JPH046892A - フレキシブルプリント配線板 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はフレキシブルプリント配線板（以下ＦＰＣと略
す）に関し、さらに詳しくは芳香族ポリアミドフィルム
を基板フィルムとする、屈曲性、加工特性に優れたＦＰ
Ｃに関するものである。

［従来の技術］ 電気、電子工業分野において機器の小型軽量化、要求機
能の高度化等から、ＦＰＣの使用が増加している。ＦＰ
Ｃの一般的構成は基板フィルムの片面あるいは両面に電
気回路を形成し、更に回路上にカバーフィルムあるいは
絶縁レジストを積層するものである。基板フィルムとし
ては従来ポリイミドフィルムあるいはポリエステルフィ
ルム、特に耐はんだ性が要求される場合には主として耐
熱性に優れるポリイミドフィルムか使用されている。

［発明が解決しようとする課題］ ポリイミドフィルムは耐熱性には優れるものの、ポリマ
および製法等から薄いフィルムはど製造しにくく耐屈曲
性を向上させる上で問題であった。

一方、芳香族ポリアミドフィルムはポリイミドに次ぐ耐
熱性を備え、また高度な機械特性が得やすいことから薄
いフィルムの製造が容易であり、ＦＰＣとしての性能の
みならず、コスト面においても優位なＦＰＣの実現が期
待され、従来より芳香族ポリアミドフィルムを基板フィ
ルムとするＦＰＣが数多く提案されている。

しかしながら、試作レベルでは良好な特性を示す芳香族
ポリアミドフィルム製のＦＰＣも、量産レベルでは製造
上の歩止りという点で問題があり、実用範囲の拡大に大
きな進展が見られていないのが現状である。芳香族ポリ
アミドフィルムを基板フィルムとするＦＰＣの製造上最
も問題となるのが、ＦＰＣの打抜きあるいは穴あけ工程
、更には部品実装あるいは機器への組込み時においてフ
ィルムが破れたり裂けたりし易い点である。

本発明はかかる課題を解決し、加工特性、生産性に優れ
た芳香族ポリアミドフィルム使用のＦＰＣを提供し、加
えて屈曲性が良好なＦＰＣを実現することを目的とする
ものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、芳香族ポリアミドフィルムの少なくとも片面
に電気回路が形成されたフレキシブルプリント配線板に
おいて、該芳香族ポリアミドフィルムが厚さ５μｍ以上
５０μｍ以下、破断伸度が３０％以上１５０％以下、引
裂伝播抵抗が１５０ｇ　／　ｍｍ以上４００ｇ／ｍｍ以
下、端裂抵抗が３００ｋｇ／ｍｍ以上１５００　ｋｇ／
ｍｍ以下であるフレキシブルプリント配線板を特徴とす
るものである。

本発明における芳香族ポリアミドフィルムとは、一般式
、 ＮＨ−Ａｒｔ　　−ＮＨＣ−Ａｒ２　　　ＣＮＨ−Ａｒ
３−Ｃ で示される繰返し構成単位を単独または共重合の形で含
む芳香族ポリアミド重合体から成るフィルムで、上記構
成単位を７０モル％以上、好ましくは９０モル％以上含
むフィルムである。ここでＡｒｔ　、Ａｒ２、Ａｒ３は
少なくとも１個の芳香環を含み、同一でも異なっていて
もよく、代表例としては次のものが挙げられる。

これらの芳香環の環上の水素原子の一部が、ハロゲン基
、ニトロ基、０１〜Ｃ３のアルキル基、Ｃ〜Ｃ３のアル
コキシ基から選ばれる置換基で置換されているものも含
み、またＸは、 ０−、−ＣＨ２−、−８ｏ２−、　−３ＯＣＨ３ −Ｃ−−Ｃ− ＣＨ３ の中から選ばれる。

上記芳香族ポリアミドの中では、アミド結合がパラ位で
結合されているベンゼン環が全芳香環の５０％以上、好
ましくは７０％以上であるものが、耐熱性や機械特性が
向上し、熱膨張係数が小さくなる点で好ましく、またベ
ンゼン環上の水素原子の一部がハロゲン基、特にクロル
基で置換されているベンゼン環が全芳香環の３０％以上
、好ましくは５０％以上であるポリマーが、湿度膨張係
数や吸湿率を小さくする上で好ましく用いられる。

本発明で使用する芳香族ポリアミドフィルムの厚さは５
μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上２５μ
ｍ以下であり、５μｍより薄いとフィルムの腰が弱いた
め作業性が悪く、また打抜き穴あけ工程でパリが出るた
め好ましくない。５０μｍより厚いとＦＰＣの屈曲性が
損なわれ、またフィルムの機械強度が大きすぎるために
打抜き刃の寿命が短か（なり好ましくない。

フィルムの破断伸度は３０％以上１５０％以下、好まし
くは１００％以下であり、引裂伝播抵抗は１５０ｇ／ｍ
ｍ以上４００　ｇ／肛以下、好ましくは２００ｇ／ｍｍ
以上であり、端裂抵抗は３００ｋｇ／ｍ以上１５００ｋ
ｇ／肛以下、好ましくは１０００ｋｇ　／　ｍｍ以下で
ある。本発明のように薄い芳香族ポリアミドフィルムを
基板フィルムとして用いる場合には、破断伸度、引裂伝
播抵抗、端裂抵抗が相互に密接に影響し合い、各々の値
が前記の範囲にあって初めて歩止りを良＜　ＦＰＣが製
造でき、更にＦＰＣを使用する際の問題を解消できるこ
とを見出した。各々の特性値が小さすぎる場合には、打
抜き穴あけ加工でのフィルムの破れあるいはＦＰＣへの
部品実装時のＦＰＣの裂けなどが多発し、逆に特性値が
大きすぎる場合にも、打抜き穴あけ加工でフィルムが破
れたり、パリが出たりすることになり、また打抜きに使
用する刃の消耗か大きいという問題が生じる。

またフィルムの表面粗さは平均粗さＲａで０゜００５μ
ｍ以上１．０μｍ以下であることが好ましい。０．００
５μｍ未満ではフィルムの滑り性が悪く、フィルムと銅
箔等とのラミネート時に皺が入り易く、１．０μｍを超
える場合には絶縁信頼性が低下するために好ましくない
。

次に本発明のＦＰＣの製造方法について説明する。

芳香族ポリアミドの重合はアミド系溶媒中での低温溶液
重合法や水系媒体を用いた界面重合法など公知の重合法
により行なうことができる。重合で得られたポリマー溶
液あるいはポリマーを一旦単離した後に再溶解したポリ
マー溶液からフィルムを製膜する。ここで使用される溶
媒はジメチルアセトアミドやＮ−メチルピロリドンなど
のアミド系溶媒であるが、硫酸を使用する場合もある。

製膜は溶液製膜法によって行なうことができ、乾式、湿
式、乾湿式などの区別が脱溶媒の形式によっであるが特
に限定はない。製膜工程中にフィルムは通常、２５０〜
３５０℃で０．　１〜１０分間程度の熱処理とフィルム
長手方向、幅方向に０゜９〜５．０倍程度の延伸操作が
施される。この熱処理条件と延伸条件とが最終フィルム
の特性を決定する上で、ポリマーの組成と共に重要であ
り、各々のポリマーに応じて所定の特性値が得られるよ
う決定される。一般には熱処理について多量の熱量をフ
ィルムに与える方が伸度は大きく、引裂伝播抵抗は大き
く、端裂抵抗は小さくなる傾向にあり、延伸については
倍率が大きい方か、伸度は小さく、引裂伝播抵抗は小さ
く、端裂抵抗は大きくなる傾向にある。特に、湿式、乾
湿式法の製膜では、溶媒を水槽内で抽出した後はフィル
ムは多量の水を含有した状態であり、最終フィルムは水
分の乾燥に続き熱処理が行なわれて得られる。ここで、
フィルム延伸操作は水分乾燥後に行なうのではなく、乾
燥前、あるいは乾燥と同時に行ない、フィルム中に水が
含有された状態で延伸することが、引裂伝播抵抗を向上
させる上で有効であることを検討過程で見い出した。ま
たポリマーの重合度も特性値に影響し、重合度が大きい
方が伸度、引裂伝播抵抗が大きくなる傾向にあり、ポリ
マーの固有粘度ηｉｎｈは２．５以上であることが好ま
しいが、ある程度以上大きいと特性値の点での影響は小
さくなる。

またフィルムの表面粗さは製膜用のポリマー溶液に無機
、有機の微粒子を添加することで容易にコントロールす
ることが可能である。

得られたフィルムを基板フィルムとしてＦＰＣを製造す
るには、従来のポリイミドフィルムの場合と同様の方法
を行なうことができる。基板フィルム上に電気回路を形
成する方法には、銅箔、アルミ箔などを接着剤によって
積層するかメツキ法、蒸着法によって銅などを積層した
後にエツチング法によって回路形成する方法や、銅ペー
スト、銀ペースト、カーボンペーストなどをスクリーン
印刷する方法あるいはこれらの組合せなどがあり特に限
定されない。

電気回路形成後は、必要に応じてスルーホール加工を行
ない、カバーフィルムの積層、レジストインクの塗布、
穴あけ加工、外形打抜き加工などを行ないＦＰＣが得ら
れる。

［用　途］ 以上のようにして得られたＦＰＣは、従来一般にＦＰＣ
が使用されている電気、電子機器において使用すること
ができ、特に耐屈曲性に必要なＦＰＣにおいて好適に使
用される。

また、ＦＰＣと同様な構成のものにフィルムコネクター
があるが、当然これへも好適に用いられる。

［特性の評価方法］ 本発明の特性値の評価方法は次のとおりである。

（１）破断伸度 ＪＩＳ　　Ｃ２３１８で規定する破断伸度の測定法に従
った。

（２）引裂伝播抵抗 ＪＩＳ　　Ｐ８１１６で規定する引裂伝播抵抗の測定法
に従い、さらに、引裂伝播抵抗値がフィルム厚さに比例
するとして、１．０ｍｍ厚さに換算して数値化した。

（３）端裂抵抗 ＪＩＳ　　Ｃ２３１８で規定する端裂抵抗の測定法に従
い、更に端裂抵抗値がフィルム厚さに比例するとして、
１．０正厚さに換算して数値化した。

（４）表面粗さ（Ｒａ） 小板研究所製の薄膜段差測定器（ＥＴ−１０）を用い、
触針先端半径０．５μｍ１触針荷重５■、カットオフ値
０．００８ｍｍ、測定長０．　５ｍｍの条件で１０回測
定し、その平均値でＲａ、Ｒｐを表わした。なお、Ｒｐ
の定義は、例えば奈良治部著「表面粗さの測定、評価法
」　（総合技術センター１９８３）に示されているもの
である。

［実施例コ 本発明を実施例に基づいて説明する。

実施例１ Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）中に０．８５モル比に
相当する２−クロルーパラフヱンジアミンと０．１５モ
ル比に相当する４、４′　−ジアミノジフェニルエーテ
ルとを溶解させ、これに１゜０モル比に相当する２−ク
ロル−テレフタル酸クロリドを添加し、２時間撹拌して
重合を完了した。

これに炭酸リチウムを発生塩化水素に当量となるよう添
加して中和を行ない、ポリマー濃度１０゜５重量％の芳
香族ポリアミド溶液を得、更に表面粗さ調整用の平均粒
径１．５μｍのシリカ粒子を０．５％（対ポリマ重量）
添加した。

このポリマー溶液をステンレス製のエンドレスベルト上
に流延し、１８０℃の熱風で１．５分間加熱して溶媒乾
燥を行ない自己保持性を得たフィルムを連続的に剥離し
た。この時のポリマ濃度は３７重量％であった。剥離さ
れたフィルムは連続的に５０℃の水槽へ導入され、残存
溶媒と中和で生じた無機塩の抽出を行ないながら長手方
向に１゜０５倍延伸し、更に連続的にテンターへ導入さ
れ、水分の乾燥と同時に幅方向に１．１５倍延伸した後
、熱処理を行ない厚さ１５μｍの芳香族ポリアミドフィ
ルムを得た。ここで、熱処理は３２０℃で１６１分間で
あった。

得られたフィルムの物性値はフィルム長手方向、幅方向
各々について、破断伸度４８％、５１％、引裂伝播抵抗
、２７５　ｇ／ｍｍ、　２８０　ｇ／ｍｍ、端裂抵抗６
７０　ｋｇ／　ｍｍ、　６９０　ｋｇ／　ｍｍ、平均粗
さＲａは０．０５μｍであった。

次に厚さ３５μｍの電解銅箔を熱硬化型エポキシ系接着
剤（接着剤厚さ１５μｍ）で積層して銅張板とした後、
銅箔をエツチング加工した。次に上記接着剤を塗布した
上記の芳香族ポリアミドフィルムをカバーフィルムとし
て積層し、穴あけ打抜き工程を経てＦＰＣを作成した。

穴抜けは１゜０ｍｍの径を１０コあけ、うちぬきはトム
ソン刃によって矩形の形状のＦＰＣを作成した。５０枚
の同形状のＦＰＣを作製したが、穴抜は打抜きによるフ
ィルム破れ等のトラブルは１例も生じなかった。

比較例１ 実施例１で作成したポリマー溶液を使用して、延伸倍率
を長手方向、幅方向各々１．２５倍、１゜３５倍に、熱
処理温度を３００℃とする以外は実施例１と同様の方法
で厚さ１６μｍの芳香族ポリアミドフィルムを作成した
。得られたフィルムの物性値はフィルム長手方向、幅方
向各々について、破断伸度２５％、２８％、引裂伝播抵
抗２１０ｇ／ｍｍ、　２４０　ｇ　／ｍｍ、端裂抵抗７
５０ｋｇ／ｍｍ、７８０ｋｇ／ｍｍ、平均粗さは０．０
５μｍであった。

このフィルムを用いて実施例１と同様の穴あけ、打抜き
加工を行なったところ、５０枚のサンプルの内３枚で破
れが生じ、また穴あけ後のフィルム端部にパリが出るな
ど加工性は不良であった。

比較例２ ０．９５モル比に相当する２−クロル−パラフェニレン
ジアミンと０．０５モル比に相当する４゜４′−ジアミ
ノジフェニルエーテルをジアミン成分とし、これと当量
の２−クロル−テレフタル酸クロリドを酸クロリド成分
とするモノマーから実施例１と同様の重合、製膜方法で
芳香族ポリアミドフィルムを作成した。但し製膜中の延
伸は長手方向、幅方向１．２０倍、１．２８倍、熱処理
温度は３００℃とした。

得られたフィルムの物性値は長手方向、幅方向各々につ
いて、破断伸度２３％、２７％、引裂伝播抵抗１０５ｇ
／ｍｍ、１１０ｇ／ｍｍ、端裂抵抗１０９０ｋｇ／ｍｍ
、　１０１０ｋｇ／ｍｍであった。

このフィルムを用いて実施例１と同様の穴あけ、打抜き
加工を行なったところ、５０枚のサンプルの内２８枚で
破れが生じ、穴あけ打抜き後のパリの程度も比較例１よ
り更に悪化した。

［発明の効果］ 本発明では特定の機械的特性を有する薄い芳香族ポリア
ミドフィルムを基板フィルムとしてＦＰＣを製造するこ
とによって、従来耐熱性はありながらも加工性に問題が
あったために実用化の遅れていた芳香族ポリアミド使用
ＦＰＣを小止りよく製造でき、また耐屈曲性に優れたＦ
ＰＣを得ることが可能となった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　芳香族ポリアミドフィルムの少なくとも片面に電気回
   路が形成されたフレキシブルプリント配線板において、
   該芳香族ポリアミドフィルムが厚さ５μｍ以上５０μｍ
   以下、破断伸度が３０％以上１５０％以下、引裂伝播抵
   抗が１５０ｇ／ｍｍ以上４００ｇ／ｍｍ以下、端裂抵抗
   が３００ｋｇ／ｍｍ以上１５００ｋｇ／ｍｍ以下である
   ことを特徴とするフレキシブルプリント配線板。