JP3716407B2 - Roughened aromatic polyimide film for FPC and method for producing the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は接着性にすぐれたFPC用芳香族ポリイミドフィルムに関し、更に詳しくはフィルム面に直接接着される基材がポリイミドフィルムより薄い用途分野においてすぐれた性質を発揮するFPC用粗面化ポリイミドフィルムおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
フィルムの接着性を改良する目的で表面を粗面化する方法として、ポリマー中に粒子を添加し、これを製膜する方法があるが、それだけでは表面を粗面化しにくく接着性改善効果は小さかった。一方、接着性を改良する方法として、表面を荒らす方法および電気処理もあった。表面を荒らす方法として、薬液処理およびサンドマットが知られている。しかし電気処理では処理後に水洗工程および乾燥工程を経ると効果が無くなってしまう欠点があった。サンドマットでは直接研磨剤が照射されるため、照射部分に応力が集中するため粗大突起ができやすく、特に薄いフィルムではピンホールが開いてしまうという欠点があった。又、ピンホールの発生を避けるため弱めに処理すると、時間が掛かったり、処理斑が出来たり、粗面化効果が低かった。
【0003】
多くの場合、ポリイミドフィルムは接着剤を介して金属箔と張り合わせたり、直接金属層と積層されたりする。その後金属層をエッチングして回路を形成する。更にポリイミドが露出した部分にICチップなどの半導体を接着剤で接着させる場合、エッチング工程の後、水洗工程および乾燥工程を通るため電気処理は接着改善効果が小さくなる。そこでフィルム表面部分のみを粗面化する方法として薬液処理も知られているが効果が小さかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ポリイミドフィルムは製膜中に生じた低分子重合体や分解物に由来するオリゴマーなどがポリマー内部または添加粒子の界面を通じて表面に移動または表面に付着し表面脆弱層(WBL;Weak Boundary Layer)が形成されやすい。これがポリイミドフィルムの接着性を阻害する要因となっていると考えられている。
【0005】
本発明者らは表層付近にオリゴマーが蓄積されやすいことを見いだし、表層付近のWBL層を除去した粗面化芳香族ポリイミドフィルムが接着性が改善されることを見いだした。
【0006】
従って、本発明は表面が効果的に荒らされ、接着性が改良されたFPC用芳香族ポリイミドフィルムを提供する。
【0007】
またエッチングなどの水洗工程を経た後でも接着性が改善され、薄いフィルムでもピンホールが生じにくいFPC用粗面化ポリイミドフィルムおよびその製造方法を提供することにある。
【0008】
更に金属箔回路が部分的にあっても回路を痛めることなくポリイミドフィルム露出部分を効果的に粗面化する方法をも提供する。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、表面が粗面化された厚みが5μm以上、50μm以下の芳香族ポリイミドフィルムであって、フィルム表面粗さの関係が下記(1)〜(5)式で表されることを特徴とするFPC用粗面化芳香族ポリイミドフィルムである。
【0010】
0.2μm<Ra<1μm ・・・(1)
2Ra<Rmax<5μm ・・・(2)
Rmax<Sm<15μm ・・・(3)
0.02μm<Wca<0.2μm ・・・(4)
0.2μm<Wcm<2μm ・・・(5)
Ra・・・算術平均粗さ
Rmax・・・最大高さ
Sm・・・局部山頂の平均間隔
Wca・・・ろ波中心線うねり
Wcm・・・ろ波最大うねり
また、比重(d)が7以下の研磨剤を液体に分散し、これを芳香族ポリイミドフィルムの表面に30〜100m/sの照射速度で照射することを特徴とする上記粗面化芳香族ポリイミドフィルムの製造方法である。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明にかかわる接着性を改善したポリイミドフィルムは表面が粗面化され、表面粗さの関係が下記(1)〜(5)式で表される。
【0012】
0.2μm<Ra<1μm ・・・(1)
2Ra<Rmax<5μm ・・・(2)
Rmax<Sm<15μm ・・・(3)
0.02μm<Wca<0.2μm・・・(4)
0.2μm<Wcm<2μm ・・・(5)
Ra・・・算術平均粗さ
Rmax・・・最大高さ
Sm・・・局部山頂の平均間隔
Wca・・・ろ波中心線うねり
Wcm・・・ろ波最大うねり
Ra、RmaxおよびSmは粗さ曲線より求められる値である。Raは算術平均粗さといい、平均線から粗さ曲線との高低差を平均した値である。Rmaxは最大高さといい、粗さ曲線の最高山頂と最深谷底との間隔である。Smは山から谷になる点を変化点とし、変化点から次の変化点までの間隔の平均値である。
【0013】
WcaおよびWcmはうねり曲線から求められる曲線である。Wcaはろ波中心線うねりといい、中心線とろ波中心線うねり曲線との偏差の絶対値を算術平均した値である。Wcmはろ波最大うねりといい、ろ波うねり曲線の最高山頂と最深谷底との間隔である。
【0014】
Raが0.2μm以下ではWBLが充分に除去できないため接着改善の効果が小さい。Raが1μm以上では接着の効果は充分であるが、粗大突起が多くなったりする問題が生じる。好ましくは0.3μm超過、更に好ましくは0.4μm超過である。また好ましくは0.8μm未満である。
【0015】
また、Rmaxが5μm以上では、本願で目的とする均一な粗面化が実現できない。また薄いフィルムではピンホールが生じたりする問題が生じる。最小値はRaの2倍程度である。
【0016】
Smが15μm以上では、本願で目的とする緻密な粗面化が実現できない。最小値はRmax程度である。好ましくは12μm未満である。
【0017】
Wcaが0.02μm以下ではWBLが充分に除去できないため接着改善の効果が小さい。Wcaが0.2μm以上では接着の効果は充分であるが、粗大突起が多くなったりする問題が生じる。最小値は0.02μm程度である。好ましくは0.03μm超過、更に好ましくは0.4μm超過である。
【0018】
また、Wcmが2μm以上では、本願で目的とする浅く均一な粗面化が実現できない。また薄いフィルムではピンホールが生じたりする問題が生じる。最小値は0.2μm程度である。好ましくは1μm未満である。
【0019】
好ましい粗面化方法としては、比重(d)が7以下の研磨剤を液体に分散し、これを照射(フィルム面に吹き付ける)することにより粗面化し、研磨剤の比重は0.8〜7が好ましい。
【0020】
比重が7を超えると液体中に分散させることがことが難しく、そのため処理斑が生じる場合がある。
【0021】
研磨剤は液体に分散されるが、この液体として非爆発性の液体を使用することが好ましい。価格および取り扱い易さの点で水またはアルコールも好ましい。これらの液体中に界面活性剤などの研磨剤の分散化剤または防錆剤を添加することも好ましく行われる。
【0022】
液体の粘度は0.5〜2(mPa・s)の範囲が好ましく、沸点が150℃以下が良い。
研磨剤の大きさは、最大直径0.1μm〜100μmが好ましく、形状は球状から多角形まで使用できる。
【0023】
研磨剤が分散した液体は圧縮気体で照射される。気体は空気または窒素が好ましい。照射速度30m/sから100m/sが好ましい。処理速度は10mm/sから1000m/sが好ましく、さらに好ましくは50mm/sから500m/sである。処理速度が大きいほど作業効率がよいが、余り早くすると処理斑が生じる。処理圧力は0.12〜0.3(MPa)が好ましい。
【0024】
従来のサンドブラスト処理の処理圧力は0.4〜0.6(MPa)であり高圧が掛かりやすく、また液体に分散されていないため局所的に処理圧力が掛かりやすく前述したようにピンホールが出来やすい。
【0025】
研磨剤の比重(d)と液体中に含まれる研磨剤の含有率w(重量%)が下記(3)式で表されることが好ましい。
【0026】
20lnd<w<20ln(d)+50 (3)
(ただし、lnは底数をeとする対数であり、dは研磨剤の比重である。)
好ましくは20lnd+10<w<20ln(d)+40である。
【0027】
研磨剤の含有率をこの範囲に調整することによって、処理斑を防止し、粗面化効果の大きいポリイミドフィルムを得ることができる。
【0028】
本発明においては、使用される研磨剤は常に液体に覆われているので、サンドマットの様に突き刺さることがない。常に高圧の液体により流し出されるので、表面が清浄で異物が少ない。また液体に分散しているので、照射応力がワン和され、浅く均一な粗面加工が出来る。又、微細な研磨剤を使用でき、従って均一な表面処理ができる。また形状による接着性の向上が期待できるので経時変化が少ない。
【0029】
また、表面処理されるポリイミドフィルムは液体を使用するので残留溶媒が若干含まれた方がよい。その含有量として0.001%以上1%以下である。
【0030】
特に金属箔回路として、金、銅、アルミなどが用いられている場合、研磨剤としてモース硬度が6以下の無機粒子が好ましい。更に好ましくは5以下であり、最も好ましくは3以上4以下の無機粒子である。モース硬度が3〜4の範囲の物として炭酸カルシウムなどがある。
【0031】
以下に、本発明に関わる粗面化ポリイミドフィルムの粗面化方法を説明する。ここでいうポリイミドフィルムは厚み5μm以上、50μm以下、より好ましくは25μm以下、最も好ましくは15μm以下のものである。
【0032】
ポリイミドフィルムの分子構造は酸かジアミン成分に屈曲性部分が含まれることが好ましい。理由は定かではないが、屈曲成分に由来する柔軟部分が特異的に処理されることにより粗面化しやすくなると推定している。従って、屈曲成分と直線成分をもつ3成分以上からなるポリイミドフィルムが特に好ましい。
【0033】
製膜時の取り扱い性を良くするため、フィルムには予め粒子を添加して製膜される場合があるが、添加する場合の好ましい粒子としては平均一次粒径が0.01μmから5μmの無機粒子が好ましく用いられる。無機粒子の種類としては、SiO2、CaHPO4、Ti02、Ca2P2O7など上げられるが、IIa族のアルカリ土類金属のオルトリン酸塩が特に好ましい。フィルム内部に予め添加しておくことにより、表面に微細な突起を発生させ、表面状態を制御し、特に粗面化処理前および処理中のフィルム走行性および取り扱い性を良好にするたことが出来る。添加量は10wt%以下である。10wt%を超えると製膜中のフィルム破れが生じやすくなり取り扱い性が逆に悪くなる場合がある。添加量の下限は走行性を改良できる効果が発現できる限り小さくすることが出来るが、およそ10ppm以上である。
【0034】
ポリイミドフィルム基層の厚さは表面処理が出来る厚さが有ればよいが、好ましくは250μm以下である。粗面化する方法は圧縮気体で研磨剤が分散した液体を口金に送り込み、ポリイミドフィルム表面に照射する。口金からの距離、照射角度および照射回数で目的とする表面粗さに制御する。
【0035】
また上述のような処理の後に、公知の加工処理を施すことも可能である。後処理として例えば電気処理または接着付与剤の塗布を行うことも可能である。
【0036】
本発明に関わる接着性が改善されたポリイミドフィルムは、FPCのベースフィルムまたはそのカバーフィルムまたはスティフナーフィルム(裏打ち)として好適である。
【0037】
【実施例】
次の実施例においては、別記しない限りすべての部とパ−セントは重量による。
[測定および評価]
表面粗さ
走査型レーザー顕微鏡(型式1LM15、レーザーテック(株)社製)で測定した。He-Neレーザー(波長:632.8nm、CW:0.1mW)、顕微鏡倍率200倍、測定長0.6mm、断面曲線から粗さ曲線作成のカットオフ値0.025mm、断面曲線からろ波うねり曲線作成のカットオフ値0.25μm、ろ波うねり曲線からろ波中心線うねり曲線を作成するカットオフ値0.8μm、測定回数5回を平均した値を言う。
【0038】
RaおよびRmax(Ryとも記述される)の定義は例えば、奈良治郎著「表面粗さ評価法」(総合技術センター、1983)に示されているものである。
ピンホール
蛍光灯に磨りガラスを乗せた箱を用意し、その磨りガラスの上にフィルムを乗せ明るく光る点を肉眼で観察し、その光る点をピンホールとする。
残留粒子
面積100cm2のフィルムの表面を光学顕微鏡で観察し、残留した研磨粒子の数を観察する。
【0039】
0個 ・・・○
1〜2個・・・△
3個以上・・・×
密着強度
(1)初期
表面処理後のサンプルを用いて、アクリル系接着剤(デュポン(株)製”パイララックス”)を用いて上記処理フィルムと銅箔(三井金属鉱業(株)製電解銅箔”3EC”35μm厚)とをラミネートし、185℃×1時間で接着剤の硬化反応を行い、フィルム/接着剤/銅箔積層板(以下FC積層板とする)を作成した。得られたFC積層板を幅10mm長さ30cmのサンプルを切り出し、引張試験器((株)A&D社製テンシロン万能試験機UTA−300KN)によりピールテストスピード50mm/minで90度剥離の引張試験を行った。5回の平均を取った。
(2)水処理後
表面処理後のサンプルを水に1日浸漬後、110度のオーブンで乾燥した。そのサンプルを用いる以外は上記初期密着強度の評価方法に準じて行った。
モース硬度
フィルムに添加する粒子と同じ組成、結晶構造を持った試験片とし、モース硬度測定用の標準鉱物と互いに引っ掻いて、傷が付くか否かで硬さ数を0.1の単位まで測定する。
試料の調整
試料A
500ccのガラス製フラスコに、DMAc(ジメチルアセトアミド)150mlを入れ、PDA(フェニレンジアミン)をDMAc中に供給して溶解させ、続いて44’ODA(4,4’−オキシジアニリン)及びPMDA(ピロメリット酸二無水物)を順次供給し、室温で、約1時間攪拌する。最終的にテトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分が約100モル%化学量論で表1に示す組成の成分からなるポリアミド酸濃度20重量%の溶液を調製した。
【0040】
このポリアミド酸溶液30gを、12.7mlのDMAc、3.6mlの無水酢酸及び3.6mlのβ−ピコリンと混合した混合溶液を調製し、この混合溶液をガラス板上にキャストした後、150℃に加熱したホットプレート上で約4分間加熱して、自己支持性のポリアミド酸−ポリイミドゲルフィルムを形成し、これをガラス板から剥離した。
【0041】
このゲルフィルムを、多数のピンを備えた金属製の固定枠に固定し、250℃から330℃に昇温しながら30分間、その後400℃で約5分間加熱し、種々の厚さのポリイミドフィルムを得た。
【0042】
試料B
表1に示す組成を用い、試料Aの作成法に準じてポリイミドフィルムを得た。
【0043】
試料C
ジアミンとしてPDAを使用せず、44’ODAのみを用いて、試料Aの作成法に準じてポリイミドフィルムを得た。
実施例1〜6
MACOHO(株)社製MICRO-SURFACE-ETCHER装置を使用し、上記で得られたフィルムの表面処理を行った。
【0044】
処理条件は、研磨剤として800メッシュのアルミナ(硬度9)、2000メッシュのアルミナ、800メッシュの球状シリカ(硬度6)並びに800メッシュ炭酸カルシウム(硬度4)、液体としてイオン交換水並びにエタノール、口金開口部の形状250mm×2mm、エアーー圧力1.5kgf/cm2、処理速度10mm/s、照射距離50mm、照射角度90度、処理回数1回で行った。その後水洗しエアーブローで乾燥した。
【0045】
その他の条件および結果については表2に記した。
比較例1〜3
比較例1同様、液体は使用せず研磨剤のみを表面に照射した。処理条件は、口金開口部の形状250mm×2mm、エアー圧力4.5kgf/cm2、処理速度10mm/s、照射距離50mm、照射角度90度、処理回数1回、研磨剤として800メッシュのアルミナを使用し、その後水洗しエアーブローで乾燥した。結果を表2に示した。
比較例4
コロナ放電処理を200W/m2/分の条件下で両面処理を施した。結果を表2に示した。
【0046】
比較例1および比較例2で示したとおり、液体で分散させていないサンドブラスト方法では、残留粒子が生じ、表面粗さが本願範囲内でないので、密着強度が充分でない。また、比較例1および3では薄いフィルムではピンホールが発生した。また粗面化処理をせず電気処理のみでは、水処理後の密着強度が低下することが判る。
【0047】
【表1】
【0048】
【表2】
【0049】
【発明の効果】
本発明のFPC用粗面化ポリイミドフィルムは、表面が粗面化された芳香族ポリイミドフィルムであって、フィルム表面の平均粗さ(Ra)、最大粗さ(Rmax)、局部山頂の平均間隔(Sm)、ろ波中心線うねり(Wca)、ろ波最大うねり(Wcm)が特定の範囲に制御されているので、接着性が改良される。また、製造方法は比重(d)が7以下の研磨剤を液体に分散し、これを芳香族ポリイミドフィルムの表面に特定の照射速度で照射するものであるので、エッチングなどの水洗工程を経た後でも接着性が改善され、薄いフィルムでもピンホールが生じにくい浅く均一なFPC用粗面化ポリイミドフィルムを得ることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an aromatic polyimide film for FPC having excellent adhesiveness, and more specifically , a roughened polyimide film for FPC that exhibits superior properties in application fields in which a substrate directly bonded to the film surface is thinner than a polyimide film, and It relates to the manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
As a method of roughening the surface for the purpose of improving the adhesiveness of the film, there is a method of adding particles to a polymer and forming this into a film, but it is difficult to roughen the surface by itself, and the effect of improving the adhesiveness is small. It was. On the other hand, as a method for improving adhesiveness, there are a method of roughening the surface and an electric treatment. Chemical solution treatment and sand mat are known as methods for roughening the surface. However, the electrical treatment has a drawback that the effect is lost after the washing step and the drying step after the treatment. Since the sand mat is directly irradiated with the abrasive, the stress concentrates on the irradiated portion, so that coarse protrusions are easily formed, and a pinhole is opened particularly in a thin film. In addition, if the processing is performed weakly in order to avoid the occurrence of pinholes, it takes time, processing spots are formed, and the roughening effect is low.
[0003]
In many cases, a polyimide film is laminated with a metal foil via an adhesive or directly laminated with a metal layer. Thereafter, the metal layer is etched to form a circuit. Furthermore, when a semiconductor such as an IC chip is bonded to the exposed portion of the polyimide with an adhesive, the electrical treatment is less effective in improving the adhesion because the washing process and the drying process are performed after the etching process. Therefore, chemical treatment is also known as a method for roughening only the film surface, but its effect is small.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Polyimide film forms a weak surface layer (WBL: Weak Boundary Layer) by transferring low molecular weight polymers or oligomers derived from degradation products to the surface inside the polymer or through the interface of additive particles. Easy to be. This is considered to be a factor that hinders the adhesion of the polyimide film.
[0005]
The present inventors have found that oligomers are likely to accumulate near the surface layer, and have found that the roughened aromatic polyimide film from which the WBL layer near the surface layer has been removed has improved adhesion.
[0006]
Accordingly, the present invention provides an aromatic polyimide film for FPC having an effectively roughened surface and improved adhesion.
[0007]
Another object of the present invention is to provide a roughened polyimide film for FPC , which has improved adhesiveness even after a washing step such as etching, and is less likely to cause pinholes even with a thin film, and a method for producing the same.
[0008]
Furthermore, the present invention also provides a method for effectively roughening the exposed polyimide film portion without damaging the circuit even if the metal foil circuit is partially present.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is an aromatic polyimide film having a roughened surface having a thickness of 5 μm or more and 50 μm or less, and the relationship of the film surface roughness is represented by the following formulas (1) to (5): A roughened aromatic polyimide film for FPC .
[0010]
0.2 μm <Ra <1 μm (1)
2Ra <Rmax <5μm (2)
Rmax <Sm <15 μm (3)
0.02μm <Wca <0.2μm (4)
0.2 μm <Wcm <2 μm (5)
Ra ・ ・ ・ arithmetic mean roughness
Rmax: Maximum height
Sm: Average distance between local peaks
Wca ...
Wcm ··· Maximum waviness of filtering wave Further, an abrasive having a specific gravity (d) of 7 or less is dispersed in a liquid, and this is irradiated onto the surface of the aromatic polyimide film at an irradiation speed of 30 to 100 m / s. This is a method for producing the roughened aromatic polyimide film.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The polyimide film with improved adhesion according to the present invention has a roughened surface, and the relationship between the surface roughness is expressed by the following formulas (1) to (5).
[0012]
0.2 μm <Ra <1 μm (1)
2Ra <Rmax <5μm (2)
Rmax <Sm <15 μm (3)
0.02μm <Wca <0.2μm (4)
0.2 μm <Wcm <2 μm (5)
Ra ・ ・ ・ arithmetic mean roughness
Rmax: Maximum height
Sm: Average distance between local peaks
Wca ...
Wcm ... The biggest wave of waves
Ra, Rmax and Sm are values obtained from the roughness curve. Ra is an arithmetic average roughness, and is an average value of the height difference between the average line and the roughness curve. Rmax is the maximum height and is the distance between the highest peak and the deepest valley bottom of the roughness curve. Sm is the average value of the interval from the change point to the next change point, with the change point being the point from the peak to the valley.
[0013]
Wca and Wcm are curves obtained from a waviness curve. Wca is called a filtered centerline swell, and is an arithmetic average value of the absolute value of the deviation between the centerline and the filtered centerline swell curve. Wcm is called the maximum wave swell and is the distance between the highest peak and the deepest valley bottom of the swell curve.
[0014]
When Ra is 0.2 μm or less, WBL cannot be sufficiently removed, and the effect of improving adhesion is small. If Ra is 1 μm or more, the effect of adhesion is sufficient, but there is a problem that coarse protrusions increase. Preferably it is more than 0.3 μm, more preferably more than 0.4 μm. Moreover, it is preferably less than 0.8 μm.
[0015]
In addition, when Rmax is 5 μm or more, it is impossible to achieve the uniform roughening intended in the present application. Moreover, the problem that a pinhole arises in a thin film arises. The minimum value is about twice Ra.
[0016]
When Sm is 15 μm or more, the precise roughening intended in the present application cannot be realized. The minimum value is about Rmax. Preferably it is less than 12 μm.
[0017]
When Wca is 0.02 μm or less, WBL cannot be removed sufficiently, and the effect of improving adhesion is small. When Wca is 0.2 μm or more, the effect of adhesion is sufficient, but there is a problem that coarse protrusions increase. The minimum value is about 0.02 μm. Preferably it is over 0.03 μm, more preferably over 0.4 μm.
[0018]
In addition, when Wcm is 2 μm or more, the shallow and uniform roughening intended in the present application cannot be realized. Moreover, the problem that a pinhole arises in a thin film arises. The minimum value is about 0.2 μm. Preferably it is less than 1 μm.
[0019]
As a preferred surface roughening method, an abrasive having a specific gravity (d) of 7 or less is dispersed in a liquid and is irradiated (sprayed on the film surface) to roughen the surface, and the specific gravity of the abrasive is 0.8-7. Is preferred.
[0020]
When the specific gravity exceeds 7, it is difficult to disperse in the liquid, and therefore, processing spots may occur.
[0021]
The abrasive is dispersed in a liquid, and it is preferable to use a non-explosive liquid as the liquid. Water or alcohol is also preferred in terms of price and ease of handling. It is also preferable to add an abrasive dispersing agent or a rust inhibitor such as a surfactant to these liquids.
[0022]
The viscosity of the liquid is preferably in the range of 0.5 to 2 (mPa · s), and the boiling point is preferably 150 ° C. or lower.
The size of the abrasive is preferably a maximum diameter of 0.1 μm to 100 μm, and the shape can be used from spherical to polygonal.
[0023]
The liquid in which the abrasive is dispersed is irradiated with a compressed gas. The gas is preferably air or nitrogen. An irradiation speed of 30 m / s to 100 m / s is preferable. The treatment speed is preferably 10 mm / s to 1000 m / s, more preferably 50 mm / s to 500 m / s. The higher the processing speed, the better the work efficiency, but if it is too fast, processing spots will occur. The treatment pressure is preferably 0.12 to 0.3 (MPa).
[0024]
The processing pressure of the conventional sandblasting process is 0.4 to 0.6 (MPa), and it is easy to apply a high pressure, and since it is not dispersed in the liquid, it is easy to apply the processing pressure locally, and it is easy to make a pinhole as described above. .
[0025]
The specific gravity (d) of the abrasive and the content w (% by weight) of the abrasive contained in the liquid are preferably represented by the following formula (3).
[0026]
20lnd <w <20ln (d) +50 (3)
(However, ln is a logarithm with the base number being e, and d is the specific gravity of the abrasive.)
Preferably, 20lnd + 10 <w <20ln (d) +40.
[0027]
By adjusting the content of the abrasive to this range, it is possible to prevent the processing spots and obtain a polyimide film having a large roughening effect.
[0028]
In the present invention, since the abrasive used is always covered with a liquid, it does not pierce like a sand mat. Since it is always poured out by high-pressure liquid, the surface is clean and there are few foreign substances. Moreover, since it is dispersed in the liquid, the irradiation stress is reduced by one and shallow and uniform rough surface processing can be performed. Further, a fine abrasive can be used, and thus a uniform surface treatment can be performed. Moreover, since the improvement of the adhesiveness by a shape can be anticipated, there is little change with time.
[0029]
In addition, since the polyimide film to be surface-treated uses a liquid, it is preferable that some residual solvent is included. The content is 0.001% or more and 1% or less.
[0030]
In particular, when gold, copper, aluminum or the like is used for the metal foil circuit, inorganic particles having a Mohs hardness of 6 or less are preferable as the abrasive. More preferably, it is 5 or less, and most preferably 3 or more and 4 or less inorganic particles. An example of a material having a Mohs hardness in the range of 3 to 4 is calcium carbonate.
[0031]
Below, the roughening method of the roughening polyimide film concerning this invention is demonstrated. The polyimide film here has a thickness of 5 μm or more and 50 μm or less, more preferably 25 μm or less, and most preferably 15 μm or less.
[0032]
The molecular structure of the polyimide film preferably includes a flexible portion in the acid or diamine component. The reason is not clear, but it is presumed that the soft part derived from the bending component is easily roughened by being specifically treated. Accordingly, a polyimide film composed of three or more components having a bending component and a linear component is particularly preferable.
[0033]
In order to improve the handleability at the time of film formation, the film may be formed by adding particles in advance, but preferred particles when added are inorganic particles having an average primary particle size of 0.01 μm to 5 μm Is preferably used. Examples of the inorganic particles include SiO2, CaHPO4, Ti02, Ca2P2O7, etc., but group IIa alkaline earth metal orthophosphate is particularly preferable. By adding it in advance in the film, fine protrusions are generated on the surface, the surface state can be controlled, and in particular, the film running and handling properties before and during the roughening treatment can be improved. . The addition amount is 10 wt% or less. If it exceeds 10 wt%, the film may be easily broken during film formation, and the handleability may be adversely affected. The lower limit of the addition amount can be made as small as possible so that the effect of improving the running property can be exhibited, but is about 10 ppm or more.
[0034]
The thickness of the polyimide film base layer is sufficient if it can be surface-treated, but is preferably 250 μm or less. In the roughening method, a liquid in which an abrasive is dispersed with compressed gas is fed into the die and irradiated onto the polyimide film surface. The target surface roughness is controlled by the distance from the die, the irradiation angle, and the number of irradiations.
[0035]
Moreover, it is also possible to perform a well-known process after the above processes. As post-treatment, for example, electrical treatment or adhesion-imparting agent can be applied.
[0036]
The polyimide film with improved adhesiveness according to the present invention is suitable as an FPC base film, a cover film thereof, or a stiffener film (backing).
[0037]
【Example】
In the following examples, all parts and percentages are by weight unless otherwise specified.
[Measurement and evaluation]
The surface roughness was measured with a scanning laser microscope (Model 1LM15, manufactured by Lasertec Corporation). He-Ne laser (wavelength: 632.8 nm, CW: 0.1 mW), microscope magnification 200 times, measurement length 0.6 mm, cut-off value 0.025 mm for creating roughness curve from cross-section curve, filtered waviness curve from cross-section curve A cut-off value of 0.25 μm for creation, a cut-off value of 0.8 μm for creating a filtered center line waviness curve from a filtered waviness curve, and a value obtained by averaging five measurements.
[0038]
The definition of Ra and Rmax (also described as Ry) is, for example, as shown in Jiro Nara “Surface Roughness Evaluation Method” (General Technology Center, 1983).
Prepare a box with polished glass on a pinhole fluorescent lamp, place a film on the polished glass, observe the point that shines brightly with the naked eye, and use that point as a pinhole.
The surface of the film having a residual particle area of 100 cm 2 is observed with an optical microscope, and the number of remaining abrasive particles is observed.
[0039]
0 ・ ・ ・ ○
1-2 ... △
3 or more ... ×
Adhesion strength (1) Using the sample after the initial surface treatment, the treated film and copper foil (electrolytic copper foil manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.) using an acrylic adhesive ("Pyralax" manufactured by DuPont) “3EC” (35 μm thickness) was laminated, and a curing reaction of the adhesive was performed at 185 ° C. for 1 hour to prepare a film / adhesive / copper foil laminate (hereinafter referred to as FC laminate). A sample with a width of 10 mm and a length of 30 cm was cut out from the obtained FC laminate, and a tensile test of 90-degree peeling was performed at a peel test speed of 50 mm / min using a tensile tester (Tensilon Universal Testing Machine UTA-300KN manufactured by A & D). went. The average of 5 times was taken.
(2) After water treatment The surface-treated sample was immersed in water for 1 day and then dried in an oven at 110 degrees. Except using the sample, it carried out according to the evaluation method of the above-mentioned initial adhesion strength.
Test specimens with the same composition and crystal structure as the particles added to the Mohs hardness film are scratched together with the standard mineral for Mohs hardness measurement, and the hardness number is measured to the unit of 0.1 depending on whether or not scratches are made. To do.
Sample preparation Sample A
In a 500 cc glass flask, 150 ml of DMAc (dimethylacetamide) is placed, PDA (phenylenediamine) is fed into DMAc and dissolved, followed by 44′ODA (4,4′-oxydianiline) and PMDA (pyrrole). Meltic acid dianhydride) is sequentially supplied and stirred at room temperature for about 1 hour. Finally, a solution with a polyamic acid concentration of 20% by weight was prepared, in which the tetracarboxylic dianhydride component and the diamine component consisted of components having the composition shown in Table 1 at about 100 mol% stoichiometry.
[0040]
A mixed solution was prepared by mixing 30 g of this polyamic acid solution with 12.7 ml of DMAc, 3.6 ml of acetic anhydride and 3.6 ml of β-picoline, and this mixed solution was cast on a glass plate. Was heated for about 4 minutes on a hot plate heated to form a self-supporting polyamic acid-polyimide gel film, which was peeled from the glass plate.
[0041]
This gel film is fixed to a metal fixed frame having a large number of pins, heated for 30 minutes while being heated from 250 ° C. to 330 ° C., and then heated at 400 ° C. for about 5 minutes. Various thickness polyimide films Got.
[0042]
Sample B
Using the composition shown in Table 1, a polyimide film was obtained according to the preparation method of Sample A.
[0043]
Sample C
A polyimide film was obtained according to the preparation method of Sample A using only 44′ODA without using PDA as the diamine.
Examples 1-6
Using the MICRO-SURFACE-ETCHER apparatus manufactured by MACOHO Co., Ltd., the surface treatment of the film obtained above was performed.
[0044]
The treatment conditions were 800 mesh alumina (hardness 9), 2000 mesh alumina, 800 mesh spherical silica (hardness 6) and 800 mesh calcium carbonate (hardness 4) as abrasives, ion-exchanged water and ethanol as the liquid, and mouth opening The shape of the part was 250 mm × 2 mm, the air pressure was 1.5 kgf / cm 2, the treatment speed was 10 mm / s, the irradiation distance was 50 mm, the irradiation angle was 90 degrees, and the treatment was performed once. Thereafter, it was washed with water and dried by air blow.
[0045]
Other conditions and results are shown in Table 2.
Comparative Examples 1-3
As in Comparative Example 1, the liquid was not used and only the abrasive was irradiated on the surface. The processing conditions are: the shape of the mouthpiece opening 250 mm × 2 mm, air pressure 4.5 kgf / cm 2 , processing speed 10 mm / s, irradiation distance 50 mm, irradiation angle 90 degrees, number of treatments once, 800 mesh alumina as abrasive. Used, then washed with water and dried by air blow. The results are shown in Table 2.
Comparative Example 4
Corona discharge treatment was performed on both sides under the condition of 200 W / m 2 / min. The results are shown in Table 2.
[0046]
As shown in Comparative Example 1 and Comparative Example 2, in the sandblasting method that is not dispersed in a liquid, residual particles are generated and the surface roughness is not within the scope of the present application, so that the adhesion strength is not sufficient. In Comparative Examples 1 and 3, pinholes occurred in the thin film. Moreover, it turns out that the adhesive strength after water treatment falls only by electrical treatment without roughening treatment.
[0047]
[Table 1]
[0048]
[Table 2]
[0049]
【The invention's effect】
The roughened polyimide film for FPC of the present invention is an aromatic polyimide film having a roughened surface, and the average roughness (Ra), maximum roughness (Rmax) of the film surface, and the average distance between local peaks ( Sm), filtered centerline waviness (Wca), and filtered maximum waviness (Wcm) are controlled within specific ranges, thereby improving adhesion. In addition, since the manufacturing method is to disperse an abrasive having a specific gravity (d) of 7 or less in a liquid and irradiate the surface of the aromatic polyimide film at a specific irradiation rate, after passing through a washing step such as etching. However, the adhesiveness is improved, and a shallow and uniform roughened polyimide film for FPC can be obtained which is less likely to cause pinholes even with a thin film.
Claims (6)
0.2μm<Ra<1μm ・・・(1)
2Ra<Rmax<5μm ・・・(2)
Rmax<Sm<15μm ・・・(3)
0.02μm<Wca<0.2μm ・・・(4)
0.2μm<Wcm<2μm ・・・(5)
Ra・・・算術平均粗さ
Rmax・・・最大高さ
Sm・・・局部山頂の平均間隔
Wca・・・ろ波中心線うねり
Wcm・・・ろ波最大うねりSurface is 5μm or more roughened thickness, a following aromatic polyimide film 50 [mu] m, for FPC, wherein the relationship between the film surface roughness is represented by the following (1) to (5) Roughened aromatic polyimide film.
0.2 μm <Ra <1 μm (1)
2Ra <Rmax <5μm (2)
Rmax <Sm <15 μm (3)
0.02μm <Wca <0.2μm (4)
0.2 μm <Wcm <2 μm (5)
Ra ・ ・ ・ arithmetic mean roughness
Rmax: Maximum height
Sm: Average distance between local peaks
Wca ...
Wcm ... The biggest wave of waves
0.4μm<Ra<0.8μm ・・・(1−a)
Sm<12μm ・・・(3−a)Ra, Sm is a (1-a) type | formula and a (3-a) type | formula, The roughening aromatic polyimide film for FPCs of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
0.4 μm <Ra <0.8 μm (1-a)
Sm <12 μm (3-a)
0.04μm<Wca<0.2μm・・・(4−a)
0.2μm<Wcm<1μm ・・・(5−a)Wca and Wcm are (4-a) type and (5-a) type | formula, The roughening aromatic polyimide film for FPCs of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.
0.04 μm <Wca <0.2 μm (4-a)
0.2 μm <Wcm <1 μm (5-a)
20lnd<w<20ln(d)+50 (6)
(ただし、lnは底数をeとする対数であり、dは研磨剤の比重である。) 5. The roughened aromatic for FPC according to claim 4, wherein the liquid is water or alcohol, and the content w (% by weight) of the abrasive contained in the liquid is represented by the following formula (6): A method for producing a polyimide film.
20lnd <w <20ln (d) +50 (6)
(However, ln is a logarithm with the base number being e, and d is the specific gravity of the abrasive.)
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