JP4827446B2 - Electronic circuit board and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、液晶ポリマーシートを用いた電子回路基板の製造方法と、当該方法により製造された電子回路基板に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing an electronic circuit board using a liquid crystal polymer sheet, and an electronic circuit board manufactured by the method.

近年、情報通信分野では処理すべき情報量が非常に増加している。それに伴って情報信号の高周波化が進んでおり、また、より多くの情報信号を伝送・処理するためや機器の小型化のために電子回路基板の高密度化が求められている。その結果、従来の電子回路基板では要望に対応できない場合が生じている。   In recent years, the amount of information to be processed has greatly increased in the information communication field. Along with this, the frequency of information signals is increasing, and the density of electronic circuit boards is required to transmit and process more information signals and to reduce the size of devices. As a result, there are cases where the conventional electronic circuit board cannot meet the demand.

例えば、従来の電子回路基板の絶縁体としては、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させたシートやポリイミドシートが一般的であった。しかし、これら樹脂材料は誘電特性が十分でなく、高周波の情報信号を扱う電子回路基板に用いると信号の損失が大きくなるという問題がある。また、エポキシ樹脂を材料とするシート上に回路を形成するには、樹脂を硬化(架橋)するため長時間にわたるプレス処理が必要であり生産性が低い。熱可塑性を有しないポリイミドシートを用いた電子回路基板の場合でも、その前駆体であるポリアミック酸の溶液を銅箔上にキャスティングした後に加熱処理してイミド化するという煩雑な工程を経なければならなかったり、誘電特性に劣る接着剤によりポリイミドシートと銅箔を貼付けなければならないという問題がある。熱可塑化したポリイミドもあるが、この熱可塑性ポリイミドシートだけでは十分な寸法安定性が得られないので銅箔と非熱可塑性ポリイミドからなるシートとの接着剤として使わざるを得ず、やはり工程は煩雑になる。   For example, as an insulator for a conventional electronic circuit board, a sheet in which a glass cloth is impregnated with an epoxy resin or a polyimide sheet is generally used. However, these resin materials have insufficient dielectric characteristics, and there is a problem that signal loss increases when used for an electronic circuit board that handles high-frequency information signals. Further, in order to form a circuit on a sheet made of an epoxy resin, the resin is cured (cross-linked), and thus a press process for a long time is required, and the productivity is low. Even in the case of an electronic circuit board using a polyimide sheet that does not have thermoplasticity, it is necessary to go through a complicated process of imidization by heat treatment after casting a solution of the precursor polyamic acid on a copper foil. There is a problem that the polyimide sheet and the copper foil must be pasted with an adhesive having poor dielectric properties. There is also a thermoplasticized polyimide, but this thermoplastic polyimide sheet alone cannot provide sufficient dimensional stability, so it must be used as an adhesive between the copper foil and the sheet made of non-thermoplastic polyimide, and the process is also It becomes complicated.

さらに、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂は親水性が高いことから、水分を吸収して誘電率が上昇することにより回路の特性インピーダンスが変化してしまい、情報信号の損失が一層大きくなるという問題もある。そこで、高周波用の電子回路基板では、吸水性が低く誘電特性に優れたフッ素樹脂系の材料を用いることも多い。しかし、フッ素樹脂はメッキや接着などの加工が難しく、一般的な基板加工設備では対応できない場合がある。   Furthermore, since epoxy resins and polyimide resins are highly hydrophilic, there is a problem that the characteristic impedance of the circuit changes due to the absorption of moisture and the dielectric constant increases, and the loss of information signals is further increased. Therefore, a high-frequency electronic circuit board often uses a fluororesin-based material having low water absorption and excellent dielectric characteristics. However, fluororesin is difficult to process such as plating and bonding, and it may not be possible with general substrate processing equipment.

その他、誘電特性に比較的優れる絶縁体材料として、ビスマレイミド・トリアジン樹脂やポリフェニレンエーテル樹脂が用いられることもある。しかし、これら樹脂は寸法安定性に劣るためにガラスクロス等に含浸させる必要があり、せっかくの誘電特性を効果的に活用することができない上に、リジッド基板に利用することはできてもフレキシブル基板とすることはできない。   In addition, bismaleimide / triazine resin or polyphenylene ether resin may be used as an insulator material having relatively excellent dielectric characteristics. However, since these resins are inferior in dimensional stability, it is necessary to impregnate glass cloth and the like, and the dielectric properties cannot be effectively used. In addition, even if they can be used for rigid substrates, they are flexible substrates. It cannot be.

そこで近年、吸水性が低く誘電特性に優れる液晶ポリマーを絶縁体材料として用いた電子回路基板が検討されている。この液晶ポリマーは、その熱可塑性により回路を構成する金属箔を容易に熱圧着できることから、回路の形成工程を簡略化できる。また、従来の非熱可塑性樹脂では、回路面を保護するカバー層を設けるために接着剤を用いる必要があるが、この接着剤は寸法安定性や誘電特性に劣る上に吸水性が大きいという問題があった。一方、熱可塑性である液晶ポリマーを用いれば、接着剤を用いることなく回路パターンシートとカバー用のシートを熱圧着できるという利点もある。   Therefore, in recent years, an electronic circuit board using a liquid crystal polymer having low water absorption and excellent dielectric properties as an insulator material has been studied. Since this liquid crystal polymer can easily thermocompress the metal foil constituting the circuit due to its thermoplasticity, the circuit forming process can be simplified. In addition, in the conventional non-thermoplastic resin, it is necessary to use an adhesive to provide a cover layer for protecting the circuit surface. However, this adhesive is inferior in dimensional stability and dielectric properties and has a large water absorption. was there. On the other hand, when a thermoplastic liquid crystal polymer is used, there is an advantage that the circuit pattern sheet and the cover sheet can be thermocompression bonded without using an adhesive.

しかし、液晶ポリマーを用いた電子回路基板にも問題はある。例えば、図1に示すように液晶ポリマーシート(コアシート)1の両面に金属箔を熱圧着した後、片側に信号層3を、その反対側にグランド層2を形成して信号層3を液晶ポリマーシート(カバーシート)4でカバーする場合、信号層3がコアシート1中に埋り込み信号層3とグランド層2との距離が縮まる。その結果、伝送線路における信号層とグランド層との距離は回路の特性インピーダンスに大きな影響を与えることから、特性インピーダンスは設計値と異なるものとなってしまう。特に、図1の例のようにシートの両面に金属箔を熱圧着した後にエッチングして信号層を形成する場合、液晶ポリマー由来の水分は熱圧着時に外部へ放散されず、コアシートを構成する液晶ポリマーの加水分解反応が引き起こされ、その分子量と融点が低下する。一方、カバー用の液晶ポリマーシート(カバーシート)では斯かる劣化が生じていないため、信号層は融点の低下したコアシート中に大きく埋り込み、特性インピーダンスの変化も大きくなるという結果になる。   However, there are also problems with electronic circuit boards using liquid crystal polymers. For example, as shown in FIG. 1, after a metal foil is thermocompression bonded to both surfaces of a liquid crystal polymer sheet (core sheet) 1, a signal layer 3 is formed on one side and a ground layer 2 is formed on the opposite side to form the signal layer 3 on the liquid crystal. When covering with the polymer sheet (cover sheet) 4, the signal layer 3 is embedded in the core sheet 1, and the distance between the signal layer 3 and the ground layer 2 is reduced. As a result, the distance between the signal layer and the ground layer in the transmission line greatly affects the characteristic impedance of the circuit, so that the characteristic impedance is different from the design value. In particular, when a signal layer is formed by thermocompression bonding of metal foils on both sides of the sheet as in the example of FIG. 1, moisture derived from the liquid crystal polymer is not diffused to the outside during thermocompression bonding and constitutes a core sheet. Hydrolysis reaction of the liquid crystal polymer is caused, and its molecular weight and melting point are lowered. On the other hand, since such deterioration does not occur in the liquid crystal polymer sheet (cover sheet) for the cover, the signal layer is largely embedded in the core sheet having a lowered melting point, resulting in a large change in characteristic impedance.

また、高密度に回路を形成する場合は回路の線間距離が短くなるため、信号層3の近傍においてカバーシート4がコアシート1や信号層3に密着することができず、図2に示すように空隙5が生じることがある。この空隙に水分が入り込むとマイグレーションが生じて絶縁抵抗値が低下するため、製品の信頼性が低下してしまう。一方、斯かる現象を防ぐためにカバーシートを熱圧着する際の圧力や温度を高めると、液晶ポリマー全体が流動してしまい、回路パターンの位置ずれや厚み不良が生じる。   Further, when the circuit is formed at a high density, the distance between the lines of the circuit is shortened, so that the cover sheet 4 cannot be in close contact with the core sheet 1 or the signal layer 3 in the vicinity of the signal layer 3, and is shown in FIG. Thus, the gap 5 may be generated. If moisture enters the gap, migration occurs and the insulation resistance value decreases, so that the reliability of the product decreases. On the other hand, when the pressure and temperature at the time of thermocompression bonding of the cover sheet are increased in order to prevent such a phenomenon, the entire liquid crystal polymer flows, resulting in a positional deviation of the circuit pattern and a defective thickness.

ところで、従来、液晶ポリマー成形体の表面を処理することにより銅箔等との密着性を高める技術が知られている。例えば特許文献1の技術は、254nmの波長を含む紫外線等で液晶ポリマー(特許文献1では、溶融液晶性ポリエステル樹脂)の成形体の表面を活性化し、その表面と金属とを樹脂の流動開始温度以上で熱融着するものである。また、特許文献2の技術は、塗装等を行なうために、液晶ポリマー(特許文献2では、液晶ポリエステル)成形体の表面に184.9nmの波長を含む紫外線を照射するものである。これら特許文献の実施例では、それぞれ銅箔と成形体の密着性、および塗膜と成形体の密着性が試験されている。
特開2000−233448号公報(特許請求の範囲、段落[0039]、表2と3) 特開平1−216824号公報(特許請求の範囲、8頁右下欄、別表1)
By the way, conventionally, the technique which improves the adhesiveness with copper foil etc. by processing the surface of a liquid crystal polymer molded object is known. For example, the technique of Patent Document 1 activates the surface of a liquid crystal polymer (melted liquid crystalline polyester resin in Patent Document 1) with ultraviolet rays or the like including a wavelength of 254 nm, and the surface and the metal are used as the resin flow start temperature. The heat fusion is performed as described above. Moreover, the technique of patent document 2 irradiates the surface of a liquid crystal polymer (liquid crystal polyester in patent document 2) molded body with ultraviolet rays including a wavelength of 184.9 nm in order to perform coating or the like. In the examples of these patent documents, the adhesion between the copper foil and the molded body and the adhesion between the coating film and the molded body are tested.
JP 2000-233448 A (claims, paragraph [0039], Tables 2 and 3) JP-A-1-216824 (Claims, page 8, lower right column, Appendix 1)

上述した様に、液晶ポリマーと金属箔等との密着性を高めるために、液晶ポリマー成形体の表面を紫外線照射処理する技術は知られていた。しかし電子回路基板を製造する場合に上記特許文献を参照して液晶ポリマーからなるコアシート表面を紫外線照射処理すると、金属箔との密着性は向上するものの、高周波用の電子回路基板としては問題が生じる。即ち、紫外線照射により液晶ポリマーコアシート表面が劣化するため、カバーシートを熱圧着した場合に回路を構成する導体層がコアシート中へ大きく埋り込んでしまう。   As described above, in order to improve the adhesion between the liquid crystal polymer and the metal foil or the like, a technique for subjecting the surface of the liquid crystal polymer molded body to ultraviolet irradiation has been known. However, when an electronic circuit board is manufactured, if the core sheet surface made of a liquid crystal polymer is subjected to ultraviolet irradiation treatment with reference to the above-mentioned patent document, the adhesion with the metal foil is improved, but there is a problem as an electronic circuit board for high frequency. Arise. That is, since the surface of the liquid crystal polymer core sheet deteriorates due to ultraviolet irradiation, the conductor layer constituting the circuit is largely embedded in the core sheet when the cover sheet is thermocompression bonded.

さらに特許文献1の技術では、液晶ポリマーと金属とを樹脂の流動開始温度以上で熱融着している。これは、当該技術が液晶ポリマーシートと金属箔との密着性の向上のみを志向しているからである。しかし、さらに金属箔をエッチングして回路を形成し、この回路面とカバーシートを熱圧着する場合に当該技術を適用すると、樹脂が流動して回路精度が低下してしまうことから特に高密度回路の場合には問題となる。   Furthermore, in the technique of Patent Document 1, the liquid crystal polymer and the metal are thermally fused at a temperature higher than the flow start temperature of the resin. This is because the technique aims only at improving the adhesion between the liquid crystal polymer sheet and the metal foil. However, the metal foil is further etched to form a circuit, and when this circuit surface and the cover sheet are thermocompression bonded, applying the technology will cause the resin to flow and the circuit accuracy will decrease, so a particularly high-density circuit In the case of, it becomes a problem.

そこで、本発明が解決すべき課題は、絶縁体として液晶ポリマーシートを有する電子回路基板であって、導体層のコアシートへの埋り込みや導体層近傍における空隙の発生が抑制されており、高周波の情報信号にも十分に対応できる高品質なものや高密度のものを製造できる方法を提供することにある。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is an electronic circuit board having a liquid crystal polymer sheet as an insulator, and the generation of voids in the vicinity of the conductor layer and the embedding of the conductor layer in the core sheet is suppressed, An object of the present invention is to provide a method capable of manufacturing a high-quality or high-density one that can sufficiently cope with a high-frequency information signal.

本発明者は、上記課題を解決すべく、電子回路基板の製造条件につき鋭意研究を重ねた。その結果、液晶ポリマーシートを絶縁体として用いるに当たって、従来のようにコアシートを紫外線照射処理するのではなく、カバーシートに同処理を行なえば上記課題を解決できることを見出して本発明を完成した。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has intensively studied on the manufacturing conditions of the electronic circuit board. As a result, when the liquid crystal polymer sheet is used as an insulator, the present invention has been completed by finding that the above problem can be solved by performing the same treatment on the cover sheet instead of subjecting the core sheet to ultraviolet irradiation treatment as in the prior art.

即ち、本発明に係る電子回路基板の製造方法は、液晶ポリマーシートの片面または両面に回路を形成する工程、回路面をカバーするための液晶ポリマーシートの片面に短波長紫外線を照射する工程、被紫外線照射処理面が回路面と接するように、回路が形成された液晶ポリマーシートと回路面をカバーするための液晶ポリマーシートとを積層する工程、および得られた積層体を熱圧着する工程、を含むことを特徴とする。   That is, the method for manufacturing an electronic circuit board according to the present invention includes a step of forming a circuit on one or both sides of a liquid crystal polymer sheet, a step of irradiating one side of a liquid crystal polymer sheet for covering the circuit surface with short wavelength ultraviolet rays, A step of laminating a liquid crystal polymer sheet on which a circuit is formed and a liquid crystal polymer sheet for covering the circuit surface so that the ultraviolet irradiation treatment surface is in contact with the circuit surface, and a step of thermocompression bonding the obtained laminate. It is characterized by including.

上記の紫外線照射処理で照射する短波長紫外線の積算光量としては、100〜10,000mJ/cm2が好適である。100mJ/cm2未満では十分な効果が得られないおそれがある一方で、10,000mJ/cm2を超えるとシート強度が低下する場合があるからである。 As the integrated light quantity of the short wavelength ultraviolet rays irradiated by the above ultraviolet irradiation treatment, 100 to 10,000 mJ / cm 2 is preferable. This is because, if it is less than 100 mJ / cm 2 , a sufficient effect may not be obtained, but if it exceeds 10,000 mJ / cm 2 , the sheet strength may decrease.

上記熱圧着温度としては回路が形成された液晶ポリマーシートの流動開始温度−50℃以上でかつ流動開始温度未満が好ましい。流動開始温度−50℃未満では圧着が十分でない場合があるからである。一方、流動開始温度以上では、特に高密度の回路パターンでは回路を構成する導体層を細くせざるを得ず導体層がコアシートから剥離し易くなるため、回路に乱れが生じて製品品質が低下するおそれがあるからである。   The thermocompression bonding temperature is preferably not less than the flow start temperature of the liquid crystal polymer sheet on which the circuit is formed and not lower than −50 ° C. This is because pressure bonding may not be sufficient when the flow start temperature is lower than −50 ° C. On the other hand, at a temperature higher than the flow start temperature, the conductor layer constituting the circuit has to be thinned particularly in a high-density circuit pattern, and the conductor layer easily peels off from the core sheet. It is because there is a possibility of doing.

また、回路を形成した後には短波長紫外線により回路面を紫外線照射処理することが好ましい。回路面で露出しているコアシートとカバーシートとの密着性が高まる上に、回路の下に存在するコアシート樹脂は影響を受けないため、導体層の埋り込みの問題も生じないからである。なお、本発明における「回路面」は、回路を構成する導体層自体と、回路が形成されているコアシート表面のうち導体層が存在しておらず露出している部分を含む概念である。   Further, it is preferable that the circuit surface is subjected to ultraviolet irradiation treatment with short wavelength ultraviolet light after the circuit is formed. The adhesion between the core sheet exposed on the circuit surface and the cover sheet is increased, and the core sheet resin under the circuit is not affected, so there is no problem of embedding the conductor layer. is there. The “circuit surface” in the present invention is a concept including the conductor layer itself constituting the circuit and the exposed portion of the core sheet surface on which the circuit is not formed.

本発明方法としては、片面に回路が形成された液晶ポリマーシートの回路面を液晶ポリマーシートでカバーした片面電子回路基板を製造するものが好ましい。この片面電子回路基板は、いわゆるフレキシブル基板として特に大量の情報を扱う小型機器に適するものである。   As the method of the present invention, it is preferable to produce a single-sided electronic circuit board in which a circuit surface of a liquid crystal polymer sheet having a circuit formed on one side is covered with a liquid crystal polymer sheet. This single-sided electronic circuit board is particularly suitable as a so-called flexible board for small equipment that handles a large amount of information.

上記液晶ポリマーシートとしては、液晶ポリマーフィルムを用いることが好ましい。特に、液晶ポリマーフィルムを絶縁体として用いた片面板や両面板はフレキシブル性を有するため、比較的小型の機器へ挿入する際における破損が低減され利便性が高いからである。   A liquid crystal polymer film is preferably used as the liquid crystal polymer sheet. In particular, a single-sided plate or a double-sided plate using a liquid crystal polymer film as an insulator has flexibility, so that damage during insertion into a relatively small device is reduced and convenience is high.

また、上記方法により製造される電子回路基板は、誘電特性に優れることを特徴とする。   The electronic circuit board manufactured by the above method is characterized by excellent dielectric characteristics.

本発明方法により製造される電子回路基板では、回路の特性インピーダンスが設計値と大きく異なってしまうという問題が抑制されている上に、回路を高密度に設計しても回路パターンシートとカバーシートとの密着性が良好であるためマイグレーションも生じ難い。従って本発明は、大量の情報にも対応することができ、高周波情報信号の伝送や処理に用いることができる電子回路基板に関するものとして、産業上極めて有用である。   In the electronic circuit board manufactured by the method of the present invention, the problem that the characteristic impedance of the circuit is greatly different from the design value is suppressed, and the circuit pattern sheet and the cover sheet Because of its good adhesion, migration hardly occurs. Therefore, the present invention is extremely useful industrially as an electronic circuit board that can deal with a large amount of information and can be used for transmission and processing of high-frequency information signals.

本発明に係る回路基板の製造方法は、
液晶ポリマーシートの片面または両面に回路を形成する工程(以下、「回路形成工程」という)、
回路面をカバーするための液晶ポリマーシートの片面に短波長紫外線を照射する工程(以下、「紫外線照射処理工程」という)、
被紫外線照射処理面が回路面と接するように、回路が形成された液晶ポリマーシートと回路面をカバーするための液晶ポリマーシートとを積層する工程(以下、「シート積層工程」という)、および
得られた積層体を熱圧着する工程(以下、「熱圧着工程」という)、を含むことを特徴とする。以下、各工程につき説明する。
A method for manufacturing a circuit board according to the present invention includes:
A step of forming a circuit on one or both sides of the liquid crystal polymer sheet (hereinafter referred to as “circuit forming step”),
A step of irradiating one side of the liquid crystal polymer sheet for covering the circuit surface with short wavelength ultraviolet rays (hereinafter referred to as “ultraviolet irradiation treatment step”),
A step of laminating a liquid crystal polymer sheet on which a circuit is formed and a liquid crystal polymer sheet for covering the circuit surface (hereinafter referred to as a “sheet laminating step”) so that the ultraviolet irradiated surface is in contact with the circuit surface; A step of thermocompression bonding the obtained laminate (hereinafter referred to as “thermocompression step”). Hereinafter, each process will be described.

回路形成工程
電子回路基板は、主に片面板、両面板および多層板に分類される。片面板または両面板ではコアとなるシートの片面または両面に回路を形成し、回路面上に回路を保護するためのカバーシートを設ける。多層板の場合には複数のコアシートを積層し、コアシート間に3層以上の回路を形成する。従って多層板の場合は、回路を形成すべきコアシートの回路面と逆の面が他のコアシートの回路面と接していることから、コアシートが同時にカバーシートとしての役割を有し得る。また、多層板の場合にも、最表面の回路面上にカバーシートを設けてもよい。
Circuit formation process Electronic circuit boards are mainly classified into single-sided boards, double-sided boards, and multilayer boards. In a single-sided plate or a double-sided plate, a circuit is formed on one or both sides of a core sheet, and a cover sheet for protecting the circuit is provided on the circuit surface. In the case of a multilayer board, a plurality of core sheets are laminated, and a circuit having three or more layers is formed between the core sheets. Therefore, in the case of a multilayer board, since the surface opposite to the circuit surface of the core sheet on which a circuit is to be formed is in contact with the circuit surface of another core sheet, the core sheet can simultaneously serve as a cover sheet. In the case of a multilayer board, a cover sheet may be provided on the outermost circuit surface.

本発明では、コアシートを液晶ポリマーシートで構成する。誘電特性に優れた液晶ポリマーを絶縁体材料として用いることによって、高周波の情報信号にも十分に対応できる高品質で高密度の電子回路基板が得られるからである。この液晶ポリマーは耐熱性の熱可塑性樹脂であり、例えば、溶融状態で液晶性を示すサーモトロピック液晶ポリマーを例示することができる。本発明ではサーモトロピック液晶ポリマーが好適であり、より具体的には、サーモトロピック液晶ポリエステルやサーモトロピック液晶ポリエステルアミドが好ましい。   In the present invention, the core sheet is composed of a liquid crystal polymer sheet. This is because a high-quality and high-density electronic circuit board that can sufficiently cope with high-frequency information signals can be obtained by using a liquid crystal polymer having excellent dielectric properties as an insulator material. This liquid crystal polymer is a heat-resistant thermoplastic resin, and examples thereof include a thermotropic liquid crystal polymer that exhibits liquid crystallinity in a molten state. In the present invention, a thermotropic liquid crystal polymer is preferable, and more specifically, a thermotropic liquid crystal polyester or a thermotropic liquid crystal polyester amide is preferable.

サーモトロピック液晶ポリエステル(以下、単に「液晶ポリエステル」という)とは、例えば、芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオールや芳香族ヒドロキシカルボン酸などのモノマーを主体として合成される芳香族ポリエステルであって、溶融時に液晶性を示すものである。その代表的なものとしては、パラヒドロキシ安息香酸(PHB)と、テレフタル酸と、4,4’−ビフェノールから合成されるI型[下式(1)]、PHBと2,6−ヒドロキシナフトエ酸から合成されるII型[下式(2)]、PHBと、テレフタル酸と、エチレングリコールから合成されるIII型[下式(3)]が挙げられる。   Thermotropic liquid crystal polyester (hereinafter simply referred to as “liquid crystal polyester”) is, for example, an aromatic polyester synthesized mainly from aromatic dicarboxylic acid and monomers such as aromatic diol and aromatic hydroxycarboxylic acid. Sometimes it exhibits liquid crystallinity. Typical examples thereof include type I [Formula (1)] synthesized from parahydroxybenzoic acid (PHB), terephthalic acid, and 4,4′-biphenol, PHB and 2,6-hydroxynaphthoic acid. Type II [Formula (2)] synthesized from the above, Type III [Formula (3)] synthesized from PHB, terephthalic acid, and ethylene glycol.

Figure 0004827446
Figure 0004827446

本発明に係る液晶ポリマーとしては、液晶性(特にサーモトロピック液晶性)を示し且つ本発明の目的を達成し得るものであれば、例えば、上記(1)〜(3)式に示すユニットを主体(例えば、液晶ポリマーの全構成ユニット中、50モル%以上)とし、他のユニットも有する共重合タイプのポリマーであってもよい。他のユニットとしては、例えば、エーテル結合を有するユニット、イミド結合を有するユニット、アミド結合を有するユニットなどが挙げられる。   Examples of the liquid crystal polymer according to the present invention include units represented by the above formulas (1) to (3), as long as they exhibit liquid crystallinity (particularly thermotropic liquid crystallinity) and can achieve the object of the present invention. It may be a copolymer type polymer (for example, 50 mol% or more in all constituent units of the liquid crystal polymer) and also having other units. Examples of the other unit include a unit having an ether bond, a unit having an imide bond, and a unit having an amide bond.

液晶ポリマーシートを得るに当たっては、これを構成する樹脂に応じた公知の各種方法を採用すればよい。また、本発明法において特に好適な上記例示の液晶ポリエステルを用いたシートとしては、例えばフィルム状のものであるが、ジャパンゴアテックス社製の「BIAC(登録商標)」などの市販品を用いることができる。   In obtaining the liquid crystal polymer sheet, various known methods may be employed depending on the resin constituting the liquid crystal polymer sheet. In addition, the sheet using the above-exemplified liquid crystal polyester particularly suitable in the method of the present invention is, for example, a film-like sheet, but a commercially available product such as “BIAC (registered trademark)” manufactured by Japan Gore-Tex Corporation should be used. Can do.

また、液晶ポリエステルアミドとしては、他のユニットとしてアミド結合を有する上記液晶ポリエステルが該当し、例えば、下式(4)の構造を有するものが挙げられる。例えば、式(4)中、sのユニット、tのユニットおよびuのユニットのモル比が、70/15/15のものが知られている。   Moreover, as liquid crystal polyester amide, the said liquid crystal polyester which has an amide bond as another unit corresponds, for example, what has a structure of the following Formula (4) is mentioned. For example, in the formula (4), the molar ratio of the unit of s, the unit of t, and the unit of u is 70/15/15.

Figure 0004827446
Figure 0004827446

本発明の液晶ポリマーシートは、誘電特性を過剰に貶めないなど本発明の目的を達成し得る範囲で液晶ポリマー以外のポリマーを含んでもよい。当該ポリマーは、液晶ポリマーと単に混合されているのみであっても、化学結合していてもよい。この様なアロイ用ポリマーとしては、融点が220℃以上、好ましくは280〜360℃のポリマー、例えば、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアリレートなどが挙げられるが、これらに限定される訳ではない。液晶ポリマーと上記アロイ用ポリマーの混合割合は特に制限されないが、例えば、質量比で50:50〜90:10であることが好ましく、70:30〜90:10であることがより好ましい。液晶ポリマーを含むポリマーアロイも、液晶ポリマーによる優れた特性を保有し得る。   The liquid crystal polymer sheet of the present invention may contain a polymer other than the liquid crystal polymer as long as the object of the present invention can be achieved, such as not giving up excessive dielectric properties. The polymer may be simply mixed with a liquid crystal polymer or may be chemically bonded. Such an alloy polymer has a melting point of 220 ° C. or higher, preferably 280 to 360 ° C., such as polyether ether ketone, polyether sulfone, polyimide, polyether imide, polyamide, polyamide imide, polyarylate, etc. However, it is not necessarily limited to these. The mixing ratio of the liquid crystal polymer and the alloy polymer is not particularly limited. For example, the mass ratio is preferably 50:50 to 90:10, and more preferably 70:30 to 90:10. A polymer alloy containing a liquid crystal polymer can also have excellent properties due to the liquid crystal polymer.

上記液晶ポリマーシートでは、シート平面に平行な方向の線膨張係数が25ppm/℃以下に調整されていることが好ましい。より好ましくは21ppm/℃以下である。また、液晶ポリマーシートの上記線膨張係数の下限は、8ppm/℃であることが望ましい。液晶ポリマーシートの線膨張係数は、機器分析(TMA法、Thermal Mechanical Analysis)により、試験片幅:4.5mm、チャック間距離:15mm、荷重:1gとし、室温から200℃まで昇温後(昇温速度:5℃/分)、降温速度:5℃/分で冷却する際に160℃から25℃の間で測定される試験片の寸法変化から求めた値であり、例えば、シートのMD方向(シート製造時の走行方向)およびTD方向(MD方向に直交する方向)の線膨張係数のいずれもが、上記範囲を満足していればよい。   In the liquid crystal polymer sheet, the linear expansion coefficient in the direction parallel to the sheet plane is preferably adjusted to 25 ppm / ° C. or less. More preferably, it is 21 ppm / ° C. or less. The lower limit of the linear expansion coefficient of the liquid crystal polymer sheet is desirably 8 ppm / ° C. The linear expansion coefficient of the liquid crystal polymer sheet was determined by instrumental analysis (TMA method, Thermal Mechanical Analysis), with a test piece width of 4.5 mm, a distance between chucks: 15 mm, and a load of 1 g. (Temperature rate: 5 ° C./min), temperature decrease rate: a value obtained from dimensional change of the test piece measured between 160 ° C. and 25 ° C. when cooling at 5 ° C./min, for example, MD direction of the sheet Any of the linear expansion coefficients in the (traveling direction during sheet manufacturing) and the TD direction (direction orthogonal to the MD direction) only needs to satisfy the above range.

本発明のコアシートとしては、液晶ポリマーフィルムが好適である。特に片面板や両面板の場合、小型機器に適するフレキシブル電子回路基板とすることができるからである。この液晶ポリマーフィルムの厚さは特に制限されないが、10μmから1000μmが好ましい。10μm未満であると強度が不足するおそれがあり、また、1000μmを超えるフィルム化は困難である場合があるからである。   As the core sheet of the present invention, a liquid crystal polymer film is suitable. In particular, in the case of a single-sided board or a double-sided board, a flexible electronic circuit board suitable for a small device can be obtained. The thickness of the liquid crystal polymer film is not particularly limited, but is preferably 10 μm to 1000 μm. If the thickness is less than 10 μm, the strength may be insufficient, and film formation exceeding 1000 μm may be difficult.

回路形成工程では、液晶ポリマーシート(コアシート)の片面または両面に回路を形成する。回路パターンを形成するための導体としては、銅、アルミニウム、金、銀、およびこれら金属を主体とする合金を挙げることができる。回路パターンは、これら金属からなる薄膜を回路パターンシートの上に設けた上でエッチングを施すことなど、従来の方法を用いることができる。金属薄膜の形成法としては、絶縁体シートと金属板(金属箔、金属フィルムなどを含む)を貼り合わせる方法の他、絶縁体シート表面に、真空蒸着法やスパッタリング法、イオンプレーティング法、めっき法、CVD法などにより形成する方法も採用できる。   In the circuit forming step, a circuit is formed on one side or both sides of a liquid crystal polymer sheet (core sheet). Examples of the conductor for forming the circuit pattern include copper, aluminum, gold, silver, and alloys based on these metals. For the circuit pattern, a conventional method such as etching after providing a thin film made of these metals on a circuit pattern sheet can be used. As a method of forming a metal thin film, in addition to a method of bonding an insulator sheet and a metal plate (including metal foil, metal film, etc.), a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, plating on the surface of the insulator sheet A method of forming by a CVD method or a CVD method can also be employed.

金属板の厚さは特に制限されないが、1〜200μm程度とすることが好ましい。薄過ぎると回路が切断されることによる導通不良が生じるおそれがあり、厚過ぎるとカバーシートを熱圧着する際、金属板近傍に空隙ができ易くなるからである。   The thickness of the metal plate is not particularly limited, but is preferably about 1 to 200 μm. If it is too thin, there is a possibility that a conduction failure may occur due to the circuit being cut, and if it is too thick, a gap is easily formed in the vicinity of the metal plate when the cover sheet is thermocompression bonded.

金属板を貼り合わせる方法としては、熱融着法が好適である。熱融着法としては、熱可塑性樹脂表面を加熱軟化させ、その上に金属板を積層した後冷却する方法や、コアシートと金属板を重ね、これを加熱した一対のロール間に通して熱融着させ、その後冷却する方法などが採用できる。   As a method of bonding the metal plates, a heat fusion method is preferable. As the heat fusion method, the surface of the thermoplastic resin is softened by heating and a metal plate is laminated thereon and then cooled, or the core sheet and the metal plate are overlapped, and this is heated between a pair of heated rolls. A method of fusing and then cooling can be employed.

また、金属箔などの金属板の少なくともコアシートへ接する側の表面を粗化したものを用いれば、コアシートと金属板の密着性をより一層高めることができる。   Moreover, if the thing which roughened the surface of the side which contact | connects at least a core sheet of metal plates, such as metal foil, the adhesiveness of a core sheet and a metal plate can be improved further.

本発明方法では、コアシート上の片面または両面に金属層を設けた後、エッチングにより所望の回路パターンを形成する。回路パターンを形成する金属層は単層でもよく、2種以上の金属層を積層したものであってもよい。   In the method of the present invention, after a metal layer is provided on one or both surfaces of the core sheet, a desired circuit pattern is formed by etching. The metal layer forming the circuit pattern may be a single layer or a laminate of two or more metal layers.

紫外線照射処理工程
本発明方法では、上記回路形成工程とは別途、回路面をカバーするための液晶ポリマーシートの片面に短波長紫外線を照射する。
Ultraviolet irradiation treatment step In the method of the present invention, short-wave ultraviolet rays are irradiated on one side of a liquid crystal polymer sheet for covering the circuit surface separately from the circuit forming step.

当該工程で用いる回路面をカバーするための液晶ポリマーシート(以下、「カバーシート」という)は、上記回路形成工程で用いたコアシートと同様のものを用いることができる。但し、これに限定されないが、厚さが5μmから500μmのものが好ましい。5μm未満であると強度が不足して回路面の保護作用を十分に発揮できないおそれがあり、また、500μmを超えると導体層近傍の空隙を十分に充填できない場合があるからである。   As the liquid crystal polymer sheet (hereinafter referred to as “cover sheet”) for covering the circuit surface used in the step, the same core sheet used in the circuit forming step can be used. However, although not limited to this, a thickness of 5 μm to 500 μm is preferable. If the thickness is less than 5 μm, the strength may be insufficient, and the protective effect on the circuit surface may not be sufficiently exhibited. If the thickness exceeds 500 μm, the gap in the vicinity of the conductor layer may not be sufficiently filled.

当該工程では、カバーシートの片面を紫外線照射処理する。なお、多層板では、コアシートの回路が形成されている面とは逆の面が、他のコアシートの回路面と接するように配置される場合がある。この場合においては、コアシートがカバーシートとしての役割も担っているため、コアシートの回路が形成されている面とは逆の面、即ち、他のコアシートの回路面と接する面を紫外線照射処理する。   In this step, one side of the cover sheet is subjected to ultraviolet irradiation treatment. In addition, in a multilayer board, the surface opposite to the surface on which the circuit of the core sheet is formed may be disposed so as to be in contact with the circuit surface of another core sheet. In this case, since the core sheet also serves as a cover sheet, the surface opposite to the surface on which the circuit of the core sheet is formed, that is, the surface in contact with the circuit surface of another core sheet is irradiated with ultraviolet rays. To process.

紫外線は、主に321〜400nmの長波長紫外線、291〜320nmの中波長紫外線、および290nm以下の短波長紫外線に分類される。本発明では、少なくとも短波長紫外線をカバーシートの片面に照射する。長・中波長紫外線のみでは十分な効果は得られないからである。但し、照射する紫外線は主波長が短波長のものであれば、他に中波長紫外線や長波長紫外線を含むものも使用することができる。また、紫外線以外の他の光線を含むものを用いてもよい。   Ultraviolet rays are mainly classified into long wavelength ultraviolet rays of 321 to 400 nm, medium wavelength ultraviolet rays of 291 to 320 nm, and short wavelength ultraviolet rays of 290 nm or less. In the present invention, at least one surface of the cover sheet is irradiated with at least short wavelength ultraviolet rays. This is because sufficient effects cannot be obtained with only long / medium wavelength ultraviolet rays. However, as long as the ultraviolet rays to be irradiated have a short main wavelength, those containing medium wavelength ultraviolet rays and long wavelength ultraviolet rays can also be used. Moreover, you may use what contains other light rays other than an ultraviolet-ray.

使用する紫外線照射装置は、短波長紫外線を照射できるものであれば特に制限されないが、例えば254nmと175nmを主波長とする低圧水銀灯、222nmを主波長とするKrClエキシマランプ、172nmを主波長とするXe2エキシマランプ等を用いることができる。146nmが主波長のKr2エキシマランプ、126nmのAr2エキシマランプ等でもよいが、170nm以下の紫外線光は酸素に吸収され易く空気中での照射は効率が悪いことから、これら装置を用いる場合には窒素環境下や真空環境下での照射が好ましい。 The ultraviolet irradiation apparatus to be used is not particularly limited as long as it can irradiate short wavelength ultraviolet rays. For example, a low pressure mercury lamp having main wavelengths of 254 nm and 175 nm, a KrCl excimer lamp having main wavelengths of 222 nm, and a main wavelength of 172 nm. A Xe 2 excimer lamp or the like can be used. A Kr 2 excimer lamp having a dominant wavelength of 146 nm, an Ar 2 excimer lamp of 126 nm, or the like may be used. However, since ultraviolet light having a wavelength of 170 nm or less is easily absorbed by oxygen, irradiation in the air is inefficient. Is preferably irradiated in a nitrogen environment or a vacuum environment.

当該工程で照射する短波長紫外線の積算光量としては、100〜10,000mJ/cm2が好適である。100mJ/cm2未満では十分な効果が得られないおそれがある一方で、10,000mJ/cm2を超えるとシートが変形したり強度が低下する場合があるからである。この積算光量は、紫外線強度(mW/cm2)と照射時間(秒)との積であるので、積算光量は使用する紫外線の強度や照射時間により調節することができる。 As an integrated light quantity of the short wavelength ultraviolet-ray irradiated at the said process, 100-10,000mJ / cm < 2 > is suitable. This is because, if it is less than 100 mJ / cm 2 , sufficient effects may not be obtained, but if it exceeds 10,000 mJ / cm 2 , the sheet may be deformed or the strength may be reduced. Since this integrated light quantity is the product of the ultraviolet intensity (mW / cm 2 ) and the irradiation time (seconds), the integrated light quantity can be adjusted by the intensity of the ultraviolet light used and the irradiation time.

なお、低圧水銀灯など発熱する紫外線照射装置を使用する場合は、カバーシートとの距離を10〜200mmとすることが好ましい。距離が近過ぎると発熱のためにカバーシートが変形するおそれがあるからであり、遠過ぎると照射の効果が十分でなくなる場合があるからである。   In addition, when using the ultraviolet irradiation device which generate | occur | produces heat, such as a low pressure mercury lamp, it is preferable that the distance with a cover sheet shall be 10-200 mm. This is because if the distance is too close, the cover sheet may be deformed due to heat generation, and if it is too far, the effect of irradiation may not be sufficient.

シート積層工程
上記回路形成工程で得られた回路パターンシートと、上記紫外線照射処理工程で得られたカバーシートは、回路パターンシートの回路面とカバーシートの被紫外線照射処理面が接するように積層する。
Sheet Laminating Step The circuit pattern sheet obtained in the circuit forming step and the cover sheet obtained in the ultraviolet irradiation treatment step are laminated so that the circuit surface of the circuit pattern sheet and the ultraviolet irradiation treatment surface of the cover sheet are in contact with each other. .

上記積層の前には、回路パターンシートの回路面に短波長紫外線を照射することが好ましい。次の熱圧着工程において、回路パターンシートとカバーシートとの密着性が高まるからである。なお、回路面のうちコアシートが露出している部分では紫外線処理によりカバーシートとの密着性が高まるが、回路を構成する金属層直下の樹脂は紫外線による影響を受けない。従って、この紫外線処理を行なっても、熱圧着の際における金属層のコアシートへの埋り込みは抑制されている。   Before the lamination, it is preferable to irradiate the circuit surface of the circuit pattern sheet with short wavelength ultraviolet rays. This is because the adhesion between the circuit pattern sheet and the cover sheet is increased in the next thermocompression bonding step. In the portion of the circuit surface where the core sheet is exposed, the adhesion to the cover sheet is enhanced by the ultraviolet treatment, but the resin immediately below the metal layer constituting the circuit is not affected by the ultraviolet rays. Therefore, even if this ultraviolet treatment is performed, embedding of the metal layer into the core sheet during thermocompression bonding is suppressed.

回路パターンシートの紫外線照射処理に用いる短波長紫外線の照射装置は、上述したものと同様のものを用いることができる。但し、当該紫外線照射処理は液晶ポリマーシート同士の接着性の向上を目的とするので、積算光量は比較的小さいものでよい。例えば、100〜5,000mJ/cm2程度とすることができる。 The short wavelength ultraviolet irradiation device used for the ultraviolet irradiation treatment of the circuit pattern sheet may be the same as described above. However, since the said ultraviolet irradiation process aims at the improvement of the adhesiveness of liquid crystal polymer sheets, an integrated light quantity may be comparatively small. For example, it can be set to about 100 to 5,000 mJ / cm 2 .

熱圧着工程
次いで、上記シート積層工程で得られた積層体を熱圧着装置により熱圧着する。熱圧着時の条件は常法に従えばよいが、特に高密度の電子回路基板の場合には、加熱温度や圧力が高過ぎると回路パターンに乱れが生じる場合がある。よって、例えば圧力は0.5〜10MPa、時間は1〜30分程度とする。また、熱圧着温度は、コアシートとカバーシートとを十分に圧着できる温度が好ましいものの、コアシートを構成する樹脂が流動する温度以上とすると樹脂の流動により導体層に乱れが生じ製品の信頼性が低下する可能性がある。斯かる観点からは、コアシートの樹脂につきDMA法(Dynamic Mechanical Analysis)の引張モードで測定した弾性率が、室温域の1/10〜1/1000の範囲内にある温度とすることが好ましい。具体的な温度は用いる液晶ポリマーの種類により異なるが、例えばコアシート樹脂の流動開始温度−50℃以上かつ流動開始温度未満が好適であり、流動開始温度−30℃以上、流動開始温度−5℃以下がさらに好ましく、流動開始温度−25℃以上、流動開始温度−10℃以下がさらに好ましい。なお、ここでの「流動開始温度」は樹脂の融点とは異なり、所定の圧力下で昇温した場合に樹脂が流動を開始する温度をいう。例えば、昇温速度4℃/分で樹脂を加熱しつつ圧力100Kgf/cm2(約9.8MPa)で押出すに当たり、溶融粘度が48000ポイズを示す際の温度とする。
Thermocompression bonding process Next, the laminate obtained in the sheet lamination process is thermocompression bonded by a thermocompression bonding apparatus. The conditions at the time of thermocompression bonding may be in accordance with ordinary methods, but particularly in the case of a high-density electronic circuit board, if the heating temperature or pressure is too high, the circuit pattern may be disturbed. Therefore, for example, the pressure is 0.5 to 10 MPa, and the time is about 1 to 30 minutes. The thermocompression bonding temperature is preferably a temperature at which the core sheet and the cover sheet can be sufficiently crimped. May be reduced. From such a viewpoint, it is preferable that the elastic modulus of the core sheet resin measured in the tensile mode of the DMA method (Dynamic Mechanical Analysis) is in the range of 1/10 to 1/1000 of the room temperature range. Although specific temperature changes with kinds of liquid crystal polymer to be used, for example, the flow start temperature of the core sheet resin is preferably −50 ° C. or higher and lower than the flow start temperature, and the flow start temperature −30 ° C. or higher and the flow start temperature −5 ° C. The following is more preferable, and a flow start temperature of −25 ° C. or higher and a flow start temperature of −10 ° C. or lower are more preferable. Note that the “flow start temperature” here is different from the melting point of the resin and refers to the temperature at which the resin starts to flow when the temperature is raised under a predetermined pressure. For example, when extruding at a pressure of 100 kgf / cm 2 (about 9.8 MPa) while heating the resin at a heating rate of 4 ° C./min, the temperature is set to a temperature at which the melt viscosity exhibits 48000 poise.

熱圧着装置の種類は特に問わないが、例えば、平板プレス機、連続ベルトプレス機、ロールラミネータ等を用いることができる。これらの中では、水分を効率よく除去できることから、真空式の平板プレス機を好適に用いることができる。   The type of the thermocompression bonding apparatus is not particularly limited. For example, a flat plate press, a continuous belt press, a roll laminator, or the like can be used. In these, since a water | moisture content can be removed efficiently, a vacuum type flat plate press can be used suitably.

液晶ポリマーシート同士を熱圧着する場合には、熱可塑性樹脂である液晶ポリマーと熱圧着装置との融着を防止するために耐熱性の高い離型材が必要となる。斯かる離型材としては、フッ素系多孔質フィルムが好適である。フッ素系多孔質フィルムは、その製造条件や高い疎水性故に水をほとんど含まない上に、液晶ポリマー由来の水を外部に放出できることから熱圧着時における加水分解反応を抑制することが可能になる。また、高いクッション性を有することから離型材としての作用と共に緩衝材としての作用も発揮することができる。   When the liquid crystal polymer sheets are subjected to thermocompression bonding, a release material having high heat resistance is required in order to prevent fusion between the liquid crystal polymer that is a thermoplastic resin and the thermocompression bonding apparatus. As such a release material, a fluorine-based porous film is suitable. Since the fluorine-based porous film contains almost no water because of its production conditions and high hydrophobicity, it can release water derived from the liquid crystal polymer to the outside, so that it is possible to suppress hydrolysis reaction during thermocompression bonding. Moreover, since it has high cushioning properties, it can exhibit an action as a buffer material as well as an action as a mold release material.

フッ素系多孔質フィルムを構成する樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、PTFE−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、PTFE−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、PTFE−エチレン共重合体などを挙げることができる。これらの中でも、PTFEが好ましく、特に延伸多孔質PTFEを好適に用いる。これら樹脂のフィルム成形方法や多孔質化の方法は、常法を用いることができる。   Examples of the resin constituting the fluorine-based porous film include polytetrafluoroethylene (PTFE), PTFE-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, PTFE-hexafluoropropylene copolymer, PTFE-ethylene copolymer, and the like. be able to. Among these, PTFE is preferable, and stretched porous PTFE is particularly preferably used. Conventional methods can be used as a film forming method and a porous method for these resins.

上記方法により得られた電子回路基板は、回路の特性インピーダンスが設計値と大きく異なってしまうという問題が抑制されている上に、回路を高密度に設計しても回路パターンシートとカバーシートとの密着性が良好であるために、マイグレーションも生じ難い。従って、本発明に係る電子回路基板は、大量の情報にも対応することができる高周波情報信号の伝送や処理に極めて適するものである。   In the electronic circuit board obtained by the above method, the problem that the characteristic impedance of the circuit is greatly different from the design value is suppressed, and even if the circuit is designed at a high density, the circuit pattern sheet and the cover sheet Due to the good adhesion, migration hardly occurs. Therefore, the electronic circuit board according to the present invention is extremely suitable for transmission and processing of high-frequency information signals that can handle a large amount of information.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例により制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples, but may be appropriately modified within a range that can meet the purpose described above and below. It is also possible to implement, and they are all included in the technical scope of the present invention.

製造例1 本発明方法による電子回路基板の製造
液晶ポリマーフィルムの片面銅張板(ジャパンゴアテックス社製、BIAC BC050−S12−B6、基材厚さ:50μm、銅箔厚:12μm)の銅箔をエッチングし、ライン/スペースが50/50μmのくし型回路パターンを形成した。別途、液晶ポリマーフィルム(ジャパンゴアテックス社製、BIAC BC050、厚さ:50μm)の片面に、低圧水銀灯(日本電池社製、主波長:175nmおよび254nm)を使用して2,000mJ/cm2または10,000mJ/cm2の積算光量で紫外線処理を行ない、これをカバーシートとした。なお、コアシートとした液晶ポリマー樹脂について、高化式フローテスター(島津製作所製、CFT−500型)を用いて流動開始温度を別途測定したところ、292℃であった。具体的には、昇温速度4℃/分で加熱された樹脂を荷重100Kgf/cm2(約9.8MPa)で内径1mm、長さ10mmのノズルから押出したときに溶融粘度が48,000ポイズを示す温度を測定し、これを流動開始温度とした。次に被紫外線照射処理面が回路面と接するように上記回路パターンシートとカバーシートを積層し、離型材として延伸多孔質PTFEフィルム(ジャパンゴアテックス社製、HRCF−090)を両側に配置し、熱圧着装置(北川精機社製、真空ホット・コールドプレスVH3−1377)を用いて、温度:275℃、圧力:3MPaで5分間熱圧着した。
Production Example 1 Production of Electronic Circuit Board by Method of the Present Invention Copper foil of liquid crystal polymer film single-sided copper-clad plate (Japan Gore-Tex, BIAC BC050-S12-B6, substrate thickness: 50 μm, copper foil thickness: 12 μm) Was etched to form a comb circuit pattern with a line / space of 50/50 μm. Separately, on one side of a liquid crystal polymer film (Japan Gore-Tex, BIAC BC050, thickness: 50 μm) using a low-pressure mercury lamp (Nihon Battery Co., Ltd., main wavelengths: 175 nm and 254 nm), 2,000 mJ / cm 2 or Ultraviolet treatment was performed with an integrated light amount of 10,000 mJ / cm 2 , and this was used as a cover sheet. In addition, about the liquid crystal polymer resin used as the core sheet, when the flow start temperature was separately measured using a Koka type flow tester (manufactured by Shimadzu Corporation, CFT-500 type), it was 292 ° C. Specifically, when a resin heated at a heating rate of 4 ° C./min is extruded from a nozzle having an inner diameter of 1 mm and a length of 10 mm with a load of 100 kgf / cm 2 (about 9.8 MPa), the melt viscosity is 48,000 poise. Was measured, and this was taken as the flow start temperature. Next, the circuit pattern sheet and the cover sheet are laminated so that the ultraviolet irradiation treatment surface is in contact with the circuit surface, and a stretched porous PTFE film (manufactured by Japan Gore-Tex, HRCF-090) is disposed on both sides as a release material. Using a thermocompression bonding apparatus (manufactured by Kitagawa Seiki Co., Ltd., vacuum hot / cold press VH3-1377), thermocompression bonding was performed at a temperature of 275 ° C. and a pressure of 3 MPa for 5 minutes.

比較製造例1
上記製造例1において、低圧水銀灯(日本電池社製、主波長:175nmおよび254nm)の代わりにメタルハライドランプ(日本UV社製、主波長:340〜460nm)を使用し、1,300mJ/cm2〜13,000mJ/cm2の積算光量で紫外線処理を行なった以外は同様にして、電子回路基板を作成した。また、紫外線照射を行なわない以外は同様にした電子回路基板も作成した。
Comparative production example 1
In the production example 1, a metal halide lamp (manufactured by Nippon UV Co., main wavelength: 340 to 460 nm) is used instead of the low-pressure mercury lamp (manufactured by Nippon Battery Co., Ltd., main wavelengths: 175 nm and 254 nm), and 1,300 mJ / cm 2 to An electronic circuit board was produced in the same manner except that the ultraviolet treatment was performed with an integrated light amount of 13,000 mJ / cm 2 . Also, an electronic circuit board was prepared in the same manner except that no ultraviolet irradiation was performed.

製造例2
製造例1において、熱圧着温度をコアシートを構成する液晶ポリマーの流動開始温度以上である295℃とした以外は同様にして、電子回路基板を作成した。
Production Example 2
An electronic circuit board was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the thermocompression bonding temperature was 295 ° C., which is higher than the flow start temperature of the liquid crystal polymer constituting the core sheet.

試験例1
上記製造例1と比較製造例1で得られた電子回路基板を回路面が含まれる面で切断し、断面を回転研磨装置(Struers社製、Rotopol−11)で研磨した後に実体顕微鏡(ニコン社製、SMZ1500)により観察し、回路が存在する部分におけるカバーシート厚さと回路パターンシートのコアシート厚さを各電子回路基板ごとに6点測定し、(カバーシート厚さ)/(コアシート厚)を算出してその平均を求めた。製造例1の結果を図3に、比較製造例1の結果を図4に示す。
Test example 1
The electronic circuit boards obtained in Production Example 1 and Comparative Production Example 1 were cut along the plane including the circuit surface, and the cross-section was polished with a rotary polishing apparatus (Stroers, Rotopol-11), and then stereo microscope (Nikon Corporation) Manufactured by SMZ1500), and measured the thickness of the cover sheet in the portion where the circuit exists and the core sheet thickness of the circuit pattern sheet for each electronic circuit board, (cover sheet thickness) / (core sheet thickness) Was calculated and the average was obtained. The results of Production Example 1 are shown in FIG. 3, and the results of Comparative Production Example 1 are shown in FIG.

図4に示す通り、主波長が340〜460nmの紫外線でカバーシートを処理した場合は、積算光量を多くしても導体層のコアシートへの埋り込みは改善されていない。一方、図3の通り、主波長が175nmと254nmの紫外線でカバーシートを処理した場合は、積算光量を多くするほど導体層はカバーシート側へ埋り込んでいき、コアシート側への埋り込みは抑制されている。従って、本発明によれば、電子回路基板の特性インピーダンスの変化を低減できることが実証された。   As shown in FIG. 4, when the cover sheet is treated with ultraviolet light having a dominant wavelength of 340 to 460 nm, the embedding of the conductor layer in the core sheet is not improved even if the integrated light quantity is increased. On the other hand, as shown in FIG. 3, when the cover sheet is processed with ultraviolet rays having dominant wavelengths of 175 nm and 254 nm, the conductor layer is embedded on the cover sheet side as the integrated light quantity increases, and the core sheet side is embedded. Is suppressed. Therefore, according to the present invention, it was demonstrated that the change in characteristic impedance of the electronic circuit board can be reduced.

試験例2 HAST(Highly Accelerated temperature & humidity Stress Test)試験
上記製造例1と比較製造例1の電子回路基板および上記製造例1で紫外線照射処理を行なわなかった電子回路基板について、HAST試験機(タバイ エスペック社製、HASTチャンバー EHS−210)を使用して、温度130℃、相対湿度85%の条件下で交流電圧30Vを印加し、1時間ごとに抵抗値を測定した。その結果、図5の通り、過酷条件下では経時的に抵抗値が低くなっていくことから、マイグレーションによる絶縁性の低下が生じていると考えられる。しかし、当該結果において図6に示す様に各電子回路基板の10時間後の抵抗を測定したところ、紫外線照射を行わなかった基板に対して照射した短波長紫外線の積算光量が多くなるほど抵抗値は高くなっていることが分かる。これは、紫外線照射処理によりコアシートに対するカバーシートの密着性が高まって回路を構成する導体層近傍の空隙が狭まることによって、高湿度下においても吸水によるマイグレーションによる絶縁性の低下が生じ難くなっていることによると考えられる。
Test Example 2 HAST (Highly Accelerated Temperature & Humidity Stress Test) Test Regarding the electronic circuit board of Production Example 1 and Comparative Production Example 1 and the electronic circuit board that was not subjected to the ultraviolet irradiation treatment in Production Example 1, HAST tester Using an Espec Corp. HAST chamber EHS-210), an AC voltage of 30 V was applied under conditions of a temperature of 130 ° C. and a relative humidity of 85%, and the resistance value was measured every hour. As a result, as shown in FIG. 5, the resistance value decreases with time under severe conditions, and it is considered that the insulation is deteriorated due to migration. However, as shown in FIG. 6, when the resistance after 10 hours of each electronic circuit board was measured in the result, the resistance value was increased as the integrated light quantity of short wavelength ultraviolet rays irradiated to the substrate which was not irradiated with ultraviolet rays increased. You can see that it is getting higher. This is because the adhesion of the cover sheet to the core sheet is increased by the ultraviolet irradiation treatment, and the gap in the vicinity of the conductor layer constituting the circuit is narrowed, which makes it difficult for the insulation to deteriorate due to migration due to water absorption even under high humidity. It is considered that

以上の結果の通り、本発明方法によれば、回路を構成する導体層間の空隙が低減されており信頼性の高い電子回路基板を製造できることが実証された。   As described above, according to the method of the present invention, it has been demonstrated that a highly reliable electronic circuit board can be manufactured because the gap between conductor layers constituting the circuit is reduced.

従来方法により製造された電子回路基板の一態様を示す図である。信号層がコアシート側に埋り込み、信号層とグランド層との距離が短くなっている。It is a figure which shows the one aspect | mode of the electronic circuit board manufactured by the conventional method. The signal layer is buried on the core sheet side, and the distance between the signal layer and the ground layer is shortened. 従来方法により製造された電子回路基板の一態様を示す図である。回路面間で回路パターンシートのコアシートとカバーシートが密着できず、回路近傍に空隙が生じている。It is a figure which shows the one aspect | mode of the electronic circuit board manufactured by the conventional method. Between the circuit surfaces, the core sheet and the cover sheet of the circuit pattern sheet cannot be adhered to each other, and a gap is generated in the vicinity of the circuit. 本発明方法で製造された電子回路基板において、回路が存在する位置におけるコアシート厚とカバーシート厚の比率を示す図である。カバーシートに照射する紫外線の積算光量が多いほど、回路のコアシート側への埋り込みが低減されていることが分かる。It is a figure which shows the ratio of the core sheet thickness and cover sheet thickness in the position where a circuit exists in the electronic circuit board manufactured by this invention method. It can be seen that the greater the integrated amount of ultraviolet light applied to the cover sheet, the lower the embedding of the circuit on the core sheet side. 本発明の規定範囲外の紫外線を用いて作成した電子回路基板の回路が存在する位置におけるコアシート厚とカバーシート厚の比率を示す図である。積算光量を多くしても、当該比はほとんど変化しないことが分かる。It is a figure which shows the ratio of the core sheet thickness and cover sheet thickness in the position where the circuit of the electronic circuit board produced using the ultraviolet rays outside the regulation range of this invention exists. It can be seen that the ratio hardly changes even if the integrated light quantity is increased. HAST試験における抵抗値の経時的な変化を示す図である。経時的に抵抗値が低くなっていることが分かる。It is a figure which shows the time-dependent change of the resistance value in a HAST test. It can be seen that the resistance value decreases with time. 本発明方法で製造された電子回路基板のHAST試験結果を示す図である。紫外線の照射積算光量が大きくなるにつれて、抵抗値も大きくなっていることが分かる。It is a figure which shows the HAST test result of the electronic circuit board manufactured by the method of this invention. It can be seen that the resistance value increases as the cumulative amount of UV irradiation increases.

符号の説明Explanation of symbols

1 : コアシート、 2 : グランド層、 3 : 信号層、 4 : カバーシート、 5 : 信号層近傍に生じた空隙   1: Core sheet, 2: Ground layer, 3: Signal layer, 4: Cover sheet, 5: Air gap generated in the vicinity of signal layer

Claims (7)

電子回路基板の製造方法であって、
サーモトロピック液晶ポリマーシートの片面または両面に回路を形成する工程、
回路面をカバーするためのサーモトロピック液晶ポリマーシートの片面に短波長紫外線を照射する工程、
被紫外線照射処理面が回路面と接するように、回路が形成されたサーモトロピック液晶ポリマーシートと回路面をカバーするためのサーモトロピック液晶ポリマーシートとを積層する工程、および
得られた積層体を熱圧着する工程、
を含むことを特徴とする電子回路基板の製造方法。
An electronic circuit board manufacturing method comprising:
Forming a circuit on one or both sides of a thermotropic liquid crystal polymer sheet;
Irradiating one side of the thermotropic liquid crystal polymer sheet to cover the circuit surface with short wavelength ultraviolet rays,
The step of laminating the thermotropic liquid crystal polymer sheet on which the circuit is formed and the thermotropic liquid crystal polymer sheet for covering the circuit surface so that the ultraviolet irradiated surface is in contact with the circuit surface, and the obtained laminate is heated. Crimping process,
The manufacturing method of the electronic circuit board characterized by including.
照射する短波長紫外線の積算光量を100〜10,000mJ/cm2とする請求項1に記載の電子回路基板の製造方法。 The manufacturing method of the electronic circuit board of Claim 1 which makes the integrated light quantity of the short wavelength ultraviolet rays to irradiate 100-10,000mJ / cm < 2 >. 回路が形成されたサーモトロピック液晶ポリマーシートの流動開始温度−50℃以上かつ流動開始温度未満で熱圧着する請求項1または2に記載の電子回路基板の製造方法。 The manufacturing method of the electronic circuit board of Claim 1 or 2 thermocompression-bonded at the flow start temperature of -50 degreeC or more and less than the flow start temperature of the thermotropic liquid crystal polymer sheet in which the circuit was formed. 回路を形成した後、回路面に短波長紫外線を照射する工程をさらに含む請求項1〜3のいずれかに記載の電子回路基板の製造方法。   The method for manufacturing an electronic circuit board according to claim 1, further comprising a step of irradiating the circuit surface with short-wavelength ultraviolet light after forming the circuit. 片面に回路が形成されたサーモトロピック液晶ポリマーシートの回路面をサーモトロピック液晶ポリマーシートでカバーした片面電子回路基板を製造するものである請求項1〜4のいずれかに記載の電子回路基板の製造方法。 The manufacture of an electronic circuit board according to any one of claims 1 to 4, wherein the circuit board of a thermotropic liquid crystal polymer sheet having a circuit formed on one side is covered with a thermotropic liquid crystal polymer sheet. Method. 回路を形成するサーモトロピック液晶ポリマーシートの厚さを10μmから1000μm、回路面をカバーするためのサーモトロピック液晶ポリマーシートの厚さを5μmから500μmとする請求項1〜5のいずれかに記載の電子回路基板の製造方法。 The thickness of the thermotropic liquid crystal polymer sheet forming the circuit is 10 μm to 1000 μm, and the thickness of the thermotropic liquid crystal polymer sheet for covering the circuit surface is 5 μm to 500 μm. A method of manufacturing a circuit board. 請求項1〜6のいずれかに記載の方法で製造されるものであり、誘電特性に優れることを特徴とする電子回路基板。   An electronic circuit board manufactured by the method according to claim 1 and having excellent dielectric characteristics.
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