JP2018145303A - Multilayer polyimide film - Google Patents

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Seiji Hosogai
誠二 細貝
立石 和幸
Kazuyuki Tateishi
和幸 立石
隼平 齋藤
Jumpei Saito
隼平 齋藤
富美弥 河野
Fumiya Kono
富美弥 河野
直樹 福島
Naoki Fukushima
直樹 福島
多和田 誠
Makoto Tawada
誠 多和田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film that has a small dielectric constant and a small dielectric tangent without impairing basic characteristics required of FPC, can uniformly exhibit those characteristics and can be used for a coverlay for a high frequency circuit.SOLUTION: A multilayer polyimide film has at least one layer of a non-thermoplastic polyimide resin layer, has a thickness of 25 μm or more and has a transmission loss of 6 dB/10 cm or less at 10 GHz when laminating the multilayer polyimide film and a copper foil at a laminating temperature of 360°C, a laminating pressure of 0.8 ton and a laminating speed of 1 m/min and measuring the transmission loss.SELECTED DRAWING: None

Description

ポリイミドフィルムは、機械強度、耐熱性、電気絶縁性、耐薬品性に優れているため、電子基板材料用途で多く利用されている。例えば、ポリイミドフィルムを基板材料とし、少なくとも片面に銅箔を積層したフレキシブル銅張積層板(以下、FCCLともいう)や、さらに回路を作成したフレキシブルプリント基板(以下、FPCともいう)などが製造され、各種電子機器に使用されている。   Polyimide films are widely used for electronic substrate materials because they are excellent in mechanical strength, heat resistance, electrical insulation, and chemical resistance. For example, a flexible copper-clad laminate (hereinafter also referred to as FCCL) in which polyimide film is used as a substrate material and copper foil is laminated on at least one surface, and a flexible printed circuit board (hereinafter also referred to as FPC) in which a circuit is further produced are manufactured. Used in various electronic devices.

近年の電子機器の高速信号伝送に伴う回路を伝達する電気信号の高周波化において、基板材料であるポリイミドの低誘電率、低誘電正接化の要求が高まっている。高周波化の傾向は進んでおり、今後は、例えば5GHz以上、さらには10GHz以上といった領域においても誘電率、誘電正接の低い材料が求められると考えられる。さらに、電子回路における信号の伝播速度は基板材料の誘電率が増加すると低下する。また誘電率と誘電正接が増加すれば信号の伝送損失も増大する。したがって、基板材料であるポリイミドの低誘電率化、低誘電正接化、さらには、FPCとした状態での伝送損失が小さいことなどが、電子機器の高性能化にとって重要となる。   In recent years, there has been an increasing demand for low dielectric constant and low dielectric loss tangent of polyimide, which is a substrate material, in order to increase the frequency of electrical signals transmitted through circuits associated with high-speed signal transmission of electronic devices. The trend toward higher frequencies is advancing, and in the future, it is considered that a material having a low dielectric constant and dielectric loss tangent will be required even in the region of, for example, 5 GHz or more, and further 10 GHz or more. Furthermore, the propagation speed of signals in electronic circuits decreases as the dielectric constant of the substrate material increases. If the dielectric constant and dielectric loss tangent increase, the signal transmission loss also increases. Therefore, lowering the dielectric constant and lowering the dielectric loss tangent of polyimide, which is a substrate material, and further reducing transmission loss in an FPC state are important for improving the performance of electronic devices.

高周波化に適応可能な回路基板に用いられるフィルムとして、ポリイミド樹脂に誘電率が低い樹脂粉末を混合した絶縁樹脂層がよく知られている。例えば、特許文献1にはポリイミドにポリテトラフルオロエチレン(PTFE)粉を含有させた基板材料としての多層ポリイミドフィルムが開示されている。   An insulating resin layer in which a resin powder having a low dielectric constant is mixed with a polyimide resin is well known as a film used for a circuit board that can be adapted to high frequency. For example, Patent Document 1 discloses a multilayer polyimide film as a substrate material in which polytetrafluoroethylene (PTFE) powder is contained in polyimide.

また、誘電率や誘電正接は、樹脂の吸水率が大きくなると大きくなる傾向にあるため、ポリイミド樹脂のように吸水率の大きい樹脂を用いたフィルムはそもそも高周波対応回路基板用のフィルムとしては不向きであり、特許文献2では、アミド基、イミド基、エステル基などの吸水性の高い官能基を含まない樹脂を使用することによって、伝送速度が速く、伝送損失の小さい樹脂基板を提供することが提案されている。   In addition, since the dielectric constant and dielectric loss tangent tend to increase as the water absorption rate of the resin increases, a film using a resin with a high water absorption rate, such as polyimide resin, is not suitable as a film for high-frequency circuit boards. In Patent Document 2, it is proposed to provide a resin substrate having a high transmission speed and a small transmission loss by using a resin that does not contain a highly water-absorbing functional group such as an amide group, an imide group, or an ester group. Has been.

一方、特許文献3は、4,4'-ジアミノー2,2’−ジメチルビフェニルを含有するジアミノ化合物とテトラカルボン酸を反応させて得られるポリイミド系樹脂層を有する積層体を開示する。   On the other hand, Patent Document 3 discloses a laminate having a polyimide resin layer obtained by reacting a diamino compound containing 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl and a tetracarboxylic acid.

特開2002−144476号公報JP 2002-144476 A 特開2012−221968号公報JP 2012-221968 A 国際公開WO2002/085616号公報International Publication WO2002 / 085616

しかしながら、ポリイミド樹脂へのフッ素樹脂の配合では、フッ素樹脂の均一分散化が難しい場合があり、フィルムの場所により特性がばらつきやすという課題がる。   However, in the case of blending the fluororesin with the polyimide resin, it may be difficult to uniformly disperse the fluororesin, and there is a problem that the characteristics are likely to vary depending on the location of the film.

誘電率や誘電正接を小さくすることを目的として、ポリイミドフィルムの吸水率を下げるには、ポリイミド重合体中のイミド基の濃度を低くすることになり、結果としてポリイミドフィルムをFPCに使用するために必要な基本特性である特性が損なわれるという問題がある。具体的には、線膨張係数が大きくなったり、フィルムの透明性が損なわれるという課題が生じる。   In order to reduce the water absorption of the polyimide film for the purpose of reducing the dielectric constant and dielectric loss tangent, the concentration of imide groups in the polyimide polymer must be lowered, and as a result, the polyimide film can be used for FPC. There is a problem that characteristics that are necessary basic characteristics are impaired. Specifically, the subject that a linear expansion coefficient becomes large or the transparency of a film is impaired arises.

したがって、本発明の目的は、FPCに求められる基本的な特性を損なうことなく、誘電率や誘電正接が小さく、それらの特性が均一に発現される、高周波回路基板に用いることが可能なポリイミドフィルムを提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a polyimide film that can be used for a high-frequency circuit board that has a low dielectric constant and dielectric loss tangent and does not impair the basic characteristics required for FPC, and that these characteristics are uniformly expressed. Is to provide.

本発明は、以下の新規な非熱可塑性ポリイミド樹脂層および少なとも一層の非熱可塑性ポリイミドを有する多層ポリイミドフィルムにより上記課題を解決しうる。   The present invention can solve the above problems by the following novel non-thermoplastic polyimide resin layer and a multilayer polyimide film having at least one non-thermoplastic polyimide.

1)少なくとも一層の非熱可塑性ポリイミド樹脂層を有する多層ポリイミドフィルムであって、厚みが25μm以上であり、以下の条件で銅箔を積層して、フレキシブル銅張積層板とし、前記フレキシブル銅張積層板を用いて回路を作成したフレキシブルプリント基板を測定したときの伝送損失が10GHzにおいて、6dB/10cm以下であることを特徴とする多層ポリイミドフィルム。
(銅箔の積層条件)
用いる銅箔:厚さ12μm、多層ポリイミドフィルムと接着する面の粗さが0.45μm以下
多層ポリイミドと銅箔の積層条件:ラミネート温度360℃、ラミネート圧力0.8トン、ラミネート速度1m/min
(フレキシブルプリント基板)
配線幅:Z=(d/ε×w)^0.5
Z:特性インピーダンス。50Ωとする
d:多層ポリイミドフィルムの厚み(μm)
ε:多層ポリイミドフィルムの誘電率
w:銅箔の幅(μm)幅精度±3%
カバーレイ:CISV1225(ニッカン工業製)
カバーレイの積層条件:160℃、90分。
2)前記非熱可塑性ポリイミドフィルムは、酸二無水物として少なくともピロメリット酸二無水物を含み、ジアミンとして少なくとも4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニルを含むことを特徴とする、1)記載の多層ポリイミドフィルム。
1) A multilayer polyimide film having at least one non-thermoplastic polyimide resin layer, having a thickness of 25 μm or more and laminating copper foil under the following conditions to form a flexible copper-clad laminate, the flexible copper-clad laminate A multilayer polyimide film characterized by having a transmission loss of 6 dB / 10 cm or less at 10 GHz when a flexible printed circuit board on which a circuit is formed using a board is measured.
(Conditions for copper foil lamination)
Copper foil to be used: Thickness of 12 μm, roughness of the surface to be bonded to the multilayer polyimide film is 0.45 μm or less Lamination conditions of multilayer polyimide and copper foil: laminating temperature 360 ° C., laminating pressure 0.8 ton, laminating speed 1 m / min
(Flexible printed circuit board)
Wiring width: Z = (d / ε × w) ^ 0.5
Z: Characteristic impedance. D: thickness of the multilayer polyimide film (μm)
ε: Dielectric constant of multilayer polyimide film w: Width (μm) width accuracy of copper foil ± 3%
Cover lay: CISV1225 (Nikkan Kogyo)
Laying condition of coverlay: 160 ° C., 90 minutes.
2) The non-thermoplastic polyimide film includes at least pyromellitic dianhydride as an acid dianhydride and at least 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl as a diamine. 1) The multilayer polyimide film as described.

本発明の多層ポリイミドフィルムは低い伝送損失を発現するので、FPCの基板として使用する場合に求められる銅箔との密着強度が優れるとともに、高周波回路基板にも用いることができる。   Since the multilayer polyimide film of the present invention exhibits low transmission loss, it has excellent adhesion strength with a copper foil required when used as an FPC substrate, and can also be used for a high-frequency circuit substrate.

本発明の実施の形態について以下に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、本明細書中に記載された学術文献及び特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。なお、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「A〜B」は、「A以上(Aを含みかつAより大きい)B以下(Bを含みかつBより小さい)」を意味する。   Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto. In addition, all the academic literatures and patent literatures described in this specification are incorporated by reference in this specification. Unless otherwise specified in this specification, “A to B” representing a numerical range means “A or more (including A and greater than A) and B or less (including B and less than B)”.

本発明の多層ポリイミドフィルムは、少なくとも一層の非熱可塑性ポリイミド樹脂層を有する多層ポリイミドフィルムであって、厚みが25μm以上であり、下記条件で銅箔を積層して測定したときの伝送損失が10GHzにおいて、6dB/10cm以下であることを特徴とする多層ポリイミドフィルムである。   The multilayer polyimide film of the present invention is a multilayer polyimide film having at least one non-thermoplastic polyimide resin layer, and has a thickness of 25 μm or more, and has a transmission loss of 10 GHz when measured by laminating copper foils under the following conditions. The multilayer polyimide film is characterized by being 6 dB / 10 cm or less.

(銅箔の積層条件)
用いる銅箔:厚さ12μm、多層ポリイミドフィルムと接着する面の粗さが0.45μm以下
多層ポリイミドと銅箔の積層条件:ラミネート温度360℃、ラミネート圧力0.8トン、ラミネート速度1m/min
(Copper foil lamination conditions)
Copper foil to be used: Thickness of 12 μm, roughness of the surface to be bonded to the multilayer polyimide film is 0.45 μm or less Lamination conditions of multilayer polyimide and copper foil: laminating temperature 360 ° C., laminating pressure 0.8 ton, laminating speed 1 m / min

(フレキシブルプリント基板)
配線幅:Z=(d/ε×w)^0.5
Z:特性インピーダンス。50Ωとする。
d:多層ポリイミドフィルムの厚み(μm)
ε:多層ポリイミドフィルムの誘電率
w:銅箔の幅(μm)幅精度±3%
カバーレイ:CISV1225(ニッカン工業製)
カバーレイの積層条件:160℃、90分
(Flexible printed circuit board)
Wiring width: Z = (d / ε × w) ^ 0.5
Z: Characteristic impedance. 50Ω.
d: Thickness (μm) of multilayer polyimide film
ε: Dielectric constant of multilayer polyimide film w: Width (μm) width accuracy of copper foil ± 3%
Cover lay: CISV1225 (Nikkan Kogyo)
Laying condition of coverlay: 160 ° C, 90 minutes

(非熱可塑性ポリイミド樹脂層)
本発明では、特定のモノマーを使用することによって、誘電率や誘電正接が小さくなり、伝送速度や伝送損失の大きい回路基板として使用することができる非熱可塑性ポリイミド樹脂層を製造できる。
(Non-thermoplastic polyimide resin layer)
In the present invention, by using a specific monomer, a non-thermoplastic polyimide resin layer that can be used as a circuit board having a low transmission rate and high transmission loss can be produced by reducing the dielectric constant and dielectric loss tangent.

本発明の非熱可塑性ポリイミド樹脂層の製造方法の一例について詳述する。本発明に用いられるポリイミドの前駆体であるポリアミック酸(以下、ポリアミド酸ともいう)は、少なくとも一種のジアミンと少なくとも1種の酸二無水物を有機溶媒中で実質的に略等モルになるように混合、反応することにより得られる。   An example of the method for producing the non-thermoplastic polyimide resin layer of the present invention will be described in detail. The polyamic acid (hereinafter also referred to as polyamic acid), which is a polyimide precursor used in the present invention, is substantially equimolar in an organic solvent with at least one diamine and at least one acid dianhydride. It is obtained by mixing and reacting.

本発明のポリアミック酸に使用されるジアミンについては特に限定されるものではないが、2,2−ビス{4−(4−アミノフェノキシ)フェニル}プロパン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、パラフェニレンジアミン、4,4'−ジアミノジフェニルプロパン、4,4'−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4'−ジアミノジフェニルメタン、4,4'−ジアミノジフェニルスルフィド、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2−ビス(4−アミノフェノキシフェニル)プロパン、3,3’−ジヒドロキシ−4,4’−ジアミノ−1,1’−ビフェニル、4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルビフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ヒドロキシビフェニル、1,4−ジアミノベンゼン、1,3−ジアミノベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,2−ビス{4−(4−アミノフェノキシ)フェニル}プロパン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼンなどが挙げられる。   The diamine used in the polyamic acid of the present invention is not particularly limited, but 2,2-bis {4- (4-aminophenoxy) phenyl} propane, 1,3-bis (4-aminophenoxy) Benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, paraphenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylpropane, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2-bis (4-aminophenoxyphenyl) propane, 3,3′-dihydroxy-4,4′- Diamino-1,1′-biphenyl, 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl, 4,4′-diamino-3,3′-di Methylbiphenyl, 4,4′-diamino-3,3′-hydroxybiphenyl, 1,4-diaminobenzene, 1,3-diaminobenzene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy), 4,4′- Diaminodiphenyl ether, 2,2-bis {4- (4-aminophenoxy) phenyl} propane, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3 -Bis (3-aminophenoxy) benzene and the like.

その中でも、ビフェニル構造を有するモノマーを使用するのが好ましい。ビフェニル構造を有するモノマーの使用量は、ジアミン成分100モル%に対して20モル%以上が好ましく、20モル%〜60モル%の範囲で用いることが好ましく、さらには30モル%〜40モル%の範囲で用いることが好ましい。特に、4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニルを使用することが好ましい。   Among these, it is preferable to use a monomer having a biphenyl structure. The amount of the monomer having a biphenyl structure is preferably 20 mol% or more based on 100 mol% of the diamine component, preferably 20 mol% to 60 mol%, more preferably 30 mol% to 40 mol%. It is preferable to use within a range. In particular, it is preferable to use 4,4'-diamino-2,2'-dimethylbiphenyl.

酸二無水物についても特に限定されるものではないが、具体的には、ピロメリット酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン酸二無水物、p−フェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、4,4'−オキシジフタル酸二無水物などが挙げられる。   The acid dianhydride is not particularly limited. Specifically, pyromellitic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3, 3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride 2,2- Examples thereof include bis (3,4-dicarboxyphenyl) propanoic acid dianhydride, p-phenylenebis (trimellitic acid monoester acid anhydride), 4,4′-oxydiphthalic acid dianhydride, and the like.

その中でも、ビフェニル構造を有するモノマーを使用することが好ましい。ビフェニル構造を有するモノマーの使用量は、酸二無水物成分100モル%に対して20%以上が好ましく、30モル%〜70モル%の範囲で用いることが好ましく、さらには40モル%〜60モル%の範囲で用いることが好ましい。   Among these, it is preferable to use a monomer having a biphenyl structure. The amount of the monomer having a biphenyl structure is preferably 20% or more with respect to 100 mol% of the acid dianhydride component, preferably 30 mol% to 70 mol%, and more preferably 40 mol% to 60 mol. % Is preferably used.

非熱可塑性ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸は、上記ジアミンと酸二無水物を有機溶媒中で実質的に略等モルになるように混合、反応することにより得られる。使用する有機溶媒は、ポリアミック酸を溶解する溶媒であればいかなるものも用いることができるが、アミド系溶媒すなわちN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドンなどが好ましく、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドが特に好ましく用いられ得る。ポリアミック酸の固形分濃度は特に限定されず、5重量%〜35重量%の範囲内であればポリイミドとした際に十分な機械強度を有するポリアミック酸が得られる。   The polyamic acid, which is a precursor of non-thermoplastic polyimide, can be obtained by mixing and reacting the diamine and acid dianhydride in an organic solvent so as to be substantially equimolar. Any organic solvent may be used as long as it dissolves polyamic acid, but amide solvents, that is, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, etc. N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide can be used particularly preferably. The solid content concentration of the polyamic acid is not particularly limited, and a polyamic acid having sufficient mechanical strength when obtained as a polyimide can be obtained as long as it is within the range of 5 wt% to 35 wt%.

原料であるジアミンと酸二無水物の添加順序についても特に限定されないが、原料の化学構造だけでなく、添加順序を制御することによっても、得られるポリイミドの特性を制御することが可能である。   The order of addition of the raw material diamine and acid dianhydride is not particularly limited, but the properties of the resulting polyimide can be controlled by controlling not only the chemical structure of the raw material but also the order of addition.

上記ポリアミック酸には、摺動性、熱伝導性、導電性、耐コロナ性、ループスティフネス等のフィルムの諸特性を改善する目的でフィラーを添加することもできる。フィラーとしてはいかなるものを用いても良いが、好ましい例としてはシリカ、酸化チタン、アルミナ、窒化珪素、窒化ホウ素、リン酸水素カルシウム、リン酸カルシウム、雲母などが挙げられる。   A filler may be added to the polyamic acid for the purpose of improving various film properties such as slidability, thermal conductivity, conductivity, corona resistance, and loop stiffness. Any filler may be used, but preferred examples include silica, titanium oxide, alumina, silicon nitride, boron nitride, calcium hydrogen phosphate, calcium phosphate, mica and the like.

また、得られる非熱可塑性ポリイミド樹脂層全体としての特性を損なわない範囲で、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトンなどの熱可塑性樹脂を混合しても良い。これら樹脂の添加方法としては、溶剤に可溶のものであれば上記ポリアミック酸に添加する方法が挙げられる。ポリイミドも可溶性のものであるなら、ポリイミド溶液に添加しても良い。溶剤に不溶のものであれば、上記ポリアミック酸を先にイミド化した後、溶融混練で複合化する方法が挙げられる。但し、ポリイミドと混合する樹脂は可溶性のものを用いることが望ましい。   In addition, a thermosetting resin such as an epoxy resin or a phenoxy resin, or a thermoplastic resin such as polyether ketone or polyether ether ketone may be mixed within a range that does not impair the characteristics of the obtained non-thermoplastic polyimide resin layer as a whole. good. Examples of a method for adding these resins include a method for adding them to the polyamic acid as long as it is soluble in a solvent. If the polyimide is also soluble, it may be added to the polyimide solution. As long as it is insoluble in the solvent, a method may be mentioned in which the polyamic acid is first imidized and then combined by melt kneading. However, it is desirable to use a soluble resin to be mixed with polyimide.

(非熱可塑性ポリイミド樹脂層の製造方法)
本発明の非熱可塑性ポリイミド樹脂層を得るには、以下の工程
i)有機溶剤中で芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸二無水物を反応させてポリアミック酸溶液を得る工程、
ii)上記ポリアミック酸溶液を含む製膜ドープを支持体上に流延する工程、
iii)支持体上で加熱した後、支持体からゲルフィルムを引き剥がす工程、
iv)更に加熱して、残ったアミック酸をイミド化し、かつ乾燥させる工程、
を含むことが好ましい。
(Method for producing non-thermoplastic polyimide resin layer)
In order to obtain the non-thermoplastic polyimide resin layer of the present invention, the following step i) a step of reacting an aromatic diamine and an aromatic tetracarboxylic dianhydride in an organic solvent to obtain a polyamic acid solution,
ii) a step of casting a film-forming dope containing the polyamic acid solution on a support;
iii) a step of peeling the gel film from the support after heating on the support;
iv) further heating to imidize and dry the remaining amic acid,
It is preferable to contain.

ii)以降の工程においては、熱イミド化法と化学イミド化法に大別される。熱イミド化法は、脱水閉環剤等を使用せず、ポリアミック酸溶液を製膜ドープとして支持体に流涎、加熱だけでイミド化を進める方法である。一方の化学イミド化法は、ポリアミック酸溶液に、イミド化促進剤として脱水閉環剤及び触媒の少なくともいずれか一方を添加したものを製膜ドープとして使用し、イミド化を促進する方法である。熱イミド化法と化学イミド化法のどちらの方法を用いても構わないが、化学イミド化法の方が生産性に優れる。   ii) Subsequent steps are roughly divided into a thermal imidization method and a chemical imidization method. The thermal imidization method is a method in which a polyamic acid solution is used as a film-forming dope without using a dehydrating ring-closing agent or the like, and imidation is advanced only by heating and heating. One chemical imidization method is a method in which imidization is promoted by using a polyamic acid solution to which at least one of a dehydrating cyclization agent and a catalyst is added as an imidization accelerator as a film-forming dope. Either the thermal imidization method or the chemical imidization method may be used, but the chemical imidization method is superior in productivity.

脱水閉環剤としては、無水酢酸に代表される酸無水物が好適に用いられ得る。触媒としては、脂肪族第三級アミン、芳香族第三級アミン、複素環式第三級アミン等の三級アミンが好適に用いられ得る。   As the dehydrating ring-closing agent, acid anhydrides typified by acetic anhydride can be suitably used. As the catalyst, tertiary amines such as aliphatic tertiary amines, aromatic tertiary amines, and heterocyclic tertiary amines can be suitably used.

iii)以降の工程で、製膜ドープを流延する支持体としては、ガラス板、アルミ箔、エンドレスステンレスベルト、ステンレスドラム等が好適に用いられ得る。最終的に得られるフィルムの厚み、生産速度に応じて加熱条件を設定し、部分的にイミド化及び乾燥の少なくともいずれかを行った後、支持体から剥離してポリアミック酸フィルム(以下、ゲルフィルム、またはゲル膜ともいう)を得る。   In the subsequent steps, a glass plate, an aluminum foil, an endless stainless steel belt, a stainless steel drum, or the like can be suitably used as the support for casting the film forming dope. A heating condition is set according to the thickness and production rate of the finally obtained film, and after partially imidizing and drying, the film is peeled off from the support and then a polyamic acid film (hereinafter referred to as a gel film). Or a gel film).

iv)以降の工程で、前記ゲルフィルムの端部を固定して硬化時の収縮を回避して乾燥し、水、残留溶媒、フィルム中に残存するイミド化促進剤を除去し、そして残ったアミック酸を完全にイミド化して、ポリイミドを含有するフィルムが得られる。ゲルフィルムの端部は固定するだけでなく、搬送方向もしくは搬送方向に対して垂直方向に延伸することが好ましい。   iv) In the subsequent steps, the gel film is fixed at the end to avoid shrinkage during curing, and the water, the residual solvent, the imidization accelerator remaining in the film are removed, and the remaining amic A film containing polyimide is obtained by completely imidizing the acid. The ends of the gel film are preferably not only fixed, but also stretched in the transport direction or in the direction perpendicular to the transport direction.

このようにして得られるポリイミドフィルムは、誘電率や誘電正接が小さいので高周波対応回路基板として好適に用いることができる。   The polyimide film thus obtained can be suitably used as a high-frequency compatible circuit board because of its low dielectric constant and dielectric loss tangent.

(多層ポリイミドフィルム)
本発明においては、上述の少なとも一層の非熱可塑性ポリイミド樹脂層をコアフィルムとして、別のポリイミド樹脂層を設けた2層以上のポリイミド樹脂層を有する多層ポリイミドフィルムであってもよく、熱可塑性ポリイミド樹脂層をさらに有することが好ましい。
(Multilayer polyimide film)
In the present invention, the above-described at least one non-thermoplastic polyimide resin layer may be used as a core film, and a multilayer polyimide film having two or more polyimide resin layers provided with another polyimide resin layer may be used. It is preferable to further have a polyimide resin layer.

(熱可塑性ポリイミドフィルム)
熱可塑性ポリイミドフィルムに使用されるジアミンと酸二無水物は、非熱可塑性ポリイミド樹脂層に使用されるそれらと同じものが挙げられるが、熱可塑性ポリイミドフィルムとするためには、屈曲性を有するジアミンと酸二無水物とを反応させることが好ましい。屈曲性を有するジアミンの例として、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2−ビス(4−アミノフェノキシフェニル)プロパンなどが挙げられる。またこれらのジアミンと好適に組合せられる酸二無水物の例としては、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4’−オキシジフタル酸二無水物などが挙げられる。
(Thermoplastic polyimide film)
Examples of the diamine and acid dianhydride used for the thermoplastic polyimide film are the same as those used for the non-thermoplastic polyimide resin layer. However, in order to obtain a thermoplastic polyimide film, a flexible diamine is used. It is preferable to react dianhydride with acid dianhydride. Examples of flexible diamines include 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 2,2-bis (4-aminophenoxyphenyl) ) Propane and the like. Examples of acid dianhydrides that can be suitably combined with these diamines include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4, 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, etc. are mentioned.

(多層ポリイミドフィルムの製造方法)
本発明において多層ポリイミドフィルムを製造する方法としては、上記ii)工程において複数の流路を有する共押出しダイを使用して複層の樹脂層を同時に形成しても良いし、上記i)〜iv)工程まで進めてポリイミド樹脂層を一旦回収した後、その上に塗工などで新たに樹脂層を形成しても良い。例えば、上述のコアとなるポリイミドフィルムの少なくとも片面に熱可塑性ポリイミドフィルムを有する多層ポリイミドフィルムを得る場合には、コアとなるポリイミドの前駆体および熱可塑性ポリイミドの前駆体を共押出しダイを使用して支持体上に流延し、iii)以降の工程を実施して得ることができる。
(Manufacturing method of multilayer polyimide film)
In the present invention, as a method for producing a multilayer polyimide film, a multi-layered resin layer may be formed at the same time using a coextrusion die having a plurality of flow paths in the step ii). ) After proceeding to the process and collecting the polyimide resin layer once, a new resin layer may be formed thereon by coating or the like. For example, in the case of obtaining a multilayer polyimide film having a thermoplastic polyimide film on at least one side of the above-described core polyimide film, a core polyimide precursor and a thermoplastic polyimide precursor are coextruded using a die. It can be obtained by casting on a support and carrying out the steps after iii).

イミド化には非常に高い温度が必要となるため、ポリイミド以外の樹脂層を設ける場合は、熱分解を抑えるために後者の手段を採った方が好ましい。なお、塗工により熱可塑性ポリイミドフィルムを設ける場合は、熱可塑性ポリイミドの前駆体を塗布し、その後イミド化を行ってもよいし、熱可塑性ポリイミド溶液を塗布・乾燥してもよい。   Since a very high temperature is required for imidization, when the resin layer other than polyimide is provided, it is preferable to take the latter means in order to suppress thermal decomposition. When a thermoplastic polyimide film is provided by coating, a thermoplastic polyimide precursor may be applied and then imidized, or a thermoplastic polyimide solution may be applied and dried.

また、熱可塑性ポリイミドフィルムは、上述の工程において、ポリアミック酸溶液を支持体に流延する代わりに、ポリイミド溶液を流延し、冷却することにより得てもよい。   Moreover, a thermoplastic polyimide film may be obtained by casting a polyimide solution and cooling it instead of casting a polyamic acid solution on a support in the above-described steps.

本発明の多層ポリイミドフィルムの厚みは、25μm以上であることを特徴とする。多層ポリイミドフィルムの厚みが25μmより薄いと、伝送損失が大きくなり、高周波回路基板用には適さない。一方、伝送損失を小さくするという観点では、多層ポリイミドフィルムの厚みの上限は特にはないが、多層ポリイミドフィルムの製造のしやすさ、生産性などを考慮すると、50μm以下であることが好ましい。   The multilayer polyimide film of the present invention has a thickness of 25 μm or more. If the thickness of the multilayer polyimide film is less than 25 μm, the transmission loss increases, and it is not suitable for a high-frequency circuit board. On the other hand, from the viewpoint of reducing transmission loss, the upper limit of the thickness of the multilayer polyimide film is not particularly limited, but it is preferably 50 μm or less in view of ease of manufacturing the multilayer polyimide film, productivity, and the like.

(フレキシブル金属箔積層体)
このようにして得られる多層ポリイミドフィルムは、多層ポリイミドフィルムの少なとも片面に金属箔を設けてフレキシブル金属箔積層体とすることができる。多層ポリイミドフィルム上に金属箔を形成する手段としては、
a)上述のようにして多層ポリイミドフィルムを得た後、加熱加圧により金属箔を貼り合せてフレキシブル金属箔積層体を得る手段
b)金属箔上に、ポリアミック酸を含有する有機溶剤溶液をキャストし、加熱により溶剤除去、イミド化を行ってフレキシブル金属箔積層体を得る手段
c)金属箔上に、非熱可塑性ポリイミドを含有する溶融液をキャストし、冷却することによりフレキシブル金属箔積層体を得る手段
が挙げられる。このうち、非熱可塑性ポリイミドに溶融性を持たせると、得られるフレキシブル金属箔積層体の半田耐熱性や加熱収縮率などが悪化する可能性があるため、a)もしくはb)の手段を用いることが好ましい。非熱可塑性ポリイミドが溶剤可溶性のものであるなら、ポリアミック酸を含有する有機溶剤溶液の代わりに非熱可塑性ポリイミドを含有する有機溶剤溶液を用いても良い。a)ならびにb)の詳細について、以下説明する。
(Flexible metal foil laminate)
The multilayer polyimide film thus obtained can be formed into a flexible metal foil laminate by providing a metal foil on at least one side of the multilayer polyimide film. As a means of forming a metal foil on the multilayer polyimide film,
a) Means for obtaining a flexible metal foil laminate by bonding a metal foil by heating and pressing after obtaining a multilayer polyimide film as described above b) Casting an organic solvent solution containing polyamic acid on the metal foil And a means for obtaining a flexible metal foil laminate by removing the solvent and imidizing by heating. C) Casting a molten liquid containing non-thermoplastic polyimide on the metal foil, and cooling the flexible metal foil laminate. Means to obtain are mentioned. Among these, if the non-thermoplastic polyimide is made meltable, the heat resistance and the heat shrinkage rate of the obtained flexible metal foil laminate may be deteriorated. Therefore, the means a) or b) should be used. Is preferred. If the non-thermoplastic polyimide is solvent-soluble, an organic solvent solution containing non-thermoplastic polyimide may be used instead of the organic solvent solution containing polyamic acid. Details of a) and b) will be described below.

a)の手段では、得られた多層ポリイミドフィルムに、金属箔を加熱加圧(ラミネート)により貼り合せることにより、本発明のフレキシブル金属箔積層体が得られる。金属箔を貼り合せる手段、条件については、従来公知のものを適宜選択すればよい。   In the means a), the flexible metal foil laminate of the present invention is obtained by bonding a metal foil to the obtained multilayer polyimide film by heating and pressing (laminating). The means and conditions for bonding the metal foil may be appropriately selected from conventionally known ones.

b)の手段では、金属箔上にポリアミック酸を含有する有機溶剤溶液をキャストする手段については特に限定されず、ダイコーターやコンマコーター(登録商標)、リバースコーター、ナイフコーターなどの従来公知の手段を使用できる。溶剤除去、イミド化を行うための加熱手段についても従来公知の手段を利用可能であり、例えば熱風炉、遠赤外線炉が挙げられる。   In the means b), the means for casting the organic solvent solution containing polyamic acid on the metal foil is not particularly limited, and conventionally known means such as a die coater, comma coater (registered trademark), reverse coater, knife coater and the like. Can be used. Conventionally known means can be used as the heating means for removing the solvent and imidizing, and examples thereof include a hot air furnace and a far infrared furnace.

a)の手段と同様に、化学イミド化法によって加熱時間を短縮し、生産性を向上させることが出来る。しかし、イミド化の過程で脱水閉環剤である酸無水物から酸が生成するため、金属箔の種類によっては酸化が進行してしまう場合がある。脱水閉環剤の添加については、金属箔の種類や加熱条件に応じて適宜選択することが好ましい。   Similarly to the means a), the heating time can be shortened by the chemical imidization method, and the productivity can be improved. However, since an acid is generated from an acid anhydride, which is a dehydrating ring-closing agent, in the imidization process, oxidation may proceed depending on the type of the metal foil. The addition of the dehydrating ring-closing agent is preferably selected as appropriate according to the type of metal foil and heating conditions.

非熱可塑性ポリイミドフィルムに、他のポリイミド層を複層設ける場合、もしくはポリイミド以外の樹脂層も設ける場合は、上記キャスト、加熱工程を複数回繰り返すか、共押出しや連続キャストによりキャスト層を複層形成して一度に加熱する手段が好適に用いられ得る。   When providing other polyimide layers on the non-thermoplastic polyimide film, or when providing resin layers other than polyimide, repeat the above casting and heating steps multiple times, or use multiple layers by coextrusion or continuous casting. A means for forming and heating at a time can be suitably used.

b)の手段では、イミド化が完了すると同時に、本発明のフレキシブル金属箔積層体が得られる。樹脂層の両面に金属箔層を設ける場合、加熱加圧により反対側の樹脂層面に金属箔を貼り合わせれば良い。   By means of b), the immobilization is completed and the flexible metal foil laminate of the present invention is obtained at the same time. When providing a metal foil layer on both surfaces of the resin layer, the metal foil may be bonded to the opposite resin layer surface by heating and pressing.

(金属箔)
本発明において用いることができる金属箔としては特に限定されるものではないが、電子機器・電気機器用途に本発明のフレキシブル金属張積層板を用いる場合には、例えば、銅または銅合金、ステンレス鋼またはその合金、ニッケルまたはニッケル合金(42合金も含む)、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる箔を挙げることができる。一般的なフレキシブル積層板では、圧延銅箔、電解銅箔といった銅箔が多用されるが、本発明においても好ましく用いることができる。なお、これらの金属箔の表面には、防錆層や耐熱層あるいは接着層が塗布されていてもよい。また、上記金属箔の厚みについては特に限定されるものではなく、その用途に応じて、十分な機能が発揮できる厚みであればよい。
(Metal foil)
Although it does not specifically limit as metal foil which can be used in this invention, When using the flexible metal-clad laminated board of this invention for an electronic device and an electric equipment use, for example, copper or copper alloy, stainless steel Or the foil which consists of the alloy, nickel or a nickel alloy (a 42 alloy is also included), aluminum, or an aluminum alloy can be mentioned. In general flexible laminates, copper foil such as rolled copper foil and electrolytic copper foil is frequently used, but it can also be preferably used in the present invention. In addition, the antirust layer, the heat-resistant layer, or the contact bonding layer may be apply | coated to the surface of these metal foil. Moreover, it does not specifically limit about the thickness of the said metal foil, According to the use, what is necessary is just the thickness which can exhibit a sufficient function.

(フレキシブルプリント基板)
本発明に係るフレキシブル金属張積層体の金属層をエッチングして得られるフレキシブルプリント基板は、速い伝送速度、小さい伝送損失の高周波回路基板となる。
(Flexible printed circuit board)
The flexible printed circuit board obtained by etching the metal layer of the flexible metal-clad laminate according to the present invention is a high-frequency circuit board having a high transmission speed and a small transmission loss.

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。なお、合成例、実施例及び比較例におけるポリイミドフィルムの誘電率、誘電正接、FPCの伝送特性の測定、ピール強度、フィルムの厚み、銅箔の表面粗さの評価方法は次の通りである。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited only to these Examples. In addition, the dielectric constant of a polyimide film, a dielectric loss tangent, the measurement of the transmission characteristic of FPC, the peel strength, the thickness of a film, and the surface roughness of copper foil in a synthesis example, an Example, and a comparative example are as follows.

(誘電率、誘電正接の測定)
測定装置として、空洞共振器摂動法複素誘電率評価装置((株)関東電子応用開発製)を用い、多層ポリイミドフィルムの誘電率および誘電正接を下記周波数で測定した。
測定周波数:10GHz
測定条件:温度22℃〜24℃、湿度45%〜55%
測定試料:前記測定条件下で、24時間放置した試料を使用した。
(Measurement of dielectric constant and dielectric loss tangent)
A cavity resonator perturbation method complex permittivity evaluation apparatus (manufactured by Kanto Electronics Application Development Co., Ltd.) was used as a measurement apparatus, and the dielectric constant and dielectric loss tangent of the multilayer polyimide film were measured at the following frequencies.
Measurement frequency: 10 GHz
Measurement conditions: temperature 22 ° C to 24 ° C, humidity 45% to 55%
Measurement sample: A sample that was allowed to stand for 24 hours under the above measurement conditions was used.

(FCCLの製造、FPCの伝送特性の測定)
以下の条件で、多層ポリイミドフィルムと銅箔を積層し両面FCCLを得た。
用いる銅箔:厚さ12μm、多層ポリイミドフィルムと接着する面の粗さが0.45μm以下
多層ポリイミドと銅箔の積層条件:ラミネート温度360℃、ラミネート圧力0.8トン、ラミネート速度1m/min
配線幅:Z=(d/ε×w)^0.5
Z:特性インピーダンス。50Ωとする。
d:多層ポリイミドフィルムの厚み(μm)
ε:多層ポリイミドフィルムの誘電率
w:銅箔の幅(μm)幅精度±3%
多層ポリイミドフィルムと銅箔から得た両面FCCLを用いて線路長10cmのマイクロストリップラインを作製した。具体的にはドリル穴あけ、スルーホールめっき及びパターニング工程を経た後、ニッカン工業社製カバーレイフィルムCISV1225を、160℃で90分間加熱して貼り合わせ、かつ測定用パッド部位を金めっきしてマイクロストリップライン形状のFPCテストピースを作製した。伝送損失の測定は、150℃、30分間乾燥後、23℃、55%RHに調整された試験室内で24時間以上調湿後、ネットワークアナライザE5071C(Keysight Technologies)とプローブステーションGSG250を用いて伝送損失S21パラメータを測定し、測定周波数10GHzでの伝送損失(dB/100mm)を得た。
(Manufacture of FCCL, measurement of transmission characteristics of FPC)
A multilayer polyimide film and a copper foil were laminated under the following conditions to obtain a double-sided FCCL.
Copper foil to be used: Thickness of 12 μm, roughness of the surface to be bonded to the multilayer polyimide film is 0.45 μm or less Lamination conditions of multilayer polyimide and copper foil: laminating temperature 360 ° C., laminating pressure 0.8 ton, laminating speed 1 m / min
Wiring width: Z = (d / ε × w) ^ 0.5
Z: Characteristic impedance. 50Ω.
d: Thickness (μm) of multilayer polyimide film
ε: Dielectric constant of multilayer polyimide film w: Width (μm) width accuracy of copper foil ± 3%
A microstrip line having a line length of 10 cm was prepared using a double-sided FCCL obtained from a multilayer polyimide film and copper foil. Specifically, after drilling, through-hole plating, and patterning steps, a coverlay film CISV1225 made by Nikkan Kogyo Co., Ltd. was heated and bonded at 160 ° C. for 90 minutes, and the measurement pad part was gold-plated and microstrip A line-shaped FPC test piece was produced. Transmission loss is measured after drying for 30 minutes at 150 ° C. and after conditioning in a test room adjusted to 23 ° C. and 55% RH for at least 24 hours, using network analyzer E5071C (Keysight Technologies) and probe station GSG250. The S21 parameter was measured to obtain a transmission loss (dB / 100 mm) at a measurement frequency of 10 GHz.

(ピール強度の測定方法)
FCCLをJIS C6471の「6.5 引きはがし強さ」に従って解析した。具体的には、1mm幅の金属箔部分を、90度の剥離角度、100mm/分の条件で剥離し、その荷重を測定した。ピール強度が12N/cm以上の場合を「○」、12N/cm未満を「×」と評価した。
(Measurement method of peel strength)
FCCL was analyzed according to “6.5 Peel strength” of JIS C6471. Specifically, a 1 mm wide metal foil portion was peeled off at a peeling angle of 90 degrees and 100 mm / min, and the load was measured. The case where the peel strength was 12 N / cm or more was evaluated as “◯”, and the case where the peel strength was less than 12 N / cm was evaluated as “x”.

(フィルムの厚み)
接触式厚み計Mitsutoyo社製LASER HOLOGAGEを使用してフィルムの厚みを測定した。
(Film thickness)
The thickness of the film was measured using LASER HOLOGAGE manufactured by Mitsutoyo.

(銅箔の表面粗さRa)
光波干渉式表面粗さ計(ZYGO社製NewView5030システム)を用いて下記の条件での算術平均粗さを測定した。
(Surface roughness Ra of copper foil)
The arithmetic mean roughness under the following conditions was measured using a light wave interference type surface roughness meter (NewView 5030 system manufactured by ZYGO).

(測定条件)
対物レンズ:50倍ミラウ
イメージズーム:2
FDA Res:Normal
解析条件:
Remove:Cylinder
Filter:High Pass
Filter Low Waven:0.002mm
(Measurement condition)
Objective lens: 50x Mirau image zoom: 2
FDA Res: Normal
Analysis conditions:
Remove: Cylinder
Filter: High Pass
Filter Low Wave: 0.002mm

(合成例1)
反応系内を20℃に保った状態で、N,N−ジメチルホルムアミド(以下、DMFともいう)328.79kgに、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン (以下、TPE−Rともいう)11.64kg、4,4'−ジアミノ−2,2'−ジメチルビフェニル(以下、m−TBともいう)11.28kgを添加し、窒素雰囲気下で撹拌した。TPE−R、m−TBが溶解したことを目視で確認した後、3,3',4,4'−ビフェニルテトラカルボン酸ニ無水物(以下、BPDAともいう)14.66kg、ピロメリット酸無水物(以下、PMDAともいう)7.39kgを添加し、30分撹拌を行った。続いて、パラフェニレンジアミン(以下、PDAともいう)4.31kg、PMDA9.85kgを添加し、30分撹拌した。
最後に、0.9kgのPMDAを固形分濃度7%となるようにDMFに溶解した溶液を調製し、この溶液を粘度上昇に気を付けながら上記反応溶液に徐々に添加し、粘度が3000ポイズに達した時点で重合を終了した。
(Synthesis Example 1)
With the reaction system maintained at 20 ° C., 328.79 kg of N, N-dimethylformamide (hereinafter also referred to as DMF) and 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene (hereinafter also referred to as TPE-R). ) 11.64 kg, 11.28 kg of 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl (hereinafter also referred to as m-TB) was added and stirred under a nitrogen atmosphere. After confirming that TPE-R and m-TB were dissolved, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (hereinafter also referred to as BPDA) 14.66 kg, pyromellitic anhydride 7.39 kg of product (hereinafter also referred to as PMDA) was added and stirred for 30 minutes. Subsequently, 4.31 kg of paraphenylenediamine (hereinafter also referred to as PDA) and 9.85 kg of PMDA were added and stirred for 30 minutes.
Finally, a solution in which 0.9 kg of PMDA was dissolved in DMF so as to have a solid content concentration of 7% was prepared, and this solution was gradually added to the above reaction solution while paying attention to an increase in viscosity, and the viscosity was 3000 poise. The polymerization was terminated when the value reached.

このポリアミド酸溶液に、無水酢酸/イソキノリン/DMF(重量比2.0/0.7/4.0)からなるイミド化促進剤をポリアミド酸溶液に対して重量比50%で添加し、連続的にミキサーで撹拌しTダイから押出してステンレス製のエンドレスベルト上に流延した。この樹脂膜を130℃×100秒で加熱した後エンドレスベルトから自己支持性のゲル膜を引き剥がしてテンタークリップに固定し、250℃×17秒、350℃×17秒、400℃×120秒で乾燥・イミド化させ、厚み17μmのポリイミドフィルムを得た。   To this polyamic acid solution, an imidization accelerator consisting of acetic anhydride / isoquinoline / DMF (weight ratio 2.0 / 0.7 / 4.0) was added at a weight ratio of 50% with respect to the polyamic acid solution. The mixture was stirred with a mixer, extruded from a T die, and cast onto a stainless steel endless belt. This resin film is heated at 130 ° C. for 100 seconds, and then the self-supporting gel film is peeled off from the endless belt and fixed to the tenter clip. At 250 ° C. for 17 seconds, 350 ° C. for 17 seconds, and 400 ° C. for 120 seconds. Drying and imidization were performed to obtain a polyimide film having a thickness of 17 μm.

(合成例2)
反応系内を20℃に保った状態で、DMF328.94kgに、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル (以下、ODAともいう)15.76kgを添加し、窒素雰囲気下で撹拌した。ODAが溶解したことを目視で確認した後、BPDA17.37kg、PMDA2.57kgを添加し、30分撹拌を行った。続いて、m−TB11.14kg、PMDA12.30kg添加し、30分撹拌した。
最後に、0.9kgのPMDAを固形分濃度7%となるようにDMFに溶解した溶液を調製し、この溶液を粘度上昇に気を付けながら上記反応溶液に徐々に添加し、粘度が3000ポイズに達した時点で重合を終了した。
(Synthesis Example 2)
With the inside of the reaction system kept at 20 ° C., 15.76 kg of 4,4′-diaminodiphenyl ether (hereinafter also referred to as ODA) was added to 328.94 kg of DMF, and the mixture was stirred under a nitrogen atmosphere. After visually confirming that ODA was dissolved, 17.37 kg of BPDA and 2.57 kg of PMDA were added and stirred for 30 minutes. Subsequently, 11.14 kg of m-TB and 12.30 kg of PMDA were added and stirred for 30 minutes.
Finally, a solution in which 0.9 kg of PMDA was dissolved in DMF so as to have a solid content concentration of 7% was prepared, and this solution was gradually added to the above reaction solution while paying attention to an increase in viscosity, and the viscosity was 3000 poise. The polymerization was terminated when the value reached.

このポリアミド酸溶液に、無水酢酸/イソキノリン/DMF(重量比2.0/0.7/4.0)からなるイミド化促進剤をポリアミド酸溶液に対して重量比50%で添加し、連続的にミキサーで撹拌しTダイから押出してステンレス製のエンドレスベルト上に流延した。この樹脂膜を130℃×100秒で加熱した後エンドレスベルトから自己支持性のゲル膜を引き剥がしてテンタークリップに固定し、250℃×17秒、350℃×17秒、400℃×120秒で乾燥・イミド化させ、厚み17μmのポリイミドフィルムを得た。   To this polyamic acid solution, an imidization accelerator consisting of acetic anhydride / isoquinoline / DMF (weight ratio 2.0 / 0.7 / 4.0) was added at a weight ratio of 50% with respect to the polyamic acid solution. The mixture was stirred with a mixer, extruded from a T die, and cast onto a stainless steel endless belt. This resin film is heated at 130 ° C. for 100 seconds, and then the self-supporting gel film is peeled off from the endless belt and fixed to the tenter clip. At 250 ° C. for 17 seconds, 350 ° C. for 17 seconds, and 400 ° C. for 120 seconds. Drying and imidization were performed to obtain a polyimide film having a thickness of 17 μm.

(合成例3)
反応系内を20℃に保った状態で、DMF657.82kgに、ODA10.53kg、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン (以下、BAPPともいう)32.39kgを添加し、窒素雰囲気下で撹拌した。ODA、BAPPが溶解したことを目視で確認した後、3,3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(以下、BTDAともいう)16.95kg、PMDA14.34kgを添加し、30分撹拌を行った。続いて、PDA14.22kg、PMDA29.83kgを添加し、30分撹拌した。
(Synthesis Example 3)
With the inside of the reaction system kept at 20 ° C., 10.53 kg of ODA and 32.39 kg of 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane (hereinafter also referred to as BAPP) were added to 657.82 kg of DMF. And stirred under a nitrogen atmosphere. After visually confirming that ODA and BAPP were dissolved, 3,95 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride (hereinafter also referred to as BTDA) 16.95 kg and PMDA 14.34 kg were added, and 30 Stirring was performed for a minute. Subsequently, 14.22 kg of PDA and 29.83 kg of PMDA were added and stirred for 30 minutes.

最後に、1.7kgのPDAを固形分濃度10%となるようにDMFに溶解した溶液を調製し、この溶液を粘度上昇に気を付けながら上記反応溶液に徐々に添加し、粘度が3000ポイズに達した時点で重合を終了した。   Finally, a solution in which 1.7 kg of PDA is dissolved in DMF so as to have a solid content concentration of 10% is prepared, and this solution is gradually added to the reaction solution while paying attention to increase in viscosity, and the viscosity is 3000 poise. The polymerization was terminated when the value reached.

このポリアミド酸溶液に、無水酢酸/イソキノリン/DMF(重量比2.0/0.7/4.0)からなるイミド化促進剤をポリアミド酸溶液に対して重量比50%で添加し、連続的にミキサーで撹拌しTダイから押出してステンレス製のエンドレスベルト上に流延した。この樹脂膜を130℃×100秒で加熱した後エンドレスベルトから自己支持性のゲル膜を引き剥がしてテンタークリップに固定し、250℃×17秒、350℃×17秒、400℃×120秒で乾燥・イミド化させ、厚み17μmのポリイミドフィルムを得た。   To this polyamic acid solution, an imidization accelerator consisting of acetic anhydride / isoquinoline / DMF (weight ratio 2.0 / 0.7 / 4.0) was added at a weight ratio of 50% with respect to the polyamic acid solution. The mixture was stirred with a mixer, extruded from a T die, and cast onto a stainless steel endless belt. This resin film is heated at 130 ° C. for 100 seconds, and then the self-supporting gel film is peeled off from the endless belt and fixed to the tenter clip. At 250 ° C. for 17 seconds, 350 ° C. for 17 seconds, and 400 ° C. for 120 seconds. Drying and imidization were performed to obtain a polyimide film having a thickness of 17 μm.

(熱可塑性ポリイミド前駆体(ポリアミック酸)の合成)
10℃に冷却したDMF249gにBAPP29.8gを溶解した。ここにBPDA21.4gを添加して溶解させた後、30分攪拌しプレポリマーを形成した。さらにこの溶液に別途調製してあったBAPPのDMF溶液(BAPP1.57g/DMF31.4g)を注意深く添加し、粘度が1000ポイズ程度に達したところで添加を止めた。1時間撹拌を行って固形分濃度約17重量%、23℃での回転粘度が1000ポイズのポリアミック酸溶液を得た。
(Synthesis of thermoplastic polyimide precursor (polyamic acid))
29.8 g of BAPP was dissolved in 249 g of DMF cooled to 10 ° C. After 21.4 g of BPDA was added and dissolved, the mixture was stirred for 30 minutes to form a prepolymer. Further, a DMF solution of BAPP (BAPP 1.57 g / DMF 31.4 g) separately prepared was carefully added to this solution, and the addition was stopped when the viscosity reached about 1000 poise. Stirring was performed for 1 hour to obtain a polyamic acid solution having a solid content concentration of about 17% by weight and a rotational viscosity at 23 ° C. of 1000 poise.

(実施例1)
熱可塑性ポリアミド酸溶液を固形分濃度10重量%になるまでDMFで希釈した後、合成例1で得たフィルムの片面に最終片面厚みが4μmとなるようにポリアミド酸をコンマコーターで塗布し、140℃に設定した乾燥炉内を1分間通して加熱を行った。もう片面も同様に最終厚みが4μmとなうようにポリアミド酸を塗布した後、140℃に設定した乾燥炉内を1分間通して加熱を行った。続いて、雰囲気温度360℃の遠赤外線ヒーター炉の中で20秒間加熱処理を行って、総厚み25.0μmポリイミド積層体を得た。さらに、熱ロールラミネート機を用いてラミネート温度360℃、ラミネート圧力0.6トン、ラミネート速度1.0m/分の条件で銅箔と得られたポリイミド積層体を熱ラミネートし、両面銅張り板(両面FCCL)を作製した(銅箔:CF−T49A−HD2、Ra=0.28μm)。
Example 1
After diluting the thermoplastic polyamic acid solution with DMF until the solid content concentration becomes 10% by weight, polyamic acid is applied to one side of the film obtained in Synthesis Example 1 with a comma coater so that the final single-sided thickness is 4 μm. Heating was performed for 1 minute through a drying furnace set at ° C. Similarly, the other surface was coated with polyamic acid so that the final thickness was 4 μm, and then heated in a drying furnace set at 140 ° C. for 1 minute. Subsequently, heat treatment was performed for 20 seconds in a far-infrared heater furnace having an atmospheric temperature of 360 ° C. to obtain a polyimide laminate having a total thickness of 25.0 μm. Furthermore, using a hot roll laminator, the copper foil and the obtained polyimide laminate were heat laminated under the conditions of a laminating temperature of 360 ° C., a laminating pressure of 0.6 tons, and a laminating speed of 1.0 m / min, (Double-sided FCCL) was prepared (copper foil: CF-T49A-HD2, Ra = 0.28 μm).

(実施例2)
実施例1と同様の方法で、合成例2で得たフィルムに熱可塑性ポリアミド酸溶液を塗工・乾燥・加熱処理し、ポリイミド積層体を得た。さらに、実施例1と同ラミネート条件、同銅箔を用い、両面FCCLを作製した。
(Example 2)
In the same manner as in Example 1, the film obtained in Synthesis Example 2 was coated / dried / heat treated with a thermoplastic polyamic acid solution to obtain a polyimide laminate. Furthermore, a double-sided FCCL was produced using the same lamination conditions and copper foil as in Example 1.

(比較例1)
実施例1と同様の方法で、合成例3で得たフィルムに熱可塑性ポリアミド酸溶液を塗工・乾燥・加熱処理し、ポリイミド積層体を得た。さらに、実施例1と同ラミネート条件、同銅箔を用い、両面FCCLを作製した。
(Comparative Example 1)
In the same manner as in Example 1, the film obtained in Synthesis Example 3 was coated / dried / heat treated with a thermoplastic polyamic acid solution to obtain a polyimide laminate. Furthermore, a double-sided FCCL was produced using the same lamination conditions and copper foil as in Example 1.

実施例1、2、比較例1で得られた多層ポリイミドフィルムの誘電率、誘電正接、多層ポリイミドフィルムから得られた両面FCCLのピール強度を表1に示す。さらに両面FCCLを用いて、前述の条件にて得られたFPCテストピースを用いて測定した10GHzにおける伝送損失測定結果を表2に示す。   Table 1 shows the dielectric constant, dielectric loss tangent, and peel strength of the double-sided FCCL obtained from the multilayer polyimide film obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1. Furthermore, Table 2 shows the transmission loss measurement results at 10 GHz measured using the FPC test piece obtained under the above-described conditions using the double-sided FCCL.

Figure 2018145303
Figure 2018145303

Figure 2018145303
Figure 2018145303

Claims (2)

少なくとも一層の非熱可塑性ポリイミド樹脂層を有する多層ポリイミドフィルムであって、厚みが25μm以上であり、以下の条件で銅箔を積層して、フレキシブル銅張積層板とし、前記フレキシブル銅張積層板を用いて回路を作成したフレキシブルプリント基板を測定したときの伝送損失が10GHzにおいて、6dB/10cm以下であることを特徴とする多層ポリイミドフィルム。
(銅箔の積層条件)
用いる銅箔:厚さ12μm、多層ポリイミドフィルムと接着する面の粗さが0.45μm以下
多層ポリイミドと銅箔の積層条件:ラミネート温度360℃、ラミネート圧力0.8トン、ラミネート速度1m/min
(フレキシブルプリント基板)
配線幅:Z=(d/ε×w)^0.5
Z:特性インピーダンス。50Ωとする。
d:多層ポリイミドフィルムの厚み(μm)
ε:多層ポリイミドフィルムの誘電率
w:銅箔の幅(μm)幅精度±3%
カバーレイ:CISV1225(ニッカン工業製)
カバーレイの積層条件:160℃、90分
A multilayer polyimide film having at least one non-thermoplastic polyimide resin layer, having a thickness of 25 μm or more, and laminating copper foil under the following conditions to form a flexible copper-clad laminate, A multilayer polyimide film characterized by having a transmission loss of 6 dB / 10 cm or less at 10 GHz when a flexible printed circuit board having a circuit formed thereon is measured.
(Conditions for copper foil lamination)
Copper foil to be used: Thickness of 12 μm, roughness of the surface to be bonded to the multilayer polyimide film is 0.45 μm or less Lamination conditions of multilayer polyimide and copper foil: laminating temperature 360 ° C., laminating pressure 0.8 ton, laminating speed 1 m / min
(Flexible printed circuit board)
Wiring width: Z = (d / ε × w) ^ 0.5
Z: Characteristic impedance. 50Ω.
d: Thickness (μm) of multilayer polyimide film
ε: Dielectric constant of multilayer polyimide film w: Width (μm) width accuracy of copper foil ± 3%
Cover lay: CISV1225 (Nikkan Kogyo)
Laying condition of coverlay: 160 ° C, 90 minutes
前記非熱可塑性ポリイミドフィルムは、酸二無水物として少なくともピロメリット酸二無水物を含み、ジアミンとして少なくとも4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニルを含むことを特徴とする、請求項1記載の多層ポリイミドフィルム。






The non-thermoplastic polyimide film includes at least pyromellitic dianhydride as an acid dianhydride and at least 4,4'-diamino-2,2'-dimethylbiphenyl as a diamine. 1. The multilayer polyimide film according to 1.






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