覆铜层叠体及其制造方法与流程

本发明涉及搭载在通信设备等上的柔性电路基板用的覆铜层叠体及其制造方法、以及利用该覆铜层叠体的柔性电路基板。

背景技术：

1、近年的电子设备的小型化、高性能化显著，例如移动电话、无线lan等使用电波的通信设备的发展有大的贡献。

2、特别是，近来随着以采用iot的大数据为代表的信息的大容量化，电子设备间的通信信号的高频化不断发展，对搭载于这样的通信设备的电路基板需要高频区域中的传输损耗(介电损耗)低的材料。

3、其中，已知在该电路基板产生的介电损耗与由“信号的频率”、“基板材料的介电常数的平方根”和“介电损耗角正切”构成的3要素的积成比例。因此，为了得到上述优异的介电特性，必然需要介电常数和介电损耗角正切都尽可能低的材料。

4、在这样的电路基板中，一般地采用铜等金属形成电路。该电路基板中的铜层采用例如专利文献1中所示的层压法、专利文献2中所示的浇铸法、或者专利文献3中所示的镀敷法等形成。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本专利第6202905号

8、专利文献2：日本专利第5186266号

9、专利文献3：日本特开2002-256443号公开

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、如上所述，近年来抑制高频通信中的传输损耗成为了重要的开发要素，具有低传输损耗的树脂膜(以下，也称为“低介电膜”或“低介电树脂膜”)逐渐地被用作柔性电路基板的基材。

3、这样的柔性电路基板(以下，也称为“fpc”)采用例如溅射法、镀敷法等在低介电膜上形成铜等的导电性被膜。其中，采用溅射法制造fpc的情况下，制造工序变得繁杂，结果在其生产率、成本方面留下了很多的课题。

4、对此，根据专利文献3中所示的镀敷法，对于高介电常数的树脂膜，能够确保与铜层之间比较良好的密合力。另一方面，如专利文献3那样，实施镀铜作为导电性被膜的情况下，为了形成用于进行后段的电解镀敷的镀敷种子层，在电解镀铜前使用无电解镀铜。如上所述，虽然对于近年来的fpc需要优异的导电特性，但没有着眼于这些电解镀铜层与无电解镀铜层的关系的例子，可以说改善的余地大。

5、另外，作为fpc的制法，关注于替代减成法的半加成法(sap、msap)等，在目前的镀敷方法中，在抗蚀剂除去工艺中存在课题，对于这样的新制法，希望得到可实际应用的导电性被膜的形成方法。

6、本发明的目的在于解决上述的课题作为一例，目的在于提供在抑制应用于柔性电路基板时的传输损耗的同时可实现低介电树脂膜与铜镀层的高密合力的覆铜层叠体及其制造方法。进而，为了应对柔性电路基板的高密度化等，目的在于提供高密度化的柔性电路基板等。

7、用于解决课题的手段

8、为了解决上述的课题，本发明的一实施方式中的覆铜层叠体，(1)其特征在于，包含：频率10ghz下的相对介电常数为3.5以下并且介电损耗角正切为0.008以下的低介电树脂膜、和在所述低介电树脂膜的至少一面层叠的无电解镀铜层，所述无电解镀铜层中的微晶的加权平均尺寸为25～300nm，并且所述树脂膜与所述无电解镀铜层的密合强度为4.2n/cm以上。

9、予以说明，在上述的(1)所述的覆铜层叠体中，(2)优选所述无电解镀铜层的体积电阻率为7.0μω·cm以下。

10、另外，在上述的(1)或(2)所述的覆铜层叠体中，(3)优选还具备在所述无电解镀铜层上层叠的电解镀铜层，所述电解镀铜层中的微晶的加权平均尺寸为40～300nm。

11、另外，在上述的(1)～(3)中任一项所述的覆铜层叠体中，(4)优选在所述无电解镀铜层上还具备电解镀铜层，将所述无电解镀铜层中的微晶的加权平均尺寸设为第一微晶，将所述电解镀铜层中的微晶的加权平均尺寸设为第二微晶，相对于所述第二微晶的所述第一微晶的比率(第二微晶/第一微晶)为2.0以下。

12、另外，为了解决上述的课题，本发明的一实施方式中的覆铜层叠体，(5)其特征在于，包含：频率10ghz下的相对介电常数为3.5以下并且介电损耗角正切为0.008以下的低介电树脂膜、和在所述低介电树脂膜的至少一面层叠的无电解镀铜层，在所述无电解镀铜层上具备电解镀铜层，所述电解镀铜层中的微晶的加权平均尺寸为40～300nm，将所述无电解镀铜层中的微晶的加权平均尺寸设为第一微晶、将所述电解镀铜层中的微晶的加权平均尺寸设为第二微晶，相对于所述第二微晶的所述第一微晶的比率(第二微晶/第一微晶)为2.0以下，并且所述树脂膜与所述无电解镀铜层的密合强度为4.2n/cm以上。

13、予以说明，在上述的(5)所述的覆铜层叠体中，(6)优选所述无电解镀铜层中的微晶的加权平均尺寸为25～300nm。

14、另外，在上述的(3)～(6)中任一项所述的覆铜层叠体中，(7)优选所述无电解镀铜层及所述电解镀铜层的体积电阻率为5.0μω·cm以下。

15、另外，在上述的(1)～(7)中任一项所述的覆铜层叠体中，(8)优选所述低介电树脂膜为聚酰亚胺、改性聚酰亚胺、液晶聚合物、氟系树脂中的任一者、或者其混成物。

16、另外，在上述的(1)～(8)中任一项所述的覆铜层叠体中，(9)优选所述低介电树脂膜中与所述无电解镀铜层相接的镀层侧界面处的平均表面粗糙度ra为1～150nm，所述树脂膜的镀层侧界面处的采用飞行时间型质量分析法(tof-sims)得到的质量121的强度为800以上，并且对所述树脂膜的镀层侧界面赋予了羟基和/或羧基。

17、进而，为了解决上述的课题，本发明的一实施方式中的覆铜层叠体的制造方法，(10)是在频率10ghz下的相对介电常数为3.5以下并且介电损耗角正切为0.008以下的低介电树脂膜上形成无电解镀铜层而制造的覆铜层叠体的制造方法，其特征在于，包括：对于所述低介电树脂膜的表面形成无电解镀铜层的无电解镀铜工序、和以所述无电解镀铜层中的微晶的加权平均尺寸成为25～300nm的方式将形成有所述无电解镀铜层的所述覆铜层叠体加热的加热工序。

18、予以说明，在上述的(10)所述的覆铜层叠体的制造方法中，(11)优选在所述加热工序中，采用(i)在大气中150～200℃下10～180分钟和(ii)在非活性气体中150～350℃下5～180分钟的任一加热条件，将所述覆铜层叠体加热。

19、另外，在上述的(10)或(11)所述的覆铜层叠体的制造方法中，(12)优选还具有在所述无电解镀铜层上形成电解镀铜层的电解镀铜工序，所述加热工序在所述无电解镀铜层上的抗蚀剂图案化工序之前进行。

20、另外，在上述的(10)～(12)中任一项所述的覆铜层叠体的制造方法中，(13)优选在所述无电解镀铜工序之前，还具有：对所述低介电树脂膜的表面赋予羧基和/或羟基的第一表面改性工序、对于赋予了所述羧基和/或羟基的所述表面采用湿式方式赋予电荷的第二表面改性工序、和使催化剂吸附于赋予了所述电荷的所述表面的催化剂吸附工序，对于吸附了所述催化剂的所述表面形成所述无电解镀铜层。

21、进而，为了解决上述的课题，本发明的一实施方式中的柔性电路基板，(14)其特征在于，形成了采用根据上述(1)～(9)中任一项所述的覆铜层叠体的电路。

22、另外，为了解决上述的课题，本发明的一实施方式中的使用了低介电树脂膜的柔性电路基板的制造方法，(15)其特征在于，具有：在频率10ghz下的相对介电常数为3.5以下并且介电损耗角正切为0.008以下的所述低介电树脂膜形成无电解镀铜层的无电解镀铜工序；在所述无电解镀铜层上涂布抗蚀剂并进行图案化的抗蚀剂图案化工序；在所述图案化的抗蚀剂间形成电解镀铜层的电解镀铜工序；在所述抗蚀剂图案化工序之前，以所述无电解镀铜层中的微晶的加权平均尺寸成为25～300nm的方式将形成有该无电解镀铜层的所述覆铜层叠体加热的加热工序。

23、另外，为了解决上述的课题，本发明的一实施方式中的使用低介电树脂膜的柔性电路基板，(16)是在低介电树脂膜上形成有金属配线的柔性电路基板，其特征在于，包含由所述金属配线构成的导体，其中，在所述金属配线中，将从所述低介电树脂膜起的配线高度设为hw、将与所述低介电膜相接的底边的宽度设为lb、将上表面的宽度设为lt、将与在所述低介电树脂膜上相邻的其他金属配线的配线间距离设为s时，用所述配线高度除以所述底边的宽度与所述上表面的宽度之差得到的值(hw/(lb-lt))所规定的所述金属配线的导体形状的矩形度a为2.5以上，s为60μm以下，并且用所述配线间距离除以所述导体形状的矩形度得到的值(s/a)所规定的导体配线密度wd为10.0以下。

24、另外，上述的(14)中的柔性电路基板，(17)优选具有采用所述覆铜层叠体的在所述低介电树脂膜上形成的金属配线的所述电路，就所述金属配线的至少一部分而言，在将从所述低介电树脂膜起的配线高度设为hw、将与所述低介电膜相接的底边的宽度设为lb、将上表面的宽度设为lt、将与在所述低介电树脂膜上相邻的其他金属配线的配线间距离设为s时，用所述配线高度除以所述底边的宽度与所述上表面的宽度之差得到的值(hw/(lb-lt))所规定的所述金属配线的导体形状的矩形度a为2.5以上，s为60μm以下，并且用所述配线间距离除以所述导体形状的矩形度得到的值(s/a)所规定的导体配线密度wd为10.0以下。

25、另外，在上述的(16)或(17)中的柔性电路基板中，优选具有包含上述金属配线的导体层、层叠有至少4层以上，整体的厚度除以上述导体层的层数得到的平均厚度为50μm以下。

26、发明的效果

27、根据本发明，能够抑制传输损耗，同时能够在不使低介电膜和无电解镀铜层的界面过剩地粗化而确保高密合力，因此能够在无电解镀铜层上形成抗蚀剂这样的电路形成中使用。另外，根据本发明，能够实现良好的体积电阻率。