TW202126128A - 覆金屬層疊板及電路基板 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種即便在高頻傳輸中也能減少傳輸損耗且尺寸穩定性優異的覆金屬層疊板及電路基板。覆金屬層疊板包括:第一金屬層、與所述第一金屬層的單側相接的第一傳輸損耗抑制層、第二金屬層、與所述第二金屬層的單側相接的第二傳輸損耗抑制層、以及介隔存在於第一傳輸損耗抑制層與第二傳輸損耗抑制層之間的多層樹脂層。樹脂積層體具有第一傳輸損耗抑制層及第二傳輸損耗抑制層、以及至少兩層以上的尺寸精度維持層及層疊於尺寸精度維持層之間的中間傳輸損耗抑制層。覆金屬層疊板中,在將10 GHz下的第一傳輸損耗抑制層及第二傳輸損耗抑制層的介電損耗正切設為Df1
、將尺寸精度維持層的介電損耗正切設為Df2
時,Df1
<Df2
。
Description
本發明是有關於一種有效用作電子零件的覆金屬層疊板及電路基板。
近年來,伴隨電子設備的小型化、輕量化、省空間化的進展,薄且輕量、具有可撓性並且即便反覆彎曲也具有優異的耐久性的柔性印刷佈線板(Flexible Printed Circuits,FPC)的需要增大。FPC即便在有限的空間中也可實現立體且高密度的安裝,因此,例如在硬磁碟驅動機(Hard Disk Drive,HDD)、數位影音光碟(Digital Video Disk,DVD)、智慧型手機等電子設備的可動部分的佈線或電纜、連接器等零件中其用途正逐漸擴大。
除所述高密度化以外,設備的高性能化得到推進,因此也必須應對傳輸信號的高頻化。在傳輸高頻信號時,在傳輸路徑中的傳輸損耗大的情況下,產生電信號的損失或信號的延遲時間變長等不良情況。因此,今後在FPC中,傳輸損耗的減少也變得重要。
為了改善高頻傳輸特性,提出了將在聚醯亞胺膜的兩面上層疊包含氟樹脂的膜而成的積層體用作絕緣樹脂層(專利文獻1)。專利文獻1的絕緣樹脂層使用了氟系樹脂,因此在介電特性方面優異,但尺寸穩定性存在問題,特別是在應用於FPC的情況下,擔憂由蝕刻引起的電路加工前後的尺寸變化與加熱處理前後的尺寸變化變大。
為了改善高頻傳輸特性,提出了通過導入有特定的二胺殘基的黏接層而將兩個的單面覆金屬層疊板貼合併加以層疊,並且控制樹脂層整體及黏接層的厚度(專利文獻2)。然而,在專利文獻2中,因單面覆金屬層疊板的絕緣層而導致低介電損耗正切的黏接層與金屬層(佈線)的距離遠,因此傳輸損耗的減少效果有進一步改善的餘地。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2004-216830號公報
[專利文獻2]日本專利特開2018-170417號公報
[發明所要解決的問題]
本發明的目的為提供一種即便在高頻傳輸中也能減少傳輸損耗且尺寸穩定性優異的覆金屬層疊板及電路基板。
[解決問題的技術手段]
本發明者們進行努力研究,結果發現:通過以與一對金屬層(佈線)相接的方式分別設置低介電損耗正切的傳輸損耗抑制層,並且在傳輸損耗抑制層之間設置利用中間傳輸損耗抑制層層疊多層尺寸精度維持層而成的結構,並將尺寸精度維持層的合計厚度相對於樹脂層整體的厚度的比率設為一定以上,即便增大樹脂層整體的厚度,也可抑制佈線的位置偏移,並可使傳輸損耗的減少與尺寸精度的維持並存。
本發明的覆金屬層疊板包括:第一金屬層、與所述第一金屬層的單側相接設置的第一傳輸損耗抑制層、第二金屬層、與所述第二金屬層的單側相接設置的第二傳輸損耗抑制層、以及介隔存在於所述第一傳輸損耗抑制層與所述第二傳輸損耗抑制層之間的多層樹脂層。
在本發明的覆金屬層疊板中,由所述第一傳輸損耗抑制層、所述第二傳輸損耗抑制層及所述多層樹脂層形成樹脂積層體,所述樹脂積層體具有至少兩層以上的尺寸精度維持層、及層疊於所述尺寸精度維持層之間的中間傳輸損耗抑制層。
而且,本發明的覆金屬層疊板滿足下述條件i及條件ii;
i)在將所述第一傳輸損耗抑制層及所述第二傳輸損耗抑制層的介電損耗正切設為Df1
、將所述尺寸精度維持層的介電損耗正切設為Df2
時,處於Df1
<Df2
的關係,所述介電損耗正切為在23℃、50%RH的恆溫恆濕條件(常態)下調濕24小時後,通過分離介質諧振器(Split Post Dielectric Resonator,SPDR)而測定的10 GHz下的介電損耗正切;
ii)所述尺寸精度維持層的合計厚度處於所述樹脂積層體的合計厚度的25%~60%的範圍內。
本發明的電路基板包括:第一佈線層、與所述第一佈線層的單側相接設置的第一傳輸損耗抑制層、第二佈線層、與所述第二佈線層的單側相接設置的第二傳輸損耗抑制層、以及介隔存在於所述第一傳輸損耗抑制層與所述第二傳輸損耗抑制層之間的多層樹脂層。
本發明的電路基板中,由所述第一傳輸損耗抑制層、所述第二傳輸損耗抑制層及所述多層樹脂層形成樹脂積層體,所述樹脂積層體具有至少兩層以上的尺寸精度維持層、及層疊於所述尺寸精度維持層之間的中間傳輸損耗抑制層。
而且,本發明的電路基板滿足下述條件i及條件ii;
i)在將所述第一傳輸損耗抑制層及所述第二傳輸損耗抑制層的介電損耗正切設為Df1
、將所述尺寸精度維持層的介電損耗正切設為Df2
時,處於Df1
<Df2
的關係,所述介電損耗正切為在23℃、50%RH的恆溫恆濕條件(常態)下調濕24小時後,通過分離介質諧振器(SPDR)而測定的10 GHz下的介電損耗正切;
ii)所述尺寸精度維持層的合計厚度處於所述樹脂積層體的合計厚度的25%~60%的範圍內。
在本發明的覆金屬層疊板或電路基板中,所述尺寸精度維持層可以是100℃至250℃的溫度區域內的儲存彈性係數的最小值可為1.0 GPa~8.0 GPa的範圍內、熱膨脹係數為15 ppm/K~25 ppm/K的範圍內的低熱膨脹性聚醯亞胺層。
在本發明的覆金屬層疊板或電路基板中,構成所述第一傳輸損耗抑制層及第二傳輸損耗抑制層的樹脂可為使酸酐成分與二胺成分反應而成的聚醯亞胺,且相對於所述二胺成分的總量100莫耳份而含有50莫耳份以上的二聚酸的兩個末端羧酸基被一級氨基甲基或氨基取代而成的二聚物二胺。
[發明的效果]
本發明的覆金屬層疊板由於以與一對金屬層(佈線)相接的方式分別設置有低介電損耗正切的傳輸損耗抑制層,因此可有效地抑制高頻信號傳輸中的傳輸損耗。另外,由於在傳輸損耗抑制層之間設置層疊多層尺寸精度維持層與中間傳輸損耗抑制層而成的結構,並且將尺寸精度維持層的合計厚度相對於樹脂層整體的厚度的比率設為一定以上,因此可確保高尺寸穩定性,同時實現低介電化。因此,本發明的覆金屬層疊板例如在應用於傳輸頻率為10 GHz以上的高頻信號的電路基板等的情況下,能有效地減少傳輸損耗。
適宜參照圖式來對本發明的實施方式進行說明。
[覆金屬層疊板]
圖1是表示本發明的一實施方式的覆金屬層疊板的結構的示意圖。本實施方式的覆金屬層疊板10包括:
第一金屬層M1、
與第一金屬層M1的單側相接設置的第一傳輸損耗抑制層BS1、
第二金屬層M2、
與第二金屬層M2的單側相接設置的第二傳輸損耗抑制層BS2、以及
介隔存在於第一傳輸損耗抑制層BS1與第二傳輸損耗抑制層BS2之間的多層樹脂層。
覆金屬層疊板10在與一對金屬層(成為佈線的第一金屬層M1及第二金屬層M2)最近接的位置分別設置有低介電損耗正切的第一傳輸損耗抑制層BS1及第二傳輸損耗抑制層BS2,因此可有效地抑制高頻信號傳輸中的傳輸損耗。
此處,由第一傳輸損耗抑制層BS1、第二傳輸損耗抑制層BS2及多層樹脂層形成樹脂積層體20。所述樹脂積層體20除具有第一傳輸損耗抑制層BS1及第二傳輸損耗抑制層BS2以外,還具有至少兩層以上的尺寸精度維持層PL與層疊於尺寸精度維持層PL之間的中間傳輸損耗抑制層BS3。
如上所述,在第一傳輸損耗抑制層BS1與第二傳輸損耗抑制層BS2之間設置尺寸精度維持層PL與中間傳輸損耗抑制層BS3的層疊結構,藉此可確保高尺寸穩定性,同時實現低介電化。
再者,樹脂積層體20也可具有所述以外的任意樹脂層,但優選為僅由具有所述各功能的樹脂層形成。
如圖1所示,第一金屬層M1與第二金屬層M2分別位於最外側,與它們的內側相接地配置有第一傳輸損耗抑制層BS1及第二傳輸損耗抑制層BS2,進而,在第一傳輸損耗抑制層BS1與第二傳輸損耗抑制層BS2之間介在配置有包含多層尺寸精度維持層PL與中間傳輸損耗抑制層BS3在內的多層樹脂層。此處,第一傳輸損耗抑制層BS1與一尺寸精度維持層PL相鄰接,第二傳輸損耗抑制層BS2與另一尺寸精度維持層PL相接。
圖1所示的覆金屬層疊板10具有兩層尺寸精度維持層PL與一層中間傳輸損耗抑制層BS3,但尺寸精度維持層PL只要為兩層以上即可,中間傳輸損耗抑制層BS3的層數並無特別限制。例如,可為如圖2所示,具有三層尺寸精度維持層PL與兩層中間傳輸損耗抑制層BS3的結構,也可為如圖3所示,具有五層尺寸精度維持層PL與四層中間傳輸損耗抑制層BS3的結構。
在覆金屬層疊板10中,第一金屬層M1及第二金屬層M2的結構可相同也可不同,但優選為相同材質、相同物性、相同厚度。
另外,第一傳輸損耗抑制層BS1與第二傳輸損耗抑制層BS2的結構可相同也可不同,但優選為相同材質、相同物性、相同厚度。例如,通過使第一傳輸損耗抑制層BS1與第二傳輸損耗抑制層BS2的介質損耗正切或厚度相同,製作高頻傳輸用電路基板時的傳輸損耗減少設計變得容易。
進而,第一傳輸損耗抑制層BS1、第二傳輸損耗抑制層BS2及中間傳輸損耗抑制層BS3的結構可相同也可不同,但為了改善樹脂積層體20整體的介電特性並有效地抑制高頻信號的傳輸損耗,優選為相同材質、相同物性。
多層尺寸精度維持層PL的結構可相同也可不同,但就容易設計製作電路基板時的機械強度或尺寸精度的方面而言,優選為相同材質、相同物性、相同厚度、相同層結構。
覆金屬層疊板10滿足下述條件i及條件ii。
條件i:
在將第一傳輸損耗抑制層BS1及第二傳輸損耗抑制層BS2的介電損耗正切設為Df1
、將尺寸精度維持層PL的介電損耗正切設為Df2
時,處於Df1
<Df2
的關係。
通過將分別與應成為高頻信號的傳輸路徑即電路佈線的第一金屬層M1及第二金屬層M2相接的第一傳輸損耗抑制層BS1及第二傳輸損耗抑制層BS2的介電損耗正切Df1
設計得低於尺寸精度維持層PL的介電損耗正切Df2
,可有效地抑制高頻信號的傳輸損耗。再者,即便在第一傳輸損耗抑制層BS1與第二傳輸損耗抑制層BS2的介電損耗正切不同的情況下,也均需要滿足Df1
<Df2
的關係。在本發明中,在並無特別明確記載的情況下,介電常數及介電損耗正切是指在23℃、50%RH的恆溫恆濕條件(常態)下調濕24小時後,通過分離介質諧振器(SPDR)而測定的10 GHz下的介電常數及介電損耗正切。
就實現高頻信號的傳輸損耗的抑制的觀點而言,第一傳輸損耗抑制層BS1及第二傳輸損耗抑制層BS2的10 GHz下的介質損耗正切Df1
優選為0.005以下,更優選為0.003以下。
再者,就實現高頻信號的傳輸損耗的抑制的觀點而言,與條件i同樣地測定的10 GHz下的中間傳輸損耗抑制層BS3的介質損耗正切Df3
優選為0.005以下,更優選為0.003以下,最優選為與第一傳輸損耗抑制層BS1及第二傳輸損耗抑制層BS2的介質損耗正切Df1
相同。
另外,尺寸精度維持層PL的介電損耗正切Df2
理想為盡可能低,但由於是以維持尺寸精度與機械強度為主要目的的層,因此只要以滿足條件i為前提而優選為0.012以下即可,更優選為以0.010以下為宜。原因在於:即便尺寸精度維持層PL的介電損耗正切Df2
稍微變高,通過與介電損耗正切更低的第一傳輸損耗抑制層BS1及第二傳輸損耗抑制層BS2以及中間傳輸損耗抑制層BS3層疊,並考慮與它們的厚度比率,也可保證樹脂積層體20整體的低介電化。
條件ii:
尺寸精度維持層PL的合計厚度TPL
處於樹脂積層體20(即,第一傳輸損耗抑制層BS1及第二傳輸損耗抑制層BS2、一層乃至多層中間傳輸損耗抑制層BS3、多層尺寸精度維持層PL)的總厚度T的25%~60%的範圍內。
通過將多層尺寸精度維持層PL的合計厚度TPL
與樹脂積層體20的總厚度T的比率設為所述範圍內,可維持對覆金屬層疊板10進行電路加工時的尺寸精度與機械強度,同時可實現高頻信號的傳輸損耗的減少。就所述觀點而言,厚度TPL
相對於總厚度T的比率優選為25%~50%的範圍內。
此處,樹脂積層體20中的各層的厚度可根據使用目的來適宜設定,因此並無特別限定,但可如下所述般例示。
第一傳輸損耗抑制層BS1及第二傳輸損耗抑制層BS2的一層的厚度優選為2 μm~100 μm的範圍內,更優選為5 μm~75 μm的範圍內。
尺寸精度維持層PL的一層的厚度優選為10 μm~100 μm的範圍內,更優選為12 μm~50 μm的範圍內。
中間傳輸損耗抑制層BS3的一層的厚度優選為12 μm~150 μm的範圍內,更優選為25 μm~100 μm的範圍內。
樹脂積層體20的總厚度T優選為50 μm~300 μm的範圍內,更優選為75 μm~200 μm的範圍內。
另外,為了實現樹脂積層體20整體的低介電化,第一傳輸損耗抑制層BS1及第二傳輸損耗抑制層BS2與中間傳輸損耗抑制層BS3的合計厚度TB
相對於樹脂積層體20的總厚度T而優選為處於40%~75%的範圍內,更優選為50%~75%的範圍內。
以下,對構成覆金屬層疊板10的各層進行說明。
[金屬層]
作為第一金屬層M1及第二金屬層M2的材質,並無特別限制,例如可列舉:銅、不鏽鋼、鐵、鎳、鈹、鋁、鋅、銦、銀、金、錫、鋯、鉭、鈦、鉛、鎂、錳及它們的合金等。其中,特優選為銅或銅合金。再者,後述的本實施方式的電路基板中的佈線層的材質也與第一金屬層M1及第二金屬層M2相同。
第一金屬層M1及第二金屬層M2的厚度並無特別限定,例如在使用銅箔等金屬箔的情況下,優選為35 μm以下,更優選為以5 μm~25 μm的範圍內為宜。就生產穩定性及處理性的觀點而言,金屬箔的厚度的下限值優選為設為5 μm。再者,在使用銅箔的情況下,可為軋製銅箔,也可為電解銅箔。另外,作為銅箔,可使用市售的銅箔。
另外,關於金屬箔,例如以防鏽處理或黏接力的提高為目的,例如也可實施利用壁板(siding)、鋁醇化物、鋁螯合物、矽烷偶合劑等的表面處理。
[傳輸損耗抑制層]
構成第一傳輸損耗抑制層BS1及第二傳輸損耗抑制層BS2以及中間傳輸損耗抑制層BS3(以下,有時將它們總稱而記作「傳輸損耗抑制層BS1~傳輸損耗抑制層BS3」)的樹脂的玻璃化轉變溫度(Tg)優選為180℃以下,更優選為160℃以下。通過將傳輸損耗抑制層BS1~傳輸損耗抑制層BS3的玻璃化轉變溫度設為180℃以下,能進行低溫下的熱壓接,因此可緩和層疊時所產生的內部應力,並可抑制電路加工後的尺寸變化。若傳輸損耗抑制層BS1~傳輸損耗抑制層BS3的Tg超過180℃,則介隔存在於尺寸精度維持層PL之間進行黏接時的溫度變高而有損及電路加工後的尺寸穩定性之虞。
傳輸損耗抑制層BS1~傳輸損耗抑制層BS3優選為100℃至250℃的溫度區域內的儲存彈性係數的最大值為1.0 GHz以下。若為此種儲存彈性係數,則可緩和熱壓接時的內部應力,並可保持電路加工後的尺寸穩定性。另外,即便在經過電路加工後的回流焊步驟之後,也不易產生翹曲。
構成第一傳輸損耗抑制層BS1及第二傳輸損耗抑制層BS2以及中間傳輸損耗抑制層BS3的樹脂優選為聚醯亞胺,更優選為將使酸酐成分與二胺成分反應而獲得的前體的聚醯胺酸醯亞胺化所得的熱塑性聚醯亞胺(以下,有時記作「DDA系聚醯亞胺」)或其交聯硬化物,所述二胺成分相對於二胺成分的總量100莫耳份而含有50莫耳份以上的二聚酸的兩個末端羧酸基被一級氨基甲基或氨基取代而成的二聚物二胺。再者,在於本發明中稱為聚醯亞胺的情況下,除聚醯亞胺以外,還是指聚醯胺醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚酯醯亞胺、聚矽氧烷醯亞胺、聚苯並咪唑醯亞胺等包含在分子結構中具有醯亞胺基的聚合物的樹脂。
<DDA系聚醯亞胺>
DDA系聚醯亞胺為脂肪族系的熱塑性聚醯亞胺,富有可撓性,即使在大量添加液晶性高分子填料的情況下,也具有充分的韌性,在形成樹脂膜的情況下,保持其形狀的能力高。
DDA系聚醯亞胺包含由作為原料的四羧酸酐衍生的四羧酸殘基及由作為原料的二胺化合物衍生的二胺殘基。再者,在本發明中,四羧酸殘基表示由四羧酸二酐衍生的四價基,二胺殘基表示由二胺化合物衍生的二價基。通過使作為原料的四羧酸酐及二胺化合物以大致等莫耳反應,可使DDA系聚醯亞胺中所含的四羧酸殘基及二胺殘基的種類與量和原料的種類與量大致對應。
(酸酐成分)
DDA系聚醯亞胺可並無特別限制地使用通常在熱塑性聚醯亞胺中使用的四羧酸酐作為原料,但優選為相對於全部酸酐成分而含有合計90莫耳%以上的下述通式(1)和/或通式(2)所表示的四羧酸酐。換言之,DDA系聚醯亞胺優選為相對於全部四羧酸殘基100莫耳份而含有合計90莫耳份以上的由下述通式(1)和/或通式(2)所表示的四羧酸酐衍生的四羧酸殘基。通過相對於四羧酸殘基100莫耳份而含有合計90莫耳份以上的由下述通式(1)和/或通式(2)所表示的四羧酸酐衍生的四羧酸殘基,容易實現DDA系聚醯亞胺的柔軟性與耐熱性的並存而優選。若由下述通式(1)和/或通式(2)所表示的四羧酸酐衍生的四羧酸殘基的合計未滿90莫耳份,則存在DDA系聚醯亞胺的溶劑溶解性降低的傾向。
通式(1)中,X表示單鍵或選自下式中的二價基,通式(2)中,Y所表示的環狀部分表示形成選自4員環、5員環、6員環、7員環或8員環中的環狀飽和烴基。
在所述式中,Z表示-C6
H4
-、-(CH2
)n-或-CH2
-CH(-O-C(=O)-CH3
)-CH2
-,n表示1~20的整數。
作為所述通式(1)所表示的四羧酸酐,例如可列舉:3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(3,3',4,4'-biphenyl tetracarboxylic dianhydride,BPDA)、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐(3,3',4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride,BTDA)、3,3',4,4'-二苯基碸四羧酸二酐(3,3',4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride,DSDA)、4,4'-氧基二鄰苯二甲酸酐(4,4'-oxydiphthalic dianhydride,ODPA)、4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸酐(4,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride,6FDA)、2,2-雙[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐(2,2-bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy]propane dianhydride,BPADA)、對伸苯基雙(偏苯三甲酸單酯)酸酐(p-phenylene bis(trimellitic acid monoester)anhydride,TAHQ)、乙二醇雙偏苯三酸酐(ethylene glycol bistrimellitic anhydride,TMEG)等。這些中,特優選為3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)。在使用BTDA的情況下,羰基(酮基)有助於黏接性,因此可提高DDA系聚醯亞胺的黏接性。另外,BTDA存在分子骨架中所存在的酮基與用以進行後述的交聯形成的氨基化合物的氨基反應而形成C=N鍵的情況,容易表現出提高耐熱性的效果。就此種觀點而言,以相對於四羧酸殘基100莫耳份而含有優選為50莫耳份以上、更優選為60莫耳份以上的由BTDA衍生的四羧酸殘基為宜。
另外,作為通式(2)所表示的四羧酸酐,例如可列舉:1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環戊烷四羧酸二酐、1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐、1,2,4,5-環庚烷四羧酸二酐、1,2,5,6-環辛烷四羧酸二酐等。
DDA系聚醯亞胺可在不損及發明的效果的範圍內含有由所述通式(1)及通式(2)所表示的四羧酸酐以外的酸酐衍生的四羧酸殘基。作為此種四羧酸殘基,並無特別限制,例如可列舉由均苯四甲酸二酐、2,3',3,4'-聯苯四羧酸二酐、2,2',3,3'-二苯甲酮四羧酸二酐或2,3,3',4'-二苯甲酮四羧酸二酐、2,3',3,4'-二苯基醚四羧酸二酐、雙(2,3-二羧基苯基)醚二酐、3,3'',4,4''-對三聯苯四羧酸二酐、2,3,3'',4''-對三聯苯四羧酸二酐或2,2'',3,3''-對三聯苯四羧酸二酐、2,2-雙(2,3-二羧基苯基)-丙烷二酐或2,2-雙(3,4-二羧基苯基)-丙烷二酐、雙(2,3-二羧基苯基)甲烷二酐或雙(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、雙(2,3-二羧基苯基)碸二酐或雙(3,4-二羧基苯基)碸二酐、1,1-雙(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐或1,1-雙(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、1,2,7,8-菲-四羧酸二酐、1,2,6,7-菲-四羧酸二酐或1,2,9,10-菲-四羧酸二酐、2,3,6,7-蒽四羧酸二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)四氟丙烷二酐、1,2,5,6-萘四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、4,8-二甲基-1,2,3,5,6,7-六氫萘-1,2,5,6-四羧酸二酐、2,6-二氯萘-1,4,5,8-四羧酸二酐或2,7-二氯萘-1,4,5,8-四羧酸二酐、2,3,6,7-(或1,4,5,8-)四氯萘-1,4,5,8-(或2,3,6,7-)四羧酸二酐、2,3,8,9-苝-四羧酸二酐、3,4,9,10-苝-四羧酸二酐、4,5,10,11-苝-四羧酸二酐或5,6,11,12-苝-四羧酸二酐、吡嗪-2,3,5,6-四羧酸二酐、吡咯烷-2,3,4,5-四羧酸二酐、噻吩-2,3,4,5-四羧酸二酐、4,4'-雙(2,3-二羧基苯氧基)二苯基甲烷二酐等芳香族四羧酸二酐衍生的四羧酸殘基。
(二胺成分)
DDA系聚醯亞胺使用如下二胺成分作為原料,所述二胺成分相對於二胺成分的總量100莫耳份而含有50莫耳份以上、更優選為70莫耳份以上的二聚酸的兩個末端羧酸基被一級氨基甲基或氨基取代而成的二聚物二胺。通過以所述量含有二聚物二胺,可改善聚醯亞胺的介電特性,並且可通過聚醯亞胺的玻璃化轉變溫度的低溫化(低Tg化)而改善熱壓接特性以及通過低彈性係數化而緩和內部應力。
所謂二聚物二胺,是指二聚酸的兩個末端羧酸基(-COOH)被一級氨基甲基(-CH2
-NH2
)或氨基(-NH2
)取代而成的二胺。二聚酸為通過不飽和脂肪酸的分子間聚合反應而獲得的已知的二元酸,其工業製造製程在業界已大致標準化,且可利用黏土催化劑等對碳數為11~22的不飽和脂肪酸進行二聚化而獲得。關於工業上獲得的二聚酸,主要成分為通過對油酸或亞油酸、亞麻酸等碳數18的不飽和脂肪酸進行二聚化而獲得的碳數36的二元酸,根據精製的程度而含有任意量的單體酸(碳數18)、三聚酸(碳數54)、碳數20~54的其他聚合脂肪酸。另外,在二聚化反應後殘存雙鍵,但本發明中,二聚酸中也包含進而進行氫化反應而使不飽和度降低的化合物。二聚物二胺可定義為將碳數處於18~54的範圍內、優選為22~44的範圍內的二元酸化合物的末端羧酸基取代為一級氨基甲基或氨基而獲得的二胺化合物。
作為二聚物二胺的特徵,可賦予源自二聚酸的骨架的特性。即,二聚物二胺為分子量約560~620的大分子的脂肪族,因此可增大分子的莫耳體積,並相對減少DDA系聚醯亞胺的極性基。認為此種二聚酸型二胺的特徵有助於抑制DDA系聚醯亞胺的耐熱性的降低,並且減小介電常數與介電損耗正切而提高介電特性。另外,由於包含兩個自由移動的碳數7~9的疏水鏈、與具有接近碳數18的長度的兩個鏈狀脂肪族氨基,因此不僅可對DDA系聚醯亞胺賦予柔軟性,而且也可將DDA系聚醯亞胺設為非對稱性化學結構或非平面性化學結構,因此認為可實現低介電常數化。
本發明中所使用的二聚物二胺優選為出於減少二聚物二胺以外的成分的目的進行精製。作為精製方法,並無特別限制,但適宜的是蒸餾法或沉澱精製等公知的方法。精製前的二聚物二胺能以市售品來獲取,例如可列舉:日本禾大(Croda Japan)公司製造的普利阿敏(PRIAMINE)1073(商品名)、日本禾大(Croda Japan)公司製造的普利阿敏(PRIAMINE)1074(商品名)、日本禾大(Croda Japan)公司製造的普利阿敏(PRIAMINE)1075(商品名)等。
作為DDA系聚醯亞胺中所使用的二聚物二胺以外的二胺化合物,可列舉芳香族二胺化合物、脂肪族二胺化合物。作為它們的具體例,可列舉:1,4-二氨基苯(p-PDA(p-phenylenediamine);對苯二胺)、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基聯苯(2,2'-dimethyl-4,4'-diamino biphenyl,m-TB)、2,2'-正丙基-4,4'-二氨基聯苯(2,2'-n-propyl-4,4'-diamino biphenyl,m-NPB)、4-氨基苯基-4'-氨基苯甲酸酯(4-amino phenyl-4'-amino benzoate,APAB)、2,2-雙-[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷、雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]碸、雙[4-(3-氨基苯氧基)]聯苯、雙[1-(3-氨基苯氧基)]聯苯、雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]甲烷、雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]醚、雙[4-(3-氨基苯氧基)]二苯甲酮、9,9-雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]茀、2,2-雙-[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-雙-[4-(3-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、3,3'-二甲基-4,4'-二氨基聯苯、4,4'-亞甲基二-鄰甲苯胺、4,4'-亞甲基二-2,6-二甲苯胺、4,4'-亞甲基-2,6-二乙基苯胺、3,3'-二氨基二苯基乙烷、3,3'-二氨基聯苯、3,3'-二甲氧基聯苯胺、3,3''-二氨基-對三聯苯、4,4'-[1,4-伸苯基雙(1-甲基亞乙基)]雙苯胺、4,4'-[1,3-伸苯基雙(1-甲基亞乙基)]雙苯胺、雙(對氨基環己基)甲烷、雙(對-β-氨基-第三丁基苯基)醚、雙(對-β-甲基-δ-氨基戊基)苯、對雙(2-甲基-4-氨基戊基)苯、對雙(1,1-二甲基-5-氨基戊基)苯、1,5-二氨基萘、2,6-二氨基萘、2,4-雙(β-氨基-第三丁基)甲苯、2,4-二氨基甲苯、間二甲苯-2,5-二胺、對二甲苯-2,5-二胺、間苯二甲胺、對苯二甲胺、2,6-二氨基吡啶、2,5-二氨基吡啶、2,5-二氨基-1,3,4-惡二唑、呱嗪、2'-甲氧基-4,4'-二氨基苯甲醯苯胺、4,4'-二氨基苯甲醯苯胺、1,3-雙[2-(4-氨基苯基)-2-丙基]苯、6-氨基-2-(4-氨基苯氧基)苯並惡唑、1,3-雙(3-氨基苯氧基)苯等二胺化合物。
DDA系聚醯亞胺可通過如下方式來製造:使所述酸酐成分與二胺成分在溶媒中反應,生成聚醯胺酸後進行加熱閉環。例如,使酸酐成分與二胺成分以大致等莫耳溶解於有機溶媒中,在0℃~100℃的範圍內的溫度下攪拌30分鐘~24小時來進行聚合反應,藉此可獲得作為聚醯亞胺的前體的聚醯胺酸。在反應時,以使所生成的前體在有機溶媒中成為5重量%~50重量%的範圍內、優選為10重量%~40重量%的範圍內的方式溶解反應成分。作為聚合反應中所使用的有機溶媒,例如可列舉:N,N-二甲基甲醯胺(N,N-dimethylformamide,DMF)、N,N-二甲基乙醯胺(N,N-dimethyl acetamide,DMAc)、N,N-二乙基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮(N-methyl-2-pyrrolidone,NMP)、2-丁酮、二甲基亞碸(dimethylsulfoxide,DMSO)、六甲基磷醯胺、N-甲基己內醯胺、硫酸二甲酯、環己酮、甲基環己烷、二惡烷、四氫呋喃、二乙二醇二甲醚(diglyme)、三乙二醇二甲醚(triglyme)、甲醇、乙醇、苄醇、甲酚等。也可將這些溶媒併用兩種以上來使用,進而也能併用二甲苯、甲苯之類的芳香族烴。另外,作為此種有機溶媒的使用量,並無特別限制,優選為調整為通過聚合反應而獲得的聚醯胺酸溶液的濃度成為5重量%~50重量%左右的使用量來使用。
所合成的聚醯胺酸有利的是通常用作反應溶媒溶液,視需要可進行濃縮、稀釋或置換為其他有機溶媒。另外,聚醯胺酸通常溶媒可溶性優異,因此有利地使用。聚醯胺酸的溶液的黏度優選為500 mPa·s~100000 mPa·s的範圍內。若偏離所述範圍,則在利用塗布機等進行塗敷作業時容易在膜中產生厚度不均、條紋等不良。
使聚醯胺酸進行醯亞胺化而形成聚醯亞胺的方法並無特別限制,例如可適宜地採用在所述溶媒中以80℃~400℃的範圍內的溫度條件歷時1小時~24小時進行加熱等熱處理。另外,關於溫度,可在固定的溫度條件下進行加熱,也可在步驟的中途改變溫度。
通過在DDA系聚醯亞胺中選定所述酸酐成分及二胺成分的種類、或應用兩種以上的酸酐成分或二胺成分時的各自的莫耳比,可控制介電特性、熱膨脹係數、拉伸彈性係數、玻璃化轉變溫度等。另外,當在DDA系聚醯亞胺中具有多個聚醯亞胺的結構單元時,可以嵌段的形式存在,也可無規地存在,但優選為無規地存在。
DDA系聚醯亞胺的重量平均分子量例如優選為10,000~200,000的範圍內,若為此種範圍內,則容易控制聚醯亞胺的重量平均分子量。另外,例如在用作FPC用的黏接劑的情況下,DDA系聚醯亞胺的重量平均分子量更優選為20,000~150,000的範圍內,進而優選為40,000~150,000的範圍內。在用作FPC用的黏接劑的情況下,當DDA系聚醯亞胺的重量平均分子量未滿20,000時,存在耐流動性惡化的傾向。另一方面,若DDA系聚醯亞胺的重量平均分子量超過150,000,則存在黏度過度增加而不溶於溶劑,在塗敷作業時容易產生黏接劑層的厚度不均、條紋等不良的傾向。
DDA系聚醯亞胺的醯亞胺基濃度以優選為22重量%以下、更優選為20重量%以下為宜。此處,「醯亞胺基濃度」是指將聚醯亞胺中的醯亞胺基部(-(CO)2
-N-)的分子量除以聚醯亞胺的結構整體的分子量而得的值。若醯亞胺基濃度超過22重量%,則樹脂自身的分子量變小,並且因極性基的增加而低吸濕性也惡化,Tg及彈性係數上升。
DDA系聚醯亞胺最優選為完全經醯亞胺化的結構。但是,聚醯亞胺的一部分也可成為醯胺酸。所述醯亞胺化率可通過使用傅立葉變換紅外分光光度計(市售品:日本分光製造的FT/IR620),並利用一次反射衰減全反射(Attenuated Total Reflection,ATR)法對聚醯亞胺薄膜的紅外線吸收光譜進行測定,以1015 cm-1
附近的苯環吸收體為基準,根據1780 cm-1
的源自醯亞胺基的C=O伸縮的吸光度而算出。
在DDA系聚醯亞胺中可適宜調配例如塑化劑、環氧樹脂等其他硬化樹脂成分、硬化劑、硬化促進劑、無機填料、偶合劑、填充劑、溶劑、阻燃劑等作為任意成分。
[DDA系聚醯亞胺的交聯形成]
在DDA系聚醯亞胺具有酮基的情況下,使所述酮基、與具有至少兩個一級氨基作為官能基的氨基化合物(以下,有時記作「交聯形成用氨基化合物」)的氨基反應而形成C=N鍵,藉此可形成交聯結構。通過形成交聯結構,可提高DDA系聚醯亞胺的耐熱性。作為為了形成具有酮基的DDA系聚醯亞胺而優選的四羧酸酐,例如可列舉3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA),作為二胺化合物,例如可列舉4,4'-雙(3-氨基苯氧基)二苯甲酮(4,4'-bis(3-aminophenoxy)benzophenone,BABP)、1,3-雙[4-(3-氨基苯氧基)苯甲醯基]苯(1,3-bis[4-(3-aminophenoxy)benzoyl]benzene,BABB)等芳香族二胺。
在形成交聯結構的目的中,特優選為包含所述DDA系聚醯亞胺及交聯形成用氨基化合物,所述DDA系聚醯亞胺相對於全部四羧酸殘基而含有優選為50莫耳%以上、更優選為60莫耳%以上的由BTDA衍生的BTDA殘基。再者,在本發明中,所謂「BTDA殘基」,是指由BTDA衍生的四價基。
作為交聯形成用氨基化合物,可例示:(I)二醯肼化合物、(II)芳香族二胺、(III)脂肪族胺等。這些中,優選為二醯肼化合物。二醯肼化合物以外的脂肪族胺即便在室溫下也容易形成交聯結構,清漆的保存穩定性存在擔憂,另一方面,芳香族二胺為了形成交聯結構而需要設為高溫。如上所述,在使用二醯肼化合物的情況下,可使清漆的保存穩定性與硬化時間的縮短化並存。作為二醯肼化合物,例如優選為乙二酸二醯肼、丙二酸二醯肼、琥珀酸二醯肼、戊二酸二醯肼、己二酸二醯肼、庚二酸二醯肼、辛二酸二醯肼、壬二酸二醯肼、癸二酸二醯肼、十二烷二酸二醯肼、馬來酸二醯肼、富馬酸二醯肼、二甘醇酸二醯肼、酒石酸二醯肼、蘋果酸二醯肼、鄰苯二甲酸二醯肼、間苯二甲酸二醯肼、對苯二甲酸二醯肼、2,6-萘甲酸二醯肼、4,4-雙苯二醯肼、1,4-萘甲酸二醯肼、2,6-吡啶二酸二醯肼、衣康酸二醯肼等二醯肼化合物。以上的二醯肼化合物可單獨使用,也可將兩種以上混合使用。
另外,所述(I)二醯肼化合物、(II)芳香族二胺、(III)脂肪族胺等氨基化合物例如也可如(I)與(II)的組合、(I)與(III)的組合、(I)與(II)及(III)的組合那樣,超範疇將兩種以上組合使用。
另外,就使通過利用交聯形成用氨基化合物的交聯而形成的網狀結構更密的觀點而言,本發明中所使用的交聯形成用氨基化合物的分子量(在交聯形成用氨基化合物為寡聚物的情況下為重量平均分子量)優選為5,000以下,並以更優選為90~2,000、進而優選為100~1,500為宜。其中,特優選為具有100~1,000的分子量的交聯形成用氨基化合物。若交聯形成用氨基化合物的分子量未滿90,則交聯形成用氨基化合物的一個氨基限於與DDA系聚醯亞胺的酮基形成C=N鍵,剩餘的氨基的周邊立體地體積變大,因此存在剩餘的氨基不易形成C=N鍵的傾向。
在使DDA系聚醯亞胺中的酮基與交聯形成用氨基化合物進行交聯形成的情況下,向包含DDA系聚醯亞胺的樹脂溶液中加入所述交聯形成用氨基化合物,使DDA系聚醯亞胺中的酮基與交聯形成用氨基化合物的一級氨基進行縮合反應。通過所述縮合反應,樹脂溶液進行硬化而成為硬化物。在所述情況下,關於交聯形成用氨基化合物的添加量,可設為一級氨基相對於酮基1莫耳而合計為0.004莫耳~1.5莫耳、優選為0.005莫耳~1.2莫耳、更優選為0.03莫耳~0.9莫耳、最優選為0.04莫耳~0.6莫耳。關於一級氨基相對於酮基1莫耳而合計未滿0.004莫耳之類的交聯形成用氨基化合物的添加量,由於利用交聯形成用氨基化合物的交聯不充分,因此存在難以表現出硬化後的耐熱性的傾向,若交聯形成用氨基化合物的添加量超過1.5莫耳,則未反應的交聯形成用氨基化合物作為熱塑劑發揮作用,存在使作為黏接劑層的耐熱性降低的傾向。
用以進行交聯形成的縮合反應的條件若為DDA系聚醯亞胺中的酮基與所述交聯形成用氨基化合物的一級氨基進行反應而形成亞胺鍵(C=N鍵)的條件,則並無特別限制。關於加熱縮合的溫度,出於將通過縮合而生成的水放出至系統外、或在DDA系聚醯亞胺的合成後繼而進行加熱縮合反應的情況下使所述縮合步驟簡化等理由,例如優選為120℃~220℃的範圍內,更優選為140℃~200℃的範圍內。反應時間優選為30分鐘~24小時左右。反應的終點例如可通過使用傅立葉變換紅外分光光度計(市售品:日本分光製造的FT/IR620)對紅外線吸收光譜進行測定,並利用1670 cm-1
附近的源自聚醯亞胺樹脂中的酮基的吸收峰值減少或消失、及1635 cm-1
附近的源自亞胺基的吸收峰值出現來確認。
DDA系聚醯亞胺的酮基與所述交聯形成用氨基化合物的一級氨基的加熱縮合例如可利用如下方法等進行:
(1)緊接著DDA系聚醯亞胺的合成(醯亞胺化)而添加交聯形成用氨基化合物並進行加熱的方法;
(2)預先投入過量的氨基化合物作為二胺成分,緊接著DDA系聚醯亞胺的合成(醯亞胺化),而將不參與醯亞胺化或醯胺化的剩餘的氨基化合物用作交聯形成用氨基化合物並與DDA系聚醯亞胺一起加熱的方法;
或者
(3)將添加有所述交聯形成用氨基化合物的DDA系聚醯亞胺的組成物加工為規定的形狀後(例如,在塗布於任意的基材上後或形成為膜狀後)進行加熱的方法。
為了對DDA系聚醯亞胺賦予耐熱性,在交聯結構的形成中說明了亞胺鍵的形成,但並不限定於此,作為聚醯亞胺的硬化方法,例如也能調配環氧樹脂、環氧樹脂硬化劑、馬來醯亞胺或活性化酯樹脂或具有苯乙烯骨架的樹脂等具有不飽和鍵的化合物等來進行硬化。
[尺寸精度維持層]
關於尺寸精度維持層PL,為了維持覆金屬層疊板10的機械強度,100℃至250℃的溫度區域內的儲存彈性係數的最小值優選為1.0 GPa~8.0 GPa的範圍內,更優選為2.0 GPa~6.0 GPa的範圍內。若尺寸精度維持層PL的儲存彈性係數的最小值未滿1.0 GPa,則無法獲得充分的機械強度與電路加工後的尺寸精度。在儲存彈性係數的最小值超過8.0 GPa的情況下,層疊壓制時容易產生翹曲。
另外,關於尺寸精度維持層PL,為了維持對覆金屬層疊板10進行電路加工時的尺寸精度,熱膨脹係數(Coefficient Of Thermal Expansion,CTE)優選為15 ppm/K~25 ppm/K的範圍內,更優選為16 ppm/K~23 ppm/K的範圍內。若尺寸精度維持層PL的CTE未滿15 ppm/K,則覆金屬層疊板10容易產生翹曲,若超過25 ppm/K,則無法獲得電路加工後的尺寸精度。
尺寸精度維持層PL若包含具有電絕緣性的樹脂,則並無特別限定,例如可列舉聚醯亞胺、環氧樹脂、酚樹脂、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、矽酮、乙烯四氟乙烯(Ethylene tetrafluoroethylene,ETFE)等,優選為包含聚醯亞胺。即,尺寸精度維持層PL優選為單層或包含多層的低熱膨脹性聚醯亞胺層。
在尺寸精度維持層PL為單層的聚醯亞胺層的情況下,可設為與後述的非熱塑性聚醯亞胺層31相同的結構。作為單層的聚醯亞胺層,例如可使用卡普頓(Kapton)EN(商品名;東麗杜邦(Toray dupont)公司製造)、阿皮卡魯(Apical)NPI(商品名;鐘淵(KANEKA)公司製)等市售品。
在尺寸精度維持層PL包含多層聚醯亞胺層的情況下,如圖4所示,尺寸精度維持層PL例如可為在包含非熱塑性聚醯亞胺作為樹脂成分的非熱塑性聚醯亞胺層31的兩側層疊包含熱塑性聚醯亞胺作為樹脂成分的熱塑性聚醯亞胺層33而成的結構。再者,所謂「非熱塑性聚醯亞胺」,通常為即便加熱也不顯示出軟化、黏接性的聚醯亞胺,但本發明中是指使用動態黏彈性測定裝置(動態熱機械分析儀(Dynamic thermomechanical analyzer,DMA))所測定的、30℃下的儲存彈性係數為1.0×109
Pa以上且350℃下的儲存彈性係數為1.0×108
Pa以上的聚醯亞胺。另外,所謂「熱塑性聚醯亞胺」,通常為可明確地確認到玻璃化轉變溫度(Tg)的聚醯亞胺,但本發明中是指使用DMA所測定的、30℃下的儲存彈性係數為1.0×109
Pa以上且350℃下的儲存彈性係數未滿1.0×108
Pa的聚醯亞胺。
繼而,對用以構成尺寸精度維持層PL的非熱塑性聚醯亞胺層31及熱塑性聚醯亞胺層33的優選結構例進行說明。
非熱塑性聚醯亞胺層:
構成非熱塑性聚醯亞胺層31的非熱塑性聚醯亞胺包含四羧酸殘基及二胺殘基。聚醯亞胺優選為包含由芳香族四羧酸二酐衍生的芳香族四羧酸殘基及由芳香族二胺衍生的芳香族二胺殘基。
(四羧酸殘基)
構成非熱塑性聚醯亞胺層31的非熱塑性聚醯亞胺優選為含有由3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)及1,4-伸苯基雙(偏苯三甲酸單酯)二酐(1,4-phenylene bis(trimellitic acid monoester)dianhydride,TAHQ)的至少一種衍生的四羧酸殘基以及由均苯四甲酸二酐(Pyromellitic dianhydride,PMDA)及2,3,6,7-萘四羧酸二酐(2,3,6,7-naphthalene tetracarboxylic dianhydride,NTCDA)的至少一種衍生的四羧酸殘基作為四羧酸殘基。
由BPDA衍生的四羧酸殘基(以下,也稱為「BPDA殘基」)及由TAHQ衍生的四羧酸殘基(以下,也稱為「TAHQ殘基」)容易形成聚合物的有序結構,可通過抑制分子的運動而使介電損耗正切或吸濕性降低。BPDA殘基可賦予作為聚醯亞胺前體的聚醯胺酸的凝膠膜的自支持性,另一方面,存在使醯亞胺化後的CTE增大,並且使玻璃化轉變溫度降低並使耐熱性降低的傾向。
根據此種觀點,以構成非熱塑性聚醯亞胺層31的非熱塑性聚醯亞胺相對於全部四羧酸殘基的100莫耳份而在合計優選為30莫耳份以上且60莫耳份以下的範圍內、更優選為40莫耳份以上且50莫耳份以下的範圍內含有BPDA殘基及TAHQ殘基的方式進行控制。若BPDA殘基及TAHQ殘基的合計未滿30莫耳份,則聚合物的有序結構的形成變得不充分,耐吸濕性降低,或者介電損耗正切的減少變得不充分,若超過60莫耳份,則除CTE的增加或面內延遲(RO)的變化量的增大以外,還有耐熱性降低之虞。
另外,由均苯四甲酸二酐衍生的四羧酸殘基(以下,也稱為「PMDA殘基」)及由2,3,6,7-萘四羧酸二酐衍生的四羧酸殘基(以下,也稱為「NTCDA殘基」)由於具有剛直性,因此是提高面內配向性、將CTE抑制得低並且承擔控制面內延遲(RO)或者控制玻璃化轉變溫度的作用的殘基。另一方面,PMDA殘基由於分子量小,因此若其量變得過多,則聚合物的醯亞胺基濃度變高,極性基增加而吸濕性變大,因分子鏈內部的水分的影響而介電損耗正切增加。另外,NTCDA殘基存在因剛直性高的萘骨架而膜容易變脆且使彈性係數增大的傾向。
因此,構成非熱塑性聚醯亞胺層的非熱塑性聚醯亞胺相對於全部四羧酸殘基的100莫耳份而在合計優選為40莫耳份以上且70莫耳份以下的範圍內、更優選為50莫耳份以上且60莫耳份以下的範圍內、進而優選為50莫耳份~55莫耳份的範圍內含有PMDA殘基及NTCDA殘基。若PMDA殘基及NTCDA殘基的合計未滿40莫耳份,則有CTE增加或者耐熱性降低之虞,若超過70莫耳份,則有聚合物的醯亞胺基濃度變高,極性基增加且低吸濕性受損,介電損耗正切增加之虞;或者膜變脆且膜的自支持性降低之虞。
另外,以BPDA殘基及TAHQ殘基的至少一種以及PMDA殘基及NTCDA殘基的至少一種的合計相對於全部四羧酸殘基的100莫耳份而為80莫耳份以上、優選為90莫耳份以上為宜。
另外,以將BPDA殘基及TAHQ殘基的至少一種、與PMDA殘基及NTCDA殘基的至少一種的莫耳比{(BPDA殘基+TAHQ殘基)/(PMDA殘基+NTCDA殘基)}設為0.4以上且1.5以下的範圍內、優選為0.6以上且1.3以下的範圍內、更優選為0.8以上且1.2以下的範圍內,來控制CTE與聚合物的有序結構的形成為宜。
PMDA及NTCDA由於具有剛直骨架,因此與其他通常的酸酐成分相比,能控制聚醯亞胺中的分子的面內配向性,且具有熱膨脹係數(CTE)的抑制與玻璃化轉變溫度(Tg)的提高效果。另外,與PMDA相比,BPDA及TAHQ的分子量更大,因此因投入比率的增加而醯亞胺基濃度降低,藉此對於介電損耗正切的降低或吸濕率的降低具有效果。另一方面,若BPDA及TAHQ的投入比率增加,則聚醯亞胺中的分子的面內配向性降低,而導致CTE的增加。進而,分子內的有序結構的形成得到推進,霧度值增加。就此種觀點而言,PMDA及NTCDA的合計投入量以相對於原料的全部酸酐成分的100莫耳份而為40莫耳份~70莫耳份的範圍內、優選為50莫耳份~60莫耳份的範圍內、更優選為50莫耳份~55莫耳份的範圍內為宜。若PMDA及NTCDA的合計投入量相對於原料的全部酸酐成分的100莫耳份而未滿40莫耳份,則分子的面內配向性降低,且低CTE化變得困難,另外,由Tg的降低引起的加熱時的膜的耐熱性或尺寸穩定性降低。另一方面,若PMDA及NTCDA的合計投入量超過70莫耳份,則存在因醯亞胺基濃度的增加而吸濕率惡化,或者使彈性係數增大的傾向。
另外,BPDA及TAHQ對於由分子運動的抑制或醯亞胺基濃度的降低引起的低介電損耗正切化、吸濕率降低具有效果,但會使作為醯亞胺化後的聚醯亞胺膜的CTE增大。就此種觀點而言,BPDA及TAHQ的合計投入量以相對於原料的全部酸酐成分的100莫耳份而為30莫耳份~60莫耳份的範圍內、優選為40莫耳份~50莫耳份的範圍內為宜。
作為構成非熱塑性聚醯亞胺層31的非熱塑性聚醯亞胺中所含的所述BPDA殘基、TAHQ殘基、PMDA殘基、NTCDA殘基以外的四羧酸殘基,例如可列舉由3,3',4,4'-二苯基碸四羧酸二酐、4,4'-氧基二鄰苯二甲酸酐、2,3',3,4'-聯苯四羧酸二酐、2,2',3,3'-二苯甲酮四羧酸二酐、2,3,3',4'-二苯甲酮四羧酸二酐或3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、2,3',3,4'-二苯基醚四羧酸二酐、雙(2,3-二羧基苯基)醚二酐、3,3'',4,4''-對三聯苯四羧酸二酐、2,3,3'',4''-對三聯苯四羧酸二酐或2,2'',3,3''-對三聯苯四羧酸二酐、2,2-雙(2,3-二羧基苯基)-丙烷二酐或2,2-雙(3,4-二羧基苯基)-丙烷二酐、雙(2,3-二羧基苯基)甲烷二酐或雙(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、雙(2,3-二羧基苯基)碸二酐或雙(3,4-二羧基苯基)碸二酐、1,1-雙(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐或1,1-雙(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、1,2,7,8-菲-四羧酸二酐、1,2,6,7-菲-四羧酸二酐或1,2,9,10-菲-四羧酸二酐、2,3,6,7-蒽四羧酸二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)四氟丙烷二酐、2,3,5,6-環己烷二酐、1,2,5,6-萘四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、4,8-二甲基-1,2,3,5,6,7-六氫萘-1,2,5,6-四羧酸二酐、2,6-二氯萘-1,4,5,8-四羧酸二酐或2,7-二氯萘-1,4,5,8-四羧酸二酐、2,3,6,7-(或1,4,5,8-)四氯萘-1,4,5,8-(或2,3,6,7-)四羧酸二酐、2,3,8,9-苝-四羧酸二酐、3,4,9,10-苝-四羧酸二酐、4,5,10,11-苝-四羧酸二酐或5,6,11,12-苝-四羧酸二酐、環戊烷-1,2,3,4-四羧酸二酐、吡嗪-2,3,5,6-四羧酸二酐、吡咯烷-2,3,4,5-四羧酸二酐、噻吩-2,3,4,5-四羧酸二酐、4,4'-雙(2,3-二羧基苯氧基)二苯基甲烷二酐、乙二醇雙偏苯三酸酐等芳香族四羧酸二酐衍生的四羧酸殘基。
(二胺殘基)
作為構成非熱塑性聚醯亞胺層31的非熱塑性聚醯亞胺中所含的二胺殘基,優選為由通式(A1)所表示的二胺化合物衍生的二胺殘基。
在式(A1)中,連結基Z表示單鍵或-COO-,Y獨立地表示可經鹵素原子或苯基取代的碳數1~3的一價烴基、或者碳數1~3的烷氧基或碳數1~3的全氟烷基或烯基,n表示0~2的整數,p及q獨立地表示0~4的整數。此處,所謂「獨立地」,是指在所述式(A1)中多個取代基Y、以及整數p、整數q可相同也可不同。再者,在所述式(A1)中,末端的兩個氨基中的氫原子可經取代,例如也可為-NR2
R3
(此處,R2
、R3
獨立地是指烷基等任意的取代基)。
通式(A1)所表示的二胺化合物(以下,有時記作「二胺(A1)」)為具有一個乃至三個苯環的芳香族二胺。二胺(A1)由於具有剛直結構,因此具有對聚合物整體賦予有序結構的作用。因此,可獲得透氣性低、低吸濕性的聚醯亞胺,可減少分子鏈內部的水分,因此可降低介電損耗正切。此處,作為連結基Z,優選為單鍵。
作為二胺(A1),例如可列舉:1,4-二氨基苯(p-PDA;對苯二胺)、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基聯苯(m-TB)、2,2'-正丙基-4,4'-二氨基聯苯(m-NPB)、4-氨基苯基-4'-氨基苯甲酸酯(APAB)等。
構成非熱塑性聚醯亞胺層31的非熱塑性聚醯亞胺以相對於全部二胺殘基的100莫耳份而含有優選為80莫耳份以上、更優選為85莫耳份以上的由二胺(A1)衍生的二胺殘基為宜。通過以所述範圍內的量使用二胺(A1),並利用源自單體的剛直結構而容易在聚合物整體中形成有序結構,容易獲得透氣性低、低吸濕性且低介電損耗正切的非熱塑性聚醯亞胺。
另外,在由二胺(A1)衍生的二胺殘基相對於非熱塑性聚醯亞胺中的全部二胺殘基的100莫耳份而為80莫耳份以上且85莫耳份以下的範圍內的情況下,就為更剛直且面內配向性優異的結構的觀點而言,作為二胺(A1),優選為使用1,4-二氨基苯。
作為構成非熱塑性聚醯亞胺層31的非熱塑性聚醯亞胺中所含的其他二胺殘基,例如可列舉由2,2-雙-[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷、雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]碸、雙[4-(3-氨基苯氧基)]聯苯、雙[1-(3-氨基苯氧基)]聯苯、雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]甲烷、雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]醚、雙[4-(3-氨基苯氧基)]二苯甲酮、9,9-雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]茀、2,2-雙-[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-雙-[4-(3-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、3,3'-二甲基-4,4'-二氨基聯苯、4,4'-亞甲基二-鄰甲苯胺、4,4'-亞甲基二-2,6-二甲苯胺、4,4'-亞甲基-2,6-二乙基苯胺、3,3'-二氨基二苯基乙烷、3,3'-二氨基聯苯、3,3'-二甲氧基聯苯胺、3,3''-二氨基-對三聯苯、4,4'-[1,4-伸苯基雙(1-甲基亞乙基)]雙苯胺、4,4'-[1,3-伸苯基雙(1-甲基亞乙基)]雙苯胺、雙(對氨基環己基)甲烷、雙(對-β-氨基-第三丁基苯基)醚、雙(對-β-甲基-δ-氨基戊基)苯、對-雙(2-甲基-4-氨基戊基)苯、對-雙(1,1-二甲基-5-氨基戊基)苯、1,5-二氨基萘、2,6-二氨基萘、2,4-雙(β-氨基-第三丁基)甲苯、2,4-二氨基甲苯、間二甲苯-2,5-二胺、對二甲苯-2,5-二胺、間二甲苯二胺、對二甲苯二胺、2,6-二氨基吡啶、2,5-二氨基吡啶、2,5-二氨基-1,3,4-惡二唑、呱嗪、2'-甲氧基-4,4'-二氨基苯甲醯苯胺、4,4'-二氨基苯甲醯苯胺、1,3-雙[2-(4-氨基苯基)-2-丙基]苯、6-氨基-2-(4-氨基苯氧基)苯並惡唑等芳香族二胺化合物衍生的二胺殘基、由二聚酸的兩個末端羧酸基被一級氨基甲基或氨基取代而成的二聚酸型二胺等脂肪族二胺化合物衍生的二胺殘基。
通過在非熱塑性聚醯亞胺中選定所述四羧酸殘基及二胺殘基的種類、或應用兩種以上的四羧酸殘基或二胺殘基時的各自的莫耳比,可控制熱膨脹係數、儲存彈性係數、拉伸彈性係數等。另外,當在非熱塑性聚醯亞胺中具有多個聚醯亞胺的結構單元時,可以嵌段的形式存在,也可無規地存在,但就抑制面內延遲(RO)的偏差的觀點而言,優選為無規地存在。
再者,通過將非熱塑性聚醯亞胺中所含的四羧酸殘基及二胺殘基均設為芳香族基,可提高聚醯亞胺膜的高溫環境下的尺寸精度,並可減小面內延遲(RO)的變化量,因此優選。
非熱塑性聚醯亞胺的醯亞胺基濃度優選為33%以下,更優選為32%以上。此處,「醯亞胺基濃度」是指將聚醯亞胺中的醯亞胺基部(-(CO)2
-N-)的分子量除以聚醯亞胺的結構整體的分子量而得的值。若醯亞胺基濃度超過33%,則樹脂自身的分子量變小,並且因極性基的增加而低吸濕性也惡化。通過選擇所述酸酐與二胺化合物的組合來控制非熱塑性聚醯亞胺中的分子的配向性,藉此抑制伴隨醯亞胺基濃度降低的CTE的增加,保證低吸濕性。
非熱塑性聚醯亞胺的重量平均分子量例如優選為10,000~400,000的範圍內,更優選為50,000~350,000的範圍內。若重量平均分子量未滿10,000,則存在膜的強度降低而容易脆化的傾向。另一方面,若重量平均分子量超過400,000,則存在黏度過度增加而在塗敷作業時容易產生膜厚度不均、條紋等不良的傾向。
就確保作為基底層的功能且製造時及熱塑性聚醯亞胺塗敷時的搬送性的觀點而言,非熱塑性聚醯亞胺層31的厚度優選為6 μm以上且100 μm以下的範圍內,更優選為9 μm以上且50 μm以下的範圍內。在非熱塑性聚醯亞胺層31的厚度未滿所述下限值的情況下,電絕緣性或處理性變得不充分,若超過上限值,則生產性降低。
就耐熱性的觀點而言,非熱塑性聚醯亞胺層31的玻璃化轉變溫度(Tg)優選為280℃以上。
另外,就抑制翹曲的觀點而言,非熱塑性聚醯亞胺層31的熱膨脹係數以處於1 ppm/K以上且30 ppm/K以下的範圍內、優選為1 ppm/K以上且25 ppm/K以下的範圍內、更優選為15 ppm/K以上且25 ppm/K以下的範圍內為宜。
另外,在構成非熱塑性聚醯亞胺層31的非熱塑性聚醯亞胺中可適宜調配例如塑化劑、環氧樹脂等其他硬化樹脂成分、硬化劑、硬化促進劑、偶合劑、填充劑、溶劑、阻燃劑等作為任意成分。但是,在塑化劑中具有含有大量極性基的塑化劑,且有其助長銅自銅佈線中擴散的擔憂,因此優選為極力不使用塑化劑。
熱塑性聚醯亞胺層:
構成熱塑性聚醯亞胺層33的熱塑性聚醯亞胺包含四羧酸殘基及二胺殘基,優選為包含由芳香族四羧酸二酐衍生的芳香族四羧酸殘基及由芳香族二胺衍生的芳香族二胺殘基。
(四羧酸殘基)
作為構成熱塑性聚醯亞胺層33的熱塑性聚醯亞胺中所使用的四羧酸殘基,可使用與所述作為構成非熱塑性聚醯亞胺層的非熱塑性聚醯亞胺中的四羧酸殘基而例示的基相同的基。
(二胺殘基)
作為構成熱塑性聚醯亞胺層33的熱塑性聚醯亞胺中所含的二胺殘基,優選為由通式(B1)~通式(B7)所表示的二胺化合物衍生的二胺殘基。
在式(B1)~式(B7)中,R1
獨立地表示碳數1~6的一價烴基或烷氧基,連結基A獨立地表示選自-O-、-S-、-CO-、-SO-、-SO2
-、-COO-、-CH2
-、-C(CH3
)2
-、-NH-或-CONH-中的二價基,n1
獨立地表示0~4的整數。但是,自式(B3)中去除與式(B2)重複的部分,自式(B5)中去除與式(B4)重複的部分。此處,所謂「獨立地」,是指在所述式(B1)~式(B7)內的一個式或兩個以上式中多個連結基A、多個R1
或多個n1
可相同也可不同。再者,在所述式(B1)~式(B7)中,末端的兩個氨基中的氫原子可經取代,例如也可為-NR2
R3
(此處,R2
、R3
獨立地是指烷基等任意的取代基)。
式(B1)所表示的二胺(以下,有時記作「二胺(B1)」)為具有兩個苯環的芳香族二胺。認為所述二胺(B1)通過直接鍵結於至少一個苯環上的氨基與二價連結基A處於間位,聚醯亞胺分子鏈所具有的自由度增加且具有高彎曲性,有助於聚醯亞胺分子鏈的柔軟性的提高。因此,通過使用二胺(B1),聚醯亞胺的熱塑性提高。此處,作為連結基A,優選為-O-、-CH2
-、-C(CH3
)2
-、-CO-、-SO2
-、-S-。
作為二胺(B1),例如可列舉:3,3'-二氨基二苯基甲烷、3,3'-二氨基二苯基丙烷、3,3'-二氨基二苯基硫醚、3,3'-二氨基二苯基碸、3,3'-二氨基二苯基醚、3,4'-二氨基二苯基醚、3,4'-二氨基二苯基甲烷、3,4'-二氨基二苯基丙烷、3,4'-二氨基二苯基硫醚、3,3'-二氨基二苯甲酮、(3,3'-雙氨基)二苯基胺等。
式(B2)所表示的二胺(以下,有時記作「二胺(B2)」)為具有三個苯環的芳香族二胺。認為所述二胺(B2)通過直接鍵結於至少一個苯環上的氨基與二價連結基A處於間位,聚醯亞胺分子鏈所具有的自由度增加且具有高彎曲性,有助於聚醯亞胺分子鏈的柔軟性的提高。因此,通過使用二胺(B2),聚醯亞胺的熱塑性提高。此處,作為連結基A,優選為-O-。
作為二胺(B2),例如可列舉:1,4-雙(3-氨基苯氧基)苯、3-[4-(4-氨基苯氧基)苯氧基]苯胺、3-[3-(4-氨基苯氧基)苯氧基]苯胺等。
式(B3)所表示的二胺(以下,有時記作「二胺(B3)」)為具有三個苯環的芳香族二胺。認為所述二胺(B3)通過直接鍵結於一個苯環上的兩個二價連結基A彼此處於間位,聚醯亞胺分子鏈所具有的自由度增加且具有高彎曲性,有助於聚醯亞胺分子鏈的柔軟性的提高。因此,通過使用二胺(B3),聚醯亞胺的熱塑性提高。此處,作為連結基A,優選為-O-。
作為二胺(B3),例如可列舉:1,3-雙(4-氨基苯氧基)苯(1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene,TPE-R)、1,3-雙(3-氨基苯氧基)苯(1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene,APB)、4,4'-[2-甲基-(1,3-伸苯基)雙氧基]雙苯胺、4,4'-[4-甲基-(1,3-伸苯基)雙氧基]雙苯胺、4,4'-[5-甲基-(1,3-伸苯基)雙氧基]雙苯胺等。
式(B4)所表示的二胺(以下,有時記作「二胺(B4)」)為具有四個苯環的芳香族二胺。認為所述二胺(B4)通過直接鍵結於至少一個苯環上的氨基與二價連結基A處於間位,而具有高彎曲性,有助於聚醯亞胺分子鏈的柔軟性的提高。因此,通過使用二胺(B4),聚醯亞胺的熱塑性提高。此處,作為連結基A,優選為-O-、-CH2
-、-C(CH3
)2
-、-SO2
-、-CO-、-CONH-。
作為二胺(B4),可列舉:雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]甲烷、雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷、雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]醚、雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]碸、雙[4-(3-氨基苯氧基)]二苯甲酮、雙[4,4'-(3-氨基苯氧基)]苯甲醯苯胺等。
式(B5)所表示的二胺(以下,有時記作「二胺(B5)」)為具有四個苯環的芳香族二胺。認為所述二胺(B5)通過直接鍵結於至少一個苯環上的兩個二價連結基A彼此處於間位,聚醯亞胺分子鏈所具有的自由度增加且具有高彎曲性,有助於聚醯亞胺分子鏈的柔軟性的提高。因此,通過使用二胺(B5),聚醯亞胺的熱塑性提高。此處,作為連結基A,優選為-O-。
作為二胺(B5),可列舉4-[3-[4-(4-氨基苯氧基)苯氧基]苯氧基]苯胺、4,4'-[氧基雙(3,1-亞苯氧基)]雙苯胺等。
式(B6)所表示的二胺(以下,有時記作「二胺(B6)」)為具有四個苯環的芳香族二胺。認為所述二胺(B6)通過具有至少兩個醚鍵而具有高彎曲性,有助於聚醯亞胺分子鏈的柔軟性的提高。因此,通過使用二胺(B6),聚醯亞胺的熱塑性提高。此處,作為連結基A,優選為-C(CH3
)2
-、-O-、-SO2
-、-CO-。
作為二胺(B6),例如可列舉:2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane,BAPP)、雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]醚(bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ether,BAPE)、雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]碸(bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]sulfone,BAPS)、雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]酮(bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ketone,BAPK)等。
式(B7)所表示的二胺(以下,有時記作「二胺(B7)」)為具有四個苯環的芳香族二胺。所述二胺(B7)在二苯基骨架的兩側分別具有彎曲性高的二價連結基A,因此認為有助於聚醯亞胺分子鏈的柔軟性的提高。因此,通過使用二胺(B7),聚醯亞胺的熱塑性提高。此處,作為連結基A,優選為-O-。
作為二胺(B7),例如可列舉雙[4-(3-氨基苯氧基)]聯苯、雙[4-(4-氨基苯氧基)]聯苯等。
構成熱塑性聚醯亞胺層33的熱塑性聚醯亞胺以相對於全部二胺殘基的100莫耳份而在60莫耳份以上、優選為60莫耳份以上且99莫耳份以下的範圍內、更優選為70莫耳份以上且95莫耳份以下的範圍內含有由選自二胺(B1)~二胺(B7)中的至少一種二胺化合物衍生的二胺殘基為宜。二胺(B1)~二胺(B7)由於含有具有彎曲性的分子結構,因此通過以所述範圍內的量使用選自這些中的至少一種二胺化合物,可提高聚醯亞胺分子鏈的柔軟性,且可賦予熱塑性。若原料中的二胺(B1)~二胺(B7)的合計量相對於全部二胺成分的100莫耳份而未滿60莫耳份,則因聚醯亞胺樹脂的柔軟性不足而無法獲得充分的熱塑性。
另外,作為構成熱塑性聚醯亞胺層33的熱塑性聚醯亞胺中所含的二胺殘基,也優選為由通式(A1)所表示的二胺化合物衍生的二胺殘基。關於式(A1)所表示的二胺化合物[二胺(A1)],如在非熱塑性聚醯亞胺的說明中敘述那樣。二胺(A1)具有剛直結構,且具有對聚合物整體賦予有序結構的作用,因此可通過抑制分子的運動而使介電損耗正切或吸濕性降低。進而,通過用作熱塑性聚醯亞胺的原料,可獲得透氣性低、長期耐熱黏接性優異的聚醯亞胺。
構成熱塑性聚醯亞胺層33的熱塑性聚醯亞胺可在優選為1莫耳份以上且40莫耳份以下的範圍內、更優選為5莫耳份以上且30莫耳份以下的範圍內含有由二胺(A1)衍生的二胺殘基。通過以所述範圍內的量使用二胺(A1),並利用源自單體的剛直結構而在聚合物整體中形成有序結構,因此可獲得為熱塑性且透氣性及吸濕性低、長期耐熱黏接性優異的聚醯亞胺。
構成熱塑性聚醯亞胺層33的熱塑性聚醯亞胺可在不損及發明的效果的範圍內包含由二胺(A1)、二胺(B1)~二胺(B7)以外的二胺化合物衍生的二胺殘基。
通過在熱塑性聚醯亞胺中選定所述四羧酸殘基及二胺殘基的種類、或者應用兩種以上的四羧酸殘基或二胺殘基時的各自的莫耳比,可控制熱膨脹係數、拉伸彈性係數、玻璃化轉變溫度等。另外,當在熱塑性聚醯亞胺中具有多個聚醯亞胺的結構單元時,可以嵌段的形式存在,也可無規地存在,但優選為無規地存在。
再者,通過將熱塑性聚醯亞胺中所含的四羧酸殘基及二胺殘基均設為芳香族基,可提高聚醯亞胺膜的高溫環境下的尺寸精度,且可抑制面內延遲(RO)的變化量。
熱塑性聚醯亞胺的醯亞胺基濃度優選為33%以下,更優選為32%以上。此處,「醯亞胺基濃度」是指將聚醯亞胺中的醯亞胺基部(-(CO)2
-N-)的分子量除以聚醯亞胺的結構整體的分子量而得的值。若醯亞胺基濃度超過33%,則樹脂自身的分子量變小,並且因極性基的增加而低吸濕性也惡化。通過選擇所述二胺化合物的組合來控制熱塑性聚醯亞胺中的分子的配向性,藉此抑制伴隨醯亞胺基濃度降低的CTE的增加,保證低吸濕性。
熱塑性聚醯亞胺的重量平均分子量例如優選為10,000~400,000的範圍內,更優選為50,000~350,000的範圍內。若重量平均分子量未滿10,000,則存在膜的強度降低而容易脆化的傾向。另一方面,若重量平均分子量超過400,000,則存在黏度過度增加而在塗敷作業時容易產生膜厚度不均、條紋等不良的傾向。
構成熱塑性聚醯亞胺層33的熱塑性聚醯亞胺例如成為電路基板的絕緣樹脂中的黏接層,因此為了抑制銅的擴散,最優選為完全經醯亞胺化的結構。但是,聚醯亞胺的一部分也可成為醯胺酸。所述醯亞胺化率可通過使用傅立葉變換紅外分光光度計(市售品:日本分光製造的FT/IR620),並利用一次反射ATR法對聚醯亞胺薄膜的紅外線吸收光譜進行測定,以1015 cm-1
附近的苯環吸收體為基準,根據1780 cm-1
的源自醯亞胺基的C=O伸縮的吸光度而算出。
就確保黏接功能的觀點而言,熱塑性聚醯亞胺層33的厚度優選為1 μm以上且10 μm以下的範圍內,更優選為1 μm以上且5 μm以下的範圍內。在熱塑性聚醯亞胺層33的厚度未滿所述下限值的情況下,黏接性變得不充分,若超過上限值,則存在尺寸穩定性惡化的傾向。
就抑制翹曲的觀點而言,熱塑性聚醯亞胺層33的熱膨脹係數以處於30 ppm/K以上、優選為30 ppm/K以上且100 ppm/K以下的範圍內、更優選為30 ppm/K以上且80 ppm/K以下的範圍內為宜。
另外,在熱塑性聚醯亞胺層33中所使用的樹脂中,除聚醯亞胺以外,還可適宜調配例如塑化劑、環氧樹脂等其他硬化樹脂成分、硬化劑、硬化促進劑、無機填料、偶合劑、填充劑、溶劑、阻燃劑等作為任意成分。
用以形成非熱塑性聚醯亞胺層31及熱塑性聚醯亞胺層33的非熱塑性聚醯亞胺及熱塑性聚醯亞胺可與所述DDA系聚醯亞胺同樣地通過如下方式來製造:使酸酐成分與二胺成分在溶媒中反應,生成聚醯胺酸後進行加熱閉環。在非熱塑性聚醯亞胺及熱塑性聚醯亞胺的合成中,所述酸酐及二胺也可分別僅使用一種,還可併用兩種以上來使用。通過選定酸酐及二胺的種類、或者使用兩種以上的酸酐或二胺時的各自的莫耳比,可控制熱膨脹性、黏接性、玻璃化轉變溫度等。
<熱膨脹係數>
在覆金屬層疊板10中,樹脂積層體20整體的熱膨脹係數(CTE)以10 ppm/K以上為宜,優選為10 ppm/K以上且30 ppm/K以下的範圍內,更優選為15 ppm/K以上且25 ppm/K以下的範圍內。若CTE未滿10 ppm/K或超過30 ppm/K,則產生翹曲或者尺寸穩定性降低。通過適宜變更所使用的原料的組合、厚度、乾燥/硬化條件,可製成具有所期望的CTE的聚醯亞胺層。
<介電損耗正切>
在覆金屬層疊板10中,樹脂積層體20整體的10 GHz下的介電損耗正切(Tanδ)以優選為0.02以下、更優選為0.0005以上且0.01以下的範圍內、進而優選為0.001以上且0.008以下的範圍內為宜。若樹脂積層體20整體的10 GHz下的介電損耗正切超過0.02,則在應用於電路基板時,容易在高頻信號的傳輸路徑上產生電信號的損失等不良情況。另一方面,樹脂積層體20整體的10 GHz下的介電損耗正切的下限值並無特別限制,但要考慮作為電路基板的絕緣樹脂層的物性控制。
<介電常數>
在覆金屬層疊板10中,樹脂積層體20例如在用作電路基板的絕緣樹脂層的情況下,為了確保阻抗匹配性,以樹脂積層體20整體計,優選為10 GHz下的介電常數為4.0以下。若樹脂積層體20整體的10 GHz下的介電常數超過4.0,則在應用於電路基板時,導致介電損耗增大,容易在高頻信號的傳輸路徑上產生電信號的損失等不良情況。
[覆金屬層疊板的製造]
覆金屬層疊板10例如可通過如下方式來製造:準備相當於第一傳輸損耗抑制層BS1、第二傳輸損耗抑制層BS2、多層尺寸精度維持層PL及一層乃至多層中間傳輸損耗抑制層BS3的樹脂片,將這些樹脂片配置於第一金屬層M1與第二金屬層M2之間並加以貼合,進行熱壓接。
以所述方式獲得的本實施方式的覆金屬層疊板10通過對第一金屬層M1和/或第二金屬層M2進行蝕刻等而進行佈線電路加工,從而可製造單面FPC或兩面FPC等電路基板。
[電路基板]
所述覆金屬層疊板10主要有效用作FPC、剛撓電路基板等電路基板材料。通過利用常規方法將覆金屬層疊板10的第一金屬層M1及第二金屬層M2的其中一者或兩者呈圖案狀加工而形成佈線層,從而可製造作為本發明的一實施方式的FPC等電路基板。關於所述電路基板,雖然省略圖示,但包括樹脂積層體20及設置於所述樹脂積層體20的單側或兩側的面上的佈線層,即便在高頻傳輸中也能減少傳輸損耗,且尺寸穩定性優異。
[實施例]
以下,通過實施例對本發明進行具體說明,但本發明不受這些實施例的任何限定。再者,在以下的實施例中,只要並無特別說明,則各種測定、評價基於下述內容。
[黏度的測定]
關於黏度的測定,使用E型黏度計(博勒菲(Brookfield)公司製造,商品名:DV-II+Pro)對25℃下的黏度進行測定。以扭矩(torque)成為10%~90%的方式設定轉速,開始測定起經過2分鐘後,讀取黏度穩定時的值。
[儲存彈性係數的測定]
針對5 mm×20 mm尺寸的樹脂片,使用動態黏彈性測定裝置(DMA:UBM公司製造,商品名:E4000F),自30℃至400℃為止以升溫速度4℃/分鐘、頻率11 Hz進行測定。
[熱膨脹係數(CTE)的測定]
針對3 mm×20 mm尺寸的聚醯亞胺膜,使用熱機械分析儀(布魯克(Bruker)公司製造,商品名:4000SA),一邊施加5.0 g的負荷一邊以一定的升溫速度自30℃升溫至265℃,進而在所述溫度下保持10分鐘後,以5℃/分鐘的速度進行冷卻,求出自250℃至100℃為止的平均熱膨脹係數(熱膨脹係數)。
[介電常數及介電損耗正切的測定]
使用矢量網路分析儀(Vector Network Analyzer)(安捷倫(Agilent)公司製造,商品名:E8363C)以及SPDR諧振器,測定10 GHz下的樹脂片的介電常數(Dk)及介電損耗正切(Df)。再者,測定中所使用的材料是在溫度:24℃~26℃、濕度:45%~55%RH的條件下放置24小時的材料。
[尺寸變化率的測定]
尺寸變化率的測定通過以下的步驟來進行。首先,使用150 mm見方的試樣,以100 mm間隔對乾膜抗蝕劑進行曝光、顯影,藉此形成位置測定用靶。在溫度23±2℃、相對濕度50±5%的環境中測定蝕刻前(常態)的尺寸,然後通過蝕刻(液溫40℃以下、時間10分鐘以內)來去除試驗片的靶以外的銅。在溫度23±2℃、相對濕度50±5%的環境中靜置24±4小時,然後測定蝕刻後的尺寸。算出縱方向及橫方向上的各三部位的相對於常態的尺寸變化率,將各自的平均值設為蝕刻後的尺寸變化率。蝕刻後尺寸變化率是通過下述數式而算出。
蝕刻後尺寸變化率(%)=(B-A)/A×100
A:蝕刻前的靶間距離
B:蝕刻後的靶間距離
繼而,將本試驗片在250℃的烘箱中加熱處理1小時,測定之後的位置靶間的距離。算出縱方向及橫方向上的各三部位的相對於蝕刻後的尺寸變化率,將各自的平均值設為加熱處理後的尺寸變化率。加熱後尺寸變化率是通過下述數式而算出。
加熱後尺寸變化率(%)=(C-B)/B×100
B:蝕刻後的靶間距離
C:加熱後的靶間距離
[銅箔的表面粗糙度(Rz;十點平均粗糙度)的測定]
使用觸針式表面粗糙度計(小阪研究所股份有限公司製造,商品名:薩福科達(Surfcorder)ET-3000)並根據力(Force):100 μN、速度(Speed):20 μm、範圍(Range):800 μm的測定條件來求出。再者,表面粗糙度的算出是通過依據日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)-B0601:1994的方法而算出。
合成例中所使用的簡稱表示以下的化合物。
BTDA:3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐
PMDA:均苯四甲酸二酐
BPDA:3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐
BPADA:2,2-雙[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐
DAPE:4,4'-二氨基二苯基醚
p-PDA:對苯二胺
BAPP:2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷
m-TB:2,2'-二甲基-4,4'-二氨基聯苯
TPE-R:1,3-雙(4-氨基苯氧基)苯
DDA:碳數36的脂肪族二胺(日本禾大(Croda Japan)股份有限公司製造,商品名:普利阿敏(PRIAMINE)1074,胺值:205 mgKOH/g,環狀結構及鏈狀結構的二聚物二胺的混合物,二聚物成分的含量:95重量%以上)
OP935:有機膦酸鋁鹽(日本科萊恩(Clariant Japan)公司製造,商品名:艾克索利特(Exolit)OP935)
N-12:十二烷二酸二醯肼
DMAc:N,N-二甲基乙醯胺
NMP:N-甲基-2-吡咯啶酮
(合成例1)
在包括熱電偶及攪拌機並且能導入氮氣的反應容器中放入312 g的DMAc。在所述反應容器中,一邊在容器中攪拌一邊溶解14.67 g的DAPE(0.073莫耳)。繼而,加入23.13 g的BTDA(0.072莫耳)。其後,繼續攪拌3小時,從而製備溶液黏度2,960 mPa·s的聚醯胺酸的樹脂溶液a。
(合成例2)
在包括熱電偶及攪拌機並且能導入氮氣的反應容器中放入200 g的DMAc。在所述反應容器中,一邊在容器中攪拌一邊溶解1.335 g的m-TB(0.0063莫耳)及10.414 g的TPE-R(0.0356莫耳)。繼而,加入0.932 g的PMDA(0.0043莫耳)及11.319 g的BPDA(0.0385莫耳)。其後,繼續攪拌2小時,從而製備溶液黏度1,420 mPa·s的聚醯胺酸的樹脂溶液b。
(合成例3)
在包括熱電偶及攪拌機並且能導入氮氣的反應容器中放入250 g的DMAc。在所述反應容器中,一邊在容器中攪拌一邊溶解2.561 g的p-PDA(0.0237莫耳)及16.813 g的DAPE(0.0840莫耳)。繼而,加入18.501 g的PMDA(0.0848莫耳)及6.239 g的BPDA(0.0212莫耳)。其後,繼續攪拌3小時,從而製備溶液黏度29,500 mPa·s的聚醯胺酸的樹脂溶液c。
(合成例4)
在包括熱電偶及攪拌機並且能導入氮氣的反應容器中放入250 g的DMAc。在所述反應容器中,一邊在容器中攪拌一邊溶解12.323 g的m-TB(0.0580莫耳)及1.886 g的TPE-R(0.0064莫耳)。繼而,加入8.314 g的PMDA(0.0381莫耳)及7.477 g的BPDA(0.0254莫耳)。其後,繼續攪拌3小時,從而製備溶液黏度31,500 mPa·s的聚醯胺酸的樹脂溶液d。
(合成例5)
<黏接層用的樹脂溶液e的製備>
在帶有氮氣導入管、攪拌機、熱電偶、迪恩-斯達克分離器(Dean-Stark trap)、冷卻管的500 mL的四口燒瓶中裝入44.92 g的BTDA(0.139莫耳)、75.08 g的DDA(0.141莫耳)、168 g的NMP及112 g的二甲苯,在40℃下混合30分鐘而製備聚醯胺酸溶液。將所述聚醯胺酸溶液升溫至190℃,並加熱攪拌4小時,將所餾出的水及二甲苯去除至系統外。其後,冷卻至100℃,加入112 g的二甲苯並加以攪拌,進而冷卻至30℃,藉此完成醯亞胺化,從而獲得黏接層用的樹脂溶液e(固體成分:29.5重量%)。
(合成例6)
<黏接層用的樹脂溶液f的製備>
除將42.51 g的BPADA(0.082莫耳)、34.30 g的DDA(0.066莫耳)、6.56 g的BAPP(0.016莫耳)、208 g的NMP及112 g的二甲苯設為原料組成以外,與合成例5同樣地製備聚醯胺酸溶液。與合成例5同樣地處理所述聚醯胺酸溶液,從而獲得黏接層用的樹脂溶液f(固體成分:30.0重量%)。
(製作例1)
<聚醯亞胺膜的製備>
將聚醯胺酸的樹脂溶液c以使硬化後的厚度成為約25 μm的方式均勻塗布於電解銅箔1(厚度12 μm、Rz:2.1 μm)的單面表面,然後在120℃下進行加熱乾燥而去除溶媒。進而,在30分鐘以內自120℃至360℃為止進行階段性熱處理,完成醯亞胺化。使用氯化鐵水溶液來蝕刻去除銅箔而製備聚醯亞胺膜1(厚度:25 μm、Dk:3.4、Df:0.0085、CTE:16 ppm/K、儲存彈性係數最小值(100℃~250℃)2.9 GHz)。
(製作例2)
<聚醯亞胺膜的製備>
除使用樹脂溶液d以外,與製作例1同樣地製備聚醯亞胺膜2(厚度:25 μm、Dk:3.3、Df:0.0034、CTE:17 ppm/K、儲存彈性係數最小值(100℃~250℃)3.0 GHz)。
(製作例3)
<聚醯亞胺膜的製備>
將樹脂溶液a以使硬化後的厚度成為約2 μm~3 μm的方式均勻塗布於電解銅箔1(厚度12 μm、Rz:2.1 μm)的單面表面,然後在120℃下進行加熱乾燥而去除溶媒。繼而,在其上將樹脂溶液d以使硬化後的厚度成為約21 μm的方式均勻塗布,然後在120℃下進行加熱乾燥而去除溶媒。進而,在其上將樹脂溶液a以使硬化後的厚度成為約2 μm~3 μm的方式均勻塗布,然後在120℃下進行加熱乾燥而去除溶媒。以所述方式形成三層聚醯胺酸層,然後自120℃至360℃為止進行階段性熱處理,完成醯亞胺化。使用氯化鐵水溶液來蝕刻去除銅箔層而製備聚醯亞胺膜3(厚度:25 μm、Dk:3.4、Df:0.0052、CTE:21 ppm/K、儲存彈性係數最小值(100℃~250℃)2.8 GHz)。
(製作例4)
<聚醯亞胺膜的製備>
將樹脂溶液b以使硬化後的厚度成為約2 μm~3 μm的方式均勻塗布於電解銅箔1(厚度12 μm、Rz:2.1 μm)的單面表面,然後在120℃下進行加熱乾燥而去除溶媒。繼而,在其上將樹脂溶液d以使硬化後的厚度成為約21 μm的方式均勻塗布,然後在120℃下進行加熱乾燥而去除溶媒。進而,在其上將樹脂溶液b以使硬化後的厚度成為約2 μm~3 μm的方式均勻塗布,然後在120℃下進行加熱乾燥而去除溶媒。以所述方式形成三層聚醯胺酸層,然後自120℃至360℃為止進行階段性熱處理,完成醯亞胺化。使用氯化鐵水溶液來蝕刻去除銅箔層而製備聚醯亞胺膜4(厚度:25 μm、Dk:3.3、Df:0.0032、CTE:23 ppm/K、儲存彈性係數最小值(100℃~250℃)2.7 GHz)。
(製作例5)
<樹脂片的製備>
在169.49 g的樹脂溶液e(固體成分為50 g)中調配1.8 g的N-12(0.0036莫耳)及12.5 g的OP935,並加入6.485 g的NMP與19.345 g的二甲苯進行稀釋,從而製備聚醯亞胺清漆1。
將聚醯亞胺清漆1以使乾燥後的厚度成為25 μm的方式塗敷於脫模基材的矽酮處理面上,然後在80℃下進行加熱乾燥,並自脫模基材上剝離,藉此製備樹脂片1。樹脂片1的介電常數(Dk)及介電損耗正切(Df)分別為2.7、0.0023。
(製作例6)
<樹脂片的製備>
除使乾燥後的厚度成為50 μm以外,與製作例6同樣地製備樹脂片2。樹脂片2的介電常數(Dk)及介電損耗正切(Df)分別為2.7、0.0023。
(製作例7)
<樹脂片的製備>
除使乾燥後的厚度成為75 μm以外,與製作例6同樣地製備樹脂片3。樹脂片3的介電常數(Dk)及介電損耗正切(Df)分別為2.7、0.0023。
(製作例8)
<樹脂片的製備>
除使乾燥後的厚度成為5 μm以外,與製作例6同樣地製備樹脂片4。樹脂片4的介電常數(Dk)及介電損耗正切(Df)分別為2.7、0.0023。
(製作例9)
<樹脂片的製備>
將黏接層用的樹脂溶液f以使乾燥後的厚度成為25 μm的方式塗敷於脫模基材的矽酮處理面上,然後在80℃下進行加熱乾燥,並自脫模基材上剝離,藉此製備樹脂片5。樹脂片5的介電常數(Dk)及介電損耗正切(Df)分別為2.8、0.0028。
(製作例10)
<樹脂片的製備>
除使乾燥後的厚度成為50 μm以外,與製作例9同樣地製備樹脂片6。樹脂片6的介電常數(Dk)及介電損耗正切(Df)分別為2.8、0.0028。
[實施例1]
準備兩片電解銅箔1、兩片樹脂片1、一片樹脂片2、兩片聚醯亞胺膜4,以電解銅箔1/樹脂片1/聚醯亞胺膜4/樹脂片2/聚醯亞胺膜4/樹脂片1/電解銅箔1的順序層疊,然後在160℃、4 MPa的條件下熱壓接60分鐘,藉此製備兩面覆金屬層疊板1。對兩面覆金屬層疊板1進行評價的結果如下所述。
縱向(Machine Direction,MD)方向上的蝕刻後尺寸變化率:-0.05%
橫向(Transverse Direction,TD)方向上的蝕刻後尺寸變化率:-0.04%
MD方向上的加熱後尺寸變化率:-0.03%
TD方向上的加熱後尺寸變化率:0.03%
另外,蝕刻去除兩面覆金屬層疊板1中的電解銅箔1而製備的樹脂積層體1(厚度:150 μm)的介電常數(Dk)及介電損耗正切(Df)分別為2.9、0.0026。尺寸精度維持層的合計厚度為樹脂積層體1整體厚度的33%。
[實施例2]
準備兩片電解銅箔1、兩片樹脂片1、一片樹脂片3、兩片聚醯亞胺膜4,以電解銅箔1/樹脂片1/聚醯亞胺膜4/樹脂片3/聚醯亞胺膜4/樹脂片1/電解銅箔1的順序層疊,然後在160℃、4 MPa的條件下熱壓接60分鐘,藉此製備兩面覆金屬層疊板2。對兩面覆金屬層疊板2進行評價的結果如下所述。
MD方向上的蝕刻後尺寸變化率:-0.06%
TD方向上的蝕刻後尺寸變化率:-0.04%
MD方向上的加熱後尺寸變化率:-0.04%
TD方向上的加熱後尺寸變化率:0.04%
另外,蝕刻去除兩面覆金屬層疊板2中的電解銅箔1而製備的樹脂積層體2(厚度:175 μm)的介電常數(Dk)及介電損耗正切(Df)分別為2.92、0.0026。尺寸精度維持層的合計厚度為樹脂積層體2整體厚度的29%。
[實施例3]
準備兩片電解銅箔1、一片樹脂片1、兩片樹脂片2、兩片聚醯亞胺膜4,以電解銅箔1/樹脂片2/聚醯亞胺膜4/樹脂片1/聚醯亞胺膜4/樹脂片2/電解銅箔1的順序層疊,然後在160℃、4 MPa的條件下熱壓接60分鐘,藉此製備兩面覆金屬層疊板3。對兩面覆金屬層疊板3進行評價的結果如下所述。
MD方向上的蝕刻後尺寸變化率:-0.02%
TD方向上的蝕刻後尺寸變化率:0.03%
MD方向上的加熱後尺寸變化率:-0.06%
TD方向上的加熱後尺寸變化率:-0.02%
另外,蝕刻去除兩面覆金屬層疊板3中的電解銅箔1而製備的樹脂積層體3(厚度:175 μm)的介電常數(Dk)及介電損耗正切(Df)分別為2.9、0.0026。尺寸精度維持層的合計厚度為樹脂積層體3整體厚度的29%。
[實施例4]
除使用聚醯亞胺膜1來代替聚醯亞胺膜4以外,與實施例1同樣地製備兩面覆金屬層疊板4。對兩面覆金屬層疊板4進行評價,結果尺寸變化無問題。另外,蝕刻去除兩面覆金屬層疊板4中的電解銅箔1而製備的樹脂積層體4(厚度:150 μm)的介電常數(Dk)及介電損耗正切(Df)分別為2.9、0.0044。尺寸精度維持層的合計厚度為樹脂積層體4整體厚度的33%。
[實施例5]
除使用聚醯亞胺膜2來代替聚醯亞胺膜4以外,與實施例1同樣地製備兩面覆金屬層疊板5。對兩面覆金屬層疊板5進行評價,結果尺寸變化無問題。另外,蝕刻去除兩面覆金屬層疊板5中的電解銅箔1而製備的樹脂積層體5(厚度:150 μm)的介電常數(Dk)及介電損耗正切(Df)分別為2.9、0.0027。尺寸精度維持層的合計厚度為樹脂積層體5整體厚度的33%。
[實施例6]
除使用聚醯亞胺膜3來代替聚醯亞胺膜4以外,與實施例1同樣地製備兩面覆金屬層疊板6。對兩面覆金屬層疊板6進行評價,結果尺寸變化無問題。另外,蝕刻去除兩面覆金屬層疊板6中的電解銅箔1而製備的樹脂積層體6(厚度:150 μm)的介電常數(Dk)及介電損耗正切(Df)分別為2.9、0.0033。尺寸精度維持層的合計厚度為樹脂積層體6整體厚度的33%。
[實施例7]
除使用樹脂片5來代替樹脂片1、使用樹脂片6來代替樹脂片2以外,與實施例1同樣地製備兩面覆金屬層疊板7。對兩面覆金屬層疊板7進行評價,結果尺寸變化無問題。另外,蝕刻去除兩面覆金屬層疊板7中的電解銅箔1而製備的樹脂積層體7(厚度:150 μm)的介電常數(Dk)及介電損耗正切(Df)分別為3.0、0.0029。尺寸精度維持層的合計厚度為樹脂積層體7整體厚度的33%。
[實施例8]
除使用樹脂片4來代替樹脂片1以外,與實施例1同樣地製備兩面覆金屬層疊板8。對兩面覆金屬層疊板8進行評價,結果尺寸變化無問題。另外,蝕刻去除兩面覆金屬層疊板8中的電解銅箔1而製備的樹脂積層體8(厚度:110 μm)的介電常數(Dk)及介電損耗正切(Df)分別為3.0、0.0027。尺寸精度維持層的合計厚度為樹脂積層體8整體厚度的45%。
[比較例1]
準備兩片電解銅箔1、兩片樹脂片2、一片聚醯亞胺膜1,以電解銅箔1/樹脂片2/聚醯亞胺膜1/樹脂片2/電解銅箔1的順序層疊,然後在160℃、4 MPa的條件下熱壓接60分鐘,藉此製備兩面覆金屬層疊板9。對兩面覆金屬層疊板9進行評價的結果如下所述。
MD方向上的蝕刻後尺寸變化率:0.02%
TD方向上的蝕刻後尺寸變化率:0.08%
MD方向上的加熱後尺寸變化率:-0.10%
TD方向上的加熱後尺寸變化率:-0.05%
另外,蝕刻去除兩面覆金屬層疊板9中的電解銅箔1而製備的樹脂積層體9(厚度:125 μm)的介電常數(Dk)及介電損耗正切(Df)分別為2.8、0.0035。尺寸精度維持層的合計厚度為樹脂積層體9整體厚度的20%。
以上,出於例示的目的而對本發明的實施方式進行了詳細說明,但本發明不受所述實施方式的制約,能進行各種變形。
10:覆金屬層疊板
20:樹脂積層體
M1:第一金屬層
M2:第二金屬層
BS1:第一傳輸損耗抑制層
BS2:第二傳輸損耗抑制層
BS3:中間傳輸損耗抑制層
PL:尺寸精度維持層
31:非熱塑性聚醯亞胺層
33:熱塑性聚醯亞胺層
圖1是表示本發明的一實施方式的覆金屬層疊板的結構的示意圖。
圖2是表示本發明的另一實施方式的覆金屬層疊板的結構的示意剖面圖。
圖3是表示本發明的又一實施方式的覆金屬層疊板的結構的示意剖面圖。
圖4是表示尺寸精度維持層的一結構例的示意剖面圖。
10:覆金屬層疊板
20:樹脂積層體
M1:第一金屬層
M2:第二金屬層
BS1:第一傳輸損耗抑制層
BS2:第二傳輸損耗抑制層
BS3:中間傳輸損耗抑制層
PL:尺寸精度維持層
Claims (4)
- 一種覆金屬層疊板,包括: 第一金屬層、 與所述第一金屬層的單側相接設置的第一傳輸損耗抑制層、 第二金屬層、 與所述第二金屬層的單側相接設置的第二傳輸損耗抑制層、以及 介隔存在於所述第一傳輸損耗抑制層與所述第二傳輸損耗抑制層之間的多層樹脂層,並且 由所述第一傳輸損耗抑制層、所述第二傳輸損耗抑制層及所述多層樹脂層形成樹脂積層體, 所述樹脂積層體具有 至少兩層以上的尺寸精度維持層、及 層疊於所述尺寸精度維持層之間的中間傳輸損耗抑制層,並且 滿足下述條件i及條件ii; 條件i:在將所述第一傳輸損耗抑制層及所述第二傳輸損耗抑制層的介電損耗正切設為Df1 、將所述尺寸精度維持層的介電損耗正切設為Df2 時,處於Df1 <Df2 的關係,所述介電損耗正切為在23℃、50%RH的恆溫恆濕條件下調濕24小時後,通過分離介質諧振器而測定的10 GHz下的介電損耗正切; 條件ii:所述尺寸精度維持層的合計厚度處於所述樹脂積層體的合計厚度的25%~60%的範圍內。
- 如請求項1所述的覆金屬層疊板,其中,所述尺寸精度維持層為100℃至250℃的溫度區域內的儲存彈性係數的最小值為1.0 GPa~8.0 GPa的範圍內、熱膨脹係數為15 ppm/K~25 ppm/K的範圍內的低熱膨脹性聚醯亞胺層。
- 如請求項1或請求項2所述的覆金屬層疊板,其中,構成所述第一傳輸損耗抑制層及第二傳輸損耗抑制層的樹脂為使酸酐成分與二胺成分反應而成的聚醯亞胺,且相對於所述二胺成分的總量100莫耳份而含有50莫耳份以上的二聚物二胺,所述二聚物二胺的二聚酸的兩個末端羧酸基被一級氨基甲基或氨基取代而成。
- 一種電路基板,包括: 第一佈線層、 與所述第一佈線層的單側相接設置的第一傳輸損耗抑制層、 第二佈線層、 與所述第二佈線層的單側相接設置的第二傳輸損耗抑制層、以及 介隔存在於所述第一傳輸損耗抑制層與所述第二傳輸損耗抑制層之間的多層樹脂層,並且 由所述第一傳輸損耗抑制層、所述第二傳輸損耗抑制層及所述多層樹脂層形成樹脂積層體, 所述樹脂積層體具有 至少兩層以上的尺寸精度維持層、及 層疊於所述尺寸精度維持層之間的中間傳輸損耗抑制層,並且 滿足下述條件i及條件ii; 條件i:在將所述第一傳輸損耗抑制層及所述第二傳輸損耗抑制層的介電損耗正切設為Df1 、將所述尺寸精度維持層的介電損耗正切設為Df2 時,處於Df1 <Df2 的關係,所述介電損耗正切為在23℃、50%RH的恆溫恆濕條件下調濕24小時後,通過分離介質諧振器而測定的10 GHz下的介電損耗正切; 條件ii:所述尺寸精度維持層的合計厚度處於所述樹脂積層體的合計厚度的25%~60%的範圍內。
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