JPH04116885A - フレキシブルプリント配線板 - 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〕 本発明は改良されたフレキシブルプリント配線板（以下
、ＦＰＯと略す）に関するものであり、更に詳しくは絶
縁基板に、優れた面配向性により極めて高い強度を等方
向に有し、且つ優れた寸法安定性を有するパラ配向性の
芳香族ポリアミドフィルムを用いたＦＰＣに関するもの
である。

〔従来の技術〕

近年、電子機器の小型・軽量化という根強いニーズに支
えられ、通常のリジッドタイプに比べ軽量で占用面積が
小さく、自由な立体配線と配線の単純化が可能なＦＰＣ
に対する需要はとみに高まりつつあり、その中で、絶縁
フィルム上に導電性塗料で、回路を形成したＦＰＣが提
案されている（特開昭６４−１９７９５号公報）。

このＦＰＣの基板として、ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）、ポリイミド等のフィルムが従来用いられて
いる。しかし、ＰＥＴでは耐熱性が低く、特に高温での
寸法安定性が悪く、性能的に十分とは言えない。一方、
ポリイミドは耐熱性は高いものの機械的物性が十分でな
く、特にパターンの精密化、多層化の進行に伴ない、ロ
ールプロセスにおけるテンション下での変形等の問題が
あって、比較的厚いフィルムを用いる必要があり、機器
の薄型化のメリットを損なうとともに、高価なポリイミ
ドフィルムを多量に使用するため製品コストが高くなる
欠点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、基板素材として機械的性能及び耐熱性
の優れた芳香族ポリアミドフィルムを用い、フィルムの
薄手化及び低コスト化を図ることができるＦＰＣを提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究した
結果、特殊な方法で製造して得られる高耐熱性、高ヤン
グ率及びパラ配向性を有する芳香族ポリアミドフィルム
をＦＰＣの基板として用いることが有利であることを見
出し、更に研究を重ねて本発明を完成するに到ったもの
である。

すなわち本発明は、対数粘度が３．５以上で、少なくと
も一方向のヤング率が６００ｋｇ／■２以上であるパラ
配向性の芳香族ポリアミドフィルムの片面又は両面に導
電性塗料による回路パターンを有すること特徴とするフ
レキシブルプリント配線板である。

本発明に用いられるパラ配向性の芳香族ポリアミドは、
次の構成単位からなる群より選択された単位から実質的
に構成される。

ＮＨＡｒ、　　ＮＨ（１） Ｃｏ　　Ａｒｚ　　Ｃｏ　　　　（２）ＮＨＡｒｎ　　
Ｃｏ−（３） ここで、Ａｒ＋　　Ａｒｚ　、及びＡ　ｒ　３は各々２
価の芳香族基であり、（１）と（２）はポリマー中に存
在する場合は実質的に等モルである。

本発明の芳香族ポリアミドフィルムにおいて、良好な機
械的性能を確保するためには、Ａｒ。

Ａ　ｒ　ｚ　＋及びＡｒ３は各々、いわゆる、直線配向
性の基である必要がある。

ここで、直接配向性とは、前述のようにその分子鎖を成
長させている結合が芳香族の反対方向に同軸又は平行的
に位置していることを意味する。

このような２価の芳香族基の具体例としては、パラフェ
ニレン、４．４′−ビフェニレン、Ｌ４−ナフチレン、
１，５−ナフチレン、２，５−ビリジレン等があげられ
る。それらはハロゲン、低級アルキル、ニトロ、メトキ
シ、シアノ基などの非活性基で１又は２以上置換されて
いてもよい。また本発明に用いられる２価の芳香族の特
別なものとして、で表される形の２価の基があげられる
。ここでＸは、４以下の原子の連鎖により構成されるも
のである。Ｘとしては具体的には、トランス−ＣＨ＝Ｃ
Ｈ−。

０　　　　　ＣＦ。

げられる。Ａｒ１　、Ａｒｎ　１及びＡｒ、はいずれも
２種以上であってもよく、また相互に同じであっても異
なっていてもよい。

本発明に用いられるポリマーは、これまでに知られた方
法により、各々の単位に対応するジアミン、ジカルボン
酸、アミノカルボン酸より製造することが出来る。具体
的には、カルボン酸基をまず酸ハライド、酸イミダゾラ
イド、エステル等に誘導した後にアミノ基と反応させる
方法が用いられ、重合の形式もいわゆる低温溶液重合法
、界面重合法、溶融重合法、固相重合法等を用いること
が出来る。

本発明に用いる芳香族ポリアミドには、上記した以外の
基が約１０モル％以下共重合されたり、他のポリマーが
ブレンドされたりしていてもよい。

本発明の芳香族ポリアミドとして最も代表的なものは、
ポリーＰ−フェニレンテレフタルアミド（以下ＰＰＴＡ
と略称する。）やポリーＰ−ベンズアミドであり、ＰＰ
ＴＡが最も好ましく用いられる。

本発明に用いる芳香族ポリアミドの重合度は、あまりに
低いと本発明の目的とする機械的性質の良好なフィルム
が得られなくなるため、３．５以上の対数粘度η１ｒ１
ｈ　　（硫酸１００−にポリマー０．２ｇを溶解して３
０°Ｃで測定した値）を与える重合度のものを選ぶこと
が必要である。

フィルムは、少なくとも一方向のヤング率が６００　ｋ
ｇ／ｍｍ”以上であることが必要であり、好ましくは８
００　ｋｇ／ｍｍ”以上、更に好ましくは１０００　ｋ
ｇ　／　ｍｍ　２以上のものである。すなわち、フィル
ムの縞、横のどちらかのヤング率が６００　ｋｇ　／　
ｒｎｒｎ　２以上であるテンシライズドタイプ、または
纒、横の両方のヤング率が６００ｋｇ／ｍｍ２以上でほ
ぼ等しいパランスタイプのフィルムを用いることができ
る。このようなフィルムは、その方向における変形抵抗
性が大きいことを意味し、またフィルムの腰の強さとも
関連している。腰の強さは特に清いフィルムのときに大
切な要素となる。

このようなりフグ率の大きいフィルムは、例えば特公昭
５７−１７８８６号公報等で開示された方法で製造した
フィルムを高温で熱処理して結晶性を高めることによっ
て得られる。該方法で得られたフィルムは、吸湿膨張係
数及び熱収縮率が小さい。

本発明のフィルムの吸湿膨張係数は、２５°Ｃにおいて
３０　Ｘ　１０−’ａｍ／　ｍｍ／％ＲＨ以下であり、
熱収縮率は、２５０°Ｃにおいて０．０１％以下である
。

このように吸湿及び温度による寸法変化の小さいフィル
ムを用いることが、高温多湿の夏と低湿乾燥の冬との季
節間差に関係なく　ＦＰＣに一定の性能や機能を発揮さ
せる上で重要である。　熱処理は緊張下、定長下、無緊
張下、もしくは低張力下で行うことができ、これらの処
理を組み合わせで行うこともできる。このような吸湿膨
張係数及び熱収縮率の小さいフィルムを使用すると、回
路パターンの印刷や熱処理時に寸法変化を生じず、多層
パターンの印刷時のずれも生じない。

また本発明に用いられるフィルムは、実質的にボイドを
含まないものが好ましい。

本発明に用いられるフィルムの厚さは、２０〜１３０μ
が好ましく、更に好ましくは２５〜８０μｍである。厚
さが薄すぎると剛性が小さくなるため、導電性塗料の印
刷工程においてフィルムの波打ち、搬送不良等が起きや
すくなり、不良品が多くなる。従来のＰＥＴ　、ポリイ
ミド等を用いた場合に比較し、本発明の場合、基板の弾
性率が高いために薄くすることが可能となる。

本発明に用いられるフィルムは、その硫酸等を溶媒とす
る光学異方性ドープを、支持面上に流延し、吸湿又は／
及び加熱により該ドープを光学等方性に転化したのち凝
固させ、洗浄後、必要なら一軸又は二軸に延伸し、次い
で収縮を制御しつつ乾燥した後、高温で熱処理し、結晶
性を増大させるという方法でつくることができる。

本発明に用いられるフィルムは、その性能の改良のため
に、芳香族ポリアミド以外の成分を含有させることがで
きる。この例として、難燃剤、易滑剤、接着性改良剤な
どがあげられ、フィルムを製造する際のドープへの添加
、又は、乾燥剤の湿潤フィルムへの含浸等の方法により
フィルム中に付与される。特に導電性塗料との接着性改
良のために、エポキシ系、アクリル系等の接着剤成分を
乾燥前の湿潤フィルムに含浸させる。接着性改良処理が
好ましく用いられる。

更に、プラズマ処理、コロナ放電処理等により表面状態
を改質することもできる。

本発明においては、上記の芳香族ポリアミドフィルム上
に、導電塗料により回路パターンを形成する。

本発明に用いる導電性塗料としては、金属粉末（例えば
酸化亜鉛や酸化錫、ニッケル、アルミニウム、銅銀等）
やカーボンブラック粉末、ニッケルフタロシアニン等の
有機金属化合物等をバインダー液に分散させた塗料が用
いられる。バインダーとしては特に限定されないが、耐
熱性の点からはエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ
イミド樹脂、セルロース誘導体樹脂、アクリル樹脂等が
この好ましく用いられる。

回路パターンの形成は、例えば導電性塗料のスクリーン
印刷によって行なわれる。パターンは一層のみ形成する
こともでき、絶縁性樹脂を併用して多層を形成すること
もできる。また、片面のみに形成することもでき、両面
に形成してスルーホールで導通させることもできる。

（実施例〕 以下、本発明を実施例により説明する。なお、実施例中
、部、％とあるのは特に断らない限り重量部、重量％を
示す。

実施例 対数粘度ηｉｎｈが５，５のＰＰＴ＾ポリマーを、９９
．７％の硫酸にポリマー濃度１１．５％となるように溶
解し、６０°Ｃで光学異方性のあるドープを得た。この
ドープの粘度を常温で測定したところ、１０６００ボイ
ズだった。製膜しゃすくするために、二〇ドープを約７
０℃に保ったまま真空下で脱気した。

この場合も光学異方性を有し、粘度は４４００ボイズで
あった。タンクからフィルターを通し、ギヤポンプを経
てダイに至る１、５ｍの曲管を約７０°Ｃに保ち、０．
ｌｍｍＸ３００ｍｍのスリットを有するグイから、鏡面
に磨いたタンタル製のベル）　（２ｍ／分で移動）にキ
ャストし、相対湿度約８５％の約９０℃の空気を吹きつ
けて、流延ドープを光学等方化し、ベルトとともに、−
５゛Ｃの希硫酸中に導いて凝固させた。次いで凝固フィ
ルムをベルトから引きはがし、約４０℃の温水中を走行
させて洗浄した。洗浄の終了したフィルムを乾燥させず
にテンターで延伸し、次いで別のテンターを用いて定長
下に２４０℃で熱乾燥した後、３９０℃で定長熱処理し
、更に無緊張下に、３５０°Ｃで熱処理した。

得られたフィルムは、厚さ５０μ、フィルムの長尺方向
（以下ＭＤと略す）の物性は、強度３５ｋｇ／ｍ１ｌｌ
”　、伸度１６％、ヤング率１１００ｋｇ／ｍｍ”熱収
縮率（２５０°Ｃ）　０．０８％、吸湿膨張係数１６×
１０−’■／鴎／％、巾方向（以下ＴＤと略す）の物性
は、強度３３　ｋｇ／ｍ＋”　、伸度１７％、ヤング率
１０５０ｋｇ／ａｎ”、熱収縮率（２５０°（：　）　
０．０９％、吸湿膨張係数１８　Ｘ　１０−’ｍ／鵬／
％であった。

このフィルムの上にスクリーン印刷装置を用いて、導電
性ｖＡ塗料のパターンを塗布し、１４０’Ｃで３０分間
硬化させ、プリント配線板を得た。この配線板の線間抵
抗（線間隔１．０口）は５　ＸＩＯ”Ωであった。

比較例 ３９０°Ｃの足長熱処理及び３５０°Ｃの無緊張熱処理
をすることなく、これ以外は実施例と同様な方法でフィ
ルムを製造した。得られたフィルムは、厚さ３０μ、Ｍ
Ｄ力方向物性は強度２２ｋｇ／ｍｍ”、伸度３８％、ヤ
ング率４５０　ｋｇ／ｍｍ”　、熱収縮率（２５０°Ｃ
）　０．２８％、吸湿膨張係数４５Ｘ１０−’閣／閣／
％、ＴＤ力方向物性は強度１９ｋｇ／ｌｒｍ”、伸度３
９％、ヤング率４２　Ｑｋｇｌｏ”　、熱収縮率（２５
０”Ｃ）　０．３６％、吸湿膨張係数５１Ｘ１０−’Ｉ
ＩＩ！Ｉｌ／Ｗｌ／％であった。

実施例と同様にプリント配線板を作成したが、腰が弱い
ために、ハンドリング中に変形し、正確なパターンを形
式することはできなかった。

〔発明の効果〕

本発明のＦＰＣは、基板としてパラ配同型芳香族ポリア
ミドを用いることにより、耐熱性、寸法安定性、耐薬品
性及び難燃性にすぐれているのに加え、機械的強度、モ
ジュラスが大きい点が特徴であり、従来のグイ・ルム素
材を基板とした物に比べ、薄いフィルムを用いることが
でき、プロセス性の改良及び機器の薄型化が可能である
。

従って、このような特徴を活かして、種々の電気機器の
スイッチ、キーボード、タッチスイッチ等や、センサー
回路用として用いることができる。

特許出願人　　旭化成工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 対数粘度が３．５以上で、少なくとも一方向のヤング率
   が６００ｋｇ／ｍｍ＾２以上であるパラ配向性の芳香族
   ポリアミドフィルムの片面又は両面に導電性塗料による
   回路パターンを有することを特徴とするフレキシブルプ
   リント配線板