JPS62199627A - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、フレキシブル印刷配線板（以下、ＦＰＣと
称する）の製造方法に関し、さらに詳細には、層間接着
に熱硬化型エポキシ樹脂接着剤を用いるＦＰＣの製造方
法に関する。

〈従来の技術〉 ＦＰＣは、可撓性のある絶縁性基材の片面または両面に
銅箔等の金属箔を接着剤を介して貼りあわせた後、エツ
チング等の手段により回路設計に基づいた配線図形を、
前記の金属箔上に金属箔回路として再現して基板を形成
し、その基板上の必要な箇所にフィルムオーバーレイ処
理をして製造される。このフィルムオーバーレイ処理は
、ポリイミドフィルム、ポリエチレンテレフタレート（
ＰＥＴ）フィルム等のオーバーレイ用フィルムと、回路
が形成されている前記の基板とを接着剤を介して貼りあ
わせ、その後、熱プレス等で接着剤を硬化させることに
より行われる。ＦＰＣの層間接着に使用される接着剤と
しては、通常、熱硬化型エポキシ樹脂接着剤が使用され
る。該熱硬化型エポキシ樹脂接着剤は、ある程度硬化の
進行した、いわゆるＢステージ状態と称されるフィルム
状のものが使用され、離型ＰＥＴフィルム等の担体上に
該接着剤フィルムを保持したものを、被着面片側にラミ
ネートし、その後プレス接着する方法が用いられる。

前記の熱硬化型エポキシ樹脂接着剤の８ステージフイル
ムは、通常、常温で１ケ月以上の保存安定性が要求され
るので、保存安定性をよくするため、硬化剤として、反
応温度の高い（１５０℃以上）硬化剤であるジアミノジ
フェニルスルホン等の芳香族アミン（この明細書におい
て芳香族アミンとは、芳香環とアミノ基が直結した化合
物を意味する）を使用することが広く行なわれている。

また、接着強度の向上を目的として、ニトリル系ゴム等
を添加する提案もなされている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記の熱硬化型エポキシ樹脂接着剤を用いたＦＰＣの製
造方法において、接着剤に要求される特性は、Ｂステー
ジフィルムの可撓性および保存安定性、プレス接着後の
接着強度、半田耐熱性等多様であり、ざらにＦＰＣのラ
ンド部（回路露出部）等への接着剤の流れ出しの少ない
特性が要求される。

すなわち、ＦＰＣの層間接着においては、通常オーバー
レイフィルムまたは補強板に前記のＢステージ接着剤フ
ィルムをラミネートした後、回路接続部等を露出するた
めに、所定の箇所に穴をあける工程が必要となる。この
工程は、通常Ｂステージフィルムが積層された後行われ
るが、この際、接着剤が柔軟性に欠けると接着剤の欠は
落ちが起り、充分な接着強度が得られないとともに接着
剤のかけらが不要な箇所に残り、接続不良等の問題を起
こす恐れがある。

また、前記のニトリル系ゴムを接着剤に添加すると、耐
熱性が低下し、回路接続に使用される半田の熱で劣化す
る問題点がある。

さらに、硬化速度の遅い、流れ出し性の大きい接着剤を
使用すると、熱プレスで接着剤を硬化させる際に、プレ
スの熱と圧力で、接着剤がランド部に流れ出しランド部
が接着剤で覆われ半田接続不良（回路不良）の原因とな
る。同様に、穴開き。

裏打ち補強板のエツジ部や銅貼りあわせ補強板のアース
用ランド部への接着剤の流れ出しも問題となる。

しかしながら、従来の熱硬化型エポキシ樹脂接着剤では
、Ｂステージ状態フィルムでの可撓性および保存安定性
と低流れ出し性とのバランスをとることが困難である。

すなわち、可撓性および保存安定性を得るために、低分
子量エポキシ樹脂（液状）をベースとすることによりＢ
ステージの可撓性を確保し、反応温度の高い硬化剤であ
る芳香族アミンを用いてＢステージの保存安定性を得よ
うとすると、接着剤の硬化速度が遅くなり、プレス接着
時の流れ出しが著しくなる。そのため、Ｂステージフィ
ルムの可撓性（１８０”折曲げてもクラックが発生しな
い）および常温で１ケ月以上の保存安定性を有し、且つ
充分な接着強度、耐熱性および低流れ出し性を満足させ
るような熱硬化型エポキシ樹脂接着剤は知られていない
。

従って、従来の熱硬化型エポキシ樹脂接着剤を使用した
ＦＰＣの製造方法では、接着強度が大きく且つ高精度お
よび高耐熱性の製品を得ることが困難である。

く目　的〉 この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、Ｆ
ＰＣの製造に使用される接着剤を種々検討した結果、接
着強度および半田耐熱性が大きく、ランド部等への流れ
出し性の少ない新規な接着剤組成物を使用することによ
り、生産性の向上が図れるとともに高精度のＦＰＣが得
られる製造方法を提供することを目的とする。

く問題を解決するための手段〉 上記の問題点を解決すべくなされた、この発明の熱硬化
型エポキシ樹脂接着剤を用いるＦＰＣの製造方法は、該
熱硬化型エポキシ樹脂接着剤として、エポキシ樹脂と、
芳香族アミンと、カルボキシ基を末端に有するアクリロ
ニトリル共重合体と、第３級アミンまたはイミダゾール
化合物とからなる接着剤を使用することを特徴とするも
のである。

上記の構成において、この発明で使用されるエポキシ樹
脂としては、ビスフェノールＡグリシジルエーテル型エ
ポキシ、フェノールノボラック型エポキシ、ウレタン変
性型エポキシ等の慣用のエポキシ樹脂が挙げられる。

芳香族アミンとしては、芳香環とアミノ基が直接結合し
た化合物であり、例えば、ジアミノジフェニルスルホン
等が挙げられる。この芳香族アミン化合物は、エポキシ
樹脂に対して、常法に従つて適当量添加される。

カルボキシ基を末端に有するアク二〇ニトリル共重合体
（以下、カルボキシリック　ニトリルゴムと称する）と
しては、末端にカルボキシ基を有するアクリロニトリル
共重合体であればいずれのものも使用することができる
が、中高分子量のものが好ましい。このようなカルボキ
シリック　ニトリルゴムとしては、二ボール　１０７２
．二ボール１０７２Ｂ　、　ハイカー　　ＣＴＢＮ　１
３００Ｘ８　　（イずれも日本ゼオン■製）等が挙げら
れる。エポキシ樹脂に対する該カルボ主シリツク　ニト
リルゴムの添加慢は、本発明の接着剤の使用目的、要求
される特性等により適宜変更されるが、通常、エポキシ
樹脂に対しＴ２Ｏ〜１００ＰＩＩｎ　、好マＬ／　＜　
ハ３０〜４０ＰＨＲ添加される。２０ｐＨＲ未満である
と充分な接着強度が得られず、１ｏｏｐｔ＋ｎを越える
と耐熱性が低下する。

この発明で使用される第３級アミンとは、分子内に第３
級アミノ基を含有する化合物であれば、いずれの化合物
も使用でき、例えば、第３級アミノ塁を有する脂肪族化
合物、第３級アミン基と芳香環を有する化合物等が挙げ
られ、具体的には、例えば、ジアルキルアミノ置換アル
カン（例えば、１−ジメチルアミノブタン、１−ジメチ
ルアミノブンタン、１−ジメチルアミノヘキサン、１−
ジメチルアミノへブタン、１−ジメチルアミノオクタン
等）、１または２以上のジアルキルアミノアルキル基が
置換したベンゼン誘導体［例えば、ジメチルアミノメチ
ルベンゼン、１．４−ジ（ジメチルアミノメチル）ベン
ゼン、２，４．６−トリ（ジメチルアミノメチル）ベン
ゼン、ジメチルアミノエチルベンゼン、ジエチルアミノ
プロビルベンゼン、２−ジメチルアミノメチルフェノー
ル、２．４−ジ（ジメチルアミンメチル）フェノール、
２．４．６−トリ（ジメチルアミノメチル）フェノール
、２−ジメチルアミノエチルフェノール、４−ジメチル
アミンプロピルフェノール等］などが例示される。

また、イミダゾール化合物としては、無置換のイミダゾ
ールの他に、低級アルキル基を有するイミダゾール化合
物も使用でき、このような低級アルキル置換イミダゾー
ル化合物としては、例えば、２−メチルイミダゾール、
２−エチルイミダゾール、２−メチル−４−メチルイミ
ダゾール、２−メチル−５−エチルイミダゾール、２−
エチル−４−メチルイミダゾール、２−エチル−４−エ
チルイミダゾール、２−エチル−４−プロピルイミダゾ
ール等が挙げられる。

これらの第３級アミンまたはイミダゾール化合物のエポ
キシ樹脂に対する添加量は、前記のカルボキシリック　
ニトリルゴムの添加量に６よるが、通常０．２〜１．２
ｐＨＲ、好ましくは０．２〜１．０ＰＨＩ＋添加される
。０．２ｐＨＲ未満では接着強度、半田耐熱性および流
れ出し防止の改善効果が少なく、また１、２ｐＨｌｌを
越えると接着剤のＢステージでの保存安定性が低下する
。

前記の成分からなる、この発明の製造方法に使用される
熱硬化型エポキシ樹脂接着剤は、エポキシ樹脂成分に、
使用目的に応じて適宜な溶媒（例えば、メチルエチルケ
トン、トルエン等）を加えて溶解し、ここに芳香族アミ
ンを加え、さらに望まれる特性に応じて、カルボキシリ
ック　ニトリルゴムおよび第３級アミンまたはイミダゾ
ール化合物を添加し製造される。また、上記の接着剤に
は、必要に応じてフェノール系老化防止剤等の老化防止
剤を１〜５　Ｐ　１１　Ｒ添加してもよ（、老化防止剤
を添加することにより接着剤の熱老化を防止することが
できる。

次に、この発明にかかる製造方法の一例について説明す
る。

■　上記に示したような方法で作製した熱硬化型エポキ
シ樹脂接着剤をロールコータ−で、離型処理済みのＰＥ
Ｔ等に２０〜３０μの厚さで均一に塗布し、１００〜１
２０℃で加熱して溶媒を除去しくＢステージとなる）、
接着剤シートとする。

■　上記の接着剤シートを、８０〜１００℃程度の熱ロ
ールでポリイミドフィルムまたはＰＥＴフィルムに圧着
した後、所定の位置に穴あける。

■　離型ＰＥＴを取り除き、あらかじ回路形成されたＦ
ＰＣ基板と穴位置等を合せながら貼りあわせ、熱プレス
等によってプレス圧着することにより、ＦＰＣが製造さ
れる。

この発明は、上記の構成よりなる。その作用礪構は、必
ずしも明確でないが、後記の実施例および比較例から明
らかなように、この発明で得られたＦＰＣは、従来の熱
硬化型エポキシ樹脂接着剤を使用した場合に比べ、接着
強度、耐熱性、Ｍ度等の面で格段に優れている。

〈実施例〉 以下、実施例に基づいて、この発明をより詳細に説明す
る。

実施例１ 接着剤配合 エピコート１００１’°１）　　　　４０　　重沿部エ
ピコート　１５４＊２）３０ Ｄ［）Ｓ＊３）　　　　　　　　１５ 二ボール１０７２Ｂ　＊４）３０ ＥＨＣ−３０＊５）　　　　　　０．６　　ｌ！メヂル
エチルケトン　　　３００ ＊１）および＊２）：油化シェルエポキシ■製エポキシ
樹脂 ＊３）ニジアミノジフェニルスルホン ＊４）二日本ゼオン■製カルボキシリック　ニトリルゴ
ム ＊５）：旭化成■製２．４．６−トリ（ジメチルアミノ
メチル）フェノール 上記配合の接着剤を、厚さ２５μの離型ＰＥＴ（束し■
！ＩＪ）に１００μの厚さで均一に塗布し、１２０℃、
１０〜３０分間加熱により溶媒を除去し、接着剤を半硬
化（Ｂステージ）させる。このようにして得られた接着
剤シートを８０〜１００℃のラミネーターでカプトンフ
ィルム（デュポン社製ポリイミドフィルム、厚さ２５μ
）に転写し、離型ＰＥＴを取り除いた後、銅貼りあわせ
補強板と合せ、１８０℃でプレス接着し、ＦＰＣを作製
した。得られたＦＰＣについて、接着強度、耐半田性お
よびニジミ性（接着剤の流れ幅）の試験を行った。その
結果を第１表に示す。

なお、試験方法は次の通りである（以下の実施例および
比較例においても同様）。

１）接着強度試験 第１図に示されるように、２０＃のカプトン（１）／銅
箔（２）貼りあわせ基板にアルミ板（３）の裏打ちを施
し、５０ｍ／分の引張り速度で１８０°剥離試験を行っ
た。

２）耐半田性 ５Ｘ２（：１１に切取ったカプトン／銅箔貼りあわせ基
板試験片を、２８０℃溶融半田槽に１０秒浸漬後、表面
のフクレおよび剥離状態を目視により観察した。

フクレおよび剥離がまったくないものを良好とし０で表
示し、それ以外のものを不良とじＸで表示した。

３）ニジミ性試験 接着剤を転写したカプトン（１）に、５φ穴を打抜き、
銅箔（ａを貼りあわせた後、プレス接着し、接着後の銅
箔へのニジミ幅（ｄ）をマイクロスコープを用いて測定
した。

実施例２ 実施例１の接着剤配合中、ＥＨＣ−３０の添加量を０．
４重量部とした接着剤を使用し、以下、実施例１と同様
にしてＦＰＣを作製し、接着強度、耐半田性およびニジ
ミ性試験を行った。その結果を第１表に併せて示した。

比較例１〜３ 実施例１の接着剤配合中、二ボール１０７２Ｂの代りに
カルボキシ基を末端に有しないアクリロニトリル共重合
体（二ボール１０４２、日本ゼオン■製）を添加した系
（比較例１＞、ＥＨＣ−３０を添加していない系（比較
例２）ならびにカルボキシリック　ニトリルゴムおよび
第３級アミンを含有していない従来の熱硬化型エポキシ
樹脂接着剤を使用した系（比較例３）について、実施例
１と同様にしてＦＰＣを作製し、接着強度、耐半田性お
よびニジミ性試験を行った。その結果を第１表に併せて
示した。

実施例３ 接着剤配合 エヒＤ−ト１００１”’　　　　　４０　　１ｉｉｆｆ
ｉ部エピコート１５４＊２）３０ ＤＤＳ＊３）　　　　　　　　１５ 二ホール１０７２Ｂ　”）３０　　　重［１１２Ｅ４Ｍ
Ｚ”　　　　　　　　０．８　　〃メチルエチルケトン
　　　３００ ＊１）および＊２）：油化シェルエポキシ■製エポキシ
樹脂 ＊３）ニジアミノジフェニルスルホン ＊４）二日本ゼオン■製カルボキシリック　ニトリルゴ
ム ＊５）：四国化成＠Ｊ製２−エチルー４−メチルイミダ
ゾール 上記配合の接着剤を、厚さ２５μの離型ＰＥＴ（束し■
製）に１００μの厚さで均一に塗布し、１２０℃、１０
〜３０分間加熱により溶媒を除去し、接着剤を半硬化（
Ｂステージ）させる。このようにして得られた接着剤シ
ートを８０〜１００℃のラミネーターでカプトンフィル
ム（デュポン社製ポリイミドフィルム、厚さ２５μ）に
転写し、離型ＰＥＴを取り除いた後、銅貼りあわせ補強
板と合せ、１８０℃でプレス接着し、ＦＰＣを作製した
。得られたＦＰＣについて、接着強度、耐半田性および
ニジミ性（接着剤の流れ幅）の試験を行った。その結果
を第２表に示す。

実施例４ 実施例３の接着剤配合中、２Ｅ４ＭＺの添加量を０．４
重ｆｆ１部とした接着剤を使用し、以下、実施例３と同
様にしてＦＰＣを作製し、接着強度、耐半田性およびニ
ジミ性試験を行った。その結果を第１表に併せて示した
。

比較例４〜６ 実施例３の接着剤配合中、二ボール１（１７２Ｂの代り
にカルボキシ基を末端に有しないアクリロニトリル共重
合体（二ボール１０４２、日本ゼオン＠製）を添加した
系（比較例４）、２２４ＭＺを添加していない系（比較
例５）ならびにカルボキシリック　ニトリルゴムおよび
イミダゾール化合物を含有していない従来の熱硬化型エ
ポキシ樹脂接着剤を使用した系（比較例６）について、
実施例３と同様にしてＦＰＣを作製し、接着強度、耐半
田性およびニジミ性試験を行った。その結果を第２表に
併せて示した。

上記の試験結果から明らかなように、エポキシ樹脂、芳
香族アミンおよびカルボキシリック　ニトリルゴムに第
３級アミンまたはイミダゾール化合物を添加した接着剤
を使用して作製されたＦＰＣは、第３級アミンまたはイ
ミダゾール化合物が添加されていない接着剤を使用して
作製されたＦＰＣに対して、接着強度、耐半田性および
流れ出し防止の面で著しく優れた特性を示した。

また、カルボキシ基を末端に有しないアクリロニトリル
共重合体を使用した系にあっては、第３級アミンまたは
イミダゾール化合物を使用しても、接着特性等は改善さ
れなかった。

〈効果〉 以上のように、この発明のＦＰＣの製造方法では、接着
強度、耐熱性および流れ出し防止性に優れ、且つＢステ
ージの可撓性および保存安定性の良好な熱硬化型エポキ
シ樹脂接着剤が使用されており、高精度のＦＰＣ製品が
得られると共に不良率等が減少するので生産性の向上に
寄与できるという特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、接着強度試験の概略を示す図、第２図は、ニ
ジミ性試験の概略を示す図で（ａ）はプレス前を、（ｂ
）はプレス後を示す。 （１）・・・・・・カプトンフィルム （２１・・・・・・銅箔（３）・・・・・・アルミ板（
４）・・・・・・接着剤　　　　　（ｄ）・・・・・・
ニジミ幅特許出願人　　住友電気工業株式会社 代　　理　　人　　　弁理士　　亀　　井　　弘　　勝
（ばか２名） に′ｌ二、Ｊ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱硬化型エポキシ樹脂接着剤を用いた層間接着によ
   るフレキシブル印刷配線板の製造方法において、該熱硬
   化型エポキシ樹脂接着剤が、エポキシ樹脂；芳香族アミ
   ン；カルボキシ基を末端に有するアクリロニトリル共重
   合体；および第３級アミンまたはイミダゾール化合物か
   らな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、熱硬化型エポキシ樹脂接着剤の配合比率が、エポキ
   シ樹脂：芳香族アミン：カルボキシ基を末端に有するア
   クリロニトリル共重合体：第３級アミンまたはイミダゾ
   ール化合物＝７０〜１００：１０〜２０：３０〜４０：
   ０．２〜１．０（重量比）である上記特許請求の範囲第
   １項記載のフレキシブル印刷配線板の製造方法。 ３、第３級アミンが、２、４、６−トリジメチルアミノ
   メチル、フェノールまたは２−ジメチルアミノメチルフ
   ェノールである上記特許請求の範囲第１項または第２項
   記載のフレキシブル印刷配線板の製造方法。 ４、イミダゾール化合物が、２−エチル−４−メチルイ
   ミダゾール、２−メチルイミダゾールまたは２−エチル
   イミダゾールである上記特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載のフレキシブル印刷配線板の製造方法。 ５、フレキシブル印刷配線板に使用される補強板が、銅
   貼りあわせ補強板、紙フェノール板、ガラスエポキシ板
   、アルミ板または鉄板である上記特許請求の範囲第１項
   記載のフレキシブル印刷配線板の製造方法。 ６、フレキシブル印刷配線板の絶縁性基材が、ポリイミ
   ドフィルムまたはポリエチレンテレフタレートフィルム
   である上記特許請求の範囲第１項記載のフレキシブル印
   刷配線板の製造方法。 ７、補強板と絶縁性基材間および／または金属箔と絶縁
   性基材間の接着が、エポキシ樹脂；芳香族アミン；カル
   ボキシ基を末端に有するアクリロニトリル共重合体：な
   らびに第３級アミンおよび／またはイミダゾール化合物
   からなる熱硬化型エポキシ樹脂接着剤でなされている上
   記特許請求の範囲第１項記載のフレキシブル印刷配線板
   の製造方法。