JP5138255B2

JP5138255B2 - 保護フィルム

Info

Publication number: JP5138255B2
Application number: JP2007083555A
Authority: JP
Inventors: 恒彦寺田; 光司郎生駒; 啓彰篠原
Original assignee: Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Current assignee: Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Priority date: 2007-03-28
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2027-03-28
Also published as: JP2008239834A

Description

本発明は、対象物に対して貼付及び剥離が自在な保護フィルムに関するものであり、特に、電子産業における基板などへの部品実装工程において使用される保護フィルムに関するものである。

電子部品産業において、基板に部品を実装する工程は非常に重要な工程であり、生産の歩留まりを左右するものである。特に、表面実装工程は、クリーム半田を印刷し、部品をマウンターにより実装した後、リフロー工程を経て部品が実装される。しかし、このリフロー工程における問題として、クリーム半田のバーストにより、半田ボールやフラックスが近傍の電極及び回路上に飛散し、汚染が発生することがある。具体的には、半田ボールが、異方性導電性フィルムの接続のために設けられた電極に付着した場合、絶縁性及び導電性に不具合を発生することがある。また、同様にハンダボールが、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）上のポリイミド面に付着した場合、ＦＰＣの屈曲性に影響を与え、回路切れを発生することがある。

ここで、例えば、上記リフロー工程における問題を防止するために使用することができそうな粘着剤層を含む保護フィルム（耐熱マスキングテープ）として、下記特許文献１に開示されているものがある。
特開２００５−５３９７５号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されている保護フィルム（耐熱マスキングテープ）は、ある程度の耐熱性を有しているものの、上記リフロー工程における温度（約２６０℃）に耐えうるものではなかった。

そこで、本発明の目的は、リフロー工程における温度（約２６０℃）に耐えうるとともに、リフロー工程における基板上のうち、部品実装に関係していない部分の電極及び回路上に貼り付けられている際、半田ボール、フラックスが部品実装に関係していない部分の電極及び回路上に飛散しても、該部分を汚染しないように保護できる保護フィルムを提供することである。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の保護フィルムは、フィルム状に形成された耐熱性樹脂層の片面に粘着剤層を形成してなることを特徴とする保護フィルムであって、前記耐熱性樹脂が、エポキシ変性ナイロン樹脂、又は、エポキシ樹脂とポリアミド樹脂とを配合したものである。

上記構成により、リフロー工程における温度（約２６０℃）に耐えうるとともに、リフロー工程における基板上のうち、部品実装に関係していない部分の電極及び回路上に貼り付けられている際、半田ボール、フラックスが部品実装に関係していない部分の電極及び回路上に飛散しても、該部分を汚染しないように保護できる保護フィルムを提供することができる。

本発明の保護フィルムは、前記粘着剤層が、アクリル樹脂とエポキシ樹脂とイソシアネート樹脂とを配合してなるもの、又は、アクリル樹脂とイソシアネート樹脂とを配合してなるものであることが好ましい。これにより、確実に上記各発明の効果を達成できる。

本発明の保護フィルムは、総厚みが１０μｍ〜５０μｍ、前記耐熱性樹脂層の厚みが５μｍ〜４５μｍ、前記粘着剤層の厚みが５μｍ〜２５μｍであることが好ましい。なお、総厚みが１０μｍ未満だと、ハンドリングが非常に困難になり、５０μｍを超過すると、基板表面と保護フィルム表面とのギャップにより、スクリーン印刷するときなどに、滲みがおこるおそれがある。また、耐熱性樹脂層の厚みが５μｍ未満だと、ハンドリングが困難になり且つフィルム強度が維持できず、４５μｍを超過すると総厚みの規制より粘着剤厚みが５μｍ未満となり、安定的な粘着力が得られず、一方、２５μｍを超過すると粘着剤が貼り付けた基板上などに残ってしまうことがある。つまり、本発明の保護フィルムにおいては、上記範囲に各部位の厚さが調整されているので、上述のような弊害は発生しない。

本発明の保護フィルムは、前記粘着剤層に発泡剤が含まれていることが好ましい。これにより、例えばリフロー工程後における粘着剤層の剥離強度の上昇を抑制若しくは上昇しないように低減できる。したがって、保護フィルム１を基板に貼り付けた際、確実に、粘着剤が基板上などに残らないようにできる。

次に、図を参照しながら、本発明の実施形態に係る保護フィルムについて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る保護フィルムの断面図である。

本発明の実施形態に係る保護フィルム１は、耐熱性樹脂層２と、耐熱性樹脂層２の片面に形成された粘着剤層３とからなる。耐熱性樹脂層２は、離型フィルム（図示せず）に耐熱性樹脂を塗布して乾燥させることにより作製される。なお、塗布方法は特に限られないが、リップコート、コンマコートに代表されるコーティング機器を用いることが好ましい。

耐熱性樹脂層２としては、エポキシ変性ナイロン樹脂、架橋ポリウレタン樹脂、架橋アクリル樹脂、又は、エポキシ樹脂とポリアミド樹脂とを配合したものが挙げられる。架橋ウレタン樹脂は、ポリオール樹脂及びイソシアネート樹脂を含んだイソシアネート架橋剤よりなり、配合比率は、ポリオール樹脂８０〜９９部に対して、イソシアネート架橋剤が１〜２０部の範囲である。また、架橋アクリル樹脂は、アクリル樹脂に、イソシアネート架橋剤を配合したものであり、配合比率は、アクリル樹脂８０〜９９部に対して、架橋剤が１〜２０部の範囲である。エポキシ樹脂とポリアミド樹脂との配合系では、エポキシ樹脂５０〜９０部に対して、ポリアミド樹脂が１０〜５０部の範囲である。

粘着剤層３としては、アクリル樹脂とエポキシ樹脂とイソシアネート樹脂とを配合してなるもの、又は、アクリル樹脂とイソシアネート樹脂とを配合してなるものが挙げられる。アクリル樹脂とエポキシ樹脂とイソシアネート樹脂とを配合する場合の配合比率は、アクリル樹脂８０〜９０部に対して、エポキシ樹脂５〜１５部、イソシアネート架橋剤１〜１０部である。アクリル樹脂とエポキシ樹脂とを配合する場合の配合比率は、アクリル樹脂９０〜９９部に対して、イソシアネート架橋剤１〜１０部である。また、ピーク温度２６０±１０℃で、約５秒加熱されるリフロー炉を通過した後の粘着剤層３の剥離強度は、２Ｎ／ｃｍ以下であるので、加熱前に容易に基板に貼り付けできるとともに、ピーク温度２７０±１０℃で、約５秒加熱した後（例えば、基板に部品実装した後）でも容易に剥がせる保護フィルム１となっている。

なお、保護フィルム１の総厚みが１０μｍ〜５０μｍとなるように、耐熱性樹脂層２の厚みが５μｍ〜４５μｍのいずれか、粘着剤層３の厚みが５μｍ〜２５μｍのいずれかの範囲に調整されている。総厚みが１０μｍ未満だとハンドリングが非常に困難になり、５０μｍを超過すると、基板表面と保護フィルム表面とのギャップにより、スクリーン印刷するときなどに、滲みがおこるおそれがある。また、耐熱性樹脂層２の厚みが５μｍ未満だとハンドリングが困難になり、かつフィルム強度が維持できず、４５μｍを超過すると総厚みの規制より粘着剤層３の厚みが５μｍ未満となり、２５μｍを超過すると、粘着剤が基板上などに残ってしまうことがある。本発明の保護フィルム１においては、上記範囲に各部位の厚さが調整されているので、上述のような弊害は発生しない。

上記構成の本実施形態によれば、リフロー工程における温度（約２６０℃）に耐えうるとともに、リフロー工程における基板上のうち、部品実装に関係していない部分の電極及び回路上に貼り付けられている際、この部品実装に関係していない部分の電極及び回路上に半田ボール、フラックスが飛散しても、該部分を汚染しないように保護できる保護フィルム１を提供することができる。

なお、図示しないが、一変形例として、粘着剤層３には、発泡剤が含まれていてもよい。発泡剤として、化学発泡剤、物理発泡剤を使用することができる。ここで、化学発泡剤としては、アゾ化合物、ニトロソ化合物、ヒドラジン誘導体、アジド化合物、重炭酸塩、過酸化水素＋イースト菌等が挙げられる。一方、物理発泡剤としては、ブタン、ペンタン、ジクロルエタン、炭酸ガス等をマイクロカプセル内に包含するタイプが挙げられる。これらのような発泡剤を、粘着剤１００部に対して５部〜２０部の範囲で、粘着剤層３に均一に含ませれば、例えばリフロー工程後における粘着剤層の剥離強度の上昇を抑制若しくは上昇しないように低減できる。したがって、保護フィルム１を基板に貼り付けた際、確実に、粘着剤が基板上などに残らないようにできる。なお、粘着剤１００部に対して発泡剤が５部未満では機能が発現せず、２０部以上では、発泡剤が基板に残ることがあり、不具合を発生する。

また、耐熱性樹脂層２は、充填剤が配合されたものであってもよい。具体的に使用できる充填剤として、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、メラミン系難燃剤等が上げられる。充填剤の添加により、耐熱性向上、難燃性向上、強度向上等の効果を付与することができる。なお、耐熱性樹脂１００部に対して、充填剤は、１０〜９０部で配合する。

次に、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。まず、各実施例及び各比較例の保護フィルムの製造方法について説明する。下記表１に示す耐熱性樹脂層を製造するのに使用する各材料を溶剤と配合し、所定のペーストを作成する。これを、離型処理されたＰＥＴフィルム上に、ドクターブレイド（板状のヘラ）を用いてハンドコートし、乾燥を行って溶剤を揮発させ、３０μｍの厚さの耐熱性樹脂層を作製した。そして、耐熱性樹脂層の片面に粘着剤層として、１０μｍ厚さのアクリル樹脂バインダー層を形成した。その後、これらの層からＰＥＴフィルムのみを剥がして、総厚みが４０μｍの保護フィルムをそれぞれ完成させた。

上述のようにして作製したそれぞれの各実施例及び各比較例の保護フィルムを基板としてのＣＣＬ銅箔面（金メッキ処理品）に貼り付けて、次のような試験を行った。まず、各保護フィルムが貼り付けられた基板についてリフローを行って、シュリンク及び膨れが発生していないかを目視で確認した。

また、上述の各実施例及び各比較例の保護フィルムが貼り付けられた基板について、基板から各保護フィルムを剥がした際に粘着剤が残っているかどうか調べるために、以下のような試験を行った。まず、リフロー前に基板としてのＣＣＬ銅箔面（金メッキ処理品）に各実施例及び各比較例の保護フィルムを貼り、２ｋｇ加重をかけ貼り合わせた後、一時間放置し、濡れ試薬によって濡れ性を評価する。このとき評価された濡れ試薬のナンバーを確定する。そして、このナンバーを初期値とする。同様に、基板としての金メッキ銅箔に各実施例及び各比較例の保護フィルムを貼り、リフロー後、各保護フィルムをはがし、上述した濡れ試薬により濡れ性を評価する。そして、このときの濡れ試薬のナンバーを確定する。なお、これらのナンバーの差（リフロー前の濡れ試薬のナンバー−リフロー後の濡れ試薬のナンバー＝差）が、±６以下の場合、糊残り無しと判定する。

さらに、上述の各実施例及び各比較例の保護フィルムが貼り付けられた基板としてのＣＣＬ銅箔面（金メッキ処理品）に対して、剥離強度測定を、速度３００ｍｍ／ｍｉｎ、１８０度ピールの条件で行った。実施例１、２の保護フィルムについては、リフロー前は、０．１〜０．９Ｎ／ｃｍで、リフロー後は、０．３〜１．８Ｎ／ｃｍであった。比較例１，２は、リフロー時に剥がれたため、剥離強度は測定できなかった。比較例３は、リフロー前は、２．６Ｎ／ｃｍで、リフロー後は、３．１Ｎ／ｃｍで、剥離強度が基本的に高く、基板からの剥離が非常に困難であった。

これらの試験結果、各実施例及び各比較例の保護フィルムの製造コスト、総合評価を表２に示す。

これらの結果から、本発明に係る保護フィルムの実施例１、２が、従来品の比較例１〜３に比べて、リフロー工程後の特性について優れているとともに、安価にできることがわかる。

なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態や実施例に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る保護フィルムの断面図である。

符号の説明

１保護フィルム
２耐熱性樹脂層
３粘着剤層

Claims

フィルム状に形成された耐熱性樹脂層の片面に粘着剤層を形成してなることを特徴とする保護フィルムであって、
前記耐熱性樹脂層が、エポキシ変性ナイロン樹脂、又は、エポキシ樹脂とポリアミド樹脂とを配合したものであることを特徴とする保護フィルム。
前記粘着剤層が、アクリル樹脂とエポキシ樹脂とイソシアネート樹脂とを配合してなるもの、又は、アクリル樹脂とイソシアネート樹脂とを配合してなるものであることを特徴とする請求項１に記載の保護フィルム。
総厚みが１０μｍ〜５０μｍ、前記耐熱性樹脂層の厚みが５μｍ〜４５μｍ、前記粘着剤層の厚みが５μｍ〜２５μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の保護フィルム。
前記粘着剤層に発泡剤が含まれていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の保護フィルム。