JPH06103788B2 - フレキシブル印刷配線用基板 - Google Patents

フレキシブル印刷配線用基板

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JPH06103788B2
JPH06103788B2 JP62328605A JP32860587A JPH06103788B2 JP H06103788 B2 JPH06103788 B2 JP H06103788B2 JP 62328605 A JP62328605 A JP 62328605A JP 32860587 A JP32860587 A JP 32860587A JP H06103788 B2 JPH06103788 B2 JP H06103788B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はすぐれた屈曲性および耐熱性を有するフレキシ
ブル印刷配線用基板に関するものである。
(従来の技術) 近年エレクトロニクス分野の発展がめざましく特に通信
用民生用等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
になってきている。
このような要求に対してフレキシブル印刷配線用基板
は、可撓性を有するため狭い空間に立体的高密度の実装
が可能であり、くり返し屈曲に耐え電子機器への配線、
ケーブル、コネクター機能を付与した複合部品としてそ
の用途が拡大しつつある。
フレキシブル印刷配線用基板は、一般に、絶縁基材とし
てポリイミドまたはポリエステル樹脂のフィルムが用い
られ、これら基板と銅箔、アルミニウム箔などの金属箔
とを接着剤を介して積層一体化したものをベースとし、
これに回路を形成してカメラ、電卓、コンピュターなど
の多くの機器に実装されている。このフレキシブル印刷
配線用基板には、金属箔とフィルムとの接着性ばかりで
なく、耐熱性、耐薬品性、可撓性、電気絶縁性などの諸
特性の良好なことが要求される。さらに、最近ではプリ
ンター、フロッピーディスクドライブ、ハードディスク
ドライブ等の部品として可動部に使われる機会が多くな
り、これに伴なって前記の特性を満たすとともに特に屈
曲性の要求が強くなってきている。
従来これらの要求を満たすべき接着剤としては、NBR
系、ブチラール樹脂系、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/エポキシ系など種
々の接着剤が提案されている。しかしながら、これらの
接着剤には一長一短があり、前記特性を十分に兼ね備え
ているものはなかった。
(発明の目的) 本発明の目的は、前記特性を満足させるためになされた
もので特に屈曲性、耐熱性に優れたフレキシブル印刷配
線用基板を提供しようとするものである。
(発明の構成) 本発明者らは前記特性を満足させるべく鋭意検討した結
果、低温プラズマ処理された絶縁フィルムにポリエステ
ル樹脂、耐熱性エポキシ樹脂、汎用エポキシ樹脂、硬化
剤として酸無水物、芳香族ジアミン、イミダゾールから
なる接着剤を介して金属箔を積層一体化させてフレキシ
ブル印刷配線用基板が前記特性を満たすとともに、特に
屈曲性、耐熱性に優れていることを見出し本発明に至っ
たのである。
以下本発明を詳しく説明する。
本発明で使用される絶縁フィルムとしてはポリイミドフ
ィルム、ポリパラバン酸フィルム、ポリエステルフィル
ム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリエーテルエー
テルケトンフィルム等が示されるが、特にポリイミドフ
ィルムが好ましい。金属箔としては電解銅箔、圧延銅箔
およびアルミニウム箔、ダングステン箔等が使用され
る。
本発明は、上記した絶縁フィルムと金属箔と上記した接
着剤を用いて積層一体化するのであるが、この絶縁フィ
ルムはあらかじめ無機ガスによる低温プラズマ処理を施
してフィルムと接着剤との密着性を向上させることが必
要である。
この低温プラズマ処理の方法としては、減圧可能な低温
プラズマ処理装置内に前記絶縁フィルムを入れ、装置内
を無機ガスの雰囲気として圧力を0.001〜10トル好まし
くは0.01〜1トルに保持した状態で、電極間に0.1〜10k
V前後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、絶縁フ
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
理するが、プラズマ処理時間はおおむね0.1〜100秒とす
るのが良い。無機ガスとしては、ヘリウム、ネオン、ア
ルゴン等の不活性ガス、および酸素、窒素、一酸化炭
素、二酸化炭素、アンモニア、空気等が使用されるが、
これらは1種に限られず、2種以上混合して使用するこ
とも任意に行なわれる。
次に本発明に使用する接着剤は、ポリエステル樹脂100
重量部、分子中に3個以上のエポキシ基を有するエポキ
シ樹脂10〜60部、分子中に2個のエポキシ基を有するエ
ポキシ樹脂50〜200重量部、硬化剤として酸無水物3〜3
0重量部、芳香族ジアミン1〜10重量部、イミダゾール
系化合物0.1〜5重量部を必須成分とする。
ポリエステル樹脂としては、例えば次のポリオール類と
酸成分とから合成されたものがあげられる。ポリオール
としてはエチレングリコール、ジエチレングリコール、
トリエチレングリコール、プロピレングリルコール、ネ
オペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、トリ
メチロールプロパンエチレンオキサイド付加物等があ
る。酸成分としてはテレフタル酸、イソフタル酸、アジ
ピン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸およびそれら
の酸無水物などがある。
本発明に適しているポリエステル樹脂は分子量10000〜3
0000で未満がOH基もしくは−COOH基のものが好ましい。
エポキシ樹脂としては、1分子中にエポキシ基を2個有
するものと3個以上有するものを2種以上併用すること
が必須である。1分子中にエポキシ基を2個有するもの
としてはビスフェノールAタイプ、エーテルタイプ、エ
ーテルエステルタイプ等があり、市販品としてはエピコ
ート828、871、1001、517(油化シェルエポキシ社製、
商品名)、スミエポキシELA115、127(住友化学社製、
商品名)等があげられ、特に直鎖の長いものが好まし
く、これにより結合分子間の自由度が高くなりフレキシ
ビリティーが向上する。これらのエポキシ樹脂が多すぎ
ると耐熱性が低下し、少なすぎるとフレキシビリティー
が失われてしまう。また1分子中にエポキシ基を3個以
上有するものとしては、ノボラックタイプ、グリシジル
アミンタイプ等があり市販品としてはエピコート154、6
04(油化シェルエポキシ社製、商品名)、スミエポキシ
ESCN-195XL、ELM120(住友化学社製、商品名)等が挙げ
られ、これにより架橋密度が高くなり、耐溶剤性、耐熱
性が向上する。これらのエポキシ樹脂が多過ぎると接着
性、フレキシビリティーが失われ、少な過ぎると耐熱性
が低下してしまう。
つぎに硬化剤となる酸無水物としては単官能タイプおよ
び多官能タイプが用いられる。前者はメチルテトラヒド
ロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘ
キサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸等
およびC5,C10ジエンと無水マレイン酸との反応による
ものがあり後者は無水トリメリット酸、無水ピロメリッ
ト酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸等がある。これ
の中でもC10ジエンと無水マレイン酸との反応によって
得られる単官能型酸無水物が特に良く、吸湿性ポットラ
イフおよび硬化物の耐湿性、耐熱性、電気特性が優れて
いる。これらの酸無水物が多過ぎると未反応の酸が残っ
てしまうため電気特性が悪くなり少な過ぎると耐熱性等
が悪くなる。
イミダゾールとしては、一般式 (式中R1、R2は水素原子またはアルキル基を示し、R3
水素原子またはアルキル誘導体を示す)で表わされる化
合物で、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾ
ール、2−エチル−4メチルイミダゾール、2−ヘプタ
デシルイミダゾール、およびその誘導体がある。イミダ
ゾールはエポキシ樹脂の硬化とともに酸無水物等の硬化
促進剤としても作用し、これが多過ぎると電気特性等が
悪くなり、少な過ぎると耐熱性等が悪くなる。
芳香族ジアミンとしては、ジアミノジフェニルメタン、
ジアミノジフェニルスルホン等が用いられる。これらは
未反応のポリエステル樹脂と未反応のエポキシ樹脂との
架橋を十分に行なわせるためであり、これによって耐熱
性が向上する。
フレキシブル印刷配線用基板を製造する方法としては、
溶剤で溶かした接着剤組成物をリバースロールコータ
ー、コンマコーター等を用いてポリイミドフィルムまた
は金属箔に乾燥状態で厚さ25±15μmになるように塗布
し80〜140℃で2〜20分間乾燥して溶剤を蒸発させて接
着剤を半硬化の状態にする。この接着剤付ポリイミドフ
ィルム(または金属箔)の接着剤面に銅箔、アルミ箔等
の金属箔(またはポリイミドフィルム)を重ね合せ、ロ
ールラミネーターにより加熱圧着し、必要に応じてアフ
ターキュアを行うことによりフレキシブル印刷配線用基
板を得ることが出来る。圧着条件としては温度140±40
℃、線圧1〜50kg/cm2、速度0.5〜10m/minの範囲が良
く、アフターキュアは2段階で行うのが好ましく、この
場合の条件は第1段階として温度80±20℃、時間0.5〜
5時間、第2段階として温度160±40℃、時間1〜10時
間の範囲で行うことができる。
次に本発明を実施例により具体的に説明する。
具体例中の部および%は全て重量による。
(参考例:絶縁フィルムの低温プラズマ処理) 低温プラズマ処理装置内に25cm角厚み25μmのカプトン
フィルム(Dupont社製ポリイミドフィルム商品名)を入
れ真空度0.2トルで酸素を導入し、110kHz、1.5kvの交流
電圧を電極に印加してグロー放電を生じせしめ20秒間低
温プラズマ処理を行なった。カプトンフィルムは上下対
向電極の下方電極上に置き、電極間は10cmとした。これ
を低温プラズマA処理とした。同様に0.2トル圧のアル
ゴンおよびアルゴン・酸素の混合ガスによる低温プラズ
マ処理を行なった。これらをそれぞれ低温プラズマB処
理および低温プラズマC処理とした。
実施例1 バイロン300(東洋紡社製ポリエステル樹脂商品名)を
メチルエチルケトンに溶解した20%溶液500重量部、エ
ピコート154(油化シエルエポキシ社製、ノボラック型
エポキシ樹脂商品名)の50%メチルエチルケトン溶液50
部、エピコート828(油化シエルエポキシ社製ビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂商品名)の50%メチルエチルケ
トン溶液100部、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル
酸5部、ジアミノジフェニルメタン5部、2E4MZ-CN(四
国ファインケミカルズ社製、イミダゾール商品名)1部
をそれぞれ秤量仕込み、十分にかくはん溶解し接着剤溶
液を調整した。
これを低温プラズマA処理したカプトンフィルム(前
出)に乾燥後の厚みが約20μmになるように塗布し、80
℃で10分間、110℃で2分間乾燥を行なった。これに厚
さ35μmの圧延銅箔(日本鉱業社製)を積層し、140
℃、線圧5kg/cm2、速度2m/minでロールラミネーターに
より圧着一体化した。次にオーブン中で、80℃の温度に
2時間、120℃の温度に1時間、さらに170℃の温度に3
時間加熱し、アフターキュアを行なった。このようにし
て得られたフレキシブル印刷配線用基板の特性を表にし
て示す。表−1の処理の欄において、C-24/20/60は温度
20℃、湿度60%の雰囲気下で24時間放置することを、C-
240/150は温度150℃の雰囲気下で240時間放置すること
を、C-96/20/60は温度20℃、湿度60%の雰囲気下で96時
間放置することを、E-240/150は温度150℃の雰囲気下で
240時間放置することを表わす。
実施例2 バイロン295(東洋紡社製、ポリエステル樹脂商品名)
をメチルエチルケトンに溶解した20%溶液500部をESCN-
195XL(住友化学社製、ノボラック型エポキシ樹脂商品
名)の50%メチルエチルケトン溶液50部、エピコート87
1(油化シエルエポキシ社製、脂肪酸ポリエポキシ樹脂
商品名)の50%メチルエチルケトン溶液100部、メチル
テトラヒドロ無水フタル酸5部、2E4ME-CN(前出)2
部、ジアミノジフェニルスルホン5部をそれぞれ秤量、
仕込み、十分にかくはん溶解し、接着剤を調整した。こ
れより実施例1に示す操作にしたがってフレキシブル印
刷配線用基板を製造した。その物性については表−1に
示した。
実施例3 バイロン300(東洋紡社製、ポリエステル樹脂商品名)
をジオキサンに溶解した20%溶液500部、エピコート604
(油化シエルエポキシ社製、ジグリシジルアミンエポキ
シ樹脂商品名)の50%ジオキサン溶液35部、エピコート
517(油化シエルエポキシ社製、エポキシ樹脂商品名)
の50%ジオキサン溶160部、エピキュアYH307(油化シエ
ルエボキシ社製、酸無水物商品名)10部、2E4MZ(四国
ファインケミカルズ社製、イミダゾール商品名)4部、
ジアミノジフェニルメタン5部をそれぞれ秤量仕込み、
十分にかくはん溶解し、接着剤を調整した。これより実
施例1に示す操作にしたがってフレキシブル印刷配線用
基板を製造した。物性については表−1に示した。
比較例1 実施例1においてトリアルキルテトラヒドロ無水フタル
酸5部、2E4MZ-CN(前出)1部、ジアミノジフェニルメ
タン5部の代りにジアミノジフェニルメタン15部を使用
した以外は同一条件で行ない、フレキシブル印刷配線用
基板を製造した。物性については、表−1に示した。
比較例2 実施例1においてジアミノジフェニルメタンを使用しな
かった以外は同一条件で行ないフレキシブル印刷配線基
板を製造した。物性については、表−1に示した。
比較例3 実施例2において、バイロン295(前出)の20%メチル
エチルケトン溶液500部を1000部に代替した以外は同一
条件で行ないフレキシブル印刷配線用基板を製造した。
物性については、表−1に示した。
比較例4 実施例3において、エピコート604(前出)の50%ジオ
キサン溶液35部、エピコート517(前出)の50%ジオキ
サン溶液160部をエピコート517(前出)の50%ジオキサ
ン溶液320部に代替した以外は同一条件で行ない、フレ
キシブル印刷配線用基板を製造した。物性については、
表−1に示した。
実施例4,5 実施例1において低温プラズマA処理したカプトンの代
りに低温プラズマB処理、低温プラズマC処理したカプ
トンを使用した以外は同一条件で行ない、フレキシブル
印刷配線基板を製造した。それぞれ実施例4,5とし、物
性については、表−1に示した。
比較例5 実施例1において低温プラズマA処理したカプトンの代
りに未処理のカプトンを使用した以外は同一条件で行な
い、フレキシブル印刷配線用基板を製造した。特性につ
いては表−1に示した。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】低温プラズマ処理された絶縁フィルムに下
    記組成の接着剤を介して金属箔を積層一体化させてなる
    フレキシブル印刷配線用基板 イ)ポリエステル樹脂 100重量部 ロ)分子中に3個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹
    脂 10〜60重量部 ハ)分子中に2個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂 50〜200重量部 ニ)酸無水物 3〜30重量部 ホ)芳香族ジアミン 1〜10重量部 および ヘ)イミダゾール系化合物 0.1〜5重量部
JP62328605A 1987-12-25 1987-12-25 フレキシブル印刷配線用基板 Expired - Fee Related JPH06103788B2 (ja)

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