JPH03244182A - フレキシブル印刷配線用基板の製造方法 - 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） 本発明はプリント配線基板などに使用される寸法収縮率
が良好でかつ張り合わせ後のカールが少ないＰＰＳ樹脂
系フレキシブル印刷配線用基板の製造方法に関するもの
である。

（従来の技術と本発明が解決しようとする課題）近年エ
レクトロニクス分野の発展がめざましく特に通信用、民
生用などの電子機器の小型化、軽量化、高密度化が進み
、これらの性能に対する要求が、ますます、高度なもの
となってきている。

このような要求に対してフレキシブル印刷配線用基板は
、可撓性を有し繰り返し屈曲に耐えるため、狭い空間に
立体的高密度の実装が可能であり、電子機器への配線、
ケーブル、或はコネクター機能を付与した複合部品とし
てその用途が拡大しつつある。

フレキシブル印刷配線用基板は、一般に電気絶縁性基材
としてポリイミド樹脂または、ポリエステル樹脂のフィ
ルムが用いられ、これらの基材フィルムと銅箔、アルミ
ニウム箔などの金属箔とを接着剤を介して積層−水化し
たものをベースとしこれに回路を形成してカメラ、電卓
、コンビス−ターなどの多くの機器に実装されている。

このフレキシブル印刷配線用基板には、金属箔とフィル
ムとの接着性ばかりでなく、寸法安定性、耐熱性、耐薬
品性、可撓性、電気絶縁性などの諸特性の良好なことが
要求されている。

従来よりフレキシブル印刷配線用基板に用いられている
ポリイミド樹脂フィルムでは耐熱性および寸法安定性は
優れているが、その反面、基板にかかるコストが高いと
いう欠点があった。また、ポリエステル樹脂フィルムで
は基板にががるコストは低く抑えることが出来るが、そ
の反面、耐熱性、難燃性および寸法安定性が劣るという
欠点があった。最近では、フレキシブル印刷配線用基板
の用途の多様化に伴い、前述した諸特性を満足しつつ、
低コストであるこことの要求が高まってきている。

このような要求に対して種々の樹脂を用いたフィルムが
検討されており、例えばポリパラバン酸ＰＰＳ、ポリエ
ーテルケトン、ポリエーテルスルホン等の樹脂が検討さ
れていたが、その中でも特にＰＰＳ樹脂を用いたフィル
ムは基板上への部品の実装が可能で難燃性、耐吸湿性に
優れ、かつ、低コストであることからフレキシブル印刷
配線用基板に用いることが注目されていた。

しかしながらＰＰＳ樹脂フィルムは熱収縮が大きく、フ
レキシブル印刷配線用基板の寸法収縮率が大きいため、
配線のファインパターン化が難しく、部品実装時に基板
の反り、歪が生じてしまうなどの問題があり、実用化が
困難であった。本発明は上記課題を解決するためになさ
れたもので寸法収縮率が良好でかつ、品質の優れたＰＰ
Ｓ樹脂フィルム系フレキシブル印刷配線用基板の製造方
法である。

（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ＰＰＳ樹脂原
反フィルムの物性と前処理条件、積層条件などを鋭意検
討した結果、本発明を完成するに至った。その要旨とす
るところは、 ＰＰＳ樹脂フィルムの片面または両面に金属箔を硬化性
接着剤を介在させて積層する際に、１）Ｐ　Ｐ　Ｓ樹脂
フィルムを予め無機ガス雰囲気中で低温プラズマ処理す
ることおよび／または１００〜１８０℃で加熱乾燥処理
することにより、該フィルムを１２５℃×３０分間加熱
処理後測定した寸法収縮率で長手方向及び幅方向共に−
０，２０〜＋０．２０％の範囲にすること、 ２）硬化性接着剤を積層したＰＰＳ樹脂フィルムに金属
箔を積層用加熱ロールを用いて積層する際の該フィルム
の張力を２５０ｇ／ｍｍ”以下とすること、およびフィ
ルム側加熱ロールの温度を６０〜１２０℃とすること、 により印刷回路作成、回路加工、プレス加工および半田
処理等の各工程において寸法変化の著しく少なく、かつ
バラツキの小さいフレキシブル印刷配線用基板を製造す
る方法にある。

次に本発明の詳細な説明する。

まず本発明に使用されるＰＰＳ樹脂フィルムは市販品で
よく、厚さ９〜１００μｍ、幅５００〜１１００ｍｍが
一般的である。またＰＰＳ樹脂フィルムは樹脂を加熱溶
融し、押出し成形で製造される為に、熱的歪みが大きく
、加熱処理による収縮が大きくなってしまう。従ってそ
のままの状態で硬化性接着剤を積層したＰＰＳ樹脂フィ
ルムに金属箔をラミネートして、フレキシブル印刷配線
用基板を製造すると、そのフレキシブル印刷配線用基板
を用いて印刷回路を作成する工程中、先ず、回路加工工
程で、寸法収縮率が大きいために、配線のファインパタ
ーン化が困難となり、その後の加熱加工工程（プレス加
工、半田処理等）に於ても加熱収縮により基板の反り、
歪等が発生してしまう。そこで本発明では積層前のＰＰ
Ｓ樹脂フィルムの寸法収縮率を小さくすることとした。

すなわち該フィルムを予め、無機ガスの雰囲気中で低温
プラズマにより表面処理を施すかあるいは１００〜１８
０℃で充分熱処理するか、または好ましくは両者を併用
することがよい。ここにいう該フィルムの寸法収縮率は
ＩＰＣＦＣ２４１の方法に準じて１２５℃×３０分熱処
理後測定し長平方向および幅方向の寸法収縮率を共に　
−０，２０〜＋０．２０％、好ましくは−０，ｌＯ〜＋
０．１０％の範囲にすることが必要である。この範囲内
にないと貼り合わせ後のフレキシブル印刷配線用基板の
寸法収縮率が大きくなってしまい、前記の諸問題が発生
する。

このプラズマによる表面処理方法としては、減圧可能な
低温プラズマ処理装置内にＰＰＳ樹脂フィルムを通し、
装置内を無機ガスの雰囲気として、圧力を０．００１〜
１０トル、好ましくは０．０１〜１トルに保持した状態
で電極間に０．１〜１０ＫＶ前後の直流あるいは、交流
を印加してグロー放電さぜることにより無機ガスの低温
プラズマを発生させ、該フィルムを順次移動させながら
表面を連続的にプラズマ処理する。処理時間は概ね０．
１〜１００秒とするのが良い。無機ガスとしてはヘリウ
ム、ネオン、アルゴンなどの不活性ガス、酸素、窒素、
酸化炭素、空気などが使用される。

また加熱乾燥処理については熱風循環式のオーブン、赤
外線ヒーターなどにより温度１００〜１８０℃１好まし
くは　１２０〜１６０℃で加熱乾燥処理する。乾燥によ
りＰＰＳ樹脂フィルム中にある水分の除去、ヒズミの除
去などを充分に行う。

次に、上記寸法収縮率を調整した該フィルム上に熱硬化
性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、半硬化の状態とす
る。本発明で用いられる熱硬化性接着剤としては接着強
度が高く、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−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、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、シリコーン系樹脂などが例示され
る。これら接着剤は配線板の使用環境条件を充分考慮し
て選択される。

接着剤層の厚さは５〜３０μｍが好ましい。また接着剤
に用いる溶剤としては、メチルエチェン、トルエン等で
特に限定されない。また接着剤に、硬化剤、硬化促進剤
、無機フィラー、難燃剤等を加えることも可能である。

次いで、寸法収縮率を調整したフィルムを該フィルム上
に塗布された半硬化状態の熱硬化性接着剤を介して加熱
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
的に積層フィルムを製造する。本発明ではこの積層工程
においてフィルム張力を２５０ｇ／ｍｍ２以下に低く抑
え、かつフィルム側加熱ロールの温度を６０〜１２０℃
として積層を低張力、低温度で行なうのが良い。この張
力が２５０ｇ／ｍｍ２を超えると、９〜２５μｍなどの
薄いフィルムでは、金属箔の積層前に伸びが生じ、印刷
回路作成時の収縮が大きくなり好ましくなく、またフィ
ルム側加熱ロール温度についても　１２０℃を超えると
寸法収縮率が大きくなり、シワが発生し易く、６０℃未
満では接着剤の粘性や流れなどが不足して積層が不充分
となり引き剥がし強さが向上しない。また、前処理済の
該フィルムの伸びを少なくした状態で積層するため、金
属箔にシワを発生させず、寸法収縮率および外観などに
優れ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。

本発明に用いられる金属箔としては、銅箔、アルミニウ
ム箔、鉄箔、ニッケル箔などを挙げることができる。一
般に印刷回路用としては銅箔が主で圧延および電解銅箔
の厚みが１８〜７０μｍのものが使用される。

以上の様にして金属箔を積層したフレキシブル印刷配線
用基板は更に接着剤を硬化して物性を向上させるために
６０〜１６０℃１好ましくは８０〜１４０℃、さらに好
ましくはフィルムを加熱処理した時の温度以下で１〜数
ｌＯ時間キュアーオーブンなどで加熱キュアーするのが
よい。

以下、本発明の具体的態様を実施例および比較例を挙げ
て説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもの
でない。

（実施例１〜４） 厚さ２５μｍで幅５１０ｍｍのＰＰＳ樹脂フィルム（商
品名トレリナ、東し社製）を連続プラズマ処理装置によ
り低温プラズマ処理を行った。この時のプラズマ処理条
件は、真空度０．１１−ル以下、酸素流量を１．０４／
ｍｉｎで供給し、印加電圧２ＫＷ、周波数１１０ＫＨ，
で３０ＫＷの電力を入力した。プラズマ発生装置は、電
極４本を円筒状に配置し、電極の外側４０ｍｍの距離で
フィルムを電極の外周に沿って５０ｍ／ｍｉｎの速度で
移動させ処理した。

一方、加熱処理は該フィルムを第１表に示す温度で１２
時間処理した。またプラズマ表面処理品についても更に
加熱処理を施した。これら、プラズマ処理及び加熱処理
を施したフィルム各々についてその収縮率を測定し第１
表に示す。次に前処理済みフィルム各々についてエポキ
シ−フェノール系接着剤を乾燥後の厚さが１８μｍにな
るようにロールコータ−にて塗布し、インラインドライ
ヤーを通して溶剤を溶剤を除去し、接着剤の半硬化後３
５μｍの電解銅箔と第１表に示したフィルム張力および
積層用加熱ロール温度にて線圧２０ｋｇ／ｍ、ラインス
ピード３ｍ／ｍｉｎで加熱圧着しロール状に巻き取った
。

次にこれら片面面の基板中間品を、熱風循環式キュアー
オーブンにセットし８０℃×２時間および１２０℃×５
時間で加熱硬化した後冷却した。ついでこの製品基板の
寸法収縮率を測定した。

（比較例１〜３） 比較例としてＰＰＳ樹脂フィルムの未処理品、積層時の
張力の高い条件、積層温度の高い条件などについても併
せて実施した。

処理条件と基板の寸法収縮率を第１表に示した。

（物性測定方法） ＰＰＳ樹脂フィルムの寸法収縮率の測定方法ＩＰＣＦＣ
２４１に準じ、フィルムの熱処理前後の寸法収縮率を測
定する熱処理条件を１２５℃×３０分とした。

（発明の効果） 本発明によれば寸法安定性良好な、すなわち寸法収縮率
が小さい、ＰＰＳ樹脂フィルム系フレキシブル印刷配線
用基板を製造することが可能でポリイミドフィルム系と
ポリエステルフィルム系の中間に位置するものとして産
業上極めて高い利用価値を有する。

１ ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　ポリフェニレンサルファイド（以下ＰＰＳと略称する
   ）樹脂フィルムの片面または両面に金属箔を硬化性接着
   剤を介在させて積層する際に、 １）ＰＰＳ樹脂フィルムを予め無機ガス雰囲気中で低温
   プラズマ処理することおよび／または１００〜１８０℃
   で加熱乾燥処理することにより、該フィルムを１２５℃
   ×３０分間加熱処理後測定した寸法収縮率で長手方向及
   び幅方向共に−０．２０〜＋０．２０％の範囲にするこ
   と、 ２）硬化性接着剤を積層したＰＰＳ樹脂フィルムに金属
   箔を積層用加熱ロールを用いて積層する際の該フィルム
   の張力を２５０ｇ／ｍｍ＾２以下とすること、およびフ
   ィルム側加熱ロールの温度を６０〜１２０℃とすること
   、 を特徴とするＰＰＳ樹脂系フレキシブル印刷配線用基板
   の製造方法。