JP2567529B2 - ポリアミック酸フィルム及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所望の位置での折り曲
げや部分的に強度を必要とする用途に適したフィルム
で、特にフレキシブル印刷回路用基板に有用なフィルム
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フレキシブル印刷回路用基板は、電子機
器の小型・軽量化が進むにつれ、ますます用途が拡大
し、最近は従来の様な配線基板としてだけでなく、ＴＡ
Ｂ用キャリアテープ等でも高密度実装を行うために、ギ
ャングボンディング性や折り曲げ実装性に優れ、更に薄
型実装性可能な、しかも剛性のあるハンドリングの良好
な基板の開発が期待されているが、このような基板はま
だ開発されていない。これらの問題点を解決するため
に、フィルム厚の薄い２層フレキシブル印刷回路用基板
の利用が考えられるが、ギャングボンディング性（薄い
フィルム層を介して回路の裏面から直接加熱加圧してボ
ンディングする）や折り曲げ実装性、及び薄型実装性に
は優れるが、フィルム層が薄いために剛性を保つことが
出来ない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、部分的にフ
ィルム厚の異なる、ギャングボンディング性や折り曲げ
実装性に優れ、更に薄型実装性可能な剛性のあるフレキ
シブル印刷回路用基板に適したフィルムを得ようとする
ものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、離型基体上に
形成された部分的にフィルム厚の異なるポリアミック酸
フィルムである。本発明において、部分的にフィルム厚
の異なるポリアミック酸フィルムを得るには、例えば離
型基体上に半硬化させたポリアミック酸フィルムを形成
させ、ポリアミック酸フィルムに所定の開孔部を設け、
さらに同一組成または異なる組成の他の離型基体上に形
成されたポリアミック酸フィルムをアミック酸フィルム
面を合わせて、加熱・圧着して得る方法がある。この
際、２枚の離型基体上に形成されたポリアミック酸フィ
ルムの間に離型基体より剥離した所定の開孔部が設けら
れたポリアミック酸フィルムを挿入して加熱・圧着する
方法をとってもよい。また所望の厚みを得るために、必
要によりアミック酸フィルムを所定の枚数挿入し、同時
に加熱・圧着することもできる。また半硬化させたポリ
アミック酸フィルムをアルカリエッチングもしくはレー
ザー加工することによって得ることも出来る。

【０００５】即ち、離型フィルム上にポリアミック酸溶
液を塗布し、タックフリー状態になるまで乾燥し、ポリ
アミック酸フィルムを形成する。その離型フィルムの付
いたポリアミック酸フィルムを通常の方法、例えば、打
ち抜き、切断、アルカリエッチング、レーザー等によっ
て所定の枚数だけ離型フィルムと共に或はポリアミック
酸フィルムのみを開孔させて孔加工を行う。その後、孔
加工をしていないポリアミック酸フィルムを重ね合わせ
ポリアミック酸フィルム同士を加熱・圧着し、最初に塗
布・乾燥した厚みの整数倍のポリアミック酸フィルムを
作製する。このとき、必要に応じてポリアミック酸の面
同士を重ねられるように離型フィルムを剥離したポリア
ミック酸フィルムを所定の枚数間に挿入してより厚いポ
リアミック酸フィルムを得ることも出来る。また圧着後
片側の離型フィルムを剥し、同様のことを繰り返して更
に厚いものを得ることも出来る。更に必要に応じて、こ
のようにして得られた部分的に厚さの異なる離型フィル
ムのついたポリアミック酸フィルムを通常の方法で離型
フィルムと共に或はポリアミック酸フィルムのみを開孔
させて孔加工を行うことにより、開孔部を持つ部分的に
フィルム厚の異なる支持フィルム層を有するポリアミッ
ク酸フィルムを得ることもできる。

【０００６】上述のようにして得られた種々のポリアミ
ック酸フィルムを導体箔に加熱・圧着後、離型フィルム
を剥離し、充分にイミド化を行うことにより、折り曲げ
実装の容易な接着層の無いフレキシブル印刷回路用基板
を得ることが出来る。導体箔への圧着は、所望のポリア
ミック酸フィルムを得た後で圧着しても良いし、工程の
途中で離型フィルムに置き換えて圧着してもかまわな
い。また、先に得られた部分的にフィルム厚の異なる支
持フィルム層を有するポリアミック酸フィルムを加熱乾
燥させて得られたポリイミドフィルムと通常の接着剤を
用いて導体箔とを接着することにより折り曲げ実装の容
易なフレキシブル印刷回路用基板を得ることも出来る。
さらに、通常の方法で得られたフレキシブル印刷回路用
基板のフィルム面をレーザーあるいはエッチングにより
部分的に厚みを薄くして得ることもできる。

【０００７】本発明において、ポリアミック酸溶液を乾
燥させ、半硬化状態のポリアミック酸フィルムを形成さ
せる条件としては、８０〜２００℃、５〜３０分が適当
である。これより温度が低く時間が短い場合、導体箔と
加熱圧着する際、流動性が大きく、開孔部でのにじみ、
しみ出しが大きく、フィルム厚のバラツキも大きくな
り、イミド化後の寸法変化が大きくなる。またこれより
温度が高く時間が長い場合導体箔と加熱・圧着する際、
流動性が小さすぎ、導体箔とのピール強度が低下し、ボ
イドの発生が多くなる。アミック酸１枚の塗布厚みとし
ては、イミド化後の状態において５０μｍ以下が適当で
ある。これより厚い場合は、イミド化に伴う収縮による
応力が離型フィルムの支持力を上回り、乾燥中に大きな
カールを生じさせる。またフィルム層が厚いため溶剤の
蒸発速度が遅く、生産性が著しく低下する。ポリアミッ
ク酸フィルム同士を導体箔に加熱・圧着する条件として
は、プレス形式の場合は７０〜２００℃、５〜１００ｋ
ｇ／ｃｍ^２、５〜３０分、ロール式ラミネータの場合は
７０〜２００℃、１〜５０ｋｇ／ｃｍ、０．１〜１０ｍ
／分の条件が適当であり、特に温度としてはポリアミッ
ク酸フィルムの乾燥温度より１０〜３０℃低い温度で実
施することが揮発物の発生もなく望ましい。

【０００８】本発明におけるポリアミック酸は、通常ジ
アミンと酸無水物とを反応させることにより得られる。
ジアミンとしては、フェニレンジアミン、ジアミノジフ
ェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノ
ジフェニルエーテルなどを、酸無水物としては、トリメ
リット酸無水物、ピロメリット酸二無水物、ビフェニル
テトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカル
ボン酸二無水物などを使用することができ、それぞれ１
種又は２種以上を適宜組み合わせて用いることができ
る。ポリアミック酸フィルムの状態におけるイミド化率
は１０〜５０％、望むべくは２０〜４０％が望ましい。

【０００９】離型フィルムとして用いることのできる材
料としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエー
テルサルフォン、ポリイミド、ポリエチレン等のプラス
チックフィルムがあげられる。

【００１０】導体層として用いることのできる材料とし
ては、銅、アルミニウム、コンスタンタン、ニッケル等
の金属箔が挙げられる。

【００１１】接着剤として用いることの出来る材料とし
ては、アクリル系、エポキシ系、ポリエステル系、ポリ
イミド系等、通常のフレキシブル印刷回路用基板作製に
用いられるものを使用することが出来る。

【００１２】

【作用】本発明は、離型基体上にポリアミック酸溶液を
塗布・乾燥した、ポリアミック酸の半硬化状態のフィル
ムにおいて孔加工を行い、加熱・圧着し、部分的にフィ
ルム厚の異なる支持フィルム層を有するポリアミック酸
フィルムを得、さらに、導体箔と加熱・圧着し、イミド
化を完結させるか、あるいはポリアミック酸フィルムを
加熱乾燥させ、ポリイミドフィルムとした後、通常の接
着剤を用いて導体箔と接着することにより、容易にかつ
安価に、生産性・収率よくフィルム厚の異なる支持フィ
ルム層に孔を有するギャングボンディング性や折り曲げ
実装性に優れ、更に薄型実装性可能な剛性のあるフレキ
シブル印刷回路用基板を得ることができる。

【００１３】

【実施例】（実施例１）温度計、攪拌装置、還流コンデ
ンサー及び乾燥窒素ガス吹込み口を備えた４つ口セパラ
ブルフラスコに、精製した無水のパラフェニレンジアミ
ン１０８ｇと４，４’−ジアミノジフェニルエーテル２
００ｇをとり、これに無水のＮ−メチル−２−ピロリド
ン９０重量％とトルエン１０重量％の混合溶剤を、全仕
込原料中の固形分割合が２０重量％になるだけの量を加
えて溶解した。乾燥窒素ガスは反応の準備段階より生成
物取り出しまでの全工程にわたり流しておいた。次い
で、精製した無水の３，３’，４，４’−ビフェニルテ
トラカルボン酸二無水物２９４ｇとピロメリット酸二無
水物２１８ｇを攪拌しながら少量ずつ添加するが、発熱
反応であるため、外部水槽に約１５℃の冷水を循環させ
てこれを冷却した。添加後、内部温度を２０℃に設定
し、５時間攪拌し、反応を終了してポリアミック酸溶液
を得た。

【００１４】市販のポリエステルフィルム上に、このポ
リアミック酸溶液をスピンナーでイミド化後の厚みが２
５μｍになるように塗布し、１１０℃、１５分乾燥を行
い、離型フィルムのついたポリアミック酸フィルムを得
た。次に、一枚のポリアミック酸フィルムに金型を用い
て孔加工を行い、更にもう一枚は孔加工を行わないポリ
アミック酸を用い、互いにフィルム面同士が向かい合う
ように重ね合わせ、プレスを用いて、１００℃、２０ｋ
ｇ／ｃｍ^２で、１０分間、加熱・圧着を行い、所定の部
分の厚みの異なるポリアミック酸フィルムを得た。次い
で、孔加工を行わなかった側の離型フィルムを剥し、市
販の銅箔粗化面上にポリアミック酸フィルム面を重ねあ
わせ、９０℃、４０ｋｇ／ｃｍ^２、１５分加熱・圧着を
行った。その後、離型フィルムを剥し、３８０℃で１時
間加熱を行い、イミド化を完結した。

【００１５】得られた２層フレキシブル印刷回路用基板
の特性は、通常の方法で銅箔上に直接塗布、乾燥、イミ
ド化を行い作製したものと比較して優れた折り曲げ特性
を有していた。

【００１６】（実施例２）市販のポリエステルフィルム
上に、実施例１と同様のポリアミック酸溶液をスピンナ
ーでイミド化後の厚みが５０μｍになるように塗布し、
１１０℃、１５分乾燥行い、離型フィルムのついたポリ
アミック酸フィルムを得た。次に、このポリアミック酸
フィルム面にレジストパターンを形成した後、アルカリ
エッチングを施し、部分的にフィルム厚の異なる支持フ
ィルム層を有するポリアミック酸フィルムを得た。孔加
工を行わなかった側の離型フィルムを剥し、市販の銅箔
粗化面上にポリアミック酸フィルム面を重ね合わせ、プ
レスを用いて、９０℃、４０ｋｇ／ｃｍ^２、１５分加熱
・圧着を行った後、３８０℃で１時間加熱を行い、イミ
ド化を完結した。

【００１７】得られた２層フレキシブル印刷回路用基板
の特性は、通常の方法で銅箔上に直接塗布、乾燥、イミ
ド化を行い作製したものと比較して優れた折り曲げ特性
を有していた。

【００１８】（実施例３）温度計、撹拌装置、還流コン
デンサー及び乾燥窒素ガス吹込み口を備えた４つ口セパ
ラブルフラスコに、精製した無水の４，４’−ジアミノ
ジフェニルエーテル２００ｇをとり、これに無水のＮ−
メチル−２−ピロリドン９０重量％とトルエン１０重量
％の混合溶剤を、全仕込原料中の固形分割合が２０重量
％になるだけの量を加えて溶解した。乾燥窒素ガスは反
応の準備段階より生成物取り出しまでの全工程にわたり
流しておいた。次いで、精製した無水のピロメリット酸
二無水物２１８ｇを攪拌しながら少量ずつ添加するが、
発熱反応であるため、外部水槽に約１５℃の冷水を循環
させてこれを冷却した。添加後、内部温度を２０℃に設
定し、５時間撹拌し、反応を終了してポリアミック酸溶
液を得た。

【００１９】市販のポリエステルフィルム上に、このポ
リアミック酸溶液をスピンナーでイミド化後の厚みが２
５μｍになるように塗布し、１１０℃、１０分乾燥を行
い、、離型フィルムのついたポリアミック酸フィルムを
得た。次に、一枚のポリアミック酸フィルムに金型を用
いて孔加工を行い、更にもう一枚は孔加工を行わないポ
リアミック酸を用い、互いにフィルム面同士が向かい合
うように重ね合わせ、プレスを用いて、１００℃、２０
ｋｇ／ｃｍ^２で、１０分間、加熱・圧着を行った後、離
型フィルムを剥し、１５０℃で３０分、２５０℃で３０
分、３５０℃で３０分加熱乾燥させ、ポリイミドフィル
ムとした後、通常のアクリル系接着剤を用いて市販の銅
箔粗化面上にポリイミドフィルムを接着し、折り曲げ特
性の優れた、フレキシブル印刷回路用基板を得た。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、剛性の必要な部分は厚
いままで、折り曲げ部、ギャングボンディング部あるい
は半導体チップ搭載部のみ部分的に薄くしたフィルム厚
の異なる支持フィルム層を有するフレキシブル印刷回路
用基板に適した部分的に厚みの異なるフィルムを得るこ
とができ、他の特性を損なうことなく、ギャングボンデ
ィング性や折り曲げ実装性、更に薄型実装性に優れたも
のであった。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】離型基体上に、所定の部分の厚みを異にし
   て形成されたポリアミック酸フィルム。
2. 【請求項２】離型基体上に形成されたポリアミック酸フ
   ィルムの一方に、所定の開孔部を設け、ポリアミック酸
   フィルム面を合せて加熱・圧着することを特徴とする、
   部分的にフィルム厚みの異なるポリアミック酸フィルム
   の製造方法。
3. 【請求項３】離型基体上に形成されたポリアミック酸フ
   ィルム同士の間に、所定の開孔部を設けたポリアミック
   酸フィルムを挿入して、ポリアミック酸フィルム面を合
   せて加熱・圧着することを特徴とする、部分的に厚みの
   異なるポリアミック酸フィルムの製造方法。