(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、はんだの融点以上であっても優れた耐熱性およびクッション性を有するクッション材を提供することにある。また、本発明の目的は、はんだの融点以上でプレスする場合であっても配線板に均一な圧力を付与することが可能な配線板の製造方法を提供することにある。【解決手段】  本発明のクッション材は、配線板を製造する際に用いるクッション材であって、耐熱性を有する離型層と、第１ガラス転移温度を有する第１樹脂層と、前記第１ガラス転移温度より高い第２ガラス転移温度を有する第２樹脂層と、がこの順に積層されることを特徴とする。また、本発明の配線板の製造方法は、上記に記載のクッション材を用いることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線板を製造する際に用いるクッション材であって、
耐熱性を有する離型層と、第１ガラス転移温度を有する第１樹脂層と、前記第１ガラス転移温度より高い第２ガラス転移温度を有する第２樹脂層と、がこの順に積層されることを特徴とするクッション材。
【請求項２】
前記離型層は、金属箔である請求項１に記載のクッション材。
【請求項３】
前記離型層の厚さは、５〜２０μｍである請求項１または２に記際のクッション材。
【請求項４】
前記第２樹脂層を構成する樹脂は、ポリイミド系樹脂を含むものである請求項１ないし３のいずれかに記載のクッション材。
【請求項５】
前記第１ガラス転移温度［Ｔｇ１］と、前記第２ガラス転移温度［Ｔｇ２］との差（Ｔｇ２−Ｔｇ１）は、２００〜４５０℃である請求項１ないし４のいずれかに記載のクッション材。
【請求項６】
前記第１樹脂層の厚さ［ｔ１］と、前記第２樹脂層の厚さ［ｔ２］との比（ｔ１／ｔ２）は、０．４〜２．７である請求項１ないし５のいずれかに記載のクッション材。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載のクッション材を用いることを特徴とする配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クッション材および配線板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の高集積化と高密度実装化に伴い、これに用いられるフレキシブルプリント回路基板の多層化が進んでおり、多層構造をもつフレキシブルプリント回路基板が実用化されてきている。
【０００３】
多層フレキシブルプリント回路基板の構造としては、両面フレキシブルプリント回路基板をコア基板として、この両面に層間接着剤を介して片面フレキシブルプリント回路基板を積層した構造となっている。中でも小型高密度化に有利なスタックドビア構造の多層板が注目されはじめている。ビアの接合方法には、ペースト系、めっき系など種々あるが、接続信頼性が高いことから金属接合した基板が良いとされている。その金属接合の一例として、はんだを溶融させて層間を接合する方法がある。
【０００４】
従来の多層フレキシブルプリント回路基板の接続は、貫通スルーホールやビルドアップで行っていた。そのため、多層化のプレス温度は、その層間接着剤が硬化する温度であり２００℃以下であることが一般的であった（例えば、特許文献１参照）。
一方、はんだを溶融させて層間を金属接続する方法によるスタックドビア構造を有する多層板の金属接続は、片面フレキシブルプリント回路基板に形成したバンプと、相対するランドとをはんだによって接合させている。はんだを溶融させて接合するため、はんだの融点（２２０℃）以上の温度でプレスを行っている。そのため、プレスに用いるクッション材にも、はんだの融点以上でも優れた耐熱性やクッション性が要求されようになっている。このような高温でのプレスにおいて、耐熱性に劣るクッション材を用いた場合、クッション性が不十分なことに起因して配線板を均一に圧力を付与することができない場合があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２８８８９６号公開
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、はんだの融点以上であっても優れた耐熱性およびクッション性を有するクッション材を提供することにある。
また、本発明の目的は、はんだの融点以上でプレスする場合であっても配線板に均一な圧力を付与することが可能な配線板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記（１）〜（７）に記載の本発明により達成される。
（１）配線板を製造する際に用いるクッション材であって、耐熱性を有する離型層と、第１ガラス転移温度を有する第１樹脂層と、前記第１ガラス転移温度より高い第２ガラス転移温度を有する第２樹脂層と、がこの順に積層されることを特徴とするクッション材。
（２）前記離型層は、金属箔である上記（１）に記載のクッション材。
（３）前記離型層の厚さは、５〜２０μｍである上記（１）または（２）に記際のクッション材。
（４）前記第２樹脂層を構成する樹脂は、ポリイミド系樹脂を含むものである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載のクッション材。
（５）前記第１ガラス転移温度［Ｔｇ１］と、前記第２ガラス転移温度［Ｔｇ２］との差（Ｔｇ２−Ｔｇ１）は、１５０〜３５０℃である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載のクッション材。
（６）前記第１樹脂層の厚さ［ｔ１］と、前記第２樹脂層の厚さ［ｔ２］との比（ｔ１／ｔ２）は、０．４〜２．７である上記（１）ないし（５）のいずれかに記載のクッション材。
（７）上記（１）ないし（６）のいずれかに記載のクッション材を用いることを特徴とする配線板の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、はんだの融点以上であっても優れた耐熱性およびクッション性を有するクッション材を得ることができる。
また、本発明によれば、はんだの融点以上でプレスする場合であっても配線板に均一な圧力を付与することが可能な配線板の製造方法を提供することができる。
また、前記離型層を金属箔とした場合、特に作業性および経済性に優れることができる。
また、前記第１ガラス転移温度［Ｔｇ１］と、前記第２ガラス転移温度［Ｔｇ２］との差（Ｔｇ２−Ｔｇ１）を１５０〜３５０℃とした場合、特に熱伝導性を向上することができ、熱プレスの所要時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明のクッション材について添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のクッション材の一例を示す断面図である。
図１に示すように、クッション材１０は、耐熱性を有する離型層１と、第１ガラス転移温度を有する第１樹脂層２と、前記第１ガラス転移温度より高い第２ガラス転移温度を有する第２樹脂層３とが積層されている。
【００１０】
離型層１は、耐熱性を有しているものである。これにより、はんだの融点以上でのプレスにおいても良好な離型性を有し、作業性が向上する。
ここで、耐熱性を有するとは、熱分解が起こりにくいことを意味し、例えば熱分解温度３００℃以上の場合が挙げられる。前記熱分解温度は、例えば熱重量分析で測定することができる。
離型層１としては、例えばポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド等の耐熱性を有する樹脂で形成される樹脂層、アルミニウム、銅等で構成されている金属箔等が挙げられる。これらの中でも金属箔が好ましい（特にアルミニウムで構成されている金属箔）。これにより、ハンドリング性を向上することができる。また、経済性にも優れている。
【００１１】
離型層１の厚さは、特に限定されないが、５〜２５μｍが好ましく、特に１０〜２０μｍが好ましい。厚さが前記下限値未満であると離型層１が破断する場合があり、前記上限値を超えるとプレス時の圧力を均一にするのが困難となる場合がある。
【００１２】
第１ガラス転移温度を有する第１樹脂層２としては、例えばポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステル系樹脂フィルム、ポリアミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム等のポリアミド系樹脂フィルム、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のオレフィン系樹脂フィルム等が挙げられる。これらの中でもオレフィン系樹脂フィルムが好ましい。これにより、クッション性を特に向上することができる。
【００１３】
このような第１樹脂層２を構成する樹脂のガラス転移温度［Ｔｇ１］は、特に限定されないが、３０〜７０℃が好ましく、特に４０〜６０℃が好ましい。ガラス転移温度［Ｔｇ１］が前記下限値未満であるとプレス時の染み出し量が多くなる場合があり、前記上限値を超えるとクッション性が低下する場合がある。
【００１４】
第１樹脂層２の厚さは、特に限定されないが、３０〜８０μｍが好ましく、特に４０〜６０μｍが好ましい。厚さが前記下限値未満であると回路の端面の部分を充分に埋め込めない場合があり、厚さが前記上限値を超えるとクッション性が低下する場合がある。
【００１５】
このような第１樹脂層２は、無機充填材、有機充填材等の充填材、酸化防止剤、着色剤等の添加剤を含有しても良い。
【００１６】
前記第１ガラス転移温度より高い第２ガラス転移温度を有する第２樹脂層３としては、例えばポリイミド樹脂フィルム、ポリアミドイミド樹脂フィルム等のポリイミド系樹脂フィルム、アラミド樹脂フィルムが挙げられる。これらの中でもポリイミド系樹脂フィルムが好ましい。これにより、プレス時の熱に耐えることができる。さらに、熱板やステンレス鋼板の傷、歪み、厚み斑等を吸収して均一な平滑面を形成することができる。
【００１７】
このような第２樹脂層３を構成する樹脂のガラス転移温度［Ｔｇ２］は、特に限定されないが、２００〜６００℃が好ましく、特に３００〜５００℃が好ましい。ガラス転移温度［Ｔｇ２］が前記下限値未満であるとプレス時の染み出し量が多くなる場合があり、前記上限値を超えるとクッション性が低下する場合がある。
【００１８】
第２樹脂層３の厚さは、特に限定されないが、３０〜８０μｍが好ましく、特に４０〜６０μｍが好ましい。厚さが前記下限値未満であるとプレス時の圧力を均一にするのが困難となる場合があり、前記上限値を超えるとフレキシブルプリント回路基板に対する伝熱性が低下する場合がある。
【００１９】
このような第２樹脂層３は、無機充填材、有機充填材等の充填材、酸化防止剤、着色剤等の添加剤を含有しても良い。
【００２０】
次に、第１樹脂層２と、第２樹脂層３との関係について述べる。
第１樹脂層２を構成する樹脂の第１ガラス転移温度［Ｔｇ１］と、第２樹脂層３を構成する樹脂の第２ガラス転移温度［Ｔｇ２］との差（Ｔｇ２−Ｔｇ１）は、特に限定されないが、２００〜４５０℃が好ましく、特に２５０〜３５０℃であることが好ましい。差が前記範囲内であると、熱伝導性を向上することもできる。熱伝導性を向上することができると、熱プレスの所要時間を短縮することができる。
【００２１】
第１樹脂層２の厚さ［ｔ１］と、第２樹脂層３の厚さ［ｔ２］との比（ｔ１／ｔ２）は、特に限定されないが、０．４〜２．７であることが好ましく、特に０．６〜２．５であることが好ましい。比が前記範囲内であると、クッション性を特に向上することができる。
【００２２】
離型層１と、第１樹脂層２と、第２樹脂層３とは、このまま接合しても、接着層を介して接合しても良い。接着層としては、例えばシリコーン樹脂系の接着剤等が挙げられる。
【００２３】
このようなクッション材１０を製造する方法としては、離型層１と、第１樹脂層２と、第２樹脂層３とを加熱、減圧下で張り合わせて製造する方法等が挙げられる。
具体的には離型層１と、第１樹脂層２と、第２樹脂層３とを重ねてクッション層を構成し、さらに該クッション層よりも一回り大きい熱融着層を兼ね備えた耐熱フィルムを両面に重ねて、減圧下、熱圧着する。
【００２４】
次に、配線板の製造方法について、４層の多層フレキシブル配線板の製造法を例示して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
両面に金属箔を有するコアとなる両面フレキシブル基板の両面に、片面に金属箔を有する外層となる外層フレキシブル基板を、接着剤を介して重ねて仮留めし、積層体を得る。
そして、積層体の両面に上述したクッション材１０を配置し、さらに当て板（ステンレス鏡面板）で挟んで、加熱、加圧して多層フレキシブル配線板を得た。
加熱条件は、特に限定されないが、２００〜３００℃×２０〜６０分間が好ましく、特に２２０〜２８０℃×３０〜５０分間が好ましい。
また、加圧条件は、特に限定されないが、０．２〜０．８ＭＰａが好ましく、特に０．３〜０．６ＭＰａが好ましい。
【実施例】
【００２５】
次に本発明を実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（実施例１）
クッション材の製造
離型層としてアルミニウム箔（厚さ：１８μｍ、住軽アルミ箔社製）を用い、第１樹脂層としてポリメチルペンテン（Ｔｇ１：５０℃、三井化学社製）で構成される樹脂層（厚さ：５０μｍ）を用い、第２樹脂層としてポリイミド系樹脂フィルム（Ｔｇ２：４００℃、厚さ：５０μｍ、カネカ社製）を用いた。これらの離型層、第１樹脂層、第２樹脂層をこの順に重ねて、減圧下、熱圧着してクッション材を得た。
なお、ガラス転移温度の差（Ｔｇ２−Ｔｇ１）は、３５０℃であった。また、第１樹脂層の厚さｔ１と、第２樹脂層の厚さｔ２との比（ｔ１／ｔ２）は、１であった。
【００２６】
多層フレキシブル配線板の製造
コア基板となる両面コアフレキシブルプリント回路基板の両面に、層間接着剤（ＤＢＦ、住友ベークライト社製、厚さ：１６μｍ）を介して片面フレキシブルプリント回路基板を位置合わせて重ねて積層体を得た。
この積層体の両面に、上述のクッション材を配置してステンレス鏡面板で挟んで、２７０℃、０．３ＭＰａで６０分間、真空プレスにて加熱、加圧して多層フレキシブル配線板を得た。
【００２７】
（実施例２）
クッション材の離型層を下記のようにした以外は、実施例１と同様にした。
離型層として銅箔（厚さ：５μｍ、日本電解社製）を用いた。なお、ガラス転移温度の差（Ｔｇ２−Ｔｇ１）は、３５０℃であった。また、第１樹脂層の厚さｔ１と、第２樹脂層の厚さｔ２との比（ｔ１／ｔ２）は、１であった。
【００２８】
（実施例３）
クッション材の第１樹脂層を下記のようにした以外は、実施例１と同様にした。
第１樹脂層として、ポリアミドイミド系樹脂フィルム（東洋紡積社製、Ｔｇ１：２８０℃、厚さ：５０μｍ）を用いた。なお、ガラス転移温度の差（Ｔｇ２−Ｔｇ１）は、１２０℃であった。また、第１樹脂層の厚さｔ１と、第２樹脂層の厚さｔ２との比（ｔ１／ｔ２）は、１であった。
【００２９】
（実施例４）
クッション材の第１樹脂層を下記のようにした以外は、実施例１と同様にした。
第１樹脂層として、ポリ酢酸ビニルのメタノール溶液をキャスティング法によりフィルム化したもの（  Ｗａｋｏ社製、Ｔｇ１：３０℃、厚さ：５０μｍ）を用いた。なお、ガラス転移温度の差（Ｔｇ２−Ｔｇ１）は、３７０℃であった。第１樹脂層の厚さｔ１と、第２樹脂層の厚さｔ２との比（ｔ１／ｔ２）は、１であった。
【００３０】
（実施例５）
クッション材の離型層を下記のようにした以外は、実施例１と同様にした。
第２樹脂層として、ポリイミド系樹脂フィルム（カネカ社製、Ｔｇ２：４００℃、厚さ：１２５μｍ）を用いた。なお、ガラス転移温度の差（Ｔｇ２−Ｔｇ１）は、３５０℃であった。また、第１樹脂層の厚さｔ１と、第２樹脂層の厚さｔ２との比（ｔ１／ｔ２）は、０．４であった。
【００３１】
（実施例６）
クッション材の離型層を下記のようにした以外は、実施例１と同様にした。
第２樹脂層として、ポリイミド系樹脂フィルム（カネカ社製、Ｔｇ２：４００℃、厚さ：１８μｍ）を用いた。なお、ガラス転移温度の差（Ｔｇ２−Ｔｇ１）は、３５０℃であった。また、第１樹脂層の厚さｔ１と、第２樹脂層の厚さｔ２との比（ｔ１／ｔ２）は、２．８であった。
【００３２】
（実施例７）
クッション材の第２樹脂層を下記のようにした以外は、実施例１と同様にした。
第２樹脂層として、ポリエチレンテレフタレート（帝人デュポンフィルム社製、Ｔｇ１：７０℃、厚さ：３０μｍ）を用いた。なお、ガラス転移温度の差（Ｔｇ２−Ｔｇ１）は、３３０℃であった。また、第１樹脂層の厚さｔ１と、第２樹脂層の厚さｔ２との比（ｔ１／ｔ２）は、０．６であった。
【００３３】
（比較例１）
クッション材として以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
クッション材としてクラフト紙（王子製紙社製、厚さ２００μｍ）を用いた。
【００３４】
（比較例２）
クッション材の第１樹脂層および第２樹脂層を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
第１樹脂層としてポリイミド系樹脂フィルム（Ｔｇ１：４００℃、厚さ：５０μｍ、カネカ社製）を用い、第２樹脂層としてポリメチルペンテン（Ｔｇ２：５０℃、三井化学社製）で構成される樹脂層（厚さ：５０μｍ）を用いた。
なお、ガラス転移温度の差（Ｔｇ２−Ｔｇ１）は、−３５０℃であった。また、第１樹脂層の厚さｔ１と、第２樹脂層の厚さｔ２との比（ｔ１／ｔ２）は、１であった。
【００３５】
各実施例および各比較例で得られたクッション材および多層フレキシブル配線板について、以下の評価を行った。評価項目を、内容と共に示す。得られた結果を表１に示す。
１．多層フレキシブル配線板の成形性
成形性は、得られた１０枚の多層フレキシブル配線板（サイズ：１０ｃｍ×１０ｃｍ）についてボイドの有無を目視により評価した。なお、各符号は、以下の通りである。
◎：ボイドの発生した多層フレキシブル配線板が、無かった。
○：ボイドの発生した多層フレキシブル配線板が、１〜２枚であった。
△：ボイドの発生した多層フレキシブル配線板が、３〜５枚であった。
×：ボイドの発生した多層フレキシブル配線板が、６枚以上であった。
【００３６】
２．多層フレキシブル配線板の平滑性
平滑性は、多層フレキシブル配線板の反り率をＪＩＳ  Ｃ  ６４８１  ５．４に準拠して評価した。各符号は、以下の通りである。
◎：反り率が２．０％未満。
○：反り率が２．０％以上２．５％未満。
△：反り率が２．５％以上３．０％未満。
×：反り率が３．０％以上。
【００３７】
３．多層フレキシブル配線板へのクッション材の付着
多層フレキシブル配線板へのクッション材の付着は、多層フレキシブル配線板（サイズ：１０ｃｍ×１０ｃｍ）に付着したクッション材の面積比（付着率）で評価した。各符号は、以下の通りである。
◎：付着率が０．２０％未満
○：付着率が０．２０％以上０．２５％未満
△：付着率が０．２５％以上０．３０％未満
×：付着率が０．３０％以上。
【００３８】
４．接着剤成分の染み出し量
接着剤成分の染み出し量は、金属顕微鏡で評価した。各符号は、以下の通りである。
◎：０．５ｃｍ未満
○：０．５ｃｍ以上１．０ｃｍ未満
△：１．０ｃｍ以上２．０ｃｍ未満
×：２．０ｃｍ以上
【００３９】
【表１】
2006278688.tif 000003
【００４０】
表１から明らかなように、実施例１〜７は、２７０℃という高温でのプレス成形にも関わらず成形性に優れていた。これにより、クッション材の耐熱性に優れていることが示された。
また、実施例１〜７は、平滑性にも優れていた。これにより、クッション材のクッション性にも優れていることが示された。
さらに、実施例１〜４および７は、多層フレキシブル配線板へのクッション材の付着量も少なかった。
さらに、実施例１、２、５および７は、接着剤成分の染み出し量も特に少なかった。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明のクッション材は、回路基板（特にフレキシブル回路基板）等を製造する際に有用に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のクッション材の一例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１      離型層
２      第１樹脂層
３      第２樹脂層
１０    クッション材
【図１】
2006278688.tif 000004