JPH0521952A

JPH0521952A - ポリアミツク酸フイルムの製造方法およびそれを用いたフレキシプル印刷回路基板の製造方法

Info

Publication number: JPH0521952A
Application number: JP12322091A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Mikami; 真一三上; Tohei Takimoto; 東平滝本; Yoshiyuki Yamamori; 義之山森; Toshio Nakao; 俊夫中尾
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1991-03-06
Filing date: 1991-03-06
Publication date: 1993-01-29

Abstract

(57)【要約】【構成】離型フィルム上にポリアミック酸溶液を塗
布、乾燥させ、半硬化状態のポリアミック酸フィルムを
形成し、次いでこのフィルム同士をアミック酸フィルム
面を合わせて加熱・圧着し、又は離型フィルム上に形成
されたポリアミック酸フィルム間にポリアミック酸フィ
ルムを挿入し、得られたポリアミック酸フィルムに所定
の開孔部を設けて導体箔にフィルムを圧着し、イミド化
を完結させるフレキシブル印刷回路基板を製造する方
法。【効果】寸法変化率の小さい、カールの発生しな
い、耐熱性、密着力、電気特性、機械特性に優れた有孔
２層フレキシブル印刷回路基板が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、接着剤層を持たない２
層フレキシブル印刷回路板において、必要により孔加工
された支持フィルム層を有するフレキシブル印刷回路用
基板を製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のフレキシブル印刷回路用基板は、
電子機器の小型・軽量化が進むにつれ、ますます用途が
拡大し、最近は従来の様な配線基板としてだけでなく、
ＴＡＢ用キャリアテープの様な支持フィルムに穴のあい
た基板の利用も増大してきている。このような、支持フ
ィルム層に孔加工がされ、かつ導体配線を有するフレキ
シブル印刷回路用基板の製造方法としては、予め支持フ
ィルム層にパンチング等で孔加工を行い、接着剤を用い
て導体層を貼合わせた後、配線回路を形成する方法や、
導体層にポリアミック酸溶液を直接塗布し、乾燥・イミ
ド化を行うか、支持フィルム層に蒸着法やスパッタリン
グ法によって導体層を形成した後、レーザーあるいは強
アルカリ性溶液によって支持フィルム層に孔加工を行
い、その後配線回路を形成する方法が用いられている。

【０００３】しかし、従来用いられているこれらの方法
においては、それぞれに耐熱性、密着力、加工性、耐薬
品性に欠点を有している。先ず、接着剤層を持つ３層フ
レキシブル印刷回路用基板では、接着剤層の耐熱性が低
いため、支持フィルムにポリイミドを用いても、フレキ
シブル印刷回路用基板としての耐熱性は接着剤層の耐熱
性によって決定されるという欠点を有している。導体層
を蒸着やスパッタリング法で形成した場合、支持フィル
ム層と導体層の密着力が低いという欠点、あるいは樹脂
層を厚くしていった場合たとえば直接ポリアミック酸を
塗布・乾燥させ、厚膜を形成させるとイミド化に伴う収
縮による応力が導体層の支持力を上回り、乾燥中に大き
なカールを生じる。一方、導体層にポリアミック酸溶液
を直接何度か繰り返し塗布・乾燥し、さらにイミド化す
ると工程中のカールは軽減されるが、導体層に近い部分
と導体層の反対側の部分では熱履歴が異なるためフィル
ム中のイミド化率及び溶剤残留量に差が生じ、銅箔エッ
チング後のフィルムのカール・寸法変化率等が大きくな
る。またレーザーを用いる場合、特にエキシマレーザー
を用いると微細加工性に優れ銅箔へのダメージも少ない
が、強固なイミド結合を切断しなければならず、加工に
時間を要し生産性が低いため、ランニングコストが高い
という問題点を有している。あるいはイミド化後にアル
カリエッチング可能な分子構造をもつポリイミドは、耐
溶剤性が若干落ち、かつエッチング液として強アルカリ
性溶液を用いるために危険性が高く、また安易に廃液処
理ができないという欠点を有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、接着剤層のない２層フレキシブル印刷回路板の
本来持っている耐アルカリ性、耐溶剤性、耐熱性、電気
特性を低下させることなく、所定の厚みを有し、また必
要により孔加工された支持フイルムを有するフレキシブ
ル印刷回路用基板の製造法を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、離型フィルム
上に半硬化させたポリアミック酸フィルムを形成させ、
さらに同一組成または異なる組成の他の離型フィルム上
に形成されたポリアミック酸フィルムをアミック酸フィ
ルム面を合わせて、必要によりこの間にアミック酸フィ
ルムを所定の枚数挿入し、同時に加熱・圧着し、厚みの
厚いポリアミック酸フィルムを得るものであり、またこ
の厚みの厚いポリアミック酸フィルムに所定の開孔部を
設けた後、導体箔にフィルムを圧着し、イミド化を完結
させることを特徴とするフレキシブル印刷回路基板の製
造方法である。

【０００６】即ち、離型フィルム上にポリアミック酸溶
液を塗布し、タックフリー状態になるまで乾燥し、ポリ
アミック酸フィルムを形成する。その後、ボリアミック
酸フィルム面を重ね合わせポリアミック酸フィルム同士
を加熱・圧着し、最初に塗布・乾燥した厚みの整数倍の
ポリアミック酸フィルムを作製する。このとき、必要に
応じてポリアミック酸の面同士を重ねられるように、離
型フィルムを剥離したポリアミック酸フィルムを所定の
枚数間に挿入して、より厚いポリアミック酸フィルムを
得ることができる。また圧着後、片側の離型フィルムを
剥がし、同様のことを繰返してさらに厚いものを得るこ
ともできる。次に、その離型フィルムのついたポリアミ
ック酸フィルムを通常の方法、例えば、打ち抜き、切
断、アルカリエッチング、レーザー等によって離型フィ
ルムと共に或はポリアミック酸フイルムのみを開孔させ
て孔加工を行う。孔加工が終了した後、導体箔にポリア
ミック酸フイルムを加熱・圧着後、離型フィルムを剥離
し、充分にイミド化を行う。

【０００７】本発明において、ポリアミック酸溶液を乾
燥させ、半硬化状態のポリアミック酸フィルムを形成さ
せる条件としては、８０〜２００゜Ｃ、５〜３０分が適
当である。これより温度が低く時間が短い場合、導体箔
と加熱圧着する際、流動性が大きく、開孔部でのにじ
み、しみ出しが大きく、フィルム厚のバラツキも大きく
なり、イミド化後の寸法変化が大きくなる。またこれよ
り温度が高く時間が長い場合導体箔と加熱・圧着する
際、流動性が小さすぎ、導体箔とのピール強度が低下
し、ボイドの発生が多くなる。アミック酸１枚の塗布厚
みとしては、イミド化後の厚みが５０μｍ以下が適当で
ある。これより厚い場合は、イミド化に伴う収縮による
応力が離型フィルムの支持力を上回り、乾燥中に大きな
カールを生じさせる。またフィルム層が厚いため溶剤の
蒸発速度が遅く、生産性が著しく低下する。ポリアミッ
ク酸フィルム同士を導体箔に加熱・圧着する条件として
はプレス形式の場合は７０〜２００℃、５〜１００ｋｇ
／ｃｍ^２、５〜３０分、ロール式ラミネータの場合は７
０〜２００゜Ｃ、１〜５０ｋｇ／ｃｍ、０．１〜１０ｍ
／分の条件が適当であり、特に温度としてはポリアミッ
ク酸フィルムの乾燥温度より１０〜３０℃低い温度で実
施することが揮発物の発生もなく望ましい。

【０００８】本発明におけるポリアミック酸は、通常ジ
アミンと酸無水物とを反応させることにより得られる。
ジアミンとしては、フェニレンジアミン、ジアミノジフ
ェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノ
ジフェニルエーテルなどを、酸無水物としては、トリメ
リット酸無水物、ピロメリット酸二無水物、ビフェニル
テトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカル
ボン酸二無水物などを使用することができ、それぞれ１
種又は２種以上を適宜組み合わせて用いることができ
る。ポリアミック酸フィルムの状態におけるイミド化率
は１０〜５０％、望むべくは２０〜４０％が望ましい。

【０００９】離型フィルムとして用いることのできる材
料としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエー
テルサルフオン、ポリイミド、ポリエチレン等のプラス
チックフィルムがあげられる。

【００１０】導体層として用いることのできる材料とし
ては、銅、アルミニウム、コンスタンタン、ニッケル等
の金属箔が挙げられる。

【００１１】

【作用】本発明は、離型フィルム上にポリアミック酸溶
液を塗布・乾燥した、ポリアミック酸の半硬化状態のフ
イルムにおいて、加熱・圧着し、厚物フィルムを得た
後、必要により孔加工を行い、さらに、導体箔と加熱・
圧着し、イミド化を完結させ、導体配線を形成する工程
をとることにより、容易にかつ安価に、生産性・収率よ
く、必要により支持フィルム層に孔を有する２層フレキ
シブル印刷回路用基板を得ることができる。

【００１２】

【実施例】（実施例１）温度計、攪拌装置、還流コンデ
ンサー及び乾燥窒素ガス吠込み口を備えた４つ口セパラ
ブルフラスコに、精製した無水のパラフェニレンジアミ
ン１０８ｇと４，４’−ジアミノジフェニルエーテル２
００ｇをとり、これに無水のＮ−メチル−２−ピロリド
ン９０重量％とトルエン１０重量％の混合溶剤を、全仕
込原料中の固形分割合が２０重量％になるだけの量を加
えて溶解した。乾燥窒素ガスは反応の準備段階より生成
物取り出しまでの全工程にわたり流しておいた。次い
で、精製した無水の３，３’，４，４’−ビフェニルテ
トラカルボン酸二無水物２９４ｇとピロメリット酸二無
水物２１８ｇを撹拌しながら少量ずつ添加するが、発熱
反応であるため、外部水槽に約１５℃の冷水を循環させ
てこれを冷却した。添加後、内部温度を２０℃に設定
し、５時間攪拌し、反応を終了してポリアミック酸溶液
を得た。

【００１３】市販のポリエステルフィルム上に、このポ
リアミック酸溶液をスピンナーでイミド化後の厚みが２
５μｍになるように塗布し、１１０゜Ｃ、１５分乾燥を
行い、離型フィルムのついたボリアミック酸フイルムを
得た。次に、このポリアミック酸フィルム面同士が向か
い合うように重ね合わせ、プレスを用いて、１００゜
Ｃ，２０Ｋｇ／ｃｍ^２で、１０分間、加熱・圧着を行っ
た後、金型を用いて孔加工を行い、片面側の離型フィル
ムを剥し、市販の銅箔粗化面上にポリアミック酸フィル
ム面を重ね合わせ、９０゜Ｃ、４０ｋｇ／ｃｍ^２、１５
分加熱・圧着を行った。その後、離型フィルムを剥し３
８０゜Ｃで１時間加熱を行い、イミド化を完結した。得
られた２層フレキシブル印刷回路用基板の特性は、通常
の方法で銅箔上に直接塗布、乾燥、イミド化を行い作製
したものと同等以上の特性を有していた。

【００１４】（実施例２）導体層への加熱・圧着を、９
０゜Ｃ、１０ｋｇ／ｃｍ、１ｍ／分の条件でロール式ラ
ミネーターを使用して行う以外は、実施例１と同様にし
て２層フレキシプル印刷回路用基板を得た。

【００１５】（実施例３）市販のポリエステルフイルム
上に、実施例１と同様のボリアミック酸溶液をスピンナ
ーでイミド化後の厚みが２５μｍになるように塗布し、
１１０゜Ｃ、１５分乾燥行い、離型フイルムのついたポ
リアミック酸フィルムを得た。次に、このポリアミック
酸フィルム面同士を重ね合わせ、ロール式のラミネータ
を用いて、９０゜Ｃ、１５Ｋｇ／ｃｍ^２で、０．２ｍ／
分で、加熱・厚着を行った後、金型を用いて孔加工を行
い片面側の離型フィルムを剥がし、市販の銅箔粗化面上
にポリアミック酸フィルム面を重ね合わせ、プレスを用
いて９０℃、４０ｋｇ／ｃｍ^２、１５分加熱・圧着を行
った。その後、離型フィルムを剥し３８０゜Ｃで１時間
加熱を行い、イミド化を完結した

【００１６】（実施例４）温度計、攪拌装置、還流コン
デンサー及び乾燥窒素ガス吹込み口を備えた４つ口セパ
ラブルフラスコに、精製した無水の４，４’−ジアミノ
ジフェニルエーテル２００ｇをとり、これに無水のＮ−
メチル−２−ピロリドン９０重量％とトルエン１０重量
％の混合溶剤を、全仕込原料中の固形分割合が２０重量
％になるだけの量を加えて溶解した。乾燥窒素ガスは反
応の準備段階より生成物取り出しまでの全工程にわたり
流しておいた。次いで、精製した無水のピロメリット酸
二無水物２１８ｇを攪拌しながら少量ずつ添加するが、
発熱反応であるため、外部水槽に約１５゜Ｃの冷水を循
環させてこれを冷却した。添加後、内部温度を２０゜Ｃ
に設定し、５時間攪拌し、反応を終了してポリアミック
酸溶液を得た。

【００１７】市販のポリエステルフィルム上に、このポ
リアミック酸溶液をスピンナーでイミド化後の厚みが２
５μｍになるように塗布し、１１０゜Ｃ、１０分乾燥を
行い、離型フイルムのついたポリアミック酸フィルムを
得た（フィルムＩＩとする）。次に、本フィルムの離型
フィルムを剥離し、実施例１で作製した離型フイルムの
付いたポリアミック酸フィルム（フィルムＩ）２枚の間
にアミック酸の面同士が向かい合うようフィルムＩＩを
挟み、これら３枚のポリアミック酸フィルム同士を重ね
合わせ、プレスを用いて、１００゜Ｃ、２５Ｋｇ／ｃｍ
^２で、１５分の条件で、加熱・圧着を行った。その後、
金型を用いて孔加工を行い、市販の銅箔粗化面上にボリ
アミック酸フィルム側を重ねあわせ、プレスを用いて９
０℃、４０ｋｇ／ｃｍ^２、１５分加熱・圧着を行った。
最後に離型フィルムを剥し３８０゜Ｃで１時間加熱を行
い、イミド化を完結した。

【００１８】通常の方法で銅箔上に直接塗布、乾燥、イ
ミド化を行った２層フレキシブル印刷回路用基板及び実
施例１〜４で作製した２層フレキシブル印刷回路用基板
の特性を表１に示した。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、従来と同様の方法で支
持フィルムに、必要により孔を有する膜厚の厚い２層フ
レキシブル印刷回路用基板を得ることができ、さらにイ
ミド化完結後も他の特性を損なうことなく、寸法変化率
の低下及びカール発生の低減等の効果も得ることができ
た。本発明は、連続シートを用いたフレキシブル印刷回
路基板の連続工程にも容易に適用できるなど、工業的な
孔加工されたフレキシブル印刷回路用基板の製造方法と
して好適なものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中尾俊夫東京都千代田区内幸町１丁目２番２号住友ベークライト株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】離型フィルム上に半硬化させたポリアミッ
ク酸フィルムを形成させ、さらにこのフィルム同士をア
ミック酸フィルム面を合わせて加熱・圧着することを特
徴とするポリアミック酸フィルムの製造方法。
【請求項２】離型フィルム上に形成されたポリアミック
酸フィルム間にポリアミック酸フィルムを挿入した請求
項１記載のポリアミック酸フィルムの製造方法。
【請求項３】請求項１または請求項２で得られたポリア
ミック酸フィルムに所定の開孔部を設けた後、導体箔に
フィルムを圧着し、イミド化を完結させることを特徴と
するフレキシブル印刷回路用基板の製造方法。