特許ウォッチ

公開番号2024066868
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-16
出願番号2022176641
出願日2022-11-02
発明の名称ポリイミドフィルム積層体
出願人株式会社カネカ
代理人
主分類B32B 27/34 20060101AFI20240509BHJP(積層体)
要約【課題】フレキシブルプリント基板の製造工程に特別な変更を行わずに、レーザー加工時に発生するビア内壁のクラックを抑制し、寸法安定性に優れたFPCを提供できる、ポリイミド積層体を提供すること。
【解決手段】熱可塑性ポリイミド樹脂層のジアミン由来の構造に、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼンを15モル%以上含み、前記熱可塑性ポリイミド樹脂層のテトラカルボン酸二無水物由来の構造に、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸ニ無水物を15モル%以上含み、非熱可塑性ポリイミド樹脂層の少なくとも片面に熱可塑性ポリイミド樹脂層を有するポリイミドフィルム積層体により、上記課題を解決することができる。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
非熱可塑性ポリイミドフィルムの少なくとも片面に熱可塑性ポリイミド樹脂層を有するポリイミドフィルム積層体であって、前記熱可塑性ポリイミドフィルムの製造に使用される芳香族ジアミンが１，３－ビス(４－アミノフェノキシ)ベンゼンを１５モル％以上含み、前記熱可塑性ポリイミド樹脂層の製造に使用される芳香族テトラカルボン酸二無水物が、３，３’，４，４’－ビフェニルテトラカルボン酸ニ無水物を１５モル％以上含むことを特徴とするポリイミドフィルム積層体。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記非熱可塑性ポリイミド樹脂層の製造に使用される芳香族テトラカルボン酸二無水物が、３，３’，４，４’－ビフェニルテトラカルボン酸ニ無水物、３，３’，４，４’－ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物及びピロメリット酸二無水物からなる群から選ばれることを特徴とする請求項１に記載のポリイミドフィルム積層体。
【請求項３】
前記非熱可塑性ポリイミドフィルムの製造に使用される芳香族ジアミンがパラ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－２，２’－ジメチルビフェニル、２，２－[４－（４－アミノフェノキシ）フェニル]プロパン及び１，３－ビス(４－アミノフェノキシ)ベンゼンからなる群から選ばれることを特徴とする請求項１に記載のポリイミドフィルム積層体。
【請求項４】
前記非熱可塑性ポリイミド樹脂層の製造に使用されるジアミンがパラフェニレンジアミン、４，４‘－ジアミノジフェニルエーテル、２，２－[４－（４－アミノフェノキシ）フェニル]プロパン及び４，４’－ジアミノ－２，２’－ジメチルビフェニルからなる群から選ばれ、前記非熱可塑性ポリイミド樹脂層の製造に使用されるテトラカルボン酸二無水物がピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’－ビフェニルテトラカルボン酸二無水物及び３，３’,４，４’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物からなる群から選ばれることを特徴とする請求項１に記載のポリイミドフィルム積層体。
【請求項５】
前記非熱可塑性ポリイミド樹脂層の製造に使用されるジアミンがパラフェニレンジアミンを１０モル％以上２０モル%以下の範囲で含み、４，４‘－ジアミノジフェニルエーテルを３０モル％以上７０モル％以下の範囲で含み、４，４’－ジアミノ－２，２’－ジメチルビフェニルを１５モル％以上６０モル％以下の範囲で含み、前記非熱可塑性ポリイミド樹脂層の製造に使用されるテトラカルボン酸二無水物がピロメリット酸二無水物を３０モル％以上７０モル％以下の範囲で含むことを特徴とする請求項４に記載のポリイミドフィルム積層体。
【請求項６】
前記非熱可塑性ポリイミド樹脂層の製造に使用されるジアミンがパラフェニレンジアミンを７０モル％以上９５モル%以下の範囲で含み、２，２－[４－（４－アミノフェノキシ）フェニル]プロパンを５モル％以上３０モル％以下の範囲で含み、前記非熱可塑性ポリイミド樹脂層の製造に使用されるテトラカルボン酸二無水物がピロメリット酸二無水物を２０モル％以下の範囲で含むことを特徴とする請求項４に記載のポリイミドフィルム積層体。
【請求項７】
前記非熱可塑性ポリイミドの引張１０％歪時の応力が２００ＭＰａ以上であること特徴とする、請求項１～６のいずれかに記載のポリイミドフィルム積層体。
【請求項８】
前記非熱可塑性ポリイミドの線膨張係数が８～１９ppm/℃であることを特徴とした請求項１～６のいずれかに記載のポリイミドフィルム積層体。
【請求項９】
前記非熱可塑性ポリイミドの引張弾性率が５ＧＰａ以上であることを特徴とした請求項１～６のいずれかに記載のポリイミドフィルム積層体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリイミドフィルム積層体に関するものである。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォン、タブレットパソコン、ノートパソコン等を中心としたエレクトロニクス製品の需要拡大に伴い、各種フレキシブルプリント配線板（以下、ＦＰＣともいう）の需要が伸びている。中でも接着層として熱可塑性ポリイミドを用いた２層フレキシブルプリント配線板（以下、２層ＦＰＣともいう）は、耐熱性、屈曲性に優れることから需要が更に伸びることが期待される。さらに近年、電子機器の軽量化、小型化、薄膜化が進んでおり、ＦＰＣ配線の微細化の要求が依然として強い。
【０００３】
微細両面ＦＰＣや多層ＦＰＣを作製する際には、ポリイミド絶縁フィルムの両面に銅箔を貼り合わせた銅張積層板を原材料として使用するのが一般的である。ＦＰＣ製造では最初に層間の導通を行うための穴を開ける工程がある。穴を通って導通するので、この穴のことをビアと呼ぶ。ビアの内面にメッキをほどこすことで両面を導通させる。ビア形成工程には、ドリルやレーザーで両面の銅箔に貫通孔を開けるスルーホール法と片面の銅箔のみをエッチングし絶縁層をレーザーで除去して片面の銅箔は残すブランインドビアホール法があるが、とくに微細ＦＰＣでは面積を有効に使用するためにブランインドビアホール法が高頻度に用いられる。
【０００４】
従来より、このようなビア形成工程では穴あけ後に穴の内部や銅箔表面を清浄にしたり樹脂の残渣を除去したりするために、加熱下でアルカリ性過マンガン酸カリウム水溶液等を用いる湿式デスミア処理が行われる。ポリイミドはアルカリ条件下で加水分解しやすく、レーザー加工した場合には局所的な加熱を受けたことによる残留応力があるため、ビア形成工程でのデスミア処理ではビア内壁にクラックが生じるなどの欠陥が生じやすい。
【０００５】
特許文献１にはレーザー加工とデスミア処理の間に熱処理工程を加えてレーザー加工で生じた残留応力を除去し、欠陥の発生を抑制する方法が報告されている。特許文献２には現像・エッチング処理、レジスト剥離工程で使用するアルカリ溶液への耐性を制御したポリイミドが開示されている。特許文献３では熱可塑性ポリイミド樹脂層及び非熱可塑性ポリイミド樹脂層からなるポリイミドフィルム積層体の非熱可塑性ポリイミド樹脂層の高温における弾性率を下げることでレーザー加工時の残留応力を緩和し、欠陥の発生を抑制する方法が報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１２－１８６３７７号公報
特開２０１７－１７９１４８号公報
ＷＯ２０２２－０１４２５７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
両面ＦＰＣのビア形成工程においてレーザー加工後にデスミア処理する際にはビア内壁にクラック欠陥が発生しやすい。ビア内壁のクラックは、積層板の実使用時やその後の工程において進展してメッキ部分を変形させ接続信頼性を低下させる原因となったり、クラック内に薬液が侵入することで絶縁信頼性を低下させる原因になったりするなど品質に悪影響を与える可能性があり、改善の余地があった。
【０００８】
この課題に対して特許文献１の開示されたようなβ緩和温度域で熱処理を施して裂けを抑制する方法が報告されているが、この方法では、別途熱処理の工程が増えるため生産性の低下をもたらす。
【０００９】
また、特許文献２に開示されたような柔軟性ブロック成分と剛直性ブロック成分を含み応力－歪み曲線における１０％歪み時応力が１８０ＭＰａ以上であり、動的粘弾性測定における３８０℃における貯蔵弾性率が０．６ＧＰａ～２．０ＧＰａであり、貯蔵弾性率の変曲点が示す温度が２７０℃～３４０℃であるポリイミドフィルムは、アルカリ環境下でのフィルムの裂けを改善するものであったがビア内壁のクラックに対しては、改善の余地があった。
【００１０】
また、特許文献３に開示されたような熱可塑性ポリイミド樹脂層及び非熱可塑性ポリイミド樹脂層からなるポリイミドフィルム積層体の非熱可塑性ポリイミド樹脂層にジアミン残基として４，４’-ジアミノジフェニルエーテル残基、ｐ－フェニレンジアミン及び２０モル％以上３５モル％以下の４，４’－ジアミノ２，２’－ジメチルビフェニル残基を含み、３８０℃における貯蔵弾性率が０．３５０ＧＰａ未満であるポリイミドフィルムはＦＰＣのビア形成工程におけるレーザー加工後のデスミア処理時のビア内壁クラックを抑制するものであったが、３８０℃の弾性率が０．３５０ＧＰａ未満であるが故、銅貼積層板形成時の温度、圧力による残留歪が大きくなる傾向にあり、寸法安定性に改善の余地があった。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許