JPS5823755B2 - 可撓性プリント回路フイルム基板の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、可撓性プリント回路フィルム基板の製造法に
係り、特に、機械的、熱的性質の優れたフィルムに金属
薄膜を形成したフィルム基板を用い、特に撥水性に優れ
、かつ導電性を有するエツチング塗料を用いて得られる
可撓性、耐湿性および導電性に優れた可撓性プリント回
路フィルム基板の製造法に関するものである。

今日最も広く行なわれている可撓性プリント回路基板の
製造方法は、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィル
ム等の可撓性フィルムに銅、アルミニウム等の金属箔を
接着剤を用いて張り付けて得られたフィルム基板上の金
属箔上に、千般に、いわゆるエツチングレジストと呼ば
れる絶縁塗料を用いて、必要な回路等の部分を印刷し乾
燥後、塩化第二鉄の水溶液に浸けて、前記塗料の印刷さ
れていない部分の金属箔をエツチングにより全部溶解除
去し後に苛性ソーダ溶液等に浸漬して前記エツチングレ
ジストを溶解除去することにより行なわれている。

この場合金属箔の製造から始まり接着剤を塗布し可撓性
フィルムに張り付けることによって金属箔張り可撓性フ
ィルム基板を得ており、工程が長く非常に複雑であり又
、金属箔等の管理が困難であり合理的でない。

従ってコストが高くなっている。

又この場合の可撓性は不十分であり曲げることにより回
路等の断線が起り特に細線のプリント回路において断線
が非常な高率で起こり製品不良の大きな原因となってい
る。

さらにこの場合、エツチングレジストは絶縁性であるた
めエツチングレジストを苛性ソーダ溶液等によって溶解
除去しなければならない。

又、エツチングレジストを除去するだめ金属箔が酸化さ
れる恐れがある。

一方、前記エツチングレジストを用いない方法として、
フェノール樹脂溶液に黒鉛粉末及びカーボンブラック粉
末を分散させた塗料が考えられているが、この場合塗布
面の撥水性が不十分であり、エツチング工程において塗
布面下の金属箔にもエツチング作用が認められ通電性に
悪影響を及ぼす。

特に細線のエツチングにおいては通電性が不十分となる
。

本発明は以上の欠点を除去するためになされたもので、
非常に簡単な工程によって機械的、熱的性質に優れ、か
つ、可撓性（１８０°の折り曲げにおいて断線が認めら
れない）に優れ、十分な導電性と耐湿性を有する可撓性
プリント回路フィルム基板を提供しようとするものであ
る。

非常に簡単な工程によって金属薄膜を形成させたフィル
ムが得られるので低コストとなる。

例えばポリエステルフィルムに銅を蒸着させたものはア
ルミ箔をはりつけだものよ抄も低いコストでできる。

又、エツチング工程においては十分な撥水性を有するた
め、塗布面下の金属箔にエツチング作用が認められず、
通電性が完全に保だれ、しかも塗料自体が導電性を有す
るため、エツチング後苛性ソーダ溶液等に浸漬して塗料
を溶解除去する必要がなく、合理的であり、さらに塗料
自体が金属箔回路を保護するため酸化等の恐れがない。

本発明においては、まづ、厚さ３０〜５００μのポリエ
ステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム
、ポリアミドフィルム等の可撓性フィルムの片面に金、
銀、銅、ニッケル、アルミニウム等の金属を蒸着させて
、フィルム上に導電性金属薄膜層を形成させる（工程Ａ
）。

しかして、フィルムの厚さを３０〜５００μとしたのは
、厚さが３０μ未満では機械的、熱的性質が劣り、５０
０μを越えると可撓性が十分でなく、共に不可となるた
めである。

又、この場合Ａ工程の代りに、市販の金属化フィルム（
例えば、東し株式会社製商品名ハイビーム等）を用いる
こともできる。

次にａ粒度０．１〜６０μの黒鉛粉末、及び粒度０．１
μ以下のカーボンブラック粉末の１種又は２種以上から
成る導電性微粉末２０〜６０重量係と、ｂ粒度０．１〜
６０μのフッ化黒鉛又はフッ化カーボン〔分子式（ＣＦ
）ｎ〕０．１〜５重量係と、ポリイミドアミド樹脂、シ
リコーン樹脂等の１種又は２種の熱硬化性高分子材料５
〜３０重量％、又Ｉｄ、ｃ’クロロプレンゴム、クロロ
スルホン化ゴム、クロロプレン系（変性）合成ゴム及び
ポリウレタン樹脂等の１種又は２種以上の熱硬化性高分
子材料５〜３０重量係と、さらにｄベンジンアルコール
、ブチルカルピトール、ジエチルカルピトール、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、イソホロン、
メチルエチルケトン、酢酸ブチル等の１種又は２種以上
の溶剤２０〜７０重量係と、を混合（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ又
はａ＋ｂ ＋ ｃ’ ＋ｄ ）溶解し、均一に分散せし
めた見掛は比重０．９〜１．９、粘度１００〜１０００
ポイズの導電性エツチング懸濁液を調製する。

しかして、該導電性エツチング懸濁液（ａ＋ｂ ＋ ｃ
＋ｄ又はａ ＋ ｂ ＋ ｃ ’＋ｄ）において、前
記のａ黒鉛、銀、カーボンブラックの組成における数量
限定、すなわち、２０〜６０重量％の上限及び下限を越
える場合には、印刷に用いる導電性エツチング懸濁液の
安定性及び印刷性のいわゆる「のり」と「稠度」が共に
悪くなり、特に下限未満では皮膜の導電性が著しく悪く
、導電体としての特性をもたなくなり、又、上限を越え
る場合は接着力が悪くなり不可である。

また、粒度に対しては、黒鉛、及び銀粉末の場合６０μ
を越えると、前記導電性エツチング懸濁液の安定性、印
刷のいわゆる「のり」が悪くなり接着性も十分に得られ
ず、又、印刷性が悪いため導電性が悪く入 ピンホール
が発生しやすく不可である。

又、下限を０．１μとしたのは通常工業的には入手可能
であり、導電性エツチング懸濁液の粘度、稠度並びに印
刷性等から勘案して好適なだめである。

カーボンブラック粉末の場合において、粒度を０．１μ
以下としたのは０．１μを越える粒度のものは普通入手
が不可能であり、又、カーボンブラックの場合０．１μ
以下の粒子としたのは、前記黒鉛、銀粉末と異たり、粒
子が鎖のように結合しているだめ、粒子が細かくても印
刷性等好適なためである。

次に、ｂフッ化黒鉛〔フッ化カーボン分子式（ＣＦ）ｎ
）の組成における数量限定、すなわち０．１〜５重量％
の上限を越える場合は、皮膜の導電性が悪く未満では皮
膜の撥水性がとぼしく、皮膜下の金属箔にエツチング作
用が認められ共に不可である。

粘度について６０μを越えると印刷性の点で不適当であ
り、０．１μ未満のものは工業的に入手困難である。

フッ化黒鉛〔フッ化カーボン、分子式（ＣＦ）ｎ〕とし
ては、例えばダイキン工業株式会社製フッ化黒鉛（すな
わち、フッ化カーボン）を使用することが出来る。

次に、熱硬化性高分子材料Ｃとして、シリコーン樹脂と
しては、例えば、トーレシリコーン株式会社製商品名５
Ｅ−１７００（シリコーン樹脂硬化剤を併用する。

例えば、トーレシリコーン株式会社製商品名５Ｅ−１７
００）、ポリイミドアミド樹脂としては、例えば、東芝
ケミカル株式会社製商品名ＴＶＢ−２７１０等を用いる
ことができる。

次に、熱可塑性高分子材料Ｃ′として、クロロプレンゴ
ムとしては、例えば、昭和ネオブレン株式会社製商品名
ＷＲＴ、ＷＤ等、クロロスルホン化ゴムとしては、例え
ば、デュポン社製商品名ハイパロンＡ３０．４０等、ク
ロロ７”Ｌ／ン系（変性）合成ゴムとしては、例えば、
昭和高分子株式会社製商品名ビニロール２２００．２７
００等、ポリウレタン樹脂としては、例えば、日本ポリ
ウレタン株式会社製商品名パラプレン２２Ｓ、２５８等
を用いることができる。

又、ポリウレタン樹脂の場合、硬化剤（例えば、トリレ
ンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとを反応
させた一液型インシアネート樹脂）を併用することもで
きる。

しかして、この熱硬化性高分子材料Ｃ及び熱可塑性高分
子材料Ｃ′の数量限定、すなわち、５〜３０重量係の下
限未満になると、導電性エツチング懸濁液の分散安定性
及び印刷の「のり」が良くなく、稠度も不十分で印刷性
もよくなく又、接着性も不十分であり不可である。

上限を越えると、稠度が高すぎて印刷性がかえって悪く
なり、導電性が著しく悪くなるため不可である。

次に溶剤ｄの数量限定、すなわち１５〜７０重量％の上
限を越えると、導電性エツチング懸濁液の見掛は比重及
び粘度が゛低下しすぎて不可であり、下限を越えると見
掛比重及び粘度が上昇し溶解性が悪くな沙不可である。

次に、前記導電性エツチング懸濁液（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ又
はａ＋ｂ＋ｃ’ ＋ｄ）を用いて、前記フィルムの導電
性薄膜表面に、所望の導電回路パターンをスクリーン印
刷し、形成した印画面を、温度１００〜２００℃にて１
０〜３０分間加熱乾燥する（工程Ｂ又はＢ’ ）。

次に、加熱乾燥を終えたフィルムの露出しだ前記導電性
金属層を、エツチング剤の塩化第二鉄等の水溶液に浸け
てエツチングを行ない除去し清浄化する。

すなわち、前記懸濁液の印刷されていない部分の金属薄
膜層を除去臥水洗乾燥を行なう（工程Ｃ）。

以上により本発明による可撓性プリント回路フィルム基
板の製造法（Ａ＋Ｂ＋Ｃ又はＡ＋Ｂ’＋Ｃ）の各工程を
終る。

次に本発明により製造した可撓性プリント回路フィルム
基板の可撓性は１８０°の曲げに対しても回路等の断線
は全く認められず、十分に可撓性を有しており電気伝導
度は通常使用されている低容量の電気回路には十分なる
電気伝導性を有し、可撓性プリント回路フィルム基板と
してすべての実用試験に合格する。

又、金属箔の加圧貼り付け５のだめの大型高圧プレス等
の設備の必要もなく、さらにエツチング塗料自体が導電
性及び撥水性を有するため、従来のエツチングレジスト
のようにエツチング後苛性ソーダ溶液等によってレジス
トを除去する必要がなく合理的であり、省資源的で１（
ある。

さらに撥水性にすぐれているため、エツチング前後の抵
抗値に変化が認められない。

以下さらに実施例について本発明を説明する。

実施例 １ 厚さ５０μのポリエステルフィルムの片面に銅ＩＪを蒸
着させて、フィルム上に銅薄膜層を形成させた（工程Ａ
）。

次に、ａ粒度０．１〜６０μの黒鉛粉末２５重量％及び
粒度０．１μ以下のカーボンブラック５重量％と、ｂ粒
度０．１〜６０μのフッ化黒鉛１重量％２（と、ポリイ
ミドアミド樹脂（東芝ケミカル株式会社製商品名ＴＶＢ
−２７１０） ２００重量％、ｄブチルカルピトール４
９重量％とを混合溶解（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ ） Ｌ、均一
に分散せしめた見掛比重１．２、粘度５００ポイズの導
電性エツチング塗料２・を調整した。

該導電性エツチング塗料を用いて、前記ポリエステルフ
ィルム上の銅薄膜表面上に所定の導電回路模様をスクリ
ーン印刷し、形成した印画面を、温度１５０℃にて３０
分間加熱乾燥した（工程Ｂ）。

３次に、塩化第二鉄
の水溶液に漬けて前記塗料の印刷されていない部分、す
なわち露出した銅薄膜層をエツチングにより全部溶解除
去して（工程Ｃ）、可撓性のプリント回路フィルム基板
を得だ（Ａ＋Ｂ＋Ｃ工程）。

３この時の回路塗布
面の電気伝導度は十分であり、実際に使用できるもので
あった。

もちろん、電気伝導度はエツチング前と略々間等であっ
た。

又可撓性（１８０°の折り曲げにおいて回路の断線が認
められない）も十分であった。

なお、この場合４前記Ｃポリイミドアミド樹脂の代りに
シリコーン樹脂（トーレシリコーン株式会社製商品名５
Ｆ−１７００）を用いても略々同様の結果が得られた。

又、銅の代りに金、銀、ニッケル、アルミニウムを蒸着
させたポリエステルフィルムを用いても略々同様の結果
を得た。

実施例 ２ 厚さ１００μのポリエステルフィルムの片面に銅を蒸着
させて、フィルム上に銅薄膜層を形成させた（工程Ａ）
。

次に、ａ粒度０．１〜６”０μの黒鉛粉末２８．５重量
％及び銀粉末５重量％と、ｂ粒度０．１〜６０μのフッ
化黒鉛０．１重量％と、Ｃシリコーン樹脂（トーレシリ
コーン株式会社製商品名５Ｅ−１７００）１４．９重量
％、及び硬化剤として（トーレシリコーン株式会社製商
品名５Ｅ−１７００）１．５重量％と、ｄトルエン５０
重量％とを混合溶解（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）Ｌ、均一に分散
せしめた見掛は比重１．３、粘度４５０ポイズの導電性
エツチング塗料を調製した。

該導電性エツチング塗料を用いて、前記ポリエステルフ
ィルム上の銅薄膜表面上に所定の導電回路模様をスクリ
ーン印刷し、形成した印画面を、温度１３０℃にて、２
０分間加熱乾燥した（工程Ｂ）。

次に、塩化第二鉄の水溶液に漬けて前記塗料の印刷され
ていない部分、すなわち露出した銅薄膜層をエツチング
により全部溶解除去して（工程Ｃ）可撓性のプリント回
路フィルム基板を得た（Ａ＋Ｂ＋Ｃ工程）。

この時の回路塗布面の電気伝導度は十分であり、実際に
使用できるものであった。

もちろん、電気伝導度はエツチング前と略々間等であっ
た。

又、可撓性（１８０°の折り曲げにおいて回路の断線が
認められない）も十分であった。

なお、この場合、前記Ｃシリコーン樹脂の代りに、ポリ
イミドアミド樹脂（東芝ケミカル株式会社製商品名ＴＶ
Ｂ−２７１０）を用いても、略々同様の結果が得られた
。

又、銅の代りに金、銀、ニッケル、アルミニウムを蒸着
させたポリエステルフィルムを用いても略々同様の結果
を得た。

実施例 ３ 厚さ２００μのポリエチレンテレフタレートフィルムの
片面にアルミニウムを蒸着させて、フィルム上にアルミ
ニウムの薄膜層を形成させた（工程Ａ）。

次に、ａ粒度０．１〜６０μの黒鉛粉末３０重量％及び
粒度０．１μ以下のカーボンブラック５重量％と、ｂ粒
度０．１〜６０μのフッ化黒鉛０．５重量チと、Ｃポリ
イミドアミド樹脂（東芝ケミカル株式会社製商品名ＴＶ
Ｂ−２７１０） ２４．５重量％と、ｄジエチルカルピ
トール４０重量％とを混合溶解（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ ）Ｌ
、均一に分散せしめた見掛は比重１．２、粘度５５０ポ
イズの導電性エツチング塗料を調製した。

該導電性エツチング塗料を用いて、前記ポリエチレンテ
レフタレートフィルム上のアルミニウム薄膜表面上に所
定の導電回路模様をスクリーン印刷し形成した印画面を
、温度１５０℃にて３０分間加熱乾燥した（工程Ｂ）。

次に、塩化第二鉄の水溶液に漬けて、前記塗料の印刷さ
れていない部分、すなわち露出したアルミニウム薄膜層
をエツチングにより全部溶解除去して（工程Ｃ）、可撓
性のプリント回路フィルム基板を得た（Ａ＋Ｂ＋Ｃ工程
）。

この時の回路塗布面の電気伝導度は十分であり、実際に
使用できるものであった。

もちろん、電気伝導度はエツチング前と略々間等であっ
た。

又可撓性（１８０°の折り曲げにおいて回路の断線が認
められない）も十分であった。

なお、この場合、前記Ｃのポリイミドアミド樹脂の代り
にシリコーン樹脂（東レシリコーン株式会社製商品名５
Ｅ−１７００）を用いても略々同様の結果が得られた。

又、アルミニウムの代りに金、銀、銅、ニッケルを蒸着
させたポリエチレンテレフタレートフィルムを用いても
略々同様の結果を得た。

実施例 ４ 厚さ５０μのポリエチレンテレフタレートフィルムの片
面に銅を蒸着させ、フィルム上に銅の薄膜層を形成させ
た（工程Ａ）。

次に、ａ粒度０，１〜６０μの黒鉛粉末３０重量％及び
銀粉末５重量％と、ｂ粒度０１〜６０μのフッ化黒鉛０
．５重量％と、ｃ′クロロプレン系合成ゴム（昭和高分
子株式会社製商品名ビニロール２２００ ）２００重量
％、ｄイソホロン４４．５重量％とを混合溶解（ａ＋ｂ
＋ｃ’ ＋ｄ ）１均−に分散せしめた見掛は比重１，
３、粘度３５０ポイズの導電性エツチング塗料を調製し
た。

該導電性エツチング塗料を用いて、前記ポリエチレンテ
レフタレートフィルム上の銅薄膜表面上に所定の導電回
路模様をスクリーン印刷し、形成した印画面を、温度１
４０℃にて３０分間加熱乾燥した（工程Ｂ’ ）。

次に塩化第二鉄の水溶液に漬けて前記塗料の印刷されて
いない部分、すなわち露出した銅薄膜層をエツチングに
より全部溶解除去して（工程Ｃ）、可撓性のプリント回
路フィルム基板を得た（Ａ＋Ｂ’ ＋Ｃ工程）。

この時の回路塗布面の電気伝導度は十分であり、実際に
使用できるものであった。

もちろん、電気伝導度はエツチング前と略々間等であっ
た。

又、可撓性（１８０°の折り曲げにおいて回路の断線が
認められない）も十分であった。

なお、この場合、前記Ｃ′ジクロロブレン合成ゴムの代
すに、クロロプレンゴム（昭和ネオプレン株式会社製商
品名ＷＲＴ）、クロロスルホン化ゴム（テュポン社製商
品名・・イパロンＡ３０）、ポリウレタン樹脂（日本ポ
リウレタン株式会社製商品名バラプレン２２Ｓ）を用い
ても略々同様の結果が得られた。

又、銅の代９に金、銀、ニッケル、アルミニウムを用い
ても略々間等の結果を得た。

実施例 ５ 厚さ７５μのポリエステルフィルムの片面に銅を蒸着さ
せ、フィルム上に銅薄膜を形成させた（工程Ａ）。

次に、ａ粒度０．１〜６０μの黒鉛粉末２５重量％及び
銀粉末１０重量％と、ｂ粒度０．１〜６０μのフッ化黒
鉛０．１重量％と、ｃ′ポリウレタン樹脂（日本ポリウ
レタン株式会社製商品名パラプレン２２Ｓ）１９．９重
量％と、ｄイソホロン４５重量係とを混合溶解（ａ＋ｂ
＋ｃ ’ ＋ｄ ） Ｌ、均一に分散せしめた見掛は比
重１．４、粘度４００ポイズの導電性エツチング塗料を
調製した。

該導電性エツチング塗料を用いて、前記ポリエステルフ
ィルム上の銅薄膜表面上に所定の導電回路模様をスクリ
ーン印刷し、形成した印画面を温度１３０℃にて３０分
間力撚転燥した（工程Ｂ’ ）。

次に、塩化第二鉄の水溶液に漬けて前記塗料の印刷され
ていない部分、すなわち露出した銅薄膜層をエツチング
により全部溶解除却して（工程Ｃ）可撓性のプリント回
路フィルム基板を得た（Ａ＋Ｂ’＋Ｃ工程）。

この時の回路塗布面の電気伝導度は十分であ転実際に使
用できるものであった。

もちろん、電気伝導度はエツチング前と略々間等であっ
た。

又、可撓性（１８０°の折り曲げにおいて回路の断線が
認められない）も十分であった。

なおこの場合、前記Ｃ′ポリウレタン樹脂の代りにクロ
ロプレンゴム（昭和ネオプレン株式会社製商品名ハイパ
ロンｊＦ）、３０）、クロロブレン系合成ゴム（昭和高
分子株式会社製商品名ビニロール２２００ ）を用いて
も略々同様の結果が得られた。

又、銅の代りに金、銀、ニッケル、アルミニウムを用い
ても略々間等の結果を得た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 厚さ３０〜５００μのプラスチックフィルムの片面
   に金、銀 銅、ニッケル、アルミニウムの金属を蒸着さ
   せ導電性薄膜層を形成させる工程Ａと、 （ａ）粒度０．１〜６０μの黒鉛粉末、銀粉末、及び粒
   度０．１μ以下のカーボンブラック粉末の１種又は２種
   以上から成る導電性微粉末３０〜６０重量係と、（ｂ）
   粒度０．１〜６０μのフッ化黒鉛０．１〜５重量係と、
   （ｃ）ポリイミドアミド樹脂、シリコーン樹脂の１種又
   は２種の熱硬化性高分子材料５〜３０重量％と、さらに
   、（ｄ）ベンジルアルコール、ブチルカルピトール ジ
   エチルカルピトール ジメチルホルムアミド、ジメチル
   アセトアミド、イソホロン、トルエン、メチルエチルケ
   トン、酢酸ブチルの１種又は２種以上の溶剤１５〜７０
   重量係とを混合溶解し、均一に分散せしめて調製した見
   掛は比重０．９〜１．９、粘度１００〜１０００ポイズ
   の導電性エツチング懸濁液（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）を用いて
   、前記フィルムの導電性薄膜表面に所望の導電回路パタ
   ーンをスクリーン印刷し、形成した印画面を、温度１０
   ０〜２００℃にて加熱乾燥する工程Ｂと、 該加熱乾燥を終えたフィルムの露出した前記導電性金属
   層をエツチング除去し清浄化するエツチング工程Ｃとの
   結合（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）から成ることを特徴とする可撓性プ
   リント回路フィルム基板の製造法。 ２ 厚さ３０〜５００μのプラスチックフィルムの片面
   に金、銀、銅、ニッケル、アルミニウムの金属を蒸着さ
   せ導電性薄膜層を形成させる工程Ａと、 （ａ）粒度０．１〜６０μの黒鉛粉末、銀粉末、及び粒
   Ｗ０．１μ以下のカーボンブラック粉末の１種又は２種
   以上から成る導電性微粉末２０〜６０重量係と、（ｂ）
   粒度０．１〜６０μのフッ化黒鉛０．１〜５重量係と、
   （ｃ）′クロロプレンゴム、クロロスルホン化ゴム、ク
   ロロプレン系合成ゴム、及びポリウレタン樹脂の１種又
   は２種以上の熱可塑性高分子材料５〜３０重量係と、さ
   らに、（ｄ）ベンジルアルコール、ブチルカルピトール
   、ジエチルカルピトール、ジメチルホルムアミド、ジメ
   チルアセトアミド、イソホロン、トルエン、メチルエチ
   ルケトン、酢酸ブチルの１種又は２種以上の溶剤１５〜
   ７０重量％と、を混合溶解し、均一に分散せしめて調製
   した見掛は比重０．９〜１．９、粘度１００〜１０００
   ポイズの導電性エツチング懸濁液（ａ＋ｂ＋ｃ’＋ｄ）
   を用いて、前記フィルムの導電性薄膜表面に、所望の導
   電回路パターンをスクリーン印刷し、形成した印画面を
   温度１００〜２００℃にて加熱乾燥する工程Ｂ′と、 該加熱乾燥を終えたフィルムの露出した前記導電性金属
   層をエツチング除去し清浄化するエツチング工程Ｃとの
   結合（Ａ＋Ｂ’ ＋Ｃ）から成ることを特徴とする可撓
   性プリント回路フィルム基板の製造法。