JPS58184790A - フレキシブル印刷配線板の製造方法 - 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】 本発明はフレキシブル印刷配線板の製造方法に関するも
のである。

フレキシブル印刷配線板は通常の電線や硬質基板に比べ
て小型軽量化、配線レイアウトの単純化、配線作業の簡
素化、回路特性及び信頼性の向上等が可能であることか
ら、最近、電子卓上計算機、電話機、カメラの内部配線
、或いは自動車の配線パネル等に広く使用されるように
なってきた。

フレキシブル印刷配線板はフレキシブルフラットケーブ
ル、片面・両面フレキシブル印刷配線板、多層フレキシ
ブル印刷配線板に大別されるが、いずれも可撓性のある
絶縁ベースフィルムの片面又は両面に銅箔を接着剤を介
して張り合わせ、回路設計に基づいた配線図形をエツチ
ング等により銅箔を電気回路として再現し、その上の必
要箇所にフィルムオーバーレイ又ハオーバーコー）ヲ設
ケて製造されるものである。フィルムオーバＴレイハ、
ホリエステルフィルム、ポリイミドフィルム等のフィル
ムをポリイミド系、エポキシ系、ポリエステル系、フェ
ノール・ブチラール系の熱硬化性接着剤を介し、回路が
形成されているベースフィルムと張り合わせ、次いで該
接着剤を加熱硬化させることにより形成される。又、オ
ーバーコートを設ける方法としてエポキシ系、ウレタン
系等の液状樹脂から成る熱硬化性塗料を塗布し加熱硬化
する方法が採用されている。

フレキシブル印刷配線板はハンダ処理が必要なので、こ
れらの方法には上記の様な熱硬化性接着剤或は熱硬化性
塗料が用いられている。ところが、これらの材料を加熱
による硬化以前に移動したり、積み重ねたりすると、オ
ーバーレイフィルムが所定の位置からずれたり、未硬化
のオーバーコートが他の物に接触して剥離するな、″・
ど°′１：のトラブルが生じる。その為これらの材料を
用いる方法にはフレキシブル印刷配線板の製造工程を連
続化して量産状々は紫外線硬化タイプの塗料であれば、
紫外線照射で瞬時に硬化が完成するということに目をつ
け、このタイプの塗料をフレキシブル印刷配線板のオー
バーコートとして応用して、上記欠点を解消すべく検討
した。

これまでに紫外線硬化タイプの樹脂として多くの種類（
例えばアクリル系、シリコン系、エポキシ系等）の官能
性モノマー又は官能基を有するオリゴマーが知られてい
る。我々は紫外線硬化タイプの樹脂を用いた種々の配合
について塗料としての検討をしたが、紫外線を照射して
オーバーコートを形成した場合、耐ハンダ性と柔軟性と
のバランスを持たせることが非常に難かしかった。すな
りち、ハンダに浸漬しても耐えるような配合は、折りま
けるとすぐに折れてしまうような硬くてもろいものしか
得゛られず、曲げても折れないような配合はハンダバス
に蒜１漬すると発泡したり、ちじれたりするような配合
甘か得られなかった。

我々はこの問題について検討を行ない紫外線硬化塗料に
てオーバーコートする１）ＩＪに、銅箔回路つきのフィ
ルム９表面を酸又は酸残基の金属塩を含む水溶液に浸漬
処理し、次いでシランカップリング剤で処理しておけば
、紫外線硬化後の塗膜の物性が向上し、曲げても折れな
い柔軟性と、ハンダにも耐える耐熱性とを兼ねそなえた
オーバーコートになることを見出した。

を（ｒする絶縁ベースフィルムの表面を、酸又は酸残基
の金属塩を含む水溶液に浸漬処理した後、シランカップ
リング剤を塗布、乾燥し、次いで紫外線を照射するこヒ
により硬化しうる塗料をオーバーコートシ、その塗料を
紫外線を照射して硬化せしめることを特徴とするフレキ
シブル印刷配線板の製造方法にある。

本発明にｄう酸又は酸残基の金属塩を含む水溶液は、酢
酸、酢酸銅、硫酸鉄、硝酸鉄、塩化鉄、塩化銅など、水
溶液の状態で銅に対して化学反応性を有する化合物の水
溶液である。浸漬処理は酸又は酸残基の金属塩を含む水
溶液に銅箔で形成した回路を有する絶縁ベースフィルム
を浸漬するか或は水溶液を絶縁ベースフィルムの表ｔｆ
ｉｉ　＆＝吹き付けるなどの方法で絶縁ベースフィルム
と水溶液を接触せしめ、次いで水洗、乾燥して成される
。浸漬処理の条件は常温又は必要に応じて４０〜６０℃
で、２〜３０分程度がよい。水溶液の濃度は５〜２０％
程度が好ましい。

酸又は酸残基の金属塩を含む水溶液の中では、酢酸、酢
酸銅、硫酸鉄の水溶液の場合が、効果が特に顕著であっ
た。一般に銅箔などのエツチング処理は塩化鉄や塩化銅
などの水溶液が用いられることが多いが、これらの水溶
液の場合は耐折り曲げ性の向上には効果が認められたが
、耐ハンダ性については効果があったが、酢酸、酢酸銅
、硫酸鉄の水溶液の場合と比べるとやや安定性に欠ける
ことが認められた。

本発明に言うシランカップリング剤としては、具体的に
はビニルトリエトキシシラン、γ−メタアクリロキシプ
ロピルトリメトキシシランなどのように、ビニル基、ア
クリルノ、（など不飽和２重結合をふくむシランカップ
リング剤、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ンなどエポキシ基をふくむシランカップリング剤及びＮ
−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシ
シラ／、γ−アミノプロピルトリエトキシシランナトの
アミン基を含むシランカップリング剤が有効である。

本発明に於いては、酸又は酸残基の金属塩を含む水溶液
で絶縁ベースフィルムを浸漬処理した後、シランカップ
リング剤を塗布し、乾燥する。シランカップリング剤は
０，０５〜５％程度の濃度にアルコールなどで稀釈して
塗布するのがよい。

伺、本発明を成すに当たって、前処理の方法について種
々の検討を行なった。この過程で、酸又は酸残基の金属
塩を含む水溶液に浸漬処理する工程を省略し、シランカ
ップリソニゲ・１１剤を塗布、乾燥する工程のみを行な
う方法も検討した。この方法の場合でも、オーバーコー
トのハンダ耐熱性は無処理に比べて成る程度は改良され
るが、銅箔回路の端部、即ち線状に形成された銅箔回路
の稜の部分に於いては、ハンダ浸漬によって塗膜が発泡
することが時々あり、特性が不安定であることが認めら
れた。これは、銅箔回路の稜が塗膜にとっては突起とな
っているために、また銅箔が除去された隣接非回路部分
への塗料の落ち込みがあるために、この部分では、塗膜
が薄かったり、或は特に損傷を受けやすいといった特異
な条件にあるためではないかと考えられた。

本発明に基づいて酸又は酸残基の金属塩を含む水溶液に
浸漬処理する工程を行ない、次いでシランカップリング
剤を塗布、乾燥する工程を行なうことによって、塗膜の
特性は極めて安定なものとなることがわかった６ 本発明にｄう紫外線を照射することにより硬化しうる塗
料として、次に示す様な樹脂と反応性希釈剤及び増感剤
とから（，５成るものが用いられる。すなわち、不飽和
ポリエステル樹脂又は不飽和ポリエステルの変性物（例
えば、不飽和ポリエステルのジイソシアネートによるウ
レタン化物、とドロキンアルキルアクリレートによるビ
ニル化物、反応性水酸基或は炭化水素オキシ基を持つ環
式シロキサンによるシリコーン化物）にスチレン、ビニ
ルトルエン、ａ−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、
ブチルメタアクリレート、メチルアクリレート、ブチル
メタアクリレート、ブチルアクリレート、ヒドロキシプ
ロピルメタクリレート、グリシジルメタクリレート等の
ビニル系モノマーの１種又は２種以上を配合したもの、
エポキシ樹脂の変性物（例えばエポキシ基及び第２級水
酸基とマレイン酸無水物、イタコン酸無水物等の不飽和
二塩基酸を付加せしめて得られるエポキシ樹脂エステル
９に前記ビニル系モノマーの１種又は２種以上を配合し
たもの、反応型変性アクリル系樹脂（例えば、末端カル
ボキシのポリアミドにグリシジルメタクリレートを反応
させて得られるテロメリ化ポリアミドアクリレート、多
官能エポキシ化合物にアクリル酸その他の（Ｉ・β不飽
和カルボン酸を付加させて得られるエポキシアクリレー
ト、多官能インシアネート化合物にヒドロキシエチルメ
タクリレートなどを付加反応させて得られるウレタンア
クリレート、ヒドロキシル基又はメトキシ基含有シリコ
ーンとヒドロキシメタクリレートなどを縮合させて得ら
れる非シリコーンアクリレート）、又は分子中に２個以
上のアクリロイル基又はメタアクリロイル基を持つエス
テルアクリレート又はエステルメタアクリレート（例え
ば、エチレングリコールメタアクリレート、テトラエチ
レングリコールメタアクリレート等のオリゴマーいわゆ
る官能性オリゴエステルアクリレート〕に前記ビニル系
モノマーの１種又は２種以上を配合したもの、或は前記
官能性オリゴエステルにアクリル系等の飽和プレポリマ
ーを溶解したものが挙げられる。更に本発明は前記官能
性オリゴエステル単独でも塗料として使用できる。

また、本発明に於いては、キノン類、フェニルケトン系
化合物、アミノ系化合物、アゾ系化合物等の増感性化合
物（増感剤）を用いる。増感剤は反応性樹脂に応じて適
宜選択するが、これらの化合物の中では、キノン類やフ
ェニルケトン系化合物を用いたものの特性がより良好で
あった。

又、上記塗料には必要に応じて顔料、染料、有機、アル
キルチタネート、メタクリレートクロムクロリド等の表
面処理剤を添加することも可能である。

冑、ハンダ浸漬時の塗膜の耐熱性、特に変色を防ぐため
には着色剤としては無機系の顔料を多量に添加して塗膜
の隠蔽性を上げることが有効である。一般に無機系の顔
料を多量に添加すると紫外線の透過性が低下して塗膜の
硬化性が悪くなる傾向にあるが、我々は実施例１，４に
示した様にキノン類或はフェニルケトン系化合物を増感
剤として５重量部程度用いることによって塗膜を十分に
硬化せしめうろことも見出した。

上記塗料を回路を有する絶縁ベースフィルムに塗布する
方法としては、刷毛塗り、ローラ塗り、流し塗り、普通
シルクスクリーン法ン、）・法と称せられる方法などが
ある。

上記塗料の硬化は通常の紫外線照射装置により行なう。

照射の条件は塗料の配合にもよるが、ｌ〜ｌ０ＫＷの紫
外線ランプを１灯〜数灯用いて、５〜６０秒程度照射す
るのが良い。

実施例１゜ 銅箔で形成された回路を有するポリイミドフィルムを１
０９６の酢酸水溶液に常温で１５分間浸漬した後、水洗
、乾燥した。

次いで、Ｎ−β（アミノエテル）γ−アミノプロピルト
リメトキシシランの２％エチルアルコール溶液を塗布し
、乾燥した。次いで、官能性ポリブタジェン、　Ｐｏ１
ｙ　ｂｄ （出光石油化学社製商品名）　　二６５重量部アクリル
変性エポキシ樹脂、リポキシ樹脂（昭和高分子社製商品
名）　　　：　５重址部官能性オリゴエステルアクリレ
ート、アロエックスオリゴマー （東亜合成化学社製商品名）　　＝３０重量部キノン系
増感剤、劣ｊンタツクキュアー（三菱油化社製商品名）
　　　　：　５重景部茶色顔料　　　　　　　　　　＝
　５重量部シリコンレベリング剤　　　　＝　１重量部
超微粒シリカ　　　　　　　　：　３重量部より成る塗
料をシルクスクリーン法で塗布した。

これを、２　ＫＷの紫外線ランプで３０秒間照射して硬
化させてフレキシブル印刷配線板を作成した。

こうして得られたフレキシブル印刷配線板を２８０°Ｃ
ハンダ槽に１０秒間浸漬して耐ハンダ性の試験を行なっ
た。その結果、ハンダ浸漬しても塗）模には何等異常は
認められなかった。また、塗料が塗布されていない銅箔
回路面には、上記の前処理を行なったままでもハンダが
乗ることが確認された。また、回路の稜に添って、及び
回路に直交して、０°Ｃ並びに２０°Ｃに於いて折り曲
げ試験を行なったが塗膜には何等異常は認められなかっ
た。

実施例２、 実施例１に於ける酢酸水溶液を、ｉｏ％酢酸銅水溶液に
替えて他は実施例１と同じ条件でフレキシブル印刷配線
板を作成した。

この場合も実施例１と同様の良好な特性であった。

実施例３゜ 実施例１に於ける酢酸水溶液をｌＯ％重クロム酸カリ水
溶液に替えて他は実施例１と同じ条件でフレキシブル印
刷配線板を作成した。この場合も実施例１と同様の良好
な特性であった。

実施倒毛 実施例１に於ける増感剤をフェニルケトン系化合物であ
るｌ−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（オー
エトキシ文ルボニル）オキシムに替えて他は実施例１と
同じ条件でフレキシブル印刷配線板を作成した。この場
合も実施例１と同様の良好な特性であった。

比較例１゜ 実施例１に於いて酢酸水溶液浸漬処理を省略し、他は実
施例１と同じ条件でフレキシブル印刷配線板を作成した
。この場合、銅箔回路の綾部近傍の塗膜に、ハンダ浸漬
によって小さい気泡が生じた。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）銅箔で形成された回路を有する絶縁ベースフィル
   ムの表面を酸又は酸残基の金属塩を含む水溶液に浸漬処
   理しに後、シランカップリング剤を塗布乾燥し、次いで
   紫外線を照射することにより硬化しうる塗料をオーバー
   コートシ、その塗料を紫外線を照射して硬化せしめるこ
   とを特徴とするフレキシブル印刷配線板の製造方法。
2. （２）酸又は酸残基の金属塩を含む水溶液が酢酸水溶液
   である特許請求の範囲第（］）項記載のフレキシブル印
   刷配線板の製造方法。
3. （３）酸又は酸残基の金属塩を含む水溶液が酢酸銅水溶
   液である特許請求の範囲第（１）項記載のフレキシブル
   印刷配線板の製造方法。
4. （４）酸又は酸残基の金属塩を含む水溶液が硫酸鉄水溶
   液である特許請求の範囲第（１）項記載のフレキシブル
   印刷配線板の製造方法。
5. （５）紫外線を照射することにより硬化しうる塗料が、
   増感剤としてキノン類或はフェニルケトン系化合物を含
   む塗料である特許請求の範囲第（１）項記載のフレキシ
   ブル印刷配線板の製造方法。