JP2023052293A - Metal-clad laminate and circuit board - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal-clad laminate which can reduce change of a temperature, humidity and a pressure in processes such as a circuit processing step, and dimensional change to change of temperature/humidity environment among processes.
SOLUTION: A metal-clad laminate includes an insulation resin layer and a metal layer, wherein the insulation resin layer has a non-thermoplastic polyimide layer and a thermoplastic polyimide layer, and all the residues contained in the layers are an aromatic tetracarboxylic acid residue and an aromatic diamine residue. The insulation resin layer satisfies (i) in-plane birefringence Δn of 2×10-3 or less, (ii) variation of Δn in a width direction of 4×10-4 or less, (iii) a difference between birefringence Δna at 1.5 μm to a central part from one surface and birefringence Δnb at 1.5 μm to the central part from the other surface in a thickness direction of the non-thermoplastic polyimide layer of ±0.01 or less, and (iv) a difference between Δna and Δnb, and an average value of the total of birefringence in the central part in the thickness direction of ±0.01 or less in both Δna and Δnb.
SELECTED DRAWING: None
COPYRIGHT: (C)2023,JPO&INPIT

Description

本発明は、金属張積層板及び回路基板に関する。 The present invention relates to a metal-clad laminate and a circuit board.

近年、電子機器の小型化、軽量化、省スペース化の進展に伴い、薄く軽量で、可撓性を有し、屈曲を繰り返しても優れた耐久性を持つフレキシブルプリント配線板(FPC;Flexible Printed Circuits)の需要が増大している。FPCは、限られたスペースでも立体的かつ高密度の実装が可能であるため、例えば、HDD、DVD、携帯電話等の電子機器の可動部分の配線や、ケーブル、コネクター等の部品にその用途が拡大しつつある。 In recent years, with the progress of miniaturization, weight reduction, and space saving of electronic devices, flexible printed circuit boards (FPCs) that are thin, lightweight, flexible, and have excellent durability even after repeated bending have been developed. Circuits are in increasing demand. Since FPC can be mounted three-dimensionally and at high density even in a limited space, it is used for wiring of moving parts of electronic devices such as HDDs, DVDs, mobile phones, and parts such as cables and connectors. expanding.

FPCは、銅張積層板(CCL)の銅層をエッチングして配線加工することによって製造される。携帯電話やスマートフォンにおいて、連続屈曲や180°折り曲げされるFPCには、銅層の材料として、圧延銅箔が多く用いられている。例えば、特許文献1では、圧延銅箔を用いて作製された銅張積層板の耐屈曲性を耐はぜ折り回数で規定する提案がなされている。また、特許文献2では、光沢度と折り曲げ回数で規定された圧延銅箔を用いた銅張積層板が提案されている。 An FPC is manufactured by etching a copper layer of a copper clad laminate (CCL) and processing the wiring. Rolled copper foil is often used as a material for copper layers in FPCs that are continuously bent or 180° bent in mobile phones and smartphones. For example, Patent Literature 1 proposes that the bending resistance of a copper-clad laminate produced using a rolled copper foil is defined by the number of folds. Further, Patent Document 2 proposes a copper-clad laminate using a rolled copper foil defined by the glossiness and the number of times of bending.

銅張積層板に対するフォトリソグラフィ工程や、FPC実装の過程では、銅張積層板に設けられたアライメントマークを基準に接合、切断、露光、エッチング等のさまざまな加工が行われる。これらの工程での加工精度は、FPCを搭載した電子機器の信頼性を維持する上で重要となる。しかし、銅張積層板は、熱膨張係数が異なる銅層と樹脂層とを積層した構造を有するため、銅層と樹脂層との熱膨張係数の差によって、層間に応力が発生する。この応力は、その一部分又は全部が、銅層をエッチングして配線加工した場合に解放されることによって伸縮を生じさせ、配線パターンの寸法を変化させる要因となる。そのため、最終的にFPCの段階で寸法変化が生じてしまい、配線間もしくは配線と端子との接続不良を引き起こす原因となり、回路基板の信頼性や歩留まりを低下させる。従って、回路基板材料としての銅張積層板において、寸法安定性は非常に重要な特性である。しかし、上記特許文献1、2では、銅張積層板の寸法安定性については何ら考慮されていない。 In the photolithography process for copper-clad laminates and the process of FPC mounting, various processes such as bonding, cutting, exposure, and etching are performed based on alignment marks provided on the copper-clad laminates. The processing accuracy in these processes is important for maintaining the reliability of electronic equipment on which the FPC is mounted. However, since the copper-clad laminate has a structure in which a copper layer and a resin layer having different coefficients of thermal expansion are laminated, stress is generated between the layers due to the difference in coefficient of thermal expansion between the copper layer and the resin layer. Part or all of this stress is released when the copper layer is etched to process wiring, causing expansion and contraction, which is a factor in changing the dimensions of the wiring pattern. As a result, a dimensional change finally occurs in the FPC stage, which causes a connection failure between wirings or between wirings and terminals, thereby lowering the reliability and yield of circuit boards. Therefore, dimensional stability is a very important property for copper-clad laminates as circuit board materials. However, in Patent Documents 1 and 2, no consideration is given to the dimensional stability of the copper-clad laminate.

また、特許文献3では、絶縁樹脂層の熱膨張係数を下げ、寸法安定性を高めるため、敢えて熱可塑性ポリイミド層を設けず、銅箔と非熱可塑性ポリイミド層からなるフレキシブル金属張積層板において、非熱可塑性ポリイミド層のジアミン成分として、p-フェニレンジアミン(p-PDA)又は2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル(m-TB)からなるジアミン化合物と、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン(TPE-R)等のジアミン化合物とを用いることが提案されている。p-PDAは、熱膨張係数を下げ、寸法安定性に寄与するモノマーであるが、分子量が小さいため、イミド基濃度が増加してポリイミドの吸湿性が高くなってしまうという問題があった。ポリイミドの吸湿性が高くなると、回路加工時の加熱などの環境変化によって寸法変化や反りが発生しやすくなる、という問題がある。 In addition, in Patent Document 3, a flexible metal-clad laminate made of a copper foil and a non-thermoplastic polyimide layer without providing a thermoplastic polyimide layer intentionally in order to lower the thermal expansion coefficient of the insulating resin layer and improve the dimensional stability, As the diamine component of the non-thermoplastic polyimide layer, a diamine compound consisting of p-phenylenediamine (p-PDA) or 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl (m-TB), and 1,3-bis It has been proposed to use a diamine compound such as (4-aminophenoxy)benzene (TPE-R). p-PDA is a monomer that lowers the coefficient of thermal expansion and contributes to dimensional stability, but because of its small molecular weight, there is a problem that the concentration of imide groups increases and the hygroscopicity of polyimide increases. When the hygroscopicity of polyimide becomes high, there is a problem that dimensional change and warpage are likely to occur due to environmental changes such as heating during circuit processing.

一方、特許文献4では、回路加工時のクラックの発生が抑制された多層ポリイミドフィルムにおいて、非熱可塑性ポリイミドの原料のジアミン化合物として、m-TBとp-PDAを組み合わせて使用することが開示されている。しかしながら、特許文献4のモノマー組成では、ジアミン化合物中のp-PDAのモル比が大きすぎるため、上記と同様に、ポリイミドの吸湿性が高くなって、回路加工時の環境変化によって寸法変化や反りが発生しやすくなる、という問題がある。なお、特許文献4には、ジアミン化合物として、m-TBとp-PDAと2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BAPP)を組み合わせて使用した場合、クラック耐性が悪化することが記載されている。この場合も、ジアミン化合物中のp-PDAのモル比が大きすぎるため、上記と同様に、ポリイミドの吸湿性が高くなるという問題があると考えられる。 On the other hand, Patent Document 4 discloses the use of a combination of m-TB and p-PDA as a diamine compound, which is a raw material for non-thermoplastic polyimide, in a multilayer polyimide film in which the occurrence of cracks during circuit processing is suppressed. ing. However, in the monomer composition of Patent Document 4, since the molar ratio of p-PDA in the diamine compound is too large, the hygroscopicity of the polyimide becomes high in the same manner as described above, resulting in dimensional changes and warping due to environmental changes during circuit processing. is likely to occur. In Patent Document 4, when m-TB, p-PDA and 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane (BAPP) are used in combination as diamine compounds, crack resistance is improved. described as worsening. In this case as well, the molar ratio of p-PDA in the diamine compound is too large, and this is considered to cause the problem of increased hygroscopicity of the polyimide, as in the case described above.

特開2014-15674公報(特許請求の範囲など)Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-15674 (claims, etc.) 特開2014-11451号公報(特許請求の範囲など)JP 2014-11451 A (Claims etc.) 特許第5162379号公報(特許請求の範囲など)Japanese Patent No. 5162379 (Claims etc.) WO2016/159104号(合成例6、合成例9など)WO2016/159104 (Synthesis Example 6, Synthesis Example 9, etc.)

本発明は、回路加工工程、基板積層工程及び部品実装工程などの工程中の温度、湿度及び圧力の変化並びに工程間の温度・湿度環境変化に対する寸法変化を低減させることができる金属張積層板を提供することを目的とする。 The present invention provides a metal-clad laminate that can reduce dimensional changes due to changes in temperature, humidity and pressure during processes such as circuit processing, substrate lamination and component mounting, as well as temperature and humidity environmental changes between processes. intended to provide

本発明者らは、鋭意検討した結果、絶縁樹脂層の面内複屈折率(Δn)及び厚さ方向の複屈折率を制御することによって上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies, the present inventors found that the above problems can be solved by controlling the in-plane birefringence (Δn) and the birefringence in the thickness direction of the insulating resin layer, and completed the present invention. came to.

すなわち、本発明の金属張積層板は、絶縁樹脂層と、この絶縁樹脂層の少なくとも片面に積層された金属層とを備えた金属張積層板であって、前記絶縁樹脂層が、非熱可塑性ポリイミドを含む非熱可塑性ポリイミド層の少なくとも一方の面に熱可塑性ポリイミドを含む熱可塑性ポリイミド層を有している。そして、本発明の金属張積層板は、前記絶縁樹脂層が下記の条件(i)~(iv)を満たすことを特徴とする。
(i)面内複屈折率(Δn)の値が2×10-3以下であること。
(ii)幅方向(TD方向)の面内複屈折率(Δn)のばらつき[Δ(Δn)]が4×10-4以下であること。
(iii) 前記非熱可塑性ポリイミド層の厚さ方向において、一方の面を基点とする中央部方向に1.5μmの点における複屈折率(Δna)と、他方の面を基点とする中央部方向に1.5μmの点における複屈折率(Δnb)との差(Δna-Δnb)が±0.01以下であること。
(iv) 前記Δna及び前記Δnb並びに厚さ方向の中央部における複屈折率(Δnc)の合計(Δna+Δnb+Δnc)の平均値(Δnv)との差が、前記Δna及びΔnbのいずれにおいても±0.01以下であること。
That is, the metal-clad laminate of the present invention is a metal-clad laminate comprising an insulating resin layer and a metal layer laminated on at least one side of the insulating resin layer, wherein the insulating resin layer comprises a non-thermoplastic It has a thermoplastic polyimide layer containing thermoplastic polyimide on at least one side of a non-thermoplastic polyimide layer containing polyimide. The metal-clad laminate of the present invention is characterized in that the insulating resin layer satisfies the following conditions (i) to (iv).
(i) The value of in-plane birefringence (Δn) is 2×10 −3 or less.
(ii) Variation [Δ(Δn)] of in-plane birefringence (Δn) in the width direction (TD direction) is 4×10 −4 or less.
(iii) In the thickness direction of the non-thermoplastic polyimide layer, the birefringence (Δna) at a point of 1.5 μm in the central direction from one surface and the central direction from the other surface The difference (Δna-Δnb) from the birefringence index (Δnb) at a point of 1.5 μm is ±0.01 or less.
(iv) The difference from the average value (Δnv) of the total (Δna + Δnb + Δnc) of the Δna and Δnb and the birefringence (Δnc) at the central portion in the thickness direction is ±0.01 for both the Δna and Δnb. be below.

本発明の金属張積層板において、前記非熱可塑性ポリイミドはテトラカルボン酸残基及びジアミン残基を含み、全ジアミン残基の100モル部に対して、下記一般式(1)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基が20モル部以上であってもよい。 In the metal-clad laminate of the present invention, the non-thermoplastic polyimide contains a tetracarboxylic acid residue and a diamine residue, and 100 mol parts of all diamine residues are represented by the following general formula (1): The diamine residue derived from the compound may be 20 mol parts or more.

Figure 2023052293000001
Figure 2023052293000001

一般式(1)において、連結基Zは単結合若しくは-COO-を示し、Yは独立にハロゲン若しくはフェニル基で置換されてもよい炭素数1~3の1価の炭化水素又は炭素数1~3のアルコキシ基、又は炭素数1~3のパーフルオロアルキル基、又はアルケニル基を示し、nは0~2の整数を示し、p及びqは独立に0~4の整数を示す。 In the general formula (1), the linking group Z represents a single bond or -COO-, and Y is independently a monovalent hydrocarbon having 1 to 3 carbon atoms or 1 to 3 carbon atoms which may be substituted with a halogen or phenyl group. represents an alkoxy group of 3, a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkenyl group, n represents an integer of 0 to 2, and p and q independently represent an integer of 0 to 4;

本発明の金属張積層板は、前記非熱可塑性ポリイミドに含まれる全ジアミン残基の100モル部に対して、前記一般式(1)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基が70モル部~95モル部の範囲内であってもよく、下記の一般式(2)及び(3)から選ばれるジアミン残基の合計量が5~30モル部の範囲内であってもよい。 The metal-clad laminate of the present invention contains 70 diamine residues derived from the diamine compound represented by the general formula (1) per 100 mol parts of all diamine residues contained in the non-thermoplastic polyimide. The total amount of diamine residues selected from the following general formulas (2) and (3) may be in the range of 5 to 30 mol parts.

Figure 2023052293000002
Figure 2023052293000002

一般式(2)及び一般式(3)において、R、R、R及びRはそれぞれ独立にハロゲン原子、又は炭素数1~4のハロゲン原子で置換されてもよいアルキル基もしくはアルコキシ基、又はアルケニル基を示し、Xは独立に-O-、-S-、-CH-、-CH(CH)-、-C(CH)-、-CO-、-COO-、-SO-、-NH-又は-NHCO-から選ばれる2価の基を示し、X及びXはそれぞれ独立に単結合、-O-、-S-、-CH-、-CH(CH)-、-C(CH)-、-CO-、-COO-、-SO-、-NH-又は-NHCO-から選ばれる2価の基を示すが、X及びXの両方が単結合である場合を除くものとし、m、n、o及びpは独立に0~4の整数を示す。 In general formulas (2) and (3), R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are each independently a halogen atom, an alkyl group optionally substituted with a halogen atom having 1 to 4 carbon atoms, or an alkoxy group or an alkenyl group, and X is independently -O-, -S-, -CH 2 -, -CH(CH 3 )-, -C(CH 3 ) 2 -, -CO-, -COO-, —SO 2 —, —NH— or —NHCO—, wherein X 1 and X 2 are each independently a single bond, —O—, —S—, —CH 2 —, —CH( CH 3 )—, —C(CH 3 ) 2 —, —CO—, —COO—, —SO 2 —, —NH— or —NHCO—, but X 1 and X 2 are single bonds, and m, n, o and p independently represent an integer of 0 to 4.

本発明の金属張積層板において、前記熱可塑性ポリイミドはテトラカルボン酸残基及びジアミン残基を含み、全ジアミン残基の100モル部に対して、上記の一般式(2)及び(3)から選ばれるジアミン残基の合計量が50モル部以上であってもよい。 In the metal-clad laminate of the present invention, the thermoplastic polyimide contains a tetracarboxylic acid residue and a diamine residue, and from the above general formulas (2) and (3) to 100 mol parts of all diamine residues, The total amount of diamine residues selected may be 50 mole parts or more.

本発明の金属張積層板において、前記一般式(2)で表されるジアミン残基が、1,3-ビス(4‐アミノフェノキシ)ベンゼンから誘導されるジアミン残基であってもよく、
前記一般式(3)で表されるジアミン残基が、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパンから誘導されるジアミン残基であってもよい。
In the metal-clad laminate of the present invention, the diamine residue represented by the general formula (2) may be a diamine residue derived from 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene,
The diamine residue represented by the general formula (3) may be a diamine residue derived from 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane.

本発明の金属張積層板において、前記非熱可塑性ポリイミド層の厚み(A)と前記熱可塑性ポリイミド層の厚み(B)の厚み比(A)/(B)が1~20の範囲内であってもよい。 In the metal-clad laminate of the present invention, the thickness ratio (A)/(B) of the thickness (A) of the non-thermoplastic polyimide layer and the thickness (B) of the thermoplastic polyimide layer is in the range of 1 to 20. may

本発明の金属張積層板において、幅方向(TD方向)の長さが490mm以上であってもよい。 In the metal-clad laminate of the present invention, the length in the width direction (TD direction) may be 490 mm or more.

本発明の回路基板は、上記いずれかに記載の金属張積層板の前記金属層を配線に加工してなるものである。 The circuit board of the present invention is obtained by processing the metal layer of the metal-clad laminate described above into wiring.

本発明の金属張積層板は、条件(i)~(iv)を具備することによって、高温・高圧の環境下や湿度変化の環境下においても絶縁樹脂層の寸法安定性に優れているため、回路加工工程、基板積層工程、及び部品実装工程の際の環境変化(例えば、高温や高圧、湿度変化など)によって、反りなどの不具合が発生しにくい。特に、幅広の金属張積層板においても、絶縁樹脂層の全幅において寸法変化率が低く、寸法が安定しているので、該金属張積層板から得られるFPCを高密度実装が可能なものにすることができる。従って、本発明の金属張積層板をFPC材料として利用することによって、回路基板の信頼性と歩留まりの向上を図ることができる。 Since the metal-clad laminate of the present invention satisfies the conditions (i) to (iv), the dimensional stability of the insulating resin layer is excellent even in a high-temperature/high-pressure environment or in a humidity-changing environment. Problems such as warpage are less likely to occur due to environmental changes (for example, high temperature, high pressure, humidity changes, etc.) during the circuit processing process, substrate lamination process, and component mounting process. In particular, even in a wide metal-clad laminate, the rate of dimensional change is low over the entire width of the insulating resin layer, and the dimensions are stable, so that the FPC obtained from the metal-clad laminate can be mounted at high density. be able to. Therefore, by using the metal-clad laminate of the present invention as an FPC material, it is possible to improve the reliability and yield of circuit boards.

次に、本発明の実施の形態について説明する。 Next, an embodiment of the invention will be described.

<金属張積層板>
本実施の形態の金属張積層板は、絶縁樹脂層と、この絶縁樹脂層の少なくとも片面に積層された金属層とを備えている。
<Metal clad laminate>
The metal-clad laminate of the present embodiment includes an insulating resin layer and a metal layer laminated on at least one side of the insulating resin layer.

<絶縁樹脂層>
本実施の形態の金属張積層板において、絶縁樹脂層は、非熱可塑性ポリイミド層の少なくとも一方に熱可塑性ポリイミド層を有する。すなわち、熱可塑性ポリイミド層は非熱可塑性ポリイミド層の片面又は両面に設けられている。例えば本実施の形態の金属張積層板において、金属層は熱可塑性ポリイミド層の面に積層する。
ここで、非熱可塑性ポリイミドとは、一般に加熱しても軟化、接着性を示さないポリイミドのことであるが、本発明では、動的粘弾性測定装置(DMA)を用いて測定した、30℃における貯蔵弾性率が1.0×10Pa以上であり、360℃における貯蔵弾性率が1.0×10Pa以上であるポリイミドをいう。また、熱可塑性ポリイミドとは、一般にガラス転移温度(Tg)が明確に確認できるポリイミドのことであるが、本発明では、DMAを用いて測定した、30℃における貯蔵弾性率が1.0×10Pa以上であり、360℃における貯蔵弾性率が1.0×10Pa未満であるポリイミドをいう。
<Insulating resin layer>
In the metal-clad laminate of the present embodiment, the insulating resin layer has a thermoplastic polyimide layer on at least one of the non-thermoplastic polyimide layers. That is, the thermoplastic polyimide layer is provided on one side or both sides of the non-thermoplastic polyimide layer. For example, in the metal-clad laminate of the present embodiment, the metal layer is laminated on the surface of the thermoplastic polyimide layer.
Here, non-thermoplastic polyimide generally refers to polyimide that does not soften or exhibit adhesiveness when heated. A polyimide having a storage modulus of 1.0×10 9 Pa or more at 360° C. and a storage modulus of 1.0×10 8 Pa or more at 360° C. In addition, thermoplastic polyimide is generally a polyimide whose glass transition temperature (Tg) can be clearly confirmed. In the present invention, the storage modulus at 30 ° C. measured using DMA is 1.0 × 10 9 Pa or more and a storage elastic modulus at 360° C. of less than 1.0×10 8 Pa.

本実施の形態の金属張積層板は、絶縁樹脂層が下記の条件(i)~(iv)を満たすものである。
(i)面内複屈折率(Δn)の値が2×10-3以下であること。
(ii)幅方向(TD方向)の面内複屈折率(Δn)のばらつき[Δ(Δn)]が4×10-4以下であること。
(iii) 前記非熱可塑性ポリイミド層の厚さ方向において、一方の面を基点とする中央部方向に1.5μmの点における複屈折率(Δna)と、他方の面を基点とする中央部方向に1.5μmの点における複屈折率(Δnb)との差(Δna-Δnb)が±0.01以下であること。
(iv) 前記Δna及び前記Δnb並びに厚さ方向の中央部における複屈折率(Δnc)の合計(Δna+Δnb+Δnc)の平均値(Δnv)との差が、前記Δna及びΔnbのいずれにおいても±0.01以下であること。
In the metal-clad laminate of the present embodiment, the insulating resin layer satisfies the following conditions (i) to (iv).
(i) The value of in-plane birefringence (Δn) is 2×10 −3 or less.
(ii) Variation [Δ(Δn)] of in-plane birefringence (Δn) in the width direction (TD direction) is 4×10 −4 or less.
(iii) In the thickness direction of the non-thermoplastic polyimide layer, the birefringence (Δna) at a point of 1.5 μm in the central direction from one surface and the central direction from the other surface The difference (Δna-Δnb) from the birefringence index (Δnb) at a point of 1.5 μm is ±0.01 or less.
(iv) The difference from the average value (Δnv) of the total (Δna + Δnb + Δnc) of the Δna and Δnb and the birefringence (Δnc) at the central portion in the thickness direction is ±0.01 for both the Δna and Δnb. be below.

上記の条件(i)~(iv)を満たすことによって、絶縁樹脂層を構成するポリイミドの配向性が高まり、寸法安定性が向上するとともに反りの発生が抑制される。 Satisfying the above conditions (i) to (iv) enhances the orientation of the polyimide constituting the insulating resin layer, improves the dimensional stability, and suppresses the occurrence of warping.

面内複屈折率(Δn)の値が2×10-3を超えると面内配向の異方性が大きくなり寸法安定性悪化の原因となる。Δnの値の下限値は特に限定されないが、面内配向が等方的で寸法安定性が向上する一方で熱膨張係数が過度に低下し、金属箔の熱膨張係数との不整合による反りを抑制する観点から、2×10-4以上とすることが好ましい。以上の観点から、絶縁樹脂層の面内複屈折率(Δn)の値は、好ましくは2×10-4以上8×10-4以下の範囲内、より好ましくは2×10-4以上6×10-4以下の範囲内である。 If the value of the in-plane birefringence (Δn) exceeds 2×10 −3 , the anisotropy of the in-plane orientation becomes large, causing deterioration in dimensional stability. The lower limit of the value of Δn is not particularly limited, but while the in-plane orientation is isotropic and the dimensional stability is improved, the thermal expansion coefficient is excessively lowered, and warping due to mismatch with the thermal expansion coefficient of the metal foil is prevented. From the viewpoint of suppression, it is preferably 2×10 −4 or more. From the above point of view, the value of the in-plane birefringence (Δn) of the insulating resin layer is preferably in the range of 2×10 −4 or more and 8×10 −4 or less, more preferably 2×10 −4 or more and 6× It is within the range of 10 −4 or less.

また、TD方向のΔnのばらつき[Δ(Δn)]が4×10-4を超えると、面内配向のばらつきが大きくなり寸法変化率の面内ばらつきの原因となる。TD方向のΔnのばらつき[Δ(Δn)]は、好ましくは2×10-4以下、より好ましくは1.2×10-4以下である。このような範囲内であれば、例えばスケールアップした場合であっても、高い寸法精度を維持できる。 Further, if the variation [Δ(Δn)] of Δn in the TD direction exceeds 4×10 −4 , the variation in in-plane orientation becomes large, causing in-plane variation in the rate of dimensional change. The variation in Δn in the TD direction [Δ(Δn)] is preferably 2×10 −4 or less, more preferably 1.2×10 −4 or less. Within such a range, high dimensional accuracy can be maintained even when scaled up, for example.

また、非熱可塑性ポリイミド層の厚さ方向における複屈折率の差(Δna-Δnb)が±0.01以下であり、かつ、前記Δna及びΔnbと平均値(Δnv)との差(Δnv-Δna)及び差(Δnv-Δnb)が、いずれも±0.01以下であることによって、厚さ方向におけるポリイミド配向の均質性が高まり、反りの発生を抑制できる。差(Δnv-Δna)及び差(Δnv-Δnb)は、±0.008以下が好ましく、±0.006以下がより好ましい。 Further, the difference in birefringence (Δna−Δnb) in the thickness direction of the non-thermoplastic polyimide layer is ±0.01 or less, and the difference (Δnv−Δna ) and the difference (Δnv−Δnb) are both ±0.01 or less, the homogeneity of the polyimide orientation in the thickness direction is enhanced, and the occurrence of warping can be suppressed. The difference (Δnv−Δna) and the difference (Δnv−Δnb) are preferably ±0.008 or less, more preferably ±0.006 or less.

上記の条件(i)~(iv)を満たすことによって、回路加工工程、基板積層工程及び部品実装工程の際の環境変化(例えば高温・高圧環境、湿度変化など)による寸法変化や反りを効果的に抑制できる。上記の条件(i)~(iv)のいずれか1つでも具備しない場合には、回路加工工程、基板積層工程及び部品実装工程時の高温や高圧、湿度変化などによって、寸法変化量が大きくなって寸法精度が低下したり、反りが発生したりする。 By satisfying the above conditions (i) to (iv), it is possible to effectively prevent dimensional changes and warping due to environmental changes (e.g., high temperature/high pressure environment, humidity change, etc.) during the circuit processing, substrate lamination, and component mounting processes. can be suppressed to If any one of the above conditions (i) to (iv) is not met, the amount of dimensional change will increase due to high temperature, high pressure, humidity changes, etc. during the circuit processing process, board lamination process, and component mounting process. As a result, the dimensional accuracy deteriorates and warping occurs.

本実施の形態の金属張積層板は、例えば回路基板材料として適用する場合において、反りの発生や寸法安定性の低下を防止するために、絶縁樹脂層の熱膨張係数(CTE)が10ppm/K以上30ppm/K以下の範囲内であることが重要であり、好ましくは10ppm/K以上25ppm/K以下の範囲内がよい。CTEが10ppm/K未満であるか、又は30ppm/Kを超えると、反りが発生したり、寸法安定性が低下したりする。また、本実施の形態の金属張積層板において、銅箔などからなる金属層のCTEに対して絶縁樹脂層のCTEが、±5ppm/K以下の範囲内がより好ましく、±2ppm/K以下の範囲内が最も好ましい。 When the metal-clad laminate of the present embodiment is applied, for example, as a material for a circuit board, the coefficient of thermal expansion (CTE) of the insulating resin layer is set to 10 ppm/K in order to prevent warping and deterioration of dimensional stability. It is important to be within the range of 30 ppm/K or more, preferably 10 ppm/K or more and 25 ppm/K or less. If the CTE is less than 10 ppm/K or more than 30 ppm/K, warping will occur and dimensional stability will decrease. Further, in the metal-clad laminate of the present embodiment, the CTE of the insulating resin layer with respect to the CTE of the metal layer made of copper foil or the like is more preferably within a range of ±5 ppm/K or less, and more preferably ±2 ppm/K or less. Within the range is most preferred.

絶縁樹脂層において、非熱可塑性ポリイミド層は低熱膨張性のポリイミド層を構成し、熱可塑性ポリイミド層は高熱膨張性のポリイミド層を構成する。ここで、低熱膨張性のポリイミド層は、熱膨張係数(CTE)が好ましくは1ppm/K以上25ppm/K以下の範囲内、より好ましくは3ppm/K以上25ppm/K以下の範囲内のポリイミド層をいう。また、高熱膨張性のポリイミド層は、CTEが好ましくは35ppm/K以上、より好ましくは35ppm/K以上80ppm/K以下の範囲内、更に好ましくは35ppm/K以上70ppm/K以下の範囲内のポリイミド層をいう。ポリイミド層は、使用する原料の組合せ、厚み、乾燥・硬化条件を適宜変更することで所望のCTEを有するポリイミド層とすることができる。 In the insulating resin layer, the non-thermoplastic polyimide layer constitutes a low thermal expansion polyimide layer, and the thermoplastic polyimide layer constitutes a high thermal expansion polyimide layer. Here, the low thermal expansion polyimide layer preferably has a coefficient of thermal expansion (CTE) in the range of 1 ppm/K or more and 25 ppm/K or less, more preferably 3 ppm/K or more and 25 ppm/K or less. say. Further, the high thermal expansion polyimide layer preferably has a CTE of 35 ppm/K or more, more preferably 35 ppm/K or more and 80 ppm/K or less, still more preferably 35 ppm/K or more and 70 ppm/K or less. layer. The polyimide layer can be made into a polyimide layer having a desired CTE by appropriately changing the combination of raw materials to be used, thickness, and drying/curing conditions.

絶縁樹脂層の厚みは、使用する目的に応じて、所定の範囲内の厚みに設定することができるが、例えば4~50μmの範囲内にあることが好ましく、11~26μmの範囲内にあることがより好ましい。絶縁樹脂層の厚みが上記下限値に満たないと、電気絶縁性が担保出来ないことや、ハンドリング性の低下により製造工程にて取扱いが困難になるなどの問題が生じることがある。一方、絶縁樹脂層の厚みが上記上限値を超えると、面内複屈折率(Δn)及び厚さ方向の複屈折率(Δn)を制御するために、製造条件を高精度に制御する必要があり、生産性低下などの不具合が生じる。 The thickness of the insulating resin layer can be set within a predetermined range depending on the purpose of use. is more preferred. If the thickness of the insulating resin layer is less than the above lower limit, there may occur problems such as the inability to ensure electrical insulation and the deterioration of handling properties, making it difficult to handle in the manufacturing process. On the other hand, when the thickness of the insulating resin layer exceeds the above upper limit, it is necessary to control the manufacturing conditions with high accuracy in order to control the in-plane birefringence (Δn) and the birefringence in the thickness direction (Δn). There is a problem such as a decrease in productivity.

また、絶縁樹脂層において、非熱可塑性ポリイミド層の厚み(A)と熱可塑性ポリイミド層の厚み(B)との厚み比((A)/(B))が1~20の範囲内であることが好ましく、2~12の範囲内がより好ましい。なお、非熱可塑性ポリイミド層及び/又は熱可塑性ポリイミド層の層数が複数である場合は、厚み(A)や厚み(B)は、合計の厚みを意味する。この比の値が、1に満たないと絶縁樹脂層全体に対する非熱可塑性ポリイミド層が薄くなるため、面内複屈折率(Δn)のばらつきが大きくなりやすく、20を超えると熱可塑性ポリイミド層が薄くなるため、絶縁樹脂層と金属層との接着信頼性が低下しやすくなる。ここで、面内複屈折率(Δn)の制御は、絶縁樹脂層を構成する各ポリイミド層の樹脂構成とその厚みに相関がある。接着性すなわち高熱膨張性又は軟化を付与した樹脂構成である熱可塑性ポリイミド層は、その厚みが大きくなる程、絶縁樹脂層のΔnの値に大きく影響する。そこで、非熱可塑性ポリイミド層の厚みの比率を大きくし、熱可塑性ポリイミド層の厚みの比率を小さくして、絶縁樹脂層のΔnの値とそのばらつきを小さくすることが好ましい。後述するように、本実施の形態では、熱可塑性ポリイミド層の厚みの比率を小さくする場合でも、熱可塑性ポリイミド層が一般式(2)及び(3)から選ばれるジアミン残基を所定量含有するように設計することによって、金属層と絶縁樹脂層との接着性を確保できる。 Further, in the insulating resin layer, the thickness ratio ((A)/(B)) of the thickness (A) of the non-thermoplastic polyimide layer and the thickness (B) of the thermoplastic polyimide layer is within the range of 1 to 20. is preferred, and in the range of 2 to 12 is more preferred. In addition, when the number of layers of a non-thermoplastic polyimide layer and/or a thermoplastic polyimide layer is plural, thickness (A) and thickness (B) mean the total thickness. If the value of this ratio is less than 1, the non-thermoplastic polyimide layer becomes thin with respect to the entire insulating resin layer, so the in-plane birefringence (Δn) tends to vary greatly. Since the thickness is reduced, the reliability of adhesion between the insulating resin layer and the metal layer tends to be lowered. Here, the control of the in-plane birefringence (Δn) is correlated with the resin composition and thickness of each polyimide layer constituting the insulating resin layer. The thermoplastic polyimide layer, which is a resin structure imparted with adhesiveness, that is, high thermal expansion or softening, greatly affects the value of Δn of the insulating resin layer as the thickness thereof increases. Therefore, it is preferable to increase the thickness ratio of the non-thermoplastic polyimide layer and decrease the thickness ratio of the thermoplastic polyimide layer to reduce the value of Δn of the insulating resin layer and its variation. As will be described later, in the present embodiment, even when the thickness ratio of the thermoplastic polyimide layer is reduced, the thermoplastic polyimide layer contains a predetermined amount of diamine residues selected from general formulas (2) and (3) Adhesiveness between the metal layer and the insulating resin layer can be ensured by designing as follows.

絶縁樹脂層の寸法精度の改善効果をより大きく発現させる観点から、本実施の形態の金属張積層板は、幅方向(TD方向)の長さ(フィルム幅)が好ましくは490mm以上1200mm以下の範囲内、より好ましくは520mm以上1100mm以下の範囲内がよく、長尺状の長さが20m以上のものが好ましい。本実施の形態の金属張積層板が連続的に製造される場合、幅方向(TD方向)が広いほど発明の効果が特に顕著となる。なお、本実施の形態の金属張積層板が連続的に製造された後、長尺な金属張積層板の長手方向(MD方向)及びTD方向にある一定の値でスリットされた金属張積層板も含まれる。 From the viewpoint of enhancing the effect of improving the dimensional accuracy of the insulating resin layer, the length (film width) in the width direction (TD direction) of the metal-clad laminate of the present embodiment is preferably in the range of 490 mm or more and 1200 mm or less. More preferably, it is in the range of 520 mm or more and 1100 mm or less, and the length of the elongated shape is preferably 20 m or more. When the metal-clad laminate of the present embodiment is continuously produced, the wider the width direction (TD direction), the more remarkable the effect of the invention. After the metal-clad laminate of the present embodiment is continuously produced, the long metal-clad laminate is slit in the longitudinal direction (MD direction) and the TD direction at a certain value. is also included.

また、絶縁樹脂層は、ポリイミドフィルムとしたときの引張弾性率が3.0~10.0GPaの範囲内であることが好ましく、4.5~8.0GPaの範囲内であるのがより好ましい。ポリイミドフィルムとしたときの引張弾性率が3.0GPaに満たないとポリイミド自体の強度が低下することによって、金属張積層板を回路基板へ加工する際に絶縁樹脂層の裂けなどのハンドリング上の問題が生じることがある。反対に、ポリイミドフィルムとしたときの引張弾性率が10.0GPaを超えると、金属張積層板の折り曲げに対する剛性が上昇する結果、金属張積層板を折り曲げた際に金属配線に加わる曲げ応力が上昇し、折り曲げ耐性が低下してしまう。ポリイミドフィルムとしたときの引張弾性率を上記範囲内とすることで、絶縁樹脂層の強度と柔軟性を担保することができる。 In addition, the insulating resin layer preferably has a tensile modulus of 3.0 to 10.0 GPa, more preferably 4.5 to 8.0 GPa, when formed into a polyimide film. If the tensile modulus of elasticity of the polyimide film is less than 3.0 GPa, the strength of the polyimide itself decreases, resulting in handling problems such as tearing of the insulating resin layer when processing the metal-clad laminate into a circuit board. may occur. On the other hand, if the tensile modulus of elasticity of the polyimide film exceeds 10.0 GPa, the rigidity against bending of the metal-clad laminate increases, resulting in an increase in the bending stress applied to the metal wiring when the metal-clad laminate is bent. and the bending resistance is lowered. By setting the tensile elastic modulus of the polyimide film within the above range, the strength and flexibility of the insulating resin layer can be ensured.

(非熱可塑性ポリイミド)
本実施の形態において、非熱可塑性ポリイミド層を構成する非熱可塑性ポリイミドは、テトラカルボン酸残基及びジアミン残基を含み、これらはいずれも芳香族基を含むことが好ましい。非熱可塑性ポリイミドに含まれるテトラカルボン酸残基及びジアミン残基が、いずれも芳香族基を含むことで、非熱可塑性ポリイミドの秩序構造を形成しやすくし、絶縁樹脂層の高温環境下での面内複屈折率(Δn)の変化量を小さくして面内複屈折率(Δn)のばらつきを抑制するとともに、厚さ方向の複屈折率変化を抑制することができる。
(non-thermoplastic polyimide)
In the present embodiment, the non-thermoplastic polyimide constituting the non-thermoplastic polyimide layer contains a tetracarboxylic acid residue and a diamine residue, both of which preferably contain an aromatic group. Both the tetracarboxylic acid residue and the diamine residue contained in the non-thermoplastic polyimide contain an aromatic group, making it easier to form an ordered structure of the non-thermoplastic polyimide, and the insulating resin layer in a high-temperature environment. By reducing the amount of change in the in-plane birefringence (Δn), variations in the in-plane birefringence (Δn) can be suppressed, and changes in the birefringence in the thickness direction can be suppressed.

なお、本発明において、テトラカルボン酸残基とは、テトラカルボン酸二無水物から誘導された4価の基のことを表し、ジアミン残基とは、ジアミン化合物から誘導された2価の基のことを表す。また、「ジアミン化合物」は、末端の二つのアミノ基における水素原子が置換されていてもよく、例えば-NR(ここで、R,Rは、独立にアルキル基などの任意の置換基を意味する)であってもよい。 In the present invention, the tetracarboxylic acid residue represents a tetravalent group derived from a tetracarboxylic dianhydride, and the diamine residue represents a divalent group derived from a diamine compound. represents In addition, in the "diamine compound", hydrogen atoms in two terminal amino groups may be substituted, for example, -NR 3 R 4 (wherein R 3 and R 4 are independently arbitrary groups such as alkyl groups). (meaning a substituent).

非熱可塑性ポリイミドに含まれるテトラカルボン酸残基としては、特に制限はないが、例えば、ピロメリット酸二無水物(PMDA)から誘導されるテトラカルボン酸残基(以下、PMDA残基ともいう。)、3,3',4,4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)から誘導されるテトラカルボン酸残基(以下、BPDA残基ともいう。)が好ましく挙げられる。これらのテトラカルボン酸残基は、秩序構造を形成しやすく、高温環境下での面内複屈折率(Δn)の変化量を小さくするとともに、厚さ方向の複屈折率変化を抑制することができる。また、PMDA残基は、熱膨張係数の制御とガラス転移温度の制御の役割を担う残基である。更に、BPDA残基は、テトラカルボン酸残基の中でも極性基がなく比較的分子量が大きいため、非熱可塑性ポリイミドのイミド基濃度を下げ、絶縁樹脂層の吸湿を抑制する効果も期待できる。このような観点から、PMDA残基及び/又はBPDA残基の合計量が、非熱可塑性ポリイミドに含まれる全テトラカルボン酸残基の100モル部に対して、好ましくは50モル部以上、より好ましくは50~100モル部の範囲内、最も好ましくは70~100モル部の範囲内であることがよい。 The tetracarboxylic acid residue contained in the non-thermoplastic polyimide is not particularly limited, but for example, a tetracarboxylic acid residue derived from pyromellitic dianhydride (PMDA) (hereinafter also referred to as PMDA residue). ) and 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) (hereinafter also referred to as BPDA residue). These tetracarboxylic acid residues easily form an ordered structure, and can reduce the amount of change in in-plane birefringence (Δn) in a high-temperature environment and suppress the change in birefringence in the thickness direction. can. In addition, PMDA residues are residues that play a role in controlling the coefficient of thermal expansion and controlling the glass transition temperature. Furthermore, since the BPDA residue does not have a polar group among the tetracarboxylic acid residues and has a relatively large molecular weight, it can be expected to have the effect of reducing the imide group concentration of the non-thermoplastic polyimide and suppressing the moisture absorption of the insulating resin layer. From such a viewpoint, the total amount of PMDA residues and/or BPDA residues is preferably 50 mol parts or more, more preferably 100 mol parts of all tetracarboxylic acid residues contained in the non-thermoplastic polyimide. is in the range of 50 to 100 mol parts, most preferably in the range of 70 to 100 mol parts.

非熱可塑性ポリイミドに含まれる他のテトラカルボン酸残基としては、例えば、2,3',3,4’-ビフェニル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’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’-オキシジフタル酸無水物、2,2',3,3'-、2,3,3',4'-又は3,3',4,4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3',3,4'-ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、3,3'',4,4''-、2,3,3'',4''-又は2,2'',3,3''-p-テルフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(2,3-又は3,4-ジカルボキシフェニル)-プロパン二無水物、ビス(2,3-又は3.4-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(2,3-又は3,4-ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、1,1-ビス(2,3-又は3,4-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,2,7,8-、1,2,6,7-又は1,2,9,10-フェナンスレン-テトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7-アントラセ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)テトラフルオロプロパン二無水物、2,3,5,6-シクロヘキサン二無水物、1,2,5,6-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、4,8-ジメチル-1,2,3,5,6,7-ヘキサヒドロナフタレン-1,2,5,6-テトラカルボン酸二無水物、2,6-又は2,7-ジクロロナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7-(又は1,4,5,8-)テトラクロロナフタレン-1,4,5,8-(又は2,3,6,7-)テトラカルボン酸二無水物、2,3,8,9-、3,4,9,10-、4,5,10,11-又は5,6,11,12-ペリレン-テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物、ピラジン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物、ピロリジン-2,3,4,5-テトラカルボン酸二無水物、チオフェン-2,3,4,5-テトラカルボン酸二無水物、4,4’-ビス(2,3-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルメタン二無水物等の芳香族テトラカルボン酸二無水物から誘導されるテトラカルボン酸残基が挙げられる。 Other tetracarboxylic acid residues contained in the non-thermoplastic polyimide include, for example, 2,3′,3,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2′,3,3′-biphenyltetracarboxylic acid Acid dianhydride, 3,3',4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic anhydride, 2,2',3,3'-, 2,3,3 ',4'- or 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,3',3,4'-diphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, bis(2,3-dicarboxy phenyl)ether dianhydride, 3,3'',4,4''-, 2,3,3'',4''- or 2,2'',3,3''-p-terphenyl tetra Carboxylic dianhydride, 2,2-bis(2,3- or 3,4-dicarboxyphenyl)-propane dianhydride, bis(2,3- or 3.4-dicarboxyphenyl)methane dianhydride , bis(2,3- or 3,4-dicarboxyphenyl)sulfone dianhydride, 1,1-bis(2,3- or 3,4-dicarboxyphenyl)ethane dianhydride, 1,2,7 ,8-, 1,2,6,7- or 1,2,9,10-phenanthrene-tetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-anthracenetetracarboxylic dianhydride, 2,2- bis(3,4-dicarboxyphenyl)tetrafluoropropane dianhydride, 2,3,5,6-cyclohexane dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4, 5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 4,8-dimethyl-1,2,3,5,6,7-hexahydronaphthalene- 1,2,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 2,6- or 2,7-dichloronaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7- (or 1,4,5,8-) tetrachloronaphthalene-1,4,5,8- (or 2,3,6,7-) tetracarboxylic dianhydride, 2,3,8,9-, 3,4,9,10-, 4,5,10,11- or 5,6,11,12-perylene-tetracarboxylic dianhydride, cyclopentane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid dianhydride anhydride, pyrazine-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, pyrrolidine-2,3,4,5-tetracarboxylic dianhydride, thiophene-2,3,4,5-tetracarboxylic acid Tetracarboxylic acid residues derived from aromatic tetracarboxylic acid dianhydrides such as dianhydrides and 4,4'-bis(2,3-dicarboxyphenoxy)diphenylmethane dianhydrides.

非熱可塑性ポリイミドに含まれるジアミン残基としては、一般式(1)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基が好ましく挙げられる。 The diamine residue contained in the non-thermoplastic polyimide preferably includes a diamine residue derived from the diamine compound represented by the general formula (1).

Figure 2023052293000003
Figure 2023052293000003

一般式(1)において、連結基Zは単結合若しくは-COO-を示し、Yは独立にハロゲン若しくはフェニル基で置換されてもよい炭素数1~3の1価の炭化水素又は炭素数1~3のアルコキシ基、又は炭素数1~3のパーフルオロアルキル基、又はアルケニル基を示し、nは0~2の整数を示し、p及びqは独立に0~4の整数を示す。ここで、「独立に」とは、上記式(1)において、複数の置換基Y、整数p、qが同一でもよいし、異なっていてもよいことを意味する。 In the general formula (1), the linking group Z represents a single bond or -COO-, and Y is independently a monovalent hydrocarbon having 1 to 3 carbon atoms or 1 to 3 carbon atoms which may be substituted with a halogen or phenyl group. represents an alkoxy group of 3, a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkenyl group, n represents an integer of 0 to 2, and p and q independently represent an integer of 0 to 4; Here, "independently" means that the plurality of substituents Y, integers p and q may be the same or different in the above formula (1).

一般式(1)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基(以下、「ジアミン残基(1)」と記すことがある)は、秩序構造を形成しやすく、寸法安定性を高め、特に高温環境下での面内複屈折率(Δn)の変化量とともに、厚さ方向の複屈折率変化を効果的に抑制するができる。このような観点から、ジアミン残基(1)は、非熱可塑性ポリイミドに含まれる全ジアミン残基の100モル部に対して、20モル部以上、好ましくは70~95モル部の範囲内、より好ましくは80~90モル部の範囲内で含有することがよい。 A diamine residue derived from a diamine compound represented by the general formula (1) (hereinafter sometimes referred to as "diamine residue (1)") easily forms an ordered structure, increases dimensional stability, In particular, it is possible to effectively suppress the change in the in-plane birefringence (Δn) and the change in the birefringence in the thickness direction under a high-temperature environment. From such a viewpoint, the diamine residue (1) is 20 mol parts or more, preferably in the range of 70 to 95 mol parts, per 100 mol parts of all diamine residues contained in the non-thermoplastic polyimide. It is preferably contained within the range of 80 to 90 mol parts.

ジアミン残基(1)の好ましい具体例としては、p-フェニレンジアミン(p-PDA)、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル(m-TB)、2,2’-ジエチル-4,4’-ジアミノビフェニル(m-EB)、2,2’-ジエトキシ-4,4’-ジアミノビフェニル(m-EOB)、2,2’-ジプロポキシ-4,4’-ジアミノビフェニル(m-POB)、2,2’-n-プロピル-4,4’-ジアミノビフェニル(m-NPB)、2,2’-ジビニル-4,4’-ジアミノビフェニル(VAB)、4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノ-2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル(TFMB)等のジアミン化合物から誘導されるジアミン残基が挙げられる。これらの中でも特に、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル(m-TB)は、秩序構造を形成しやすく、高温環境下での面内複屈折率(Δn)の変化量を小さくするとともに、厚さ方向の複屈折率変化を抑制することができるので特に好ましい。 Preferred specific examples of the diamine residue (1) include p-phenylenediamine (p-PDA), 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl (m-TB), 2,2'-diethyl- 4,4'-diaminobiphenyl (m-EB), 2,2'-diethoxy-4,4'-diaminobiphenyl (m-EOB), 2,2'-dipropoxy-4,4'-diaminobiphenyl (m- POB), 2,2′-n-propyl-4,4′-diaminobiphenyl (m-NPB), 2,2′-divinyl-4,4′-diaminobiphenyl (VAB), 4,4′-diaminobiphenyl , 4,4′-diamino-2,2′-bis(trifluoromethyl)biphenyl (TFMB) and other diamine residues derived from diamine compounds. Among these, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl (m-TB) is particularly easy to form an ordered structure, and the amount of change in in-plane birefringence (Δn) in a high-temperature environment is It is particularly preferable because it can be made small and the change in birefringence in the thickness direction can be suppressed.

また、絶縁樹脂層の弾性率を下げ、伸度及び折り曲げ耐性等を向上させるため、非熱可塑性ポリイミドが、下記の一般式(2)及び(3)で表されるジアミン残基からなる群より選ばれる少なくとも1種のジアミン残基を含むことが好ましい。 In addition, in order to reduce the elastic modulus of the insulating resin layer and improve the elongation and bending resistance, etc., the non-thermoplastic polyimide is selected from the group consisting of diamine residues represented by the following general formulas (2) and (3). It preferably contains at least one selected diamine residue.

Figure 2023052293000004
Figure 2023052293000004

上記式(2)及び式(3)において、R、R、R及びRはそれぞれ独立にハロゲン原子、又は炭素数1~4の、ハロゲン原子で置換されてもよいアルキル基もしくはアルコキシ基、又はアルケニル基を示し、Xは独立に-O-、-S-、-CH-、-CH(CH)-、-C(CH)-、-CO-、-COO-、-SO-、-NH-又は-NHCO-から選ばれる2価の基を示し、X及びXはそれぞれ独立に単結合、-O-、-S-、-CH-、-CH(CH)-、-C(CH)-、-CO-、-COO-、-SO-、-NH-又は-NHCO-から選ばれる2価の基を示すが、X及びXの両方が単結合である場合を除くものとし、m、n、o及びpは独立に0~4の整数を示す。
なお、「独立に」とは、上記式(2)、(3)の内の一つにおいて、または両方において、複数の連結基X、連結基XとX、複数の置換基R、R、R、R、さらに、整数m、n、o、pが、同一でもよいし、異なっていてもよいことを意味する。
In the above formulas (2) and (3), R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are each independently a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom, or an alkoxy group or an alkenyl group, and X is independently -O-, -S-, -CH 2 -, -CH(CH 3 )-, -C(CH 3 ) 2 -, -CO-, -COO-, —SO 2 —, —NH— or —NHCO—, wherein X 1 and X 2 are each independently a single bond, —O—, —S—, —CH 2 —, —CH( CH 3 )—, —C(CH 3 ) 2 —, —CO—, —COO—, —SO 2 —, —NH— or —NHCO—, but X 1 and X 2 are single bonds, and m, n, o and p independently represent an integer of 0 to 4.
The term “independently” refers to multiple linking groups X, linking groups X 1 and X 2 , multiple substituents R 5 , in one or both of the above formulas (2) and (3). It means that R 6 , R 7 , R 8 as well as the integers m, n, o, p may be the same or different.

一般式(2)及び(3)で表されるジアミン残基は、屈曲性の部位を有するので、絶縁樹脂層に柔軟性を付与することができる。ここで、一般式(3)で表されるジアミン残基は、ベンゼン環が4個であるので、熱膨張係数(CTE)の増加を抑制するために、ベンゼン環に結合する末端基はパラ位とすることが好ましい。また、絶縁樹脂層に柔軟性を付与しながら熱膨張係数(CTE)の増加を抑制する観点から、一般式(2)及び(3)で表されるジアミン残基は、非熱可塑性ポリイミドに含まれる全ジアミン残基の100モル部に対して、好ましくは5~30モル部の範囲内、より好ましくは10~20モル部の範囲内で含有することがよい。一般式(2)及び(3)で表されるジアミン残基が5モル部未満であると、絶縁樹脂層の弾性率が増加して伸度が低下し、折り曲げ耐性等の低下が生じることがあり、30モル部を超えると、分子の配向性が低下し、低CTE化が困難となることがある。 Since the diamine residues represented by the general formulas (2) and (3) have flexible sites, they can impart flexibility to the insulating resin layer. Here, since the diamine residue represented by the general formula (3) has four benzene rings, in order to suppress an increase in the coefficient of thermal expansion (CTE), the terminal group bonded to the benzene ring is positioned at the para position. It is preferable to In addition, from the viewpoint of suppressing an increase in the coefficient of thermal expansion (CTE) while imparting flexibility to the insulating resin layer, the diamine residues represented by the general formulas (2) and (3) are included in the non-thermoplastic polyimide. It is preferably contained in the range of 5 to 30 mol parts, more preferably in the range of 10 to 20 mol parts, per 100 mol parts of the total diamine residues. If the diamine residue represented by the general formulas (2) and (3) is less than 5 mol parts, the elastic modulus of the insulating resin layer increases, the elongation decreases, and the bending resistance and the like may decrease. However, if it exceeds 30 mol parts, the orientation of the molecules may deteriorate, making it difficult to lower the CTE.

一般式(2)で表されるジアミン残基は、m、n及びoの一つ以上が0であるものが好ましく、また、基R、R及びRの好ましい例としては、炭素数1~4のハロゲン原子で置換されてもよいアルキル基、あるいは炭素数1~3のアルコキシ基、又は炭素数2~3のアルケニル基を挙げることができる。また、一般式(2)において、連結基Xの好ましい例としては、-O-、-S-、-CH-、-CH(CH)-、-SO-又は-CO-を挙げることができる。一般式(2)で表されるジアミン残基の好ましい具体例としては、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン(TPE-R)、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン(TPE-Q)、ビス(4‐アミノフェノキシ)-2,5-ジ-tert-ブチルベンゼン(DTBAB)、4,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゾフェノン(BAPK)、1,3-ビス[2-(4-アミノフェニル)-2-プロピル]ベンゼン、1,4-ビス[2-(4-アミノフェニル)-2-プロピル]ベンゼン等のジアミン化合物から誘導されるジアミン残基が挙げられる。 In the diamine residue represented by the general formula (2), one or more of m, n and o is preferably 0, and preferred examples of the groups R 5 , R 6 and R 7 are An alkyl group optionally substituted with 1 to 4 halogen atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 3 carbon atoms can be mentioned. In general formula (2), preferable examples of the linking group X include -O-, -S-, -CH 2 -, -CH(CH 3 )-, -SO 2 - or -CO-. can be done. Preferred specific examples of the diamine residue represented by the general formula (2) include 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene (TPE-R), 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene ( TPE-Q), bis(4-aminophenoxy)-2,5-di-tert-butylbenzene (DTBAB), 4,4-bis(4-aminophenoxy)benzophenone (BAPK), 1,3-bis[2 Diamine residues derived from diamine compounds such as -(4-aminophenyl)-2-propyl]benzene and 1,4-bis[2-(4-aminophenyl)-2-propyl]benzene can be mentioned.

一般式(3)で表されるジアミン残基は、m、n、o及びpの一つ以上が0であるものが好ましく、また、基R、R、R及びRの好ましい例としては、炭素数1~4のハロゲン原子で置換されてもよいアルキル基、あるいは炭素数1~3のアルコキシ基、又は炭素数2~3のアルケニル基を挙げることができる。また、一般式(3)において、連結基X及びXの好ましい例としては、単結合、-O-、-S-、-CH-、-CH(CH)-、-SO-又は-CO-を挙げることができる。但し、屈曲部位を付与する観点から、連結基X及びXの両方が単結合である場合を除くものとする。一般式(3)で表されるジアミン残基の好ましい具体例としては、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)、2,2’-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル(BAPE)、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン等のジアミン化合物から誘導されるジアミン残基が挙げられる。 In the diamine residue represented by the general formula (3), one or more of m, n, o and p is preferably 0, and preferred examples of the groups R 5 , R 6 , R 7 and R 8 Examples thereof include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 3 carbon atoms. In general formula (3), preferred examples of the linking groups X 1 and X 2 include a single bond, —O—, —S—, —CH 2 —, —CH(CH 3 )—, and —SO 2 — or -CO-. However, from the viewpoint of providing a bending portion, the case where both the linking groups X1 and X2 are single bonds is excluded. Preferred specific examples of the diamine residue represented by the general formula (3) include 4,4'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl (BAPB), 2,2'-bis[4-(4-aminophenoxy ) phenyl]propane (BAPP), 2,2′-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ether (BAPE), bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]sulfone and other diamine compounds. and diamine residues.

一般式(2)で表されるジアミン残基の中でも、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン(TPE-R)から誘導されるジアミン残基(「TPE-R残基」と記すことがある)が特に好ましく、一般式(3)で表されるジアミン残基の中でも、2,2’-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BAPP)から誘導されるジアミン残基(「BAPP残基」と記すことがある)が特に好ましい。TPE-R残基及びBAPP残基は、屈曲性の部位を有するので、絶縁樹脂層の弾性率を低下させ、柔軟性を付与することができる。また、BAPP残基は分子量が大きいため、非熱可塑性ポリイミドのイミド基濃度を下げ、絶縁樹脂層の吸湿を抑制する効果も期待できる。 Among the diamine residues represented by the general formula (2), diamine residues derived from 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene (TPE-R) (referred to as "TPE-R residues" ) is particularly preferred, and among the diamine residues represented by the general formula (3), a diamine residue derived from 2,2'-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane (BAPP) (sometimes referred to as "BAPP residue") is particularly preferred. Since the TPE-R residue and the BAPP residue have flexible sites, they can reduce the elastic modulus of the insulating resin layer and impart flexibility. In addition, since the BAPP residue has a large molecular weight, it can be expected to have the effect of reducing the imide group concentration of the non-thermoplastic polyimide and suppressing the moisture absorption of the insulating resin layer.

非熱可塑性ポリイミドに含まれる他のジアミン残基としては、例えば、m‐フェニレンジアミン(m-PDA)、4,4'-ジアミノジフェニルエーテル(4,4'-DAPE)、3,3'-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、3,3'-ジアミノジフェニルメタン、3,4'-ジアミノジフェニルメタン、4,4'-ジアミノジフェニルプロパン、3,3'-ジアミノジフェニルプロパン、3,4'-ジアミノジフェニルプロパン、4,4'-ジアミノジフェニルスルフィド、3,3'-ジアミノジフェニルスルフィド、3,4'-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4'-ジアミノジフェニルスルホン、3,3'-ジアミノジフェニルスルホン、4,4'-ジアミノベンゾフェノン、3,4'-ジアミノベンゾフェノン、3,3'-ジアミノベンゾフェノン、2,2-ビス-[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス[4-(3-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)ビフェニル、ビス[1-(3-アミノフェノキシ)]ビフェニル、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]メタン、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)]ベンゾフェノン、9,9-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]フルオレン、2,2-ビス-[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス-[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-メチレンジ-o-トルイジン、4,4’-メチレンジ-2,6-キシリジン、4,4’-メチレン-2,6-ジエチルアニリン、3,3’-ジアミノジフェニルエタン、3,3’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメトキシベンジジン、3,3''-ジアミノ-p-テルフェニル、4,4'-[1,4-フェニレンビス(1-メチルエチリデン)]ビスアニリン、4,4'-[1,3-フェニレンビス(1-メチルエチリデン)]ビスアニリン、ビス(p-アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(p-β-アミノ-t-ブチルフェニル)エーテル、ビス(p-β-メチル-δ-アミノペンチル)ベンゼン、p-ビス(2-メチル-4-アミノペンチル)ベンゼン、p-ビス(1,1-ジメチル-5-アミノペンチル)ベンゼン、1,5-ジアミノナフタレン、2,6-ジアミノナフタレン、2,4-ビス(β-アミノ-t-ブチル)トルエン、2,4-ジアミノトルエン、m-キシレン-2,5-ジアミン、p-キシレン-2,5-ジアミン、m-キシリレンジアミン、p-キシリレンジアミン、2,6-ジアミノピリジン、2,5-ジアミノピリジン、2,5-ジアミノ-1,3,4-オキサジアゾール、ピペラジン等の芳香族ジアミン化合物から誘導されるジアミン残基が挙げられる。 Other diamine residues contained in the non-thermoplastic polyimide include, for example, m-phenylenediamine (m-PDA), 4,4'-diaminodiphenyl ether (4,4'-DAPE), 3,3'-diaminodiphenyl ether , 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 3,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylpropane, 3,3′-diaminodiphenylpropane , 3,4′-diaminodiphenylpropane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 3,3′-diaminodiphenyl sulfide, 3,4′-diaminodiphenyl sulfide, 4,4′-diaminodiphenyl sulfone, 3,3′ -diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminobenzophenone, 3,4'-diaminobenzophenone, 3,3'-diaminobenzophenone, 2,2-bis-[4-(3-aminophenoxy)phenyl]propane, bis[ 4-(3-aminophenoxy)phenyl]sulfone, bis[4-(3-aminophenoxy)biphenyl, bis[1-(3-aminophenoxy)]biphenyl, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]methane , bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]ether, bis[4-(3-aminophenoxy)]benzophenone, 9,9-bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]fluorene, 2,2- Bis-[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane, 2,2-bis-[4-(3-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane, 3,3'-dimethyl-4,4'- diaminobiphenyl, 4,4'-methylenedi-o-toluidine, 4,4'-methylenedi-2,6-xylidine, 4,4'-methylene-2,6-diethylaniline, 3,3'-diaminodiphenylethane, 3,3'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethoxybenzidine, 3,3''-diamino-p-terphenyl, 4,4'-[1,4-phenylenebis(1-methylethylidene)]bisaniline, 4,4'-[1,3-phenylenebis(1-methylethylidene)]bisaniline, bis(p-aminocyclohexyl)methane, bis(p-β-amino-t-butylphenyl) ether, bis(p-β -methyl-δ-aminopentyl)benzene, p-bis(2-methyl-4-aminopentyl)benzene, p-bis(1,1-dimethyl-5-aminopentyl)benzene, 1,5-diaminonaphthalene, 2 ,6-diaminonaphthalene, 2,4-bis(β-amino-t-butyl)toluene, 2,4-diaminotoluene, m-xylene-2,5-diamine, p-xylene-2,5-diamine, m -derived from aromatic diamine compounds such as xylylenediamine, p-xylylenediamine, 2,6-diaminopyridine, 2,5-diaminopyridine, 2,5-diamino-1,3,4-oxadiazole and piperazine and diamine residues.

非熱可塑性ポリイミドにおいて、上記テトラカルボン酸残基及びジアミン残基の種類や、2種以上のテトラカルボン酸残基又はジアミン残基を適用する場合のそれぞれのモル比を選定することにより、熱膨張係数、貯蔵弾性率、引張弾性率等を制御することができる。また、非熱可塑性ポリイミドにおいて、ポリイミドの構造単位を複数有する場合は、ブロックとして存在しても、ランダムに存在していてもよいが、面内複屈折率(Δn)のばらつきを抑制する観点から、ランダムに存在することが好ましい。 In the non-thermoplastic polyimide, by selecting the types of the tetracarboxylic acid residue and the diamine residue, and the respective molar ratios when applying two or more types of tetracarboxylic acid residues or diamine residues, thermal expansion Modulus, storage modulus, tensile modulus, etc. can be controlled. In addition, when the non-thermoplastic polyimide has a plurality of structural units of polyimide, it may be present as blocks or randomly, but from the viewpoint of suppressing variations in in-plane birefringence (Δn) , preferably randomly.

非熱可塑性ポリイミドのイミド基濃度は、35重量%以下であることが好ましい。ここで、「イミド基濃度」は、ポリイミド中のイミド基部(-(CO)-N-)の分子量を、ポリイミドの構造全体の分子量で除した値を意味する。イミド基濃度が35重量%を超えると、樹脂自体の分子量が小さくなるとともに、極性基の増加によって低吸湿性も悪化する。上記酸無水物とジアミン化合物の組み合わせを選択することによって、非熱可塑性ポリイミド中の分子の配向性を制御することで、イミド基濃度低下に伴うCTEの増加を抑制し、低吸湿性を担保している。 The imide group concentration of the non-thermoplastic polyimide is preferably 35% by weight or less. Here, "imide group concentration" means a value obtained by dividing the molecular weight of the imide group (-(CO) 2 -N-) in the polyimide by the molecular weight of the entire structure of the polyimide. When the imide group concentration exceeds 35% by weight, the molecular weight of the resin itself becomes small, and the low hygroscopicity deteriorates due to the increase in polar groups. By selecting the combination of the acid anhydride and the diamine compound, the orientation of the molecules in the non-thermoplastic polyimide is controlled, thereby suppressing the increase in CTE due to the decrease in the imide group concentration and ensuring low hygroscopicity. ing.

非熱可塑性ポリイミドの重量平均分子量は、例えば10,000~400,000の範囲内が好ましく、50,000~350,000の範囲内がより好ましい。重量平均分子量が10,000未満であると、絶縁樹脂層の強度が低下して脆化しやすい傾向となる。一方、重量平均分子量が400,000を超えると、過度に粘度が増加して塗工作業の際に厚みムラ、スジ等の不良が発生しやすい傾向になる。 The weight average molecular weight of the non-thermoplastic polyimide is, for example, preferably within the range of 10,000 to 400,000, more preferably within the range of 50,000 to 350,000. If the weight-average molecular weight is less than 10,000, the strength of the insulating resin layer is reduced and the layer tends to become brittle. On the other hand, if the weight-average molecular weight exceeds 400,000, the viscosity increases excessively, and defects such as uneven thickness and streaks tend to occur during coating.

(熱可塑性ポリイミド)
本実施の形態において、熱可塑性ポリイミド層を構成する熱可塑性ポリイミドは、テトラカルボン酸残基及びジアミン残基を含み、これらがいずれも芳香族基を含むことが好ましい。熱可塑性ポリイミドに含まれるテトラカルボン酸残基及びジアミン残基が、いずれも芳香族基を含むことによって、絶縁樹脂層の高温環境下での面内複屈折率(Δn)の変化量を抑制するとともに、厚さ方向の複屈折率変化を抑制することができる。
(thermoplastic polyimide)
In the present embodiment, the thermoplastic polyimide constituting the thermoplastic polyimide layer contains a tetracarboxylic acid residue and a diamine residue, both of which preferably contain an aromatic group. Both the tetracarboxylic acid residue and the diamine residue contained in the thermoplastic polyimide contain an aromatic group, thereby suppressing the amount of change in the in-plane birefringence (Δn) of the insulating resin layer in a high-temperature environment. At the same time, the change in birefringence in the thickness direction can be suppressed.

熱可塑性ポリイミドに含まれるテトラカルボン酸残基としては、特に制限はないが、例えば、ピロメリット酸二無水物(PMDA)から誘導されるテトラカルボン酸残基(以下、PMDA残基ともいう。)、3,3',4,4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)から誘導されるテトラカルボン酸残基(以下、BPDA残基ともいう。)が好ましく挙げられる。これらのテトラカルボン酸残基は、秩序構造を形成しやすく、高温環境下での面内複屈折率(Δn)の変化量を小さくするとともに、厚さ方向の複屈折率変化を抑制することができる。また、PMDA残基は、熱膨張係数の制御とガラス転移温度の制御の役割を担う残基である。更に、BPDA残基は、テトラカルボン酸残基の中でも極性基がなく比較的分子量が大きいため、熱可塑性ポリイミドのイミド基濃度を下げ、絶縁樹脂層の吸湿を抑制する効果も期待できる。このような観点から、PMDA残基及び/又はBPDA残基の合計量が、熱可塑性ポリイミドに含まれる全テトラカルボン酸残基の100モル部に対して、好ましくは50モル部以上、より好ましくは50~100モル部の範囲内、最も好ましくは70~100モル部の範囲内であることがよい。 The tetracarboxylic acid residue contained in the thermoplastic polyimide is not particularly limited, but for example, a tetracarboxylic acid residue derived from pyromellitic dianhydride (PMDA) (hereinafter also referred to as PMDA residue). , 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride (BPDA) (hereinafter also referred to as BPDA residue). These tetracarboxylic acid residues easily form an ordered structure, and can reduce the amount of change in in-plane birefringence (Δn) in a high-temperature environment and suppress the change in birefringence in the thickness direction. can. In addition, PMDA residues are residues that play a role in controlling the coefficient of thermal expansion and controlling the glass transition temperature. Furthermore, since the BPDA residue does not have a polar group among the tetracarboxylic acid residues and has a relatively large molecular weight, it can be expected to have the effect of reducing the imide group concentration of the thermoplastic polyimide and suppressing the moisture absorption of the insulating resin layer. From such a viewpoint, the total amount of PMDA residues and/or BPDA residues is preferably 50 mol parts or more, more preferably 100 mol parts of all tetracarboxylic acid residues contained in the thermoplastic polyimide. It should be in the range of 50 to 100 mole parts, most preferably in the range of 70 to 100 mole parts.

熱可塑性ポリイミドに含まれる他のテトラカルボン酸残基としては、上記非熱可塑性ポリイミドで例示したものと同様の芳香族テトラカルボン酸二無水物から誘導されるテトラカルボン酸残基が挙げられる。 Other tetracarboxylic acid residues contained in the thermoplastic polyimide include tetracarboxylic acid residues derived from aromatic tetracarboxylic dianhydrides similar to those exemplified for the non-thermoplastic polyimides.

本実施の形態において、熱可塑性ポリイミドに含まれるジアミン残基としては、上記一般式(2)及び(3)から選ばれる少なくとも一種のジアミン残基が好ましい。一般式(2)及び(3)から選ばれるジアミン残基は、全ジアミン残基の100モル部に対して、合計で50モル部以上であることが好ましく、50~100モル部であることがより好ましく、70~100モル部の範囲内が最も好ましい。一般式(2)及び(3)から選ばれるジアミン残基を、全ジアミン残基の100モル部に対して、合計で50モル部以上含むことによって、熱可塑性ポリイミド層に柔軟性と接着性を付与し、金属層に対する接着層として機能させることができる。また、一般式(2)で表されるジアミン残基の中でも、TPE-R残基が特に好ましく、一般式(3)で表されるジアミン残基の中でもBAPP残基が特に好ましい。TPE-R残基及びBAPP残基は、屈曲性の部位を有するので、絶縁樹脂層の弾性率を低下させ、柔軟性を付与することができる。また、BAPP残基は分子量が大きいため、熱可塑性ポリイミドのイミド基濃度を下げ、絶縁樹脂層の吸湿を抑制する効果も期待できる。 In the present embodiment, the diamine residue contained in the thermoplastic polyimide is preferably at least one diamine residue selected from general formulas (2) and (3). The diamine residue selected from the general formulas (2) and (3) is preferably 50 mol parts or more in total, and preferably 50 to 100 mol parts, with respect to 100 mol parts of all diamine residues. More preferably, it is within the range of 70 to 100 mole parts. By including a total of 50 mol parts or more of diamine residues selected from general formulas (2) and (3) with respect to 100 mol parts of all diamine residues, the thermoplastic polyimide layer has flexibility and adhesiveness. can be applied and act as an adhesion layer to the metal layer. Among diamine residues represented by general formula (2), TPE-R residues are particularly preferred, and among diamine residues represented by general formula (3), BAPP residues are particularly preferred. Since the TPE-R residue and the BAPP residue have flexible sites, they can reduce the elastic modulus of the insulating resin layer and impart flexibility. In addition, since the BAPP residue has a large molecular weight, it can be expected to have the effect of reducing the imide group concentration of the thermoplastic polyimide and suppressing the moisture absorption of the insulating resin layer.

また、上述のように、非熱可塑性ポリイミド層を構成する非熱可塑性ポリイミドが、一般式(2)及び(3)から選ばれるジアミン残基を含有する場合には、熱可塑性ポリイミド層を構成する熱可塑性ポリイミドも、ジアミン残基として、類似した構造、好ましくは一般式(2)及び(3)から選ばれる同種のジアミン残基を含有することがよい。この場合、熱可塑性ポリイミドと非熱可塑性ポリイミドでは、ジアミン残基の含有比率は異なるものとなるが、類似若しくは同種のジアミン残基を含有することで、特にキャスト法によってポリイミドフィルムを形成する際に、熱可塑性ポリイミド層と非熱可塑性ポリイミド層の配向制御が容易になり、寸法精度を管理しやすくなる。このような観点から、本実施の形態では、非熱可塑性ポリイミド層を構成する非熱可塑性ポリイミドと、熱可塑性ポリイミド層を構成する熱可塑性ポリイミドがいずれも上記一般式(2)及び(3)から選ばれる少なくとも一種のジアミン残基を含有することが好ましく、該ジアミン残基が、TPE-R残基及び/又はBAPP残基を含有することが最も好ましい。 Further, as described above, when the non-thermoplastic polyimide constituting the non-thermoplastic polyimide layer contains a diamine residue selected from the general formulas (2) and (3), the thermoplastic polyimide layer is constituted The thermoplastic polyimide should also contain, as the diamine residue, a similar structure, preferably a diamine residue of the same kind selected from general formulas (2) and (3). In this case, the thermoplastic polyimide and the non-thermoplastic polyimide have different content ratios of diamine residues. , the orientation control of the thermoplastic polyimide layer and the non-thermoplastic polyimide layer becomes easy, and the dimensional accuracy becomes easy to manage. From this point of view, in the present embodiment, the non-thermoplastic polyimide constituting the non-thermoplastic polyimide layer and the thermoplastic polyimide constituting the thermoplastic polyimide layer are both from the above general formulas (2) and (3) It preferably contains at least one selected diamine residue, and most preferably the diamine residue contains a TPE-R residue and/or a BAPP residue.

本実施の形態において、熱可塑性ポリイミドに含まれる、上記一般式(2)及び(3)以外のジアミン残基としては、例えば、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル(m-TB)、2,2’-ジエチル-4,4’-ジアミノビフェニル(m-EB)、2,2’-ジエトキシ-4,4’-ジアミノビフェニル(m-EOB)、2,2’-ジプロポキシ-4,4’-ジアミノビフェニル(m-POB)、2,2’-n-プロピル-4,4’-ジアミノビフェニル(m-NPB)、2,2’-ジビニル-4,4’-ジアミノビフェニル(VAB)、4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノ-2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル(TFMB)、p‐フェニレンジアミン(p-PDA)、m‐フェニレンジアミン(m-PDA)、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジアミノジフェニルプロパン、3,3’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3-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、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルプロパン、3,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、(3,3’-ビスアミノ)ジフェニルアミン、1,4-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、3-[4-(4-アミノフェノキシ)フェノキシ]ベンゼンアミン、3-[3-(4-アミノフェノキシ)フェノキシ]ベンゼンアミン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン(APB)、4,4'-[2-メチル-(1,3-フェニレン)ビスオキシ]ビスアニリン、4,4'-[4-メチル-(1,3-フェニレン)ビスオキシ]ビスアニリン、4,4'-[5-メチル-(1,3-フェニレン)ビスオキシ]ビスアニリン、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]メタン、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス[4-(3-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)]ベンゾフェノン、ビス[4,4'-(3-アミノフェノキシ)]ベンズアニリド、4-[3-[4-(4-アミノフェノキシ)フェノキシ]フェノキシ]アニリン、4,4’-[オキシビス(3,1-フェニレンオキシ)]ビスアニリン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル(BAPE)、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ケトン(BAPK)、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)]ビフェニル、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)]ビフェニル等のジアミン化合物から誘導されるジアミン残基を挙げることができる。 In the present embodiment, diamine residues other than those represented by general formulas (2) and (3) contained in the thermoplastic polyimide include, for example, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl (m- TB), 2,2′-diethyl-4,4′-diaminobiphenyl (m-EB), 2,2′-diethoxy-4,4′-diaminobiphenyl (m-EOB), 2,2′-dipropoxy- 4,4'-diaminobiphenyl (m-POB), 2,2'-n-propyl-4,4'-diaminobiphenyl (m-NPB), 2,2'-divinyl-4,4'-diaminobiphenyl ( VAB), 4,4′-diaminobiphenyl, 4,4′-diamino-2,2′-bis(trifluoromethyl)biphenyl (TFMB), p-phenylenediamine (p-PDA), m-phenylenediamine (m -PDA), 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylpropane, 3,3'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3-diaminodiphenyl ether, 3,4' -diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylpropane, 3,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminobenzophenone, (3,3'-bisamino)diphenylamine, 1, 4-bis(3-aminophenoxy)benzene, 3-[4-(4-aminophenoxy)phenoxy]benzenamine, 3-[3-(4-aminophenoxy)phenoxy]benzenamine, 1,3-bis(3 -aminophenoxy)benzene (APB), 4,4'-[2-methyl-(1,3-phenylene)bisoxy]bisaniline, 4,4'-[4-methyl-(1,3-phenylene)bisoxy]bisaniline , 4,4'-[5-methyl-(1,3-phenylene)bisoxy]bisaniline, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]methane, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]propane, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]ether, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]sulfone, bis[4-(3-aminophenoxy)]benzophenone, bis[4,4'-(3 -aminophenoxy)]benzanilide, 4-[3-[4-(4-aminophenoxy)phenoxy]phenoxy]aniline, 4,4'-[oxybis(3,1-phenyleneoxy)]bisaniline, bis[4-( 4-aminophenoxy)phenyl]ether (BAPE), bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ketone (BAPK), bis[4-(3-aminophenoxy)]biphenyl, bis[4-(4-amino phenoxy)]biphenyl and other diamine residues derived from diamine compounds.

熱可塑性ポリイミドにおいて、上記テトラカルボン酸残基及びジアミン残基の種類や、2種以上のテトラカルボン酸残基又はジアミン残基を適用する場合のそれぞれのモル比を選定することにより、熱膨張係数、引張弾性率、ガラス転移温度等を制御することができる。また、熱可塑性ポリイミドにおいて、ポリイミドの構造単位を複数有する場合は、ブロックとして存在しても、ランダムに存在していてもよいが、ランダムに存在することが好ましい。 In the thermoplastic polyimide, by selecting the types of the tetracarboxylic acid residues and diamine residues, and the respective molar ratios when applying two or more types of tetracarboxylic acid residues or diamine residues, the thermal expansion coefficient , tensile modulus, glass transition temperature, etc. can be controlled. Further, when the thermoplastic polyimide has a plurality of structural units of polyimide, it may exist as a block or may exist randomly, but it is preferable to exist randomly.

熱可塑性ポリイミド層を構成する熱可塑性ポリイミドは、金属層との密着性を向上させることができる。このような熱可塑性ポリイミドは、ガラス転移温度が200℃以上350℃以下の範囲内、好ましくは200℃以上320℃以下の範囲内である。 The thermoplastic polyimide constituting the thermoplastic polyimide layer can improve adhesion to the metal layer. Such a thermoplastic polyimide has a glass transition temperature in the range of 200° C. or higher and 350° C. or lower, preferably in the range of 200° C. or higher and 320° C. or lower.

熱可塑性ポリイミドのイミド基濃度は、35重量%以下であることが好ましい。ここで、「イミド基濃度」は、ポリイミド中のイミド基部(-(CO)-N-)の分子量を、ポリイミドの構造全体の分子量で除した値を意味する。イミド基濃度が35重量%を超えると、樹脂自体の分子量が小さくなるとともに、極性基の増加によって低吸湿性も悪化する。上記酸無水物とジアミン化合物の組み合わせを選択することによって、熱可塑性ポリイミド中の分子の配向性を制御することで、イミド基濃度低下に伴うCTEの増加を抑制し、低吸湿性を担保している。 The imide group concentration of the thermoplastic polyimide is preferably 35% by weight or less. Here, "imide group concentration" means a value obtained by dividing the molecular weight of the imide group (-(CO) 2 -N-) in the polyimide by the molecular weight of the entire structure of the polyimide. When the imide group concentration exceeds 35% by weight, the molecular weight of the resin itself becomes small, and the low hygroscopicity deteriorates due to the increase in polar groups. By selecting the combination of the acid anhydride and the diamine compound, the orientation of the molecules in the thermoplastic polyimide is controlled, thereby suppressing the increase in CTE due to the decrease in the imide group concentration and ensuring low hygroscopicity. there is

熱可塑性ポリイミドの重量平均分子量は、例えば10,000~400,000の範囲内が好ましく、50,000~350,000の範囲内がより好ましい。重量平均分子量が10,000未満であると、絶縁樹脂層の強度が低下して脆化しやすい傾向となる。一方、重量平均分子量が400,000を超えると、過度に粘度が増加して塗工作業の際に厚みムラ、スジ等の不良が発生しやすい傾向になる。 The weight average molecular weight of the thermoplastic polyimide is, for example, preferably within the range of 10,000 to 400,000, more preferably within the range of 50,000 to 350,000. If the weight-average molecular weight is less than 10,000, the strength of the insulating resin layer is reduced and the layer tends to become brittle. On the other hand, if the weight-average molecular weight exceeds 400,000, the viscosity increases excessively, and defects such as uneven thickness and streaks tend to occur during coating.

(非熱可塑性ポリイミド及び熱可塑性ポリイミドの合成)
一般にポリイミドは、テトラカルボン酸二無水物と、ジアミン化合物を溶媒中で反応させ、ポリアミド酸を生成したのち加熱閉環させることにより製造できる。例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物をほぼ等モルで有機溶媒中に溶解させて、0~100℃の範囲内の温度で30分~24時間撹拌し重合反応させることでポリイミドの前駆体であるポリアミド酸が得られる。反応にあたっては、生成する前駆体が有機溶媒中に5~30重量%の範囲内、好ましくは10~20重量%の範囲内となるように反応成分を溶解する。重合反応に用いる有機溶媒としては、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N-ジエチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、2-ブタノン、ジメチルスホキシド(DMSO)、ヘキサメチルホスホルアミド、N-メチルカプロラクタム、硫酸ジメチル、シクロヘキサノン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジグライム、トリグライム、クレゾール等が挙げられる。これらの溶媒を2種以上併用して使用することもでき、更にはキシレン、トルエンのような芳香族炭化水素の併用も可能である。また、このような有機溶媒の使用量としては特に制限されるものではないが、重合反応によって得られるポリアミド酸溶液の濃度が5~30重量%程度になるような使用量に調整して用いることが好ましい。
(Synthesis of non-thermoplastic polyimide and thermoplastic polyimide)
In general, polyimide can be produced by reacting a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound in a solvent to produce a polyamic acid, followed by heating and ring closure. For example, a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound are dissolved in an organic solvent in approximately equimolar amounts and stirred at a temperature within the range of 0 to 100° C. for 30 minutes to 24 hours for a polymerization reaction to form a polyimide precursor. A polyamic acid is obtained. In the reaction, the reaction components are dissolved in the organic solvent so that the resulting precursor is within the range of 5 to 30% by weight, preferably within the range of 10 to 20% by weight. Examples of organic solvents used in the polymerization reaction include N,N-dimethylformamide (DMF), N,N-dimethylacetamide (DMAc), N,N-diethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), 2 -butanone, dimethylsulfoxide (DMSO), hexamethylphosphoramide, N-methylcaprolactam, dimethyl sulfate, cyclohexanone, dioxane, tetrahydrofuran, diglyme, triglyme, cresol and the like. Two or more of these solvents can be used in combination, and aromatic hydrocarbons such as xylene and toluene can also be used in combination. The amount of such an organic solvent used is not particularly limited, but the amount used is adjusted so that the concentration of the polyamic acid solution obtained by the polymerization reaction is about 5 to 30% by weight. is preferred.

合成されたポリアミド酸は、通常、反応溶媒溶液として使用することが有利であるが、必要により濃縮、希釈又は他の有機溶媒に置換することができる。また、ポリアミド酸は一般に溶媒可溶性に優れるので、有利に使用される。ポリアミド酸の溶液の粘度は、500cps~100,000cpsの範囲内であることが好ましい。この範囲を外れると、コーター等による塗工作業の際にフィルムに厚みムラ、スジ等の不良が発生し易くなる。ポリアミド酸をイミド化させる方法は、特に制限されず、例えば前記溶媒中で、80~400℃の範囲内の温度条件で1~24時間かけて加熱するといった熱処理が好適に採用される。 It is usually advantageous to use the synthesized polyamic acid as a reaction solvent solution, but if necessary, it can be concentrated, diluted, or replaced with another organic solvent. Polyamic acid is also advantageously used because it is generally excellent in solvent solubility. The viscosity of the polyamic acid solution is preferably in the range of 500 cps to 100,000 cps. If the thickness is out of this range, defects such as thickness unevenness and streaks are likely to occur in the film during the coating operation using a coater or the like. The method for imidizing the polyamic acid is not particularly limited, and for example, a heat treatment such as heating in the solvent at a temperature within the range of 80 to 400° C. for 1 to 24 hours is preferably employed.

<金属層>
金属層を構成する金属としては、例えば、銅、アルミニウム、ステンレス、鉄、銀、パラジウム、ニッケル、クロム、モリブデン、タングステン、ジルコニウム、金、コバルト、チタン、タンタル、亜鉛、鉛、錫、シリコン、ビスマス、インジウム又はこれらの合金などから選択される金属を挙げることができる。金属層は、スパッタ、蒸着、めっき等の方法で形成することもできるが、接着性の観点から金属箔を用いることが好ましい。導電性の点で特に好ましいものは銅箔である。銅箔は、電解銅箔、圧延銅箔のいずれでもよい。なお、本実施の形態の金属張積層板を連続的に生産する場合には、金属箔として、所定の厚さのものがロール状に巻き取られた長尺状の金属箔が用いられる。
<Metal layer>
Metals constituting the metal layer include, for example, copper, aluminum, stainless steel, iron, silver, palladium, nickel, chromium, molybdenum, tungsten, zirconium, gold, cobalt, titanium, tantalum, zinc, lead, tin, silicon, and bismuth. , indium or alloys thereof. Although the metal layer can be formed by a method such as sputtering, vapor deposition, or plating, it is preferable to use a metal foil from the viewpoint of adhesiveness. Copper foil is particularly preferable in terms of conductivity. The copper foil may be either electrolytic copper foil or rolled copper foil. In the case of continuously producing the metal-clad laminate of the present embodiment, a long metal foil having a predetermined thickness wound into a roll is used as the metal foil.

以下、金属張積層板の好ましい実施の形態として、銅層を有する銅張積層板を挙げて、説明する。 Hereinafter, a copper-clad laminate having a copper layer will be described as a preferred embodiment of the metal-clad laminate.

<銅張積層板>
本実施の形態の銅張積層板は、絶縁層と、該絶縁層の少なくとも一方の面に銅箔等の銅層を備えていればよい。また、絶縁層と銅層の接着性を高めるために、絶縁層における銅層に接する層が、熱可塑性ポリイミド層である。銅層は、絶縁層の片面又は両面に設けられている。つまり、本実施の形態の銅張積層板は、片面銅張積層板(片面CCL)でもよいし、両面銅張積層板(両面CCL)でもよい。片面CCLの場合、絶縁層の片面に積層された銅層を、本発明における「第1の銅層」とする。両面CCLの場合、絶縁層の片面に積層された銅層を、本発明における「第1の銅層」とし、絶縁層において、第1の銅層が積層された面とは反対側の面に積層された銅層を、本発明における「第2の銅層」とする。本実施の形態の銅張積層板は、銅層をエッチングするなどして配線回路加工して銅配線を形成し、FPCとして使用される。
<Copper clad laminate>
The copper-clad laminate of the present embodiment may have an insulating layer and a copper layer such as a copper foil on at least one surface of the insulating layer. Further, in order to improve the adhesiveness between the insulating layer and the copper layer, the layer in contact with the copper layer in the insulating layer is a thermoplastic polyimide layer. A copper layer is provided on one side or both sides of the insulating layer. That is, the copper-clad laminate of the present embodiment may be a single-sided copper-clad laminate (single-sided CCL) or a double-sided copper-clad laminate (double-sided CCL). In the case of single-sided CCL, the copper layer laminated on one side of the insulating layer is referred to as the "first copper layer" in the present invention. In the case of double-sided CCL, the copper layer laminated on one side of the insulating layer is referred to as the "first copper layer" in the present invention, and in the insulating layer, on the side opposite to the side on which the first copper layer is laminated, Let the laminated|stacked copper layer be the "2nd copper layer" in this invention. The copper-clad laminate of the present embodiment is used as an FPC after forming a copper wiring by etching the copper layer to form a wiring circuit.

銅張積層板は、例えば樹脂フィルムを用意し、これに金属をスパッタリングしてシード層を形成した後、例えば銅メッキによって銅層を形成することによって調製してもよい。 Copper-clad laminates may be prepared, for example, by preparing a resin film, sputtering metal onto it to form a seed layer, and then forming a copper layer, for example, by copper plating.

また、銅張積層板は、樹脂フィルムを用意し、これに銅箔を熱圧着などの方法でラミネートすることによって調製してもよい。 Alternatively, the copper-clad laminate may be prepared by preparing a resin film and laminating a copper foil thereon by a method such as thermocompression bonding.

さらに、銅張積層板は、銅箔の上にポリイミドの前駆体であるポリアミド酸を含有する塗布液をキャストし、乾燥して塗布膜とした後、熱処理してイミド化し、ポリイミド層を形成することによって調製してもよい。 Furthermore, the copper clad laminate is formed by casting a coating liquid containing polyamic acid, which is a precursor of polyimide, on the copper foil, drying it to form a coating film, and then imidizing it by heat treatment to form a polyimide layer. It may be prepared by

(第1の銅層)
本実施の形態の銅張積層板において、第1の銅層に使用される銅箔(以下、「第1の銅箔」と記すことがある)は、特に限定されるものではなく、例えば、圧延銅箔でも電解銅箔でもよい。
(first copper layer)
In the copper clad laminate of the present embodiment, the copper foil used for the first copper layer (hereinafter sometimes referred to as "first copper foil") is not particularly limited. Rolled copper foil or electrolytic copper foil may be used.

第1の銅箔の厚みは、好ましくは13μm以下であり、より好ましくは6~12μmの範囲内がよい。第1の銅箔の厚みが13μmを超えると、銅張積層板(又はFPC)を折り曲げた際の銅層(又は銅配線)に加わる曲げ応力が大きくなることにより耐折り曲げ性が低下することとなる。また、生産安定性及びハンドリング性の観点から、第1の銅箔の厚みの下限値は6μmとすることが好ましい。 The thickness of the first copper foil is preferably 13 μm or less, more preferably within the range of 6 to 12 μm. If the thickness of the first copper foil exceeds 13 μm, the bending stress applied to the copper layer (or copper wiring) when the copper clad laminate (or FPC) is bent increases, resulting in a decrease in bending resistance. Become. Also, from the viewpoint of production stability and handling properties, the lower limit of the thickness of the first copper foil is preferably 6 μm.

また、第1の銅箔の引張弾性率は、例えば、10~35GPaの範囲内であることが好ましく、15~25GPaの範囲内がより好ましい。本実施の形態で第1の銅箔として圧延銅箔を使用する場合は、熱処理によってアニールされると、柔軟性が高くなりやすい。従って、銅箔の引張弾性率が上記下限値に満たないと、長尺な第1の銅箔上に絶縁層を形成する工程において、加熱によって第1の銅箔自体の剛性が低下してしまう。一方、引張弾性率が上記上限値を超えるとFPCを折り曲げた際に銅配線により大きな曲げ応力が加わることとなり、その耐折り曲げ性が低下する。なお、圧延銅箔は、銅箔上に絶縁層を形成する際の熱処理条件や、絶縁層を形成した後の銅箔のアニール処理などにより、その引張弾性率が変化する傾向がある。従って、本実施の形態では、最終的に得られた銅張積層板において、第1の銅箔の引張弾性率が上記範囲内にあればよい。 Also, the tensile modulus of elasticity of the first copper foil is, for example, preferably in the range of 10 to 35 GPa, more preferably in the range of 15 to 25 GPa. When a rolled copper foil is used as the first copper foil in the present embodiment, it tends to be highly flexible when annealed by heat treatment. Therefore, if the tensile modulus of elasticity of the copper foil is less than the above lower limit, the rigidity of the first copper foil itself is lowered by heating in the step of forming the insulating layer on the long first copper foil. . On the other hand, if the tensile elastic modulus exceeds the above upper limit, a large bending stress is applied to the copper wiring when the FPC is bent, and the bending resistance is lowered. Note that the rolled copper foil tends to change its tensile modulus depending on the heat treatment conditions when forming the insulating layer on the copper foil, the annealing treatment of the copper foil after forming the insulating layer, and the like. Therefore, in the present embodiment, the tensile modulus of elasticity of the first copper foil in the finally obtained copper-clad laminate should be within the above range.

第1の銅箔は、特に限定されるものではなく、市販されている圧延銅箔を用いることができる。 The first copper foil is not particularly limited, and commercially available rolled copper foil can be used.

(第2の銅層)
第2の銅層は、絶縁層における第1の銅層とは反対側の面に積層されている。第2の銅層に使用される銅箔(第2の銅箔)としては、特に限定されるものではなく、例えば、圧延銅箔でも電解銅箔でもよい。また、第2の銅箔として、市販されている銅箔を用いることもできる。なお、第2の銅箔として、第1の銅箔と同じものを使用してもよい。
(Second copper layer)
The second copper layer is laminated on the surface of the insulating layer opposite to the first copper layer. The copper foil (second copper foil) used for the second copper layer is not particularly limited, and may be, for example, a rolled copper foil or an electrolytic copper foil. A commercially available copper foil can also be used as the second copper foil. The same copper foil as the first copper foil may be used as the second copper foil.

<回路基板>
本実施の形態の金属張積層板は、主にFPC等の回路基板の材料として有用である。例えば、上記に例示の銅張積層板の銅層を常法によってパターン状に加工して配線層を形成することによって、本発明の一実施の形態であるFPC等の回路基板を製造できる。
<Circuit board>
The metal-clad laminate of the present embodiment is mainly useful as a material for circuit boards such as FPC. For example, a circuit board such as an FPC according to one embodiment of the present invention can be manufactured by patterning the copper layer of the copper-clad laminate exemplified above to form a wiring layer by a conventional method.

以下に実施例を示し、本発明の特徴をより具体的に説明する。ただし、本発明の範囲は、実施例に限定されない。なお、以下の実施例において、特にことわりのない限り各種測定、評価は下記によるものである。 EXAMPLES Examples are given below to more specifically describe the features of the present invention. However, the scope of the present invention is not limited to the examples. In the following examples, unless otherwise specified, various measurements and evaluations are as follows.

[粘度の測定]
粘度の測定は、E型粘度計(ブルックフィールド社製、商品名;DV-II+Pro)を用いて、25℃における粘度を測定した。トルクが10%~90%になるよう回転数を設定し、測定を開始してから2分経過後、粘度が安定した時の値を読み取った。
[Measurement of viscosity]
The viscosity was measured at 25° C. using an E-type viscometer (manufactured by Brookfield, trade name: DV-II+Pro). The number of revolutions was set so that the torque was 10% to 90%, and after 2 minutes from the start of the measurement, the value was read when the viscosity stabilized.

[ガラス転移温度(Tg)の測定]
ガラス転移温度は、5mm×20mmのサイズのポリイミドフィルムを、動的粘弾性測定装置(DMA:ユー・ビー・エム社製、商品名;E4000F)を用いて、30℃から400℃まで昇温速度4℃/分、周波数11Hzで測定を行い、弾性率変化(tanδ)が最大となる温度をガラス転移温度とした。なお、DMAを用いて測定された30℃における貯蔵弾性率が1.0×10Pa以上であり、360℃における貯蔵弾性率が1.0×10Pa未満を示すものを「熱可塑性」とし、30℃における貯蔵弾性率が1.0×10Pa以上であり、360℃における貯蔵弾性率が1.0×10Pa以上を示すものを「非熱可塑性」とした。
[Measurement of glass transition temperature (Tg)]
For the glass transition temperature, a polyimide film having a size of 5 mm × 20 mm was measured using a dynamic viscoelasticity measuring device (DMA: manufactured by UBM, trade name: E4000F), and the temperature was increased from 30 ° C. to 400 ° C. Measurement was performed at 4° C./min and a frequency of 11 Hz, and the temperature at which the change in elastic modulus (tan δ) was maximum was taken as the glass transition temperature. "Thermoplastic" means that the storage modulus at 30°C measured using DMA is 1.0 × 10 9 Pa or more and the storage modulus at 360°C is less than 1.0 × 10 8 Pa. A material having a storage modulus of 1.0×10 9 Pa or more at 30° C. and a storage modulus of 1.0×10 8 Pa or more at 360° C. was defined as “non-thermoplastic”.

[熱膨張係数(CTE)の測定]
3mm×20mmのサイズのポリイミドフィルムを、サーモメカニカルアナライザー(Bruker社製、商品名;4000SA)を用い、5.0gの荷重を加えながら一定の昇温速度で30℃から265℃まで昇温させ、更にその温度で10分保持した後、5℃/分の速度で冷却し、250℃から100℃までの平均熱膨張係数(熱膨張係数)を求めた。
[Measurement of coefficient of thermal expansion (CTE)]
A polyimide film with a size of 3 mm × 20 mm is heated from 30 ° C. to 265 ° C. at a constant heating rate while applying a load of 5.0 g using a thermomechanical analyzer (manufactured by Bruker, trade name; 4000SA). Further, after holding at that temperature for 10 minutes, it was cooled at a rate of 5°C/min, and the average thermal expansion coefficient (thermal expansion coefficient) from 250°C to 100°C was obtained.

[面内リタデーション(RO)の測定]
複屈折率計(フォトニックラティス社製、商品名;ワイドレンジ複屈折評価システムWPA-100、測定エリア;MD:140mm×TD:100mm)を用いて、所定のサンプルの面内方向のリタデーションを求めた。なお、入射角は、0°、測定波長は、543nmである。
[Measurement of in-plane retardation (RO)]
Using a birefringence meter (manufactured by Photonic Lattice, trade name; wide range birefringence evaluation system WPA-100, measurement area; MD: 140 mm × TD: 100 mm), obtain the retardation in the in-plane direction of a given sample. rice field. The incident angle is 0° and the measurement wavelength is 543 nm.

[面内リタデーション(RO)の評価用サンプルの調製]
長尺状の金属張積層板の金属層をエッチングして得られたポリイミドフィルムにおけるTD方向の左右2つの端部(Left及びRight)並びに中央部(Center)のそれぞれにおいて、A4サイズ(TD:210mm×MD:297mm)に切断し、サンプルL(Left)、サンプルR(Right)及びサンプルC(Center)を調製した。
[Preparation of sample for evaluation of in-plane retardation (RO)]
A4 size (TD: 210 mm × MD: 297 mm) to prepare sample L (Left), sample R (Right) and sample C (Center).

[面内複屈折率(Δn)の評価]
サンプルL、サンプルR及びサンプルCのそれぞれについて面内リタデーション(RO)をそれぞれ測定した。各サンプルの測定値の最大値を評価用サンプルの厚さで除した値を「面内複屈折率(Δn)」とし、面内リタデーション(RO)の測定値における最大値と最小値の差を「幅方向(TD方向)の面内リタデーション(RO)のばらつき(ΔRO)」とし、このΔROを評価用サンプルの厚さで除した値を「幅方向(TD方向)の面内複屈折率(Δn)のばらつき[Δ(Δn)]」とした。
[Evaluation of in-plane birefringence (Δn)]
In-plane retardation (RO) of each of sample L, sample R and sample C was measured. The value obtained by dividing the maximum measured value of each sample by the thickness of the evaluation sample is defined as "in-plane birefringence (Δn)", and the difference between the maximum and minimum measured values of in-plane retardation (RO) is "In-plane retardation (RO) variation (ΔRO) in the width direction (TD direction)", and the value obtained by dividing this ΔRO by the thickness of the evaluation sample is the "in-plane birefringence in the width direction (TD direction) ( Δn) variation [Δ(Δn)]”.

[厚さ方向のリタデーション及び複屈折率の測定]
絶縁樹脂層としてのポリイミド層について、ウルトラミクロトームによる厚さ0.5μmの薄膜切片作製を実施し、厚さ方向のリタデーション測定を実施した。この際、複屈折率計(フォトニックラティス社製、商品名;顕微鏡取付用複屈折分布観察カメラPI-micro)を用いた。なお、測定波長は520nm、入射角は 0 °である。
ROaとは、ポリイミド層(フィルム)における非熱可塑性ポリイミド層の一方の面を基点とする中央部方向に1.5μmの点におけるリタデーションの値である。
RObとは、ポリイミド層(フィルム)における非熱可塑性ポリイミド層の他方の面を基点とする中央部方向に1.5μmの点におけるリタデーションの値である。
ROvとは、ROa、ROb、及び、ポリイミド層(フィルム)における非熱可塑性ポリイミド層の厚さ方向の中央部におけるリタデーションの値(ROc)の合計(ROa+ROb+ROc)の平均値である。
また、ROaの値を薄膜切片の厚さ(0.5μm)で除した値を「非熱可塑性ポリイミド層の厚さ方向において、一方の面を基点とする中央部方向に1.5μmの点における複屈折率(Δna)」とし、RObの値を薄膜切片の厚さ(0.5μm)で除した値を「非熱可塑性ポリイミド層の厚さ方向において、他方の面を基点とする中央部方向に1.5μmの点における複屈折率(Δnb)」とし、ROcの値を薄膜切片の厚さ(0.5μm)で除した値を「非熱可塑性ポリイミド層の厚さ方向の中央部における複屈折率(Δnc)」とした。
Δnvは、Δna、Δnb及びΔncの合計(Δna+Δnb+Δnc)の平均値である。
[Measurement of thickness direction retardation and birefringence]
For the polyimide layer as the insulating resin layer, a 0.5 μm-thick thin slice was prepared by an ultramicrotome, and the retardation in the thickness direction was measured. At this time, a birefringence meter (manufactured by Photonic Lattice, trade name; birefringence distribution observation camera PI-micro for attachment to a microscope) was used. The measurement wavelength is 520 nm and the incident angle is 0°.
ROa is a retardation value at a point of 1.5 μm in the central direction from one surface of the non-thermoplastic polyimide layer in the polyimide layer (film).
ROb is a retardation value at a point of 1.5 μm in the central direction from the other surface of the non-thermoplastic polyimide layer in the polyimide layer (film).
ROv is the average value of the total (ROa+ROb+ROc) of the retardation values (ROc) at the central portion in the thickness direction of the non-thermoplastic polyimide layer in the polyimide layer (film), as well as ROa.
In addition, the value obtained by dividing the value of ROa by the thickness of the thin film section (0.5 μm) is “In the thickness direction of the non-thermoplastic polyimide layer, at a point of 1.5 μm in the central direction based on one surface The value obtained by dividing the value of ROb by the thickness of the thin film section (0.5 μm) is defined as the “birefringence index (Δna)”, and the value is “in the thickness direction of the non-thermoplastic polyimide layer, the center direction with the other surface as the base point. The birefringence index (Δnb) at a point of 1.5 μm is defined as the value obtained by dividing the value of ROc by the thickness of the thin film section (0.5 μm), which is the birefringence at the center in the thickness direction of the non-thermoplastic polyimide layer. refractive index (Δnc)”.
Δnv is the average value of the sum of Δna, Δnb and Δnc (Δna+Δnb+Δnc).

[反りの測定]
50mm×50mmのサイズのポリイミドフィルムを、23℃、50%RH下で24時間調湿後、カールしている方向を上面とし、平滑な台上に設置した。その際のカール量についてノギスを用いて測定を行った。この際、フィルムが基材エッチング面側にカールした場合をプラス表記、反対面にカールした場合をマイナス表記とし、フィルムの4角の測定値の平均をカール量とした。
[Warpage measurement]
A polyimide film having a size of 50 mm×50 mm was subjected to humidity conditioning at 23° C. and 50% RH for 24 hours. The curl amount at that time was measured using a vernier caliper. At this time, when the film curled toward the etching surface of the base material, it was expressed as a plus, and when it curled toward the opposite surface, it was expressed as a minus.

[ピール強度の測定]
片面銅張積層板(銅箔/樹脂層)の銅箔を幅1.0mmに回路加工した後、幅;8cm×長さ;4cmに切断し、測定サンプルを調製した。テンシロンテスター(東洋精機製作所製、商品名;ストログラフVE-1D)を用いて、測定サンプルの樹脂層側を両面テープによりアルミ板に固定し、銅箔を90°方向に50mm/分の速度で、銅箔を樹脂層から10mm剥離したときの中央強度を求めた。
[Measurement of peel strength]
After processing the copper foil of the single-sided copper-clad laminate (copper foil/resin layer) to a width of 1.0 mm, it was cut into a width of 8 cm and a length of 4 cm to prepare a measurement sample. Using a Tensilon tester (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho, trade name: Strograph VE-1D), the resin layer side of the measurement sample is fixed to an aluminum plate with double-sided tape, and the copper foil is placed in a 90 ° direction at a speed of 50 mm / min. , the central strength was obtained when the copper foil was peeled off from the resin layer by 10 mm.

実施例及び比較例に用いた略号は、以下の化合物を示す。
PMDA:ピロメリット酸二無水物
BPDA:3,3',4,4'‐ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
m‐TB:2,2'‐ジメチル‐4,4'‐ジアミノビフェニル
TPE-R:1,3-ビス(4‐アミノフェノキシ)ベンゼン
DAPE:4,4'-ジアミノジフェニルエーテル
BAPP:2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン
p‐PDA:p-フェニレンジアミン
DMAc:N,N‐ジメチルアセトアミド
The abbreviations used in Examples and Comparative Examples represent the following compounds.
PMDA: pyromellitic dianhydride BPDA: 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride m-TB: 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl TPE-R: 1 ,3-bis(4-aminophenoxy)benzene DAPE: 4,4′-diaminodiphenyl ether BAPP: 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane p-PDA: p-phenylenediamine DMAc: N ,N-dimethylacetamide

(合成例1)
窒素気流下で、反応槽に、23.0重量部のm-TB(0.108モル部)及び3.5重量部のTPE-R(0.012モル部)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、26.0重量部のPMDA(0.119モル部)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液aを得た。ポリアミド酸溶液aの溶液粘度は41,100cpsであった。このポリアミド酸溶液aから得られたポリイミドのガラス転移温度は421℃で、非熱可塑性、熱膨張係数は10(ppm/K)であった。
(Synthesis example 1)
Under a nitrogen stream, 23.0 parts by weight of m-TB (0.108 mol parts) and 3.5 parts by weight of TPE-R (0.012 mol parts) were added to the reactor, and the solid content concentration after polymerization was 15% by weight of DMAc was added and stirred at room temperature to dissolve. Next, after adding 26.0 parts by weight of PMDA (0.119 mol parts), a polymerization reaction was carried out by continuing stirring at room temperature for 3 hours to obtain a polyamic acid solution a. The solution viscosity of polyamic acid solution a was 41,100 cps. The polyimide obtained from this polyamic acid solution a had a glass transition temperature of 421° C., was non-thermoplastic, and had a thermal expansion coefficient of 10 (ppm/K).

(合成例2)
窒素気流下で、反応槽に、17.3重量部のm-TB(0.081モル部)及び10.2重量部のTPE-R(0.035モル部)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、25.1重量部のPMDA(0.115モル部)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液bを得た。ポリアミド酸溶液bの溶液粘度は38,200cpsであった。このポリアミド酸溶液bから得られたポリイミドのガラス転移温度は427℃で、非熱可塑性、熱膨張係数は22(ppm/K)であった。
(Synthesis example 2)
Under a nitrogen stream, 17.3 parts by weight of m-TB (0.081 mol part) and 10.2 parts by weight of TPE-R (0.035 mol part) and the solid content concentration after polymerization were added to the reaction vessel. 15% by weight of DMAc was added and stirred at room temperature to dissolve. Next, after adding 25.1 parts by weight of PMDA (0.115 mol parts), a polymerization reaction was carried out by continuing stirring at room temperature for 3 hours to obtain a polyamic acid solution b. The solution viscosity of polyamic acid solution b was 38,200 cps. The polyimide obtained from this polyamic acid solution b had a glass transition temperature of 427° C., was non-thermoplastic, and had a thermal expansion coefficient of 22 (ppm/K).

(合成例3)
窒素気流下で、反応槽に、16.4重量部のm-TB(0.077モル部)及び9.7重量部のTPE-R(0.033モル部)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、16.7重量部のPMDA(0.077モル部)及び9.7重量部のBPDA(0.033モル部)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液cを得た。ポリアミド酸溶液cの溶液粘度は46,700cpsであった。このポリアミド酸溶液cから得られたポリイミドのガラス転移温度は366℃で、非熱可塑性、熱膨張係数は23(ppm/K)であった。
(Synthesis Example 3)
Under a nitrogen stream, 16.4 parts by weight of m-TB (0.077 mol parts) and 9.7 parts by weight of TPE-R (0.033 mol parts) and the solid content concentration after polymerization were added to the reactor. 15% by weight of DMAc was added and stirred at room temperature to dissolve. Next, after adding 16.7 parts by weight of PMDA (0.077 parts by weight) and 9.7 parts by weight of BPDA (0.033 parts by weight), a polymerization reaction was carried out by continuing stirring at room temperature for 3 hours, A polyamic acid solution c was obtained. The solution viscosity of polyamic acid solution c was 46,700 cps. The polyimide obtained from this polyamic acid solution c had a glass transition temperature of 366° C., was non-thermoplastic, and had a thermal expansion coefficient of 23 (ppm/K).

(合成例4)
窒素気流下で、反応槽に、22.4重量部のm-TB(0.105モル部)及び4.8重量部のBAPP(0.012モル部)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、25.3重量部のPMDA(0.116モル部)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液dを得た。ポリアミド酸溶液dの溶液粘度は36,800cpsであった。このポリアミド酸溶液dから得られたポリイミドのガラス転移温度は408℃で、非熱可塑性、熱膨張係数は9(ppm/K)であった。
(Synthesis Example 4)
Under a nitrogen stream, 22.4 parts by weight of m-TB (0.105 mol parts) and 4.8 parts by weight of BAPP (0.012 mol parts) and a post-polymerization solids concentration of 15 parts by weight were added to the reactor. % DMAc was added and dissolved by stirring at room temperature. Next, after adding 25.3 parts by weight of PMDA (0.116 mol part), the mixture was stirred at room temperature for 3 hours to carry out a polymerization reaction to obtain a polyamic acid solution d. The solution viscosity of polyamic acid solution d was 36,800 cps. The polyimide obtained from this polyamic acid solution d had a glass transition temperature of 408° C., was non-thermoplastic, and had a thermal expansion coefficient of 9 (ppm/K).

(合成例5)
窒素気流下で、反応槽に、12.3重量部のm-TB(0.058モル部)、10.1重量部のTPE-R(0.035モル部)及び2.5重量部のp-PDA(0.023モル部)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、17.5重量部のPMDA(0.080モル部)及び10.1重量部のBPDA(0.034モル部)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液eを得た。ポリアミド酸溶液eの溶液粘度は42,700cpsであった。このポリアミド酸溶液eから得られたポリイミドのガラス転移温度は360℃で、非熱可塑性、熱膨張係数は18(ppm/K)であった。
(Synthesis Example 5)
Under a stream of nitrogen, 12.3 parts by weight of m-TB (0.058 mol), 10.1 parts by weight of TPE-R (0.035 mol) and 2.5 parts by weight of p - PDA (0.023 mol part) and DMAc in an amount so that the solid content concentration after polymerization was 15% by weight were added and dissolved by stirring at room temperature. Next, after adding 17.5 parts by weight of PMDA (0.080 mol part) and 10.1 parts by weight of BPDA (0.034 mol part), the polymerization reaction was carried out by continuing stirring at room temperature for 3 hours, A polyamic acid solution e was obtained. The solution viscosity of the polyamic acid solution e was 42,700 cps. The polyimide obtained from this polyamic acid solution e had a glass transition temperature of 360° C., was non-thermoplastic, and had a thermal expansion coefficient of 18 (ppm/K).

(合成例6)
窒素気流下で、反応槽に、2.2重量部のm-TB(0.010モル部)及び27.6重量部のTPE-R(0.094モル部)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、22.7重量部のPMDA(0.104モル部)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液fを得た。ポリアミド酸溶液fの溶液粘度は33,900cpsであった。このポリアミド酸溶液fから得られたポリイミドのガラス転移温度は446℃で、熱可塑性、熱膨張係数は55(ppm/K)であった。
(Synthesis Example 6)
Under a nitrogen stream, 2.2 parts by weight of m-TB (0.010 mol parts) and 27.6 parts by weight of TPE-R (0.094 mol parts) were added to the reactor, and the solid content concentration after polymerization was 15% by weight of DMAc was added and stirred at room temperature to dissolve. Next, after adding 22.7 parts by weight of PMDA (0.104 mol part), the mixture was stirred at room temperature for 3 hours to carry out a polymerization reaction to obtain a polyamic acid solution f. The solution viscosity of the polyamic acid solution f was 33,900 cps. The polyimide obtained from this polyamic acid solution f had a glass transition temperature of 446° C., a thermoplasticity and a thermal expansion coefficient of 55 (ppm/K).

(合成例7)
窒素気流下で、反応槽に、30.2重量部のBAPP(0.074モル部)及び重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、22.3重量部のBPDA(0.076モル部)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液gを得た。ポリアミド酸溶液gの溶液粘度は9,800cpsであった。このポリアミド酸溶液gから得られたポリイミドのガラス転移温度は252℃で、熱可塑性、熱膨張係数は46(ppm/K)であった。
(Synthesis Example 7)
Under a nitrogen stream, 30.2 parts by weight of BAPP (0.074 mol part) and DMAc in an amount so that the solid content concentration after polymerization is 15% by weight are added to the reactor, and stirred at room temperature to dissolve. rice field. Next, after adding 22.3 parts by weight of BPDA (0.076 mol part), a polymerization reaction was carried out by continuing stirring at room temperature for 3 hours to obtain polyamic acid solution g. The solution viscosity of the polyamic acid solution g was 9,800 cps. The polyimide obtained from this polyamic acid solution g had a glass transition temperature of 252° C., a thermoplasticity and a thermal expansion coefficient of 46 (ppm/K).

(合成例8)
窒素気流下で、反応槽に、25.8重量部のTPE-R(0.088モル部)及び重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、26.7重量部のBPDA(0.091モル部)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液hを得た。ポリアミド酸溶液hの溶液粘度は8,800cpsであった。このポリアミド酸溶液hから得られたポリイミドのガラス転移温度は243℃で、熱可塑性、熱膨張係数は65(ppm/K)であった。
(Synthesis Example 8)
Under a nitrogen stream, 25.8 parts by weight of TPE-R (0.088 mol part) and DMAc in an amount so that the solid content concentration after polymerization is 15% by weight are charged into the reactor, and stirred at room temperature. Dissolved. Next, after adding 26.7 parts by weight of BPDA (0.091 mol part), a polymerization reaction was carried out by continuing stirring at room temperature for 3 hours to obtain a polyamic acid solution h. The solution viscosity of the polyamic acid solution h was 8,800 cps. The polyimide obtained from this polyamic acid solution h had a glass transition temperature of 243° C., a thermoplasticity and a thermal expansion coefficient of 65 (ppm/K).

(合成例9)
窒素気流下で、反応槽に、17.6重量部のTPE-R(0.060モル部)及び1.6重量部のp-PDA(0.015モル部)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、22.8重量部のBPDA(0.077モル部)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液iを得た。ポリアミド酸溶液iの溶液粘度は7,800cpsであった。このポリアミド酸溶液iから得られたポリイミドのガラス転移温度は239℃で、熱可塑性、熱膨張係数は65(ppm/K)であった。
(Synthesis Example 9)
Under a nitrogen stream, 17.6 parts by weight of TPE-R (0.060 mol parts) and 1.6 parts by weight of p-PDA (0.015 mol parts) were added to the reactor, and the solid content concentration after polymerization was 15% by weight of DMAc was added and stirred at room temperature to dissolve. Next, after adding 22.8 parts by weight of BPDA (0.077 mol parts), a polymerization reaction was carried out by continuing stirring at room temperature for 3 hours to obtain a polyamic acid solution i. The solution viscosity of the polyamic acid solution i was 7,800 cps. The polyimide obtained from this polyamic acid solution i had a glass transition temperature of 239° C., a thermoplasticity and a thermal expansion coefficient of 65 (ppm/K).

(合成例10)
窒素気流下で、反応槽に、11.7重量部のDAPE(0.058モル部)及び11.4重量部のTPE-R(0.039モル部)並びに重合後の固形分濃度が15重量%となる量のDMAcを投入し、室温で撹拌して溶解させた。次に、29.5重量部のBPDA(0.100モル部)を添加した後、室温で3時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液jを得た。ポリアミド酸溶液jの溶液粘度は11,200cpsであった。このポリアミド酸溶液jから得られたポリイミドのガラス転移温度は265℃で、熱可塑性、熱膨張係数は58(ppm/K)であった。
(Synthesis Example 10)
Under a nitrogen stream, 11.7 parts by weight of DAPE (0.058 mol parts) and 11.4 parts by weight of TPE-R (0.039 mol parts) and a post-polymerization solids concentration of 15 parts by weight were added to the reactor. % DMAc was added and dissolved by stirring at room temperature. Next, after adding 29.5 parts by weight of BPDA (0.100 mol part), the mixture was stirred at room temperature for 3 hours to carry out a polymerization reaction to obtain a polyamic acid solution j. The solution viscosity of polyamic acid solution j was 11,200 cps. The polyimide obtained from this polyamic acid solution j had a glass transition temperature of 265° C., a thermoplasticity and a thermal expansion coefficient of 58 (ppm/K).

[実施例1]
厚さ12μmで幅1,080mmの長尺状の電解銅箔の片面に合成例7で調製したポリアミド酸溶液gを硬化後の厚みが2.5μmとなるように均一に塗布した後(第1層目)、120℃で加熱乾燥し溶媒を除去した。その上に合成例1で調製したポリアミド酸溶液aを硬化後の厚みが20μmとなるように均一に塗布した後(第2層目)、120℃で加熱乾燥し溶媒を除去した。更に、その上に合成例7で調製したポリアミド酸溶液gを硬化後の厚みが2.5μmとなるように均一に塗布した後(第3層目)、120℃で加熱乾燥し溶媒を除去した。その後、130℃から360℃まで段階的な熱処理を行い、イミド化を完結して、片面銅張積層板を調製した。
[Example 1]
After uniformly applying the polyamic acid solution g prepared in Synthesis Example 7 to one side of a long electrodeposited copper foil having a thickness of 12 μm and a width of 1,080 mm so that the thickness after curing is 2.5 μm (first layer), and dried by heating at 120° C. to remove the solvent. The polyamic acid solution a prepared in Synthesis Example 1 was evenly coated thereon so that the thickness after curing was 20 μm (second layer), and then dried by heating at 120° C. to remove the solvent. Further, the polyamic acid solution g prepared in Synthesis Example 7 was uniformly applied thereon so that the thickness after curing was 2.5 μm (third layer), and then dried by heating at 120° C. to remove the solvent. . After that, stepwise heat treatment was performed from 130° C. to 360° C. to complete imidization, and a single-sided copper-clad laminate was prepared.

[実施例2~8および比較例1~3]
電解銅箔の片面にポリアミド酸の樹脂溶液を塗布後、加熱乾燥および段階的な熱処理を行い片面銅張積層板を調製するにあたり、第1層~第3層目に使用した樹脂ならびに厚みを、下記表1に記載した構成に変更したこと以外は、実施例1と同様にして片面銅張積層板を得た。
[Examples 2 to 8 and Comparative Examples 1 to 3]
After coating a polyamic acid resin solution on one side of the electrolytic copper foil, heat drying and stepwise heat treatment are performed to prepare a single-sided copper-clad laminate. A single-sided copper-clad laminate was obtained in the same manner as in Example 1, except that the configuration was changed to that shown in Table 1 below.

表1に、実施例1~8及び比較例1~3で得た片面銅張積層板の絶縁樹脂層における非熱可塑性ポリイミド層(A)と熱可塑性ポリイミド層(B)との厚み比(非熱可塑性ポリイミド層(A)/熱可塑性ポリイミド層(B))、面内リタデーション(RO)、幅方向(TD方向)の面内リタデーション(RO)のばらつき(ΔRO)及び非熱可塑性ポリイミド層の厚さ方向におけるリタデーションの差(|ROa-ROb|,|ROv-ROa|,|ROv-ROb|)、反り量およびピール強度を示す。また、表2に、実施例1~8及び比較例1~3で得た片面銅張積層板の絶縁樹脂層における面内複屈折率(Δn)、幅方向(TD方向)の面内複屈折率(Δn)のばらつき[Δ(Δn)]及び非熱可塑性ポリイミド層の厚さ方向における複屈折率の差(|Δna-Δnb|,|Δnv-Δna|,|Δnv-Δnb|)を示す。 Table 1 shows the thickness ratio (non Thermoplastic polyimide layer (A) / thermoplastic polyimide layer (B)), in-plane retardation (RO), in-plane retardation (RO) variation (ΔRO) in the width direction (TD direction) and thickness of non-thermoplastic polyimide layer The difference in retardation in the vertical direction (|ROa-ROb|, |ROv-ROa|, |ROv-ROb|), the amount of warpage, and the peel strength are shown. In addition, Table 2 shows the in-plane birefringence (Δn) and the in-plane birefringence in the width direction (TD direction) of the insulating resin layers of the single-sided copper-clad laminates obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3. variation [Δ(Δn)] in the index (Δn) and the difference in birefringence (|Δna−Δnb|, |Δnv−Δna|, |Δnv−Δnb|) in the thickness direction of the non-thermoplastic polyimide layer.

<ICチップ実装性>
実施例1~8および比較例1~3にて作製した片面銅張積層板の銅箔表面にドライフィルムをラミネートし、ドライフィルムレジストをパターニング後、そのパターンに沿って銅箔をエッチングして回路を形成し、回路基板を調製した。得られた回路基板の銅配線側に400℃、0.5秒間のボンディング処理にてICチップを実装したところ、実施例1~8については、銅配線とICチップとの位置ずれはなく、不具合は発生しなかった。一方で、比較例1については、銅配線とICチップとの位置ずれが発生し、比較例2および3については、銅配線とICチップの位置ずれと回路基板の反りが発生し、実装に不具合が生じた。
<IC chip mountability>
A dry film is laminated on the copper foil surface of the single-sided copper-clad laminates prepared in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3, and after patterning the dry film resist, the copper foil is etched along the pattern to form a circuit. was formed to prepare a circuit board. An IC chip was mounted on the copper wiring side of the obtained circuit board by bonding at 400° C. for 0.5 seconds. did not occur. On the other hand, in Comparative Example 1, misalignment occurred between the copper wiring and the IC chip, and in Comparative Examples 2 and 3, misalignment between the copper wiring and the IC chip and warping of the circuit board occurred, which caused problems in mounting. occurred.

Figure 2023052293000005
Figure 2023052293000005

Figure 2023052293000006
Figure 2023052293000006

以上、本発明の実施の形態を例示の目的で詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に制約されることはなく、種々の変形が可能である。

Although the embodiments of the present invention have been described above in detail for the purpose of illustration, the present invention is not limited to the above embodiments and various modifications are possible.

Claims (7)

絶縁樹脂層と、この絶縁樹脂層の少なくとも片面に積層された金属層とを備えた金属張積層板であって、
前記絶縁樹脂層が、非熱可塑性ポリイミドを含む非熱可塑性ポリイミド層の少なくとも一方の面に熱可塑性ポリイミドを含む熱可塑性ポリイミド層を有し、
前記非熱可塑性ポリイミド及び前記熱可塑性ポリイミドに含まれるテトラカルボン酸残基及びジアミン残基は、いずれも、芳香族テトラカルボン酸残基及び芳香族ジアミン残基であり、
前記非熱可塑性ポリイミドに含まれる全ジアミン残基の100モル部に対して、下記の一般式(2)及び(3)から選ばれるジアミン残基の合計量が5~30モル部の範囲内であり、
前記熱可塑性ポリイミドに含まれる全ジアミン残基の100モル部に対して、下記の一般式(2)及び(3)から選ばれるジアミン残基の合計量が50モル部以上であり、
Figure 2023052293000007
[一般式(2)及び一般式(3)において、R、R、R及びRはそれぞれ独立にハロゲン原子、又は炭素数1~4の、ハロゲン原子で置換されてもよいアルキル基もしくはアルコキシ基、又はアルケニル基を示し、Xは独立に-O-、-S-、-CH-、-CH(CH)-、-C(CH)-、-CO-、-COO-、-SO-、-NH-又は-NHCO-から選ばれる2価の基を示し、X及びXはそれぞれ独立に単結合、-O-、-S-、-CH-、-CH(CH)-、-C(CH)-、-CO-、-COO-、-SO-、-NH-又は-NHCO-から選ばれる2価の基を示すが、X及びXの両方が単結合である場合を除くものとし、m、n、o及びpは独立に0~4の整数を示す。]
前記絶縁樹脂層が下記の条件(i)~(iv);
(i)面内複屈折率(Δn)の値が2×10-3以下であること;
(ii)幅方向(TD方向)の面内複屈折率(Δn)のばらつき[Δ(Δn)]が4×10-4以下であること;
(iii) 前記非熱可塑性ポリイミド層の厚さ方向において、一方の面を基点とする中央部方向に1.5μmの点における複屈折率(Δna)と、他方の面を基点とする中央部方向に1.5μmの点における複屈折率(Δnb)との差(Δna-Δnb)が±0.01以下であること;
(iv)前記Δna及び前記Δnb並びに厚さ方向の中央部における複屈折率(Δnc)の合計(Δna+Δnb+Δnc)の平均値(Δnv)との差が、前記Δna及びΔnbのいずれにおいても±0.01以下であること;
を満たすことを特徴とする金属張積層板。
A metal-clad laminate comprising an insulating resin layer and a metal layer laminated on at least one side of the insulating resin layer,
The insulating resin layer has a thermoplastic polyimide layer containing a thermoplastic polyimide on at least one surface of the non-thermoplastic polyimide layer containing a non-thermoplastic polyimide,
The tetracarboxylic acid residues and diamine residues contained in the non-thermoplastic polyimide and the thermoplastic polyimide are both aromatic tetracarboxylic acid residues and aromatic diamine residues,
The total amount of diamine residues selected from the following general formulas (2) and (3) with respect to 100 mol parts of all diamine residues contained in the non-thermoplastic polyimide is within the range of 5 to 30 mol parts can be,
The total amount of diamine residues selected from the following general formulas (2) and (3) is 50 mol parts or more with respect to 100 mol parts of all diamine residues contained in the thermoplastic polyimide,
Figure 2023052293000007
[In general formulas (2) and (3), R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are each independently a halogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom. or an alkoxy group or an alkenyl group, and X is independently -O-, -S-, -CH 2 -, -CH(CH 3 )-, -C(CH 3 ) 2 -, -CO-, -COO -, -SO 2 -, -NH- or -NHCO-, wherein X 1 and X 2 are each independently a single bond, -O-, -S-, -CH 2 -, - a divalent group selected from CH(CH 3 )—, —C(CH 3 ) 2 —, —CO—, —COO—, —SO 2 —, —NH— or —NHCO—, but X 1 and m, n, o and p independently represent an integer of 0 to 4, except when both of X2 are single bonds. ]
The insulating resin layer satisfies the following conditions (i) to (iv);
(i) the value of in-plane birefringence (Δn) is 2×10 −3 or less;
(ii) variation [Δ(Δn)] of in-plane birefringence (Δn) in the width direction (TD direction) is 4×10 −4 or less;
(iii) In the thickness direction of the non-thermoplastic polyimide layer, the birefringence (Δna) at a point of 1.5 μm in the central direction from one surface and the central direction from the other surface The difference (Δna-Δnb) from the birefringence index (Δnb) at a point of 1.5 μm is ±0.01 or less;
(iv) the difference from the average value (Δnv) of the total (Δna + Δnb + Δnc) of the Δna and Δnb and the birefringence index (Δnc) at the central portion in the thickness direction is ±0.01 for both the Δna and Δnb; be:
A metal-clad laminate characterized by satisfying
前記非熱可塑性ポリイミドに含まれる全ジアミン残基の100モル部に対して、下記一般式(1)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基が20モル部以上であることを特徴とする請求項1に記載の金属張積層板。
Figure 2023052293000008
[一般式(1)において、連結基Zは単結合若しくは-COO-を示し、Yは独立にハロゲン原子若しくはフェニル基で置換されてもよい炭素数1~3の1価の炭化水素又は炭素数1~3のアルコキシ基、又は炭素数1~3のパーフルオロアルキル基、又はアルケニル基を示し、nは0~2の整数を示し、p及びqは独立に0~4の整数を示す。]
A diamine residue derived from a diamine compound represented by the following general formula (1) is 20 mol parts or more with respect to 100 mol parts of all diamine residues contained in the non-thermoplastic polyimide. The metal-clad laminate according to claim 1.
Figure 2023052293000008
[In the general formula (1), the linking group Z represents a single bond or -COO-, and Y is independently a monovalent hydrocarbon having 1 to 3 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom or a phenyl group, or a It represents an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkenyl group, n represents an integer of 0 to 2, and p and q independently represent an integer of 0 to 4. ]
前記非熱可塑性ポリイミドに含まれる全ジアミン残基の100モル部に対して、前記一般式(1)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基が70モル部~95モル部の範囲内であることを特徴とする請求項2に記載の金属張積層板。 The diamine residue derived from the diamine compound represented by the general formula (1) is in the range of 70 mol parts to 95 mol parts with respect to 100 mol parts of all diamine residues contained in the non-thermoplastic polyimide. The metal-clad laminate according to claim 2, characterized in that: 前記一般式(2)で表されるジアミン残基が、1,3-ビス(4‐アミノフェノキシ)ベンゼンから誘導されるジアミン残基であり、
前記一般式(3)で表されるジアミン残基が、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパンから誘導されるジアミン残基であることを特徴とする請求項1に記載の金属張積層板。
The diamine residue represented by the general formula (2) is a diamine residue derived from 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene,
2. According to claim 1, wherein the diamine residue represented by the general formula (3) is a diamine residue derived from 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane. A metal clad laminate as described.
前記非熱可塑性ポリイミド層の厚み(A)と前記熱可塑性ポリイミド層の厚み(B)の厚み比(A)/(B)が1~20の範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の金属張積層板。 The thickness ratio (A) / (B) of the thickness (A) of the non-thermoplastic polyimide layer and the thickness (B) of the thermoplastic polyimide layer is in the range of 1 to 20. A metal clad laminate as described. 幅方向(TD方向)の長さが490mm以上であることを特徴とする請求項1に記載の金属張積層板。 2. The metal-clad laminate according to claim 1, wherein the length in the width direction (TD direction) is 490 mm or more. 請求項1~6のいずれか1項に記載の金属張積層板の前記金属層を配線に加工してなる回路基板。

A circuit board obtained by processing the metal layer of the metal-clad laminate according to any one of claims 1 to 6 into wiring.

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