JP2002326309A

JP2002326309A - 耐熱性フレキシブル積層板

Info

Publication number: JP2002326309A
Application number: JP2001133030A
Authority: JP
Inventors: Naoki Hase; 長谷直樹; Yasuo Fushiki; 伏木八洲男; Kosuke Kataoka; 片岡孝介
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2002-11-12

Abstract

(57)【要約】【課題】熱ロールを用いて金属箔と耐熱性接着フィル
ムをラミネートした積層体において、金属箔表面の汚れ
が１０個／１００ｍ²以下である耐熱性フレキシブル積
層板の提供を目的とする。【解決手段】また、金属箔と耐熱性接着フィルムとを
備える耐熱性フレキシブル積層板の製造方法であって、
保護材料から異物を除去する工程、金属箔と耐熱性接着
フィルムとを熱ロールラミネート装置の加圧面と被積層
材料の間に前記保護材料を配置して積層する工程、被積
層体から保護材料を剥離する工程を包含する耐熱性フレ
キシブル積層板の製造方法により上記課題を解決しう
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、加圧加熱成形装置
で製造される積層板の製造方法に関する。特には、電子
電気機器等に用いられるフレキシブル積層板の製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、エレクトロニクス製品の軽量化、
小型化、高密度化に伴い、プリント基板の需要が高くな
り、特に、絶縁性フィルム上に銅箔回路を形成して成る
フレキシブルプリント基板の需要が高まっている。この
フレキシブルプリント基板の製造方法としては、一般的
にはポリイミドフィルム等の絶縁性フィルム上にエポキ
シ樹脂やアクリル樹脂といった熱硬化性接着剤を介して
銅箔を加熱状態で貼合わせ、さらに温度をかけて樹脂を
硬化させ、この銅箔にエッチング等の手段により回路を
形成する製造方法や、ポリイミドフィルム等の耐熱性フ
ィルムの上下面にあらかじめ耐熱性の熱可塑性接着剤を
形成した耐熱性接着フィルムと銅箔とを加熱状態で貼合
わせ、この銅箔にエッチング等の手段により回路を形成
する製造方法等がある。

【０００３】この回路の配線パターンは、エレクトロニ
クス製品が小型・軽量化、高密度化されるにしたがっ
て、さらに細線化、高密度化が要求されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような配線パター
ンが１００μｍ程度と細線化されるにしたがって、その
配線パターンが微細であるために回路形成時に回路の短
絡、切断が生じる割合が増加する。回路の短絡、切断と
いった回路形成不良は、フレキシブル積層板をエッチン
グする際、表面の導電層がエッチングされ過ぎて配線パ
ターンが欠落すると回路の切断が生じ、逆にエッチング
不足の場合、配線パターン同士が分離されず回路の短絡
が生じる。また、エッチング条件が最適であっても、導
電層表面に付着物等の表面汚れ欠陥があると、その表面
汚れにより導電層がエッチングされず、結果として正し
い配線パターンが形成されず回路の短絡が生じる等の問
題がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点に鑑
み、熱ラミネート時に生じる表面汚れ等の欠陥のないフ
レキシブル基板材料として好適な積層板を提供するもの
である。すなわち、フレキシブル積層板の表面汚れ欠陥
は、ラミネート時の異物（ゴミ等）の噛み込みによって
生じるので、異物を管理し、フレキシブル積層板の表面
汚れ欠陥を減少させたフレキシブル積層板を使用するこ
とによって、回路パターン形成時に表面汚れによるエッ
チング不良（回路の短絡）が減少し、付着異物が減少す
ることで保護フィルムのリサイクル性が向上し、また製
品の不良率が小さくなるので生産性もアップすることを
見出したのであり、以下の新規な耐熱性フレキシブル積
層板および製造方法により上記課題を解決しうる。１）金属箔と耐熱性接着フィルムを備える耐熱性フレキ
シブル積層板であって、積層板１００ｍ²における金属
箔表面汚れ欠陥が１０個以下であることを特徴とする耐
熱性フレキシブル積層板。２）金属箔と耐熱性接着フィルムを備える耐熱性フレキ
シブル積層板であって、積層板１００ｍ²における金属
箔表面汚れ欠陥が５個以下であることを特徴とする耐熱
性フレキシブル積層板。３）前記積層板が熱ロールラミネート装置を用いて積層
されたものである１）または２）に記載の耐熱性フレキ
シブル積層板。４）前記熱ロールラミネート装置が１対以上の金属ロー
ルを有する３）記載の耐熱性フレキシブル積層板。５）前記耐熱性フレキシブル積層板が、金属箔と耐熱性
フィルムを熱ラミネート装置によって積層する際に、該
装置の加圧面と被積層材料との間に保護材料を配置する
ことによって得られる１）〜４）のいずれか一項に記載
の耐熱性フレキシブル積層板。６）金属箔と耐熱性接着フィルムとを備える耐熱性フレ
キシブル積層板の製造方法であって、保護材料から異物
を除去する工程、金属箔と耐熱性接着フィルムとを熱ロ
ールラミネート装置の加圧面と被積層材料の間に前記保
護材料を配置して積層する工程被積層体から保護材料を
剥離する工程を包含する耐熱性フレキシブル積層板の製
造方法。７）前記保護材料から異物を除去する工程が、粘着ゴム
ロールを用いる請求項６記載の耐熱性フレキシブル積層
体の製造方法。８）金属箔と耐熱性接着フィルムとを熱ロールラミネー
ト装置の加圧面と被積層材料の間に前記保護材料を配置
して積層する工程の前に、保護材料および耐熱性接着フ
ィルムの静電気を除去する工程をさらに包含することを
特徴とする６）または７）に記載の耐熱性フレキシブル
積層板の製造方法。９）前記耐熱性フレキシブル積層体の製造環境を清浄度
クラス８以下に保つことを特徴とする６）〜８）のいず
れか一項に記載の耐熱性フレキシブル積層板の製造方
法。

【０００６】ここで、保護材料とは積層板の非構成材料
をさす。また、保護材料と被積層材料はラミネートロー
ルを通過することで軽く密着された状態にある。ここで
軽く密着という状態は、保護フィルムと被積層材料が何
も力を加えない状態で双方が剥離しない状態をいい、手
で剥がすと簡単に剥がれる状態をいう。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細について説明
する。

【０００８】本発明の製造方法で得られる積層板の用途
は特に限定されるものではないが、主として電子電気用
のフレキシブル積層板として用いられるものである。

【０００９】耐熱性接着フィルムとしては、熱融着性を
有する樹脂から成る単層フィルム、熱融着性を有さない
コア層の両側に熱融着性を有する樹脂層を形成して成る
複数層フィルム、紙、ガラスクロス等の基材に熱融着性
を有する樹脂を含浸したフィルム等が挙げられるが、ガ
ラスクロス等の剛性のある基材を使用すると屈曲性が劣
ることより、フレキシブル積層板用の接着フィルムとし
ては、熱融着性を有する樹脂から成る単層フィルム、熱
融着性を有さないコア層の両側に熱融着性を有する樹脂
層を形成して成る複数層フィルムが好ましい。熱融着性
を有する樹脂から成る単層フィルム、熱融着性を有さな
いコア層の両側に熱融着性を有する樹脂層を形成して成
る複数層フィルムとしては耐熱性を有するものが好まし
く、接着成分が熱可塑性ポリイミド系成分から成るも
の、例えば、熱可塑ポリイミド、熱可塑性ポリアミドイ
ミド、熱可塑性ポリエーテルイミド、熱可塑性ポリエス
テルイミド等が好適に用いられ得る。これらの耐熱性の
熱可塑性樹脂は接着成分中の５０％以上含有するのが好
ましい。また、熱可塑性樹脂にエポキシ樹脂やアクリル
樹脂のような熱硬化性樹脂等を配合した接着フィルムの
使用も好ましい。各種特性の向上のために接着フィルム
には種々の添加剤が配合されていても構わない。例え
ば、フィルムの表面性改善のためであれば、添加剤とし
てフィラーを使用して、フィルムの滑り性を良くするこ
とができる。ここでフィラーの種類は特に限定しない
が、リン酸水素カルシウム等のフィラーを使用すること
ができる。

【００１０】接着フィルムの構成は、耐熱性の接着層を
外側に有するものであれば、熱融着性の接着成分のみか
ら成る単層でも構わないが、寸法特性等の観点から、熱
融着性を有さないコア層の両側に熱融着性の接着層を有
する３層構造のフィルムが好ましい。この熱融着性を有
さないコア層は、耐熱性があれば特に限定しないが、非
熱可塑性のポリイミドフィルムの使用が好ましい。

【００１１】接着フィルムの作製方法については特に限
定しないが、接着剤層単層からなる場合、ベルトキャス
ト法、押出法等により製膜することができる。また、接
着フィルムの構成が接着層／熱融着性を有さないコア層
／接着層という３層からなる場合、熱融着性を有さない
コア層（例えば、耐熱性フィルム）の両面に接着剤を、
片面ずつ、もしくは両面同時に塗布して３層の接着シー
トを作製する方法や、耐熱性フィルムの両面に接着成分
のみからなる単層の接着フィルムを配して貼り合わせて
３層の接着フィルムを作製する方法がある。接着剤を塗
布して３層の接着フィルムを作製する方法において、特
にポリイミド系の接着剤を使用する場合、ポリアミック
酸の状態で耐熱性フィルムに塗布し、次いで乾燥させな
がらイミド化を行う方法と、そのまま可溶性ポリイミド
樹脂を塗布し、乾燥させる方法があり、接着剤層を形成
する方法は特に問わない。その他に、接着層／耐熱融着
性を有さないコア層／接着層のそれぞれの樹脂を共押出
して、一度に耐熱性接着フィルムを製膜する方法もあ
る。

【００１２】金属材料としては、特に限定しないが、電
子電気機器用に用いられる積層板の場合、導電性・コス
トの点から銅箔を用いるのが好ましい。また、銅箔の厚
みについては、銅箔の厚みが薄いほど回路パターンの線
幅を細線化できることから、５０μｍ以下の銅箔が好ま
しい。特に３５μｍ以下の銅箔はそれ以上の厚みの銅箔
に比べてコシがなく、熱ラミネートする際にシワを生じ
やすいため、３５μｍ以下の銅箔について、本発明は顕
著な効果を発揮する。また、銅箔の種類としては圧延銅
箔、電解銅箔、ＨＴＥ銅箔等が挙げられ特に制限はな
く、これらの表面に接着剤が塗布されていても構わな
い。

【００１３】熱ロールラミネート装置については、被積
層材料を加熱して圧力を加えてラミネートする装置であ
れば特にこだわらない。加熱方法について、所定の温度
で加熱することができるものであれば特にこだわらず、
熱媒循環方式、熱風加熱方式、誘電加熱方式等が挙げら
れる。加熱温度は２００℃以上が好ましいが、電子部品
実装のために積層板が雰囲気温度２４０℃の半田リフロ
ー炉を通過する用途に供される場合には、それに応じた
Ｔｇを有する熱融着シートを使用するため２４０℃以上
の加熱が好ましい。プレスロールの材質はゴム、金属
等、特に限定しないが、ラミネート温度が２８０℃以上
の高温になると、ゴムロールは劣化するため使用でき
ず、金属ロールが好ましい。加圧方式についても所定の
圧力を加えることができるものであれば特にこだわら
ず、油圧方式、空気圧方式、ギャップ間圧力方式等が挙
げられ、圧力は特に限定されない。

【００１４】保護材料は、ラミネートした製品のシワ発
生等の外観不良から保護する目的を満たすものであれば
何でも良い。ただし、加工時の温度に耐え得るものでな
ければならず、例えば２５０℃で加工する場合は、それ
以上の耐熱性を有するポリイミドフィルム等が有効であ
る。保護材料の厚みは特に限定しないが、ラミネート後
の積層板のシワ形成を抑制する目的から、５０μｍ以上
の厚みが好ましい。保護材料の厚みが７５μｍ以上であ
ればシワ形成をほぼ完全に抑制できるため、さらに好ま
しい。また、保護材料は被積層材料と軽く密着するもの
であれば、特に表面処理等を施す必要がない。逆に保護
材料が被積層材料と密着しないものである場合、保護材
料側に軽く密着するような表面処理を施したり、銅箔側
に同様な表面処理を施したり、保護材料、銅箔の両方に
表面処理を施したりしても構わない。また、銅箔表面の
酸化を防ぐ目的で施された防錆処理等、他の目的で施し
た表面処理であっても、保護材料と被積層材料が軽く密
着するようなものであれば、表面処理を施してあっても
構わない。保護材料を剥離する際の積層板の温度は、熱
可塑性樹脂を被積層材料として使用する場合には、その
Ｔｇ以下の温度が好ましい。より好ましくはＴｇよりも
５０℃以上低い温度、更に好ましくはＴｇよりも１００
℃以上低い温度である。最も好ましくは室温まで冷却さ
れた時点で保護材料を積層板から剥離するのが好まし
い。

【００１５】本発明における耐熱性フレキシブル積層板
は、積層板１００ｍ²における金属箔表面汚れ欠陥が１
０個以下、好ましくは５個以下となっている。

【００１６】金属箔表面の汚れ欠陥は、加圧面と金属材
料の間に保護フィルムを配して、耐熱性接着フィルムと
金属材料を熱ロールラミネート装置でラミネートして耐
熱性フレキシブル積層板を作製する場合、ラミネート時
に金属材料と保護フィルムの間に入った異物（ゴミ等）
が原因となると考えられる。この異物が金属材料と保護
フィルムに付着し、さらにラミネートロールの加熱・加
圧によって異物が引き伸ばされ、金属材料と保護フィル
ムに融着する。金属材料に融着した異物はフレキシブル
積層板の表面汚れとなり、保護フィルムに融着した異物
はそのまま巻き取られる。保護フィルムは、製造コスト
を削減の観点から、ラミネート時に同じ保護フィルムを
何度も使用するのが好ましい。しかし、この保護フィル
ムに異物等が融着すると、保護フィルムを再度使用する
とき、熱ロールラミネート装置での加熱・加圧によって
保護フィルムに融着した異物が再度金属材料に転写し、
フレキシブル積層板の表面汚れになる。このように、保
護フィルムに異物が融着することは、表面に汚れ欠陥等
がないフレキシブル積層板を作成するのにマイナスとな
る。従って、耐熱性フレキシブル積層板の汚れ欠陥を減
少させるには、金属材料及び保護フィルムに付着する異
物を減少させることが重要であり、そのためには保護フ
ィルムに付着した異物を除去することが有用である。特
に、保護フィルムは再使用して繰り返し用いるため、保
護フィルムに付着した付着した異物の除去が重要であ
り、その方法としては、例えば水や溶剤等を用いた洗浄
処理や粘着ゴムロールによる異物の除去が挙げられ、粘
着ゴムロールを用いる方法は、簡便な設備である点から
好ましい。粘着ゴムロールの材質は、ブチルゴム、シリ
コンゴムが好ましい。また、異物としては、ラミネート
の際の温度や圧力によって軟化や溶融する有機物を除去
するのが好ましく、例えば、ＰＥＴくず、ポリエステル
繊維くずなどが挙げられる。

【００１７】本発明においてはまた、環境からの異物の
取り込みを防ぐことができることから、金属箔と耐熱性
接着フィルムとを熱ロールラミネート装置の加圧面と被
積層材料の間に前記保護材料を配置して積層する工程の
前に、保護材料および耐熱性接着フィルムの静電気を除
去するのが好ましい。そのような方法としては、除電エ
アーによって静電気を除去する方法が挙げられる。ま
た、耐熱性フレキシブル積層板を作製する環境をクリー
ンに保つことも有効である。環境をクリーンに保つ方法
として、クリーンルーム内で作製する方法、クリーンブ
ースで熱ロールラミネート装置を囲む方法、クリーンル
ーム内の熱ロールラミネート装置をさらにクリーンブー
スで囲む方法等が挙げられる。クリーンルームの清浄度
はJIS B 9920記載のクラス８（Federal Standard 209 D
規格のClass100,000）以下が好ましく、さらにクラス
７（Class10,000）以下が好ましい。また、ラミネート
する環境に発塵物を持ち込まないことが重要であり、使
用する場合は、例えば、記録紙は発塵を抑えたクリーン
ルーム仕様のものを使用することが好ましい。作業者が
動くことによって発塵されるので、作業は必要最小限の
人数で行うのが好ましい。また、金属材料と耐熱性接着
フィルムをラミネートする部分は清浄に保ったほうが異
物の付着の確率は少なくなるので、運転中、ラミネート
される部分には作業者は入らない方が好ましい。作業者
は、クリーンフード（キャップ）、無塵衣、クリーンブ
ーツを着用するのはもちろんのこと、作業中の手袋にも
気を使わなければならない。ナイロン等でできた品質管
理用手袋よりも、ポリエステル製のクリーン手袋が好ま
しく、さらに好ましくはクラス５（Class100）対応のラ
テックスやＰＶＣ製のビニール手袋が好ましい。ビニー
ル手袋はパウダーフリーのものが好ましい。

【００１８】以下、実施例を記載して本発明をより詳細
に説明する。

【００１９】

【実施例】実施例中、作業者はクリーンフード、クラス
５（Class100）対応の無塵衣、クリーンブーツを着用し
て作業を行った。フレキシブル積層板１００ｍ²中の汚
れ欠陥の観察は表面、裏面を目視にて個数を確認した。
汚れ欠陥は目視で確認できる０．１ｍｍ以上のものをカ
ウントした。

【００２０】（実施例１）クラス７（Class10,000）の
クリーンルーム中に設置した熱ロールラミネート装置の
ラミネート部分と材料繰出し部分にクリーンブースを設
置し、耐熱性接着フィルム（鐘淵化学工業製の２５μｍ
厚PIXEO BP HT-142）の両側に金属材料（ジャパンエナ
ジー製の１８μｍ圧延銅箔BHY-22B-T）を配し、さらに
その両側に保護材料（鐘淵化学工業製のアピカル１２５
ＡＨ）を配した状態で、ラミ温度350℃、ラミ圧力50N/m
m、ラミ速度2.0m/minの条件で熱ロールラミネート装置
でラミネートを行い、フレキシブル積層板を得た。ま
た、ブチルゴム製の粘着ゴムロールで、異物を除去し、
除電エアーによって静電気を除去した。

【００２１】ラミネート後、フレキシブル積層板の両面
を目視で検反し、汚れ欠陥をカウントした。詳しい条件
と結果を表１に示す。１００ｍ²中の汚れ欠陥は０個で
あった。また保護フィルムのリサイクルも可能であっ
た。

【００２２】（実施例２）ラミネート時の条件を表１の
ように変えて、特に記載なきところは実施例１と同様に
実験を行った。結果を表１に示す。１００ｍ²中の汚れ
欠陥は２個であった。保護フィルムのリサイクルが可能
であった。

【００２３】（実施例３）ラミネート時の条件を表１の
ように変えて、特に記載なきところは実施例１と同様に
実験を行った。結果を表１に示す。１００ｍ²中の汚れ
欠陥は７個であった。また保護フィルムのリサイクルが
可能であった。

【００２４】（実施例４）ラミネート時の条件を表１の
ように変えて、特に記載なきところは実施例１と同様に
実験を行った。結果を表１に示す。１００ｍ²中の汚れ
欠陥は８個であった。また保護フィルムのリサイクルが
可能であった。

【００２５】（比較例１）ラミネート時の条件を表１の
ように変えて、特に記載なきところは実施例１と同様に
実験を行った。結果を表１に示す。１００ｍ²中の汚れ
欠陥は１３個と多かった。また保護フィルムのリサイク
ルが不可能であった。

【００２６】（比較例２）ラミネート時の条件を表１の
ように変えて、特に記載なきところは実施例１と同様に
実験を行った。結果を表１に示す。１００ｍ²中の汚れ
欠陥は１８個と多かった。また保護フィルムのリサイク
ルが不可能であった。

【００２７】（比較例３）ラミネート時の条件を表１の
ように変えて、特に記載なきところは実施例１と同様に
実験を行った。結果を表１に示す。１００ｍ²中の汚れ
欠陥は３７個と多かった。また、保護フィルムのリサイ
クルが不可能であった。

【００２８】（比較例４）ラミネート時の条件を表１の
ように変えて、特に記載なきところは実施例１と同様に
実験を行った。結果を表１に示す。１００ｍ²中の汚れ
欠陥は３２個と多かった。また保護フィルムのリサイク
ルが不可能であった。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】本発明によって、外観良好な積層板を得
ることが出来る。従って本発明は、特に電子電気機器用
のフレキシブル積層板として好適な材料を提供するもの
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/60 ３１１Ｈ０１Ｌ 21/60 ３１１Ｗ // Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 (72)発明者片岡孝介滋賀県大津市坂本２−４−64 Ｆターム(参考） 4F100 AB01A AB17A AB33A AK01B BA02 EJ19 GB41 JJ03B JK14A JK17B JL06 4F211 AD03 AD08 AG02 AG03 AH36 AJ05 AM28 TA01 TC02 TD11 TH06 TN09 TW50 4J004 AA02 AA10 AA11 AA13 AB03 BA02 CA06 CC02 EA05 FA08 4J040 DF031 EC001 EH031 JA09 JB01 LA08 NA20 5F044 MM03 MM48 MM49

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属箔と耐熱性接着フィルムを備える耐熱
性フレキシブル積層板であって、積層板１００ｍ²にお
ける金属箔表面汚れ欠陥が１０個以下であることを特徴
とする耐熱性フレキシブル積層板。
【請求項２】金属箔と耐熱性接着フィルムを備える耐
熱性フレキシブル積層板であって、積層板１００ｍ²に
おける金属箔表面汚れ欠陥が５個以下であることを特徴
とする耐熱性フレキシブル積層板。
【請求項３】前記積層板が熱ロールラミネート装置を
用いて積層されたものである請求項１または２に記載の
耐熱性フレキシブル積層板。
【請求項４】前記熱ロールラミネート装置が１対以上
の金属ロールを有する請求項３記載の耐熱性フレキシブ
ル積層板。
【請求項５】前記耐熱性フレキシブル積層板が、金属
箔と耐熱性フィルムを熱ラミネート装置によって積層す
る際に、該装置の加圧面と被積層材料との間に保護材料
を配置することによって得られる請求項１〜４のいずれ
か一項に記載の耐熱性フレキシブル積層板。
【請求項６】金属箔と耐熱性接着フィルムとを備える
耐熱性フレキシブル積層板の製造方法であって、保護材
料から異物を除去する工程、金属箔と耐熱性接着フィル
ムとを熱ロールラミネート装置の加圧面と被積層材料の
間に前記保護材料を配置して積層する工程被積層体から
保護材料を剥離する工程を包含する耐熱性フレキシブル
積層板の製造方法。
【請求項７】前記保護材料から異物を除去する工程が、
粘着ゴムロールを用いる請求項６記載の耐熱性フレキシ
ブル積層体の製造方法。
【請求項８】金属箔と耐熱性接着フィルムとを熱ロール
ラミネート装置の加圧面と被積層材料の間に前記保護材
料を配置して積層する工程の前に、保護材料および耐熱
性接着フィルムの静電気を除去する工程をさらに包含す
ることを特徴とする請求項６または７に記載の耐熱性フ
レキシブル積層板の製造方法。
【請求項９】前記耐熱性フレキシブル積層体の製造環境
を清浄度クラス８以下に保つことを特徴とする請求項６
〜８のいずれか一項に記載の耐熱性フレキシブル積層板
の製造方法。