JP7273361B2

JP7273361B2 - フレキシブル基板の製造方法

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Publication number: JP7273361B2
Application number: JP2019035733A
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Inventors: 匠下地
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Priority date: 2019-02-28
Filing date: 2019-02-28
Publication date: 2023-05-15
Anticipated expiration: 2039-02-28
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Description

本発明は、フレキシブル基板の製造方法に関する。さらに詳しくは、銅導体層を電気メッキで形成するフレキシブル基板の製造方法に関する。

電子機器用の配線材料として、ＣＯＦ（ＣｈｉｐＯｎＦｉｌｍ）、ＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔｓ）等が知られている。この配線材料に用いられる絶縁フィルムは、搭載される電子機器の薄型、小型化の要求に従って、より薄いものが採用されるようになってきている。これにより、電子機器の高密度実装が可能となっている。

ＣＯＦ等の配線材料は、フレキシブル基板（本明細書では、ＣＣＬ：ＣｏｐｐｅｒＣｌａｄＬａｍｉｎａｔｅをフレキシブル基板と称することがある）から製造される。フレキシブル基板は、ポリイミドフィルム等の絶縁フィルムの片面または両面に銅めっき等で金属層を形成したものである。このフレキシブル基板において、ベースとなる絶縁フィルムの厚さは、１２．５～１００μｍであり、好ましくは２５～３８μｍである。このフレキシブル基板と、その製造方法が特許文献１で開示されている。

上記したような厚さの絶縁フィルムを用いたフレキシブル基板からＣＯＦを製造する工程で用いられるサブトラクティブ法は、以下に示すとおりである。すなわち、まず厚さ８～１２μｍ程度の銅層が形成されたフレキシブル基板に、フォトレジスト膜が形成される。その後露光、現像され、フォトレジストパターンが形成された後、フォトレジストパターンの開口部に露出する銅層がエッチング法により溶解、除去される。このサブトラクティブ法が用いられた後、幾つかの工程を経ることで、金属配線パターンが得られる。

最近では、上記のサブトラクティブ法に替えて、セミアディティブ法が採用される場合がある。このセミアディティブ法では、より微細な金属配線パターンを得ることが可能である。セミアディティブ法においても、ベースとなる絶縁フィルムの表面に薄い金属層が形成されたフレキシブル基板が用いられる。セミアディティブ法では、このフレキシブル基板の表面にフォトレジストパターンが形成された後、フォトレジストパターンの開口部をめっきした後、サブトラクティブ法と同様幾つかの工程を経ることで、所望の厚さの配線パターンが得られる。

特に近年では、より高い配線密度化が可能な両面ＣＯＦ基板などが製造されている。この両面ＣＯＦ基板などの製造では、両面がめっきされたフレキシブル基板が用いられている。この両面ＣＯＦ基板などの製造では、セミアディティブ法が多く採用され、その際のフレキシブル基板の銅層の厚さは、０．１～５μｍ、好ましくは０．４～２μｍとなっている。

特開２０１０－２０５７９９号公報

両面ＣＯＦ基板の製造工程においては、フレキシブル基板の自重によるたわみが発生し、フレキシブル基板の搬送時に、装置との接触による擦り傷が発生し易いといった問題があった。すなわち、フレキシブル基板は、両面に金属層が形成されているため、搬送時に下面となる側はフレキシブル基板の自重により下方にたわみやすく、これにより装置の搬送部底面と接触し、この接触による擦り傷が発生する場合がある。この擦り傷が、両面ＣＯＦ基板などの配線パターン形成工程において、配線欠陥の原因となったり、擦り傷から生じた金属粉の発生の要因となったりしていた。
特にセミアディティブ法で用いられるフレキシブル基板は銅層が薄いため、よりたわみやすいといった問題があった。ちなみに、このセミアディティブ法でのフレキシブル基板の幅の多くは、１５０～２５０ｍｍである。

本発明では、上記事情に鑑み、自重でのたわみが見かけ上少なくなるフレキシブル基板の製造方法を提供することを目的とする。

第１発明のフレキシブル基板の製造方法は、次の工程（１）、（２）：（１）下地金属層形成工程：長尺帯状の絶縁フィルムの一方の面に表面下地金属層を、および前記絶縁フィルムの他方の面に裏面下地金属層を形成する工程、（２）銅導体層形成工程：前記表面下地金属層に重畳して表面銅導体層を、および前記裏面下地金属層に重畳して裏面銅導体層を、ロールツーロールのめっき処理装置を用いて電気めっきで形成する工程、を包含し、前記裏面銅導体層の一部または全部を形成する際の電流密度が、前記表面銅導体層の一部または全部を形成する際の電流密度よりも大きく、前記下地金属層形成工程および前記銅導体層形成工程を経たフレキシブル基板は、前記表面銅導体層が設けられた面を上側に、前記裏面銅導体層が設けられた面を下側に位置させて搬送されることを特徴とする。
第２発明のフレキシブル基板の製造方法は、第１発明において、前記裏面銅導体層が、前記裏面下地金属層に直接重畳している裏面第１銅導体層と、該裏面第１銅導体層に重畳している裏面第２銅導体層と、を含んで構成されており、前記裏面第２銅導体層を形成する際の電流密度が、前記表面銅導体層を形成する際の電流密度よりも大きいことを特徴とする。
第３発明のフレキシブル基板の製造方法は、第２発明において、前記裏面第２銅導体層の厚さが、前記裏面銅導体層の５０％以上７５％以下であることを特徴とする。
第４発明のフレキシブル基板の製造方法は、第２発明または第３発明において、前記裏面第２銅導体層を形成するための電気めっきの電流密度が２Ａ／ｄｍ^２以上５Ａｄｍ^２以下であり、前記表面銅導体層を形成するための電気めっきの電流密度が０．４Ａ／ｄｍ^２以上１Ａｄｍ^２以下であることを特徴とする。
第５発明のフレキシブル基板の製造方法は、第２発明から第４発明のいずれかにおいて、前記表面銅導体層が、前記表面下地金属層に直接重畳している表面第１銅導体層と、該表面第１銅導体層に重畳している表面第２銅導体層と、を含んで構成されており、前記表面第１銅導体層および前記裏面第１銅導体層を形成する際の電流密度が、段階的に増加していることを特徴とする。

第１発明によれば、裏面銅導体層の一部または全部を形成する際の電流密度が、表面銅導体層の一部または全部を形成する際の電流密度よりも大きいことにより、幅方向に平行な断面において、フレキシブル基板の表面の中央部が山となる形状となる。よって、フレキシブル基板が、その表面を上側にして搬送されると、フレキシブル基板の自重によるたわみが相殺され、見かけ上そのたわみが少なくなる。これにより、フレキシブル基板が装置と接触することが少なくなる。
第２発明によれば、裏面銅導体層が、裏面第１銅導体層と裏面第２銅導体層とを含んで構成され、裏面第２銅導体層を形成する際の電流密度が、表面銅導体層を形成する際の電流密度よりも大きいことにより、裏面第１銅導体層があることで、めっき焼けを防止しながら、裏面第２銅導体層を形成する際の電流密度を大きくすることができる。
第３発明によれば、裏面第２銅導体層の厚さが、裏面銅導体層の５０％以上７５％以下であることにより、裏面第２銅導体層を形成する際の電流密度を大きくしても、めっき焼けが生じることを確実に防止できる。
第４発明によれば、裏面第２銅導体層形成時の電流密度が、２Ａ／ｄｍ^２以上５Ａｄｍ^２以下であり、表面銅導体層を形成するための電気めっきの電流密度が０．４Ａ／ｄｍ^２以上１Ａｄｍ^２以下であることにより、より確実にフレキシブル基板の表面の中央部が山となる形状を確保できる。
第５発明によれば、表面第１銅導体層および裏面第１銅導体層を形成する電流密度が段階的に増加することにより、初期段階でのめっき焼けを防止しながら、電流密度を高くして生産性を向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係るフレキシブル基板の製造方法により製造されたフレキシブル基板の断面図である。本発明の第２実施形態に係るフレキシブル基板の製造方法により製造されたフレキシブル基板の断面図である。本発明に係るフレキシブル基板の製造方法で用いることができるめっき処理装置の説明図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するためのフレキシブル基板の製造方法を例示するものであって、本発明はフレキシブル基板の製造方法を以下のものに特定しない。なお、各図面が示す部材の大きさまたは位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。

本発明に係るフレキシブル基板の製造方法は、次の工程（１）、（２）：（１）下地金属層形成工程：絶縁フィルム１１の一方の面に表面下地金属層２０を、および絶縁フィルム１１の他方の面に裏面下地金属層２１を形成する工程、（２）銅導体層形成工程：表面下地金属層２０に重畳して表面銅導体層３０を、および裏面下地金属層２１に重畳して裏面銅導体層３１を、電気めっきで形成する工程、を包含し、裏面銅導体層３１の一部または全部を形成する際の電流密度が、表面銅導体層３０の一部または全部を形成する際の電流密度よりも大きいことを特徴とする。

この態様により、幅方向に平行な断面において、フレキシブル基板１０の表面の中央部が山となる形状となる。よって、フレキシブル基板１０が、その表面を上側にして搬送されると、フレキシブル基板１０の自重によるたわみが相殺され、見かけ上そのたわみが少なくなる。これにより、フレキシブル基板１０が装置と接触することが少なくなる。

電気めっきでは、めっき液中に存在する添加剤成分（特に硫黄成分）が、銅めっき層内に取り込まれる。添加剤成分が銅めっき層内へ取り込まれる量、すなわち銅めっき層内の添加剤成分の割合は、電解めっきの電流密度によって変化する。添加剤成分の割合は、電流密度が高いほど少なくなる。ここで銅めっき層の添加剤成分と銅めっき層に発生する応力は、反比例の関係にあることがわかっている。すなわち、電流密度が高くなれば、添加剤成分が少なくなり、それにより銅めっき層に発生する応力は大きくなる。

ここで、本発明では、フレキシブル基板１０の裏面銅導体層３１の一部または全部を形成する際の電流密度が、フレキシブル基板１０の表面銅導体層３０の一部または全部を形成する際の電流密度よりも大きくなっているので、裏面銅導体層３１の応力が、表面銅導体層３０の応力よりも高くなる。これにより、フレキシブル基板１０を、その幅方向を上下にする姿勢で、その幅方向の一端を保持すると、幅方向に平行な断面においては、表面銅導体層３０の幅方向中央部が山となる形状となる。よって、このようなフレキシブル基板１０が、その表面を上側にして搬送されると、フレキシブル基板１０の自重によるたわみが、応力により発生した形状と相殺されることとなり、フレキシブル基板１０のたわみが見かけ上少なくなる。これにより、フレキシブル基板１０が、両面ＣＯＦ基板等を製造する際に製造装置と接触することが少なくなる。

また、本発明に係るフレキシブル基板の製造方法は、裏面銅導体層３１が、裏面下地金属層２１に直接重畳している裏面第１銅導体層３１ａと、裏面第１銅導体層３１ａに重畳している裏面第２銅導体層３１ｂと、を含んで構成されており、裏面第２銅導体層３１ｂを形成する際の電流密度が、表面銅導体層３０を形成する際の電流密度よりも大きいことを特徴とする。

この態様により、裏面第１銅導体層３１ａがあることでめっき焼けを防止しながら、裏面第２銅導体層３１ｂを形成する際の電流密度を大きくすることができる。

また、本発明に係るフレキシブル基板の製造方法は、裏面第２銅導体層３１ｂの厚さが、裏面銅導体層３１の５０％以上７５％以下であることを特徴とする。

この態様により、裏面第２銅導体層３１ｂを形成する際の電流密度を大きくしても、めっき焼けが生じることを確実に防止できる。

また、本発明に係るフレキシブル基板の製造方法は、裏面第２銅導体層３１ｂを形成するための電気めっきの電流密度が２Ａ／ｄｍ^２以上５Ａｄｍ^２以下であり、表面銅導体層３０を形成するための電気めっきの電流密度が０．４Ａ／ｄｍ^２以上１Ａｄｍ^２以下であることを特徴とする。

この態様により、より確実にフレキシブル基板１０の表面の中央部が山となる形状を確保できる。

また、本発明に係るフレキシブル基板の製造方法は、表面銅導体層３０が、表面下地金属層２０に直接重畳している表面第１銅導体層３０ａと、表面第１銅導体層３０ａに重畳している表面第２銅導体層３０ｂと、を含んで構成されており、表面第１銅導体層３０ａおよび裏面第１銅導体層３１ａを形成する際の電流密度が、段階的に増加していることを特徴とする。

この態様により、初期段階でのめっき焼けを防止しながら、電流密度を高くして生産性を向上させることができる。

＜第１実施形態＞
次に図１に基づき、第１実施形態のフレキシブル基板の製造方法について説明する。図１は、第１実施形態に係るフレキシブル基板の製造方法により製造されたフレキシブル基板１０の断面図である。

（絶縁フィルム１１）
本実施形態に係るフレキシブル基板の製造方法で用いられている絶縁フィルム１１は、例えばポリイミドフィルムなど、フィルム状の樹脂絶縁体である。絶縁フィルム１１の厚さは、限定されるものではないが、本実施形態では、例えば２５～１００μｍ、より好ましくは２５～３８μｍの厚さである。また、絶縁フィルム１１の幅方向の長さは、限定されるものではないが、本実施形態では、１５０～２５０ｍｍの幅方向の長さである。絶縁フィルム１１の厚さまたは幅方向の長さは、ＣＯＦ基板の性能またはフレキシブル基板１０の製造方法（サブトラクティブ法またはセミアディティブ法）などにより決定される。

（下地金属層形成工程）
本実施形態に係るフレキシブル基板の製造方法では、まず下地金属層形成工程が行われる。下地金属層形成工程で形成される表面下地金属層２０および裏面下地金属層２１は、いずれも絶縁フィルム１１の表面および裏面に直接形成される。表面下地金属層２０および裏面下地金属層２１は、それぞれクロム含有金属層と、下地銅層とを含んで形成されるのが好ましい。また表面下地金属層２０および裏面下地金属層２１は、乾式メッキであるスパッタリングにより形成されるのが好ましい。なお他の真空蒸着、イオンプレーティングであっても問題ない。

クロム含有金属層は、絶縁フィルム１１の構成材料である合成樹脂と比較的密着性が良好である。また下地銅層は導電性が高い。表面下地金属層２０および裏面下地金属層２１が、それぞれこのように２層で構成されていることにより、表面下地金属層２０および裏面下地金属層２１と、絶縁フィルム１１との密着性が向上するとともに導電性が高まり、表面下地金属層２０および裏面下地金属層２１に直接重畳して設けられる表面銅導体層３０および裏面銅導体層３１の湿式めっき、すなわち電気めっきが容易に行われる。

クロム含有金属層の厚さは３０オングストローム以上５００オングストローム以下であることが好ましく、下地銅層は、５００オングストローム以上５０００オングストローム以下であることが好ましい。

（銅導体層形成工程）
図３には、本発明に係るフレキシブル基板の製造方法で用いることができるめっき処理装置４０の説明図を示す。銅導体層形成工程では、図３に示すめっき処理装置４０により、表面下地金属層２０および裏面下地金属層２１が形成されている絶縁フィルム１１に、表面銅導体層３０および裏面銅導体層３１が電気めっきで形成される。

図３のめっき処理装置４０は、ロールツーロールにより長尺帯状の基材４８（以下、絶縁フィルム１１に表面下地金属層２０および裏面下地金属層２１を形成し、めっき処理装置４０で加工中のものを「基材４８」と称することがある）を搬送しつつ、この基材４８に対して電気めっきを行なう装置である。めっき処理装置４０はロール状に巻回された基材４８を繰り出す供給装置４１と、電気めっき後の基材４８をロール状に巻き取る巻取装置４２とを有する。

また、めっき処理装置４０は基材４８を搬送する上下一対のエンドレスベルト４３（下側のエンドレスベルト４３は図示省略）を有する。各エンドレスベルト４３には基材４８を把持する複数のクランプ４４が設けられている。供給装置４１から繰り出された基材４８は、その幅方向が鉛直方向に沿う懸垂姿勢となり、両縁が上下のクランプ４４に把持される。基材４８はエンドレスベルト４３の駆動によりめっき処理装置４０内を周回した後、クランプ４４から開放され、巻取装置４２で巻き取られる。

基材４８の搬送経路には、前処理槽４５、めっき槽４７、および後処理槽４６が配置されている。基材４８はめっき槽４７内を搬送されつつ、電気めっきよりその表面に銅導体層が形成される。これにより、長尺帯状のフレキシブル基板１０が得られる。

図３に示すように、めっき槽４７は基材４８の搬送方向に沿った横長の単一の槽である。基材４８はめっき槽４７の中心に沿って搬送される。めっき槽４７には銅めっき液が貯留されている。めっき槽４７内を搬送される基材４８は、その全体が銅めっき液に浸漬されている。

銅めっき液は水溶性銅塩を含む。銅めっき液に一般的に用いられる水溶性銅塩であれば、特に限定されず用いられる。水溶性銅塩として、無機銅塩、アルカンスルホン酸銅塩、アルカノールスルホン酸銅塩、有機酸銅塩などが挙げられる。無機銅塩として、硫酸銅、酸化銅、塩化銅、炭酸銅などが挙げられる。アルカンスルホン酸銅塩として、メタンスルホン酸銅、プロパンスルホン酸銅などが挙げられる。アルカノールスルホン酸銅塩として、イセチオン酸銅、プロパノールスルホン酸銅などが挙げられる。有機酸銅塩として、酢酸銅、クエン酸銅、酒石酸銅などが挙げられる。

銅めっき液に用いる水溶性銅塩として、無機銅塩、アルカンスルホン酸銅塩、アルカノールスルホン酸銅塩、有機酸銅塩などから選択された１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。例えば、硫酸銅と塩化銅とを組み合わせる場合のように、無機銅塩、アルカンスルホン酸銅塩、アルカノールスルホン酸銅塩、有機酸銅塩などから選択された１つのカテゴリー内の異なる２種類以上を組み合わせて用いてもよい。ただし、銅めっき液の管理の観点からは、１種類の水溶性銅塩を単独で用いることが好ましい。

銅めっき液は硫酸を含んでもよい。硫酸の添加量を調整することで、銅めっき液のｐＨおよび硫酸イオン濃度を調整できる。

銅めっき液は一般的にめっき液に添加される添加剤を含む。添加剤として、レベラー成分、ポリマー成分、ブライトナー成分、塩素成分などが挙げられる。上記したように、これらの添加剤成分が銅めっき層内に取り込まれることにより、銅めっき層に応力が発生する。添加剤のうちブライトナー成分は、電気めっきの際の電流密度が低い場合に、銅めっき層に取り込まれやすくなる。添加剤として、レベラー成分、ポリマー成分、ブライトナー成分、塩素成分などから選択された１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。

レベラー成分は窒素を含有するアミンなどで構成される。レベラー成分として、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ヤヌス・グリーンＢなどが挙げられる。ポリマー成分として、特に限定されないが、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール－ポリプロピレングリコール共重合体から選択された１種類を単独で、または２種類以上を組み合わせて用いることが好ましい。ブライトナー成分として、特に限定されないが、ビス（３－スルホプロピル）ジスルフィド（略称ＳＰＳ）、３－メルカプトプロパン－１－スルホン酸（略称ＭＰＳ）などから選択された１種類を単独で、または２種類以上を組み合わせて用いることが好ましい。塩素成分として、特に限定されないが、塩酸、塩化ナトリウムなどから選択された１種類を単独で、または２種類以上を組み合わせて用いることが好ましい。

銅めっき液の各成分の含有量は任意に選択できる。ただし、銅めっき液は硫酸銅を６０～２８０ｇ／Ｌ、硫酸を２０～２５０ｇ／Ｌ含有することが好ましい。そうすれば、銅導体層を十分な速度で成膜できる。銅めっき液はレベラー成分を０．５～５０ｍｇ／Ｌ含有することが好ましい。そうすれば、突起を抑制し平坦な銅導体層を形成できる。銅めっき液はポリマー成分を１０～１，５００ｍｇ／Ｌ含有することが好ましい。そうすれば、基材４８端部への電流集中を緩和し均一な銅導体層を形成できる。銅めっき液はブライトナー成分を１～３０ｍｇ／Ｌ含有することが好ましい。そうすれば、析出結晶を微細化し銅導体層の表面を平滑にできる。銅めっき液は塩素成分を２０～８０ｍｇ／Ｌ含有することが好ましい。そうすれば、異常析出を抑制できる。

銅めっき液の温度は、２３～３８℃が好ましい。また、めっき槽４７内の銅めっき液を撹拌することが好ましい。銅めっき液を撹拌する手段は、特に限定されないが、噴流を利用した手段を用いることができる。例えば、ノズルから噴出させた銅めっき液を基材４８に吹き付けることで、銅めっき液を撹拌できる。

めっき槽４７の内部には、基材４８の搬送方向に沿って複数のアノードが配置されている。また、基材４８を把持するクランプ４４はカソードとしての機能も有する。アノードとクランプ４４（カソード）との間に電流を流すことで、基材４８の表面に銅導体層が形成される。

なお、図３に示すめっき槽４７には、基材４８の表裏両側にアノードが配置されている。したがって、表面下地金属層２０に重畳する表面銅導体層３０と、裏面下地金属層２１に重畳する裏面銅導体層３１とを同時に形成することができる。

めっき槽４７の内部に配置された複数のアノードは、それぞれに整流器が接続されている。したがって、アノードはそれぞれ異なる電流密度となるように設定できる。すなわち、基材４８の表面と裏面とで異なる電流密度となるように設定できる。また、一方の面のみについて電気めっきを施すことも可能である。

本実施形態では、めっき処理装置４０の使用者は、図３に示すめっき処理装置４０により、基材４８の一方の側面、すなわち基材４８の裏面の裏面銅導体層３１の「全部」を形成する際の電流密度を、基材４８の他方の側面、すなわち基材４８の表面の表面銅導体層３０の「全部」を形成する際の電流密度よりも大きくする。

これにより、幅方向に平行な断面において、フレキシブル基板１０の表面の中央部が山となる形状となる。よって、フレキシブル基板１０が、その表面を上側にして搬送されると、フレキシブル基板１０の自重によるたわみが相殺され、見かけ上そのたわみが少なくなる。これにより、フレキシブル基板１０が装置と接触することが少なくなる。

＜第２実施形態＞
次に図２に基づき、第２実施形態のフレキシブル基板の製造方法について説明する。図２は、第２実施形態に係るフレキシブル基板の製造方法により製造されたフレキシブル基板１０の断面図である。第２実施形態においては、絶縁フィルム１１、下地金属層形成工程で用いられる材料および形成方法、銅導体層形成工程で用いられるめっき処理装置４０、銅めっき液などは、第１実施形態と同じである。第１実施形態と第２実施形態との相違点は、銅導体層形成工程で、めっき処理装置４０の使用者が、裏面銅導体層３１の「一部」を形成する際の電流密度を、表面銅導体層３０の「一部」を形成する際の電流密度よりも大きくすることである。

第２実施形態では、少なくとも裏面銅導体層３１が、裏面下地金属層２１に直接重畳している裏面第１銅導体層３１ａと、この裏面第１銅導体層３１ａに重畳している裏面第２銅導体層３１ｂと、を含んで構成されている。そして、めっき処理装置４０の使用者は、この裏面第２銅導体層３１ｂを形成する際の電流密度を、表面銅導体層３０を形成する際の電流密度よりも高くする。

裏面第１銅導体層３１ａがあることで裏面第２銅導体層３１ｂを形成する際の電流密度を大きくすることができる。すなわち、裏面下地金属層２１に直接重畳している裏面銅導体層３１を形成する際の電流密度は、めっき焼けを起こさないような電流密度に抑える必要があり、電流密度を大きくすることができないという問題が残存する。これに対し、裏面下地金属層２１に直接重畳している裏面第１銅導体層３１ａについては電流密度を抑えて形成するとともに、この裏面第１銅導体層３１ａに重畳するように形成される裏面第２銅導体層３１ｂの電流密度を大きくすることで、めっき処理装置４０の使用者は、めっき焼けを防止しながら、幅方向に平行な断面において、フレキシブル基板１０の表面の中央部が山となる形状とすることができる。

裏面第２銅導体層３１ｂの厚さは、裏面銅導体層３１の厚さの５０％以上７５％以下であることが好ましい。このような構成とすることで、裏面第２銅導体層３１ｂを形成する際の電流密度を大きくしても、めっき焼けが生じることを防止できる。

裏面第２銅導体層３１ｂを形成するための電気めっきの電流密度は、２Ａ／ｄｍ^２以上５Ａｄｍ^２以下であり、表面銅導体層３０を形成するための電気めっきの電流密度が０．４Ａ／ｄｍ^２以上１Ａｄｍ^２以下であることが好ましい。このような電流密度とすることで、より確実にフレキシブル基板１０の表面の中央部が山となる形状を確保できる。

表面銅導体層３０は、表面下地金属層２０に直接重畳している表面第１銅導体層３０ａと、この表面第１銅導体層３０ａに重畳している表面第２銅導体層３０ｂと、を含んで構成されていることが好ましい。また、表面第１銅導体層３０ａおよび裏面第１銅導体層３１ａを形成する際の電流密度が、段階的に増加していることが好ましい。このように電流密度が変化することで、初期段階でのめっき焼けを防止しながら、電流密度を高くして生産性を向上させることができる。

以下、本発明に係るフレキシブル基板の製造方法の具体的な実施例について説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
発明者は、まず下地金属層形成工程を実施した。すなわち、厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（宇部興産製、ユーピレックス）の両面にそれぞれスパッタリング法により厚さ０．２μｍの表面下地金属層２０および同じ厚さの裏面下地金属層２１を形成した。

次に発明者は、次のように銅導体層形成工程を実施した。すなわち、発明者は、めっき処理装置４０を用いて、表面下地金属層２０に直接重畳するように表面第１銅導体層３０ａを、表面第１銅導体層３０ａの厚さが０．５μｍになるまで、電流密度を０．４Ａ／ｄｍ^２から１．０Ａ／ｄｍ^２に段階的に増加させながら形成した。次に表面第２銅導体層３０ｂを、表面銅導体層３０の厚さが１．０μｍになるまで、電流密度を１．０Ａ／ｄｍ^２として形成した。

続いて、発明者は、裏面下地金属層２１に直接重畳するように裏面第１銅導体層３１ａを、裏面第１銅導体層３１ａの厚さが０．５μｍになるまで、電流密度を０．４Ａ／ｄｍ^２から１．０Ａ／ｄｍ^２に段階的に増加させながら形成した。次に裏面第２銅導体層３１ｂを、裏面銅導体層３１の厚さが１．０μｍになるまで、電流密度を２Ａ／ｄｍ^２として形成した。すなわち本実施例では、裏面第２銅導体層３１ｂの裏面銅導体層３１に占める割合、すなわち厚さ比率は５０％である。これらの条件を表１に示す。

実施例１の結果を、表１に合わせて示す。上記の条件で得られたフレキシブル基板１０のめっきの外観を目視検査により確認したところ、めっき焼けの存在はなく良好であった。また、上記の条件で得られたフレキシブル基板１０を幅１５０ｍｍ、長さ２００ｍｍに切断し、表面が上になるように平板の上に設置して、フレキシブル基板１０がかまぼこ状に反り、フレキシブル基板１０の中央部が、あらかじめ定められた高さに位置しているかどうかを目視で確認したところ、実施例１では、中央部のたわみ量は減少し、中央部があらかじめ定められた位置に位置していることがわかった。

（実施例２）
実施例２の条件は、次に述べる点を除き、実施例１と同じである。実施例１と実施例２との相違点は、絶縁フィルム１１の厚さを３４μｍとした点である。実施例２の条件を表１に示す。

実施例２の結果を、表１に合わせて示す。上記の条件で得られたフレキシブル基板１０のめっきの外観を目視検査により確認したところ、めっき焼けの存在はなく良好であった。また、上記の条件で得られたフレキシブル基板１０を幅１５０ｍｍ、長さ２００ｍｍに切断し、表面が上になるように設置して、フレキシブル基板１０の中央部が、あらかじめ定められた高さに位置しているかどうかを目視で確認したところ、実施例２では、中央部のたわみ量は減少し、中央部があらかじめ定められた位置に位置していることがわかった。

（実施例３）
実施例３の条件は、次に述べる点を除き、実施例１と同じである。実施例１と実施例３との相違点は、表面銅導体層３０の厚さを２．０μｍ、表面第２銅導体層３０ｂの厚さを１．５μｍ、裏面銅導体層３１の厚さを２．０μｍ、裏面第２銅導体層３０ｂの厚さを１．５μｍとした点である。これにより、本実施例では、裏面第２銅導体層３１ｂの裏面銅導体層３１に占める割合、すなわち厚さ比率は７５％である。これらの条件を表１に示す。

実施例３の結果を、表１に合わせて示す。上記の条件で得られたフレキシブル基板１０のめっきの外観を目視検査により確認したところ、めっき焼けの存在はなく良好であった。また、上記の条件で得られたフレキシブル基板１０を幅１５０ｍｍ、長さ２００ｍｍに切断し、表面が上になるように設置して、フレキシブル基板１０の中央部が、あらかじめ定められた高さに位置しているかどうかを目視で確認したところ、実施例３では、中央部のたわみ量は減少し、中央部があらかじめ定められた位置に位置していることがわかった。

（実施例４）
実施例４の条件は、次に述べる点を除き、実施例１と同じである。実施例１と実施例４との相違点は、表面銅導体層３０の厚さを２．０μｍ、表面第１銅導体層３０ａの厚さを１．０μｍ、表面第２銅導体層３０ｂの厚さを１．０μｍ、裏面銅導体層３１の厚さを２．０μｍ、裏面第１銅導体層３１ａの厚さを１．０μｍ、裏面第２銅導体層３０ｂの厚さを１．０μｍとした点、および裏面第２銅導体層３０ｂを、電流密度を５．０Ａ／ｄｍ^２として形成した点である。本実施例では、裏面第２銅導体層３１ｂの裏面銅導体層３１に占める割合、すなわち厚さ比率は５０％である。これらの条件を表１に示す。

実施例４の結果を、表１に合わせて示す。上記の条件で得られたフレキシブル基板１０のめっきの外観を目視検査により確認したところ、めっき焼けの存在はなく良好であった。また、上記の条件で得られたフレキシブル基板１０を幅１５０ｍｍ、長さ２００ｍｍに切断し、表面が上になるように設置して、フレキシブル基板１０の中央部が、あらかじめ定められた高さに位置しているかどうかを目視で確認したところ、実施例４では、中央部のたわみ量は減少し、中央部があらかじめ定められた位置に位置していることがわかった。

（比較例１）
比較例１の条件は、次に述べる点を除き、実施例１と同じである。実施例１と比較例１との相違点は、表面銅導体層３０の厚さを２．０μｍ、表面第２銅導体層３０ｂの厚さを１．５μｍ、裏面銅導体層３１の厚さを２．０μｍ、裏面第２銅導体層３０ｂの厚さを１．５μｍとした点、および裏面第２銅導体層３１ｂを形成する際の電流密度を、１．０Ａ／ｄｍ^２とした点である。本実施例では、裏面第２銅導体層３１ｂの裏面銅導体層３１に占める割合、すなわち厚さ比率は７５％である。これらの条件を表１に示す。

比較例１の結果を、表１に合わせて示す。上記の条件で得られたフレキシブル基板１０のめっきの外観を目視検査により確認したところ、めっき焼けの存在はなく良好であった。しかし、上記の条件で得られたフレキシブル基板１０を幅１５０ｍｍ、長さ２００ｍｍに切断し、表面が上になるように設置して、フレキシブル基板１０の中央部が、あらかじめ定められた高さに位置しているかどうかを目視で確認したところ、比較例１では、中央部のたわみ量は減少しておらず、中央部があらかじめ定められた位置よりも下に位置していることがわかった。

（比較例２）
比較例２の条件は、次に述べる点を除き、実施例１と同じである。実施例１と比較例２との相違点は、表面銅導体層３０の厚さを２．０μｍ、表面第２銅導体層３０ｂの厚さを１．５μｍ、裏面銅導体層３１の厚さを２．０μｍ、裏面第２銅導体層３０ｂの厚さを１．５μｍとした点、および裏面第２銅導体層３１ｂを形成する際の電流密度を、６．０Ａ／ｄｍ^２とした点である。本実施例では、裏面第２銅導体層３１ｂの裏面銅導体層３１に占める割合、すなわち厚さ比率は７５％である。これらの条件を表１に示す。

比較例２の結果を、表１に合わせて示す。上記の条件で得られたフレキシブル基板１０のめっきの外観を目視検査により確認したところ、裏面側に変色、すなわちめっき焼けが見られた。なお、上記の条件で得られたフレキシブル基板１０を幅１５０ｍｍ、長さ２００ｍｍに切断し、表面が上になるように設置して、フレキシブル基板１０の中央部が、あらかじめ定められた高さに位置しているかどうかを目視で確認したところ、比較例２では、中央部のたわみ量は減少し、中央部があらかじめ定められた位置に位置していることがわかった。

（比較例３）
比較例３の条件は、次に述べる点を除き、実施例１と同じである。実施例１と比較例３との相違点は、表面銅導体層３０の厚さを２．０μｍとし、２つの導体層に分けることなく、電流密度０．２Ａ／ｄｍ^２で表面銅導体層３０を形成した点、裏面銅導体層３１の厚さを２．０μｍ、裏面第２銅導体層３０ｂの厚さを１．５μｍとした点である。本実施例では、裏面第２銅導体層３１ｂの裏面銅導体層３１に占める割合、すなわち厚さ比率は５０％である。これらの条件を表１に示す。

比較例３の結果を、表１に合わせて示す。上記の条件で得られたフレキシブル基板１０のめっきの外観を目視検査により確認したところ、表面に曇り色、すなわちめっき焼けが見られた。また、上記の条件で得られたフレキシブル基板１０を幅１５０ｍｍ、長さ２００ｍｍに切断し、表面が上になるように設置して、フレキシブル基板１０の中央部が、あらかじめ定められた高さに位置しているかどうかを目視で確認したところ、比較例３では、中央部は、上側に１０ｍｍ以上たわみ、中央部はあらかじめ定められた位置に位置していないことがわかった。

１０フレキシブル基板
１１絶縁フィルム
２０表面下地金属層
２１裏面下地金属層
３０表面銅導体層
３０ａ表面第１銅導体層
３０ｂ表面第２銅導体層
３１裏面銅導体層
３１ａ裏面第１銅導体層
３１ｂ裏面第２銅導体層

Claims

次の工程（１）、（２）：
（１）下地金属層形成工程：長尺帯状の絶縁フィルムの一方の面に表面下地金属層を、および前記絶縁フィルムの他方の面に裏面下地金属層を形成する工程、
（２）銅導体層形成工程：前記表面下地金属層に重畳して表面銅導体層を、および前記裏面下地金属層に重畳して裏面銅導体層を、ロールツーロールのめっき処理装置を用いて電気めっきで形成する工程、
を包含し、
前記裏面銅導体層の一部または全部を形成する際の電流密度が、前記表面銅導体層の一部または全部を形成する際の電流密度よりも大きく、
前記下地金属層形成工程および前記銅導体層形成工程を経たフレキシブル基板は、前記表面銅導体層が設けられた面を上側に、前記裏面銅導体層が設けられた面を下側に位置させて搬送される、
ことを特徴とするフレキシブル基板の製造方法。
前記裏面銅導体層が、前記裏面下地金属層に直接重畳している裏面第１銅導体層と、該裏面第１銅導体層に重畳している裏面第２銅導体層と、を含んで構成されており、
前記裏面第２銅導体層を形成する際の電流密度が、前記表面銅導体層を形成する際の電流密度よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板の製造方法。
前記裏面第２銅導体層の厚さが、前記裏面銅導体層の５０％以上７５％以下である、
ことを特徴とする請求項２に記載のフレキシブル基板の製造方法。
前記裏面第２銅導体層を形成するための電気めっきの電流密度が２Ａ／ｄｍ^２以上５Ａｄｍ^２以下であり、
前記表面銅導体層を形成するための電気めっきの電流密度が０．４Ａ／ｄｍ^２以上１Ａｄｍ^２以下である、
ことを特徴とする請求項２または３に記載のフレキシブル基板の製造方法。
前記表面銅導体層が、前記表面下地金属層に直接重畳している表面第１銅導体層と、該表面第１銅導体層に重畳している表面第２銅導体層と、を含んで構成されており、
前記表面第１銅導体層および前記裏面第１銅導体層を形成する際の電流密度が、段階的に増加している、
ことを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のフレキシブル基板の製造方法。