热塑性液晶聚合物膜、电路基板、及它们的制造方法_3

文档序号:9871327阅读:来源:国知局
br>[0162] 经过了脱气工序的热塑性液晶聚合物膜,是液晶聚合物膜的分子取向度S0R为0.8 ~1.4且水分率为300ppm以下的热塑性液晶聚合物膜。
[0163] 水分率可以优选200ppm以下、更优选180ppm以下、进而优选150ppm以下。需要说明 的是,这里的水分率表示通过后述的实施例中记载的方法测定的值。
[0164] 此外,作为各向同性的指标的分子取向度S0R为0.8~1.4,优选0.9~1.3、更优选 1.0~1.2、特别优选1.0~1.1。
[0165] 这里的分子取向度S0R(Segment Orientation Ratio)是指表征构成分子的链段 的分子取向程度的指标,与以往的M0R(Molecular Orientation Ratio)不同,是对物体的 厚度也加以考虑后的值。
[0166] 此外,膜为各向同性,因此可以优选膜的尺寸稳定性在MD及TD方向均为±1%以 内、更优选±0.5%以内、进而优选±0.1 %。这里的尺寸稳定性可以是基于IPC - TM - 6502.2.4测定的值。
[0167] 获得的热塑性液晶聚合物膜可以用作在单面或两面形成有导体层的单元电路基 板的绝缘性基材层。此外,还可以用作用于与导体层粘接的粘接性材料(例如,粘结片及覆 盖膜)。
[0168] 此外,热塑性液晶聚合物膜在25GHz下的介电损耗角正切可以为例如0.0025以下 (例如,0.0001~0.0023左右)、优选0.0010~0.0022左右。通过具有这样的介电损耗角正 切,能够实现低功率化、低噪音化。
[0169] 热塑性液晶聚合物膜的相对介电常数根据膜的厚度而不同,例如,25GHz下的热塑 性液晶聚合物膜的TD方向的相对介电常数可以为3.25以下(例如,1.8~3.23左右)、优选 2.5~3.20左右。需要说明的是,通常,介电常数可以通过相对介电常数乘以真空的介电常 数(=8.855\10一 12卬/111))而算出。
[0170] 例如,介电常数测定可以在频率10GHz下通过谐振扰动法实施。可以将网络分析器 (Agilent Technology公司制"E8362B")与1GHz的空腔谐振器((株)关东电子应用开发)连 接,在空腔谐振器中插入微小的材料(宽度:2.7mm X长度:45mm),在温度20 °C、湿度65 %RH 的环境下插入96小时,由插入前后的共振频率的变化测定材料的介电常数及介电损耗角正 切。
[0171] 本发明还可以包含一种热塑性液晶聚合物膜的包装体,其由热塑性液晶聚合物膜 和对前述热塑性液晶聚合物膜进行包装的气体阻隔性包装材料构成,此时,热塑性液晶聚 合物膜用气体阻隔性包装材料进行了包装。
[0172] 这样的热塑性液晶聚合物膜的包装体由于用气体阻隔性包装材料包装了热塑性 液晶聚合物膜,能够以维持脱气工序后的热塑性液晶聚合物膜的状态进行运输、搬运。
[0173] 热塑性液晶聚合物膜的形状可以是上述的片状物、多层层叠物、卷状物中任一者。 热塑性液晶聚合物膜上可以根据需要而形成导体层或导电层。
[0174] 从搬运性的观点出发,用热塑性液晶聚合物膜的包装体包装的热塑性液晶聚合物 膜优选为卷状物。
[0175] 气体阻隔性包装材料的透湿度可以是例如10g/m2/day以下(例如0.5~10g/m 2/ day),也可以优选8g/m2/day以下、更优选6g/m2/day以下。
[0176] 此外,气体阻隔性包装材料的氧气透过度可以是例如10mL/m2 · day · MPa以下(例 如0 · 5~10mL/m2/day/MPa),可以优选8mL/m2/day/MPa 以下、更优选5mL/m2/day/MPa 以下。
[0177] 作为气体阻隔性包装材料,可以例示例如各种气体阻隔性膜、气体阻隔性膜与yy 7 (注册商标)、纸、无纺布等的层叠体等。
[0178] 作为气体阻隔性膜,可以列举例如各种铝箱层压膜、铝蒸镀膜、二氧化硅蒸镀膜、 聚偏氯乙烯涂层膜等,作为这些的膜基材,可以适当使用聚酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜等。 [0179]此外,关于这些膜、层叠体,其外侧还可以用纸等进行包装,其也可以收容在纸箱、 木箱、金属壳、架台等中。
[0180] [电路基板的制造方法]
[0181] 本发明的一实施方式还包含即使不使用粘接剂时层间粘接性也优良的电路基板 的制造方法。
[0182] 前述制造方法为至少具备如下工序的电路基板的制造方法:
[0183] 准备工序,准备多片选自至少一个面形成有导体层(例如,导体电路或导体图案、 导体箱、导体膜等)的绝缘基板、粘结片、及覆盖膜中的至少一种电路基板材料;和
[0184] 热压接工序,将前述准备的电路基板材料叠合成规定的电路基板结构,在规定的 压力下加热而对电路基板材料进行热压接,
[0185] (I)选自绝缘基板、粘结片及覆盖膜中的至少1片由进行了前述脱气工序的热粘接 性热塑性液晶聚合物膜构成,和/或
[0186] (II)绝缘基板、粘结片及覆盖膜的至少1片由热塑性液晶聚合物膜构成,且在热压 接工序之前进行前述脱气工序。
[0187] 即,本发明的电路基板的制造方法中,(I)可以在准备工序中使用经过了脱气工序 的热塑性液晶聚合物膜作为热塑性液晶聚合物膜,从而使电路基板的层间粘接性提高,和/ 或(II)可以在热压接工序之前具备特定的脱气工序,通过该脱气工序进行热塑性液晶聚合 物月旲的脱气,使电路基板的层间粘接性提尚。
[0188] (电路基板材料的准备工序)
[0189] 准备工序中,准备多片选自至少一个面形成有导体层(例如,导体电路或导体图 案、导体箱、导体膜等)的绝缘基板、粘结片、及覆盖膜中的至少一种电路基板材料,作为电 路基板材料(或绝缘性基板材料)。
[0190] 准备工序中,例如,既可以准备多片至少一个面形成有导体层的绝缘基板,也可以 准备至少一个面形成有导体电路的绝缘基板和选自粘结片及覆盖膜中的至少一种。
[0191 ]如上所述,电路基板的制造工序(I)中,选自绝缘基板、粘结片及覆盖膜中的至少1 片由进行了上述脱气处理的热粘接性热塑性液晶聚合物膜构成。通过使用这样的提高了热 粘接性的热塑性液晶聚合物膜,即使是通常的在电路基板中进行的热压接工序,也能够提 尚电路基板的层间粘接性。
[0192] 绝缘基板可以使用通常的电路基板中使用的各种有机材料、无机材料。作为有机 材料,可以列举热塑性液晶聚合物、聚酰亚胺、环烯烃聚合物、氟树脂、环氧树脂、酚醛树脂、 丙烯酸系树脂等;作为无机材料,可以列举陶瓷等。这些材料可以在电路基板中单独使用或 将两种以上组合使用。这些中,从高频特性、尺寸稳定性等优良的观点出发,优选热塑性液 晶聚合物绝缘基板。
[0193] 作为至少一个面形成有导体层的绝缘基板的例子,可以列举:
[0194] 在绝缘基板的单面形成有导体电路或导体图案的单元电路基板、
[0195] 在绝缘基板的两面形成有导体电路或导体图案的单元电路基板、
[0196] 在绝缘体的一个面形成有导体电路或导体图案、在另一面形成有导体膜或导体箱 的单元电路基板、
[0197] 在绝缘基板的单面形成有导体膜或导体箱的覆导体层压板、
[0198] 在绝缘基板的两面形成有导体膜或导体箱的覆导体层压板。
[0199] (导体层)
[0200] 导体层例如至少由具有导电性的金属形成,对该导体层使用公知的电路加工方法 而形成电路。作为形成导体层的导体,可以是具有导电性的各种金属,例如金、银、铜、铁、 镍、铝或它们的合金金属等。
[0201] 作为在包含热塑性液晶聚合物膜的绝缘性基材上形成导体层的方法,可以使用公 知的方法,例如可以蒸镀金属层,也可以通过化学镀、电镀形成金属层。此外,还可以通过热 压接将金属箱(例如铜箱)压接到热塑性液晶聚合物膜的表面。
[0202] 构成导体层的金属箱优选可用于电连接的金属箱,可以列举铜箱以及金、银、镍、 铝等各种金属箱,此外,还可以包含实质上(例如,98质量%以上)由这些金属构成的合金 箱。
[0203] 这些金属箱中,优选使用铜箱。铜箱只要是可用于电路基板的铜箱即可,没有特别 限定,可以是压延铜箱、电解铜箱中的任一者。
[0204] 从提高焊料耐热性、层间粘接性的观点出发,优选导体层的表面是平滑的。
[0205]优选的是,导体层的表面粗糙度以基于IS04287 - 1997的方法测定的十点平均粗 糙度(Rzjis)计可以为1 ·25μηι以下,可以优选1 ·2μηι以下、更优选1 · 15μηι以下。对RzJIS的下限 没有特别限制,可以是例如〇 · 5μπι左右。
[0206] 此外,以基于IS04287 - 1997的方法测定的算术平均粗糙度(Ra)计可以为例如 0.15μπι以下,可以为0.14μπι以下。对Ra的下限没有特别限制,可以为例如0.05μπι左右,可以 为Ο.ΙΙμπι左右。
[0207] 上述构成中,在形成层叠体时,热塑性液晶聚合物膜的不被粘接的面的导体层也 可以是平滑的。需要说明的是,对导体层进行了电路加工,但电路加工后残留的导体的表面 平滑即可。
[0208] 导体层的厚度优选在例如1~50μπι(例如,5~50μπι左右)的范围内,更优选在8~35 Μ1(例如10~35μπι)的范围内。
[0209] 此外,导体层中,可以在导体层的表面形成耐氧化性的皮膜。通过导体层的表面处 理在导体层的表面上形成耐氧化性高于导体层主体的合金层后再进行脱气处理时,可以避 免脱气处理时导体表面氧化、导体层劣化,进而可期待由合金层带来的粘接性提高。
[0210] 例如,此时,单元电路基板的准备工序可以具备:
[0211] 热压接工序,将金属箱热压接在热塑性液晶聚合物膜的单面或两面,和
[0212] 耐氧化性皮膜形成工序,在前述热压接后的金属箱表面形成耐氧化性皮膜。
[0213] 此外,单元电路基板的准备工序还可以具备在前述导体层表面附着硅烷偶联剂的 硅烷偶联剂附着工序。
[0214] 作为耐氧化性皮膜,可以列举例如耐氧化性合金层、耐氧化性镀覆层、苯并三唑类 等的防镑剂层等。
[0215] 需要说明的是,耐氧化性皮膜可以根据导体层及耐氧化性皮膜的种类在电路加工 前、电路加工后的任一时期形成。
[0216] 例如,导体层包含进行了热压接的金属箱时,作为耐氧化性合金层,从例如提高粘 接性的观点出发,优选至少含有形成金属箱的金属的合金。例如,在构成导体层的金属箱为 铜箱时,合金层可以是至少含铜的合金。例如,耐氧化性合金层优选在电路加工前形成。
[0217] 例如,这样的合金层可以用由Mec Corporation销售的"FlatBONDGT"等来形成。
[0218] 需要说明的是,远离铜箱的部分中,有时也存在不含铜的合金部分。此时,可以对 不含铜的合金部分用蚀刻液进行蚀刻。作为这样的蚀刻液,可以列举例如"乂ックリΛ - パ一 S - 651A"(Mec Corporation制)、(佐佐木化学药品(株)制)、含有硝酸等 无机酸的水溶液等。
[0219] 进而,从提高导体层的粘接性的观点出发,可以使导体层(特别是合金层)表面附 着公知或惯用的硅烷偶联剂。在使合金层表面附着硅烷偶联剂时,能够进一步改善导体层 和液晶聚合物膜的粘接性,即使在导体层的表面没有形成具有锚固效果的凹凸而是保持平 滑的表面状态下进行热压接,也能够获得较高的以剥离强度表示的粘接强度。
[0220](粘结片和/或覆盖膜)
[0221]作为用于与导体层粘接的电路基板材料(粘接性材料),除了上述单元电路基板以 外,还可以另行准备一种以上的用于与单元电路基板的导体层粘接的电路基板材料。粘接 性材料优选热塑性液晶聚合物膜,具体而言,可以列举例如选自粘结片及覆盖膜中的至少 一种。需要说明的是,覆盖膜通常用于包覆导体层,粘结片用于粘接电路基板材料之间。粘 结片和/或覆盖膜可以由液晶聚合物膜构成,优选的是,选自粘结片及覆盖膜中的至少一种 可以由热粘接性液晶聚合物膜构成。
[0222] 例如,在将进行了脱气工序的液晶聚合物膜称为热粘接性液晶聚合物膜、将未进 行脱气工序的液晶聚合物膜称为未脱气液晶聚合物膜时,作为优选的电路基板材料的组 合,可以例示出:
[0223] (a)具备作为绝缘基板的未脱气液晶聚合物膜、作为粘结片的热粘接性液晶聚合 物膜、及任选设置的作为覆盖膜的未脱气液晶聚合物膜的电路基板;
[0224] (b)具备作为绝缘基板的未脱气液晶聚合物膜、作为粘结片的热粘接性液晶聚合 物膜、及任选设置的作为覆盖膜的热粘接性液晶聚合物膜的电路基板;
[0225] (c)具备作为绝缘基板的热粘接性液晶聚合物膜、作为粘结片的未脱气液晶聚合 物膜、及任选设置的作为覆盖膜的未脱气液晶聚合物膜的电路基板;
[0226] (d)具备作为绝缘基板的热粘接性液晶聚合物膜、作为粘结片的热粘接性液晶聚 合物膜、及任选设置的作为覆盖膜的未脱气液晶聚合物膜的电路基板;
[0227] (e)具备作为绝缘基板的热粘接性液晶聚合物膜、作为粘结片的热粘接性液晶聚 合物膜、及任选设置的作为覆盖膜的热粘接性液晶聚合物膜的电路基板;
[0228] (f)具备作为绝缘基板的热粘接性液晶聚合物膜、及作为覆盖膜的未脱气液晶聚 合物膜的电路基板;
[0229] (g)具备作为绝缘基板的未脱气液晶聚合物膜、及作为覆盖膜的热粘接性液晶聚 合物膜的电路基板;
[0230] (h)具备作为绝缘基板的热粘接性液晶聚合物膜、及作为覆盖膜的热粘接性液晶 聚合物膜的电路基板;
[0231] (i)具备作为第1绝缘基板的热粘接性液晶聚合物膜、作为第2绝缘基板的热粘接 性液晶聚合物膜、及任选设置的作为覆盖膜的未脱气液晶聚合物膜的电路基板;
[0232] (j)具备作为第1绝缘基板的热粘接性液晶聚合物膜、作为第2绝缘基板的热粘接 性液晶聚合物膜、及任选设置的作为覆盖膜的热粘接性液晶聚合物膜的电路基板;等组合。
[0233] 此外,电路基板的制造工序中,进彳丁脱气工序时,液晶聚合物|吴的热粘接性可能在 脱气工序后表现出来,因此准备的绝缘基板、粘结片、覆盖膜均可以为未脱气液晶聚合物 膜。
[0234] 此外,在电路基板材料中的至少2片为热塑性液晶聚合物膜、具有用第1热塑性液 晶聚合物膜和第2热塑性液晶聚合物膜夹持导体层的结构时,前述第1热塑性液晶聚合物膜 和第2热塑性液晶聚合物膜的熔点差可以为例如0~70°C,优选0~60°C左右(例如10~50°C 左右)。
[0235] 例如,第1液晶聚合物膜可以为具有高耐热性的高熔点液晶聚合物膜,第2液晶聚 合物膜可以为具有比第1液晶聚合物膜低的耐热性的低熔点液晶聚合物膜,例如,选自绝缘 基板、粘结片及覆盖I旲中的至少两片电路基板材料可以由具有尚耐热性的尚恪点液晶聚合 物膜(例如,300~350 °C左右)和低熔点液晶聚合物膜(例如,250~300 °C左右)构成。
[0236] 此外,本发明的电路基板的层间粘接性优良,因此,例如电路基板材料中彼此邻接 而粘接的液晶聚合物膜既可以两者均为高熔点液晶聚合物膜,也可以两者均为低熔点液晶 聚合物膜。例如,此时,两者的熔点差可以为〇~20°C左右,可以优选0~10°C左右。
[0237] 另一方面,电路基板材料中彼此邻接而粘接的两个液晶聚合物膜可以是高熔点液 晶聚合物膜及低熔点液晶聚合物膜的组合,此时,熔点差可以超过20 °C,可以优选30°C~70 Γ。
[0238] 热粘接性液晶聚合物膜可以用作高熔点液晶聚合物膜,也可以用作低熔点液晶聚 合物膜。此外,可以是彼此邻接而粘接的液晶聚合物膜(例如,高熔点液晶聚合物膜彼此的 组合、低熔点液晶聚合物膜彼此的组合、或者,高熔点液晶聚合物膜与低熔点液晶聚合物膜 的组合)中的至少一者为热粘接性液晶聚合物膜,也可以是两者均为热粘接性液晶聚合物 膜。或者,可以是至少低熔点液晶聚合物膜为热粘接性液晶聚合物膜。
[0239] 此外,根据电路基板的构成,用作粘接性材料的液晶聚合物膜的熔点可以与单元 电路基板的基材的熔点相同,也可以使用熔点比形成单元电路基板的液晶聚合物膜低的液 晶聚合物膜。此时,两者的熔点差可以为例如〇~70°C左右,更优选0~60°C左右。
[0240]需要说明的是,可以在不损害本发明的效果的范围内对电路基板材料(特别是液 晶聚合物膜)实施表面处理。表面处理可以利用例如紫外线照射、等离子体照射、物理研磨 等公知方法来进行。
[0241] (脱气工序)
[0242] 电路基板的制造方法中,通过进行上述脱气工序,可以提高热塑性液晶聚合物膜 的热粘接性。
[0243] 电路基板的制造方法中,进行脱气工序时,脱气工序可以在热压接工序之前进行, 也可以在电路基板材料的准备工序和热压接工序之间进行。
[0244] 电路基板的制造方法中,进彳丁脱气工序时,优选的是,脱气工序可以具备:第一脱 气工序,将前述电路基板材料在100°c~200°C的范围内加热规定的时间而进行脱气;和第 二脱气工序,对前述
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