JPH10335768A - フレキシブル印刷配線用基板 - Google Patents
フレキシブル印刷配線用基板Info
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- JPH10335768A JPH10335768A JP14521597A JP14521597A JPH10335768A JP H10335768 A JPH10335768 A JP H10335768A JP 14521597 A JP14521597 A JP 14521597A JP 14521597 A JP14521597 A JP 14521597A JP H10335768 A JPH10335768 A JP H10335768A
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Abstract
高温剥離特性を改良する。 【解決手段】 ポリイミドフィルムに接着剤を介して金
属箔を積層一体化してなるフレキシブル印刷配線用基板
において、接着剤成分が1)エポキシ樹脂 100重量部、2)
ニトリルゴム(NBR) 30〜100 重量部、3)硬化剤 1〜30重
量部、4)イミダゾール化合物、テトラ硼素酸塩、硼弗化
物、オクチル酸塩の内の1種又は2種以上の硬化促進剤
0.1〜5 重量部からなり、かつNBR が、A:末端カルボキ
シル基含有NBR 、B:末端に官能基を有さず、アクリロニ
トリル25〜45重量%含有NBR からなり、配合重量比A/B
が95/5 〜55/45であり、かつポリイミドフィルムがピ
ロメリット酸二無水物と芳香族ジアミンからなり、芳香
族ジアミンが C:4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、
D:p-フェニレンジアミンからなり、配合重量比C/D が90
/10〜40/60、フィルム弾性率が 380〜800 kg/mm2であ
る。
Description
使われるフレキシブル印刷配線用基板に関するものであ
る。
は、高い耐熱性と優れた電気・機械特性を備えているこ
とが好ましいことから、電気絶縁性の基材フィルムとし
てポリイミドフィルムが一般に用いられ、このポリイミ
ドフィルムと銅箔とを接着剤を介して積層一体化したも
のをフレキシブル印刷配線用基板のベースとしている。
このように積層化してなるフレキシブル印刷配線用基板
に要求される特性としては、接着性、耐熱性、耐薬品
性、電気特性等が挙げられているが、最近では、エレク
トロニクスの高性能化に伴い、フレキシブル印刷配線用
基板についても、ファインパターン化、高密度化が進ん
でおり、このためフレキシブル印刷配線用基板において
も、高接着性を維持したまま精密化に伴う寸法安定性の
改善、作業の効率化に伴う高温での剥離特性の維持等が
要求されている。従来これらの要求を満たすものとし
て、ナイロン/エポキシ樹脂系、ポリエステル/エポキ
シ樹脂系、ニトリルゴム/エポキシ樹脂系、フェノール
/アクリル樹脂系等の接着剤を介したフレキシブル印刷
配線用基板が提示されてきた。
成物から得られるフレキシブル印刷配線用基板では、バ
ランス良く諸特性を向上させることは難しく、例えば、
接着性を向上させるための手段は種々考えられておりい
くつかの方法が考えられるが、実際接着性を向上させる
と、耐溶剤性の低下や寸法安定性の低下が起こる等、各
特性において一長一短となり、上記寸法安定性の改善、
高温特性の維持等の要求に対して十分満足できるもので
はなかった。
点に鑑み鋭意検討を重ねた結果、本発明に至った。すな
わち、本発明は、ポリイミドフィルムに接着剤を介して
金属箔を積層一体化してなるフレキシブル印刷配線用基
板において、接着剤成分が 1)エポキシ樹脂 100重量部 2)ニトリルゴム 30 〜 100重量部 3)硬化剤 1〜30重量部 4)イミダゾール化合物、テトラ硼素酸塩、硼弗化物及
びオクチル酸塩より選択された1種又は2種以上の硬化
促進剤 0.1〜5重量部よりなりかつ、該ニトリルゴム
が A.末端にカルボキシル基が含有されたニトリルゴム
と、 B.末端に官能基を有さない、アクリロニトリル含量が
25〜45重量%であるニトリルゴムよりなり、その配合比
A/Bが、重量比で95/5 〜55/45であり、かつ、ポリ
イミドフィルムがピロメリット酸二無水物と芳香族ジア
ミンとからなり、その芳香族ジアミンが C.4,4′−ジアミノジフェニルエーテル D.p−フェニレンジアミン よりなり、その配合比C/Dが重量比で90/10〜40/60
であり弾性率が 380〜800 (kg/mm2)であるポリイミド
フィルムであることを特徴とするフレキシブル印刷配線
用基板を要旨とするものである。本発明のフレキシブル
印刷配線用基板は剥離強度、寸法安定性等の特性をバラ
ンス良く向上させ、かつ熱特性特に高温剥離特性、寸法
安定性を著しく向上させることができる。
に詳述する。本発明の接着剤に用いるエポキシ樹脂は、
一般に多官能エポキシ樹脂であり一分子中にエポキシ基
を平均二個以上有するものであれば良く、例えばビスフ
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、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、脂環型
エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂及びこ
れらがハロゲン化されたエポキシ樹脂等が用いられる。
市販品としてはエピコート(以下、EK)828 、同154 、
同604 、同871 、同1001、同152 、同190 、同5045、同
5049、同5050(以上油化シェルエポキシ社製品名)、ス
ミエポキシ ELA115 、ELA127、ESCN−195XL 、ELM 120
、ESB 400 (以上住友化学社製品名)、BREN-S(日本
化薬社製品名)、EP4100(旭電化社製品名)等が例示さ
れる。これらのエポキシ樹脂は単独あるいは必要に応じ
て二種以上併用して用いることができる。
としては、Aとして末端にカルボキシル基が含有された
NBRと、Bとして末端に官能基を有さないアクリロニ
トリル含量が25〜45重量%であるNBRからなるものが
用いられる。A/Bは、重量比で95/5 〜55/45である
ことが必要であり、好ましくは85/15〜70/30である。
A/Bが55/45未満では電気特性が低下し、さらには、
長期劣化の改善が見られない。95/5 を超えるとカール
が大きくなり、寸法安定性が低下し、さらには接着性も
低下する。これらNBRの配合量は、エポキシ樹脂 100
重量部に対して30〜 100重量部が必要であり、好ましく
は40〜65重量部であり、30重量部未満では、接着力が十
分ではなく、 100重量部を超えると耐熱性、電気特性が
低下し、さらには、特定の弾性率のポリイミドフィルム
によって得られる長期耐熱性の改善などの効果がみられ
なくなる。
Rとしては、例えばアクリロニトリルとブタジエンとを
共重合させた共重合ゴムの末端基をカルボキシル化した
共重合ゴムや、アクリロニトリル及びブタジエンとカル
ボキシル基を含有した単量体との共重合ゴムが挙げられ
る。このNBRは、アクリロニトリル含量15〜35重量%
が好ましく、さらには20〜30重量%が好ましい。このN
BRの市販品としては、ニポール(以下、NP)1072(ア
クリロニトリル含量27.0重量%、末端カルボキシル基含
量0.075 重量%)、同 1072J、同 DN631、同 DN601(以
上日本ゼオン社製品名)、ハイカーCTBN、同 CTBNX(以
上グッドリッチ社製品名)等が例示され、これらは単独
あるいは必要に応じて二種以上併用して用いることがで
きる。
は、アクリロニトリル含量が25〜45重量%で残りがブタ
ジエンよりなるものである。このNBRのアクリロニト
リル含量は、25重量%未満では接着性が十分ではなく、
45重量%を超えると電気特性が低下してしまい、さらに
は塗工前の接着剤溶液の相溶性が悪くなり、塗布ムラが
起きやすくなることから、25〜45重量%が必要であり、
好ましくは30〜45重量%である。このNBRの市販品と
しては、例えばNP1031(アクリロニトリル含量40.5重量
%)、同1032、同DN225 、同1041、同1042、同1043(ア
クリロニトリル含量29.0重量%)、Zetpol(以下、ZP)
2000、同2020(アクリロニトリル含量36.0重量%)、同
3110(以上日本ゼオン社製品名)等が例示され、これら
は単独あるいは必要に応じて二種以上併用して用いるこ
とができる。
れば良く、例えば、脂肪族アミン系硬化剤、脂環族アミ
ン系硬化剤、芳香族アミン系硬化剤、酸無水物系硬化
剤、ジシアンジアミド、三フッ化硼素錯塩等が例示され
る。特に4,4′−ジアミノジフェニルスルホン(以
下、DDS)、4,4′−ジアミノジフェニルメタンが
好ましい。これらは単独あるいは必要に応じて二種以上
併用して用いられる。これら硬化剤の配合量は、エポキ
シ樹脂 100重量部に対して、1〜30重量部が必要であ
り、好ましくは5.5 〜20重量部である。1重量部未満で
は十分な硬化は得られず、耐溶剤性、電気特性が低下
し、30重量部を超えると半田耐熱性が低下する。
4-メチルイミダゾール、1-(2- シアノエチル)-2-アルキ
ルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール等のイミダゾ
ール化合物、トリエチレンアンモニウムフェニボレート
等の第三級アミンのテトラフェニル硼素酸塩、硼弗化亜
鉛、硼弗化錫、硼弗化ニッケル等の硼弗化物、オクチル
酸錫、オクチル酸亜鉛等のオクチル酸塩が挙げられ、こ
れらは、単独あるいは必要に応じて二種以上併用して用
いることができる。また、硬化促進剤の配合量は、エポ
キシ樹脂 100重量部に対して、 0.1〜5重量部が必要で
あり、好ましくは 0.3〜1重量部である。 0.1重量部未
満では接着剤の硬化が不十分で、耐溶剤性、電気特性が
低下し、5重量部を超えると保存性が低下し、また、接
着性、半田耐熱性も低下する。
の樹脂や添加物(以下、フィラー)を加えても良い。例
えばポリエステル樹脂、フェノール樹脂、酸化防止剤ま
たは難燃剤として有機ハロゲン化物、三酸化アンチモ
ン、水酸化アルミニウム、二酸化珪素等が挙げられる。
また、カルボキシル基含有NBRの架橋効果があるもの
として酸化亜鉛、酸化マグネシウム等が挙げられる。
は、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコー
ル、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、トリク
ロロエチレン、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキサン、ジオ
キソラン等が挙げられる。上記溶剤の溶液の固形分濃度
は10〜45重量%であれば良く、好ましくは20〜35重量%
である。固形分濃度が45重量%を超えると粘度の上昇や
相溶性の低下により、塗工性が悪くなり、また、10重量
%未満では塗工ムラが生じやすくなり、さらに脱溶媒量
が多くなるという問題点がある。これらの接着剤組成
は、ポットミル、ボールミル、ロールミル、ホモジナイ
ザー、スーパーミル等を用いて混合される。前記組成か
らなる接着剤の塗布厚は、乾燥状態で5〜45μmあれば
よく、フレキシブル配線板の薄膜化の傾向からすると好
ましくは5〜25μmである。
ルムはピロメリット酸二無水物と芳香族ジアミンとを極
性溶媒中にて反応させポリアミド酸フィルムを生成し、
さらに熱的又は化学的に脱水イミド化することにより得
られ、かつ、該芳香族ジアミンがCとして4,4′−ジ
アミノジフェニルエーテル、Dとしてp−フェニレンジ
アミンからなり、その配合比C/Dが重量比で90/10〜
40/60であり、かつ、該ポリイミドフィルムの室温での
弾性率が 380〜800 kg/mm2のものが必要であり、好まし
くは 400〜600 kg/mm2である。本発明に用いるポリイミ
ドフィルムの製造方法としては、一般に知られているポ
リイミドフィルムの製造方法で良い。例えば、ジアミン
をC/Dが90/10〜40/60の配合量で、窒素等の不活性
ガス雰囲気の中で N,N- ジメチルホルムアミド、N,N-ジ
メチルアセトアミド、N-メチル -2-ピロリドン等の極性
溶媒中で最終的に固形分濃度5〜30重量%になるように
溶解させ、溶液温度を0〜30℃に保った状態で実質、酸
二無水物とジアミンが当モルになるように酸二無水物を
添加し、1〜10時間かけて攪拌を続け、ポリアミド酸溶
液を得る。得られたポリアミド酸溶液を平滑面に流延
し、90〜120 ℃で5〜60分間加熱し、部分的にイミド化
が進んだ自己支持性のポリアミド酸フィルムを得て、こ
のフィルムを枠に固定し、150 〜200 ℃で約30〜90分間
加熱して溶媒を完全に除去した後に、完全にイミド化を
行うためにさらに300 〜450 ℃で1〜90分間加熱するこ
とによりポリイミドフィルムが得られる。また化学的に
イミド化する方法によっても得られ、脱水剤として無水
酢酸等の脂肪酸無水物と脱水触媒としてイソキノリン等
の含窒素化合物等を混合することによりポリイミドフィ
ルムが得られる。得られたポリイミドフィルムの弾性率
はASTM D 882-88 に基づいて測定し、弾性率を導き出し
た。この範囲の弾性率のポリイミドフィルムを使用する
ことにより、フレキシブル印刷配線用基板の寸法安定性
はさることながら、加工性、高温剥離特性も改善され
る。この時のポリイミドフィルムの弾性率が 380kg/mm2
未満であると接着力は変わらないものの寸法安定性や高
温時の剥離強度の改善がみられず、800 kg/mm2を超える
とポリイミドフィルムが堅くなりすぎて脆いものとなり
フレキシブル印刷配線用基板のフレキシブル性が損なわ
れ、屈曲性が著しく低下する。また、さらには、ポリイ
ミドフィルムの作製も著しく難しくなる。C/Dが90/
10を超えると寸法安定性の改善や高温時の接着等の熱特
性の改善が見られず、また40/60未満ではフィルムが堅
くなりフレキシブル性が得られなくなる。ポリイミドフ
ィルムの厚さは必要に応じて適宜の厚さのものを使用す
れば良く12.5〜 125μmが好ましい。また、ポリイミド
フィルムの片面、または両面に表面処理を施すことも可
能であり、この表面処理の方法としては、低温プラズマ
処理、コロナ放電処理、サンドブラスト処理等が挙げら
れる。
合わせる金属箔としては銅箔、アルミニウム箔、鉄箔、
タングステン箔等が例示され、特に銅箔を使用するのが
好ましい。金属箔の厚さは、必要に応じて適宜の厚さの
ものを使用すれば良く、18〜70μmが好ましい。
の製造方法について述べる。予め調整された前記組成に
必要量の溶剤を添加してなる接着剤溶液を、リバースロ
ールコーター、コンマコーター等を用いて前記ポリイミ
ドフィルムに塗布する。これをインラインドライヤーに
通して80〜140 ℃で2〜10分処理して接着剤の溶液を乾
燥除去して半硬化状態とした後、加熱ロールでこの接着
剤塗布面に金属箔を線圧 0.2〜20kg/cm 、温度60〜150
℃で圧着させる。得られた積層フィルムをさらにキュア
させるために加熱しても良い。その加熱温度としては、
30℃〜200 ℃がよく、加熱時間を1分〜10時間かけて処
理すると良い。
これら実施例に限定されるものではない。 実施例1 接着剤組成として、表1の実施例1の欄に示す接着剤組
成を用い、溶剤のMEK(450g)と共に攪拌混合し、完
全に溶解させて固形分濃度が27重量%の接着剤溶液を得
た。次いでポリイミドフィルムは次のようにして作製し
た。芳香族ジアミンとして4,4′−ジアミノジフェニ
ルエーテル/p−フェニレンジアミン(C/D)=50/
50(重量比)を窒素雰囲気下ジメチルホルムアミド溶液
中に溶解し、この溶液温度を25℃に保つように冷却しな
がら、かつゆっくりと酸二無水物としてピロメリット酸
二無水物を最終添加量が芳香族ジアミンと理論上同モル
となるように添加し溶液温度を25℃に保ったまま約3時
間攪拌混合し、ポリアミド酸溶液を得た。このポリアミ
ド酸溶液をアプリケーターにより最終的にフィルムの膜
が25μmになるようにガラス板上に塗布し、110 ℃で1
時間乾燥してある程度の脱溶剤を行った。このポリアミ
ド酸フィルムをガラス板上から剥がし鉄枠に固定し、さ
らに 200℃で1時間加熱し完全に脱溶剤を行い、さらに
350℃で1時間加熱し脱水閉環イミド化して弾性率 450
kg/mm2のポリイミドフィルムを得た。ポリイミドフィル
ムの弾性率はASTM D 882-88 に準拠した。この得られた
ポリイミドフィルムにアプリケーターにより該接着剤溶
液を乾燥後の厚さが18μmになるように塗布し、120 ℃
×5分の条件で溶剤を乾燥除去し接着剤を半硬化状態と
した。この接着剤層付きポリイミドフィルムの接着剤塗
布面に厚さ35μmの同サイズのBHN(圧延銅箔、ジャ
パンエナジー社製品名)を重ね合わせ、温度 100℃、線
圧15kg/cm 、ラインスピード2m/min でロールラミネー
ターにより加熱圧着し、さらに 170℃で3時間加熱硬化
させフレキシブル印刷配線用基板を得た。このフレキシ
ブル印刷配線用基板の特性を測定し結果を表2に記し
た。
ィルムの芳香族ジアミン成分をC/D=65/35とした以
外は実施例1と同様にしてフレキシブル印刷配線用基板
を得た。このフレキシブル印刷配線用基板の特性を測定
し結果を表2に併記した。
ィルムの芳香族ジアミン成分をC/D=45/55とした以
外は、実施例1と同様にしてフレキシブル印刷配線用基
板を得た。このフレキシブル印刷配線用基板の特性を測
定し結果を表2に併記した。
ィルムの芳香族ジアミン成分をC/D=50/50とし、さ
らにイミド化条件を 400℃×30分とした以外は、実施例
1と同様にしてフレキシブル印刷配線用基板を得た。こ
のフレキシブル印刷配線用基板の特性を測定し結果を表
2に併記した。
ィルムの芳香族ジアミン成分をC/D=40/60とした以
外は、実施例1と同様にしてフレキシブル印刷配線用基
板を得た。このフレキシブル印刷配線用基板の特性を測
定し結果を表2に併記した。
ィルムの芳香族ジアミン成分を4,4′−ジアミノジフ
ェニルエーテルのみ(C/D=100 /0)とした以外は
実施例1と同様にしてフレキシブル印刷配線用基板を得
た。このフレキシブル印刷配線用基板の特性を測定し結
果を表4に記した。
例1と同様にしてフレキシブル印刷配線用基板を得た。
このフレキシブル印刷配線用基板の特性を測定し結果を
表4に併記した。
ィルムの芳香族ジアミン成分をC/D=95/5とした以
外は実施例1と同様にしてフレキシブル印刷配線用基板
を得た。このフレキシブル印刷配線用基板の特性を測定
し結果を表4に併記した。
/100 とした以外は実施例1と同様にしてポリイミドフ
ィルムを得た。このポリイミドフィルムは脆く、積層し
てフレキシブル印刷配線用基板を得るのは困難であっ
た。
例1と同様にしてフレキシブル印刷配線用基板を得た。
このフレキシブル印刷配線用基板の特性を測定し結果を
表4に併記した。
刷配線用基板の物性測定方法は、次の通りである。 1)剥離強度 JIS C 6481に準拠して行う。1mm幅のフレキシブル印刷
配線用基板を固定して90゜方向に50mm/分の速度で銅箔
を引き剥がし、その強度を測定した。 2)半田耐熱性 JIS C 6481に準拠して行う。25mm角のフレキシブル印刷
配線用基板をフロー半田浴に30秒間浮かべた後ふくれ、
剥がれが生じない最高温度を測定した。 3)高温剥離強度測定 1)の剥離強度測定において回路を 150℃に保ち、90゜
方向に50mm/分の速度で銅箔を引き剥がし、その強度を
測定した。 4)長期耐熱性 1)の剥離強度測定において回路を 150℃、10日間の熱
条件に曝した後に1)と同様に剥離強度の測定をした。 5)寸法安定性 IPC FC 241に準じ、フレキシブル印刷配線用基板の熱処
理(150 ℃×30分)によるMD方向の寸法変化率を下式
により測定した。 寸法安定性={(熱処理後)−(熱処理前)} /(熱処
理前)×100
特性等に優れたフレキシブル印刷配線用基板を提供する
ことができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 ポリイミドフィルムに接着剤を介して金
属箔を積層一体化してなるフレキシブル印刷配線用基板
において、接着剤成分が 1)エポキシ樹脂 100重量部 2)ニトリルゴム 30〜 100重量部 3)硬化剤 1〜30重量部 4)イミダゾール化合物、テトラ硼素酸塩、硼弗化物及
びオクチル酸塩より選択された1種又は2種以上の硬化
促進剤 0.1〜5重量部よりなりかつ、該ニトリルゴム
が A.末端にカルボキシル基が含有されたニトリルゴム
と、 B.末端に官能基を有さない、アクリロニトリル含量が
25〜45重量%であるニトリルゴムよりなり、その配合比
A/Bが、重量比で95/5 〜55/45であり、かつ、ポリ
イミドフィルムがピロメリット酸二無水物と芳香族ジア
ミンとからなり、その芳香族ジアミンが C.4,4′−ジアミノジフェニルエーテル D.p−フェニレンジアミン よりなり、その配合比C/Dが重量比で90/10〜40/60
であり弾性率が 380〜800 (kg/mm2)であるポリイミド
フィルムであることを特徴とするフレキシブル印刷配線
用基板。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14521597A JP3638404B2 (ja) | 1997-06-03 | 1997-06-03 | フレキシブル印刷配線用基板 |
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---|---|---|---|
JP14521597A JP3638404B2 (ja) | 1997-06-03 | 1997-06-03 | フレキシブル印刷配線用基板 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10335768A true JPH10335768A (ja) | 1998-12-18 |
JP3638404B2 JP3638404B2 (ja) | 2005-04-13 |
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JP14521597A Expired - Fee Related JP3638404B2 (ja) | 1997-06-03 | 1997-06-03 | フレキシブル印刷配線用基板 |
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---|---|
JP (1) | JP3638404B2 (ja) |
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