JPH0479292A - フレキシブル印刷回路用基板の製造方法 - 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） 本発明は、プリント回路などに使用されるフレキシブル
印刷回路用の片面基板および両面基板の製造方法に関す
るものである。

（従来の技術） 近年エレクトロニクス製品の軽量化、薄肉化、小型化、
高機能化に伴い、プリント基板の需要が拡大し、中でも
フレキシブル印刷回路用基板はその使用範囲が広がり、
需要が益々伸びている。これに伴いフレキシブル印刷回
路用基板の高機能化、品質の均一安定化およびコストダ
ウンなどの要求が高まってきている。

従来、フレキシブル印刷回路用基板の製造方法としては
、耐熱性プラスチックフィルムに接着剤を塗布し、加熱
して溶剤除去後、ｆＡ箔などの金属箔をロールラミネー
ターにより連続的に圧着、積層し、ロール状に巻き取り
、次いで、これをキュアー用バッチ式オーブン中で８０
〜２００℃で１〜数十時間加熱し、接着剤を硬化させる
のが常法である。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来技術には次に述べる種々の問題点を有しており
、先ず、上記接着剤キュアー工程は接着剤塗布から金属
箔圧着積層に至る連続工程とは別に単独に設置され、５
０〜数百ｍに巻き取られた圧着積層済ロールを熱風循環
式キュアー用バッチ式オーブンに移し、数時間〜数十時
間キュアーさせる必要があり、またその際、銅箔の酸化
、劣化を防止するため、オーブン中の空気をＮ２などの
不活性ガスと置換し、取り出し時には空気に再置換する
などの操作が必要なバッチ工程であるため、連続ライン
生産が巴来す生産性に劣る欠点がある。

また、品質については、気体の熱伝導により硬化させる
ので、積層基板ロールの巻きの外側と内側とでは温度差
を生じ、なかなか一定温度に到達しない。そのためロー
ルの外側と内側で伝達熱量に差を生じ、接着剤の硬化反
応が不均一となり、半田特性、引き剥し強さおよび銅箔
の伝達熱量の差などにより屈曲性などのバラツキを生じ
、特に、ロールの巻きが長い程バラツキが太き（なる。

また、ロールの巻きが強いと接着剤層とフィルムが収縮
し、巻きが外側から強（なり、ロールの内側にシワが発
生するなどの問題も起こる。

本発明者等は先に特願昭６３−２８８５４３号に開示し
たように遠赤外線により連続的に硬化させることにより
品質の安定化が達成されたが、処理時間、キュアー炉長
の短縮化等の問題をかかえていた。

本発明の目的は、これら問題点の解決策を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） 本発明者等は、上記課題を解決するために特に接着剤の
キュア一方法およびその条件につき鋭意検討した結果、
本発明に到達し、品質の安定したかつ処理時間の短縮化
が図られて量産性に優れたフレキシブル印刷回路用基板
の製造方法を確立した。

その要旨とするところは、 耐熱性プラスチックフィルムの片面または両面に金属箔
をキュアー性接着剤で圧着積層した後、キュアーさせる
フレキシブル印刷回路用基板の製造方法において、キュ
アーを遠赤外線キュアー炉および加熱ロールを併用して
連続的に行なうことを特徴とするフレキシブル印刷回路
用基板の製造方法にある。

以下、本発明の詳細な説明する。

先ず、本発明で使用する耐熱性プラスチックフィルムと
しては、電気絶縁性を有するものでありこれにはポリイ
ミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリパラバン酸、ポ
リエステル、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエー
テルケドンなどの各フィルムが挙げられる。

次に、硬化型の耐熱性接着剤としては、耐熱性プラスチ
ックフィルムと金属箔を張り合わせるもので、接着性が
高（、かつ、半田などの使用に耐える耐熱性が必要とさ
れ、これには、エポキシ樹脂、ＮＢＲ−フェノール系樹
脂、フェノール−ブチラール系樹脂、エポキシ−ＮＢＲ
系樹脂、エポキシ−フェノール系樹脂、エポキシ−ナイ
ロン系樹脂、エポキシ−ポリエステル系樹脂、エポキシ
−アクリル系樹脂、ポリアミド−エポキシフェノール系
樹脂、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂およびシリコ
ーン系樹脂などが例示され、積層時の接着剤の厚さは５
〜３０μｍが好ましい。

また、金属箔としては、銅箔、アルミニュウム箔、鉄箔
、ニッケル箔などが挙げられるが、印刷回路用としては
、主として銅箔であり、圧延および電解銅箔が使用され
る。厚さは１８〜７０μｍのものが多く使用されている
。

上記耐熱性プラスチックフィルムと金属箔の張り合わせ
方法は、常法に従い、耐熱性プラスチックフィルムに熱
硬化型接着剤をロールコータ−などにより塗布し、イン
ラインのドライヤーで溶剤を蒸発除去して半硬化の状態
とし、加熱した熱ロールにより金属箔と熱圧着すること
により連続的に片面積層フィルムを製造する。

耐熱性プラスチックフィルムの両面に金属箔を積層した
両面凸については、上記の接着剤塗布、乾燥、金属箔と
の圧着工程を再度繰り返して製造する。

本発明の最大の特徴は上記積層工程に引き続いて行なう
接着剤のキュアー工程において、積層フィルムに連続的
に遠赤外線を照射し、さらに加熱ロールと接触させるこ
とにより、キュアー反応を進行完結させるもので、これ
によれば、キュアー反応時間の短縮化が図られ、量産型
の品質の安定したフレキシブル印刷回路用基板を製造す
ることができる。

遠赤外線キュアー類について説明すると、赤外線は電磁
波の一種でその波長が０．７３〜１０００μｍにわたる
広範囲にあるが、遠赤外線は３〜１０００μｍのものを
いう。遠赤外線の主な特徴は、１）物体に良く吸収され
、物体内部で発熱するため、熱ロスが少な（、省エネル
ギーとなる。

２）熱放射源と被射体との間の空気贋の温度上昇が少な
い。

３）被射体表面の色に殆ど無関係に加熱できる。

４）被射体表面と内部の熱伝達時間差が少なく、均一な
加熱が出来る。

５）合成樹脂などの高分子化合物については、赤外線を
照射した場合、高分子化合物の分子自体の持つ化学結合
と同じ振動数を持つ赤外線を良く吸収し、活性化され発
熱する。特に、エポキシ１脂などの合成樹脂系接着剤は
、３μｍ以上の遠赤外線の吸収が太き（、遠赤外線に対
して活性があり、吸収して発熱し、キュアー反応が効率
良く進行する。このような特徴を有する遠赤外線を本発
明のキュアー工程に適応することにより効率的にしかも
均一に接着剤をキュアーさせることができる。

遠赤外線放射源としては、セラミックスが使用されるが
、その組成の選択、また金属などで被覆するか否かなど
は使用目的に応じて選択され、ステンレス鋼管内にニク
ロム発熱線およびマグネシア粉末その他を封入したシー
ズヒーター、あるいは発熱線を石英管に封入した管型遠
赤外線ヒーターとこれから放射される遠赤外線を効率良
く集光反射させるアルミニュウム製の反射管から成るも
のなどが挙げられる。

次に照射方法については、ヒーター管表面温度、照射距
離、照射時間、遠赤外線波長などの条件をフィルム材質
、金属箔材質および接着剤材質に対応して最適に設定す
る必要がある。本発明で使用するエポキシ系、アクリル
系、ＮＢＲ系、ポリエステル系硬化型接着剤は、３μｍ
以上または４〜１２μｍ付近に強い吸収帯を持っており
、この領域の遠赤外線を放射する条件が好ましい。この
長波長域での放射強度が大きい遠赤外線管の表面温度は
３００〜５００℃である。

この遠赤外線キュアー類の構造は、トンネル型で炉中に
積層フィルムの搬送用ローラーコンベアーを設置したも
ので良く、炉内雰囲気は大気で良く、不活性ガス置換は
任意である。

一方、金属箔との積層フィルムを接触させる加熱ロール
についは接触時、効率的に加熱される構造であれば良く
、ロール径５０ｍｍφ〜１，０００ｍｍφ、好ましく　
　１５０ｍｍφ〜５００ｍｍφがよい。ロールの加熱は
スチーム、オイル循環、ヒーター加熱、誘導加熱等の方
法により行ない、ロール表面温度は８０〜２５０℃が好
ましい。積層フィルムのロールとの接触は抱え込み角度
を太き（とりロールを包むようにすることにより熱の授
受を効率的に行う。

ロールの駆動はフリーでも良いが、ラミネーターの次に
インラインで設置する際にはロール駆動を行ない、ライ
ンとの速度を合せ低張力　（９００ｇ／ｍｌ１１２以下
が好ましい）で運転することが好ましい。

張力が掛り過ぎるとシワが発生したり、製品の寸法収縮
率が大きくなる。

ロールの設置は、大別して、 １）遠赤外線キュアー炉内に組込む（前後に分割して設
置する。前または後に単独設置する）。

２）遠赤外線キュアー類の前後に分割設置する。

３）遠赤外線キュアー類の前または後に単独設置する。

の３通りの方法があり、生産する各種フレキシブル印刷
回路用基板の原料品質、製品特性に対応して好適に設計
され、生産ラインの組み替えも可能なようにすることが
望ましい。

なお、遠赤外線キュアー類の照射時間、同距離同強度、
及び同加熱ロール本数、径、表面温度等の処理条件は処
理ラインスピード、プリント基板の物性である引き剥が
し強さ、半日耐熱性、屈曲性等と合せて決定される。

本発明の遠赤外線キュアー類および加熱ロールを組込ん
だフレキシブル印刷回路用基板の全製造装置の一例を第
１図に示す。絶縁性フィルム繰り出しロール１から出た
フィルムは接着剤塗布部でフィルム片面に接着剤が塗布
され、ドライヤー３に入り溶剤を揮発させ、半硬化状態
とする。続いて、金属箔繰りａしロール４から繰り出さ
れた金属箔とラミネートロール５で圧着積１される。次
いで前部加熱ロール６を経て遠赤外線キュアー類７に入
り、キュアーが終了する。後部加熱ロール８でキュアー
を完結させ、スリッター９で両耳をカットして製品ロー
ル１０に巻き取る。これで接着剤の塗工からスリットま
でインラインで連続生産が可能となる。

本発明のように熱容量の大きい加熱ロールと遠赤外線キ
ュアー類の併用により各々単独では考えられないほど効
率的に硬化反応を進めることが可能になった。なお本発
明は、積層後−旦巻き取り、その後遠赤外線キュアー炉
でキュアーしても品質面では連続性同様の効果があり有
効である。

以下、本発明の実施態様を実施例と比較例を挙げて具体
的に説明するが、本発明は、これらに限定されるもので
はない。

（実施例１〜７） 厚さ２５μｍのポリイミドフィルム・カプトン１００Ｈ
（東し・デュポン社製商品名）にエポキシ／ＮＢＲ系接
着剤を乾燥後の厚さが１８μｍになるようにロールコー
タ−により塗布し、８０℃×２分、　１２０℃×５分加
熱乾燥後、３５μｍ電解銅箔を温度１４０”ｃ、線圧２
［１ｋｇ／ｃｍ、速度２　ｍ／ｍｉｍ、でロールラミネ
ーターにより加熱圧着し、ロール状に巻き取り、片面銅
箔張フレキシブル積層基板中間品を作成した。また、両
面品については、さらに上記の工程を繰り返し通し、片
面界のポリイミド面に接着剤を塗布し乾燥後、電解銅箔
を加熱ロールにより圧着積層して両面中間品を製造した
。製品巻き取りテンションは５２０ｍｍ幅で１５Ｋｇあ
った。上記中間品の連続キュアー装置としては下記の仕
様の加熱ロール装置と遠赤外線キュアー類を連結し、そ
の前後に積層フィルムの繰出部および巻き取り部を有す
る装置を使用した（第２図に示す。記号は第１図に同じ
）。

１）直１ヒョシＪ：径３５０ｍｍφ×長さ６００ｎｍＸ
６本のスチールロール（表面クロムメツキ仕上げ）、熱
源ニオイル循環による温度調整範囲５０〜２５０℃。

２）７、　　キュアー−：炉長２ｍ、遠赤外線ヒーター
としてバイブヒーター（爪光商事製、容量１ｋｗ、バイ
ブ長７１５ｍｍＸ　１２ｍｍψ、ステンレス製シースに
特殊金属酸化物をコートしたもの、波長範囲０．５〜８
０μｍの赤外線がバランス良（得られる。）にアルミニ
ュムの反射板を備えたヒーターを　１５０ｍｍピッチで
上下１２本づつセットし、かつヒーター照射距離を２０
〜３００ｍｍ可変とした。

加熱ロールの設定温度、遠赤外線キュアー類の遠赤外線
照射条件としてのヒーター管表面温度、照射距離、照射
時間、ライン通過時間および基板表面温度を第１表のよ
うに設定し、キュアー処理後基板の物性を測定して第１
表に示した。

本発明のフレキシブル印刷回路用基板の物性測定は下記
の方法により実施した。

（基板物性測定方法） １−上玉皿上上：　ＪＩＳ　Ｃ−６４８１に準する。試
験片は２５ｍｍ角に切って半田フロー浴上にのせ、３０
秒後にフクレなどの発生を調べる。

ＬＬ肛１１旦１１：　ＪＩＳ　Ｃ−６４８１に準する。

ｎ１上Ｊ　：　ＪＩＳ　Ｐ−８１１５に準する。折り曲
げ面はＲ＝０．８ｍｍ、荷重５００ｇ。

土り九翌二二ｊ：　○：気泡、シワなどの発生なし、銅
箔面のヤケ発生なし。×：気泡、シワなどの発生あり、
銅箔面のヤケ発生あり。△：気泡、シワなどの発生僅か
あり、ｆＡ箔面のヤケ発生若干あり。

５　　＋ｙｊｔＬ、　　：物性のバラツキをみるため１
００ｍロールを　ｌＯｍ単位毎に１０一ルｌＯ点測定し
た。

（比較例１〜４） キュアー処理前の中間品を加熱ロール装置単独または遠
赤外線キュアー炉単独に通した場合の他は実施例１と同
条件でキュアーした。キュアー条件と結果を第１表に示
す。この表から各々単独では処理スピードが上がらず効
率的な処理ができず、物性面においても両者併用より劣
り、バラツキの大きいことが解る。

（実施例８〜１１　　比較例５．６） 実施例１の遠赤外線キュアー類を同一配置で炉長２ｍを
４ｍに延長し、かつ同実施例で使用した加熱ロールを遠
赤外線キュアー類の前後に１機づつ計２機組み込み、イ
ンラインでキュアーした（第１図）。　先ず２５μｍの
ポリイミドフィルムにエポキシ／　ＮＢＲ系接着剤を乾
燥後の厚さ１８μｍになるようにロールコータ−で塗布
し、８０、１００および１２０℃の３ゾ一ン全長９ｍの
乾燥機を通し、溶剤を除去後、３５μｍの圧延銅箔を温
度１２０℃、線圧２０ｋｇ／ｃｍ、ラインスピードは第
２表に示す条件でロールラミネーターにより加熱圧着後
、加熱ロール機−炉長４ｍ遠赤外線キュアー炉−加熱ロ
ール機を通し両耳をスリット後ロール状に巻き取り製品
とした。キュアー装置の処理条件と製品の物性を第２表
に示す。比較例５．６は遠赤外線キュアー炉単独または
加熱ロール装置単独とじた以外は実施例８〜１１と同様
のキュアー処理条件としたもので、処理条件および製品
物性を第２表に併記した。比較例でラインスピードが早
い場合に加熱ロール単独遠赤外線キュアー工程独では基
板表面温度が低（、接着剤キュアー不良となり、期待さ
れた物性が得られなかった。

（発明の効果） 本発明はフレキシブル印刷配線用基板の製造工程の内、
最終工程である熱硬化性樹脂のキュアー工程を遠赤外線
キュアー類と加熱ロール装置の併用方式とした結果、従
来の方式が遠赤外線キュアー炉単独または加熱ロール装
置単独で、キュアーに長時間要し、生産性に劣り、しか
も製品基板品質が不均一であった不利を一挙に解決する
ことができ、産業上極めて高い利用価値を有する。

［註コＣ 〜Ｃ６ Ｃ１〜Ｃ１２：加熱ロールの入口からの配列Ｎ。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図に本発明の片面基板の概略連続製造
工程図を示す。主要な符号は次の通りである。 １；絶縁フィルム繰出ロール ２：接着剤塗布部 ３：ドライヤー　　　　４：銅箔繰出ロール５：ラミネ
ートロール　６：加熱ロール（前）７：遠赤外線キュア
ー炉 ８：加熱ロール（後） ９ニスリツター ｌＯ：フレキシブル印刷回路用基板巻取ロール特許出願
人　　信越化学工業株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．耐熱性プラスチックフィルムの片面または両面に金
   属箔を熱硬化性接着剤で圧着積層した後、キュアーさせ
   るフレキシブル印刷回路用基板の製造方法において、キ
   ュアーを遠赤外線キュアー炉および加熱ロールを併用し
   て連続的に行なうことを特徴とするフレキシブル印刷回
   路用基板の製造方法。
2. ２．加熱ロールを１）遠赤外線キュアー炉内に併設する
   、２）遠赤外線キュアー炉の前後に設置する、３）遠赤
   外線キュアー炉の前または後に設置するの内いずれかの
   設置方法を採ることを特徴とする請求項１に記載のフレ
   キシブル印刷回路用基板の製造方法。