フレキシブルプリント回路(FPC)接着用 高性能UV硬化型液状接着剤ソリューション
(出典:Krylex.com / Chemence)

KRYLEX-Technical-Bulletin-fpc-Reinforcement
より小さく、より軽く、より高速に

フレキシブルプリント回路(FPC)とは

フレキシブルプリント回路(Flexible Printed Circuit:FPC)は、携帯型・モバイル電子機器の組立で広く使用されている技術です。

FPCは、柔軟な基材上に高い電子性能と信頼性を実現できるため、現在では多くの電子機器に採用されています。

FPCは軽量・薄型で優れた屈曲性を備えており、

  • 機器内部の省スペース化
  • 製品の軽量化

に大きく貢献します。

さらに、大量生産工程では、他の基板や接続技術と比較してコスト削減も可能です。

FPCで使用される基材と接着の課題

電子機器向けFPCでは、**ポリイミド(Polyimide:PI)**が最も一般的な基材として使用されています。

しかし、ポリイミドは組立工程において、特に接着剤の選定という点で課題があります。

ポリイミド自体が接着しにくい材料であることに加え、FPCは柔軟に曲がるため、接着部には常に応力が加わります。

そのため、接着剤にはこれらの応力を吸収できる性能が求められます。

FPC用途では特に**剥離応力(Peel Force)**が支配的であり、製品の信頼性を確保するには、常温および使用環境下で長期間にわたり十分な剥離強度を維持することが重要です。

剥離強度(Peel Strength)とは

剥離強度は、次の3つの接着性能の組み合わせによって決まります。

  1. 剥離接着力(Peel Adhesion)
  2. せん断強度(Shear Resistance)
  3. 引張強度(Tensile Strength)

優れた剥離強度を実現するためには、これら3つの性能を適切なバランスで設計する必要があります。

接着剤に求められるその他の性能

FPC用接着剤には、剥離強度以外にも、大量生産へ対応するために次のような性能が求められます。

  • ディスペンス性・ジェット塗布性などの加工性
  • 硬化条件
  • 硬化後の表面タック(べたつき)
  • 環境試験後の耐久性・安定性

また、接着剤は

  • REACH
  • RoHS

などの各種環境規制にも適合している必要があります。

FPC接着用接着剤

FPCのような柔軟基材を接着するためには、多くのメーカーから様々な種類の接着剤が提供されています。

コンシューマー向け電子機器では、

  • 接着テープ
  • 液状接着剤

の両方が一般的に使用されています。

液晶ディスプレイ(LCD)のような熱に弱い用途では、テープやフィルムタイプの熱可塑性接着剤が多く使用されています。

一方、液状接着剤は通常UV硬化型熱硬化性接着剤です。

どちらにも長所・短所があり、用途に応じた選定が必要です。

FPC接着用UV硬化型接着剤

コンシューマー電子機器向けFPCでは、UV硬化型接着剤には多くのメリットがあります。

これらは通常、

  • あらかじめ混合済み
  • シリンジや容器に充填済み

の状態で供給されます。

そのため、比較的低コストなディスペンサー設備で容易に塗布でき、生産効率やスループットを向上させることができます。

近年では、製造工程の環境負荷低減も重視されています。

テープやフィルム接着剤では、剥離ライナー(Release Liner)が大量の廃棄物となることが課題になっています。

一方、液状接着剤ではこのような廃棄物が発生しないため、より環境負荷の少ない製造方法として注目されています。

KRYLEX KU517xシリーズ

KRYLEXの研究開発チームは、FPC接着向けに新しいUV硬化型接着剤シリーズ

KU517xシリーズ

を開発しました。

KU517xシリーズは、

  • 安定した吐出性
  • 優れた濡れ性

を実現するため、レオロジー特性(流動特性)が厳密に管理されています。

その結果、

  • ロット間でばらつきが少なく
  • 常に安定した塗布品質

を実現できます。

また、硬化速度も非常に速く、

十分なUVまたは可視光照射条件下では5秒未満で硬化

します。

硬化後の性能

完全硬化した熱硬化性樹脂は、

  • ポリイミド
  • ガラス

などの基材に対して優れた接着力を発揮します。

さらに、柔軟基材特有の曲げ応力に対応できる高い剥離強度も維持します。

加えて、環境試験後でも優れた機械特性を保持します。

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図1. 加速環境試験後の接着剤弾性率(Modulus)の変化

KU5156は、高速硬化型のUV硬化接着剤であり、

  • プラスチック
  • 金属
  • ガラス

など幅広い材料に対して優れた接着性を示します。

また、吐出性(ディスペンス性)が最適化されており、生産効率の向上にも貢献します。

さらに、

  • LCP
  • ポリカーボネート(PC)

など、コンパクトカメラモジュールで一般的に使用されるプラスチックに対して非常に高い接着性を有し、優れた信頼性も実現しています。

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図2. 加速環境試験後の引張強度(Tensile Strength)の変化

KU5176およびKU5175は競合製品に比べて特性変化が小さく、長期信頼性に優れています。

引張強度が過度に増加することは、

  • 剛性の増加
  • 脆化
  • 剥離性能の低下

を示しています。

環境規制への対応

KU517xシリーズは、優れた物理特性・機械特性に加え、

現在および将来のREACH規制に適合するよう、有害物質を抑えた配合で設計されています。

KU517xシリーズの主な用途

  • OLED・LCDディスプレイのChip on Glass(COG)接着およびFPC補強
  • コンパクトカメラモジュールのFPC補強
  • 狭い隙間・小面積での構造接着
  • 剥離応力(Peel Force)が支配的な接着用途

まとめ

KRYLEX KU517xシリーズは、現在のコンシューマー電子機器で広く使用されているフレキシブル基材を、高い信頼性で接着するために開発されたUV硬化型液状接着剤です。

優れた剥離強度、加工性、耐環境性、そして環境規制への適合性を兼ね備えており、FPC接着用途に最適なバランスの取れた製品群となっています。

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