JP2001291964A - フレキシブルプリント配線板積層用接着剤組成物および接着フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、プレス作業性、耐熱性、接着性に優
れた、ＦＰＣ積層用接着剤組成物および、接着フィルム
を提供することを目的とする。 【解決手段】本発明は、（ａ）カルボン酸を官能基とし
て含有するアクリルゴム１００重量部に対し、（ｂ）ポ
リＮ−グリシジルアミン型ゴム架橋剤０．０１〜５重量
部、（ｃ）エポキシ樹脂、（ｄ）フェノール樹脂、
（ｅ）硬化剤または硬化触媒からなることを特徴とする
ＦＰＣ積層用接着剤組成物を用いた接着フィルムであ
る。また、接着フィルム層の溶融粘度１０^２〜１０^７Ｐ
ａ・ｓ（１７０℃）であり、離型紙を積層してなるＦＰ
Ｃ積層用接着フィルムに関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプレス作業性、耐熱
性、接着性に優れるフレキシブルプリント配線板（ＦＰ
Ｃ）積層用接着剤組成物及び接着フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年のＦＰＣは高性能化、高密度化が求
められることから、４層以上の多層ＦＰＣの需要が高ま
っている。多層ＦＰＣとは、接着フィルムを用いて片面
もしくは両面ＦＰＣを２枚以上積層することで、４層以
上の構造を得るものである。この時用いられる接着フィ
ルムには接着性、はんだ耐熱性、電気絶縁性の他にＦＰ
Ｃ製造時のプレス作業性が要求される。

【０００３】従来、ＦＰＣ用接着剤としてはアクリロニ
トリルブタジエン系、ポリイミド系、エポキシ樹脂系及
びアクリルゴム系等が使用されている。しかしながら、
アクリロニトリルブタジエン系接着剤では熱劣化によ
り、電気抵抗、接着強度等の特性の低下が起こりやすい
という欠点を有している。

【０００４】ポリイミド系接着剤では、接着剤に使用さ
れる有機溶媒が、Ｎ−メチルピロリドンのような高沸点
溶剤であることから、残留溶剤として高沸点溶剤が大量
に残りやすく、はんだ耐熱性が低下しやすいという欠点
を有している。エポキシ樹脂系接着剤は可とう性に劣
り、また、接着強さも低いので屈曲性を要するＦＰＣ用
途には適当でない。

【０００５】低沸点の汎用溶剤に溶解が可能なアクリル
ゴム系接着剤が耐熱劣化性、乾燥性、可とう性、接着性
に優れているが、イソシアネートや、メラミン等の架橋
剤で硬化させただけでは、エポキシ系接着剤、ポリイミ
ド系接着剤に比べ架橋密度が低く、電気抵抗が十分に得
られず、マイグレーション性に劣るという欠点を有して
いる。この為、アクリルゴムにエポキシ樹脂等の熱硬化
性樹脂をブレンドして、これら特性を向上する手法が取
られているが、一般的にはんだ耐熱性が不十分であった
りする。また、耐熱性を出すためにエポキシ樹脂量を多
くしすぎるとプレス作業時に回路部まで接着剤が流れ出
すという問題点を生じる。これら特性のバランスのコン
トロールが困難である。

【０００６】

【本発明が解決しようとする課題】近年、ＦＰＣ製造工
程は、より細密化され、高精度のプレス性が求められて
いる。即ち、打ち抜き加工した接着フィルムをＦＰＣと
重ねプレスした際に、接着剤の打ち抜き部分への流れ出
し量が多いという問題が以前に増して重要視されてい
る。

【０００７】接着フィルムのプレス作業性には、フィル
ムの溶融粘度が大きく関係する。溶融粘度が大きすぎる
と、ＦＰＣの打ち抜き部分へ溶融した接着剤が流れ出
し、製品の信頼性を損ね、溶融粘度が小さすぎると被着
体への密着性が劣り、接着性、はんだ耐熱性が低下す
る。

【０００８】接着フィルムは有機溶剤に溶解された接着
剤組成物を離型紙に各種ロールコーター等で塗工し、熱
風乾燥機で乾燥することで得られるが、この時の接着フ
ィルムは、乾燥機の熱で反応が進行したＢステージ状態
（半硬化状態）となる。通常、作業性が要求されるのは
このＢステージ状態の接着フィルムであり、ＦＰＣのプ
レス作業性時の流れ出し性の向上が強く望まれていた。

【０００９】また、環境に対する配慮から、はんだの鉛
フリー化が進んでいるが、これによってはんだ付け温度
も１０〜２０℃上昇し、接着剤の耐熱性向上が求められ
ている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】これら問題を、解決する
為に鋭意研究を重ねた結果、カルボキシル基含有アクリ
ルゴムとポリＮ−グリシジルアミン型ゴム架橋剤の反応
は、Ｂステージ状態においてほとんどが進行しており、
その添加量で、接着フィルムのプレス作業時の流れ出し
をコントロールが可能となることを見いだした。また、
完全硬化後は、ゴムの架橋密度の増加により、電気絶縁
性の向上、はんだ耐熱性の向上も可能となった。即ち、
本発明は（ａ）カルボキシル基含有アクリルゴム１００
重量部に対し、（ｂ）ポリＮ−グリシジルアミン型ゴム
架橋剤を０．１〜５重量部、（ｃ）エポキシ樹脂、
（ｄ）フェノール樹脂、（ｅ）硬化剤もしくは硬化触媒
からなり、接着フィルムの溶融粘度が１０^２〜１０^７Ｐ
ａ（１７０℃）であることを特徴とするＦＰＣ積層用接
着組成物および接着フィルムに関する。

【００１１】本発明に使用されるカルボキシル基含有の
アクリルゴムとはアクリル酸アルキルエステル（メタア
クリル酸エステルも含む、以下同様）を主成分とし、カ
ルボキシル基を有するビニル単量体と必要に応じてアク
リロニトリル、スチレン等を含む共重合体である。アク
リル酸アルキルエステルとしては例えば、アクリル酸エ
チル（メタクリル酸エチルも含む、以下同様）、アクリ
ル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシ
ル、アクリル酸オクチル、アクリル酸２−エチルヘキシ
ル、アクリル酸ウンデシル、アクリル酸ラウリル、等の
単量体及び、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリ
ル酸２ヒドロキシルプロピル、アリルアルコール等の水
酸基を有する単量体、グリシジルアクリレート、ジメチ
ルアミノエチルアクリレート等のエピクロルヒドリン変
成物のエポキシ基を有する単量体等があげられる。これ
らのなかから、１種類または２種類以上を選択して使用
できる。カルボキシル基を有するビニル単量体としては
例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロ
トン酸、マレイン酸、無水マレイン酸があげられるが、
これらに限定されるものではない。

【００１２】アクリルゴムの重合方法としては塊状重
合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合があげられるが、塩
析工程を必要とせず、マイグレーションの低下の原因と
なる乳化剤の影響を受けにくい懸濁重合が好ましい。

【００１３】本発明のゴム架橋剤とは（一般式１）に示
す構造からなるポリＮ−グリシジルアミンである。この
ポリＮ−グリシジルアミン型ゴム架橋剤は一般的に対応
するアミンとエピクロルヒドリンから合成される。添加
量は、アクリルゴム１００重量部に対し、０．０１〜５
重量部であるが、好ましくは０．１〜２重量部である。
０．０１重量部未満では、ゴム架橋が十分に行えず、流
れ出しの低減が行えない。５重量部以上では、リフロー
はんだ耐熱性が低下する為、好ましくない。

【００１４】

【化１】

【００１５】本発明で用いるエポキシ樹脂には、分子内
に２個以上のエポキシ基を有する化合物、例えば、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、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノー
ルノボラック型エポキシ樹脂、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ノボラック型エポキシ
樹脂、ビスフェノールＦノボラック型エポキシ樹脂、脂
環式エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂、グリシジ
ルエステル型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹
脂、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、二官能フェノー
ル類のジグリシジルエーテル化物、二官能アルコール類
のジグリシジルエーテル化物、およびそれらのハロゲン
化物、水素添加物等が使用できる。これらの化合物は、
単独もしくは、２種類以上併用して使用することができ
る。エポキシ樹脂の配合量は、アクリルゴム１００重量
部に対して、１０〜１００重量部の範囲が好ましい。１
０重量部未満では、十分な耐熱性が得られず、１００重
量部より多いと接着フィルムの溶融粘度が低下し好まし
くない。

【００１６】本発明のフェノール樹脂とはレゾール型の
ものであれば良く特に限定するものではない。フェノー
ル樹脂の配合量は、カルボキシル基含有アクリルゴム１
００重量部に対し、５〜５０重量部が好ましく、５重量
部未満では、架橋密度が低下し、リフローはんだ付け耐
熱性が低下する。また、５０重量部を越えると、フィル
ムとしての貯蔵安定性が損なわれ、接着強さが低下する
等の問題を生じる。

【００１７】本発明の硬化剤、硬化触媒とはエポキシ樹
脂とフェノール樹脂の硬化剤、硬化触媒である。例え
ば、芳香族ポリアミン、三フッ化ホウ素トリエチルアミ
ン錯体等の三フッ化ホウ素のアミン錯体、２−アルキル
−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−アルキ
ルイミダゾール等のイミダゾール誘導体、無水フタル
酸、無水トリメリット酸等の有機酸、ジシアンジアミ
ド、トリフェニルフォスフィン、ジアザビシクロウンデ
セン、ヒドラジン等公知のものが使用できる。なお、こ
れら硬化剤、硬化促進剤は単独で用いても良いし、必要
に応じて、２種類以上を併用してもよい。硬化剤、硬化
促進剤の単独または２種類以上併用の場合の添加量はエ
ポキシ樹脂１００重量部に対し０．０１〜１０重量部が
好ましい。０．０１重量部未満では、エポキシ樹脂の完
全な硬化が得られず、はんだ耐熱性等が低下し、１０重
量部より多いと接着性が低下し、貯蔵安定性が低下する
等の問題を生じる。

【００１８】この他、接着剤には、必要に応じて、無機
充填剤を添加しても良い。無機充填剤には、樹脂よりも
弾性率が高く、電気絶縁性のものであれば使用すること
ができ、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシ
ウム、タルク、アルミナ、マグネシア、シリカ、二酸化
チタン、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、炭酸
カルシウム、クレイ、窒化けい素、炭化けい素、硼酸ア
ルミニウム、合成雲母等の粉末状の充填材や、ガラス、
アスベスト、ロックウール、アラミド等の短繊維状の充
填材や、炭化けい素、アルミナ、硼酸アルミニウム等の
ウィスカ等が使用できる。

【００１９】これらの成分はメチルエチルケトン、トル
エン、メタノール、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルホルムアミド等の有機溶剤に溶解または分散して
使用される。

【００２０】本発明においては、無機充填剤を添加する
ことができ、該無機充填剤量は、ボールミル等を用い
て、粒径を１０μｍ以下に調整する。１０μｍ以上で
は、接着フィルムとした時、フィルム表面に凹凸が発生
し、接着性、はんだ耐熱性の低下及び外観性を損ねる。

【００２１】本発明に用いられる離型紙としては、特に
限定されるものではないが、例えば、上質紙、クラフト
紙、ロール紙、グラシン紙などの紙の両面に、クレー、
ポリエチレン、ポリプロピレンなどの目止剤の塗布層を
設け、さらにその各塗布層の上にシリコーン系、フッ素
系、アルキド系の離型剤が塗布されたもの、及び、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、エチレン−α−オレフィン
共重合体、プロピレン−α−オレフィン共重合体等の各
種オレフィンフィルム単独、及びポリエチレンテレフタ
レート等のフィルム上に上記離型剤を塗布したものが挙
げられるが、塗布された接着剤層との離型力、シリコー
ンが電気特性に悪影響を与える等の理由から、上質紙の
両面にポリプロピレン目止処理しその上にアルキド系離
型剤を用いたもの、ポリエチレンテレフタレート上にア
ルキド系離型剤を用いたものが好ましい。

【００２２】本発明における接着フィルムは、接着剤組
成物の溶液を離型紙上に直接コーティングし、有機溶剤
を乾燥することで得られる。コーティング方法として
は、特に限定されないが、コンマコーター、リバースロ
ールコーター等が挙げられる。もしくは、必要に応じ
て、ＦＰＣ構成材料である圧延銅箔、またはポリイミド
フィルムに直接もしくは転写法で接着剤フィルム層を設
けることもできる。乾燥後の接着フィルム厚みは、必要
に応じて、適宜変更されるが、好ましくは５〜２００μ
ｍの範囲である。接着フィルム厚が５μｍ未満では、層
間絶縁の信頼性が低下する。２００μｍ以上では乾燥が
不十分で、残留溶剤が多くなり、ＦＰＣ製造のプレス時
にフクレを生じるという問題点が挙げられる。乾燥条件
は特に限定されないが、乾燥後の残留溶剤率は１％以下
が好ましい。１％以上では、ＦＰＣプレス時に残留溶剤
が発泡して、フクレを生じるという問題点が挙げられ
る。

【００２３】該方法により得られる接着フィルムの溶融
粘度は、１０^２〜１０^７Ｐａ・ｓ（１７０℃）であるこ
とが好ましい。１０^７Ｐａ・ｓ（１７０℃）より高いと
積層するＦＰＣへの密着性が劣る。また、１０^２Ｐａ・
ｓ（１７０℃）未満では熱プレス時に溶融した接着剤層
が流れ出すという問題点を生じる。

【００２４】

【実施例】次に本発明の実施例及び比較例を説明する。

【００２５】（実施例１） （１）接着剤組成物の溶液の調整 カルボキル基含有のアクリルゴムＷＳ０２３ＤＲ（帝国
化学産業製）を１００重量部に対し、クレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂のＥＳＣＮ１９５−１０（住友化学
製）を５０重量部、レゾール型フェノール樹脂のヒタノ
ールＨ２１８１（日立化成工業製）１０重量部、硬化剤
としてジシアンジアミド、ゴム架橋剤としてポリＮ−グ
リシジルアミンのエピコートＹＸ４（油化シェル製）を
０．５重量部，無機充填剤として水酸化アルミニウムの
ハイジライトＨＭ４２（昭和電工製）３重量部、酸化珪
素のアエロジル２００（日本アエロジル社製）３重量部
をメチルエチルケトンに溶解、分散し、不揮発分２０％
溶液とした。この溶液をボールミルを用いて、無機充填
剤を十分に分散して接着剤組成物の溶液とした。

【００２６】（２）接着フィルムの作成 １３０μｍ厚の上質紙の両面にポリプロピレン目止処理
しその上にアルキド系離型剤（日立化成ポリマー製）を
用いたものに乾燥後の接着剤厚みが２５μｍになるよう
に接着剤溶液を塗付し、熱風乾燥機中で９０℃３分乾燥
して接着フィルムとした。

【００２７】（特性の評価） （１） 溶融粘度 接着フィルムの溶融粘度は、メルトフローテスター（島
津製作所製）を用いて、吐出量から測定した。 （測定条件）：温度；１７０℃、圧力８Ｍｐａ、ダイ
径；φ１．０ｍｍ、ダイ厚；１．０ｍｍ （２） 接着強さ ２５μｍポリイミドフィルムＫａｐｔｏｎ１００Ｈ（デ
ュポン社製）と、３０μｍの圧延銅箔の間に、接着フィ
ルムを挟み込み、真空プレスを用いて、プレス温度１７
０℃、圧力１ＭＰａ、時間３分間加熱圧着した後、１５
０℃２時間後硬化した試験片を ＪＩＳ Ｃ ６４８１
に準拠し、９０°剥離強度を測定した。 （３） リフローはんだ耐熱 ３０μｍ圧延銅箔２枚の間に接着フィルムを挟み込み、
真空プレスを用いて、プレス温度１７０℃、圧力１ＭＰ
ａ、時間３分間加熱圧着した後、１５０℃２時間後硬化
した試験片をＪＩＳ Ｃ ６４８１に準拠し、加湿（温
度４０℃、湿度８０％）で１２時間放置し、リフローは
んだ付け装置（日本パルス研究所製 ＲＦ４３０）を用
いて、サンプル表面最高温度２６０℃となるように、試
験片を加熱し、接着剤層のフクレの有無を観測した。 （４）流れ出し性 ３０μｍ圧延銅箔２枚の間に接着フィルムを挟み込んだ
試験片に直径３０ｍｍの円を打ち抜き、これをプレス温
度１７０℃、圧力３ＭＰａ、時間３分間圧着して、端部
からの流れ出し量を観察した。

【００２８】（実施例２）実施例１において、ポリＮ−
グリシジルアミン型ゴム架橋剤のＴｅｔｒａｄＸ（三菱
化学製）を０．５重量部とした以外は、実施例１と同様
に行った。

【００２９】（実施例３）実施例１において、ポリＮ−
グリシジルアミン型ゴム架橋剤のエピコートＹＸ４を
２．０重量部とした以外は、実施例１と同様に行った。

【００３０】（実施例４）実施例１において、接着剤組
成物の溶液を３０μｍの圧延銅箔に直接塗布した以外
は、実施例１と同様に行った。

【００３１】（比較例１）実施例１において、ポリＮ−
グリシジルアミン型ゴム架橋剤を用いない以外は、実施
例１と同様に行った。

【００３２】（比較例２）実施例１において、ゴム成分
をアクリルゴムからＮＢＲ（日本ゼオン製ニッポール１
０７２）として、ポリＮ−グリシジルアミン型ゴム架橋
剤を用いない以外は、実施例１と同様に行った。

【００３３】（比較例３）実施例１において、ゴム成分
をアクリルゴムからＮＢＲニッポール１０７２（日本ゼ
オン製）とした以外は、実施例１と同様に行った。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【発明の効果】本発明の接着剤組成物および接着フィル
ムはプレス作業性、耐熱性、接着性に優れ、ＦＰＣ積層
用接着剤として有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小谷 淳一 千葉県野田市中里200番地 日立化成ポリ マー株式会社野田工場内 Ｆターム(参考） 4J004 AA10 AA12 AA13 AA17 BA02 DA02 DA04 DB04 FA05 4J040 DF041 DF051 DF061 EB031 EB032 EC031 EC032 EC061 EC062 EC071 EC072 EC091 EC092 EC121 EC122 EC131 EC132 EC151 EC152 EC231 EC232 EC261 EC262 GA07 HA326 HB47 HC08 HC15 HC18 HC23 HC24 HD22 JA09 KA14 KA16 KA17 LA08 NA20 5E346 CC41 HH11 HH18

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）カルボン酸を官能基として含有する
   アクリルゴム、（ｂ）ポリＮ−グリシジルアミン型ゴム
   架橋剤、（ｃ）エポキシ樹脂、（ｄ）フェノール樹脂、
   （ｅ）硬化剤または硬化触媒からなることを特徴とする
   フレキシブルプリント配線板積層用接着剤組成物。
2. 【請求項２】成分（ａ）１００重量部に対し、成分
   （ｂ）の添加量が０．０１〜５重量部であることを特徴
   とする請求項１記載のフレキシブルプリント配線板積層
   用接着剤組成物。
3. 【請求項３】請求項１、請求項２記載の接着剤組成物を
   用いた接着フィルム層及び、該接着フィルムに離型紙を
   積層してなるフレキシブルプリント配線板積層用接着フ
   ィルム。
4. 【請求項４】請求項３記載の接着フィルムの溶融粘度が
   １０^２〜１０^７Ｐａ・ｓ（１７０℃）であることを特徴
   とするフレキシブルプリント配線板積層用接着フィル
   ム。