(57)【要約】【課題】外形加工工程での打ち抜き性に優れた多層フレキシブル印刷配線板を提供する。【解決手段】電気絶縁性フィルムを介して２層以上の回路層を層状に積層して一体化した多層フレキシブル印刷配線板において、全ての電気絶縁性フィルムの両面に低温プラズマ処理を施す。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気絶縁性フィルムを介して２層以上の回路層を層状に積層して一体化した多層フレキシブル印刷配線板において、全ての電気絶縁性フィルムの両面に低温プラズマ処理が施されていることを特徴とする多層フレキシブル印刷配線板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層フレキシブル印刷配線板の外形加工工程において、優れた打ち抜き性を有する多層フレキシブル印刷配線板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エレクトロニクス分野の発展が目覚ましく、特に通信用・民生用の電子機器の小型化、軽量化、高密度化が進み、これらの性能に対する要求がますます高度なものとなっている。このような要求に対して、フレキシブル印刷配線板は可とう性を有し、繰り返し屈曲に耐えることができるため、狭い空間に立体的高密度の実装が可能であり、電子機器への配線、ケーブル、或いはコネクター機能を付与した複合部品として、その用途が拡大しつつある。
特に最近では電子機器の小型化、高性能化に伴い、フレキシブル印刷配線板を多層化した多層フレキシブル印刷配線板を使用する傾向がみられる。この多層フレキシブル印刷配線板は、電気絶縁性フィルムを介して２層以上の回路層を層状に積層して一体化したもので、１層の回路層のみ形成された通常のフレキシブル印刷配線板とは異なり、作製にはドリル加工及びスルーホール鍍金等の複雑な加工工程が必要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような複雑な加工工程に加えて、多層フレキシブル印刷配線板は、２層以上の回路を積層しているため、その厚さが原因で、外形加工工程において、フレキシブル印刷配線板端部のバリ、変形、切れ、剥がれ等の問題が生じやすく、これが多層フレキシブル印刷配線板の収率を落とす要因の１つであった。
この問題を解決するために、外形加工時に使用する金型の改良、回路設計の検討等が行われており、ある程度の効果が得られているが、複雑な手順を必要とするものが多く、より簡便に打ち抜き性を改良する方法はなかった。
そこで、本発明は、外形加工工程での打ち抜き性に優れた多層フレキシブル印刷配線板を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、多層フレキシブル印刷配線板に用いられる電気絶縁性フィルムの表面性について着目し、低温プラズマ処理を該フィルムに施すことによって、外形加工工程での打ち抜き性が改良されることを見いだし、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、電気絶縁性フィルムを介して２層以上の回路層を層状に積層して一体化した多層フレキシブル印刷配線板において、全ての電気絶縁性フィルムの両面に低温プラズマ処理が施されていることを特徴とする多層フレキシブル印刷配線板である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細について説明する。
本発明の多層フレキシブル印刷配線板は、前記したように、使用される全ての電気絶縁性フィルムの両面に予め低温プラズマ処理が施されていることを特徴とする。そして、本発明は、かかる特徴を有することにより、電気絶縁性フィルムとの密着性が向上するばかりでなく、電気絶縁性フィルムの表面に数Å単位の凹凸が形成されることにより、外形加工時における▲１▼金型と多層フレキシブル印刷配線板との間での滑り、▲２▼重ねられた多層フレキシブル印刷配線板の間での滑り等がなくなるため、フレキシブル印刷配線板端部のバリ、変形・切れ、剥がれ等がなくなり、外形加工工程での打ち抜き性に優れ、加工精度の高い多層フレキシブル印刷配線板が得られるという効果を奏する。
【０００６】
本発明の多層フレキシブル印刷配線板は、配線パターンが形成されている２層以上の回路層（導体層）が電気絶縁性フィルム、及び接着剤層を介して層状に積層、一体化された構造を有する。
図１には２枚の片面フレキシブル印刷配線板を、図２には２枚の両面フレキシブル印刷配線板を使用した多層フレキシブル印刷配線板の実施態様を示す。
図１に例示した多層フレキシブル印刷配線板は、２枚の片面フレキシブル印刷配線用基板Ａ（図１中、ポリイミドフィルム１／接着剤層２／銅箔３からなる積層体）を部分的に接着剤を除去した接着シート４にて（図１中、７は接着剤を除去している部分を表す）、ポリイミドフィルム１の面を貼り合わせた後、銅箔３面を処理して銅回路を形成し、形成された銅回路３面にカバーレイフィルムＢ（図１中、接着剤層５／ポリイミドフィルム６からなる積層体）を積層して一体化したものであり、部分的に接着シートを有しない、２層フレキシブル印刷配線板である。
図２に例示した多層フレキシブル印刷配線板は、２枚の両面フレキシブル印刷配線用基板Ｃ（図２中、銅箔３／接着剤層２／ポリイミドフィルム１／接着剤層２／銅箔３からなる積層体）に銅回路を形成した後、このフレキシブル印刷配線板の銅回路３両面にカバーレイフィルムＢを加熱圧着した後、この２枚のフレキシブル印刷配線板を接着シート４にて貼り合わせ、積層して一体化した４層フレキシブル印刷配線板である。
【０００７】
フレキシブル印刷配線用基板は、接着剤層により電気絶縁性フィルムと金属箔を接着したもので、電気絶縁性フィルムの一方の面に金属箔を設けたものを片面フレキシブル印刷配線用基板、電気絶縁性フィルムの両面に金属箔を設けたものを両面フレキシブル印刷配線用基板という。
図１及び図２に例示した多層フレキシブル印刷配線板では、片面フレキシブル印刷配線用基板、両面フレキシブル印刷配線用基板を使用している。フレキシブル印刷配線板は、このフレキシブル印刷配線用基板から常法により金属箔の不要部分を除去処理して、銅回路層を形成することにより得られる。
カバーレイフィルムは、電気絶縁性フィルムの片面に半硬化状態の接着剤層を有するもので、一般的には離型材を貼り合わせた状態で保存し、使用する際には離型材を剥がして、接着剤付きフィルムの状態で使用する。
接着シートは、離型材の片面に半硬化状態の接着剤層を設け、その上に別の離型材を貼り合わせたもので、使用する際には離型材を剥がして使用する。接着シートは、フレキシブル印刷配線板とフレキシブル印刷配線板とを貼り合わせて多層フレキシブル印刷配線板を製造する場合、フレキシブル印刷配線板と補強板とを貼り合わせる場合等の接着材料として使用される。
【０００８】
本発明に用いられる電気絶縁性フィルムとしては、ポリイミドフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエステルフィルム、ポリパラバン酸フィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリフェニレンスルファイドフィルム、アラミドフィルム等が例示され、なかでも耐熱性、寸法安定性、機械特性等の点から、一般的にポリイミドフィルムが使われることが多い。
電気絶縁性フィルムの厚さは、通常１２．５〜７５μｍの範囲であるが、必要に応じて適宜の厚さのものを使用すればよい。また、これらの電気絶縁性フィルムの片面または両面に、サンドブラスト処理等の表面処理を施してもよい。
【０００９】
金属箔としては、電解銅箔、圧延銅箔、アルミニウム箔、タングステン箔、鉄箔等が例示され、一般的には、加工性、屈曲性、電気伝導率等の点から電解銅箔または圧延銅箔が用いられる。金属箔の厚さは一般的に１８〜７０μｍであるが、使用状況等により適宜決められる。
【００１０】
接着剤層は、熱硬化性接着剤を使用するのがよい。熱硬化性接着剤としては、ナイロン／エポキシ系、ＮＢＲ／フェノール系、ＮＢＲ／エポキシ系、ポリエステル／エポキシ系、イミド／エポキシ系等が挙げられる。接着剤層の厚さは用途によって異なり、フレキシブル印刷配線用基板の接着剤層では１０〜２０μｍ、カバーレイフィルムの接着剤層では１５〜５０μｍ、接着シートでは１５〜５０μｍが一般的である。
【００１１】
本発明の特徴は、フレキシブル印刷配線用基板やカバーレイフィルム等において使用される全ての電気絶縁性フィルムに低温プラズマ処理を施すことにある。この低温プラズマ処理は、減圧可能な低温プラズマ装置内に電気絶縁性フィルムを入れ、該装置内を無機ガスの雰囲気として、圧力を０．００１〜１０Ｔｏｒｒ、好ましくは０．０１〜１Ｔｏｒｒに保持した状態で、電極間に０．１〜１０ｋＶ前後の直流あるいは交流電圧を印加してグロー放電させることにより、無機ガスの低温プラズマを発生させ、電気絶縁性フィルムを順次移動させながら、該フィルム表面を連続的に処理する。低温プラズマ処理時間は、概ね０．１〜１００秒とすることが好ましい。無機ガスとしては、ヘリウム、アルゴン、ネオン等の不活性ガス、酸素、窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、アンモニア、空気等が使用されるが、これらは１種に限らず２種以上混合して使用することも任意に行なわれる。なお、この低温プラズマ処理は、電気絶縁性フィルムの両面に対して行うことが必須である。
【００１２】
【実施例】
次に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００１３】
《物性評価用サンプル》
片面フレキシブル印刷配線用基板の銅箔のうち、配線パターン以外の不要部分を常法により除去して回路層を形成した片面フレキシブル印刷配線板（図３中で片面フレキシブル印刷配線板Ｄであり、ポリイミドフィルム１／接着剤層２／銅回路３からなる積層体）を２枚用意し、ぞれぞれの接着剤層３面側にカバーレイフィルムＢ（接着剤層５／ポリイミドフィルム６からなる積層体）を１６０℃×４．９ＭＰａ×３０ｍｉｎの条件で加熱圧着する。さらに、この片面フレキシブル印刷配線板Ｄのポリイミドフィルム１面に接着シート４を貼り合わせ、１６０℃×４．９ＭＰａ×３０ｍｉｎの条件で加熱圧着して、図３に示す断面構造を有する８０ｍｍ／ＴＤ×１５０ｍｍ／ＭＤの物性評価用サンプルを作製する。
【００１４】
《打ち抜き性評価方法》
物性評価用サンプルを２枚重ね、５ｍｍ×１００ｍｍの形状に打ち抜くオス型及びメス型からなる金型（図４に示す）で連続して５回打ち抜いた（図５参照）。
この打ち抜いたもの１０枚について、バリ、変形・切れ、剥がれの有無の確認を３０倍の拡大鏡にて行った。なお、図４に示した金型は、オス型、メス型共に、厚さ１０ｍｍ、オス型の突起部の長さ８ｍｍ、オス型とメス型のクリアランスはゼロで設計したものを用いた。
《破断強度測定試験》
上記得られた打ち抜きサンプル１０枚について、ＡＳＴＭ　Ｂ　８８２に準じ、５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で破断強度（ＭＰａ）を測定した。
【００１５】
（実施例１）
カプトン５０Ｖ（東レデュポン社製、ポリイミドフィルム１／２ｍｉｌ、商品名）の両面に低温プラズマ処理を行った。この低温プラズマ処理は、真空度０．２Ｔｏｒｒ、酸素流量３．０Ｌ／ｍｉｎ、印加電圧２ｋＶ、周波数１１０ｋＨｚで３０ｋＷの電力を入力し、電極４本を円筒状に配置した低温プラズマ発生装置により低温プラズマを発生させ、電極の外側４０ｍｍの距離で上記フィルムを電極の外側に沿って１０ｍ／ｍｉｎの速度（処理時間約２５秒）で移動させて行った。
この低温プラズマ処理を施したカプトン５０Ｖ（前出）と、厚さ１８μｍのＢＨＹ２２ＢＴ（ジャパンエナジー社製、圧延銅箔、商品名）とを接着剤層である厚さ１５μｍのＥ３１（信越化学工業社製、接着シート、商品名）を用いて、温度１２０℃、線圧２０Ｎ／ｃｍ、線速５ｍ／ｍｉｎでラミネートし、積層品について１４０℃×３時間加熱処理を行い、片面フレキシブル印刷配線用基板を得た。
また、低温プラズマ処理を施したカプトン５０Ｖ（前出）とＥ３１（前出）を、温度８０℃、線圧２０Ｎ／ｃｍ、線速５ｍ／ｍｉｎでラミネートしてカバーレイフィルムを得た。この片面フレキシブル印刷配線用基板とカバーレイフィルムとＥ３１（前出）を用いて物性評価用サンプルを作製した。このサンプルの打ち抜き性評価結果及び破断強度測定試験結果を表１に示す。
【００１６】
（実施例２）
低温プラズマ処理条件を、真空度０．１Ｔｏｒｒ、窒素流量１．５Ｌ／ｍｉｎ、印加電圧１．５ｋＶ、周波数１１０ｋＨｚで２０ｋＷの電力、５ｍ／ｍｉｎの速度（処理時間約５０秒）に変更した以外は、実施例１と同様にして物性評価用サンプルを作製した。このサンプルの打ち抜き性評価結果及び破断強度測定試験結果を表１に示す。
【００１７】
（比較例１）
ポリイミドフィルムに低温プラズマ処理を施さなかったこと以外は、実施例１と同様にして物性評価用サンプルを作製した。このサンプルの打ち抜き性評価結果を表１に示す。
【００１８】
【表１】
2004039833.tif 000002
なお、表１において、バリ、変形・切れ、剥がれの有無については、打ち抜いた１０サンプル中で異常が確認されたサンプル数を示した。また、破断強度については、１０サンプルの平均、最小、最大を示した。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によって、外形加工時における優れた打ち抜き性を有する多層フレキシブル印刷配線板を提供することが可能となり、これにより多層フレキシブル印刷配線板の信頼性がより高くなるため、実用上、その利用価値は高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多層フレキシブル印刷配線板の１実施態様を示す断面説明図である。
【図２】本発明の多層フレキシブル印刷配線板の１実施態様を示す断面説明図である。
【図３】物性評価用サンプルの断面説明図である。
【図４】打ち抜き評価方法のサンプル作製で使用した金型の概略説明図である。
【図５】打ち抜き評価方法のサンプルの概略説明図である。
【符号の説明】
１、６　ポリイミドフィルム　　Ａ　片面フレキシブル配線用基板
２、５　接着剤層　　　　　　　Ｂ　カバーレイフィルム
３　銅箔（銅回路）　　　　　　Ｃ　両面フレキシブル配線用基板
４　接着シート　　　　　　　　Ｄ　片面フレキシブル印刷配線板
７　接着剤を除去している部分
【図１】
2004039833.tif 000003
【図２】
2004039833.tif 000004
【図３】
2004039833.tif 000005
【図４】
2004039833.tif 000006
【図５】
2004039833.tif 000007