JP5189726B2 - 被着体の加工方法及びこれに用いられる粘着シート - Google Patents
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Description
この加熱プレス処理は、補強用フィルムを付けたまま、例えば160℃、押圧力50kgf/cm2で45分間の処理後、補強用フィルムを剥離するが、処理により粘着力が増加し被着体と補強用フィルムとの剥離性が低下することにより剥離の際に回路パターンを破損する原因となったり、加熱プレス処理後、補強用フィルムを貼り付けた状態で反り返る(所謂、カール)等の問題があった。
また、本発明は、上記の被着体を加工するための粘着シートを提供することを目的とする。
前記粘着シートは、厚さ25〜100μmのポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、液晶ポリマー、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリオレフィン、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、セロハンから選択される基材フィルムの片面に厚さ2〜80μmの粘着剤層を有するものであり、
前記被着体は、25μm以下の樹脂フィルム、金属箔、セラミックシートから選択されるものであり、
予め、前記粘着シート(a)と前記被着体(b)の熱収縮量を測定し、MD方向、TD方向それぞれの粘着シート(a)の熱収縮量Aと被着体(b)の熱収縮量Bの関係(熱収縮量A/熱収縮量B)が1以上2以下を満たす、粘着シート(a)と被着体被着体(b)とを組合せ加熱プレス加工するものであり、
前記熱収縮量は、前記粘着シート(a)と前記被着体(b)とを各々昇温速度10℃/minで30℃から170℃まで加熱後、定荷重4gf、降温速度10℃/minで170℃から30℃まで冷却したときの熱収縮量であることを特徴とする被着体の加工方法。
[2] 前記被着体(b)が、少なくともポリイミド樹脂を含む合成樹脂フィルムであることを特徴とする前記[1]に記載の被着体の加工方法。
[3]前記被着体(b)が、合成樹脂フィルムと金属箔との積層体であり、前記粘着シート(a)を該合成樹脂フィルム側に貼り付けることを特徴とする前記[1]に記載の被着体の加工方法。
なお、本発明の冷却工程での熱収縮量とは、微少定荷重伸び測定装置(インテスコ社製)を用い、測定開始温度30℃、昇温速度10℃/minで170℃まで加熱後、降温速度10℃/min、30℃まで冷却という測定条件で測定した被測定体の各温度での伸縮率において、冷却工程での変移量(%)を示す。また、この測定は、MD方向、TD方向の両方を測定するものとする。
さらには、本発明の粘着シートは、被着体に応じて設計できるため、確実に加熱プレス工程後のカールやシワの発生を抑制できるのと共に、必要最低限のスペックで粘着シートを製造できるので、作業効率及び加工精度の向上及び加工コスト面で有利である。
このように、本発明は、特にフレキシブルプリント基板の製造に極めて有用な被着体の加工方法、及びそのための粘着シートを提供することができる。
本発明おいて被着体は、そのものだけではハンドリング性、コシ等の問題で加工が難しいものである。このようなものとしては、例えば25μm以下の樹脂フィルムや金属箔、セラミックシート等が挙げられ、特に、フレキシブルプリント配線板製造用に用いられる合成樹脂フィルム上に導電性を有する層、例えば、銅箔やアルミニウム箔等の金属箔やニッケル、金、白金等のメッキ層を設けた金属張積層板等が挙げられる。
この金属張積層板を構成する合成樹脂フィルムとしては、例えば、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、液晶ポリマー、アラミド等の合成樹脂フィルムが挙げられる。これらのものは、通常厚さが50μm以下のものが用いられるが、近時、薄型、高精細化により25μm以下のものが用いられるようになっている。
また、前記合成樹脂フィルム上に設けられる導電性を有する層の厚さは、18μm以下、近時は9μm以下のものが用いられるようになってきている。
更に、合成樹脂フィルムと導電性を有する層とは、接着剤層を介して積層していても良い。
本発明においては、このような厚さの薄い被着体の加工において特に効果を発揮する。
本発明の粘着シートは、基材フィルムの片面に粘着剤層を有し、しかもこの粘着シートの冷却工程での熱収縮量Aが前記被着体の該被着体の冷却工程での熱収縮量B以上であるものである。冷却工程での熱収縮量A/冷却工程での熱収縮量Bの値は1以上であり、特に上限はないが、冷却工程での熱収縮量Aが冷却工程での熱収縮量B未満であると、被着体に粘着シートを貼付けた積層体の加工時、熱プレス処理を行なうと積層体にカールやシワが発生し、その結果、被着体表面に施した印刷や表面に形成したパターンが途切れたり、精度が低下するので好ましくない。熱プレス処理後の積層体のカール及びシワ抑制性の面から、特に好ましい粘着シートと被着体との冷却工程での熱収縮量の関係は下記式を満足するものである。
中でも、被着体が前記金属張積層板、特に導電性を有する層が銅箔、合成樹脂フィルムがポリイミドフィルムである2層CCLの場合、ポリエチレンナフタレートが、フレキシブルプリント配線基板とした時にパターン精度と生産性を向上させることができるので好ましい。
基材フィルムの厚さは、被着体により適宜選択すれば良いが、例えば、被着体が厚さ43μmの2層CCL(銅箔の厚さが18μm、ポリイミドフィルムの厚さが25μm)の場合、25〜100μm程度が好ましい。
粘着剤層の厚さは、2〜80μmの範囲が好ましい。80μmを超えると、粘着層中に含まれる残留溶剤の配合割合が多くなるため、加熱により発泡し表面の平滑性を低下させたり、耐熱性及び機械的特性が低下する原因となり、このため生産性の低下、生産コストの上昇の面で好ましくないし、2μm未満では、被着体の表面、特に粗面に対する密着性が低下するので好ましくない。粘着シートの耐熱性、機械的特性及び加工時の生産性の面から好ましい粘着剤層の厚さは2μm〜50μmの範囲である。
本発明では、加工する被着体の冷却工程での熱収縮量Bを測定し、この熱収縮量B以上の冷却工程での熱収縮量を有する粘着シートを被着体に貼付け、積層体とした後、この積層体を加工するものである。
例えば、被着体として前記金属張積層板を用いてフレキシブルプリント配線基板を製造する場合、その加工工程中、カバーレイフィルムを積層したり、銅箔をポリイミドフィルムに転写したりする場合に、熱プレス処理が行なわれる。この場合、粘着シートの冷却工程での熱収縮量Aが被着体の冷却工程での熱収縮量Bよりも小さいと、加工後の積層体にカールやシワが発生する。例えば、銅箔転写工程でカールが発生した場合、パターン形成工程で、パターンマスクが正確に積層できなくなったり、積層するために人手や機械を導入しなければならず、コスト面、生産効率面から好ましくないものであった。また、銅箔転写工程でシワが発生した場合、シワ発生部にパターンを形成するとパターン精度の低下や、パターンに断線が発生するため、歩留り性が低下するので好ましくない。さらに、カバーレイフィルム積層工程でカールやシワが発生すると、カールやしわ部分の絶縁性が低下する。この結果、製品として使用できなくなるため、歩留り、生産効率が低下するので好ましくない。冷却工程での熱収縮量A/冷却工程での熱収縮量Bの値は1以上であり、特に上限はないが、コスト面、生産効率の面から特に好ましい冷却工程での熱収縮量A及びBの関係は下記式を満足するものである。
なお、本発明の熱収縮率(%)とは、微少定荷重伸び測定装置(インテスコ社製)を用い、測定開始温度30℃、昇温速度10℃/minで170℃まで加熱後、降温速度10℃/min、30℃まで冷却という測定条件で測定した被測定体の測定開始温度(30℃)と測定終了温度(30℃)での熱収縮率を示す。
なお、実施例及び比較例の粘着シート及び得られたフレキシブルプリント基板については、冷却工程での熱収縮量及び熱プレスにおけるカール発生防止性について評価した。これらの項目については、以下の方法により評価した。
インテスコ社製、微少定荷重伸び測定装置を用いて、TD、MD方向各々について測定した。
被測定体のサイズ:20mm(MD)×250mm(TD)
被測定体:(1)被着体(2層CCL:製品名「エスパネックスSC12−25−00AE」、新日鐵化学社製、銅箔12μm、ポリイミド25μm)
(2)粘着シート
測定条件:測定開始温度30℃、昇温速度10℃/minで170℃まで加熱後、降温速度10℃/min、30℃まで冷却、定荷重4gf(0.039N)
測定結果:
〔冷却工程での熱収縮量(%)〕:被測定体の各温度での伸縮率をプロットしたときに得られるグラフの170℃から30℃冷却工程での被着体の熱収縮量(B)と粘着シートの該冷却工程での熱収縮量(A)を求めた。
〔熱収縮率(%)〕:被測定体の測定開始温度(30℃)と測定終了温度(30℃)での熱収縮率を求めた。
被着体として2層CCL:製品名「エスパネックスSC12−25−00AE」、新日鐵化学社製、銅箔12μm、ポリイミド25μm)を用い、この2層CCLのポリイミドフィルム側に粘着シートの粘着剤層を積層し、速度300mm/分の条件で、質量2kgのゴムローラを一往復させることにより圧着して20分間放置し、被測定体を作製した。この被測定体の被着体側から粘着シートを下側にして、170℃、押圧力40kgf/cm2の条件で10分間プレスし、粘着シートを下側にしたまま温度30℃、湿度65%RHの条件下で冷却した時の被測定体の状態を目視により次の基準で評価した。なお、被着体及び粘着シートのサイズは(i)20mm(TD)×200mm(MD)、(ii)20mm(MD)×200mm(TD)、(iii)250mm(MD)×120mm(TD)の3パターンとし、(i)はMD、(ii)はTDを評価し、(iii)はMD、TDの両方を総合的に評価した。
○:粘着シートを下側にし、銅箔方向へのカール(浮き上がり量)が見られない。
△:粘着シートを下側にし、銅箔方向へのカールが10mm未満/1隅
×:粘着シートを下側にし、銅箔方向へのカールが10mm以上/1隅
アクリル系粘着剤(アクリル酸2−エチルヘキシル63.7質量%、酢酸ビニル35質量%、及びメタクリル酸2−ヒドロキシエチル1.3質量%から構成されたアクリル酸2−エチルヘキシル・酢酸ビニル・メタクリル酸2−ヒドロキシエチル共重合体、水酸基価5.6mgKOH/g、重量平均分子量39万、ガラス転移温度−42℃)100質量部、架橋剤(ヘキサメチレンジイソシアネートの三量体。商品名:タケネートD−170N、三井武田ケミカル(株)製、NCO:20.7%)6質量部、フェノール系酸化防止剤(商品名:AO−330、旭電化工業(株)製)0.2質量部、メチルエチルケトンとトルエンとの混合溶剤(混合比1:1)300質量部を均質に攪拌・混合し、粘着剤層形成塗工液を調整した。
実施例1において、表1に記載の乾燥温度を変えた以外は全て実施例1と同様にして粘着シートを得た。このものの物性を表1に示す。
実施例2において、基材としてアニール処理をしていないポリエチレンナフタレートフィルム(JIS C 2318に基づく破断強度:179N/mm2(MD)、244N/mm2(TD))を用いた以外は全て実施例2と同様にして粘着シートを得た。このものの物性を表1に示す。
実施例2において、基材としてアニール処理をしていないポリエチレンナフタレートフィルム(JIS C 2318に基づく破断強度:280N/mm2(MD)、276N/mm2(TD))を用いた以外は全て実施例2と同様にして粘着シートを得た。このものの物性を表1に示す。
実施例1において、基材としてアニール処理をしたポリエチレンナフタレートフィルム(JIS C 2318に基づく破断強度:280N/mm2(MD)、276N/mm2(TD))を用いた以外は全て実施例1と同様にして粘着シートを得た。このものの物性を表1に示す。
比較例1において、表1に記載の乾燥温度を変えた以外は全て比較例1と同様にして粘着シートを得た。このものの物性を表1に示す。
比較例1において、基材のアニール処理条件を変え、より低熱収縮性のものを用いた以外は全て比較例1と同様にして粘着シートを得た。このものの物性を表1に示す。
比較例2において、基材のアニール処理条件を変え、より低熱収縮性のものを用いた以外は全て比較例1と同様にして粘着シートを得た。このものの物性を表1に示す。
また、表1の結果から、熱収縮率(%)が低いものを用いるだけでは、熱プレス処理後にカールやシワの発生を防止することができないことが判る。
Claims (3)
- 基材フィルムの片面に粘着剤層を有する粘着シート(a)の該粘着剤層側に被着体(b)を貼り付け、該被着体を加熱プレス加工する被着体(b)の加工方法であって、
前記粘着シートは、厚さ25〜100μmのポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、液晶ポリマー、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリオレフィン、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、セロハンから選択される基材フィルムの片面に厚さ2〜80μmの粘着剤層を有するものであり、
前記被着体は、25μm以下の樹脂フィルム、金属箔、セラミックシートから選択されるものであり、
予め、前記粘着シート(a)と前記被着体(b)の熱収縮量を測定し、MD方向、TD方向それぞれの粘着シート(a)の熱収縮量Aと被着体(b)の熱収縮量Bの関係(熱収縮量A/熱収縮量B)が1以上2以下を満たす、粘着シート(a)と被着体被着体(b)とを組合せ加熱プレス加工するものであり、
前記熱収縮量は、前記粘着シート(a)と前記被着体(b)とを各々昇温速度10℃/minで30℃から170℃まで加熱後、定荷重4gf、降温速度10℃/minで170℃から30℃まで冷却したときの熱収縮量であることを特徴とする被着体の加工方法。 - 前記被着体(b)が、少なくともポリイミド樹脂を含む合成樹脂フィルムであることを特徴とする請求項1に記載の被着体の加工方法。
- 前記被着体(b)が、合成樹脂フィルムと金属箔との積層体であり、前記該粘着シート(a)を該合成樹脂フィルム側に貼り付けることを特徴とする請求項1に記載の被着体の加工方法。
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