金属包层层合板及其制造方法与流程

本发明涉及金属包层层合板和及其制造方法。

背景技术：

将金属包层层合板用作印刷配线板(诸如柔性印刷配线板)的材料，该金属包层层合板包括绝缘层(其包含热塑性树脂)和叠置在该绝缘层上的金属层。用于绝缘层的材料之一是液晶聚合物(参见专利文献1)。液晶聚合物具有下述优点：它能够赋予由金属包层层合板形成的印刷配线板令人满意的高频特性。

【现有技术文献】

专利文献

专利文献1：jp2010-221694a

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种金属包层层合板及其制造方法，该金属包层层合板能够在金属层与包含液晶聚合物的绝缘层之间实现高拉剥强度并且能够使绝缘层具有令人满意的尺寸精度。

根据本发明的一个方面的金属包层层合板包括绝缘层(其包含液晶聚合物)和叠置在所述绝缘层上的金属层。液晶聚合物的熔点在305℃至320℃的范围内。液晶聚合物的损耗模量相对于温度的关系曲线具有下述两个点：在这两个点中的每个点处的微商为0。这两个点处的损耗模量的值之间的差值为4.0×10⁸pa或更小。

一种用于制造根据本发明的一个方面的金属包层层合板的方法包括：使包含液晶聚合物的膜和金属箔彼此叠置；以及热压制所述膜和金属箔，以形成绝缘层和金属层。

附图说明

图1是示出用于本发明的实施例中的金属包层层合板的制造装置的示例的概略图；

图2是示出由vecstarctq的动态粘弹性测量得到的温度与损耗模量之间的关系的曲线图；以及

图3是示出由vecstarctz的动态粘弹性测量得到的温度与损耗模量之间的关系的曲线图。

具体实施方式

首先，将描述发明人完成本发明的背景。

在jp2010-221694a中公开的金属包层层合板中，难以在确保绝缘层和金属箔之间的高拉剥强度的同时确保包括液晶聚合物的绝缘层的令人满意的尺寸精度。也就是说，为了确保绝缘层和金属箔之间的高拉剥强度，必须在高温条件下对绝缘层和金属箔进行热压制；但是在这种情况下，绝缘层倾向于塑性地变形，因而尺寸精度降低。

发明人进行了深入研究，以求发现尺寸精度降低的原因并克服尺寸精度降低的问题。结果，发明人发现，当加热包括液晶聚合物的绝缘层时，绝缘层的损耗模量倾向于迅速地降低，从而容易引起绝缘层的塑性变形，这可能引起绝缘层尺寸的变化。当在低温条件下进行热压制时，虽然可以确保令人满意的尺寸精度，但是在这种情况下，不能获得令人满意的拉剥强度。因此，发明人进一步进行了研究和开发，以减少由于确保这种粘合特性而导致的绝缘层的塑性变形，从而完成了本发明。

本实施例涉及金属包层层合板及其制造方法。特别地，本实施例涉及适用于印刷配线板的材料的金属包层层合板及其制造方法。

将描述根据本发明的实施例的金属包层层合板1及其制造方法。

根据本实施例的金属包层层合板1包括绝缘层(其包含液晶聚合物)和叠置在该绝缘层上的金属层。金属包层层合板1可以包括两个金属层。在这种情况下，两个金属层叠置在绝缘层的相反表面上。金属包层层合板1可以仅包括一个金属层。在这种情况下，金属层叠置在绝缘层的一个表面上。

液晶聚合物的熔点在305℃至320℃的范围内。如稍后所描述的，当绝缘层由液晶聚合物形成的膜2形成时，所谓的液晶聚合物的熔点在305℃至320℃的范围内是指膜2的熔点在305℃至320℃的范围内。此外，液晶聚合物的温度与损耗模量之间的关系曲线具有微商为0的两个点(即，关系曲线的斜率为0的点)，并且这两个点处损耗模量的值之间的差值(在下文中也称为δe”)为4.0×10⁸pa或更小。

为了测量液晶聚合物的熔点，在温度为23℃至345℃的范围内并且温度上升速度为10℃/分钟的条件下通过差示扫描量热法(dsc)来测量膜2，从而获得其中第一次出现的热吸收峰的位置被定义为熔点的曲线。

通过动态粘弹性测量获得温度与损耗模量之间的关系曲线。具体地，在温度在23℃至300℃的范围内、温度上升速度为5℃/分钟、载荷为20mn并且样品尺寸的宽度为5mm、长度为10mm的条件下，通过动态粘弹性测量(dma)方法测量液晶聚合物的损耗模量e”来获得关系曲线。关系曲线的微商为0的点是在损耗模量响应于在23℃至300℃的温度范围内的温度上升而连续降低的过程中出现的点。

由于根据本实施例的金属包层层合板1具有上述构造，所以可以实现绝缘层与金属层之间的高粘合强度。而且，绝缘层可以具有令人满意的尺寸精度，也就是说，绝缘层的厚度不倾向于变化。原因可能如下。当液晶聚合物的熔点在305℃至320℃的范围内并且δe”为4.0×10⁸pa或更小时，损耗模量不会倾向于迅速降低，直到绝缘层的温度上升至接近熔点为止，因此，绝缘层不容易塑性变形。如上所述，绝缘层在温度上升期间不容易塑性变形。因此，当在通过热压制等将绝缘层和金属层结合在一起从而绝缘层和金属层充分结合在一起以实现高拉剥强度时，绝缘层也不容易塑性变形，因此，可以实现高尺寸精度。

将更详细地描述金属包层层合板1的构造。

如上所述，绝缘层中包括的液晶聚合物的熔点在305℃至320℃的范围内。高于或等于305℃的熔点使金属包层层合板1能够具有令人满意的耐热性。另外，在通过热压制将金属层和金属包层层合板1结合在一起的情况下，低于或等于305℃的熔点使加热温度不能过度增加。因此，可以减少绝缘层的塑性变形，该塑性变形是由于加热温度的增加引起的。因此，实现了高拉剥强度和令人满意的尺寸精度两者。熔点更优选地在310℃至320℃的范围内。

如上所述，液晶聚合物的δe”为4.0×10⁸pa或更小。因此，减少了加热期间绝缘层的塑性变形，并且因此可以实现令人满意的尺寸精度。ae”更优选地为3.8×10⁸pa或更小。例如，δe”为1.0×10⁸pa或更大，但不限于该示例。

具有这种特征的液晶聚合物可以从市售产品中选择。由具有这种特征的液晶聚合物形成的膜2的具体示例包括由kurarayco.，ltd.公司制造的vecstarctq。

绝缘层的厚度例如为10μm以上，优选地为13μm以上。绝缘层的厚度例如为175μm或更小。金属层例如由金属箔3形成。金属箔3例如是铜箔。铜箔可以是电解铜箔或轧制铜箔。

金属层的厚度例如在2μm至35μm的范围内，优选地在6μm至35μm的范围内。

金属层具有与绝缘层接触并且优选地为粗糙表面的表面。在这种情况下，能够进一步增加拉剥强度。特别地，与绝缘层接触的表面的jisb0601：1994中定义的表面粗糙度(十点平均粗糙度)rz优选地为0.5μm或更大。此外，还优选的是，rz为2.0μm或较少，并且在这种情况下能够确保由金属包层层合板1制造的印刷配线板的令人满意的高频特性。

绝缘层具有朝向绝缘层的厚度方向的表面，并且该表面优选地具有多个斑点。这些斑点可以是例如白色条纹。所述多个斑点的总面积相对于绝缘层的在厚度方向上面向的表面的面积的比例优选地为35％或更高，更优选地为70％或更高。

优选地，多个斑点的长轴线方向彼此不对准。所谓的长轴线方向彼此不对准是指多个斑点的长轴线方向不是在一个方向上对准而是沿着各个方向定向。

每个斑点的长轴线可以是但不特别限于大于或等于5mm并且小于或等于80mm，优选地大于或等于10mm并且小于或等于70mm。每个斑点的短轴线可以是但不特别限于大于或等于0.5mm并且小于或等于20mm，优选地大于或等于1mm并且小于或等于10mm。

接下来，将描述用于制造金属包层层合板1的方法。

例如，将金属箔3和包含液晶聚合物的膜2彼此叠置，然后使其经受热压制以分别制造金属层和绝缘层。也就是说，膜2和金属箔3分别是金属包层层合板1的绝缘层和金属层。这样，可以制造金属包层层合板1。

可以通过例如适当方法(诸如热盘压制、辊压制或双带压制)来执行热压制。热盘压制是包括下述步骤的方法：在两个热盘之间以多个级设置多个层合体，每个层合体包括彼此叠置的膜2和金属箔3；以及在加热热盘的同时压制层合体。辊压制是包括下述步骤的方法：使包括彼此叠置的膜2和金属箔3的层合体在加热的两个辊之间通过，使得在加热层合体的同时对层合体进行压制。双带压制是包括下述步骤的方法：使包括彼此叠置的膜2和金属箔3的层合体11在加热的两个环形带4之间通过，使得通过环形带4对层合体11进行压制。

参照图1，将描述用于通过包括双带压制的方法制造金属包层层合板1的制造装置。

制造装置包括双带压制装置7。双带压制装置7包括彼此面向的两个环形带4和提供给环形带4的相应的热压装置10。环形带4由例如不锈钢制成。每个环形带4在两个鼓状件9上回转并且随着鼓状件9旋转而绕转。两个环形带4构造成允许层合体11在这两个环形带4之间通过。层合体11包括彼此叠置的膜2和金属箔3。当层合体11在环形带4之间通过时，环形带4在环形带4接触层合体11的相反表面的情况下对层合体11进行压制。热压装置10设置在每个环形带4的环内，并且热压装置10被配置为在热压装置10对层合体11进行压制的同时经由环形带4加热层合体11。热压装置10是被配置为通过例如加热的液体介质的液压力经由环形带4对层合体11进行热压制的液压板。替代性地，可以在两个鼓状件9之间安装多个压力辊，并且鼓状件9和压力辊可以形成热压装置10。在这种情况下，可以通过电介质加热等加热环形带4来加热压力辊和鼓状件9，从而加热层合体11，并且压力辊可以通过环形带4对层合体11进行压制。

制造装置包括输送机5和两个输送机6。输送机5保持膜2，该膜是伸长的并且被卷绕成卷的形式。两个输送机6分别保持金属箔3，该金属箔是伸长的并且被卷绕成卷的形式。输送机5和各个输送机6被配置为分别连续地输送膜2和金属箔3。此外，制造装置还包括卷取机8，该卷取机被配置为以卷的形式卷取伸长的金属包层层合板1。双带压制装置7设置在卷取机8与一组输送机5和输送机6之间。

为了制造金属包层层合板1，首先将从输送机5输送的膜2和从输送机6输送的两个金属箔3供应到双带压制装置7。此时，两个金属箔3叠置在膜2的相反表面上以形成层合体11。替代性地，为了制造仅包括一个金属层的金属包层层合板1，可以从仅一个输送机6输送一个金属箔3，从而可以使一个金属箔3叠置在膜2的表面上以形成层合体11。层合体11被供应在双带压制装置7的两个环形带4之间。

在双带压制装置7中，层合体11在层合体11被夹在两个环形带4之间的状态下从环形带4之间通过。环形带4与膜2和金属箔3的运输速度同步地进行环绕。在层合体11在环形带4之间移动的同时，层合体11由环形带4和热压装置10压制和加热。因此，软化或熔化的膜2与金属箔3结合在一起。由此制造出了金属包层层合板1，并且将金属包层层合板1从双带压制装置7导出。金属包层层合板1通过卷取机8卷绕成卷的形式。

当通过包括双带压制的方法来制造金属包层层合板1时，在环形带4与层合体11表面接触的同时，环形带4可以将层合体11压制一定时间，另外，在相同条件下容易加热层合体11的整体。因此，与热盘压制和辊压制相比，加热温度和压制压力不太可能变化。这样能够进一步增加拉剥强度并实现进一步提高的尺寸精度。

注意，在以上描述中，虽然绝缘层由一张膜2形成，但是绝缘层可以由两张或更多张膜2形成。

优选地，在膜2和金属箔3的热压制期间最高加热温度为：高于或等于比液晶聚合物的熔点低5℃的温度；低于或等于比该熔点高20℃的温度。当最高加热温度高于或等于比该熔点低5℃的温度时，在热压制期间令人满意地使膜2软化，从而能够增加绝缘层与金属层之间的粘合性，这样能够进一步增加拉剥强度。当最高加热温度低于或等于比该熔点高20℃的温度时，可以减少膜2在热压制期间的过度变形，这样能够进一步提高尺寸精度。最高加热温度还优选地高于或等于该熔点并且低于或等于比该熔点高15℃的温度。

当采用双带压制来对层合体11进行热压制时，在层合体11在环形带4之间通过时，在与层合体11的行进方向正交的宽度方向上出现的温差优选地在10℃内。在这种情况下，热压制期间的膜2的流动性因此是可控的，因此，能够进一步提高拉剥强度和尺寸精度。

热压制期间的压制压力优选地高于或等于0.49mpa，更优选地高于或等于2mpa。在这种情况下，能够进一步增加拉剥强度。压制压力优选地低于或等于5.9mpa，更优选地低于或等于5mpa。在这种情况下，能够进一步提高尺寸精度。

热压制期间的加热和加压时间优选地为90秒或更长，更优选地为120秒或更长。在这种情况下，能够进一步增加拉剥强度。热压制期间的加热和加压时间还优选地为360秒或更短，更优选地为240秒或更短。在这种情况下，能够进一步提高尺寸精度。

金属包层层合板1的绝缘层的厚度的变化系数优选地小于或等于3.3％。在本实施例中，通过提高绝缘层的厚度的尺寸精度能够实现这种变化系数。应当注意，根据在每500mm×500mm面积的六个不同位置处测量绝缘层的厚度所获得的结果来计算所述厚度的变化系数。

金属包层层合板1的金属层从绝缘层的拉剥强度优选地大于或等于0.8n/mm。在本实施例中，通过提高绝缘层与金属层之间的粘合特性能够实现金属层的这种拉剥强度。金属层的拉剥强度更优选地高于或等于0.9n/mm，更优选地高于或等于1.0n/mm。应当注意，金属层的拉剥强度是通过利用autograph的90度拉剥方法测量金属包层层合板1中的八个位置处的金属层的拉剥强度而获得的结果的平均值。

由金属包层层合板1可以制造印刷配线板，诸如柔性印刷配线板。可以通过例如利用光刻法等对金属包层层合板1的金属层进行图案化而设置导体配线来制造印刷配线板。可以通过公知的方法使印刷配线板多层化以制造多层印刷配线板。替代性地，可以通过公知的方法使印刷配线板部分地多层化以制造柔刚性印刷配线板。

【实施例】

在下文中将描述本发明的具体实施例。应当注意，本发明不限于这些实施例。

1.制造金属包层层合板

制备用于以下描述的金属包层层合板的材料。

对包括两个金属箔(其中，粗糙表面叠置在膜的相反表面上)的层合体进行热压制，从而制造出金属包层层合板。应当注意，金属箔的宽度尺寸为550mm，膜的宽度尺寸为530mm。

表1和表2示出了在各实施例和比较例中使用的膜的类型、熔点、ae”、平均厚度、厚度的变化系数和拉伸强度。在“类型”栏中，ctq表示由kurarayco.，ltd公司制造的vecstarctq，ctz表示由kurarayco.，ltd公司制造的vecstarctz，并且ctf表示由kurarayco.，ltd公司制造的vecstarctf。“平均厚度”是通过用千分尺在每500mm×500mm面积的六个不同位置测量膜的厚度而获得值的算术平均值。“厚度的变化系数”是根据厚度的测量结果计算出的变化系数。

图2示出了由vecstarctq的动态粘弹性测量得到的温度与损耗模量之间的关系曲线。图3示出了由vecstarctz的动态粘弹性测量得到的温度与损耗模量之间的关系曲线。

表1和表2还示出了在各实施例和比较例中使用的金属箔的粗糙表面的厚度和rz。

表1和表2还示出了各实施例和比较例中的方法、最高加热温度、压制压力以及热压制的加热和加压时间。

2.评价试验

2-1.端部树脂流量

端部树脂流动速率是下述值：所述值是通过从金属包层层合板的宽度尺寸减去在膜成形之前的膜的宽度尺寸而获得的值的一半。

2-2.绝缘层厚度的变化系数

通过蚀刻工艺从金属包层层合板移除金属层，从而获得无包层板。用千分尺在每500mm×500mm面积的六个不同位置测量无包层板的厚度，以获得结果，并根据该结果计算出变化系数。

2-3.金属层拉剥强度

使金属包层层合板的金属层经受蚀刻处理，从而提供配线，该配线是线性的并且尺寸为1mm×200mm。通过90度拉剥方法测量来自绝缘层的配线的拉剥强度。进行八次相同的测量以获得结果，并计算出该结果的算术平均值。

2-4.金属层拉剥强度的变化系数

根据金属层拉剥强度的测量值，计算出金属层的变化系数。

2-5.斑点图案模式

在绝缘层的厚度方向上目视观察金属包层层合板的绝缘层，并基于以下标准进行评价：

a：发现斑点图案，并且斑点的长轴线方向彼此不对齐。

b：发现斑点图案，并且斑点的长轴线方向与膜的md方向(流动方向)对齐。

c：发现斑点图案但是斑点数量少，或者未发现斑点图案。

2-6.斑点的面积比

测量绝缘层的在厚度方向上面向的表面的10cm×10cm区域中的斑点的面积，并且斑点的总面积相对于10cm×10cm区域的面积的百分比被计算为斑点的面积比(％)。

[表1]

[表2]

根据上述实施例可以明白，本发明的第一方面的金属包层层合板包括绝缘层(其包含液晶聚合物)和叠置在该绝缘层上的金属层。液晶聚合物的熔点在305℃至320℃的范围内。液晶聚合物的损耗模量相对于温度的关系曲线具有下述两个点：在所述两个点中的每个点处的微商为0。所述两个点处的损耗模量的值之间的差值为4.0×10⁸pa或更小。

第一方面能够在金属层和包括液晶聚合物的绝缘层之间实现高拉剥强度，并且使得绝缘层能够具有令人满意的尺寸精度。

在参考第一方面的第二方面的金属包层层合板中，绝缘层的厚度的变化系数小于或等于3.3％。

第二方面能够增加绝缘层的厚度的尺寸精度。

在参考第一方面或第二方面的第三方面的金属包层层合板中，金属层从绝缘层的拉剥强度大于或等于0.8n/mm。

第三方面能够提高绝缘层与金属层之间的粘合特性。

在参考第一方面至第三方面中的任一方面的第四方面的金属包层层合板中，绝缘层具有朝向绝缘层的厚度方向并且具有多个斑点的表面，并且多个斑点相对于该表面的面积比大于或等于35％。

在参考第一方面至第四方面中的任一方面的第五方面的金属包层层合板中，绝缘层和金属层分别由包含液晶聚合物的膜和金属箔形成，该膜和金属箔彼此叠置并被热压制。在热压制期间最高加热温度是：高于或等于比液晶聚合物的熔点低5℃的温度；以及低于或等于比该熔点高20℃的温度。

第五方面能够增加绝缘层与金属层之间的粘合性，因此，能够进一步增加拉剥强度并且进一步提高尺寸精度。

在参考第一方面至第五方面中的任一方面的第六方面的金属包层层合板中，绝缘层和金属层分别由包含液晶聚合物的膜和金属箔形成，该膜和金属箔彼此叠置并被热压制。执行热压制从而在使得包括彼此叠置的膜和金属箔的层合体在被加热的两个环形带之间通过的同时，通过环形带对层合体进行压制。

第六方面能够实现高拉剥强度和高尺寸精度。

本发明的第七方面的方法是用于制造第一方面至第四方面中的任一方面的金属包层层合板的方法，并且包括：使包含液晶聚合物的膜和金属箔彼此叠置；以及热压制膜和金属箔，以形成绝缘层和金属层。

在参考第七方面的用于制造金属包层层合板的方法的第八方面的方法中，热压制期间最高加热温度是：高于或等于比液晶聚合物的熔点低5℃的温度；以及低于或等于比该熔点高20℃的温度。

第八方面能够增加绝缘层与金属层之间的粘合性，因此，能够进一步增加拉剥强度并进一步提高尺寸精度。

在参考第七方面或第八方面的用于制造金属包层层合板的方法的第九方面的方法中，执行热压制，从而在使得包括彼此叠置的膜和金属箔的层合体在被加热的两个环形带之间通过的同时，通过环形带对层合体进行压制。

第九方面能够实现高拉剥强度和高尺寸精度。

【附图标记的说明】

1金属包层层合板。