JPH02253945A - リジッドフレキ配線板の製造方法 - Google Patents

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】 １産業上の利用分野コ 本発明は、可撓性に優れ、かつ寸法精度の優れたリジッ
ドフレキ配線板に関する。航空機１通信機、各種ハンデ
ィー機器などに使用されるリジッドフレキ配線板の新規
な構造を提供するものである。

［従来技術］ リジッドフレキ配線板は、一部がフレキシブルで一部が
リジッドく主として多層板）の配線板で、装着場所が限
られている小型機器、航空機７通信機などに多く用いら
れている。従来、リジッドフレキ配線板はフレキシブル
性を保つため、ポリイミドフィルムが用いられ、ガラス
／エポキシ、ガラス／ポリイミドなどの積層板は使用で
きなかった。これはガラス基材（補強材）の場合、曲率
半径が小さいとき折れるという欠点があったためである
。

ポリイミドフィルムを用いたリジッドフレキ配線板にも
多くの欠点があった。まず、ポリイミドフィルムは一般
に温度や湿度に対する寸法精度が不良で、配線板の加工
工程でしわや縮みができ、とくに多層板の積層工程で寸
法の狂いが出るため精密な配線ができなかった。さらに
、多層板の積層のためには主としてアリクル系の接着剤
を使用する必要があり、このため多層化の工程がきわめ
て複雑になる上、この接着剤がさらに寸法精度を不良に
した。厚み方向の線膨張係数はこの接着剤のだめにきわ
めて大きくなり、スルーホールめっきの信頼性を著しく
低下させている。

［発明の目的１ 本発明者らは、従来のリジッドフレキ配線板のこのよう
な欠点を解消し、寸法精度が良好で、簡単に多層化でき
、かつ軽石のリジッドフレキ配線板を得るべく鋭意検討
の結果本発明に到達した。

［発明の構成］ すなわち本発明は （１）　　芳香族ポリアミド繊維基材にエポキシ樹脂を
含浸、銅箔と積層して両面銅張積層板を製造し、これを
エツチング後芳香族ポリアミド繊維を基材とするプリプ
レグおよび片面銅張板および／または両面銅張板を積層
して部分的に多層板を形成することを特徴とするリジッ
ドフレキ配線板の製造方法である。

本発明において、芳香族ポリアミドｌｌ緒とは、下記反
復中位（Ｉ）式および／または（■）式からなるもので
ある。

上記式中、Ａｒ　Ｉ　、　Ａｒ　２　、　Ａｒ　３は置
換され（但しＸは一〇−，−Ｓ 　Ｈ２ Ｈ３ −Ｃ−等）である。

「 Ｈａ Ａｒ　！　、　ＡＩ’　！　、　Ａｒ　３の芳香環への
置換基として炭素原子数１〜３のアルキル基、ハロゲン
原子、フェニル基などがある。上記反復中位（Ｉ＞式に
芳香族ポリアミド繊維のうちＡＰＩの１５〜３０は平行
軸結合の芳香族残基（但し芳香族環に直接結合している
水素原子の一部がハロゲン原子、メチル基、メトキシ基
等で置換されていても良い）で構成される共重合物を十
分に延伸して高度に分子配向させた高モジユラス全芳香
族ポリアミド共重合体繊維および／または該繊維を砕い
てフィブリル化させた短繊維が特に良好である。

本発明の芳香族ポリアミドＩＩ雑の単糸繊度は０．１〜
１０デニール、好ましくは０．３〜５デニールである。

ｏ、ｉ１デニール未満では製糸技術上困難な点が多い（
断糸１毛羽の発生等）。一方１０デニールを越えると機
械的物性の点で実用的でなくなる。

芳香族ポリアミドｍｕは種々の形態をとることができる
。例えば、織物、長繊維不織布、短！Ｉ維不織布１紙な
どのシート形態としての基材であっ【も良く、また単に
エポキシ樹脂中に分散されてなる短繊維形態としての基
材であっても良い。不織布や紙などの形態において芳香
族ポリアミド繊維は短ａｕｉあるいはフィブリル状パル
プのいずれの形態でもよくまたこれらの任意の組み合わ
せからなる混合物であっても良い。短ｍ維の場合、！Ｉ
維長は１〜６０履が好ましく、さらには２〜Ｓｏｗが好
ましい。ａｍ長が’Ｉｍ未満の場合得られる不織布や紙
の機械的物性が低下しまたＩＩＮ長が６０　Ｗｆｆｉを
越えると得られる不織布や紙中における短繊維の分布状
態が不良となりやはり機械的物性が低下する。

短繊維を機械的剪断力によりフィブリル化させたバルブ
は製糸困難な繊度の短繊維まで得ることができ、特に紙
では短繊維の分布状態をより向上させ地合を改良するこ
とができる。総じてエポキシ樹脂の含浸性が良好で均一
な場合、性能の得られる形態は紙にある。更に本発明に
於ては目的を損わない範囲で他の繊維、例えばガラス繊
維、炭素！ｌ雑、ポリエーテルケトンｍｓａ、ポリエー
テルエーテルケトン繊維、ポリエーテルイミド！１ｉｆ
ｔ、ポリイミド繊維、全芳香族ポリ１ステル繊維、ポリ
フェニレンサルファイドＩ１．セラミック繊維などを混
合してもよい。この場合の割合は４０重閤％以下、好ま
しくは３０重石％以下である。

本発明において使用される含浸樹脂は、熱または／およ
び光で硬化する樹脂（硬化型樹脂）または熱可塑性樹脂
である。熱で硬化する樹脂とは、加熱により化学反応が
起こり、分子量の増大や橋架ＩＪを行うことができる樹
脂または化合物あるいはこれらの組成物をいう。加熱に
よってひき起こされる反応はラジカル反応、イオン反応
、付加反応、綜合反応、置換反応、水素引き抜き反応１
Ｍ化反応などである。

具体的には樹脂あるいは化合物あるいはこれらの組成物
として例示すれば、フェノール樹脂、フラン樹脂、キシ
レン樹脂、ホルムアルデヒド／ケトン樹脂、尿素樹脂、
メラミン樹脂、アニリン樹脂、スルホンアミド樹脂、エ
ポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、トリアリルシアヌレート
樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、ポリブクジエン樹脂
、ビスマレイミド系樹脂およびこれらの混合物、例えば
エポキシ樹脂／アクリルニトリル９−ブタン１ン共重合
体組成物、エポキシ樹脂／ポリアミド樹脂。

エポキシ樹脂／ポリアミド樹脂、フＪノール樹脂／ポリ
ビニルブチラール樹脂を挙げることができる。この中で
、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂はもつとも汎用的に用
いられ、加］゛性も良好なため特に好適に用いられる。

エポキシ樹脂としては、ビスフェノールに、１ビクロル
ヒドリンを反応させてえられるビスフェノール型エポキ
シ化合物、ノボラック型のフェノール樹脂やクレゾール
樹脂にエピクロルヒドリンを反応させて得られるノボラ
ック型■ボキシ化合物。

その他グリセロール系エポキシ化合物（グリセロールジ
グリシジルエーテル等）、環状脂肪族系丁ボキシ化合物
（シクロペンタンジエンダイオキサイド、３，４−エポ
キシ−６−メチルシクロへキシルメチル−３，４−ｘホ
キシー６−メチルヘキサン力ルポシャレート、ポリブタ
ジェンから誘導されるエポキシ化合物等）、含窒素エポ
キシ化合物またはこれらのエポキシ化合物の水素原子の
１フ以上が臭素化されているハロゲン化エポキシ化合物
が挙げられる。エボヤシ樹脂用硬化剤としては、アミン
（エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチ
レンテトラミン、メタフェニレンジアミン、　ｐ、ｐ　
’−ジアミノジフェニルメタン、ナフチレンジアミン、
ジシアンジアミド、ジフェニルジアミノスルホン、イミ
ダゾール誘導体等）。

カルボン酸または／およびカルボン酸無水物く無水コハ
ク酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸。

無水ピロメリットＭ、　　３．３’　、４．４’　−ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸無水曲など）、ポリアミ
ド樹脂、ポリサルファイド樹脂、フェノールホルマリン
樹脂、メラミン樹脂、アニリン樹脂などを挙げることが
できる。触媒としてはルイス酸（三弗素！！！酸など）
、三級アミン（ジメチルベンジルアミンなど）、四級ア
ミンモニウム塩などが挙げられる。

また、ｊ〜ボキシ樹脂は一般に硬く、脆いため、フレキ
シブル性を上げるためゴム系樹脂成分を添加してもよい
。この成分は１ボキシ樹脂と化学的に結合するものが好
ましいが、単に混合されたものであってもよいし、一部
分が結合し、一部分が混合しているものであってもよい
。このような可撓性や強靭性を付与するゴム系樹脂成分
として、イソプレンゴム、クロロブレンゴム、ニトリル
／ブタジェンゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリン
ゴム、クロルスルホン化ポリエチレン、シリコンゴム、
弗素化ゴム、ポリウレタン（ポリエステルウレタン、ポ
リエーテルウレタンなど）、共重合ポリエステル、共重
合ポリアミドなどの熱可塑性エラストマーなどを例示す
ることができる。

エポキシ樹脂として下記の樹脂および硬化剤を用いれば
、高度の耐熱性とビール強度とを保持しながらＵＬ９４
Ｖ−０の難燃性と耐湿はんだ性とを兼備した積層板を得
ることができる。すなわら、下記エポキシ樹脂ａを主成
分とするエポキシ樹脂および下記硬化剤すを主成分とす
る硬化剤を、エポキシ容置に対するフェノール性水酸基
当量比が０．６〜１゜３になるように配合後さらに硬化
促進剤などの添加剤を添加したエポキシ樹脂組成物であ
る。

エポキシ組成物ａ　：　（Ｉ）ビスフェノールＡとホル
ムアルデヒドとの重縮合物のグリシジルエーテル化物よ
りなる群から選ばれた少なくとも一種のグリシジルエー
テル化物と（ＩＩ）ビスフェノールＡ、ビスフェノール
ＦおよびテトラブロモビスフェノールＡよりなる群から
選ばれた少なくとも一種の化合物骨格のみを骨格とする
二官能エポキシ樹脂と（ＩＩＩ）ビスフェノールＡ、ビ
スフェノールＦおよびテトラブロモビスフェノールＡよ
りなる群から選ばれた少くとも一種のビスフェノールと
を反応させて得られたエポキシ樹脂。

硬化剤ｂ：ビスフェノールＡとホルムアルデヒドとの重
縮合およびハロゲン化ビスフェノールＡとホルムアルデ
ヒドとの重縮合物より選ばれた少なくとも一種の重縮合
物からなる硬化剤。

ポリイミド樹脂としては、ポリビスマレイド樹脂、ビス
マレイミドとトリアジンとの共重合樹脂およびこれらの
樹脂にエポキシ樹脂を添加配合した樹脂組成物である。

なかでも下記一般式で表わされるＮ、Ｎ’　−ビスマレ
イミドの少なくとも種と脂肪族、脂環族および芳香族の
ジアミンの中ら選ばれたジアミンの少なくとも一種とを
反応させて得られるプレポリマーであるポリイミド樹脂
組成物が最も良好である。また樹脂がトリアジン環を有
するポリマー、たとえばヒスマレイミドとトリアジンと
の共重合物であっても良い。

本発明において、芳香族ポリアミド繊維基材は硬化性ま
たは熱可塑性の樹脂を含浸、乾燥してプリプレグを得、
さらに銅箔と積層して銅張積層板を得る。該銅張積層板
は、エツチング、レジスト加工、めっきなど、通常の配
線板加工工程を経て配線板に加工される。リジッドフレ
キ配線板の製造は例えば次の工程を経て行うことができ
る。すなわち、第１に比較的薄い樹脂層をもつ両面銅張
積層板を配線板加工しく第１図■）、その一部（１カ所
または２力所以上）にプリプレグおよび片面銅張積層板
（第１図■）、および場合により配線板加工した両面鋼
張積層板く第１図■）をプリプレグ（第１図■）ととも
に積層し、部分的な多層板（いわゆるシールド板）を形
成する。多層板部分はさらに最外層の配線板加工を経て
製品となる。比較的薄い樹脂層をもつ両面銅張積層板は
フレキシブル部を形成するため、樹脂層の厚みが０．１
Ｍ以下であることが好ましい。この積層板の基材（補強
材）も紙、織物のいずれでも用いることができるが、該
フレキシブル部に織物基材を用いると強靭なフレキシブ
ル部を得ることができる。

この場合、多層部分には紙基材を用いてもよい。

また、多層板の１層あたりの厚みは０．１〜０．２履程
度が好ましい。含浸樹脂は高純度のエポキシ樹脂を用い
ると、１層あたりの厚みを０．１間以下の薄い層にして
も絶縁不良などの問題が起こりにくい。特願昭６３−１
１０３８３号に記載された樹脂はこのような薄型の多層
板の製造に好適である。

Ｅ作用効果］ 本発明により得られるリジッドフレキ配線板は、フレキ
シブル部の可１尭性に優れ、かつ従来のポリアミドフィ
ルムにくらべて寸法精度が優れているため多層化精度が
良好で、このため精密な配線板を得ることができる。ま
た、得られた配線板の多層部には従来用いられていたア
クリル系などの接着剤を用いる必要がないため、厚み方
向の線膨張係数が小さく、このためスルーホールめっき
の信頼性が優れている。

実施例１ 高純度のテレフタル酸クロライド１００モル％。

バラノＩニレンジアミン５Ｏ−Ｅル％、　　３．４’　
−ジアミノジフェニルニーチル５０モル％を共重合させ
てなる全芳香族ポリ１−チルアミド（ポリパラフェニレ
ン３，４′　〜ジアミノジフェニルエーテルテレフタル
ノ７ミド）を湿式紡糸し、さらに製糸条件の変更により
平衡水分率、含有ナトリウム、抽出ナトリウム、抽出塩
素Ｇを低減させた単糸！Ｉ匪が１．５ｆニールのＩｌ帷
を作成した。上述の全芳香族ボリュ７−テルアミド繊維
を３姻艮にカットしこれを水に分散させた坪ｆｔ５５ｇ
、／鑓の紙を抄紙した。

バインダーとしては、水分散型エポキシ樹脂組成物を用
い、抄紙後スプレー法により添加、乾燥した。バインダ
ー付着量は約５重Ｍ％であった。該紙状物を表面温度１
９０℃の金属ロールを右する対の金属１コールカレンダ
ーを用いで２０ＯＮｆｆ　／　ａｍ　。

５Ｔ１１／分の条件ｒ熱圧前Ｉを行った。

次に、ビスフエノールＡとホルムアルデヒドとの重縮合
物のグリシジルエーテル化物（エポキシ当１２０８）　
８０重り部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキ
シ当ｆｆｌ　１８７）　２００重量およびテトラブＯモ
ピスフェノールＡ　３０１１部をジメチルイミダゾール
０．０３重量部の存在下で反応させてエポキシ当ｆｆｉ
　３４２．ブロム含有聞２ａ重量％のエポキシ樹脂ａ−
１を得た。次にごスフエノールＡとホルムアルデヒドと
の重縮合物である硬化剤ｂ−１を得た。１ボキシ樹脂ａ
−１５６重石部、ゾＵム化ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂（エポキシ当量４７０．ブロム含右１４８重Ｒ％）
２９重量部、硬化剤ｂ−１２４重量部とを配合しこれに
２−エチル−４−メチルイミダゾール０．０４重量部か
らなるエポキシ樹脂組成物にメ天ルエチルケトン／エチ
レングリ］−ルモノメチルエーテル混合溶剤（混合重量
比１／１）を加えて不揮発分６０重量％、ブロム含有ｆ
ｆ１２２．５重量％〈固形分対比）のワニスを調整した
。

上述の紙状物に該ワニスを含浸させ、１００℃で３分間
乾燥しエポキシ樹脂組成物固形分含有績が７０重量％の
プリプレグを得た。次に福Ｅ月金属箔■業■製銅箔ＣＦ
−Ｔ９　（ｌｏｚ、　＞　２枚と義プリプレグ１枚とを
積層しホットプレスにて　１７０℃、４０Ｋｇ／　ｃｔ
ｌの条件で１時間プレスを行い銅張積層板を作成した。

該積層板中の１ボキシ樹脂の組成物の体積比率は約６０
％、樹脂厨の厚みは０．１Ｍであっｌこ　。

ｕＪられた両面銅張積層板を、通常のエツヂング工程を
通して加工し、内層兼フレギシブル回路となる配線板を
作成した。すなわち、両面銅張積層板に穴明け、銅めっ
き、感光レジストラミ８露光。

現像、エツチング、レジスト剥離、内層表面処理く多層
部のみ）を行った。このような内層材と、同様にして得
られた片面銅張積層板をエツチングした外層材およびプ
リプレグとを積層し、一部が多層となり、一部がフレキ
シブルのまま残されたリジッドフレキ積層板を得ｊζ。

多層板の積層に際しては、フレキシブル部が残留づるよ
うに、フレキシブル部の上下にはめくら板を挿入した。

多層板の積層に際し、多層部からの樹脂の流れ（フロー
）を観察し、かつ予めあけておいた基準穴の間隔測定に
より板の寸法変化を測定した。フローはほとんどなく、
リジッド部の周囲とくにフレキシブル部との境界はきわ
めて良好な形態を示した。また、エツチング、表面処理
、乾燥に至る寸法変化はそれぞれ−０，００４％、　−
０，００５％。

０．００５％（−は収縮を示す）ときわめて小さかった
。

得られたリジッドフレキ積層板のフレキシブル部の耐折
性を調べたところ、曲率半径０．１門に至ってもこの部
分は折れなかった。ただし、フレキシブル部の引裂き強
度は比較的弱く、０．１Ｋｇであった。

実施例２ フレキシブル部のり材として実施例１と同様の全芳香族
ポリエーテルアミド繊維からなるＩＸ物（平織１重量３
２９／ＴＩｔ）を使用した以外は実施例１と同様の方法
によりリジッドフレキ積層数を得た。得られた積層板の
寸法変化、フ【］−特性、耐折性は実施例１と同様に良
好であり、かつ引裂き強度は１，０Ｋｆｆ／ｍと、紙を
基材とするフレキシブル部（実施例１）より高い値を示
した。

比較例１ 基材にガラスｍ絹織物（平織１重１９２ｇ／Ｔ！ｔ）を
使用した以外は実施例１と同様の方法によりリジッドフ
レキ積層板を得た。配線板加工を施したのら得られた積
層板のリジッド部の外周は樹脂の流れ出しが多く、とく
に−ルキシプル部との境界は外観が不良であった。寸法
変化はエツチング後０．０３％２表面処理後−０，０４
％、熱処理後０．０６％と、きわめて大きな値を示した
。また、フレキシブル部の耐折性を調べたところ、曲率
半径０．３ｊ＊に至ると折れ、耐折性は不良であった。

侵−０，０９％と、きわめて大きな値を示した。ただし
樹脂のフローは比較的良好であった。フレキシブル部の
耐折性は良好であった。

【図面の簡単な説明】

第１図はリジッドフレキ配線板の側断面図である。■は
両面銅張積層板、■は片面銅張積層板。 ■は配線加工した両面銅張積層板、■はプリプレグ。 特許出願人　帝　人　株　式　会　礼 式　　理　　人　　弁理士　　前　　１）　純　　博比
較例２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）芳香族ポリアミド繊維基材にエポキシ樹脂を含浸
   ，銅箔と積層して両面銅張積層板を製造し、これをエッ
   チング後芳香族ポリアミド繊維を基材とするプリプレグ
   および片面銅張板および／または両面銅張板を積層して
   部分的に多層板を形成することを特徴とするリジッドフ
   レキ配線板の製造方法。