JP2015146469A - Ｌｃｐ基板用カバー材およびそれを用いたｌｃｐ回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】熱可塑性液晶ポリマーフィルムを用いた基板に対して好適に利用できるカバー材、および、このカバー材を備えたＬＣＰ回路基板を提供する。
【解決手段】回路基板１０は、基板１２とこの基板１２の少なくとも一方の表面上に設けられた導体回路１３とを含む基板構造体１１、および前記基板構造体１１の最外層のうち、少なくとも導体回路側を被覆するカバー材１４で少なくとも構成され、前記基板は、光学的異方性の溶融相を形成し得る熱可塑性ポリマーからなるフィルムから形成され、前記カバー材は、（ｉ）２６０℃でのハンダ耐熱性を有し、（ｉｉ）誘電率が２．０〜３．５であり、且つ（ｉｉｉ）誘電正接が０．０１以下である。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学的異方性の溶融相を形成し得る熱可塑性ポリマー（以下、これを熱可塑性液晶ポリマーないしは液晶ポリマーと称したり、または、単にＬＣＰと略称したりすることがある）を用いた基板に対して好適に利用できるカバー材、および、このカバー材を備えたＬＣＰ回路基板に関する。

パソコン、サーバ、ルータ、ストレージなどの情報処理機器、情報車載端末や、テレビ、カメラなどの情報家電を構成するプロセッサやメモリなどに用いられる回路基板は、機能回路としてまたは機能モジュール間を接続する基板として、極めて重要や役割を果たしている。

従来、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂を用いた回路基板が多用されてきたが、近年、吸水性が低く、誘電特性に優れるため、液晶ポリマーを用いて回路基板を形成することが注目されている。
例えば、特許文献１（特開２００７−１９３３８号公報）には、液晶ポリマーシートの片面または両面に形成された回路面に対して、液晶ポリマーシートが、カバーシートとして回路面と照射面とが接触した状態で熱圧着された電子回路基板が開示されている。

このような電子回路基板では、基板フィルムとカバーシートとの双方が液晶ポリマーシートで形成されているため、両者の密着性を高めてマイグレーションの発生を抑制することが可能である。

特開２００７−１９３３８号公報

しかしながら、特許文献１の回路基板では、密着性を高めるため、液晶ポリマーからなるカバー材の接着面に対して紫外線を照射してフィルムを軟化させて熱圧着させているため、３３０℃以上の耐熱性が求められるような高いハンダ耐熱性を満たすことは、困難である。

従って、本発明の目的は、液晶ポリマーからなる基板に対して好適に用いることができるとともに、ハンダ耐熱性に優れるカバー材を提供することにある。

本発明の別の目的は、耐熱性に優れるだけでなく、高周波領域における伝送損失を効果的に抑制することができるＬＣＰ回路基板用カバー材を提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、このようなカバー材を備え、ＬＣＰ基板の優れた電気特性（例えば、誘電率、誘電正接）を維持できる回路基板を提供することにある。

本発明の発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、液晶ポリマーフィルムを基板材料として用いた場合、従来利用されているソルダーレジストでは充分なハンダ耐熱性を確保できないだけでなく、液晶ポリマーフィルムの優れた電気特性を維持できないことを見出した。

そしてさらに検討した結果、ハンダ耐熱性を有すると共に、誘電率および誘電正接が特定の範囲にあるカバー材を用いることによって、高周波領域におけるＬＣＰの優れた伝送特性を維持できるだけでなく、ハンダ耐熱性にも優れる回路基板が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、基板と、この基板の少なくとも一方の表面上に設けられた導体回路とを含む基板構造体、および
前記基板構造体の最外層のうち、少なくとも導体回路側を被覆するカバー材で少なくとも構成された回路基板であって、
前記基板は、光学的異方性の溶融相を形成し得る熱可塑性ポリマーからなるフィルムから形成され、
前記カバー材は、（ｉ）２６０℃でのハンダ耐熱性を有し、（ｉｉ）誘電率が２．０〜３．５であり、且つ（ｉｉｉ）誘電正接が０．０１以下である回路基板である。

前記カバー材は、吸水率が０．５％以下であるのが好ましい。

前記カバー材は、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、およびフッ素系樹脂からなる群から選択された少なくとも１種で構成されていてもよい。

また、前記カバー材は、積層または塗布により基板に対して適用されてもよい。

また、本願発明は、光学的異方性の溶融相を形成し得る熱可塑性ポリマーからなるフィルムから形成される基板に対して用いられ、
（ｉ）２６０℃でのハンダ耐熱性を有し、（ｉｉ）誘電率が２．０〜３．５であり、且つ（ｉｉｉ）誘電正接が０．０１以下であるカバー材についても包含する。

本発明では、基板として用いられる液晶ポリマーフィルムの良好な電気特性を維持できると共に、回路基板に対して高いハンダ耐熱性を付与することが可能なカバー材およびそれを用いた回路基板を得ることができる。

また、特定のカバー材を、ＬＣＰ基板と組み合わせることにより、回路基板は、高いハンダ耐熱性を有し、取り扱い性や加工性、耐久性に優れるだけでなく、高周波領域における回路基板の伝送損失を効果的に抑制することも可能である。

さらにまた、カバー材が特定の低い吸水率を有している場合、電気特性に優れるだけでなく、耐熱性、低吸水性を有し、信頼性の高い回路基板を得ることができる。

この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解される。図面は必ずしも一定の縮尺で示されておらず、本発明の原理を示す上で誇張したものになっている。
本発明の一実施形態に係る回路基板を示すための概略断面図である。

本発明の回路基板は、基板と、この基板の少なくとも一方の表面上に設けられた導体回路とを含む基板構造体、および前記基板構造体の最外層のうち、少なくとも導体回路側を被覆するカバー材で少なくとも構成された回路基板であって、
前記基板は、光学的異方性の溶融相を形成し得る熱可塑性ポリマーからなるフィルムから形成され、
前記カバー材は、（ｉ）２６０℃でのハンダ耐熱性を有し、（ｉｉ）誘電率が２．０〜３．５であり、且つ（ｉｉｉ）誘電正接が０．０１以下である回路基板である。

図１は、本発明の一実施形態に係る回路基板１０を示す概略断面図である。回路基板１０は、基板１２と、その上に配設された導体回路１３とで構成された基板構造体１１、および基板構造体１１の導体回路１３側を被覆するカバー材１４を備えている。導体回路１３は、第１および第２の差動信号線Ａ，Ａで構成されている差動配線回路である。

（基板構造体）
基板構造体は、基板と、この基板の少なくとも一方の表面上に設けられた導体回路とを含んでいればよく、導体回路は、基板の片面に形成されていてもよく、両面に形成されていてもよい。また、基板構造体は、複数の基板を含んでいてもよい。具体的には、基板構造体としては、プリント配線板、フレキシブルプリント配線板、多層プリント配線板などが例示できる。

（基板）
基板は熱可塑性液晶ポリマーフィルムから形成される。
熱可塑性液晶ポリマーフィルムは、溶融成形できる液晶性ポリマーから形成され、この熱可塑性液晶ポリマーは、溶融成形できる液晶性ポリマーであれば特にその化学的構成については特に限定されるものではないが、例えば、熱可塑性液晶ポリエステル、又はこれにアミド結合が導入された熱可塑性液晶ポリエステルアミドなどを挙げることができる。

また熱可塑性液晶ポリマーは、芳香族ポリエステルまたは芳香族ポリエステルアミドに、更にイミド結合、カーボネート結合、カルボジイミド結合やイソシアヌレート結合などのイソシアネート由来の結合等が導入されたポリマーであってもよい。

本発明に用いられる熱可塑性液晶ポリマーの具体例としては、以下に例示する（１）から（４）に分類される化合物およびその誘導体から導かれる公知の熱可塑性液晶ポリエステルおよび熱可塑性液晶ポリエステルアミドを挙げることができる。ただし、光学的に異方性の溶融相を形成し得るポリマーを形成するためには、種々の原料化合物の組合せには適当な範囲があることは言うまでもない。

（１）芳香族または脂肪族ジヒドロキシ化合物（代表例は表１参照）

（２）芳香族または脂肪族ジカルボン酸（代表例は表２参照）

（３）芳香族ヒドロキシカルボン酸（代表例は表３参照）

（４）芳香族ジアミン、芳香族ヒドロキシアミンまたは芳香族アミノカルボン酸（代表例は表４参照）

これらの原料化合物から得られる液晶ポリマーの代表例として表５および６に示す構造単位を有する共重合体を挙げることができる。

これらの共重合体のうち、ｐ―ヒドロキシ安息香酸および／または６−ヒドロシキ−２−ナフトエ酸を少なくとも繰り返し単位として含む重合体が好ましく、特に、（ｉ）ｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロシキ−２−ナフトエ酸との繰り返し単位を含む重合体、（ｉｉ）ｐ−ヒドロキシ安息香酸および６−ヒドロシキ−２−ナフトエ酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ヒドロキシカルボン酸と、４，４’−ジヒドロキシビフェニルおよびヒドロキノンからなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジオールと、テレフタル酸、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジカルボン酸との繰り返し単位を含む重合体が好ましい。

例えば、（ｉ）の重合体では、熱可塑性液晶ポリマーが、少なくともｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロシキ−２−ナフトエ酸との繰り返し単位を含む場合、繰り返し単位（Ａ）のｐ−ヒドロキシ安息香酸と、繰り返し単位（Ｂ）の６−ヒドロシキ−２−ナフトエ酸とのモル比（Ａ）／（Ｂ）は、液晶ポリマー中、（Ａ）／（Ｂ）＝１０／９０〜９０／１０程度であるのが望ましく、より好ましくは、（Ａ）／（Ｂ）＝５０／５０〜８５／１５程度であってもよく、さらに好ましくは、（Ａ）／（Ｂ）＝６０／４０〜８０／２０程度であってもよい。

また、（ｉｉ）の重合体の場合、ｐ−ヒドロキシ安息香酸および６−ヒドロシキ−２−ナフトエ酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ヒドロキシカルボン酸（Ｃ）と、４，４’−ジヒドロキシビフェニルおよびヒドロキノンからなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジオール（Ｄ）と、テレフタル酸、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジカルボン酸（Ｅ）の、液晶ポリマーにおける各繰り返し単位のモル比は、芳香族ヒドロキシカルボン酸（Ｃ）：前記芳香族ジオール（Ｄ）：前記芳香族ジカルボン酸（Ｅ）＝３０〜８０：３５〜１０：３５〜１０程度であってもよく、より好ましくは、（Ｃ）：（Ｄ）：（Ｅ）＝３５〜７５：３２．５〜１２．５：３２．５〜１２．５程度であってもよく、さらに好ましくは、（Ｃ）：（Ｄ）：（Ｅ）＝４０〜７０：３０〜１５：３０〜１５程度であってもよい。

また、芳香族ジカルボン酸に由来する繰り返し構造単位と芳香族ジオールに由来する繰り返し構造単位とのモル比は、（Ｄ）／（Ｅ）＝９５／１００〜１００／９５であることが好ましい。この範囲をはずれると、重合度が上がらず機械強度が低下する傾向がある。

なお、本発明にいう溶融時における光学的異方性とは、例えば試料をホットステージにのせ、窒素雰囲気下で昇温加熱し、試料の透過光を観察することにより認定できる。

前記熱可塑性液晶ポリマーには、本発明の効果を損なわない範囲内で、ポリエチレンテレフタレート、変性ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエステルエーテルケトン、フッ素樹脂等の熱可塑性ポリマーを添加してもよい。

このような熱可塑性液晶ポリマーを押出成形し、熱可塑性液晶ポリマーからなるフィルムを得ることができる。任意の押出成形法がこの目的のために使用されるが、周知のＴダイ法、インフレーション法等が工業的に有利である。特にインフレーション法では、フィルムの機械軸方向（以下、ＭＤ方向と略す）だけでなく、これと直交する方向（以下、ＴＤ方向と略す）にも応力が加えられるため、ＭＤ方向とＴＤ方向との間における機械的性質および熱的性質のバランスのとれたフィルムを得ることができるので、より好適に用いることができる。

熱可塑性液晶ポリマーからなるフィルムの融点（以下、Ｍｐと称する場合がある）は、２００〜４００℃の範囲であってもよく、好ましくは２５０〜３６０℃の範囲であり、さらに好ましくはＭｐが２６０〜３５０℃である。なお、Ｍｐは示差走査熱量計（（株）島津製作所ＤＳＣ）により主吸熱ピークが現れる温度を測定することにより求められる。

また、本発明の適用分野によって、必要とされる熱可塑性液晶ポリマーフィルムの分子配向度ＳＯＲは当然異なるが、ＳＯＲが１．５程度の場合は熱可塑性液晶ポリマー分子の配向の偏りが著しいためにフィルムが硬くなり、かつＭＤ方向に裂け易い。加熱時の反りがないなどの形態安定性が必要とされるプリント配線板や多層プリント配線板等の場合には、ＳＯＲ１．３以下であることが望ましい。特に、ＳＯＲ１．３以下の熱可塑性液晶ポリマーフィルムは、ＭＤ方向とＴＤ方向との間における機械的性質および熱的性質のバランスが良好であるので、より実用性が高い。また、加熱時の反りをほとんど無くす必要がある精密プリント配線板や多層プリント配線板等の場合には、ＳＯＲ１．０３以下であることが望ましい。

ここで、分子配向度ＳＯＲ（Ｓｅｇｍｅｎｔ Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｒａｔｉｏ）とは、分子配向の度合いを与える指標をいい、従来のＭＯＲ（ＭｏｌｅｃｕｌａｒＯｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｒａｔｉｏ）とは異なり、物体の厚さを考慮した値である。この分子配向度ＳＯＲは、後述する実施例に記載された方法により測定された値を示す。

（導体回路）

導体回路（または導電体）は、基板の少なくとも一方の面に形成され、所定のパターンの信号ラインを構成している。このような導体の形成は、公知又は慣用の方法により行なわれ、スパッタリング法、メッキ法などを用いてもよい。また、例えば、前記熱可塑性液晶ポリマーフィルムに対して、導体シートを熱圧着などの公知又は慣用の方法により貼り付けた後、感光性レジスト処理、露光、エッチング加工を経て、所定のパターンの信号ラインを、熱可塑性液晶ポリマーフィルムの一方の面に形成してもよい。

なお、導体としては、電気的接続に使用されるような金属が好適であり、銅のほか金、銀、ニッケル、アルミニウムなどを挙げることができる。銅箔は圧延法、電気分解法などによって製造される何れのものでも用いることができるが、表面粗さの大きい電気分解法によって製造されるものが好ましい。金属箔には、銅箔に対して通常施される酸洗浄などの化学的処理が施されていてもよい。これらの金属のうち、銅が好ましく用いられる。

カバー材で被覆される導体（または導電体）の厚さは、回路基板の種類や、回路基板内部での役割に応じて適宜設定することが可能であるが、例えば、１〜１５０μｍの範囲内であってもよく、５〜１００μｍの範囲内が好ましく、１０〜８０μｍの範囲内がより好ましい。

特に、基板構造体は、導体回路として差動信号線を有しているのが好ましい。差動信号とは、２本の信号線を用いて一つの信号を伝送する方式であり、差動信号線間の電圧が正（＋）または負（−）のいずれにあるかによって“Ｈ”レベルと“Ｌ”レベルの識別を行う。この方式では、２本の信号線間の電圧差を利用するので、これらの線にノイズが混入してもキャンセルでき、シングルエンド信号に比べてノイズに強い。そのため、データの高速伝送を可能とする。例えば、このような差動信号線は、PCI ExpressバスやUSBなどの高速インターフェースに用いることができる。

本発明の回路基板は、基板構造体のうち、少なくとも導体回路側を、カバー材により被覆する被覆工程を経て得ることができる。被覆方法は、カバー材が導体回路を被覆することができる限り特に限定されず、（ｉ）フィルム状のカバー材を一旦形成してから接着剤層を介して導体回路を被覆してもよいし、（ｉｉ）任意の塗布方法を用いてカバー材の皮膜を導体回路側に形成してもよい。

例えば、上記接着剤層に用いられる接着剤としては、回路基板のハンダ耐熱性を損なわない限り公知又は慣用の接着剤を用いることができる。例えば、そのような接着剤としては、アクリル系、シリコーン系、ゴム系などの熱可塑性樹脂系接着剤、エポキシ系、ポリウレタン系、ユリア系、メラミン系、フェノール系などの熱硬化性樹脂系接着剤等が挙げられる。

なお、接着剤の適用方法としては、前記液晶性ポリマーフィルムに接着剤をあらかじめ塗布したのち、基板構造体の回路側に積層してもよいし、基板構造体の回路側に接着剤を適用した後、接着剤の適用面にカバー材を積層してもよい。

また、塗布によってカバー材の皮膜を形成する場合、カバー材は、樹脂および塗布用溶剤を含む塗布液を作製し、その塗布液を基板に対して塗布することにより、カバー材として皮膜を導体回路上に形成してもよい。

（カバー材）
ＬＣＰフィルムの基板材料としての特性を維持する観点から、前記カバー材としては、（ｉ）２６０℃でのハンダ耐熱性を有し、（ｉｉ）誘電率が２．０〜３．５（好ましくは２．１〜３．４）であり、且つ（ｉｉｉ）誘電正接が０．０１以下（好ましくは０．００８以下、より好ましくは０．００５以下）である材料からなるフィルムまたは皮膜が用いられる。

なお、ここで、２６０℃でのハンダ耐熱性とは、後述する実施例に記載した方法により評価される耐熱性を意味する。また、誘電率および誘電正接も、後述する実施例に記載した方法により測定される値である。

また、カバー材は、吸水性が低いほうが好ましく、好ましくは吸水率が０．５％以下、より好ましくは０．４％以下、さらに好ましくは０．３％以下、特に好ましくは０．２％以下であってもよい。ここで、吸水率とは、後述する実施例に記載した方法により測定される値である。

カバー材と基板との誘電率の差は、５％以内、好ましくは２％以内であることが望ましい。ここで、誘電率の差は、カバー材の誘電率をＰｃ、基板の誘電率をＰＢとしたとき、｜ＰＢ−Ｐｃ｜／ＰＢをパーセント表示したもので表わされる。

特に、導体回路が差動回路である場合、差動信号線間が形成する電界は差動配線間に集中するため、該差動配線間にある誘電体が差動信号の誘電損失に大きく寄与する。そのため、基板と被覆する液晶ポリマーフィルムとの間で誘電率の差が少なければ、上下で電界の不平衡を生じにくくなり、信号の歪を防止して伝送損失を小さくすることができる。

カバー材の厚みは、導体回路の厚みや、カバー材の適用方法などに応じて適宜設定することができ、特に限定されるものではないが、例えば、カバー材の厚みは、５〜１００μｍ程度から適宜選択することができ、好ましくは１０〜８０μｍ程度、より好ましくは１５〜５０μｍ程度であってもよい。

上記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の条件を満たす限りカバー材としては特に限定されず、例えば、一例として、カバー材は、ポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ）、ポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、およびフッ素系樹脂からなる群から選択された少なくとも１種で構成されていてもよい。

ポリフェニレンエーテル樹脂は、芳香族ポリエーテル構造を持つポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）を主成分とし、通常、ポリスチレン、ポリアミドなどの他の熱可塑性樹脂とアロイ化させた変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ）として利用される。誘電率は２．７、誘電正接は０．００４２と低く、吸水率は０．０６〜０．１２％と小さい。自己消火性を有し、難燃性に優れている。酸及びアルカリに影響されない。寸法安定性がよく、線膨張係数も小さい。

ポリフェニレンエーテル樹脂は、例えば、三菱エンジニアリングプラスチック株式会社から「ユピエース」、「レマロイ」、旭化成工業株式会社から「ザイロン」として上市されている。

また、ポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ、ＰＥＳＦ）は、ジクロロジフェニルスルホンとジヒドロキシジフェニルスルホンを主原料として重縮合反応により製造され、耐熱性は熱可塑性樹脂の中では、最高クラスに属し、また耐衝撃性も大きい。耐薬品性も良く、無毒である。耐熱水性もすぐれ、難燃性である。誘電率は３．５、誘電正接は０．００３５、吸水率は０．１２〜１．７とグレードに応じて異なる。また、ポリエーテルスルホン樹脂は塗料材料としても用いられる。

ポリエーテルスルホン樹脂は、例えば、住友化学工業株式会社より「スミカエクセルＰＥＳ」として上市されている。ポリエーテルスルホン樹脂の塗布用溶剤としては、極性有機試薬（例えば、塩化メチレン、メチルエチルケトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなど）が用いられる。

ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）は、ジハロゲノベンゾフェノンとヒドロキノンとの重縮合により製造される。非常に高い耐熱性を有し、融点が３３４℃であり、２５０℃で連続使用できる。耐薬品性も優れており、濃硫酸、濃硝酸、飽和塩素水以外の無機・有機薬品に侵されない。また、耐磨耗性や寸法安定性が良好であるだけでなく、改質しなくともUL94V-0の難燃性を有する。さらに、絶縁性や対放射線性に優れる。吸水率は０．１〜０．１４と低く、誘電率は３．３、誘電正接は０．００３と低い値を示す。

ポリエーテルエーテルケトン樹脂は、例えば、ビクトレックス社より「VICTREX PEEK」として上市されている。

なお、これらの樹脂からフィルムを形成する場合、樹脂と、必要に応じて添加される添加剤（安定剤、酸化防止剤、補強剤、難燃剤など）とを、溶融押出することによりフィルムを形成してもよい。得られたフィルムは、上述したように、基板に対して接着剤層を介して積層される。

フッ素系樹脂は、フッ素を含むポリマーであり、強固なＣ−Ｆ結合のために、極めて安定性に富んでいる。具体的には、高融点を有するポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）などを挙げることができる。

例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、融点が３２７℃であり、２６０℃で連続使用できる。誘電率２．１、誘電正接は０．０００２、吸水率は０．０００２％と小さい。耐薬品性、耐溶剤性に優れ、良好な電気的性質を有している。
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から形成されたフィルムは、例えば、中興化成工業（株）より「チューコーフローシート」として上市されている。

また、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）は、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とパーフルオロアルキルビニルエーテル（ＦＥ）とのランダム共重合耐であり、融点が３１０℃、２６０℃で連続使用できる。誘電率２．１、誘電正接は０．００１２、吸水率は０．０００２％と小さい。ＰＴＦＥと同様に、耐薬品性、耐溶剤性に優れ、良好な電気的性質を有している。
テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）から形成されたフィルムは、例えば、ダイキン工業（株）より「ネオフロン（登録商標）ＰＦＡフィルム」として上市されている。

また、本願発明は、光学的異方性の溶融相を形成し得る熱可塑性ポリマーからなるフィルムから形成される基板に対して用いられ、
（ｉ）２６０℃でのハンダ耐熱性を有し、（ｉｉ）誘電率が２．０〜３．５であり、且つ（ｉｉｉ）誘電正接が０．０１以下であるカバー材についても包含する。
このカバー材は、回路基板の項において説明した各種特性を有していてもよい。
そして、このようなカバー材は、ＬＣＰ基板の優れた電気特性を生かしつつ、高いハンダ耐熱性などの各種特性を回路基板に対して付与することが可能である。

（回路基板）
本発明の回路基板は、基板として用いられた熱可塑性液晶ポリマーフィルムの優れた電気特性を生かしつつ、良好なハンダ耐熱性を実現できるため、取り扱い性および信頼性の高い回路基板を得ることができる。

特に、本発明の回路基板は、高周波領域での伝送損失を低減することが可能であり、回路基板は、１０ＧＨｚでの伝送損失が−３．４〜０ｄＢ、好ましくは−３．３〜０ｄＢであってもよく、２０ＧＨｚでの伝送損失が−４．５〜０ｄＢ、好ましくは−４．３〜０ｄＢであってもよい。
また、カバー材の特性に由来して、本発明の回路基板も、２６０℃でのハンダ耐熱性を有している。

以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明は本実施例により何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例及び比較例においては、下記の方法により各種物性を測定した。

［融点］
示差走査熱量計を用いて、フィルムの熱挙動を観察して得た。つまり、供試フィルムを２０℃／分の速度で昇温して完全に溶融させた後、溶融物を５０℃／分の速度で５０℃まで急冷し、再び２０℃／分の速度で昇温した時に現れる吸熱ピークの位置を、フィルムの融点として記録した。

［膜厚］
膜厚は、デジタル厚み計（株式会社ミツトヨ製）を用い、選られたフィルムをＴＤ方向に１ｃｍ間隔で測定し、中心部および端部から任意に選んだ１０点の平均値を膜厚とした。

［吸水率］
５０ｃｍ×５０ｃｍのフィルムを２３℃の蒸留水に２４時間浸漬した時の飽和吸水率を重量測定によって求めた。

［ハンダ耐熱性］
フィルムを２５ｍｍ×２５ｍｍの寸法に裁断し、ＪＩＳ Ｃ ６４８１に基づき、銅箔面を下にして２６０℃に加熱した溶融はんだ浴上に浮かせ、６０秒間静置し、銅箔面および積層板にふくれが生じていないか目視により観察した。

［伝送損失・インピーダンス］
マイクロ波ネットワークアナライザー（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製「８７２２ＥＳ」）を用い、カスケードマイクロテック製プローブ（ACP40-250）にて１０〜４０ＧＨｚで伝送損失とインピーダンスを測定した。なお、伝送損失は、回路基板を温度２３℃、湿度６０％ＲＨ環境下で９６時間放置した直後、および温度６０℃、湿度９０％ＲＨ環境下で９６時間放置した直後の双方において測定した。

［誘電特性］
誘電率測定は周波数１０ＧＨｚで空洞共振器摂動法により誘電体材料計測装置（関東電子応用開発（株）製）を使用して実施した。摂動法による誘電率測定方法は、空洞共振器に微小な材料（幅：２．７ｍｍ×長さ：４５ｍｍ）を挿入し、温度２０℃、湿度６５％ＲＨ環境下、９６時間の挿入前後の共振周波数の変化から材料の誘電率を測定した。

［分子配向度（ＳＯＲ）］
マイクロ波分子配向度測定機において、液晶ポリマーフィルムを、マイクロ波の進行方向にフィルム面が垂直になるように、マイクロ波共振導波管中に挿入し、該フィルムを透過したマイクロ波の電場強度（マイクロ波透過強度）を測定した。

そして、この測定値に基づいて、次式により、ｍ値（屈折率と称する）が算出される。
ｍ＝（Ｚｏ／△ｚ） Ｘ ［１−νmax／νｏ］

ただし、Ｚｏは装置定数、△ｚ は物体の平均厚、νmaxはマイクロ波の振動数を変化させたとき、最大のマイクロ波透過強度を与える振動数、νｏは平均厚ゼロのとき（すなわち物体がないとき）の最大マイクロ波透過強度を与える振動数である。

次に、マイクロ波の振動方向に対する物体の回転角が０°のとき、つまり、マイクロ波の振動方向と、物体の分子が最もよく配向されている方向であって、最小マイクロ波透過強度を与える方向とが合致しているときのｍ値をｍ₀、回転角が９０°のときのｍ値をｍ_９０として、分子配向度ＳＯＲがｍ₀／ｍ_９０により算出される。

（参考例１）
ｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸の共重合物（モル比：７３／２７）を溶融押出し、インフレーション成形法により、融点が２８０℃、膜厚５０μｍ、ＳＯＲ１．０５のフィルムを得た。このフィルムを２６０℃で７時間加熱することにより、融点が３３５℃、膜厚が５０μｍ、分子配向度ＳＯＲが１．０５、誘電率３．０の熱可塑性液晶ポリマーフィルム（Ａ）を得た。

熱可塑性液晶ポリマーフィルム（Ａ）の片面に厚さ１８μｍの電解銅箔を重ね合わせ、真空熱プレス装置を用いて、温度が２９０℃、圧力が２ＭＰａの条件で加熱圧着することにより、熱可塑性液晶ポリマーフィルムと銅箔からなる積層体を作製した。

その後、銅箔上にレジスト膜を被覆し、次いで、塩化第２銅水溶液をエッチング液として、前記レジスト膜が被覆形成されていない領域の銅箔を溶解除去することにより、熱可塑性液晶ポリマーフィルム上に差動信号配線パターンを有する基板構造体を作製した。

差動信号配線パターンは、図１の通りであり、差動インピーダンスが１００Ωになるように、図１中の各信号線Ａ，Ａの幅が１００μｍ、差動信号線間Ｇが８０μｍ、信号線の長手方向の長さが１００ｍｍの回路を作製した。

（参考例２）
ｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸の共重合物（モル比：７３／２７）を溶融押出し、インフレーション成形法により、融点が２８０℃、膜厚２５μｍ、ＳＯＲ１．０５、誘電率３．０の熱可塑性液晶ポリマーフィルム（Ｂ）を得た。

（実施例１）
参考例１で作製した基板構造体の配線パターン側に、ポリエーテルエーテルケトンフィルム（ビクトレックス社製、「APTIV（登録商標）Film」、膜厚５０μｍ）を、変性エポキシ樹脂（セメダイン社製、「ＥＰ００１」）を介在させて重ね合わせ、基板構造体とポリエーテルエーテルケトンフィルムとを圧延ロールを使用して積層した。ここで、基板構造体とポリエーテルエーテルケトンフィルムとは、隙間なく密着していることが目視により確認された。結果を表７に示す。

（実施例２）
参考例１で作製した基板構造体の配線パターン側に、ポリエーテルスルホンフィルム（住友化学（株）製、「スミカエクセルＰＥＳ」、膜厚５０μｍ）を、変性エポキシ樹脂（セメダイン社製、「ＥＰ００１」）を介在させて重ね合わせ、基板構造体とポリエーテルスルホンフィルムとを圧延ロールを使用して積層した。ここで、基板構造体とポリエーテルスルホンフィルムとは隙間なく密着していることが目視により確認された。結果を表７に示す。

（実施例３）
参考例１で作製した基板構造体の配線パターン側に、ＰＴＦＥフィルム（中興化成工業（株）製、「チューコーフロー（登録商標）ＰＴＦＥスカイブドテープ」、膜厚５０μｍ）を、変性エポキシ樹脂（セメダイン社製、「ＥＰ００１」）を介在させて重ね合わせ、基板構造体とＰＴＦＥフィルムとを圧延ロールを使用して積層した。ここで、基板構造体とＰＴＦＥフィルムとは隙間なく密着していることが目視により確認された。結果を表７に示す。

（実施例４）
参考例１で作製した基板構造体の配線パターン側に、ＰＦＡフィルム（ダイキン工業（株）製、「ネオフロン（登録商標）ＰＦＡフィルム」、膜厚５０μｍ）を、変性エポキシ樹脂（セメダイン社製、「ＥＰ００１」）を介在させて重ね合わせ、基板構造体とＰＦＡフィルムとを圧延ロールを使用して積層した。ここで、基板構造体とＰＦＡフィルムとは隙間なく密着していることが目視により確認された。結果を表７に示す。

（比較例１）
参考例１で作製した基板構造体に対して、カバー材を設けることなくそのままの状態で評価した。結果を表７に示す。

（比較例２）
参考例１で作製した基板構造体の配線パターン側に、参考例２で作製した熱可塑性液晶ポリマーカバー材（Ｂ）を重ね合わせ、温度が２９０℃、圧力が２ＭＰａの条件で加熱圧着した。結果を表７に示す。

（比較例３）
参考例１で作製した基板構造体の配線パターン側に、ポリイミドフィルム（ニッカン工業（株）製、「ＣＩＳＶ」、膜厚３５μｍ）を、シリコーン系熱硬化性樹脂を介在させて重ね合わせ、基板構造体とポリイミドフィルムとを圧延ロールを使用して積層した。ここで、基板構造体とポリイミドフィルムとは隙間なく密着していることが目視により確認された。結果を表７に示す。

（比較例４）
参考例１で作製した基板の配線パターンに対して、回路基板のＩＬ部分とＯＬ部分を除いて、ソルダーレジスト（太陽インキ製造株式会社製、「ＴＦ−２００」）をスクリーン印刷し、６０℃で３０分間乾燥し、次いで、１２０℃で９０分間キュアした。乾燥後のソルダーレジスト厚みは２０μｍであった。結果を表７に示す。

表７に示すように、実施例１〜４の回路基板は、ハンダ耐熱性に優れていると共に、高周波領域での伝送損失を低減させることが可能である。

一方、比較例１の回路基板では、伝送損失は極めて低いレベルにあるものの、カバー材が存在していないため、ハンダ耐熱性に劣っている。また、比較例２の回路基板においても、伝送損失は低いレベルに抑制されているものの、ハンダ耐熱性が充分ではない。

また、比較例３のポリイミドをカバー材として用いた回路基板では、ハンダ耐熱性は有しているものの、実施例と比べて高周波域での伝送損失が大きい。

また、比較例４のソルダーレジストを利用した回路基板では、吸水率が高いだけでなく、ハンダ耐熱性にも劣っている。さらに、実施例と比べて高周波域での伝送損失が大きい。

本発明の回路基板は、電気・電子製品の機能回路として、または機能モジュール間を接続する基板として利用することが可能であり、特に、差動信号回路などの高速伝送用回路として用いられた場合であっても、高速に伝送される信号の劣化を防ぐことができる。

以上のとおり、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、変更または削除が可能であり、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

（参考実験例３）
参考例１で作製した基板構造体の配線パターン側に、ＰＴＦＥフィルム（中興化成工業（株）製、「チューコーフロー（登録商標）ＰＴＦＥスカイブドテープ」、膜厚５０μｍ）を、変性エポキシ樹脂（セメダイン社製、「ＥＰ００１」）を介在させて重ね合わせ、基板構造体とＰＴＦＥフィルムとを圧延ロールを使用して積層した。ここで、基板構造体とＰＴＦＥフィルムとは隙間なく密着していることが目視により確認された。結果を表７に示す。

（参考実験例４）
参考例１で作製した基板構造体の配線パターン側に、ＰＦＡフィルム（ダイキン工業（株）製、「ネオフロン（登録商標）ＰＦＡフィルム」、膜厚５０μｍ）を、変性エポキシ樹脂（セメダイン社製、「ＥＰ００１」）を介在させて重ね合わせ、基板構造体とＰＦＡフィルムとを圧延ロールを使用して積層した。ここで、基板構造体とＰＦＡフィルムとは隙間なく密着していることが目視により確認された。結果を表７に示す。

表７に示すように、実施例１〜２の回路基板は、ハンダ耐熱性に優れていると共に、高
周波領域での伝送損失を低減させることが可能である。

Claims (5)

1. 基板と、この基板の少なくとも一方の表面上に設けられた導体回路とを含む基板構造体、および
   前記基板構造体の最外層のうち、少なくとも導体回路側を被覆するカバー材で少なくとも構成された回路基板であって、
   前記基板は、光学的異方性の溶融相を形成し得る熱可塑性ポリマーからなるフィルムから形成され、
   前記カバー材は、（ｉ）２６０℃でのハンダ耐熱性を有し、（ｉｉ）誘電率が２．０〜３．５であり、且つ（ｉｉｉ）誘電正接が０．０１以下である回路基板。
2. 請求項１において、カバー材は、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、およびフッ素系樹脂からなる群から選択された少なくとも１種で構成されている回路基板。
3. 請求項１または２において、カバー材は、吸水率が０．５％以下である回路基板。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、カバー材が、積層または塗布により基板に対して適用されている回路基板。
5. 光学的異方性の溶融相を形成し得る熱可塑性ポリマーからなるフィルムから形成される基板に対して用いられ、
   （ｉ）２６０℃でのハンダ耐熱性を有し、（ｉｉ）誘電率が２．０〜３．５であり、且つ（ｉｉｉ）誘電正接が０．０１以下であるカバー材。

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