(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレンコート紙／耐熱性接着剤／ポリイミドフィルムからなるカバーレイフィルムにおいて、弾性率Ｆ[kgf/mm2] が 100≦Ｆ≦1,000 であるポリイミドフィルム及び弾性率Ｒ[kgf/mm2] が50≦Ｒ≦500 であるポリエチレンコート紙を用い、耐熱性接着剤付ポリイミドフィルムとポリエチレンコート紙とを貼り合わせる際の耐熱性接着剤付ポリイミドフィルムの張力Ｔｆ[kgf/mm2] 及びポリエチレンコート紙の張力Ｔｒ[kgf/mm2] が、 0.3≦Ｔｆ，Ｔｒ≦2.0であり且つ弾性率Ｆ，Ｒ及び張力Ｔｆ，Ｔｒとの間に下記の関係式が成立することを特徴とする寸法安定性に優れたカバーレイフィルムの製造方法。
0.5≦Ｔｒ・Ｆ／（Ｔｆ・Ｒ）≦3.0
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は寸法安定性に優れたカバーレイフィルムの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エレクトロニクス分野の進展が目覚しく、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撓性を有し、繰り返し屈曲に耐えることが可能であるため、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、あるいはコネクター機能を付与する複合部品としての用途が拡大しつつある。特に最近では基板の高密度化が進んでおり、それに伴って、フレキシブル印刷配線板にＩＣ等の部品を実装する場合が多くなってきており、使用目的によってはこのＩＣ等の部品を保護する目的でカバーレイフィルムを貼り合わせる場合もある。
このカバーレイフィルムは、電気絶縁性フィルムの片面に耐熱性接着剤を塗布し、半硬化状態とし、その塗布面と離型材とを貼り合わせたもので、主にフレキシブル印刷配線板の回路を保護する目的で使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようにフレキシブル印刷配線板の回路を保護するためにカバーレイフィルムを使用するのであるが、このカバーレイフィルムをフレキシブル印刷配線板に貼り合わせる（実装する）際は、離型材を剥がして用いるが、この離型材を剥がしたときから、実装段階までの僅かな時間に、電気絶縁性フィルムと半硬化状態の耐熱性接着剤からなる積層体（即ちカバーレイフィルムから離型材を剥がしたもの）が収縮するため、積層体を実装する際にパターンを調整しなければならず、この収縮が大きかったり（即ち寸法精度が悪かったり）、バラツキが大きいと、パターンの微調整が難しく、生産性が低下し、製品自体の歩留まりを大きく低下させるので問題となっている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
発明者等はこのような問題を解決するために、鋭意検討した結果、電気絶縁性フィルム及び離型材の有する弾性率、カバーレイフィルム製造時の電気絶縁性フィルム、離型材の張力に着目して本発明を完成した。
即ち、本発明は離型材／耐熱性接着剤／電気絶縁性フィルムからなるカバーレイフィルムにおいて、弾性率Ｆ[kgf/mm2] が 100≦Ｆ≦1,000 である電気絶縁性フィルム及び弾性率Ｒ[kgf/mm2] が50≦Ｒ≦500 である離型材を用い、耐熱性接着剤付電気絶縁性フィルムと離型材とを貼り合わせる際の電気絶縁性フィルムの張力Ｔｆ[kgf/mm2] 及び離型材の張力Ｔｒ[kgf/mm2] が 0.1≦Ｔｆ，Ｔｒ≦2.0 であり、かつ弾性率Ｆ，Ｒ及び張力Ｔｆ，Ｔｒとの間に下記の関係式が成立することを特徴とする寸法安定性に優れたカバーレイフィルムの製造方法である。
0.5≦Ｔｒ・Ｆ／（Ｔｆ・Ｒ）≦3.0
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において使用される離型材としては、シリコーン離型剤付ポリエチレンフィルム及びポリプロピレンフィルムまたは種々の離型剤を塗布した、ポリエチレンフィルム、ポリピロピレンフィルム、ＴＰＸフィルムまたはポリエチレン樹脂コート紙、ポリプロピレン樹脂コート紙及びＴＰＸ樹脂コート紙等の樹脂コート紙が挙げられ、好ましくは、樹脂コート紙等の離型紙が用いられる。離型材の厚さは、フィルムベースのもので13〜75μｍ、紙ベースのもので50〜 200μｍが好ましいが、必要に応じて適宜の厚さのものが使用される。また、離型材が有する弾性率は 50kgf/mm2以上、500kgf/mm2以下が好ましく、50kgf/mm2 未満であると離型材の伸びをコントロールすることが難しく且つカバーレイフィルムを加工する際に打ち抜き性が悪く、作業性に問題を抱えることになり、500kgf/mm2を超えると離型材を伸ばすための張力が高くなりすぎるため実用性が低い。
【０００６】
本発明において使用される電気絶縁性フィルムとしては、ポリイミドフィルム、ＰＥＴ（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挙げられ、特に耐熱性、寸法安定性等の面からポリイミドフィルムが好ましい。フィルムは通常の厚さ12.5〜75μｍが一般的であり、必要に応じて適宜の厚さのものを使用すればよい。また、電気絶縁性フィルムの有する弾性率は100kgf/mm2以上、1,000kgf/mm2以下が好ましく、100kgf/mm2未満であると少量の張力でフィルムが伸び、寸法特性に悪い影響を及ぼしやすく、1,000kgf/mm2を超えるとフィルムの柔軟性に欠けてしまう。また、必要に応じてこれらのフィルムの片面もしくは両面に低温プラズマ処理、コロナ放電処理、サンドブラスト処理等を施してもよい。
【０００７】
本発明において電気絶縁性フィルムに塗布される耐熱性接着剤としては、接着性、耐熱性等の面を考慮し、ナイロン／エポキシ系樹脂、ポリエステル／エポキシ系樹脂、ＮＢＲ／エポキシ系樹脂、アクリル／エポキシ系樹脂、ＮＢＲ／フェノール系樹脂、アクリル／フェノール系樹脂等が例示され、特にＮＢＲ／エポキシ系樹脂が好ましい。接着剤層の厚さとしては、15〜50μｍが好ましいが、使用状況により適宜決められる。
【０００８】
次に、本発明の寸法安定性に優れたカバーレイフィルムの製造方法について説明する。予め調製された耐熱性接着剤溶液をリバースロールコーター、コンマコーター、ダイヘッドコーター等を用いて電気絶縁性フィルムに乾燥状態における厚さが15〜50μｍになるように塗布し、これをインラインドライヤーに40〜160 ℃で１〜20分間通して溶剤を乾燥、除去し接着剤を半硬化状態とする。このとき電気絶縁性フィルムにかかる張力を0.1kgf/mm2以上2.0kgf/mm2以下に制御する。0.1kgf/mm2未満であると張力が弱く、フィルムが蛇行するなど作業性が悪くなり、2.0kgf/mm2を超えるとフィルムに張力がかかり過ぎるため寸法安定性が悪くなる。次いで、半硬化状態の接着剤層を有した電気絶縁性フィルムの接着剤塗布面と離型材とが貼り合わされるように加熱ロールで温度40〜 120℃、線圧 0.2〜20kg/cm 、速度１〜20m/min で圧着することによりカバーレイフィルムが得られる。このとき、貼り合わせる前の離型材の張力を0.1kgf/mm2以上 2.0kgf/mm 2以下に制御する。0.1kgf/mm2未満であると張力が弱く、離型材の伸びが小さいため本発明の効果が十分に得られない。2.0kgf/mm2を超えると張力の超過により離型材がカールし、さらに張力をかけると、離型材が破れてしまい、作業性、生産性の点で実用的でない。
【０００９】
また、本発明の方法においては電気絶縁性フィルムと離型材の有する弾性率Ｆ、Ｒ及び耐熱性接着剤付電気絶縁性フィルムと離型材を貼り合わせる際の張力Ｔｆ，Ｔｒとの間に、0.5 ≦Ｔｒ・Ｆ／（Ｔｆ・Ｒ）≦3.0 、より好ましくは、0.8 ≦Ｔｒ・Ｆ／（Ｔｆ・Ｒ）≦1.5 の関係式の成立することが必要でである。0.5 未満及び3.0 を超えると寸法安定性が悪くなる。
【００１０】
上記張力Ｔｆ，Ｔｒを求める方法について、カバーレイフィルムの製造工程略図（図１）に従って説明する。
耐熱性接着剤が塗布された電気絶縁性フィルムは、（図１）のインラインドライヤー（11）中で溶剤が乾燥除去されて、半硬化状態耐熱性接着剤付電気絶縁性フィルムとなって、ラミネーターロール（12）へ移送されるが、それに先立ち、テンションロール▲１▼（15）上を通過する。テンションロール▲１▼（15）にはフィルムの張力検出測定器が備えられており、半硬化状態耐熱性接着剤付電気絶縁性フィルムがテンションロール▲１▼（15）上を通過するときにテンションロール▲１▼（15）にかかる荷重からこの半硬化状態耐熱性接着剤付電気絶縁性フィルムの張力を検出し、測定する。耐熱性接着剤付電気絶縁性フィルムの張力Ｔf は下記式（１）から求められる。
半硬化状態耐熱性接着剤付電気絶縁性フィルム張力
Ｔf ＝   ・・・(1)
電気絶縁性フィルムの断面積
【００１１】
離型材は離型材巻出機（13）から巻出されて、ラミネーターロール（12）へ移送されるが、それに先立ち、テンションロール▲２▼（16）上を通過する。テンションロール▲２▼（16）には前記と同様にフィルムの張力検出測定器が備えられており、半硬化状態耐熱性接着剤付電気絶縁性フィルムと同様にして離型材の張力が測定される。
離型材の張力Ｔr は下記式（２）から求められる。
離型材の張力
Ｔr =   ・・・(2)
離型材の断面積
【００１２】
【実施例】
以下で、本発明を実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１３】
（実施例１）
ポリイミドフィルム（厚さ25μｍ、幅514mm 、商品名カプトン、東レ・デュポン社製）のロール巻き原反からポリイミドフィルムを繰り出しながら、ポリイミドフィルム上に、予め調製された耐熱性接着剤を乾燥後の厚さが25μｍになるようにダイヘッドコーターで塗布し、これを 120℃のインラインドライヤーで10分間加熱して溶剤を除去し、接着剤を半硬化状態とした。次いでこの半硬化状態の接着剤付きポリイミドフィルムの接着剤塗布面に厚さ 120μｍ、幅520mm 、秤量値110g/cm2の、両面に樹脂コートされたポリエチレンコート紙のロール巻き原反より繰り出されたポリエチレンコート紙を、下記（表１）に示した張力条件で加熱ロールで温度70℃、線圧2.0kg/cm、速度 10.0m/minで圧着し、ロール状に巻き取りカバーレイフィルムを作製した。半硬化状態の接着剤付ポリイミドフィルムの接着剤塗布面にポリエチレンコート紙を貼り合わせる際の半硬化状態の接着剤付きポリイミドフィルムの張力は Tf=0.3kgf/mm2、ポリエチレンコート紙の張力は Tr=0.2kgf/mm2であった。
なお、貼り合わせに使用されたポリイミドフィルム及びポリエチレンコート紙の弾性率を（表１）に示した。
得られたカバーレイフィルムについて、寸法安定性、剥離強度、半田耐熱性の評価及び外観検査を下記の方法で行い、その結果を（表１）に示した。
【００１４】
（実施例２）
カバーレイフィルムの作製に使用された半硬化状態の接着剤付ポリイミドフィルム及びポリエチレンコート紙の弾性率が（表１）に示すように異なるものを用いた以外は実施例１と同様の方法で行った。
【００１５】
（実施例３〜６）
（表１）に記載したような弾性率を有する半硬化状態の接着剤付ポリイミドフィルム及びポリエチレンコート紙を使用し、（表１）に記載したようなポリイミドフィルム及びポリエチレンコート紙の張力条件でカバーレイフィルムを作製した以外は実施例１と同様の方法で行った。
【００１６】
（比較例１）
（表１）に示すような弾性率を有するを半硬化状態の接着剤付ポリイミドフィルム及びポリエチレンコート紙を使用し、（表１）に示すような張力Ｔｆ及び張力Ｔｒの条件とした以外は実施例１と同様の方法で行った。
【００１７】
（比較例２〜３）
（表１）に記載したような弾性率を有する半硬化状態の接着剤付ポリイミドフィルム及びポリエチレンコート紙を使用し、（表１）に示すような張力Ｔｆ及び張力Ｔｒの条件とした以外は比較例１と同様の方法でカバーレイフィルムを作製した。
【００１８】
〔各物性の評価用サンプルの作製方法〕
（寸法安定性評価用サンプルの作製）
カバーレイフィルムの四隅にパンチで５mmφの穴をあけたものを用いた。
（カール性評価用サンプルの作製）
巻き取ったロール状のカバーレイフィルムから25cm四方のサンプルを切り取ったものを用いた。
（剥離強度、半田耐熱性評価用サンプルの作製）
カバーレイフィルムの離型材を剥がし、接着剤塗布面とＪＴＣ箔（ジャパンエナジー社製電解銅箔商品名）の光沢面とを 160℃×50kg/cm2の条件で30分間加熱圧着し、得られる電気絶縁性フィルム、耐熱性接着剤層、電解銅箔からなる積層体を用いた。
【００１９】
〔各物性の評価方法〕
ここで、（表１）に記されているポリイミドフィルム及びポリエチレンコート紙の弾性率の測定方法は20℃湿度60%ARHの環境下でASTM D 882に準拠して測定されたものである。
（寸法安定性［％］）
IPC FC 241 に準拠し、カバーレイフィルムの離型材を剥がす前後の寸法を測定し、下記式により寸法安定性を測定した。
0003776259.tif 000002
（剥離強度[kg/cm] ）
JIS C 6471 に準拠し10mm幅にカットしたサンプルを90度方向に50mm/minの速度で銅箔側から引剥がしその強度を測定した。
（半田耐熱性［℃］）
JIS C 6481 に準拠し、20℃、60％RHの雰囲気で24時間保存したサンプルを25mm角にカットし、これを半田浴上に30秒間浮かべた後、外観を目視で検査し、フクレ・ハガレ等が生じない最高温度を測定した。
（外観検査）
《カールの発生》
カバーレイフィルムのサンプルの４隅の４点のカール（平面上に置いたときの高さ）を測定し、４点の高さの平均値を算出し以下の基準で評価した。
○：４点の平均値が０mm以上５mm以下
△：４点の平均値が５mmを超え10mm以下
×：４点の平均値が10mmを超えたもの
《シワの発生》
カバーレイフィルムを作製する際の電気絶縁性フィルム、離型材、カバーレイフィルムの表面を目視により観察してシワの発生の有無を調べた。
○：シワの発生なし
×：シワの発生あり
【００２０】
【表１】
0003776259.tif 000003
【００２１】
【発明の効果】
本発明によって良好な接着性、耐熱性を有し且つ、優れた寸法安定性を有するカバーレイフィルムを製造することができる。このカバーレイフィルムをフレキシブル印刷配線板に実装する際、離型材を電気絶縁性フィルムから剥したとき、電気絶縁性フィルムが収縮しないので、実装の作業性が良好となり、フレキシブル印刷配線板の生産性、歩留まりが向上するので、本発明の実用上の利用価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカバーレイフィルムの製造方法を説明する工程の一例の略図である。
【符号の説明】
（11）インラインドライヤー、
（12）ラミネーターロール、
（13）離型材巻出機、
（14）カバーレイフィルム巻取機、
（15）テンションロール▲１▼（15）、
（16）テンションロール▲２▼（16）、
（17）半硬化状態耐熱性接着剤付電気絶縁性フィルム、
（18）離型材、
（19）カバーレイフィルム。
【図１】
0003776259.tif 000004