覆铜积层板及覆铜积层板的制造方法

技术领域

本发明涉及覆铜积层板及覆铜积层板的制造方法。更详细而言，本发明涉及用于挠性印刷电路板(FPC)等的制造的覆铜积层板及该覆铜积层板的制造方法。

背景技术

在液晶面板、笔记本电脑、数字相机、移动电话等电子设备中，使用在树脂膜的表面形成有线路图案的挠性印刷电路板。挠性印刷电路板由将铜箔积层于树脂膜而成的覆铜积层板来制造。

电子设备处理的信息量逐年增加。因此，安装在电子设备的挠性印刷电路板有处理高频信号的需求。挠性印刷电路板的树脂膜中使用的绝缘树脂中有热固化性树脂与热塑性树脂。其中，热塑性树脂依据种类能够赋予低介电常数、低介电损耗的性质。由这种热塑性树脂构成的膜适用于高频用的挠性印刷电路板。

专利文献1中公开了一种镀覆积层体，其是将基底层与铜层积层于作为热塑性树脂膜的液晶聚合物膜而成的。基底层是用溅射法成膜为厚度2～30nm的由镍、铬、包含镍的合金或包含铬的合金构成的层。通过设置基底层，能够提高树脂膜与导体层的密接性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-233891号公报。

发明内容

然而，由于热塑性树脂膜不具有热固化性树脂膜程度的耐热性，因此在基底层的成膜中有时膜的温度变高、膜会变化而产生皱褶。从而生产性会降低。

鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种维持树脂膜与导体层的密接性并且抑制皱褶产生的覆铜积层板以及该覆铜积层板的制造方法。

第1发明的覆铜积层板的特征在于，具备：由热塑性树脂构成的基膜、通过干镀法在前述基膜的表面成膜的基底金属层、以及在前述基底金属层的表面成膜的铜层，前述基底金属层的平均膜厚为0.3～1.9nm。

第2发明的覆铜积层板的特征在于，在第1发明中，前述基底金属层的平均膜厚为0.3～1.5nm。

第3发明的覆铜积层板的特征在于，在第1或第2发明中，前述基底金属层由合金构成，该合金包含从由镍、铬、钒、钛、钼及铜组成的组中选出的至少2种元素。

第4发明的覆铜积层板的特征在于，在第1～第3发明的任一项中，前述基膜的整体或表层为由液晶聚合物、聚醚醚酮、聚萘二甲酸乙二酯、氟树脂、热塑性聚酰亚胺或环烯烃聚合物构成的膜。

第5发明的覆铜积层板的制造方法的特征在于，包括：通过干镀法在由热塑性树脂构成的基膜的表面将基底金属层成膜的工序；以及，在前述基底金属层的表面将铜层成膜的工序，前述基底金属层的平均膜厚为0.3～1.9nm。

第6发明的覆铜积层板的制造方法的特征在于，在第5发明中，前述基底金属层的平均膜厚为0.3～1.5nm。

第7发明的覆铜积层板的制造方法的特征在于，在第5或第6发明中，前述基底金属层由合金构成，该合金包含从由镍、铬、钒、钛、钼及铜构成的组中选出的至少2种元素。

第8发明的覆铜积层板的制造方法的特征在于，在第5～第7发明的任一项中，前述基膜的整体或表层是由液晶聚合物、聚醚醚酮、聚萘二甲酸乙二酯、氟树脂、热塑性聚酰亚胺或环烯烃聚合物构成的膜。

依据本发明，由于基底金属层的平均膜厚为0.3nm以上，因此能够维持基膜与导体层的密接性。另外，由于基底金属层的平均膜厚为1.9nm以下，因此能抑制基底金属层在成膜中膜的温度上升，并能抑制皱褶的产生。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的覆铜积层板的剖面图。

其中，附图符号的说明如下：

1:覆铜积层板；

10:基膜；

20:导体层；

21:基底金属层；

22:铜层。

具体实施方式

下面，基于附图说明本发明的实施方式。

如图1所示，本发明的一个实施方式的覆铜积层板1由基膜10与在基膜10的表面成膜的导体层20构成。导体层20由基底金属层21与铜层22构成。基底金属层21与铜层22依序积层在基膜10的表面。如图1所示，导体层20可仅在基膜10的单面成膜，导体层20也可在基膜10的两面成膜。

基膜10由热塑性树脂构成。作为热塑性树脂，优选具有低介电常数、低介电损耗的性质。此时，使用覆铜积层板1制造的挠性印刷电路板适合高频用。

作为热塑性树脂，并无特别限定，可列举：液晶聚合物(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、氟树脂(PTFE、PFA、FEP、ETFE、PCTFE)、热塑性聚酰亚胺(PI)、环烯烃聚合物(COP)。因此，作为基膜10，其整体能够使用由前述热塑性树脂构成的膜。另外，作为基膜10，也可使用芯材由热固化性聚酰亚胺等热固化性树脂构成且表层由前述热塑性树脂构成的膜。

热塑性树脂中，在不损及基膜10以及覆铜积层板1的物性的范围内，可包含其他成分。例如，聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯醚等聚合物、抗氧化剂、抗静电剂等添加剂也可含于热塑性树脂中。另外，出于提升作为膜的处理性等目的，可在热塑性树脂中掺合二氧化硅、粘土等无机材料、纤维等填充材料。

对基膜10的厚度并无特别限定，但优选为10μm以上。若基膜10的厚度为10μm以上，则基底金属层21在成膜时不易产生皱褶。

基膜10优选进行脱水处理。经脱水处理去除树脂所含的水分。由此，能够抑制因树脂所含的水分而导致基膜10与基底金属层21的密接性下降。

基膜10与基底金属层21相接的表面优选进行表面改质处理。表面改质处理通过例如等离子体处理、离子束照射、紫外线照射来进行。经由表面改质处理，树脂表面成为清洁状态，并且脆弱的层被去除。另外，通过将极性基团导入树脂表面，能够提高与基底金属层21的界面的密接力。

基底金属层21通过干镀法在基膜10的表面成膜。作为干镀法，并无特别限定，可列举：真空蒸镀法、溅射法、离子镀法。这些中优选溅射法。

例如能够使用卷对卷方式的溅射装置在基膜10的表面将基底金属层21成膜。更详细而言，将长条状的基膜10装设在溅射装置内的放卷辊及收卷辊之间。在将溅射装置内抽真空后，导入氩气并维持在0.13～1.3Pa左右。在此状态下，一边以1～20m/分钟左右的速度搬运基膜10，一边对阴极供给电力并进行溅射放电，在基膜10的表面连续地使基底金属层21成膜。

基底金属层21由合金形成，该合金包含从由镍、铬、钒、钛、钼及铜组成的组中选出的至少2种元素。基底金属层21中可存在溅射靶所含的1重量％以下的无法避免的杂质。一般而言，溅射靶与成膜的金属薄膜的组成几乎相同。若使用具有所期望组成的溅射靶作为基底金属层21，则能够使具有相同组成的基底金属层21成膜。

基底金属层21的平均膜厚优选设为0.3～1.9nm。在通过溅射法将基底金属层21成膜时，能够通过基膜10的搬运速度及溅射条件调整基底金属层21的平均膜厚。

若将基底金属层21的平均膜厚设为0.3nm以上，则能够维持基膜10与导体层20的密接性。相对于此，若基底金属层21的平均膜厚小于0.3nm，则在进行线路加工时，蚀刻液会渗透，线路部会浮起，因此线路剥离强度会降低。

另外，若将基底金属层21的平均膜厚设为1.9nm以下，则能够抑制基底金属层21在成膜中的膜的温度上升。因此，即使是由不具有热固化性树脂程度的耐热性的热塑性树脂构成的基膜10，也能够抑制皱褶的产生。

在抑制基膜10的皱褶的产生时，基底金属层21越薄越优选。因此，基底金属层21的平均膜厚更优选为1.5nm以下，进一步优选为1.0nm以下，特别优选为0.5nm以下。

另外，若在线路中流动的脉冲成为高频区域，则由于表皮效应，大量的电流会在线路的表面流动。相较于铜层22，基底金属层21的电导率较低，因此，基底金属层21越厚，传输损耗变得越大。反之，基底金属层21越薄，越能够降低传输损耗。若基底金属层21的平均膜厚为1.9nm以下，则认为能够充分降低传输损耗。

铜层22在基底金属层21的表面成膜。虽无特别限定，但铜层22的厚度一般为10nm～18μm。铜层22可通过干镀法成膜，也可通过湿镀法成膜，也可将干镀法与湿镀法组合而成膜。

在将厚度为50nm以下的较薄的铜层22成膜时，可仅通过干镀法将铜层22成膜。作为干镀法，可列举：真空蒸镀法、溅射法、离子镀法。例如若在溅射装置内设置基底金属层21用的靶与铜靶，则能够连续地将基底金属层21与铜层22成膜。

在将较厚的铜层22成膜时，可通过干镀法将铜薄膜层成膜后，通过湿镀法将镀铜被膜积层。由此，能够经济地形成具有期望厚度的铜层22。通过湿镀法将镀铜被膜成膜时，可仅进行电镀，也可在通过非电解镀覆进行一次镀覆之后，通过电镀进行二次镀覆。

实施例

下面，说明实施例。

(共通条件)

·脱水处理

将长条状的基膜设置在具有卷对卷机构的真空装置内。在利用真空泵使装置内的压力为1Pa以下的状态下，一边搬运基膜一边以红外线加热器进行加热而脱水。

·表面改质处理

使真空装置内的压力为1×10

·溅射

使溅射装置内的压力为1×10

·电镀

使用硫酸铜溶液作为电镀液，并以2A/dm

·特性评定

作为基膜与导体层的初始密接力的测定，通过依据IPC-TM-650、NUMBER 2.4.9的方法测定剥离强度。在此，将干膜积层于覆铜积层板的一部分而形成光敏性抗蚀膜之后，进行曝光显影，用氯化铁溶液通过蚀刻去除导体层。其后，去除抗蚀剂而形成用于剥离强度评定的1mm宽的引线。而且，剥离的角度为90°。

(实施例1)

使用厚度50μm的液晶聚合物膜(可乐丽股份有限公司(株式会社クラレ)制，Vecstar CTZ，以下相同)作为基膜。基底金属层通过使用了20质量％Cr-Ni合金靶的溅射进行成膜。在此，使基底金属层的平均膜厚为0.3nm。得到的覆铜积层板的剥离强度为344N/m。另外，在溅射后的基膜中未观察到皱褶。

(实施例2)

使用厚度50μm的聚醚醚酮膜(仓敷纺织股份有限公司(倉敷紡績株式会社)制，EXPEEK)作为基膜。基底金属层通过使用了20质量％Cr-Ni合金靶的溅射进行成膜。在此，使基底金属层的平均膜厚为0.3nm。得到的覆铜积层板的剥离强度为328N/m。另外，在溅射后的基膜中未观察到皱褶。

(实施例3)

使用厚度50μm的聚萘二甲酸乙二酯膜(帝人薄膜溶液股份有限公司(帝人フィルムソリューション株式会社)制，Teonex Q83)作为基膜。基底金属层通过使用了20质量％Cr-Ni合金靶的溅射进行成膜。在此，使基底金属层的平均膜厚为0.3nm。得到的覆铜积层板的剥离强度为323N/m。另外，在溅射后的基膜中未观察到皱褶。

(实施例4)

使用厚度50μm的氟树脂膜(AGC股份有限公司制，Fluon+EA-2000)作为基膜。基底金属层通过使用了20质量％Cr-Ni合金靶的溅射进行成膜。在此，使基底金属层的平均膜厚为0.3nm。得到的覆铜积层板的剥离强度为309N/m。另外，在溅射后的基膜中未观察到皱褶。

(实施例5)

使用厚度50μm的热塑性聚酰亚胺膜(钟化股份有限公司(株式会社カネカ)制，Pixio SR)作为基膜。基底金属层通过使用了20质量％Cr-Ni合金靶的溅射进行成膜。在此，使基底金属层的平均膜厚为0.3nm。得到的覆铜积层板的剥离强度为349N/m。另外，在溅射后的基膜中未观察到皱褶。

(实施例6)

使用厚度50μm的液晶聚合物膜作为基膜。基底金属层通过使用了7质量％Cr-Ni合金靶的溅射进行成膜。在此，使基底金属层的平均膜厚为0.5nm。得到的覆铜积层板的剥离强度为356N/m。另外，在溅射后的基膜中未观察到皱褶。

(实施例7)

使用厚度50μm的液晶聚合物膜作为基膜。基底金属层通过使用了35质量％Cu-Ni合金靶的溅射进行成膜。在此，使基底金属层的平均膜厚为1.5nm。得到的覆铜积层板的剥离强度为382N/m。另外，在溅射后的基膜中未观察到皱褶。

(实施例8)

使用厚度50μm的液晶聚合物膜作为基膜。基底金属层通过使用7质量％V-Ni合金靶的溅射进行成膜。在此，使基底金属层的平均膜厚为0.8nm。得到的覆铜积层板的剥离强度为365N/m。另外，在溅射后的基膜中未观察到皱褶。

(实施例9)

使用厚度50μm的液晶聚合物膜作为基膜。基底金属层通过使用了28质量％Mo-Ni合金靶的溅射进行成膜。在此，使基底金属层的平均膜厚为1.0nm。得到的覆铜积层板的剥离强度为391N/m。另外，在溅射后的基膜中未观察到皱褶。

(实施例10)

使用厚度50μm的液晶聚合物膜作为基膜。基底金属层通过使用了7.5质量％Ti-Ni合金靶的溅射进行成膜。在此，使基底金属层的平均膜厚为0.9nm。得到的覆铜积层板的剥离强度为370N/m。另外，在溅射后的基膜中未观察到皱褶。

(实施例11)

使用厚度50μm的液晶聚合物膜作为基膜。基底金属层通过使用了10质量％Ni-Cu合金靶的溅射进行成膜。在此，使基底金属层的平均膜厚为1.9nm。得到的覆铜积层板的剥离强度为317N/m。另外，在溅射后的基膜中未观察到皱褶。

(比较例1)

使用厚度50μm的液晶聚合物膜作为基膜。基底金属层通过使用了20质量％Cr-Ni合金靶的溅射进行成膜。在此，使基底金属层的平均膜厚为0.2nm。得到的覆铜积层板的剥离强度为291N/m。另外，在溅射后的基膜中未观察到皱褶。

(比较例2)

使用厚度50μm的液晶聚合物膜作为基膜。基底金属层通过使用了20质量％Cr-Ni合金靶的溅射进行成膜。在此，使基底金属层的平均膜厚为2.0nm。得到的覆铜积层板的剥离强度为400N/m。另外，在溅射后的基膜中观察到了皱褶。

将以上的实施例1～11及比较例1、2汇总于表1。

表1

对于基底金属层的平均膜厚为0.3nm以上的实施例1～11而言，剥离强度均为300N/m以上，基膜与导体层的初始密接力充分。相对于此，对于基底金属层的平均膜厚为0.2nm的比较例而言，剥离强度较弱为291N/m。由此，能确认若使基底金属层的平均膜厚为0.3nm以上，则能够维持基膜与导体层的初始密接力。

另外，在使基底金属层的平均膜厚为2.0nm的比较例2中，在溅射后的基膜中观察到了皱褶。由此，能确认为了抑制皱褶的产生，使基底金属层的平均膜厚为1.9nm以下即可。