JP6822523B2 - 接着フィルム、フレキシブル金属積層板、接着フィルムの製造方法、フレキシブル金属積層板の製造方法、フレキシブルプリント基板及びフレキシブルプリント基板の製造方法 - Google Patents
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Description
フレキシブル金属積層板は、一般に、絶縁材料から形成され、柔軟性を有する絶縁性フィルムを基板とし、この基板の表面に、接着材料を介して金属箔を加熱・圧着することにより貼りあわせる方法により製造される。絶縁性フィルムとしては、ポリイミドフィルム等が好ましく用いられている。接着材料としては、エポキシ系、アクリル系等の熱硬化性接着剤が一般的に用いられている。
熱硬化性接着剤を用いないFPCとして、絶縁性フィルムに直接金属箔を貼り合わせたFPCや、接着層に熱可塑性ポリイミドを使用したFPCが提案されている(特許文献1)。
また、ポリイミド樹脂等の補強体層と銅箔等の導電体層とが、酸無水物基を有する含フッ素共重合体からなる電気絶縁体層を介して積層したフレキシブルプリント配線用積層体が提案されている(特許文献2)。前記含フッ素共重合体は接着性を有し、電気絶縁体層が接着層として機能する。また、前記含フッ素共重合体は、電気特性に優れる含フッ素樹脂であり、これを導電体層(金属箔)と接する層に用いることで、熱可塑性ポリイミドを用いる場合と比較して、優れた電気的信頼性が得られる。
本発明者らの検討によれば、特許文献2に記載されるような含フッ素共重合体を含む含フッ素樹脂層を、ポリイミドフィルムの片面又は両面に直接積層した積層体においては、高温でのはんだリフローに相当する雰囲気に曝されたときに、含フッ素樹脂層に熱による膨れ(発泡)が生じることがある。特に該積層体のフッ素樹脂層に金属層の配線形成が施された上に、実装を目的に、はんだごてを高温で押し付ける工程においては、配線上にはんだごてを押し付けた際に、フッ素樹脂層の膨れやフッ素樹脂層から配線が外れるといった問題が発生する。
[1]ポリイミドフィルムの片面又は両面に、含フッ素共重合体(A)を含む含フッ素樹脂層が直接積層してなり、
前記含フッ素共重合体(A)は、融点が280℃以上320℃以下であり、溶融成形可能であり、カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、エポキシ基、及びイソシアネート基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を有し、
前記含フッ素樹脂層の厚みが1〜20μmであることを特徴とする接着フィルム。
[2]前記含フッ素共重合体(A)が、前記官能基として少なくともカルボニル基含有基を有し、該カルボニル基含有基が、炭化水素基の炭素原子間にカルボニル基を有する基、カーボネート基、カルボキシル基、ハロホルミル基、アルコキシカルボニル基、及び酸無水物残基からなる群から選択される少なくとも1種である、上記[1]に記載の接着フィルム。
[3]前記含フッ素共重合体(A)が、テトラフルオロエチレンに基づく構成単位(a1)と、酸無水物残基と重合性不飽和結合とを有する環状炭化水素モノマーに基づく構成単位(a2)と、含フッ素モノマー(ただし、テトラフルオロエチレンを除く。)に基づく構成単位(a3)を含有する、上記[1]又は[2]に記載の接着フィルム。
[4]前記官能基の含有量が、前記含フッ素共重合体(A)の主鎖炭素数1×106個に対して10〜60000個である、上記[1]〜[3]のいずれかに記載の接着フィルム。
[5]前記含フッ素樹脂層の厚みが3〜15μmである、上記[1]〜[4]のいずれかに記載の接着フィルム。
[6]前記ポリイミドフィルムの厚さが3〜50μmである、上記[1]〜[5]のいずれかに記載の接着フィルム。
[7]前記含フッ素共重合体(A)の372℃、49N荷重下での溶融流れ速度が、0.5〜15g/10分であり、370℃以上で加熱処理した後の含フッ素共重合体(A)の溶融流れ速度が、加熱処理前の前記含フッ素共重合体(A)の溶融流れ速度より小さい、上記[1]〜[6]のいずれかに記載の接着フィルム。
[8]全体の厚さが150μm以下である、上記[1]〜[7]のいずれかに記載の接着フィルム。
[9]上記[1]〜[8]のいずれかに記載の接着フィルムと、前記接着フィルムの含フッ素樹脂層に直接積層した金属箔とを備えることを特徴とする、フレキシブル金属積層板。
[10]上記[1]〜[8]のいずれかに記載の接着フィルムを、370℃以上に加熱処理させることを特徴とする、接着フィルムの製造方法。
[11]上記[9]に記載のフレキシブル金属積層板を、370℃以上に加熱処理させることを特徴とする、フレキシブル金属積層板の製造方法。
[12]上記[9]に記載のフレキシブル金属積層板の金属箔をエッチングして形成されたパターン回路を備えることを特徴とする、フレキシブルプリント基板。
[13]上記[9]に記載のフレキシブル金属積層板の金属箔を、エッチングして形成されたマイクロストリップ線路を含むマイクロストリップラインにおいて、
下記[a]、[b]の状態調整を施した後、温度20〜25℃、湿度40〜60%RHの条件下で測定した、下記[a]の状態調整を施した後の伝送損失[a]と、下記[b]の状態調整を施した後の伝送損失[b])とが、([b]−[a])<0.004dB/mmを満たすことを特徴とする、フレキシブルプリント基板。
[a]: 温度105℃にて48時間焼成
[b]: 温度105℃にて24時間焼成した後、温度60℃、湿度90%RHの条件下で24時間保管
[14]パターン回路上に、はんだこてを使用してはんだ付けする工程を含むことを特徴とする、上記[12]又は[13]に記載のフレキシブルプリント基板の製造方法。
本発明の接着フィルムは、ポリイミドフィルムの片面又は両面に、含フッ素共重合体(A)を含む含フッ素樹脂層が直接積層してなり、
前記含フッ素共重合体(A)は、融点が280℃以上320℃以下であり、溶融成形可能であり、カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、エポキシ基、及びイソシアネート基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を有し、
前記含フッ素樹脂層の厚みが1〜20μmであることを特徴とする。
含フッ素樹脂層は、含フッ素共重合体(A)を含む。
含フッ素共重合体(A)の融点は、280℃以上320℃以下であり、295℃以上315℃以下が好ましく、295℃以上310℃以下が特に好ましい。
含フッ素共重合体(A)の融点が上記範囲の下限値以上であると耐熱性に優れ、上記範囲の上限値以下であると、成形性に優れる。
含フッ素共重合体(A)の融点は、当該含フッ素共重合体(A)を構成する構成単位の種類や含有割合、分子量等によって調整できる。例えば、後述する構成単位(a1)の割合が多くなるほど、融点が上がる傾向がある。
含フッ素共重合体(A)において、該含フッ素共重合体(A)の融点よりも20℃以上高い温度(通常、372℃が採用される。)、荷重49Nにおける溶融流れ速度(Melt Flow Rate:以下、「MFR」という。)は、0.1〜1000g/10分が好ましく、0.5〜100g/10分がより好ましく、1〜30g/10分がさらに好ましく、5〜20g/10分が最も好ましい。
MFRが上記範囲の下限値以上であると、含フッ素共重合体(A)は成形加工性に優れ、該含フッ素共重合体(A)から形成された含フッ素樹脂層は表面平滑性、外観に優れる。MFRが上記範囲の上限値以下であると、含フッ素共重合体(A)を含む含フッ素樹脂層は機械強度に優れる。
前記含フッ素共重合体(A)の372℃、49N荷重下での溶融流れ速度が0.5〜15g/10分であると、はんだこて耐熱性が向上する傾向がある。
MFRは、含フッ素共重合体(A)の分子量の目安であり、MFRが大きいと分子量が小さく、MFRが小さいと分子量が大きいことを示す。含フッ素共重合体(A)の分子量、ひいてはMFRは、含フッ素共重合体(A)の製造条件によって調整できる。例えば、モノマーの重合時に重合時間を短縮すると、MFRが大きくなる傾向がある。
MFRを小さくするためには、含フッ素共重合体(A)を熱処理して架橋構造を形成し、分子量を上げる方法;含フッ素共重合体(A)を製造する際のラジカル重合開始剤の使用量を減らす方法;等が挙げられる。
また、370℃以上に加熱処理した後の接着フィルムにおける含フッ素共重合体(A)の、372℃、49N荷重下での溶融流れ速度は0.1〜15g/10分が好ましく、1〜15g/10分がより好ましい。
さらに、370℃以上に加熱処理した後のフレキシブル金属積層板における含フッ素共重合体(A)の372℃、49N荷重下での溶融流れ速度は0〜16g/10分が好ましく、0〜15g/10分がより好ましい。
官能基(I)は、含フッ素共重合体(A)の主鎖末端及び側鎖の少なくとも一方に位置することが好ましい。
含フッ素共重合体(A)が有する官能基(I)は1種でも2種以上でもよい。
カルボニル基含有基は、構造中にカルボニル基(−C(=O)−)を含む基であり、例えば、炭化水素基の炭素原子間にカルボニル基を有する基、カーボネート基、カルボキシル基、ハロホルミル基、アルコキシカルボニル基、酸無水物残基、等が挙げられる。
前記炭化水素基としては、例えば、炭素数2〜8のアルキレン基等が挙げられる。なお、該アルキレン基の炭素数は、カルボニル基を含まない状態での炭素数である。アルキレン基は直鎖状でも分岐状でもよい。
ハロホルミル基は、−C(=O)−X(ただし、Xはハロゲン原子である。)で表される。ハロホルミル基におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。すなわちハロホルミル基としては、フルオロホルミル基(カルボニルフルオリド基ともいう。)が好ましい。
アルコキシカルボニル基におけるアルコキシ基は、直鎖状でも分岐状でもよく、炭素数1〜8のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基又はエトキシ基が特に好ましい。
官能基(I)の含有量が上記範囲の下限値以上であると、含フッ素共重合体(A)を含む含フッ素樹脂層と、ポリイミドフィルムとの間の密着性がより優れたものとなり、上記範囲の上限値以下であると、低い加工温度でポリイミドフィルムに対する高度の密着性が得られる。
前記官能基(I)の含有量は、核磁気共鳴(NMR)分析、赤外吸収スペクトル分析等の方法により、測定できる。例えば、特開2007−314720号公報に記載のように、赤外吸収スペクトル分析等の方法を用いて、含フッ素共重合体(A)を構成する全構成単位中の官能基(I)を有する構成単位の割合(モル%)を求め、該割合から、官能基(I)の含有量を算出することができる。
ここで、構成単位(a2)の有する酸無水物残基が官能基(I)に相当する。
含フッ素共重合体(A)は、主鎖末端基として官能基(I)を有していてもよい。主鎖末端基としての官能基(I)としては、アルコキシカルボニル基、カーボネート基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、フルオロホルミル基、酸無水物残基等が好ましい。これらの官能基は、含フッ素共重合体(A)の製造時に用いられる、ラジカル重合開始剤、連鎖移動剤等を適宜選定することにより導入できる。
上記のなかでも、IAH、CAH、及びNAHからなる群から選ばれる1種以上が好ましい。IAH、CAH、及びNAHからなる群から選ばれる1種以上を用いると、無水マレイン酸を用いた場合に必要となる特殊な重合方法(特開平11−193312号公報参照。)を用いることなく、酸無水物残基を含有する含フッ素共重合体(A)を容易に製造できる。
IAH、CAH、及びNAHのなかでは、ポリイミドフィルムとの間の密着性がより優れる点から、NAHが好ましい。
CF2=CFORf1としては、CF2=CFOCF2CF3、CF2=CFOCF2CF2CF3、CF2=CFOCF2CF2CF2CF3、CF2=CFO(CF2)8F等が挙げられ、CF2=CFOCF2CF2CF3(以下、「PPVE」ともいう。)が好ましい。
CH2=CX3(CF2)qX4としては、CH2=CH(CF2)2F、CH2=CH(CF2)3F、CH2=CH(CF2)4F、CH2=CF(CF2)3H、CH2=CF(CF2)4H等が挙げられ、CH2=CH(CF2)4F、又はCH2=CH(CF2)2Fが好ましい。
各構成単位の含有量が上記範囲内であると、含フッ素共重合体(A)が耐熱性、耐薬品性に優れ、これを含む含フッ素樹脂層が高温での弾性率に優れる。
特に、構成単位(a2)の含有量が上記範囲内であると、含フッ素共重合体(A)の有する酸無水物残基の量が適切な量となり、含フッ素樹脂層は、ポリイミドフィルムとの間の密着性、接着フィルムに積層する金属箔との間の密着性に優れる。
構成単位(a3)の含有量が上記範囲内であると、含フッ素共重合体(A)は成形性に優れ、これを含む含フッ素樹脂層が耐屈曲性等の機械物性により優れる。
各構成単位の含有量は、含フッ素共重合体(A)の溶融NMR分析、フッ素含有量分析赤外吸収スペクトル分析等により算出できる。
構成単位(a2)を有する含フッ素共重合体(A)には、酸無水物残基と重合性不飽和結合とを有する環状炭化水素モノマーが一部加水分解し、その結果、酸無水物残基に対応するジカルボン酸(イタコン酸、シトラコン酸、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸、マレイン酸等。)に基づく構成単位が含まれる場合がある。該ジカルボン酸に基づく構成単位が含まれる場合、該構成単位の含有量は、構成単位(a2)に含まれるものとする。
非含フッ素モノマーとしては、重合性二重結合を1つ有する非含フッ素化合物が好ましく、例えば、エチレン、プロピレン等の炭素数3以下のオレフィン、酢酸ビニル等のビニルエステル等が挙げられる。これらは、1種単独で用いても、2種以上用いてもよい。
上記のなかでも、エチレン、プロピレン、又は酢酸ビニルが好ましく、エチレンが特に好ましい。
含フッ素共重合体(A)が構成単位(a4)を有する場合、構成単位(a4)の含有量は、構成単位(a1)と構成単位(a2)と構成単位(a3)との合計モル量を100モルとした際に、5〜90モルが好ましく、5〜80モルがより好ましく、10〜65モルが最も好ましい。
含フッ素共重合体(A)の全構成単位の合計モル量を100モル%とした際に、構成単位(a1)〜(a3)の合計モル量は60モル%以上が好ましく、65モル%以上がより好ましく、68モル%以上が最も好ましい。好ましい上限値は、100モル%である。
官能基(I)を有する含フッ素共重合体(A)の製造方法としては、例えば、(1)重合反応で含フッ素共重合体(A)を製造する際に、官能基(I)を有するモノマーを使用する方法、(2)官能基(I)を有するラジカル重合開始剤や連鎖移動剤を用いて、重合反応で含フッ素共重合体(A)を製造する方法、(3)官能基(I)を有しない含フッ素共重合体を加熱して、該含フッ素共重合体を部分的に熱分解することで、反応性官能基(例えば、カルボニル基。)を生成させ、官能基(I)を有する含フッ素共重合体(A)を得る方法、(4)官能基(I)を有しない含フッ素共重合体に、官能基(I)を有するモノマーをグラフト重合して、該含フッ素共重合体に官能基(I)を導入する方法、などが挙げられる。
含フッ素重合体(A)の製造方法としては、(1)の方法が好ましい。
該重合方法としては、塊状重合、フッ化炭化水素、塩化炭化水素、フッ化塩化炭化水素、アルコール、炭化水素等の有機溶媒を使用する溶液重合、水性媒体と、必要に応じて適当な有機溶媒とを使用する懸濁重合、水性媒体と乳化剤とを使用する乳化重合等が挙げられ、なかでも溶液重合が好ましい。
具体例としては、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物;イソブチリルペルオキシド、オクタノイルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド等の非フッ素系ジアシルペルオキシド;ジイソプロピルペルオキシジカ−ボネート等のペルオキシジカーボネート;tert−ブチルペルオキシピバレート、tert−ブチルペルオキシイソブチレート、tert−ブチルペルオキシアセテート等のペルオキシエステル;(Z(CF2)rCOO)2(ここで、Zは水素原子、フッ素原子又は塩素原子であり、rは1〜10の整数である。)で表される化合物等の含フッ素ジアシルペルオキシド;過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の無機過酸化物;等が挙げられる。
連鎖移動剤としては、メタノール、エタノール等のアルコール、1,3−ジクロロ−1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパン、1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン等のクロロフルオロハイドロカーボン、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン等のハイドロカーボンが挙げられる。
このようなラジカル重合開始剤としては、ジ−n−プロピルペルオキシジカーボネート、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、t−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルペルオキシジカーボネートなどが挙げられ、連鎖移動剤としては、酢酸、無水酢酸、酢酸メチル、エチレングリコール、プロピレングリコール等が挙げられる。
ペルフルオロカーボンの具体例としては、ペルフルオロシクロブタン、ペルフルオロペンタン、ペルフルオロヘキサン、ペルフルオロシクロペンタン、ペルフルオロシクロヘキサン等が挙げられる。
ヒドロフルオロカーボンの具体例としては、1−ヒドロペルフルオロヘキサン等が挙げられる。
クロロヒドロフルオロカーボンの具体例としては、1,3−ジクロロ−1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパン等が挙げられる。
ヒドロフルオロエーテルの具体例としては、メチルペルフルオロブチルエーテル、2,2,2−トリフルオロエチル2,2,1,1−テトラフルオロエチルエーテル等が挙げられる。
構成単位(a2)を有する含フッ素共重合体(A)を重合する場合、酸無水物残基と重合性不飽和結合とを有する環状炭化水素モノマーの重合中の濃度は、全モノマーに対して0.01〜5モル%が好ましく、0.1〜3モル%がより好ましく、0.1〜2モル%が最も好ましい。該モノマーの濃度が上記範囲にあると、製造時の重合速度が適度で、該モノマーの濃度が高すぎると、重合速度が低下する傾向がある。
重合中、酸無水物残基と重合性不飽和結合とを有する環状炭化水素モノマーが重合で消費されるに従って、消費された量を連続的又は断続的に重合槽内に供給し、該モノマーの濃度を上記範囲内に維持することが好ましい。
含フッ素樹脂層中の含フッ素共重合体(A)の含有量は、含フッ素樹脂層とポリイミドフィルム及び金属箔との密着性の点で、含フッ素樹脂層の総質量に対し、50質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。該含有量の上限は特に限定されず、100質量%であってもよい。
含フッ素共重合体(A)以外の樹脂としては、電気的信頼性の特性を損なわない限り、特に限定されるものではないが、例えば、含フッ素共重合体(A)以外の含フッ素共重合体、芳香族ポリエステル、ポリアミドイミド、熱可塑性ポリイミド等が挙げられる。
含フッ素共重合体(A)以外の含フッ素共重合体としては、例えば、テトラフルオロエチレン/フルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体、エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体等が挙げられる。
含フッ素共重合体(A)以外の樹脂としては、電気的信頼性の観点から、含フッ素共重合体(A)以外の含フッ素共重合体が好ましい。この場合、融点が280℃以上320℃以下であると、はんだリフローに相当する雰囲気に曝されたときに、含フッ素樹脂層に熱による膨れ(発泡)が抑制できる傾向がある。
含フッ素共重合体(A)以外の樹脂の含有量は、含フッ素樹脂層の総質量に対し、0.01〜20質量%、好ましくは0.1〜10質量%である。上記範囲の含有量であれば、フィルム作業時の取り扱いに優れる等の観点から、好ましい。
添加剤としては、誘電率や誘電正接が低い無機フィラーが好ましい。該無機フィラーとしては、シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、珪藻土、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化錫、酸化アンチモン、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ドーソナイト、ハイドロタルサイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、珪酸カルシウム、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、セピオライト、イモゴライト、セリサイト、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカ系バルーン、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、グラファイト、炭素繊維、ガラスバルーン、炭素バーン、木粉、ホウ酸亜鉛等が挙げられる。無機フィラーは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
無機フィラーは、多孔質でも非多孔質でもよい。誘電率や誘電正接がさらに低い点で、多孔質であることが好ましい。
無機フィラーは、含フッ素共重合体(A)への分散性の向上のために、シランカップリング剤やチタネートカップリング剤等の表面処理剤による表面処理が施されてもよい。
無機フィラーを含有する場合、含フッ素樹脂層中の無機フィラーの含有量は、含フッ素共重合体(A)100質量部に対して0.1〜100質量部が好ましく、0.1〜60質量部がより好ましい。
含フッ素樹脂層の厚みが上記範囲の上限値以下であると、接着フィルムの厚みを薄くすることができる。上記範囲の下限値以上であると、接着フィルムが高温でのはんだリフローに対応する雰囲気下に曝されたときに、含フッ素樹脂層に熱による膨れ(発泡)が生じにくい。また、接着フィルム全体の厚みを薄くすることができる。含フッ素樹脂層の厚みが上記範囲の下限値以上であると、電気絶縁性に優れる。
含フッ素樹脂層の厚みは、高温でのはんだこて耐性とフレキシブルプリント基板の伝送損失低減の両立といった観点からは6〜15μmが好ましい。
なお、ポリイミドフィルムの両面に含フッ素樹脂層が設けられている場合、含フッ素樹脂層の厚みは、両面における合計の厚みではなく片面における厚みである。
ポリイミドフィルムの両面に含フッ素樹脂層が積層する場合、各含フッ素樹脂層の組成(含フッ素共重合体(A)の種類、任意成分の種類及び含有量等)や厚みは同じでも異なってもよい。接着フィルムの反りの抑制の点では、各含フッ素樹脂層の組成や厚みは同じであることが好ましい。
ポリイミドフィルムは、ポリイミドから構成されるフィルムである。
ポリイミドフィルムは、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、添加剤を含有してもよい。
ポリイミドとしては、例えば、芳香族ポリイミドが好ましい例として挙げられる。中でも、芳香族多価カルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとの重縮合で製造される全芳香族ポリイミドが好ましい。
ポリイミド、特に、芳香族ポリイミドは、その剛直な主鎖構造により溶媒等に対して不溶であり、また不融の性質を有する。そのため、先ず、多価カルボン酸二無水物とジアミンとの反応により、有機溶媒に可溶なポリイミド前駆体(ポリアミック酸、又はポリアミド酸)を合成し、このポリアミック酸の段階で様々な方法で成形加工が行われる。その後、ポリアミック酸を加熱もしくは化学的な方法で、脱水反応させて環化(イミド化)しポリイミドとされる。
また、非芳香族系の多価カルボン酸二無水物であるエチレンテトラカルボン酸二無水物、又はシクロペンタンテトラカルボン酸二無水物も、芳香族系のものと遜色なく用いることができる。
これらは単独又は2種以上混合して用いられる。
無機フィラーは、多孔質でも非多孔質でもよい。誘電率や誘電正接がさらに低い点で、多孔質であることが好ましい。
無機フィラーは、ポリイミドへの分散性の向上のために、シランカップリング剤やチタネートカップリング剤等の表面処理剤による表面処理が施されてもよい。
無機フィラーを含有する場合、ポリイミドフィルム中の無機フィラーの含有量は、ポリイミドに対して0.1〜100質量%が好ましく、0.1〜60質量%がより好ましい。
ポリイミドフィルムの厚みが上記範囲の下限値以上であると、電気絶縁性に優れ、上記範囲の上限値以下であると、接着フィルムの全体の厚みを薄くすることができる。
ポリイミドフィルムの厚みは、含フッ素樹脂層の厚みの1倍超であることが好ましく、1.25倍以上25倍以下であることがより好ましく、1.66倍以上8.3倍以下であることが特に好ましい。
接着フィルムの全体の厚みは、150μm以下であることが好ましい。中でも高屈曲性が要求される用途においては、5〜75μmであることが好ましい。
接着フィルムの全体の厚みが薄いほど、フレキシブル性が向上する。また、単位面積当たりの質量が軽くなる。
接着フィルムの全体の厚み、含フッ素樹脂層の厚み、ポリイミドフィルムの厚みはそれぞれ、特に限定されるものではないが、マイクロメーター等により測定される。
本発明の接着フィルムは、ポリイミドフィルムの片面又は両面に含フッ素樹脂層を積層することにより製造できる。
ポリイミドフィルムの表面、例えば、含フッ素樹脂層と積層する面に表面処理が施されてもよい。表面処理方法としては特に限定されず、コロナ放電処理、プラズマ処理等の公知の表面処理方法のなかから適宜選択できる。
熱ラミネート法では、予め成形された含フッ素樹脂フィルムとポリイミドフィルムとを重ね、熱プレスすることでそれらのフィルムをラミネートする。
押出しラミネート法では、含フッ素共重合体(A)又はこれを含む樹脂組成物を溶融して、フィルム状に押し出したものを、ポリイミドフィルムにラミネートする。
含フッ素樹脂フィルムの表面、例えば、ポリイミドフィルムと積層する面に表面処理が施されてもよい。表面処理方法としては特に限定されず、コロナ放電処理、プラズマ処理等の公知の表面処理方法のなかから適宜選択できる。
本発明のフレキシブル金属積層板は、前述した本発明の接着フィルムと、該接着フィルムの含フッ素樹脂層に直接積層した金属箔とを備える。
接着フィルムが、ポリイミドフィルムの両面に含フッ素樹脂層が積層したものである場合、金属箔が積層するのは、接着フィルムの片面でも両面でもよい。
金属箔の表面には、防錆層(例えば、クロメート等の酸化物皮膜)や耐熱層が形成されていてもよい。また、含フッ素樹脂層との密着性を向上させる為に、金属箔の表面にカップリング剤処理等を施してもよい。
金属箔の厚みは、特に限定されず、フレキシブル金属積層板の用途に応じて、十分な機能が発揮できる厚みであればよい。
接着フィルムと金属箔との張り合わせは、公知の方法により行うことができる。例えば、一対以上の金属ロールを有する熱ロールラミネート装置或いはダブルベルトプレス(DBP)による連続処理によって、接着フィルムと金属箔とを張り合わせることができる。装置構成が単純であり、保守コストの面で有利であるという点から、接着フィルムと金属箔との張り合わせは、一対以上の金属ロールを有する熱ロールラミネート装置を用いた熱ラミネートにより行うことが好ましい。
「一対以上の金属ロールを有する熱ロールラミネート装置」とは、材料を加熱加圧するための金属ロールを有している装置であればよく、その具体的な装置構成は特に限定されるものではない。
保護材料としては、熱ラミネート工程の加熱温度に耐え得るものであれば特に限定されず、非熱可塑性ポリイミドフィルム等の耐熱性プラスチック、銅箔、アルミニウム箔、SUS箔等の金属箔等を好適に用いることができる。中でも、耐熱性、再利用性等のバランスが優れる点から、非熱可塑性ポリイミドフィルムがより好ましく用いられる。また、厚みが薄いとラミネート時の緩衝並びに保護の役目を十分に果たさないおそれがあるため、非熱可塑性ポリイミドフィルムの厚みは75μm以上であることが好ましい。また、この保護材料は必ずしも1層である必要はなく、異なる特性を有する2層以上の多層構造でもよい。
上記熱ラミネート手段における被積層材料の加熱方式は特に限定されるものではなく、例えば、熱循環方式、熱風加熱方式、誘導加熱方式等、所定の温度で加熱し得る従来公知の方式を採用した加熱手段を用いることができる。同様に、上記熱ラミネート手段における被積層材料の加圧方式も特に限定されるものではなく、例えば、油圧方式、空気圧方式、ギャップ間圧力方式等、所定の圧力を加えることができる従来公知の方式を採用した加圧手段を用いることができる。
なお、接着フィルムのTgは、接着フィルムの、金属箔が張り合わされる含フッ素樹脂層を構成する樹脂(含フッ素共重合体(A)、又は含フッ素共重合体(A)と他の樹脂とのブレンド)のTgを示すものとする。
また、本発明においては、前記の加熱温度は370℃以上420℃以下であり、420℃以下であることが好ましく、400℃以下がより好ましい。
本発明の接着フィルムは、ポリイミドフィルムの片面又は両面に前記含フッ素樹脂層を設けており、これによって金属箔に対する接着性を有する。接着層に熱可塑性ポリイミドを用いた一般的な接着フィルムの場合、熱融着性を発現させるために、場合によっては400℃近くの高温を加える必要がある。そのため、熱ラミネートされて得られたフレキシブル金属積層板に残留歪みが発生し、エッチングして配線を形成する際、並びに部品を実装するためにはんだリフローを行う際に寸法変化となって現れる場合があった。
また、本発明の接着フィルムは、金属箔に対する接着性を有する含フッ素樹脂層を表面に有するため、400℃以下の比較的低温で熱ラミネートしても、接着フィルムと金属箔とを充分に密着したフレキシブル金属積層板が得られる。熱ラミネートを低温で行うことで、前記の寸法変化を抑制できる。
上記熱ラミネート工程における圧力、すなわちラミネート圧力は、高ければ高いほどラミネート温度を低く、かつラミネート速度を速くすることができる利点があるが、一般にラミネート圧力が高すぎると、得られる積層板の寸法変化が悪化する傾向がある。また、ラミネート圧力が低すぎると、得られる積層板の金属箔の接着強度が低くなる。そのため、ラミネート圧力は、49〜1764N/cm(5〜180kgf/cm)の範囲であることが好ましく、98〜1740N/cm(10〜150kgf/cm)の範囲であることがより好ましい。この範囲であれば、ラミネート温度、ラミネート速度及びラミネート圧力の三条件を良好なものにすることができ、生産性をより一層向上することができる。
さらに、保護材料を巻き取ったり繰り出したりする保護材料巻取手段や保護材料繰出手段を設けると、より好ましい。これら保護材料巻取手段や保護材料繰出手段を備えていれば、熱ラミネート工程で、一度使用された保護材料を巻き取って繰り出し側に再度設置することで、保護材料を再使用することができる。
また、保護材料を巻き取る際に、保護材料の両端部を揃えるために、端部位置検出手段及び巻取位置修正手段を設けてもよい。これによって、精度よく保護材料の端部を揃えて巻き取ることができるので、再使用の効率を高めることができる。なお、これら保護材料巻取手段、保護材料繰出手段、端部位置検出手段及び巻取位置修正手段の具体的な構成は特に限定されるものではなく、従来公知の各種装置を用いることができる。
本発明におけるフレキシブルプリント基板は、接着フィルムの片面又は両面に導体層(導体回路層)が形成されたものをいう。
金属箔をエッチングして所望のパターンの配線を形成すれば、各種の小型化、高密度化された部品を実装したフレキシブル配線板として用いることができる。もちろん、本発明の用途はこれに限定されるものではなく、金属箔を含む積層体であれば、種々の用途に利用できることはいうまでもない。
エッチングは、化学エッチング(湿式エッチング)で行うことができ、エッチング液には塩化銅溶液、硝酸などを用いることができ、或いは他の酸性溶液、アルカリ溶液等を用いる方法により行うことができる。
通常、含フッ素共重合体は、分解して分子量が小さくなり、MFRが大きくなる傾向にあるが、本発明の含フッ素共重合体(A)、あるいは含フッ素共重合体(A)を含む樹脂組成物は、適度な温度(370℃以上400℃以下)で加熱されることにより、初期の段階で未反応の官能基が、更なる重合反応を起こし、分子量の増加或いは架橋反応による粘性の増加を伴うなどの効果が生じて、MFRの低下が誘発され、これにより耐熱性が向上したものと思われる。
本発明の接着フィルムにおける含フッ素樹脂層は、官能基(I)を有する含フッ素共重合体(A)を含有するため、ポリイミドフィルムや金属箔に対して良好に密着する。そのため、接着剤を使用せずに直接ポリイミドフィルムや金属箔を含フッ素樹脂層に積層できる。これは、官能基(I)が、ポリイミドが有する官能基、例えば、カルボニル基との間で、又は金属原子との間で、何らかの相互作用(化学反応等)を生じるためと考えられる。
本発明の接着フィルムにおいては、ポリイミドフィルムと含フッ素樹脂層とが直接、良好な密着性で積層し、また、接着フィルムの含フッ素樹脂層に金属箔を直接積層してフレキシブル金属積層板とすることができる。該フレキシブル金属積層板において、含フッ素樹脂層は、ポリイミドフィルムと金属箔とを接着する接着層として機能する。
また、含フッ素共重合体(A)は、熱可塑性ポリイミドに比べて、誘電特性(誘電率、誘電正接等)が低く、これを含有する含フッ素樹脂層は、優れた電気絶縁性を有する。かかる含フッ素樹脂層を接着層として用いているため、本発明のフレキシブル金属積層板は、接着層に熱可塑性ポリイミドを用いた従来のフレキシブル金属積層板に比べて、速い信号伝送速度、低い伝送損失等を達成し得る。
含フッ素樹脂層に、熱による膨れが生じにくい理由としては、以下のことが考えられる。ポリイミドフィルムは吸湿性が高く、含フッ素樹脂層は吸湿性が低い。ポリイミドフィルムに水分が含まれていると、該水分がはんだリフロー時に水蒸気となる。
含フッ素樹脂層の厚みが20μm超である場合、含フッ素樹脂層がガスバリア性(水蒸気バリア性)を有し、ポリイミドフィルムから発生した高温の水蒸気がポリイミドフィルムと含フッ素樹脂層との界面に留まって含フッ素樹脂層に膨れを生じさせる。
本発明のフレキシブル金属積層板では、含フッ素樹脂層の厚みが20μm以下であり、水蒸気が含フッ素樹脂層をある程度透過するため、上記のような膨れが生じにくいと考えられる。
また、本発明のフレキシブル金属積層板の厚みは、200μm以下であり、10〜150μmが好ましく、特に、高耐屈曲性が要求される用途においては、10〜120μmが好ましい。
前記フレキシブル金属積層板の金属箔をエッチングして形成されたマイクロストリップ線路を含むマイクロストリップラインにおいては、下記[a]、又は[b]の状態調整を施した後、温度20〜25℃、湿度40〜60%RHの条件下で測定した、下記[a]の状態調整を施した後の伝送損失[a]と、下記[b]の状態調整を施した後の伝送損失([b])とが、([b]−[a])<0.004dB/mmを満たすことが好ましい。更に好ましく[b]−[a]<0.003dB/mm、より好ましくは[b]−[a]<0.002dB/mmである。
[a]: 温度105℃にて48時間焼成
[b]: 温度105℃にて24時間焼成した後、温度60℃、湿度90%RHの条件下で24時間保管
なお、本発明において、伝送損失の測定条件は、実施例中に記載の「(6)伝送損失(dB/mm)」のとおりである。
また、パターン回路上で、はんだこてを使用する工程を含むフレキシブルプリント基板の製造であっても、はんだこてを高温で取り扱うことができる。
本発明のフレキシブルプリント基板は、優れた電気特性を示すため、種々の電気機器や、電子機器、通信機器等に好適に用いることができる。
(1)共重合組成
含フッ素共重合体(A)の共重合組成は、溶融NMR分析、フッ素含有量分析及び赤外吸収スペクトル分析により求めた。
下記の赤外吸収スペクトル分析によって、含フッ素共重合体(A)における、反応性官能基を有するNAHに基づく構成単位の割合を求めた。
含フッ素共重合体(A)をプレス成形して200μmのフィルムを得た。得られたフィルムの赤外吸収スペクトルにおいて、含フッ素共重合体中のNAHに基づく構成単位における吸収ピークは、いずれも1778cm−1に現れる。該吸収ピークの吸光度を測定し、NAHのモル吸光係数20810mol−1・l・cm−1を用いて、NAHに基づく構成単位の割合(モル%)を求めた。
前記割合をa(モル%)とすると、主鎖炭素数1×106個に対する反応性官能基(酸無水物基)の個数は、[a×106/100]個と算出される。
セイコー電子社製の示差走査熱量計(DSC装置)を用い、含フッ素共重合体(A)を10℃/分の速度で昇温したときの融解ピークを記録し、極大値に対応する温度(℃)を融点(Tm)とした。
(4)MFR(g/10分)
テクノセブン社製のメルトインデクサーを用い、融点より20℃以上高い温度である372℃、5kg(49N)荷重下で、直径2mm、長さ8mmのノズルから、10分間(単位時間)に流出する含フッ素共重合体(A)の質量(g)を測定した。
フレキシブル両面金属積層板について、片面の銅箔面において、エッチングにより2mmφの試料バット部を縦18箇所、横18箇所、合計289箇所形成され、それ以外はエッチングにより銅箔部分を除去した。はんだこて(白光社製、形式HAKKO942)を特定の温度に設定し、試料パット部に10秒間押し当て、膨れ、剥れ等の異常を目視にて観測した。
はんだこて設定温度を300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、及び350℃で行い、例えば、330℃で異常がなく、340℃で膨れ、剥れ等の異常を目視にて観測した場合、はんだこて耐熱を330℃と表記した。
伝送損失の測定には、インピーダンスZ=50Ωのマイクロストリップラインを用いた。マイクロストリップラインは、面実装部品の実装に適した構造を有し、かつ作製が容易であることから、伝送損失の測定に広く用いられている。
図1は、マイクロストリップライン(microstripline)の一例を示す断面図である。マイクロストリップライン30は、接着フィルムからなる電気絶縁体層(A)22と、電気絶縁体層(A)22の一方の面の導電体層(B)をエッチング加工した後、銅メッキすることにより形成されたマイクロストリップ線路32と、電気絶縁体層(A)22の他方の面の導電体層(B)からなるグランド層34を有する。
マイクロストリップライン30については、測定サンプルとして下記[a]又は[b]の状態調整を行った。
[a]: 温度105℃にて48時間焼成
[b]: 温度105℃にて24時間焼成した後、温度60℃、湿度90%RHの条件下で24時間保管
伝送損失(dB/mm)=|S21|/L
ただし、S21は、マイクロストリップ線路32への入射波に対する、5GHzにおける透過量(dB)を示し、Lは、マイクロストリップ線路32の線路長L(mm)を示す。
本測定に用いた測定機器を下記に示す。
測定機器:E8363B(Agllent Technologies社製)
測定周波数:10M−40GHz
なお、[a]、[b]の測定については、上記した条件以外はすべて同じ条件で測定した。
構成単位(a2)を形成するモノマーとしてNAH(無水ハイミックス酸、日立化成社製)を、構成単位(a3)を形成するモノマーとしてPPVE(CF2=CFO(CF2)3F、ペルフルオロプロピルビニルエーテル、旭硝子社製)を用いて、含フッ素共重合体(A−1)を製造した。
まず、369kgの1,3−ジクロロ−1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパン(AK225cb、旭硝子社製)(以下、「AK225cb」という。)と、30kgのPPVEとを、予め脱気された内容積430Lの撹拌機付き重合槽に仕込んだ。次いで、この重合槽内を加熟して50℃に昇温し、さらに50kgのTFEを仕込んだ後、当該重合槽内の圧力を0.89MPa/Gまで昇圧した。
さらに、(ペルフルオロブチリル)ペルオキシドを0.36質量%の濃度でAK225cbに溶解した重合開始剤溶液を調製し、重合槽中に当該重合開始剤溶液の3Lを1分間に6.25mLの速度にて連続的に添加しながら重合を行った。また、重合反応中における重合槽内の圧力が0.89MPa/Gを保持するようにTFEを連続的に仕込んだ。また、NAHを0.3質量%の濃度でAK225cbに溶解した溶液を、重合中に仕込むTFEこのモル数に対して0.1モル%に相当する量ずつ連続的に仕込んだ。
溶融NMR分析及び赤外吸収スペクトル分析の結果から、この含フッ素共重合体(A−1)の共重合組成は、TFEに基づく構成単位/NAHに基づく構成単位/PPVEに基づく構成単位=97.9/0.1/2.0(モル%)であった。また、この含フッ素共重合体(A−1)の融点は300℃であり、MFRは17.6g/10分であった。
また、含フッ素共重合体(A−1)の反応性官能基(酸無水物基)の含有量は、含フッ素共重合体(A−1)の主鎖炭素数1×106個に対して1000個であった。
含フッ素共重合体(A−1)を、750mm巾コートハンガーダイを有する30mmφ単軸押出機を用いてダイ温度340℃で押出成形し、厚み25μmの含フッ素樹脂フィルム(以下、「フィルム1」という。)を得た。
引取速度を変更した以外は製造例2と同様の方法により、厚み15μmの含フッ素樹脂フィルム(以下、「フィルム2」という。)を得た。
引取速度を変更した以外は製造例2と同様の方法により、厚み6μmの含フッ素樹脂フィルム(以下、「フィルム3」という。)を得た。
引取速度を変更した以外は製造例2と同様の方法により、厚み12.5μmの含フッ素樹脂フィルム(以下、「フィルム4」という。)を得た。
引取速度を変更した以外は製造例5と同様の方法により、厚み7μmの含フッ素樹脂フィルム(以下、「フィルム5」という。)を得た。
製造例1で得られた含フッ素共重合体(A−1)を、260℃で24時間熱処理することにより、含フッ素共重合体(A−2)を得た。含フッ素共重合体(A−2)の融点は305℃であり、融点より20℃以上高い372℃、49N荷重下でのMFRは、11.0g/10分であった。
モノマーの重合時に重合時間を長くせしめた以外は製造例1と同様の方法で、含フッ素共重合体(A−3)を得た。得られた含フッ素共重合体(A−3)の比重は2.15であった。
溶融NMR分析及び赤外吸収スペクトル分析の結果から、この含フッ素共重合体(A−3)の共重合組成は、TFEに基づく構成単位/NAHに基づく構成単位/PPVEに基づく構成単位=97.9/0.1/2.0(モル%)であった。また、この含フッ素共重合体(A−3)の融点は301℃であり、MFRは14.8g/10分であった。
また、含フッ素共重合体(A−3)の反応性官能基(酸無水物基)の含有量は、含フッ素共重合体(A−3)の主鎖炭素数1×106個に対して1000個であった。
含フッ素共重合体(A−2)を、750mm巾コートハンガーダイを有する30mmφ単軸押出機を用いてダイ温度340℃で押出成形し、厚み12.5μmの含フッ素樹脂フィルム(以下、「フィルム6」という。)を得た。
含フッ素共重合体(A−3)を、750mm巾コートハンガーダイを有する30mmφ単軸押出機を用いてダイ温度340℃で押出成形し、厚み12.5μmの含フッ素樹脂フィルム(以下、「フィルム7」という。)を得た。
フィルム2及び厚み25μmのポリイミドフィルム(宇部興産社製、製品名「ユーピレックス」)を、フィルム2/ポリイミドフィルム/フィルム2の順序で積層し、温度360℃、圧力10MPaの条件で5分間プレスして接着フィルムを得た。
得られた接着フィルムについて、50mm×50mmのサイズにカットしたサンプルを3枚用意し、各サンプルを炉内温度280℃に制御されたオーブンに1分間投入した。その後、サンプルを取り出し、目視で観察した。その結果、3枚のサンプルのすべてに、熱による膨れ(発泡)は散見されなかった。
フィルム3及び厚み25μmのポリイミドフィルム(宇部興産社製、製品名「ユーピレックス」)を、フィルム3/ポリイミドフィルム/フィルム3の順序で積層し、温度360℃、圧力10MPaの条件で5分間プレスして接着フィルムを得た。
得られた接着フィルムについて、50mm×50mmのサイズにカットしたサンプルを3枚用意し、各サンプルを炉内温度280℃に制御されたオーブンに1分間投入した。その後、サンプルを取り出し、目視で観察した。その結果、3枚のサンプルのすべてに、熱による膨れ(発泡)は散見されなかった。
フィルム3及び厚み12.5μmのポリイミドフィルム(宇部興産社製、製品名「ユーピレックス」)を、フィルム3/ポリイミドフィルム/フィルム3の順序で積層し、温度360℃、圧力10MPaの条件で5分間プレスして接着フィルムを得た。
得られた接着フィルムについて、50mm×50mmのサイズにカットしたサンプルを3枚用意し、各サンプルを炉内温度280℃に制御されたオーブンに1分間投入した。その後、サンプルを取り出し、目視で観察した。その結果、3枚のサンプルのすべてに、熱による膨れ(発泡)は散見されなかった。
これらの結果に示すとおり、ポリイミドフィルムに積層した含フッ素樹脂層の厚みが1〜20μmである実施例1〜3の接着フィルムは、280℃の高温雰囲気下での含フッ素樹脂層の膨れ(発泡)が抑制されていた。
フィルム2及び厚み25μmのポリイミドフィルム(宇部興産社製、製品名「ユーピレックス」)を、フィルム2/ポリイミドフィルムの順序で積層し、温度360℃、圧力10MPaの条件で5分間プレスして接着フィルムを得た。
得られた接着フィルムについて、50mm×50mmのサイズにカットしたサンプルを3枚用意し、各サンプルを炉内温度280℃に制御されたオーブンに1分間投入した。その後、サンプルを取り出し、目視で観察した。その結果、3枚のサンプルのすべてに、熱による膨れ(発泡)は散見されなかった。
実施例1で得られた接着フィルム及び厚み12μmの電解銅箔(福田金属箔粉社製、CF−T4X−SVR−12、表面粗さ(Rz)1.2μm)を、銅箔/接着フィルム/銅箔の順に重ねて、温度360℃、圧力3.7MPaで10分間真空プレスし、フレキシブル両面金属積層板を得た。得られたフレキシブル両面金属積層板において、銅箔と接着フィルムとは充分に密着していた。
なお、銅箔と接着フィルムの密着の程度は、以下のようにして求めた剥離強度の大きさにより評価したものである。
フレキシブル金属積層板を長さ150mm、幅10mmの大きさに切断し、試験フィルムを作製した。該試験フィルムの長さ方向の一端から50mmの位置まで銅箔と接着フィルムとの間を剥離した。ついで、引張り試験機を用いて、引張り速度50mm/分で銅箔と接着フィルムが90度になるように離し、最大荷重を剥離強度(N/10mm)とした。剥離強度が大きいほど銅箔と接着フィルムとの密着性に優れることを示す。
実施例2で得られた接着フィルム及び厚み12μmの電解銅箔(福田金属箔粉社製CF−T4X−SVR−12、Rz1.2μm)を、銅箔/接着フィルム/銅箔の順に重ねて温度360℃、圧力3.7MPaで10分間真空プレスし、フレキシブル両面金属積層板を得た。得られたフレキシブル両面金属積層板において、銅箔と接着フィルムとは充分に密着していた。
実施例4で得られた接着フィルムと厚み12μmの電解銅箔(福田金属箔粉社製CF−T4X−SVR−12、Rz1.2μm)を、銅箔/接着フィルムの順に重ねて温度360℃、圧力3.7MPaで10分間真空プレスし、フレキシブル片面金属積層板を得た。得られたフレキシブル片面金属積層板において、銅箔と接着フィルムとは充分に密着していた。
フィルム4及び厚み25μmのポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製、製品名「カプトン100EN」)及び厚み12μmの電解銅箔(福田金属箔粉社製CF−T4X−SVR−12、Rz1.2μm)を、銅箔/フィルム4/ポリイミドフィルム/フィルム4/銅箔の順序で積層し、温度360℃、圧力1.3MPaの条件で10分間プレスして、フレキシブル両面金属積層板を得た。
得られたフレキシブル両面金属積層板について、50mm×50mmのサイズにカットしたサンプルを3枚用意し、各サンプルを炉内温度280℃に制御されたオーブンに1分間投入した。その後、サンプルを取り出し、目視で観察した。その結果、3枚のサンプルのすべてに、熱による膨れ(発泡)は散見されなかった。
また得られたフレキシブル両面金属積層板について、はんだこて耐熱試験を実施したところ、330℃であった。これらの結果を表2に取りまとめた。
また、実施例9〜13、比較例1及び2のフレキシブル両面金属積層板についても、実施例8と同様に、280℃での熱による膨れ(発泡)の有無の確認、及びはんだこて耐熱の評価を行った。その結果は、まとめて表2に示した。
フィルム4の代わりにフィルム5を使用する以外は、実施例8と同様の方法によりフレキシブル両面金属積層板を得た。
フィルム4の代わりにフィルム1を使用する以外は、実施例8と同様の方法によりフレキシブル両面金属積層板を得た。
フィルム4の代わりにフィルム6を使用する以外は、実施例8と同様の方法によりフレキシブル両面金属積層板を得た。
フィルム4の代わりにフィルム7を使用する以外は、実施例8と同様の方法によりフレキシブル両面金属積層板を得た。
実施例8で得られたフレキシブル両面金属積層板を、400℃の熱ロールを介して1分間熱処理を実施した。熱処理後の含フッ素樹脂層について、372℃、49N荷重下でのMFRを測定したところ、14.4g/10分であった。
実施例8で得られたフレキシブル両面金属積層板を、360℃の熱ロールを介して1分間熱処理を実施した。熱処理後の含フッ素樹脂層について372℃、49N荷重下でのMFRを測定したところ、15.9g/10分であった。
比較例1で得られたフレキシブル両面金属積層板を、400℃の熱ロールを介して1分間熱処理を実施した。熱処理後の含フッ素樹脂層について372℃、49N荷重下でのMFRを測定したところ、14.7g/10分であった。
実施例10で得られたフレキシブル両面金属積層板を用いて、上記(6)に示した伝送損失の測定方法により、それぞれの5GHzにおける伝送損失を求めた。
[a]: 伝送損失0.0169dB/mm
[b]: 伝送損失0.0179dB/mm
[b]−[a]=0.001dB/mm
厚み50μmのカプトンフィルムを主成分としたポリイミドフィルムの両面に、表面粗さ(Rz)が0.8μmで、圧延銅箔(厚み18μm)から構成されるフレキシブル両面金属積層板を用いて、実施例14と同様にして伝送損失を求めた。
[a]: 伝送損失0.0212dB/mm
[b]: 伝送損失0.0275dB/mm
[b]−[a]=0.0063dB/mm
なお、2013年11月29日に出願された日本特許出願2013−247615号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
22 電気絶縁体(A)層
32 マイクロストリップ線路
34 グランド層
Claims (11)
- ポリイミドフィルムの両面に、含フッ素共重合体(A)を含む含フッ素樹脂層が直接積層してなり、
前記含フッ素樹脂層中の前記含フッ素共重合体(A)の含有量は、前記含フッ素樹脂層の総質量に対して80質量%以上であり、
前記含フッ素共重合体(A)は、融点が280℃以上320℃以下であり、溶融成形が可能であり、カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、エポキシ基、及びイソシアネート基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を有し、かつ、テトラフルオロエチレンに基づく構成単位(a1)と、酸無水物残基と重合性不飽和結合とを有する環状炭化水素モノマーに基づく構成単位(a2)と、含フッ素モノマー(ただし、テトラフルオロエチレンを除く。)に基づく構成単位(a3)を含有し、
前記含フッ素樹脂層の厚みが6〜15μmであり、前記ポリイミドフィルムの厚みが50μm以下であり、かつ、前記ポリイミドフィルムの厚みが前記含フッ素樹脂層の厚みの1倍超であることを特徴とする接着フィルム。 - 前記ポリイミドフィルムの厚みが前記含フッ素樹脂層の厚みの1.25倍以上である、請求項1に記載の接着フィルム。
- 前記含フッ素樹脂層からなるフィルム、前記ポリイミドフィルム及び銅箔を、前記銅箔/前記含フッ素樹脂層からなるフィルム/前記ポリイミドフィルム/前記含フッ素樹脂層からなるフィルム/前記銅箔の順序で積層し、温度360℃、圧力1.3MPaの条件で10分間プレスして、前記接着フィルムの両面に前記銅箔が直接積層してなるフレキシブル両面金属積層板を得、下記はんだこて耐熱試験により測定したはんだこて耐熱温度が330℃以上である、請求項1又は2に記載の接着フィルム。
はんだこて耐熱試験:前記フレキシブル両面金属積層板について、片面の銅箔面の縦18箇所、横18箇所の合計289箇所に2mmφの試料パット部を、エッチングにより前記試料パット部以外の銅箔部分を除去して形成し、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃又は350℃に設定したはんだこてを前記試料パット部に10秒間押し当て、前記はんだこての設定温度のうち前記試料パット部に膨れ及び剥れが目視にて観測されない最も高い温度をはんだこて耐熱温度とする。 - 前記官能基の含有量が、前記含フッ素共重合体(A)の主鎖炭素数1×106個に対して10〜60000個である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の接着フィルム。
- 前記含フッ素共重合体(A)の372℃、49N荷重下での溶融流れ速度が、0.5〜15g/10分であり、370℃以上で加熱処理した後の含フッ素共重合体(A)の溶融流れ速度が、加熱処理前の前記含フッ素共重合体(A)の溶融流れ速度より小さい、請求項1〜4のいずれか一項に記載の接着フィルム。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の接着フィルムと、前記接着フィルムの含フッ素樹脂層に直接積層した金属箔とを備えることを特徴とする、フレキシブル金属積層板。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の接着フィルムを、370℃以上に加熱処理させることを特徴とする、接着フィルムの製造方法。
- 請求項6に記載のフレキシブル金属積層板を、370℃以上に加熱処理させることを特徴とする、フレキシブル金属積層板の製造方法。
- 請求項6に記載のフレキシブル金属積層板の金属箔をエッチングして形成されたパターン回路を備えることを特徴とする、フレキシブルプリント基板。
- 請求項6に記載のフレキシブル金属積層板の金属箔を、エッチングして形成されたマイクロストリップ線路を含むマイクロストリップラインにおいて、
下記[a]、[b]の状態調整を施した後、温度20〜25℃、湿度40〜60%RHの条件下で測定した、下記[a]の状態調整を施した後の伝送損失[a]と、下記[b]の状態調整を施した後の伝送損失([b])とが、([b]−[a])<0.004dB/mmを満たすことを特徴とする、フレキシブルプリント基板。
[a]: 温度105℃にて48時間焼成
[b]: 温度105℃にて24時間焼成した後、温度60℃、湿度90%RHの条件下で24時間保管 - パターン回路上に、はんだこてを使用してはんだ付けする工程を含むことを特徴とする、請求項9又は10に記載のフレキシブルプリント基板の製造方法。
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