无胶粘剂挠性层压体及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种无胶粘剂挠性层压体，由至少一侧的表面进行了等离子体处理的聚酰亚胺膜、在等离子体处理后的表面上形成的粘结层和在粘结层上形成的金属导体层构成，其中，粘结层的厚度（Ｔ）与等离子体处理后的聚酰亚胺膜表面的十点平均粗糙度（Ｒｚ）之比Ｔ／Ｒｚ为２以上。本发明专利技术的课题在于不仅提高作为无胶粘剂挠性层压体（特别是二层挠性层压体）的粘合强度指标的初始粘合强度，而且提高热老化后（１５０℃下在大气中放置１６８小时后）的粘合强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及作为挠性印刷基板、TAB、 COF等电子部件的安装原 材使用的。
技术介绍
在聚酰亚胺膜上层压主要由铜构成的金属导体层而成的FCCL (Flexible Copper Clad Laminate)作为电子产业中电路基板的原材广 泛使用。其中，在聚酰亚胺膜与金属层之间不具有胶粘剂层的无胶粘 剂挠性层压体(特别是二层挠性层压体)伴随着电路布线宽度的微间距 化而受到关注。作为无胶粘剂挠性层压体、特别是满足微间距要求的无胶粘剂挠 性层压体的制造方法，主要施行的是所谓的金属化法，即利用测射、 CVD、蒸镀等干式镀敷法在聚酰亚胺膜上预先形成金属层，接着利用 湿式镀敷法形成作为导体层的金属层。该金属化法中，为了提高金属层与聚酰亚胺膜的粘合强度，在形 成金属层之前，通过等离子体处理对聚酰亚胺膜表面进行改性，以除 去表面的污染物质以及提高表面粗糙度(参照专利文献1及2)。该方法虽然是非常有效的方法，但是已知其在电路形成时的热处 理和使用环境中的长期可靠性等方面存在粘合强度降低的问题，要求 进一步进行改善。通常，利用溅射法等干式镀敷法在聚酰亚胺膜上预先形成金属层 时，想出了通过选择中间层的材料来改善粘附性和蚀刻性的方案(参照专利文献3)，但是从电路形成时的热处理和使用环境中的长期可靠性等 观点来看，尚未达到实现进一步改善的目的。另外，提出了对聚酰亚胺膜的表面进行化学性刻蚀使表面粗化，在其上形成基底层，再在基底层上形成铜的蒸镀层的TAB或FPC中使用 的带金属膜的聚酰亚胺膜(参照专利文献4)。但是，该技术中的表面粗 化处理说到底是利用化学蚀刻进行的，不可能解决聚酰亚胺膜的表面 等离子体处理这一本质的问题。专利文献l:日本特许第3173511号公报 专利文献2:日本特表2003-519901号公报 专利文献3:日本特开平6-120630号公报 专利文献4:日本特开平6-210794号公报
技术实现思路
本专利技术的课题在于，不仅提高作为无胶粘剂挠性层压体(特别是二 层挠性层压体)的粘合强度指标的初始粘合强度，而且提高热老化后 (15(TC下在大气中放置168小时后)的粘合强度。鉴于上述课题，本专利技术提供以下专利技术。l)提供一种无胶粘剂挠性层压体，由至少一侧的表面进行了等离 子体处理的聚酰亚胺膜、在等离子体处理后的表面上形成的粘结层和 在粘结层上形成的金属导体层构成，其特征在于，粘结层的厚度(T)与 等离子体处理后的聚酰亚胺膜表面的十点平均粗糙度(Rz)之比T/Rz为2 以上。在此，粘结层是指用于提高聚酰亚胺膜层与金属导体层的粘合性 的中间层。"粘结层"这一术语在所述专利文献1(日本特许第3173511号 公报)中也已经使用，是作为一般性的技术术语已知的。本说明书中使 用"粘结层"这一术语。2) 作为粘结层，可以使用镍、铬、钴、镍合金、铬合金、钴合金 中的任何一种。这些均为能够提高聚酰亚胺膜层与金属导体层的粘合 性的材料，且在电路设计时可以进行蚀刻。这些材料在制作无胶粘剂 挠性层压体时有用。但是，应当理解在本专利技术中并不否定选择上述以 外的材料。3) 作为金属导体层可以使用铜或铜合金。这一点也同样并不否定 选择其它的材料。本专利技术中重要的是，使粘结层的厚度(T)与等离子体处理后的聚酰 亚胺膜表面的十点平均粗糙度(Rz)之比T/Rz为2以上。由此，不仅能提高作为无胶粘剂挠性层压体的粘合强度指标的初始粘合强度，而且能 够提高热老化后(15(TC下在大气中放置168小时后)的粘合强度。其详细理由在后面说明。4) 另外，优选粘结层的厚度(T)与等离子体处理后的聚酰亚胺膜表 面的十点平均粗糙度(Rz)之比为4以上。在该条件下，能够进一步提高 热老化后(15(TC下在大气中放置168小时后)的粘合强度。5) 另外，本专利技术中优选聚酰亚胺膜表面的十点平均粗糙度(Rz)为 2.5 20nm。 6)另外，优选粘结层的厚度(T)为5 100nm，并且7)优选粘 结层的厚度(T)为10 100nm。不用说，上述5)及6)的条件在制作本专利技术的无胶粘剂挠性层压体 时，均需要调节到使粘结层的厚度(T)与等离子体处理后的聚酰亚胺膜 表面的十点平均粗糙度(Rz)之比T/Rz全部能够达到2以上，更优选达到 7)比T/Rz为4以上。8)本专利技术中，要求在聚酰亚胺膜的等离子体处理后的表面上形成了粘结层及金属导体层的无胶粘剂挠性层压体的聚酰亚胺膜与金属层间的层压后的初始粘合强度为0.6kN/m以上，且在大气中、15(TC下加 热168小时后的粘合强度为0.4kN/m以上，更优选9)在大气中、15(TC下 加热168小时后的粘合强度为0.5kN/m以上，本专利技术的无胶粘剂挠性层 压体具备该条件。IO)另外，本专利技术提供一种制造无胶粘剂挠性层压体的方法，其特 征在于，对聚酰亚胺膜的至少一侧的表面进行等离子体处理，使聚酰 亚胺膜表面的十点平均粗糙度(Rz)为2.5 20nm，然后形成厚度5 100nm的粘结层，使粘结层的厚度(T)与等离子体处理后的聚酰亚胺膜 表面的十点平均粗糙度(Rz)之比T/Rz为2以上，接着在该粘结层上形成 金属导体层，使聚酰亚胺膜与金属层间的层压后的初始粘合强度为 0.6kN/m以上，且在大气中、15(TC下加热168小时后的粘合强度为 0.4kN/m以上。专利技术效果根据以上，本专利技术通过调节聚酰亚胺膜表面的十点平均粗糙度(Rz) 和粘结层的厚度(T)，具有能够提高聚酰亚胺膜与金属层间的层压后的 初始粘合强度.、并且提高热老化后的粘合强度的优良效果。附图说明图l是表示初始粘合强度(常态剥离强度)与膜厚的关系的图。 图2是表示热老化后(在大气中、15(TC下加热168小时)的粘合强度(耐热剥离强度)的测定结果的图。图3是表示粘结层的厚度(T)/表面粗糙度(Rz)与粘合强度的关系的图。具体实施方式下面，对本专利技术的具体例进行说明。另外，以下的说明是为了容 易理解本专利技术，专利技术的实质并不受此说明的限制。即，包括本专利技术中所含的其它实施方式或变形。通过在聚酰亚胺膜的至少一侧的表面上形成粘结层、再在粘结层 的表面上形成金属导体层来制作无胶粘剂挠性层压体，这是基本的内 容。在此，通过对聚酰亚胺膜表面进行等离子体处理来除去表面的污 染物质并对表面进行改性，其结果是表面粗糙度增大。通过预先获得等离子体处理条件与表面粗糙度的关系，在规定的 条件下进行等离子体处理，能够得到具有所需表面粗糙度的聚酰亚胺 膜。例如，在等离子体处理的情况下，等离子体功率越高则表面粗糙 度RZ越大。本专利技术人对各种聚酰亚胺膜进行了深入研究，结果发现， 虽然根据聚酰亚胺膜的材质的不同及初始表面粗糙度的不同而有所差异，但都能调节到2.5 20nm的范围。该条件是本专利技术的优选范围。因此，作为一个实施方式，通过预先了解等离子体处理条件和表 面粗糙度，能够设定使等离子体处理后的聚酰亚胺膜表面的T/Rz为2以 上、进一步优选T/Rz为4以上的表面粗糙度。T/Rz小于2时，相对于表面粗糙度粘结层的厚度不足。此时会产生 等离子体处理后的聚酰亚胺膜表面的凹陷的部分未被粘结层充分覆盖 而产生空隙、或凸起的部分的粘结层变薄等现象。因此，当进行热老 化时，粘结层形成时与聚酰亚胺膜的粘合不充分的弱的部分容易不断 劣化。该条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无胶粘剂挠性层压体，由至少一侧的表面进行了等离子体处理的聚酰亚胺膜、在等离子体处理后的表面上形成的粘结层和在粘结层上形成的金属导体层构成，其特征在于，粘结层的厚度（Ｔ）与等离子体处理后的聚酰亚胺膜表面的十点平均粗糙度（Ｒｚ）之比Ｔ／Ｒｚ为２以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：牧野修仁，
申请(专利权)人：日矿金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]