JP2020177987A - 高周波回路基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】比誘電率と誘電正接の値を低くし、しかも、機械的強度と耐熱性を向上させることができ、ＭＨｚ帯域からＧＨｚ帯域を活用した大容量・高速通信の実現を容易に図ることのできる高周波回路基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】樹脂フィルム１と、この樹脂フィルム１に積層される導電層３とを積層構造に備えた高周波回路基板であり、樹脂フィルム１を結晶性の熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２としてその相対結晶化度を８０％以上とし、この熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の熱可塑性ポリイミド樹脂を、少なくともテトラカルボン酸成分と、脂肪族ジアミンを主成分とするジアミン成分とにより調製し、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の周波数８００ＭＨｚ以上１００ＧＨｚ以下の範囲における比誘電率を３．５以下とするとともに、誘電正接を０．００６以下とする。【選択図】図１

Description

本発明は、ＭＨｚ帯域からＧＨｚ帯域にかけて使用される高周波回路基板及びその製造方法に関し、より詳しくは、８００ＭＨｚから１００ＧＨｚ以下の帯域で使用される高周波回路基板及びその製造方法に関するものである。

近年、需要が急速に拡大している多機能携帯電話やタブレット端末等の移動体情報通信機器、次世代テレビ等の電子機器には、より大容量のデータを高速で送受信することが求められており、この要望に伴い、電気信号の高周波数化が検討されている。例えば、移動体情報通信分野では、第五世代移動通信システム（５Ｇ）の検討が世界的に進められている（特許文献１、２参照）。この第五世代移動通信システムの通信速度は前世代の数十倍以上であり、これを実現するため、電気信号は１０ＧＨｚ以上の高周波数帯域が検討されている。また、自動車分野においては、車載レーダシステムとして、ミリ波と呼ばれる６０ＧＨｚ以上の高周波数帯域の信号の利用が研究されている。

特表２０１７‐５０７６２０号公報 特開２０１５‐２１０２７１号公報

しかしながら、従来における回路基板は、主に低周波数帯域を活用した通信を前提に設計・開発され、高周波数帯域を活用した大容量・高速通信を前提に設計・開発されてはいないので、比誘電率の値が通常タイプの４．３程度と高く、誘電正接も０．０１８程度と低くない値である。これに対し、大容量・高速通信用の回路基板は、比誘電率や誘電正接等の誘電特性が低く、しかも、耐熱性や機械的強度等の特性に優れる材料が要求される。

この点について詳しく説明すると、比誘電率は、誘電体内の分極の程度を示すパラメータであり、値が高い程、電気信号の伝搬遅延が大きくなる。したがって、電気信号の伝搬速度を高め、高速演算を可能にするためには、比誘電率は低いほうが好ましい。また、誘電正接（ｔａｎδともいう）は、誘電体内の伝搬する電気信号が熱に変換されて失われる量を示すパラメータであり、値が低い程、信号の損失が減少し、電気信号の伝達率が向上する。さらに、誘電正接は、高周波数帯域では、周波数の増加に伴って増大してしまうので、損失を少しでも抑制するためには、値を小さくすることのできる材料を用いる必要がある。

以上のことから、ＭＨｚ帯域からＧＨｚ帯域等の高周波数帯域で使用される回路基板は、大容量・高速通信を実現するため、従来よりも比誘電率と誘電正接の低い材料により、製造されることが強く望まれる。

本発明は上記に鑑みなされたもので、比誘電率と誘電正接の値を低くし、しかも、機械的強度と耐熱性を向上させることができ、ＭＨｚ帯域からＧＨｚ帯域を活用した大容量・高速通信の実現を容易に図ることのできる高周波回路基板及びその製造方法を提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、樹脂フィルムを有するものであって、樹脂フィルムを結晶性の熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムとしてその相対結晶化度を８０％以上とし、この熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの熱可塑性ポリイミド樹脂を、少なくともテトラカルボン酸成分と、脂肪族ジアミンを主成分とするジアミン成分とにより調製し、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの周波数８００ＭＨｚ以上１００ＧＨｚ以下の範囲における比誘電率を３．５以下とするとともに、誘電正接を０．００６以下としたことを特徴としている。

なお、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムにスパッタリングして積層されるシード層と、このシード層にメッキ法により積層される金属層とを含むと良い。
また、熱可塑性ポリイミド樹脂のジアミン成分は、少なくとも炭素数４以上１２以下の直鎖状脂肪族ジアミンを含むと良い。
また、熱可塑性ポリイミド樹脂のジアミン成分は、少なくとも脂環族ジアミンを含むと良い。
また、脂環族ジアミンは、１，３‐ビス（アミノメチル）シクロヘキサンであると良い。

また、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの引張最大強度を８０Ｎ／ｍｍ^２以上、かつ引張破断伸びを８０％以上とすることができる。
また、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの２３℃における引張弾性率を２０００Ｎ／ｍｍ^２以上とすることができる。
また、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの吸水率を２３℃で１．０％以下とすることが可能である。

また、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムは、２８８℃のはんだ浴に１０秒間浮かべられても変形しないことが好ましい。
また、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの見かけのせん断粘度は、温度３５０℃における見かけのせん断速度１×１０^２ｓｅｃ^−１の場合に、１×１０^２Ｐａ・ｓ以上１×１０^４Ｐａ・ｓ以下の範囲内が好ましい。

また、本発明においては上記課題を解決するため、請求項１ないし７のいずれかに記載した高周波回路基板の製造方法であって、
少なくともテトラカルボン酸成分と、脂肪族ジアミンを主成分とするジアミン成分とにより調製された結晶性の熱可塑性ポリイミド樹脂を含有した成形材料を溶融混練し、この成形材料を押出成形機のダイスにより熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムに押出成形するとともに、この熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムを冷却ロールに接触させて冷却し、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの相対結晶化度を８０％以上とすることを特徴としている。

ここで、特許請求の範囲における樹脂フィルムである熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムには、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの他、熱可塑性ポリイミド樹脂シートが含まれる。この熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムは、透明、不透明、半透明、無延伸フィルム、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルムを特に問うものではない。また、シード層は、必要に応じ、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの片面に積層されたり、両面に積層される。

本発明によれば、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの熱可塑性ポリイミド樹脂が少なくともテトラカルボン酸成分と、ジアミン成分とにより調製されるので、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの周波数８００ＭＨｚ以上１００ＧＨｚ以下の範囲における比誘電率が３．５以下で、かつ誘電正接が０．００６以下となり、比誘電率と誘電正接の値を従来よりも小さくすることができる。

本発明によれば、比誘電率と誘電正接の値を低くし、しかも、機械的強度と耐熱性を向上させることができ、ＭＨｚ帯域からＧＨｚ帯域を活用した大容量・高速通信の実現を容易に図ることができるという効果がある。

請求項２記載の発明によれば、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムにシード層をスパッタリングして積層するので、様々な金属をシード層として使用することができ、しかも、高い密着強度を得ることができる。また、シード層に金属層をメッキ法により積層するので、これらシード層と金属層用の接着剤を省略することができる。
請求項３記載の発明によれば、熱可塑性ポリイミド樹脂のジアミン成分が少なくとも炭素数４以上１２以下の直鎖状脂肪族ジアミンを含むので、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの成形性や二次加工性、低吸湿性を向上させることができる。

請求項４記載の発明によれば、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの引張最大強度を８０Ｎ／ｍｍ^２以上、かつ引張破断伸びを８０％以上とするので、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムが十分な靭性を有し、高周波回路基板の加工中にトラブルが生じてしまうおそれを排除することができる。

請求項５記載の発明によれば、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの２３℃における引張弾性率を２０００Ｎ／ｍｍ^２以上とするので、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの剛性を向上させ、高周波回路基板の加工中のハンドリング性が低下するのを防止することが可能となる。また、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの成形時間の短縮が期待でき、製造コストの削減が期待できる。

請求項６記載の発明によれば、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの吸水率が２３℃で１．０％以下なので、例え高周波回路基板の使用環境が高湿度の環境でも、高い電気絶縁性を維持することが可能となる。
請求項７記載の発明によれば、優れた耐熱性の熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムを得ることが可能となる。
請求項８記載の発明によれば、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムを溶融押出成形法により成形するので、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの厚さ精度、生産性、ハンドリング性を向上させたり、製造設備を簡略化することができる。

本発明に係る高周波回路基板の実施形態を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係る高周波回路基板の製造方法の実施形態における熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの製造装置を模式的に示す全体説明図である。 本発明に係る高周波回路基板の第２の実施形態を模式的に示す断面説明図である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における高周波回路基板は、図１や図２に示すように、樹脂フィルム１と、この樹脂フィルム１に積層される導電層３とを積層構造に備えた第五世代移動通信システム（５Ｇ）用の回路基板であり、樹脂フィルム１を熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２としてその相対結晶化度を８０％以上とし、この熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の成形材料１１の熱可塑性ポリイミド樹脂を、少なくともテトラカルボン酸成分と、脂肪族ジアミンを主成分とするジアミン成分とにより調製し、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の周波数８００ＭＨｚ以上１００ＧＨｚ以下の範囲における比誘電率を３．５以下とするとともに、誘電正接を０．００６以下とするようにしている。

樹脂フィルム１は、熱硬化性のポリイミド（ＰＩ）樹脂ではなく、結晶性の熱可塑性ポリイミド（ＰＩ）樹脂を含有する成形材料１１により、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２に成形される（図２参照）。この結晶性の熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２は、透明、不透明、半透明、無延伸フィルム、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルムを特に問うものではない。

成形材料１１中の結晶性の熱可塑性ポリイミド樹脂は、テトラカルボン酸成分と、ジアミン成分との重合により得られる。熱可塑性ポリイミド樹脂のテトラカルボン酸成分としては、シクロブタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸、シクロペンタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸、シクロヘキサン−１，２，４，５−テトラカルボン酸等の脂環族テトラカルボン酸、３，３’，４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸、ナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸、ピロメリット酸等があげられる。また、これらのアルキルエステル体も使用することが可能である。

これらの中でも、テトラカルボン酸成分のうち、５０モル％を越える成分がピロメリット酸であることが好ましい。これは、テトラカルボン酸成分がピロメリット酸を主成分とすれば、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の耐熱性、二次加工性、及び低吸水性が向上するからである。係る観点から、テトラカルボン酸成分のうち、ピロメリット酸は、６０モル％以上が好ましく、より好ましくは８０モル％以上、さらに好ましくは９０モル％以上が良い。とりわけ、テトラカルボン酸成分の全て（１００モル％）がピロメリット酸であるのが最適である。

熱可塑性ポリイミド樹脂を構成するジアミン成分は、脂肪族ジアミン（脂環族ジアミンをも含む）を主成分とすることが重要である。すなわち、ジアミン成分のうち５０モル％を越える成分が脂肪族ジアミンであることが重要であり、６０モル％以上であることが好ましく、８０モル％以上であることがより好ましく、９０モル％以上であることが特に好ましい。とりわけ、ジアミン成分の全て（１００モル％）が脂肪族ジアミンであるのが最適である。この主成分が脂肪族ジアミンであることにより、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２に、優れた耐熱性、低吸水性、成形性、及び二次加工性を付与することができる。

ジアミン成分に含まれる脂肪族ジアミンとしては、炭化水素基の両末端にアミン基を有するジアミン成分であれば、特に限定されるものではないが、耐熱性を重視する場合には、環状炭化水素の両末端にアミン基を有する脂環族ジアミンを含むことが好ましい。脂環族ジアミンの具体例としては、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、４，４’−メチレンビス（２−メチルシクロヘキシルアミン）、イソフォロンジアミン、ノルボルナンジアミン、ビス（アミノメチル）トリシクロデカン等があげられる。これらの中では、耐熱性と成形性、二次加工性を両立できるという観点から、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサンが最適である。

樹脂フィルム１の成形性や二次加工性を重視する場合には、ジアミン成分に含まれる脂肪族ジアミンとして、直鎖状炭化水素の両末端にアミン基を有する直鎖状脂肪族ジアミンを含むことが好ましい。直鎖状脂肪族ジアミンとしては、アルキル基の両末端にアミン基を有するジアミン成分であれば特に制限はないが、具体例としては、エチレンジアミン（炭素数２）、プロピレンジアミン（炭素数３）、ブタンジアミン（炭素数４）、ペンタンジアミン（炭素数５）、ヘキサンジアミン（炭素数６）、ヘプタンジアミン（炭素数７）、オクタンジアミン（炭素数８）、ノナンジアミン（炭素数９）、デカンジアミン（炭素数１０）、ウンデカンジアミン（炭素数１１）、ドデカンジアミン（炭素数１２）、トリデカンジアミン（炭素数１３）、テトラデカンジアミン（炭素数１４）、ペンタデカンジアミン（炭素数１５）、ヘキサデカンジアミン（炭素数１６）、ヘプタデカンジアミン（炭素数１７）、オクタデカンジアミン（炭素数１８）、ノナデカンジアミン（炭素数１９）、エイコサン（炭素数２０）、トリアコンタン（炭素数３０）、テトラコンタン（炭素数４０）、ペンタコンタン（炭素数５０）等があげられる。

これらの中では、成形性や二次加工性、低吸湿性に優れるという観点から、炭素数４〜１２の直鎖状脂肪族ジアミンが最適である。これら直鎖状脂肪族ジアミンは、炭素数１〜１０の枝分かれ構造を有するものでも良い。

ジアミン成分に含まれる脂肪族ジアミン以外の成分としては、他のジアミン成分を含んでいても良い。具体的には、１，４−フェニレンジアミン、１，３−フェニレンジアミン、２，４−トルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、１，４−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、α，α’−ビス（４−アミノフェニル）１，４’−ジイソプロピルベンゼン、α，α’−ビス（３−アミノフェニル）−１，４−ジイソプロピルベンゼン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、２，６−ジアミノナフタレン、１，５−ジアミノナフタレン、ｐ−キシリレンジアミン、ｍ−キシリレンジアミン等の芳香族ジアミン成分、ポリエチレングリコールビス（３−アミノプロピル）エーテル、ポリプロピレングリコールビス（３−アミノプロピル）エーテル等のエーテルジアミン成分、シロキサンジアミン類等があげられる。

ジアミン成分は、脂環族ジアミンと直鎖状脂肪族ジアミンのいずれか、又は両方を含んでも良いが、耐熱性と成形性のバランスに優れることから、脂環族ジアミンと直鎖状脂肪族ジアミンの両方を含むことが好ましい。脂環族ジアミンと直鎖状脂肪族ジアミンを両方含む場合、それぞれの含有量は、脂環族ジアミン：直鎖状脂肪族ジアミン＝９９：１〜１：９９モル％の範囲であることが好ましく、９０：１０〜１０：９０モル％であることがより好ましく、８０：２０〜２０：８０モル％であることがさらに好ましく、７０：３０〜３０：７０モル％であることが特に好ましく、６０：４０〜４０：６０モル％が最適である。ジアミン成分に含まれる脂環族ジアミンと直鎖状脂肪族ジアミンの割合が係る範囲であれば、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の耐熱性と成形性は、バランスに優れる。

熱可塑性ポリイミド樹脂の融点（融解温度ともいう）は、２９０℃以上３７０℃以下であり、好ましくは３００℃以上３５０℃以下、より好ましくは３１０℃以上３３０℃以下が良い。これは、熱可塑性ポリイミド樹脂の融点が２９０℃未満の場合には、はんだ耐熱性を有する熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２を得ることができないからである。これに対し、熱可塑性ポリイミド樹脂の融点が３７０℃を越える場合には、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の製造温度が４００℃以上となってしまうため、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の製造が困難となり、しかも、使用可能な溶融押出成形機１０が制限されてしまう等の問題が生じるからである。

熱可塑性ポリイミド樹脂のガラス転移点は、１６０℃以上２４０℃以下、好ましくは１７０℃以上２１０℃以下、より好ましくは１７０℃以上１９０℃以下が良い。これは、熱可塑性ポリイミド樹脂のガラス転移点が１６０℃未満の場合には、はんだ耐熱性を有する熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２を得ることができないからである。これに対し、熱可塑性ポリイミド樹脂のガラス転移点が２４０℃を越える場合には、熱可塑性ポリイミド樹脂の融点が３７０℃を越え、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の製造温度が４００℃以上となって樹脂フィルム１の製造に支障を来したり、使用可能な溶融押出成形機１０の制限を招くからである。

熱可塑性ポリイミド樹脂の見掛けの剪断粘度は、温度３５０℃における見掛けの剪断速度１×１０^２ｓｅｃ^−１の場合に、１×１０^２Ｐａ・ｓ以上１×１０^４Ｐａ・ｓ以下の範囲内、好ましくは５×１０^２Ｐａ・ｓ以上５×１０^３Ｐａ・ｓ以下の範囲内、より好ましくは７×１０^２Ｐａ・ｓ以上１×１０^３Ｐａ・ｓ以下の範囲内が良い。これは、温度３５０℃、見掛けの剪断速度１×１０^２ｓｅｃ^−１における熱可塑性ポリイミド樹脂の見掛けの剪断粘度が１×１０^２Ｐａ・ｓ以上１×１０^４Ｐａ・ｓ以下の範囲内であれば、良好な溶融押出成形が可能になるという理由に基づく。

熱可塑性ポリイミド樹脂は、本発明の効果を損なわない範囲で他の共重合可能な単量体とのランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、あるいは変性体も使用することができる。また、熱可塑性ポリイミド樹脂の形状は、粉状、フレーク状、ペレット状、塊状等、いかなる形状でも良い。

熱可塑性ポリイミド樹脂は特に限定されるものではないが、好ましくは特許第５３６５７６２号公報、特許第６０２４８５９号公報、特許第６０３７０８８号公報記載、あるいは特許第６３９４６６２号公報記載の熱可塑性を有するポリイミド樹脂、より好ましくは特許第６０２４８５９号公報、特許第６０３７０８８号公報記載、あるいは特許第６３９４６６２号公報に記載された熱可塑性のポリイミド樹脂が好適である。この熱可塑性ポリイミド樹脂の具体例としては、強度、結晶性、耐熱性やフィルム成形性に優れるサープリムシリーズ〔三菱瓦斯化学社製：製品名〕があげられる。

成形材料１１は、結晶性の熱可塑性ポリイミド樹脂の他、上記以外のポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂等のポリイミド樹脂、ポリアミド４Ｔ（ＰＡ４Ｔ）樹脂、ポリアミド６Ｔ（ＰＡ６Ｔ）樹脂、変性ポリアミド６Ｔ（ＰＡ６Ｔ）樹脂、ポリアミド９Ｔ（ＰＡ９Ｔ）樹脂、ポリアミド１０Ｔ（ＰＡ１０Ｔ）樹脂、ポリアミド１１Ｔ（ＰＡ１１Ｔ）樹脂、ポリアミド６（ＰＡ６）樹脂、ポリアミド６６（ＰＡ６６）樹脂、ポリアミド４６（ＰＡ４６）樹脂等のポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂等のポリエステル樹脂、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリエーテルエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＥＫ）樹脂、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトンケトン（ＰＥＥＫＫ）樹脂、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン（ＰＥＫＥＫＫ）樹脂等のポリアリーレンエーテルケトン樹脂、ポリサルホン（ＰＳＵ）樹脂、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）樹脂等のポリサルホン樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリフェニレンスルフィドケトン樹脂、ポリフェニレンスルフィドスルホン樹脂、ポリフェニレンスルフィドケトンスルホン樹脂等のポリアリーレンサルファイド樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂等を必要に応じ、添加することができる。

成形材料１１には、本発明の特性を損なわない範囲で上記樹脂の他、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、難燃剤、帯電防止剤、耐熱向上剤、無機化合物、有機化合物、樹脂改質剤等を選択的に添加することができる。

ポリイミド樹脂フィルム１の厚さは、２μｍ以上１０００μｍ以下であれば特に限定されるものではないが、高周波回路基板の厚さの充分な確保、ハンドリング性や薄型化の観点からすると、好ましくは１０μｍ以上８００μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以上５００μｍ以下、さらに好ましくは２５μｍ以上２５０μｍ以下が良い。

熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の周波数８００ＭＨｚ以上１００ＧＨｚ以下、好ましくは１ＧＨｚ以上９０ＧＨｚ以下、より好ましくは１０ＧＨｚ以上８５ＧＨｚ以下、さらに好ましくは２５ＧＨｚ以上８０ＧＨｚ以下の範囲における比誘電率は、高周波数帯を活用した高速通信の実現の観点から、３．５以下、好ましくは３．３以下、より好ましくは３．１以下、さらに好ましくは３．０以下が良い。この比誘電率の下限は、特に限定されるものではないが、実用上１．５以上である。

具体的には、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の周波数１ＧＨｚにおける比誘電率が２．８以下、周波数１０ＧＨｚにおける比誘電率が２．７５以下、周波数２８ＧＨｚ付近における比誘電率が２．７３以下、周波数７６．５ＧＨｚにおける比誘電率が２．７７以下が好ましい。これは、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の周波数８００ＭＨｚ以上１００ＧＨｚ以下の範囲における比誘電率が３．５を越えると、電気信号の伝搬速度が低下するため、高速通信に不適であるという問題が生じるからである。

熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の周波数８００ＭＨｚ以上１００ＧＨｚ以下、好ましくは１ＧＨｚ以上９０ＧＨｚ以下、より好ましくは１０ＧＨｚ以上８５ＧＨｚ以下、さらに好ましくは２５ＧＨｚ以上８０ＧＨｚ以下の範囲における誘電正接は、高周波数帯を活用した高速通信を実現するため、０．００６以下、好ましくは０．００５以下、より好ましくは０．００４以下が望ましい。この誘電正接の下限は、特に限定されるものではないが、実用上０．０００１以上である。

具体的には、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の周波数１ＧＨｚにおける誘電正接が０．００４以下、周波数１０ＧＨｚ付近における誘電正接が０．００４以下が望ましい。また、周波数２８ＧＨｚ付近における誘電正接が０．００３８以下、周波数７６．５ＧＨｚ付近における誘電正接が０．００４９以下が良い。これらは、周波数８００ＭＨｚ以上１００ＧＨｚ以下の範囲における誘電正接が０．００６を越える場合は、損失が大きく、信号伝達率が低下するため、大容量通信には不適切であるという理由に基づく。

これら比誘電率と誘電正接の測定方法としては、特に制約されるものではないが、同軸プローブ法、同軸Ｓパラメータ法、導波管Ｓパラメータ法、フリースペースＳパラメータ法等の反射・伝送（Ｓパラメータ）法、ストリップライン（リング）共振器を用いた測定法、空洞共振器摂動法、スプリットポスト誘電体共振器を用いた測定法、円筒型（スプリットシリンダー）空洞共振器を用いた測定法、マルチ周波数平衡形円板共振器を用いた測定法、遮断円筒導波管空洞共振器を用いた測定法、ファブリペロー共振器を用いた開放型共振器法等の共振器法等の方法があげられる。

また、干渉計開放型を使用するファブリペロー法、空洞共振器摂動法により高周波数の比誘電率及び誘電正接を求める方法、相互誘導ブリッジ回路による３端子測定法等があげられる。これらの中では、高分解性に優れる空洞共振器摂動法、ファブリペロー法の選択が最適である。

熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の相対結晶化度は、８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは１００％以上が良い。これは、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の相対結晶化度が８０％未満の場合には、樹脂フィルム１のはんだ耐熱性に問題が生じるからである。また、相対結晶化度が８０％以上であれば、高周波回路基板として使用可能な機械的強度の確保が期待できるからである。

熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の結晶化度は、相対結晶化度により表すことができる。この熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の相対結晶化度は、示差走査熱量計を用いて１０℃／分の昇温速度で測定した熱分析結果に基づき、以下の式により算出される。

相対結晶化度（％）＝｛１−（ΔＨｃ／ΔＨｍ）｝×１００
ΔＨｃ：再結晶化ピークの熱量（Ｊ／ｇ）
ΔＨｍ：融解ピークの熱量（Ｊ／ｇ）

熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の機械的特性は、２３℃における引張最大強度、引張破断時伸び、及び引張弾性率で評価することができる。引張最大強度は、８０Ｎ／ｍｍ^２以上、好ましくは８５Ｎ／ｍｍ^２以上、より好ましくは１００Ｎ／ｍｍ^２以上である。また、引張破断時伸びは、８０％以上、好ましくは１００％以上、より好ましくは２００％以上、さらに好ましくは２５０％以上である。これは、引張最大強度が８０Ｎ／ｍｍ^２未満で破断時伸びが８０％未満の場合、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２が十分な靭性を有していないので、高周波回路基板の加工中に破断や割れ等のトラブルが生じてしまうおそれがあるからである。

熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の２３℃における引張弾性率は、２０００Ｎ／ｍｍ^２以上５０００Ｎ／ｍｍ^２以下、好ましくは２３００Ｎ／ｍｍ^２以上４７００Ｎ／ｍｍ^２以下、より好ましくは２５００Ｎ／ｍｍ^２以上４０００Ｎ／ｍｍ^２以下の範囲が最適である。これは、引張弾性率が２０００Ｎ／ｍｍ^２未満の場合には、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２が剛性に劣るため、高周波回路基板の加工中のハンドリング性が低下してしまうという理由に基づく。逆に、５０００Ｎ／ｍｍ^２を越える場合には、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の成形に長時間を要し、コストの削減が期待できないという理由に基づく。

熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の吸水率は、２３℃で１．０％以下、好ましくは０．５％以下、より好ましくは０．４％以下が良い。これは、吸水率が２３℃で１．０％以下の場合には、例え高周波回路基板の使用環境が高湿度の環境でも、高い電気絶縁性を維持することができるからである。

熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の耐熱性は、高周波回路基板の製造の便宜を考慮すると、はんだ耐熱性で評価されるのが望ましい。具体的には、ＪＩＳ規格 Ｃ ５０１６の試験法に準拠し、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２を２８８℃のはんだ浴に１０秒間浮かべ、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２に変形やシワの発生が認められた場合には、耐熱性に問題有と評価され、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２に変形やシワの発生が認められない場合には、耐熱性に問題無と評価される。

このような熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２を製造する場合、結晶性の熱可塑性ポリイミド樹脂含有の成形材料１１を用い、溶融押出成形法、カレンダー成形、又はキャスティング成形法等の公知の製造方法を採用することができる。これらの製造方法の中では、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の厚さ精度、生産性、ハンドリング性の向上、設備の簡略化の観点から、Ｔダイス１４を用いた溶融押出成形法により連続的に押出成形することが好ましい。

ここで、溶融押出成形法とは、溶融押出機成形機を使用して結晶性の熱可塑性ポリイミド樹脂含有の成形材料１１を溶融混練し、溶融押出成形機１０のＴダイス１４から結晶性の熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２を連続的に押し出す成形方法である（図２参照）。溶融押出成形機１０は、例えば単軸押出成形機や二軸押出成形機等を使用することができ、特に制限されるものでない。

溶融押出成形機１０は、例えば単軸押出成形機や二軸押出成形機等からなり、投入された成形材料１１を溶融混練するように機能する。この溶融押出成形機１０の上部後方には、成形材料１１用の原料投入口１２が設置され、この原料投入口１２には、へリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガス、窒素ガス、二酸化炭素ガス等の不活性ガスを必要に応じて供給する不活性ガス供給管１３が接続されており、この不活性ガス供給管１３による不活性ガスの流入により、成形材料１１の酸化劣化や酸素架橋が有効に防止される。

単軸押出成形機や二軸押出成形機等の溶融押出成形機１０としては、ベント口を有している溶融押出成形機１０の使用が好ましい。これは、ベント口を使用して減圧下で溶融混練することにより、成形材料１１に中に含まれている水分や昇華した有機物を十分に脱気しやすくなるからである。また、成形材料１１の溶融混練前の含水率の調整が不要となるからである。

溶融押出成形機１０の溶融混練時の熱可塑性ポリイミド樹脂の温度は、溶融可能な温度であり、熱可塑性ポリイミド樹脂が分解しない温度であれば、特に制限されるものでないが、熱可塑性ポリイミド樹脂の融点以上熱分解温度未満の範囲が良い。具体的には、２８０℃以上４００℃以下、好ましくは３００℃以上３８０℃以下、さらに好ましくは３２０℃以上３６０℃以下に調整される。これは、熱可塑性ポリイミド樹脂の融点未満の場合には、熱可塑性ポリイミド樹脂含有の成形材料１１を溶融押出成形することができず、逆に熱分解温度以上の場合には、熱可塑性ポリイミド樹脂の成形材料１１が激しく分解するおそれがあるからである。

溶融押出成形機１０で溶融混練された成形材料１１は、溶融押出成形機１０の先端部のＴダイス１４により帯形の熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２に連続して押出成形され、この連続した熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２が下方の一対の圧着ロール１８と冷却ロール１９との間に挟んで冷却された後、巻取機２０に巻き取られることで製造される。

Ｔダイス１４は、溶融押出成形機１０の先端部に連結管１５を介して装着され、帯形の熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２を連続的に下方に押し出すよう機能する。このＴダイス１４の押出時の温度は、熱可塑性ポリイミド樹脂の融点以上熱分解温度未満の範囲である。具体的には、２８０℃以上４００℃以下、好ましくは３００℃以上３８０℃以下、さらに好ましくは３２０℃以上３６０℃以下に調整される。これは、熱可塑性ポリイミド樹脂の融点未満の場合には、熱可塑性ポリイミド樹脂含有の成形材料１１の溶融押出成形に支障を来し、逆に熱分解温度を越える場合には、熱可塑性ポリイミド樹脂の成形材料１１が激しく分解するおそれがあるという理由に基づく。

Ｔダイス１４の上流の連結管１５には、ギアポンプ１６とフィルター１７とがそれぞれ装着されることが好ましい。ギアポンプ１６は、溶融押出成形機１０により溶融混練された成形材料１１を一定の流量で、かつ高精度にＴダイス１４にフィルター１７を介して移送する。フィルター１７は、溶融状態の成形材料１１のゲルや異物等を分離し、溶融状態の成形材料１１をＴダイス１４に移送する。

フィルター１７は、例えば多数の孔を同心円に備えた円形、多数の孔を有する焼結金属、あるいは金属性のメッシュからなり、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の平均厚さの０．５倍以上６倍以下、好ましくは０．５倍以上４倍以下、より好ましく０．５倍以上３．８倍以下の小さな開口を複数有する。熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の開口が０．５倍以上なのは、０．５倍未満の場合には、成形材料１１の押出圧量が高くなるので、フィルター１７の破損を招くおそれがあり、しかも、生産性が著しく低下するからである。

一対の圧着ロール１８は、Ｔダイス１４の下方に回転可能に軸支され、冷却ロール１９を摺接可能に狭持しており、この冷却ロール１９との間に熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２を挟持して冷却する。この一対の圧着ロール１８のうち、下流の圧着ロール１８のさらに下流には、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２を巻き取る巻取機２０の巻取管２１が回転可能に設置され、圧着ロール１８と巻取機２０の巻取管２１との間には、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の側部にスリットを形成するスリット刃２２が昇降可能に配置されており、このスリット刃２２と巻取機２０の巻取管２１との間には、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２にテンションを作用させて円滑に巻き取るための回転可能なテンションロール２３が必要数軸支される。

各圧着ロール１８の周面には、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２と冷却ロール１９との密着性を向上させる観点から、少なくとも天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のゴム層が必要に応じて被膜形成され、このゴム層には、シリカやアルミナ等の無機化合物が選択的に添加される。これらの中では、耐熱性に優れるシリコーンゴムやフッ素ゴムの採用が好ましい。

圧着ロール１８としては、表面が金属の金属弾性ロールが必要に応じて使用され、この金属弾性ロールが使用される場合には、表面が平滑性に優れる熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の成形が可能となる。金属弾性ロールの具体例としては、例えば金属スリーブロール、エアーロール〔ディムコ社製：製品名〕、ＵＦロール〔日立造船社製：製品名〕が該当する。

このような圧着ロール１８は、５０℃以上２６０℃以下、好ましくは１００℃以上２４０℃以下、より好ましくは１３０℃以上２２０℃以上、さらに好ましくは１５０℃以上２００℃以下の温度に調整され、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２に摺接してこれを冷却ロール１９に圧接する。圧着ロール１８の温度が係る範囲なのは、圧着ロール１８の温度が２６０℃を越える場合には、製造中の熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２が圧着ロール１８に貼り付き、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２が破断するか、あるいは圧着ロール１８に被覆形成されたゴム層が熱分解するおそれがあるからである。

逆に、圧着ロール１８の温度が５０℃未満の場合には、圧着ロール１８が結露するため、好ましくないという理由に基づく。圧着ロール１８の温度調整や冷却方法としては、空気、水、オイル等の熱媒体による方法、あるいは電気ヒーターや誘電加熱ロール等があげられる。

冷却ロール１９は、例えば圧着ロール１８よりも拡径の金属ロールからなり、Ｔダイス１４の下方に回転可能に軸支されて押し出された熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２を圧着ロール１８との間に狭持し、圧着ロール１８と共に熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２を冷却しながらその厚さを所定の範囲内に制御する。この冷却ロール１９は、圧着ロール１８と同様、５０℃以上２６０℃以下、好ましくは１００℃以上２４０℃以下、より好ましくは１３０℃以上２２０℃以上、さらに好ましくは１５０℃以上２００℃以下の温度に調整され、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２に摺接する。

冷却ロール１９が５０℃以上２６０℃以下の温度に調整されるのは、冷却ロール１９の温度が２６０℃を越える場合には、製造中の熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２が冷却ロール１９に密着して熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の破断を招いたり、あるいはゴム層が被覆形成された圧着ロール１８の場合、圧着ロール１８のゴム層が熱分解するおそれがあるからである。これに対し、冷却ロール１９の温度が５０℃未満の場合には、冷却ロール１９の結露を招き、好ましくないからである。冷却ロール１９の温度調整や冷却方法は、空気、水、オイル等の熱媒体による方法、あるいは電気ヒーターや誘導加熱等があげられる。

上記において、高周波回路基板用の樹脂フィルム１を製造する場合には図２に示すように、先ず、溶融押出成形機１０の原料投入口１２に、結晶性の熱可塑性ポリイミド樹脂含有の成形材料１１を同図に矢印で示す不活性ガスを供給しながら投入し、溶融押出成形機１０により成形材料１１を加熱・加圧状態で溶融混練し、Ｔダイス１４から結晶性の熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２を連続的に帯形に押し出す。

この際、熱可塑性ポリイミド樹脂含有の成形材料１１の溶融押出前における含水率は、２０００ｐｐｍ以下、好ましくは１０００ｐｐｍ以下、より好ましくは１００ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ以下に調整される。これは、熱可塑性ポリイミド樹脂の溶融押出前における含水率が２０００ｐｐｍを越える場合には、Ｔダイス１４から押し出された直後、熱可塑性ポリイミド樹脂が発泡するおそれがあるからである。成形材料１１の溶融混練前の含水率の下限は、特に限定されるものでないが、１００ｐｐｍ以上が良い。

熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２を押し出したら、一対の圧着ロール１８、冷却ロール１９、テンションロール２３、巻取機２０の巻取管２１に順次巻架し、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２を冷却ロール１９により冷却した後、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の両側部をスリット刃２２でそれぞれカットするとともに、巻取管２１に順次巻き取れば、高周波回路基板用の熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２を製造することができる。この熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２製造の際、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の表面には、本発明の効果を失わない範囲で微細な凹凸を形成し、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２表面の摩擦係数を低下させることができる。

次に、高周波回路基板を製造する場合には、製造した結晶性の熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２上に導電層３を形成し、その後、導電層３に導電回路の配線パターンを形成すれば、高周波回路基板を製造することができる。導電層３は、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の表裏両面、表面、裏面のいずれかの面に形成され、後から導電回路の配線パターンが形成される。この導電層３に用いられる導電体としては、通常、例えば銅、金、銀、クロム、鉄、アルミニウム、ニッケル、スズ等の金属、あるいはこれら金属からなる合金があげられる。

導電層３の形成方法としては、（１）熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２と金属箔とを熱融着して導電層３を形成する方法、（２）熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２と金属箔とを接着剤で接着することにより、導電層３を形成する方法、（３）熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２上にシード層４を形成するとともに、このシード層４上に金属層５を積層形成し、これらシード層４と金属層５とから導電層３を形成する方法等があげられる。

（１）の方法は、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２と金属箔とをプレス成形機あるいはロール間に挟み、加熱・加圧して導電層３を形成する方法である。この方法の場合、金属箔の厚さは、１μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは３μｍ以上４００μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上３００μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以上２００μｍ以下の範囲内が良い。

熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２あるいは金属箔の表面は、熱融着時の融着強度を向上させるため、微細な凹凸を形成することができる。また、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２あるいは金属箔の表面をコロナ照射処理、紫外線照射処理、プラズマ照射処理、フレーム照射処理、イトロ照射処理、酸化処理、ヘアライン加工、サンドマット加工等で表面処理しても良い。また、熱可塑性ポリイミドフィルムあるいは金属箔の表面をシランカップリング剤、シラン剤、チタンネート系カップリング剤、あるいはアルミネート系カップリング剤で処理することもできる。

（２）の方法は、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム１と金属箔の間にエポキシ樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂系接着剤等の接着剤を配置し、プレス成形機あるいはロール間に挟んだ後、加熱・加圧して金属箔を熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２上に形成する方法である。この方法の場合、金属箔の厚さは、１μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは３μｍ以上４００μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上３００μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以上２００μｍ以下の範囲内が良い。

熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２あるいは金属箔の表面は、上記同様、接着強度を向上させる観点から、微細な凹凸を形成することができる。また、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２あるいは金属箔の表面をコロナ照射処理、紫外線照射処理、プラズマ照射処理、フレーム照射処理、イトロ照射処理、酸化処理、ヘアライン加工、サンドマット加工等で表面処理を施しても構わない。また、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２あるいは金属箔の表面を上記同様、シランカップリング剤、シラン剤、チタンネート系カップリング剤、あるいはアルミネート系カップリング剤で処理することも可能である。

（３）の方法は、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２上にスパッタリング法、蒸着法、あるいはメッキ法等の方法により接着用のシード層４を形成し、このシード層４上に熱融着法や蒸着法、メッキ法により金属層５を形成し、これらシード層４と金属層５とを導電層３に形成する方法である。シード層４としては、例えば銅、金、銀、クロム、鉄、アルミニウム、ニッケル、スズ、亜鉛等の金属、あるいはこれら金属からなる合金を使用することができる。シード層４の厚さは、通常、０．１μｍ以上２μｍ以下の範囲である。

熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２上にシード層４を形成する際、これらの接着強度を改良する目的でアンカー層を形成することが可能である。このアンカー層は、ニッケルあるいはクロム等の金属があげられるが、好ましくは環境性に優れるニッケルが最適である。

金属層５としては、例えば銅、金、銀、クロム、鉄、アルミニウム、ニッケル、スズ、亜鉛等の金属あるいはこれら金属からなる合金を使用することができる。この金属層５は、１種類の金属からなる単層でも良いし、２種類以上の金属からなる複層や多層でも良い。金属層５の厚さは、特に限定されるものではないが、０．１μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは１μｍ以上３０μｍ以下が良い。

シード層４と金属層５からなる導電層３は、０．２μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは１μｍ以上３０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上２０μｍ以下、さらに好ましくは５μｍ以上１０μｍ以下の範囲内が良い。シード層４と金属層５は、同じ金属でも良いし、異なる金属でも良い。また、金属層５の表面上には、表面の腐食を防止するため、金やニッケル等の金属保護層を被覆形成しても良い。

これらの導電層３の形成方法の中では、１０μｍ以下の薄膜の金属層５を形成しやすい（３）の方法が最適である。この（３）の方法におけるシード層４は、例えば銅、金、銀、ニッケル、クロム等を用いたスパッタリング法、蒸着法、メッキ法等により、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の表面に積層形成され、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２と金属層５とを密着させ、密着強度を安定化させるよう機能する。

シード層４の積層形成の際、スパッタリング法、蒸着法、メッキ法等を採用することができるが、スパッタリング法を採用すれば、様々な金属をシード層４として自由に使用することができ、しかも、高い密着強度を得ることができる。また、金属層５は、シード層４上に熱融着法や蒸着法、メッキ法により形成されるが、接着剤を省略することのできるメッキ法や熱融着法の採用が最適である。

導電回路の配線パターンは、エッチング法、メッキ法、あるいは印刷法等により必要数形成することができる。この配線パターンの形成方法には、アンダーカットや配線細りの発生を最小限に止め、良好な配線形成を可能とする硫酸‐過酸化水素系、塩化鉄のエッチング剤等の使用が可能である。このような所定形状の配線パターンを形成すれば、低誘電性に優れ、信号の損失を抑制することのできる高周波回路基板を製造することができる。

上記によれば、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の熱可塑性ポリイミド樹脂がテトラカルボン酸成分と、ジアミン成分とにより調製されるので、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の周波数８００ＭＨｚ以上１００ＧＨｚ以下の範囲における比誘電率が３．５以下で、かつ誘電正接が０．００６以下となり、比誘電率と誘電正接の値を従来よりも低くすることができる。したがって、大容量の高周波信号を高速で送受信可能な高周波回路基板を得ることができる。また、この高周波回路基板の使用により、第五世代移動通信システムの実現に大いに寄与することができる。

また、耐熱性に優れる相対結晶化度８０％以上の熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２を基板材料に用いるので、優れたはんだ耐熱性を得ることができる。また、放熱特性に優れる熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２を用いるので、損失が減少して熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の安定した長期使用が可能となり、高周波数帯を活用した高速通信の実現が非常に容易となる。さらに、熱硬化性ポリイミド樹脂フィルムではなく、結晶性の熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２を用いるので、高周波回路基板を簡易に多層化することが可能となる。

次に、図３は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の表裏両面に接着用の薄いシード層４をスパッタリング法によりそれぞれ積層し、各シード層４に配線パターン用の金属層５をメッキ法により積層し、これらシード層４と金属層５とにより導電層３を形成するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２の両面に導電層３をそれぞれ形成するので、高周波回路基板の配線の高密度化や高周波回路基板の多層化が容易となるのは明らかである。

なお、上記実施形態では熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム２にシード層４をスパッタリング法により積層形成したが、何らこれに限定されるものではなく、蒸着法やメッキ法により積層形成しても良い。また、高周波回路基板を、自動車の衝突防止ミリ波レーダ装置、先進運転支援システム（ＡＤＡＳ）、人工知能（ＡＩ）等に用いても良い。

以下、本発明に係る高周波回路基板及びその製造方法の実施例を比較例と共に説明する。
〔実施例１〕
先ず、高周波回路基板の樹脂フィルム用の成形材料として、市販されている結晶性の熱可塑性ポリイミド（ＰＩ）樹脂〔三菱瓦斯化学社製 製品名：サープリムＴＯ−６５〕を用意し、この熱可塑性ポリイミド樹脂を１６０℃に加熱した除湿乾燥機で１２時間乾燥させた。この際、乾燥した成形材料の水分率が３００ｐｐｍ以下であるのを確認した。

こうして熱可塑性ポリイミド樹脂を乾燥させたら、この熱可塑性ポリイミド樹脂を幅９００ｍｍのＴダイスを備えたφ４０ｍｍ単軸押出成形機にセットして溶融混練し、この溶融混練した熱可塑性ポリイミド樹脂を単軸押出成形機のＴダイスから連続的に押し出し、その後、１５０℃の冷却ロールである金属ロールで冷却することにより、厚さ２５μｍの高周波回路基板用の熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムを製造した。ここで、φ４０ｍｍ単軸押出成形機の温度は３４０℃〜３５５℃、Ｔダイスの温度は３５５℃、単軸押出成形機とＴダイスとを連結する連結管の温度は３５５℃にそれぞれ調整した。

連結管には、ギアポンプを装着してその温度を３５５℃に調整した。また、単軸押出成形機に熱可塑性ポリイミド樹脂を投入する際には、窒素ガス１８Ｌ／分を供給した。溶融した熱可塑性ポリイミド樹脂の温度については、Ｔダイス入口の樹脂温度を測定することとし、測定したところ、３５３℃であった。

熱可塑性ポリイミド樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）、及び融点（融解温度ともいう）については、ＪＩＳ Ｋ ７１２１に準拠して測定した。具体的には、熱可塑性ポリイミド樹脂から測定用試料を約５ｍｇを秤量し、示差走査熱量計〔エスアイアイ・テクノロージーズ社製：高感度型示差走査熱量計 Ｘ−ＤＳＣ７０００〕を使用して昇温速度１０℃／分、測定温度範囲２０℃から３８０℃まで加熱し、測定した。その結果、ガラス転移点は１７２℃、融点は３２２℃であった。

熱可塑性ポリイミド樹脂の見掛けの剪断粘度については、熱可塑性ポリイミド樹脂を１６０℃で１２時間乾燥させた後、ツインキャピラリーレオメーターＲ６０００〔ＩＭＡＴＥＫ社製：製品名〕を使用して測定した。具体的には、先ず、キャピラリーダイ：φ１．０ｍｍ×１６ｍｍ（ロングダイ）、φ１．０ｍｍ×０．２５ｍｍ（ショートダイ）、バレル径：１５ｍｍ、温度：３５０℃において、熱可塑性ポリイミド樹脂をバレル内に４０ｇ投入し、ロングダイ側：０．９ＭＰａ、ショートダイ側：０．３ＭＰａになるまでピストンを５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で押し込み、圧力が所定値の圧力となったら、そのままの状態で６分間保持した。

その後、再び、ロングダイ側：０．９ＭＰａ、ショートダイ側：０．３ＭＰａになるまでピストンを５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で押し込み、圧力が所定値の圧力となったら、所定の見掛けの剪断速度（１０、２０、３０、５０、８０、１００、２００、３００、８００ｓｅｃ^−１）を与えて測定し、見掛けの剪断断粘度を求めた。見掛けの剪断速度が１００ｓｅｃ^−１のときの熱可塑性ポリイミド樹脂の見掛けの剪断粘度は１３２０Ｐａ・ｓであった。

熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムを押出成形したら、この連続した熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの両側部をスリット刃で裁断して巻取機の巻取管に順次巻き取り、長さ１００ｍ、幅６５０ｍｍの熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムを製造した。この際、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムは、シリコーンゴム製の一対の圧着ロール、１５０℃の冷却ロールである金属ロール、及びこれらの下流に位置する６インチの巻取管に順次巻架し、圧着ロールと金属ロールとに狭持させた。

高周波回路基板用の樹脂フィルムである熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムが得られたら、この熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの熱的特性、吸水率、機械的特性、誘電特性、及び耐熱性を評価し、その結果を表１に記載した。熱的特性は、ガラス転移点、融点（融解温度ともいう）、及び相対結晶化度で評価した。また、機械的特性は、引張最大強度、引張破断時伸び，及び引張弾性率で評価した。誘電特性は、比誘電率と誘電正接とにより評価した。耐熱性については、はんだ耐熱性により、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムのカール、及びフィルムの変形により評価した。

・熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムのフィルム厚
熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムのフィルム厚は、マイクロメータ〔ミツトヨ社製 製品名：クーラントプルーフマイクロメータ 符号ＭＤＣ−２５ＰＪ〕を使用して測定した。測定に際しては、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの幅方向（押出方向の直角方向）の任意の１０箇所を測定し、その平均値をフィルム厚とした。

・熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムのガラス転移点（Ｔｇ）
高周波回路基板用の熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムのガラス転移点（Ｔｇ）については、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの損失弾性率（Ｅ”）を測定し、その測定値が極大になった温度をガラス転移点とした。

損失弾性率は、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの押出方向で測定した。具体的には、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムを押出方向６０ｍｍ×幅方向（押出方向の直角方向）６ｍｍの大きさに切り出し、粘弾性スペクトロメータ〔ティー・エス・インスルメント・ジャパン社製 製品名：ＲＳＡ−Ｇ２〕を用いた引張モードにより、周波数１Ｈｚ、歪み０．１％、昇温速度３℃／分、チャック間２１ｍｍの条件で測定した。ここで、実施例１〜３は測定温度範囲−６０℃〜３６０℃、比較例１は測定温度範囲−６０℃〜３３０℃、比較例２は温度範囲−６０℃〜４４０℃で測定した。

・熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの融点
熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの融点については、ＪＩＳ Ｋ ７１２１に準拠して測定した。具体的には、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムから測定用試料を約５ｍｇ秤量し、示差走査熱量計〔エスアイアイ・テクノロージーズ社製：高感度型示差走査熱量計 Ｘ−ＤＳＣ７０００〕を使用して昇温速度１０℃／分、測定温度範囲２０℃から３８０℃まで加熱し、測定した。

・熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの相対結晶化度
熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの相対結晶化度については、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムから測定試料約５ｍｇを秤量し、示差走査熱量計〔エスアイアイ・ナノテクノロジーズ社製 製品名：ＥＸＳＴＡＲ７０００シリーズ Ｘ−ＤＳＣ７０００〕を使用して昇温速度１０℃／分、測定温度範囲２０℃から３８０℃まで測定した。このときに得られる融解ピークの熱量（Ｊ／ｇ）、再結晶化ピークの熱量（Ｊ／ｇ）から以下の式を用いて算出した。

相対結晶化度（％）＝｛１−（ΔＨｃ／ΔＨｍ）｝×１００
ここで、ΔＨｃは熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの１０℃／分の昇温条件下での再結晶化ピークの熱量（Ｊ／ｇ）を表し、ΔＨｍは熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの１０℃／分の昇温条件下での融解ピークの熱量（Ｊ／ｇ）を表す。

・熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの吸水率
熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの吸水率は、ＪＩＳ Ｋ ７２０９ Ａ法に準拠して測定した。測定する場合には、浸漬時間を２４時間とし、３枚の試験片を使用し、測定値の平均値を吸水率とした。

・熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの機械的特性
熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの機械的特性は、２３℃における引張最大強度、引張破断時伸び、及び引張弾性率で評価した。機械的特性は、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの押出方向と幅方向（押出方向の直角方向）について測定した。測定は、ＪＩＳ Ｋ ７１２７に準拠し、引張速度５０ｍｍ／分、温度２３℃の条件で実施した。

・熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの誘電特性〔周波数：１ＧＨｚ〕
熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの周波数：１ＧＨｚにおける誘電特性は、ネットワーク・アナライザー〔アジレント・テクノロジー社製 ＰＮＡ−Ｌネットワークアナライザー Ｎ５２３０Ａ〕を用い、空洞共振器摂動法により測定した。１ＧＨｚにおける誘電特性の測定は、空洞共振器を空洞共振器１ＧＨｚ〔関東電子応用開発社製 型式：ＣＰ４３１〕に変更した以外は、ＡＳＴＭＤ２５２０に準拠して実施した。誘電特性の測定は、温度：２３℃±１℃、湿度５０％ＲＨ±５％ＲＨ環境下で実施した。

・熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの誘電特性〔周波数：１０ＧＨｚ〕
熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの周波数：１０ＧＨｚにおける誘電特性は、ネットワーク・アナライザー〔アジレント・テクノロジー社製 ＰＮＡ−Ｌネットワークアナライザー〕を用い、空洞共振器摂動法により測定した。１０ＧＨｚにおける誘電特性の測定は、ＡＳＴＭＤ２５２０に準拠して実施した。空洞共振器は１０ＧＨｚ共振器〔キーコム社製〕、誘電特性の測定は、温度：２３℃±１℃、湿度５０％ＲＨ±５％ＲＨ環境下で実施した。

・熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの誘電特性〔周波数：２８ＧＨｚ付近、７６．５ＧＨｚ付近〕
熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの周波数：２８ＧＨｚ付近、７６．５ＧＨｚ付近の誘電特性は、ベクトルネットワークアナライザーを用い、開放型共振器法の一種であるファブリペロー法により測定した。共振器は、開放型共振器〔キーコム社製：ファブリペロー共振器 Ｍｏｄｅｌ Ｎｏ．ＤＰＳ０３〕を使用した。

測定に際しては、開放型共振器冶具の試料台上に熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムを載せ、ベクトルネットワークアナライザー用いて開放型共振器法の一種であるファブリペロー法で測定した。具体的には、試料台上に熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムを載せない状態と、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムを載せた状態の共振周波数の差を利用する共振法により、比誘電率と誘電正接とを測定した。誘電特性の測定に用いた具体的な周波数は表２に示す通りである。

誘電特性の測定、具体的には２８ＧＨｚ付近の誘電特性は、温度：２６℃、湿度３０％環境下、２８ＧＨｚ付近、及び７６．５ＧＨｚ付近の誘電特性は温度：２４℃、湿度４５％環境下で測定した。所定の測定装置としては、２８ＧＨｚ付近はベクトルネットワークアナライザＥ８３６１Ａ〔アジレント・テクノロジー社製：製品名〕を用いた。７６．５ＧＨｚ付近では、ベクトルネットワークアナライザＮ５２２７Ａ〔アジレント・テクノロジー社製：製品名〕を使用した。

・熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの耐熱性
熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの耐熱性、すなわち、はんだ耐熱性は、ＪＩＳ Ｃ ５０１６の試験法に準拠し、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムを２８８℃のはんだ浴に１０秒間浮かべ、室温まで冷却した後、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムのカールの発生の有無、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの膨れやシワの発生による変形の有無を目視により観察した。

熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムのカール
○：カールが発生しなかった場合
×：カールが発生した場合

熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの変形
◎：熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムに膨れやシワの発生による変形が全く認められ
ない場合
○：熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムに膨れやシワの発生による変形が実用上認めら
れない場合
×：熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムに膨れやシワの発生による変形が認められた場
合

〔実施例２〕
基本的には実施例１と同様だが、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの厚さを２５μｍから５０μｍに変更した。高周波回路基板用の熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムを製造したら、この熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムのフィルム厚、熱的特性、吸水率、機械的特性、誘電特性、及び耐熱性を実施例１と同様の方法により測定し、結果を表１に記載した。

〔実施例３〕
基本的には実施例１と同様だが、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの厚さを１２４μｍに変更した。高周波回路基板用の熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムが得られたら、この熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムのフィルム厚、熱的特性、吸水率、機械的特性、誘電特性、及び耐熱性を実施例１と同様の方法により測定し、結果を表１に記載した。

〔比較例１〕
先ず、高周波回路基板の樹脂フィルム用の成形材料として、市販されている非晶性のポリエーテルイミド樹脂〔ＳＡＢＩＣイノベーティプラスチック社製 製品名：ウルテム ＣＲＳ５００１‐１０００〕を用意し、このポリエーテルイミド樹脂を１６０℃に加熱した除湿乾燥機で１２時間乾燥させた。この際、乾燥した成形材料の水分率が３００ｐｐｍ以下であるのを確認した。

ポリエーテルイミド樹脂を乾燥させたら、このポリエーテルイミド樹脂を実施例１と同様の方法により、高周波回路基板用の帯形のポリエーテルイミド樹脂フィルムに製造した。成形材料をセットする際には、窒素ガス１８Ｌ／分を供給した。また、φ４０ｍｍ単軸押出成形機の温度は３２０℃〜３４０℃、Ｔダイスの温度は３４０℃、単軸押出成形機とＴダイスとを連結する連結管の温度は３４０℃にそれぞれ調整した。

連結管には、ギアポンプを装着してその温度を３４０℃に調整した。また、溶融したポリエーテルイミド樹脂の温度については、Ｔダイス入口の樹脂温度を測定することとし、測定したところ、３４１℃であった。ポリエーテルイミド樹脂のガラス転移点、及び融点を実施例１と同様の方法で測定したところ、ガラス転移点は２２２℃であったが、融点を確認することはできなかった。また、ポリエーテルイミド樹脂の見掛けの剪断粘度を実施例１と同様の方法で測定した結果、３５０℃における見掛けの剪断粘度１００ｓｅｃ^−１のときのポリエーテルイミド樹脂の見掛けの剪断粘度は１４９０Ｐａ・ｓであった。

ポリエーテルイミド樹脂フィルムを押出成形したら、この連続したポリエーテルイミド樹脂フィルムの両側部をスリット刃で裁断して巻取機の巻取管に順次巻き取り、厚さ２５μｍ、長さ１００ｍ、幅６５０ｍｍのポリエーテルイミド樹脂フィルムを製造した。この際、ポリエーテルイミド樹脂フィルムは、シリコーンゴム製の一対の圧着ロール、１５０℃の冷却ロールである金属ロール、及びこれらの下流に位置する６インチの巻取管に順次巻架し、圧着ロールと金属ロールとに狭持させた。

ポリエーテルイミド樹脂フィルムが得られたら、このポリエーテルイミド樹脂フィルムの吸水率、機械的特性、誘電特性、及び耐熱性を評価し、その結果を表３に記載した。誘電特性は、比誘電率と誘電正接とにより評価した。また、機械的特性は、引張最大強度、引張破断時伸び，及び引張弾性率で評価した。耐熱性は、はんだ耐熱性により評価した。

〔比較例２〕
高周波回路基板用の樹脂フィルムとして、市販されているポリイミド樹脂フィルム〔東レ・デュポン社製、製品名：カプトン １００Ｈ〕を用意し、このポリイミド樹脂フィルムのフィルム厚、吸水率、機械的特性、誘電特性、及び耐熱性を実施例１と同様の方法により測定し、結果を表３に記載した。

〔結 果〕
実施例の相対結晶化度が８０％以上の熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムは、比較例と異なり、比誘電率が２．８以下であり、誘電正接が０．００５以下であった。また、２８８℃のはんだ浴に１０秒間浮かべても、変形やシワの発生が全く認められず、高周波回路基板用として使用可能な耐熱性を確認した。これらの測定結果から、結晶性の熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムが誘電特性に優れ、ＭＨｚ帯域からＧＨｚ帯域の高周波帯域で用いられる高周波回路基板に最適であるのが判明した。

本発明に係る高周波回路基板及びその製造方法は、情報通信や自動車機器等の分野で使用される。

１ 樹脂フィルム
２ 熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム
３ 導電層
４ シード層
５ 金属層
１０ 溶融押出成形機（押出成形機）
１１ 成形材料
１４ Ｔダイス（ダイス）
１８ 圧着ロール
１９ 冷却ロール
２０ 巻取機
２１ 巻取管

Claims (8)

1. 樹脂フィルムを有する高周波回路基板であって、樹脂フィルムを結晶性の熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムとしてその相対結晶化度を８０％以上とし、この熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの熱可塑性ポリイミド樹脂を、少なくともテトラカルボン酸成分と、脂肪族ジアミンを主成分とするジアミン成分とにより調製し、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの周波数８００ＭＨｚ以上１００ＧＨｚ以下の範囲における比誘電率を３．５以下とするとともに、誘電正接を０．００６以下としたことを特徴とする高周波回路基板。
2. 熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムにスパッタリングして積層されるシード層と、このシード層にメッキ法により積層される金属層とを含んでなる請求項１記載の高周波回路基板。
3. 熱可塑性ポリイミド樹脂のジアミン成分は、少なくとも炭素数４以上１２以下の直鎖状脂肪族ジアミンを含む請求項１又は２記載の高周波回路基板。
4. 熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの引張最大強度を８０Ｎ／ｍｍ^２以上、かつ引張破断伸びを８０％以上とした請求項１、２、又は３記載の高周波回路基板。
5. 熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの２３℃における引張弾性率を２０００Ｎ／ｍｍ^２以上とした請求項１ないし４のいずれかに記載の高周波回路基板。
6. 熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの吸水率を２３℃で１．０％以下とした請求項１ないし５のいずれかに記載の高周波回路基板。
7. 熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムは、２８８℃のはんだ浴に１０秒間浮かべられても変形しない請求項１ないし６のいずれかに記載の高周波回路基板。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載した高周波回路基板の製造方法であって、少なくともテトラカルボン酸成分と、脂肪族ジアミンを主成分とするジアミン成分とにより調製された結晶性の熱可塑性ポリイミド樹脂を含有した成形材料を溶融混練し、この成形材料を押出成形機のダイスにより熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムに押出成形するとともに、この熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムを冷却ロールに接触させて冷却し、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムの相対結晶化度を８０％以上とすることを特徴とする高周波回路基板の製造方法。

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