复合积层板的制作方法

本发明是有关于一种电子产品的基板，且特别是有关于一种复合积层板。

背景技术：

新世代的电子产品趋向轻薄短小，并且需具备高频传输的能力，因此电路板的配线走向高密度化，且电路板的材料选用走向更严谨的需求。一般而言，高频电子元件会与电路板接合。为了维持传输速率及保持传输讯号完整性，电路板的基板材料必须兼具较低的介电常数(dielectric constant)及介电损耗(又称损失因子，dissipation factor)，这是因为基板的讯号传送速度与基板材料的介电常数的平方根成反比，故基板材料的介电常数通常越小越好；另一方面，由于介电损耗越小代表讯号传递的损失越少，故介电损耗较小的材料所能提供的传输品质也较为良好。

一般电路板的基板为金属箔与碳氢树脂层以压合方式相结合，以提高介电常数及介电损耗值，并提升难燃性与吸湿性，金属箔与碳氢树脂层间的粘着力会影响其制成的电路板的特性，进而影响其电子产品的功能和可靠度。然而，目前具有良好介电性质的碳氢树脂材料与金属箔间的粘着力较差，导致影响其制成电子产品的功能和可靠度。

因此，开发出具有低介电常数以及低介电损耗的基板，并将其应用于高频电路板的制造，乃是现阶段相关技术领域重要课题。

技术实现要素：

本发明在于提供一种复合积层板，所述积层板的金属箔层与碳氢树脂层间具有好的粘着强度。

本发明一实施例提供的一种复合积层板，包括：金属箔层、硅烷层、强化接着层、以及碳氢树脂层。所述硅烷层，置于所述金属箔层以及碳氢树脂层之间。所述强化接着层，置于所述硅烷层以及碳氢树脂层之间。

本发明另一实施例提供的一种复合积层板，包括：第一金属箔层、第一硅烷层、第一强化接着层、碳氢树脂层、第二强化接着层、第二硅烷层、以及第二金属箔层。所述碳氢树脂层，置于所述第一金属箔层以及所述第二金属箔层之间。所述第一硅烷层，置于所述第一金属箔层以及所述碳氢树脂层之间。所述第一强化接着层，置于所述第一硅烷层以及所述碳氢树脂层之间。所述第二硅烷层，于所述第二金属箔层以及所述碳氢树脂层之间。所述第二强化接着层，置于所述第二硅烷层以及所述碳氢树脂层之间。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举出数个实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图简述

图1为根据本发明一实施例所绘的复合积层板的剖面示意图。

图2为根据本发明另一实施例所绘的复合积层板的剖面示意图。

符号说明

1、1’：复合积层板

10：金属箔层

10a：第一金属箔层

10b：第二金属箔层

20：硅烷层

20a：第一硅烷层

20b：第二硅烷层

30：强化接着层

30a：第一强化接着层

30b：第二强化接着层

40：碳氢树脂层

实施方式

以下详细叙述本发明内容的实施例。实施例所提出的实施细节为举例说明之用，并非对本发明内容欲保护的范围做限缩。具有通常知识者当可依据实际实施方面的需要对所述实施细节加以修饰或变化。本发明所述的“一”表示为“至少一”。

请参照图1，本发明所述的复合积层板1可包含：金属箔层10、硅烷层20、强化接着层30以及碳氢树脂层40。硅烷层20置于金属箔层10以及碳氢树脂层40之间，强化接着层30置于硅烷层20以及碳氢树脂层40之间。

根据本发明实施例，所述金属箔层10的材质可例如为铜、铝、铁、银、钯、镍、铬、钼、钨、锌、锰、钴、金、锡、铅、不锈钢所制成的导电性箔片。以铜箔为例，本实施例使用的铜箔可以是精炼或碾制铜箔片，也可采用电沉积铜箔片，而一般电沉积铜箔片具有光泽面与粗糙面，而本实施例的硅烷层可形成于所述铜箔的光泽面或粗糙面。

根据本发明一实施例，所述金属箔层10的均方根粗糙度(root-mean-square roughness)为Rq≤0.6微米、表面的十点平均粗糙度为Rz≤5μm。

根据本发明一实施例，所述硅烷层20可包含具有双键官能基的硅烷化合物。根据本发明一实施例，所述具有双键官能基的硅烷化合物可以具有如化学式R₁-Si(OR₂)₃的结构，其中R₁为C₂-C₈的链烯基、R₂为C₁-C₈的烷基，R₁可以为乙烯基(vinyl)或烯丙基(allyl)，R₂可以为CH₃或C₂H₅，例如乙烯基三甲氧基硅烷(vinyl trimethoxysilane)、乙烯基三乙氧基硅烷(vinyl triethoxysilane)、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷(vinyl tri(2-methoxyethoxy)silane)、乙烯基三异丙氧基硅烷(Vinyl trisopropoxysilane)、烯丙基三甲氧基硅烷(allyltrimethoxysilane)、烯丙基三乙氧基硅烷(allyltriethoxysilane)。

在本发明实施例中硅烷化合物或混合物可以单独或混合适合的溶剂涂布于金属箔片表面，一般是以适当溶剂将硅烷化合物分散再利用反转滚筒涂布、刮刀涂布、浸渍涂布或喷刷方式涂布于金属箔片上形成湿膜，再经一段式烘烤制成，可例如为在130℃下烘烤5～15分钟，形成具有硅烷层20的金属箔层10。

根据本发明一实施例，所述强化接着层30的组成物可包含具有3个以上双键官能基的化合物与聚合起始剂，在本发明实施例中基于1重量份的所述具有3个以上双键官能基的化合物，所述聚合起始剂的重量份介于0.01-0.3。根据本发明一实施例，所述具有3个以上双键官能基的化合物可以为具有3个以上双键官能基的异三聚氰酸酯类化合物，例如为三甲基烯丙基异三聚氰酸酯(trimethylallyl isocyanurate，TMAIC)、三烯丙基异三聚氰酸酯(triallyl isocyanurate，TAIC)，或是具有3个以上双键官能基的环四硅氧烷(cyclotetrasiloxane)类化合物，例如为四甲基四乙烯基环四硅氧烷(tetramethyl tetravinyl cyclotetrasiloxane)(简称TMTVC)，或是具有3个以上双键官能基的多面体低聚倍半硅氧烷(polyhedral oligomeric silsesquioxanes，简称POSS)，例如为八乙烯基-POSS(octavinyl-POSS)。所述聚合起始剂可为有机过氧化物，例如为异丙苯过氧化氢(cumene hydroperoxide)。在本发明实施例中所述强化接着层30的材料可更包含溶剂，所述溶剂可以为甲乙酮(methyl ethyl ketone，简称MEK)，在本发明实施例中所述具有3个以上双键官能基的化合物的浓度介于0.1-50wt％。

上述强化接着层30的材料涂布于硅烷层20表面，一般是以适当溶剂，如甲乙酮将强化接着层30的材料分散，再利用反转滚筒涂布、刮刀涂布、浸渍涂布或喷刷方式涂布于具硅烷层20的金属箔层10上形成湿膜，再经一段式烘烤制成，可例如为在50～70℃下烘烤5～15分钟，形成具有强化接着层30与硅烷层20的金属箔层10。于一实施例中强化接着层30及硅烷层20在金属箔层10上所形成的干燥薄膜厚度总和小于2微米。

根据本发明一实施例，所述碳氢树脂层40的材料可例如为聚酰亚胺(polyimide、PI)、聚碳酸酯(polycarbonate、PC)、聚醚砜(polyethersulfone、PES)、聚降冰片烯(polynorbornene、PNB)、聚醚酰亚胺(polyetherimide、PEI)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate、PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate、PET)、聚二丁烯或上述的组合。上述碳氢树脂层40，一般是以压合方式与上述的金属箔层10互相结合。

请参照图2，其是根据本发明另一实施例所绘的复合积层板的剖面示意图。本实施例的复合积层板1’包括：第一金属箔层10a、第一硅烷层20a、第一强化接着层30a、碳氢树脂层40、第二金属箔层10b、第二硅烷层20b以及第二强化接着层30b。碳氢树脂层40置于第一金属箔层10a以及第二金属箔层10b之间，第一硅烷层20a置于第一金属箔层10a以及碳氢树脂层40之间，第一强化接着层30a置于第一硅烷层20a以及碳氢树脂层40之间，第二硅烷层20b置于第二金属箔层10b以及碳氢树脂层40之间，第二强化接着层30b置于第二硅烷层20b以及碳氢树脂层40之间。

根据本发明实施例，所述金属箔层10a及10b的材质可例如为铜、铝、铁、银、钯、镍、铬、钼、钨、锌、锰、钴、金、锡、铅、不锈钢所制成的导电性箔片。以铜箔为例，本实施例使用的铜箔可以是精炼或碾制铜箔片，也可采用电沉积铜箔片，而一般电沉积铜箔片具有光泽面与粗糙面，而本实施例的硅烷层可形成于所述铜箔的光泽面或粗糙面。

根据本发明一实施例，所述金属箔层10a及10b的均方根粗糙度(root-mean-square roughness)为Rq≤0.6微米、表面的十点平均粗糙度为Rz≤5μm。

根据本发明一实施例，所述硅烷层20a及20b可包含具有双键官能基的硅烷化合物。根据本发明一实施例，所述具有双键官能基的硅烷化合物可以具有如化学式R₁-Si(OR₂)₃的结构，其中R₁为C₂-C₈的链烯基、R₂为C₁-C₈的烷基，R₁可以为乙烯基(vinyl)或烯丙基(allyl)，R₂可以为CH₃或C₂H₅，例如乙烯基三甲氧基硅烷(vinyl trimethoxysilane)、乙烯基三乙氧基硅烷(vinyl triethoxysilane)、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷(vinyl tri(2-methoxyethoxy)silane)、乙烯基三异丙氧基硅烷(Vinyl trisopropoxysilane)、烯丙基三甲氧基硅烷(allyltrimethoxysilane)、烯丙基三乙氧基硅烷(allyltriethoxysilane)。

在本发明实施例中硅烷化合物或混合物可以单独或混合适合的溶剂涂布于金属箔片表面，一般是以适当溶剂将硅烷化合物分散，再利用反转滚筒涂布、刮刀涂布、浸渍涂布或喷刷方式涂布于金属箔片上形成湿膜，再经一段式烘烤制成，可例如为在130℃下烘烤5～15分钟，形成分别具有硅烷层20a、20b的金属箔层10a、10b。

根据本发明一实施例，所述强化接着层30a及30b的材料可包含具有3个以上双键官能基的化合物与聚合起始剂，在本发明实施例中基于1重量份的所述具有3个以上双键官能基的化合物，所述聚合起始剂的重量份介于0.01-0.3。根据本发明一实施例，所述具有3个以上双键官能基的化合物可以为具有3个以上双键官能基的异三聚氰酸酯类化合物，例如为三甲基烯丙基异三聚氰酸酯(trimethylallyl isocyanurate，TMAIC)、三烯丙基异三聚氰酸酯(triallyl isocyanurate，TAIC)，或是具有3个以上双键官能基的环四硅氧烷(cyclotetrasiloxane)类化合物，例如为四甲基四乙烯基环四硅氧烷(tetramethyl tetravinyl cyclotetrasiloxane，简称TMTVC)，或是具有3个以上双键官能基的多面体低聚倍半硅氧烷(polyhedral oligomeric silsesquioxanes，简称POSS)，例如为八乙烯基-POSS(octavinyl-POSS)。所述聚合起始剂可为有机过氧化物，例如为异丙苯过氧化氢(cumene hydroperoxide)。在本发明实施例中所述强化接着层30的材料可更包含溶剂，所述溶剂可以为甲乙酮(methyl ethyl ketone，简称MEK)，在本发明实施例中所述具有3个以上双键官能基的化合物的浓度介于0.1-50wt％。

上述强化接着层30a及30b的材料涂布于硅烷层20a及20b表面，一般是以适当溶剂，如甲乙酮将强化接着层30a或20b的材料分散再利用反转滚筒涂布、刮刀涂布、浸渍涂布或喷刷方式涂布于分别具有硅烷层20a、20b的金属箔层10a、10b上形成湿膜，再经一段式烘烤制成，可例如为在50～70℃下烘烤5～15分钟，形成分别具有强化接着层30a、30b与硅烷层20a、20b的金属箔层10a、10b。于一实施例中强化接着层30a、30b分别与硅烷层20a、20b在金属箔层10a及10b上所形成的干燥薄膜厚度总和小于2微米。

根据本发明一实施例，所述碳氢树脂层40的材料可例如为聚酰亚胺(polyimide、PI)、聚碳酸酯(polycarbonate、PC)、聚醚砜(polyethersulfone、PES)、聚降冰片烯(polynorbornene、PNB)、聚醚酰亚胺(polyetherimide、PEI)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate、PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate、PET)、聚二丁烯或上述的组合。将上述碳氢树脂层40置于具有强化接着层30a及硅烷层20a的金属箔层10a及具有强化接着层30b及硅烷层20b的金属箔层10b之间，再以压合方式互相结合。

实施例

以下实施例所提及的量测仪器及方法：在下列实施例的量测剥离强度的仪器购自弘达仪器股份有限公司、型号HT-9102、量测方法按IPC-TM-650规范量测90°撕离强度。

(1)硅烷层涂料制备：将乙烯基三甲氧基硅烷分散于水中，再滴入醋酸调整溶液至pH值约为4，制成重量百分比为1％的硅烷水溶液。

(2)强化接着层I涂料制备：将2克八乙烯基-POSS(octavinyl-POSS)及0.4克异丙苯过氧化氢分散于2克甲乙酮中于常温(约25℃)搅拌，得到强化接着层I涂料。

(3)强化接着层II涂料制备：将4克四甲基四乙烯基环四硅氧烷(tetramethyl tetravinyl cyclotetrasiloxane，TMTVC)及0.4克异丙苯过氧化氢分散于2克甲乙酮中于常温(约25℃)搅拌，得到强化接着层II涂料。

(4)强化接着层III涂料制备：将2克TMAIC及0.4克异丙苯过氧化氢分散于2克甲乙酮中于常温(约25℃)搅拌，得到强化接着层III涂料。

实施例1-3复合积层板的制作

复合积层板制作：取铜箔基材(购自三井，型号HS-VSP，厚度约35微米、表面粗糙度Rq～0.5)，将前述的硅烷层涂料溶液喷涂于所述铜箔基材上，再放入烘箱进行烘烤。在130℃烘烤10分钟。得到具有硅烷层的铜箔基材。接着，将前述的强化接着层涂料I、II及III溶液喷涂于所述具有硅烷层的铜箔基材上，再放入烘箱60℃烘烤10分钟，得到具有厚度总和为小于1微米的强化接着层及硅烷层的铜箔基材。然后，将碳氢树脂层(Rogers Co.生产，型号RO-4450，厚度＝4mil)压合于所述具有强化接着层及硅烷层的铜箔基材，压合步骤及条件依所述RO4450建议的压合条件执行，得到复合积层板I-III，其详细组成及其剥离强度如表1所示。

比较实施例1

本比较实施例与实施例1-3类似，差别在于铜箔基板与树脂RO-4450间仅具有硅烷层。其剥离强度如表1所示。

表1

由表1的剥离强度可知，铜箔基板与树脂间具有本发明的硅烷层及强化接着层者其剥离强度较仅具有硅烷层的比较例的剥离强度高，亦即本发明的复合积层板具有较佳的粘着力。

虽然本发明的实施例揭露如上所述，然并非用以限定本发明，任何熟习相关技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，举凡依本发明申请范围所述的形状、构造、特征及数量当可做些许的变更，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求所界定者为准。