JP6893576B2 - 接着フィルム及びフレキシブルプリント基板 - Google Patents
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Description
しかしながら、耐熱性に優れ、225℃の高温でも動作が可能なSiC,GaNパワー半導体が出現し、注目されている。SiC,GaNパワー半導体を用いたパワーデバイスでは冷却ファンが不要になるため、パワーデバイスの小型化、軽量化が達成される。このため、これら、SiC、GaN半導体を実装する電子基板にも、半導体と同様の200℃を超える高温での耐熱性が要求される。
半導体を実装する電子基板としては、コアにガラスクロスのプリプレグを用いるリジット基板や、折り曲げて使用することが可能なフレキシブルプリント基板(以下、FPCともいう)が用いられる。これらのうち、パワーデバイスの小型化、軽量化の観点より、フレキシブルプリント基板を使用することへの要求が高まっている。
しかしながら、SiC,GaNパワー半導体を用いたパワーデバイス用途にフレキシブルプリント基板を適用するには、フレキシブルプリント基板に高い耐熱性が求められる。かかる観点から、特許文献2では、加熱寸法変化率が小さい金属化ポリイミドフィルムが開示されている。また、特許文献3では、主成分として耐熱劣化性に優れるフッ素系ゴムを使用し、エポキシ樹脂と混合することも提案されている。
導体の酸化劣化を抑える目的で、液晶ポリマー(以下、LCPともいう)をカバーフィルムに用いることが提案されている。しかしLCPは熱膨張率が大きく、長期の熱劣化で基板の変形、回路の断線などが発生するという課題があることがわかった。
また、ポリエチレンテレナフタレート(以下、PENともいう)などをカバーフィルムに用いる提案もされているが、PENは熱による変形が生じるという課題を有していることがわかった。
さらに、使用する接着剤においては、フレキシブルプリント基板に一般的に使用されるエポキシ系の接着剤は、200℃を超える高温環境下では脆化するという問題点があることがわかった。
本開示は上記課題を解決するものである。すなわち、本開示は、耐熱性に優れる接着フィルム及びフレキシブルプリント基板を提供するものである。
樹脂フィルム層に接着層が積層された接着フィルムであって、
該接着層が、接着剤を含み、
該接着層は、Bステージ状態であり、
JIS K7126−1に準拠して測定される、該樹脂フィルム層の200℃における酸素透過率が、1.00×10 −11 cc・cm/cm2・sec・cmHg以下であり
、
該接着剤の3%熱重量減少温度が、320℃以上であり、
該接着剤が、フッ素系ゴムを含有する。
本開示の第二の接着フィルムは、
樹脂フィルム層に接着層が積層された接着フィルムであって、
該接着層が、接着剤を含み、
該接着層は、Bステージ状態であり、
JIS K7126−1に準拠して測定される、該樹脂フィルム層の200℃における酸素透過率が、1.50×10 −10 cc・cm/cm 2 ・sec・cmHg以下であり、
該接着剤の3%熱重量減少温度が、320℃以上であり、
前記樹脂フィルム層がポリイミドフィルムを含み、
該ポリイミドフィルムが、テトラカルボン酸成分と、ジアミン成分と、の重合体であるポリイミドを含有し、
該接着剤が、フッ素系ゴムを含有する。
少なくとも、回路パターンが形成された第一の導体、支持層及び回路パターンが形成された第二の導体をこの順に有する積層体と、
本開示の接着フィルムと、を有し、
該積層体の両面に該接着フィルムの接着層が接してなる。
少なくとも、支持層及び回路パターンが形成された導体をこの順に有する積層体と、
本開示の接着フィルムと、を有し、
該積層体の該導体を有する面と、該接着フィルムの接着層と、が接してなり、
該支持層の200℃における酸素透過率が、1.50×10−10cc・cm/cm2・sec・cmHg以下である。
数値範囲が段階的に記載されている場合、各数値範囲の上限及び下限は任意に組み合わせることができる。
樹脂フィルム層に接着層が積層された接着フィルムであって、
該接着層が、接着剤を含み、
該接着層は、Bステージ状態であり、
JIS K7126−1に準拠して測定される、該樹脂フィルム層の200℃における酸素透過率が、1.50×10−10cc・cm/cm2・sec・cmHg以下であり、
該接着剤の3%熱重量減少温度が、320℃以上である。
また、本開示の第一のフレキシブルプリント基板は、
少なくとも、回路パターンが形成された第一の導体、支持層及び回路パターンが形成された第二の導体をこの順に有する積層体と、
本開示の接着フィルムと、を有し、
該積層体の両面に該接着フィルムの接着層が接してなる。
さらに、本開示の第二のフレキシブルプリント基板は、
少なくとも、支持層及び回路パターンが形成された導体をこの順に有する積層体と、
本開示の接着フィルムと、を有し、
該積層体の該導体を有する面と、該接着フィルムの接着層と、が接してなり、
該支持層の200℃における酸素透過率が、1.50×10−10cc・cm/cm2・sec・cmHg以下である。
フレキシブルプリント基板の支持層やカバーフィルムとして従来使用されているポリイミドは、一般的に、高い酸素透過率を有することがわかった。そのため、ポリイミドを使用したフレキシブルプリント基板においては、空気中の酸素が該ポリイミドや接着剤を透過することができ、該酸素と導体と反応して酸化物を形成することで導体の酸化劣化を引き起こしていることがわかった。この現象は、200℃を超える高温環境下において顕著となる。
そこで、樹脂フィルムのなかでも高温環境下における酸素透過率が低いもの、具体的には200℃における酸素透過率が1.50×10−10cc・cm/cm2・sec・cmHg以下である樹脂フィルム層を用いることで、高温環境下における導体の酸化劣化が抑制され、カバーフィルムの剥離強度の低下を防ぐことが可能となることを見出した。
本発明者らが検討したところ、フレキシブルプリント基板に従来使用されている一般的なエポキシ系の接着剤は、200℃を超える高温環境下では熱分解による低分子量化が起きており、かかる低分子量化が原因で接着剤の脆化が発生することがわかった。
そこで、耐熱性の高い接着剤、具体的には3%熱重量減少温度が320℃以上である接着剤を用いることで、200℃を超える高温環境下でも接着剤の低分子量化による脆化が抑制され、SiC,GaNパワー半導体を用いたパワーデバイスでの使用にも耐えうる、耐熱性に優れるフレキシブルプリント基板が提供できることを見出した。
〈樹脂フィルム層〉
接着フィルムは、樹脂フィルム層を有する。JIS K7126−1に準拠して測定される、該樹脂フィルム層の200℃における酸素透過率は、1.50×10−10cc・cm/cm2・sec・cmHg以下である。
該酸素透過率は、好ましくは1.00×10−10cc・cm/cm2・sec・cmHg以下であり、より好ましくは1.00×10−11cc・cm/cm2・sec・cmHg以下である。該酸素透過率の下限値は特に制限されず、低いほど好ましいが、例えば1.00×10-15cc・cm/cm2・sec・cmHg以上とすることができる
。
該酸素透過率は、樹脂フィルムを構成するモノマー成分により制御することができる。また、該酸素透過率は、樹脂フィルムに有機層や無機層をコーティングしたり、樹脂フィ
ルムに有機フィルムや無機フィルムを接着したり、樹脂フィルムに有機フィラーや無機フィラーを添加したりすることによっても制御することができる。
該酸素透過率の測定方法の詳細は後述する。
該樹脂フィルム層としては、例えば、ポリイミドフィルム、液晶ポリマーなどを用いることができる。また、該樹脂フィルム層は、ポリイミドフィルム及び液晶ポリマーからなる群から選択さる少なくとも一を含むことができる。
該樹脂フィルム層は、樹脂フィルム一種単独からなっていてもよく、二種以上の樹脂フィルムが積層されたフィルムであってもよい。また、アルミニウムなどの金属が樹脂フィルムに蒸着された金属蒸着フィルムも、樹脂フィルム層として使用することができる。
該樹脂フィルム層として、具体的には、UPILEXシリーズ(宇部興産製ポリイミドフィルム)、ベクスターシリーズ(クラレ製液晶ポリマー)などを使用することができる。
ベクスターシリーズの液晶ポリマーを樹脂フィルム層として使用する場合は、ベクスターシリーズのなかでも、ベクスターCTFが酸素透過率の観点から好ましい。
該テトラカルボン酸成分としては特に制限されないが、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸などのビフェニルテトラカルボン酸、ピロメリット酸並びにこれらの酸無水物及びこれらの低級アルコールのエステル化物からなる群から選ばれる少なくとも一であることが好ましい。該テトラカルボン酸成分は、より好ましくは3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸を含み、さらに好ましくは3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を含む。
該ジアミン成分としては特に制限されないが、1,4−フェニレンジアミン、1,3−フェニレンジアミン、1,2−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノトルエン、2,5−ジアミノトルエン及び2,6−ジアミノトルエンからなる群から選ばれる少なくとも一であることが好ましい。
該ポリイミドフィルムが上記ポリイミドを含むと、該ポリイミドの単位構造同士が重なりあうことで酸素をより通しにくい構造となるため、好ましい。
1,4−フェニレンジアミン及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を少なくとも含むモノマーの重合体に該当するポリイミドフィルムとしては、具体的にはUPILEX−Sなどが挙げられる。
接着フィルムは、上記樹脂フィルム層に接着層が積層されている。また、該接着層は、接着剤を含有する。さらに、該接着剤の3%熱重量減少温度は、320℃以上である。
該接着剤の3%熱重量減少温度は、好ましくは350℃以上であり、より好ましくは370℃以上である。該3%熱重量減少温度の上限値は特に制限されないが、レーザー加工
性の観点から、600℃以下であることが好ましい。
該3%熱重量減少温度は、分子構造の最適化、架橋密度の最適化などにより制御することができる。
不飽和結合を有するフッ素系ゴムは、フッ素系ゴムに公知の方法で不飽和結合を導入することで得ることができる。例えば、アルカリ変性など塩基変性による方法が挙げられる。
炭素−フッ素間(C−F間)の結合エネルギーは、炭素−水素間(C−H間)の結合エネルギーよりも大きいことが知られている。そのため、ゴムをフッ素で変性してC−F結合を増やすことで、熱による元素間結合の切断を起こりにくくすることができる。また、樹脂中の主鎖における炭素−炭素間(C−C間)の結合の回転のしやすさに着目すると、フッ素変性を行っていない場合(すなわち−CH2−の場合)よりも、フッ素変性を行っている場合(すなわち−CF2−の場合)のほうが回転しにくくなり、結合エネルギーが大きくなる。そのため、熱による分解が起こりにくくなり、耐熱性が向上する。
さらに、フッ素系ゴムが不飽和結合を有する場合、該不飽和結合と後述する熱硬化性樹脂が反応し得るため、より耐熱性が向上する。
また、不飽和結合を有するフッ素系ゴムとしては、上記重合体又は共重合体の不飽和結合導入物が挙げられる。
共重合体中には、本開示の効果を損なわない程度に、エチレン、プロピレン、アルキルビニルエーテル、ヘキサフルオロイソブテン、酢酸ビニルなどのフッ素化オレフィン、オレフィン、ビニル化合物等が共重合されていてもよい。
具体的には、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロペン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロペン共重合体、クロロフルオロエチレン−フッ化ビニリデン共重合体、及びこれらの不飽和結合導入物などが挙げられる。
好ましくはフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロペン共重合体及び該共重合体の不飽和結合導入物であり、より好ましくはフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロペン共重合体の不飽和結合導入物である。共重合割合(フッ化ビニリデン:ヘキサフルオロプロペン)は、質量基準で、好ましくは3:7〜9.5:0.5であり、より好ましくは5:5〜9:1である。
フッ素系ゴムは、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。また、不飽和結合を有さないフッ素系ゴムと不飽和結合を有するフッ素系ゴムを併用してもよい。
ムーニー粘度は、材料の分子量などにより制御することができる。例えば、分子量を大きくすることでムーニー粘度をより大きくすることができる。
ムーニー粘度の測定は、JIS K 6300−1(2013)に準じて行う。ムーニービスコメータSMV−201(株式会社島津製作所製)を用いて、温度条件121℃にて、予熱時間1分及びローターの回転時間10分の条件で粘度を測定する。
不飽和結合を有するフッ素系ゴムにおける不飽和結合の含有量(−CH=CH−の含有量)は、好ましくは0.1質量%〜30質量%であり、より好ましくは0.5質量%〜10質量%である。フッ素系ゴム及び不飽和結合を有するフッ素系ゴムは、市販のものを用いることもできる。
該(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ラウリル等の単量体、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシルプロピル、アリルアルコール等の水酸基を有する単量体、グリシジル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のエピクロルヒドリン変成物のエポキシ基を有する単量体等が挙げられる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、1種類を単独で使用してもよく、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
(メタ)アクリル酸アルキルエステル以外のビニル単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、などのカルボキシル基を有する単量体、アクリロニトリル、スチレンが挙げられるが、これらに限定されるものではない。(メタ)アクリル酸アルキルエステル以外のビニル単量体は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
アクリルゴムは、ビニル単量体以外の単量体が共重合されていてもよい。すなわち、アクリルゴムは、ビニル単量体とビニル単量体以外の単量体との共重合体であってもよい。ビニル単量体以外の単量体としては、例えば、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸などのカルボキシル基を有する単量体が挙げられるが、これらに限定されるものではない。ビニル単量体以外の単量体は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
アクリルゴムとしては、懸濁重合法で合成されたものが好ましい。懸濁重合法は塩析工
程を必要としないため、懸濁重合法で合成されたアクリルゴムは、マイグレーション低下の原因となる乳化剤の影響を受けにくくなる。懸濁重合法により合成されたアクリルゴムとしては、公知の方法により製造したものや、市販のものを、特に制限なく用いることができる。市販のアクリルゴムとしては、例えばナガセケムテックス製テイサンレジンSG708−6等が挙げられる。
該接着剤は、接着剤組成物としてもよい。該接着剤組成物は、熱硬化性樹脂を含有することができる。
熱硬化性樹脂は軟化点が、30℃以上であることが好ましい。すなわち、常温(25℃)で固形状態であることが好ましい。軟化点は、より好ましくは30℃〜160℃であり、さらに好ましくは40℃〜160℃であり、さらにより好ましくは50℃〜150℃であり、特に好ましくは60℃〜130℃である。
フレキシブルプリント基板などのプリント配線板の製造工程において、熱プレス前のBステージ(半硬化)状態で、部品実装のための穴あけなどの加工が必要となる場合がある。軟化点が上記範囲であり、常温で固形状態の熱硬化性樹脂を用いることで、アクリルゴム及びフッ素系ゴムとの混合性が良好となり、後述する無機充填剤の弾性率向上効果と相まって、Bステージ状態での加工性がさらに良好になる。
樹脂の軟化点は、JIS K 7234の環球法により測定することができる。測定装置には、例えば、メトラートレド社製メトラー軟化点測定装置(FP900サーモシステム)などを使用することができる。
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂、ビフェノールのジグリシジルエーテル化物、ナフタレンジオールのジグリシジルエーテル化物、フェノール類のジグリシジルエーテル化物、アルコール類のジグリシジルエーテル化物、及びこれらのアルキル置換体、水素添加物などが例示される。エポキシ樹脂は、1種類のものを単独で用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。
フェノール類としては、フェノール、メタクレゾール、パラクレゾール、オルソクレゾール、イソプロピルフェノール、ノニルフェノール等が挙げられる。
アルデヒド類として、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、パラアセトアルデヒド、ブチルアルデヒド、オクチルアルデヒド、ベンズアルデヒド等が挙げられる。一般にはホルムアルデヒド又はパラホルムアルデヒドが使用される。この他に、植物油変性フェノール樹脂を用いることもできる。植物油変性フェノール樹脂は、フェノール類と植物油とを酸触媒の存在下に反応させ、ついで、アルデヒド類をアルカリ触媒の存在下に反応させることにより得られる。酸触媒としてはパラトルエンスルホン酸などが挙げられる。アルカリ触媒としては、アンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミンなどのアミン系触媒が挙げられる。
また、熱硬化性樹脂として、キシレン樹脂、グアナミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フラン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、シアネート樹脂、マレイミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂などを用いることもできる。
熱硬化性樹脂の含有量は、フッ素系ゴム100質量部に対し、8質量部〜120質量部であることが好ましい。上記範囲であると、抜き加工性及び高温での接着力が良好になる。該含有量は、より好ましくは8質量部〜110質量部であり、さらに好ましくは8質量部〜100質量部である。
アクリルゴムと併用される熱硬化性樹脂の含有量としては、アクリルゴム100質量部に対し、10質量部〜200質量部が好ましく、15質量部〜150質量部がより好ましく、20質量部〜120質量部が特に好ましい。10質量部以上であると、耐熱性がより向上する。また、200質量部以下であると、接着性がより向上する。
接着剤組成物は、無機充填剤を含有することができる。無機充填剤には、公知の材料を用いることができる。無機充填剤は電気絶縁性のものが好ましい。
例えば、シリカ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化スズ、酸化チタン、酸化マンガン、酸化ジルコニウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、タルク、マイカ及びカオリンなどが挙げられる。
無機充填剤は、ある程度凝集して弾性率を高めやすいチキソトロピー性を有するものが好ましい。このような観点から、シリカ、水酸化アルミニウム、タルクなどが好ましい。より好ましくはシリカである。シリカは、乾式シリカ又は湿式シリカなど特に制限なく使用することができる。シリカは市販のものを用いることもできる。例えば、アエロジル200(日本アエロジル工業)などが挙げられる。
無機充填剤の一次粒子の個数平均粒径は、好ましくは10nm〜100000nmであり、より好ましくは50nm〜10000nm程度である。
無機充填剤の含有量は、フッ素系ゴム100質量部に対し、好ましくは1質量部〜35質量部であり、より好ましくは1質量部〜30質量部であり、さらに好ましくは3質量部〜25質量部である。上記範囲であることで、加工性に加え、接着性、はんだ耐熱性、及び高温長時間の耐久性が良好になる。
接着剤組成物は、硬化剤としてアミン化合物を含有してもよい。
熱硬化樹脂であるエポキシ樹脂の硬化剤としては、硬化開始温度が低く、常温での安定性に優れるジシアンジアミドが好ましく、必要に応じて硬化助剤としてイミダゾール化合物を使用してもよい。
また、不飽和結合を有するフッ素系ゴムの硬化剤としては、アミン化合物は硬化性の観点から、芳香族ジアミン化合物が好ましい。
芳香族ジアミン化合物は、例えば下記式(I)で表されるものが挙げられる。
アルキル基は、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基が挙げられる。アルキル基は硬化性の観点から、メチル基、エチル基がより好ましい。
アルキレン基は、好ましくは、メチレン基、エチレン基が挙げられる。アルキレン基は硬化性の観点から、メチレン基がより好ましい。
式中、−NH2の配置は、硬化性の観点から、R3に対してパラ位であるのが好ましい。
芳香族炭化水素基は、2価であれば特に制限されない。例えば、フェニレンが挙げられる。芳香族炭化水素基は例えばメチル基のような置換基を有することができる。
式(I)で示される化合物の中でも、4,4’−メチレンビス(2−エチル−6−メチルアニリン)が特に好ましい。
アミン化合物の含有量は、フッ素系ゴム100質量部に対し、好ましくは0.1質量部〜20質量部であり、より好ましくは1質量部〜10質量部である。また、アミン化合物の含有量は、エポキシ樹脂100質量部に対して0.5質量部〜30質量部であることも好ましい態様である。
上記接着剤組成物は、アクリルゴム又はフッ素系ゴムと、必要に応じて、熱硬化性樹脂、無機充填剤、硬化剤など他の添加剤と、を混合して得ることができる。混合する際は、必要に応じて有機溶媒を用いてもよい。
上記接着剤又は接着剤組成物は、フレキシブルプリント基板の製造に用いるためのものであることが好ましい。
例えば、接着剤又は接着剤組成物を用いた接着フィルムを得て、これをフレキシブルプリント基板の製造に用いることもできる。
また、JIS K 7127(1999) 引張特性の試験方法に準拠して測定される、接着層の破断伸び率(又は接着剤組成物をBステージ状態(半硬化状態)としたときの破断伸び率)が400%未満であることが好ましい。より好ましくは、300%未満であり、さらに好ましくは200%未満である。下限は特に制限されないが、好ましくは50%以上であり、より好ましくは100%以上である。
弾性率及び破断伸び率が上記範囲であることで、加工性が良好になる。弾性率及び破断伸び率は、熱硬化性樹脂の軟化点、フッ素系ゴムのムーニー粘度、無機充填剤の含有量、などにより制御することができる。
フレキシブルプリント基板の製造において、カバーフィルムやキャリアフィルムなどの接着に上記接着剤組成物を用いる場合も同様に接着することで、接着剤組成物の硬化物を含む接着層を有するフレキシブルプリント基板を得ることができる。Bステージ状態から加熱硬化の間に、必要に応じて、穴あけ加工などを行うこともできる。
有機溶媒は、特に制限されず、公知のものを用いることができる。例えば、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。有機溶媒の使用量は、特に制限されないが、含有する固形分量が、好ましくは10質量%〜70質量%、より好ましくは20質量%〜40質量%になる範囲で用いればよい。
本開示の第一のフレキシブルプリント基板は、
少なくとも、回路パターンが形成された第一の導体、支持層及び回路パターンが形成された第二の導体をこの順に有する積層体と、
本開示の接着フィルムと、を有し、
該積層体の両面に該接着フィルムの接着層が接してなる。
層5に接着層4が積層された接着フィルム6が、該積層体3の両面に、該接着層4が接してなる。
かかる構成とすることにより、フレキシブルプリント基板の両面において酸素がフレキシブルプリント基板内に透過することを防ぐことができる。
第一の導体の厚み及び第二の導体の厚みは特に制限されないが、5〜70μmが好ましく、12.5〜50μmがより好ましい。第一の導体の厚み及び第二の導体の厚みは同一であってもよく、異なっていてもよい。
支持層の厚みは特に制限されないが、5〜50μmが好ましく、12.5〜30μmがより好ましい。支持層の厚みは、用途に応じて適宜選択することも好ましい。
少なくとも、支持層及び回路パターンが形成された導体をこの順に有する積層体と、
本開示の接着フィルムと、を有し、
該積層体の該導体を有する面と、該接着フィルムの接着層と、が接してなり、
該支持層の200℃における酸素透過率が、1.50×10−10cc・cm/cm2・sec・cmHg以下である。
かかる構成においては、支持層の200℃における酸素透過性が低いため、積層体3の導体2を有しない面と本開示の接着フィルムが接していなくとも、酸素がフレキシブルプリント基板内に透過することを防ぐことができる。
また、本開示の第二のフレキシブルプリント基板にかかる支持層は、200℃における酸素透過率が、1.50×10−10cc・cm/cm2・sec・cmHg以下であれば特に制限されないが、例えば、本開示の接着フィルムにかかる樹脂フィルム層と同様のものを用いることができる。
態様に制限されない。また、以下の処方において、部は特に断りに無い限り質量基準である。
測定方法:JIS K7126−1 附属書2に準拠
試験ガス種:酸素
試験ガス流量:90ml/min
キャリアガス種:ヘリウム
キャリアガス流量:35ml/min
透過面積:15.2cm2
測定装置:GTR−10AH(200℃)又はGTR−30XANO(〜120℃)、いずれもGTRテック製
セル恒温槽温度:25℃、120℃、200℃
ガスクロマトグラフ検量方法:0.0μlと15.3μlによる2点検量
大気条件下において、200℃又は250℃のオーブンで、100mm角サイズの該樹脂フィルムを500時間加熱した。加熱後の樹脂フィルムの外観を下記基準に基づき評価した。
<評価基準>
A:100mm角サイズの評価シートの全ての端部のそりが10mm未満。
B:100mm角サイズの評価シート端部の1か所以上のそりが10mm以上30mm未満。
C:100mm角サイズの評価シート端部の1か所以上のそりが30mm以上。
カプトンEN−S:東レ・デュポン製ポリイミドフィルム カプトンEN−S(厚み25μm)
LCP−CTF:クラレ製液晶ポリマー ベクスターCTF(厚み50μm)
LCP−CTQ:クラレ製液晶ポリマー ベクスターCTQ(厚み25μm)
PEN:帝人製テオネックスQ51(厚み25μm)
PET:東レ製ルミラー25S(厚み25μm)
Al/PET:尾池アドバンストフィルム製アルミニウム蒸着PET テトライト(厚み12μm)
アクリルゴム系(A)
・アクリルゴム (ナガセケムテックス社製SG708−6) 80部
・エポキシ樹脂(固形、軟化点95℃)o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(N695(DIC株式会社)) 20部
・シリカ(ヒュームドシリカ:アエロジル200(日本アエロジル工業)) 15部
・硬化剤:ジシアンジアミド 0.2部
メチルエチルケトンを用いて、上記固形分が30質量%になるように溶解させて、アクリルゴムを含む接着剤組成物を得た。得られた接着剤組成物の3%熱重量減少温度は330℃であった。なお、シリカはビーズミルを用いて分散させた。
また、得られた接着剤組成物の溶液をポリイミドフィルム(宇部興産製ポリイミドフィルムUPILEX−S 厚み25μm)に乾燥後の厚みが25μmとなるように塗布し、140℃で3分間熱風乾燥機により乾燥させ、Bステージ状態(半硬化状態)の接着フィルムを得た。
この接着フィルムの接着剤塗布面と、銅箔(JX日鉱日石製 BHY 厚み18μm)の黒処理面とを、真空プレスラミネート機を用いて、160℃、3MPa、30秒間減圧下で熱圧着させた。その後、160℃で10時間加熱硬化させ、実施例1の試験サンプルを得た。得られた試験サンプルを用いて、下記評価を行った。結果を表2に示す。
・フッ素系ゴム 二重結合変性(フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロペンの二元共重合体(共重合割合:フッ化ビニリデン/ヘキサフルオロプロペン=8/2)の不飽和変性品、ムーニー粘度(ML1+10(121℃)):98、二重結合の含有量:4質量%)100部
・シリカ(ヒュームドシリカ:アエロジル200(日本アエロジル工業)) 15部
・エポキシ樹脂(固形 軟化点95℃)o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(N695(DIC株式会社)) 20部
・アミン化合物(4,4’−メチレンビス(2−エチル−6−メチルアニリン):クミアイ化学工業製キュアハードMED−J) 5部
メチルエチルケトンを用いて、上記固形分が30質量%になるように溶解させて、フッ素系ゴムを含む接着剤組成物を得た。得られた接着剤組成物の3%熱重量減少温度は373℃であった。なお、シリカはビーズミルを用いて分散させた。
また、得られた接着剤組成物の溶液をポリイミドフィルム(宇部興産製ポリイミドフィルムUPILEX−S 厚み25μm)に乾燥後の厚みが25μmとなるように塗布し、140℃で3分間熱風乾燥機により乾燥させ、Bステージ状態(半硬化状態)の接着フィ
ルムを得た。
この接着フィルムの接着剤塗布面と、銅箔(JX日鉱日石製 BHY 厚み18μm)の黒処理面とを、真空プレスラミネート機を用いて、160℃、3MPa、30秒間減圧下で熱圧着させた。その後、160℃で10時間加熱硬化させ、実施例2の試験サンプルを得た。得られた試験サンプルを用いて、下記評価を行った。結果を表2に示す。
実施例1又は2の試験サンプルを、引っ張り試験機(島津製オートグラフ)を用いて23℃の雰囲気下で樹脂フィルムを90°の方向に50mm/minの速度で引き剥がし、ピール強度を測定した。
また、実施例1又は2の試験サンプルを、大気条件下において、200℃又は250℃のオーブンで500時間又は1000時間加熱した後の試験サンプルについても、同様の方法でピール強度を測定した。
ピール強度の値が大きいほど、耐熱性が優れていることを示す。
実施例1又は2の試験サンプル、及び、該試験サンプルを大気条件下において、200℃又は250℃のオーブンで500時間又は1000時間加熱した。加熱後の各試験サンプルの外観を下記基準に基づき評価した。
<評価基準>
A:接着フィルムと銅箔との剥がれが生じず、かつ、接着剤は脆化しなかった。
B:接着フィルムと銅箔との剥がれが生じたが、接着剤は脆化しなかった。
C:接着剤が脆化したが、接着フィルムと銅箔との剥がれは生じなかった。
D:接着剤が脆化し、かつ、接着フィルムと銅箔との剥がれが生じた。
接着剤の3%熱重量減少温度は、TAインスツルメント製TGA Q500を用いて測定した。試験条件は以下の通りである。
昇温速度:20℃/分
サンプルのある試験層へのガス流量:20mL/min
サンプルパン:白金
樹脂フィルム及び接着剤を表2の通りに変更した以外は実施例1及び2と同様にして、実施例3及び比較例1〜8の試験サンプルを得た。得られた試験サンプルを用いて、実施例1及び2と同様の評価を行った。結果を表2に示す。
なお、表2における樹脂フィルム及び接着剤は以下の通りである。
(樹脂フィルム)
カプトンEN−S:東レ・デュポン製ポリイミドフィルム カプトンEN−S(厚み25μm)
LCP−CTF:クラレ製LCP ベクスターCTF(厚み25μm)
(接着剤)
アクリルゴム系(B):デュポン製パイララックスLF(厚み25μm)、3%熱重量減少温度:310℃
エポキシ樹脂系:プリンテック製エポックスAH357(厚み25μm)、3%熱重量減少温度:303℃
2:導体
3:積層体
4:接着層
5:樹脂フィルム層
6:接着フィルム
10,20:フレキシブルプリント基板
Claims (11)
- 樹脂フィルム層に接着層が積層された接着フィルムであって、
該接着層が、接着剤を含み、
該接着層は、Bステージ状態であり、
JIS K7126−1に準拠して測定される、該樹脂フィルム層の200℃における酸素透過率が、1.00×10 −11 cc・cm/cm2・sec・cmHg以下であり、
該接着剤の3%熱重量減少温度が、320℃以上であり、
該接着剤が、フッ素系ゴムを含有する、接着フィルム。 - 前記樹脂フィルム層が、ポリイミドフィルム及び液晶ポリマーからなる群から選択される少なくとも一を含む、請求項1に記載の接着フィルム。
- 前記樹脂フィルム層がポリイミドフィルムを含み、
該ポリイミドフィルムが、テトラカルボン酸成分と、ジアミン成分と、の重合体であるポリイミドを含有する、請求項2に記載の接着フィルム。 - 前記テトラカルボン酸成分が、ビフェニルテトラカルボン酸、ピロメリット酸並びにこれらの酸無水物及びこれらの低級アルコールのエステル化物からなる群から選ばれる少なくとも一であり、
前記ジアミン成分が、1,4−フェニレンジアミン、1,3−フェニレンジアミン、1,2−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノトルエン、2,5−ジアミノトルエン及び2,6−ジアミノトルエンからなる群から選ばれる少なくとも一である、請求項3に記載の接着フィルム。 - 前記テトラカルボン酸成分が、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物であり、
前記ジアミン成分が、1,4−フェニレンジアミンである、請求項3又は4に記載の接
着フィルム。 - 前記フッ素系ゴムは、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロペン、及びテトラフルオロエチレンからなる群から選択される少なくとも一つのモノマーの重合体又は共重合体である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の接着フィルム。
- 前記フッ素系ゴムは、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロペン共重合体である、請求項6に記載の接着フィルム。
- 前記フッ素系ゴムが、不飽和結合を有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の接着フィルム。
- 樹脂フィルム層に接着層が積層された接着フィルムであって、
該接着層が、接着剤を含み、
該接着層は、Bステージ状態であり、
JIS K7126−1に準拠して測定される、該樹脂フィルム層の200℃における酸素透過率が、1.50×10 −10 cc・cm/cm 2 ・sec・cmHg以下であり、
該接着剤の3%熱重量減少温度が、320℃以上であり、
前記樹脂フィルム層がポリイミドフィルムを含み、
該ポリイミドフィルムが、テトラカルボン酸成分と、ジアミン成分と、の重合体であるポリイミドを含有し、
該接着剤が、フッ素系ゴムを含有する、接着フィルム。 - フレキシブルプリント基板であって、
少なくとも、回路パターンが形成された第一の導体、支持層及び回路パターンが形成された第二の導体をこの順に有する積層体と、
請求項1〜9のいずれか一項に記載の接着フィルムと、を有し、
該積層体の両面に前記接着フィルムの前記接着層が接してなる、フレキシブルプリント基板。 - フレキシブルプリント基板であって、
少なくとも、支持層及び回路パターンが形成された導体をこの順に有する積層体と、
請求項1〜9のいずれか一項に記載の接着フィルムと、を有し、
該積層体の該導体を有する面と、前記接着フィルムの前記接着層と、が接してなり、
該支持層の200℃における酸素透過率が、1.50×10−10cc・cm/cm2・sec・cmHg以下である、フレキシブルプリント基板。
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