CN108464060A - 多层传输线路板 - Google Patents

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Abstract

一种多层传输线路板,其具有:一对接地层;配置在上述一对接地层中的一个接地层与另一个接地层之间的差分布线层;配置在上述差分布线层与上述一个接地层之间的第一绝缘部;和配置在上述差分布线层与上述另一个接地层之间的第二绝缘部,上述第一绝缘部具有树脂层,上述第一绝缘部或上述第二绝缘部具有含有纤维基材的纤维基材层,上述第一绝缘部的厚度为上述第二绝缘部的厚度以下。

Description

多层传输线路板
技术领域
本发明涉及一种多层传输线路板,更详细而言,涉及基于Gbps级的差分传输方式的高速数字传输所使用的多层传输线路板。
背景技术
随着信号的高速化,广泛使用差分传输方式。差分传输方式对于噪音降低有利,但是,随着信号变得高速,由共态噪声的产生所导致的信号劣化逐渐成为问题。
另外,为了确保在制造多层传输线路板时的材料的处理性、多层传输线路板本身的机械特性等,在多层传输线路板的绝缘层中,广泛使用玻璃布等纤维基材与树脂的复合材料。
如图1所示,玻璃布具有将玻璃纤维纵横交织的结构,因此,在织眼(日文:り目)部分,玻璃纤维重叠在一起。因此,在玻璃布与树脂的复合材料中,玻璃纤维的织眼部分的玻璃的存在比率变高。相反,玻璃纤维不重叠的部分的玻璃存在比率变低。一般而言,由于树脂与玻璃的介电常数不同,因此若复合材料面内的树脂与玻璃的存在比率不均匀,则复合材料面内的介电常数也变得不均匀。
如图2所示,在形成有差分布线的多层传输线路板中,会有布线存在于玻璃的存在比率高的部分和低的部分的情况发生,由于信号速度在各个部位不同,因此在接收侧信号的到达时间发生偏移(偏差),使信号品质降低。
作为偏差对策,虽然采取了相对于玻璃的编织方向倾斜地配置布线图案等基于设计技术的对策,但是如果采用该方法,则布线图案的拼版(日文:面付け)会变得没效率,导致材料损耗,因此需要其他的解决手段。
专利文献1公开了一种方法,其对玻璃布的非织眼部分集中添加介电常数高的填料,使复合材料面内的介电常数均质化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-259879号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,如果采用专利文献1的方法,则材料的制造工艺变得复杂,因此材料成本上升,而且存在材料品质的控制变困难的情况。
因此,本发明的技术问题在于,提供一种不使用复杂的工艺、能够在差分传输中降低偏差、而且处理性优异的多层传输线路板。
用于解决问题的手段
本发明人们为了解决上述技术问题进行了研究,结果发现,通过下述本发明能够解决该技术问题。即,本发明提供以下的[1]~[10]。
[1]一种多层传输线路板,其具有:
一对接地层;
配置在上述一对接地层中的一个接地层与另一个接地层之间的差分布线层;
配置在上述差分布线层与上述一个接地层之间的第一绝缘部;和
配置在上述差分布线层与上述另一个接地层之间的第二绝缘部,
上述第一绝缘部具有树脂层,
上述第一绝缘部或上述第二绝缘部具有含有纤维基材的纤维基材层,
上述第一绝缘部的厚度为上述第二绝缘部的厚度以下。
[2]根据上述[1]所述的多层传输线路板,
其包含作为上述第一绝缘部的绝缘层(1-I)、和作为上述第二绝缘部的绝缘层(1-II),
上述绝缘层(1-I)为树脂层,
上述绝缘层(1-II)为纤维基材层。
[3]根据上述[1]所述的多层传输线路板,
其包含作为上述第二绝缘部的绝缘层(2-I)、和作为上述第一绝缘部的绝缘层(2-II),
上述绝缘层(2-II)含有绝缘层(2-IIA)和层叠于上述绝缘层(2-IIA)的绝缘层(2-IIB)的两层以上,
上述绝缘层(2-I)为纤维基材层,
上述绝缘层(2-IIA)为树脂层,
上述绝缘层(2-IIB)为纤维基材层。
[4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的多层传输线路板,其中,
上述树脂层含有(A)含马来酰亚胺基化合物,上述(A)含马来酰亚胺基化合物含有(a1)具有至少2个酰亚胺键的2价的基团和(a2)饱和或不饱和的2价的烃基。
[5]根据上述[4]所述的多层传输线路板,其中,
上述(a2)饱和或不饱和的2价的烃基为碳数8~100的2价的脂肪族烃基。
[6]根据上述[4]或[5]所述的多层传输线路板,其中,
上述(A)含马来酰亚胺基化合物为含N-脂肪族取代马来酰亚胺基化合物。
[7]根据上述[6]所述的多层传输线路板,其中,
上述树脂层还含有含N-芳香族取代马来酰亚胺基化合物。
[8]根据上述[1]~[7]中任一项所述的多层传输线路板,其中,
上述纤维基材层为含有纤维基材和树脂组合物的层,该纤维基材与该树脂组合物的介电常数之差为1.0以下。
[9]根据上述[1]~[8]中任一项所述的多层传输线路板,其中,
上述纤维基材的介电常数为5.0以下。
[10]一种多层传输线路板,其包含:
一对接地层;
配置在上述一对接地层中的一个接地层与另一个接地层之间的差分布线层;
配置在上述差分布线层与上述一个接地层之间的绝缘层(3-I);和
配置在上述差分布线层与上述另一个接地层之间的绝缘层(3-II),
上述绝缘层(3-II)含有绝缘层(3-IIA)和层叠于上述绝缘层(3-IIA)的绝缘层(3-IIB)的两层以上,
上述绝缘层(3-I)为树脂层,
上述绝缘层(3-IIA)为树脂层,
上述绝缘层(3-IIB)为纤维基材层。
发明效果
根据本发明,能够提供一种不使用复杂的工艺、能够在差分传输中降低偏差、而且处理性优异的多层传输线路板。
附图说明
图1是示出玻璃布的织眼的示意图。
图2是示出玻璃布与差分布线的配置例的示意图。
图3是示出本发明的第一实施方式(实施例1)的多层传输线路板的示意性剖视图。
图4是示出本发明的第二实施方式(实施例7)的多层传输线路板的示意性剖视图。
图5是示出本发明的第三实施方式(实施例10)的多层传输线路板的示意性剖视图。
图6是示出以往的多层传输线路板的示意性剖视图。
图7是示出本发明的比较例2中制造的多层传输线路板的示意性剖视图。
图8是示出本发明的比较例3中制造的多层传输线路板的示意性剖视图。
具体实施方式
本说明书及随附的权利要求书所示的数值参数,为本领域技术人员使用本说明书所公开的教导内容,并根据作为目标对象的期望特性而能够改变的近似值。在基于端点的数值范围的使用中,包括该范围内所包含的全部数值(例如1~5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4及5)及该范围内的任意的范围。
以下,参照附图,对本发明的多层传输线路板的实施方式进行详细地说明。
需要说明的是,就本公开中的“差分布线”而言,只要是实施了作为所制造的多层传输线路板的差分布线来发挥功能那样的电路加工的导体层,则也包括多层传输线路板的制造过程中的该导体层。同样地,就“接地层”而言,只要是作为所制造的多层传输线路板的接地层来发挥功能那样的导体层,则也包括多层传输线路板的制造过程中的该导体层。
另外,本公开中的介电常数表示:利用空腔谐振器扰动法(扰动法空腔谐振器:CP531,株式会社关东电子应用开发制)以10GHz频带进行测定时的值。
[多层传输线路板]
本实施方式的多层传输线路板被用于例如、基于Gbps级的差分传输方式的高速数字传输中。
本发明的多层传输线路板具有:一对接地层、配置在上述一对接地层中的一个接地层与另一个接地层之间的差分布线层、配置在上述差分布线层与上述一个接地层之间的第一绝缘部、和配置在上述差分布线层与上述另一个接地层之间的第二绝缘部,上述第一绝缘部具有树脂层,上述第一绝缘部或上述第二绝缘部具有含有纤维基材的纤维基材层,上述第一绝缘部的厚度为上述第二绝缘部的厚度以下。第一绝缘部或第二绝缘部不限于单层,也可以是具有多个绝缘材料的多层的结构。
考虑是:关于本发明的多层传输线路板,通过在以往的多层传输线路板中的由含有纤维基材的材料构成的绝缘层的一部分使用不含纤维基材的材料,从而介电常数的不均匀性得以减轻,能够降低偏差。
<接地层>
作为接地层,没有特别限定,可以应用以往的印刷线路板等的导电层中所应用的接地层(例如金属箔等)。
作为金属箔,可以应用例如铜箔、镍箔、铝箔等,从处理性及成本的观点出发,优选铜箔。从防锈性、耐化学药品性、耐热性的观点出发,金属箔也可以形成有基于镍、锡、锌、铬、钼、钴等的阻隔层。另外,从提高与绝缘层的粘接性的观点出发,金属箔也可以实施表面粗化处理、利用硅烷偶联剂等的处理等表面处理。
接地层所应用的金属箔可以是市售品的金属箔。作为市售品的金属箔,可列举例如:作为铜箔的“F2-WS”(古河电气工业株式会社制,商品名,粗糙化面表面粗糙度Rz=2.0μm)、“FV-WS”(古河电气工业株式会社制,商品名,粗糙化面表面粗糙度Rz=1.5μm)、“3ECVLP”(三井金属矿业株式会社制,商品名,粗糙化面表面粗糙度Rz=3.0μm)等。
接地层可以是由一种金属材料构成的单层结构,也可以是由多种金属材料构成的单层结构,还可以是将不同材质的金属层层叠多层了的层叠结构。另外,接地层的厚度没有特别限定。
接地层可以通过镀敷来形成。具体而言,例如,可以通过对第一绝缘部、第二绝缘部、或设置在它们之上的粘接用树脂层的表面进行非电解镀敷、电镀等来形成接地层。
<差分布线层>
差分布线层是配置在上述一对接地层中的一个接地层与另一个接地层之间的层,是具有差分布线的层。需要说明的是,差分布线层中也可以有不存在差分布线的部分,该部分具备例如与后述的绝缘层相同的材料。在本说明书中,“差分布线层的厚度”是指差分布线层的差分布线的厚度。
对形成差分布线的材料没有特别限定,例如,可以使用能够应用于接地层的材料。差分布线可以通过镀敷来形成。
<树脂层>
第一绝缘部具有树脂层。在本说明书中,“树脂层”是指不含纤维基材、或含有不妨碍本发明的效果的范围的纤维基材,且含有树脂的层。
需要说明的是,在本说明书中,“含有树脂”不仅是指单独地含有树脂的情况,而且也包含含有树脂组合物的情况。另外,在本说明书中,“树脂”可以是固化前的单体、半固化状态(所谓的乙阶状态)的低聚物、固化后的聚合物中的任一状态。以下对树脂层所含的各成分进行说明。
(树脂)
对树脂层所含的树脂没有特别限定,可列举热塑性树脂、热固化性树脂、将热塑性树脂用热固化性树脂改性后的树脂等,从高频特性、低热膨胀性及耐热性的观点出发,优选热固化性树脂。
作为热固化性树脂,可列举例如:环氧树脂、氰酸酯树脂、含马来酰亚胺基化合物等。这些既可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。这些中,从高频特性、低热膨胀性及耐热性的观点出发,优选含马来酰亚胺基化合物,更优选在1分子内具有2个以上的马来酰亚胺基的化合物,进一步优选在1分子内具有2个马来酰亚胺基的双马来酰亚胺化合物。
含马来酰亚胺基化合物是含有马来酰亚胺基的化合物,从兼顾低介电特性和低热膨胀性的观点出发,优选含有选自(a1)具有至少2个酰亚胺键的2价的基团(以下也称为“结构(a1)”)及(a2)饱和或不饱和的2价的烃基(以下也称为“结构(a2)”)中的一种以上的基团的含马来酰亚胺基化合物,更优选含有结构(a1)及结构(a2)的含马来酰亚胺基化合物。需要说明的是,马来酰亚胺基不包含在结构(a1)中。
需要说明的是,结构(a2)也可以被包含于结构(a1)中,含有包含结构(a2)的结构(a1)者在本实施方式中也定义为“含有结构(a1)及结构(a2)”者。
以下,将含有结构(a1)及结构(a2)的含马来酰亚胺基化合物也称为“(A)含马来酰亚胺基化合物”或“(A)成分”。
〔(A)成分:含有结构(a1)及结构(a2)的含马来酰亚胺基化合物〕
(A)成分为含有结构(a1)及结构(a2)的含马来酰亚胺基化合物。
通过在树脂层中使用(A)成分,能够得到具有高频特性及与导体的高粘接性的第一绝缘部。
(A)成分所具有的马来酰亚胺基既可以键合于芳香环,也可以键合于脂肪族链,从介电特性的观点出发,优选键合于脂肪族链。即,(A)成分优选为含N-脂肪族取代马来酰亚胺基化合物。
结构(a1)为具有至少2个酰亚胺键的2价的基团,可列举例如下述通式(I)所表示的基团。
[化1]
通式(I)中,R1表示4价的有机基团。R1只要为4价的有机基团则没有特别限定,从处理性的观点出发,R1的碳数可以为1~100,可以为2~50,可以为4~30。
作为R1所表示的4价的有机基团,可列举例如:脂肪族烃基、脂环式烃基、芳香族烃基、具有硅氧烷骨架的烃基等。作为具有硅氧烷骨架的烃基,可列举例如:来自二甲基硅氧烷、甲基苯基硅氧烷、二苯基硅氧烷等的基团。
R1所表示的有机基团可以被取代基取代。作为取代基,可列举例如:烷基、烯基、炔基、羟基、烷氧基、巯基、环烷基、取代环烷基、杂环基、取代杂环基、芳基、取代芳基、杂芳基、取代杂芳基、芳氧基、取代芳氧基、卤素原子、卤代烷基、氰基、硝基、亚硝基、氨基、酰胺基、-C(=O)H、-NRxC(=O)-N(Rx)2、-OC(=O)-N(Rx)2、酰基、氧基酰基、羧基、氨基甲酸酯基、磺酰胺基等。在此,Rx表示氢原子或烷基。这些取代基可以根据目的、用途等选择一种或两种以上。
作为R1,优选例如:在1分子中具有2个以上酸酐环的酸酐的4价残基、即从酸酐除去2个酸酐基(-C(=O)OC(=O)-)后的4价基团。作为酸酐,可例示在后述的(A)成分的制造中所使用的酸酐。
在以上的R1所表示的基团中,从机械强度的观点出发,R1优选为芳香族烃基。作为4价的芳香族烃基,可列举例如:苯四基、萘四基、联苯四基、二苯基醚四基、2,2-双(4-苯氧基苯基)丙烷四基等。这些中,从机械强度的观点出发,优选苯四基,从介电特性的观点出发,优选二苯基醚四基、2,2-双(4-苯氧基苯基)丙烷四基。
从机械强度的观点出发,结构(a1)优选为下述式(II-1)所表示的基团,从介电特性的观点出发,优选为下述式(II-2)或下述式(II-3)所表示的基团。
[化2]
[化3]
[化4]
从流动性及电路埋入性的观点出发,优选在(A)成分中存在多个结构(a1)。这种情况下,多个结构(a1)彼此可以相同也可以不同。(A)成分所含的结构(a1)的个数优选为2~40,更优选为2~20,进一步优选为2~10。
结构(a2)为饱和或不饱和的2价的烃基,该烃基可以为直链状、支链状、环状中的任一种。通过使(A)成分含有结构(a2),从而树脂组合物的挠性提高,能够提高由该树脂组合物制作的树脂膜的处理性(粘性、破裂、落粉等)及强度。
结构(a2)的碳数可以为8~100,可以为10~70,可以为15~50。
作为结构(a2),可列举例如:直链状、支链状或环状的2价的脂肪族烃基、2价的芳香族烃基、将这些组合了的2价的基团等。
作为2价的脂肪族烃基,可列举例如:亚烷基、亚环烷基、亚烯基、亚环烯基、将这些组合了的2价的基团等。这些中,优选亚烷基、亚环烷基、将这些组合了的2价的基团。
作为亚烷基,可列举例如:亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、亚十二烷基、亚十四烷基、亚十六烷基、亚十八烷基、亚十九烷基等。作为亚环烷基,可列举例如:亚环己基、亚环庚基、亚环辛基、亚环壬基、亚环癸基等。
当结构(a2)为亚烷基、环亚烷基、或将这些组合了的2价的基团时,其碳数优选为8~100,更优选为10~70,进一步优选为15~50。具有上述碳数的结构(a2)容易使分子结构三维化,使聚合物的自由体积增大而低密度化、即能够低介电常数化,因此是优选的。
作为2价的芳香族烃基,可列举例如:亚苄基、亚苯基、亚萘基等,作为将2价的脂肪族烃基和2价的芳香族烃基组合后的基团,可列举例如:亚苯基亚甲基、亚苯基亚乙基、苄基亚丙基、亚萘基亚甲基、亚萘基亚乙基等亚芳基亚烷基;亚苯基二亚甲基、亚苯基二亚乙基等亚芳基二亚烷基等。
作为结构(a2),从高频特性、低热膨胀性、与导体的粘接性、耐热性及低吸湿性的观点出发,优选下述通式(III)所表示的基团。
[化5]
通式(III)中,R2及R3分别独立地表示碳数4~50的亚烷基。从柔软性的进一步提高及合成容易性的观点出发,R2及R3分别独立地优选为碳数5~25的亚烷基,更优选为碳数6~10的亚烷基,进一步优选为碳数7~10的亚烷基。
通式(III)中,R4表示碳数4~50的烷基。从柔软性的进一步提高及合成容易性的观点出发,R4优选为碳数5~25的烷基,更优选为碳数6~10的烷基,进一步优选为碳数7~10的烷基。
通式(III)中,R5表示碳数2~50的烷基。从柔软性的进一步提高及合成容易性的观点出发,R5优选为碳数3~25的烷基,更优选为碳数4~10的烷基,进一步优选为碳数5~8的烷基。
从流动性及电路埋入性的观点出发,优选在(A)成分中存在多个结构(a2)。这种情况下,多个结构(a2)彼此可以相同也可以不同。(A)成分所含的结构(a2)的个数优选为2~40,更优选为2~20,进一步优选为2~10。
对(A)成分的重均分子量(Mw)没有特别限定,从流动性的观点出发,可以为500以上、1,000以上、1500以上或1700以上。另外,从处理性的观点出发,可以为10000以下、9000以下、7000以下或5000以下。另外,从处理性、流动性及电路埋入性的观点出发,(A)成分的重均分子量优选为500~10000,更优选为1000~9000,进一步优选为1500~9000,更进一步优选为1500~7000,特别优选为1700~5000。
(A)成分的重均分子量可以利用凝胶渗透色谱(GPC)法来测定。GPC的测定条件如下所述。
泵:L-6200型[株式会社Hitachi High Technology制]
检测器:L-3300型RI[株式会社Hitachi High Technology制]
柱加热炉:L-655A-52[株式会社Hitachi High Technology制]
柱:TSK Guardcolumn HHR-L、TSKgel G4000HHR、TSKgel G2000HHR[均为东曹株式会社制,商品名]
柱尺寸:6.0×40mm(保护柱)、7.8×300mm(色谱柱)
洗脱液:四氢呋喃
试样浓度:30mg/5mL
注入量:20μL
流量:1.00mL/分钟
测定温度:40℃
对制造(A)成分的方法没有限定。(A)成分例如可以通过使酸酐与二胺反应而合成胺末端化合物后、使该胺末端化合物与过量的马来酸酐反应来制作。
作为酸酐,可列举例如:均苯四酸酐、马来酸酐、琥珀酸酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基砜四羧酸二酐等。这些酸酐可以根据目的、用途等单独使用一种或将两种以上组合使用。需要说明的是,如上所述,作为上述通式(I)的R1,可以使用来自上述所列举的酸酐的4价的有机基团。从更良好的介电特性的观点出发,酸酐优选为均苯四酸酐。
作为二胺,可列举例如:二聚二胺(日文:ダイマ一ジアミン)、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、4,4’-双(4-氨基苯氧基)联苯、4,4’-二氨基-3,3’-二羟基联苯、1,3-双[2-(4-氨基苯基)-2-丙基]苯、1,4-双[2-(4-氨基苯基)-2-丙基]苯、聚氧亚烷基二胺、[3,4-双(1-氨基庚基)-6-己基-5-(1-辛烯基)]环己烯、[1,2-双(1-氨基辛基)-3-辛基-4-己基]环己烷等。这些可以根据目的、用途等单独使用一种或将两种以上组合使用。
作为(A)成分,可以为例如下述通式(IV)所表示的化合物。
[化6]
通式(IV)中,R及Q分别独立地表示2价的有机基团,n表示1~10的整数。
通式(IV)中,作为R所表示的2价的有机基团,可列举与作为上述的结构(a2)所列举的2价基团同样的基团,优选的样态也相同。
通式(IV)中,作为Q所表示的2价的有机基团,可列举与作为上述的R1所列举的基团同样的基团,优选的样态也相同。
作为(A)成分,也可以使用市售的化合物。作为市售的化合物,可列举例如:Designer Molecules Inc.制的“BMI-1500”、“BMI-1700”、“BMI-3000”、“BMI-5000”、“BMI-9000”(均为商品名)等。这些中,从得到更良好的高频特性的观点出发,优选“BMI-3000”。
需要说明的是,上述市售化合物的推测结构如下所述。
BMI-1500:下述通式(V-1)
BMI-1700:下述通式(V-2)
BMI-3000、BMI-5000、BMI-9000:均具有下述通式(V-3)的结构,重均分子量不同。
[化7]
(式中,n1表示1~10的整数。)
[化8]
(式中,n2表示1~10的整数。)
[化9]
(式中,n3表示1~10的整数。)
对树脂组合物中的(A)成分的含量没有特别限定,从耐热性的观点出发,相对于树脂组合物的固体成分总质量可以为2质量%以上或10质量%以上。另外,从低热膨胀系数的观点出发,(A)成分的含量相对于树脂组合物的固体成分总质量可以为98质量%以下、50质量%以下或30质量%以下。另外,从耐热性及低热膨胀系数的观点出发,(A)成分的含量相对于树脂组合物的固体成分总质量优选为2~98质量%,更优选为10~50质量%,进一步优选为10~30质量%。
需要说明的是,本实施方式中的固体成分是指:除水分、后述的溶剂等挥发的物质以外的组合物中的成分。即,固体成分也包括在25℃附近的室温下为液状、糖稀状及蜡状的状态,并非一定表示固体。
本实施方式的树脂组合物既可以含有一种(A)成分,也可以含有两种以上的(A)成分。
当含有两种以上的(A)成分时,从兼顾低介电特性和低热膨胀性的观点出发,优选将一种(A)成分、和热膨胀率低于该一种(A)成分的另一种(A)成分组合使用。这种情况下,优选另一种(A)成分为与一种(A)成分相比分子量低、并具有多个芳香环或主链短的成分。
〔(B)成分:含马来酰亚胺基化合物〕
本实施方式的树脂组合物可以含有(A)成分以外的含马来酰亚胺基化合物(以下,也称为“(B)含马来酰亚胺基化合物”或“(B)成分”),优选含有(A)成分和(B)成分。
(B)成分优选为热膨胀系数低于(A)成分的含马来酰亚胺基化合物。通过将(A)成分、和热膨胀系数低于(A)成分的(B)成分组合使用,从而能够维持良好的介电特性并进一步提高低热膨胀性等。作为其原因,推测为:由含有(A)成分和(B)成分的树脂组合物得到的固化物含有如下的聚合物,该聚合物具有来自具有低介电特性的(A)成分的结构单元、和来自具有低热膨胀性的(B)成分的结构单元。
对树脂组合物中的(B)成分的含量没有特别限定,从低热膨胀性的观点出发,相对于树脂组合物的固体成分总质量可以为1质量%以上、3质量%以上或4质量%以上。另外,从介电特性的观点出发,(B)成分的含量相对于树脂组合物的固体成分总质量可以为50质量%以下、30质量%以下或10质量%以下。另外,从低热膨胀性及介电特性的观点出发,(B)成分的含量相对于树脂组合物的固体成分总质量优选为1~50质量%,更优选为3~30质量%,进一步优选为5~10质量%。
对树脂组合物中的(A)成分和(B)成分的配合比例没有特别限定。从介电特性及低热膨胀系数的观点出发,(A)成分与(B)成分的质量比〔(B)/(A)〕优选为0.01~3,更优选为0.03~2,进一步优选为0.05~1。
对(B)成分没有特别限定,优选具有芳香环。芳香环为刚性且低热膨胀,因此通过使用具有芳香环的(B)成分,能够进一步降低热膨胀系数。
(B)成分所具有的马来酰亚胺基既可以键合于芳香环,也可以键合于脂肪族链,从介电特性的观点出发,优选键合于芳香环。即,(B)成分优选为含N-芳香族取代马来酰亚胺基化合物。
另外,(B)成分优选为含有2个以上马来酰亚胺基的聚马来酰亚胺化合物,更优选为含有2个马来酰亚胺基的双马来酰亚胺化合物。
(B)成分例如可以为下述通式(VI)所表示的化合物。
[化10]
通式(VI)中,A1表示下述通式(VI-1)、(VI-2)、(VI-3)或(VI-4)所表示的2价的基团。
[化11]
通式(VI-1)中,R10分别独立地表示氢原子、碳数1~5的脂肪族烃基或卤素原子。
[化12]
通式(VI-2)中,R11及R12分别独立地表示氢原子、碳数1~5的脂肪族烃基或卤素原子,A2表示碳数1~5的烷撑基或烷叉基、醚基、硫醚基、磺酰基、酮基、单键或下述通式(VI-2’)所表示的基团。
[化13]
通式(VI-2’)中,R13及R14分别独立地表示氢原子、碳数1~5的脂肪族烃基或卤素原子,A3表示碳数1~5的烷撑基或烷叉基、醚基、硫醚基、磺酰基、酮基或单键。
[化14]
通式(VI-3)中,i为1~10的整数。
[化15]
通式(VI-4)中,R15及R16分别独立地表示氢原子或碳数1~5的脂肪族烃基,j为1~8的整数。
作为通式(VI-1)中的R10、通式(VI-2)中的R11及R12、通式(VI-2’)中的R13及R14、通式(VI-4)中的R15及R16所表示的碳数1~5的脂肪族烃基,可列举例如:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基等。作为该脂肪族烃基,可以为碳数1~3的脂肪族烃基,可以为甲基。
作为通式(VI-2)中的A2及通式(VI-2’)中的A3所表示的碳数1~5的烷撑基,可列举:亚甲基、乙撑基、丙撑基、丁撑基、戊撑基等。
作为通式(VI-2)中的A2及通式(VI-2’)中的A3所表示的碳数1~5的烷叉基,可列举:乙叉基、丙叉基、异丙叉基、丁叉基、异丁叉基、戊叉基等。
作为(B)成分的具体例,可列举:1,2-二马来酰亚胺乙烷、1,3-二马来酰亚胺丙烷、双(4-马来酰亚胺苯基)甲烷、双(3-乙基-4-马来酰亚胺苯基)甲烷、双(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺苯基)甲烷、2,7-二马来酰亚胺芴、N,N’-(1,3-亚苯基)双马来酰亚胺、N,N’-[1,3-(4-甲基亚苯基)]双马来酰亚胺、双(4-马来酰亚胺苯基)砜、双(4-马来酰亚胺苯基)硫醚、双(4-马来酰亚胺苯基)醚、1,3-双(3-马来酰亚胺苯氧基)苯、1,3-双[3-(3-马来酰亚胺苯氧基)苯氧基]苯、双(4-马来酰亚胺苯基)酮、2,2-双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷、双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]砜、双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]亚砜、4,4’-双(3-马来酰亚胺苯氧基)联苯、1,3-双[2-(3-马来酰亚胺苯基)丙基]苯、1,3-双{1-[4-(3-马来酰亚胺苯氧基)苯基]-1-丙基}苯、双(马来酰亚胺环己基)甲烷、2,2-双[4-(3-马来酰亚胺苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、双(马来酰亚胺苯基)噻吩等。这些既可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。这些中,从使吸湿性及热膨胀系数进一步下降的观点出发,优选双(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺苯基)甲烷、双(4-马来酰亚胺苯基)甲烷。从进一步提高由树脂组合物形成的树脂膜的破坏强度及金属箔剥离强度的观点出发,优选2,2-双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷、双(4-马来酰亚胺苯基)甲烷。
〔(C)成分:与(A)成分及(B)成分不同的热固化性树脂〕
本实施方式的树脂组合物可以还含有与(A)成分及(B)成分不同的(C)热固化性树脂(以下也称为“(C)成分”)。通过含有(C)热固化性树脂,可以进一步提高树脂组合物的低热膨胀性等。
作为(C)热固化性树脂,可列举例如:环氧树脂、氰酸酯树脂等。
作为环氧树脂,没有特别限定,可列举例如:双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、脂环式环氧树脂、脂肪族链状环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、甲酚酚醛型环氧树脂、双酚A酚醛型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、含萘骨架型环氧树脂、2官能联苯型环氧树脂、联苯芳烷基型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、二氢蒽型环氧树脂等。这些既可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。这些中,从高频特性及热膨胀特性的观点出发,优选含萘骨架型环氧树脂、联苯芳烷基型环氧树脂。作为含萘骨架型环氧树脂,可列举萘酚酚醛型环氧树脂、萘酚芳烷基型环氧树脂等。
作为氰酸酯树脂,没有特别限定,可列举例如:2,2-双(4-氰氧基苯基)丙烷、双(4-氰氧基苯基)乙烷、双(3,5-二甲基-4-氰氧基苯基)甲烷、2,2-双(4-氰氧基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、α,α’-双(4-氰氧基苯基)-间二异丙基苯、苯酚加成二环戊二烯聚合物的氰酸酯化合物、苯酚酚醛型氰酸酯化合物、甲酚酚醛型氰酸酯化合物等。这些既可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。这些中,若考虑廉价方面、高频特性及其他特性的综合平衡,则优选2,2-双(4-氰氧基苯基)丙烷。
对树脂组合物中的(C)成分的含量没有特别限定,从低热膨胀性的观点出发,相对于树脂组合物的固体成分总质量优选为1~40质量%,更优选为2~20质量%,进一步优选为3~10质量%。
本实施方式的树脂组合物可以还含有(C)热固化性树脂的固化剂。由此,能够使树脂组合物的固化反应顺利进行,并且能够将所得到的树脂组合物的固化物的物性调节至适度。
使用环氧树脂时,作为固化剂,没有特别限定,可列举例如:二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、二氨基二苯基甲烷、间苯二胺、双氰胺等多胺化合物;双酚A、苯酚酚醛树脂、甲酚酚醛树脂、双酚A酚醛树脂、苯酚芳烷基树脂等多酚化合物;邻苯二甲酸酐、均苯四酸酐等酸酐;各种羧酸化合物;各种活性酯化合物等。这些既可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
在使用氰酸酯树脂的情况下,作为固化剂,没有特别限定,可列举例如:各种一元酚化合物、各种多酚化合物、各种胺化合物、各种醇化合物、各种酸酐、各种羧酸化合物等。这些既可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
在本实施方式的树脂组合物中,根据(C)热固化性树脂的种类可以还含有固化促进剂。作为环氧树脂用的固化促进剂,可列举例如:作为潜伏性固化促进剂的各种咪唑类、BF3胺络合物、磷系固化促进剂等。这些中,从树脂组合物的保存稳定性、半固化的树脂组合物的处理性及焊料耐热性的观点出发,优选咪唑类、磷系固化促进剂。这些既可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
当本实施方式的树脂组合物含有环氧树脂及环氧树脂用的固化促进剂时,环氧树脂用的固化促进剂的含量相对于环氧树脂的固体成分100质量份可以为0.1~10质量份,也可以为1~5质量份。
〔(D)成分:选自通式(VII)所表示的化合物及聚氨基双马来酰亚胺化合物中的一种以上〕
从成型性的观点出发,本实施方式的树脂组合物可以含有(D)选自下述通式(VII)所表示的化合物及聚氨基双马来酰亚胺化合物中的一种以上(以下也称为“(D)成分”)。
[化16]
通式(VII)中,A4可与上述通式(VI)中的A1同样地说明。A5表示下述通式(VII-1)所表示的基团。
[化17]
通式(VII-1)中,R17及R18分别独立地表示氢原子、碳数1~5的脂肪族烃基、碳数1~5的烷氧基、羟基或卤素原子,A6表示碳数1~5的烷撑基或烷叉基、醚基、硫醚基、磺酰基、酮基、亚芴基、单键、下述通式(VII-1’)所表示的基团或下述通式(VII-1”)所表示的基团。
[化18]
通式(VII-1’)中,R19及R20分别独立地表示氢原子、碳数1~5的脂肪族烃基或卤素原子,A7表示碳数1~5的烷撑基、异丙叉基、间亚苯基二异丙叉基、对亚苯基二异丙叉基、醚基、硫醚基、磺酰基、酮基或单键。
[化19]
通式(VII-1”)中,R21分别独立地表示氢原子、碳数1~5的脂肪族烃基或卤素原子,A8及A9分别独立地表示碳数1~5的烷撑基、异丙叉基、醚基、硫醚基、磺酰基、酮基或单键。
作为聚氨基双马来酰亚胺化合物,可列举例如:使分子中具有2个N-取代马来酰亚胺基的双马来酰亚胺化合物、与分子中具有2个伯氨基的芳香族二胺化合物在有机溶剂中发生迈克尔加成反应而成的聚氨基双马来酰亚胺化合物。
作为分子中具有2个N-取代马来酰亚胺基的双马来酰亚胺化合物,优选为选自作为上述(A)成分所列举的双马来酰亚胺化合物、及作为上述(B)成分所列举的双马来酰亚胺化合物中的一种以上,更优选为作为(B)成分所列举的双马来酰亚胺化合物,进一步优选为上述通式(VI)所表示的化合物。这些中,特别优选选自2,2-双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷及3,3’-二甲基-5,5’-二乙基-4,4’-二苯基甲烷双马来酰亚胺中的一种以上。
对分子中具有2个伯氨基的芳香族二胺化合物没有特别限定,可列举例如:4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基-二苯基甲烷、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、4,4’-[1,3-亚苯基双(1-甲基乙叉基)]双苯胺、4,4’-[1,4-亚苯基双(1-甲基乙叉基)]双苯胺等。这些既可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。这些中,从在有机溶剂中的溶解性高、合成时的反应率高、且能够提高耐热性的观点出发,优选4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基-二苯基甲烷、4,4’-[1,3-亚苯基双(1-甲基乙叉基)]双苯胺。
对制造聚氨基双马来酰亚胺化合物时所使用的有机溶剂没有特别限制,可列举例如:甲醇、乙醇、丁醇、丁基溶纤剂、乙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚等醇类;丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类;甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烃类;乙酸甲氧基乙酯、乙酸乙氧基乙酯、乙酸丁氧基乙酯、乙酸乙酯等酯类;N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等含氮类等。这些既可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。这些中,从溶解性的观点出发,优选甲乙酮、环己酮、丙二醇单甲基醚、N,N-二甲基甲酰胺及N,N-二甲基乙酰胺。
〔(E)成分:热塑性树脂〕
从提高树脂膜的处理性的观点出发,本实施方式的树脂组合物可以还含有(E)热塑性树脂(以下也称为“(E)成分”)。对(E)热塑性树脂的种类没有特别限定,对分子量也没有限定,从进一步提高与(A)成分的相容性的观点出发,优选数均分子量(Mn)为200~60000。(E)成分的数均分子量可以使用GPC法利用聚苯乙烯换算来求出。
〔(F)成分:将热塑性树脂用热固化性树脂改性后的树脂〕
从提高介电特性、耐热性、耐溶剂性及压制成型性的观点出发,本实施方式的树脂组合物可以含有(F)将热塑性树脂用热固化性树脂改性后的树脂(以下也称为“(F)成分”)。
作为(F)成分,可列举在分子中具有至少1个N-取代马来酰亚胺基的聚苯醚衍生物(以下也称为“(f)聚苯醚衍生物”)等。
(f)聚苯醚衍生物优选为在分子中具有至少1个含N-取代马来酰亚胺结构的基团、及下述通式(VIII)所表示的结构单元的聚苯醚衍生物。
[化20]
通式(VIII)中,R22分别独立地为碳数1~5的脂肪族烃基或卤素原子。x为0~4的整数。
作为R22所表示的脂肪族烃基,可列举例如:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基等。作为该脂肪族烃基,可以为碳数1~3的脂肪族烃基,可以为甲基。作为卤素原子,可以列举例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
x为0~4的整数,可以为0~2的整数,可以为2。需要说明的是,当x为1或2时,R22可以在苯环上的邻位(其中,以氧原子的取代位置为基准。)进行取代。
作为上述通式(VIII)所表示的结构单元,具体而言,优选为下述通式(VIII′)所表示的结构单元。
[化21]
作为含N-取代马来酰亚胺结构的基团,从高频特性、与导体的粘接性、耐热性、玻璃化转变温度、热膨胀系数及阻燃性的观点出发,可以为含有2个马来酰亚胺基的氮原子彼此通过有机基团键合了的双马来酰亚胺结构的基团,可以为下述通式(IX)所表示的基团。
[化22]
通式(IX)中,A10可与上述通式(VI)中的A1同样地说明。R23分别独立地为碳数1~5的脂肪族烃基或卤素原子。y为0~4的整数。
作为R23所表示的碳数1~5的脂肪族烃基、卤素原子,可与R22的情况同样地说明。y为0~4的整数,可以为0~2的整数,可以为0。
(f)聚苯醚衍生物例如可通过以下的制造方法得到。首先,通过使下述通式(X)所表示的氨基苯酚化合物、与例如数均分子量15000~25000的聚苯醚在有机溶剂中进行公知的再分配反应,从而随着聚苯醚的低分子量化,制造在分子中具有伯氨基的(f’)聚苯醚化合物,然后,通过使该(f’)聚苯醚化合物与双马来酰亚胺化合物进行迈克尔加成反应,从而可以制造(f)聚苯醚衍生物。
[化23]
通式(X)中,R23及y与上述通式(IX)中的R23及y同样。
作为上述氨基苯酚化合物,可列举例如:邻氨基苯酚、间氨基苯酚、对氨基苯酚等。
聚苯醚的数均分子量优选为5000~40000,更优选为10000~30000,进一步优选为13000~20000。聚苯醚的数均分子量可以使用GPC法通过聚苯乙烯换算来求出。
作为上述双马来酰亚胺化合物,优选为选自作为上述(A)成分所列举的双马来酰亚胺化合物、及作为上述(B)成分所列举的双马来酰亚胺化合物中的一种以上,更优选为作为(B)成分所列举的双马来酰亚胺化合物,进一步优选为上述通式(VI)所表示的化合物。这些中,特别优选2,2-双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷。
向(f’)聚苯醚化合物溶液中加入规定量的上述双马来酰亚胺化合物及根据需要的反应催化剂等,边加热、保温、搅拌边进行迈克尔加成反应,由此得到(f)聚苯醚衍生物。作为该工序中的反应条件,从操作性及凝胶化抑制的观点出发,例如反应温度可以在50~160℃的范围、反应时间可以在1~10小时的范围。
作为如此得到的(f)聚苯醚衍生物,优选具有下述通式(XI)所表示的结构的聚苯醚衍生物。
[化24]
通式(XI)中,A10、R23及y与上述通式(IX)中的A10、R23及y同样,R22及x与上述通式(VIII)中的R22及x同样。m为1以上的整数。
(催化剂)
本实施方式的树脂组合物可以还含有用于促进(A)成分的固化的催化剂。对催化剂的含量没有特别限定,相对于树脂组合物的固体成分总质量可以为0.1~5质量%。作为催化剂,可列举例如过氧化物、偶氮化合物等。
作为过氧化物,可列举例如:过氧化二枯基、过氧化二苯甲酰、过氧化2-丁酮、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二叔丁基、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、双(叔丁基过氧基异丙基)苯、叔丁基过氧化氢等。作为偶氮化合物,可列举例如:2,2’-偶氮双(2-甲基丙腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、1,1’-偶氮双(环己甲腈)等。这些既可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
(无机填充材料)
本实施方式的树脂组合物可以还含有无机填充材料。通过任选含有合适的无机填充材料,从而能够提高树脂组合物的低热膨胀性、高弹性模量性、耐热性、阻燃性等。作为无机填充材料,没有特别限定,可列举例如:二氧化硅、氧化铝、氧化钛、云母、氧化铍、钛酸钡、钛酸钾、钛酸锶、钛酸钙、碳酸铝、氢氧化镁、氢氧化铝、硅酸铝、碳酸钙、硅酸钙、硅酸镁、氮化硅、氮化硼、烧成粘土、滑石、硼酸铝、碳化硅等。这些既可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
对无机填充材料的形状及粒径也没有特别限制。无机填充材料的粒径例如可以为0.01~20μm,可以为0.1~10μm。在此,粒径指体积平均粒径,是在将粒子的总体积设为100%而求出基于粒径的累积频数分布曲线时、与体积50%相当的点的粒径。体积平均粒径可以通过使用激光衍射散射法的粒度分布测定装置等来测定。
当使用无机填充材料时,对其使用量没有特别限定,例如将树脂组合物中的固体成分作为总量,无机填充材料的含有比率优选为3~75体积%,更优选为5~70体积%。当树脂组合物中的无机填充材料的含有比率在上述范围时,容易得到良好的固化性、成型性及耐化学药品性。
当使用无机填充材料时,出于提高无机填充材料的分散性、与有机成分的密合性等目的,可以根据需要而并用偶联剂。作为偶联剂,没有特别限定,可以使用例如各种硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等。这些既可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。另外,对偶联剂的使用量也没有特别限定,例如,相对于所使用的无机填充材料100质量%可以设为0.1~5质量%,可以设为0.5~3质量%。如果在该范围,则诸特性的下降少,容易有效发挥使用无机填充材料所带来的优点。
当使用偶联剂时,也可以是在树脂组合物中配合无机填充材料后添加偶联剂的、所谓的整体混合(日文:インテグラルブレンド)处理方式,但优选为:使用预先用偶联剂以干式或湿式的方式对无机填充材料进行了表面处理的无机填充材料的方式。通过该方法,可以更有效地表现上述无机填充材料的优点。
(阻燃剂)
本实施方式的树脂组合物可以还含有阻燃剂。作为阻燃剂,没有特别限定,适宜使用溴系阻燃剂、磷系阻燃剂、金属氢氧化物等。作为溴系阻燃剂,可列举:溴化双酚A型环氧树脂、溴化苯酚酚醛型环氧树脂等溴化环氧树脂;六溴苯、五溴甲苯、双(五溴苯基)乙烷(日文:エチレンビス(ペンタブロモフエ二ル))、双(四溴邻苯二甲酰亚胺)乙烷、1,2-二溴-4-(1,2-二溴乙基)环己烷、四溴环辛烷、六溴环十二烷、双(三溴苯氧基)乙烷、溴化聚苯醚、溴化聚苯乙烯、2,4,6-三(三溴苯氧基)-1,3,5-三嗪等溴化加成型阻燃剂;三溴苯基马来酰亚胺、丙烯酸三溴苯酯、甲基丙烯酸三溴苯酯、四溴双酚A型二甲基丙烯酸酯、丙烯酸五溴苄酯、溴化苯乙烯等含不饱和双键基团的溴化反应型阻燃剂等。这些既可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
作为磷系阻燃剂,可列举:磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(二甲苯)酯、磷酸甲苯二苯酯、甲苯二-2,6-二甲苯磷酸酯、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)等芳香族系磷酸酯;苯基膦酸二乙烯酯、苯基膦酸二烯丙酯、苯基膦酸双(1-丁烯基)酯等膦酸酯;二苯基次膦酸苯酯、二苯基次膦酸甲酯、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物衍生物等次膦酸酯;双(2-烯丙基苯氧基)磷腈、二甲苯基磷腈等磷腈化合物;磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、多磷酸三聚氰胺、多磷酸蜜勒胺、多磷酸铵、含磷的乙烯基苄基化合物、红磷等磷系阻燃剂等。作为金属氢氧化物阻燃剂,可列举氢氧化镁、氢氧化铝等。这些阻燃剂既可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
(树脂组合物的制造方法)
本实施方式的树脂组合物可以通过将上述各成分均匀地分散及混合而得到,其制备手段、条件等没有特别限定。可列举例如:将规定配合量的各种成分利用混合机等充分均匀地搅拌及混合后,使用混合辊、挤出机、捏合机、辊、挤压机等进行混炼,进一步对所得到的混炼物进行冷却及粉碎的方法。需要说明的是,对于混炼形式也没有特别限定。
对形成树脂层的方法没有特别限定,例如,可以由上述树脂组合物制作树脂膜,并进行层叠从而形成。树脂膜的制造方法如后所述。
对本实施方式的树脂组合物的固化物的相对介电常数没有特别限定,从适合在高频带使用的观点出发,10GHz下的相对介电常数优选为3.6以下,更优选为3.1以下,进一步优选为3.0以下。对于相对介电常数的下限没有特别限定,可以为例如1.0左右。另外,从适合在高频带使用的观点出发,本实施方式的树脂组合物的固化物的介电损耗角正切优选为0.004以下,更优选为0.003以下。对介电损耗角正切的下限没有特别限定,可以为例如0.0001左右。相对介电常数及介电损耗角正切可以通过实施例中所示的方法来测定。
<纤维基材层>
第二绝缘部具有纤维基材层。在本说明书中,“纤维基材层”是指含有纤维基材和树脂的层。
纤维基材层可以是含有纤维基材和树脂组合物的层。纤维基材层中所含的树脂组合物只要含有树脂则没有特别限定,且根据需要可以还含有上述无机填充材料、阻燃剂、各种添加剂等其它成分。
(纤维基材)
对纤维基材没有特别限定,从进一步减轻介电常数的不均匀性的观点出发,优选将纱线高密度地编织了的纤维基材、经开纤的纤维纱线(开纤纱线)。
作为纤维基材的材质,可列举:纸、棉绒等天然纤维;玻璃纤维、石棉等无机物纤维;芳族聚酰胺、聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚酯、聚四氟乙烯、丙烯腈系纤维等有机纤维;这些的混合物等。这些中,从进一步减轻介电常数的不均匀性的观点出发,优选玻璃纤维。
作为玻璃纤维,优选为使用了E玻璃、NE玻璃、D玻璃、Q玻璃等的玻璃布。关于玻璃布,通过使用将介电常数接近于所浸渗的树脂的玻璃纤维纱线用于经纱和纬纱的玻璃布等,从而能够进一步减轻介电常数的不均匀性。另外,如果将同种玻璃纤维纱线用于经纱和纬纱,也同样能够进一步减轻介电常数的不均匀性。
从减轻介电常数的不均匀性的观点出发,纤维基材的介电常数优选为5.0以下,更优选为4.5以下。
作为纤维基材层中所含的树脂或树脂组合物,可以使用与上述树脂层所含的树脂或树脂组合物同样的树脂或树脂组合物。这些中,从进一步减轻介电常数的不均匀性的观点出发,优选含有选自上述(D)成分及上述(F)成分中的一种以上,更优选含有上述(D)成分和上述(F)成分,进一步优选为作为上述(D)成分而含有聚氨基双马来酰亚胺化合物,作为上述(F)成分而含有聚苯醚衍生物。
对纤维基材层所含的树脂组合物中的(D)成分的含量没有特别限定,从进一步减轻介电常数的不均匀性的观点出发,相对于树脂组合物的固体成分总质量优选为1~50质量%,更优选为2~30质量%,进一步优选为3~10质量%。
对纤维基材层所含的树脂组合物中的(F)成分的含量没有特别限定,从进一步减轻介电常数的不均匀性的观点出发,相对于树脂组合物的固体成分总质量优选为5~80质量%,更优选为10~60质量%,进一步优选为20~40质量%。
从低传输损耗性的观点出发,纤维基材层所含的纤维基材与树脂组合物的介电常数之差优选为1.0以下,更优选为0.5以下,进一步优选为0.1以下。
为了使纤维基材与树脂组合物的介电常数之差为1.0以下,使树脂组合物的介电常数接近于所使用的纤维基材的介电常数即可。例如,如果使用上述热塑性树脂或热固化性树脂作为树脂,则可以通过选择树脂种类、配合比率等将介电常数控制在2~4左右。在由于纤维基材的介电常数大、因此介电常数之差更大的情况下,如果向该树脂中加入具有高于树脂的介电常数的无机填充材料、阻燃剂等,则会进一步提高该树脂的介电常数。例如,E玻璃的介电常数为6.8左右,一般的环氧树脂的介电常数为3.8左右,因此,通过相对于E玻璃的纤维基材使用将环氧树脂100质量份与介电常数10左右的氧化铝填料300质量份混合而得的树脂组合物,可以使纤维基材与树脂组合物的介电常数之差为1.0以下。
纤维基材层也可以使用将公知的预浸渍体单独或贴合多个后进行加热和/或加压而得到的层。就公知的预浸渍体而言,例如,作为市售品,可列举日立化成株式会社制的“GWA-900G”、“GWA-910G”、“GHA-679G”、“GHA-679G(S)”、“GZA-71G”(均为商品名)等。
(多层传输线路板的制造方法)
本发明的多层传输线路板可通过使用用于形成纤维基材层的预浸渍体、及用于形成树脂层的树脂膜,并根据实施方式适当进行组合并层叠而得到。例如,可以利用以下方法来制造:通过对将双面层叠有铜箔的该预浸渍体固化而得到的层叠板的单侧的铜箔实施电路加工,从而形成在一个面配置有差分布线、在另一个面配置有接地层的绝缘层,然后,在形成有差分布线的面上依次层叠该树脂膜和构成接地层的铜箔,进行成型。
〔预浸渍体〕
用于形成纤维基材层的预浸渍体包含上述纤维基材层所使用的纤维基材、及树脂或树脂组合物。上述预浸渍体可通过例如将在有机溶剂中溶解和/或分散上述树脂或树脂组合物而得到的树脂清漆浸渗于上述纤维基材的方法来得到。
作为将树脂清漆浸渗于纤维基材的方法,没有特别限定,可列举例如:将纤维基材浸渍于树脂清漆的方法、通过各种涂布机将树脂清漆涂布于纤维基材的方法、通过喷雾将树脂清漆喷附于纤维基材的方法等。其中,从提高树脂清漆的浸渗性的观点出发,可以使用将纤维基材浸渍于树脂清漆的方法。
将树脂清漆浸渗于纤维基材后的干燥条件可以设为例如使干燥后的预浸渍体中的有机溶剂的含量为10质量%以下或5质量%以下的条件。例如,通过使包含30~60质量%的有机溶剂的树脂清漆在50~150℃下干燥3~10分钟左右,可以形成预浸渍体。
从低传输损耗性的观点出发,使预浸渍体固化时的纤维基材与树脂组合物的介电常数之差优选为1.0以下,更优选为0.5以下,进一步优选为0.1以下。
使预浸渍体固化时的介电常数没有特别限定,从更适合于在高频区域使用的观点出发,优选为4.0以下,更优选为3.8以下。
预浸渍体的厚度只要根据所形成的绝缘层的厚度适当确定即可。
〔树脂膜〕
用于形成树脂层的树脂膜含有上述树脂层所使用的树脂或树脂组合物。
树脂膜可以用公知的方法得到,例如,可通过将上述树脂根据需要与上述其他成分混合后、在支承体上进行层形成的方法来得到。混合方法没有特别限制,可以使用公知的方法。作为将树脂或树脂组合物在支承体上进行层形成的方法,可列举例如以下方法:通过将树脂或树脂组合物溶解或分散于有机溶剂,从而制备树脂清漆,使用各种涂布机将该树脂清漆涂布于支承体,利用加热、热风吹送等进行干燥。
这样得到的树脂膜可以是经半固化(乙阶化)的树脂膜。半固化的树脂膜可以处于层叠并固化时确保粘接力的状态、且可以处于确保在差分布线中的埋入性(流动性)的状态。
作为树脂清漆中所使用的有机溶剂,没有特别限定,可列举例如:甲醇、乙醇、丁醇等醇类;乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、乙二醇单甲醚、卡必醇、丁基卡必醇等醚类;丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类;甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烃类;乙酸甲氧基乙酯、乙酸乙氧基乙酯、乙酸丁氧基乙酯、乙酸乙酯等酯类;N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等含氮类等。这些有机溶剂可以单独使用或将两种以上组合使用。
对树脂清漆的固体成分(不挥发成分)浓度没有特别限定,例如可以设为5~80质量%。
将树脂清漆涂布于支承体上时使用的涂布机只要根据要形成的树脂膜的厚度等进行适当选择即可,例如,可以使用模涂机、逗号涂布机、棒涂机、吻合式涂布机、辊涂机等。
将树脂清漆涂布于支承体上后的干燥条件可以设为例如使干燥后的树脂膜中的有机溶剂的含量为10质量%以下或5质量%以下的条件。例如,通过使包含30~60质量%的有机溶剂的树脂清漆在50~150℃下干燥3~10分钟左右,可以形成树脂膜。干燥条件可以预先通过简单的实验来适宜设定合适的干燥条件。
树脂膜的厚度只要根据要形成的绝缘层的厚度进行适当确定即可。
树脂膜的支承体可列举例如:由聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等聚烯烃;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯;聚碳酸酯,聚酰亚胺等形成的膜;及脱模纸、金属箔(铜箔、铝箔等)等。需要说明的是,也可以对支承体及后述的保护膜实施消光处理、电晕处理、脱模处理等。
支承体的厚度可以设为例如10~150μm,另外也可以设为25~50μm。可以对树脂膜的未设置支承体的面进一步层叠保护膜。保护膜与支承体的材质可以相同或不同。保护膜的厚度例如为1~40μm。通过层叠保护膜,可以防止异物混入,也可以将树脂膜卷取成卷状来保管。
〔层叠成型条件〕
对本发明的多层传输线路板的成型方法和成型条件没有特别限定,例如可以应用电绝缘材料用层叠板和多层板的成型方法和成型条件。具体而言,例如,可以使用多层压机、多层真空压机、连续成型、高压釜成型机等在温度100~250℃、压力0.2~10MPa、加热时间0.1~5小时的范围内进行成型。
需要说明的是,接地层可以如上述那样通过金属箔的层叠来形成,也可以使用干式镀敷等公知的方法来形成。
也可以对所得的多层传输线路板的绝缘层进行开孔而形成穿孔(日文:ビアホ一ル)、通孔(日文:スル一ホ一ル)。开孔例如可以通过钻头、激光、等离子体等公知方法进行,并且也可以根据需要将这些方法组合来进行。
以下,作为本发明的多层传输线路板的实施样态,列举了第一~第三实施方式的多层传输线路板作为例子,并参照附图对各样态进行说明。
关于构成第一~第三实施方式的多层传输线路板所含的层的各材料、各层的样态、层叠条件等,如作为上述的本发明的多层传输线路板所说明的那样,优选的样态也同样。
<第一实施方式的多层传输线路板>
图3是示出本发明的第一实施方式的多层传输线路板1A的示意性剖视图。
如图3所示,本发明的第一实施方式的多层传输线路板1A包含:一对接地层11、21;在一对接地层11、21中的一个接地层11与另一个接地层21之间配置的包含差分布线91的差分布线层101;配置在差分布线层101与一个接地层11之间的绝缘层(1-I)31;和配置在差分布线层101与另一个接地层21之间的绝缘层(1-II)32。绝缘层(1-I)31为树脂层,绝缘层(1-II)32为纤维基材层,绝缘层(1-I)31的厚度为绝缘层(1-II)32的厚度以下。
图6中示出以往的多层传输线路板4A的示意性剖视图。以往的多层传输线路板4A通过以下方法来制造:通过对在预浸渍体的双面层叠铜箔并固化而得到的层叠板的单侧的铜箔实施电路加工,从而形成在一个面配置有差分布线94、在另一面配置有接地层24的绝缘层62,在该差分布线94侧的面上进一步依次层叠用于形成绝缘层61的预浸渍体和构成接地层14的铜箔,进行成型。
就本发明的第一实施方式的多层传输线路板1A而言,通过将图6中示出的以往的多层传输线路板4A中的绝缘层61变更为作为树脂层的绝缘层(1-I)31,可以在不损害处理性的情况下实现偏差的降低。
此时,重要的是使绝缘层(1-I)31的厚度为绝缘层(1-II)32的厚度以下。
这是由于:在信号传输时,在较薄的绝缘层侧产生更强的电场,因此该绝缘层的电特性会更强烈地反映在信号的传输特性上。即,为了反映作为树脂层的绝缘层(1-I)31的介电常数的均匀性,重要的是使绝缘层(1-I)31的厚度与作为纤维基材层的绝缘层(1-II)32的厚度相同、或者比绝缘层(1-II)32的厚度更薄。从进一步降低偏差的观点出发,优选绝缘层(1-I)31的厚度比绝缘层(1-II)32的厚度更薄。另外,从同样的观点出发,优选绝缘层(1-I)与绝缘层(1-II)32以差分布线层为中心而不对称。
对绝缘层(1-I)31的厚度没有特别限定,例如为10~300μm,从兼顾薄型化和传输损耗降低的观点出发,可以设为20~250μm,从同样的观点出发,可以设为30~200μm。
绝缘层(1-I)31的厚度为绝缘层(1-II)32的厚度以下,从抑制基板翘曲的观点出发,可以设为小于绝缘层(1-II)32的厚度。
另外,从同样的观点出发,绝缘层(1-I)31的厚度与绝缘层(1-II)32的厚度之差可以设为0~150μm,也可以设为0.01~100μm。
绝缘层(1-II)32的厚度没有特别限定,例如为30~400μm,从兼顾薄型化和传输损耗降低的观点出发,可以设为40~300μμm,从同样的观点出发,可以设为50~200μμm。
(第一实施方式的多层传输线路板的制造方法)
然后,对本发明的第一实施方式的多层传输线路板1A的制造方法进行说明。
本发明的第一实施方式的多层传输线路板1A例如可以利用以下方法来制造:通过对将双面层叠有铜箔的预浸渍体固化而得到的层叠板的单侧的铜箔实施电路加工,从而形成在一个面配置有差分布线91、在另一个面配置有接地层21的绝缘层(1-II)32,然后,在形成有差分布线91的面上依次层叠用于形成绝缘层(1-I)31的树脂膜和构成接地层11的铜箔,进行成型。
就以上所述的本发明的第一实施方式的多层传输线路板而言,也可以与上述同样地形成使图3所示的绝缘层(1-I)31和绝缘层(1-II)32上下相反的构成来使用。
然后,对本发明的第二实施方式的多层传输线路板进行说明。
<第二实施方式的多层传输线路板>
图4是示出本发明的第二实施方式的多层传输线路板2A的示意性剖视图。
如图4所示,本发明的第二实施方式的多层传输线路板2A包含:一对接地层12、22;在一对接地层12、22中的一个接地层12与另一个接地层22之间配置的包含差分布线92的差分布线层102;配置在差分布线层102与一个接地层12之间的绝缘层(2-I)41;和配置在差分布线层102与另一个接地层22之间的绝缘层(2-II)42,绝缘层(2-II)42具有绝缘层(2-IIA)42a和层叠在绝缘层(2-IIA)42a上的绝缘层(2-IIB)42b的2层以上,绝缘层(2-I)41为纤维基材层,绝缘层(2-IIA)42a为树脂层,绝缘层(2-IIB)42b为纤维基材层,绝缘层(2-II)42的厚度为绝缘层(2-I)41的厚度以下。
图4是示出绝缘层(2-IIB)42b配置于差分布线层102与绝缘层(2-IIA)42a之间的例子的图,但也可以是绝缘层(2-IIA)42a配置于差分布线层102与绝缘层(2-IIB)42b之间的样态。
就本发明的第二实施方式的多层传输线路板2A而言,通过将图6中示出的以往的多层传输线路板4A中的绝缘层62变更为具有作为树脂层的绝缘层(2-IIA)42a、及作为纤维基材层的绝缘层(2-IIB)42b的绝缘层(2-II)42,从而减轻介电常数的不均匀性,可以在不损害处理性的情况下实现偏差的降低。此时,从上述的理由出发,重要的是,使包含绝缘层(2-IIA)42a的绝缘层(2-II)42的厚度与作为纤维基材层的绝缘层(2-I)41的厚度相同、或者比绝缘层(2-I)41的厚度更薄。从进一步降低偏差的观点出发,优选绝缘层(2-II)42的厚度比绝缘层(2-I)41的厚度更薄。另外,从同样的观点出发,优选绝缘层(2-II)42与绝缘层(2-I)41以差分布线层为中心而不对称。
绝缘层(2-I)41的厚度没有特别限定,例如为40~400μm,从兼顾薄型化和传输损耗降低的观点出发,可以设为50~300μm,从同样的观点出发,可以设为60~200μm。
绝缘层(2-II)42的厚度没有特别限定,例如为40~400μm,从兼顾薄型化和传输损耗降低的观点出发,可以设为60~300μm,从同样的观点出发,可以设为80~200μm。
绝缘层(2-IIA)42a的厚度没有特别限定,例如为10~300μm,从兼顾薄型化和传输损耗降低的观点出发,可以设为20~260μm,从同样的观点出发,可以设为30~150μm。
绝缘层(2-IIB)42b的厚度没有特别限定,例如为30~390μm,从兼顾薄型化和传输损耗降低的观点出发,可以设为40~280μm,从同样的观点出发,可以设为50~170μm。
绝缘层(2-IIA)42a的厚度与绝缘层(2-IIB)42b的厚度之比〔绝缘层(2-IIA)/绝缘层(2-IIB)〕没有特别限定,例如为0.1~3.0,从兼顾薄型化和传输损耗降低的观点出发,可以设为0.3~2.0,从同样的观点出发,可以设为0.5~1.8。
绝缘层(2-II)42的厚度为绝缘层(2-I)41的厚度以下,从兼顾薄型化和传输损耗降低的观点出发,可以设为小于绝缘层(2-I)41的厚度。
另外,从同样的观点出发,绝缘层(2-I)41的厚度与绝缘层(2-II)42的厚度之差可以设为0~150μm,也可以设为0.01~100μm。
(第二实施方式的多层传输线路板的制造方法)
然后,对本发明的第二实施方式的多层传输线路板2A的制造方法进行说明。
本发明的第二实施方式的多层传输线路板2A例如可以利用以下方法来制造:通过对将双面层叠有铜箔的预浸渍体固化而得到的层叠板的一个面的铜箔实施电路加工、并除去另一个面的铜箔,从而形成在一个面配置有差分布线92的绝缘层(2-IIB)42b,然后,在形成有差分布线92的面上依次层叠用于形成绝缘层(2-I)41的预浸渍体、和构成接地层12的铜箔,在绝缘层(2-IIB)42b的与差分布线92相反侧的面上依次层叠用于形成绝缘层(2-IIA)42a的树脂膜和构成接地层22的铜箔,并进行成型。
<第三实施方式的多层传输线路板>
图5是示出本发明的第三实施方式的多层传输线路板3A的示意性剖视图。
如图5所示,本发明的第三实施方式的多层传输线路板3A为如下的多层传输线路板,其包含:一对接地层13、23;在一对接地层13、23中的一个接地层13与另一个接地层23之间配置的包含差分布线93的差分布线层103;配置在差分布线层103与一个接地层13之间的绝缘层(3-I)51;和配置在差分布线层103与另一个接地层23之间的绝缘层(3-II)52,绝缘层(3-II)52含有绝缘层(3-IIA)52a、和层叠在绝缘层(3-IIA)52a上的绝缘层(3-IIB)52b这两层以上的绝缘层,绝缘层(3-I)51为树脂层,绝缘层(3-IIA)52a为树脂层,绝缘层(3-IIB)52b为纤维基材层。
图5表示绝缘层(3-IIB)52b配置于差分布线层103与绝缘层(3-IIA)52a之间的例子,但是,绝缘层(3-IIA)52a也可以配置于差分布线层103与绝缘层(3-IIB)52b之间。
就本发明的第三实施方式的多层传输线路板3A而言,通过将图6所示的以往的多层传输线路板4A中的绝缘层62变更为具有作为树脂层的绝缘层(3-IIA)52a、及作为纤维基材层的绝缘层(3-IIB)52b的绝缘层(3-II)52,并且将绝缘层61变更为作为树脂层的绝缘层(3-I)51,从而可以在不损害处理性的情况下降低偏差。
本发明的第三实施方式的多层传输线路板3A由于在差分布线层103与一个接地层13之间、和差分布线层103与另一个接地层23之间中的任一者处隔着树脂层,因此无关于绝缘层(3-I)51和绝缘层(3-II)52的厚度,均能得到偏差降低效果。
绝缘层(3-I)51的厚度没有特别限定,例如为10~300μm,从兼顾薄型化和传输损耗降低的观点出发,可以设为20~250μm,从同样的观点出发,可以设为30~200μm。
绝缘层(3-II)52的厚度没有特别限定,例如为40~300μm,从兼顾薄型化和传输损耗降低的观点出发,可以设为60~250μm,从同样的观点出发,可以设为80~200μm。
绝缘层(3-IIA)52a的厚度没有特别限定,例如为10~270μm,从兼顾薄型化和传输损耗降低的观点出发,可以设为20~210μm,从同样的观点出发,可以设为30~150μm。
绝缘层(3-IIB)52b的厚度没有特别限定,例如为30~290μm,从兼顾薄型化和传输损耗降低的观点出发,可以设为40~230μm,从同样的观点出发,可以设为50~170μm。
绝缘层(3-IIA)52a的厚度与绝缘层(3-IIB)52b的厚度之比〔绝缘层(3-IIA)/绝缘层(3-IIB)〕没有特别限定,从兼顾薄型化和传输损耗降低的观点出发,可以设为0.2~3.0,从同样的观点出发,可以设为0.3~2.0,还可以设为0.5~1.5。
(第三实施方式的多层传输线路板的制造方法)
然后,对本发明的第三实施方式的多层传输线路板3A的制造方法进行说明。
本发明的第三实施方式的多层传输线路板3A例如可以利用以下方法来制造:通过对将双面层叠有铜箔的预浸渍体固化而得到的层叠板的一个面的铜箔实施电路加工、并除去另一个面的铜箔,从而形成在一个面配置有差分布线93的绝缘层(3-IIB)52b,然后,在形成有差分布线93的面上依次层叠用于形成绝缘层(3-I)51的树脂膜、和构成接地层13的铜箔,在绝缘层(3-IIB)52b的与差分布线93相反侧的面上依次层叠用于形成绝缘层(3-IIA)52a的树脂膜、和构成接地层23的铜箔,进行成型。
本发明的第一、第二及第三实施方式的任一多层传输线路板中,若使用低损耗材料,则传输损耗得以降低,可以进一步提高信号品质。
以上,虽然对本发明的优选实施方式进行了说明,但本发明并限定于上述实施方式。本发明可以在不脱离其主旨的范围进行变形。
需要说明的是,本发明的多层传输线路板适合用于处理1GHz以上的高频信号的电子设备,尤其适合用于处理10GHz以上的高频信号或30GHz以上的高频信号的电子设备。
实施例
以下,基于实施例对本发明进行更详细地说明,但是,本发明并不限定于以下的实施例。
[合成例1]
(聚苯醚衍生物的制造)
按照下述步骤,制造在分子中具有至少1个N-取代马来酰亚胺基的聚苯醚衍生物。
向具备温度计、回流冷凝管、搅拌装置的能够加热及冷却的容积2升的玻璃制烧瓶容器中投入甲苯190质量份、PPO640(聚苯醚,数均分子量:约16000,SABIC InnovativePlastics公司制)100质量份、对氨基苯酚1.35质量份,将烧瓶内的温度设定为90℃,进行保温,边搅拌边使其溶解。在目视确认溶解后,添加Perbutyl-I(叔丁基过氧化异丙基单碳酸酯,日油株式会社制)2质量份和环烷酸锰0.15质量份,在溶液温度90℃下使其反应4小时后,冷却至70℃,从而得到含有在分子末端具有伯氨基的聚苯醚化合物的反应溶液。
然后,向上述反应溶液中添加2,2-双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷(大和化成工业株式会社制,商品名:BMI-4000)7.2质量份、丙二醇单甲醚190质量份,边搅拌边升高液温,边在120℃下保温边使其反应4小时,之后,进行冷却和200目过滤,从而制造聚苯醚衍生物。
[合成例2]
(聚氨基双马来酰亚胺化合物的制造)
向具备温度计、回流冷凝管、搅拌装置的能够加热及冷却的容积1升的玻璃制烧瓶容器中投入2,2-双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷50质量份、3,3’-二甲基-5,5’-二乙基-4,4’-二苯基甲烷双马来酰亚胺(大和化成工业株式会社制,商品名:BMI-5100)50质量份、4,4’-[1,3-亚苯基双(1-甲基乙叉基)]双苯胺(三井化学株式会社制,商品名:BISANILINE M)14质量份及丙二醇单甲醚50质量份,在将液温保持在120℃的状态下,边搅拌边使其反应3小时,之后,进行冷却及200目过滤,从而制造聚氨基双马来酰亚胺化合物。
[制造例1]
(热固化性树脂组合物(树脂清漆)1的制备)
使用上述得到的聚苯醚衍生物100质量份、聚氨基双马来酰亚胺化合物450质量份、作为无机填充材料的AlOOH(勃姆石型氢氧化铝,密度3.0g/cm3,河合石灰工业株式会社制)870质量份、作为固化促进剂的Perbutyl-P(α,α’-双(叔丁基过氧基)二异丙基苯,日油株式会社制)7质量份、G-8009L(异氰酸酯封端咪唑(日文:イソシアネ一トマスクイミダゾ一ル),第一工业制药株式会社制)7质量份、甲乙酮800质量份,边在60℃下加热,边搅拌和混合,从而制备固体成分(不挥发成分)浓度约55质量%的热固化性树脂组合物(树脂清漆)1。
[制造例2]
(热固化性树脂组合物(树脂清漆)2的制备)
将AlOOH的使用量设为640质量份,并且将甲乙酮的使用量设为620质量份,除此以外,与制造例1同样地制备固体成分(不挥发成分)浓度约55质量%的热固化性树脂组合物(树脂清漆)2。
[制造例3]
(热固化性树脂组合物(树脂清漆)3的制备)
将A1OOH的使用量设为460质量份,并且将甲乙酮的使用量设为470质量份,除此以外,与制造例1同样地制备固体成分(不挥发成分)浓度约55质量%的热固化性树脂组合物(树脂清漆)3。
[制造例4]
(覆铜层叠板1的制作)
将上述热固化性树脂组合物(树脂清漆)1涂敷于厚度0.1mm的玻璃布(NE玻璃,日东纺织株式会社制,介电常数:4.4)后,在160℃下加热干燥7分钟,从而制作树脂含量(树脂组分)约54质量%的预浸渍体。在该预浸渍体的上下,以使粗糙化面进行接触的方式配置厚度18μm的低轮廓铜箔(FV-WS,粗糙化面表面粗糙度Rz:1.5μm,古河电气工业株式会社制),在温度230℃、压力3.9MPa、时间180分钟的条件下进行加热和加压,制作覆铜层叠板1(厚度:130μm)。需要说明的是,利用空腔谐振器扰动法(扰动法空腔谐振器:CP531,株式会社关东电子应用开发制),在10GHz频带下,对将热固化性树脂组合物(树脂清漆)1在温度230℃、时间180分钟的条件下加热固化而制作的树脂板的介电常数进行了测定,结果为4.4(10GHz)。即,覆铜层叠板1所含的玻璃布与树脂组合物的介电常数之差为0。
[制造例5]
(覆铜层叠板2的制作)
将热固化性树脂组合物(树脂清漆)设为上述热固化性树脂组合物(树脂清漆)2,除此以外,与制造例4同样地制作覆铜层叠板2(厚度:130μm)。需要说明的是,在与制造例4同样的条件下,对由该树脂清漆在与制造例4同样的条件下制作的树脂板的介电常数进行了测定,结果为4.0(10GHz)。即,覆铜层叠板2所含的玻璃布与树脂组合物的介电常数之差为0.4。
[制造例6]
(覆铜层叠板3的制作)
将热固化性树脂组合物(树脂清漆)设为上述热固化性树脂组合物(树脂清漆)3,除此以外,与制造例4同样地制作覆铜层叠板3(厚度:130μm)。需要说明的是,在与制造例4同样的条件下,对由该树脂清漆在与制造例4同样的条件下制作的树脂板的介电常数进行了测定,结果为3.6(10GHz)。即,覆铜层叠板3所含的玻璃布与树脂组合物的介电常数之差为0.8。
[实施例1]
(多层传输线路板1A的制作)
按照以下步骤制作图3中示出的多层传输线路板1A。
首先,准备在绝缘层(1-II)32的双面形成有铜箔的层叠板(日立化成株式会社制,商品名:LW-900G)。该层叠板的绝缘层(1-II)32的厚度为130μm,铜箔的厚度为18μm,绝缘层(1-II)32侧的铜箔表面粗糙度(Rz)为3.0μm。
然后,利用蚀刻将上述层叠板的单面的铜箔图案化,从而形成内层电路板P。即,内层电路板P是指:在绝缘层(1-II)32的一个面配置有差分布线91、在另一个面配置有接地层21的电路板。
然后,按照以下步骤制作用于形成绝缘层(1-I)31的树脂膜。
首先,向具备温度计、回流冷凝管及搅拌装置的300mL的4口烧瓶中投入BMI-3000(Mw:约3000、Designer Molecules Incorporated公司制,商品名)16.8g、BMI-1000(双(4-马来酰亚胺苯基)甲烷、大和化成工业株式会社制,商品名)4.9g、NC-3000H(联苯芳烷基型环氧树脂、日本化药株式会社制,商品名)4.0g、KA1165(线型酚醛型酚醛树脂、DIC株式会社制,商品名)1.6g、二氧化硅浆料(球状熔融二氧化硅、表面处理:苯基氨基硅烷偶联剂(1质量%/浆料中的总固体成分)、分散介质:甲基异丁基酮(MIBK)、固体成分浓度:70质量%、平均粒径:0.5μm、密度:2.2g/cm3、株式会社Admatechs制,商品名:SC-2050KNK)104.4g、PERHEXYNE 25B(2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、日油株式会社制,商品名)0.42g、2E4MZ(2-乙基-4甲基-咪唑、四国化成工业株式会社制,商品名)0.11g、甲苯8.9g、甲乙酮2.4g,在25℃搅拌1小时后,用#200尼龙网(开口75μm)过滤,得到树脂组合物。将该树脂组合物用逗号涂布机涂敷在作为支承基材的厚度38μm的PET膜(G2-38、帝人株式会社制)上后,以130℃进行干燥,从而制作65μm厚的树脂膜。需要说明的是,利用空腔谐振器扰动法(扰动法空腔谐振器:CP531,株式会社关东电子应用开发制),在10GHz频带下,对将该树脂膜在温度230℃、时间180分钟的条件下加热固化而制作的树脂板的介电常数进行了测定,结果为3.0(10GHz)。
然后,在内层电路板P的差分布线91侧的面上重叠2片所制作的树脂膜,在温度120℃、压力0.5MPa、时间40秒的条件下进行暂时压接。进一步地,在暂时压接的树脂膜的与差分布线91相反侧的面上重叠构成接地层11的厚度18μm的铜箔(三井金属矿业株式会社制,商品名:3EC-VLP-18,粗糙化面表面粗糙度Rz:3.0μm),在温度230℃、压力3.0MPa、时间80分钟的条件下进行层叠,得到层间连接前的多层传输线路板。
然后,利用蚀刻将上述多层传输线路板的接地层11、21图案化,形成测定端子。通过钻头在上述测定端子的接地图案部进行开孔,并通过非电解镀敷进行层间连接,制作多层传输线路板1A。
[实施例2]
(多层传输线路板1B的制作)
除了在实施例1中,将树脂膜的厚度变更为80μm这一点、及将重叠于内层电路板P的差分布线91侧的面上的树脂膜的片数变更为1片这一点以外,通过与实施例1同样的步骤制作多层传输线路板1B。
[实施例3]
(多层传输线路板1C的制作)
除了在实施例1中,将树脂膜的厚度变更为50μm这一点、及将重叠于内层电路板P的差分布线91侧的面上的树脂膜的片数变更为1片这一点以外,通过与实施例1同样的步骤制作多层传输线路板1C。
然后,使用各制造例中所得的覆铜层叠板1~3,制作图3中示出的多层传输线路板。
[实施例4]
(多层传输线路板1D的制作)
首先,利用蚀刻将上述覆铜层叠板1的单面的铜箔图案化,由此形成内层电路板Q。即,内层电路板Q是指在绝缘层(1-II)32的一个面配置有差分布线91、在另一个面配置有接地层21的电路板。
然后,使用实施例1中制作的树脂膜和上述内层电路板Q,经过与实施例1同样的工序制作多层传输线路板1D。
[实施例5]
(多层传输线路板1E的制作)
除了在实施例4中,将覆铜层叠板1设为覆铜层叠板2以外,与实施例4同样地制作多层传输线路板1E。
[实施例6]
(多层传输线路板1F的制作)
除了在实施例4中,将覆铜层叠板1设为覆铜层叠板3以外,与实施例4同样地制作多层传输线路板1F。
[实施例7]
(多层传输线路板2A的制作)
按照以下步骤制作图4中示出的多层传输线路板2A。
首先,准备在绝缘层(2-IIB)42b的双面形成有铜箔的层叠板(日立化成株式会社制,商品名:LW-900G)。该层叠板的绝缘层(2-IIB)42b的厚度为80μm,铜箔的厚度为18μm,绝缘层(2-IIB)42b侧的铜箔表面粗糙度(Rz)为3.0μm。
然后,利用蚀刻将上述层叠板的一个面的铜箔图案化,再利用蚀刻除去另一个面的铜箔,由此形成内层电路板R。即,内层电路板R是指在绝缘层(2-IIB)42b的一个面配置有差分布线92的电路板。
然后,按照与实施例1同样的步骤,制作50μm厚的半固化的树脂膜。
然后,在内层电路板R的除去了铜箔的面上重叠1片上述树脂膜,并在温度120℃、压力0.5MPa、时间40秒的条件下进行暂时压接。然后,将厚度为130μm的预浸渍体(日立化成株式会社制,商品名:GWA-900G)重叠在内层电路板R的差分布线92侧的面上,进一步在暂时压接的树脂膜的与内层电路板R相反侧的面上、和该预浸渍体的与差分布线92相反侧的面上分别重叠构成接地层22、12的厚度18μm的铜箔(三井金属矿业株式会社制,商品名:3EC-VLP-18,粗糙化面表面粗糙度Rz:3.0μm),在温度230℃、压力3.0MPa、时间80分钟的条件下进行层叠,制作层间连接前的多层传输线路板。
然后,利用蚀刻将上述多层传输线路板的接地层12、22图案化,形成测定端子。通过钻头在上述测定端子的接地图案部进行开孔,通过非电解镀敷进行层间连接,制作多层传输线路板2A。
[实施例8]
(多层传输线路板2B的制作)
除了在实施例7中,将绝缘层(2-IIB)42b的厚度变更为50μm这一点、及将树脂膜的厚度变更为80μm这一点以外,与实施例7同样地制作多层传输线路板2B。
[实施例9]
(多层传输线路板2C的制作)
除了在实施例7中,将绝缘层(2-IIB)42b的厚度变更为50μm这一点以外,与实施例7同样地制作多层传输线路板2C。
[实施例10]
(多层传输线路板3A的制作)
按照以下的步骤制作图5中示出的多层传输线路板3A。
首先,准备在绝缘层(3-IIB)52b的双面形成有铜箔的层叠板(日立化成株式会社制,商品名:LW-900G)。绝缘层(3-IIB)52b的厚度为80μm,铜箔的厚度为18μm,绝缘层(3-IIB)52b侧的铜箔表面粗糙度(Rz)为3.0μm。
然后,利用蚀刻将上述层叠板的一个面的铜箔图案化,再利用蚀刻除去另一个面的铜箔,由此形成内层电路板S。即,内层电路板S是指在绝缘层(3-IIB)52b的一个面配置有差分布线93的电路板。
然后,按照与实施例1同样的步骤,分别制作50μm厚和65μm厚的半固化的树脂膜。
然后,在内层电路板S的除去了铜箔的面上重叠1片50μm厚的树脂膜,并且在内层电路板S的差分布线93侧的面上重叠2片65μm厚的树脂膜,分别在温度120℃、压力0.5MPa、时间40秒的条件下进行暂时压接。进一步在该50μm厚的树脂膜的与内层电路板S相反侧的面上、和该65μm厚的树脂膜的与差分布线93相反侧的面上分别重叠构成接地层23、13的厚度18μm的铜箔(三井金属矿业株式会社制,商品名:3EC-VLP-18,粗糙化面表面粗糙度Rz:3.0μm),在温度230℃、压力3.0MPa、时间80分钟的条件下进行层叠,制作层间连接前的多层传输线路板。
然后,利用蚀刻将上述多层传输线路板的接地层13、23图案化,形成测定端子。通过钻头在上述测定端子的接地图案部进行开孔,并通过非电解镀敷进行层间连接,制作多层传输线路板3A。
[实施例11]
(多层传输线路板3B的制作)
除了在实施例10中,将暂时压接于内层电路板S的除去了铜箔的面上的树脂膜的厚度变更为80μm这一点以外,与实施例10同样地制作多层传输线路板3B。
[实施例12]
(多层传输线路板3C的制作)
除了在实施例10中,将绝缘层(3-IIB)52b的厚度变更为50μm这一点以外,与实施例10同样地制作多层传输线路板3C。
[比较例1]
(多层传输线路板4A的制作)
按照以下的步骤制作图6中示出的多层传输线路板4A。
首先,准备在绝缘层62的双面形成有铜箔的层叠板(日立化成株式会社制,商品名:LW-900G)。绝缘层62的厚度为130μm,铜箔的厚度为18μm,绝缘层62侧的铜箔表面粗糙度(Rz)为3.0μm。
然后,利用蚀刻将上述层叠板的单面的铜箔图案化,从而形成内层电路板T。即,内层电路板T是指在绝缘层62的一个面配置有差分布线94、在另一个面配置有接地层24的电路板。
然后,将厚度为130μm的预浸渍体(日立化成株式会社制,商品名:GWA-900G)重叠在内层电路板T的差分布线94侧的面上,进一步在该预浸渍体的与差分布线94相反侧的面上重叠构成接地层14的厚度18μm的铜箔(三井金属矿业株式会社制,商品名:3EC-VLP-18,粗糙化面表面粗糙度Rz:3.0μm),在温度230℃、压力3.0MPa、时间80分钟的条件下进行层叠,得到层间连接前的多层传输线路板。
然后,利用蚀刻将上述多层传输线路板的接地层14、24图案化,形成测定端子。通过钻头在上述测定端子的接地图案部进行开孔,并通过非电解镀敷进行层间连接,制作多层传输线路板4A。
[比较例2]
(多层传输线路板5A的制作)
按照以下的步骤制作图7中示出的多层传输线路板5A。
除了在实施例1中,将绝缘层(1-II)32的厚度变更为50μm这一点以外,与实施例1同样地制作多层传输线路板5A。
[比较例3]
(多层传输线路板6A的制作)
除了在实施例7中,将绝缘层(2-IIB)42b的厚度变更为130μm这一点以外,与实施例7同样地制作多层传输线路板6A。
[偏差的测定方法]
通过以下所示的方法对上述得到的各多层传输线路板的偏差进行了测定。
由通过同轴电缆(HUBER-SUHNER公司制,商品名:SUCOFLEX104)连接的网络分析仪(KeysightTechnologies公司制,商品名:N5227A)向差分布线入射10GHz的高频信号,测定信号通过布线来传播时的延迟时间。由布线间的延迟时间差计算出偏差。
将具有以往结构的比较例1的多层传输线路板的偏差定义为100%,将相对于比较例1的偏差的比例(%)分别示于表1~3中。该数值越小,表示偏差降低效果越高。
[表1]
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 比较例1 比较例2
多层传输线路板 1A 1B 1C 1D 1E 1F 4A 5A
绝缘层(1-1)的厚度(μm) 130 80 50 130 130 130 (130)*1 130
绝缘层(1-II)的厚度(μm) 130 130 130 130 130 130 (130)*1 50
偏差(%) 6 6 4 1 5 8 100 39
*1:表示多层传输线路板4A中的绝缘层61、62的厚度。
[表2]
实施例7 实施例8 实施例9 比较例1 比较例3
多层传输线路板 2A 2B 2C 4A 6A
绝缘层(2-I)的厚度(μm) 130 130 130 (130)*1 130
绝缘层(2-II)的厚度(μm) 130 130 100 (130)*1 180
绝缘层(2-IIB)的厚度(μm) 80 50 50 - 130
绝缘层(2-IIA)的厚度(μm) 50 80 50 - 50
偏差(%) 22 13 14 100 95
*1:表示多层传输线路板4A中的绝缘层61、62的厚度。
[表3]
实施例10 实施例11 实施例12 比较例1
多层传输线路极 3A 3B 3C 4A
绝缘层(3-I)的厚度(μm) 130 130 130 (130)*1
绝缘层(3-II)的厚度(μm) 130 160 100 (130)*1
绝缘层(3-IIB)的厚度(μm) 80 80 50 -
绝缘层(3-IIA)的厚度(μm) 50 80 50 -
偏差(%) 7 3 5 100
*1:表示多层传输线路板4A中的绝缘层61、62的厚度。
实施例1~6是在具有以往结构的比较例1的多层传输线路板4A中将纤维基材层的一部分变更为树脂层的例子。在实施例1~6中,各个绝缘层的厚度不同,但是偏差均大幅降低至1~8%。认为这是由于:通过材料的置换,大幅改善了介电常数的不均匀性。
比较例2是在实施例1的多层传输线路板1A中使绝缘层(1-II)32的厚度薄于绝缘层(1-I)31的厚度的例子。在比较例2中,偏差为39%,与实施例1相比,偏差降低效果低。认为这是由于:在比较例2的多层传输线路板5A中,形成于差分布线95与接地层15、25之间的电场在差分布线95与接地层的距离近的绝缘层72侧变得更强,因此,更强烈地受到包含纤维基材(玻璃布)的材料的影响。即认为:变得更为受到介电常数的不均匀性的影响,其结果是偏差降低效果降低。
实施例7~9是在具有以往结构的比较例1的多层传输线路板4A中将作为纤维基材层的绝缘层62的一部分变更为作为树脂层的绝缘层(2-IIA)42a的例子。实施例7~9均使偏差降低至13~22%。认为这是由于:通过材料的置换,大幅改善了介电常数的不均匀性。
比较例3是在实施例7~9的多层传输线路板中加厚了绝缘层(2-IIB)42b的厚度的例子。
认为:如比较例3的多层传输线路板6A那样,即使在层叠有作为树脂层的绝缘层82a的情况下,若包含作为树脂层的绝缘层82a的绝缘层82的厚度厚于绝缘层81的厚度,则与比较例2同样地,会变得更为受到包含纤维基材(玻璃布)的材料的影响、即介电常数不均匀的层的影响,其结果是偏差降低效果降低。
实施例10~12是在具有以往结构的比较例1的多层传输线路板4A中将作为纤维基材层的绝缘层62的一部分变更为作为树脂层的绝缘层(3-IIA)52a、将绝缘层61变更为作为树脂层的绝缘层(3-I)51的例子。实施例10~12的偏差均变得小于10%,大幅度降低。认为这是由于:通过材料的置换,而大幅改善了介电常数的不均匀性。
由上述的测定结果可知:本发明的多层传输线路板不使用复杂的工艺,而能够在差分传输中降低偏差。此外,这些结构均具有包含纤维基材的绝缘层,可以在不损害处理性的情况下得到上述的效果。
符号说明
1A~6A 多层传输线路板
11~16、21~26 接地层
31 绝缘层(1-I)
32 绝缘层(1-II)
41 绝缘层(2-I)
42 绝缘层(2-II)
42a 绝缘层(2-IIA)
42b 绝缘层(2-IIB)
51 绝缘层(3-I)
52 绝缘层(3-II)
52a 绝缘层(3-IIA)
52b 绝缘层(3-IIB)
61、62、72、81、82b 绝缘层(纤维基材层)
71、82a 树脂层
91~96 差分布线
101~106 差分布线层

Claims (10)

1.一种多层传输线路板,其具有:
一对接地层;
配置在所述一对接地层中的一个接地层与另一个接地层之间的差分布线层;
配置在所述差分布线层与所述一个接地层之间的第一绝缘部;和
配置在所述差分布线层与所述另一个接地层之间的第二绝缘部,
所述第一绝缘部具有树脂层,
所述第一绝缘部或所述第二绝缘部具有含有纤维基材的纤维基材层,
所述第一绝缘部的厚度为所述第二绝缘部的厚度以下。
2.根据权利要求1所述的多层传输线路板,
其包含作为所述第一绝缘部的绝缘层1-I、和作为所述第二绝缘部的绝缘层1-II,
所述绝缘层1-I为树脂层,
所述绝缘层1-II为纤维基材层。
3.根据权利要求1所述的多层传输线路板,
其包含作为所述第二绝缘部的绝缘层2-I、和作为所述第一绝缘部的绝缘层2-II,
所述绝缘层2-II含有绝缘层2-IIA和层叠于所述绝缘层2-IIA的绝缘层2-IIB的两层以上,
所述绝缘层2-I为纤维基材层,
所述绝缘层2-IIA为树脂层,
所述绝缘层2-IIB为纤维基材层。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的多层传输线路板,其中,
所述树脂层含有(A)含马来酰亚胺基化合物,所述(A)含马来酰亚胺基化合物含有(a1)具有至少2个酰亚胺键的2价的基团和(a2)饱和或不饱和的2价的烃基。
5.根据权利要求4所述的多层传输线路板,其中,
所述(a2)饱和或不饱和的2价的烃基为碳数8~100的2价的脂肪族烃基。
6.根据权利要求4或5所述的多层传输线路板,其中,
所述(A)含马来酰亚胺基化合物为含N-脂肪族取代马来酰亚胺基化合物。
7.根据权利要求6所述的多层传输线路板,其中,
所述树脂层还含有含N-芳香族取代马来酰亚胺基化合物。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的多层传输线路板,其中,
所述纤维基材层为含有纤维基材和树脂组合物的层,该纤维基材与该树脂组合物的介电常数之差为1.0以下。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的多层传输线路板,其中,
所述纤维基材的介电常数为5.0以下。
10.一种多层传输线路板,其包含:
一对接地层;
配置在所述一对接地层中的一个接地层与另一个接地层之间的差分布线层;
配置在所述差分布线层与所述一个接地层之间的绝缘层3-I;和
配置在所述差分布线层与所述另一个接地层之间的绝缘层3-II;
所述绝缘层3-II含有绝缘层3-IIA和层叠于所述绝缘层3-IIA的绝缘层3-IIB的两层以上,
所述绝缘层3-I为树脂层,
所述绝缘层3-IIA为树脂层,
所述绝缘层3-IIB为纤维基材层。
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