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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)

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