JPH0563356A

JPH0563356A - フレキシブルプリント配線板用金属箔付フイルムの製造方法

Info

Publication number: JPH0563356A
Application number: JP3224106A
Authority: JP
Inventors: Toshishige Uehara; 寿茂上原; Tomohisa Ota; 共久太田
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1991-09-04
Filing date: 1991-09-04
Publication date: 1993-03-12

Abstract

(57)【要約】【目的】フレキシブルプリント配線板において、耐電
食性、寸法安定性に優れた接着剤及びその製造プロセス
を提供する。【構成】分子内に不飽和二重結合を有するブロック共
重合エラストマーを接着剤層として、導電性金属箔と基
材フィルムとをラミネートした後、電子線照射し接着剤
層を硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子線硬化型フレキシブ
ルプリント配線板用金属箔付きフィルムの製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】フレキシブルプリント配線板に用いられ
る金属箔付きフィルムは、銅箔付きポリイミドフィルム
の場合を例にとって説明すると、各種ゴム系、ウレタン
系、アクリル系などのベース樹脂に熱架橋性のエポキシ
樹脂、フェノール樹脂を適当量配合して接着剤組成物と
し、これを溶媒に希釈後ポリイミドフィルムに塗工し、
溶媒を乾燥させた後、銅箔をラミネートし、２００℃以
上に加熱して接着剤を硬化させることによって得られて
きた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、フレキシブルプ
リント配線板（ＦＰＣ）に対して、高密度化、多層化の
要求が高まりつつある。しかし、従来の製造法では、高
温での接着剤硬化プロセスを必要とするため、基材フィ
ルムの熱膨張、加熱収縮などが原因で大きな寸法変化を
生じる。さらに通常の熱硬化プロセスでは硬化に多大な
時間を要するため、生産効率が悪い。また接着剤組成物
として低分子量のモノマーやオリゴマーを使うと重合収
縮が大きいため、配線板のそり・ねじれなどの発生要因
となる。またＮＢＲ（ポリ（アクリロニトリル−ブタジ
エン））などを接着剤組成物として使用した場合、高温
多湿下で電圧を印加すると、ＦＰＣの回路を形成してい
る銅が分解を始める。いわゆる“電食”が発生しやすか
った。本発明はかかる点に鑑みなされたものであって、
耐電食性が良好で基材フィルムの寸法変化やそり・ねじ
れが小さいフレキシブル配線板を生産効率良く製造する
ことができるフレキシブルプリント配線板用金属箔付き
フィルムの製造方法を提供せんとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、特定の電子線
反応性基を有するブロック共重合エラストマーを接着剤
として金属箔とフィルムを接着させ、電子線照射して硬
化させることによって前記の問題点を解決したものであ
る。すなわち、本発明は分子内に不飽和二重結合を有す
るブロック共重合エラストマーからなる接着剤を介し
て、導電性金属箔と基材フィルムをラミネートした後、
電子線照射し接着剤層を硬化させることを特徴とするフ
レキシブルプリント配線板用金属箔付きフィルムの製造
方法に関する。

【０００５】次に本発明に用いる接着剤成分について詳
述する。本発明でいう分子内に不飽和二重結合を有する
ブロック共重合エラストマーとは、ポリブタジエン、ポ
リイソプレンなどのゴム性ジエン成分を分子中に含み、
その両端又は片端がポリスチレン又はポリスチレン誘導
体がブロック共重合されているポリマーである。これら
のポリマーの具体例としては、ポリスチレン−ブタジエ
ン、ポリスチレン−ポリイソプレン、ポリスチレン−ポ
リブタジエン−ポリスチレン、ポリスチレン−ポリイソ
プレン−ポリスチレンなどが挙げられる。これらは単独
で用いてもよいし、ブレンドして用いてもよい。これら
のポリマーが十分に電子線で硬化し、耐熱性を持つため
には、ブタジエン又はイソプレン成分が５０wt％以上で
あることが必要で６０〜９０wt％であることが好まし
い。また接着剤に十分な接着強度を保持させるために、
その分子量は５０，０００以上であることが望ましい
が、その値が５００，０００を超えると有機溶媒に対す
る分散性が悪くなり好ましくない。

【０００６】接着剤として用いる場合に、ポリマーの希
釈溶媒としてはＭＥＫ、トルエン、酢酸エチル、ベンゼ
ン、ＴＨＦ、四塩化炭素、ヘキサン等から相溶性、分散
性の優れたものを選ぶことができる。寸法安定性に大き
な影響を及ぼす溶媒の乾燥温度は使用した溶媒の沸点と
加熱収縮率の温度依存性で決まるが、通常は２００℃以
下で、１５０℃以下がさらに好ましい。また、本発明で
用いられる接着剤には不飽和二重結合の安定性を保つた
めに、ハイドロキノン、ベンゾキノンなどの重合禁止剤
や酸化防止剤を配合してもよい。

【０００７】次に本発明で用いられる導電性金属箔とし
ては、銅箔、銀、金、アルミ箔などを挙げることができ
るが、電気伝導性、価格などの点から銅箔が優れてお
り、その厚みは、フレキシブルプリント配線板用途とい
う制約から５０μｍ以下が望ましい。また材質に耐屈曲
性が望まれることから電解銅箔よりも圧延銅箔が望まし
く、その表面には、接着剤の濡れ性を向上させるために
ニッケルめっきを施しても良い。本発明において用いら
れる基材フィルムとしては、耐熱性を有するポリイミド
フィルム、ポリアミドフィルム、ポリエステルフィルム
などのプラスチックフィルムが好適に用いられる。特に
ポリイミドフィルムが優れている。その厚みは、耐屈曲
性、強度、電子線透過性などから１２．５〜１２５μｍ
が好ましく、２５〜５０μｍがさらに適している。また
必要に応じて表面をサンドブラスト処理がされていても
よい。

【０００８】次に本発明の接着剤を硬化させる電子線照
射装置の線量は、通常０．５〜１００Ｍｒａｄの範囲で
使用できるが、１．０〜５０Ｍｒａｄがさらに好まし
い。線量が０．５Ｍｒａｄ未満だと十分な架橋が得られ
ないことがあり、１００Ｍｒａｄを超えるとポリマーの
分解が始まる。なお、電子線照射の際、注意を要するの
は、活性ラジカルの酸素による失活である。これを避け
るためには、事前に接着剤を真空脱泡した上で、基材フ
ィルムに塗工し、溶媒を乾燥後、気泡を巻き込まないよ
うに直ちに銅箔をラミネートすることが好ましい。

【０００９】本発明においては、通常接着剤を溶媒に溶
解させ、これを銅箔に塗工し、溶媒を乾燥後、基材フィ
ルムでラミネートし、接着剤層を電子線照射し硬化させ
る。このとき場合によってはラミネート後、加熱エージ
ングを行っても良い。

【００１０】一方、電子線照射方法は一般には低エネル
ギー（３００ＫｅＶ以下）電子線によって接着剤の硬化
が可能なため、基材フィルム側から照射する方が好まし
い。しかし、場合によっては高エネルギー（１ＭｅＶ以
上）の電子線を銅箔側から照射して接着剤を硬化しても
良い。従って、この高エネルギー電子線を利用する場
合、両面の金属箔フィルムや多層化した金属箔フィルム
にも適用することが可能である。

【００１１】

【作用】本発明の効果が発現する理由は必ずしも明確で
はないが、“電食”を生ずるメカニズムは次のように考
案される。従来のＮＢＲのような高極性ポリマーは、そ
の合成時に微量のイオン性不純物がポリマー中に混入す
ることは避けられない。この不純物が媒体となって、回
路に電圧が印加された時に、絶縁されている銅間で電気
分解が生じ、回路間で短絡が発生する。しかし、本発明
で用いられるポリマーの場合、かかるイオン性不純物が
皆無のため、このような現象が発生しないものと考えら
れる。また、本発明品の寸法変化率が小さい理由は次の
ように考察される。

【００１２】従来の熱硬化型接着剤では硬化温度に昇温
させ、その後室温に冷却する熱履歴を経ることによって
内部歪みをもち、銅箔エッチングの工程で歪みが解放さ
れ寸法変化を生じている。従って電子線反応を使った本
発明においては、高温熱履歴を経ることなく接着剤を硬
化できるため、寸法変化が少ないと考えられる。また基
板のそり・ねじれの原因となる接着剤の重合収縮の程度
は反応点の数に依存するが、本発明の接着剤のように低
Ｔｇのゴム系プレポリマーを出発物質として使用した場
合、反応点が少なく、また、流動による内部歪みの緩和
機構が働き、そり・ねじれが小さく押さえられているも
のと推測される。

【００１３】

【実施例】次に実施例において本発明を詳述するが、本
発明はこれに限定されるものではない。

【００１４】実施例１ポリ−（スチレン−ブタジエン−スチレン）ブロック共
重合体（シェル化学（株）製、商品名ＴＲ−１１５０、
ブタジエン成分６２wt％、重量平均分子量１２万）をト
ルエンに溶解し、１５wt％溶液にしたのち、ハンドロキ
ノンモノメチルエーテルをポリマー重量の１，０００pp
m になるように加えた。この溶液をポリイミドフィルム
（東レ・デュポン（株）製、商品名カプトン１００Ｈ、
表面をサンドブラスト処理、厚さ２５μｍ）に固形分厚
さが４０μｍになるように塗布し、１００℃で１０分間
乾燥炉で溶媒を乾燥させた。その後、圧延銅箔（日鉱グ
ールド（株）製、表面ニッケル処理、厚さ３５μｍ）で
脱泡しながら気泡が混入しないように注意しながらラミ
ネートした。この銅箔付きポリイミドフィルムをフィル
ム側から電子線を１０Ｍｒａｄ照射した。このサンプル
に対して（１）耐電食性（２）寸法変化（３）そり・ね
じれ（４）ピール強度（４）はんだ耐熱の各試験を施し
た結果を表１に示す。（以下同じ）

【００１５】実施例２実施例１で使用したポリマーの代わりにブタジエン成分
が７０wt％で、重量平均分子量が１０万のポリ−（スチ
レン−ブタジエン−スチレン）ブロック共重合体（シェ
ル化学（株）製、商品名ＴＲ−１１０１）を接着剤とし
て使用し、実施例１と同様の銅箔付きポリイミドフィル
ムを作製して各試験を施した。

【００１６】実施例３実施例１で使用したポリマーの代わりにポリ−スチレン
−イソプレン−スチレンポリマー（日本合成ゴム（株）
製、商品名ＪＳＲ−５０００、イソプレン単位含有率８
０％、重量平均分子量１０万）を接着剤として使用し、
実施例１と同様の銅箔付きポリイミドフィルムを作製し
て各試験を行った。

【００１７】実施例４実施例１で使用したポリマーの代わりにブタジエン成分
が５３．５wt％のポリ−スチレン−ブタジエンポリマー
（日本ゼオン（株）製、商品名Ｎｉｐｏｌ、ＮＳ−２２
０、重量平均分子量約１０万）を接着剤として使用し、
実施例１と同様の銅箔付きポリイミドフィルムを作製し
て各試験を施した。

【００１８】比較例１実施例１で使用したポリマーの代わりにポリ−アクリロ
ニトリル−ブタジエンポリマー（日本ゼオン（株）製、
商品名Ｎｉｐｏｌ、ＤＮ−４０１ブタジエン成分８２wt
％、重量平均分子量約５０万）を１５wt％ＭＥＫ溶液と
し、実施例１と同様の銅箔付きポリイミドフィルムを作
製して各試験を施した。

【００１９】比較例２実施例１で使用しポリマーの代わりにアクリルポリマー
（帝国化学産業（株）製、商品名ＷＳ−０２３、エチル
アクリレート／ブチルアクリレート／アクリロニトリル
＝２０／６５／１５（wt％表示）、重量平均分子量約２
０万）を２３wt％トルエン溶液にして、実施例１と同様
の銅箔付きポリイミドフィルムを作製して各試験を施し
た。

【００２０】比較例３実施例１で使用した接着剤溶液の乾燥温度を１００℃か
ら１７０℃に変えて、実施例１と同様の銅箔付きポリイ
ミドフィルムを作製して各試験を行った。

【００２１】比較例４電子線照射線量を５０Ｍｒａｄにして、実施例１と同様
の銅箔付きポリイミドフィルムを作製して各試験を行っ
た。

【００２２】上記実施例及び比較例における試験は次の
ようにして行った。（１）耐電食性各実施例で作製したサンプルにライン幅０．２mm、ライ
ン間隔０．２mmの回路を作り、これを８５℃・８５％Ｒ
Ｈ中で１００Ｖ印加し、回路の短絡の有無を漏れ電流で
確認し、異常の発生するまでに要する時間をしるした。（２）寸法変化率銅箔付きポリイミドフィルムの銅をすべてエッチングで
除去し、エッチング前後のポリイミドフィルムの寸法変
化を３次元寸法測定装置で測定した。（３）そり・ねじれ銅箔付きポリイミドフィルムの銅を、すべてエッチング
で除去した後のポリイミドフィルムのそり・ねじれの状
態を肉眼観察した。程度は大中小の３段階で判定。（４）ピール強度銅箔付きポリイミドフィルムを４０℃、９０％ＲＨの恒
温恒湿槽で９６Ｈｒ保管し、直後に銅箔の引きはがし強
さを測定した。剥離角１８０゜、剥離速度５０mm／min
。（５）はんだ耐熱銅箔付きポリイミドフィルムを４０℃、９０％ＲＨの恒
温恒湿槽で９６Ｈｒ処理し、直後にはんだバスに１分間
浸漬して異常の有無を観察した。値は異常の生じない最
高温度を表示した。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【発明の効果】本発明の製造方法は生産効率に優れてお
り、また本発明により製造された電子線硬化型フレキシ
ブルプリント配線板用金属箔付きフィルムを用いて得ら
れた配線板は、耐電食性が良く、寸法変化が小さい上
に、そり・ねじれもなく、ピール強度、はんだ耐熱など
の基本特性も優れている。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分子内に不飽和二重結合を有するブロッ
ク共重合エラストマーからなる接着剤を介して、導電性
金属箔と基材フィルムとをラミネートした後、電子線照
射し接着剤層を硬化させることを特徴とするフレキシブ
ルプリント配線板用金属箔付きフィルムの製造方法。
【請求項２】分子内に不飽和二重結合を有するブロッ
ク共重合エラストマーがポリ−（スチレン−ブタジエン
−スチレン）又はポリ−（スチレン−イソプレン−スチ
レン）のトリブロック型、又はポリ−（スチレン−ブタ
ジエン）のジブロック型でブタジエン又はイソプレン成
分の含有率が重量分率で５０wt％以上である請求項１記
載のフレキシブルプリント配線板用金属箔付きフィルム
の製造方法。
【請求項３】分子内に不飽和二重結合を有するブロッ
ク共重合エラストマーの重量平均分子量が５０，０００
〜５００，０００の範囲内にある請求項１又は２記載の
フレキシブルプリント配線板用金属箔付きフィルムの製
造方法。
【請求項４】導電性金属箔が銅箔である請求項１記載
のフレキシブルプリント配線板用金属箔付きフィルムの
製造方法。
【請求項５】基材フィルムがポリイミドフィルムであ
る請求項１記載のフレキシブルプリント配線板用金属箔
付きフィルムの製造方法。