JP2016132744A - Polyimide film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、寸法安定性に優れ、ファインピッチ回路用基板、特にフィルム幅方向に狭ピッチに配線されるセミアディティブ法を用いたCOF(Chip on Film、チップオンフィルム)に好適なポリイミドフィルム及びそれを基材とした銅張積層体、さらに該銅張積層体の銅層をエッチングすることによりポリイミドフィルム上に配線回路を形成したCOF用基板に関するものである。 The present invention is a polyimide film suitable for COF (Chip on Film, chip-on-film) using a semi-additive method that has excellent dimensional stability and is fine pitch circuit substrate, in particular, a narrow pitch wiring in the film width direction. Further, the present invention relates to a COF substrate in which a wiring circuit is formed on a polyimide film by etching a copper-clad laminate having a base material as a base material, and further etching a copper layer of the copper-clad laminate.
フレキシブルプリント基板(FPC)や半導体パッケージの高繊細化に伴い、それらに用いられるポリイミドフィルムへの要求事項も多くなっており、例えば、金属とのり合わせによる寸法変化やカールを小さくすること、ハンドリング性の高いこと等が挙げられ、ポリイミドフィルムの物性として金属並の熱膨張係数を有すること及び高弾性率であること、さらには吸水による寸法変化の小さいことが要求され、それに応じたポリイミドフィルムが開発されてきた。 As flexible printed circuit boards (FPCs) and semiconductor packages become more sophisticated, there are increasing requirements for polyimide films used in them, for example, reducing dimensional changes and curling due to bonding with metal, and handling properties. The polyimide film properties are required to have a coefficient of thermal expansion comparable to that of a metal, to have a high elastic modulus, and to have a small dimensional change due to water absorption. It has been.
例えば、弾性率を高めるためパラフェニレンジアミンを使用したポリイミドフィルムの例が知られている(特許文献1、2、3)。また、高弾性を保持しつつ吸水による寸法変化を低減させるためパラフェニレンジアミンに加えビフェニルテトラカルボン酸二無水物を使用したポリイミドフィルムの例が知られている(特許文献4、5)。 For example, examples of polyimide films using paraphenylenediamine to increase the elastic modulus are known (Patent Documents 1, 2, and 3). Moreover, in order to reduce the dimensional change by water absorption, maintaining the high elasticity, the example of the polyimide film which uses biphenyltetracarboxylic dianhydride in addition to paraphenylenediamine is known (patent documents 4 and 5).
さらに、金属との貼り合わせ工程での寸法変化を抑えるため、フィルムの機械搬送方向(以下MDともいう)の熱膨張係数をフィルムの幅方向(以下、TDともいう)の熱膨張係数よりも小さく設定し異方性を持たせたポリイミドフィルムの例が知られている。これは、通常のFPC製造工程では金属との貼り合わせをロールトゥロールで加熱して行うラミネーション方式が採用されており、この工程でのフィルムのMDにテンションがかかって伸びが生じ、一方、TDには縮みが生じる現象を相殺することを目的としている(特許文献6)。 Furthermore, in order to suppress the dimensional change in the bonding process with the metal, the thermal expansion coefficient in the machine transport direction (hereinafter also referred to as MD) of the film is smaller than the thermal expansion coefficient in the width direction of the film (hereinafter also referred to as TD). Examples of polyimide films that are set and have anisotropy are known. In the normal FPC manufacturing process, a lamination method is used in which bonding with metal is performed by heating with roll-to-roll, and the MD of the film in this process is stretched due to tension, while TD Is intended to cancel the phenomenon of shrinkage (Patent Document 6).
ところで、近年、配線の微細化への対応で、銅積層体としては接着剤を用いない2層タイプ(ポリイミドフィルム上に銅層を直接形成させたもの)が採用されている。この2層タイプの銅張積層体の製造方法としては、フィルム上へのめっき法により銅層を形成させる方法、銅箔上にポリアミック酸をキャストした後イミド化させる方法があるが、いずれもラミネーション方式のような熱圧着によるものではないため、フィルムのMDの熱膨張係数をTDの熱膨張係数より小さくする必要は無くなっている。
特に、2層タイプで主流をしめるCOF用途では、フィルムのTDに狭ピッチで配線されるパターンが一般的であるが、フィルムのTDの熱膨張係数が大きいとチップ実装ボンディング時等で配線間の寸法変化が大きくなり、ファインピッチ化要求への対応が困難であった。特に、近年、配線パターンの形成方法として、絶縁基板上に予めシード層を形成しておき、フォトレジストを形成し、フォトレジスト層を選択露光及び現像処理することで配線状にパターニングし、これをめっきマスクとしてシード層上に無電解めっき或いは電解めっきにて配線を形成した後にフォトレジストを除去し、配線以外の部分のシード層をエッチング除去する工程からなるセミアディティブ法を用いたCOFが採用され始めており、任意の導体厚で、矩形のパターンが得られるため、従来の配線パターン形成法であるサブトラクティブ法に比べてパターンの微細化が容易であり、ファインピッチ化がよりいっそう加速してきている(特許文献7)。これに対応するにはフィルムの熱膨張係数をシリコンに近似させるほどに小さくさせるのが理想であるが、銅との熱膨張差異が生じるのでチップ実装のボンディング時をはじめとする加熱される工程によりひずみが生じるという問題がある。
By the way, in recent years, in response to the miniaturization of wiring, a two-layer type (in which a copper layer is directly formed on a polyimide film) that does not use an adhesive has been adopted as a copper laminate. As a manufacturing method of this two-layer type copper clad laminate, there are a method of forming a copper layer by a plating method on a film and a method of imidizing after casting a polyamic acid on a copper foil, both of which are laminations. Since it is not based on thermocompression bonding as in the method, it is no longer necessary to make the thermal expansion coefficient of the MD of the film smaller than the thermal expansion coefficient of TD.
In particular, in the COF application, which is the mainstream in the two-layer type, a pattern that is wired at a narrow pitch on the TD of the film is common. The dimensional change has increased, making it difficult to meet the demand for fine pitch. In particular, in recent years, as a method for forming a wiring pattern, a seed layer is formed in advance on an insulating substrate, a photoresist is formed, and the photoresist layer is subjected to selective exposure and development treatment, and then patterned into a wiring shape. COF using a semi-additive method, which consists of the process of removing the photoresist after forming the wiring on the seed layer by electroless plating or electrolytic plating as the plating mask, and etching away the seed layer at portions other than the wiring, is adopted. Since a rectangular pattern can be obtained with an arbitrary conductor thickness, pattern miniaturization is easier than in the conventional subtractive method, which is a wiring pattern formation method, and fine pitching is further accelerated. (Patent Document 7). To cope with this, it is ideal to make the thermal expansion coefficient of the film as small as approximating that of silicon. There is a problem that distortion occurs.
本発明は、上述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果なされたものであり、フィルムTDの寸法変化を低減させることができる、セミアディティブ法を用いたCOF用などのファインピッチ回路用基板に好適なポリイミドフィルム及びそれを基材とした銅張積層体の提供を目的とするものである。 The present invention has been made as a result of studying the solution of the above-described problems in the prior art, and can reduce the dimensional change of the film TD, and can be used for a fine pitch circuit such as for COF using a semi-additive method. The object is to provide a polyimide film suitable for a substrate for use in a semiconductor and a copper-clad laminate using the polyimide film as a base material.
本発明は、以下の発明に関する。
[1]セミアディティブ法により、10〜40μmピッチの銅配線部分を含み、ICチップが搭載可能なように配線を形成してなるチップオンフィルムに用いられるポリイミドフィルムであって、前記ポリイミドフィルムが、芳香族ジアミン成分としてパラフェニレンジアミンを、酸無水物成分としてピロメリット酸二無水物及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を主原料として用いて構成されてなるものであり、かつ、該ポリイミドフィルム表面の突起が、平均粒子径が0.01〜1μmである無機粒子から形成され、かつ、島津製作所製TMA-50を使用し、測定範囲:50〜200℃、昇温速度:10℃/分の条件で測定したフィルムの機械搬送方向(MD)の熱膨張係数αMDが2.0ppm/℃以上10.0ppm/℃以下の範囲にあり、幅方向(TD)の熱膨張係数αTDが−2.0ppm/℃以上3.5ppm/℃以下の範囲にあり、|αMD|≧|αTD|×2.0の関係を満たすことを特徴とするポリイミドフィルム。
[2]パラフェニレンジアミンが、全芳香族ジアミン成分中において、少なくとも31モル%以上であることを特徴とする前記[1]に記載のポリイミドフィルム。
[3]フィルムの表面粗さRa、Rzがそれぞれ10nm以下、100nm以下の範囲にある前記[1]〜[2]のいずれか1項に記載のポリイミドフィルム。
[4]前記[1]〜[3]のいずれか1項に記載のポリイミドフィルムが用いられていることを特徴とする銅張積層体。
[5]前記[1]〜[4]のいずれか1項に記載のポリイミドフィルムが用いられ、積層体における銅層のピンホール数が30個/100cm2以下であることを特徴とする銅張積層体。
[6]前記[4]〜[5]のいずれか1項に記載の銅張積層体が用いられていることを特徴とするCOF用基板。
The present invention relates to the following inventions.
[1] A polyimide film used for a chip-on film including a copper wiring portion having a pitch of 10 to 40 μm by a semi-additive method and formed with a wiring so that an IC chip can be mounted. Consists of p-phenylenediamine as the aromatic diamine component, pyromellitic dianhydride and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride as the main ingredients. And the protrusions on the surface of the polyimide film are formed from inorganic particles having an average particle diameter of 0.01 to 1 μm, and using TMA-50 manufactured by Shimadzu Corporation, measurement range: 50 to 200 ° C., Rate of temperature increase: Thermal expansion coefficient α MD in the machine transport direction (MD) of the film measured at 10 ° C./min is 2.0 ppm / ° C. to 10.0 ppm / ° C. In the range, the coefficient of thermal expansion α TD in the width direction (TD) is in the range of −2.0 ppm / ° C. to 3.5 ppm / ° C., and the relationship of | α MD | ≧ | α TD | × 2.0 A polyimide film characterized by filling.
[2] The polyimide film as described in [1], wherein the paraphenylenediamine is at least 31 mol% or more in the wholly aromatic diamine component.
[3] The polyimide film according to any one of [1] to [2], wherein the surface roughness Ra and Rz of the film are in a range of 10 nm or less and 100 nm or less, respectively.
[4] A copper-clad laminate, wherein the polyimide film according to any one of [1] to [3] is used.
[5] A copper-clad, wherein the polyimide film according to any one of [1] to [4] is used, and the number of pinholes in the copper layer in the laminate is 30/100 cm 2 or less. Laminated body.
[6] A COF substrate, wherein the copper clad laminate according to any one of [4] to [5] is used.
本発明のポリイミドフィルムは、セミアディティブ法を用いたCOF製造工程での寸法変化の発生を効果的に抑制できる。また、本発明のポリイミドフィルムは、フィルムのTDへの配向を進ませることで、この方向の熱膨張係数を低く抑えることができ、加熱収縮率も低い。さらに、本発明のポリイミドフィルムは平均粒子径の小さなフィラーを用いることで、表面粗さが小さい。さらに、本発明のポリイミドフィルムを用いて製造した銅張積層体は、銅層のピンホールが少ないため、COF用基板用として有用である。 The polyimide film of the present invention can effectively suppress the occurrence of dimensional change in the COF manufacturing process using the semi-additive method. Moreover, the polyimide film of this invention can suppress the thermal expansion coefficient of this direction low by advancing the orientation to TD of a film, and its heat shrinkage rate is also low. Furthermore, the polyimide film of the present invention has a small surface roughness by using a filler having a small average particle diameter. Furthermore, since the copper clad laminate manufactured using the polyimide film of the present invention has few pinholes in the copper layer, it is useful for a substrate for COF.
本発明のポリイミドフィルムは、セミアディティブ法により、10〜40μmピッチの銅配線部分を含み、ICチップが搭載可能なように配線を形成してなるチップオンフィルムに用いられるポリイミドフィルムであって、前記ポリイミドフィルムが、芳香族ジアミン成分としてパラフェニレンジアミンを、酸無水物成分としてピロメリット酸二無水物及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を主原料として用いて構成されてなるものであり、かつ、該ポリイミドフィルム表面の突起が、平均粒子径が0.01〜1μmである無機粒子から形成され、かつ、島津製作所製TMA-50を使用し、測定範囲:50〜200℃、昇温速度:10℃/分の条件で測定したフィルムの機械搬送方向(MD)の熱膨張係数αMDが2.0ppm/℃以上10.0ppm/℃以下の範囲にあり、幅方向(TD)の熱膨張係数αTDが−2.0ppm/℃以上3.5ppm/℃以下の範囲にあり、|αMD|≧|αTD|×2.0の関係を満たすことを特徴とする。 The polyimide film of the present invention is a polyimide film used for a chip-on film comprising a copper wiring portion having a pitch of 10 to 40 μm and forming a wiring so that an IC chip can be mounted by a semi-additive method, The polyimide film is composed of paraphenylenediamine as an aromatic diamine component, pyromellitic dianhydride and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride as main ingredients. The protrusions on the surface of the polyimide film are formed from inorganic particles having an average particle diameter of 0.01 to 1 μm, and a TMA-50 manufactured by Shimadzu Corporation is used. Measurement range: 50 ˜200 ° C., temperature rising rate: film thermal expansion coefficient α MD of 2.0 ppm / ° C. in the machine transport direction (MD) measured at 10 ° C./min. In the range of 10.0 ppm / ° C. or less, the coefficient of thermal expansion α TD in the width direction (TD) is in the range of −2.0 ppm / ° C. to 3.5 ppm / ° C., and | α MD | ≧ | α TD It satisfies the relationship of | × 2.0.
本発明のポリイミドフィルムの機械搬送方向(MD)の熱膨張係数αMDは、通常2.0ppm/℃以上10.0ppm/℃以下の範囲であり、3.0ppm/℃以上9.5ppm/℃以下の範囲がより好ましく、3.5ppm/℃以上9.0ppm/℃以下の範囲がさらに好ましく、4.0ppm/℃以上8.5ppm/℃以下の範囲が特に好ましい。 The thermal expansion coefficient α MD in the machine transport direction (MD) of the polyimide film of the present invention is usually in the range of 2.0 ppm / ° C. to 10.0 ppm / ° C., and 3.0 ppm / ° C. to 9.5 ppm / ° C. The range of 3.5 ppm / ° C. to 9.0 ppm / ° C. is more preferable, and the range of 4.0 ppm / ° C. to 8.5 ppm / ° C. is particularly preferable.
本発明のポリイミドフィルムの幅方向(TD)の熱膨張係数αTDは、通常−2.0ppm/℃以上3.5ppm/℃以下の範囲にあり、COF用として特に好適である点から、−1.5ppm/℃以上3.0ppm/℃以下の範囲がより好ましく、−1.0ppm/℃以上2.5ppm/℃以下の範囲がさらに好ましく、−0.5ppm/℃以上2.0ppm/℃以下の範囲が特に好ましい。前記範囲を下回ると、強度(例えば、引張伸度等)が劣り、得られるフィルムが割れやすくなるため、好ましくない。αTDを前記範囲内とし、本発明の各構成要素と組み合わせることにより、COF用として、ポリイミドフィルムが接着する相手を問わず(例えば、フィルムが接着する相手が金属(例えば、銅)であっても、ガラスであっても)優れた寸法安定性を有するので、金属やガラス等とポリイミドフィルムを貼り合わせる際のフィルム側の寸法変化の影響を小さく抑えることができ、高繊細のCOF回路基板を設計することが可能である。 The thermal expansion coefficient α TD in the width direction (TD) of the polyimide film of the present invention is usually in the range of −2.0 ppm / ° C. to 3.5 ppm / ° C., and is particularly suitable for COF use. More preferably, the range is from 5 ppm / ° C. to 3.0 ppm / ° C., more preferably from −1.0 ppm / ° C. to 2.5 ppm / ° C., and from −0.5 ppm / ° C. to 2.0 ppm / ° C. A range is particularly preferred. If it is below the above range, the strength (for example, tensile elongation, etc.) is inferior and the resulting film tends to break, which is not preferable. By setting α TD within the above range and combining with each component of the present invention, for COF, regardless of the partner to which the polyimide film adheres (for example, the partner to which the film adheres is a metal (eg, copper) (Even for glass), it has excellent dimensional stability, so that the influence of dimensional change on the film side when a polyimide film is bonded to a metal or glass can be kept small, and a high-definition COF circuit board can be obtained. It is possible to design.
本発明における熱膨張係数αMD及びαTDの測定条件は、島津製作所製TMA−50を使用し、測定温度範囲:50〜200℃、昇温速度:10℃/分の条件で測定した値である。 The measurement conditions of the thermal expansion coefficients α MD and α TD in the present invention are TMA-50 manufactured by Shimadzu Corporation, measured at a measurement temperature range of 50 to 200 ° C., and a temperature increase rate of 10 ° C./min. is there.
本発明のポリイミドフィルムは、前記αMDと前記αTDについて、通常、|αMD|≧|αTD|×2.0の関係を満たし、好ましくは|αMD|≧|αTD|×2.5の関係を満たし、より好ましくは|αMD|≧|αTD|×2.8の関係を満たし、さらに好ましくは|αMD|≧|αTD|×3.0以上の関係を満たす。また、特に限定されないが、|αMD|≦|αTD|×50.0の関係を満たすものが好ましく、|αMD|≦|αTD|×30.0の関係を満たすものがより好ましく、|αMD|≦|αTD|×20.0の関係を満たすものがさらに好ましい。従来はポリイミドフィルムと貼り合わせる金属(例えば、銅)との熱膨張係数が相違すると、熱膨張係数の差に起因する熱応力の問題が大きく、ポリイミドフィルムと金属の貼り合わせによって得られる積層体の熱による寸法変化が問題となっていたが、αMDとαTDが前記範囲内にあり、前記式の関係を満たすことによって、ポリイミドフィルムを金属(例えば、銅)と貼り合わせた際に、その金属(例えば、銅の熱膨張係数は17ppm/℃)の熱膨張係数とポリイミドフィルムの熱膨張係数が相違しても、ポリイミドフィルムと金属の貼り合わせによって得られる積層体の熱による寸法安定性が問題とならない。 The polyimide film of the present invention usually satisfies the relationship of | α MD | ≧ | α TD | × 2.0 for α MD and α TD , preferably | α MD | ≧ | α TD | × 2. 5, more preferably | α MD | ≧ | α TD | × 2.8, and more preferably | α MD | ≧ | α TD | × 3.0 or more. Also, although not particularly limited, those satisfying the relationship of | α MD | ≦ | α TD | × 50.0 are preferable, those satisfying the relationship of | α MD | ≦ | α TD | × 30.0 are more preferable, It is more preferable to satisfy the relationship of | α MD | ≦ | α TD | × 20.0. Conventionally, if the thermal expansion coefficient of the polyimide film and the metal to be bonded (for example, copper) is different, the problem of thermal stress due to the difference in the thermal expansion coefficient is large, and the laminate obtained by bonding the polyimide film and the metal Although dimensional change due to heat has been a problem, when α MD and α TD are within the above range and satisfy the relationship of the above formula, when the polyimide film is bonded to a metal (for example, copper), Even if the thermal expansion coefficient of a metal (for example, the thermal expansion coefficient of copper is 17 ppm / ° C.) and the thermal expansion coefficient of a polyimide film are different, the dimensional stability due to heat of the laminate obtained by bonding the polyimide film and the metal is high. It doesn't matter.
本発明のポリイミドフィルムに用いられる無機粒子としては、平均粒子径が0.01〜1μmであるものであれば特に限定されず、例えば、平均粒子径がこの範囲であるシリカ粒子等が挙げられる。該平均粒子径は、好ましくは0.05〜0.2μmである。また、該平均粒子径の測定方法は、特に限定されず、従来公知の標準的方法のいずれか一つの測定方法に従ってよい。該測定方法は、例えば、JIS Z8830に従った方法等が挙げられる。 The inorganic particles used in the polyimide film of the present invention are not particularly limited as long as the average particle diameter is 0.01 to 1 μm, and examples thereof include silica particles having an average particle diameter in this range. The average particle diameter is preferably 0.05 to 0.2 μm. Moreover, the measuring method of this average particle diameter is not specifically limited, You may follow the measuring method of any one of the conventionally well-known standard methods. Examples of the measuring method include a method according to JIS Z8830.
本発明のポリイミドフィルムの表面粗さRaは、10nm以下が好ましく、5nm以下がより好ましい。また、本発明のポリイミドフィルムの表面粗さRzは、100nm以下が好ましく、50nm以下がより好ましい。尚、表面粗さは、後述の実施例に記載の方法を用いて測定した値である。 The surface roughness Ra of the polyimide film of the present invention is preferably 10 nm or less, and more preferably 5 nm or less. Further, the surface roughness Rz of the polyimide film of the present invention is preferably 100 nm or less, and more preferably 50 nm or less. The surface roughness is a value measured using the method described in Examples described later.
本発明のポリイミドフィルムの吸水率は、3.0%以下が好ましく、2.8%以下がより好ましい。尚、吸水率は、ポリイミドフィルムを蒸留水に48時間浸漬したのち取り出し、表面の水を素早く拭き取り、5mm×15mmの大きさにサンプルを切り出した後、フィルムを徐電機にかけたのち、島津製作所製の熱重量分析装置TG−50を用いて昇温速度10℃/分で200℃まで昇温し、加熱前の重量と加熱後の重量を測定し、その重量変化から下記式を用いて吸水率を計算した値である。
吸水率(%)={(加熱前の重量)−(加熱後の重量)}/(加熱後の重量)×100
The water absorption of the polyimide film of the present invention is preferably 3.0% or less, and more preferably 2.8% or less. The water absorption rate is obtained by immersing the polyimide film in distilled water for 48 hours, taking it out, quickly wiping off the water on the surface, cutting out the sample to a size of 5 mm x 15 mm, and then applying the film to Xu Denki. Using a thermogravimetric analyzer TG-50, the temperature was increased to 200 ° C. at a rate of temperature increase of 10 ° C./min, and the weight before heating and the weight after heating were measured. Is the calculated value.
Water absorption (%) = {(weight before heating) − (weight after heating)} / (weight after heating) × 100
本発明のポリイミドフィルムの引裂伝播抵抗は、特に限定されないが、TD配向のあるフィルムの走行性が良好である点から、引裂伝播抵抗がMDとTDで共に3.0N/mm以上のものが好ましく、5.0N/mm以上のものがより好ましい。引裂伝播抵抗は、エルメンドルフ引裂法に従った軽荷重引裂試験機を用いて測定した値である。その測定値は、フィルムが裂けていくときの抵抗を示していることから、厚み方向全体を勘案した引き裂かれにくさを示しており、大きいほどフィルムが裂けにくいことを意味し、走行性に優れる。 The tear propagation resistance of the polyimide film of the present invention is not particularly limited, but preferably has a tear propagation resistance of 3.0 N / mm or more for both MD and TD from the viewpoint of good running properties of a film with TD orientation. More preferably, 5.0 N / mm or more. The tear propagation resistance is a value measured using a light load tear tester according to the Elmendorf tear method. The measured value shows the resistance when the film is torn, so it shows the difficulty of tearing in consideration of the whole thickness direction, and the larger the value, the harder it is to tear, and the better the running performance .
本発明のポリイミドフィルムの寸法変化率は、0.01%未満が好ましく、0.008%以下がより好ましい。尚、寸法変化率は、後述の実施例に記載の方法を用いて測定された値である。 The dimensional change rate of the polyimide film of the present invention is preferably less than 0.01%, and more preferably 0.008% or less. The dimensional change rate is a value measured using the method described in Examples described later.
本発明のポリイミドフィルムを製造するに際しては、まず芳香族ジアミン成分と酸無水物成分とを有機溶媒中で重合させることにより、ポリアミック酸溶液を得る。 In producing the polyimide film of the present invention, first, an aromatic diamine component and an acid anhydride component are polymerized in an organic solvent to obtain a polyamic acid solution.
本発明のポリイミドフィルムは、前記芳香族ジアミン成分としてパラフェニレンジアミンを含む。芳香族ジアミン成分としてパラフェニレンジアミン以外ものを含んでいてもよく、パラフェニレンジアミン以外の芳香族ジアミン成分の具体例としては、メタフェニレンジアミン、ベンジジン、パラキシリレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、1,5−ジアミノナフタレン、3,3’−ジメトキシベンチジン、1,4−ビス(3メチル−5アミノフェニル)ベンゼン及びこれらのアミド形成性誘導体が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を混合して用いてもよい。芳香族ジアミン成分としては、パラフェニレンジアミンと、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとの組み合わせが好ましい。この中でフィルムの引張弾性率を高くする効果のある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のジアミン成分の量を調整し、得られるポリイミドフィルムの引張弾性率を6.0GPa以上にすることが、搬送性も良くなるので好ましい。 The polyimide film of the present invention contains paraphenylenediamine as the aromatic diamine component. The aromatic diamine component may contain other than p-phenylenediamine, and specific examples of the aromatic diamine component other than p-phenylenediamine include metaphenylenediamine, benzidine, p-xylylenediamine, 4,4'-diaminodiphenyl ether. 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, 1,5-diaminonaphthalene, 3, Examples include 3'-dimethoxybenzidine, 1,4-bis (3methyl-5aminophenyl) benzene, and amide-forming derivatives thereof. These may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them. As the aromatic diamine component, a combination of paraphenylenediamine and 4,4'-diaminodiphenyl ether is preferable. In this, the amount of the diamine component of paraphenylenediamine and 4,4′-diaminodiphenyl ether, which has the effect of increasing the tensile modulus of the film, is adjusted, and the resulting polyimide film has a tensile modulus of 6.0 GPa or more. However, it is preferable because the transportability is improved.
また、本発明のポリイミドフィルムは、酸無水物成分としてピロメリット酸二無水物及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を含む。酸無水物成分としてピロメリット酸二無水物及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物以外のものを含んでいてもよく、ピロメリット酸二無水物及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物以外の酸無水物成分の具体例としては、2,3’,3,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル、ピリジン−2,3,5,6−テトラカルボン酸及びこれらのアミド形成性誘導体等の芳香族テトラカルボン酸無水物成分が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 The polyimide film of the present invention contains pyromellitic dianhydride and 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride as the acid anhydride component. The acid anhydride component may contain other than pyromellitic dianhydride and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride and 3,3 ′ Specific examples of the acid anhydride component other than, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride include 2,3 ′, 3,4′-biphenyltetracarboxylic acid, 3,3 ′, 4,4′- Benzophenone tetracarboxylic acid, 2,3,6,7-naphthalene tetracarboxylic acid, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether, pyridine-2,3,5,6-tetracarboxylic acid and their Aromatic tetracarboxylic anhydride components such as amide-forming derivatives can be mentioned. These may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them.
前記した芳香族ジアミン成分におけるパラフェニレンジアミンの配合割合(モル比)は、前記範囲の熱膨張係数を得るとともに、フィルムに適切な強度を与え、走行性不良を防ぐ点から、全芳香族ジアミン成分中において、少なくとも31モル%以上が好ましく、33モル%以上がより好ましく、35モル%以上がさらに好ましい。
前記した酸無水物成分における配合割合(モル比)としては、本発明の効果を妨げない限り特に限定されないが、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物の含有量は、全無水物成分中において、15モル%以上が好ましく、20モル%以上がより好ましく、25モル%以上がさらに好ましい。
ポリイミドフィルムがこれらの芳香族ジアミン成分と酸無水物成分とからなるポリアミック酸から製造される場合、ポリイミドフィルムの熱膨張係数を、フィルムの機械搬送方向(MD)、幅方向(TD)共に前記範囲に容易に調整することができるため、好ましい。
The blending ratio (molar ratio) of paraphenylenediamine in the aromatic diamine component described above is a wholly aromatic diamine component from the viewpoint of obtaining a thermal expansion coefficient in the above range, giving an appropriate strength to the film, and preventing poor running properties. Among these, at least 31 mol% or more is preferable, 33 mol% or more is more preferable, and 35 mol% or more is more preferable.
The blending ratio (molar ratio) in the acid anhydride component is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not hindered, but the content of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride is In the total anhydride component, 15 mol% or more is preferable, 20 mol% or more is more preferable, and 25 mol% or more is more preferable.
When a polyimide film is produced from a polyamic acid composed of these aromatic diamine components and acid anhydride components, the thermal expansion coefficient of the polyimide film is within the above range in both the machine transport direction (MD) and the width direction (TD) of the film. It is preferable because it can be easily adjusted.
また、本発明において、ポリアミック酸溶液の形成に使用される有機溶媒の具体例としては、例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド等のホルムアミド系溶媒、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド等のアセトアミド系溶媒、N−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン等のピロリドン系溶媒、フェノール、o−,m−,又はp−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノール、カテコール等のフェノール系溶媒又はヘキサメチルホスホルアミド、γ−ブチロラクトン等の非プロトン性極性溶媒を挙げることができ、これらを単独又は2種以上を使用した混合物として用いるのが望ましいが、さらにはキシレン、トルエン等の芳香族炭化水素の使用も可能である。 In the present invention, specific examples of the organic solvent used for forming the polyamic acid solution include sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide and diethyl sulfoxide, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide and the like. Formamide solvents, N, N-dimethylacetamide, acetamide solvents such as N, N-diethylacetamide, pyrrolidone solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone and N-vinyl-2-pyrrolidone, phenol, o-, Examples thereof include phenolic solvents such as m- or p-cresol, xylenol, halogenated phenol and catechol, and aprotic polar solvents such as hexamethylphosphoramide and γ-butyrolactone. These may be used alone or in combination of two or more. It is desirable to use as a mixture using And further can be xylene, the use of aromatic hydrocarbons such as toluene.
重合方法は、公知のいずれの方法で行ってもよく、例えば
(1)先に芳香族ジアミン成分全量を溶媒中に入れ、その後、酸無水物成分を芳香族ジアミン成分全量と当量(等モル)になるように加えて重合する方法。
(2)先に酸無水物成分全量を溶媒中に入れ、その後、芳香族ジアミン成分を酸無水物成分と当量になるように加えて重合する方法。
(3)一方の芳香族ジアミン成分(a1)を溶媒中に入れた後、反応成分に対して一方の酸無水物成分(b1)が95〜105モル%となる比率で反応に必要な時間混合した後、もう一方の芳香族ジアミン成分(a2)を添加し、続いて、もう一方の酸無水物成分(b2)を全芳香族ジアミン成分と全酸無水物成分とがほぼ当量になるように添加して重合する方法。
(4)一方の酸無水物成分(b1)を溶媒中に入れた後、反応成分に対して一方の芳香族ジアミン成分(a1)が95〜105モル%となる比率で反応に必要な時間混合した後、もう一方の酸無水物成分(b2)を添加し、続いてもう一方の芳香族ジアミン成分(a2)を全芳香族ジアミン成分と全酸無水物成分とがほぼ当量になるように添加して重合する方法。
(5)溶媒中で一方の芳香族ジアミン成分と酸無水物成分をどちらかが過剰になるよう反応させてポリアミック酸溶液(A)を調整し、別の溶媒中でもう一方の芳香族ジアミン成分と酸無水物成分をどちらかが過剰になるよう反応させてポリアミック酸溶液(B)を調整する。こうして得られた各ポリアミック酸溶液(A)と(B)を混合し、重合を完結する方法。この時ポリアミック酸溶液(A)を調整するに際し芳香族ジアミン成分が過剰の場合、ポリアミック酸溶液(B)では酸無水物成分を過剰に、またポリアミック酸溶液(A)で酸無水物成分が過剰の場合、ポリアミック酸溶液(B)では芳香族ジアミン成分を過剰にし、ポリアミック酸溶液(A)と(B)を混ぜ合わせこれら反応に使用される全芳香族ジアミン成分と全酸無水物成分とがほぼ当量になるように調整する。なお、重合方法はこれらに限定されることはなく、その他公知の方法を用いてもよい。
The polymerization method may be carried out by any known method. For example, (1) First, the whole amount of the aromatic diamine component is put in a solvent, and then the acid anhydride component is equivalent to the total amount of the aromatic diamine component (equal mole). In addition to the polymerization method.
(2) A method in which the entire amount of the acid anhydride component is first put in a solvent, and then the aromatic diamine component is added so as to be equivalent to the acid anhydride component for polymerization.
(3) After putting one aromatic diamine component (a1) in a solvent, mixing for the time required for the reaction at a ratio of 95 to 105 mol% of one acid anhydride component (b1) with respect to the reaction component After that, the other aromatic diamine component (a2) is added, and then the other acid anhydride component (b2) is added so that the total aromatic diamine component and the total acid anhydride component are approximately equivalent. A method of adding and polymerizing.
(4) After putting one acid anhydride component (b1) in a solvent, mixing for a time required for the reaction at a ratio of 95 to 105 mol% of one aromatic diamine component (a1) with respect to the reaction component After that, the other acid anhydride component (b2) is added, and then the other aromatic diamine component (a2) is added so that the total aromatic diamine component and the total acid anhydride component are approximately equivalent. And then polymerize.
(5) A polyamic acid solution (A) is prepared by reacting one aromatic diamine component and an acid anhydride component in a solvent so that either one becomes excessive, and the other aromatic diamine component in another solvent. The polyamic acid solution (B) is prepared by reacting either of the acid anhydride component and the acid anhydride component in excess. A method in which the polyamic acid solutions (A) and (B) thus obtained are mixed to complete the polymerization. At this time, when adjusting the polyamic acid solution (A), if the aromatic diamine component is excessive, the polyamic acid solution (B) has excessive acid anhydride component, and the polyamic acid solution (A) has excessive acid anhydride component. In the case of the polyamic acid solution (B), the aromatic diamine component is excessive, the polyamic acid solutions (A) and (B) are mixed, and the total aromatic diamine component and total acid anhydride component used in these reactions are mixed. Adjust so that it is approximately equivalent. The polymerization method is not limited to these, and other known methods may be used.
こうして得られるポリアミック酸溶液は、通常5〜40重量%の固形分を含有し、好ましくは10〜30重量%の固形分を含有する。また、その粘度は、ブルックフィールド粘度計による測定値で通常10〜2000Pa・sであり、安定した送液のために、好ましくは100〜1000Pa・sである。また、有機溶媒溶液中のポリアミック酸は部分的にイミド化されていてもよい。 The polyamic acid solution thus obtained usually contains 5 to 40% by weight of solid content, and preferably contains 10 to 30% by weight of solid content. The viscosity is usually 10 to 2000 Pa · s as measured with a Brookfield viscometer, and preferably 100 to 1000 Pa · s for stable liquid feeding. Moreover, the polyamic acid in the organic solvent solution may be partially imidized.
次に、ポリイミドフィルムの製造方法について説明する。ポリイミドフィルムを製膜する方法としては、ポリアミック酸溶液をフィルム状にキャストし熱的に脱環化脱溶媒させてポリイミドフィルムを得る方法、及びポリアミック酸溶液に環化触媒及び脱水剤を混合し化学的に脱環化させてゲルフィルムを作製し、これを加熱脱溶媒することによりポリイミドフィルムを得る方法が挙げられるが、後者の方が得られるポリイミドフィルムの熱膨張係数を低く抑えることができるので好ましい。 Next, the manufacturing method of a polyimide film is demonstrated. As a method for forming a polyimide film, a polyamic acid solution is cast into a film and thermally decyclized and desolvated to obtain a polyimide film, and a polyamic acid solution is mixed with a cyclization catalyst and a dehydrating agent. The method of obtaining a polyimide film by preparing a gel film by decyclizing it and heating it to remove the solvent is mentioned, but the latter can keep the coefficient of thermal expansion of the resulting polyimide film low. preferable.
化学的に脱環化させる方法においては、まず前記ポリアミック酸溶液を調製する。なお、このポリアミック酸溶液は、必要に応じて、酸化チタン、シリカ、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸水素カルシウム及びポリイミドフィラー等の化学的に不活性な有機フィラーや無機フィラーを含有することができる。フィラーの含有量は、本発明の効果を妨げない限り特に限定されない。 In the method of chemically decyclizing, first, the polyamic acid solution is prepared. In addition, this polyamic acid solution can contain chemically inert organic fillers and inorganic fillers such as titanium oxide, silica, calcium carbonate, calcium phosphate, calcium hydrogen phosphate, and polyimide filler as necessary. The content of the filler is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not hindered.
ここで使用するポリアミック酸溶液は、予め重合したポリアミック酸溶液であっても、またフィラー粒子を含有させる際に順次重合したものであってもよい。 The polyamic acid solution used here may be a polyamic acid solution polymerized in advance, or may be polymerized sequentially when filler particles are contained.
前記ポリアミック酸溶液は、環化触媒(イミド化触媒)、脱水剤及びゲル化遅延剤等を含有することができる。 The polyamic acid solution may contain a cyclization catalyst (imidization catalyst), a dehydrating agent, a gelation retarder, and the like.
本発明で使用される環化触媒の具体例としては、トリメチルアミン、トリエチレンジアミン等の脂肪族第3級アミン、ジメチルアニリン等の芳香族第3級アミン、及びイソキノリン、ピリジン、ベータピコリン等の複素環第3級アミン等が挙げられるが、複素環式第3級アミンが好ましい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 Specific examples of the cyclization catalyst used in the present invention include aliphatic tertiary amines such as trimethylamine and triethylenediamine, aromatic tertiary amines such as dimethylaniline, and heterocyclic rings such as isoquinoline, pyridine and betapicoline. Although a tertiary amine etc. are mentioned, a heterocyclic tertiary amine is preferable. These may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them.
本発明で使用される脱水剤の具体例としては、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸等の脂肪族カルボン酸無水物、及び無水安息香酸等の芳香族カルボン酸無水物等が挙げられるが、無水酢酸及び/又は無水安息香酸が好ましい。ゲル化遅延剤としては、特に限定されず、アセチルアセトン等を使用することができる。 Specific examples of the dehydrating agent used in the present invention include aliphatic carboxylic acid anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride and butyric anhydride, and aromatic carboxylic acid anhydrides such as benzoic anhydride. Acetic anhydride and / or benzoic anhydride are preferred. It does not specifically limit as a gel retarder, Acetyl acetone etc. can be used.
ポリアミック酸溶液からポリイミドフィルムを製造する方法としては、前記環化触媒及び前記脱水剤を含有させたポリアミック酸溶液を、スリット付き口金から支持体上に流延してフィルム状に成型し、支持体上でイミド化を一部進行させて自己支持性を有するゲルフィルムとした後、支持体より剥離し、加熱乾燥/イミド化し、熱処理を行う方法が挙げられる。 As a method for producing a polyimide film from a polyamic acid solution, a polyamic acid solution containing the cyclization catalyst and the dehydrating agent is cast from a slit-attached base onto a support, and is molded into a film. Examples of the method include a method in which imidization is partially advanced to form a gel film having self-supporting property, and then peeled from the support, heat-dried / imidized, and heat-treated.
前記支持体とは、金属製の回転ドラムやエンドレスベルトであり、その温度は液体又は気体の熱媒により及び/又は電気ヒーター等の輻射熱により制御される。 The support is a metal rotating drum or endless belt, and its temperature is controlled by a liquid or gaseous heat medium and / or by radiant heat from an electric heater or the like.
前記ゲルフィルムは、支持体からの受熱及び/又は熱風や電気ヒーター等の熱源からの受熱により通常30〜200℃、好ましくは40〜150℃に加熱されて閉環反応し、遊離した有機溶媒等の揮発分を乾燥させることにより自己支持性を有するようになり、支持体から剥離される。 The gel film is usually heated to 30 to 200 ° C., preferably 40 to 150 ° C. by receiving heat from the support and / or receiving heat from a heat source such as hot air or an electric heater, and a ring-closing reaction is performed. By drying the volatile matter, it becomes self-supporting and is peeled off from the support.
前記支持体から剥離されたゲルフィルムは、特に限定されないが、通常回転ロールにより走行速度を規制しながら搬送方向に延伸されるのが好ましい。搬送方向への延伸は、140℃以下の温度で実施される。その延伸倍率(MDX)は、通常1.05〜1.9倍であり、好ましくは1.1〜1.6倍であり、さらに好ましくは1.1〜1.5倍である。搬送方向に延伸されたゲルフィルムは、テンター装置に導入され、テンタークリップに幅方向両端部を把持されて、テンタークリップと共に走行しながら、幅方法へ延伸される。幅方向への延伸は、200℃以上の温度で実施される。その延伸倍率(TDX)は、通常MDXの1.1〜1.5倍であり、好ましくは1.2〜1.45倍である。前記配合で得られたゲルフィルムに対して、この延伸倍率の組み合わせを実施することにより、フィルムTDに配向し、本発明の効果を有するフィルムを得ることができる。 Although the gel film peeled from the said support body is not specifically limited, It is preferable to extend | stretch in a conveyance direction, regulating a running speed with a normal rotating roll normally. The stretching in the transport direction is performed at a temperature of 140 ° C. or lower. The draw ratio (MDX) is usually 1.05 to 1.9 times, preferably 1.1 to 1.6 times, and more preferably 1.1 to 1.5 times. The gel film stretched in the conveying direction is introduced into a tenter device, and both ends in the width direction are gripped by the tenter clip, and stretched in the width method while running with the tenter clip. Stretching in the width direction is performed at a temperature of 200 ° C. or higher. The draw ratio (TDX) is usually 1.1 to 1.5 times that of MDX, preferably 1.2 to 1.45 times. By implementing this combination of draw ratios for the gel film obtained by the above blending, a film having the effects of the present invention can be obtained by being oriented in the film TD.
上記の乾燥ゾーンで乾燥したフィルムは、熱風、赤外ヒーター等で80〜300℃の温
度で15秒〜10分加熱される。次いで、熱風及び/又は電気ヒーター等により、250
〜500℃の温度で15秒から20分熱処理を行う。
The film dried in the drying zone is heated for 15 seconds to 10 minutes at a temperature of 80 to 300 ° C. with hot air, an infrared heater or the like. Then, hot air and / or electric heater, etc.
Heat treatment is performed at a temperature of ˜500 ° C. for 15 seconds to 20 minutes.
また、走行速度を調整しポリイミドフィルムの厚みを調整するが、ポリイミドフィルムの厚みとしては、製膜性の悪化を防ぐために、3〜250μmが好ましく、5〜150μmがより好ましい。 Moreover, although the running speed is adjusted and the thickness of the polyimide film is adjusted, the thickness of the polyimide film is preferably 3 to 250 μm, and more preferably 5 to 150 μm, in order to prevent deterioration of film forming properties.
このようにして得られたポリイミドフィルムに対して、さらにアニール処理を行うことが好ましい。そうすることによってフィルムの熱リラックスが起こり加熱収縮率を小さく抑えることができる。アニール処理の温度としては、特に限定されないが、200℃以上500℃以下が好ましく、200℃以上370℃以下がより好ましく、210℃以上350℃以下が特に好ましい。本発明ポリイミドフィルムの製法ではフィルムTDへの配向が強いため、その分この方向での加熱収縮率が高くなってしまいがちであるが、アニール処理からの熱リラックスにより、200℃での加熱収縮率を上記範囲内に抑えることができるので、より一層寸法精度が高くなり好ましい。具体的には、前記温度範囲に加熱された炉の中を、低張力下にてフィルムを走行させ、アニール処理を行うことが好ましい。炉の中でフィルムが滞留する時間が処理時間となるが、走行速度を変えることでコントロールすることになり、30秒〜5分の処理時間であることが好ましい。これより短いとフィルムに充分熱が伝わらず、また長いと過熱気味になり平面性を損なうので好ましくない。また走行時のフィルム張力は10〜50N/mが好ましく、さらには20〜30N/mが好ましい。この範囲よりも張力が低いとフィルムの走行性が悪くなり、また張力が高いと得られたフィルムの走行方向の熱収縮率が高くなるので好ましくない。 It is preferable to further anneal the polyimide film thus obtained. By doing so, thermal relaxation of the film occurs and the heat shrinkage rate can be kept small. The annealing temperature is not particularly limited, but is preferably 200 ° C. or higher and 500 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or higher and 370 ° C. or lower, and particularly preferably 210 ° C. or higher and 350 ° C. or lower. In the manufacturing method of the polyimide film of the present invention, since the orientation to the film TD is strong, the heat shrinkage rate in this direction tends to be high, but the heat shrinkage rate at 200 ° C. is caused by the thermal relaxation from the annealing treatment. Can be suppressed within the above range, which is preferable because the dimensional accuracy is further improved. Specifically, it is preferable to carry out the annealing treatment by running the film in a furnace heated to the above temperature range under low tension. The time during which the film stays in the furnace is the processing time, but it is controlled by changing the running speed, and the processing time is preferably 30 seconds to 5 minutes. If it is shorter than this, heat is not sufficiently transmitted to the film, and if it is longer, it becomes overheated and the flatness is impaired. The film tension during running is preferably 10 to 50 N / m, more preferably 20 to 30 N / m. When the tension is lower than this range, the running property of the film is deteriorated, and when the tension is high, the heat shrinkage rate in the running direction of the obtained film is increased, which is not preferable.
また、得られたポリイミドフィルムに接着性を持たせるため、常法を用いてフィルム表面にコロナ処理やプラズマ処理のような電気処理又はブラスト処理のような物理的処理を行ってもよい。プラズマ処理を行う場合の雰囲気の圧力は、特に限定されないが、通常13.3〜1330kPaの範囲であり、13.3〜133kPa(100〜1000Torr)の範囲が好ましく、80.0〜120kPa(600〜900Torr)の範囲がより好ましい。 Moreover, in order to give adhesiveness to the obtained polyimide film, the surface of the film may be subjected to physical treatment such as electrical treatment such as corona treatment or plasma treatment or blast treatment using a conventional method. The pressure of the atmosphere when performing the plasma treatment is not particularly limited, but is usually in the range of 13.3 to 1330 kPa, preferably in the range of 13.3 to 133 kPa (100 to 1000 Torr), and 80.0 to 120 kPa (600 to The range of 900 Torr is more preferable.
プラズマ処理を行う雰囲気は、不活性ガスを少なくとも20モル%以上含むものであり、不活性ガスを50モル%以上含有するものが好ましく、80モル%以上含有するものがより好ましく、90モル%以上含有するものが最も好ましい。前記不活性ガスは、He、Ar、Kr、Xe、Ne、Rn、N2及びこれらの2種以上の混合物を含む。特に好ましい不活性ガスはArである。さらに、前記不活性ガスに対して、酸素、空気、一酸化炭素、二酸化炭素、四塩化炭素、クロロホルム、水素、アンモニア、テトラフルオロメタン(カーボンテトラフルオリド)、トリクロロフルオロエタン、トリフルオロメタン等を混合してもよい。本発明のプラズマ処理の雰囲気として用いられる好ましい混合ガスの組み合わせは、アルゴン/酸素、アルゴン/アンモニア、アルゴン/ヘリウム/酸素、アルゴン/二酸化炭素、アルゴン/窒素/二酸化炭素、アルゴン/ヘリウム/窒素、アルゴン/ヘリウム/窒素/二酸化炭素、アルゴン/ヘリウム、ヘリウム/空気、アルゴン/ヘリウム/モノシラン、アルゴン/ヘリウム/ジシラン等が挙げられる。 The atmosphere in which the plasma treatment is performed contains at least 20 mol% of inert gas, preferably contains 50 mol% or more of inert gas, more preferably contains 80 mol% or more, and more than 90 mol%. What is contained is most preferable. The inert gas includes He, Ar, Kr, Xe, Ne, Rn, N 2 and a mixture of two or more thereof. A particularly preferred inert gas is Ar. Furthermore, oxygen, air, carbon monoxide, carbon dioxide, carbon tetrachloride, chloroform, hydrogen, ammonia, tetrafluoromethane (carbon tetrafluoride), trichlorofluoroethane, trifluoromethane, etc. are mixed with the inert gas. May be. Preferred mixed gas combinations used as the plasma treatment atmosphere of the present invention are argon / oxygen, argon / ammonia, argon / helium / oxygen, argon / carbon dioxide, argon / nitrogen / carbon dioxide, argon / helium / nitrogen, argon / Helium / nitrogen / carbon dioxide, argon / helium, helium / air, argon / helium / monosilane, argon / helium / disilane and the like.
プラズマ処理を施す際の処理電力密度は、特に限定されないが、200W・分/m2以上が好ましく、500W・分/m2以上がより好ましく、1000W・分/m2以上が最も好ましい。プラズマ処理を行うプラズマ照射時間は1秒〜10分が好ましい。プラズマ照射時間をこの範囲内に設定することによって、フィルムの劣化を伴うことなしに、プラズマ処理の効果を十分に発揮することができる。プラズマ処理のガス種類、ガス圧、処理密度は上記の条件に限定されず大気中で行われることもある。 Processing power density when a plasma treatment is not particularly limited, 200 W · min / m 2 or more preferably, 500 W · min / m 2 or more is more preferable, 1000W · min / m 2 or more is most preferred. The plasma irradiation time for performing the plasma treatment is preferably 1 second to 10 minutes. By setting the plasma irradiation time within this range, the effect of the plasma treatment can be sufficiently exhibited without accompanying film deterioration. The gas type, gas pressure, and treatment density of the plasma treatment are not limited to the above conditions, and may be performed in the atmosphere.
このようにして得られるポリイミドフィルムは、フィルムのTDへの配向を進ませることで、この方向の熱膨張係数を低く抑えることができ、さらに加熱収縮率も低い。また、平均粒子径の小さなフィラーを含有することにより表面粗さが小さいので、ファインピッチ回路用基板、特にフィルムのTDに狭ピッチに配線されるセミアディティブ法を用いたCOF用に好適である。 Thus, the polyimide film obtained can advance the orientation to TD of a film, can suppress the thermal expansion coefficient of this direction low, and also has a low heat shrinkage rate. Further, since the surface roughness is small by containing a filler having a small average particle diameter, it is suitable for a fine pitch circuit substrate, particularly for COF using a semi-additive method in which wiring is made narrowly on the TD of a film.
本発明は、上述した本発明のポリイミドフィルムが用いられている銅張積層体も含む。本発明の銅張積層体の製造方法は特に限定されず、従来公知の製造方法に従ってよい。例えば、ポリイミドフィルムの片面または両面に、真空蒸着またはスパッタ法等により形成したニッケルとクロムを主成分とする金属層の上に、電気めっき法により銅を主成分とする層を積層する方法を用いることができる。本発明の銅張積層体は、例えば、上記した本発明のポリイミドフィルムを基材とし、この上に厚みが1〜10μmの銅を、常法に従って形成させることで得られる。 The present invention also includes a copper clad laminate in which the above-described polyimide film of the present invention is used. The manufacturing method of the copper clad laminated body of this invention is not specifically limited, You may follow a conventionally well-known manufacturing method. For example, a method of laminating a layer mainly composed of copper by electroplating on a metal layer mainly composed of nickel and chromium formed by vacuum deposition or sputtering on one or both sides of a polyimide film is used. be able to. The copper clad laminate of the present invention can be obtained, for example, by using the above-described polyimide film of the present invention as a base material and forming copper having a thickness of 1 to 10 μm thereon according to a conventional method.
本発明の銅張積層体における銅層のピンホール数は、30個/100cm2以下が好ましく、20個/100cm2以下がより好ましく、10個/100cm2以下がさらに好ましい。尚、ピンホール数は、後述の実施例に記載の方法を用いて測定した値である。 Number of pin holes of the copper layer in the copper-clad laminate of the present invention is preferably from 30/100 cm 2 or less, more preferably 20/100 cm 2 or less, more preferably 10 pieces / 100 cm 2 or less. In addition, the number of pinholes is a value measured using a method described in Examples described later.
本発明は、上述した本発明の銅張積層体が用いられているCOF用基板も含む。
本発明のCOF用基板の製造方法は、セミアディティブ法を用いた方法であれば特に限定されず、公知の方法を用いることができる。
本発明において使用されるセミアディティブ法としては、例えば、まず本発明のポリイミドフィルム上に直接、あるいは接着剤を介してシード層となる金属(銅)層を形成し、このシード層の上にフォトレジスト層を形成し、フォトレジスト層を選択露光及び現像処理することで配線状にパターニングし、パターニングしたフォトレジスト層を鍍金マスクとしてシード層上に無電解鍍金あるいは電解鍍金にて配線を形成し、その後にフォトレジストを完全に除去し、最後に配線以外の部分のシード層をエッチング除去する方法により、本発明の銅張積層体を得ることができる。フォトレジストとしては、例えば、液状あるいはドライフィルムレジストが用いられる。尚、本発明のCOF用基板において、銅配線部分は、通常10〜40μmピッチである。また、本発明のCOF用基板は、ICチップが搭載可能なように配線が形成されたものである。
The present invention also includes a COF substrate in which the above-described copper-clad laminate of the present invention is used.
The method for producing a substrate for COF of the present invention is not particularly limited as long as it is a method using a semi-additive method, and a known method can be used.
As a semi-additive method used in the present invention, for example, first, a metal (copper) layer serving as a seed layer is formed directly on the polyimide film of the present invention or via an adhesive, and a photo layer is formed on the seed layer. A resist layer is formed, the photoresist layer is selectively exposed and developed to be patterned into a wiring shape, and a wiring is formed on the seed layer by electroless plating or electrolytic plating using the patterned photoresist layer as a plating mask. Thereafter, the copper-clad laminate of the present invention can be obtained by a method in which the photoresist is completely removed and finally the seed layer other than the wiring is etched away. For example, a liquid or dry film resist is used as the photoresist. In the COF substrate of the present invention, the copper wiring portion is usually at a pitch of 10 to 40 μm. Further, the COF substrate of the present invention has wiring formed so that an IC chip can be mounted.
本発明は、本発明の効果を奏する限り、本発明の技術的範囲内において、上記の構成を種々組み合わせた態様を含む。 The present invention includes embodiments in which the above-described configurations are variously combined within the technical scope of the present invention as long as the effects of the present invention are exhibited.
[実施例]
次に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
[Example]
EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples at all, and many variations are within the technical idea of the present invention. This is possible by those with ordinary knowledge.
なお、実施例中、PPDはパラフェニレンジアミンを表し、4,4’−ODAは4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを表し、PMDAはピロメリット酸二無水物を表し、BPDAは3,3’,4,4’−ジフェニルテトラカルボン酸二無水物を表し、DMAcはN,N−ジメチルアセトアミドをそれぞれ表す。 In the examples, PPD represents paraphenylenediamine, 4,4′-ODA represents 4,4′-diaminodiphenyl ether, PMDA represents pyromellitic dianhydride, and BPDA represents 3,3 ′, 4. , 4′-diphenyltetracarboxylic dianhydride, DMAc represents N, N-dimethylacetamide, respectively.
また、実施例中の各特性は次の方法で評価した。
(1)熱膨張係数
機器:TMA−50(商品名、島津製作所製)を使用し、測定温度範囲:50〜200℃、昇温速度:10℃/分の条件で測定した。尚、熱膨張係数は、フィルム搬送方向同一位置かつフィルム両端部から7mm内側の2点、およびこの2点間の直線上に等間隔にとった10点を合わせた12点と、さらに該12点の測定点からフィルム搬送方向に50mm離れた位置でとった等間隔の12点、さらに50mm離れた位置で同様にとった等間隔の12点の合計36点の箇所から測定サンプルを採取して測定した、36点の平均値である(図1)。
Moreover, each characteristic in an Example was evaluated with the following method.
(1) Coefficient of thermal expansion Equipment: TMA-50 (trade name, manufactured by Shimadzu Corporation) was used, and measurement was performed under the conditions of measurement temperature range: 50 to 200 ° C., temperature increase rate: 10 ° C./min. The coefficient of thermal expansion is 12 points including 2 points 7 mm inside from the same position in the film transport direction and 7 mm from both ends of the film, and 10 points taken at equal intervals on a straight line between the two points, and 12 points. Measurement samples were collected from a total of 36 points, 12 points at regular intervals taken at a position 50 mm away from the measurement point in the film transport direction and 12 points equally spaced at positions 50 mm apart. The average value of 36 points (FIG. 1).
(2)熱膨張係数(CTE)バラツキ
上記のように測定した36点のTDの熱膨張係数の標準偏差(σ)を計算し、TDの熱膨張係数(CTE)バラツキとした。
(2) Variation in thermal expansion coefficient (CTE) The standard deviation (σ) of the 36-point TD thermal expansion coefficient measured as described above was calculated and used as the TD thermal expansion coefficient (CTE) variation.
(3)フィルムの表面観察
フィルムにAgをシャドウイング角度5°でシャドウイング後、Ptをスパッタコートしたのち、走査型電子顕微鏡(SEM)S5000(商品名、日立製作所製)を用い、表面を観察し、フィルム表面のフィラー粒子(シリカ粒子又はリン酸水素カルシウム粒子)の平均粒子径を測定した。尚、この測定は、フィルム中に分散された状態のフィラー粒子の平均粒子径を求めるものである。平均粒子径が0.1μmのシリカ粒子を用いて作製したポリイミドフィルムにおいて、この測定方法を用いて算出したフィルム表面のシリカ粒子の平均粒子径が0.1μmである場合、すなわちポリイミドフィルムへの分散前後でシリカ粒子の平均粒子径が相違しない場合は、シリカ粒子がポリイミドフィルム中に均一に分散されていることを示す。
尚、表1に記載の平均粒子径とは、フィルムに添加する前のシリカ粒子又はリン酸水素カルシウム粒子の平均粒子径を示す。
(3) Surface observation of film After shadowing Ag on the film at a shadowing angle of 5 ° and sputter-coating Pt, the surface is observed using a scanning electron microscope (SEM) S5000 (trade name, manufactured by Hitachi, Ltd.) Then, the average particle diameter of the filler particles (silica particles or calcium hydrogen phosphate particles) on the film surface was measured. In addition, this measurement calculates | requires the average particle diameter of the filler particle in the state disperse | distributed in the film. In a polyimide film prepared using silica particles having an average particle diameter of 0.1 μm, when the average particle diameter of the silica particles on the film surface calculated using this measurement method is 0.1 μm, that is, dispersion in the polyimide film When the average particle diameter of the silica particles is not different between before and after, it indicates that the silica particles are uniformly dispersed in the polyimide film.
In addition, the average particle diameter of Table 1 shows the average particle diameter of the silica particle or calcium hydrogenphosphate particle before adding to a film.
(4)OLB(アウターリードボンディング)バラツキ(寸法変化)
ポリイミドフィルムの片面に厚さ0.025μmのニッケルクロム合金層(ニッケル80%、クロム20%)と厚さ10μmの銅層をスパッタ・めっき法にて設け、銅張積層体サンプルを作成した(図2)。さらに銅層をエッチングし、ライン幅15μm、スペース幅15μmの評価用回路パターンを設け、寸法評価用COF用基板とした(図3には該COF用基板の表面図を、図4には該COF用基板の断面図を示す)。
これを被着体(ガラス)に異方導電フィルム(ACF:製品名、日立化成製アニソルムC5311)を用いて、180℃×10秒、5MPaの条件で圧着し(図5)、寸法評価用COF用基板30サンプルの評価用回路パターンの外形寸法を前記ガラスの圧着前(L1)と圧着後(L2)で測定した後、以下の式で算出した伸び率の標準偏差(σ)を計算し、OLBバラツキを求めた。尚、本発明において、寸法変化率とは、この伸び率のことである。
伸び率(%)={(L2−L1)/L1}×100
(4) OLB (outer lead bonding) variation (dimensional change)
A 0.025 μm thick nickel chromium alloy layer (nickel 80%, chromium 20%) and a 10 μm thick copper layer were formed on one side of the polyimide film by sputtering and plating to prepare a copper clad laminate sample (FIG. 2). Further, the copper layer was etched, and an evaluation circuit pattern having a line width of 15 μm and a space width of 15 μm was provided to obtain a COF substrate for dimension evaluation (FIG. 3 shows a surface view of the COF substrate, and FIG. 4 shows the COF substrate). Shows a cross-sectional view of the substrate.
This is pressure-bonded to an adherend (glass) using an anisotropic conductive film (ACF: product name, Anisolum C5311 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) under conditions of 180 ° C. × 10 seconds and 5 MPa (FIG. 5). After measuring the external dimensions of the circuit pattern for evaluation of the substrate 30 sample for the glass before (L1) and after the pressure bonding (L2) of the glass, the standard deviation (σ) of the elongation calculated by the following formula is calculated, We asked for OLB variation. In the present invention, the dimensional change rate is the elongation rate.
Elongation rate (%) = {(L2-L1) / L1} × 100
(5)表面粗さ
フィルムの表面粗さは、レーザー顕微鏡(商品名、VK-9710、KEYENCE社製)を用いて測定した。解析ソフト(商品名、VK Analyzer、KEYENCE社製)を用いて表面粗さ解析を実施してフィルムの表面粗さRa、Rzを求めた。
(5) Surface roughness The surface roughness of the film was measured using a laser microscope (trade name, VK-9710, manufactured by KEYENCE). Surface roughness analysis was performed using analysis software (trade name, VK Analyzer, manufactured by KEYENCE) to determine the surface roughness Ra and Rz of the film.
(6)ピンホール
フィルム表面にスパッタリング法により30nm のNi/Cr層を形成させたのち、スパッタリング法により120nmのCu層を形成させたのち、電解メッキ法にて2μmのCu層を形成させてCCL(銅張積層体)を作製したのち、10×10cmの範囲においてピンホールを目視により数えた。なお、ピンホールは、上記CCLの銅層を上側にしてCCLをバックライト上に設置し、銅層の上面から見た上記CCLの透過部とした。尚、後述の表1において、Dとはドラム面(支持体であるポリイミドフィルムに接している面)を、Aとはエアー面(支持体であるポリイミドフィルムと反対面)を、それぞれ意味する。
(6) Pinhole After a 30 nm Ni / Cr layer is formed on the film surface by sputtering, a 120 nm Cu layer is formed by sputtering, and then a 2 μm Cu layer is formed by electrolytic plating. After producing (copper-clad laminate), pinholes were visually counted in the range of 10 × 10 cm. The pinhole was a CCL transmission portion as viewed from the upper surface of the copper layer, with the CCL placed on the backlight with the CCL copper layer facing upward. In Table 1, which will be described later, D means a drum surface (a surface in contact with a polyimide film as a support), and A means an air surface (a surface opposite to the polyimide film as a support).
[合成例1]
500mlのセパラブルフラスコにDMAc238.6gを入れ、ここにPPD5.68g(0.053モル)、4,4’−ODA19.52g(0.098モル)、BPDA11.03g(0.038モル)、PMDA24.54g(0.113モル)を入れ、常温常圧中で1時間反応させ、均一になるまで攪拌してポリアミック酸溶液を得た。
[Synthesis Example 1]
In a 500 ml separable flask, 238.6 g of DMAc was placed, and 5.68 g (0.053 mol) of PPD, 19.52 g (0.098 mol) of 4,4′-ODA, 11.03 g (0.038 mol) of BPDA, PMDA24 .54 g (0.113 mol) was added, reacted at room temperature and normal pressure for 1 hour, and stirred until uniform to obtain a polyamic acid solution.
[実施例1]
合成例1で用意したポリアミック酸溶液に平均粒子径が0.1μmのシリカ粒子をDMAcに分散させたスラリーを該シリカ粒子の重量がポリアミック酸樹脂重量当たり0.6重量%となるように添加し、充分攪拌、分散させたのち、このポリアミック酸溶液から15gを採って、マイナス5℃で冷却した後、無水酢酸1.9gとβ−ピコリン1.8gを混合することにより、混合液を得たのち、90℃の回転ドラムに30秒流延させた後、得られたゲルフィルムを100℃で5分間加熱したのち、380℃にて5分間加熱し、TD:250mm、MD:250mmで38μm厚のポリイミドフィルムを得た。このポリイミドフィルムを220℃に設定された炉の中で20N/mの張力をかけて1分間アニール処理を行ったのち、表1のとおり各物性を評価した。尚、上記したフィルムの表面観察方法により、得られたポリイミドフィルム内にシリカ粒子が均一に分散されていることを確認した。また、表1において、CTEバラツキとは、TDの熱膨張係数(CTE)バラツキを示す。
[Example 1]
A slurry obtained by dispersing silica particles having an average particle size of 0.1 μm in DMAc in the polyamic acid solution prepared in Synthesis Example 1 is added so that the weight of the silica particles is 0.6% by weight based on the weight of the polyamic acid resin. After sufficiently stirring and dispersing, 15 g of this polyamic acid solution was taken, cooled at minus 5 ° C., and then mixed with 1.9 g of acetic anhydride and 1.8 g of β-picoline to obtain a mixed solution. Then, after casting for 30 seconds on a rotating drum at 90 ° C., the obtained gel film was heated at 100 ° C. for 5 minutes, then heated at 380 ° C. for 5 minutes, and TD: 250 mm, MD: 250 mm, 38 μm thick The polyimide film was obtained. The polyimide film was annealed for 1 minute in a furnace set at 220 ° C. with a tension of 20 N / m, and each physical property was evaluated as shown in Table 1. In addition, it confirmed that the silica particle was disperse | distributed uniformly in the obtained polyimide film by the surface observation method of an above-described film. Further, in Table 1, CTE variation means variation in coefficient of thermal expansion (CTE) of TD.
[合成例2]
500mlのセパラブルフラスコにDMAc238.6gを入れ、ここにPPD2.76g(0.026モル)、4,4’−ODA23.29g(0.116モル)、BPDA14.60g(0.050モル)、PMDA20.11g(0.092モル)を入れ、常温常圧中で1時間反応させ、均一になるまで攪拌してポリアミック酸溶液を得た。
[Synthesis Example 2]
Into a 500 ml separable flask was placed 238.6 g of DMAc, and 2.76 g (0.026 mol) of PPD, 23.29 g (0.116 mol) of 4,4′-ODA, 14.60 g (0.050 mol) of BPDA, PMDA20 .11 g (0.092 mol) was added, reacted at room temperature and normal pressure for 1 hour, and stirred until uniform to obtain a polyamic acid solution.
[比較例1]
合成例2で用意したポリアミック酸溶液に平均粒子径が1.0μmのリン酸水素カルシウムをDMAcに分散させたスラリーを樹脂重量当たり0.15重量%添加し、充分攪拌、分散させたのち、このポリアミック酸溶液から15gを採って、マイナス5℃で冷却した後、無水酢酸1.9gとβ−ピコリン1.8gを混合することにより、混合液を得たのち、90℃の回転ドラムに30秒流延させた後、得られたゲルフィルムを100℃で5分間加熱したのち、380℃にて5分間加熱し、TD:250mm、MD:250mmで38μm厚のポリイミドフィルムを得た。このポリイミドフィルムを220℃に設定された炉の中で20N/mの張力をかけて1分間アニール処理を行ったのち、表1のとおり各物性を評価した。尚、上記したフィルムの表面観察方法により、得られたポリイミドフィルム内にリン酸水素カルシウム粒子が均一に分散されていることを確認した。
[Comparative Example 1]
After 0.15% by weight of a slurry of calcium hydrogen phosphate having an average particle size of 1.0 μm dispersed in DMAc was added to the polyamic acid solution prepared in Synthesis Example 2 per resin weight, and sufficiently stirred and dispersed, After taking 15 g from the polyamic acid solution and cooling at minus 5 ° C., 1.9 g of acetic anhydride and 1.8 g of β-picoline were mixed to obtain a mixed solution, which was then placed on a rotating drum at 90 ° C. for 30 seconds. After casting, the obtained gel film was heated at 100 ° C. for 5 minutes and then heated at 380 ° C. for 5 minutes to obtain a polyimide film having a thickness of TD: 250 mm and MD: 250 mm and a thickness of 38 μm. The polyimide film was annealed for 1 minute in a furnace set at 220 ° C. with a tension of 20 N / m, and each physical property was evaluated as shown in Table 1. In addition, it was confirmed by the above-described film surface observation method that the calcium hydrogen phosphate particles were uniformly dispersed in the obtained polyimide film.
[比較例2]
合成例2で用意したポリアミック酸溶液に平均粒子径が0.4μmのシリカ粒子をDMAcに分散させたスラリーを樹脂重量当たり0.4重量%添加し、充分攪拌、分散させたのち、このポリアミック酸溶液から15gを採って、マイナス5℃で冷却した後、無水酢酸1.9gとβ−ピコリン1.8gを混合することにより、混合液を得たのち、90℃の回転ドラムに30秒流延させた後、得られたゲルフィルムを100℃で5分間加熱したのち、380℃にて5分間加熱し、TD:250mm、MD:250mmで38μm厚のポリイミドフィルムを得た。このポリイミドフィルムを220℃に設定された炉の中で20N/mの張力をかけて1分間アニール処理を行ったのち、表1のとおり各物性を評価した。尚、上記したフィルムの表面観察方法により、得られたポリイミドフィルム内にシリカ粒子が均一に分散されていることを確認した。
[Comparative Example 2]
After adding 0.4% by weight of a slurry of silica particles having an average particle diameter of 0.4 μm dispersed in DMAc to the polyamic acid solution prepared in Synthesis Example 2 per weight of resin, and sufficiently stirring and dispersing, the polyamic acid After taking 15 g from the solution and cooling at minus 5 ° C., 1.9 g of acetic anhydride and 1.8 g of β-picoline were mixed to obtain a mixed solution, which was then cast on a rotating drum at 90 ° C. for 30 seconds. Then, the obtained gel film was heated at 100 ° C. for 5 minutes, and then heated at 380 ° C. for 5 minutes to obtain a polyimide film having a thickness of TD: 250 mm and MD: 250 mm and a thickness of 38 μm. The polyimide film was annealed for 1 minute in a furnace set at 220 ° C. with a tension of 20 N / m, and each physical property was evaluated as shown in Table 1. In addition, it confirmed that the silica particle was disperse | distributed uniformly in the obtained polyimide film by the surface observation method of an above-described film.
[合成例3]
500mlのセパラブルフラスコにDMAc238.6gを入れ、ここにPPD4.64g(0.043モル)、4,4’−ODA21.04g(0.105モル)、BPDA10.89g(0.037モル)、PMDA24.21g(0.111モル)を入れ、常温常圧中で1時間反応させ、均一になるまで攪拌してポリアミック酸溶液を得た。
[Synthesis Example 3]
Into a 500 ml separable flask was placed 238.6 g of DMAc, and 4.64 g (0.043 mol) of PPD, 21.04 g (0.105 mol) of 4,4′-ODA, 10.89 g (0.037 mol) of BPDA, PMDA24 .21 g (0.111 mol) was added, reacted at room temperature and normal pressure for 1 hour, and stirred until uniform to obtain a polyamic acid solution.
[比較例3]
合成例3で用意したポリアミック酸溶液に平均粒子径が0.4μmのシリカ粒子をDMAcに分散させたスラリーを樹脂重量当たり0.4重量%添加し、充分攪拌、分散させたのち、このポリアミック酸溶液から15gを採って、マイナス5℃で冷却した後、無水酢酸1.9gとβ−ピコリン1.8gを混合することにより、混合液を得たのち、90℃の回転ドラムに30秒流延させた後、得られたゲルフィルムを100℃で5分間加熱したのち、380℃にて5分間加熱し、TD:250mm、MD:250mmで38μm厚のポリイミドフィルムを得た。このポリイミドフィルムを220℃に設定された炉の中で20N/mの張力をかけて1分間アニール処理を行ったのち、表1のとおり各物性を評価した。尚、上記したフィルムの表面観察方法により、得られたポリイミドフィルム内にシリカ粒子が均一に分散されていることを確認した。
[Comparative Example 3]
After adding 0.4% by weight of a slurry of silica particles having an average particle diameter of 0.4 μm dispersed in DMAc to the polyamic acid solution prepared in Synthesis Example 3 per weight of the resin, and thoroughly stirring and dispersing, the polyamic acid After taking 15 g from the solution and cooling at minus 5 ° C., 1.9 g of acetic anhydride and 1.8 g of β-picoline were mixed to obtain a mixed solution, which was then cast on a rotating drum at 90 ° C. for 30 seconds. Then, the obtained gel film was heated at 100 ° C. for 5 minutes, and then heated at 380 ° C. for 5 minutes to obtain a polyimide film having a thickness of TD: 250 mm and MD: 250 mm and a thickness of 38 μm. The polyimide film was annealed for 1 minute in a furnace set at 220 ° C. with a tension of 20 N / m, and each physical property was evaluated as shown in Table 1. In addition, it confirmed that the silica particle was disperse | distributed uniformly in the obtained polyimide film by the surface observation method of an above-described film.
上記表1のように、実施例1の本発明のポリイミドフィルムは、TDの熱膨張係数が低く、TDの熱膨張係数のバラツキが小さく、寸法安定性に優れ、該ポリイミドフィルムを用いて作製した銅張積層体はピンホールが少なく、かつ、フィルム表面が平滑であるため、ファインピッチ回路用基板、特にフィルムのTDに狭ピッチに配線されるセミアディティブ法によるCOF用途において有用である。
一方、比較例1〜3のポリイミドフィルムは、TDの熱膨張係数が大きく、TDの熱膨張係数のバラツキが大きく、寸法安定性が悪く、該ポリイミドフィルムを用いて作製した銅張積層体はピンホールが多く、かつ、フィルム表面が平滑ではないため、ファインピッチ回路用基板、特にフィルムのTDに狭ピッチに配線されるセミアディティブ法によるCOF用途において有用ではない。
As shown in Table 1 above, the polyimide film of the present invention of Example 1 has a low coefficient of thermal expansion of TD, a small variation in coefficient of thermal expansion of TD, excellent dimensional stability, and was produced using the polyimide film. Since the copper-clad laminate has few pinholes and the film surface is smooth, it is useful in fine pitch circuit substrates, particularly in COF applications by a semi-additive method in which wiring is made narrowly on the TD of the film.
On the other hand, the polyimide films of Comparative Examples 1 to 3 have a large TD thermal expansion coefficient, a large variation in the thermal expansion coefficient of TD, poor dimensional stability, and the copper clad laminate produced using the polyimide film is a pin Since there are many holes and the film surface is not smooth, it is not useful in fine pitch circuit substrates, particularly in COF applications by the semi-additive method in which wiring is performed at a narrow pitch on the TD of the film.
本発明のポリイミドフィルムは、COF製造工程での寸法変化の発生を効果的に抑制することができ、加熱収縮率が低く、さらに、表面粗さが小さいため、ファインピッチ回路用基板、特にフィルムのTDに狭ピッチに配線されるセミアディティブ法によるCOF用途に好適に用いることができる。 The polyimide film of the present invention can effectively suppress the occurrence of dimensional changes in the COF manufacturing process, has a low heat shrinkage rate, and has a small surface roughness. It can be suitably used for the COF application by the semi-additive method in which wiring is made to TD with a narrow pitch.
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- 2015-01-21 JP JP2015009313A patent/JP2016132744A/en active Pending
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