JPS61182942A - 耐熱性フレキシブルプリント配線用基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は耐熱性フレキシブルプリント配線用基板および
その製造方法に関するものであり、特には耐熱性絶縁フ
ィルムと金属箔とをシリコーン系接着剤層を介して積層
一体化した構成からなり、無機ガスの低温プラズマ処理
を用いることにより耐熱性絶縁フィルムとシリコーン系
接着剤との間の接着強さを大幅に向上させた該基板の提
供を目的とする。

（従来の技術） 電子機器の多様化、小型化にともなって、軽量で立体的
に実装できるフレキシブルプリント配線板の使用が増加
している。このフレキシブルプリント配線板はプラスチ
ックフィルムに張り合せた金属箔をエツチングし回路を
形成した後、抵抗、コンデンサー、コイル、ＩＣ（ホー
ルダー）、個別トランジスター、スイッチ端子等をハン
ダで取付はフレキシブルプリント回路とする。このフレ
キシブルプリント回路に使用されるフレキシブルプリン
（〜配線用基板は、絶縁フィルムと金属箔（主として銅
箔）とを接着剤を用いて積層一体化したものであり、絶
縁フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィ
ルムとポリイミドフィルムが主体であるが、ポリエチレ
ンテレフタレートフィルムは耐熱性が不足し、ハンダ付
けを必要とするフレキシブルプリント回路ではポリイミ
ドフィルム等の耐熱性のあるフィルムに限られている。

接着剤としては可どう性を有するものが必要で、Ｎ　１
３　Ｒ系接着剤、ポリアミド系接着剤、アクリルゴム系
接着剤などが使用されているが、比較的耐熱性のよいア
クリルゴム系接着剤を使用しても基板とした場合の耐熱
性は２５０℃１分程度で実装作業を安定に行なうには不
充分である。たとえば回路を補修する場合は必要時間の
加熱に耐えられないため不良個所の修理が困難であり、
さらに常３払または一時的に、高温下で使用される配線
用材料に対する需要が増大しており、フレキシブルプリ
ント回路の耐熱性の向上が要望されている。接着剤とし
て、耐熱性の優れたシリコーン樹脂またはシリコーンゴ
ムを使用することにより、このような耐熱性の問題は解
決できると考えられるが、シリコーン樹脂またはシリコ
ーンゴムの一般的な性質として接着性に欠けることであ
り、充分な接着強度を得るためには被接着体の前処理や
プラズマ処理が必要で、フレキシブルプリント配線用基
板としては実用化に至っていない。

（発明の構成） 本発明は耐熱性絶縁フィルムに対して無機ガスの低温プ
ラズマ処理を施こすことにより、シリコーン系接着剤に
よる接着強さを大幅に改善し耐熱性の優れた高接着強度
のフレキシブルプリント配線用基板を提供するものであ
る。特にシリコーン系接着剤として自己接着性シリコー
ンを用いることにより接着強さの点で注目すべき改善が
達成され、高耐熱性でしかも戴燃性のものとすることが
できる機械的強度にすぐれたフレキシブルプリント配線
用基板の製造に成功した。

すなわち本発明は、無機ガスの低温プラズマで表面処理
した耐熱性絶縁フィルムと金属箔とをシリコーン系接着
剤層を介して積層一体化してなる耐熱性フレキシブルプ
リント配線用基板およびその製造方法に関するものであ
る。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明で使用される耐熱性絶縁フィルムとしては、ポリ
イミドフィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルム、
ポリバラジン酸フィルム、耐熱性ポリエステルフィルム
、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリエーテル・エー
テルケトンフィルムなどが例示される。厚さは１２〜１
３５μｍ程度のものが多用されている。また金属箔とし
ては、電解銅箔および圧延鋼箔が一般に使用されるが、
アルミ箔も使用される。

本発明は上記した絶縁フィルムと金属箔とをシリコーン
系接着剤層を用いて積層一体化するのであるが、該絶縁
フィルムについてはあらかじめ無機ガスの低温プラズマ
による表面処理を施こす。

この低温プラズマ処理の方法としては、減圧可能な低温
プラズマ処理装置内に前記絶縁フィルムを入れ、装置内
を無機ガスの雰囲気として圧力を０．００１〜１０トル
好ましくは０．０１〜１トルに保持した状態で電極間に
０．１〜５ｋＶ前後の直流あるいは交流を印加してグロ
ー放電させることにより無機ガスの低温プラズマを発生
させ、絶縁フィルムを順次移動させながら表面を連続的
にプラズマ処理する。プラズマ処理時間はおおむね１０
〜１００秒とすることが好ましい。

無機ガスとしては、ヘルウム、ネオン、アルゴン等の不
活性ガス、酸素、窒素、−酸化炭素、二酸化炭素、アン
モニア、空気等が使用されるが、これらは１種に限られ
ず２種以上混合して使用することも行なわれる。

次にシリコーン系接着剤としては、柔軟性、接着性にす
ぐれた粘稠液状のもの、あるいは固形状物を溶剤で希釈
されたもので被着体に連続塗布、乾燥し、積層して１０
０〜２００℃の温度で数秒〜数十分加熱することにより
充分な接着強度が得られるものが好ましい。この目的に
合致するものとしては液状シリコーンゴム（ＲＴＶ、Ｌ
ＴＶシリコーンゴムとも呼称される）、熱加流型シリコ
ーンゴムとして市販されている自己接着性シリコーンゴ
ム系のものが最適であり、シリコーンレジン系接着剤も
包含される。

これら市販の自己接着性シリコーンゴムとしては縮合型
液状シリコーンゴムとしてのＫＥ４５、ＫＥ６７、ＫＥ
６８等（いずれも信越化学工業製商品名）、付加型液状
シリコーンゴムとしてのＫＥ１２１２Ａ、Ｂ、Ｃ，ＫＥ
１８００Ａ、Ｂ、Ｃ，ＫＥ１２５１（いずれも信越化学
工業製商品名）、有機過酸化物加流型ＫＥ７０１Ｂｕ（
信越化学工業製商品名）等が例示される。これらは必要
に応じ溶剤で希釈し、塗布容易な粘度に調節して使用さ
れるが、そのための１容剤としては、アセトン、トルエ
ン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、テトラヒ
ドロフラン、ジメチルホルムアミドまたはジオキサンお
よびそれらの混合したのもが例示される。

フレキシブルプリント配線用基板を製造する方法として
は、具体的に次の１）〜１ｉｉ）の方法があげられる。

１）耐熱性絶縁フィルムを無機ガスの低温プラズマで処
理し、このプラズマ処理面にシリコーン系接着剤層を設
け、ついで金属箔を高温または常温にて圧着し、接着剤
層を硬化させ基板とする方法 ｉｉ）金属箔にシリコーン系接着剤層を設け、これに無
機ガスの低温プラズマで表面処理した耐熱性絶縁フィル
ムを高温または常温にて圧着し、接着剤層を硬化させ基
板とする方法１ｉｉ）耐熱性絶縁フィルムを無機ガスの
低温プラズマで処理し、このプラズマ処理面にシリコー
ン系接着剤層を設け、さらに金属箔にも同種または異種
のシリコーン系接着剤層を設けて、両者を高温または常
温で圧着し、接着剤層を硬化させ基板とする方法 これらの方法を主としてｉ）の方法を中心にしてさらに
詳しく説明すると、前記シリコーンゴム組成物を必要に
より溶剤に溶解した接着剤組成物を塗布乾燥機を用いて
耐熱性絶縁フィルムの低温プラズマ処理面に１０〜１５
０μｍの厚みで塗布し、常温〜１２０℃前後で０．５〜
２０分加熱する。この接着剤付耐熱性絶縁フィルムの接
着剤面に銅箔、アルミ箔等の金属箔を重ね合せ熱プレス
で加圧加熱するか、ラミネーターのロール間で加圧加熱
し接着するが、さらに必要によってはアフターキュアー
する。圧着条件は８０〜１７０℃、圧力１〜１００ｋｇ
ｆ／ａ＃、加熱時間０．２秒〜６０分が好ましい。また
アフターキュアーが必要な場合は５０〜２００℃、時間
１〜３０時間、無加圧またはロール圧着状態で所定温度
まで徐々に昇温することが好ましい。上記した方法は、
絶縁フィルムにシリコーン系接着剤を塗布し、これに金
属箔をラミネートする構成であるが、このシリコーン系
接着剤の塗布はｉｉ）〜１ｉｉ）の方法で述べたように
金属箔面に塗布してもよいし、あるいはまた絶縁フィル
ムと金属箔の両方に塗布し、接着剤層を中間層として両
者をラミネートする方法で行ってもよい。

本発明のフレキシブルプリント配線用基板は、耐熱性の
上昇を目的とするものであるが、シリコーン系接着剤は
一般的に難燃性にもすぐれており、必要によってはさら
に高い難燃性を付与することも容易であり、憲燃性向上
手段としては、不燃性無機物、二酸化けい素、酸化チタ
ン等の粉末、含フロム化合物、フェノール誘導体と二酸
化アンチモン等の添加が適当である。

次に具体的実施例をあげる。

実施例１ 低温プラズマ処理装置内に、２５■角、厚み２５μｍの
ポリイミドフィルム（商品名カプトン）を入れ、真空度
０．１トルで酸素を導入し、１１０ｋＨｚ、２．５ｋＶ
の交流電圧を電極に印加してグロー放電を生じせしめ６
０秒間低温プラズマ処理を行った。ポリイミドフィルム
は上下対向電極の下方電極上に置き、電極間は１２０と
した。同様にｏ、１トル圧のＨａ、Ａｒ、　Ｎ２、ｃｏ
、ｃｏ□、ＮＨ，の単独ガス又は混合ガス（０２とＡｒ
）あるいは空気雰囲気下で低温プラズマ処理を行った。

これらのプラズマ処理フィルムに液状シリコーンゴム接
着剤溶液（信越シリ：Ｉ−ンＫＥ１２１２Ａ、Ｂ、Ｃ）
をテスト塗工機を使用して塗布し、次で８０’Ｃ５分間
加熱して溶剤を揮発、半硬化状態とした。塗布厚みは乾
、＠＠２５μ用となるよう調節した。このフィルムに２
５■角、厚み３５μｍの電解銅箔を重ねてロール方式で
加熱圧着し、アフターキュアーして銅張り板とした。圧
着条件は温度１７０℃、圧力５　ｋｇｆ／ｄ、アフター
キュアー条件は１５０℃１時間行った。１５０°Ｃまで
１時間当り２０℃で昇温した。このようにして得た各フ
レキシブルプリント配線用基板の特性を第１表に示す。

なお、この実験で作成した銅張り板はいずれもＵＬ−９
４−Ｖ−（５相当の難燃性であった。

第１表 １＊１　　メタノール、アセトンまたは塩化メチレンに
２５℃で５分浸漬 実施例２ 低温プラズマ処理装置内に、　２５ｃｍ巾厚み２５μ−
ポリイミドフィルム（商品名カプトン）を入れ、真空度
０．０５トルで酸素ガスを導入、電極に１１０ｋＨｚ。

３　ｋＶの交流電圧を印加してグロー放電させ、生成す
る低温プラズマで４５秒間処理を行なった。フィルムは
上下対向電極の下方電極上に置き、電極間は１２印とし
た。

この処理のよってポリイミドフィルムの水に対する接触
角は３５度より５５度に上昇した。無酸素圧延銅箔（酸
素濃度０．００１％以下）に下記の組成のシリコーンゴ
ム接着剤Ａ−Ｄをリバースコーターを有するテスト塗工
機を使用して塗布し、次で８０℃で５分間加熱し半硬化
条件とした。シリコーンゴムの塗布厚は乾燥後２５μｍ
となるよう調節した。

なお、下記のＫＥ６８ＳＢ、ＫＥ１８００Ａ、Ｂ、Ｃ１
Ｋ　Ｅ　１２５１およびＫＥ７０１Ｂｕはいずれも信越
化学工業層の自己接着型シリコーンゴムである。

接着剤Ａ　：　　ＫＥ６８Ｓ　Ｂ１００部、カタリスト
ＲＣ３部、トルエン１００部 接着剤Ｂ：　　ＫＥ１８００Ａ１００部、Ｂ１０部、Ｃ
２部、トルエン１００部 ＩＩ　　Ｃ：　　ＫＥ１２５１１００部／７　　Ｄ　：
　　ＫＥ７０１Ｂｕ１００部、カタリストＣ−３を３部
、トルエン２００部 上記各接着剤を塗布乾燥した無酸素圧延銅箔と上記プラ
ズマ処理フィルムとを重ねてロール方式で加熱圧着しア
フターキュアーして銅張り板とした。圧着条件は温度１
７０℃、圧力５ｋｇｆ／ｃｉ、アフターキュアー条件は
１５０℃１時間で行った。このようにして得た各フレキ
シブルプリント配線用基板の特性を第２表に示す。

第２表 実施例３ 厚さ２５μｍ巾５０８ｒＩｔＱのポリイミドフィルムの
５０ｍロールを連続プラズマ処理装置により毎分６０ｍ
の速度でプラズマ処理を行なった。条件は真空度０゜５
トルにて酸素をＩＱ／ｍｉｎで供給、印加電圧２ｋＶ。

１１０ｋｌｌｚで入力２０ｋｌｉｌ、装置は電極数４本
を円筒状に配置し電極の外側４０の距離でフィルムを電
極群の外周にそって移動させ処理を行なった。上記プラ
ズマ処理を終わったフィルムは接着剤としてＫＥ　１８
００　Ａ　１００部、Ｋ　Ｅ　１８００　Ｂ　１０部、
Ｋ　Ｅ　１８００Ｇ　２部、トルエン５０部からなる溶
液を用い、小型連続ラミネーターで連続的に塗布乾燥し
、一方金属箔としては上記と同じ接着剤溶液を用い、ロ
ールコータ−にて連続塗布乾燥した圧延銅箔を使用し。

両者をロール圧着積層した。

なお、塗布接着剤の厚みは合計で２５μｍとなるよう調
節した。次にロール状に巻き取った銅張り板を循環式乾
燥機に装入し、１時間１５０℃に保持した後放冷した。

このフレキシブルプリント配線用基板を切断し試験片を
採取して特性を測定したところ、引き剥し強度２．２ｋ
ｇｆ／ａｎ、半田耐熱性３００℃１分以上であり、メタ
ノール、アセトン、メチレンクロライドによる耐溶剤性
も良好であった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、無機ガスの低温プラズマで表面処理した耐熱性絶縁
   フィルムと金属箔とをシリコーン系接着剤層を介して積
   層一体化してなる耐熱性フレキシブルプリント配線用基
   板。 ２、前記シリコーン系接着剤が自己接着性シリコーンゴ
   ムである特許請求の範囲第１項記載の耐熱性フレキシブ
   ルプリント配線用基板。 ３、無機ガスの低温プラズマで表面処理した耐熱性絶縁
   フィルムと金属箔とを、それら絶縁フィルムおよび金属
   箔の一方または両方の表面にシリコーン系接着剤層を形
   成し、ついでこのシリコーン系接着剤層を中間層として
   絶縁フィルムと金属箔とを積層しシリコーン系接着剤層
   を硬化させることを特徴とする耐熱性フレキシブルプリ
   ント配線用基板の製造方法。