JP2005153092A

JP2005153092A - フレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シートおよびフレキシブルプリント配線板の製造方法

Info

Publication number: JP2005153092A
Application number: JP2003397141A
Authority: JP
Inventors: Tetsushi Nemoto; 哲志根本; Kazunori Sakuma; 和則佐久間; Atsushi Inoue; 敦史井上; Yasushi Oyama; 泰大山; Yutaka Kawasaki; 裕河崎; Katsunori Tokinaga; 勝典時永
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2005-06-16

Abstract

【課題】ドリル先端が損傷することがなくまた、フレキシブルプリント配線板の銅箔のバリを抑制して、かつ効率的な穴あけを精度よく行なうことができる、フレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート
【解決手段】厚さが少なくとも１００μｍの熱可塑性樹脂フィルムを含むフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート。その表面に、厚さ５μｍ以上の紫外線硬化樹脂層を形成していてもよく、また、金属箔を重ね合わせていてもよい。金属箔は、熱可塑性樹脂フィルム合成樹脂により一体貼着されていても、熱圧着させていてもよい。フレキシブルプリント配線板の下部に、上記のフレキシブルプリント配線板穴あけ用下当て板シートを配置し、上方よりドリルによって穴あけする。
【選択図】なし

Description

本発明は、フレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート、およびこれを用いたフレキシブルプリント配線板の製造方法に関する。

近年パソコンや携帯電話等の普及により電子製品は小型化・軽量化、高機能化が求められている。それに伴い用いられるフレキシブルプリント配線板のパターンの高密度化、高多層化が急速に進み、その結果フレキシブルプリント配線板のライン幅と間隔は狭まり、さらにスルーホールは小口径化が進むと同時にその数は増大している。今後もパターンの高密度化、高多層化はより一層進行し、ドリルによる穴あけ加工の回数、小口径化はますます増大するものと予想される。

このような小口径の穴あけ加工を行うには、一般的にリジット配線板同様、フレキシブルプリント配線板の下部に厚さ０．６〜１．６ｍｍ程度のフェノール積層板や、ファイバーボード、プレスボード等を重ねてドリル加工を行うことで、ドリルがフレキシブル配線板を貫通し、フレキシブル配線板の下面からドリル先端を損傷することなく、一定長さ突出させた状態にすることができる。またフレキシブル配線板の銅箔のバリを抑制して、精度よく穴あけが行うことができることが知られている（非特許文献１参照）。

プリント配線板に対する穴明け加工を精度よく且つ能率的に行う方法として、複数枚、重ね合わせたプリント配線板にドリルによって穴明け加工を施す際に、その下面に下当て板として、厚さが０．３〜１．６ｍｍの厚紙に厚さが０．５ｍｍ以下の薄いアルミニウム箔を一体に貼着したものを配し、且つ全体の厚みを穴明け時にプリント配線板１の下面から突出するドリルの突出長よりも大きく形成してなるものを使用する方法（特許文献１参照）、プリント配線板に、効率よくスルーホールの穴あけ加工するために、セルロース系シートの両面に、厚さ０．２ｍｍ以下のアルミニウム箔またはアルミニウム合金箔を積層したボード使用してプリント配線板の穴あけ加工をする方法（特許文献２参照）、プリント配線板の穴あけ加工時に発生するバリが少なく並びにプリント配線板との密着性に優れ、かつリサイクル可能なプリント配線板用当て板として湿式繊維板故紙１０〜１００重量％およびクラフトパルプ０〜９０重量％からなるプリント配線板用当て板であり、かつ密度が１．２０ｇ／ｃｍ^３、表面の粗さが１００μｍ以下であるもの（特許文献３参照）や湿式繊維板故紙およびクラフトパルプのいずれか一方あるいは双方からなり、かつバーコル硬度が１０以上であるもの（特許文献４参照）が提案されている。

特開平５−２０８３９８号公報特開平１１−２７７４９９号公報特開２００１−２３４４９８号公報特開２００１−３３２８３５号公報岡本俊昭："穴あけ加工における品質トラブルと対策"、サーキットテクノロジ、Ｖｏｌ．８、Ｎｏ．３、１９９３

しかし、フレキシブルプリント配線板は連続した巻物状態であるのに対し、フェノール積層板や、ファイバーボード、プレスボード等は巻物状態にすることができないため、ドリル穴あけ加工の際はフレキシブルプリント配線板を所定の大きさに切断した後、フェノール積層板や、ファイバーボード、プレスボードと重ね合わせ、ドリル穴あけ加工を行なわなければならないという問題があった。

本発明はかかる実状に鑑みなされたもので、ドリル先端が損傷することがなくまた、フレキシブルプリント配線板の銅箔のバリを抑制して、かつ効率的な穴あけを精度よく行なうことができる、フレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート、およびこれを用いたフレキシブルプリント配線板の製造方法を提供しようとするものである。

本発明は、次のものに関する。
１．厚さが少なくとも１００μｍの熱可塑性樹脂フィルムを含むフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート。
２．前記熱可塑性樹脂フィルムの表面に、厚さ５μｍ以上の紫外線硬化樹脂層を形成した項１に記載のフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート。
３．少なくとも熱可塑性樹脂フィルムと金属箔からなるフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート。
４．少なくとも該熱可塑性樹脂フィルムと金属箔が合成樹脂により一体貼着されている項３記載のフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート。
５．前記金属箔が厚さ２００μｍ以下である項３又は４のいずれかに記載のフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート。
６．前記合成樹脂が樹脂１００重量部に対し、５〜７０重量部の潤滑油を含有する項４又は５に記載のフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート。
７．前記熱可塑性樹脂フィルムの融点が９０〜３００℃の範囲である、項１〜６のいずれかに記載のフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート。
８．前記熱可塑性樹脂フィルムの引張り弾性率が５０〜１０，０００ＭＰａを有するもののである項１〜７のいずれかに記載のフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート。
９．フレキシブルプリント配線板の下部に、項１〜８のいすれかに記載のフレキシブルプリント配線板穴あけ用下当て板シートを、熱可塑性樹脂フィルム単体、もしくは紫外線硬化樹脂層面または金属箔面が上面となるように配置し、上方よりドリルによって穴あけをする工程を含む、フレキシブルプリント配線板の製造方法。
１０．前記フレキシブルプリント配線板及び／または前記フレキシブルプリント配線板穴あけ用下当て板シートが連続した巻物状態から繰り出される項１０に記載のフレキシブルプリント配線板の製造方法。上記課題を解決するために本発明は、少なくとも熱可塑性樹脂フィルムを含むフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シートを提供する。

本発明の加工用下当て板シートを用いれば、フレキシブルプリント配線板に高精度な穴あけが可能となり、穴詰りがなく、フレキシブル配線板の銅箔のバリを抑制し、かつ効率的な穴あけを行なうことができる。さらには、ドリルの破損を防止し、寿命を延ばすという効果もある。

本発明のフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シートは、例えば熱可塑性樹脂フィルムからなるもの、熱可塑性樹脂フィルムの表面に紫外線硬化樹脂層が形成されたもの、熱可塑性樹脂フィルムと金属箔からなり、これらを重ね合せたか熱圧着したもの、または、熱可塑性樹脂フィルムと金属箔とを合成樹脂により貼着一体としてなるものなどがある。
図１〜５は、各々本発明のフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シートの例を示す断面図である。
フレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シートは、図１では熱可塑性樹脂フィルム１からなり、図２では熱可塑性樹脂フィルム１の上に紫外線硬化樹脂層２を形成したものからなり、図３では熱可塑性樹脂フィルム１に金属箔３を重ねたものであるが、単に化させたものであっても、加熱ロール等を利用して熱圧着したものであってもよい。図４では、フレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シートは、熱可塑性樹脂フィルム１に金属箔３を合成樹脂４によって貼着一体化したものであり、図５では熱可塑性樹脂フィルム１に金属箔３を潤滑油含有合成樹脂５によって貼着一体化したものである。
また、本発明おけるフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シートは、好ましくは支持ロールに巻き取られ、巻物状態にして保管、もしくは、使用に供される。

本発明に用いることができる熱可塑性樹脂フィルムの材質としては、特に制限されないが、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン−ポリプロピレンブレンドポリマ、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、エチレン−ビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）等があげられ、好ましくは、融点が９０〜３００℃のものである。融点が９０℃未満であるとドリルヘの融着が顕著になる傾向があり、融点が３００℃を超えるとフィルムへの製膜が困維になる傾向がある。

また、熱可塑性樹脂フィルムの引張り弾性率は、５０〜１０，０００ＭＰａのものが好ましい。引張り弾性率が５０ＭＰａ未満であると、フレキシブルプリント配線板の銅箔のバリを抑制することが困難になる傾向があり、引張り弾性率が１０，０００ＭＰａを超えると、連続した巻物状にすることが困維になる傾向がある。

また、熱可塑性樹脂フィルムの厚みは１００μｍ以上であることが好ましい。熱可塑性樹脂フィルムが１００μｍ未満であると、穴あけ加工時にドリルの先端が、該熱可塑性樹脂フィルムも貫通して損傷する傾向がある。また、熱可塑性樹脂フィルムは、単層でも２層以上の多層フィルムであってもよい。厚さの上限については特に制限はないが、厚み精度等の観点から１０００μｍ以下が好ましい。

また、紫外線硬化樹脂層を形成するための紫外線硬化型樹脂としては、特に制限はなく、例えば、ウレタン・アクリル系紫外線硬化型樹脂を使用することができ、艶消し材としてシリカ粉やアクリル系粉末を分散させたものでもよく、紫外線硬化樹脂層の厚みは５μｍ以上であることが好ましい。紫外線硬化樹脂層の厚みが５μｍ未満であると、表面硬度改質効果が不十分になりやすくなり、フレキシブルプリント配線板の銅箔のバリを抑制することが困難になる傾向がある。厚さの上限については特に制限はないが、１００μｍ以下が好ましい。

また、金属箔としては特に制限はなく、例えば、銅箔、アルミニウム箔を使用することができ、その厚みは２００μｍ以下であることが好ましい。金属箔の厚みが２００μｍを超えると、シート作製時に連続した巻物状にすることが困難になる傾向があり、またドリル穴あけ時の金属箔のバリにより、フレキシブルプリント配線板を損傷させる傾向があり、また、ドリルに対する抵抗力が増大し、ドリルの消耗度が増す傾向にある。厚さの下限については特に制限はないが、３０μｍ以上が好ましい。

また、合成樹脂としては特に制限されないが、例えば、ウレタン系、エポキシ系、フェノール系などの熱硬化型接着剤、あるいはブチルアクリレート，エチルアクリレート，ブチルメタクリレートに代表されるアクリル酸エステル，メタクリル酸エステルの共重合体であるアクリル系粘着剤、イソプレン等の天然ゴム系粘着剤、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム，スチレン−エチレン−ブタジエン共重合体ゴム，ポリイソブチレン等の合成ゴム系粘着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体系粘着剤、およびこれらの混合系粘接着剤を用いることができ、さらには、上記のような合成樹脂に、潤滑油を混合した、潤滑油混合合成樹脂を好ましく使用することができる。

潤滑油混合合成樹脂を使用した場合には、合成樹脂のみの場合と比較して、ドリルの滑りがよくなり、穴あけ加工の作業性が向上する。潤滑油の混合量としては、合成樹脂の種類により適宜決定すればよいが、好ましくは合成樹脂１００重量部に対し５〜７０重量部の範囲が好ましく、より好ましくは１５〜６０重量部の範囲である。潤滑油の添加量が、５重量部未満であるとドリルの滑りを促進させる効果が低下し、７０重量部を超えると熱可塑性樹脂フィルムとの投錨性が失われ剥がれてしまうという欠点がある。混合される潤滑油としては、グリセリン脂肪酸エステル等のエステル系合成油、ジフェニルエーテル系合成油、シリコーン系合成油、鉱物油などが挙げられるがこれに限定されるものではない。この他に、固形パラフィンやポリエチレンワックスなどの固形潤滑剤を添加することで潤滑油を添加した合成樹脂を製膜し易くする効果が得られる。

合成樹脂または潤滑油混合合成樹脂層は、熱可塑性樹脂フィルム上に塗布、乾燥するなどの定法に形成することができ、その層厚は１００μｍ以下であることが好ましい。層厚が１００μｍより厚くなると切り屑排出の妨げとなり、穴詰りとなる傾向がある。

図６は、本発明のフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シートを使用して、一度に２枚のフレキシブルプリント配線板に穴をあける方法の概略図である。連続した巻物状態から熱可塑性樹脂フィルム単体、もしくは紫外線硬化樹脂層または金属箔が上面となるように繰り出されたフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート６を、同様に連続した巻物状態からそれぞれ繰り出されたフレキシブルプリント配線板７、７´の最下部に配置させ、上方よりＮＣ加工機などのドリル８によって穴あけ加工を行ない、各々を巻き取る。これを順次繰り返すことで、連続的にフレキシブルプリント配線板の穴あけ加工を行なうことができ、従来のフェノール板や、ファイバーボード、プレスボードを用いた場合に比べて、作業効率を向上させることが可能となる。なお、本発明において対象となるフレキシブルプリント配線板は２層以上の多層板であり、穴あけ加工を行なう際には、これを複数枚重ねて行なうことが効率的で好ましい。また、フレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート、およびフレキシブルプリント配線板を繰り出し、巻き取る条件は任意である。

本発明のフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シートは、特に、２層以上の多層板であるフレキシブルプリント配線板に、直径０．１〜１．０ｍｍのような小口径スルーホールの加工をするのに適しており、また、高回転でドリルへの負荷が大きい場合にも適している。

熱可塑性フィルムとして、厚みが５００μｍのポリエステルフィルム（東レ（株）製、融点２６０℃、引張り弾性率１，９６０ＭＰａ）を穴あけ加工用下当て板シートサンプルとした。
これを４層の銅張りフレキシブルプリント配線板を４枚重ねたものの最下部に積層した。さらにφ０．１５ｍｍのドリルを用いて１５０ｋｒｐｍ、１．６ｍ／ｍｉｎの条件で３，０００穴の穴あけ加工をし、穴詰り、バリ高さ、ドリルの損傷を観察した。結果を表１に示す。

熱可塑性フィルムとして、厚みが５００μｍのポリエステルフィルム（東レ（株）製、融点２６０℃、引張り弾性率１，９６０ＭＰａ）の表面に、ＵＶコート材ＲＣ−６００（三洋化成（株）製商品名）を６μｍ塗布し、穴あけ加工用下当て板シートサンプルとした他は、実施例１と同様に試験した。結果を表１に示す。

熱可塑性フィルムとして、厚みが５００μｍのポリエステルフィルム（東レ（株）製、融点２６０℃、引張り弾性率１，９６０ＭＰａ）と、金属箔として、厚みが１００μｍのアルミニウム箔を重ね合せ、穴あけ加工用下当て板シートサンプルとした他は、実施例１と同様に試験した。結果を表１に示す。

熱可塑性フィルムとして、厚みが５００μｍのポリエステルフィルム（東レ（株）製、融点２６０℃、引張り弾性率１，９６０ＭＰａ）に、トルエンで溶解したＳＢＳ系粘着剤Ｔ−１１０１（シェル化学（株）製商品名）を、塗布量２０μｍとなるように塗布し、これと１００μｍアルミニウム箔と貼リ合わせ、穴あけ加工用下当て板シートサンプルとした他は、実施例１と同様に試験した。結果を表１に示す。

熱可塑性フィルムとして、厚みが５００μｍのポリプロピレンフィルム（日立化成工業（株）製、融点１８０℃、引張り弾性率１，１１０ＭＰａ）に、トルエンで溶解したＳＢＳ系粘着剤Ｔ−１１０１（シェル化学（株）製商品名）を、塗布量２０μｍとなるように塗布し、これと１００μｍアルミニウム箔と貼リ合わせ、穴あけ加工用下当て板シートサンプルとした他は、実施例１と同様に試験した。結果を表１に示す。

熱可塑性フィルムとして、厚みが５００μｍのポリプロピレンフィルム（日立化成工業（株）製、融点１８０℃、引張り弾性率１，１１０ＭＰａ）に、トルエンで溶解したＳＢＳ系粘着剤Ｔ−１１０１（シェル化学（株）製商品名）１００重量部に対して潤滑油ネオクールＦＬ−１（村松石油研究所製商品名）３０重量部を混合した他は、実施例５と同様に試験した。結果を表１に示す。

（比較例１）
熱可塑性樹脂フィルムとして、厚さ７５μｍポリエステルフィルム（東レ（株）製）とした他は、実施例４と同様に試験した。結果を表１に示す。

実施例１〜６は、すべてドリルの損傷がなく、穴詰り、バリについても良好であり、連続した巻物形状に製造することができた。それに対し、比較例１は、熱可塑性樹脂フィルムが薄いため、穴あけ加工時にドリルが貫通し、ドリル先端が損傷した。なお、熱可塑性樹脂フィルムが軟らかすぎるとバリを抑制できなくなり、金属箔が厚くなりすぎると連続した巻物形状に製造することが困難であり、また、ドリル先端の損傷が見られ、さらに、合成樹脂層が厚くなりすぎると、穴詰りがみられた。

本発明にかかるフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シートの断面図。本発明にかかるフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下あて板シートの断面図。本発明にかかるフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下あて板シートの断面図。本発明にかかるフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下あて板シートの断面図。本発明にかかるフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下あて板シートの断面図。フレキシブルプリント配線板穴あけ加工用シートを用いたフレキシブルプリント配線板製造方法を示す概念図。

符号の説明

１熱可塑性樹脂フィルム
２紫外線樹脂硬化層
３金属箔
４合成樹脂
５潤滑油含有合成樹脂
６フレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート
７、７´ フレキシブルプリント配線板
８ドリル

Claims

厚さが少なくとも１００μｍの熱可塑性樹脂フィルムを含むフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート。
前記熱可塑性樹脂フィルムの表面に、厚さ５μｍ以上の紫外線硬化樹脂層を形成した請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート。
少なくとも熱可塑性樹脂フィルムと金属箔からなるフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート。
少なくとも該熱可塑性樹脂フィルムと金属箔が合成樹脂により一体貼着されている請求項３記載のフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート。
前記金属箔が厚さ２００μｍ以下である請求項３又は４のいずれかに記載のフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート。
前記合成樹脂が樹脂１００重量部に対し、５〜７０重量部の潤滑油を含有する請求項４又は５に記載のフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート。
前記熱可塑性樹脂フィルムの融点が９０〜３００℃の範囲である、請求項１〜６のいずれかに記載のフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート。
前記熱可塑性樹脂フィルムの引張り弾性率が５０〜１０,０００ＭＰａを有するもののである請求項１〜７のいずれかに記載のフレキシブルプリント配線板穴あけ加工用下当て板シート。
フレキシブルプリント配線板の下部に、請求項１〜８のいすれかに記載のフレキシブルプリント配線板穴あけ用下当て板シートを、熱可塑性樹脂フィルム単体、もしくは紫外線硬化樹脂層面または金属箔面が上面となるように配置し、上方よりドリルによって穴あけをする工程を含む、フレキシブルプリント配線板の製造方法。
前記フレキシブルプリント配線板及び／または前記フレキシブルプリント配線板穴あけ用下当て板シートが連続した巻物状態から繰り出される請求項９に記載のフレキシブルプリント配線板の製造方法。