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CN1886448A - 薄膜状布线基板的生产工序用带 - Google Patents

薄膜状布线基板的生产工序用带 Download PDF

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CN1886448A CNA2004800346269A CN200480034626A CN1886448A CN 1886448 A CN1886448 A CN 1886448A CN A2004800346269 A CNA2004800346269 A CN A2004800346269A CN 200480034626 A CN200480034626 A CN 200480034626A CN 1886448 A CN1886448 A CN 1886448A
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Abstract

本发明提供一种低成本的薄膜状布线基板的生产工序用带，其具有高耐热性、机械特性、成形性、尺寸稳定性，且具有优异的生产性和操作性。该带由薄片构成，该薄片含有板状填料以及选自聚砜树脂、热可塑性聚酰亚胺以及聚醚芳香族酮树脂中的至少一种热可塑性树脂，前述薄片的耐折强度(JIS P8155：张力250g、折弯速度：每分钟175次、折弯面0.38R)为10次以上，线膨胀系数为50ppm/℃以下。

Description

薄膜状布线基板的生产工序用带
技术领域
本发明涉及一种要求具有优异的耐热性及机械强度的薄膜状布线基板的生产工序用带。
背景技术
一直以来，聚醚芳香族树脂作为具有优异的耐热性、机械特性等的工程塑料，而被广泛地认知。为了进一步扩大这些树脂的用途，尝试在聚醚芳香族酮类树脂和热可塑性聚酰亚胺树脂之类的超级工程塑料中添加填料，来改良它们的各项物理性能。例如，也有人提议添加各种无机纤维填料来尝试着提高它们的机械强度及耐热性(JP特开昭63-22854号公报)。
作为电子零部件所需的薄膜状布线基板(以下，简称为基板)的例子，有称作FPC(柔性电路板)、TAB(卷带式自动接合)和COF(薄膜覆晶)等的基板。在这些薄膜状基板的生产及出厂等工序中使用牵引带(LEAD TAPE)及间隔带(SPACE TAPE)等生产工序用带。作为这些生产工序用带所使用的材料，考虑了该工序中的耐热温度、机械特性以及成本等，可以采用各种金属或树脂。
以薄膜状基板之一的TAB的生产为例，通过成卷式生产方式进行加工生产时，作为规定工序的牵引带，可以使用TAB的成品本身或是TAB的半成品。此时，就会产生高价TAB产品的不良，而降低生产率。
此外，在TAB生产工序中有时也使用高价的热固化性聚酰亚胺树脂薄片。在使用热固化性聚酰亚胺树脂薄片时，为了满足机械强度，就要使用比较厚的薄片，这样在成本方面就会不尽人意。因为是通过溶剂浇铸法来生产热固化性聚酰亚胺树脂薄片，故生产比较厚的薄片的生产率低，生产成本高。
作为薄膜状基板的生产工序中使用的其他工序用带，有防止产品彼此之间相互粘贴的间隔带。作为需要耐热性的间隔带可以举出SUS等金属或比较厚的热固化性聚酰亚胺树脂薄片。但是，这些薄片均价格高，故生产成本加大。另外，由于金属制的间隔带的重量重，生产率降低。在不是特别要求很严格的耐热性时，也可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯薄片等。
像这样薄膜状基板的生产工序中使用的工序用带，需要具备耐热性及机械强度，但是作为牵引带而使用其产品自身时，就会降低成品率，或者用高价的较厚的热固化性聚酰亚胺树脂薄片，又会导致产品成本的增加等问题。
JP特许文献1：特开昭63-22854号公报
发明内容
本发明用于解决上述问题，在于提供一种具有优异的耐热性、机械特性、薄片的生产性及加工性高、且低成本的薄膜或薄片用树脂组成物。另外，本发明还提供一种能够用该薄膜或是薄片制作的薄膜状基板的生产工序用带。以下，本说明书中所说的“薄片”包含薄膜。
本发明提供由薄片组成的薄膜状布线基板的生产工序用带，前述薄片含有板状填料以及选自聚砜树脂、热可塑性聚酰亚胺树脂以及聚醚芳香族酮类树脂中的至少一种热可塑性树脂，前述薄片的耐折强度(JIS P 8155：张力250g、折弯速度：每分钟175次、折弯面0.38R)为10次以上，线膨胀系数为50ppm/℃以下。
另外，优选板状填料的平均粒径为0.1-20μm，优选纵横比为5以上。相对100重量份的热可塑性树脂，优选板状填料的添加量为5-60重量份。优选板状填料为选自硅，铝，镁等的金属氧化物中的至少一种。
本发明的工序用带可以通过生产效率高的溶融挤压法来制造。而且，能够改善以往存在的薄膜状基板产品的成品率问题的同时，也可以避免因使用高价热固化性聚酰亚胺树脂薄片而引起的成本的上升，作为工业薄膜状基板生产工序用带是比较合适的。
具体实施方式
对于本发明中所使用的聚砜树脂并没有特别的限定，但优选含有式(1)～(8)中任意一项所示的重复单元的聚砜树脂。
【化学式1】
【化学式2】
对于本发明中所使用的热可塑性聚酰亚胺树脂并没有特别的限定，优选含有式(9)～(11)所示的重复单元的热可塑性聚酰亚胺树脂。作为含有这些结构的物质有美国GE公司生产的ULTEM(商品名)等物质。此外，还有通过硅胶改性而赋予了柔软性并提高了耐折强度的GE公司生产的SILTEM(商品名)等物质。
【化学式3】
对于本发明中所使用的热可塑性聚醚芳香族酮类树脂并没有特别的限定，优选含有式(12)～(13)所示的重复单元的热可塑性聚醚芳香族酮类树脂。作为含有这些结构的物质有VICTREX公司生产的PEEK(商品名：商标注册)等物质。
【化学式4】
本发明的板状填料的添加量相对100重量份的热可塑性树脂为5-60重量份，优选添加量为10-40重量份。若添加量少于上述范围，则树脂组成物的耐热性、尺寸稳定性就不充分。另外，若添加量多于上述范围时就会降低树脂组成物的成形加工性。
用于本发明的板状填料的优选平均粒径为0.1-20μm。进一步优选平均粒径为0.5-10μm，最优选的平均粒径为2-8μm。
若板状填料的平均粒径小于上述范围，则工序用带的耐热性，尺寸稳定性等性能就不充分。另外，还会恶化树脂加工时的流动性，造成加工困难，故不优选。板状填料的平均粒径大于上述范围时，成形品的外观差，很难得到表面平滑性，另外，还会恶化树脂加工时的流动性，造成加工困难，故不优选。
本发明的工序用带通过板状填料飞跃地提高了树脂组成物的机械强度和尺寸稳定性。该板状填料，特别是在使用于高温领域的工序用带时可以抑制树脂固有的线膨胀、降低了因树脂软化引起的尺寸变化，故提高了机械强度和尺寸稳定性。
用于本发明的板状填料对基材树脂具有优秀的分散性，能够均一地分散在树脂中，故能够赋予树脂组成物全体均等的良好的尺寸稳定性。本发明的树脂组成物优选树脂和板状填料均一混合的树脂组成物。
用于本发明的板状填料的纵横比优选为5以上。在这里，板状填料的纵横比是用平均粒径/板状填料的平均厚度来表示的。若为粒子的形状接近于球形的纵横比不足5的粒子，则不能充分地降低线膨胀，故不优选。另外，若为纵横比为100以上且形状接近于纤维状的粒子，则树脂的溶融流动性降低，在树脂的流动方向上产生定向现象，加大树脂组成物的各向异性，从而得不到具有均匀的机械特性的薄片。
另外，对于本发明中所使用的板状填料的材料并没有特别的限定，可以使用以硅、铝、镁等的金属氧化物等为主要组成成分的材料。这些物质既可以单独使用，也可以混合使用。
对于本发明的工序用带的树脂薄片，只要不恶化其效果，则也可以根据需要并用纤维加强材料(玻璃纤维、碳纤维、钛酸钾纤维、陶瓷纤维、芳香族聚酰胺纤维、硼纤维等)、粒状或是不定形强化材料(碳酸钙、粘土、滑石、云母、石墨碳素、二硫化钼等)、提高导电性材料(碳、氧化锌、氧化钛等)、提高热传导性材料(粉末状金属氧化物等)、防止氧化剂、热稳定剂、防止带电剂、紫外线吸收剂、滑材、离型剂、染料、颜料、其他的热可塑性树脂(聚酰胺系、聚碳酸酯系、聚缩醛系、PET系、PBT系、聚苯硫醚系、聚芳酯系、氟素系、聚醚腈系、液晶聚合物系等)、热固化性树脂(苯酚系、环氧系、硅系、聚酰胺-聚酰亚胺系等)。而且，也可以对各充填材料进行表面处理。
(生产工序用带的制造)
在本发明中，对树脂成分与板状填料的添加混合·混练方法没有特定的限制，可以使用各种混合·混练方法。例如，添加填料到热可塑性树脂中时，分别添加到溶融挤压机中进行混合就可以。另外，只有粉状的原料要事先用高速搅拌机、球形搅拌机、混料机、滚筒(tumbler)等的混合机预先进行干燥后，再用溶融混合机进行溶融混练就可以。
薄片的成型方法可以采取适用于作为基材的树脂的成形方法。例如，可以使用射出成形、溶融挤出成形、注型成形、压缩成形、烧结成形、粉体涂装等各种成形方法。用得到的薄片制造工序用带时，可以对规定幅宽进行通过金属模成型加工形成缝隙、凹凸；涂覆表面导电层、防静电干扰层等的二次加工。
本发明的工序用带的制造优选溶融挤出成形原料树脂，来形成薄片。对其挤出方法，拉出方法没有特殊的限定。薄片可以是单层，也可以是多层结构，没有特别的限定。
例如，在制作由热可塑性树脂层和热固化性聚酰亚胺树脂层组成的多层结构的薄片时，可以用溶融挤出法制作热可塑性树脂层之后，用溶剂涂布方式再层叠热固化性聚酰亚胺树脂层。另外，也可以在溶融挤出热可塑性树脂层时，用层压法将热固化性聚酰亚胺树脂薄片贴合层叠到热可塑性树脂层上。对此时的层叠数和层压法没有特别的限定，可以实施通过热溶着层压和接合剂的层压法等。而且，在本发明中，也可以组合热可塑性树脂层而形成多层结构。
本发明的生产工序用带必须具有耐热性。特别是在干燥工序和烘烤工序等的加热工序中，例如，作为间隔片使用时，薄膜状基板与间隔带的热尺寸变化的差异尽可能小是优选的。若各自的线膨胀系数的值相差太大，则在加热工序中，薄膜状基板就会与薄膜状基板生产用间隔带相接触，就起不到间隔片的作用。一般的薄膜状基板由热固化聚酰亚胺和铜箔构成，热固化聚酰亚胺和铜箔的线膨胀系数是20-30ppm/℃。因此，希望本发明工序用带的线膨胀系数为50ppm/℃以下。优选线膨胀系数为45ppm/℃以下，再进一步优选线膨胀系数为40ppm/℃以下，最优选线膨胀系数为35ppm/℃以下。但是，合适的物性范围是与生产工序用带同使用的薄膜状基板间的相对值相关的，一般线膨胀系数在50ppm/℃以下时，大多数场合的实际使用都没有问题。另一方面，本发明薄片的线膨胀系数大于50ppm/℃时，在加热工序中，由于同薄膜状基板的尺寸变化相差太大，在工序中会发生问题。
本发明工序用带的优选耐折强度是10次以上。薄膜状基板进行卷状加工时，工序用牵引带和间隔带也要呈卷状加工。在耐折强度小于10次的情况，为了加工为卷状，在成卷式加工的流水线搬运中就容易折断，使用时也会有问题发生。耐折强度(次)的值越大越好。优选耐折强度为10次以上，特别优选耐折强度为15次以上，更加优选耐折强度为20次以上。
实施例
以下通过实施例、比较例进一步详细说明本发明，但是本发明并不只限于这些举例。实施例、比较例所使用的原材料如下所示。
*1.聚砜树脂
Solvay Advanced Polymers制UDEL P-1700NT(商品名)
*2.热可塑性聚酰亚胺树脂
GE制ULTEM CRS5001-1000
*3.聚醚芳香族酮树脂
VICTREX制PEEK450G(商品名)
*4.玻璃纤维(纤维状)
旭硝子制RES-TP29纵横比：100以上
*5.氧化铝粒子(粒子状)
Admatechs制AO-502纵横比：1
*6.板状滑石(板状)
日本滑石制MS-1纵横比：17，平均粒径：13μm
*7.板状滑石(板状)
日本滑石制L-1纵横比：25，平均粒径：5μm
按表1及表2所示调配比例，把各种材料供给到双轴混练挤出机，溶融混练后，制成颗粒。表中的各实施例及比较例的混合量的数值是重量份。用单轴挤出机和T型模等对制造出来的颗粒进行溶融挤出加工，来得到薄片状的样品。另外，比较例5通过热压加工而得到薄片状的样品。
按下述方法进行评价。
(1)耐折强度：用0.2mm厚的薄片状样品进行耐折强度测定(以JISP8155为依据)
(2)线膨胀系数：用热机械分析测定试验机测定样品的线膨胀系数(以JISK7196为依据)
(3)耐热性：判定软化尺寸变化：在200℃进行加热，对样品形状在加热前后的变化，没有变化的标记为○、变形较小的标记为△、变形了的标记为×。
(4)成形性：用双轴混练机及单轴混练机进行绞合加工(strand)和薄片加工成形，对所得到的样品，目视评价其外观。外观良好的标记为○、没有得到稳定的成形品的标记为×。
(5)在TAB生产工序条件下，没有发生问题，使用良好的标记为○，由于尺寸变化、薄片的弯曲、起皱而发生问题的标记为×。由于薄片脆弱而在应用中折断的标记为××。
[表1]
[表2]
Figure A20048003462600111
产业上的利用可能性
根据本发明，可以得到具有优异的耐热性、机械特性、成形型、尺寸稳定性、操作性并且低成本的薄膜状基板的生产工序用带。

Claims (4)

1.一种薄膜状布线基板的生产工序用带，该带由薄片构成，该薄片含有板状填料以及选自聚砜树脂、热可塑性聚酰亚胺树脂以及聚醚芳香族酮树脂中的至少一种热可塑性树脂，该薄片的耐折强度(JIS P 8155：张力250g、折弯速度：每分钟175次、折弯面0.38R)为10次以上，线膨胀系数为50ppm/℃以下。
2.如权利要求1所述的带，板状填料的平均粒径为0.1～20μm。
3.如权利要求1所述的带，板状填料的纵横比为5以上。
4.如权利要求1所述的带，相对于100重量份的热可塑性树脂，板状填料的添加量为5-60重量份。
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