JP3159661U

JP3159661U - プリント回路板に用いられるカバーレイフィルム

Info

Publication number: JP3159661U
Application number: JP2010001556U
Authority: JP
Inventors: 志銘林; 首睿向; 建輝李
Original assignee: 亞洲電材股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2009-10-12
Filing date: 2010-03-11
Publication date: 2010-05-27
Anticipated expiration: 2020-03-11
Also published as: US8765258B2; US20110086192A1; TWM374243U

Abstract

【課題】低コストで、消光性が良好で、優れた耐折性する、プリント回路板に用いられるカバーレイフィルムを提供する。【解決手段】粘着層と、ポリマーからなるコア層と、コア層に形成される複合材料層と、を備える。複合材料層は、エポキシ樹脂と、黒色物質と、添加物とを含む。黒色物質は、黒色顔料、炭素粉又はカーボンナノチューブのいずれか一つ又はそれらの組合わせである。添加物は、チタニア、窒化ホウ素、硫酸バリウム又はそれらの混合物である。粘着層の厚さは、複合材料層と同一、若しくはそれらの層の厚さの差は、１５μｍ以下である。【選択図】図３

Description

本考案は、プリント回路板に用いられるカバーレイフィルムに関し、特に光沢度が低い複合材料層を有し、電気回路を遮蔽させることが要求されるプリント回路板に適用できるカバーレイフィルムに関する。

プリント回路板は、電子製品において欠かせない材料であり、コンシューマー電子製品への需要の拡大に伴い、プリント回路板への需要も日ごとに高まっている。フレキシブルプリント回路板は、可撓性及び３次元に配線が可能な特性を有しているため、ハイテク電子製品に軽薄短小、可撓性が要求される趨勢のもとで、現在、コンピュータ及びその周辺機器、通信製品及びコンシューマー電子製品等に広く応用されている。

一般的に言えば、可撓性プリント回路板は、主にフレキシブル銅張積層板（ＦＣＣＬ）とカバーレイフィルム（ＣＬ）とから構成されている。この回路板構造においては、プラスチックフィルムをカバーレイフィルムとするか、又はスクリーン印刷技術により一層の薄い絶縁インク層を形成することが一般的である。ただし、それらの従来のカバーレイフィルムでは、インク層がクラック又は剥離を生じてしまう問題があった。また、現在、市販のカバーレイフィルムのほとんどは、光沢性ポリイミド薄膜であり、この光沢性ポリイミド薄膜が回路レイアウトを遮蔽する機能を有するようにするために、図１に示すポリイミド薄膜１１に黒色粘着層１２を形成する技術があるが、このような構造は、遮蔽の目的を達成することはできるが、ポリイミド薄膜表面の光沢性が明るすぎるため、特定の光学応用の需要を満たすことができない。

図２は、消光性ポリイミド保護膜への需要に応えるための他の従来の構造を示す。この構造は、炭素粉が添加された黒色ポリイミド薄膜１１ａを用い、この黒色ポリイミド薄膜１１ａに粘着層１２ａを形成する。このようにして製造されたポリイミド保護膜は、好ましい消光効果を得られるが、黒色ポリイミド薄膜１１ａのコストが高価であるため、大量生産に不向きであり、かつ添加物を含有するポリイミド保護膜にも、引張強度、寸法安定性等が悪くなる虞がある。

従って、低コストで、消光性が良好で、優れた耐折性を有するカバーレイフィルムを得ることは、現在依然として解決すべき課題となっている。

上記の課題を解決するために、本考案は、カバーレイフィルムをプリント回路板に粘着させるための粘着層と、ポリマーからなるコア層と、前記コア層に形成されることで、前記粘着層との間に前記コア層が介在される複合材料層と、を備え、前記複合材料層は、エポキシ樹脂と、黒色顔料、炭素粉、又はカーボンナノチューブのいずれか一つ又はそれらの組合わせである黒色物質と、チタニア、窒化ホウ素、硫酸バリウム、又はそれらの混合物からなる群から選ばれる添加物とを含むことを特徴とする、プリント回路板に用いられるカバーレイフィルムを提供する。

、
本考案の態様の一つにおいて、前記コア層の厚さは、６〜２５μｍであり、前記複合材料層の厚さは、３〜２０μｍであり、前記粘着層の厚さは、６〜３５μｍである。

また、他の態様において、前記カバーレイフィルムの前記粘着層の厚さは、前記複合材料層と同一であり、若しくはそれらの層の厚さの差は、１５μｍ以下である。

本考案に係るカバーレイフィルムは、簡易な製造工程により製造することができ、且つ前記複合材料層が低い屈折率で、黒色を呈しているため、本考案に係るカバーレイフィルムの外表面はつや消し特性を有し、特に回路パターンを遮蔽させることが要求されるプリント回路板に適用される。また、カバーレイフィルムの耐折性及び平坦性を維持するために、カバーレイフィルムの厚さを制御する。

従来のカバーレイフィルムの断面構造を模式的に示す。従来のカバーレイフィルムの断面構造を模式的に示す。本考案に係るカバーレイフィルムの断面構造を模式的に示す。本考案に係る他のカバーレイフィルムの断面構造を模式的に示す。本考案に係る他のカバーレイフィルムの断面構造を模式的に示す。

下記において特定の具体的な実施例により本考案の実施形態を説明する。この技術分野に精通した者は、本明細書に記載の内容によって簡単に本考案のその他の利点や効果を理解することができる。本考案は、その他の異なる形態によって施行や応用を加えることが可能であり、本明細書に記載の内容も異なる観点や応用に基づき、本考案の主旨を逸脱しない範囲で様々な修正や変更が可能であり、そうした修正や変更は本考案の登録請求の範囲に入るものである。

本明細書において、明度（ｌｉｇｈｔｎｅｓｓ、Ｌ値と称する）とは国際照明委員会（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎｏｎＩｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）色彩の明暗の程度を言う。一般的には、白色は明度が最も高く、黒色は明度が最も低い。カバーレイフィルムの複合材料層を調整して、黒色に近づけるほど、明度は相対的に低下する。本考案に係る明度は、色差計（ＣｏｌｏｒＱｕｅｓｔＸｅ，ｈｕｎｔｅｒｌａｂ）により計測する。

光沢度（ｇｌｏｓｓ）とは、本考案に係るカバーレイフィルムの複合材料層表面の光反射の程度であり、単位を有しないが、その数値が大きいほど、反射光の強度が強くなり、一方、数値が小さいほど、反射光の強度が弱くなることを示す。本考案は、光沢度計（ＮｏｖｏＧｌｏｓｓ（ＴＭ））により光沢度を計測する。

図３は、粘着層１０１と、ポリマーからなるコア層１０２と、前記コア層１０２に形成されることで、前記粘着層１０１との間に前記コア層１０２が介在される複合材料層１０３と、を備え、前記複合材料層は、エポキシ樹脂と、黒色顔料、炭素粉、又はカーボンナノチューブのいずれか一つ又はそれらの組合わせである黒色物質と、チタニア、窒化ホウ素、硫酸バリウム、又はそれらの混合物から群から選ばれる添加物とを含み、前記粘着層１０１の厚さは、プリント回路板の回路層表面への粘着のため、前記複合材料層１０３と同一であり、若しくはそれらの層の厚さの差は、１５μｍ以下であることを特徴とする、プリント回路板に用いられるカバーレイフィルム１００を示す。

本考案に係るカバーレイフィルムが回路パターンを遮蔽する機能を有するようにするために、前記複合材料層は、黒色顔料、炭素粉、又はカーボンナノチューブのいずれか一つ又はそれらの組合わせである黒色物質を含有し、且つ前記黒色物質の含有量は、前記エポキシ樹脂の固体含有量に対して３〜１５重量％であり、好ましくは４〜８重量％である。また、本明細書において、顔料とは、染料又は通常の色粉をも含み、有機又は無機材料により製造されたものを含んでもよい。

前記複合材料層は、チタニア、窒化ホウ素、硫酸バリウム、又はそれらの混合物からなる添加物をさらに含む。一般的に、複合材料層又はカバーレイフィルムの耐折性及び耐スクラッチ性を維持するために、複合材料層は、エポキシ樹脂を基質とし、且つ添加物の含有量は、エポキシ樹脂の固体含有量に対して３〜２０重量％であり、好ましくは３〜６重量％である。

本考案に係るカバーレイフィルムに用いられたコア層の材質は特に制限されないが、好ましくは熱硬化樹脂材料又は光硬化樹脂材料からなり、より好ましくは熱硬化樹脂材料からなる。また、本考案で用いられるコア層の材質は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）、ポリアニリン（ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ、ＰＡｎ）、ポリエチレンナフタレート（ＰｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅＮａｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＮ）、トリアセチン（Ｔｒｉａｃｅｔｉｎｅ、ＴＡｃ）又はポリカーボネート樹脂（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）からなるが、好ましくは、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）からなる。

本考案に係るコア層の厚さは、６〜２５μｍであり、複合材料層の厚さは、３〜２０μｍであり、粘着層の厚さは、６〜３５μｍである。

本考案の他の実施例において、粘着層の厚さ（Ｓ）を、複合材料層の厚さ（Ｓ’）と同一とし、若しくはそれらの層の厚さの差を、１５μｍ以下とするで、より良い耐折性を有するようにする。

図４は、本考案に係る他の実施例における、粘着層２０１と、コア層２０２と、複合材料層２０３と、前記粘着層２０１に形成され、且つ前記粘着層２０１の外側面に貼合された離型フィルム２０５と、を含むカバーレイフィルム２００を示す。ここで、粘着層２０１、コア層２０２、複合材料層２０３の構造は図１、２と同一である。粘着層２０１は、プリント回路板の回路層表面へ粘着するために用いられ、且つ利便性向上のために離型フィルム２０５をさらに備え、離型フィルム２０５の貼合により粘着層２０１の粘性を維持する。

図５は、本考案に係る他の実施例における、粘着層３０１と、コア層３０２と、複合材料層３０３と、を含むカバーレイフィルム３００を示す。また、このカバーレイフィルム３００は、複合材料層３０３に貼合された保護層３０４をさらに備え、保護層３０４とコア層３０２との間に複合材料層３０３が介在され、且つ保護層３０４の厚さが３〜１５μｍである。この保護層の材質は、例えば、透明の重合体材質のように複合材料層の色を視認できるものであり、又、剥離可能でありながら複合材料層を傷つけないようなものが好ましい。

（製造例：本考案に係るカバーレイフィルムの製造）
この具体的な実施例において、厚さが１２．５μｍであるポリイミド膜をコア層の基材として使用する。まず、１２．５μｍのポリイミド層表面にエポキシ樹脂、カーボンナノチューブ、及びチタニアからなる粘性液体を塗布し、該粘性液体をベイクし硬化させた後、厚さが１３μｍである複合材料層を形成する。次に、コア層の複合材料層が被覆されていない他の一側の表面に、印刷業界で常用される粘着剤を塗布又は印刷することにより、本考案に係るカバーレイフィルムを得ることができる。

また、後続工程における、その他の回路板への接合又はその他のラミネーションプロセスへの使用に資するようにするために、離型紙を粘着層に貼合させ、離型紙によりエポキシ樹脂層の粘性を維持してもよい。

（テスト例１：カバーレイフィルムの明度及び光沢度のテスト）
まず、前記第１の具体的な実施例に基づいて実験群のカバーレイフィルムを製造した。このカバーレイフィルムの複合材料層は、エポキシ樹脂の固体含有量に対して５重量％であるカーボンナノチューブと、表１における各実験群に示す含有量の添加物とを含有する。また、図１及び図２に示すカバーレイフィルムを対照群１および２とし、通常の黄色のカバーレイフィルムを対照群３として用いた。実験群及び対照群の明度及び光沢度を、それぞれ色差計及び光沢度計測計により測定し、結果を表１に示した。

表１に示すように、本考案に係るカバーレイフィルムは、通常の黄色のカバーレイフィルムよりも極めて低い明度を示し、対照群１及び２に相当する。また、本考案に係るカバーレイフィルムの光沢度は、対照群２に相当するが、対照群１の光沢度よりも極めて低く、防眩効果を有する。また、３Ｍ−６１０テープを用いて本考案に係る実験群１〜３のカバーレイフィルムの耐スクラッチ性を測定し、その測定結果もＩＳＯｃｌａｓｓ１／ＡＳＴＭｃｌａｓｓ４Ｂの基準に達しており、優れた耐磨耗性を有する。

（テスト例２：カバーレイフィルムの電気特性テスト）
本考案に係る実験群１のカバーレイフィルム及び対照群１〜３のカバーレイフィルムに対して電気特性テストを行った。テスト項目は、誘電率、消耗因子、及び絶縁破壊電圧（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｂｒｅａｋｄｏｗｎｖｏｌｔａｇｅ）であり、その結果を表２に示した。

表２のように、本考案に係るカバーレイフィルムの絶縁破壊電圧は、対照群１及び３に相当し、且つ対照群２よりも極めて高いが、対照群１の光沢度が高すぎるため、防眩機能を有しない。

（テスト例３：カバーレイフィルムの機械的機能のテスト）
本考案に係る実験群１のカバーレイフィルム及び対照群２のカバーレイフィルムに対して機械的機能のテストを行った。テスト項目は、耐折機能及び耐引裂強度を含む。ここで、耐折テスト機器が設定したＲ角は０．３８ｍｍであり、負荷は０．５ｋｇであり、スイング角度は１３５±５度であり、測定された結果を表３に示した。

表３のように、本考案に係るカバーレイフィルムは、対照群２の耐折り曲げ機能及び耐引裂強度を有する。また、本考案に係るカバーレイフィルムの耐引裂強度も対照群１及び３のカバーレイフィルムの耐引裂強度（９３７、１０８０）よりも高い。

本明細書及び実施例は、本考案の原理とその効果を説明するするものであって、本考案を限定するものではない。本考案の権利保護範囲は、実用新案登録請求の範囲の通りである。

１１ポリイミド薄膜
１１ａ黒色ポリイミド薄膜
１２黒色粘着層
１２ａ粘着層
１００、２００、３００カバーレイフィルム
１０１、２０１、３０１粘着層
１０２、２０２、３０２コア層
１０３、２０３、３０３複合材料層
２０５離型フィルム
３０４保護層
Ｓ、Ｓ’厚さ

Claims

プリント回路板に用いられるカバーレイフィルムであって、
前記カバーレイフィルムをプリント回路板に粘着させるための粘着層と、
ポリマーからなるコア層と、
前記コア層に形成されることで、前記粘着層との間に前記コア層が介在される複合材料層と、を備え、
前記複合材料層は、エポキシ樹脂と、黒色顔料、炭素粉、又はカーボンナノチューブのいずれか一つ又はそれらの組合わせである黒色物質と、チタニア、窒化ホウ素、硫酸バリウム、又はそれらの混合物からなる群から選ばれる添加物とを含み、
前記粘着層の厚さは、前記複合材料層と同一であり、若しくはそれらの層の厚さの差は、１５μｍ以下であることを特徴とする、プリント回路板に用いられるカバーレイフィルム。
前記粘着層の外側面に貼合された離型フィルムをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のプリント回路板に用いられるカバーレイフィルム。
前記コア層の厚さは、６〜２５μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント回路板に用いられるカバーレイフィルム。
前記複合材料層の厚さは、３〜２０μｍであることを特徴とする請求項３に記載のプリント回路板に用いられるカバーレイフィルム。
前記粘着層の厚さは、６〜３５μｍであることを特徴とする請求項４に記載のプリント回路板に用いられるカバーレイフィルム。
前記コア層の材質は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリアニリン、ポリエチレンナフタレート、トリアセチン、又はポリカーボネートからなる群から選ばれることを特徴とする請求項１に記載のプリント回路板に用いられるカバーレイフィルム。
前記黒色物質の含有量は、前記エポキシ樹脂の固体含有量に対して３〜１５重量％であり、且つ前記添加物の含有量は、前記エポキシ樹脂の固体含有量に対して３〜２０重量％であることを特徴とする請求項１に記載のプリント回路板に用いられるカバーレイフィルム。
前記複合材料層に貼合されることで、前記コア層との間に前記複合材料層が介在され、厚さは３〜１５μｍである保護層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のプリント回路板に用いられるカバーレイフィルム。
プリント回路板に用いられるカバーレイフィルムであって、
厚さが６〜３５μｍであり、前記カバーレイフィルムをプリント回路板に粘着させるための粘着層と、
厚さが６〜２５μｍであり、且つポリマーからなるコア層と、
前記コア層に形成されることで、前記粘着層との間に前記コア層が介在される複合材料層と、を備え、
前記複合材料層は、エポキシ樹脂と、黒色顔料、炭素粉、又はカーボンナノチューブのいずれか一つ又はそれらの組合わせである黒色物質と、チタニア、窒化ホウ素、硫酸バリウム、又はそれらの混合物からなる群から選ばれる添加物とを含み、
前記複合材料層の厚さは、３〜２０μｍであることを特徴とするプリント回路板に用いられるカバーレイフィルム。
前記粘着層の外側面に貼合された離型フィルムをさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のプリント回路板に用いられるカバーレイフィルム。
前記黒色物質の含有量は、前記エポキシ樹脂の固体含有量に対して３〜１５重量％であり、且つ前記添加物の含有量は、前記エポキシ樹脂の固体含有量に対して３〜２０重量％であることを特徴とする請求項１０に記載のプリント回路板に用いられるカバーレイフィルム。
前記複合材料層に貼合されることで、前記コア層との間に前記複合材料層が介在され、厚さは３〜１５μｍである保護層をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のプリント回路板に用いられるカバーレイフィルム。