JP2007208087A - 高屈曲性フレキシブルプリント配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】
高い屈曲性を有し、かつ寸法安定性にも優れるフレキシブルプリント配線板およびその製造方法を提供することにある。
【解決手段】
ベースフィルムに接着剤層を介して金属配線パターンが形成されたフレキシブルプリント配線板の金属回路が形成された面が、カバーレイフィルムによって保護されたカバーレイ付きフレキシブルプリント配線板であって、前記ベースフィルムおよびカバーレイフィルムが共に弾性率が５ＧＰａ未満のポリイミドフィルムであり、かつ、残金属率５０％におけるカバーレイ付きフレキシブルプリント配線板のスティフネス値が１２ｇ／ｃｍ以下となるようにベースフィルム、接着剤層、金属配線、およびカバーレイが構成されていることを特徴とするフレキシブルプリント配線板。

【選択図】 なし

Description

本発明は、ますます高い屈曲耐性が要求されるフレキシブルプリント配線板に関する。

近年、エレクトロニクス製品の軽量化、小型化、高密度化にともない、各種プリント基板の需要が伸びているが、中でも、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）等とも称する）の需要が特に伸びている。フレキシブル配線板は、絶縁性フィルム上に金属箔からなる回路が形成された構造を有している。

近年携帯電話などの高機能化および小型化に伴いＦＰＣに対する高い屈曲性および寸法安定性が要求されており、これらを解決するために様々な試みがなされている。その一つとして、初期引張弾性率が４００ｋｇ／ｍｍ²以上で厚みが１０μｍ以下のベースフィルムの片面または両面に厚みが１０μｍ以下の銅層を直接形成したフレキシブル銅張積層板が知られている（特許文献１参照）。この技術は、弾性率に高いポリイミドフィルムを用いることによって、ハンドリング性に優れ、ポリイミドの厚みが薄い場合であっても銅層を直接することが可能となるため、フレキシブル銅張積層板全体の厚みを薄くすることが可能となり、得られるフレキシブル銅張積層板の屈曲性が向上するというものである。しかし、特許文献１の技術では、フレキシブル銅張積層板の厚みにのみ注目し、各層の厚みを小さくすることによって屈曲性を高めるものであるため、接着層やカバーレイなどが積層されフレキシブルプリント配線板全体の厚みが大きくなる場合には適用することができない。また、特許文献１に記載されるベースフィルムは、本発明とは異なり弾性率を高くするというものである。

また、接着剤の組成を工夫することによって、屈曲特性を向上させようとする技術が知られている（特許文献２）。しかし、耐折屈曲性は不充分である。

いずれにしても、単にフレキシブルプリント配線板を構成する各層の厚みを小さくする、接着剤の組成を選択する、といった個々の設計のみでは、フレキシブルプリント配線板の構成が変化した場合に適用できなくなるという問題がある。今後多様化するフレキシブルプリント配線板の構成に適用できるフレキシブルプリント配線板全体としての設計指標は見出されていないというのが現状である。
特開平０８−１５６１７８ 特開２００５−５３９４０

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、高い屈曲性を有し、かつ寸法安定性にも優れるフレキシブルプリント配線板およびその製造方法を提供することにある。

（リクレームする）

本発明により高い屈曲耐性を有し、かつ寸法安定性にも優れるフレキシブルプリント配線板を得ることができる。

本発明の実施の一形態について、以下に説明する。

本発明は、接着剤を用いたフレキシブルプリント配線板の金属配線パターンをカバーレイフィルムで保護したカバーレイ付きフレキシブルプリント配線板の屈曲性を改善するものであり、ベースフィルムに接着剤層を介して金属配線パターンが形成されたフレキシブルプリント配線板の金属回路が形成された面が、カバーレイフィルムによって保護されたカバーレイ付きフレキシブルプリント配線板であって、前記ベースフィルムおよびカバーレイフィルムが共に弾性率が５ＧＰａ未満のポリイミドフィルムであり、かつ、残金属率５０％におけるカバーレイ付きフレキシブルプリント配線板のスティフネス値が１２ｇ／ｃｍ以下となるようにベースフィルム、接着剤層、金属配線およびカバーレイが構成されている。

残金属率５０％におけるカバーレイ付きフレキシブルプリント配線板のスティフネス値を制御し、かつベースフィルムと、カバーレイフィルムの両方の弾性率を制御することによって、ベースフィルム、カバーレイ、接着剤を構成する成分を選ぶことなく、高い屈曲性（耐折性）を有するフレキシブルプリント配線板を製造することが可能となる。また、ベースフィルムに接着剤層を介して金属配線パターンが形成されたフレキシブルプリント配線板を製造する際の、フレキシブル銅張り積層板の寸法安定性も良好なものにすることができる。

（金属配線パターンが形成されたフレキシブルプリント配線板）
残金属率５０％におけるカバーレイ付きフレキシブルプリント配線板のスティフネス値を制御することが、これにカバーレイフィルムを積層したフレキシブル配線板（カバーレイ付きフレキシブル配線板ともいう）全体として屈曲性を向上させるために非常に重要である。さらに、用いるベースフィルムとカバーレイフィルムの弾性率が低いことが重要である。言い換えれば、残金属率５０％におけるカバーレイ付きフレキシブルプリント配線板のスティフネス値を制御するようにカバーレイ付きフレキシブルプリント配線板を構成するベースフィルム、カバーレイフィルム、接着剤層および金属配線を設計し、ベースフィルムとカバーレイフィルムの弾性率を制御しさえすれば、用いるベースフィルム、接着層、金属配線の種類を限定せずともよく、これらカバーレイ付きフレキシブルプリント配線板を構成するベースフィルム、カバーレイフィルム、接着層および金属配線の原料、分子設計などの選択の幅が広がり、用途に応じて、耐屈曲性以外に必要な特性を満足するように各材料を設計することが可能となる。、カバーレイ付きフレキシブルプリント配線板のスティフネス値が１２ｇ／ｃｍ以下であり、ベースフィルムとカバーレイフィルムがともに５Ｇｐａ未満となっているカバーレイ付きフレキシブルプリント配線板はこれまで見出されておらず、カバーレイフィルムが付いた状態でのフレキシブルプリント配線板のスティフネス値と、耐屈曲性の関係を見出したのは、本発明者らが初めてである。

ここで、残金属率５０％におけるカバーレイフィルム付きフレキシブルプリント配線板のスティフネス値について説明する。ベースフィルムに接着剤層を介して金属配線パターンが形成されたフレキシブルプリント配線板は、ベースフィルムに接着剤層を介して金属箔を積層してフレキシブル銅張積層板を製造して後、不要な金属箔をエッチングして配線パターンを形成することにより得られる。このときの残金属率によって、カバーレイ付きフレキシブルプリント配線板のスティフネス値が変動するため、標準的な配線パターンの残金属率である５０％におけるスティフネス値を規定する。このときに配線パターンとしては、残金属率が５０％となればどのようなものを用いても構わない。スティフネス値の測定は、東洋精機製ループスティフネステスタを用い、ループ間距離５０ｍｍ、押し潰し距離１０ｍｍで測定し、幅１ｃｍあたりの荷重に換算して求めることができる。

このようにして残金属率が５０％におけるスティフネス値が１２ｇ／ｃｍ以下となるようにベースフィルム、接着剤層およびカバーレイの組成、厚みなどを選択し、金属配線の種類、厚みなどを選択する。

残金属率が５０％におけるカバーレイ付きフレキシブルプリント配線板のスティフネス値が１２ｇ／ｃｍ以下であり、カバーレイフィルムおよびベースフィルムの弾性率が５ＧＰａ未満となるように、カバーレイ付きフレキシブルプリント配線板の各構成を設計する一例を以下に例を挙げて記載する。

（ベースフィルムおよびカバーレイフィルムに用いるポリイミドフィルム）
本発明に用いられるベースフィルムおよびカバーレイフィルムはポリイミドフィルムが用いられる。ポリイミドフィルムはポリアミド酸を前駆体として用いて製造される。ポリアミド酸の製造方法としては公知のあらゆる方法を用いることができ、通常、芳香族酸二無水物と芳香族ジアミンを、実質的等モル量を有機溶媒中に溶解させて、得られたポリアミド酸有機溶媒溶液を、制御された温度条件下で、上記酸二無水物とジアミンの重合が完了するまで攪拌することによって製造される。これらのポリアミド酸溶液は通常５〜３５ｗｔ％、好ましくは１０〜３０wt%の濃度で得られる。この範囲の濃度である場合に適当な分子量と溶液粘度を得る。

重合方法としてはあらゆる公知の方法およびそれらを組み合わせた方法を用いることができる。ポリアミド酸の重合における重合方法の特徴はそのモノマーの添加順序にあり、このモノマー添加順序を制御することにより得られるポリイミドの諸物性を制御することができる。従い、本発明においてポリアミド酸の重合にはいかなるモノマーの添加方法を用いても良い。代表的な重合方法として次のような方法が挙げられる。すなわち、
１）芳香族ジアミンを有機極性溶媒中に溶解し、これと実質的に等モルの芳香族テトラカルボン酸二無水物を反応させて重合する方法。
２）芳香族テトラカルボン酸二無水物とこれに対し過小モル量の芳香族ジアミン化合物とを有機極性溶媒中で反応させ、両末端に酸無水物基を有するプレポリマーを得る。続いて、全工程において芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン化合物が実質的に等モルとなるように芳香族ジアミン化合物を用いて重合させる方法。
３）芳香族テトラカルボン酸二無水物とこれに対し過剰モル量の芳香族ジアミン化合物とを有機極性溶媒中で反応させ、両末端にアミノ基を有するプレポリマーを得る。続いてここに芳香族ジアミン化合物を追加添加後、全工程において芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン化合物が実質的に等モルとなるように芳香族テトラカルボン酸二無水物を用いて重合する方法。
４）芳香族テトラカルボン酸二無水物を有機極性溶媒中に溶解及び／または分散させた後、実質的に等モルとなるように芳香族ジアミン化合物を用いて重合させる方法。
５）実質的に等モルの芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンの混合物を有機極性溶媒中で反応させて重合する方法。

などのような方法である。これら方法を単独で用いても良いし、部分的に組み合わせて用いることもできる。

本発明のベースフィルムおよびカバーレイフィルムとして用いられるポリイミドフィルムは、ポリイミドフィルムに含まれるポリイミド樹脂が分子中に熱可塑性ポリイミドのブロック成分を有しており、かつ、フィルム全体として非熱可塑性ポリイミドとなっていることがカバーレイ付きフレキシブルプリント配線板のスティフネス値を容易に制御でき、カバーレイ付きフレキシブルプリント配線板を得る過程で製造される銅張積層板の寸法安定性も良好なものにできるという点で好ましい。

このようなポリイミド樹脂を得るための好ましい重合方法としては、理想的にブロック成分を形成する目的で熱可塑性ポリイミドの前駆体のブロック成分を形成した後、残りのジアミン及び/又は酸二無水物を用いて非熱可塑性ポリイミドの前駆体を形成する方法を用いるのが好ましい。この際、前記１）〜５）の方法を部分的に組み合わせて用いることが好ましい。

一例を挙げると、例えば、上記２）あるいは３）の方法において、プレポリマーを製造する際に、芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン化合物を等モル反応させた場合に熱可塑性ポリイミドとなるように組成を選択してプレポリマーを製造し、かつ最終的に得られるポリイミドが非熱可塑性となるように全工程において用いる芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン化合物を選択すればよい。

たとえば、ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）などの溶媒にジアミン成分１を溶解させ、ここに酸二無水物成分１を、合計で、ジアミン成分１に対して過小量となるように加えて熱可塑性ポリイミドブロック成分を合成した後、この溶液にさらに、ジアミン成分２を溶解させ、さらに全工程において用いる酸二無水物とジアミン量がほぼ等モルとなるように酸二無水物成分２を加えてポリアミド酸溶液を得ることができる。このような重合方法を用いて重合されるポリアミド酸から得られるポリイミドフィルムを、ベースフィルムおよびカバーレイフィルムとして用いることにより、スティフネス値を所望の範囲に制御することが容易となる。

ここで、熱可塑性ポリイミドブロック成分とは、ブロック成分を構成する芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン化合物を等モル反応させて得られるポリイミド樹脂のフィルム（便宜上、熱可塑性ポリイミドブロック成分からなるポリイミドフィルムとする）が、金属製の固定枠に固定して４５０℃で１分加熱した際に軟化し、元のフィルムの形状を保持しないようなものを指す。熱可塑性ポリイミドブロック成分からなるポリイミドフィルムは、公知の方法で、最高焼成温度３００℃、焼成時間１５分として得ることができる。具体的な作製方法としては、例えば、後述の熱可塑性ポリイミド由来のブロック成分を有するか否かを確認する方法に記載したような方法において、最高焼成温度３００℃で１５分とする方法が挙げられる。熱可塑性のブロック成分を決定する際に、上述のようにフィルムを作製してみて、溶融する温度を確認すればよい。

熱可塑性ポリイミドブロック成分がこの範囲を下回るとカバーレイ付きフレキシブルプリント配線板のスティフネス値を容易に制御しやすいという点から、熱可塑性ポリイミドブロック成分は、ポリイミド全体の２０〜６０ｍｏｌ％含まれるのが好ましく、さらには２５〜５５ｍｏｌ％、特に３０〜５０ｍｏｌ％含有されることが好ましい。

例えば、上記２）の重合方法を用いた場合、熱可塑性ポリイミドブロック成分の含有量は、下記式（１）に従って計算される。
（熱可塑性ブロック成分含有量） ＝ ａ／Ｑ×１００ （１）
ａ：熱可塑性ポリイミドブロック成分を製造する際に用いた酸二無水物成分の量（ｍｏｌ）
Ｑ：全酸二無水物成分量（ｍｏｌ）
また上記３）の重合方法を用いた場合、熱可塑性ポリイミドブロック成分の含有量は、下記式（２）に従って計算される。
（熱可塑性ブロック成分含有量） ＝ ｂ／Ｐ×１００ （２）
ｂ：熱可塑性ポリイミドブロック成分を製造する際に用いたジアミン成分の量（ｍｏｌ）
Ｐ：全ジアミン量（ｍｏｌ）
またさらに熱可塑性ブロック成分の繰り返し単位ｎは３〜９９が好ましく、４〜９０がより好ましい。繰り返し単位ｎがこの範囲を下回ると優れた接着性が発現しにくく、且つ吸湿膨張係数が大きくなりやすい。また、繰り返し単位ｎがこの範囲を上回るとポリイミド前駆体溶液の貯蔵安定性が悪くなる傾向にあり、かつ重合の再現性が低下する傾向にあり好ましくない。

本発明における熱可塑性ポリイミドブロック成分は、上述のように熱可塑性ポリイミドブロック成分からなるポリイミドフィルムを製造した場合に、１５０〜３００℃の範囲にガラス転移温度（Ｔｇ）を有していることが好ましい。なお、Ｔｇは動的粘弾性測定装置（ＤＭＡ）により測定した貯蔵弾性率の変曲点の値等により求めることができる。

本発明の熱可塑性ポリイミドブロック成分を形成するモノマーについて説明する。
ジアミン主成分として好ましく用い得る例としては４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、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フィド、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−オキシジアニリン、３，３’−オキシジアニリン、３，４’−オキシジアニリン、４，４’−ジアミノジフェニルジエチルシラン、４，４’−ジアミノジフェニルシラン、４，４’−ジアミノジフェニルエチルホスフィンオキシド、４，４’−ジアミノジフェニルＮ−メチルアミン、４，４’−ジアミノジフェニル Ｎ−フェニルアミン、１，４−ジアミノベンゼン（ｐ−フェニレンジアミン）、ビス｛４−（４−アミノフェノキシ）フェニル｝スルホン、ビス｛４−（３−アミノフェノキシ）フェニル｝スルホン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、３，３’−ジアミノベンゾフェノン、４，４'−ジアミノベンゾフェノン、２，２−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）プロパン等が挙げられ、これらを単独または複数併用することができる。これらの例は主成分として好適に用いられる例であり、副成分としていかなるジアミンを用いることもできる。これらの中で特に好ましく用い得るジアミンの例として、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、２，２−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）プロパンが挙げられる。

また、熱可塑性ポリイミド前駆体ブロック成分を構成する酸成分として好適に用い得る例としてはピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、４，４’−オキシジフタル酸二無水物などが挙げられ、これらを単独または複数併用することができる。本発明においては、少なくとも３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、４，４’−オキシジフタル酸二無水物から１種以上の酸二無水物を用いることが好ましい。これら酸二無水物を用いることで、カバーレイ付きフレキシブルプリント配線板のスティフネス値を制御しやすくなる。

なお、得られるポリイミドフィルムが非熱可塑性であるか否かの判定は、次のようにして行う。ポリイミドフィルムを金属製の固定枠に固定して４５０℃１分加熱した際に、元のフィルム形状を保持（タルミ、溶融などが無い）しているものを非熱可塑性とする。

ポリイミド前駆体（以下ポリアミド酸という）を合成するための好ましい溶媒は、ポリアミド酸を溶解する溶媒であればいかなるものも用いることができるが、アミド系溶媒すなわちＮ，Ｎ−ジメチルフォルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどであり、Ｎ，Ｎ−ジメチルフォルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドが特に好ましく用い得る。

また、摺動性、熱伝導性、導電性、耐コロナ性、ループスティフネス等のフィルムの諸特性を改善する目的でフィラーを添加することもできる。フィラーとしてはいかなるものを用いても良いが、好ましい例としてはシリカ、酸化チタン、アルミナ、窒化珪素、窒化ホウ素、リン酸水素カルシウム、リン酸カルシウム、雲母などが挙げられる。

これらポリアミド酸溶液からポリイミドフィルムを製造する方法については従来公知の方法を用いることができる。この方法には熱イミド化法と化学イミド化法が挙げられ、どちらの方法を用いてフィルムを製造してもかまわないが、化学イミド化法によるイミド化の方が本発明に好適に用いられる諸特性を有したポリイミドフィルムを得やすい傾向にある。

また、本発明において特に好ましいポリイミドフィルムの製造工程は、
a) 有機溶剤中で芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸二無水物を反応させてポリアミック酸溶液を得る工程、
ｂ）上記ポリアミド酸溶液を含む製膜ドープを支持体上に流延する工程、
ｃ）支持体上で加熱した後、支持体からゲルフィルムを引き剥がす工程、
ｄ）更に加熱して、残ったアミド酸をイミド化し、かつ乾燥させる工程、
を含むことが好ましい。

上記工程において無水酢酸等の酸無水物に代表される脱水剤と、イソキノリン、β−ピコリン、ピリジン等の第三級アミン類等に代表されるイミド化触媒とを含む硬化剤を用いても良い。

以下本発明の好ましい一形態、化学イミド法を一例にとり、ポリイミドフィルムの製造工程を説明する。ただし、本発明は以下の例により限定されるものではない。

製膜条件や加熱条件は、ポリアミド酸の種類、フィルムの厚さ等により、変動し得る。
脱水剤及びイミド化触媒を低温でポリアミド酸溶液中に混合して製膜ドープを得る。引き続いてこの製膜ドープをガラス板、アルミ箔、エンドレスステンレスベルト、ステンレスドラムなどの支持体上にフィルム状にキャストし、支持体上で８０℃〜２００℃、好ましくは１００℃〜１８０℃の温度領域で加熱することで脱水剤及びイミド化触媒を活性化することによって部分的に硬化及び／または乾燥した後支持体から剥離してポリアミック酸フィルム（以下、ゲルフィルムという）を得る。
ゲルフィルムは、ポリアミド酸からポリイミドへの硬化の中間段階にあり、自己支持性を有し、式（３）
（Ａ−Ｂ）×１００／Ｂ・・・・（３）
式（３）中
Ａ，Ｂは以下のものを表す。
Ａ：ゲルフィルムの重量
Ｂ：ゲルフィルムを４５０℃で２０分間加熱した後の重量
から算出される揮発分含量は５〜５００重量％の範囲、好ましくは５〜２００重量％、より好ましくは５〜１５０重量％の範囲にある。この範囲のフィルムを用いることが好適であり、焼成過程でフィルム破断、乾燥ムラによるフィルムの色調ムラ、特性ばらつき等の不具合が起こることがある。
脱水剤の好ましい量は、ポリアミド酸中のアミド酸ユニット１モルに対して、０．５〜５モル、好ましくは１．０〜４モルである。
また、イミド化触媒の好ましい量はポリアミド酸中のアミド酸ユニット１モルに対して、０．０５〜３モル、好ましくは０．２〜２モルである。
脱水剤及びイミド化触媒が上記範囲を下回ると化学的イミド化が不十分で、焼成途中で破断したり、機械的強度が低下したりすることがある。また、これらの量が上記範囲を上回ると、イミド化の進行が早くなりすぎ、フィルム状にキャストすることが困難となることがあるため好ましくない。

前記ゲルフィルムの端部を固定して硬化時の収縮を回避して乾燥し、水、残留溶媒、残存転化剤及び触媒を除去し、そして残ったアミド酸を完全にイミド化して、本発明のポリイミドフィルムが得られる。

この時、最終的に４００〜６５０℃の温度で５〜４００秒加熱するのが好ましい。この温度より高い及び／または時間が長いと、フィルムの熱劣化が起こり問題が生じることがある。逆にこの温度より低い及び／または時間が短いと所定の効果が発現しないことがある。

また、フィルム中に残留している内部応力を緩和させるためにフィルムを搬送するに必要最低限の張力下において加熱処理をすることもできる。この加熱処理はフィルム製造工程において行ってもよいし、また、別途この工程を設けても良い。加熱条件はフィルムの特性や用いる装置に応じて変動するため一概に決定することはできないが、一般的には２００℃以上５００℃以下、好ましくは２５０℃以上５００℃以下、特に好ましくは３００℃以上４５０℃以下の温度で、１〜３００秒、好ましくは２〜２５０秒、特に好ましくは５〜２００秒程度の熱処理により内部応力を緩和することができる。

本発明におけるカバーレイおよびベースフィルムとしては弾性率は５ＧＰａ未満のものを用いることが重要であり、好ましくは４ＧＰａ未満である。弾性率が５Ｇｐａ以上であると、得られるカバーレイ付きフレキシブル配線板の高い耐屈曲性とを両立させることが困難となる。フィルムの弾性率は、用いるモノマーの組成を変えることによって変動しうる。例えば、ジアミン成分として、剛直構造を有するジアミンと柔構造を有するアミンを併用した場合、剛構造のジアミンの使用比率が大きくなると弾性率が大きくなり、柔構造を有するアミンの使用比率が大きくなると、弾性率が小さくなる。また、用いるモノマーの組成を変更する以外に、本発明の熱可塑性ブロック成分の選び方を変更することでもコントロールが可能であり、弾性率を５Ｇｐａ未満にすると同時にカバーレイ付きフレキシブルプリント配線板のスティフネス値を１２ｇ／ｃｍ以下にするという観点からも、熱可塑性ポリイミドの前駆体のブロック成分を形成した後、残りのジアミン及び/又は酸二無水物を用いて非熱可塑性ポリイミドの前駆体を形成する方法を用いることが好ましい。特に、カバーレイ付きフレキシブルプリント配線板の高い屈曲性を実現するためには、カバーレイフィルムの弾性率はベースフィルムの弾性率よりも更に低いことが好ましく、３ＧＰａ未満であることが特に好ましい。

またベースフィルムとしては、１００〜２００℃の平均線膨張係数が１５〜３０ｐｐｍ、好ましくは１６〜２５ｐｐｍのものを用いるのが好ましい。線膨張係数がこの範囲を外れると銅張積層板の寸法安定性が悪くなったり、最終的に得られるカバーレイ付きフレキシブル配線板がカールしたりすることがある。

本発明においてカバーレイの形成は、カバーレイフィルムとして上記製造方法により得られたポリイミドフィルムを用い、接着剤層を介してフレキシブルプリント配線板の回路面を保護すればよいが、カバーレイ用のインクをフレキシブルプリント配線板の回路面に塗布して乾燥する方法を用いてもよい。

（接着剤層）
金属張積層板に用いる接着剤としてはアクリル系、エポキシ系、ポリイミド系等いかなるものを用いてもよい。また、カバーレイの形成に際し用いる接着剤としてもはいかなるものを用いても良く、使用目的等にあわせ適宜選択すればよい。
ここで、残金属率が５０％におけるカバーレイ付きフレキシブルプリント配線板のスティフネス値が１２ｇ／ｃｍ以下となるように接着層の組成や厚みを選択することが重要である。

（金属配線）
ベースフィルムへの金属配線パターンの形成は、ロールラミネーター等により銅箔を積層して銅張り積層板を製造後、エッチングにより配線パターンを形成する方法が好ましい。
用いうる金属箔としては銅箔、ステンレス箔などが好適に用いうる。またこれら金属箔は目的に応じて表面処理、表面粗さ等種々特性を有したものを選択できる。ここで、カバーレイ付きフレキシブルプリント配線板の残金属率５０％におけるスティフネス値が１２ｇ／ｃｍ以下となるように金属の種類や配線の厚みを選択することが重要である。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。

（ＦＣＣＬの寸法変化率）
ＦＣＣＬを２０×２０ｃｍに切り出し１５ｃｍ間隔で４隅にドリルで直径１ｍｍの基準穴をあけた後、初期寸法を測定した。その後、銅箔をエッチングにより完全に除去、２４時間２３℃５５％ＲＨ下で調湿したのち、基準穴間距離を測定した。
なお、上記寸法変化率は、ＭＤ方向及びＴＤ方向の双方について測定した。

（屈曲特性）
屈曲特性はＭＩＴ屈曲試験機（東洋精機社製ＭＩＴ−Ｄ）により、Ｒ＝０．３８ｍｍ、張力７５０ｇｆ、折り曲げ角度１３５°、速度１７５回／分で、ＪＩＳ Ｃ５０１６に従って作成した試料を測定した。

（スティフネス値の測定）
カバーレイ付きフレキシブルプリント配線板から残金属率が５０％となるようにテスト片を切り出し、スティフネス値を測定した。

スティフネス測定には東洋精機製ループスティフネステスタを用い、ループ間距離５０ｍｍ、押し潰し距離１０ｍｍで測定し、幅１ｃｍあたりの荷重に換算して求めた。

（参考例１：フレキシブルプリント配線板の接着層に用いる接着剤の合成）
（１）ポリアミド樹脂（日本リルサン社製プラタボンドＭ１２７６）５０重量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製エピコート８２８）３０重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂１０重量部、トルエン／イソプロピルアルコール１／１混合溶液１５０重量部を混合した溶液に、ジアミノジフェニルスルホン／ジシアンジアミド４／１ ２０％メチルセロソルブ溶液４５重量部を混合した接着剤溶液を調製し、
（２）２５μm厚みのＰＥＴフィルム上に接着剤を塗布し、１２０℃で２分乾燥してＰＥＴフィルムつきＢステージ接着剤Ａを得た。

（参考例２：カバーレイフィルムの積層用の接着剤層に用いる接着剤の合成）
（１）下記組成を混合して接着剤溶液を得た。
ニトリルブタジエンゴム（ジェイエスアール社製ＰＮＲ−１Ｈ） ４０．０ｇ
臭素化エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製エピコート５０５０） ２５．０ｇ
エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製エピコート１００１） ３５．０ｇ
硬化剤（橋本化成社製三フッ化ホウ素モノエチルアミン） ０．５０ｇ
水酸化アルミニウム（日本軽金属工業（株）社製ＢＦ０１３ ７１３） ３０．０ｇ
溶媒（トルエン／メチルエチルケトン＝１／１（重量比）） ３００ｇ
（２）（１）の溶液をカバーレイ用のポリイミドフィルムに塗工し、１２０℃３分間乾燥し、Ｂステージとした。

（実施例１）
４，４’-オキシジアニリン（ＯＤＡ）、パラフェニレンジアミン（ＰＤＡ）、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）（ＯＤＡ／ＰＤＡ／ＰＭＤＡ＝６５／３５／１００（モル比））のポリイミドフィルムをカバーレイおよびベースフィルムに用いて、カバーレイ付きフレキシブルプリント配線板の残金属率５０％におけるスティフネス値が１２ｇ／ｃｍ以下となるように、各構成を選択してＦＰＣを作成した。なお、このポリイミドフィルムの弾性率、線膨張係数は表１に示すとおりである。

ＰＥＴフィルムつきＢステージ接着剤Ａをベースフィルムに重ね合わせ、９０℃で１ｋｇ／ｃｍ²の圧力で圧着した。 ＰＥＴフィルムを剥がし、１２μｍの圧延銅箔と１２０℃、圧力は２ｋｇ／ｃｍでロールラミネート法により張り合わせた。銅張あわせ品を、６０℃で３時間、８０℃で３時間、１２０℃で３時間、１４０℃で３時間、１６０℃で４時間のステップで加熱後徐冷して接着剤の硬化を行って、フレキシブル銅張積層板（ＦＣＣＬ）を得た。このときの寸法安定性を表１に示す。

このＦＣＣＬに配線パターンを形成したのち、Ｂステージ接着剤つきのカバーレイフィルムを、真空ラミネーターを用いて１６０℃ ４ＭＰａ ４０分間プレスしてＦＰＣを作成した。得られたＦＰＣの残金属率５０％におけるスティフネス値は表１に示されているとおりである。

このように、１２ｇ／ｃｍ以下となるように設計されたカバーレイ付きフレキシブルプリント配線板の屈曲特性を評価した。結果を表１、図1に示す。

（実施例２〜７；比較例１〜４）
実施例１と同様にして、カバーレイ付きフレキシブルプリント配線板の各構成を表１に示すように変化させて耐屈曲性およびＦＣＣＬ製造時の寸法安定性を評価した。その結果をを表１、図１に示す。

カバーレイ付きフレキシブルプリント配線板のスティフネス値と耐屈曲性の関係を示す図である。

Claims (6)

1. ベースフィルムに接着剤層を介して金属配線パターンが形成されたフレキシブルプリント配線板の金属回路が形成された面が、カバーレイフィルムによって保護されたカバーレイ付きフレキシブルプリント配線板であって、前記ベースフィルムおよびカバーレイフィルムが共に弾性率が５ＧＰａ未満のポリイミドフィルムであり、かつ、残金属率５０％におけるカバーレイ付きフレキシブルプリント配線板のスティフネス値が１２ｇ／ｃｍ以下となるようにベースフィルム、接着剤層、金属配線、およびカバーレイが構成されていることを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
2. 前記カバーレイおよびベースフィルムが共に弾性率が４ＧＰａ未満のポリイミドフィルム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。
3. 前記ベースフィルムの１００〜２００℃における平均線膨張係数が１５〜３０ｐｐｍであることを特徴とする請求項１または２記載のフレキシブルプリント配線板。
4. 残金属率５０％におけるカバーレイ付きフレキシブルプリント配線板のスティフネス値が１０ｇ／ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のフレキシブルプリント配線板。
5. 前記カバーレイフィルムの弾性率が３ＧＰａ未満であることを特徴とする請求項１〜４記載のフレキシブルプリント配線板。
6. 弾性率が５ＧＰａ未満であるポリイミドフィルムをベースフィルムとして用い、接着剤層を介して金属配線パターンを形成し、次いで弾性率が５ＧＰａ未満であるポリイミドフィルムをカバーレイフィルムとして用い、前記金属配線パターンを保護するフレキシブルプリント配線板の製造方法であって、残金属率５０％におけるカバーレイ付きフレキシブルプリント配線板のスティフネス値が１２ｇ／ｃｍ以下となるように、ベースフィルム、接着剤層、金属配線、およびカバーレイフィルムを用いることを特徴とするフレキシブルプリント配線板の製造方法。
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