高分子复合材料成形制品,使用该成形制品的印刷线路板,及其制造方法

文档序号:2430199阅读:245来源:国知局
专利名称:高分子复合材料成形制品,使用该成形制品的印刷线路板,及其制造方法
技术领域
本发明主要涉及一种高分子复合材料成形制品,其热膨胀系数被控制为在沿成形制品表面延伸的方向和在与该方向相交的方向上全向性的下降,本发明还涉及使用该成形制品的印刷线路板。更具体地说,本发明涉及一种环氧树脂复合材料成形制品和热塑性聚合物复合材料成形制品,两者的热膨胀系数被控制为在沿成形制品表面延伸的方向和在与该方向相交的方向上全向性的下降。本发明还涉及使用该环氧树脂复合材料成形制品和热塑性聚合物复合材料成形制品制造的印刷线路板。
背景技术
传统上,通过在作为基质的高分子材料中复合功能纤维如玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、芳族聚酰胺纤维或聚吲哚纤维而得到的高分子复合材料成形制品已广为所知。
同时,包括环氧树脂或热塑性树脂的高分子组合物通常用作印刷线路板的绝缘材料,以及用作电子部件,例如充填在印刷线路板上的半导体封装(packages)。除诸如环氧树脂和热塑性聚合物的高分子材料外,各种异质材料如金属和陶瓷已被用于这些印刷线路板和电子部件。这些各种异质材料可在线路板或电子部件中相连或彼此邻接的排列。因此,当这些线路板或电子部件周围的环境温度发生变化时,异质材料间的热膨胀系数差异会在线路板、电子部件本身或异质材料间的界面上产生热应力。尤其是,用以形成线路板的高分子材料如环氧树脂或热塑性聚合物(室温下的一般热膨胀系数>5×10-5(/K))与用作线路材料的金属如铜(室温下的热膨胀系数1.65×10-5(/K))在热膨胀系数上有很大差异。因此,由高分子材料如环氧树脂和金属组成的线路板或电子部件可能产生诸如开裂、在高分子材料部分(如环氧树脂)和金属部分之间界面处的剥落以及因产生热应力而导致的线路断路或短路等问题。
为解决以上问题,一种敷铜层压板通常被用作印刷线路板。这种敷铜层压板是将预浸渍体和铜箔在加热、加压下一体成型并经过干燥后得到的。预浸渍体是用含有环氧树脂、热塑性聚合物等的高分子组合物浸渍基材如玻璃纤维织物而得到的。此外,日本公开专利公报No.2002-53646,No.2001-288251利No.10-145020各自公开了一种低热膨胀系数的环氧树脂组合物,用以降低基底材料的热膨胀系数。日本公开专利公报No.11-147960和No.08-255959分别公开了一种包括特殊基材和增强材料在内的基底层。日本公开专利公报No.10-034742公开了一种用于软性印刷电路板等的基底材料的液晶聚合物层压体。该层压体包括一种各向同性液晶聚合物,其具有低的热膨胀性,在平面内无规取向,用以降低基底层平面内热膨胀系数的各向异性。此外,还提出在基层中混入具有低膨胀性的填料如二氧化硅。
近年来,随着印刷线路板的层数增加和复杂化,抑制热膨胀变得尤为重要,尤其是为了例如确保板的通孔的可靠性而抑制印刷线路板厚度方向上热膨胀。在每个这种玻璃纤维织物浸渍环氧树脂印刷线路板和包括上述特殊基材和增强材料在内的环氧树脂印刷线路板中,沿印刷线路板表面延伸方向的热膨胀能够被降低。然而,在板厚度方向上的热膨胀反而增加。
在使用低热膨胀系数的环氧树脂组合物的环氧树脂印刷线路板或混有低膨胀性的填料如二氧化硅的环氧树脂印刷线路板中,线路板的热膨胀能被全向性的降低一定程度,但这种降低是不够的。例如,日本公开专利公报No.2004-175995公开了一种膜,其中一种含有液晶聚合物和另一种热塑性聚合物的混合物的组合物被用来降低厚度方向上热膨胀系数。
通过对树脂施加磁场使液晶环氧树脂的分子链在特定方向上取向,在这种环氧树脂成形制品中,在该取向方向上的热膨胀能够被降低,但其他方向上的热膨胀会增加。
因此,强烈的需要一种高分子成形制品,如环氧树脂成形制品,其热膨胀在沿成形制品表面延伸的方向上以及与所述方向垂直的方向上能够全向性的降低。
本发明的实施就是为解决上述问题。本发明的一个目的在于提供一种高分子复合材料成形制品,如环氧树脂复合材料成形制品,其在沿成形制品表面延伸的方向和在与该方向相交的方向上的热膨胀全向性的下降,并提供由这种高分子复合材料成形制品形成的印刷线路板。本发明的另一个目的是提供一种制造该高分子复合材料成形制品如环氧树脂复合材料成形制品的方法,以及制造由该高分子复合材料成形制品形成的印刷线路板的方法。

发明内容
为解决上述问题,本发明一方面提供了一种由环氧树脂和纤维组成的环氧树脂复合材料成形制品。在该成形制品中,纤维沿第一平面设置,环氧树脂的分子链沿与第一平面相交的方向取向。基于X射线衍射测量,由下式(1)确定的环氧树脂分子链的取向度α在0.5或以上且小于1的范围内取向度α=(180-Δβ)/180(1)其中,Δβ表示在X射线衍射测量中,以固定峰散射角,在从0到360°方位角方向上测得的强度分布中的半峰全宽。环氧树脂复合材料成形制品分别在沿第一平面方向和与第一平面相交方向上的热膨胀系数在5×10-6至50×10-6(/K)的范围内,且在沿第一平面方向和与第一平面相交方向上的热膨胀系数间的差为30×10-6(/K)或以下。在这种情况下,能够控制热膨胀系数为全向性的小,从而降低任何因热膨胀导致的损坏如开裂。
环氧树脂优选为分子中具有内消旋配合基的液晶环氧树脂。
纤维优选包含纤维织物和单纤中至少一种。
纤维优选由选自玻璃纤维、陶瓷纤维、碳纤维、金属纤维和有机纤维中至少一种组成。
另一方面,提供了一种由该环氧树脂复合材料成形制品形成的印刷线路板,其中至少在环氧树脂复合材料成形制品的表面和内部之一上设置有导电层。
再一方面,提供了一种制造该环氧树脂复合材料成形制品的方法。该方法包括将纤维以沿第一平面排列的方式置于模具腔体内部,通过往模具腔体内注入环氧树脂组合物来浸渍纤维,使环氧树脂的分子链以与第一平面相交的方向取向,在保持环氧树脂分子链的取向的同时固化环氧树脂组合物。依据这种方法,可以容易获得热膨胀系数被控制为全向性的小的环氧树脂复合材料成形制品。
在对环氧树脂分子链进行取向的步骤中,优选通过对其施加磁场来完成环氧树脂分子链的取向。
另一方面,还提供了一种制造该印刷线路板的方法。该方法包括将纤维以沿第一平面排列的方式置于模具腔体内部,通过往模具腔体内注入环氧树脂组合物来浸渍纤维,使环氧树脂的分子链以与第一平面相交的方向取向,在保持环氧树脂分子链的取向的同时固化环氧树脂组合物,以及至少在放置步骤之前,或浸渍步骤之后,或固化步骤之后,在印刷线路板的表面和内部至少之一上设置导电层。依据这种方法,可以容易获得热膨胀系数被控制为全向性的小的印刷线路板。
在取向步骤中,优选通过对其施加磁场来完成环氧树脂分子链的取向。
再一方面,提供了一种制造该环氧树脂复合材料成形制品的备选方法。该方法包括制备包含纤维的环氧树脂组合物,在每个纤维的长轴沿第一平面排列的方式下用环氧树脂组合物填充模具的腔体,使环氧树脂的分子链以与第一平面相交的方向取向,以及在保持环氧树脂分子链的取向的同时固化环氧树脂组合物。依据这种方法,可以容易获得热膨胀系数为全向性的小的环氧树脂成形制品。
另一方面,提供了一种由热塑性聚合物和纤维组成的热塑性聚合物复合材料成形制品。在该成形制品中,纤维沿第一平面排列,热塑性聚合物的分子链沿与第一平面相交的方向取向。
热塑性聚合物分子链的取向度α由基于X射线衍射测量用下式(1)确定,在0.5或以上且小于1的范围内,取向度α=(180-Δβ)/180(1)其中,Δβ表示在X射线衍射测量中,以固定峰散射角,在从0到360°方位角方向上测得的强度分布中的半峰全宽。
热塑性聚合物复合材料成形制品分别在沿第一平面方向和与第一平面相交方向上的热膨胀系数在5×10-6至50×10-6(/K)的范围内,且在沿第一平面方向和与第一平面相交方向上的热膨胀系数间的差为30×10-6(/K)或以下。在这种情况下,能够控制热膨胀系数全向性的小,从而降低任何因热膨胀导致的损坏如开裂。
热塑性聚合物优选为分子中具有内消旋配合基的液晶热塑性聚合物。
该液晶聚合物优选为选自芳族聚酯、芳族聚酰胺和芳香聚酰胺酯中的至少一种。
纤维优选包含纤维织物和单纤中至少一种。
纤维优选由选自玻璃纤维、陶瓷纤维、碳纤维、金属纤维和有机纤维中至少一种组成。
另一方面,提供了一种由该热塑性聚合物复合材料成形制品形成的印刷线路板,其中至少在热塑性聚合物复合材料成形制品的表面和内部之一上设置有导电层。
再一方面,提供了一种制造该热塑性聚合物复合材料成形制品的方法。该方法包括将纤维以沿第一平面排列的方式放置于模具腔体内部,通过往模具腔体内注入热塑性聚合物组合物来浸渍纤维,使热塑性聚合物的分子链以与第一平面相交的方向取向,以及在保持热塑性聚合物分子链的取向的同时固化热塑性聚合物组合物。
再一方面,提供了制造该热塑性聚合物复合材料成形制品的备选方法。该方法包括形成含有热塑性聚合物的热塑性聚合物组合物的预成形体,将预成形体和纤维以沿第一平面排列的方式放置于模具腔体内部,通过熔融预成形体将纤维用热塑性聚合物组合物浸渍,使热塑性聚合物的分子链以与第一平面相交的方向取向,以及在保持热塑性聚合物分子链的取向的同时固化热塑性聚合物组合物。
再一方面,提供了制造该热塑性聚合物复合材料成形制品的备选方法。该方法包括制备含有热塑性聚合物和纤维的热塑性聚合物组合物,在每个纤维的长轴沿第一平面排列的方式下用热塑性聚合物组合物填充模具的腔体,使热塑性聚合物的分子链以与第一平面相交的方向取向,以及在保持热塑性聚合物分子链的取向的同时固化热塑性聚合物组合物。依据这种方法,可以容易获得热膨胀系数被控制为全向性的小的热塑性聚合物复合材料成形制品。
在对热塑性聚合物分子链以与第一平面相交的方向进行取向的步骤中,优选通过对其施加磁场来完成热塑性聚合物分子链的取向。
另一方面,提供了一种制造该印刷线路板的方法。该方法包括将纤维以沿第一平面排列的方式放置于模具腔体内部,通过往模具腔体内注入热塑性聚合物组合物来浸渍纤维,使热塑性聚合物的分子链以与第一平面相交的方向取向,在保持热塑性聚合物分子链的取向的同时固化热塑性聚合物组合物,以及至少在放置步骤之前,或浸渍步骤之后,或固化步骤之后,在印刷线路板的表面和内部至少之一上设置导电层。
再一方面,提供了制造该印刷线路板的备选方法。该方法包括形成含有热塑性聚合物的热塑性聚合物组合物的预成形体,将预成形体和纤维以沿第一平面排列的方式放置于模具腔体内部,通过熔融预成形体将纤维用热塑性聚合物组合物浸渍,使热塑性聚合物的分子链以与第一平面相交的方向取向,在保持热塑性聚合物分子链的取向的同时固化热塑性聚合物组合物,以及至少在放置步骤之前,或浸渍步骤之后,或固化步骤之后,在印刷线路板的表面和内部至少之一上设置导电层。
另一方面,提供了制造该印刷线路板的备选方法。该方法包括制备含有热塑性聚合物和纤维的热塑性聚合物组合物,在每个纤维的长轴沿第一平面排列的方式下用热塑性聚合物组合物填充模具的腔体,使热塑性聚合物的分子链以与第一平面相交的方向取向,在保持热塑性聚合物分子链的取向的同时固化热塑性聚合物组合物,以及至少在放置步骤之前,或浸渍步骤之后,或固化步骤之后,在印刷线路板的表面和内部至少之一上设置导电层。依据这种方法,可以容易获得热膨胀系数被控制为全向性的小的印刷线路板。
在对热塑性聚合物分子链以与第一平面相交的方向进行取向的步骤中,通过对其施加磁场来完成热塑性聚合物分子链的取向。
另一方面,提供了一种由聚合物和纤维组成的高分子复合材料成形制品。在该成形制品中,纤维沿第一平面排列,聚合物的分子链沿与第一平面相交的方向取向。
由基于X射线衍射测量,用下式(1)确定的聚合物分子链的取向度α在0.5或以上且小于1的范围内,取向度α=(180-Δβ)/180(1)其中,Δβ表示在X射线衍射测量中,以固定峰散射角,在从0到360°方位角方向上测得的强度分布中的半峰全宽。
高分子复合材料成形制品分别在沿第一平面方向和与第一平面相交方向上的热膨胀系数在5×10-6至50×10-6(/K)的范围内,且在沿第一平面方向和与第一平面相交方向上的热膨胀系数间的差为30×10-6(/K)或以下。在这种情况下,能够控制热膨胀系数全向性的小,从而降低任何因热膨胀导致的损坏如开裂。


图1是第一实施方式的环氧树脂复合材料成形制品和第三实施方式的热塑性聚合物复合材料成形制品的透视图。
图2是第一实施方式的环氧树脂复合材料成形制品的剖面图。
图3是第二实施方式的印刷线路板的剖面图。
图4是X射线衍射图,显示了环氧树脂复合材料成形制品的环氧树脂组合物组分在德拜衍射环径向上的X射线衍射强度分布。
图5环氧树脂复合材料成形制品的环氧树脂组合物组分在方位角方向上的强度分布图。
图6是制造第一实施方式的环氧树脂复合材料成形制品的方法的示意图。
图7是制造第一实施方式的环氧树脂复合材料成形制品的方法的示意图。
图8是制造第一实施方式的环氧树脂复合材料成形制品的方法的示意图。
图9是制造第二实施方式的印刷线路板的方法的示意图。
图10是制造第二实施方式的印刷线路板的方法的示意图。
图11是第三实施方式的热塑性聚合物复合材料成形制品的剖面图。
图12是第四实施方式的印刷线路板的剖面图。
图13是制造第三实施方式的热塑性聚合物复合材料成形制品的方法的示意图。
图14是制造第三实施方式的热塑性聚合物复合材料成形制品的方法的示意图。
具体实施例方式
下面将具体描述本发明的最佳实施方式。
本发明提供了一种由聚合物和纤维组成的高分子复合材料成形制品。在该高分子复合材料成形制品中,纤维沿第一平面排列,聚合物的分子链沿与第一平面相交的方向取向,而热膨胀系数在每个方向上减小。
(第一实施方式)以下结合图1和图2描述根据本发明第一实施方式的环氧树脂复合材料成形制品1。环氧树脂复合材料成形制品1为板状,是由环氧树脂组合物16和多组的纤维织物15形成的。在环氧树脂复合材料成形制品1中,每个纤维织物15是由大量单纤编成的织物。每个纤维织物15在环氧树脂组合物16中设置为与第一平面即成形制品1的表面平行。在本实施方式的环氧树脂复合材料成形制品1中,环氧树脂组合物16中的环氧树脂的分子链以垂直于第一平面的方向取向,即沿成形制品1的厚度方向(图1中的Z方向)取向。换句话说,环氧树脂的分子链设置为与每个纤维织物15相垂直。
在本实施方式中,除纤维织物15或其替代物以外,还可使用分散的单纤。
在这种情况下,例如,单纤取向为其每个纤维轴线平行于环氧树脂复合材料成形制品1的表面(例如,图1中的X方向和Y方向),并优选分别以任意方向取向,同时环氧树脂的分子链以成形制品的厚度方向(图1中的Z方向)取向。
(第二实施方式)下面结合图3描述根据本发明第二实施方式的使用环氧树脂复合材料成形制品1的印刷线路板。印刷线路板2包括,以与第一实施方式相同的方法形成的环氧树脂复合材料成形制品1,和该成形制品1的上下表面上形成的导电层14a和14b,使得成形制品1被夹在中间。在环氧树脂复合材料成形制品1中,纤维织物15设置为与线路板2的表面相平行。在环氧树脂复合材料成形制品1中,环氧树脂的分子链以与线路板2的表面垂直的方向取向,即以线路板2的厚度方向取向。
同样在本实施方式中,除纤维织物15以外,还可使用单纤。在这种情况下,就如第一实施方式的情形一样,单纤取向为其每个纤维轴线平行于环氧树脂复合材料成形制品1的表面(例如,图1中的X方向和Y方向),并优选分别以任意方向取向,同时环氧树脂的分子链以成形制品1的厚度方向(图1中的Z方向)取向。
(第三实施方式)以下结合图1和图11描述根据本发明第三实施方式的热塑性聚合物复合材料成形制品1。热塑性聚合物复合材料成形制品10为板状,是由热塑性聚合物组合物160和多个的纤维织物15形成的。在热塑性聚合物复合材料成形制品10中,每个纤维织物15是由大量单纤编成的织物。每个纤维织物15在热塑性聚合物组合物160中设置为与第一平面即在本实施方式中的成形制品10的表面平行。在热塑性聚合物复合材料成形制品10中,热塑性聚合物组合物160中的热塑性聚合物的分子链以垂直于第一平面的方向取向,即以本实施方式中的成形制品1的厚度方向(图1中的Z方向)取向。换句话说,热塑性聚合物的分子链设置为与每个纤维织物15相垂直。
在本实施方式中,除纤维织物15或其替代物以外,还可使用分散的单纤。
在这种情况下,例如,单纤取向为其每个纤维轴线平行于热塑性聚合物复合材料成形制品10的表面,并优选分别以任意方向取向,同时热塑性聚合物的分子链以成形制品10的厚度方向(图1中的Z方向)取向。
(第四实施方式)下面结合图12描述根据本发明第四实施方式的使用热塑性聚合物复合材料成形制品10的印刷线路板20。印刷线路板20包括,以与第一实施方式相同的方法形成的热塑性聚合物复合材料成形制品10,和在该成形制品10的上下表面上形成的导电层14a和14b,使得成形制品10被夹在中间。在热塑性聚合物复合材料成形制品10中,纤维织物15设置为与线路板20的表面相平行。在热塑性聚合物复合材料成形制品10中,热塑性聚合物的分子链以与线路板20的表面垂直的方向取向,即以线路板20即的厚度方向取向。
在本实施方式中,除纤维织物15或其替代物以外,还可使用分散的单纤。在这种情况下,就如第三实施方式的情形一样,单纤取向为其每个纤维轴线平行于热塑性聚合物复合材料成形制品10的表面,并优选分别以任意方向取向,同时热塑性聚合物的分子链以成形制品10的厚度方向(图1中的Z方向)取向。
在第二和第四实施方式的每个中,印刷线路板要求其绝缘体部分具有较高的电绝缘性。因此,设置在环氧树脂复合材料成形制品1和热塑性聚合物复合材料成形制品10中的纤维织物和单纤优选为绝缘的。一种能够形成电路的层,如金属箔、镀金层或导电胶层可用于每个导电层14a和14b。
在第一至第四实施方式的环氧树脂复合材料成形制品1和热塑性聚合物复合材料成形制品10中,环氧树脂或热塑性聚合物的分子链的取向度α在0.5或以上且小于1.0的范围内。取向度α由基于X射线衍射测量,用下式(1)确定。
取向度α=(180-Δβ)/180(1)其中,Δβ表示在X射线衍射测量中,以固定峰散射角,在从0到360°方位角方向上测得的强度分布中的半峰全宽。
为了确定该取向度α,对环氧树脂复合材料成形制品1或热塑性聚合物复合材料成形制品10进行大角度X射线衍射测量(透射)。当样品置于X射线衍射仪内用X射线照射时,如果样品中的任何颗粒(分子链)有取向行为,则会得到同心弧状的衍射图样(德拜衍射环)。首先,获得了成形制品的样品的衍射图样(见图4),其显示了从这种德拜衍射环的中心沿径向的X射线衍射强度分布。在该衍射图样中,横坐标轴表示X射线衍射角θ的两倍角2θ。在2θ=20°位置的峰表示固态环氧树脂或热塑性聚合物的分子链间的距离。
环氧树脂或热塑性树脂的衍射峰所在角度(峰值散射角)通常在20°左右,尽管随着环氧树脂或热塑性树脂的结构差异,或随着环氧树脂组合物或热塑性树脂组合物的成分差异,该角度在从15°到30°的范围内变动。在将衍射峰所在角度(峰值散射角)定为径向测量角的同时,测量在方位角方向(德拜衍射环的圆周方向)从0°到360°下的X射线衍射强度分布。从而能够获得如图5所示的在峰值散射角处沿方位角方向的X射线衍射强度分布。强度分布中的峰越尖锐,表示环氧树脂或热塑性树脂的分子链在某一固定方向上的取向性越高。因此,确定了强度分布中在方位角方向上的峰半高宽(半峰全宽Δβ)。然后,将半峰全宽Δβ代入式(1)。从而能够计算环氧树脂或热塑性聚合物的分子链的取向度α。在图5所示的方位角方向上的强度分布中,取向度α为0.72。
为有效的获得本发明所预期的效果,取向度α取值在0.5或以上且小于1.0的范围内,优选为0.55或以上且小于1.0,更优选为0.6或以上且小于1.0,更进一步优选为0.7或以上且小于1.0。然而,必须减小取向度α随热膨胀系数的程度而变化的范围。在环氧树脂复合材料成形制品和热塑性聚合物复合材料成形制品中,每个环氧树脂和热塑性聚合物的分子链的取向度α在上述范围内,能够显著降低每个成形制品在取向方向上的热膨胀系数。
当本发明的每个环氧树脂复合材料成形制品和热塑性聚合物复合材料成形制品的取向度α小于0.5时,每种成形制品的热膨胀系数没能充分降低以获得足够的效果。同时,式(1)中的取向度α不可能等于或大于1.0,因为半峰全宽Δβ总是正值。
环氧树脂复合材料成形制品1和热塑性聚合物复合材料成形制品10各自在与第一平面即成形制品1、10的表面平行的方向上的热膨胀系数,在5×10-6至50×10-6(/K)的范围内,或优选在10×10-6至40×10-6(/K)的范围内,而热膨胀系数在沿第一平面的方向上和在垂直于第一平面的方向上的差为30×10-6(/K)或以下。
在环氧树脂复合材料成形制品1或热塑性聚合物复合材料成形制品10中,纤维织物15(或单纤)平行于成形制品的表面(第一平面)设置,环氧树脂或热塑性聚合物的分子链则以垂直于成形制品的表面的方向即该成形制品的厚度方向取向。通过这种方式,作为成形制品1或10的基质的环氧树脂或热塑性聚合物的分子链以与纤维织物15(或单纤)相交的方向取向。从而,能够同时在纤维织物15(或单纤)延伸的方向(即沿表面的方向)上和在与所述方向相交的环氧树脂或热塑性聚合物的分子链延伸的方向(即厚度方向)上减少热膨胀。此外,环氧树脂或该热塑性聚合物的分子链与构成纤维织物15的纤维或纤维间的间隙相比非常小,因此分子链的取向几乎不受到纤维织物15(或单纤)的抑制。从而,纤维织物15(或单纤)能够以高密度复合入成形制品中。
该环氧树脂复合材料成形制品1和该热塑性聚合物复合材料成形制品10适用于各种复合材料、印刷线路板、半导体封装、壳体等的绝缘材料。结果是,在各种电子部件中,由于环氧树脂或热塑性聚合物材料和任何其他材料间的热膨胀差异所导致的诸如开裂、界面剥落和电路的断路或短路等问题,以及伴随这些问题而来的电子部件的性能下降的问题得以减少。
此外,第二和第四实施方式中的每个印刷线路板2和20,其特征在于,在作为绝缘体的环氧树脂复合材料成形制品1或热塑性聚合物复合材料成形制品10的两个面上都形成有导电层14a和14b,以形成板2、20。每个印刷线路板2和20能够减少由于每个导电层14a、14b和绝缘体(环氧树脂复合材料成形制品1或热塑性聚合物复合材料成形制品10)之间的热膨胀差异所导致的诸如开裂、界面剥落和电路的断路和短路等问题,以及减少伴随这些问题而来的性能下降的问题,同时能够改善通孔稳定性。
以下,将对本发明的环氧树脂复合材料成形制品1和热塑性聚合物复合材料成形制品10的各种成分进行详细描述。
<环氧树脂>
环氧树脂组合物中所用的环氧树脂的例子包括双酚型,酚醛清漆型,萘型,三酚链烷型,联苯型,脂环族环氧树脂,及其卤化物或氢化物。这些环氧树脂可以分别单独使用,或两种或更多种组合使用。此外,在这些环氧树脂中,尤其优选分子内具有内消旋配合基的液晶环氧树脂用于环氧树脂复合材料成形制品。具有内消旋配合基的液晶环氧树脂的液晶结晶度能够促进环氧树脂的分子链的取向并控制环氧树脂的取向度。分子内具有内消旋配合基的液晶环氧树脂的含量优选但不限于占环氧树脂组合物所包含的环氧树脂总量的50%或以上。
尤其优选分子主链上具有内消旋配合基的液晶环氧树脂。术语“内消旋配合基”是指能够显示出液晶结晶度的官能团。该基团的具体例子包括联苯,氰基联苯,三联苯,氰基三联苯,苯甲酸苯酯,偶氮苯,甲亚胺,氧化偶氮苯,1-2-二苯乙烯,苯基环己基,联苯基环己基,苯氧基苯基,亚苄基苯胺,苯甲酸苄酯,二吡啶,苯基嘧啶,苯基二恶烷,苯甲酰苯胺,二苯乙炔,以及它们的衍生物。
环氧树脂的分子链上的内消旋配合基至少有一个,可以有两个或更多。液晶环氧树脂还可包括称为弯链(隔离基)的软结构部分,它可由内消旋配合基之间的例如脂族烃基、脂族醚基、脂族酯基、硅氧烷键组成。
这些液晶环氧树脂在某一温度范围内显示出液晶态,并具有某些内消旋配合基会有规则排列的性质。在使用正交偏振器进行通常的偏振测试下,显示出液晶固有的强双折射,从而证实了液晶结晶度。液晶环氧树脂可以显示出任何种类的液晶态,包括向列型,近晶型,胆甾醇型,以及双凹(discotic)型。具有内消旋配合基的液晶环氧树脂和其他不含内消旋配合基的环氧树脂可混合使用。
<热塑性聚合物>
分子内具有内消旋配合基的液晶热塑性聚合物优选用作热塑性聚合物组合物中的热塑性聚合物。分子内具有内消旋配合基的液晶热塑性聚合物的液晶结晶度能够促进热塑性聚合物的分子链的取向,并控制热塑性聚合物的取向度。具有内消旋配合基的液晶热塑性聚合物的含量优选但不限于占组合物所包含的热塑性聚合物总量的50%或以上。
尤其优选使用分子主链上具有内消旋配合基的液晶聚合物(主链型液晶聚合物)。术语“内消旋配合基”是指能够显示出液晶结晶度的官能团。该基团的具体例子包括联苯,氰基联苯,三联苯,氰基三联苯,苯甲酸苯酯,偶氮苯,甲亚胺,氧化偶氮苯,1-2-二苯乙烯,苯基环己基,联苯基环己基,苯氧基苯基,亚苄基苯胺,苯甲酸苄酯,二吡啶,苯基嘧啶,苯基二恶烷,苯甲酰苯胺,二苯乙炔,以及它们的衍生物。
液晶热塑性聚合物的分子链上的内消旋配合基至少有一个,可以有两个或更多。液晶热塑性聚合物还可包括称为弯链(隔离基)的软结构部分,它可由内消旋配合基之间的例如脂族烃基、脂族醚基、脂族酯基、硅氧烷键组成。
液晶热塑性聚合物的一个具体例子是热液晶聚合物。
术语“热液晶聚合物”是指具有热塑性且被加热熔融时在预定温度范围内显示出光学各向异性液晶态的液晶聚合物。热液晶聚合物的例子包括聚酯,聚酰胺,聚酰胺酯,聚醚酮,聚碳酸酯,以及聚酰亚胺。这些聚合物可以分别单独使用,或两种或更多种组合使用。
这些液晶热塑性聚合物在预定温度范围内显示出液晶态,并具有某些内消旋配合基会规则排列的性质。在使用正交偏振器进行通常的偏振测试下,显示出液晶固有的强双折射,从而证实了液晶结晶度。液晶热塑性聚合物可以显示出任何种类的液晶态,包括向列型,近晶型,胆甾醇型,以及双凹(discotic)型。分子中具有内消旋配合基的液晶热塑性聚合物和分子中不含内消旋配合基的热塑性聚合物可以混合后使用。
<纤维>
用于本发明的环氧树脂复合材料成形制品1和热塑性聚合物复合材料成形制品10的纤维是纤维织物或分散单纤的集合体(简称“单纤”)。在在所用的纤维织物或单纤组中的单纤的纤维长度和纤维直径,以及纤维织物中纤维的编织密度没有特别限定。然而,从生产率、操作性以及将单纤混入到环氧树脂组合物和热塑性聚合物组合物中的容易度考虑,实际上单纤的直径优选为0.1至30μm,纤维织物中纤维的编织密度在经线和纬线上均优选为约5至50纤维/25mm。纤维织物中的每组纤维可以编织为彼此相间隔,以这样的方式使得纤维织物能够容易被环氧树脂组合物和热塑性聚合物组合物浸渍。待编织的经线和纬线的数量比可做适当调整。此外,纤维织物可以是通过用聚合树脂固定纤维得到的编织布或无纺布,如毛毡布。尽管构成纤维织物和单纤集合体的单纤的种类没有特别限定,但优选选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、陶瓷纤维和有机纤维中的至少一种。
当纤维的各向异性抗磁磁化率χa值较大时,纤维在磁场中受到来自平行或垂直于磁力线方向的较大的力。各向异性抗磁磁化率χa是显示因施加外部磁场而产生的抗磁磁化率的各向异性的值,是用纤维轴线方向上的磁化率χ″减去垂直于纤维轴线方向的磁化率χl得到的。各向异性抗磁磁化率χa为正值的纤维,如碳纤维、芳族聚酰胺纤维或聚吲哚纤维,受到一个力,使得每个纤维轴线与磁场中的磁力线M相平行。主链型液晶环氧树脂和主链型液晶热塑性聚合物的分子链还受到一个力,使得他们的轴与磁场中的磁力线M相平行。结果是,这些分子链的取向与磁力线方向平行。
如上所述,环氧树脂和热塑性聚合物的分子链也会取向为与磁力线M平行。因此,当使用各向异性抗磁磁化率χa为正的纤维且环氧树脂或热塑性聚合物的分子链经由磁场取向时,必须注意防止纤维被磁场取向为与环氧树脂或该热塑性聚合物的分子链的取向方向相同。防止这种情况的方法的例子包括,使用几乎不受磁场取向的纤维,即纤维本身的各向异性抗磁磁化率χa很小;长纤维,聚集纤维和组合纤维,或那些高比重的需要较大取向力的纤维;以及使用高粘度的环氧树脂组合物或热塑性聚合物组合物。
此外,可以组合使用纤维织物和单纤。此外,可以共同使用两种或更多种纤维织物或单纤。只要纤维织物和单纤中的至少一种纤维织物或单纤设置为与环氧树脂或该热塑性聚合物的分子链的取向方向相交,那么另一种纤维织物或单纤可以不取向,或可以设置为与环氧树脂或该热塑性聚合物的分子链的取向方向同向。
<环氧树脂树脂组合物>
用以成形环氧树脂复合材料成形制品1的环氧树脂组合物16包含如上所述的环氧树脂和纤维织物和单纤组中至少任意一种。可在环氧树脂组合物中加入固化剂以通过任何反应来固化环氧树脂。固化剂的种类、用量以及用以热固化、光固化和湿固化的条件没有特别限定。例如,可使用一般的胺基固化剂、酸酐基固化剂、苯酚基固化剂、潜在性固化剂、聚硫醇基固化剂、聚氨基酰胺基固化剂、异氰酸酯、嵌段异氰酸酯等等。这些固化剂可以分别单独使用,或两种或更多种作为混合物使用。这些固化剂各自的含量一般与所用固化剂的量相同。
环氧树脂的环氧基可在不混入任何固化剂的情况下自聚合。在这种情况下,在环氧树脂组合物中加入聚合引发剂。
本发明所用的环氧树脂可通过使用任何酸如AlCl3、SnCl4、TiCl4、BF3、PCl5、SbF5及其盐作为聚合引发剂进行阳离子聚合而聚合得到。同样地,环氧树脂可通过使用铵盐如溴化四丁铵或氯化二甲基二苄基铵作为聚合引发剂进行阴离子聚合而聚合得到。
环氧树脂组合物可以包含少量除环氧树脂之外的另一种反应性可固化树脂。
<热塑性聚合物组合物>
用以形成热塑性聚合物复合材料成形制品10的热塑性聚合物组合物160包含上述热塑性聚合物。此外,热塑性聚合物组合物160可以包含纤维织物和单纤组中至少一种。
环氧树脂组合物和热塑性聚合物组合物可分别与合适量的填料混合,用以进一步降低环氧树脂复合材料成形制品和热塑性聚合物复合材料成形制品各自的膨胀系数,以及用以改善各种性能如断裂韧性、挠曲强度、介电常数和导热性。填料的例子包括金属,金属氧化物,金属氮化物,金属碳化物,金属氢氧化物,金属碳酸盐化合物,金属涂层树脂,树脂填料,碳纤维,玻璃纤维,玻璃珠,碳基材料,滑石,以及粘土。金属的例子包括银,铜,黄金,铂,以及锆石。金属氧化物的例子包括二氧化硅,氧化铝,以及氧化镁。金属氮化物的例子包括氮化硼,氧化铝,以及氮化硅。金属碳化物的例子包括碳化硅。金属氢氧化物的例子包括氢氧化铝以及氢氧化镁。填料可用典型的偶联剂进行处理,用以改善环氧树脂或热塑性聚合物和填料间的浸润性,增强环氧树脂或热塑性聚合物和填料间的界面,以及促进填料在环氧树脂或热塑性聚合物中的分散。
需注意,如有需要,环氧树脂组合物和热塑性聚合物组合物各自可添加有固化促进剂,固化延缓剂,增强剂,应力降低剂如橡胶或弹性体,色素,染料,荧光漂白剂,分散剂,稳定剂,紫外线吸收剂,能量猝熄剂,抗静电剂,抗氧化剂,热稳定剂,润滑剂,阻燃剂,消泡剂,增塑剂,溶剂等。
下面将描述制造环氧树脂复合材料成形制品1、热塑性聚合物复合材料成形制品10和印刷线路板2、20的方法。
环氧树脂复合材料成形制品1通过下述步骤形成沿第一平面(如成形制品1的表面)将纤维织物15设置在环氧树脂组合物16中;在环氧树脂的分子链在组合物16中取向为与第一平面相交的方向(例如,成形制品1的厚度方向)的情况下,固化环氧树脂组合物16。
热塑性聚合物复合材料成形制品10通过下述步骤形成沿第一平面(如成形制品10表面)将纤维织物15设置在热塑性聚合物组合物160中;在热塑性聚合物的分子链在组合物160中取向为与第一平面相交的方向(例如,成形制品10的厚度方向)的情况下,固化热塑性聚合物组合物160。
模具装置可使用能够对环氧树脂和热塑性聚合物进行塑模的装置,如压铸模塑装置,压机模塑装置,铸塑模装置,注射模塑装置或挤出模塑装置。环氧树脂组合物16和热塑性聚合物组合物160可被塑模成各种形状的环氧树脂复合材料成形制品和热塑性聚合物复合材料成形制品,其包括板状、膜状、块状、粒状、杆状、管状和纤维状。
分别对组合物16和160中的环氧树脂和热塑性聚合物的分子链进行取向的方法的例子包括,在对组合物进行固化/凝固之前或同时,采取选自摩擦,拉伸,辊轧,流场,剪切场,磁场和电场中至少一种手段对分子链进行取向的方法。在这些取向方法中,优选采用磁场的取向方法,因为能容易控制在环氧树脂的分子链和热塑性聚合物中的取向。通过给环氧树脂或热塑性聚合物施加磁场使得它们的分子链平行于磁力线M取向。可根据需要共同使用上述取向方法。
用以产生磁场的磁场发生器的例子包括永磁体,电磁体,超导磁体和线圈。这些磁场发生器中,优选超导磁体,因为它能够产生实用磁通密度的磁场。
在环氧树脂组合物上施加的磁场的磁通密度优选为0.2~20特斯拉(T),更优选为0.5~15T,最优选为1~10T。磁通密度小于0.2T难以对环氧树脂的刚性分子链进行充分取向,导致热膨胀系数下降不足。另一方面,磁通密度超过20T的磁场在实际中是得不到的。磁通密度在0.2~20T范围内能够得到具有低热膨胀系数且可实用的环氧树脂复合材料成形制品。
在热塑性聚合物组合物上施加的磁场的磁通密度优选为1~20特斯拉(T),更优选为2~15T,最优选为3~10T。磁通密度小于1T时难以对热塑性聚合物的刚性分子链进行充分取向,导致热膨胀系数下降不足。另一方面,磁通密度超过20T的磁场在实际中是得不到的。磁通密度在1~20T范围内能够得到具有低热膨胀系数且可实用的热塑性聚合物复合材料成形制品。
下面将结合图6~图10,以及图13和图14详细描述制造环氧树脂复合材料成形制品1、热塑性聚合物复合材料成形制品10和印刷线路板2和20的具体方法。
首先,根据第一实施方式描述制造形成为板状环氧树脂复合材料成形制品1的方法,如图2所示。在图6中,模具11具有与所要求的成形制品的形状相对应形状的腔体12。首先,如图6所示,在腔体12中放置纤维织物15,使得纤维织物15沿着或最好平行于腔体12的底面排列。然后,如图7所示,用环氧树脂组合物16将腔体12填充。此时,在数个纤维织物15以层叠方式放置在腔体内部之后,往腔体内注入环氧树脂组合物16以浸渍数个纤维织物15。或者,在一个纤维织物15放置在腔体内部之后,往腔体内注入环氧树脂组合物16以浸渍该纤维织物15,然后再放置另一个纤维织物15于其上。重复该操作,从而得到再成形制品1中层叠的数个纤维织物15。
优选在填充环氧树脂组合物16步骤期间或者之后在减压或增压条件下进行移除混合空气泡的操作。
根据需要模具11配备有加热器(未显示)。在填充环氧树脂组合物16步骤中环氧树脂组合物16保持熔融状态。此外,当环氧树脂组合物16包含分子内具有内消旋配合基的环氧树脂时,环氧树脂组合物16保持液晶态。
然后,如图8所示,使用一对永磁体13作为磁场发生器,对腔体12中的环氧树脂组合物16施加具有预定磁通密度的磁场。这对永磁体13设置在模具11的上方和下方。在本实施方式中,永磁体13所产生的磁场的磁力线M与腔体12的厚度方向相配。可以在腔体12被环氧树脂组合物16填充之前对模具11施加磁场。此时,磁力线M与环氧树脂组合物16的厚度方向相符,因此环氧树脂的分子链,或最好是分子内具有内消旋配合基的环氧树脂的刚性分子链能够取向为环氧树脂组合物16的厚度方向。
在环氧树脂保持取向状态的同时,固化环氧树脂组合物并将其从模具11移走。从而得到了本发明的环氧树脂复合材料成形制品1。
可以使用预浸渍体,其中每个纤维织物15预先用环氧树脂组合物16浸渍。可以将预浸渍体加热到熔融状态并施加磁场以使环氧树脂的分子链以上述与纤维织物相交的方向取向。此时,通过加热,环氧树脂的熔体粘度必须达到树脂的分子链能被磁场取向的程度。
此外,在上述制造方法中使用纤维而不是纤维织物15时,可以往模具11的腔体12内注入预先加有纤维的环氧树脂组合物。在这种情况下,当纤维比腔体12的厚度长时,每个纤维的长轴自然地沿腔体12的底面的方向取向。当然,可以通过外力如流场或剪切场使每个纤维的长轴沿腔体12的底面的方向取向。
下面将根据第三实施方式描述制造形成为板状热塑性聚合物复合材料成形制品10的方法,如图11所示。在图13中,模具11具有与所要求的成形制品的形状相对应形状的腔体12,即,在本实施方式中为板状。首先,如图13所示,预成型为片状或平板的热塑性聚合物组合物160沿着,或优选平行于腔体的底面设置在腔体12中。然后,至少一个纤维织物15沿热塑性聚合物组合物160片的上表面设置,或优选与模具的底面平行设置。重复这些操作将多个热塑性聚合物组合物片材和多个纤维织物15层叠起来。
模具11配备有加热器(末显示),用以在加热状态下压模热塑性聚合物组合物层叠片和纤维织物15。在压模时,热塑性聚合物组合物片材熔化至液态,然后用其浸渍纤维织物15。此外,当热塑性聚合物组合物160包含分子内具有内消旋配合基的液晶聚合物时,热塑性聚合物组合物160保持液晶态。在加热压模期间,最好将腔体12内的空气抽空以防止空气混入熔融的热塑性聚合物组合物160中。此外,如图14所示,一对永磁体13作为磁场发生器设置在模具11的上方和下方。永磁体13对腔体12内的聚合物组合物160施加具有预定磁通密度的磁场。在本实施方式中,永磁体13所产生的磁场的磁力线M与腔体12的厚度方向相符合。结果是,热塑性聚合物的分子链,或最好是分子内具有内消旋配合基的液晶热塑性聚合物的刚性分子链能够取向为在腔体12中被塑模为板状的热塑性聚合物组合物160的厚度方向。可以在热塑性聚合物组合物片材在腔体12内层叠之前对模具11施加磁场。
在热塑性聚合物保持取向状态的同时,通过例如冷却并从模具11移走1将热塑性聚合物组合物160固化。从而得到了本发明的热塑性聚合物复合材料成形制品10。
上述制造方法中也可使用预先在热塑性聚合物中混合有单纤的热塑性聚合物组合物160的片材。当含有单纤的热塑性聚合物组合物160被预先塑模为板状片材时,每个单纤的长轴沿片材表面的方向自然取向。当热塑性聚合物组合物160片材受热变为熔融态时,在上述片材的厚度方向施加磁场,使得热塑性聚合物的分子链以与单纤相交的方向取向。
与第一实施方式的环氧树脂复合材料成形制品1的制造方法相同,热塑性聚合物复合材料成形制品10可通过如下步骤制造首先将纤维织物15置于模具11的腔体12中;往腔体12中注入熔融态的热塑性聚合物组合物160。在这种情况下,所述生产方法基本上和第一实施方式的环氧树脂复合材料成形制品1的方法相同,只不过环氧树脂组合物变成了熔融热塑性聚合物组合物。
此外,在上述制造方法中使用单纤而不是纤维织物15时,可以往模具11的腔体12内注入预先加有单纤的热塑性聚合物组合物160。在这种情况下,当纤维比腔体12的厚度长时,每个纤维的长轴自然地沿腔体12的底面的方向取向。还能够通过外力如流场或剪切场使每个纤维的长轴沿腔体12的底面的方向取向。这样的外力可以在热塑性聚合物组合物注入到模具11的腔体12中的时候发生。
在任何情况下,热塑性聚合物组合物的熔体粘度必须达到使其分子链在熔融态下能被磁场取向的程度。
要制造如图3所示的第二实施方式的印刷线路板,在第一实施方式的环氧树脂复合材料成形制品1的制造方法中,在纤维织物15被放置于模具11的腔体12内的步骤之前在腔体12的底面上设置由例如金属箔组成的导电层14a,如图9所示。此外,在用环氧树脂组合物16填充腔体12的步骤之后,如图10所示,在填充入腔体12内的环氧树脂组合物16之上再设置导电层14b。然后,以图8所示的第一实施方式的制造方法相同的方式施加磁场,使环氧树脂的分子链以环氧树脂组合物16的厚度方向取向。在环氧树脂保持取向状态的同时,固化环氧树脂组合物并将其从模具11移走。从而得到了在其两个面上设置有导电层14a和14b的环氧树脂复合材料成形制品。此外,采用传统已知的方法如蚀刻在导电层14a和14b上形成布线图,以制得本发明的印刷线路板2。
此外,可以通过在上述预浸渍体之间设置预先形成有电路的金属箔来制造多层印刷线路板。
要制造如图12所示的第四实施方式的印刷线路板,在上述制造第三实施方式的热塑性聚合物复合材料成形制品10的方法中,在将预先塑模成片状的热塑性聚合物组合物160以及纤维织物15放置于模具11的腔体12内的步骤之前,在腔体12的底面上设置由例如金属箔组成的导电层14a,如图9所示。此外,如图10所示,在热塑性聚合物组合物160和纤维织物150在腔体12中层叠步骤之后,在腔体12最高部分上的热塑性聚合物组合物160之上再设置导电层14b。然后,以图8所示的第三实施方式的制造方法相同的方式施加磁场,使热塑性聚合物的分子链在腔体12内以热塑性聚合物组合物160的厚度方向取向。在热塑性聚合物保持取向状态的同时,固化热塑性聚合物组合物并将其从模具11移走。从而得到了在其两个面上设置有导电层14a和14b的热塑性聚合物复合材料成形制品。此外,采用传统已知的方法如蚀刻在导电层14a和14b上形成布线图,以制得本发明的印刷线路板20。
此外,在聚合物组合物片材和纤维织物15设置为层叠状时,通过在两个聚合物组合物片材之间设置预先形成有电路的金属箔,可以制得多层印刷线路板。
上述实施方式可作如下改变。
预先制造环氧树脂复合材料成形制品或热塑性聚合物复合材料成形制品,通过粘合层等使由金属箔组成的导电层等与环氧树脂复合材料成形制品或热塑性聚合物复合材料成形制品形成一体,以形成印刷线路板。
金属箔可被镀金层或导电胶层替代作为导电层。此时,可以使用具有预先被环氧树脂组合物或热塑性聚合物组合物浸渍的纤维织物的预浸渍体,或者可先行制造环氧树脂复合材料成形制品或热塑性聚合物复合材料成形制品。
在环氧树脂复合材料成形制品1或热塑性聚合物复合材料成形制品10中,每个纤维织物可设置为与成形制品的厚度方向平行,而环氧树脂或热塑性聚合物的分子链可以平行于成形制品表面的方向取向。在这种情况下,在上述制造方法中,在模具11的两个面上彼此相对的设置一对永磁体13,以这样的方式使得磁力线M平行于腔体12内的环氧树脂组合物16或热塑性聚合物组合物160的表面。
设置一对永磁体13使模具11夹在它们中间,但永磁体13中的一个可以省略。
一对永磁体13设置为,一个磁铁的S极与另一个的N极相对。然而,这一对永磁体13也可设置为,两个磁铁的S极或N极彼此相对。
磁力线M可以是线性的,也是可以弧线的等等。所述这对永磁体13设置成使得磁力线M朝一个方向延伸。但是,所述这对永磁体13也可设置成使得磁力线M朝两个或更多个方向延伸。此外,磁力线M和模具11之一可以旋转。
大量的单纤可以代替纤维织物。在这种情况下,在上述制造方法中,在往腔体12内注入环氧树脂组合物16之前,可以在腔体12内设置数个单纤使其平行于将要获得的成形制品的表面。或者,可预先将环氧树脂组合物16或热塑性聚合物组合物160与单纤相混合。在这种情况下,如上所述,应注意防止纤维的取向与环氧树脂或热塑性聚合物的分子链受到磁场的取向方向相同。
成形制品中的纤维的纤维轴线只要是沿第一平面取向即可,而不需要与第一平面精确地平行。此外,环氧树脂或热塑性聚合物的分子链只要以与第一平面相交的方向取向即可,而不需要精确垂直于第一平面。
以下,将结合实施例和对照例更具体的描述上述实施方式。但是,这些实施例并不能用来限制本发明的范围。
实施例由环氧树脂复合材料成形制品形成的印刷线路板(实施例1)制造了使用本发明的环氧树脂复合材料成形制品作为绝缘层和铜箔作为导电层的印刷线路板。以分子主链上具有内消旋配合基的对苯二亚甲基-双(4-氨基-3-甲酚)二缩水甘油醚作为环氧树脂,4,4′-二氨基-1,2-二苯乙烷作为固化剂,将两者以1∶0.5的摩尔比混合以制备环氧树脂组合物16。将Asahi玻璃纤维有限公司制造的″MS130″玻璃纤维织物(重量106g/m2,密度19纤维/25mm)作为纤维织物15。铜箔(厚度18μm)用作每个导电层14a和14b。所用的玻璃纤维织物的数目设置为使得玻璃纤维织物在成形制品中的含量达到8vol%。铜箔(导电层14a)设置在模具11的腔体12的底面上。然后在箔上放置三组玻璃纤维织物15使其与腔体12的底面平行。然后,将模具11加热至170℃,然后往腔体12内注入环氧树脂组合物16以浸渍玻璃纤维织物15。然后,在环氧树脂组合物16上放置另一个铜箔(导电层14b)。然后,在磁通密度为10特斯拉的磁场中,将组合物16以170℃的温度固化10分钟。从而得到了2mm厚的层叠片。然后,在层叠片上钻200个孔径0.9mm的孔。对得到的制品进行通孔镀铜处理,然后在其上形成布线图,使得每个孔的环岸(land)直径为1.3mm,线路宽度为0.2mm,线路间距为0.2mm。从而制得了印刷线路板2。
(实施例2和3)以与实施例1相同的方法制造每个印刷线路板2,不同的是腔体12内设置的玻璃纤维织物的数目(玻璃纤维织物的含量)按照表1所示改变。
(实施例4)以与实施例1相同的方法制造每个印刷线路板2,不同的是腔体12内设置的玻璃纤维织物的数目(玻璃纤维织物的含量)和磁通密度按照表1所示改变。
(实施例5)以1∶0.5的摩尔比混合与实施例1中相同的环氧树脂和与实施例1中相同的固化剂。在环氧树脂组合物16中加入Asahi玻璃纤维有限公司制造的″CS03BC273″玻璃纤维(每个纤维的纤维长度3mm)作为单纤,以取代实施例1到4的玻璃纤维织物。所加入的玻璃纤维的量设置为使得玻璃纤维在成形制品中的含量达到21vol%。使用与实施例1中相同的铜箔作为每个导电层14a和14b。首先,将铜箔(导电层14a)设置在模具11的腔体12的底面上。然后,将模具11加热至170℃,然后往腔体12内填充环氧树脂组合物16。然后,在环氧树脂组合物16上放置另一个铜箔(导电层14b)。然后,在磁通密度为10特斯拉的磁场中,将环氧树脂组合物16以170℃的温度固化10分钟。从而得到了2mm厚的层叠片。磁力线M的方向与层叠片的厚度方向相符。然后,使用该层叠片按照与实施例1相同的方法制造印刷线路板2。
(实施例6)以实施例1中的1∶0.5的摩尔比混合与实施例1中相同的环氧树脂和与实施例1中相同的固化剂以制得环氧树脂组合物。使用与实施例1中相同的玻璃纤维织物作为纤维织物。使用与实施例1中相同的铜箔作为每个导电层14a和14b。玻璃纤维织物的数目设置为使得玻璃纤维织物在成形制品中的含量达到17vol%。首先,使用因受热而熔融的环氧树脂组合物16浸渍玻璃纤维织物15。然后,在磁通密度为10特斯拉的磁场中冷却而固化得到的制品以制得预浸渍体。在与实施例1相同的模具11的腔体12中设置铜箔,在铜箔上层叠10个前面得到的预浸渍体。最后再在上面放置另一个铜箔。在磁通密度为10特斯拉的磁场中,在170℃下对得到的制品进行加热和加压以制得厚为2mm的层叠片。磁力线M的方向与层叠片的厚度方向相符。然后,使用该层叠片按照与实施例1相同的方法制造印刷线路板2。
(对照例1)使用环氧树脂组合物16制造既不含纤维织物也不含单纤的印刷线路板。以分子上具有内消旋配合基的对苯二亚甲基-双(4-氨基-3-甲酚)二缩水甘油醚作为环氧树脂,4,4′-二氨基-1,2-二苯乙烷作为固化剂,将两者以1∶0.5的摩尔比混合以制备环氧树脂组合物16。使用与实施例1中相同的铜箔作为导电层。首先,铜箔(导电层14a)设置在模具11的腔体12的底面上。然后,将模具11加热至170℃,然后往腔体12内填充环氧树脂组合物16。然后,在环氧树脂组合物16上放置另一个铜箔(导电层14b)。然后,在没有施加磁场的条件下,将环氧树脂组合物16以170℃的温度固化10分钟以制得2mm厚的层叠片。然后,使用该层叠片按照与实施例1相同的方法制造印刷线路板2。
(对照例2)以分子上具有内消旋配合基的对苯二亚甲基-双(4-氨基-3-甲酚)二缩水甘油醚作为环氧树脂,4,4′-二氨基-1,2-二苯乙烷作为固化剂,将两者以1∶0.5的摩尔比混合而制得环氧树脂组合物16,并使用该组合物制造既不含纤维织物又不含纤维的印刷线路板。使用与实施例1中相同的铜箔作为导电层。铜箔(导电层14a)设置在模具11的腔体12的底面上。然后,将模具11加热至170℃,然后往腔体12内填充环氧树脂组合物。然后,在环氧树脂组合物16上放置另一个铜箔(导电层14b)。然后,在磁通密度为10特斯拉的磁场中,在170℃下对得到的制品进行固化10分钟以制得厚为2mm的印刷线路板。磁力线M的方向与层叠片的厚度方向相符。然后,使用该层叠片按照与实施例1相同的方法制造印刷线路板2。
(对照例3)使用与实施例1相同的环氧树脂组合物16、玻璃纤维织物和铜箔。玻璃纤维织物的数目设置为使得玻璃纤维织物在成形制品中的含量达到17vol%。首先,铜箔(导电层14a)设置在模具11的腔体12的底面上。然后在箔上层叠10组玻璃纤维织物15使其与腔体12的底面平行。然后,将模具11加热至170℃的,然后往腔体12内注入环氧树脂组合物16以浸渍玻璃纤维织物15于其中。然后,在环氧树脂组合物16上放置另一个铜箔(导电层14b)。然后,在不施加磁场的条件下将环氧树脂组合物16在170℃下固化10分钟。从而得到了2mm厚的层叠片。然后,使用该层叠片按照与实施例1相同的方法制造印刷线路板2。
至于实施例1~6和对照例2中制造的每个印刷线路板中的环氧树脂复合材料成形制品部分,测量了环氧树脂的取向度。使用X射线衍射仪(MAC科学有限公司制造的″M18XHF22-SRA″)测定试样(厚度2mm)的X射线衍射图,并由此确定环氧树脂的取向度。每个试样仅由每个实施例1~6和对照例2的印刷线路板的环氧树脂复合材料成形制品部分组成。
此外,测量分别在实施例和对照例中制造的每个印刷线路板2的环氧树脂复合材料成形制品部分在沿印刷线路板2的表面方向和厚度方向上的热膨胀系数。使用热力学分析装置(Shimadzu公司制造的″TMA-50″),在3g的载荷和10℃/min的升温速率下测量试样(2mm)的热膨胀系数。每个试样仅由每个实施例和对照例的印刷线路板的环氧树脂复合材料成形制品部分组成。
此外,还对每个印刷线路板2进行通孔耐久性试验。根据JIS-C0025,将每个印刷线路板2于260℃的油中浸渍10秒,然后在20℃的水中浸渍10秒。这一操作定义为一个循环。重复该循环,计算线路发生任何破坏时的循环数。
实施例1~6和对照例1~3所制造的印刷线路板的测定值和测试结果如表1所示。
表1

从表1结果可见,在每个实施例1~4和6中,在沿线路板表面的玻璃纤维织物所延伸的方向上和在环氧树脂分子链所取向的厚度方向上的每个热膨胀系数的值较小,均在40×10-6/K或以下。同样在实施例5中,在沿线路板表面方向上和在环氧树脂的分子链所取向的厚度方向上的热膨胀系数也具有该较小值(40×10-6/K或以下)。其原因可能如下。由于环氧树脂组合物16被塑模成板状,因此加入到其中的玻璃纤维的每个纤维轴线沿线路板的表面方向取向。即使在以后施加磁场,纤维也几乎不受磁场的影响,因为纤维长度较长(3mm),因此能够保持取向状态。因此,在每个实施例1~6中,沿表面方向的热膨胀系数和沿厚度方向的热膨胀系数之间的差最多为30×10-6/K(实施例3)。由此可见,在这些实施例中都得到了一种由环氧树脂复合材料制成的印刷线路板,其在线路板的表面方向上和厚度方向上的热膨胀系数都被控制得很小。此外,实施例1~6中的每个印刷线路板的通孔耐用性都比对照例1~3的印刷线路板的好。
另一方面,在对照例1中,在沿线路板表面方向上和在厚度方向上的热膨胀系数之差虽然较小,但各方向上的热膨胀系数均超过了60×10-6/K。在对照例2中,在环氧树脂的分子链所取向的厚度方向上的热膨胀系数的值较小,但是在沿表面方向上的热膨胀系数非常高。在对照例3中,在玻璃纤维织物所延伸的沿表面方向上的热膨胀系数的值较小,但是在厚度方向上的热膨胀系数较大。此外,对照例1~3中没有一个印刷线路板具有充分的的通孔耐用性。
由热塑性聚合物复合材料成形制品形成的印刷线路板(实施例7)制造了使用本发明的热塑性聚合物复合材料成形制品10作为绝缘层和铜箔作为导电层的印刷线路板。使用含有热塑性聚合物的热塑性聚合物组合物160,其中热塑性聚合物包括4-羟基苯甲酸酯/(对苯二甲酸和乙二醇(摩尔比1∶1))=80/20mol%作为重复单元。Asahi-Schwebel有限公司制造的″1080″(重量48g/m2,密度60(纵向)~47(横向)纤维/英寸)起玻璃纤维织物的作用,被用作为纤维织物15。NIKKO材料有限公司制造的电解铜箔(厚度18μm)用作每个导电层14a和14b。所用的玻璃纤维织物的数目设置为使得玻璃纤维织物在成形制品中的含量达到3.7vol%。
首先,铜箔(导电层14a)设置在模具11的腔体12的底面上。被预先塑模成0.40mm厚的片材的热塑性聚合物组合物160和玻璃纤维织物15叠放于箔之上,并与腔体12的底面相平行。叠加四层,每层由热塑性聚合物组合物160和玻璃纤维织物150组成,然后再在其上放置一层热塑性聚合物组合物160的片材。然后,再在其上放置另一个铜箔(导电层14b)。然后,在磁通密度为10特斯拉的磁场中,在310℃下对模具加热加压15分钟。然后慢慢冷却至室温以制得2mm厚的层叠片。磁力线M的方向与层叠片的厚度方向相符。然后,在层叠片上钻200个孔径0.9mm的孔,并进行通孔镀铜处理。然后,在其上形成布线图,使得每个孔的环岸(land)直径为1.3mm,线路宽度为0.2mm,线路间距为0.2mm,以制得印刷线路板20。
(实施例8)以与实施实施例7相同的方法制造印刷线路板20,不同的是腔体12内设置的玻璃纤维织物的数目(玻璃纤维织物的含量)按照表2所示改变。
(实施例9)以与实施实施例7相同的方法制造印刷线路板20,不同的是腔体12内设置的玻璃纤维织物的数目(玻璃纤维织物的含量)和磁通密度按照表2所示改变。
(实施例10)以与实施例7相同的方法制造印刷线路板20,不同的是,由2,2′-二吡啶-4,4′-二羧酸与1,12-二氨基十二烷反应合成得到的热塑性聚合物组合物160作为热塑性聚合物;以及设置在腔体12内的玻璃纤维织物的数目(玻璃纤维织物的含量)按照表2所示变化。
(实施例11)将与实施例7相同的热塑性聚合物与作为单纤的Asahi玻璃纤维有限公司制造的″CS03BC273″玻璃纤维(纤维长度3mm)混合,而不是与实施例7到10的玻璃纤维织物混合,以制备热塑性聚合物组合物160。所加入的玻璃纤维的量设置为使得玻璃纤维在该热塑性聚合物组合物160中的含量达到19vol%。首先,将热塑性聚合物组合物160注入到位于磁通密度为10特斯拉的磁场中的模具11中。将产物在310℃下加热加压15分钟,然后慢慢冷却至室温。从而得到了厚度为2mm的热塑性聚合物复合材料成形制品10。磁力线M的方向与成形制品的厚度方向相符。然后,对热塑性聚合物复合材料成形制品10的两个面上镀铜以形成导电层14a和14b。以与实施例1中相同的方法对具有导电层14a和14b的热塑性聚合物复合材料成形制品10进行布线以制造印刷线路板20。
(对照例4)使用分别与实施例7~9中一样的热塑性聚合物组合物160制造既不含纤维织物又不含纤维的印刷线路板。使用与实施实施例7中相同的铜箔作为导电层。首先,铜箔(导电层14a)设置在模具11的腔体12的底面上。然后,将预先塑模成2mm厚的片材的热塑性聚合物组合物160放置在箔之上并与腔体12的底而平行。然后,在组合物上放置另一个铜箔(导电层14b)。在不施加磁场的情况下对模具在310℃下加热加压15分钟,然后慢慢冷却至室温以制造2mm厚的层叠片。然后,使用该层叠片按照与实施例1相同的方法制造印刷线路板。
(对照例5)使用分别与实施例7~9中一样的热塑性聚合物组合物160制造既不含纤维织物又不含纤维的印刷线路板。使用与实施实施例7中相同的铜箔作为导电层。首先,铜箔(导电层14a)设置在模具11的腔体12的底面上。然后,将预先塑模成2mm厚的片材的热塑性聚合物组合物160设置在箔之上并与腔体12的底面平行。然后,在组合物上放置另一个铜箔(导电层14b)。然后,在磁通密度为10特斯拉的磁场中,在310℃下对模具加热加压15分钟。然后慢慢冷却至室温以制得2mm厚的层叠片。磁力线M的方向与层叠片的厚度方向相符。然后,使用该层叠片按照与实施实施例7相同的方法制造印刷线路板。
(对照例6)除了不对模具施加磁场外,按照与实施例9相同的方法,使用由热塑性聚合物组合物和与实施例9中用量相同的相同材料组成的、热塑性聚合物组合物和玻璃纤维织物制造印刷线路板。
对于实施例7~11和对照例4~6中制造的每个印刷线路板的热塑性聚合物复合材料成形制品部分,采用与上述实施例1~6和对照例2中相同的方法测量热塑性聚合物的取向度α,以及在沿印刷线路板表面方向上和印刷线路板厚度方向上的热膨胀系数。由于对照例4和6的每个试样的X射线衍射强度分布中未观察到峰,因此不能计算这些对照例中的取向度α。
此外,还对每个印刷线路板进行通孔耐久性试验。根据JIS-C5012,将每个印刷线路板2于260℃的硅油中浸渍5秒,然后在20℃的2-丙醇中浸渍5秒。这一操作定义为一个循环。重复该循环,计算线路发生开裂、剥落或断路时的循环数。
实施例7~11和对照实施例4~6所制造的印刷线路板的测定值和测试结果如表2所示。
表2

从表2的结果可以看出,在每个实施例7到10中,每个在沿线路板表面的玻璃纤维织物的延伸方向上的热膨胀系数和在热塑性聚合物的分子链所取向的厚度方向上的热膨胀系数的值都较小(35×10-6/K或以下)。在使用了玻璃单纤的实施例5中,同样的,在沿线路板表面方向上和在热塑性聚合物的分子链所取向的厚度方向上的热膨胀系数的值也较小(28×10-6/K或以下)。其原因可能如下。热塑性聚合物组合物160中的玻璃纤维的每个长轴沿模具11的腔体12的底面方向取向,也就是说,沿层叠片的表面的方向,它是当组合物160被注入到腔体12中时因组合物160的流动而产生的。即使以后在层叠片的厚度方向上施加磁场,玻璃纤维也几乎不受磁场的影响,因为各向异性抗磁磁化率χa很小,因此能够保持取向状态。
因此,在实施例7~11中分别获得的印刷线路板中,热膨胀系数在沿表面方向上和在厚度方向上的差最多为29×10-6/K(实施例1)。由此可见,在这些实施方式中都得到了一种由热塑性聚合物复合材料成形制品制成的印刷线路板,其在线路板的表面方向上和厚度方向上的热膨胀系数都被控制得很小。此外,实施例7~11中的每个印刷线路板的通孔耐用性都比对照实施例4~6的印刷线路板的好。
另一方面,在对照例4中,虽然沿表面方向上的热膨胀系数的值较小,但是在厚度方向上的热膨胀系数的值较大。在对照例5中,虽然在热塑性聚合物的分子链所取向的厚度方向上的热膨胀系数的值非常小,但是在沿表面方向上的热膨胀系数较大。在对照例6中,在玻璃纤维织物所延伸的沿表面方向上的热膨胀系数的值较小,但是在厚度方向上的热膨胀系数较大。此外,对照例4~6中没有一个印刷线路板具有充分的的通孔耐用性。
权利要求
1.一种由环氧树脂和纤维组成的环氧树脂复合材料成形制品,其特征在于所述纤维沿第一平面设置,所述环氧树脂的分子链沿与所述第一平面相交的方向取向,由基于X射线衍射测量,用下式(1)确定的环氧树脂的分子链的取向度α在0.5或以上且小于1的范围内,取向度α=(180-Δβ)/180 (1)其中,Δβ表示在X射线衍射测量中,以固定峰散射角,在从0°到360°方位角方向上测得的强度分布中的半峰全宽。以及所述环氧树脂复合材料成形制品分别在沿所述第一平面方向上和在与所述第一平面相交方向上的热膨胀系数在5×10-6至50×10-6(/K)的范围内,且在沿所述第一平面方向上的热膨胀系数和在与所述第一平面相交方向上的热膨胀系数之差为30×10-6(/K)或以下。
2.如权利要求1所述的环氧树脂复合材料成形制品,其特征在于所述环氧树脂为分子中具有内消旋配合基的液晶环氧树脂。
3.如权利要求1或2所述的环氧树脂复合材料成形制品,其特征在于所述纤维包含纤维织物和单纤中至少一种。
4.如权利要求1~3中任一项所述的环氧树脂复合材料成形制品,其特征在于所述纤维由选自玻璃纤维、陶瓷纤维、碳纤维、金属纤维和有机纤维中至少一种组成。
5.如权利要求1~4中任一项所述的环氧树脂复合材料成形制品形成的印刷线路板,其特征在于在所述环氧树脂复合材料成形制品的表面和内部的至少之一上设置有导电层。
6.一种制造如权利要求1~4中任一项所述的环氧树脂复合材料成形制品的方法,其特征在于,包括如下步骤将所述纤维以沿所述第一平面排列的方式放置于模具腔体内部,通过往所述模具腔体内注入所述环氧树脂组合物来浸渍所述纤维,使所述环氧树脂的分子链以与所述第一平面相交的方向取向,以及在保持所述环氧树脂分子链的取向的同时固化所述环氧树脂组合物。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于在所述环氧树脂的分子链的取向步骤中,通过对其施加磁场来完成所述环氧树脂分子链的取向。
8.一种制造如权利要求5所述的印刷线路板的方法,其特征在于,包括如下步骤将所述纤维以沿所述第一平面排列的方式放置于模具腔体内部,通过往所述模具腔体内注入所述环氧树脂组合物来浸渍所述纤维,使环氧树脂的分子链以与第一平面相交的方向取向,在保持所述环氧树脂分子链的取向的同时固化所述环氧树脂组合物,以及在所述放置步骤之前,或所述浸渍步骤之后,或所述固化步骤之后,在所述印刷线路板的表面和内部的至少之一上设置导电层。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于在所述取向步骤中,通过对所述环氧树脂施加磁场来完成对其分子链的取向。
10.一种制造如权利要求1~4中任一项所述的环氧树脂复合材料成形制品的方法,其特征在于,包括如下步骤制备一种含有所述纤维的环氧树脂组合物,在以每个所述纤维的长轴沿第一平面排列的方式用所述环氧树脂组合物填充模具的腔体,使所述环氧树脂的分子链以与所述第一平面相交的方向取向,以及在保持所述环氧树脂分子链的取向的同时固化所述环氧树脂组合物。
11.一种由热塑性聚合物和纤维组成的热塑性聚合物复合材料成形制品,其特征在于所述纤维沿第一平面设置,所述热塑性聚合物的分子链以与所述第一平面相交的方向取向,由基于X射线衍射测量,用下式(1)确定的热塑性聚合物的分子链的取向度α在0.5或以上且小于1的范围内,取向度α=(180-Δβ)/180(1)其中,Δβ表示在X射线衍射测量中,以固定峰散射角,在从0°到360°方位角方向上测得的强度分布中的半峰全宽。以及所述热塑性聚合物复合材料成形制品分别在沿所述第一平面方向上和在与所述第一平面相交方向上的热膨胀系数在5×10-6至50×10-6(/K)的范围内,且在沿所述第一平面方向上的热膨胀系数和在与所述第一平面相交方向上的热膨胀系数之差为30×10-6(/K)或以下。
12.如权利要求11所述的热塑性聚合物复合材料成形制品,其特征在于所述热塑性聚合物是分子中具有内消旋配合基的液晶聚合物。
13.如权利要求12所述的热塑性聚合物复合材料成形制品,其特征在于所述液晶聚合物为选自芳族聚酯、芳族聚酰胺和芳族聚酰胺酯中的至少一种。
14.如权利要求11~13中任一项所述的热塑性聚合物复合材料成形制品,其特征在于所述纤维包含纤维织物和单纤中至少一种。
15.如权利要求11~15中任一项所述的热塑性聚合物复合材料成形制品,其特征在于所述纤维由选自玻璃纤维、陶瓷纤维、碳纤维、金属纤维和有机纤维中至少一种组成。
16.一种由如权利要求11~15中任一项所述的热塑性聚合物复合材料成形制品形成的印刷线路板,其特征在于在所述热塑性聚合物复合材料成形制品的表面和内部的至少之一上设置有导电层。
17.一种制造如权利要求11~15中任一项所述的热塑性聚合物复合材料成形制品的方法,其特征在于,包括如下步骤将所述纤维以沿所述第一平面排列的方式放置于模具腔体内部,通过往所述模具腔体内注入所述热塑性聚合物组合物来浸渍所述纤维,使所述热塑性聚合物的分子链以与所述第一平面相交的方向取向,以及在保持所述热塑性聚合物分子链的取向的同时固化所述热塑性聚合物组合物。
18.一种制造如权利要求11~15中任一项所述的热塑性聚合物复合材料成形制品的方法,其特征在于,包括如下步骤形成含有所述热塑性聚合物的热塑性聚合物组合物的预成形体,将所述预成形体和所述纤维以沿所述第一平面排列的方式放置于模具腔体内部,通过熔融所述预成形体将所述纤维用热塑性聚合物组合物浸渍,使所述热塑性聚合物的分子链以与所述第一平面相交的方向取向,以及在保持所述热塑性聚合物分子链的取向的同时固化所述热塑性聚合物组合物。
19.一种制造如权利要求11~15中任一项所述的热塑性聚合物复合材料成形制品的方法,其特征在于,包括如下步骤制备含有所述热塑性聚合物和所述纤维的热塑性聚合物组合物,在每个所述纤维的长轴沿所述第一平面排列的方式下用所述热塑性聚合物组合物填充模具的腔体,使所述热塑性聚合物的分子链以与所述第一平面相交的方向取向,以及在保持所述热塑性聚合物分子链的取向的同时固化所述热塑性聚合物组合物。
20.如权利要求17~19中任一项所述的方法,其特征在于在使所述热塑性聚合物分子链以与所述第一平面相交的方向进行取向的步骤中,通过对其施加磁场来完成所述热塑性聚合物分子链的取向。
21.一种制造如权利要求16所述的印刷线路板的方法,其特征在于,包括如下步骤将所述纤维以沿所述第一平面排列的方式放置于模具腔体内部,通过往所述模具腔体内注入所述热塑性聚合物组合物来浸渍所述纤维,使所述热塑性聚合物的分子链以与所述第一平面相交的方向取向,在保持所述热塑性聚合物分子链的取向的同时固化所述热塑性聚合物组合物,以及至少在所述放置步骤之前,或所述浸渍步骤之后,或所述固化步骤之后,在所述印刷线路板的表面和内部的至少之一上设置导电层。
22.一种制造如权利要求16所述的印刷线路板的方法,其特征在于,包括如下步骤形成含有所述热塑性聚合物的热塑性聚合物组合物的预成形体,将所述预成形体和所述纤维以沿所述第一平面排列的方式放置于模具腔体内部,通过熔融所述预成形体将所述纤维用热塑性聚合物组合物浸渍,使所述热塑性聚合物的分子链以与所述第一平面相交的方向取向,在保持所述热塑性聚合物分子链的取向的同时固化所述热塑性聚合物组合物,以及至少在所述放置步骤之前,或所述浸渍步骤之后,或所述固化步骤之后,在所述印刷线路板的表面和内部的至少之一上设置导电层。
23.一种制造如权利要求16所述的印刷线路板的方法,其特征在于,包括如下步骤制备含有所述热塑性聚合物和所述纤维的热塑性聚合物组合物,在每个所述纤维的长轴沿所述第一平面排列的方式下用所述热塑性聚合物组合物填充模具的腔体,使所述热塑性聚合物的分子链以与所述第一平面相交的方向取向,以及在保持所述热塑性聚合物分子链的取向的同时固化所述热塑性聚合物组合物,以及至少在所述放置步骤之前,或所述浸渍步骤之后,或所述固化步骤之后,在所述印刷线路板的表面和内部至少之一上设置导电层。
24.如权利要求21~23中任一项所述的方法,其特征在于在使所述热塑性聚合物分子链以与所述第一平面相交的方向进行取向的步骤中,通过对其施加磁场来完成所述热塑性聚合物分子链的取向。
25.一种由聚合物和纤维组成的高分子复合材料成形制品,其特征在于所述纤维沿第一平面设置,所述聚合物的分子链以与所述第一平面相交的方向取向,由基于X射线衍射测量,用下式(1)确定的聚合物的分子链的取向度α在0.5或以上且小于1的范围内,取向度α=(180-Δβ)/180(1)其中,Δβ表示在X射线衍射测量中,以固定峰散射角,在从0°到360°方位角方向上测得的强度分布中的半峰全宽。以及所述高分子复合材料成形制品分别在沿所述第一平面方向上和在与所述第一平面相交方向上的热膨胀系数在5×10-6至50×10-6(/K)的范围内,且在沿所述第一平面方向上的热膨胀系数和在与所述第一平面相交方向上的热膨胀系数之差为30×10-6(/K)或以下。
全文摘要
一种热塑性聚合物复合材料成形制品或一种由热塑性聚合物或热塑性聚合物和纤维形成的热塑性聚合物复合材料成形制品,其中,纤维沿第一平面设置,热塑性聚合物或热塑性聚合物的分子链以与第一平面相交的方向取向,以及,热塑性聚合物或热塑性聚合物的分子链的取向度在0.5或以上且小于1.0的范围内,所述成形制品在沿第一平面方向上和在与第一平面相交方向上的热膨胀系数都在5×10
文档编号B32B27/04GK1906234SQ200580001910
公开日2007年1月31日 申请日期2005年2月18日 优先权日2004年3月9日
发明者飞田雅之, 木村亨, 青木恒, 下山直之, 石垣司, 越智光一, 原田美由纪 申请人:保力马科技株式会社
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