CN116830385A - 微带天线及其制造方法 - Google Patents

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CN116830385A CN202280013901.7A CN202280013901A CN116830385A CN 116830385 A CN116830385 A CN 116830385A CN 202280013901 A CN202280013901 A CN 202280013901A CN 116830385 A CN116830385 A CN 116830385A
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立石和幸
细贝诚二
小野和宏
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Abstract

本发明的课题在于，提供低成本且在毫米波段中表现出提高增益的效果而不使平面尺寸大型化的微带天线。通过下述微带天线能够解决前述课题，所述微带天线至少依次具有天线导体层(3)/第一聚酰亚胺层(2)/接地导体层(1)，前述第一聚酰亚胺层(2)的厚度为75～200μm，且10GHz下的介电损耗角正切为0.008以下。

Description

微带天线及其制造方法
技术领域
本发明涉及微带天线及其制造方法。
背景技术
近年来，由于信息通信网络的进化，无线通信技术的发展日益加速，以智能手机为首的移动终端数正在增加。另外，因新的系统标准而要求高速/大容量化，对于还作为无线通信关键设备的天线而言，更高频带下的低损耗化也成为必须。
作为使微带天线的增益提高的方法，专利文献1中提出了将多个天线导体排列成阵列状的方法。
另外，作为使微带天线的增益提高的另一方法，专利文献2中提出了基材使用磁性材料的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本公开专利公报“日本特开2001-267839号公报”
专利文献2：日本公开专利公报“日本特表2011-528527号公报”
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1所记载的方法中，因使用多个天线导体而存在平面尺寸大型化的问题。另外，在专利文献2所记载的方法中，不仅材料成本增加，磁性材料的磁特性在毫米波段中也会显著降低，因此，有在毫米波段中几乎得不到提高增益的效果这一问题。
本发明的一个方式的目的在于，提供低成本且在毫米波段中表现出提高增益的效果而不使平面尺寸大型化的微带天线及其制造方法。
用于解决问题的方案
本发明人等经深入研究的结果发现：通过以下记载的构成，能够解决前述课题。即，本发明的一个实施方式呈现以下的构成。
〔1〕一种微带天线，其特征在于，至少依次具有天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层，前述第一聚酰亚胺层的厚度为75～200μm，且10GHz下的介电损耗角正切为0.008以下。
〔2〕一种微带天线的制造方法，其特征在于，前述微带天线至少依次具有天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层，作为前述第一聚酰亚胺层，使用厚度为75～200μm且10GHz下的介电损耗角正切为0.008以下的聚酰亚胺薄膜。
发明的效果
根据本发明，能够简便地防止传输损耗，因此，可适合地用于需要高速/高频传输通路的微带天线用途。
附图说明
图1为本发明的一个实施方式所述的微带天线的截面示意图。
图2为本发明的一个实施方式所述的具有多个天线导体层的微带天线的截面示意图。
图3为表示微带天线的制造方法的一例的示意图。
图4为本发明的一个实施方式所述的依次具有第二聚酰亚胺层/粘接剂层/天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层的微带天线的截面示意图。
图5为本发明的一个实施方式所述的具有粘接剂层2的微带天线的截面示意图。
图6为本发明的一个实施方式所述的具有多个天线导体层的微带天线的截面示意图。
图7为示出本发明的一个实施方式所述的绝缘层为阻焊剂的微带天线的示意图。
图8为示出微带天线的制造方法的一例的示意图。
图9为示出双面柔性覆金属层叠板(微带天线)的制造方法的一例的示意图。
具体实施方式
本发明的一个实施方式所述的微带天线至少依次具有天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层，前述第一聚酰亚胺层的厚度为75～200μm，且10GHz下的介电损耗角正切为0.008以下。
另外，本发明的另一个实施方式所述的微带天线可以为如下的微带天线：其还具有第二聚酰亚胺层/粘接剂层，至少依次具有第二聚酰亚胺层/粘接剂层/天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层，第二聚酰亚胺层为聚酰亚胺薄膜。
或者，本发明的另一个实施方式所述的微带天线可以为如下的微带天线：其具有绝缘层来代替第二聚酰亚胺层/粘接剂层，至少依次具有绝缘层/天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层，前述绝缘层为阻焊剂。
〔1〕第一聚酰亚胺层中使用的聚酰亚胺薄膜
首先，针对前述第一聚酰亚胺层中使用的聚酰亚胺薄膜进行说明。前述第一聚酰亚胺层中使用的聚酰亚胺薄膜的厚度为75～200μm，且10GHz下的介电损耗角正切为0.008以下。通过使用该聚酰亚胺薄膜，从而能够使微带天线的共振频率的反射损耗为-10dB以下。
前述第一聚酰亚胺层中使用的聚酰亚胺薄膜只要厚度为75～200μm且10GHz下的介电损耗角正切为0.008以下，就没有特别限定，可以为单层，也可以为多层。
前述第一聚酰亚胺层更优选具有热塑聚酰亚胺层和非热塑聚酰亚胺层。通过使前述第一聚酰亚胺层具有热塑聚酰亚胺层和非热塑聚酰亚胺层，从而能够容易地制造微带天线，故而优选。
本发明的一个实施方式中，作为前述第一聚酰亚胺层，优选使用具有在非热塑聚酰亚胺层的两面具备热塑性聚酰亚胺层的三层结构的多层结构的聚酰亚胺薄膜。在该情况下，与使用单层的聚酰亚胺薄膜的情况相比，虽然增加将多个层加以层叠或贴合的工序，但存在能够降低薄膜的总制造成本的倾向，因此是理想的。
作为前述第一聚酰亚胺层中使用的聚酰亚胺薄膜，特别优选为以下的薄膜。即，将具有在非热塑聚酰亚胺层的两面具备热塑性聚酰亚胺层的三层结构且厚度小于75μm的聚酰亚胺薄膜至少层叠(压接)两片以上，制成75～200μm的厚度。由此，最能够降低薄膜的总制造成本，因此是理想的。
(聚酰亚胺粘接片：具有在非热塑聚酰亚胺层的两面具备热塑性聚酰亚胺层的三层结构的聚酰亚胺薄膜)
以下，针对具有在非热塑聚酰亚胺层的两面具备热塑性聚酰亚胺层的三层结构的聚酰亚胺薄膜进行说明。为了方便，将具有在非热塑聚酰亚胺层的两面具备热塑性聚酰亚胺层的三层结构的聚酰亚胺薄膜称为聚酰亚胺粘接片。首先，按照非热塑聚酰亚胺层中使用的非热塑性聚酰亚胺的前体即聚酰胺酸的原料单体、前述非热塑性聚酰亚胺的前体即聚酰胺酸的制造方法、非热塑性聚酰亚胺薄膜的制造方法、热塑性聚酰亚胺层的顺序进行详述。
(作为非热塑性聚酰亚胺的前体的聚酰胺酸的原料单体)
本发明的一个实施方式中，关于作为前述非热塑性聚酰亚胺的前体的聚酰胺酸的原料单体，只要将作为前体的聚酰胺酸进行酰亚胺化而得到的非热塑性聚酰亚胺满足以下的条件，就没有特别限定。即，前述非热塑性聚酰亚胺只要具有以往对柔性印刷基板材料要求的耐焊接热性、尺寸稳定性和阻燃性，且通过一次结构和制造方法来控制前述耐焊接热性、尺寸稳定性和阻燃性，就没有特别限定。作为前述原料单体，可以使用例如在聚酰胺酸的合成中通常使用的二胺和酸二酐。
作为前述二胺，只要能够表现出本发明的效果就没有特别限定，可列举出2,2’-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、4,4’-二氨基二苯基丙烷、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯硫醚、3,3’-二氨基二苯基砜、4,4’-二氨基二苯基砜、4,4’-氧基二苯胺、3,3’-氧基二苯胺、3,4’-氧基二苯胺、4,4’-二氨基二苯基二乙基硅烷、4,4’-二氨基二苯基硅烷、4,4’-二氨基二苯基乙基氧化膦、4,4’-二氨基二苯基N-甲基胺、4,4’-二氨基二苯基N-苯基胺、1,4-二氨基苯(对苯二胺)、双{4-(4-氨基苯氧基)苯基}砜、双{4-(3-氨基苯氧基)苯基}砜、4,4’-双(4-氨基苯氧基)联苯、4,4’-双(3-氨基苯氧基)联苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、3,3’-二氨基二苯甲酮、4,4'-二氨基二苯甲酮、2,2-双(4-氨基苯氧基苯基)丙烷、4,4’-二氨基-2,2’-二甲基联苯、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基联苯、4,4’-二氨基-2,2’-双(三氟甲基)联苯、双(4-氨基苯基)对苯二甲酸酯、2,2-双(4-氨基苯氧基苯基)六氟丙烷等，它们可以单独使用，或者，也可以组合使用多种。
作为对于实现低介电损耗角正切而言有利的二胺，可列举出碳原子数为36的脂肪族二胺、1,4-二氨基苯(对苯二胺)、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、4,4’-二氨基-2,2’-二甲基联苯、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基联苯、4,4’-二氨基-2,2’-双(三氟甲基)联苯、4,4’-二氨基二苯基醚、双(4-氨基苯基)对苯二甲酸酯、2,2-双(4-氨基苯氧基苯基)丙烷、2,2-双(4-氨基苯氧基苯基)六氟丙烷、4,4’-双(4-氨基苯氧基)联苯等。它们可以单独使用，或者，可以组合使用多种。这些二胺在全部二胺成分中优选包含有30～100摩尔％，更优选包含有50～100摩尔％，进一步优选包含有70～100摩尔％。
另外，作为可用作聚酰胺酸的原料单体的酸二酐系化合物，只要能够表现出本发明的效果就没有特别限定，可列举出均苯四甲酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、1,2,5,6-萘四羧酸二酐、2,2’,3,3’-联苯四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、2,2’,3,3’-二苯甲酮四羧酸二酐、4,4’-氧双邻苯二甲酸二酐、3,4’-氧双邻苯二甲酸二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷酸二酐、3,4,9,10-苝四羧酸二酐、双(3,4-二羧基苯基)丙烷酸二酐、1,1-双(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-双(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、双(2,3-二羧基苯基)甲烷酸二酐、双(3,4-二羧基苯基)乙烷酸二酐、氧双邻苯二甲酸二酐、双(3,4-二羧基苯基)磺酸二酐、对亚苯基双(苯偏三酸单酯酸酐)、亚乙基双(苯偏三酸单酯酸酐)、双酚A双(苯偏三酸单酯酸酐)和它们的类似物等。它们可以单独使用，或者也可以组合使用多种。
作为对于实现低介电损耗角正切而言有利的酸二酐，可列举出3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、对亚苯基双(苯偏三酸酯酐)、4,4’-氧双邻苯二甲酸二酐、2,2’-双(4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基)丙酸二酐、均苯四甲酸二酐等。它们可以单独使用，或者，可以组合使用多种。这些酸二酐在全部酸二酐中优选包含有30～100摩尔％，更优选包含有50～100摩尔％，进一步优选包含有70～100摩尔％。
前述第一聚酰亚胺层可通过例如以下的方法来制造。即，可通过如下的方法来制造：以前述二胺和前述酸二酐作为原料，通过在溶剂中发生开环加聚反应而得到聚酰胺酸溶液，其后，将聚酰胺酸加热而使其发生脱水环化反应(酰亚胺化)。由此，前述第一聚酰亚胺层在10GHz下的介电损耗角正切被控制为0.008以下的范围。
(作为非热塑性聚酰亚胺的前体的聚酰胺酸的制造方法)
在制造作为非热塑性聚酰亚胺的前体的聚酰胺酸时使用的有机溶剂只要是将非热塑性聚酰胺酸溶解的溶剂，则任意溶剂均可使用。例如，优选为酰胺系溶剂、即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，更优选使用N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺。作为非热塑性聚酰亚胺的前体的聚酰胺酸的固体成分浓度没有特别限定，如果在5重量％～35重量％的范围内，则能够得到在制成非热塑性聚酰亚胺薄膜时具有充分机械强度的作为非热塑性聚酰亚胺的前体的聚酰胺酸。
关于作为原料的芳香族二胺和芳香族酸二酐的添加顺序，也没有特别限定，不仅通过控制原料的化学结构，通过控制添加顺序，也能够控制所得非热塑性聚酰亚胺的特性。
出于改善滑动性、导热性、导电性、耐电晕性、环刚度等薄膜的各特性的目的，也可以向前述非热塑性聚酰胺酸中添加填料。作为前述填料，可以使用任意填料，作为优选例，可列举出二氧化硅、氧化钛、氧化铝、氮化硅、氮化硼、磷酸氢钙、磷酸钙、云母等。
(非热塑性聚酰亚胺薄膜的制造方法)
本发明的一个实施方式中，作为得到前述非热塑性聚酰亚胺薄膜的方法，可适合地使用例如包括以下的工序i)～iv)的方法。
i)在有机溶剂中，使芳香族二胺与芳香族酸二酐发生反应，得到作为非热塑性聚酰亚胺的前体的聚酰胺酸溶液(以下也称为非热塑性聚酰胺酸)的工序；
ii)将包含前述非热塑性聚酰胺酸溶液的制膜涂料从模具流延至支承体上，形成树脂层(有时也称为液膜)的工序；
iii)将树脂层在支承体上加热而制成具备自支承性的凝胶薄膜后，从支承体上剥离凝胶薄膜的工序；
iv)进一步加热，使残留的酰胺酸发生酰亚胺化，且使其干燥而得到非热塑性聚酰亚胺薄膜的工序。
在ii)及之后的工序中，酰亚胺化的方法大致分为热酰亚胺化法和化学酰亚胺化法。热酰亚胺化法是不使用脱水闭环剂等，将聚酰胺酸溶液作为制膜涂料而流延至支承体，仅利用加热来进行酰亚胺化的方法。另一方面，化学酰亚胺化法是将向聚酰胺酸溶液中添加作为酰亚胺化促进剂的脱水闭环剂和催化剂中的至少任一者而得到的混合物用作制膜涂料，并促进酰亚胺化的方法。使用任意方法均可，化学酰亚胺化法的生产率更优异。
作为前述脱水闭环剂，可适合地使用以乙酸酐为代表的酸酐。作为前述催化剂，可适合地使用脂肪族叔胺、芳香族叔胺、杂环式叔胺等叔胺。
作为要流延制膜涂料的支承体，可适合地使用玻璃板、铝箔、环状不锈钢带、不锈钢圆筒等。根据最终得到的薄膜的厚度、生产速度来设定加热条件，部分地进行酰亚胺化或干燥中的至少一者后，从支承体上剥离而得到聚酰胺酸薄膜(以下称为凝胶薄膜)。
将前述凝胶薄膜的端部固定而避免固化时的收缩，进行干燥，从凝胶薄膜中去除水、残留溶剂、酰亚胺化促进剂，并且，使残留的酰胺酸完全进行酰亚胺化，得到含有聚酰亚胺的薄膜。关于加热条件，根据最终得到的薄膜的厚度、生产速度来适当设定即可。
(热塑性聚酰亚胺(层))
本发明的一个实施方式中，前述热塑性聚酰亚胺(层)中包含的热塑性聚酰亚胺是将作为其前体的聚酰胺酸进行酰亚胺化而得到的(以下，也将作为热塑性聚酰亚胺的前体的聚酰胺酸称为热塑性聚酰胺酸)。
本发明中使用的作为热塑性聚酰亚胺的前体的聚酰胺酸所使用的芳香族二胺和芳香族四羧酸二酐可列举出与非热塑性聚酰亚胺层中使用的这些物质相同的物质。另一方面，为了制成热塑性的聚酰亚胺薄膜，优选使具有弯曲性的二胺与酸二酐发生反应。作为具有弯曲性的二胺的例子，可列举出4,4’-二氨基二苯基醚、4,4’-双(4-氨基苯氧基)联苯、4,4’-双(3-氨基苯氧基)联苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、2,2-双(4-氨基苯氧基苯基)丙烷等。为了调整前述聚酰亚胺薄膜的玻璃化转变温度(Tg)，前述二胺可以与1,4-二氨基苯和/或4,4’-二氨基-2,2’-二甲基联苯组合使用。另外，作为适合与这些二胺组合的酸二酐的例子，可列举出均苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、4,4’-氧双邻苯二甲酸二酐等。
关于本发明中的热塑性聚酰胺酸的制造方法，只要所得热塑性聚酰亚胺满足以下的条件，就可以使用公知的任意方法。即，将所得聚酰胺酸进行酰亚胺化而得到的热塑性聚酰亚胺只要具有以往对柔性印刷基板材料要求的与金属箔的粘接性、耐焊接热性、尺寸稳定性和阻燃性，就可以使用公知的任意方法。
例如，可通过下述工序(A-a)～(A-c)来制造：
(A-a)使芳香族二胺与芳香族酸二酐在芳香族二胺过量的状态下在有机溶剂中发生反应，得到在两个末端具有氨基的预聚物的工序；
(A-b)追加添加与工序(A-a)中使用的物质结构不同的芳香族二胺的工序；
(A-c)进而，以工序(A-a)～(A-c)的全部工序中使用的芳香族二胺的总量与芳香族酸二酐的总量实质成为等摩尔的方式，添加与工序(A-a)中使用的物质结构不同的芳香族酸二酐并进行聚合的工序。
或者，也可以通过历经下述的工序(B-a)～(B-c)来获得聚酰胺酸：
(B-a)使芳香族二胺与芳香族酸二酐在芳香族酸二酐过量的状态下在有机极性溶剂中发生反应，得到在两个末端具有酸酐基的预聚物的工序；
(B-b)追加添加与工序(B-a)中使用的物质结构不同的芳香族酸二酐的工序；
(B-c)进而，以工序(B-a)～(B-c)的全部工序中使用的芳香族二胺的总量与芳香族酸二酐的总量实质成为等摩尔的方式添加与工序(B-a)中使用的物质结构不同的芳香族二胺并进行聚合的工序。
前述作为热塑性聚酰亚胺的前体的聚酰胺酸的固体成分浓度没有特别限定，通常为5重量％～35重量％、优选为10重量％～30重量％。为该范围的浓度时，获得适当的分子量和溶液粘度。
(聚酰亚胺粘接片的制造方法)
针对本发明的一个实施方式中的具有热塑聚酰亚胺层和非热塑聚酰亚胺层的层叠体的制造方法进行详述。前述层叠体的制造方法中，例如，可以在前述i)中合成非热塑性聚酰胺酸，其后，进行至前述ii)～iv)工序为止，在暂且回收的非热塑性聚酰亚胺薄膜的两面涂布热塑性聚酰胺酸，其后，进行酰亚胺化。另外，通过在前述非热塑性聚酰亚胺薄膜的两面涂布能够形成热塑性聚酰亚胺层的热塑性聚酰亚胺溶液，并进行干燥，从而也能够制成聚酰亚胺粘接片。
作为其它方法，可列举出以下的方法。在前述i)中合成非热塑性聚酰胺酸的同时，另行合成作为热塑性聚酰亚胺的前体的聚酰胺酸。在前述ii)的工序中，将包含热塑性聚酰胺酸的涂料/包含非热塑性聚酰胺酸溶液的制膜涂料/包含热塑性聚酰胺酸的涂料以成为三层的方式从模具流延至支承体上，形成树脂层(有时也称为液膜)。以下，同样地进行iii)、iv)的工序，能够制成本发明的聚酰亚胺粘接片。
〔2〕本发明的一个实施方式所述的微带天线
以下，针对本发明的一个实施方式所述的微带天线进行说明，即，针对至少依次具有天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层、前述第一聚酰亚胺层的厚度为75～200μm且10GHz下的介电损耗角正切为0.008以下的微带天线进行说明。
本发明的一个实施方式所述的微带天线如图1所示那样，依次具有天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层。在图1所示的例子中，前述微带天线包含接地导体层1、配置在接地导体层1上的第一聚酰亚胺层2、以及配置在第一聚酰亚胺层2上的天线导体层3。另外，在前述微带天线中，将厚度为75～200μm且10GHz下的介电损耗角正切为0.008以下的聚酰亚胺薄膜用于第一聚酰亚胺层。由此，能够使共振频率的反射损耗为-10dB以下。反射损耗优选较小，更优选为-12dB以下，进一步优选为-15dB以下，更进一步优选为-20dB以下。
另外，本发明的一个实施方式所述的微带天线如图2所示那样，也可以具有多个天线导体层。在该情况下，前述多个天线导体层分别配置在前述第一聚酰亚胺层上。在图2所示的例子中，前述微带天线包含接地导体层1、配置在接地导体层1上的第一聚酰亚胺层2、以及分别配置在第一聚酰亚胺层2上的两个天线导体层3。通过设置多个天线导体层，从而可期待增益的提高，通过控制各个天线的相位，从而能够广泛地进行电波的发射。
<微带天线的制造方法>
图3中示出本发明的一个实施方式所述的微带天线的制造方法的一例。如图3所示那样，在两片例如铜箔等金属箔之间夹持多个聚酰亚胺粘接片(各个聚酰亚胺粘接片为具有在非热塑聚酰亚胺层10的两面具备热塑性聚酰亚胺层11的三层结构的聚酰亚胺薄膜)，一并进行贴合。其后，通过对两片铜箔(金属箔)中的一者进行蚀刻而形成天线导体层3，从而能够容易地形成微带天线。需要说明的是，在图3的例子中，作为第一聚酰亚胺层，可列举出包含多个粘接片的例子，但作为第一聚酰亚胺层，也可以使用一个粘接片。
或者，在图3的例子中，使用多个聚酰亚胺粘接片作为第一聚酰亚胺层，也可以使用单层的热塑聚酰亚胺薄膜和单层的非热塑聚酰亚胺薄膜来代替前述聚酰亚胺粘接片，并采用以下的方法。即，例如，可以按照铜箔(金属箔)/单层的热塑聚酰亚胺/单层的非热塑聚酰亚胺/单层的热塑聚酰亚胺/单层的非热塑聚酰亚胺/单层的热塑聚酰亚胺/铜箔(金属箔)的顺序进行重叠，一并进行贴合。其后，通过同样操作来形成天线导体层3，从而能够形成微带天线。此时的热塑聚酰亚胺与非热塑聚酰亚胺的总厚度(第一聚酰亚胺层的厚度)优选为75μm以上。
以下，在本说明书中，有时将前述金属箔与前述第一聚酰亚胺层层叠而成的层叠体称为“覆金属层叠板”或“柔性覆金属层叠板(FCCL)”。另外，有时将在两片金属箔之间夹持第一聚酰亚胺层并层叠而成的层叠体称为“双面柔性覆金属层叠板”，将一片金属箔与第一聚酰亚胺层层叠而成的层叠体称为“单面柔性覆金属层叠板”。
(热塑聚酰亚胺(单层))
前述热塑聚酰亚胺(单层)是将与前述“热塑性聚酰亚胺(层)”一项中记载的作为热塑性聚酰亚胺的前体的聚酰胺酸相同的聚酰胺酸进行酰亚胺化并制成片状(薄膜)而得到的。前述热塑聚酰亚胺(单层)的制造优选通过与非热塑性聚酰亚胺薄膜的制造方法相同的方法来进行。
(非热塑聚酰亚胺(单层))
前述非热塑聚酰亚胺(单层)是将与作为非热塑性聚酰亚胺的前体的聚酰胺酸相同的聚酰胺酸进行酰亚胺化并制成单层的片状(薄膜)而得到的。前述非热塑聚酰亚胺(单层)的制造优选通过与非热塑性聚酰亚胺薄膜的制造方法相同的方法来进行。
作为前述的、通过将前述金属箔与前述第一聚酰亚胺层(例如前述聚酰亚胺粘接片、或者单层的热塑聚酰亚胺薄膜和单层的非热塑聚酰亚胺薄膜)一并粘贴而进行层叠的方法，可以应用各种公知方法，通过热压接进行贴合来获得的热压接方法从能够抑制覆金属层叠板产生褶皱等的观点出发是优选的。作为聚酰亚胺粘接片与金属箔的贴合方法，可列举出例如通过基于单板加压的间歇处理来进行的热压接方法、通过基于热辊层压装置(也称为热层压装置)或双带加压(DBP)装置的连续处理来进行的热压接方法。其中，从生产率、也包括维持费用在内的设备成本的观点出发，优选为使用具有一对以上的金属辊的热辊层压装置进行的热压接方法。此处提及的“具有一对以上的金属辊的热辊层压装置”只要是具有用于对材料进行加热加压的金属辊的装置即可，其具体的装置构成没有特别限定。
从有助于降低传输损耗的观点出发，天线导体层的前述第一聚酰亚胺层侧的表面粗糙度(Ra)优选较小，但也需要确保密合性。因此，优选为0.05μm～0.5μm，更优选为0.08μm～0.3μm，进一步优选为0.1μm～0.2μm。该表面粗糙度取决于聚酰亚胺层侧的表面粗糙度，因此，可通过所使用的金属箔来控制。
作为形成接地导体层和进行蚀刻之前的天线导电层的方法，针对贴合金属箔的方法进行了说明，但也可以涂布导电性糊剂并进行干燥来形成接地导体层和进行蚀刻之前的天线导电层中的一者或两者，也可以贴合导电性屏蔽薄膜来形成。
在该情况下，作为将接地导体层或进行蚀刻之前的天线导电层与前述聚酰亚胺粘接片的热塑性聚酰亚胺层或单层的热塑聚酰亚胺进行层叠的方法，可以应用各种公知方法，通过热压接进行贴合来获得的热压接方法从能够抑制层叠板发生外观不良等的观点出发是优选的。作为贴合方法，可列举出例如通过基于单板加压的间歇处理来进行的热压接方法、通过基于热辊层压装置(也称为热层压装置)或双带加压(DBP)装置的连续处理来进行的热压接方法等。从生产率、也包括维持费用在内的设备成本的观点出发，优选为使用具有一对以上的金属辊的热辊层压装置进行的热压接方法。此处提及的“具有一对以上的金属辊的热辊层压装置”只要是具有用于对材料进行加热加压的金属辊的装置即可，其具体的装置构成没有特别限定。
在前述热压接方法中，依次进行两片金属箔的粘贴的情况或者依次形成接地导体层和进行蚀刻之前的天线导电层(以下有时将接地导体层和进行蚀刻之前的天线导电层统称为“导电层”)的情况下，金属箔或导电层要进行制造单面柔性覆金属(导电层)层叠板时和制造两面柔性覆金属(导电层)层叠板时的二次高热处理，因此，存在金属箔(导电层)容易因热变色和热变形而发生外观不良的问题。为了改善热变形，在前述热压接方法中，可以使用基于具有一对以上的金属辊的热辊层压装置的热压接方法，并控制金属箔或导电层与单面柔性覆金属(导电层)层叠板的张力、或者金属箔或导电层与两面柔性覆金属(导电层)层叠板的张力。具体而言，优选将热压接前的张力设定得较高，优选将单面柔性覆金属(导电层)层叠板的抽出张力或两面柔性覆金属(导电层)层叠板的抽出张力设为40kgf/270mm以上。另外，为了改善热变色，优选在热辊层压时使用保护薄膜。
前述热压接方法中的被层叠材料的加热方式没有特别限定，可以使用例如采取热循环方式、热风加热方式、感应加热方式等能够以规定温度进行加热的现有公知方式的加热手段。同样地，前述热压接方法中的被层叠材料的加压方式也没有特别限定，可以使用例如采取油压方式、空气压方式、间隙间压力方式等能够施加规定压力的现有公知方式的加压手段。
关于前述热压接工序中的加热温度、即压接温度(层压温度)，只要在制造单面柔性覆金属(导电层)层叠板时，与金属箔(导电层)密合的一侧的聚酰亚胺粘接片的温度为能够与金属箔(导电层)密合的最低限的温度即可。另外，不与金属箔(导电层)密合的一侧的聚酰亚胺粘接片只要为不会贴附于其它材料、周围构件等的温度即可。因此，制造单面柔性覆金属(导电层)层叠板时的层压温度可以设为所使用的聚酰亚胺粘接片的玻璃化转变温度(Tg)+20℃～(Tg)+60℃。
需要说明的是，在以超过Tg的温度来加热前述聚酰亚胺粘接片的情况下，随着加热温度变高，前述聚酰亚胺粘接片发生软化，容易与周围构件粘接。此时，不与金属箔密合的一侧的聚酰亚胺粘接片有可能在加工时与周围构件接触，因此优选粘接性低。因此，优选采用前述层压温度。
另一方面，在制造两面柔性覆金属(导电层)层叠板时，各层全部的密合力高的情况是理想的。因此，可以在比单面柔性覆金属(导电层)层叠板更高的温度下进行层压。因而，制造两面柔性覆金属(导电层)层叠板时的层压温度优选为所使用的聚酰亚胺粘接片的玻璃化转变温度(Tg)+20℃～(Tg)+90℃的温度，更优选为粘接片(C)的Tg+50℃～(Tg)+80℃。
前述热压接工序中的层压速度优选为0.5m/分钟以上，更优选为1.0m/分钟以上。如果为0.5m/分钟以上，则能够充分地热压接，如果为1.0m/分钟以上，则能够进一步提高生产率。
具有前述热压接工序中的压力、即层压压力越高则越能够降低层压温度且越能够加快层压速度的优点，一般来说，若层压压力过高，则存在所得覆金属(导电层)层叠板的尺寸变化恶化的倾向。另外，反之，若层压压力过低，则存在所得覆金属(导电层)层叠板的金属箔的粘接强度变低的倾向。因此，层压压力优选为49N/cm～490N/cm(5kgf/cm～50kgf/cm)的范围内，更优选为98N/cm～294N/cm(10kgf/cm～30kgf/cm)的范围内。如果在该范围内，则能够使层压温度、层压速度和层压压力这三个条件良好，能够进一步提高生产率。
本发明的一个实施方式中，为了获得前述两面柔性覆金属(导电层)层叠板，优选使用边连续将被层叠材料加热边压接的热辊层压装置。在该热辊层压装置中，可以在热层压手段的前段设置抽出被层叠材料的被层叠材料抽出手段，也可以在热层压手段的后段设置卷取被层叠材料的被层叠材料卷取手段。通过设置这些手段，从而能够进一步提高前述热辊层压装置的生产率。前述被层叠材料抽出手段和被层叠材料卷取手段的具体构成没有特别限定，可列举出例如能够将粘接片、金属箔或所得覆金属(导电层)层叠板加以卷取的公知的辊状卷取机等。
进而，若设置将保护薄膜加以卷取或抽出的卷取手段和抽出手段，则更加优选。如果具备这些卷取手段和抽出手段，则通过在热压接工序中将曾经使用的保护薄膜加以卷取并再次设置在抽出侧，从而能够再次使用保护薄膜。另外，在卷取保护薄膜时，为了将它们的两个端部对齐，可以设置端部位置检测手段和卷取位置修正手段。由此，能够以良好的精度将它们的端部对齐并加以卷取，因此能够提高再使用效率。需要说明的是，这些卷取手段、抽出手段、端部位置检测手段和卷取位置修正手段的具体构成没有特别限定，可以使用现有公知的各种装置。
(金属箔)
作为本发明的一个实施方式中能够使用的前述金属箔，没有特别限定。在用于电子设备用途和电气设备用途中使用的本发明的一个实施方式所述的微带天线的情况下，可列举出例如由铜或铜合金、不锈钢或其合金、镍或镍合金(还包括42合金)、或者铝或铝合金形成的箔。在一般的柔性覆金属层叠板中，作为前述金属箔，常用压延铜箔、电解铜箔之类的铜箔，在本发明中也优选使用它们。需要说明的是，可以在这些金属箔的表面涂布防锈层、耐热层或粘接层。另外，关于前述金属箔的厚度，没有特别限定，只要是能够根据其用途发挥出充分功能的厚度即可。
传输损耗主要由以铜箔等金属箔为首的导体所引起的导体损耗和绝缘树脂基材所引起的电介质损耗构成。导体损耗受到频率越高则越会显著出现的铜箔等金属箔的表皮效应的影响，因此，为了抑制高频用途中的传输损耗，寻求低粗糙度的铜箔等金属箔。另外，已知为了提高防锈性、粘接性而使用的包含镍、钴等磁性体的合金的导电率因频率而发生变化，存在导致传输损耗恶化的可能性，在使用方面需要注意。
前述金属箔等导体层的厚度、随之天线导体层的厚度和接地导体层的厚度例如优选为3μm～30μm，更优选为5μm～20μm。若考虑到与聚酰亚胺层的密合性，则前述金属箔等导体层的表面粗糙度(Ra)、随之天线导体层和接地导体层的前述第一聚酰亚胺层侧的表面粗糙度(Ra)优选为0.05μm～0.5μm，更优选为0.08μm～0.3μm，进一步优选为0.1μm～0.2μm。表面粗糙度(Ra)为该范围的下限以上时，与聚酰亚胺层的粘接性变高，Ra为该范围的上限以下时，导体损耗变小，因此，能够适合地降低传输损耗。
(聚酰亚胺粘接片的表面处理)
聚酰亚胺粘接片在最外层具有粘接性层，因此，无需实施使密合力提高那样的一般的表面处理。但是，在将粘接片彼此贴合的情况下，由于彼此是相同物质，因此表面状态彼此相同，存在锚固效应小、密合性低的倾向。在该情况下，通过至少对单个贴合面实施通常不会实施的针对粘接层的表面处理，从而能够提高聚酰亚胺粘接片彼此的密合力。
作为前述表面处理的方法，没有特别限定，可以使用例如电晕处理、等离子体处理、喷砂处理等。
〔3〕本发明的另一个实施方式所述的微带天线
以下，针对本发明的另一个实施方式所述的微带天线进行说明，即，针对在具有天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层的基础上还具有第二聚酰亚胺层/粘接剂层，至少依次具有第二聚酰亚胺层/粘接剂层/天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层的微带天线进行说明。
本实施方式所述的微带天线如图4所示那样地，依次具有第二聚酰亚胺层/粘接剂层(粘接剂层1)/天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层。在图4所示的例子中，前述微带天线包含接地导体层1、配置在接地导体层1上的第一聚酰亚胺层2、配置在第一聚酰亚胺层2上的天线导体层3、配置在天线导体层3上的粘接剂层5(粘接剂层1)、以及配置在粘接剂层5上的第二聚酰亚胺层4。需要说明的是，针对位于第一聚酰亚胺层2上且未配置天线导体层3的部分，在第一聚酰亚胺层2上配置粘接剂层5(粘接剂层1)。另外，在前述微带天线中，将厚度为75～200μm且10GHz下的介电损耗角正切为0.008以下的聚酰亚胺薄膜用于第一聚酰亚胺层。
前述第二聚酰亚胺层可以使用第一聚酰亚胺层所使用的10GHz下的介电损耗角正切为0.008以下的聚酰亚胺薄膜，也可以使用10GHz下的介电损耗角正切超过0.008的市售的聚酰亚胺薄膜。
本实施方式所述的微带天线中，在粘接剂层(粘接剂层1)上具有第二聚酰亚胺层，但只要具有绝缘性，就也可以利用例如PET薄膜、液晶薄膜等薄膜来代替前述第二聚酰亚胺层。只要具有绝缘性，前述第二聚酰亚胺层的厚度就没有特别限定，从层叠体的总厚度的观点出发，优选为200μm以下，最优选为25μm以下。
另外，本实施方式所述的微带天线如图5所示那样，可以在天线导体层与第一聚酰亚胺层之间具有粘接剂层(粘接剂层2)。在图5所示的例子中，前述微带天线包含接地导体层1、配置在接地导体层1上的第一聚酰亚胺层2、配置在第一聚酰亚胺层2上的粘接剂层6(粘接剂层2)、配置在粘接剂层6上的天线导体层3、配置在天线导体层3上的粘接剂层5(粘接剂层1)、以及配置在粘接剂层5上的第二聚酰亚胺层4。需要说明的是，针对位于粘接剂层6上且未配置天线导体层3的部分，在第一聚酰亚胺层2上配置粘接剂层5(粘接剂层1)。
作为前述粘接剂层1、粘接剂层2中使用的粘接剂，只要是不对本发明的效果造成不良影响的粘接剂，就没有特别限定，可以使用例如热塑性聚酰亚胺树脂、丙烯酸类树脂、环氧树脂等。
进而，本实施方式所述的微带天线如图6所示那样，也可以具有多个天线导体层。在该情况下，前述多个天线导体层分别配置在前述第一聚酰亚胺层上。
本实施方式所述的微带天线如图8所示那样，可通过将聚酰亚胺薄膜(第二聚酰亚胺层)4、粘接剂层(接合片)8、以及前述〔1〕所述的依次具有天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层的微带天线进行贴合来制造。此处记载了在粘接剂层中使用接合片的例子。另一方面，代替接合片，通过在聚酰亚胺薄膜(第二聚酰亚胺层)或者前述〔1〕所述的依次具有天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层的微带天线的聚酰亚胺薄膜面侧涂布粘接剂并进行贴合，从而也能够同样地制造微带天线。
另外，本发明的再一实施方式所述的微带天线如图7所示那样，可以制成至少依次具有绝缘层/天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层，且绝缘层为阻焊剂的微带天线。在图7所示的例子中，前述微带天线包含接地导体层1、配置在接地导体层1上的第一聚酰亚胺层2、配置在第一聚酰亚胺层2上的天线导体层3、以及配置在天线导体层3上的作为阻焊剂的绝缘层12。需要说明的是，针对位于第一聚酰亚胺层2上且未配置天线导体层3的部分，在第一聚酰亚胺层2上配置绝缘层12。前述绝缘层中使用的阻焊剂只要具有绝缘性，就可以使用市售的各种阻焊剂。
<微带天线的制造方法>
在本实施方式所述的微带天线的制造中使用的、前述〔1〕所述的依次具有天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层的微带天线可通过在前述聚酰亚胺粘接片(具有在非热塑聚酰亚胺层的两面具备热塑性聚酰亚胺层的三层结构的聚酰亚胺薄膜)的成为粘接层的热塑性聚酰亚胺层上层叠金属箔来获得。如图3所示那样，可以将金属箔/多个聚酰亚胺粘接片/金属箔一并层叠，制成双面柔性覆金属层叠板(图3b)。
或者，在前述〔1〕所述的依次具有天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层的微带天线的制造中，也可以使用图9中示出的将厚度分别为75μm以下的单层的非热塑聚酰亚胺薄膜与单层的热塑聚酰亚胺薄膜贴合(层叠)多张而得到的聚酰亚胺粘接片来代替多个聚酰亚胺粘接片。接着，通过对双面柔性覆金属层叠板(图3b、图9b)的单面进行蚀刻来形成天线导体层。该天线导体层如图6所示那样，可以为多个。利用前述方法，能够制作前述〔1〕所述的依次具有天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层的微带天线(微带天线：图3c、图9c)。
从有助于降低传输损耗的观点出发，天线导体层的第一聚酰亚胺层侧的表面粗糙度(Ra)优选较小。但是，由于还需要确保密合性，因此，优选为0.05μm～0.5μm，更优选为0.08μm～0.3μm，进一步优选为0.1μm～0.2μm。该表面粗糙度取决于在双面柔性覆金属(导体层)层叠板中层叠的金属箔(导体层)的第一聚酰亚胺层侧的表面粗糙度，因此，可通过所使用的金属箔(导体层)来控制。
作为形成接地导体层和进行蚀刻之前的天线导电层的方法，针对贴合金属箔的方法进行了说明，但也可以采用与前述柔性覆金属层叠板1的制造方法中的形成接地导体层和进行蚀刻之前的天线导电层的方法相同的方法。即，可以涂布导电性糊剂并进行干燥来形成接地导体层和进行蚀刻之前的天线导电层中的一者或两者，也可以贴合导电性屏蔽薄膜来形成。
作为将前述金属箔与前述聚酰亚胺粘接片的热塑性聚酰亚胺层或单层的热塑聚酰亚胺进行层叠的方法，可以应用各种公知方法，可以采用与前述〔1〕所述的依次具有天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层的微带天线的制造方法中的层叠方法相同的方法。
(金属箔)
作为本实施方式所述的微带天线的制造中能够使用的金属箔，没有特别限定，可以采用与前述〔1〕所述的依次具有天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层的微带天线中的金属箔相同的金属箔。
(聚酰亚胺粘接片的表面处理)
本实施方式所述的微带天线中的聚酰亚胺粘接片与前述〔1〕所述的依次具有天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层的微带天线中的聚酰亚胺粘接片同样地，在最外层具有粘接性层。因此，无需实施使密合力提高那样的一般的表面处理。但是，在将粘接片彼此粘贴的情况下，由于彼此是相同物质，因此表面状态彼此相同，存在锚固效应小、密合性低的倾向。在该情况下，通过至少对单个贴合面实施通常不会实施的针对粘接层的表面处理，从而能够提高聚酰亚胺粘接片彼此的密合力。
作为表面处理的方法，没有特别限定，可以使用例如电晕处理、等离子体处理、喷砂处理等。
本发明的一个实施方式可以为以下的构成。
1)一种微带天线，其特征在于，至少依次具有天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层，前述第一聚酰亚胺层的厚度为75～200μm且10GHz下的介电损耗角正切为0.008以下。
2)根据1)所述的微带天线，其特征在于，其还具有第二聚酰亚胺层/粘接剂层，至少依次具有第二聚酰亚胺层/粘接剂层/天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层。
3)根据1)所述的微带天线，其特征在于，其还具有绝缘层，至少依次具有绝缘层/天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层，前述绝缘层为阻焊剂。
4)根据1)～3)中任一项所述的微带天线，其特征在于，共振频率的反射损耗为-10dB以下。
5)根据1)～4)中任一项所述的微带天线，其特征在于，前述第一聚酰亚胺层具有热塑聚酰亚胺层和非热塑聚酰亚胺层。
6)根据1)～5)中任一项所述的微带天线，其特征在于，前述第一聚酰亚胺层具有在非热塑聚酰亚胺层的两面具备热塑性聚酰亚胺层的三层结构。
7)根据6)所述的微带天线，其特征在于，前述第一聚酰亚胺层是两片以上的具有前述三层结构且厚度小于75μm的聚酰亚胺薄膜的层叠物。
8)根据1)～7)中任一项所述的微带天线，其特征在于，前述天线导体层为铜层，在前述铜层与前述第一聚酰亚胺层之间还具有粘接剂层。
9)根据1)～8)中任一项所述的微带天线，其特征在于，具有两个以上的前述天线导体层。
10)根据1)～9)中任一项所述的微带天线，其特征在于，前述天线导体层的前述第一聚酰亚胺层侧的表面粗糙度(Ra)为0.05μm～0.5μm。
11)一种微带天线的制造方法，其特征在于，前述微带天线至少依次具有天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层，作为前述第一聚酰亚胺层，使用厚度为75～200μm且10GHz下的介电损耗角正切为0.008以下的聚酰亚胺薄膜。
12)根据11)所述的微带天线的制造方法，其特征在于，前述微带天线还具有第二聚酰亚胺层/粘接剂层，至少依次具有第二聚酰亚胺层/粘接剂层/天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层，作为前述第二聚酰亚胺层，使用聚酰亚胺薄膜。
13)根据11)或12)所述的微带天线的制造方法，其特征在于，前述微带天线的共振频率的反射损耗为-10dB以下。
14)根据11)～13)中任一项所述的微带天线的制造方法，其特征在于，前述第一聚酰亚胺层具有热塑聚酰亚胺层和非热塑聚酰亚胺层。
15)根据11)～14)中任一项所述的微带天线的制造方法，其特征在于，前述第一聚酰亚胺层是将热塑性聚酰亚胺薄膜与非热塑聚酰亚胺薄膜贴合并层叠而成的。
16)根据11)～15)中任一项所述的微带天线的制造方法，其特征在于，前述第一聚酰亚胺层具有在非热塑聚酰亚胺层的两面具备热塑性聚酰亚胺层的三层结构。
17)根据16)所述的微带天线的制造方法，其特征在于，前述第一聚酰亚胺层是将具有前述三层结构且厚度小于75μm的聚酰亚胺薄膜至少层叠两片以上而得到的。
18)根据11)～17)中任一项所述的微带天线的制造方法，其特征在于，前述天线导体层为铜层，
前述微带天线在前述铜层与前述第一聚酰亚胺层之间还具有粘接剂层。
19)根据11)～18)中任一项所述的微带天线的制造方法，其特征在于，前述微带天线具有两个以上的前述天线导体层。
20)根据11)～19)中任一项所述的微带天线的制造方法，其特征在于，前述天线导体层的前述第一聚酰亚胺层侧的表面粗糙度(Ra)为0.05μm～0.5μm。
本发明不限定于上述的各实施方式，可以在权利要求示出的范围内进行各种变更，将在不同实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得到的实施方式也包括在本发明的技术范围内。
实施例
以下，通过实施例来具体说明本发明，但本发明不仅仅限定于这些实施例。需要说明的是，合成例、实施例和比较例中的聚酰亚胺薄膜的介电常数和介电损耗角正切的测定、柔性覆金属层叠板(FCCL)的制造、微带天线的设计和制作、反射损耗测定、放射特性测定、剥离强度的测定、薄膜的厚度、铜箔的表面粗糙度(Ra)的评价方法如下所示。
(介电常数和介电损耗角正切的测定)
作为测定装置，使用空腔谐振器摄动法复数介电常数评价装置(关东电子应用开发公司制)，在下述频率下测定多层聚酰亚胺薄膜的介电常数和介电损耗角正切。
测定频率：10GHz
测定条件：温度22℃～24℃、湿度45％～55％
测定试样：使用在前述测定条件下放置24小时后的试样。
(柔性覆金属层叠板(FCCL)的制造)
利用以下的条件，将聚酰亚胺层叠体(聚酰亚胺粘接片)与铜箔层叠，得到两面FCCL。
所用的铜箔：厚度12μm、与聚酰亚胺薄膜粘接的一面的粗糙度为0.45μm以下。
聚酰亚胺与铜箔的层叠条件：层压温度为360℃、层压压力为0.8吨、层压速度为1m/min。
(微带天线的设计和制作)
微带线天线的设计使用电磁场模拟软件(Keysight Technologies公司的ADS、Momentumn)，确定方形贴片天线的尺寸和供电点的位置。
根据前述设计，以贴片导电部(即天线导体层)成为约3mm×3mm的方式对两面FCCL的单面进行蚀刻，以相对的接地部(即接地导体层)成为10mm×10mm的方式进行切割加工。供电点进行φ0.3mm的钻孔加工，制作贴片天线FPC。借助银糊剂使该贴片天线FPC粘接于30mm×30mm×1.5mm厚度且表面镀金的不锈钢板，进行150℃-30分钟的加热，由此进行固定。为了信号线的输入，借助Anritsu公司制的连接器K103F-R和玻璃珠K100来安装同轴电缆连接端子。玻璃珠K100的端子与贴片导电部的导通借助银糊剂来粘接，并进行150℃-30分钟的加热，由此进行固定。
(微带天线的反射损耗测定)
针对所得微带天线进行以下的处理。即，在调整至23℃、55％RH的试验室内调湿48小时以上。其后，使用网络分析仪E5221B(Keysight Technologies)进行反射损耗(S11)的测定，测量共振频率和共振频率下的反射损耗量(dB)。
(微带天线的放射特性测定)
测定在六面具有电波吸收体的电波暗室内具有转台、转动换位器的环境中进行。在360°旋转的转台的中央设置微带天线，对使天线的正上方180°旋转的转动换位器设置接收电波的接收器。
使用网络分析仪E5227B(Keysight Technologies公司)，针对入射28GHz的信号时自微带天线发射出的电波，通过在电波暗室外自动控制转台、转动换位器来进行测定。所得各方向的增益数据设为以无指向性天线作为基准的相对增益显示。作为测定数据，记载指向性增益、天线增益。
需要说明的是，毫米波严格来说是指超过30GHz的频率，但作为5G通信频带的28GHz也被称为毫米波。在本说明书中，28GHz也包括在毫米波段内。
(剥离强度的测定方法)
按照JIS C6471的“6.5剥离强度”，对柔性覆金属层叠板(FCCL)进行分析。具体而言，在90度的剥离角度、100mm/分钟的条件下剥离1mm宽的金属箔部分，并测定其载荷。将剥离强度为12N/cm以上的情况评价为“○”(良好)，小于12N/cm时评价为“×”(不良)。
(薄膜的厚度)
使用接触式厚度计Mitsutoyo公司制的LASER HOLOGAGE，测定薄膜的厚度。
(铜箔的表面粗糙度Ra)
使用光波干涉式表面粗糙度计(ZYGO公司制的NewView5030系统)，测定下述条件下的算术平均粗糙度。
(测定条件)
物镜：50倍变焦
FDA Res：Normal
分析条件：
Remove：Cylinder
Filter：High Pass
Filter Low Waven：0.002mm
(合成例1)
在将反应体系内保持至20℃的状态下，向N,N-二甲基甲酰胺(以下也称为DMF)328.79kg中添加1,3-双(4-氨基苯氧基)苯(以下也称为TPE-R)11.64kg、4,4'-二氨基-2,2'-二甲基联苯(以下也称为m-TB)11.28kg，在氮气气氛下进行搅拌。通过目视确认TPE-R、m-TB已经溶解后，添加3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐(以下也称为BPDA)14.66kg、均苯四甲酸酐(以下也称为PMDA)7.39kg，并进行30分钟的搅拌。接着，添加对苯二胺(以下也称为PDA)4.31kg、PMDA 9.85kg，并搅拌30分钟。
最后，制备将0.9kg的PMDA以固体成分浓度成为7％的方式溶解于DMF而得到的溶液，边注意粘度的上升边将该溶液缓缓添加至前述反应溶液中，在粘度达到3000泊的时刻结束聚合。
将包含乙酸酐/异喹啉/DMF(重量比为2.0/0.7/4.0)的酰亚胺化促进剂以相对于聚酰胺酸溶液为50％的重量比添加至该聚酰胺酸溶液中，连续利用搅拌器进行搅拌，从T模具中挤出并流延在不锈钢制的环形带上。将该树脂膜在130℃×100秒的条件下加热后，从环形带上剥离自支承性的凝胶膜，并固定于拉幅机的夹具，在250℃×17秒、350℃×17秒、400℃×120秒的条件下使其干燥/酰亚胺化，得到厚度17μm的聚酰亚胺薄膜。
(合成例2)
在将反应体系内保持至20℃的状态下，向DMF 328.94kg中添加4,4’-二氨基二苯基醚(以下也称为ODA)15.76kg，在氮气气氛下进行搅拌。通过目视确认ODA已经溶解后，添加BPDA 17.37kg、PMDA 2.57kg，并进行30分钟的搅拌。接着，添加m-TB 11.14kg、PMDA12.30kg，并搅拌30分钟。
最后，制备将0.9kg的PMDA以固体成分浓度成为7％的方式溶解于DMF而得到的溶液，边注意粘度的上升边将该溶液缓缓添加至前述反应溶液中，在粘度达到3000泊的时刻结束聚合。
将包含乙酸酐/异喹啉/DMF(重量比为2.0/0.7/4.0)的酰亚胺化促进剂以相对于聚酰胺酸溶液为50％的重量比添加至该聚酰胺酸溶液中，连续利用搅拌器进行搅拌，从T模具中挤出并流延在不锈钢制的环形带上。将该树脂膜在130℃×100秒的条件下加热后，从环形带上剥离自支承性的凝胶膜，并固定于拉幅机夹具，在250℃×17秒、350℃×17秒、400℃×120秒的条件下使其干燥/酰亚胺化，得到厚度17μm的聚酰亚胺薄膜。
(合成例3)
在将反应体系内保持至20℃的状态下，向DMF 657.82kg中添加ODA 10.53kg、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(以下也称为BAPP)32.39kg，在氮气气氛下进行搅拌。通过目视确认ODA、BAPP已经溶解后，添加3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐(以下也称为BTDA)16.95kg、PMDA 14.34kg，并进行30分钟的搅拌。接着，添加PDA 14.22kg、PMDA 29.83kg，并搅拌30分钟。
最后，制备将1.7kg的PDA以固体成分浓度成为10％的方式溶解于DMF而得到的溶液，边注意粘度的上升边将该溶液缓缓添加至前述反应溶液中，在粘度达到3000泊的时刻结束聚合。
将包含乙酸酐/异喹啉/DMF(重量比为2.0/0.7/4.0)的酰亚胺化促进剂以相对于聚酰胺酸溶液为50％的重量比添加至该聚酰胺酸溶液中，连续利用搅拌器进行搅拌，从T模具中挤出并流延在不锈钢制的环形带上。将该树脂膜在130℃×100秒的条件下加热后，从环形带上剥离自支承性的凝胶膜，并固定于拉幅机夹具，在250℃×17秒、350℃×17秒、400℃×120秒的条件下使其干燥/酰亚胺化，得到厚度17μm的聚酰亚胺薄膜。
(合成例4)
在将反应体系内保持至20℃的状态下，向DMF 850.0kg中添加TPE-R11.2kg、1,4-二氨基苯(也称为PDA)33.0kg，在氮气气氛下进行搅拌。通过目视确认PDA已经溶解后，添加BPDA 63.2kg、4,4'-氧双邻苯二甲酸二酐(也称为ODPA)38.0kg，并进行30分钟的搅拌。向该溶液中添加PMDA 2.2kg，并搅拌30分钟。
最后，制备将0.9kg的PMDA以固体成分浓度成为7％的方式溶解于DMF而得到的溶液，边注意粘度的上升边将该溶液缓缓添加至前述反应溶液中，在粘度达到3000泊的时刻结束聚合。
将包含乙酸酐/异喹啉/DMF(重量比为2.0/0.7/4.0)的酰亚胺化促进剂以相对于聚酰胺酸溶液为50％的重量比添加至该聚酰胺酸溶液中，连续利用搅拌器进行搅拌，从T模具中挤出并流延在不锈钢制的环形带上。将该树脂膜在130℃×100秒的条件下加热后，从环形带上剥离自支承性的凝胶膜，并固定于拉幅机夹具，在250℃×17秒、350℃×17秒、400℃×120秒的条件下使其干燥/酰亚胺化，得到厚度17μm的聚酰亚胺薄膜。
(热塑性聚酰亚胺前体(聚酰胺酸)的合成)
将BAPP 29.8g溶解于冷却至10℃的DMF 249g。向其中添加BPDA 21.4g并使其溶解后，搅拌30分钟而形成预聚物。进而，向该溶液中小心地添加另行制备的BAPP的DMF溶液(BAPP 1.57g/DMF 31.4g)，在粘度达到1000泊左右时停止添加。进行1小时的搅拌，得到固体成分浓度约为17重量％、23℃下的旋转粘度为1000泊的聚酰胺酸溶液。
<依次具有天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层的微带天线>
(实施例1)
将热塑性聚酰胺酸溶液用DMF稀释至固体成分浓度成为10重量％后，利用逗点涂布机将聚酰胺酸以最终单面厚度成为4μm的方式涂布在合成例1中得到的薄膜的单面，使其在设定至140℃的干燥炉内通过1分钟来进行加热。针对另一面，也同样地以最终厚度成为4μm的方式涂布聚酰胺酸后，在设定至140℃的干燥炉内通过1分钟来进行加热。接着，在气氛温度为360℃的远红外线加热器炉中进行20秒钟的加热处理，得到总厚度为25.0μm的聚酰亚胺层叠体。进而，按照铜箔/3片该总厚度为25.0μm的聚酰亚胺层叠体/铜箔的顺序进行重叠，使用热辊层压机，在层压温度为360℃、层压压力为0.8吨、层压速度为1.0m/分钟的条件下进行热层压，制作两面覆铜的板(两面FCCL)(铜箔：CF-T49A-HD2、Ra＝0.15μm、聚酰亚胺层的厚度：75μm)。
3片前述聚酰亚胺层叠体相当于前述“第一聚酰亚胺层”。
根据预先进行的基于电磁场模拟的设计，以贴片导电部成为约3mm×3mm的方式对两面FCCL的单面进行蚀刻，以相对的接地部成为10mm×10mm的方式进行切割加工。进行供电点的钻孔加工，制作贴片天线FPC。将该贴片天线FPC固定于不锈钢板，借助连接器来安装同轴电缆连接端子，制作微带天线。
(实施例2)
将实施例1中得到的总厚度为25.0μm的聚酰亚胺层叠体重叠4片，除此之外，与实施例1同样操作，制作柔性覆金属层叠板的微带天线。4片前述聚酰亚胺层叠体相当于前述“第一聚酰亚胺层”。
(实施例3)
将实施例1中得到的总厚度为25.0μm的聚酰亚胺层叠体重叠6片，除此之外，与实施例1同样操作，制作柔性覆金属层叠板的微带天线。6片前述聚酰亚胺层叠体相当于前述“第一聚酰亚胺层”。
(实施例4)
将实施例1中得到的总厚度为25.0μm的聚酰亚胺层叠体重叠8片，除此之外，与实施例1同样操作，制作柔性覆金属层叠板的微带天线。8片前述聚酰亚胺层叠体相当于前述“第一聚酰亚胺层”。
根据实施例1～4可确认：随着聚酰亚胺层叠体的厚度变厚，天线的增益变大。
(实施例5)
利用与实施例1相同的方法，对合成例2中得到的薄膜涂布热塑性聚酰胺酸溶液，进行干燥/加热处理，得到聚酰亚胺层叠体。进而，使用与实施例1相同的贴合条件、与实施例1相同的铜箔，制作柔性覆金属层叠板的微带天线。
(实施例6)
利用与实施例1相同的方法，对合成例4中得到的薄膜涂布热塑性聚酰胺酸溶液，进行干燥/加热处理，得到聚酰亚胺层叠体。进而，使用与实施例1相同的贴合条件、与实施例1相同的铜箔，制作柔性覆金属层叠板的微带天线。
根据实施例1、5、6可确认：随着聚酰亚胺层叠体的介电损耗角正切变小，天线的增益增大。
(比较例1)
仅使用1片实施例1中得到的总厚度为25.0μm的聚酰亚胺层叠体，将聚酰亚胺层叠体的厚度设为25μm，除此之外，与实施例同样操作，制作柔性覆金属层叠板的微带天线。1片前述聚酰亚胺层叠体相当于前述“第一聚酰亚胺层”。
(比较例2)
将实施例1中得到的总厚度为25.0μm的聚酰亚胺层叠体重叠2片，将聚酰亚胺层叠体的厚度设为50μm，除此之外，与实施例1同样操作，制作柔性覆金属层叠板的微带天线。2片前述聚酰亚胺层叠体相当于前述“第一聚酰亚胺层”。
根据实施例1和比较例1、2可确认：随着聚酰亚胺层叠体的厚度变薄，天线的增益降低，柔性覆金属层叠板的插入损耗恶化(绝对值变大)。
(比较例3)
使用合成例3中得到的薄膜，除此之外，与实施例2同样操作，将总厚度为25.0μm的聚酰亚胺层叠体重叠4片，制作柔性覆金属层叠板的微带天线。
根据实施例2和比较例3可确认：若使用介电损耗角正切大的聚酰亚胺层叠体，则柔性覆金属层叠板的天线的增益变小。另外，根据实施例1和比较例3可确认：若使用介电损耗角正切大的聚酰亚胺层叠体，则即便层叠体的厚度厚，柔性覆金属层叠板的天线的增益也变小。根据以上的结果可知：为了获得良好的天线的增益，使用介电损耗角正切小的聚酰亚胺层叠体且厚实层叠是不可或缺的。
针对实施例1～5、比较例1～3，将各“第一聚酰亚胺层”的介电常数、介电损耗角正切和厚度、各两面FCCL的剥离强度、以及各微带天线的反射损耗、指向性增益和天线增益示于表1。
[表1]
<依次具有第二聚酰亚胺层/粘接剂层/天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层的微带天线>
(实施例7)
将热塑性聚酰胺酸溶液用DMF稀释至固体成分浓度成为10重量％后，利用逗点涂布机将聚酰胺酸以最终单面厚度成为4μm的方式涂布在合成例1中得到的薄膜的单面，使其在设定至140℃的干燥炉内通过1分钟来进行加热。针对另一面，也同样地以最终厚度成为4μm的方式涂布聚酰胺酸后，在设定至140℃的干燥炉内通过1分钟来进行加热。接着，在气氛温度为360℃的远红外线加热器炉中进行20秒钟的加热处理，得到总厚度为25.0μm的聚酰亚胺层叠体。进而，按照铜箔/3片该总厚度为25.0μm的聚酰亚胺层叠体/铜箔的顺序进行重叠，使用热辊层压机，在层压温度为360℃、层压压力为0.6吨、层压速度为1.0m/分钟的条件下进行热层压，制作两面覆铜的板(两面FCCL)(铜箔：CF-T49A-HD2、Ra＝0.15μm、聚酰亚胺层叠体的厚度：75μm)。3片前述聚酰亚胺层叠体相当于前述“第一聚酰亚胺层”。
另外，将在前述“第一聚酰亚胺层”的制作中使用的前述总厚度为25.0μm的聚酰亚胺层叠体用作“第二聚酰亚胺层”。
对包含第一聚酰亚胺层的两面FCCL的单面进行蚀刻，制作贴片天线导体层。将该贴片天线导体层与第二聚酰亚胺层叠体借助NIKKAN INDUSTRIES公司制的接合片SAFY在150℃、30分钟、1～2MPa的条件下进行减压加热并贴合，得到图4所示的微带天线。
(实施例8)
将实施例7中得到的总厚度为25.0μm的聚酰亚胺层叠体重叠4片，除此之外，与实施例7同样操作，制作微带天线。4片前述聚酰亚胺层叠体相当于前述“第一聚酰亚胺层”。
(实施例9)
将实施例7中得到的总厚度为25.0μm的聚酰亚胺层叠体重叠6片，除此之外，与实施例7同样操作，制作微带天线。6片前述聚酰亚胺层叠体相当于前述“第一聚酰亚胺层”。
(实施例10)
将实施例7中得到的总厚度为25.0μm的聚酰亚胺层叠体重叠8片，除此之外，与实施例7同样操作，制作微带天线。8片前述聚酰亚胺层叠体相当于前述“第一聚酰亚胺层”。
根据实施例7～10可确认：随着聚酰亚胺层叠体的厚度变厚，天线的增益变大。
(实施例11)
利用与实施例7相同的方法，对合成例2中得到的薄膜涂布热塑性聚酰胺酸溶液，并进行干燥/加热处理，得到聚酰亚胺层叠体。进而，使用与实施例7相同的贴合条件、与实施例7相同的铜箔，制作微带天线。
(比较例4)
仅使用1片实施例7中得到的总厚度为25.0μm的聚酰亚胺层叠体，将第一聚酰亚胺层和第二聚酰亚胺层的厚度分别设为25μm，除此之外，与实施例7同样操作，制作微带天线。
(比较例5)
将实施例7中得到的总厚度为25.0μm的聚酰亚胺层叠体重叠2片，将第一聚酰亚胺层的厚度设为50μm，除此之外，与实施例7同样操作，制作微带天线。
根据实施例7和比较例4、5可确认：随着聚酰亚胺层叠体的厚度变薄，天线增益变小。
(比较例6)
使用合成例3中得到的薄膜，制作总厚度为25.0μm的聚酰亚胺层叠体，将该总厚度为25.0μm聚酰亚胺层叠体重叠4片，除此之外，与实施例7同样操作，制作柔性覆金属层叠板的微带天线。4片前述聚酰亚胺层叠体相当于前述“第一聚酰亚胺层”。
根据实施例8和比较例6可确认：若使用介电损耗角正切大的聚酰亚胺层叠体，则天线增益变小。另外，根据实施例7和比较例6可知：若使用介电损耗角正切大的聚酰亚胺层叠体，则即便层叠体的厚度厚，天线增益也变小。根据以上的结果可知：为了获得良好的天线增益，使用介电损耗角正切小的聚酰亚胺层叠体且厚实层叠是不可或缺的。
针对实施例7～11、比较例4～6，将所使用的第一聚酰亚胺层、第二聚酰亚胺层和粘接剂层的介电常数、介电损耗角正切和各层的厚度、各两面FCCL的剥离强度、以及各微带天线的反射损耗、指向性增益和天线增益示于表2。
[表2]
附图标记说明
1.接地导体层
2.第一聚酰亚胺层
3.天线导体层
4.第二聚酰亚胺层
5.粘接剂层1
6.粘接剂层2
8.粘接剂层(接合片)
10.非热塑聚酰亚胺
11.热塑聚酰亚胺
12.阻焊剂(绝缘层)

Claims (20)

1.一种微带天线，其特征在于，至少依次具有天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层，所述第一聚酰亚胺层的厚度为75～200μm，且10GHz下的介电损耗角正切为0.008以下。
2.根据权利要求1所述的微带天线，其特征在于，其还具有第二聚酰亚胺层/粘接剂层，至少依次具有第二聚酰亚胺层/粘接剂层/天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层。
3.根据权利要求1所述的微带天线，其特征在于，其还具有绝缘层，至少依次具有绝缘层/天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层，
所述绝缘层为阻焊剂。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的微带天线，其特征在于，共振频率的反射损耗为-10dB以下。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的微带天线，其特征在于，所述第一聚酰亚胺层具有热塑聚酰亚胺层和非热塑聚酰亚胺层。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的微带天线，其特征在于，所述第一聚酰亚胺层具有在非热塑聚酰亚胺层的两面具备热塑性聚酰亚胺层的三层结构。
7.根据权利要求6所述的微带天线，其特征在于，所述第一聚酰亚胺层是两片以上的具有所述三层结构且厚度小于75μm的聚酰亚胺薄膜的层叠物。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的微带天线，其特征在于，所述天线导体层为铜层，
在所述铜层与所述第一聚酰亚胺层之间还具有粘接剂层。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的微带天线，其特征在于，具有两个以上的所述天线导体层。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的微带天线，其特征在于，所述天线导体层的所述第一聚酰亚胺层侧的表面粗糙度(Ra)为0.05μm～0.5μm。
11.一种微带天线的制造方法，其特征在于，
所述微带天线至少依次具有天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层，作为所述第一聚酰亚胺层，使用厚度为75～200μm且10GHz下的介电损耗角正切为0.008以下的聚酰亚胺薄膜。
12.根据权利要求11所述的微带天线的制造方法，其特征在于，所述微带天线还具有第二聚酰亚胺层/粘接剂层，至少依次具有第二聚酰亚胺层/粘接剂层/天线导体层/第一聚酰亚胺层/接地导体层，
作为所述第二聚酰亚胺层，使用聚酰亚胺薄膜。
13.根据权利要求11或12所述的微带天线的制造方法，其特征在于，所述微带天线的共振频率的反射损耗为-10dB以下。
14.根据权利要求11～13中任一项所述的微带天线的制造方法，其特征在于，所述第一聚酰亚胺层具有热塑聚酰亚胺层和非热塑聚酰亚胺层。
15.根据权利要求11～14中任一项所述的微带天线的制造方法，其特征在于，所述第一聚酰亚胺层是将热塑性聚酰亚胺薄膜与非热塑聚酰亚胺薄膜贴合并层叠而成的。
16.根据权利要求11～15中任一项所述的微带天线的制造方法，其特征在于，所述第一聚酰亚胺层具有在非热塑聚酰亚胺层的两面具备热塑性聚酰亚胺层的三层结构。
17.根据权利要求16所述的微带天线的制造方法，其特征在于，所述第一聚酰亚胺层是将具有所述三层结构且厚度小于75μm的聚酰亚胺薄膜至少层叠两片以上而得到的。
18.根据权利要求11～17中任一项所述的微带天线的制造方法，其特征在于，所述天线导体层为铜层，
所述微带天线在所述铜层与所述第一聚酰亚胺层之间还具有粘接剂层。
19.根据权利要求11～18中任一项所述的微带天线的制造方法，其特征在于，所述微带天线具有两个以上的所述天线导体层。
20.根据权利要求11～19中任一项所述的微带天线的制造方法，其特征在于，所述天线导体层的所述第一聚酰亚胺层侧的表面粗糙度(Ra)为0.05μm～0.5μm。
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