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TWI476103B - A release film and a method of manufacturing a flexible printed wiring board using the release film - Google Patents

A release film and a method of manufacturing a flexible printed wiring board using the release film Download PDF

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TWI476103B
TWI476103B TW093118365A TW93118365A TWI476103B TW I476103 B TWI476103 B TW I476103B TW 093118365 A TW093118365 A TW 093118365A TW 93118365 A TW93118365 A TW 93118365A TW I476103 B TWI476103 B TW I476103B
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Masataka Maeda
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Sumitomo Bakelite Co
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Description

離型薄膜及使用該離型薄膜之可撓性印刷配線板的製造方法
本發明係有關於可撓性印刷配線板或硬式可撓性印刷配線板的製造工程而使用的離型薄膜。另外，本發明係有關於已使用此離型薄膜的可撓性或硬式可撓性印刷配線板的製造法。
可撓性印刷配線板(以下稱為FPC)係於聚亞醯胺薄膜等的絕緣基材的表面由設置了所定電路的可撓性電路部材構成。如此地FPC係通常將可撓性電路部材，以附黏著劑的耐熱樹脂薄膜的被覆層被覆而進行絕緣及電路保護，使離型薄膜存在而使用加壓機加壓疊製而製造。
於如此地製造工程係要求：FPC與加壓機的墊板之間有良好的離型性、被覆層為充分的追隨黏著於可撓性電路部材的凹凸、向FPC的壓力為全體的均勻化等。亦即要求包含了離型性、對形狀追隨性、藉由向FPC全體的均勻的壓力的脫空隙性的於FPC製造的良好的「成形性」。
作為於離型薄膜必要的其他特性係可舉出：完成FPC的外觀折皺少、被覆層的黏著劑的流量少、由加壓時的被覆層端面的黏著劑的滲出量少、無導體部的污染，於後工程向電路的附著電鍍佳、不破壞使用後的離型薄膜。關於這些特性評價的基準係存在於在日本國內的JPCA規格。
本發明的目的係提供：一面具有與用於FPC製造時一般均知的離型薄膜同等的特性、一面已改善在這些為不充分的離型性和對形狀追隨性的離型薄膜。另外本發明係提供使用了此離型薄膜的FPC的製造法。此離型薄膜與一般周知的離型薄膜比較，在撕裂強度、延展、拉伸強度、成本亦佳。
本發明係提供成為具有包含在溫度180℃的黏彈性率(Viscoelasticity rate)為50~250MPa的熱塑性樹脂的離型層的離型薄膜。作為熱塑性樹脂係以聚對苯二甲酸丁酯系樹脂為理想。此離型薄膜係具有由與設置於離型層及其一面的離型層相異的熱塑性樹脂構成的緩衝層為佳。另外，在與緩衝層的離型層側的相反面，更設置副離型層(第2離型層)亦佳。
本案之其他發明係提供：當可撓性或硬式可撓性印刷配線板的製造時，依可撓性電路部材、被覆層(類似被覆層的黏著薄膜)及前述離型薄膜的這個順序重疊而加壓疊製處理的包含可撓性印刷配線板及硬式可撓性印刷配線板的印刷配線板的製造方法。
發明的詳細記述
接著關於本發明更詳細的說明。於印刷配線板係除了FPC(可撓性印刷配線板)以外，有稱為硬式可撓性印刷 配線板者。於有關印刷配線板的製造工程亦與FPC相同，將硬式可撓性印刷電路部材，以與被覆層類似的黏著薄膜被覆，可將這些使用本發明的離型薄膜而加壓疊製，製造印刷配線板。因而，在以下的說明係有關FPC而敘述。
於FPC的製造，在離型薄膜係良好的離型性為必要。如離型性低，則當加壓疊製處理後的剝離，會產生薄膜黏著於FPC而破裂、反而剝下FPC電路等的問題。
(離型層)
使用於薄膜的離型層的樹脂係於溫度180℃的黏彈性率(Pa)為50~250MPa、理想為60~200MPa、更理想為70~150MPa的熱塑性樹脂。若黏彈性率比此小，則在必要的加壓溫度係離型層樹脂的表面會軟化、流動度變高，因而融著於FPC的銅箔部分至使離型性變差。另外，若黏彈性率為比前述範圍大，則雖然離型性係良好但附著於被覆層的黏著劑的流量變多而對形狀追隨性下降。
以有關的熱塑性樹脂係，具體的係聚對苯二甲酸丁酯系樹脂為理想。以如此的樹脂係可舉出聚對苯二甲酸丁酯(以下，稱為PBT)、或其共聚物。以有關的共聚物係，聚對苯二甲酸丁酯與聚四甲基二醇的共聚物為理想。關於共聚物的共聚比例不特別限定。
在此離型層的一面係設置緩衝層為佳。另外，於與緩衝層的離型層側係相反面，更設置副離型層為理想。有關 2個離型層係使用同一樹脂亦佳、相異亦佳。
離型層的厚度係為10~100μm、理想為15~50μm。若離型層比此薄，則加壓疊製後，離型層會破裂、在FPC與離型薄膜分離之際，在FPC側離型層樹脂會殘留。一方面，若比前述的範圍厚，則在對形狀追隨性差，附著於被覆層的黏著劑的流量變多。
前述離型層係，表面10點平均粗糙度(Rz)為10~45μm者為理想。如此地離型層的表面粗糙度係由壓紋(emboss)處理等一般周知的表面處理法得到。在由壓紋處理的情況可採用：以高溫、高壓，藉由進行薄膜通過粗糙輥筒(mat roll)的方法，或者在由模具(dies)出來的薄膜，以接觸滾筒壓緊於壓紋冷卻滾筒的方法等。於如此地壓紋處理溫度為120~220℃、理想係離型層樹脂的軟化溫度140~190℃為理想。壓紋處理時的壓力係，50~200kgf/mm2 (錶壓)、理想為60~120 kgf/mm2 。壓紋用的粗糙輥筒的粗糙度係10點平均粗糙度(Rz)為0.05μm~1mm。離型層的表面粗糙度係Rz=10~45μm、理想為15~43μm。表面粗糙度若為比前述的範圍小，則產生離型層破裂。一方面，若超過前述的範圍，則壓紋花紋轉印於FPC。
(緩衝層)
離型薄膜的緩衝層係與離型層相異的熱塑性樹脂為理想。作為樹脂係，軟化溫度(衛氏軟化溫度)50~160℃ 者為理想。若樹脂的軟化溫度低於50℃，則在加壓時由離型薄膜的端面滲出樹脂，附著於加壓加熱盤(heating plate)，於次工程有二次污染的憂慮。另一方面，若超過160℃則成型性下降，於FPC細部發生空隙。緩衝層的厚度不特別被限定。
作為如此地樹脂，具體的係可舉出聚乙烯系樹脂、聚丙烯系樹脂、乙烯-丙烯酸甲酯ethylene-methyl acrylate(以下稱為EMMA)系樹脂等。在離型層與緩衝層之間係雖然存在黏著樹脂為佳，但若不存在則薄膜端面的滲出少為理想。
(離型薄膜的製造法)
於本發明的離型薄膜，於製造多層的薄膜係都能使用共擠壓疊製法、擠壓疊製法、乾疊製法等，先前一般周知的疊製法為佳。
本發明的薄膜係，於FPC的製造工程，作為與一般周知的離型薄膜相同，在被覆層的加壓疊製時作為離型薄膜使用。當此加壓疊製係例如：在加熱盤之間以SUS板、紙、離型薄膜、被覆層(黏著薄膜)、可撓性電路部材(單面)、SUS板的順序放置已重疊的構成物，以所定的條件加熱加壓後，進行後硬化。一般而言，亦可反覆層疊離型薄膜、被覆層、可撓性電路部材。本發明的離型薄膜係短時間成形方法(一般而言稱為Hot-Hot用加壓的加壓方法)和稱為Cold-Hot用加壓的加壓方法那一個都可使 用。
 實施例
以下本發明藉由實施例及比較例，更詳細的說明。本發明不被這些實施例限定。以下表示於實施例及比較例使用的原材料。
離型層樹脂
．聚對苯二甲酸丁酯與聚四甲基二醇的共聚物(PBT系樹脂)：商品名5505S(日本三菱工程塑膠公司製)黏彈性率 100MPa．聚對苯二甲酸丁酯與聚四甲基二醇的共聚物(PBT系樹脂)：商品名5510S(日本三菱工程塑膠公司製)黏彈性率 70MPa．聚對苯二甲酸丁酯(PBT系樹脂)：商品名5020F(日本三菱工程塑膠公司製)黏彈性率 110MPa．聚對苯二甲酸丁酯與癸二酸的共聚物(PBT系樹脂)：商品名1200D(日本東麗(TORAY)公司製)黏彈性率 30MPa．聚對苯二甲酸丁酯(PBT)：商品名1200S(日本 東麗(TORAY)公司製)黏彈性率 110MPa．聚對苯二甲酸丁酯與添加填料(二氧化矽)(PBT系樹脂)：5020SCAMD24(日本三菱工程塑膠公司製)黏彈性率 300MPa
緩衝層樹脂
．乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMMA)：商品名ACRYFT WH102(日本住友化學工業公司製)軟化溫度 73℃．聚乙烯(LDPE)：商品名Smicasen L211(日本住友化學工業公司製)軟化溫度 100℃．聚丙烯：Nobren FS2011DG2(日本住友化學工業公司製)軟化溫度 154℃．乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)：商品名Ebatate K5010(日本住友化學工業公司製)軟化溫度 41℃而且，軟化溫度係表示域克軟化溫度(Vicat softening temperatur)(JIS K6730-1981)
<實施例1~6>
2台擠壓機各個供給於第1表所示的離型層樹脂及緩衝層樹脂，藉由二層模具共擠壓而作成離型多層薄膜(實施例1~4)。
另外，3台擠壓機各個供給於第1表所示的離型層樹脂、緩衝層樹脂、副離型層樹脂，藉由三層模具共擠壓而作成離型多層薄膜(實施例5、6)。
將得到的離型多層薄膜與可撓性印刷配線板(FPC)使用1段型加壓機，以185℃、5MPa、2分鐘，加熱、加壓。接著取出這些，關於後述項目進行評價。結果表示於第1表。
<比較例1~2>
以1台擠壓機供給於第2表所示的樹脂，藉由單層模具擠壓而作成了離型單層薄膜。將得到的離型單層薄膜與可撓性印刷配線板(FPC)使用多段型加壓機，以175℃、4MPa、60分鐘，加熱、加壓。接著與前述進行相同的評價的結果表示於第2表。
<實施例7~11>
使用於第3表所示的樹脂，與實施例1相同以二層模具共擠壓作成離型薄膜。以離線施予壓紋處理(溫度170℃、壓力100kgf/mm2 (錶壓))。
將得到的離型薄膜與FPC使用多段型加壓機，以175℃、5MPa、真空狀態60分鐘加熱、加壓。與前述進行相 同的評價的結果表示於第3表。
<比較例3~5>
使用於第3表所示的樹脂而成為與實施例1相同作成離型薄膜。在此之中於比較例4以外實施壓紋處理。與前述進行相同的評價的結果表示於第3表。
<實施例12~14、比較例6~8>
將於第4表所示的樹脂與實施例1相同以二層模具共擠壓作成離型薄膜。將得到的離型薄膜與前述同樣的處理、評價。結果表示於第4表。離型薄膜的離型層之黏彈性率係使用「日本精工電子公司製DMS-210型」黏彈性測定裝置而測定。
而且，評價係依據JPCA規格(設計導引手冊．單面及兩面可撓性印刷配線板．JPCA-DG02)，以下列地項目與基準進行。
離型薄膜的離型層的表面粗糙度係以HANDYSURF graph E-30A(日本東京精密社製)測定。
(評價項目)
．成形性(藉由7.5.3.3項的氣泡)
○：空隙產生率 未滿2.0%×：空隙產生率 2.0%以上
．CL(被覆層)黏著劑的流量(由7.5.3.6項的被覆層 的黏著劑的流出及被覆塗佈的滲出)
○：流量 未滿150μm×：流量 150μm以上
．離型薄膜端面污點出現長度(測定由薄膜4方向端面的樹脂污點出現長度)
○：未滿1.2mm×：1.2mm以上
．完成外觀折皺(由7.5.7.2項折皺)
○：折皺發生率 未滿2.0%×：折皺發生率 2.0%以上
．離型性(離型薄膜的破裂)(由7.5.7.1項表面的附著物)
○：破裂發生率 未滿2.0%×：破裂發生率 2.0%以上
．電鍍附著性(在必要的電鍍面積的90%以上附著電鍍為良品：由7.5.4項電鍍的外觀)
○：良品為98%以上×：良品為未滿98%
產業上的可利用性
若使用本發明的離型薄膜(單層或多層)而製造FPC，則可得一面維持離型性、對形狀追隨性、均勻的成形性、電鍍附著性、FPC完成時於外觀折皺上優良的特性、一面可得在先前的離型單層薄膜不能得到的優良加壓疊製時的離型性和成形性。另外，藉由壓紋處理離型層表面提高加壓時的離型性。另外，本發明的離型薄膜係於撕裂強度、延展、拉伸強度、更且於成本上亦比一般周知的離型薄膜優良。另外，於硬式可撓性印刷配線板的製造亦可作為離型薄膜使用而同樣的理想。

Claims (5)

  1. 一種離型薄膜，是包含離型層之可撓性或硬式可撓性印刷配線板製造時的加壓疊製工程用離型薄膜，其特徵為：該離型層，由溫度180℃的黏彈性率(Viscoelasticity rate)為50~250MPa的聚對苯二甲酸丁酯系樹脂所構成且厚度為15~50μm；在前述離型層的單面設置緩衝層，該緩衝層為由與離型層相異的熱塑性樹脂構成，緩衝層樹脂的域克軟點(Vicat softening point)溫度為50~160℃。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載的離型薄膜，其中，在與緩衝層的離型層側的相反面，更設置副離型層而構成。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載的離型薄膜，其中，離型層的表面10點平均粗糙度(Rz)為10~45μm。
  4. 一種可撓性印刷配線板的製造方法，其特徵為：當可撓性印刷配線板的製造時，以可撓性電路部材、被覆層及申請專利範圍第1或2項的離型薄膜這個順序重疊而加壓疊製處理。
  5. 一種硬式可撓性印刷配線板的製造方法，其特徵為：當硬式可撓性印刷配線板的製造時，以硬式可撓性電路部材、黏著薄膜及申請專利範圍第1或2項的離型薄膜這個順序重疊而加壓疊製處理。
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