CN215581900U - 高频电路基板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供使相对介电常数和介电损耗正切值的值变低、机械强度和耐热性优异、有效利用MHz带域至GHz带域的大容量・高速通信的实现变得容易的高频电路基板。本发明是具有聚醚醚酮树脂膜(1)的高频电路基板,其特征在于,聚醚醚酮树脂膜(1)的频率800MHz以上100GHz以下的范围的相对介电常数为3.5以下且介电损耗正切值为0.007以下,聚醚醚酮树脂膜(1)的结晶度为15%以上,聚醚醚酮树脂膜(1)的最大拉伸强度为80N/mm2以上,且拉伸断裂伸长率为80%以上,聚醚醚酮树脂膜(1)的拉伸弹性模量为3000N/mm2以上,聚醚醚酮树脂膜(1)的钎焊耐热性为,即使聚醚醚酮树脂膜(1)在288℃的钎焊浴浮10秒也不变形。
Description
技术领域
本实用新型涉及被从MHz带域至GHz带域地使用的高频电路基板,更详细地说,涉及被在800MHz至100GHz以下的带域中使用的高频电路基板。
背景技术
近年来,需求急速扩大的多功能移动电话、平板终端等移动信息通信设备、下一代电视机等电子设备中,需要将更大容量的数据更高速地接收发送,随之研究电气信号的高频率化。例如,移动信息通信领域中,第五代移动通信系统(5G)的研究被世界性地发展(参照专利文献1、2)。该第五代移动通信系统的通信速度是前代的数十倍以上,为了将其实现,电气信号的10GHz以上的高频率带域被研究。此外,汽车领域中,作为车载雷达系统,被称作毫米波的60GHz以上的高频率带域的信号的利用被研究。
专利文献1 : 日本特表2017‐507620号公报。
专利文献2 : 日本特开2015‐210271号公报。
然而,以往的电路基板未被以有效利用高频率带域的大容量・高速通信为前提设计・开发,所以通常类型的相对介电常数的值高达4.3左右,通常类型的介电损耗正切值也为高达0.018左右的值。大容量・高速通信用的电路基板需要相对介电常数、介电损耗正切值等介电特性低而耐热性、机械强度等特性优异的材料。这里,相对介电常数是表示电介质内的极化的程度的参数,相对介电常数越高,电气信号的传播延迟越大。因此,为了提高电气信号的传播速度而能够进行高速运算,优选为相对介电常数低。
此外,介电损耗正切值(也称作tanδ)是表示,电介质内传播的电气信号转换成热而损失的量的参数,介电损耗正切值越低,信号的损失越少,电气信号的传递率越提高。若相对介电常数高,则电气信号的传播速度变慢,若介电损耗正切值高,则电气信号的传递率下降。此外,介电损耗正切值在高频率带域随着频率的增加而增大,所以即使为使损失稍微变小,也需要使用值较小的材料。因此,MHz带域至GHz带域等高频率带域被使用的电路基板强烈地希望相对介电常数和介电损耗正切值的低的材料。
实用新型内容
本实用新型是鉴于上述情况被作出的,其目的在于,提供一种高频电路基板,前述高频电路基板使相对介电常数和介电损耗正切值的值低,机械强度和耐热性优异,能够使有效利用MHz带域至GHz带域的大容量・高速通信的实现容易。
本实用新型中为了解决上述问题,包括树脂膜,其特征在于,树脂膜为聚醚醚酮树脂膜,该聚醚醚酮树脂膜的频率800MHz以上100GHz以下的范围的相对介电常数为3.5以下,并且介电损耗正切值为0.007以下,聚醚醚酮树脂膜的结晶度为15%以上,聚醚醚酮树脂膜的最大拉伸强度为80N/mm2以上,且拉伸断裂伸长率为80%以上,聚醚醚酮树脂膜的拉伸弹性模量为3000N/mm2以上,聚醚醚酮树脂膜的钎焊耐热性为,即使将聚醚醚酮树脂膜浮在288℃的钎焊浴10秒也不变形。
另外,可以是,包括在聚醚醚酮树脂膜通过溅射法层叠的种子层、在该种子层通过热融接法层叠的导体层。
此外,可以是,树脂膜为借助聚醚醚酮树脂被压出成形的聚醚醚酮树脂膜,将聚醚醚酮树脂的表观的剪切粘度设为温度390℃的表观的剪切速度1×102sec -1的情况下为5.0×101Pa・s以上5.0×103Pa・s以下的范围内。
此外,也可以是,聚醚醚酮树脂膜的频率1GHz附近的相对介电常数为3.5以下,并且介电损耗正切值为0.007以下。
此外,可以是,聚醚醚酮树脂膜的频率25GHz附近的相对介电常数为3.5以下,并且介电损耗正切值为0.007以下。
此外,可以是,聚醚醚酮树脂膜的频率28GHz附近的相对介电常数为3.5以下,并且介电损耗正切值为0.007以下。
此外,可以是,聚醚醚酮树脂膜的频率60GHz附近的相对介电常数为3.5以下,并且介电损耗正切值为0.007以下。
进而,也可以是,聚醚醚酮树脂膜的频率76.5GHz附近的相对介电常数为3.5以下,并且介电损耗正切值为0.007以下。
这里,权利要求书的聚醚醚酮树脂膜不特别要求为透明、不透明、半透明、无延伸膜、单轴延伸膜、双轴延伸膜。此外,种子层根据需要层叠于聚醚醚酮树脂膜的单面或双面。进而,本实用新型的高频电路基板优选地在800MHz至100GHz以下的频率带域被使用。
根据本实用新型,高频电路基板的聚醚醚酮树脂膜的频率800MHz至100GHz以下的范围的相对介电常数为3.5以下,且介电损耗正切值为0.007以下,所以能够使相对介电常数和介电损耗正切值的值变低。因此,能够加快电气信号的传播速度,增大信号传递率。结果,能够实现将800MHz以上100GHz以下的MHz带域至GHz带域有效利用的大容量・高速通信。
实用新型效果
根据本实用新型,聚醚醚酮树脂膜的频率800MHz以上100GHz以下的范围的相对介电常数为3.5以下,并且介电损耗正切值为0.007以下,所以有使相对介电常数和介电损耗正切值的值变低、能够容易实现有效利用高频率带域的大容量・高速通信的效果。此外,使聚醚醚酮树脂膜的结晶度为15%以上,所以能够确保优异的耐热性。
此外,聚醚醚酮树脂膜的机械特性,具体地,最大拉伸强度为80N/mm2以上,且拉伸断裂时拉伸为80%以上,所以聚醚醚酮树脂膜韧性优异,能够防止聚醚醚酮树脂膜的断裂、破损等。进而,拉伸弹性模量为3000N/mm2以上,所以对聚醚醚酮树脂膜赋予高的刚性,能够使高频电路基板的制作时的操作性提高。
根据技术方案2记载的实用新型,将种子层通过溅射层叠,所以能够使聚醚醚酮树脂膜和导体层外表较好地密接,能够使它们的密接强度稳定。此外,将导体层不使用粘接剂地热融接,所以粘接剂的粘接成分较少对高频电路基板造成不良影响。
根据技术方案3至5记载的实用新型,能够有效利用800MHz以上100GHz以下的高频率带来实现高速通信,通过这样地实现,能够满足通信设备的高速大容量化的要求、条件。
附图说明
图1是示意地表示本实用新型的高频电路基板的实施方式的截面说明图。
图2是示意地表示本实用新型的高频电路基板的第2实施方式的截面说明图。
具体实施方式
以下,参照附图对本实用新型的优选的实施方式进行说明,本实施方式的高频电路基板如图1所示,是具有聚醚醚酮树脂膜1的电路基板,其特征在于,聚醚醚酮树脂膜1的频率800MHz以上100GHz以下的范围的相对介电常数为3.5以下且介电损耗正切值为0.007以下,聚醚醚酮树脂膜1的结晶度为15%以上,聚醚醚酮树脂膜1的最大拉伸强度为80N/mm2以上,且拉伸断裂伸长率为80%以上,聚醚醚酮树脂膜1的拉伸弹性模量为3000N/mm2以上,且聚醚醚酮树脂膜1的钎焊耐热性为,即使将聚醚醚酮树脂膜1在288℃的钎焊浴浮10秒也不变形。
聚醚醚酮树脂膜1至少由作为热塑性树脂的聚醚醚酮树脂制膜,由此成形出厚度1μm以上的树脂膜。聚醚醚酮树脂不被特别限定,但在具有以下的重复单位的结晶性的树脂中,玻璃化转变点通常为130℃以上160℃以下(测定方法:差示扫描热量计),优选为135℃以上155℃以下,更优选为140℃以上150℃以下。此外,融点通常为320℃以上360℃以下(测定方法:差示扫描热量计),优选为330℃以上350℃以下,更优选为335℃以上345℃以下,通常被以适合加工成粉状、粒状、颗粒状、丸状的成形加工的形式使用。
[化学式1]
聚醚醚酮树脂的构造式的n从机械特性的观点出发为10以上,优选为20以上较好。该聚醚醚酮树脂也可以是仅由〔化学式1〕的重复单位构成的均聚物,也可以具有〔化学式1〕以外的重复单位。聚醚醚酮树脂中,〔化学式1〕的化学构造的比例相对于构成聚醚醚酮树脂的全部重复单位的合计为50摩尔%以上,优选为70摩尔%以上,更优选地80摩尔%以上最佳。
作为聚醚醚酮树脂的具体例,列举威格斯公司制的商品名:Victex Powder系列、Victrex Granules系列、大赛璐·赢创公司制的商品名:VESTAKEEP系列、索尔维特种聚合物公司制的商品名:Ketaspire聚醚醚酮系列。此外,作为聚醚醚酮树脂的制造方法,例如列举日本特开昭50-27897号公报、日本特开昭5l-119797号公报、日本特开昭52-38000号公报、日本特开昭54-90296号公报、日本特公昭55-23574号公报、日本特公昭56-2091号公报等记载的方法。
另外,聚醚醚酮树脂在不损害本实用新型的效果范围内也能够使用与其他能够共聚的单体的嵌段共聚物、无规共聚物或者变性体。
聚醚醚酮树脂膜1中,除了聚醚醚酮树脂以外,能够根据需要添加聚酰亚胺(PI)树脂、聚酰胺酰亚胺(PAI)树脂、聚醚酰亚胺(PEI)树脂等聚酰亚胺树脂、聚酰胺4T(PA4T)树脂、聚酰胺6T(PA6T)树脂、变性聚酰胺6T(PA6T)树脂、聚酰胺9T(PA9T)树脂、聚酰胺10T(PA10T)树脂、聚酰胺11T(PA11T)树脂、聚酰胺6(PA6)树脂、聚酰胺66(PA66)树脂、聚酰胺46(PA46)树脂等聚酰胺树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂、聚对萘二甲酸乙二醇酯(PEN)树脂等聚酯树脂、聚醚酮(PEK)树脂、聚醚醚醚(PEEEK)树脂、聚醚酮酮(PEKK)树脂、聚醚醚酮酮(PEEKK)树脂、聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)树脂等聚芳醚酮树脂、聚砜(PSU)树脂)、聚醚砜(PES)树脂、聚亚苯基砜(PPSU)树脂等聚砜树脂、聚亚苯基硫醚(PPS)树脂、聚亚苯基硫醚酮树脂、聚亚苯基硫醚砜树脂、聚亚苯基硫醚酮砜树脂等聚芳硫醚树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂、聚四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)树脂、四氟乙烯-六氟丙基共聚物(FEP)树脂、四氟乙烯-乙烯共聚物共聚物(ETFE)树脂、聚三氟氯乙烯(PCTFE)树脂、聚氟乙烯(PVDF)树脂、偏二氟乙烯・四氟乙烯・六氟丙烯共聚物树脂等氟树脂、液晶聚合物(LCP)、聚碳酸酯(PC)树脂、聚芳酯(PAR)树脂等。
聚醚醚酮树脂膜1在不损害本实用新型的特性的范围内,除了上述树脂以外,还能够选择性地添加抗氧化剂、光稳定剂、着色剂、紫外线吸收剂、可塑剂、带电防止剂、耐热提高剂、阻燃剂、无机化合物、有机化合物、树脂改质剂等。
聚醚醚酮树脂膜1的厚度只要为1μm以上1000μm以下则不被特别限定,但从高频电路基板的厚度的充分的确保、操作性、薄型化的观点出发,优选为10μm以上800μm以下,更优选为20μm以上500μm以下,进一步优选为25μm以上250μm以下较好。
聚醚醚酮树脂膜1的频率为800MHz以上100GHz以下,优选为1GHz以上90GHz以下,更优选为20GHz以上85GHz以下,进一步优选为25GHz以上80GHz以下的范围的相对介电常数,从有效利用高频率带的高速通信的实现的观点出发,为3.5以下,优选为3.2以下,更优选为3.1以下,进一步优选为3.0以下较好。该相对介电常数的下限不被特别限定,但实用上为1.5以上。
具体地,聚醚醚酮树脂膜1的频率1GHz附近的相对介电常数为3.0,频率25GHz附近的相对介电常数为3.0以下,频率28GHz附近的相对介电常数为3.0以下较好。此外,频率60GHz附近的相对介电常数为3.0以下,频率76.5GHz附近的相对介电常数为3.0以下较好。这是因为,聚醚醚酮树脂膜1的频率800MHz以上100GHz以下的范围的相对介电常数超过3.5的情况下,电气信号的传播速度下降,所以有不适合高速通信这样的问题产生。
聚醚醚酮树脂膜1的频率800MHz以上100GHz以下,优选为10GHz以上90GHz以下,更优选为20GHz以上85GHz以下,进一步优选为25GHz以上80GHz以下的范围的介电损耗正切值为了实现将高频率带有效利用的高速通信,为0.007以下,优选为0.0065以下,更优选地希望为0.0061以下。该介电损耗正切值的下限不被特别限定,但实用上为0.0001以上。
具体地,聚醚醚酮树脂膜1的频率1GHz附近的介电损耗正切值为0.003以下,频率25GHz附近的介电损耗正切值为0.004以下,频率28GHz附近的介电损耗正切值希望为0.0045以下。此外,频率60GHz附近的介电损耗正切值为0.006以下,频率76.5GHz附近的介电损耗正切值为0.007以下较好。这是因为,频率800MHz以上100GHz以下的范围的介电损耗正切值超过0.007的情况下,损失较大,信号传递率下降,所以不适合大容量通信。
作为这些相对介电常数和介电损耗正切值的测定方法,不被特别限定,但列举同轴探针法、同轴S参数法、导波管S参数法、真空S参数法等反射・传递(S参数)法、使用微波带状线(环)谐振器的测定法、空洞谐振器摄动法、使用分离介质谐振器的测定法、使用圆筒型(分裂缸)空洞谐振器的测定法、使用多频平衡形圆板谐振器的测定法、使用遮断圆筒导波管空洞谐振器的测定法、使用法布里佩洛谐振器的开放型谐振器法等谐振器法等方法。
此外,列举通过使用干涉计开放型的法布里佩洛法、空洞谐振器摄动法求出高频率的相对介电常数及介电损耗正切值的方法、互感电桥电路相的3端子测定法等。它们中,选择高分解性优异的法布里佩洛法最佳。
聚醚醚酮树脂膜1的结晶度为15%以上,优选为20%以上,更优选为23%以上,进一步优选为25%以上即可。这是因为,聚醚醚酮树脂膜1的结晶度不足15%的情况下,树脂膜的钎焊耐热性会产生问题。反之,是因为结晶度为15%以上的情况下,能够期待能够作为高频电路基板使用的机械强度的确保。
聚醚醚酮树脂膜1的结晶度的上限不被特别限定,但50%以下较适合。这是基于,聚醚醚酮树脂膜1的结晶度超过50%的情况下需要长时间的热处理而生产率会产生问题这样的理由。
关于聚醚醚酮树脂膜的机械特性,能够以23℃的最大拉伸强度、拉伸断裂时拉伸及拉伸弹性模量评价。最大拉伸强度为80N/mm2以上,优选为90N/mm2以上,更优选为100N/mm2以上。此外,拉伸断裂时拉伸为80%以上,优选为90%以上,更优选为100%以上。这是因为,最大拉伸强度不足80N/mm2且断裂时拉伸不足80%的情况下,聚醚醚酮树脂膜1不具有充分的韧性,所以高频电路基板的加工中有发生断裂、破损等故障的可能。
聚醚醚酮树脂膜1的23℃的拉伸弹性模量为3000N/mm2以上5000Nmm2以下,优选为3300N/mm2以上4700N/mm2以下,更优选地3500N/mm2以上4500N/mm2以下的范围最佳。这是基于,拉伸弹性模量不足3000N/mm2的情况下聚醚醚酮树脂膜1刚性较差所以高频电路基板的加工中的操作性下降这样的理由。反之,这是基于,超过5000N/mm2的情况下聚醚醚酮树脂膜1的成形需要较长时间而无法期待成本的削减这样的理由。
聚醚醚酮树脂膜1的耐热性用钎焊耐热性评价。具体地,根据JIS规格 C 5016的试验法,将聚醚醚酮树脂膜1在288℃的钎焊浴浮10秒而确认在聚醚醚酮树脂膜1发生变形、皱纹的情况下,评价成耐热性有问题。
制造这样的聚醚醚酮树脂膜1的情况下,使用含有聚醚醚酮树脂的成形材料,能够采用熔融压出成形法、压延成形、或铸塑成形法等公知的制造方法。这些制造方法中,从聚醚醚酮树脂膜1的厚度精度、生产率、操作性的提高、设备的简略化的观点出发,优选地通过使用T模的熔融压出成形法连续地压出成形。
这里,熔融压出成形法是指,使用熔融压出机成形机将含有聚醚醚酮树脂的成形材料熔融混匀、从熔融压出成形机的T模具将聚醚醚酮树脂膜1连续地压出的成形方法。熔融压出成形机例如能够使用单轴压出成形机、双轴压出成形机等,不被特别限制。
被熔融压出成形机熔融混匀的成形材料借助熔融压出成形机的末端部的T模具被连续地压出成形为带形的聚醚醚酮树脂膜1,该连续的聚醚醚酮树脂膜1被夹在下方的多个辊间而被冷却后,通过被卷绕机卷绕而被制造。
该聚醚醚酮树脂膜1的制造时,聚醚醚酮树脂的表观的剪切粘度在温度390℃的表观的剪切速度1.0×102sec -1的情况下在5.0×101Pa・s以上5.0×103Pa・s以下的范围内,优选为1.0×102Pa・s以上3.0×103Pa・s以下,更优选为3.0×102Pa・s以上1.5×103Pa・s以下,更详细地为5.0×102Pa・s以上1.0×103Pa・s以下的范围内。
这是因为,温度390℃的表观的剪切粘度不足5.0×101Pa・s的情况下,被从T模具的末端部压出的聚醚醚酮树脂膜1的熔融张力小,所以向辊方向急剧地落下时,聚醚醚酮树脂膜1断裂。与此相对,这是因为,表观的剪切粘度超过5.0×103Pa・s的情况下,表观的剪切粘度高,所以能够从T模具压出。该聚醚醚酮树脂的表观的剪切粘度能够借助市售的剪切粘度・伸长粘度测定装置测定。
制造聚醚醚酮树脂膜1后,在该聚醚醚酮树脂膜1上形成导电层4,进而形成导电电路的配线图案的话,能够制作高频电路基板。导电层4形成于聚醚醚酮树脂膜1的正反两面、正面、反面的某个面,然后形成导电电路的配线图案。作为用于该导电层4的导电体,通常例如能够使用铜、金、银、铬、铁、铝、镍、锡等金属、或者由这些金属构成的合金。
作为导电层4的形成方法,列举(1)将聚醚醚酮树脂膜1和金属箔热融接来形成导电层4的方法、(2)通过将聚醚醚酮树脂膜1和金属箔用粘接剂粘接来形成导电层4的方法、(3)在聚醚醚酮树脂膜1形成种子层2,并且在该种子层2层叠形成金属层3,形成由这些种子层2和金属层3构成的导电层4的方法等。
(1)的方法是,将聚醚醚酮树脂膜1和金属箔夹在加压成形机或者辊间,加热・加压来形成导电层4的方法。该方法的情况下,金属箔的厚度为1μm以上100μm以下,优选为5μm以上80μm以下,更优选地10μm以上70μm以下的范围内较好。
聚醚醚酮树脂膜1或者金属箔的表面为使融接强度提高而能够形成细微的凹凸。此外,也可以将聚醚醚酮树脂膜1或者金属箔的表面通过电晕照射处理、紫外线照射处理、等离子体照射处理、框照射处理、ITRO照射处理、氧化处理、砂光加工、喷砂加工等进行表面处理。此外,也能够将聚醚醚酮酮树脂膜或者金属箔的表面用硅烷偶联剂、硅烷剂、钛酸酯系偶联剂、或者铝酸酯系偶联剂处理。
(2)的方法是,在聚醚醚酮树脂膜1和导电层4的金属箔之间配置环氧树脂系粘接剂、苯酚树脂系粘接剂、硅氧烷变性聚酰胺酰亚胺树脂系粘接剂等粘接剂,夹于加压成形机或者辊间后加热・加压来将金属箔形成于聚醚醚酮树脂膜1上的方法。金属箔的厚度为1μm以上100μm以下,优选为5μm以上80μm以下,更优选地在10μm以上70μm以下的范围内较好。
聚醚醚酮树脂膜1或者金属箔的表面与上述相同地,从使粘接强度提高的观点出发,能够形成细微的凹凸。此外,也可以将聚醚醚酮树脂膜1或者金属箔的表面通过电晕照射处理、紫外线照射处理、等离子体照射处理、框照射处理、ITRO照射处理、氧化处理、砂光加工、喷砂加工等来实施表面处理。此外,也可以将聚醚醚酮树脂膜或者金属箔的表面与上述相同地,借助硅烷偶联剂、硅烷剂、钛酸酯系偶联剂、或者铝酸酯系偶联剂处理。
(3)的方法为,在聚醚醚酮树脂膜1上通过溅射法、蒸镀法、或者无电解镀覆法等方法形成粘接用的种子层2,在该种子层2上通过热融接法、蒸镀法、电镀法形成金属层3,将这些种子层2和金属层3形成为导电层4的方法。作为种子层2,例如能够使用铜、金、银、铬、铁、铝、镍、锡、锌等金属或者由这些金属构成的合金。该种子层2的厚度通常为0.1μm以上2μm以下的范围。
在聚醚醚酮树脂膜1上形成种子层2时,能够以改良它们的粘接强度的目的形成锚固层。该锚固层列举镍或者铬等金属,优选地环境性优异的镍最佳。
作为金属层3,例如能够使用铜、金、银、铬、铁、铝、镍、锡、锌等金属或者由这些金属构成的合金。该金属层3可以是由一种金属构成的单层,也可以是由两种以上的金属构成的复合层、多层。金属层3的厚度不被特别限定,但为0.1μm以上50μm以下,优选地1μm以上30μm以下较好。
由种子层2和金属层3构成的导电层4为0.2μm以上50μm以下,优选为1μm以上30μm以下,更优选为5μm以上20μm以下,进一步优选地5μm以上10μm以下的范围内较好。种子层2和金属层3可以是相同的金属,也可以是不同的金属。此外,在导电层4的表面上,为了防止表面的腐蚀,也可以由金、镍等金属形成金属层3。
这些导电层4的形成方法中,容易形成10μm以下的薄膜的金属层3的(3)的方法最佳。该(3)的方法的种子层2例如通过使用铜、金、银、镍、铬等的溅射法、蒸镀法、无电解镀覆法等在聚醚醚酮树脂膜1的表面层叠形成,使聚醚醚酮树脂膜1与金属层3密接,发挥使密接强度稳定化的功能。
种子层2的层叠形成时能够采用溅射法、蒸镀法、无电解镀覆法等,但若采用溅射法,则能够将各种各样的金属作为种子层2使用,且能够得到高的密接强度。此外,金属层3在种子层2上通过热融接法、蒸镀法、电镀法形成,但采用能够省略粘接剂的热融接法最佳。
配线图案能够通过蚀刻法、镀覆法、或者印刷法等形成必要的数量。该配线图案的形成方法中,将底切、配线变细的发生抑制为最小限度,能够使用能够形成良好的配线的硫酸-过氧化氢系、氯化铁的蚀刻剂等。若形成这样的既定形状的配线图案,则能够制造低介电性优异而能够抑制信号的损失的高频电路基板。
根据上述说明,高频电路基板被以有效利用高频率带的高速通信为前提而被设计・开发,聚醚醚酮树脂膜1的频率800MHz以上100GHz以下的范围的相对介电常数为3.5以下且介电损耗正切值为0.007以下,所以能够使相对介电常数和介电损耗正切值的值比以往低。因此,能够得到可以将大容量的高频信号高速接收发送的高频电路基板。此外,通过该高频电路基板的使用,能够大大有助于第五代移动通信系统的实现。
此外,将耐热性优异的结晶度15%以上的聚醚醚酮树脂膜1用于基板材料,所以能够得到优异的钎焊耐热特性。此外,使用放热特性优异的聚醚醚酮树脂膜1,所以损失减少,聚醚醚酮树脂膜1能够长期使用,非常容易实现有效利用高频率带的高速通信。此外,不使用聚酰亚胺树脂膜而使用聚醚醚酮树脂膜1,所以能够使高频基板简易地多层化。
接着,图2表示本实用新型的第2实施方式,该情况下,在聚醚醚酮树脂膜1的正反两面通过溅射法分别层叠粘接用的薄的种子层2,在各种子层2通过热融接法层叠配线图案用的金属层3,由这些种子层2和金属层3形成导电层4。关于其他部分与上述实施方式相同所以省略说明。
显然本实施方式中也能够期待与上述实施方式相同的作用效果,并且,高频基板的配线的高密度化、高频基板的多层化变得容易。
另外,上述实施方式中,在聚醚醚酮树脂膜1的表面通过溅射法层叠形成种子层2,但完全不被其限定,也可以通过蒸镀法、无电解镀覆法层叠形成。此外,也可以将高频电路基板用于汽车的碰撞防止毫米波雷达装置、先进驾驶辅助系统(ADAS)、人工知能(AI)等。
实施例
以下,将本实用新型的高频电路基板的实施例与比较例一同说明。
〔实施例1〕
首先,准备市售的聚醚醚酮树脂〔索尔维特种聚合物公司制产品名:Ketaspire聚醚醚酮KT-851NL SP(以下,缩写成“KT-851NL SP”〕,借助将该聚醚醚酮树脂加热至150℃的除湿干燥机干燥12小时。
这样地使聚醚醚酮树脂干燥后,将该聚醚醚酮树脂安置于具备宽度900mm的T模具的φ40mm压出成形机来熔融混匀,将该熔融混匀的聚醚醚酮树脂从单轴压出成形机的T模具连续地压出,之后,借助加热至210℃的金属辊冷却,由此制作厚度12.5μm的高频电路基板用的聚醚醚酮树脂膜。这里,φ40mm单轴压出成形机的温度为380℃~420℃,T模具的温度为400℃。
得到聚醚醚酮树脂膜后,评价该聚醚醚酮树脂膜的结晶度、介电特性、机械特性、及耐热性,将其结果记载于表1。介电特性根据相对介电常数和介电损耗正切值评价,机械特性根据最大拉伸强度、拉伸断裂时拉伸及拉伸弹性模量评价。此外,耐热性根据钎焊耐热性评价。
・聚醚醚酮树脂膜的结晶度
关于聚醚醚酮树脂膜的结晶度,从聚醚醚树脂膜称量约5mg的测定试样,使用差示扫描热量计〔精工·超精加工公司制:高灵敏度型差示扫描热量计X-DSC7000〕以10℃/分的升温速度加热,用以下式算出此时所得到的晶体融解峰的热量(J/g)、再结晶峰的热量(J/g)。
结晶度(%)={(ΔHm-ΔHc)/ΔHx}×100
这里,ΔHm为聚醚醚酮树脂膜的10℃/分的升温条件下的晶体融解峰的热量(J/g),ΔHc为聚醚醚酮树脂膜的10℃/分的升温条件下下的再结晶峰的热量(J/g),ΔHx为100%结晶的聚醚醚酮树脂膜的融解能量的理论值,为130J/g。
・聚醚醚酮树脂膜的介电特性〔频率:1GHz〕
聚醚醚酮树脂膜的频率:1GHz的介电特性使用网络分析器〔安捷伦技术公司制PNA-L网络分析器N5230A〕通过空洞谐振器摄动法测定。1GHz的介电特性的测定除了将空洞谐振器改变成空洞谐振器1GHz〔关东电子应用开发公司制 类型;CP431〕以外,根据ASTMD2520来实施。介电特性的测定在温度:23℃±1℃、湿度50%RH±5%RH环境下实施。
・聚醚醚酮树脂膜的介电特性〔频率:25GHz附近、28GHz附近、60GHz附近、76.5GHz附近〕
聚醚醚酮树脂膜的频率:25GHz附近、28GHz附近、60GHz附近、76.5GHz附近的介电特性使用向量网络分析器通过开放型谐振器法的一种即法布里佩洛法来测定。谐振器使用开放型谐振器〔KEYCOM公司制:法布里佩洛谐振器Model No. DPS03〕。
测定时,在开放型谐振器夹具的试样台上载置聚醚醚酮树脂膜,使用向量网络分析器通过开放型谐振器法的一种即法布里佩洛法来测定。具体地,通过利用未在试样台上载置聚醚醚酮树脂膜的状态和载置有聚醚醚酮树脂膜的状态的共振频率的差的共振法,测定相对介电常数和介电损耗正切值。用于介电特性的测定的具体的频率如表2所示。
介电特性的测定、具体地为25GHz附近的介电特性被在温度:26℃、湿度30%环境下、28GHz附近、60GHz附近及76.5GHz附近的介电特性被在温度:24℃、湿度45%环境下测定。作为既定的测定装置,25GHz附近、28GHz附近和60GHz附近使用向量网络分析器E8361A〔安捷伦技术公司制:产品名〕。76.5GHz附近使用向量网络分析器N5227A〔安捷伦技术公司制:产品名〕。
・聚醚醚酮树脂膜的机械特性
聚醚醚酮树脂膜的机械特性被以23℃的最大拉伸强度、拉伸断裂时拉伸及拉伸弹性模量评价。机械特性关于树脂膜的压出方向和宽度方向(压出方向的直角方向)测定。测定根据JIS K 7127被在拉伸速度50mm/分、温度23℃的条件下实施。
・聚醚醚酮树脂膜的钎焊耐热性
聚醚醚酮树脂膜的钎焊耐热性根据JIS C 5016的试验法,将树脂膜浮在288℃的钎焊浴10秒,冷却至室温后,肉眼观察树脂膜的变形、皱纹的发生的有无。
○:未在树脂膜确认变形、皱纹的发生的情况
×:在树脂膜确认变形、皱纹的发生的情况。
〔实施例2〕
基本上与实施例1相同,实施例2中将聚醚醚酮树脂膜的厚度改变成25μm来制造高频电路基板用的聚醚醚酮树脂膜。
得到高频电路基板用的聚醚醚酮树脂膜后,将该聚醚醚酮树脂膜的结晶度、介电特性、机械特性及耐热性通过与实施例1相同的方法测定,将结果记载于表1。
〔实施例3〕
基本上与实施例1相同,实施例3中将聚醚醚酮树脂膜的厚度改变成50μm来制造高频电路基板用的聚醚醚酮树脂膜。
得到高频电路基板用的聚醚醚酮树脂膜后,将该聚醚醚酮树脂膜的结晶度、介电特性、机械特性及耐热性通过与实施例1相同的方法测定,将结果记载于表1。
〔实施例4〕
基本上与实施例1相同,将聚醚醚酮树脂厚度改变成Victrex Granules 450G〔威格斯公司;产品名(以下,简称作“450G”〕,将该聚醚醚酮树脂根据实施例1的制法制作出厚度25μm的高频电路基板用的聚醚醚酮树脂膜。但是,实施例1中使金属辊温度为210℃,本实施例改变成230℃。
得到高频电路基板用的聚醚醚酮树脂膜后,将该聚醚醚酮树脂膜的结晶度、介电特性、机械特性及耐热性通过与实施例1相同的方法测定,将结果记载于表3。
〔实施例5〕
基本上与实施例4相同,实施例5中将聚醚醚酮树脂膜的厚度改变成50μm来与实施例1相同地制造高频电路基板用的聚醚醚酮树脂膜。
得到高频电路基板用的聚醚醚酮树脂膜后,将该聚醚醚酮树脂膜的结晶度、介电特性、机械特性及耐热性通过与实施例1相同的方法测定,将结果记载于表3。
〔实施例6〕
基本上与实施例4相同,实施例6中将聚醚醚酮树脂膜的厚度改变成100μm来与实施例1相同地制造高频电路基板用的聚醚醚酮树脂膜。
得到高频电路基板用的聚醚醚酮树脂膜后,将该聚醚醚酮树脂膜的结晶度、介电特性、机械特性及耐热性通过与实施例1相同的方法测定,将结果记载于表3。
〔比较例1〕
用基本与实施例1相同的聚醚醚酮树脂,根据实施例1的制法,制作厚度25μm的高频电路基板用的聚醚醚酮树脂膜。但是,实施例1中金属辊的温度为210℃,比较例1中为130℃。
得到聚醚醚酮树脂膜后,根据与实施例1相同的方法测定该聚醚醚酮树脂膜的结晶度、介电特性、机械特性、及耐热性,将结果在表4表示。
〔比较例2〕
用基本与实施例4相同的聚醚醚酮树脂,根据实施例4的制法,制作厚度100μm的高频电路基板用的聚醚醚酮树脂膜。但是,实施例4中金属辊的温度为230℃,比较例2中改变成130℃。
得到聚醚醚酮树脂后,根据与实施例1相同的方法测定该聚醚醚酮树脂膜的结晶度、介电特性、机械特性及耐热性,将结果在表4表示。
〔结果〕
实施例的结晶度为20%以上的聚醚醚酮树脂膜的相对介电常数为3.08以下,介电损耗正切值为0.007以下。此外,机械性质为,具有最大拉伸强度100N/mm2以上、拉伸断裂时拉伸100%以上的优异的韧性。并且,具有拉伸弹性模量为3500N/mm2以上的高的刚性,所以作为高频电路基板的装配时的操作性优异。进而,关于耐热性,在288℃的钎焊浴浮10秒也完全未确认变形、皱纹的发生,具有能够作为高频电路基板使用的耐热性。
与此相对,比较例的结晶度不足20%的聚醚醚酮树脂膜关于耐热性,在288℃的钎焊浴浮10秒时确认发生变形、皱纹,在高频电路基板用的耐热性上发生重大的问题。
根据这些测定结果可知,聚醚醚酮树脂膜介电特性优异,最适合MHz带域至GHz带域的高频带域使用的高频电路基板。
产业上的可利用性
本实用新型的高频电路基板被在信息通信、汽车设备等领域使用。
附图标记说明
1聚醚醚酮树脂膜
2种子层
3金属层
4导电层。
Claims (5)
1.一种高频电路基板,前述高频电路基板包括树脂膜,其特征在于,
树脂膜是聚醚醚酮树脂膜,该聚醚醚酮树脂膜的频率800MHz以上100GHz以下的范围的相对介电常数为3.5以下,并且介电损耗正切值为0.007以下,聚醚醚酮树脂膜的结晶度为15%以上,聚醚醚酮树脂膜的最大拉伸强度为80N/mm 2以上,且拉伸断裂伸长率为80%以上,聚醚醚酮树脂膜的拉伸弹性模量为3000N/mm 2以上,聚醚醚酮树脂膜的钎焊耐热性为,聚醚醚酮树脂膜在288℃的钎焊浴浮10秒也不变形。
2.如权利要求1所述的高频电路基板,其特征在于,
包括在聚醚醚酮树脂膜通过溅射法层叠的种子层、在该种子层通过热融接法层叠的导体层。
3.如权利要求1或2所述的高频电路基板,其特征在于,
聚醚醚酮树脂膜的频率28GHz附近的相对介电常数为3.5以下,并且介电损耗正切值为0.007以下。
4.如权利要求1或2所述的高频电路基板,其特征在于,
聚醚醚酮树脂膜的频率60GHz附近的相对介电常数为3.5以下,并且介电损耗正切值为0.007以下。
5.如权利要求1或2所述的高频电路基板,其特征在于,
聚醚醚酮树脂膜的频率76.5GHz附近的相对介电常数为3.5以下,并且介电损耗正切值为0.007以下。
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