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配线基板

阅读：669发布：2021-03-01

IPRDB可以提供配线基板专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明旨在特别提供一种配线基板，其优化了包覆构件的材质，可以提高耐迁移性，而且附着力和弯曲性等良好。本发明在绝缘基板(2)上形成有采用Ag涂膜的配线构件(3)，上述配线构件(3)上以及绝缘基板(2)上由包覆构件(4)包覆，该包覆构件(4)具有丙烯酸树脂、以及作为固化剂的1，6-己二异氰酸酯(HDI)以及二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)。因此，即便使用由Ag涂膜制作的配线构件(3)，也可以谋求耐迁移性的提高。另外，能够分别使柔性印刷电路板(1)的弯曲性、绝缘基板(2)与包覆构件(4)之间、以及包覆构件(4)与配线构件(3)之间的附着力、包覆构件(4)表面的非粘着性得以提高。，下面是配线基板专利的具体信息内容。

1.一种配线基板，其特征在于：具有绝缘基板、在所述绝缘基板 上形成的多条配线构件、以及包覆在所述配线构件上和所述配线构件 之间的绝缘基板上的包覆构件；所述配线构件至少含有Ag；所述包覆 构件通过含有丙烯酸树脂、并至少含有1，6-己二异氰酸酯作为固化剂 而形成；其中，还含有二苯甲烷二异氰酸酯作为所述固化剂。

2.根据权利要求1所述的配线基板，其中，当设定所述1，6-己二 异氰酸酯以及所述二苯甲烷二异氰酸酯的含量为100质量％时，则所 述1，6-己二异氰酸酯的含量为33质量％～90质量％。

3.根据权利要求2所述的配线基板，其中，所述1，6-己二异氰酸 酯的含量为50质量％～90质量％。

4.根据权利要求1所述的配线基板，其中，所述1，6-己二异氰酸 酯以及所述二苯甲烷二异氰酸酯的NCO指数-NCO/-OH为1～2。

说明书全文

技术领域

本发明特别涉及能够提高耐迁移性、同时附着力和弯曲性等良好 的配线基板。

背景技术

印刷电路基板的配线构件从价格、导电性、以及弯曲性等角度考 虑，优选使用Ag涂膜。在下述专利文献1中，也公开了以Ag涂膜形 成配线构件。
另外，上述配线构件上以及上述配线构件之间的绝缘基板上用绝 缘性包覆构件进行包覆。在现有技术中，上述包覆构件例如使用聚酯 树脂。
上述配线构件在使用Ag涂膜时，问题在于离子迁移。由于该离 子迁移，造成配线构件之间的短路和断线。
例如，手机等由于柔性印刷电路板在上述配线构件之间的间距变 得更为狭窄以及在恶劣环境下的使用，也必须适当地抑制上述离子迁 移的发生。
另外，不只是耐迁移性的提高，而且柔性印刷电路板的弯曲性、 构成上述柔性印刷电路板的绝缘基板与包覆构件之间、以及包覆构件 与配线构件之间的附着力等各种特性的提高都是必要的。
例如，为了抑制离子迁移的发生，可以考虑变更配线构件所使用 的导电涂层的材质，但Ag涂膜由于正如上面所叙述的那样，其价格、 导电性、弯曲性以及加工性等优良，因而在继续使用Ag涂膜的状态 下试图解决上述课题。
专利文献1：特开平1-151291号公报

发明内容

于是，本发明旨在解决上述从前的课题，特别提供一种配线基板， 其优化了包覆构件的材质，可以提高耐迁移性，而且附着力和弯曲性 等良好。
本发明的配线基板的特性在于：其具有绝缘基板、在所述绝缘基 板上形成的多条配线构件、以及包覆在所述配线构件上和所述配线构 件之间的绝缘基板上的包覆构件；所述配线构件至少含有Ag；所述包 覆构件通过含有丙烯酸树脂、并至少含有1，6-己二异氰酸酯作为固化 剂而形成。
本发明如上所述，上述包覆构件含有丙烯酸树脂、并至少含有1，6- 己二异氰酸酯(HDI)作为固化剂。上述丙烯酸树脂的耐水性优良， 由于使用了上述丙烯酸树脂，即便使用含Ag的配线构件，仍有可能 谋求耐迁移性的提高。另外，由于固化剂至少含有HDI，因而能够分 别地使上述柔性印刷电路板的弯曲性、绝缘基板与包覆构件之间以及 包覆构件与配线构件之间的附着力得以提高。
另外，在本发明中，作为上述固化剂，优选进一步含有二苯甲烷 二异氰酸酯。当上述固化剂只是HDI时，则通过后述的实验可知：包 覆构件表面的非粘着性(非附着性)降低(即发粘性提高)。因此，通 过使用HDI以及MDI的混合物作为固化剂，能够适当地提高非粘着 性(非附着性)。
在本发明中，当设定上述1，6-己二异氰酸酯以及上述二苯甲烷二 异氰酸酯的含量为100质量％时，则上述1，6-己二异氰酸酯的含量优 选为33质量％～90质量％。上述1，6-己二异氰酸酯的含量更优选为50 质量％～90质量％。
根据后述的实验，通过像上述那样地控制含量，可以更有效地提 高弯曲性、附着力、以及非粘着性。
另外，在本发明中，上述1，6-己二异氰酸酯以及上述二苯甲烷二 异氰酸酯的NCO指数(index)(-NCO/-OH)优选为1～2。
在本发明中，包覆构件含有丙烯酸树脂、并至少含有1，6-己二异 氰酸酯(HDI)作为固化剂。通过使用上述丙烯酸树脂，即便使用含 Ag的配线构件，也可以谋求耐迁移性的提高。另外，通过固化剂至少 含有HDI，便能够分别地提高柔性印刷电路板的弯曲性、绝缘基板与 包覆构件之间以及包覆构件与配线构件之间的附着力。

附图说明

图1是装载有电子部件的柔性印刷电路板的立体图。
图2是从图1所示的2-2线沿厚度方向切断且从箭头方向看到的 上述柔性印刷电路板的局部剖视图。
图3是基于表1的弯曲次数以及透射率对HDI含量的曲线。
图4是表示实施例以及比较例的绝缘电阻与时间的关系的曲线。
图5A是表示在使用丙烯酸树脂作为包覆构件的实施例的试料中， 没有发生离子迁移的照片；图5B是表示使用聚酯树脂作为包覆构件 的比较例的试料中，发生了离子迁移的照片。
符号说明：
1柔性印刷电路板               2绝缘基板
3配线构件                     4包覆构件
5电子部件                     6电极

具体实施方式

图1是装载电子部件的柔性印刷电路板的立体图、图2是从图1 所示的2-2线沿厚度方向切断且从箭头方向看到的上述柔性印刷电路 板的局部剖视图。
图1和图2所示的柔性印刷电路板1在其构成中具有：绝缘基板 2，在上述基板2上例如通过丝网印刷等布图形成的多条配线构件3， 包覆在上述配线构件3上以及上述配线构件3之间的绝缘基板2上且 通过丝网印刷等形成的绝缘性包覆构件4。
上述绝缘基板2优选的是具有可挠性的树脂薄膜。由此能够提高 上述柔性印刷电路板1的弯曲性。例如，上述绝缘基板2是聚对苯二 甲酸乙二醇酯(PET)薄膜，其价格便宜，弯曲性也优良，因而是优 选的。另外，上述绝缘基板2在要求更高透明性的情况下，可以使用 聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)薄膜；在上述绝缘板1要求比PET更高 的难燃性的情况下，也可以使用聚酰亚胺薄膜。另外，上述绝缘基板 2也可以不是单层结构的。例如，上述绝缘板2也可以由具有可挠性 树脂薄膜、与通过粘结剂或粘合剂等粘接剂设置在上述树脂薄膜背面 的增强板(例如合成树脂板)的层叠结构而形成。
上述配线构件3正如上面所叙述的那样，通过丝网印刷等形成预 定的图案。上述配线构件3由Ag涂膜形成。所谓“Ag涂膜”，是指 含有作为导电性粒子的Ag颗粒、以及粘合剂树脂的膜。上述粘合剂 树脂无论是热固性树脂、还是热塑性树脂均可。例如，上述粘合剂树 脂为聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂、丙烯 酸树脂、聚酯树脂、聚氯乙烯等。另外，在上述Ag涂膜中也可以含 有固化剂或其它添加剂。
由Ag涂膜形成上述配线构件3可以廉价地形成。另外，能够降 低上述配线构件3的电阻。再者，上述配线构件3的弯曲性良好，能 够将上述配线构件3适当地布图形成为预定的形状。
在本实施方案中，上述包覆构件4可以使用丙烯酸树脂。上述丙 烯酸树脂可以含有丙烯酸酯树脂或者甲基丙烯酸酯树脂中的任一种， 或者也可以含有这两者。上述丙烯酸树脂的分子量为1万～12万左右， 优选的是10万左右。
再者，在本实施方案中，作为上述包覆构件4中的固化剂，含有 1，6-己二异氰酸酯(以下称“HDI”)以及二苯甲烷二异氰酸酯(以下 称“MDI”)两者。
上述包覆构件4中的固化剂的含量以NCO指数(-NCO/-OH)计， 优选为1～2。
另外，在本实施方案中，当设定HDI以及MDI的含量为100质 量％时，上述HDI的含量优选为33质量％～90质量％。当上述HDI 的含量小于33质量％时，则上述MDI大于67质量％。这样，由于上 述MDI比上述HDI更硬，所以上述柔性印刷电路板1的弯曲性发生 劣化。另外，上述绝缘基板2与上述包覆构件4之间、以及上述配线 构件3与上述包覆构件4之间的附着力也发生劣化。另一方面，当上 述HDI的含量大于90质量％时，则上述MDI的含量小于10质量％。 这样，包覆构件4表面的非粘着性(非附着性)降低。也就是说，包 覆构件4表面的发粘性提高。
上述HDI的含量更优选为50质量％～90质量％。由此，能够更 有效地提高上述柔性印刷电路板1的弯曲性。
在本实施方案中，上述包覆构件4由耐水性优良的丙烯酸树脂形 成，因此能够适当地抑制由Ag涂膜形成的上述配线构件3的离子迁 移。在后述的实验中已经证明，与从前由聚酯树脂形成上述包覆构件 4的情况相比，通过由丙烯酸树脂形成上述包覆构件4，能够更适当地 提高耐迁移性。
再者，在本实施方案中，上述包覆构件4使用HDI以及MDI的 混合物作为固化剂。
在上述固化剂只是MDI时，由后述的实验可以证明：上述绝缘基 板2与上述包覆构件4之间、以及上述配线构件3与上述包覆构件4 之间的附着力降低，进而柔性印刷电路板1的弯曲性也发生劣化。另 一方面，在上述固化剂只是HDI时，由后述的实验可以证明：上述柔 性印刷电路板1的非粘着性(非附着性)降低。
因此，在本实施方案中，上述固化剂使用HDI以及MDI的混合 物。由此，可以提高上述附着力、上述弯曲性、以及上述非粘着性(非 附着性)。通过将上述HDI以及上述MDI的含量控制在上述范围内， 可以更有效地提高上述附着力、上述弯曲性、以及上述非粘着性(非 附着性)。
此外，只要是不需要特别顾及非粘着性的使用用途，固化剂仅使 用HDI便足够了。
另外，本实施方案的包覆构件4的透射率高，具体地具有80％以 上的透射率。上述透射率是根据JIS K 7105的试验方法测得的全光线 透射率。
例如，在上述柔性印刷电路板1的下方装备后退灯(照明装置)， 使光线透过上述柔性印刷电路板1内，在该使用状态下，要求上述包 覆构件4具有高的透射率，而在本实施方案中，能够如上述那样确保 80％以上的透射率。
再者，在本实施方案中，上述绝缘基板2由PET薄膜形成，上述 配线构件3由Ag涂膜形成，由此能够廉价地制造上述柔性印刷电路 板1。
如图1所示，在上述柔性印刷电路板1上所设置的电子部件5的 下方，形成与上述配线构件3连接的电极6。上述包覆构件4至少不 设置在上述电极6上(优选为不设置在整个上述电子部件5的设置区)。 通过在上述电极6上不设置上述包覆构件4，则可以适当地进行上述 电极6与上述电子部件5的端子之间的导通连接。上述电极6可以用 与上述配线构件3同样的Ag涂膜，不过，即使不同也没关系。例如， 在上述电极6与上述电子部件5之间采用软钎焊的情况下，上述电极 6可以选择软钎焊湿润性良好的材质。
图1所示的柔性印刷电路板1的用途并没有特别的限制。另外， 本实施方案的构成也可以作为能够插拔的插接配线基板等加以使用。
另外，根据本实施方案，例如为了在手机等小型电子设备中使用， 即使配线构件3之间的间距更为狭窄，而且在高温多湿等恶劣环境下， 也能维持上述柔性印刷电路板1良好的耐迁移性。另外，上述柔性印 刷电路板1的弯曲性以及非粘着性(非附着性)优良，因此在电子设 备中的安装性优良，再者，除了上述耐迁移性以外，由于绝缘基板2 与上述包覆构件4之间、以及上述配线构件3与上述包覆构件4之间 的附着力优良，因此能够确保电子设备的高寿命。
实施例
就不同HDI含量的柔性印刷电路板的弯曲性、透射率、非粘着性 (非附着性)、包覆构件与绝缘基板之间以及包覆构件与配线构件之间 的附着力进行了实验。
实验所使用的试料的结构是：在75μm厚的PET薄膜上，用Ag 涂膜形成线宽设定为0.125mm、间距设定为0.25mm的配线构件，进 而在上述配线构件上以及上述配线构件之间的PET薄膜上形成丙烯 酸树脂与异氰酸酯固化剂组成的包覆构件。NCO指数(-NCO/-OH) 设定在1～2的范围内。
在实验中，准备HDI与MDI的混合比(设定HDI与MDI的含量 为100质量％)不同的多个试料，求出各试料的上述弯曲性、上述透 射率、上述非粘着性(非附着性)、以及上述附着力。
上述弯曲性是将向上述柔性印刷电路板施加预定载荷而进行弯曲 的工序进行至配线构件断线为止，以断线时的弯曲次数进行评价。弯 曲次数越多，弯曲性便越优良。
另外，上述透射率使用伊原电子工业(株)生产的型式Ihac75、 并根据JIS K 7105以全光线透射率进行评价。
另外，上述非粘着性(非附着性)是在柔性印刷电路板的上下施 加预定的载荷，测定分开时所需要的力而进行评价。
另外，附着力根据JIS K 5600的划格(cross cut)试验进行评价。 作为评价方法，是在划格试验后，求出100个格中残留有试料的数目 (格子数)。残留的试料数目越多，附着力便越优良。
其实验结果如以下的表1所示。
表1
  MDI∶HDI＝0∶100(wt％)   MDI∶HDI＝10∶90(wt％)   MDI∶HDI＝50∶50(wt％)   MDI∶HDI＝100∶0(wt％)   透射率82％   透射率82％   透射率82％   透射率78％   附着力[100/100]   附着力[100/100]   附着力[100/100]   附着力[0/100]   弯曲性300   弯曲性270   弯曲性150   弯曲性1   粘着性10g/cm2   粘着性0g/cm2   粘着性0g/cm2   粘着性0g/cm2
图3是以表1为基础，弯曲次数以及透射率对HDI含量的曲线。
如表1和图3所示，可知在HDI含量增大时，弯曲次数增加，弯 曲性变得良好。而且可知HDI含量为33质量％以上时，弯曲次数可 为100次以上。
另外，还可知HDI含量为50质量％以上时，上述弯曲次数可为 150次以上，而且可以得到80％以上的透射率。
表1中表示附着力的分数的分子是100个格中残留的试料数目(格 子数)。该实验清楚地表明：当MDI为100质量％时，其附着力恶化。 从表1可知，当HDI含量为50质量％以上时，能够确保优良的附着 力。
另一方面，如表1所示，当HDI为100质量％时，具有10g/cm2 左右的粘着性(附着性)，因此，为了使上述附着性为0，正如表1所 示的那样，优选使上述HDI为90质量％以下。
根据以上的实验结果，HDI的含量设定为33质量％～90质量％， 优选设定为50质量％～90质量％。
其次，分别形成实施例和比较例，在以下的条件下测定了绝缘电 阻，其中实施例所具有的包覆构件含有丙烯酸树脂、和HDI(60质量 ％)以及MDI(40质量％)，NCO指数调整在1～2的范围内；比较例 所具有的包覆构件由聚酯树脂所形成。此外，绝缘基板以及配线构件 在实施例以及比较例双方中，都使用表1的实验所使用的绝缘基板以 及配线构件。
试验条件设定为120℃、湿度100％，在配线构件之间施加5V的 电压，测定上述配线构件之间的绝缘电阻。如图4所示，可知在实施 例中，随着时间的流逝，仍保持高的绝缘电阻，而在比较例中，随着 时间的流逝，绝缘电阻减小，不能保持配线构件之间的充分的绝缘性。 对该结果来说，在85℃、湿度85％以及120℃、湿度85％等环境下， 任何试验都得到了相同的结果。
图5A是实施例的配线基板表面的照片，图5B是比较例的配线基 板表面的照片。图5A的实施例没有看到特别的变化，但图5B的从前 例发现变黑的部分。这是由于因离子迁移而生成了氧化银的缘故。另 一方面，实施例却没有观察到离子迁移的发生。
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