[发明专利]多层聚酰亚胺膜的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及多层聚酰亚胺膜的制造方法。特别是涉及各层的厚度均一的多层聚酰亚胺膜的制造方法。 

背景技术

近年来随着电子制品的轻量化、小型化，各种印刷电路板的需求增大。其中，柔性印刷电路板(FPC)的需求尤为增大。柔性印刷电路板由在绝缘性膜上层积有铜箔等金属箔的柔性层积板制造。 

上述柔性层积板是通过如下方法制造的：在具有柔软性的绝缘性膜表面隔着粘合剂加热-压合金属箔，以此进行贴合。作为上述具有柔软性的绝缘性膜，优选使用聚酰亚胺膜。作为上述粘合剂，通常使用环氧系、丙烯酸系等热固性粘合剂。使用这样的热固性粘合剂的柔性电路板具有基板/粘合剂/金属箔的三层结构，所以称为三层FPC。 

此外，聚酰亚胺膜通常利用如下的流延制膜法制造：使用挤出口模将作为前体的聚酰胺酸溶液以膜状挤出在流延带上，使溶剂蒸发，制成自支持性的膜，并将其加热干燥。 

三层FPC所使用的热固性粘合剂具有能在较低温度下粘合的优点。但是，三层FPC由于使用热固性粘合剂，所以在耐热性、弯曲性、电气可靠性等特性方面有限。因此，提出了不使用热固性粘合剂而在聚酰亚胺膜上直接具有金属层的FPC。该FPC的耐热性、弯曲性、电气可靠性等优异。该FPC由于直接在聚酰亚胺膜上形成金属层，所以也称为二层FPC。 

作为用于二层FPC的层积板的制作方法，已知：(a)在金属箔上流延、涂布作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸后进行酰亚胺化的浇铸法；(b)通过溅射、镀覆在聚酰亚胺膜上直接设置金属层的敷镀金属法；(c)通过热塑性聚酰亚胺将聚酰亚胺膜和金属箔贴合的层压法。这些方法中，层压法符合要求的金属箔的厚度范围宽于浇铸法、装置成本低于敷镀金属法，在这些方面层压法是优异的。 

在层压法中，通常使用在高耐热性聚酰亚胺膜的单面或者两面具有热塑性聚酰亚胺层的粘合性聚酰亚胺膜。 

作为该粘合性聚酰亚胺膜的制造方法，设计出各种方法。其中，挤出流延法在生产率高的方面是优异的，该方法中，使用多层共挤出口模将高耐热性聚酰亚胺系树脂溶液或者其前体溶液和热塑性聚酰亚胺溶液或者其前体溶液在流延带上形成多层液膜后，对其进行加热干燥。 

聚酰亚胺膜中，遍及膜整体的厚度必须是均一的。进而，多层聚酰亚胺膜的总膜厚必须是均一的，且各层的厚度必须是均一的。即使总膜厚是均一的，如果各层的膜厚不均一，则各层的线膨胀系数各不相同，因而产生膜整体的线膨胀系数在整个膜上变得不均一等不适。 

并且，若整体厚度或各层的厚度不均一，则在聚酰亚胺膜上层压铜箔等金属箔时，会产生部分不密合的部分、或产生尺寸变化大的部分等不适。 

利用挤出流延法，容易获得整体厚度和/或各层的厚度在长度方向(MD方向)均一的膜。但是，不容易获得整体厚度和/或各层的厚度在宽度方向(TD方向)均匀的膜。 

专利文献1～2中公开了在热塑性树脂的挤出成型中调整所制成的片或膜的厚度的方法。专利文献1中公开了将被称为加热螺钉(heat bolt)的通过加热而伸长的螺钉安装在挤出口模的唇口部分来调整唇口间隔的方法。专利文献2中公开了下述方法：将被称为唇口加热器的加热单元安装在挤出口模的唇口附近，使唇口温度变化，调整熔融树脂的吐出量，从而调整片或膜的厚度。 

专利文献3中公开了下述方法：为了调整宽度方向的片或膜的厚度，在唇口的宽度方向安装多个加热螺钉或唇口加热器的方法(通常间隔7～40mm)。该方法可以直接控制厚度分布。但是，存在装置复杂、控制程序也非常复杂的缺点。进而，为了制造多层膜，在使用多层共挤出口模来制造粘合性聚酰亚胺膜的情况下，即使能够控制膜厚整体的厚度分布，但不能控制各层的厚度分布。 

专利文献4中公开了下述技术：在喂料块(feed block)式的多层共 挤出口模中，于喂料块内部的流路中分别加热各熔融树脂，由此使各熔融树脂的流速均一化，使宽度方向的膜厚分布均一。但是，该方法中必须在处于喂料块内狭小空间的多个流路中调整树脂温度。并且，专利文献4的方法中由于难以测定粘度，所以喂料块的控制也是困难的。 

如上所述，控制多层热塑性树脂膜的膜厚的方法是已知的。但是，控制使用溶液的多层聚酰亚胺膜的膜厚的方法是未知的。难以将上述的控制多层热塑性树脂膜的膜厚的方法应用于多层聚酰亚胺膜的制造。并且，使用多层共挤出口模制造的、各层的厚度均一的多层聚酰亚胺膜还是未知的。 

专利文献1：美国专利第3940221号说明书 

专利文献2：日本特公昭57-59050号公报