DE112007001861T9 - Schaltungsmaterialien mit verbesserter Bindung, Verfahren zu deren Herstellung und daraus gebildete Artikel - Google Patents

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Abstract

Schaltungsmaterial, umfassend:
eine leitende Metallschicht oder eine dielektrische Schaltungssubstratschicht; und
eine Klebeschicht, die auf der leitenden Metallschicht oder der dielektrische Schaltungssubstratschicht angeordnet ist, wobei der Klebstoff umfasst
einen Poly(arylenether); und
ein Polybutadien- oder Polyisoprenpolymer.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Vorteile der vorläufigen US Patentanmeldung, Seriennummer 60/821,710, eingereicht am 8. August 2006, die hierin in ihrer Gesamtheit zum Zwecke der Bezugnahme zitiert wird.
  • STAND DER TECHNIK
  • Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen Schaltungsmaterialien, Verfahren zur Herstellung der Schaltungsmaterialien und Artikel, die daraus gebildet sind.
  • Wie hierin verwendet, ist ein Schaltungsmaterial ein Artikel, der in der Herstellung von Schaltungen und mehrschichtigen Schaltungen verwendet wird, und enthält Schaltungslaminate, Klebfilme, harzbeschichtete leitende Schichten und Deckfilme. Ein Schaltungslaminat ist eine Art von Schaltungsmaterial, das eine leitende Schicht hat, z. B. Kupfer, die fest an einer dielektrischen Substratschicht befestigt ist. Doppelt überzogene Schaltungslaminate haben zwei leitende Schichten, eine an jeder Seite der dielektrischen Substratschicht. Eine Strukturierung der leitenden Schicht eines Laminats, zum Beispiel durch Ätzen, stellt eine Schaltung bereit. Mehrschichtige Schaltungen umfassen mehrere leitende Schichten, von welchen mindestens eine ein leitendes Verdrahtungsmuster enthält. Für gewöhnlich werden mehrschichtige Schaltungen durch Laminieren einer oder mehrerer Schaltungen unter Verwendung von Klebfilmen, und in einigen Fallen harzbeschichteten leitenden Schichten, in richtiger Ausrichtung unter Verwendung von Wärme und/oder Druck gebildet. Nach der Laminierung zur Bildung der mehrschichtigen Schaltung können bekannte Lochbildungs- und Plattierungstechnologien verwendet werden, um nützliche elektrische Pfade zwischen leitenden Schichten zu erzeugen.
  • Historisch wurden Schaltungssubstrate mit Glasfaser verstärkten Epoxidharzen hergestellt. Das relativ polare Epoxidmaterial bindet vergleichsweise gut an metallische Oberflächen, wie Kupferfolie. Die polaren Gruppen in dem Epoxidharz führen jedoch auch zu einer relativ hohen dielektrischen Konstante und einem hohen Verlustfaktor. Elektronische Vorrichtungen, die bei höheren Frequenzen arbeiten, erfordern die Verwendung von Schaltungssubstraten mit geringen dielektrischen Konstanten und geringen Verlustfaktoren. Eine bessere elektrische Leistung wird unter Verwendung vergleichsweise nichtpolarer Harzsysteme erreicht, wie jener, die auf Polybutadien-, Polyisopren- oder Polyphenylenoxidpolymersystemen beruhen. Eine unerwünschte Konsequenz der geringeren Polarität dieser Harzsysteme ist eine inhärente geringere Bindung an metallische Oberflächen.
  • Da zusätzlich elektronische Vorrichtung und die darauf befindlichen Merkmale kleiner werden, wird die Herstellung dichter Schaltungsanordnungen durch Verwendung von Substraten mit hoher Glasübergangstemperatur vereinfacht. Wenn jedoch dielektrische Substrate mit geringen dielektrischen Konstanten, geringen Verlustfaktoren und hohen Glasübergangstemperaturen verwendet werden, kann die Adhäsion zwischen der leitenden Schicht und der dielektrischen Substratschicht verringert sein. Die Adhäsion kann sogar stärker verringert sein, wenn die leitende Schicht eine Kupferfolie mit geringer oder sehr geringer Rauheit ist (Kupferfolie mit geringem Profil). Solche Folien werden vorzugsweise in dichten Schaltungsanordnungen verwendet, um die Ätzdefinition zu verbessern, und in Hochfrequenzanwendungen, um den Leiterverlust aufgrund einer Rauheit zu senken.
  • Es wurden zahlreiche Anstrengungen unternommen, um die Bindung zwischen dielektrischen Schaltungssubstraten und der Oberfläche der leitenden Schicht zu verbessern. Zum Beispiel wurde die Verwendung verschiedener spezifischer polymerer Zusammensetzungen offenbart. Die PCT-Anmeldung Nr. 99/57949 von Holman offenbart die Verwendung eines Epoxid- oder Phenoxyharzes mit einem Molekulargewicht von mehr als etwa 4500 zur Verbesserung der Schälfestigkeit eines Schaltungslaminats. US Patent Nr. 6,132,851 von Poutasse offenbart auch die Verwendung einer mit einer phenolischen Resolharz/Epoxidharzzusammensetzung beschichteten Metallfolie als Mittel zur Verbesserung der Adhäsion an Schaltungssubstrate. US Patent Nr. 4,954,185 von Kohm beschreibt einen zweistufigen Prozess zur Erzeugung einer beschichteten Metallfolie für gedruckte Schaltungsplattenlaminate, wobei das erste ein chemischer Prozess zur Erzeugung einer Metalloxidschicht auf der Metallsubstratoberfläche ist, und der zweite die Anwendung einer Poly(vinylacetal)/wärmehärtenden phenolischen Zusammensetzung ist. Gardeski beschreibt in US Patent Nr. 5,194,307 eine klebende Zusammensetzung mit einer oder mehreren Epoxidkomponenten und eine Polyesterkomponente mit hohem Molekulargewicht. Die gehärtete klebende Schicht ist flexibel und kann zur Bindung einer Metallfolie an ein flexibles Schaltungssubstrat (z. B. einen Polyimidfilm) verwendet werden. Yokono et al. beschreiben eine verbesserte Adhäsion in einem mit Kupfer überzogenen Schaltungslaminat in US Patent 5,569,545 , die durch Verwendung verschiedener schwefelhaltiger Verbindungen erhalten wird, die vermutlich mit dem Harz vernetzen und chemisch an das Kupfer binden. Das Vorhandensein von schwefelhaltigen Verbindungen kann unerwünscht sein, was zu einer erhöhten Korrosionsneigung führt. Die US Patentveröffentlichung Nr. 2005/0208278 von Landi et al. offenbart die Verwendung einer adhäsionsfördernden elastomeren Schicht, die ein Nicht-Schwefel-Härtungsmittel umfasst. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass die elastomeren, adhäsionsfördernden Schichten zu einer weichen Oberfläche führen können, wodurch die Möglichkeit einer Beschädigung durch die Handhabung während der Verarbeitung erhöht wird. Schließlich verwenden Poutasse und Kovacs in US Patent Nr. 5,622,782 eine Mehrkomponenten-Organosilanschicht, um die Folienadhäsion mit einem anderen Substrat zu verbessern. Hersteller von Kupferfolie können eine Silanbehandlung bei ihren Folien als abschließenden Produktionsschritt anwenden, und die Silanzusammensetzung, die häufig firmeneigen ist, wird allgemein so gewählt, dass sie mit dem Substrat des Kunden kompatibel ist.
  • Wie von Poutasse et al. in US Patent Nr. 5,629,098 festgestellt, haben Klebstoffe, die für eine gute Adhäsion an Metall und Substrat sorgen (gemessen durch die Schälfestigkeit) im Allgemeinen eine weniger als zufrieden stellende Stabilität bei hoher Temperatur (gemessen in einem Lötmittel-Blasenbeständigkeitstest). Im Gegensatz dazu haben Klebstoffe, die für eine gute Stabilität bei hoher Temperatur sorgen, im Allgemeinen eine weniger als zufrieden stellende Adhäsion. Es besteht daher weiterhin ein Bedarf in der Technik an Methoden zur Verbesserung der Bindung zwischen einem leitenden Metall und einem Schaltungssubstrat, insbesondere dünnen, starren, wärmehärtenden Substraten mit geringen dielektrischen Konstanten, Verlustfaktoren und hohen Glasübergangstemperaturen, die eine Haftfähigkeit bei hohen Temperaturen beibehält. Es wäre vorteilhaft, wenn der Klebstoff kein B-Staging benötigte und/oder die Verwendung des Klebstoffs die elektrischen und mechanischen Eigenschaften der erhaltenen Schaltungsmaterialien nicht nachteilig beeinflusste.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • In einer Ausführungsform umfasst ein Klebstoff, der zur Bildung eines Schaltungslaminats nützlich ist, einen Poly(arylenether), vorzugsweise einen Carboxy-funktionali sierten Poly(arylenether) und ein gemeinsam härtbares Polybutadien- oder Polyisopren-Polymer, vorzugsweise ein Carboxy-funktionalisiertes Polybutadien- oder Polyisopren-Polymer. In einer anderen Ausführungsform umfasst der Klebstoff des Weiteren ein elastomeres Block-Copolymer, das Einheiten umfasst, die von einer aromatischen Alkenylverbindung und einem konjugierten Dien abgeleitet sind.
  • In einer anderen Ausführungsform umfasst ein Schaltungsmaterial zur Bildung eines Schaltungslaminats eine leitende Schicht oder ein dielektrisches Schaltungssubstrat, und eine Klebeschicht, die auf mindestens einem Abschnitt einer Oberfläche der leitenden Schicht oder des dielektrischen Schaltungssubstrats angeordnet ist, wobei die Klebeschicht einen Poly(arylenether), vorzugsweise einen Carboxy-funktionalisierten Poly(arylenether) und ein gemeinsam härtbares Polybutadien- oder Polyisopren-Polymer, vorzugsweise ein Carboxy-funktionalisiertes Polybutadien- oder Polyisopren-Polymer umfasst. In einer anderen Ausführungsform umfasst die Klebeschicht des Weiteren ein elastomeres Block-Copolymer, das Einheiten umfasst, die von einer aromatischen Alkenylverbindung und einem konjugierten Dien abgeleitet sind. Das gehärtete dielektrische Schaltungssubstrat und die gehärtete Klebeschicht können eine dielektrische Konstante von weniger als etwa 3,8 und einen Verlustfaktor von weniger als etwa 0,007 haben, jeweils gemessen bei 10 Gigahertz.
  • In einer anderen Ausführungsform umfasst ein Schaltungslaminat eine der zuvor beschriebenen Klebeschichten, die zwischen einer leitenden Schicht und einem Schaltungssubstrat angeordnet ist. In einer anderen Ausführungsform weist die Klebeschicht im Wesentlichen einen Poly(arylenether) oder einen Carboxy-funktionalen Poly(arylenether) auf.
  • Ein Verfahren zur Bildung eines Schaltungslaminats mit geringer dielektrischer Konstante und geringem Verlustfaktor umfasst das Anordnen einer der zuvor beschriebenen Klebeschichten zwischen einer leitenden Schicht und einem Schaltungssubstrat und das Laminieren der Schichten.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst eine Schaltung die zuvor beschriebenen Schaltungsmaterialien und/oder -laminate.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst eine mehrschichtige Schaltung die zuvor beschriebenen Schaltungsmaterialien und/oder Schaltungslaminate.
  • Die Erfindung wird des Weiteren durch die folgenden Zeichnungen, die ausführliche Beschreibung und Beispiele veranschaulicht.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Unter Bezugnahme nun auf die beispielhaften Zeichnungen, in welchen gleiche Elemente in den mehreren Figuren gleich nummeriert sind:
  • zeigt 1 ein beispielhaftes Schaltungsmaterial mit einer Klebeschicht, die auf einer leitenden Schicht, z. B. einer Kupferfolie, angeordnet ist.
  • zeigt 2 ein beispielhaftes Schaltungsmaterial mit einer Klebeschicht, die auf einer dielektrischen Substratschicht angeordnet ist.
  • zeigt 3 ein beispielhaftes Schaltungslaminat, umfassend eine Klebeschicht.
  • zeigt 4 ein beispielhaftes, doppelt überzogenes Schaltungslaminat, das zwei Klebeschichten umfasst.
  • zeigt 5 eine beispielhafte, doppelt überzogene Schaltung, die zwei Klebeschichten umfasst.
  • zeigt 6 eine beispielhafte, doppelt überzogene Schaltung, die drei Klebeschichten umfasst.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Es wurde unerwartet von den gegenwärtigen Erfindern entdeckt, dass relativ nichtpolare Harze zur Verbesserung der Adhäsion zwischen einem leitenden Metall und einem relativ nichtpolaren dielektrischen Schaltungsmaterial verwendet werden können. Daher werden hierin Bindung verbessernde, klebende Zusammensetzungen beschrieben, umfassend einen Poly(arylenether); gegebenenfalls ein Polybutadien- oder Polyisoprenpolymer, vorzugsweise ein carboxyliertes Polybutadien- oder Polyisoprenpolymer; und gegebenenfalls ein elastomeres Block-Copolymer, das Einheiten umfasst, die von einer aromatischen Alkenylverbindung und einem konjugierten Dien abgeleitet sind. Der Poly(arylenether) kann auch gegebenenfalls Carboxy-funktionalisiert sein. Die Kombination aus diesen Komponenten bietet eine verbesserte Adhäsion zwischen einer leitenden Metallschicht und einem Schaltungssubstrat, wie auch eine verbesserte Flammbeständigkeit. Die verbesserte Bindungsstärke wird vorteilhaft bei hohen Temperaturen aufrechterhalten, wie jenen, die während Lotvorgängen auftreten (z. B. 550°F oder 288°C). In einem besonders vorteilhaften Merkmal beeinträchtigt die Verwendung der klebenden Zusammensetzung die elektrischen Eigenschaften des erhaltenen Schaltungslaminats, wie eine geringe dielektrische Konstante, einen geringen Verlustfaktor, eine geringe Wasserabsorption und verbesserte dielektrische Durchschlagfestigkeit, nicht signifikant nachteilig.
  • Der Poly(arylenether) kann die Form eines Homopolymers oder eines Copolymers aufweisen, einschließlich eines Pfropf- oder eines Block-Copolymers. Es können Kombinationen verschiedener Formen verwendet werden. Poly(arylenether) umfassen mehrere Struktureinheiten der Formel (1):
    Figure 00080001
    wobei für jede Struktureinheit R und R' unabhängig Wasserstoff, Halogen, primäres oder sekundäres C1-7 Alkyl, Phenyl, C1-7 Aminoalkyl, C1-7 Alkenylalkyl, C1-7 Alkinylalkyl, C1-7 Alkoxy, C6-10 Aryl und C6-10 Aryloxy ist. In einigen Ausführungsformen ist jedes R unabhängig C1-7 Alkyl oder Phenyl, zum Beispiel C1-4 Alkyl, und jedes R' ist unabhängig Wasserstoff oder Methyl.
  • Beispielhafte Poly(arylenether) enthalten Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylenether), Poly(2,6-diethyl-1,4-phenylenether), Poly(2,6-dipropyl-1,4-phenylenether), Poly(2-methyl-6-allyl-1,4-phenylenether), Poly(di-tert-butyl-dimethoxy-1,4-phenylenether), Poly(2,6-dichloromethyl-1,4-phenylenether, Poly(2,6-dibromomethyl-1,4-phenylenether), Poly(2,6-di(2-chloroethyl)-1,4-phenylenether), Poly(2,6-ditolyl-1,4-phenylenether), Poly(2,6-dichloro-1,4-phenylenether), Poly(2,6-diphenyl-1,4-phenylenether) und Poly(2,5-dimethyl-1,4-phenylenether). Ein nützlicher Poly(arylenether) umfasst 2,6-Dimethyl-1,4-phenylenethereinheiten, gegebenenfalls in Kombination mit 2,3,6-Trimethyl-1,4-phenylenethereinheiten.
  • Der Poly(arylenether) kann funktionalisiert sein, um so eine funktionelle Gruppe bereitzustellen, die die Adhäsion zwischen einer leitenden Metallschicht und einer Schaltungssubstratschicht verstärkt. Die Funktionalisierung kann unter Verwendung einer polyfunktionellen Verbindung erreicht werden, die in dem Molekül sowohl (i) eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung oder eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Dreifachbindung, wie auch (ii) eines oder mehr von einer Carboxygruppe, einschließlich einer Carbonsäure, eines Anhydriden, Amids, Esters oder Säurehalogeniden enthält. In einer Ausführungsform ist die funktionale Gruppe eine Carbonsäure- oder Estergruppe. Beispiele für polyfunktionale Verbindungen, die eine funktionale Carbonsäuregruppe bereitstellen können, enthalten Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure und Zitronensäure.
  • Insbesondere enthalten geeignete funktionalisierte Poly(arylenether) das Reaktionsprodukt eines Poly(arylenethers) und eines zyklischen Carbonsäureanhydrids. Beispiele für geeignete zyklische Anhydride sind Maleinsäureanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid, Adipinsäureanhydrid und Phthalsäureanhydrid, insbesondere Maleinsäureanhydrid. Modifizierte Poly(arylenether), wie maleinisierte Poly(arylenether), können durch Verfahren erzeugt werden, wie in US Patent Nr. 5,310,820 beschrieben ist, oder sind im Handel erhältlich. Beispiele für im Handel erhältliche, geeignete, modifizierte und unmodifizierte Poly(arylenether) enthalten PPE-MA von Asahi (ein maleinisierter Poly(arylenether)), OPE-Sty von Mitui Gas Chemicals (ein Styrol-endständiger Poly(arylenether)) und Blendex HPP820 von Chemtura (ein unmodifizierter Poly(arylenether)).
  • In einigen Ausführungsformen umfassen die Klebstoffe des Weiteren ein Polybutadien- oder Polyisoprenpolymer. Ein ”Polybutadien- oder Polyisoprenpolymer”, wie hierin verwendet, enthält Homopolymere, die von Butadien abgeleitet sind, Homopolymere, die von Isopren abgeleitet sind, und Copolymere, die von Butadien und/oder Isopren abgeleitet sind, und/oder weniger als 50 Gewichtsprozent (Gew.-%) eines Monomers, das gemeinsam mit dem Butadien und/oder Isopren härtbar ist. Geeignete Monomere, die gemeinsam mit dem Butadien und/oder Isopren härtbar sind, enthalten monoethylenisch ungesättigte Verbindungen, wie Acrylonitril, Ethacrylonitril, Methacrylonitril, Alpha-Chloroacrylonitril, Beta-Chloroacrylonitril, Alpha-Bromoacrylonitril, C1-6 Alkyl(meth)acrylate (zum Beispiel Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, n-Propyl(meth)acrylat und Isopropyl(meth)acrylat), Acrylamid, Methacrylamid, Maleimid, N-Methylmaleimid, N-Ethylmaleimid, Itaconsäure, (Meth)acrylsäure, aromatische Alkenylverbindungen, wie in der Folge beschrieben, und Kombinationen, die mindestens eines der vorangehenden, monoethylenisch ungesättigten Monomere umfassen.
  • Das gemeinsam härtbare Polybutadien- oder Polyisoprenpolymer, das in der klebenden Zusammensetzung verwendet wird, kann mit dem Poly(arylenether) gemeinsam härtbar sein. In einer Ausführungsform ist das Polybutadien- oder Polyisoprenpolymer Carboxy-funktionalisiert. Die Funktionalisierung kann unter Verwendung einer polyfunktionalen Verbindung erreicht werden, die in dem Molekül sowohl (i) eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung oder eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Dreifachbindung, wie auch (ii) eines oder mehr von einer Carboxygruppe, einschließlich einer Carbonsäure, eines Anhydriden, Amids, Esters oder Säurehalogeniden enthält. Eine bevorzugte Carboxygruppe ist eine Carbonsäure oder ein Ester. Beispiele für polyfunktionale Verbindungen, die eine funktionale Carbonsäuregruppe bereitstellen können, enthalten Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure und Zitronensäure. Insbesondere können Polybutadiene-Maleinsäureanhydriden-Addukten in den klebenden Zusammensetzungen verwendet werden. Geeignete maleinisierte Polybutadienpolymere sind im Handel zum Beispiel von Sartomer unter den Handelsbezeichnungen RICON 130MA8, RICON 130MA13, RICON 130MA20, RICON 131MA5, RICON 131MA10, RICON 131MA17, RICON 131MA20 und RICON 156MA17 erhältlich. Geeignete maleinisierte Polybutadien-Styrol- Copolymere sind im Handel zum Beispiel von Sartomer unter der Handelsbezeichnung RICON 184MA6 erhältlich. RICON 184MA6 ist ein Butadien-Styrol-Copolymer-Maleinsäureanhydrid-Addukt mit einem Styrolgehalt von 17 bis 27 Gew.-% und einem zahlengemittelten Molekulargewicht (Mn) von etwa 9.900 g/Mol.
  • In weiteren Ausführungsformen umfassen die Klebestoffe des Weiteren ein elastomeres Polymer. Das elastomere Polymer kann gemeinsam mit dem Poly(arylenether) und/oder dem Polybutadien- oder Isoprenharz härtbar sein. Geeignete Elastomere enthalten elastomere Block-Copolymere, die einen Block (A), der von einer aromatischen Alkenylverbindung abgeleitet ist, und einen Block (B), der von einem konjugierten Dien abgeleitet ist, umfassen. Die Anordnung der Blöcke (A) und (B) enthält lineare und Pfropf-Strukturen, einschließlich radialer Teleblock-Strukturen mit verzweigten Ketten. Beispiele für lineare Strukturen enthalten Diblock-(A-B), Triblock-(A-B-A oder B-A-B), Tetrablock-(A-B-A-B) und Pentablock-(A-B-A-B-A oder B-A-B-A-B) Strukturen, wie auch lineare Strukturen, die 6 oder mehr Blöcke in der Summe von A und B enthalten. Spezifische Block-Copolymere enthalten Diblock-, Triblock- und Tetrablockstrukturen, und insbesondere die A-B-Diblock- und A-B-A-Triblockstrukturen.
  • Die aromatische Alkenylverbindung, die den Block (A) bereitstellt, ist dargestellt durch die Formel (2):
    Figure 00110001
    wobei jedes von R2 und R3 unabhängig Wasserstoff, C1-C5 Alkyl, Brom oder Chlor ist und jedes von R4, R5, R6, R7, und R8 unabhängig Wasserstoff, C1-C12 Alkyl, C3-C12 Cycloalkyl, C6-C12 Aryl, C7-C12 Aralkyl, C7-C12 Alkaryl, C1-C12 Alkoxy, C3-C12 Cycloalkoxy, C6-C12 Aryloxy, Chlor, Brom oder Hydroxy ist. Beispielhafte aromatische Alkenylverbindungen enthalten Styrol, 3-Methylstyrol, 4-Methylstyrol, 3,5-Diethylstyrol, 4-n-Propylstyrol, Alpha-Methylstyrol, Alpha-Methylvinyltoluol, Alpha-Chlorostyrol, Alpha-Bromostyrol, Dichlorostyrol, Dibromostyrol, Tetra-Chlorostyrol und dergleichen, und Kombinationen, die mindestens eine der vorangehenden Verbindungen umfassen. Styrol und/oder Alpha-Methylstyrol werden häufig verwendet.
  • Spezifische Beispiele der konjugierten Diene, die zum Bereitstellen von Block (B) verwendet werden, enthalten 1,3-Butadien, 2-Methyl-1,3-butadien (Isopren), 2,3-Dimethyl-1,3-butadien und 1,3-Pentadien, insbesondere 1,3-Butadien und Isopren. Eine Kombination konjugierter Diene kann verwendet werden. Der Block (B), der von einem konjugierten Dien abgeleitet ist, ist gegebenenfalls teilweise oder vollständig hydriert.
  • Beispielhafte Block-Copolymere, die einen Block (A) umfassen, der von einer aromatischen Alkenylverbindung abgeleitet ist, und Block (B), der von einem konjugierten Dien abgeleitet ist, enthalten Styrol-Butadien-Diblock-Copolymer (SB), Styrol-Butadien-Styrol-Triblock-Copolymer (SBS), Styrol-Isopren-Diblock-Copolymer (SI), Styrol-Isopren-Styrol-Triblock-Copolymer (SIS), Styrol-(Ethylen-Butylen)-Styrol-Triblock-Copolymer (SEBS), Styrol-(Ethylen-Propylen)-Styrol-Triblock-Copolymer (SEPS) und Styrol-(Ethylen-Butylen)-Diblock-Copolymer (SEB). Solche Polymere sind im Handel zum Beispiel von Shell Chemical Corporation unter den Handelsbezeichnungen KRATON D-1101, KRATON D-1102, KRATON D-1107, KRATON D-1111, KRATON D-1116, KRATON D-1117, KRATON D-1118, KRATON D-1119, KRATON D-1122, KRATON D-1135X, KRATON D-1184, KRATON D-1144X, KRATON D-1300X, KRATON D-4141, KRATON D-4158, KRATON G1726 und KRATON G-1652 erhältlich. KRATON D-1118 ist ein festes SB-SBS-Copolymer. Dieses Copolymer hat Polystyrolendblöcke und einen gummiartigen Polybutadien-Mittelblock mit etwa 20% SBS-Triblock und etwa 80% SB-Diblock. Es ist ein weicher Gummi mit geringer Dehngrenze und geringer Kohäsionsfestigkeit.
  • Die relative Menge an Poly(arylenether)n, des Polybutadien- oder Polyisoprenpolymers und des elastomeren Block-Copolymers hängt von dem besonderen verwendeten Substratmaterial, den gewünschten Eigenschaften der Schaltungsmaterialien und der Schaltungslaminate und ähnlichen Überlegungen ab. Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung eines Poly(arylenethers) eine erhöhte Bindungsfestigkeit zwischen einer leitenden Materialschicht, insbesondere Kupfer, und einem relativ nichtpolaren dielektrischen Substratmaterial erhöht. Dieses Ergebnis ist insbesondere überraschend, da Poly(arylenether) selbst nichtpolar sind. Die Verwendung eines Polybutadien- oder Polyisoprenpolymers erhöht des Weiteren die Hochtemperaturbeständigkeit der Laminate, insbesondere, wenn diese Polymere Carboxy-funktionalisiert sind. Die Verwendung eines elastomeren Block-Copolymers kann zur Kompatibilisierung der Komponenten des Klebstoffs dienen. Die Bestimmung der passenden Mengen jeder Komponente kann ohne unnötiges Experimentieren unter Verwendung der hierin angeführten Richtlinie erfolgen.
  • In einer Ausführungsform umfasst die klebende Zusammensetzung bis zu 100 Gew.-% des Poly(arylen)ethers, insbesondere des Carboxy-funktionalisierten Poly(arylenethers). In einer anderen Ausführungsform weist die klebende Zusammensetzung im Wesentlichen bis zu 100 Gew.-% des Poly(arylenethers), insbesondere des Carboxy-funktionalisierten Poly(arylenethers) auf. In einer weiteren Ausführungsform weist die klebende Zusammensetzung aus bis zu 100 Gew.-% des Poly(arylenethers), insbesondere des Carboxy-funktionalisierten Poly(arylenethers) auf.
  • Die klebende Zusammensetzung kann als Alternative etwa 20 bis etwa 99 Gew.-%, insbesondere etwa 30 bis etwa 80 Gew.-%, ganz besonders etwa 40 bis etwa 60 Gew.-% des Poly(arylenethers), vorzugsweise des Carboxy-funktionalisierten Poly(arylenethers), und etwa 1 bis etwa 80 Gew.-%, insbesondere etwa 20 bis etwa 70 Gew.-%, ganz besonders etwa 40 bis etwa 60 Gew.-% des Polybutadien- oder Polyisoprenpolymers, vorzugsweise des Carboxy-funktionalisierten Polybutadien- oder Polyisoprenpolymers umfassen, wobei jede der zuvor genannten Mengen auf dem Gesamtgewicht des Polymeranteils der klebenden Zusammensetzung beruht.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst die klebende Zusammensetzung etwa 20 bis etwa 98 Gew.-%, insbesondere etwa 25 bis etwa 75 Gew.-%, ganz besonders etwa 30 bis etwa 50 Gew.-% des Poly(arylenethers), vorzugsweise des Carboxy-funktionalisierten Poly(arylenethers); etwa 1 bis etwa 79 Gew.-%, insbesondere etwa 10 bis etwa 60 Gew.-%, ganz besonders etwa 20 bis etwa 40 Gew.-% des gemeinsam härtbaren Polybutadien- oder Polyisoprenpolymers, vorzugsweise des gemeinsam härtbaren, Carboxy-funktionalisierten Polybutadien- oder Polyisoprenpolymers; und etwa 1 bis etwa 79 Gew.-%, insbesondere etwa 10 bis etwa 60 Gew.-%, ganz besonders etwa 20 bis etwa 40 Gew.-% des elastomeren Block-Copolymers, jeweils basierend auf dem Gesamtgewicht des Polymeranteils der klebenden Zusammensetzung.
  • Zusätzlich zu dem einen oder den mehreren der zuvor beschriebenen Polymere kann die klebende Zusammensetzung des Weiteren gegebenenfalls Zusatzstoffe, wie Härtungsinitiatoren, Vernetzungsmittel, Viskositätsmodifizierungsmittel, Kopplungsmittel, Benetzungsmittel, Flammhemmstoffe, Füllmittel und Antioxidantien umfassen. Die besondere Wahl von Zusatzstoffen hängt von der Art der leitenden Schicht und der Schaltungssubstratzusammensetzung ab und diese werden so gewählt, dass sie die Adhäsion zwischen einer leitenden Schicht und einem Schaltungssubstrat, die dielektrische Konstante, den Verlustfaktor, die Wasserabsorptionsfähigkeit, die Flammhemmung und/oder andere gewünschte Eigenschaften des Schaltungsmaterials verstärken oder im Wesentlichen nicht nachteilig beeinträchtigen.
  • Geeignete Füllmittel zur Verwendung in der klebenden Zusammensetzung enthalten Titandioxid (Rutil und Anatas), Bariumtitanat, Strontiumtitanat, Siliziumdioxid, einschließlich amorphes Quarzgut, Korund, Wollastonit, Aramidfasern (z. B. KEVLARTM von DuPont), Glasfaser, Ba2Ti9O20, Glaskügelchen, Quarz, Bornitrid, Aluminiumnitrid, Siliziumcarbid, Berylliumoxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Magnesiumhydroxid, Glimmererde, Talk, Nanoclays, Aluminiumsilikate (natürliche und synthetische) und rauchendes Siliziumdioxid (Cab-O-Sil, erhältlich von Cabot Corporation), die alleine oder in Kombination verwendet werden. Die Füllmittel können die Form von festen, porösen oder hohlen Partikeln aufweisen. Spezifische Füllmittel enthalten Rutiltitandioxid und amorphes Siliziumdioxid. Zur Verbesserung der Adhäsion zwischen den Füllmitteln und dem Polymer kann das Füllmittel mit einem oder mehreren Kopplungsmitteln, wie Silanen, Zirkonaten oder Titanaten behandelt werden. Füllmittel, wenn sie verwendet werden, sind für gewöhnlich in einer Menge von etwa 0,05 bis etwa 10 Gew.-%, insbesondere von etwa 0,1 bis etwa 8 Gew.-% vorhanden, basierend auf dem Gesamtgewicht der klebenden Zusammensetzung.
  • Geeignete Härtungsinitiatoren enthalten jene, die zur Einleitung der Härtung (Vernetzung) der Polymere in der klebenden Zusammensetzung nützlich sind. Zu Beispielen zählen, ohne aber darauf beschränkt zu sein, Azide, Peroxide, Schwefel und Schwefelderivate. Freie Radikal-Initiatoren sind besonders wünschenswert als Härtungsinitiatoren. Beispiele für freie Radikal-Initiatoren enthalten Peroxide, Hydroperoxide und Nicht-Peroxid-Initiatoren, wie 2,3-Dimethyl-2,3-Diphenylbutan. Beispiele für Peroxidhärtungsmittel enthalten Dicumylperoxid,alpha,alpha-di(t-butylperoxy)-m,p-diisopropylbenzol, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan-3 und 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexin-3 und Gemische, die einen oder mehrere der vorangehenden Härtungsinitiatoren umfassen. Der Härtungsinitiator, wenn dieser verwendet wird, ist für gewöhnlich in einer Menge von etwa 0,25 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% vorhanden, basierend auf dem Gesamtgewicht der klebenden Zusammensetzung.
  • Vernetzungsmittel sind reaktionsfähige Monomere oder Polymere, die die Vernetzungsdichte beim Härten des Klebstoffs erhöhen. In einer Ausführungsform sind solche reaktionsfähigen Monomere oder Polymere zu einer gemeinsamen Reaktion mit einem Polymer in dem klebenden Polymer und einem Polymer in der Schaltungssubstratzusammensetzung imstande. Zu Beispielen für geeignete reaktionsfähige Monomere zählen unter anderen Styrol, Divinylbenzol, Vinyltoluol, Divinylbenzol, Triallylcyanurat, Diallylphthalat und multifunktionale Acrylatmonomere (wie Sartomer-Verbindungen, die von Sartomer Co. erhältlich sind), die alle im Handel erhältlich sind. Nützliche Mengen an Vernetzungsmitteln sind etwa 0,1 bis etwa 50 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der klebenden Zusammensetzung.
  • Geeignete Antioxidantien enthalten Radikalfänger und Metalldeaktivatoren. Ein nicht einschränkendes Beispiel für einen freien Radikalfänger ist Poly[[6-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)amino-s-triazin-2,4-dyil][(2,2,6,6,-tetramethyl-4-piperidyl)imino]hexamethylen[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]], das im Handel von Ciba Chemicals unter der Handelsbezeichnung Chimmasorb 944 erhältlich ist. Ein nicht einschränkendes Beispiel für einen Metalldeaktivator ist 2,2-Oxalyldiamido-bis[ethyl 3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat], das im Handel von Uniroyal Chemical (Middlebury, CT) unter der Handelsbezeichnung Naugard XL-I erhältlich ist. Es kann ein einziges Antioxidans oder eine Mischung von zwei oder mehr Antioxidantien verwendet werden. Antioxidantien sind für gewöhnlich in Mengen bis zu etwa 3 Gew.-%, insbesondere etwa 0,5 bis etwa 2,0 Gew.-% vorhanden, basierend auf dem Gesamtgewicht der klebenden Zusammensetzung.
  • Kopplungsmittel können vorhanden sein, um die Bildung kovalenter Bindungen zu fördern oder an dieser teilzunehmen, die eine Metalloberfläche oder Füllmitteloberfläche mit einem Polymer verbinden. Beispielhafte Kopplungsmittel enthalten 3-Mercaptopropylmethyldimethoxysilan und 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan. Kopplungsmittel, wenn diese vorhanden sind, können in Mengen von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 1 Gew.-% vorhanden sein, basierend auf dem Gesamtgewicht der klebenden Zusammensetzung.
  • Die zuvor beschriebene klebende Zusammensetzung kann mit einem dielektrischen Schaltungssubstrat und einer leitenden Schicht verwendet werden, um Schaltungsmaterialien, Schaltungslaminate, Schaltungen und mehrschichtige Schaltungen herzustellen. Geeignete leitende Schichten enthalten eine Dünnschicht aus einem leitenden Metall, wie eine Kupferfolie, wie gegenwärtig in der Bildung von Schaltungen verwendet wird, zum Beispiel elektrolytisch abgeschiedene Kupferfolien. Nützliche Kupferfolien haben für gewöhnlich eine Dicke von etwa 9 bis etwa 180 Mikrometer.
  • Die Kupferfolie kann entweder durch elektrolytische Abscheidung (ED) auf einer drehenden Trommel aus rostfreiem Stahl von einem Kupfersulfatbad oder durch Walzen massiver Kupferstäbe hergestellt werden. Wenn ED-Kupferfolie verwendet wird, wird die anfängliche Rauheit der Grundfolie in dem Folienplattierungsprozess auf der ”Badseite” (oder der matten Seite) der Folie gebildet. Eine zusätzliche Rauheit wird in einem sekundären Plattierungsschritt erzeugt. Wenn gewalzte Folie verwendet wird, wird der anfänglich glatten und glänzenden Folie durch einen sekundären Plattierungsschritt Rauheit verliehen.
  • Diese mechanische Rauheit kann zu mehreren Nachteilen führen. Wie ausführlich von Brist et al. (Gary Brist, Stephen Hall, Sidney Clouser und Tao Liang, "Non-classical conductor losses due to copper foil roughness and treatment," S. 26, Circuitree, Mai 2005) und Ogawa et al. (N. Ogawa, H. Onozeki, N. Moriike, T. Tanabe, T. Kumakura, "Profile-free foil for high-density packaging substrates and high-frequency applications," S. 457, Proceedings of the 2005 Electronic Components and Technology Conference, IEEE) beschrieben, kann die Rauheit auf einer Leiteroberfläche zu einer wesentlichen Erhöhung im Leiterverlust bei hohen Frequenzen führen, wobei ein rauer Leiter einen bis zu zweifachen Leiterverlust eines glatten bewirkt. Ogawa beschreibt auch die Einschränkungen für eine exakte Schaltungsherstellung, insbesondere für das exakte Ätzen feiner Linien und Räume, die durch Leiterrauheit verursacht werden.
  • Die Rauheit einer Kupferfolie wird im Allgemeinen durch Kontaktprofilometrie oder optische Interferometrie charakterisiert. Die meisten Folienhersteller messen die Rauheit mit einem Kontaktprofilometer aufgrund ihrer langen Erfahrung mit einem solchen Messsystem. Die meisten der hierin genannten Werte wurden unter Verwendung eines Veeco Instruments WYCO Optical Profiler gemessen, unter Anwendung der Methode einer Weißlicht-Interferometrie. Da die Rauheit in mehreren verschiedenen Ausmaßen vorhanden sein kann und aus vielen Bergen und Tälern mit unterschiedlichen Abständen zu einer unveränderlichen Referenzebene besteht, gibt es viele unterschiedliche Wege, die Oberflächenrauheit numerisch zu charakterisieren. Zwei häufig angegebenen Größen sind der RMS-Rauheitswert, Rq, und die Berg-zu-Tal- Rauheit, Rz, die beide in Längendimensionen angegeben werden.
  • Herkömmliche ED-Kupferfolie, die für die Schaltungsindustrie hergestellt wird, hat an der behandelten Seite Rz-Werte von 7 bis 20 Mikrometer (μm) (entsprechend Rq-Werten von etwa 1,2 bis 4 μm), gemessen mit dem WYCO Optical Profiler. Kontaktprofilometer neigen aufgrund des Stifts, der die Kupferbehandlung verformt, während die Messung vorgenommen wird, dazu, geringere Werte anzuzeigen. Die behandelte Seite aus gewalzter Kupferfolie weist Rz-Werte von 3,5 bis 5,5 μm auf (entsprechend Rq-Werten von 0,45 bis 0,9 μm). ”Revers behandelte” ED-Folien, wie Oak-Mitsui MLS-TOC-500, können auch ähnliche Rq-Werte wie jene von gewalzten Folien aufweisen. Die ED-Folien mit geringerem Profil weisen gegenwärtig Rz-Werte von 2 bis 3 μm auf. Bei der WYCO-Messung weist die glänzende Seite der gewalzten Folie einen Rz-Wert von etwa 0,7 μm und einen entsprechend Rq von etwa 0,1 μm auf.
  • Seit kurzem sind andere Arten von elektrolytisch abgeschiedenen Folien mit geringem Profil im Handel erhältlich. Dazu zählen die Oak Mitsui Produkte SQ-VLP, mit einem Rq-Wert, mit dem WYCO gemessen, von 0,7 μm und MQ-VLP mit einem WYCO Rq-Wert von 0,47 μm.
  • Sowohl gewalzte wie auch ED-Folien, die für die Schaltungsindustrie speziell behandelt sind, sind von einer Reihe von kommerziellen Herstellern erhältlich. Zum Beispiel sind Kupferfolien mit geringem Profil im Handel von Oak Mitsui unter der Handelsbezeichnung ”TOC 500” und ”TOC-500-LZ” erhältlich. Kupferfolien mit hohem Profil sind im Handel von Circuit Foil unter der Handelsbezeichnung ”TWS” erhältlich.
  • Geeignete dielektrische Schaltungssubstrate umfassen Harze mit geringer Polarität, geringer dielektrischer Konstante und geringem Verlust, einschließlich jener, die auf wärmehärtenden Harzen beruhen, wie 1,2-Polybutadien-, Polyisopren-, Poly(etherimid)-(PEI), Polybutadien-Polyisopren-Copolymeren, Poly(phenylenether)-Harzen, und jener, die auf allylierten Poly(phenylenether)-Harzen beruhen. Diese Materialien weisen zwar die gewünschten Merkmale einer geringen dielektrischen Konstante und eines geringen Verlust auf, weisen aber auch eine geringe Kupferschälfestigkeit auf. Die Kupferschälfestigkeit solcher Materialien kann signifikant durch die Verwendung der vorliegenden Erfindung verbessert werden. Es ist auch wichtig, dass die Schälfestigkeit relativ hoch bei erhöhten Temperaturen bleibt, um eine ”Nachbearbeitung”, d. h., die Entfernung und den Austausch gelöteter Komponenten auf der Schaltungsplatte, zu ermöglichen. Kombinationen aus Harzen geringer Polarität mit Harzen höherer Polarität können ebenso verwendet werden, wobei nicht einschränkende Beispiele Epoxy und Poly(phenylenether), Epoxy und Poly(etherimid), Cyanatester und Poly(phenylenether) und 1,2-Polybutadien und Polyethylen umfassen. Zusammensetzungen, die Polybutadien, Polyisopren und/oder Butadien- und Isopren-haltige Copolymere enthalten, sind besonders nützlich.
  • Besonders geeignete Schaltungssubstrate sind wärmehärtende Zusammensetzungen, die ein wärmehärtendes Polybutadien- und/oder Polyisoprenharz umfassen. Wie hierin verwendet, enthält der Begriff ”wärmehärtendes Polybutadien- und/oder Polyisoprenharz” Homopolymere und Copolymere, die Einheiten umfassen, die von Butadien, Isopren oder Gemischen davon abgeleitet sind. Einheiten, die von anderen copolymerisierbaren Monomeren abgeleitet sind, können auch in dem Harz vorhanden sein, zum Beispiel in der Form von Pfropfungen. Zu beispielhaften copolymerisierbaren Monomeren zählen, ohne aber darauf beschränkt zu sein, vinylaromatische Monomere, zum Beispiel substituierte und unsubstituierte monovinylaromatische Monomere, wie Styrol, 3-Methylstyrol, 3,5-Diethylstyrol, 4-n-Propylstyrol, Alpha-Methylstyrol, Alpha-Methylvinyltoluol, para-Hydroxystyrol, para-Methoxystyrol, Alpha-Chlorostyrol, Alpha-Bromostyrol, Dichlorostyrol, Dibromostyrol, Tetra-Chlorostyrol und dergleichen; und substituierte und unsubstituierte divinylaromatische Monomere, wie Divinylbenzol, Divinyltoluol und dergleichen. Kombinationen, die mindestens eines der vorangehenden copolymerisierbaren Monomere umfassen, können ebenso verwendet werden. Beispielhafte wärmehärtende Polybutadien- und/oder Polyisoprenharze enthalten, ohne aber darauf beschränkt zu sein, Butadienhomopolymere, Isoprenhomopolymere, Butadien-vinylaromatische Copolymere wie Butadien-Styrol, Isopren-vinylaromatische Copolymere, wie Isopren-Styrol-Copolymere, und dergleichen.
  • Die wärmehärtenden Polybutadien- und/oder Polyisoprenharze können auch modifiziert werden, zum Beispiel können die Harze Hydroxyl-endständige, Methacrylat-endständige, Carboxylat-endständige Harze sein. Es können Harze nach Reaktion verwendet werden, wie Epoxy-Maleinsäureanhydrid- oder Urethan-modifizierte Butadien- oder Isopren-Harze. Die Harze können auch vernetzt sein, zum Beispiel durch divinylaromatische Verbindungen, wie Divinylbenzol, z. B. ein Polybutadien-Styrol, vernetzt mit Divinylbenzol. Geeignete Harze sind breit als ”Polybutadiene” von ihren Herstellern klassifiziert, zum Beispiel Nippon Soda Co., Tokio, Japan, und Sartomer Company Inc., Exton, PA. Gemische von Harzen können auch verwendet werden, zum Beispiel ein Gemisch aus einem Polybutadien-Homopolymer und einem Poly(Butadien-Isopren)-Copolymer. Kombinationen, die ein syndiotaktisches Polybutadien umfassen, können auch nützlich sein.
  • Das wärmehärtende Polybutadien- und/oder Polyisoprenharz kann bei Raumtemperatur flüssig oder fest sein. Geeignete flüssige Harze können ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von mehr als etwa 5000 aufweisen, haben aber im Allgemeinen ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von weniger als etwa 5000 (insbesondere etwa 1000 bis 3000). Wärmehärtende Polybutadien- und/oder Polyisoprenharze mit mindestens 90 Gew.-% 1,2 Zugabe sind bevorzugt, da sie die größte Vernetzungsdichte nach der Härtung aufweisen, aufgrund der großen Anzahl von anhängenden Vinylgruppen, die für die Vernetzung zur Verfügung stehen.
  • Das Polybutadien- und/oder Polyisoprenharz ist in dem Harzsystem in einer Menge von bis zu 100 Gew.-%, insbesondere etwa 60 Gew.-% in Bezug auf das gesamte Harzsystem vorhanden, ganz besonders etwa 10 bis etwa 55 Gew.-%, noch genauer etwa 15 bis etwa 45 Gew.-%, basierend auf dem gesamten Harzsystem.
  • Andere Polymere, die gemeinsam mit den wärmehärtenden Polybutadien- und/oder Polyisoprenharzen härten können, können für bestimmte Eigenschafts- oder Verarbeitungsmodifizierungen zugegeben werden. Zur Verbesserung der Stabilität der dielektrischen Festigkeit und mechanischen Eigenschaften des elektrischen Substratmaterials im Laufe der Zeit kann zum Beispiel ein Ethylenpropylenelastomer mit geringerem Molekulargewicht in den Harzsystemen verwendet werden. Ein Ethylenpropylenelastomer, wie hierin verwendet, ist ein Copolymer, Terpolymer oder anderes Polymer, das vorwiegend Ethylen und Propylen umfasst. Ethylenpropylenelastomere können des Weiteren als EPM-Copolymere (d. h., Copolymere von Ethylen- und Propylenmonomeren) oder EPDM-Terpolymere (d. h., Terpolymere von Ethylen-, Propylen- und Dienmonomeren) klassifiziert werden. Ethylenpropylendienterpolymer-Gummis, haben insbesondere gesättigte Hauptketten, mit einer Unsättigung, die außerhalb der Hauptkette für eine leichte Vernetzung zur Verfügung steht. Flüssige Ethylenpropylendienterpolymer-Gummis, in welchen das Dien Dicyclopentadien ist, sind bevorzugt.
  • Nützliche Molekulargewichte der Ethylenpropylengummis sind kleiner als 10.000 Viskositätsdurchschnitt-Molekulargewicht. Geeignete Ethylenpropylengummis enthalten einen Ethylenpropylengummi mit einem Viskositätsdurchschnitt-Molekulargewicht (MV) von etwa 7200, der von Uniroyal Chemical Co., Middlebury, CT, unter der Handelsbezeichnung Trilene CP80 erhältlich ist; einen flüssigen Ethylenpropylen-dicyclopentadienterpolymer-Gummi mit einem Molekulargewicht von etwa 7000, der von Uniroyal Chemical Co. unter der Handelsbezeichnung Trilene 65 erhältlich ist; und ein flüssiges Ethylenpropylen-ethylidennorbornen-terpolymer mit einem Molekulargewicht von etwa 7500, das von Uniroyal Chemical Co. unter der Handelsbezeichnung Trilene 67 erhältlich ist.
  • Der Ethylenpropylengummi ist vorzugsweise in einer Menge vorhanden, die wirksam ist, um die Stabilität der Eigenschaften des Substratmaterials im Laufe der Zeit aufrechtzuerhalten, insbesondere die dielektrische Stärke und mechanischen Eigenschaften. Für gewöhnlich betragen solche Mengen bis zu etwa 20 Gew.-% in Bezug auf das Gesamtgewicht des Harzsystems, insbesondere etwa 4 bis etwa 20 Gew.-%, ganz besonders etwa 6 bis etwa 12 Gew.-%.
  • Eine andere Art von gemeinsam härtbarem Polymer ist ein ungesättigtes, Polybutadien oder Polyisopren enthaltendes Elastomer. Diese Komponente kann ein statistisches oder Block-Copolymer von primär 1,3-Additions-Butadien oder -Isopren mit einem ethylenisch ungesättigten Monomer sein, zum Beispiel einer vinylaromatischen Verbindung, wie Styrol oder Alpha-Methylstyrol, ein Acrylat, wie Methacrylat, wie Methylmethacrylat, oder Acrylonitril. Das Elastomer ist vorzugsweise ein festes thermoplastisches Elastomer, das ein lineares oder pfropfartiges Block-Copolymer mit einem Polybutadien- oder Polyisoprenblock und einem thermoplastischen Block umfasst, der vorzugsweise von einem monovinylaromatischen Monomer, wie Styrol oder Alpha-Methylstyrol, abgeleitet ist. Geeignete Block-Copolymere dieser Art enthalten Styrol-Butadien-Styrol-Triblock-Copolymere, zum Beispiel jene, die von Dexco Polymers, Houston, TX, unter der Handelsbezeichnung Vector 8508M, von Enichem Elastomers America, Houston, TX, unter der Handelsbezeichnung Sol-T-6302, und jene, die von Fina Oil and Chemical Company, Dallas, TX, unter der Handelsbezeichnung Finaprene 401 erhältlich sind; Styrol-Butadien-Diblock-Copolymere; und gemischte Triblock- und Diblock-Copolymere, die Styrol und Butadien enthalten, zum Beispiel jene, die von Shell Chemical Corporation, Houston, TX, unter der Handelsbezeichnung Kraton D 1118 erhältlich sind. Kraton D1118 ist ein gemischtes Diblock-/Triblock-, Styrol und Butadien enthaltendes Copolymer, das 30 Vol.-% Styrol enthält.
  • Das wahlweise Polybutadien oder Polyisopren enthaltende Elastomer kann des Weiteren ein zweites Block-Copolymer ähnlich dem zuvor beschriebenen umfassen, mit der Ausnahme, dass der Polybutadien- oder Polyisoprenblock hydriert ist, wodurch ein Polyethylenblock (im Falle von Polybutadien) oder ein Ethylen-Propylen-Copolymerblock (im Falle von Polyisopren) gebildet wird. Bei Verwendung in Verbindung mit dem zuvor beschriebenen Copolymer können Materialien mit größerer Zähigkeit erzeugt werden. Ein beispielhaftes zweites Block-Copolymer dieser Art ist Kraton GX1855 (im Handel erhältlich von Shell Chemical Corp.), von dem angenommen wird, dass es ein Gemisch aus einem styrolreichen 1,2-Butadien-Styrol-Block-Copolymer und einem Styrol-(Ethylen-propylen)-Styrol-Block-Copolymer ist.
  • Für gewöhnlich ist die ungesättigte, Polybutadien oder Polyisopren enthaltende Elastomerkomponente in dem Harzsystem in einer Menge von etwa 10 bis etwa 60 Gew.-% in Bezug auf das gesamte Harzsystem vorhanden, insbesondere etwa 20 bis etwa 50 Gew.-%, oder ganz besonders etwa 25 bis etwa 40 Gew.-%.
  • Weitere gemeinsam härtbare Polymere, die für bestimmte Eigenschafts- oder Verarbeitungsmodifizierungen zugegeben werden können, enthalten, ohne aber darauf be schränkt zu sein, Homopolymere oder Copolymere von Ethylen, wie Polyethylen und Ethylenoxid-Copolymere; Naturgummi; Norbornenpolymere, wie Polydicyclopentadien; hydrierte Styrol-Isopren-Styrol-Copolymere und Butadien-Acrylonitril-Copolymere; ungesättigte Polyester; und dergleichen. Werte dieser Copolymere sind im Allgemeinen geringer als 50 Vol.-% des gesamten Harzsystems.
  • Freie Radikal-härtbare Monomere können auch für bestimmte Eigenschafts- oder Verarbeitungsmodifizierungen zugegeben werden, zum Beispiel zur Erhöhung der Vernetzungsdichte des Harzsystems nach der Härtung. Beispielhafte Monomere, die geeignete Vernetzungsmittel sein können, enthalten zum Beispiel Di-, Tri- oder höher ethylenisch ungesättigte Monomere, wie Divinylbenzol, Triallylcyanurat, Diallylphthalat und multifunktionale Acrylatmonomere (z. B., Sartomer-Harze, die von Arco Specialty Chemicals Co., Newtown Square, PA, erhältlich sind), oder Kombinationen davon, die alle im Handel erhältlich sind. Das Vernetzungsmittel, wenn dieses verwendet wird, ist in dem Harzsystem in einer Menge von bis zu etwa 20 Vol.-%, insbesondere 1 bis 15 Vol.-% vorhanden, basierend auf dem Gesamtgewicht des Harzes.
  • Dem Harzsystem kann ein Härtungsmittel zur Beschleunigung der Härtungsreaktion der Polyene mit olefinischen reaktionsfähigen Stellen zugegeben werden. Besonders nützliche Härtungsmittel sind organische Peroxide, wie Dicumylperoxid, t-Butylperbenzoat, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butyl)peroxy)hexan, α,α-Di-bist-butylperoxy)diisopropylbenzol, und 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexin-3, die alle im Handel erhältlich sind. Sie können alleine oder in Kombination verwendet werden. Typische Mengen an Härtungsmittel reichen von etwa 1,5 bis etwa 10 Gew.-% der gesamten Harzzusammensetzung.
  • Die Schaltungssubstratmaterialien können wahlweise bestimmte Füllmittel enthalten. Beispiele für geeignete Füllmittel enthalten Titandioxid (Rutil und Anatas), Bariumtitanat, Strontiumtitanat, Siliziumdioxid (Partikel und Hohlkügelchen), einschließlich rauchenden amorphen Siliziumdioxids; Korund, Wollastonit, Aramidfasern (z. B. Kevlar), Glasfaser, Ba2Ti9O20, Glaskügelchen, Quarz, Bornitrid, Aluminiumnitrid, Siliziumcarbid, Berylliumoxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Glimmererde, Talk, Nanoclays, Aluminiumsilikate (natürliche und synthetische) und Magnesiumhydroxid. Es können auch Kombinationen von Füllmitteln verwendet werden. Insbesondere sind Rutiltitandioxid und amorphes Siliziumdioxid wünschenswert, da diese Füllmittel eine hohe beziehungsweise niedere dielektrische Konstante haben, wodurch ein weiter Bereich dielektrischer Konstanten kombiniert mit einem geringen Verlustfaktor in dem fertigen gehärteten Produkt erreicht werden kann, indem die jeweiligen Mengen der zwei Füllmittel in der Zusammensetzung eingestellt werden. Diese Füllmittel können alleine oder in Kombination verwendet werden.
  • Das Schaltungssubstrat kann wahlweise des Weiteren gewebte, thermisch stabile Bahnen einer geeigneten Faser enthalten, insbesondere Glas-(E-, S- und D-Glas) oder Hochtemperatur-Polyesterfaser (z. B. KODEL von Eastman Kodak). Eine solche thermisch stabile Faserverstärkung stellt ein Schaltungslaminat mit einem Mittel zur Kontrolle der Schrumpfung bei der Härtung innerhalb der Ebene des Laminats bereit. Zusätzlich liefert die Verwendung der gewebten Gewebebahn ein Schaltungssubstrat mit einer relativ hohen mechanischen Festigkeit.
  • Beispiele für die gewebte Glasfaserbahn sind in der folgenden Tabelle 1 angeführt. Tabelle 1
    Hersteller Art Dicke, Inch (μm)
    Fiber Glast 519-A 0,0015 (38,1)
    Clark-Schwebel 112 0,0032 (81,3)
    Clark-Schwebel 1080 0,0025 (63,5)
    Burlington 106 0,0015 (38,1)
    Burlington 7628 0,0068 (172,7)
  • Die Schaltungssubstrate können gegebenenfalls flammhemmende Zusätze enthalten, wie bromhaltige Flammhemmstoffe. Geeignete bromierte Flammhemmstoffe sind im Handel zum Beispiel von Albemarle Corporation unter den Handelsbezeichnungen SAYTEX BT 93W (Ethylen-bistetrabromophthalimid), SAYTEX 120 (Tetradecabromodiphenoxybenzol) und SAYTEX 102E (Decabromodiphenoxyloxid) erhältlich.
  • In der Praxis kann die klebende Zusammensetzung direkt auf eine leitende Schicht oder eine dielektrische Substratschicht als Beschichtung (wenn sie ausreichend geringe Viskosität aufweist) aufgetragen werden oder aufgelöst oder suspendiert werden, d. h., in der Form einer Lösung. Wenn eine Lösung verwendet wird, wird die klebende Zusammensetzung vor dem Auftragen in einem geeigneten Lösemittel aufgelöst. Das Lösemittel wird so gewählt, dass es die klebende Zusammensetzung auflöst und eine passende Verdampfungsrate zum Auftragen und Trocknen der Beschichtung hat. Eine nicht ausschließliche Liste möglicher Lösemittel ist Xylol, Toluol, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Hexan und höhere flüssige Alkane, wie Heptan, Octan, Nonan und dergleichen, Cyclohexan, Isophoron und verschiedene auf Terpen basierende Lösemittel. Insbesondere enthalten geeignete Lösemittel Cylol, Toluol, Methylethylketon, Methylisobutylketon und Hexan und insbesondere Xylol und Toluol. Die Konzentration der klebenden Zusammensetzung in Lösung ist nicht kritisch und hängt von der Löslichkeit der klebenden Komponenten, dem Auftragsverfahren und anderen Faktoren ab. Im Allgemeinen umfasst die Lösung 1 bis etwa 50 Gew.-%, insbesondere etwa 5 bis etwa 20 Gew.-% der klebenden Zusammensetzung, basierend auf dem Gesamtgewicht der klebenden Lösung.
  • Der Klebstoff oder die klebende Lösung kann auf eine Oberfläche einer leitenden Schicht oder eines dielektrischen Schaltungssubstratmaterials (z. B. eines Prepregs oder eines Materials im B-Zustand) durch in der Technik bekannte Verfahren aufgetragen werden, zum Beispiel durch Tauch-, Sprüh, Wasch- oder andere geeignete Beschichtungstechniken. Wenn die klebende Lösung während des Auftragens oder Trocknens eine Phasentrennung zeigt, kann die Gleichförmigkeit durch Erhöhen der Lösungstemperatur verbessert werden. Wenn ein Lösemittel vorhanden ist, wird die klebende Lösung unter Umgebungsbedingungen oder durch Zwangs- oder erwärmte Luft trocknen gelassen, um eine adhäsionsfördernde Schicht zu bilden. Für gewöhnlich wird die adhäsionsfördernde Schicht aufgetragen, um ein Beschichtungsgewicht von etwa 2 Gramm pro Quadratmeter (g/m2 oder ”gsm”) bis etwa 15 g/m2, insbesondere etwa 3 g/m2 bis etwa 8 g/m2 zu erhalten. Die adhäsionsfördernde Schicht kann in dem Trocknungsprozess ungehärtet oder teilweise gehärtet sein, oder die adhäsionsfördernde Schicht kann nach Wunsch nach dem Trocknen teilweise oder vollständig gehärtet sein.
  • Nach dem Auftragen der klebenden Beschichtung kann die beschichtete leitende Schicht oder das beschichtete Schaltungssubstrat gelagert oder direkt zur Bildung eines Schaltungslaminats verwendet werden. Das Laminat kann mit Mitteln gebildet werden, die in der Technik bekannt sind. In einer Ausführungsform beinhaltet der Laminierungsprozess das Anordnen einer oder mehrerer Schichten eines beschichteten oder unbeschichteten Schaltungssubstrats zwischen einer oder zwei Lagen beschichteter oder unbeschichteter leitender Schichten (vorausgesetzt, dass eine Klebeschicht zwischen mindestens einer leitenden Schicht und mindestens einer dielektrischen Substratschicht angeordnet ist). Das schichtenförmige Material kann dann vor dem Laminieren und Härten gelagert, teilweise gehärtet und dann gelagert, oder laminiert und nach dem Stapeln gehärtet werden. Laminieren und Härten können in einem einstufigen Prozess erfolgen, zum Beispiel unter Verwendung einer Vakuumpresse, oder durch einen mehrstufigen Prozess. In einem beispielhaften mehrstufigen Prozess wird ein herkömmlicher Peroxid-Härtungsschritt bei Temperaturen von etwa 150°C bis etwa 200°C ausgeführt, und der teilweise gehärtete Stapel kann dann einer Hochenergie-Elektronenstrahl-Bestrahlungshärtung (E-Strahlhärtung) oder einem Hochtemperaturhärtungsschritt unter inerter Atmosphäre unterzogen werden. Die Verwendung einer zweistufigen Härtung kann dem erhaltenen Laminat ein unüblich hohes Maß an Vernetzung verleihen. Die Temperatur, die in der zweiten Stufe verwendet wird, beträgt für gewöhnlich etwa 250°C bis etwa 400°C, oder die Zersetzungstemperatur des Harzes. Diese Hochtemperaturhärtung kann in einem Ofen ausgeführt werden, kann aber auch in einer Presse durchgeführt werden, nämlich als Fortsetzung des anfänglichen Laminierungs- und Härtungsschrittes. Besondere Laminierungstemperaturen und Drücke hängen von der besonderen klebenden Zusammensetzung und der Substratzusammensetzung ab und können leicht von einem Durchschnittsfachmann ohne unnötiges Experimentieren bestimmt werden.
  • Gemäß verschiedenen spezifischen Ausführungsformen zeigt 1 ein beispielhaftes Schaltungsmaterial 10, das eine Klebeschicht 14 umfasst, die auf einer leitenden Schicht, z. B. einer Kupferfolie 12, angeordnet ist. Wie hierin verwendet, bedeutet ”angeordnet”, dass mindestens ein teilweise enger Kontakt zwischen der leitenden Schicht der Kupferfolie und dem Klebstoff besteht. Es ist offensichtlich, dass in allen der hierin beschriebenen Ausführungsformen die verschiedenen Schichten einander vollständig oder teilweise bedecken können und zusätzliche Kupferfolienschichten, strukturierte Schaltungsschichten und dielektrische Schichten ebenso vorhanden sein können. Die Klebeschicht 14 kann ungehärtet oder teilweise gehärtet sein.
  • 2 zeigt ein beispielhaftes Schaltungsmaterial 20, das eine Klebeschicht 24 umfasst, die auf einem dielektrischen Schaltungssubstrat 22 angeordnet ist. Die Klebeschicht 24 kann ungehärtet oder teilweise gehärtet sein, und das Substrat 22 kann ungehärtet, teilweise gehärtet oder vollständig gehärtet sein.
  • 3 zeigt ein beispielhaftes Schaltungsmaterial 30, das eine Klebeschicht 34 umfasst, die zwischen einem dielektrischen Schaltungssubstrat 32 und einer leitenden Schicht 36, z. B. einer Kupferfolie, angeordnet ist. Die Klebeschicht 34 kann ungehärtet oder teilweise gehärtet sein und das Substrat 32 kann ungehärtet, teilweise gehärtet oder vollständig gehärtet sein.
  • 4 zeigt ein beispielhaftes, doppelt überzogenes Schaltungslaminat 40, das eine erste Klebeschicht 42 umfasst, die zwischen einer ersten leitenden Schicht 44 und einer ersten Seite eines dielektrischen Schaltungssubstrats 45 angeordnet ist. Eine zweite Klebeschicht 46 ist zwischen der zweiten leitenden Schicht 48 und einer zweiten Seite eines Schaltungssubstrats 45 angeordnet. Die erste und zweite Klebeschicht 42, 46 können dieselbe oder eine andere Polymerzusammensetzung umfassen, und die erste und zweite leitende Schicht 44, 48 können dieselbe oder unterschiedliche Arten einer leitenden Schicht umfassen, z. B. Kupferfolie. Es ist auch möglich, nur eine der Klebeschichten 42, 46 zu verwenden, oder eine der Klebeschichten 42, 43 durch einen Klebefilm zu ersetzen, der in der Technik bekannt ist (nicht dargestellt).
  • 5 zeigt eine beispielhafte, doppelt überzogene Schaltung 50, die eine erste Klebeschicht 52 umfasst, die zwischen einer ersten leitenden Schicht 54 und einer ersten Seite eines dielektrischen Schaltungssubstrats 55 angeordnet ist. Die zweite Klebeschicht 56 ist zwischen einer strukturierten (z. B. geätzten) Schaltungsschicht 58 und einer zweiten Seite des dielektrischen Schaltungssubstrats 55 angeordnet. Die erste und zweite Klebeschicht 52, 56 können dieselbe oder eine andere Polymerzusammensetzung umfassen. Es ist auch möglich, nur eine der Klebeschichten 52, 56 zu verwenden, oder eine der Klebeschicht 52, 56 durch einen Klebefilm zu ersetzen, der in der Technik bekannt ist (nicht dargestellt).
  • 6 zeigt eine beispielhafte Schaltung 60, die das Schaltungsmaterial 50, wie in Beispiel 5 beschrieben, umfasst. Ein Klebefilm 62 kann an der Seite der strukturierten Schaltung 58 gegenüber der Klebeschicht 56 angeordnet sein, und eine harzbeschichtete leitende Schicht, die eine Kupferfolie 64 umfasst, die auf dem Klebefilm 62 angeordnet ist, ist an einer Seite gegenüber der strukturierten Schaltung 58 angeordnet. Gegebenenfalls, und wie in 6 dargestellt ist, ist eine dritte Klebeschicht 66 zwischen dem Klebefilm 62 und der Kupferfolie 64 angeordnet. Die erste, zweite und dritte Klebeschicht 52, 56, 62 können dieselbe oder eine andere Polymerzusammensetzung umfassen, und die erste und zweite leitende Schicht 54, 64 können dieselbe oder eine andere Art von z. B. Kupferfolie umfassen.
  • Die zuvor beschriebenen Zusammensetzungen und Verfahren stellen ein Schaltungslaminat mit ausgezeichneten Eigenschaften bereit. In einer Ausführungsform hat das Schaltungslaminat eine dielektrische Konstante von weniger als etwa 3,8, gemessen bei 10 Gigahertz. In einer anderen Ausführungsform hat das erhaltene Schaltungslaminat einen Verlustfaktor von weniger als etwa 0,007, gemessen bei 10 Gigahertz. In einer weiteren Ausführungsform hat das Schaltungslaminat eine dielektrische Konstante von weniger als etwa 3,8 und einen Verlustfaktor von weniger als 0,007, gemessen bei 10 Gigahertz. Insbesondere liegen die dielektrische Konstante und der Verlustfaktor des Schaltungsmaterials innerhalb von etwa 25%, und ganz besonders innerhalb von etwa 10%, der entsprechenden Werte für das Schaltungsmaterial ohne klebende Zusammensetzung. Zusätzlich ist es des Weiteren wünschenswert, dass andere physikalische Eigenschaften, wie die dielektrische Durchschlagfestigkeit und Wasserabsorption, ähnlich wie die und/oder kompatibel mit den elektrischen Eigenschaften des Schaltungsmaterials sind, insbesondere innerhalb etwa 25% und ganz besonders innerhalb von etwa 10%, der entsprechenden Werte für das Schaltungsmaterial ohne klebende Zusammensetzung.
  • Zusätzlich hat das Schaltungslaminat verbesserte Bindungsfestigkeit. In einem besonders vorteilhaften Merkmal wird die verbesserte Bindungsfestigkeit bei erhöhten Temperaturen beibehalten. Diese Verbesserung wird erhalten, während die dielektrischen Eigenschaften des dielektrischen Schaltungssubstratmaterials alleine aufrechterhalten (d. h., nicht signifikant nachteilig beeinflusst) werden. Die Verwendung eines Klebestoffs, wie zuvor beschrieben, führt für gewöhnlich zu einer erhöhten Schälfestigkeit von etwa 1,0, insbesondere etwa 1,5 Pfund pro linearem Inch (”pli”) auf ½-Unze/ft2 Kupfer, gegenüber der Schälfestigkeit ohne Klebstoff. In einer spezifischen Ausführungsform behält das Schaltungslaminat des Weiteren die Bindung nach wiederholten Lötmittelbelastungen bei, bildet keine Blasen nach dem Eintauchen in Lötmittel und hält die Bindungsfestigkeit bei erhöhten Temperaturen (bis zu 288°C) bei.
  • Die Erfindung wird des Weiteren durch die folgenden, nicht einschränkenden Beispiele veranschaulicht.
  • BEISPIELE
  • Die in Tabelle 2 angeführten Materialien wurden in den folgenden Beispielen verwendet. Tabelle 2
    Material-bezeichnung Chemischer Name Lieferant
    PPE-MA Maleinisierter Polyphenylenether Asahi
    Blendex HPP820 Unmodifizierter Polyphenylenether Chemtura
    Ricon® 184MA6 Butadien-Styrol-Copolymer-Maleinsäureanhydrid-Addukt Sartomer
    Hycar 2000 X168 Vinyl-endständiges Polybutadien Noveon
    TE 2000 Polybutadien mit Urethanbindungen Nippon Soda
    B3000 Vinyl-endständiges Polybutadien Nippon Soda
    BN1015 Maleinisiertes Polybutadien Nippon Soda
    Kraton® D-1118 SB Diblock-Copolymer (20%) und SBS Triblock-Copolymer (80%) Shell Chemical
    RO-4350B Flammhemmendes, wärmehärtendes Kohlenwasserstoff-basierendes Schaltungssubstratmaterial Rogers Corp.
    RO-4233 Wärmehärtendes Kohlenwasserstoff-basierendes Schaltungssubstratmaterial Rogers Corp.
    FR Flammhemmendes, nicht polares Schaltungssubstratmaterial, enthaltend Mg(OH)2 ( US Patent 7,022,404 von Sethumadhavan et al.)
    TOC-500 Standardkupfer mit geringem Profil, zinkfrei Oak-Mitsui
    TOC-500-LZ Standardkupfer mit geringem Profil, mit leichter Zinkspülung Oak-Mitsui
    TWS Kupferfolie mit hohem Profil Circuit Foil
  • Die Schälfestigkeit von Kupfer wurde gemäß der ”Peel strength of metallic clad laminates” Testmethode (IPC-TM-650 2.4.8) getestet.
  • Die Laminate wurden einem Lötbadtest unterzogen, indem sie auf einem Topf geschmolzenen Lötmittels bei einer Temperatur von 288°C 10 Sekunden schwimmen gelassen wurden. Diese Prozedur wird fünfmal bei jeder Probe wiederholt. Ein Versagen im Lötbadtest wird festgestellt, wenn es zu einer Blasenbildung oder Delaminierung der Kupferfolie von der Laminatoberfläche kommt.
  • Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiele A bis D
  • Schaltungslaminate wurden unter Verwendung einer klebenden Zusammensetzung hergestellt, wie in Tabelle 3 angegeben, die zwischen einem dielektrischen Schaltungssubstrat und einer Kupferfolie angeordnet wurde. Die klebenden Zusammensetzungen in Beispiel 1, 1A bis 4 und A bis D enthielten 100 Gewichtsteile eines maleinisierten Poly(arylenethers) (10 Gew.-% Lösung in einem Lösemittel mit 98% Toluol und 2% Xylol), 0,5 Gewichtsteilen Varox (ein Peroxid-Härtungsinitiator) und die angegebenen Mengen eines funktionalisierten Polybutadienpolymers und eines elastomeren Block-Copolymers.
  • Der Klebstoff wurde auf ½ Unzen/ft2 TWS-Kupferfolie mit einer RMS Oberflächenrauheit von mehr als 2 μm aufgetragen, wie durch das WYCO Interferometer gemessen, und getrocknet, um eine Beschichtung mit einem trockenen Beschichtungsbasisgewicht von 5 bis 6 g/m2 zu erhalten. Prepreg-Lagen von zwei verschiedenen dielektrischen Substraten wurden auf die behandelte Kupferfolie unter Verwendung eines Presszyklus laminiert, der einen raschen Anstieg auf 345°F (174°C) und eine Haltezeit von 15 Minuten bei 345°F (174°C) und einen anschließenden Anstieg auf 475°F (246°C) und eine Haltezeit von zusätzlich einer Stunde bei 475°F (246°C) aufwies. Ein Druck von 1000 psi (70,3 Kilogramm/Zentimeter2) wird im gesamten Zyklus aufrechterhalten.
  • Die Proben wurden einem Lötbadtest unterzogen, und wenn sie diesen bestanden, wurden sie anschließend auf Schälfestigkeit getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angeführt. Tabelle 3
    Komponente Bsp. 1 Bsp. 1A Bsp. 2 Bsp. 3 Bsp. 4 Bsp. A Bsp. B Bsp. C Bsp. D
    PRE-MA Lösung 100 100 100 100 100 100 100 100 100
    KRATON D-1118 7,5 7,5 7,5 7,5 12,0 7,5 7,5 7,5 -
    B3000 - 7,5 - - - - - - -
    RICON 184MA6 3,5 - 7,5 10,0 7,5 - - - -
    Hycar 2000 X168 - - - - - - 7,5 - -
    TE 2000 - - - - - - - 7,5 -
    Lötbad, 288°C (bestanden/versagt Marginal Marginal Bestanden Bestanden Bestanden Versagt Versagt Versagt Versagt
    Bindung mit FR-Substrat (pli) NT NT 5,3 4,0 5,6 NT NT NT NT
    Bindung mit RO 4350B (pli) NT 4,51 5,4 NT NT NT NT NT NT
    • NT – nicht getestet
  • Diese Beispiele zeigen, dass ein Klebstoff gemäß der vorliegenden Erfindung die Kupferschälfestigkeit eines Schaltungslaminats mit einer Folie vergleichsweise hohen Profils erhöht. Sie zeigen auch die Wirksamkeit der Beschichtung bei der Verbesserung der Adhäsion an andere Substratzusammensetzungen als das RO4350B Hochfrequenzlaminat. Ferner zeigen sie die Bedeutung des maleinisierten Polybutadiens in der Verbesserung der Hochtemperaturbeständigkeit der klebenden Beschichtung.
  • Vergleichsbeispiele A und D zeigen, dass alle drei Komponenten der klebenden Zusammensetzung erforderlich sind, um gleichzeitig die Kupferschälfestigkeit zu erhöhen und den Lötbadtest bei hoher Temperatur zu bestehen. Insbesondere führt das Fehlen des elastomeren Block-Copolymers (Bsp. D) und/oder des carboxylierten Polybutadienpolymers (Bsp. A bis D) zu einem Versagen im Lötbadtest. Das Einsetzen eines Vinyl-endständigen Butadienpolymers (Bsp. B) oder eines Urethan-funktionalisierten Butadienpolymers (Bsp. C) führt auch zu einem Versagen im Lötbadtest.
  • Beispiele 1 bis 4 zeigen, dass geringe Mengen an carboxyliertem Butadienpolymer (Bsp. 1) nur zu einem marginalen Lötmittelverhalten führen, aber wenn der Gehalt an carboxyliertem Butadienpolymer erhöht wird, sowohl ein zufrieden stellendes Lötmittelverhalten wie auch eine verbesserte Bindung erhalten wurden (Bsp. 2 und 4). Eine weitere Erhöhung in dem carboxylierten Butadienpolymer (7,5 Teile in Bsp. 2 bis 10,0 Teile in Bsp. 3) führte zu einer leichten Abnahme in der Kupferschälfestigkeit (5,3 pli in Bsp. 2 gegenüber 4,0 pli in Bsp. 3). Diese Beispiele zeigen die Nützlichkeit dieser Beschichtung bei Materialien außer dem RO4350B Schaltungssubstrat.
  • Beispiele 2 bis 4 wurden an ein halogenfreies, flammhemmendes Mg(OH)2-gefülltes Material laminiert, das in US Patent 7,022,404 von Sethumadhavan et al. beschrieben ist. Beispiele 2 bis 4 zeigen die Nützlichkeit dieser Beschichtung bei Materialien außer dem RO4350B Schaltungssubstrat. Als Vergleich führt das Fehlen eines Klebstoffs zu einer Bindungsstärke von nur 1,9 pli mit dem halogenfreien System und etwa 3,5 pli bei dem RO4350B Schaltungssubstrat.
  • Die klebenden Zusammensetzungen von Beispiel 2 wurden auch auf zwei Arten von elektrolytisch abgeschiedener Kupferfolie mit vergleichsweise geringem Profil aufgetragen (Oak Mitsui SQ-VLP und TQ-VLP) und wie zuvor beschrieben auf ein RO4350B Prepreg laminiert. Wie in der folgenden Tabelle dargestellt, war die Bindung beider Arten von Folie im Wesentlichen durch die Verwendung der Beschichtung erhöht. Beide Proben bestanden auch den 288°C Lötbadtest.
    Art von Kupferfolie Schälfestigkeit Schälfestigkeit
    (kein Klebstoff) mit Klebstoff
    SQ-VLP 2,2 pli 4,5 pli
    TQ-VLP 2,3 pli 4,2 pli
  • Dieses Beispiel zeigt, dass die Beschichtung zur Verbesserung der Bindung bei einer großen Vielzahl von Kupferfolien effektiv ist.
  • Beispiele 5 und 6 und Vergleichsbeispiel E.
  • In den Beispielen 5 und 6 wurde eine klebende Lösung unter Verwendung von 10 Gewichtsteilen einer Lösung aus maleinisiertem Poly(arylenether) (10 Gew.-% in einer Lösung von 98% Toluol und 2% Xylol), einem maleinisierten Polybutadien (7,5 Gewichtsteile) und einem elastomeren Block-Copolymer (7,5 Gewichtsteile) gebildet. Die klebende Lösung wurde zur Bildung eines Laminats verwendet, das mit einem RO4350B Prepreg (6 Schichten) und einer 0,5 Unzen Kupferfolie mit geringem Profil (MLS TOC-500 LZ) hergestellt wurde. Die Seite der Kupferfolie mit der geringen Zinkbehandlung wurde mit der Klebeschicht in Kontakt gebracht.
  • Die Materialien wurde alle in einer Vakuumpresse unter Verwendung eines raschen Anstiegs auf 345°F (174°C) und einer Haltezeit von 15 Minuten bei 345°F (174°C), gefolgt von einem Anstieg auf 475°F (246°C) und einer Haltezeit von zusätzlich einer Stunde bei 475°F (246°C) laminiert. Ein Druck von 1000 psi (70,3 Kilogramm/Zentimeter2) wird im gesamten Zyklus aufrechterhalten.
  • Die Proben wurden auf Bindungsfestigkeit, Lötbad, dielektrische Konstante und Verlustfaktor getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 angeführt. Tabelle 4
    Eigenschaft Bsp. 5 Bsp 6 Bsp. E
    Bindung (1/8 Inch) (pli) 5,3 4,7 3,0
    Lötbadtest Bestanden Bestanden Bestanden
    Dielektrische Konstante bei 10 Ghz 3,51 3,53 3,53
    Verlustfaktor bei 10 Ghz 0,0040 0,0042 0,0042
  • Die Ergebnisse in Tabelle 4 zeigen, dass die Kupferschälfestigkeiten, die mit dem Klebstoff auf zinkbeschichteten Kupferfolien mit geringem Profil erhalten wurden (Bsp. 5 und 6) mehr als 50% höher als der Wert ohne den Klebstoff waren (Bsp. E). Ferner zeigen Ergebnisse von Beispielen 5, 6 und E, dass die Verwendung der klebenden Beschichtung die Lötfähigkeit bei hoher Temperatur, die dielektrische Konstante oder den Verlustfaktor der Laminate nicht negativ beeinträchtigte.
  • Beispiele 8 bis 10 und Vergleichsbeispiel G.
  • In Beispielen 8 bis 10 wurde eine klebende Lösung, die 10 Gewichtsteile eines maleinisierten Poly(arylenethers) (10 Gew.-% in einer Lösung von 98% Toluol und 2% Xylol), 7,5 Gewichtsteile eines maleinisierten Polybutadiens und 7,5 Gewichtsteile eines elastomeren Block-Copolymers umfasst, als Klebstoff für ein Laminat verwendet, das mit einem RO4233B Prepreg (3 Schichten) und einer Kupferfolie mit einem geringen RMS Profil von 0,4 μm (MLS TOC-500-LZ, 0,5 Unzen) hergestellt wurde. Die Seite der Kupferfolie mit der Zinkbeschichtung wurde mit der Klebeschicht in Kontakt gebracht. Unterschiedliche Beschichtungsdicken wurden für die Beispiele 8 bis 10 verwendet (Mengen sind auf einer Trockengewichtsbasis dargestellt). In Vergleichsbeispiel G wurde keine klebende Rezeptur verwendet.
  • Die Proben wurden wie zuvor beschrieben laminiert. Testergebnisse sind in Tabelle 5 dargestellt. Tabelle 5
    Komponente Bsp. 8 Bsp. 9 Bsp. 10 Bsp. G
    Beschichtungsdicke (gsm) 3,0 5,0 10,0 (keine Beschichtung)
    Bindung (pli) 4,25 4,10 4,00 2,60
    Lötbad Bestanden Bestanden Bestanden Bestanden
  • Beispiele 8 bis 10 zeigen, dass die Verbesserung in der Kupferschälfestigkeit über einen weiten Bereich von Beschichtungsgewichten (von 3,0 gsm (Bsp. 8) bis 5,0 gsm (Bsp. 9) und 10,0 gsm (Bsp. 10)) erkennbar ist. Dieser weite Bereich von Beschichtungsgewicht beeinflusste die Hochtemperatur-Lötmittelbeständigkeit nicht nachteilig.
  • Die Adhäsion der Kupferfolie von Beispiel 9 und Vergleichsbeispiel G wurde des Weiteren durch Messen der Kupferabzugsfestigkeit getestet. Die Abzugsfestigkeit wurde auf Lötaugen mit einem Durchmesser von 0,090 Inch (0,2286 Zentimeter), durch Löten eines Kupferdrahtes an das Lötauge und Abziehen des Drahtes senkrecht zu der Oberfläche des Laminats mit einer Zugfestigkeitstestmaschine gemessen. Die Abzugsfestigkeit wird durch Dividieren der maximal aufgezeichneten Kraft durch die Fläche des Lötauges berechnet. Die Ergebnisse für vier einzelne Züge jedes Materials, angegeben in Einheiten von psi, sind in Tabelle 6 dargestellt. Tabelle 6
    Wiederholung 1 Wiederholung 2 Wiederholung 3 Wiederholung 4
    Beispiel 9 8,49 10,58 9,10 7,54
    Beispiel G 5,72 5,79 7,75 6,40
  • Die Daten zeigen, dass die Abzugfestigkeiten in Laminaten, die den erfindungsgemäßen Klebstoff verwenden, viel höher sind als jene ohne den Klebstoff. Diese Ergebnisse legen nahe, dass klebende Beschichtungen die Abzugfestigkeiten der beschichteten Proben im Vergleich zu unbeschichteten Materialien erhöhten.
  • Beispiele 11 bis 16 und Vergleichsbeispiele H bis Q.
  • Die folgenden Beispiele zeigen, dass die klebende Zusammensetzung zur Erhöhung der Kupferabzugsfestigkeit bei einer Folie mit einem geringen Profil nützlich ist. Sie zeigen auch die Wirksamkeit der Beschichtung in der Verbes serung der Adhäsion an dielektrische Polybutadien- und/oder Polyisopren-Substraten.
  • Daher wurden Schaltungslaminate unter Verwendung einer klebenden Zusammensetzung hergestellt, die zwischen einem Schaltungssubstrat und einer Kupferfolie angeordnet wurde. Die klebenden Zusammensetzungen sind in der folgenden Tabelle 7 beschrieben. Die klebenden Zusammensetzungen in Beispielen 11 bis 15 und Vergleichsbeispielen J bis L umfassten 100 Gewichtsteile maleinisierten Poly(arylenether) (10 Gew.-% Lösung in 98% Toluol und 2% Xylol), 0,5 Gewichtsteile Varox (ein Peroxid-Härtungsinitiator) und die angegebenen Mengen eines funktionalisierten Polybutadienpolymers und eines elastomeren Block-Copolymers. In Beispiel 16 wurde anstelle des maleinisierten Poly(arylenethers) Blendex HPP820, ein unmodifizierter Poly(arylenether), der im Handel von Chemtura erhältlich ist, verwendet. In Beispiel N wurde anstelle von RICON 184MA6 BN1015, ein maleinisiertes Polybutadienpolymer, verwendet, das im Handel von Nippon Soda erhältlich ist.
  • Der Klebstoff wurde auf ½ Unzen/ft2 MLS-TOC-500-LZ Kupferfolie mit einer RMS Oberflächenrauheit von etwa 0,4 μm, gemessen mit dem WYCO Interferometer, bei einem endgültigen Zieltrockenbasisgewicht von etwa 5 Gramm/m2 (gsm) unter Verwendung einer #28 Mayer-Rakel aufgetragen, und in einer Haube luftgetrocknet. In Beispiel Q war die Kupferfolie unbeschichtet.
  • Sechs 0,0033 Inch (0,00838 Zentimeter) dicke Prepreg-Schichten des RO4350 Schaltungssubstrats wurden auf die angegebenen getrockneten, beschichteten Kupferproben unter Verwendung des zuvor beschriebenen Laminierungszyklus laminiert, um ein 0,020 Inch (0,0508 Zentimeter) dickes Laminat zu bilden. Die Laminate wurden einem Lötbadtest unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 dargestellt.
  • Beispiele 11 bis 16 zeigen, dass alle Beispiele, die einen Poly(arylenether) enthalten, mindestens eine 40% höhere Kupferschälfestigkeit aufweisen als die unbeschichtete Kontrolle, Beispiel Q. Diese Verbesserung in der relativ glatten Kupferadhäsion ist eine signifikante Verbesserung in der Nützlichkeit dieser Schaltungssubstrate. Vergleichsbeispiele H, I, M und N zeigen, dass die Gegenwart des maleinisierten Poly(arylenethers) auch für eine Erhöhung in der Schälfestigkeit sorgt. In keinem dieser vier Fälle, die die anderen Komponenten der Beschichtungsrezeptur enthielten, aber nicht ein maleinisiertes Poly(arylenether)polymer enthielten, überschritt die Kupferschälfestigkeit 3,5 pli.
  • Vergleichsbeispiele J und K zeigen, dass das Vorhandensein des maleinisierten Polybutadiens die Nützlichkeit der Beschichtung durch Verbesserung der Hochtemperaturlötmittelbeständigkeit des fertigen Laminats weiter verbessert. Aus Tabelle 7 ist erkennbar, dass alle Beispiele, die den maleinisierten oder nicht maleinisierten Poly(arylenether) enthalten, die auch das maleinisierte Polybutadien enthalten, sowohl die Erhöhung in der Kupferschälfestigkeit aufweisen wie auch den 288°C Lötbadtest bestehen. Ohne sich auf eine Theorie festlegen zu wollen, wird angenommen, dass die erhöhte Polarität des maleinisierten Polybutadienpolymers dazu beiträgt, die Hochtemperaturbindung der Kupferfolie an das Laminat durch stärkere Interaktion mit der polaren Oberfläche der Folie zu verbessern.
  • Vergleichsbeispiel L zeigt die Nützlichkeit des Styrol-Butadien-Block-Copolymers in der Bereitstellung einer glatten und gleichförmigen Beschichtung, wenn beide Arten von Poly(arylenether) und das maleinisierte Polybutadien vorhanden sind. In Beispiel L, in dem Kraton 1118 fehlte, wurde die Beschichtung als ”körnig” oder ungleichförmig auf einer makroskopischen Größenskala festgehalten. Es wird angenommen, dass das Styrol-Butadien-Copolymer eine Kompatibilisierung, zumindest in einem makroskopischen Maßstab, des Poly(arylenether)polymers und des maleinisierten Polybutadienpolmyers bewirkt.
    Figure 00440001
    Figure 00450001
  • Beispiele 17 bis 23
  • Diese Beispiele zeigen die Eignung dieser klebenden Rezepturen für eine effektive und ökonomische Beschichtung auf Standardproduktionsgeräten, wie auch den weiten Bereich von Rezepturen, über den die Kupferschälfestigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit verbessert sind.
  • Beschichtungsversuche in kommerziellem Maßstab von 25 Inch (63,5 Zentimeter) breiten Rollen aus Kupferfolie wurden auf einer Schlitzdüsenauftragsvorrichtung unter Verwendung der in Tabelle 8 gezeigten Rezepturen (Mengen sind in Gramm angegeben) durchgeführt. Die sechs Rezepturen wurden bei Liniengeschwindigkeiten von 30 Fuß/Minute (fpm) (9,14 Meter/Minute) sowohl auf Gould TWS Kupferfolie mit hohem Profil wie auch Oak Mitsui MLS-TOC-500-LZ reversbehandelte (geringes Profil) Kupferfolie (Bsp. 17 bis Bsp. 22) aufgetragen. Die Rezeptur 20 wurde auch bei 60 fpm aufgetragen, einfach um zu zeigen, dass eine Beschichtung bei höherer Geschwindigkeit möglich war (Bsp. 23). Die Beschichtungsbasisgewichte reichten von 6 bis 8 gsm. Die Proben wurden in einem Drei-Zonen-Linienofen mit Trocknungstemperaturen von 100°C, 125°C und 150°C getrocknet. Etwa 250 lineare Fuß (76,2 lineare Meter) brauchbaren Materials wurden für jede Rezeptur und Kupferfolienart aufgetragen.
  • Jede Probe der beschichteten Kupferfolie wurde auf sechs Lagen 0,003 Inch (0,0076 Zentimeter) RO4350B Prepreg laminiert, um ein 0,020 Inch (0,0508 Zentimeter) dickes Laminat unter Verwendung des oben genannten Presszyklus zu bilden, und getestet.
  • Die Daten für die Schalfestigkeit bei Raumtemperatur, Heißöl-Schälfestigkeit und den Lötbadtest sind in Tabelle 8 angegeben. Tabelle 8
    Komponente Bsp. 17 Bsp. 18 Bsp. 19 Bsp. 20 Bsp. 21 Bsp. 22 Bsp. 23
    Toluol 12540 12540 12000 12000 11500 12000 12000
    Xylol 577 577 577 577 525 577 577
    Blendex 1039 - 1039 1039 - - 1039
    PPE (Asahi) - 1039 - - 945 1039 -
    Kraton 808 808 404 808 735 404 808
    Ricon 184 MA6 1617 1617 1617 2079 1890 1617 2079
    Varox + Toluol 52 + 100 52 + 100 50 + 100 52 + 100 52 + 100 50 + 100 52 + 100
    Ergebnisse mit MLS-TOC-500-LZ Kupferfolie
    Schälfestigkeit von Kupfer (pli) 6,3 6,0 7,2 5,9 4,9 5,1 5,2
    Heißöl-Schälfestigkeit, 150°C (pli) 3,2 3,2 3,4 3,4 - - 3,2
    Heißöl-Schälfestigkeit, 200°C (pli) 2,1 2,0 2,2 2,0 - - 2,0
    Lötbadtest 288°C, 10 s × 5 (bestanden, versagt) Bestanden Bestanden Bestanden Bestanden Bestanden -- Bestanden
    Beschichtungsgewicht, gsm 7,8 7,4 8,4 8,1 - - 6,0
    DK bei 11 GHz 3,53 3,53 3,53 3,53 - - 3,51
    DF bei 11 GHz (DF = Verlustfaktor) 0,0042 0,0044 0,0043 0,0044 - - 0,0041
    Z-CTE (ppm/°C) 45 - - - - - 43
    Ergebnisse mit TWS Kupferfolie
    Schalfestigkeit von Kupfer (pli) 6,8 7,1 6,9 5,9 6,1 6,1 6,2
    Heißöl-Schälfestigkeit, 150°C (pli) 3,8 3,8 3,9 3,6 - - 3,6
    Heißöl-Schälfestigkeit, 200°C (pli) 2,8 2,7 3,1 2,5 - - 2,4
    Lötbadtest 288°C, 10 s × 5 (bestanden, versagt) Bestanden Bestanden Bestanden Bestanden Bestanden -- Bestanden
    Beschichtungsgewicht, gsm 7,5 7,7 8,1 7,8 7,4 - 6,3
    DK bei 11 GHz 3,50 3,49 3,48 3,47 - - 3,51
    DF bei 11 GHz 0,0045 0,0044 0,0043 0,0043 - - 0,0042
  • Die Schälfestigkeitswerte für das unbeschichtete TWS-Kupfer sind etwa 3,5 pli und der Wert für das unbeschichtete MLS-TOC-500 Kupfer ist weniger als 2 pli (Daten nicht dargestellt). Die oben stehenden Heißöl-Schälfestigkeitsdaten zeigen eine ausreichende Bindung bei hoher Temperatur, so dass eine robuste ”Nachbarbeitungsfähigkeit” gegeben ist. Die Daten für CTE, dielektrische Konstante und Verlusttangente zeigen, dass die klebende Beschichtung keine schädliche Auswirkung auf diese Eigenschaften hat.
  • Die Singularformen ”einer”, ”eine”, ”eines” und ”der”, ”die”, ”das” enthalten die Pluralformen, wenn der Kontakt nicht eindeutig anderes besagt. Die Endpunkte aller Bereiche, die sich auf dieselbe Eigenschaft oder Komponente beziehen, sind unabhängig kombinierbar und einschließlich des genannten Endpunkts. Alle Referenzen sind hierin zum Zwecke der Bezugnahme eingeschlossen. Wie hierin und durchgehend verwendet, beziehen sich ”angeordnet”, ”kontaktiert” und Varianten davon auf den vollständigen oder teilweisen physikalischen Kontakt zwischen den entsprechenden Materialien, Substraten, Schichten, Filmen und dergleichen. Ferner bezeichnen die Begriffe ”erster”, ”zweiter” und dergleichen hierin keine Reihenfolge, Quantität oder Bedeutung, sondern dienen zur Unterscheidung eines Elements von einem anderen.
  • Während spezifische Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurden, können verschiedene Modifizierungen und Substitutionen vorgenommen werden, ohne vom Wesen und Umfang der Erfindung Abstand zu nehmen. Daher ist offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung zur Veranschaulichung und nicht zur Einschränkung beschrieben wurde.
    • Beansprucht wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein Schaltungsmaterial, umfassend eine leitende Metallschicht oder eine dielektrische Schaltungssubstratschicht und eine Klebeschicht, die auf der leitenden Metallschicht oder der dielektrischen Substratschicht angeordnet ist, wobei der Klebstoff einen Poly(arylenether) und ein Polybutadien- oder Polyisoprenpolymer umfasst.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Claims (36)

  1. Schaltungsmaterial, umfassend: eine leitende Metallschicht oder eine dielektrische Schaltungssubstratschicht; und eine Klebeschicht, die auf der leitenden Metallschicht oder der dielektrische Schaltungssubstratschicht angeordnet ist, wobei der Klebstoff umfasst einen Poly(arylenether); und ein Polybutadien- oder Polyisoprenpolymer.
  2. Schaltungsmaterial nach Anspruch 1, wobei der Poly(arylenether) Carboxy-funktionalisiert ist.
  3. Schaltungsmaterial nach Anspruch 1, wobei der Poly(arylenether) das Reaktionsprodukt eines Poly(arylenethers) und eines zyklischen Anhydriden ist.
  4. Schaltungsmaterial nach Anspruch 1, wobei der Poly(arylenether) das Reaktionsprodukt eines Poly(arylenethers) und von Maleinsäureanhydrid ist.
  5. Schaltungsmaterial nach Anspruch 1, wobei das Polybutadien- oder Polyisoprenpolymer Carboxy-funktionalisiert ist.
  6. Schaltungsmaterial nach Anspruch 1, wobei das Polybutadien- oder Polyisoprenpolymer das Reaktionsprodukt eines Polybutadien- oder Polyisoprenpolymers und eines zyklischen Anhydriden ist.
  7. Schaltungsmaterial nach Anspruch 1, wobei das Polybutadien- oder Polyisoprenpolymer ein maleinisiertes Polybutadien-Styrol- oder maleinisiertes Polyisopren-Styrol-Copolymer ist.
  8. Schaltungsmaterial nach Anspruch 1, umfassend etwa 20 bis etwa 99 Gew.-% des Poly(arylenethers) und etwa 1 bis etwa 80 Gew.-% des Polybutadien- oder Polyisoprenpolymers, jeweils basierend auf dem kombinierten Gewicht des Poly(arylenethers) und des Polybutadien- oder Polyisoprenpolymers.
  9. Schaltungsmaterial nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend ein elastomeres Block-Copolymer, umfassend Einheiten, die von einer aromatischen Alkenylverbindung und einem konjugierten Dien abgeleitet sind.
  10. Schaltungsmaterial nach Anspruch 9, wobei die aromatische Alkenylverbindung Styrol und das konjugierte Dien Polybutadien ist.
  11. Schaltungsmaterial nach Anspruch 9, wobei das elastomere Block-Copolymer Styrol-Butadien-Diblock-Copolymer, Styrol-Butadien-Styrol-Triblock-Copolymer, Styrol-Isopren-Diblock-Copolymer, Styrol-Isopren-Styrol-Triblock-Copolymer, Styrol-(Ethylen-Butylen)-Styrol-Triblock-Copolymer, Styrol-(Ethylen-Propylen)-Styrol-Triblock-Copolymer, Styrol-(Ethylen-Butylen)-Diblock-Copolymer oder eine Kombination, die mindestens eines der vorangehenden Copolymere umfasst, ist.
  12. Schaltungsmaterial nach Anspruch 9, wobei das Block-Copolymer ein Styrol-Butadien-Diblock-Copolymer, Styrol-Butadien-Styrol-Triblock-Copolymer oder eine Kombination, die mindestens eines der vorangehenden Copolymere umfasst, ist.
  13. Schaltungsmaterial nach Anspruch 9, wobei das Block-Copolymer eine Kombination aus Styrol-Butadien-Diblock-Copolymer und Styrol-Butadien-Styrol-Triblock-Copolymer ist.
  14. Schaltungsmaterial nach Anspruch 9, umfassend etwa 20 bis etwa 98 Gew.-% des Poly(arylenethers), etwa 1 bis etwa 79 Gew.-% des Polybutadien- oder Polyisoprenpolymers und etwa 1 bis etwa 79 Gew.-% des elastomeren Block-Copolymers, jeweils basierend auf dem kombinierten Gewicht des Poly(arylenethers), des Polybutadien- oder Polyisoprenpolymers und des elastomeren Block-Copolymers.
  15. Schaltungsmaterial nach Anspruch 1, wobei die Klebeschicht des Weiteren einen Härtungsinitiator umfasst.
  16. Schaltungsmaterial nach Anspruch 15, wobei der Härtungsinitiator Dicumylperoxid,alpha,alpha-di(t-butylperoxy)-m,p-diisopropylbenzol, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan-3, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexin-3 oder ein Gemisch, das einen oder mehrere der vorangehenden Härtungsinitiatoren umfasst, ist.
  17. Schaltungsmaterial nach Anspruch 1, wobei die Klebeschicht in einer Menge von etwa 2 bis etwa 15 Gramm pro Quadratmeter vorhanden ist.
  18. Schaltungsmaterial nach Anspruch 1, wobei die Klebeschicht in einer Menge von etwa 4 bis etwa 7 Gramm pro Quadratmeter vorhanden ist.
  19. Schaltungsmaterial nach Anspruch 1, wobei die leitende Schicht eine Kupferfolie ist.
  20. Schaltungsmaterial nach Anspruch 19, wobei die Kupferfolie einen RMS von weniger als 2 Mikrometer hat.
  21. Schaltungsmaterial nach Anspruch 19, wobei die Kupferfolie einen RMS von weniger als 0,7 Mikrometer hat.
  22. Schaltungsmaterial, umfassend: eine leitende Metallschicht; und eine Klebeschicht, die auf der leitenden Metallschicht angeordnet ist, wobei die klebende Schicht umfasst einen Poly(arylenether); und ein Polybutadien- oder Polyisoprenpolymer.
  23. Schaltungslaminat nach Anspruch 22, wobei der Poly(arylenether) Carboxy-funktionalisiert ist.
  24. Schaltungsmaterial nach Anspruch 22, wobei das Polybutadien- oder Polyisoprenpolymer Carboxy-funktionalisiert ist.
  25. Schaltungslaminat, umfassend eine Klebeschicht, die zwischen einer leitenden Schicht und einer dielektrischen Schaltungssubstratschicht angeordnet ist, wobei die Klebeschicht umfasst einen Poly(arylenether); ein Polybutadien- oder Polyisoprenpolymer; und ein elastomeres Block-Copolymer, umfassend Einheiten, die von einer aromatischen Alkenylverbindung und einem konjugierten Dien abgeleitet sind.
  26. Schaltungslaminat nach Anspruch 25, wobei der Poly(arylenether) Carboxy-funktionalisiert ist.
  27. Schaltungsmaterial nach Anspruch 25, wobei das Polybutadien- oder Polyisoprenpolymer Carboxy-funktionalisiert ist.
  28. Schaltungslaminat nach Anspruch 25, wobei die Klebeschicht des Weiteren ein elastomeres Block-Copolymer umfasst, umfassend Einheiten, die von einer aromatischen Alkenylverbindung und einem konjugierten Dien abgeleitet sind.
  29. Schaltungslaminat nach Anspruch 25, wobei die gehärtete Schaltungssubstratschicht und die Klebeschicht eine dielektrische Konstante von weniger als 3,8 und einen Verlustfaktor von weniger als etwa 0,007 haben, jeweils gemessen bei Frequenzen von 1 bis 10 Gigahertz.
  30. Schaltungslaminat nach Anspruch 25, des Weiteren umfassend eine zweite leitende Schicht, die an einer zweiten Seite des Schaltungssubstrats angeordnet ist.
  31. Schaltungslaminat, umfassend eine Klebeschicht, die zwischen einer leitenden Schicht und einer nichtpolaren dielektrischen Schaltungssubstratschicht angeordnet ist, wobei die Klebeschicht einen Poly(arylenether) umfasst.
  32. Schaltungslaminat nach Anspruch 31, wobei der Poly(arylenether) Carboxy-funktionalisiert ist.
  33. Schaltungslaminat nach Anspruch 31, wobei das Schaltungssubstrat ein Polybutadien- und/oder Polyisopren-Copolymer umfasst.
  34. Verfahren zur Bildung eines Schaltungslaminats mit geringer dielektrischer Konstante und geringem Verlustfaktor, umfassend Anordnen einer Klebeschicht zwischen einer leitenden Schicht und einem Schaltungssubstrat, wobei die Klebeschicht umfasst einen Poly(arylenether); und ein Carboxy-funktionalisiertes Polybutadien- oder Polyisoprenpolymer; und Laminieren der Schichten.
  35. Schaltung, umfassend das Schaltungsmaterial nach Anspruch 1.
  36. Mehrschichtige Schaltung, umfassend das Schaltungsmaterial nach Anspruch 1.
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