JP2520143B2 - フレキシブルプリント基板の製造法 - Google Patents

フレキシブルプリント基板の製造法

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JP2520143B2 JP62271248A JP27124887A JP2520143B2 JP 2520143 B2 JP2520143 B2 JP 2520143B2 JP 62271248 A JP62271248 A JP 62271248A JP 27124887 A JP27124887 A JP 27124887A JP 2520143 B2 JP2520143 B2 JP 2520143B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined

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  • Laminated Bodies (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
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  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
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  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はフレキシブルプリント基板の製造法、更に詳
しくは、支持体のポリイミドフイルムに銅箔を接着する
ことにより、優れた接着剥離強度および半田耐熱性を具
備するフレキシブルプリント基板の製造法に関する。
従来技術と発明の解決すべき問題点 フレキシブルプリント基板は、支持体プラスチツクフ
イルム上に金属箔(銅箔)を接着したものであつて、該
金属箔に導体回路を形成することにより、広く産業機
器、電子機器などのプリント配線板、配線ケーブル等と
して使用されている。このようにフレキシブルな高分子
フイルムの使用によつて、軽量でかつ折り曲げて立体的
に配線できる実装が可能となる。しかしながら、ポリイ
ミド(PI)などのフイルムと銅箔を使用した耐熱タイプ
のフレキシブルプリント基板において、その製造に用い
る接着剤は求められる半田耐熱性と銅箔接着力とを両立
させることができず、結局、耐熱タイプのフレキシブル
プリント基板としての用がなしえない。
このため、従来より主流とされているエポキシ樹脂/
ゴム系、フエノール樹脂/ゴム系等の接着剤について種
々検討が加えられてきたが、十分満足すべき結果には至
つていない。
そこで、本発明者らは、特にポリイミドフイルムと銅
箔に対し優れた接着力および耐熱性を発揮しうる接着剤
を用いて、優れた接着剥離強度および半田耐熱性を具備
する確立したフレキシブルプリント基板の製造法を提供
するため鋭意研究を進めたところ、接着剤として、エポ
キシ樹脂に特定のグラフト変性ゴムと加硫したゴム微粒
子を配合した主成分に、硬化剤を組合せて成るエポキシ
樹脂/ゴム系の接着剤を用い、かつポリイミドフイルム
をプライマー処理することにより、通常の操作で所期目
的のフレキシブルプリント基板が得られることを見出
し、本発明を完成させるに至つた。
発明の構成と効果 すなわち、本発明は、ポリイミドフイルムに銅箔を接
着するに際し、ポリイミドフイルムにポリイソシアネー
ト化合物を主成分とするプライマー塗布後、該プライマ
ー処理フイルムおよび/または銅箔にエポキシ樹脂100
部(重量部、以下同様)に対し、エポキシ基含有重合性
モノマーをグラフトしたゴム(以下、グラフト変性ゴム
と称す)10〜40部および加硫したゴム微粒子1〜20部を
包含する主剤成分と、軟化剤とから成る接着剤を塗布、
乾燥後、両者を重ね合せて熱圧着することを特徴とする
フレキシブルプリント基板の製造法を提供するものであ
る。
本発明におけるエポキシ樹脂としては、通常のビスフ
エノールA型、フエノールノボラツク型、クレゾールノ
ボラツク型、エステル型、エーテル系、ウレタン変性
型、アミン系、その他種々の、常温液状もしくは固状の
ものが使用できるが、接着剤塗布乾燥後のタツク防止か
ら常温固状のものが好ましい。また、特により優れた耐
熱性が望まれる場合には、ノボラツク系などの多官能エ
ポキシ樹脂が有利である。
本発明におけるグラフト変性ゴムは、ゴムにエポキシ
基含有重合性モノマーをグラフトさせて変性することに
より得られる。使用するゴムとしては、種々のものが挙
げられるが、エポキシ樹脂と相溶性のよいもの、たとえ
ばアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)、
ウレタンゴムなどの極性を有するゴムが好ましい。また
グラフトさせるモノマーとしては、たとえばグリシジル
アクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリ
シジルエーテルが挙げられる。
上記グラフトは通常の方法で行うことができる。たと
えば、上記ゴムを有機溶剤〔メチルエチルケトン(ME
K)、アセトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、
キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチルなど、あるいはこれ
らの混合物〕に溶解した後、重合開始剤(ベンゾイルパ
ーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリル、キユメン
ハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキ
サイドなど)とモノマーを添加混合して、60〜80℃で加
熱還流しながら3〜6時間程度でグラフト重合を行う。
かかるグラフトにあつて、ゴムとモノマーの割合は通
常、ゴム100部に対してモノマー5〜30部となるように
選定すればよい。
本発明における加硫したゴム微粒子とは、常温液状ま
たは固状溶剤溶液タイプのエポキシ樹脂に液状ゴムをエ
ポキシ樹脂中に均一分散させて加硫することにより得ら
れる固体のほゞ真円状の微粒の加硫ゴムを指称する。使
用するエポキシ樹脂としては、たとえばビスフエノール
A型、シクロヘキサンオキシド系、シクロペンタンオキ
シド系、その他ジまたはポリオレフインの重合体または
共重合体より誘導されるエポキシ樹脂、グリシジルメタ
アクリレートとビニル化合物との共重合で得られるエポ
キシ樹脂および高度不飽和脂肪酸のグリセライドより得
られるエポキシ樹脂などが含まれる。またエポキシ樹脂
に分散させる液状ゴムとしては、ウレタンゴム、多硫化
ゴム、ブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴ
ム、クロロプレンゴム、イソプレンゴム、スチレンブタ
ジエンゴム等およびその末端および分子鎖中にカルボキ
シル変性、ヒドロキシル変性、アミノ変性ゴム等が挙げ
られるが、特にのぞましいのはエポキシ樹脂と結合する
官能基を末端もしくは分子鎖中に有するジエン系炭化水
素の重合体または共重合体などである。なお、液状ゴム
はエポキシ樹脂とは必ずしも化学結合性を有する必要は
ないが、エポキシ樹脂と結合する官能基、例えば上記カ
ルボキシル、ヒドロキシルまたはアミノ基等を末端に有
するものは加硫と同時に一部エポキシ樹脂とも結合する
ものと思われる。
上記加硫は加硫剤(イオウ、イオウ化合物、他の無機
加硫剤、オキシム類、ニトロソ化合物、有機ペルオキシ
類、樹脂加硫剤など)および必要に応じて加硫促進剤
(チアゾール系、チウラム系、グアニジン系、ザンテー
ト系、チオ尿素系、ジチオカルバメート系など)を加
え、加熱高速撹拌下で行うことができる。このように加
硫ゴム微粒子はエポキシ樹脂中に分散した状態で生成す
るが、通常は単離せずにそのまま使用に供する。従つ
て、ここで使用したエポキシ樹脂は、先のエポキシ樹脂
分の一部に置換えることができる。
本発明で使用する接着剤は、上述のエポキシ樹脂、グ
ラフト変性ゴムおよび加硫ゴム微粒子を包含する主剤成
分と、硬化剤とで構成される。
上記主剤成分における各成分の配合割合は、エポキシ
樹脂100部に対し、グラフト変性ゴム10〜40部(好まし
くは15〜30部)および加硫ゴム微粒子1〜20部(好まし
くは3〜10部)となるように選定する。グラフト変性ゴ
ムが10部未満であると、接着剤層が硬すぎ、フレキシブ
ルプリント基板の柔軟性が損われる傾向にあり、強く折
り曲げると折れることがあり、剥離接着力も低下し、ま
た40部を越えると、剥離接着強度は増大するが、半田耐
熱性が若干低下する(エポキシグラフト反応型であるの
で改善はされている)。加硫ゴム微粒子が1部未満であ
ると、剥離接着力が低下し、耐熱性と剥離接着力のバラ
ンスがとり難くなり、また20部を越えると、やはり接着
強度は増大する反面、接着剤粘土が上昇して作業性が低
下する。
一方、主剤成分と組合せる硬化剤としては、常温硬化
型あるいは加熱硬化型のいずれも採用することができ、
具体的には無水メチルナジツク酸、ドデセニル無水コハ
ク酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フ
タル酸、メチルコンドメチレンテトラヒドロ無水フタル
酸、無水クロレンド酸、エチレングリコール無水トリメ
リツト酸エステル、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、
メチルヘキサヒドロ無水フタル酸などの酸無水物、イミ
ダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−
メチルイミダゾール、2−フエニルイミダゾール、2−
ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾー
ル、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−シア
ノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル
−2−フエニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−
エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−
2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−
メチルイミダゾールトリメリテート、1−シアノエチル
−2−フエニルイミザゾールトリメリテート、2,4−ジ
アミノ−6−〔2′−メチルイミダゾリル−(1)′〕
−エチル−S−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−
(2′−ウンデシルイミダゾリル−(1)′〕−エチル
−S−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−〔2′−エチ
ル−4′−メチルイミダゾリル−(1)′〕−エチル−
S−トリアジン、1−シアノエチル−2−エチル−4−
メチルイミダゾールトリメリテート、1−シアノエチル
−2−ウンデシルイミダゾールトリメリテート、1−ド
デシル−2−メチル−3−ベンゾイミダゾリウムクロラ
イド、1,3−ジベンジル−2−メチルイミダゾリウムク
ロライドなどのイミダゾール誘導体、ジシアンジアミド
などはその誘導体、セバチン酸ジヒドラジドなどの有機
酸ジヒドラジド、3−(3,4−ジクロロフエニル)−1,1
−ジメチル尿素などの尿素誘導体、ポリアミドアミン、
変性ポリアミンなどが挙げられる。
かかる接着剤にあつて、必要に応じて先のグラフト重
合で例示した有機溶剤を加え固形分調整を行つてよく、
また通常の熱可塑性樹脂、染顔料、防錆剤、老化防止
剤、シラン化合物等の接着促進剤等を適量添加してもよ
い。
本発明に係るフレキシブルプリント基板の製造法は、
当該接着剤を用い通常の操作で実施することができる。
以下、添付図面に基づき本発明製造法について説明す
る。
第1図において、ポリイミドフイルム1を巻き出しロ
ール2で搬送せしめ、これにナイフコーター3で接着剤
4を塗布する(この場合、乾燥厚み15〜30μに選定)。
次いで、乾燥炉(60〜100℃)5内へ送り、10〜30分間
乾燥した後、接着剤層側で巻き出しロール6から銅箔7
を供給し、両者1,7を熱ロール(80〜120℃)8,8′間に
通して圧着せしめ、次いで120〜180℃の乾燥器9へ送つ
て硬化せしめ、最後にロール10で巻き取る。このように
して、ポリイミドフイルム上に銅箔が強固に貼着した、
いわゆるフレキシブル銅張基板が得られる。
なお、基板の接着性や耐久性を向上させるため、ポリ
イミドフイルムを予め、サンドブラスト等を粗面化した
り、プラズマもしくはコロナ放電処理またはプライマー
処理を施こしておくことが有利である。特に本発明の実
施にあたつて、高分子フイルム側にポリイソシアネート
化合物と主体とする接着促進プライマーを用いれば、さ
らに接着性能を上げることができ、有効である。
上記プライマーとしては、主成分としてポリイソシア
ネート化合物(トリフエニルメタントリイソシアネー
ト、トリフエニルチオホスフエートトリイソシアネー
ト、トリレンジイソシアネート−トリメチロールプロパ
ン付加物、トリレンジイソシアネート−ヘキサメチレン
ジイソシアネートの付加反応物等の分子内に2個以上の
イソシアネート基を有する化合物)に、バインダーとし
て熱可塑性樹脂(ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエス
テル樹脂、ゴム類等)が配合され、有機溶剤に溶解した
ものが適している。
また、接着剤の塗布は、ポリイミドフイルム側に限ら
ず、これに代えてあるいは併用して銅箔側に適用しても
よい。
次に実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的
に説明する。
実施例1 (1)グラフト変性ゴム成分 NBR(日本ゼオン(株)製、ハイカー#103 2)の20%(重量%、以下同様)MEK溶液 −−−100 グリシジルメタクリレート −−− 3 ベンゾイルパーオキサイド −−−0.1 MEK −−−30 上記成分を還流冷却管付き四ツ口フラスコに仕込み、
N2ガス置換後湯浴にて70〜75℃に加温し、6時間撹拌し
てグラフト重合を行い、淡黄色粘稠液(グラフト変性ゴ
ム含有量17.4%)を得る。
(2)加硫ゴム微粒子成分 ビスフエノールA型液状エポキシ樹脂 (油脂シエル(株)、エピコート#828) −−−80 末端カルボキシル基含有液状NBR(宇部興産 (株)製、ハイカーCTBN1300×31) −−−20 イオウ −−−2 加硫促進剤 ジベンゾチアゾールジサルフアイド −−−0.8 テトラメチルチウラムジサルフアイド −−−1 亜鉛華 −−−0.8 ステアリン酸(加硫調整剤) −−−1.2 「ハイカーCTBN1300×31」にイオウ、加硫促進剤、亜
鉛華およびステアリン酸を配合し、よく分散しておき、
これを120℃に加温した「エピコート#828」中へホモミ
キサーで高速撹拌(3000〜5000r.p.m)しながら加え、
そのまま3時間撹拌を続け、茶褐色の粘調液(加硫ゴム
微粒子含有量24.4%)を得る。
(3)接着剤 上記(1)のグラフト変性ゴム粘調液50部、上記
(2)の加硫ゴム微粒子含有粘調液15部、ビスフエノー
ルA型固状エポキシ樹脂(油化シエル(株)製エピコー
ト#1001)の50%MEK溶液60部、酸無水物(新日本理化
(株)製、液状酸無水物硬化剤MTA−18)25部およびMEK
10部を十分に均一混合して接着剤を得る。
(4)プライマー サンスター技研(株)製のプライマーBC−2を酢酸エ
チルで10%に希釈したものを用いる。
(5)フレキシブルプリント基板 該基板の製造は、前記第1図に示す操作に従い、下記
条件で行う。
条件 ポリイミドフイルム(予め上記プライマー(4)を100g
/m2で塗布、150℃×30分で乾燥したもの)の厚み25μ 銅箔の厚み35μ 接着剤の塗布厚(乾燥)20μ 乾燥:90℃×15分 熱圧着:110℃、15Kg/cm2 加熱硬化:160℃×30分 比較例1 NBR(ハイカー#1032)の20%MEK溶液40部、ビスフエ
ノールA型固状エポキシ樹脂(エピコート#1001)の50
%MEK溶液30部、酸無水物(液状酸無水物硬化剤MTA−1
8)16部およびMEK44部を十分に均一混合して接着剤を
得、これを用い実施例1と同様にしてフレキシブルプリ
ント基板を製造する。
<性能試験> フレキシブルプリント基板を1cm幅に切断して試験片
とし、各種の性能試験に付す。結果を表1に示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明製造法の一例を示す工程線図であつて、 1:ポリイミドフイルム、4:接着剤、7:銅箔、8,8′:熱
ロール。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリイミドフイルムに銅箔を接着するに際
    し、ポリイミドフイルムにポリイソシアネート化合物を
    主成分とするプライマー塗布後、該プライマー処理フイ
    ルムおよび/または銅箔にエポキシ樹脂100重量部に対
    し、エポキシ基含有重合性モノマーをグラフトしたゴム
    10〜40重量部および加硫したゴム微粒子1〜20重量部を
    包含する主剤成分と、硬化剤とから成る接着剤を塗布、
    乾燥後、両者を重ね合せて熱圧着することを特徴とする
    フレキシブルプリント基板の製造法。
  2. 【請求項2】ポリイミドフイルムに接着剤を塗布する前
    記第1項記載の製造法。
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