JPS5830755B2 - 金属積層用ポリイミドフィルム積層物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフレキシフルプリント配線板あるいはそれに類
するもののベース基材、すなわち、ポリイミドフィルム
と特定のポリアミド−エポキシ樹脂系組成物とからなる
金属積層用ポリイミドフィルム積層物に関するものであ
る。

ポリイミドフィルム、例えば代表的な例として下記の化
学構造を有するポリイミドフィルム（米国デュポン社製
″ＫＡＰＴＯＮ”Ｈ）は非常にすぐれた耐熱性、耐薬品
性、物理特性、電気特性を有しており、銅箔などの金属
と積層したフレキシブルプリント配線板およびこれらの
類似した製品の絶縁材料として必要不可欠のものである
。

また、ポリイミドフィルムは半導体集積回路（以下ＩＣ
と呼ぶ）の実装方式として画期的と考えられるフィルム
キャリヤ一方式の基礎資材として必要不可欠の材料と考
えられている。

フィルムキャリヤ一方式の一般的な呼称についてはさま
ざまであり、例えば米国Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔ
ｒｉｃ社の商標である” Ｍｉｎｉ −Ｍｏｄ ”方式
を始めとし、テープキャリヤ方式、チップキャリヤ方式
など種種あるが、基本的には同じ内容を示している。

フィルムキャリヤ一方式の基本技術については「特公昭
−４７−３２０６号公報」に記載されており、またより
具体的な内容については例えば次のような技術文献に詳
しく紹介されている。

■０日刊工業新聞社発行「電子技術」第１６巻第１１号
、９３〜９７頁（７４） ２． 日経マグロウヒル社発行「日経エレクトロニクス
ｊ １９７４年８月１２日号、１２１〜１３６頁 ３、 日経マグロウヒル社発行「日経エレクトロニクス
ｊ １９７１年６月７日号、６０〜６７頁この方式に使
用されるキャリヤーテープは特殊な形状をしたフレキシ
ブルプリント配線板の１種とも考えられるが、通常のフ
レキシブルプリント配線板とくらべると第１図に示すよ
うにキャリヤーテープが完成するまでにはより多くの加
工プロセスを必要とし、それに従ってより多くの項目に
亘ってきびしい特性が要求される。

通常のポリイミドフィルムベースフレキシブルプリント
配線板は、ポリイミドフィルムと銅箔とを接着剤で貼り
合せ、熱硬化型あるいは光硬化型のシルクスクリーン印
刷インク、ドライフィルム、液状フォトレジストなどで
配線パターンを形威し、不要銅箔を化学エツチング法で
除去したあと必要に応じてハンダ、スズ、金、銅スルー
ホールなどのメッキが施され配線板として完成したあと
回路部品の接続あるいは配線板相互の接続などが行なわ
れ最終製品となってゆく。

導体である銅箔と絶縁基板であるポリイミドフィルムを
結合する接着剤に要求される特性としては両者を強固に
接着できることはもちろん、いわゆるパターンエツチン
グ工程およびメッキ工程で使用される各種薬液類に侵さ
れないこと、ハンダ処理に耐えること、およびかかる処
理工程を経たあとも十分な接着性を保持していることが
基本的に重要である。

また表面電気抵抗、体積抵抗など各種電気特性に優れて
いることも重要である。

さらに最終製品が実際に使用される上で長期に亘り十分
な信頼性が保証されるようなものでなくてはならない。

すなわち、熱処理、吸湿処理、低温〜高温でのくり返し
熱衝撃に対して十分な耐性のあることが望ましい。

また、組み立て工程および最終製品の使用上十分な可撓
性が要求されることが多い。

また、ポリイミドフィルムと銅箔との接着積層はロール
ラミネート方式で長尺物を連続的に処理することが望ま
しく、かつ積層品にはカール、ソリ、ネジレが発生して
はならないし全体に亘って均一な性能を有していること
が必要である。

一方、ＩＣキャリヤーテープには前述のような通常のフ
レキシブルプリント配線板に要求されるさまざまな特性
の他に次のような特性が要求される。

すなわち、第１図に示すようにポリイミドフィルムと銅
箔が接着積層される前の工程で配線パターン形式及びＩ
Ｃポンディング時の位置合せなどに使用される映画のフ
ィルムのようなスプロケット穴、およびＩＣチップが配
置されるデバイス穴などの機械的な穴明は加工工程があ
り、それぞれの穴の形状および相対位置には例えば第２
図に示すようなきわめてきびしい寸法精度が要求される
。

第２図において各部分の要求される寸法精度は次のよう
である。

（ａ＝ｂ＝ＩＯの場合） この寸法精度は微細な配線の位置が狂わずＩＣチップ表
面上の電極と正確に接続されるために必要不可欠である
。

このためポリイミドフィルムと接着剤との積層フィルム
あるいはそれに防塵などの目的で取り付けたカバーフィ
ルムとの三層複合フィルムは穴明は加工が容易である特
性をそなえていなげればならない。

通常知られている接着剤には粘着性が強すぎるか、ある
いはもろすぎて穴明は加工性を阻害するものが多い。

また、穴明は加工したポリイミドフィルムと接着剤との
複合フィルムと銅箔との加熱圧着による積層工程におい
てスプロケット穴、あるいはデバイス穴の内側周辺へ接
着剤が流れ出すことにより穴の寸法精度をくるわせるな
と弊害を生じることが多い。

さらに穴明は加工された接着剤付きポリイミドフィルム
と銅箔との積層は第１図Ｃの断面図で示すように接着剤
の全表面に亘って銅箔が覆うのではなく、通常スプロケ
ット穴周辺部（第１図ＣＩの部分）は接着剤がむき出し
のままはり合わされる。

このためこの部分の接着剤が加熱圧着ロールに付着する
など重大な弊害が生じることがしばしばある。

したがってこのような接着剤むき出し部分と加熱圧着ロ
ールが接触しても該接着剤がロールに付着しにくいこと
も重要な要件である。

また、スプロケット穴、デバイス穴ともその形状、相対
位置の精度がラミネート工程、エツチング、メッキ工程
で変化するとフィルムキャリヤ一方式の最大の特徴であ
るＩＣチップ表面の多数の電極とキャリヤーテープ上か
らデバイス穴周辺へ突き出た微細な導体フィンガーとの
同時多点ボンディングの自動化、連続化、高速化などが
実質上不可能となりこの方式の意味を失う。

したがってラミネート、エツチング、メッキなどの加熱
圧着、薬品処理に対しても寸法精度が保持されるなど上
記処理に対して安定な積層物である必要がある。

一方、上記ポリイミドフィルムに適用可能な接着剤とし
ては、ポリアミド／エポキシ系の接着剤が航空機構造接
着剤などとして優れた性能を発揮することで知られてお
り、なかでもアルコール可溶性ナイロンとして知られて
いるナイロン６・６６・６１０の三元重合ポリアミド（
例えば米国デュポン社製” Ｚｙｔｅｌ ”６１ ）や
Ｎ−メトキシメチル化ナイロン６６（例えば帝国化学（
株）製”トレジン”−Ｆ）あるいは重合脂肪酸（ダイマ
ー酸）をベースとするポリアミド（例えば米国ゼネラル
ミルズ社製” Ｖｅｒｓａｌｏｎ ”あるいは” Ｖｅ
ｓａｍｉｄ ” ）とエポキシ樹脂との混合物あるいは
反応生成物はすぐれた構造接着剤として広く知られてい
る。

しかしながらこれらの接着剤組成物はプリント配線板用
の接着剤としては致命的ともいえる欠陥を有している。

すなわち、ナイロン６・６６・６１〇三元共重合体や、
Ｎ−メトキシメチル化ナイロン６６とエポキシ系の接着
剤はハンダ、スズなどの各種酸性メッキ液に対して十分
な耐性を有していないためメッキ時に導体と接着剤の界
面にメッキ液が浸透し導体幅の細い配線パターンでは導
体と基材間の接着力が著しく低下し、場合によっては脱
落してしまうことがある。

また、重合脂肪酸系のポリアミドとエポキシ系の接着剤
はいわゆるパターンエツチング工程でしばしば使用され
るトリクレン、塩化メチレン、ＭＥＫ（メチルエチルケ
トン）などの溶剤に対する耐性が非常に悪いため加工工
程でこれらの溶剤に浸漬した場合導体と基材の接着力が
殆どなくなってしまったり、場合によっては接着剤が基
材から浮き上ってしまうなどの欠点を有していた。

本発明の目的は、上記の要件を満たし、かつ上記の欠点
のない基材、すなわち、金属との接着性、各種酸性メッ
キ液やトリクレン、塩化メチレン、ＭＥＫなどの薬液に
対する耐性、高精度の穴明は加工性、熱圧着ロールへの
非付着性が共に優れた積層物を提供せんとするものであ
る。

本発明は、基本構成要素として１１−アミノウンデカン
酸、ラウリン酸ラクタム、ドデカメチレンジアミンとセ
バシン酸あるいはドテカンニ酸との等モル塩から選ばれ
た少なくとも一成分を５〜５０重量％パーセント含み、
かつ融点が１４５℃以下であるような共重合ポリアミド
５５〜９７重量パーセントとそれに対応して１分子中に
少なくとも２個以上のエポキシ基を有する多官能性エポ
キシ樹脂４５〜３重量パーセントからなる組成物あるい
はその反応生成物から成る接着剤層とポリイミドフィル
ムとからなる金属積層用ポリイミドフィルム積層物を特
徴とするものである。

本発明に用いる接着剤成分のうちポリアミドはナイロン
１１のモノマーである１１−アミノウンデカン酸、ナイ
ロン１２のモノマーであるラウリン酸ラクタム、ナイロ
ン１２・ＩＯのモノマーであるドデカメチレンジアミン
とセバシン酸の等モル塩、ナイロン１２・１２のモノマ
ーであるドデカメチレンジアミンとドテカンニ酸との等
モル塩のうちから選ばれた少なくとも一成分を５〜５０
％含む共重合ポリアミドであってかつその融点が１４５
℃以下のものが用いられる。

この要求を満たすポリアミドは基本構成単位となるモノ
マーの他にナイロン６のモノマーであるカプロラクタム
、ナイロン８のモノマーであるカプリルラクタム、ナイ
ロン６６のモノマーであるヘキサメチレンジアミンとア
ジピン酸の等モル塩、ナイロン６９のモノマーであるヘ
キサメチレンジアミンとアゼライン酸の等モル塩、ナイ
ロン６１０のモノマーであるヘキサンメチレンジアミン
とセバシン酸との等モル塩など選ばれたモノマーを２種
以上使用し、特定の組成範囲内で公知の重合方法により
共重合体化することにより得られる。

とりわけ本発明の要求を満たすために特に好ましい共重
合組成の一例は１１−アミノウンデカン酸、ラウリン酸
ラクタムなどの基本構成要素（Ｉ）５〜５０パーセント
に加えて、カプロラクタム（ＩＩ）をｌＯ〜４５パーセ
ント、ヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６塩）（
■）を５〜３５パーセント、ヘキサメチレンジアミンと
アゼライン酸、あるいはセバシン酸、あるいはドデカン
ニ酸との等モル塩から選ばれた１種（ＩＶ）を１０〜３
５パーセント含み、しかも基本成分（Ｉ）と成分（ＩＶ
）の合計が該共重合ポリアミド中に占める割合が２５〜
７５パーセントであるものである。

また、エポキシ樹脂としては１分子中に２個以上のエポ
キシ基を有するものであれば原則としてどんなエポキシ
樹脂も用いられるが、好適な例としてはビスフェノール
型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂などのグリ
シジルエーテル型、あるいは芳香族型エポキシ、環状脂
肪族型エポキシなどのエステル型あるいはエーテルエス
テル型あるいはグリシジルアミン型のものなどがある。

とりわけ好適なものはビスフェノールＡ系およびノボラ
ック系エポキシ樹脂であり、耐熱性の面からは後者が優
れた効果を発揮する。

ポリアミドとエポキシ樹脂の混合割合は、ポリアミド５
５−’−９７パーセントに対応してエポキシ樹脂４５〜
３パーセントの範囲である。

エポキシ樹脂が少なすぎても多すぎても接着力、耐熱性
、耐薬品性の点で不十分である。

また必要に応じてエポキシ樹脂用の硬化剤を適宜添加す
ることは好ましく行なわれた。

また、本発明のポリイミド／ポリアミド−エポキシ積層
物に難燃性を付与するには接着剤成分のエポキシ成分と
して臭素化されたエポキシ樹脂を用いるのが好適である
。

とりわけ好適な例はテトラブロモビスフェノールＡを出
発物質とするエポキシ樹脂である。

また、エポキシ樹脂の硬化剤としてアミン系、フェノー
ル系、有機酸系、有機酸無水物系およびジシアンジアミ
ド、トリアジン系などの物質を使用することができる。

本発明に使用するポリアミド−エポキシ組成物は硬化反
応を行こさない状態でもポリイミドフィルムと金属とを
強固に接着するが、硬化反応を進めることによりさらに
優れた特性を発揮する。

すなわち、硬化前は耐薬品性、半田耐熱性などに問題が
あるが、十分に硬化させることによりこれらの問題は解
消する。

アルコール性水酸基など活性水素を分子内にもつエポキ
シ樹脂は硬化剤を添加しなくても加熱により自己硬化反
応は進むし、またポリアミド分子の活性末端基であるカ
ルボキシル基、アミン基とも反応して強固な分子間架橋
を生ずる。

しかしながら硬化剤を使用しないで十分な硬化状態にす
るにはかなり高温で長時間加熱する必要があり、かかる
条件でポリイミドフィルムと銅箔との接着積層品を処理
するとポリイミドフィルムの熱収縮が起こり、カールの
発生などにより積層フィルムの平滑性の低下、キャリヤ
ーテープのスプロケット穴、デバイス穴などの寸法変化
など重大な弊害を生じ易い。

また、硬化剤を使用した場合は硬化反応が促進されるの
みならず、架橋による分子構造も硬化剤の種類により自
ずと異なってくる。

好ましい硬化剤の例はジシアンジアミド及びジアミノジ
フェニルスルホンであり、かつ両者の併用はとりわけ好
ましい効果がある。

ポリアミド樹脂とエポキシ樹脂の混合は溶液状態で行な
うのが好ましい。

共重合ナイロンの溶剤としてはメタノール、エタノール
、プロパツールなどの低級アルコール類が一般的であり
、本発明に使用される共重合ポリアミドもこれらの溶剤
に比較的溶解し易いものも一部含まれるが、大部分のも
のは加温下でも溶解が非常に困難であるか、もしくは溶
解しても溶液を室温に保つと短時間でゲル化してしまう
特性を有している。

本発明で使用される共重合ポリアミドはメタノールなど
低級アルコールよりもむしろモノクロルベンゼンを主体
とするモノクロルベンゼン／メタノール系など低級アル
コールとの混合溶剤を使用する方が溶解し易くかつ溶液
の安定性も格段にすぐれている。

また、メタノールなど低級アルコールに簡単に溶解し安
定な溶液を形成するような共重合組成のものよりメタノ
ールなど低級アルコールでは実質上安定な溶液の形成が
困難で溶解しても溶液を室温に保つときわめて短時間で
ゲル化してしまい、かつモノクロルベンゼンヲ主体トス
ルモノクロルベンゼン／低級アルコール系混合溶剤によ
って始めて安定な溶液を形成する組成の共重合体の方が
より優れた特性を発揮するので、かかる溶解性を目安に
共重合組成を決めるのが好ましい。

また、エポキシ樹脂の溶剤としてはトリクロルエチレン
、ＭＥＫ１モノクロルベンゼンナトカアリ、ポリアミド
及びエポキシ樹脂の溶液から所定の樹脂組成の接着剤溶
液を形成することは容易である。

とりわけモノクロルベンゼンは両者の共通溶剤であり好
ましく用いられる。

また、好ましい硬化剤であるジシアンジアミド、ジアミ
ノジフェニルスルホンもモノクロルベンゼン／メタノー
ル混合溶剤に溶解可能であり好都合である。

ポリイミドフィルムとポリアミド−エポキシ樹脂組成物
の積層は所定の組成に調製されたポリアミド−エポキシ
樹脂組成物接着剤溶液をポリイミドフィルム上に塗布、
乾燥することにより実施される。

ポリアミド−エポキシ樹脂組成物の塗布厚みは３〜ｌＯ
Ｏミクロンの範囲で容易に調整されうる。

銅箔などの金属箔との接着の場合、５ミクロン以上で強
Ｕ、−剥離強度を示すが、通常は７〜５０ミクロンの範
囲が好ましい。

溶剤の乾燥除去は使用する乾燥装置の特性（′心もよる
が通常は１００〜２００℃、１０秒〜３０分の範囲で実
施される。

十分均一な厚みの接着剤塗布ポリイミドフィルムを連続
的に作るにはリバースロールコータを使用するのが理想
的である。

ポリアミド−エポキシ樹脂接着剤を積層したポリイミド
フィルムを巻き取るときは防塵、ブロッキング防止など
のためにポリエチレン製などのカバーフィルムを使用す
るのが好ましい。

もちろん、接着剤のコーティングと同時に銅箔などとラ
ミネートするときはその必要はない。

通常のフレキシブルプリント配線板用銅張積層板はコー
ティングゾーン、乾燥ゾーンに引きつづいて銅箔のラミ
ネートゾーンを設置した一連の装置で連続的に製造する
のが最も効率的である。

ポリアミド−エポキシ樹脂接着剤を積層したポリイミド
フィルムと銅箔などとの接着積層は使用する装置特性お
よび接着剤組成によっても若干具なるが、連続式加熱ロ
ールプレス方式の場合加熱ロール温度８０〜２００℃、
ロール線圧１〜５０ｋｇ／ｃｒｒＬ、搬送速度０．１〜
１５ｍ／分の範囲で条件が選定される。

接着性のみならず、積層品のカール、ソリなどの少ない
ものを作るには温度、圧力速度ともに制限がある。

装置特性によっても異なるが、一般的には温度１３０〜
１８０°Ｃ、ロール線圧３〜２０ｋｇ／ＣｆｒＬ１搬送
速度０．３〜８ｍ／分が好ましい。

もちろんロールラミネート方式のみならず、通常の平板
状加熱圧着装置による積層方式も好ましく採用される。

プレス温度は７０〜２００℃、好ましくは１００〜１８
０℃、圧力は３〜１００ ｋｇ／ｃｒＡ、好ましくはｌ
Ｏ〜７０ｋｇ／Ｃｄ、プレス時間は５〜６０分好ましく
は１０〜４０分である。

加熱圧着と同時に接着剤の硬化を進めるときはさらに長
時間を要する。

接着剤の硬化は接着剤組成によって異なるが通常１００
〜２００℃、１〜５０時間の範囲で最低必要条件が選ば
れる。

本発明に使用する接着剤はある一定の硬化状態に達した
あとはさらに加熱硬化処理を追加しても、剥離強度、耐
薬品性、半田耐熱性、可撓性、電気特性等通常のフレキ
シプリント配線用銅張板に要求される特性は殆ど不変で
あるというきわだった特長を有している。

このため長尺物を連続的にロールラミネートした銅張積
層フィルムをロール巻きの状態のままでキュアーし均一
な特性を発揮させることがきわめて容易となる。

すなわちロール巻き状でキュアーする場合、ロール内部
で昇温の遅れがあるため全範囲に亘って全く均一な熱履
歴（硬化条件）を与えることは難しいが、本発明に使用
する接着剤では昇温か最も遅い部分が一定の硬化状態に
達するまで加熱時間を長くするだけで全体を均一な特性
にすることが可能なのである。

通常の熱硬化性接着剤の場合硬化時間とともに各種特性
、とくに接着強度が時時刻々と変化し、熱履歴を全く一
定にしなげれば均一な性能を出すことは非常に難しいの
が実情である。

かかる意味で本発明に使用する接着剤は長尺物の銅張積
層板を工業的に製造する上で本質的にすぐれた特性を有
しているといえる。

一方、ＩＣ実装用のキャリヤーテープを製造する場合は
第１図で示すように接着剤のコーティング、乾燥と同時
にポリエチレンなどのカバーフィルムをつけた状態で一
度巻き取り、これを必要な幅にスリットする。

通常テープスリット幅には非常に厳しい制限が設けられ
る。

例えば、約３５關幅にスリットする場合は３４．９７５
±０．０２５ｍｍなどである。

続いてスリットしたテープにスプロケット穴、デバイス
穴などが機械的に打抜き加工される。

これらの穴の形状、相互の相対位置などにも第２図の説
明ですでに述べたように極めて厳しい制限がある。

精密な寸法精度の穴明は加工を可能ならしめるためには
穴明は加工装置の性能がすぐれたものであることは当然
であるが、接着剤の特性によっても穴の寸法精度、穴明
は加工の作業性は大幅に異なる。

通常穴明は加工はかなりの高速で連続的に行なわれるが
、例えば粘着性の強い接着剤では切れが悪いために穴の
周辺部へはみ出して端面に凹凸を生じ穴の寸法をくるわ
せたり、穴明は装置の金型（刃）に巻き付いて運転不能
になったりする。

また、接着剤がもろい場合は打抜き加工時に接着剤が一
部欠は落ちてしまうことがある。

これがデバイス穴周辺で生じた場合には第３図のモデル
図でも明らかなように、デバイス穴周辺は最も微細な導
体が形成される場所であるため重大な障害となる。

本発明に使用するポリアミド−エポキシ樹脂組成物から
なる接着剤はかかる問題とも全く無縁であり穴明は加工
は容易である。

穴明は加工はポリイミドフィルム／接着剤／カバーフィ
ルムからなる三層複合フィルムの状態で実施されるため
、接着剤のみならずカバーフィルムも穴明は加工が容易
な特性をそなえていなげればならない。

カバーフィルムは通常ポリエチレンフィルムの中から適
当なものを選択することにより目的のものが得ることが
できる。

また、ポリイミドフィルムの穴明は加工は容易である。

但し、通常のフレキシブルプリント配線板に使用される
ポリイミドフィルムの厚みは２５〜７５μのものが多い
がキャリヤテープに使用されるポリイミドフィルムは穴
明は加工時、あるいはＩＣ実装工程での形態保持性など
の観点から７５〜１２５μと厚みの太きいものが主とし
て使用される。

穴明は加工された接着剤積層ポリイミドテーフと銅箔の
接着積層は前述の方法と同態にして行なわれるが、キャ
リヤーテープの場合はとくに厳しい寸法精度が要求され
ろためこれを満足する接着条件はかなり狭められる。

銅箔とのラミネート加工時に生じるポリイミドフィルム
の寸法変化は主としてポリイミドフィルム自体の熱収縮
によるもの、熱膨張係数の異なる銅箔とポリイミドフィ
ルムが加熱状態で積層されるために生じるひずみによる
もの、および弾性率の異なる銅箔とポリイミドフィルム
とを同時に加熱圧着する際に生じる弾性変形がそのまま
固定されたりすることによるものであり、これを最小限
にするにはラミネート温度、圧力ともに原則として低い
程好ましい。

ポリイミドフィルムの熱収縮は１５０〜２００℃以上か
ら急激に太き（なるし、この温度範囲から弾性率も徐々
にではあるが低下する。

従って、これ以下の温度でラミネートするのがよい。

また、連続式でラミネートする場合とくに搬送速度を上
げるとポリイミドフィルムは加熱ロールの設定温度より
かなり低い温度までしか昇温しない。

とりわけ圧着装置の構造が金属製の加熱ロールとシリコ
ーンゴム製などの非加熱ロールから構成されており、金
属加熱ロール側から銅箔を通して接着剤を加熱溶融接着
するような方式になっている場合、高速ラミネートする
ことによりポリイミドフィルムの寸法変化を低く抑える
効果が顕著に現われる。

またキャリヤテープではラミネート時にスプロケット穴
、デバイス穴周辺へ接着剤かにじみ出して穴の形状をく
るわせることかあるし、第１図Ｃの断面図で示すように
スプロケット穴周辺部など接着剤の全表面が必ずしも銅
箔に覆われない状態でラミネートされるため接着剤がラ
ミネート装置のロールの表面や銅箔の表面（非接着面）
を汚染し重大な障害になることがある。

本発明に使用されるポリアミド−エポキシ樹脂接着剤は
これらポリイミドフィルムの寸法変化の問題、接着剤の
ニジミ出しの問題、ラミネート装置のロールなどの汚染
の問題など各種弊害を殆ど生じない状態でラミネート加
工することが可能である。

ラミネート加工されたキャリヤーテープ用銅箔積層ポリ
イミドテープは通常のフレキシブルプリント配線板用銅
張積層板とほぼ同様にしてロール巻き状でキュアーされ
る。

但し、スプロケット孔周辺部など銅箔が積層されずに接
着剤かむき出しになっている部分があるためブロッキン
グを起こす。

これを防止するために適当な離型紙、または離型フィル
ムを使用する必要がある。

キュア一温度としてはポリイミドフィルムの熱収縮によ
る寸法変化を防止するため１５０℃以下に設定すること
が望ましい。

またキャリヤーテープのラミネート加工をロールラミネ
ート方式でなく通常の平板状熱プレス装置で実施すると
きは、とくにスプロケット穴、デバイス穴周辺部への接
着剤のニジミ出しが問題になり易いが、この場合には接
着剤を予め一部硬化させセミキュアーの状態にして使用
することによりこの問題を容易に回避することが可能で
ある。

かくして得られたポリイミドフィルムベースフレキシブ
ルプリント配線板用銅箔積層フィルム、あるいはキャリ
ヤーテープ用銅箔積層テープは通常知られているプリン
ト配線板の各種パターン形成法により配線パターンが形
成され、かつハンダ、金、スズなどのメッキが施されて
プリント配線板あるいはＩＣ実装用キャリヤーテープと
して完成されてゆく。

フレキシブルフラットケーフルは、プリント配線板の配
線パターンがプリント配線板の如く複雑でなく、よく知
られている如く通常まっすぐな線状のパターンになるだ
けで他は全くプリント配線基板と同じであるのでこれ以
外の点の説明はプリント配線基板の説明を参照願いたい
。

また、配線板相互の接続あるいは各種部品の組み込み過
程でハンダ付は作業あるいは各種合金の熱圧着などが実
施される。

かくして得られた銅張積層板は、配線パターン形成法と
してシルクスクリーン印刷法、ドライフィルム法、ある
いは各種液状レジスト法のいずれかを採用してもその工
程に必要な薬品に侵されることはない。

また、エツチング液としては塩化第二鉄、塩化第二銅、
過硫酸アンモンなどいずれを使用しても差し支えないし
、メッキ液としてはハンダ、金、スズ、銅などいずれの
メッキ液にもすぐれた耐性がある。

さらに、かかる工程を経たあとも十分な接着力を保持し
ているし、加工工程で使用された各種薬液を水洗、乾燥
除去しさえすれば十分な半田耐熱性を示す。

また、半田浴浸漬後も剥離強度は十分高い。

また、上記のようにして得られた銅張積層フィルムは長
時間の熱処理、吸湿処理に対しても高い接着力を保持し
続けるし、低温〜高温のくり返し熱衝撃やくり返し折り
曲げに対してもすぐれた耐性を示す。

また、表面電気抵抗や体積抵抗など電気特性にもすぐれ
ている。

このように本発明によるポリイミドフィルムとポリアミ
ド−エポキシ樹脂接着剤からなる金属積層用ポリイミド
フィルム積層物はフレキシブルプリント配線板用銅張積
層板およびＩＣ実装用キャリヤーテープに使用する銅箔
積層テープの製造用基材としてきわめて好適に使用しう
るし、銅箔との積層品はこれらの用途に使用する加工品
の製造上必要な特性を十分そなえている。

さらに最終製品の使用段階においても各種特性に亘って
高い信頼性のある製品を提供できるものである。

また、本発明のポリイミドフィルムとポリアミド−エポ
キシ樹脂接着剤からなる金属積層用ポリイミドフィルム
積層物は銅箔との接着のみならず、アルミ、ニッケル、
ステンレススチール等の金属との接着積層にも好ましく
使用できる。

これらの金属との積層物はスピーカー用振動板、面状発
熱体などとして使用できる。

以下実施例により本発明をより具体的に示す。

実施例に用いた共重合ポリアミドの融点はパーキンエル
マー社製示差走査型熱量計ＤＳ（、−ＩＢ型を使用し、
昇温速度１０℃／分で測定した場合のピーク温度の範囲
で示したものである。

実施例 １ 共重合組成がナイロン６／６６／６１０／１２＝３３／
１６．５／３３／１７．５ （モノマー重量比）で、融
点１１０〜１２０℃、重合度ηｒ＝２．７５（９８％硫
酸の１％（ｗｔ／Ｖ）溶液の２５℃における相対粘度）
であるポリアミドをモノクロルベンゼン／メタノール（
５０１５０）混合溶剤に溶解した溶液（濃度２０％）と
市販のエポキシ樹脂（シェル社製”エピコー） ” ８
３４ ）をモノクロルベンゼンに溶解した溶液（７５％
）を所定割合に混合し、ポリアミド／エポキシ比の異な
る接着剤溶液を調製した。

この接着剤溶液を５０ミクロン厚みのポリイミドフィル
ム（Ｄｕｐｏｎｔ社ＫＡＰＴＯＮ” ２００Ｈ）に塗布
し、１４０℃で５分間乾燥して接着剤積層ポリイミドフ
ィルムを得た。

乾燥後の接着剤の塗布厚みは約１５ミクロンであった。

接着剤積層ポリイミドフィルムと約３５ミクロン厚みの
プリント基板用電解銅箔（補出金属箔粉（株）製）とを
ロールラミネート方式（加熱ロール温度１６０℃、ロー
ル線圧１０ ｋｇ／ｃｒＩＬ、ラミネート速度１ｍ／分
）で加熱圧着し、さらに１６０℃で１６時間エヤオーブ
ン中で加熱硬化して銅箔積層ポリイミドフィルムを得た
。

このものの室温での剥離強度（１８０度剥離）ならびに
半田耐熱性に関する検討結果を表１に示す。

これより、エポキシ樹脂がない場合には剥離強度、半田
耐熱性ともに問題があり、エポキシ樹脂が５，０パ一セ
ント以上になると剥離強度が低下してかなり問題である
ことがわかる。

実施例 ２ 共重合組成が異なるポリアミドを使用した以外は実施例
１と同じ内容の方法によりポリアミド／エポキシ比が７
０／３０である接着剤溶液を調製した。

（接着剤樹脂最終濃度２１％、溶剤最終組成モノクロル
ベンゼン／メタノール−６０／４０）。

同じ〈実施例１と全く同様の方法で銅箔積層ポリイミド
フィルムを作った。

このものの室温での剥離強度、および１１０７ｎ幅の短
冊状試験片を室温で１昼夜者種薬品に浸漬処理した直後
の剥離強度を表２に示す。

これより、導体パターン形成、各種メッキ工程で使用さ
れる薬品に殆ど侵されないことがわかる。

但し、本テストのうち塩酸処理などでは銅箔が腐蝕する
ため保護テープを使用した。

実施例 ３ 共重合ポリアミドとしてモノマー組成；ナイロン６／６
６／６１０／１２ ＝２５／１５／２０／４０（重量％
）、融点９５〜１０５℃、重合度ηｒ＝２．７５のもの
を用い、エポキシ樹脂として実施例１で使用したものを
用い、ポリアミド／エポキシ比が７０／３０（ｗｔ％）
であって、かつエポキシ樹脂用硬化剤としてジシアンジ
アミド（”ＤＩＣＹ”）、３・３′−及び４・４′−ジ
アミノジフェニルスルホン（”ＤＤＳ”）を単独または
混合添加した組成の接着剤溶液を調製した（接着剤樹脂
最終濃度２１％、溶剤組成モノクロルベンゼン／メタノ
ール＝６０／４０）。

この接着剤溶液を使用し、実施例１と同じ方法で銅箔と
ロールラミネートした。

但し、加熱硬化※※条件として１２５℃、１４０℃、１
６０°Ｃでそれぞれ加熱時間を変えて実施した。

これらのものの剥離強度を表３に示す。

また、２８０℃×２分の条件における半田耐熱性はいず
れの場合にも異常を生じなかった。

これより広い硬化条件に亘って均一な性能のものが得ら
れることがわかる。

実施例 ４ ０一ルラミネート条件として加熱ロール温度、圧力、速
度を変化させ、硬化条件を１４０℃、１６時間と一定に
した以外は実施例３と同じ内容の方法で銅箔積層ポリイ
ミドフィルムを作成した。

これらのものの室温での剥離強度を表４に示す。

これより、ラミネートは広い範囲に亘って安定に実施で
きることがわかる。

実施例 ５ ０一ルラミネート条件として、温度１６０℃、圧力１０
ｋｙ／ｃＩｒＬ、速度１ｍ／分、加熱硬化条件として１
４０℃、１６時間と一定の条件を選んだ以外は実施例３
と同じ内容の方法で銅箔積層ポリイミドフィルムを作成
した。

このものの通常のフレキシブルプリント配線板に要求さ
れる各種特性について測定した結果を表５に示す。

これより、従来知られているポリイミドフィルム銅張板
よりも半田耐熱性、半田浴浸漬後の剥離強度、半田浴中
での剥離強度、および耐熱劣化性、耐湿性などの緒特性
がとくにすぐれていることがわかる。

ｔた、エツチング、メッキ加工シミュレーションとして
、エツチングレジストには熱硬化性シルクスクリーン印
刷インク、およびドライフィルム（Ｄｕｐｏｎｔ社゛′
リストン″）および液状レジスト（ネガタイプ：コダッ
ク社”ＫＴＦＲ”、ポジタイプ：シラプレー社”ＡＺ−
１１１”）を、またエツチング液としては塩化第２銅、
過硫酸アンモンを、またメッキ液としてはハンダ（６／
４ ）、金、スズ（無電解）、銅（無電解）を対象とし
多者についていずれか１種を任意に選んで組み合せ、か
つそれぞれ使用するタイプにより通常必要とされる処理
工程、条件を経たところ、いずれの場合も殆ど異常は生
じなかった。

また、導体幅０．２ｍｍのものでも上記処理後の剥離強
度は実質上殆ど変化していないことが確かめられた。

実施例 ６ 実施例３と同一内容の接着剤溶液をリバースロール型コ
ーターを使用して、５０８關幅、１２５ミクロン厚みの
ポリイミドフィルムＣＤｕｐｏｎｔ 社″ＫＡＰＴＯＮ
”５００Ｈ）に塗布、乾燥し連続的に巻き取った。

（フィルム搬送速度５ｍ／ｍｉｎ、フィルム全長３００
ｍ）、また、巻取りの際ブロッキング防止、防塵などの
目的で５０ミクロン厚みのポリエチレンフィルムをカバ
ーフィルムとして取り付けた。

ポリイミドフィルム／接着剤／ポリエチレンカバーフィ
ルムからなる三層複合フィルムを３４．９５ｍｍ幅のテ
ープ状にスリットし、５０ｍ長に切断した。

このテープにＪＩＳ Ｋ７５５２−１９６５に定めら
れた映画用生フィルム（ポジ目生フィルム）の寸法に相
当するスプロケット穴を穴明は加工した。

穴の寸法等は上記ＪＩＳ規格を全く満足するものであり
、接着剤層の悪影響は全く認められなかった。

次にスプロケット穴４ピッチに１個の割合でテープの中
央部に５ｍｒＩＬ角のデバイス穴を穴明は加工した。

このテープと、約２３．８ｍｍ幅にスリットされたプリ
ント基板用電解銅箔とをロールラミネート方式により連
続的にはり合せロール状に巻き取った。

ラミネートの直前に、ポリエチレンカバーフィルムを連
続的に剥ぎ取った。

また、銅箔積層テープの巻き取りにはブロッキング防止
の目的で離型剤を塗布したポリエチレンテレフタレート
フィルムをスペーサーとして同時に巻き込んだ。

ラミネート時にスプロケット穴周辺部等の接着剤はむき
出しのままで加熱ロール等に接触するがこれを汚染する
ことはなかった。

また、スプロケット穴、デバイス穴部分での接着剤の流
れ出しはなかった。

ロール状に巻き取られた５０ｍ長のラミネートテープを
ロール状のまま１４０℃で２４時間加熱し接着剤を硬化
させた。

銅箔ラミネートフィルムの剥離強度、半田耐熱性、耐薬
品性等の各種特性はロールの内層部、外層部全般に亘っ
て全く均一であった。

また、スプロケット穴等フィルムの寸法精度は上記ＪＩ
Ｓ規格から外れていなかった。

このテープを用い実施例５と同様に各種方法でハターン
スツケング、メッキ加工のシミレーションテストを実施
したが、異常は生じなかった。

さらに、このテスト工程のあともテープの寸法精度は上
記ＪＩＳ規格を満たすものであった。

比較例 １〜５ 接着剤層として、第６表のもの（本発明の範囲より外れ
たもの）を用いた以外は実施例６と同様にしてテストを
行なった。

ただし、使用したポリイミドフィルムの長さは各２０ｍ
とした。

テストの結果は、第６表に示した通り、いずれも良好な
結果が得られなかった。

なお比較例５のポリアミドは溶解することができず、試
験片を作ることができかなった。

実施例 ７ 実施例３で使用した四元共重合ナイロン７０部と、臭素
化エポキシ樹脂（ＣＩＢＡ−ＧＥＩＧＹ社“アラルダイ
ト”８０１１８Ｐ）３０部、および硬化剤としてＤＩＣ
Ｙ”および４・４′ＤＤＳをエポキシ樹脂に対してそれ
ぞれ５ＰＨＲ１１５ＰＨＲを添加したことからなる接着
剤組成であり、用いた溶剤はモノクロルベンゼン／メタ
ノール（６０／４０ ）混合溶剤であり、樹脂濃度は２
０％である以外は実施例１と同じ方法で銅箔積層ポリイ
ミドフィルムを作成した。

このものの剥離強度は１．８５ ｋｇ／ｃｒｎであり、
２８０℃の半田浴で２分間処理しても異常を生じ★★な
かった。

また、実施例５と同様にして各種方法でエツチング、メ
ッキシミュレーションテストを実施したが何ら異常は生
じなかった。

さらに銅箔をエツチング除去したあと水洗、乾燥してプ
ラスチックの燃焼性テスト方法である”ＵＬ−９４”の
方法に従って燃焼性を調べたところ同規格で”ＶＴＦ−
０”に相当するものであることがわかった。

実施例 ８ 共重合ナイロン組成が異なる以外は実施例２と同じ内容
の方法により銅箔積層ポリイミドフィルムを作成した。

銅箔の剥離強度および半田耐熱性は表７に示す通りであ
る。

実施例 ９ 被着体が銅箔の代りに、予め表面を清浄化したアルミニ
ウムシー） （０，６關厚） 、あるいはニッケル箔（
５０μ厚）、あるいはステンレススチール基（６０μ厚
）である以外は実施例２と同じ内容の方法でポリイミド
フィルムとの積層物を作成した。

いずれの場合も十分な接着力を有していることは確認で
きたが、剥離強度の測定時に基材であるポリイミドフィ
ルムが破壊してしまい測定不能であった。

実施例 １０ 共重合ポリアミドとして実施例３で使用したものを７０
部、エポキシ樹脂として市販のノボラック型エポキシ樹
脂（シェル社製゛エピコート”１５２）を３０部、硬化
剤として’ＤＩＣＹ”／４・４’−ＤＤ Ｓ （５／１
７ ＰＨＲ対エポキシ）からなる接着剤溶液を作った。

°゛エピコート″１５２モノクロルベンゼンには溶けな
いのでベンジルアルコール溶液にしておきポリアミド溶
液（モノクロルベンゼン／メタノール使用）に加えた。

この接着剤を用いて、５０μのポリイミドフィルム（Ｋ
ＡＰＴＯＮ”２００Ｈ）と３５μのプリント基板用電解
銅箔（グールドＴＣ）を加熱圧着して銅張積層板を作り
、耐熱劣化特性をみるために１２８℃のエヤオープン中
で５６日間（１３４４時間）の長時間に亘り熱処理した
ところ、剥離強度は１．２ｋｙ／ｃＴＬと強い接着力を
保持していた。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ本発明でいう半導体集積回
路実装用キャリヤーテープの製造プロセス及び主要部分
の平面略図および主要部分の断面の略図である。 第２図はキャリヤーテープに使用する接着剤塗布ポリイ
ミドフィルムをスリット加工したあとスプロケット穴、
デバイス穴を穴明は加工する場合の寸法の目標精度を示
したものである。 第３図はキャリヤーテープによる半導体集積回路チップ
の実装工程をモテル的に示したものである。 １：ポリイミドフィルム、２：接着剤、３：カバーフィ
ルム、４：スプロケット穴、５：デバイス穴、６：銅箔
、７：接着剤剥出し部分、８：銅回路、９：錫メッキな
ど、１０：ＩＣチップ、１１：金バンプ（ＩＣ電極）、
１２：ワックス、１３：ホルダー １４：ボンティング
ツール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基本構成要素として１ 酸、ラウリン酸ラクタム、 アミノウンデカン ドデカメチレンジアミ ン酸セバシン酸あるいはドデカンニ酸との等モル塩から
   選ばれた少なくとも一成分を５〜５０重量パーセント含
   み、かつ融点が１４５℃以下であるような共重合ポリア
   ミド５５〜９７重量パーセントとそれに対応して１分子
   中に少なくとも２個以上のエポキシ基を有する多官能エ
   ポキシ樹脂４５〜３重量パーセントからなる組成物ある
   いはその反応生成物から成る接着剤層とポリイミドフィ
   ルムとからなることを特徴とする金属積層用ポリイミド
   フィルム積層物。