CN110290921A - 覆金属箔层压板、电路基板、以及多层电路基板 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种即使金属箔的表面粗糙度较低,液晶聚合物膜与金属箔之间的粘接强度也高,且高频区域的传输损耗较低,并且减少了翘曲或粘接剂渗出的问题的覆金属箔层压板、在该覆金属箔层压板上形成有电路的电路基板、层叠了多层形成有电路的该覆金属箔层压板而成的多层电路基板、以及包含该多层电路基板和母板的电子部件。本发明的覆金属箔层压板包含液晶聚合物膜、粘接剂层以及金属箔,在所述液晶聚合物膜的单面上依次层叠有所述粘接剂层以及所述金属箔,所述粘接剂层的厚度为0.5μm以上且4.0μm以下,所述粘接剂层的动倍率的值为1.15以上,在施加1Hz的周期性应变的条件下应变率为0.06%时的所述粘接剂层的损耗角正切的值为0.16以下,且所述金属箔的与所述粘接剂层接触的一侧的表面的实质粗糙度高度为0.4μm以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种即使使用了表面粗糙度较低的金属箔,绝缘基材与金属箔之间的粘接强度也高,且高频区域的传输损耗较低,并且减少了翘曲和粘接剂渗出的问题的覆金属箔层压板、在该覆金属箔层压板上形成电路而成的电路基板、层叠了多层形成有电路的该覆金属箔层压板而成的多层电路基板、以及包含该多层电路基板和母板的电子部件。
背景技术
近年来,对电子设备提出了进一步小型化的要求,为了适应这种要求,人们开始使用一种重量更轻且可弯曲的柔性电路基板来代替刚性电路基板作为电路基板。另外,为了增加信息通信量或进行高速通信,人们正在寻求多层电路基板、高频区域的传输损耗较低的电路基板。
以往,作为电路基板的绝缘基材,使用了一种在玻璃纤维布等中浸渗环氧树脂等热固性树脂而成的预浸料,然而,这种绝缘基材是刚性的基材,且难以将其薄膜化。另外,还存在由纤维布引起的介电常数不均的问题。因此,虽然已经将介电特性优异且柔性的聚酰亚胺膜作为绝缘基材付诸实用,但是由于聚酰亚胺显示出吸水性,因此当对电路基板进行多层化时问题特别明显。尤其在高频区域中,由于与聚酰亚胺的吸水相伴的相对介电常数的变动以及介电损耗角正切的增大而引起的传输损耗变大在实际应用中成为问题。另外,即使勉强将包含聚酰亚胺膜的电路基板多层化,由于聚酰亚胺是热固化性的,因此,在多层化时,也必须经过粘接剂的涂布、层叠、粘接剂的固化等工序,因此存在生产率低的问题。
另一方面,若使用热塑性树脂膜作为绝缘基材,则将电路基板层叠后仅通过热压就能够进行多层化(例如专利文献1),因此能够飞跃性地提高多层电路基板的生产率。在热塑性树脂之中,液晶聚合物由于具有刚直的主链因此显示出优异的介电特性,并且吸水率极低,因此,作为电路基板的绝缘基材而受到关注。
如上所述,由于液晶聚合物是热塑性的,因此能够将金属箔直接热压接在液晶聚合物膜上,还开发出了一种介电特性优异的粘接剂组合物,也可以通过粘接剂进行贴附(专利文献2)。
作为提高将液晶聚合物膜和金属箔层叠而成的覆金属箔层压板的介电特性的方法,专利文献3公开了一种利用介电特性比液晶聚合物优异的粘接剂来粘接液晶聚合物膜和金属箔,从而降低介电损耗的方法。但是,在该方法中,为了提高介电特性,需要增加粘接剂层的厚度,在层叠并热压电路基板时存在粘接剂显著渗出至通孔的问题。另一方面,还存在如下问题:当使粘接剂层的厚度变薄时,由于金属箔表面的凹凸的填埋性变差而导致粘接性下降,另外,由于液晶聚合物膜和金属箔的加热工序中的热膨胀差或后续的冷却工序中的收缩差,难以通过粘接剂层来缓和该应力,粘接剂层有可能产生裂纹。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-17859号公报
专利文献2:日本特开平10-294335号公报
专利文献3:国际公开第2014/147903号小册子
发明内容
发明要解决的问题
如上所述,已开发出了各种技术来改善柔性电路基板的介电特性。然而,近年来对于电路基板的要求变得非常严格,尤其要求进一步降低高频区域的传输损耗。
例如,以往,为了提高剥离强度,对用于覆金属箔层压板的金属箔实施了表面粗糙化处理。然而表面粗糙化后的金属箔其导电电阻会因趋肤效应(skin effect)而升高,结果导致高频区域的传输损耗增大。但是,液晶聚合物膜是一种对实施了表面粗糙化处理的金属箔来说也难以粘接的材料,至今还不知晓以充分的粘接强度将未粗糙化或低粗糙化的金属箔与液晶聚合物膜粘接的例子。
因此,本发明的目的在于提供一种即使使用了表面粗糙度较低的金属箔,液晶聚合物膜与金属箔之间的粘接强度也高,且高频区域的传输损耗低,并且减少了翘曲、粘接剂渗出的问题的覆金属箔层压板。另外,本发明的目的在于提供一种在该覆金属箔层压板上形成电路而成的电路基板、层叠了多层形成有电路的该覆金属箔层压板而成的多层电路基板、以及包含该多层电路基板和母板的电子部件。
用于解决问题的手段
为了解决上述课题,本发明人进行了深入研究,结果发现,若适当地调整粘接剂层的动倍率、损耗角正切,则即使使用了液晶聚合物膜和未粗糙化或低粗糙化的金属箔并且使粘接剂层变薄,也能够解决上述课题,从而完成了本发明。
以下,揭示本发明。
[1]一种覆金属箔层压板,其特征在于,
其包含液晶聚合物膜、粘接剂层以及金属箔,
在所述液晶聚合物膜的单面上依次层叠有所述粘接剂层以及所述金属箔,
所述粘接剂层的厚度为0.5μm以上且4.0μm以下,
所述粘接剂层的动倍率的值为1.15以上,
在施加1Hz的周期性应变的条件下应变率为0.06%时的所述粘接剂层的损耗角正切的值为0.16以下,且
所述金属箔的与所述粘接剂层接触的一侧的面的实质粗糙度高度为0.4μm以下。
[2]根据上述[1]所述的覆金属箔层压板,其中,
所述粘接剂层的相对介电常数为3.0以下且介电损耗角正切为0.008以下。
[3]根据上述[1]或[2]所述的覆金属箔层压板,其中,
所述粘接剂层包含主剂和固化用树脂,主剂为含羧基的苯乙烯系弹性体。
[4]根据上述[3]所述的覆金属箔层压板,其中,
所述固化用树脂为环氧树脂。
[5]根据上述[1]~[4]中任一项所述的覆金属箔层压板,其中,
所述液晶聚合物膜的厚度为5μm以上且130μm以下。
[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的覆金属箔层压板,其中,
所述金属箔的厚度为5μm以上且40μm以下。
[7]一种电路基板,其特征在于,在上述[1]~[6]中任一项所述的覆金属箔层压板的所述金属箔上形成有电路。
[8]一种多层电路基板,其特征在于,包含两个以上的上述[7]所述的电路基板,该电路基板相互层叠。
[9]根据上述[8]所述的多层电路基板,其具有将电路之间连接的通孔。
[10]根据上述[8]或[9]所述的多层电路基板,其还包含电子元件,该电子元件安装于所述电路。
[11]一种电子部件,其特征在于,包含上述[8]~[10]中任一项所述的多层电路基板和母板,该多层电路基板安装于该母板。
发明的效果
由于本发明涉及的覆金属箔层压板具有介电特性优异的液晶聚合物膜作为绝缘基材,且金属箔的表面粗糙度低,因此高频区域的传输损耗小。另外,通过使用具有特定动倍率的粘接剂,从而即使使用了未粗糙化或低粗糙化的金属箔,液晶聚合物膜与金属箔之间的粘接强度也高。进而,由于能够使粘接剂层变薄,因此也能够减少翘曲、粘接剂渗出的问题。另外,由于构成绝缘基材的液晶聚合物为热塑性树脂,因此,能够利用一次性层叠工艺这一高效的方法将本发明涉及的覆金属箔层压板制成多层电路基板。因此,本发明涉及的覆金属箔层压板满足了对电路基板的高频特性等提出的更加严格的要求,在产业上极为有用。
附图说明
图1为本发明涉及的多层电路基板的截面示意图。
具体实施方式
本发明的覆金属箔层压板包括液晶聚合物膜作为绝缘基材。液晶聚合物具有在熔融状态下显示出液晶性的热致液晶聚合物和在溶液状态下显示出液晶性的溶致液晶聚合物。在本发明中可以使用任意一种液晶聚合物,然而从热塑性和更加优异的介电特性的观点来看,优选使用热致液晶聚合物。
在热致液晶聚合物之中,热致液晶聚酯(以下,简称为“液晶聚酯”)例如是以芳香族羟基羧酸为必要单体,使其与芳香族二羧酸、芳香族二醇等单体反应而得到的在熔融时显示出液晶性的芳香族聚酯。作为其典型例,可以举出由对羟基苯甲酸(PHB)、邻苯二甲酸、和4,4’-联苯酚合成的I型[下式(1)];由PHB和2,6-羟基萘甲酸合成的II型[下式(2)];以及由PHB、对苯二甲酸、和乙二醇合成的III型[下式(3)]。
[化1]
在本发明中,从耐热性、耐水解性更加优异的观点来看,优选上述液晶聚酯之中的I型液晶聚酯和II型液晶聚酯,更优选II型液晶聚酯。另外,在上述式(1)中,作为邻苯二甲酸,优选间苯二甲酸。
本发明中使用的液晶聚合物膜为了介电特性等而优选基本上仅由液晶聚合物构成,然而由于当施加剪切应力时液晶聚合物显示出较强的各向异性,因此也可以根据需要添加无机填料用于缓和对液晶聚合物进行熔融加工时产生的分子取向的各向异性。通过导入这种用于缓和取向的无机填料,从而使得例如挤出后的液晶聚合物表面变平滑,而且容易获得均匀的取向性。此外,为了控制液晶聚合物膜的色调,也可以添加有色的无机填料。
对于可与液晶聚合物膜混配的用于缓和取向的无机填料或有色的无机填料没有特别限制,可以列举例如包括滑石、云母、氧化铝、氧化钛、氧化硅、氮化硅、炭黑等的无机填料。对于该无机填料的形状没有特别限制,可以列举例如球状、板状、棒状、针状、无定形状等,另外,作为该无机填料的尺寸,优选为50nm以上且10μm以下。需要说明的是,该无机填料的尺寸可以测定其放大照片中的各无机填料的最长部分,另外,也可以设为根据粒度分布测定而求出的体积平均粒径或数均粒径。
由于液晶聚合物膜的用于缓和取向或用于着色的无机填料有可能会损害基材膜的介电特性,因此相对于液晶聚合物膜整体(液晶聚合物与填料的总量),无机填料的比例优选为20质量%以下。通过将所述比例设置为20质量%以下,能够使液晶聚合物膜具有优异的介电特性。
液晶聚合物分子具有刚性且较长的化学结构,因此极易取向。对于液晶聚合物分子沿特定方向取向的各向异性膜来说,其在取向方向上容易裂开,难以操作,另外,其尺寸精度较差,热应力、机械强度、相对介电常数等的不均也较大。进而,在将金属箔层叠在各向异性膜上以制造层叠板时,会在层叠板上产生由膜的各向异性引起的翘曲,因此无法将其用作电路基板的绝缘基材。因此,在本发明中,优选使用控制了分子取向且各向同性的液晶聚合物膜。具体来说,作为平面方向的热线膨胀系数的最大值相对于最小值的比,优选为1.0以上且2.5以下。作为该比,更优选为2.0以下,进一步优选为1.8以下,特别优选为1.5以下。在本发明中,关于热线膨胀系数的最小值和最大值,是在液晶聚合物膜的平面上沿圆周方向以30°为间隔测定出6个点的热线膨胀系数,设为测定值中的最小值和最大值。
在对液晶聚合物膜进行熔融挤出成形时,从挤出机中挤出的膜沿挤出方向(MD)的取向较强。在本发明中,优选仅沿与挤出方向垂直的方向(TD)对从挤出机中挤出的膜进行单轴拉伸,或者通过沿MD和TD进行双轴拉伸并且提高TD上的拉伸倍率,从而降低液晶聚合物分子的各向异性以将膜制成各向同性的膜。需要说明的是,也可以通过调整所述拉伸倍率,使得TD和MD上的热线膨胀系数相等。这种情况下,液晶聚合物膜成为完全的各向同性,平面方向上的热线膨胀系数的最大值相对于最小值的比为1.0。
作为本发明涉及的液晶聚合物膜的平面方向上的热线膨胀系数,优选为3ppm/℃以上且30ppm/℃以下。如上所述,作为液晶聚合物膜的平面方向上的热线膨胀系数的最大值相对于最小值的比,优选为1.0以上且2.5以下。热线膨胀系数可以利用热机械分析法(TMA法)来测定。例如,使用TA Instruments公司的Q400等热机械测定装置,依照JISC6481,将样品形状设置为宽4mm、卡盘间距离15mm,并对其施加0.1N的负荷,同时以40℃/分钟的升温速度从常温升温至170℃,在170℃下保持1分钟,以10℃/分钟的降温速度从170℃降温至常温,此时测定从100℃至50℃为止的期间内的卡盘间距离的变化ΔL,并利用卡盘间距离L=15mm、温度差ΔT=50℃来计算热线膨胀系数。
若将热线膨胀系数、上述比调整至上述范围内,则能够在平面方向上更切实地降低热应力、机械强度、相对介电常数的各向异性,另外,能够更切实地抑制层叠板的翘曲的产生,此外使尺寸稳定性也优异等,以制成优异的电子电路基板材料。例如,能够将在液晶聚合物膜的单面上层叠了金属箔的层叠板的翘曲率抑制为10%以下。需要说明的是,该“翘曲率”可以依照JIS C6481来求出,具体来说,是指将膜以膜的中心与台接触且四个角自台浮起的状态放置在水平台上,测定四个角与台之间的间隔并求出最大值,用该值除以膜的边长而得到的百分率值。需要说明的是,当液晶聚合物膜的热线膨胀系数与金属箔的热线膨胀系数之差较大时,存在层叠板产生翘曲的倾向,因此优选将液晶聚合物膜和金属箔的热线膨胀系数调整为基本一致。液晶聚合物膜的热线膨胀系数可以通过膜的挤出条件、拉伸条件来调整。
本发明中使用的液晶聚合物膜优选尺寸稳定性优异。尺寸稳定性可以用尺寸变化率来表示。具体来说,依照JIS C6471,将金属箔贴合在液晶聚合物膜上之后,使用氯化铁水溶液将金属箔完全蚀刻,水洗后在80℃的循环式烘箱中干燥30分钟,求出蚀刻前的尺寸和干燥后的尺寸的变化,以百分率计。本发明中使用的液晶聚合物膜的尺寸变化率优选为-0.1%以上且0.1%以下。
液晶聚合物膜的介电特性一般而言可以称之为优异。例如,在以3GHz的频率测定相对介电常数和介电损耗角正切时,作为本发明中使用的液晶聚合物膜的相对介电常数,优选为3.5以下,作为介电损耗角正切,优选为0.003以下。需要说明的是,相对介电常数和介电损耗角正切可以利用例如Agilent Technologies公司制造的“ENAE5071C”等网络分析仪和测定频率为3.18GHz的QWED公司制造的分离介质谐振器(split post dielectricresonator)等谐振器来测定。相对介电常数可以根据仅谐振器时与插入了试验片时的共振频率之差来计算,介电损耗角正切可以根据仅谐振器时与插入了试验片时的Q值之差和共振频率之差来计算。
可以适当地调整本发明中的液晶聚合物膜的厚度,优选为5μm以上且130μm以下。若该厚度为5μm以上,则能够确保作为基材的充分的强度。另外,若该厚度为12μm以上,则也能够更切实地确保制成多层电路基板等情况下的层间绝缘性。另一方面,对于厚度的上限没有特别限制,过厚则电子电路基板整体变重,另外,拉深加工等有可能变难,因此优选为130μm以下。作为该厚度,更优选为12μm以上,另外,更优选为100μm以下,更进一步优选为50μm以下。
本发明中使用的液晶聚合物膜可以通过熔融挤出成形法来制造。具体来说,利用T模法或者吹胀法等以往公知的方法将液晶聚合物的熔融物直接成形为膜。然而,利用T模法将液晶聚合物成形为膜时,刚性的液晶聚合物分子沿MD取向,膜显示出各向异性。这种情况下,例如日本特开平9-131789号公报所述的发明那样,对各向异性液晶聚合物膜进行各向同性取向处理。具体来说,用多孔质PTFE(聚四氟乙烯)树脂膜等2张支承膜来夹持各向异性液晶聚合物膜并制成层叠体,在液晶聚合物的熔点以上的温度下沿TD进行单轴拉伸,或者沿MD和TD两个方向进行且在TD方向上进行较大拉伸的双轴拉伸以减少各向异性,然后,进行冷却,将层叠后的支承膜剥离即可。
在本发明中,虽然在液晶聚合物膜上涂布粘接剂,然而液晶聚合物膜与粘接剂之间的反应性一般而言可以称之为较低。因此,为了确保粘接性,也可以利用等离子体处理、电晕放电处理、UV照射处理、碱液处理、喷砂处理等对液晶聚合物膜的粘接剂涂布侧表面进行粗糙化,或者使液晶聚合物膜的粘接剂涂布侧表面增加有助于粘接的官能团的数量。需要说明的是,即使对液晶聚合物膜的表面进行粗糙化,也不会影响高频特性。
本发明中使用的粘接剂层的成分可以适当地选择,其包含主剂和固化用树脂,从介电特性的观点来看,作为主剂,优选使用含羧基的苯乙烯系弹性体。含羧基的苯乙烯系弹性体是用不饱和羧酸对以芳香族乙烯基化合物与共轭双烯化合物之间的嵌段以及无规结构为主体的共聚物及其氢化物进行改性而成的。作为芳香族乙烯基化合物,可以举出例如苯乙烯、对叔丁基苯乙烯等叔丁基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、二乙烯苯、1,1-二苯基苯乙烯、N,N-二乙基对氨基乙基苯乙烯、乙烯基甲苯等。另外,对于共轭双烯化合物没有特别限制,只要是能够对聚苯乙烯赋予橡胶弹性的共轭双烯化合物即可,例如,可以列举丁二烯、异戊二烯、1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯等。
用不饱和羧酸对苯乙烯系弹性体进行的改性例如可以通过在苯乙烯系弹性体的聚合时,使不饱和羧酸共聚来进行。另外,也可以通过在有机过氧化物的存在下将苯乙烯系弹性体和不饱和羧酸加热、混合来进行。作为不饱和羧酸,可以列举例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、富马酸、马来酸酐、衣康酸酐、富马酸酐等。通常,相对于含羧基的苯乙烯系弹性体整体,用不饱和羧酸进行的改性量为0.1质量%以上且10质量%以下左右。
作为含羧基的苯乙烯系弹性体的酸值,优选为0.1mgKOH/g以上且20mgKOH/g以下。当该酸值小于0.1mgKOH/g时,粘接剂组合物的固化不充分,有可能无法获得良好的粘接性、耐热性。另一方面,当上述酸值大于20mgKOH/g时,粘接强度和介电特性有可能会下降。作为上述酸值,更优选为0.5mgKOH/g以上,更进一步优选为1.0mgKOH/g以上,另外,更优选为18mgKOH/g以下,更进一步优选为15mgKOH/g以下。
可以适当地调整含羧基的苯乙烯系弹性体的分子量,例如以重均分子量计优选为1万以上且50万以下。若重均分子量在1万以上且50万以下的范围内,则能够表现出优异的粘接性和介电特性。作为该重均分子量,更优选为3万以上,更进一步优选为5万以上,另外,更优选为30万以下,更进一步优选为20万以下。需要说明的是,本发明中的重均分子量是指将利用凝胶渗透色谱测定的分子量换算成聚苯乙烯后的值。
作为构成含羧基的苯乙烯系弹性体的苯乙烯系弹性体的具体例子,可以举出苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯丙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯嵌段共聚物以及苯乙烯-乙烯丙烯-苯乙烯嵌段共聚物等。所述共聚物之中,从粘接性和介电特性的观点来看,优选苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯嵌段共聚物以及苯乙烯-乙烯丙烯-苯乙烯嵌段共聚物。另外,苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯嵌段共聚物中的苯乙烯/乙烯丁烯的质量比、以及苯乙烯-乙烯丙烯-苯乙烯嵌段共聚物中的苯乙烯/乙烯丙烯的质量比优选为20/80至50/50。苯乙烯的质量比例小于20%时,无法满足粘接性,而且大于50%时,粘接剂层变硬,因此有可能发生粘接剂固化后基材产生翘曲等问题。
所述固化用树脂也可以适当地选择,优选使用环氧树脂。作为本发明中使用的环氧树脂,为了利用其与含羧基的苯乙烯系弹性体之间的反应来形成交联结构以使得表现出较高的耐热性,因此优选1个分子中具有2个以上的环氧基的环氧树脂。使用具有1个环氧基的环氧树脂时,由于其与含羧基的苯乙烯系弹性体之间的交联度低,因此有时无法获得充分的耐热性。另外,粘接剂层薄时,有时无法得到获得良好的粘接性所需的动倍率。此外,应变依赖性、频率依赖性较大时能够表现出良好的粘接性,因此,作为中间骨架,与脂肪族相比,优选具有芳香族那样的刚性骨架。
普通的覆金属箔层压板的粘接剂层的储存弹性模量通常为1000MPa以上,即使是低储存弹性模量的粘接剂层也为100MPa以上,尤其至今还没有关于优化低弹性区域的粘弹性特性的研究。对此,本发明人发现,通过适当地调整粘接剂层的动倍率和损耗角正切,即便为了高频特性而使用液晶聚合物膜和未粗糙化或低粗糙化的金属箔,且为了抑制粘接剂渗出而使粘接剂层变薄,也能够获得足以实用的粘接强度。具体来说,将粘接剂层的动倍率的值设为1.15以上,并且将在施加1Hz的周期性应变的条件下应变率为0.06%时的损耗角正切的值设为0.16以下。需要说明的是,动倍率是根据下述式(I)求出的。
动倍率=(在施加100Hz的周期性应变的条件下应变率为2%时的储存弹性模量)/(在施加1Hz的周期性应变的条件下应变率为2%时的储存弹性模量)···(I)
对粘接剂进行制膜、热固化后,可以使用流变仪测定粘接剂层的储存弹性模量。作为流变仪,可以使用例如TA Instruments公司制造的旋转式流变仪“DISCOVERY HR2”)等。粘弹性测定通常是在频率为1Hz以上且10Hz以下、应变率为0.06%以上且0.1%以下的测定条件下测定的。这是因为在该测定范围内能够得到稳定的测定值,以及储存弹性模量与肖氏硬度之间的相关性较高。另外,在粘接剂层为20μm以上这样的通常厚度的情况下,若在施加1Hz的周期性应变的条件下应变率为0.06时的损耗角正切(tanδ)为0.08以上且0.16以下的范围内,则可以得到良好的粘接性。损耗角正切(tanδ)为材料的弹性以及粘性的指标,在本发明中,以在施加1Hz的周期性应变的条件下应变率为0.06时的损耗弹性模量相对于储存弹性模量的比来表示。一般而言,损耗角正切具有随着粘接剂的固化密度变高而变小、随着固化密度变低而变大的倾向,在上述范围内可以得到良好的粘接性。这与普遍讨论的如下现象良好吻合,即当不固化粘接剂时无法获得令人满意的粘接性,另外,过度固化也无法获得令人满意的粘接性。
然而,本发明人发现,当粘接剂层的厚度薄至4.0μm以下时,即使在上述损耗角正切的范围内有时也无法获得良好的粘接性。其理由在于,当粘接剂层的厚度为4.0μm以下时,与较厚的粘接剂层相比,粘接剂层发生的位移相对于粘接剂层的厚度的比例变大,以比通常所测定的应变量大的应变量被剥离,这一点可以由剥离现象的粘弹性模型推测出来。此外,与较厚的粘接剂层相比,位移速度也更快,当如有限元法那样地利用较小的单元来划分并解析时,容易想到其位移速度也不固定。也就是说,本发明人发现,粘接剂层的厚度极薄而为4.0μm以下时,在应变量相对较大的条件下弹性模量随着位移速度的上升而上升的粘接剂、即高应变时弹性模量的速度依赖性(频率依赖性)高的粘接剂可以得到良好的粘接性。
为了计算动倍率而在施加100Hz和1Hz的周期性应变的条件下测定储存弹性模量其理由是因为这个范围是能够获得稳定的测定值的范围。在1Hz以下的条件下进行测定时,发生材料的蠕变现象(疲软),根据测定时间的不同有时会得到比材料原本具有的储存弹性模量更小的值,根据装置的不同,有时频率变得过小从而无法进行测定。另外,在100Hz以上的条件下进行测定时,有时会跨过材料和测定装置的共振频率,无法得到稳定的测定值。一般来说,用相同的试样进行测定时,至共振频率为止储存弹性模量逐渐上升,但是当超过共振频率时储存弹性模量逐渐下降。共振频率根据材料的不同而不同,对于本发明的粘接剂组合物来说,在200至500Hz的范围内,装置的共振频率也在300Hz附近,因此采用了能够得到稳定的测定值的100Hz。
一般的粘弹性测定是在应变率为0.06%以上且0.1%以下的范围内进行测定的,但是在本发明的动倍率的计算中使用应变率为2%的高应变状态下的测定值。这是因为,在作为剥离模式而考虑了以180°剥离强度进行测定的情况下,在粘弹性模型中推测出进行剥离时的粘接剂层发生的位移比0.06%至0.1%更大。在以粘接剂为代表的高分子材料中,存在以佩恩效应为代表的应变依赖性,当增大应变率时填料的颗粒间距离或聚合物、固化剂的分子间距离变宽,因此范德华力之类的引力变小,可以确认到储存弹性模量的下降。因此,可以认为在测定如本发明那样的较薄的粘接剂层的储存弹性模量时,使用了在高应变状态下因应变依赖性而下降了的储存弹性模量的情况在现象上接近在剥离时发生位移的粘接剂层的储存弹性模量。
如上所述,粘接剂层的厚度较薄的情况下,应变率较大时与粘接性之间的相关关系变高,然而当应变率变大时施加在旋转式流变仪等装置上的负荷变大,为了保全装置,有时会在测定中自动修改应变率以减小负荷,因此采用能够得到稳定的测定值的应变率为2%的测定值。
如上所述,为了得到良好的粘接性,优选在应变量相对较大的条件下储存弹性模量随着位移速度的上升而上升的粘接剂,即在高应变时储存弹性模量的速度依赖性(频率依赖性)较高的粘接剂。在本发明中,为了表现该频率依赖性而求出动倍率。若该动倍率为1.15以上,则可以得到良好的粘接性。作为动倍率,优选为1.30以上,更优选为1.50以上。另一方面,当动倍率过大时,损耗角正切也变大,因此,作为动倍率,优选为3.00以下。另外,作为在施加1Hz的周期性应变的条件下应变率为0.06%时的损耗角正切,优选为0.08以上且0.16以下。当该损耗角正切小于0.08时,粘接剂的固化密度过高,有可能无法得到良好的粘接性,另外,大于0.16时粘接剂层的固化密度降低,无法得到良好的密合粘接性,因此,优选调整动倍率使得该损耗角正切为0.16以下。
对于动倍率来说,通过增大粘接剂组合物的分子骨架的空间位阻可以得到较大的值。具体来说,可以通过增大含羧基的苯乙烯系弹性体的苯乙烯含量,或使用具有芳香族等空间位阻较大的中间骨架的环氧树脂,或使用适量的粒径较小的填料等方式进行适当地调整。
作为粘接剂层的厚度,优选为0.5μm以上且4.0μm以下。若粘接剂层的厚度为0.5μm以上,则金属箔表面的来源于原材箔的凹凸的填埋性良好而发挥充分的粘接性,另外,能够利用粘接剂层来缓和由液晶聚合物膜和金属箔在加热工序中的热膨胀差或在后续的冷却工序中的收缩差引起的应力,能够充分地抑制粘接剂层中的裂纹的产生。另一方面,若粘接剂层的厚度为4.0μm以下,则能够抑制例如层压压制时粘接剂成分渗出至通孔内,能够确保连接可靠性,另外,能够抑制由粘接剂层的膨胀和收缩引起的应力,因此能够抑制例如覆金属箔层压板的翘曲。
粘接剂的渗出量是通过如下方式求出的:使用YAG激光器在覆金属箔层压板上开一个直径为1.0mm的通孔,然后在270℃、4MPa下热压15分钟,通过蚀刻去除金属箔,使用数字显微镜测定渗出至去除了金属箔的表面的通孔内的粘接剂距离通孔壁面的最大距离。作为该粘接剂渗出量,优选为50μm以下。当该粘接剂渗出量大于50μm时,有可能对通孔的连接可靠性造成负面影响。作为该粘接剂渗出量,更优选为30μm以下。
作为粘接剂层的厚度,进一步优选为1.0μm以上且小于3.0μm。若该厚度在上述范围内,则液晶聚合物膜与金属箔之间的粘接强度高,且能够更有效地抑制粘接剂的渗出量。需要说明的是,粘接剂层的厚度可以利用以往公知的方法进行测定。例如,如后述的实施例那样,能够由粘接剂层的重量和粘接剂的比重准确地计算出厚度。另外,作为更普通的方法,也可以放大观察粘接剂层的截面来求出厚度。具体来说,首先,切取包含粘接剂层的5mm见方的样品,埋入常温固化型环氧树脂中,在23℃下固化24小时,制作包括粘接剂层的直径为10mm、厚度为10mm的圆筒状环氧树脂块。将该块相对于粘接剂层平面垂直地切割,使用离子铣削装置对暴露的粘接剂层截面进行精密研磨。使用电子显微镜放大观察精密研磨后的粘接剂层截面,在放大图像中,可以在至少3个点测定粘接剂层的厚度,将平均值作为厚度。
作为粘接剂层,优选为介电特性优异的粘接剂层。由于液晶聚合物膜的介电特性优异,因此若使用介电特性优异的粘接剂,则在本发明中尽管粘接剂层的厚度较薄,也能够使覆金属箔层压板整体维持高的介电特性,或者能够更进一步改善。具体来说,作为粘接剂层的相对介电常数,优选为3.0以下,作为介电损耗角正切,优选为0.008以下,更优选相对介电常数为2.5以下,介电损耗角正切为0.007以下。若相对介电常数以及介电损耗角正切在上述范围内,则尤其高频区域的介电损耗变小。
粘接剂优选为可溶于溶剂。由于要涂布厚度为4.0μm以下的粘接剂,因此优选为在甲苯或MEK等通用溶剂中可溶,即例如在常温下具有10wt%以上的溶解度。
对于构成本发明涉及的覆金属箔层压板的金属箔的材料没有特别限制,只要是显示出导电性的材料即可。例如,可以列举铜、铝、镍、锡、以及它们的合金,而从导电性、化学稳定性、成本等观点来看优选铜箔。另外,优选对金属箔的表面实施了Zn、Ni、Co、Cr等防锈处理。
为了使利用了本发明涉及的覆金属箔层压板的电路基板显示出良好的高频特性,与粘接剂层接触的表面的金属箔的表面粗糙度尽量越低越好。若金属箔的表面粗糙,则导电电阻会因趋肤效应而增大,其结果会导致高频区域的传输损耗增大。因此,在本发明中,使用未粗糙化或低粗糙化的金属箔。
以往,作为金属箔的粗糙度的指标,使用了Rzjis(JIS B0601-2001),Rzjis的基准长度(测定范围)的值通常为100μm以上。然而,由于本发明中使用的金属箔为未粗糙化或低粗糙化的金属箔,因此当以该基准长度来测定Rzjis时,会受到原箔的起伏的影响。因此,作为本发明中的金属箔的粗糙度指标,为了排除由金属箔的起伏引起的影响并表示作为目标的微小凹凸的粗糙度,而使用将基准长度设为10μm并依照Rzjis测定的“实质粗糙度高度”。金属箔起伏的周期通常为50μm以上,因此将基准长度设为10μm,由此能够排除起伏的影响。
本发明中使用的金属箔的实质粗糙度高度可以为0.4μm以下,优选为0.3μm以下。若实质粗糙度高度为0.4μm以下,则能够得到良好的高频特性。另一方面,对于上述实质粗糙度高度的下限没有特别限制,即使是未实施粗糙化处理的金属箔,其实质粗糙度高度也在0.1μm左右以上,因此实质粗糙度高度的下限也可以为0.1μm。
可以适当地调整金属箔的厚度,例如,可以设为2μm以上且70μm以下左右。若金属箔的厚度为2μm以上,则金属箔的强度充分,能够抑制将金属箔与液晶聚合物膜层叠时的破损等。另一方面,若该厚度为70μm以下,则可以充分地进行精细布线,另外,可以防止层叠板或电路基板过厚或者过重的不良情况。作为金属箔的厚度,更优选为5μm以上且40μm以下。
在本发明涉及的覆金属箔层压板中,液晶聚合物膜的单面上依次层叠有粘接剂层和金属箔。即,液晶聚合物膜的单面上形成有粘接剂层,该粘接剂层上粘接有金属箔。通过仅在液晶聚合物膜的单面上层叠粘接剂层和金属箔,从而在本发明的覆金属箔层压板上形成电路,根据需要在形成通孔后将多层层叠,并一次性热压接,由此能够高效地制造多层电路基板。
在液晶聚合物膜的单面上经由粘接剂层将金属箔层叠后进行热压,从而能够容易地制造本发明涉及的覆金属箔层压板。热压可以使用真空冲压装置、辊压装置、双带带压装置等,利用以往公知的方法来进行。适当地调整热压的条件即可,例如,在真空冲压装置的情况下,可以将温度设为150℃以上且350℃以下的程度,将压力设为1MPa以上且10MPa以下的程度,并将时间设为1分钟以上且2小时以下的程度。
在本发明涉及的覆金属箔层压板中,特别优选金属箔与液晶聚合物膜之间的粘接性高。具体来说,优选的是,以依照JIS C6471,蚀刻金属箔以形成5mm宽的金属箔图案,并利用拉伸测试仪将金属箔图案以50mm/分钟的速度沿180°方向剥离时的剥离强度(单位:N/mm)来表示的粘接强度为0.5N/mm以上。
可以使用氯化铁溶液等对本发明涉及的覆金属箔层压板的金属箔的一部分进行化学蚀刻由此形成所期望的电路图案从而制成电路基板。即,本发明涉及的电路基板的特征在于,包括液晶聚合物膜、粘接剂层以及电路层,在所述液晶聚合物膜的单面上形成有所述粘接剂层,在所述粘接剂层上形成有所述电路层,所述粘接剂层的厚度为0.5μm以上且4.0μm以下,所述粘接剂层的动倍率的值为1.15以上,在施加1Hz的周期性应变的条件下应变率为0.06%时的所述粘接剂层的损耗角正切的值为0.16以下,且所述金属箔的与所述粘接剂层接触的一侧的面的实质粗糙度高度为0.4μm以下。需要说明的是,由于本发明涉及的电路基板是对本发明涉及的覆金属箔层压板的金属箔进行蚀刻而形成了电路,因此本发明涉及的覆金属箔层压板的上述说明或优选方案也适用于本发明涉及的电路基板。
另外,在本发明涉及的电路基板的电路图案上当然也可以安装电子元件。对于电子元件没有特别限制,只要是可安装在电路基板上的元件即可,除了半导体元件单体以外,例如,可以列举贴片电阻、贴片电容、半导体封装件等。
本发明涉及的多层电路基板的特征在于,包括2个以上的本发明涉及的电路基板,该电路基板相互层叠。即,本发明涉及的多层电路基板包括2个以上的电路基板,该电路基板相互层叠,该电路基板包括液晶聚合物膜、粘接剂层以及电路层,在所述液晶聚合物膜的单面上形成有所述粘接剂层,在所述粘接剂层上形成有所述电路层,所述粘接剂层的厚度为0.5μm以上且4.0μm以下,所述粘接剂层的动倍率的值为1.15以上,在施加1Hz的周期性应变的条件下应变率为0.06%时的所述粘接剂层的损耗角正切的值为0.16以下,且所述金属箔的与所述粘接剂层接触的一侧的面的实质粗糙度高度为0.4μm以下。需要说明的是,在多层电路基板中,层叠各电路基板使得粘接剂层以及电路层与液晶聚合物膜在相邻的电路基板之间接触。
尤其在多层电路基板的情况下,也可以利用以往公知的方法形成通孔。通孔是指用于将覆金属箔层压板的两面、或者多层电路基板的隔着粘接剂层和液晶聚合物膜而相邻的电路之间进行电连接的孔。例如在本发明的覆金属箔层压板的情况下,是指从液晶聚合物膜表面侧以贯通液晶聚合物膜和粘接剂层而不贯通金属箔的条件照射激光而成的孔。广义上,包括在这样的孔中填埋有导电性的金属糊料等,或者在孔的侧面或整个孔上镀覆了金属的孔。对于导电性金属糊料没有特别限制,例如可以使用Cu-Sn系糊料等包含Sn的导电性金属糊料。
在本发明涉及的覆金属箔层压板的金属箔上形成电路,根据需要在形成通孔后将多层层叠、热压,从而可以有效且简便地制造多层电路基板。具体来说,通过对与目标多层电路基板的尺寸匹配的覆金属箔层压板的金属箔进行蚀刻等方式来形成电路,从而制作构成目标多层电路基板的各个层的电路基板。另外,根据需要,利用激光等来形成用于连接层之间的电路的有底孔,将导电糊料注入有底孔内形成通孔。需要说明的是,对于电路的形成、有底孔的形成、以及向有底孔填充导电糊料的实施顺序没有特别限制,可以在覆金属箔层压板上形成有底孔进而向有底孔填充导电糊料后形成电路,也可以形成电路,然后形成有底孔和填充导电糊料。另外,也可以在各电路基板的电路上安装电子元件。
接下来,通过层叠2个以上的电路基板后进行热压,能够制成多层电路基板。层叠电路基板使得粘接剂层以及电路层与液晶聚合物膜在相邻的电路基板之间接触。此时,由于液晶聚合物是热塑性的,因此能够直接将液晶聚合物膜与电路面热压接。热压可以使用真空冲压装置、辊压装置、双带带压装置等,利用以往公知的方法进行。热压的条件适当地进行调整即可,例如,在真空冲压装置的情况下,可以将温度设为250℃以上且350℃以下左右,将压力设为1MPa以上且10MPa以下左右,并将时间设为1分钟以上且2小时以下左右。热压的温度也优选为低于液晶聚合物的熔点。若热压的温度低于液晶聚合物的熔点,则能够利用构成多层电路基板的液晶聚合物膜更切实地维持热压接前的液晶聚合物膜的特性。
本发明涉及的多层电路基板还可以进一步安装在母板上,制成电子部件。
本申请主张基于在2017年3月6日申请的日本国专利申请第2017-42128号的优先权的权益。在2017年3月6日申请的日本国专利申请第2017-42128号的说明书中的所有内容并入本申请中用于参照。
实施例
以下,列举实施例对本发明进行更具体的说明,然而本发明自始不受下述实施例限制,当然,可以在可符合前文/后文的精神的范围内进行适当地变更后实施,这些都包含在本发明的技术范围内。
实施例1至5、比较例1至6:覆金属箔层压板的制作
(1)粘接剂组合物的制备
按照表1、2所示的组成,将粘接剂主剂、固化用树脂以及固化助剂混合,制备了粘接剂组合物。需要说明的是,具体的各成分如下所示,表1、2中的数值表示质量份。
粘接剂主剂1:旭化成公司制造的商品名“Tuftec(注册商标)M1913”(苯乙烯含量30wt%、酸值10mgCH3ONa/g)
粘接剂主剂2:旭化成公司制造的商品名“Tuftec M1943”(苯乙烯含量20wt%、酸值10mgCH3ONa/g)
粘接剂主剂3:旭化成公司制造的商品名“Tuftec M1911”(苯乙烯含量30wt%、酸值2mgCH3ONa/g)
固化用树脂1:DIC公司制造的商品名“EPICLON(注册商标)HP-7200”(环戊二烯型环氧树脂)
固化用树脂2:DIC公司制造的商品名“EPICLON HP-4700”(萘型环氧树脂)
固化用树脂3:DIC公司制造的商品名“EPICLON EXA-4816”(BPA-脂肪族骨架环氧树脂)
固化用树脂4:DIC公司制造的商品名“EPICLONEXA-4850-150”(BPA-含极性基的脂肪族骨架环氧树脂)
固化助剂1:Denka公司制造的商品名“SPF-30MHE”(对填料表面进行了环氧硅烷偶联剂处理的亚微米二氧化硅d100=3.2μm)
固化助剂2:日油公司制造的商品名“PIB-30N”(聚异丁烯)
固化助剂3:四国化成公司制造的商品名“Curezol(注册商标)2E4MZ”(咪唑系环氧树脂固化剂)
表1
表2
(2)液晶聚合物膜
为了提高与粘接剂之间的粘接性,事先用等离子体对作为绝缘基材的伊势村田制作所公司制造的液晶聚合物膜BIAC(注册商标)BC50(厚度:50μm,相对介电常数:3.4,介电损耗角正切:0.002)的粘接剂涂布面侧进行了表面处理。具体来说,按照日本特开2007-302740号公报,将各液晶聚合物膜固定在平行平板电极式等离子体装置(电极形状:直径120mm的圆形,电极间距离:50mm,腔室容积:10.6L)的平行电极之间,用真空泵减压至0.06Torr以下。将氧气导入装置内,调节气体量而将腔室内压力设定为0.15Torr。接着,向电极之间施加13.56MHz的高频电压,利用处理模式RIE产生等离子体,以0.3W/cm2的输出功率对膜的粘接剂涂布面侧进行120秒钟的等离子处理。
(3)层叠
使用棒涂机,将上述各粘接剂组合物涂布在液晶聚合物膜的等离子处理面上使得干燥后的粘接剂层厚度达到2.0μm,然后,使用烘箱在110℃下干燥10分钟。
作为铜箔,使用了古河电气工业公司制造的“F0-WS 18μm”。需要说明的是,并未对F0-WS系列的铜箔施加通常情况下对覆铜箔层压板或电路基板用的铜箔施加的粗糙化处理,所使用的铜箔的实质粗糙度高度为0.2μm。
将铜箔的哑光面叠合在各液晶聚合物膜上的粘接剂层上,使用真空冲压装置,在温度180℃、压力3MPa的条件下热压30分钟,制成覆铜箔层压板。
试验例1:测定粘接剂层的动倍率和损耗角正切
使用棒涂机将粘接剂涂敷在铜箔(古河电气工业公司制造的“F0-WS18μm”)的哑光面上使得粘接剂的厚度达到50μm,在110℃下干燥10分钟,制成包含粘接剂层和铜箔的层叠体。接下来,将铜箔(古河电气工业公司制造的“F0-WS 18μm”)的哑光面叠合在该层叠体的粘接剂面上,在180℃、3MPa的条件下真空冲压1小时,得到粘接剂层热固化后的双面覆铜箔层压板。将所得到的双面覆铜箔层压板浸渍在氯化铁溶液中以完全去除铜箔,切割成10cm×10cm而制成10张膜状粘接剂。叠合10张该膜状粘接剂并利用辊进行压接层叠,制成10cm×10cm×厚度500μm的试验片。将该试验片放置在旋转式流变仪(TA Instruments公司制“DISCOVERY HR2”)中,在30℃、频率1Hz或者100Hz、应变依赖性模式下,测定应变率为2%时的储存弹性模量和损耗弹性模量,根据式(I)计算出动倍率。另外,根据频率1Hz下的储存弹性模量和损耗弹性模量的测定值计算出损耗角正切。结果如表3所示。
试验例2:测定铜箔的实质粗糙度高度
将铜箔切割成5mm见方,埋入常温固化型环氧树脂(Strustrs公司制造的“SpeciFix 20”)中,在23℃下固化24小时,制成包含铜箔的直径为10mm、厚度为10mm的圆筒状环氧树脂块。将该块相对于铜箔平面垂直地进行切割,使用离子铣削装置(日立高新技术公司制造的“IM4000PLUS”),在分级模式为F5、加速电压为6KV的条件下对截面进行1小时精密研磨。使用电子显微镜以5000倍的倍率对暴露于所制成的试样表面的铜箔剖断面进行观察。依照JIS B0601-2001,测定铜箔的平面方向10μm的基准长度间的十点平均粗糙度Rzjis,将所得到的粗糙度的值设为实质粗糙度高度。沿该试样的宽度方向以100μm的间隔测定5个点的实质粗糙度高度,求出其平均值。
试验例3:测定粘接剂和覆铜箔层压板的相对介电常数和介电损耗角正切
(1)粘接剂试验片的制作
使用棒涂机将粘接剂涂敷在铜箔(古河电气工业公司制造的“F0-WS18μm”)的哑光面上使得粘接剂的厚度达到50μm,在110℃下干燥10分钟,得到包含粘接剂层和铜箔的层叠体。接下来,将铜箔(古河电气工业公司制造的“F0-WS 18μm”)的哑光面叠合在该层叠体的粘接剂面上,在180℃、3MPa的条件下真空冲压1小时,得到粘接剂层热固化后的双面覆铜箔层压板。将所得到的双面覆铜箔层压板浸渍在氯化铁溶液中,并将完全去除了铜箔后的试样切割成10cm×10cm而制成10张试验片。
(2)液晶聚合物膜-粘接剂层层叠体试验片的制作
将各覆铜箔层压板浸渍在氯化铁溶液中,完全去除铜箔后,切割成10cm×10cm而制成10张试验片。需要说明的是,电介质谐振器法适于测定高频区域的介电特性,然而该方法无法测定包含金属箔的层叠板的介电特性,因此在本实验中将铜箔从覆铜箔层压板去除而制成试验片。需要说明的是,覆金属箔层压板的介电特性依赖于电介质的介电特性,因此可以认为去除了铜箔的液晶聚合物膜-粘接剂层层叠体的介电特性等同于覆铜箔层压板的衍生品的介电特性。
(3)利用电介质谐振器法测定相对介电常数和介电损耗角正切
将所述粘接剂试验片和液晶聚合物膜-粘接剂层层叠体试验片在50℃的循环式烘箱中干燥24小时,并在JIS C6481中记载的标准环境下冷却至室温。使用网络分析仪(Agilent Technologies制造的“ENA E5071C”)和QWED公司制造的测定频率为3.18GHz的分离介质谐振器,测定起初未插入试验片的状态下的仅谐振器的共振频率及其峰的Q值。接着,将试验片插入谐振器内以后,测定插入了试验片的状态下的共振频率和Q值。相对介电常数根据仅谐振器时与插入了试验片时的共振频率之差来计算,介电损耗角正切根据仅谐振器时与插入了试验片时的Q值之差和共振频率之差来计算。对10张试验片进行测定,求出平均值。结果如表3所示。
试验例4:确认有无粘接剂层的渗出
切割各覆铜箔层压板,制成5张20mm×20mm的试验片。使用YAG激光器在各试验片的中央部开直径为1.0mm的贯通孔,利用热压机,在270℃、4MPa下热压15分钟。将热压后的覆铜箔层压板的铜箔浸渍在氯化铁溶液中去除铜箔后,在80℃的热风烘箱内干燥1小时,使用数字显微镜(KEYENCE公司制造的“VHX-500”)测定渗出至去除了铜箔的面的贯通孔内的粘接剂距离贯通孔壁面的最大距离,将其设为渗出量。测定5张试验片的渗出量,求出平均值。结果如表3所示。
试验例5:测定覆铜箔层压板的粘接强度
使用拉伸测试仪(岛沣制作所公司制造的“AGS-H”),依照JISC6471,测定将铜箔以50mm/分钟的速度沿着180°方向剥离时的剥离强度(单位:N/mm)。具体来说,切割各覆铜箔层压板并制成3张3cm×10cm的试验片,沿长度方向粘贴5mm宽×10cm的掩膜胶带,所述5mm宽×10cm包括该试验片的铜箔侧的中心,将其浸渍在氯化铁溶液中蚀刻去除铜箔的无用部分。然后,对覆铜箔层压板进行水洗以剥离掩膜胶带,在80℃的循环式烘箱内干燥1小时,制成具有5mm宽的直线状电路图案的试验片。为了进行强化,使用双面胶带(日东电工公司制造的“No.5015”)将试验片粘贴在厚度2mm的电木板上,以防止在将铜箔从该试验片剥离时试验片发生弯曲而导致剥离角度变化。将形成在该试验片上的电路图案的一端剥离,并夹持于上述拉伸测试仪,将铜箔沿相对于试验片为180°的方向以50mm/分钟的速度剥离10mm以上,计算此期间的所有强度的平均值,将其设为粘接强度。测定3张试验片的粘接强度,并求出平均值。结果如表3所示。
试验例6:测定粘接剂层的厚度
按照与上述的覆铜箔层压板同样的制作条件,将各树脂组合物涂布在液晶聚合物膜上使得干燥后的粘接剂层厚度达到2.0μm,使用烘箱在110℃下干燥10分钟。将所得到的带有粘接剂层的液晶聚合物膜切割成50mm见方,测定重量W1(g)。接着,将该膜浸渍在甲苯中,在50℃下加热10小时,使粘接剂完全溶解而将其去除。然后,将膜在80℃下干燥1小时,测定去除了粘接剂后的重量W2(g),根据其重量差和各粘接剂的比重S,通过下述公式计算出粘接剂层的厚度。然后,对于附近的由同一液晶聚合物膜制作的3张膜,测定各自的粘接剂层的厚度,并求出其平均值。
粘接剂厚度(μm)=(W1-W2)/0.0025/S
需要说明的是,由于粘接剂层的膜厚薄且轻,因此作为重量测定器,优选为能够辨别0.00001g的重量测定器,在本次测定中,使用了赛多利斯公司制造的最小单位为0.00001g的重量测定器“CPA225D”。
按照以下顺序求出比重S。进行与试验例3相同的操作,并制作目标厚度为50μm、50mm×50mm的粘接剂试验片,测定该试验片的重量W3(g)和厚度T1(μm),并利用下述公式计算出局部粘接剂的比重。对于附近的由同一液晶聚合物膜制成的3张试验片,测定各自的局部比重,将其平均值设为比重S。
局部粘接剂的比重=W3/T1/0.0025
重量的测定使用了赛多利斯公司制造的重量测定器“CPA225D”,厚度的测定使用了Teclock公司制造的电子厚度计“SMD-565”。结果如表3所示。
表3
如表3所示的结果那样,虽然为了高频特性而使用了平滑的铜箔,但是当为了减少粘接剂向通孔的渗出而减薄粘接剂时,在粘接剂层的动倍率小于1.15的情况下或者损耗角正切大于0.16的情况下,覆铜箔层压板中的铜箔的粘接强度不充分,与此相对,在动倍率为1.15以上且损耗角正切为0.16以下的情况下,可以看到覆铜箔层压板中的铜箔的粘接强度有明显得到改善的倾向。需要说明的是,在实施例和比较例中,使用相同的液晶聚合物膜,另外,由于使用了介电特性优异的粘接剂,因此覆铜箔层压板的介电特性与所使用的液晶聚合物膜同等或在其之上。
实施例6至8,比较例7、8:粘接剂层厚度的研究
在具有上述实施例1的粘接剂层组成的覆铜箔层压板中,如表4那样地制作仅粘接剂层厚度不同的覆铜箔层压板,同样地测定了铜箔的粘接强度和粘接剂的渗出量。结果如表4所示。
表4
实施例1 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 比较例7 | 比较例8 | |
粘接剂层厚度(μm) | 2.0 | 0.5 | 1.0 | 4.0 | 0.4 | 7.0 |
粘接强度(N/mm) | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.55 | 0.38 | 0.60 |
渗出量(μm) | 10 | 5 | 5 | 20 | 5 | 60 |
如表4所示的结果那样,对于粘接剂层厚度过薄而为0.4μm的覆铜箔层压板(比较例7)来说,铜箔的粘接强度明显差,另外,粘接剂层厚度为7.0μm的覆铜箔层压板(比较例8)在热压时的粘接剂的渗出量多。与此相对,对于粘接剂层厚度在0.5μm以上且4.0μm以下的范围内的本发明涉及的覆铜箔层压板来说,铜箔的粘接强度高且粘接剂的渗出量也得到了抑制。
符号说明
1…液晶聚合物膜,
2…粘接剂层,
3…电路,
4…通孔,
5…多层电路基板。
Claims (11)
1.一种覆金属箔层压板,其特征在于,
其包含液晶聚合物膜、粘接剂层以及金属箔,
在所述液晶聚合物膜的单面上依次层叠有所述粘接剂层以及所述金属箔,
所述粘接剂层的厚度为0.5μm以上且4.0μm以下,
所述粘接剂层的动倍率的值为1.15以上,
在施加1Hz的周期性应变的条件下应变率为0.06%时的所述粘接剂层的损耗角正切的值为0.16以下,且
所述金属箔的与所述粘接剂层接触的一侧的面的实质粗糙度高度为0.4μm以下。
2.根据权利要求1所述的覆金属箔层压板,其中,
所述粘接剂层的相对介电常数为3.0以下且介电损耗角正切为0.008以下。
3.根据权利要求1或2所述的覆金属箔层压板,其中,
所述粘接剂层包含主剂和固化用树脂,主剂为含羧基的苯乙烯系弹性体。
4.根据权利要求3所述的覆金属箔层压板,其中,
所述固化用树脂为环氧树脂。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的覆金属箔层压板,其中,
所述液晶聚合物膜的厚度为5μm以上且130μm以下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的覆金属箔层压板,其中,
所述金属箔的厚度为5μm以上且40μm以下。
7.一种电路基板,其特征在于,在权利要求1~6中任一项所述的覆金属箔层压板的所述金属箔上形成有电路。
8.一种多层电路基板,其特征在于,包含两个以上的权利要求7所述的电路基板,该电路基板相互层叠。
9.根据权利要求8所述的多层电路基板,其具有将电路之间连接的通孔。
10.根据权利要求8或9所述的多层电路基板,其还包含电子元件,该电子元件安装于所述电路。
11.一种电子部件,其特征在于,包含权利要求8~10中任一项所述的多层电路基板和母板,该多层电路基板安装于该母板。
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