金属積層板およびその製造方法
本発明は、金属層と、１つ以上のポリイミド系樹脂層とを含み、前記ポリイミド系樹脂層は、４００℃で弾性率が７０Ｍｐａ以上であることを特徴とする金属積層板およびその製造方法を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属層とポリイミド系樹脂層を含む金属積層板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
本出願は、２００６年３月６日に韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２００６−００２１１２０号の出願日の利益を主張したものであり、その内容すべては本明細書に含まれる。
【背景技術】
【０００３】
電子機器の複雑化に伴い、配線の大部分は回路基板に代替されている。回路基板は、空間、重さ、労働力を節減できる上に、電線に比べて信頼性が高いものとして知られている。また、電子機器の軽薄短小化が進むにつれて、その多くが既存の硬性プリント回路基板からフレキシブルプリント回路基板に代替されている。
【０００４】
フレキシブルプリント回路基板に用いられる金属積層板は、３層銅張積層板（３ＣＣＬ：３−Ｃｏｐｐｅｒ−ｃｌａｄ−ｌａｍｉｎａｔｅｓ）と２層銅張積層板（２ＣＣＬ：２−Ｃｏｐｐｅｒ−ｃｌａｄ−ｌａｍｉｎａｔｅｓ）とに大別される。
【０００５】
３層の銅張積層板は、銅箔とポリイミドフィルムをエポキシ系やアクリル系接着剤を用いて圧着処理したものであり、２層銅張積層板は、接着剤を用いずにポリイミドと銅箔だけで形成されたものである。
【０００６】
２層銅張積層板の製造方法の代表的な例としては、ポリイミド（ＰＩ）フィルムの表面に銅を蒸着して積層させるスパッタリング法と、銅箔にポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥した後、これを熱的あるいは化学的にイミド化（硬化）して積層体を形成するキャスティング法がある。
【０００７】
一例として、特開平８−２５０８６０号には、キャスティング法で製作され、カール（ｃｕｒｌ）の発生を減少するように３層構造の積層ポリイミド絶縁層を有する２層銅張積層式のフレキシブルプリント基板が開示されている。
【０００８】
ここで、３層構造の積層ポリイミド絶縁層は、導体である銅箔の一面にポリイミド前駆体溶液を塗布し、イミド化して形成される熱膨張率２０×１０−６／Ｋ以上の第１ポリイミド系樹脂層と、その上に同じ方法で形成された熱膨張率２０×１０−６／Ｋ未満の第２ポリイミド系樹脂層と、その上に同じ方法で形成された２０×１０−６／Ｋ以上の第３ポリイミド系樹脂層とで構成される。ここで、銅箔層上に設けられて接着層の役割をする第１ポリイミド系樹脂層は、銅箔との接着力を向上させるために、柔軟な物性を有するように形成される。
【０００９】
図８に示すように、このような第１ないし第３ポリイミド系樹脂層で構成されたポリイミド系樹脂層１２０およびポリイミド系樹脂層１２０上に形成された銅箔層をエッチングして形成された銅箔回路パターン１１０ａを含む銅張積層板と、ＩＣチップ１４０の信号処理のための金バンプ（Ａｕ ｂｕｍｐ）１４１が形成されたＩＣチップ１４０とを、ステージ１３０とツールボンダー１３１を用いて接合させるようになる。
【００１０】
銅箔回路パターン１１０ａとＩＣチップ１４０の金バンプ１４１を接合させるとき、ツールボンダー１３１の温度が３５０℃〜４５０℃の高温であることによって、図９に示すように、ポリイミド系樹脂層１２０のうちで銅箔回路パターン１１０ａの下側に配置された第１ポリイミド系樹脂層が柔軟になり、銅箔回路パターン１１０ａがポリイミド系樹脂層１２０側に埋め込まれてしまうという問題点がある。
【００１１】
さらに、第１ポリイミド系樹脂層は、熱膨張率２０×１０−６／Ｋ以上であり、銅箔と相違する。これにより、前述した高温条件においては、熱膨張による銅箔とポリイミド系樹脂層のうちの第１ポリイミド系樹脂層との間の高温接着力が低下するという問題点もある。
【特許文献１】特開平８−２５０８６０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明は、高温で金属層とポリイミド系樹脂層との間の高温接着力の低下を防ぐことができる上に、高温条件で金属積層板とＩＣチップを接合させるときに回路パターンが埋め込まれることを防ぎ、製造が容易かつ製造コストを節減できる金属積層板およびこの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明に係る一実施形態は、金属層と、１つ以上のポリイミド系樹脂層とを含み、前記ポリイミド系樹脂層は、４００℃で弾性率が７０Ｍｐａ以上であることを特徴とする金属積層板を提供する。
【００１４】
前記金属層は、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、銀、パラジウム、クロム、モリブデン、およびタングステンとこれらの合金のうちのいずれか１つで形成されても良い。
【００１５】
前記ポリイミド系樹脂層は、ＰＭＤＡ（ピロメリト酸二無水物）、ＢＰＤＡ（３，３’，４，４’−ビフエニルテトラカルボン酸二無水物）、ＢＴＤＡ（３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物）、ＯＤＰＡ（４，４’−オキシジフタル酸無水物）、ＢＰＡＤＡ（４，４’−（４，４’−イソプロピルビフェノキシ）ビフタル酸無水物）、６ＦＤＡ（２，２’−ビス−（３，４−ジカルボキシルフェニル）ヘキサフルオロプロパン酸二無水物）、およびＴＭＥＧ（エチレングリコールビス（無水トリメリット酸））からなる群から選択される１種以上の二無水物、およびｐ−ＰＤＡ（ｐ−フェニレンジアミン）、ｍ−ＰＤＡ（ｍ−フェニレンジアミン）、４，４’−ＯＤＡ（４，４’−オキシジアニリン）、３，４’−ＯＤＡ（３，４’−オキシジアニリン）、ＢＡＰＰ（２，２−ビス（４−［４−アミノフェノキシ］−フェニル）プロパン）、ＴＰＥ−Ｒ（１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン）、ｍ−ＢＡＰＳ（２，２−ビス（４−［３−アミノフェノキシ］フェニル）スルフォン）、ＨＡＢ（３，３’−ジヒドロキシ−４，４’−ジアミノビフェニル）、およびＤＡＢＡ（４，４’−ジアミノベンズアニリド）からなる群から選択される１種以上のジアミンを混合して製造されるポリイミド前駆体溶液によって形成されても良い。
【００１６】
前記ポリイミド系樹脂層は、前記金属層上に積層される第１ポリイミド系樹脂層と、前記第１ポリイミド系樹脂層上に積層される第２ポリイミド系樹脂層とを含んでも良い。
【００１７】
前記ポリイミド系樹脂層が第１および第２ポリイミド系樹脂層で構成される場合に、金属層上に積層される第１ポリイミド系樹脂層は、金属層にポリイミド系樹脂層を接着させる接着層の役割と、金属積層板の主な物性を示すベース層の役割とのすべてを行う。また、第１ポリイミド系樹脂層上に積層される第２ポリイミド系樹脂層は、金属層のエッチング工程後にポリイミド系樹脂層に発生し得るカールを補正する役割を行うようになる。カールは、金属積層板製品そのものに発生する場合もあるし、金属積層板の金属層をエッチングした後にポリイミド系樹脂層に発生する場合もある。金属積層板製品そのものに発生するカールを無くすためには、ポリイミド系樹脂層の平均的な熱膨張率（ＣＴＥ）が金属層の熱膨張率と同一にならなければならない。また、金属層をエッチングした後にポリイミド系樹脂層に発生するエッチングカールを無くすためには、金属層をエッチングした後、ポリイミド系樹脂層との間の力の均衡が合わなければならない。金属積層板の場合、カールを合わせなければ、チップボンディング作業およびＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）のを用いたパネルＯＬＢ（Ｏｕｔｅｒ Ｌｅａｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）工程作業を実行し難くなってしまう。
【００１８】
ここで、前記第１ポリイミド系樹脂層は、前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層の全体の厚さの８０％以上を占めることが好ましい。
【００１９】
一例として、前記第１ポリイミド系樹脂層の厚さは３０μｍ〜４０μｍであり、より好ましくは３２μｍ〜３８μｍである。
【００２０】
前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む全体ポリイミド系樹脂層は、熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である。
【００２１】
この場合、第１ポリイミド系樹脂層と第２ポリイミド系樹脂層とを含む全体ポリイミド系樹脂層の熱膨張率は２０ｐｐｍ／Ｋ以下であり、このような全体ポリイミド系樹脂層は、４００℃の高温で測定した弾性率が７０Ｍｐａ以上であっても良く、このように、４００℃の高温で弾性率が７０Ｍｐａ以上である上に、４００℃を超える高温でも弾性率が７０Ｍｐａ以上であることは言うまでもない。ここで、弾性率（Ｍｏｄｕｌｕｓ ｏｆ Ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ）と熱膨張率（ＣＴＥ）について説明する。弾性率は力による伸びを示す尺度であり、熱膨張率は熱による伸びを示す尺度であって、弾性率と熱膨張率との間には負の勾配を有する直線関係が成立する。
【００２２】
一方、前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含むポリイミド系樹脂層において、第１ポリイミド系樹脂層の熱膨張率は２０ｐｐｍ／Ｋ以下、および／または第２ポリイミド系樹脂層の熱膨張率は２０ｐｐｍ／Ｋを超えても良い。
【００２３】
ここで、ポリイミド系樹脂層が前記金属層上に積層されるとともに熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層と、前記第１ポリイミド系樹脂層上に積層されるとともに熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋを超える第２ポリイミド系樹脂層とを含む場合に、前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む全体ポリイミド系樹脂層は、熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であっても良い。
【００２４】
また、ポリイミド系樹脂層が前記金属層上に積層されるとともに熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層と、前記第１ポリイミド系樹脂層上に積層されるとともに熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第２ポリイミド系樹脂層と、前記第２ポリイミド系樹脂層上に積層されるとともに熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以上である第３ポリイミド系樹脂層とを含んでも良い。
【００２５】
この場合、前記第１ないし第３ポリイミド系樹脂層を含む全体ポリイミド系樹脂層は、熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であっても良い。
【００２６】
前記ポリイミド系樹脂層が第１ないし第３ポリイミド系樹脂層で構成される場合に、金属層上に積層される第１ポリイミド系樹脂層は、金属層にポリイミド系樹脂層を接着させる接着層の役割をし、第１ポリイミド系樹脂層上に積層される第２ポリイミド系樹脂層は、金属積層板の主な物性を示すベース層の役割をし、第２ポリイミド系樹脂層上に積層される第３ポリイミド系樹脂層は、金属層のエッチング工程後に発生するカールを補正する役割をするようになる。
【００２７】
本発明の他の一実施形態は、本発明に係る金属積層板にＩＣチップ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｃｈｉｐ）を接合して形成されることを特徴とするフレキシブルプリント回路基板を提供する。
【００２８】
本発明のさらに他の一実施形態は、本発明に係る金属積層板の金属層をエッチングして回路パターンとして形成する段階；ｂ）前記金属積層板の回路パターンを鍍金する段階；ｃ）前記鍍金された回路パターンが形成された金属積層板をステージ（Ｓｔａｇｅ）上に配置する段階；ｄ）バンプ（Ｂｕｍｐ）が形成されたＩＣチップをツールボンダー（Ｔｏｏｌ ｂｏｎｄｅｒ）に装着する段階；ｅ）前記ＩＣチップが装着されたツールボンダーを移送させ、前記ＩＣチップのバンプと前記金属積層板の回路パターンが相互対向するように、前記金属積層板の上側に前記ＩＣチップを位置させる段階；およびｆ）前記ＩＣチップが装着されたツールボンダーを前記ステージ上に配置された金属積層板に向かって加圧し、前記ＩＣチップのバンプと前記金属積層板の回路パターンを接合する段階；を含むことを特徴とするフレキシブルプリント回路基板の製造方法を提供する。
【００２９】
前記ａ）段階では、前記金属積層板の金属層をエッチングして回路パターンとしてパターニングするようになり、このように形成された回路パターンのピッチ（回路パターンのラインとラインとの間の間隔）は、２５μｍ〜３８μｍであっても良い。
【００３０】
前記ｂ）段階では、スズ（Ｓｎ）および金（Ａｕ）のうちから選択された１種以上の金属で鍍金しても良い。前記ｂ）段階において、前記金属積層板の回路パターン上にスズおよび金のうちから選択された１種以上の金属で鍍金するときは、０．２μｍ〜０．３μｍの厚さで鍍金するのが好ましい。
【００３１】
前記ｃ）段階において、前記ステージの温度は、３０℃〜２００℃であっても良い。ここで、ステージの作業温度が３０℃〜２００℃と広範囲であるのは、ＩＣチップのバンプと金属積層板の回路パターンとの接合位置を合わせるためである。すなわち、金属積層板の回路パターンが配列される部分であるＴＤ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）方向の熱膨張率を調整することで、ＩＣチップのバンプの位置と合わせるためである。
【００３２】
前記ｄ）段階において、前記ＩＣチップのバンプは、金で鍍金された金バンプであっても良い。
【００３３】
前記ｄ）段階において、前記ツールボンダーの温度は、３５０℃〜４５０℃であっても良い。
【００３４】
前記ｆ）段階において、前記ＩＣチップが装着されたツールボンダーを前記ステージ上に配置された金属積層板に向かって加圧するときは、６ｋｇｆ〜１４ｋｇｆの圧力で加圧しても良い。
【００３５】
前記ｆ）段階において、前記ＩＣチップが装着されたツールボンダーを前記ステージ上に配置された金属積層板に向かって加圧するときは、０．２秒〜１秒間加圧しても良い。
【００３６】
前述したＩＣチップ接合工程後には、ＩＬ（Ｉｎｎｅｒ Ｌｅａｄ）ピールオフ（ｐｅｅｌ ｏｆｆ）テストを通じて、前記ＩＣチップのバンプと前記金属積層板の回路パターンとが適切に接合されたのかを確認することができる。図６は、前記ＩＣチップのバンプと前記金属積層板の回路パターンが適切に接合した前記テストの合格状態を示した図であり、図７は、前記ＩＣチップのバンプと前記金属積層板の回路パターンとの接合不良を示した図である。
【００３７】
本発明のさらに他の一実施形態は、金属層上にポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させ、４００℃で弾性率が７０Ｍｐａ以上であるポリイミド系樹脂層を形成することを特徴とする金属積層板の製造方法を提供する。本実施形態では、前述した実施状態において金属積層板について説明した内容がすべて適用される。
【００３８】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて第１ポリイミド系樹脂層を形成する段階、及び前記第１ポリイミド系樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階を含んでも良い。
【００３９】
ここで、前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む全体ポリイミド系樹脂層は、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であっても良い。
【００４０】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第１乾燥樹脂層を形成する段階；前記第１乾燥樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第２乾燥樹脂層を形成する段階；及び前記第１及び第２乾燥樹脂層を硬化させて、第１及び第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階；を含んでも良い。
【００４１】
ここで、前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む全体ポリイミド系樹脂層は、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であっても良い。
【００４２】
前記第１及び第２ポリイミド系樹脂層を含むポリイミド系樹脂層において、前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層を形成し、前記第１ポリイミド系樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて第２ポリイミド系樹脂層を形成しても良い。このとき、前記第２ポリイミド系樹脂層の熱膨張係数は２０ｐｐｍ／Ｋを超えるように形成しても良い。
【００４３】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第１乾燥樹脂層を形成する段階；前記第１乾燥樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第２乾燥樹脂層を形成する段階；及び前記第１乾燥樹脂層及び前記第２乾燥樹脂層を硬化させて、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層及び第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階；を含んでも良い。このとき、前記第２ポリイミド系樹脂層の熱膨張係数は２０ｐｐｍ／Ｋを超えるように形成しても良い。
【００４４】
前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層を形成し、前記第１ポリイミド系樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋを超える第２ポリイミド系樹脂層を形成して、第１および第２ポリイミド系樹脂層を含むポリイミド系樹脂層を形成した場合、前記第１及び第２ポリイミド系樹脂層を含む全体ポリイミド系樹脂層は、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であっても良い。
【００４５】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第１乾燥樹脂層を形成する段階；前記第１乾燥樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第２乾燥樹脂層を形成する段階；及び前記第１乾燥樹脂層及び前記第２乾燥樹脂層を硬化させて、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層及び熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋを超える第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階；を含んでも良い。ここで、前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む全体ポリイミド系樹脂層は、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であっても良い。
【００４６】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層を形成する段階；前記第１ポリイミド系樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階；及び前記第２ポリイミド系樹脂層上に第３ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以上である第３ポリイミド系樹脂層を形成する段階；を含み、前記第１ないし第３ポリイミド系樹脂層を含むポリイミド系樹脂層を形成しても良い。
【００４７】
ここで、前記第１ないし第３ポリイミド系樹脂層を含む全体ポリイミド系樹脂層は、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であっても良い。
【００４８】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第１乾燥樹脂層を形成する段階；前記第１乾燥樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第２乾燥樹脂層を形成する段階；前記第２乾燥樹脂層上に第３ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第３乾燥樹脂層を形成する段階；及び前記第１ないし第３乾燥樹脂層を硬化させて、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第２ポリイミド系樹脂層、及び熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以上である第３ポリイミド系樹脂層を形成する段階；を含んでも良い。ここで、前記第１ないし第３ポリイミド系樹脂層を含む全体ポリイミド系樹脂層は、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であっても良い。
【発明の効果】
【００４９】
以上で説明したように、本発明によれば、４００℃の高温で弾性率が７０Ｍｐａ以上であることにより、高温条件で金属積層板とＩＣチップを接合させるときに、回路パターンの崩れを防げるようになる。
【００５０】
また、本発明において、金属層の真上に熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であるポリイミド系樹脂層が積層される場合には、金属層とポリイミド系樹脂層との間の高温接着力を向上させることができるようになる。
【００５１】
さらに、本発明において、金属積層板のポリイミド系樹脂層が２層で構成される場合には、３層で構成される場合よりもその構造が簡素化され、製造が容易で生産性の向上が可能である上に製造費用を節減させることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、添付の図面を参照して、本発明について詳細に説明する。
本発明に係る金属積層板の一例として、銅張積層板は、図１に示すように、金属層である銅箔層１０と、銅箔層１０の上に積層されたポリイミド系樹脂層２０とを含む。
【００５３】
ここで、金属層の一例として、銅（Ｃｕ）を材料とする銅箔層１０を説明したが、これに限定されることはなく、金属層は、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、銀、パラジウム、クロム、モリブデンおよびタングステンまたはこれらの合金など多様な金属での形成が可能である。
【００５４】
ポリイミド系樹脂層２０は、銅箔層１０上に積層された第１ポリイミド系樹脂層２１と、第１ポリイミド系樹脂層２１上に積層された第２ポリイミド系樹脂層２２とを含む。第１および第２ポリイミド系樹脂層２１、２２を含むポリイミド系樹脂層２０は、４００℃の高温で弾性率が７０Ｍｐａ以上である。ここで、温度条件を４００℃と記載したが、４００℃を超える高温でも弾性率が７０Ｍｐａ以上であることは言うまでもない。一方、図１において、ポリイミド系樹脂層２０は、第１および第２ポリイミド系樹脂層２１、２２で構成されているが、他の一例として、図２に示すように、ポリイミド系樹脂層２０ａは、第１ないし第３ポリイミド系樹脂層２１ａ、２２ａ、２３ａで構成されることもできる。
【００５５】
ここで、第１および第２ポリイミド系樹脂層２１、２２は、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミドなど、その構造にイミド結合を有する樹脂である。
【００５６】
第１ポリイミド系樹脂層２１は高耐熱性であって、熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である。
【００５７】
第１ポリイミド系樹脂層２１は、ポリイミド系樹脂層２０の縦断面による全体厚さに対して、８０％以上を占めるように形成されることが好ましい。８０％未満の厚さで銅箔層１０上に形成されれば、銅箔層１０がエッチングされた後、ポリイミド系樹脂層２０にカールが発生する恐れがある。銅箔層１０をエッチングした後にポリイミド系樹脂層２１、２２にカールが発生することを防ぐためには、ポリイミド系樹脂層２１、２２間の熱膨張率と弾性率を考慮する必要がある。銅箔層１０のエッチング時に銅箔が剥がれた後に、ポリイミド系樹脂層２１、２２間の熱膨張率と厚さによる弾性率差によってポリイミド系樹脂層２１、２２間の力の均衡が合わなければ、カールが発生するようになるためである。
【００５８】
これにより、一例として、第１ポリイミド系樹脂層２１の厚さは３０μｍ〜４０μｍであることができ、より好ましくは３２μｍ〜３８μｍであることができる。
【００５９】
第２ポリイミド系樹脂層２２は、熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋを超える高熱膨張性を有しており、第１ポリイミド系樹脂層２１の上側に形成され、銅箔層１０のエッチング工程後にポリイミド系樹脂層２０に発生し得るカールを補正する役割をする。第１ポリイミド系樹脂層２１の場合は、熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であるため、銅箔層１０の熱膨張率と類似した特性を有しているが、銅箔層１０と全体ポリイミド系樹脂層２０の間の厚さと弾性率を考慮するとき、銅箔層１０の弾性率は全体ポリイミド系樹脂層２０よりも約１０倍以上の弾性率を有している。ここで、カールの発生を防ぐためには、銅箔層１０上にポリイミド系樹脂層２０を積層した後、銅箔層１０とポリイミド系樹脂層２０の間の力の均衡が合わなければならない。したがって、銅箔層１０の厚さとポリイミド系樹脂層２０間の厚さの比率が弾性率の差と類似するように形成される必要がある。もし、厚さの比率が類似して形成されない場合には、第２ポリイミド系樹脂層２２の熱膨張率を大きく構成して厚さを調整することによって、銅箔層１０側にポリイミド系樹脂層２０が曲がるカールを調整できるようになる。
【００６０】
以下、このような構成を有する銅張積層板の製造方法について説明する。
【００６１】
銅張積層板の製造方法は、第１ポリイミド系樹脂層２１を形成するためのポリイミド前駆体溶液を銅箔層１０に塗布および乾燥する段階と、その上に第２ポリイミド系樹脂層２２を形成するためのポリイミド前駆体溶液を塗布および乾燥する段階と、硬化温度まで昇温させて塗布されたポリイミド前駆体溶液を硬化させる硬化段階とを含む。
【００６２】
塗布段階で用いられるポリイミド前駆体溶液は、有機溶媒に二無水物とジアミンを混合したワニス形態で製造される。さらに、塗布段階では、ダイコーター（ｄｉｅ ｃｏａｔｅｒ）、コンマコーター（ｃｏｍｍａ ｃｏａｔｅｒ）、リバースコンマコーター（ｒｅｖｅｒｓｅ ｃｏｍｍａ ｃｏａｔｅｒ）およびグラビアコーター（ｇｒａｖｕｒｅ ｃｏａｔｅｒ）などの使用も可能であるし、この他にも一般的にコーティングに用いられる技術の使用も可能であることは言うまでもない。
【００６３】
本発明では、ポリイミド前駆体溶液を製造するときに、二無水物とジアミンの混合比または二無水物間またはジアミン間の混合比を調節したり、選択される二無水物およびジアミンの種類を調節したりすることで、所望する熱膨張率のポリイミド系樹脂を得ることができる。
【００６４】
二無水物としては、ＰＭＤＡ（ピロメリト酸二無水物）、ＢＰＤＡ（３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物）、ＢＴＤＡ（３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物）、ＯＤＰＡ（４，４’−オキシジフタル酸無水物）、ＢＰＡＤＡ（４，４’−（４，４’−イソプロピルビフェノキシ）ビフタル酸無水物）、６ＦＤＡ（２，２’−ビス−（３，４−ジカルボキシルフェニル）ヘキサフルオプロパン酸二無水物）、およびＴＭＥＧ（エチレングリコールビス（無水トリメリット酸）から成る群から選択される１種以上が用いられる。
【００６５】
ジアミンとしては、ｐ−ＰＤＡ（ｐ−フェニレンジアミン）、ｍ−ＰＤＡ（ｍ−フェニレンジアミン）、４，４’−ＯＤＡ（４，４’−オキシジアニリン）、３，４’−ＯＤＡ（３，４’−オキシジアニリン）、ＢＡＰＰ（２，２−ビス（４−［４−アミノフェノキシ］−フェニル）プロパン）、ＴＰＥ−Ｒ（１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン）、ｍ−ＢＡＰＳ（２，２−ビス（４−［３−アミノフェノキシ］フェニル）スルフォン）、ＨＡＢ（３，３’−ジヒドロキシ−４，４’−ジアミノビフェニル）、およびＤＡＢＡ（４，４’−ジアミノベンズアニリド）から成る群から選択される１種以上が用いられる。
【００６６】
これ以外にも、二無水物やジアミンまたは他の化合物を少量添加し得ることは言うまでもない。
【００６７】
有機溶媒としては、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、シクロヘキサン、アセトニトリルおよびこれらの混合物から成る群から選択して用いられるが、これに限定されることはない。
【００６８】
塗布や硬化を容易にするため、またはその他の物性を向上させるために、消泡剤、ゲル化防止剤、および硬化促進剤などのような添加剤をさらに追加することもできる。
【００６９】
乾燥段階では、アーチ型オーブンやフローティング型オーブン（ｆｌｏａｔｉｎｇ ｔｙｐｅ ｏｖｅｎ）などを用いて約１００℃〜３５０℃、より好ましくは約１４０℃〜２５０℃温度で乾燥させ、硬化段階では３５０℃まで昇温して硬化させるようになるが、このとき、ポリイミド前駆体溶液の硬化（イミド化）が進行するようになる。
【００７０】
以下、実施例１〜実施例６を用いて、銅張積層板の製造方法について具体的に説明するが、本発明がこれに限定されることはない。
【００７１】
［合成例１］
−第２ポリイミド系樹脂層を形成するためのポリイミド前駆体溶液の合成−
Ｎ−メチルピロリドン １６２ｍｌにｐ−ＰＤＡ ２．６５ｇと４，４’−ＯＤＡ ３．９５ｇを入れて溶解させた後、ＢＰＤＡ １３．３２ｇを添加して２４時間撹拌して重合させた。このとき、重合温度は５℃とする。重合した溶液を３５０℃まで昇温させ、厚さが４０μｍとなるフィルムを製造した。
このフィルムを１０℃／分の速度で昇温させながらＴＭＡを用いて熱膨張率を測定した結果、１００℃〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張率は２８ｐｐｍ／Ｋであった。
【００７２】
［合成例２〜６］
−第１ポリイミド系樹脂層を形成するためのポリイミド前駆体溶液の合成
下記表１のように、二無水物およびジアミンを用い、合成例１と同じ方法で、第１ポリイミド系樹脂層を形成するためのポリイミド前駆体溶液を製造した。
【００７３】
【表１】
【００７４】
［実施例１］
１５μｍの厚さを有する銅箔層１０（日本三井銅箔ＮＡ−ＶＬＰ）に合成例２で製造したポリイミド前駆体溶液を塗布し、硬化後、各ポリイミド系樹脂層の厚さを下記表２および表３に示されているようにした。その後、１４０℃で乾燥させ、これに接するように合成例１で製造したポリイミド前駆体溶液を同じ方法で塗布した後に乾燥し、温度を３５０℃まで上げて硬化させた。さらに、全体ポリイミド系樹脂層２０の熱膨張率も測定した（表６参照）。また、高温接着力を測定するために、１５０℃、１６８ｈｒ間熱処理した後、常温で万能引張機を用いて銅箔層１０とポリイミド系樹脂層２０との間の接着力を測定した（表２参照）。さらに、動的機械分析装置（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ａｎａｌｙｚｅｒ）を用いて１分当り５℃／ｍｉｎの速度で昇温した後、４００℃で全体ポリイミド系樹脂層２０の弾性率を測定した（表３参照）。
【００７５】
［実施例２〜４］
下記表２および表３のポリイミド前駆体溶液を用い、実施例１と同じ方法で銅張積層板を製作した後、全体ポリイミド系樹脂層２０の熱膨張率を測定した（表６参照）。さらに、銅箔層１０とポリイミド系樹脂層２０と間の高温接着力およびポリイミド系樹脂層２０の弾性率も測定した（表２および表３参照）。
【表２】
【００７６】
【表３】
【００７７】
［実施例５〜６］
下記表４および表５のポリイミド前駆体溶液を用いて３層で構成されたポリイミド系樹脂層を形成したことを除いては、実施例１と同じ方法で銅張積層板を製作した後、３層２１ａ、２２ａ、２３ａで構成されたポリイミド系樹脂層２０ａの熱膨張率を測定した（表６参照）。また、銅箔層１０とポリイミド系樹脂層２０ａの間の高温接着力および３層２１ａ、２２ａ、２３ａで構成されたポリイミド系樹脂層２０ａの弾性率を測定した（表４および表５参照）。
【００７８】
【表４】
【００７９】
【表５】
【００８０】
【表６】
【００８１】
［比較例１］
銅箔に合成例２で製造したポリイミド前駆体溶液を厚さが３０μｍとなるように塗布した。その後、１４０℃で乾燥させ、これに接するように合成例１で製造したポリイミド前駆体溶液を同じ方法で厚さが１０μｍとなるように塗布した後に乾燥し、温度を３５０℃まで上げてその薄膜を硬化させた。このとき、硬化されたポリイミド系樹脂層の高温接着力は１０００ｇ／ｃｍであり、４００℃での弾性率は６５Ｍｐａであった。
【００８２】
［比較例２］
銅箔に合成例６で製造したポリイミド前駆体溶液を厚さが５μｍとなるように塗布した。その後、合成例２で製造したポリイミド前駆体溶液を同じ方法で厚さが３３μｍとなるように塗布した後に乾燥した。その後、合成例１で製造したポリイミド前駆体溶液を同じ方法で２μｍとなるように塗布した後に乾燥し、温度を３５０℃まで上げてその薄膜を硬化させた後、３層銅箔積層板を製作した。このとき、硬化されたポリイミドの高温接着力は５００ｇ／ｃｍであり、４００℃での弾性率は５Ｍｐａであった。
このような比較例１および２の高温接着力と弾性率を整理して、表７および図８に示した。
【００８３】
【表７】
【００８４】
【表８】
【００８５】
一方、前述した実施例１〜６および比較例１〜２に係る銅張積層板の金属層をエッチングして銅箔回路パターンとして形成した後、図３および図４に示された方法によって、ステージ３０の温度３０℃〜２００℃、ツールボンダー３１の温度３５０℃〜４５０℃、および加圧条件６〜１４ｋｇｆでステージ３０とツールボンダー３１を用い、実施例１〜６および比較例１〜２に係る銅張積層板に金バンプが形成されたＩＣチップを実装した。このとき、ポリイミド系樹脂層上に形成された銅箔回路パターンが崩れるかどうかを確認した。
【００８６】
【表９】
【００８７】
表９、図４および図５に示されるように、本発明の実施例１〜６に係る銅張積層板の銅箔回路パターン１０ａとＩＣチップ４０の金バンプ４１を接合する場合には、本発明の実施例１〜６に係るポリイミド系樹脂層２０、２０ａに形成された銅箔回路パターン１０ａは崩れなかった。しかし、比較例１〜２に係る銅張積層板の場合には、従来技術を示した図９と同じ結果が現われた。すなわち、比較例１〜２に係る銅張積層板の場合には、銅箔回路パターンがポリイミド系樹脂層側に埋め込まれながら崩れるという結果が現われた。
【００８８】
ＩＣチップ１４０のボンディング時にツールボンダー１３１の温度が高いためポリイミド系樹脂層１２０が柔軟になり、ツールボンダー１３１の加圧力によって押されて銅箔回路パターン１１０ａが崩れた従来および比較例１〜２とは異なり、本発明によれば、４００℃の高温または４００℃を超える高温でも弾性率が７０Ｍｐａ以上であることにより、銅箔回路パターン１０ａの崩れを防ぐことができるようになる。
【００８９】
また、高温で接着力が低下する従来および比較例１〜２とは異なり、本発明によれば、銅箔層の真上に熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であるポリイミド系樹脂層が積層される場合には、銅箔層とポリイミド系樹脂層との間の高温接着力が向上することを確認することができる。
【００９０】
さらに、本発明に係る金属積層板のポリイミド系樹脂層が２層で構成される場合には、３層で構成される場合よりも構造が簡素化され、製造が容易であるため生産性が向上する上に製造費用を節減させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】銅箔層と第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む本発明に係る銅張積層板の断面図である、
【図２】銅箔層と第１ないし第３ポリイミド系樹脂層を含む本発明に係る銅張積層板の断面図である。
【図３】本発明の銅張積層板とＩＣチップの接合工程図である。
【図４】本発明の銅張積層板とＩＣチップの接合工程図である。
【図５】本発明の銅張積層板とＩＣチップの接合断面写真である。
【図６】銅張積層板とＩＣチップの接合工程後、ＩＬピールオフテスト（Ｉｎｎｅｒ Ｌｅａｄ ｐｅｅｌ ｏｆｆ）の結果、合格である場合を示した図である。
【図７】銅張積層板とＩＣチップの接合工程後、ＩＬピールオフテストの結果、不合格である場合を示した図である。
【図８】従来の銅張積層板とＩＣチップの接合工程図である。
【図９】従来の銅張積層板とＩＣチップの接合工程図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０： 銅箔層
１０ａ：銅箔回路パターン
２０：ポリイミド系樹脂層
２１： 第１ポリイミド系樹脂層
２２： 第２ポリイミド系樹脂層
３０：ステージ（Ｓｔａｇｅ）
３１：ツールボンダー（Ｔｏｏｌ ｂｏｎｄｅｒ）
４０：ＩＣチップ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｃｈｉｐ）
４１： Ａｕバンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属層とポリイミド系樹脂層を含む金属積層板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
本出願は、２００６年３月６日に韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２００６−００２１１２０号の出願日の利益を主張したものであり、その内容すべては本明細書に含まれる。
【背景技術】
【０００３】
電子機器の複雑化に伴い、配線の大部分は回路基板に代替されている。回路基板は、空間、重さ、労働力を節減できる上に、電線に比べて信頼性が高いものとして知られている。また、電子機器の軽薄短小化が進むにつれて、その多くが既存の硬性プリント回路基板からフレキシブルプリント回路基板に代替されている。
【０００４】
フレキシブルプリント回路基板に用いられる金属積層板は、３層銅張積層板（３ＣＣＬ：３−Ｃｏｐｐｅｒ−ｃｌａｄ−ｌａｍｉｎａｔｅｓ）と２層銅張積層板（２ＣＣＬ：２−Ｃｏｐｐｅｒ−ｃｌａｄ−ｌａｍｉｎａｔｅｓ）とに大別される。
【０００５】
３層の銅張積層板は、銅箔とポリイミドフィルムをエポキシ系やアクリル系接着剤を用いて圧着処理したものであり、２層銅張積層板は、接着剤を用いずにポリイミドと銅箔だけで形成されたものである。
【０００６】
２層銅張積層板の製造方法の代表的な例としては、ポリイミド（ＰＩ）フィルムの表面に銅を蒸着して積層させるスパッタリング法と、銅箔にポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥した後、これを熱的あるいは化学的にイミド化（硬化）して積層体を形成するキャスティング法がある。
【０００７】
一例として、特開平８−２５０８６０号には、キャスティング法で製作され、カール（ｃｕｒｌ）の発生を減少するように３層構造の積層ポリイミド絶縁層を有する２層銅張積層式のフレキシブルプリント基板が開示されている。
【０００８】
ここで、３層構造の積層ポリイミド絶縁層は、導体である銅箔の一面にポリイミド前駆体溶液を塗布し、イミド化して形成される熱膨張率２０×１０−６／Ｋ以上の第１ポリイミド系樹脂層と、その上に同じ方法で形成された熱膨張率２０×１０−６／Ｋ未満の第２ポリイミド系樹脂層と、その上に同じ方法で形成された２０×１０−６／Ｋ以上の第３ポリイミド系樹脂層とで構成される。ここで、銅箔層上に設けられて接着層の役割をする第１ポリイミド系樹脂層は、銅箔との接着力を向上させるために、柔軟な物性を有するように形成される。
【０００９】
図８に示すように、このような第１ないし第３ポリイミド系樹脂層で構成されたポリイミド系樹脂層１２０およびポリイミド系樹脂層１２０上に形成された銅箔層をエッチングして形成された銅箔回路パターン１１０ａを含む銅張積層板と、ＩＣチップ１４０の信号処理のための金バンプ（Ａｕ ｂｕｍｐ）１４１が形成されたＩＣチップ１４０とを、ステージ１３０とツールボンダー１３１を用いて接合させるようになる。
【００１０】
銅箔回路パターン１１０ａとＩＣチップ１４０の金バンプ１４１を接合させるとき、ツールボンダー１３１の温度が３５０℃〜４５０℃の高温であることによって、図９に示すように、ポリイミド系樹脂層１２０のうちで銅箔回路パターン１１０ａの下側に配置された第１ポリイミド系樹脂層が柔軟になり、銅箔回路パターン１１０ａがポリイミド系樹脂層１２０側に埋め込まれてしまうという問題点がある。
【００１１】
さらに、第１ポリイミド系樹脂層は、熱膨張率２０×１０−６／Ｋ以上であり、銅箔と相違する。これにより、前述した高温条件においては、熱膨張による銅箔とポリイミド系樹脂層のうちの第１ポリイミド系樹脂層との間の高温接着力が低下するという問題点もある。
【特許文献１】特開平８−２５０８６０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明は、高温で金属層とポリイミド系樹脂層との間の高温接着力の低下を防ぐことができる上に、高温条件で金属積層板とＩＣチップを接合させるときに回路パターンが埋め込まれることを防ぎ、製造が容易かつ製造コストを節減できる金属積層板およびこの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明に係る一実施形態は、金属層と、１つ以上のポリイミド系樹脂層とを含み、前記ポリイミド系樹脂層は、４００℃で弾性率が７０Ｍｐａ以上であることを特徴とする金属積層板を提供する。
【００１４】
前記金属層は、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、銀、パラジウム、クロム、モリブデン、およびタングステンとこれらの合金のうちのいずれか１つで形成されても良い。
【００１５】
前記ポリイミド系樹脂層は、ＰＭＤＡ（ピロメリト酸二無水物）、ＢＰＤＡ（３，３’，４，４’−ビフエニルテトラカルボン酸二無水物）、ＢＴＤＡ（３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物）、ＯＤＰＡ（４，４’−オキシジフタル酸無水物）、ＢＰＡＤＡ（４，４’−（４，４’−イソプロピルビフェノキシ）ビフタル酸無水物）、６ＦＤＡ（２，２’−ビス−（３，４−ジカルボキシルフェニル）ヘキサフルオロプロパン酸二無水物）、およびＴＭＥＧ（エチレングリコールビス（無水トリメリット酸））からなる群から選択される１種以上の二無水物、およびｐ−ＰＤＡ（ｐ−フェニレンジアミン）、ｍ−ＰＤＡ（ｍ−フェニレンジアミン）、４，４’−ＯＤＡ（４，４’−オキシジアニリン）、３，４’−ＯＤＡ（３，４’−オキシジアニリン）、ＢＡＰＰ（２，２−ビス（４−［４−アミノフェノキシ］−フェニル）プロパン）、ＴＰＥ−Ｒ（１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン）、ｍ−ＢＡＰＳ（２，２−ビス（４−［３−アミノフェノキシ］フェニル）スルフォン）、ＨＡＢ（３，３’−ジヒドロキシ−４，４’−ジアミノビフェニル）、およびＤＡＢＡ（４，４’−ジアミノベンズアニリド）からなる群から選択される１種以上のジアミンを混合して製造されるポリイミド前駆体溶液によって形成されても良い。
【００１６】
前記ポリイミド系樹脂層は、前記金属層上に積層される第１ポリイミド系樹脂層と、前記第１ポリイミド系樹脂層上に積層される第２ポリイミド系樹脂層とを含んでも良い。
【００１７】
前記ポリイミド系樹脂層が第１および第２ポリイミド系樹脂層で構成される場合に、金属層上に積層される第１ポリイミド系樹脂層は、金属層にポリイミド系樹脂層を接着させる接着層の役割と、金属積層板の主な物性を示すベース層の役割とのすべてを行う。また、第１ポリイミド系樹脂層上に積層される第２ポリイミド系樹脂層は、金属層のエッチング工程後にポリイミド系樹脂層に発生し得るカールを補正する役割を行うようになる。カールは、金属積層板製品そのものに発生する場合もあるし、金属積層板の金属層をエッチングした後にポリイミド系樹脂層に発生する場合もある。金属積層板製品そのものに発生するカールを無くすためには、ポリイミド系樹脂層の平均的な熱膨張率（ＣＴＥ）が金属層の熱膨張率と同一にならなければならない。また、金属層をエッチングした後にポリイミド系樹脂層に発生するエッチングカールを無くすためには、金属層をエッチングした後、ポリイミド系樹脂層との間の力の均衡が合わなければならない。金属積層板の場合、カールを合わせなければ、チップボンディング作業およびＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）のを用いたパネルＯＬＢ（Ｏｕｔｅｒ Ｌｅａｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）工程作業を実行し難くなってしまう。
【００１８】
ここで、前記第１ポリイミド系樹脂層は、前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層の全体の厚さの８０％以上を占めることが好ましい。
【００１９】
一例として、前記第１ポリイミド系樹脂層の厚さは３０μｍ〜４０μｍであり、より好ましくは３２μｍ〜３８μｍである。
【００２０】
前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む全体ポリイミド系樹脂層は、熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である。
【００２１】
この場合、第１ポリイミド系樹脂層と第２ポリイミド系樹脂層とを含む全体ポリイミド系樹脂層の熱膨張率は２０ｐｐｍ／Ｋ以下であり、このような全体ポリイミド系樹脂層は、４００℃の高温で測定した弾性率が７０Ｍｐａ以上であっても良く、このように、４００℃の高温で弾性率が７０Ｍｐａ以上である上に、４００℃を超える高温でも弾性率が７０Ｍｐａ以上であることは言うまでもない。ここで、弾性率（Ｍｏｄｕｌｕｓ ｏｆ Ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ）と熱膨張率（ＣＴＥ）について説明する。弾性率は力による伸びを示す尺度であり、熱膨張率は熱による伸びを示す尺度であって、弾性率と熱膨張率との間には負の勾配を有する直線関係が成立する。
【００２２】
一方、前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含むポリイミド系樹脂層において、第１ポリイミド系樹脂層の熱膨張率は２０ｐｐｍ／Ｋ以下、および／または第２ポリイミド系樹脂層の熱膨張率は２０ｐｐｍ／Ｋを超えても良い。
【００２３】
ここで、ポリイミド系樹脂層が前記金属層上に積層されるとともに熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層と、前記第１ポリイミド系樹脂層上に積層されるとともに熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋを超える第２ポリイミド系樹脂層とを含む場合に、前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む全体ポリイミド系樹脂層は、熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であっても良い。
【００２４】
また、ポリイミド系樹脂層が前記金属層上に積層されるとともに熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層と、前記第１ポリイミド系樹脂層上に積層されるとともに熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第２ポリイミド系樹脂層と、前記第２ポリイミド系樹脂層上に積層されるとともに熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以上である第３ポリイミド系樹脂層とを含んでも良い。
【００２５】
この場合、前記第１ないし第３ポリイミド系樹脂層を含む全体ポリイミド系樹脂層は、熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であっても良い。
【００２６】
前記ポリイミド系樹脂層が第１ないし第３ポリイミド系樹脂層で構成される場合に、金属層上に積層される第１ポリイミド系樹脂層は、金属層にポリイミド系樹脂層を接着させる接着層の役割をし、第１ポリイミド系樹脂層上に積層される第２ポリイミド系樹脂層は、金属積層板の主な物性を示すベース層の役割をし、第２ポリイミド系樹脂層上に積層される第３ポリイミド系樹脂層は、金属層のエッチング工程後に発生するカールを補正する役割をするようになる。
【００２７】
本発明の他の一実施形態は、本発明に係る金属積層板にＩＣチップ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｃｈｉｐ）を接合して形成されることを特徴とするフレキシブルプリント回路基板を提供する。
【００２８】
本発明のさらに他の一実施形態は、本発明に係る金属積層板の金属層をエッチングして回路パターンとして形成する段階；ｂ）前記金属積層板の回路パターンを鍍金する段階；ｃ）前記鍍金された回路パターンが形成された金属積層板をステージ（Ｓｔａｇｅ）上に配置する段階；ｄ）バンプ（Ｂｕｍｐ）が形成されたＩＣチップをツールボンダー（Ｔｏｏｌ ｂｏｎｄｅｒ）に装着する段階；ｅ）前記ＩＣチップが装着されたツールボンダーを移送させ、前記ＩＣチップのバンプと前記金属積層板の回路パターンが相互対向するように、前記金属積層板の上側に前記ＩＣチップを位置させる段階；およびｆ）前記ＩＣチップが装着されたツールボンダーを前記ステージ上に配置された金属積層板に向かって加圧し、前記ＩＣチップのバンプと前記金属積層板の回路パターンを接合する段階；を含むことを特徴とするフレキシブルプリント回路基板の製造方法を提供する。
【００２９】
前記ａ）段階では、前記金属積層板の金属層をエッチングして回路パターンとしてパターニングするようになり、このように形成された回路パターンのピッチ（回路パターンのラインとラインとの間の間隔）は、２５μｍ〜３８μｍであっても良い。
【００３０】
前記ｂ）段階では、スズ（Ｓｎ）および金（Ａｕ）のうちから選択された１種以上の金属で鍍金しても良い。前記ｂ）段階において、前記金属積層板の回路パターン上にスズおよび金のうちから選択された１種以上の金属で鍍金するときは、０．２μｍ〜０．３μｍの厚さで鍍金するのが好ましい。
【００３１】
前記ｃ）段階において、前記ステージの温度は、３０℃〜２００℃であっても良い。ここで、ステージの作業温度が３０℃〜２００℃と広範囲であるのは、ＩＣチップのバンプと金属積層板の回路パターンとの接合位置を合わせるためである。すなわち、金属積層板の回路パターンが配列される部分であるＴＤ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）方向の熱膨張率を調整することで、ＩＣチップのバンプの位置と合わせるためである。
【００３２】
前記ｄ）段階において、前記ＩＣチップのバンプは、金で鍍金された金バンプであっても良い。
【００３３】
前記ｄ）段階において、前記ツールボンダーの温度は、３５０℃〜４５０℃であっても良い。
【００３４】
前記ｆ）段階において、前記ＩＣチップが装着されたツールボンダーを前記ステージ上に配置された金属積層板に向かって加圧するときは、６ｋｇｆ〜１４ｋｇｆの圧力で加圧しても良い。
【００３５】
前記ｆ）段階において、前記ＩＣチップが装着されたツールボンダーを前記ステージ上に配置された金属積層板に向かって加圧するときは、０．２秒〜１秒間加圧しても良い。
【００３６】
前述したＩＣチップ接合工程後には、ＩＬ（Ｉｎｎｅｒ Ｌｅａｄ）ピールオフ（ｐｅｅｌ ｏｆｆ）テストを通じて、前記ＩＣチップのバンプと前記金属積層板の回路パターンとが適切に接合されたのかを確認することができる。図６は、前記ＩＣチップのバンプと前記金属積層板の回路パターンが適切に接合した前記テストの合格状態を示した図であり、図７は、前記ＩＣチップのバンプと前記金属積層板の回路パターンとの接合不良を示した図である。
【００３７】
本発明のさらに他の一実施形態は、金属層上にポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させ、４００℃で弾性率が７０Ｍｐａ以上であるポリイミド系樹脂層を形成することを特徴とする金属積層板の製造方法を提供する。本実施形態では、前述した実施状態において金属積層板について説明した内容がすべて適用される。
【００３８】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて第１ポリイミド系樹脂層を形成する段階、及び前記第１ポリイミド系樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階を含んでも良い。
【００３９】
ここで、前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む全体ポリイミド系樹脂層は、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であっても良い。
【００４０】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第１乾燥樹脂層を形成する段階；前記第１乾燥樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第２乾燥樹脂層を形成する段階；及び前記第１及び第２乾燥樹脂層を硬化させて、第１及び第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階；を含んでも良い。
【００４１】
ここで、前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む全体ポリイミド系樹脂層は、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であっても良い。
【００４２】
前記第１及び第２ポリイミド系樹脂層を含むポリイミド系樹脂層において、前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層を形成し、前記第１ポリイミド系樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて第２ポリイミド系樹脂層を形成しても良い。このとき、前記第２ポリイミド系樹脂層の熱膨張係数は２０ｐｐｍ／Ｋを超えるように形成しても良い。
【００４３】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第１乾燥樹脂層を形成する段階；前記第１乾燥樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第２乾燥樹脂層を形成する段階；及び前記第１乾燥樹脂層及び前記第２乾燥樹脂層を硬化させて、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層及び第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階；を含んでも良い。このとき、前記第２ポリイミド系樹脂層の熱膨張係数は２０ｐｐｍ／Ｋを超えるように形成しても良い。
【００４４】
前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層を形成し、前記第１ポリイミド系樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋを超える第２ポリイミド系樹脂層を形成して、第１および第２ポリイミド系樹脂層を含むポリイミド系樹脂層を形成した場合、前記第１及び第２ポリイミド系樹脂層を含む全体ポリイミド系樹脂層は、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であっても良い。
【００４５】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第１乾燥樹脂層を形成する段階；前記第１乾燥樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第２乾燥樹脂層を形成する段階；及び前記第１乾燥樹脂層及び前記第２乾燥樹脂層を硬化させて、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層及び熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋを超える第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階；を含んでも良い。ここで、前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む全体ポリイミド系樹脂層は、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であっても良い。
【００４６】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層を形成する段階；前記第１ポリイミド系樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階；及び前記第２ポリイミド系樹脂層上に第３ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以上である第３ポリイミド系樹脂層を形成する段階；を含み、前記第１ないし第３ポリイミド系樹脂層を含むポリイミド系樹脂層を形成しても良い。
【００４７】
ここで、前記第１ないし第３ポリイミド系樹脂層を含む全体ポリイミド系樹脂層は、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であっても良い。
【００４８】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第１乾燥樹脂層を形成する段階；前記第１乾燥樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第２乾燥樹脂層を形成する段階；前記第２乾燥樹脂層上に第３ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第３乾燥樹脂層を形成する段階；及び前記第１ないし第３乾燥樹脂層を硬化させて、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第２ポリイミド系樹脂層、及び熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以上である第３ポリイミド系樹脂層を形成する段階；を含んでも良い。ここで、前記第１ないし第３ポリイミド系樹脂層を含む全体ポリイミド系樹脂層は、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であっても良い。
【発明の効果】
【００４９】
以上で説明したように、本発明によれば、４００℃の高温で弾性率が７０Ｍｐａ以上であることにより、高温条件で金属積層板とＩＣチップを接合させるときに、回路パターンの崩れを防げるようになる。
【００５０】
また、本発明において、金属層の真上に熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であるポリイミド系樹脂層が積層される場合には、金属層とポリイミド系樹脂層との間の高温接着力を向上させることができるようになる。
【００５１】
さらに、本発明において、金属積層板のポリイミド系樹脂層が２層で構成される場合には、３層で構成される場合よりもその構造が簡素化され、製造が容易で生産性の向上が可能である上に製造費用を節減させることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、添付の図面を参照して、本発明について詳細に説明する。
本発明に係る金属積層板の一例として、銅張積層板は、図１に示すように、金属層である銅箔層１０と、銅箔層１０の上に積層されたポリイミド系樹脂層２０とを含む。
【００５３】
ここで、金属層の一例として、銅（Ｃｕ）を材料とする銅箔層１０を説明したが、これに限定されることはなく、金属層は、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、銀、パラジウム、クロム、モリブデンおよびタングステンまたはこれらの合金など多様な金属での形成が可能である。
【００５４】
ポリイミド系樹脂層２０は、銅箔層１０上に積層された第１ポリイミド系樹脂層２１と、第１ポリイミド系樹脂層２１上に積層された第２ポリイミド系樹脂層２２とを含む。第１および第２ポリイミド系樹脂層２１、２２を含むポリイミド系樹脂層２０は、４００℃の高温で弾性率が７０Ｍｐａ以上である。ここで、温度条件を４００℃と記載したが、４００℃を超える高温でも弾性率が７０Ｍｐａ以上であることは言うまでもない。一方、図１において、ポリイミド系樹脂層２０は、第１および第２ポリイミド系樹脂層２１、２２で構成されているが、他の一例として、図２に示すように、ポリイミド系樹脂層２０ａは、第１ないし第３ポリイミド系樹脂層２１ａ、２２ａ、２３ａで構成されることもできる。
【００５５】
ここで、第１および第２ポリイミド系樹脂層２１、２２は、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミドなど、その構造にイミド結合を有する樹脂である。
【００５６】
第１ポリイミド系樹脂層２１は高耐熱性であって、熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である。
【００５７】
第１ポリイミド系樹脂層２１は、ポリイミド系樹脂層２０の縦断面による全体厚さに対して、８０％以上を占めるように形成されることが好ましい。８０％未満の厚さで銅箔層１０上に形成されれば、銅箔層１０がエッチングされた後、ポリイミド系樹脂層２０にカールが発生する恐れがある。銅箔層１０をエッチングした後にポリイミド系樹脂層２１、２２にカールが発生することを防ぐためには、ポリイミド系樹脂層２１、２２間の熱膨張率と弾性率を考慮する必要がある。銅箔層１０のエッチング時に銅箔が剥がれた後に、ポリイミド系樹脂層２１、２２間の熱膨張率と厚さによる弾性率差によってポリイミド系樹脂層２１、２２間の力の均衡が合わなければ、カールが発生するようになるためである。
【００５８】
これにより、一例として、第１ポリイミド系樹脂層２１の厚さは３０μｍ〜４０μｍであることができ、より好ましくは３２μｍ〜３８μｍであることができる。
【００５９】
第２ポリイミド系樹脂層２２は、熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋを超える高熱膨張性を有しており、第１ポリイミド系樹脂層２１の上側に形成され、銅箔層１０のエッチング工程後にポリイミド系樹脂層２０に発生し得るカールを補正する役割をする。第１ポリイミド系樹脂層２１の場合は、熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であるため、銅箔層１０の熱膨張率と類似した特性を有しているが、銅箔層１０と全体ポリイミド系樹脂層２０の間の厚さと弾性率を考慮するとき、銅箔層１０の弾性率は全体ポリイミド系樹脂層２０よりも約１０倍以上の弾性率を有している。ここで、カールの発生を防ぐためには、銅箔層１０上にポリイミド系樹脂層２０を積層した後、銅箔層１０とポリイミド系樹脂層２０の間の力の均衡が合わなければならない。したがって、銅箔層１０の厚さとポリイミド系樹脂層２０間の厚さの比率が弾性率の差と類似するように形成される必要がある。もし、厚さの比率が類似して形成されない場合には、第２ポリイミド系樹脂層２２の熱膨張率を大きく構成して厚さを調整することによって、銅箔層１０側にポリイミド系樹脂層２０が曲がるカールを調整できるようになる。
【００６０】
以下、このような構成を有する銅張積層板の製造方法について説明する。
【００６１】
銅張積層板の製造方法は、第１ポリイミド系樹脂層２１を形成するためのポリイミド前駆体溶液を銅箔層１０に塗布および乾燥する段階と、その上に第２ポリイミド系樹脂層２２を形成するためのポリイミド前駆体溶液を塗布および乾燥する段階と、硬化温度まで昇温させて塗布されたポリイミド前駆体溶液を硬化させる硬化段階とを含む。
【００６２】
塗布段階で用いられるポリイミド前駆体溶液は、有機溶媒に二無水物とジアミンを混合したワニス形態で製造される。さらに、塗布段階では、ダイコーター（ｄｉｅ ｃｏａｔｅｒ）、コンマコーター（ｃｏｍｍａ ｃｏａｔｅｒ）、リバースコンマコーター（ｒｅｖｅｒｓｅ ｃｏｍｍａ ｃｏａｔｅｒ）およびグラビアコーター（ｇｒａｖｕｒｅ ｃｏａｔｅｒ）などの使用も可能であるし、この他にも一般的にコーティングに用いられる技術の使用も可能であることは言うまでもない。
【００６３】
本発明では、ポリイミド前駆体溶液を製造するときに、二無水物とジアミンの混合比または二無水物間またはジアミン間の混合比を調節したり、選択される二無水物およびジアミンの種類を調節したりすることで、所望する熱膨張率のポリイミド系樹脂を得ることができる。
【００６４】
二無水物としては、ＰＭＤＡ（ピロメリト酸二無水物）、ＢＰＤＡ（３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物）、ＢＴＤＡ（３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物）、ＯＤＰＡ（４，４’−オキシジフタル酸無水物）、ＢＰＡＤＡ（４，４’−（４，４’−イソプロピルビフェノキシ）ビフタル酸無水物）、６ＦＤＡ（２，２’−ビス−（３，４−ジカルボキシルフェニル）ヘキサフルオプロパン酸二無水物）、およびＴＭＥＧ（エチレングリコールビス（無水トリメリット酸）から成る群から選択される１種以上が用いられる。
【００６５】
ジアミンとしては、ｐ−ＰＤＡ（ｐ−フェニレンジアミン）、ｍ−ＰＤＡ（ｍ−フェニレンジアミン）、４，４’−ＯＤＡ（４，４’−オキシジアニリン）、３，４’−ＯＤＡ（３，４’−オキシジアニリン）、ＢＡＰＰ（２，２−ビス（４−［４−アミノフェノキシ］−フェニル）プロパン）、ＴＰＥ−Ｒ（１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン）、ｍ−ＢＡＰＳ（２，２−ビス（４−［３−アミノフェノキシ］フェニル）スルフォン）、ＨＡＢ（３，３’−ジヒドロキシ−４，４’−ジアミノビフェニル）、およびＤＡＢＡ（４，４’−ジアミノベンズアニリド）から成る群から選択される１種以上が用いられる。
【００６６】
これ以外にも、二無水物やジアミンまたは他の化合物を少量添加し得ることは言うまでもない。
【００６７】
有機溶媒としては、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、シクロヘキサン、アセトニトリルおよびこれらの混合物から成る群から選択して用いられるが、これに限定されることはない。
【００６８】
塗布や硬化を容易にするため、またはその他の物性を向上させるために、消泡剤、ゲル化防止剤、および硬化促進剤などのような添加剤をさらに追加することもできる。
【００６９】
乾燥段階では、アーチ型オーブンやフローティング型オーブン（ｆｌｏａｔｉｎｇ ｔｙｐｅ ｏｖｅｎ）などを用いて約１００℃〜３５０℃、より好ましくは約１４０℃〜２５０℃温度で乾燥させ、硬化段階では３５０℃まで昇温して硬化させるようになるが、このとき、ポリイミド前駆体溶液の硬化（イミド化）が進行するようになる。
【００７０】
以下、実施例１〜実施例６を用いて、銅張積層板の製造方法について具体的に説明するが、本発明がこれに限定されることはない。
【００７１】
［合成例１］
−第２ポリイミド系樹脂層を形成するためのポリイミド前駆体溶液の合成−
Ｎ−メチルピロリドン １６２ｍｌにｐ−ＰＤＡ ２．６５ｇと４，４’−ＯＤＡ ３．９５ｇを入れて溶解させた後、ＢＰＤＡ １３．３２ｇを添加して２４時間撹拌して重合させた。このとき、重合温度は５℃とする。重合した溶液を３５０℃まで昇温させ、厚さが４０μｍとなるフィルムを製造した。
このフィルムを１０℃／分の速度で昇温させながらＴＭＡを用いて熱膨張率を測定した結果、１００℃〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張率は２８ｐｐｍ／Ｋであった。
【００７２】
［合成例２〜６］
−第１ポリイミド系樹脂層を形成するためのポリイミド前駆体溶液の合成
下記表１のように、二無水物およびジアミンを用い、合成例１と同じ方法で、第１ポリイミド系樹脂層を形成するためのポリイミド前駆体溶液を製造した。
【００７３】
【表１】
【００７４】
［実施例１］
１５μｍの厚さを有する銅箔層１０（日本三井銅箔ＮＡ−ＶＬＰ）に合成例２で製造したポリイミド前駆体溶液を塗布し、硬化後、各ポリイミド系樹脂層の厚さを下記表２および表３に示されているようにした。その後、１４０℃で乾燥させ、これに接するように合成例１で製造したポリイミド前駆体溶液を同じ方法で塗布した後に乾燥し、温度を３５０℃まで上げて硬化させた。さらに、全体ポリイミド系樹脂層２０の熱膨張率も測定した（表６参照）。また、高温接着力を測定するために、１５０℃、１６８ｈｒ間熱処理した後、常温で万能引張機を用いて銅箔層１０とポリイミド系樹脂層２０との間の接着力を測定した（表２参照）。さらに、動的機械分析装置（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ａｎａｌｙｚｅｒ）を用いて１分当り５℃／ｍｉｎの速度で昇温した後、４００℃で全体ポリイミド系樹脂層２０の弾性率を測定した（表３参照）。
【００７５】
［実施例２〜４］
下記表２および表３のポリイミド前駆体溶液を用い、実施例１と同じ方法で銅張積層板を製作した後、全体ポリイミド系樹脂層２０の熱膨張率を測定した（表６参照）。さらに、銅箔層１０とポリイミド系樹脂層２０と間の高温接着力およびポリイミド系樹脂層２０の弾性率も測定した（表２および表３参照）。
【表２】
【００７６】
【表３】
【００７７】
［実施例５〜６］
下記表４および表５のポリイミド前駆体溶液を用いて３層で構成されたポリイミド系樹脂層を形成したことを除いては、実施例１と同じ方法で銅張積層板を製作した後、３層２１ａ、２２ａ、２３ａで構成されたポリイミド系樹脂層２０ａの熱膨張率を測定した（表６参照）。また、銅箔層１０とポリイミド系樹脂層２０ａの間の高温接着力および３層２１ａ、２２ａ、２３ａで構成されたポリイミド系樹脂層２０ａの弾性率を測定した（表４および表５参照）。
【００７８】
【表４】
【００７９】
【表５】
【００８０】
【表６】
【００８１】
［比較例１］
銅箔に合成例２で製造したポリイミド前駆体溶液を厚さが３０μｍとなるように塗布した。その後、１４０℃で乾燥させ、これに接するように合成例１で製造したポリイミド前駆体溶液を同じ方法で厚さが１０μｍとなるように塗布した後に乾燥し、温度を３５０℃まで上げてその薄膜を硬化させた。このとき、硬化されたポリイミド系樹脂層の高温接着力は１０００ｇ／ｃｍであり、４００℃での弾性率は６５Ｍｐａであった。
【００８２】
［比較例２］
銅箔に合成例６で製造したポリイミド前駆体溶液を厚さが５μｍとなるように塗布した。その後、合成例２で製造したポリイミド前駆体溶液を同じ方法で厚さが３３μｍとなるように塗布した後に乾燥した。その後、合成例１で製造したポリイミド前駆体溶液を同じ方法で２μｍとなるように塗布した後に乾燥し、温度を３５０℃まで上げてその薄膜を硬化させた後、３層銅箔積層板を製作した。このとき、硬化されたポリイミドの高温接着力は５００ｇ／ｃｍであり、４００℃での弾性率は５Ｍｐａであった。
このような比較例１および２の高温接着力と弾性率を整理して、表７および図８に示した。
【００８３】
【表７】
【００８４】
【表８】
【００８５】
一方、前述した実施例１〜６および比較例１〜２に係る銅張積層板の金属層をエッチングして銅箔回路パターンとして形成した後、図３および図４に示された方法によって、ステージ３０の温度３０℃〜２００℃、ツールボンダー３１の温度３５０℃〜４５０℃、および加圧条件６〜１４ｋｇｆでステージ３０とツールボンダー３１を用い、実施例１〜６および比較例１〜２に係る銅張積層板に金バンプが形成されたＩＣチップを実装した。このとき、ポリイミド系樹脂層上に形成された銅箔回路パターンが崩れるかどうかを確認した。
【００８６】
【表９】
【００８７】
表９、図４および図５に示されるように、本発明の実施例１〜６に係る銅張積層板の銅箔回路パターン１０ａとＩＣチップ４０の金バンプ４１を接合する場合には、本発明の実施例１〜６に係るポリイミド系樹脂層２０、２０ａに形成された銅箔回路パターン１０ａは崩れなかった。しかし、比較例１〜２に係る銅張積層板の場合には、従来技術を示した図９と同じ結果が現われた。すなわち、比較例１〜２に係る銅張積層板の場合には、銅箔回路パターンがポリイミド系樹脂層側に埋め込まれながら崩れるという結果が現われた。
【００８８】
ＩＣチップ１４０のボンディング時にツールボンダー１３１の温度が高いためポリイミド系樹脂層１２０が柔軟になり、ツールボンダー１３１の加圧力によって押されて銅箔回路パターン１１０ａが崩れた従来および比較例１〜２とは異なり、本発明によれば、４００℃の高温または４００℃を超える高温でも弾性率が７０Ｍｐａ以上であることにより、銅箔回路パターン１０ａの崩れを防ぐことができるようになる。
【００８９】
また、高温で接着力が低下する従来および比較例１〜２とは異なり、本発明によれば、銅箔層の真上に熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であるポリイミド系樹脂層が積層される場合には、銅箔層とポリイミド系樹脂層との間の高温接着力が向上することを確認することができる。
【００９０】
さらに、本発明に係る金属積層板のポリイミド系樹脂層が２層で構成される場合には、３層で構成される場合よりも構造が簡素化され、製造が容易であるため生産性が向上する上に製造費用を節減させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】銅箔層と第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む本発明に係る銅張積層板の断面図である、
【図２】銅箔層と第１ないし第３ポリイミド系樹脂層を含む本発明に係る銅張積層板の断面図である。
【図３】本発明の銅張積層板とＩＣチップの接合工程図である。
【図４】本発明の銅張積層板とＩＣチップの接合工程図である。
【図５】本発明の銅張積層板とＩＣチップの接合断面写真である。
【図６】銅張積層板とＩＣチップの接合工程後、ＩＬピールオフテスト（Ｉｎｎｅｒ Ｌｅａｄ ｐｅｅｌ ｏｆｆ）の結果、合格である場合を示した図である。
【図７】銅張積層板とＩＣチップの接合工程後、ＩＬピールオフテストの結果、不合格である場合を示した図である。
【図８】従来の銅張積層板とＩＣチップの接合工程図である。
【図９】従来の銅張積層板とＩＣチップの接合工程図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０： 銅箔層
１０ａ：銅箔回路パターン
２０：ポリイミド系樹脂層
２１： 第１ポリイミド系樹脂層
２２： 第２ポリイミド系樹脂層
３０：ステージ（Ｓｔａｇｅ）
３１：ツールボンダー（Ｔｏｏｌ ｂｏｎｄｅｒ）
４０：ＩＣチップ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｃｈｉｐ）
４１： Ａｕバンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属層と、
１つ以上のポリイミド系樹脂層とを含み、
前記ポリイミド系樹脂層は、４００℃で弾性率が７０Ｍｐａ以上であることを特徴とする金属積層板。
【請求項２】
前記ポリイミド系樹脂層は、前記金属層上に積層される第１ポリイミド系樹脂層、および前記第１ポリイミド系樹脂層上に積層される第２ポリイミド系樹脂層を含み、
前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層は、熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする請求項１に記載の金属積層板。
【請求項３】
前記ポリイミド系樹脂層は、前記金属層上に積層される第１ポリイミド系樹脂層、および前記第１ポリイミド系樹脂層上に積層される第２ポリイミド系樹脂層を含み、
前記第１ポリイミド系樹脂層の熱膨張率は、２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする請求項１に記載の金属積層板。
【請求項４】
前記第２ポリイミド系樹脂層の熱膨張率は、２０ｐｐｍ／Ｋを超えることを特徴とする請求項３に記載の金属積層板。
【請求項５】
前記ポリイミド系樹脂層は、前記金属層上に積層されるとともに熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層、および前記第１ポリイミド系樹脂層上に積層されるとともに熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋを超える第２ポリイミド系樹脂層を含み、
前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層は、熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする請求項１に記載の金属積層板。
【請求項６】
前記ポリイミド系樹脂層は、前記金属層上に積層されるとともに熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層、前記第１ポリイミド系樹脂層上に積層されるとともに熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第２ポリイミド系樹脂層、および前記第２ポリイミド系樹脂層上に積層されるとともに熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋを超える第３ポリイミド系樹脂層を含むことを特徴とする請求項１に記載の金属積層板。
【請求項７】
前記第１ないし第３ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層は、熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする請求項６に記載の金属積層板。
【請求項８】
前記第１ポリイミド系樹脂層は、前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層の全体厚さの８０％以上を占めることを特徴とする請求項２に記載の金属積層板。
【請求項９】
前記第１ポリイミド系樹脂層の厚さは、３０μｍ〜４０μｍであることを特徴とする請求項２に記載の金属積層板。
【請求項１０】
前記ポリイミド系樹脂層は、
ＰＭＤＡ（ピロメリト酸二無水物）、ＢＰＤＡ（３，３’，４，４’−ビフエニルテトラカルボン酸二無水物）、ＢＴＤＡ（３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物）、ＯＤＰＡ（４，４’−オキシジフタル酸無水物）、ＢＰＡＤＡ（４，４’−（４，４’−イソプロピルビフェノキシ）ビフタル酸無水物）、６ＦＤＡ（２，２’−ビス−（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン酸二無水物）、およびＴＭＥＧ（エチレングリコールビス（無水トリメリット酸））から成る群から選択される１種以上の二無水物、および
ｐ−ＰＤＡ（ｐ−フェニレンジアミン）、ｍ−ＰＤＡ（ｍ−フェニレンジアミン）、４，４’−ＯＤＡ（４，４’−オキシジアニリン）、３，４’−ＯＤＡ（３，４’−オキシジアニリン）、ＢＡＰＰ（２，２−ビス（４−［４−アミノフェノキシ］−フェニル）プロパン）、ＴＰＥ−Ｒ（１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン）、ｍ−ＢＡＰＳ（２，２−ビス（４−［３−アミノフェノキシ］フェニル）スルフォン）、ＨＡＢ（３，３’−ジヒドロキシ−４，４’−ジアミノビフェニル）、およびＤＡＢＡ（４，４’−ジアミノベンズアニリド）から成る群から選択される１種以上のジアミン、
を混合して製造されるポリイミド前駆体溶液によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の金属積層板。
【請求項１１】
前記金属層は、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、銀、パラジウム、クロム、モリブデンおよびタングステンとこれらの合金のうちのいずれか１つで形成されることを特徴とする請求項１に記載の金属積層板。
【請求項１２】
請求項１に係る金属積層板にＩＣチップを接合して形成されることを特徴とするフレキシブルプリント回路基板。
【請求項１３】
ａ）請求項１に係る金属積層板の金属層をエッチングして回路パターンとして形成する段階；
ｂ）前記金属積層板の回路パターンを鍍金する段階；
ｃ）前記鍍金された回路パターンが形成された金属積層板をステージ上に配置する段階；
ｄ）バンプが形成されたＩＣチップをツールボンダーに装着する段階；
ｅ）前記ＩＣチップが装着されたツールボンダーを移送させ、前記ＩＣチップのバンプと前記金属積層板の回路パターンとが相互対向するように、前記金属積層板の上側に前記ＩＣチップを位置させる段階；および
ｆ）前記ＩＣチップが装着されたツールボンダーを前記ステージ上に配置された金属積層板に向かって加圧し、前記ＩＣチップのバンプと前記金属積層板の回路パターンとを接合する段階；
を含むことを特徴とするフレキシブルプリント回路基板の製造方法。
【請求項１４】
前記ｂ）段階において、スズおよび金のうちから選択された１種以上の金属で鍍金することを特徴とする請求項１３に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造方法。
【請求項１５】
前記ｃ）段階において、前記ステージの温度は、３０℃〜２００℃であることを特徴とする請求項１３に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造方法。
【請求項１６】
前記ｄ）段階において、前記ＩＣチップのバンプは、金で鍍金された金バンプであることを特徴とする請求項１３に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造方法。
【請求項１７】
前記ｄ）段階において、前記ツールボンダーの温度は、３５０℃〜４５０℃であることを特徴とする請求項１３に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造方法。
【請求項１８】
前記ｆ）段階において、前記ＩＣチップが装着されたツールボンダーを前記ステージ上に配置された金属積層板に向かって加圧するとき、６ｋｇｆ〜１４ｋｇｆの圧力で加圧することを特徴とする請求項１３に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造方法。
【請求項１９】
前記ｆ）段階において、前記ＩＣチップが装着されたツールボンダーを前記ステージ上に配置された金属積層板に向かって加圧するとき、０．２秒〜１秒間加圧することを特徴とする請求項１３に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造方法。
【請求項２０】
金属層上にポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させ、４００℃で弾性率が７０Ｍｐａ以上であるポリイミド系樹脂層を形成することを特徴とする金属積層板の製造方法。
【請求項２１】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、
前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて第１ポリイミド系樹脂層を形成する段階；及び
前記第１ポリイミド系樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階；
を含み、
前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層は、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする請求項２０に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項２２】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、
前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第１乾燥樹脂層を形成する段階；
前記第１乾燥樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第２乾燥樹脂層を形成する段階；及び
前記第１及び第２乾燥樹脂層を硬化させて、第１及び第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階；
を含み、
前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層は、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする請求項２０に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項２３】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、
前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層を形成する段階；及び
前記第１ポリイミド系樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階；
を含み、
前記ポリイミド系樹脂層は、前記第１及び第２ポリイミド系樹脂層を含むことを特徴とする請求項２０に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項２４】
前記第２ポリイミド系樹脂層の熱膨張係数は、２０ｐｐｍ／Ｋを超えることを特徴とする請求項２３に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項２５】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、
前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第１乾燥樹脂層を形成する段階；
前記第１乾燥樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第２乾燥樹脂層を形成する段階；及び
前記第１乾燥樹脂層及び前記第２乾燥樹脂層を硬化させて、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層及び第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階；
を含み、
前記ポリイミド系樹脂層は、前記第１及び第２ポリイミド系樹脂層を含むことを特徴とする請求項２０に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項２６】
前記第２ポリイミド系樹脂層の熱膨張係数は、２０ｐｐｍ／Ｋを超えることを特徴とする請求項２５に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項２７】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、
前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層を形成する段階；及び
前記第１ポリイミド系樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋを超える第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階；
を含み、
前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層は、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする請求項２０に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項２８】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、
前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第１乾燥樹脂層を形成する段階；
前記第１乾燥樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第２乾燥樹脂層を形成する段階；及び
前記第１乾燥樹脂層及び前記第２乾燥樹脂層を硬化させて、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層及び熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋを超える第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階；
を含み、
前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層は、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする請求項２０に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項２９】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、
前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層を形成する段階；
前記第１ポリイミド系樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階；及び
前記第２ポリイミド系樹脂層上に第３ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以上である第３ポリイミド系樹脂層を形成する段階；
を含み、
前記ポリイミド系樹脂層は、前記第１ないし第３ポリイミド系樹脂層を含むことを特徴とする請求項２０に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項３０】
前記第１ないし第３ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層は、熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする請求項２９に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項３１】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、
前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第１乾燥樹脂層を形成する段階；
前記第１乾燥樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第２乾燥樹脂層を形成する段階；
前記第２乾燥樹脂層上に第３ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第３乾燥樹脂層を形成する段階；及び
前記第１ないし第３乾燥樹脂層を硬化させて、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第２ポリイミド系樹脂層、及び熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以上である第３ポリイミド系樹脂層を形成する段階；
を含み、
前記ポリイミド系樹脂層は、前記第１ないし第３ポリイミド系樹脂層を含むことを特徴とする請求項２０に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項３２】
前記第１ないし第３ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層は、熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする請求項３１に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項３３】
前記第１ポリイミド系樹脂層は、前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層の全体厚さの８０％以上を占めるように形成されることを特徴とする請求項２１に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項３４】
前記第１ポリイミド系樹脂層は、３０μｍ〜４０μｍの厚さを有するように形成されることを特徴とする請求項２１に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項３５】
前記ポリイミド系樹脂層は、
ＰＭＤＡ（ピロメリト酸二無水物）、ＢＰＤＡ（３，３’，４，４’−ビフエニルテトラカルボン酸二無水物）、ＢＴＤＡ（３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物）、ＯＤＰＡ（４，４’−オキシジフタル酸無水物）、ＢＰＡＤＡ（４，４’−（４，４’−イソプロピルビフェノキシ）ビフタル無水物）、６ＦＤＡ（２，２’−ビス−（３、４−ジカルボキシルフェニル）ヘキサフルオロプロパン酸二無水物）、およびＴＭＥＧ（エチレングリコールビス（無水トリメリット酸））から成る群から選択される１種以上の二無水物、および
ｐ−ＰＤＡ（ｐ−フェニレンジアミン）、ｍ−ＰＤＡ（ｍ−フェニレンジアミン）、４，４’−ＯＤＡ（４，４’−オキシジアニリン）、３，４’−ＯＤＡ（３，４’−オキシジアニリン）、ＢＡＰＰ（２，２−ビス（４−［４−アミノフェノキシ］−フェニル）プロパン）、ＴＰＥ−Ｒ（１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン）、ｍ−ＢＡＰＳ（２，２−ビス（４−［３−アミノフェノキシ］フェニル）スルフォン）、ＨＡＢ（３，３’−ジヒドロキシ−４，４’−ジアミノビフェニル）、およびＤＡＢＡ（４，４’−ジアミノベンズアニリド）から成る群から選択される１種以上のジアミン、
を混合して製造されるポリイミド前駆体溶液によって形成することを特徴とする請求項２０に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項３６】
前記金属層は、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、銀、パラジウム、クロム、モリブデンおよびタングステンとこれらの合金のうちのいずれか１つで形成することを特徴とする請求項２０に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項１】
金属層と、
１つ以上のポリイミド系樹脂層とを含み、
前記ポリイミド系樹脂層は、４００℃で弾性率が７０Ｍｐａ以上であることを特徴とする金属積層板。
【請求項２】
前記ポリイミド系樹脂層は、前記金属層上に積層される第１ポリイミド系樹脂層、および前記第１ポリイミド系樹脂層上に積層される第２ポリイミド系樹脂層を含み、
前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層は、熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする請求項１に記載の金属積層板。
【請求項３】
前記ポリイミド系樹脂層は、前記金属層上に積層される第１ポリイミド系樹脂層、および前記第１ポリイミド系樹脂層上に積層される第２ポリイミド系樹脂層を含み、
前記第１ポリイミド系樹脂層の熱膨張率は、２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする請求項１に記載の金属積層板。
【請求項４】
前記第２ポリイミド系樹脂層の熱膨張率は、２０ｐｐｍ／Ｋを超えることを特徴とする請求項３に記載の金属積層板。
【請求項５】
前記ポリイミド系樹脂層は、前記金属層上に積層されるとともに熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層、および前記第１ポリイミド系樹脂層上に積層されるとともに熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋを超える第２ポリイミド系樹脂層を含み、
前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層は、熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする請求項１に記載の金属積層板。
【請求項６】
前記ポリイミド系樹脂層は、前記金属層上に積層されるとともに熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層、前記第１ポリイミド系樹脂層上に積層されるとともに熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第２ポリイミド系樹脂層、および前記第２ポリイミド系樹脂層上に積層されるとともに熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋを超える第３ポリイミド系樹脂層を含むことを特徴とする請求項１に記載の金属積層板。
【請求項７】
前記第１ないし第３ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層は、熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする請求項６に記載の金属積層板。
【請求項８】
前記第１ポリイミド系樹脂層は、前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層の全体厚さの８０％以上を占めることを特徴とする請求項２に記載の金属積層板。
【請求項９】
前記第１ポリイミド系樹脂層の厚さは、３０μｍ〜４０μｍであることを特徴とする請求項２に記載の金属積層板。
【請求項１０】
前記ポリイミド系樹脂層は、
ＰＭＤＡ（ピロメリト酸二無水物）、ＢＰＤＡ（３，３’，４，４’−ビフエニルテトラカルボン酸二無水物）、ＢＴＤＡ（３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物）、ＯＤＰＡ（４，４’−オキシジフタル酸無水物）、ＢＰＡＤＡ（４，４’−（４，４’−イソプロピルビフェノキシ）ビフタル酸無水物）、６ＦＤＡ（２，２’−ビス−（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン酸二無水物）、およびＴＭＥＧ（エチレングリコールビス（無水トリメリット酸））から成る群から選択される１種以上の二無水物、および
ｐ−ＰＤＡ（ｐ−フェニレンジアミン）、ｍ−ＰＤＡ（ｍ−フェニレンジアミン）、４，４’−ＯＤＡ（４，４’−オキシジアニリン）、３，４’−ＯＤＡ（３，４’−オキシジアニリン）、ＢＡＰＰ（２，２−ビス（４−［４−アミノフェノキシ］−フェニル）プロパン）、ＴＰＥ−Ｒ（１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン）、ｍ−ＢＡＰＳ（２，２−ビス（４−［３−アミノフェノキシ］フェニル）スルフォン）、ＨＡＢ（３，３’−ジヒドロキシ−４，４’−ジアミノビフェニル）、およびＤＡＢＡ（４，４’−ジアミノベンズアニリド）から成る群から選択される１種以上のジアミン、
を混合して製造されるポリイミド前駆体溶液によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の金属積層板。
【請求項１１】
前記金属層は、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、銀、パラジウム、クロム、モリブデンおよびタングステンとこれらの合金のうちのいずれか１つで形成されることを特徴とする請求項１に記載の金属積層板。
【請求項１２】
請求項１に係る金属積層板にＩＣチップを接合して形成されることを特徴とするフレキシブルプリント回路基板。
【請求項１３】
ａ）請求項１に係る金属積層板の金属層をエッチングして回路パターンとして形成する段階；
ｂ）前記金属積層板の回路パターンを鍍金する段階；
ｃ）前記鍍金された回路パターンが形成された金属積層板をステージ上に配置する段階；
ｄ）バンプが形成されたＩＣチップをツールボンダーに装着する段階；
ｅ）前記ＩＣチップが装着されたツールボンダーを移送させ、前記ＩＣチップのバンプと前記金属積層板の回路パターンとが相互対向するように、前記金属積層板の上側に前記ＩＣチップを位置させる段階；および
ｆ）前記ＩＣチップが装着されたツールボンダーを前記ステージ上に配置された金属積層板に向かって加圧し、前記ＩＣチップのバンプと前記金属積層板の回路パターンとを接合する段階；
を含むことを特徴とするフレキシブルプリント回路基板の製造方法。
【請求項１４】
前記ｂ）段階において、スズおよび金のうちから選択された１種以上の金属で鍍金することを特徴とする請求項１３に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造方法。
【請求項１５】
前記ｃ）段階において、前記ステージの温度は、３０℃〜２００℃であることを特徴とする請求項１３に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造方法。
【請求項１６】
前記ｄ）段階において、前記ＩＣチップのバンプは、金で鍍金された金バンプであることを特徴とする請求項１３に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造方法。
【請求項１７】
前記ｄ）段階において、前記ツールボンダーの温度は、３５０℃〜４５０℃であることを特徴とする請求項１３に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造方法。
【請求項１８】
前記ｆ）段階において、前記ＩＣチップが装着されたツールボンダーを前記ステージ上に配置された金属積層板に向かって加圧するとき、６ｋｇｆ〜１４ｋｇｆの圧力で加圧することを特徴とする請求項１３に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造方法。
【請求項１９】
前記ｆ）段階において、前記ＩＣチップが装着されたツールボンダーを前記ステージ上に配置された金属積層板に向かって加圧するとき、０．２秒〜１秒間加圧することを特徴とする請求項１３に記載のフレキシブルプリント回路基板の製造方法。
【請求項２０】
金属層上にポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させ、４００℃で弾性率が７０Ｍｐａ以上であるポリイミド系樹脂層を形成することを特徴とする金属積層板の製造方法。
【請求項２１】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、
前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて第１ポリイミド系樹脂層を形成する段階；及び
前記第１ポリイミド系樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階；
を含み、
前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層は、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする請求項２０に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項２２】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、
前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第１乾燥樹脂層を形成する段階；
前記第１乾燥樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第２乾燥樹脂層を形成する段階；及び
前記第１及び第２乾燥樹脂層を硬化させて、第１及び第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階；
を含み、
前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層は、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする請求項２０に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項２３】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、
前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層を形成する段階；及び
前記第１ポリイミド系樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階；
を含み、
前記ポリイミド系樹脂層は、前記第１及び第２ポリイミド系樹脂層を含むことを特徴とする請求項２０に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項２４】
前記第２ポリイミド系樹脂層の熱膨張係数は、２０ｐｐｍ／Ｋを超えることを特徴とする請求項２３に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項２５】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、
前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第１乾燥樹脂層を形成する段階；
前記第１乾燥樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第２乾燥樹脂層を形成する段階；及び
前記第１乾燥樹脂層及び前記第２乾燥樹脂層を硬化させて、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層及び第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階；
を含み、
前記ポリイミド系樹脂層は、前記第１及び第２ポリイミド系樹脂層を含むことを特徴とする請求項２０に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項２６】
前記第２ポリイミド系樹脂層の熱膨張係数は、２０ｐｐｍ／Ｋを超えることを特徴とする請求項２５に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項２７】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、
前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層を形成する段階；及び
前記第１ポリイミド系樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋを超える第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階；
を含み、
前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層は、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする請求項２０に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項２８】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、
前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第１乾燥樹脂層を形成する段階；
前記第１乾燥樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第２乾燥樹脂層を形成する段階；及び
前記第１乾燥樹脂層及び前記第２乾燥樹脂層を硬化させて、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層及び熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋを超える第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階；
を含み、
前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層は、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする請求項２０に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項２９】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、
前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層を形成する段階；
前記第１ポリイミド系樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第２ポリイミド系樹脂層を形成する段階；及び
前記第２ポリイミド系樹脂層上に第３ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥および硬化させて熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以上である第３ポリイミド系樹脂層を形成する段階；
を含み、
前記ポリイミド系樹脂層は、前記第１ないし第３ポリイミド系樹脂層を含むことを特徴とする請求項２０に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項３０】
前記第１ないし第３ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層は、熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする請求項２９に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項３１】
前記ポリイミド系樹脂層を形成する段階は、
前記金属層上に第１ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第１乾燥樹脂層を形成する段階；
前記第１乾燥樹脂層上に第２ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第２乾燥樹脂層を形成する段階；
前記第２乾燥樹脂層上に第３ポリイミド前駆体溶液を塗布して乾燥させて第３乾燥樹脂層を形成する段階；及び
前記第１ないし第３乾燥樹脂層を硬化させて、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第１ポリイミド系樹脂層、熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以下である第２ポリイミド系樹脂層、及び熱膨張係数が２０ｐｐｍ／Ｋ以上である第３ポリイミド系樹脂層を形成する段階；
を含み、
前記ポリイミド系樹脂層は、前記第１ないし第３ポリイミド系樹脂層を含むことを特徴とする請求項２０に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項３２】
前記第１ないし第３ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層は、熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることを特徴とする請求項３１に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項３３】
前記第１ポリイミド系樹脂層は、前記第１および第２ポリイミド系樹脂層を含む前記ポリイミド系樹脂層の全体厚さの８０％以上を占めるように形成されることを特徴とする請求項２１に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項３４】
前記第１ポリイミド系樹脂層は、３０μｍ〜４０μｍの厚さを有するように形成されることを特徴とする請求項２１に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項３５】
前記ポリイミド系樹脂層は、
ＰＭＤＡ（ピロメリト酸二無水物）、ＢＰＤＡ（３，３’，４，４’−ビフエニルテトラカルボン酸二無水物）、ＢＴＤＡ（３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物）、ＯＤＰＡ（４，４’−オキシジフタル酸無水物）、ＢＰＡＤＡ（４，４’−（４，４’−イソプロピルビフェノキシ）ビフタル無水物）、６ＦＤＡ（２，２’−ビス−（３、４−ジカルボキシルフェニル）ヘキサフルオロプロパン酸二無水物）、およびＴＭＥＧ（エチレングリコールビス（無水トリメリット酸））から成る群から選択される１種以上の二無水物、および
ｐ−ＰＤＡ（ｐ−フェニレンジアミン）、ｍ−ＰＤＡ（ｍ−フェニレンジアミン）、４，４’−ＯＤＡ（４，４’−オキシジアニリン）、３，４’−ＯＤＡ（３，４’−オキシジアニリン）、ＢＡＰＰ（２，２−ビス（４−［４−アミノフェノキシ］−フェニル）プロパン）、ＴＰＥ−Ｒ（１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン）、ｍ−ＢＡＰＳ（２，２−ビス（４−［３−アミノフェノキシ］フェニル）スルフォン）、ＨＡＢ（３，３’−ジヒドロキシ−４，４’−ジアミノビフェニル）、およびＤＡＢＡ（４，４’−ジアミノベンズアニリド）から成る群から選択される１種以上のジアミン、
を混合して製造されるポリイミド前駆体溶液によって形成することを特徴とする請求項２０に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項３６】
前記金属層は、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、銀、パラジウム、クロム、モリブデンおよびタングステンとこれらの合金のうちのいずれか１つで形成することを特徴とする請求項２０に記載の金属積層板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公表番号】特表２００９−５２８９３３（Ｐ２００９−５２８９３３Ａ）
【公表日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５５８１９４（Ｐ２００８−５５８１９４）
【出願日】平成１９年３月６日（２００７．３．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００７／００１１０１
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１０２６９１
【国際公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【出願人】（５００２３９８２３）エルジー・ケム・リミテッド (1,221)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月６日（２００７．３．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００７／００１１０１
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１０２６９１
【国際公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【出願人】（５００２３９８２３）エルジー・ケム・リミテッド (1,221)
【Ｆターム（参考）】
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