JP4922717B2 - Method for manufacturing flexible substrate - Google Patents
Method for manufacturing flexible substrate Download PDFInfo
- Publication number
- JP4922717B2 JP4922717B2 JP2006268505A JP2006268505A JP4922717B2 JP 4922717 B2 JP4922717 B2 JP 4922717B2 JP 2006268505 A JP2006268505 A JP 2006268505A JP 2006268505 A JP2006268505 A JP 2006268505A JP 4922717 B2 JP4922717 B2 JP 4922717B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- layer
- metal layer
- flexible substrate
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
本発明は、フレキシブル基板の製造方法に関するものであり、より詳細には、配線基板、電源回路基板又は熱電素子基板に用いられ、導電性又は熱伝導性のパターン金属層を絶縁層又は低熱伝導層である樹脂層に埋没させてなるフレキシブル基板の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a flexible substrate, and more specifically, is used for a wiring substrate, a power supply circuit substrate or a thermoelectric element substrate, and an electrically conductive or thermally conductive pattern metal layer is used as an insulating layer or a low thermal conductive layer. The present invention relates to a method for manufacturing a flexible substrate embedded in a resin layer.
従来から、絶縁層（樹脂層）に配線回路（銅等のパターン金属層）が埋没し、絶縁層表面と前記配線回路の上部端面である外側表面とが略同一平面上に位置するように形成された埋め込み導体のフレキシブル配線基板及びその製造方法が提案されている。
例えば、金属製めっき基板上に下地となるパネルめっき膜を形成し、該パネルめっき膜上に配線パターンをめっきにより形成し、配線パターン上に接着剤層を介して樹脂製のベースプレートを配置し、ベースプレートを加熱すると共に所定圧力で押圧することにより、上記接着剤層が上記配線パターンの周囲を埋め、且つ該配線パターンと略同一面をなした状態で配線パターンをベースプレートに接着させて転写し、金属製めっき基板をエッチング除去し、その除去した凹凸のない同一平面に保護用フィルムを覆ったプリント基板の製造方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。これは、従来のベースプレートに接着剤を介して配線パターン板を付着し、パターン形成したものを、出発点とするものに比べ、接着剤層が配線パターン上に盛り上がることがないため、保護フィルムに凹凸の波打ちがないとしている。
Conventionally, a wiring circuit (pattern metal layer such as copper) is buried in an insulating layer (resin layer) so that the surface of the insulating layer and the outer surface that is the upper end surface of the wiring circuit are located on substantially the same plane. A flexible wiring board having a buried conductor and a manufacturing method thereof have been proposed.
For example, a panel plating film as a base is formed on a metal plating substrate, a wiring pattern is formed on the panel plating film by plating, a resin base plate is disposed on the wiring pattern via an adhesive layer, When the base plate is heated and pressed at a predetermined pressure, the adhesive layer fills the periphery of the wiring pattern and is transferred to the base plate in a state of being substantially flush with the wiring pattern, There has been proposed a method for manufacturing a printed circuit board in which a metal plated substrate is removed by etching and a protective film is covered on the same flat surface without the unevenness (see, for example, Patent Document 1). This is because the adhesive layer does not swell on the wiring pattern as compared with the conventional base plate with the wiring pattern plate attached via an adhesive and the pattern formed as a starting point. It is said that there is no uneven wave.
また、導体金属箔とそれを支持するための支持部材とが積層されてなる積層部材を使用して、導体金属箔をパターン加工し導体パターンを形成する工程と、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムに、前記積層部材の導体パターンの少なくとも一部を埋め込む工程と、前記樹脂フィルムに埋め込まれた導体パターンから支持部材を除去する工程とを備え、導体パターンが樹脂フィルム中に埋め込み形成される埋め込み導体パターンフィルムの製造方法が提案されている（例えば、特許文献２）。このような製造方法も、支持部材である金属板をエッチング処理して除去して、その除去面が導体パターンと埋設樹脂とを平滑にする面となるものである。 In addition, using a laminated member in which a conductive metal foil and a support member for supporting the same are laminated, patterning the conductive metal foil to form a conductive pattern, and a resin film made of a thermoplastic resin An embedded conductor pattern comprising: embedding at least part of the conductor pattern of the laminated member; and removing the support member from the conductor pattern embedded in the resin film, wherein the conductor pattern is embedded in the resin film. A method for producing a film has been proposed (for example, Patent Document 2). Also in such a manufacturing method, the metal plate which is a support member is removed by etching, and the removed surface becomes a surface for smoothing the conductor pattern and the embedded resin.
更に、埋め込み型のフレキシブル基板の製造方法としては、特定の絶縁樹脂材料の処理温度を変化させながら製造するものが提案されている（例えば特許文献３を参照）。結晶融解ピーク温度２６０℃以上のポリアリールケトン樹脂６５〜３５重量％と、非晶質ポリエーテルイミド樹脂３５〜６５重量％とを含有する熱可塑性樹脂フィルム上に導体箔を重ねて、前記熱可塑性樹脂組成物が下記の式（Ｉ）で示される結晶融解熱量ΔＨｍと昇温中の結晶化により発生する結晶化熱量ΔＨｃとの関係を満たすように熱融着（積層プレス）する。次に、熱融着された導体箔をエッチングして導体パターンを形成し、前記熱可塑性樹脂組成物が下記の式（ＩＩ）で示される関係を満たすように加熱・加圧（平滑プレス）する。この平滑プレスの際には、前記導体パターンの表面に平滑板を圧接し、導体パターンの表面と前記樹脂フィルムの表面とが一致するまで、導体パターンを樹脂フィルム中に埋め込む。前記の熱可塑性樹脂組成物と、式（Ｉ）：〔（ΔＨｍ−ΔＨｃ）／ΔＨｍ〕≦０．５と（ＩＩ）：〔（ΔＨｍ−ΔＨｃ）／ΔＨｍ〕≧０．７の加熱・加圧条件を満足することで、残留応力や歪みのない埋め込み導体パターンフィルムを製造することができるとしている。 Furthermore, as a method for manufacturing an embedded flexible substrate, a method of manufacturing while changing the processing temperature of a specific insulating resin material has been proposed (see, for example, Patent Document 3). A conductive foil is laminated on a thermoplastic resin film containing 65 to 35% by weight of a polyaryl ketone resin having a crystal melting peak temperature of 260 ° C. or more and 35 to 65% by weight of an amorphous polyetherimide resin, and the thermoplastic The resin composition is heat-sealed (laminated press) so as to satisfy the relationship between the heat of crystal fusion ΔHm represented by the following formula (I) and the heat of crystallization ΔHc generated by crystallization during temperature rising. Next, the heat-fused conductor foil is etched to form a conductor pattern, and heated and pressurized (smooth press) so that the thermoplastic resin composition satisfies the relationship represented by the following formula (II). . In the smooth press, a smooth plate is pressed against the surface of the conductor pattern, and the conductor pattern is embedded in the resin film until the surface of the conductor pattern and the surface of the resin film coincide. Heating / pressurization of the thermoplastic resin composition and the formula (I): [(ΔHm−ΔHc) / ΔHm] ≦ 0.5 and (II): [(ΔHm−ΔHc) / ΔHm] ≧ 0.7 By satisfying the conditions, an embedded conductor pattern film having no residual stress or distortion can be produced.
この方法は、エッチング除去操作がない点でその操作性及び製造容易性に優れている。しかしながら、絶縁樹脂材料基板が埋設樹脂でもあるため、加熱・加圧の平滑プレス時に絶縁樹脂材料と導体箔のパターン層との接着位置などの信頼性が低く、プレス時に微妙にパターン層がずれ、精度の高いフレキシブル基板が得られないおそれがある。特に、配線基板などに使用される場合は金属箔パターン層が薄くても問題はないが、熱電素子基板とする場合はパターン層が熱伝導性として厚み方向に相当の量、例えば４０μｍ以上を必要とされ、パターン層のずれが生じやすい。
本発明が課題とするところは、基板の製造作業性があり、しかもパターン金属層に厚みがあっても製造の容易性及びパターンの信頼性に優れているフレキシブル基板の製造方法を提供しようとするものである。 An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a flexible substrate which has substrate manufacturing workability and is excellent in manufacturing ease and pattern reliability even if the pattern metal layer has a thickness. Is.
本発明者等は、樹脂層に熱変形温度の異なる２種類の樹脂を使用し、また、その使用厚みを異ならせて使用し、パターン金属層の厚みが１５〜２００μｍの範囲にあっても、そのパターンに十分な信頼性が得られること、及び製造容易性に優れていることを見出し、本発明に至ったものである。
即ち、本発明は、以下の構成又は構造を特徴とするものである。
The present inventors use two types of resins having different thermal deformation temperatures for the resin layer, and use the resin with different thicknesses, and even if the pattern metal layer has a thickness in the range of 15 to 200 μm, The present inventors have found that sufficient reliability can be obtained for the pattern and that the pattern is excellent in manufacturability, and have led to the present invention.
That is, the present invention is characterized by the following configuration or structure.
（１）樹脂層にパターン金属層が埋設され、前記樹脂層面とパターン金属層との外側表面とが略同一平面上に位置するように形成されるフレキシブル基板の製造方法において、
樹脂層は、パターン金属層を支持する第１の樹脂層と、パターン金属層のパターン間を埋める第２の樹脂層からなり、
第１の樹脂層上に厚みが１５〜２００μｍの範囲にある金属層を積層し、前記金属層から凸状の任意のパターンを有するパターン金属層を形成する工程、
前記パターン間に前記第１の樹脂層とは異なる種類の第２の樹脂層を形成するための樹脂フィルムをパターン金属層上に重ねる工程、及び
前記第１の樹脂層、パターン金属層及び樹脂フィルムを加熱・加圧して第１及び第２の樹脂からなる樹脂層にパターン金属層を相対的に埋設させる工程からなり、
前記第１の樹脂層の厚みをｔ１、熱変形温度をｑ１とし、前記樹脂フィルムの厚みをｔ２、熱変形温度をｑ２としたとき、下記式の要件を満たすこと、ｔ１ ＜ ｔ２、ｑ１ ＞ ｑ２、また前記樹脂フィルムはシロキサン変性ポリイミド樹脂を含有する樹脂組成物からなり、前記埋設工程が加熱・加圧可能な積層プレス機によって行われ、積層プレス機の積層部表面温度が前記樹脂フィルムの熱変形温度以上で前記樹脂フィルムの熱変形温度より１５０℃高い温度未満であることを特徴とするフレキシブル基板の製造方法。
(1) In the method for manufacturing a flexible substrate, in which a patterned metal layer is embedded in the resin layer, and the resin layer surface and the outer surface of the patterned metal layer are positioned on substantially the same plane,
The resin layer includes a first resin layer that supports the pattern metal layer, and a second resin layer that fills a space between the patterns of the pattern metal layer.
Step Thickness in the first resin layer is laminated a metal layer in the range of 15 to 200 m, to form a patterned metal layer having a convex arbitrary pattern from the metal layer,
A step of stacking a resin film for forming a second resin layer of a different type from the first resin layer on the pattern metal layer between the patterns, and the first resin layer, the pattern metal layer, and the resin film Heating and pressurizing the pattern metal layer relatively embedded in the resin layer made of the first and second resin,
When the thickness of the first resin layer is t1, the thermal deformation temperature is q1, the thickness of the resin film is t2, and the thermal deformation temperature is q2, the following formula is satisfied: t1 <t2, q1> q2 The resin film is made of a resin composition containing a siloxane-modified polyimide resin, and the embedding step is performed by a laminating press machine that can be heated and pressurized, and the surface temperature of the laminating portion of the laminating press machine is the heat of the resin film. A method for producing a flexible substrate, wherein the temperature is not lower than a deformation temperature and lower than a temperature 150 ° C. higher than a heat deformation temperature of the resin film.
（２）前記樹脂フィルムの厚みが前記金属層の厚みの０．５〜１．０倍の範囲にある上記（１）記載のフレキシブル基板の製造方法。
（３）前記埋設工程での加圧圧力が１０〜２０ＭＰａの範囲で熱圧着することを特徴とする上記（１）記載のフレキシブル基板の製造方法。
（４）前記樹脂組成物にはエポキシ樹脂が配合され、前記エポキシ樹脂は、１〜３０重量％の範囲で含まれる上記（１）記載のフレキシブル基板の製造方法。
（５）前記埋設工程において、前記樹脂フィルムの加圧面に厚さが０．０２〜５ｍｍの硬質離型性板を介して加圧する上記（１）に記載のフレキシブル基板の製造方法。
（６）前記加熱・加圧した後、前記パターン金属層上面に生じる前記樹脂フィルム由来の第２の樹脂層の厚みが１０μｍ以下である上記（１）記載のフレキシブル基板の製造方法。
(2) the above thickness of the resin film is in the range of 0.5 to 1.0 times the thickness of the metal layer (1) method of the flexible substrate manufacturing description.
(3) the embedded above (1) pressurization pressure in step, characterized in that the thermocompression bonding in the range of 10 to 20 MPa method of manufacturing a flexible substrate according.
(4) An epoxy resin is mix | blended with the said resin composition, The said epoxy resin is a manufacturing method of the flexible substrate of the said (1) description contained in 1 to 30 weight%.
(5) The method for manufacturing a flexible substrate according to ( 1 ), wherein in the embedding step, the pressure surface of the resin film is pressurized through a hard releasable plate having a thickness of 0.02 to 5 mm.
(6) the after heated and pressurized, the thickness of the second resin layer of the derived resin film produced in the patterned metal layers upper surface is 10μm or less above (1) method of manufacturing a flexible substrate according.
本発明のフレキシブル基板の製造方法によれば、パターン金属層、即ち導体層或いは熱伝導層となるパターン金属層を支持する第１の樹脂とパターン層間を埋める第２の樹脂との熱変形温度を異ならせ、またその厚みも異ならせた。これにより、パターン金属層に相当な厚みがあってもパターンの信頼性に優れたフレキシブル基板が得られる。また、その製造にあっても基板のエッチング工程がないため製造容易性に優れている。特に、樹脂フィルム、即ち第２樹脂にシロキサン変性ポリイミド樹脂を含む組成物を使用することによって、上記効果が一層得られる。
また、埋設工程で積層プレス機でプレスする際に、圧力を特定し、加熱温度も調整すれば、更に信頼性のある基板が歩留まり良く得られる。また、従来、シリコンゴム等の弾性材を介して樹脂フィルム面を押圧しているが、これを樹脂フィルムに対して離型性のある硬質の離型性シートを介して実施すると、パターン金属層面の平滑性がより一層良好になる。更に、熱圧着後にあっては、フレキシブル基板の製品としては、パターン金属層上面に生じてしまう第２の樹脂層の厚みは少なくとも１０μｍ以下、特に５μｍ以下に収まるように加圧を掛けることが望ましい。
According to the method for manufacturing a flexible substrate of the present invention, the thermal deformation temperature of the first resin that supports the patterned metal layer, that is, the patterned metal layer that becomes the conductive layer or the heat conductive layer, and the second resin that fills the patterned layer is set. Different and also different thickness. Thereby, even if the pattern metal layer has a considerable thickness, a flexible substrate having excellent pattern reliability can be obtained. Further, even in the manufacture, since there is no substrate etching step, the manufacturing is excellent. In particular, by using a resin film, that is, a composition containing a siloxane-modified polyimide resin in the second resin, the above effect can be further obtained.
Further, when the pressure is specified and the heating temperature is adjusted when pressing with a laminating press in the embedding process, a more reliable substrate can be obtained with a high yield. Conventionally, the resin film surface is pressed through an elastic material such as silicon rubber. However, when this is carried out through a hard releasable sheet having releasability with respect to the resin film, the pattern metal layer surface The smoothness becomes even better. Further, after thermocompression bonding, as a flexible substrate product, it is desirable to apply pressure so that the thickness of the second resin layer formed on the upper surface of the pattern metal layer is at least 10 μm or less, particularly 5 μm or less. .
以下、本発明の実施の形態を説明する。
尚、図１は、本発明に係るフレキシブル基板の製造方法の実施例を示すフレキシブル基板の製造工程別断面図、図２は、実施例で示すパターン形成後のフレキシブル基板の上面図、図３は、実施例で使用される積層プレス機の概略図、及び図４は、実施例によって製造したフレキシブル基板の断面写真図である。
本実施形態に係るフレキシブル基板の製造方法は、図１（ｄ）に示すように樹脂層（絶縁層）１６に導体パターン層（パターン金属層）１３が埋設し、樹脂層面１４ｓとパターン金属層の外側表面である配線回路面１３ｓとが略同一平面上に位置するように形成される。そして、樹脂層１６は導体パターン層１３を支持する第１の樹脂層１２と導体パターン層１３の回路間（パターン間）１３ａに位置する第２の樹脂層１４からなる。
Embodiments of the present invention will be described below.
1 is a cross-sectional view of a flexible substrate according to a manufacturing process showing an embodiment of a method for manufacturing a flexible substrate according to the present invention, FIG. 2 is a top view of the flexible substrate after pattern formation shown in the embodiment, and FIG. FIG. 4 is a schematic view of a laminating press used in the examples, and FIG. 4 is a cross-sectional photograph of a flexible substrate manufactured according to the examples.
In the method for manufacturing a flexible substrate according to the present embodiment, as shown in FIG. 1 (d), a conductive pattern layer (pattern metal layer) 13 is embedded in a resin layer (insulating layer) 16, and the resin layer surface 14s and the pattern metal layer are formed. The wiring circuit surface 13s which is the outer surface is formed so as to be positioned on substantially the same plane. The resin layer 16 includes a first resin layer 12 that supports the conductor pattern layer 13 and a second resin layer 14 that is located between circuits (between patterns) 13 a of the conductor pattern layer 13.
フレキシブル配線基板の製造方法においては先ず、第１の樹脂層１２上に厚みが１５〜２００μｍの範囲にある金属層１１が積層された基板材料を準備する（図１の（ａ）参照）。そして、金属層１１には所定のパターンの導体パターン層（配線回路）１３が形成される（図１の（ｂ））。
金属層１１は銅箔からなる。本発明では、金属層として銅箔以外に、基板材料に通常使用されているものであれば特にその種類を限ることはない。例えば、銀、白金、金、アルミニウム、ニッケルなどの板又は箔等があげられる。金属層の厚みは１５〜２００μｍの範囲である。好ましくは、３０〜１１０μｍの範囲であり、特に好ましくは、４０〜８０μｍの範囲である。本発明では多目的基板として適用できるフレキシブル基板の製造を目的としているため、例えば、配線基板の他に熱電素子基板としても使用可能にするため、上記範囲以内の厚みが必要とされる。また、上記設定範囲を超える厚みでは、基板全体の可撓性に問題が生じてくる。
In the method for manufacturing a flexible wiring board, first, a substrate material is prepared in which a metal layer 11 having a thickness in the range of 15 to 200 μm is laminated on the first resin layer 12 (see FIG. 1A). A conductive pattern layer (wiring circuit) 13 having a predetermined pattern is formed on the metal layer 11 ((b) in FIG. 1).
The metal layer 11 is made of copper foil. In the present invention, the type of the metal layer is not particularly limited as long as it is usually used as a substrate material in addition to the copper foil. For example, a plate or foil of silver, platinum, gold, aluminum, nickel or the like can be used. The thickness of the metal layer is in the range of 15 to 200 μm. Preferably, it is the range of 30-110 micrometers, Most preferably, it is the range of 40-80 micrometers. Since the present invention aims to manufacture a flexible substrate that can be applied as a multipurpose substrate, for example, in order to be usable as a thermoelectric element substrate in addition to a wiring substrate, a thickness within the above range is required. Further, if the thickness exceeds the set range, a problem arises in the flexibility of the entire substrate.
金属層１１と樹脂層１２との積層は、加熱圧着などにより直接接合される。また、本発明にあっては接着剤を介して接合させても良い。
本実施形態では金属層１１はエッチング加工により、導体パターン層１３に形成される。本発明では、そのパターン加工は、エッチング加工以外に、レーザ加工、ドリル加工なども採用することができる。
また、図２に示すように、金属層１１の周縁部１３ｂを残すようなパターンを形成し、基板の最終製造時にその周縁部１３ｂをカットして、所望の導体パターン層１３が得られるようにすることが好ましい。金属層１１と樹脂層１２の積層には金属に極めて接着性の高い樹脂或いは接着剤が使用され、加工過程でパターン層１３の位置ずれが起きないようにしている。しかしながら、後述する加熱・圧着時に生じやすいパターン間１３ａの位置ずれを完全になくすためには、上記ように予め位置ずれを防止するような周縁部１３ｂが形成された導体パターン層１３とすることが好ましい。
The lamination of the metal layer 11 and the resin layer 12 is directly joined by thermocompression bonding or the like. Moreover, in this invention, you may join through an adhesive agent.
In the present embodiment, the metal layer 11 is formed on the conductor pattern layer 13 by etching. In the present invention, the pattern processing can employ laser processing, drill processing, and the like in addition to etching processing.
Further, as shown in FIG. 2, a pattern is formed so as to leave the peripheral portion 13b of the metal layer 11, and the peripheral portion 13b is cut at the time of final manufacture of the substrate so that a desired conductor pattern layer 13 is obtained. It is preferable to do. For the lamination of the metal layer 11 and the resin layer 12, a resin or adhesive having extremely high adhesion to the metal is used so that the pattern layer 13 is not displaced in the processing process. However, in order to completely eliminate the positional misalignment between the patterns 13a, which is likely to occur at the time of heating and pressure bonding, which will be described later, the conductor pattern layer 13 in which the peripheral edge portion 13b is formed in advance to prevent the positional misalignment as described above. preferable.
フレキシブル配線基板の製造方法は、次に前記パターン間１３ａに前記第１の樹脂層１２とは異なる種類の第２の樹脂層１４を満たすために、第２の樹脂からなる樹脂フィルム１４ａを導体パターン層１３上に重ねる工程が取られ（図１（ｃ）、図３に示すように、加熱・加圧可能な積層プレス機にて埋設工程に付される。積層プレス機は、一対の互いに押圧し合うピストン付加熱プレス板１からなる。
樹脂フィルム１４ａ及び基板ｂは積層プレス機の一対のプレス板１の間に配される。積層プレス機での積層部（フィルム１４ａと基板ｂの接触部）の表面温度は樹脂フィルム１４ａの熱変形温度以上で樹脂フィルム１４ａの熱変形温度より１５０℃高い温度未満の範囲になるように加熱することが好ましい。熱変形温度未満の加熱温度では、圧力を上げても、樹脂フィルム１４ａが基板ｂのパターン間１３ａに十分に浸透しない。また、熱変形温度より１５０℃高い温度以上では、樹脂フィルム１４ａが変性するおそれがある。
Next, in order to fill the second resin layer 14 of a type different from the first resin layer 12 between the patterns 13a, the flexible wiring board manufacturing method uses a resin film 14a made of a second resin as a conductor pattern. The process of superimposing on the layer 13 is taken (FIG.1 (c), and as shown in FIG. 3, it is attached to an embedding process with the heating / pressurization lamination press machine. It consists of a piston-added hot press plate 1 that is engaged.
The resin film 14a and the substrate b are arranged between the pair of press plates 1 of the lamination press machine. The surface temperature of the laminated part (contact part between the film 14a and the substrate b) in the laminating press is heated so as to be in a range that is higher than the thermal deformation temperature of the resin film 14a and less than 150 ° C. higher than the thermal deformation temperature of the resin film 14a. It is preferable to do. At a heating temperature lower than the heat distortion temperature, the resin film 14a does not sufficiently penetrate the pattern 13a of the substrate b even if the pressure is increased. Moreover, there exists a possibility that the resin film 14a may modify | denature above the temperature 150 degreeC higher than heat deformation temperature.
積層プレス機の設定圧力は１〜２０ＭＰａの範囲、特に１０〜２０ＭＰａの範囲が好ましい。積層プレスの圧力が上記設定圧力未満では、樹脂フィルム１４ａが基板ｂのパターン間１３ａに十分に侵入せず、導体パターン層１３を相対的に埋設することができない。積層プレスの圧力が上記設定圧力を超える場合は、基板ｂの導体パターン層１３が潰れる場合がある。 The set pressure of the laminating press is preferably in the range of 1-20 MPa, particularly in the range of 10-20 MPa. If the pressure of the laminating press is less than the set pressure, the resin film 14a does not sufficiently enter the pattern 13a of the substrate b, and the conductive pattern layer 13 cannot be embedded relatively. When the pressure of the lamination press exceeds the set pressure, the conductor pattern layer 13 of the substrate b may be crushed.
また少なくとも樹脂フィルム１４ａが面する側に、硬質離型性シート２がプレス板１との間に挿入される。本実施形態にあっては、基板ｂの第１の樹脂層１２が面する側にもプレス板１との間に硬質離型性シート２が挿入される。通常、加熱プレス板１は、プレス面が高温に加熱可能なＳＵＳなどから成型されている。上述のように積層部表面温度が樹脂フィルムの熱変形温度以上に維持される関係から、プレス板１のプレス面は樹脂フィルム１４ａが溶融し付着する場合がある。このため、従来、シリコンゴム等の離型性の弾性板が配されていた。しかしながら、本発明の製造方法の目的とする埋め込み基板の場合、このような緩衝板を配するのではなく、硬質板を配することが好ましい。従って、硬質離型性シート２を配することによって製造されるフレキシブル基板を波打たせることなく、容易にプレス板から離れる。
硬質離型性シートは、パターン金属層と樹脂層とを略同一平面に形成することを可能とする硬さを有する離型製シートであり、例えば０．０２〜５ｍｍの離型性アルミ板が好適なものとして挙げられる。硬質離型性シートの好ましい厚さ範囲は、０．０２〜５ｍｍであり、０．０５〜２ｍｍの範囲が特に好ましい。かかる厚みであれば、加熱プレス板１からの熱を速く且つ十分に伝えることができ、積層基板をスムースに加熱することができる。このような離型硬質板２は硬質である限りフレキシブル性があっても良く、本実施形態にあっては、例えば、表面に離型性を持たせたアルミニウム箔が使用される。
Moreover, the hard release sheet 2 is inserted between the press plate 1 at least on the side facing the resin film 14a. In the present embodiment, the hard release sheet 2 is inserted between the press plate 1 and the side of the substrate b facing the first resin layer 12. Usually, the hot press plate 1 is molded from SUS or the like whose press surface can be heated to a high temperature. As described above, there is a case where the resin film 14a melts and adheres to the press surface of the press plate 1 because the surface temperature of the laminated portion is maintained at the heat deformation temperature or higher of the resin film. For this reason, conventionally, a releasable elastic plate such as silicon rubber has been provided. However, in the case of the embedded substrate which is the object of the manufacturing method of the present invention, it is preferable to arrange a hard plate instead of arranging such a buffer plate. Therefore, the flexible substrate manufactured by disposing the hard release sheet 2 is easily separated from the press plate without causing undulations.
The hard release sheet is a release sheet having a hardness that enables the pattern metal layer and the resin layer to be formed on substantially the same plane. For example, a 0.02 to 5 mm release aluminum sheet is used. It is mentioned as a suitable thing. A preferable thickness range of the hard release sheet is 0.02 to 5 mm, and a range of 0.05 to 2 mm is particularly preferable. With such a thickness, heat from the hot press plate 1 can be transmitted quickly and sufficiently, and the laminated substrate can be heated smoothly. Such a release hard plate 2 may be flexible as long as it is hard. In the present embodiment, for example, an aluminum foil having a release property on the surface is used.
本実施形態にあっては、前記第１の樹脂層１２の厚みをｔ１、熱変形温度をｑ１とし、前記樹脂フィルム１４ａの厚みをｔ２、熱変形温度をｑ２としたとき、ｔ１ ＜ ｔ２、及びｑ１ ＞ ｑ２の関係が成立する。
樹脂フィルム１４ａの樹脂で導体パターン層１３をほぼ完全に埋設する必要があることから、基板全体の面積と導体パターン層間１３ａの総面積との比率を考慮する。このため、樹脂フィルム１４ａは金属層１１である導体パターン層１３の厚みの０．５〜１．０倍の範囲、即ち８〜２００μｍの範囲にあることが好ましい。より好ましくは、０．６〜１．０倍の範囲である。
また、第１の樹脂層１２の厚みｔ１は樹脂フィルム１４ａの厚みｔ２より薄く、金属層１１の厚みに対して常に薄い。第１の樹脂層１２の厚みが厚すぎると、基板のフレキシブル性を欠く。また、熱電素子基板として使用する場合には、基板全体の熱伝導性を低下させる。
In the present embodiment, when the thickness of the first resin layer 12 is t1, the thermal deformation temperature is q1, the thickness of the resin film 14a is t2, and the thermal deformation temperature is q2, t1 <t2, and The relationship q1> q2 is established.
Since it is necessary to embed the conductor pattern layer 13 almost completely with the resin of the resin film 14a, the ratio of the total area of the substrate and the total area of the conductor pattern layer 13a is taken into consideration. For this reason, it is preferable that the resin film 14a exists in the range of 0.5-1.0 times the thickness of the conductor pattern layer 13 which is the metal layer 11, ie, the range of 8-200 micrometers. More preferably, it is the range of 0.6 to 1.0 times.
Further, the thickness t1 of the first resin layer 12 is thinner than the thickness t2 of the resin film 14a, and is always thinner than the thickness of the metal layer 11. If the thickness of the first resin layer 12 is too thick, the flexibility of the substrate is lacking. Moreover, when using as a thermoelectric element board | substrate, the thermal conductivity of the whole board | substrate is reduced.
第１の樹脂層１２の熱変形温度ｑ１は樹脂フィルム１４ａ（第２の樹脂層）の熱変形温度ｑ２より高い。熱変形温度ｑ１は熱変形温度ｑ２より少なくとも５０℃の差があることが特に好ましい。
熱変形温度ｑ１が熱変形温度ｑ２と同等又はそれ以下の温度であれば、上述した加熱・加圧時に、導体パターン層１３の周縁部１３ｂの処理が施されていても第１の樹脂層と導体パターン層１３の接合を維持することができず、第１の樹脂層１２面で導体パターン層１３の位置ずれが生じ、回路を正確に維持することができない。なお、本発明でいう熱変形温度とは、前期の積層プレス機の設定圧力にてプレスする際に、前記樹脂フィルムが導体パターン層間１３ａに十分に充填される流動性を発現する温度であり、一例としては、熱機械分析（ＴＭＡ）にて測定される変位−温度曲線の傾きが急激に増加する温度をいう。
The thermal deformation temperature q1 of the first resin layer 12 is higher than the thermal deformation temperature q2 of the resin film 14a (second resin layer). It is particularly preferable that the heat deformation temperature q1 has a difference of at least 50 ° C. from the heat deformation temperature q2.
If the heat deformation temperature q1 is equal to or lower than the heat deformation temperature q2, the first resin layer can be used even when the peripheral edge portion 13b of the conductor pattern layer 13 is processed during the heating and pressurization described above. The bonding of the conductor pattern layer 13 cannot be maintained, and the position of the conductor pattern layer 13 is shifted on the surface of the first resin layer 12, so that the circuit cannot be accurately maintained. The heat distortion temperature referred to in the present invention is a temperature at which the resin film is sufficiently filled in the conductor pattern interlayer 13a when it is pressed at the set pressure of the previous laminating press, and expresses fluidity. As an example, it refers to the temperature at which the slope of the displacement-temperature curve measured by thermomechanical analysis (TMA) increases rapidly.
第１樹脂層１２の樹脂としては、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂でも良く、好ましくはパターンの位置ずれ防止のため金属層１１との接着性、固着性に優れたものである。第１の樹脂としては、メタクリル系樹脂、アクリロニトリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート、ポリエーテル系樹脂、熱可塑性ポリエステル、不飽和ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、オルガノシロキサン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリサルホン系樹脂、全芳香族ポリエステル系樹脂等を挙げることができる。特に、第１の樹脂層の樹脂としては、耐熱性のあるポリイミド系樹脂、ポリサルホン系樹脂、全芳香族ポリエステル系樹脂等が好ましく、更に、金属層との接着性の点からポリイミド系樹脂が好ましい。本実施態様にあっては、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール、ポリイミドエステル、ポリエーテルイミド等の構造中にイミド基を有するポリマーからなる耐熱性樹脂が使用される。このようなポリイミド系樹脂の使用と、導体パターン層１３の周縁処理と相まって、上述の加熱・加圧時の条件おいても位置ずれのおきない、第１の樹脂層１２が薄層の場合でも、波打つことのない基板とすることができる。 The resin of the first resin layer 12 may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin, and preferably has excellent adhesiveness and adhesion to the metal layer 11 to prevent pattern displacement. As the first resin, methacrylic resin, acrylonitrile resin, polyamide resin, polycarbonate, polyether resin, thermoplastic polyester, unsaturated polyester resin, epoxy resin, organosiloxane resin, polyimide resin, polysulfone Resin, wholly aromatic polyester resin, and the like. In particular, the resin of the first resin layer is preferably a heat-resistant polyimide resin, polysulfone resin, wholly aromatic polyester resin, or the like, and more preferably a polyimide resin from the viewpoint of adhesion to the metal layer. . In this embodiment, for example, a heat-resistant resin composed of a polymer having an imide group in the structure such as polyimide, polyamideimide, polybenzimidazole, polyimide ester, polyetherimide, or the like is used. Combined with the use of such a polyimide resin and the peripheral processing of the conductor pattern layer 13, even when the first resin layer 12 is a thin layer, there is no displacement even under the above-mentioned heating and pressing conditions. The substrate can be made without undulation.
樹脂フィルム１４ａの第２の樹脂としては、樹脂フィルムをパターン金属層上に重ね、加熱、加圧して形成されることから、加熱時に溶融する熱可塑性樹脂であれば良く、第１の樹脂層１２との上記関係を示すものであれば良い。特に、樹脂フィルムは耐熱性と可撓性とを両立して第１の樹脂層１２との上記関係を示し、かつ、導体パターン層間１３ａに対する侵入性、充填性に優れているものがよく、そのような観点から、樹脂フィルムはシロキサン変性ポリイミド樹脂を含有する樹脂組成物から形成することが好ましい。
シロキサン変性ポリイミド樹脂を含有する樹脂組成物を使用する場合、シロキサン変性ポリイミド樹脂にエポキシ樹脂、必要に応じて硬化剤や他の添加剤を含有する熱硬化性の樹脂組成物とすることが好ましい。
As the second resin of the resin film 14a, since the resin film is formed on the patterned metal layer by being heated and pressed, any thermoplastic resin that melts at the time of heating may be used. The first resin layer 12 As long as the above relationship is shown. In particular, the resin film preferably exhibits both the heat resistance and the flexibility while exhibiting the above relationship with the first resin layer 12, and has excellent penetration and filling properties with respect to the conductor pattern layer 13a. From such a viewpoint, the resin film is preferably formed from a resin composition containing a siloxane-modified polyimide resin.
When using a resin composition containing a siloxane-modified polyimide resin, it is preferable to use a thermosetting resin composition containing an epoxy resin in the siloxane-modified polyimide resin and, if necessary, a curing agent and other additives.
シロキサン変性ポリイミド樹脂は、下記一般式（１）で表される構成単位と、下記一般式（２）で表される構成単位とを有するものが例示される。 Examples of the siloxane-modified polyimide resin include those having a structural unit represented by the following general formula (1) and a structural unit represented by the following general formula (2).
一般式（１）中、Ａｒ1は４価の芳香族基を示し、Ｒ1及びＲ2は炭素数１〜６の２価のアルキレン基又はフェニレン基であり、好ましくは、炭素数が３〜６のポリメチレン基又はフェニレン基である。Ｒ3〜Ｒ6は炭素数１〜６の炭化水素基を示し、メチル基、エチル基、プロピル基又はフェニル基からなるものが好ましい。ｎは平均繰り返し数であり、１〜２０の数を示すが、１〜１０の数が好ましい。 In the general formula (1), Ar 1 represents a tetravalent aromatic group, R 1 and R 2 are a C 1-6 divalent alkylene group or phenylene group, preferably 3 to 3 carbon atoms. 6 polymethylene group or phenylene group. R 3 to R 6 represent a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and those composed of a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a phenyl group are preferable. n is the average number of repetitions and represents a number of 1 to 20, preferably a number of 1 to 10.
一般式（２）中、Ａｒ2は４価の芳香族基を示し、Ａｒ3は２価の芳香族基を示すが、Ａｒ3の一部が下記一般式（３）で表される３価又は４価の芳香族基で置き換えられていても良い。 In General Formula (2), Ar 2 represents a tetravalent aromatic group, Ar 3 represents a divalent aromatic group, and a part of Ar 3 is represented by the following General Formula (3). Alternatively, it may be replaced with a tetravalent aromatic group.
ＮＨ2―Ａｒ4（Ｘ）m―ＮＨ2 （３）
また、一般式（３）において、Ａｒ4は３価又は４価の芳香族基を示し、Ｘはエポキシ基と反応性を有する官能基であり、水酸基、アミノ基、又はカルボキシル基から選ばれる官能基が好ましい。ｍは、１又は２を示す。
NH 2 —Ar 4 (X) m —NH 2 (3)
In the general formula (3), Ar 4 represents a trivalent or tetravalent aromatic group, X is a functional group having reactivity with an epoxy group, and is a functional group selected from a hydroxyl group, an amino group, or a carboxyl group. Groups are preferred. m represents 1 or 2.
シロキサン変性ポリイミド樹脂を構成する一般式（１）と一般式（２）で表される構成単位の構成比率（モル比）は、一般式（１）／一般式（２）＝１０／９０〜７０／３０の範囲であることが好ましく、一般式（１）／一般式（２）＝１０／９０〜４５／５５の範囲であることがより好ましく、一般式（１）／一般式（２）＝１０／９０〜４０／６０の範囲であることが最も好ましい。 The structural ratio (molar ratio) of the structural units represented by the general formula (1) and the general formula (2) constituting the siloxane-modified polyimide resin is as follows: General formula (1) / general formula (2) = 10/90 to 70 / 30 is preferred, general formula (1) / general formula (2) is more preferred to be in the range of 10/90 to 45/55, and general formula (1) / general formula (2) = Most preferably, it is in the range of 10/90 to 40/60.
シロキサン変性ポリイミド樹脂は、ジアミノシロキサン及び芳香族ジアミンとテトラカルボン酸二無水物とを、有機溶媒中で反応させて得られる。
ジアミノシロキサンとしては、下記一般式（４）で表されるジアミノシロキサンが用いられるが、下記に例示したものが好ましく使用される。
The siloxane-modified polyimide resin is obtained by reacting diaminosiloxane and aromatic diamine with tetracarboxylic dianhydride in an organic solvent.
As the diaminosiloxane, diaminosiloxane represented by the following general formula (4) is used, and those exemplified below are preferably used.
上記式中ジアミノシロキサンの平均ｎ数は、１〜２０、好ましくは１〜１０の範囲であり、より好ましくは１〜８の範囲である。ｎの値がこの値より大きいと接着性が低下するので好ましくない。これらのジアミノシロキサンを用いてポリイミド樹脂中にシロキサン構造単位を導入することにより、樹脂フィルムに、可撓性や加熱圧着による流動性を与え、パターン金属層への充填性も良好なものとなる。 In the above formula, the average n number of diaminosiloxane is 1 to 20, preferably 1 to 10, more preferably 1 to 8. If the value of n is larger than this value, the adhesiveness is lowered, which is not preferable. By introducing a siloxane structural unit into the polyimide resin using these diaminosiloxanes, the resin film is given flexibility and fluidity by thermocompression bonding, and the pattern metal layer can be filled well.
ジアミノシロキサンの具体的化合物の例としては、ω，ω’−ビス（２−アミノエチル）ポリジメチルシロキサン、ω，ω’−ビス（３−アミノプロピル）ポリジメチルシロキサン、ω，ω’−ビス（４−アミノフェニル）ポリジメチルシロキサン、ω，ω’−ビス（３−アミノプロピル）ポリジフェニルシロキサン、ω，ω’−ビス（２−アミノプロピル）ポリジメチルフェニルシロキサンなどが挙げられる。 Examples of specific compounds of diaminosiloxane include ω, ω′-bis (2-aminoethyl) polydimethylsiloxane, ω, ω′-bis (3-aminopropyl) polydimethylsiloxane, ω, ω′-bis ( 4-aminophenyl) polydimethylsiloxane, ω, ω′-bis (3-aminopropyl) polydiphenylsiloxane, ω, ω′-bis (2-aminopropyl) polydimethylphenylsiloxane, and the like.
芳香族ジアミンとしては、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、２，２−ビス（３−アミノフェノキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）プロパン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼンなどが例示される。 Aromatic diamines include m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylpropane, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 2,2-bis (3-amino Phenoxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-aminophenoxyphenyl) propane, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 1,4 Examples include -bis (4-aminophenoxy) benzene and 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene.
本発明で一般式（２）のＡｒ3一部を一般式（３）で表される３価又は４価の芳香族基で置き換える場合、エポキシ基と反応性を有する官能基を有する芳香族ジアミンを使用することができる。このようなエポキシ樹脂に対して反応性官能基を有する芳香族ジアミンとしては、２，５−ジアミノフェノール、３，５−ジアミノフェノール、４，４’−（３，３’−ジヒドロキシ）ジアミノビフェニル、４，４’−（２，２’−ジヒドロキシ）ジアミノビフェニル、２，２’−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、３，３’、 ４，４’−ビフェニルテトラアミン、３，３’、 ４，４’−テトラアミノジフェニルエーテル、４，４’−（３，３’−ジカルボキシ）ジフェニルアミン、３，３’−ジカルボキシ−４，４’−ジアミノジフェニルエーテル等が挙げられ、４，４’−（３，３’−ジヒドロキシ）ジフェニルアミンは好ましいものの１つである。これらの芳香族ジアミンを用いることにより加熱硬化時にエポキシ樹脂と反応し架橋機構を形成するため、第１の樹脂層との接着強度、耐薬品性などを更に向上させることができる。上記エポキシ樹脂に対して反応性官能基を有する芳香族ジアミンは、全ジアミンの少なくとも１モル％以上用いることができるが、好ましくは１〜１０モル％の範囲である。 In the present invention, when a part of Ar 3 in the general formula (2) is replaced with a trivalent or tetravalent aromatic group represented by the general formula (3), an aromatic diamine having a functional group reactive with an epoxy group Can be used. Examples of the aromatic diamine having a functional group reactive with such an epoxy resin include 2,5-diaminophenol, 3,5-diaminophenol, 4,4 ′-(3,3′-dihydroxy) diaminobiphenyl, 4,4 ′-(2,2′-dihydroxy) diaminobiphenyl, 2,2′-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetraamine, 3,3 ′, 4,4′-tetraaminodiphenyl ether, 4,4 ′-(3,3′-dicarboxy) diphenylamine, 3,3′-dicarboxy-4,4′-diaminodiphenyl ether, etc. 4,4 ′-(3,3′-dihydroxy) diphenylamine is one of the preferred ones. By using these aromatic diamines, it reacts with the epoxy resin at the time of heat curing to form a cross-linking mechanism, so that the adhesive strength with the first resin layer, chemical resistance, etc. can be further improved. Although the aromatic diamine which has a reactive functional group with respect to the said epoxy resin can be used at least 1 mol% or more of all the diamines, Preferably it is the range of 1-10 mol%.
テトラカルボン酸二無水物としては、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物などが例示される。 Examples of tetracarboxylic dianhydrides include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfone tetracarboxylic acid dianhydride. Anhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′, 4′-biphenyl Examples thereof include tetracarboxylic dianhydride.
使用されるエポキシ樹脂としては、特に限定されるものではないが、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ウレタン変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等が例示される。また、必要により硬化促進の目的でエポキシ樹脂硬化剤を使用することもでき、その具体例としては、フェノールノボラック、ｏ−クレゾールノボラック等のフェノール類、無水ピロメリット酸、無水フタル酸等の酸無水物類などが挙げられる。 The epoxy resin used is not particularly limited, but is bisphenol A type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, bisphenol AD type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, urethane. Examples thereof include modified bisphenol A type epoxy resins. In addition, if necessary, an epoxy resin curing agent can be used for the purpose of curing acceleration. Specific examples thereof include phenols such as phenol novolac and o-cresol novolac, acid anhydrides such as pyromellitic anhydride and phthalic anhydride. Examples include things.
上記シロキサン変性ポリイミド樹脂にエポキシ樹脂を配合した樹脂組成物とする場合、その配合割合は、シロキサン変性ポリイミド樹脂７０〜９９重量％、エポキシ樹脂１〜３０重量％の範囲とすることが好ましい。この範囲とすることで、ポリイミド樹脂本来の特性を低下させることなく、耐熱性、接着性をさらに向上させることができる。なお、シロキサン変性ポリイミド樹脂は、エポキシ樹脂を硬化させる作用を有する場合もあるが、その場合であっても本発明ではポリイミド樹脂として扱い、硬化剤とは区別される。
樹脂組成物に適宜配合される添加剤としては、カップリング剤、充填剤、顔料、チクソトロピー性付与剤、消泡剤等が例示される。
When setting it as the resin composition which mix | blended the epoxy resin with the said siloxane modification polyimide resin, it is preferable that the mixture ratio shall be the range of 70 to 99 weight% of siloxane modification polyimide resins, and 1 to 30 weight% of epoxy resins. By setting it as this range, heat resistance and adhesiveness can be further improved without deteriorating the original characteristics of the polyimide resin. The siloxane-modified polyimide resin may have an action of curing the epoxy resin, but even in that case, it is treated as a polyimide resin in the present invention and is distinguished from a curing agent.
Examples of the additive appropriately blended in the resin composition include a coupling agent, a filler, a pigment, a thixotropic agent, and an antifoaming agent.
上記樹脂組成物は、フィルム化して樹脂フィルム１４ａとして使用される。樹脂組成物をフィルム化するには、例えば、ＰＥＴフィルムなどの任意の離型可能な基材フィルムに対して、上記シロキサン変性ポリイミド樹脂を含有する樹脂組成物をワニス状態で塗布して、樹脂組成物中の溶剤を乾燥等し、適宜任意の厚さに調整することによって得られる。なお、樹脂フィルム１４ａは、通常は基材フィルムから引き剥がして使用される。 The resin composition is made into a film and used as the resin film 14a. In order to form a resin composition into a film, for example, a resin composition containing the above siloxane-modified polyimide resin is applied in a varnish state to an arbitrary releasable base film such as a PET film, and the resin composition It can be obtained by drying the solvent in the product, etc., and adjusting the thickness appropriately. The resin film 14a is usually used after being peeled off from the base film.
このような構成により得られるフレキシブル基板は、図１（ｄ）及び図４に示すように、導体パターン層１３が第２の樹脂層１４に埋め込まれた状態で第１の樹脂層１上に固着している。この場合、第２の樹脂層１４の表面１４ｓと導体パターン層１３の表面１３ｓとは平行し波打つことがない。また特に、導体パターン層１３が、外表面１３ｓとして第２の樹脂層と平行に現れることが好ましい。しかしながら、導体パターン層１３のパターン間の面積と樹脂フィルム１４ａの量、即ち厚み調整にあっては多少の誤差が生じる。このため、本実施態様でのフレキシブル基板の製造方法にあっては、熱圧着後、導体パターン層１３上面に生じる樹脂フィルム由来の第２の樹脂層１４の厚みが１０μｍ以下になるように製造を実施することが好ましい。特に、導体パターン層１３上面での第２の樹脂層１４の厚みは、２〜１０μｍの範囲に調整することが好ましい。
上記した実施の形態に係るフレキシブル配線基板の製造方法により製造された基板は、導体パターン層１３に厚みがあっても製造が容易であり、またその埋設されるパターンの信頼性が高い。
尚、本発明のフレキシブル基板の製造方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
The flexible substrate obtained by such a configuration is fixed on the first resin layer 1 with the conductive pattern layer 13 embedded in the second resin layer 14 as shown in FIGS. is doing. In this case, the surface 14s of the second resin layer 14 and the surface 13s of the conductor pattern layer 13 are parallel and do not wave. In particular, it is preferable that the conductor pattern layer 13 appears as the outer surface 13s in parallel with the second resin layer. However, some errors occur in adjusting the area between the patterns of the conductor pattern layer 13 and the amount of the resin film 14a, that is, the thickness. For this reason, in the manufacturing method of the flexible substrate in the present embodiment, after the thermocompression bonding, the thickness of the second resin layer 14 derived from the resin film generated on the upper surface of the conductor pattern layer 13 is 10 μm or less. It is preferable to implement. In particular, the thickness of the second resin layer 14 on the upper surface of the conductor pattern layer 13 is preferably adjusted in the range of 2 to 10 μm.
The substrate manufactured by the method for manufacturing a flexible wiring board according to the above-described embodiment is easy to manufacture even if the conductor pattern layer 13 is thick, and the reliability of the embedded pattern is high.
In addition, the manufacturing method of the flexible substrate of this invention is not limited to above-described embodiment, Of course, various changes can be added within the range which does not deviate from the summary of this invention.
（シロキサン変性ポリイミドの合成例）
反応容器に３，３’，４，４’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物
（ＯＤＰＡ）３７．１４ｇ（０．１１モル）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン２００ｇ及びジエチレングリコールジメチルエーテル２００ｇを装入し、室温で良く混合した。次に、一般式（４）において、Ｒ1，Ｒ2：−（ＣＨ2）3−、Ｒ3〜Ｒ6：−ＣＨ3で表され、ｎ＝８．４、平均分子量７４０のジアミノシロキサン３１．５６ｇ（０．０３５モル）を滴下し、この反応溶液を攪拌下で氷冷し、２，２’−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）プロパン（ＢＡＰＰ）３０．２５ｇ（０．０７モル）及び４，４’−（３，３’−ジヒドロキシ）ジアミノビフェニル（ＨＡ
Ｂ）１．０４ｇ（０．００５モル）を添加し、室温にて２時間攪拌し、ポリアミド酸溶液を得た。このポリアミド酸溶液を１９０℃に昇温し、２０時間加熱、攪拌し、対数粘度０．９ｄｌ／ｇのポリイミド溶液を得た。
(Synthesis example of siloxane-modified polyimide)
A reaction vessel was charged with 37.14 g (0.11 mol) of 3,3 ′, 4,4′-diphenyl ether tetracarboxylic dianhydride (ODPA), 200 g of N-methyl-2-pyrrolidone and 200 g of diethylene glycol dimethyl ether, Mix well at room temperature. Next, in the general formula (4), R1, R2: — (CH2) 3—, R3 to R6: —CH3, represented by 31.56 g (0.035) of n = 8.4 and an average molecular weight of 740 The reaction solution was ice-cooled with stirring, and 30.25 g (0.07 mol) of 2,2′-bis (4-aminophenoxyphenyl) propane (BAPP) and 4,4 ′-( 3,3′-dihydroxy) diaminobiphenyl (HA)
It was added B) 1.04 g (0.005 mol), stirred for 2 hours at room temperature to obtain a made of Polyamide acid solution. This made of Polyamide acid solution heated to 190 ° C., 20 hours heated and stirred to obtain a polyimide solution of inherent viscosity 0.9 dl / g.
（樹脂フィルムの製造例）
上記シロキサン変性ポリイミドの合成例によって得られたポリイミド溶液の固形分７５重量部に対し、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）製、エピコート８２８）２５重量部を混合し、２時間室温にて攪拌させて、シロキサン変性ポリイミド樹脂含有樹脂組成物の樹脂溶液を調製した。この樹脂溶液をＰＥＴフィルム上に塗布し、乾燥してＰＥＴフィルム付樹脂フィルムとした。ＰＥＴフィルム上の樹脂の熱変形温度は８０℃であった。
(Production example of resin film)
25 parts by weight of a bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., Epicoat 828) is mixed with 75 parts by weight of the solid content of the polyimide solution obtained by the synthesis example of the siloxane-modified polyimide, and the mixture is kept at room temperature for 2 hours And a resin solution of the siloxane-modified polyimide resin-containing resin composition was prepared. This resin solution was applied onto a PET film and dried to obtain a resin film with a PET film. The heat distortion temperature of the resin on the PET film was 80 ° C.
（実施例１）
厚さ２０μｍ、熱変形温度３００℃以上のポリイミド樹脂からなる樹脂層１２上に厚さ７０μｍの金属層（銅箔）１１が形成されたフレキシブル銅張積層板を準備した（図１（ａ））。このフレキシブル銅張積層板の銅箔１１上にドライフィルムをラミネートし銅エッチングレジストを形成し、不要な銅箔をエッチング除去してパターン層１３を形成した（図１（ｂ））。ただし、銅パターン層はフレキシブル銅張積層板の外枠の周縁部１３ｂでパターン層同士が繋がった形状とした（図２）。別に上記製造例によって得られた厚さ５０μｍの可撓性樹脂フィルム１４を有する積層フィルムを準備した（熱変形温度：８０℃）。
Example 1
A flexible copper-clad laminate was prepared in which a metal layer (copper foil) 11 having a thickness of 70 μm was formed on a resin layer 12 made of a polyimide resin having a thickness of 20 μm and a heat distortion temperature of 300 ° C. or more (FIG. 1A). . A dry film was laminated on the copper foil 11 of the flexible copper-clad laminate to form a copper etching resist, and unnecessary copper foil was removed by etching to form a pattern layer 13 (FIG. 1 (b)). However, the copper pattern layer had a shape in which the pattern layers were connected to each other at the peripheral edge portion 13b of the outer frame of the flexible copper-clad laminate (FIG. 2). Separately, a laminated film having a flexible resin film 14 having a thickness of 50 μm obtained by the above production example was prepared (thermal deformation temperature: 80 ° C.).
次に図１（ｃ）に示すようにパターンを有する配線基板上にＰＥＴフィルムを剥がした可撓性樹脂フィルム１４ａを配置し、これを積層対象物としてステンレス板に挟み、プレス機で１８０℃、１８．０ＭＰａの条件で加熱・加圧した（図１（ｃ））。このとき、ステンレス板と積層対象物の間に硬質離型性シートとして厚さが７５μｍのアルミ箔を介在させた。アルミ箔は、加熱圧着による可撓性樹脂フィルム１４ａのはみ出しよりも大きい寸法とした。また、温度条件については可撓性フィルムの熱変形温度８０℃よりも高い１８０℃で１時間保持した後２０分かけて室温まで冷却した。このようにして作製した積層対象物（フレキシブル基板）をプレス機より取り出した。 Next, as shown in FIG.1 (c), the flexible resin film 14a which peeled PET film on the wiring board which has a pattern is arrange | positioned, this is pinched | interposed into a stainless steel plate as a lamination | stacking target object, 180 degreeC with a press, It heated and pressurized on the conditions of 18.0 MPa (FIG.1 (c)). At this time, an aluminum foil having a thickness of 75 μm was interposed as a hard releasable sheet between the stainless steel plate and the laminated object. The aluminum foil had a size larger than the protrusion of the flexible resin film 14a by thermocompression bonding. Moreover, about temperature conditions, after hold | maintaining at 180 degreeC higher than the heat deformation temperature 80 degreeC of a flexible film for 1 hour, it cooled to room temperature over 20 minutes. The laminated object (flexible substrate) thus produced was taken out from the press.
樹脂フィルムが変形し、第２の樹脂であるシロキサン変性ポリイミド樹脂がフレキシブル基板のパターン部分の表面部位に被さる厚みをダイアルゲージ膜厚計で求めた結果、加熱・圧着後の銅パターン上の厚みは平均６μｍであった。得られたフレキシブル基板を顕微鏡で断面観察したところ、樹脂層１６に銅パターン層が埋設し、樹脂層面と銅パターン層面とが波打つことがなく、略同一平面上に位置する構造であった。また、銅パターン層と樹脂層との間に空隙は見られなかった（図４）。 The thickness of the copper pattern after heating and pressure bonding is determined as a result of the thickness that the resin film is deformed and the siloxane-modified polyimide resin, which is the second resin, covers the surface portion of the pattern portion of the flexible substrate as determined by the dial gauge film thickness meter. The average was 6 μm. When the cross section of the obtained flexible substrate was observed with a microscope, the copper pattern layer was embedded in the resin layer 16, and the resin layer surface and the copper pattern layer surface did not wave, and the structure was located on substantially the same plane. In addition, no gap was observed between the copper pattern layer and the resin layer (FIG. 4).
本発明のフレキシブル基板の製造方法は、基板の製造作業性があり、しかもパターン金属層に厚みがあっても製造の容易性及びパターンの信頼性に優れている産業上の利用可能性の高いものである。 The method for producing a flexible substrate according to the present invention is highly industrially applicable because of its substrate workability and excellent manufacturing ease and pattern reliability even if the pattern metal layer is thick. It is.
１ 積層プレス機の加熱プレス板
２ 離型性硬質シート
１１ 金属層（銅層）
１２ 第１の樹脂層
１３ 導体パターン層（配線回路）
１３ａ 導体パターン間
１４ 第２の樹脂層
１４ａ フィルム
１６ 樹脂層（絶縁層）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating press board of a laminating press 2 Releasable hard sheet 11 Metal layer (copper layer)
12 First resin layer 13 Conductor pattern layer (wiring circuit)
13a Between conductor patterns 14 Second resin layer 14a Film 16 Resin layer (insulating layer)
Claims (6)
樹脂層は、パターン金属層を支持する第１の樹脂層と、パターン金属層のパターン間を埋める第２の樹脂層からなり、
第１の樹脂層上に厚みが１５〜２００μｍの範囲にある金属層を積層し、前記金属層から凸状の任意のパターンを有するパターン金属層を形成する工程、
前記パターン間に前記第１の樹脂層とは異なる種類の第２の樹脂層を形成するための樹脂フィルムをパターン金属層上に重ねる工程、及び
前記第１の樹脂層、パターン金属層及び樹脂フィルムを加熱・加圧して第１及び第２の樹脂からなる樹脂層にパターン金属層を相対的に埋設させる工程からなり、
前記第１の樹脂層の厚みをｔ１、熱変形温度をｑ１とし、前記樹脂フィルムの厚みをｔ２、熱変形温度をｑ２としたとき、下記式の要件を満たすこと、
ｔ１ ＜ ｔ２
ｑ１ ＞ ｑ２、
また前記樹脂フィルムはシロキサン変性ポリイミド樹脂を含有する樹脂組成物からなり、前記埋設工程が加熱・加圧可能な積層プレス機によって行われ、積層プレス機の積層部表面温度が前記樹脂フィルムの熱変形温度以上で前記樹脂フィルムの熱変形温度より１５０℃高い温度未満であることを特徴とするフレキシブル基板の製造方法。 In the method for producing a flexible substrate, in which a patterned metal layer is embedded in the resin layer, and the resin layer surface and the outer surface of the patterned metal layer are formed on substantially the same plane,
The resin layer includes a first resin layer that supports the pattern metal layer, and a second resin layer that fills a space between the patterns of the pattern metal layer.
Step Thickness in the first resin layer is laminated a metal layer in the range of 15 to 200 m, to form a patterned metal layer having a convex arbitrary pattern from the metal layer,
A step of stacking a resin film for forming a second resin layer of a different type from the first resin layer on the pattern metal layer between the patterns, and the first resin layer, the pattern metal layer, and the resin film Heating and pressurizing the pattern metal layer relatively embedded in the resin layer made of the first and second resin,
When the thickness of the first resin layer is t1, the thermal deformation temperature is q1, the thickness of the resin film is t2, and the thermal deformation temperature is q2, the following formula is satisfied:
t1 <t2
q1> q2,
The resin film is made of a resin composition containing a siloxane-modified polyimide resin, and the embedding process is performed by a heatable / pressurizable laminating press, and the surface temperature of the laminating part of the laminating press is thermal deformation of the resin film. A method for producing a flexible substrate, characterized in that the temperature is higher than the temperature and lower than 150 ° C. higher than the thermal deformation temperature of the resin film.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006268505A JP4922717B2 (en) | 2006-09-29 | 2006-09-29 | Method for manufacturing flexible substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006268505A JP4922717B2 (en) | 2006-09-29 | 2006-09-29 | Method for manufacturing flexible substrate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008091478A JP2008091478A (en) | 2008-04-17 |
| JP4922717B2 true JP4922717B2 (en) | 2012-04-25 |
Family
ID=39375361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006268505A Expired - Fee Related JP4922717B2 (en) | 2006-09-29 | 2006-09-29 | Method for manufacturing flexible substrate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4922717B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114957660A (en) * | 2021-02-26 | 2022-08-30 | 新应材股份有限公司 | Polyimide resin composition, polyimide resin adhesive layer, laminate, and method for producing electronic component |
| TWI739715B (en) * | 2021-02-26 | 2021-09-11 | 新應材股份有限公司 | Polyimide resin composition, polyimide resin adhesive layer, laminate, and manufacturing method of electronic component |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2642663B2 (en) * | 1988-03-10 | 1997-08-20 | ヤマハ発動機株式会社 | Plating type thermocouple |
| JP2898674B2 (en) * | 1989-12-25 | 1999-06-02 | 日立化成工業株式会社 | Process for producing siloxane-modified polyimide and its precursor |
| JP2721570B2 (en) * | 1990-02-22 | 1998-03-04 | 富士通株式会社 | Multi-layer flexible printed wiring board |
| JP3221756B2 (en) * | 1992-12-28 | 2001-10-22 | 新日鐵化学株式会社 | Heat-resistant adhesive film for printed circuit board, method of using the same, and method of manufacturing printed circuit board using the same |
| JP3744970B2 (en) * | 1995-06-14 | 2006-02-15 | 京セラケミカル株式会社 | Manufacturing method of flex rigid wiring board |
| JP2004214586A (en) * | 2002-11-14 | 2004-07-29 | Kyocera Corp | Multilayer wiring board |
| JP3888554B2 (en) * | 2004-08-05 | 2007-03-07 | 日立化成工業株式会社 | Composition containing modified polyamide epoxy resin, and adhesive and film using the same |
-
2006
- 2006-09-29 JP JP2006268505A patent/JP4922717B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2008091478A (en) | 2008-04-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4895293B2 (en) | Flexible thermoelectric conversion element and manufacturing method thereof | |
| JP5186266B2 (en) | Multilayer wiring circuit board and manufacturing method thereof | |
| TWI777950B (en) | Polyimide, polyimide-based adhesive, film-like adhesive material, adhesive layer, adhesive sheet, copper foil with resin, copper-clad laminate and printed wiring board, and multilayer wiring board and method for producing the same | |
| TWI754668B (en) | Copper clad laminate for flexible printed circuit board and flexible printed circuit board | |
| TWI780992B (en) | Polyimide, adhesive, film-like adhesive material, adhesive layer, adhesive sheet, copper foil with resin, copper-clad laminate, printed wiring board, and multilayer wiring board, and method for producing the same | |
| US8501874B2 (en) | Thermosetting resin composition, multilayer body using same, and circuit board | |
| TWI400268B (en) | Thermosetting resin composition and use thereof | |
| JP3950560B2 (en) | Adhesive for electronic parts and adhesive tape for electronic parts | |
| CN106393876B (en) | Metal-coated laminated plate, preparation method thereof and method for preparing flexible circuit board by using metal-coated laminated plate | |
| TWI500501B (en) | Second layer double sided flexible metal laminated board and manufacturing method thereof | |
| TW200815499A (en) | Thermoplastic polyimide, Laminate polyimide film using it and metal foil laminated polyimide film | |
| KR101545430B1 (en) | Multilayer molded body and method for producing same, electromagnetic shield member, and heat-dissipating member | |
| KR20120106751A (en) | Polyimide resin, manufacturing method therefor, adhesive resin composition, coverlay film, and circuit board | |
| TW200831551A (en) | Polyamideimide resin, adhesive agent, material for flexible substrate, flexible laminate, and flexible print wiring board | |
| KR20180104311A (en) | Resin composition, resin layer, permanent adhesive, temporary adhesive, laminated film, processed wafer and electronic device or method of manufacturing semiconductor device | |
| KR20080029835A (en) | Process for producing flexible substrate | |
| TWI546322B (en) | Crosslinked polyimide resin, method for manufacture thereof, adhesive resin composition, cured article thereof, coverlay film, circuit board, thermally conductive substrate and thermally conductive polymide film | |
| JP5095142B2 (en) | Flexible printed wiring board substrate and manufacturing method thereof | |
| JP4922717B2 (en) | Method for manufacturing flexible substrate | |
| JP2007067245A (en) | Film-like interconnect line tape and its manufacturing method, and method of manufacturing semiconductor device using the same | |
| KR20220122502A (en) | Adhesive composition, cured product, adhesive sheet, copper foil with resin, copper clad laminate and printed wiring board | |
| JPWO2005027597A1 (en) | Flexible printed wiring board substrate and manufacturing method thereof | |
| JP2015207656A (en) | rigid flexible board | |
| TW202233416A (en) | Polyimide resin composition, adhesive composition, film adhesive material, adhesive sheet, copper foil with resin, copper clad laminate, printed wiring board and polyimide film a polyimide resin layer with low dielectric constant, low dielectric loss tangent and excellent solder heat resistance | |
| JP4053483B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090115 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110428 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110510 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110711 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110726 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120117 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120206 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150210 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150210 Year of fee payment: 3 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150210 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |