JPH02134239A

JPH02134239A - フレキシブル印刷回路用基板の製造方法

Info

Publication number: JPH02134239A
Application number: JP28854388A
Authority: JP
Inventors: Kichiji Eikuchi; 吉次栄口; Koichi Kuroda; 黒田　幸一
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1988-11-15
Filing date: 1988-11-15
Publication date: 1990-05-23

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、プリント回路などに使用されるフレキシブル
印刷回路用の片面基板および両面基板のの製造方法に関
するものである。

（従来の技術）近年エレクトロニクス製品の軽量化、薄肉化、小型化、
高機能化に伴い、プリント基板の需要が拡大し、中でも
フレキシブル印刷回路用基板はその使用範囲が広がり、
需要が益々伸びている。これに伴いフレキシブル印刷回
路用基板の高機能化、品質の均一安定化およびコストダ
ウンなどの要求が高まってきている。

従来、フレキシブル印刷回路用基板の製造方法としては
、耐熱性プラスチックフィルムに接着剤を塗布し、加熱
して、溶剤除去後、銅箔などの金属箔をロールラミネー
ターにより連続的に圧着、積層し、ロール状に巻き取り
、次いで、これをキュアー用オーブン中で８０〜２００
℃で１〜数十時間加熱し、接着剤を硬化させるのが常法
である。

（発明が解決しようとする課題）上記従来技術には次に述べる種々の問題点を有しており
、本発明の目的は、これら問題点の解決策を提供するこ
とにある。

先ず、上記接着剤キュアー工程は接着剤塗布から金属箔
圧着積層に至る連続工程とは別に単独に設置され、５０
〜数百ｍに巻き取られたロールを熱風循環式キュアー用
オーブンに移し、数時間〜数十時間加熱硬化させる必要
があり、またその際、銅箔の酸化、劣化を防止するため
、オーブン中の空気なＮ２などの不活性ガスと置換し、
取り出し時には空気に再置換するなどの操作が必要なバ
ッチエ程である。従って、連続ライン生産が出来ず生産
性に劣る欠点がある。また、品質については、気体の熱
伝導により硬化させるので、積層基板ロールの巻きの外
側と内側とでは温度差を生じ、なかなか一定温度に到達
しない、そのためロールの外側と内側で伝達熱量に差を
生じ、接着剤の硬化反応が不均一となり、半田特性、引
き剥し強さおよび銅箔の伝達熱量の差などにより屈曲性
などのバラツキを生じ、特に、ロールの巻きが長い程バ
ラツキが大きくなる。また、ロールの巻きが強いと接着
剤層とフィルムが収縮し、巻きが外側から強くなり、ロ
ールの内側にシワが発生するなどの問題も起こる。

（課題を解決するための手段）本発明者等は、上記課題を解決するために特に接着剤の
キュア一方法およびその条件につき鋭意検討した結果、
本発明に到達し、品質の安定したかつ量産性に優れたフ
レキシブル印刷回路用基板の製造方法を確立した。

その要旨とするところは、耐熱性プラスチックフィルムの片面または両面に金属箔
を硬化性接着剤で積層した後、遠赤外線で連続的に硬化
することを特徴とするフレキシブル印刷回路用基板の製
造方法である。

以下、本発明の詳細な説明する。

先ず、本発明で使用する耐熱性プラスチックフィルムと
しては、電気絶縁性を有するものでありこれにはポリイ
ミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリパラバン酸、ポ
リエステル、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエー
テルケドンなどのの各フィルムが挙げられる。

次ぎに、硬化型の耐熱性接着剤としては、耐熱性プラス
チックフィルムと金属箔を張り合わせるもので、接着性
が高く、かつ、半田などの使用に耐える耐熱性が必要と
され、これには、エポキシ樹脂、ＮＢＲ−フェノール系
樹脂、フェノール−ブチラール系樹脂、エポキシ−ＮＢ
Ｒ系樹脂、エポキシ−フェノール系樹脂、エポキシ−ナ
イロン系樹脂、エポキシ−ポリエステル系樹脂、エポキ
シ−アクリル系樹脂、ポリアミド−エポキシ−フェノー
ル系樹脂、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂およびシ
リコーン系樹脂などが例示され、積層時の接着剤の厚さ
は５〜３０μｍが好ましい。

また、金属箔としては、銅箔、アルミニュウム箔、鉄箔
、ニッケル箔などが挙げられるが、印刷回路用としては
、主として銅箔であり、圧延および電解鋼箔が使用され
る。厚さは１８〜７０μｍのものが多く使用されている
。

上記耐熱性プラスチックフィルムと金属箔の張り合わせ
方法は、常法に従い、耐熱性プラスチックフィルムに硬
化型接着剤をロールコータ−などにより塗布し、インラ
インのドライヤーで溶剤を蒸発除去して半硬化の状態と
し、加熱した熱ロールにより金属箔と熱圧着することに
より連続的に片面積層フィルムを製造する。耐熱性プラ
スチックフィルムの両面に金属箔を積層した両面具につ
いては、上記の接着剤塗布、乾燥、金属箔との圧着工程
を再度繰り返して製造する。

本発明の最大の特徴は接着剤のキュアー工程において、
遠赤外線を使用することにあり、これによれば、連続的
にキュアー反応を進め量産型の、品質の安定したフレキ
シブル印刷回路用基板を製造することができる。

赤外線は電磁波の一種でその波長が０．７３〜１０００
μｍにわたる広範囲にあるが、遠赤外線は３〜１０００
μｍのものをいう、遠赤外線の主な特徴は、１）物体に
良く吸収され、物体内部で発熱するため、熱ロスが少な
く、省エネルギーとなる。

２）熱放射源と被射体との間の空気層の温度上昇が少な
い。

３）被射体表面の色に殆ど無関係に加熱できる。

４）被射体表面と内部の熱伝達時間差が少な（、均一な
加熱が出来る。

５）合成樹脂などの高分子化合物については、赤外線を
照射した場合、高分子化合物の分子自体の持つ化学結合
と同じ振動数を持つ赤外線を良く吸収し、活性化され発
熱する。特に、エポキシ樹脂などの合成樹脂系接着剤は
、３μｍ以上の遠赤外線の吸収が大きく、遠赤外線に対
して活性があり、吸収して発熱し、キュアー反応が効率
良く進行する、このような特徴を有する遠赤外線を本発
明のキュアー工程に適応することにより効率的にしかも
均一に接着剤をキュアーさせることができる遠赤外線源
としては、セラミックスが使用されるが、その組成の選
択、また金属などで被覆するか否かなどは使用目的に応
じて選択され、ステンレス鋼管内にニクロム発熱線およ
びマグネシア粉末その他を封入したシーズヒーター、あ
るいは発熱線を石英管に封入した管壁遠赤外線ヒーター
とこれから放射される遠赤外線を効率良く集光反射させ
るアルミニュウム製の反射管から成るものなどが挙げら
れる０次に照射方法については、ヒーター管表面温度、
照射距離、照射時間、遠赤外線波長などの条件をフィル
ム材質、金属箔材質および接着剤材質に対応して最適に
設定する必要がある１本発明で使用するエポキシ系、ア
クリル系、ポリエステル系硬化型接着剤は、３μｍ以上
または４〜１２μｍ付近に強い吸収帯を持っておりこの
領域の遠赤外線を放射する条件が好ましい、この長波長
域での放射強度が大きい遠赤外線管表面温度は３００〜
５００℃である。また、照射時間、距離、温度などは遠
赤外線キュアー炉長などの条件を考慮し、プリント基板
の引き剥し強さ、半田耐熱性および屈曲性などの物性と
合せて決定する。遠赤外線キュアー炉は、トンネル型で
炉中にプリント基板の搬送用ローラーコンベアーを設置
し、炉の出入口に巻き取りロールおよび巻き出しロール
を設ける。製造装置としてはラミネーターの次に本遠赤
外線キュアー炉をインラインでセットし、その後にスリ
ッターなどを設置すれば、接着剤の塗工からスリットま
でインラインで連続生産が可能となる。なお本発明は、
積層後−旦巻き取りその後遠赤外線キュアー炉でキュア
ーしても品質面では連続性同様の効果があり有効である
。

第１図に本発明の片面品概略連続製造工程を示す、　以
下、本発明を具体例を挙げて説明するが、本発明は、こ
れら実施例に限定されるものではない。

（実施例１）２５μｍのポリイミドフィルム（カプトン１００Ｈ１東
レデユポン社製）にエポキシ系樹脂接着剤を乾燥後の厚
さが２０μｍになるようにロールコータ−により塗布し
、８０℃×２分、１２０℃×５分加熱乾燥後、３５μｍ
電解銅箔を温度１４０℃、線圧２０Ｋｇ／ｃｍ　ｓ速度
２　ｍ／ｍｉｎ、でロールラミネーターにより加熱圧着
し、ロール状に巻き取り、片面フレキシブル銅張積層基
板中間品を作成した。また、両面品については、更に、
上記の工程を繰り返し通し、片面品のポリイミド面に接
着剤を塗布し乾燥後、電解銅箔を加熱ロールにより圧着
積層して両面中間品を製造した。製品巻き取りテンショ
ンは５２０ｍｍ幅で１５にｇであった。遠赤外線キュア
ー炉は炉長２ｍで、遠赤外線ヒーターとしてバイブヒー
ター（爪光商事製、容量ｌにＷ、パイプ長７１５　ｍｍ
Ｘ１２ｍｍφ、ステンレス製シースに特殊金属酸化物を
コートしてあり、０．５〜８０μｍにわたる波長の赤外
線バランス良く得られる。）にアルミニウムの反射板を
備えたヒーターを１５０ｍｍピッチに上下１２本づつセ
ットし、かつヒーター照射距離を２０〜３００ｍｍ可変
とし、フィルム、銅箔繰出部および基板巻き取り部を有
する装置を使用した。遠赤外線キュアー炉の遠赤外線照
射条件として、ヒーター管表面温度、照射距離、照射時
間（ライン通過時間、基板表面温度を第１表のように設
定し、処理後基板の物性を測定し、第１表に示した。

（実施例２〜５）実施例１で作成した片面中間品の遠赤外線照射条件を第
１表２．処理条件のように変化させた以外は実施例１と
同一条件で処理し、基板の物性を測定し、第１表に示し
た。

（実施例６．７）実施例１で作成した両面中間品の遠赤外線照射条件を第
１表２．処理条件のように変化させた以外は実施例１と
同一条件で処理し、基板の物性を測定し、第１表に示し
た。

（比較例１〜７）実施例１で得られた接着剤キュアー前の１００ｍロール
をＡ、Ｂに分け、Ａ：ラミネートロールのまま（巻き取りテンション１５
にｇ）。

Ｂ　：　１００ｍロールを巻き直おして巻きを緩め、巻
きテンンションＩＫｇ以下とする。

とした後、熱風循環式のオーブン中にセットし、８０℃
Ｘ　４　Ｈｒｓ加熱後、１６０℃で第２表に示す時間キ
ュアーし、冷却後オーブンより取り出し、１０ｍ単位づ
つ物性を測定し第２表に示した。なお、ロールの巻きの
表面、中央および内面の温度（１６０℃×第２表キュア
ー時間処理後測定）も測定した、第２表に示したように
ロール巻きが強いままキュアーすると、キュアー時フィ
ルムが収縮し、巻きが硬くなり、ロール中心部にシワが
発生する。

また、空気浴のため、熱伝導が遅く、１時間位のキュア
ーでは内部まで設定温度に達せず、温度分布の不均一が
生じ、物性のバラツキの原因となった。

（実施例８）実施例１の遠赤外線キュアー類を同一配置で炉長２ｍを
４ｍに延長し、インラインでキュアーした。先ず、２５
μｍのポリイミドフィルム（前出）にエポキシ系接着剤
（前出）を乾燥後の厚さ１８μｍになるようにロールコ
ータ−で塗布し、８０．１００および１２０℃の３ゾ一
ン全長９ｍの乾燥機を通し、溶剤を除去後、３５μｍの
圧延銅箔を温度１２０℃、線圧２０Ｋｇ／ａｍ　、ライ
ンスピードは第３表に示す条件でロールラミネーターに
より加熱圧着後、炉長４ｍ遠赤外線キュアー類を通し、
両耳をスリット後、ロール上に巻き取り製品とした。キ
ュアー類の処理条件と製品の物性を第３表に示す。

（実施例９〜１１、比較例８〜１０）キュアー処理条件を第３表のように変更した以外は、実
施例８と同一条件で処理し、製品の物性を第３表に示し
た。比較例ではラインスピードが早や過ぎて遠赤外線照
射時間が短く、基板表面温度が低く、接着剤キュアー不
良となり、期待された物性が得られなっかった。

本発明のフレキシブル印刷回路用基板の物性測定は下記
の方法により実施した。

（基板物性測定方法）ｌ）半田耐熱性：　ＪＩＳ　Ｃ−６４８１に準する。

試験片は、２５ｍｍ角に切って、半田フロー浴上にのせ
、３０秒後にフクレなどの発生を調べる。

２）引き剥し強さ：　ＪＩＳ　Ｃ−６４８＋に準する。

３）耐折性・ＪＩＳ　Ｐ−８１１５に準する。

）折り曲げ面はＲ＝０．８ｍｍ　、荷重５００ｇ。

４）外観の評価 ○　気泡、シワなどの発生なし。

銅箔面のヤケ発生なし。

×、気泡、シワなどの発生あり。

銅箔面のヤケ発生あり。

△：気泡、シワなどの発生僅かあり。

銅箔面のヤケ発生若干あり。

５）サンプル数：物性のバラツキをみるため１００ｍロ
ールをｌＯｍ単位毎に１０一ルｌＯ点測定した。

（発明の効果）本発明は、従来の方法がバッチ式で、キュアーに長時間
要し生産性に欠け、しかも製品基板品質が不均一であっ
た不利を一挙に解決した遠赤外線キュア一方式であり、
産業上極めて高い利用価値を有する。

第表

【図面の簡単な説明】

第１図に本発明の片面基板の概略連続製造工程図を示す
。１：絶縁フィルム繰出ロール

Claims

【特許請求の範囲】

１．耐熱性プラスチックフィルムの片面または両面に金
属箔を熱硬化性接着剤で積層した後、遠赤外線で連続的
に硬化させることを特徴とするフレキシブル印刷回路用
基板の製造方法。