JP4878316B2 - ポリイミド積層フィルムおよびそれを用いたプリント基板 - Google Patents
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Description
本発明のポリイミド積層フィルムは、フッ素含有率が5質量%未満であるポリイミドフィルム(A)と、該ポリイミドフィルム(A)の少なくとも片面に形成された、フッ素含有率が5質量%以上であるポリイミドフィルム(B)とを有することを特徴とする。ここで、「フッ素含有率」とは、ポリイミドフィルムの全質量に対する、ポリイミドフィルムを構成する分子内に導入されたフッ素原子および/またはポリイミドフィルムに含有されるフッ素含有添加剤に含まれるフッ素原子の全質量の割合(質量%)を意味する。なお、フッ素含有率は、ポリイミドフィルムの元素分析により求めることができる。
本発明のポリイミド積層フィルムは、ポリイミドフィルム(A)の少なくとも片面、すなわち片面または両面にポリイミドフィルム(B)が形成され、それぞれ少なくとも2層または3層構造を有する。ここで、ポリイミドフィルム(A)および(B)は、いずれも単一の層から構成されていても複数の層から構成されていてもよい。
で示される繰り返し単位を有するポリイミドから構成される。
で示される繰り返し単位を有するポリアミド酸が好適である。
上記したように、ポリイミドフィルムは、原料であるポリアミド酸組成物の塗膜を加熱処理または減圧乾燥することにより得られる。ポリアミド酸の製造方法については、以下に詳しく説明する。この説明から、ポリアミド酸の末端は、ジアミン化合物およびテトラカルボン酸もしくはその誘導体の使用量(モル比)によって異なるが、アミン末端または酸もしくは誘導体末端のいずれかであると考えられる。
ポリイミドフィルムを作成する際に、原料となるポリアミド酸組成物にフッ素含有添加剤を添加することにより、得られたポリイミドフィルムのフッ素含有率を調整することができる。また、フッ素含有添加剤は、ポリアミド酸組成物から得られるポリイミドフィルムの誘電率を低下させる作用を有する。フッ素含有添加剤としては、フッ素含有量が充分であり、ポリイミドフィルムの誘電率を低下させ、かつポリイミドと相溶するものである限り、特に限定されるものではないが、例えば、フッ素含有アルコキシシランが用いられる。
で示されるアルコキシシラン化合物が挙げられる。
ポリイミドフィルムを作成する際に、原料となるポリアミド酸組成物に、フッ素含有アルコキシシランに加えて、窒素含有アルコキシシランを添加することが好ましい。この窒素含有アルコキシシランは、ポリアミド酸に対する親和性が良好であることから、ポリアミド酸組成物中にフッ素含有アルコキシシランを均一に分散させる作用を有する。フッ素含有アルコキシシランがポリアミド酸組成物中に均一に分散していれば、この組成物から得られるポリイミドフィルムの誘電率を全体にわたって均一に低下させることができる。
で示されるアルコキシシラン化合物が挙げられる。
ポリアミド酸組成物は、有機溶媒に、ポリアミド酸と、必要に応じて添加されるフッ素含有アルコキシシランや窒素含有アルコキシシランとを適当な割合で混合し、充分に攪拌し、脱泡することにより、ワニスの形態として調製することができる。ポリアミド酸組成物の調製に使用する装置や条件としては、従来公知の装置や条件を採用すればよく、特に限定されるものではない。
ポリアミド酸組成物をフィルム状に成形した後、加熱処理または減圧乾燥を行って、該組成物中のポリアミド酸を閉環させることにより、ポリイミドフィルムが得られる。
本発明のプリント基板は、上記のようなポリイミド積層フィルムと、該ポリイミド積層フィルムにおけるポリイミドフィルム(B)の表面上に形成された金属層とを有することを特徴とする。すなわち、本発明のポリイミド積層フィルムは、プリント基板の基材として用いることができる。
誘電率の測定は、ポリイミドフィルムの両面に、電極として、金を厚さ300μm、面積15mm×15mmになるように真空蒸着し、インピーダンスアナライザ(HP4294A8、HEWLETT PACKERD社製)を用いて、測定周波数1.18MHzで行った。
引張特性の測定は、JIS K7127およびJIS K7161に準拠した測定法により、ポリイミドフィルムを寸法10mm×60mmに切断し、引張試験機(オートグラフAG−1KN1、(株)島津製作所製)を用いて、引張速度2.5mm/min、チャック間距離50mm、温度24℃で行い、引張弾性率および引張破壊ひずみを求めた。引張弾性率は、引張試験を行い、弾性係数(ひずみの値を決定する定数で圧力と同じ)を測定した数値である。引張弾性率の値が大きいほど、堅い素材であり、機械的強度が高い。引張破壊ひずみは、引張試験を行い、破断した点を破断点と呼び、ひずみ(伸び)の変化量を元の長さに対する割合で表した数値である。引張破壊ひずみの値が大きいほど、破断しにくく、機械的強度が高い。
容量50mLの三ツ口フラスコに、2,4,5,6−テトラフルオロ−1,3−ジアミノベンゼン2.835g(15.7ミリモル)、下記式(7):
容量50mLの三ツ口フラスコに、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル2.129g(6.6ミリモル)、4,4’−[(2、3,5,6−テトラフルオロ−1,4−フェニレン)ビス(オキシ)]ビス(3,5,6,−トリフルオロフタル酸無水物)3.871g(6.6ミリモル)およびN,N−ジメチルアセトアミド24gを仕込んだ。この混合液を、窒素雰囲気中、室温で2日間攪拌することにより、ポリアミド酸組成物を得た。
容量50mLの三ツ口フラスコに、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル1.597g(5.0ミリモル)、4,4’−[(2、3,5,6−テトラフルオロ−1,4−フェニレン)ビス(オキシ)]ビス(3,5,6,−トリフルオロフタル酸無水物)2.903g(5.0ミリモル)およびN,N−ジメチルアセトアミド25.5gを仕込んだ。この混合液を、窒素雰囲気中、室温で2日間攪拌することにより、ポリアミド酸組成物を得た。
合成例1で得られたポリアミド酸組成物を、市販のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製、製品名:カプトン(登録商標);厚さ13μm)の片面に滴下し、スピンコーティング法で製膜し、この塗膜を窒素雰囲気中、70℃で30分間加熱した。得られたフィルムの逆の面にも同様に、合成例1で得られたポリアミド酸組成物を滴下し、スピンコーティング法で製膜し、この塗膜を窒素雰囲気中、70℃で30分間、320℃で1時間加熱して、フッ素含有率が0質量%であるポリイミドフィルム(A)の両面に形成された、フッ素含有率が36.6質量%であるフッ素化ポリイミドフィルム(B)を有するポリイミド積層フィルムを得た。フッ素化ポリイミドフィルム(B)の厚さは6μmであった。得られたポリイミド積層フィルムの誘電率、引張弾性率および引張破壊ひずみを測定したところ、それぞれ2.96、327kg/mm2および19.9%であった。結果を表1に示す。
合成例1で得られたポリアミド酸組成物を、市販のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製、製品名:カプトン(登録商標);厚さ21μm)の片面に滴下し、スピンコーティング法で製膜し、この塗膜を窒素雰囲気中、70℃で30分間加熱した。得られたフィルムの逆の面にも同様に、合成例1で得られたポリアミド酸組成物を滴下し、スピンコーティング法で製膜し、この塗膜を窒素雰囲気中、70℃で30分間、320℃で1時間加熱して、フッ素含有率が0質量%であるポリイミドフィルム(A)の両面に形成された、フッ素含有率が35.1質量%であるフッ素化ポリイミドフィルム(B)を有するポリイミド積層フィルムを得た。フッ素化ポリイミドフィルム(B)の厚さは7.5μmであった。得られたポリイミド積層フィルムの誘電率、引張弾性率および引張破壊ひずみを測定したところ、それぞれ2.89、356kg/mm2および20.8%であった。結果を表1に示す。
合成例3で得られたポリアミド酸組成物を、市販のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製、製品名:カプトン(登録商標);厚さ21μm)の片面に滴下し、スピンコーティング法で製膜し、この塗膜を窒素雰囲気中、70℃で30分間加熱した。得られたフィルムの逆の面にも同様に、合成例3で得られたポリアミド酸組成物を滴下し、スピンコーティング法で製膜し、この塗膜を窒素雰囲気中、70℃で30分間、320℃で1時間加熱して、フッ素含有率が0質量%であるポリイミドフィルム(A)の両面に形成された、フッ素含有率が35.1質量%であるフッ素化ポリイミドフィルム(B)を有するポリイミド積層フィルムを得た。フッ素化ポリイミドフィルム(B)の厚さは4.5μmであった。得られたポリイミド積層フィルムの誘電率、引張弾性率および引張破壊ひずみを測定したところ、それぞれ2.99、381kg/mm2および19.9%であった。結果を表1に示す。
合成例1で得られたポリアミド酸組成物を、直径4インチ(約10.16cm)のシリコン基板上に、スピンコーティングし、窒素雰囲気中、70℃で2時間、320℃で1時間加熱した後、シリコン基板から剥離して、フッ素含有率が36.6質量%であるフッ素化ポリイミド単層フィルム(厚さ52μm)を得た。得られたフッ素化ポリイミド単層フィルムの誘電率、引張弾性率および引張破壊ひずみを測定したところ、それぞれ2.76、211kg/mm2および8.1%であった。結果を表1に示す。
合成例2で得られたポリアミド酸組成物を、直径4インチ(約10.16cm)のシリコン基板上に、スピンコーティングし、窒素雰囲気中、70℃で2時間、320℃で1時間加熱した後、シリコン基板から剥離して、フッ素含有率が35.1質量%であるフッ素化ポリイミド単層フィルム(厚さ24μm)を得た。得られたフッ素化ポリイミド単層フィルムの誘電率、引張弾性率および引張破壊ひずみを測定したところ、それぞれ2.77、226kg/mm2および2.9%であった。結果を表1に示す。
実施例1で用いた市販のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製、製品名:カプトン(登録商標);厚さ13μm)の誘電率、引張弾性率および引張破壊ひずみを測定したところ、それぞれ3.12、427kg/mm2および22.1%であった。結果を表1に示す。
実施例2および3で用いた市販のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製、製品名:カプトン(登録商標);厚さ21μm)の誘電率、引張弾性率および引張破壊ひずみを測定したところ、それぞれ3.13、422kg/mm2および24.1%であった。結果を表1に示す。
Claims (4)
- フッ素含有率が5質量%未満であるポリイミドフィルム(A)と、該ポリイミドフィルム(A)の両面に形成された、フッ素含有率が20質量%以上であるポリイミドフィルム(B)とを有することを特徴とするポリイミド積層フィルム。
- 前記ポリイミドフィルム(A)が分子内にフッ素原子を含まないポリイミドフィルムである請求項1記載のポリイミド積層フィルム。
- 前記ポリイミドフィルム(B)がフッ素化ポリイミドフィルムである請求項1または2項記載のポリイミド積層フィルム。
- 請求項1〜3のいずれか1項記載のポリイミド積層フィルムと、該ポリイミド積層フィルムにおけるポリイミドフィルム(B)の表面に形成された金属層とを有することを特徴とするプリント基板。
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