JPH08172277A - 多層化用フレキシブル印刷配線用基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 回路形成時、多層化時などに優れた接着性、
作業性を与え且つ気泡混入の少ない多層化用フレキシブ
ル印刷配線用基板を提供する。 【構成】 ポリイミドフィルム、熱硬化性接着剤層、金
属箔の順に形成された片面フレキシブル印刷配線用基板
のポリイミドフィルム外表面に低温プラズマ処理または
コロナ放電処理を施し、次いで該処理表面に半硬化状態
の熱硬化性接着剤層、離型材をこの順に形成してなる多
層化用フレキシブル印刷配線用基板。

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印刷配線用
基板を多層化する際に用いる多層化用フレキシブル印刷
配線用基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年エレクトロニクス分野の発展が目覚
ましく、特に通信用、民生用などの電子機器の小型化、
軽量化、高密度化が進み、これらの性能に対する要求が
ますます高度なものとなってきている。フレキシブル印
刷配線用基板は、可撓性を有し、くり返し屈曲に耐える
ため、狭い空間に立体的高密度の実装が可能であり、電
子機器の配線用、ケーブル用あるいはコネクター機能を
有する複合部品用としてその用途が拡大しつつある。

【０００３】最近このフレキシブル印刷配線用基板の多
層化が進んでおり、フレキシブル印刷配線用基板を多層
化したものや、フレキシブル印刷配線用基板とリジット
印刷配線用基板とを多層化したものが開発され、コンピ
ューター関連機器、通信機器、医療機器等で既に実用化
され始めている。従来の多層フレキシブル印刷配線板は
図１に示すようにポリイミドフィルム−接着剤層−金属
箔からなる片面フレキシブル印刷配線用基板９を用いて
回路を形成したものと片面もしくは両面フレキシブル印
刷配線板８とをフィルム状接着剤からなるボンディング
シート５を介して積層一体化したものである。この多層
フレキシブル印刷配線板11の製造方法は非常に複雑であ
り、特に積層（多層化）工程ではフレキシブル印刷配線
板８とボンディングシート５との位置合わせが難しく、
時間と手間がかかるため、このような工程での作業性の
向上が望まれていた。他方多層化用フレキシブル印刷配
線用基板の物性面においては、寸法安定性、接着性、半
田耐熱性等の諸特性が要求されているが、なかでも接着
性に対する要求は強く、特に多層化用フレキシブル印刷
配線用基板のポリイミドフィルム面とフィルム状の熱硬
化性接着剤層との接着性の向上が望まれている。前者に
ついては、作業性を向上させるために工程変更等の種々
の検討が行われているが、未だ十分な効果が得られてい
ない。後者の接着性を向上させるためには、ポリイミド
フィルム面に表面処理等が施されていたが、表面処理等
が施されたフレキシブル印刷配線用基板はその後の回路
形成工程中に、エッチング液や現像液等の薬液により処
理面が改質され、表面処理等による効果が十分に得られ
ていなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の問
題点を解決しようとするもので回路形成時や多層化時な
どに優れた接着性、作業性を与え、且つ気泡混入の少な
い多層化用フレキシブル印刷配線用基板を提供するもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明はポリイ
ミドフィルム、熱硬化性接着剤層、金属箔の順に形成さ
れた片面フレキシブル印刷配線用基板のポリイミドフィ
ルム外表面に低温プラズマ処理またはコロナ放電処理を
施し、次いで該処理表面に半硬化状態の熱硬化性接着剤
層、離型材をこの順に形成してなる多層化用フレキシブ
ル印刷配線用基板である。

【０００６】以下本発明を詳細に説明する。本発明の多
層化用フレキシブル印刷配線用基板の材料であるポリイ
ミドフィルム、熱硬化性接着剤及び金属箔については従
来より使用され、あるいはその使用が提案されているも
のから任意に選ぶことができその出所は問わない。具体
的にはポリイミドフィルムは芳香族ジアミンと酸無水物
から合成されるものであればよく、カプトン（デュポン
社製商品名）、アピカル（鐘淵化学社製商品名）、ユー
ピレックス（宇部興産社製商品名）等が挙げられる。熱
硬化性接着剤については、ナイロン−エポキシ系、ＮＢ
Ｒ−フェノール系、カルボキシル基含有ＮＢＲ−エポキ
シ系、ポリエステル−エポキシ系、アクリル−エポキシ
系等が挙げられる。金属箔については、銅箔（圧延銅
箔、電解銅箔）、ニッケル箔、タングステン箔、鉄箔、
ステンレス箔等が挙げられるが、そのうち銅箔、特に圧
延銅箔を用いることが好ましい。片面フレキシブル印刷
配線用基板は、ポリイミドフィルム面に熱硬化性接着剤
をロールコーター等により塗布し、80〜120 ℃で加熱し
半硬化状態とした後、前記金属箔を積層して製造するこ
とができる。その後金属箔をエッチング加工して金属回
路を形成させる。本発明の多層化用フレキシブル印刷配
線用基板の厚さは一般にポリイミドフィルム12.5〜25μ
m 、熱硬化性接着剤層（乾燥時）８〜18μm 、金属箔18
〜35μmであるが、可撓性、信頼性の面から可能な限り
薄くすることが好ましい。

【０００７】本発明ではまず片面フレキシブル印刷配線
用基板のポリイミドフィルム外表面に処理を施すが、
低温プラズマ処理の方法としては減圧可能なプラズマ処
理装置内にポリイミドフィルムもしくは片面フレキシブ
ル印刷配線用基板を入れ、装置内を無機ガスの雰囲気と
して圧力を0.001 〜10Torr. 好ましくは0.01〜1Torr.に
保持した状態で電極間に0.1 〜10KV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、前記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0.1 〜100 秒が良い。無機ガスとしては、ヘリウ
ム、アルゴン、ネオン等の不活性ガス及び酸素、窒素、
一酸化炭素、二酸化炭素、アンモニア、空気が使用され
るが、これらは二種以上を混合使用してもよい。 コロナ放電処理の方法としては、ポリイミドフィルム
または片面フレキシブル印刷配線用基板を支えるローラ
ーとこれに対向して設置した電極との間に高電圧を加え
て、コロナ放電を起こさせ、その間に前記フィルムまた
は片面フレキシブル印刷配線用基板を移動させながら、
順次フィルム表面の処理を行うもので、処理条件として
は、周波数1 〜150 KHz 、出力0.5 〜40KW、 処理時間は
0.001〜１秒とするのが好ましい。

【０００８】本発明で用いられる表面処理されたポリイ
ミドフィルム面に塗布する熱硬化性接着剤としては、ナ
イロン−エポキシ系、ＮＢＲ−フェノール系、カルボキ
シル基含有ＮＢＲ−エポキシ系、ポリエステル−エポキ
シ系等が挙げられ、印刷配線板の使用環境条件を十分考
慮して選択される。接着剤に用いられる溶剤としては、
メチルエチルケトン、トルエン等の有機溶剤が好適であ
るが特に限定されない。その他無機フィラー（シリカ、
アルミナ）、難燃剤等を加えることも可能である。接着
剤層の厚さは乾燥状態で20〜50μm の範囲がよいが、必
要に応じて適宜の厚さにすることができる。また離型材
としてはポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィル
ム、ＴＰＸフィルム、シリコーン離型剤付ポリエステル
フィルム、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレ
フィンのフィルムコート紙、塩化ビニリデンフィルムコ
ート紙等の離型紙あるいは離型性フィルム等が挙げられ
る。離型材の厚さは25〜200 μm の範囲が適当であるが
必要に応じて適宜の厚さにすることができる。

【０００９】次に本発明の多層化用フレキシブル印刷配
線用基板の製造方法について図２により説明する。予め
表面処理が施された片面フレキシブル印刷配線用基板９
のポリイミドフィルム４の面に、熱硬化性接着剤の溶液
をリバースロールコーター、コンマコーター等を用いて
塗布し、インラインドライヤー等により60〜160 ℃で加
熱乾燥して溶剤を蒸発させ、接着剤を半硬化状態として
熱硬化性接着剤層６とする。この熱硬化性接着剤層６の
面に離型材７を重ね合わせ、ロールラミネーターによ
り、温度40〜120 ℃、線圧１〜50kg/cm の圧着条件で加
熱圧着して多層化用フレキシブル印刷配線用基板10を得
る。得られた多層化用フレキシブル印刷配線用基板10は
離型材７を剥し、他のフレキシブル印刷配線板８を所望
の枚数積み重ね多層化して、多層フレキシブル印刷配線
板11を製造することができる。

【００１０】図１の従来の多層フレキシブル印刷配線板
11の製造方法と図２の本発明の多層化用フレキシブル印
刷配線用基板10を使用した多層フレキシブル印刷配線板
11の製造方法との比較から、本発明の多層化用フレキシ
ブル印刷配線用基板10を使用した多層フレキシブル印刷
配線板11の製造工程が簡略化されており、作業性が良好
なことが理解される。

【００１１】

【実施例】以下本発明の具体的な実施態様を実施例によ
り説明するが本発明はこれにより限定されるものではな
い。 （実施例１）ポリイミドフィルム・カプトン100H（デユ
ポン社製商品名）（厚さ25μm ）にエポキシ系接着剤を
乾燥後の厚さが18μm になるように塗布し、加熱して半
硬化状態とした。その上に厚さ35μm の圧延銅箔を加熱
圧着して製造した片面フレキシブル印刷配線用基板・GA
S 33S42 （信越化学工業社製商品名）のポリイミドフィ
ルムの面に、連続プラズマ処理装置によりプラズマ処理
を施した。処理条件は、真空度0.1 Torr. 酸素流量1.0L
/minで供給し、印加電圧２KV、 周波数110KHzで30KWの電
力を入力した。プラズマ発生装置は、電極４本を円筒状
に配置し、電極の外側40mmの距離で、フィルムを電極の
外周に沿って50m/min の速度で移動させ約５秒間処理し
た。次にこのポリイミドフィルムの処理済表面にＭＥＫ
に溶解させたエポキシ系接着剤を乾燥後の厚さが30μm
になるようにロールコーターで塗布し、インラインドラ
イヤーを通して120 ℃で溶剤を除去し接着剤を半硬化状
態にした後、ポリエチレンコート紙（100 μm ）と積層
一体化させ（温度60℃、 線圧5kg ／cm）、多層化用フレ
キシブル印刷配線用基板を得た。この基板を30cm×30cm
の大きさにカットし、離型材を取り除き、半硬化状態の
エポキシ系接着剤面と面積30cm×30cm、厚さ35μm の電
解銅箔・ＪＴＣ（ジャパンエナジー社製商品名）のマッ
ト面とを重ね合わせ、プレス機により加熱圧着して評価
用サンプルを得た。なおクッション材（40cm×40cm）の
構成は図３のようにし、加熱圧着条件は160 ℃、50kg/cm
²、30分で行った。評価結果を表１に示す。

【００１２】（実施例２）実施例１において、低温プラ
ズマ処理をコロナ放電処理に変えたこと以外は同一条件
で評価用サンプルを得た。コロナ放電処理の条件は周波
数110KHz、出力４KW、ラインスピード10m/min で約0.01
秒間処理した。結果を表１に示した。 （実施例３）実施例１において、低温プラズマ処理の無
機ガスを酸素ガスから窒素ガスに変えたこと以外は同一
条件で評価用サンプルを得た。結果を表１に示す。

【００１３】（比較例１）実施例１において、低温プラ
ズマ処理を省いたこと以外は同一条件で評価用サンプル
を得た。結果を表１に示す。 （比較例２）実施例１と同様にして製造した片面フレキ
シブル印刷配線用基板（前出）を30cm×30cmの大きさに
カットし、このポリイミドフィルム面に通常回路形成時
に施されるのと同等の薬液処理を施した。薬液処理の方
法は、20% 塩化第二鉄水溶液（pH２）に40℃で５分間浸
漬し、次いで５％水酸化ナトリウム水溶液に20℃で５分
間浸漬し、次いでこれを十分に水洗した後乾燥した。こ
の片面フレキシブル印刷配線用基板のポリイミドフィル
ム面と面積30cm×30cm、厚さ35μm の電解銅箔・ＪＴＣ
（前出）のマット面とを、実施例１と同組成の接着剤を
ポリエチレンコート紙に塗工し、同一条件で作成したフ
ィルム状のエポキシ系熱硬化性接着剤（30cm×30cm、厚
さ30μm ) を介して加熱圧着した。加熱条件は実施例１
と同様とした。これを評価サンプルとし、結果を表１に
示す。 （比較例３）比較例２において薬液処理を省いたこと以
外は同一条件で評価サンプルを得た。結果を表１に示
す。

【００１４】［サンプルの評価方法］ （引き剥し強度）JIS C6481 に準拠。サンプルを10mm幅
にカットし、この電解銅箔を90°方向に50cm/minの速度
でフレキシブル印刷配線用基板から引き剥すことのでき
る強度を測定した。 （半田耐熱性）JIS C6481 に準拠。サンプルを25mm角に
カットし、これをフロー半田上に浮かべ、ふくれ、剥れ
等を目視で観察した。評価は、異常なし・・・〇、ふく
れ、剥れ等の発生あり・・・×、とした。 （剥離状態）引き剥し強度測定後のサンプルについて剥
離面の状態を目視で観察した。 ＦＧ：フィルム側に近い凝集剥離を示した場合。 ＦＫ：フィルム側に近い界面剥離を示した場合。 （作業性）多層フレキシブル印刷配線板を製造する際、
省略もしくは簡略化することが可能となる工程を示し
た。評価は、省略可能・・・〇、簡略化可能・・・△、
不可能・・・×、とした。 （気泡混入）大きさ30cm×30cmの本発明の多層化用フレ
キシブル印刷配線用基板のサンプルの銅箔を常法により
エッチング除去し、ポリイミドフィルムと熱硬化性接着
剤層の間に混入した気泡の数を拡大鏡で観察し数えた。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【発明の効果】本発明の多層化用フレキシブル印刷配線
用基板は、そのポリイミドフィルムの被処理面が回路形
成工程中に劣化、改質されることがないので、これを使
用して回路形成や多層化を行って多層フレキシブル印刷
配線板を製造する際に優れた接着性、作業性を示し且つ
その際、ポリイミドフィルムと熱硬化性接着剤層との間
に気泡が混入しないため半田耐熱性、スルーホール加工
時の信頼性が向上している。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の多層フレキシブル印刷配線板の製造方法
の概略説明図。

【図２】本発明の多層化用フレキシブル印刷配線用基板
を使用した多層フレキシブル印刷配線板の製造方法の概
略説明図。

【図３】クッション材の構成を示す説明図。

【符号の説明】 １ 金属箔、 ２ 金属回路、 ３ 熱硬化性接着剤層、 ４ ポリイミドフィルム（耐熱性プラスチックフィル
ム）、 ５ ボンディングシート、 ６ 半硬化状態の熱硬化性接着剤層、 ７ 離型材、 ８ フレキシブル印刷配線板、 ９ 片面フレキシブル印刷配線用基板、 10 多層化用フレキシブル印刷配線用基板、 11 多層フレキシブル印刷配線板、 ａ ステンレス板（３mm厚）、 ｂ 厚紙（２mm厚）、 ｃ ステンレス板（３mm厚）、 ｄ ＴＰＸフィルム（0.2mm 厚）、 ｅ 基板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリイミドフィルム、熱硬化性接着剤
   層、金属箔の順に形成された片面フレキシブル印刷配線
   用基板のポリイミドフィルム外表面に低温プラズマ処理
   またはコロナ放電処理を施し、次いで該処理表面に半硬
   化状態の熱硬化性接着剤層、離型材をこの順に形成して
   なる多層化用フレキシブル印刷配線用基板。