TW202344396A - 積層體、配線基板、配線基板之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題為提供一種介電損耗正切低且抑制與附配線的基材貼合時的配線的位置偏移之性能優異之積層體。又,本發明的課題為提供一種具有上述積層體之配線基板以及配線基板之製造方法。本發明的積層體具有包含液晶聚合物之層A和配置於上述層A的至少一者表面上之層B,上述層A的藉由示差掃描熱量分析測定之熔融峰的面積為0.2J/g以上,上述層B在160℃條件下的彈性模數為500MPa以下。
Description
本發明係有關一種積層體、配線基板以及配線基板之製造方法。
被稱為下一代通訊技術之第5代(5G)行動通訊系統中,使用比先前高的頻帶。因此,就減少在高頻帶的傳輸損耗之觀點而言,對用於5G行動通訊系統的電路基板用膜基材要求介電損耗正切更低的基材,正在推進基於各種原材料之基材的開發。
例如,在專利文獻1中記載有與導體層熱壓接之後的韌性在既定範圍之熱塑性液晶聚合物膜以及將熱塑性液晶聚合物膜和導體層積層而成之電路基板。
[專利文獻1]國際公開第2016/174868號
從用於高頻率電路基板時的進一步減少高頻帶下的傳輸損耗的觀點出發,對具有液晶聚合物膜和配線之配線基板要求進一步減少配線間的構件中之介電損耗正切。
本發明人一邊參閱專利文獻1中記載的技術,一邊對在液晶聚合物膜等具有基材和配線之配線基板中減少介電損耗正切之技術進行研究之結果,發現具有藉由所使用之液晶聚合物膜能夠減少介電損耗正切之可能性,另一方面,存在當將該種液晶聚合物膜貼合於配線時,產生配線的位置相對於所期望的位置偏離之現象(以下,亦稱為“配線偏移”。)之傾向,並且發現有進一步的技術改善的餘地。
本發明係鑑於上述情況而完成者,其課題為提供一種介電損耗正切低且抑制與附配線的基材貼合時的配線的位置偏移之性能優異之積層體。
又,本發明的課題為提供一種具有上述積層體之配線基板以及配線基板之製造方法。
本發明人等對上述課題進行了深入研究之結果,發現藉由以下構成能夠解決上述課題。
〔1〕一種積層體,其具有包含液晶聚合物之層A和配置於上述層A的至少一者表面上之層B,上述層A的藉由示差掃描熱量分析測定之熔融峰的面積為0.2J/g以上,上述層B在160℃條件下的彈性模數為500MPa以下。
〔2〕如〔1〕所述之積層體,其中上述液晶聚合物包含2種以上來自於二羧酸之重複單元。
〔3〕如〔1〕或〔2〕所述之積層體,其中上述液晶聚合物具有選自包括來自於6-羥基-2-萘甲酸之重複單元、來自於芳香族二醇之重複單元、來自於對苯二甲酸之重複單元以及來自於2,6-萘二羧酸之重複單元之群組中之至少1個。
〔4〕如〔1〕至〔3〕之任一項所述之積層體,其中上述層B的厚度為5~30μm。
〔5〕如〔1〕至〔4〕之任一項所述之積層體,其中上述層B包含熱塑性樹脂。
〔6〕如〔5〕所述之積層體,其中上述層B為使用包含熱塑性樹脂以及反應性化合物之組成物而形成之層,上述反應性化合物的含量相對於上述組成物的總質量為5~20質量%。
〔7〕如〔1〕至〔6〕之任一項所述之積層體,其中在上述層A與上述層B之間進一步具有中間層。
〔8〕一種配線基板,其具有:〔1〕至〔7〕之任一項所述之積層體;以及具有基材以及配線之附配線的基材。
〔9〕如〔8〕所述之配線基板,其中上述配線的厚度為5~40μm。
〔10〕一種配線基板之製造方法,其將〔1〕至〔7〕之任一項所述之積層體和具有基材以及配線之附配線的基材貼合成上述積層體的層B與上述配線相對向,並且將所貼合之上述積層體以及上述附配線的基材熱壓接而製造配線基板。
[發明效果]
依據本發明,能夠提供一種介電損耗正切低且與附配線的基材貼合時抑制配線的位置偏移之性能優異之積層體。又,依據本發明,能夠提供一種具有積層體之配線基板以及配線基板之製造方法。
以下,對本發明進行詳細說明。
關於以下所記載之構成要件的說明,有時基於本發明的代表性實施態樣而進行,但本發明並不限制於該種實施態樣。
在本說明書中“有機基團”係指包含至少1個碳原子之基團。
在本說明書中,在積層體等膜狀構件為長條狀之情況下,寬度方向係指膜狀構件的短邊方向以及TD(transverse direction,橫向)方向,長度方向係指膜狀構件的長邊方向以及MD(machine direction,縱向)方向。
在本說明書中,各成分可以單獨使用1種相當於各成分之物質,亦可以使用2種以上。其中,在對於各成分使用2種以上的物質之情況下,只要沒有特別說明,其成分的含量係指2種以上的物質的合計含量。
在本說明書中,“~”係以包含記載於其前後之數值作為下限值以及上限值而含義來使用。
在本說明書中,將在溫度23℃以及頻率28GHz的條件下測定之介電損耗正切記載為“標準介電損耗正切”。
[積層體]
本發明的積層體的特徵為,具有包含液晶聚合物之層A和配置於層A的至少一者表面上之層B,層A的藉由示差掃描熱量分析(DSC:Differential scanning calorimetry)測定之熔融峰的面積(以下,亦稱為“熔融峰面積”。)為0.2J/g以上,且層B在160℃條件下的彈性模數為500MPa以下。
本發明的課題所解決之詳細機制雖然尚不明確,但藉由包含液晶聚合物,並且包括具有既定的熔融峰面積之層A和具有在既定的高溫條件下的彈性模數之層B之積層體,本發明人等推測為如下。
亦即,熔融峰面積在既定範圍,可以有助於減少配線基板的傳輸損耗之液晶聚合物膜有結晶性高的傾向,因此當與配置於基材上之配線貼合時,有時由於熱壓接時的壓力以及配線的形狀沿著面內方向引起配線偏移。相對於此,推測為當藉由將160℃的高溫條件下之彈性模數為500MPa以下的層B設於表面與配線貼合時,藉由使層B適當變形來抑制配線的位移,從而抑制面內方向的配線偏移。又,具有既定值以上的熔融峰面積之層A作為核心層而存在,藉此積層體整體的介電損耗正切被抑制的較低。藉此,認為可以得到抑制當貼合於配線上時的配線偏移之性能優異,且積層體整體的介電損耗正切被抑制的較低之積層基材。
在本說明書中,在積層體的介電損耗正切優異,且/或抑制與附配線的基材貼合時的配線的位置偏移之性能(以下,亦稱為“配線偏移抑制性能”。)優異之情況下,記載為“本發明的效果優異”。
以下,對本發明的積層體進行詳細說明。
〔層A〕
本發明的積層體包含液晶聚合物,且具有熔融峰面積為0.2J/g以上的層A。
以下,按層A的構成成分以及物性的順序對層A進行說明。
<構成成分>
(液晶聚合物)
層A中所包含之液晶聚合物並無特別限制,例如,可以舉出可以熔融成型的液晶聚合物。
作為液晶聚合物,熱致液晶聚合物為較佳。熱致液晶聚合物係指,在既定的溫度範圍下進行加熱時在熔融狀態下顯示液晶性之聚合物。
只要熱致液晶聚合物係能夠熔融成型之液晶聚合物,則關於其化學組成並無特別限制,例如,可以舉出熱塑性液晶聚酯以及醯胺鍵被導入到熱塑性液晶聚酯中之熱塑性聚酯醯胺。
作為液晶聚合物,例如,能夠使用國時公開第2015/064437號說明書以及日本特開2019-116586號公報中記載的熱塑性液晶聚合物。
作為更具體的液晶聚合物,可以舉出具有來自於選自包括芳香族羥基羧酸、芳香族或脂肪族二醇、芳香族或脂肪族二羧酸、芳香族二胺、芳香族羥基胺以及芳香族胺基羧酸之群組中之至少1個的重複單元之熱塑性液晶聚酯或熱塑性液晶聚酯醯胺。
作為芳香族羥基羧酸,可以舉出對羥基苯甲酸、間羥基苯甲酸、6-羥基-2-萘甲酸以及4-(4-羥基苯基)苯甲酸。該等的化合物可以具有鹵素原子、低級烷基以及苯基等的取代基。其中,對羥基苯甲酸或6-羥基-2-萘甲酸為較佳。
作為芳香族或脂肪族二醇,芳香族二醇為較佳。作為芳香族二醇,可以舉出氫醌、4,4'-二羥基聯苯、3,3'-二甲基-1,1'-聯苯-4,4'-二醇以及該等的醯化物,氫醌或4,4'-二羥基聯苯為較佳。
作為芳香族或脂肪族二羧酸,芳香族二羧酸為較佳。作為芳香族二羧酸,可以舉出對苯二甲酸、間苯二甲酸以及2,6-萘二羧酸,對苯二甲酸為較佳。
作為芳香族二胺、芳香族羥基胺以及芳香族胺基羧酸,例如,可以舉出對苯二胺、4-胺基苯酚以及4-胺基苯甲酸。
在上述的重複單元中,液晶聚合物包含來自於二羧酸(芳香族或脂肪族二羧酸)之重複單元為較佳,就本發明的效果更優異之觀點而言,包含2種以上來自於二羧酸之重複單元為更佳。作為該情況的二羧酸,上述的芳香族二羧酸為較佳,對苯二甲酸、間苯二甲酸或2,6-萘二羧酸為更佳。
又,液晶聚合物具有選自包括下述式(1)~式(3)所表示之重複單元之群組中之至少1個為較佳。
-O-Ar1-CO-(1)
-CO-Ar2-CO-(2)
-X-Ar3-Y-(3)
在式(1)中,Ar1表示伸苯基、伸萘基或伸聯苯基。
在式(2)中,Ar2表示伸苯基、伸萘基、伸聯苯基或由下述式(4)表示之基團。
在式(3)中、Ar3表示伸苯基、伸萘基、伸聯苯基或由下述式(4)表示之基團,X以及Y分別獨立地表示氧原子或亞胺基。
-Ar4-Z-Ar5-(4)
在式(4)中,Ar4以及Ar5分別獨立地表示伸苯基或伸萘基,Z表示氧原子、硫原子、羰基、磺醯基或伸烷基。
上述伸苯基、上述伸萘基以及上述伸聯苯基亦可以具有選自包括鹵素原子、烷基以及芳基之群組中之取代基。
其中,液晶聚合物具有選自包括來自於上述式(1)所表示之芳香族羥基羧酸之重複單元、來自於上述式(3)所表示之、X以及Y均為氧原子的芳香族二醇重複單元以及來自於上述式(2)所表示之芳香族二羧酸之重複單元之群組中之至少1個為較佳。
又,液晶聚合物至少具有來自於芳香族羥基羧酸之重複單元為更佳,具有選自包括來自於對羥基苯甲酸之重複單元以及來自於6-羥基-2-萘甲酸之重複單元之群組中之至少1個為進一步較佳,具有來自於對羥基苯甲酸之重複單元以及來自於6-羥基-2-萘甲酸之重複單元為特佳。
又,作為其他較佳的態樣,就本發明的效果更優異之觀點而言,液晶聚合物具有選自包括來自於6-羥基-2-萘甲酸之重複單元、來自於芳香族二醇之重複單元、來自於對苯二甲酸之重複單元以及來自於2,6-萘二羧酸之重複單元之群組中之至少1個為更佳,具有所有來自於6-羥基-2-萘甲酸之重複單元、來自於芳香族二醇之重複單元、來自於對苯二甲酸之重複單元以及來自於2,6-萘二羧酸之重複單元為進一步較佳。
在液晶聚合物包含來自於芳香族羥基羧酸之重複單元之情況下,其組成比相對於液晶聚合物的所有重複單元為50~65莫耳%為較佳。又,液晶聚合物僅具有來自於芳香族羥基羧酸之重複單元亦為較佳。
在液晶聚合物包含來自於芳香族二醇之重複單元之情況下,其組成比相對於液晶聚合物的所有重複單元為17.5~25莫耳%為較佳。
在液晶聚合物包含來自於芳香族二羧酸之重複單元之情況下,其組成比相對於液晶聚合物的所有重複單元為11~23莫耳%為較佳。
在液晶聚合物包含來自於芳香族二胺、芳香族羥基胺以及芳香族胺基羧酸中任一種的重複單元之情況下,其組成比相對於液晶聚合物的所有重複單元為2~8莫耳%為較佳。
液晶聚合物的合成方法並無特別限制,能夠藉由熔融聚合、固相聚合、溶液聚合以及漿料聚合等的公知的方法聚合上述化合物,藉此進行合成。
作為液晶聚合物,亦可以使用市售品。作為液晶聚合物的市售品,例如,可以舉出Polyplastics Co., Ltd.製造之“Laperos”、Celanese Corporation製造之“Vectra”、UENO FINE CHEMICALS INDUSTRY,LTD.製造之“UENO LCP”、Sumitomo Chemical Co., Ltd.製造之“Sumika Super LCP”、ENEOS Corporation製造之“Zider”以及Toray Industries, Inc.製造之“Siveras”。
再者,液晶聚合物可以在層A內,與作為任意成分的交聯劑或相容成分(反應性相容劑)等形成化學鍵。關於這點,對於除了液晶聚合物以外的成分亦相同。
就能夠容易製造標準介電損耗正切減少之積層體之觀點而言,液晶聚合物的標準介電損耗正切小於0.002為較佳,0.0015以下為更佳,0.001以下為進一步較佳。下限值並無特別限制,例如可以為0.0001以上。
再者,在層A包含2種以上的液晶聚合物之情況下,“液晶聚合物的介電損耗正切”係指2種以上的液晶聚合物的介電損耗正切的質量平均值。
層A中所包含之液晶聚合物的標準介電損耗正切能夠藉由下述的方法來測定。
首先,在相對於層A的總質量的1000質量倍的有機溶劑(例如,五氟苯酚)中浸漬之後,在120℃條件下加熱12小時,使包含液晶聚合物之有機溶劑可溶成分從有機溶劑中溶出。接著,藉由過濾分離包含液晶聚合物之溶出液與非溶出成分。接著,在溶出液中添加作為不良溶劑的丙酮,使液晶聚合物析出,藉由過濾分離析出物。
將所得到的析出物填充於PTFE(聚四氟乙烯)製軟管(外徑2.5mm、內徑1.5mm、長度10mm)中,使用空腔共振器(例如,KANTO Electronic Application and Development Inc.製造“CP-531”)在溫度23℃以及頻率28GHz的條件下,藉由空腔共振器微擾法測定介電特性,藉由Bruggeman公式與空隙率校正PTFE製軟管內的空隙的影響,藉此得到液晶聚合物的標準介電損耗正切。
上述空隙率(軟管內中之空隙的體積率)按以下方式計算。藉由上述軟管的內徑以及長度求出軟管內的空間的體積。接著,測定填充析出物前後的軟管的重量而求出所填充的析出物的質量後,藉由所得到的質量與析出物的比重,求出所填充的析出物的體積。將如此所得到的析出物的體積除以在上述求得的軟管內的空間的體積來算出填充率,藉此能夠算出空隙率。
再者,在使用液晶聚合物的市售品之情況下,亦可以使用記載為其市售品的目錄值之介電損耗正切的數值。
作為液晶聚合物,就耐熱性更優異之觀點而言,熔點Tm為250℃以上為較佳,280℃以上為更佳,310℃以上為進一步較佳。
液晶聚合物的熔點Tm的上限值並無特別限制,但就成型性更優異之觀點而言,400℃以下為較佳,380℃以下為更佳。
液晶聚合物的熔點Tm係能夠藉由使用示差掃描量熱計(Shimadzu Corporation製造“DSC-60A”)測定顯現吸熱峰之溫度而求出。在使用液晶聚合物的市售品之情況下,亦可以使用記載為其市售品的目錄值之熔點Tm。
液晶聚合物的數量平均分子量(Mn)並無特別限制,但1萬~60萬為較佳,3萬~15萬為更佳。
在本說明書中,包含液晶聚合物之聚合物以及樹脂的數量平均分子量為藉由凝膠滲透層析法(GPC:Gel Permeation Chromatography)測定之標準聚苯乙烯的換算值。GPC的測定能夠在下述的裝置以及條件下實施。
測定裝置使用TOSOH CORPORATION製造“HLC(註冊商標)-8320GPC”,管柱使用2個TSKgel(註冊商標)SuperHM-H(6.0mmID×15cm、TOSOH CORPORATION製造)。作為溶解液晶聚合物之溶劑(洗提液)並無特別限制,但是例如可以舉出五氟苯酚/氯仿=1/2(質量比)的混合溶液。作為測定條件,將試樣濃度設為0.03質量%,將流速設為0.6ml/min,將樣品注入量設為20μL以及將測定溫度設為40℃。使用RI(示差折射)檢測器進行檢測。
關於校準曲線,藉由TOSOH CORPORATION製的“標準試樣TSK standard,polystyrene”:“F-40”、“F-20”、“F-4”、“F-1”、“A-5000”、“A-2500”、“A-1000”以及“n-丙基苯”這8個樣品來製作。
液晶聚合物可以單獨使用1種,亦可以組合使用2種以上。
就本發明的效果更優異之觀點而言,液晶聚合物的含量相對於層A的總質量,50質量%以上為較佳,80質量%以上為更佳,90質量%以上為進一步較佳。上限並無特別限制,可以為100質量%。
再者,層A中之液晶聚合物以及後述的成分的含量能夠藉由紅外光譜法以及氣相層析-質譜法等公知的方法進行測定。
(任意成分)
層A可以包含除了液晶聚合物以外的任意成分。作為任意成分,可以舉出相容成分、熱穩定劑以及後述之添加劑。
-相容成分-
作為相容成分,例如,可以舉出具有對液晶聚合物的相容性或親和性高的部分之聚合物(非反應性相容劑)以及具有對液晶聚合物的末端的酚性羥基或羧基的反應性基之聚合物(反應性相容劑)。
作為反應性相容劑所具有之反應性基,環氧基或順丁烯二酸酐基為較佳。
作為相容成分,具有對聚烯烴的相容性或親和性高的部分之共聚物為較佳。又,在膜包含聚烯烴以及相容成分之情況下,作為相容成分,就能夠時聚烯烴微分散化之觀點而言,反應性相容劑為較佳。
再者,相容成分(尤其反應性相容劑)在層A中,可以與液晶聚合物等的成分形成化學鍵。
作為反應性相容劑,例如,可以舉出含環氧基之聚烯烴系共聚物、含環氧基之乙烯系共聚物、含順丁烯二酸酐之聚烯烴系共聚物、含順丁烯二酸酐之乙烯基共聚物、含㗁唑啉基之聚烯烴系共聚物、含㗁唑啉基之乙烯系共聚物以及含羧基之烯烴系共聚物。其中,含環氧基之聚烯烴系共聚物或順丁烯二酸酐接枝聚烯烴系共聚物為較佳。
作為含環氧基之聚烯烴系共聚物,例如,可以舉出乙烯/甲基丙烯酸環氧丙酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸環氧丙酯/乙酸乙烯酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸環氧丙酯/丙烯酸甲酯共聚物、對乙烯/甲基丙烯酸環氧丙酯共聚物的聚苯乙烯接枝共聚物(EGMA-g-PS)、對乙烯/甲基丙烯酸環氧丙酯共聚物的聚甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物(EGMA-g-PMMA)以及對乙烯/甲基丙烯酸環氧丙酯共聚物的丙烯腈/苯乙烯接枝共聚物(EGMA-g-AS)。
作為含環氧基之聚烯烴系共聚物的市售品,例如,可以舉出Sumitomo Chemical Co., Ltd.製造之Bond First 2C以及BONDFAST E;ARKEMA K.K. 製造之Lotadar;以及NOF CORPORATION製造之Modiper A4100以及Modiper A4400。
作為含環氧基之乙烯系共聚物,例如,可以舉出甲基丙烯酸環氧丙酯接枝聚苯乙烯(PS-g-GMA)、甲基丙烯酸環氧丙酯接枝聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA-g-GMA)以及甲基丙烯酸環氧丙酯接枝聚丙烯腈(PAN-g-GMA)。
作為含順丁烯二酸酐之聚烯烴系共聚物,例如,可以舉出順丁烯二酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)、順丁烯二酸酐接枝乙烯/丙烯橡膠(EPR-g-MAH)以及順丁烯二酸酐接枝乙烯/丙烯/二烯橡膠(EPDM-g-MAH)。
作為含順丁烯二酸酐之聚烯烴系共聚物的市售品,例如,可以舉出ARKEMA K.K.製造之Orevac G系列;以及Dow Chemical Company製造之FUSABOND E系列。
作為含順丁烯二酸酐之乙烯基共聚物,例如,可以舉出順丁烯二酸酐接枝聚苯乙烯(PS-g-MAH)、順丁烯二酸酐接枝苯乙烯/丁二烯/苯乙烯共聚物(SBS-g-MAH)、順丁烯二酸酐接枝苯乙烯/乙烯/丁烯/苯乙烯共聚物(SEBS-g-MAH)以及苯乙烯/順丁烯二酸酐共聚物以及丙烯酸酯/順丁烯二酸酐共聚物。
作為含順丁烯二酸酐之乙烯基共聚物的市售品,可以舉出Asahi Kasei Corporation製造之Tuftec M系列(SEBS-g-MAH)。
除此之外,作為相容成分,可以舉出㗁唑啉系相容劑(例如,雙㗁唑啉-苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物、雙㗁唑啉-順丁烯二酸酐改質聚乙烯以及雙㗁唑啉-順丁烯二酸酐改質聚丙烯)、彈性體系相容劑(例如,芳香族系樹脂、石油樹脂)、乙烯甲基丙烯酸環氧丙酯共聚物、乙烯順丁烯二酸酐丙烯酸乙酯共聚物、乙烯甲基丙烯酸環氧丙酯-丙烯腈苯乙烯、酸改質型聚乙烯石蠟、COOH化聚乙烯接枝聚合物、COOH化聚丙烯接枝聚合物、聚乙烯-聚醯胺接枝共聚物、聚丙烯-聚醯胺接枝共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯橡膠、EVA-PVC-接枝共聚物、乙酸乙烯基-乙烯共聚物、乙烯-α-烯烴共聚物、丙烯-α-烯烴共聚物、加氫苯乙烯-異丙烯-嵌段共聚物以及胺改質苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物。
又,作為相容成分,可以使用離子聚合物樹脂。
作為該種離子聚合物樹脂,例如,可以舉出乙烯-甲基丙烯酸共聚物離子聚合物、乙烯-丙烯酸共聚物離子聚合物、丙烯-甲基丙烯酸共聚物離子聚合物、丙烯-丙烯酸共聚物離子聚合物、丁烯-丙烯酸共聚物離子聚合物、乙烯-乙烯磺酸共聚物離子聚合物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物離子聚合物、磺化聚苯乙烯離子聚合物、氟系離子聚合物、遙螯聚丁二烯丙烯酸離子聚合物、磺化乙烯-丙烯-二烯共聚物離子聚合物、氫化聚五聚物(polypentamer)離子聚合物、聚五聚物離子聚合物、聚(乙烯吡啶鹽)離子聚合物、聚(乙烯基三甲基銨鹽)離子聚合物、聚(乙烯基苄基鏻鹽)離子聚合物、苯乙烯-丁二烯丙烯酸共聚物離子聚合物、聚胺酯離子聚合物、磺化苯乙烯-2-丙烯醯胺-2-甲基丙烷硫酸鹽離子聚合物、酸-胺離子聚合物、脂肪族系紫羅烯(Ionene)以及芳香族系紫羅烯。
在層A包含相容成分之情況下,其含量相對於層A的總質量為0.05~30質量%為較佳,0.1~20質量%為更佳,0.5~10質量%為進一步較佳。
-熱穩定劑-
以抑制熔融擠出製膜時的熱氧化劣化,改善層A表面的平面性以及平滑性為目的,層A可以包含熱穩定劑。
作為熱穩定劑,例如,可以舉出:具有自由基捕獲作用之酚系穩定劑以及胺系穩定劑;具有過氧化物的分解作用之亞磷酸酯系穩定劑以及硫系穩定劑;以及具有自由基捕獲作用以及過氧化物的分解作用之混合型穩定劑。
作為酚系穩定劑,例如,可以舉出受阻酚系穩定劑、半受阻酚系穩定劑以及低受阻酚系穩定劑。
作為低受阻酚系穩定劑的市售品,例如,可以舉出:ADEKA CORPORATION製造之ADEKASTAB AO-20、AO-50、AO-60以及AO-330;以及BASF公司製造之Irganox259、1035以及1098。
作為半受阻酚系穩定劑的市售品,例如,可以舉出:ADEKA CORPORATION製造之ADEKASTAB AO-80;以及BASF公司製造之Irganox245。
作為低受阻酚系穩定劑的市售品,例如,可以舉出OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO.,LTD.製造之Nocrack 300;以及ADEKA CORPORATION製造之ADEKASTAB AO-30以及AO-40。
作為亞磷酸酯系穩定劑的市售品,例如,可以舉出ADEKA CORPORATION製造之ADEKASTAB 2112、PEP-8、PEP-36以及HP-10。
作為混合型穩定劑的市售品,例如,可以舉出Sumitomo Chemical Company, Limited製造之SUMILIZER GP。
作為熱穩定劑,就熱穩定化效果更優異之觀點而言,受阻酚系穩定劑、半受阻酚系穩定劑或亞磷酸酯系穩定劑為較佳,受阻酚系穩定劑為更佳。另一方面,就電特性的觀點而言,半受阻酚系穩定劑或亞磷酸酯系穩定劑為更佳。
熱穩定劑可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。
在層A包含熱穩定劑之情況下,熱穩定劑的含量相對於層A的總質量為0.0001~10質量%為較佳,0.01~5質量%為更佳,0.1~2質量%為進一步較佳。
-添加劑-
層A可以包含除了上述成分以外的添加劑。作為添加劑,可以舉出可塑劑、潤滑劑、無機粒子以及有機粒子以及UV吸收材料。
作為可塑劑,可以舉出烷基鄰苯二甲醯基乙醇酸烷基酯化合物、雙酚化合物(雙酚A、雙酚F)、磷酸酯化合物、羧酸酯化合物以及多元醇。可塑劑的含量相對於層A的總質量可以為0~5質量%。
作為潤滑劑,可以舉出脂肪酸酯以及金屬皂(例如,硬脂酸無機鹽)。潤滑劑的含量相對於層A的總質量可以為0~5質量%。
層A可以含有無機粒子和/或有機粒子作為補強材料、消光劑、介電常數或介電損耗正切改良材料。作為無機粒子,可以舉出二氧化矽、氧化鈦、硫酸鋇、滑石、二氧化鋯、氧化鋁、氮化矽、碳化矽、碳酸鈣、矽酸鹽、玻璃珠、石墨、碳化鎢、碳黑、黏土、雲母、碳纖維、玻璃纖維以及金屬粉。作為有機粒子,可以舉出交聯丙烯酸以及交聯苯乙烯。無機粒子以及有機粒子的含量相對於層A的總質量可以為0~50質量%。
作為UV吸收材料,可以舉出水楊酸酯化合物、二苯甲酮化合物、苯并三唑化合物、取代丙烯腈化合物以及s-三𠯤化合物。UV吸收材料的含量相對於層A的總質量可以為0~5質量%。
又,在不損害本發明的效果之範圍內,層A可以包含液晶聚合物以及除了上述相容成分以外的聚合物成分。
作為上述聚合物成分,例如,可以舉出聚烯烴、聚對酞酸乙二酯、改質聚對酞酸乙二酯、聚碳酸酯、聚芳酯、聚醯胺、聚苯硫醚以及聚酯醚酮等的熱塑性樹脂。
<物性>
(熔融峰的面積)
層A的熔融峰面積為0.2J/g以上。
就本發明的效果更優異之觀點而言,層A的熔融峰面積為0.5J/g以上為較佳,1.5J/g以上為更佳,2.0J/g以上為進一步較佳。2.1J/g以上為特佳。
層A的熔融峰面積的上限值並無特別限制,但30J/g以下為較佳。
使用示差掃描量熱計(例如,Shimadzu Corporation製造“DSC-60A”)計算表示膜的吸發熱量的變化之曲線(DSC曲線)中出現之吸熱峰的面積,藉此能夠求出層A的熔融峰面積(單位:J/g)。熔融峰面積的詳細的計算方法記載於後述的實施例欄中。
作為包含液晶聚合物,且熔融峰面積在上述範圍之層A之製造方法,例如,可以舉出按照後述之層A之製造方法製造包含液晶聚合物之膜,在既定的條件下進行對所製造之膜進行加熱之退火處理之方法。
(厚度)
層A的厚度為5~1000μm為較佳,10~500μm為更佳,20~200μm為進一步較佳。
再者,積層體所具有之各層以及積層體的厚度分別係藉由使用掃描式電子顯微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)觀察沿著積層體的厚度方向剖切之剖面而得到之觀察圖像,測定任意不同的100點處之各層或積層體的厚度,藉由對所得到之測定值進行算術平均而求出之算術平均值。
(彈性模數)
層A在160℃條件下的彈性模數並無特別限制,但500MPa以上為較佳。上限值並無特別限制,例如為2000MPa以下。
構成積層體之層A以及下述層B在160℃條件下的彈性模數係藉由在160℃的溫度環境下,依據ISO14577中記載的方法使用奈米壓痕機測定將積層體沿著厚度方向切斷而得到之剖面中之各層的彈性模數來求出之壓入彈性模數。具體的各層的彈性模數的測定方法記載於後述的實施例中。
〔層B〕
積層體在層A的至少一者的表面上具有層B。
積層體可以在層A的一個表面上具有1個層B,亦可以在層A的倆表面上具有2個層B。在積層體具有2個層B之情況下,2個層B可以相同亦可以不同。
<彈性模數>
層B在160℃條件下的彈性模數為500MPa以下就本發明的效果更優異之觀點而言,層B在160℃條件下的彈性模數為50MPa以下為較佳,20MPa以下為更佳。下限值並無特別限制,就操作性更優異之觀點而言,0.01MPa以上為較佳。
層B在160℃條件下的彈性模數例如能夠藉由選擇層B的構成成分來調整。
<構成成分>
(樹脂)
只要B層在160℃條件下的彈性模數包含在上述範圍,構成層B之成分並無特別限制。
層B例如包含熱塑性樹脂作為構成成分。使用包含熱塑性樹脂和後述反應性化合物之組成物來形成層B為較佳。
作為層B中所包含之熱塑性樹脂,例如,可以舉出聚烯烴、(甲基)丙烯酸樹脂、聚桂皮酸乙烯酯、聚碳酸酯、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚酯醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚碸、聚碸、聚對二甲苯、聚酯、聚乙烯醇縮醛、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚醯胺、聚苯乙烯、聚胺酯、聚乙烯醇、醯化纖維素、間規聚苯乙烯、矽酮樹脂、醇酸樹脂、順丁烯二酸樹脂、芳香族磺醯胺、苯胍胺樹脂以及矽酮彈性體。
其中,作為層B的構成成分,就電特性更優異之觀點而言,聚烯烴為較佳。
在本說明書中,“聚烯烴”係指具有來自於烯烴之重複單元之聚合物(聚烯烴樹脂)。
來自於構成聚烯烴之重複單元之烯烴只要為在分子內具有乙烯性不飽和基之脂肪族烴則並無特別限制,可以為直鏈狀亦可以為支鏈狀。烯烴可以具有環狀結構。烯烴的碳數例如為2~10的整數,2~6的整數為較佳。
聚烯烴可以為具有來自於烯烴之重複單元以及來自於除了烯烴以外的單體之重複單元之共聚物。作為除了烯烴以外的單體,例如,可以舉出丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯以及乙酸乙烯酯系單體。
又,聚烯烴實質上不包含後述的反應性化合物所具有之反應性基為較佳。聚烯烴中之具有反應性基之重複單元的含量相對於聚烯烴的總質量,0~3質量%為較佳。
作為聚烯烴,例如,可以舉出聚乙烯、聚丙烯(PP)、聚甲基戊烯(Mitsui Chemicals, Inc.製造“TPX”等)、加氫聚丁二烯、環烯烴聚合物(COP、Zeon Corporation製造“Zeonor”等)以及非環狀烯烴與環烯烴的烯烴共聚物(COC、Mitsui Chemicals, Inc.製造“apel”等)。
聚乙烯可以為高密度聚乙烯(HDPE)以及低密度聚乙烯(LDPE)中之任意者,LDPE為較佳,直鏈狀低密度聚乙烯(LLDPE)為更佳。
又,作為具有來自於除了烯烴以外的單體之重複單元之聚烯烴,例如,可以舉出苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)以及SEBS的加氫物。
其中,聚烯烴具有來自於乙烯或丙烯之重複單元為較佳,具有來自於乙烯之重複單元為更佳。
作為聚烯烴,聚乙烯、COP、COC或SEBS為較佳,聚乙烯或SEBS為更佳,低密度聚乙烯(LDPE)為進一步較佳。
熱塑性樹脂可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。
熱塑性樹脂(更佳為聚烯烴)的含量相對於層B的總質量,60~99.9質量%為較佳,70~99質量%為更佳,80~95質量%為進一步較佳。
(反應性化合物)
層B亦可以包含具有反應性基之化合物的反應產物。以下,將具有反應性基之化合物以及其反應產物亦統稱為“反應性化合物”。
層B包含反應性化合物為較佳。
反應性化合物所具有之反應性基為能夠與可存在於層A的表面的基團(尤其,具有羧基以及羥基等的氧原子之基團)反應的基團為較佳。
作為反應性基,例如,可以舉出環氧基、氧雜環丁基、異氰酸酯基、酸酐基、碳二醯亞胺基、N-羥基酯基、乙二醛基、醯亞胺酯基、鹵化烷基以及硫醇基,選自包括環氧基、酸酐基以及碳二醯亞胺基之群組中之至少1種的基團為較佳,環氧基為更佳。
作為具有環氧基之反應性化合物的具體例,可以舉出芳香族環氧丙基胺化合物(例如,N,N-二環氧丙基-4-環氧丙基氧苯胺、4,4’-亞甲基雙(N,N-二環氧丙基苯胺)、N,N-二環氧丙基-鄰甲苯胺以及N,N,N’,N’-四環氧丙基-間苯二甲胺、4-第三丁基苯基環氧丙基醚)、脂肪族環氧丙基胺化合物(例如,1,3-雙(二環氧丙基胺基甲基)環己烷等)以及脂肪族環氧丙基醚化合物(例如,山梨醇聚環氧丙基醚)。其中,就本發明的效果更優異之觀點而言,芳香族環氧丙基胺化合物為較佳。
作為具有酸酐基之反應性化合物的具體例,可以舉出四羧酸二酐(例如,3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐、均苯四甲酸二酐、2,3,3’,4’-聯苯四羧酸二酐、氧雙鄰苯二甲酸酐、二苯基碸3,4,3',4'-四羧酸二酐、雙(3,4-二羧基苯基)硫醚二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷二酐、2,3,3’,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、對-伸苯基雙(偏苯三甲酸單酯酸酐)、對-聯伸苯基雙(偏苯三甲酸單酯酸酐)、間聯三苯-3,4,3’,4’-四羧酸二酐、對聯三苯-3,4,3’,4’-四羧酸二酐、1,3-雙(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐、1,4-雙(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐、1,4-雙(3,4-二羧基苯氧基)聯苯二酐、2,2-雙〔(3,4-二羧基苯氧基)苯基〕丙烷二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐以及4,4’-(2,2-六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐)。
作為具有碳二醯亞胺基之反應性化合物的具體例,可以舉出單碳二醯亞胺化合物(例如,二環己基碳二醯亞胺、二異丙基碳二醯亞胺、二甲基碳二醯亞胺、二異丁基碳二醯亞胺、二辛基碳二醯亞胺、第三丁基異丙基碳二醯亞胺、二苯基碳二醯亞胺、二-第三丁基碳二醯亞胺、二-β-萘基碳二醯亞胺、以及N,N’-二-2,6-二異丙基苯基碳二醯亞胺)以及聚碳二醯亞胺化合物(例如,藉由美國專利第2941956號說明書、日本特公昭47-033279號公報、J.Org.Chem.28卷、p2069-2075(1963)以及Chemical Review 1981、81卷、第4號、p.619-621等中所記載之方法所製造之化合物)。
作為具有碳二醯亞胺基之反應性化合物的市售品,可以舉出卡博萊特(Carbodilite)(註冊商標)HMV-8CA、LA-1以及V-03(均為Nisshinbo Chemical Inc.製造)、Stabaxol(註冊商標)P、P100以及P400(均為Lanxess AG製造)以及穩定劑(stabilizer)9000(產品名稱、Raschig Chemie公司製造)等。
反應性化合物所具有之反應性基的數量為1個以上,但就金屬層的密接性更優異之觀點而言,3個以上為較佳。
就本發明的效果更優異之觀點而言,反應性化合物所具有之反應性基的數量為6個以下為較佳,5個以下為更佳,4個以下為進一步較佳。
反應性化合物可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。
就本發明的效果更優異之觀點而言,反應性化合物的含量相對於層B的總質量,0.1~40質量%為較佳,1~30質量%為更佳,5~20質量%為進一步較佳,5~15質量%為特佳。
層B亦可以包含除了樹脂以及反應性化合物以外的其他成分。作為層B中所包含之其他成分,可以舉出無機填料、硬化觸媒以及阻燃劑等。
其他成分的含量相對於層B的總質量,0.1~40質量%為較佳,1~30質量%為更佳,3~20質量%為進一步較佳。
層B中亦可以包含有機溶劑以及水,但就能夠進一步抑制氣泡產生之觀點而言,相對於層B的總質量之有機溶劑以及水的含量分別為500質量ppm以下為較佳,100質量ppm以下為更佳。層B不包含有機溶劑以及水為進一步較佳。
<厚度>
層B的厚度並無特別限制,但就配線偏移抑制性能更優異之觀點而言,0.1μm以上為較佳,1μm以上為更佳,5μm以上為進一步較佳。又,就積層體的介電損耗正切更優異之觀點而言,層B的厚度為30μm以下為較佳,20μm以下為更佳,15μm以下為進一步較佳。
又,就本發明的效果均衡優異之觀點而言,層B的厚度與層A的厚度之比率(層B的厚度/層A的厚度)為0.01~0.8為較佳,0.02~0.4為更佳。
再者,上述的層B的厚度係指層A的一個表面中所形成之層B的厚度。
〔中間層〕
依據需要,積層體亦可以在層A與層B之間具有中間層。
作為中間層,能夠使用在覆銅積層板等的配線板的製造中所使用之公知的接著層,例如,可以舉出由包含公知的黏合劑樹脂之接著劑組成物的硬化物構成之層。
作為黏合劑樹脂,例如,可以舉出(甲基)丙烯酸樹脂、聚桂皮酸乙烯酯、聚碳酸酯、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚酯醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚碸、聚碸、聚對二甲苯、聚酯、聚乙烯醇縮醛、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚醯胺、聚苯乙烯、聚胺酯、聚乙烯醇、醯化纖維素、氟化樹脂、液晶聚合物、間規聚苯乙烯、矽酮樹脂、環氧基矽酮樹脂、酚樹脂、醇酸樹脂、環氧樹脂、順丁烯二酸樹脂、三聚氰胺樹脂、脲樹脂、芳香族磺醯胺、苯胍胺樹脂以及矽酮彈性體。
就本發明的效果更優異之觀點而言,中間層的厚度為3μm以下為較佳,1μm以下為更佳。下限並無特別限制,但就層A與層B的密接性更優異之觀點而言,0.01μm以上為較佳,0.1μm以上為更佳。
依據需要,積層體亦可以具有除了層A、層B以及中間層以外的其他層。作為其他層,可以舉出防銹層以及耐熱層。
〔積層體的物性〕
包含層A以及層B之積層體的厚度並無特別限制,但5~1000μm為較佳,10~500μm為更佳,20~300μm為進一步較佳。
能夠按照上述的層A的厚度的測定方法測定積層體的厚度。
〔積層體之製造方法〕
積層體之製造方法並無特別限制,例如,可以舉出以下方法,上述方法具有:使用包含構成上述層A之成分之組成物來製作聚合物膜之步驟(以下,亦稱為“步驟A”。);以及使用層B形成用組成物,在步驟A中所製作而成之聚合物膜的至少一個表面上形成層B,並製作具有層A以及配置於層A的至少一個表面上之層B之積層體之步驟(以下,亦稱為“步驟B”。)。
以下,對具有步驟A以及步驟B之積層體之製造方法進行說明。
<步驟A>
作為製作聚合物膜之步驟A,並無特別限制,例如,可以舉出如下方法,該方法具有如下步驟:混煉構成上述的層A之成分獲得顆粒之造粒步驟、以及使用上述顆粒形成樹脂膜之製膜步驟。
以下,對步驟A進行詳細說明。
(造粒步驟)
(1)原料形態
膜製膜中所使用之液晶聚合物能夠直接使用顆粒形狀、薄片狀或粉體狀態者,但以製膜的穩定化或除了液晶聚合物以外的其他成分的均勻分散為目的,使用擠出機將1種類以上的原料(係指聚合物以及其他成分中至少1種。以下相同。)進行混煉並使用進行造粒而獲得之顆粒為較佳。
(2)乾燥或藉由通氣孔來代替乾燥
在進行造粒時,提前對液晶聚合物以及其他成分進行乾燥為較佳。作為乾燥方法,包括使露點低的加熱風進行循環以及藉由真空乾燥來除濕之方法等。尤其,在容易氧化的樹脂之情況下,真空乾燥或使用非活性氣體之乾燥為較佳。
(3)原料供給法
原料供給法可以係在混煉造粒之前預先混合原料來供給之方法,亦可以係分別以一定比例向擠出機內供給原料之方法,亦可以係組合兩者之方法。
(4)擠出步驟的氣氛
當熔融擠出時,在不妨礙均勻分散之範圍內,盡可能防止熱和氧化劣化為較佳,使用真空泵來減壓或流入非活性氣體來降低氧濃度亦係有效。該等方法可以單獨實施,亦可以組合實施。
(5)溫度
混煉溫度設為液晶聚合物以及其他成分的熱分解溫度以下為較佳,在擠出機的負載以及均勻混煉性的下降不成問題之範圍內,盡可能地設為低溫為較佳。
(6)壓力
造粒時的混煉樹脂壓力係在0.05~30MPa下進行為較佳。在容易藉由剪切而產生著色或凝膠之樹脂之情況下,在擠出機內施加1~10MPa左右的內壓以使擠出機內填滿樹脂原料為較佳。
(7)製粒(Pelletize)方法
作為製粒方法,通常係將以麵條狀擠出之物質在水中固化之後,進行裁切之方法,但亦可以在藉由擠出機熔融之後,利用一邊在水中用模嘴直接擠出一邊進行切割之水下切割法或以熱的狀態進行切割之熱切割法來進行造粒。
(8)顆粒尺寸
顆粒尺寸的剖面積為1~300mm
2,長度為1~30mm為較佳,顆粒尺寸的剖面積為2~100mm
2,長度為1.5~10mm為更佳。
(乾燥)
(1)乾燥的目的
在熔融製膜之前減少顆粒中的水分以及揮發成分為較佳,對顆粒進行乾燥係有效。在顆粒中包含有水分或揮發成分之情況下,有時不僅引起氣泡混入聚合物膜或由霧度的下降引起之外觀變差,而且產生由液晶聚合物的分子鏈切斷引起之物性的下降或由單體或者寡聚物的產生引起之輥污染。又,依據所使用之液晶聚合物的種類,有時還能夠藉由基於乾燥去除溶解氧來抑制熔融製膜時的氧化交聯體的生成。
(2)乾燥方法·加熱方法
關於乾燥方法,就乾燥效率以及經濟性的觀點而言,通常使用除濕熱風乾燥機,但只要可獲得目標含水率,則並無特別限制。又,依據液晶聚合物的物性的特性來選定更合適的方法亦沒有問題。
作為加熱方法,可以舉出加壓水蒸氣、加熱器加熱、遠紅外線照射、微波加熱以及熱介質循環加熱方式。
(製膜步驟)
以下,對製膜步驟進行說明。
(1)擠出條件
·原料乾燥
在藉由擠出機進行顆粒的熔融塑化步驟中,亦與造粒步驟相同地減少水分以及揮發成分為較佳,對顆粒進行乾燥係有效。
·原料供給法
在從擠出機的供給口投入之原料(顆粒)為複數種之情況下,可以預先混合(預混合法),亦可以分別以一定比例供給到擠出機內,或者亦可以係將兩者進行組合之方法。又,為了擠出穩定化,通常減小從供給口投入之原料的溫度和容積比重的變動。又,就可塑化效率的觀點而言,只要係不藉由黏著而黏結到供給口之範圍,則原料溫度為高溫為較佳,在非結晶狀態之情況下為{玻璃轉移溫度(Tg)(℃)-150℃}~{Tg(℃)-1℃}、在結晶性樹脂之情況下為{熔點(Tm)(℃)-150℃}~{Tm(℃)-1℃}的範圍為較佳,並且對原料進行加溫或保溫。又,就可塑化效率的觀點而言,原料的容積比重為熔融狀態的0.3倍以上為較佳,0.4倍以上為更佳。當原料的容積比重小於熔融狀態的比重的0.3倍時,進行藉由壓縮原料來模擬造粒等加工處理亦較佳。
·擠出步驟的氣氛
關於熔融擠出時的氣氛,與造粒步驟相同地,需要在不妨礙均勻分散之範圍內,盡可能防止熱和氧化劣化,藉由非活性氣體(氮等)的注入、使用真空漏斗來降低擠出機內的氧濃度以及在擠出機上設置通氣孔口來進行基於真空泵之減壓亦係有效。該等減壓、非活性氣體的注入可以獨立地實施,亦可以組合實施。
·轉速
擠出機的轉速為5~300rpm為較佳,10~200rpm為更佳,15~100rpm為進一步較佳。若旋轉速度為下限值以上,則滯留時間變短,能夠抑制由熱劣化引起之分子量的下降,並且能夠抑制變色。若旋轉速度為上限值以下,則能夠抑制由剪切引起之分子鏈的切斷,並且能夠抑制分子量的下降以及交聯凝膠的增加。關於轉速,就均勻分散性和由滯留時間的延長引起之熱劣化這兩個方面而言,選定適合條件為較佳。
·溫度
筒溫度(供給部溫度T
1℃、壓縮部溫度T
2℃、計測部溫度T
3℃)通常由以下方法來確定。在藉由擠出機且在目標溫度T℃下使顆粒熔融塑化之情況下,考慮到剪切發熱量,計測部溫度T
3被設定為T±20℃。此時,考慮在T
3±20℃的範圍內的擠出穩定性和樹脂的熱分解性來設定T
2。T
1通常設為{T
2(℃)-5℃}~{T
2(℃)-150℃},就兼顧成為輸送樹脂之驅動力(進給力)之確保樹脂與筒之間的摩擦以及在進給部中的預熱之觀點而言,選定最佳值。在為通常的擠出機的情況下,能夠將T
1~T
3各區域進行細分來設定溫度,藉由以各區域之間的溫度變化平穩的方式進行設定,能夠使其更加穩定化。此時,T設為樹脂的熱劣化溫度以下為較佳,在藉由擠出機的剪切發熱而超過熱劣化溫度之情況下,通常亦積極地冷卻去除剪切發熱。又,為了兼顧分散性的提高和熱劣化,在擠出機的前半段以較高的溫度進行熔融混合,在後半段降低樹脂溫度之條件亦係有效。
·壓力
擠出機內的樹脂壓力通常為1~50MPa,就擠出穩定性和熔融均勻性的觀點而言,2~30MPa為較佳,3~20MPa為更佳。若擠出機內的壓力為1MPa以上,則擠出機內的熔體充滿率充分,因此能夠抑制擠出壓力的不穩定化以及由滯留部的產生引起之異物的產生。又,若擠出機內的壓力為50MPa以下,則能夠抑制在擠出機內部所受之剪切應力過多,因此能夠抑制由樹脂溫度的上升引起之熱分解。
·滯留時間
與造粒步驟相同地,擠出機中之滯留時間(製膜時的滯留時間)能夠由擠出機部分的容積和聚合物的吐出容量來計算。滯留時間為10秒~60分鐘為較佳,15秒~45分鐘為更佳,30秒~30分鐘為進一步較佳。若滯留時間為10秒以上,則熔融塑化與添加劑其他成分的分散變得充分。若滯留時間為30分鐘以下,則就能夠抑制樹脂的劣化和樹脂的變色之觀點考慮為較佳。
(過濾)
·種類、設置目的、結構
為了防止由原料中所包含之異物引起之齒輪泵的損傷以及延長在擠出機下游設置之微細孔徑的過濾器壽命,通常採用在擠出機出口部設置過濾設備。將網狀的濾料和具有強度之開口率高的補強板組合使用之進行所謂的斷路器板式過濾為較佳。
·網目尺寸、過濾面積
網目尺寸為40~800目為較佳,60~700目為更佳,100~600目為進一步較佳。若網目尺寸為40目以上,則能夠充分抑制異物通過網目。又,若為800目以下,則能夠抑制過濾壓力上升速度的提高,並且能夠降低網目交換頻率。又,就過濾精確度和維持強度的觀點而言,過濾器網目多採用的是,將網目尺寸不同之複數種重疊使用。又,由於能夠擴大過濾開口面積,並且能夠維持網目的強度,因此有時還使用斷路器板來補強過濾器網目。就過濾效率和強度的觀點而言,所使用之斷路器板的開口率多為30~80%。
又,換濾網裝置大多使用與擠出機的筒直徑相同者,但為了增加過濾面積有時使用錐形狀的配管,並且使用直徑更大之過濾器網目或者分支流路而使用複數個斷路器板。過濾面積以每秒鐘的流量為0.05~5g/cm
2的標準進行選定為較佳,0.1~3g/cm
2為更佳,0.2~2g/cm
2為進一步較佳。
藉由捕獲異物引起過濾器堵塞而過濾壓力上升。此時需要停止擠出機並且交換過濾器,但亦能夠使用一邊繼續擠出一邊能夠交換過濾器的類型。又,作為由異物捕獲引起之過濾壓力上升的對策,亦能夠使用具有藉由將聚合物的流路設為反向來清洗去除過濾器所捕獲之異物以降低過濾壓力之功能者。
(模具)
·種類、結構、原材料
藉由過濾去除異物,進而藉由混合機使溫度均勻化後之熔融樹脂被連續地輸送到模具中。模具只要係熔融樹脂滯留少之設計,則並無特別限制,還能夠使用通常所使用之T模具、魚尾模具以及衣架模具中的任意類型。其中,就厚度均勻性和滯留少之觀點而言,衣架模具為較佳。
·多層製膜
在製造聚合物膜時可以使用設備成本低的單層製膜裝置。此外,為了製造具有層B、表面保護層、黏著層、易接著層和/或抗靜電層等功能層之聚合物膜,亦可以使用多層製膜裝置。具體而言,可以舉出使用多層用進給塊(Feed block)進行多層化之方法以及使用多歧管模具之方法。將功能層薄薄地積層於表層為較佳,但積層比並無特別限制。
·澆鑄
製膜步驟包括從供給機構供給熔融狀態的原料樹脂之步驟以及使熔融狀態的原料樹脂著陸於澆鑄輥上以成形為膜狀之步驟為較佳。可以將其冷卻以及固化而直接作為聚合物膜進行捲繞,亦可以使其通過一對夾壓面之間並且連續地夾壓而成形為膜狀。
此時,供給熔融狀態的原料樹脂(熔體)之機構並無特別限制。例如,作為熔體的具體供給機構,可以係使用藉由熔融包含液晶聚合物的原料樹脂以膜狀擠出之擠出機之態樣,亦可以係使用擠出機以及模具之態樣,亦可以係在將原料樹脂固化一次而成為膜狀之後,藉由加熱機構熔融而形成熔體並且供給至製膜步驟之態樣。
在藉由具有一對夾壓面之裝置對藉由模具而擠壓成片狀之熔融樹脂進行夾壓之情況下,不僅能夠將夾壓面的表面形態轉印到聚合物膜表面上,而且能夠藉由在包含液晶聚合物之組成物中賦予伸長變形來控制配向性。
·製膜方法、種類
將熔融狀態的原料樹脂成形為膜狀之方法中,亦能夠賦予高夾壓力,就聚合物膜的表面形狀優異之觀點而言,通過2個輥(例如,接觸輥以及冷卻輥)之間為較佳。再者,在本說明書中,在具有複數個輸送熔融物之澆鑄輥之情況下,將最接近最上游的液晶聚合物的供給機構(例如,模具)之澆鑄輥稱為冷卻輥。除此之外,還能夠使用藉由金屬帶彼此進行夾壓之方法或將輥和金屬帶組合之方法。又,依據情況,為了提高輥和金屬帶之間的密接性,還能夠在鑄鼓上組合使用靜電施加法、氣刀法、氣室法以及真空噴嘴法等製膜法。
又,在獲得多層結構的聚合物膜之情況下,藉由對從模具多層擠出之包含熔融聚合物之原料樹脂進行夾壓而獲得為較佳,但還能夠以熔融層壓的要領將單層結構的聚合物膜導入到夾壓部來獲得多層結構的聚合物膜。又,此時,可以藉由變更夾壓部的周速度差或配向軸向而得到在厚度方向上傾斜結構不同之聚合物膜,藉由進行複數次該步驟,還能夠獲得3層以上的聚合物膜。
此外,在進行夾壓時,可以使接觸輥沿著TD方向週期性地振動等來賦予變形。
·熔融聚合物溫度
就提高液晶聚合物的成型性和抑制劣化的觀點而言,吐出溫度(供給機構出口的樹脂溫度)為(液晶聚合物的Tm-10)℃~(液晶聚合物的Tm+40)℃為較佳。作為熔融黏度的指標,50~3500Pa·s為較佳。
在空隙間的熔融聚合物盡可能冷卻得少為較佳,藉由實施加快製膜速度、縮短空隙等措施來減少由冷卻引起之溫度下降為較佳。
·接觸輥溫度
接觸輥的溫度設定為液晶聚合物的Tg以下為較佳。若接觸輥的溫度為液晶聚合物的Tg以下,則能夠抑制熔融聚合物對輥的黏著,因此聚合物膜的外觀變得良好。從相同的原因考慮,冷卻輥溫度亦設定為液晶聚合物的Tg以下為較佳。
·製膜順序
在製膜步驟中,就製膜步驟以及品質的穩定化的觀點而言,從模具吐出之熔融聚合物著陸於澆鑄輥上而成形為膜狀之後,將其冷卻以及固化而捲繞成聚合物膜,藉此進行製膜為較佳。
在對熔融聚合物進行夾壓的情況下,使熔融聚合物通過設定為既定的溫度之第一夾壓面與第二夾壓面之間,並且將其冷卻以及固化而捲繞成聚合物膜。
(延伸步驟、熱鬆弛處理、熱固定處理)
此外,藉由上述方法製造未延伸的聚合物膜之後,可以連續或非連續地進行延伸和/或熱鬆弛處理或熱固定處理。例如,能夠組合以下的(a)~(g)來實施各步驟。又,可以將縱向延伸和橫向延伸的順序顛倒,亦可以分多階段進行縱向延伸以及橫向延伸的各步驟,亦可以將縱向延伸以及橫向延伸的各步驟與斜向延伸或同時雙軸延伸進行組合。
(a)橫向延伸
(b)橫向延伸→熱鬆弛處理
(c)縱向延伸
(d)縱向延伸→熱鬆弛處理
(e)縱(橫)向延伸→橫(縱)向延伸
(f)縱(橫)向延伸→橫(縱)向延伸→熱鬆弛處理
(g)橫向延伸→熱鬆弛處理→縱向延伸→熱鬆弛處理
以下,將未延伸的聚合物膜以及經延伸之聚合物膜亦簡單統稱為“膜”。
·縱向延伸
能夠藉由一邊對2對輥之間進行加熱一邊使出口側的周速度比入口側的周速度快來實現縱向延伸。就抑制捲曲的觀點而言,延伸處理的膜的表背面的溫度相同為較佳,但在厚度方向上控制光學特性之情況下,即使在表背面的溫度不同亦能夠進行延伸。再者,此處的延伸溫度定義為膜表面低側的溫度。縱向延伸步驟可以分1個階段實施,亦可以分多個階段實施。未延伸膜的預熱多藉由使經溫度控制之加熱輥通過來進行,但依據情況還能夠使用加熱器來加熱未延伸膜。又,為了防止延伸處理的膜黏著於輥,還能夠使用改善了黏著性之陶瓷輥等。
·橫向延伸
作為橫向延伸步驟,能夠採用通常的橫向延伸。亦即,作為通常的橫向延伸,可以舉出藉由夾子把持延伸處理的膜的寬度方向的兩端,使用拉幅機一邊在烤箱內進行加熱一邊擴寬夾子之延伸法。關於橫向延伸步驟,例如,能夠使用日本實開昭62-035817號公報、日本特開2001-138394號公報、日本特開平10-249934號公報、日本特開平6-270246號公報、日本實開平4-030922號公報以及日本特開昭62-152721號各公報中記載的方法,該等的方法被編入本說明書中。
橫向延伸步驟中之膜的寬度方向的延伸倍率(橫向延伸倍率)為1.2~6倍為較佳,1.5~5倍為更佳,2~4倍為進一步較佳。又,在進行縱向延伸之情況下,橫向延伸倍率大於縱向延伸的延伸倍率為較佳。
橫向延伸步驟中之延伸溫度能夠藉由向拉幅機內送進所期望之溫度的風來控制延伸溫度。出於與縱向延伸相同的原因,膜溫度還具有表背面相同的情況或不同的情況中的任意種。在此使用之延伸溫度定義為膜表面低側的溫度。橫向延伸步驟可以分1個階段實施,亦可以分多個階段實施。又,在分多階段進行橫向延伸之情況下,可以連續地進行,亦可以在其間設置未進行擴寬之區域並且間歇地進行。該種橫向延伸除了在拉幅機內將夾子沿著寬度方向擴寬之通常的橫向延伸以外,還能夠應用與該等相同地,藉由夾子把持並且擴寬之如下延伸方法。
·斜向延伸
在斜向延伸步驟中,與通常的橫向延伸相同地,將夾子沿著橫向擴寬,但能夠藉由改變左右夾子的輸送速度來沿著斜方向延伸。作為斜向延伸步驟,例如,能夠使用在日本特開2002-022944號公報、日本特開2002-086554號公報、日本特開2004-325561號公報、日本特開2008-023775號公報以及日本特開2008-110573號公報中記載的方法。
·同時雙軸延伸
同時雙軸延伸為與通常的橫向延伸相同地,將夾子沿著橫向擴寬,與此同時沿著縱向延伸或收縮之處理。作為同時雙軸延伸,例如,能夠使用在日本實開昭55-093520號公報、日本特開昭63-247021號公報、日本特開平6-210726號公報、日本特開平6-278204號公報、日本特開2000-334832號公報、日本特開2004-106434號公報、日本特開2004-195712號公報、日本特開2006-142595號公報、日本特開2007-210306號公報、日本特開2005-022087號公報、日本特表2006-517608號公報以及日本特開2007-210306號公報中記載的方法。
·用於改善彎曲(軸錯位)的熱處理
在上述橫向延伸步驟中,由於膜的端部藉由夾子來把持,因此由熱處理時產生之熱收縮應力引起之膜的變形在膜的中央部變大且在端部變小,結果能夠分布成寬度方向的特性。在熱處理步驟之前,在膜的表面上沿著橫向劃出直線時,經過熱處理步驟之膜的表面上的直線成為中心部朝向下游凹陷之弓形。該現象被稱為彎曲現象,成為干擾膜的等向性以及寬度方向的均勻性之原因。
作為改善方法,能夠藉由在橫向延伸之前進行預熱或在延伸之後進行熱固定來減少伴隨彎曲之配向角的偏差。可以進行預熱以及熱固定中的任一者,進行兩者為更佳。該等預熱以及熱固定藉由夾子把持來進行為較佳,亦即與延伸連續地進行為較佳。
預熱溫度比延伸溫度高1~50℃左右為較佳,高2~40℃為更佳,高3~30℃為進一步較佳。預熱時間為1秒鐘~10分鐘為較佳,5秒鐘~4分鐘為更佳,10秒鐘~2分鐘為進一步較佳。
在預熱時,將拉幅機的寬度大致保持恆定為較佳。其中“大致”係指,未延伸膜的寬度的±10%。
熱固定溫度比延伸溫度低1~50℃為較佳,低2~40℃為更佳,低3~30℃為進一步較佳。延伸溫度以下且液晶聚合物的Tg以下的溫度為特佳。
熱固定時間為1秒鐘~10分鐘為較佳,5秒鐘~4分鐘為更佳,10秒鐘~2分鐘為進一步較佳。在熱固定時,拉幅機的寬度大致保持恆定為較佳。其中,“大致”係指,結束延伸之後的拉幅機寬度的0%(與延伸之後的拉幅機的寬度相同之寬度)~-30%(比延伸之後的拉幅機的寬度縮小30%=縮小寬度)。作為其他公知的方法,可以舉出日本特開平1-165423號公報、日本特開平3-216326號公報、日本特開2002-018948號公報以及日本特開2002-137286號公報中記載之方法。
·熱鬆弛處理
在上述延伸步驟之後,可以進行對膜進行加熱使膜收縮之熱鬆弛處理。藉由進行熱鬆弛處理,能夠減少使用積層體時的聚合物膜的熱收縮率。在製膜之後,在縱向延伸之後以及橫向延伸之後中的至少1個時序實施熱鬆弛處理為較佳。
熱鬆弛處理可以在延伸之後連續地在線進行,亦可以在延伸之後進行捲繞之後離線進行。作為熱鬆弛處理的溫度,例如,可以舉出液晶聚合物的玻璃轉移溫度Tg以上且熔點Tm以下。在顧慮聚合物膜的氧化劣化之情況下,亦可以在氮氣、氬氣或者氦氣等非活性氣體中進行熱鬆弛處理。
(退火處理)
在步驟A中,就電特性更優異之觀點而言,將膜進行延伸之後,進行對膜進行加熱之退火處理為較佳。
將液晶聚合物的熔點設為Tm(℃),退火處理中之加熱溫度為{Tm-200}℃以上為較佳,{Tm-100}℃以上為更佳,{Tm-50}℃以上為進一步較佳。作為退火處理中之加熱溫度的上限,{Tm+50}℃以下為較佳,{Tm+30}℃以下為更佳。
或者,退火處理中之加熱溫度為240℃以上為較佳,255℃以上為更佳,270℃以上為進一步較佳。作為上限,370℃以下為較佳,350℃以下為更佳。
作為用於退火處理之加熱機構,可以舉出熱風乾燥爐以及紅外線加熱器,就在短時間能夠製作具有所期望的熔融峰面積之膜的觀點而言,紅外線加熱器為較佳。又,作為加熱機構亦可以使用加壓水蒸氣、微波加熱以及熱介質循環加熱方式。
退火處理的處理時間能夠依據液晶聚合物的種類、加熱機構以及加熱溫度適當調整,在使用紅外線加熱器之情況下,1~120秒鐘為較佳,3~90秒鐘為更佳。又,在使用熱風乾燥爐之情況下,1~14小時為較佳,2~10小時為更佳。
(表面處理)
為了能夠進一步提高由聚合物膜與銅箔以及鍍銅層等金屬構成之配線或其他層的密接性,對於聚合物膜進行表面處理為較佳。作為表面處理,例如,可以舉出輝光放電處理、紫外線照射處理、電暈處理、火焰處理以及酸或鹼處理。此處提以及之輝光放電處理可以係在10
-3~20Torr的低壓氣體下產生之低溫電漿,在大氣壓下的電漿處理亦較佳。
輝光放電處理係使用電漿激發性氣體而進行。電漿激發性氣體係指,在如上所述的條件下被電漿激發之氣體,例如,可以舉出諸如氬、氦、氖、氪、氙、氮、二氧化碳、四氟甲烷之類的氟氯烷類以及該等的混合物。
為了改善所捲繞之聚合物膜的機械特性、熱尺寸穩定性或捲曲形狀等,以液晶聚合物的Tg以下的溫度對聚合物膜進行熟化處理亦係有用。
又,聚合物膜在經過製膜步驟之後,可以進一步進行用加熱輥對聚合物膜進行夾壓之步驟和/或進行延伸之步驟來進一步提高聚合物膜的平滑性。
在上述的製造方法中,對聚合物膜為單層的情況進行說明,但聚合物膜亦可以具有積層有複數層而成之積層結構。
<步驟B>
步驟B為使用層B形成用組成物在步驟A中所製作而成之聚合物膜上形成層B,藉此製造具有由聚合物膜構成之層A和層B之積層體之步驟。
作為步驟B,例如,可以舉出在步驟A中所製作而成之聚合物膜的至少一個表面塗布層B形成用組成物,並依據需要進行塗布膜的乾燥和/或硬化,在聚合物膜上形成層B之步驟。
關於層B形成用組成物,例如,可以舉出包含上述的樹脂以及反應性化合物等構成層B之成分之組成物。關於構成層B之成分,如上所述,因此省略該等的說明。
溶劑可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。
層B形成用組成物中所包含之溶劑的含量相對於層B形成用組成物的總質量,0.02質量%以下為較佳,0.01質量%以下為更佳。下限值並無特別限制,可以為0質量%以上。
層B形成用組成物的固體成分的含量相對於層B形成用組成物的總質量,99.98質量%以上為較佳,99.99質量%為更佳。上限值並無特別限制,可以為100質量%。
在本說明書中,組成物的“固體成分”係指去除溶劑以及水而成之成分。亦即,層B形成用組成物的固體成分係指,上述的樹脂以及反應性化合物等構成層B之成分。
作為在聚合物膜上附著層B形成用組成物之方法,並無特別限制,例如,可以舉出棒塗法、噴塗法、刮刀塗布法、流塗法、旋塗法、浸塗法、模塗法、噴墨法以及簾式塗布法。
在對附著於聚合物膜上而成之層B形成用組成物進行乾燥之情況下,乾燥條件並無特別限制,乾燥溫度為25~200℃為較佳,乾燥時間為1秒~120分鐘為較佳。
在積層體在層A與層B之間具有中間層和/或其他層之情況下,該等層能夠按照公知的方法形成。又,中間層亦能夠按照以上述步驟B為準之方法形成。
[配線基板]
本發明的配線基板具有上述積層體和具有基材以及配線之附配線的基材。關於具有上述積層體之配線基板,其介電損耗正切低,且抑制配線的面內方向的位置偏移,具有更優異的配線間的電特性。
作為配線基板,例如,可以舉出上述積層體和上述附配線的基材以層B以及配線彼此接觸之方式黏合而成之配線基板。作為配線基板,至少具有依序積層基材、配線、層B以及層A而成之層結構為較佳。
配線基板所具有之積層體以及附配線的基材的數量並無限制,各構件的數量可以僅為1個,亦可以為2個以上。
配線基板亦可以具有除了上述積層體以及附配線的基材以外的層或構件。
〔附配線的基材〕
附配線的基材具有基材以及配置於基材的至少一個表面之配線。
以下,分別對基材以及配線進行說明。
<基材>
作為基材,可以舉出用作配線基板用基材之公知的薄片以及膜。作為基材的構成成分,例如,可以舉出聚對酞酸乙二酯以及聚萘二甲酸乙二酯等聚酯、聚環烯烴等聚烯烴、聚碳酸酯、(甲基)丙烯酸樹脂、聚醯亞胺以及液晶聚合物。
又,作為基材,亦能夠使用僅由上述積層體以及上述層A構成之膜。
基材的厚度並無特別限制,但5~1000μm為較佳,10~500μm為更佳,20~300μm為進一步較佳。
能夠按照上述的層A的厚度的測定方法測定基材的厚度。
<配線>
配線為由導電性材料構成之構件,在基材的表面中由存在導電性構件之區域和不存在導電性構件之區域構成。該配線的面內方向的形狀可以依據配線基板的用途適當設計。
在附配線的基材的配線側的表面通常形成有與配線的形狀相應之凹凸。在該情況下,以彈性模數在既定的範圍之層B與配線接觸之方式將上述積層體貼合於附配線的基材,藉此能夠製作抑制配線偏移且介電損耗正切低的積層體。
配線的形狀並無特別限制,可以依據配線基板的用途適當選擇。
配線的厚度並不受特別限定,可以依據配線基板的用途適當選擇。配線的厚度例如為1~100μm,就導電性以及經濟性的觀點而言,2~50μm為較佳,5~40μm為更佳。
作為構成配線之成分,例如,可以舉出用於電連接之金屬。作為該種金屬,例如,可以舉出銅、金、銀、鎳、鋁以及包含該等之任一種金屬之合金。作為合金,例如,可以舉出銅-鋅合金、銅-鎳合金以及鋅-鎳合金。
就導電性以及加工性優異之觀點而言,作為配線,銅配線為較佳。銅配線係指由銅或包含95質量%以上的銅之銅合金構成之配線。作為銅配線,例如,可以舉出藉由將藉由軋製法所製造之軋製銅箔以及藉由電解法所製造之電解銅箔等銅箔進行圖案化而得到之銅配線。可以對構成配線之金屬材料實施酸洗等化學處理。
形成配線之方法並無特別限制,例如,可以舉出在藉由熱壓接將聚合物膜和金屬箔積層之後,對所形成之金屬層實施蝕刻處理等,藉此形成配線之方法。又,可以藉由濺鍍法、離子電鍍法以及真空蒸鍍法等氣相法以及濕式的電鍍法等公知的方法,在聚合物膜的表面直接形成既定形狀的配線。
附配線的基材所具備之配線的表面的RSm為1.2μm以下為較佳,0.9μm以下為更佳。下限值並無特別限制,但0.1μm以上為較佳。
作為用於製作表面的RSm在上述範圍之配線之金屬箔,例如,可以舉出未粗化處理銅箔等,能夠從市場購得。
能夠藉由以JIS B0601:2001基準之方法測定配線的表面的RSm。具體為如下。
對曝露於附配線的基材的表面之配線實施埋入觀察用樹脂之包埋處理之後,將經包埋處理之配線沿著厚度方向切斷。使用掃描式電子顯微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)觀察所得到的剖面(放大倍率:50000倍)。藉由圖像處理在測定長度2000nm範圍跟蹤所得到的觀察圖像中之配線與樹脂層的界面,藉此測定配線與樹脂層的界面的剖面曲線。此外,從所得到的剖面曲線,藉由截斷值700nm(高波長側)以及截斷值10nm(低波長側)的粗糙度曲線過濾器求出粗糙度曲線。分別對剖面的位置不同之10個點的SEM觀察圖像進行該粗糙度曲線的測定,且對基準長度(=高波長側的截斷值)中之粗糙度曲線要素的長度進行算術平均,藉此求出配線表面的RSm。
配線基板可以在積層體與附配線的基材之間具有接合片等接著層或黏著層,但就能夠更進一步減少配線基板的介電損耗正切之觀點而言,層B與配線不經由其他層而直接接觸為較佳。
〔配線基板之製造方法〕
配線基板之製造方法並無特別限制,例如,可以舉出將積層體和附配線的基材貼合成層B與配線相對向,接著藉由將兩者熱壓接來製造配線基板之方法。
將積層體和附配線的基材熱壓接之方法以及條件並無特別限制,可以從公知的方法以及條件中適當選擇。其中,作為熱壓接的溫度條件,100~300℃為較佳,就更佳地發揮本發明的效果之觀點而言,140~200℃為更佳。作為熱壓接的壓力條件,0.1~20MPa為較佳。壓接處理的處理時間為0.001~1.5小時為較佳。
可以將第2積層體進一步貼合在將積層體貼合於附配線的基材而製作而成之配線基板。例如,在上述配線基板中,在所曝露之層A的表面形成第2配線之後,將具有第2層A以及第2層B之第2積層體貼合在第2的配線上,以使第2配線與第2層B相對向,藉此得到具有依序配置基材/配線/層B/層A/配線/層B/層A而成之層結構之配線基板。又,將具有第2配線、第1層A以及第1層B之附配線之積層體貼合在具有第1配線之附配線之基板上以使第1層B與第1配線相對向來製作第1配線基板之後,可以將具有第2層A以及第2層B之第2積層體貼合在第1配線基板以使第2層B與第2配線相對向,從而得到具有依序配置基材/配線/層B/層A/配線/層B/層A而成之層結構之配線基板。
再者,在配線基板或積層體所具有之層A的表面形成第2的配線之方法並無特別限制,能夠藉由作為上述的附配線的基材所具有之配線的形成方法所記載之方法來形成。
〔配線基板的用途〕
作為配線基板的用途,例如,可以舉出積層電路基板、撓性積層板以及撓性印刷配線板(FPC)等的配線基板。配線基板尤其用作高速通訊用基板為較佳。
[實施例]
以下,舉出實施例對本發明進行進一步具體的說明。以下實施例所示之材料、使用量、比例、處理內容以及處理步驟只要不脫離本發明的主旨,則能夠適當變更。因此,本發明並不限於以下的實施例所示之態樣。再者,只要沒有特別指定,則“份”以及“%”為質量基準。
[原材料]
(液晶聚合物)
·LCP1:依據日本特開2019-116586號公報的實施例1合成之聚合物(熔點Tm:320℃、相當於熱致液晶聚合物。)。
·LCP2:Polyplastics Co., Ltd.製造“LAPEROS A-950”(熔點Tm:280℃、相當於熱致液晶聚合物。)。
LCP1由來自於6-羥基-2-萘甲酸之重複單元、來自於4,4'-二羥基聯苯之重複單元、來自於對苯二甲酸之重複單元以及來自於2,6-萘二羧酸之重複單元構成。
LCP2由來自於對羥基苯甲酸之重複單元以及來自於6-羥基-2-萘甲酸之重複單元構成。
(層B形成用組成物)
·樹脂1:低密度聚乙烯(“CL-2080”、SUMITOMO SEIKA CHEMICALS CO.,LTD.製造)
·樹脂2:苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(“Tuftec(註冊商標)H1221”、ASAHI KASEI CORPORATION製造)
·化合物1:N,N-二環氧丙基-4-環氧丙基氧苯胺(Sigma-Aldrich Co. LLC製造)
·溶劑:甲苯
[實施例1]
藉由以下所示之方法製造了具有層A與層B之積層體。
〔層A的製作〕
將液晶聚合物LCP1從螺桿直徑60mm的單軸擠出機的供給口供給至氣缸內,進行了加熱混煉。將熔融狀態的LCP1從模具寬度750mm的模具以膜狀吐出到旋轉之澆鑄輥上進行冷卻固化,依所期望進行延伸,藉此得到了厚度50μm的膜。
再者,加熱混煉的溫度、吐出LCP1時的吐出速度、模唇的間隙以及澆鑄輥的周速度分別調整在以下的範圍。
·加熱混煉的溫度:270~350℃
·間隙:0.01~5mm
·吐出速度:0.1~1000mm/sec
·澆鑄輥的周速度:0.1~50m/min
接著,將所得到之膜導入於設定在270℃之熱風乾燥爐中而加熱10小時,藉此進行了膜的退火處理。
將經退火處理之膜一邊藉由滾輪引導一邊進行輸送,並且藉由夾持滾輪牽引而得到了聚合物膜。
〔層B的形成〕
將上述樹脂1、上述化合物1以及上述溶劑進行混合以及攪拌而得到了層B形成用的組成物B1。此時,將當將組成物B1的總質量設為100質量份時的樹脂1以及化合物1的合計含量設成5質量份。
使用塗布器(間隙:250μm)將所得到之組成物B1塗布於所製作而成之聚合物膜的表面來形成了塗布膜。將塗布膜在130℃以及1小時的條件下進行了乾燥。重複進行組成物B1的塗布以及塗布膜的乾燥,形成厚度20μm的層B,從而製作了具有層A以及層B之實施例1的積層體。將層B中之化合物1的含量示於下述表1中。在層B中化合物1的殘餘部分為樹脂1。
[實施例2~6、8以及9以及比較例2]
如表1所示,分別變更層B形成用的組成物中之化合物1的含量、層B的厚度、構成層B之樹脂的種類以及液晶聚合物的種類以及變更退火處理的條件,除此之外,按照實施例1中記載的方法分別製作了實施例2~6、8以及9以及比較例2的積層體。
在比較例2中,導入於設定成270℃之熱風乾燥爐加熱1小時作為所形成之膜的退火處理,除此之外,按照實施例1中記載的方法製作聚合物膜。
[實施例7]
按照實施例1的〔層A的製作〕中記載的方法製作了聚合物膜。
在放電量700W·min/m
2的條件下對製作而成之聚合物膜的表面進行電暈處理之後,藉由塗布器將下述中間層形成用溶液塗布於經電暈處理之表面,進行乾燥,藉此製作了中間層。中間層的厚度為2μm。
中間層形成用溶液包含熱塑性聚醯亞胺樹脂(25質量%)、環己酮(溶劑)(65質量%)、甲苯(溶劑)(9質量%)以及含有環氧基之交聯劑(1質量%)。
按照實施例1的〔層B的形成〕中記載的方法在與所形成之中間層的聚合物膜相反一側的表面形成了厚度20μm的層B。藉此,製作了具有層A、中間層以及層B之實施例7的積層體。
[比較例1]
按照實施例1的〔層A的製作〕中記載的方法製作了聚合物膜。將所製作而成之聚合物膜用作比較例1的膜,進行了後述評價試驗。
[測定、評價]
對依據上述的各例的製造方法製作而成之樹脂膜(相當於積層體中之樹脂層)進行了以下的測定以及評價。
<層A的熔融峰面積>
從在各例中所製造而成之積層體採樣層A的中心部分,使用示差掃描量熱計(Shimadzu Corporation製造“DSC-60A”)測定了所得到之樣品的熔融峰面積。具體而言,以升溫速度10℃/分使樣品從25℃升溫至380℃,測定樣品的吸發熱量,從而製作了表示所測定之吸發熱量的變化之曲線(DSC曲線)。計算由所製作而成之DSC曲線的吸熱峰(熔融峰)和基線包圍而成之吸熱峰的面積,求出了樣品的熔融峰面積(單位:J/g)。再者,依據JIS K 7121確定DSC曲線中之吸熱峰以及基線。
<彈性模數>
藉由下述方法測定了在實施例1~9以及比較例2中所製造而成之積層體的層B的彈性模數。
將在各例中所製造而成之積層體沿著厚度方向切斷而製作了切斷面。在具有切斷面之積層體的樣品的切斷面中,一邊使用附帶在下述奈米壓痕機之加熱器加熱到160℃,一邊藉由奈米壓痕法測定了從一個表面朝向另一個表面之層B的厚度方向的中間位置中之彈性模數。
彈性模數的測定係使用奈米壓痕機(“TI-950”、HYSITRON公司製造)以及Berkovich壓頭,在負載500μN、負載時間10秒、保持時間5秒以及去載時間10秒的條件下,每個位置測定了10個點。將10個點的算術平均值分別設為了彈性模數(單位:MPa)。
又,藉由以上述的測定方法為基準之方法測定之結果,比較例1的膜的彈性模數為800MPa。
<積層體的介電損耗正切>
對在各例中製作而成之積層體的中心部分進行採樣,使用分體缸型共振器(KANTO Electronic Application and Development Inc.製造“CR-728”)以及網路分析儀(Keysight N5230A)在溫度20℃、濕度50%RH的環境下,測定了頻率28GHz頻帶中之介電損耗正切。
從所得到之測定值依據下述的評價標準評價了各積層體的介電損耗正切。
(介電損耗正切評價標準)
A:小於0.0010。
B:0.0010以上且小於0.0015
C:0.0015以上且小於0.0020
D:0.0020以上。
<配線偏移>
將在各例中所製作而成之積層體切斷成15cm×15cm的大小,將軋製銅箔(厚度18μm、表面粗糙度Ra0.9μm)貼合於積層體的層A側的表面製作了單面覆銅積層體樣品。接著,在上述樣品的一側銅層的表面積層遮罩層,對遮罩層進行圖案曝光之後,顯影而形成了遮罩圖案。僅將樣品的遮罩圖案側的表面浸漬40%氯化鐵(III)水溶液(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation製造、1級)中,對未積層有遮罩圖案的銅層進行蝕刻處理之後,剝離遮罩圖案形成了銅配線(微帶線)。銅配線的尺寸為長度10cm、寬度105μm。如此,得到了在一個表面形成有銅配線之樣品。
製作2片上述樣品(a、b),使樣品(a)的銅配線側的表面與未形成有樣品(b)的銅配線之表面接觸,且使各個銅配線的面內的位置一致的方式積層了樣品(a)以及(b)。
將所得到的多層積層體導入於連續熱壓機所具備之1對加熱金屬輥之間來進行了熱壓接。此時,將加熱金屬輥的表面溫度設定在160℃,將向多層積層體所施加之壓力以面壓換算設定為40kg/cm
2。
將藉由上述的方法製作之多層積層體,以形成包含積層方向,且與各銅配線的長邊方向垂直的剖面的方式切斷。使用掃描式電子顯微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)觀察了所得到的切斷面。在所觀察之剖面圖像中,比較樣品(a)的銅配線的位置與樣品(b)的銅配線的位置,測定了面內方向(銅配線的短邊方向)中之樣品(a)的銅配線的位置與樣品(b)的銅配線的位置的差分。
從所測定之差分,依據下述的評價標準,評價了使用各例的積層體製作之配線基板的覆銅積層體的配線偏移。
(配線偏移評價標準)
A:相對於積層體的厚度的差分的測定值的比率小於1%。
B:相對於積層體的厚度的差分的測定值的比率為1%以上且小於5%。
C:相對於積層體的厚度的差分的測定值的比率為5%以上且小於10%。
D:相對於積層體的厚度的差分的測定值的比率為10%以上。
<層間密接性>
將各積層體切斷成1cm×5cm的長條狀,製作了密接性評價用樣品。參閱JIS C 5016-1994中記載的測定方法測定了所得到之樣品的層間剝離強度(單位:N/cm)。使用拉力試驗機(IMADA Co.,Ltd.製造、數位式推拉力計(Digital Force Gauges)ZP-200N),測定了以每分鐘50mm的剝離速度沿著與層B去除面成90°的角度之方向剝離層B時的剝離強度。能夠評價為所測定之剝離強度愈大,積層體中之層A與層B之間的密接性愈優異。
[結果]
在下述表1表示構成各實施例以及各比較例中製造而成之積層體之各層的構成以及各積層體的評價結果。
表1的“反應性化合物”的“量(%)”欄表示相對於在各例中使用之層B形成用組成物的總固體成分之反應性化合物的含量(單位:質量%)。
[表1]
層A | 層B | 中間層 | 評價 | ||||||||
液晶 聚合物 | 熔融峰 面積 [J/g] | 樹脂 | 反應性化合物 | 厚度 [μm] | 彈性模數 [MPa] | 介電損耗 正切 | 配線 偏移 | 層間 密接性 [N/cm] | |||
種類 | 量(%) | ||||||||||
實施例1 | LCP1 | 2.1 | 樹脂1 | 化合物1 | 10 | 20 | 0.06 | 無 | A | A | 7.2 |
實施例2 | LCP1 | 2.1 | 樹脂1 | 化合物1 | 20 | 20 | 0.08 | 無 | B | A | 7.8 |
實施例3 | LCP1 | 2.1 | 樹脂1 | 化合物1 | 25 | 20 | 0.09 | 無 | C | A | 8.0 |
實施例4 | LCP1 | 2.1 | 樹脂1 | 化合物1 | 3 | 20 | 0.06 | 無 | A | B | 6.4 |
實施例5 | LCP1 | 2.1 | 樹脂1 | 化合物1 | 10 | 25 | 0.06 | 無 | A | A | 7.5 |
實施例6 | LCP1 | 2.1 | 樹脂1 | 化合物1 | 10 | 3 | 0.07 | 無 | A | C | 6.1 |
實施例7 | LCP1 | 2.1 | 樹脂1 | 化合物1 | 10 | 20 | 0.07 | 有 | A | A | 8.8 |
實施例8 | LCP1 | 2.1 | 樹脂2 | 化合物1 | 10 | 20 | 10 | 無 | A | A | 7.3 |
實施例9 | LCP2 | 0.3 | 樹脂1 | 化合物1 | 10 | 20 | 0.07 | 無 | C | A | 7.1 |
比較例1 | LCP1 | 2.1 | - | - | - | - | - | - | A | D | - |
比較例2 | LCP2 | 0.18 | 樹脂1 | 化合物1 | 10 | 20 | 0.07 | 無 | D | A | 7.0 |
如表1所述,本發明的積層體包含液晶聚合物,具有藉由示差掃描熱量分析測定之熔融峰面積為0.2J/g以上的層A和在160℃條件下的彈性模數為500MPa以下的層B,藉此確認了上述積層體表現所期望的效果。
當層B中之反應性化合物的含量為20質量%以下時,確認到積層體的介電損耗正切更優異,當層B中之反應性化合物的含量為15質量%以下時,確認到積層體的介電損耗正切進一步優異(實施例1至實施例3的對比)。
當層B中之反應性化合物的含量為5質量%以上時,確認到配線偏移抑制性能更優異(實施例1以及實施例4的對比)。
當層B的厚度為3μm以上時,確認到配線偏移抑制性能更優異(實施例1以及實施例6的對比)。
在層A包含具有2種以上來自於二羧酸之重複單元之液晶聚合物之情況下,確認到積層體的介電損耗正切更優異(實施例1以及實施例9的對比)。
Claims (10)
- 一種積層體,其具有: 包含液晶聚合物之層A;以及 配置於前述層A的至少一者表面上之層B, 前述層A的藉由示差掃描熱量分析測定之熔融峰的面積為0.2J/g以上, 前述層B在160℃條件下的彈性模數為500MPa以下。
- 如請求項1所述之積層體,其中 前述液晶聚合物包含2種以上來自於二羧酸之重複單元。
- 如請求項1所述之積層體,其中 前述液晶聚合物具有選自包括來自於6-羥基-2-萘甲酸之重複單元、來自於芳香族二醇之重複單元、來自於對苯二甲酸之重複單元以及來自於2,6-萘二羧酸之重複單元之群組中之至少1個。
- 如請求項1至請求項3之任一項所述之積層體,其中 前述層B的厚度為5~30μm。
- 如請求項1至請求項3之任一項所述之積層體,其中 前述層B包含熱塑性樹脂。
- 如請求項5所述之積層體,其中 前述層B為使用包含熱塑性樹脂以及反應性化合物之組成物而形成之層, 前述反應性化合物的含量相對於前述組成物的總質量為5~20質量%。
- 如請求項1至請求項3之任一項所述之積層體,其中 在前述層A與前述層B之間進一步具有中間層。
- 一種配線基板,其具有: 請求項1至請求項7之任一項所述之積層體;以及 具有基材以及配線之附配線的基材。
- 如請求項8所述之配線基板,其中 前述配線的厚度為5~40μm。
- 一種配線基板之製造方法,其將請求項1至請求項7之任一項所述之積層體和具有基材以及配線之附配線的基材貼合成前述積層體的層B與前述配線相對向,並且將所貼合之前述積層體以及前述附配線的基材熱壓接而製造配線基板。
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