配線基板用銅箔的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種配線基板用銅箱。
【背景技術(shù)】
[0002] 柔性配線基板（FPC)是通過將聚酰亞胺與銅箱接合而形成FCCL(柔性覆銅板； Flexible Copper Clad Laminates)后，在FCCL的銅箱面上印刷布線圖案(抗蝕劑涂布工 序），以及蝕刻去除不需要的銅箱（蝕刻工序)而制成。進(jìn)而可根據(jù)需要，經(jīng)由通過軟蝕刻使 銅箱實(shí)現(xiàn)薄型化，或利用鉆孔器進(jìn)行開孔加工-填孔電鍍等工序制成產(chǎn)品。
[0003] FCCL的制造方法包括兩種，即澆鑄法與層壓法。
[0004] 澆鑄法是在作為支撐體的銅箱上涂布聚酰亞胺前驅(qū)體即聚酰胺酸，并以130°C左 右的溫度進(jìn)行干燥以揮發(fā)溶劑，重復(fù)這樣的工序多次，使銅箱表面在該過程中均勻地涂布， 并以聚酰亞胺的硬化溫度、300°C以上的高溫進(jìn)行加熱處理，使銅箱與聚酰亞胺接合。
[0005] 層壓法是以具有熱塑性聚酰亞胺層的聚酰亞胺薄膜作為接合層，并在其上以輥壓 層壓法壓接銅箱，以硬化溫度進(jìn)行加熱處理，由此，使銅箱與聚酰亞胺薄膜接合。
[0006] 近年來，從降低成本及制造穩(wěn)定性的觀點(diǎn)考慮，在卷繞卷狀銅箱的同時(shí)連續(xù)處理 一系列工序的卷對(duì)卷制造逐漸成為主流。以卷對(duì)卷的饒鑄法制造 FCCL時(shí)，即在銅箱被施加 張力的狀態(tài)下，通過多次過程涂布工序與干燥工序后，使用硬化爐以高溫進(jìn)行加熱。
[0007] 此時(shí)，銅箱上施加有輥張力等機(jī)械外力以及干燥工序所產(chǎn)生的熱變化。由于該機(jī) 械外力和加熱，生產(chǎn)線中銅箱會(huì)產(chǎn)生皺褶或斷裂。
[0008] 尤其是卷對(duì)卷工序中，如果是機(jī)械特性相同的銅箱，則厚度越薄，越易產(chǎn)生皺褶或 斷裂。另一方面，隨著圖案精細(xì)化及電路厚度的薄型化，軟蝕刻亦不斷簡(jiǎn)化，故柔性配線基 板所使用的銅箱厚度存在變薄的趨勢(shì)。目前FCCL或FPC中所使用的銅箱厚度主要為18μπι以 下，厚度為9μηι或6μηι的較薄者也逐漸為人們所使用。
[0009] 另外，伴隨薄型顯示器及智能手機(jī)的普及，配線板的折疊貼裝所要求的水平較高， 作為FPC基板要求具有一定的彎折性。另外，在折疊式移動(dòng)電話的驅(qū)動(dòng)部這樣要求反復(fù)彎折 的用途中，需要更高的可撓性。
[0010]如此，作為FPC用銅箱所要求的特性為，即便為18μπι以下的薄箱，在卷對(duì)卷搬運(yùn)中 也不會(huì)產(chǎn)生斷裂或皺褶，且以聚酰亞胺硬化溫度進(jìn)行加熱處理后可充分軟化，發(fā)揮高彎折 性及可撓性。
[0011]以往，在FPC用途中僅對(duì)可撓性作出要求，故一直使用在聚酰亞胺硬化溫度300°C 以上進(jìn)行加熱的情況下強(qiáng)度非常低的銅箱。例如，專利文獻(xiàn)1中公開了一種在300°C加熱處 理后具有270MPa以下的低強(qiáng)度的銅箱。但是，該發(fā)明的銅箱在常態(tài)下強(qiáng)度也較低，為350MPa 以下，因此在卷對(duì)卷搬運(yùn)中易產(chǎn)生斷裂或皺褶。
[0012]另一方面，在作為鋰離子電池的負(fù)極集電體等要求高強(qiáng)度的用途中，使用能夠承 受卷對(duì)卷搬運(yùn)的常態(tài)下具有高強(qiáng)度的銅箱。例如，專利文獻(xiàn)2中公開了一種常態(tài)下具有 450MPa以上的強(qiáng)度的電解銅箱的制造方法。然而，基于該發(fā)明制造的銅箱在低于預(yù)干燥溫 度約130度左右的溫度下加熱會(huì)軟化，且強(qiáng)度降低，故不適用于澆鑄法的卷對(duì)卷制造。
[0013] 另外，專利文獻(xiàn)3中公開了一種銅箱，其抗拉強(qiáng)度在常態(tài)下為650MPa以上，以300°C 加熱后具有450MPa以上的高強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。然而，由于其在300°C下熱穩(wěn)定性優(yōu)異，故在 聚酰亞胺硬化溫度下無法充分軟化，無法滿足FPC用途所要求的高可撓性。
[0014] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0015] 專利文獻(xiàn)
[0016] 專利文獻(xiàn)1:日本專利第4712759號(hào)公報(bào)（日本專利公開2008-013847號(hào)公報(bào)）
[0017] 專利文獻(xiàn)2:日本專利第4349690號(hào)公報(bào)（日本專利公開2001-11684號(hào)公報(bào)）
[0018] 專利文獻(xiàn)3:日本專利公開2013-28848號(hào)公報(bào)
[0019] 專利文獻(xiàn)4:日本專利公開平成9-306504號(hào)公報(bào)
[0020] 專利文獻(xiàn)5:日本專利公開2013-28848號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021] (一)要解決的技術(shù)問題
[0022] 本發(fā)明提供一種銅箱，其是FCCL或FPC等配線基板（以下簡(jiǎn)稱為配線基板）用銅箱 所要求的厚度為18μπι以下的薄箱，在卷對(duì)卷搬運(yùn)中不會(huì)產(chǎn)生斷裂或皺褶，以聚酰亞胺硬化 溫度進(jìn)行加熱處理后可充分軟化，發(fā)揮高彎折性和可撓性。
[0023](二)技術(shù)方案
[0024] 本發(fā)明的配線基板用銅箱特征在于，其是由銅或包含銅的合金組成的厚度為18μπι 以下的配線基板用銅箱，在加熱處理溫度400°C以下的區(qū)域內(nèi)，式（1)所表示的抗拉強(qiáng)度的 斜率S最大時(shí)的溫度Tmax為150°C以上、370°C以下，此時(shí)斜率S為0.8以上，并且以溫度Tmax 加熱處理1小時(shí)后的抗拉強(qiáng)度為常態(tài)的80%以下，
[0025] S=(Ts(T-50)-Ts(T))/50 (1)，
[0026] 其中，Ts⑴是以T°C加熱處理1小時(shí)后常溫下的抗拉強(qiáng)度。
[0027]另外，優(yōu)選地，在加熱處理溫度400°C以下的區(qū)域內(nèi)，上述式（1)所表示的抗拉強(qiáng)度 的斜率S最大時(shí)的溫度Tmax為180°C以上、310°C以下。
[0028]此外，優(yōu)選地，在加熱處理溫度400°C以下的區(qū)域內(nèi)，以上述式（1)所表示的抗拉強(qiáng) 度的斜率S最大時(shí)的溫度Tmax加熱處理1小時(shí)后的抗拉強(qiáng)度為常態(tài)的70%以下。
[0029]優(yōu)選地，本發(fā)明的配線基板用銅箱的常態(tài)的抗拉強(qiáng)度為500MPa以上、750MPa以下。 [0030]另外，優(yōu)選地，本發(fā)明的配線基板用銅箱以加熱處理溫度300°C加熱處理1小時(shí)后 的抗拉強(qiáng)度為450MPa以下。
[0031] 本發(fā)明的配線基板用銅箱優(yōu)選為電解銅箱。
[0032] 優(yōu)選地，本發(fā)明的配線基板用銅箱在上述銅箱的至少粘貼有薄膜的面上，根據(jù)需 要設(shè)置粗化粒子層，再在其上設(shè)置以耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性、防銹為目的的金屬表面處理 層。
[0033] 優(yōu)選地，上述金屬表面處理層是將硅（Si)、鉻（Cr)、鐵(Fe)、鈷（Co)、鎳(Ni)、銅 (Cu)、鋅(Zn)、鉬(Mo)、錫(Sn)或這些合金中的至少一種設(shè)置于上述銅箱表面或上述粗化粒 子層上。
[0034](三)有益效果
[0035] 本發(fā)明的銅箱作為FCCL或FPC用銅箱，即便為厚度18μπι以下的薄箱，在卷對(duì)卷搬運(yùn) 中也不會(huì)產(chǎn)生斷裂或皺褶，且以聚酰亞胺硬化溫度進(jìn)行加熱處理后可充分軟化、發(fā)揮高彎 折性及可撓性。
【附圖說明】
[0036] 圖1是表示銅箱抗拉強(qiáng)度與加熱溫度的關(guān)系的圖表。
【具體實(shí)施方式】 [0037]銅箱的形態(tài)：
[0038] 使銅箱厚度為18μπι以下的原因在于，配線基板用銅箱所要求的厚度為18μπι以下， 此外厚度為18μπι以上時(shí)，卷對(duì)卷搬運(yùn)中不會(huì)產(chǎn)生皺褶問題。
[0039] 為確保卷對(duì)卷搬運(yùn)時(shí)不產(chǎn)生皺褶或斷裂，制成覆銅層壓板(薄膜)時(shí)發(fā)揮優(yōu)異的可 撓性，期望銅箱的加熱軟化溫度介于聚酰亞胺的預(yù)干燥溫度與硬化溫度之間。聚酰亞胺的 預(yù)干燥溫度一般為130°C左右。然而，一般銅箱在該溫度下已發(fā)生軟化，故需要提高軟化溫 度。另一方面，聚酰亞胺的硬化溫度為300°C以上、400°C以下，期望以該溫度軟化銅箱。
[0040] 也就是說，要求銅箱在130°C下不軟化，在130°C以上、400°C以下的范圍內(nèi)發(fā)生軟 化。本發(fā)明的發(fā)明人等基于上述前提，深入研究發(fā)現(xiàn)，在表示加熱溫度與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系的 圖1的圖表中，如果式(1)所表示的抗拉強(qiáng)度的斜率S為0.8以上，最大時(shí)的溫度Tmax為150°C 以上、370°C以下，則可獲得滿足上述前提條件的銅箱。另外，還獲得如下認(rèn)知:如果式（1)所 表示的抗拉強(qiáng)度的斜率S最大時(shí)的溫度Tmax為180°C以上、310°C以下，則可對(duì)應(yīng)更廣的預(yù)干 燥、硬化溫度。
[0041] S=(Ts(T-50)-Ts(T))/50 (1)
[0042] 其中，Ts(T)是以T°C加熱處理1小時(shí)后的抗拉強(qiáng)度。
[0043] 本發(fā)明中，在表示加熱溫度與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系的圖1的圖表中，使式（1)所表示的 抗拉強(qiáng)度的斜率S為0.8以上的原因在于，0.8以下的銅箱沒有明確的軟化溫度，因加熱而抗 拉強(qiáng)度不會(huì)降低，即可撓性不會(huì)提高，無法滿足配線基板用銅箱所要求的高可撓性。
[0044] 如果在溫度T下式（1)所表示的抗拉強(qiáng)度的斜率S為0.8以上且以溫度T加熱處理1 小時(shí)后抗拉強(qiáng)度為常態(tài)的80%以下，則以聚酰亞胺硬化溫度加熱后銅箱的強(qiáng)度充分降低， 可滿足原本柔性基板用途所要求的最低限度的彎折性及可撓性。以溫度T加熱處理1小時(shí)后 抗拉強(qiáng)度更優(yōu)選為70%以下。由于彎折性及可撓性提高，因此也能應(yīng)用于如折疊式移動(dòng)電 話的活動(dòng)部等需要反復(fù)彎折的用途。
[0045] 常態(tài)(將在20°C以上、50°C以下的大氣壓下制造后保留1周以上，事先未進(jìn)行加熱 處理等的產(chǎn)品在常溫（=室溫、25°C左右）、大氣壓下測(cè)定時(shí)稱為常態(tài)。）的抗拉強(qiáng)度優(yōu)選