JPH01101697A

JPH01101697A - フレキシブル印刷配線板の製造方法

Info

Publication number: JPH01101697A
Application number: JP26008787A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Hibino; 豊日比野; Seiichi Yamaoka; 誠一山岡; Masanari Watase; 渡瀬　眞生; Tadahito Kudo; 工藤　忠人; Hiroyoshi Harada; 弘義原田; Atsushi Kanezaki; 金崎　敦
Original assignee: Arkray Inc; Sumitomo Electric Industries Ltd; Kyoto Daiichi Kagaku KK
Current assignee: Arkray Inc; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1987-10-14
Filing date: 1987-10-14
Publication date: 1989-04-19
Also published as: JPH0573359B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、耐リフロー性を必要とするフレキシブル印刷
配線板の製造方法に関するものである。

［従来の技術］近年、エレクトロニクス産業の発展に伴い、産業用、民
生用電子機器の実装方式が変化し、部品リード脚を用い
ず、部品面を直接印刷配線板に接続する、いわゆる表面
部品実装方式が採られるようになっている。

表面実装方式では、プリント配線板上に半田ペーストを
印刷し、部品実装した後、高温のりフロー炉で半田溶融
する方式であるため、部品面のソルダーマスクが非常に
重要である。

特に、フレキシブル印刷配線板において、銅箔に回路形
成後、耐熱性のあるポリイミドフィルムでカバーレイを
施こすと半田ペーストがカバーレイの下部に毛細現象で
しみ込み、隣りの端子とシロートすることがしばしば発
生した。

例えば、印刷配線板に用いられる圧延銅箔の表面は、通
常０．１−０．３μｍとなめらかであるためリフロー時
に半田しみ込みが多発し、また、電解メツキｔ！Ａ箔の
表面は、通常電気メツキ面で２〜８μｍの表面荒さであ
るが、メツキドラム面では０．璽〜０．４μｍのなめら
かな荒さである。このため、部品実装される光沢面は半
田ペースト印刷後のりフロー時に半田のしみ込みが多発
しやすかった。

この対策として、従来はあらかじめ電解メツキ銅箔表面
に微細な凹凸を銅メツキによって施す黒化処理法を実施
したり、回路形成後、銅の黒化処理液で表面を酸化させ
、微細な酸化銅膜によって半田のしみ込みを防止してい
た。

しかしながら、メツキによる黒化処理法や、薬液による
酸化膜処理法は、加工速度が非常に遅く、かつ、多（の
薬液を必要とするため高価なフレキシブル印刷配線板と
なっていた。他方、印刷配線板用銅箔として印刷回路基
板との接着性の向上をはかる観点で、銅張積層板用とし
て圧延銅箔を電解液中に導き、最大深さ１０μｍないし
０．５μｍのエツチングを行ったものは特開昭５９−９
０５０号公報によって開示されており、このようにエツ
チングによる圧延銅箔表面に接着剤を塗布してから合成
樹脂基材を重ねて成形積層するときわめて引きはがし強
さの大きい銅箔積層板が得られると述べられているが、
これはその後の印澗配線板を製作する出発基材としてで
ある。

［発明が解決しようとする問題点］一般に、フレキシブル印刷配線板においては、基材をな
すベースフィルムに接着された銅箔上に印刷された回路
を化学エツチングによって形成し、その表面に、後に電
気部品等と接続端子部、部品のための切欠部を設けたフ
ィルムカバーレイヲ接ａするか、ソルダーレジストカバ
ーレイを設け、この孔あき部に半田と７ラツクスを混合
した半田ペーストをちり、加熱により半田の合金化を行
っている。

この加熱によって前記切欠部の周囲よりカバーレイと銅
箔の間への半田ペーストのしみ出しを防止できなくては
ならないが、実際には前述のように半田ペーストのしみ
だしがみられる。

［発明の構成］本発明は前記問題を解決する目的でなされたものであっ
て、圧延銅箔を用いる場合は、交流、直流又はこれらの
組合せ電流により電解エツチングして銅箔の両面を０．
５〜５μｍの深さに粗化し、又電解メツキ銅箔を用いる
場合は、交流、直流又はこれらの組合せ電流によりす（
なくとも光沢のある片面を電解エツチングで０．５Ｎ５
．０ｕｍの深さに粗化し、ベースフィルムに接着剤を塗
布して貼合せ、表面となる電解エツチングにより粗化さ
れた面に化学エツチングにより回路を形成し、形成され
た回路の部品等との接続端子部を除き、回路を貼合せた
ベースフィルムにフィルムカバーレイ、又はソルダーレ
ジストカバーレイを設けたものである。

第１図、第２図は本発明により製造されたフレキシブル
印刷配線板の例を断面図で示す。

第１図において、１はベースフィルム、２は接着剤層、
３は電解メツキ銅箔の片面を電解エツチングして表面と
なした回路を示し、４はソルダーレジストカバーレイを
示し、８．８’は回路部品との接続端子部を示す。ソル
ダーレジストカバーレイ４は接続端子部８，８′や部品
の位置で切欠部８を作り、接続端子部８．８′は露出す
る。第２図において、■はベースフィルム、２は接着剤
層、５は圧延銅箔の両面を電解エツチングした回路を示
し、Ｂはカバーレイ接着剤を示し、７はフィルムカバー
レイを示す。カバーレイ７は回路部品接続端子部８や部
品を除き、切欠部９を作り、接続端子部８は露出する。

以下、本発明の製造方法について説明する。

本発明は、銅箔として、例えば１８μｍ、２５μｍ。

３５μｍ、７０μｍの厚さにメツキした銅箔をエツチン
グ洛中に導き、交流、直流又はこれらの組合せ電流によ
り銅表面を電気化学的にエツチングし、すくなくとも光
沢のある片面で銅表面荒さを深さで０．５〜５．０μｍ
まで粗化して、その後クロメート処理、ジンククロメー
ト処理、ジンク処理等の防錆処理を施した銅箔を用いる
。ベースフィルムとしてポリイミドフィルム、ポリエー
テルイミドフィルム、ポリパラバン酸フィルム、ポリフ
ェニルスルホン酸フィルム、ポリエチレンテレフタレー
トフィルム等にブチラール樹脂、エポキシ樹脂、エポキ
シ／ナイロン樹脂、エポキシ／ウレタン樹脂、エポキシ
／フェノール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等か
らなる接着剤を塗布乾燥し、その後前記粗化銅箔を貼合
せする。

粗化銅箔のベース側となる表面荒さは、接着力向上のた
め大きく荒れているのが好ましく、すくなくとも１．０
μｍ以上がよい。しかし、５μｍ以上粗化されていると
銅箔の強度、伸び率が低下するため好ましくない。

貼合せ時には、粗化面に気泡が残存しないよう、充分な
圧力と温度を加えて貼合せした後、接着剤を加熱硬化す
る。

なお、電解メツキ銅箔を用いる場合、電解メツキ面は荒
れているので、光沢ある片面のみ電解エツチングを行っ
たのであるが、両面粗化したものを用いることもある。

銅箔トベースフイルムを用いてラミネート、硬化した後
、通常の回路形成が可能である。

回路形成は、エツチングレジストインクをスクリーン印
刷により印刷し、その後塩化鉄や塩化銅によりエツチン
グしたり、感光性ドライフィルムを銅箔表面にラミネー
ト、回路パターンを感光させた後、現像、エツチングし
て回路形成することが可能である。

銅箔表面の荒さは、レジスト材の密着性と剥離性とカバ
ーレイ後の半田しみ込み性の関係で非常にｍ要である。

表面が平滑であるとレジスト材の密ｎ性が悪く、エツチ
ング時に、回路エツジからのエツチングしみ込みが発生
し、さらに半田ペーストがリフロー時に半田しみ込みを
発生する。

一方、表面が荒れすぎると密着性は向上するが、レジス
ト材の剥離が困難なため、レジスト残りとなり、半田付
性が悪化する。また、カバーレイ後の半田メツキ、金メ
ツキ等に光沢がなくなり、端子としての機能も低下する
。

このため、カバーレイ側となる銅箔の表面荒さは０．５
〜３．０μｍにコントロールされるように充分管理され
た条件で行う必要がある。

０．５μｍ以下では半田しみ込みが発生しやすく、３．
０μｍ以上では、レジストが残りやすく半田部性が劣る
ため均一の荒さに管理する必要がある。

本発明で云う表面荒さはＲｚを示し、探針式表面荒さ計
で計測される最大深さの平均を云う。

このあとフィルムカバーレイ、又はソルダーレジストカ
バーレイを設ける。

以下、本発明のフレキシブル印刷配線板の実施例につい
てその製作工程を含め説明する。

［実施例１コ電解メツキ銅箔３５μｍを２．０モル／１２の塩酸液中
に浸漬し、それに直流電源より２５Ａ／ｄ＋／の電流を
流し、銅箔の両面を１分間、２分間、３分間電解エツチ
ングした。

その後、水洗し、クロム酸液で防錆処理した後、次の工
程に進めた。

粗化銅箔は、まず表面荒さ計で表権荒さＲｍａｘを測定
した。

一方、基板作成のため２５μｍのポリイミドフィルムに
エポキシ系接着剤を２５μｍ厚さにコーティングし、そ
の後前記３条件（１分間、２分間、３分間電解エツチン
グ）の銅箔と１５０℃でラミネートシ、接着剤を粗化面
によくなじませてポリイミドフィルムと貼合せた。

貼合せた基板は１３０℃で８時間硬化して、フレキシブ
ル配線用基板とした。

得られた基板はドライフィルムをラミネートした後、Ｏ
，Ｉｗｓから０．Ｌｎの回路幅のテストパターンを形成
し、その後、２５μｍのポリイミドフィルムカバーレイ
を端子部、部品を除き施した。その後端子部に半田メツ
キを８μｍ行ない、次の性能評価を行った。

各表面荒さを測定した面に対してポリイミドフィルムの
接着強度を求めた。またドライフィルムが粗面に残留し
ていないかどうかを電子顕微鏡で観察した後、半田ペー
ストを塗布して銅箔の半田ぬれ性を評価した。

さらに半田メツキ端子に対して半田ペーストを塗布して
表面温度２４０’Ｃ１５秒の半田リフロー炉を通し、半
田ペーストがフィルムカバーレイの下部にしみ込んでい
るかどうか調査した。

［比較例１］比較のため、実施例１における銅箔において同一の条件
で、電解エツチング時間のみを１５秒問および１０分間
行ったものについて、同様の試験品を作り、同様の評価
試験を行った。

これら実施例１および比較例１の結果を第１表に示す。

［実施例２］ＨＴＥ電解銅箔３５μｍを２．０モル／Ｑの塩酸溶液中
に浸漬し、それに商用交流７ｒｉ源より２０Ａ／ｄａＦ
の電流を流し、！ｆ４箔の両面を１分Ｍ、２分間、３分
間電解エツチングした。

その後水洗し、クロム酸液で防錆処理した後、次の工程
に進めた。

粗化銅箔は、まず表面荒さ計で表面荒さＲｍａｘを測定
した。

一方、基板作成のため、２５μｍのポリイミドフィルム
にエポキシ系接着剤を２５μｍ厚さにコーティングし、
その後前記３条件の銅箔と１５０℃でラミネートし、接
着剤を粗化面によくなじませてフィルムを貼合せた。

貼合せた基板は１３０℃６時間硬化して、フレキシブル
配線用基板とした。

得られた基板はドライフィルムをラミネートした後、０
．１ｍ−から０．５■■の回路幅のテストパターンを形
成し、その後２５μｍのポリイミドフィルムカバーレイ
を端子部を除き施した。その後端子部に半【ｌメツキを
８μｍ行ない、実施例１と同様の評価試験を行った。

［比較例２］比較のため、実施例２における銅箔において同一の条件
で、電解エツチング時間のみを１５秒問および１０分間
行ったものについて同様試験品を作り、同様の評価試験
を行った。

これら実施例２および比較例２の結果を第２表に示す。

［実施例３］タフピッチ圧延銅箔３５μｍを２．０モル／Ｑの塩酸溶
液中に浸漬し、それに直流電源より２５Ａ／ｄＩＩＰの
電流を流し、銅箔両面を１分間、２分間、３分間電解エ
ツチングした。

その後は実施例１と同一の材料、同一の手順でフレキシ
ブル配線用基板を作り、ドライフィルムをラミネートし
た後、同様に０．１■■から０．５−■の回路幅のテス
トパターンを形成し、その後２５μｍのポリイミドフィ
ルムカバーレイを端子部を除き施し、端子部に半田メツ
キを８μｍ行ない、各々表面荒さを測定した而に対して
ポリイミドフィルムの接着強度を求め、ドライフィルム
が粗面に残留していないかどうかも電子顕微鏡で観察し
た後、半田ペーストを塗布して銅箔の半田ぬれ性を評価
し、さらに半田メツキ端子に対して半田ペーストを印刷
して表面温度２４０’Ｃ１５秒の半田リフロー炉を通し
、半田ペーストがフィルムカバーレイの下部にしみ込ん
でいるかどうか調査した。

［比較例３］比較のため、実施例３における銅箔において同一の条件
で、電解エツチング時間のみを１５秒問および１０分間
行ったものについて同様試作品を作り、同様評価試験を
行った。

これら実施例３および比較例３の結果を第３表に示す。

［実施例４コ無酸素圧延銅箔３５μｍを２．０モル／Ｑの塩酸溶液中
に浸漬し、それに商用交流電源より２ＯＡ／ｄＩ／の電
流を流し、銅箔の両面を１分間、２分間、１０分間電解
エツチングした。

粗化銅箔はまず、表面荒さ計で表面荒さＲｍａｘを測定
した。

一方、基板作成のため２５μｍのポリイミドフィルムに
エポキシ系接着剤を２５μｍ厚さにコーティングし、そ
の後前記３条件の銅箔と１５０℃でラミネートシ、接着
剤を粗化面によ（なじませてフィルムを貼合せた。貼合
せた基板は１３０℃６時間硬化してフレキシブル配線用
基板とした。

得られた基板に、ドライフィルムをラミネートした後、
０．１雪璽から０．５ｍｍの回路幅のテストパターンを
形成し、その後２５μｍのポリイミドフイルムカバーレ
イを端子部を除き施こした。その後端子部に半田メツキ
を８μｍ行ない、実施例３と同様な評価試験を行なった
。

［比較例４］比較のため、実施例４における銅箔において同一の条件
で、電解エツチング時間のみを１５秒問および１０分間
行ったものについて同様試作品を作り、同様評価試験を
行った。

これら実施例４および比較例４の結果を第４表に示す。

第１表第２表第３表第４表なお、上記実施例ではすべてフィルムカバーレイを用い
たものを示しているが、合成樹脂液をコーティングして
ソルダーレジストカバーレイを形成した場合も、粗化銅
箔の粗化面は０．５〜５．０μｍであれば、半田ペース
トのしみだしのないことが確認されている。

［発明の作用、効果］第１表ないし第４表かられかるように、電解メ　　１ツ
キ鋼、箔又は圧延銅箔を電解エツチングした粗化　　１
銅箔は０．５〜５．０μｍの適度の粗化面を有している
ため、フィルムカバーレイとの接着強度に優れ、　　　
１粗化面に対する半田のぬれ性も優れ、又半田リフロー
時の半田しみ込みも極くわずかの幅で、実用上全く影響
ない吠憶であった。

これに対して粗化状態を０．４μｍ以下としたものは、
接着力が十分得られず、半田しみ込みも、比較例よりみ
て大幅に発生することがわかる。

又粗化面を８．０μ以上としたものは接着力は得られる
ものの、銅箔表面にドライフィルムレジストが残存し、
半田ぬれ性が大幅に悪化することがわかった。

以上説明のように、本発明の粗化銅箔は接着力に優れ、
半田ぬれ性がよく、耐リフロー性に優れたフレキシブル
配線板として優れた性能を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明のエツチングによる粗面化銅箔
を用いたフレキシブル印刷配線板を断面図で示す。ｌ・・・ベースフィルム、２・・・接着剤層、３・・・
片面ｍ化銅回路、４・・・ソルダーレジストカバーレイ
、５・・・両面粗化銅回路、６・・・カバーレイ接着剤
、７・・・カバーレイフィルム。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧延、又は電解銅箔を電解液中で交流、直流又は
前記両電流の組合せにより、電解エッチングした銅箔を
、絶縁性ベースフィルムに接着剤を塗布して貼合せ、そ
の後前記電解エッチングにより粗化された銅箔に化学エ
ッチングにより回路を形成し、形成された回路の部品や
接続端子部を除き、フイルムカバーレイ、又はソルダー
レジストカバーレイを設けることを特徴とするフレキシ
ブル印刷配線板の製造方法。
（２）電解エッチングにより、銅箔の片面を０．５〜３
．０μｍに、もう一方の片面を１．０〜５．０μｍの深
さに粗化したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のフレキシブル印刷配線板の製造方法。