專利名稱:撓性電路基板及其制造方法以及撓性電路基板的彎曲部結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及任意地具有彎曲部而使用的撓性電路基板及其制造方法、以及撓性電 路基板的彎曲部結(jié)構(gòu),詳細(xì)而言涉及對(duì)彎曲具備耐久性,且彎曲性優(yōu)異的撓性電路基板及 其制造方法、以及撓性電路基板的彎曲部結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
由于具有樹脂層和由金屬箔形成的配線而構(gòu)成的撓性電路基板(撓性印刷基板) 可以彎曲使用,因此,在以硬盤內(nèi)的可動(dòng)部、手機(jī)的合頁部及滑動(dòng)滑移部、打印機(jī)的頭部、光 傳感器部、筆記本個(gè)人電腦的可動(dòng)部等為主的各種電子 電氣設(shè)備中被廣泛使用。而且,最 近,特別是伴隨著這些設(shè)備的小型化、薄型化、高功能化等,要求在有限的空間內(nèi)將撓性電 路基板折小并收容,或?qū)?yīng)于電子設(shè)備等的各種動(dòng)作的彎曲性。因此,需要進(jìn)一步提高撓性 電路基板的強(qiáng)度等機(jī)械性能,以使其也能夠?qū)?yīng)彎曲部的曲率半徑更加變小的折彎,或頻 繁地重復(fù)進(jìn)行折彎那樣的動(dòng)作。一般而言,因?qū)τ谥貜?fù)進(jìn)行折彎或曲率半徑小的彎曲強(qiáng)度差等而成為不良因素的 與其說是樹脂層不如說是配線方面,在經(jīng)受不住這些彎曲時(shí),在配線的局部產(chǎn)生裂紋或斷 裂,結(jié)果不能用作電路基板。于是,提出了例如為了減小對(duì)于合頁部的配線的彎曲應(yīng)力,以 相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸呈傾斜的方式進(jìn)行配線的撓性電路基板(參照專利文獻(xiàn)1)、或在合頁部的轉(zhuǎn) 動(dòng)方向上形成一圈以上螺旋的螺旋部,通過增多該圈數(shù)減小開閉動(dòng)作導(dǎo)致的螺旋部的直徑 的變化來減少損傷的方法(參照專利文獻(xiàn)幻等。但是,在這些方法中,都會(huì)制約撓性電路 基板的設(shè)計(jì)。另一方面,報(bào)告了在用軋制銅箔的軋制面的X射線衍射(銅箔的厚度方向的X射 線衍射)求出的(200)面的強(qiáng)度(I)相對(duì)于用微粉末銅的X射線衍射求出的(200)面的強(qiáng) 度(I。)為1/1。>20的情況下,彎曲性優(yōu)異(參照專利文獻(xiàn)3及4)。即,由于銅的再結(jié)晶 織構(gòu)即立方體方位越發(fā)達(dá)銅箔的彎曲性越高,因此,已知有用上述參數(shù)(1/1。)規(guī)定立方體 織構(gòu)的發(fā)達(dá)度的、適合作為撓性電路基板的配線材料的銅箔。另外,關(guān)于軋制銅箔也有如下 報(bào)告,S卩通過具有在相對(duì)于彎曲變形主滑動(dòng)面可活動(dòng)的方位取向的晶粒所占的比例為根 據(jù)自軋制面的觀察以面積率計(jì)為80%以上的結(jié)晶組織,彎曲強(qiáng)度優(yōu)異(參照專利文獻(xiàn)5的 段落0013),根據(jù)該文獻(xiàn)中的說明書的記載,可以解釋為彎曲后的配線的截面在{100}取向 的狀態(tài)最佳。專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 特開2002-171033號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 特開2002-300247號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 特開2001-58203號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 特許第3009383號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 特開2007-107036號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題根據(jù)這種狀況,本發(fā)明提供一種彎曲性優(yōu)異的撓性電路基板,其對(duì)撓性電路基板 的設(shè)計(jì)不會(huì)產(chǎn)生制約,且具備對(duì)于反復(fù)進(jìn)行折彎或曲率半徑小的彎曲也可經(jīng)受得住的強(qiáng) 度。本發(fā)明人等專心研究的結(jié)果,意外地獲得了如下新的發(fā)現(xiàn)在相對(duì)于具有立方晶系的 晶體結(jié)構(gòu)的金屬箔的晶軸具有規(guī)定的角度進(jìn)行彎曲的情況下,彎曲強(qiáng)度提高,且彎曲性優(yōu) 異。而且,基于這種發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)可得到彎曲耐久性及彎曲性優(yōu)異的撓性電路基板,完成了本 發(fā)明。因此,本發(fā)明的目的在于提供一種撓性電路基板,其對(duì)于手機(jī)及小型電子設(shè)備等 的合頁部或滑動(dòng)滑移部等、尤其是曲率半徑小的反復(fù)彎曲部的嚴(yán)酷的條件,具備耐久性,彎 曲性優(yōu)異。另外,本發(fā)明的另一目的在于提供撓性電路基板的制造方法,其在撓性電路基板 的設(shè)計(jì)中不受制約,能夠獲得彎曲耐久性及彎曲性優(yōu)異的撓性電路基板。另外,本發(fā)明的另一目的在于提供一種撓性電路基板的彎曲部結(jié)構(gòu),其對(duì)于手機(jī) 及小型電子設(shè)備等的合頁部或滑動(dòng)滑移部等、尤其是曲率半徑小的反復(fù)彎曲部的嚴(yán)酷的條 件,具備耐久性,彎曲性優(yōu)異。解決課題的手段本發(fā)明為解決上述現(xiàn)有技術(shù)問題專心研究的結(jié)果,以下述的構(gòu)成作為要點(diǎn)。(1) 一種撓性電路基板,其具備樹脂層和由金屬箔形成的配線,在配線的至少一個(gè) 部位具有彎曲部而進(jìn)行使用,其特征在于,金屬箔由具有立方晶系的晶體結(jié)構(gòu)的金屬形成,而且,從彎曲部的棱線沿厚度方 向切開時(shí)的配線的截面,在包含于以W01]為晶帶軸,從(100)向(110)的旋轉(zhuǎn)方向上的 (2010) (1200)的范圍內(nèi)的任一面形成主方位。(2)如(1)所述的撓性電路基板,其中,從彎曲部的棱線沿厚度方向切開時(shí)的配線 的截面為在(100)標(biāo)準(zhǔn)投影圖的立體三角形中,處于用表示O010)的點(diǎn)和表示(110)的點(diǎn) 連接的線段上的任一面。(3)如⑴或⑵所述的撓性電路基板,其中,金屬箔為銅箔,而且,由銅箔的厚度 方向的X射線衍射求出的(200)面的強(qiáng)度(I)相對(duì)于由微粉末銅的X射線衍射求出的(200) 面的強(qiáng)度(I0)為1/1。彡25。(4)如⑴或⑵所述的撓性電路基板,其中,金屬箔由具有面心立方結(jié)構(gòu)的金屬 形成,以面心立方結(jié)構(gòu)的單位晶格的基本晶軸<100>相對(duì)于金屬箔的厚度方向和箔面內(nèi)的 一方向的兩個(gè)正交軸在方位差10°以內(nèi)的優(yōu)先取向區(qū)域,按面積率計(jì)占50 %以上的方式 具有主方位,并且,相對(duì)于從彎曲部的棱線沿金屬箔的厚度方向切開的配線截面的法線,與 箔面內(nèi)的<100>主方位具有2.9 87.1°的角度。(5)如⑴ (4)任一項(xiàng)所述的撓性電路基板,其中,金屬箔為厚度5 ΙΟΟμπι的 軋制銅箔。(6)如⑴ (5)任一項(xiàng)所述的撓性電路基板,其中,形成伴隨著選自滑移彎曲、折 彎彎曲、合頁彎曲及滑動(dòng)彎曲中的任一種的反復(fù)動(dòng)作的彎曲部。
(7)如(1) (6)任一項(xiàng)所述的撓性電路基板,其中,沿相對(duì)于彎曲部的棱線正交 的方向形成有配線。(8)如(1) (7)任一項(xiàng)所述的撓性電路基板,其中,樹脂層由聚酰亞胺形成。(9) 一種撓性電路基板的彎曲部結(jié)構(gòu),所述撓性電路基板具備樹脂層和由金屬箔 形成的配線,在配線的至少一個(gè)部位具有彎曲部而進(jìn)行使用,其特征在于,金屬箔由具有立方晶系的晶體結(jié)構(gòu)的金屬形成,而且,從彎曲部的棱線沿厚度方 向切開時(shí)的配線的截面,在包含于以W01]為晶帶軸,從(100)向(110)的旋轉(zhuǎn)方向上的 (2010) (1200)的范圍內(nèi)的任一面形成主方位。(10)如(9)所述的撓性電路基板的彎曲部結(jié)構(gòu),其中,從彎曲部的棱線沿厚度方 向切開時(shí)的配線的截面為在(100)標(biāo)準(zhǔn)投影圖的立體三角形中處于用表示O010)的點(diǎn)和 表示(110)的點(diǎn)連接的線段上的任一面。(11) 一種撓性電路基板的制造方法,所述撓性電路基板具備樹脂層和由金屬箔形 成的配線,在配線的至少一個(gè)部位具有彎曲部而進(jìn)行使用,其特征在于,金屬箔由具有立方晶系的晶體結(jié)構(gòu)的金屬形成,以彎曲部的棱線與金屬箔的面內(nèi) 的基本晶軸<100>的一個(gè)具有2. 9 87. 1°的角度的方式形成配線。(12)如(11)所述的撓性電路基板的制造方法,其中,金屬箔為銅箔,而且,由銅箔 的厚度方向的X射線衍射求出的(200)面的強(qiáng)度(I)相對(duì)于由微粉末銅的X射線衍射求出 的(200)面的強(qiáng)度(I0)為1/1。彡25。(13)如(12)所述的撓性電路基板的制造方法,其中,以面心立方結(jié)構(gòu)的單位晶格 的基本晶軸<100>相對(duì)于金屬箔的厚度方向和箔面內(nèi)的一方向的兩個(gè)正交軸處于方位差 10°以內(nèi)的優(yōu)先取向區(qū)域,按面積率計(jì)占50%以上的方式,通過熱處理使具有面心立方結(jié) 構(gòu)的軋制金屬箔呈現(xiàn)立方體織構(gòu)。(14)如(11) (1 任一項(xiàng)所述的撓性電路基板的制造方法,其中,形成伴隨著選 自滑動(dòng)彎曲、折彎彎曲、合頁彎曲及滑移彎曲中的任一種的反復(fù)動(dòng)作的彎曲部。(15)如(11) (14)任一項(xiàng)所述的撓性電路基板的制造方法,其中,沿相對(duì)于彎曲 部的棱線正交的方向形成配線。(16) 一種電子設(shè)備,其搭載有⑴ ⑶任一項(xiàng)所述的撓性電路基板。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明,由于使撓性電路基板彎曲時(shí)容易產(chǎn)生向彎曲部的主變形方向的剪切 滑動(dòng),因此,起到了不易引起破壞的作用效果。另外,相對(duì)于反復(fù)變形不易引起金屬疲勞。進(jìn) 一步,相對(duì)于應(yīng)力不易引起金屬疲勞。因此,能夠提供一種對(duì)撓性電路基板的設(shè)計(jì)不產(chǎn)生制 約,具備對(duì)于進(jìn)行反復(fù)折彎或曲率半徑小的彎曲也可經(jīng)受得住的強(qiáng)度、彎曲性優(yōu)異的撓性 電路基板。其結(jié)果,能夠?qū)崿F(xiàn)以薄型手機(jī)、薄型顯示裝置、硬盤、打印機(jī)、DVD裝置等為主的 耐久性高的電子設(shè)備。
圖1 圖1是表示立方晶系的晶體結(jié)構(gòu)的晶帶軸和以晶帶軸為中心旋轉(zhuǎn)得到的面 的關(guān)系的圖;圖2 圖2是(100)標(biāo)準(zhǔn)投影圖的立體三角形;
圖3 圖3是表示使撓性電路基板彎曲的狀態(tài)的截面說明圖;圖4 圖4是表示撓性電路基板的配線和金屬箔的晶軸的關(guān)系的平面說明圖,(a) 及(b)表示本發(fā)明的撓性電路基板,(c)及(d)表示現(xiàn)有技術(shù)的撓性電路基板;圖5 圖5是單側(cè)敷銅箔疊層板的立體說明圖;圖6 圖6是表示在本發(fā)明的實(shí)施例中由單側(cè)銅箔疊層板獲得試驗(yàn)用撓性電路基 板的形態(tài)的平面說明圖;圖7 圖7表示本發(fā)明實(shí)施例中的金屬箔的EBSP法的方位映射像;圖8 圖8是MIT彎曲試驗(yàn)裝置的說明圖;圖9 圖9(a)是IPC彎曲試驗(yàn)裝置的說明圖,圖9 (b)是用于IPC彎曲試驗(yàn)的試驗(yàn) 用撓性電路基板的X-X’斷面圖。符號(hào)說明1 樹脂層2:配線(金屬箔)加軋制面2b 側(cè)面3 連接端子4 單側(cè)敷銅箔疊層板5 試驗(yàn)用撓性電路基板6 :粘接層7 覆蓋材料8:間隙長(zhǎng)度9:固定部10 滑動(dòng)工作部21:截面P的法線方向L 棱線P 從彎曲部的棱線沿厚度方向切開時(shí)的配線的截面
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的撓性電路基板具備的配線由金屬箔形成,該金屬箔由具有立方晶系的晶 體結(jié)構(gòu)的金屬形成。作為具有立方晶系的晶體結(jié)構(gòu)的金屬,例如在面心立方晶體的情況下, 公知的有銅、鋁、鎳、銀、銠、鈀、白金、金等,另外,在體心立方晶體的情況下,公知的有鐵、 鉻、鉬、鎢等,雖然它們?nèi)我粋€(gè)都可以,但是,從作為金屬箔的利用性考慮,銅、鋁及鎳是合適 的,尤其是主要作為撓性電路基板的配線使用的銅箔是最普通的。另外,雖然金屬箔可以 是軋制箔或電解箔中的任一種,但是,優(yōu)選軋制箔,例如,在為銅箔的情況下,可以是厚度為 5 100 μ m,有利的是5 20 μ m,更有利的是5 12 μ m的軋制銅箔。另外,軋制銅箔雖然 也可以含有合金元素,但是,理想是完全固溶體。在本發(fā)明的撓性電路基板內(nèi)形成電路的金屬箔,由具有立方晶系的晶體結(jié)構(gòu)的金 屬形成,而且,需要從彎曲部的棱線沿厚度方向切開時(shí)的配線的截面P,在包含于以
作為晶帶軸從O010) (1200)的范圍內(nèi)的任一面形成主方位。在此,圖1中示出了晶帶軸和面方位的關(guān)系。(2010)和(1200)存在以
作為共同軸即晶帶軸的關(guān)系,且處于從 以W01]為軸的(100)向(110)〔從(100)向(010)〕的旋轉(zhuǎn)面內(nèi)。即,在相對(duì)于截面P法 線方位的逆極點(diǎn)的圖上對(duì)其進(jìn)行表示時(shí),(001)、(2010)、(110)各面如圖2所示。從對(duì)稱性 考慮,在逆極點(diǎn)圖上,(1200)表示為與Q010)相同的位置。本發(fā)明的金屬箔的金屬為立方 晶體。雖然其單位晶格的晶軸為[100]、
, W01],但是,在本發(fā)明中,在金屬箔的厚度 方向(相對(duì)于金屬箔表面的垂直方向)有<100>優(yōu)先方位的情況下,將該軸作為
來 表示,即,將箔面方位作為(001)來表示,但是,從立方晶體的對(duì)稱性考慮,即使將這些軸替 換也是等價(jià)的,當(dāng)然,這些都包括在本發(fā)明中。另外,雖然本發(fā)明的金屬箔未必是單晶,但是,至少在彎曲部需要三維優(yōu)先取向地 形成織構(gòu)。而且,將處于優(yōu)先取向中心的結(jié)晶方位稱為織構(gòu)的主方位。雖然表示織構(gòu)的優(yōu) 先取向的優(yōu)先度即取向度或集成度的指標(biāo)有幾個(gè),但是,在本發(fā)明中,采用基于客觀數(shù)據(jù)的 指標(biāo),所述客觀數(shù)據(jù)使用由X射線衍射強(qiáng)度、及電子束衍射得到的局部的三維方位數(shù)據(jù)的 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。本發(fā)明的金屬箔的優(yōu)先取向度的范圍如以下所說明的。本發(fā)明的撓性電路基板的典型的形態(tài)為,相對(duì)于構(gòu)成其電路的金屬箔的試樣坐標(biāo) 系,規(guī)定金屬箔的三維結(jié)晶方位,其理想的織構(gòu)的集成度規(guī)定在下述范圍內(nèi)。即,立方晶體 的金屬至少在彎曲部,呈現(xiàn)金屬單位晶格的基本晶軸的一個(gè),例如
軸,相對(duì)于金屬箔 的厚度方向(與金屬箔的表面正交的方向)在方位差為10°以內(nèi)的區(qū)域,按面積比計(jì)占 50%以上、優(yōu)選75%以上、更優(yōu)選98%以上的那樣的優(yōu)先取向,而且,在相對(duì)于金屬箔的表 面(也稱為主面或箔面)在水平方向的箔面內(nèi),可以呈現(xiàn)以另一基本晶軸為主方位,在自主 方位方位差為10°以內(nèi)的區(qū)域以面積比計(jì)占50%以上、優(yōu)選85%以上、更優(yōu)選99%以上那 樣的優(yōu)先取向。并且,箔面內(nèi)的主方位相對(duì)于彎曲部的主變形方向,即從彎曲部的棱線沿厚 度方向切開時(shí)的配線的截面法線方向(相對(duì)于對(duì)于配線截面P的垂線)需要具有2. 9° 87.1° K2010) (1200)〕的角度,優(yōu)選 5. 7° 84. 3° 〔(1010) (1100)〕的角度,更 優(yōu)選 11. 4° 78. 6° 〔 (510) (150)〕的角度,進(jìn)一步優(yōu)選 26. 6° 63. 4° 〔 (210) (120)〕的角度,最佳的是30°或60° 〔(40230)或Q3400)〕。另外,〔〕內(nèi)表示與各個(gè)角度 對(duì)應(yīng)的截面P的面方位。根據(jù)本發(fā)明,可獲得在使電路彎曲時(shí),向彎曲部的主應(yīng)力方向的剪切滑動(dòng)變得容 易,斷裂伸長(zhǎng)率變大,難以引起破壞,并且對(duì)于反復(fù)的變形或應(yīng)力,難以引起金屬疲勞,彎 曲性高的撓性電路基板。即,本發(fā)明的撓性電路基板的合適例子的金屬箔具有面心立方結(jié) 構(gòu),金屬箔的主面以(001)作為主方位優(yōu)先取向,而且,從彎曲部的棱線沿厚度方向切開時(shí) 的配線的截面P在自O(shè)010)至(1200)之間的特定方位具有主方位而優(yōu)先取向,優(yōu)選在自 (1010)至(1100)之間的特定方位具有主方位而優(yōu)先取向,更優(yōu)選在自(510)至(110)之間 的特定方位具有主方位而優(yōu)先取向,進(jìn)一步優(yōu)選在自(210)至(110)之間的特定方位具有 主方位而優(yōu)先取向,最理想的是在(40230)附近具有中心方位而優(yōu)先取向。在箔面以(001) 作為主方位優(yōu)先取向的金屬箔的情況下,箔面內(nèi)的其它單位晶格軸(100)和(010)是等價(jià) 的,從本發(fā)明的撓性電路基板的彎曲部的棱線沿厚度方向切開時(shí)的配線的截面P的主方位 也可以是記述為自(1200)至(110)間的特定方位,也可以記述為優(yōu)選在(120) (110)之 間的特定方位具有主方位而優(yōu)先取向,最優(yōu)選在O3400)附近具有主方位而優(yōu)先取向。在此,所謂從彎曲部的棱線沿厚度方向切開時(shí)的配線的截面P,例如如圖3所示,是指當(dāng)將撓性電路基板彎曲成U字狀時(shí),在其外側(cè)形成棱線L,從該棱線L沿?fù)闲噪娐坊?的厚度方向d切開時(shí)得到的截面中的配線部分的截面。另外,所謂棱線L是在使撓性電路 基板彎曲的狀態(tài)下,連接沿其折彎方向(圖3中的粗箭頭)看撓性電路基板的截面時(shí)所形 成的頂點(diǎn)的線。另外,也包括例如后述的滑移彎曲等、棱線L在撓性電路基板移動(dòng)那樣的情 況。另外,雖然在圖3中表示樹脂層1為外側(cè)、配線2向內(nèi)側(cè)彎曲的狀態(tài)(將具有曲率半徑 的圓內(nèi)接的一側(cè)設(shè)定為內(nèi)側(cè)),但是,當(dāng)然也可以是配線2成為外側(cè)的折彎方式。在各式各樣的用途中,承受一定曲率的強(qiáng)制變位時(shí),金屬箔主要承受拉伸或壓縮 應(yīng)力。在承受彎曲的撓性電路基板中,哪一部分承受拉伸或壓縮,雖然取決于金屬箔和樹脂 的構(gòu)成,但是,一般是比拉伸和壓縮的中立軸(或中立面)更彎曲的外側(cè)的、最遠(yuǎn)的部分在 金屬的破壞中較嚴(yán)重,而且向從彎曲部的棱線沿厚度方向切開時(shí)的配線的截面法線方向的 拉伸應(yīng)力成為主應(yīng)力。即,彎曲部的配線的主應(yīng)力方向?yàn)閳D3中箭頭21所示的方向,典型 的是與相對(duì)于從彎曲部的棱線沿金屬箔的厚度方向切開的配線截面P的法線方向相等、與 向金屬箔的厚度方向取向的W01]軸垂直相交的方向。在本發(fā)明中,對(duì)于從彎曲部的棱線沿金屬箔的厚度方向切開的配線截面P的法線 21按與金屬箔面內(nèi)的基本晶軸<100>具有2. 9 45°的角度的方式取得。但是,從結(jié)晶的 對(duì)稱性考慮,作為本發(fā)明的范圍,可以記述為相對(duì)于從彎曲部的棱線沿金屬箔的厚度方向 切開的配線截面P的法線21,以金屬箔面內(nèi)的基本晶軸<100>具有2. 9 87. 1°的角度的 方式形成配線。另外,彎曲部的棱線與相對(duì)于從棱線沿金屬箔的厚度方向切開的配線截面P 的法線21正交,并且金屬箔面內(nèi)的主方位[100]和W10]正交,因此,作為本發(fā)明的范圍, 也可以記述為相對(duì)于金屬箔的棱線,以金屬箔面內(nèi)的基本晶軸<100>具有2. 9 87. 1°的 角度的方式形成配線。考慮撓性電路基板內(nèi)的金屬箔的機(jī)械特性時(shí),在圖3中箭頭21所示的主應(yīng)力方向 簡(jiǎn)單拉伸金屬箔時(shí)的應(yīng)力變形特性成為重要的特性。在此,如圖4(c)及(d)的例子所示,假 設(shè)在使具有立方晶系的晶體結(jié)構(gòu)的金屬箔以形成相對(duì)于[100]軸正交的棱線的方式彎曲 的情況下,雖然從彎曲部的棱線沿?fù)闲噪娐坊宓暮穸确较蚯虚_的配線的截面成為(100) 面,但是,本發(fā)明人等獲得了如下新的發(fā)現(xiàn),即如圖1所示,從彎曲部的棱線沿厚度方向 切開時(shí)的配線的截面P,只要在包含于以W01]作為晶帶軸在從(100)至(010)的旋轉(zhuǎn)方 向的Q010) (1200)范圍(圖中兩個(gè)箭頭)內(nèi)的任一面形成主方位,即可延長(zhǎng)配線的彎 曲疲勞壽命。從更顯著地提高這種彎曲疲勞特性的觀點(diǎn)來說,優(yōu)選配線的截面P在包含于 (1010) (1100)范圍內(nèi)的任一面成為主方位,更優(yōu)選在包含于(510) (150)范圍內(nèi)的任 一面形成主方位,進(jìn)一步優(yōu)選在包含于(210) (120)范圍內(nèi)的任一面形成主方位,最佳的 是在(40230)或(23400)形成主方位。另外,雖然圖1中表示了 Q010) (1200)的范圍, 但是,在立方晶系的晶體結(jié)構(gòu)中存在與包含于該范圍的面等價(jià)的面。因此,關(guān)于配線的截面 與包含在O010) (1200)范圍的面符號(hào)不同的等價(jià)面,包含在本發(fā)明中。在本發(fā)明中,之所以從彎曲部的棱線沿厚度方向切開時(shí)的配線的截面P在 (2010) (1200)之間的特定方位具有主方位而優(yōu)先取向,由此,對(duì)于反復(fù)的彎曲疲勞特性 優(yōu)異,是因?yàn)樵诮孛鍼的法線方向即主應(yīng)力方向施加拉伸應(yīng)力時(shí),例如具有面心立方結(jié)構(gòu) 的金屬在作為滑動(dòng)面的8個(gè){111}中,施密特因子最大的主滑動(dòng)面為四個(gè)面,因此,剪切滑 動(dòng)良好,難以引起局部的加工硬化。在通常的軋制銅箔中,金屬箔的長(zhǎng)度方向相當(dāng)于軋制方向,如圖4(c)及(d)所示,通常沿其主方位<100>形成電路。例如,專利文獻(xiàn)5的實(shí)施例相 當(dāng)于圖4(d)的形態(tài)。這樣,當(dāng)將從彎曲部的棱線沿厚度方向切開時(shí)的配線的截面方位設(shè)定 為(100)時(shí),在使其彎曲時(shí),八個(gè)滑動(dòng)面的施密特因子成為等價(jià),八個(gè)滑動(dòng)系同時(shí)工作,容 易蓄積局部性位錯(cuò)。因?yàn)榕c這種現(xiàn)有技術(shù)的差別,采用本發(fā)明形態(tài)的撓性電路基板的耐彎 曲特性比通常的形態(tài)優(yōu)異。關(guān)于本發(fā)明的撓性電路基板的截面P,最理想的方位是相對(duì)于從彎曲部的主變形 方向即彎曲部的棱線沿厚度方向切開時(shí)的配線的截面法線方向?yàn)?0°或60°,這時(shí)因?yàn)?其應(yīng)力方向與拉伸的穩(wěn)定方位一致。如果考慮以上的機(jī)構(gòu),金屬箔的厚度方向未必成為
主方位,只要從彎曲部的棱線沿厚度方向切開時(shí)的配線的截面P以W01]作為晶帶 軸,在Q010) (1200)之間的特定方位具有主方位并具有優(yōu)先取向即可。在本發(fā)明中,金屬箔未必必須是單晶,但是,為了獲得如上所述的效果,理想的是 形成三維優(yōu)先取向的織構(gòu),其集成度高。例如,金屬箔為銅箔的情況下,可以用X射線衍射 求出的來自與上述晶帶軸垂直的(002)的強(qiáng)度(I)(在此,按照X射線衍射的一般的表示方 法設(shè)定為(200)面的強(qiáng)度)相對(duì)于用微粉末銅的X射線衍射求出的(200)面的強(qiáng)度(I。) 為1/1。^ 25的銅箔形成具有規(guī)定圖案的配線,可以優(yōu)選1/1。為33 150的范圍,更優(yōu)選 50 150的范圍。在此,參數(shù)1/1。表示(100)和(110)的晶帶軸即共同軸W01]的取向度, 是表示立方體織構(gòu)的發(fā)達(dá)度的一個(gè)客觀性指標(biāo)。而且,在金屬箔為軋制銅箔的情況下,當(dāng)以 一定以上的軋制率對(duì)金屬箔進(jìn)行強(qiáng)力加工,之后,加熱使其再結(jié)晶時(shí),以軋制箔面為(001) 主方位、以箔面內(nèi)軋制方向?yàn)?100)主方位的再結(jié)晶立方體方位發(fā)達(dá)。銅的再結(jié)晶織構(gòu)即 立方體方位越發(fā)達(dá),銅箔的彎曲疲勞壽命越提高。在本發(fā)明的撓性電路基板中,當(dāng)1/1。小 于25時(shí),不能期望充分提高配線的彎曲疲勞壽命,只要1/1。為33以上,就能夠顯著地提高 彎曲疲勞壽命。但是,當(dāng)1/1。超過150時(shí),如后述那樣,為獲得再結(jié)晶織構(gòu),例如在進(jìn)行退 火的情況下,結(jié)果受熱歷程過度變大,可能對(duì)配線以外的樹脂層及配線和樹脂層的界面狀 態(tài)產(chǎn)生不良影響。另外,所謂銅箔的厚度方向的X射線衍射,是確認(rèn)銅箔的表面(軋制銅箔 的情況下的軋制面)的取向性的方法,(200)面的強(qiáng)度(I)表示用X射線衍射求出的(200) 面的強(qiáng)度積分值。另外,強(qiáng)度(I。)表示微粉末銅(關(guān)東化學(xué)社制銅粉末試劑I級(jí),325目) 的(200)面的強(qiáng)度積分值。要使1/1。達(dá)到25以上,只要以可得到銅箔的再結(jié)晶織構(gòu)的方式進(jìn)行即可,雖然對(duì) 于該方法沒有特別的限制,但是,例如像上述專利文獻(xiàn)4記載的那樣,在使通過即將開始最 終冷軋之前的退火得到的再結(jié)晶粒的平均粒徑為5 20 μ m那樣的條件下進(jìn)行該退火,使 接著的最終冷軋中的軋制加工率為90%以上,由此,能夠獲得1/1。^ 25的軋制銅箔。另外, 例如也可以通過使樹脂層和軋制銅箔層疊而獲得銅箔疊層板后,在銅箔上經(jīng)過加載以累計(jì) 時(shí)間計(jì)為5分鐘以上300 360°C的溫度那樣的加熱條件,獲得銅箔的再結(jié)晶織構(gòu)。另外,為了以三維集成度規(guī)定織構(gòu),也可以使用相對(duì)于織構(gòu)的主方位進(jìn)入10°以 內(nèi)的優(yōu)先取向區(qū)域的面積率進(jìn)行特定。即,關(guān)于金屬箔的規(guī)定的面具有怎樣的結(jié)晶方位,可 以通過例如EBSP(電子背散射花樣(Electron Back Scattering Pattern))法、ECP(電子 通道花樣(Electron Channeling Pattern))法等電子束衍射法及微勞厄法(micro-Laue method)等X射線衍射法等進(jìn)行確認(rèn)。尤其是EBSP法是根據(jù)在向測(cè)定對(duì)象即試樣表面照射 會(huì)聚電子束時(shí)產(chǎn)生的自各個(gè)結(jié)晶面衍射的被稱作模擬菊池線的衍射像,對(duì)結(jié)晶進(jìn)行分析,根據(jù)方位數(shù)據(jù)和測(cè)定點(diǎn)的位置信息對(duì)測(cè)定對(duì)象的結(jié)晶方位分布進(jìn)行測(cè)定的方法,與X射線 衍射法相比能夠分析更微小區(qū)域的織構(gòu)的結(jié)晶方位。例如,可以在各個(gè)微小區(qū)域特定其結(jié) 晶方位,將它們接合并進(jìn)行映射,將各映射點(diǎn)間的面方位的傾角(方位差)為一定值以下的 面方位涂成同一顏色進(jìn)行區(qū)分,使具有大致同一面方位的區(qū)域(晶粒)的分布凸現(xiàn)出來,由 此獲得方位映射像。另外,也可以規(guī)定包含相對(duì)于特定的面方位具有規(guī)定角度以內(nèi)的方位 的方位面為其方位,按照面積率提取各面方位的存在比例。在EBSP法中,為了從某特定的方位得出處于特定的角度以內(nèi)的區(qū)域的面積率,需 要在至少比本發(fā)明的撓性電路基板的電路彎曲區(qū)域大的區(qū)域按照為得出面積率而達(dá)到足 夠的點(diǎn)數(shù)的方式細(xì)致地進(jìn)行電子束掃描并獲得其平均信息,但是,在本發(fā)明中作為對(duì)象的 金屬箔,從作為對(duì)象的電路的大小考慮,為了在0. 005mm2以上的區(qū)域得出平均面積率,只要 進(jìn)行1000點(diǎn)以上的測(cè)定即可。在本發(fā)明中,所謂金屬箔的箔面以(001)為主方位進(jìn)行優(yōu)先取向,且從彎曲部的 棱線沿厚度方向切開時(shí)的配線的截面P在O010) (1200)之間的特定方位具有主方位, 也可以說是在圖2所示的(100)標(biāo)準(zhǔn)投影圖的立體三角形(stereo triangle)上進(jìn)行逆極 點(diǎn)表示時(shí),從彎曲部的棱線沿厚度方向切開時(shí)的配線的截面方位為用表示O010)的點(diǎn)和 表示(110)的點(diǎn)連接的線段上的任一面。另外,本發(fā)明的撓性電路基板也可以說由金屬箔 的厚度方向進(jìn)行了
軸即3(2)軸取向的材料形成配線,從彎曲部的棱線沿厚度方向切 開時(shí)的配線的截面法線,在與箔面內(nèi)的[100]軸之間具有2. 9° 87.1°范圍的角度的撓 性電路基板。關(guān)于本發(fā)明的撓性電路基板的樹脂層,形成樹脂層的樹脂的種類沒有特別的限 制,可以列舉在通常的撓性電路基板中使用的樹脂,例如,可以例示聚酰亞胺、聚酰胺、聚 酯、液晶高分子、聚苯硫醚、聚醚醚酮等。其中,優(yōu)選聚酰亞胺及液晶高分子,因?yàn)樗鼈冊(cè)谧?為電路基板的情況下顯示良好的撓性且耐熱性也優(yōu)異。樹脂層的厚度雖然可以根據(jù)撓性電路基板的用途、形狀等適當(dāng)設(shè)定,但是,從撓性 的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選5 75 μ m的范圍,更優(yōu)選9 50 μ m的范圍,最優(yōu)選10 30 μ m的范圍。 當(dāng)樹脂層的厚度不足5 μ m時(shí),絕緣可靠性可能降低,反過來,當(dāng)超過75 μ m時(shí),向小型設(shè)備 等搭載的情況下,電路基板整體的厚度可能會(huì)過厚,可以認(rèn)為彎曲性也降低。關(guān)于使樹脂層和金屬箔層疊的方法,例如在樹脂層由聚酰亞胺形成的情況下,可 以在聚酰亞胺膜上涂敷熱塑性的聚酰亞胺或使熱塑性的聚酰亞胺夾在中間并對(duì)金屬箔進(jìn) 行熱層壓(所謂層壓法)。作為可在層壓法中應(yīng)用的聚酰亞胺膜,例如可以例示“力卜 >,,(東> ·尹-水。>株式會(huì)社)、“ 力 > ”(鐘淵化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社)、“ - 一> 夕 力”(宇部興產(chǎn)株式會(huì)社)等。在對(duì)聚酰亞胺膜和金屬箔進(jìn)行加熱壓接時(shí),可以使顯示熱 塑性的熱塑性聚酰亞胺樹脂夾在中間。另外,從容易控制樹脂層的厚度及折彎特性等的觀 點(diǎn)考慮,也可以在金屬箔上涂敷聚酰亞胺前體溶液(也稱為聚酰胺酸溶液)之后,使其干 燥·固化而獲得層疊體(所謂澆鑄法)。樹脂層雖然可以通過層疊多種樹脂而形成,例如也可以層疊線膨脹系數(shù)等不同的 兩種以上的聚酰亞胺,但是在這種情況下,從保證耐熱性及彎曲性的觀點(diǎn)考慮,理想的是不 將環(huán)氧樹脂等作為粘接劑使用,所有樹脂層基本上都由聚酰亞胺形成。在本發(fā)明的撓性電路基板中,優(yōu)選樹脂層的線膨脹系數(shù)為10 30ppm/°C的范圍。在樹脂層由多種樹脂形成的情況下,只要樹脂層整體的線膨脹系數(shù)在該范圍內(nèi)即可。為了 滿足這種條件,例如,可以為由線膨脹系數(shù)為25ppm/°C以下、優(yōu)選5 20ppm/°C的低線膨脹 性聚酰亞胺層和線膨脹系數(shù)為以上、優(yōu)選30 80ppm/°C的高線膨脹性聚酰亞胺 層形成的樹脂層,通過調(diào)整它們的厚度比,使線膨脹系數(shù)成為10 30ppm/°C。優(yōu)選的低線 膨脹性聚酰亞胺層和高線膨脹性聚酰亞胺層的厚度比為70 30 95 5的范圍。另外, 優(yōu)選低線膨脹性聚酰亞胺層成為樹脂層的主要的樹脂層,高線膨脹性聚酰亞胺層設(shè)置為與 金屬箔相接。另外,線膨脹系數(shù)可以如下求出,即將充分完成了酰亞胺化反應(yīng)的聚酰亞胺 作為試樣,使用熱機(jī)械分析儀(TMA)升溫到250°C后,以10°C /分鐘的速度進(jìn)行冷卻,根據(jù) 240 100°C范圍的平均線膨脹系數(shù)進(jìn)行求出。另外,本發(fā)明的撓性電路基板具備樹脂層和由金屬箔形成的配線,任意地具有彎 曲部而使用。即,在包括硬盤內(nèi)的可動(dòng)部、手機(jī)的合頁部及滑動(dòng)滑移部、打印機(jī)的頭部、光傳 感器部、筆記本個(gè)人電腦的可動(dòng)部等的各種電子 電氣設(shè)備中被廣泛使用,電路基板自身折 彎、或螺旋彎曲、或者按照所搭載的設(shè)備的動(dòng)作而變形,任意地形成彎曲部。尤其是,本發(fā)明 的撓性電路基板具有彎曲耐久性優(yōu)異的彎曲部結(jié)構(gòu),因此,適合伴隨滑移彎曲、折彎彎曲、 合頁彎曲、滑動(dòng)彎曲等反復(fù)動(dòng)作的頻繁折彎的情況,或?yàn)榱伺c被搭載的設(shè)備的小型化相對(duì) 應(yīng),曲率半徑在折彎行為的情況下為0. 38 2. 0mm、在滑移彎曲的情況下為1. 25 2. 0mm、 在合頁彎曲的情況下為3. 0 5. 0mm、在滑動(dòng)彎曲的情況下為0. 3 2. Omm這種嚴(yán)格的使用 條件的場(chǎng)合,尤其在0. 3 Imm的窄的間隙彎曲性能要求嚴(yán)格的滑動(dòng)用途中發(fā)揮效果。本發(fā)明的撓性電路基板的制造方法之一是制造呈現(xiàn)W01]軸最終在箔面法線 (相對(duì)于金屬箔表面的垂線)上取向的立方體織構(gòu)的軋制金屬箔和樹脂層以金屬箔的箔面 貼合的復(fù)合體,只要以相對(duì)于金屬箔面內(nèi)的[100]主方位具有2.9° 87. 1°角度而形成 彎曲部的棱線的方式,對(duì)從設(shè)計(jì)上的彎曲的主應(yīng)力方向即彎曲部的棱線向厚度方向切開時(shí) 的配線的截面法線方向進(jìn)行配線即可。金屬箔未必必須從開始就呈現(xiàn)立方體織構(gòu),也可以 通過熱處理形成立方體織構(gòu),例如在撓性電路基板的制造過程具體地說在樹脂層的形成過 程中進(jìn)行熱處理,形成立方體織構(gòu)。即,只要通過熱處理,以從<100>軸方位差10°以內(nèi)的 區(qū)域面積比占50%以上的方式,使單位晶格的基本晶軸<100>的一個(gè)在金屬箔的厚度方向 優(yōu)先取向,同時(shí),以從<100>軸方位差10°以內(nèi)的區(qū)域面積比占50%以上的方式,使基本晶 軸<100>的另一個(gè)相對(duì)于金屬箔的表面在水平方向上優(yōu)先取向即可。軋制銅箔的再結(jié)晶織 構(gòu),通常軋制面方位為{100},軋制方向?yàn)?lt;100>。因此,作為軋制面方位形成(001)主方 位,所以只要以彎曲部的棱線與金屬箔的面內(nèi)的基本晶軸<001>的一個(gè)具有2. 9 87. Γ 的角度的方式,即以在軋制方向具有2. 9° 87. Γ的角度形成彎曲部的棱線的方式進(jìn)行 配線即可。如圖3所示,例如將撓性電路基板彎曲成U字狀時(shí),在其外側(cè)(與形成具有曲率半 徑的內(nèi)接圓一方相反的一側(cè))形成棱線L,只要該棱線L以從與形成配線的金屬箔的[100] 軸正交的狀態(tài)在α=2.9 87.1(° )的范圍具有斜度的方式形成即可。將這種狀態(tài)的例 子示于圖4的(a)及(b)。順便說一下,圖4的(c)及(d)棱線相對(duì)于[100]軸為正交的 狀態(tài)(α =0)。在此,當(dāng)α不足2.9°時(shí),在彎曲性方面不能確認(rèn)明確的效果。只要α = 11.4 78.6(° ),就可以進(jìn)一步提高彎曲部結(jié)構(gòu)的彎曲耐久性。另外,在本發(fā)明中,在上述 α =2.9°的情況下,從棱線沿厚度d方向切開時(shí)的配線的截面P相當(dāng)于(2010)面,在α=45的情況下,截面P相當(dāng)于(110)面,在α =87.1的情況下,截面P相當(dāng)于(1200)面。 另外,在立方晶體中,[100]和W10]是等價(jià)的,因此,圖4(a)及(b)所示的[100]的箔面 內(nèi)正交軸和棱線所成的角α的角度范圍與[100]和截面P法線所成的角度范圍、及[100] 和棱線所成的角度范圍一致。對(duì)于配線的寬度、形狀、圖形等沒有特別的限制,根據(jù)撓性電路基板的用途、所搭 載的電子設(shè)備等可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì),但是,本發(fā)明的彎曲部結(jié)構(gòu)的彎曲耐久性優(yōu)異,因 此,例如為減小對(duì)配線的彎曲應(yīng)力,未必需要在相對(duì)于合頁部的轉(zhuǎn)動(dòng)軸傾斜的方向進(jìn)行配 線,可以沿相對(duì)于彎曲部的棱線正交的方向配線,即可以進(jìn)行在所需要的最小限度的最短 距離上的配線。例如,圖4(a)及(b)為手機(jī)的合頁部等所使用的撓性電路基板,是具有樹脂 層1和由金屬箔形成的配線2和連接端子3的例子。圖4(a)及(b)都示出了在中央附近彎 曲部的棱線L的位置,該棱線L相對(duì)于形成配線2的金屬箔的[100]軸方向具有(90+α)° 的角度。在此,圖4(a)為在兩端的連接端子3的中途,在棱線L附近傾斜地形成配線的例 子,但是,也可以如圖4(b)所示在連接端子3間以最短距離進(jìn)行配線。另外,除了像折疊式 手機(jī)等那樣,彎曲部的棱線L的位置被固定的情況之外,也可以像滑動(dòng)式手機(jī)等那樣,為彎 曲部的棱線L進(jìn)行移動(dòng)那樣的滑動(dòng)滑移彎曲(標(biāo)記在圖4(b)中的粗線箭頭方向)。另外,本發(fā)明的撓性電路基板雖然在樹脂層的至少一面具備由金屬箔構(gòu)成的配 線,但是,根據(jù)需要也可以在樹脂層的兩面具備金屬箔。這時(shí),理想的是,任一金屬箔從彎曲 部的棱線沿厚度方向切開時(shí)的配線的截面都成為本發(fā)明中所說的規(guī)定的面。以下,基于實(shí)施例及比較例,進(jìn)一步具體地說明本發(fā)明。另外,實(shí)施例等中使用的 銅箔的種類及聚酰胺酸溶液的合成如下。
[銅箔Α]日礦金屬株式會(huì)社制軋制銅箔(商品名BHYA-72F-HA),厚度12 μ m。[銅箔B]福田金屬株式會(huì)社制軋制銅箔(商品名R0FD-T4X),厚度12 μ m。[銅箔C]日礦金屬株式會(huì)社制軋制銅箔(商品名BHY-22B-T),厚度18 μ m。[銅箔D]古河寸一 # ^卜7才^ >株式會(huì)社制電解銅箔(商品名U-WZ),厚度9 μ m。[聚酰胺酸溶液的合成](合成例1)向具備熱電偶及攪拌機(jī)同時(shí)可導(dǎo)入氮?dú)獾姆磻?yīng)容器中放入N,N-二甲基乙酰胺。 在該反應(yīng)容器中一邊攪拌2,2_雙[4-(4_氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP) —邊使之在容 器中溶解。然后,添加均苯四甲酸二酐(PMDA)。以單體的投入總量達(dá)到15wt%的方式進(jìn)行 投入。之后,連續(xù)攪拌3小時(shí),獲得聚酰胺酸a的樹脂溶液。該聚酰胺酸a的樹脂溶液的溶 液粘度為3,OOOcps。(合成例2)向具備熱電偶及攪拌機(jī)同時(shí)可導(dǎo)入氮?dú)獾姆磻?yīng)容器內(nèi)放入N,N-二甲基乙酰胺。 向該反應(yīng)容器中投入2,2’ - 二甲基-4,4’ - 二氨基聯(lián)苯(m-TB)。接著添加3,3’,4,4’ -聯(lián) 苯四甲酸二酐(BPDA)及均苯四甲酸二酐(PMDA)。以單體的投入總量為15wt%、各酸酐的摩爾比率(BPDA PMDA)為20 80的方式進(jìn)行投入。之后,連續(xù)攪拌3小時(shí),獲得聚酰胺 酸b的樹脂溶液。該聚酰胺酸b的樹脂溶液的溶液粘度為20,OOOcps。[實(shí)施例1]在銅箔A上涂敷上述中預(yù)備的聚酰胺酸溶液a,使之干燥(固化后形成膜厚2 μ m 的熱塑性聚酰亞胺),在其上涂敷聚酰胺酸b,使之干燥(固化后形成膜厚12 μ m的低熱熱 膨脹性聚酰亞胺),再在其上涂敷聚酰胺酸a,使之干燥(固化后形成膜厚2 μ m的熱塑性聚 酰亞胺),經(jīng)過加載按累計(jì)時(shí)間計(jì)為5分鐘以上300 360°C溫度那樣的加熱條件,形成由 三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的聚酰亞胺層。接著,切出沿銅箔A的軋制方向(MD方向)的長(zhǎng)度為250mm、 在相對(duì)于軋制方向正交的方向(TD方向)的寬度為150mm的長(zhǎng)方形尺寸,如圖5所示,獲得 具有厚度16 μ m的聚酰亞胺層(樹脂層)1和厚度12 μ m的銅箔2的單側(cè)敷銅箔疊層板4。對(duì)得到的單側(cè)敷銅箔疊層板4,根據(jù)用銅箔2的軋制面2a的X射線衍射得到的 (200)面的強(qiáng)度積分值求出強(qiáng)度(I),用根據(jù)預(yù)先測(cè)定的純微粉末銅(關(guān)東化學(xué)社制銅粉末 試劑I級(jí)、325目)的(200)面的強(qiáng)度積分值求出的強(qiáng)度(I0)除該值,計(jì)算I/I。,結(jié)果為61。 另外,在X射線衍射中使用極點(diǎn)圖測(cè)定裝置RINT-2000型(理學(xué)電機(jī)社制),使用Mo-K α 靶,在管電壓60kV、管電流200mA的條件下求出各個(gè)(200)面的強(qiáng)度積分值,根據(jù)相對(duì)于純 銅粉固化體衍射強(qiáng)度的倍率求出強(qiáng)度比。另外,使用日立制作所制FE-SEM(S-4100),通過EBSP測(cè)定銅箔的軋制面2a的結(jié) 晶方位。測(cè)定區(qū)域大約為150μπιΧ75μπι的區(qū)域,設(shè)測(cè)定時(shí)加速電壓為20kV,測(cè)定步幅間 隔為0.5 μ m。在EBSP的測(cè)定及分析中,使用TSL社制OIM Analysis 5. 2和EBSP分析軟 件0IM4.6。另外,將得到的敷銅箔疊層板的表面用拋光器(SM09010:JE0L)進(jìn)行離子拋光, 在確認(rèn)了銅箔軋制面2a的結(jié)晶方位時(shí),在逆極點(diǎn)圖中確認(rèn)了向(001)面的強(qiáng)的取向性。另 夕卜,在EBSP測(cè)定中,抽取相對(duì)于特定的方位面具有10°以內(nèi)方位的方位,結(jié)果(001)面的 面積比例占全部測(cè)定面積的50%以上,因此,對(duì)該軋制面2a而言,(001)面為支配性的面。 圖7(a)是這時(shí)得到的軋制面2a的箔面方位的逆極點(diǎn)映射像。圖7 (c)是映射的色彩輪廓 (color contour)。同樣地操作,分析銅箔2的軋制(MD)方位的結(jié)晶方位,結(jié)果確認(rèn)向(100) 面的強(qiáng)取向性,另外,(100)面的面積比例占全部測(cè)定面積的50%以上,因此,對(duì)軋制(MD) 方位而言,(100)面為支配性的面。圖7(b)為銅箔的MD方位的逆極點(diǎn)映射像。根據(jù)這些 結(jié)果,可以說對(duì)銅箔2的軋制面2a及側(cè)面2b而言,{100}面都是支配性的面,因此,沿銅箔 2的軋制方向(MD方向)主要具有銅的[100]軸。另外,在實(shí)施例等中只要沒有特別限定, 將MD主方位面記為(100),另外,將MD主方位記為[100]。然后,在通過上述得到的單側(cè)敷銅箔疊層板4的銅箔2側(cè)覆蓋規(guī)定的掩模,使用氯 化鐵/氯化銅系溶液進(jìn)行蝕刻,如圖6所示,以線寬度(I) 150 μ m的直線狀的配線2的配線 方向H(H方向)相對(duì)于MD方向([100]軸)具有45°角度的方式操作,而且,以空間寬度 (s) 250 μ m形成配線圖案。然后,以兼作后述的耐彎曲試驗(yàn)用的試樣的方式,以JIS 6471為 基準(zhǔn),獲得沿電路基板的配線方向H在長(zhǎng)度方向?yàn)?5cm、在與配線方向H正交的方向具有寬 度1. 5cm的試驗(yàn)用撓性電路基板5。使用上述得到的試驗(yàn)用撓性電路基板5,以JIS C5016為基準(zhǔn)進(jìn)行MIT彎曲試驗(yàn)。 裝置使用東洋精機(jī)制作所制(STR0GRAPH-R1),將試驗(yàn)用撓性電路基板5的長(zhǎng)度方向的一端 固定于彎曲試驗(yàn)裝置的卡盤夾具,將另一端用重物固定,以卡盤部為中心,在振動(dòng)速 度150次/分鐘的條件下左右交替進(jìn)行各135士5度的旋轉(zhuǎn),以曲率半徑成為0. 8mm的方式使之彎 曲,求出直到電路基板5的配線2的導(dǎo)通被遮斷的次數(shù)作為彎曲次數(shù)。這時(shí),如圖6所示, 以在彎曲部形成的棱線L相對(duì)于試驗(yàn)用撓性電路基板5的配線2的配線方向H正交的方式 進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果確認(rèn)在彎曲次數(shù)第2200次時(shí)配線2在彎曲部的棱線L附近發(fā)生斷線。將結(jié) 果示于表1。在此,在本實(shí)施例的試驗(yàn)用撓性電路基板5中,可以說相對(duì)于銅的[100]軸,配線 方向H傾斜45°而形成配線2,從該彎曲試驗(yàn)的棱線L沿電路基板5的厚度方向切開時(shí)的配 線2的截面是(110)面。即,在本實(shí)施例中,可以說軋制面2a為(001)面、側(cè)面2b為(010) 面,因此,該銅箔的結(jié)晶組織的立方晶體在銅箔面的MD方向([100]軸)上排列,另外,如表 2所示,為立方晶體時(shí)的(100)面和(h2k2l2)面之間的角度關(guān)系是已知的,因此,可以說從本 實(shí)施例的棱線L沿電路基板5的厚度方向切開的截面為(110)面。另外,表2中的數(shù)值引 用自 Phys. Rev. 26,390 (1925)。[表1]
權(quán)利要求
1.一種撓性電路基板,其具備樹脂層和由金屬箔形成的配線,在配線的至少一個(gè)部位 具有彎曲部而進(jìn)行使用,其特征在于,金屬箔由具有立方晶系的晶體結(jié)構(gòu)的金屬制成,而且,從彎曲部的棱線沿厚度方向 切開時(shí)的配線的截面,在包含于以W01]為晶帶軸,從(100)向(110)的旋轉(zhuǎn)方向上的 (2010) (1200)的范圍內(nèi)的任一面形成主方位。
2.權(quán)利要求1所述的撓性電路基板,其中,從彎曲部的棱線沿厚度方向切開時(shí)的配線 的截面為在(100)標(biāo)準(zhǔn)投影圖的立體三角形中,處于用表示O010)的點(diǎn)和表示(110)的點(diǎn) 連接的線段上的任一面。
3.權(quán)利要求1或2所述的撓性電路基板,其中,金屬箔為銅箔,而且,由銅箔的厚度方 向的X射線衍射求出的(200)面的強(qiáng)度(I)相對(duì)于由微粉末銅的X射線衍射求出的(200) 面的強(qiáng)度(I0)為1/1。彡25。
4.權(quán)利要求1或2所述的撓性電路基板,其中,金屬箔由具有面心立方結(jié)構(gòu)的金屬制 成,以面心立方結(jié)構(gòu)的單位晶格的基本晶軸<100>相對(duì)于金屬箔的厚度方向和箔面內(nèi)的一 方向的兩個(gè)正交軸處于方位差10°以內(nèi)的優(yōu)先取向區(qū)域,按面積率計(jì)占50%以上的方式 具有主方位,同時(shí),相對(duì)于從彎曲部的棱線沿金屬箔的厚度方向切開的配線截面的法線,與 箔面內(nèi)的<100>主方位具有2.9 87.1°的角度。
5.權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的撓性電路基板,其中,金屬箔為厚度5 100μ m的軋 制銅箔。
6.權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述的撓性電路基板,其中,形成伴隨著選自滑移彎曲、折彎 彎曲、合頁彎曲及滑動(dòng)彎曲中的任一種的反復(fù)動(dòng)作的彎曲部。
7.權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所述的撓性電路基板,其中,沿相對(duì)于彎曲部的棱線正交的方 向形成有配線。
8.權(quán)利要求1 7任一項(xiàng)所述的撓性電路基板,其中,樹脂層由聚酰亞胺形成。
9.一種撓性電路基板的彎曲部結(jié)構(gòu),所述撓性電路基板具備樹脂層和由金屬箔形成的 配線,在配線的至少一個(gè)部位具有彎曲部而進(jìn)行使用,其特征在于,金屬箔由具有立方晶系的晶體結(jié)構(gòu)的金屬形成,而且,從彎曲部的棱線沿厚度方向 切開時(shí)的配線的截面,在包含于以W01]為晶帶軸,從(100)向(110)的旋轉(zhuǎn)方向上的 (2010) (1200)的范圍內(nèi)的任一面形成主方位。
10.權(quán)利要求9所述的撓性電路基板的彎曲部結(jié)構(gòu),其中,從彎曲部的棱線沿厚度方向 切開時(shí)的配線的截面為在(100)標(biāo)準(zhǔn)投影圖的立體三角形中處于用表示O010)的點(diǎn)和表 示(110)的點(diǎn)連接的線段上的任一面。
11.一種撓性電路基板的制造方法,所述撓性電路基板具備樹脂層和由金屬箔形成的 配線,在配線的至少一個(gè)部位具有彎曲部而進(jìn)行使用,其特征在于,金屬箔由具有立方晶系的晶體結(jié)構(gòu)的金屬形成,以彎曲部的棱線與金屬箔的面內(nèi)的基 本晶軸<100>的一個(gè)具有2. 9 87. 1°的角度的方式形成配線。
12.權(quán)利要求11所述的撓性電路基板的制造方法,其中,金屬箔為銅箔,而且,由銅箔 的厚度方向的X射線衍射求出的(200)面的強(qiáng)度(I)相對(duì)于由微粉末銅的X射線衍射求出 的(200)面的強(qiáng)度(I0)為1/1。彡25。
13.權(quán)利要求12所述的撓性電路基板的制造方法,其中,以面心立方結(jié)構(gòu)的單位晶格的基本晶軸<100>相對(duì)于金屬箔的厚度方向和箔面內(nèi)的一方向的兩個(gè)正交軸處于方位差 10°以內(nèi)的優(yōu)先取向區(qū)域,按面積率計(jì)占50%以上的方式,通過熱處理使具有面心立方結(jié) 構(gòu)的軋制金屬箔呈現(xiàn)立方體織構(gòu)。
14.權(quán)利要求11 13任一項(xiàng)所述的撓性電路基板的制造方法,其中,形成伴隨著選自 滑移彎曲、折彎彎曲、合頁彎曲及滑動(dòng)彎曲中的任一種的反復(fù)動(dòng)作的彎曲部。
15.權(quán)利要求11 14任一項(xiàng)所述的撓性電路基板的制造方法,其中,沿相對(duì)于彎曲部 的棱線正交的方向形成配線。
16.一種電子設(shè)備,其搭載有權(quán)利要求1 8任一項(xiàng)所述的撓性電路基板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種尤其是對(duì)于曲率半徑小的重復(fù)彎曲的嚴(yán)酷條件,具備耐久性且彎曲性優(yōu)異的撓性電路基板及其制造方法。撓性電路基板具備樹脂層和由金屬箔形成的配線,在配線的至少一個(gè)部位具有彎曲部的情況下使用,其中,金屬箔由具有立方晶系的晶體結(jié)構(gòu)的金屬制成,而且,從彎曲部的棱線沿厚度方向切開時(shí)的配線的截面,在包含于以
為晶帶軸從(100)向(110)的旋轉(zhuǎn)方向上的(2010)~(1200)的范圍內(nèi)的任一面形成主方位,金屬箔由具有立方晶系的晶體結(jié)構(gòu)的金屬制成,以彎曲部的棱線與金屬箔的面內(nèi)的基本晶軸的一個(gè)具有2.9~87.1°角度的方式形成配線。
文檔編號(hào)C22C9/00GK102077698SQ20098012500
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者服部公一, 木村圭一, 鍬崎尚哉 申請(qǐng)人:新日鐵化學(xué)株式會(huì)社