JP2005103951A

JP2005103951A - フィルム状基板生産工程用スペーステープ

Info

Publication number: JP2005103951A
Application number: JP2003340800A
Authority: JP
Inventors: Arihiro Kaneda; 有弘金田
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2005-04-21

Abstract

【課題】
本発明の目的は、耐熱性、成形性、寸法安定性や生産性に優れ、軽量でかつ低コストで生産可能なシート用樹脂組成物を提供し、その多層シートを必要に応じて二次加工を施したフィルム状基板生産工程用スペーステープを提供すること。
【解決手段】
ポリサルフォン樹脂及び／又は熱可塑性ポリイミド樹脂を含む熱可塑性樹脂層と、熱硬化性ポリイミド樹脂を含む熱硬化性樹脂層との少なくとも２層からなる多層シートであって、該熱可塑性樹脂１００重量部に対して板状フィラーを５〜５０重量部含有し、線膨張係数が４５ｐｐｍ以下であることを特徴とする多層シートを必要に応じて二次加工を施したフィルム状基板生産工程用スペーステープ。

Description

本発明は、耐熱性、寸法安定性を必要とするフィルム状基板生産工程用スペーステープに関するものである。

従来から機械的、化学的、耐熱性に優れたエンジニアリングプラスチックが良く知られている。さらにそれらの樹脂の用途を広げる為に、ポリサルフォン樹脂や熱可塑性ポリイミド樹脂やポリエーテル芳香族ケトン樹脂のようなスーパーエンプラ樹脂にフィラーを添加し、その諸物性を改良する試みがなされている。例えば、各種無機繊維フィラーを添加しその機械強度や耐熱性を向上させる試みが特許文献１に記載されている。フィルム状基板生産工程用スペーステープに使用される材料は、その工程において要求される耐熱温度とコストに応じて、最適な二次加工を施し使用しているのが現状である。耐熱性・コストの高い順でいくつか例示すると、ステンレス、モールドスペーステープ・ソリッドスペーステープ、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレート等がある。これらの中でも、高耐熱樹脂からなる材料として液晶ポリマー等の成形品を熱硬化性ポリイミドシートに接着したモールドスペーステープと呼ばれるものが市場に受け入れられている。熱硬化性ポリイミドシートは溶剤キャストでの製法のため比較的厚みの厚い領域では生産性が悪くなるという問題点がある。また成形品を貼り付けなければならない為、生産コストが高くなり、またフィルム状基板生産工程用スペーステープとしての重量も比較的重くなり作業性にも問題点がある。フィルム状基板の一例として、ＴＡＢ（テープ・オートメーテッド・ボンディング）やＣＯＦ（チップ・オン・フィルム）のような構成のものが挙げられる。
特開昭６３−２２８５４号公報（第３頁、表１）

本発明の目的は、上記問題点を解決し、耐熱性、機械特性、成形性、寸法安定性、シート生産加工性や生産性に優れ、軽量でかつ低コストで生産可能なシート用樹脂組成物を提供し、そのシートもしくはフィルムを必要に応じて二次加工を施し、フィルム状基板生産工程用スペーステープを提供することである。

すなわち本発明は、
［１］ポリサルフォン樹脂及び／又は熱可塑性ポリイミド樹脂を含む熱可塑性樹脂層と、熱硬化性ポリイミド樹脂を含む熱硬化性樹脂層との少なくとも２層からなる多層シートであって、該熱可塑性樹脂１００重量部に対して板状フィラーを５〜５０重量部含有している事を特徴とするフィルム状基板生産工程用スペーステープ、
［２］板状フィラーの平均粒径が０．1〜２０μｍである［１］項記載のフィルム状基板生産工程用スペーステープ、
［３］多層シートの線膨張係数が４５ｐｐｍ以下である［１］または［２］項記載のフィルム状基板生産工程用スペーステープ、
である。

本発明の方法に従うと生産効率の高い溶融押出製法でシート作製が可能であるうえに、従来の課題である熱硬化性ポリイミド樹脂シートのモールドタイプでの質量増加による作業性の低下が解決できるので、工業的なフィルム状基板生産工程用スペーステープの製造方法として好適である。

本発明に用いるポリサルフォン樹脂は特に限定されるものではないが、式（１）〜式（８）のいずれかで表わされる繰り返し単位を有するポリサルフォン樹脂が特に好ましい。

本発明に用いる熱可塑性ポリイミド樹脂は特に限定されるものではないが、式（９）〜式（１１）で表される繰り返し単位を有するものが特に好ましい。これらの構造を持つものとして米国ＧＥ社製ウルテム（商品名）等がある。

本発明に用いる熱硬化性ポリイミド樹脂は特に限定されるものではないが、式（１２）〜式（１７）で表される繰返し単位を有するものが好ましい。これらの構造を持つものとして鐘淵化学工業社製アピカル（商品名）等がある。

本発明における板状フィラーの添加量は該熱可塑性樹脂１００重量部に対して、５重量部〜５０重量部であり、好ましくは１０重量部〜４０重量部である。
本発明における板状フィラーの添加量が樹脂成分に対して下限値より少ない場合は、得られる樹脂組成物の耐熱性、寸法安定性の改良効果が発現しない。また、上限値より多い場合には樹脂組成物の成形加工性が悪くなる。

本発明に用いる板状フィラーは、平均粒子径が０．１μｍ〜２０μｍのものを用いることが好ましい。さらに好ましくは平均粒子径が０．５μｍ〜１０μｍであり、最も好ましくは２μｍ〜８μｍである。

本発明に用いる板状フィラーの平均粒子径が下限値より小さい場合には、樹脂に対して生産性、耐熱性、寸法安定性等の性能を向上させるに至らず、また、樹脂加工時の流動性が悪化し加工が困難となるため好ましくない。
本発明に用いる板状フィラーの平均粒子径が上限値より大きな場合、成形品の外観が好ましくなく表面の平滑性が得られにくくなり、また、樹脂加工時の流動性が悪化し加工が困難となり好ましくない。

本発明に用いる板状フィラーは、樹脂組成物の寸法安定性を飛躍的に向上することができる。この板状フィラーは、使用環境温度域において樹脂固有の線膨張挙動を抑制する効果を有する為、また、樹脂の軟化による寸法変化を抑制する効果を有する為、機械特性と寸法安定性を向上させることができる。

本発明に用いる板状フィラーは、基材樹脂に対する分散性に優れ、樹脂中に均一に分散させることができる為、樹脂組成物全体に均等に良好な寸法安定性を付与させることが可能となる。

本発明に用いる板状フィラーは、アスペクト比が１０以上であることが好ましい。この場合、板状フィラーのアスペクト比は、平均粒子径／板状フィラーの平均厚みで表わされる。アスペクト比が１０未満であると、線膨張の低減効果が有効に発現しにくいという問題が生じるため好ましくない。

なお、本発明に用いる板状フィラーとしては、特に限定されるものではないが、酸化ケイ素、酸化アルミナ、酸化マグネシウムを主成分とするもの等が使用できる。
本発明における樹脂組成物は、樹脂と板状フィラーが均一に混合していることが望ましい。

本発明の効果を阻害しない限り、必要に応じて繊維補強材（ガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウム繊維、セラミック質繊維、アラミド繊維、ボロン繊維等）、粒状または不定形強化材（炭酸カルシウム、クレー、タルク、マイカ、グラファイト炭素系、二硫化モリブデン等）、導電性向上材（カーボン、酸化亜鉛、酸化チタン等）、熱伝導性向上剤（粉末状金属酸化物等）、酸化防止剤、熱安定剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、滑材、離型剤、染料、顔料、他の熱可塑性樹脂（ポリアミド系、ポリカーボネート系、ポリアセタール系、ＰＥＴ系、ＰＢＴ系、ポリエーテル芳香族ケトン系、ポリフェニレンサルファイド系、ポリアリレート系、フッ素系、ポリエーテルニトリル系、液晶ポリマー系等）、熱硬化性樹脂（フェノール系、エポキシ系、シリコン系、ポリアミドイミド系等）を併用しても良い。また、各充填材に対して表面処理を行っても良い。

本発明における樹脂成分と板状フィラーの添加混合・混錬方法は特に限定されることはなく各種混合・混錬手段が用いられる。例えば熱可塑性樹脂にフィラーを添加する場合、各々別々に溶融押出し機に供給して混合しても良い、またあらかじめ紛体原料のみをヘンシェルミキサー、ボールミキサー、ブレンダー、タンブラー等の混合機を利用して乾式予備混錬し、溶融混錬機にて溶融混錬することができる。成形方法としては基材となる樹脂に適当な成形方法を適用することができる。たとえば射出成形、溶融押出し成形、注型成形、圧縮成形、焼結成形、紛体塗装等の各種成形方法である。

好ましい実施形態としては本発明における熱可塑性樹脂組成物は溶融押出成形によりフィルムシート化されるものが好ましいが、その押出方法、引き取り方法については特に限定するものではない。

本発明における熱可塑性樹脂層と熱硬化性ポリイミド樹脂層からなる多層構造を作製する手段については特に限定されるものではない。例えば、熱可塑性樹脂層を溶融押出により作製し、その後で熱硬化性ポリイミド樹脂層を溶剤塗布により積層しても良い。または熱硬化性ポリイミド樹脂フィルム（シート）を熱可塑性樹脂の溶融押出時にラミネート法により貼り合せ積層する事も可能である。その場合の積層数やラミネート方法については特に限定するものではないが、熱溶着ラミネートや接着剤を介してのラミネート方法等が実施できる。

フィルム状基板生産工程において、耐熱性が要求される工程は次に記すような加熱乾燥、加熱ベーキング工程等があげられ、特に本発明の樹脂シートや熱硬化性ポリイミド樹脂シート等の耐熱性が高い材料を要求される具体的な工程としては次のような工程があるが、本発明の実施においては、特に限定されるものではない。特に耐熱性が要求される工程としてはフォトレジスト塗布、裏止め、ソルダーレジスト印刷等の工程。また実装工程においても樹脂封止工程等があげられる。

以下に実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明は実施例により限定されるものではない。
実施例にて使用した原材料に関しては以下のとおりである。
＊１：ポリサルフォン樹脂
ソルベイアドバンストポリマーズ製ＵＤＥＬＰ−１７００ＮＴ（商品名）
＊２：熱可塑性ポリイミド樹脂
ＧＥ製ＵＬＴＥＭ１０００−１０００（商品名）
＊３：ガラス繊維
旭硝子製ＲＥＳ−ＴＰ２９（商品名）
＊４：アルミナ粒子
アドマテックス製ＡＯ−５０２（商品名）
＊５：板状フィラー
日本タルク製ＭＳ−１（商品名）
＊６：熱硬化性ポリイミド樹脂フィルム
鐘淵化学工業製１２５ＡＨ（商品名）

表１、２、３に示す熱可塑性樹脂材料と板状フィラーを２軸混錬押出機を用いて溶融混錬してペレットを製造した。各実施例、および比較例の組成欄の数値は重量部を示す。製造したペレットを単軸押出機とＴ型ダイス等を用いて溶融押出ラミ加工によりシート状サンプルを得て、熱硬化性ポリイミド樹脂層を溶剤塗布または熱硬化性ポリイミド樹脂フィルムをラミネートして多層シートを得た。

各種評価は下記に基づき実施した。
（ａ）線膨張係数：熱機械分析測定試験機を用い、サンプルの線膨張係数を測定（ＪＩＳＫ７１９６準拠）した。
（ｂ）耐熱性（軟化寸法変化挙動の判定）：２００℃に加熱し、加熱前後でのサンプル形状変化について、変形のないものを○、変形少ないものを△、変形するものを×とした。
（ｃ）成形性：二軸混錬機および単軸混錬機でのストランド加工およびシート加工成形を行い得られたサンプルの外観を目視で評価。外観良好なものを○、表面粗さの大きいもの、または安定した成形品が得られないものについて×とした。
（ｄ）フィルム状基板生産用工程における寸法変化による不具合が発生せず、良好に使用できるものを○、使用上不具合の発生するものを×とした。

本発明により耐熱性、寸法安定性を必要とするフィルム状基板生産工程用スペーステープとして最適な材料の提供が可能となる。

Claims

ポリサルフォン樹脂及び／又は熱可塑性ポリイミド樹脂を含む熱可塑性樹脂層と、熱硬化性ポリイミド樹脂を含む熱硬化性樹脂層との少なくとも２層からなる多層シートであって、該熱可塑性樹脂１００重量部に対して板状フィラーを５〜５０重量部含有している事を特徴とするフィルム状基板生産工程用スペーステープ。
板状フィラーの平均粒径が０．1〜２０μｍである請求項１記載のフィルム状基板生産工程用スペーステープ。
多層シートの線膨張係数が４５ｐｐｍ以下である請求項１または２記載のフィルム状基板生産工程用スペーステープ。