JP2011514266A - 高接着性ポリイミド銅張積層板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)ポリイミド層と金属箔との間の不十分な接着性。ポリイミド層は、COFまたはFCCLのどちらかの用途において金属箔に堅固に接着しなければならない。フレキシブル回路基板の製造プロセスの間に、特に、エッチングまたは溶接の工程の間に応力が発生し、このことによって、積層板の変形または剥離に起因する深刻な損傷が生じるであろう。
(2)積層板は少なくとも2つの層を有するので、各層の熱膨張係数(CTE)は異なる可能性がある。高温の後続のプロセスまたは操作の環境では、積層板の構造は、接着剤層のCTEが著しく不適当に組み合わせられた場合、寸法不安定性が原因で損傷されよう。このことによって、製品の信頼性は低くなろう。
(3)通常、ポリイミド積層板は、一旦製造されれば、最終製品を作製するために他のデバイスに接続されよう。ポリイミド積層板は、低透明度を有する場合、光学アライメントを適用する後続プロセスにおける技術的難易度が高くなり、接続不良に起因する欠陥を起こす恐れがある。
Y−R’−Si(OR)3
[式中、Yは、
グリシドキシ(エポキシ)、エポキシシクロヘキシル、尿素、カルバメート、マロネート、カルボキシ、シアノ、アセトキシ、アクリルオキシ、メタクリルオキシ、クロロメチルフェニル、ピリジル、ビニル、ジアルキルアミノ、フェニルアルキルアミノ、およびイミダゾール
からなる群から選択される官能基であり、
R’は、エチル、プロピル、またはエチルもしくはプロピルで置換された、フェニル環がYに結合しているフェニルであり、あるいはR’は結合であり、
Rは、メチル、エチル、またはその他の直鎖もしくは分枝鎖C3~6アルキルである]
により表される。
H2N−Ar1−NH2
として表される:
式中、Ar1は、以下のもの:
からなる群から選択される。
など、およびこれらの組合せからなる群から選択される。
式中、Ar2は、以下のもの:
からなる群から選択される。
本発明のポリイミド銅張積層板は、当業者に知られる任意の方法によって調製することができる。この工程は、ジアミンモノマー、二無水物モノマー、およびシランカップリング剤を溶媒中に添加する工程と、ある特定の温度で混合および撹拌してポリイミド前駆体を得る工程とを含む。ポリイミド前駆体を、銅箔上にキャスティングした。この前駆体をベーキングかつ硬化し、ポリイミド銅張積層板を得た。
比較例1
ODA(3.44g)およびp−PDA(10.52g)を、完全に溶解するまで、撹拌中のNMP−EG(282.4g)の中に入れておいた。反応を開始するために、BTDA(4.05g)を入れた。約1時間後、BPDA(29.89g)をその溶液の中に入れた。2時間後、高粘度(粘度は約45000cpsである)の明澄なポリイミド前駆体を得た。2時間脱泡した後、このポリイミド前駆体を、低い表面粗さ(0.6μm)を有する厚さ15μmの銅箔上にコーティングした。この前駆体をベーキングおよび硬化した後、ポリイミド銅張積層板を得た。
ODA(3.44g)およびp−PDA(10.52g)を、完全に溶解するまで、撹拌中のNMP−EG(282.4g)の中に入れておき、BTDA(4.05g)を入れて反応を開始した。約1時間後、BPDA(29.89g)をその溶液の中に入れた。2時間後、高粘度(粘度は約45000cpsである)の明澄なポリイミド前駆体を得た。γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン(0.86g)を添加し、このポリイミド前駆体を4時間撹拌した。2時間脱泡した後、このポリイミド前駆体を、低い表面粗さ(0.6μm)を有する厚さ15μmの銅箔上にコーティングした。この前駆体をベーキングおよび硬化した後、ポリイミド銅張積層板を得た。
実施例2は、実施例1と同様の方法によって調製した。
1.剥離強度試験:IPC−TM 650−2.4.9。
2.寸法安定性:IPC−TM 650−2.2.4。
Claims (17)
- ポリイミドの層と、少なくとも1つの、銅箔の層とを含み、
前記ポリイミド層が、ジアミンモノマーと、二無水物モノマーと、有機溶媒と、1種または複数種の有機官能基を有するシランカップリング剤とから形成される、ポリイミド銅張積層板。 - 前記銅箔が0.7μm以下の表面粗さを有する、請求項1に記載のポリイミド銅張積層板。
- 前記シランカップリング剤が以下の式:
Y−R’−Si(OR)3
[式中、Yは、
グリシドキシ(エポキシ)、エポキシシクロヘキシル、尿素、カルバメート、マロネート、カルボキシ、シアノ、アセトキシ、アクリルオキシ、メタクリルオキシ、クロロメチルフェニル、ピリジル、ビニル、ジアルキルアミノ、フェニルアルキルアミノ、およびイミダゾール
からなる群から選択され、
R’は、エチル、プロピル、またはエチルもしくはプロピルで置換された、フェニル環がYに結合しているフェニルであり、あるいはR’は結合であり、
Rは、メチル、エチル、またはその他の直鎖もしくは分枝鎖C3~6アルキルである]
により表される、請求項1または2に記載のポリイミド銅張積層板。 - 前記ジアミンモノマーが、
m−フェニレンジアミン(m−PDA;MPD)、p−フェニレンジアミン、(p−PDA;PPD)、4,4’−オキシジアニリン(4,4’−ODA)、3,4’−オキシジアニリン(3,4’−ODA)、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン(1,4−APB;APB−144)、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン(1,3−APB;APB−134)、1,2−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン(1,2−APB;APB−124)、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン(APB−133)、2,5−ビス(4−アミノフェノキシ)トルエン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル(BAPE)、4,4’−ビス[4−アミノフェノキシ]ビフェニル(BAPB)、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)]フェニルプロパン(BAPP)、
およびこれらの組合せ
からなる群から選択される、請求項1または2に記載のポリイミド銅張積層板。 - 前記二無水物モノマーが、
ピロメリット酸二無水物(PMDA)、4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)、オキシジフタル酸二無水物(ODPA)、ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物(DSDA)、1,4−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物(HQDEA)、4,4’−[ヘキサフルオロイソプロピリデン]ジフタル酸無水物(6FDA)、
およびこれらの組合せ
からなる群から選択される、請求項1または2に記載のポリイミド銅張積層板。 - 前記シランカップリング剤が尿素またはカルバメートの官能基を有する、請求項1または2に記載のポリイミド銅張積層板。
- 前記シランカップリング剤が尿素の官能基を有する、請求項6に記載のポリイミド銅張積層板。
- 前記シランカップリング剤がγ−ウレイドプロピルトリメトキシシランまたはγ−ウレイドプロピルトリエトキシシランである、請求項7に記載のポリイミド銅張積層板。
- 前記溶媒が、NMP、DMAc、DMSO、DMF、またはクレゾールから選択される、請求項1または2に記載のポリイミド銅張積層板。
- 前記溶媒がNMPまたはDMAcから選択される、請求項9に記載のポリイミド銅張積層板。
- 前記シランカップリング剤が前記ポリイミド前駆体の全重量の1wt%以下の量で存在する、請求項1または2に記載のポリイミド銅張積層板。
- 前記シランカップリング剤が前記ポリイミド前駆体の全重量の0.05〜0.7wt%の量で存在する、請求項11に記載のポリイミド銅張積層板。
- 前記シランカップリング剤が前記ポリイミド前駆体の全重量の0.05〜0.5wt%の量で存在する、請求項12に記載のポリイミド銅張積層板。
- 前記ポリイミド前駆体中にはフィラーもシランカップリング剤以外の添加剤も全く組み込まれない、請求項1または2に記載のポリイミド銅張積層板。
- (a)ジアミンモノマーと、ジヒドリドモノマーと、有機溶媒とを含む組成物を用意する工程と、
(b)70℃以下で前記組成物を加熱し、十分な時間撹拌することにより、ポリイミド前駆体を得る工程と、
(c)得られた組成物と、少なくとも1種の有機官能基を有するシランカップリング剤とを直接混合することにより、ポリイミド前駆体コーティング溶液を得る工程と、
(d)前記ポリイミド前駆体を、銅箔上にコーティングし、ベーキングする工程と、
(e)前記ポリイミド前駆体を250℃〜450℃の温度で加熱することにより前記ポリイミド前駆体を硬化させることによって、ポリイミド積層板を得る工程と
を含む、請求項1〜14のいずれか一項に記載のポリイミド銅張積層板の製造方法。 - チップオンフィルムパッケージングまたはフレキシブル銅張積層板における、請求項1〜14のいずれか一項に記載のポリイミド銅張積層板の使用。
- ジアミンモノマーと、二無水物モノマーと、有機溶媒と、1種または複数種の有機官能基を有するシランカップリング剤とを含むポリイミド前駆体コーティング溶液であって、前記有機官能基が、以下のもの:
グリシドキシ(エポキシ)、エポキシシクロヘキシル、尿素、カルバメート、マロネート、カルボキシ、シアノ、アセトキシ、アクリルオキシ、メタクリルオキシ、クロロメチルフェニル、ピリジル、ビニル、ジアルキルアミノ、フェニルアルキルアミノ、およびイミダゾール
からなる群から選択される、ポリイミド前駆体コーティング溶液。
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