[发明专利]薄膜层压的聚酰亚胺膜和柔性印刷电路板

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于柔性印刷电路基底等的薄膜层压的聚酰亚胺膜，所述柔性印刷电路基底等在电子器件和电子零件的小型化和轻型化方面起着重要的作用。更具体而言，本发明涉及一种用于柔性印刷电路基底的薄膜层压的聚酰亚胺膜，所述柔性印刷电路基底经受用于半导体封装等的TAB、COF、PGA等，包含作为基底膜具有特殊性能的聚酰亚胺膜，其中制成导电的薄膜层压的聚酰亚胺膜表现出较少的翘曲和卷曲。

背景技术

常规上，已知用于所谓粘合型柔性印刷电路基底的金属化聚酰亚胺膜，其中使用粘合剂将聚酰亚胺膜与金属箔如铜箔、铝箔等粘合。这些膜具有被认为可归因于所用的粘合剂的下列问题。

首先，由于膜的差的热性能降低尺寸精度并且由于杂质离子污染降低电性能，转而对高密度配线强加限制。另外，加工性能，如粘合剂层的厚度、两侧的通孔的形成等有缺陷地降低。因此，所述膜在实现小型化和轻型化的诸多方面是极其不利的。

另一方面，提出了用于没有粘合剂层的柔性印刷电路基底的薄膜型导电(金属化)聚酰亚胺膜，其中在不使用粘合剂的情况下，通过包括干法电镀方法如真空气相沉积、溅射、离子电镀、CVD等的方法，在聚酰亚胺膜上形成金属层。

而且，近年来，所有由电子器件等代表的装置使用这些柔性功能材料，即薄膜层压材料朝着小型化和轻型化发展，并且频繁采用使用较薄的膜的方法，包括上述干法电镀。在干法电镀中，在越高的温度越容易实现薄膜与基底膜的粘合、提高的薄膜性能等。因此，通过干法电镀将更加耐热的聚酰亚胺膜频繁用作高功能薄膜成形层压膜。

例如，提出了一种用于柔性电路的载体，其中在绝缘膜上依次形成铬陶瓷气相沉积层、铜或铜合金气相沉积层和镀铜层(JP-A-04-329690)。另外，有一种柔性膜电容器，其中使用5-500m聚酰亚胺膜作为基底膜，通过铜溅射法等在膜表面上形成铜箔以得到电极，使用铜箔电极作为外端子，所述铜箔电极是部分暴露的，并且由聚酰亚胺等形成保护电极覆盖层(JP-A-09-017691)。而且，提出了包括下列步骤的金属膜层压板的制造方法：将由等离子体形成的金属氧化物无规设置在聚合物膜上，然后形成金属气相沉积层和金属电镀层(JP-A-04-290742)。而且，提出了一种电路材料的制造方法，所述方法包括：在电绝缘载体膜上形成厚度为25-150的铬/氧化铬溅射层和厚度小于1微米的铜溅射层；和将光致抗蚀剂组合物涂覆到铜层上(JP-A-62-293689)。

如从这些实例清楚地看出，通过首先在聚酰亚胺膜上形成一些底层，然后在其上形成铜，即一种良好的导电材料，生产常规的薄膜型金属化聚酰亚胺膜。在金属层即导电层和聚酰亚胺膜即基底之间不存在化学键合力，并且将微底层在微小的水平上固定于基底表面上，并且经由底层，通过金属/金属接合实现与铜的粘合。

当使用非金属或金属氧化物作为底层时，通过蚀刻将其除去是困难的。另外，由于在无电镀步骤中的还原作用等，残留在线之间的金属氧化物被还原成可能导致线之间的绝缘失效的导电金属杂质。

另外，通常用作底层的氧化铬被认为对于环境卫生不是优选的化合物。当使用与铜不同的金属作为底层时，是否可以使用铜蚀刻溶液除去底层是个问题。当使用耐腐蚀性高于铜的金属时，下层金属(undermetal)的除去变得不充分，从而可能降低线之间的绝缘性能。在比铜更容易蚀刻的金属的情况下，底层容易被过度蚀刻，并且导体的有效粘合强度趋向于降低。即使由下层金属本身引起的绝缘性能的下降处于没有问题的水平，残留的金属在后一步骤的无电镀中也表现出催化剂活性，并且电镀金属可能沉析在线之间，从而可能导致短路。而且，担心残留在配线之间的下层金属降低在配线之间的抗迁移性。

出于这些观点，近年来，使用镍-铬合金作为底层的金属化聚酰亚胺膜引起了关注，并且显现出金属化聚酰亚胺膜的一个实例，其中使用镍-铬合金层作为用于常规聚酰亚胺膜的底层，并且在其上将铜涂覆成厚层(JP-A-2002-252257)。

作为聚酰亚胺膜，提出了由聚酰亚胺制成的聚酰亚胺延伸膜，所述聚酰亚胺在主链中含有作为酸组分的3，3’，4，4’-二苯甲酮四甲酸和作为二胺组分的对苯二胺和对二氨基二苯醚(4，4’-氧代双苯胺)作为结构单元(JP-A-09-328544)。提出了一种聚酰亚胺延伸膜，所述酰亚胺延伸膜是使用作为芳族四羧酸组分的联苯四羧酸二酐和/或均苯四酸二酐和作为芳族二胺组分的对苯二胺和/或二氨基二苯醚，通过聚合·脱水获得的(JP-A-09-188763)。