專利名稱：薄膜狀布線基板的生產(chǎn)工序用帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種要求具有優(yōu)異的耐熱性及機械強度的薄膜狀布線基板的生產(chǎn)工序用帶。
背景技術(shù)：
一直以來，聚醚芳香族樹脂作為具有優(yōu)異的耐熱性、機械特性等的工程塑料，而被廣泛地認(rèn)知。為了進一步擴大這些樹脂的用途，嘗試在聚醚芳香族酮類樹脂和熱可塑性聚酰亞胺樹脂之類的超級工程塑料中添加填料，來改良它們的各項物理性能。例如，也有人提議添加各種無機纖維填料來嘗試著提高它們的機械強度及耐熱性(JP特開昭63-22854號公報)。
作為電子零部件所需的薄膜狀布線基板(以下，簡稱為基板)的例子，有稱作FPC(柔性電路板)、TAB(卷帶式自動接合)和COF(薄膜覆晶)等的基板。在這些薄膜狀基板的生產(chǎn)及出廠等工序中使用牽引帶(LEAD TAPE)及間隔帶(SPACE TAPE)等生產(chǎn)工序用帶。作為這些生產(chǎn)工序用帶所使用的材料，考慮了該工序中的耐熱溫度、機械特性以及成本等，可以采用各種金屬或樹脂。
以薄膜狀基板之一的TAB的生產(chǎn)為例，通過成卷式生產(chǎn)方式進行加工生產(chǎn)時，作為規(guī)定工序的牽引帶，可以使用TAB的成品本身或是TAB的半成品。此時，就會產(chǎn)生高價TAB產(chǎn)品的不良，而降低生產(chǎn)率。
此外，在TAB生產(chǎn)工序中有時也使用高價的熱固化性聚酰亞胺樹脂薄片。在使用熱固化性聚酰亞胺樹脂薄片時，為了滿足機械強度，就要使用比較厚的薄片，這樣在成本方面就會不盡人意。因為是通過溶劑澆鑄法來生產(chǎn)熱固化性聚酰亞胺樹脂薄片，故生產(chǎn)比較厚的薄片的生產(chǎn)率低，生產(chǎn)成本高。
作為薄膜狀基板的生產(chǎn)工序中使用的其他工序用帶，有防止產(chǎn)品彼此之間相互粘貼的間隔帶。作為需要耐熱性的間隔帶可以舉出SUS等金屬或比較厚的熱固化性聚酰亞胺樹脂薄片。但是，這些薄片均價格高，故生產(chǎn)成本加大。另外，由于金屬制的間隔帶的重量重，生產(chǎn)率降低。在不是特別要求很嚴(yán)格的耐熱性時，也可以使用聚對苯二甲酸乙二醇酯薄片等。
像這樣薄膜狀基板的生產(chǎn)工序中使用的工序用帶，需要具備耐熱性及機械強度，但是作為牽引帶而使用其產(chǎn)品自身時，就會降低成品率，或者用高價的較厚的熱固化性聚酰亞胺樹脂薄片，又會導(dǎo)致產(chǎn)品成本的增加等問題。
JP特許文獻1特開昭63-22854號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明用于解決上述問題，在于提供一種具有優(yōu)異的耐熱性、機械特性、薄片的生產(chǎn)性及加工性高、且低成本的薄膜或薄片用樹脂組成物。另外，本發(fā)明還提供一種能夠用該薄膜或是薄片制作的薄膜狀基板的生產(chǎn)工序用帶。以下，本說明書中所說的“薄片”包含薄膜。
本發(fā)明提供由薄片組成的薄膜狀布線基板的生產(chǎn)工序用帶，前述薄片含有板狀填料以及選自聚砜樹脂、熱可塑性聚酰亞胺樹脂以及聚醚芳香族酮類樹脂中的至少一種熱可塑性樹脂，前述薄片的耐折強度(JIS P 8155張力250g、折彎速度每分鐘175次、折彎面0.38R)為10次以上，線膨脹系數(shù)為50ppm/℃以下。
另外，優(yōu)選板狀填料的平均粒徑為0.1-20μm，優(yōu)選縱橫比為5以上。相對100重量份的熱可塑性樹脂，優(yōu)選板狀填料的添加量為5-60重量份。優(yōu)選板狀填料為選自硅，鋁，鎂等的金屬氧化物中的至少一種。
本發(fā)明的工序用帶可以通過生產(chǎn)效率高的溶融擠壓法來制造。而且，能夠改善以往存在的薄膜狀基板產(chǎn)品的成品率問題的同時，也可以避免因使用高價熱固化性聚酰亞胺樹脂薄片而引起的成本的上升，作為工業(yè)薄膜狀基板生產(chǎn)工序用帶是比較合適的。
具體實施例方式
對于本發(fā)明中所使用的聚砜樹脂并沒有特別的限定，但優(yōu)選含有式(1)～(8)中任意一項所示的重復(fù)單元的聚砜樹脂。
化學(xué)式1

化學(xué)式2
對于本發(fā)明中所使用的熱可塑性聚酰亞胺樹脂并沒有特別的限定，優(yōu)選含有式(9)～(11)所示的重復(fù)單元的熱可塑性聚酰亞胺樹脂。作為含有這些結(jié)構(gòu)的物質(zhì)有美國GE公司生產(chǎn)的ULTEM(商品名)等物質(zhì)。此外，還有通過硅膠改性而賦予了柔軟性并提高了耐折強度的GE公司生產(chǎn)的SILTEM(商品名)等物質(zhì)。
化學(xué)式3
對于本發(fā)明中所使用的熱可塑性聚醚芳香族酮類樹脂并沒有特別的限定，優(yōu)選含有式(12)～(13)所示的重復(fù)單元的熱可塑性聚醚芳香族酮類樹脂。作為含有這些結(jié)構(gòu)的物質(zhì)有VICTREX公司生產(chǎn)的PEEK(商品名商標(biāo)注冊)等物質(zhì)。
化學(xué)式4

本發(fā)明的板狀填料的添加量相對100重量份的熱可塑性樹脂為5-60重量份，優(yōu)選添加量為10-40重量份。若添加量少于上述范圍，則樹脂組成物的耐熱性、尺寸穩(wěn)定性就不充分。另外，若添加量多于上述范圍時就會降低樹脂組成物的成形加工性。
用于本發(fā)明的板狀填料的優(yōu)選平均粒徑為0.1-20μm。進一步優(yōu)選平均粒徑為0.5-10μm，最優(yōu)選的平均粒徑為2-8μm。
若板狀填料的平均粒徑小于上述范圍，則工序用帶的耐熱性，尺寸穩(wěn)定性等性能就不充分。另外，還會惡化樹脂加工時的流動性，造成加工困難，故不優(yōu)選。板狀填料的平均粒徑大于上述范圍時，成形品的外觀差，很難得到表面平滑性，另外，還會惡化樹脂加工時的流動性，造成加工困難，故不優(yōu)選。
本發(fā)明的工序用帶通過板狀填料飛躍地提高了樹脂組成物的機械強度和尺寸穩(wěn)定性。該板狀填料，特別是在使用于高溫領(lǐng)域的工序用帶時可以抑制樹脂固有的線膨脹、降低了因樹脂軟化引起的尺寸變化，故提高了機械強度和尺寸穩(wěn)定性。
用于本發(fā)明的板狀填料對基材樹脂具有優(yōu)秀的分散性，能夠均一地分散在樹脂中，故能夠賦予樹脂組成物全體均等的良好的尺寸穩(wěn)定性。本發(fā)明的樹脂組成物優(yōu)選樹脂和板狀填料均一混合的樹脂組成物。
用于本發(fā)明的板狀填料的縱橫比優(yōu)選為5以上。在這里，板狀填料的縱橫比是用平均粒徑/板狀填料的平均厚度來表示的。若為粒子的形狀接近于球形的縱橫比不足5的粒子，則不能充分地降低線膨脹，故不優(yōu)選。另外，若為縱橫比為100以上且形狀接近于纖維狀的粒子，則樹脂的溶融流動性降低，在樹脂的流動方向上產(chǎn)生定向現(xiàn)象，加大樹脂組成物的各向異性，從而得不到具有均勻的機械特性的薄片。
另外，對于本發(fā)明中所使用的板狀填料的材料并沒有特別的限定，可以使用以硅、鋁、鎂等的金屬氧化物等為主要組成成分的材料。這些物質(zhì)既可以單獨使用，也可以混合使用。
對于本發(fā)明的工序用帶的樹脂薄片，只要不惡化其效果，則也可以根據(jù)需要并用纖維加強材料(玻璃纖維、碳纖維、鈦酸鉀纖維、陶瓷纖維、芳香族聚酰胺纖維、硼纖維等)、粒狀或是不定形強化材料(碳酸鈣、粘土、滑石、云母、石墨碳素、二硫化鉬等)、提高導(dǎo)電性材料(碳、氧化鋅、氧化鈦等)、提高熱傳導(dǎo)性材料(粉末狀金屬氧化物等)、防止氧化劑、熱穩(wěn)定劑、防止帶電劑、紫外線吸收劑、滑材、離型劑、染料、顏料、其他的熱可塑性樹脂(聚酰胺系、聚碳酸酯系、聚縮醛系、PET系、PBT系、聚苯硫醚系、聚芳酯系、氟素系、聚醚腈系、液晶聚合物系等)、熱固化性樹脂(苯酚系、環(huán)氧系、硅系、聚酰胺-聚酰亞胺系等)。而且，也可以對各充填材料進行表面處理。
(生產(chǎn)工序用帶的制造)在本發(fā)明中，對樹脂成分與板狀填料的添加混合·混練方法沒有特定的限制，可以使用各種混合·混練方法。例如，添加填料到熱可塑性樹脂中時，分別添加到溶融擠壓機中進行混合就可以。另外，只有粉狀的原料要事先用高速攪拌機、球形攪拌機、混料機、滾筒(tumbler)等的混合機預(yù)先進行干燥后，再用溶融混合機進行溶融混練就可以。
薄片的成型方法可以采取適用于作為基材的樹脂的成形方法。例如，可以使用射出成形、溶融擠出成形、注型成形、壓縮成形、燒結(jié)成形、粉體涂裝等各種成形方法。用得到的薄片制造工序用帶時，可以對規(guī)定幅寬進行通過金屬模成型加工形成縫隙、凹凸；涂覆表面導(dǎo)電層、防靜電干擾層等的二次加工。
本發(fā)明的工序用帶的制造優(yōu)選溶融擠出成形原料樹脂，來形成薄片。對其擠出方法，拉出方法沒有特殊的限定。薄片可以是單層，也可以是多層結(jié)構(gòu)，沒有特別的限定。
例如，在制作由熱可塑性樹脂層和熱固化性聚酰亞胺樹脂層組成的多層結(jié)構(gòu)的薄片時，可以用溶融擠出法制作熱可塑性樹脂層之后，用溶劑涂布方式再層疊熱固化性聚酰亞胺樹脂層。另外，也可以在溶融擠出熱可塑性樹脂層時，用層壓法將熱固化性聚酰亞胺樹脂薄片貼合層疊到熱可塑性樹脂層上。對此時的層疊數(shù)和層壓法沒有特別的限定，可以實施通過熱溶著層壓和接合劑的層壓法等。而且，在本發(fā)明中，也可以組合熱可塑性樹脂層而形成多層結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的生產(chǎn)工序用帶必須具有耐熱性。特別是在干燥工序和烘烤工序等的加熱工序中，例如，作為間隔片使用時，薄膜狀基板與間隔帶的熱尺寸變化的差異盡可能小是優(yōu)選的。若各自的線膨脹系數(shù)的值相差太大，則在加熱工序中，薄膜狀基板就會與薄膜狀基板生產(chǎn)用間隔帶相接觸，就起不到間隔片的作用。一般的薄膜狀基板由熱固化聚酰亞胺和銅箔構(gòu)成，熱固化聚酰亞胺和銅箔的線膨脹系數(shù)是20-30ppm/℃。因此，希望本發(fā)明工序用帶的線膨脹系數(shù)為50ppm/℃以下。優(yōu)選線膨脹系數(shù)為45ppm/℃以下，再進一步優(yōu)選線膨脹系數(shù)為40ppm/℃以下，最優(yōu)選線膨脹系數(shù)為35ppm/℃以下。但是，合適的物性范圍是與生產(chǎn)工序用帶同使用的薄膜狀基板間的相對值相關(guān)的，一般線膨脹系數(shù)在50ppm/℃以下時，大多數(shù)場合的實際使用都沒有問題。另一方面，本發(fā)明薄片的線膨脹系數(shù)大于50ppm/℃時，在加熱工序中，由于同薄膜狀基板的尺寸變化相差太大，在工序中會發(fā)生問題。
本發(fā)明工序用帶的優(yōu)選耐折強度是10次以上。薄膜狀基板進行卷狀加工時，工序用牽引帶和間隔帶也要呈卷狀加工。在耐折強度小于10次的情況，為了加工為卷狀，在成卷式加工的流水線搬運中就容易折斷，使用時也會有問題發(fā)生。耐折強度(次)的值越大越好。優(yōu)選耐折強度為10次以上，特別優(yōu)選耐折強度為15次以上，更加優(yōu)選耐折強度為20次以上。
實施例以下通過實施例、比較例進一步詳細(xì)說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不只限于這些舉例。實施例、比較例所使用的原材料如下所示。
*1.聚砜樹脂Solvay Advanced Polymers制UDEL P-1700NT(商品名)*2.熱可塑性聚酰亞胺樹脂GE制ULTEM CRS5001-1000*3.聚醚芳香族酮樹脂VICTREX制PEEK450G(商品名)*4.玻璃纖維(纖維狀)旭硝子制RES-TP29縱橫比100以上*5.氧化鋁粒子(粒子狀)Admatechs制AO-502縱橫比1*6.板狀滑石(板狀)日本滑石制MS-1縱橫比17，平均粒徑13μm*7.板狀滑石(板狀)日本滑石制L-1縱橫比25，平均粒徑5μm按表1及表2所示調(diào)配比例，把各種材料供給到雙軸混練擠出機，溶融混練后，制成顆粒。表中的各實施例及比較例的混合量的數(shù)值是重量份。用單軸擠出機和T型模等對制造出來的顆粒進行溶融擠出加工，來得到薄片狀的樣品。另外，比較例5通過熱壓加工而得到薄片狀的樣品。
按下述方法進行評價。
(1)耐折強度用0.2mm厚的薄片狀樣品進行耐折強度測定(以JISP8155為依據(jù))(2)線膨脹系數(shù)用熱機械分析測定試驗機測定樣品的線膨脹系數(shù)(以JISK7196為依據(jù))(3)耐熱性判定軟化尺寸變化在200℃進行加熱，對樣品形狀在加熱前后的變化，沒有變化的標(biāo)記為○、變形較小的標(biāo)記為△、變形了的標(biāo)記為×。
(4)成形性用雙軸混練機及單軸混練機進行絞合加工(strand)和薄片加工成形，對所得到的樣品，目視評價其外觀。外觀良好的標(biāo)記為○、沒有得到穩(wěn)定的成形品的標(biāo)記為×。
(5)在TAB生產(chǎn)工序條件下，沒有發(fā)生問題，使用良好的標(biāo)記為○，由于尺寸變化、薄片的彎曲、起皺而發(fā)生問題的標(biāo)記為×。由于薄片脆弱而在應(yīng)用中折斷的標(biāo)記為××。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性根據(jù)本發(fā)明，可以得到具有優(yōu)異的耐熱性、機械特性、成形型、尺寸穩(wěn)定性、操作性并且低成本的薄膜狀基板的生產(chǎn)工序用帶。
權(quán)利要求
1.一種薄膜狀布線基板的生產(chǎn)工序用帶，該帶由薄片構(gòu)成，該薄片含有板狀填料以及選自聚砜樹脂、熱可塑性聚酰亞胺樹脂以及聚醚芳香族酮樹脂中的至少一種熱可塑性樹脂，該薄片的耐折強度(JIS P 8155張力250g、折彎速度每分鐘175次、折彎面0.38R)為10次以上，線膨脹系數(shù)為50ppm/℃以下。
2.如權(quán)利要求1所述的帶，板狀填料的平均粒徑為0.1～20μm。
3.如權(quán)利要求1所述的帶，板狀填料的縱橫比為5以上。
4.如權(quán)利要求1所述的帶，相對于100重量份的熱可塑性樹脂，板狀填料的添加量為5-60重量份。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低成本的薄膜狀布線基板的生產(chǎn)工序用帶，其具有高耐熱性、機械特性、成形性、尺寸穩(wěn)定性，且具有優(yōu)異的生產(chǎn)性和操作性。該帶由薄片構(gòu)成，該薄片含有板狀填料以及選自聚砜樹脂、熱可塑性聚酰亞胺以及聚醚芳香族酮樹脂中的至少一種熱可塑性樹脂，前述薄片的耐折強度(JIS P8155張力250g、折彎速度每分鐘175次、折彎面0.38R)為10次以上，線膨脹系數(shù)為50ppm/℃以下。
文檔編號C08L81/06GK1886448SQ20048003462
公開日2006年12月27日 申請日期2004年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月5日
發(fā)明者金田有弘 申請人:住友電木株式會社