JPH03160780A - フレキシブルプリント基板の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリイミド薄層と金属箔からなり、耐熱性、
電気特性及び機械物性に優れ、且つカール、しわ、反り
等が無いフレキシブルプリント基板の製造方法に関する
． 〔従来の技術〕 従来フレキシブル基板は、一般に銅箔等の金属箔と有機
ボリマー等の絶縁フィルムを接着剤で接着して製造され
ていた．しかし、この際に熱圧着等の熱履歴を加えると
、冷却時に基板のカール、ねじれ、反り等を生じてその
後のパターニング等が不可能になる欠点があった．また
、接着剤を用いることなくフレキシブルプリント基板を
製造する方法が検討されているが、温度変化によるカー
ル、しわを生じないフレキシブルプリント基板を得るこ
とは困難であった． カールの問題を解決する方法として、例えば特開昭５４
−６６９６６号公報にはポリイミド一金属箔の複合フィ
ルムを長時間高温で加熱処理することによりカールを除
去する方法が開示され、また特開昭５４−１０８２７２
号公報には樹脂層を外側にして円筒状に巻き付け１００
〜２　０　０　”Ｃで長時間加熱処理してカールを除去
する方法が開示されている．このような方法によればカ
ールはがなり矯正されるものの後処理用の各種装置が必
要となり、また、後処理工程の付加により全体の工程が
長くなるため実用化には問題がある．更に、金属箔と同
程度の熱膨張係数を有するボリア果ド酸（ポリイミド前
駆体）又はポリイミド溶液を金属箔に直接流延塗布、溶
媒除去、硬化により製造する方法が提案されている（特
開昭６０−２０６６３９号公報、特開昭５８−１９００
９１〜１９００９３号公報、特開昭５９−８２７８３号
公報）．シかし乍ら、これらの方法を大気中で行なうと
、得られるプリント基板のボリイ壽ド層自体の特性がフ
ィルム単独で作製したものに比べ大きく低下するという
問題点がある．〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明
の目的はポリイミド薄層の線膨張係数を鯛箔に近付け熱
Ｈ歴を加えてもカール、しわ、反り等がなく、且つ耐熱
性、電気特性及び機械物性に優れたフレキシブルプリン
ト基板を提供することにある． 〔課題を解決するための手段〕 本発明者等は上記のようなＲ題を解決するために鋭意研
究を行なった結果、本発明を完戒するに至った． 即ち、本発明は、金属箔とポリイミドからなるフレキシ
ブルプリント基板の製造方法において、ポリイミド前駆
体である一般式（Ｉ） で示されるボリアミド酸の樹脂溶液に第三級アξン化合
物をポリイミド固形分１００重量部に対してｌＯ〜５０
重量部添加した混合樹脂溶液を金属箔上に塗布してイミ
ド化することを特徴とするフレヰシプルプリント基板の
製造方法を内容とするものである． 本発明で用いられる金属箔としては、銅、アルミニウム
、鉄、金、銀、ニッケル、クロム、モリブデン等が挙げ
られるが、好ましくは銅箔であり、就中、電解銅箔が価
格及び接着性の点で更に好ましい． 金属箔は、サンディング、ニッケルメッキ、又はアルミ
ニウムアルコラート、アルξニウムキレート、シランカ
ップリング剤等によって機械的あるいは化学的表面処理
を施してもよい．また金属箔と直接接合している一般式
（ＩＩ）で示されるポリイミドは、その前駆体である一
般式（Ｉ）で示されるポリアミド酸を硬化させることに
よって得られる． 一般式（Ｉ）で示されるボリアミド酸は、バラフェニレ
ンジアミン及び４，４′−ジアごノジフェニルエーテル
をビロメリット酸二無水物と反応させることにより得る
ことができる． ここで用いられる２種のジアξンの等量比及びビロメリ
ット酸二無水物との重合様式には種々のパターンが考え
られるが、等量比についてはパラフェニレンジアミンの
比率が高すぎると、硬化後のボリイ旦ドフィルムの柔軟
性が失われ、フレキシプルプリント基板として好ましく
ない．また４，４′−ジアミノジフェニルエーテルの比
率が高すぎると硬化後のポリイミドの線膨張係数が金属
の線膨張係数に比較して大きくなるため、熱履歴によっ
てカールやしわ等を生し易くなる．最通の重合比率は、
組み合わせる金属箔のＩｌ類によって異なるが、パラフ
ェニレンジアミン対４，４′−ジアミノジフェニルエー
テルのモル比がおよそｌＯ：１−ｌ：１０の範囲である
のが適当であり、特に３：１−ｌ：５の範囲であること
が好ましい．プリント基板用に最も一般的に用いられる
銅箔の場合、最も好ましい重合比は、パラフエニレンジ
アミン対４．４′−ジアミノジフェニルエーテルが１：
５〜１：１の範囲である． また、重合方法については、ランダム共重合、ブロック
共重合等の任意の重合方法を採用できるが、最も好まし
いのは次に述べる交互共重合による重合方法である．即
ち、第１アミン成分に対し遇剰モル比のピロメリット酸
二無水物を加え、酸無水物末端のオリゴマーとし、これ
に第２アミン成分を、第１７ごン成分と第２アミン成分
とのモル量の和がピロメリット酸二無水物のモル量とほ
ぼ同量となるように添加することによって、交互共重合
体を得る方法である．こうして得られた交互共重合体は
、ランダム共重合体や通常のブロック共重合体に比べ、
フィルム化した場合に優れた機械物性を示す． 重合反応及びコーティングの際用いられる有機溶媒とし
ては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジェチルホルムアミド、Ｎ，
Ｎ−ジェチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメトキシ
アセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチル
スルホキシド、テトラヒドロフラン、ピリジン等が挙げ
られ、これらの溶媒は単独又は２種以上組み合わせて用
いられる． 本発明には第三級アミン化合物が必須威分として用いら
れるが、好ましくは複素環式第三級アミンが用いられる
．具体的にピリジン、ビコリン、イソキノリン、キノリ
ン等が挙げられ、これらは単独又は２種以上組み合わせ
て用いられる．更に、添加量については、複素環式第三
級アミンの含有量がボリイ逅ドに対して好ましは５〜１
００重置％、より好ましくは１０〜５０重量％である．
複素環式第三級アミンの添加方法としては、生成したボ
リアミド酸の有＠１＠媒溶液に複素環式第三級アミンを
混合する方法が挙げられる．その他、複素環式第三級ア
ミンを有機ジアミン又は有機テトラカルボン酸二無水物
の有機極性溶媒溶液に混合しておいてポリアミド酸を生
成させるようにしてもよい． ポリアミド酸溶液を金属箔に塗布する方法は、例えばロ
ールコータ、ナイフコー夕、ドクターブレード、フロー
コータ等の公知の塗布手段で３０〜１０００μｍの均一
な厚さに流延塗布する方法が挙げられる．Ｍいて加熱に
よりボリアミド酸の溶媒を除去すると共にイミド化する
．この時の加熱条件は低温から徐々に加熱して高温にす
るのが好ましい．また最高温度は２００〜５５０゜Ｃの
範囲が好ましい．加熱雰囲気は減圧下又は窒素等の不活
性ガス中で行なうのが好ましい．なお、ポリイミド薄層
の残存応力によるカールを防ぐため、最高温度で焼成後
、アニール処理及び徐冷が行なわれることもある． 〔実施例〕 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれら実施例に限定されるものではない． 実施例における線膨張係数はイごド化反応が充分終了し
た試料を用い、サーモメカニカルアナライザー（ＴＭＡ
）を用いて行ない、銅箔上にポリアミド酸を塗布し、イ
ξド化させた後銅箔を溶解除去して得られる２５μｍの
フィルムを１０”Ｃ／分の速度で昇温し１００℃から２
００”Ｃまでの平均の線膨張率を算出した．カールの度
合は銅箔上に塗布したボリアξド酸をイ逅ド化させた１
１０ＣＩＸ１０ｃｍの大きさに切り出し、その曲率半径
を求めて目安とした．その他のプリント基板としての各
種の性能は次に示す方法で測定した．ビール強度二 ＩＰｃ−ＦＣ−２４ＬＡの方法に準して行なった．耐折
性： ＪＩＳ　Ｐ　８１１５に準じ、折り曲げ面の曲率半径０
．８ｍ、静止荷重５００ｇで測定を行なった．寸法安定
性： ＩＰＣ　−　ＰＣ　−　２４　１＾の方法に準じて行な
い、収縮率で表した． 実施例ｌ Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド８１５ｇにＯＤＡ（４，
４’−ジアミノジフヱニルエーテル）７０．　２　８　
ｇを溶解し、ここにＰＭＤＡ　（ピロメリット酸二無水
物）１０２．０７ｇを添加して１時間攪拌した後、ｐ−
ＰＤＡ　（バラフエニレンジアミン）約１　２．　６　
５　ｇを加え、粘度を２　５　０　０　ｐｏｉｓｅに調
整した，ＯＤＡ：　ｐ−ＰＤＡ＝３　：　１である．こ
のボリアξド＃溶液５０ｇにイソキノリン５ｇを添加し
撹拌後ｉｌｉＩ箔上に２７０μｍの厚みで均一に塗布し
８０℃、１００′Ｃ，１５０゜Ｃ，２００″Ｃ、２５０
゜ｃ，３００′ｃ，３５０℃、４００゜Ｃ及び４５０℃
で各５分づつ加熱し乾燥した．得られた基板の特性は第
１表に示す通りであった．実施例２ Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド８１５ｇにＯＤＡ　６　
３．　７　０　ｇを溶解し、ここにＰＭＤＡＩ０，１．
０９ｇを添加して１時間攪拌した後、ｐ−ＰＤＡ約１　
７．　２　０　ｇを加え、粘度を２　５　０　０　ｐｏ
ｉｓｅに調整した．○ＤＡ　：　ｐ−ＰＤＡ＝２　：　
１である．このボリアミド酸溶１５０ｇにβ−ビコリン
を５ｇ添加し撹拌後銅箔上に２７０μｍの厚みで均一に
塗布し８０”Ｃ，１００゜Ｃ，１５０゜Ｃ，２００゜Ｃ
、２５０゜Ｃ、３００゜Ｃ，３５０゜Ｃ、４００℃及び
４５０゜Ｃで各５分づつ加熱し乾燥した．得られた基板
の特性は第１表に示す通りであった． 比較例ｌ Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド８１５ｇにＯＤＡ　７　
０．　２　８　ｇを溶解し、ここにＰＭＤＡ１０２．０
７ｇを添加して１時間攪拌した後、ｐ−ＰＤＡ約１　２
．　６　５　ｇを加え、粘度を２　５　０　０　ｐｏｉ
ｓｅに調整した。ＯＤＡ　：　ｐ−ＰＤＡ＝３　：　１
である。この樹脂溶液を銅箔上に２７０μｍの厚みで均
一に塗布し８０℃、１００℃、１５０゜Ｃ，２００℃、
２５０゜Ｃ，３００゜Ｃ、３５０℃、４００℃及び４５
０℃で各５分づつ加熱し乾燥した．得られた基板の特性
は第１表に示す通りであった． 第　　　　１　　　　表 〔発明の効果〕 本発明によるフレキシブルプリント基板はカールが少な
く、充分な接着力及び耐折り曲げ性を有するとともに熱
収縮率にも優れており、しかも製造工程を簡略化できる
ので、工業材料として極めて有用なものである．

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．金属箔とポリイミドからなるフレキシブルプリント
   基板の製造方法において、ポリイミド前駆体である一般
   式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） で示されるポリアミド酸の樹脂溶液に第三級アミン化合
   物をポリイミド固形分１００重量部に対して１０〜５０
   重量部添加した混合樹脂溶液を金属箔上に塗布してイミ
   ド化することを特徴とするフレキシブルプリント基板の
   製造方法。
2. ２．第三級アミンが複素環式第三級アミンである請求項
   １記載の製造方法。
3. ３．金属箔が電解銅箔である請求項１又は請求項２記載
   の製造方法。
4. ４．一般式（ I ）のｍ／ｎが１〜５の範囲である請求
   項１〜３のいずれかに記載の製造方法。