JP7356243B2 - 金属張積層板及び回路基板 - Google Patents
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Description
本発明の金属張積層板において、前記ポリイミド層(A)及び前記ポリイミド層(B)を構成しているポリイミドは、それぞれ、酸無水物成分から誘導される酸無水物残基と、ジアミン成分から誘導されるジアミン残基と、を含有している。
本発明の金属張積層板において、前記ポリイミド層(A)を構成しているポリイミドは、フッ素原子を含む芳香族ジアミン化合物から誘導されるジアミン残基及び/又はフッ素原子を含む芳香族テトラカルボン酸無水物から誘導される酸無水物残基を含んでいてもよい。
本発明の金属張積層板において、前記ポリイミド層(B)は、350℃における貯蔵弾性率が1×108Pa以上であり、かつ、ガラス転移温度(Tg)が280℃以上のポリイミドから構成されるものであってもよい。
本発明の回路基板において、前記ポリイミド層(A)及び前記ポリイミド層(B)を構成しているポリイミドは、それぞれ、酸無水物成分から誘導される酸無水物残基と、ジアミン成分から誘導されるジアミン残基と、を含有している。
本発明の回路基板において、前記ポリイミド層(A)を構成しているポリイミドは、フッ素原子を含む芳香族ジアミン化合物から誘導されるジアミン残基及び/又はフッ素原子を含む芳香族テトラカルボン酸無水物から誘導される酸無水物残基を含んでいる。
本発明の回路基板において、前記ポリイミド層(B)は、350℃における貯蔵弾性率が1×108Pa以上であり、かつ、ガラス転移温度(Tg)が280℃以上のポリイミドから構成される。
本実施の形態の金属張積層板は、絶縁樹脂層と、絶縁樹脂層の片面又は両面に積層された金属層と、を有する。絶縁樹脂層は、主たる ポリイミド層(A)と、このポリイミド層(A)の片面又は両面に積層され、かつ、金属層と接するポリイミド層(B)と、を含む複数のポリイミド樹脂層を有している。ポリイミド層(B)は、ポリイミド層(A)の両側に隣接して設けられていることが好ましい。絶縁樹脂層のCTEは、金属層のCTEに対して好ましくは±5ppm/Kの範囲内、より好ましくは±3ppm/Kの範囲内がよい。絶縁樹脂層と金属層とのCTE差が±5ppm/Kの範囲内であることによって、金属層との間で内部応力が生じにくくなり、例えば金属層の一部をエッチング除去した後の金属層の位置精度や、絶縁樹脂層の一部をエッチング除去し開口部を形成した後の絶縁樹脂層における開口部の位置精度が保たれるほか、大きな反りも抑制できるので有利である。
ポリイミド層(A)は、主たるポリイミド層である。ここで、「主たる」とは、絶縁樹脂層において最も大きな厚みを有することを意味し、好ましくは、絶縁樹脂層の全厚みに対して50%以上、より好ましくは60%以上の厚みを有することをいう。
また、ポリイミド層(A)は、絶縁樹脂層の寸法安定性を確保するため、熱膨張係数(CTE)が30ppm/K以下、好ましくは-5~25ppm/Kの範囲内の低熱膨張性樹脂層である。
なお、本発明において、「ジアミン成分」や「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-NR2R3(ここで、R2,R3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。また、本発明において、「ポリイミド」は、単独重合体でも共重合体でもよく、共重合体である場合は、ブロック共重合体でもランダム共重合体でもよい。
ポリイミド層(A)を構成しているポリイミドは、フッ素含有ジアミン残基を含有することが好ましい。フッ素含有ジアミン残基は、嵩高いフッ素原子を含有する基を有するため、ポリイミド層(A)のガス透過性を向上させ、熱処理時に気化した溶媒やイミド化水が、ポリイミド層(A)を透過して外部へ除去されることを促す機能が高い。その結果として、残留溶媒やイミド化水の気化による体積膨張に起因するポリイミド層(A)とポリイミド層(B)との間の急激な内圧上昇が抑えられ、発泡の発生を効果的に抑制できる。フッ素含有ジアミン残基としては、例えば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)、1,4-ビス(4-アミノ-2-トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン、3,4-ジアミノ-2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、4,4’-ビス(2-(トリフルオロメチル)-4-アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2-ビス(4-(2-(トリフルオロメチル)-4-アミノフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’-ビス(3-(トリフルオロメチル)-4-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’-ビス(3-(トリフルオロメチル)-4-アミノフェノキシ)ビフェニル、p-ビス(2-トリフルオロメチル)-4-アミノフェノキシ]ベンゼン、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。
また、A1残基は、芳香族ジアミン残基であり、2個のベンゼン環が単結合で接続されたビフェニル骨格を有しているので、秩序構造を形成しやすく、分子鎖の面内方向の配向が促進されるため、主たる層であるポリイミド層(A)のCTEの増加を抑制し、寸法安定性を高めることができる。
以上の観点から、ポリイミド層(A)を構成するポリイミドは、全ジアミン残基の合計100モル部に対して、A1残基を50モル部以上含有することが好ましく、50~100モル部の範囲内で含有することがより好ましい。
このような観点から、ポリイミド層(A)を構成するポリイミドは、全ジアミン残基の合計100モル部に対して、A2残基を、0~50モル部の範囲内で含有することが好ましく、20~50モル部の範囲内で含有することがより好ましい。
ポリイミド層(A)を構成しているポリイミドは、フッ素含有酸無水物残基を含有することが好ましい。フッ素含有酸無水物残基は、嵩高いフッ素原子を含有する基を有するため、ポリイミド層(A)のガス透過性を向上させ、熱処理時に気化した溶媒やイミド化水が、ポリイミド層(A)を透過して外部へ除去されることを促す機能が高い。その結果として、残留溶媒やイミド化水の気化による体積膨張に起因するポリイミド層(A)とポリイミド層(B)との間の急激な内圧上昇が抑えられ、発泡の発生を効果的に抑制できる。フッ素含有酸無水物残基としては、例えば2,2'-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物(6FDA)等の酸無水物成分から誘導される酸無水物残基を挙げることができる。
ポリイミド層(A)の厚みは、特に制限はなく、例えば3~25μmの範囲内が好ましく、8~23μmの範囲内がより好ましい。熱処理時に気化した溶媒やイミド化水の透過性あるいはレーザー加工性やウェットエッチング性を考慮すると、ポリイミド層(A)の厚みは、薄い方が好ましい。しかし、ポリイミド層(A)は、絶縁樹脂層の絶縁性と強度を維持する機能を担う主たる層であることから、例えば25~50μmの範囲内の比較的厚膜にする需要も大きい。このように、ポリイミド層(A)を25μm以上の厚膜に設計する場合でも、上記構成を採用することによって、ガス透過性を高めることが可能であり、後述するポリイミド層(B)との組み合わせによって、発泡の発生が抑えられる。
ポリイミド層(B)は、高弾性かつ高耐熱性の樹脂層であり、350℃における貯蔵弾性率が1×108Pa以上、好ましくは1×108~1×1010Paの範囲内であり、かつ、Tgが280℃以上、好ましくは300~500℃の範囲内のポリイミドから構成される。
ポリイミド層(B)を高弾性とすることによって、熱処理時に溶媒やイミド化水が気化し、体積膨張することに起因するポリイミド層(A)とポリイミド層(B)との間の内圧の上昇に耐え得る十分な強度を維持できるため、発泡を抑制できる。350℃における貯蔵弾性率が1×108Pa未満では、ポリイミド層(B)の強度が低くなるため、熱処理時の内圧の上昇によってポリイミド層(B)に破断が生じ易くなり、発泡の抑制が困難となる。
また、ポリイミド層(B)のTgを高くすることによって、熱処理時に破断しにくくなり、発泡を抑制できる。Tgが280℃未満では、ポリイミド層(B)の耐熱性が低下するため、発泡の抑制が困難になる。一方、Tgが、500℃を超えると、ポリイミド層(B)と金属層間の良好な接着性が得られない場合がある。
以上のように、ポリイミド層(B)では、350℃における貯蔵弾性率とTgの両方を同時に制御し、高弾性かつ高耐熱性とすることにより、発泡の発生を効果的に抑制できる。
ポリイミド層(B)を構成しているポリイミドは、貯蔵弾性率とTgを上記範囲内とするために、酸無水物残基であるPMDA残基の存在割合と、上記A1残基及びA2残基並びに下記の一般式(A3)~(A6)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、それぞれ「A3残基」、「A4残基」、「A5残基」、「A6残基」と記すことがある)の存在割合を後述する範囲内とすることが好ましい。ここで、A1残基及びA2残基については、上記のとおりである。
また、A2残基は、ポリイミド層(A)に必須に含まれるA1残基と共通するビフェニル骨格を有しているので、キャスト法によってポリイミド層(B)上に積層されるポリイミド層(A)において、ポリイミド層(B)と同様の秩序構造の形成がより促進される。つまり、ポリイミド層(A)とポリイミド層(B)が類似の秩序構造と配向性を有することによって、これらの層間の密着性がより強くなり、層間での発泡が生じにくくなる。A2残基としては、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル(m-TB)から誘導されるジアミン残基が最も好ましい。
[1]PMDA残基を85~100モル部の範囲内とする場合は、全ジアミン残基100モル部に対して、A1残基、A2残基、A3残基及びA4残基の群から選ばれる少なくとも1種を15~80モル部の範囲内とし、A5残基及びA6残基の群から選ばれる少なくとも1種を20~85モル部の範囲内とすることが好ましい。A5残基及び/又はA6残基が20モル部未満であると、金属層とのピール強度が低下しやすく、85モル部を超えると350℃での貯蔵弾性率が低下し、高温での半田耐熱性が低下する傾向になる。また、上記式(A3)又は/及び(A4)における連結基は少なくとも1箇所以上がパラ位で結合していることが好ましく、パラ位の結合位置を含むことによって350℃での貯蔵弾性率の低下を抑制しやすくなる。A3残基としては、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)から誘導されるジアミン残基が最も好ましい。
また、[2]PMDA残基を50~85モル部の範囲内とする場合は、全ジアミン残基100モル部に対して、A1残基、A2残基、A3残基及びA4残基の群から選ばれる少なくとも1種を50~100モル部の範囲内とし、A5残基及びA6残基の群から選ばれる少なくとも1種を0~50モル部の範囲内とすることが好ましい。A5残基及び/又はA6残基が50モル部を超えると、350℃での貯蔵弾性率が低下し、高温での半田耐熱性が低下する傾向になる。
ポリイミド層(B)を構成するポリイミドは、貯蔵弾性率とTgを上記範囲内に制御して発泡を抑制するために、PMDA残基を含有することが好ましい。ポリイミド中で、PMDA残基と、上記のA2残基及び/又はA3残基との組み合わせによる構造単位を形成していることによって、ポリイミド層(B)の貯蔵弾性率とTgを向上させることができる。また、PMDA残基を、ポリイミド層(A)とポリイミド層(B)に共通して存在させることによって、キャスト法によってポリイミド層(B)上に積層されるポリイミド層(A)において、ポリイミド層(B)と同様の秩序構造の形成がより促進される。つまり、ポリイミド層(A)とポリイミド層(B)が類似の秩序構造と配向性を有することによって、これらの層間の密着性がより強くなり、層間での発泡が生じにくくなる。
以上の観点から、ポリイミド層(B)を構成するポリイミドは、全酸無水物残基の合計100モル部に対して、PMDA残基を50モル部以上含有することが好ましく、50~100モル部の範囲内で含有することがより好ましい。PMDA残基が50モル部未満では、ポリイミド層(B)の貯蔵弾性率とTgを上記範囲内に制御できず、秩序構造の形成も不十分となることから、発泡の抑制が困難になる。
ポリイミド層(B)の厚みは、特に制限はなく、例えば0.5~15μmの範囲内が好ましく、1~10μmの範囲内がより好ましい。特許文献1の金属張積層板のように、金属層に接するポリイミド層に熱可塑性ポリイミドを採用する場合、金属層との接着性を維持するとともに、熱処理時の残留溶媒やイミド化水の気化による内圧上昇に対して十分な強度を持たせる、という観点から、ポリイミド層(B)の厚みは、上記の下限の0.5μmより大きな2μm以上とすることが好ましい。しかし、本実施の形態の金属張積層板では、ポリイミド層(B)に上記高弾性率、高Tgの構成を採用するとともに、ガス透過性の高いポリイミド層(A)と組み合わせて積層することによって、ポリイミド層(B)の厚みの下限を2μmよりも薄い0.5μmまで薄層化することが可能になる。
本実施の形態の金属張積層板は、ポリイミド層(A)の350℃における貯蔵弾性率EAと、ポリイミド層(B)の350℃における貯蔵弾性率EBが、0.5≦(EA/EB)≦100の関係を有することが好ましい。貯蔵弾性率EAと貯蔵弾性率EBとの関係を上記のように制御することによって、ポリイミド層(A)とポリイミド層(B)との強度差が小さくなるため、熱処理時の内圧の上昇による応力がポリイミド層(B)に集中することが回避され、発泡の発生を効果的に抑制できる。貯蔵弾性率EAと貯蔵弾性率EBとの関係が(EA/EB)>100の場合は、ポリイミド層(A)とポリイミド層(B)との強度差が大きくなり過ぎて、熱処理時の内圧の上昇による応力が、ポリイミド層(A)に比べて膜厚が薄く、脆弱なポリイミド層(B)に集中してしまうため、発泡の抑制が困難になる。
ポリイミド層(A)及びポリイミド層(B)を構成するポリイミドは、酸無水物成分と、ジアミン成分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、酸無水物成分とジアミン成分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。
ポリイミド層(A)及びポリイミド層(B)を構成するポリイミドは、発明の効果を損なわない範囲で、例えば、難燃化剤、充填材などの任意成分を含有することができる。
金属層の原料には、金属箔を用いることが好ましい。金属箔を構成する金属として、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。導電性の点で特に好ましいものは銅箔である。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。
本実施の形態の金属張積層板は、例えば以下の方法で製造できる。
まず、金属層となる金属箔の上に、ポリイミド層(B)を構成する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、乾燥して第1の塗布膜を形成する。その後、第1の塗布膜の上に、主たるポリイミド層(A)を構成する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、乾燥して第2の塗布膜を形成する。塗布液のキャストを順次繰り返すことによって、さらに塗布膜を積層形成してもよい。例えば、ポリイミド層を3層構成とする場合は、第2の塗布膜の上に、さらにポリイミド層(B)を構成する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、乾燥して第3の塗布膜を形成してもよい。塗布する手段は特に限定されるものではなく、例えば、バーコート方式、グラビアコート方式、ロールコート方式、ダイコート方式等公知の方法を適宜選択して採用することができる。
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。すなわち、本実施の形態の金属張積層板の金属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。
ガラス転移温度(Tg)、貯蔵弾性率は、各合成例のポリイミド前駆体樹脂によって得られたポリイミドフィルムを、レオメトリック・サイエンティフィック社製の動的粘弾性測定装置にて、5℃/minで昇温させた時の動的粘弾性を測定し、Tg(tanδの極大値)及び350℃での貯蔵弾性率を求めた。
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250℃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。
片面銅張積層板(銅箔/樹脂層)の銅箔を幅1.0mmに回路加工(配線加工)した後、幅;8cm×長さ;4cmに切断し、測定サンプル1を調製した。測定サンプルのピール強度は、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、測定サンプルの銅箔面を両面テープによりアルミ板に固定し、銅箔を180°方向に50mm/分の速度で、樹脂塗工側の銅箔と樹脂層から10mm剥離したときの中央値強度を求めた。
第1層の貯蔵弾性率は、5mm×20mmのサイズのポリイミドフィルムを、粘弾性測定装置(DMA:TAインスツルメント社製、商品名;RSA3)を用いて、30℃から400℃までの昇温速度を5℃/分、周波数1Hzの条件で測定した。
ポリイミド層(A)及びポリイミド層(B)の層間で剥離が確認されるか、又はポリイミド層に亀裂が発生している場合を「発泡あり」とし、剥離や亀裂がない場合を「発泡なし」とした。
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。
重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフ(東ソー株式会社製、HLC-8220GPCを使用)により測定した。標準物質としてポリスチレンを用い、展開溶媒にDMAcを用いた。
DMAc:N,N'-ジメチルアセトアミド
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
6FDA:2,2'-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物
ODA:4,4’-ジアミノジフェニルエーテル
p-PDA:パラフェニレンジアミン
TFMB:4,4'-ジアミノ-2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル
m-TB:2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル
BAPP:2,2'-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン
TPE-R:1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン
窒素気流下で、表1に示したジアミン化合物を300mlのセパラブルフラスコの中で攪拌しながら、溶媒DMAc250~300g程度に溶解させた。次いで、表1に示したテトラカルボン酸二無水物を加えた。その後、溶液を室温で4時間攪拌を続けて重合反応を行い、粘稠なポリアミド酸溶液a~r(固形分濃度;15wt%)を得た。なお、表1中の数値は原料のモル比を表す。
厚さ12μm、表面粗さRz0.5μmの銅箔上に、合成例3で調製したポリアミド酸溶液cを硬化後の厚みが2μmとなるように塗布し、140℃未満で30分間乾燥した。この上から、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21μmとなるように塗布し、140℃未満で1.5分間乾燥した。更に、これら2層のポリアミド酸層の上に、合成例3で調製したポリアミド酸溶液cを硬化後の厚みが2μmとなるように塗布し、140℃未満で30分間乾燥した後、150~360℃の温度範囲で数段階に分けて、段階的に昇温加熱して、絶縁樹脂層の片面に銅箔を有する金属張積層板を得た。絶縁樹脂層を構成するポリイミド層は、銅箔に接している側から順に、ポリイミド層(B)である第1層、ポリイミド層(A)である第2層、ポリイミド層(B)である第3層とした。得られた金属張積層板について、第1層の350℃における貯蔵弾性率及びTgを測定するとともに、ピール強度及び発泡の有無を評価した。評価結果を表2に示す。
第1層、第2層及び第3層のポリイミド層を形成するためのポリアミド酸溶液の種類を表2及び表3に示すものに変更した以外は、実施例1と同様にして金属張積層板を作製し、第1層の350℃における貯蔵弾性率及びTgを測定するとともに、ピール強度及び発泡の有無を評価した。評価結果を表2及び表3に示す。
第1層、第2層及び第3層の厚みをそれぞれ6μm、21μm、6μmとしたこと以外、実施例1と同様にして、金属張積層板を得たが、発泡は確認されなかった。
第1層、第2層及び第3層の厚みをそれぞれ6μm、21μm、6μmとしたこと以外、比較例5と同様にして、金属張積層板を作製したところ、発泡が確認された。
第1層、第2層及び第3層の厚みをそれぞれ6μm、21μm、6μmとしたこと以外、比較例6と同様にして、金属張積層板を作製したところ、発泡が確認された。
第1層、第2層及び第3層の厚みをそれぞれ6μm、21μm、6μmとしたこと以外、比較例7と同様にして、金属張積層板を作製したところ、発泡が確認された。
Claims (8)
- 絶縁樹脂層と、前記絶縁樹脂層の片面又は両面に積層された金属層と、を有する金属張積層板であって、
前記絶縁樹脂層は、主たるポリイミド層(A)と、前記ポリイミド層(A)の片面又は両面に積層され、かつ、前記金属層と接するポリイミド層(B)と、を含む複数のポリイミド樹脂層を有し、
前記ポリイミド層(A)及び前記ポリイミド層(B)を構成しているポリイミドは、それぞれ、酸無水物成分から誘導される酸無水物残基と、ジアミン成分から誘導されるジアミン残基と、を含有しており、
前記ポリイミド層(A)を構成しているポリイミドは、フッ素原子を含む芳香族ジアミン化合物から誘導されるジアミン残基及びフッ素原子を含む芳香族テトラカルボン酸無水物から誘導される酸無水物残基を含み、
前記ポリイミド層(B)は、350℃における貯蔵弾性率が1×108Pa以上であり、かつ、ガラス転移温度が280℃以上のポリイミドから構成され、
前記ポリイミド層(A)の厚みが3~25μmの範囲内であることを特徴とする金属張積層板。 - 前記ポリイミド層(A)を構成しているポリイミドが、前記酸無水物残基の合計100モル部に対して、ピロメリット酸二無水物から誘導される酸無水物残基を50モル部以上含有する請求項1から3のいずれか1項に記載の金属張積層板。
- 前記ポリイミド層(B)を構成しているポリイミドが、前記酸無水物残基の合計100モル部に対して、ピロメリット酸二無水物から誘導される酸無水物残基を60モル部以上含有する請求項1から4のいずれか1項に記載の金属張積層板。
- 前記ポリイミド層(A)の350℃における貯蔵弾性率EAと、前記ポリイミド層(B)の350℃における貯蔵弾性率EBが、0.5≦(EA/EB)≦100の関係を有する請求項1から5のいずれか1項に記載の金属張積層板。
- 前記ポリイミド層(A)の熱膨張係数が30ppm/K以下であり、前記ポリイミド層(B)の熱膨張係数が0~100ppm/Kの範囲内である請求項1から6のいずれか1項に記載の金属張積層板。
- 絶縁樹脂層と、前記絶縁樹脂層の片面又は両面に積層された金属配線層と、を有する回路基板であって、
前記絶縁樹脂層は、主たるポリイミド層(A)と、前記ポリイミド層(A)の片面又は両面に積層され、かつ、前記金属配線層と接するポリイミド層(B)と、を含む複数のポリイミド樹脂層を有し、
前記ポリイミド層(A)及び前記ポリイミド層(B)を構成しているポリイミドは、それぞれ、酸無水物成分から誘導される酸無水物残基と、ジアミン成分から誘導されるジアミン残基と、を含有しており、
前記ポリイミド層(A)を構成しているポリイミドは、フッ素原子を含む芳香族ジアミン化合物から誘導されるジアミン残基及びフッ素原子を含む芳香族テトラカルボン酸無水物から誘導される酸無水物残基を含み、
前記ポリイミド層(B)は、350℃における貯蔵弾性率が1×108Pa以上であり、かつ、ガラス転移温度が280℃以上のポリイミドから構成され、
前記ポリイミド層(A)の厚みが3~25μmの範囲内であることを特徴とする回路基板。
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Citations (7)
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Patent Citations (7)
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---|---|---|---|---|
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JP2010157571A (ja) | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Nippon Steel Chem Co Ltd | フレキシブル配線基板用積層体 |
JP2015527220A (ja) | 2012-06-22 | 2015-09-17 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーE.I.Du Pont De Nemours And Company | ポリイミド金属張積層体 |
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