TWI684516B

TWI684516B - 一種複合式高頻基板及其製法

Info

Publication number: TWI684516B
Application number: TW108106049A
Authority: TW
Inventors: 林志銘; 杜伯賢; 李建輝
Original assignee: 亞洲電材股份有限公司
Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2019-02-22
Publication date: 2020-02-11
Also published as: TW202000449A

Abstract

一種複合式高頻基板，係包括：絕緣結構及第一銅箔層；其中，該絕緣結構係包括聚合物層及複數介電膠層，該聚合物層係與該介電膠層間隔疊合，其中，該介電膠層係包括第一子介電膠層及第二子介電膠層中之至少一種。本發明之複合式高頻基板具低吸濕性、高絕緣性、高尺寸安定性、厚度均勻性佳、熱穩定性佳、高Dk及低Df電性之特點，應用於鐳射鑽孔製程時，其鐳射孔不易有內縮問題。本發明復包括該複合式高頻基板之製法，可以使用正常壓合參數搭配快壓機設備或傳壓機設備，可避免於280℃以上高溫作業。

Description

一種複合式高頻基板及其製法

本發明係關於軟性印刷線路板(FPC)及其製備技術領域，尤系關於一種高頻高傳輸基板及其製備方法。

隨著資訊技術的飛躍發展，無線通訊已成為生活之必需。無線通訊系統係由發射、接受及天線所組成，其中，該天線是負責電路與空氣中電磁能量值轉換，為通訊系統不可或缺的基本配備。在天線相關的電路設計中，有時會依賴電容或電感等被動元件來進行天線的匹配。為滿足電子產品高功能化、信號傳送高頻高速化的需求，相關設計的主動元件及被動元件必須增加，電路與元件密度勢必增加，此將造成電磁干擾與雜訊增加。為解決此問題，具有高介電常數及低介電損耗之基板材料係為此種設計的最佳選擇。

目前市售印刷線路板(PCB)用高頻板材，其實現途徑及缺點有：

一、於接著層加入金屬粉體，可獲得Dk值高達45以上，但同時Df也隨之升高，不能真正滿足高頻高速之需求，且此類材料在實際應用上容易出現高漏電流的行為，大幅降低其應用性。

二、僅於環氧樹脂中加入單純的高含量、高介電陶瓷粉體，但分散環氧樹脂中的陶瓷粉體由於其偶極排列不規則，致使電偶極偏極化的效應被抵消，從而其介電常數值的提高效果相當有限。此外，由於過高的粉體含量，使得基板的機械強度降低，銅箔間的接著力亦大幅下降。

於FPC製程使用高頻高速材料領域，當前業界通常使用的高頻板材為液晶聚合物(LCP)板及聚四氟乙烯(PTFE)基板，且上述板材尚需於較高之溫度(>280℃)下才能操作，而此要求使快壓機設備無法使用，致使加工困難，且於高溫壓合後，該FPC之厚度均勻性也不佳且其不良率高於10%。又，所製得之LCP板之Dk值係為2.9至3.3，不足以符合高Dk之需求。而當前的PTFE基板係使用硬板材質，係有柔軟度不足之缺點；於電性方面，當該PTFE基板為6密耳(mil)厚時，其Dk值為8.0；當其厚度為20密耳時，其Dk值為10；所述之PTFE基板因受限於疊構中之含浸玻纖布的Dk值不高，故其Dk值難以達至10以上，更難以製得具厚度2至6密耳(mil)的高Dk基板。於軟板業界，也仍有高Dk及低Df基板之研究，惟其疊構並非複合型，且其高Dk值係透過很多粉體的添加，致使其機械特性偏差，且易於碎裂，故難以製得具3密耳厚以上之厚膜。

舉凡於第201590948U號中國專利、第M377823號臺灣專利、第2010-7418A號日本專利及第2011/0114371號美國專利中皆提出具有優良作業性、低成本、低能耗的特點的複合式基板，而第202276545U號中國專利、第103096612B號中國專利、第M422159號臺灣專利和第M531056號臺灣專利中，則以氟系材料製作高頻基板。第205105448U號中國專利則提出複合式疊構高頻低介電性膠膜，第205255668U號中國專利則提出低介電性能膠膜，第105295753B號中國專利則提出高頻黏著膠水層結構及其製備方法，第206490891U號中國專利則提出具有複合式疊構的低介電損耗單面帶膠覆銅基板(FRCC)。第098124978號臺灣專利電容基板結構；第206490897U號中國專利則提出一種具有高散熱效率的FRCC基材。第206932462U號中國專利則提出複合式液晶聚合物(LCP)高頻高速FRCC基材。但該等專利仍僅是Dk介於2.0至3.5的高頻基板材料，而無法滿足Dk值高於8.0之高Dk值需求。

為滿足市場對高頻高速可撓性板材的需求，本發明提供一種高Dk、低Df、高絕緣性、高尺寸安定性以及優異的熱穩定性之可繞性複合式高頻基板。本發明所提供之複合式高頻基板之製作軟性印刷線路板(FPC)製程簡單，且該複合式高頻基板係為熱固型膠系基板，故應用於鐳射鑽孔工藝時，其孔徑小於0.05毫米(mm)之鐳射孔之內縮量不超過10微米(μm)，不易有內縮之狀況且具低吸濕性、高絕緣性、高尺寸安定性、厚度均勻性佳、優異的熱穩定性、高Dk及低Df電性之特點，還可以使用正常壓合參數搭配快壓機設備或傳壓機設備，以避免於280℃以上的高溫作業，實具有達20密耳厚膜製作技術之成本優勢，且透過將本發明用於多層FPC結構中，以使其介面更為單純、成本更為低廉。

為解決上述技術問題，本發明提供一種複合式高頻基板，係包括：具介電常數(Dk)值為6至100及介電損耗因數(Df)值為0.002至0.020 之絕緣結構，係包括聚合物層及複數介電膠層，該聚合物層係與該介電膠層間隔疊合，其中，該介電膠層係包括選自由具Dk值為6至30及Df值為0.002至0.020之第一子介電膠層及具Dk值為15至100及Df值為0.002至0.020之第二子介電膠層所組成群組中之至少一種，且該第二子介電膠層之Dk值大於該第一子介電膠層之Dk值，且該絕緣結構之總厚度係以下述關係式表示：Z=nX+mY+oW

於該式中，n表示該聚合物層之層數，且n值範圍為1至10中的任一整數；m表示該第一子介電膠層之層數，且m值範圍為0至2中的任一整數；o表示該第二子介電膠層之層數，且o=n-m+1；X表示該聚合物層之厚度；Y表示該第一子介電膠層之厚度；W表示該第二子介電膠層之厚度；且X、Y和W值根據特定Z值而定；以及第一銅箔層，係設於該絕緣結構之最外側的介電膠層的表面上。

於一具體實施態樣中，該第一子介電膠層及該第二子介電膠層之厚度獨立為5至75微米(μm)，該聚合物層之厚度為5至200微米，且該絕緣結構的總厚度為1至20密耳(mil)。

於一較佳的具體實施態樣中，該第一子介電膠層及該第二子介電膠層之厚度獨立為25至50微米(μm)，該聚合物層之厚度為5至25微米，且該絕緣結構的總厚度為2至10密耳(mil)。

於一具體實施態樣中，該介電膠層係為第一子介電膠層，且該絕緣結構係由複數該第一子介電膠層及複數該聚合物層組成。於該絕緣結構內，該第一子介電膠層與該聚合物層係間隔設置，且於該絕緣結構之最外側係該第一子介電膠層。

於另一具體實施態樣中，該介電膠層係由該第一子介電膠層及該第二子介電膠層組成，且該絕緣結構係由複數該第一子介電膠層、複數該第二子介電膠層及複數該聚合物層組成；於該絕緣結構中，該第一子介電膠層或該第二子介電膠層係與該聚合物層間隔設置，且於該絕緣結構之最外側係該第一子介電膠層。

於一具體實施態樣中，所述複合式高頻基板，係為單面帶膠覆銅基板結構或雙面覆銅基板結構。

該單面帶膠覆銅基板結構係包括離型層、第一銅箔層及位於該離型層及該第一銅箔層之間的絕緣結構。

該雙面覆銅基板結構係包括第一銅箔層、第二銅箔層及位於該第一銅箔層及該第二銅箔層之間的絕緣結構。

於一具體實施態樣中，該第一子介電膠層及該第二子介電膠層皆包括第一組分和第二組分中之至少一種，且該第一組分之比例係占各該電膠層總固含量的5至98重量%，該第二組分係占各該介電膠層總固含量的5至80重量%。該第一組分係選自燒結二氧化矽、強介電性陶瓷粉體、導電性粉體、鐵氟龍、氟系樹脂及磷系耐燃劑中之至少一種，而該第二組分係選自不含氟的聚合物。此外，氟系樹脂係不同於鐵氟龍。

於一具體實施態樣中，該強介電性陶瓷粉體係選自由BaTiO₃、SrTiO₃及Ba(Sr)TiO₃所組成群組中之至少一種，且該強介電性陶瓷粉體之比例總和係占每一介電膠層總固含量的0至90重量%。該導電性粉體則係選自由過渡金屬粉體、過渡金屬的合金粉體、碳黑、碳纖維及金屬氧化物所組成群組中之至少一種，且該導電性粉體之比例總和係占每一介電膠層總固含量的0至45重量%。

於一具體實施態樣中，該第一子介電膠層中的強介電性陶瓷粉體之比例總和係占該第一子介電膠層總固含量的0至75重量%，該第二子介電膠層中的強介電性陶瓷粉體之比例總和係占該第二子介電膠層總固含量的30至90重量%，該第一子介電膠層中的導電性粉體之比例總和係占該第一子介電膠層總固含量的0至15重量，且該第二子介電膠層中的導電性粉體之比例總和係占第二子介電膠層總固含量的0至45重量%。

本發明復提供一種上述之複合式高頻基板之製法，係包括：於聚合物層上塗佈並預烘子介電膠層的前驅物；將第一銅箔層壓合於經預烘之該子介電膠層的前驅物上；以及於該聚合物層之另一面再塗佈並預烘形成另一子介電膠層的前驅物，即得該複合式高頻基板。

於一具體實施態樣中，於壓合該第一銅箔層前，復於該子介電膠層的前驅物上形成複數聚合物層及複數子介電膠層。該複數子介電膠層獨立選自第一或第二子介電膠層，且該複數聚合物層及複數子介電膠層係間隔設置。此外，於每一聚合物層壓合後須經例如180℃高溫烘烤5小時以上，且各該子介電膠層塗佈形成後亦須預烘之。

於一具體實施態樣中，於相對該第一銅箔層之另一子介電膠層的前驅物上壓合一離型層，並於壓合後以例如180℃固化5小時小時以上。

於另一具體實施態樣中，於相對該第一銅箔層之另一子介電膠層的前驅物上復壓合第二銅箔層，並於壓合後以例如180℃固化5小時小時以上。

本發明之有益效果係列舉如下。

一、本發明之複合式高頻基板的絕緣結構，係包括複數間隔疊合的聚合物層及介電膠層，由於第一、第二子介電膠層皆具有高Dk及Df的特性，使製得的複合式高頻基板不但電性良好，還可以提供晶片間的穩壓，去除高頻干擾，且具有優異的熱穩定性、尺寸安定性、超低吸水率以及較佳的機械性能、可撓性佳、耐焊錫性高、接著強度佳、操作性良好，並可使用快壓設備於低溫進行壓合，以及經壓合後該絕緣結構使FPC具有極佳的平坦性；於鐳射鑽孔工藝時，小於50微米的鐳射孔孔徑加工，亦不易有內縮狀況且其內縮量不超過10微米；又，於壓合時其膜厚均勻，且阻抗控制良好，更適用於高頻高速傳輸FPC。

再者，當前的塗佈法技術最多僅能塗佈約2密耳(mil)厚之厚膜，而本發明之複合式高頻基板採用聚合物層及複數介電膠層間隔疊合的方式，且該每一介電膠層係採用塗佈形成之方式，使該複合式高頻基板的絕緣結構的厚度範圍可達1-20密耳，厚度範圍更廣，且可控性好，具備厚膜製備技術，可輕易製得5密耳厚以上的高頻基板厚膜，而且於此厚度之情況下，本發明依然具有高Dk及低Df之特性。

此外，由試驗資料可見，本發明之高頻基板之吸水率為0.01至0.5%，具有低吸水率之特性。

再而，由試驗資料可見，本發明之第一或第二銅箔層及第一子介電膠層之接著強度係大於0.8公斤力/釐米(kgf/cm)。

二、本發明之複合式高頻基板係包括聚合物層，由於該聚合物層與介電膠層係間隔設置，且該聚合物層係為聚醯亞胺(PI)、聚苯乙烯(PS)等高分子聚合物薄膜，可以提供以下作用：1)提高複合式高頻基板之機械強度；2)提高複合式高頻基板的破壞電壓值及防止漏電流；3)提高複合式高頻基板之絕緣阻抗；4)提高複合式高頻基板之尺寸安定性；及5)使得複合式高頻基板具有低熱膨脹性。

三、本發明之複合式高頻基板的搭配結構組成簡單，可以節省下游的加工工序，疊加製成多層板時，由於中間的銅箔層不需要經過表面貼焊技術(SMT)或其它高溫製程搭載元件，所以對於剝離強度僅需要0.5公斤力/釐米(kgf/cm)以上即可，要求較低，故可選擇粗糙度更低、電性更良好、插入損耗更低的銅箔使用。

本發明的上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚瞭解本發明的技術手段，並可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例並配合附圖詳細說明如後。

10‧‧‧絕緣結構

101‧‧‧聚合物層

102‧‧‧第一子介電膠層

103‧‧‧第二子介電膠層

20‧‧‧第一銅箔層

30‧‧‧離型層

40‧‧‧第二銅箔層

透過例示性之參考附圖說明本發明的實施方式：第1圖係本發明之第一實施態樣的結構示意圖(單面帶膠覆銅基板，且介電膠層為第一子介電膠層)；第2圖係本發明之第二實施態樣的結構示意圖(雙面覆銅基板，且介電膠層為第一子介電膠層)；第3圖係本發明之第三實施態樣的結構示意圖(單面帶膠覆銅基板，且介電膠層由第一和第二子介電膠層組成)第4圖係本發明之第四實施態樣的結構示意圖(雙面覆銅基板，且介電膠層由第一和第二子介電膠層組成)；第5圖係比較例之鐳射鑽孔後的金相圖(放大20 x 10倍數)；第6圖係實施例之鐳射鑽孔後的金相圖(放大20 x 10倍數)。

以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之優點及功效。

須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如「第一」、「第二」、「下」及「上」亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，例如第一極低介電膠層和第二極低介電膠層僅是為了區別不是同一極低介電膠層，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。此外，本文所有範圍和值都係包含及可合併的。落在本文中所述的範圍內之任何數值或點，例如任何整數都可以作為最小值或最大值以導出下位範圍等。

一種複合式高頻基板，如第1至4圖所示，係包括：具介電常數(Dk)值為6至100及介電損耗因數(Df)值為0.002至0.020之絕緣結構10，係包括聚合物層101及複數介電膠層，該聚合物層係與該介電膠層間隔疊合，其中，該介電膠層係包括選自由具Dk值為6至30及Df值為0.002至0.020之第一子介電膠層102及具Dk值為15至100及Df值為0.002至0.020之第二子介電膠層103所組成群組中之至少一種，且該第二子介電膠層之Dk值大於該第一子介電膠層之Dk值，且該絕緣結構之總厚度係以下述關係式表示：Z=nX+mY+oW

於該式中，n表示該聚合物層之層數，且n值範圍為1至10中的任一整數；m表示該第一子介電膠層之層數，且m值範圍為0至2中的任一整數；o表示該第二子介電膠層之層數，且o=n-m+1；X表示該聚合物層之厚度；Y表示該第一子介電膠層之厚度；W表示該第二子介電膠層之厚度；且X、Y和W值根據特定Z值而定；以及第一銅箔層20，係設於該絕緣結構10之最外側的介電膠層的表面上。

所述之第一子介電膠層及所述之第二子介電膠層之厚度獨立為5至75微米(μm)，所述之聚合物層之厚度為5至200微米，且該絕緣結構的總厚度為1至20密耳(mil)。

於本實施例中，較佳的是，該第一子介電膠層及該第二子介電膠層的厚度獨立為25至50微米(μm)；所述之聚合物層的厚度為5至25微米(μm)，且該絕緣結構的總厚度為2至10密耳(mil)。

於一具體實施態樣中，該介電膠層係為第一子介電膠層，且該絕緣結構係由複數該第一子介電膠層及複數該聚合物層組成；於該絕緣結構內，該第一子介電膠層與該聚合物層係間隔設置，且於該絕緣結構之最外側係為該第一子介電膠層。

於另一具體實施態樣中，該介電膠層係由該第一子介電膠層及該第二子介電膠層組成，且該絕緣結構係由複數該第一子介電膠層、複數該第二子介電膠層及複數該聚合物層組成；於該絕緣結構中，該第一子介電膠層或該第二子介電膠層係與該聚合物層間隔設置，且於該絕緣結構之最外側係為該第一子介電膠層。

於一具體實施態樣中，該複合式高頻基板係為單面帶膠覆銅基板(FRCC)結構，且該單面帶膠覆銅基板結構係包括離型層、第一銅箔層及位於該離型層及該第一銅箔層之間的絕緣結構。

於另一具體實施態樣中，該複合式高頻基板係為雙面覆銅基板結構，且該雙面覆銅基板結構係包括第一銅箔層、第二銅箔層及位於該第一銅箔層及該第二銅箔層之間的絕緣結構。

於本實施例中，較佳地，該第一銅箔層及該第二銅箔層均可為低輪廓銅箔層，且其表面粗糙度(Rz)值皆為0.1至2.0微米(μm)，較佳為0.5至1.0微米(μm)，厚度為1至35微米(μm)，較佳為6至18微米(μm)。

所述之低輪廓銅箔層係為壓延銅箔層(ED)或電解銅箔層(RA)。

較佳地，所述低輪廓銅箔層係為壓延銅箔層，其中，又尤以日礦金屬有限公司之HA或HAV2產品為佳。

上述之該單面帶膠覆銅基板結構，如第1、3圖所示，係包括離型層30、第一銅箔層20及位於該離型層30及該第一銅箔層20之間的絕緣結構10。該絕緣結構係由複數第一子介電膠層102及複數聚合物層101所組成(第1圖)，或者係包括複數第二子介電膠層103及複數聚合物層101，該第一子介電膠層102應係設於該絕緣結構之最外側(第3圖)，且該第一或第二子介電膠層係與該聚合物層間隔設置。

上述之該雙面覆銅基板結構係如第2、4圖所示，包括第二銅箔層40、第一銅箔層20及位於該第二銅箔層40及該第一銅箔層20之間的絕緣結構10。該絕緣結構係由複數第一子介電膠層102及複數聚合物層101所組成(第2圖)，或者係包括複數第二子介電膠層103及複數聚合物層101，該第一子介電膠層102應係設於該絕緣結構之最外側(第4圖)，且該第一或第二子介電膠層係與該聚合物層間隔設置。

於一具體實施態樣中，該第一子介電膠層及該第二子介電膠層皆包括第一組分和第二組分中之至少一種，且該第一組分之比例係占每一介電膠層總固含量的5至98重量%，該第二組分係占每一介電膠層總固含量的5至80重量%。該第一組分係選自燒結二氧化矽、強介電性陶瓷粉體、導電性粉體、鐵氟龍、氟系樹脂及磷系耐燃劑中之至少一種，該第二組分係選自不含氟的聚合物。例如，該第二組分係包括聚醯亞胺、丙烯酸系樹脂或其組合。

於本實施例中，該第一子介電膠層及該第二子介電膠層皆復包括其它成分，例如催化劑、硬化劑，但不限於此，且該其它成分之含量係為每一介電膠層總固含量的5至8重量%。

於一具體實施態樣中，該強介電性陶瓷粉體係選自由BaTiO₃、SrTiO₃及Ba(Sr)TiO₃所組成群組中之至少一種，且該強介電性陶瓷粉體之比例總和係占各該介電膠層總固含量的0至90重量%；以及該導電性粉體係選自由過渡金屬粉體、過渡金屬的合金粉體、碳黑、碳纖維及金屬氧化物所組成群組中之至少一種，且該導電性粉體之比例總和係占各該介電膠層總固含量的0至45重量%。

於另一具體實施態樣中，該燒結二氧化矽的比例係占每一介電膠層總固含量的0至45重量%，且該鐵氟龍的比例係占每一介電膠層的總固含量的0至45重量%，該氟系樹脂的比例係占每一介電膠層總固含量的0至45重量%，該磷系耐燃劑的比例係占每一介電膠層總固含量的0至 45重量%。

所述聚合物層之材料係選自聚醯亞胺(PI)、聚苯乙烯(PS)、聚醯胺(PA)、聚醯胺-醯亞胺(PAI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)及聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)中之其中一種，但不限於此。

所述之第一子介電膠層及第二子介電膠層中的聚合物皆係選自鐵氟龍、氟系樹脂、環氧樹脂、丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、矽橡膠系樹脂、聚對環二甲苯系樹脂、雙馬來醯亞胺系樹脂及聚醯亞胺樹脂中之至少一種，其中，鐵氟龍和氟系樹脂係作為第一組分。

所述之離型層係為離型膜，其材料係選自聚丙烯、雙向拉伸聚丙烯及聚對苯二甲酸乙二醇酯中之至少一種，且可以是具雙面離型能力之離型膜或離型紙。

於一具體實施態樣中，該預烘溫度為50至130℃。

於一具體實施態樣中，於壓合該第一銅箔層前，復於該子介電膠層的前驅物上形成複數聚合物層及複數子介電膠層，其中，該複數子介電膠層係獨立選自第一或第二子介電膠層，且使該複數聚合物層及複數子介電膠層間隔設置；其中，於每一聚合物層壓合後須經例如180℃高溫烘烤5小時以上，且於每一子介電膠層塗佈形成後亦須預烘之。

於一具體實施態樣中，於相對該第一銅箔層之另一子介電膠層的前驅物上復壓合一離型層，並於壓合後以例如180℃固化5小時小時以上。

實施例1：

於5微米厚材質為聚醯亞胺之聚合物層上塗佈第一子介電膠層的前驅物，形成具23微米厚的第一子介電膠層，經130℃預烘後壓合第一銅箔層，其中，該第一銅箔層係選擇具表面粗糙度(Rz)值為0.4微米且厚度為12微米之壓延銅箔層(GHF5-93F-HA-V2，日曠)。

接著，於該聚合物層的另一面再塗佈形成另一23微米厚的第一子介電膠層，經130℃預烘後壓合第二銅箔層，得一半成品，其中，該第二銅箔層係選擇具表面粗糙度(Rz)值為0.4微米且厚度為12微米之壓延銅箔層(GHF5-93F-HA-V2，日曠)；以及將該半成品於50℃下低溫固化21小時後，即得單面帶膠覆銅基板結構的複合式高頻基板。此外，實施例1至8的子介電膠層組成比例係揭露於表3。

本實施例的疊構為第一銅箔層(12微米)/第一子介電膠層(23微米)/聚合物層(5微米)/第一子介電膠層(23微米)/第二銅箔層(12微米)。

實施例2：

依如同實施例1之方法製備複合式高頻基板，惟於壓合該第一銅箔層前，增層一層具5微米厚材質為聚醯亞胺之聚合物層及一層45微米的第一子介電膠層。此外，調整第一子介電膠層之厚度。

本實施例的疊構為第一銅箔層(12微米)/第一子介電膠層(45微米)/聚合物層(5微米)/第一子介電膠層(25微米)/聚合物層(5微米)/第一子介電膠層(45微米)/第二銅箔層(12微米)。

實施例3：

依如同實施例1之方法製備複合式高頻基板，惟於壓合該第一和第二銅箔層前，進行增層步驟，並調整第一子介電膠層之厚度。

本實施例的疊構為第一銅箔層(12微米)/第一子介電膠層(45微米)/聚合物層(5微米)/第一子介電膠層(45微米)/聚合物層(5微米)/第一子介電膠層(25微米)/聚合物層(5微米)/第一子介電膠層(45微米)/聚合物層(5微米)/第一子介電膠層(45微米)/第二銅箔層(12微米)。

實施例4：

所用之複合式高頻基板係如同實施例2之方法製備，惟異動該二層第一子介電膠層、二層聚合物層、第一銅箔層、第二銅箔層之厚度如表2，且將絕緣結構之中心的第一子介電膠層置換為具50微米厚的第二子介電膠層。

本實施例的疊構為第一銅箔層(9微米)/第一子介電膠層(25微米)/聚合物層(50微米)/第二子介電膠層(50微米)/聚合物層(50微米)/第一子介電膠層(25微米)/第二銅箔層(9微米)。

實施例5：

所用之複合式高頻基板係如同實施例4之方法製備，惟異動該第二子介電膠層、二層聚合物層、第一銅箔層、第二銅箔層之厚度如表2，且於增層一層聚合物層後，復於該增層的聚合物層上，以與實施例4相同的塗佈方法增層一層具25微米的第二子介電膠層，並於該第二子介電膠層上再增層一層具25微米厚的聚合物層。

本實施例的疊構為第一銅箔層(18微米)/第一子介電膠層(25微米)/聚合物層(25微米)/第二子介電膠層(25微米)/聚合物層(25微米)/第二子介電膠層(25微米)/聚合物層(25微米)/第一子介電膠層(25微米)/第二銅箔層(18微米)。

實施例6：

所用之複合式高頻基板係如同實施例5之方法製備，惟異動該二層第二子介電膠層、二層第一子介電膠層、第一銅箔層、第二銅箔層之厚度如表2，且於該增層的一層第二子介電膠層及一層聚合物層後，復於該增層的聚合物層上，再增層二層具50微米的第二子介電膠層及二層具25微米厚的聚合物層。

本實施例的疊構為第一銅箔層(35微米)/第一子介電膠層(50微米)/聚合物層(25微米)/第二子介電膠層(50微米)/聚合物層(25微米)/第二子介電膠層(50微米)/聚合物層(25微米)/第二子介電膠層(50微米)/聚合物層(25微米)/第二子介電膠層(50微米)/聚合物層(25微米)/第一子介電膠層(50微米)/第二銅箔層(35微米)。

實施例7：

所用之複合式高頻基板係如同實施例4之方法製備，惟異動聚合物層、第一低介電膠層、第一銅箔層、第二銅箔層之厚度如表2。

本實施例的疊構為第一銅箔層(12微米)/第一子介電膠層(75微米)/聚合物層(25微米)/第二子介電膠層(50微米)/聚合物層(25微米)/第一子介電膠層(75微米)/第二銅箔層(12微米)。

實施例8：

所用之複合式高頻基板係如同實施例5之方法製備，惟異動聚合物層、第二低介電膠層之厚度如表2。

本實施例的疊構為第一銅箔層(18微米)/第一子介電膠層(25微米)/聚合物層(100微米)/第二子介電膠層(75微米)/聚合物層(100微米)/第二子介電膠層(75微米)/聚合物層(100微米)/第一子介電膠層(25微米)/第二銅箔層(18微米)。

比較例1：

比較例1之複合式高頻基板的製備方法係如同實施例1，惟將實施例1中絕緣結構置換為具75微米厚的液晶聚合物(LCP)基板(Panasonic R-F705T)。

比較例2：

比較例2之複合式高頻基板的製備方法係如同實施例1，惟將實施例1中絕緣結構置換為具100微米厚的液晶聚合物(LCP)基板(Panasonic R-F705T)。

比較例3：

比較例3之複合式高頻基板的製備方法係如同實施例1，惟將實施例1中絕緣結構置換為具100微米厚的聚四氟乙烯(PTFE)基板(Dupont TK 1810018)。

依據表1之測試方法測試上述實施例1至8及比較例1至3所製之複合式高頻基板的介電常數(Dk)、介電損耗因數(Df)、尺寸安定性、接著強度、表面電阻、體積電阻、擊穿電壓(BV)、導熱係數、整體複合式高頻基板之吸水率、熱膨脹係數(CTE)、焊錫耐熱性、耐燃性及雷射鑽孔之內縮量之性能結果，其結果並呈現如表2。

表2中Dk及Df值係測量不含銅箔之絕緣結構的Dk及Df值。

表3中，BaTiO₃ A的D90粒徑為0.6微米；BaTiO₃ B的D90粒徑為0.04微米；聚合物柔軟劑1和聚合物柔軟劑2均為聚醯亞胺，且該聚合物柔軟劑1係選購自武漢志晟科技之PI3004，該聚合物柔軟劑2係選購自沁陽天益化工之TY005；聚合物分散劑1和聚合物分散劑2皆為丙烯酸系樹脂，且該聚合物分散劑1係選購自日本三菱之BR-113，該聚合物分散劑2係選購自深圳市吉田化工之E0518；硬化劑係選購自寧平化學製品有限公司之NP-300D；和催化劑係選購自萬千化學品有限公司之TC-DMP-30。

由表2可知，本發明的複合式高頻基板具有極佳的高速傳輸性、低熱膨脹係數、厚度均勻性佳、容易達成高厚度絕緣層、高Dk、低Df性能、超低吸水率，可以去除高頻段的雜訊干擾，有益於晶片間的穩壓，特別適用於高頻高速傳輸FPC領域，比如汽車雷達、全球定位衛星天線、蜂窩電信系統、無線通訊天線、資料鏈接電纜系統、直播衛星、電源背板等。

此外，第5圖及第6圖係分別代表比較例及實施例之鐳射鑽孔後的金相圖。從表1及第5、6圖之複合式高頻基板可以看出，本發明的複合式高頻基板於鐳射鑽孔製程時，其鐳射孔不易有內縮問題，尤其是小孔徑之鐳射孔，其孔的邊緣整齊、美觀。

上述實施例僅為例示性說明，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發明之權利保護範圍係由本發明所附之申請專利範圍所定義，只要不影響本發明之效果及實施目的，應涵蓋於此公開技術內容中。

10‧‧‧絕緣結構

101‧‧‧聚合物層

102‧‧‧第一子介電膠層

20‧‧‧第一銅箔層

30‧‧‧離型層

Claims

一種複合式高頻基板，係包括：具介電常數(Dk)值為6至100及介電損耗因數(Df)值為0.002至0.020之絕緣結構，係包括聚合物層及複數介電膠層，該聚合物層係與該介電膠層間隔疊合，其中，該介電膠層係包括選自由具Dk值為6至30及Df值為0.002至0.020之第一子介電膠層及具Dk值為15至100及Df值為0.002至0.020之第二子介電膠層所組成群組中之至少一種，且該第二子介電膠層之Dk值大於該第一子介電膠層之Dk值，其中，該介電常數(Dk)值及介電損耗因數(Df)值係依據ASTM D150參考標準於10GHz頻率下量測而得；且該絕緣結構之總厚度係以下述關係式表示：Z=nX+mY+oW於該式中，n表示該聚合物層之層數，且n值範圍為1至10中的任一整數；m表示該第一子介電膠層之層數，且m值範圍為0至2中的任一整數；o表示該第二子介電膠層之層數，且o=n-m+1；X表示該聚合物層之厚度，且該聚合物層之厚度範圍為5至200微米；Y表示該第一子介電膠層之厚度；W表示該第二子介電膠層之厚度，且該第一子介電膠層及該第二子介電膠層之厚度範圍獨立為5至75微米；且X、Y和W值根據特定Z值而定；以及第一銅箔層，係設於該絕緣結構之最外側的介電膠層的表面上。
如申請專利範圍第1項所述之複合式高頻基板，其中，該絕緣結構的總厚度為1至20密耳(mil)。
如申請專利範圍第1項所述之複合式高頻基板，其中，該絕緣結構係由複數該第一子介電膠層及複數該聚合物層組成，且於該絕緣結構內，該第一子介電膠層與該聚合物層係間隔設置，以及該絕緣結構之最外側係為該第一子介電膠層。
如申請專利範圍第1項所述之複合式高頻基板，其中，該介電膠層係由該第一子介電膠層及該第二子介電膠層組成，且該絕緣結構係由複數該第一子介電膠層、複數該第二子介電膠層及複數該聚合物層組成；於該絕緣結構中，該第一子介電膠層或該第二子介電膠層係與該聚合物層間隔設置，以及於該絕緣結構之最外側係為該第一子介電膠層。
如申請專利範圍第1項所述之複合式高頻基板，係單面帶膠覆銅基板結構或雙面覆銅基板結構，其中，該單面帶膠覆銅基板結構係包括離型層、第一銅箔層及位於該離型層及該第一銅箔層之間的絕緣結構，以及該雙面覆銅基板結構係包括第一銅箔層、第二銅箔層及位於該第一銅箔層及該第二銅箔層之間的絕緣結構。
如申請專利範圍第1項所述之複合式高頻基板，其中，該第一子介電膠層及該第二子介電膠層皆包括第一組分和第二組分中之至少一種，其中，該第一組分之比例係占各該介電膠層總固含量的5至98重量%，該第二組分係占各該介電膠層總固含量的5至80重量%；及該第一組分係選自燒結二氧化矽、強介電性陶瓷粉體、導電性粉體、鐵氟龍、氟系樹脂及磷系耐燃劑中之至少一種，且該第二組分係選自不含氟的聚合物。
如申請專利範圍第6項所述之複合式高頻基板，其中，該強介電性陶瓷粉體係選自由BaTiO₃、SrTiO₃及Ba(Sr)TiO₃所組成群組中之至少一種，且該強介電性陶瓷粉體之比例總和係占各該介電膠層總固含量的0至90重量%；以及該導電性粉體係選自由過渡金屬粉體、過渡金屬的合金粉體、碳黑、碳纖維及金屬氧化物所組成群組中之至少一種，且該導電性粉體之比例總和係占每一介電膠層總固含量的0至45重量%。
如申請專利範圍第7項所述之複合式高頻基板，其中，該第一子介電膠層中的強介電性陶瓷粉體之比例總和係占該第一子介電膠層總固含量的0至75重量%，且該第二子介電膠層中的強介電性陶瓷粉體之比例總和係占該第二子介電膠層總固含量的30至90重量%；及該第一子介電膠層中的導電性粉體之比例總和係占該第一子介電膠層總固含量的0至15重量，且該第二子介電膠層中的導電性粉體之比例總和係占第二子介電膠層總固含量的0至45重量%。
如申請專利範圍第6項所述之複合式高頻基板，其中，該燒結二氧化矽的比例係占各該介電膠層總固含量的0至45重量%，該鐵氟龍的比例係占各該介電膠層的總固含量的0至45重量%，該氟系樹脂的比例係占各該介電膠層總固含量的0至45重量%，且該磷系耐燃劑的比例係占各該介電膠層總固含量的0至45重量%。
一種製備如申請專利範圍第1項所述之複合式高頻基板之製法，係包括：於聚合物層上塗佈並預烘子介電膠層的前驅物；將第一銅箔層壓合於經預烘之該子介電膠層的前驅物上；以及於該聚合物層之另一面再塗佈並預烘形成另一子介電膠層的前驅物，即得該複合式高頻基板。
如申請專利範圍第10項所述之複合式高頻基板之製法，復包括於壓合該第一銅箔層前，於該子介電膠層的前驅物上形成聚合物層及複數子介電膠層，其中，該複數子介電膠層係獨立選自第一或第二子介電膠層，且該聚合物層及複數子介電膠層係間隔設置；及於每一聚合物層壓合後復經烘烤處理。
如申請專利範圍第10項所述之複合式高頻基板之製法，復包括於相對該第一銅箔層之另一子介電膠層的前驅物上壓合一離型層。
如申請專利範圍第10項所述之複合式高頻基板之製法，復包括於相對該第一銅箔層之另一子介電膠層的前驅物上復壓合第二銅箔層。