JPH0374010A - フレキシブル印刷回路用カバーレイフィルムの製造方法 - 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） 本発明はプリント回路等に使用される寸法安定性良好な
ポリイミド系フレキシブル印刷回路用カバーレイフィル
ムの製造方法に関するものである。

（従来の技術とその問題点） 近年エレクトロニクス製品の軽量化、薄肉化、高機能化
にともない、プリント回路基板の需要が多くなり、中で
もフレキシブル印刷回路はその使用範囲が広がり益々そ
の需要が伸びている。最近はプリント回路の高性能化、
ファインパターン化が進み、プリント回路の大型のもの
が増えると共に、プリント基板およびプリント回路の保
護および強度向上を目的としたカバーレイフィルムの寸
法安定性が益々要求されるようになってきた。このフレ
キシブル印刷回路用カバーレイフィルムに使用されるポ
リイミドフィルムは吸湿性が高く、湿度が高くなると伸
び、また銅箔、離型材等との積層時にフィルムの張力を
強く、かつ熱ロールによる積層時の温度を高くすると寸
法安定性良好なカバーレイフィルムが得られない、この
ため、回路作成時の寸法精度が出ず、かつ反りが発生す
る等の原因により、ファインパターン化及び大型プリン
ト回路の製造が困難である。また、ポリイミドフィルム
自体の寸法変化率が大きく、その原反のロット間にもバ
ラツキがあり、かつ製造されたカバーレイフィルムにも
積層条件等により寸法変化率が大きく変動し、そのロッ
ト間のバラツキも著しかった。従って回路設計段階で予
めプリント回路基板およびカバーレイフィルムの寸法変
化率を見込んでおいても、特にカバーレイフィルム加工
段階でズレが生じたり、またプレス加工後に熱収縮率の
差により反り（カール）が発生する等の問題が生じ、収
率が低下する。本発明は上記問題点を一挙に解決し、寸
法安定性良好な品質の安定したポリイミド系フレキシブ
ル印刷回路用カバーレイフィルムの製造方法を提供する
ものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は上記問題点を解決するめに鋭意検討した結
果、 半硬化状態の熱硬化性接着剤付きポリイミドフィルムと
離型用の表面材とを積層してフレキシブル印刷回路用カ
バーレイフィルムを製造するに際し、 １）該ポリイミドフィルムの試験熱処理条件である１５
０℃×３０分間の熱処理後の寸法変化率を、ＭＤ方向お
よびＴＤ方向共に−０，０５〜＋０．０５％の範囲内と
し、次いで、片面に熱硬化性接着剤を塗布して半硬化状
態とした後、離型用の表面材と積層する際に、２）該ポ
リイミドフィルムのＭＤ方向の引張強さを２５０ｇ／ｌ
ｓ’以下とし、３）該ポリイミドフィルム側加熱ロール
温度を１００℃以下とすることにより、プリント回路作
成時に寸法変化の著しく少なく、かつバラツキの小さい
フレキシブル印刷回路用カバーレイフィルムを製造する
方法を見出し、本発明を完成するに至った。

次に本発明の詳細な説明する。

まず本発明で使用するポリイミドフィルムは市販のロー
ル物で良く、厚さ１２．５〜１２５μｍ、暢５００〜１
０１６ｍ鵬が一般的である。このポリイミドフィルムは
吸湿し易く、また流延法等で加熱、縮合反応により製造
されるので寸法変化率が大きく、フィルムロール毎にそ
のバラツキも大きい、従ってそのまま積層すると積層品
の寸法変化率も大きく、そのバラツキも大きくなりがち
である。

本発明で使用するポリイミドフィルムは、試験熱処理条
件である１５０℃×３０分間熱処理を行ない、寸法変化
率がＭＤ方向（ロールフィルムの巻出し方向）およびＴ
Ｄ方向（ロールフィルムの幅方向）が共に−０，０５〜
＋０．０５％の範囲内にあることが必要であり、この範
囲外にあると、製造されたカバーレイフィルムの寸法変
化率が大きく、また、そのバラツキも著しく、フレキシ
ブル印刷回路に加熱圧着させた際にカールを生ずる。

ここにいうポリイミドフィルムの寸法変化率はＩＰＣＦ
Ｃ２４１の方法に準じて測定する。即ちポリイミドフィ
ルムを１５０℃×３０分間の条件下で熱処理した後のＭ
ＤＪ３よびＴＤ方向の寸法変化率を共に−０，０５〜＋
０．０５％にすることが必要である。

この条件を満たすポリイミドフィルムの製造方法として
は、ポリイミドフィルムを予め無機ガスの低温プラズマ
により表面処理を施すか、使用前に８０〜２００℃で充
分熱処理するか、あるいは両者を併用する方法があり、
積層前のポリイミドフィルム原反の寸法変化率を小さく
抑えることが出来る。特に無機ガスの低温プラズマによ
る表面処理と熱処理を併用するのが好ましい。

この低温プラズマ処理方法としては、減圧可能な低温プ
ラズマ処理装置内にポリイミドフィルムを通し、装置内
を無機ガスの雰囲気として圧力をｏ、ｏｏｔ〜ｌＯトル
、好ましくは０．旧〜１トルに保持した状態で、電極間
に０．１　＝ｌＯｋｖ前後の直流あるいは交流を印加し
て、グロー放電させることにより、無機ガスの低温プラ
ズマを発生させ、ポリイミドフィルムを移動させながら
表面を連続的にプラズマ処理する。該処理時間は概ね０
．１〜ｌＯ秒とするのが好ましい、無機ガスとしてはヘ
リウム、ネオン、アルゴン等の不活性ガス、酸素、窒素
、−酸化炭素、空気等が使用される。

次に熱処理については熱風循環式のオーブン、赤外線等
により温度８０〜２００℃の下、適宜選択された処理時
間で乾燥され、これによりポリイミドフィルムの水分お
よび歪の除去等ができる。

ポリイミドフィルムに塗布される熱硬化性接着剤として
は接着強度が高く、半田等の使用に耐え、かつカバーレ
イフィルムとプリント回路基板のプレス成形時に、プリ
ント回路を充分に埋め込む適切な樹脂の流れ、半硬化状
態での保存安定性が要求さ力る。これにはエポキシ−Ｎ
ＢＲ系樹脂、ＮＢＲ−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Ｊ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、ポリイミド樹脂、シリコー
ン系樹脂等が例示される。接着剤の塗布厚さは乾燥状態
で１０〜５０μｍが好ましい。

本発明で使用する離型用の表面材としては熱硬化性接着
剤と離型性のあるプラスチックフィルムあるいは紙が使
用される。具体的にはポリエチレン、ポリプロピレン、
ＴＰＸ　（ポリメチルペンテン樹脂、三井石油化学工業
■製商品名）、ＰＥＴ等のプラスチックフィルムが例示
される。また。

紙の片面または両面にＰＥ％ＰＰ、ＴＰＸ等のフィルム
を貼り合わせたもの、あるいはアクリル、塩化ビニリデ
ン等の合成樹脂を含浸させたものでも良い。なお必要に
応じて離型性を良くするためにシリコーン系離型剤によ
り処理することも出来る。離型用の表面材の厚さとして
はハンドリング性、穴開は加工性、金型打ち抜き性等を
考慮してｌＯ〜１５０μ−位が好ましい。

次に上記低温プラズマ表面処理および／または熱処理済
みポリイミドフィルムと離型用の表面材との積層方法に
ついて説明する。−数的にはポリイミドフィルムに熱硬
化性接着剤をロールコータ−等により塗布し、インライ
ンドライヤーで溶剤を蒸発除去し半硬化の状態にした後
、加熱した熱ロールにより表面材と熱圧着することによ
り、連続的にカバーレイフィルムを製造する。

本発明ではこの寸法変化率を制御したポリイミドフィル
ムに熱硬化性接着剤を塗布し、これを半硬化状態とした
ものと表面材との貼り合わせ工程において、該フィルム
のＭＤ方向の引張り強さを２５０ｇ／ｍ−以下に抑え、
かつ加熱ロール温度をポリイミドフィルム側で１００℃
以下とし、低張力、低温度で積層を行うのが特徴である
。この条件により、伸びを少なくした状態でかつフィル
ムにしわを発生させずに、寸法変化率の低い、外観のす
ぐれたカバーレイフィルムを製造することができる。な
おこの際該ポリイミドフィルムの引張り強さが２５０ｇ
／ａｍ”を越えると、フレキシブル印刷回路基板の回路
側にカバーレイフィルムを加熱圧着して積層する際に、
カールを生じたり、寸法収縮率が大きくなる。特に１２
．５μ園、２５μ鴎等の薄いフィルムでは著しい。また
積層時のロール温度についても１００℃以上では寸法変
化率が大きくなり、しわが発生し、あるいは表面材と半
硬化状態の接着剤間のタックが強くなり過ぎたり、接着
剤硬化が進み過ぎる等の問題が生ずる。このようにして
積層したカバーレイフィルムはロール状に巻き取って製
品とする。　なおりバーレイフィルムは最終的には、回
路設計に応じてドリル加工等を行ない、表面材を剥し、
フレキシブル印刷回路基板（以下ＦＰＣと略称する）と
プレス加工するが、この際、前述したように本発明の特
定条件以外の高張力、高温で、ポリイミドフィルムを伸
ばした状態で表面材と積層したカバーレイフィルムは、
カールしたり１表面材を剥がした時に、半硬化状態の接
着剤付きポリイミドフィルムが収縮し、ＦＰＣとの位置
合せかずれてしまうという問題を発生し易い。

以下本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明
はこれらに限定されるものではない、これらの各側に共
通した原料フィルム、製品カバーレイフィルムの物性測
定および評価方法は次の通りである。

ＩＰＣＦＣ２４１に準じポリイミドフィルムの熱処理後
の寸法変化率（％）　（本明細書第５頁参照）を測定す
る。

熱処理条件：１５０℃×３０分間とする。

２、カバーレ　フ　ルムの・ ＩＰＣＦＣ２４１に準じて行う。

［表面材除去後の寸法変化率］　まず表面材除去後の寸
法変化率（％）を測定する。

【熱処理後の寸法変化率］　次に熱処理（１５０℃×３
０分）後の寸法変化率（％）を測定する。

３、カバーレ　フ　ルムのカール ３００　Ｘ３００麿−サイズのカバーレイフィルムのサ
ンプルを、定盤上で四隅の反りの高さを測定し、その平
均値を反り量（ｓｍ）とする。

４、ＦＰＣのカール フレキシブル銅張り積層板ＧＡＳ３３Ｓ４２　（信越化
学製商品名）をエツチングにより銅箔を除去し、これに
カバーレイフィルムをプレス成型により加熱圧着し、形
状３００　Ｘ　３００　ａｍのサンプルを作成する、プ
レス条件は温度１６０℃、圧力３０ｋｇ／ｃｍ”、加熱
時間３０分とする。

反り量の測定は上記サンプルを２５±５℃、ＲＨ６０±
ｌＯ％下、２時間放置後、定盤上にカバーレイフィルム
側を上にして水平に置き、四隅の反りの高さを測定し、
その平均値を反り量（１１ｍ）とする。

５、カバーレイフ　ルムの ○：シワの発生なし ×：シワの発生あり （実施例１−１０、比較例１〜８） 厚さ１２．５μｍ＋と２５４ｃｍ、幅５０８＋ａｍのポ
リイミドフィルム：カプトン（デュポン社製商品名）を
連続プラズマ処理装置により毎分５０ｍの速度でプラズ
マ処理を行った。条件は真空度０．１トルにて酸素をｉ
ｆｆ／ｗｉｎで供給し、印加電圧２　ｋｖ　１１０ＫＨ
ｚで３０ＫＷ入力した。装置は電極４本を円筒状に配置
し、電極の外側４０ａｕ＋＋の距離でフィルムを電極の
外周にそって移動させ処理したニ一方熱処理はカプトン
フィルム５００ａ＋巻きロールを表−１，２に示す温度
で１２時間実施した。また上記プラズマ表面処理品につ
いても、さらに熱処理を施した。これら３種類の処理を
施したポリイミドフィルム各々について寸法変化率を測
定し表−１に示した。次にこれら処理フィルム各々につ
いてＮＢＲ−エポキシ系接着剤を乾燥後の厚さが３５μ
ｍ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除去し半硬化後、表面材とし
て上質紙８０ｇ／■１の両面に２０μ−厚さのＴＰＸフ
ィルムを貼り合わせた離型紙を表−１，２に示したフく
ルム引張強さおよび加熱ロール温度で、線圧２０ｋｇ／
ｃｍラインスピード３鵬／分で加熱圧着し、ロール状に
巻き取った。このフレキシブル印刷回路用カバーレイフ
ィルムを前述の試験方法１〜５で評価し、その結果を表
−１，２に示した。

比較例としては、ポリイミドフィルムのプラズマ・熱未
処理品、積層時の張力の高い条件、積層温度の高い条件
等について併せて実施した。結果を表−２に示す。

（発明の効果） 本発明によれば、印刷回路作成時に寸法変化の著しく少
なく、かつバラツキの小さなフレキシブル印刷回路用カ
バーレイフィルムを製造することができ、ｊｊ業上極め
て高い利用価値を有する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．半硬化状態の熱硬化性接着剤付きポリイミドフィル
   ムと離型用の表面材とを積層してフレキシブル印刷回路
   用カバーレイフイルムを製造するに際し、 １）該ポリイミドフィルムの試験熱処理条件である１５
   ０℃×３０分間の熱処理後の寸法変化率を、ＭＤ方向お
   よびＴＤ方向共に−０．０５〜＋０．０５％の範囲内と
   し、次いで該ポリイミドフィルムの片面に熱硬化性接着
   剤を塗布して半硬化状態とした後、離型用の表面材と積
   層する際に、 ２）該ポリイミドフィルムのＭＤ方向の引張強さを２５
   ０ｇ／ｍｍ＾２以下とし、 ３）該ポリイミドフィルム側加熱ロール温度を１００℃
   以下とする、 ことを特徴とするフレキシブル印刷回路用カバーレイフ
   ィルムの製造方法。