JPH0245140A - 積層構造体 - 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】 ［産業上の利用分野１ 本発明は積層構造体に関するものであり、さらに詳しく
は耐熱性絶縁フィルムと金属箔との間の接着強さを大幅
に向上させたプリント基板用の積層構造体に関するもの
である。

［従来の技術］ 耐熱性のフレキシブルプリント基板（以下ＦＰＣという
）は、一般に耐熱性フィルムと銅箔とを接着剤で貼合せ
て形成されている。

しかしながら、一般に耐熱性樹脂は被着体との接着性が
十分とは言えず、耐熱性フィルムのＦＰＣ用途における
芳香族ポリイミドと銅箔との接着力不足の問題はよく知
られているところである。

従来、これらを改善する方法も種々提案されている。例
えば、コロナ放電処理、プライマ接着剤の塗布、ざらに
は耐熱性フィルム表面に砂を吹き付けるいわゆる「サン
ドマット処理」などが挙げられる。

これらの方法により接着性はある程度改善されているが
、耐熱性、耐薬品性などの要求されるＦＰＣ用途などで
は未だ満足されるような結果が得られていないのが実状
である。

また、上記方法によるものは次のような問題点も有して
いる。

即ち、コロナ放電処理によるものは、芳香族ポリイミド
フィルムをロール状で処理した後、高湿度下で保存した
場合、フィルム同士が接着するいわゆる「ブロッキング
」が生じる重大な問題がある。

また、プライマ接着剤を使用する場合、接着剤毎に異な
るプライマ接着剤が必要であり、各種接着剤、例えばＮ
ＢＲ系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリブチラー
ル系などすべてに有効なプライマ接着剤がなく、またこ
の方式による向上効果も必ずしも十分とは言えないのが
実状である。

このような状況から、現在のところ、「サンドマット処
理」が広く採用されているが、この方式によってもなお
十分な接着力向上効果が得られていないうえ、「サンド
マット処理」は耐熱性フィルム表面に微細な砂を吹きつ
け表面を削りとる方式を採用しているため、フィルムの
強度低下が大きいという問題があり、その改善が切望さ
れていた。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、かかる従来技術の諸欠点に鑑み創案されたも
ので、その目的は接着剤の種類の如何に拘らず耐熱性フ
ィルムと銅箔との接着力を著しく高めることのできる積
層構造体を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ かかる本発明の目的は、耐熱性フィルムと金属箔とを接
着剤を介して接合してなる積層構造体であって、上記耐
熱性フィルムはその接合表面が、水蒸気を含む雰囲気中
で低温プラズマ処理されてなるものであることを特徴と
する積層構造体により達成される。

本発明において耐熱性フィルムに使用される耐熱性樹脂
としては、ガラス転移点（Ｔｇ）が１００℃以上のもの
、または融点（Ｔｍ）が３００’Ｃ以上のもの、あるい
はＪ　Ｉ　Ｓ　Ｃ４００３で規定される長期連続使用温
度の最高許容温度が１２１℃以上のもののいずれかの条
件を満足する高分子樹脂が挙げられる。

これらの高分子樹脂としては、ビスフェノール類の芳香
族ジカルボン酸の縮合物であるボリアリレート、ポリス
ルホン、またはポリエーテルスルホンに代表されるポリ
アリルスルホン、ベンゾテトラカルボン酸と芳香族イソ
シアナートとの縮合物、あるいはビスフェノール類、芳
香族ジアミン、ニトロフタル酸の反応から得られる熱硬
化性ポリイミド、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミド
、芳香族ポリエーテルアミド、ポリフェニレンスルフフ
ィト、ポリアリルエーテルケトン、液晶性ポリエステル
、ポリアミドイミド、ポリテトラフロロエチレン、四フ
ッ化エチレンー六フッ化プロピレン共重合体などのフッ
素系樹脂などが挙げられる。　これらの耐熱性高分子樹
脂の中でも、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミド、ポ
リフェニレンスルファイド、およびフッ素系樹脂などが
好ましい。特にピロメリット酸二無水物、おるいはビフ
ェニルテトラカルボン酸二無水物とジアミノジフェニル
エーテルなどの芳香族ジアミンとの縮合物である芳香族
ポリイミドは好ましい樹脂である。

なお当然のことながら、これらの樹脂フィルムには無機
フィラーなどの添加剤が加えら゛れていてもよい。

本発明において使用される耐熱性フィルムは、前述のよ
うな耐熱性樹脂フィルムを水蒸気含有雰囲気下において
低温プラズマ処理してなるものである。

ここで低温プラズマ処理とは、水蒸気含有雰囲気下にお
いて電極間に直流または交流の高電圧を印加することに
よって開始持続する放電に、被処理基材をさらすことに
よって成される処理である。

本発明において採用される水蒸気含有雰囲気としては、
ガス雰囲気中に水蒸気を含有するものであれば特に限定
されないが、好ましくは、ガス雰囲気中に水蒸気濃度が
１各組％以上となるような雰囲気がよく、より好ましく
は水蒸気濃度が５〜１００容量％であるものがよい。特
に好ましいものは水蒸気１００容量％のものである。

水蒸気を希釈する場合のガスとしては、特に限定される
ものではないが、非重合性ガス、例えばＨｅ、Ｎｅ、Ａ
ｒ、Ｎ２　、Ｈ２、Ｃｏ、ＣＯ２、空気などが好ましい
。中でもＡｒ、ＣＯ２が放電開始効率の点からより好ま
しい。

水蒸気含有雰囲気の圧力は特に限定されないが、１　Ｑ
−ａＴｏｒｒ　〜１０ＴＯｒｒの圧力の圧力領域でおこ
りやすいグロー放電処理、いわゆる低温プラズマ処理が
処理の均一性および処理効率の点で好ましい。ざらに好
ましくは１Ｏ−ＩＴ　ｏｒｒ　〜２　Ｔｏｒｒの範囲で
おる。

処理強度は処理すべき樹脂および目的等に応じて適切に
選択するのがよい。

例えば、耐熱性フィルムとして芳香族ポリイミドフィル
ムを使用する場合は、電力密度５０Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２以
上３００００Ｗ−ｍｉ　ｎ／ｍ２以下の範囲が好ましく
、ざらに好ましくは２００Ｗ−ｍｉｎ／ｍ２以上２００
００Ｗ−ｍｉ　ｎ／ｍ２以下で必る。なおここでいう低
温プラズマ処理の電力密度とは、出力を放電部分の幅（
例えばドラム状電極の場合は軸長方向〉とフィルムの処
理速度で割った値である。

なお低温プラズマ処理のための装置、電極などは、特に
限定されるものではなく、公知のものを用いることがで
きる。

本発明の積層構造体は、このような所定の低温プラズマ
処理が片面または両面に施された耐熱性フィルムの該処
理面と金属箔とを接着剤を介して接合してなるものであ
る。

本発明において使用される金属箔としては、プリント回
路基板用等で通常使用されているもので、電解銅箔また
は圧延銅箔が代表的なものであるが、アルミ箔なども使
用可能である。また表面は酸化防止あるいは接着力向上
など、目的に応じた表面処理が施されていてもよい。

また本発明において使用される接着剤としては、プリン
ト回路基板用等で通常使用されているものであればよく
、特に限定されるものではない。例えばＮＢＲ系、アク
リル系、ポリブチラール系、ポリアミド系などの各種の
接着剤が挙げられる。

本発明の積層構造体によれば、従来と同様な、「サンド
マット処理」の施された耐熱性フィルムと従来使用され
ているものと同様な接着剤を使用した場合に比べ、全て
の積層構造体においてはるかに高い接着力を得られ、耐
久性の優れた積層構造体を得ることができる。

［実施例コ 以下実施例により本発明を具体的に説明する。

［接着剤の調合］ （１）　　接着剤−１ ポリビニルブチラール樹脂（積木化学工業（株）製“ニ
スレックス”ＤＸ−５＞１００重量部、ブチラール変性
レゾール型フェノール樹脂（大日本インキ化学工業（株
）製“′フライオーフェンｔｔ　ＴＤ−６２９Ｍ＞　＞
５０重量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（シェル
化学（株）製゛エピコート”８２３）５０重回部を、メ
チルエチルケトン／メチルイソアチルケトン／ｎ−プロ
パツール（配合比４／３／３）からなる溶液に溶解し、
樹脂溶液が１７％になるように調整した。

（２）　　接着剤−２ カルボキシル化ニトリルゴム（日本ゼオン（株）製“ニ
ボール゛’１０７２）１３．６重量％メチルエチルケト
ン溶液２００（Ｊ、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂（昭和電工（株）製゛ショーダイン”　８２１　）
の７０重量％メチルエチルケトン溶液１６．ＯＣＪ、お
よび溶液状臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（旭
チバ（株）製“ＣＩＢＡ”　８０１１Ｎ　８０）　６６
．２５　ＣＩを加え、均一になるまで攪拌して接着剤主
剤組成物を調整した。

これとは別に３．３−ジアミノジフェニルスルホン８．
５３ｑおよび１，８−アザビジクロロ（５，４，Ｏ）ウ
ンデセン−７１，Ｏｑを、メチルセロソルブ４６．９２
ｇに溶解させた硬化剤溶液を調整した。

次いで、上記接着剤主剤組成物１００Ｃ］に対し硬化剤
溶液を２０ｇ加え攪拌混合して接着剤組成物を調整した
。

（３）接着剤−３ アクリルニトリルブタジェンゴム（日本Ｕオン（株）“
二ボール”ＡＲ５１）５０重量部、ビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂（シェル化学（株）製“エピコート”８２
８）５０重量部、ジシアナミド４重量部およびベンジル
ジメチルアミン０゜１重量部を、メチルエチルケトン／
トルエン／メチルセロソルブ（配合比１／１／１）から
なる混合溶液に溶解して樹脂濃度が１５重量％になるよ
うに調整した。

（４）　　接着剤−４ ポリエステル樹脂（東洋紡績（株）製“バイロン゛’　
２００＞１００重四都合メチルエチルケトン１００重量
部に溶解した樹脂溶液と、エポキシ樹脂（シェル化学（
株）製゛エピコート”１５２）５０重量部をジメチルホ
ルムアミド１００重足部に溶解した樹脂溶液とを、仝伍
混合した後、ざらに硬化剤（無水トリメリット酸）１重
量部および酸無水物（無水トリメリット酸）４重量部を
添加混合して均一な樹脂溶液を調整した。

実施例１〜４ 厚さ２５μｍ、幅１５ｃｍの、ポリイミドフィルム（東
しく株）製“カプトン”１００Ｈ＞を、内部を冷却した
棒状電極とドラム状の対極電極を有する内部電極方式の
プラズマ処理装置に入れ、初期圧力０．０３ＴＯｒｒに
排気した俊、水蒸気を導入し、Ｑ、２Ｈｏｒｒの圧力に
保ら、１１０ＫＨ７の高周波電圧を印加し、放電電力密
度３００Ｗ・ｍｉｎ／７１２で処理した。

次いで該処理フィルム上に上記接着剤−１，２，３およ
び４をそれぞれ乾燥後の厚さが約１８μｍになるように
塗布し、１００℃で３０秒乾燥した後、さらに１６０’
Ｃで３０秒乾燥した後、銅箔（日鉱グルード・フォイル
（株）ＪＴＣ−１／２０２　＞にロール方式により加熱
圧着した後、１５０℃で５時間アフターキュアーして銅
箔積層体を得た。

なおロール加熱圧着条件は、１４０℃、４Ｋｑ／Ｃｍ（
線圧）、速度１ｍ／ｍｉｎの条件で行なった。

得られた４種類の銅箔積層体（実施例１〜４）（ついて
、それぞれ銅箔とポリイミドフィルムの接着力を、ＪＩ
Ｓ−Ｃ６４８１に準じて測定したところ、１．４Ｋｇ／
ｃｍ、１．６Ｋｇ／ｃｍ。

２．０Ｋｇ／ｃｍおよび１．４ＫＯ／ｃｍであった。

比較例１〜４ ポリイミドフィルム（“カプトン″）を低温プラズマ処
理しなかったこと以外、実施例１〜４と同様にして４種
の銅箔積層体を１ｑだ。

１ｑられた４種類の銅箔積層体（比較例１〜４）につい
て、それぞれ銅箔とポリイミドフィルムの接着力を、Ｊ
ＩＳ−Ｃ６４８１に準じて測定したところ、０．６ＫＱ
／ｃｍ、１．０Ｋｑ／ａｍ。

１．３ＫＱ／ｃｍおよび０．７Ｋｇ／Ｃｍであり、実施
例１〜４に比べ著しく接着力が低いことがわかる。

比較例５〜８ 片面を「サンドマット処理コしたポリイミドフィルム（
東しく株〉製゛カプトン″）を実施例１〜４と同様の接
着剤を用い、同様に銅箔と貼合せて４種の銅箔積層体を
得た。

得られた４種類の銅箔積層体（比較例５〜８）について
、それぞれ銅箔とポリイミドフィルムの接着力を、同様
に測定したところ、０．８ＫＯ／ｃｍ、１．２ＫＯ／ｃ
ｍ、１．５ＫＯ／ｃｍおよび０．９Ｋｑ／Ｃｍであった
。比較例１〜４の未処理品に比べて若干の改良効果が認
められるが、実施例１〜４に比べいずれも接着力が著し
く劣ることがわかる。

［発明の効果］ 本発明は上述のごとく構成したので、次のような優れた
効果を秦するものである。

（１）　　耐熱性フィルムと銅箔との接着力が接着剤の
種類の如何に拘らず、著しく向上するものである。

（２）　　水蒸気プラズマ処理した耐熱性フィルムを使
用するため長時間重ね合せて放置しても「ブロッキング
１等を起すことがない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　耐熱性フィルムと金属箔とを接着剤を介して接合し
   てなる積層構造体であつて、上記耐熱性フィルムはその
   接合表面が、水蒸気を含む雰囲気中で低温プラズマ処理
   されてなるものであることを特徴とする積層構造体。