JP2013151638A - Coverlay film, flexible wiring board, and production method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、伝送配線、回路配線等が配設されたフレキシブル配線板に用いるカバーレイフィルム、該カバーレイフィルムを有するフレキシブル配線板およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a coverlay film used for a flexible wiring board on which transmission wiring, circuit wiring, and the like are disposed, a flexible wiring board having the coverlay film, and a method for manufacturing the same.
フレキシブルプリント配線板(以下、FPC;Flexible Printed Circuitともいう)は携帯機器、ネットワーク機器、サーバー、テスター等の電子機器に多用されている。そして、このFPCは電子機器への回路、ケーブル、コネクタ機能等が付与された複合部品としてもその用途を拡大している。また、その優れた屈曲性を活かして、例えばOA機器類、各種コンピューター類、自動車のような民生用あるいは産業用の機器において、同軸ケーブル、ワイヤーハーネスのような電気信号の配線材の代わりとしても有望視され使用されるようになってきている。 BACKGROUND OF THE INVENTION Flexible printed wiring boards (hereinafter also referred to as FPC: Flexible Printed Circuit) are widely used in electronic devices such as portable devices, network devices, servers, and testers. And this FPC is expanding its application also as a composite part provided with a circuit, a cable, a connector function, etc. to an electronic device. In addition, taking advantage of its excellent flexibility, it can be used as a substitute for electrical signal wiring materials such as coaxial cables and wire harnesses in consumer and industrial equipment such as OA equipment, various computers, and automobiles. Promising and used.
上述した機器類では、それに搭載される半導体デバイスの微細・高集積化、高速化あるいは多機能化(以下、単に半導体デバイスの高性能化ともいう)の発展の中で、その小型化および高機能化が著しい。そして、FPCは一般的にその高密度配線化および軽薄化が要求され、配線板に配設される配線の微細化と配線間の縮小化、その多層化および絶縁体層の薄層化が行われている。 In the above-described equipment, miniaturization and high functionality are being developed in the development of finer, higher integration, higher speed, or multiple functions of semiconductor devices (hereinafter also simply referred to as high performance of semiconductor devices). It is remarkable. In general, FPCs are required to have high density wiring and light weight, and miniaturization of wirings arranged on a wiring board, reduction of wiring spacing, multilayering and thinning of insulating layers are performed. It has been broken.
FPCは、その基本構造(単層構造)として、絶縁体層である樹脂製ベースフィルム表面に配設された配線、この配線およびベースフィルムを被覆し保護する絶縁体層である樹脂製カバーレイフィルムにより構成される。ここで、ベースフィルムの一主面に張着された例えば銅の金属箔を有する片面金属張積層板が使用される。そして、金属箔が所望の配線にパターニングされ、カバーレイフィルムはその接着剤層を介して配線およびベースフィルム等の基材と一体接合し、基材と共に片面フレキシブル配線板を成す(例えば、特許文献1,2参照)。 The FPC has, as its basic structure (single layer structure), a wiring disposed on the surface of the resin base film that is an insulator layer, and a resin cover lay film that is an insulator layer that covers and protects the wiring and the base film. Consists of. Here, for example, a single-sided metal-clad laminate having a copper metal foil, which is attached to one main surface of the base film, is used. Then, the metal foil is patterned into a desired wiring, and the coverlay film is integrally bonded to a substrate such as a wiring and a base film via the adhesive layer, thereby forming a single-sided flexible wiring board together with the substrate (for example, Patent Documents) 1 and 2).
また、多層の配線板の場合には、多層の配線層間に例えばプリプレグのような樹脂からなる層間絶縁体層が積層され、その表層に樹脂製カバーレイフィルムが形成された多層フレキシブル配線板になる。例えば2層構造のFPCでは、ベースフィルムの両面に張着された金属箔を有する両面金属張積層板が使用される。そして、その両面の金属箔が所望の配線にパターニングされ、カバーレイフィルムはその接着剤層を介して2層配線およびベースフィルム等の基材に表裏から一体接合し両面フレキシブル配線板を成す(例えば、特許文献3参照)。 In the case of a multilayer wiring board, an interlayer insulating layer made of a resin such as a prepreg is laminated between multilayer wiring layers, and a multilayer flexible wiring board having a resin cover lay film formed on the surface layer is obtained. . For example, in an FPC having a two-layer structure, a double-sided metal-clad laminate having metal foils attached to both sides of a base film is used. Then, the metal foils on both sides are patterned into a desired wiring, and the coverlay film is integrally joined to the base material such as a two-layer wiring and a base film through the adhesive layer to form a double-sided flexible wiring board (for example, And Patent Document 3).
ところで、特に高速化する半導体デバイスが搭載される電子機器では、その小型化と共に動作の高速化が進むようになる。それに伴い、FPCにおける高周波信号の優れた伝送特性、安定した低いリアクタンス、インピーダンスおよび伝送損失による優れた電気信号の伝達・伝導特性が求められる。例えば周波数が数GHz〜数十GHz帯の高速デジタル信号の使用において、その高周波特性を損なうことなく高速伝送することが要求される。そのため、FPCの基板材料と共にカバーレイフィルムについても、高周波領域で安定して優れた電気特性(例えば低比誘電率(ε)、低誘電正接(tanδ))を有する材料が必要になってくる。 By the way, especially in an electronic apparatus equipped with a semiconductor device which is increased in speed, the operation speed is increased along with the miniaturization thereof. Accordingly, excellent transmission characteristics of high-frequency signals in FPC, stable low reactance, impedance, and excellent transmission / conduction characteristics of electrical signals due to transmission loss are required. For example, when a high-speed digital signal having a frequency of several GHz to several tens of GHz is used, high-speed transmission is required without impairing the high-frequency characteristics. Therefore, for the coverlay film as well as the FPC substrate material, a material having stable and excellent electrical characteristics (for example, low relative dielectric constant (ε), low dielectric loss tangent (tan δ)) in the high frequency region is required.
しかしながら、従来の接着剤層を有するカバーレイフィルムでは、FPCの基板材料との接着強度あるいは耐熱性に重点が置かれ、FPCにおける高周波信号等の優れた伝送特性の実現については余り検討されていなかった。そのため、カバーレイフィルムにおける接着剤層はその比誘電率が4.0程度と高く、また誘電正接も比較的高いものになっていた。また、接着剤における安定した低い吸水性および吸湿性は考慮されていない。これ等のために、上述した従来のFPCは、その高周波信号の伝送において安定して優れた特性の確保が難しいものになっていた。 However, in the conventional coverlay film having an adhesive layer, emphasis is placed on the adhesive strength or heat resistance with the substrate material of the FPC, and the realization of excellent transmission characteristics such as high-frequency signals in the FPC has not been studied much. It was. Therefore, the adhesive layer in the coverlay film has a high relative dielectric constant of about 4.0 and a relatively high dielectric loss tangent. Also, stable low water absorption and hygroscopicity in the adhesive are not considered. For these reasons, it has been difficult for the above-described conventional FPC to ensure stable and excellent characteristics in the transmission of the high-frequency signal.
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、配線およびベースフィルム等のフレキシブル配線板における基材に対して優れた接着性を有し、高周波等の電気信号の伝送特性に優れたカバーレイフィルムを提供することを主目的とする。そして、上記カバーレイフィルムにより表層が被覆され保護されるフレキシブル配線板およびその製造方法を提供する。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a superior adhesiveness to a base material in a flexible wiring board such as a wiring and a base film, and an excellent transmission characteristic of an electric signal such as a high frequency. The main purpose is to provide a ray film. And the flexible wiring board by which the surface layer is coat | covered and protected by the said coverlay film, and its manufacturing method are provided.
上記目的を達成するために、本発明にかかるカバーレイフィルムは、フレキシブル配線板の表層に形成されて内層の配線を保護するカバーレイフィルムであって、フィルム状の基材と、前記基材の主面に設けられた接着層と、を有し、前記フィルム状の基材は前記接着層より弾性率が大きい樹脂からなり、前記接着層はオリゴフェニレンエーテルとスチレンブタジエン系のエラストマーを含有する合成樹脂からなることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a cover lay film according to the present invention is a cover lay film that is formed on the surface layer of a flexible wiring board and protects the wiring of an inner layer. An adhesive layer provided on a main surface, and the film-like base material is made of a resin having a higher elastic modulus than the adhesive layer, and the adhesive layer contains an oligophenylene ether and a styrene-butadiene based elastomer. It consists of resin.
ここで、前記フィルム状の基材は、その比誘電率が周波数1GHzにおいて3.5以下になる低誘電性樹脂フィルムが好ましい。そして、前記低誘電性樹脂フィルムは、液晶ポリマー、ポリエチレンナフタレート、シンジオタクチックポリスチレン、ポリフェニレンスルファイド、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンエーテルのいずれかあるいはこれ等のコンポジット系樹脂からなることが更に好ましい。 Here, the film-like substrate is preferably a low dielectric resin film having a relative dielectric constant of 3.5 or less at a frequency of 1 GHz. The low dielectric resin film may be composed of a liquid crystal polymer, polyethylene naphthalate, syndiotactic polystyrene, polyphenylene sulfide, polyimide resin, polyetherimide, polyphenylene ether, or a composite resin thereof. Further preferred.
そして、本発明にかかるフレキシブル配線板は、液晶ポリマーあるいは液晶ポリマーを含むコンポジット系樹脂からなる樹脂基板の主面に配線が形成され、前記樹脂基板および前記配線に対して、前記カバーレイフィルムが一体接合していることを特徴とする。 In the flexible wiring board according to the present invention, wiring is formed on a main surface of a resin substrate made of a liquid crystal polymer or a composite resin containing a liquid crystal polymer, and the cover lay film is integrated with the resin substrate and the wiring. It is characterized by being joined.
また、本発明にかかるフレキシブル配線板の製造方法は、配線が形成された樹脂基板に対して、前記カバーレイフィルムを熱ロールラミネート法により熱圧着し、その後の加熱処理を通して前記配線および樹脂基板に前記カバーレイフィルムを接合一体化することを特徴とする。 In the method for manufacturing a flexible wiring board according to the present invention, the cover lay film is thermocompression bonded to the resin substrate on which the wiring is formed by a hot roll laminating method, and then the wiring and the resin substrate are subjected to heat treatment. The coverlay film is bonded and integrated.
本発明により、配線およびベースフィルム等のフレキシブル配線板における基材に対して優れた接着性を有し、高周波信号の伝送特性に優れたカバーレイフィルムを提供することができる。そして、高周波信号において安定し優れた伝送特性を有するフレキシブル配線板が簡便にできるようになる。 According to the present invention, it is possible to provide a coverlay film that has excellent adhesion to a base material in a flexible wiring board such as a wiring and a base film, and is excellent in high-frequency signal transmission characteristics. Then, a flexible wiring board that is stable in high-frequency signals and has excellent transmission characteristics can be easily made.
以下に本発明の好適な実施形態について図1ないし図4を参照して説明する。ここで、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なる。これ等の図では、互いに同一または類似の部分には共通の符号が付され、重複説明は一部省略される。 A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Here, the drawings are schematic, and ratios of dimensions and the like are different from actual ones. In these drawings, the same or similar parts are denoted by the same reference numerals, and a duplicate description is partially omitted.
図1(a)あるいは(b)に示されるように、本実施形態のカバーレイフィルムは、カバーフィルム状基材11の片面(例えば裏面)に接着層12が形成されている。ここで、接着層12はカバーフィルム状基材11に例えば貼着形成あるいは塗布形成されている。そして、図1(b)では、接着層12の裏面に更に離型材層13が貼り付けられている。ここで、フィルム状の基材としては、熱硬化した後の接着層12に較べて弾性率が大きく、その低吸水性あるいは低吸湿性に優れる樹脂フィルムがよい。このようなカバーレイフィルムであると、その電気特性における経時変化が小さく安定したものになる。また、フレキシブル配線板におけるベースフィルムとの接着性が安定し優れたものになる。
As shown in FIG. 1 (a) or (b), the cover layer film of this embodiment has an
そして、カバーフィルム状基材11は低誘電性特性を有する低誘電性樹脂フィルムであることが好ましい。この低誘電性特性においては、周波数1MHzにおける比誘電率が3.5以下になるのが好ましい。このような比誘電率であると、例えば数GHz〜数十GHz帯の高速デジタル信号の伝送における高速伝送が容易になる。また、低誘電性特性において、上記高周波数帯における誘電正接は0.005以下になるのが好ましい。このような誘電正接であると、FPCにおいて後述する組成の接着層12と相俟って、数GHz〜数十GHzの高周波数帯の高速デジタル信号において小さい誘電損失になり、その高周波特性を損なうことなく高い品質の電気信号の伝送が可能になる。
And it is preferable that the cover film-
ここで、カバーフィルム状基材11の膜厚は、それが適用されるFPCおよび材質に即し適宜に決められ、例えば5μm〜50μm程度に設定される。後述されるように、FPCにおいて例えばそのカバーレイフィルム上にグランド層が形成される場合には、カバーフィルム状基材11は比較的に厚く設定される。これは、FPCの配線において、カバーレイフィルムを挟んで形成されるグランド層との間の寄生容量を低減するためである。
Here, the film thickness of the cover film-
このようなカバーフィルム状基材11として、液晶ポリマー、ポリエチレンナフタレート(PEN)、シンジオタクチックポリスチレン(SPS)、ポリフェニレンスルファイド(PPS)などの結晶性樹脂や、ポリイミド(PI)系樹脂、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリフェニレンエーテル(PPE)などの非結晶性樹脂あるいはこれ等のコンポジット系樹脂が挙げられる。あるいは、ビスマレイミド・トリアジン樹脂(BTレジン)のような熱硬化性樹脂であっても構わない。
As such a cover film-
特に、液晶ポリマーは、優れた高周波における伝送特性及びフレキシブル性を奏すること等から好ましい。ここで、液晶ポリマーとしては、例えばキシダール(商品名.Dartco社製)、ベクトラ(商品名.Clanese社製)で代表される多軸配向の熱可塑性ポリマーである。また、他の絶縁性樹脂を添加・配合し変性したものであってもよい。そして、ベクスターFAタイプ(融点285℃)、ベクスターCT−Xタイプ(融点280℃〜335℃)、BIACフィルム(融点335℃)などが例示される。なお、これ等の液晶ポリマーのガラス転移点Tgは205℃〜300℃と高い温度を呈する。 In particular, the liquid crystal polymer is preferable because it exhibits excellent transmission characteristics at high frequencies and flexibility. Here, the liquid crystal polymer is, for example, a multiaxially oriented thermoplastic polymer represented by xidar (trade name, manufactured by Dartco) or Vectra (trade name, manufactured by Clanese). Further, it may be modified by adding and blending another insulating resin. Examples thereof include Bexter FA type (melting point 285 ° C.), Bexter CT-X type (melting point 280 ° C. to 335 ° C.), BIAC film (melting point 335 ° C.), and the like. In addition, the glass transition point Tg of these liquid crystal polymers exhibits a high temperature of 205 ° C to 300 ° C.
また、ポリイミド系樹脂としては、例えばポリイミドフィルム「カプトン」(商品名.東レ・デュポン社製)、オーラム(商品名.三井化学社製)などが例示される。そして、ポリエチレンナフタレート系樹脂としては、例えばテオネックス(商品名.帝人デュポン社製)の熱可塑性樹脂が好適なものとして例示される。 Examples of the polyimide resin include polyimide film “Kapton” (trade name, manufactured by Toray DuPont) and Aurum (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals). And as a polyethylene naphthalate type-resin, the thermoplastic resin of Teonex (brand name. Product made by Teijin DuPont) is illustrated as a suitable thing, for example.
接着層12は、オリゴフェニレンエーテルとスチレンブタジエン系のエラストマーを含有する熱硬化性の合成樹脂である。例えば、その未硬化状態のフィルムとしてADFLEMA OPE系(商品名.ナミックス社製)が例示される。あるいは、オリゴフェニレンエーテル、スチレンブタジエン系のエラストマーを含む成分を例えばトルエン等の有機溶剤に適度に溶解または分散させ接着剤に調製したものを使用することもできる。そして、熱硬化前の接着層12の膜厚は、カバーフィルム状基材11の材質、FPCにおけるベースフィルムの材質、ベースフィルムに形成される配線の厚さ等に即して適宜に決められ、例えば10μm〜50μm程度に設定される。このオリゴフェニレンエーテル(誘導体を含む)は、例えばOPE(2官能ポリフェニレンエーテルオリゴマー)ともいわれ、2官能コアの両末端にポリフェニレンエーテルを付与した高分子の構造になっている。ここで、OPEの平均分子量は500〜5000程度であり、好ましくは1000〜3000である。その市販品として、例えば三菱ガス化学(株)社製のOPE2St−1200、OPE2St−2200等がある。なお、上記OPEは、例えば特開2009−161725号公報、特開2011−68713号公報に記載されているビニル化合物をその組成物として作製される。
The
ここで、上記接着層12には、その他の成分が含まれていてもよい。例えば、接着層12の硬化温度を調整するために、マレイミド系硬化剤、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤等が適度に混合される。あるいは、接着性を調整するために、例えばエポキシ樹脂およびその硬化触媒が添加される。ここで、硬化触媒としては、熱硬化を短時間にするための例えばアミン系硬化触媒、イミダゾール系硬化触媒が用いられる。
Here, the
いずれにしても、上記接着層12は、その硬化温度がカバーフィルム状基材11のガラス転移点Tgあるいは融点Tmよりも低い温度となる樹脂からなる。ここで、硬化温度は、その未硬化樹脂フィルムあるいは接着剤層を重合あるいは架橋させて硬化させる温度である。カバーフィルム状基材11の樹脂はガラス転移点を有する場合と明確なTgを示さない場合があるが、明確なTgを示さない場合に上記熱硬化温度は熱可塑性樹脂の融点Tmより低くなるようにするとよい。そして、熱硬化後の接着層12における弾性率は、カバーフィルム状基材11あるいは後述されるベースフィルムの弾性率よりも小さくなる。
In any case, the
接着層12における弾性率は、そのエラストマー成分量により適宜に調整することができる。そのようなエラストマー成分には、ポリエステル樹脂、ニトリルゴム(NBR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)等の誘電正接が小さい樹脂が好適である。そして、熱硬化後の接着層12の例えば引張弾性率は100MPa〜1GPaの範囲になるように設定される。なお、上述したカバーフィルム状基材11あるいはベースフィルムの引張弾性率は2GPa〜20GPa程度と接着層12のそれよりも大きなものになる。
The elastic modulus in the
なお、ガラス転移点は、通常、ガラス転移温度測定方法(JIS C 6493に準ずる)により、TMA法とDMA法の2方法で求められる。ここで、TMA法は、試験片を室温から10℃/分の割合で昇温させ、熱分析装置にて厚さ方向の熱膨張量を測定し、ガラス転移点の前後の曲線に接線を引き、この接線の交点からTgを求める。DMA法(引張り法)は、試験片を室温から2℃/分の割合で昇温させ、粘弾性測定装置にて試験片の動的粘弾性および損失正接を測定し、損失正接のピーク温度からTgを求める。また、弾性率には樹脂フィルムの引張弾性率あるいは曲げ弾性率が用いられる。そして、上記弾性率はJIS K 7127あるいはASTM D 882に準じて測定される。 In addition, a glass transition point is normally calculated | required by two methods, TMA method and DMA method, by the glass transition temperature measuring method (it applies to JISC6493). Here, in the TMA method, the test piece is heated from room temperature at a rate of 10 ° C./min, the amount of thermal expansion in the thickness direction is measured with a thermal analyzer, and a tangent line is drawn on the curves before and after the glass transition point. Tg is obtained from the intersection of the tangent lines. In the DMA method (tensile method), the test piece is heated from room temperature at a rate of 2 ° C./min, the dynamic viscoelasticity and loss tangent of the test piece are measured with a viscoelasticity measuring device, and the peak temperature of the loss tangent is measured. Obtain Tg. As the elastic modulus, the tensile elastic modulus or bending elastic modulus of the resin film is used. The elastic modulus is measured according to JIS K 7127 or ASTM D882.
離型材層13は、接着層12の形状を損なうことなく剥離できるものであれば特に限定されない。それを構成する具体的な離型材としては、例えばポリプロピレン(PP)フィルム、ポリエチレン(PE)フィルム、シリコーン離型材付きPPフィルムおよびPEフィルム等が挙げられる。また、例えば上質紙、クラフト紙等の原紙の両面にその吸放湿によるカールを防止するためのプラスチック層を有する離型紙が挙げられる。そのようなものとして、例えばPP樹脂コート紙、PE樹脂コート紙等がある。離型材層13の厚さは、任意の厚さでよいが、樹脂フィルムでは例えば10μm〜50μm、離型紙では例えば50μm〜100μmになる。
The
次に、本実施形態のカバーレイフィルムを用いたフレキシブル配線板およびその製造方法について図2および図3を参照して説明する。ここでは高周波信号が伝送される伝送配線が形成されたFPCについて説明される。図2に示すように、その一例のFPCでは、樹脂からなるベースフィルム14の一主面に複数のストリップ線路である内層の信号配線15およびグランド配線16が配線パターンにされ配設されている。ここで、信号配線15はLVDS(Low Voltage Differential Signaling)に対応できる2本ペアの伝送配線として示されている。
Next, a flexible wiring board using the coverlay film of the present embodiment and a manufacturing method thereof will be described with reference to FIGS. Here, an FPC in which transmission wiring for transmitting a high-frequency signal is formed will be described. As shown in FIG. 2, in the FPC as an example, the inner
そして、FPCの表層としてカバーフィルム状基材11が信号配線15、グランド配線16およびベースフィルム14に接着層12を介して熱圧着され、接合一体化して形成されている。ここで、カバーフィルム状基材11と接着層12がカバーレイフィルムを構成する。接着層12の弾性率は上述したようにカバーフィルム状基材11およびベースフィルム14の弾性率よりも小さくなっている。
A cover film-
また、図示しないがカバーフィルム状基材11において、接着層12に対向する主面にグランド層が別の接着層を介して張着されていてもよい。ここで、別の張着層は接着層12と同様な樹脂からなる。これ等のグランド配線16あるいはグランド層は、電磁シールドとして作用し信号配線15間の電磁干渉、あるいは外部からの電磁波による信号の擾乱を低減する。
Moreover, although not shown in figure, in the cover film-
上記FPCにおいて、カバーフィルム状基材11とベースフィルム14に上述したような液晶ポリマーを用い、接着層12にオリゴフェニレンエーテルとスチレンブタジエン系のエラストマーを含有する合成樹脂を用いると好適である。この組み合わせでは、カバーフィルム状基材11と接着層12から成るカバーレイフィルムとベースフィルム14の比誘電率は全て3以下になる。また、それ等の誘電正接は0.003以下になる。そして、このFPCにおける信号配線15は、数GHz〜数十GHz帯の高速デジタル信号の極めて優れた伝達・伝導特性を示す。
In the FPC, it is preferable to use a liquid crystal polymer as described above for the cover film-
上記FPCでは、ベースフィルム14としては、上記液晶ポリマーの他に、その他の低誘電性特性を有する熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂を用いることができる。カバーフィルムおよびベースフィルムを同一材料にすると、上記した特性を発揮する上に、熱膨張係数が同一であるため係数差による不都合が生じない。
In the FPC, as the
次に、フレキシブル配線板の製造方法の一例について説明する。図3(a)に示すように、例えば厚さが15μm〜50μm程度の液晶ポリマーからなるベースフィルム14の表面に銅箔17が張着された片面銅張積層板を用意する。ここで、銅箔17の厚さは3μm〜35μm程度である。なお、片面銅張積層板は樹脂フィルムの表面に銅箔を貼着したものであってもよいし、電解メッキしたものであってもよい。そして、図3(b)に示すように、公知のエッチングにより銅箔17をストリップ線路として配線パターン化し信号配線15およびグランド配線16を形成する。
Next, an example of the manufacturing method of a flexible wiring board is demonstrated. As shown in FIG. 3A, for example, a single-sided copper-clad laminate in which a
次に、図3(c)に示すように、例えば厚さが15μm〜50μm程度で未硬化フィルム状の接着層12と、例えば厚さが5μm〜50μm程度の液晶ポリマーからなるカバーフィルム状基材11をベースフィルム14の上方から順に重ね合せる。ここで、図1で示したようにカバーフィルム状基材11の片面に形成された接着層12から成るカバーレイフィルムを重ねるようにしてもよい。
Next, as shown in FIG. 3 (c), for example, a cover film-like substrate made of an uncured film-
そして、図3(d)に示すように、カバーフィルム状基材11上に積層クッションシート18を重ね、公知の熱ロールラミネート法により、接着層12を介してカバーフィルム状基材11をベースフィルム14に熱圧着する。ここで、熱ロールラミネートにおける温度は、未硬化状態にある接着層12が硬化する所定の温度であり、カバーフィルム状基材11のガラス転移点あるいは融点より低い温度である。例えば、上記熱圧着の温度は例えば160℃〜200℃程度になる。
And as shown in FIG.3 (d), the lamination | stacking cushion sheet |
そして、図3(e)に示すように、積層クッションシート18を剥離し、加圧することなく所定温度で所定時間の加熱処理を施す。この温度は例えば180℃〜200℃程度になる。この加熱処理により、カバーフィルム状基材11は接着層12を介してベースフィルム14、信号配線15およびグランド配線16tと接合一体化する。このようにして図1(a)に示した断面構造のフレキシブル配線板が作製される。
And as shown in FIG.3 (e), the lamination | stacking cushion sheet |
なお、上記接合一体化では、従来と同じように加熱加圧処理である熱プレス法を用いてもよい。この場合、未硬化状態にある接着層12が硬化する所定の温度に保持して例えば1時間〜2時間程度になる所定時間の下に所要の加圧が必要になる。
In addition, in the said joint integration, you may use the hot press method which is a heat press process like the past. In this case, required pressurization is required for a predetermined time of about 1 to 2 hours, for example, by maintaining the predetermined temperature at which the
上述した熱ロールラミネート法を用いたベースフィルム14、信号配線15、およびグランド配線16とカバーレイフィルムの接合一体化は、FPCの製造において、その基材の可撓性を利用したロール・トゥ・ロール(Roll to Roll)方式により長尺の連続基板を用いる生産方法に好適になる。この方法は、例えば基材として柔軟性があり長尺の片面金属張積層板あるいは長尺の両面金属張積層板を用い、ロール巻出し機およびロール巻取り機の間で搬送しながら各種の加工処理を加えるものである。上記搬送しながらの加工処理に、熱プレス法は現状では適用が難しいのに対し、熱ロールラミネート法はロール・トゥ・ロール方式に適する。なお、上述した熱ロールラミネート法の後の所定時間の加熱処理は、最終の工程においてロール・トゥ・ロール方式から切り離して行うようにするとよい。
The
このロール・トゥ・ロール方式の製造方法が適用できると、例えば伝送配線が形成されるフラットケーブルのように、その長さが1m以上になる長尺のFPCの製造に好適であり、特に大量生産に有効になる。 If this roll-to-roll manufacturing method can be applied, it is suitable for manufacturing a long FPC with a length of 1 m or more, such as a flat cable on which transmission wiring is formed. Becomes effective.
上述したように、本実施形態の接着層12はその熱硬化後の弾性率がカバーフィルム状基材11あるいはベースフィルム14の弾性率よりも小さくなることから、優れた接合が可能になる。これは、熱ロールラミネート法あるいは熱プレス法を問わず、加熱状態から室温へと降温する際に生じる熱応力が接着層12により吸収され緩和されるようになるからである。すなわち、接着層12は、その弾性率が周りに較べて小さいために接合されるカバーレイフィルムとベースフィルムの間の緩衝材として有効に機能する。
As described above, the
そして、熱硬化後の接着層12は、その吸湿性が小さく、比誘電率2.4〜3.0および誘電正接0.0015〜0.003の安定した値を示す。また、そのガラス転移点は例えば180℃〜230℃と高い値を呈する。
And the
また、ベースフィルム14、信号配線15およびグランド配線16とカバーレイフィルムの接合において、接着層12のしみだし量が従来の接着剤層の場合に較べて大幅に低減するようになる。このために、上述したような熱ロールラミネート法あるいは熱プレス法を用いた接合一体化における作業性が優れたものになる。
Further, when the
次に、フレキシブル配線板の他例について図4を参照して説明する。これは2層構造の回路配線が配設されるFPCの場合である。ここでは、高速デジタル信号が伝達される回路配線が形成されたFPCについて説明される。図2で説明したのと同様に液晶ポリマーのような樹脂からなるベースフィルム14の一主面に複数の第1回路配線19が例えば銅箔の配線パターンにされ配設されている。そして、第1カバーフィルム状基材20が第1接着層21を介して第1回路配線19およびベースフィルム14に熱圧着され接合している。ここで、第1カバーフィルム状基材20および第1接着層21が第1カバーレイフィルムを構成する。
Next, another example of the flexible wiring board will be described with reference to FIG. This is the case of an FPC in which circuit wiring having a two-layer structure is provided. Here, an FPC in which circuit wiring for transmitting a high-speed digital signal is formed will be described. In the same manner as described with reference to FIG. 2, a plurality of
同様にFPCの内層として、ベースフィルム14の他主面に複数の第2回路配線22が例えば銅箔の別の配線パターンに配設されている。そして、第2カバーフィルム状基材23が第2接着層24を介して第2回路配線19およびベースフィルム14に熱圧着され接合している。ここで、第2カバーフィルム状基材23および第2接着層24がFPCの表層となる第2カバーレイフィルムを構成する。この第2カバーレイフィルムは、第1カバーレイフィルムと同一あるいは異なる材料により形成される。いずれにしても、第2接着層24の弾性率は第2カバーフィルム状基材23およびベースフィルム14の弾性率よりも小さくなるように設定される。このようにして、接合一体化した2層構造のFPCになっている。
Similarly, as the inner layer of the FPC, a plurality of second circuit wirings 22 are arranged on another main surface of the
上記2層構造のFPCにおいて、第1カバーフィルム状基材11、第2カバーフィルム状基材23およびベースフィルム14に液晶ポリマーを用い、第1接着層12および第2接着層24にオリゴフェニレンエーテルとスチレンブタジエン系のエラストマーを含有する合成樹脂を用いると好適になる。この組み合わせでは、図2に示した1層構造のFPCの場合と同様に、このFPCにおける信号配線15は、数GHz〜数十GHz帯の高速デジタル信号の極めて優れた伝達・伝導特性を示す。そして、例えばコンピューターのCPUクロックのようにGHz帯に達する高速デジタル信号に対応した配線回路を有するFPCが容易に提供される。
In the FPC having the two-layer structure, a liquid crystal polymer is used for the first cover film-
2層構造FPCにおけるベースフィルム14でも、液晶ポリマーの他に、PI系樹脂、PEN系樹脂あるいはこれ等のコンポジット系樹脂が好適に使用される。あるいは、その他の低誘電性特性を有する熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂を用いることができる。
For the
上記実施形態では、1層構造あるいは2層構造の配線が形成されるFPCの場合について説明しているが、3層以上の配線を有する多層配線板も同様にして形成できる。例えば、図1あるいは図4に示したようなFPC構造のものを互いに別の接着層を挟んでレイアップすることにより極めて簡便に多層配線板にすることができる。ここで、別の接着層としては、第1接着層12および第2接着層24の場合と同様にオリゴフェニレンエーテルとスチレンブタジエン系のエラストマーを含有する合成樹脂を用いる。あるいは、多層の配線層間に例えばプリプレグのような樹脂を積層し、表層となる最外層にカバーレイフィルムを被覆し内層の配線を保護するようにしてもよい。
In the above embodiment, the case of an FPC in which a wiring having a single layer structure or a two layer structure is formed is described, but a multilayer wiring board having three or more layers of wiring can be formed in the same manner. For example, a multilayer wiring board can be very easily formed by laying up an FPC structure as shown in FIG. 1 or FIG. 4 with different adhesive layers between each other. Here, as another adhesive layer, a synthetic resin containing oligophenylene ether and a styrene-butadiene elastomer is used as in the case of the first
本実施形態のカバーレイフィルムは、カバーフィルム状基材とオリゴフェニレンエーテルとスチレンブタジエン系のエラストマーを含有する合成樹脂からなる接着層から構成される。そして、この接着層は、その弾性率がカバーフィルム状基材の弾性率よりも小さくなる。ここで、カバーフィルム状基材は低誘電性特性を有し、その比誘電率および誘電正接がそれぞれ3.5以下、0.005以下になるとよい。 The coverlay film of this embodiment is composed of a cover film-like substrate, an adhesive layer made of a synthetic resin containing an oligophenylene ether and a styrene-butadiene elastomer. The adhesive layer has an elastic modulus smaller than that of the cover film-like substrate. Here, the cover film-like substrate has low dielectric properties, and the relative dielectric constant and dielectric loss tangent are preferably 3.5 or less and 0.005 or less, respectively.
本実施形態で使用される接着層は、弾性率を小さくすることが容易であり、ベースフィルムに対するカバーレイフィルムの安定し優れた接着性を示す。そして、フレキシブル配線板の製造において、ベースフィルムおよび配線との優れた接合が容易になる。これは、上述したような熱ロールラミネート法あるいは熱プレス法を用いた熱圧着において、加熱状態から室温へと降温する際に生じる熱応力が接着層により吸収され緩和されるようになるためである。 The adhesive layer used in the present embodiment can easily reduce the elastic modulus, and exhibits stable and excellent adhesion of the coverlay film to the base film. And in manufacture of a flexible wiring board, the outstanding joining with a base film and wiring becomes easy. This is because in the thermocompression bonding using the hot roll laminating method or the hot pressing method as described above, the thermal stress generated when the temperature is lowered from the heated state to room temperature is absorbed and relaxed by the adhesive layer. .
また、上記カバーレイフィルムであると、ベースフィルムおよび配線とカバーレイフィルムの接合一体化において、従来のように比誘電率および誘電正接を大きくさせる接着剤は使用しなくてもよい。更に、上述したようにベースフィルムおよびカバーレイフィルムの組み合わせにより安定した接着ができるようになる。そして、ベースフィルムとカバーレイフィルムの接合一体化して作製されるフレキシブル配線板における基板材料の比誘電率、およびそれ等の誘電正接を小さくすることが容易になる。そのため、このようなFPCは、高周波信号の高速化、低い誘電損失化が容易であり、その優れた伝送特性を有した高性能なものにできる。 Further, in the case of the cover lay film, it is not necessary to use an adhesive that increases the relative dielectric constant and the dielectric loss tangent as in the conventional case in joining and integrating the base film and wiring with the cover lay film. Further, as described above, the combination of the base film and the coverlay film enables stable adhesion. And it becomes easy to make small the relative dielectric constant of the board | substrate material in the flexible wiring board produced by joining and integrating a base film and a coverlay film, and those dielectric loss tangents. Therefore, such an FPC can easily increase the speed of high-frequency signals and reduce the dielectric loss, and can be a high-performance one having excellent transmission characteristics.
更に、上記接着層のガラス転移点は180℃以上であり、高い耐熱性および高い屈曲耐性を有するFPCが可能になる。そして、例えば自動車のような車載機器への需要に応えることが可能になる。なお、この場合には、ベースフィルムおよびカバーフィルム状基材は、液晶ポリマー、PI系樹脂あるいはPEN系樹脂からなると好適である。 Furthermore, the glass transition point of the adhesive layer is 180 ° C. or higher, and an FPC having high heat resistance and high bending resistance becomes possible. And it becomes possible to meet the demand for in-vehicle devices such as automobiles. In this case, the base film and the cover film-like substrate are preferably made of a liquid crystal polymer, a PI resin, or a PEN resin.
また、本実施形態で使用される接着層は、その組成を調整することによりガラス転移点を230℃以上にすることも可能になる。このために、フレキシブル配線板への半導体素子等の部品実装において、例えば230℃程度の鉛フリーの半田リフローを行う厳しい環境下でも耐え得る高耐熱性のFPCが実現できる。 In addition, the adhesive layer used in the present embodiment can have a glass transition point of 230 ° C. or higher by adjusting its composition. For this reason, in mounting components such as semiconductor elements on a flexible wiring board, it is possible to realize a high heat resistance FPC that can endure even in a severe environment where lead-free solder reflow is performed at about 230 ° C., for example.
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものでない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments do not limit the present invention. Those skilled in the art can make various modifications and changes in specific embodiments without departing from the technical idea and technical scope of the present invention.
本発明は、本実施形態で説明したような高周波信号が伝送されるフレキシブル配線板の場合に限定されるものでない。例えば1MHz未満になる低周波の電気信号が伝送されるFPCの場合であっても同様に有効になることに言及しておく。 The present invention is not limited to a flexible wiring board that transmits a high-frequency signal as described in the present embodiment. For example, it should be noted that the present invention is similarly effective even in the case of an FPC that transmits a low-frequency electrical signal of less than 1 MHz.
11…カバーフィルム状基材、12…接着層、13…離型材層、14…ベースフィルム、15…信号配線、16…グランド配線、17…銅箔、18…積層クッションシート、19…第1回路配線、20…第1カバーフィルム状基材、21…第1接着層、22…第2回路配線、23…第2カバーフィルム状基材、24…第2接着層
DESCRIPTION OF
Claims (6)
フィルム状の基材と、
前記基材の主面に設けられた接着層と、を有し、
前記基材は前記接着層より弾性率が大きい樹脂からなり、
前記接着層は、オリゴフェニレンエーテルとスチレンブタジエン系のエラストマーを含有する合成樹脂からなることを特徴とするカバーレイフィルム。 A coverlay film that is formed on the surface layer of the flexible wiring board and protects the inner layer wiring,
A film-like substrate;
An adhesive layer provided on the main surface of the substrate,
The base material is made of a resin having a larger elastic modulus than the adhesive layer,
The cover layer film is made of a synthetic resin containing an oligophenylene ether and a styrene butadiene elastomer.
The cover lay film according to any one of claims 1 to 3 is thermocompression bonded to the resin substrate on which the wiring is formed by a hot roll laminating method, and the cover is applied to the wiring and the resin substrate through a subsequent heat treatment. A method for producing a flexible wiring board, wherein a lay film is joined and integrated.
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