底漆组成物与使用该底漆组成物的铜箔基板的制作方法

本发明涉及一种高频通讯用铜箔基板技术，且特别是涉及一种高频通讯用铜箔基板与底漆组成物。

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。为了维持传输速率及减少信号传递的损失，这些电子设备所装载的印刷电路板具备低介电损耗及低介电常数，且介电损耗较小的材料所能提供的传输品质也较为良好。

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，是现阶段相关技术领域重要课题。

技术实现要素：

本发明一实施例提供的一种底漆组成物，包括碳氢树脂与具有3个以上碳碳双键的化合物的混合物，其中所述碳氢树脂与所述具有3个以上碳碳双键的化合物的摩尔比介于1:0.2～1:10。

本发明另一实施例提供的铜箔基板，包括铜箔、氟化高分子层、硅烷层以及底漆层。氟化高分子层位于铜箔的一表面上，硅烷层介于氟化高分子层与铜箔的所述表面之间，而底漆层介于氟化高分子层与硅烷层之间，其中所述底漆层包含上述底漆组成物。

本发明另一实施例提供的铜箔基板，包括第一铜箔、第二铜箔、第一硅烷层、第二硅烷层、氟化高分子层、第一底漆层以及第二底漆层。氟化高分子层，位于所述第一铜箔与所述第二铜箔之间，第一硅烷层，位于所述氟化高分子层与所述第一铜箔之间，第一底漆层，位于所述氟化高分子层与所述第一硅烷层之间，第二硅烷层，位于所述氟化高分子层与所述第二铜箔之间，以及第二底漆层，位于所述氟化高分子层与所述第二硅烷层之间，其中所述第一及第二底漆层包含上所述的脂底漆组合物。

为让本发明的上述特征能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一实施例所绘的高频通讯用铜箔基板的剖面示意图；

图2是使用图1的铜箔基板增层后的结构剖面示意图。

符号说明

100：铜箔基板

102、204：铜箔

102a、104a：表面

104：氟化高分子层

106、202：硅烷层

108、200：底漆层

具体实施方式

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态样的需要对该些实施细节加以修饰或变化。举例来说，为了清楚起见，膜层、区域及/或结构元件的相对厚度及位置可能缩小或放大。

图1是依照本发明一实施例所绘的高频通讯用铜箔基板的剖面示意图。

请参照图1，本发明所述的高频通讯用铜箔基板100可包括铜箔102、氟化高分子层104、硅烷层106以及底漆层108。氟化高分子层104位于铜箔102的一表面102a上。铜箔102的表面102a具有2μm以下的十点平均粗糙度rz以及0.5μm以下的方均根粗糙度(root-mean-squareroughness)rq，且表面102a较佳具有1μm以下的rz。本实施例使用的铜箔102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106所形成的表面102a可为铜箔102的光泽面或粗糙面。

在本实施例中，硅烷层106是介于氟化高分子层104与铜箔102的所述表面102a之间，其中硅烷层106可为含碳-碳双键的硅烷。根据本发明一实施例，该含碳-碳双键的硅烷可以具有如化学式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)或丙烯基(allyl)，r2可以为ch3或c2h5，例如3-(三甲氧基硅烷基)丙基甲基丙烯酸酯(3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate)、三乙氧乙烯基硅烷(triethoxyvinylsilane)或其混合。在本实施例中，可单独将上述硅烷化合物或者将其混合适合的溶剂，以涂布于铜箔102的表面102a，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铜箔102的表面102a上形成湿膜，再经一段式烘烤制成，例如为在130℃下烘烤5～15分钟。

而本实施例中的底漆层108是介于氟化高分子层104与硅烷层106之间，其中底漆层108的厚度例如小于2.5μm。底漆层108包含底漆组成物，且所述底漆组成物为碳氢树脂与具有3个以上碳碳双键的化合物的混合物。举例来说，底漆层108中的碳氢树脂可为含碳-碳双键的聚合物，如聚丁二烯(polybutadiene)、聚苯醚(polyphenyleneether)或其混合，其中所述聚丁二烯的重量平均分子量例如介于1000～8500之间；底漆层108中的具有3个以上碳碳双键的化合物例如三甲基烯丙基异三聚氰酸酯(trimethallylisocyanurate，tmaic)、甲基乙烯基环硅氧烷(methylvinylcyclosiloxane)、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、五甲基五乙烯基环戊硅氧烷(pentamethylpentavinylcyclopentasiloxane)、八乙烯基八倍半硅氧烷(octavinyloctasilasesquioxane)或其混合。

而氟化高分子层104的厚度例如小于1mm，且氟化高分子层例如聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，ptfe)、氟化乙丙烯(fluorinatedethylenepropylene，fep)、可溶性聚四氟乙烯(polyfluoroalkoxy，pfa)或四氯乙烯/全氟甲基乙烯醚(mfa)。在本实施例中，可利用如钠蚀法对氟化高分子层104进行表面改质，再将底漆层108的材料涂布于氟化高分子层104表面，一般是以适当溶剂，如酮类溶剂将底漆层108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氟化高分子层104上形成湿膜，再经一段式烘烤制成，可例如在160℃下烘烤3分钟至b-stage。然后，例如在180℃进行压合，使硅烷层106与底漆层108面朝面地接合，同时固化上述各层。

图2是使用图1的铜箔基板增层后的结构剖面示意图，其中使用与图1相同的元件符号来表示相同或近似的构件。

请参照图2，若是要在图1的铜箔基板进行增层，可在氟化高分子层104未堆叠铜箔102的另一表面104a上涂布另一底漆层200，一般是以适当溶剂，如酮类溶剂将底漆层200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氟化高分子层104的表面104a上形成湿膜，再经一段式烘烤制成，可例如在160℃下烘烤3分钟。然后，再叠上表面有硅烷层202的铜箔204，进行热压合，使硅烷层202与底漆层200面朝面地接合，同时固化上述各层。底漆层200的详细成分可参照底漆层108、硅烷层202的详细成分可参照硅烷层106，故不再赘述。在本实施例中，可单独将硅烷化合物或者将其混合适合的溶剂，以涂布于铜箔204的表面，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铜箔204上形成湿膜，再经一段式烘烤制成硅烷层202，例如为在130℃下烘烤5～15分钟。

由于本发明使用特定的底漆组成物，因此能增进铜箔与氟化高分子层之间的粘着力并且维持其电性表现。

本发明的一实施例中的底漆组成物包括碳氢树脂与具有3个以上碳碳双键的化合物的混合物，其中碳氢树脂与具有3个以上碳碳双键的化合物的摩尔比介于1:0.2～1:10。所述碳氢树脂可为含碳-碳双键的化合物，如聚丁二烯(polybutadiene)、聚苯醚(polyphenyleneether)或其混合，其中所述聚丁二烯的重量平均分子量例如介于1000～8500之间。所述具有3个以上碳碳双键的化合物例如三甲基烯丙基异三聚氰酸酯(tmaic)、甲基乙烯基环硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷(tmtvcs)、五甲基五乙烯基环戊硅氧烷、八乙烯基八倍半硅氧烷或其混合。在本实施例中，底漆组成物还可包括酮类溶剂与起始剂，其中酮类溶剂例如丙酮、丁酮(mek)或其混合；起始剂例如偶氮双异丁腈(azobisisobutyronitrile，aibn)、二甲亚砜(dimethylsulfoxide)、过氧化二异丙苯(dicumylperoxide)、过氧化苯甲酰(benzoylperoxide)或其混合。

以下将参照数个实验，更具体地描述本发明的底漆组成物及其用于铜箔基板的效果。虽然描述了以下实验，但是在不逾越本发明范畴的情况下，可适当地改变所用材料、其含量及比率、处理细节以及处理流程等等。因此，不应根据下文所述的实验对本发明作出限制性的解释。

实验例1

〈ptfe胶片(prepreg)表面改质〉

首先，配置钠蚀法溶液。取300ml的二甲醚(dme)、30g的萘(naphthalene)与4.86g的钠加热50℃、4小时，溶液会变成黑色液体。

ptfe乳液(杜邦lx-30)与sio2(美国二氧化硅控股公司(us-silica)，25μm)混合，sio2占总重量55％，藉由滚轮辗压成片，经过烧结，完成ptfe胶片。

然后，将ptfe胶片泡入钠蚀法溶液内10秒钟。其ptfe胶片表面会变成黑褐色，表面带有自由基官能基。

〈铜箔亮面表面处理〉

铜箔选用福田生箔t9da(1/2oz)亮面，先以硫酸双氧水系统微蚀处理，使被处理面具有1.0μm的rz以及0.2μm的rq，然后在被处理面喷涂含碳-碳双键的硅烷(三乙氧乙烯基硅烷)，再放入烘箱进行烘烤(在130℃烘烤10分钟)。

〈底漆(primer)制备〉

将聚丁二烯树脂(10g)(polysciences,inc.、no.480843，mw1000～8500)、四甲基四乙烯基环四硅氧烷(2.2g)及偶氮双异丁腈(aibn)(0.22g)溶在丁酮(mek)(25g)加热至70℃、2小时。之后再加入过氧化二异丙苯(0.22g)。在此实验中，聚丁二烯树脂(碳氢树脂)与四甲基四乙烯基环四硅氧烷(具有3个以上碳碳双键的化合物)的摩尔比为1:1。

〈压合〉

将上述用钠蚀法处理的ptfe胶片，其一表面喷涂上述底漆组成物，烘烤至160℃、3min，再堆叠在上述表面有硅烷的t9da亮面铜箔上，然后，在ptfe胶片未堆叠铜箔的另一表面也喷涂上述底漆组成物，再烘烤至160℃、3分钟，再叠上上述表面有硅烷的t9da亮面铜箔，进行热压合。得到如图2的基板结构。

之后，对上述所得样本进行拉伸试验和电性测试，结果分别显示于表1。

实验例2

采用与实验例1相同的制备方式，但将ptfe胶片泡入钠蚀法溶液内的时间变更为30秒。同样对所得样本进行拉伸试验和电性测试，结果分别显示于表1。

对照例1

取同实验例1的t9da亮面铜箔，直接于180℃与ptfe胶片进行压合，该ptfe胶片未表面改质与喷涂底漆。同样对所得样本进行拉伸试验和电性测试，结果分别显示于表1。

对照例2

取同实验例1表面有硅烷的t9da亮面铜箔，并将ptfe胶片泡入钠蚀法溶液内30秒钟，处理后的ptfe胶片(表面无喷涂上述底漆组成物)与t9da亮面铜箔进行热压合，压合温度在180℃。同样对所得样本进行拉伸试验和电性测试，结果分别显示于下表1。

表1

由表1可知，无底漆的铜箔基板无法通过拉力测试。

为了更进一步验证底漆对铜箔基板的介电性质影响，再列举以下实验进行比较和验证。

对照例3

直接对未经处理的ptfe胶片进行电性测试，结果显示于表2。

对照例4

采用实验例1中对ptfe胶片表面改质的方式，将ptfe胶片泡入钠蚀法溶液内30秒钟，再对其进行电性测试，结果显示于表2。

对照例5

采用实验例1中对ptfe胶片表面改质的方式，将ptfe胶片泡入钠蚀法溶液内30秒钟。然后在用钠蚀法处理的ptfe胶片的表面喷涂聚丁二烯树脂(ppb)作为底漆，并烘烤固化。

对含ptfe胶片与底漆的所得样本进行电性测试，结果分别显示于表2。

实验例3～6

采用对照例5中的方式对ptfe胶片进行表面改质并喷涂底漆，但其中的底漆换成摩尔比分别为1:10、1:5、1:1、1:0.2的聚丁二烯树脂(ppb)与四甲基四乙烯基环四硅氧烷(tmtvcs)。

对所得样本分别进行电性测试，结果分别显示于表2。

实验例7～9

采用对照例5中的方式对ptfe胶片进行表面改质并喷涂底漆，但其中泡入钠蚀法溶液内的时间改为10秒钟；底漆换成摩尔比分别为1:10、1:5、1:1的聚丁二烯树脂(碳氢树脂)与四甲基四乙烯基环四硅氧烷(具有3个以上碳碳双键的化合物)。

对所得样本分别进行电性测试，结果分别显示于表2。

表2

由表2可知，具有本发明的底漆的ptfe，在电性上的表现与无底漆的对照例3～4无显著差异，可用于高频传输。至于对照例5的底漆无法与铜箔粘合。

综上所述，本发明使用特定的底漆组成物，能同时兼顾高频介电性质及基板的抗拉强度。而且，在压合期间不需要高温就能达到良好的粘合效果。

虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。