JP2024072480A - Laminate for electronic circuit board and method for producing same - Google Patents

Laminate for electronic circuit board and method for producing same Download PDF

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Abstract

【課題】高周波電気信号の伝送損失の小さいフレキシブル回路基板を製造可能な電子回路基板用積層体を提供する。【解決手段】基材フィルム15の片面または両面に接着層16を介して金属箔17が積層され、前記基材フィルムは、シンジオタクチックポリスチレンを主成分とし、二軸配向され、融点が260~290℃、ガラス転移温度が230~260℃、周波数10GHzにおける比誘電率が2.6以下、誘電正接が0.002以下であり、前記金属箔を引き剥がすときのピール強度が、260℃×30秒の加熱試験の前後を通じて3N/10mm以上である、電子回路基板用積層体10。【選択図】図1[Problem] To provide a laminate for electronic circuit boards that can produce flexible circuit boards with small transmission loss of high frequency electric signals. [Solution] A laminate for electronic circuit boards 10 in which a metal foil 17 is laminated on one or both sides of a base film 15 via an adhesive layer 16, the base film being mainly composed of syndiotactic polystyrene, being biaxially oriented, having a melting point of 260-290°C, a glass transition temperature of 230-260°C, a relative dielectric constant of 2.6 or less at a frequency of 10 GHz, and a dielectric loss tangent of 0.002 or less, and the peel strength when the metal foil is peeled off is 3 N/10 mm or more before and after a heating test at 260°C for 30 seconds. [Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、フレキシブル回路基板を製造するための積層体に関する。 The present invention relates to a laminate for manufacturing flexible circuit boards.

フレキシブル回路基板等を製造するために、合成樹脂フィルムと、その片側または両側に銅箔を接着して積層したフレキシブル銅張積層板(FCCL)が用いられる。電気信号の伝送損失は導体損失と誘電損失からなり、信号の周波数が高いほど誘電損失の比重が大きくなる。近年、電気信号の高周波数化が急速に進展するにしたがって、銅箔の近傍材料による誘電損失の低減が課題となっている。特許文献1~5には、誘電損失の低減を目指4したFCCLであって、合成樹脂フィルムと接着剤層と銅箔からなる3層または5層の銅張積層板が記載されている。特許文献6には、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂フィルムの表面にめっきによる金属層を形成した電子回路基板用積層体が記載されている。また、特許文献7には、高周波信号を効率よく伝送するためのフラットケーブル用基材フィルムとして、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂を含有するフィルムが記載されている。 In order to manufacture flexible circuit boards and the like, flexible copper-clad laminates (FCCLs) are used, which are made by laminating a synthetic resin film with copper foil adhered to one or both sides of the synthetic resin film. The transmission loss of an electric signal consists of conductor loss and dielectric loss, and the higher the signal frequency, the greater the dielectric loss. In recent years, as the frequency of electric signals has rapidly increased, reducing the dielectric loss caused by materials adjacent to the copper foil has become an issue. Patent documents 1 to 5 describe FCCLs that aim to reduce dielectric loss, and are three- or five-layer copper-clad laminates made of a synthetic resin film, an adhesive layer, and copper foil. Patent document 6 describes a laminate for electronic circuit boards in which a metal layer is formed by plating on the surface of a syndiotactic polystyrene-based resin film. Patent document 7 describes a film containing a syndiotactic polystyrene-based resin as a base film for flat cables for efficiently transmitting high-frequency signals.

特開2021-038281号公報JP 2021-038281 A 国際公開第2018/030026号International Publication No. 2018/030026 特開2017-121807号公報JP 2017-121807 A 特許第6539404号公報Patent No. 6539404 国際公開第2016/017473号International Publication No. 2016/017473 特開2015-002334号公報JP 2015-002334 A 国際公開第2019/049922号International Publication No. 2019/049922

本発明は、上記状況を考慮してなされたものであり、高周波電気信号の伝送損失の小さいフレキシブル回路基板を製造可能な電子回路基板用積層体を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a laminate for electronic circuit boards that can be used to manufacture flexible circuit boards with low transmission loss of high-frequency electrical signals.

本発明の電子回路基板用積層体は、基材フィルムの片面または両面に接着層を介して金属箔が積層された電子回路基板用積層体である。前記基材フィルムは、シンジオタクチックポリスチレンを主成分とし、二軸配向され、融点が260~290℃、ガラス転移温度が230~260℃、周波数10GHzにおける比誘電率が2.6以下、誘電正接が0.002以下である。そして、前記金属箔を引き剥がすときのピール強度が、260℃×30秒の加熱試験の前後を通じて3N/10mm以上である。 The laminate for electronic circuit boards of the present invention is a laminate for electronic circuit boards in which a metal foil is laminated on one or both sides of a base film via an adhesive layer. The base film is mainly composed of syndiotactic polystyrene, is biaxially oriented, has a melting point of 260 to 290°C, a glass transition temperature of 230 to 260°C, a relative dielectric constant of 2.6 or less at a frequency of 10 GHz, and a dielectric loss tangent of 0.002 or less. The peel strength when peeling off the metal foil is 3 N/10 mm or more before and after a heating test at 260°C for 30 seconds.

ここで、ガラス転移温度Tgは熱機械分析(TMA)によって測定された値である。具体的には、JISC6481-1996に準拠して測定できる。また、ピール強度は、JISC5016-1994に規定する90度方向引きはがし強さをいう。 Here, the glass transition temperature Tg is a value measured by thermomechanical analysis (TMA). Specifically, it can be measured in accordance with JIS C6481-1996. Furthermore, the peel strength refers to the 90-degree peel strength as specified in JIS C5016-1994.

この構成により、強度および耐熱性が高く、高周波電気信号の伝送損失の小さいフレキシブル回路基板を製造可能な電子回路基板用積層体が得られる。 This configuration results in a laminate for electronic circuit boards that can be used to manufacture flexible circuit boards that have high strength and heat resistance and low transmission loss for high-frequency electrical signals.

好ましくは、前記基材フィルムが、実質的にシンジオタクチックポリスチレンおよびスチレン系熱可塑性エラストマーからなり、より好ましくは、前記スチレン系熱可塑性エラストマーが、ポリスチレン-ポリ(エチレン/ブチレン)-ポリスチレン共重合体である。これにより、電子回路基板用積層体の伝送損失を低く抑えながら、ピール強度をより高くすることができる。 Preferably, the base film is substantially composed of syndiotactic polystyrene and a styrene-based thermoplastic elastomer, and more preferably, the styrene-based thermoplastic elastomer is a polystyrene-poly(ethylene/butylene)-polystyrene copolymer. This makes it possible to increase the peel strength while keeping the transmission loss of the laminate for electronic circuit boards low.

上記電子回路基板用積層体は、好ましくは、前記金属箔をパターンエッチングしてマイクロストリップラインを作製したときの伝送損失を示すS21パラメータが40GHzにおいて-5dB/100mm以上、0以下である。 The laminate for electronic circuit boards preferably has an S21 parameter, which indicates the transmission loss when the metal foil is pattern-etched to produce a microstrip line, of -5 dB/100 mm or more and 0 or less at 40 GHz.

好ましくは、前記金属箔の前記接着層との界面の最大高さ粗さRzが2.0μm以下である。ここで、最大高さ粗さRzは、JISB0601-2013に規定する最大高さ粗さである。これにより、フレキシブル回路基板の伝送損失をさらに低く抑えることができる。 Preferably, the maximum height roughness Rz of the interface between the metal foil and the adhesive layer is 2.0 μm or less. Here, the maximum height roughness Rz is the maximum height roughness specified in JIS B0601-2013. This makes it possible to further reduce the transmission loss of the flexible circuit board.

本発明の電子回路基板用積層体の製造方法は、融点が260℃以上のシンジオタクチックポリスチレンを主成分とする樹脂組成物を溶融、混練して、前駆体フィルムに成形する工程と、前記前駆体フィルムを二軸延伸して、230℃以上の温度で弛緩熱処理して基材フィルムを製造する工程と、前記基材フィルムの少なくとも片面に接着層を形成する工程と、前記接着層上に金属箔を積層する工程とを有する。 The method for producing a laminate for electronic circuit boards of the present invention includes the steps of melting and kneading a resin composition mainly composed of syndiotactic polystyrene having a melting point of 260°C or higher to form a precursor film, biaxially stretching the precursor film and subjecting it to a relaxation heat treatment at a temperature of 230°C or higher to produce a base film, forming an adhesive layer on at least one side of the base film, and laminating a metal foil on the adhesive layer.

本発明の電子回路基板用積層体によれば、基材としてシンジオタクチックポリスチレンを主成分とする基材フィルムを用いるので、液晶ポリマーやポリイミドを用いる場合と比較して、より低コストで、高周波電気信号に対しても伝送損失の小さいフレキシブル回路基板を製造することができる。また、シンジオタクチックポリスチレンの吸水性が低いことによって、フレキシブル回路基板を多湿な環境で使用しても伝送特性が悪化しにくい。 The laminate for electronic circuit boards of the present invention uses a base film whose main component is syndiotactic polystyrene as the base material, so flexible circuit boards with low transmission loss even for high-frequency electrical signals can be manufactured at lower cost than when liquid crystal polymers or polyimides are used. In addition, because syndiotactic polystyrene has low water absorption, the transmission characteristics of the flexible circuit board are less likely to deteriorate even when used in a humid environment.

本発明の一実施形態の電子回路基板用積層体の層構成を示す図である。A:5層構造、B:3層構造。1A and 1B are diagrams showing the layer structure of a laminate for an electronic circuit board according to one embodiment of the present invention, A: 5-layer structure, B: 3-layer structure. 実施例の電子回路基板用積層体に用いた基材フィルムの、A:比誘電率Dk、B:誘電正接Dfの測定結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the measurement results of A: relative dielectric constant Dk, B: dielectric loss tangent Df of a base film used in a laminate for electronic circuit boards in an example. 実施例および比較例の電子回路基板用積層体のS21パラメータの測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing measurement results of the S21 parameter of laminates for electronic circuit boards of Examples and Comparative Examples.

図1Aを参照して、本実施形態の電子回路基板用積層体10は、基材フィルム15の両面に、接着層16を介して金属箔17が積層された5層構造を有する。図1Bを参照して、本実施形態の他の電子回路基板用積層体11は、基材フィルム15の片面に、接着層16を介して金属箔17が積層された3層構造を有する。電子回路基板用積層体10、11の金属箔17を回路パターンにエッチングするサブトラクティブ法によって、フレキシブル回路基板を製造できる。また、電子回路基板用積層体10、11を他の樹脂フィルムやガラスクロスなどと複合化して、ビルドアップ基板を製造することもできる。なお、以下においては5層構造の電子回路基板用積層体10を引用して各層の特性、材料等を説明するが、その説明は3層構造の電子回路基板用積層体11についても妥当する。 Referring to FIG. 1A, the electronic circuit board laminate 10 of this embodiment has a five-layer structure in which metal foil 17 is laminated on both sides of the base film 15 via an adhesive layer 16.Referring to FIG. 1B, another electronic circuit board laminate 11 of this embodiment has a three-layer structure in which metal foil 17 is laminated on one side of the base film 15 via an adhesive layer 16.A flexible circuit board can be manufactured by a subtractive method in which the metal foil 17 of the electronic circuit board laminates 10 and 11 is etched into a circuit pattern.In addition, the electronic circuit board laminates 10 and 11 can be combined with other resin films, glass cloth, etc. to manufacture a build-up board.Note that the characteristics and materials of each layer will be described below with reference to the five-layer electronic circuit board laminate 10, but the description also applies to the three-layer electronic circuit board laminate 11.

基材フィルム15は、シンジオタクチックポリスチレン(SPS)を主成分とし、二軸配向されている。 The base film 15 is primarily composed of syndiotactic polystyrene (SPS) and is biaxially oriented.

二軸配向とは、面方向において、高分子が互いに異なる2方向、例えばフィルムの押出方向(MD)およびそれに垂直な方向(TD)で配向していることを意味する。基材フィルム15を二軸配向させることによって、所要の強度および耐熱性を付与することができる。二軸配向は、未延伸の前駆体フィルムを二軸延伸することにより実現できる。 Biaxial orientation means that the polymer is oriented in two different directions in the plane, for example, the extrusion direction of the film (MD) and the direction perpendicular thereto (TD). By biaxially orienting the substrate film 15, the required strength and heat resistance can be imparted. Biaxial orientation can be achieved by biaxially stretching an unstretched precursor film.

SPSは、シンジオタクチック構造を有するスチレン系ポリマーである。シンジオタクチック構造とは、炭素-炭素結合から形成される主鎖に対して側鎖であるフェニル基または置換フェニル基が交互に反対方向に位置する立体構造を意味する。SPSの立体規則性の程度(タクティシティ)は同位体炭素による核磁気共鳴法(13C-NMR法)により定量することができる。13C-NMR法により測定されるSPS系樹脂のタクティシティは、数個のモノマー単位からなる連鎖、例えば、2個の場合はダイアッド、3個の場合はトリアッド、5個の場合はペンタッドのうち、構成単位の立体配置が逆のシンジオタクチックであるもの(ラセミダイアッド等)の割合によって示すことができる。本実施形態におけるSPSは、通常、ラセミダイアッドで75%以上、好ましくは85%以上、もしくはラセミトリアッドで60%以上、好ましくは75%以上、もしくはラセミペンタッドで30%以上、好ましくは50%以上のシンジオタクティシティを有するスチレン系ポリマーである。なお、基材フィルム15には、異なる2種類以上のSPSを混合して用いてもよい。 SPS is a styrene-based polymer having a syndiotactic structure. The syndiotactic structure means a three-dimensional structure in which side chains of phenyl groups or substituted phenyl groups are alternately positioned in opposite directions relative to the main chain formed from carbon-carbon bonds. The degree of stereoregularity (tacticity) of SPS can be quantified by nuclear magnetic resonance (13C-NMR) using carbon isotopes. The tacticity of SPS-based resins measured by 13C-NMR can be indicated by the proportion of chains consisting of several monomer units, for example, dyads in the case of two units, triads in the case of three units, and pentads in the case of five units, in which the configuration of the constituent units is reversed and syndiotactic (racemic dyads, etc.). The SPS in this embodiment is usually a styrene-based polymer having a syndiotacticity of 75% or more, preferably 85% or more, or racemic dyads in the case of 60% or more, preferably 75% or more, or racemic triads in the case of 30% or more, preferably 50% or more. In addition, two or more different types of SPS may be mixed together for the base film 15.

SPSとしてのスチレン系ポリマーの種類としては、ポリスチレン、ポリ(アルキルスチレン)、ポリ(ハロゲン化スチレン)、ポリ(ハロゲン化アルキルスチレン)、ポリ(アルコキシスチレン)、ポリ(ビニル安息香酸エステル)、これらの水素化重合体等及びこれらの混合物、又はこれらを主成分とする共重合体が挙げられる。ポリ(アルキルスチレン)としては、ポリ(メチルスチレン)、ポリ(エチルスチレン)、ポリ(イソプロピルスチレン)、ポリ(ターシャリーブチルスチレン)、ポリ(フェニルスチレン)、ポリ(ビニルナフタレン)、ポリ(ビニルスチレン)等が挙げられる。ポリ(ハロゲン化スチレン)としては、ポリ(クロロスチレン)、ポリ(ブロモスチレン)、ポリ(フルオロスチレン)等が挙げられる。ポリ(ハロゲン化アルキルスチレン)としては、ポリ(クロロメチルスチレン)等が挙げられる。ポリ(アルコキシスチレン)としては、ポリ(メトキシスチレン)、ポリ(エトキシスチレン)等が挙げられる。SPSとしてのスチレン系ポリマーとしては、ポリスチレンが好ましい。 Examples of styrene-based polymers as SPS include polystyrene, poly(alkylstyrene), poly(halogenated styrene), poly(halogenated alkylstyrene), poly(alkoxystyrene), poly(vinyl benzoate ester), hydrogenated polymers thereof, and mixtures thereof, or copolymers mainly composed of these. Examples of poly(alkylstyrene) include poly(methylstyrene), poly(ethylstyrene), poly(isopropylstyrene), poly(tertiary butylstyrene), poly(phenylstyrene), poly(vinylnaphthalene), poly(vinylstyrene), and the like. Examples of poly(halogenated styrene) include poly(chlorostyrene), poly(bromostyrene), poly(fluorostyrene), and the like. Examples of poly(halogenated alkylstyrene) include poly(chloromethylstyrene), and the like. Examples of poly(alkoxystyrene) include poly(methoxystyrene), poly(ethoxystyrene), and the like. As a styrene-based polymer as SPS, polystyrene is preferred.

SPSの重量平均分子量は、10,000~3,000,000、好ましくは30,000~1,500,000、特に好ましくは50,000~500,000である。 The weight average molecular weight of SPS is 10,000 to 3,000,000, preferably 30,000 to 1,500,000, and particularly preferably 50,000 to 500,000.

SPSの融点は、260℃以上である。これにより、基材フィルムのガラス転移温度Tgを高くして、電子回路基板用積層体10の耐熱性を上げることができる。一方、SPSの融点が高くても特に問題はないが、SPSの融点は通常290℃を超えることはない。 The melting point of SPS is 260°C or higher. This increases the glass transition temperature Tg of the base film, thereby improving the heat resistance of the electronic circuit board laminate 10. On the other hand, there is no particular problem if the melting point of SPS is high, but the melting point of SPS does not usually exceed 290°C.

好ましくは、基材フィルム15は実質的にSPSおよびスチレン系熱可塑性エラストマー(TPS)からなる。TPSは、熱可塑性エラストマー(TPE)のうち、ハードセグメントがポリスチレンからなるものである。「実質的にSPSおよびTPSからなる」とは、SPSおよびTPS以外の樹脂を含む場合であっても、その含有量が、電子回路基板用積層体10として所要の伝送損失および耐熱性が得られる範囲であることをいう。具体的には、基材フィルム15の全樹脂に占めるSPSの割合とTPSの割合を足し合わせた値が90質量%以上、より好ましくは95質量%以上であり、特に好ましくは100質量%である。基材フィルム15がTPSを含むことにより、基材フィルムの誘電特性の悪化を抑えながら、ピール強度を高めることができる。 Preferably, the base film 15 is substantially made of SPS and a styrene-based thermoplastic elastomer (TPS). TPS is a thermoplastic elastomer (TPE) whose hard segment is made of polystyrene. "Substantially made of SPS and TPS" means that even if resins other than SPS and TPS are contained, the content is within a range that provides the required transmission loss and heat resistance for the laminate 10 for electronic circuit boards. Specifically, the sum of the proportions of SPS and TPS in the total resin of the base film 15 is 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and particularly preferably 100% by mass. By including TPS in the base film 15, the peel strength can be increased while suppressing deterioration of the dielectric properties of the base film.

TPSとしては、種々の市販のものを用いることができる。また、TPSとしては、水素添加されたものを用いることが好ましい。これによりTPSの耐熱性が向上し、また高温で行われる基材フィルム原料の溶融・押出工程において予期せぬ反応が生じることを防止することができる。 Various commercially available TPSs can be used. It is also preferable to use TPS that has been hydrogenated. This improves the heat resistance of the TPS and prevents unexpected reactions from occurring during the melting and extrusion process of the base film raw material, which is carried out at high temperatures.

水素添加TPSとしては、ポリスチレン-ポリ(エチレン/ブチレン)-ポリスチレン(TPS-SEBS)、ポリスチレン-ポリ(エチレン/プロピレン)-ポリスチレン(TPS-SEPS)、ポリスチレン-ポリ(エチレン-エチレン/プロピレン)-ポリスチレン(TPS-SEEPS)、ポリスチレン-ポリ(エチレン/プロピレン)-ポリスチレン(TPS-SEP)などの、ソフトセグメントが異なる各種のものを用いることができる。なかでも、ソフトセグメントがポリ(エチレン/ブチレン)からなるTPS-SEBSを用いることが特に好ましい。なお、基材フィルム15に含有されるTPSは、異なる2種類以上の樹脂を混合したものであってもよい。 As hydrogenated TPS, various types with different soft segments can be used, such as polystyrene-poly(ethylene/butylene)-polystyrene (TPS-SEBS), polystyrene-poly(ethylene/propylene)-polystyrene (TPS-SEPS), polystyrene-poly(ethylene-ethylene/propylene)-polystyrene (TPS-SEEPS), and polystyrene-poly(ethylene/propylene)-polystyrene (TPS-SEP). Of these, it is particularly preferable to use TPS-SEBS, whose soft segment is made of poly(ethylene/butylene). The TPS contained in the base film 15 may be a mixture of two or more different resins.

TPSの配合量は、SPS(a)とTPS(b)の重量比が(a)/(b)=97/3~60/40とすることが好ましく、さらに、95/5~70/30、90/10~80/20とすることがより好ましい。この好ましい配合割合は、TPSの全部または一部として、TPS-SEBSを用いる場合も同じである。TPSの配合量が少なすぎると、電子回路基板用積層体10のピール強度向上の効果が小さい。一方、TPSの配合量が多すぎると、基材フィルム15の誘電特性の悪化が無視できなくなる。 The amount of TPS blended is preferably such that the weight ratio of SPS (a) to TPS (b) is (a)/(b) = 97/3 to 60/40, more preferably 95/5 to 70/30, or 90/10 to 80/20. This preferred blending ratio is also applicable when TPS-SEBS is used as all or part of the TPS. If the amount of TPS blended is too small, the effect of improving the peel strength of the laminate 10 for electronic circuit boards is small. On the other hand, if the amount of TPS blended is too large, the deterioration of the dielectric properties of the base film 15 cannot be ignored.

基材フィルム15は、ポリマー以外に、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、滑剤、帯電防止剤、無機フィラー、着色剤、結晶核剤、難燃剤等の添加剤を含有してもよい。 In addition to the polymer, the base film 15 may contain additives such as plasticizers, antioxidants, UV absorbers, light stabilizers, lubricants, antistatic agents, inorganic fillers, colorants, crystal nucleating agents, and flame retardants.

基材フィルム15の融点は、基材フィルムがSPSのみからなるか、実質的にSPSおよびTPSからなるかに依らず、260℃以上である。これにより、基材フィルムのガラス転移温度Tgを高くして、電子回路基板用積層体10の耐熱性を上げることができる。一方、基材フィルム15の融点が高くても特に問題はないが、SPSを主成分とする基材フィルムでは、通常290℃を超えることはない。 The melting point of the base film 15 is 260°C or higher, regardless of whether the base film is made of only SPS or substantially made of SPS and TPS. This increases the glass transition temperature Tg of the base film, thereby improving the heat resistance of the electronic circuit board laminate 10. On the other hand, although there is no particular problem if the base film 15 has a high melting point, a base film whose main component is SPS will not normally exceed 290°C.

基材フィルム15のガラス転移温度Tgは、230℃以上、好ましくは240℃以上である。これにより、電子回路基板用積層体10の耐熱性を上げることができる。一方、ガラス転移温度Tgが高くても特に問題はないが、SPSを主成分とする基材フィルムでは、通常260℃を超えることはない。なお、本明細書中で、ガラス転移温度Tgは、熱機械分析(TMA)によって測定された温度をいう。ガラス転移温度Tgはいくつかの方法で測定可能であるが、TMAによるものが、実用上の耐熱性の指標として優れている。TMAによるガラス転移温度Tgは、具体的には、JISC6481-1996に準拠して測定したTMA曲線から求めることができる。SPSの素材自体はガラス転移温度Tgが低いが、二軸配向させることによってガラス転移温度Tgを高くして、耐熱性を向上させることができる。 The glass transition temperature Tg of the substrate film 15 is 230°C or higher, preferably 240°C or higher. This can increase the heat resistance of the laminate 10 for electronic circuit boards. On the other hand, although there is no particular problem if the glass transition temperature Tg is high, the substrate film mainly composed of SPS usually does not exceed 260°C. In this specification, the glass transition temperature Tg refers to a temperature measured by thermomechanical analysis (TMA). The glass transition temperature Tg can be measured by several methods, but the TMA method is superior as an index of practical heat resistance. Specifically, the glass transition temperature Tg by TMA can be obtained from a TMA curve measured in accordance with JIS C6481-1996. Although the SPS material itself has a low glass transition temperature Tg, the glass transition temperature Tg can be increased by biaxial orientation, thereby improving heat resistance.

基材フィルム15の熱膨張率は、MDおよびTDのいずれの方向についても、好ましくは80ppm/℃以下、より好ましくは70ppm/℃以下である。なお、熱膨張率は小さいほど好ましいが、SPSを主成分とする基材フィルムでは、通常10ppm/℃を下回ることはない。また熱膨張率のMDとTDとの差の絶対値は、好ましくは50ppm/℃以下、より好ましくは20ppm/℃以下である。 The thermal expansion coefficient of the base film 15 is preferably 80 ppm/°C or less, more preferably 70 ppm/°C or less, in both MD and TD. The smaller the thermal expansion coefficient, the better, but for base films whose main component is SPS, it usually does not fall below 10 ppm/°C. The absolute value of the difference between the thermal expansion coefficients in MD and TD is preferably 50 ppm/°C or less, more preferably 20 ppm/°C or less.

基材フィルム15の厚さは、好ましくは10~100μm、より好ましくは12~50μmである。これにより、電子回路基板用積層体10の強度と柔軟性をバランスよく両立できる。 The thickness of the base film 15 is preferably 10 to 100 μm, and more preferably 12 to 50 μm. This allows the electronic circuit board laminate 10 to have a good balance between strength and flexibility.

基材フィルム15の比誘電率Dkは、周波数10GHzにおいて2.6以下である。また、基材フィルム15の誘電正接Dfは、周波数10GHzにおいて0.002以下、好ましくは0.001以下である。電子回路基板用積層体10の伝送損失には、基材フィルム15、接着層16および金属箔17の全ての層が影響するが、基材フィルム15の比誘電率Dkおよび誘電正接Dfが低いことによって、市販の接着剤や銅箔等を用いても、高周波電気信号の伝送損失を低く抑えることが可能となる。なお、SPSを主成分とする基材フィルムでは、通常、比誘電率は2.0以上、誘電正接は0.00001以上である。 The dielectric constant Dk of the base film 15 is 2.6 or less at a frequency of 10 GHz. The dielectric loss tangent Df of the base film 15 is 0.002 or less, preferably 0.001 or less, at a frequency of 10 GHz. The transmission loss of the laminate 10 for electronic circuit boards is affected by all layers, the base film 15, the adhesive layer 16, and the metal foil 17. However, since the dielectric constant Dk and the dielectric loss tangent Df of the base film 15 are low, it is possible to keep the transmission loss of high-frequency electrical signals low even when using commercially available adhesives, copper foil, etc. In addition, a base film mainly composed of SPS usually has a dielectric constant of 2.0 or more and a dielectric loss tangent of 0.00001 or more.

接着層16の比誘電率Dkは、周波数10GHzにおいて、好ましくは2.6以下である。また、接着層の誘電正接Dfは、周波数10GHzにおいて、好ましくは0.005以下、より好ましくは0.003以下である。このような接着層は、東亜合成株式会社製AF-700、ニッカン工業株式会社製SAFYなどの市販の接着剤によって形成できる。 The relative dielectric constant Dk of the adhesive layer 16 is preferably 2.6 or less at a frequency of 10 GHz. The dielectric tangent Df of the adhesive layer is preferably 0.005 or less, more preferably 0.003 or less, at a frequency of 10 GHz. Such an adhesive layer can be formed using a commercially available adhesive such as AF-700 manufactured by Toa Gosei Co., Ltd. or SAFY manufactured by Nikkan Kogyo Co., Ltd.

接着層16の成分は、基材フィルム15および金属箔17に対して所要の接着力を有していれば特に限定されず、各種公知の接着剤、例えば、特許文献2、3または5に記載された接着剤を用いることができる。接着層は、液状の接着剤を基材フィルム15または金属箔17の表面に塗工して形成してもよいし、フィルム状に成形された接着剤(以下において「接着剤フィルム」という)を用いて形成してもよい。接着層は、好ましくは、接着剤フィルムを用いて形成する。 The components of the adhesive layer 16 are not particularly limited as long as they have the required adhesive strength to the base film 15 and the metal foil 17, and various known adhesives, for example, the adhesives described in Patent Documents 2, 3, or 5, can be used. The adhesive layer may be formed by applying a liquid adhesive to the surface of the base film 15 or the metal foil 17, or may be formed using an adhesive formed into a film (hereinafter referred to as an "adhesive film"). The adhesive layer is preferably formed using an adhesive film.

接着層16の厚さは、好ましくは3~50μm、より好ましくは5~30μmである。接着層が薄すぎると、接着性能が十分に得られないことがある。一方、接着層が厚すぎると、溶剤が残留しやすく、フレキシブル回路基板の製造工程等で発泡することがある。 The thickness of the adhesive layer 16 is preferably 3 to 50 μm, and more preferably 5 to 30 μm. If the adhesive layer is too thin, sufficient adhesive performance may not be obtained. On the other hand, if the adhesive layer is too thick, the solvent is likely to remain and may foam during the manufacturing process of the flexible circuit board.

金属箔17の種類は特に限定されず、例えば、銅、金、アルミまたはこれらを主成分とする合金の箔を用いることができ、好ましくは銅箔を用いる。銅箔としては、各種市販の銅箔を用いることができる。 The type of metal foil 17 is not particularly limited, and for example, foil of copper, gold, aluminum, or an alloy containing these as the main components can be used, and copper foil is preferably used. As the copper foil, various commercially available copper foils can be used.

金属箔17と接着層16の界面が平滑であるほど、フレキシブル回路基板の伝送損失が低く抑えられる。このことから、金属箔17の接着層16に合わせる面は平滑であることが好ましく、金属箔の当該表面の最大高さ粗さRzは、好ましくは2.0μm以下、より好ましくは1.0μm以下とする。ここで、最大高さ粗さRzは、JISB0601-2013に規定する最大高さ粗さである。一方、金属箔の接着層に合わせる表面の最大高さ粗さRzは、好ましくは0.2μm以上である。これにより、接着層との十分な接着強度が得られる。金属箔の接着層に合わせる面の最大高さ粗さRzは、電子回路基板用積層体10において金属箔17の接着層16との界面の最大高さ粗さRzとなる。 The smoother the interface between the metal foil 17 and the adhesive layer 16, the lower the transmission loss of the flexible circuit board. For this reason, it is preferable that the surface of the metal foil 17 that is to be joined to the adhesive layer 16 is smooth, and the maximum height roughness Rz of the metal foil surface is preferably 2.0 μm or less, more preferably 1.0 μm or less. Here, the maximum height roughness Rz is the maximum height roughness specified in JIS B0601-2013. On the other hand, the maximum height roughness Rz of the surface of the metal foil that is to be joined to the adhesive layer is preferably 0.2 μm or more. This ensures sufficient adhesive strength with the adhesive layer. The maximum height roughness Rz of the surface of the metal foil that is to be joined to the adhesive layer is the maximum height roughness Rz of the interface between the metal foil 17 and the adhesive layer 16 in the laminate 10 for electronic circuit boards.

金属箔17の厚さは、金属の種類に応じて、所要の導電性が得られる範囲で決定することができる。金属箔が銅箔である場合は、好ましくは1~100μm、より好ましくは1~40μmである。これらの範囲内の厚さであると、十分な導電性と、フレキシブル回路基板に求められる柔軟性を高い水準で両立できる。 The thickness of the metal foil 17 can be determined within a range that provides the required conductivity depending on the type of metal. When the metal foil is copper foil, the thickness is preferably 1 to 100 μm, and more preferably 1 to 40 μm. A thickness within these ranges can provide both sufficient conductivity and a high level of flexibility required of a flexible circuit board.

電子回路基板用積層体10には様々な性能が要求されるが、特に重要なものとして、伝送損失、ピール強度、耐熱性および耐熱衝撃性が挙げられる。 The laminate 10 for electronic circuit boards is required to have various properties, but the most important ones are transmission loss, peel strength, heat resistance, and thermal shock resistance.

電子回路基板用積層体10の伝送損失は、金属箔17をパターンエッチングしてマイクロストリップラインを作製したときのS21パラメータによって評価することができ、好ましくは40GHzにおいて-5dB/100mm以上、0以下である。S21パラメータのマイナスは伝送損失があることを示し、S21パラメータの絶対値が小さいほど伝送損失が小さいことを示している。 The transmission loss of the laminate 10 for electronic circuit boards can be evaluated by the S21 parameter when the metal foil 17 is pattern-etched to create a microstrip line, and is preferably -5 dB/100 mm or more and 0 or less at 40 GHz. A negative S21 parameter indicates that there is a transmission loss, and the smaller the absolute value of the S21 parameter, the smaller the transmission loss.

電子回路基板用積層体10のピール強度は、積層体10から金属箔17を引き剥がすときのピール強度であって、JISC5016-1994に規定する90度方向引きはがし強さが、3N/10mm以上、好ましくは5N/10mm以上、より好ましくは6N/10mm以上である。 The peel strength of the laminate 10 for electronic circuit boards is the peel strength when the metal foil 17 is peeled off from the laminate 10, and the 90 degree peel strength as specified in JIS C5016-1994 is 3 N/10 mm or more, preferably 5 N/10 mm or more, and more preferably 6 N/10 mm or more.

電子回路基板用積層体10の耐熱性は、加熱試験後のピール強度によって評価できる。電子回路基板用積層体10には、フレキシブル回路基板のリフロー処理を想定して、典型的には260℃以上の耐熱性が求められる。加熱試験は、具体的には、試験片をリフロー炉に通して、260℃で30秒の加熱を加えることによって実施できる。また、260℃×30秒の加熱を繰り返してもよい。リフロー炉に通す回数は、少なくとも1回、好ましくは6回以上で、加熱試験後のピール強度は、3N/10mm以上、好ましくは5N/10mm以上、より好ましくは6N/10mm以上である。 The heat resistance of the laminate 10 for electronic circuit boards can be evaluated by the peel strength after a heating test. The laminate 10 for electronic circuit boards is typically required to have a heat resistance of 260°C or more, assuming reflow processing of flexible circuit boards. Specifically, the heating test can be performed by passing a test piece through a reflow furnace and heating it at 260°C for 30 seconds. Heating at 260°C for 30 seconds may also be repeated. The test piece is passed through the reflow furnace at least once, preferably six or more times, and the peel strength after the heating test is 3N/10mm or more, preferably 5N/10mm or more, and more preferably 6N/10mm or more.

電子回路基板用積層体10の耐熱衝撃性は、JISC5016-1994に規定された熱衝撃(高温浸せき)試験前後の導通抵抗の変化によって評価できる。熱衝撃試験は、具体的には、試験片に260℃~20℃の熱サイクルを所定回数与える。導通抵抗の変化は、100回の熱サイクルの前後で、好ましくは10%以下である。試験方法の詳細は、実施例で後述する。 The thermal shock resistance of the laminate 10 for electronic circuit boards can be evaluated based on the change in electrical resistance before and after a thermal shock (high temperature immersion) test specified in JIS C5016-1994. Specifically, the thermal shock test involves subjecting a test piece to a specified number of thermal cycles from 260°C to 20°C. The change in electrical resistance is preferably 10% or less before and after 100 thermal cycles. Details of the test method will be described later in the examples.

次に、本実施形態の電子回路基板用積層体10の製造方法を説明する。 Next, a method for manufacturing the electronic circuit board laminate 10 of this embodiment will be described.

基材フィルム15の原料となる樹脂組成物を溶融・混練して、前駆体フィルムに成形する。前駆体フィルムの成形は、例えば、押出成形法、カレンダー成形法、キャスティング法によって行うことができ、好ましくは、押出成形法によって行う。 The resin composition that is the raw material for the base film 15 is melted and kneaded to form a precursor film. The precursor film can be formed, for example, by extrusion molding, calendar molding, or casting, and is preferably formed by extrusion molding.

成形された未延伸の前駆体フィルムは、例えば、同時二軸延伸方式、逐次二軸延伸方式によって、好ましくは同時二軸延伸方式によって二軸配向される。二軸延伸の延伸倍率、延伸温度、延伸速度は、樹脂の熱的特性や所望の熱膨張率、引張破壊呼びひずみに応じて適当な条件を選択することができる。本実施形態では、延伸倍率は、MDおよびTDともに2.0倍~5.0倍とすることが好ましく、2.2倍~4.0倍とすることがより好ましい。MDおよびTDの延伸倍率は近似していることが好ましい。具体的には、MDの延伸倍率とTDの延伸倍率の差が、好ましくは0.6以下、より好ましくは0.3以下である。 The molded unstretched precursor film is biaxially oriented, for example, by a simultaneous biaxial stretching method or a sequential biaxial stretching method, preferably by a simultaneous biaxial stretching method. The stretching ratio, stretching temperature, and stretching speed of the biaxial stretching can be selected according to the thermal properties of the resin, the desired thermal expansion coefficient, and the nominal tensile break strain. In this embodiment, the stretching ratio is preferably 2.0 to 5.0 times in both MD and TD, and more preferably 2.2 to 4.0 times. It is preferable that the stretching ratios in MD and TD are similar. Specifically, the difference between the stretching ratio in MD and the stretching ratio in TD is preferably 0.6 or less, more preferably 0.3 or less.

二軸延伸されたフィルムに対しては、さらに弛緩熱処理を行う。熱収縮率の絶対値を低減し、ガラス転移温度Tgを高くして、耐熱寸法安定性を向上させるためである。弛緩処理は、延伸されたフィルムの融点以下、好ましくは(融点-10℃)以下で行う。弛緩処理温度は、230℃以上、好ましくは240℃以上とする。これにより、基材フィルムのガラス転移温度Tgを230℃以上とすることができる。弛緩倍率はMDおよびTDともに、好ましくは0.80~1.00倍、より好ましくは0.85~1.00倍、最も好ましくは0.90~0.98倍とする。MDおよびTDの弛緩倍率は近似していることが好ましい。具体的には、MDの弛緩倍率とTDの弛緩倍率の差が、好ましくは0.1以下、より好ましくは0.05以下、最も好ましくは0.02以下である。 The biaxially stretched film is further subjected to a relaxation heat treatment. This is to reduce the absolute value of the thermal shrinkage rate, increase the glass transition temperature Tg, and improve the heat-resistant dimensional stability. The relaxation treatment is performed below the melting point of the stretched film, preferably below (melting point - 10°C). The relaxation treatment temperature is 230°C or higher, preferably 240°C or higher. This allows the glass transition temperature Tg of the base film to be 230°C or higher. The relaxation ratio is preferably 0.80 to 1.00 times, more preferably 0.85 to 1.00 times, and most preferably 0.90 to 0.98 times, in both MD and TD. It is preferable that the relaxation ratios in MD and TD are similar. Specifically, the difference between the relaxation ratio in MD and the relaxation ratio in TD is preferably 0.1 or less, more preferably 0.05 or less, and most preferably 0.02 or less.

以上により製造された基材フィルム15に、次に、接着層16と金属箔17を積層する。5層構造の電子回路基板用積層体10では、基材フィルム15の両面に接着層16と金属箔17を積層する。なお、3層構造の電子回路基板用積層体11では、基材フィルム15の片面にのみ接着層16と金属箔17を積層する。 Next, an adhesive layer 16 and metal foil 17 are laminated onto the substrate film 15 manufactured as described above. In the five-layered electronic circuit board laminate 10, the adhesive layer 16 and metal foil 17 are laminated onto both sides of the substrate film 15. In the three-layered electronic circuit board laminate 11, the adhesive layer 16 and metal foil 17 are laminated onto only one side of the substrate film 15.

基材フィルム15を構成するSPSは接着性に乏しいため、まず基材フィルムの表面を活性化処理する。活性化処理の方法は特に限定されず、コロナ放電処理、オゾン酸化処理、UV・オゾン処理、プラズマ放電処理、電子線照射などの方法を用いることができる。好ましくは、基材フィルムの表面を大気圧プラズマで処理し、より好ましくは、基材フィルムの表面を大気圧窒素プラズマで処理する。SPSを主成分とする基材フィルムでは、大気圧プラズマ、特に大気圧窒素プラズマ処理によって、基材に与えるダメージを抑えることができるので好ましい。 Since the SPS constituting the base film 15 has poor adhesiveness, the surface of the base film is first activated. The activation method is not particularly limited, and methods such as corona discharge treatment, ozone oxidation treatment, UV/ozone treatment, plasma discharge treatment, and electron beam irradiation can be used. Preferably, the surface of the base film is treated with atmospheric pressure plasma, and more preferably, the surface of the base film is treated with atmospheric pressure nitrogen plasma. For base films mainly composed of SPS, atmospheric pressure plasma, and especially atmospheric pressure nitrogen plasma treatment, is preferable because it can reduce damage to the substrate.

接着層16を形成するために液状の接着剤を用いる場合は、基材フィルム15の両面に接着剤を塗工し、塗工面に金属箔17を重ね、全体をプレス機等で挟んで、加熱により接着剤を硬化させる。あるいは、基材フィルム15の一方の面に接着剤を塗工して金属箔17を重ね、プレス機等で挟んで加熱により接着剤を硬化させた後、もう一方の面にも同様に接着層16と金属箔17を積層してもよい。 When a liquid adhesive is used to form the adhesive layer 16, the adhesive is applied to both sides of the base film 15, metal foil 17 is laid on the applied surfaces, and the whole is sandwiched between a press or the like and the adhesive is cured by heating. Alternatively, the adhesive may be applied to one side of the base film 15, metal foil 17 is laid on top of it, the whole is sandwiched between a press or the like and the adhesive is cured by heating, and then the adhesive layer 16 and metal foil 17 may be laminated on the other side in the same manner.

接着層16を形成するために接着剤フィルムを用いる場合は、基材フィルム15の両面に接着剤フィルムと金属箔を重ねて、全体をプレス機等で挟んで、加熱により接着剤を硬化させる。あるいは、基材フィルム15の一方の面に接着剤フィルムと金属箔を積層し、次いで他方の面に接着剤フィルムと金属箔を積層してもよいし、基材フィルムの両面に接着剤フィルムを積層し、次いで、両面の接着剤フィルム上に金属箔を積層してもよい。 When an adhesive film is used to form the adhesive layer 16, the adhesive film and metal foil are laminated on both sides of the base film 15, and the whole is sandwiched between a press or the like, and the adhesive is cured by heating. Alternatively, an adhesive film and metal foil may be laminated on one side of the base film 15, and then an adhesive film and metal foil may be laminated on the other side, or an adhesive film may be laminated on both sides of the base film, and then metal foil may be laminated on the adhesive film on both sides.

以上により、全部の層が一体化されて、電子回路基板用積層体10が製造される。本実施形態の電子回路基板用積層体の製造方法によれば、基材フィルムと金属箔を接着剤によって接着するので、導電層をめっきにより形成するのと比較して、製造が容易である。 As a result of the above, all layers are integrated to produce the electronic circuit board laminate 10. According to the method for producing an electronic circuit board laminate of this embodiment, the base film and the metal foil are bonded with an adhesive, making production easier than forming a conductive layer by plating.

上記実施形態の電子回路基板用積層体および比較例の電子回路基板用積層体を作製して、性能を評価した。 The laminate for electronic circuit boards of the above embodiment and the laminate for electronic circuit boards of the comparative example were produced and their performance was evaluated.

まず、実施例に用いる基材フィルムSF-1と、比較例に用いる基材フィルムSF-2およびSF-3を作製した。 First, we prepared the base film SF-1 used in the examples and the base films SF-2 and SF-3 used in the comparative examples.

(基材フィルムSF-1)
SPS(出光興産株式会社製、ザレック、ガラス転移点100℃、融点270℃)90質量%と、TPS-SEBS(株式会社クラレ製、セプトン)10質量%を予め混練したフルコンパウンドを、T-ダイを先端に取り付けた押出機を用いて320℃にて溶融押出後、冷却して前駆体フィルムを得た。この前駆体フィルムを110℃で延伸速度約500%/分、延伸倍率3.4×3.4(MD×TD)で同時二軸延伸し、その後、250℃で弛緩倍率0.95×0.95(MD×TD)で弛緩熱処理を行い、厚さ50μmの基材フィルムを作製した。この基材フィルムSF-1のガラス転移温度Tgは240℃であった。
(Base film SF-1)
A full compound in which 90% by mass of SPS (Idemitsu Kosan Co., Ltd., Zarec, glass transition point 100 ° C., melting point 270 ° C.) and 10% by mass of TPS-SEBS (Kuraray Co., Ltd., Septon) were pre-kneaded was melt-extruded at 320 ° C. using an extruder equipped with a T-die at the tip, and then cooled to obtain a precursor film. This precursor film was simultaneously biaxially stretched at 110 ° C. with a stretching speed of about 500% / min and a stretching ratio of 3.4 x 3.4 (MD x TD), and then subjected to a relaxation heat treatment at 250 ° C. with a relaxation ratio of 0.95 x 0.95 (MD x TD) to produce a substrate film with a thickness of 50 μm. The glass transition temperature Tg of this substrate film SF-1 was 240 ° C.

(基材フィルムSF-2)
SPS(出光興産株式会社、ザレック、ガラス転移点95℃、融点247℃)を、T-ダイを先端に取り付けた押出機を用いて、320℃にて溶融押出し、冷却して前駆体フィルム(約500μm)を得た。この前駆体フィルムを110℃で延伸速度500%/分、延伸倍率3.3×3.4(MD×TD)で同時二軸延伸し、その後、230℃で弛緩倍率0.94×0.96(MD×TD)で弛緩熱処理を行い、厚さ50μmの基材フィルムを作製した。この基材フィルムSF-2のガラス転移温度Tgは200℃であった。
(Base film SF-2)
SPS (Idemitsu Kosan Co., Ltd., Zarec, glass transition point 95°C, melting point 247°C) was melt-extruded at 320°C using an extruder equipped with a T-die at the tip, and cooled to obtain a precursor film (about 500 μm). This precursor film was simultaneously biaxially stretched at 110°C with a stretching speed of 500%/min and a stretching ratio of 3.3 x 3.4 (MD x TD), and then subjected to a relaxation heat treatment at 230°C with a relaxation ratio of 0.94 x 0.96 (MD x TD) to produce a substrate film with a thickness of 50 μm. The glass transition temperature Tg of this substrate film SF-2 was 200°C.

(基材フィルムSF-3)
SPS(出光興産株式会社製、ザレック、ガラス転移点95℃、融点247℃)80質量%と、TPS-SEEPS(株式会社クラレ製、セプトン)20質量%を予め混練したフルコンパウンドを、T-ダイを先端に取り付けた押出機を用いて320℃にて溶融押出後、冷却して前駆体フィルムを得た。この前駆体フィルムを110℃で延伸速度約500%/分、延伸倍率3.4×3.4(MD×TD)で同時二軸延伸し、その後、210℃で弛緩倍率0.95×0.95(MD×TD)で弛緩熱処理を行い、厚さ50μmの基材フィルムを作製した。この基材フィルムSF-3のガラス転移温度Tgは200℃であった。
(Base film SF-3)
A full compound in which 80% by mass of SPS (Idemitsu Kosan Co., Ltd., Zarec, glass transition point 95 ° C., melting point 247 ° C.) and 20% by mass of TPS-SEEPS (Kuraray Co., Ltd., Septon) were pre-kneaded was melt-extruded at 320 ° C. using an extruder equipped with a T-die at the tip, and then cooled to obtain a precursor film. This precursor film was simultaneously biaxially stretched at 110 ° C. with a stretching speed of about 500% / min and a stretching ratio of 3.4 x 3.4 (MD x TD), and then subjected to a relaxation heat treatment at 210 ° C. with a relaxation ratio of 0.95 x 0.95 (MD x TD) to produce a substrate film with a thickness of 50 μm. The glass transition temperature Tg of this substrate film SF-3 was 200 ° C.

(実施例1)
基材フィルムSF-1の両面をラインスピード10m/分で、出力4kW/幅500mmの大気圧窒素プラズマで活性化処理した後、片側のセパレートフィルムを剥離した接着剤フィルム(東亜合成株式会社、AF-700、厚さ5μm)を重ねて、真空プレス機を用いて120℃×0.4MPa×30秒で貼り付けた。次に、接着剤フィルムの反対側のセパレートフィルムを剥離して、銅箔(接着剤フィルム側表面の最大高さ粗さRz=1.3μm、厚さ18μm)を重ねて、真空プレス機を用いて120℃×0.4MPa×30秒で貼り付けた。さらに、熱プレス機で180℃×3MPa×30分間プレスし、プレス機を開放した後に加熱オーブン内に静置して180℃×30分間加熱して、実施例1の電子回路基板用積層体(5層構造)を作製した。
Example 1
Both sides of the base film SF-1 were activated with atmospheric nitrogen plasma at a line speed of 10 m/min and an output of 4 kW/width 500 mm, and then the adhesive film (Toa Gosei Co., Ltd., AF-700, thickness 5 μm) with the separate film on one side peeled off was stacked and attached using a vacuum press at 120 ° C. × 0.4 MPa × 30 seconds. Next, the separate film on the other side of the adhesive film was peeled off, and copper foil (maximum height roughness Rz = 1.3 μm on the adhesive film side surface, thickness 18 μm) was stacked and attached using a vacuum press at 120 ° C. × 0.4 MPa × 30 seconds. Further, it was pressed with a heat press at 180 ° C. × 3 MPa × 30 minutes, and after the press was released, it was placed in a heating oven and heated at 180 ° C. × 30 minutes to produce a laminate for electronic circuit boards (5-layer structure) of Example 1.

(実施例2)
実施例1と同じ方法で、ただし、銅箔として接着剤フィルム側表面の最大高さ粗さRzが0.85μmのものを用いて、実施例2の電子回路基板用積層体(5層構造)を作製した。
Example 2
Example 2 of the electronic circuit board laminate (five-layer structure) was produced in the same manner as in Example 1, except that the copper foil used had a maximum height roughness Rz of 0.85 μm on the adhesive film side surface.

(実施例3)
実施例1と同じ方法で、ただし、基材フィルムの両面をラインスピード10m/分で、出力4kW/幅500mmの真空プラズマで活性化処理して、実施例3の電子回路基板用積層体(5層構造)を作製した。
Example 3
The same method as in Example 1 was used, except that both sides of the base film were activated with vacuum plasma at a line speed of 10 m/min and an output of 4 kW/width of 500 mm, to produce a laminate for electronic circuit boards (five-layer structure) of Example 3.

(比較例1)
実施例3と同じ方法で、ただし、基材フィルムとしてSF-2を用い、銅箔として接着剤フィルム側表面の最大高さ粗さRz=0.85μmのものを用いて、比較例1の電子回路基板用積層体(5層構造)を作製した。
(Comparative Example 1)
The same method as in Example 3 was used, except that SF-2 was used as the base film and the copper foil had a maximum height roughness Rz of 0.85 μm on the adhesive film side surface, to produce a laminate for electronic circuit boards (five-layer structure) of Comparative Example 1.

(比較例2)
実施例3と同じ方法で、ただし、基材フィルムとしてSF-3を用い、銅箔として接着剤フィルム側表面の最大高さ粗さRz=0.85μmのものを用いて、比較例2の電子回路基板用積層体(5層構造)を作製した。
(Comparative Example 2)
The same method as in Example 3 was used, except that SF-3 was used as the base film and the copper foil had a maximum height roughness Rz of 0.85 μm on the adhesive film side surface, to produce a laminate for electronic circuit boards (five-layer structure) of Comparative Example 2.

(比較例3)
実施例3と同じ方法で、ただし、基材フィルムとしてSF-3を用いて、比較例3の電子回路基板用積層体(5層構造)を作製した。
(Comparative Example 3)
A laminate for electronic circuit boards (five-layer structure) of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 3, except that SF-3 was used as the base film.

(比較例4)
基材フィルムとして市販の液晶ポリマー(LCP)フィルム(厚さ50μm)を用い、実施例1および実施例3と同じ接着剤フィルムと銅箔を用いて、比較例4の電子回路基板用積層体(5層構造)を作製した。
(Comparative Example 4)
A commercially available liquid crystal polymer (LCP) film (thickness 50 μm) was used as the base film, and the same adhesive film and copper foil as in Examples 1 and 3 were used to prepare a laminate for electronic circuit boards (five-layer structure) of Comparative Example 4.

(比較例5)
基材フィルムとして市販のポリイミド(PI)フィルム(厚さ50μm)を用い、実施例1および実施例3と同じ接着剤フィルムと銅箔を用いて、比較例5の電子回路基板用積層体(5層構造)を作製した。
(Comparative Example 5)
A commercially available polyimide (PI) film (thickness 50 μm) was used as the base film, and the same adhesive film and copper foil as in Examples 1 and 3 were used to prepare a laminate for electronic circuit boards (five-layer structure) of Comparative Example 5.

表1に基材フィルムおよび接着層の比誘電率Dkおよび誘電正接Dfを示す。表1において、基材フィルムの誘電特性は、ASTMD2520に規定された空洞共振器法によって測定した。接着層の誘電特性はメーカーのカタログ値である。図2に、実施例に用いた基材フィルムSF-1の、10GHz超の領域での比誘電率Dkおよび誘電正接Dfを示す。図2のDkおよびDfは平衡型円板共振器法による3回の測定結果である。 Table 1 shows the dielectric constant Dk and dielectric loss tangent Df of the base film and adhesive layer. In Table 1, the dielectric properties of the base film were measured by the cavity resonator method specified in ASTM D2520. The dielectric properties of the adhesive layer are the values in the manufacturer's catalog. Figure 2 shows the dielectric constant Dk and dielectric loss tangent Df of the base film SF-1 used in the examples in the range above 10 GHz. The Dk and Df in Figure 2 are the results of three measurements using the balanced disk resonator method.

Figure 2024072480000002
Figure 2024072480000002

実施例および比較例の電子回路基板用積層体の伝送損失を評価した。また、いくつかの試料について、ピール強度、耐熱性、耐熱衝撃性を評価した。 The transmission loss of the laminates for electronic circuit boards of the examples and comparative examples was evaluated. In addition, peel strength, heat resistance, and thermal shock resistance were evaluated for some samples.

各試料の伝送損失は、銅箔をパターンエッチングして、線幅約0.2mm、長さ100mmのマイクロストリップラインを作製して、特性インピーダンスを50ΩとしたときのS21パラメータを、ネットワークアナライザ(キーサイト・テクノロジー社、E8363B)とプローブ(フォームファクター社、ACP40-GSG250)を用いて、40GHzまでの周波数で測定して評価した。S21パラメータのマイナスは伝送損失があることを示し、S21パラメータの絶対値が小さいほど伝送損失が小さいことを示している。 The transmission loss of each sample was evaluated by creating a microstrip line with a line width of approximately 0.2 mm and a length of 100 mm by pattern-etching the copper foil, and measuring the S21 parameter at a characteristic impedance of 50 Ω at frequencies up to 40 GHz using a network analyzer (Keysight Technologies, E8363B) and a probe (Form Factor, ACP40-GSG250). A negative S21 parameter indicates the presence of transmission loss, and the smaller the absolute value of the S21 parameter, the smaller the transmission loss.

ピール強度は、作製した電子回路基板用積層体を20mm×100mmに切断して、エッチングにより銅箔の幅を10mmにした試験片を用い、JISC5016-1994に準拠して、50mm/分の速さで銅箔を引っ張って、90度方向引きはがし強さを求めた。 The peel strength was measured by cutting the laminate for electronic circuit boards to 20 mm x 100 mm, etching the copper foil to a width of 10 mm, and measuring the peel strength in a 90-degree direction in accordance with JIS C5016-1994 by pulling the copper foil at a speed of 50 mm/min.

耐熱性については、上記ピール試験と同形状の試験片を、リフロー炉に通して270℃×30秒の加熱を加えることを6回繰り返した後に、ピール強度を測定した。なお、加熱試験は260℃で行われることが多いが、本実施例ではやや厳しい条件で評価した。 For heat resistance, a test piece of the same shape as in the peel test above was passed through a reflow furnace and heated at 270°C for 30 seconds, and the peel strength was measured after six cycles. Note that heating tests are often performed at 260°C, but in this example, evaluation was performed under slightly stricter conditions.

耐熱衝撃性については、JISC5016-1994に準拠して、ただし熱サイクルの条件を変えて高温浸漬試験を行って、試験前後の導通抵抗を測定した。具体的には以下のとおりである。当該JISの付図5と同様の、銅めっきスルーホールの耐熱衝撃性試験用のデイジーチェーン基板を作製し、100Vの電圧を印加して所定の2点間の導電抵抗値を初期値として測定した。次いで、260℃のシリコンオイル槽に15秒浸漬し、取り出し後15秒以内に移送して、20℃の冷却槽に15秒浸漬、取り出し後15秒以内に移送の熱サイクルを100回繰り返した後、再度同様に導通抵抗値を測定した。耐熱衝撃性の基準は、熱サイクルによって、導電抵抗が10%超変化しないこととした。 For thermal shock resistance, a high-temperature immersion test was conducted in accordance with JIS C5016-1994, but with different thermal cycle conditions, and the conductive resistance was measured before and after the test. Specifically, it is as follows. A daisy-chain board for thermal shock resistance testing of copper-plated through holes was prepared similar to that shown in Figure 5 of the JIS, and a voltage of 100 V was applied to measure the initial conductive resistance value between two specified points. The board was then immersed in a 260°C silicon oil bath for 15 seconds, removed and transferred within 15 seconds, immersed in a 20°C cooling bath for 15 seconds, and removed and transferred within 15 seconds. This thermal cycle was repeated 100 times, and the conductive resistance was measured again in the same manner. The standard for thermal shock resistance was that the conductive resistance should not change by more than 10% due to the thermal cycle.

表2に各試料の層構成を、評価結果とともに示す。図3に、いくつかの試料のS21パラメータを示す。試料はすべて5層構造で、接着層および銅箔は、同一のものが基材フィルムの両面に積層されている。表2において、銅箔の最大高さ粗さRzは接着層側の表面の値である。ピール強度は2~4回の試験結果の平均である。耐熱衝撃性は、熱サイクル前後の導通抵抗の変化が10%未満であるものを「OK」とした。 Table 2 shows the layer structure of each sample along with the evaluation results. Figure 3 shows the S21 parameters of several samples. All samples have a five-layer structure, with the same adhesive layer and copper foil laminated on both sides of the base film. In Table 2, the maximum height roughness Rz of the copper foil is the value of the surface on the adhesive layer side. The peel strength is the average of the results of two to four tests. Thermal shock resistance was rated "OK" when the change in conductive resistance before and after the thermal cycle was less than 10%.

Figure 2024072480000003
Figure 2024072480000003

表2および図3に示したS21パラメータから、実施例1~3の伝送損失は、いずれも比較例4、5より小さいことが確認できた。また、銅箔の接着剤フィルム側表面の最大高さ粗さRzが同じである実施例2と比較例2では、伝送損失はほぼ同じであった。ただし、表2に示したように、比較例2では耐熱性および耐熱衝撃性が悪かった。 From the S21 parameters shown in Table 2 and Figure 3, it was confirmed that the transmission loss in Examples 1 to 3 was smaller than that in Comparative Examples 4 and 5. Furthermore, the transmission loss was almost the same in Example 2 and Comparative Example 2, which have the same maximum height roughness Rz of the adhesive film side surface of the copper foil. However, as shown in Table 2, Comparative Example 2 had poor heat resistance and thermal shock resistance.

表2から、実施例1~3では、270℃の加熱試験によっても、ピール強度が低下していない。実施例1と実施例3を比較すると、実施例1の方がピール強度が高かった。この原因は、実施例1では、大気圧プラズマ処理によって基材フィルムのダメージが抑えられたためと考えられる。比較例1~3では、加熱試験による変形が激しく、加熱試験後のピール強度は測定できなかった。なお、ピール試験の破壊モードは、実施例および比較例のすべての試料で基材フィルム表層の材料破壊であった。 As can be seen from Table 2, in Examples 1 to 3, the peel strength did not decrease even after the heating test at 270°C. Comparing Example 1 and Example 3, Example 1 had a higher peel strength. This is thought to be because in Example 1, damage to the base film was suppressed by atmospheric pressure plasma treatment. In Comparative Examples 1 to 3, deformation due to the heating test was severe, and the peel strength after the heating test could not be measured. The failure mode in the peel test was material failure of the surface layer of the base film for all samples in the Examples and Comparative Examples.

また、実施例1~3では、上記熱衝撃試験によっても試験片の変形は見られず、導通抵抗の変化率も10%以下であった。比較例1~3では、熱衝撃試験(熱サイクル)による変形が激しく、熱衝撃試験後の導通抵抗は測定できなかった。 In addition, in Examples 1 to 3, no deformation of the test pieces was observed after the thermal shock test, and the rate of change in electrical resistance was 10% or less. In Comparative Examples 1 to 3, the deformation due to the thermal shock test (thermal cycle) was so severe that the electrical resistance after the thermal shock test could not be measured.

本発明は、上記の実施形態や実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。 The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments and examples, and various modifications are possible within the scope of the technical concept.

10 電子回路基板用積層体(5層構造)
11 電子回路基板用積層体(3層構造)
15 基材フィルム
16 接着層
17 金属箔
10 Laminate for electronic circuit board (5-layer structure)
11 Laminate for electronic circuit board (three-layer structure)
15 Base film 16 Adhesive layer 17 Metal foil

Claims (6)

基材フィルムの片面または両面に接着層を介して金属箔が積層された電子回路基板用積層体であって、
前記基材フィルムは、シンジオタクチックポリスチレンを主成分とし、二軸配向され、融点が260~290℃、ガラス転移温度が230~260℃、周波数10GHzにおける比誘電率が2.6以下、誘電正接が0.002以下であり、
前記金属箔を引き剥がすときのピール強度が、260℃×30秒の加熱試験の前後を通じて3N/10mm以上である、
電子回路基板用積層体。
A laminate for electronic circuit boards, comprising a base film and a metal foil laminated on one or both sides of the base film via an adhesive layer,
the base film is composed mainly of syndiotactic polystyrene, is biaxially oriented, has a melting point of 260 to 290°C, a glass transition temperature of 230 to 260°C, a relative dielectric constant at a frequency of 10 GHz of 2.6 or less, and a dielectric loss tangent of 0.002 or less;
The peel strength when peeling off the metal foil is 3 N/10 mm or more before and after a heating test at 260 ° C. for 30 seconds.
Laminate for electronic circuit boards.
前記基材フィルムが、実質的にシンジオタクチックポリスチレンおよびスチレン系熱可塑性エラストマーからなる、
請求項1に記載の電子回路基板用積層体。
The base film is substantially composed of syndiotactic polystyrene and a styrene-based thermoplastic elastomer.
The laminate for an electronic circuit board according to claim 1 .
前記スチレン系熱可塑性エラストマーが、ポリスチレン-ポリ(エチレン/ブチレン)-ポリスチレン共重合体である、
請求項2に記載の電子回路基板用積層体。
The styrene-based thermoplastic elastomer is a polystyrene-poly(ethylene/butylene)-polystyrene copolymer.
The laminate for an electronic circuit board according to claim 2 .
前記金属箔をパターンエッチングしてマイクロストリップラインを作製したときのS21パラメータが40GHzにおいて-5dB/100mm以上、0以下である、
請求項1に記載の電子回路基板用積層体。
When the metal foil is pattern-etched to produce a microstrip line, the S21 parameter is −5 dB/100 mm or more and 0 or less at 40 GHz.
The laminate for an electronic circuit board according to claim 1 .
前記金属箔の前記接着層との界面の最大高さ粗さRzが2.0μm以下である、
請求項1に記載の電子回路基板用積層体。
The maximum height roughness Rz of the interface between the metal foil and the adhesive layer is 2.0 μm or less;
The laminate for an electronic circuit board according to claim 1 .
融点が260℃以上のシンジオタクチックポリスチレンを主成分とする樹脂組成物を溶融、混練して、前駆体フィルムに成形する工程と、
前記前駆体フィルムを二軸延伸して、230℃以上の温度で弛緩熱処理して基材フィルムを製造する工程と、
前記基材フィルムの少なくとも片面に接着層を形成する工程と、
前記接着層上に金属箔を積層する工程と、
を有する電子回路基板用積層体の製造方法。
A step of melting and kneading a resin composition containing syndiotactic polystyrene as a main component and having a melting point of 260° C. or more, and forming the resin composition into a precursor film;
a step of biaxially stretching the precursor film and subjecting it to a relaxation heat treatment at a temperature of 230° C. or higher to produce a base film;
forming an adhesive layer on at least one surface of the base film;
laminating a metal foil on the adhesive layer;
The present invention relates to a method for producing a laminate for an electronic circuit board.
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