(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Tg（ガラス転移温度）が１５０℃以上の耐熱性樹脂を基材とし、層構造が多層構造であって少なくとも１つの気泡混入層を含むものであり、水蒸気透過係数を３０．０ｇ／２４ｈ・ｍ２より高くしたことを特徴とするフレキシブルプリント配線板用補強フィルム。
【請求項２】
請求項１記載のフレキシブルプリント基板用補強フィルムにおいて、
ポリイミドフィルムを前記基材として、その両面に気体を混入させたポリアミック酸溶液を塗布した後に乾燥を行うことで、水蒸気透過係数の高いポリイミドフィルムである上下層を形成したことを特徴とするフレキシブルプリント配線板用補強フィルム。
【請求項３】
ポリイミド両面銅張板の両面にカバーフィルムを貼り付けた両面構成のフレキシブルプリント配線板であって、前記カバーフィルムの上に請求項１または２記載のフィルムを貼り付けたことを特徴とするフレキシブル配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子分野のフレキシブルプリント配線板に用いられる補強フィルムに係わり、とくにフレキシブルプリント配線板の接続端子部などの強度が必要とされる箇所に貼り付けて強度を増すために用いる補強フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、高密度化により、フレキシブルな絶縁基板上に導体回路を形成したフレキシブルプリント配線板がよく用いられている。この場合、絶縁基板にはフレキシブルな耐熱性樹脂フィルムが用いられており、接続端子部など強度が必要とされる箇所には、補強材を張り合わせて強度を増す必要がある。
【０００３】
従来、補強材には、ガラス織布基材エポキシ樹脂積層板などの電気絶縁用積層板が用いられてきたが、打ち抜きの際に抜きカスが生じ易いなど、加工する上で問題があった。それを解決するために、ポリイミドやポリエーテルケトンなどの耐熱性樹脂フィルムを補強フィルムとして用いるケースが多くなってきている。
【０００４】
これらの耐熱性樹脂を用いた補強フィルムは、上記のような打ち抜きの際に生じる抜きカスの発生を抑制することができる。
【０００５】
しかしながら、耐熱性樹脂フィルムを用いた場合には、厚みを増すに連れて製造が困難となり、価格が上がることや、反りが発生するなどの問題が生じることがある。
【０００６】
この反りの抑えに関しては、「絶縁基板と同等のヤング率を有する外側材」と「曲げ中立面が厚みの中央に位置する内側材」とからなる補強材を用いることで、製品の反りを抑えることが提案されている(特許文献１)。
【特許文献１】特開平7-321421号公報
【特許文献２】特開平10-65320号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方、反りとは別の問題点として、耐熱性樹脂フィルムの厚さを増すと、高温下での工程、例えば表面実装時のリフロー工程などにおいて、フレキシブルプリント配線板と補強フィルムとの界面に剥離が生じるという問題がある。
【０００８】
この原因は、高温下においてフレキシブルプリント配線板と補強フィルムとの間に発生した水蒸気が、補強フィルムを通過せずにフレキシブルプリント配線板と補強フィルムとの間に溜まり、界面に剥がれが生じるためだと推定される。界面に剥がれが生じると、実装不良の因子となる。
【０００９】
この対策が、特許文献２に開示されており、補強板に水蒸気を通過させるための通気孔を多数開口させることで、カバーフィルムと銅箔との間にボイド（気泡）が発生することを防止している。
【００１０】
しかし、この特許文献２に記載の対策は、通気孔部への異物の混入や、加工工数が掛かるといった問題があり、十分な対応策となっていない。
【００１１】
本発明は、上述の点を考慮してなされたもので、実装時のリフロー工程などにおいて発生するフレキシブルプリント配線板と補強フィルムとの間に生じる界面剥離を抑制し得るフレキシブルプリント配線板用補強フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的達成のため、本発明では、
Tg（ガラス転移温度）が１５０℃以上の耐熱性樹脂を基材とし、層構造が多層構造であって少なくとも１つの気泡混入層を含むものであり、水蒸気透過係数を３０．０ｇ／２４ｈ・ｍ２より高くしたことを特徴とするフレキシブルプリント配線板用補強フィルム、
を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、気泡混入層を含む構造により水蒸気が抜けてフレキシブルプリント配線板と補強フィルムとの間に生じる界面剥離を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１である3層構造の耐熱性フィルムの断面構造を示している。本発明に係る耐熱性樹脂フィルムの水蒸気透過係数の調整は、フィルム自体に気泡を混入させることにより行う。水蒸気透過係数の数値は、30.0g/24h・m2程度あれば充分と考えられる。
【００１６】
水蒸気透過係数がかなり低い値の場合、高温工程、例えばリフロー工程などにより、水蒸気が補強フィルムを通過せずに補強フィルムとフレキシブルプリント配線板との界面に溜まり、界面剥離の原因となる。水蒸気透過係数を調整した耐熱性樹脂フィルムは、撹拌により水蒸気を混入させた耐熱性樹脂溶液を流延塗布したのち、加熱乾燥することにより得られる。作製したフィルムの厚みは、通常、12.5〜200μmである。
【００１７】
本発明の課題解決に適用可能な耐熱性樹脂フィルムとしては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルサルフォン、液晶ポリマー、フッ素樹脂、エポキシ樹脂などのようなTg（ガラス転移温度）が１５０℃以上のもので、キャスト、押し出し成形等の方法によりフィルム化が可能な樹脂からなるものなどが使用可能である。
【００１８】
また、図１に示したように、補強フィルム１０の層構成を多層構造にすることも可能である。図１では３層構成となっており、上層１１、中央層１２、下層１３は、それぞれ耐熱性樹脂からなるフィルムであり、これらの層１１ないし１３は、接着剤を介さずにコーティングやラミネートなどの積層方法で積層される。
【００１９】
なお、図１には、上層、中央層および下層からなる３層構造であって、上層および下層に気泡混入層を含むフィルム構成を示したが、中央層に気泡混入層を有するフィルムなど、どの層に気泡混入層を含んでもよい。
【００２０】
上層１１、中央層１２および下層１３は、同一組成でも異なる組成でもよい。また、それらの厚みは、同一でも異なるものでもよい。好ましくは、上層１１と下層１３とを同一組成、同一厚みとすれば反りの発生が抑制されるから、なおよい。
【００２１】
上層１１と下層１３とが異なる組成もしくは異なる厚みである場合、熱膨張係数の違いによりフィルム自体の反りが発生する可能性があるので、組み合わせに留意する必要がある。また、多層構造としても、水蒸気透過係数を高くすることが必要である。
【００２２】
水蒸気透過係数を適当な範囲にできるのであれば、積層される耐熱性フィルムが、一般の耐熱性フィルムであっても、または水蒸気透過係数を高くした耐熱性フィルムであってもよい。一般の耐熱性フィルムとしては、水蒸気透過係数を調整していない耐熱性樹脂フィルムであり、市販品を用いてもよい。この積層操作を繰り返すことにより、さらに多層化した耐熱性樹脂フィルムを作製することも可能であり、フィルム厚みの調整が容易となる利点がある。
【００２３】
市販のポリイミドフィルム（鐘淵化学工業株式会社製、アピカルNPI、厚み50μm）をベース材として、その両面に、気体を混入させたポリアミック酸溶液を塗布した後に乾燥を行うことで、水蒸気透過係数の高いポリイミドフィルムである上下層１１，１３（図１）を形成した。3層補強フィルムとしての総厚みは、75μmであった。
【００２４】
また、作製した3層補強フィルムの断面観察を行った結果、上、下各層１１，１３のポリイミドフィルムに、気泡（直径約0.38μm、70個/100μm2）が存在することを確認した。この3層補強フィルムの水蒸気透過係数を、ASTM E-96-66 Procedure E (カップ法)により測定した。
【００２５】
図２は、水蒸気透過係数のある３層補強フィルム１０の効果を評価するため、フレキシブルプリント基板２０に貼付してサンプル１００を作製する様子を示している。すなわち、ポリイミド両面銅張板(銅箔厚：１８μｍ、ポリイミド厚：２５μｍ)２０の両面にポリイミドカバーフィルム(ポリイミドフィルム厚：１２．５μｍ、接着剤厚：２５μｍ)２１，２２をラミネートにより貼り付けたベース材２０Ａを用意し、このベース材２０Ａに接着剤シート(厚み：５０μｍ)３０を介して3層補強フィルム１０を貼り付ける。このようにして作製したサンプル１００を用いて、はんだ耐熱性試験および吸湿リフロー試験を行った。
【００２６】
試験方法
＜加湿はんだ耐熱性試験＞
サンプル１００を40℃、90％RHの環境試験機に72時間保持し、その後、はんだ浴に10秒間浸漬し、剥がれや膨れなどが生じない温度を測定した。
【００２７】
＜吸湿リフロー試験＞
サンプル１００を40℃、90％RHの環境試験機に72時間保持し、Max温度が260℃になるように設定した、一般的なリフロー条件のリフロープログラムに設定されたリフロー炉で加熱し、剥がれや膨れの有無を観察した。
【比較例】
【００２８】
比較例としては、次の3例のポリイミドフィルムを用いた。厚みは、何れも７５μｍである。
【００２９】
比較例１：鐘淵化学工業株式会社製アピカルNPI
比較例２：デュポン社製カプトン300H
比較例３：宇部興産株式会社製ユーピレックス
これらを用いて、実施例1と同様に3層構造補強材を作製し、実施例１と同様の加湿はんだ耐熱性試験および吸湿リフロー試験を行った。その結果は、下記表１に示す通りである。
【表１】
0004744961.tif 000002
【００３０】
上記表１に示すように、実施例1では、水蒸気透過係数が31.6 g/24h・m2であり、他のポリイミドフィルムよりも高い水蒸気透過性を有することが確認された。そして、この実施例１を用いて補強を行なったフレキシブルプリント配線板では、膨れが全く生じなかった。このことから、水蒸気透過係数が31.6 g/24h・m2であれば充分な値であることが分り、２５．０ｇ／２４ｈ・ｍ２以上の値であれば実用性があることが推定される。
【００３１】
また、加湿はんだ耐熱性試験では、実施例1は、比較例1〜3よりも高い耐熱性を示した。さらに、吸湿リフロー試験において、実施例1のみが膨れや剥がれがなく工程を通過することが可能になる。
【００３２】
以上の結果から、本発明の気泡混入層を含む重層構造の耐熱性樹脂フィルムを用いることにより、フレキシブルプリント配線板と補強フィルムとの間に生じる界面剥離を抑制することができ、より高温下での作業が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施例の構造を示す断面図。
【図２】本発明の一実施例を試験するために作成したサンプルの構成を示す図。
【符号の説明】
【００３４】
１０  補強フィルム
１１  補強フィルム１０の上層
１２  補強フィルム１０の中央層
１３  補強フィルム１０の下層
２０  両面銅張板
２１，２２  カバーフィルム
２０Ａ  ベース材
３０  接着剤
１００  サンプル
【図１】
0004744961.tif 000003
【図２】
0004744961.tif 000004