JPH11240107A

JPH11240107A - 金属箔積層体

Info

Publication number: JPH11240107A
Application number: JP34541998A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Uno; 敬一宇野; Osamu Watanabe; 修渡辺; Tomoharu Kurita; 智晴栗田; Toru Wada; 通和田
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1998-12-04
Filing date: 1998-12-04
Publication date: 1999-09-07
Anticipated expiration: 2018-12-04
Also published as: JP3223894B2

Abstract

(57)【要約】【課題】耐熱性の向上された金属箔積層体を提供す
る。【解決手段】金属箔と、金属箔の少なくとも一方の面
上に形成された樹脂フィルム層とを備える。樹脂フィル
ム層は、ポリアミドイミドおよび／またはポリイミド樹
脂に、固形分換算で１重量％〜３０重量％のエポキシ樹
脂が配合されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属箔積層体に関
するものであり、特に、たとえばフレキシブル配線基板
等に用いることのできる、金属箔積層体に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】フレキシブル配線板は、可撓性を有する
印刷回路板であり、近年、電子回路の薄型化および軽量
化の要請に応えて多用されてきている。

【０００３】ここで、フレキシブル配線板は、いわゆる
フレキシブル回路板（ＦＰＣ）、フラットケーブル、お
よびテープオートメーテッドボンディング（ＴＡＢ）用
の回路等を含むものの総称である。

【０００４】従来の配線板の製造方法は、たとえばデ
ュポン社製カプトンのようなポリイミドフィルムと銅箔
を接着剤層を介して加熱し加圧下に貼り合わせ、ポリイ
ミドフィルム銅張板からエッチング加工により製造して
いる。

【０００５】また、従来のもう１つの製造方法は、た
とえばポリイミド前駆体であるポリアミド酸溶液のよう
な耐熱性樹脂溶液を、銅箔の上に流延、塗布し、その後
これを乾燥、硬化して銅張積層板からエッチング加工に
より製造している。

【０００６】の製造方法の場合、耐熱性フィルムと銅
箔の貼り合わせに使用する接着剤の耐熱性に制約を受け
るため、耐熱性フィルムが有する本来の優れた耐熱性を
そのまま発揮することができないという問題があった。

【０００７】の製造方法の場合には、銅箔上へ耐熱性
樹脂フィルム層が直接形成されるので、の製造方法の
ような欠点はない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、の方
法では、いわゆる両面張りと称される、耐熱性樹脂フィ
ルム層の両側に金属箔を積層した長尺の積層板を製造す
ることは困難であった。これは、耐熱性フィルムに直接
金属箔を積層するためには、そのフィルムの軟化点以上
に加熱しなければならないからである。

【０００９】それゆえに、この発明の目的は、耐熱性の
向上された、いわゆる両面張りと称される金属箔積層長
尺体等の金属箔積層体を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明による金
属箔積層体は、金属箔と、金属箔の少なくとも一方の面
上に形成された樹脂フィルム層とを備え、樹脂フィルム
層は、ポリアミドイミドおよび／またはポリイミド樹脂
に、固形分換算で１重量％〜３０重量％のエポキシ樹脂
が配合されてなる。

【００１１】請求項２の発明による金属箔積層体は、請
求項１の発明の構成において、樹脂フィルム層上に形成
された耐熱性樹脂フィルム層をさらに備えている。

【００１２】請求項３の発明による金属箔積層体は、請
求項１の発明の金属箔積層体同士が、樹脂フィルム層を
内側にして積層されてなる。

【００１３】請求項４の発明による金属箔積層体は、請
求項１の発明の金属箔積層体と請求項２の発明の金属箔
積層体とが、請求項１の発明の金属箔積層体の樹脂フィ
ルム層と請求項２の発明の金属箔積層体の耐熱性樹脂フ
ィルム層とをそれぞれ内側にして積層されてなる。

【００１４】この発明の金属箔積層体は、金属箔の少な
くとも一方の面上に、有機溶剤可溶性のポリイミド樹脂
および／またはポリアミドイミド樹脂を主成分とし、所
定量のエポキシ樹脂が配合された樹脂の有機溶剤溶液を
塗布し、乾燥させて樹脂層を形成し、樹脂層が形成され
た金属箔の複数を、樹脂層が互いに対向するように重ね
合わせるか、あるいは、金属箔の樹脂層の上に他の金属
箔または耐熱性フィルムを重ね合わせてロール状に巻取
り、ロール状に巻取った金属箔積層体を１５０℃〜２５
０℃に加熱して前記樹脂層中の有機溶剤を除去すること
により製造することができる。

【００１５】この発明に用いられる有機溶剤可溶性のポ
リイミド樹脂および／またはポリアミドイミド樹脂は、
従来より公知の直接法（酸無水物とアミンの反応）、酸
クロライド法およびイソシアネート法等で製造すること
ができる。

【００１６】使用することのできる単量体の例を、酸成
分およびアミン成分の形で下記に示すが、アミン成分と
してこれらのイソシアネート、酸成分としてこれらの酸
無水物および酸塩化物も用いることができる。

【００１７】アミン成分としては、ｐ−フェニレンジア
ミン、ｍ−フェニレンジアミン、４，４′−ジアミノジ
フェニルエーテル、４，４′−ジアミノジフェニルメタ
ン、４，４′−ジアミノ−ジフェニルスルホン、４，
４′−ジアミノベンゾフェノン、２，２′−ビス（４−
アミノフェニル）プロパン、２，４−トリレンジアミ
ン、２，６−トリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミ
ン、ｍ−キシリレンジアミン、イソホロン、ヘキサメチ
レンジアミン等が挙げられる。

【００１８】酸成分としては、テレフタル酸、イソフタ
ル酸、トリメリット酸、４，４′−ビフェニルジカルボ
ン酸、ピロメリット酸、３，３′，４，４′−ベンゾフ
ェノンテトラカルボン酸、３，３′，４，４′−ビフェ
ニルスルホンテトラカルボン酸、アジピン酸、セバシン
酸、マレイン酸、フマール酸、ダイマー酸、スチルベン
ジカルボン酸等が挙げられる。

【００１９】この発明に用いることのできるエポキシ樹
脂としては、たとえば、フェノールノボラック型エポキ
シ樹脂、Ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エ
ポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシ
ジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エ
ポキシ樹脂、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラグリシジルメ
タキシレンジアミン等のアミン変性エポキシ樹脂、トリ
グリシジルイソシアヌレート等のイソシアヌレートエポ
キシ樹脂、またはこれらの水素化物やハロゲン化物等を
エポキシ当量にかかわらず用いることができる。特に、
積層、硬化後の耐熱性と積層時の熱融着性とのバランス
から、エピコート１５４（油化シェル（株）製）等のフ
ェノールノボラック型エポキシ樹脂が好ましく、配合量
は１重量％から３０重量％が好ましい。１重量％より少
ないと積層時の熱融着性の改良効果が少なく、また、３
０重量％を超えると積層、硬化後の耐熱性が低下する。
また、本発明で用いるエポキシ樹脂は、２種以上の混合
物で用いることもできる。

【００２０】この発明に用いることのできる金属箔とし
ては、銅箔、アルミニウム箔、ニッケル箔、鉄箔等があ
り、これらの箔の表面が他の金属（たとえば亜鉛、クロ
ム、ニッケル等）や酸化物で処理されていてもよい。金
属箔の厚さは、通常１μｍ〜１００μｍが好ましい。

【００２１】また、実質上アニール処理されていない金
属箔を用い、最終的な加熱工程においてアニールを同時
に行なうことも好ましい。

【００２２】この発明に用いることのできる耐熱性フィ
ルムとしては、たとえば、ポリイミド、ポリアミドイミ
ド樹脂等のイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエー
テルエーテルケトン等のポリエーテルケトン系樹脂、ポ
リエーテルスルホン等のスルホン系樹脂、ポリテトラフ
ルオロエチレン等のフッ素系樹脂、ポリシロキサン等の
シリコーン系樹脂等のいわゆる耐熱性樹脂から形成され
たフィルムやシート状のものがある。耐熱性フィルムの
厚さとしては、通常１μｍ〜１００μｍが好ましい。ま
た、耐熱性フィルムには、さらにその上に、たとえば金
属箔等の他の層が積層されていてもよい。

【００２３】この発明において、ポリイミドおよび／ま
たはポリアミドイミド樹脂を溶解するための有機溶剤と
しては、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、エチルセルソルブ、
ジエチレングリコールジメチルエーテル、ｍ−クレゾー
ル、ｏ−クロルフェノール等がある。また、希釈剤とし
ては、アセトン、トルエン、キシレン、ソルベッソ、ジ
オキサン、テトラヒドロフラン等を任意に用いることが
できる。

【００２４】金属箔や耐熱性フィルムに樹脂の有機溶剤
溶液を塗工する方法は、従来から公知の方法を適用する
ことができ、ロールコータ、ナイフコータ、およびドク
ターブレードコータ等を利用することができる。溶剤を
含む塗工膜の厚さは、１０μｍ〜５００μｍが好まし
く、さらに好ましくは１００μｍ〜３００μｍである。
また、塗工および乾燥を複数回繰返して重ね塗りするこ
とも可能である。また、この場合、塗工する樹脂の種類
を変えることもできる。

【００２５】乾燥の操作は、金属箔または耐熱性フィル
ム上に塗工した樹脂層の揮発分含有量を１〜３０重量％
に調整することが好ましい。揮発分含有量が１重量％未
満では、樹脂層が十分な接着性を有さず、加熱接着する
必要が生じる。また、揮発分含有量が３０重量％を超え
ると、積層体の内部に揮発性の有機溶剤が残存したり、
気泡が生成し、フレキシブルプリント基板として好まし
くないものとなる。

【００２６】樹脂層が形成された金属箔耐熱性フィルム
を互いに重ね合わせるか、あるいは他の金属箔または耐
熱性フィルムを重ね合わせる前の段階において、樹脂層
内部の揮発性有機溶剤を樹脂層の表面に移動させておく
ことが好ましい。このような移動のために、金属箔かま
たは耐熱性フィルム側に加熱ロール等を接触させて、片
側から加熱することが好ましい。

【００２７】この発明においては、樹脂層が形成された
金属箔または耐熱性フィルムの複数を、樹脂層が互いに
対向するように重ね合わせるか、あるいは、金属箔また
は耐熱性フィルムの樹脂層の上に他の金属箔または耐熱
性フィルムを重ね合わせる。このような重ね合わせの工
程において重ね合わせた金属箔または耐熱性フィルム
を、１対のロール間に挟み、加熱および加圧しながら重
ね合わせることが好ましい。もちろん、単に重ね合わせ
て巻取るだけでもよい。

【００２８】次に、ロール状に金属箔積層体を１５０℃
〜２５０℃に加熱する。ロール状の金属箔積層体を１５
０℃〜２５０℃に加熱する。この加熱の間に、樹脂層中
に有機溶剤が残存している場合は除去され、また、ポリ
マーがエポキシ樹脂により架橋するため、耐熱性が付与
される。加熱時間は、巻取った金属箔成形体のロール状
体の幅や、樹脂層中に残存している溶剤量および温度等
に関係するが、通常は３時間〜２０時間程度加熱状態を
保たなければならない。この加熱の際、窒素等の不活性
ガス雰囲気下、あるいは減圧下で加熱することが好まし
い。

【００２９】加熱後の樹脂層の厚みは、通常１μｍ〜１
５０μｍが好ましく、さらに好ましくは５μｍ〜５０μ
ｍである。

【００３０】この発明により製造される金属箔積層体の
構成は、樹脂層を挟み金属箔または耐熱性フィルムが積
層されていれば特に限定されるものではない。たとえ
ば、耐熱性フィルムをＦ、樹脂層をＲ、金属箔をＭとす
れば、以下のような構成のものが含まれる。

【００３１】Ｆ／Ｒ／ＭＭ／Ｒ／Ｆ／Ｒ／ＭＭ／Ｒ／Ｍ／Ｒ／ＭＭ／Ｒ／Ｍこのようにして得られた金属箔積層体は、従来より公知
のサブトラクティブ法等により配線板に加工することが
できる。

【００３２】また、この発明においては、樹脂層の諸特
性、たとえば接着性、耐熱性、機械特性、電気特性、お
よび熱融着性等を改良する目的で、他の樹脂、有機化合
物および無機化合物等を混合および／または反応させて
併用することができる。たとえば、エポキシ化合物、シ
リコーン化合物、およびフッ素化合物等の樹脂や、有機
化合物、酸化珪素、酸化チタン、および炭酸カルシウム
等の無機化合物等を、樹脂固形分に対し１重量％〜３０
重量％で配合することができる。特に、エポキシ樹脂を
配合することで、熱融着性が顕著に改善される。

【００３３】

【発明の作用効果】この発明では、高融点、高ガラス転
位点の耐熱性樹脂層に、少量のエポキシ樹脂および／ま
たは有機溶剤を含有させることによって、可塑化し、融
点およびガラス転位点以下の温度で熱接着させるもので
ある。熱接着後、樹脂層に残存している有機溶媒は、ロ
ール状に巻取られた状態で、長時間加熱することによ
り、拡散除去される。また、ポリマーは、エポキシ樹脂
により架橋され、耐熱性が向上する。

【００３４】この発明の金属箔積層体では、金属箔また
は耐熱性フィルム上に形成した樹脂層により金属箔また
は耐熱性フィルム層が接着されるので、従来の接着剤を
用いる方法よりも高い耐熱性が得られ、また、いわゆる
両面張りの金属箔積層長尺体を容易に得ることができ
る。

【００３５】このため、この発明の金属箔積層体は、フ
レキシブル配線板等に広く利用され得るものである。

【００３６】

【実施例】以下に示す「％」はすべて「重量％」を意味
する。

【００３７】実施例１（ポリアミドイミド樹脂の製造）温度計、攪拌装置、還
流コンデンサおよび窒素導入管を備えた４つ口セパラブ
ルフラスコに、無水トリメリット酸１９．２８ｇ（０．
１０モル）、２，４−トリレンジイソシアネート（２，
４−ＴＤＩ）３．５０ｇ（０．０２モル）、ビトリレン
ジイソシアネート（ＴＯＤＩ）２１．１０ｇ（０．０８
モル）を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）１５
０ｇに加え、攪拌しながら１６０℃まで１時間で昇温
し、さらに１６０℃で５時間反応させた。得られたポリ
マーのＮＭＰ中での対数粘度は１．８１であった。

【００３８】（積層体の製造）ポリアミドイミド樹脂の
ＮＭＰ溶液に、市販のエポキシ樹脂（商品名：エピコー
ト１５４）を１０％配合し、ＮＭＰを加えて１５％溶液
とした。この溶液を、長尺で厚さが３５μｍである電解
銅箔（日本鉱業製ＪＴＣ箔）の上に、厚みが１５０μｍ
となるようにコンマコータにて流延塗布し、次いで１０
０℃に設定されたトンネル炉内を通過させた。このとき
の樹脂層の揮発分含有量は２８％であった。

【００３９】このようにして得られた積層体の樹脂層同
士を互いに対向させて重ね合わせ、１５０℃、６０ｋｇ
／ｃｍ²、０．５ｍ／ｍｉｎでロールラミネーション
し、巻取った。得られたロール状物を２００℃に加温さ
れた熱風乾燥機にて２０時間加熱し、長尺の両面フレキ
シブル印刷回路用基板を得た。

【００４０】この両面フレキシブル印刷回路用基板につ
いて、外観、接着強度、はんだ耐熱およびエッチング後
の外観を評価した。接着強度は、引張速度５０ｍｍ／分
で９０℃剥離を行ない測定した。また、はんだ耐熱は、
２６０℃のはんだ浴に浮かべ、膨れ剥がれが発生するま
での所要時間を測定し評価した。結果を表１に示す。

【００４１】実施例２市販のポリアミドイミド樹脂（商品名：トーロン４００
０Ｔ）の固形分２０％のＤＭＡｃ溶液にエポキシ樹脂
（商品名：エピコート１５４）を２０％配合し、長尺で
厚さが３５μｍである電解銅箔（日本鉱業製ＪＴＣ箔）
の上に、厚みが１５０μｍとなるようにコンマコータに
て流延塗布した。塗布後、８０℃に設定されたトンネル
炉内を約４分間で通過させて、積層体を製造した。この
ときの樹脂層の揮発分含有量は、１２％であった。

【００４２】このようにして得られた積層体の樹脂層を
互いに対向させるように重ね合わせ、１５０℃、６０ｋ
ｇ／ｃｍ²、０．５ｍ／ｍｉｎでロールラミネーション
し、巻取った。得られたロール状物を、１６０℃にて１
５時間加熱し、長尺の両面フレキシブル印刷回路用基板
を得た。

【００４３】この両面フレキシブル印刷回路用基板の評
価を、実施例１と同様にして行なった。結果を表１に併
せて示す。

【００４４】実施例３実施例２で用いた市販のポリアミドイミド樹脂（商品
名：トーロン４０００Ｔ）に代えて、市販のポリイミド
樹脂（アップジョン社製２０８０）のＮ，Ｎ−ジメチル
ホルムアミド（ＤＭＦ）の固形分２０％溶液に、エポキ
シ樹脂（商品名：エピコート１５４）を１０％配合し、
実施例２と同様にして積層体を得た。このときの樹脂層
の揮発分含有量は、７％であった。

【００４５】このようにして得られた積層体の樹脂層の
上にポリイミドフィルム（商品名：ユーピレックスＳ）
を重ね合わせ、１５０℃、６０ｋｇ／ｃｍ²、０．５ｍ
／ｍｉｎでロールラミネーションし、巻取った。得られ
たロール状物を１６０℃にて１５時間加熱し、長尺の片
面フレキシブル印刷回路用基板を得た。

【００４６】この片面フレキシブル印刷回路用基板を、
実施例１と同様にして評価した。結果を表１に併せて示
す。

【００４７】比較例１長尺で厚さが３５μｍである電解銅箔（日本鉱業製ＪＴ
Ｃ箔）の上に、固形分２０％の市販のポリアミドイミド
樹脂（商品名：トーロン４０００Ｔ）のＮ，Ｎ−ジメチ
ルアセトアミド（ＤＭＡｃ）溶液を、厚みが１５０μｍ
となるようにコンマコータにて流延塗布した。塗布後、
８０℃に設定されたトンネル炉内を約４分間で通過させ
た後、さらに２００℃にて４分間トンネル内を通過させ
た。このときの樹脂層の揮発分含有量は、０．５％であ
った。

【００４８】このようにして得られた積層体の樹脂層の
上にポリイミドフィルム（商品名：カプトン１００Ｈ）
を重ね、２００℃、６０ｋｇ／ｃｍ²、０．５ｍ／ｍｉ
ｎでロールラミネーションを行なったところ、接着良好
な積層体を得ることができなかった。

【００４９】実施例１と同様にして評価し、表１に結果
を併せて示した。

【００５０】

【表１】

【００５１】表１から明らかなように、この発明に従う
実施例１〜３のものは、接着強度が安定して高く、また
耐熱性も良好である。これに対し、樹脂層の揮発分含有
量が少なく、エポキシ樹脂を配合しない比較例１では、
接着強度が不十分であり、ほとんど接着させることがで
きなかった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者和田通滋賀県大津市堅田二丁目１番１号東洋紡績株式会社総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属箔と、前記金属箔の少なくとも一方の面上に形成された樹脂フ
ィルム層と、を備え、前記樹脂フィルム層は、ポリアミドイミドおよび／また
はポリイミド樹脂に、固形分換算で１重量％〜３０重量
％のエポキシ樹脂が配合されてなる、金属箔積層体。
【請求項２】前記樹脂フィルム層上に形成された耐熱
性樹脂フィルム層をさらに備えた、請求項１記載の金属
箔積層体。
【請求項３】請求項１記載の金属箔積層体同士が、前
記樹脂フィルム層を内側にして積層されてなる、金属箔
積層体。
【請求項４】請求項１記載の金属箔積層体と請求項２
記載の金属箔積層体とが、請求項１記載の金属箔積層体
の前記樹脂フィルム層と、請求項２記載の金属箔積層体
の前記耐熱性樹脂フィルム層とをそれぞれ内側にして積
層されてなる、金属箔積層体。