JP6342263B2 - カバーレイ、フレキシブルプリント配線板及びledモジュール - Google Patents
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Description
本発明の一態様に係るカバーレイは、絶縁性及び可撓性を有するカバーフィルム及びこのカバーフィルムの一方の面に積層される接着層を備え、LED実装用のランド部を有するフレキシブルプリント配線板の少なくとも一方の面側に積層されるカバーレイであって、上記カバーフィルムが光反射性を有し、上記接着層が、シロキサン変性ポリイミド、エポキシ樹脂及び無機フィラーを含有し、上記シロキサン変性ポリイミドの重量平均分子量(Mw)が25,000以上150,000以下である。
式(1)中、R1は、2価のジアミンシロキサン残基である。
式(2)中、R2は、2価の芳香族ジアミン残基である。
上記式(1)中、mは、上記シロキサン変性ポリイミドの全構造単位における上記第1構造単位のモル比率を表し、0.35以上0.65以下である。
上記式(2)中、nは、上記シロキサン変性ポリイミドの全構造単位における上記第2構造単位のモル比率を表し、0.35以上0.65以下である。
但し、mとnとの合計が1を超える場合はない。)
カラム:GMH−HR−H
移動相:N−メチル−2−ピロリドン
カラム温度:40℃
流速:0.5mL/分
試料濃度:1.0質量%
試料注入量:10μL
検出器:示差屈折計
標準物質:単分散ポリスチレン
以下、本発明の実施形態にかかるカバーレイ、フレキシブルプリント配線板及びLEDモジュールについて説明する。なお、本実施形態において「表側」とは、フレキシブルプリント配線板の導電パターンが積層される側を指すものであり、フレキシブルプリント配線板の使用状態における表裏を示すものではない。
図1の当該カバーレイ1は、カバーフィルム2及びこのカバーフィルム2の裏面に積層される接着層3を備える。当該カバーレイ1は、LED実装用のランド部を有するフレキシブルプリント配線板の少なくとも一方の面側に積層される。
カバーフィルム2は、絶縁性、可撓性及び光反射性を有する。また、カバーフィルム2は、接着層3の表面側に積層される基材層2aと、この基材層2aの表面側に積層される反射層2bとを含む。
基材層2aの主成分としては、例えばポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル、熱可塑性ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、フッ素樹脂、液晶ポリマー等が挙げられる。特に、耐熱性の観点からポリイミドが好ましい。なお、この基材層2aには、主成分以外の他の樹脂、耐候剤、帯電防止剤等が含有されていてもよい。
反射層2bは、光を鏡面反射する層である。反射層2bは、白色顔料とこの白色顔料のバインダーとを含有する。
接着層3は、カバーフィルム2の裏面に積層される。
上記シロキサン変性ポリイミドは、接着層3における主たる接着成分である。このシロキサン変性ポリイミドは、シロキサン骨格を有する構造単位を含むポリイミドである。シロキサン変性ポリイミドとしては、例えば下記式(1)で表される第1構造単位及び下記式(2)で表される第2構造単位を含むものが好ましい。
式(1)中、R1は、2価のジアミンシロキサン残基である。
式(2)中、R2は、2価の芳香族ジアミン残基である。
シロキサン変性ポリイミドは、酸二無水物成分とジアミノシロキサンを含むジアミン成分との縮合物として合成することができる。具体的には、シロキサン変性ポリイミドは、酸二無水物成分及びジアミン成分を有機溶媒に添加した反応溶液を用いてポリアミック酸溶液を生成させた後、加熱閉環(イミド化)させることにより重合体溶液として調製できる。
エポキシ樹脂は、接着層3の耐熱性、機械的強度等を向上させるものである。これは、エポキシ樹脂がシロキサン変性ポリイミドマトリクス中で単独で硬化するか、若しくはエポキシ樹脂が硬化する際にシロキサン変性ポリイミド末端のカルボン酸やアミンと反応することによってシロキサン変性ポリイミドを緩く架橋するためであると推定される。このエポキシ樹脂でシロキサン変性ポリイミドを架橋することにより、接着層3を形成する接着剤組成物の凝集力が大きくなり、接着層3の耐熱性、機械的強度等が向上するものと推察される。また同様に、高温高湿下における剥離強度の保持力も向上するが、これには凝集力の向上による透湿の抑制や、ポリイミドに比較して低い吸水率が影響しているものと推察される。
無機フィラーは、プリント配線板等に対する剥離強度、機械的強度等を向上させるものである。
フェノール樹脂は、エポキシ樹脂を架橋するものである。このフェノール樹脂には、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂の他、キシレン樹脂、レゾルシン樹脂、レゾルシン変性フェノール樹脂、クレゾール変性フェノール樹脂、アルキルフェノール変性樹脂等が含まれる。このフェノール樹脂は、例えばフェノール成分とアルデヒド成分とから合成することができる。
「スミカノール610」(田岡化学工業社);
「タマノル1010R」、「タマノル100S」、「タマノル510」、「タマノル7509」、「タマノル7705」(以上、荒川化学工業社);
「ショウノールCKM−1634」、「ショウノールCKM−1636」、「ショウノールCKM−1737」、「ショウノールCKM−1282」、「ショウノールCKM−904」、「ショウノールCKM−907」、「ショウノールCKM−908」、「ショウノールCKM−983」、「ショウノールCKM−2400」、「ショウノールCKM−941」、「ショウノールCKM−2103」、「ショウノールCKM−2432」、「ショウノールCKM−5254」、「BKM−2620」、「BRP−5904」、「RM−0909」、「BLS−2030」、「BLS−3574」、「BLS−3122」、「BLS−362」、「BLS−356」、「BLS−3135」、「CLS−3940」、「CLS−3950」、「BRS−324」、「BRS−621」、「BLL−3085」、「BRL−113」、「BRL−114」、「BRL−117」、「BRL−134」、「BRL−274」、「BRL−2584」、「BRL−112A」、「BRL−120Z」、「CKS−3898」(以上、昭和電工社);
「SP−460B」、「SP103H」、「HRJ−1367」(以上、スケネクタディーケミカル社);
「レジトップPL2211」(群栄化学工業社);
「PR−HF−3」、「PR−53194」、「PR−53195」(住友ベークライト社);
「ニカノールPR1440」、「ニカノールL」、「ニカノールP100」(フドー社);
「プライオーフェン5010」、「プライオーフェン503」、「TD−447」(DIC社)等が挙げられる。
任意成分としては、可塑剤、難燃剤、難燃助剤、顔料、酸化防止剤、隠蔽剤、滑剤、加工安定剤、発泡剤、カップリング剤等が挙げられる。
トリメチルホスヘート、トリエチルホスヘート、トリブチルホスヘート、トリ−2−エチルヘキシルホスヘート、トリブトキシエチルホスヘート、トリオレイルホスヘート、トリフェニルホスヘート、トリクレジルホスヘート、トリキシレニルホスヘート、クレジルジフェニルホスヘート、キシレニルジフェニルホスヘート、2−エチルヘキシルジフェニルホスヘート等のリン酸エステル系可塑剤;
アジピン酸1,3ブチレングリコール類等のポリエステル系可塑剤;
ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジ−2−エチルヘキシルフタレート、ジ−n −オクチルフタレート、ジイソデシルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジイソノニルフタレート、エチルフタリルエチルグリコレート等のフタル酸エステル系可塑剤;
ジメチルアジペート、ジイソブチルアジペート、ジブチルアジペート、ジ−2−エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジブチルジグリコールアジペート、ジ−2−エチルヘキシルアゼレート、ジメチルセバケート、ジブチルセバケート、ジ−2−エチルヘキシルセバケート、メチル−アセチルリシノレート等の脂肪酸エステル系可塑剤などが挙げられる。これらの可塑剤は、単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
塩素化パラフィン、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリフェニル、パークロルペンタシクロデカン等の塩素系難燃剤;
エチレンビスペンタブロモベンゼン、エチレンビスペンタブロモジフェニル、テトラブロモエタン、テトラブロモビスフェノールA、ヘキサブロモベンゼン、デカブロモビフェニルエーテル、テトラブロモ無水フタル酸、ポリジブロモフェニレンオキサイド、ヘキサブロモシクロデカン、臭化アンモニウム等の臭素系難燃剤;
トリアリルホスフェート、アルキルアリルホスフェート、アルキルホスフェート、ジメチルホスフォネート、ホスフォリネート、ハロゲン化ホスフォリネートエステル、トリメチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルフェニルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリス(クロロエチル)ホスフェート、トリス(2−クロロプロピル)ホスフェート、トリス(2,3−ジクロロプロピル)ホスフェート、トリス(2,3−ジブロモプロピル)ホスフェート、トリス(ブロモクロロプロピル)ホスフェート、ビス(2,3ジブロモプロピル)2,3ジクロロプロピルホスフェート、ビス(クロロプロピル)モノオクチルホスフェート、ポリホスホネート、ポリホスフェート、芳香族ポリホスフェート、ジブロモネオペンチルグリコール、トリス(ジエチルホスフィン酸)アルミ等のリン酸エステル又はリン化合物;
ホスホネート型ポリオール、ホスフェート型ポリオール、ハロゲン元素等のポリオール類;
水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、三酸化アンチモン、三塩化アンチモン、ホウ酸亜鉛、ホウ酸アンチモン、ホウ酸、モリブテン酸アンチモン、酸化モリブテン、リン・窒素化合物、カルシウム・アルミニウムシリケート、ジルコニウム化合物、錫化合物、ドーソナイト、アルミン酸カルシウム水和物、酸化銅、金属銅粉、炭酸カルシウム、メタホウ酸バリウム等の金属粉又は無機化合物;
メラミンシアヌレート、トリアジン、イソシアヌレート、尿素、グアニジン等の窒素化合物;
シリコーン系ポリマー、フェロセン、フマール酸、マレイン酸等のその他の化合物などが挙げられる。これらの中でも、臭素系難燃剤、塩素系難燃剤等のハロゲン系難燃剤が好ましい。臭素系難燃剤及び塩素系難燃剤は単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
当該カバーレイ1は、UL−94 VTM−0を満たす難燃性を有することが好ましい。接着層3がある程度の難燃性を有することで、当該カバーレイ1がVTM−0の難燃性を満たし、それにより当該カバーレイ1を使用するプリント配線板等に難燃性を付与することができる。ここで、UL−94 VTM−0の難燃試験は、例えば以下の標準サンプルを用いて行うことができる。
ポリイミドフィルム:東レ・デュポン社の「カプトン100H」(平均厚さ25μm)
接着層の平均厚さ:35μm
標準サンプルの作製方法:ポリイミドフィルム、接着層及びポリイミドフィルムを積層し加熱加圧して接着する。接着条件としては、例えば加圧力を3MPa、加熱温度を180℃、加圧時間を45分とすることができる。
当該カバーレイ1の製造方法としては特に限定されず、カバーフィルム2の裏面に接着剤組成物を塗布し乾燥させることで接着層3を形成する方法、カバーフィルム2と接着層3とをプレスにより圧着する方法、カバーフィルム2と接着層3とを共押出する方法等が挙げられる。また、カバーフィルム2の製造方法としては、基材層2aに反射層2bの形成組成物を塗付する方法、基材層2aと反射層2bとを共押出する方法等が挙げられる。さらに、基材層2aと反射層2bと接着層3とを共押出してもよい。
図2のフレキシブルプリント配線板10は、ベースフィルム4、このベースフィルム4の表面側に積層され、LED実装用のランド部5aを含む導電パターン5及び当該カバーレイ1を備える。当該カバーレイ1は、ベースフィルム4及び導電パターン5を含む積層体における導電パターン5側面(表面)に積層される。
ベースフィルム4は絶縁性及び可撓性を有する。このベースフィルム4の主成分としては、例えばポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、フッ素樹脂、液晶ポリマー等が挙げられ、可撓性及び強度の観点からポリイミドが好ましい。ベースフィルム4は、ポリイミド等の例示した樹脂以外の他の樹脂、帯電防止剤等が含有されていてもよい。
導電パターン5は、ベースフィルム4の表面側に直接又は接着剤を介して積層されるものである。導電パターン5は、ベース導体とこのベース導体における外表面の少なくとも一部に形成される表面処理層とを有している。
ベース導体は、例えば銅、アルミニウム等の金属箔をエッチングすることによって所望のパターンに形成されている。このベース導体の平均厚さの下限としては、特に限定はないが、2μmが好ましく、5μmがより好ましい。一方、ベース導体の平均厚さの上限としては、特に限定はないが、100μmが好ましく、75μmがより好ましい。この平均厚さが上記下限未満であると、導通性が不十分となるおそれがある。逆に、上記平均厚さが上記上限を超えると、可撓性が低下するおそれがあると共に薄型化の要請に反するおそれがある。
表面処理層は、ベース導体からの導電成分の漏出、又はベース導体への導電成分に対する反応性成分(酸素、硫黄等)の拡散を防止するものである。すなわち、表面処理層は、耐油性を向上させる役割も果たす。この表面処理層は、ベース導体の表面を被覆しており、ベース導体の側面を一連に被覆していてもよい。表面処理層の材質としては、ベース導体からの導電成分の漏出又はベース導体への反応性成分の拡散を防止できるものであれば特に限定されず、例えば金属、樹脂、セラミック、それらの混合物等が挙げられる。中でも、表面処理層の材質としては、Ni、Sn、Au、及びAlが好ましい。表面処理層は、単層として形成しても、複数層として形成してもよい。
ランド部5aは、導電パターン5がカバーレイ1に覆われずに露出した部分であり、この部分にLEDの端子が接続される。つまり、ランド部5aに対応する位置に、カバーレイ1は開孔を有する。
当該フレキシブルプリント配線板10を85℃、85%RH(相対湿度)の空気中に1,000時間放置した後のカバーフィルム2と導電パターン5との剥離強度の下限としては、3.4N/cmが好ましい。上記剥離強度が上記下限未満の場合、高温高湿環境下において当該フレキシブルプリント配線板10が破損しやすくなるおそれがある。
次に、当該フレキシブルプリント配線板10を製造する方法について、図3A,3Bを参照しつつ説明する。当該フレキシブルプリント配線板10の製造方法は、絶縁性及び可撓性を有するベースフィルム4を用い、このベースフィルム4の表面側に積層される導電パターン5を形成する工程、及びベースフィルム4の導電パターン5が積層される側の面にカバーレイ1を積層する工程を備える。
導電パターン形成工程においては、図3Aに示すようにベースフィルム4に銅箔(銅膜)を積層した銅張積層板を用い、銅箔をパターニングすることで所定の平面形状のベース導体を形成した後、このベース導体にNiメッキにより表面処理層を形成する。
上記銅張積層板は、ベースフィルム4に銅箔を積層したものである。ベースフィルム4に銅箔を積層する方法としては、例えばベースフィルム4に接着剤を用いて銅箔を貼り合わせる接着法、銅箔上にベースフィルム4の材料である樹脂組成物を塗布するキャスト法、ベースフィルム4上にスパッタリングや蒸着法等で厚さ数nmの薄い導電層(シード層)を形成した後、このシード層上に電解メッキで金属層を形成するスパッタ/メッキ法、金属箔を熱プレスで貼り付けるラミネート法等が挙げられる。
銅箔のパターニングは、公知の方法、例えばフォトエッチングにより行うことができる。フォトエッチングは、銅箔の表面に所定のパターンを有するレジスト膜を形成した後に、レジスト膜から露出する導体層をエッチング液で溶解させ、レジスト膜を除去することにより行われる。
表面処理層は、例えばメッキ処理、熱CVD、プラズマCVD等の化学蒸着法、スパッタリング、イオンプレーティング等の物理蒸着法、ガス式溶射、電気的溶射等の溶射法などによって形成される。この表面処理層は、ベース導体にNi又はSnのメッキ処理を施すことにより形成すること、又はAlを蒸着することにより形成することが好ましい。
カバーレイ積層工程において、まず、カバーレイ1の接着層3側をベースフィルム4及び導電パターン5に対向させた状態で載置する。続いて、ベースフィルム4及び導電パターン5と共にカバーレイ1を加熱し接着層3を硬化させる。この加熱温度としては120℃以上200℃以下が好ましく、加熱時間としては1分以上60分以下が好ましい。加熱温度及び加熱時間を上記範囲とすることで、接着層3の接着性を効果的に発揮できると共にベースフィルム4等の変質を抑制することができる。加熱方法としては、特に限定されず、例えば熱プレス、オーブン、ホットプレート等の加熱手段を用いて加熱する方法等が挙げられ、熱プレスによる加圧加熱が好ましい。
図4のLEDモジュールは、フレキシブルプリント配線板10、このフレキシブルプリント配線板10のランド部5aに実装されるLED6、及びフレキシブルプリント配線板10の裏面側に積層される放熱基材7を備える。
LED6は、フレキシブルプリント配線板10の複数のランド部5aに実装される。このLED6としては、多色発光タイプ又は単色発光タイプで、チップ型又は合成樹脂等でパッケージされた表面実装型の発光ダイオードを用いることができる。LED6は、半田6aによってランド部5aへ接続される。
放熱基材7は、高い熱伝導率を有する部材であり、LED6が発する熱を逃がして放熱する機能を有する。放熱基材7の形状は、例えば板状、ブロック状等とすることができる。放熱基材7は例えば熱伝導性接着剤を介してフレキシブルプリント配線板10のベースフィルム4の裏面に積層される。
当該カバーレイ1は、接着層3がエポキシ樹脂を含有することで、接着層3の耐熱性、特にリフロー耐熱性が向上するものと考えられる。エポキシ樹脂を含有することで接着層3の耐熱性が向上する理由は明確ではないが、エポキシ樹脂がシロキサン変性ポリイミドマトリクス中で単独で硬化するか、若しくはエポキシ樹脂が硬化の際にシロキサン変性ポリイミドの末端のカルボン酸やアミンと反応することによって緩く架橋されるためであると考えられる。また、かかるエポキシ樹脂による架橋により、接着層3の耐湿性及び機械的強度が向上するものと考えられる。
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
酸無水物成分及びジアミン成分の種類及び配合比を表1に示す通りとし、以下に示す方法によりシロキサン変性ポリイミド(A1)〜(A8)を合成した。
有機溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドンとキシレンとの1:1混合溶媒(質量比)に、酸無水物としての3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、芳香族ジアミンとしての2,2−ビス(4−アミノフェノキシフェニル)プロパン(BAPP)及びシロキサンジアミンとしての上記式(9)で表わされるアミン当量が420g/eqの化合物(PSA)を1.0:0.4:0.6のモル比で添加して反応溶液を得た。なお、反応溶液における有機溶媒の配合量は、シロキサン変性ポリイミド前駆体溶液中のポリアミド樹脂の含有量が30質量%となる量に設定した。
反応溶液の温度として180℃で14時間反応させることでポリアミック酸を生成させてシロキサン変性ポリイミド前駆体溶液を得た以外は合成例1と同様にし、シロキサン変性ポリイミド(A2)を含む重合体溶液を得た。なお、シロキサン変性ポリイミド(A2)の重量平均分子量(Mw)は、75,000であった。
有機溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドンとキシレンとの1:1混合溶媒(質量比)に、酸無水物としての3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、芳香族ジアミンとしての2,2−ビス(4−アミノフェノキシフェニル)プロパン(BAPP)及びシロキサンジアミンとしての上記式(9)で表わされるアミン当量が420g/eqの化合物(PSA)を1.0:0.6:0.4のモル比で添加して反応溶液を得た。なお、反応溶液における有機溶媒の配合量は、シロキサン変性ポリアミドの含有量が30質量%となる量に設定した。
有機溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドンとキシレンとの1:1混合溶媒(質量比)に、酸無水物としての3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、芳香族ジアミンとしての2,2−ビス(4−アミノフェノキシフェニル)プロパン(BAPP)及びシロキサンジアミンとしての上記式(9)で表わされるアミン当量が420g/eqの化合物(PSA)を1.0:0.5:0.5のモル比で添加して反応溶液を得た。なお、反応溶液における有機溶媒の配合量は、シロキサン変性ポリイミド前駆体溶液中のポリアミド樹脂の含有量が30質量%となる量に設定した。
有機溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドンとキシレンとの1:1混合溶媒(質量比)に、酸無水物としての4,4’−オキシジフタル酸無水物(ODPA)、芳香族ジアミンとしての2,2−ビス(4−アミノフェノキシフェニル)プロパン(BAPP)及びシロキサンジアミンとしての上記式(9)で表わされるアミン当量が420g/eqの化合物(PSA)を1.0:0.5:0.5のモル比で添加して反応溶液を得た。なお、反応溶液における有機溶媒の配合量は、シロキサン変性ポリアミドの含有量が30質量%となる量に設定した。
有機溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドンとキシレンとの1:1混合溶媒(質量比)に、酸無水物としての3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、芳香族ジアミンとしての2,2−ビス(4−アミノフェノキシフェニル)プロパン(BAPP)及びシロキサンジアミンとしての上記式(9)で表わされるアミン当量が420g/eqの化合物(PSA)を1.0:0.4:0.6のモル比で添加して反応溶液を得た。なお、反応溶液における有機溶媒の配合量は、シロキサン変性ポリアミド含有量が30質量%となる量に設定した。
有機溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドンとキシレンとの1:1混合溶媒(質量比)に、酸無水物としての3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、芳香族ジアミンとしての2,2−ビス(4−アミノフェノキシフェニル)プロパン(BAPP)及びシロキサンジアミンとしての上記式(9)で表わされるアミン当量が420g/eqの化合物(PSA)を1.0:0.3:0.7のモル比で添加して反応溶液を得た。なお、反応溶液における有機溶媒の配合量は、シロキサン変性ポリイミド前駆体溶液中のポリアミック酸の含有量が30質量%となる量に設定した。
有機溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドンとキシレンとの1:1混合溶媒(質量比)に、酸無水物としての3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、芳香族ジアミンとしての2,2−ビス(4−アミノフェノキシフェニル)プロパン(BAPP)及びシロキサンジアミンとしての上記式(9)で表わされるアミン当量が420g/eqの化合物(PSA)を1.0:0.4:0.6のモル比で添加して反応溶液を得た。なお、反応溶液における有機溶媒の配合量は、シロキサン変性ポリイミド含有量が30重量%となる量に設定した。
<実施例1>
溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドンとキシレンとの1:1混合溶媒(質量比)に溶解したシロキサン変性ポリイミド(A1)100質量部(固形分相当量)、無機フィラーとしてのタルク(日本タルク社の「MICRO ACE K1」:平均粒径8μm)45質量部、エポキシ樹脂(DIC社の「EPICLON N695」(軟化点90℃〜100℃、エポキシ等量209g/eq〜219g/eq))4質量部、及び硬化剤としてのフェノール樹脂(日本化薬社の「GPH−65」)3質量部を混合することで接着剤組成物を得た。
下記表2に示す種類及び含有量の成分を用いた以外は、実施例1と同様に操作し、接着剤組成物を調製した。なお、表2中の「−」は、該当する成分を配合しなかったことを示す。
評価試料としては、下記方法に従い、図5に示す両面銅張積層板(評価試料1)、図6に示すカバーフィルム付銅張積層板(評価試料2)、この評価試料2の銅箔にニッケルメッキ処理を施したカバーフィルム付銅張積層板(評価試料3)、及び図7に示す孔付き片面銅張積層板(評価試料4)を作製した。
図5の評価試料1は、厚さが45μm〜55mとなるように接着剤組成物を塗工した2枚の銅箔(平均厚さ35μm)により、ポリイミドフィルム(東レ・デュポン社の「カプトン100H」;平均厚さ25μm)を、加圧力を3MPa、加熱温度を180℃、加圧時間を45分として熱圧着することで作製した。また、銅箔としては、カッパーブライトで防錆処理したものを用いた。この防錆処理は、水溶性高分子であるポリオキシエチレンアルキルエーテルをイソプロピルアルコール及びヒドロキシ酪酸に溶解させた防錆溶液を用いて行った。なお、接着剤組成物は両面で同じものを使用した。
図6の評価試料2は、ポリイミドフィルム東レ・デュポン社の「カプトン100H」に厚さが45μm〜55μmとなるように接着剤組成物を塗工したカバーフィルムを、表面にカッパーブライト処理を施した平均厚さ35μmの銅箔からなる銅張積層板に貼着することで作製した。カバーフィルムの貼着は、加圧力を3MPa、加熱温度を180℃、加圧時間を45分として熱圧着することで行った。なお、銅張積層板としては、平均厚さ35μmの銅箔と平均厚さ25μmのポリイミドフィルム(カプトン100H)をエポキシ樹脂系の接着剤で貼り合わせたものを使用した。なお、銅箔表面は評価試料1と同様にカッパーブライトで防錆処理している。
評価試料3は、図6の評価試料2の作製において、銅張積層板に無電解ニッケルメッキ処理を施すことで銅箔表面に平均厚さが0.1μmの表面処理層を形成した以外は、評価試料2と同様にして作製した。
図7の評価試料4の作製に当たっては、まず、ポリイミドフィルム東レ・デュポン社の「カプトン100H」に厚さ45μm〜55μmとなるように接着剤組成物を塗工したカバーフィルムを形成した。次いで、このカバーフィルムに直径1.5mmの円形孔を開けた後、表面にカッパーブライト処理を施した平均厚さ35μmの銅箔からなる銅張積層板にカバーフィルムを載置して加圧加熱して接着層を硬化させることで評価試料4を作製した。上記加圧加熱は加圧力を3MPa、加熱温度を180℃、加圧時間を45分として熱圧着することで行った。なお、銅箔としては、評価試料1と同様な手法によりカッパーブライトで防錆処理したものを用いた。
実施例1〜4及び比較例1〜8の接着剤組成物を使用した評価試料1〜4について、下記の手法に従い、剥離強度、リフロー耐熱性及び流れ出しの評価を実施した。評価結果を表3に示す。なお、表3における評価項目の「−」は、未評価である(評価できなかった)ことを意味する。また、表中の(*)はATFオイルの染み込みが確認されたことを意味する。
剥離強度は、以下の5つの条件で、JIS−K−6854−2:1999「接着剤−はく離接着強さ試験方法−第2部:180度はく離」に準じてピール強度として測定した。この剥離強度は、島津製作所社の引張試験機「オートグラフAG−IS」を用いて測定した。なお、剥離強度の測定においては、評価試料2又は評価試料3の銅張積層板の端部の全体を挟むと共に、ポリイミドフィルムを固定して引きはがし力を作用させることで測定した。
剥離強度2:評価試料2を150℃で1,000時間放置した後の常温での剥離強度
剥離強度3:ニッケルメッキ処理を施した評価試料3を、150℃で1,000時間放置した後の常温での剥離強度
剥離強度4:評価試料2をトヨタ自動車社のATFオイル「トヨタ純正オートフルード(WS)」に浸漬した状態とし、150℃で1,000時間放置した後の常温での剥離強度
剥離強度5:評価試料2を作製した初期の150℃での剥離強度
剥離強度6:評価試料1を85℃、85%で1,000時間放置した後の常温での剥離強度
リフロー耐熱性は、評価試料1又は評価試料2を260℃の恒温槽に1分放置した後に変形の有無を確認することで評価した。評価基準は、以下の通りである。なお、表3におけるリフロー耐熱性1は評価試料1を用いた結果であり、リフロー耐熱性2は評価試料2を用いた結果である。
A:変形が認められない。
B:変形が認められる。
流れ出しは、円形孔を形成した評価試料4について、平面視における円形孔の内面からの接着剤の流出距離d(図8参照)を測定することで評価した。なお、接着剤組成物には、流出距離が200μm未満であることが通常求められる。
参考例1〜4の接着剤組成物は、無機フィラーとして表4に示す平均粒径及びアスペクト比のものを用いた以外は比較例3と同様にして調製した。なお、表4に示す無機フィラーB1〜B5は下記の通りである。
B2:日本タルク社の「MICRO ACE P8」
B3:日本タルク社の「GAT−40」
B4:日本タルク社の「MICRO ACE P2」
B5:日本ミストロン社の「ミストロンベーパータルク」
(実施例5)
平均厚さ25μmのポリイミドフィルム(カプトン100H)に実施例4の接着剤組成物を平均厚さ35μmとなるように塗工し、銅張積層板に熱貼着することでカバーフィルム付銅張積層板を得た。上記熱貼着時の加圧力は3MPa、加熱温度は180℃、加圧時間は45分であった。なお、銅張積層板としては、平均厚さ35μmの銅箔をカッパーブライトで防錆処理し、平均厚さ25μmのポリイミドフィルム(カプトン100H)をエポキシ樹脂系の接着剤で貼り合わせたものを使用した。
実施例4の接着剤組成物に代えてエポキシ樹脂系の接着剤を用いたほかは、上記実施例5と同様にして、カバーフィルム付銅張積層板を得た。
A:気泡が生じていない。
B:気泡が生じている。
2 カバーフィルム
2a 基材層
2b 反射層
3 接着層
4 ベースフィルム
5 導電パターン
5a ランド部
6 LED
6a 半田
7 放熱基材
10 フレキシブルプリント配線板
Claims (12)
- 絶縁性及び可撓性を有するカバーフィルム及びこのカバーフィルムの一方の面に積層される接着層を備え、
LED実装用のランド部を有するフレキシブルプリント配線板の少なくとも一方の面側に積層されるカバーレイであって、
上記カバーフィルムが光反射性を有し、
上記接着層が、シロキサン変性ポリイミド、エポキシ樹脂及び無機フィラーを含有し、
上記シロキサン変性ポリイミドの重量平均分子量(Mw)が25,000以上150,000以下であり、
上記エポキシ樹脂の含有量が上記シロキサン変性ポリイミド100質量部に対して50質量部以下であるカバーレイ。 - 上記カバーフィルムが、基材層と、この基材層の他方の面側に積層される反射層とを含む請求項1に記載のカバーレイ。
- 上記反射層が、白色顔料とこの白色顔料のバインダーとを含有する請求項2に記載のカバーレイ。
- 上記シロキサン変性ポリイミドが下記式(1)で表される第1構造単位及び下記式(2)で表される第2構造単位を含む請求項1、請求項2又は請求項3に記載のカバーレイ。
式(1)中、R1は、2価のジアミンシロキサン残基である。
式(2)中、R2は、2価の芳香族ジアミン残基である。
上記式(1)中、mは、上記シロキサン変性ポリイミドの全構造単位における上記第1構造単位のモル比率を表し、0.35以上0.75以下である。
上記式(2)中、nは、上記シロキサン変性ポリイミドの全構造単位における上記第2構造単位のモル比率を表し、0.25以上0.65以下である。
但し、mとnとの合計が1を超える場合はない。) - 上記無機フィラーの含有量が上記シロキサン変性ポリイミド100質量部に対して10質量部以上100質量部以下である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のカバーレイ。
- 上記無機フィラーの平均粒径が2μm以上50μm以下である請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のカバーレイ。
- 上記無機フィラーが板状であり、
上記無機フィラーのアスペクト比が1以上100以下である請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のカバーレイ。 - 上記接着層がフェノール樹脂をさらに含有する請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のカバーレイ。
- 絶縁性及び可撓性を有するベースフィルムと、このベースフィルムの少なくとも一方の面側に積層され、LED実装用のランド部を含む導電パターンとを備えるフレキシブルプリント配線板であって、
上記ベースフィルム及び導電パターンを含む積層体における導電パターン側面に積層される請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のカバーレイを備えるフレキシブルプリント配線板。 - 上記導電パターンが、ベース導体と、このベース導体における外表面の少なくとも一部に形成される1以上の表面処理層とを有し、
上記1以上の表面処理層の主成分がニッケル(Ni)、スズ(Sn)、金(Au)又はアルミニウム(Al)である請求項9に記載のフレキシブルプリント配線板。 - 85℃、85%RHの空気中に1,000時間放置した後の上記カバーフィルムと導電パターンとの剥離強度が3.4N/cm以上である請求項9又は請求項10に記載のフレキシブルプリント配線板。
- 請求項9、請求項10又は請求項11に記載のフレキシブルプリント配線板及びこのフレキシブルプリント配線板の上記ランド部に実装されるLEDを備えるLEDモジュール。
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