JP7428646B2 - Metal-clad laminates and circuit boards - Google Patents
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Description
本発明は、電子機器の小型化・高性能化に伴う高周波化への対応を可能とする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 that can cope with higher frequencies accompanying the miniaturization and higher performance of electronic devices.
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回路基板(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、スマートフォン等の電子機器の配線や、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, as electronic devices have become smaller, lighter, and space-saving, flexible printed circuit boards (FPCs) have become thinner, lighter, more flexible, and have superior durability even after repeated bending. ) demand is increasing. FPC can be mounted three-dimensionally and with high density even in a limited space, so its use is expanding to parts such as wiring, cables, and connectors for electronic devices such as HDDs, DVDs, mobile phones, and smartphones. It is being done.
情報処理や情報通信においては、大容量の情報を伝送・処理するために伝送周波数を高くする取り組みが行われており、回路基板材料は絶縁樹脂層の低誘電化による伝送損失の低下が求められている。そこで、高周波化に対応するために、低誘電率、低誘電正接を特徴とした液晶ポリマーを誘電体層としたFPCが用いられている。しかしながら、液晶ポリマーは、誘電特性に優れているものの、耐熱性や金属箔との接着性に改善の余地があることから、耐熱性や接着性に優れた絶縁樹脂材料としてポリイミドが注目されている。 In information processing and communications, efforts are being made to increase the transmission frequency in order to transmit and process large amounts of information, and circuit board materials are required to reduce transmission loss by lowering the dielectricity of the insulating resin layer. ing. Therefore, in order to cope with higher frequencies, FPCs are used in which the dielectric layer is made of liquid crystal polymer, which is characterized by low dielectric constant and low dielectric loss tangent. However, although liquid crystal polymers have excellent dielectric properties, there is room for improvement in heat resistance and adhesion with metal foils, so polyimide is attracting attention as an insulating resin material with excellent heat resistance and adhesion. .
回路基板の高周波伝送特性を改善するために、誘電特性が改善されたポリイミドを使用することが提案されている(例えば、特許文献1~3)。 In order to improve the high frequency transmission characteristics of a circuit board, it has been proposed to use polyimide with improved dielectric properties (for example, Patent Documents 1 to 3).
一方、二つの片面銅張積層板のポリイミド樹脂面を貼り合わせることによって、絶縁樹脂層の厚みが50μm以上の両面銅張積層板を製造することも提案されている(例えば、特許文献4、5)。 On the other hand, it has also been proposed to produce a double-sided copper-clad laminate in which the thickness of the insulating resin layer is 50 μm or more by bonding the polyimide resin surfaces of two single-sided copper-clad laminates (for example, Patent Documents 4 and 5 ).
回路基板において、高周波化への要請が今後益々強まり、高周波伝送特性に対する要求水準が厳しくなると予想される。このような観点から、絶縁樹脂層の誘電特性の改善だけでなく、絶縁樹脂層の厚みを大きくするという選択肢も必要となってくる。しかし、特許文献1~3の実施例では、絶縁樹脂層の厚みが25μm程度であり、例えば50μmを超える厚みに厚膜化することは検討されていない。
一方、特許文献4、5では、高周波伝送への対応については考慮されておらず、厚膜の絶縁樹脂層を採用する場合のポリイミドの構成についても検討されていない。
It is expected that the demand for higher frequencies in circuit boards will become stronger in the future, and the level of requirements for high frequency transmission characteristics will become stricter. From this point of view, it becomes necessary to not only improve the dielectric properties of the insulating resin layer but also to increase the thickness of the insulating resin layer. However, in the examples of Patent Documents 1 to 3, the thickness of the insulating resin layer is about 25 μm, and no consideration has been given to increasing the thickness to, for example, more than 50 μm.
On the other hand, Patent Documents 4 and 5 do not consider support for high frequency transmission, nor do they consider the structure of polyimide when a thick insulating resin layer is employed.
本発明は、絶縁樹脂層の厚みが十分に確保され、電子機器の高性能化に伴う高周波伝送への対応を可能とする金属張積層板及び回路基板を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a metal-clad laminate and a circuit board in which the thickness of an insulating resin layer is sufficiently ensured, and the metal-clad laminate and circuit board are compatible with high-frequency transmission accompanying the improvement in the performance of electronic devices.
本発明者らは、厚みの大きな絶縁樹脂層を設けるとともに、該絶縁樹脂層を構成するポリイミドの誘電特性を考慮することによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors have found that the above problem can be solved by providing a thick insulating resin layer and considering the dielectric properties of polyimide constituting the insulating resin layer, and have completed the present invention.
すなわち、本発明の金属張積層板は、複数のポリイミド層を含む樹脂積層体と、前記樹脂積層体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る。
本発明の金属張積層板は、前記樹脂積層体が、以下のi)~iv)の条件;
i)全体の厚みが40~200μmの範囲内である;
ii)前記金属層に接している第1のポリイミド層と、前記第1のポリイミド層に直接又は間接的に積層された第2のポリイミド層と、を含む;
iii)前記樹脂積層体の全体の厚みに対する前記第2のポリイミド層の厚みの比率が、70~97%の範囲内である;
iv)下記の数式(a)、
E1=√ε1×Tanδ1 ・・・(a)
[ここで、ε1は、スプリットポスト誘電体共振器(SPDR)により測定される10GHzにおける誘電率を示し、Tanδ1は、スプリットポスト誘電体共振器(SPDR)により測定される10GHzにおける誘電正接を示す]
に基づき算出される、誘電特性を示す指標であるE1値が0.009未満である;
を満たすことを特徴とする。
That is, the metal-clad laminate of the present invention is a metal-clad laminate including a resin laminate including a plurality of polyimide layers, and a metal layer laminated on at least one side of the resin laminate.
In the metal-clad laminate of the present invention, the resin laminate meets the following conditions i) to iv);
i) The total thickness is within the range of 40 to 200 μm;
ii) comprising a first polyimide layer in contact with the metal layer and a second polyimide layer laminated directly or indirectly on the first polyimide layer;
iii) the ratio of the thickness of the second polyimide layer to the total thickness of the resin laminate is within the range of 70 to 97%;
iv) The following formula (a),
E 1 =√ε 1 ×Tanδ 1 ...(a)
[Here, ε 1 represents the dielectric constant at 10 GHz measured by a split post dielectric resonator (SPDR), and Tan δ 1 represents the dielectric loss tangent at 10 GHz measured by a split post dielectric resonator (SPDR). show]
The E1 value, which is an index indicating dielectric properties, is less than 0.009;
It is characterized by satisfying the following.
本発明の金属張積層板は、前記第2のポリイミド層を構成するポリイミドが、酸無水物成分とジアミン成分とを反応させて得られる非熱可塑性ポリイミドであって、テトラカルボン酸残基及びジアミン残基を含むものであってもよい。この場合、前記テトラカルボン酸残基の100モル部に対して、
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(BPDA残基)及び1,4-フェニレンビス(トリメリット酸モノエステル)二無水物(TAHQ)から誘導されるテトラカルボン酸残基(TAHQ残基)の少なくとも1種並びに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(PMDA残基)及び2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物(NTCDA)から誘導されるテトラカルボン酸残基(NTCDA残基)の少なくとも1種の合計が80モル部以上であってもよく、
前記BPDA残基及び前記TAHQ残基の少なくとも1種と、前記PMDA残基及び前記NTCDA残基の少なくとも1種とのモル比{(BPDA残基+TAHQ残基)/(PMDA残基+NTCDA残基)}が0.4~1.5の範囲内にあってもよい。
In the metal-clad laminate of the present invention, the polyimide constituting the second polyimide layer is a non-thermoplastic polyimide obtained by reacting an acid anhydride component and a diamine component, and the polyimide comprises a tetracarboxylic acid residue and a diamine component. It may contain a residue. In this case, for 100 mole parts of the tetracarboxylic acid residue,
Tetracarboxylic acid residue (BPDA residue) derived from 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and 1,4-phenylenebis(trimellitic acid monoester) dianhydride At least one type of tetracarboxylic acid residue (TAHQ residue) derived from a compound (TAHQ) and a tetracarboxylic acid residue (PMDA residue) derived from pyromellitic dianhydride (PMDA) and 2,3 ,6,7-Naphthalenetetracarboxylic dianhydride (NTCDA) The total amount of at least one type of tetracarboxylic acid residue (NTCDA residue) may be 80 mole parts or more,
Molar ratio of at least one of the BPDA residue and the TAHQ residue to at least one of the PMDA residue and the NTCDA residue {(BPDA residue + TAHQ residue)/(PMDA residue + NTCDA residue) } may be within the range of 0.4 to 1.5.
本発明の金属張積層板は、前記ジアミン成分が、全ジアミン成分に対して4,4’-ジアミノ-2,2’-ジメチルビフェニル(m-TB)を80モル%以上含有するものであってもよい。 In the metal-clad laminate of the present invention, the diamine component contains 80 mol% or more of 4,4'-diamino-2,2'-dimethylbiphenyl (m-TB) based on the total diamine component. Good too.
本発明の金属張積層板において、前記樹脂積層体は、前記金属層側から、それぞれ、少なくとも前記第1のポリイミド層、前記第2のポリイミド層がこの順に積層された構造を有するものであってもよい。 In the metal-clad laminate of the present invention, the resin laminate has a structure in which at least the first polyimide layer and the second polyimide layer are laminated in this order from the metal layer side, respectively. Good too.
本発明の金属張積層板において、前記樹脂積層体は、少なくとも4層以上のポリイミド層からなる積層構造を有するものであってもよい。 In the metal-clad laminate of the present invention, the resin laminate may have a laminate structure consisting of at least four or more polyimide layers.
本発明の回路基板は、上記いずれかの金属張積層板の前記金属層を配線回路加工してなるものである。 The circuit board of the present invention is formed by processing the metal layer of any of the above metal-clad laminates into a wiring circuit.
本発明の金属張積層板は、十分な厚みを有するとともに、優れた誘電特性を有するポリイミドによって構成される樹脂積層体を備えているため、高速信号伝送を必要とする電子材料として好適に用いることができる。 The metal-clad laminate of the present invention has a resin laminate made of polyimide that is sufficiently thick and has excellent dielectric properties, so it can be suitably used as an electronic material that requires high-speed signal transmission. Can be done.
以下、本発明の実施の形態について、適宜図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings as appropriate.
[金属張積層板]
本実施の形態の金属張積層板は、複数のポリイミド層を含む樹脂積層体と、この樹脂積層体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 this embodiment includes a resin laminate including a plurality of polyimide layers, and a metal layer laminated on at least one side of the resin laminate.
<樹脂積層体>
樹脂積層体は、以下のi)~iv)の条件を満たすものである。
<Resin laminate>
The resin laminate satisfies the following conditions i) to iv).
i) 樹脂積層体は、全体の厚みが40~200μmの範囲内であり、好ましくは40~180μmの範囲内、より好ましくは50~160μmの範囲内である。樹脂積層体の全体の厚みが40μmに満たないと十分な高周波伝送特性が得られなくなるおそれがあり、200μmを超えると反りなどの問題が生じることがある。また、寸法安定性や屈曲性等において問題が生じるおそれがあるので、樹脂積層体の全体の厚みは180μm以下とすることが好ましい。 i) The total thickness of the resin laminate is within the range of 40 to 200 μm, preferably within the range of 40 to 180 μm, and more preferably within the range of 50 to 160 μm. If the total thickness of the resin laminate is less than 40 μm, sufficient high frequency transmission characteristics may not be obtained, and if it exceeds 200 μm, problems such as warping may occur. Further, since problems may arise in dimensional stability, flexibility, etc., the total thickness of the resin laminate is preferably 180 μm or less.
ii) 樹脂積層体は、少なくとも、金属層に接している第1のポリイミド層と、第1のポリイミド層に直接又は間接的に積層された第2のポリイミド層と、を含んでいる。第1のポリイミド層を構成するポリイミドは熱可塑性ポリイミドであり、第2のポリイミド層を構成するポリイミドは非熱可塑性ポリイミドである。樹脂積層体は、金属層側から、それぞれ、少なくとも第1のポリイミド層、第2のポリイミド層がこの順に積層された構造を有することが好ましい。なお、樹脂積層体は、第1のポリイミド層、第2のポリイミド層以外の任意の樹脂層を有していてもよい。また、樹脂積層体は、その厚み方向の中心を基準にして、厚み方向に対称な層構造を有することが好ましいが、厚み方向に非対称な層構造を有するものであってもよい。 ii) The resin laminate includes at least a first polyimide layer in contact with the metal layer and a second polyimide layer laminated directly or indirectly on the first polyimide layer. The polyimide constituting the first polyimide layer is a thermoplastic polyimide, and the polyimide constituting the second polyimide layer is a non-thermoplastic polyimide. The resin laminate preferably has a structure in which at least a first polyimide layer and a second polyimide layer are laminated in this order from the metal layer side. Note that the resin laminate may have any resin layer other than the first polyimide layer and the second polyimide layer. Further, the resin laminate preferably has a layer structure that is symmetrical in the thickness direction with respect to the center in the thickness direction, but may have a layer structure that is asymmetrical in the thickness direction.
iii)樹脂積層体は、樹脂積層体の全体の厚みに対する第2のポリイミド層の厚みの比率が、70~97%の範囲内であり、75~95%の範囲内であることが好ましい。後述するように、第2のポリイミド層は、低誘電特性を有する非熱可塑性ポリイミド層であるため、樹脂積層体の全体の厚みに対する第2のポリイミド層の厚みの比率を上記範囲内に制御することによって、優れた高周波伝送特性を有するFPC等の回路基板を製造できる。樹脂積層体の全体の厚みに対する第2のポリイミド層の厚みの比率が70%に満たないと、絶縁樹脂層における非熱可塑性ポリイミド層の割合が小さくなり過ぎるため、誘電特性が損なわれる可能性があり、97%を超えると、第1のポリイミド層である熱可塑性ポリイミド層が薄くなるため、樹脂積層体と金属層との接着信頼性が低下しやすくなる。 iii) In the resin laminate, the ratio of the thickness of the second polyimide layer to the total thickness of the resin laminate is within the range of 70 to 97%, preferably within the range of 75 to 95%. As described later, since the second polyimide layer is a non-thermoplastic polyimide layer having low dielectric properties, the ratio of the thickness of the second polyimide layer to the total thickness of the resin laminate is controlled within the above range. By doing so, circuit boards such as FPCs having excellent high frequency transmission characteristics can be manufactured. If the ratio of the thickness of the second polyimide layer to the total thickness of the resin laminate is less than 70%, the proportion of the non-thermoplastic polyimide layer in the insulating resin layer will be too small, and the dielectric properties may be impaired. If it exceeds 97%, the thermoplastic polyimide layer, which is the first polyimide layer, becomes thinner, so that the adhesion reliability between the resin laminate and the metal layer tends to decrease.
iv) 樹脂積層体は、下記の数式(a)、
E1=√ε1×Tanδ1 ・・・(a)
[ここで、ε1は、スプリットポスト誘電体共振器(SPDR)により測定される10GHzにおける誘電率を示し、Tanδ1は、スプリットポスト誘電体共振器(SPDR)により測定される10GHzにおける誘電正接を示す。なお、√ε1は、ε1の平方根を意味する。]
に基づき算出される、誘電特性を示す指標であるE1値が0.009未満であり、好ましくは0.0025~0.0085の範囲内がよく、より好ましくは0.0025~0.008の範囲内がよい。E1値が、0.009未満であることによって、優れた高周波伝送特性を有するFPC等の回路基板を製造できる。一方、E1値が上記上限を超えると、FPC等の回路基板に使用した際に、高周波信号の伝送経路上で電気信号のロスなどの不都合が生じやすくなる。
iv) The resin laminate has the following formula (a),
E 1 =√ε 1 ×Tanδ 1 ...(a)
[Here, ε 1 represents the dielectric constant at 10 GHz measured by a split post dielectric resonator (SPDR), and Tan δ 1 represents the dielectric loss tangent at 10 GHz measured by a split post dielectric resonator (SPDR). show. Note that √ε 1 means the square root of ε 1 . ]
The E1 value, which is an index indicating dielectric properties, calculated based on Good within range. When the E1 value is less than 0.009, circuit boards such as FPCs having excellent high frequency transmission characteristics can be manufactured. On the other hand, if the E1 value exceeds the above upper limit, when used in a circuit board such as an FPC, problems such as electrical signal loss on a high frequency signal transmission path are likely to occur.
また、樹脂積層体は、金属張積層板を形成した際の反りや寸法安定性の低下を抑制する観点から、樹脂積層体の全体として、CTEを10~30ppm/Kの範囲内に制御することが好ましい。この場合、樹脂積層体においてベース層(主層)として機能する第2のポリイミド層のCTEは、好ましくは1 ~25ppm/Kの範囲内、より好ましくは10~20ppm/Kの範囲内がよい。 In addition, the CTE of the resin laminate as a whole should be controlled within the range of 10 to 30 ppm/K from the viewpoint of suppressing warping and deterioration of dimensional stability when forming a metal-clad laminate. is preferred. In this case, the CTE of the second polyimide layer functioning as a base layer (main layer) in the resin laminate is preferably 1 It is preferably within the range of ~25 ppm/K, more preferably within the range of 10 ~ 20 ppm/K.
(第1のポリイミド層)
第1のポリイミド層を構成するポリイミドは、熱可塑性ポリイミドである。熱可塑性ポリイミドは、ガラス転移温度(Tg)が360℃以下であるものが好ましく、より好ましくは200~320℃の範囲内である。ここで、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、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1.0×109Pa以上であり、300℃における貯蔵弾性率が3.0×108Pa未満であるポリイミドをいう。樹脂積層体は、1層又は2層の金属層にそれぞれ隣接する1層又は2層の第1のポリイミド層を有している。2つの第1のポリイミド層を有する場合、構成するポリイミドは、同一の種類でもよく、異なる種類でもよい。なお、熱可塑性ポリイミドの詳細については後述する。
(First polyimide layer)
The polyimide constituting the first polyimide layer is a thermoplastic polyimide. The thermoplastic polyimide preferably has a glass transition temperature (Tg) of 360°C or lower, more preferably within the range of 200 to 320°C. Here, thermoplastic polyimide generally refers to polyimide whose glass transition temperature (Tg) can be clearly confirmed. A polyimide having a storage modulus of 1.0×10 9 Pa or more and a storage modulus of less than 3.0×10 8 Pa at 300°C. The resin laminate has one or two first polyimide layers adjacent to one or two metal layers, respectively. In the case of having two first polyimide layers, the constituent polyimides may be of the same type or different types. Note that details of the thermoplastic polyimide will be described later.
(第2のポリイミド層)
第2のポリイミド層を構成するポリイミドは、低熱膨張性の非熱可塑性ポリイミドである。第2のポリイミド層を複数層有する場合、各層を構成するポリイミドは、同一の種類でもよく、異なる種類でもよい。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1.0×109Pa以上であり、300℃における貯蔵弾性率が3.0×108Pa以上であるポリイミドをいう。なお、非熱可塑性ポリイミドの詳細については後述する。
(Second polyimide layer)
The polyimide constituting the second polyimide layer is a non-thermoplastic polyimide with low thermal expansion. When having a plurality of second polyimide layers, the polyimides constituting each layer may be of the same type or different types. Here, non-thermoplastic polyimide generally refers to polyimide that does not soften or exhibit adhesive properties even when heated. A polyimide having a storage modulus of 1.0×10 9 Pa or more at 300° C. and a storage modulus of 3.0×10 8 Pa or more at 300° C. Note that details of the non-thermoplastic polyimide will be described later.
<金属層>
金属層としては、金属箔を好ましく使用できる。金属箔の材質に特に制限はないが、例えば、銅、ステンレス、鉄、ニッケル、ベリリウム、アルミニウム、亜鉛、インジウム、銀、金、スズ、ジルコニウム、タンタル、チタン、鉛、マグネシウム、マンガン及びこれらの合金等が挙げられる。これらの中でも、特に銅又は銅合金が好ましい。銅箔としては、圧延銅箔でも電解銅箔でもよい。
<Metal layer>
As the metal layer, metal foil can be preferably used. There are no particular restrictions on the material of the metal foil, but examples include copper, stainless steel, iron, nickel, beryllium, aluminum, zinc, indium, silver, gold, tin, zirconium, tantalum, titanium, lead, magnesium, manganese, and alloys thereof. etc. Among these, copper or copper alloy is particularly preferred. The copper foil may be rolled copper foil or electrolytic copper foil.
金属層として使用する金属箔は、表面に、例えば防錆処理、サイディング、アルミニウムアルコラート、アルミニウムキレート、シランカップリング剤等の表面処理が施されていてもよい。 The surface of the metal foil used as the metal layer may be subjected to a surface treatment such as rust prevention treatment, siding, aluminum alcoholate, aluminum chelate, or silane coupling agent.
本実施の形態の金属張積層板において、例えばFPCの製造に用いる場合の金属層の好ましい厚みは3~50μmの範囲内であり、より好ましくは5~30μmの範囲内であるが、回路パターンの線幅を細線化するために、5~20μmの範囲内が最も好ましい。金属層の厚みは、高周波伝送における導体損失の増大を抑制する観点では厚い方が好ましいが、一方で、厚みが大きくなり過ぎると微細化への適用が困難になるとともに、屈曲性が低下して回路加工した場合の配線層と絶縁樹脂層との接着性が損なわれるおそれがある。このようなトレード・オフの関係を考慮して、金属層の厚みは上記範囲内とすることがよい。 In the metal-clad laminate of this embodiment, the thickness of the metal layer is preferably within the range of 3 to 50 μm, more preferably within the range of 5 to 30 μm, when used for example in the production of FPC. In order to thin the line width, it is most preferably within the range of 5 to 20 μm. The thickness of the metal layer is preferably thicker from the viewpoint of suppressing the increase in conductor loss during high frequency transmission, but on the other hand, if the thickness is too large, it becomes difficult to apply to miniaturization and the flexibility decreases. There is a risk that the adhesiveness between the wiring layer and the insulating resin layer will be impaired when the circuit is processed. Considering such a trade-off relationship, the thickness of the metal layer is preferably within the above range.
また、高周波伝送特性と、樹脂積層体に対する接着性を両立させる観点から、金属層の第1のポリイミド層と接する表面の十点平均粗さ(Rz)は、1.2μm以下であり、0.05~1.0μmの範囲内であることが好ましい。同様の観点から、金属層の第1のポリイミド層と接する表面の算術平均高さ(Ra)は、0.2μm以下であることが好ましい。 In addition, from the viewpoint of achieving both high frequency transmission characteristics and adhesion to the resin laminate, the ten-point average roughness (Rz) of the surface of the metal layer in contact with the first polyimide layer is 1.2 μm or less, and 0.2 μm or less. It is preferably within the range of 0.05 to 1.0 μm. From the same viewpoint, the arithmetic mean height (Ra) of the surface of the metal layer in contact with the first polyimide layer is preferably 0.2 μm or less.
本実施の形態の金属張積層板では、金属層としては、市販されている銅箔を用いることができる。その具体例としては、福田金属箔粉工業社製の銅箔CF-T49A-DS-HD(商品名)、三井金属鉱業株式会社製の銅箔TQ-M4-VSP(商品名)、JX金属株式会社製の銅箔GHY5-HA-V2(商品名)、同BHY(X)-HA-V2(商品名)などが挙げられる。 In the metal-clad laminate of this embodiment, commercially available copper foil can be used as the metal layer. Specific examples include copper foil CF-T49A-DS-HD (product name) manufactured by Fukuda Metal Foil and Powder Industries Co., Ltd., copper foil TQ-M4-VSP (product name) manufactured by Mitsui Kinzoku Mining Co., Ltd., and JX Nippon Mining Co., Ltd. Examples include copper foil GHY5-HA-V2 (product name) and BHY(X)-HA-V2 (product name) manufactured by the company.
次に、図面を参照しながら、本実施の形態の金属張積層板の構造を具体的に説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る両面銅張積層板(両面CCL)100の構成を示す模式的断面図である。両面CCL100は、金属層としての銅箔層10A,10Bと、樹脂積層体としての樹脂積層体50を備えており、樹脂積層体50の両面に、銅箔層10A,10Bが積層された構造をしている。ここで、樹脂積層体50は、複数のポリイミド層によって構成されており、第1のポリイミド層としての熱可塑性ポリイミド層20A,20Bと、第2のポリイミド層としての非熱可塑性ポリイミド層30A,30Bと、第3のポリイミド層としての熱可塑性ポリイミド層40A,40Bとを備えている。
Next, the structure of the metal-clad laminate of this embodiment will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a double-sided copper-clad laminate (double-sided CCL) 100 according to an embodiment of the present invention. The double-
両面CCL100において、熱可塑性ポリイミド層20A,20Bは、それぞれ銅箔層10A,10Bに直接接している。熱可塑性ポリイミド層20Aと熱可塑性ポリイミド層20Bは、同じ厚みでも異なる厚みでもよく、これらを構成するポリイミドは、同じ種類でもよいし、異なる種類でもよい。
In the double-
また、両面CCL100において、非熱可塑性ポリイミド層30A,30Bは、それぞれ熱可塑性ポリイミド層20A,20Bに接していてもよいが、直接接しておらず、間接的に積層されていてもよい。非熱可塑性ポリイミド層30Aと非熱可塑性ポリイミド層30Bは、同じ厚みでも異なる厚みでもよく、これらを構成するポリイミドは、同じ種類でもよいし、異なる種類でもよい。
Further, in the double-
また、両面CCL100において、熱可塑性ポリイミド層40A,40Bは、接着性を確保するため、ガラス転移温度(Tg)が360℃以下、例えば200~320℃の範囲内の熱可塑性ポリイミドによって構成されていることが好ましい。熱可塑性ポリイミド層40A,40Bは、熱可塑性ポリイミド層20A,20Bと同じ材質であってもよい。熱可塑性ポリイミド層40Aと熱可塑性ポリイミド層40Bは、同じ厚みでも異なる厚みでもよく、これらを構成するポリイミドは、同じ種類でもよいし、異なる種類でもよい。
Further, in the double-
樹脂積層体50は、図1に示すような6層構造に限定されるものではない。樹脂積層体50は、少なくとも、銅箔層10A,10Bに接している熱可塑性ポリイミド層20A,20B(第1のポリイミド層)と、これらの熱可塑性ポリイミド層20A,20Bにそれぞれ直接又は間接的に積層された非熱可塑性ポリイミド層30A,30B(第2のポリイミド層)と、を含んでいればよい。従って、両面CCLの場合、樹脂積層体50は、少なくとも4層以上のポリイミド層を含んでいればよい。例えば図2に示す両面CCL100Aのように、樹脂積層体50が、第1のポリイミド層としての熱可塑性ポリイミド層20A,20Bと、第2のポリイミド層としての非熱可塑性ポリイミド層30A,30Bと、1層の熱可塑性ポリイミド層40Aとを備えた5層構造でもよい。また、樹脂積層体50は、図1、図2に示す以外の任意の層を含んでいてもよい。樹脂積層体50は、ポリイミド層以外の樹脂層を含んでいてもよいが、複数のポリイミド層のみからなることが好ましい。
The
樹脂積層体50を構成するポリイミド層は、必要に応じて、無機フィラーを含有してもよい。具体的には、例えば二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、フッ化アルミニウム、フッ化カルシウム等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を混合して用いることができる。
The polyimide layer constituting the
銅箔層10A,10Bは、厚みや材質が同じ構成の銅箔でもよいし、異なる構成の銅箔でもよい。 The copper foil layers 10A and 10B may have the same thickness and material, or may have different configurations.
<金属張積層板の製造方法>
両面CCL100は、例えば以下に示す第1の方法又は第2の方法によって製造することが好ましい。
(第1の方法)
まず、2つの片面銅張積層板(片面CCL)を準備する。すなわち、銅箔層10A、熱可塑性ポリイミド層20A、非熱可塑性ポリイミド層30A及び熱可塑性ポリイミド層40Aを有する片面銅張積層板(片面CCL)70Aと、銅箔層10B、熱可塑性ポリイミド層20B、非熱可塑性ポリイミド層30B及び熱可塑性ポリイミド層40Bを有する片面CCL70Bと、をそれぞれ作製する。
次に、図3に示すように、2つの片面CCL70A,70Bの熱可塑性ポリイミド層40A,40B側を向き合わせて配置し、熱プレスによって接合面60で熱圧着することによって両面CCL100を製造できる。なお、接合面60は熱圧着面である。2つの片面CCL70A,70Bは、全く同一の構成であってもよいし、層数、樹脂種、金属層などが異なるものであってもよい。また、片面CCL70A,70Bのポリイミド層を4層以上とする場合は、熱可塑性ポリイミド層と、これに隣接する非熱可塑性ポリイミド層とを積層単位として、該積層単位が交互に繰り返されるように構成することが好ましい。
<Method for manufacturing metal clad laminates>
The double-
(First method)
First, two single-sided copper-clad laminates (single-sided CCL) are prepared. That is, a single-sided copper-clad laminate (single-sided CCL) 70A having a
Next, as shown in FIG. 3, the two single-
片面CCL70A,70Bを構成する各ポリイミド層は、厚さや物性のコントロールのしやすさから、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸の樹脂溶液を、銅箔層10A,10Bの原料である銅箔上に塗布し、塗布膜を形成した後、熱処理により乾燥、硬化する所謂キャスト(塗布)法によって形成することが好ましい。つまり、片面CCL70A,70Bにおいて、銅箔層10A,10Bに積層している熱可塑性ポリイミド層20A,20B、非熱可塑性ポリイミド層30A,30B、熱可塑性ポリイミド層40A,40Bは、いずれもキャスト法により順次形成されたものであることが好ましい。
Each polyimide layer constituting the single-
キャスト法において、塗布膜は、ポリアミド酸の樹脂溶液を銅箔の上に塗布した後に乾燥することによって形成できる。片面CCL70A,70Bの形成においては、ポリアミド酸溶液の上に、異なる構成成分からなる他のポリアミド酸溶液を順次塗布して形成することができるし、また、同一の構成のポリアミド酸溶液を2回以上塗布してもよい。また、多層押出により、同時に複数層の塗布膜を積層形成してもよい。また、ポリアミド酸の塗布膜を一旦イミド化して単層又は複数層のポリイミド層とした後に、更にその上にポリアミド酸の樹脂溶液を塗布し、イミド化してポリイミド層を形成することも可能である。塗布する方法は特に制限されず、例えばコンマ、ダイ、ナイフ、リップ等のコーターにて塗布することが可能である。この場合、銅箔は、カットシート状、ロール状のもの、又はエンドレスベルト状などの形状のものを使用できる。生産性を得るためには、ロール状又はエンドレスベルト状の形態とし、連続生産可能な形式とすることが効率的である。さらに、回路基板における配線パターン精度の改善効果をより大きく発現させる観点から、銅箔は長尺に形成されたロール状のものが好ましい。
In the casting method, a coating film can be formed by applying a polyamic acid resin solution onto a copper foil and then drying it. In forming single-
イミド化の方法は、特に制限されず、例えば、80~400℃の範囲内の温度条件で1~60分間の範囲内の時間加熱するといった熱処理が好適に採用される。銅箔層10A,10Bの酸化を抑制するため、低酸素雰囲気下での熱処理が好ましく、具体的には、窒素又は希ガスなどの不活性ガス雰囲気下、水素などの還元ガス雰囲気下、あるいは真空中で行うことが好ましい。熱処理により、塗布膜中のポリアミド酸がイミド化し、ポリイミドが形成される。 The imidization method is not particularly limited, and for example, heat treatment such as heating at a temperature in the range of 80 to 400° C. for a time in the range of 1 to 60 minutes is preferably employed. In order to suppress oxidation of the copper foil layers 10A and 10B, heat treatment is preferably performed in a low oxygen atmosphere. Specifically, heat treatment is performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen or rare gas, in a reducing gas atmosphere such as hydrogen, or in a vacuum. It is preferable to do it indoors. By the heat treatment, the polyamic acid in the coating film is imidized to form polyimide.
以上のようにして、複数層のポリイミド層と、銅箔層10A又は10Bとを有する片面CCL70A,70Bを製造することができる。このようにして得られた2つの片面CCL70A,70Bを、図3に示すように、熱可塑性ポリイミド層40A,40Bの表面が互いに対向するように配置し、接合面60で熱圧着させることによって、両面CCL100を製造できる。熱圧着は、2つの片面CCL70A,70Bを長尺に形成し、一対の加熱ロールを用いてロール・トゥ・ロール方式で搬送しながら実施することが好ましく、この場合、片面CCLの搬送性及び接合性の観点から、加熱ロール間の搬送速度を1~10m/分の範囲内で行うことがより好ましい。
In the manner described above, single-
(第2の方法)
ここでは、キャスト法によって、金属層が銅箔層である片面金属張積層板(片面CCL)又は両面金属張積層板(両面CCL)100を製造する場合を例に挙げる。
(Second method)
Here, a case will be exemplified in which a single-sided metal-clad laminate (single-sided CCL) or a double-sided metal-clad laminate (double-sided CCL) 100 in which the metal layer is a copper foil layer is manufactured by a casting method.
まず、銅箔層10Aとなる銅箔(図示省略)を準備する。そして、この銅箔上に、ポリアミド酸の樹脂溶液を塗布し、乾燥することによって、1層目の塗布膜を形成する。塗布膜は、熱可塑性ポリイミドの前駆体樹脂層である。
First, a copper foil (not shown) that will become the
次に、1層目の塗布膜の上に、さらにポリアミド酸の樹脂溶液を塗布し、乾燥することによって、2層目の塗布膜を形成する。2層目の塗布膜は、非熱可塑性ポリイミドの前駆体樹脂層である。 Next, a resin solution of polyamic acid is further applied onto the first layer coating film and dried to form a second layer coating film. The second coating film is a non-thermoplastic polyimide precursor resin layer.
以降、ポリアミド酸の種類を選択しながら、同様にして、3層目、4層目、5層目、6層目の塗布膜を順次形成していき、その後、これらを熱処理し、各前駆体樹脂層のポリアミド酸をイミド化する。これによって、複数層のポリイミド層が積層した片面CCLを作製する。 Thereafter, while selecting the type of polyamic acid, the third, fourth, fifth, and sixth coating films were sequentially formed in the same manner, and then these were heat-treated to form each precursor. The polyamic acid in the resin layer is imidized. In this way, a single-sided CCL in which a plurality of polyimide layers are laminated is manufactured.
なお、単層又は複数層のポリアミド酸の塗布膜の層を一旦イミド化して単層又は複数層のポリイミド層とした後に、更にその上にポリアミド酸の塗布膜を形成することも可能である。 Note that it is also possible to once imidize a single layer or multiple layers of a polyamic acid coating layer to form a single layer or multiple layers of polyimide, and then further form a polyamic acid coating layer thereon.
以上のようにして得られる片面CCLは、銅箔層10Aの上に、樹脂積層体50が積層された構造を有している。樹脂積層体50は、例えば、銅箔層10Aの側から、熱可塑性ポリイミド層20A、非熱可塑性ポリイミド層30A、熱可塑性ポリイミド層40A、熱可塑性ポリイミド層40B、非熱可塑性ポリイミド層30B及び熱可塑性ポリイミド層20Bがこの順番で積層されたものである。
The single-sided CCL obtained as described above has a structure in which the
両面CCL100の製造を目的とする場合は、以上の工程に加え、さらに銅箔の熱圧着を実施することができる。
When the purpose is to manufacture a double-
熱圧着工程では、片面CCLにおける銅箔層10Aとは反対側の面(つまり、熱可塑性ポリイミド層20B上)に、新たな銅箔(図示省略)を熱圧着することによって、銅箔層10Bを積層する。これによって、図1に示した構造を有する両面CCL100を得ることができる。新たな銅箔と片面CCLとの熱圧着は、一対の加熱ロールを用いてロール・トゥ・ロール方式で搬送しながら実施することが好ましい。
In the thermocompression bonding process, the
第2の方法において、キャスト法による塗布膜の形成及びイミド化は、第1の方法と同様に実施できる。 In the second method, formation of a coating film by a casting method and imidization can be performed in the same manner as in the first method.
[ポリイミド]
次に、樹脂積層体50を構成する好ましいポリイミドについて、非熱可塑性ポリイミド、熱可塑性ポリイミドの順に説明する。
[Polyimide]
Next, preferred polyimides constituting the
<非熱可塑性ポリイミド>
第2のポリイミド層(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むものである。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。ポリイミドは、芳香族テトラカルボン酸二無水物から誘導される芳香族テトラカルボン酸残基及び芳香族ジアミンから誘導される芳香族ジアミン残基を含むことが好ましい。
<Non-thermoplastic polyimide>
The non-thermoplastic polyimide constituting the second polyimide layer (non-thermoplastic polyimide layer) contains a tetracarboxylic acid residue and a diamine residue. In the present invention, a tetracarboxylic acid residue refers to a tetravalent group derived from a tetracarboxylic dianhydride, and a diamine residue refers to a divalent group derived from a diamine compound. represents something. The polyimide preferably contains an aromatic tetracarboxylic acid residue derived from an aromatic tetracarboxylic dianhydride and an aromatic diamine residue derived from an aromatic diamine.
(テトラカルボン酸残基)
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として、3,3’、4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)及び1,4-フェニレンビス(トリメリット酸モノエステル)二無水物(TAHQ)の少なくとも1種から誘導されるテトラカルボン酸残基並びにピロメリット酸二無水物(PMDA)及び2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物(NTCDA)の少なくとも1種から誘導されるテトラカルボン酸残基を含有する。
(tetracarboxylic acid residue)
The non-thermoplastic polyimide constituting the non-thermoplastic polyimide layer contains 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and 1,4-phenylenebis(tricarboxylic acid) as tetracarboxylic acid residues. Tetracarboxylic acid residues derived from at least one type of mellitic acid monoester) dianhydride (TAHQ), as well as pyromellitic dianhydride (PMDA) and 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride (NTCDA) contains a tetracarboxylic acid residue derived from at least one type of (NTCDA).
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。)及びTAHQから誘導されるテトラカルボン酸残基(以下、「TAHQ残基」ともいう。)は、ポリマーの秩序構造を形成しやすく、分子の運動抑制により誘電正接や吸湿性を低下させることができる。しかし、一方でBPDA残基は、ポリイミド前駆体のポリアミド酸としてのゲル膜の自己支持性を付与できるが、イミド化後のCTEを増大させるとともに、ガラス転移温度を低くして耐熱性を低下させる傾向になる。 Tetracarboxylic acid residues derived from BPDA (hereinafter also referred to as "BPDA residues") and tetracarboxylic acid residues derived from TAHQ (hereinafter also referred to as "TAHQ residues") maintain order in the polymer. It is easy to form a structure, and by suppressing the movement of molecules, the dielectric loss tangent and hygroscopicity can be lowered. However, on the other hand, the BPDA residue can provide self-supporting properties of the gel film as a polyamic acid of the polyimide precursor, but it also increases the CTE after imidization and lowers the glass transition temperature, resulting in a decrease in heat resistance. become a trend.
このような観点から、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、テトラカルボン酸残基の100モル部に対して、BPDA残基及びTAHQ残基の合計を好ましくは30モル部以上60モル部以下の範囲内、より好ましくは40モル部以上50モル部以下の範囲内で含有するように制御する。BPDA残基及びTAHQ残基の合計が30モル部未満では、ポリマーの秩序構造の形成が不十分となって、耐吸湿性が低下したり、誘電正接の低減が不十分となり、60モル部を超えると、CTEの増加や面内リタデーション(RO)の変化量の増大のほか、耐熱性が低下したりするおそれがある。 From this point of view, the non-thermoplastic polyimide constituting the non-thermoplastic polyimide layer preferably contains a total of BPDA residues and TAHQ residues of 30 or more mole parts per 100 mole parts of the tetracarboxylic acid residue. The content is controlled to be within the range of mol parts or less, more preferably within the range of 40 mol parts or more and 50 mol parts or less. If the total amount of BPDA residues and TAHQ residues is less than 30 mole parts, the formation of an ordered structure of the polymer will be insufficient, resulting in decreased moisture absorption resistance and insufficient reduction of dielectric loss tangent. If it exceeds this, there is a risk that the CTE will increase, the amount of change in in-plane retardation (RO) will increase, and the heat resistance will decrease.
また、ピロメリット酸二無水物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。)及び2,3,6,7-ナフタレン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(以下、「NTCDA残基」ともいう。)は、剛直性を有するため、面内配向性を高め、CTEを低く抑えるとともに、面内リタデーション(RO)の制御や、ガラス転移温度の制御の役割を担う残基である。一方で、PMDA残基は、分子量が小さいため、その量が多くなり過ぎると、ポリマーのイミド基濃度が高くなり、極性基が増加して吸湿性が大きくなってしまい、分子鎖内部の水分の影響により誘電正接が増加する。また、NTCDA残基は、剛直性が高いナフタレン骨格によりフィルムが脆くなりやすく、弾性率を増大させる傾向になる。
そのため、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の100モル部に対して、PMDA残基及びNTCDA残基の合計を好ましくは40モル部以上70モル部以下の範囲内、より好ましくは50モル部以上60モル部以下の範囲内、さらに好ましくは50~55モル部の範囲内で含有する。PMDA残基及びNTCDA残基の合計が40モル部未満では、CTEが増加したり、耐熱性が低下したりするおそれがあり、70モル部を超えると、ポリマーのイミド基濃度が高くなり、極性基が増加して低吸湿性が損なわれ、誘電正接が増加するおそれやフィルムが脆くなりフィルムの自己支持性が低下するおそれがある。
In addition, tetracarboxylic acid residues derived from pyromellitic dianhydride (hereinafter also referred to as "PMDA residues") and tetracarboxylic acid residues derived from 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride Carboxylic acid residues (hereinafter also referred to as "NTCDA residues") have rigidity, so they increase in-plane orientation, keep CTE low, control in-plane retardation (RO), and improve glass transition temperature. It is a residue that plays a role in the regulation of On the other hand, PMDA residues have a small molecular weight, so if their amount is too large, the concentration of imide groups in the polymer will increase, the number of polar groups will increase, and the hygroscopicity will increase, leading to a decrease in the amount of water inside the molecular chain. The effect increases the dielectric loss tangent. Furthermore, NTCDA residues tend to make the film brittle due to the highly rigid naphthalene skeleton and tend to increase the elastic modulus.
Therefore, the non-thermoplastic polyimide constituting the non-thermoplastic polyimide layer preferably contains a total of PMDA residues and NTCDA residues of 40 to 70 mole parts per 100 mole parts of the tetracarboxylic acid residue. The content is within a range of 50 to 60 mole parts, more preferably 50 to 55 mole parts. If the total amount of PMDA residues and NTCDA residues is less than 40 mol parts, CTE may increase or heat resistance may decrease; if it exceeds 70 mol parts, the imide group concentration of the polymer will increase and polarity may increase. There is a risk that the number of groups increases, impairing low hygroscopicity, increasing the dielectric loss tangent, and making the film brittle, resulting in a decrease in self-supporting properties of the film.
また、BPDA残基及びTAHQ残基の少なくとも1種並びにPMDA残基及びNTCDA残基の少なくとも1種の合計が、テトラカルボン酸残基の100モル部に対して80モル部以上、好ましくは90モル部以上であることがよい。 Further, the total amount of at least one of BPDA residue and TAHQ residue and at least one of PMDA residue and NTCDA residue is 80 mole parts or more, preferably 90 mole parts or more based on 100 mole parts of the tetracarboxylic acid residue. It is better to be more than 100%.
また、BPDA残基及びTAHQ残基の少なくとも1種と、PMDA残基及びNTCDA残基少なくとも1種のモル比{(BPDA残基+TAHQ残基)/(PMDA残基+NTCDA残基)}を0.4以上1.5以下の範囲内、好ましくは0.6以上1.3以下の範囲内、より好ましくは0.8以上1.2以下の範囲内とし、CTEとポリマーの秩序構造の形成を制御することがよい。 Further, the molar ratio of at least one of BPDA residue and TAHQ residue to at least one of PMDA residue and NTCDA residue {(BPDA residue + TAHQ residue)/(PMDA residue + NTCDA residue)} is 0. Within the range of 4 or more and 1.5 or less, preferably within the range of 0.6 or more and 1.3 or less, more preferably within the range of 0.8 or more and 1.2 or less, to control the formation of CTE and ordered structure of the polymer. It is good to do.
PMDA及びNTCDAは、剛直骨格を有するため、他の一般的な酸無水物成分に比べて、ポリイミド中の分子の面内配向性の制御が可能であり、熱膨張係数(CTE)の抑制とガラス転移温度(Tg)の向上効果がある。また、BPDA及びTAHQは、PMDAと比較し分子量が大きいため、仕込み比率の増加によりイミド基濃度が低下することで、誘電正接の低下や吸湿率の低下に効果がある。一方でBPDA及びTAHQの仕込み比率が増加すると、ポリイミド中の分子の面内配向性が低下し、CTEの増加に繋がる。さらに分子内の秩序構造の形成が進み、ヘイズ値が増加する。このような観点から、PMDA及びNTCDAの合計の仕込み量は、原料の全酸無水物成分の100モル部に対し、40~70モル部の範囲内、好ましくは50~60モル部の範囲内、より好ましくは50~55モル部の範囲内がよい。原料の全酸無水物成分の100モル部に対し、PMDA及びNTCDAの合計の仕込み量が40モル部未満であると、分子の面内配向性が低下し、低CTE化が困難となり、またTgの低下による加熱時におけるフィルムの耐熱性や寸法安定性が低下する。一方、PMDA及びNTCDAの合計の仕込み量が70モル部を超えると、イミド基濃度の増加により吸湿率が悪化したり、弾性率を増大させる傾向になる。 PMDA and NTCDA have rigid skeletons, so compared to other general acid anhydride components, it is possible to control the in-plane orientation of molecules in polyimide, suppressing the coefficient of thermal expansion (CTE) and improving glass properties. It has the effect of improving the transition temperature (Tg). Furthermore, since BPDA and TAHQ have larger molecular weights than PMDA, increasing the charging ratio reduces the imide group concentration, which is effective in reducing the dielectric loss tangent and moisture absorption rate. On the other hand, when the charging ratio of BPDA and TAHQ increases, the in-plane orientation of molecules in the polyimide decreases, leading to an increase in CTE. Further, the formation of an ordered structure within the molecule progresses, and the haze value increases. From this point of view, the total amount of PMDA and NTCDA to be charged is within the range of 40 to 70 parts by mole, preferably within the range of 50 to 60 parts by mole, based on 100 parts by mole of the total acid anhydride component of the raw material. More preferably, it is within the range of 50 to 55 mole parts. If the total amount of PMDA and NTCDA is less than 40 mol parts per 100 mol parts of the total acid anhydride component of the raw material, the in-plane orientation of the molecules will decrease, making it difficult to lower the CTE, and the Tg As a result, the heat resistance and dimensional stability of the film during heating are reduced. On the other hand, if the total amount of PMDA and NTCDA exceeds 70 mole parts, the moisture absorption rate tends to deteriorate due to an increase in imide group concentration, and the elastic modulus tends to increase.
また、BPDA及びTAHQは、分子運動の抑制やイミド基濃度の低下による低誘電正接化、吸湿率低下に効果があるが、イミド化後のポリイミドフィルムとしてのCTEを増大させる。このような観点から、BPDA及びTAHQの合計の仕込み量は、原料の全酸無水物成分の100モル部に対し、30~60モル部の範囲内、好ましくは40~50モル部の範囲内、より好ましくは40~45モル部の範囲内がよい。 In addition, BPDA and TAHQ are effective in suppressing molecular movement and lowering the dielectric loss tangent and moisture absorption rate by lowering the imide group concentration, but they increase the CTE of the polyimide film after imidization. From this point of view, the total amount of BPDA and TAHQ to be charged is in the range of 30 to 60 parts by mole, preferably in the range of 40 to 50 parts by mole, based on 100 parts by mole of the total acid anhydride component of the raw material. More preferably, it is within the range of 40 to 45 mole parts.
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に含まれる、上記BPDA残基、TAHQ残基、PMDA残基、NTCDA残基以外のテトラカルボン酸残基としては、例えば、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、2,3',3,4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、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、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、エチレングリコール ビスアンヒドロトリメリテート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。 Tetracarboxylic acid residues other than the above-mentioned BPDA residue, TAHQ residue, PMDA residue, and NTCDA residue contained in the non-thermoplastic polyimide constituting the non-thermoplastic polyimide layer include, for example, 3,3',4 ,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic anhydride, 2,3',3,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 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-dicarboxyphenyl)ether dianhydride, 3,3'',4,4''-, 2,3,3'',4''- or 2,2'',3,3' '-p-terphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis(2,3- or 3,4-dicarboxyphenyl)-propane dianhydride, bis(2,3- or 3,4-dicarboxylic dianhydride) carboxyphenyl)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 Anhydride, 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)tetrafluoropropane dianhydride, 2,3,5,6-cyclohexane dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride Anhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 4,8-dimethyl-1,2,3,5,6,7-hexahydronaphthalene-1,2,5,6-tetra Carboxylic 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 dianhydride, pyrazine-2,3, 5,6-tetracarboxylic dianhydride, pyrrolidine-2,3,4,5-tetracarboxylic dianhydride, thiophene-2,3,4,5-tetracarboxylic dianhydride, 4,4'- Examples include tetracarboxylic acid residues derived from aromatic tetracarboxylic dianhydrides such as bis(2,3-dicarboxyphenoxy)diphenylmethane dianhydride and ethylene glycol bisanhydrotrimellitate.
(ジアミン残基)
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に含まれるジアミン残基としては、一般式(A1)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い。
(diamine residue)
The diamine residue contained in the non-thermoplastic polyimide constituting the non-thermoplastic polyimide layer is preferably a diamine residue derived from a diamine compound represented by general formula (A1).
式(A1)において、連結基Xは単結合若しくは-COO-から選ばれる2価の基を示し、Yは独立に水素、炭素数1~3の1価の炭化水素基、若しくはアルコキシ基を示し、nは0~2の整数を示し、p及びqは独立して0~4の整数を示す。ここで、「独立に」とは、上記式(A1)において、複数の置換基Y、さらに整数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。なお、上記式(A1)において、末端の二つのアミノ基における水素原子は置換されていてもよく、例えば-NR3R4(ここで、R3,R4は、独立して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 formula (A1), the linking group X represents a single bond or a divalent group selected from -COO-, and Y independently represents hydrogen, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkoxy 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 in the above formula (A1), the plurality of substituents Y and further the integers p and q may be the same or different. In the above formula (A1), the hydrogen atoms in the two terminal amino groups may be substituted, for example -NR 3 R 4 (here, R 3 and R 4 independently represent an alkyl group, etc.). (meaning any substituent).
一般式(A1)で表されるジアミン化合物(以下、「ジアミン(A1)」と記すことがある)は、少なくとも1つのベンゼン環を有する芳香族ジアミンである。ジアミン(A1)は、剛直構造を有しているため、ポリマー全体に秩序構造を付与する作用を有している。そのため、ガス透過性が低く、低吸湿性のポリイミドが得られ、分子鎖内部の水分を低減できるため、誘電正接を下げることができる。ここで、連結基Xとしては、単結合が好ましい。 The diamine compound represented by general formula (A1) (hereinafter sometimes referred to as "diamine (A1)") is an aromatic diamine having at least one benzene ring. Since diamine (A1) has a rigid structure, it has the effect of imparting an ordered structure to the entire polymer. Therefore, a polyimide with low gas permeability and low hygroscopicity can be obtained, and the moisture inside the molecular chain can be reduced, so that the dielectric loss tangent can be lowered. Here, the linking group X is preferably a single bond.
ジアミン(A1)としては、例えば、1,4-ジアミノベンゼン(p-PDA;パラフェニレンジアミン)、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル(m-TB)、2,2’-n-プロピル-4,4’-ジアミノビフェニル(m-NPB)、4-アミノフェニル-4’-アミノベンゾエート(APAB)等を挙げることができる。これらの中でも、剛直構造によってポリマー全体に秩序構造を付与する効果が大きな2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル(m-TB)が最も好ましい。 Examples of the diamine (A1) include 1,4-diaminobenzene (p-PDA; paraphenylenediamine), 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl (m-TB), 2,2'- Examples include n-propyl-4,4'-diaminobiphenyl (m-NPB) and 4-aminophenyl-4'-aminobenzoate (APAB). Among these, most preferred is 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl (m-TB), which has a large effect of imparting an ordered structure to the entire polymer due to its rigid structure.
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、ジアミン(A1)から誘導されるジアミン残基を、ジアミン残基の100モル部に対して、好ましくは80モル部以上、より好ましくは85モル部以上含有することがよい。ジアミン(A1)を上記範囲内の量で使用することによって、モノマー由来の剛直構造により、ポリマー全体に秩序構造が形成されやすくなり、ガス透過性が低く、低吸湿性、かつ低誘電正接である非熱可塑性ポリイミドが得られやすい。 The non-thermoplastic polyimide constituting the non-thermoplastic polyimide layer contains diamine residues derived from diamine (A1), preferably at least 80 moles, more preferably 85 moles, per 100 moles of the diamine residues. It is preferable to contain more than 1 part. By using diamine (A1) in an amount within the above range, an ordered structure is easily formed throughout the polymer due to the rigid structure derived from the monomer, resulting in low gas permeability, low hygroscopicity, and low dielectric loss tangent. Non-thermoplastic polyimide is easily obtained.
また、非熱可塑性ポリイミドにおけるジアミン残基の100モル部に対して、ジアミン(A1)から誘導されるジアミン残基が80モル部以上85モル部以下の範囲内である場合は、より剛直であり、面内配向性に優れる構造であるという観点から、ジアミン(A1)として、1,4-ジアミノベンゼンを用いることが好ましい。 Furthermore, when the amount of diamine residues derived from diamine (A1) is within the range of 80 parts by mole to 85 parts by mole with respect to 100 parts by mole of diamine residues in the non-thermoplastic polyimide, it is more rigid. From the viewpoint of having a structure with excellent in-plane orientation, it is preferable to use 1,4-diaminobenzene as the diamine (A1).
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に含まれるその他のジアミン残基としては、例えば、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、2'-メトキシ-4,4'-ジアミノベンズアニリド、4,4'-ジアミノベンズアニリド、1,3-ビス[2-(4-アミノフェニル)-2-プロピル]ベンゼン、6-アミノ-2-(4-アミノフェノキシ)ベンゾオキサゾール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、ダイマー酸の二つの末端カルボン酸基が1級のアミノメチル基又はアミノ基に置換されてなるダイマー酸型ジアミン等の脂肪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。 Examples of other diamine residues contained in the non-thermoplastic polyimide constituting the non-thermoplastic polyimide layer include 2,2-bis-[4-(3-aminophenoxy)phenyl]propane, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]propane, and bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]propane. -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-diamino Naphthalene, 2,4-bis(β-amino-t-butyl)toluene, 2,4-diaminotoluene, m-xylene-2,5-diamine, p-xylene-2,5-diamine, m-xylylenediamine , p-xylylenediamine, 2,6-diaminopyridine, 2,5-diaminopyridine, 2,5-diamino-1,3,4-oxadiazole, piperazine, 2'-methoxy-4,4'-diamino Aromas such as benzanilide, 4,4'-diaminobenzanilide, 1,3-bis[2-(4-aminophenyl)-2-propyl]benzene, 6-amino-2-(4-aminophenoxy)benzoxazole, etc. Diamine residues derived from group diamine compounds, diamines derived from aliphatic diamine compounds such as dimer acid type diamines in which the two terminal carboxylic acid groups of dimer acid are substituted with primary aminomethyl groups or amino groups. Examples include 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、面内リタデーション(RO)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 non-thermoplastic polyimide, thermal expansion can be controlled by selecting the types of the above-mentioned tetracarboxylic acid residues and diamine residues, and the molar ratio of two or more types of tetracarboxylic acid residues or diamine residues. Modulus, storage modulus, tensile modulus, etc. can be controlled. In addition, when non-thermoplastic polyimide has multiple polyimide structural units, they may exist as blocks or randomly, but from the viewpoint of suppressing variations in in-plane retardation (RO), random Preferably, it exists in
なお、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を、いずれも芳香族基とすることで、ポリイミドフィルムの高温環境下での寸法精度を向上させ、面内リタデーション(RO)の変化量を小さくすることができるため好ましい。 In addition, by making both the tetracarboxylic acid residue and the diamine residue contained in the non-thermoplastic polyimide aromatic groups, the dimensional accuracy of the polyimide film in a high-temperature environment is improved, and in-plane retardation (RO) is improved. This is preferable because the amount of change in can be reduced.
非熱可塑性ポリイミドのイミド基濃度は、33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)2-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33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 33% by weight or less. Here, "imide group concentration" means the value obtained by dividing the molecular weight of the imide group (-(CO) 2 -N-) in polyimide by the molecular weight of the entire polyimide structure. When the imide group concentration exceeds 33% by weight, the molecular weight of the resin itself decreases, and the low hygroscopicity also deteriorates due to the increase in polar groups. By selecting the combination of the above acid anhydride and diamine compound, the orientation of the molecules in the non-thermoplastic polyimide can be controlled, thereby suppressing the increase in CTE due to a 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、フィルム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フィルムに厚みムラ、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. When the weight average molecular weight is less than 10,000, the strength of the film decreases and 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 in the film during coating operations.
<熱可塑性ポリイミド>
第1のポリイミド層(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むものであり、芳香族テトラカルボン酸二無水物から誘導される芳香族テトラカルボン酸残基及び芳香族ジアミンから誘導される芳香族ジアミン残基を含むことが好ましい。
<Thermoplastic polyimide>
The thermoplastic polyimide constituting the first polyimide layer (thermoplastic polyimide layer) contains a tetracarboxylic acid residue and a diamine residue, and contains an aromatic tetracarboxylic acid derived from an aromatic tetracarboxylic dianhydride. Preferably, it contains an acid residue and an aromatic diamine residue derived from an aromatic diamine.
(テトラカルボン酸残基)
熱可塑性ポリイミド層を構成する熱可塑性ポリイミドに用いる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層を構成する非熱可塑性ポリイミドにおけるテトラカルボン酸残基として例示したものと同様のものを用いることができる。
(tetracarboxylic acid residue)
As the tetracarboxylic acid residue used in the thermoplastic polyimide constituting the thermoplastic polyimide layer, use the same ones as those exemplified as the tetracarboxylic acid residue in the non-thermoplastic polyimide constituting the above-mentioned non-thermoplastic polyimide layer. Can be done.
(ジアミン残基)
熱可塑性ポリイミド層を構成する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(B1)~(B7)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い。
(diamine residue)
The diamine residues contained in the thermoplastic polyimide constituting the thermoplastic polyimide layer are preferably diamine residues derived from diamine compounds represented by general formulas (B1) to (B7).
式(B1)~(B7)において、R1は独立に炭素数1~6の1価の炭化水素基又はアルコキシ基を示し、連結基Aは独立に-O-、-S-、-CO-、-SO-、-SO2-、-COO-、-CH2-、-C(CH3)2-、-NH-若しくは-CONH-から選ばれる2価の基を示し、n1は独立に0~4の整数を示す。ただし、式(B3)中から式(B2)と重複するものは除き、式(B5)中から式(B4)と重複するものは除くものとする。ここで、「独立に」とは、上記式(B1)~(B7)の内の一つにおいて、または二つ以上において、複数の連結基A、複数のR1若しくは複数のn1が、同一でもよいし、異なっていてもよいことを意味する。なお、上記式(B1)~(B7)において、末端の二つのアミノ基における水素原子は置換されていてもよく、例えば-NR3R4(ここで、R3,R4は、独立して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 formulas (B1) to (B7), R 1 independently represents a monovalent hydrocarbon group or alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and the linking group A independently represents -O-, -S-, -CO- , -SO-, -SO 2 -, -COO-, -CH 2 -, -C(CH 3 ) 2 -, -NH- or -CONH-, and n 1 is independently Indicates an integer from 0 to 4. However, from equation (B3), those that overlap with equation (B2) are excluded, and from equation (B5), those that overlap with equation (B4) are excluded. Here, "independently" means that in one or more of the above formulas (B1) to (B7), a plurality of linking groups A, a plurality of R 1 or a plurality of n 1 are the same. It means that it can be the same or different. In addition, in the above formulas (B1) to (B7), the hydrogen atoms in the two terminal amino groups may be substituted, for example, -NR 3 R 4 (here, R 3 and R 4 are independently may be any substituent such as an alkyl group).
式(B1)で表されるジアミン(以下、「ジアミン(B1)」と記すことがある)は、2つのベンゼン環を有する芳香族ジアミンである。このジアミン(B1)は、少なくとも1つのベンゼン環に直結したアミノ基と2価の連結基Aとがメタ位にあることで、ポリイミド分子鎖が有する自由度が増加して高い屈曲性を有しており、ポリイミド分子鎖の柔軟性の向上に寄与すると考えられる。従って、ジアミン(B1)を用いることで、ポリイミドの熱可塑性が高まる。ここで、連結基Aとしては、-O-、-CH2-、-C(CH3)2-、-CO-、-SO2-、-S-が好ましい。 The diamine represented by formula (B1) (hereinafter sometimes referred to as "diamine (B1)") is an aromatic diamine having two benzene rings. This diamine (B1) has an amino group directly connected to at least one benzene ring and a divalent linking group A in the meta position, which increases the degree of freedom of the polyimide molecular chain and has high flexibility. It is thought that this contributes to improving the flexibility of polyimide molecular chains. Therefore, the use of diamine (B1) increases the thermoplasticity of polyimide. Here, as the linking group A, -O-, -CH 2 -, -C(CH 3 ) 2 -, -CO-, -SO 2 -, and -S- are preferable.
ジアミン(B1)としては、例えば、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)ジフェニルアミン等を挙げることができる。 Examples of the diamine (B1) include 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylpropane, 3,3'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diamino Diphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylpropane, 3,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminobenzophenone, (3,3'- Bisamino)diphenylamine and the like can be mentioned.
式(B2)で表されるジアミン(以下、「ジアミン(B2)」と記すことがある)は、3つのベンゼン環を有する芳香族ジアミンである。このジアミン(B2)は、少なくとも1つのベンゼン環に直結したアミノ基と2価の連結基Aとがメタ位にあることで、ポリイミド分子鎖が有する自由度が増加して高い屈曲性を有しており、ポリイミド分子鎖の柔軟性の向上に寄与すると考えられる。従って、ジアミン(B2)を用いることで、ポリイミドの熱可塑性が高まる。ここで、連結基Aとしては、-O-が好ましい。 The diamine represented by formula (B2) (hereinafter sometimes referred to as "diamine (B2)") is an aromatic diamine having three benzene rings. This diamine (B2) has an amino group directly connected to at least one benzene ring and a divalent linking group A in the meta position, which increases the degree of freedom of the polyimide molecular chain and has high flexibility. It is thought that this contributes to improving the flexibility of polyimide molecular chains. Therefore, the use of diamine (B2) increases the thermoplasticity of polyimide. Here, the linking group A is preferably -O-.
ジアミン(B2)としては、例えば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]ベンゼンアミン等を挙げることができる。 Examples of the diamine (B2) include 1,4-bis(3-aminophenoxy)benzene, 3-[4-(4-aminophenoxy)phenoxy]benzenamine, 3-[3-(4-aminophenoxy)phenoxy] Examples include benzeneamine and the like.
式(B3)で表されるジアミン(以下、「ジアミン(B3)」と記すことがある)は、3つのベンゼン環を有する芳香族ジアミンである。このジアミン(B3)は、1つのベンゼン環に直結した、2つの2価の連結基Aが互いにメタ位にあることで、ポリイミド分子鎖が有する自由度が増加して高い屈曲性を有しており、ポリイミド分子鎖の柔軟性の向上に寄与すると考えられる。従って、ジアミン(B3)を用いることで、ポリイミドの熱可塑性が高まる。ここで、連結基Aとしては、-O-が好ましい。 The diamine represented by formula (B3) (hereinafter sometimes referred to as "diamine (B3)") is an aromatic diamine having three benzene rings. This diamine (B3) has two divalent linking groups A that are directly connected to one benzene ring and are located in the meta position of each other, which increases the degree of freedom of the polyimide molecular chain and has high flexibility. It is thought that this contributes to improving the flexibility of polyimide molecular chains. Therefore, the use of diamine (B3) increases the thermoplasticity of polyimide. Here, the linking group A is preferably -O-.
ジアミン(B3)としては、例えば1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン(TPE-R)、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]ビスアニリン等を挙げることができる。 Examples of the diamine (B3) include 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene (TPE-R), 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 and the like.
式(B4)で表されるジアミン(以下、「ジアミン(B4)」と記すことがある)は、4つのベンゼン環を有する芳香族ジアミンである。このジアミン(B4)は、少なくとも1つのベンゼン環に直結したアミノ基と2価の連結基Aとがメタ位にあることで高い屈曲性を有しており、ポリイミド分子鎖の柔軟性の向上に寄与すると考えられる。従って、ジアミン(B4)を用いることで、ポリイミドの熱可塑性が高まる。ここで、連結基Aとしては、-O-、-CH2-、-C(CH3)2-、-SO2-、-CO-、-CONH-が好ましい。 The diamine represented by formula (B4) (hereinafter sometimes referred to as "diamine (B4)") is an aromatic diamine having four benzene rings. This diamine (B4) has high flexibility because the amino group directly connected to at least one benzene ring and the divalent linking group A are in the meta position, and it can improve the flexibility of the polyimide molecular chain. It is thought that this contributes. Therefore, the use of diamine (B4) increases the thermoplasticity of polyimide. Here, as the linking group A, -O-, -CH 2 -, -C(CH 3 ) 2 -, -SO 2 -, -CO-, and -CONH- are preferable.
ジアミン(B4)としては、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)]ベンズアニリド等を挙げることができる。 Diamines (B4) include bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]methane, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]propane, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]ether, bis Examples include [4-(3-aminophenoxy)phenyl]sulfone, bis[4-(3-aminophenoxy)]benzophenone, and bis[4,4'-(3-aminophenoxy)]benzanilide.
式(B5)で表されるジアミン(以下、「ジアミン(B5)」と記すことがある)は、4つのベンゼン環を有する芳香族ジアミンである。このジアミン(B5)は、少なくとも1つのベンゼン環に直結した、2つの2価の連結基Aが互いにメタ位にあることで、ポリイミド分子鎖が有する自由度が増加して高い屈曲性を有しており、ポリイミド分子鎖の柔軟性の向上に寄与すると考えられる。従って、ジアミン(B5)を用いることで、ポリイミドの熱可塑性が高まる。ここで、連結基Aとしては、-O-が好ましい。 The diamine represented by formula (B5) (hereinafter sometimes referred to as "diamine (B5)") is an aromatic diamine having four benzene rings. This diamine (B5) has two divalent linking groups A that are directly connected to at least one benzene ring and are located in meta positions, so that the degree of freedom of the polyimide molecular chain increases and it has high flexibility. It is thought that this contributes to improving the flexibility of polyimide molecular chains. Therefore, the use of diamine (B5) increases the thermoplasticity of polyimide. Here, the linking group A is preferably -O-.
ジアミン(B5)としては、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)]ビスアニリン等を挙げることができる。 Examples of the diamine (B5) include 4-[3-[4-(4-aminophenoxy)phenoxy]phenoxy]aniline, 4,4'-[oxybis(3,1-phenyleneoxy)]bisaniline, etc. .
式(B6)で表されるジアミン(以下、「ジアミン(B6)」と記すことがある)は、4つのベンゼン環を有する芳香族ジアミンである。このジアミン(B6)は、少なくとも2つのエーテル結合を有することで高い屈曲性を有しており、ポリイミド分子鎖の柔軟性の向上に寄与すると考えられる。従って、ジアミン(B6)を用いることで、ポリイミドの熱可塑性が高まる。ここで、連結基Aとしては、-C(CH3)2-、-O-、-SO2-、-CO-が好ましい。 The diamine represented by formula (B6) (hereinafter sometimes referred to as "diamine (B6)") is an aromatic diamine having four benzene rings. This diamine (B6) has high flexibility because it has at least two ether bonds, and is thought to contribute to improving the flexibility of the polyimide molecular chain. Therefore, the use of diamine (B6) increases the thermoplasticity of polyimide. Here, as the linking group A, -C(CH 3 ) 2 -, -O-, -SO 2 -, and -CO- are preferable.
ジアミン(B6)としては、例えば、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BAPP)、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(BAPS)、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ケトン(BAPK)等を挙げることができる。 Examples of the diamine (B6) include 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane (BAPP), bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ether (BAPE), and bis[4-aminophenoxy)phenyl]ether (BAPE). Examples include -(4-aminophenoxy)phenyl]sulfone (BAPS), bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ketone (BAPK), and the like.
式(B7)で表されるジアミン(以下、「ジアミン(B7)」と記すことがある)は、4つのベンゼン環を有する芳香族ジアミンである。このジアミン(B7)は、ジフェニル骨格の両側に、それぞれ屈曲性の高い2価の連結基Aを有するため、ポリイミド分子鎖の柔軟性の向上に寄与すると考えられる。従って、ジアミン(B7)を用いることで、ポリイミドの熱可塑性が高まる。ここで、連結基Aとしては、-O-が好ましい。 The diamine represented by formula (B7) (hereinafter sometimes referred to as "diamine (B7)") is an aromatic diamine having four benzene rings. Since this diamine (B7) has divalent linking groups A with high flexibility on both sides of the diphenyl skeleton, it is thought that it contributes to improving the flexibility of the polyimide molecular chain. Therefore, the use of diamine (B7) increases the thermoplasticity of polyimide. Here, the linking group A is preferably -O-.
ジアミン(B7)としては、例えば、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)]ビフェニル等を挙げることができる。 Examples of the diamine (B7) include bis[4-(3-aminophenoxy)]biphenyl, bis[4-(4-aminophenoxy)]biphenyl, and the like.
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、ジアミン残基の100モル部に対して、ジアミン(B1)~ジアミン(B7)から選ばれる少なくとも一種のジアミン化合物から誘導されるジアミン残基を60モル部以上、好ましくは60モル部以上99モル部以下の範囲内、より好ましくは70モル部以上95モル部以下の範囲内で含有することがよい。ジアミン(B1)~ジアミン(B7)は、屈曲性を有する分子構造を持つため、これらから選ばれる少なくとも一種のジアミン化合物を上記範囲内の量で使用することによって、ポリイミド分子鎖の柔軟性を向上させ、熱可塑性を付与することができる。ジアミン(B1)~ジアミン(B7)の合計量が全ジアミン成分の100モル部に対して60モル部未満であるとポリイミド樹脂の柔軟性不足で十分な熱可塑性が得られない。 The thermoplastic polyimide constituting the thermoplastic polyimide layer contains 60 moles of diamine residues derived from at least one diamine compound selected from diamines (B1) to diamines (B7) per 100 moles of diamine residues. The content is preferably in the range of 60 to 99 mole parts, more preferably in the range of 70 to 95 mole parts. Since diamines (B1) to diamines (B7) have flexible molecular structures, the flexibility of the polyimide molecular chain can be improved by using at least one diamine compound selected from these in an amount within the above range. It is possible to impart thermoplasticity to the material. If the total amount of diamine (B1) to diamine (B7) is less than 60 parts by mole based on 100 parts by mole of all diamine components, the polyimide resin will lack flexibility and sufficient thermoplasticity will not be obtained.
また、熱可塑性ポリイミド層を構成する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(A1)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も好ましい。式(A1)で表されるジアミン化合物[ジアミン(A1)]については、非熱可塑性ポリイミドの説明で述べたとおりである。ジアミン(A1)は、剛直構造を有し、ポリマー全体に秩序構造を付与する作用を有しているため、分子の運動抑制により誘電正接や吸湿性を低下させることができる。更に、熱可塑性ポリイミドの原料として使用することで、ガス透過性が低く、長期耐熱接着性に優れたポリイミドが得られる。 Further, as the diamine residue contained in the thermoplastic polyimide constituting the thermoplastic polyimide layer, a diamine residue derived from a diamine compound represented by general formula (A1) is also preferable. The diamine compound represented by formula (A1) [diamine (A1)] is as described in the description of the non-thermoplastic polyimide. Since diamine (A1) has a rigid structure and has the effect of imparting an ordered structure to the entire polymer, it can reduce the dielectric loss tangent and hygroscopicity by suppressing the movement of molecules. Furthermore, by using it as a raw material for thermoplastic polyimide, a polyimide with low gas permeability and excellent long-term heat-resistant adhesive properties can be obtained.
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、ジアミン(A1)から誘導されるジアミン残基を、好ましくは1モル部以上40モル部以下の範囲内、より好ましくは5モル部以上30モル部以下の範囲内で含有してもよい。ジアミン(A1)を上記範囲内の量で使用することによって、モノマー由来の剛直構造により、ポリマー全体に秩序構造が形成されるので、熱可塑性でありながら、ガス透過性及び吸湿性が低く、長期耐熱接着性に優れたポリイミドが得られる。 The thermoplastic polyimide constituting the thermoplastic polyimide layer contains diamine residues derived from diamine (A1), preferably in a range of 1 to 40 mole parts, more preferably 5 to 30 mole parts. It may be contained within the range of. By using diamine (A1) in an amount within the above range, an ordered structure is formed in the entire polymer due to the rigid structure derived from the monomer, so it has low gas permeability and hygroscopicity, and has a long-term life. A polyimide with excellent heat-resistant adhesive properties can be obtained.
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、発明の効果を損なわない範囲で、ジアミン(A1)、(B1)~(B7)以外のジアミン化合物から誘導されるジアミン残基を含むことができる。 The thermoplastic polyimide constituting the thermoplastic polyimide layer may contain diamine residues derived from diamine compounds other than diamine (A1) and (B1) to (B7) to the extent that the effects of the invention are not impaired.
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 thermoplastic polyimide, the coefficient of thermal expansion can be adjusted by selecting the types of the above-mentioned tetracarboxylic acid residues and diamine residues, and the molar ratio of two or more types of tetracarboxylic acid residues or diamine residues. , tensile modulus, glass transition temperature, etc. can be controlled. Furthermore, when the thermoplastic polyimide has a plurality of polyimide structural units, they may exist as blocks or randomly, but it is preferable that they exist randomly.
なお、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を、いずれも芳香族基とすることで、ポリイミドフィルムの高温環境下での寸法精度を向上させ、面内リタデーション(RO)の変化量を抑制することができる。 In addition, by making both the tetracarboxylic acid residue and the diamine residue contained in the thermoplastic polyimide aromatic groups, the dimensional accuracy of the polyimide film in a high-temperature environment is improved, and the in-plane retardation (RO) is reduced. The amount of change can be suppressed.
熱可塑性ポリイミドのイミド基濃度は、33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)2-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33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 33% by weight or less. Here, "imide group concentration" means the value obtained by dividing the molecular weight of the imide group (-(CO) 2 -N-) in polyimide by the molecular weight of the entire polyimide structure. When the imide group concentration exceeds 33% by weight, the molecular weight of the resin itself decreases, and the low hygroscopicity also deteriorates due to the increase in polar groups. By selecting a combination of the diamine compounds described above, the orientation of molecules in the thermoplastic polyimide is controlled, thereby suppressing an increase in CTE due to a decrease in imide group concentration and ensuring low hygroscopicity.
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、フィルム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フィルム厚みムラ、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. When the weight average molecular weight is less than 10,000, the strength of the film decreases and 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 film thickness and streaks tend to occur during coating operations.
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、例えば回路基板の絶縁樹脂における接着層となるため、銅の拡散を抑制するために完全にイミド化された構造が最も好ましい。但し、ポリイミドの一部がアミド酸となっていてもよい。そのイミド化率は、フーリエ変換赤外分光光度計(市販品:日本分光製FT/IR620)を用い、1回反射ATR法にてポリイミド薄膜の赤外線吸収スペクトルを測定することによって、1015cm-1付近のベンゼン環吸収体を基準とし、1780cm-1のイミド基に由来するC=O伸縮の吸光度から算出される。 The thermoplastic polyimide constituting the thermoplastic polyimide layer becomes, for example, an adhesive layer in an insulating resin of a circuit board, and therefore a completely imidized structure is most preferable in order to suppress copper diffusion. However, a part of the polyimide may be an amic acid. The imidization rate was determined to be around 1015 cm -1 by measuring the infrared absorption spectrum of the polyimide thin film by the single reflection ATR method using a Fourier transform infrared spectrophotometer (commercial product: JASCO Corporation FT/IR620). It is calculated from the absorbance of C═O stretching derived from the imide group at 1780 cm −1 based on the benzene ring absorber.
(ポリイミドの合成)
樹脂積層体50を構成するポリイミドは、上記酸無水物及びジアミンを溶媒中で反応させ、前駆体樹脂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、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAC)、N-メチル-2-ピロリドン、2-ブタノン、ジメチルスルホキシド、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、このような有機溶剤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(ポリイミド前駆体溶液)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 polyimide)
The polyimide constituting the
ポリイミドの合成において、上記酸無水物及びジアミンはそれぞれ、その1種のみを使用してもよく2種以上を併用して使用することもできる。酸無水物及びジアミンの種類や、2種以上の酸無水物又はジアミンを使用する場合のそれぞれのモル比を選定することにより、熱膨張性、接着性、ガラス転移温度等を制御することができる。 In the synthesis of polyimide, each of the above acid anhydrides and diamines may be used alone or in combination of two or more thereof. Thermal expansion properties, adhesive properties, glass transition temperature, etc. can be controlled by selecting the types of acid anhydrides and diamines and the molar ratio of each when using two or more types of acid anhydrides or diamines. .
合成された前駆体は、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、前駆体は一般に溶媒可溶性に優れるので、有利に使用される。前駆体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 precursor as a reaction solvent solution, but it can be concentrated, diluted, or replaced with another organic solvent if necessary. Further, since precursors generally have excellent solvent solubility, they are advantageously used. The method for imidizing the precursor is not particularly limited, and for example, heat treatment such as heating in the above-mentioned solvent at a temperature in the range of 80 to 400° C. for 1 to 24 hours is preferably employed.
<回路基板>
本実施の形態の回路基板は、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製造することができる。金属層のパターニングは、例えばフォトリソグラフィー技術とエッチングなどを利用する任意の方法で行うことができる。
<Circuit board>
The circuit board of this embodiment can be manufactured by processing the metal layer of a metal-clad laminate into a pattern by a conventional method to form a wiring layer. Patterning of the metal layer can be performed by any method using, for example, photolithography and etching.
なお、回路基板を製造する際に、通常行われる工程として、例えば前工程でのスルーホール加工や、後工程の端子メッキ、外形加工などの工程は、常法に従い行うことができる。 Incidentally, steps that are normally performed when manufacturing a circuit board, such as through-hole processing in the previous process, terminal plating, and external shape processing in the subsequent process, can be performed according to conventional methods.
以上のように、本実施の形態の金属張積層板は、FPCに代表される回路基板材料として使用することによって、回路基板に優れたインピーダンス整合性を付与し、電気信号の伝送特性を改善できるため、電子機器の信頼性を向上させることができる。 As described above, the metal-clad laminate of this embodiment can provide excellent impedance matching to the circuit board and improve electrical signal transmission characteristics by using it as a material for a circuit board typified by FPC. Therefore, the reliability of electronic equipment can be improved.
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 are shown below to explain the features of the present invention more specifically. However, the scope of the present invention is not limited to the examples. In addition, in the following examples, various measurements and evaluations are as follows unless otherwise specified.
[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 rotational speed was set so that the torque was 10% to 90%, and the value was read when the viscosity stabilized 2 minutes after starting the measurement.
[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1Hz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1.0×109Pa以上であり、300℃における貯蔵弾性率が3.0×108Pa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1.0×109Pa以上であり、300℃における貯蔵弾性率が3.0×108Pa以上を示すものを「非熱可塑性」とした。
[Measurement of glass transition temperature (Tg)]
The glass transition temperature was determined by heating a polyimide film with a size of 5 mm x 20 mm from 30°C to 400°C using a dynamic viscoelasticity analyzer (DMA: manufactured by UBM, trade name: E4000F). Measurement was performed at 4° C./min and a frequency of 1 Hz, and the temperature at which the change in elastic modulus (tan δ) was maximum was defined as the glass transition temperature. In addition, "thermoplastic" means that the storage elastic modulus at 30°C measured using DMA is 1.0 x 10 9 Pa or more and the storage elastic modulus at 300°C is less than 3.0 x 10 8 Pa. Those exhibiting a storage modulus of 1.0×10 9 Pa or more at 30° C. and a storage modulus of 3.0×10 8 Pa or more at 300° C. were 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 x 20 mm was 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). After further holding at that temperature for 10 minutes, it was cooled at a rate of 5°C/min, and the average coefficient of thermal expansion (coefficient of thermal expansion) from 250°C to 100°C was determined.
[吸湿率の測定]
ポリイミドフィルムの試験片(幅4cm×長さ25cm)を2枚用意し、80℃で1時間乾燥した。乾燥後直ちに23℃/50%RHの恒温恒湿室に入れ、24時間以上静置し、その前後の重量変化から次式により求めた。
吸湿率(重量%)=[(吸湿後重量-乾燥後重量)/乾燥後重量]×100
[Measurement of moisture absorption rate]
Two polyimide film test pieces (width 4 cm x length 25 cm) were prepared and dried at 80° C. for 1 hour. Immediately after drying, the sample was placed in a constant temperature and humidity chamber at 23° C./50% RH, left to stand for 24 hours or more, and the weight change before and after was determined using the following formula.
Moisture absorption rate (weight%) = [(weight after moisture absorption - weight after drying) / weight after drying] x 100
[誘電率及び誘電正接の測定]
誘電率及び誘電正接は、ベクトルネットワークアナライザ(Agilent社製、商品名;ベクトルネットワークアナライザE8363C)およびSPDR共振器を用いて、周波数10GHzにおける樹脂シート(硬化後の樹脂シート)の誘電率(ε1)および誘電正接(Tanδ1)を測定した。なお、測定に使用した樹脂シートは、温度;24~26℃、湿度;45~55%の条件下で、24時間放置したものである。
また、樹脂積層体の誘電特性を示す指標であるE1は、上記数式(a)に基づき算出した。
[Measurement of dielectric constant and dielectric loss tangent]
The dielectric constant and dielectric loss tangent are determined by calculating the dielectric constant (ε 1 ) of the resin sheet (resin sheet after curing) at a frequency of 10 GHz using a vector network analyzer (manufactured by Agilent, trade name: Vector Network Analyzer E8363C) and an SPDR resonator. and dielectric loss tangent (Tan δ 1 ) were measured. The resin sheet used in the measurement was left for 24 hours at a temperature of 24 to 26°C and a humidity of 45 to 55%.
Further, E1 , which is an index indicating the dielectric properties of the resin laminate, was calculated based on the above formula (a).
[銅箔の表面粗さの測定]
十点平均粗さ(Rz)及び算術平均高さ(Ra)の測定:
触針式表面粗さ計(株式会社小坂研究所製、商品名;サーフコーダET-3000)を用い、Force;100μN、Speed;20μm、Range;800μmの測定条件によって求めた。なお、表面粗さの算出は、JIS-B0601:1994に準拠した方法により算出した。
[Measurement of surface roughness of copper foil]
Measurement of ten-point average roughness (Rz) and arithmetic average height (Ra):
It was determined using a stylus type surface roughness meter (manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd., trade name: Surfcorder ET-3000) under the following measurement conditions: Force: 100 μN, Speed: 20 μm, Range: 800 μm. Note that the surface roughness was calculated by a method based on JIS-B0601:1994.
[ピール強度の測定]
金属張積層板を幅1.0mmに加工した後、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、測定サンプルの片方の面を両面テープによりアルミ板に固定し、もう一方の面を90°方向に50mm/分の速度で、10mm剥離したときの中央強度を求めた。「銅箔ピール強度」は、キャスト側の銅箔層と樹脂積層体との界面で剥離したときのピール強度であり、「熱圧着面のピール強度」は、熱圧着させた2つの樹脂層の接合面で剥離したときのピール強度である。
[Measurement of peel strength]
After processing the metal-clad laminate to a width of 1.0 mm, it was cut into 8 cm width x 4 cm length to prepare measurement samples. Using a Tensilon tester (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho, product name: Strograph VE-1D), one side of the measurement sample was fixed to an aluminum plate with double-sided tape, and the other side was rotated at 50 mm/min in a 90° direction. The central strength was determined when the sample was peeled off by 10 mm at the same speed. "Copper foil peel strength" is the peel strength when peeling at the interface between the copper foil layer on the cast side and the resin laminate, and "peel strength on the thermocompression bonded side" is the peel strength of the two resin layers bonded by thermocompression. This is the peel strength when the bonded surface is peeled off.
合成例に用いた略号は、以下の化合物を示す。
BTDA:3,3',4,4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物
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
DSDA: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
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
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
DMAc:N,N‐ジメチルアセトアミド
Abbreviations used in the synthesis examples indicate the following compounds.
BTDA: 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride PMDA: Pyromellitic dianhydride BPDA: 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride DSDA: 3, 3',4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride DAPE: 4,4'-diaminodiphenyl ether BAPP: 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane m-TB: 2, 2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl TPE-R: 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene DMAc: N,N-dimethylacetamide
(合成例1)
熱電対および攪拌機を備えると共に窒素導入が可能な反応容器に、312gのDMAcを入れた。この溶媒に14.67gのDAPE(0.073モル)を容器中で撹拌しながら溶解させた。次に、23.13gのBTDA(0.072モル)を加えた。その後、3時間撹拌を続け、溶液粘度2,960mPa・sのポリアミド酸の樹脂溶液aを調製した。
次に、厚さ12μmの電解銅箔の片面(Rz;2.1μm)に、ポリアミド酸の樹脂溶液aを硬化後の厚みが約25μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し溶媒を除去した。更に、120℃から360℃まで段階的な熱処理を30分以内で行い、イミド化を完結した。塩化第二鉄水溶液を用いて銅箔をエッチング除去して、ポリイミドフィルムa(熱可塑性、Tg;283℃、CTE;53ppm/K、吸湿率;1.30重量%)を調製した。
(Synthesis example 1)
312 g of DMAc was placed in a reaction vessel equipped with a thermocouple and a stirrer and capable of introducing nitrogen. 14.67 g of DAPE (0.073 mol) was dissolved in this solvent in a vessel with stirring. Next, 23.13 g of BTDA (0.072 mol) was added. Thereafter, stirring was continued for 3 hours to prepare a polyamic acid resin solution a having a solution viscosity of 2,960 mPa·s.
Next, polyamic acid resin solution a was evenly applied to one side (Rz; 2.1 μm) of a 12 μm thick electrolytic copper foil so that the thickness after curing would be approximately 25 μm, and then heated and dried at 120°C. and the solvent was removed. Furthermore, stepwise heat treatment was performed from 120° C. to 360° C. within 30 minutes to complete imidization. A polyimide film a (thermoplastic, Tg: 283° C., CTE: 53 ppm/K, moisture absorption: 1.30% by weight) was prepared by etching away the copper foil using an aqueous ferric chloride solution.
(合成例2)
熱電対および攪拌機を備えると共に窒素導入が可能な反応容器に、312gのDMAcを入れた。この反応容器に球状フィラー(シリカ、平均粒径1.2μm、アドマテックス社製、「SE4050」)を6.60g加え、超音波分散装置にて3時間分散させた。この溶液に14.67gのDAPE(0.073モル)を容器中で撹拌しながら溶解させた。次に、23.13gのBTDA(0.072モル)を加えた。その後、3時間撹拌を続け、溶液粘度3,160mPa・sのポリアミド酸の樹脂溶液b(シリカ含有量;10体積%)を調製した。
(Synthesis example 2)
312 g of DMAc was placed in a reaction vessel equipped with a thermocouple and a stirrer and capable of introducing nitrogen. 6.60 g of spherical filler (silica, average particle size 1.2 μm, manufactured by Admatex, “SE4050”) was added to this reaction container, and dispersed for 3 hours using an ultrasonic dispersion device. 14.67 g of DAPE (0.073 mol) was dissolved in this solution with stirring in a container. Next, 23.13 g of BTDA (0.072 mol) was added. Thereafter, stirring was continued for 3 hours to prepare a polyamic acid resin solution b (silica content: 10% by volume) having a solution viscosity of 3,160 mPa·s.
(合成例3)
熱電対および攪拌機を備えると共に窒素導入が可能な反応容器に、308gのDMAcを入れた。この溶媒に27.14gのBAPP(0.066モル)を容器中で撹拌しながら溶解させた。次に、14.86gのPMDA(0.068モル)を加えた。その後、3時間撹拌を続け、溶液粘度2,850mPa・sのポリアミド酸の樹脂溶液cを調製した。樹脂溶液cを用いて、合成例1と同様にして、ポリイミドフィルムc(熱可塑性、Tg;312℃、CTE;55ppm/K、吸湿率;0.54重量%)を調製した。
(Synthesis example 3)
308 g of DMAc was placed in a reaction vessel equipped with a thermocouple and a stirrer and capable of introducing nitrogen. 27.14 g of BAPP (0.066 mol) was dissolved in this solvent with stirring in a container. Next, 14.86 g of PMDA (0.068 mol) was added. Thereafter, stirring was continued for 3 hours to prepare a polyamic acid resin solution c having a solution viscosity of 2,850 mPa·s. Polyimide film c (thermoplastic, Tg: 312°C, CTE: 55 ppm/K, moisture absorption: 0.54% by weight) was prepared in the same manner as in Synthesis Example 1 using resin solution c.
(合成例4)
熱電対および攪拌機を備えると共に窒素導入が可能な反応容器に、308gのDMAcを入れた。この溶媒に22.57gのm-TB(0.106モル)を容器中で撹拌しながら溶解させた。次に、6.20gのBPDA(0.021モル)及び18.37gのPMDA(0.084モル)を加えた。その後、3時間撹拌を続け、溶液粘度20,000mPa・sのポリアミド酸の樹脂溶液dを調製した。樹脂溶液dを用いて、合成例1と同様にして、ポリイミドフィルムd(非熱可塑性、Tg;385℃、CTE;15ppm/K)を調製した。
(Synthesis example 4)
308 g of DMAc was placed in a reaction vessel equipped with a thermocouple and a stirrer and capable of introducing nitrogen. 22.57 g of m-TB (0.106 mol) was dissolved in this solvent with stirring in a container. Next, 6.20 g of BPDA (0.021 mol) and 18.37 g of PMDA (0.084 mol) were added. Thereafter, stirring was continued for 3 hours to prepare a polyamic acid resin solution d having a solution viscosity of 20,000 mPa·s. Polyimide film d (non-thermoplastic, Tg: 385°C, CTE: 15 ppm/K) was prepared in the same manner as in Synthesis Example 1 using resin solution d.
(合成例5)
熱電対および攪拌機を備えると共に窒素導入が可能な反応容器に、255gのDMAcを入れた。この溶媒に22.13gのTPE-R(0.076モル)を容器中で撹拌しながら溶解させた。次に、16.17gのDSDA(0.047モル)及び6.78gのPMDA(0.031モル)を加えた。その後、2時間撹拌を続け、溶液粘度2,640mPa・sのポリアミド酸の樹脂溶液eを調製した。樹脂溶液eを用いて、合成例1と同様にして、ポリイミドフィルムe(熱可塑性、Tg;277℃、CTE;61ppm/K、吸湿率;0.90重量%)を調製した。
(Synthesis example 5)
255 g of DMAc was placed in a reaction vessel equipped with a thermocouple and a stirrer and capable of introducing nitrogen. 22.13 g of TPE-R (0.076 mol) was dissolved in this solvent with stirring in a container. Next, 16.17 g DSDA (0.047 mol) and 6.78 g PMDA (0.031 mol) were added. Thereafter, stirring was continued for 2 hours to prepare a polyamic acid resin solution e having a solution viscosity of 2,640 mPa·s. Polyimide film e (thermoplastic, Tg: 277°C, CTE: 61 ppm/K, moisture absorption: 0.90% by weight) was prepared in the same manner as in Synthesis Example 1 using resin solution e.
(合成例6)
熱電対および攪拌機を備えると共に窒素導入が可能な反応容器に、200gのDMAcを入れた。この溶媒に1.335gのm-TB(0.0063モル)及び10.414gのTPE-R(0.0356モル)を容器中で撹拌しながら溶解させた。次に、0.932gのPMDA(0.0043モル)及び11.319gのBPDA(0.0385モル)を加えた。その後、2時間撹拌を続け、溶液粘度1,420mPa・sのポリアミド酸の樹脂溶液fを調製した。樹脂溶液fを用いて、合成例1と同様にして、ポリイミドフィルムf(熱可塑性、Tg;220℃、CTE;52ppm/K、吸湿率;0.36重量%)を調製した。
(Synthesis example 6)
200 g of DMAc was placed in a reaction vessel equipped with a thermocouple and a stirrer and capable of introducing nitrogen. In this solvent, 1.335 g of m-TB (0.0063 mol) and 10.414 g of TPE-R (0.0356 mol) were dissolved in a vessel with stirring. Next, 0.932 g PMDA (0.0043 mol) and 11.319 g BPDA (0.0385 mol) were added. Thereafter, stirring was continued for 2 hours to prepare a polyamic acid resin solution f having a solution viscosity of 1,420 mPa·s. Polyimide film f (thermoplastic, Tg: 220°C, CTE: 52 ppm/K, moisture absorption: 0.36% by weight) was prepared using resin solution f in the same manner as in Synthesis Example 1.
(合成例7)
熱電対および攪拌機を備えると共に窒素導入が可能な反応容器に、250gのDMAcを入れた。この溶媒に12.323gのm-TB(0.0580モル)及び1.886gのTPE-R(0.0064モル)を容器中で撹拌しながら溶解させた。次に、8.314gのPMDA(0.0381モル)及び7.477gのBPDA(0.0254モル)を加えた。その後、3時間撹拌を続け、溶液粘度31,500mPa・sのポリアミド酸の樹脂溶液gを調製した。樹脂溶液gを用いて、合成例1と同様にして、ポリイミドフィルムg(非熱可塑性、Tg;303℃、CTE;15.6ppm/K、吸湿率;0.61重量%)を調製した。
(Synthesis example 7)
250 g of DMAc was placed in a reaction vessel equipped with a thermocouple and a stirrer and capable of introducing nitrogen. 12.323 g of m-TB (0.0580 mol) and 1.886 g of TPE-R (0.0064 mol) were dissolved in this solvent with stirring in a container. Next, 8.314 g PMDA (0.0381 mol) and 7.477 g BPDA (0.0254 mol) were added. Thereafter, stirring was continued for 3 hours to prepare a polyamic acid resin solution g having a solution viscosity of 31,500 mPa·s. Polyimide film g (non-thermoplastic, Tg: 303°C, CTE: 15.6 ppm/K, moisture absorption: 0.61% by weight) was prepared in the same manner as in Synthesis Example 1 using resin solution g.
[実施例1]
長尺の電解銅箔(Rz;0.8μm、Ra;0.2μm)の表面に、樹脂溶液fを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。次に、その上に樹脂溶液gを硬化後の厚みが約21μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。更に、その上に樹脂溶液bを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し溶媒を除去した。更に、その上に樹脂溶液fを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。次に、その上に樹脂溶液gを硬化後の厚みが約21μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。更に、その上に樹脂溶液fを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し溶媒を除去した。このようにして、6層のポリアミド酸層を形成した後、120℃から360℃まで段階的な熱処理を行い、イミド化を完結し、樹脂積層体の厚みが50μmで、樹脂積層体全体に対する非熱可塑性ポリイミド層(樹脂溶液gにより形成されたポリイミド層)の厚みの比率が82%の片面銅張積層板1Bを調製した。
[Example 1]
After applying resin solution f uniformly on the surface of a long electrolytic copper foil (Rz: 0.8 μm, Ra: 0.2 μm) so that the thickness after curing is approximately 2 to 3 μm, it was heated at 120 ° C. Dry and remove solvent. Next, the resin solution g was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 21 μm, and then heated and dried at 120° C. to remove the solvent. Further, resin solution b was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 2 to 3 μm, and then the solvent was removed by heating and drying at 120° C. Further, resin solution f was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 2 to 3 μm, and then heated and dried at 120° C. to remove the solvent. Next, the resin solution g was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 21 μm, and then heated and dried at 120° C. to remove the solvent. Further, resin solution f was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 2 to 3 μm, and then the solvent was removed by heating and drying at 120° C. In this way, after forming six polyamic acid layers, heat treatment was performed stepwise from 120°C to 360°C to complete imidization, and the thickness of the resin laminate was 50 μm. A single-sided copper-clad laminate 1B was prepared in which the thickness ratio of the thermoplastic polyimide layer (the polyimide layer formed using the resin solution g) was 82%.
片面銅張積層板1Bのポリイミド層と電解銅箔(Rz;0.8μm、Ra;0.2μm)を、同時に一対の加熱ロール間に4m/分の速度で連続的に供給して熱圧着(ロール表面温度;320℃、ロール間の線圧;134kN/m)することで、樹脂積層体の厚みが50μmの両面銅張積層板1を調製した。両面銅張積層板1における銅箔ピール強度は1.0kN/mを超えていた。この両面銅張積層板1の銅箔をエッチング除去することによって、ポリイミドフィルム1を調製した。このポリイミドフィルム1の誘電率ε1;3.45、誘電正接Tanδ1;0.0039、これら誘電特性から計算されるE1は0.0072であった。 The polyimide layer of the single-sided copper-clad laminate 1B and the electrolytic copper foil (Rz: 0.8 μm, Ra: 0.2 μm) were simultaneously and continuously fed between a pair of heated rolls at a speed of 4 m/min to bond them by thermocompression ( A double-sided copper-clad laminate 1 having a resin laminate thickness of 50 μm was prepared by setting the roll surface temperature to 320° C. and the linear pressure between the rolls to 134 kN/m. The copper foil peel strength of the double-sided copper-clad laminate 1 exceeded 1.0 kN/m. A polyimide film 1 was prepared by etching away the copper foil of this double-sided copper-clad laminate 1. The dielectric constant ε 1 of this polyimide film 1 was 3.45, the dielectric loss tangent Tan δ 1 was 0.0039, and E 1 calculated from these dielectric properties was 0.0072.
[実施例2]
樹脂溶液bの代わりに、樹脂溶液aを使用したこと以外、実施例1と同様にして、樹脂積層体の厚みが50μmで、樹脂積層体全体に対する非熱可塑性ポリイミド層(樹脂溶液gにより形成されたポリイミド層)の厚みの比率が82%の片面銅張積層板2Bを調製した。
[Example 2]
In the same manner as in Example 1 except that resin solution a was used instead of resin solution b, the thickness of the resin laminate was 50 μm, and a non-thermoplastic polyimide layer (formed by resin solution g) was formed over the entire resin laminate. A single-sided copper-clad laminate 2B having a thickness ratio of 82% (polyimide layer) was prepared.
片面銅張積層板2B及び電解銅箔(Rz;0.8μm、Ra;0.2μm)を準備し、実施例1と同様にして、ポリイミド層の厚みが50μmの両面銅張積層板2を調製した。両面銅張積層板2における銅箔ピール強度は1.0kN/mを超えていた。この両面銅張積層板2の銅箔をエッチング除去することによって、ポリイミドフィルム2を調製した。このポリイミドフィルム2の誘電率ε1;3.45、誘電正接Tanδ1;0.0038、これら誘電特性から計算されるE1は0.0071であった。 A single-sided copper-clad laminate 2B and an electrolytic copper foil (Rz: 0.8 μm, Ra: 0.2 μm) were prepared, and in the same manner as in Example 1, a double-sided copper-clad laminate 2 with a polyimide layer thickness of 50 μm was prepared. did. The copper foil peel strength of the double-sided copper-clad laminate 2 exceeded 1.0 kN/m. A polyimide film 2 was prepared by etching away the copper foil of this double-sided copper-clad laminate 2. The dielectric constant ε 1 of this polyimide film 2 was 3.45, the dielectric loss tangent Tan δ 1 was 0.0038, and E 1 calculated from these dielectric properties was 0.0071.
[実施例3]
樹脂溶液bの代わりに、樹脂溶液fを使用したこと以外、実施例1と同様にして、ポリイミド層の厚みが50μmで、樹脂積層体全体に対する非熱可塑性ポリイミド層(樹脂溶液gにより形成されたポリイミド層)の厚みの比率が82%の片面銅張積層板3Bを調製した。
[Example 3]
In the same manner as in Example 1, except that resin solution f was used instead of resin solution b, the thickness of the polyimide layer was 50 μm, and a non-thermoplastic polyimide layer (formed with resin solution g) was applied to the entire resin laminate. A single-sided copper-clad laminate 3B having a thickness ratio of 82% (polyimide layer) was prepared.
片面銅張積層板3B及び電解銅箔(Rz;0.8μm、Ra;0.2μm)を準備し、実施例1と同様にして、ポリイミド層の厚みが50μmの両面銅張積層板3を調製した。両面銅張積層板3における銅箔ピール強度は1.0kN/mを超えていた。この両面銅張積層板3の銅箔をエッチング除去することによって、ポリイミドフィルム3を調製した。このポリイミドフィルム3の誘電率ε1;3.43、誘電正接Tanδ1;0.0032、これら誘電特性から計算されるE1は0.0059であった。 A single-sided copper-clad laminate 3B and an electrolytic copper foil (Rz: 0.8 μm, Ra: 0.2 μm) were prepared, and a double-sided copper-clad laminate 3 with a polyimide layer thickness of 50 μm was prepared in the same manner as in Example 1. did. The copper foil peel strength of the double-sided copper-clad laminate 3 exceeded 1.0 kN/m. A polyimide film 3 was prepared by etching away the copper foil of this double-sided copper-clad laminate 3. The dielectric constant ε 1 of this polyimide film 3 was 3.43, the dielectric loss tangent Tan δ 1 was 0.0032, and E 1 calculated from these dielectric properties was 0.0059.
[実施例4]
長尺の電解銅箔(Rz;0.8μm、Ra;0.2μm)の表面に、樹脂溶液fを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。次に、その上に樹脂溶液gを硬化後の厚みが約34μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。更に、その上に樹脂溶液cを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し溶媒を除去した。更に、その上に樹脂溶液cを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。次に、その上に樹脂溶液gを硬化後の厚みが約34μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。更に、その上に樹脂溶液fを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し溶媒を除去した。このようにして、6層のポリアミド酸層を形成した後、120℃から360℃まで段階的な熱処理を行い、イミド化を完結し、樹脂積層体の厚みが76μmで、樹脂積層体全体に対する非熱可塑性ポリイミド層(樹脂溶液gにより形成されたポリイミド層)の厚みの比率が87%の片面銅張積層板4Bを調製した。
[Example 4]
After applying resin solution f uniformly on the surface of a long electrolytic copper foil (Rz: 0.8 μm, Ra: 0.2 μm) so that the thickness after curing is approximately 2 to 3 μm, it was heated at 120 ° C. Dry and remove solvent. Next, the resin solution g was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 34 μm, and then heated and dried at 120° C. to remove the solvent. Further, resin solution c was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 2 to 3 μm, and then the solvent was removed by heating and drying at 120° C. Further, resin solution c was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 2 to 3 μm, and then heated and dried at 120° C. to remove the solvent. Next, the resin solution g was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 34 μm, and then heated and dried at 120° C. to remove the solvent. Further, resin solution f was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 2 to 3 μm, and then the solvent was removed by heating and drying at 120° C. In this way, after forming six polyamic acid layers, heat treatment was performed in stages from 120°C to 360°C to complete imidization, and the thickness of the resin laminate was 76 μm. A single-sided copper-clad laminate 4B was prepared in which the thickness ratio of the thermoplastic polyimide layer (the polyimide layer formed using the resin solution g) was 87%.
片面銅張積層板4B及び電解銅箔(Rz;0.8μm、Ra;0.2μm)を準備し、実施例1と同様にして、樹脂積層体の厚みが76μmの両面銅張積層板4を調製した。両面銅張積層板4における銅箔ピール強度は1.0kN/mを超えていた。この両面銅張積層板4の銅箔をエッチング除去することによって、ポリイミドフィルム4を調製した。このポリイミドフィルム4の誘電率ε1;3.20、誘電正接Tanδ1;0.0032、これら誘電特性から計算されるE1は0.0057であった。 A single-sided copper-clad laminate 4B and an electrolytic copper foil (Rz: 0.8 μm, Ra: 0.2 μm) were prepared, and in the same manner as in Example 1, a double-sided copper-clad laminate 4 with a resin laminate having a thickness of 76 μm was prepared. Prepared. The copper foil peel strength of the double-sided copper-clad laminate 4 exceeded 1.0 kN/m. A polyimide film 4 was prepared by etching away the copper foil of this double-sided copper-clad laminate 4. The dielectric constant ε 1 of this polyimide film 4 was 3.20, the dielectric loss tangent Tan δ 1 was 0.0032, and E 1 calculated from these dielectric properties was 0.0057.
[実施例5]
長尺の電解銅箔(Rz;0.8μm、Ra;0.2μm)の表面に、樹脂溶液fを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。次に、その上に樹脂溶液gを硬化後の厚みが約35μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。更に、その上に樹脂溶液fを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。次に、その上に樹脂溶液gを硬化後の厚みが約34μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。更に、その上に樹脂溶液fを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し溶媒を除去した。このようにして、5層のポリアミド酸層を形成した後、120℃から360℃まで段階的な熱処理を行い、イミド化を完結し、樹脂積層体の厚みが76μmで、樹脂積層体全体に対する非熱可塑性ポリイミド層(樹脂溶液gにより形成されたポリイミド層)の厚みの比率が90%の片面銅張積層板5Bを調製した。
[Example 5]
After applying resin solution f uniformly on the surface of a long electrolytic copper foil (Rz: 0.8 μm, Ra: 0.2 μm) so that the thickness after curing is approximately 2 to 3 μm, it was heated at 120 ° C. Dry and remove solvent. Next, the resin solution g was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 35 μm, and then heated and dried at 120° C. to remove the solvent. Further, resin solution f was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 2 to 3 μm, and then heated and dried at 120° C. to remove the solvent. Next, the resin solution g was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 34 μm, and then heated and dried at 120° C. to remove the solvent. Further, resin solution f was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 2 to 3 μm, and then the solvent was removed by heating and drying at 120° C. After forming five polyamic acid layers in this way, heat treatment was performed in stages from 120°C to 360°C to complete imidization, and the thickness of the resin laminate was 76 μm. A single-sided copper-clad laminate 5B was prepared in which the thickness ratio of the thermoplastic polyimide layer (the polyimide layer formed using the resin solution g) was 90%.
片面銅張積層板5B及び電解銅箔(Rz;0.8μm、Ra;0.2μm)を準備し、実施例1と同様にして、樹脂積層体の厚みが76μmの両面銅張積層板5を調製した。両面銅張積層板5における銅箔ピール強度は1.0kN/mを超えていた。この両面銅張積層板5の銅箔をエッチング除去することによって、ポリイミドフィルム5を調製した。このポリイミドフィルム5の誘電率ε1;3.41、誘電正接Tanδ1;0.0033、これら誘電特性から計算されるE1は0.0061であった。 A single-sided copper-clad laminate 5B and an electrolytic copper foil (Rz: 0.8 μm, Ra: 0.2 μm) were prepared, and in the same manner as in Example 1, a double-sided copper-clad laminate 5 with a resin laminate having a thickness of 76 μm was prepared. Prepared. The copper foil peel strength of the double-sided copper-clad laminate 5 exceeded 1.0 kN/m. A polyimide film 5 was prepared by etching away the copper foil of this double-sided copper-clad laminate 5. The dielectric constant ε 1 of this polyimide film 5 was 3.41, the dielectric loss tangent Tan δ 1 was 0.0033, and E 1 calculated from these dielectric properties was 0.0061.
[実施例6]
長尺の電解銅箔(Rz;0.8μm、Ra;0.2μm)の表面に、樹脂溶液fを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。次に、その上に樹脂溶液gを硬化後の厚みが約21μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。更に、その上に樹脂溶液bを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し溶媒を除去した。更に、その上に樹脂溶液gを硬化後の厚みが約23μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。更に、その上に樹脂溶液fを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し溶媒を除去した。このようにして、5層のポリアミド酸層を形成した後、120℃から360℃まで段階的な熱処理を行い、イミド化を完結し、樹脂積層体の厚みが50μmで、樹脂積層体全体に対する非熱可塑性ポリイミド層(樹脂溶液gにより形成されたポリイミド層)の厚みの比率が86%の片面銅張積層板6Bを調製した。
[Example 6]
After applying resin solution f uniformly on the surface of a long electrolytic copper foil (Rz: 0.8 μm, Ra: 0.2 μm) so that the thickness after curing is approximately 2 to 3 μm, it was heated at 120 ° C. Dry and remove solvent. Next, the resin solution g was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 21 μm, and then heated and dried at 120° C. to remove the solvent. Further, resin solution b was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 2 to 3 μm, and then the solvent was removed by heating and drying at 120° C. Further, the resin solution g was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 23 μm, and then heated and dried at 120° C. to remove the solvent. Further, resin solution f was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 2 to 3 μm, and then the solvent was removed by heating and drying at 120° C. After forming five polyamic acid layers in this way, heat treatment was performed in stages from 120°C to 360°C to complete imidization, and the thickness of the resin laminate was 50 μm, and the resistance to the entire resin laminate was A single-sided copper-clad laminate 6B was prepared in which the thickness ratio of the thermoplastic polyimide layer (the polyimide layer formed using the resin solution g) was 86%.
片面銅張積層板6B及び電解銅箔(Rz;0.8μm、Ra;0.2μm)を準備し、実施例1と同様にして、樹脂積層体の厚みが50μmの両面銅張積層板6を調製した。両面銅張積層板6における銅箔ピール強度は1.0kN/mを超えていた。この両面銅張積層板6の銅箔をエッチング除去することによって、ポリイミドフィルム6を調製した。このポリイミドフィルム6の誘電率ε1;3.45、誘電正接Tanδ1;0.0039、これら誘電特性から計算されるE1は0.0072であった。 A single-sided copper-clad laminate 6B and an electrolytic copper foil (Rz: 0.8 μm, Ra: 0.2 μm) were prepared, and a double-sided copper-clad laminate 6 with a resin laminate thickness of 50 μm was prepared in the same manner as in Example 1. Prepared. The copper foil peel strength of the double-sided copper-clad laminate 6 exceeded 1.0 kN/m. A polyimide film 6 was prepared by etching away the copper foil of this double-sided copper-clad laminate 6. The dielectric constant ε 1 of this polyimide film 6 was 3.45, the dielectric loss tangent Tan δ 1 was 0.0039, and E 1 calculated from these dielectric properties was 0.0072.
[実施例7]
樹脂溶液bの代わりに、樹脂溶液eを使用したこと以外、実施例6と同様にして、樹脂積層体の厚みが50μmで、樹脂積層体全体に対する非熱可塑性ポリイミド層(樹脂溶液gにより形成されたポリイミド層)の厚みの比率が86%の片面銅張積層板7Bを調製した。
[Example 7]
In the same manner as in Example 6, except that resin solution e was used instead of resin solution b, the thickness of the resin laminate was 50 μm, and a non-thermoplastic polyimide layer (formed by resin solution g) was formed over the entire resin laminate. A single-sided copper-clad laminate 7B having a thickness ratio of 86% (polyimide layer) was prepared.
片面銅張積層板7B及び電解銅箔(Rz;0.8μm、Ra;0.2μm)を準備し、実施例1と同様にして、樹脂積層体の厚みが50μmの両面銅張積層板7を調製した。両面銅張積層板7における銅箔ピール強度は1.0kN/mを超えていた。この両面銅張積層板7の銅箔をエッチング除去することによって、ポリイミドフィルム7を調製した。このポリイミドフィルム7の誘電率ε1;3.42、誘電正接Tanδ1;0.0041、これら誘電特性から計算されるE1は0.0076であった。 A single-sided copper-clad laminate 7B and an electrolytic copper foil (Rz: 0.8 μm, Ra: 0.2 μm) were prepared, and in the same manner as in Example 1, a double-sided copper-clad laminate 7 with a resin laminate having a thickness of 50 μm was prepared. Prepared. The copper foil peel strength of the double-sided copper-clad laminate 7 exceeded 1.0 kN/m. A polyimide film 7 was prepared by etching away the copper foil of this double-sided copper-clad laminate 7. The dielectric constant ε 1 of this polyimide film 7 was 3.42, the dielectric loss tangent Tan δ 1 was 0.0041, and E 1 calculated from these dielectric properties was 0.0076.
[実施例8]
長尺の電解銅箔(Rz;0.8μm、Ra;0.2μm)の表面に、樹脂溶液gを硬化後の厚みが約35μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。更に、その上に樹脂溶液bを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し溶媒を除去した。更に、その上に樹脂溶液gを硬化後の厚みが約35μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。更に、その上に樹脂溶液fを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し溶媒を除去した。このようにして、4層のポリアミド酸層を形成した後、120℃から360℃まで段階的な熱処理を行い、イミド化を完結し、樹脂積層体の厚みが76μmで、樹脂積層体全体に対する非熱可塑性ポリイミド層(樹脂溶液gにより形成されたポリイミド層)の厚みの比率が93%の片面銅張積層板8Bを調製した。
[Example 8]
The resin solution g was uniformly applied to the surface of a long electrolytic copper foil (Rz: 0.8 μm, Ra: 0.2 μm) so that the thickness after curing was approximately 35 μm, and then heated and dried at 120°C. , the solvent was removed. Further, resin solution b was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 2 to 3 μm, and then the solvent was removed by heating and drying at 120° C. Further, the resin solution g was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 35 μm, and then heated and dried at 120° C. to remove the solvent. Further, resin solution f was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 2 to 3 μm, and then the solvent was removed by heating and drying at 120° C. After forming four polyamic acid layers in this way, a stepwise heat treatment was performed from 120°C to 360°C to complete imidization, and the thickness of the resin laminate was 76 μm. A single-sided copper-clad laminate 8B was prepared in which the thickness ratio of the thermoplastic polyimide layer (the polyimide layer formed using the resin solution g) was 93%.
片面銅張積層板8B及び電解銅箔(Rz;0.8μm、Ra;0.2μm)を準備し、実施例1と同様にして、樹脂積層体の厚みが76μmの両面銅張積層板8を調製した。両面銅張積層板8における銅箔ピール強度は1.0kN/mを超えていた。この両面銅張積層板8の銅箔をエッチング除去することによって、ポリイミドフィルム8を調製した。このポリイミドフィルム8の誘電率ε1;3.34、誘電正接Tanδ1;0.0037、これら誘電特性から計算されるE1は0.0068であった。 A single-sided copper-clad laminate 8B and an electrolytic copper foil (Rz: 0.8 μm, Ra: 0.2 μm) were prepared, and in the same manner as in Example 1, a double-sided copper-clad laminate 8 with a resin laminate having a thickness of 76 μm was prepared. Prepared. The copper foil peel strength of the double-sided copper-clad laminate 8 exceeded 1.0 kN/m. A polyimide film 8 was prepared by etching away the copper foil of this double-sided copper-clad laminate 8. The dielectric constant ε 1 of this polyimide film 8 was 3.34, the dielectric loss tangent Tan δ 1 was 0.0037, and E 1 calculated from these dielectric properties was 0.0068.
[実施例9]
長尺の電解銅箔(Rz;0.8μm、Ra;0.2μm)の表面に、樹脂溶液fを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。次に、その上に樹脂溶液gを硬化後の厚みが約21μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。更に、その上に樹脂溶液bを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し溶媒を除去した。更に、その上に樹脂溶液gを硬化後の厚みが約23μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。更に、その上に樹脂溶液bを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し溶媒を除去した。このようにして、5層のポリアミド酸層を形成した後、120℃から360℃まで段階的な熱処理を行い、イミド化を完結し、樹脂積層体の厚みが50μmで、樹脂積層体全体に対する非熱可塑性ポリイミド層(樹脂溶液gにより形成されたポリイミド層)の厚みの比率が86%の片面銅張積層板9Bを調製した。
[Example 9]
After applying resin solution f uniformly on the surface of a long electrolytic copper foil (Rz: 0.8 μm, Ra: 0.2 μm) so that the thickness after curing is approximately 2 to 3 μm, it was heated at 120 ° C. Dry and remove solvent. Next, the resin solution g was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 21 μm, and then heated and dried at 120° C. to remove the solvent. Further, resin solution b was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 2 to 3 μm, and then the solvent was removed by heating and drying at 120° C. Further, the resin solution g was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 23 μm, and then heated and dried at 120° C. to remove the solvent. Further, resin solution b was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 2 to 3 μm, and then the solvent was removed by heating and drying at 120° C. After forming five polyamic acid layers in this way, heat treatment was performed in stages from 120°C to 360°C to complete imidization, and the thickness of the resin laminate was 50 μm, and the resistance to the entire resin laminate was A single-sided copper-clad laminate 9B was prepared in which the thickness ratio of the thermoplastic polyimide layer (the polyimide layer formed using the resin solution g) was 86%.
片面銅張積層板9Bにおける銅箔ピール強度は1.0kN/mを超えていた。この片面銅張積層板9Bの銅箔をエッチング除去することによって、ポリイミドフィルム9を調製した。このポリイミドフィルム9の誘電率ε1;3.44、誘電正接Tanδ1;0.0043、これら誘電特性から計算されるE1は0.0080であった。 The copper foil peel strength of the single-sided copper-clad laminate 9B exceeded 1.0 kN/m. A polyimide film 9 was prepared by etching away the copper foil of this single-sided copper-clad laminate 9B. The dielectric constant ε 1 of this polyimide film 9 was 3.44, the dielectric loss tangent Tan δ 1 was 0.0043, and E 1 calculated from these dielectric properties was 0.0080.
[実施例10]
実施例4と同様にして、片面銅張積層板4Bを2つ準備し、ポリイミド層面同士で貼り合わせ、同時に一対の加熱ロール間に1m/分の速度で連続的に供給して熱圧着(ロール表面温度;390℃、ロール間の線圧;134kN/m)することで、樹脂積層体の厚みが152μmの両面銅張積層板10を調製した。両面銅張積層板10における熱圧着面のピール強度は1.0kN/mを超えていた。この両面銅張積層板10の銅箔をエッチング除去することによって、ポリイミドフィルム10を調製した。このポリイミドフィルム10の誘電率ε1;3.20、誘電正接Tanδ1;0.0032、これら誘電特性から計算されるE1は0.0057であった。
[Example 10]
In the same manner as in Example 4, two single-sided copper-clad laminates 4B were prepared, and the polyimide layer surfaces were bonded together, and at the same time, they were continuously fed between a pair of heating rolls at a speed of 1 m/min to perform thermocompression bonding (roll A double-sided copper-clad laminate 10 having a resin laminate thickness of 152 μm was prepared by setting a surface temperature of 390° C. and a linear pressure between rolls of 134 kN/m. The peel strength of the thermocompression bonded surface of the double-sided copper-clad laminate 10 exceeded 1.0 kN/m. A polyimide film 10 was prepared by etching away the copper foil of this double-sided copper-clad laminate 10. The dielectric constant ε 1 of this polyimide film 10 was 3.20, the dielectric loss tangent Tan δ 1 was 0.0032, and E 1 calculated from these dielectric properties was 0.0057.
[比較例1]
長尺の電解銅箔(Rz;0.8μm、Ra;0.2μm)の表面に、樹脂溶液cを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。次に、その上に樹脂溶液dを硬化後の厚みが約21μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。更に、その上に樹脂溶液eを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し溶媒を除去した。更に、その上に樹脂溶液eを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。次に、その上に樹脂溶液dを硬化後の厚みが約21μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し、溶媒を除去した。更に、その上に樹脂溶液cを硬化後の厚みが約2~3μmとなるように均一に塗布した後、120℃で加熱乾燥し溶媒を除去した。このようにして、6層のポリアミド酸層を形成した後、120℃から360℃まで段階的な熱処理を行い、イミド化を完結し、樹脂積層体の厚みが50μmで、樹脂積層体全体に対する非熱可塑性ポリイミド層(樹脂溶液dにより形成されたポリイミド層)の厚みの比率が82%の片面銅張積層板1’Bを調製した。
[Comparative example 1]
After applying resin solution c uniformly on the surface of a long electrolytic copper foil (Rz: 0.8 μm, Ra: 0.2 μm) so that the thickness after curing is approximately 2 to 3 μm, it was heated at 120 ° C. Dry and remove solvent. Next, resin solution d was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 21 μm, and then heated and dried at 120° C. to remove the solvent. Further, resin solution e was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 2 to 3 μm, and then heated and dried at 120° C. to remove the solvent. Further, resin solution e was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 2 to 3 μm, and then heated and dried at 120° C. to remove the solvent. Next, resin solution d was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 21 μm, and then heated and dried at 120° C. to remove the solvent. Further, resin solution c was uniformly applied thereon so that the thickness after curing would be about 2 to 3 μm, and then the solvent was removed by heating and drying at 120° C. In this way, after forming six polyamic acid layers, heat treatment was performed stepwise from 120°C to 360°C to complete imidization, and the thickness of the resin laminate was 50 μm. A single-sided copper-clad laminate 1'B in which the thickness ratio of the thermoplastic polyimide layer (the polyimide layer formed using the resin solution d) was 82% was prepared.
片面銅張積層板1’Bのポリイミド層と電解銅箔(Rz;0.8μm、Ra;0.2μm)を、同時に一対の加熱ロール間に4m/分の速度で連続的に供給して熱圧着(ロール表面温度;390℃、ロール間の線圧;134kN/m)することで、樹脂積層体の厚みが50μmの両面銅張積層板1’を調製した。この両面銅張積層板1’の銅箔をエッチング除去することによって、ポリイミドフィルム1’を調製した。このポリイミドフィルム1’の誘電率ε1;3.08、誘電正接Tanδ1;0.0071、これら誘電特性から計算されるE1は0.0125であった。 The polyimide layer of the single-sided copper-clad laminate 1'B and the electrolytic copper foil (Rz: 0.8 μm, Ra: 0.2 μm) are simultaneously supplied continuously between a pair of heating rolls at a speed of 4 m/min to heat them. A double-sided copper-clad laminate 1' having a resin laminate thickness of 50 μm was prepared by pressure bonding (roll surface temperature: 390° C., linear pressure between rolls: 134 kN/m). A polyimide film 1' was prepared by etching away the copper foil of this double-sided copper-clad laminate 1'. The dielectric constant ε 1 of this polyimide film 1' was 3.08, the dielectric loss tangent Tan δ 1 was 0.0071, and E 1 calculated from these dielectric properties was 0.0125.
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い。 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.
10A,10B…銅箔層、20A,20B…熱可塑性ポリイミド層、30A,30B…非熱可塑性ポリイミド層、40A,40B…熱可塑性ポリイミド層、50…樹脂積層体、60…接合面、70A,70B…片面CCL、100,100A…両面CCL 10A, 10B...Copper foil layer, 20A, 20B...Thermoplastic polyimide layer, 30A, 30B...Non-thermoplastic polyimide layer, 40A, 40B...Thermoplastic polyimide layer, 50...Resin laminate, 60...Joint surface, 70A, 70B ...Single-sided CCL, 100,100A...Double-sided CCL
Claims (5)
前記樹脂積層体が、その厚み方向の中心を基準にして、厚み方向に対称な層構造を有し、厚み方向の中心に位置する層、もしくは、該厚み方向の中心に隣接する2つの層が、ガラス転移温度が360℃以下の熱可塑性ポリイミド層であるとともに、以下のi)~iv)の条件;
i)全体の厚みが76μm~200μmの範囲内である;
ii)前記金属層に接している第1のポリイミド層と、前記第1のポリイミド層に直接又は間接的に積層された第2のポリイミド層と、を含む;
iii)前記樹脂積層体の全体の厚みに対する前記第2のポリイミド層の厚みの比率が、70~97%の範囲内である;
iv)下記の数式(a)、
E1=√ε1×Tanδ1 ・・・(a)
[ここで、ε1は、スプリットポスト誘電体共振器(SPDR)により測定される10GHzにおける誘電率を示し、Tanδ1は、スプリットポスト誘電体共振器(SPDR)により測定される10GHzにおける誘電正接を示す]
に基づき算出される、誘電特性を示す指標であるE1値が0.009未満である;
を満たすことを特徴とする金属張積層板。 A metal-clad laminate comprising a resin laminate having a laminate structure consisting of at least five or more polyimide layers, and a metal layer laminated on at least one side of the resin laminate,
The resin laminate has a layer structure that is symmetrical in the thickness direction with respect to the center in the thickness direction, and a layer located at the center in the thickness direction or two layers adjacent to the center in the thickness direction are , a thermoplastic polyimide layer with a glass transition temperature of 360°C or less, and the following conditions i) to iv);
i) The total thickness is within the range of 76 μm to 200 μm;
ii) comprising a first polyimide layer in contact with the metal layer and a second polyimide layer laminated directly or indirectly on the first polyimide layer;
iii) the ratio of the thickness of the second polyimide layer to the total thickness of the resin laminate is within the range of 70 to 97%;
iv) The following formula (a),
E 1 =√ε 1 ×Tanδ 1 ...(a)
[Here, ε 1 represents the dielectric constant at 10 GHz measured by a split post dielectric resonator (SPDR), and Tan δ 1 represents the dielectric loss tangent at 10 GHz measured by a split post dielectric resonator (SPDR). show]
The E1 value, which is an index indicating dielectric properties, is less than 0.009;
A metal-clad laminate that satisfies the following requirements.
前記テトラカルボン酸残基の100モル部に対して、
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(BPDA残基)及び1,4-フェニレンビス(トリメリット酸モノエステル)二無水物(TAHQ)から誘導されるテトラカルボン酸残基(TAHQ残基)の少なくとも1種並びに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(PMDA残基)及び2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物(NTCDA)から誘導されるテトラカルボン酸残基(NTCDA残基)の少なくとも1種の合計が80モル部以上であり、
前記BPDA残基及び前記TAHQ残基の少なくとも1種と、前記PMDA残基及び前記NTCDA残基の少なくとも1種とのモル比{(BPDA残基+TAHQ残基)/(PMDA残基+NTCDA残基)}が0.4~1.5の範囲内にある請求項1に記載の金属張積層板。 The polyimide constituting the second polyimide layer is a non-thermoplastic polyimide obtained by reacting an acid anhydride component and a diamine component, and contains a tetracarboxylic acid residue and a diamine residue,
With respect to 100 mole parts of the tetracarboxylic acid residue,
Tetracarboxylic acid residue (BPDA residue) derived from 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and 1,4-phenylenebis(trimellitic acid monoester) dianhydride At least one type of tetracarboxylic acid residue (TAHQ residue) derived from a compound (TAHQ) and a tetracarboxylic acid residue (PMDA residue) derived from pyromellitic dianhydride (PMDA) and 2,3 The total amount of at least one type of tetracarboxylic acid residue (NTCDA residue) derived from ,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride (NTCDA) is 80 parts by mole or more,
Molar ratio of at least one of the BPDA residue and the TAHQ residue to at least one of the PMDA residue and the NTCDA residue {(BPDA residue + TAHQ residue)/(PMDA residue + NTCDA residue) } is within the range of 0.4 to 1.5. The metal-clad laminate according to claim 1.
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