JP4263603B2 - 回路基板に特に有用な中実シート材料 - Google Patents
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Description
(a)短い高引張弾性率繊維の不織シートと、(b)低吸湿性の熱可塑性ポリマーとを含むシートであって、前記シートの見掛け密度が、前記シートの計算密度の少なくとも約75%となるシートと、
それより製造される積層体と、
それより製造される回路基板と、
中実シート材料の製造方法であって、
(a)高引張弾性率繊維の不織シートを含む少なくとも1つの層と、少なくとも1つの別の層とを含む多層シート構造体であって、存在する前記層の少なくとも1つは低吸湿性の熱可塑性ポリマーを含む多層シート構造体、または
(b)長さの短い高引張弾性率繊維と低吸湿性の熱可塑性ポリマーとを含む不織布を含む単層シート構造体、
を十分な時間をかけて、加熱し圧力を加えて、
計算密度の少なくとも約75%の見掛け密度を有するシートを形成する工程を含む製造方法と、
を包含する。
d=1.0/[(0.6/1.4)+(0.4/1.6)]=1.47
となる。この種の計算は当技術分野では公知である。
105℃で一定重量に乾燥させた同じ試料の5個の試験片(5×5cm)を85℃および相対湿度85%に設定した湿度試験室に入れる。その後、1日ごとに試験片の重量増加を測定する。連続する3日間の平均重量増加が全重量増加の1%未満となった時に、試料が平衡状態にあると見なし、全重量増加を元の試料の重量で割り、その結果に100を掛けることによって、平均吸湿(全重量増加に等しい)が計算される。
使用したLCPは、米国特許公報(特許文献61)の実施例9のLCPの組成を有し、これはヒドロキノン/4,4’−ビフェノール/テレフタル酸/2,6−ナフタレンジカルボン酸/4−ヒドロキシ安息香酸のモル比50/50/85/15/320から誘導された。LCP(70重量%)とポリテトラフルオロエチレン粉末(30重量%)とを含有する溶融混合物を、バンタム(Bantam)(登録商標)ミクロ・パルベライザー(Micro Pulverizer)(モデルCF)中で、液体窒素を使用しながら、粒子がほぼ10メッシュスクリーンを通過するまで粉砕することによって、粒子状LCPを作製した。得られた粒子について、さらに液体窒素を加えながら、40メッシュスクリーンを通過するまで再度粉砕した。
m−アラミドフィブリッド 6.5%、
p−アラミドフロック 43.5%、
粒子状LCP 50%。
温度360℃、圧力1.8MPaで2分間、
温度360℃、圧力89MPaで5分間、
でプレス中で圧縮した。
参考例1の最終シート(積層体)を、2枚の銅箔(厚さ20μm)の間にはさみ、参考例1に記載されるものと同じプレス機中、同じ圧縮サイクルを使用して熱間圧縮によってメタルクラッド積層体を作製した。最終メタルクラッド積層体のポリマー部分(銅箔を有さない)の厚さは78.7μmであり、見掛け密度は1.38g/cm3となったことから、計算「中実密度」は約91%となった。
プレート間隙が約25μmである単回通過プレートを取り付けた直径30.5cmのスプラウト−ワルドロン(Sprout−Waldron)C−2976−A型単一回転ディスクリファイナーを供給速度約60g/分で使用して、ペレット1kg当たり水約4kgを連続的に加えて、LCPのストランドカットペレットを精製した。得られたLCPパルプを、バンタム(Bantam)(登録商標)ミクロパルベライザー(Micropulverizer)モデルCFでさらに精製して、30メッシュスクリーンに通るようにした。LCPパルプとポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)フロックとを混合することによって水性スラリーを調製した。このスラリーは、以下のパーセント値(全固体のパーセントとして)の固体材料を有した:
LCPパルプ 65%、
ポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)フロック 35%。
プレート間隙が25μmである単回通過プレートを取り付けた直径30.5cmのスプラウト−ワルドロン(Sprout−Waldron)C−2976−A型単一回転ディスクリファイナーを供給速度約60g/分で使用して、ペレット1kg当たり水約4kgを連続的に加えて、LCPのストランドカットペレットを精製した。このLCPパルプを、バンタム(Bantam)(登録商標)ミクロパルベライザー(Micropulverizer)モデルCFでさらに精製して、60メッシュスクリーンに通るようにした。LCPパルプとポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)フロックとを混合することによって水性スラリーを調製した。得られたスラリーは、以下のパーセント値(全固体のパーセントとして)の固体材料を有した:
LCPパルプ 90%、
ポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)フロック 10%。
水平通過型乾燥機を取り付けたロトニア(Rotonier)(ロトフォーマー(Rotoformer)とフォドリニエール(Fourdrinier)の組み合わせ)製紙装置を使用して、このスラリーから連続シートを作製した。
本願特許出願人より入手可能なサーマウント(THERMOUNT)(登録商標)強化型2N710のシート(25cm×21cm)(多量のPPTAフロックと少量のポリ(m−フェニレンイソフタルアミドフィブリッド)を含有するアラミド紙である)に、テフロン(Teflon)(登録商標)PFA[本願特許出願人より入手可能なテトラフルオロエチレンとペルフルオロ(プロピルビニルエーテルとの熱可塑性コポリマー]の水性分散液を2工程で含浸させた。各含浸は、約60%の固形分を有する浴で実施し、その後、2本のガラス棒の間で絞り出し、105℃のオーブンで乾燥させた。最終含浸シートのPFA含有率は約77重量%であった。プラテンプレス機を使用し以下の条件:316℃−3.9MPa−5分間→149℃−3.9MPa−1分間で、2枚の含浸シートを圧密した。
1gのポリベンゾオキサゾール(PBO)繊維を、2500gの水とともに実験室用ミキサー(英国製パルプ評価装置)に加え、3分間撹拌した。これとは別に、69.77gの乾燥していないポリ(m−フェニレンイソフタルアミド)フィブリッド水性スラリー(濃度0.43%、ショッパー−リーグラー(Shopper−Riegler)330mlのろ水度)を、1.70gのLCPパルプ(バンタム・ミクロパルベライザー(Bantam MicroPulverizer)で粉砕後30メッシュスクリーンを通過した)および約2000gの水とともに、同じ種類の実験室用ミキサーに入れ、1分間撹拌した。両方の分散液を、約21×21cmのハンドシート型に注ぎ、約5000gの水を加えて混合した。得られたスラリーは以下の重量%(全固体の)の固体材料を有した:
ポリ(m−フェニレンイソフタルアミド)フィブリッド 10%、
PBOフロック33%、
LCPパルプ 57%。
ポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)繊維(0.84g)を2500gの水とともに実験室用ミキサー(英国製パルプ評価装置)に加え、3分間撹拌した。これとは別に、65.12gの乾燥していないポリ(m−フェニレンイソフタルアミド)フィブリッド水性スラリー(濃度0.43%、ショッパー−リーグラー(Shopper−Riegler)330mlのろ水度)を、1.68gのPETフロックおよび約2000gの水とともに、同じ種類の実験室用ミキサーに入れ、1分間撹拌した。両方の分散液を、約21×21cmのハンドシート型に注ぎ、約5000gの水を加えて混合した。得られたスラリーは以下の重量%(全固体の)の固体材料を有した:
ポリ(m−フェニレンイソフタルアミド)フィブリッド 10%、
ポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)フロック 30%、
ポリ(エチレンテレフタレート)フロック 60%。
87重量%のPPTAフロック(フィラメント当たり2.25デニール、切断長さ6.7mm)と13重量%のポリ(m−フェニレンイソフタルアミド)フィブリッドとから製造された、坪量が31g/m2であり密度が0.64g/mlであるアラミド紙と、市販の多官能性エポキシ系L−1070を使用して、参考例2のようにプリプレグを作製した。上記方法で作製した32枚のプリプレグを、以下の条件で真空プレス機を使用して2枚のCuシート(厚さ17μm)の間で積層した:
(a)真空(外部圧力および温度はなし)で1時間維持。
(b)6.9MPaの圧力下で周囲温度から200℃まで加熱(5℃/分)。
(c)200℃および6.9MPaで1時間維持。
(d)加圧下で急速に室温まで冷却(プラテン上で水冷)。
以下に、本発明の好ましい態様を示す。
1. (a)短い高引張弾性率繊維の不織布と、
(b)低吸湿性の液晶ポリマーと、
を含むシートであって、前記シートの見掛け密度が、前記シートの計算密度の少なくとも約75%となることを特徴とするシート。
2. 前記見掛け密度が、前記シートの計算密度の少なくとも約90%となることを特徴とする1.に記載のシート。
3. 前記高引張弾性率繊維の少なくとも一部が、前記液晶ポリマーによってコーティングまたは封入されることを特徴とする2.に記載のシート。
4. 前記高引張弾性率繊維がアラミドであることを特徴とする1.に記載のシート。
5. 前記高引張弾性率繊維がアラミドであることを特徴とする2.に記載のシート。
6. 前記シートの機械方向における前記シートの引張弾性率および前記シートの熱膨張係数のそれぞれが、前記シートの横方向における前記シートの引張弾性率および前記シートの熱膨張係数の約20%以内となることを特徴とする1.に記載のシート。
7. 1.に記載のシートを含むことを特徴とする回路基板。
8. (a)(i)短い高引張弾性率繊維の不織布と、
(ii)低吸湿性の熱可塑性ポリマーと、
を含むシートであって、前記シートの見掛け密度が、前記シートの計算密度の少なくとも約75%となることを条件とするシートと、
(b)前記シートの一方の表面と接触する少なくとも1つの金属層と、
を含むことを特徴とする積層体。
9. 前記見掛け密度が、前記計算密度の少なくとも約90%となることを特徴とする8.に記載の積層体。
10. 前記熱可塑性ポリマーが、ペルフルオロポリマーの液晶ポリマーであることを特徴とする8.または9.に記載の積層体。
11. 前記高引張弾性率繊維がアラミドであることを特徴とする8.から10.のいずれかに記載の積層体。
12. 8.から11.のいずれか一項に記載の積層体を含むことを特徴とする回路基板。
13. 中実の第1のシート材料を製造する方法であって、
(a)合成有機ポリマーの短い高引張弾性率繊維の不織布を含有する少なくとも1つの層と、低吸湿性の熱可塑性ポリマーを含む少なくとも1つの別の層と、を含む多層シート構造体を加熱し加圧することによって、見掛け密度が計算密度の少なくとも約75%となる第1のシートを形成する工程を含むことを特徴とする方法。
14. 前記見掛け密度が、前記計算密度の少なくとも約90%であることを特徴とする13.に記載の方法。
15. 前記熱可塑性ポリマーが液晶ポリマーまたはペルフルオロポリマーであることを特徴とする13.または14.に記載の方法。
16. 前記高引張弾性率繊維がアラミドであることを特徴とする13.から15.のいずれかに記載の方法。
17. 13.から16のいずれかに記載の方法によって製造されることを特徴とする回路基板。
18. 中実の第1のシート材料を製造する方法であって、
(a)短い高引張弾性率繊維の不織布と、低吸収性の熱可塑性ポリマーとを含む少なくとも1枚の第2のシート、または
短い高引張弾性率繊維の不織布を含む少なくとも1枚の第3のシート、および熱可塑性ポリマーを含む少なくとも1枚の第4のシートと、
(b)少なくとも1枚の金属シートと、
を加熱し加圧することによって、見掛け密度が計算密度の少なくとも約75%となる中実の第1のシートを形成する工程を含むことを特徴とする方法。
19. 前記見掛け密度が、前記計算密度の少なくとも約90%であることを特徴とする18.に記載の方法。
20. 前記熱可塑性ポリマーが液晶ポリマーまたはペルフルオロポリマーであることを特徴とする18.または19.に記載の方法。
21. 前記高引張弾性率繊維がアラミドであることを特徴とする18.から20のいずれかに記載の方法。
22. 18.から21のいずれかに記載の方法によって製造されることを特徴とする回路基板。
Claims (7)
- (a)短い高引張弾性率繊維の不織布と、
(b)低吸湿性の液晶ポリマーのみからなるポリマー成分と、
を含むシートであって、前記シートの見掛け密度が、前記シートの計算密度の少なくとも75%となり、
該高弾性率繊維は、2000未満のアスペクト比、および撚り係数1.1を使用しASTM D885−85法に準拠して測定される10GPa以上の引張弾性率を有し、
該液晶ポリマーは、105℃において乾燥させた後、85℃および相対湿度85%において平衡化させた際に、該液晶ポリマーの重量を基準として1.0重量%未満の水分を吸収する
ことを特徴とする回路基板を作製するためのシート。 - 前記高引張弾性率繊維がアラミドであることを特徴とする請求項1に記載のシート。
- (a)(i)短い高引張弾性率繊維の不織布と、
(ii)低吸湿性の液晶ポリマーのみからなるポリマー成分と、
を含むシートであって、前記シートの見掛け密度が、前記シートの計算密度の少なくとも75%となることを条件とするシートと、
(b)前記シートの一方の表面と接触する少なくとも1つの金属層と、
を含み、
該高弾性率繊維は、2000未満のアスペクト比、および撚り係数1.1を使用しASTM D885−85法に準拠して測定される10GPa以上の引張弾性率を有し、
該液晶ポリマーは、105℃において乾燥させた後、85℃および相対湿度85%において平衡化させた際に、該液晶ポリマーの重量を基準として1.0重量%未満の水分を吸収する
ことを特徴とする回路基板を作製するための積層体。 - 前記高引張弾性率繊維がアラミドであることを特徴とする請求項3に記載の積層体。
- 回路基板を作製するための中実の第1のシート材料を製造する方法であって、
(a)合成有機ポリマーの短い高引張弾性率繊維の不織布を含有する少なくとも1つの層と、低吸湿性の液晶ポリマーのみからなるポリマー成分を含む少なくとも1つの別の層と、を含む多層シート構造体を加熱し加圧することによって、見掛け密度が計算密度の少なくとも75%となる第1のシートを形成する工程を含み、
該高弾性率繊維は、2000未満のアスペクト比、および撚り係数1.1を使用しASTM D885−85法に準拠して測定される10GPa以上の引張弾性率を有し、
該液晶ポリマーは、105℃において乾燥させた後、85℃および相対湿度85%において平衡化させた際に、該液晶ポリマーの重量を基準として1.0重量%未満の水分を吸収する
ことを特徴とする方法。 - 前記高引張弾性率繊維がアラミドであることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 回路基板を作製するための中実の第1のシート材料を製造する方法であって、
(a)短い高引張弾性率繊維の不織布と、低吸湿性の液晶ポリマーのみからなるポリマー成分とを含む少なくとも1枚の第2のシート、または
短い高引張弾性率繊維の不織布を含む少なくとも1枚の第3のシート、および液晶ポリマーのみからなるポリマー成分を含む少なくとも1枚の第4のシートと、
(b)少なくとも1枚の金属シートと、
を加熱し加圧することによって、見掛け密度が計算密度の少なくとも75%となる中実の第1のシートを形成する工程を含み、
該高弾性率繊維は、2000未満のアスペクト比、および撚り係数1.1を使用しASTM D885−85法に準拠して測定される10GPa以上の引張弾性率を有し、
該液晶ポリマーは、105℃において乾燥させた後、85℃および相対湿度85%において平衡化させた際に、該液晶ポリマーの重量を基準として1.0重量%未満の水分を吸収する
ことを特徴とする方法。
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