JP5430563B2 - 多層フレキシブルプリント配線板の接着層形成用の樹脂組成物 - Google Patents
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Description
B成分: 高耐熱性エポキシ樹脂。
C成分: リンを含有した難燃性エポキシ樹脂。
D成分: 沸点が50℃〜200℃の範囲にある溶剤に可溶な性質を備える液状ゴム成分で変成したゴム変成ポリアミドイミド樹脂。
E成分: ビフェニル型フェノール樹脂、フェノールアラルキル型フェノール樹脂の1種又は2種以上からなる樹脂硬化剤。
F成分:エポキシ樹脂との反応性を有さないリン含有難燃剤。
工程b: 前記樹脂組成物を、有機溶剤を用いて溶解し、樹脂固形分量が30重量%〜70重量%の樹脂ワニスとする。
本件発明に係る多層フレキシブルプリント配線板の接着層形成用の樹脂組成物は、内層コア材となる内層フレキシブルプリント配線板の表面に外層用プリント配線板を張り合わせるための接着層を形成するために用いる樹脂組成物である。例えば、内層フレキシブルプリント配線板として、ポリイミド樹脂フィルムを基材として用い、この両面に回路を設け、且つ、必要に応じて両面の回路間の導通をビアホール等の手段で確保したものを用いる。そして、この内層フレキシブルプリント配線板の両面若しくは片面側に、絶縁層を介して新たな外層導体層を設ける。その後、外層に位置する外層導体層をエッチング加工して外層回路を形成する。この場合において、外層導体層の形成には、内層フレキシブルプリント配線板の両面若しくは片面に、接着剤層を設け、その上にプリプレグを載置して、その上に銅箔等の金属箔を配して、熱間プレス加工することで、所謂4層銅張積層板の状態とし、外層導体層をエッチング加工して多層フレキシブルプリント配線板となる。また、内層フレキシブルプリント配線板の両面若しくは片面に、樹脂付銅箔を配して、熱間プレス加工することで、所謂4層銅張積層板の状態とし、外層導体層をエッチング加工して多層フレキシブルプリント配線板となる。前者を「多層リジッドフレキシブルプリント配線板」、後者を「多層フレキシブルプリント配線板」と区分して表現する場合もあるが、一般的には両者が混在している場合があり、本件発明で言う多層フレキシブルプリント配線板は、後者の概念のものであることを明記しておく。また、ここで例示した、4層以上のプリント配線板も含む概念であることを、念のために記載しておく。
本件発明に係る多層フレキシブルプリント配線板の接着層形成用の樹脂ワニス: 本件発明に係る多層フレキシブルプリント配線板の接着層形成用の樹脂ワニスは、上述の樹脂組成物に溶剤を加えて、樹脂固形分量が30重量%〜70重量%の範囲に調製し、MIL規格におけるMIL−P−13949Gに準拠して測定したときのレジンフローが1%〜30%の範囲にある半硬化樹脂膜の形成が可能なことを特徴とするものである。ここで言う溶剤には、上述の沸点が50℃〜200℃の範囲にある溶剤であるメチルエチルケトン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド等の群から選ばれる1種の単独溶剤又は2種以上の混合溶剤を用いることが好ましい。上述のように良好な半硬化樹脂膜を得るためである。そして、ここに示した樹脂固形分量の範囲が、銅箔の表面に塗布したときに、最も膜厚を精度の良いものに制御できる範囲である。樹脂固形分が30重量%未満の場合には、粘度が低すぎて、銅箔表面への塗布直後に流れて膜厚均一性を確保しにくい。これに対して、樹脂固形分が70重量%を超えると、粘度が高くなり、銅箔表面への薄膜形成が困難となる。
本件発明に係る多層フレキシブルプリント配線板製造用の樹脂付銅箔は、銅箔の表面に樹脂層を備えたものである。そして、当該樹脂層は、上述の多層フレキシブルプリント配線板の接着層形成用の樹脂組成物を用いたことを特徴とする。
本件発明に係る樹脂付銅箔の製造方法は、最初に以下の工程aで樹脂ワニスを調製する。そして、この樹脂ワニスを銅箔の表面に塗布し、乾燥させることで10μm〜50μmの厚さの半硬化樹脂膜として樹脂付銅箔とすることを特徴とする。ここで、半硬化樹脂膜の厚さが10μm未満の場合には、銅箔の表面を均一に被覆することが出来ず、プリント配線板の同一面内における場所による基材との密着性にバラツキが生じやすくなる。一方、半硬化樹脂膜の厚さが50μmを超える場合には、樹脂層が厚くなりすぎて、フレキシブルプリント配線板の可撓性が低下すると同時に、プリント配線板の同一面内における場所による基材との密着性にバラツキが生じやすくなる。
引き剥がし強さ及び常態半田耐熱性試験: 市販の0.4mm厚さのFR−4(ガラス−エポキシ基材)の両面に、18μm厚さの電解銅箔を張り合わせた銅張積層板の両面に、内層回路の形成を行い、黒化処理を行うことで内層コア材を作成した。この内層コア材の両面に、前記樹脂付銅箔を、加熱温度190℃、プレス時間90分、プレス圧40kgf/cm2の真空プレス条件で積層成形し、4層の多層フレキシブルプリント配線板を得た。この多層フレキシブルプリント配線板を用いて、10mm幅の引き剥がし試験用の直線回路を形成し、これを基板面に対して90°方向で引き剥がして「引き剥がし強さ」を測定した。また、260℃の半田浴を用いて、50mm×50mmのサイズに切り出した半田耐熱測定用試料を、この半田浴に浮かべ、ふくれが発生するまでの時間として「常態半田耐熱性」を測定した。引き剥がし強さは、1.0kgf/cmを超える場合が○、0.8kgf/cm〜1.0kgf/cmの範囲が△、0.8kgf/cm未満が×として表示することとした。また、常態半田耐熱性は、300秒以上の場合が○、240秒〜300秒の場合が△、240秒未満の場合が×として表示することとした。これらの評価結果は、以下の表7に、比較例との対比が可能なように示す。
上述のようにして作製した樹脂付銅箔を、圧力40Kgf/cm2、温度190℃にて90分間プレスし、さらに銅箔をエッチングによって除去することにより、厚さ46μmの単一樹脂層を作成した。そして、この単一樹脂層を30mm×5mmに切り出し、ガラス転移温度(Tg)を測定した。ガラス転移温度(Tg)の測定は、動的粘弾性測定装置(DMA)として、セイコー電子工業株式会社製の動的粘弾性測定装置(品番:SDM5600)を用い測定した。このガラス転移温度(Tg)は、150℃を超える場合に○、140℃〜150℃の場合が△、140℃未満の場合が×として表示することとした。これらの評価結果は、以下の表7に、比較例との対比が可能なように示す。
ここでは、樹脂付銅箔をフッ素系の耐熱フィルムで挟み込み、加熱温度190℃、プレス圧40kgf/cm2にて真空プレスを用って、樹脂層を硬化させた。次に、硬化処理の終了した樹脂付銅箔の銅箔層のみをエッチングにより除去して、硬化した厚さ46μmの樹脂層を、15mm×150mmに切り出して耐屈曲性試験フィルムとした。そして、この耐屈曲性試験フィルムを用いて、MIT法による耐屈曲性試験を行った。MIT法による耐屈曲性試験は、MIT耐折装置として東洋精機製作所製の槽付フィルム耐折疲労試験機(品番:549)を用い、屈曲半径0.8mm、荷重0.5kgfとし、上記作成の耐屈曲性試験フィルムの繰り返し、曲げ試験を実施した。その結果を示す表7では、2000回以上の繰り返し曲げ回数の測定が出来た耐屈曲性試験フィルムを合格(○)とし、その他を不合格とした。但し、不合格の中でも2000回に近い繰り返し曲げ回数が得られた場合を△と表示して、その他を×と表示している。なお、繰り返し曲げ回数は、MIT耐折装置の駆動ヘッドの一往復を1回(1サイクル)として測定している。これらの評価結果は、以下の表7に、比較例との対比が可能なように示す。
この比較例1では、実施例で用いた樹脂組成物の硬化剤をフェノールノボラック樹脂に変更して樹脂付銅箔を製造し、上記特性を実施例と比較した。ここで用いる樹脂付銅箔は、実施例1で用いた銅箔の張り合わせ面に、以下の表5に示した樹脂組成物及び樹脂ワニスを用いて、樹脂層を形成し、比較用の樹脂付銅箔とした。
この比較例2では、実施例で用いた樹脂組成物の「CTBN等のゴム変成ポリアミドイミド樹脂」を、ポリビニルアセタール樹脂(電気化学工業株式会社製 5000A)及びウレタン樹脂(日本ポリウレタン工業株式会社製 コロネートAP)に変更して樹脂付銅箔を製造し、上記特性を実施例と比較した。ここで用いる樹脂付銅箔は、実施例1で用いた銅箔の張り合わせ面に、以下の表6に示した樹脂組成物及び樹脂ワニスを用いて、樹脂層を形成し、比較用の樹脂付銅箔とした。
Claims (9)
- 内層フレキシブルプリント配線板の表面に外層用プリント配線板を張り合わせるための接着層を形成するために用いる樹脂組成物において、
以下のA成分〜E成分の各成分を含み、以下のF成分を任意の成分として含み得ることを特徴とした多層フレキシブルプリント配線板の接着層形成用の樹脂組成物。
A成分: エポキシ当量が200以下で、室温で液状のビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂の群から選ばれる1種又は2種以上からなるエポキシ樹脂。
B成分: 高耐熱性エポキシ樹脂。
C成分: リンを含有した難燃性エポキシ樹脂。
D成分: 沸点が50℃〜200℃の範囲にある溶剤に可溶な性質を備える液状ゴム成分で変成したゴム変成ポリアミドイミド樹脂。
E成分: ビフェニル型フェノール樹脂、フェノールアラルキル型フェノール樹脂の1種又は2種以上からなる樹脂硬化剤。
F成分:エポキシ樹脂との反応性を有さないリン含有難燃剤。 - 樹脂組成物重量を100重量部としたとき、
A成分が3重量部〜20重量部、B成分が3重量部〜30重量部、C成分が5重量部〜50重量部、D成分が10重量部〜40重量部、E成分が20重量部〜35重量部、F成分が0重量部〜7重量部であり、
樹脂組成物重量を100重量%としたとき、C成分由来のリン原子を0.5重量%〜3.0重量%の範囲含有するものである請求項1に記載の多層フレキシブルプリント配線板製造用の樹脂組成物。 - 前記D成分は、沸点が50℃〜200℃の範囲にあるメチルエチルケトン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミドの群から選ばれる1種の単独溶剤又は2種以上の混合溶剤に可溶な性質を備える液状ゴム成分で変成したゴム変成ポリアミドイミド樹脂である請求項1又は請求項2に記載の多層フレキシブルプリント配線板の接着層形成用の樹脂組成物。
- 前記D成分であるゴム変成ポリアミドイミド樹脂は、ポリアミドイミドとゴム性樹脂とを反応させることで得られるものである請求項1〜請求項3のいずれかに記載の多層フレキシブルプリント配線板の接着層形成用の樹脂組成物。
- 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の樹脂組成物に溶剤を加えて、樹脂固形分量が30重量%〜70重量%の範囲に調製し、
MIL規格におけるMIL−P−13949Gに準拠して測定したときのレジンフローが1%〜30%の範囲にある半硬化樹脂膜の形成が可能なことを特徴とする樹脂ワニス。 - 銅箔の表面に樹脂層を備えた樹脂付銅箔において、
当該樹脂層は、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の多層フレキシブルプリント配線板の接着層形成用の樹脂組成物を用いて形成したことを特徴とした多層フレキシブルプリント配線板製造用の樹脂付銅箔。 - 前記銅箔の樹脂層を形成する表面は、シランカップリング剤処理層を備えるものである請求項6に記載の多層フレキシブルプリント配線板製造用の樹脂付銅箔。
- 請求項6又は請求項7に記載の多層フレキシブルプリント配線板製造用の樹脂付銅箔の製造方法であって、
以下の工程a、工程bの手順で樹脂層の形成に用いる樹脂ワニスを調製し、当該樹脂ワニスを銅箔の表面に塗布し、乾燥させることで10μm〜50μmの厚さの半硬化樹脂膜として樹脂付銅箔とすることを特徴とする多層フレキシブルプリント配線板製造用の樹脂付銅箔の製造方法。
工程a: A成分が3重量部〜20重量部、B成分が3重量部〜30重量部、C成分が5重量部〜50重量部、D成分が10重量部〜40重量部、E成分が20重量部〜35重量部、F成分が0重量部〜7重量部の範囲において、各成分を混合して、C成分由来のリン原子を0.5重量%〜3.0重量%の範囲含有する樹脂組成物とする。
工程b: 前記樹脂組成物を、有機溶剤を用いて溶解し、樹脂固形分量が30重量%〜70重量%の樹脂ワニスとする。 - 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の多層フレキシブルプリント配線板の接着層形成用の樹脂組成物を用いて得られることを特徴とする多層フレキシブルプリント配線板。
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