JP6767751B2 - Polyamic acid, polyimide, resin film and metal-clad laminate - Google Patents
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Description
本発明は、ポリアミド酸、ポリイミド、並びにこのポリイミドを利用した樹脂フィルム及び金属張積層板に関する。 The present invention relates to a polyamic acid, a polyimide, and a resin film and a metal-clad laminate using the polyimide.
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プリント配線板(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、携帯電話等の電子機器の可動部分の配線や、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, with the progress of miniaturization, weight reduction, and space saving of electronic devices, a flexible printed wiring board (FPC; Flexible Printed Circuit Board) (FPC), which is thin and lightweight, has flexibility, and has excellent durability even after repeated bending. The demand for Circuits) is increasing. Since FPC can be mounted three-dimensionally and at high density even in a limited space, it can be used for wiring of moving parts of electronic devices such as HDDs, DVDs, and mobile phones, and for parts such as cables and connectors. It is expanding.
上述した高密度化に加えて、機器の高性能化が進んだことから、伝送信号の高周波化への対応も必要とされている。高周波信号を伝送する際に、信号の伝送経路の伝送損失が大きい場合、電気信号のロスや信号の遅延時間が長くなるなどの不都合が生じる。そのため、FPCの伝送損失の低減が重要となる。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。 In addition to the above-mentioned high density, the high performance of the equipment has advanced, so it is also necessary to cope with the high frequency of the transmission signal. When a high-frequency signal is transmitted, if the transmission loss of the signal transmission path is large, inconveniences such as loss of an electric signal and long delay time of the signal occur. Therefore, it is important to reduce the transmission loss of the FPC. In order to cope with high frequency, an FPC having a liquid crystal polymer having a low dielectric constant and a low dielectric loss tangent as a dielectric layer is used. However, although the liquid crystal polymer has excellent dielectric properties, there is room for improvement in heat resistance and adhesiveness to the metal foil.
耐熱性や接着性を改善するため、ポリイミドを絶縁層にした金属張積層板が提案されている(特許文献1)。特許文献1によると、一般的に高分子材料のモノマーに脂肪族系のものを用いることにより誘電率が低下することが知られており、脂肪族(鎖状)テトラカルボン酸二無水物を用いて得られたポリイミドの耐熱性は著しく低いために、はんだ付けなどの加工に供する事が不可能となり実用上問題があるが、脂環族テトラカルボン酸二無水物を用いると鎖状のものに比べて耐熱性が向上したポリイミドが得られるとしている。しかしながら、このようなポリイミドから形成されるポリイミドフィルムは、10GHzにおける誘電率が3.2以下であるものの、誘電正接は0.01を超えるものであり、誘電特性は未だ十分ではなかった。また、上述の脂肪族モノマーを使用したポリイミドは熱膨張係数が大きいものが多く、これらを絶縁層にした金属張積層板では反りが発生するため、回路基板の絶縁層とすることは困難であった。 In order to improve heat resistance and adhesiveness, a metal-clad laminate having a polyimide as an insulating layer has been proposed (Patent Document 1). According to Patent Document 1, it is generally known that the dielectric constant is lowered by using an aliphatic monomer as the monomer of the polymer material, and an aliphatic (chain) tetracarboxylic dianhydride is used. Since the heat resistance of the obtained polyimide is extremely low, it cannot be used for processing such as soldering, which poses a practical problem. However, when an aliphatic tetracarboxylic dianhydride is used, it becomes a chain. It is said that a polyimide with improved heat resistance can be obtained. However, although the polyimide film formed from such a polyimide has a dielectric constant of 3.2 or less at 10 GHz, the dielectric loss tangent is more than 0.01, and the dielectric property is still not sufficient. In addition, many of the polyimides using the above-mentioned aliphatic monomers have a large coefficient of thermal expansion, and a metal-clad laminate having these as an insulating layer causes warpage, so that it is difficult to use the polyimide as an insulating layer of a circuit board. It was.
本発明の目的は、電子機器の小型化・高性能化に伴う高周波化への対応が可能であり、熱膨張係数(CTE)も低いポリイミド、樹脂フィルム及び金属張積層板を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a polyimide, a resin film, and a metal-clad laminate, which can cope with high frequency due to miniaturization and high performance of electronic devices and have a low coefficient of thermal expansion (CTE). ..
上述した課題を解決するため、本発明者らは、特定のジアミン構造を有するポリアミド酸から得られるポリイミドは、低誘電特性でありながら、樹脂フィルムを形成した場合に熱膨張係数(CTE)を低く抑えることが可能であり、反りの発生を抑制しながら、伝送特性も良好なFPC等の回路基板が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a polyimide obtained from a polyamic acid having a specific diamine structure has a low coefficient of thermal expansion (CTE) when a resin film is formed, while having low dielectric properties. We have found that it is possible to obtain a circuit board such as an FPC which can be suppressed and has good transmission characteristics while suppressing the occurrence of warpage, and has completed the present invention.
すなわち、本発明のポリアミド酸は、ジアミン成分と、テトラカルボン酸無水物を含む酸無水物成分と、を反応させて得られるポリアミド酸であって、
前記ジアミン成分が、下記の一般式(i)で表されるジアミン化合物を、全ジアミン成分に対し、5〜100モル%の範囲内で含むことを特徴とする。
That is, the polyamic acid of the present invention is a polyamic acid obtained by reacting a diamine component with an acid anhydride component containing a tetracarboxylic acid anhydride.
The diamine component is characterized by containing the diamine compound represented by the following general formula (i) in the range of 5 to 100 mol% with respect to the total diamine component.
式(i)中、R1〜R8はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基若しくはアルコキシ基を示すが、R1〜R8の炭素数の合計は12〜40である。 In formula (i), R 1 to R 8 independently represent a hydrogen atom or an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, but the total number of carbon atoms of R 1 to R 8 is 12 to 40.
本発明のポリアミド酸は、前記一般式(i)で表されるジアミン化合物を、全ジアミン成分に対し、5〜70モル%の範囲内で含んでいてもよく、
前記酸無水物成分に対し、無水ピロメリット酸(PMDA)を30〜100モル%の範囲内で含んでいてもよい。
The polyamic acid of the present invention may contain the diamine compound represented by the general formula (i) in the range of 5 to 70 mol% with respect to the total diamine component.
The pyromellitic anhydride (PMDA) may be contained in the range of 30 to 100 mol% with respect to the acid anhydride component.
本発明のポリアミド酸は、前記ジアミン成分に、下記の一般式(ii)で表されるジアミン化合物を、全ジアミン成分に対し、30〜95モル%の範囲内で含んでいてもよい。 The polyamic acid of the present invention may contain the diamine compound represented by the following general formula (ii) in the diamine component in the range of 30 to 95 mol% with respect to the total diamine component.
式(ii)中、R9及びR10はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子又は炭素数1〜3のハロゲン原子で置換されてもよいアルキル基、アルコキシ基若しくはアルケニル基を示すが、R9及びR10の炭素数の合計は0〜11であり、m及びnは独立に1〜4である。 Wherein (ii), R 9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group which may be substituted with halogen atoms having 1 to 3 carbon atoms, although an alkoxy group or alkenyl group, R 9 and The total number of carbon atoms of R 10 is 0 to 11, and m and n are independently 1 to 4.
本発明のポリイミドは、上記いずれかのポリアミド酸をイミド化して得られる。 The polyimide of the present invention is obtained by imidizing any of the above polyamic acids.
本発明の樹脂フィルムは、上記いずれかのポリアミド酸をイミド化して得られるポリイミドを含んでいてもよい。この場合、樹脂フィルムの熱膨張係数が、10×10−6〜30×10−6(1/K)の範囲内にあってもよい。 The resin film of the present invention may contain a polyimide obtained by imidizing any of the above polyamic acids. In this case, the coefficient of thermal expansion of the resin film may be in the range of 10 × 10 -6 to 30 × 10 -6 (1 / K).
本発明の金属張積層板は、絶縁樹脂層と金属層とを備えた金属張積層板であって、前記樹脂絶縁層が、単層又は複数層のポリイミド層を有し、前記ポリイミド層の少なくとも1層が、熱膨張係数が10×10−6〜30×10−6(1/K)の範囲内にあるポリイミド層であって、該ポリイミド層が上記いずれかのポリアミド酸をイミド化して形成されたものである。 The metal-clad laminate of the present invention is a metal-clad laminate provided with an insulating resin layer and a metal layer, wherein the resin insulating layer has a single layer or a plurality of polyimide layers, and at least the polyimide layer is provided. One layer is a polyimide layer having a coefficient of thermal expansion in the range of 10 × 10 -6 to 30 × 10 -6 (1 / K), and the polyimide layer is formed by imidizing any of the above polyamic acids. It was done.
本発明のポリアミド酸及びポリイミドは、側鎖に特定の炭素数のアルキル基又はアルコキシ基を導入した一般式(i)のジアミン化合物を用いることで、低誘電特性でありながら、樹脂フィルムを形成した場合でも、ガラス転移温度(Tg)の低下が抑制でき、熱膨張係数(CTE)の増加も低く抑えることが可能となる。従って、本発明のポリアミド酸及びポリイミドを使用した樹脂フィルムは、例えば、金属張積層板の絶縁樹脂層として好適に用いることができる。また、本発明のポリアミド酸及びポリイミドを絶縁層材料として用いることによって、反りの発生を抑制しながら、伝送特性が良好なFPC等の回路基板を提供できる。 The polyamic acid and polyimide of the present invention form a resin film while having low dielectric properties by using a diamine compound of the general formula (i) in which an alkyl group or an alkoxy group having a specific carbon number is introduced into the side chain. Even in this case, the decrease in the glass transition temperature (Tg) can be suppressed, and the increase in the coefficient of thermal expansion (CTE) can also be suppressed low. Therefore, the resin film using the polyamic acid and the polyimide of the present invention can be suitably used, for example, as an insulating resin layer of a metal-clad laminate. Further, by using the polyamic acid and the polyimide of the present invention as the insulating layer material, it is possible to provide a circuit board such as FPC having good transmission characteristics while suppressing the occurrence of warpage.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[ポリアミド酸及びポリイミド]
<ポリアミド酸>
本実施の形態のポリアミド酸は、本実施の形態のポリイミドの前駆体であり、ジアミン成分と、テトラカルボン酸無水物を含む酸無水物成分と、を反応させて得られる。ここで、ジアミン成分は、一般式(i)で表されるジアミン化合物(以下、「ジアミン化合物(i)」と記すことがある)を、全ジアミン成分に対し、5〜100モル%の範囲内で含んでいる。
[Polyamic acid and polyimide]
<Polyamic acid>
The polyamic acid of the present embodiment is a precursor of the polyimide of the present embodiment, and is obtained by reacting a diamine component with an acid anhydride component containing a tetracarboxylic acid anhydride. Here, the diamine component is a diamine compound represented by the general formula (i) (hereinafter, may be referred to as “diamine compound (i)”) within a range of 5 to 100 mol% with respect to the total diamine component. Included in.
式(i)中、R1〜R8はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基若しくはアルコキシ基を示すが、R1〜R8の炭素数の合計は12〜40である。 In formula (i), R 1 to R 8 independently represent a hydrogen atom or an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, but the total number of carbon atoms of R 1 to R 8 is 12 to 40.
ジアミン化合物(i)において、置換基R1〜R8を構成するアルキル基若しくはアルコキシ基としては、炭素数1〜20の直鎖、分岐鎖若しくは環状のアルキル基、又は、炭素数1〜20の直鎖、分岐鎖若しくは環状のアルキル鎖を有するアルコキシ基であってもよく、好ましくは、炭素数8〜18の直鎖、分岐鎖若しくは環状のアルキル基、炭素数8〜18の直鎖、分岐鎖若しくは環状のアルキル鎖を有するアルコキシ基である。また、ジアミン化合物(i)としては、一般式(i)中の2つの芳香環のそれぞれに、置換基として上記アルキル基若しくはアルコキシ基を1つ以上有するものが好ましい。 In the diamine compound (i), the alkyl group or alkoxy group constituting the substituents R 1 to R 8 is a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. It may be an alkoxy group having a straight chain, a branched chain or a cyclic alkyl chain, preferably a straight chain having 8 to 18 carbon atoms, a branched chain or a cyclic alkyl group, a straight chain having 8 to 18 carbon atoms, or a branched group. An alkoxy group having a chain or a cyclic alkyl chain. Further, as the diamine compound (i), it is preferable that each of the two aromatic rings in the general formula (i) has one or more of the above alkyl groups or alkoxy groups as substituents.
好ましいジアミン化合物の例としては、例えば、3,3’‐ジ‐n‐オクタデシルオキシ‐4,4’‐ジアミノビフェニル、3,3’‐ジ‐n‐オクチルオキシ‐4,4’‐ジアミノビフェニル、3,3’‐ビス(2‐エチルヘキシルオキシ)‐4,4’‐ジアミノビフェニル、3,3’‐ビス(メチルシクロヘキシルオキシ)‐4,4’‐ジアミノビフェニル、2,2’‐ジ‐n‐オクチルオキシ‐4,4’‐ジアミノビフェニル、2,2’‐ビス(2‐エチルヘキシルオキシ)‐4,4’‐ジアミノビフェニル、2,2’‐ビス(メチルシクロヘキシルオキシ)‐4,4’‐ジアミノビフェニル、2,2’‐ジ‐n‐ドデシルオキシ‐4,4’‐ジアミノビフェニル等を挙げることができる。この中でも特に、2,2’‐ジ‐n‐オクチルオキシ‐4,4’‐ジアミノビフェニル、2,2’‐ビス(2‐エチルヘキシルオキシ)‐4,4’‐ジアミノビフェニル、2,2’‐ビス(メチルシクロヘキシルオキシ)‐4,4’‐ジアミノビフェニル、2,2’‐ジ‐n‐ドデシルオキシ‐4,4’‐ジアミノビフェニル等が好ましい。 Examples of preferred diamine compounds include, for example, 3,3'-di-n-octadecyloxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-di-n-octyloxy-4,4'-diaminobiphenyl. 3,3'-bis (2-ethylhexyloxy) -4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-bis (methylcyclohexyloxy) -4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-di-n- Octyloxy-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-bis (2-ethylhexyloxy) -4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-bis (methylcyclohexyloxy) -4,4'-diamino Examples thereof include biphenyl, 2,2'-di-n-dodecyloxy-4,4'-diaminobiphenyl and the like. Among these, 2,2'-di-n-octyloxy-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-bis (2-ethylhexyloxy) -4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'- Bis (methylcyclohexyloxy) -4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-di-n-dodecyloxy-4,4'-diaminobiphenyl and the like are preferable.
ジアミン化合物(i)の特徴として、側鎖に低極性であるアルキル基又はアルコキシ基を導入することで、ポリイミドとしての極性基濃度を低下させるとともに、イミド基濃度を低下させるので、低誘電特性とすることができる。また、剛直なベンジジン骨格が主鎖骨格であるので、Tgの低下を抑制することができ、大幅なCTE増加を抑制することができる。 A feature of the diamine compound (i) is that by introducing a low-polarity alkyl group or alkoxy group into the side chain, the concentration of polar groups as polyimide is reduced and the concentration of imide groups is lowered, resulting in low dielectric properties. can do. Further, since the rigid benzidine skeleton is the main clavicle skeleton, the decrease in Tg can be suppressed and the significant increase in CTE can be suppressed.
本実施の形態のポリアミド酸において、ジアミン成分は、全ジアミン成分に対し、ジアミン化合物(i)を5〜100モル%の範囲内で含有する。本実施の形態のポリアミド酸を用いて形成した樹脂フィルムの低誘電化と低CTE化を両立させる場合、ジアミン化合物(i)を好ましくは5〜70モル%の範囲内、より好ましくは10〜60モル%の範囲内で使用することがよい。 In the polyamic acid of the present embodiment, the diamine component contains the diamine compound (i) in the range of 5 to 100 mol% with respect to the total diamine component. In the case of achieving both low dielectric constant and low CTE of the resin film formed by using the polyamic acid of the present embodiment, the diamine compound (i) is preferably in the range of 5 to 70 mol%, more preferably 10 to 60. It is recommended to use within the range of mol%.
ジアミン化合物(i)の製造方法としては、例えば、3,3’‐ジヒドロキシ‐4,4’‐ジアミノビフェニルのアミノ基を保護し、Williamson反応または光延反応により側鎖を導入した後、脱保護する方法が挙げられる。 As a method for producing the diamine compound (i), for example, the amino group of 3,3'-dihydroxy-4,4'-diaminobiphenyl is protected, a side chain is introduced by a Williamson reaction or a Mitsunobu reaction, and then deprotection is performed. The method can be mentioned.
本実施の形態のポリアミド酸を用いて形成した樹脂フィルムの低誘電化と低CTE化を両立させる場合、他のジアミン成分として、下記の一般式(ii)で表されるジアミン化合物を、全ジアミン成分に対し、好ましくは30〜95モル%の範囲内、より好ましくは40〜90モル%の範囲内がよい。 In order to achieve both low dielectric constant and low CTE in the resin film formed by using the polyamic acid of the present embodiment, a diamine compound represented by the following general formula (ii) is used as another diamine component as a total diamine. It is preferably in the range of 30 to 95 mol%, more preferably in the range of 40 to 90 mol% with respect to the component.
式(ii)中、R9及びR10はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子又は炭素数1〜3のハロゲン原子で置換されてもよいアルキル基、アルコキシ基若しくはアルケニル基を示すが、R9及びR10の炭素数の合計は0〜11であり、m及びnは独立に1〜4である。 Wherein (ii), R 9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group which may be substituted with halogen atoms having 1 to 3 carbon atoms, although an alkoxy group or alkenyl group, R 9 and The total number of carbon atoms of R 10 is 0 to 11, and m and n are independently 1 to 4.
ジアミン化合物(ii)の具体例としては、例えば2,2’‐ジメチル‐4,4’‐ジアミノビフェニル(m−TB)、2,2’‐ビス(トリフルオロメチル)‐4,4’‐ジアミノビフェニル(TFMB)、2,2’−ジエチル−4,4’−ジアミノビフェニル(m−EB)、2,2’−n−プロピル−4,4’−ジアミノビフェニル(m−NPB)、2,2’−ジビニル−4,4’−ジアミノビフェニル(VAB)等が挙げられる。この中でも、本実施の形態のポリアミド酸を用いて形成される樹脂フィルムの低CTE化に寄与するジアミン成分として、2,2’‐ビス(トリフルオロメチル)‐4,4’‐ジアミノビフェニル(TFMB)、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル(m−TB)、2,2’−ジエチル−4,4’−ジアミノビフェニル(m−EB)、2,2’−n−プロピル−4,4’−ジアミノビフェニル(m−NPB)等が特に好ましい。 Specific examples of the diamine compound (ii) include 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl (m-TB) and 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diamino. Biphenyl (TFMB), 2,2'-diethyl-4,4'-diaminobiphenyl (m-EB), 2,2'-n-propyl-4,4'-diaminobiphenyl (m-NPB), 2,2 '-Divinyl-4,4'-diaminobiphenyl (VAB) and the like can be mentioned. Among these, 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl (TFMB) is a diamine component that contributes to lowering the CTE of the resin film formed by using the polyamic acid of the present embodiment. ), 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl (m-TB), 2,2'-diethyl-4,4'-diaminobiphenyl (m-EB), 2,2'-n-propyl -4,4'-diaminobiphenyl (m-NPB) and the like are particularly preferable.
ジアミン化合物(i)、(ii)以外のその他のジアミンとしては、例えば、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、2’-メトキシ-4,4’-ジアミノベンズアニリド、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2’-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、3,3’-ジヒドロキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノベンズアニリド、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-(4-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)フェニル]スルホン、ビス[4-(4-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)ビフェニル、ビス[1-(4-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-(4-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]メタン、ビス[4-(4-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]エーテル、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)]ベンゾフェノン、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)]ベンゾフェノン、ビス[4,4'-(4-アミノフェノキシ)]ベンズアニリド、ビス[4,4'-(3-アミノフェノキシ)]ベンズアニリド、9,9-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]フルオレン、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、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、4,4’-ジアミノジフェニルプロパン、3,3’-ジアミノジフェニルプロパン、4,4’-ジアミノジフェニルエタン、3,3’-ジアミノジフェニルエタン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-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フィド、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、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、ベンジジン、3,3’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメトキシベンジジン、4,4''-ジアミノ-p-テルフェニル、3,3''-ジアミノ-p-テルフェニル、m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、2,6-ジアミノピリジン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、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-tert-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-tert-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、ピペラジン等が挙げられる。 Examples of diamines other than the diamine compounds (i) and (ii) include 4,4'-diaminodiphenyl ether, 2'-methoxy-4,4'-diaminobenzanilide, and 1,4-bis (4-amino). Phenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 2,2'-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 3,3'-dihydroxy-4,4'-diaminobiphenyl , 4,4'-diaminobenzanilide, 2,2-bis- [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3- (3-)3- Aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy)] biphenyl, bis [4- (3-aminophenoxy) biphenyl, bis [1- (4-aminophenoxy)] biphenyl, bis [1-( 3-Aminophenoxy)] biphenyl, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] methane, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] methane, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, Bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (4-aminophenoxy)] benzophenone, bis [4- (3-aminophenoxy)] benzophenone, bis [4,4'-(4-) Aminophenoxy)] benzanilide, bis [4,4'-(3-aminophenoxy)] benzanilide, 9,9-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (3) -Aminophenoxy) phenyl] fluorene, 2,2-bis- [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis- [4- (3-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 4,4'-methylenedi-o-toluidine, 4,4'-methylenedi-2,6-xylidine, 4,4'-methylene-2,6-diethylaniline, 4,4'-diaminodiphenylpropane, 3,3 '-Diaminodiphenylpropane, 4,4'-diaminodiphenylethane, 3,3'-diaminodiphenylethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, 3 , 3'-diaminodiphenylsulfide, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diamino Diphenyl ether, 3,3-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, benzidine, 3,3'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethoxybenzidine, 4,4''-diamino-p-terphenyl, 3,3''-diamino-p-terphenyl, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2,6-diaminopyridine, 1,4-bis (4) -Aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4'-[1,4-phenylenebis (1-methylethylidene)] bisaniline, 4,4'-[1,3- Phenylenebis (1-methylethylidene)] bisaniline, bis (p-aminocyclohexyl) methane, bis (p-β-amino-tert-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-diaminonaphthalene, 2,4- Bis (β-amino-tert-butyl) toluene, 2,4-diaminotoluene, m-xylene-2,5-diamine, p-xylene-2,5-diamine, m-xylylene diamine, p-xylylene diamine , 2,6-diaminopyridine, 2,5-diaminopyridine, 2,5-diamino-1,3,4-oxadiazole, piperazine and the like.
ポリイミドの誘電特性を踏まえ、本実施の形態のポリアミド酸の調製に用いられる芳香族テトラカルボン酸無水物としては、酸無水物成分に対し、ピロメリット酸二無水物(PMDA)を30モル%以上、より具体的には30〜100モル%の範囲内で使用することが好ましい。PMDAを30モル%以上使用することによって、本実施の形態のポリアミド酸から形成される樹脂フィルムの低CTE化が可能となる。 Based on the dielectric properties of polyimide, the aromatic tetracarboxylic dianhydride used in the preparation of the polyamic acid of the present embodiment contains 30 mol% or more of pyromellitic dianhydride (PMDA) with respect to the acid anhydride component. More specifically, it is preferably used in the range of 30 to 100 mol%. By using 30 mol% or more of PMDA, it is possible to reduce the CTE of the resin film formed from the polyamic acid of the present embodiment.
その他の酸無水物としては、例えば、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、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が好ましく例示される。また、酸無水物として、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’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2',3,3'-ビフェニル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、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、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等が挙げられる。 Examples of other acid anhydrides include 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 4,4. '-Oxydiphthalic anhydride is preferably exemplified. In addition, as an acid anhydride, 2,2', 3,3'-, 2,3,3', 4'-or 3,3', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride, 2,3 ', 3,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, 2,2', 3,3'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, 2,3', 3,4'-diphenyl ether tetracarboxylic acid 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) -Dicarboxyphenyl) 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 acid dianhydride 2,3,6,7-anthracene tetracarboxylic Acid dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) tetrafluoropropane dianhydride, 2,3,5,6-cyclohexane dianhydride, 2,3,6,7-naphthalene tetracarboxylic Acid dianhydride 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic acid dianhydride 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic acid dianhydride 4,8-dimethyl-1,2,3,5 , 6,7-Hexahydronaphthalene-1,2,5,6-tetracarboxylic acid dianhydride, 2,6- or 2,7-dichloronaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic acid dianhydride 2,3,6,7-(or 1,4,5,8-) tetrachloronaphthalene-1,4,5,8-(or 2,3,6,7-) tetracarboxylic acid dianhydride, 2,3,8,9-,3,4,9,10-4,5,10,11-or 5,6,11,12-perylene-tetracarboxylic hydride, cyclopentane-1,2 , 3,4-Tetracarboxylic acid dianhydride, pyrazine-2,3,5,6-tetracarboxylic acid dianhydride, pyrrolidine-2,3,4,5-tetracarboxylic acid dianhydride, thiophene-2, Examples thereof include 3,4,5-tetracarboxylic acid dianhydride, 4,4'-bis (2,3-dicarboxyphenoxy) diphenylmethane dianhydride and the like.
<ポリイミド>
本実施の形態のポリイミドは、上記ポリアミド酸をイミド化してなるものであり、一般に、酸無水物とジアミンとを反応させて製造されるので、酸無水物とジアミンを説明することにより、本実施の形態のポリイミドの具体例が理解される。
<Polyimide>
The polyimide of the present embodiment is obtained by imidizing the above polyamic acid, and is generally produced by reacting an acid anhydride with a diamine. Therefore, the present embodiment will be described by explaining the acid anhydride and the diamine. Specific examples of polyimides in the form of are understood.
本実施の形態のポリイミドは、ジアミン成分として、ジアミン化合物(i)をジアミン成分として必須に用いることによって、イミド基濃度を低下させ、低誘電特性とすると共に、樹脂フィルムの大幅なCTE増加を抑制することができる。 In the polyimide of the present embodiment, the diamine compound (i) is indispensably used as the diamine component as the diamine component to reduce the imide group concentration, obtain low dielectric properties, and suppress a significant increase in CTE of the resin film. can do.
本実施の形態のポリイミドにおいて、上記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(Tg)等を制御することができる。 In the polyimide of the present embodiment, by selecting the types of the acid anhydride and diamine and the molar ratio of each when two or more kinds of acid anhydride or diamine are used, thermal expansion, adhesiveness, and glass The transition temperature (Tg) and the like can be controlled.
本発明に係るポリイミドは、ジアミン化合物(i)を含むジアミン成分と、テトラカルボン酸無水物を含む酸無水物成分とを溶媒中で反応させ、ポリアミド酸を生成したのち加熱閉環させることにより製造できる。例えば、酸無水物成分とジアミン成分をほぼ等モルで有機溶媒中に溶解させて、0〜100℃の範囲内の温度で30分〜24時間撹拌し重合反応させることでポリイミドの前駆体であるポリアミド酸が得られる。反応にあたっては、生成する前駆体が有機溶媒中に5〜30重量%の範囲内、好ましくは10〜20重量%の範囲内となるように反応成分を溶解する。重合反応に用いる有機溶媒としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N−ジエチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、2−ブタノン、ジメチルスホキシド(DMSO)、ヘキサメチルホスホルアミド、N−メチルカプロラクタム、硫酸ジメチル、シクロヘキサノン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジグライム、トリグライム、クレゾール等が挙げられる。これらの溶媒を2種以上併用して使用することもでき、更にはキシレン、トルエンのような芳香族炭化水素の併用も可能である。また、このような有機溶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。 The polyimide according to the present invention can be produced by reacting a diamine component containing a diamine compound (i) with an acid anhydride component containing a tetracarboxylic acid anhydride in a solvent to generate a polyamic acid, and then heating and closing the ring. .. For example, it is a precursor of polyimide by dissolving an acid anhydride component and a diamine component in an organic solvent in approximately equimolar amounts, stirring at a temperature in the range of 0 to 100 ° C. for 30 minutes to 24 hours, and carrying out a polymerization reaction. Polyamic acid is obtained. In the reaction, the reaction components are dissolved in the organic solvent so that the precursor produced is in the range of 5 to 30% by weight, preferably in the range of 10 to 20% by weight. Examples of the organic solvent used in the polymerization reaction include N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMAc), N, N-diethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), 2 -Butanone, dimethyl sulfoxide (DMSO), hexamethylphospholamide, N-methylcaprolactam, dimethyl sulfate, cyclohexanone, dioxane, tetrahydrofuran, diglime, triglime, cresol and the like can be mentioned. Two or more of these solvents can be used in combination, and aromatic hydrocarbons such as xylene and toluene can be used in combination. The amount of such an organic solvent used is not particularly limited, but it should be adjusted so that the concentration of the polyamic acid solution obtained by the polymerization reaction is about 5 to 30% by weight. Is preferable.
合成されたポリアミド酸は、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、ポリアミド酸は一般に溶媒可溶性に優れるので、有利に使用される。ポリアミド酸の溶液の粘度は、500cP〜100,000cPの範囲内であることが好ましい。この範囲を外れると、コーター等による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易くなる。ポリアミド酸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。 The synthesized polyamic acid is usually advantageous to be used as a reaction solvent solution, but can be concentrated, diluted or replaced with another organic solvent if necessary. In addition, polyamic acid is generally excellent in solvent solubility and is therefore used advantageously. The viscosity of the polyamic acid solution is preferably in the range of 500 cP to 100,000 cP. If it is out of this range, defects such as thickness unevenness and streaks are likely to occur in the film during coating work by a coater or the like. The method for imidizing the polyamic acid is not particularly limited, and for example, a heat treatment such as heating in the solvent under a temperature condition in the range of 80 to 400 ° C. for 1 to 24 hours is preferably adopted.
[樹脂フィルム]
本実施の形態の樹脂フィルムは、本実施の形態のポリイミドから形成されるポリイミド層を含む絶縁樹脂のフィルムであれば特に限定されるものではなく、絶縁樹脂からなるフィルム(シート)であってもよく、銅箔、ガラス板、ポリイミド系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリエステル系フィルムなどの樹脂シート等の基材に積層された状態の絶縁樹脂のフィルムであってもよい。また、本実施の形態の樹脂フィルムの厚みは、好ましくは3〜100μmの範囲内、より好ましくは3〜75μmの範囲にある。
[Resin film]
The resin film of the present embodiment is not particularly limited as long as it is an insulating resin film containing a polyimide layer formed from the polyimide of the present embodiment, and may be a film (sheet) made of an insulating resin. Often, it may be an insulating resin film in a state of being laminated on a base material such as a resin sheet such as a copper foil, a glass plate, a polyimide film, a polyamide film, or a polyester film. The thickness of the resin film of the present embodiment is preferably in the range of 3 to 100 μm, more preferably in the range of 3 to 75 μm.
本実施の形態のポリイミドは、ベースフィルム層(絶縁樹脂層の主層)としての適用が好適である。具体的には、熱膨張係数(CTE)が10×10−6〜30×10−6(1/K)の範囲内、好ましくは10×10−6〜25×10−6(1/K)の範囲内、より好ましくは15×10−6〜25×10−6(1/K)の範囲内にある低熱膨張性のポリイミド層をベースフィルム層に適用すると大きな効果が得られる。低熱膨張性ポリイミドの中で、好適に利用できるポリイミドは、非熱可塑性のポリイミドである。本実施の形態のポリイミドを使用して低熱膨張性のベースフィルム層を形成する場合の厚みは、好ましくは5〜50μmの範囲内、より好ましくは10〜35μmの範囲である。 The polyimide of the present embodiment is preferably applied as a base film layer (main layer of an insulating resin layer). Specifically, the coefficient of thermal expansion (CTE) is in the range of 10 × 10 -6 to 30 × 10 -6 (1 / K), preferably 10 × 10 -6 to 25 × 10 -6 (1 / K). A large effect can be obtained by applying a low thermal expansion polyimide layer in the range of 15 × 10 -6 to 25 × 10 -6 (1 / K) to the base film layer. Among the low thermal expansion polyimides, a polyimide that can be preferably used is a non-thermoplastic polyimide. When the polyimide of the present embodiment is used to form a low thermal expansion base film layer, the thickness is preferably in the range of 5 to 50 μm, more preferably in the range of 10 to 35 μm.
一方、上記熱膨張係数(CTE)を超える高膨張性のポリイミド層も、例えば金属層や他の樹脂層などの基材との接着層としての適用が好適である。このような接着性ポリイミド層として好適に用いることができるポリイミドとして、そのガラス転移温度(Tg)が、例えば360℃以下であるものが好ましく、200〜320℃の範囲内にあるものがより好ましい。 On the other hand, the highly expandable polyimide layer exceeding the coefficient of thermal expansion (CTE) is also preferably applied as an adhesive layer to a base material such as a metal layer or another resin layer. As the polyimide that can be suitably used as such an adhesive polyimide layer, a polyimide having a glass transition temperature (Tg) of, for example, 360 ° C. or lower is preferable, and a polyimide having a glass transition temperature (Tg) in the range of 200 to 320 ° C. is more preferable.
高膨張性のポリイミド層とするには、例えば、原料の酸無水物成分としてピロメリット酸二無水物、3,3',4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、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を、ジアミン成分としては、2,2’-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、4,4'-ジアミノジフェニルエーテル、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼンを用いることがよく、特に好ましくはピロメリット酸二無水物及び2,2’-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパンを原料各成分の主成分とするものがよい。 To obtain a highly expandable polyimide layer, for example, pyromellitic dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3', as an acid anhydride component of the raw material 4,4'-Benzenephenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, as a diamine component, 2,2'-bis [4- (4- (4- (4- (4-) Aminophenoxy) phenyl] propane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene are preferably used, and particularly preferably pyromellitic dianhydride and 2,2'-bis [ 4- (4-Aminophenoxy) phenyl] Propane should be the main component of each component of the raw material.
本実施の形態の樹脂フィルムとしてのポリイミドフィルムの形成方法については特に限定されないが、例えば、[1]支持基材に、ポリアミド酸の溶液を塗布・乾燥した後、イミド化してポリイミドフィルムを製造する方法(以下、キャスト法)、[2]支持基材に、ポリアミド酸の溶液を塗布・乾燥した後、ポリアミド酸のゲルフィルムを支持基材から剥がし、イミド化してポリイミドフィルムを製造する方法などが挙げられる。また、本発明で製造されるポリイミドフィルムが、複数層のポリイミド樹脂層からなる場合、その製造方法の態様としては、例えば、[3]支持基材に、ポリアミド酸の溶液を塗布・乾燥することを複数回繰り返した後、イミド化を行う方法(以下、逐次塗工法)、[4]支持基材に、多層押出により、同時にポリアミド酸の積層構造体を塗布・乾燥した後、イミド化を行う方法(以下、多層押出法)などが挙げられる。ポリイミド溶液(又はポリアミド酸溶液)を基材上に塗布する方法としては特に制限されず、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。多層のポリイミド層の形成に際しては、ポリイミド溶液(又はポリアミド酸溶液)を基材に塗布、乾燥する操作を繰り返す方法が好ましい。 The method for forming the polyimide film as the resin film of the present embodiment is not particularly limited. For example, [1] a polyimide film is produced by applying a polyamic acid solution to a supporting base material, drying the film, and then imidizing the polyimide film. A method (hereinafter referred to as a casting method), [2] a method of applying a polyamic acid solution to a support base material, drying it, peeling the polyamic acid gel film from the support base material, and imidizing the support base material to produce a polyimide film. Can be mentioned. When the polyimide film produced in the present invention is composed of a plurality of polyimide resin layers, as an embodiment of the production method, for example, [3] a support base material is coated with a polyamic acid solution and dried. After repeating the above multiple times, imidization is performed (hereinafter referred to as the sequential coating method). [4] The support substrate is simultaneously coated and dried with a laminated structure of polyamic acid by multi-layer extrusion, and then imidization is performed. Examples thereof include a method (hereinafter referred to as a multilayer extrusion method). The method of applying the polyimide solution (or polyamic acid solution) on the substrate is not particularly limited, and for example, it can be applied with a coater such as a comma, a die, a knife, or a lip. When forming the multilayer polyimide layer, a method of repeatedly applying a polyimide solution (or a polyamic acid solution) to the substrate and drying the substrate is preferable.
本実施の形態の樹脂フィルムは、単層又は複数層のポリイミド層を含むことができる。この場合、ポリイミド層の少なくとも1層(好ましくはベースフィルム層)が、本実施の形態の非熱可塑性ポリイミドを用いて形成されていればよい。例えば、非熱可塑性ポリイミド層をP1、熱可塑性ポリイミド層をP2とすると、樹脂フィルムを2層とする場合にはP2/P1の組み合わせで積層することが好ましく、樹脂フィルムを3層とする場合にはP2/P1/P2の順、又は、P2/P1/P1の順に積層することが好ましい。ここで、P1が本実施の形態の非熱可塑性ポリイミドを用いて形成されたベースフィルム層となる。なお、P2は、本実施の形態のポリイミド以外のポリイミドによって構成されていてもよい。 The resin film of the present embodiment may include a single layer or a plurality of layers of polyimide layers. In this case, at least one layer (preferably a base film layer) of the polyimide layer may be formed by using the non-thermoplastic polyimide of the present embodiment. For example, assuming that the non-thermoplastic polyimide layer is P1 and the thermoplastic polyimide layer is P2, it is preferable to laminate the resin film in a combination of P2 / P1 when the resin film is two layers, and when the resin film is three layers. Is preferably laminated in the order of P2 / P1 / P2 or P2 / P1 / P1. Here, P1 becomes a base film layer formed by using the non-thermoplastic polyimide of the present embodiment. In addition, P2 may be composed of polyimide other than the polyimide of this embodiment.
本実施の形態の樹脂フィルムは、必要に応じて、ポリイミド層中に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 resin film of the present embodiment may contain an inorganic filler in the polyimide layer, if necessary. Specific examples thereof include silicon dioxide, aluminum oxide, magnesium oxide, beryllium oxide, boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, aluminum fluoride and calcium fluoride. These can be used alone or in admixture of two or more.
本実施の形態の樹脂フィルムを低熱膨張性のポリイミドフィルムとして適用したものは、例えばカバーレイフィルムにおけるカバーレイ用フィルム材として適用することができる。本実施の形態の樹脂フィルムに、任意の接着剤層を積層してカバーレイフィルムを形成することができる。カバーレイ用フィルム材層の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば5μm以上100μm以下が好ましい。また、接着剤層の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば25μm以上50μm以下が好ましい。 The resin film of the present embodiment applied as a low thermal expansion polyimide film can be applied, for example, as a coverlay film material in a coverlay film. An arbitrary adhesive layer can be laminated on the resin film of the present embodiment to form a coverlay film. The thickness of the coverlay film material layer is not particularly limited, but is preferably 5 μm or more and 100 μm or less, for example. The thickness of the adhesive layer is not particularly limited, but is preferably 25 μm or more and 50 μm or less, for example.
本実施の形態の樹脂フィルムを接着性のポリイミドフィルムとして適用したものは、例えば多層FPCのボンディングシートとしても利用することができる。ボンディングシートとして用いる場合、任意の基材フィルム上に、本実施の形態の樹脂フィルムをそのままボンディングシートとして使用してもよいし、この樹脂フィルムを任意の基材フィルムと積層した状態で使用してもよい。 The resin film of the present embodiment applied as an adhesive polyimide film can also be used, for example, as a bonding sheet for a multilayer FPC. When used as a bonding sheet, the resin film of the present embodiment may be used as it is as a bonding sheet on an arbitrary base film, or the resin film may be used in a state of being laminated with an arbitrary base film. May be good.
[金属張積層板]
本実施の形態の金属張積層板は、絶縁樹脂層と、この絶縁樹脂層の少なくとも片側の面に積層された金属層と、を有する。金属張積層板の好ましい具体例としては、例えば銅張積層板(CCL)などを挙げることができる。
[Metal-clad laminate]
The metal-clad laminate of the present embodiment has an insulating resin layer and a metal layer laminated on at least one surface of the insulating resin layer. A preferable specific example of the metal-clad laminate is, for example, a copper-clad laminate (CCL).
<絶縁樹脂層>
本実施の形態の金属張積層板において、絶縁樹脂層は、単層又は複数層のポリイミド層を有する。この場合、金属張積層板に優れた高周波特性を付与するためには、ポリイミド層の少なくとも1層(好ましくはベースフィルム層)が、本実施の形態の非熱可塑性ポリイミドを用いて形成されていればよい。また、絶縁樹脂層と金属層との接着性を高めるため、絶縁樹脂層における金属層に接する層は、熱可塑性ポリイミド層であることが好ましい。例えば、絶縁樹脂層を2層とする場合において、非熱可塑性ポリイミド層をP1、熱可塑性ポリイミド層をP2、金属層をM1とすると、P1/P2/M1の順に積層することが好ましい。ここで、P1が本実施の形態の非熱可塑性ポリイミドを用いて形成されたベースフィルム層となる。なお、P2は、本実施の形態のポリイミド以外のポリイミドによって構成されていてもよい。
<Insulation resin layer>
In the metal-clad laminate of the present embodiment, the insulating resin layer has a single layer or a plurality of polyimide layers. In this case, in order to impart excellent high-frequency characteristics to the metal-clad laminate, at least one layer (preferably a base film layer) of the polyimide layer is formed by using the non-thermoplastic polyimide of the present embodiment. Just do it. Further, in order to enhance the adhesiveness between the insulating resin layer and the metal layer, the layer of the insulating resin layer in contact with the metal layer is preferably a thermoplastic polyimide layer. For example, when the insulating resin layer is two layers, if the non-thermoplastic polyimide layer is P1, the thermoplastic polyimide layer is P2, and the metal layer is M1, it is preferable to stack P1 / P2 / M1 in this order. Here, P1 becomes a base film layer formed by using the non-thermoplastic polyimide of the present embodiment. In addition, P2 may be composed of polyimide other than the polyimide of this embodiment.
<金属層>
本実施の形態の金属張積層板における金属層の材質としては、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。この中でも、特に銅又は銅合金が好ましい。なお、後述する本実施の形態の回路基板における配線層の材質も金属層と同様である。
<Metal layer>
The material of the metal layer in the metal-clad laminate of the present embodiment is not particularly limited, but for example, copper, stainless steel, iron, nickel, berylium, aluminum, zinc, indium, silver, gold, tin, zirconium, and tantalum. , Titanium, lead, magnesium, manganese and alloys thereof. Of these, copper or copper alloys are particularly preferable. The material of the wiring layer in the circuit board of the present embodiment described later is also the same as that of the metal layer.
信号配線に高周波信号が供給されている状態では、その信号配線の表面にしか電流が流れず、電流が流れる有効断面積が少なくなって直流抵抗が大きくなり信号が減衰する問題(表皮効果)がある。金属層の絶縁樹脂層に接する面の表面粗度を下げることで、この表皮効果による信号配線の抵抗増大を抑制できる。しかし、電気性能要求基準を満足させるために表面粗度を下げると、銅箔と誘電体基板との接着力(剥離強度)が弱くなる。そこで、電気性能要求を満足可能であり、絶縁樹脂層との接着性を確保しつつ金属張積層板の視認性を向上させるという観点から、金属層の絶縁樹脂層に接する面の表面粗度は、十点平均粗さRzが1.5μm以下であることが好ましく、かつ、算術平均粗さRaが0.2μm以下であることが好ましい。 When a high-frequency signal is supplied to the signal wiring, the current flows only on the surface of the signal wiring, and the effective cross-sectional area where the current flows decreases, the DC resistance increases, and the signal attenuates (skin effect). is there. By lowering the surface roughness of the surface of the metal layer in contact with the insulating resin layer, it is possible to suppress an increase in signal wiring resistance due to this skin effect. However, if the surface roughness is lowered in order to satisfy the required electrical performance standards, the adhesive strength (peeling strength) between the copper foil and the dielectric substrate becomes weak. Therefore, from the viewpoint of satisfying the electrical performance requirements and improving the visibility of the metal-clad laminate while ensuring the adhesiveness with the insulating resin layer, the surface roughness of the surface of the metal layer in contact with the insulating resin layer is determined. The ten-point average roughness Rz is preferably 1.5 μm or less, and the arithmetic average roughness Ra is preferably 0.2 μm or less.
金属張積層板は、例えば本実施の形態のポリイミドを含んで構成される樹脂フィルムを用意し、これに金属をスパッタリングしてシード層を形成した後、例えばメッキによって金属層を形成することによって調製してもよい。 The metal-clad laminate is prepared, for example, by preparing a resin film composed of the polyimide of the present embodiment, sputtering a metal on the resin film to form a seed layer, and then forming a metal layer by plating, for example. You may.
また、金属張積層板は、本実施の形態のポリイミドを含んで構成される樹脂フィルムを用意し、これに金属箔を熱圧着などの方法でラミネートすることによって調製してもよい。 Further, the metal-clad laminate may be prepared by preparing a resin film composed of the polyimide of the present embodiment and laminating a metal foil on the resin film by a method such as thermocompression bonding.
さらに、金属張積層板は、金属箔の上に本実施の形態のポリイミドの前駆体であるポリアミド酸を含有する塗布液をキャストし、乾燥して塗布膜とした後、熱処理してイミド化し、ポリイミド層を形成することによって調製してもよい。 Further, in the metal-clad laminate, a coating liquid containing polyamic acid, which is a precursor of the polyimide of the present embodiment, is cast on a metal foil, dried to form a coating film, and then heat-treated to imidize. It may be prepared by forming a polyimide layer.
[回路基板]
本実施の形態の回路基板は、絶縁樹脂層と、絶縁樹脂層上に形成された配線層と、を有する。本実施の形態の回路基板において、絶縁樹脂層は、単層又は複数層のポリイミド層を有することができる。この場合、回路基板に優れた高周波特性を付与するためには、ポリイミド層の少なくとも1層(好ましくはベースフィルム層)が、本実施の形態の非熱可塑性ポリイミドを用いて形成されていればよい。また、絶縁樹脂層と配線層との接着性を高めるため、絶縁樹脂層における配線層に接する層が、本実施の形態のポリイミドを用いて形成された熱可塑性ポリイミド層であることが好ましい。例えば、絶縁樹脂層を2層とする場合において、非熱可塑性ポリイミド層をP1、熱可塑性ポリイミド層をP2、配線層をM2とすると、P1/P2/M2の順に積層することが好ましい。ここで、P1が本実施の形態の非熱可塑性ポリイミドを用いて形成されたベースフィルム層となる。なお、P2は、本実施の形態のポリイミド以外のポリイミドによって構成されていてもよい。
[Circuit board]
The circuit board of the present embodiment has an insulating resin layer and a wiring layer formed on the insulating resin layer. In the circuit board of the present embodiment, the insulating resin layer may have a single layer or a plurality of polyimide layers. In this case, in order to impart excellent high frequency characteristics to the circuit board, at least one layer (preferably a base film layer) of the polyimide layer may be formed by using the non-thermoplastic polyimide of the present embodiment. .. Further, in order to enhance the adhesiveness between the insulating resin layer and the wiring layer, it is preferable that the layer in contact with the wiring layer in the insulating resin layer is a thermoplastic polyimide layer formed by using the polyimide of the present embodiment. For example, when the insulating resin layer is two layers, if the non-thermoplastic polyimide layer is P1, the thermoplastic polyimide layer is P2, and the wiring layer is M2, it is preferable to stack P1 / P2 / M2 in this order. Here, P1 becomes a base film layer formed by using the non-thermoplastic polyimide of the present embodiment. In addition, P2 may be composed of polyimide other than the polyimide of this embodiment.
本実施の形態のポリイミドを使用する以外、回路基板を作製する方法は問われない。例えば、本実施の形態のポリイミドを含む絶縁樹脂層と金属層で構成される金属張積層板を用意し、金属層をエッチングして配線を形成するサブトラクティブ法でもよい。また、本実施の形態のポリイミド層上にシード層を形成した後、レジストをパターン形成し、さらに金属をパターンメッキすることにより配線形成を行うセミアディティブ法でもよい。 A method for producing a circuit board is not limited except that the polyimide of the present embodiment is used. For example, a subtractive method may be used in which a metal-clad laminate composed of an insulating resin layer containing polyimide and a metal layer of the present embodiment is prepared and the metal layer is etched to form wiring. Further, a semi-additive method may be used in which the seed layer is formed on the polyimide layer of the present embodiment, the resist is patterned, and the metal is pattern-plated to form the wiring.
以上のように、本実施の形態のポリイミドを使用することによって、伝送損失を小さく抑えた金属張積層板を形成することができる。 As described above, by using the polyimide of the present embodiment, it is possible to form a metal-clad laminate with a small transmission loss.
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 will be shown below, and the features of the present invention will be described in more detail. However, the scope of the present invention is not limited to the examples. In the following examples, various measurements and evaluations are as follows unless otherwise specified.
[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11Hzで測定を行い、主分散に基づくtanδの極大値温度より求めた。
[Measurement of glass transition temperature (Tg)]
The glass transition temperature is a heating rate of a polyimide film having a size of 5 mm × 20 mm from 30 ° C. to 400 ° C. using a dynamic viscoelasticity measuring device (DMA: manufactured by UBM, trade name: E4000F). The measurement was performed at 4 ° C./min and a frequency of 11 Hz, and the temperature was determined from the maximum temperature of tan δ based on the main dispersion.
[熱膨張係数(CTE)の測定]
熱膨張係数は、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(線熱膨張係数)を求めた。
[Measurement of coefficient of thermal expansion (CTE)]
The coefficient of thermal expansion is 30 ° C to 265 ° C at a constant temperature rise rate while applying a load of 5.0 g to a polyimide film with a size of 3 mm × 20 mm using a thermomechanical analyzer (manufactured by Bruker, trade name; 4000SA). The temperature was raised to 100 ° C., held at that temperature for 10 minutes, and then cooled at a rate of 5 ° C./min to obtain an average coefficient of thermal expansion (linear thermal expansion coefficient) from 250 ° C. to 100 ° C.
[誘電率の測定]
誘電率及は、空洞共振器摂動法誘電率評価装置(Agilent社製、商品名;ベクトルネットワークアナライザE8363B)を用い、3GHzの周波数における樹脂シート(硬化後の樹脂シート)の誘電率および誘電正接を測定した。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。なお、誘電率は3.3以下であるものを基準にし、誘電率が3.2以下である場合は、優れていると評価した。
[Measurement of permittivity]
For the permittivity and the permittivity of the resin sheet (resin sheet after curing) at a frequency of 3 GHz, a cavity resonator perturbation method permittivity evaluator (manufactured by Agilent, trade name; vector network analyzer E8633B) is used. It was measured. The resin sheet used for the measurement was left to stand for 24 hours under the conditions of temperature: 24-26 ° C. and humidity: 45-55%. The dielectric constant was 3.3 or less as a reference, and when the dielectric constant was 3.2 or less, it was evaluated as excellent.
実施例及び比較例に用いた略号は、以下の化合物を示す。
o‐HAB:3,3’‐ジヒドロキシ‐4,4’‐ジアミノビフェニル
m‐TB:2,2’‐ジメチル‐4,4’‐ジアミノビフェニル
TFMB:2,2’‐ビス(トリフルオロメチル)‐4,4’‐ジアミノビフェニル
PDA:p‐フェニレンジアミン
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
NMP:N‐メチル‐2‐ピロリドン
DMF:N,N‐ジメチルホルムアミド
DMAc:N,N‐ジメチルアセトアミド
THF:テトラヒドロフラン
ジアミンA:3,3’‐ジ‐n‐オクタデシルオキシ‐4,4’‐ジアミノビフェニル
ジアミンB:3,3’‐ジ‐n‐オクチルオキシ‐4,4’‐ジアミノビフェニル
ジアミンC:3,3’‐ビス(2‐エチルヘキシルオキシ)‐4,4’‐ジアミノビフェニル
ジアミンD:3,3’‐ビス(メチルシクロヘキシルオキシ)‐4,4’‐ジアミノビフェニル
ジアミンE:2,2’‐ジ‐n‐オクチルオキシ‐4,4’‐ジアミノビフェニル
The abbreviations used in Examples and Comparative Examples indicate the following compounds.
o-HAB: 3,3'-dihydroxy-4,4'-diaminobiphenyl m-TB: 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl TFMB: 2,2'-bis (trifluoromethyl)- 4,4'-Diaminobiphenyl PDA: p-phenylenediamine PMDA: pyromellitic acid dianhydride BPDA: 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride NMP: N-methyl-2-pyrrolidone DMF : N, N-dimethylformamide DMAc: N, N-dimethylacetamide THF: tetrahydrofurandiamine A: 3,3'-di-n-octadecyloxy-4,4'-diaminobiphenyldiamine B: 3,3'-di- n-octyloxy-4,4'-diaminobiphenyldiamine C: 3,3'-bis (2-ethylhexyloxy) -4,4'-diaminobiphenyldiamine D: 3,3'-bis (methylcyclohexyloxy)- 4,4'-Diaminobiphenyldiamine E: 2,2'-di-n-octyloxy-4,4'-diaminobiphenyl
(ジアミンAの合成)
窒素雰囲気下、攪拌子入り四口フラスコに、17.30gのo‐HAB(80mmol)を加えて200mlのNMPに溶解し、23.94gの無水フタル酸(162mmol)を加え170℃で6時間撹拌を行った。その後、室温まで冷却し、濾過にて固形部を回収した。
(Synthesis of diamine A)
Under a nitrogen atmosphere, 17.30 g of o-HAB (80 mmol) was added to a four-necked flask containing a stirrer, dissolved in 200 ml of NMP, 23.94 g of phthalic anhydride (162 mmol) was added, and the mixture was stirred at 170 ° C. for 6 hours. Was done. Then, it cooled to room temperature, and the solid part was recovered by filtration.
得られた固形部を撹拌子入り三口フラスコに加え、400mlのDMFに溶解させた後、33.17gの炭酸カリウム(240mmol)を加え撹拌し、64.78gの1−ブロモオクタデカン(192mmol)を加えて80℃で5時間撹拌した。その後室温まで冷却し、濾過にて固形部を回収した。得られた固形部を水で洗浄し、減圧乾燥して44.06gの化合物A(47mmol)を得た。 The obtained solid portion is added to a three-necked flask containing a stirrer, dissolved in 400 ml of DMF, 33.17 g of potassium carbonate (240 mmol) is added and stirred, and 64.78 g of 1-bromooctadecane (192 mmol) is added. The mixture was stirred at 80 ° C. for 5 hours. Then, it was cooled to room temperature, and the solid part was recovered by filtration. The obtained solid portion was washed with water and dried under reduced pressure to obtain 44.06 g of Compound A (47 mmol).
撹拌子入りの三口フラスコに37.66gの化合物A(40mmol)と400mlのDMAcを加えて攪拌し、18.02gのヒドラジン一水和物(360mmol)を加え、40℃で4時間撹拌した。室温まで冷却し、濾過にて固形部を回収した。得られた固形部を800mlのTHFに溶解し、800mlのアセトンを加えて充分に撹拌した後、冷凍庫に一晩静置した。析出した固形部を濾過にて回収し、減圧乾燥して23.66gのジアミンA(33mmol)を得た。 37.66 g of Compound A (40 mmol) and 400 ml of DMAc were added to a three-necked flask containing a stirrer and stirred, 18.02 g of hydrazine monohydrate (360 mmol) was added, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 4 hours. The mixture was cooled to room temperature and the solid part was recovered by filtration. The obtained solid portion was dissolved in 800 ml of THF, 800 ml of acetone was added, and the mixture was sufficiently stirred, and then allowed to stand in a freezer overnight. The precipitated solid portion was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain 23.66 g of diamine A (33 mmol).
(ジアミンBの合成)
窒素雰囲気下、攪拌子入り四口フラスコに、17.30gのo‐HAB(80mmol)を加えて200mlのNMPに溶解し、23.94gの無水フタル酸(162mmol)を加え170℃で6時間撹拌を行った。その後、室温まで冷却し、濾過にて固形部を回収した。
(Synthesis of diamine B)
Under a nitrogen atmosphere, 17.30 g of o-HAB (80 mmol) was added to a four-necked flask containing a stirrer, dissolved in 200 ml of NMP, 23.94 g of phthalic anhydride (162 mmol) was added, and the mixture was stirred at 170 ° C. for 6 hours. Was done. Then, it cooled to room temperature, and the solid part was recovered by filtration.
得られた固形部を撹拌子入り三口フラスコに加え、400mlのDMFに溶解させた後、33.17gの炭酸カリウム(240mmol)を加え撹拌し、37.08gの1−ブロモオクタン(192mmol)を加えて80℃で5時間撹拌した。その後室温まで冷却し、濾過して濾液を回収した。濾液を濃縮した後、カラムクロマトグラフィーによる精製を行い、32.0gの化合物B(45.6mmol)を得た。 The obtained solid portion is added to a three-necked flask containing a stirrer, dissolved in 400 ml of DMF, 33.17 g of potassium carbonate (240 mmol) is added and stirred, and 37.08 g of 1-bromooctane (192 mmol) is added. The mixture was stirred at 80 ° C. for 5 hours. Then, the mixture was cooled to room temperature and filtered to collect the filtrate. After concentrating the filtrate, purification by column chromatography was performed to obtain 32.0 g of Compound B (45.6 mmol).
撹拌子入りの三口フラスコに28.04gの化合物B(40mmol)と400mlのDMAcを加えて攪拌し、18.02gのヒドラジン一水和物(360mmol)を加え、40℃で4時間撹拌した。室温まで冷却し、濾過にて固形部を回収した。得られた固形部を800mlのTHFに溶解し、800mlのアセトンを加えて充分に撹拌した後、冷凍庫に一晩静置した。析出した固形部を濾過にて回収し、減圧乾燥して13.40gのジアミンB(30.4mmol)を得た。 28.04 g of Compound B (40 mmol) and 400 ml of DMAc were added to a three-necked flask containing a stirrer and stirred, 18.02 g of hydrazine monohydrate (360 mmol) was added, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 4 hours. The mixture was cooled to room temperature and the solid part was recovered by filtration. The obtained solid portion was dissolved in 800 ml of THF, 800 ml of acetone was added, and the mixture was sufficiently stirred, and then allowed to stand in a freezer overnight. The precipitated solid portion was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain 13.40 g of diamine B (30.4 mmol).
(ジアミンCの合成)
1−ブロモオクタンの代わりに、1−ブロモ−2−エチルヘキサンを用いた以外、ジアミンBの合成と同様にして、化合物C及びジアミンCを得た。
(Synthesis of diamine C)
Compound C and diamine C were obtained in the same manner as in the synthesis of diamine B except that 1-bromo-2-ethylhexane was used instead of 1-bromooctane.
(ジアミンDの合成)
1−ブロモオクタンの代わりに、(ブロモメチル)シクロヘキサンを用いた以外、ジアミンBの合成と同様にして、化合物D及びジアミンDを得た。
(Synthesis of diamine D)
Compound D and diamine D were obtained in the same manner as in the synthesis of diamine B, except that (bromomethyl) cyclohexane was used instead of 1-bromooctane.
(ジアミンEの合成)
o−HABの代わりに、2,2’‐ジヒドロキシ‐4,4’‐ジアミノビフェニルを用いた以外、ジアミンBの合成と同様にして、化合物E及びジアミンEを得た。
(Synthesis of diamine E)
Compound E and diamine E were obtained in the same manner as in the synthesis of diamine B, except that 2,2'-dihydroxy-4,4'-diaminobiphenyl was used instead of o-HAB.
[実施例1]
(1)ポリアミド酸の調製
窒素雰囲気下、セパラブルフラスコに、2.2682gのジアミンA(3.15mmol)、6.0090gのm‐TB(28.31mmol)及び85gのDMAc/キシレン混合溶媒を投入し、室温で撹拌した。次に、6.7228gのPMDA(30.82mmol)を添加した後、室温で4時間撹拌を続けて重合反応を行い、ポリアミド酸溶液aを得た。
[Example 1]
(1) Preparation of polyamic acid Under a nitrogen atmosphere, 2.2682 g of diamine A (3.15 mmol), 6.0090 g of m-TB (28.31 mmol) and 85 g of DMAc / xylene mixed solvent were added to a separable flask. And stirred at room temperature. Next, after adding 6.7228 g of PMDA (30.82 mmol), the polymerization reaction was carried out by continuing stirring at room temperature for 4 hours to obtain a polyamic acid solution a.
(2)ポリイミドフィルムの調製
厚さ12μmの電解銅箔の片面(表面粗さRz;1.06μm)に、ポリアミド酸溶液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320℃まで段階的に熱処理を行い、イミド化を完結した。得られた金属張積層板について、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を得た。得られたポリイミドフィルムAのTgは400℃以上であり、CTE及び誘電率を表1に示す。
(2) Preparation of Polyimide Film After applying the polyamic acid solution a uniformly to one side (surface roughness Rz; 1.06 μm) of an electrolytic copper foil having a thickness of 12 μm so that the cured thickness becomes about 25 μm. The solvent was removed by heating and drying at 120 ° C. Further, heat treatment was carried out stepwise from 120 ° C. to 320 ° C. to complete imidization. A copper foil was etched and removed from the obtained metal-clad laminate with an aqueous ferric chloride solution to obtain a polyimide film A. The Tg of the obtained polyimide film A is 400 ° C. or higher, and the CTE and the dielectric constant are shown in Table 1.
[実施例2〜13]
表1に示す原料組成とした以外は実施例1と同様にして、ポリアミド酸溶液b〜m及びポリイミドフィルムB〜Mを調製した。得られたポリイミドフィルムB〜MのTgはいずれも400℃以上であり、CTE及び誘電率を表1に示す。
[Examples 2 to 13]
Polyamide acid solutions b to m and polyimide films B to M were prepared in the same manner as in Example 1 except that the raw material compositions shown in Table 1 were used. The Tg of the obtained polyimide films B to M is 400 ° C. or higher, and the CTE and the dielectric constant are shown in Table 1.
実施例1〜8の結果から、ジアミン化合物(i)の側鎖の炭素数が多ければ、少量で低誘電率化が可能であり、炭素数が少ないものでも組成比の調整により、低誘電率化が可能である。 From the results of Examples 1 to 8, if the side chain of the diamine compound (i) has a large number of carbon atoms, the dielectric constant can be reduced with a small amount, and even if the diamine compound (i) has a small number of carbon atoms, the dielectric constant can be reduced by adjusting the composition ratio. Can be converted.
また、実施例12の結果から、側鎖の炭素数が多いジアミン化合物(i)を用いることで極めて低い誘電率とすることが出来、このように低誘電率としてもTgは低くならない。これは主鎖骨格が剛直で、主鎖内に屈曲構造を含まないためと考えられる。 Further, from the results of Example 12, it is possible to obtain an extremely low dielectric constant by using the diamine compound (i) having a large number of carbon atoms in the side chain, and the Tg does not decrease even at such a low dielectric constant. It is considered that this is because the main chain skeleton is rigid and does not contain a bent structure in the main chain.
[実施例14、15]
表2に示す原料組成とした以外は実施例1と同様にして、ポリアミド酸溶液n、o及びポリイミドフィルムN、Oを調製した。得られたポリイミドフィルムN、OのCTE及び誘電率を表2に示す。
[Examples 14 and 15]
Polyamide acid solutions n and o and polyimide films N and O were prepared in the same manner as in Example 1 except that the raw material compositions shown in Table 2 were used. Table 2 shows the CTE and dielectric constant of the obtained polyimide films N and O.
実施例14と実施例9から、PMDA以外の酸無水物(ここではBPDA)との共重合比率を変えることにより、低誘電率を保ったままCTEを調整することが可能である。 From Example 14 and Example 9, it is possible to adjust CTE while maintaining a low dielectric constant by changing the copolymerization ratio with an acid anhydride (here, BPDA) other than PMDA.
実施例15から、ジアミン化合物(i)を適切な比率で含んでいれば、ジアミン化合物(ii)以外でもCTEと低誘電率の両立が可能である。 From Example 15, if the diamine compound (i) is contained in an appropriate ratio, it is possible to achieve both CTE and low dielectric constant other than the diamine compound (ii).
[比較例1]
表3に示す原料組成とした以外は実施例1と同様にして、ポリアミド酸溶液p及びポリイミドフィルムPを調製した。得られたポリイミドフィルムPのCTE及び誘電率を表3に示す。
[Comparative Example 1]
A polyamic acid solution p and a polyimide film P were prepared in the same manner as in Example 1 except that the raw material compositions shown in Table 3 were used. Table 3 shows the CTE and the dielectric constant of the obtained polyimide film P.
比較例1(と実施例15)から、側鎖のアルキル基が少ないジアミン化合物では、低CTEとすることは可能でも、同時に誘電率を低くすることが困難であることがわかる。 From Comparative Example 1 (and Example 15), it can be seen that with a diamine compound having a small number of alkyl groups in the side chain, it is possible to obtain a low CTE, but at the same time it is difficult to reduce the dielectric constant.
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く、種々の変形が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail for the purpose of exemplification, the present invention is not limited to the above embodiments and can be modified in various ways.
Claims (7)
前記ポリアミド酸は、ジアミン成分と、テトラカルボン酸無水物を含む酸無水物成分と、を反応させて得られるものであり、
前記ジアミン成分が、下記の一般式(i)で表されるジアミン化合物を、全ジアミン成分に対し、5〜100モル%の範囲内で含むことを特徴とするポリアミド酸。
The polyamic acid is obtained by reacting a diamine component with an acid anhydride component containing a tetracarboxylic dianhydride .
A polyamic acid in which the diamine component contains a diamine compound represented by the following general formula (i) in the range of 5 to 100 mol% with respect to the total diamine component.
前記酸無水物成分に対し、無水ピロメリット酸(PMDA)を30〜100モル%の範囲内で含むことを特徴とする請求項1に記載のポリアミド酸。 The diamine compound represented by the general formula (i) is contained in the range of 5 to 70 mol% with respect to the total diamine component.
The polyamic acid according to claim 1, wherein the pyromellitic anhydride (PMDA) is contained in the range of 30 to 100 mol% with respect to the acid anhydride component.
前記樹脂絶縁層が、単層又は複数層のポリイミド層を有し、
前記ポリイミド層の少なくとも1層が、熱膨張係数が10×10−6〜30×10−6(1/K)の範囲内にあるポリイミド層であって、該ポリイミド層がジアミン成分と、テトラカルボン酸無水物を含む酸無水物成分と、を反応させて得られるポリアミド酸をイミド化して形成されたものであり、
前記ジアミン成分が、下記の一般式(i)で表されるジアミン化合物を、全ジアミン成分に対し、5〜70モル%の範囲内で含み、
前記酸無水物成分に対し、無水ピロメリット酸(PMDA)を30〜100モル%の範囲内で含むことを特徴とする金属張積層板。
[式中、R 1 〜R 8 はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基若しくはアルコキシ基を示すが、R 1 〜R 8 の炭素数の合計は12〜40である。] A metal-clad laminate having an insulating resin layer and a metal layer.
The resin insulating layer has a single layer or a plurality of polyimide layers.
At least one of the polyimide layers is a polyimide layer having a coefficient of thermal expansion in the range of 10 × 10 -6 to 30 × 10 -6 (1 / K), and the polyimide layer contains a diamine component and a tetracarboxylic acid. It is formed by imidizing a polyamic acid obtained by reacting an acid anhydride component containing an acid anhydride with an acid anhydride component.
The diamine component contains a diamine compound represented by the following general formula (i) in the range of 5 to 70 mol% with respect to the total diamine component.
A metal-clad laminate characterized by containing pyromellitic anhydride (PMDA) in the range of 30 to 100 mol% with respect to the acid anhydride component.
[In the formula, R 1 to R 8 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, but the total number of carbon atoms of R 1 to R 8 is 12 to 40. ]
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