JPS5986286A - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は難燃性を有する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。

〔発明の背景〕

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
、エツチング等により回路設計に基づいた配線図形を銅
箔電気回路として再現して基板と成し、その上の必要箇
所にフィルムオーバーレイ又はオーバーコートを設けて
製造されるものである。フィルムオーバーレイはポリエ
ステルフィルム、ポリイミドフィルム等のオーバーレイ
フィルムと、回路が形成されているベースフィルムとを
ポリイミド系、エポキシ系、ポリエステル系、フェノー
ル・ブチラール系等の接着剤を介して張り合わせ、次い
で該接着剤を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。

最近、放射線硬化型樹脂から成る塗料を塗布し放射線硬
化によりオーバーコートを連続的に形成することも行な
われている。この方法によれば塗膜を迅速に硬化させる
ことが出来るので製造工程の合理化を計ることができる
。フレキシブル印刷配線板はパーツ類の実装工程でハン
ダ浸漬処理されることが多いので、オーバーコートには
、ハンダ浸漬に耐える耐熱性と可撓性とが要求されるが
、放射線硬化型樹脂から成るオーバーコートに於いても
これらの特性を満足できるものが得られるようになって
来ている。

ところで、近年、機器の難燃化が要求されることが多く
なって、構成部品となるフレキシブル印刷配線板にも難
燃性が要求されるようになった。

この場合、オーバーコートにはハンダ耐熱性、可撓性と
に加えて難燃性も要求される。

しかるに、従来より検討が進められている放射線硬化塗
料によるオーバーコートでは、耐ハンダ性や可撓性など
の必要特性を満足できるようになって来ているが、難燃
性は有していなかった。本発明者らも、難燃性の放射線
硬化型オーバーコートについて種々検討を続ける過程に
於いて、上述の耐ハンダ性、可撓性並びに難燃性の３特
性を同時に満足させることがむずかしく、容易には成し
得ないことを知った。

本発明者らは、放射線反応性を有する種々のモノマー、
オリゴマー、ポリマーをとり上げ、材料の種類や配合比
率を変えて塗料を作成し、また塗料□を塗布する前の基
板の前処理条件も変えて、基板に対する密着性、耐熱性
、可撓性、燃焼性等の緒特性を検討した。その結果、数
多い放射線反応性を有する化合物の中で、特に、放射線
反応性を有するポリブタジェン樹脂と臭素化フェニルア
クリル酸エステル又は臭素化フェニルメタアクリル酸エ
ステルとを配合した難燃塗料を用い、かつ放射線硬化性
難燃塗料にてオーバーコートする前に、銅箔回路つきの
基板の表面を軽く薬品処理し、さらにシランカップリン
グ剤で処理し、その面に放射線硬化性の難燃塗料を塗布
し、放射線を照射して硬化することによって曲げても折
れない柔軟性と、ハンダにも耐える耐熱性と、しかも難
燃性とを兼ねそなえたオーバーコートを得られるという
現象を見出し先に出願した。

しかるに、この方法によって製造したフレキシブル印刷
配線板は上述の通り必要特性を全て満足するものではあ
ったが、塗料成分として使用しているポリブタジェン樹
脂の粘度が比較的高いこと及び臭素化フェニルアクリル
酸エステル又は臭素化フェニルメタアクリル酸エステル
が常温で固体或は高粘度の液体であることが多いために
難燃塗料の粘度が高く、均質な塗膜を得るためには溶剤
で稀釈する必要があった。しかし、溶剤を添加して粘度
調節した場合、塗料塗布中に粘度変化を生じて塗膜の仕
上がり状態が変動したり、或は塗布後放射線照射までの
放置時間の差によって塗膜の特性（耐熱性、可撓性等）
に変動が生じるといった問題があった。また、特性をよ
り安定化させるために、難燃塗料に放射線を照射して硬
化せしめた後、印刷基板全体を加熱処理することが好ま
しかった。

本発明者らはこれらの問題点を解決するために更に引続
いて研究を進めた。その結果、放射線反応性難燃塗料を
構成する主成分として、放射線反応性を有するポリブタ
ジェン樹脂、反応性稀釈剤、及び臭素化フェニルアクリ
ル酸エステル又は臭素化フェニルメタアクリル酸エステ
ルを用いることによって、印刷作業性が良好な塗料が得
られ、しかも、放射線を照射して硬化させるだけで必要
特性を安定に満足できる塗膜を形成しうることを見出し
た。

〔発明の要約〕

本発明は上記の知見に基づいてなされたものでその要旨
とするところは、銅箔で形成された回路を有する基板の
表面を、難燃塗料を塗布するのに先立って、アミン系化
合物、アンモニア系化合物、酸等の化合物のいずれかの
化合物を含む水溶液に浸漬処理し、さらにシランカップ
リング剤ヲ塗布乾燥した後、放射線反応性を有するポリ
ブタジェン樹脂、反応性稀釈剤、及び臭素化フェニルア
クリル酸エステル又は臭素化フェニルメタアクリル酸エ
ステルとを主成分とする難燃塗料を塗布し、該難燃塗料
を放射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。

（発明の詳細な説明〕 本発明に言う放射線反応性を有するポリブタジェン樹脂
とは分子の末端又は主鎖中にアクリロイル基やメタクリ
ロイル基などの官能基を有する平均分子量がｌ０００〜
４０００のポリブタジェンポリマーである。

また、本発明に言う反応性稀釈剤とは分子中にアクリロ
イル基やメタクリロイル基などの官能基を有する分子量
が１００〜５００程度の化合物である。

難燃塗料に於いて、臭素化フェニルアクリル酸エステル
又ハ臭素化フェニルメタアクリル酸エステルの配合量は
オーバーコートの難燃性に対する要求度合などによって
適宜調節しうるが、難燃塗料全量ｔζ対して重量で１０
〜５０ｑｂの範囲である。

難燃性効果を高めるｋめには臭素化フェニルアクリル酸
エステル又は臭素化フェニルメタアクリル酸エステルの
配合量が多い程良いが配合量が５０係を越えるとオーバ
ーコートの硬化性や耐熱性などの特性が悪くなる傾向が
認められるため好ましくない。

反応性稀釈剤の配合量は塗料の印刷性に対する要求度合
によって決めるが、難燃塗料全量に対して重量で５〜４
０係である。

反応性稀釈剤の配合量が５係に満たない場合は塗料の印
刷性が悪く、また、４０係を越えると耐熱性が低下する
。

又、上記離燃塗料には必要に応じて増感剤、顔料や染料
等の着色材、アルキルチタネート、シランカップリング
剤等の表面処理剤、超微粒シリカの如き粘度調節剤、シ
リコンコンパウンド等のレベリング剤等の補助材料を添
加することも可能である。

本発明に基づく難燃塗料は通常の攪拌機或はロールで混
練して作成される。

本発明に於いては、難燃塗料を塗布するのに先立って銅
回路面をアミン系化合物、アンモニア系化合物、酸等の
化合物を含む水溶液に浸漬処理し、さらにシランカップ
リング剤を塗布乾燥する。

ここで、アミン系化合物とはトリエタノールアミン、エ
チレンジアミン四酢酸二ナトリウム、ジエチレントリア
ミンなど、また、アンモニア系化合物とはアンモニア、
アンモニウム塩など、また酸、酸残基の金属塩など水溶
液の状態で銅に対する化学作用を有する化合物の水溶液
である。浸漬処理は、これらの化合物を含む水溶液に銅
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面に吹き付け
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°Ｃ
で、２〜３０分程度がよい。水溶液の濃度は５〜２０ｑ
ｂ程度が好ましい。

また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、アクリル基
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ン、γ
−アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノ基を
含むシランカップリング剤が有効である。

前述の化合物を含む水溶液で絶縁ベースフィルムを浸漬
処理した時、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０．５〜５係程度の濃度にア
ルコールや水などで稀釈して塗布するのがよい。

難燃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、好適
シルクスクリーン法と称せられる方法などがある。

本発明に基づく難燃塗料は暴利に塗布された後放射線を
照射して硬化せしめる。放射線としては電子線或は紫外
線を利用することが出来る。電子線の照射量は０．５〜
３０メガランドでよ＜１．０〜２０メガラツドが好まし
い。紫外線照射に於いては増感剤としてフェニルケトン
系化合物、チオキサントン類、スベロン類、アミノ系化
合物、アゾ系化合物等の増感性化合物を用いる。これら
の化合物の中ではスベロン類、チオキサントン類、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。紫外線の照射は１〜１０にＷの紫外線ランプをｌ
灯〜数灯用いて、５〜６０秒程度行なうのがよい。

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のトリエタノールアミン水溶液に常温で１５分間
浸漬した後、水洗、乾燥した。

次いで、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルト
リメトキシシランの２係エチルアルコール溶液を塗布し
、乾燥した。次いで、 ポリブタジェン　Ｐｏ１ｙ　ｂｄ （放射線反応性ポリブタジェン樹脂、出光石油化学社製
商品名） ・・・・・・・・・・・・６５重量部 ブトキシエチルアクリレート （反応性稀釈剤）　・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・１５ピロガート、Ｄ−５００１ （臭素化フェニルメタアクリル酸エステル、第−工業製
某社　商品名）・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・２０茶色着色剤　・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・　５シリコンレベリング剤　・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・　ｌ超微粒シリカ・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・　ｌを三本ロールで混練して塗料を作成
した。

この難燃塗料をシルクスクリーン法により、回路面に２
０μｍｎの厚さに塗布した。これに電子線をｌＯメガラ
ッド照射して硬化せしめ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の燃焼性を調
べたところ約０．５秒で自己消火した。

また、塗膜面を外側或は内側にして１８００折り曲げを
行なった結果、塗膜に何等損傷はなく十分な可撓性並ひ
に密着性を有していることが認められた。さらに、この
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
も塗膜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。

実施例２゜ 実施例■に於いて、難燃塗料の組成物に増感剤として、
ベンジルジメチルケタールを５重量部添加し、実施例１
と同様に塗布し、電子線に替えて紫外線を２　ＫＷ紫外
線ランプで３０秒間照射して硬化させた。特性を調べた
結果、実施例１と同程度の特性を有していることが確認
された。

本発明により、放射線硬化塗料を用いて、難燃性を有し
、耐ハンダ性や耐折り曲げ性の極めて優れたフレキシブ
ル印刷配線板オーバーコートを容易に形成出来るように
なった。

第１頁の続き ０発　明　者　的場典子 大阪市西淀用区千船２丁目１４番 １６号株式会社ナート研究所内 （９発　明　者　山本厚子 大阪市西淀用区千船２丁目１４番 １６号株式会社ナート研究所内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）銅箔で形成された回路を有する基板の表面を、難
   燃塗料を塗布するのに先立って、アミン系化合物、アン
   モニア系化合物、酸等の化合物のいずれかの化合物を含
   む水溶液に浸漬処理し、さらにシランカップリング剤を
   塗布乾燥した後、放射線反応性を有するポリブタジェン
   樹脂、反応性稀釈剤、及び臭素１ヒフエニルアクリル酸
   エステル又は臭素化フェニルメタアクリル酸エステルと
   を主成分とする難燃塗料を塗布し、該難燃塗料を放射線
   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。 ＋２１　臭素化フェニルアクリル酸エステル又は臭素化
   フェニルメタアクリル酸エステルが難燃塗料全量に対し
   て重量でｌθ〜５０％含まれることを特徴とする特許請
   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。 （３）アミン系化合物がトリエタノールアミン、エチレ
   ンジアミン４酢酸２ナトリウム、ジエチレントリアミン
   の中の一種であることを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）及び（２）項記載のフレキシブル印刷配線板の製造
   方法。 （４）アンモニア系化合物がアンモニア又はアンモニウ
   ム塩であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）及
   び（２）項記載のフレキシブル印刷配線板の製造方法。 （５）酸等の化合物が酸、酸残基の金属塩の中の一種で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第（１）及び（２
   ）項記載のフレキシブル印刷配線板の製造方法。