JPH07197007A - プリント基板用耐熱性接着剤フィルム - Google Patents
プリント基板用耐熱性接着剤フィルムInfo
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- JPH07197007A JPH07197007A JP35334293A JP35334293A JPH07197007A JP H07197007 A JPH07197007 A JP H07197007A JP 35334293 A JP35334293 A JP 35334293A JP 35334293 A JP35334293 A JP 35334293A JP H07197007 A JPH07197007 A JP H07197007A
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- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Abstract
性、吸湿後のはんだ耐熱性、加工性、誘電特性等に優れ
たポリイミド系プリント基板用耐熱接着剤フィルムを提
供することを目的とする。 【構成】 本発明はガラス転移点が60〜170℃であ
り、硬化後のフィルムの引張破断強度が4〜20kg/
mm2 であり、引張弾性率が100〜300kg/mm
2 であるポリイミド系プリント基板用耐熱接着剤フィル
ムであり、より好ましくは、さらに硬化後のフィルムの
線膨張係数が5〜15×10-5/℃であり、周波数1M
Hzにおいて誘電率が3.5以下であり、誘電正接が
0.005以下であるポリイミド系プリント基板用耐熱
性接着剤フィルム。
Description
着剤フィルムに関し、特に低温圧着が可能で熱圧着後の
膨張係数が低く、誘電特性に優れた新規なプリント基板
用耐熱性接着剤フィルムに関するものである。
−フェノール樹脂、ガラス繊維−エポキシ樹脂からなる
基板あるいはポリイミドフィルム、ポリエチレンテレフ
タレートフィルムと金属箔を貼り合わせたものが用いら
れている。
分野において用いるプリント配線板においては、配線占
有面積が小さくなり、このため多層配線基板の需要はま
すます高くなっている。そして、そのプリント配線基板
を積層して多層配線板を作成したり、異種回路材料を複
合化する工程においては、種々の接着剤あるいは接着フ
ィルムが用いられている。
の織物にエポキシ系あるいはビスマレイミド系樹脂を含
浸させたプリプレグ状接着剤が知られている。しかし、
これは可とう性が不十分であり、寸法安定性に劣る等の
問題があった。また、従来よりアクリロニトリルブタジ
エンゴム/フェノール樹脂、フェノール樹脂/ブチラー
ル樹脂、アクリロニトリルブタジエンゴム/エポキシ樹
脂等の接着剤が提案されている(特開平4−29393
号公報、特開平4−36366号公報、特開平4−41
581号公報)。しかし、これらの接着剤は、耐熱性、
耐薬品性、耐久性が十分ではなく、熱劣化が大きく、吸
湿後のはんだ耐熱性が不十分であり、また、スルーホー
ル形成のためのドリル穴開け加工時のスミアの発生等の
加工性の点でも十分ではなかった。
膨張係数が大きいため、熱衝撃時にスルーホール部で被
着材と接着剤との界面で剥離し易い等の信頼性の点でも
十分ではなかった。
耐熱性に優れたポリイミド系接着剤が提案されている。
例えばUSP4,543,295に開示されている熱可
塑性ポリイミド接着剤が知られている。しかし、このよ
うなポリイミドは、銅あるいはポリイミドフィルム等の
基材同士を接着させ、満足できる強度を得るためには2
50℃以上の熱圧着温度を必要とするため実用性の面で
難点があった。
は、特開昭52−91082号公報にフレキシブルプリ
ント配線板用銅張フィルムの製造用接着剤として、ポリ
アミドイミドとエポキシ樹脂とからなるフィルムが開示
されている。しかしながら、このようなフィルムは多層
プリント配線板製造等の回路が形成された面同士の接着
に用いた場合、流動性が不足するため、回路面への充填
性が十分でなく、また、はんだ浴に対する耐熱性を十分
に得ることが出来ない。
バーレイフィルム接着剤として、250℃以下の低温圧
着が可能で、しかも接着強度、耐薬品性、耐熱性、吸湿
はんだ耐熱性配線加工時の寸法安定性等に優れた材料が
強く求められてきた。
下の熱圧着条件で、流動性、耐熱性、吸湿後のはんだ耐
熱性、加工性、誘電特性等に優れたポリイミド系プリン
ト基板用耐熱接着剤フィルムを提供することを目的とす
る。
ス転移点が60〜170℃であり、硬化後のフィルムの
引張破断強度が4〜20kg/mm2 であり、引張弾性
率が100〜300kg/mm2 であることを特徴とす
るポリイミド系プリント基板用耐熱接着剤フィルムであ
る。
十分な接着性、耐熱性、吸湿後のはんだ耐熱性、配線加
工時の寸法安定性、接着剤の回路への充填性、スルーホ
ール信頼性(穴開け加工時のスミア除去、積層後の耐ヒ
ートショック性)を有する多層板の製造等が可能にな
る。
00℃以下の熱圧着条件において流動性が不足するた
め、回路面の凹凸への充填性が十分でなく、かつ、はん
だ浴に対する耐熱性が不十分であり、60℃未満のもの
では、接着は可能であるが、耐熱性、耐薬品性が劣り、
吸湿後のはんだ耐熱性が不十分である。
0kg/mm2 を超えるか、または引張弾性率が300
kg/mm2 を超えると回路面の凹凸への充填性が十分
でなく、引張破断強度が4kg/mm2 未満か、または
引張弾性率が300kg/mm2 未満であるとドリル穴
明け時のスミアの発生が著しく、得られたスルーホール
の信頼性が乏しい。
が5×10-5/℃未満では回路面の凹凸への充填性が十
分でなく、15×10-5/℃を超えると、配線加工時の
寸法安定性が低く、かつ、スルーホール信頼性に乏し
い。
1MHzにおいて3.5を超えるか、または誘電正接が
0.005を超えると多層、高密度配線基板における回
路応答速度の遅延等の問題が発生し易くなる。
接着剤フィルムの樹脂としては例えば、シリコンユニッ
トを有するポリイミド樹脂70〜99重量%とエポキシ
樹脂1〜30重量%の範囲で配合して得られる。また、
これ以外の組成においてもフィルムの特性が前記の特性
を有するポリイミド系プリント基板用耐熱接着剤フィル
ムであれば、本発明の請求範囲に含まれる。
るポリイミド樹脂としては、フィルム成形性が良好な溶
剤可溶性ポリイミドを用いることが望ましい。溶剤可溶
性を有するポリイミドとして好適に用いられる例として
は、下記一般式(1)
り返し単位を有するポリイミド樹脂はジアミノシロキサ
ン及び芳香族ジアミンと、テトラカルボン酸二無水物と
を反応させることにより得られる。
は、3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカ
ルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルス
ルホンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’
−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,
2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物が挙げられる。他にテトラカルボン酸二無水物成分
の一部として、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラ
カルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニル
テトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、
1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水
物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無
水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二
無水物、3,4,6,7−アントラセンテトラカルボン
酸二無水物、1,2,7,8−フェナントレンテトラカ
ルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソピ
リデン)フタル酸二無水物等が挙げられる。
(4)
して、好ましくは
は、好ましくは1〜20の範囲であり、より好ましくは
5〜15の範囲である。これらのジアミノシロキサンを
用いてポリイミド樹脂中にシリコンユニットを導入する
ことにより、加熱圧着時の流動性を与え、プリント基板
回路面への充填性を向上させることができる。
m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、
4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、4,4’−ジ
アミノジフェニルメタン、ベンジジン、4,4’−ジア
ミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェ
ニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホ
ン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’
−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノ−
p−ターフェニル等が挙げられるが、有機溶剤に対する
可溶性を向上させる目的で、2,2−ビス(3−アミノ
フェノキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ア
ミノフェノキシフェニル)プロパン、3,3−ビス(3
−アミノフェノキシフェニル)スルホン、4,4−ビス
(3−アミノフェノキシフェニル)スルホン、3,3−
ビス(3−アミノフェノキシフェニル)スルホン、4,
4−ビス(4−アミノフェノキシフェニル)スルホン、
2,2−ビス(3−アミノフェノキシフェニル)ヘキサ
フルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェノキ
シフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,4−ビス
(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4−(p−フ
ェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4−
(m−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン等
の3つ以上の芳香族を有するジアミンを用いることがで
きる。
キシ樹脂と反応性を有する官能基を有する下記一般式
(3)
アミノフェノール、3,5−ジアミノフェノール、4,
4’−(3,3’−ジヒドロキシ)ジアミノビフェニ
ル、4,4’−(2,2’−ジヒドロキシ)ジアミノビ
フェニル、2,2’−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキ
シフェニル)ヘキサフルオロプロパン、3,3’,4,
4’−ビフェニルテトラアミン、3,3’,4,4’−
テトラアミノジフェニルエーテル、 4,4’−(3,
3’−ジカルボキシ)ジフェニルアミン、3,3’−ジ
カルボキシ−4,4’−ジアミノジフェニルエーテル等
が挙げられるが、特に好ましくは4,4’−(3,3’
−ジヒドロキシ)ジフェニルアミン、4,4’−(2,
2’−ジヒドロキシ)ジフェニルアミンである。これら
の芳香族ジアミンを用いることにより加熱圧着時にエポ
キシ樹脂と反応し、架橋構造を形成するため、本発明の
耐熱性接着剤の接着強度、耐薬品性をさらに向上させる
ことができる。
及び芳香族ジアミンと、テトラカルボン酸二無水物を溶
媒中で反応させ前駆体樹脂を生成したのち加熱閉環させ
ることにより前記一般式(1)及び(2)で表される繰
り返し単位を有するポリイミド樹脂を製造できる。この
とき、一般式(1)及び(2)で表される繰り返し単位
の構成比が、(1)/(2)=50/50〜10/90
の範囲であることが好ましい。
ルA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フルオレ
ンビスフェノール、4,4’−ビフェノール、2,2’
−ビフェノール、ハイドロキノン、レゾルシン等のフェ
ノール類、あるいはトリス(4−ヒドロキシフェニル)
メタン、1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシ
フェニル)エタン、フェノールノボラック、o−クレゾ
ールノボラック等の3価以上のフェノール類、ハロゲン
化フェノール類又はテトラブロモビスフェノールA等の
ハロゲン化ビスフェノール類から誘導されるグリシジル
エーテル化物がある。
硬化促進の目的でエポキシ樹脂硬化剤を配合することも
できる。エポキシ樹脂硬化剤の具体例としては、フェノ
ールノボラック、o−クレゾールノボラック、フェノー
ルレゾール、ジエチレントリアミン、無水ピロメリット
酸、無水フタル酸が挙げられる。
公知の硬化促進剤、カップリング剤、充填剤、顔料等を
適宜配合しても良い。
て用いられるが、従来の公知の方法を用いることが可能
である。好適な成形方法としては、樹脂溶液を、金属
箔、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム等の基
材上に従来公知の方法によりコーティングした後、乾燥
し、基材から剥離することにより本発明のプリント基板
用耐熱性接着剤フィルムとして使用することができる。
して代表的なものとしては、N,N−ジメチルホルムア
ミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチ
ルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,
N−ジメチルメトキシアセトアミド、ジメチルスルホキ
シド、N−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶媒、
テトラヒドロフラン、ジエチレングリコールジメチルエ
ーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジオ
キサン、γ−ブチロラクトン、キシレノール、クロロフ
ェノール、フェノール、メチルセロソルブ、エチルセロ
ソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソル
ブアセテート、トルエン、キシレン、メチルエチルケト
ン等のエーテル、アルコール系溶媒を挙げることができ
る。また、フィルム成形時の溶媒として、前記ポリイミ
ド樹脂製造時に用いた溶媒をそのまま用いてもなんら差
支えない。
特性の測定方法、条件を以下に記載する。接着剤フィル
ムの厚さは50μmである。 (1)ガラス転移温度 測定装置:熱機械分析装置(セイコー電子工業(株)
製) 試験片:幅2mm、長さ30mm(つかみ具間距離15
mm) 測定条件:荷重2g、昇温速度5℃/minの条件で試
験片の長さ方向の熱膨張量の測定を行い、その変曲点を
ガラス転移温度とする。
洋精機(株)製) 試験片:温度180℃±5℃、圧力25±2kg/mm
2 、時間60分の条件でハイドロプレスにより熱圧着し
たもの。幅12.5mm、長さ120mm(つかみ具間
距離101.6mm) 測定条件:室温でクロスヘッドスピード25mm/mi
nにて試験片に荷重を加え、試験片のほぼ中央部で破断
したときの荷重を測定する。測定荷重を試験片の断面積
(0.31mm2 )で除した値を引張破断強度とする。
荷重−たわみ曲線の始めの直線部分より直線上の2点間
の元の平均断面積による応力の差を同じ2点間の歪みの
差で除した値を引張弾性率とする。
製) 試験片:温度180℃±5℃、圧力25±2kg/mm
2 、時間60分の条件でハイドロプレスにより熱圧着し
たもの。大きさ5mm角。 測定条件:荷重2g、昇温速度5℃/minの条件で試
験片の厚さ方向の熱膨張量の測定を行い、その変曲点ま
での2点間の熱膨張量の差を同じ2点間の温度差で除し
た値を線膨張係数とする。
藤電気(株)製) 試験片:温度180℃±5℃、圧力25±2kg/mm
2 、時間60分の条件でハイドロプレスにより熱圧着し
た接着剤フィルムの両面に銀ペーストを用いてJIS
C−6481の電極パターンを印刷したもの。 測定条件:予備処理として温度23±3℃、相対湿度5
0±5%の室内で24時間放置した後、1MHzでの誘
電率を測定する。
する。
洋精機(株)製) 試験片:温度180℃±5℃、圧力25±2kg/mm
2 、時間60分の条件でハイドロプレスにより被着材/
接着剤フィルム/被着材の構成で熱圧着したもの。(被
着材:銅箔35μm、ポリイミドフィルム25μm)幅
10mm、長さ100mm 測定条件:試験片を厚さ2mmのステンレス板に両面テ
ープで固定した後、180度方向に50mm/分の速度
で引き剥がす時の力を接着強度とする。
2 、時間60分の条件でハイドロプレスにより被着材/
接着剤フィルム/被着材の構成で熱圧着したもの。(被
着材:銅箔35μm、ポリイミドフィルム25μm)大
きさ25±1mm角 測定条件:熱圧着後と温度40±3℃、相対湿度90±
5%の室内で24時間放置した後の各々の試験片につい
て220℃より10℃ピッチでハンだ浴に60秒間浸漬
し、発泡、剥離の発生しない上限の温度を測定する。
2 、時間60分の条件でハイドロプレスにより以下の構
成にて熱圧着したもの。 片面銅張積層板/接着剤フィルム/片面銅張積層板 片面銅張積層板(松下電工(株)製FR−4、R1761 ;
銅35μm、基材 100μmを線幅0.1mm、線間1mm
で回路形成し、接着剤フィルムを介してパターンを直交
対面させて積層する) 大きさ100±1mm角 測定条件:熱圧着後、回路への充填度合いを光学顕微鏡
(Nikon(株)製、HFX−II)にて観察する。
2 、時間60分の条件でハイドロプレスにより以下の構
成にて熱圧着したもの。 片面銅張積層板/接着剤フィルム/両面銅張積層板/接
着剤フィルム/片面銅張積層板 ここで 片面銅張積層板(新日鐵化学(株)製エスパネックス
(商品名)銅18μm、樹脂25μm) 両面銅張積層板(新日鐵化学(株)製エスパネックス
(商品名)銅18μm、樹脂50μm) 大きさ100±1mm角 測定条件:0.3mmφのドリル(ユニオンツール製、
UC型)で1000穴の穴開けを行い、スルーホール断
面の切屑等の発生度合を走査電子顕微鏡(S510型、
(株)日立製作所製)により観測する。
C、松下電工(株)製) 試験片:JIS C−5012に規定したテストパター
ンにより回路形成し、スルーホール穴開け性と同様の構
成、条件で熱圧着したもの。穴径:0.3mmφ、穴
数:289穴開け、メッキ厚み:18±2μm 測定条件:下記表1に示す。
→を1サイクルとし、スルーホール抵抗を測定する。
不良判定は高温時に断線(抵抗値10Ω以上)した場合
とし、断線までのサイクル数をスルーホール熱衝撃信頼
性とした。
明する。なお、本実施例で用いた略号は以下の化合物を
示す。 ODPA:3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテ
トラカルボン酸二無水物 DSDA:3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテ
トラカルボン酸二無水物 BTDA:3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸二無水物 6FDA:4,4’−(ヘキサフルオロイソピリデン)
フタル酸二無水物 PSX−A:平均分子量 740のジアミノシロキサン PSX−B:平均分子量1240のジアミノシロキサン PSX−C:平均分子量2000のジアミノシロキサン BAPP:2,2’−ビス(4−アミノフェノキシフェ
ニル)プロパン BAPSM:ビス(3−アミノフェノキシフェニル)ス
ルホン BisAM:4,4−(m−フェニレンジイソプロピリ
デン)ビスアニリン BisAF−A:2,2−(4−アミノフェノキシフェ
ニル)ヘキサフルオロプロパン o−DAP:2,5−ジアミノフェノール o−HAB:4,4’−(3,3’−ジヒドロキシ)ジ
アミノビフェニル m−HAB:4,4’−(2,2’−ジヒドロキシ)ジ
アミノビフェニル DGEBA:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(190
g/eq) o−CNB:o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
(275g/eq) BCNB:臭素化フェノールノボラックのポリグリシジ
ルエーテル(200g/eq)
(0.11モル)、N−メチル−2−ピロリドン200
g及びジエチレングリコールジメチルエーテル200g
を添加し、室温で良く混合した。次にPSX−A31.
56g(n=8.4、0.035モル) を滴下ロートを
用いて滴下し、この反応溶液を攪拌下で氷冷し、BAP
P30.3g(0.075モル) を添加し、室温にて2
時間攪拌し、ポリアミック酸を得た。このポリアミック
酸溶液を190℃に昇温し、20時間加熱攪拌し、ジエ
チレングリコールジメチルエーテルと縮合水を共沸させ
ながら閉環し、対数粘度0.9dl/gのポリイミド溶
液を得た。
5重量部に対し、o−クレゾールノボラック型エポキシ
樹脂(油化シェルエポキシ(株)製、エピコート180
H−65)25重量部を配合し、2時間室温にて攪拌さ
せて、接着剤樹脂溶液を調整した。この樹脂溶液をガラ
ス板上に塗布し、乾燥してフィルム化し、耐熱性接着剤
フィルムとした。
による硬化後の引張破断強度、引張弾性率、線膨張係
数、誘電率、誘電正接、はんだ耐熱性、ドリル穴開け
性、スルーホール熱衝撃信頼性をそれぞれ測定した。そ
の物性を表3に示した。
し、実施例1と同様の特性を測定した。その組成を表2
に、その特性を表3に示した。
し、実施例1と同様の特性を測定した。その組成を表2
に、その特性を表3に示した。
ィルムは、ポリイミド本来の優れた耐熱性、耐薬品性、
電気特性を損なうことなく、250℃以下と従来のポリ
イミド系接着剤に比べ低温での熱圧着が可能であり、さ
らに熱圧着後の硬化フィルムの膨張係数が低く、誘電特
性に優れるという特徴を有する。
性接着剤フィルムは多層プリント基板用接着剤、複合回
路基板用接着剤、カバーレイフィルム用接着剤等に好適
に用いることができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 ガラス転移点が60〜170℃であり、
硬化後のフィルムの引張破断強度が4〜20kg/mm
2 であり、引張弾性率が100〜300kg/mm2 で
あることを特徴とするポリイミド系プリント基板用耐熱
性接着剤フィルム。 - 【請求項2】 硬化後のフィルムの線膨張係数が5〜1
5×10-5/℃であり、周波数1MHzにおいて誘電率
が3.5以下であり、誘電正接が0.005以下である
ことを特徴とする請求項1記載のポリイミド系プリント
基板用耐熱性接着剤フィルム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35334293A JP3516473B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | プリント基板用耐熱性接着剤フィルム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35334293A JP3516473B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | プリント基板用耐熱性接着剤フィルム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07197007A true JPH07197007A (ja) | 1995-08-01 |
JP3516473B2 JP3516473B2 (ja) | 2004-04-05 |
Family
ID=18430204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35334293A Expired - Lifetime JP3516473B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | プリント基板用耐熱性接着剤フィルム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3516473B2 (ja) |
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-
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- 1993-12-28 JP JP35334293A patent/JP3516473B2/ja not_active Expired - Lifetime
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