JPH02251435A

JPH02251435A - フレキシブル配線板

Info

Publication number: JPH02251435A
Application number: JP7296289A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Uno; 敬一宇野; Tomoharu Kurita; 智晴栗田; Toru Wada; 通和田
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1989-03-25
Filing date: 1989-03-25
Publication date: 1990-10-09

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、耐熱性、電気特性、機械特性などが優れたポ
リイミド、ポリアミドおよびポリアミドイミドから選ば
れる少くとも１種を主成分とする樹脂を金属箔上に形成
することによって得られる金属張板からなるフレキシブ
ル配線基板およびそれを用いて加工されたフレキシブル
配線板に関するものである。フレキシブル配線板は可撓
性を有する印刷回路板であって、近年、電子回路の薄型
化、軽量化の要請に応えて多用されてきている。

ここで、フレキシブル配線板として云わゆるフレキシブ
ル回路板（ＦＰＣ）Ｎフラットケーブル、テープオート
メ−ティラドボンディング（ＴＡＢ）用の回路板などを
総称している。

（従来の技術）フレキシブル配線基板は、（１）ポリイミドフィルム（
たとえばデュポン社製カプトン）と銅箔を接着剤層を介
して加熱、加圧下に貼り合わせたポリイミドフィルム鋼
張板から、■あるいは耐熱性樹脂溶液（たとえばポリイ
ミド前駆体であるポリアミド酸溶液）を銅箔上へ流延・
塗布し、しかる後乾燥・硬化して得られる銅箔積層板か
ら、エツチング加工により製造できる（サブトラクティ
ブ法）他、（３）耐熱樹脂フィルム上に物理的方法（蒸
着、スパッタリング、イオンブレーティング）あるいは
化学的方法（湿式メツキ）により、直接、銅回路を形成
する方法（セミアデイティブ法、フルアデイティブ法）
によっても製造できる。（１）の方法が、現在、工業的
にもっばら採用されている方法であるが、耐熱性フィル
ムと銅箔の貼り合わせに使用する接着剤の耐熱性、電気
的特性、機械的特性に制約を受け、耐熱性フィルム本来
の持つ、優れた耐熱性、電気的特性、機械的特性を享受
できないのが現吠である。この欠点を補うのが、■や（
８）の方法であり、■や（３）に関して、いろいろと検
討されてはいるが、はとんど実用に至っていない。

その理由は前記■の銅箔積層板、又は／およびそのエツ
チング加工品が云わゆる「カール」　（フラットな平面
を形成せず片一方の面の側に湾曲する現象）が起こる点
および、銅箔との接着性が悪い点による。（３）の方法
に於いても、これらの欠点（加熱時のカール、接着性）
がある他、コスト面でも不利である。

（発明が解決しようとする課題）フレキシブル配線板における前記した従来技術の課題に
かんがみ、本発明は耐熱性、接着性および耐カール性に
優れたフレキシブル配線板を提供するものである。

（課題を解決する為の手段）フレキシブル配線板が遭遇している前記の諸問題を解決
する為に、本発明者らは鋭意研究を行い、特殊な構造単
位を有するポリイミド、ポリアミドおよびポリアミドイ
ミドから選ばれる少くとも１種を主成分とする樹脂を絶
縁基板として用いることにより解決できることを見い出
し本発明に到達したものである。

即ち本発明は、（１）　　イミド結合又は／およびアミド結合を形成し
た下記構造式（Ｉ）のアミン残基成分が全アミン残基の
６０モル％以上含まれるポリイミド、ポリアミドおよび
ポリアミドイミドから選ばれる少くとも１種を主成分と
する樹脂を金属箔上に形成することによって得られる金
属積層板を用いて加工されたフレキシブル配線板に関す
る。

本発明に用いるポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイ
ミド樹脂を構成するアミン成分の６０モル％はアミン残
基構造で示せば次式（Ｉ）で表せる。

しい・　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　Ｊ具体的゛に使用する原料としてはトリ
ジン、３゜３′−ジメチル−ジフェニル−４，４′−ジ
イソシアネートなどがある。（Ｉ）の単位は全アミン残
基の６０モル％以上、好ましくは７０モル％以上であり
、６０モル％未満では、金属積層板およびそのエツチン
グ加工品のカールが大きく、フレキシブルプリント配線
板として加工性、機能性の点で実用上好ましくない。ま
た、本発明において金属箔上に形成する樹脂の塗工方法
として、該樹脂を各種溶媒に溶解させた後各種金属箔上
に塗工する方法も採用される。この場合（Ｉ）の単位は
全アミン残基の６０モル％以上９５モル％以下、好まし
くは７０モル％以上９０モル％以下であり、９５モル％
を超えると各種溶媒との溶解性に劣るため均一な塗工液
の調製が困難となり、実用上好ましくない。また、本発
明に用いる樹脂としては、製膜性や溶媒可溶性などの点
からポリアミドイミドが好ましい。

本発明に用いるポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイ
ミドを構成する他のアミン残基、カルボン酸残基は特に
制限はないが、原料のアミン又は／およびインシアネー
ト、カルボン酸又は／およびその酸無水物、酸塩化物の
形で例示し、以下に挙げる。アミン成分として、ｐ−フ
ェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、４．４’
　−ジアミノジフェニルエーテル、４．４’　−ジアミ
ノジフェニルメタン、４．４’−ジアミノジフェニルス
ルホン、４．４’　−ジアミノベンゾフェノン、２．２
′−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、２．４−）
リレンジイソシアネート、２．８−）リレンジイソシア
ネート、４．４’−ジフェニルメタンジイソシアネート
、キシリレンジイソシアネート、インホロンジイソシア
ネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどがある。

カルボン酸成分として、テレフタル酸、イソフタル酸、
４．４’−ビフェニルジカルボン酸、トリメリット酸、
無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ピロメリット酸
二無水物、３．３’　　４゜４′−ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸、３゜３’　、４．４’−ベンゾフェノン
テトラカルボン酸二無水物、３．３’　、４．４’−ジ
フェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、３−クロ
ロホルミル無水フタル酸、テレフタル酸二塩化物、イソ
フタル酸二塩化物、アジピン酸、セバシン酸、マレイン
酸、フマール酸、ダイマー酸、スチルベンジカルボン酸
などがある。

これらの原料から、本発明のポリアミド、ポリイミド、
ポリアミドイミド樹脂を製造する方法は、従来公知の方
法が用いられるが好ましくはアミン成分としてインシア
ネートを用いる脱炭酸縮合法がある。重合溶媒としては
ニトロベンゼン、スルホラン、ジメチルホルムアミド、
ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンな
どが用いられる。

本発明の樹脂を必要により溶解する為の溶媒としてはジ
メチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン、エチルセロソルブ、ジエチレング
リコールジメチルエーテルなどであるが稀釈溶剤として
、アセトン、トルエン、キシレン、ツルペッツ、ｍ−ク
レゾール、ジオキサン、テトラヒドロフランなどを任意
に用いることができる。溶媒を使用する場合、重合時に
用いた溶液をそのまま塗工に供することが好ましく、塗
工性、乾燥性から、同じ溶媒あるいは／および他の溶媒
で稀釈して塗工液を調整できることは云うまでもない。

本発明に用いる金属箔は厚さ５／Ｕ１〜１００戸の銅箔
、アルミニウム箔、スチール基、ニッケル箔などがあり
、これらの複合箔や、他の金属（亜鉛やクロム）で処理
されたものでもよい。

有機溶媒を含有する樹脂層を金属箔上に形成せしめる手
段として、樹脂の有機溶媒溶液を金属箔上に塗工する方
法がある。

樹脂溶液の金属箔への塗工方法は従来公知の方法が適用
でき、ロールコータ−、ナイフコータードクターブレー
ドコーターなどが利用できる。乾燥後の塗膜の厚さは５
μ〜１５０戸好ましくは１０戸〜６０−であり、複数回
の塗工操作、乾燥操作を繰り返す重ね塗りも可能である
。その他の手段としては、予め、他のシート上に塗工し
た後、適度に乾燥した該溶媒含有樹脂層を金属箔上べ転
写する方法がある。

溶剤含有樹脂膜から溶剤を除去するには、通常５０℃〜
２５０℃、好ましくは５０℃〜２００°Ｃに加熱する。

完全に溶剤を除去せずに、樹脂層を外側にして巻取り、
巻物状で加熱し、更に溶剤を除去することも可能である
。その場合、雰囲気として、真空あるいは窒素などの不
活性ガス中で行うのが好ましい。

こうして得られた金属積層板は、従来公知のサブトラク
ティブ法により配線板に加工できる。

なお、本発明の特定の樹脂層の諸特性、例えば接着性、
耐熱性、機械特性、電気特性、滑り性などを改良する目
的で、他の樹脂や、有機化合物や無機化合物を混合ある
いは／および反応させて、併用することができる。例え
ばエポキシ化合物、シリコーン化合物、弗素化合物など
の樹脂、有機化合物、酸化硅素、酸化チタン、炭酸カル
シウムなどの無機化合物などを本発明の目的を阻害しな
い範囲（通常、樹脂固形分に対し１重量％〜３０重量％
）で併用することができる。

（作用）本発明の特徴は、特定のアミン残基を６０モル％以上含
有するポリイミド、ポリアミドおよびポリアミドイミド
から選ばれる少くとも１種を主成分とする樹脂を金属箔
上に形成することによって得られる金属積層板を用いる
点にある。かかる特定のアミン残基を６０モル％以上含
有した重合体の構造に由来した特徴がカールの低減、接
着性の向上に効いている。

（実施例）実施例において、本発明の樹脂溶液の製造、金属積層板
からの回路板の形成、および回路の評価は次の様にして
実施した。

１、樹脂溶液（実施例１）の製造ビトリレンジイソシアネー）０．０８５モルとＮ−メチ
ル−２−ピロリドン５０−を窒素置換した５００−の四
ツロフラスコに加え、これにＮ−メチル−２−ピロリド
ン５０−に溶解した２、４−トリレンジイソシアネート
０．０１５モル及び、Ｎ−メチル−２−ピロリドン５０
−に溶解した無水トリメリット酸０．１モルをそれぞれ
一度に加えた。温度を室温から徐々に上げて２００℃で
約５時間加熱し反応を停止した。

２　金属積層板の形成方法上記のポリアミドイミド溶液をドクターブレードを用い
て電解銅箔（厚さ３５戸）に均一にコーティングした。

このコーティングした銅箔を１００℃及び１６０℃で各
５分間乾燥し、更に２００℃で１時間乾燥した。乾燥後
の塗膜は約３０戸であった。

３、回路形成は次の手順で行う。

（１）　　銅張りシートの銅面に東洋紡■製紫外線硬化
型エツチングレジストインキＵＥＲＩＩＯ（青色）を３
００メツシュポリエステル繊維張りスクリーンを用い回
路パターン状に印刷。

（１１）高圧水銀灯で、７００ｍＪ／ｃｙａ照射し、同
レジストを硬化させる。

Ｑ１０３８〜４０”ボーメの塩化第２鉄溶液を用い、４
０℃、１００秒でエツチング。

Ｑｖ）４重量％苛性ソーダ水溶液でエツチングレジスト
を剥離。

Ｍ　水洗、乾燥により所望の回路が形成される。

↓　回路板の評価４−１　電気絶縁抵抗３、の回路形成法により回路幅１．０ｍｍ、回路間距離
１．０冒會、回路長２５℃箇で、電極接続用ランド（直
径５　ｍｍの円状）を設けた試験パターンを形成。両端
に直流５００Ｖを１分間印加後の電気抵抗を測定。

測定器：横河ヒューレットバッカード社高絶縁抵抗計４
３２９Ａ４−２　銅箔引き剥し強さ＆の回路形成法により幅１１箇、長さ１００＋■の銅箔
パターンを作りＩＰＣＦＣ２４１により９０＠剥離（引
張り速度５０１１／璽１）。

測定機：東洋精機−テンシロンＵＴＭ−ｎ型４−３　耐
折強度３、の回路形成法により幅ｉｏ、、の基板の中央に１■
諺の銅箔パターンをつくりＭＩＴ法（ＪＩＳＰ８１１５
）により測定、荷重５００ｇ１Ｒ＝２．０ｍｍにて１、
導通の切れるまでの回数を求めた。

４−４　熱収縮率（寸法変化率）ＩＰＣＦＣ２４１Ｃ法により１５０℃×３０分処理前後
の熱収縮率を求めた。

４−５　耐ハンダ性ＪＩＳ　　Ｃ８４８１により膨れ、色の変化を観察した
。ポストフラックスは円相化学研究所製ソルダーライト
ＭＨ８２０Ｖを使用。

なお、測定前の試料の調湿、および測定は特にことわら
ない限り、２０℃、６５％ＲＨで行った。

同様の方法で、種々の組成の樹脂溶液を作り、それらを
用いて同様に銅箔積層板、更に回路板を作った（実施例
２〜４および比較例１〜３）。回路板の特性を表１にま
とめて記す。

（発明の効果）実施例表１に示した様に本発明の樹脂を用いて作った回
路板は、比較例に比しカール、接着性に優れており、こ
の差は本発明に個有の樹脂組成に基く効果を示唆するも
のである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）イミド結合又は／およびアミド結合を形成した下
記構造式（Ｉ）のアミン残基成分が全アミン残基の６０
モル％以上含まれるポリイミド、ポリアミドおよびポリ
アミドイミドから選ばれる少くとも１種を主成分とする
樹脂を金属箔上に形成することによって得られる金属積
層板を用いて加工されたフレキシブル配線板。 ▲数式、化学式、表等があります▼ 但しＲ＿１，Ｒ＿２は、水素又は炭素数１〜４のアルキ
ル基であって、Ｒ＿１とＲ＿２は同じでもよい。