(57)【要約】【課題】レーザービア加工性が良好なフィルムを生産性良く得ることを目的とする。【解決手段】基材層が２軸延伸が施されたポリエステルフィルムである。なおかつ基材層は、ガラス転移温度が１００〜１６０℃、熱伝導率が０．１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、波長３５５ｎｍでの光線透過率が３０％以下であり、ヤング率が５〜２０ＧＰａである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層は２軸延伸が施されたポリエステルフィルムであって、なおかつ基材層は、ガラス転移温度が７０〜１６０℃、熱伝導率が０．１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、波長３５５ｎｍでの光線透過率が３０％以下、ヤング率が５〜２０ＧＰａであることを特徴とするレーザービア加工用フィルム。
【請求項２】
基材層は２００℃における熱収縮率が、−３〜３％以下であることを特徴とする請求項１記載のレーザービア加工用フィルム。
【請求項３】
基材層は、ポリエステルがポリエチレンナフタレートであることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載のレーザービア加工用フィルム。
【請求項４】
少なくとも片面に金属箔が張り合わされていることを特徴とする請求項１〜３記載のレーザービア加工用フィルム。
【請求項５】
少なくとも片面の最外層には、コーティング層を有していることを特徴とする請求項１〜４記載のレーザービア加工用フィルム。
【請求項６】
フレキシブルプリント回路基板に用いられることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のレーザービア加工用フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器などのフレキシブルプリント回路基板、ＩＣタグなどのフレキシブルアンテナ基板に有用な、レーザービア加工性に特に優れ、耐熱性が有り、なおかつ安価なフィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化に伴い、電子回路の高密度実装技術が発展してきている。このような実装技術には、スルーホールおよびブラインドビアホールを有する多層基板を用いたものが知られている。多層基板に対するスルーホールおよびブラインドビアホールの形成は、多層基板用の本体にスルーホール加工孔およびブラインドビアホール用加工孔を形成し、これら加工孔の内周面および層面に導電層を形成することにより行われる。
【０００３】
従来、この種の多層基板におけるスルーホール用加工孔の形成方法には、多層基板用の本体にドリル加工を施すことによるものが採用されていた。一方、ブラインドビアホール用加工孔の形成には、例えば、銅層上であってブラインドビアホール用加工孔を形成するための部分を除く部位に接着層を塗布してから、この接着層上に銅層を印刷形成する方法（特開平３−２７２１９５号公報）や、予め絶縁層および導電層が接着層を介して積層してなる積層板にブラインドビアホール用加工孔の内面を形成する貫通孔を設け、次にこの貫通孔の絶縁層側開口部を閉塞するように絶縁層上に銅層を印刷形成する方法（特開平８−２７２１９５号公報）がある。
【０００４】
しかしながら、上記のごとき、ドリル加工、印刷加工による方法では、微細加工を施すことが困難なものとなり、近年における高密度実装化に応じることが出来ないという課題があった。こうような事から、紫外線レーザー（例えば，ＵＶ−ＹＡＧレーザー）、炭酸ガスレーザーなどを照射してビアホールなどを形成する方法（特開平１１−３４２４８５号公報）が微細加工可能な方法として提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２７２１９５号公報
【特許文献２】特開平１１−３４２４８５号公報
【特許文献３】特開２００２−２５６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、レーザーによるビア加工でも、加工対象物が樹脂フィルムの場合には、素材などによる要因でレーザービア形状が、過度に孔が開きすぎたり、逆に孔が開かなかったり、孔周辺の盛り上がり（溶融高さが）が大きすぎたりする不適当な形状が発生したりする。このため、導電性ペーストを充填した際に、層間導通の不良、抵抗値のバラツキなどが発生することもある。上記ビアホールを形成する基板としてポリエチレンテレフタレート（特開２００２−２５６４１号公報）が提案されているが、ポリエチレンテレフタレートは、より微細なレーザービア加工性に乏しいと言う課題があった。また、一般にポリイミドフィルムが用いられているが、レーザービア非常に高価であると言う課題があった。
【０００７】
本発明はかかる課題を解決し、レーザービア加工性が良好なフィルムを生産性良く提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のレーザービア加工用フィルムは、基材層が２軸延伸が施されたポリエステルフィルムである。なおかつ基材層は、ガラス転移温度が７０〜１６０℃、熱伝導率が０．１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、波長３５５ｎｍでの光線透過率が３０％以下、ヤング率が５〜２０ＧＰａである。
【０００９】
また、本発明のフィルムは、
（１）２００℃における熱収縮率の絶対値が３％以下であること。
（２）ポリエステルがポリエチレンナフタレートであること。
をそれぞれ好ましい態様として含んでいる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、レーザービア加工性が良好なフィルムを生産性良く提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜基材層組成＞
本発明フィルムの基材層を構成するポリエステル樹脂としては、ジオールとジカルボン酸とから縮重合によって得られるポリマーであり、ジカルボン酸としては、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタリンジカルボン酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸等に代表されるものであり、またジオールとは、例えばエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，６−ヘキサンジオール等で代表されるものである。特にポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタリンジカルボキシレートが好ましい。また、これらポリエステルはホモポリエステルであっても、共重合ポリエステルであっても良く、共重合成分としては、例えばジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリアルキレングリコールなどのジオール成分、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などのジカルボン酸成分があげられる。
【００１２】
本発明フィルムの基材層は、ガラス転移温度が７０〜１６０℃である。これは、好ましくは１００〜１６５℃、更に好ましくは１１５〜１５０℃である。７０℃未満であると、レーザービア加工時に微細な加工孔が形成されなかったり、溶融高さが発生したりする課題が起こる。一方、１６０℃を超えるものは過剰品質であり、該ガラス転移温度を超える樹脂の２軸延伸製膜は非常に作業性に劣り、安価なフィルムが得られない。これら、観点から基材層を構成する樹脂としては、ポリエチレンナフタレートが特に好ましい。
【００１３】
また、このポリエステルの中には公知の各種添加剤、たとえば、酸化防止剤、帯電防止剤などが添加されていても良い。
【００１４】
＜滑剤＞
本発明フィルムには、ハンドリング性を向上させるため、本目的を超えない範囲で不活性粒子を添加しても構わない。不活性粒子としては、たとえば、炭酸カルシウム、シリカ、タルク、クレー、などの無機粒子、シリコーンや熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂からなる有機粒子、硫酸バリウム、酸化チタン等の顔料を単独あるいは２種以上添加しても良い。
【００１５】
これら不活性粒子をポリエステルへ添加含有させる前に、精製プロセスを用いて、粒径調整、粗大粒子除去を行うことが好ましい。生成プロセスの工業的手段としては、粉砕手段で例えばジェットミル、ボールミル等が挙げられ、また分級手段では例えば乾式もしくは湿式遠心分離機等が挙げられる。なお、これらの手段は２種以上を組み合わせ、段階的に精製しても良いのはもちろんである。
【００１６】
また、含有させる方法としては各種の方法を用いることができる。その代表的な方法として、下記のような方法を挙げることができる。
（ア）ポリエステル合成時のエステル交換反応もしくはエステル化反応終了前に添加、もしくは重縮合反応開始前に添加する方法。
（イ）ポリエステルに添加し、溶融混練する方法。
（ウ）上記（ア）、（イ）の方法において酸化チタンや他の滑剤を多量添加したマスターペレットを製造し、これら添加剤を含有しないポリエステルと混練して所定量の添加物を含有させる方法。
【００１７】
なお、前記（ア）のポリエステル合成時に添加する方法を用いる場合には、酸化チタンや他の滑剤をグリコールに分散したスラリーとして、反応系に添加することが好ましい。
【００１８】
＜塗膜＞
本発明においては、基材層の少なくとも片面に以下の成分からなる塗膜を積層することができる。その場合に、例えば延伸可能なポリエステルフィルムに塗膜を形成する成分を含む水溶液を塗布した後、乾燥、延伸し必要に応じて熱処理することにより積層することができる。
【００１９】
コーティング塗剤のバインダー樹脂としては、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂の各種樹脂が使用し得る。たとえば、ポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステルアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリオレフィンや、これらの共重合体やブレンド物である。なかでもポリエステル、ポリイミド、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリウレタンが好ましい。更に架橋剤を加えて架橋したものでも良い。
【００２０】
コーティング塗剤の溶媒としては、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトンなどの有機溶媒および混合物が使用でき、更に水を溶媒としてもよい。
【００２１】
また本発明においては少なくとも最外層には、コポリエステル、ポリアルキレンオキサイド及び微粒子を主成分とする塗膜を積層してもよい。
【００２２】
本発明においては塗膜を形成する成分として、上記成分以外にメラミン樹脂等の他の樹脂、帯電防止剤、着色剤、界面活性剤等を使用することができる。また、所望に応じて、その他の成分を配合することができる。配合剤としては、軟質重合体、フィラー、熱安定剤、耐候安定剤、老化防止剤、レベリング剤、帯電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、染料、顔料、天然油、合成油、ワックス、乳剤、充填剤、硬化剤、難燃剤などが挙げられ、その配合割合は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択される。
【００２３】
ポリエステルフィルムへ水溶液を塗布する場合は、通常の塗工工程、すなわち二軸延伸熱固定したポリエステルフィルムに、該フィルムの製造工程と切り離した工程で塗布を行うと、埃やちり等を巻き込み易く好ましくない。かかる観点よりクリーンな雰囲気での塗布、すなわちフィルムの製造工程中での塗布が好ましい。そして、この塗布によれば、塗膜のポリエステルフィルムへの密着性が更に向上する。
【００２４】
塗布方法としては、公知の任意の塗布方が適用できる。例えばロールコート法、グラビアコート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、含浸法およびカーテンコート法などを単独または組み合わせて用いることができる。
【００２５】
＜金属箔＞
本発明では、フィルムを基材とし金属箔を積層することができる。そうした金属箔を積層しておくことで、本発明フィルムを適用した回路基板等を製造する際の工程の生産性を上げることができ好ましい。該金属箔としては、銅箔やアルミニウム箔などの金属箔が挙げられる。これら金属箔としては、圧延されて作成されたものや電解によって作成されたものなど一般的な方法で得られるものである。
【００２６】
これら金属箔の積層方法としては、接着剤を介する方法やフィルム表層を溶融させ直接シールする方法などが挙げられる。接着剤については、特に言及するものではないが、耐熱性の観点から硬化性樹脂が好ましい。好適な硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイソシアネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニルエーテル樹脂、脂環式オレフィン重合体などが挙げられる。
【００２７】
また、所望に応じて、その他の成分を配合することができる。配合剤としては、紫外線吸収剤、軟質重合体、フィラー、熱安定剤、耐候安定剤、老化防止剤、レベリング剤、帯電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、染料、顔料、天然油、合成油、ワックス、乳剤、充填剤、硬化剤、難燃剤などが挙げられ、その配合割合は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択される。
また、メッキやスパッタリングなどによって直接基材フィルムに金属箔を形成させる方法であっても構わない。
【００２８】
＜製膜＞
本発明のフィルムは、テンター法、インフレーション法等の従来知られている製膜方法を用いて製造することができる。
【００２９】
予め乾燥したポリエステル樹脂を２８０℃に加熱された押出機に供給し、Ｔダイよしシート状に成形する。このＴダイより押し出されたフィルムを表面温度１０〜６０℃の冷却ドラムで冷却固化し、この未延伸フィルムをロール加熱、赤外線加熱等で加熱し、縦方向（連続製膜方向）に延伸して縦延伸フィルムを得る。この延伸は２個以上のロールの周速差を利用して行うのが好ましい。延伸温度はポリエステルのガラス転移点（Ｔｇ）より高い温度、更にはＴｇより２０〜４０℃高い温度とするのが好ましい。延伸倍率は、この用途の要求特性にもよるが、２．５倍以上４．０倍以下とするのが好ましい。更に好ましくは、２．８倍以上３．９倍以下とするのが好ましい。２．５倍以下とするとフィルムの厚み斑が悪くなり良好なフィルムが得られず、４．０倍以上とすると製膜中に破断が発生し易くなり課題がある。
【００３０】
縦延伸フィルムは、続いて、横延伸（連続製膜方向に垂直な方向への延伸）、熱固定、熱弛緩の処理を順次施して二軸配向フィルムとするが、これら処理はフィルムを走行させながら行う。横延伸の処理はポリエステルのガラス転移点（Ｔｇ）より２０℃高い温度から始める。そしてポリエステルの融点（Ｔｍ）より（１２０〜３０）℃低い温度まで昇温しながら行う。この延伸開始温度は（Ｔｇ＋４０）℃以下であることが好ましい。また延伸最高温度はＴｍより（１００〜４０）℃低い温度であることが好ましい。
【００３１】
横延伸過程での昇温は連続的でも段階的（逐次的）でもよい。通常逐次的に昇温する。例えばステンターの横延伸ゾーンをフィルム走行方向に沿って複数に分け、各ゾーンごとに所定温度の加熱媒体を流すことで昇温する。横延伸開始温度が低すぎるとフィルムの破れが起こり、好ましくない。また延伸最高温度が（Ｔｍ−１２０）℃より低いとフィルムの熱収が大きくなり、また幅方向の物性の均一性が低下し、好ましくない。一方延伸最高温度が（Ｔｍ−３０）℃より高いとフィルムが柔らかくなり外乱等によってフィルムの破れが起こり、好ましくない。
【００３２】
横延伸の倍率は、この用途の要求特性にもよるが、２．５倍以上４．０倍以下とするのが好ましい。更に好ましくは、２．８倍以上３．９倍以下とするのが好ましい。２．５倍以下とするとフィルムの厚み斑が悪くなり良好なフィルムが得られず、４．０倍以上とすると製膜中に破断が発生し易くなり課題がある。
【００３３】
なお、２軸延伸されたフィルムはその後、熱固定処理が施される。本熱固定を施すことにより、フィルムの熱寸法安定性が向上する。すなわち本発明で基材層は、２００℃における熱収縮率が−３〜３％が好ましい。これは、より好ましくは−２〜２％、更に好ましくは−１〜１％である。−３％未満や３％を超えると、例えば回路基板を形成する工程においてフィルムの熱収縮が大きくなり、良好な回路が形成できない場合があるため好ましくない。
【００３４】
こうした特性を満足するには、例えば本熱固定処理を（Ｔｍ−１００℃）以上の温度で施すことにより達成することができる。
【００３５】
また本発明フィルムの基材層は、熱伝導率が０．１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である。これは、好ましくは０．１１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、更に好ましくは０．１２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である。０．１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満であるとレーザービア、特に炭酸ガスレーザー加工時に十分に熱が伝わらず、良好な加工孔が形成されない。
【００３６】
また本発明フィルムの基材層は、波長３５５ｎｍでの光線透過率が３０％以下である。これは、好ましくは２０％以下、更に好ましくは１５％以下である。３０％を超えるとレーザービア、特にＵＶレーザーでの加工性が良くなく、良好な加工孔が形成されない。また、本手段を達成するための方法として、例えば紫外線吸収剤を添加したりフィルム基材に塗布したりすることをしても構わない。
【００３７】
更に本発明フィルムの基材層は、ヤング率が５〜２０ＧＰａである。これは、好ましくは５〜１８ＧＰａ、更に好ましくは５〜１５ＧＰａである。ヤング率とレーザービア性の関係は明確にはわからないが、おそらくフィルムの剛性が関係しているものと思われる。５ＧＰａ未満であるとフィルムの剛性が不足しており、そのため加工孔経が必要以上に大きくなり好ましくない、一方２０ＧＰａを越えるものは、過剰品質であり、生産性を下げる。
【００３８】
ところで、本発明のフィルムは、その片面または両面に、他の機能を付与するために、他の層をさらに積層した積層体としてもよい。ここでいう、他の層とは透明なポリエステルフィルム、金属薄膜やハードコート層があげられる。
【００３９】
＜評価方法＞
１．ガラス転移温度
サンプル約１０ｍｇを測定用のアルミニウム製パンに封入して示差熱量計（ＴＡｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製商品名「ＤＳＣ２９２０」）に装着し、２５℃から２０℃／分の速度で３００℃まで昇温させ、３００℃で５分間保持した後取出し、直ちに氷の上に移して急冷する。このパンを再度示差熱量計に装着し、−７０℃から１０℃／分の速度で昇温させてガラス転移温度（Ｔｇ：℃）を測定した。
【００４０】
２．熱伝導率
試料を直径１０ｍｍの円板状に切り、理学電機製ＬＦ／ＴＣＭ−ＦＡ８５１０Ｂを用い、試料前面にレーザー光を照射し、その瞬間に試料裏面の温度変化を熱電対で測定する。時間と温度の変化曲線を得る。この曲線から温度差△Ｔが飽和値の１／２になったときの時間（ｔ１／２）を測定する。そして下記式よりまず熱拡散率αを求め、続いて熱伝導率λを算出する。
α＝１．３７×（Ｌ／π）２／（ｔ１／２）
λ＝α・Ｃｐ・β
ここで、Ｌは試料の厚さ、Ｃｐは試料の比熱、βは密度を指す。
【００４１】
３．光線透過率
分光光度計（島津製作所製ＵＶ−３１０１ＰＣ）を用い、３５５ｎｍでの光線透過率を測定した。
【００４２】
４．ヤング率
フィルムを試料幅１０ｍｍ、長さ１５ｃｍに切り、チャック間１００ｍｍにして引張速度１０ｍｍ／分、チャート速度５００ｍｍ／分でインストロンタイプの万能引張試験装置にて引張り、得られる過重−伸び曲線の立ち上がり部の接線より、フィルム連続製膜方向（ＭＤ方向）と、製膜方向に垂直な方向（ＴＤ方向）において、ヤング率を計算する。
【００４３】
５．熱収縮率
フィルムサンプルに３０ｃｍ間隔で標点をつけ、荷重をかけずに２００℃のオーブンで熱処理を実施し、熱処理後の標点間隔を測定して、フィルム連続製膜方向（ＭＤ方向）と、製膜方向に垂直な方向（ＴＤ方向）において、下記式にて熱収縮率Ｒ（％）を算出した。
Ｒ（％）＝｛（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１｝×１００
ここで、Ｌ１は熱処理前標点間距離、Ｌ２は熱処理後標点間距離である。
【００４４】
６．レーザービア加工性
レーザー加工機（ＥＳＩ社製  Ｍｏｄｅｌ５３２０）を用い、加工エネルギー０．５Ｗ、周波数２０ＫＨｚ、孔径５０μのレーザー加工条件にてフィルムに照射後、キーエンス社製のレーザー顕微鏡（ＶＦ−７５１０）にて溶融高さをｎ＝５点観察測定し、その平均値をもとに下記基準で判定した。
○：溶融高さが８μｍ未満である。
×：溶融高さが８μｍ以上である。
【００４５】
［実施例１］
ポリエチレンナフタレート樹脂に平均粒径０．３μｍの球状シリカを０．１％添加し、２９０℃に加熱された押出機に供給し、２９０℃のダイスよりシート状に成形した。さらにこのシートを表面温度６０℃の冷却ドラムで冷却固化した未延伸フィルムを１４０℃に加熱したロール群に導き、長手方向（縦方向）に３．３倍で延伸し、６０℃のロール群で冷却した。続いて、縦延伸したフィルムの両端をクリップで保持しながらテンターに導き１５０℃に加熱された雰囲気中で長手に垂直な方向（横方向）に３．６倍で延伸した。その後テンタ−内で２３５℃の熱固定を行い、２４０℃で３％の弛緩後、均一に除冷して、室温まで冷やして７５μｍ二軸延伸フィルムを得た。得られたフィルムの特性は表１の通りである。本実施例のフィルムは、寸法安定性に優れていた。
【００４６】
［比較例１］
ポリエチレンテレフタレート樹脂に平均粒径０．３μｍの球状シリカを０．１％添加し、２８０℃に加熱された押出機に供給し、２８０℃のダイスよりシート状に成形した。さらにこのシートを表面温度２０℃の冷却ドラムで冷却固化した未延伸フィルムを１１０℃に加熱したロール群に導き、長手方向（縦方向）に３．１倍で延伸し、２０℃のロール群で冷却した。続いて、縦延伸したフィルムの両端をクリップで保持しながらテンターに導き１２０℃に加熱された雰囲気中で長手に垂直な方向（横方向）に３．３倍で延伸した。その後テンタ−内で２３５℃の熱固定を行い、２４０℃で５％の弛緩後、均一に除冷して、室温まで冷やして７５μｍ二軸延伸フィルムを得た。得られたフィルムの特性は表１の通りである。ガラス転移温度が低いため、レーザービア加工性に劣るものであった。
【００４７】
［比較例２］
東レ・デュポン製「カプトン；タイプＨ」の７５μｍフィルムを用いた。得られたフィルムの特性は表１の通りである。熱伝導率が低く、ヤング率も低くいためレーザービア加工性に劣るものであった。
【００４８】
【表１】
2005126559.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のフィルムは、レーザービア加工性に優れ、電子機器などのフレキシブルプリント配線基板やＩＣタグなどのフレキシブルアンテナ基板などに有用である。