TWI686293B

TWI686293B - 金屬箔積層板及其製法

Info

Publication number: TWI686293B
Application number: TW108121826A
Authority: TW
Inventors: 陳文仁; 黃仕頴; 劉淑芬
Original assignee: 台燿科技股份有限公司
Priority date: 2019-06-21
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2020-03-01
Also published as: CN112109391A; US11818838B2; TW202100354A; CN112109391B; US20200404782A1

Abstract

本發明係關於一種金屬箔積層板，包含：一介電層，包含一第一補強材及一形成於該第一補強材表面之介電材料，其中該介電材料包含60重量%至80重量%之第一氟高分子及20重量%至40重量%之第一填料；一黏著層，設置於該介電層之至少一側且包含一黏著材料，其中該黏著材料包含60重量%至70重量%之第二氟高分子及30重量%至40重量%之第二填料；以及一金屬箔，設置於該黏著層之與該介電層相對之另一側，其中該第二氟高分子之熔點係低於該第一氟高分子之熔點。

Description

金屬箔積層板及其製法

本發明係關於一種金屬箔積層板，特別是關於一種氟高分子（fluoropolymer）金屬箔積層板以及該氟高分子金屬箔積層板之製造方法。本發明之氟高分子金屬箔積層板特別適合作為高頻技術領域之電路基板，包括射頻（RF）應用、微波（microwave）、毫米波（mm wave）、天線（antenna）、雷達（radar）等技術領域，尤其能滿足第五代行動通訊（5G）、進階駕駛人輔助系統（ADAS）、人工智慧（AI）等先進應用對高階材料之要求。

隨著電子產品的應用逐漸朝高頻化、高速化、電子元件小型化、及基板線路高密度化等趨勢發展，對電子材料的物化性質要求也隨之提升，傳統的環氧樹脂介電材料之特性已不敷使用，取而代之的是以氟高分子（fluoropolymer），例如聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene，PTFE），作為金屬箔積層板的介電材料。一般而言，以氟高分子作為金屬箔積層板中的介電（dielectric）材料時，所製金屬箔積層板除具備極佳的電性之外（介電常數（Dk）、介電耗損因子（Df）皆低），其耐化學酸鹼性、耐溼性、難燃性亦佳。

然而，以氟高分子作為介電材料之金屬箔積層板在不同溫度下的尺寸安定性不佳，尤其是在板厚方向（Z軸）之熱膨脹系數（本文亦稱『Z-CTE』）通常都大於100 ppm/℃，使得氟高分子金屬箔積層板之產品存在可靠度不佳之缺點。對此，習知作法為在氟高分子樹脂組合物中盡量添加填料，藉由提高填料充填量（filler loading）來達到提升尺寸安定性的效果。例如，美國羅傑斯公司（Rogers Corporation）的US 4,849,284專利中，教導在氟高分子材料中添加大量的陶瓷填料（ceramic filler），使填料佔材料整體的至少55重量%，藉此降低Z-CTE。然而，在氟高分子中添加大量填料會使得組合物的黏度快速上升，在後續將補強材浸漬組合物時，組合物於補強材上之分佈無法均勻，且組合物對補強材的浸透性（wetting）會變差。

此外，氟高分子與金屬箔的附著力普遍不佳，造成氟高分子金屬箔積層板普遍存在抗撕強度（peeling strength）不足的問題。尤其，當因為電性的需求（如追求更低的介電耗損）而選用「低粗糙度（low profile）」金屬箔作為積層板之材料時，由於金屬箔與氟高分子介電層的接著面（bonding site）（即面對預浸漬片（prepreg）的一面）並沒有經過粗糙化處理，氟高分子與金屬箔之間的錨定效果（anchor effect）尤為不足，使得所製積層板的抗撕強度更差。為了解決上述附著力不足的問題，普遍作法是如美國專利公開號US20100000771A1所揭示，額外使用黏著層（adhesive layer）來提升氟高分子金屬箔積層板的抗撕強度表現。如第1圖所示，該方法係在金屬箔積層板1之介電層11上提供一黏著層12（通常是四氟乙烯-六氟丙烯共聚物（tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer，FEP)或四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(tetrafluoroethylene-perfluorinated alkylvinylether copolymer)之氟高分子薄膜(film))，接著再將金屬箔13與黏著層12及介電層11壓合形成金屬箔積層板1(為使各元件獨立且清晰地呈現，金屬箔積層板之堆疊結構係以分離形式表示)，藉此提升金屬箔積層板的抗撕強度。然而，使用氟高分子薄膜作為黏著層的作法僅克服了金屬箔與氟高分子介電層之間附著力不足的問題，並無法解決為滿足尺寸安定性而添加高量填料之情況下所導致的組合物黏度過高、塗佈不均等問題。

因此，目前仍需要一種可提供尺寸安定性佳、厚度分佈均勻、且抗撕強度良好之氟高分子積層板的技術方案。

有鑑於上述技術問題，本發明提供一種金屬箔積層板，其中除使用具有較低熔點之氟高分子黏著層來提升介電層與金屬箔間之附著力外，另藉由在積層板之黏著層中導入特定比例的填料，來有效降低核心介電層中的填料含量，解決先前技術中為達到足夠尺寸安定性而於核心介電層中添加高量填料所導致之組合物黏度過高及因此之氟高分子厚度分佈不均與可靠度問題。

因此，本發明之一目的在於提供一種金屬箔積層板，包含：一介電層，包含一第一補強材及一形成於該第一補強材表面之介電材料，其中該介電材料包含60重量%至80重量%之第一氟高分子及20重量%至40重量%之第一填料；一黏著層，設置於該介電層之至少一側且包含一黏著材料，其中該黏著材料包含60重量%至70重量%之第二氟高分子及30重量%至40重量%之第二填料；以及一金屬箔，設置於該黏著層之與該介電層相對之另一側，其中該第二氟高分子之熔點係低於該第一氟高分子之熔點。

於本發明之部分實施態樣中，該第一氟高分子為聚四氟乙烯(PTFE)。

於本發明之部分實施態樣中，該第二氟高分子係選自以下群組：四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、及前述之組合。

於本發明之部分實施態樣中，該黏著層更包含一第二補強材，且該黏著材料係形成於該第二補強材表面。

於本發明之部分實施態樣中，該第一補強材及該第二補強材係各自獨立選自以下群組：E-玻璃纖維布(E-glass fabric)、NE-玻璃纖維布(NE-glass fabric)、S-玻璃纖維布(S-glass fabric)、L-玻璃纖維布(L-glass fabric)、D-玻璃纖維布(D-glass fabric)、石英玻璃纖維布(quartz glass fabric)、克維拉纖維布(Kevlar fabric)、聚四氟乙烯纖維布(PTFE fabric)、聚酯纖維布、及液晶高分子纖維布(LCP fabric)。

於本發明之部分實施態樣中，該第一填料及該第二填料係各自獨立選自以下群組：二氧化矽(包括球型二氧化矽、熔融態二氧化矽、非熔融態二氧化矽、多孔質二氧化矽、中空型二氧化矽、及奈米二氧化矽)、氧化鋁、氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鈣、滑石、黏土、氮化鋁、氮化硼、氫氧化鋁、碳化鋁矽、碳化矽、碳酸鈉、二氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯、石英、鑽石、類鑽石、石墨、煅燒高嶺土、白嶺土、雲母、水滑石、聚四氟乙烯粉末、玻璃珠、陶瓷晶鬚、奈米碳管、奈米級無機粉體、鈦酸鍶、及前述之組合。

於本發明之部分實施態樣中，該金屬箔之表面粗糙度係小於10微米。

於本發明之部分實施態樣中，金屬箔積層板具有不大於100 ppm/℃之Z軸方向熱膨脹係數（Z-CTE）。

本發明之另一目的在於提供一種印刷電路板，其係由如上所述之金屬箔積層板所製得。

本發明之又一目的在於提供一種金屬箔積層板之製造方法，包含：提供一介電層，其包含一第一補強材及一形成於該第一補強材表面之介電材料，其中該介電材料包含60重量%至80重量%之第一氟高分子及20重量%至40重量%之第一填料；提供一黏著層並設置於該介電層之至少一側，其中該黏著層包含一黏著材料，該黏著材料包含60重量%至70重量%之第二氟高分子及30重量%至40重量%之第二填料；提供一金屬箔並設置於該黏著層之與該介電層相對之另一側，以提供一層疊物（superimposed object）；以及對該層疊物進行一熱壓步驟，以提供一金屬箔積層板，其中該第二氟高分子之熔點係低於該第一氟高分子之熔點。

為使本發明之上述目的、技術特徵及優點能更明顯易懂，下文係以部分具體實施態樣進行詳細說明。

以下將具體地描述根據本發明之部分具體實施態樣；惟，在不背離本發明之精神下，本發明尚可以多種不同形式之態樣來實踐，不應將本發明保護範圍解釋為限於說明書所陳述者。

除非文中有另外說明，於本說明書中（尤其是在後述專利申請範圍中）所使用之「一」、「該」及類似用語應理解為包含單數及複數形式。

除非文中有另外說明，於本說明書中描述溶液、混合物、組合物、或膠水（varnish）中所含之成分時，係以固含量（dry weight）計算，即，未納入溶劑之重量。

除非文中有另外說明，於本說明書中（尤其是在後述專利申請範圍中），所使用之「第一」、「第二」及類似用語僅係用於區隔所描述之元件或成分，本身並無特殊涵義，且非意欲指代先後順序。

除非文中有另外說明，於本說明書中提及「浸漬（impregnate）」作為一技術手段時，應理解，該技術手段包括含浸（dip）、塗佈（coat）、噴塗（spray）或其它具有實質上相同功能效果的技術手段。

本發明藉由在積層板之黏著層中導入特定比例的填料，尤其可解決先前技術為達到足夠尺寸安定性（Z-CTE不大於100 ppm/℃）而於核心介電層中添加高量填料所導致之組合物黏度過高及相應之金屬箔積層板厚度不均問題。本發明所提供之金屬箔積層板具有良好的尺寸安定性、厚度均勻性、及抗撕強度（peeling strength）。茲以部分實施態樣說明本發明相關技術特徵及功效如下。

1. 金屬箔積層板

本發明之金屬箔積層板包含介電層、設置於該介電層之至少一側之黏著層、及設置於該黏著層之與該介電層相對之另一側的金屬箔。第2圖為本發明金屬箔積層板之一實施態樣的示意圖，為使各元件獨立且清晰地呈現，金屬箔積層板之堆疊結構係以分離形式表示。如第2圖所示，金屬箔積層板2係包含介電層21、黏著層22、及金屬箔23，其中介電層21之二側分別設有一黏著層22，且各該黏著層22之與該介電層相對之另一側分別設有金屬箔23。

於本發明之部分實施態樣中，金屬箔積層板係具有不大於100 ppm/℃之Z軸方向熱膨脹係數（Z-CTE）。

1.1. 金屬箔積層板之介電層

介電層包含第一補強材及形成於第一補強材表面之介電材料。於部分實施態樣中，介電層係實質上由第一補強材及該介電材料所構成或由第一補強材及該介電材料所構成。

1.1.1. 第一補強材

第一補強材或下文將描述之第二補強材係指由纖維材料所構成的布狀（fabric）結構增強材，形式包括織布（woven）及不織布（non-woven）。第一補強材之實例包括但不限於E-玻璃纖維布、NE-玻璃纖維布、S-玻璃纖維布、L-玻璃纖維布、D-玻璃纖維布、石英玻璃纖維布、克維拉纖維布、聚四氟乙烯纖維布、聚酯纖維布、芳香族聚酯纖維布、及液晶高分子纖維布等熱穩定性高的材料。於後附實施例中，係使用E-玻璃纖維布作為第一補強材。

1.1.2. 介電材料

介電材料包含第一氟高分子及第一填料。於部分實施態樣中，該介電材料係實質上由第一氟高分子及第一填料所構成、或由第一氟高分子及第一填料所構成。以該介電材料之總重量計，第一氟高分子之含量為60重量%至80重量%，較佳為60重量%至70重量%，例如61重量%、62重量%、63重量%、64重量%、65重量%、66重量%、67重量%、68重量%、或69重量%；且以該介電材料之總重量計，第一填料之含量為20重量%至40重量%，較佳為30重量%至40重量%，例如，31重量%、32重量%、33重量%、34重量%、35重量%、36重量%、37重量%、38重量%、或39重量%。若第一填料之含量低於所述範圍（例如低於20重量%），將使得金屬箔積層板之尺寸安定性變差；反之，若第一填料之含量高於所述範圍（例如高於40重量%），將使得金屬箔積層板之厚度均勻性及抗撕強度變差。

第一氟高分子及下文將描述之第二氟高分子係指含有氟原子的同元聚合物（homopolymer）或共聚物（copolymer），特定言之，係指具有多重強碳-氟鍵之氟碳系（fluorocarbon-based）高分子。一般而言，含氟高分子具有耐溶劑性、耐酸性、耐鹼性等特性，且因具有強碳-氟鍵而具有優良的穩定性。此外，含氟高分子亦具有優良的介電特性及寬廣的使用溫度範圍，可應用於電子、化學、機械製造等多種工業或產業上。

具體而言，第一氟高分子及下文將描述之第二氟高分子可各自獨立為選自以下群組之單體的同元聚合物、選自以下群組之單體之二或多者的共聚物、或選自以下群組之單體與其他共單體的共聚物：四氟乙烯、偏二氟乙烯（vinylidene fluoride）、氟乙烯、全氟醚（perfluoroether）、四氟乙烯-全氟丙烯乙烯醚（tetrafluoroethylene-perfluoropropylene vinyl ether）、及三氟氯乙烯（chlorotrifluoroethylene）。其他共單體之實例包括但不限於全氟甲基乙烯醚（perfluoromethyl vinyl ether）、全氟丙烯乙烯醚（perfluoropropylene vinyl ether）、六氟丙烯（hexafluoropropylene）、全氟丁基乙烯（perfluorobutyl ethylene）、乙烯、丙烯、及丁烯。

第一氟高分子或下文將描述之第二氟高分子之具體實例包括聚四氟乙烯（PTFE）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、四氟乙烯-全氟丙烯乙烯醚共聚物（PFA）、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物（FEP）、及四氟乙烯-乙烯共聚物。各該氟高分子可單獨使用或任意組合使用。於後附實施例中，第一氟高分子係聚四氟乙烯（PTFE）。

第一填料及下文將描述第二填料之種類並無特殊限制，可由本發明所屬技術領域具通常知識者視需要選擇，以針對性改善金屬箔積層板之性質，如機械強度、導熱性或尺寸安定性，此外，第一填料及第二填料可相同或不同。第一填料及第二填料的實例包括但不限於二氧化矽（包括球型二氧化矽、熔融態二氧化矽、非熔融態二氧化矽、多孔質二氧化矽、中空型二氧化矽、及奈米二氧化矽）、氧化鋁、氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鈣、滑石、黏土、氮化鋁、氮化硼、氫氧化鋁、碳化鋁矽、碳化矽、碳酸鈉、二氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯、石英、鑽石、類鑽石、石墨、煅燒高嶺土、白嶺土、雲母、水滑石、中空二氧化矽、聚四氟乙烯粉末、玻璃珠、陶瓷晶鬚、奈米碳管、奈米級無機粉體、及鈦酸鍶。前述填料可單獨使用或任意組合使用。於後附實施例中，第一填料係二氧化矽。

1.2. 金屬箔積層板之黏著層

黏著層包含黏著材料，或者實質上由黏著材料所構成、或由黏著材料所構成。於本發明之部分實施態樣中，黏著層包含黏著材料及第二補強材，或者實質上由黏著材料及第二補強材所構成、或由黏著材料及第二補強材所構成，其中該黏著材料係形成於第二補強材表面。

1.2.1. 第二補強材

第二補強材之定義及實例如前文說明，且第二補強材可與第一補強材相同或不同。於後附實施例中，係使用E-玻璃纖維布作為第二補強材。

1.2.2. 黏著材料

黏著材料包含第二氟高分子及第二填料。於部分實施態樣中，該黏著材料係實質上由第二氟高分子及第二填料所構成、或由第二氟高分子及第二填料所構成。以該黏著材料之總重量計，第二氟高分子之含量為60重量%至70重量%，例如61重量%、62重量%、63重量%、64重量%、65重量%、66重量%、67重量%、68重量%、或69重量%；且以該黏著材料之總重量計，第二填料之含量為30重量%至40重量%，例如，31重量%、32重量%、33重量%、34重量%、35重量%、36重量%、37重量%、38重量%、或39重量%。若第二填料之含量低於所述範圍(例如低於30重量%)，將使得金屬箔積層板之尺寸安定性變差；反之，若第二填料之含量高於所述範圍(例如高於40重量%)，將使得金屬箔積層板之厚度均勻性及抗撕強度變差。

第二氟高分子之定義及實例如前文說明，其中第二氟高分子係與第一氟高分子不同，且第二氟高分子之熔點係低於該第一氟高分子之熔點，例如第一氟高分子的熔點可為約325℃至約340℃，而第二氟高分子的熔點可為約250℃至約320℃，俾使得第二氟高分子在熱壓過程中的流膠(resin flow)特性優於第一氟高分子，由此可提高介電層與金屬箔之間的黏著性能。於本發明之部分實施態樣中，第一氟高分子係聚四氟乙烯(PTFE，熔點約330℃)，且第二氟高分子較佳係四氟乙烯-全氟丙烯乙烯醚共聚物(PFA，熔點約310℃)或四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP，熔點約260℃)，PFA與FEP在熱壓時可提供相較於PTFE較佳之流膠特性。有關PFA與FEP之流膠特性及其他性質之資訊可參考生益科技公司之CN 101838431B、CN 103102627B等專利文獻，該等文獻全文併於此以供參考。

第二填料之定義及實例如前文說明。於後附實施例中，係使用二氧化矽作為第二填料。

1.3.金屬箔積層板之金屬箔

金屬箔之實例包括但不限於銅、不鏽鋼、鋁、鋅、鐵、鎳、金、銀、過渡金屬、或前述二或多者之合金等具有良好導電性的材料。於本發明部分實施態樣中係使用銅箔，所述銅箔之表面可經粗化或未經粗化。銅箔之實例包括但不限於高溫延展性（ High Temperature Elongation，HTE）銅箔（表面粗糙度Ra：6微米至10微米）、反轉處理銅箔（Reverse Treatment Foil，RTF）（Ra：2微米至5微米）、超低稜線（Very Low Profile，VLP）銅箔（Ra：小於2微米）、極低稜線（Hyper Very Low Profile，HVLP）銅箔（Ra：小於1.5微米）。

2. 印刷電路板

本發明金屬箔積層板可藉由進一步圖案化其外側之金屬箔，而形成印刷電路板，因此本發明亦提供一種印刷電路板，其係藉由進一步圖案化本發明積層板之外側的金屬箔所製得，其中圖案化金屬箔之方法並無特殊限制，其實例包括但不限於光蝕刻法、網版印刷法、及噴墨印刷法。

3. 金屬箔積層板之製造方法

本發明金屬箔積層板之製造方法係包含如下步驟：提供一介電層，其包含一第一補強材及一形成於該第一補強材表面之介電材料，其中該介電材料包含60重量%至80重量%之第一氟高分子及20重量%至40重量%之第一填料；提供一黏著層並設置於該介電層之至少一側，其中該黏著層包含一黏著材料，該黏著材料包含60重量%至70重量%之第二氟高分子及30重量%至40重量%之第二填料；提供一金屬箔並設置於該黏著層之與該介電層相對之另一側，以提供一層疊物（superimposed object）；以及對該層疊物進行一熱壓步驟，以提供一金屬箔積層板，其中第一補強材、介電材料、黏著材料及金屬箔之定義係如前文說明。

於本發明之部分實施態樣中，金屬箔積層板係以下述方法製備。

首先，將第一氟高分子(例如：PTFE)與第一填料混合並分散於溶劑中，以形成一含介電材料之膠水。將第一補強材浸漬該含介電材料之膠水；之後，在不低於第一氟高分子之熔點的溫度下熟成(sintering)該經浸漬之第一補強材，以得到介電層膠片(prepreg)。上述浸漬及熟成步驟可重複多次(如2至4次)，直至介電層膠片達所需厚度。一般而言，係控制第一氟高分子的含量佔介電層膠片的35重量%至70重量%，但本發明不以此為限。

隨後，將第二氟高分子(例如：PFA或FEP，其熔點需低於第一氟高分子)與第二填料混合並分散於溶劑中，以形成一含黏著材料之膠水。該含黏著材料之膠水可在不低於第二氟高分子之熔點的溫度下，透過例如烘烤或擠製(extrusion)方式成膜，形成黏著層膠片。

之後，將介電層膠片(可使用單片或預先疊合多片)、黏著層膠片、及金屬箔(例如：銅箔)層疊以提供層疊物，並對該層疊物進行熱壓，以得到本發明之氟高分子金屬箔積層板，其中熱壓溫度較佳係高於第一氟高分子與第二氟高分子之熔點，介電層膠片可使用單片或預先疊合多片，黏著層膠片及相應之金屬箔可設置於介電層膠片之一側或二側(第2圖所示為二側設置之情形)。

4.實施例

4.1.量測方式說明

茲以下列具體實施態樣進一步例示說明本發明，其中，所採用之量測儀器及方法分別如下：

[抗撕強度測試]

抗撕強度係指金屬箔對預浸漬片的附著力而言，本測試中係以1/8英吋寬度的銅箔自板面上垂直撕起，以其所需力量的大小來表達附著力的強弱。抗撕強度的單位磅力／英寸（lbf/inch）。

[Z軸方向熱膨脹系數（Z-CTE）測試]

以熱機械分析儀（Thermal Mechanical Analyzer, TMA）進行測試，取尺寸為5毫米 × 5毫米 × 1.5毫米之經蝕刻去除金屬箔之積層板作為樣品，以10℃／分鐘之升溫速度自30℃加熱樣品至260℃，測定在50℃至150℃區間內樣品每℃的尺寸變化量。

[厚度均勻性（evenness of thickness）測試]

取尺寸長24英寸 × 寬18英寸之經蝕刻去除金屬箔之積層板作為樣品，分別在長邊與寬邊各取5個點，整片樣品共25個點，量測該等點位置的樣品厚度，並以「［（最大值 – 最小值）／平均值］× 100%」之公式計算厚度均勻性。

4.2. 實施例及比較例所用之原物料資訊列表

表1：原物料資訊列表

4.3. 金屬箔積層板之製備

[實施例1]

取PTFE分散液（PTFE固含量為60重量%）1000公克與填料400公克混合均勻以形成一介電材料之膠水（即膠水固含量中，填料佔40重量%）。將型式1080的E-玻璃纖維布含浸該膠水，並以360℃進行烘烤後得到PTFE膠片。另外，取PFA分散液（PFA固含量為60重量%）1170公克與填料300公克混合均勻以形成一黏著材料之膠水（即膠水固含量中，填料佔30重量%），然後，將型式1067的E-玻璃纖維布含浸該膠水，並以330℃烘烤後得到含填料的PFA膠片。先疊置4張如上所製得之PTFE膠片（作為介電層），再於其上下二側各貼合1張如上所製得之PFA膠片（作為黏著層），最後在上下二側再各放置1張半盎司（half-oz）之HTE銅箔，接著使用真空高溫熱壓機於380℃、3 MPa條件下壓合90分鐘，製得金屬箔積層板。

[實施例2]

取PTFE分散液（PTFE固含量為60重量%）1000公克與填料400公克混合均勻以形成一介電材料之膠水（即膠水固含量中，填料佔40重量%），然後，將型式1080的E-玻璃纖維布含浸該膠水，並以360℃進行烘烤後得到PTFE膠片。另外，取PFA分散液（PFA固含量為60重量%）1000公克與填料400公克混合均勻以形成一黏著材料之膠水（即膠水固含量中，填料佔40重量%），然後，以刮刀將該膠水塗佈於銅箔的亮面上，經330℃烘烤後撕下，得到含填料的PFA膜。先疊置4張如上所製得之PTFE膠片（作為介電層），再於其上下二側各貼合1張如上所製得之含填料的PFA膜（作為黏著層），最後在上下二側再各放置1張半盎司之HTE銅箔，接著使用真空高溫熱壓機於380℃、3 MPa下壓合90分鐘，製得金屬箔積層板。

[比較例1]

取PTFE分散液（PTFE固含量為60重量%）1250公克與填料250公克混合均勻以形成一介電材料之膠水（即膠水固含量中，填料佔25重量%），然後，將型式1080的E-玻璃纖維布含浸該膠水，並以360℃進行烘烤後得到PTFE膠片。先疊置4張如上所製得之PTFE膠片（作為介電層），再於其上下二側各貼合1張購自聖戈班之不含填料的PFA膜（作為黏著層），最後在上下二側再各放置1張半盎司之HTE銅箔，接著使用真空高溫熱壓機於380℃、3 MPa下壓合90分鐘，製得金屬箔積層板。

[比較例2]

取PTFE分散液（PTFE固含量為60重量%）830公克與填料500公克混合均勻以形成一介電材料之膠水（即膠水固含量中，填料佔50重量%），然後，將型式1080的E-玻璃纖維布含浸該膠水，並以360℃進行烘烤後得到PTFE膠片。先疊置4張如上所製得之PTFE膠片（作為介電層），在不貼合任何黏著膠片或黏著膜（即無黏著層）的情況下，在所疊置之PTFE膠片的上下二側各放置1張半盎司的HTE銅箔，接著使用真空高溫熱壓機於380℃、3 MPa下壓合90分鐘，製得金屬箔積層板。

[比較例3]

取PTFE分散液（PTFE固含量為60重量%）830公克與填料500公克混合均勻以形成一介電材料之膠水（即膠水固含量中，填料佔50重量%），然後，將型式1080的E-玻璃纖維布含浸該膠水，並以360℃進行烘烤後得到PTFE膠片。另外，將型式1067的E-玻璃纖維布含浸PFA分散液（PFA固含量為60重量%），並以330℃烘烤後得到不含填料的PFA膠片。先疊置4張如上所製得之PTFE膠片（作為介電層），再於其上下二側各貼合1張如上所製得之不含填料的PFA膠片（作為黏著層），最後在上下二側再各放置1張半盎司之HTE銅箔，接著使用真空高溫熱壓機於380℃、3 MPa下壓合90分鐘，製得金屬箔積層板。

[比較例4]

取PTFE分散液（PTFE固含量為60重量%）830公克與填料500公克混合均勻以形成一介電材料之膠水（即膠水固含量中，填料佔50重量%），然後，將型式1080的E-玻璃纖維布含浸該膠水，並以360℃進行烘烤後得到PTFE膠片。先疊置4張如上所製得之PTFE膠片（作為介電層），再於其上下二側各貼合1張購自聖戈班之不含填料的PFA膜（作為黏著層），最後在上下二側再各放置1張半盎司之HTE銅箔，接著使用真空高溫熱壓機於380℃、3 MPa下壓合90分鐘，製得金屬箔積層板。

[比較例5]

取PTFE分散液（PTFE固含量為60重量%）1000公克與填料400公克混合均勻以形成一介電材料之膠水（即膠水固含量中，填料佔40重量%），然後，將型式1080的E-玻璃纖維布含浸該膠水，並以360℃進行烘烤後得到PTFE膠片。另外，取PFA分散液（PFA固含量為60重量%）1340公克與填料200公克混合均勻以形成一黏著材料之膠水（即膠水固含量中，填料佔20重量%），然後，以刮刀將該膠水塗佈於銅箔的亮面上，經330℃烘烤後撕下，得到含填料的PFA膜。先疊置4張如上所製得之PTFE膠片（作為介電層），再於其上下二側各貼合1張如上所製得之含填料的PFA膜（作為黏著層），最後在上下二側再各放置1張半盎司之HTE銅箔，接著使用真空高溫熱壓機於380℃、3 MPa下壓合90分鐘，製得金屬箔積層板。

4.4. 金屬箔積層板之性質量測

對實施例1至2與比較例1至5所製得之金屬箔積層板進行測試，測量結果係如表2所示。

表2：實施例1至2與比較例1至5之金屬箔積層板的組成與性質

如表2所示，本發明金屬箔積層板在所有性質表現上均可達到令人滿意的程度。具體而言，實施例1及2中，介電層之填料含量降至40重量%，且黏著層亦具有30重量%至40重量%之填料含量，因此所製得之金屬箔積層板具有良好的尺寸安定性（Z-CTE低於100 ppm/℃），且具有良好厚度均勻性及抗撕強度。尤其，實施例2顯示在將黏著層填料含量提高到40重量%之情況下，所製得之金屬箔積層板之Z-CTE可降低至67.2 ppm/℃，且厚度均勻性及抗撕強度均可獲得進一步提升。

相較於此，非本發明的金屬箔積層板並無法同時滿足所有性質的需求。具體而言，比較例1由於介電層之填料含量僅為25重量%，且黏著層不含填料，因此尺寸安定性（Z-CTE）明顯變差；比較例2係採用先前技術的作法，於介電層中使用高填料含量（50重量%），以追求良好的Z-CTE，且未使用黏著層，然而金屬箔積層板之厚度均勻性及抗撕強度均明顯變差；比較例3及4採用先前技術的作法，將介電層之填料含量提高至50重量%以追求良好的尺寸安定性（Z-CTE），且使用不含填料的黏著層，以提高抗撕強度，然而金屬箔積層板之厚度均勻性極差；以及比較例5雖將介電層之填料降低至40重量%，並且使用含有填料（含量與本發明不同）的黏著層，然而金屬箔積層板之尺寸安定性仍然不佳（高於100 ppm/℃）。

上述實施例僅為例示性說明本發明之原理及其功效，並闡述本發明之技術特徵，而非用於限制本發明之保護範疇。任何熟悉本技術者在不違背本發明之技術原理及精神下，可輕易完成之改變或安排，均屬本發明所主張之範圍。因此，本發明之權利保護範圍係如後附申請專利範圍所列。

1、2:金屬箔積層板

11、21:介電層

12、22:黏著層

13、23:金屬箔

第1圖為先前技術之金屬箔積層板的示意圖。第2圖為本發明金屬箔積層板之一實施態樣的示意圖。

2:金屬箔積層板

21:介電層

22:黏著層

23:金屬箔

Claims

一種金屬箔積層板，包含：一介電層，包含一第一補強材及一形成於該第一補強材表面之介電材料，其中該介電材料包含60重量%至80重量%之第一氟高分子及20重量%至40重量%之第一填料；一黏著層，設置於該介電層之至少一側且包含一黏著材料，其中該黏著材料包含60重量%至70重量%之第二氟高分子及30重量%至40重量%之第二填料；以及一金屬箔，設置於該黏著層之與該介電層相對之另一側，其中該第二氟高分子之熔點係低於該第一氟高分子之熔點；其中該金屬箔積層板具有不大於100ppm/℃之Z軸方向熱膨脹係數(Z-CTE)。
如請求項1所述之金屬箔積層板，其中該第一氟高分子為聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，PTFE)。
如請求項1所述之金屬箔積層板，其中該第二氟高分子係選自以下群組：四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer，FEP)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(tetrafluoroethylene-perfluorinated alkylvinylether copolymer)、及前述之組合。
如請求項1所述之金屬箔積層板，其中該黏著層更包含一第二補強材，且該黏著材料係形成於該第二補強材表面。
如請求項1至4中任一項所述之金屬箔積層板，其中該第一補強材及該第二補強材係各自獨立選自以下群組：E-玻璃纖維布(E-glass fabric)、NE-玻璃纖維布(NE-glass fabric)、S-玻璃纖維布(S-glass fabric)、L-玻璃纖維布(L-glass fabric)、D-玻璃纖維布(D-glass fabric)、石英玻璃纖維布(quartz glass fabric)、克維拉纖維布(Kevlar fabric)、聚四氟乙烯纖維布(PTFE fabric)、聚酯纖維布、及液晶高分子纖維布(LCP fabric)。
如請求項1至4中任一項所述之金屬箔積層板，其中該第一填料及該第二填料係各自獨立選自以下群組：二氧化矽、氧化鋁、氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鈣、滑石、黏土、氮化鋁、氮化硼、氫氧化鋁、碳化鋁矽、碳化矽、碳酸鈉、二氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯、石英、鑽石、類鑽石、石墨、煅燒高嶺土、白嶺土、雲母、水滑石、聚四氟乙烯(PTFE)粉末、玻璃珠、陶瓷晶鬚、奈米碳管、奈米級無機粉體、鈦酸鍶、及前述之組合。
如請求項1至4中任一項所述之金屬箔積層板，其中該金屬箔之表面粗糙度係小於10微米。
一種印刷電路板，其係由請求項1至7中任一項所述之金屬箔積層板所製得。
一種金屬箔積層板之製造方法，包含：提供一介電層，其包含一第一補強材及一形成於該第一補強材表面之介電材料，其中該介電材料包含60重量%至80重量%之第一氟高分子及20重量%至40重量%之第一填料；提供一黏著層並設置於該介電層之至少一側，其中該黏著層包含一黏著材料，該黏著材料包含60重量%至70重量%之第二氟高分子及30重量%至40重量%之第二填料；提供一金屬箔並設置於該黏著層之與該介電層相對之另一側，以提供一層疊物(superimposed object)；以及對該層疊物進行一熱壓步驟，以提供一金屬箔積層板，其中該第二氟高分子之熔點係低於該第一氟高分子之熔點；其中該金屬箔積層板具有不大於100ppm/℃之Z軸方向熱膨脹係數(Z-CTE)。