JPWO2014156621A1 - フレキシブルプリント配線板用基板及びその製造方法、並びにそれを用いたフレキシブルプリント配線板 - Google Patents

Abstract

本発明は、長期耐熱性及び耐油性の高いフレキシブルプリント配線板用基板及びその製造方法、並びにそれを用いたフレキシブルプリント配線板を提供することを目的とする。本発明に係るフレキシブルプリント配線板は、絶縁性及び可撓性を有するベースフィルムと、このベースフィルムの表面側に積層される銅製の導電パターンと、この導電パターンの表面側に接着剤層を介して積層される保護フィルムとを備える。また、フレキシブルプリント配線板は、上記導電パターンの表面に積層され、銅の漏出又は銅反応性成分の透過を防止する遮蔽層を備える。上記遮蔽層の主成分が、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）又はアルミニウム（Ａｌ）であるとよい。上記遮蔽層が、導電パターンの表面へのメッキ処理により形成されているとよい。上記遮蔽層の平均厚さが、０．０１μｍ以上６．０μｍ以下であるとよい。

Description

本発明は、フレキシブルプリント配線板用基板及びその製造方法、並びにそれを用いたフレキシブルプリント配線板に関する。

近年、自動車のシステムが電子化するのに伴い、自動車に搭載されるエンジンコントロールユニットの数が増えている。また、自動車の省エネ、軽量化へのニーズが高まる中、自動車のコンパクト化が求められており、それに伴い、フレキシブルプリント配線板への期待が高まっている。フレキシブルプリント配線板は、例えばポリイミド樹脂フィルムのベースフィルムの表面側に銅箔を貼着し、エッチング等により銅箔に導電パターンを形成した後、銅箔表面を被覆するよう保護フィルムを接着剤層を介して貼着することにより形成される。この保護フィルムは、ポリイミド樹脂等からなり、導電パターンの酸化防止、絶縁及び保護の役割を担っている。

エンジン及びトランスミッション周りにフレキシブルプリント配線板を用いる場合、周辺温度が高温になることから１５０℃での長期耐熱性が必要とされる。さらに、エンジン周りに用いる場合、上記長期耐熱性に加え耐油性も必要である。しかしながら、現行のフレキシブルプリント配線板は長期耐熱性及び耐油性が十分ではなく、保護フィルムがベースフィルムから剥がれ易いという不都合がある。

そこで、長期耐熱性を改善した接着剤が検討されている（特開２０１１−１９０４２５号公報及び特開２００３−２１３２４１号公報参照）。

特開２０１１−１９０４２５号公報 特開２００３−２１３２４１号公報

しかしながら、特開２０１１−１９０４２５号公報及び特開２００３−２１３２４１号公報の接着剤によっても十分な長期耐熱性は得られていない。本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、長期耐熱性及び耐油性の高いフレキシブルプリント配線板用基板及びその製造方法、並びにそれを用いたフレキシブルプリント配線板を提供することを目的とする。

エンジン及びトランスミッション等周りのように１５０℃の高温下で保護フィルムが剥がれ易くなる原因として、接着剤自体が酸化劣化することが挙げられるが、それ以外にも次のことが考えられる。
（１）銅箔の導電パターンから銅が接着剤に拡散することにより、保護フィルムが剥がれ易くなる。
（２）銅箔の導電パターンが高温状態に置かれて銅が酸化し、接着剤層との界面に酸化銅の脆弱部が形成される。
（３）エンジン及びトランスミッション等周りのオイルミスト等に起因する硫黄等の銅反応性成分が浸透し、この銅反応性成分が銅と反応し、接着剤層との界面に硫化銅等の脆弱部が形成される。
そこで、本発明者らは、上記（１）、（２）及び（３）の推定原因に基づき、銅の拡散、及び脆弱部の形成を防止することを検討した。

上記課題を解決するためになされた本発明に係るフレキシブルプリント配線板用基板の第１の態様は、
絶縁性及び可撓性を有するベースフィルムと、
このベースフィルムの一方又は両方の表面に積層される銅製の導電パターンと
を備えるフレキシブルプリント配線板用基板であって、
上記導電パターンの表面に積層され、銅の漏出又は銅反応性成分の透過を防止する遮蔽層を備えることを特徴とする。

また、上記課題を解決するためになされた本発明に係るフレキシブルプリント配線板用基板の第２の態様は、
絶縁性及び可撓性を有するベースフィルムと、
このベースフィルムの一方又は両方の表面にベースフィルム用接着剤層を介して積層される銅製の導電パターンと
を備えるフレキシブルプリント配線板用基板であって、
上記導電パターンの一方の表面であって、上記ベースフィルム用接着剤層と接する側の表面に銅の漏出又は銅反応性成分の透過を防止する遮蔽層を備えることを特徴とする。

更に、本発明に係るフレキシブルプリント配線板用基板の第２の態様に係わる別の態様は、さらに上記導電パターンの他方の表面に銅の漏出又は銅反応性成分の透過を防止する遮蔽層を備えることを特徴とする。

また、上記課題を解決するためになされた本発明に係るフレキシブルプリント配線板は、
上記本発明に係るフレキシブルプリント配線板用基板と、
上記導電パターンの表面側に接着剤層を介して積層される保護フィルムと
を備えるフレキシブルプリント配線板である。

上記本発明に係る各態様のフレキシブルプリント配線板用基板は、遮蔽層が導電パターンからの銅の漏出を防止して周辺への銅の拡散を抑制し、また酸素、硫黄等の銅反応性成分の透過を防止することで銅反応性成分と銅との反応を抑制し、脆弱部の形成されるおそれが少なくなる。これから、長期耐熱性及び耐油性を有するフレキシブルプリント配線板用基板として好適に使用できる。

また、本発明に係るフレキシブルプリント配線板は、上記本発明に係る各態様のフレキシブルプリント配線板用基板を用いたフレキシブルプリント配線板である。
当該フレキシブルプリント配線板は、遮蔽層が導電パターンからの銅の漏出を防止することで、接着剤中への銅の拡散が抑制され、保護フィルムの剥がれるおそれが少なくなる。また、当該フレキシブルプリント配線板は、遮蔽層が酸素、硫黄等の銅反応性成分の透過を防止することで、銅反応性成分と銅との反応が抑制され、脆弱部が形成されるおそれが少なくなる。結果として、フレキシブルプリント配線板の長期耐熱性及び耐油性が高くなる。なお、銅の漏出とは、導電パターンの銅が導電パターンの周囲に移動することを意味し、例えば接着剤への銅の拡散が含まれる。また、銅反応性成分とは、銅と化合物を生成する成分を意味し、例えば酸素や硫黄が含まれる。

また、本発明に係るフレキシブルプリント配線板を１５０℃のオートマチックトランスミッションフルード（ＡＴＦ）オイルミスト中に１，０００時間放置した後の上記保護フィルムと上記導電パターンとの接着強度は、２Ｎ/ｃｍ以上であることが好ましい。２Ｎ/ｃｍ以上であることで、エンジン及びトランスミッション周りにフレキシブルプリント配線板を使用しても、保護フィルムの剥がれによる絶縁不良が生じるおそれが少なくなる。

更に、本発明に係るフレキシブルプリント配線板を１５０℃のＡＴＦオイル中に１，０００時間放置した後の上記保護フィルムと上記導電パターンとの接着強度は、２Ｎ/ｃｍ以上であることが好ましい。２Ｎ/ｃｍ以上であることで、エンジン及びトランスミッション周りにフレキシブルプリント配線板を使用しても、保護フィルムの剥がれによる絶縁不良が生じるおそれが少なくなる。

また、本発明に係るフレキシブルプリント配線板を１５０℃の大気中に１，０００時間で熱処理した後の上記保護フィルムと上記導電パターンとの接着強度は、上記熱処理前の接着強度の７０％以上であることが好ましい。熱処理後の接着強度が７０％以上であることで、フレキシブルプリント配線板を１５０℃の高温で使用しても、保護フィルムの剥がれによる絶縁不良が生じるおそれが少なくなる。

なお、「接着強度」は、ＪＩＳ−Ｃ−６４８１に準拠して測定した値であり、引き剥がし方向９０°を１８０°に変えて測定した値を意味する。この接着強度は、試験機として例えば「精密万能試験機オートグラフ（ＡＧ−ＩＳ）、株式会社島津製作所製」を用いて測ることが可能である。また、保護フィルムと導電パターンとの接着強度とは、保護フィルムとパターニングしていない導体（例えば銅箔）との剥離強度である。

上記遮蔽層の主成分は、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）又はアルミニウム（Ａｌ）であることが好ましい。遮蔽層の主成分が、Ｎｉ、Ｓｎ又はＡｌであることにより、導電パターンからの銅の漏出及び導電パターンへの銅反応性成分の透過をより防止することができる。なお、主成分とは、含有される全成分のうち最も含有質量が多い成分をいう。

上記遮蔽層は、ニッケル（Ｎｉ）又はスズ（Ｓｎ）はメッキ処理、アルミニウム（Ａｌ）は蒸着等によって形成することが可能であるが、導電パターンの表面へのメッキ処理により形成されていることが好ましい。このように遮蔽層をメッキ処理で形成することにより、低コストで適当な厚みを有した遮蔽能力の高い遮蔽層を形成することができる。したがって、遮蔽層は、メッキ処理で形成が容易なＮｉ、Ｓｎがより好ましい。

このメッキ処理によって遮蔽層を形成するには、例えば銅にメッキ処理した後に導電パターンを形成する方法を採用することも可能であるが、銅の導電パターンを形成した後にこの導電パターンにメッキ処理する方法が好ましい。導電パターン形成後にメッキ処理する方法を採用することで、導電パターンの表面のみならず側面までメッキ処理され、つまり遮蔽層が導電パターンの表面のみならず側面にまで形成される。このように遮蔽層が導電パターンの側面まで形成されることで、保護フィルムの長期耐熱性及び耐油性がより向上する。

上記遮蔽層の平均厚さは、０．０１μｍ以上６．０μｍ以下であることが好ましい。遮蔽層の平均厚みが上記範囲内にあることで、遮蔽層による銅の漏出及び銅反応性成分の透過の防止を容易かつ的確に防止することが可能となる。

上記接着剤層を構成する接着剤の主成分は、ポリイミド樹脂であることが好ましい。接着剤の主成分がポリイミド樹脂であることで、当該フレキシブルプリント配線板が長時間高温条件下に置かれても接着剤の酸化劣化に伴う接着力の低下を抑制することができ、接着剤の長期耐熱性が高くなる。なお、主成分とは、含有される全成分のうち最も含有質量が多い成分をいう。

また、上記課題を解決すべくなされた本発明に係るフレキシブルプリント配線板用基板の製造方法は、
絶縁性及び可撓性を有するベースフィルム、このベースフィルムの表面側に積層される銅製の導電パターン、及びこの導電パターンの表面に積層され、銅の漏出又は銅反応性成分の透過を防止する遮蔽層を備える基板を形成する工程を有する。

この製造方法によれば、長期耐熱性及び耐油性が高く、１５０℃の高温雰囲気や１５０℃のオイル中またはオイルミスト中に長期間置かれても保護フィルムがベースフィルムから剥がれ難いフレキシブルプリント配線板用の基板を製造することができる。

当該フレキシブルプリント配線板用基板及びその製造方法、並びにそれを用いたフレキシブルプリント配線板は、長期耐熱性及び耐油性を高くすることができる。

図１は、本発明の一実施形態のフレキシブルプリント配線板用基板を示す模式的端面図である。 図２は、本発明の別の実施形態のフレキシブルプリント配線板用基板を示す模式的端面図である。 図３は、本発明の更に別の実施形態のフレキシブルプリント配線板用基板を示す模式的端面図である。 図４は、本発明の一実施形態のフレキシブルプリント配線板を示す模式的端面図である。 図５は、図４のフレキシブルプリント配線板の製造方法を説明するための模式的端面図である。 図６は、本発明の実施例１のフレキシブルプリント配線板を示す模式的端面図である。 図７は、本発明の実施例で用いた密閉容器の構成図である。

以下、本発明に係るフレキシブルプリント配線板用基板及びそれを用いたフレキシブルプリント配線板の実施形態について図面を参照しつつ詳説する。

［フレキシブルプリント配線板用基板］
図１は本発明の一実施形態のフレキシブルプリント配線板用基板を示す模式的端面図である。フレキシブルプリント配線板用基板７は、絶縁性及び可撓性を有するベースフィルム２と、このベースフィルム２の表面側に積層される銅製の導電パターン３と、導電パターン３の表面に積層され、銅の漏出又は銅反応性成分の透過を防止する遮蔽層６とを備える。

＜ベースフィルム＞
ベースフィルム２は、絶縁性及び可撓性を有するシート状部材から構成されており、具体的には樹脂フィルムを採用可能である。この樹脂フィルムの主成分としては、例えばポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、フッ素樹脂等を用いることができる。可撓性及び強度の観点からポリイミド樹脂が好ましい。なお、この樹脂フィルムの副成分としては、例えば、他の樹脂、耐候剤、帯電防止剤等が適宜配合される。

ベースフィルム２の平均厚みは、特に限定されないが、例えば５μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。

＜導電パターン＞
導電パターン３は、ベースフィルム２に積層された銅箔９をエッチングすることによって所望の平面形状（パターン）に形成されている。この導電パターン３の平均厚みの下限としては、特に限定されないが、２μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。また、導電パターン３の平均厚みの上限としては、特に限定されないが、１００μｍが好ましく、７５μｍがより好ましい。導電パターン３の平均厚みが上記下限未満であると導通性が不十分となるおそれがあり、また上記上限を超えると薄型化の要請に反するおそれがある。

＜遮蔽層＞
遮蔽層６は、上述のように導電パターン３の表面及び側面（エッチング断面）に積層される層である。この遮蔽層６の材質は、導電パターン３からの銅の漏出又は導電パターン３への銅反応性成分の透過を防止できるものであれば特に限定されず、例えば金属、樹脂、セラミック、及びそれらの混合物等を用いることができる。これらの中で、Ｎｉ、Ｓｎ又はＡｌが好適に用いられる。遮蔽層６の主成分がＮｉ、Ｓｎ又はＡｌであると導電パターン３からの銅の漏出及び導電パターン３への銅反応性成分の透過をより防止することができる。

Ｎｉ及びＳｎの遮蔽層６はメッキ処理、Ａｌの遮蔽層６は蒸着によって形成することが可能である。また、例えば、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ等の化学蒸着法や、スパッタリング、イオンプレーティング等の物理蒸着法や、ガス式溶射、電気的溶射等の溶射法等によっても形成することが可能である。特に、遮蔽層６はメッキ処理により形成されていることが好ましい。このように遮蔽層６をメッキ処理で形成することにより、低コストで適当な厚みを有した遮蔽能力の高い遮蔽層６が形成することができる。したがって、遮蔽層６は、メッキ処理で形成が容易なＮｉ及びＳｎがより好ましい。特に、フレキシブルプリント配線板１は、その製造時においてリフロー炉による半田付け等の高温工程を経ることが一般的であること、また１５０℃という高温での使用を想定していることから、耐熱性に優れるＮｉがより好ましい。なお、遮蔽層６は、上述のように所望の平面形状に導電パターンを形成した後にメッキ処理を行うことで形成されている。

遮蔽層６の平均厚みの下限としては、特に限定されないが、０．０１μｍが好ましく、０．０３μｍがより好ましく、０．０５μｍがさらに好ましい。また、遮蔽層６の平均厚みの上限としては、特に限定されないが、６．０μｍが好ましく、１．０μｍがより好ましく、０．５μｍがさらに好ましい。遮蔽層６の平均厚みが上記下限未満であると、銅の漏出及び銅反応性成分の透過の防止が十分でないおそれがある。また上記上限を超えても、銅の漏出及び銅反応性成分の透過の防止の効果がそれ以上には期待できず、コスト高になるおそれがある。

図２は本発明の別の実施形態のフレキシブルプリント配線板用基板を示す模式的端面図である。フレキシブルプリント配線板用基板７は、絶縁性及び可撓性を有するベースフィルム２と、このベースフィルム２の表面側にベースフィルム用接着剤層１０を介して積層される銅製の導電パターン３と、導電パターン３の一方表面であって、ベースフィルム用接着剤層１０と接する側の表面に積層され、銅の漏出又は銅反応性成分の透過を防止する遮蔽層６とを備える。ベースフィルム２、導電パターン３、及び遮蔽層６の構成材料、厚み寸法等は、上述の本発明の一実施形態のフレキシブルプリント配線板用基板のベースフィルム、導電パターン、及び遮蔽層の構成材料、厚み寸法等と同等である。また、ベースフィルム用接着剤層１０の構成材料は、後述する本発明に係わるフレキシブルプリント配線板の接着剤層で用いられるものと同等である。また、ベースフィルム用接着剤層１０の平均厚みの下限としては、特に限定されないが、３μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。また、ベースフィルム用接着剤層１０の平均厚みの上限としては、特に限定されないが、５０μｍが好ましく、２０μｍがより好ましい。平均厚みが上記下限未満であると接着強度が十分でないおそれがある。また、平均厚みが上記上限を超えると当該フレキシブルプリント配線板用基板７のフレキシブル性を損なうおそれがある。

図３は本発明の更に別の実施形態のフレキシブルプリント配線板用基板を示す模式的端面図である。フレキシブルプリント配線板用基板７は、絶縁性及び可撓性を有するベースフィルム２と、このベースフィルム２の表面側にベースフィルム用接着剤層１０を介して積層される銅製の導電パターン３と、導電パターン３の両表面に積層され、銅の漏出又は銅反応性成分の透過を防止する遮蔽層６とを備える。ベースフィルム２、導電パターン３、遮蔽層６、及びベースフィルム用接着剤層１０の構成材料、厚み寸法等は、上述のフレキシブルプリント配線板用基板と同等である。

［フレキシブルプリント配線板］
図４は本発明の一実施形態のフレキシブルプリント配線板を示す模式的端面図である。フレキシブルプリント配線板１は、絶縁性及び可撓性を有するベースフィルム２と、このベースフィルム２の表面側に積層される銅製の導電パターン３と、この導電パターン３の表面側に接着剤層４を介して積層される保護フィルム５と、導電パターン３の表面に積層され、銅の漏出又は銅反応性成分の透過を防止する遮蔽層６とを備える。具体的には、当該フレキシブルプリント配線板１は、上記ベースフィルム２と導電パターン３と遮蔽層６とを有する基板７、及び上記保護フィルム５と上記接着剤層４とを有するカバーレイフィルム８を備えている。なお、導電パターン３において他の箇所と電気的接続されるランドが形成される箇所には保護フィルム５は接着されない。ベースフィルム２、導電パターン３、及び遮蔽層６の構成材料、厚み寸法等は、上述の本発明に係わるフレキシブルプリント配線板用基板のベースフィルム、導電パターン、及び遮蔽層の構成材料、厚み寸法等と同等である。

＜接着剤＞
接着剤層４は、上記保護フィルム５の裏面に積層され、上述のように保護フィルム５を基板７に接着する。この接着剤層４を構成する接着剤の主成分としては、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ゴム等が挙げられる。特に、この接着剤の主成分は、ポリイミド樹脂が好ましく、更にはシロキサン変性ポリイミド樹脂がより好ましい。この接着剤の主成分を、ポリイミド樹脂とすることで、長時間高温条件下に置いても接着剤の酸化劣化に伴う接着力の低下を抑制することができ、接着剤の長期耐熱性が高くなる。また、柔軟なシロキサン変性ポリイミド樹脂を用いることで接着力の向上が期待できる。なお、この接着剤の副成分としては、例えば粘着付与剤、可塑剤、硬化剤等が適宜配合される。

接着剤層４の平均厚みの下限としては、特に限定されないが、１２．５μｍが好ましく、１５μｍがより好ましい。また、接着剤層４の平均厚みの上限としては、特に限定されないが、１００μｍが好ましく、７５μｍがより好ましい。接着剤層４の平均厚みが上記下限未満であると接着強度が十分でないおそれがある。また、接着剤層４の平均厚みが上記上限を超えると当該フレキシブルプリント配線板１のフレキシブル性を損なうおそれがある。

＜保護フィルム＞
保護フィルム５としては、通常樹脂フィルムが用いられ、その主成分としては例えば、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等が挙げられる。特に、耐熱性の観点からポリイミド樹脂が好ましい。なお、保護フィルム５の副成分としては、上述のベースフィルム２と同等である。

保護フィルム５の平均厚みの下限としては、特に限定されないが、３μｍが好ましく、１０μｍがより好ましい。また、保護フィルム５の平均厚みの上限としては、特に限定されないが、５００μｍが好ましく、１５０μｍがより好ましい。保護フィルム５の平均厚みが上記下限未満であると絶縁性が十分でないおそれがある。また、保護フィルム５の平均厚みが上記上限を超えると当該フレキシブルプリント配線板１のフレキシブル性を損なうおそれがある。

＜接着強度＞
保護フィルム５と導電パターン３の接着強度は、フレキシブルプリント配線板１を１５０℃の大気中に１，０００時間の熱処理後の状態で、３（Ｎ／ｃｍ）以上が好ましく、５（Ｎ／ｃｍ）以上がより好ましい。熱処理後の接着強度が上記下限未満であると、自動車等での使用環境下で保護フィルム５が剥がれるおそれがある。そして、保護フィルム５と導電パターン３の接着強度は、１５０℃の大気中に１，０００時間の熱処理前の状態で、３（Ｎ／ｃｍ）以上が好ましく、５（Ｎ／ｃｍ）以上がより好ましい。熱処理前の接着強度が上記下限未満であると、当該フレキシブルプリント配線板１の製造中に保護フィルム５が剥がれるおそれがある。また、保護フィルム５と導電パターン３の接着強度は、上記熱処理後の接着強度が、上記熱処理前の接着強度の７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましい。接着強度が上記下限未満であるとエンジン及びトランスミッション周り等での使用環境下で保護フィルム５が剥がれるおそれがある。また、上記熱処理後の接着強度は、上記熱処理前の接着強度の１５０％以下が好ましい。

また、フレキシブルプリント配線板１を１５０℃のオートマチックトランスミッションフルード（ＡＴＦ）オイルに１，０００時間放置した後の保護フィルム５と導電パターン３の接着強度は、２（Ｎ/ｃｍ）以上であることが好ましい。２（Ｎ/ｃｍ）以上であることで、エンジン及びトランスミッション周りにフレキシブルプリント配線板を使用しても、保護フィルムの剥がれによる絶縁不良が生じるおそれが少なくなる。更に、フレキシブルプリント配線板１を１５０℃のＡＴＦオイルミスト中に１，０００時間放置した後の保護フィルム５と導電パターン３の接着強度は、２（Ｎ/ｃｍ）以上であることが好ましい。２（Ｎ/ｃｍ）以上であることで、エンジン及びトランスミッション周りにフレキシブルプリント配線板を使用しても、保護フィルムの剥がれによる絶縁不良が生じるおそれが少なくなる。

［フレキシブルプリント配線板用基板及びそれを用いたフレキシブルプリント配線板の製造方法］
次に、当該フレキシブルプリント配線板用基板及びそれを用いたフレキシブルプリント配線板１を製造する方法について図５を参酌しつつ説明する。当該フレキシブルプリント配線板１の製造方法は、絶縁性及び可撓性を有するベースフィルム２、このベースフィルム２の表面側に積層される銅製の導電パターン３、及びこの導電パターン３の表面に積層され、銅の漏出又は銅反応性成分の透過を防止する遮蔽層６を備える基板７を形成する工程から成るフレキシブルプリント配線板用基板の製造と、上記フレキシブルプリント配線板用基板を用いて、基板７の表面側に接着剤層４を介して保護フィルム５を積層する工程とから成る。本実施形態では、遮蔽層６がＮｉメッキの場合を説明する。

＜基板形成工程＞
上記基板形成工程は、図５（ａ）に示すようにベースフィルム２に銅箔９（銅膜）を積層したものを用い、銅箔９をエッチングすることで所定の平面形状の導電パターン３を形成する工程、及びこのように形成された導電パターン３にメッキ処理することで遮蔽層６を形成する工程を有する。

上記ベースフィルム２に銅箔９を積層する方法としては、例えば銅箔９を接着剤で貼り合わせる接着法、銅箔９上にベースフィルム２の材料である樹脂組成物を塗布するキャスト法、スパッタリングや蒸着法でベースフィルム２上に形成した厚み数ｎｍの薄い導電層（シード層）の上に電解メッキで金属層を形成するスパッタ／メッキ法、金属箔を熱プレスで貼り付けるラミネート法等を用いることができる。

また、上記導電パターン形成工程においては、形成する電気回路に応じた形状のレジスト膜を銅箔９の表面に積層し、エッチングにより導電パターン３を形成する。

さらに、上記遮蔽層形成工程においては、導電パターン３にＮｉをメッキ処理することで、遮蔽層６を形成する。このメッキ処理によって導電パターン３の表面のみならず側面（エッチング面）にもＮｉがメッキされる。このメッキ処理には、電解メッキ及び無電解メッキを用いることができる。無電解メッキを用いれば容易かつ確実に遮蔽層６の厚みを均一にすることができる。一方、電解メッキを用いることで、緻密な遮蔽層６を形成することができ、また導電パターン３の側面に容易に遮蔽層６を設けることができる。特に薄くて均一な厚みの遮蔽層６を安価な設備でメッキできる無電解メッキを用いることが好ましい。

＜保護フィルム積層工程＞
上記保護フィルム積層工程においては、図５（ｄ）に示すように保護フィルム５の裏面に接着剤層４を積層したカバーレイフィルム８を、接着剤層４側を遮蔽層６及びベースフィルム２に対向させた状態で基板７に貼付する。なお、導電パターン３においてランドが形成される箇所には保護フィルム５を貼付しない。続いて、カバーレイフィルム８を貼付された基板７を加熱する。この加熱温度としては、１２０℃以上２００℃以下が好ましく、加熱時間としては1分以上６０分以下が好ましい。加熱温度及び加熱時間を上記範囲とすることで、接着剤層４の接着性を効果的に発揮できると共にベースフィルム２等の変質を抑制することができる。加熱方法としては特に限定されず、例えば熱プレスやオーブン、ホットプレート等の加熱手段を用いて加熱することができる。また、接着性を向上させるため、加熱の際にベースフィルム２及び保護フィルム５を狭圧することが好ましい。

当該フレキシブルプリント配線板１は、１５０℃の雰囲気や１５０℃のオイル中またはオイルミスト中に置かれても、遮蔽層６が導電パターン３からの銅の漏出を防止するので、接着剤層４中への銅の拡散が防止され、保護フィルム５が剥がれるおそれが少なくなる。また、遮蔽層６が、酸素や、オイルミストに起因する硫黄等の銅反応性成分の透過を防止するので、導電パターン３の銅と銅反応性成分との反応が抑えられ、脆弱部の形成が抑制される。このことにより、当該フレキシブルプリント配線板１の長期耐熱性及び耐油性が高くなり、１５０℃の雰囲気や１５０℃のオイル中またはオイルミスト中に長期間置かれても保護フィルム５のベースフィルム２からの剥離が格段に抑制される。

［その他の実施形態］
上記実施形態においては、当該フレキシブルプリント配線板１を片面プリント配線板としたが、両面プリント配線板としてもよい。また、複数のベースフィルムからなる多層プリント配線板としてもよい。このような実施形態でも上記実施形態と同様に、当該フレキシブルプリント配線板１の長期耐熱性及び耐油性が高くなる。

また、上記実施形態においては、ベースフィルム２の表面に積層した銅箔９をエッチングすることで導電パターン３を形成した後に、メッキ処理を施すことで遮蔽層６を形成したが、銅箔９にメッキ処理した後にエッチングすることで導電パターン３を形成してもよい。つまり、基板形成工程において、導電パターン形成工程を遮蔽層形成工程の後に行うことも可能である。ただし、導電パターン形成工程の後に遮蔽層形成工程を行うことで、導電パターン３の表面のみならず側面にも遮蔽層６を設けることができ、保護フィルムの長期耐熱性及び耐油性がより高くなる。

上記実施形態においては、ベースフィルム２に銅箔９（導電パターン形成材料）を積層した後に導電パターン３の形成及び遮蔽層６の形成を行うものについて説明したが、導電パターン３の形成後又は遮蔽層６の形成後に銅箔９（導電パターン形成材料）をベースフィルム２に積層することも可能である。具体的には、例えばベースフィルム２に積層する前の銅箔９をエッチングすることで所望の平面形状を有する導電パターン３を形成し、この導電パターン３をベースフィルム２に積層することも可能である。つまり、導電パターン形成工程の後に銅膜積層工程を行うことも可能である。この場合において、遮蔽層形成工程を、導電パターン形成工程の前に行うことも、導電パターン形成工程後かつ銅膜積層工程前に行うことも、銅膜積層工程後に行うことも可能である。

さらに、遮蔽層６と接着剤層４とを隣接させず、遮蔽層６と接着剤層４との間に例えば樹脂製の絶縁層等の他の層を設けてもよい。遮蔽層６が導電パターン３からの銅の漏出及び導電パターン３への銅反応性成分の透過を防止するので、このように遮蔽層６と接着剤層４とが隣接していなくても本発明の効果が奏され保護フィルム５がベースフィルム２から剥がれ難くなる。

さらに、上記実施形態においては、基板７とカバーレイフィルム８とを備えるものについて説明したが、本発明はこれに限定されない。つまり、例えば、上記実施形態のようなカバーレイフィルム８を用いずに、上記実施形態のような基板７の表面に接着剤を塗布し、この塗布した接着剤に保護フィルム５を積層することも可能である。

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。下記の実施例及び比較例において、接着剤や遮蔽層の構成の異なるフレキシブルプリント配線板を作成し、熱処理雰囲気を変えた３種類の熱処理条件の前後での接着強度を測定した。

［実施例１］
図６に実施例１の当該フレキシブルプリント配線板１０１の構成を示す。サンプルである当該フレキシブルプリント配線板１０１は、次のようにして作成した。ベースフィルム１０２の表面に銅箔１０９を接着して積層し、銅箔１０９の表面に無電解メッキによってＮｉの遮蔽層１０６を形成した。そして、遮蔽層１０６に接着剤層１０４を介して保護フィルム１０５を下記の条件にて接着してサンプルを作成した。なお、本実施例では、積層された銅箔１０９自体を導電パターンとしている。

当該フレキシブルプリント配線板１０１の構成物の材質及び寸法等の条件を、下記に示す。
ａ．ベースフィルム１０２の主成分：ポリイミド樹脂
ｂ．ベースフィルム１０２の厚み（μｍ）：２５μｍ
ｃ．銅箔１０９の厚み（μｍ）：３５μｍ
ｄ．遮蔽層１０６（Ｎｉメッキ）の厚み（μｍ）：０．１μｍ
ｅ．接着剤層１０４を構成する接着剤の主成分：ポリイミド樹脂
ｆ．接着剤層１０４の厚み（μｍ）：３０〜４０μｍ
ｇ．保護フィルム１０５の主成分：ポリイミド樹脂
ｈ．保護フィルム１０５の厚み（μｍ）：２５μｍ
ｉ．保護フィルム１０５の接着条件：
（１）圧力：３ＭＰａ
（２）加熱温度：１８０℃
（３）時間：４５分

［実施例２］
実施例１の条件の内で、接着剤層１０４の材質を下記のように変更し、他の条件は実施例１と同じとした。
ａ．接着剤層１０４を構成する接着剤：ポリイミド樹脂（主成分）及びポリアミド樹脂を含有

［実施例３］
実施例１の条件の内で、接着剤層１０４の材質を下記のように変更し、他の条件は実施例１と同じとした。
ａ．接着剤層１０４を構成する接着剤の主成分：アクリル樹脂

［実施例４］
実施例１の条件の内で、Ｎｉメッキの遮蔽層に代えてＳｎメッキの遮蔽層を無電解メッキで形成した。このＳｎメッキの厚み（μｍ）は０．７μｍとした。他の条件は実施例１と同じとした。

［比較例１］
実施例１の条件の内で銅箔１０９へのＮｉメッキ処理を行わずに遮蔽層１０６を無しとし、他の条件は実施例１と同じとした。

［比較例２］
実施例２の条件の内で銅箔１０９へのＮｉメッキ処理を行わずに遮蔽層１０６を無しとし、他の条件は実施例２と同じとした。

［比較例３］
実施例３の条件の内で銅箔１０９へのＮｉメッキ処理を行わずに遮蔽層１０６を無しとし、他の条件は実施例３と同じとした。

［試験］
上記の実施例及び比較例のフレキシブルプリント配線板に対して下記の条件で試験を行った。

＜熱処理条件＞
（１）熱処理条件１
大気中で、１５０℃、１，０００時間加熱した。
（２）熱処理条件２
ＡＴＦオイル「トヨタ純正オートフルード（ＷＳ）、トヨタ自動車株式会社製」中に浸漬し、１５０℃で１，０００時間加熱した。
（３）熱処理条件３
図７に示す内径Ｒ：３０ｍｍ、高さＬ１：３００ｍｍの密閉容器Ａ中に上記熱処理条件２と同じＡＴＦオイルＢを深さＬ２：１４０ｍｍまで入れて１５０℃に加熱し、容器内上方のオイルミスト中で１，０００時間加熱した。容器内上方での温度は略１５０℃であり、容器内のオイルミスト濃度は１５０℃での飽和濃度となっている。

＜接着強度測定方法＞
ＪＩＳ−Ｃ−６４８１に準拠し、引き剥がし方向９０°を１８０°と変えて測定した値を接着強度とした。試験機は、「精密万能試験機オートグラフ（ＡＧ−ＩＳ）、株式会社島津製作所製」を用いた。なお、接着強度の測定において、ベースフィルム１０２、銅箔１０９及び遮蔽層１０６を一体として一方の端子に挟み、保護フィルム１０５を他方の端子に挟んで引きはがし強さを測定した。

上記実施例及び比較例の結果を表１に示す。

熱処理雰囲気が大気である熱処理条件１において、Ｎｉメッキを行っている実施例とＮｉメッキを行っていない比較例とを同じ接着剤を用いているフレキシブルプリント配線板で比較すると（実施例１と比較例１との比較、実施例２と比較例２との比較、及び実施例３と比較例３との比較）、いずれの接着剤の場合も熱処理前の接着強度は同程度だが、熱処理後の接着強度は、実施例の方が比較例よりも高くなっている。また、Ｓｎメッキを行っている実施例４とＳｎメッキを行っていない比較例３との比較でも同様の結果となっている。これは、遮蔽層によって接着剤層への銅の拡散が抑制されたと共に銅箔の酸化が防止されたためと考えられる。

特に、接着剤の主成分がポリイミド樹脂である実施例１、実施例２及び実施例４での熱処理後の接着強度が高い。これは、接着剤の主成分がポリイミド樹脂であって耐熱性が高いので、遮蔽層の効果と相まってフレキシブルプリント配線板の耐熱性が更に高くなったと考えられる。また、実施例１、実施例２及び実施例４では、熱処理後における接着強度が熱処理前における接着強度の１００％以上になっており、高い耐熱性を示している。なお、接着剤の主成分がアクリル樹脂である実施例３及び比較例３では、実施例３の熱処理後の接着強度が１（Ｎ／ｃｍ）であるのに対して、比較例３の熱処理後の接着強度が０（Ｎ／ｃｍ）と差がないようなデータになっている。しかし、実際には比較例３は、熱処理が１５０時間の時点で０（Ｎ／ｃｍ）になっていたのに対し、実施例３では熱処理が１５０時間の時点で７（Ｎ／ｃｍ）を示しており、両者で差が生じている。

熱処理雰囲気が油である熱処理条件２において、Ｎｉメッキを行っている実施例とＮｉメッキを行っていない比較例とを同じ接着剤を用いているフレキシブルプリント配線板で比較すると（実施例１と比較例１との比較、及び実施例２と比較例２との比較）、いずれの接着剤の場合も熱処理前の接着強度は同程度だが、熱処理後の接着強度は、実施例の方が比較例よりも高くなっている。これは、遮蔽層によって銅箔からの銅の漏出及び銅箔への銅反応性成分の透過が防止されたためと考えられる。

熱処理雰囲気がオイルミストである熱処理条件３においても、上述した熱処理条件２と同様の結果となった。これは、熱処理条件２と同様に遮蔽層によって銅箔からの銅の漏出及び銅箔への銅反応性成分の透過が防止されたためと考えられる。

上述した実施例に基づき、遮蔽層によってフレキシブルプリント配線板の長期耐熱性及び耐油性を高くできると判断される。

本発明は、例えば長期耐熱性及び耐油性が求められるフレキシブルプリント配線板用基板及びフレキシブルプリント配線板として好適に用いることができる。

１、１０１ フレキシブルプリント配線板
２、１０２ ベースフィルム
３ 導電パターン
４、１０４ 接着剤層
５、１０５ 保護フィルム
６、１０６ 遮蔽層
９、１０９ 銅箔
１０ ベースフィルム用接着剤層

Claims (12)

1. 絶縁性及び可撓性を有するベースフィルムと、
   このベースフィルムの一方又は両方の表面に積層される銅製の導電パターンと
   を備えるフレキシブルプリント配線板用基板であって、
   上記導電パターンの表面に積層され、銅の漏出又は銅反応性成分の透過を防止する遮蔽層を備えることを特徴とするフレキシブルプリント配線板用基板。
2. 絶縁性及び可撓性を有するベースフィルムと、
   このベースフィルムの一方又は両方の表面にベースフィルム用接着剤層を介して積層される銅製の導電パターンと
   を備えるフレキシブルプリント配線板用基板であって、
   上記導電パターンの一方の表面であって、上記ベースフィルム用接着剤層と接する側の表面に銅の漏出又は銅反応性成分の透過を防止する遮蔽層を備えることを特徴とするフレキシブルプリント配線板用基板。
3. さらに上記導電パターンの他方の表面に銅の漏出又は銅反応性成分の透過を防止する遮蔽層を備える請求項２に記載のフレキシブルプリント配線板用基板。
4. 請求項１、請求項２又は請求項３に記載のフレキシブルプリント配線板用基板と、
   上記導電パターンの表面側に接着剤層を介して積層される保護フィルムと
   を備えるフレキシブルプリント配線板。
5. 請求項４に記載のフレキシブルプリント配線板を１５０℃のオートマチックトランスミッションフルード（ＡＴＦ）オイルミスト中に１，０００時間放置した後の上記保護フィルムと上記導電パターンとの接着強度が２（Ｎ/ｃｍ）以上であるフレキシブルプリント配線板。
6. 請求項４に記載のフレキシブルプリント配線板を１５０℃のＡＴＦオイル中に１，０００時間放置した後の上記保護フィルムと上記導電パターンとの接着強度が２（Ｎ/ｃｍ）以上であるフレキシブルプリント配線板。
7. 請求項４に記載のフレキシブルプリント配線板を１５０℃の大気中に１，０００時間で熱処理した後の上記保護フィルムと上記導電パターンとの接着強度が、上記熱処理前の接着強度の７０％以上であるフレキシブルプリント配線板。
8. 上記遮蔽層の主成分が、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）又はアルミニウム（Ａｌ）である請求項１、請求項２又は請求項３に記載のフレキシブルプリント配線板用基板。
9. 上記遮蔽層が、導電パターンの表面へのメッキ処理により形成されている請求項１、請求項２又は請求項３に記載のフレキシブルプリント配線板用基板。
10. 上記遮蔽層の平均厚さが、０．０１μｍ以上６．０μｍ以下である請求項１、請求項２又は請求項３に記載のフレキシブルプリント配線板用基板。
11. 上記接着剤層を構成する接着剤の主成分が、ポリイミド樹脂である請求項４から請求項７のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント配線板。
12. 絶縁性及び可撓性を有するベースフィルム、このベースフィルムの一方又は両方の表面側に積層される銅製の導電パターン、及びこの導電パターンの表面に積層され、銅の漏出又は銅反応性成分の透過を防止する遮蔽層を備える基板を形成する工程を有するフレキシブルプリント配線板用基板の製造方法。
    

Images