聚酰亚胺、树脂膜及金属包覆层叠体的制作方法_4

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胺系膜、聚醋系膜等层叠于树脂片等基材的状态的绝缘树脂的膜。另 夕F,第2实施形态的树脂膜的厚度优选为3μm~100μm的范围内、更优选为3μm~75μm 的范围。
[0148] 为了确保用于FPC等电路基板时的阻抗整合性,第2实施形态的树脂膜优选为 3GHz时的介电常数为3. 3W下。若树脂膜的3GHz时的介电常数超过3. 3,则在用于FPC等 电路基板时,在高频信号的传送路径上阻抗容易发生变化,并产生电磁波的反射,而容易产 生电信号的损失或信号波形的混乱等问题。
[0149] 另外,为了确保用于FPC等电路基板时的阻抗整合性,第2实施形态的树脂膜优选 为3GHz时的介电损耗正切为0. 005W下,更优选为0. 004W下。若树脂膜的3GHz时的介 电损耗正切超过0. 005,则在用于FPC等电路基板时,在高频信号的传送路径上阻抗容易发 生变化,并产生电磁波的反射,而容易产生电信号的损失或信号波形的混乱等问题。
[0150] 第2实施形态的聚酷亚胺由于为低粘接性、且具有低热膨胀性,因此优选为用作 树脂膜中的基础膜层(绝缘树脂层的主层)。具体而言,第2实施形态的聚酷亚胺的热线膨 胀系数为IX 106(1/K)~30X 106(1/K)的范围内、优选为IX 106(1/K)~25X 106(1/K) 的范围内、更优选为15X10 6 (1/口~25X 10 6 (1/口的范围内。因此,若将第2实施形态的 聚酷亚胺应用于基础膜层,则可获得优异的尺寸稳定性。
[0151] 另一方面,第2实施形态的树脂膜可含有超过所述热线膨胀系数的聚酷亚胺层。 此种聚酷亚胺层例如优选为用作与金属层或其他树脂层等基材的粘接层。作为可优选地用 作此种粘接性聚酷亚胺层的热塑性聚酷亚胺,其玻璃化溫度例如优选为330°CW下,更优选 为200°C~320°C的范围内。
[0152] 作为可优选地用于形成热塑性聚酷亚胺的酸酢,例如可列举:均苯四甲酸酢、3, 3',4,4'-联苯四甲酸二酢、3,3',4,4'-二苯基讽四甲酸二酢、4,4'-氧基二邻苯二 甲酸酢等。此外,可列举在所述第2实施形态的聚酷亚胺的说明中所列举的酸酢。其中, 作为特别优选的酸酢,可列举:选自均苯四甲酸酢(PMDA)、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酢 度PDA)、3,3',4,4'-二苯甲酬四甲酸二酢度TDA)、3,3',4,4'-二苯基讽四甲酸二酢 (DSDA)的一种W上的酸酢。
[0153] 作为可优选地用于形成热塑性聚酷亚胺的芳香族二胺,就耐热性及粘接性的观点 而言,优选为:分子内具有亚苯基或亚联苯基者、或分子内具有包含氧元素或硫元素的2价 连结基者,例如可列举:4,4'-二氨基二苯酸、2'-甲氧基-4,4'-二氨基苯甲酯苯胺、 1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基) 苯基]丙烷、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯、3,3'-二径基-4,4'-二氨基联苯、4, 4'-二氨基苯甲酯苯胺等。此外,可列举在所述第2实施形态的聚酷亚胺的说明中所列举 的二胺。其中,作为特别优选的二胺成分,可列举:选自1,3-双(4-氨基苯氧基)-2,2-二 甲基丙烷值4邮0、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷度4??)、1,3-双(3-氨基苯氧 基)苯(APB)、对苯二胺(p-PDA)、3,4'-二氨基二苯酸(DAPE34)、4,4'-二氨基二苯酸 (DAPE44)的一种W上的二胺。
[0154] 第2实施形态的树脂膜可包含单层或多层的聚酷亚胺层。此时,为了赋予优异的 高频特性与阻燃性、尺寸稳定性,而聚酷亚胺层的至少一层只要使用第2实施形态的非热 塑性聚酷亚胺而形成即可。例如,若将利用第2实施形态的聚酷亚胺的非热塑性聚酷亚胺 层设为P1、将第2实施形态的聚酷亚胺W外的热塑性聚酷亚胺层设为P2,则在将树脂膜设 为两层时,优选为WP2/P1的组合进行层叠,在将树脂膜设为Ξ层时,优选为按照P2/P1/P2 的顺序、或P2/P1/P1的顺序进行层叠。
[0155] 作为第2实施形态的树脂膜的聚酷亚胺膜的形成方法,并无特别限定,例如可列 举如下的方法:将聚酷亚胺溶液(或聚酷胺酸溶液)涂布于任意基材上后实施热处理(干 燥、硬化),而在基材上形成聚酷亚胺层(或聚酷胺酸层)后,进行剥离而制成聚酷亚胺膜。 作为将聚酷亚胺溶液(或聚酷胺酸溶液)涂布于基材上的方法,并无特别限制,例如可利用 缺角轮、模具、刀片、模唇等的涂布机进行涂布。在多层的聚酷亚胺层的形成时,优选为重复 将聚酷亚胺溶液(或聚酷胺酸溶液)涂布于基材上并干燥的操作的方法。
[0156] 第2实施形态的树脂膜根据需要可在聚酷亚胺层中含有无机填料。具体而言,例 如可列举:二氧化娃、氧化侣、氧化儀、氧化被、氮化棚、氮化侣、氮化娃、氣化侣、氣化巧等。 所述可使用一种或混合两种W上而使用。
[0157] 应用第2实施形态的树脂膜作为低热膨胀性聚酷亚胺膜者,例如可用作覆盖膜中 的覆盖用膜材料。可在第2实施形态的树脂膜上层叠任意的粘接剂层而形成覆盖膜。覆盖 用膜材料层的厚度并无特别限定,例如优选为5μmW上、100μmW下。另外,粘接剂层的厚 度并无特别限定,例如优选为25μmW上、50μmW下。
[015引应用第2实施形态的树脂膜作为粘接性聚酷亚胺膜者,例如也可用作多层FPC的 接合片。在用作接合片时,可在任意的基材膜上将第2实施形态的树脂膜直接用作接合片, 也能W将所述树脂膜与任意的基材膜层叠的状态使用。
[0159][金属包覆层叠体]
[0160] 第2实施形态的金属包覆层叠体具有绝缘树脂层、W及层叠于所述绝缘树脂层的 至少单侧的面的金属层。作为金属包覆层叠体的优选的具体例,例如可列举铜包覆层叠体 肋L)等。
[0161] <绝缘树脂层〉
[0162] 在第2实施形态的金属包覆层叠体中,绝缘树脂层具有单层或多层的聚酷亚胺 层。此时,为了赋予优异的高频特性与阻燃性、尺寸稳定性,而聚酷亚胺层的至少一层只要 使用第2实施形态的非热塑性聚酷亚胺而形成即可。另外,为了提高绝缘树脂层与金属层 的粘接性,绝缘树脂层中的与金属层接触的层优选为使用第2实施形态的聚酷亚胺W外的 聚酷亚胺而形成的热塑性聚酷亚胺层。例如,在将绝缘树脂层设为两层时,若将利用第2实 施形态的聚酷亚胺的非热塑性聚酷亚胺层设为P1、将第2实施形态的聚酷亚胺W外的热塑 性聚酷亚胺层设为P2、将金属层设为M1,则优选为按照P1/P2/M1的顺序进行层叠。
[0163] 在第2实施形态的金属包覆层叠体中,为了确保用于FPC等电路基板时的阻抗整 合性,绝缘树脂层优选为3GHz时的介电常数为3. 3W下。若绝缘树脂层的3GHz时的介电 常数超过3. 3,则用于FPC等电路基板时,在高频信号的传送路径上阻抗容易发生变化,并 产生电磁波的反射,而容易产生电信号的损失或信号波形的混乱等问题。
[0164] 另外,在第2实施形态的金属包覆层叠体中,为了确保用于FPC等电路基板时的阻 抗整合性,绝缘树脂层优选为3GHz时的介电损耗正切为0. 005W下,更优选为0. 004W下。 若绝缘树脂层的3GHz时的介电损耗正切超过0. 005,则在用于FPC等电路基板时,在高频信 号的传送路径上阻抗容易发生变化,并产生电磁波的反射,而容易产生电信号的损失或信 号波形的混乱等问题。
[0165] <金属层〉
[0166] 作为第2实施形态的金属包覆层叠体中的金属层的材质,并无特别限制,例如可 列举:铜、不诱钢、铁、儀、被、侣、锋、铜、银、金、锡、错、粗、铁、铅、儀、儘及所述的合金等。其 中,特别优选为铜或铜合金。另外,后述第2实施形态的电路基板中的配线层的材质也与金 属层相同。
[0167] 在对信号配线供给高频信号的状态下,存在W下问题(表皮效应):仅在所述信号 配线的表面流通电流,流通电流的有效剖面积变少,而直流电阻变大,从而信号衰减。通过 降低金属层的与绝缘树脂层接触的面的表面粗糖度,而可抑制因所述表皮效应引起的信号 配线的电阻增大。但是,若为了满足电气性能要求基准而降低表面粗糖度,则铜锥与介电体 基板的粘接力(剥离强度)变弱。因此,就可满足电气性能要求,确保与绝缘树脂层的粘接 性,且提高金属包覆层叠体的视觉辨认性的观点而言,金属层的与绝缘树脂层接触的面的 表面粗糖度,优选为十点平均粗糖度化为1. 5μmW下,且算术平均粗糖度Ra为0. 2μmW 下。
[016引第2实施形态的金属包覆层叠体例如可通过W下方式制备:准备包含第2实施形 态的聚酷亚胺而构成的树脂膜,在其上瓣锻金属而形成巧层后,例如通过锻敷形成金属层。
[0169] 另外,第2实施形态的金属包覆层叠体也可通过W下方式制备:准备包含第2实施 形态的聚酷亚胺而构成的树脂膜,在其上通过热压接等方法层压金属锥。
[0170] 而且,第2实施形态的金属包覆层叠体还可通过W下方式制备:在金属锥上诱铸 含有作为第2实施形态的聚酷亚胺的前体的聚酷胺酸的涂布液,进行干燥而制成涂布膜 后,进行热处理而酷亚胺化,从而形成聚酷亚胺层。
[0171] [电路基板]
[0172] 第2实施形态的电路基板具有绝缘树脂层、W及形成于绝缘树脂层上的配线层。 在第2实施形态的电路基板中,绝缘树脂层可具有单层或多层的聚酷亚胺层。此时,为了对 电路基板赋予优异的高频特性,而聚酷亚胺层的至少一层只要使用第2实施形态的非热塑 性聚酷亚胺而形成即可。另外,为了提高绝缘树脂层与配线层的粘接性,优选为绝缘树脂层 中的与配线层接触的层为使用第2实施形态的聚酷亚胺W外的聚酷亚胺而形成的热塑性 聚酷亚胺层。例如,在将绝缘树脂层设为两层时,若将利用第2实施形态的聚酷亚胺的非热 塑性聚酷亚胺层设为P1、将第2实施形态的聚酷亚胺W外的热塑性聚酷亚胺层设为P2、将 配线层设为M2,则优选为按照P1/P2/M2的顺序进行层叠。
[0173] 在本实施形态中,除了使用第2实施形态的聚酷亚胺W外,制作电路基板的方法 并无限定。例如可为减成法:准备包含含有第2实施形态的聚酷亚胺的绝缘树脂层与金属 层的金属包覆层叠体,将金属层蚀刻而形成配线。另外也可为半加成法:在第2实施形态的 聚酷亚胺层上形成巧层后,将抗蚀剂形成图案,继而将金属进行图案锻敷,由此进行配线形 成。
[0174] W下,代表性地列举诱铸法与减成法的组合的情形为例,对本实施形态的电路基 板的制造方法进行具体的说明。
[0Π5] 首先,第2实施形态的金属包覆层叠体的制造方法可包括:W下步骤(1)~步骤 (3)。
[0176] 步骤(1):
[0177] 步骤(1)是获得作为第2实施形态的聚酷亚胺的前体的聚酷胺酸的树脂溶液的步 骤。所述步骤如上所述般,可通过使包含原料的二聚酸型二胺及芳香族二胺的二胺成分与 酸酢成分在适当的溶剂中反应而进行。
[0178] 步骤似:
[0179] 步骤(2)是在成为金属层的金属锥上涂布聚酷胺酸的树脂溶液,而形成涂布膜的 步骤。金属锥能W切片状、卷状、或环带状等形状使用。为了获得生产性,有效率的是设为 卷状或环带状的形态,并设为可连续生产的形式。而且,就更大地表现出电路基板的配线图 案精度的改善效果的观点而言,铜锥优选为形成为长条的卷状者。
[0180] 形成涂布膜的方法可通过W下方式形成:将聚酷胺酸的树脂溶液直接涂布于金属 锥上、或涂布于由金属锥支撑的聚酷亚胺层上后进行干燥。涂布的方法并无特别限制,例如 可利用缺角轮、模具、刀片、模唇等的涂布机进行涂布。
[0181] 聚酷亚胺层可为单层,也可为包含多层。在将聚酷亚胺层设为多层时,可在包含 不同的构成成分的前体的层上依序涂布其他前体而形成。在前体的层包含Ξ层W上时,可 使用两次W上的相同构成的前体。层结构简单的两层或单层可在工业上有利地获得,因此 优选。另外,前体的层的厚度(干燥后)例如为3μηι~100μηι的范围内,优选为3μηι~ 50μm的范围内。
[0182] 在将聚酷亚胺层设为多层时,基础膜层为包含第2实施形态的聚酷亚胺的非热塑 性聚酷亚胺层,优选为W与金属层接触的聚酷亚胺层成为热塑性聚酷亚胺层的方式形成前 体的层。通过使用热塑性聚酷亚胺,而可提高与金属层的密接性。此种热塑性聚酷亚胺优 选为玻璃化溫度灯g)为330°CW下者,更优选为200°C~320°C。
[0183] 另外,也可在将单层或多层的前体的层暂时进行酷亚胺化,而制成单层或多层的 聚酷亚胺层后,继而在其上形成前体的层。
[0184]步骤(3):
[0185] 步骤(3)是将涂布膜进行热处理而酷亚胺化,而形成绝缘树脂层的步骤。酷亚胺 化的方法并无特别限制,例如优选为采用热处理:在80°C~400°C的范围内的溫度条件下, 进行1分钟~60分钟的范围内的时间的加热。为了抑制金属层的氧化,优选为在低氧气环 境下的热处理,具体而言,优选为在氮气或稀有气体等惰性气体环境下、氨气等还原气体环 境下、或真空中进行。通过热处理,而涂布膜中的聚酷胺酸进行酷亚胺化,而形成聚酷亚胺。
[0186] 通过W上方式,可制造具有聚酷亚胺层(单层或多层)与金属层的金属包覆层叠 体。
[0187] 另外,第2实施形态的电路基板的制造方法除了所述(1)~(3)的步骤外,可进一 步包括W下的步骤(4)。
[0188]步骤(4):
[0189] 步骤(4)是将金属包覆层叠体的金属锥进行图案化而形成配线层的步骤。在本 步骤中,通过将金属层蚀刻为特定形状而形成图案,通过对配线层进行加工,而获得电路基 板。蚀刻例如可通过利用光刻技术等的任意的方法进行。
[0190]另外,在W上的说明中,仅对电路基板的制造方法的特征性步骤进行了说明。良P, 在制造电路基板时,通常进行的所述W外的步骤、例如前步骤中的通孔加工、或后步骤的端 子锻敷、外形加工等步骤,可根据常法进行。
[0191] 如W上般,通过使用第2实施形态的聚酷亚胺,而可形成阻抗整合性与阻燃性优 异的金属包覆层叠体。另外,通过使用第2实施形态的聚酷亚胺,而在WFPC为代表的电路 基板中,可谋求因电信号的传送特性的改善引起的可靠性的提高、W及因赋予阻燃性引起 的安全性的提高。
[0192] 实施例
[0193]W下表示实施例,对本发明的特征进行更具体地说明。但是,本发明的范围并不限 定于实施例。另外,在w下的实施例中,只要无特别说明,各种测定、评价为下述者。
[0194][热膨胀系数(CT巧的测定]
[0195]热膨胀系数是使用热机械分析仪(布鲁克度ruker)公司制造、商品名:4000SA), 一边对3mmX20mm的尺寸的聚酷亚胺膜施加5.Og的负荷,一边W固定升溫速度自30°C升 溫至250°C,继而在所述溫度下保持10分钟后,W5°C/分钟的速度冷却,并求出240°C~ 100°C的平均热膨胀系数(线热膨胀系数)。
[0196][玻璃化溫度(Tg)的测定]
[0197] 玻璃化溫度是使用粘弹性测定装置(DMA:TA仪器(TAInstrument)公司制造、商 品名:RSA3),W升溫速度为4°C/分钟、频率为IHz,将5mmX20mm的尺寸的聚酷亚胺膜自 30°C升溫至400°C,并将弹性模量变化变为最大(tanδ变化率最大)的溫度评价为玻璃化 溫度。
[019引[剥离强度的测定]
[0199] 剥离强度是使用腾喜龙(Tensilon)试验机(东洋精机制作所公司制造、商品名: 斯特罗格拉夫(STR0GRAPH)VE-10),利用双面胶带将宽度为1mm的样品(包含基材/树脂层 的层叠体)的树脂层侧固定于侣板,求出将基材朝着180°方向W50mm/分钟的速度剥离树 脂层与基材时的力。
[0200] [介电常数及介电损耗正切的测定]
[0201] 介电常数及介电损耗正切是通过W下方法1(空腔共振器扰动法(cavity resonatorperturbationmethod))或方法2 (平行平板法)而求出。
[0202] 方法1)使用空腔共振器扰动法介电常数评价装置(安捷伦(Agilent)公司制 造、商品名:矢量网络分析仪(Vector化tworkAnalyzei〇E8363B),测定特定频率下的树脂 片(硬化后的树脂片)的介电常数及介电损耗正切。另外,用于测定的树脂片是在溫度: 24°C~26°C、湿度:45%~55%的条件下放置24小时。
[0203] 方法2)使用平行平板法介电常数评价装置(安捷伦公司制造、商品名:材料分析 仪(MaterialAnalyzei〇E4991A),测定特定频率下的树脂片(硬化后的树脂片)的介电常 数及介电损耗正切。另外,用于测定的树脂片是在溫度:30°C~85°C、湿度:30%~85%的 条件下放置1小时。
[0204][视觉辨认性的评价]
[0205] 视觉辨认性的评价是通过测定总透光率及雾度(HAZ巧而进行。总透光率及雾度 的测定是使用雾度测定装置(浊度计:日本电色工业公司制造、商品名:ND册000),利用日 本工业标准(JapaneseIndustrialStandards,JIS)K7136所记载的测定方法对5cmX5cm 的尺寸的聚酷亚胺膜进行。
[0206] 实施例及比较例中所用的缩写符号,表示W下的化合物。
[0207] 孤A:二聚酸型二胺(日本禾大股份有限公司制造、商品名:PRIAMI肥1074、碳数: 36、胺值:205m巧OH/g、二聚物成分的含量:95重量% ^上)
[020引 m-TB:2, 2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯
[0209]BAPP:2, 2-双(4-氨基苯氧基苯基)丙烷
[0210]TPE-R:1,3-双(4-氨基苯氧基)苯
[0211] 完得胺(W0NDAMI肥):4,4'-二氨基二环己基甲烧
[0引引 BA化:9,9-双(4-氨基苯基)巧
[0213] TFMB:2,2'-双(Ξ氣甲基)-4,4'-二氨基联苯
[0214] PMDA:均苯四甲酸二酢
[021引BPDA:3,3',4,4'-联苯四甲酸二酢
[0216
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