补强板一体型挠性印刷基板的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种作为补强板一体型FPC而依序包含补强板（A）、热硬化性粘结剂（B）、绝缘膜（C）、附带配线图案的膜（D）的补强板一体型挠性印刷基板，并且其结构中的所述绝缘膜（C）至少含有粘合剂聚合物（a）及球形有机珠（b），因此补强板的热硬化性粘结剂与绝缘膜的密接性优越，且翘曲小。
【专利说明】补强板一体型挠性印刷基板
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种补强板一体型挠性印刷基板，其特征在于补强板的热硬化性粘结剂与绝缘膜直接按的密接性优越，且翘曲小。
【背景技术】
[0002]近年来，在小型化、轻量化迅速发展的手机、摄像机、笔记本电脑等电子设备中，柔软且具有可挠性的挠性印刷基板(以下称为FPC (Flexible Printed Circuit board))变得不可或缺。另一方面，FPC是厚度为数十ym至数百μ m且具有高弯曲性的配线板，所以需对其中与连接器等零件相装接的位置进行补强，以确保所需的安装强度。因此，通常在FPC的零件安装区域的背面介由热硬化性粘结剂来粘结固定补强板，以谋求局部的强度提高(例如参照专利文献I?3)。
[0003][现有技术文献]
[0004]专利文献1:日本国专利申请公开公报“特开2010-114185号”，2010年5月20日公开。
[0005]专利文献2:日本国专利申请公开公报“特开2010-6921号”，2010年I月14日公开。
[0006]专利文献3:日本国专利申请公开公报“特开2011-61070号”，2011年3月24日公开。
【发明内容】
[0007][本发明要解决的问题]
[0008]专利文献I着眼于具有充分的耐热性(焊锡耐热性)的补强板，而提供了一种可较好地用于挠性印刷基板中的电路连接部或安装部的补强板。另外，专利文献2着眼于热硬化性粘结剂，而提供了一种具有优越的保存稳定性、粘结性、焊锡耐热性及加工性的粘结剂组合物及粘结片。但是，补强板及热硬化性粘结剂虽为构成补强板一体型FPC的要素，但如果只提高补强板及热硬化性粘结剂各自单独的特性，仍无法满足补强板一体型FPC所需的特性。例如，如果不提高FPC与热硬化性粘结剂的密接性，则作为补强板一体型FPC无法表现出良好的特性。
[0009]另外，专利文献3着眼于FPC的最外层即覆盖膜层，而提供了一种通过在覆盖膜层上设置沟部来扩大用以粘结FPC与补强板的粘结剂的粘结面积，从而提高了粘结强度的挠性印刷配线板。但是，作为在覆盖膜层上设置沟部的方法，提出了喷砂处理、压纹处理、电浆处理等，而这就可能导致制造成本进一步增加。
[0010]因此，本发明的
【发明者】们着眼于FPC的最外层即绝缘膜，针对与补强板的热硬化性粘结剂之间的密接性、以及补强板一体型FPC的柔软性和翘曲进行了努力研究。
[0011 ][解决问题的技术方案]
[0012]本发明的
【发明者】们为了解决所述问题而进行了努力研究，结果研究出了具有以下特征的补强板一体型挠性印刷基板:依序包含(A)补强板、(B)热硬化性粘结剂、(C)绝缘膜、(D)附带配线图案的膜，该(C)绝缘膜至少含有(a)粘合剂聚合物、(b)球形有机珠。并得知在该补强板一体型挠性印刷基板中，补强板的热硬化性粘结剂与绝缘膜之间的密接性很优越。基于这些发现，完成了本发明。本发明中，通过具备以下新颖技术方案的补强板一体型挠性印刷基板，能够解决上述的问题。
[0013]S卩，本发明是一种补强板一体型挠性印刷基板，其依序包含补强板(A)、热硬化性粘结剂(B)、绝缘膜(C)、附带配线图案的膜(D)，其特征在于:该绝缘膜(C)至少含有粘合剂聚合物(a )及球形有机珠(b )。
[0014]另外，本发明的补强板一体型挠性印刷基板中，优选所述绝缘膜(C)还含有:含选自由磷、铝及镁所组成的群中的至少I种元素的微粒(C)。
[0015]另外，本发明的补强板一体型挠性印刷基板中，还优选所述绝缘膜(C)是由含有热硬化性树脂(d)的树脂组合物所获得的。
[0016]另外，本发明的补强板一体型挠性印刷基板中，还优选所述绝缘膜(C)是由含光聚合引发剂(e)的感光性树脂组合物所获得的。
[0017][发明的效果]
[0018]如上所述，本发明是依序包含补强板(A)、热硬化性粘结剂(B)、绝缘膜(C)、附带配线图案的膜(D)的补强板一体型FPC，并且该绝缘膜(C)至少含有粘合剂聚合物(a)及球形有机珠(b)。因此本发明发挥如下效果:补强板的热硬化性粘结剂与绝缘膜之间的密接性优越，且翘曲小。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是补强板一体型FPC的结构图。
[0020]图2是对膜的翘曲量进行测定时的示意图。
[0021][附图标记说明]
[0022]I 基底膜
[0023]2 配线图案
[0024]3 附带配线图案的膜
[0025]4 绝缘膜
[0026]5 FPC
[0027]6 补强板
[0028]7 热硬化性粘结剂
[0029]8 平滑台
[0030]9 翘曲量
[0031]10绝缘膜积层片
【具体实施方式】
[0032]以下，对本发明进行详细说明。
[0033]本发明的补强板一体型FPC，只要依序包含(A)补强板、(B)热硬化性粘结剂、(C)绝缘膜、(D)附带配线图案的膜，且该(C)绝缘膜至少含有(a)粘合剂聚合物及(b)球形有机珠即可。
[0034]本发明的补强板一体型FPC中，补强板的热硬化性粘结剂与绝缘膜的密接性优越，且翘曲小。推测这一发现得益于以下原因。即，通过向绝缘膜中导入球形有机填料，使绝缘膜的表面出现凸凹，由此绝缘膜与补强板的热硬化性粘结剂之间的粘结面积得以扩大，密接性得以提高。关于提高密接性的一般技术，例如可以通过脱去填料来获得固着效果(anchor effect)，而与此不同的是，本发明中不进行球形有机珠的脱离就能使密接性提高，因此不会产生脱去填料而引起的污染问题。另外，通过使用球形有机填料，应力得到缓和，因此破坏韧性得到提高，从而密接性可提高，进而可获得柔软性，因此可获得翘曲小的补强板一体型FPC。
[0035]以下，对本发明的补强板一体型FPC、(A)补强板、(B)热硬化性粘结剂、(C)绝缘膜、(D)附带配线图案的膜进行说明。
[0036][补强板一体型FPC]
[0037]图1是本发明的补强板一体型FPC的结构图，但本发明并不限于是图示的结构。首先，在具备配线图案(2)及基底膜(I)的(D)附带配线图案的膜(3)上，形成(C)绝缘膜
(4)，由此得到FPC (5)。接着，介由(B)热硬化性粘结剂(7)，将(A)补强板(6)形成于(C)绝缘膜(4)上，由此可获得本发明的补强板一体型FPC。
[0038][ (A)补强板]
[0039]本发明中的(A)补强板只要是供补强挠性印刷基板的材料，则没有限定。例如作为厚型的补强板材料，可列举酚醛纸、环氧玻璃板等。另外，作为薄型的补强板材料，可列举聚酰亚胺膜、聚酯膜、金属板(铜板、铝板)等。
[0040]对于本发明的补强板一体型FPC，若使用聚酰亚胺膜作为补强板，则可获得耐热性、柔软性优越的补强板一体型配线板，所以优选。
[0041]所述聚酰亚胺膜的厚度没有特别限定，例如优选75 μ m至225 μ m。所述聚酰亚胺膜的厚度若小于75 μ m，那么有时无法获得支撑挠性印刷基板的所需支撑性。另一方面，厚度若大于225 μ m,那么补强板一体型挠性印刷基板的整体厚度会变得过大，而有逆行于小型化、轻量化的倾向。
[0042]所述聚酰亚胺膜没有特别限定，例如可列举Kaneka株式会社制造的商品名Apical75NP1、Apicall25NP1、Apical225NP1、Apical75AH、125AH、225AH 等。
[0043][ (B)热硬化性粘结剂]
[0044]本发明中的(B)热硬化性粘结剂只要为一般的热硬化性粘结剂，则可适当选择，例如可列举环氧系或丙烯系的热硬化性粘结剂。关于环氧系的热硬化性粘结剂，例如可列举Sony Chemical & Information Device株式会社制造的商品名D3410、D3411等。另外，关于丙烯系的热硬化性粘结剂，例如可列举杜邦(Dupont)公司制造的商品名Pyralux LFO100>Pyralux FR0100等。另外,作为丙烯-环氧系热硬化性粘结剂,例如可列举Sony Chemical& Information Device株式会社制造的商品名D3450、D3451等。
[0045]本发明中的(B)热硬化性粘结剂的加工方法没有特别限定，例如可列举利用热压的加压/加热形成法。热压时的加压/加热成形条件没有特别限定。例如可在热压温度100?180°C、热压压力0.5?5.0kgf/cm2、热压时间10?90分钟的条件下进行加热/加压成形，由此对热硬化性粘结剂进行加工。将加压/加热成形条件控制在所述范围内时，补强板与绝缘膜之间可表现出密接性，所以优选。
[0046][ (C)绝缘膜]
[0047]本发明中的(C)绝缘膜是具有绝缘性的厚度5?100 μ m的膜。
[0048]本发明的绝缘膜的厚度可通过任意方法进行测定，例如可用依准于日本工业标准JIS K54003.5的方法来进行测定。通过将厚度控制在所述范围内，绝缘膜的柔软性、电绝缘可靠性便优越，所以优选。厚度若为5 μ m以下，绝缘膜的电绝缘可靠性有时就会降低，厚度若为100 μ m以上，绝缘膜的柔软性有时就会降低。
[0049]本发明中的(C)绝缘膜需至少含有(a)粘合剂聚合物及(b )球形有机珠。通过含有(a)成分及(b)成分，绝缘膜与被粘结体之间的粘结面积可得到扩大，应力可得到缓和，从而破坏韧性得到提高，继而密接性得到提高，还可获得柔软性，因此能获得翘曲小的补强板一体型FPC，所以优选。
[0050][ (a)粘合剂聚合物]
[0051]本发明中的(a)粘合剂聚合物是:对有机溶剂为可溶性，且以聚乙二醇换算的重均分子量为1，000以上、1，000，000以下的聚合物。
[0052]所述有机溶剂没有特别限定，例如可列举:二甲基亚砜、二乙基亚砜等亚砜系溶剂；N，N- 二甲基甲酰胺、N, N- 二乙基甲酰胺等甲酰胺系溶剂；N，N- 二甲基乙酰胺、N, N- 二乙基乙酰胺等乙酰胺系溶剂；N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮等吡咯烷酮系溶剂；或六甲基磷酰胺、Y-丁内酯等。也可视需要，将这些有机极性溶剂进而与二甲苯或甲苯等芳香族烃组合使用。
[0053]更详细地，例如可列举:单乙二醇二甲醚(1，2-二甲氧基乙烷)、二乙二醇二甲醚(双(2-甲氧基乙基)醚)、三乙二醇二甲醚(1，2-双(2-甲氧基乙氧基)乙烷)、四乙二醇二甲醚(双[2-(2-甲氧基乙氧基乙基)]醚)、单乙二醇二乙醚(1，2-二乙氧基乙烷)、二乙二醇二乙醚(双(2-乙氧基乙基)醚)、二乙二醇二丁醚(双(2-丁氧基乙基)醚)等对称二醇二醚类；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丙酯、乙酸丁酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯(别名:卡必醇乙酸酯、乙酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯))、二乙二醇单丁醚乙酸酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、二丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、1，3-丁二醇二乙酸酯等乙酸酯类；二丙二醇甲醚、三丙二醇甲醚、丙二醇正丙醚、二丙二醇正丙醚、丙二醇正丁醚、二丙二醇正丁醚、三丙二醇正丙醚、丙二醇苯醚、二丙二醇二甲醚、1，3-二氧杂环戊烷、乙二醇单丁醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、乙二醇单乙醚等醚类溶剂。
[0054]有机溶剂溶解性是相对于有机溶剂的可溶性指标，可根据在有机溶剂100重量份中溶解的(a)成分的重量份，来测定有机溶剂溶解性。相对于有机溶剂100重量份所溶解的(a)成分的重量份若为5重量份以上，则能视为相对于有机溶剂具可溶性。有机溶剂溶解性测定方法没有特别限定，例如可通过如下方法测定:向有机溶剂100重量份添加(a)成分5重量份，在40°C下搅拌I小时后，冷却至室温并放置24小时以上，然后确认是否为未出现非溶解物及析出物的均匀溶液。
[0055]本发明中的(a)成分的重均分子量例如可以通过下述方法进行测定。
[0056](重均分子量测定)
[0057]使用装置:与东曹HLC-8220GPC同等的装置[0058]色谱柱:东曹TSK gel Super AWM-H (6.0mm 1.D.X 15cm) X2 根
[0059]保护柱:东曹TSK guard column Super Aff-H
[0060]洗脱液:含30mM的Life和20mM的H3PO4的DMF (二甲基甲酰胺)
[0061]流速:0.6mT,/miη
[0062]色谱柱温度:40°C
[0063]检测条件:RI(Refractive Index,折射率):极性( + )、响应时间(0.5sec)
[0064]测试品浓度:约5mg/mL
[0065]标准物:PEG(Polyethylene glycol,聚乙二醇)
[0066]通过将重均分子量控制在所述范围内，所获得的(C)绝缘膜的柔软性、耐化学品性就优越，所以优选。若重均分子量在1，000以下，则(C)绝缘膜的柔软性及耐化学品性有时会降低，若重均分子量在1，000，000以上，则含(a)成分及(b)成分的树脂组合物的粘度有时会升高。
[0067]本发明中的(a)成分没有特别限定，例如可列举:聚尿烷系树脂、聚(甲基)丙烯系树脂、聚乙烯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚乙撑系树脂、聚丙烯系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚酸胺系树脂、聚缩fe系树脂、聚碳Ife酷系树脂、聚酷系树脂、聚本酿系树脂、聚本硫酿系树月旨、聚醚砜系树脂、聚醚醚酮系树脂等，它们可以单独使用或组合使用2种以上。其中，若使用了聚(甲基)丙烯酸系树脂、以及分子内含有尿烷键的树脂即聚尿烷系树脂等，(a)成分便可容易地渗入至(b)成分的内部，从而能在(a)成分与(b)成分间的界面获得牢固的粘结性。于是，含有(a)成分及(b)成分`的树脂组合物经硬化而得的(C)绝缘膜的柔软性、耐弯折性便得以提高，且(C)绝缘膜的翘曲小，所以优选。
[0068]本发明中的分子内有含尿烷键的树脂是:对有机溶剂为可溶性，分子内具有含至少I个尿烷键的重复单元,且以聚乙二醇换算的重均分子量为1,000以上、1,000，000以下的聚合物。
[0069]本发明中的分子内含有尿烷键的树脂可以通过任意的反应来获得，例如可以使下述通式(I)
[0070]HO-R1-OH
[0071]通式(I)
[0072]所示的二醇化合物(式中，R1表示2价的有机基)、与下述通式(2)
[0073]OCN-X1-NCO
[0074]通式(2)
[0075]所示的二异氰酸酯化合物(式中，X1表示2价的有机基)进行反应，从而获得具有下述通式(3)
[0076]
【权利要求】
1.一种补强板一体型挠性印刷基板，其依序包含补强板(A)、热硬化性粘结剂(B)、绝缘膜(C)、附带配线图案的膜(D)，其特征在于: 该绝缘膜(C)至少含有粘合剂聚合物(a)及球形有机珠(b)。
2.根据权利要求1所述的补强板一体型挠性印刷基板，其特征在于: 所述绝缘膜(C)还含有:含选自由磷、铝及镁所组成的群中的至少I种元素的微粒(C)。
3.根据权利要求1或2所述的补强板一体型挠性印刷基板，其特征在于: 所述绝缘膜(C)是由含有热硬化性树脂(d)的树脂组合物所获得的。
4.根据权利要求1?3中任一项所述的补强板一体型挠性印刷基板，其特征在于: 所述绝缘膜(C)是由含光聚合引发剂(e)的感光性树脂组合物所获得的。
【文档编号】H05K1/03GK103503582SQ201280020356
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2012年4月26日 优先权日:2011年4月28日
【发明者】木户雅善, 关藤由英 申请人:株式会社钟化