专利名称：双层覆铜层压板的制作方法
技术领域：
本发明涉及在聚酰亚胺膜上利用溅射及电镀处理形成有铜层的双 层覆铜层压板中使该层压材料的翘曲量减小的双层覆铜层压板。
背景技术：
近年来，作为要求微间距电路的液晶显示器等的驱动器集成电路 搭载用电路材料，使用在聚酰亚胺膜上形成有铜层的双层覆铜层压板
(CCL: Cu Clad Laminate)材料。在作为COF (ChipOnFilm，晶粒软 膜构装)的层压材料使用的双层CCL材料中，特别是使用溅射及电镀 处理制作的双层CCL材料备受瞩目。
双层CCL材料，是在聚酰亚胺膜(PI)上通过溅射形成亚微米程 度的铜层后通过硫酸铜电镀处理形成铜层而得到的材料。基本发明如 下述专利文献l所述。
但是，双层CCL材料是在PI层上形成铜层，因此由于PI层的吸 湿及铜层内部应力等，在该层压材料中产生翘曲。层压材料的翘曲成 为将该CCL材料加工成COF时、将驱动器集成电路等安装到COF上 时、以及将安装有驱动器集成电路等的COF安装到液晶面板等上时的 障碍。
作为现有技术，公开了有关即使使BPDA-PPD类聚酰亚胺膜的厚 度减少也不产生巻曲的双层CCL材料等的PI层的技术(参照专利文献 2)。
另外，公开了如下技术通过将由BPDA-PPD类聚合物溶液在支
3撑体表面形成的薄膜进行特定的二步干燥，改善线性膨胀系数及热尺 寸稳定性，并且减少贴合铜箔时的巻曲(参照专利文献3)。
但是，前者通过选择最佳构成材料作为PI层，即使减少PI层的 厚度也不产生巻曲，但是通过铜的层压方法未必得到同样的效果。另 夕卜，后者通过进行特定的二步干燥来控制线性膨胀系数的比，但是仅 仅从外观上确认膜的状态，关于实质的翘曲量实现了何种程度的改善 尚不明确。
鉴于此，尝试进行PI层的构成材料的最佳化、以及通过进行特定 的二步干燥使巻曲减少，这些尝试通过PI层的改良使巻曲减少，但是 从铜层的观点来看，减少层压材料的翘曲量的问题基本没有解决，也 未必能够满足，这是目前的情况。
专利文献1:美国专利第5685970号公报 专利文献2:日本特开2006-225667号公报 专利文献3:日本特公平4-006213号公报
发明内容
本发明提供在聚酰亚胺膜上通过溅射及电镀处理形成有铜层的双 层CCL材料中使该层压材料的翘曲量减少的双层CCL材料及其制造方 法。
本发明人为了解决上述问题进行了广泛深入的研究，结果发现， 制造在聚酰亚胺膜上通过溅射及电镀处理形成铜层的双层CCL材料 时，当根据IPC-TM-650,2.2.4,方法B及方法C的MD (机械方向巻 装进出处理膜时膜的前进方向)的尺寸变化率为负值(收縮)、TD (横 向巻装进出处理膜时膜的横切方向)的尺寸变化率为正值(伸长) 时，对于减少该层压材料的翘曲量是有效的。基于这些发现，本申请提供如下发明。
1) 一种双层覆铜层压板，通过在聚酰亚胺膜上进行溅射及电镀处 理形成铜层，其特征在于，显示在覆铜层压板的MD收縮、在覆铜层
压板的TD伸长的行为，并且该层压材料的翘曲量为20mm以下。其中， 翘曲量表示以铜层为上面、在23°C、湿度50%条件下调湿72小时后 100mm见方的双层覆铜层压板的四角翘起量的平均值。
双层覆铜层压板的翘曲量如果超过20mm，则与现有技术一样， 成为将CCL材料加工为COF时、将驱动器集成电路等安装到COF上 时\以及将安装有驱动器集成电路等的COF安装到液晶面板等上时的 障碍，因此不优选。
2) 上述l)所述的双层覆铜层压板，其特征在于，关于覆铜层压 板的MD的尺寸变化率，将该覆铜层压板的铜层腐蚀除去后的尺寸变 化率在0.001 % 0.030%的范围内显示收縮的行为。
将覆铜层压板腐蚀后的尺寸在0.001%~0.030%范围内收缩的条 件，在减少翘曲量方面是有效的条件。小于该范围或者超过该范围时， 翘曲减少的效果小。在优选0.003%~0.023%范围内显示收縮的行为，对 于翘曲减少更为有效。
3) 上述l)所述的双层覆铜层压板，其特征在于，关于覆铜层压 板的MD的尺寸变化率，将该覆铜层压板的铜层腐蚀除去再进行热处 理后的尺寸变化率在0.025% 0.075%的范围内显示收缩的行为。
将覆铜层压板腐蚀再进行热处理后的尺寸变化率在 0.025%~0.075%范围内收縮的条件，在减少翘曲量方面是有效的条件。 小于该范围或者超过该范围时，翘曲减少的效果小。显示在优选 0.025%~0.045%范围内收縮的行为对于翘曲减少更为有效。另外，本申请提供以下发明。
4) 上述1)或2)所述的双层覆铜层压板，其特征在于，关于覆 铜层压板的TD的尺寸变化率，将该覆铜层压板的铜层腐蚀除去后的尺
寸变化率在0.030% 0.060%的范围内显示伸长的行为。
将覆铜层压板腐蚀除去后的尺寸变化率在0.030%~0.060%范围内 显示伸长的条件，与MD方向的收縮相关联，在减少翘曲量方面是有 效的条件。小于该范围或者超过该范围时，翘曲减少的效果小。在优 选0.040%~0.050%范围内显示伸长，对于翘曲减少更为有效。
5) 上述l)至4)中任一项所述的双层覆铜层压板，其特征在于， 关于覆铜层压板的TD的尺寸变化率，将该覆铜层压板的铜层腐蚀除去 再进行热处理后的尺寸变化率在0.001%~0.060%的范围内显示伸长。
将覆铜层压板腐蚀再进行热处理后的尺寸变化率在 0.001%~0.060%范围内显示伸长的条件，与MD的收縮相关联，在减少 翘曲量方面是有效的条件。小于该范围或者超过该范围时，翘曲减少 的效果小。显示在优选0.035% 0.055%范围内伸长对于翘曲减少更为有 效。
另外，本申请提供以下发明。
6) 上述l)至5)中任一项所述的双层覆铜层压板，其特征在于， 聚酰亚胺膜的厚度为25~50pm，铜层的厚度为l~20pm。具有与此相符 的聚酰亚胺膜及铜层的厚度的双层覆铜层压板，能够实现本发明的目 的。
本发明的双层覆铜层压板，利用在覆铜层压板的MD收縮、在覆铜层压板的TD伸长的行为，使该层压材料的翘曲量为20mm以下。即， 通过使根据IPC-TM-650,2.2.4，方法B及方法C的MD尺寸变化率为负 值，使TD的尺寸变化率为正值，利用MD与TD的尺寸变化率的正负 不同，实现覆铜层压板的翘曲行为的缓和及抵消，从而减少翘曲量。 由此，可以得到能够减小将CCL材料加工为COF时以及将COF安装 到衬底等上时的障碍的优良效果。
图1是本申请发明的双层覆铜层压板与现有双层覆铜层压板的翘 曲量的比较图。
图2是表示将本实施例I及比较例I的双层覆铜层压板腐蚀后的 尺寸变化率的图。
图3是表示将本实施例2及比较例2的双层覆铜层压板腐蚀后再 进行热处理时的尺寸变化率的图。
具体实施例方式
将设置在真空室内的聚酰亚胺膜表面通过等离子体处理而活化 后，通过溅射形成亚微米程度的铜层。形成的铜层作为后面进行的电 解铜层形成用的种子，因此称为铜种层。
另外，在通过溅射形成亚微米程度的铜层之前，通过溅射在聚酰 亚胺膜表面上形成包含NiCr的粘结(Tie Coat)层。聚酰亚胺膜表面 的等离子体处理及粘结层是使粘合性提高的有效手段。本申请发明包 括这些处理。
电镀处理通过硫酸铜电镀等进行。通过电镀时的电流密度、电解 液温度以及线张力等双层覆铜层压板的制造条件的最佳调节，产生在 覆铜层压板的MD收縮、在覆铜层压板的TD伸长的行为，并且使在聚 酰亚胺膜上使用溅射和电镀处理形成有铜层的双层覆铜层压板的翘曲 量为20mm以下。
7用于实现翘曲量20mm以下的条件设定，通过聚酰亚胺膜的选择、 电流密度、电解液温度、线张力等电镀条件的选择、以及铜镀层厚度 而发生变化。这些条件需要任意选择来进行调节，但是应理解为并不 限于特定的条件。
本申请发明中，利用覆铜层压板的MD收缩、覆铜层压板的TD 伸长，该利用对于使覆铜层压板的翘曲量为20mm以下是重要的，成 为本申请发明的要素。
该收縮和伸长的调节，如下进行。例如，对于具有溅射膜的聚酰 亚胺膜，将该聚酰亚胺膜在MD强制拉伸并形成铜镀层。结果，形成 铜镀层在MD伸长的覆铜层压板。然后，将所述伸长的聚酰亚胺膜放 开。由此，在MD收縮。可以容易理解该收縮量可以通过聚酰亚胺 膜的强制伸长程度来进行调节。如上所述，通过设定为权利要求所述 的MD及TD范围，可以使翘曲量在预定的范围。
本发明的双层CCL材料中使用的聚酰亚胺膜，只要能够实现本发 明则没有特别限制，优选使用BPDA-PPD型聚酰亚胺膜。本发明中翘 曲量是以铜层为上面、在23°C、湿度50%条件下调湿72小时后100mm 见方的双层覆铜层压板的四角翘起量的平均值。
本发明的MD及TD的尺寸变化率以IPC-TM-650，2.2.4,方法B和
方法C为基准。在尺寸变化率这一指标中，收縮以负值、伸长以正值 表示。
IPC-TM-650,2.2.4,方法B是覆铜状态与将铜腐蚀后的状态下的尺 寸变化之差，IPC-TM-650,2.2.4,方法C是覆铜状态与将铜腐蚀后进行加 热处理的状态下的尺寸变化之差。 铜层的腐蚀液的液体组成及管理条件如下所述。 (腐蚀液组成)
氯化铜溶液(CuCl2)、氧化铜(CuO)
盐酸(HC1) : 3.50mol/L (在0~6mol/L的范围内调节)
过氧化氢(H202) : 30.0Cap (在0 99.9Cap的范围内调节)
(腐蚀液的管理通过比重进行)
比重1.26 (在1.100~1.400的范围内调节)
(液温)50°C (在45 55X:的范围内调节)
加热处理条件如下所述。
根据IPC-TM-650,2.2.4，方法C的条件(150°C±2°C、 30分钟±2分
钟)
上述本申请发明的条件与现有双层覆铜层压板的翘曲量的比较如 图1所示。如图1所示，本申请发明使翘曲量减少的双层覆铜层压板 的翘曲量为10.3mm，实现了本申请发明的翘曲量20mm以下。与此相 对，现有双层覆铜层压板的翘曲量为27.7mm。该翘曲量是在23'C、湿 度50%条件下调湿72小时后100mm见方基材的翘起量。可以看出本 申请发明与现有双层覆铜层压板相比，减少到约1/3。
实施例
以下，根据图具体说明本发明的特征。另外，以下的说明仅用于 使本申请发明理解容易，本发明不限于此。g卩，基于本申请发明技术 思想的变形、实施方式、其它例子也包含在本申请发明中。
(实施例1)
使用厚度34pm的聚酰亚胺膜(宇部兴产株式会社制，UpilexSGA)，通过溅射及电镀处理，形成厚度8pm的铜层。尺寸变化率的 行为也是能够减少翘曲的要素之一 。
图2表示将双层覆铜层压板腐蚀后的尺寸变化率。即，根据 IPC-TM-650,2.2.4,方法B，测定在覆铜状态和将铜腐蚀后的状态下的尺 寸变化率，其结果MD为-0.009%， TD为0.041%。
本申请发明的情况下，在TD伸长，在MD收縮。可以认为该伸 长与收缩在双层覆铜层压板的结构中相互干涉和抵消，从而抑制翘曲。
(实施例2)
图3表示将双层覆铜层压板腐蚀后再进行加热处理时的尺寸变化 率，即上述方法C的尺寸变化率。加热处理是在150'C士2'C下进行30 分钟±2分钟。
图3的左侧是本申请发明的减少了翘曲量的双层覆铜层压板 (品)。图3中分别显示MD和TD的尺寸变化率。MD的尺寸变化率 为-0.045%， TD的尺寸变化率为0.023%。
本申请发明的情况下，在TD伸长，在MD收缩。可以认为该伸 长与收縮与上述同样在双层覆铜层压板的结构中相互干涉和抵消，从 而抑制翘曲。翘曲量为10.3mm。后述的比较例(现有品)中MD和 TD—同产生伸长。可以看出该两方向的伸长使翘曲增加。
由此，在IPC-TM-650，2.2.4,方法B和方法C中，MD的尺寸变化 率为负值(收縮)，TD的尺寸变化率为正值(伸长)的情况下，翘曲 量显示10.3mm的低值。
(比较例1)
使用厚度34pm的聚酰亚胺膜(宇部兴产株式会社制，UpilexSGA)，通过溅射及电镀处理，形成厚度8pn的铜层。图2的右侧表 示本比较例l (现有)的双层覆铜层压板。根据IPC-TM-650，2.2.4,方法B,测定在覆铜状态和将铜腐蚀后的 状态下的尺寸变化率，结果如图2的右图所示，MD的伸长为0.027%， TD的伸长为0.062%。(比较例2)另外，根据IPC-TM-650，2.2.4，方法C，测定在覆铜状态和将铜腐 蚀后进行加热处理的状态下的尺寸变化率，结果如图3的右图所示， MD为0.013%， TD为0.053%。另外，翘曲量为27.7mm。加热处理是 在15(TC士2"C下进行30分钟±2分钟。艮口，根据IPC-TM-650，2.2.4,方法B和方法C， MD的尺寸变化率 为正值(伸长)，TD的尺寸变化率也为正值(伸长)的情况下，翘曲 量显示27.7mm的高值。这超过本申请发明的目标翘曲量20mm，是不优选的状态。MD及 TD均伸长的情况下，可能助长翘曲。从以上比较例可以看出，本申请 发明的优势性明显。产业实用性本发明的双层覆铜层压板，利用在覆铜层压板的MD收縮、在覆 铜层压板的TD伸长的行为，使该层压材料的翘曲量为20mm以下。即， 通过使根据IPC-TM-650，2.2.4，方法B及C的MD的尺寸变化率为负值、 TD的尺寸变化率为正值，利用MD与TD的尺寸变化率的正负不同， 实现覆铜层压板的翘曲行为的缓和和抵消，从而可以减少翘曲量。由 此，可以得到能够减少将CCL材料加工为COF时、将COF安装到驱 动器集成电路等上时以及将安装有驱动器集成电路等的COF安装到液 晶面板等上时的障碍的优良效果，因此，适合作为要求微间距电路的 液晶显示器等的驱动器集成电路搭载用电路材料。
权利要求
1.一种双层覆铜层压板，在聚酰亚胺膜上利用溅射及电镀处理形成铜层，其特征在于，显示在覆铜层压板的MD收缩、在覆铜层压板的TD伸长的行为，并且该层压材料的翘曲量为20mm以下，其中，翘曲量表示以铜层为上面、在23℃、湿度50％条件下调湿72小时后100mm见方的双层覆铜层压板的四角翘起量的平均值。。
2. 如权利要求1所述的双层覆铜层压板，其特征在于，关于覆铜 层压板的MD的尺寸变化率，将该覆铜层压板的铜层腐蚀除去后的尺 寸变化率在0.001%~0.030%的范围内显示收縮的行为。
3. 如权利要求l所述的双层覆铜层压板，其特征在于，关于覆铜 层压板的MD的尺寸变化率，将该覆铜层压板的铜层腐蚀除去再进行 热处理后的尺寸变化率在0.025%~0.075%的范围内显示收缩的行为。
4. 如权利要求1或2所述的双层覆铜层压板，其特征在于，关于 覆铜层压板的TD的尺寸变化率，将该覆铜层压板的铜层腐蚀除去后的 尺寸变化率在0.030% 0.060%的范围内显示伸长。
5. 如权利要求1至4中任一项所述的双层覆铜层压板，其特征在 于，关于覆铜层压板的TD的尺寸变化率，将该覆铜层压板的铜层腐蚀 除去再进行热处理后的尺寸变化率在0.001% 0.060%的范围内显示伸长。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的双层覆铜层压板，其特征在 于，聚酰亚胺膜的厚度为25 5(^m，铜层的厚度为l~20|am。
全文摘要
一种双层覆铜层压板，在聚酰亚胺膜上利用溅射及电镀处理形成铜层，其特征在于，显示在覆铜层压板的MD收缩、在覆铜层压板的TD伸长的行为，并且该层压材料的翘曲量为20mm以下。其中，翘曲量表示以铜层为上面、在23℃、湿度50％条件下调湿72小时后100mm见方的双层覆铜层压板的翘起量。本发明提供在聚酰亚胺膜上通过溅射及电镀处理形成有铜层的双层CCL材料中使该层压材料的翘曲量减少的双层CCL材料及其制造方法。
文档编号B32B15/088GK101541528SQ20078004400
公开日2009年9月23日 申请日期2007年11月14日 优先权日2006年11月29日
发明者中岛光一, 古曳伦也, 道下尚则 申请人:日矿金属株式会社