[发明专利]金属化聚酰亚胺薄膜以及使用该薄膜得到的柔性电路板

说明书

技术领域

本发明涉及金属化聚酰亚胺薄膜以及使用该薄膜得到的柔性电路板；更详细地，涉及初期密合强度为900N/m以上，PCT试验后，密合强度为600N/m以上的金属化聚酰亚胺薄膜，以及使用该薄膜得到的柔性电路板。

背景技术

形成电子电路、搭载这些电子部件的基板包括硬板状的“刚性电路板”，以及薄膜状且具有柔韧性，能自由地弯曲的“柔性电路板”(在下文中，有时也称作“FPC”)。特别是，FPC产生这种柔性，可以在LCD驱动器用电路板、硬盘驱动器(HDD)、数字化多用途光盘(DVD)模件、移动电话的铰链部这些需要挠性的部分中使用，所以这种需求正在逐步增加。

然而，这样的柔性电路板使用在聚酰亚胺薄膜的表面设置了金属层的基材，通过消除法(subtractive method)或半添加(semi-additive)法加工该金属层，得到布线。相应地，如果对消除得到柔性电路板的情形进行说明，则首先，在基材的金属层表面设置抗蚀层，在该抗蚀层上设置具有规定布线图案的掩模，得到蚀刻掩模，该蚀刻掩模用于从上部照射紫外线、曝光、显影，蚀刻金属层；然后，将露出的金属层蚀刻除去，接着，除去残留的抗蚀层，水洗，根据需要对布线的引线端子部等进行规定的镀敷，得到柔性电路板。

在通过半添加法得到柔性电路板时，是在基材的金属表面上设置抗蚀层，在该抗蚀层上设置具有规定布线图案的掩模，得到镀敷用掩模，该镀敷用掩模用于从其上部照射紫外线、曝光、显影，在金属层表面电沉积铜，以从开口部露出的金属层作为阴极，电解镀敷，形成布线部，然后除去抗蚀层、软蚀刻、除去布线部以外的前述基材表面的金属层，完成布线部，水洗，根据需要在布线的引线端子部等上进行规定的镀敷，得到柔性电路板。

目前，液晶显示器(以下，有时也称作LCD)、移动电话、数码相机以及各种电器需要薄、小型、轻质、低成本化，所以搭载在它们上的电子元件当然也要求相应地进行小型化。从而导致使用的柔性电路板的布线间距需要为25μm以下。

为了适应该要求，需要得到布线间距为25μm的柔性电路板，而通过半消除法得到布线时，为了得到制造布线时没有侧蚀的影响，剖面为矩形形状的良好的布线，设置到基材上的前述金属层的厚度必须为20μm以下。当然，通过半添加法得到布线时，前述金属层的厚度必须为几微米。

作为得到这种基材的方法，推荐的是通过干法镀敷法在绝缘性树脂薄膜表面得到金属薄膜，通过干法镀敷法在其上得到铜薄膜，再通过湿法镀敷法在其上设置铜层，得到金属层的方法。其原因在于该基材所有的构成薄膜都是通过镀敷法得到的，可以任意控制金属层的厚度。

另外，还需要使布线的间距小，以及提高金属层和绝缘性薄膜的密合性。这是因为例如在柔性电路板上封装半导体元件时，半导体表面的电极和布线的内引线部引线接合，但是为了缩短此时的单件工时，在高温下加压进行引线接合。因此，重要的是评价例如在125℃、湿度85％，进行96小时的压力锅测试(PCT)后的密合强度(PCT密合强度)。

然而，对聚酰亚胺薄膜和设置在其表面上的金属层的密合强度的改良自发明这种基材以来，都是不停研究的课题，已经进行了多种的尝试。相应地，如果以本申请人的在先申请为例表示，例如，在专利文献1中公开了：为了提供初期密合力、耐热密合力、PCT后的密合力都优异的两层镀敷铜聚酰亚胺基板，使用含有均苯四酸二酐(PMDA)、4，4’-二氨基二苯基醚(ODA)作为主成分，或者使用含有由均苯四酸二酐(PMDA)和4，4’-二氨基二苯基醚(ODA)构成的成分与由联苯四甲酸二酐(BPDA)和4，4’-二氨基二苯基醚(ODA)构成的成分作为主成分的聚酰亚胺薄膜，在该聚酰亚胺薄膜表面通过等离子体处理、电晕放电或湿法处理改性，在该表面导入亲水性官能团，使该改性层的厚度为以下，至少使用选自镍、铬和它们的合金构成的群组中的金属，通过溅射法在其上制造种子层，通过镀敷法在其上设置厚度8μm的铜层的方法(参照专利文献1的第1、2页)。

通过该方法得到的基材的聚酰亚胺表面和金属层的初期密合强度，在150℃、大气中放置168小时后的密合强度，在121℃、湿度95％、2个大气压下100小时的PCT试验后的密合强度都是400N/m(参照专利文献1第5页)。

另外，例如在专利文献2中公开了以设置在聚酰亚胺薄膜表面的种子层为两个层，以通过溅射法设置的厚度为5～25埃的Cr层作为第1层，在其上通过溅射法形成厚度10～Cr浓度为15～40％的镍-铬合金膜作为第2层，再在其上通过镀敷法设置厚度8μm的铜层(参照专利文献2第1、2页)。