JPH06350210A

JPH06350210A - フレキシブルプリント配線基板

Info

Publication number: JPH06350210A
Application number: JP13600793A
Authority: JP
Inventors: Shigemitsu Muraoka; 重光村岡; Hideo Kasatani; 秀雄笠谷
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1993-06-07
Filing date: 1993-06-07
Publication date: 1994-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】機械的強度、寸法安定性、耐熱性にすぐれ、
かつ遮光性、識別性、装飾性等を有する着色ＦＰＣを提
供する。【構成】耐熱性フィルムを絶縁基板とし、そのフィル
ムの表面に導電性金属層よりなる配線パターンが形成さ
れてなるフレキシブルプリント配線基板において、絶縁
基板及びカバーレイの一方または両方が、染料または顔
料を１重量％以上含有する着色したパラ配向型芳香族ポ
リアミドフィルムであることを特徴とするフレキシブル
プリント配線基板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフレキシブルプリント配
線板に関するものであり、更に詳しくは機械的物性、耐
熱性、寸法安定性にすぐれ、かつ識別性、遮光性、装飾
性等の特徴を有する着色フレキシブルプリント配線板
（ＦＰＣ）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型、軽量化が進み、
通常のリジッドタイプに比較して軽量で占有面積が小さ
く、自由な立体配線と配線の単純化が可能なＦＰＣに対
する需要はとみに高まりつつある。また、ＦＰＣの使用
される用途、使用形態が多様化するのに伴い、様々な性
能が要求されるようになってきた。

【０００３】従来のＦＰＣとしては、ベース素材にポリ
イミドフィルム、ポリエステルフィルム等を用い、これ
らの長尺シートに銅箔を接着し、パターンエッチング
し、カバーレイを接着したものが一般的に用いられてい
る。ＦＰＣは、プリンター、カメラ、ＶＴＲ、光学式デ
ィスク装置などにおいて、配線用、部品実装用等に用い
られている。これらの中で、カメラ、ＶＴＲカメラ、レ
ーザーディスク等の光学系で用いられる場合、ＦＰＣ表
面での反射光や透過光がこれらの装置の機能を妨害する
場合があり、これの防止のためにＦＰＣ表面に艶消し塗
料を塗布する等の対策がなされてきた。しかし、艶消し
塗料は耐屈曲性や耐摩耗性が不十分であり、信頼性にか
けるという欠点を有する。

【０００４】また、一方ではＦＰＣの採用点数が増加す
る中で、多種類のＦＰＣの区別、カバーレイの接着確認
等のための色分けや、装飾用に着色したＦＰＣへのニー
ズがあるが、従来のＦＰＣではこのような要求に応えら
れなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、機械
的特性、耐熱性、寸法安定性に優れ、かつ遮光性、識別
性、装飾性等に優れた着色ＦＰＣを提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意研究した結果、絶縁基板及びカバ
ーレイの一方または両方に特定のパラ配向型芳香族ポリ
アミドの着色フィルムを用いることによりこれらの要求
を満たすことが出来ることを見いだし、本発明に至っ
た。

【０００７】すなわち本発明は、耐熱性フィルムを絶縁
基板とし、そのフィルムの表面に導電性金属層よりなる
配線パターンが形成されてなるフレキシブルプリント配
線基板において、絶縁基板及びカバーレイの一方または
両方が、染料を１重量％以上含有するパラ配向型芳香族
ポリアミドフィルムであることを特徴とするフレキシブ
ルプリント配線基板である。

【０００８】本発明においては、絶縁基板として、耐熱
性フィルムを用いることが必要である。このような耐熱
性フィルムとしては、芳香族ポリアミド、芳香族ポリイ
ミド、芳香族ポリエステル等融点が３００℃以上また
は、融点を持たない耐熱性ポリマーからなるフィルムが
好ましく用いられる。この耐熱性フィルムとしては、機
械的物性、寸法精度が特に優れたパラ配向型芳香族ポリ
アミドが好ましく用いられる。パラ配向型芳香族ポリア
ミドは、次の構成単位からなる群より選択された単位か
ら実質的に構成される。

【０００９】 −ＮＨ−Ａｒ１−ＮＨ− （１） −ＣＯ−Ａｒ２−ＣＯ− （２） −ＮＨ−Ａｒ３−ＣＯ− （３）ここでＡｒ１、Ａｒ２、およびＡｒ３は各々少なく
とも１個の芳香環を含んだ２価の基であり、（１）と
（２）はポリマー中に存在する場合は実質的に等モルで
あり、Ａｒ１、Ａｒ２、およびＡｒ３は各々、パラ配
向型の基であることが好ましい。

【００１０】ここで、パラ配向型とは、芳香環における
主鎖の結合方向がパラ位に位置しているか、または２つ
以上の芳香環からなる残基において両端の主鎖の結合方
向が同軸または平行であることを意味する。このような
２価の芳香族基の代表例としては化１等が挙げられる。

【００１１】

【化１】

【００１２】ここで、Ｘは −Ｏ−、−ＣＨ₂−、−Ｓ
Ｏ₂−、−Ｓ−、−ＣＯ−の中から選ばれる。また、こ
れらの芳香環の水素原子の一部が、ハロゲン基、ニトロ
基、スルホン基、アルキル基、アルコキシ基等で置換さ
れていてもよい。Ａｒ１，Ａｒ２およびＡｒ３はいずれ
も２種以上であってもよく、また相互に同じであっても
異なっていてもよい。

【００１３】パラ配向型芳香族ポリアミドは例えばその
硫酸等を溶媒とする光学異方性ドープを、支持面上に流
延し、吸湿または／及び加熱により該ドープを光学等方
性に添加した後凝固させ、洗浄後、必要なら一軸または
二軸に延伸し、ついで収縮を制御しつつ乾燥するという
方法でフィルムを製造することができる。本発明に用い
る耐熱性フィルムの厚さは９〜５０μｍが好ましく、更
に好ましくは９〜２５μｍである。

【００１４】本発明のＦＰＣは通常カバーレイが配線パ
ターン上に接着剤によって張り合わされた構造を有する
ものである。ただし、要求性能に応じ、カバーレイを用
いることなく、ソルダレジストを回路保護に用いたもの
でもよい。カバーレイが用いられる場合、その材料は絶
縁基板と同じく耐熱性フィルムが用いられ、好ましくは
パラ配向型芳香族ポリアミドフィルムが用いられる。

【００１５】本発明においては、絶縁基板及びカバーレ
イの一方または両方に染料または顔料を１重量％以上含
有するパラ配向型芳香族ポリアミドフィルムを用いる必
要がある。着色に使われる染料としては、アニオン染
料、カチオン染料、分散染料、直接染料等が用いること
ができ、これらの中で、耐熱性の高いものが好ましく用
いられる。顔料としては、合成有機顔料、合成および無
機顔料が用いられる。着色の方法としては、染料または
顔料をパラ配向芳香族ポリアミドの製膜溶液に添加する
方法、乾燥前の湿潤フィルムまたは乾燥後のフィルムに
染料を含む液を接触させて染色する方法を用いることが
できるが、プロセス性、着色堅牢性、フィルムの性能等
の点から、乾燥前の湿潤フィルムに染料を含む液を接触
させた後、乾燥、熱処理する方法が好ましく用いられ
る。

【００１６】染料または顔料の含有量としては、ＦＰＣ
としての着色効果を得るために１重量％以上が必要であ
るが、フィルムの機械的性能、電気的性能、耐熱性等を
損なわないために、１０重量％以下とするのが好まし
い。着色したパラ配向型芳香族ポリアミドフィルムの引
張弾性率は、６００Ｋｇ／ｍｍ²以上が好ましく、８０
０Ｋｇ／ｍｍ²以上が更に好ましい。また、引張伸度１
０％以上が好ましく、２０％以上が更に好ましい。フィ
ルムの体積抵抗率はＦＰＣとしてのパターン間の絶縁性
を保ち、マイグレーションによる特性の低下を防ぐた
め、１×１０１０Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。
このため、本発明に用いるフィルムの着色のためにカー
ボン等の導電性粒子を含有させることは避けるべきであ
る。一方、着色したフィルムはＦＰＣとしてのハンダ処
理時の加熱に耐える必要があり、２５０℃における熱収
縮率が１％以下が好ましく、０．２％以下が更に好まし
い。

【００１７】本発明においては、要求性能に合わせて着
色したパラ配向芳香族ポリアミドフィルムを絶縁基板の
み、カバーレイのみ、または絶縁基板とカバーレイの両
方に用いることができる。片方のみに用いた場合は、他
の面には着色していない耐熱性フィルムを用いることが
できる。パラ配向芳香族ポリアミドフィルムの自然色は
黄色であるため、これとの識別の意味から黄色以外染料
または顔料により着色する必要がある。とくに、遮光の
用途においては、光の透過を防ぐため、黒色に着色する
のが有効である。

【００１８】また、フィルムの表面は、用途に応じて平
滑で反射率が高い鏡面状とすることもできるが、遮光を
目的とする場合、反射光を防ぐために、特定の光学的性
質を有する粗面状とすることも好ましく行われる。この
ような場合には鏡面光沢度Ｇｓ（６０゜）が１０％以
下、Ｙ値が１０％以下の黒色フィルムとするのが最も好
ましい。ここで、鏡面光沢度Ｇｓ（６０°）は、ＪＩＳ
Ｚ８７４１に従って測定した値であり、Ｇｓ（６０
°）が１０％を越えると反射光を抑える効果が充分でな
くなる。Ｇｓ（６０°）は例えばデジタル変角光沢計Ｕ
ＧＶ−４Ｄ（スガ試験機製）を用いて測定することが出
来る。一方、Ｙ値はＪＩＳＺ８７０１に規定される色
彩に関する三刺激値ＸＹＺのなかのＹ値であり、例えば
測色色差計（スガ試験機）を用いて測定することが出来
る。Ｙ値を１０％以下とすることにより、十分な遮光性
の効果を得ることが出来る。

【００１９】このような特定の光学特性を有するフィル
ムは、例えば次の方法で作成することができる。（１）パラ配向型芳香族ポリアミドフィルムの製造にお
いて、乾燥前の湿潤フィルムを黒色の染料を含む液に接
触させて染色し、乾燥前に梨地面を接圧したのち、乾
燥、熱処理してフィルムを製造する。（２）乾燥前の湿潤フィルムを黒色の染料を含む液に接
触させて染色し、乾燥、熱処理して製造したフィルム
に、最大径が０．０５〜０．７ｍｍのサンドを吹き付
け、ブラスト処理を行なうことにより粗面化する。

【００２０】本発明のＦＰＣは上記の耐熱性フィルムを
絶縁基板とし、そのフィルムの片面または両面に導電性
金属層よりなる配線パターンが積層されたものであり、
通常、耐熱フィルム上に金属層を積層した後配線パター
ン状にエッチングすることにより製造される。ここで、
導電性金属としては、銅、アルミニウム、鉄−ニッケル
を主成分とする合金やタンタル、モリブデン等を用いる
ことができる。

【００２１】耐熱フィルムと金属との積層は、通常エポ
キシ系等の接着剤を介してなされるが、蒸着、スパッタ
リング、メッキ等によって、耐熱性フィルム上に直接金
属層が形成されたものを用いることもできる。また、
銅、銀等の導電性ペーストを用い、スクリーン印刷等に
より配線パターンを形成することもできる。本発明のＦ
ＰＣは、金属層を絶縁基板上の片面に形成した、片面タ
イプ、または両側に形成した両面タイプとすることもで
きる。また、２層以上の絶縁基板を有するいわゆる多層
基板とすることもできる。

【００２２】

【実施例】以下に実施例を示すが、これらの実施例は本
発明を説明するものであって、本発明を限定するもので
はない。フィルムの厚さは、直径２mmの測定面を持った
ダイヤルゲージで測定した。強伸度及びモジュラスは、
１００mm×１０mmの大きさのサンプルを定速伸張型強伸
度試験機を用い、測定長３０mm、引張速度３０mm／分で
測定したものである。体積抵抗率は、極超絶縁計ＳＭ−
１０Ｅ（東亜電波工業製を用いて測定した。鏡面光沢度
Ｇｓ（６０°）はデジタル変角光沢計ＵＧＶ−４Ｄ（ス
ガ試験機製）を用いて測定した。Ｙ値は測色計（カラー
コンピューターＳＭ−４、スガ試験機製）を用いて測定
した。

【００２３】

【実施例１】絶縁基板及びカバーレイとしてとして、黒
色のポリパラフェニレンテレフタルアミド（以下、ＰＰ
ＴＡという）フィルムを用いた例を示す。濃度９９．５
％の濃硫酸にηｉｎｈ＝６．１のＰＰＴＡを６０℃で溶
解し、ポリマー濃度１２％の原液を調製した。この原液
を、６０℃に保ったまま、真空下に脱気した。タンクか
らフィルタを通し、ギアポンプにより送液し、０．４ｍ
ｍ×７００ｍｍのスリットを有するＴダイから、タンタ
ル製のベルト上にド−プをキャストし、相対湿度約５
％、温度約１０５℃の空気を吹き付けて、流延ド−プを
光学等方化し、ベルトと共に５℃の水の中に導いて凝固
させた。ついで凝固フィルムをベルトから引き剥し、約
３０℃の温水中、次に０．５％ＮａＯＨ水溶液中、更に
室温の水の中を走行させて洗浄した。洗浄の終了したフ
ィルムを黒色染料（ナイロンブラックＧＬ）の５重量％
水溶液に１０分間接触させ、水洗した後１．１５倍縦方
向にロール延伸し、次いで横方向に１．２０倍テンター
で延伸し、更に２６０℃で定長乾燥し、４００℃で熱処
理した後巻取った後、片面を０．１ｍｍのサンドを用い
てブラスト処理を行った。得られたフィルムは、厚さ１
２ミクロン、熱収縮率（２５０℃）０．２％、強度３２
Ｋｇ／ｍｍ² ，引張弾性率１１７０Ｋｇ／ｍｍ²、引張
伸度２１％、体積抵抗率３．５×１０１２Ω・ｃｍ、鏡
面光沢度Ｇｓ（６０°）５．５％、Ｙ値７．２％であっ
た。このフィルムのブラストしていない側の面にエポキ
シ系接着剤を塗付した後、厚さ３５μｍの電解銅箔をラ
ミネート、硬化して接着させた。次に熱硬化性シルクス
クリーン印刷インクをエッチングレジストとして用い、
塩化第二銅／塩酸水溶液でエッチングし、配線パターン
を作成した。この上に、同じフィルムにエポキシ系接着
剤を塗布して作成したカバーレイを貼付け、ＦＰＣを作
成した。

【００２４】このＦＰＣは、カメラ等光学系で使用され
るのに適した遮光性を有するものであった。また、ハン
ダ耐熱性テスト（２６０℃、５秒）で変形などの問題は
生じなかった。ＦＰＣ表面を金属でこすっても何等変化
はなかった。

【００２５】

【実施例２】実施例１と同様にＰＰＴＡを濃硫酸に溶
解、キャスト、凝固、染色した後、＃８００の梨地ロー
ルで加圧プレスした後、１．１５倍縦方向にロール延伸
し、次いで横方向に１．２０倍テンターで延伸し、更に
２６０℃で定長乾燥し、４００℃で熱処理して、着色フ
ィルムを得た。得られたフィルムは、厚さ１２ミクロ
ン、熱収縮率（２５０℃）０．２％、強度３４Ｋｇ／ｍ
ｍ² ，引張弾性率１１３０Ｋｇ／ｍｍ²、引張伸度３２
％、体積抵抗率８．２５×１０１２Ω・ｃｍ、鏡面光沢
度Ｇｓ（６０°）８．８％、Ｙ値５．４％であった。実
施例１と同様にＦＰＣを製造した。

【００２６】このＦＰＣは、カメラ等光学系で使用され
るのに適した遮光性を有するものであった。また、ハン
ダ耐熱性テスト（２６０℃、５秒）で変形などの問題は
生じなかった。ＦＰＣ表面を金属でこすっても何等変化
はなかった。

【００２７】

【比較例１】フィルムとして２５μｍ厚のポリイミドフ
ィルム（カプトン１００Ｈ）を絶縁基板及びカバーレイ
として用い、実施例１と同様にＦＰＣを作成し、その上
に黒色の艶消し塗料を塗布して艶消し加工をした。この
ＦＰＣは、カメラ等光学系で使用されるのに適した遮光
性を有するものであったが、ＦＰＣ表面を金属でこする
と塗料がはげ落ち、耐摩耗性が不十分であった。

【００２８】

【実施例３】実施例１と同様にＰＰＴＡを濃硫酸に溶
解、キャスト、凝固した後、青色染料（ターキスブルー
３Ｇ）の１．５重量％水溶液に１０分間接触させた後、
１．０５倍縦方向にロール延伸し、次いで横方向に１．
１０倍テンターで延伸し、更に２６０℃で定長乾燥し、
４００℃で熱処理して、青色フィルムを得た。得られた
フィルムは、厚さ１２ミクロン、熱収縮率（２５０℃）
０．１５％、強度３８Ｋｇ／ｍｍ² ，引張弾性率１０８
０Ｋｇ／ｍｍ²、引張伸度３８％、体積抵抗率１．２×
１０１３Ω・ｃｍであった。実施例１と同様に青色ＦＰ
Ｃを製造した。

【００２９】このＦＰＣは、ハンダ耐熱性テスト（２６
０℃、５秒）で変形などの問題は生じなかった。

【００３０】

【比較例１】フィルムとして２５μｍ厚の青色に着色さ
れたポリエチレンテレフタレートフィルムを絶縁基板及
びカバーレイとして用い、実施例１と同様に青色ＦＰＣ
を作成した。このＦＰＣは、ハンダ耐熱テスト（２６０
℃、５秒）で大きく変形し部品のハンダ付けによる実装
は不可能であった。

【００３１】

【発明の効果】本発明のＦＰＣは、機械的性能、寸法精
度に優れると共に任意の色に着色した物であるため、用
途に応じて多種のＦＰＣの識別が可能であり、装飾の機
能を兼ねることもできる。また、カメラ、ＶＴＲカメ
ラ、光学式ディスク等の光学系に用いられる場合に反射
光によるハローを防ぐことができる。本発明の着色ＦＰ
Ｃは、このような機能を、耐熱性や耐久性を損なうこと
なく付与できる点が特徴であり、フローまたはリフロー
による部品のハンダ付けによる実装が可能であり、屈曲
部、屈折部への使用も問題なく可能である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】耐熱性フィルムを絶縁基板とし、そのフィ
ルムの表面に導電性金属層よりなる配線パターンが形成
されてなるフレキシブルプリント配線基板において、絶
縁基板及びカバーレイの一方または両方が、染料または
顔料を１重量％以上含有するパラ配向型芳香族ポリアミ
ドフィルムであることを特徴とするフレキシブルプリン
ト配線基板。
【請求項２】パラ配向型芳香族ポリアミドフィルムが、
鏡面光沢度Ｇｓ（６０゜）が１０％以下、Ｙ値が１０％
以下の黒色フィルムであることを特徴とする請求項１記
載のフレキシブルプリント配線基板。