专利名称：挠性布线用层压体的制作方法
技术领域：
本发明涉及在粘贴于绝缘性树脂基板的铜箔上整体或局部地施加有铜镀层的挠性布线用层压体，而且涉及弯曲性特别高并且能够实现布线的精细图案化(高密度化)的挠性布线用层压体。
背景技术：
近年来，随着半导体装置、各种电子芯片部件等的搭载部件的小型集成化技术的发展，对于用于搭载这些部件的由挠性布线用层压体加工成的印刷布线板，要求布线的进一步精细图案化和该层压体的弯曲性。
以有机物为基材的印刷布线基板大致分成以环氧玻璃基板和酚醛纸基板为构成材料的硬质覆铜层压板(刚性)、以及以聚酰亚胺基板或聚酯基板为构成材料的可挠性(挠性)覆铜层压基板，并且主要使用铜箔作为印刷布线基板的导电材料。铜箔根据其制造方法的不同而分成电解铜箔和压延铜箔。上述挠性印刷电路基板(FPC)通过在树脂基板上层压铜箔并利用胶粘剂或加热加压进行一体化而形成。作为该FPC的构成构件的铜箔主要使用压延铜箔。FPC广泛用于印刷机的头部、硬盘内的驱动部等需要对可动部分进行布线的部位而反复进行数百万次以上的弯曲。随着近年来装置的小型化、高水平化，对该弯曲性的要求
进一步高度化。FPC所使用的压延铜箔的原材料主要使用韧铜(氧含量为10(T500ppm)。该韧铜箔通过在对铸锭进行热轧后反复进行冷轧和退火直至预定厚度而制造。然后，为了提高与树脂基板的胶粘性，对铜箔的表面实施粗化镀覆。将粗化镀覆后的铜箔剪裁，然后与树脂基板贴合。可以采用对铜箔和绝缘性树脂进行热压接的方法，也可以在铜箔上形成聚酰亚胺树脂等的树脂层。作为其方法，并没有特别限制，例如可以使用聚酰胺酸清漆(含有使芳香族二胺类与芳香族二酸酐在溶液状态下进行加聚而得到的聚酰胺酸的混合物)作为原料。将该聚酰胺酸清漆涂布到本发明的铜箔上，进而干燥，从而形成作为聚酰亚胺前体层的聚酰胺酸层。可以将所得的聚酰胺酸层在氮气等不活泼气氛下加热至300°C ^400oC而酰亚胺化，从而形成聚酰亚胺类树脂层。聚酰亚胺类树脂层的厚度没有特别限制，通常使其为l(r50i!m。此外，可以根据需要在聚酰胺酸清漆中配合现有公知的添加剂。这样得到的挠性印刷基板中，本发明的铜箔与聚酰亚胺类树脂层的胶粘强度良好。铜箔的弯曲性通过进行再结晶退火而提高。因此，铜箔在退火状态下可作为FPC的构成构件使用，就该退火而言，在粗化镀覆并剪裁后进行加热处理，或者在将铜箔与树脂基板进行胶粘时的加热中兼带进行。这样，最初不使用退火状态的铜箔而是在制造工序的中间进行退火的理由是因为，在退火后的软质状态下进行剪裁或与树脂基板进行贴合时，铜箔发生变形，或者铜箔产生褶皱。
为了提高FPC的弯曲性，有效的是提高作为其原材料的铜箔的弯曲性。立方体织构越发达，则越能提高退火后的铜箔的弯曲性。此外，为了使该立方体织构发达，有效的是，在铜箔的制造工艺中，例如对于压延铜箔而言，提高最终压延中的加工度和减小即将进行最终压延前的退火中的结晶粒径。另一方面，就挠性印刷布线板而言，有在聚酰亚胺或聚酯基板等绝缘树脂的一个表面上形成有由铜箔形成的导体层的单面挠性印刷布线板以及在包含聚酰亚胺或聚酯等的绝缘树脂的双面上形成有导体层的双面挠性印刷布线板等。随着电子设备的高功能化，多使用双面挠性印刷布线板而非单面挠性布线板以用于实现挠性印刷布线板的高密度化。因此，要求将双面挠性印刷布线板扩展到弯曲用途中。在此，在双面挠性印刷布线板中，为了使设置在聚酰亚胺树脂双面的导体层进行电连接而采用通孔(Through-hole)等，为了使该通孔连接，多数情况下在贯通孔和作为导体层的铜箔上施加有金属镀层、主要是铜镀层。由此，双面挠性印刷布线板中，带有铜镀层的铜箔层构成为导体层。
对于该具有带有铜镀层的铜箔层的双面挠性印刷布线板而言，由于单纯的金属层厚度(铜箔层+铜镀层)增加，并且在铜箔上形成电镀铜层晶粒，因此，存在金属层的弯曲性大幅度降低而不适合弯曲用途等的问题。基于上述背景，为了改良弯曲性，提出了若干方案，以下介绍这些方案。在下述专利文献I中，提出了如下方案在绝缘膜的双面上设置有金属层的挠性基板中形成贯通的通孔，对该通孔的周缘部进行蚀刻而使其减薄(薄化)至金属箔的1/2的厚度，接着在通孔部和金属箔的薄化后的部分形成镀层，使表面与背面的金属箔导通，由此使弯曲性和可挠性提高。在这种情况下，由于金属箔的厚度确实没有变化，因此推测弯曲性或可挠性提高，但存在下述缺陷由于必须形成镀覆面积小并且薄的镀层，因此要求极高的镀覆精度；在通孔密集地配置的情况下，无法提高布线密度。此外，在下述专利文献2中，提出了如下方案在绝缘膜的双面上设置有金属层的挠性基板中形成贯通的通孔，仅对该通孔内表面和双面金属层的一个表面实施镀覆，对上述金属层的另一个表面不实施镀覆。在这种情况下，新的镀层仅形成在单面上，因此，镀层为单面的一半即可，因此推测弯曲性或可挠性比对双面实施镀覆时提高。然而，在这种情况下成为问题的是，通过通孔从一个面导通至另一面时，一侧铜层大面积地导通，与此相对，对于另一侧铜层则仅为该铜层的部分截面积的极窄的面积。而且，形成通孔时，在铜层未形成光滑界面的情况下，存在无法与通孔导通、进而无法与另一面导通的问题。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2003-188535号公报专利文献2 :日本特开2005-251926号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明鉴于上述问题而完成，其提供在粘贴于绝缘性树脂基板的铜箔上整体或局部地施加有铜镀层的挠性布线用层压体，所述挠性布线用层压体的弯曲性特别高并且能够实现布线的精细图案化(高密度化)。用于解决问题的方法如上所述，本发明提供以下的发明。I. 一种挠性布线用层压体，是在粘贴于绝缘性树脂基板的铜箔上整体或局部地施加有铜镀层的挠性布线用层压体，其特征在于，对上述铜镀层的表面进行X射线衍射而得到的 X 射线峰的面积强度之比 A= [ (200)/{(111) + (200) + (220) + (311)}] XlOO 大于 90。2.根据上述I所述的挠性布线用层压体，其特征在于，上述铜镀层的厚度为3pm以上且15 u m以下。 3.根据上述I或2所述的挠性布线用层压体，其特征在于，上述铜镀层部分的截面的结晶粒径为20 ii m以上。4.根据上述f 3中任一项所述的挠性布线用层压体，其特征在于，上述挠性布线用层压体的铜箔部分的截面结晶粒径为30 y m以上。5.根据上述广4中任一项所述的挠性布线用层压体，其特征在于，对挠性布线用层压体的除去铜镀层后的铜箔进行X射线衍射而得到的X射线峰的面积强度之比A= [ (200) /{(111) + (200) + (220) + (311)} ] X 100 为 95 以上。6.根据上述广5中任一项所述的挠性布线用层压体，其特征在于，使用在350°C下退火30分钟后进行X射线衍射而得到的X射线峰的面积强度之比A=[(200)/{(111) + (200) + (220) + (311)}] XlOO 为 95 以上的铜箔。7.根据上述I飞中任一项所述的挠性布线用层压体，其特征在于，上述铜箔是含有0. oro. 04质量％的Ag、0. oro. 05质量％的氧且余量为Cu和不可避免的杂质的压延铜箔。发明的效果本发明具有如下的优良效果能够提供在粘贴于绝缘性树脂基板的铜箔上整体或局部地施加有铜镀层的挠性布线用层压体，所述挠性布线用层压体的弯曲性特别高并且能够实现布线的精细图案化(高密度化)。在这种情况下，能够提供能够适用于在粘贴于绝缘性树脂基板的铜箔上整体地施加有铜镀层的情况或者在通孔的周缘局部地施加有铜镀层的情况中的任意一种情况的挠性布线用层压体。此外，本发明具有如下效果能够适用于单面挠性布线板以及双面挠性印刷布线板中的任意一种挠性印刷布线板并且能够提高弯曲性(可挠性)。
图I是表示实施例I、比较例I、比较例2各自的X射线衍射强度的评价结果的图。图2是说明挠性布线用层压体的弯曲试验的概要的图。图3是表示对实施例I⑴、比较例I⑵、比较例2 (3)的挠性布线用层压体实施弯曲试验而得到的结果的图，并示出直到断裂为止的弯曲次数。
具体实施例方式挠性布线用层压体是在粘贴于绝缘性树脂基板的铜箔上整体或局部地施加有铜镀层的挠性布线用层压体，将对上述铜镀层的表面进行X射线衍射而得到的X射线峰的面积强度之比A= [ (200)/{(111) + (200) + (220) + (311)} ] X 100大于90作为条件。虽然对该铜镀层的表面进行X射线衍射而得到的X射线峰的面积强度也受到铜层的影响，但如果最终镀层表面的X射线峰的面积强度比符合上述条件，则能够提高挠性布线用层压体的弯曲性(可挠性)。测定上述铜镀层的表面的X射线衍射强度时，X射线峰出现(111)、(200)、(220)、(311)等，需要X射线峰(200)的面积强度相对于X射线峰(111)、(200)、(220)、(311)的合计面积强度之比大于90。由此，能够得到弯曲性(可挠性)高的挠性布线用层压体。作为绝缘性树脂基板，可以优选使用聚酰亚胺树脂或聚酯树脂基板。需要说明的是，该绝缘性树脂基板无需限定于上述基板，只要具备可挠性(耐弯曲性)、与铜箔的热胶粘性，则也可以使用其他树脂。(挠性布线用层压体的X射线衍射强度测定方法)施加有铜镀层的本发明的挠性布线用层压体的X射线衍射强度测定可以如下进行。通过热压(180°C，60分钟)使铜箔与带有胶粘剂的绝缘性聚酰亚胺树脂(二力夂工业制造的CISV1215)贴合，制作覆铜层压体。接下来，对该覆铜层压体的铜箔面(光泽 面)进行表面洗涤(酸洗)后，进行镀铜。由此，制作形成有带有铜镀层的铜箔的挠性布线用层压体。从该挠性布线用层压体样品片上切下IcmX Icm见方的挠性布线用层压体片，将该挠性布线用层压体片放置在X射线衍射装置(RIGAKU制造，RINT2000)中，然后，测定X射线衍射强度。由鉴定为铜的各峰(111)、(200)、(220)、(311)的峰强度导出X射线衍射强度比A= [ (200)/{(111) + (200) + (220) + (311)} ] X 100。(挠性布线用层压体的铜镀层的厚度和X射线衍射强度的调节)X射线衍射强度有时会相对于挠性布线用层压体的铜镀层的厚度发生变化。因此，需要针对“铜镀层的最大厚度”来测定上述X射线衍射强度比A=[(200)/{(111) + (200) + (220) + (311)}] XlOO0在这种情况下，优选在铜箔上施加有铜镀层的状态下对截面进行观察，将距镀层表面的深度方向作为厚度，测定任意的10个点并取其最大值，测定该处的X射线衍射强度。但是，从挠性布线用层压体的结构上而言，只要是已知为厚的部分的部分则可以将该部分设为最大值。需要调节挠性布线用层压体的铜镀层的厚度和X射线衍射强度是因为，从挠性布线用层压体的弯曲性的观点出发，即使该部分以外薄且具有弯曲性，但如果厚的部分的弯曲性差，则结果作为挠性布线用层压体，也会由于厚的部分的影响而使弯曲性变差。这样，作为挠性布线用层压体，如果厚的部分满足本发明的条件，则厚度在该部分以下的铜镀层部分必然能够满足本发明的条件。此外，优选的形式是挠性布线用层压体的上述铜镀层的厚度为3 以上且15以下。由于在该情况下挠性布线用层压体的铜镀层的厚度也有时发生变化，因此，该优选的条件也是期望使铜镀层厚度最厚的部分为3 u m以上且15 y m以下的条件。本发明提供该优选条件的挠性布线用层压体。铜镀层的厚度可以通过从挠性布线用层压体的整体的厚度(合计的厚度)中分别减去已知的树脂膜和铜箔的厚度而容易地算出。此外，优选的形式是上述铜镀层部分的截面的结晶粒径为20 以上。结晶粒径具有球形、椭圆形、矩形等形态，该情况下的上述数值表示长径。结晶粒径越大，则弯曲性(可挠性)越高。本申请发明提供这样的挠性布线用层压体。上述说明中，对铜镀层进行了描述，但弯曲性(可挠性)也受到上述挠性布线用层压体的单面或双面上所施加的铜箔的性状的影响。特别优选铜箔部分的截面结晶粒径为30 Pm以上。结晶粒径具有球形、椭圆形、矩形等形态，但该情况下的上述数值表示长径。结晶粒径越大，则弯曲性(可挠性)越高。本申请发明提供这样的挠性布线用层压体。 优选的形式之一是对挠性布线用层压体的除去铜镀层后的铜箔表面进行X射线衍射而得到的X射线峰的面积强度之比A= [ (200)/{(111) + (200) + (220) + (311)}] XlOO %95以上。测定作为薄层的铜镀层本身的X射线峰的面积强度是极其困难的。因此，测定对镀覆在铜箔上之后的铜镀层的表面进行X射线衍射而得到的X射线峰的面积强度，但由于铜镀层的X射线峰的面积强度容易受到作为其基底的铜箔的影响，因此可以说，就对铜箔进行X射线衍射而得到的X射线峰的面积强度而言，更优选使铜镀层以上的X射线峰的面积强度之比A为95以上。本发明进一步提供这样的挠性布线用层压体。此外，同样地优选使用在350°C下退火30分钟后进行X射线衍射而得到的X射线峰的面积强度之比A= [ (200)/{(111) + (200) + (220) + (311)}] X 100为95以上的铜箔。挠性布线用层压体受热，因此，优选的条件是铜箔的铜镀层以上的X射线峰的面积强度之比A为95以上。这出于与上述同样的理由。本发明进一步提供这样的挠性布线用层压体。作为上述铜箔的最优选的材料，可以推荐含有0. OrO. 04质量％的Ag、0. Of 0. 05质量％的氧且余量为Cu和不可避免的杂质的压延铜箔。该材料是以具有优良的弯曲性为特征的铜箔。此外，同样地，作为具有高弯曲性的铜箔，可以是含有0. 00r0. 009质量％的Sn且余量由Cu和不可避免的杂质构成的压延铜箔。就铜箔的厚度而言,为了作为高密度布线使用，要求厚度为18iim以下,进一步要求为3 12i!m，但本发明的铜箔处理能够在不限于上述厚度的情况下适用，此外对极薄箔或厚铜箔也可以同样地适用。此外，作为粗化处理及其他表面处理，可以根据需要实施铬系金属、锌系金属、有机系的防锈处理。此外，还可以实施硅烷等的偶联处理。这些处理根据印刷布线基板的铜箔的用途而适当选择，本发明包括全部的上述处理。实施例在本实施例、比较例中使用的镀铜条件如下所示。镀液铜18 25g/ 升硫酸15(T200g/ 升
罗门哈斯公司制造的力A—夕'' 'J 一 A CLX-A, B 5 IOmL/升温度25 °C有空气搅拌接下来，基于实施例进行说明。需要说明的是，本实施例表示优选的一例，本发明并不限定于这些实施例。因此，本发明的技术构思所包含的变形、其他实施例或实施方式全部包括在本发明中。另外，为了与本发明进行对比而记载了比较例。(实施例I)使用27. 5 Pm厚的带有胶粘剂的聚酰亚胺树脂作为绝缘性树脂基板，此外，使用 含有0. 02质量％的Ag、0. 02质量％的氧且余量为Cu和不可避免的杂质的18 ii m厚的压延铜箔作为铜箔。在聚酰亚胺树脂的单面上配置压延铜箔，通过180°C、60分钟的热压接来进行接合。接下来，在上述的镀铜条件下，以lA/dm2的电流密度在胶粘于聚酰亚胺树脂的单面的压延铜箔上形成10 厚的铜。需要说明的是，该镀层的厚度通过从挠性布线用层压体的整体的厚度(合计的厚度)中分别减去已知的树脂膜和铜箔的厚度而算出。从这样制作的实施例I的挠性布线用层压体样品片上切下IcmX Icm见方的挠性布线用层压体片，将该挠性布线用层压体片放置在X射线衍射装置(RIGAKU制造，RINT2000)中，然后，测定X射线衍射强度。即，由鉴定为铜的各峰(111)、(200)、(220)、(311)的峰强度导出 X 射线衍射强度比 A= [ (200)/{(111) + (200) + (220) + (311)}] X IOO0将其结果示于图I的(I)中。此外，将各峰强度和合计以及上述A值示于表I中。如图I的(I)所示，I条XRD的(200)峰是清楚的，如表I所示，XRD的(200)的峰面积强度达到36536，达到与其他峰面积强度的合计值37530的97% (A值)。接下来，对施加有铜镀层的实施例I的挠性布线用层压体实施一般的印刷布线板的电路形成。即，经过抗蚀剂膜压接、曝光、蚀刻、剥离的步骤，进行电路形成。在此，形成线宽/间距=300 u m/300 y m的电路。对使用该挠性布线用层压体而制作的电路板实施弯曲试验。将该弯曲试验装置的示意图示于图2中。使用图2所示的滑动弯曲试验装置，将进行了上述电路形成的电路板的样品以使聚酰亚胺树脂表面成为外侧方向、使电路表面成为内侧方向的方式安装到滑动弯曲试验装置中。然后，在弯曲半径为2. 0mm、行程为50mm、弯曲速度为30次/分钟的条件下进行弯曲评价。在此，弯曲半径设定为上下两块板间距离的一半的长度，弯曲次数设定为可动部板在I分钟之内往复的次数。在进行弯曲评价时同时测定电路的电阻，将电阻上升率达到20%以上的时刻视为断裂次数。将其结果示于图3中。其结果是，直到断裂为止的弯曲次数超过2500次。[表 I]
权利要求
1.ー种挠性布线用层压体，是在粘贴于绝缘性树脂基板的铜箔上整体或局部地施加有铜镀层的挠性布线用层压体，其特征在干，对所述铜镀层的表面进行X射线衍射而得到的X射线峰的面积强度之比 A= [ (200)/{(111) + (200) + (220) + (311)}] XlOO 大于 90。
2.根据权利要求I所述的挠性布线用层压体，其特征在于，所述铜镀层的厚度为3μπι以上且15 μ m以下。
3.根据权利要求I或2所述的挠性布线用层压体，其特征在于，所述铜镀层部分的截面的结晶粒径为20 μ m以上。
4.根据权利要求Γ3中任ー项所述的挠性布线用层压体，其特征在于，所述挠性布线用层压体的铜箔部分的截面结晶粒径为30 μ m以上。
5.根据权利要求f4中任ー项所述的挠性布线用层压体，其特征在于，对挠性布线用层压体的除去铜镀层后的铜箔进行X射线衍射而得到的X射线峰的面积强度之比A= [ (200) /{(111) + (200) + (220) + (311)} ] X 100 为 95 以上。
6.根据权利要求广5中任ー项所述的挠性布线用层压体，其特征在于，使用在350°C下退火30分钟后进行X射线衍射而得到的X射线峰的面积强度之比A=[(200)/{(111) + (200) + (220) + (311)}] XlOO 为 95 以上的铜箔。
7.根据权利要求Γ6中任ー项所述的挠性布线用层压体，其特征在于，所述铜箔是含有O. 0Γ0. 04质量％的Ag、0. 0Γ0. 05质量％的氧且余量为Cu和不可避免的杂质的压延铜箔。
全文摘要
本发明提供挠性布线用层压体，是在粘贴于绝缘性树脂基板的铜箔上整体或局部地施加有铜镀层的挠性布线用层压体，其特征在于，对上述铜镀层的表面进行X射线衍射而得到的X射线峰的面积强度之比A=[(200)/{(111)+(200)+(220)+(311)}]×100大于90。本发明能够提供在粘贴于绝缘性树脂基板的铜箔上整体或局部地施加有铜镀层的挠性布线用层压体，所述挠性布线用层压体的弯曲性特别高并且能够实现布线的精细图案化(高密度化)。
文档编号H05K1/03GK102753733SQ20118000905
公开日2012年10月24日 申请日期2011年4月18日 优先权日2010年4月30日
发明者三木敦史, 山西敬亮, 新井英太 申请人:吉坤日矿日石金属株式会社