JP7621161B2 - Resin films, laminates, coverlay films, resin-coated copper foils, metal-clad laminates, circuit boards and multilayer circuit boards - Google Patents
Resin films, laminates, coverlay films, resin-coated copper foils, metal-clad laminates, circuit boards and multilayer circuit boards Download PDFInfo
- Publication number
- JP7621161B2 JP7621161B2 JP2021058969A JP2021058969A JP7621161B2 JP 7621161 B2 JP7621161 B2 JP 7621161B2 JP 2021058969 A JP2021058969 A JP 2021058969A JP 2021058969 A JP2021058969 A JP 2021058969A JP 7621161 B2 JP7621161 B2 JP 7621161B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- polyimide
- tan
- adhesive layer
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1075—Partially aromatic polyimides
- C08G73/1082—Partially aromatic polyimides wholly aromatic in the tetracarboxylic moiety
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
- B32B27/281—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polyimides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
- B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1003—Preparatory processes
- C08G73/1007—Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1039—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors comprising halogen-containing substituents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1042—Copolyimides derived from at least two different tetracarboxylic compounds or two different diamino compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J179/00—Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09J161/00 - C09J177/00
- C09J179/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C09J179/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
- C09J7/10—Adhesives in the form of films or foils without carriers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
- C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
- C09J7/22—Plastics; Metallised plastics
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0313—Organic insulating material
- H05K1/032—Organic insulating material consisting of one material
- H05K1/0346—Organic insulating material consisting of one material containing N
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0313—Organic insulating material
- H05K1/0353—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
- H05K1/036—Multilayers with layers of different types
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
- B32B2311/12—Copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2457/00—Electrical equipment
- B32B2457/08—PCBs, i.e. printed circuit boards
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2379/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C08J2361/00 - C08J2377/00
- C08J2379/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08J2379/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Adhesive Tapes (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
Description
本発明は、電子部品の材料として有用な樹脂フィルム、積層体、カバーレイフィルム、樹脂付き銅箔、金属張積層板、回路基板及び多層回路基板に関する。 The present invention relates to resin films, laminates, coverlay films, resin-coated copper foils, metal-clad laminates, circuit boards, and multilayer circuit boards that are useful as materials for electronic components.
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、スマートフォン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 saving, and space saving of electronic devices, there is an increasing demand for flexible printed circuits (FPCs) that are thin, lightweight, flexible, and have excellent durability even when repeatedly bent. Because FPCs allow three-dimensional and high-density mounting even in a limited space, their applications are expanding to include wiring for moving parts of electronic devices such as HDDs, DVDs, and smartphones, as well as components such as cables and connectors.
FPCの一態様として、耐熱性、屈曲性に優れるポリイミドフィルム上に回路パターンを形成し、その表面に接着剤層を有するカバーレイフィルムが貼り合された構造のものが挙げられる。また、このような構造のカバーレイフィルムの接着剤層の材質としても、ポリイミドが用いられている。例えば、特許文献1では、ダイマー酸から誘導されるダイマージアミンを原料とするポリイミドと、少なくとも2つの第1級アミノ基を官能基として有するアミノ化合物と、を反応させて得られる架橋ポリイミドを、カバーレイフィルムの接着剤層に適用することが提案されている。ここで、ダイマー酸は、例えば大豆油脂肪酸、トール油脂肪酸、菜種油脂肪酸等の天然の脂肪酸及びこれらを精製したオレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エルカ酸等を原料に用いてディールス-アルダー反応させて得られる二量体化脂肪酸であり、ダイマー酸から誘導される多塩基酸化合物は、原料の脂肪酸や三量体化以上の脂肪酸の組成物として得られることが知られている(例えば、特許文献2)。 One embodiment of FPC is a structure in which a circuit pattern is formed on a polyimide film having excellent heat resistance and flexibility, and a coverlay film having an adhesive layer is laminated to the surface of the polyimide film. Polyimide is also used as the material for the adhesive layer of the coverlay film having such a structure. For example, Patent Document 1 proposes applying a crosslinked polyimide obtained by reacting a polyimide made from a dimer diamine derived from a dimer acid with an amino compound having at least two primary amino groups as functional groups to the adhesive layer of the coverlay film. Here, the dimer acid is a dimerized fatty acid obtained by Diels-Alder reaction using natural fatty acids such as soybean oil fatty acid, tall oil fatty acid, rapeseed oil fatty acid, and the like, and oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, erucic acid, and the like, which are refined from these, as raw materials, and it is known that a polybasic acid compound derived from a dimer acid is obtained as a composition of raw fatty acids and fatty acids that are trimerized or higher (for example, Patent Document 2).
現在では、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が必要とされている。高周波信号を伝送する際に、伝送経路における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。FPCについても、5G(第5世代移動通信システム)に対応するため、Sub6(例えば3.6GHz~6GHz未満)及びミリ波(例えば28GHz~300GHz)の両方の周波数帯での伝送損失を効果的に低減することが重要である。そのため、FPCの構成材料としての樹脂フィルムについても誘電特性のさらなる改善が必要であり、GHz帯域の周波数(例えば、1~50GHzを意味する)、特に10GHz~40GHzの周波数帯の全域で、伝送損失に関係が深い誘電正接が一定以下の低い値を示すことが好ましいと考えられる。しかしながら、従来のポリイミドを使用した樹脂フィルムは、誘電正接が周波数の増加に伴って大きくなる傾向(周波数依存性)を示すことから、その改善が強く求められていた。 Nowadays, with the advancement of high performance devices, it is necessary to deal with the high frequency of transmission signals. When transmitting high frequency signals, if the transmission loss in the transmission path is large, inconveniences such as loss of electrical signals and long signal delay times occur. For FPCs, it is important to effectively reduce the transmission loss in both frequency bands of Sub6 (e.g., 3.6 GHz to less than 6 GHz) and millimeter waves (e.g., 28 GHz to 300 GHz) in order to support 5G (fifth generation mobile communication system). Therefore, further improvement of the dielectric properties of resin films as constituent materials of FPCs is also required, and it is considered preferable that the dielectric tangent, which is closely related to transmission loss, shows a low value below a certain level in the entire frequency range of the GHz band (e.g., 1 to 50 GHz), especially the 10 GHz to 40 GHz frequency band. However, since the dielectric tangent of conventional resin films using polyimide shows a tendency to increase with increasing frequency (frequency dependency), improvement in this respect was strongly demanded.
従って、本発明の目的は、10GHz~40GHzの周波数帯の全域で低い誘電正接を示し、高周波信号の伝送損失をより効果的に低減することが可能な樹脂フィルムを提供することである。 Therefore, the object of the present invention is to provide a resin film that exhibits a low dielectric tangent over the entire frequency band from 10 GHz to 40 GHz and can more effectively reduce the transmission loss of high-frequency signals.
本発明者らは鋭意研究の結果、ダイマージアミンを原料とするポリイミドを用いた樹脂フィルムは、誘電正接の周波数依存性がないか、あるいは周波数の増加に逆行して誘電正接が低下する傾向を示すことを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明の樹脂フィルムは、樹脂成分としてポリイミドを含有する樹脂フィルムであって、前記ポリイミドは、テトラカルボン酸無水物成分から誘導されるテトラカルボン酸残基及びジアミン成分から誘導されるジアミン残基を含有し、全ジアミン残基に対し、ダイマー酸の二つの末端カルボン酸残基が1級アミノメチル基又はアミノ基に置換されてなるダイマージアミンを主成分とするダイマージアミン組成物に由来するジアミン残基を30モル%以上含有するものである。そして、本発明の樹脂フィルムは、23℃、50%RHの恒温恒湿条件(常態)のもと24時間調湿後に、スプリッドシリンダ共振器(SCDR)により測定される10GHzにおける誘電正接(Tanδ1)及び28GHzにおける誘電正接(Tanδ2)がいずれも0.0025未満であり、前記Tanδ1に対する前記Tanδ2の比(Tanδ2/Tanδ1)が0.5以上1.0以下である。
As a result of extensive research, the inventors have found that a resin film using a polyimide made from dimer diamine has no frequency dependence of dielectric tangent or shows a tendency for the dielectric tangent to decrease inversely with increasing frequency, and have completed the present invention.
That is, the resin film of the present invention is a resin film containing a polyimide as a resin component, the polyimide containing a tetracarboxylic acid residue derived from a tetracarboxylic anhydride component and a diamine residue derived from a diamine component, and containing 30 mol % or more of diamine residues derived from a dimer diamine composition mainly composed of a dimer diamine in which two terminal carboxylic acid residues of a dimer acid are substituted with a primary aminomethyl group or an amino group, relative to the total diamine residues. The resin film of the present invention has a dielectric loss tangent (Tan δ 1 ) at 10 GHz and a dielectric loss tangent (Tan δ 2 ) at 28 GHz, both of which are less than 0.0025, as measured by a split cylinder resonator (SCDR) after 24 hours of humidity control under constant temperature and humidity conditions ( normal state) of 23° C. and 50% RH, and a ratio (Tan δ 2 /Tan δ 1 ) of Tan δ 2 to Tan δ 1 is 0.5 or more and 1.0 or less.
本発明の樹脂フィルムは、前記Tanδ1及び前記Tanδ2の差分の絶対値が0.0010以下であってもよい。 In the resin film of the present invention, the absolute value of the difference between Tan δ 1 and Tan δ 2 may be 0.0010 or less.
本発明の樹脂フィルムは、23℃、50%RHの恒温恒湿条件(常態)のもと24時間調湿後に、スプリッドシリンダ共振器(SCDR)により測定される40GHzにおける誘電正接(Tanδ3)が0.0025未満であってもよい。 The resin film of the present invention may have a dielectric loss tangent (Tan δ 3 ) of less than 0.0025 at 40 GHz measured with a split cylinder resonator (SCDR) after being conditioned for 24 hours under constant temperature and humidity conditions (normal state) of 23° C. and 50% RH.
本発明の樹脂フィルムは、前記Tanδ1に対する前記Tanδ3の比(Tanδ3/Tanδ1)が0.5以上1.0以下であってもよい。 In the resin film of the present invention, a ratio of Tan δ 3 to Tan δ 1 (Tan δ 3 /Tan δ 1 ) may be 0.5 or more and 1.0 or less.
本発明の樹脂フィルムは、前記Tanδ1及び前記Tanδ3の差分の絶対値が0.0011未満であってもよい。 In the resin film of the present invention, the absolute value of the difference between Tan δ 1 and Tan δ 3 may be less than 0.0011.
本発明の樹脂フィルムは、前記ポリイミドをイミン結合によって架橋形成させた架橋ポリイミドを含むものであってもよい。 The resin film of the present invention may contain a crosslinked polyimide obtained by crosslinking the polyimide through an imine bond.
本発明の積層体は、基材と、前記基材の少なくとも一方の面に積層された接着剤層と、を有する積層体であって、前記接着剤層が、上記いずれかの樹脂フィルムからなる。 The laminate of the present invention is a laminate having a substrate and an adhesive layer laminated on at least one surface of the substrate, and the adhesive layer is made of any of the resin films described above.
本発明のカバーレイフィルムは、カバーレイ用フィルム材層と、該カバーレイ用フィルム材層に積層された接着剤層とを有するカバーレイフィルムであって、前記接着剤層が、上記いずれかの樹脂フィルムからなる。 The coverlay film of the present invention is a coverlay film having a coverlay film material layer and an adhesive layer laminated on the coverlay film material layer, and the adhesive layer is made of any of the resin films described above.
本発明の樹脂付き銅箔は、接着剤層と銅箔とを積層した樹脂付き銅箔であって、前記接着剤層が、上記いずれかの樹脂フィルムからなる。 The resin-coated copper foil of the present invention is a resin-coated copper foil formed by laminating an adhesive layer and a copper foil, and the adhesive layer is made of any of the resin films described above.
本発明の第1の観点の金属張積層板は、絶縁樹脂層と、前記絶縁樹脂層の少なくとも一方の面に積層された金属層と、を有する金属張積層板であって、前記絶縁樹脂層の少なくとも1層が、上記いずれかの樹脂フィルムからなる。 The metal-clad laminate of the first aspect of the present invention is a metal-clad laminate having an insulating resin layer and a metal layer laminated on at least one surface of the insulating resin layer, and at least one layer of the insulating resin layer is made of any of the resin films described above.
本発明の第2の観点の金属張積層板は、絶縁樹脂層と、前記絶縁樹脂層の少なくとも片側の面に積層された接着剤層と、前記接着剤層を介して前記絶縁樹脂層に積層された金属層と、を有する金属張積層板であって、前記接着剤層が、上記いずれかの樹脂フィルムからなる。 The metal-clad laminate of the second aspect of the present invention is a metal-clad laminate having an insulating resin layer, an adhesive layer laminated on at least one surface of the insulating resin layer, and a metal layer laminated on the insulating resin layer via the adhesive layer, and the adhesive layer is made of any of the resin films described above.
本発明の第3の観点の金属張積層板は、第1の金属層と、前記第1の金属層の少なくとも片側の面に積層された第1の絶縁樹脂層と、を有する第1の片面金属張積層板と、
第2の金属層と、前記第2の金属層の少なくとも片側の面に積層された第2の絶縁樹脂層と、を有する第2の片面金属張積層板と、
前記第1の絶縁樹脂層及び前記第2の絶縁樹脂層に当接するように配置されて、前記第1の片面金属張積層板と前記第2の片面金属張積層板との間に積層された接着剤層と、を備えた金属張積層板であって、
前記接着剤層が、上記いずれかの樹脂フィルムからなる。
A third aspect of the present invention provides a metal-clad laminate comprising: a first single-sided metal-clad laminate having a first metal layer and a first insulating resin layer laminated on at least one surface of the first metal layer;
a second single-sided metal-clad laminate having a second metal layer and a second insulating resin layer laminated on at least one surface of the second metal layer;
An adhesive layer is disposed so as to abut against the first insulating resin layer and the second insulating resin layer, and is laminated between the first single-sided metal-clad laminate and the second single-sided metal-clad laminate,
The adhesive layer is made of any one of the resin films described above.
本発明の第4の観点の金属張積層板は、絶縁樹脂層と、前記絶縁樹脂層の一方の面に積層された金属層と、を有する片面金属張積層板と、前記絶縁樹脂層のもう一方の面に積層された接着剤層と、を備え、前記接着剤層が上記いずれかの樹脂フィルムからなる。 The metal-clad laminate of the fourth aspect of the present invention comprises a single-sided metal-clad laminate having an insulating resin layer and a metal layer laminated on one side of the insulating resin layer, and an adhesive layer laminated on the other side of the insulating resin layer, the adhesive layer being made of any of the resin films described above.
本発明の第1の観点の回路基板は、上記金属張積層板の前記金属層を配線加工してなるものである。 The circuit board according to the first aspect of the present invention is formed by wiring the metal layer of the metal-clad laminate.
本発明の第2の観点の回路基板は、第1の基材と、前記第1の基材の少なくとも一方の面に積層された配線層と、前記第1の基材の前記配線層側の面において前記配線層を覆うように積層された接着剤層と、を備えた回路基板であって、前記接着剤層が、上記いずれかの樹脂フィルムからなる。 The circuit board according to the second aspect of the present invention is a circuit board comprising a first base material, a wiring layer laminated on at least one surface of the first base material, and an adhesive layer laminated on the surface of the first base material facing the wiring layer so as to cover the wiring layer, the adhesive layer being made of any of the resin films described above.
本発明の第3の観点の回路基板は、第1の基材と、前記第1の基材の少なくとも一方の面に積層された配線層と、前記第1の基材の前記配線層側の面において前記配線層を覆うように積層された接着剤層と、前記接着剤層の前記第1の基材とは反対側の面に積層された第2の基材と、を備えた回路基板であって、前記接着剤層が、上記いずれかの樹脂フィルムからなる。 The circuit board according to the third aspect of the present invention is a circuit board including a first substrate, a wiring layer laminated on at least one surface of the first substrate, an adhesive layer laminated on the surface of the first substrate facing the wiring layer so as to cover the wiring layer, and a second substrate laminated on the surface of the adhesive layer opposite the first substrate, the adhesive layer being made of any of the resin films described above.
本発明の第4の観点の回路基板は、第1の基材と、前記第1の基材の少なくとも一方の面に積層された接着剤層と、前記接着剤層の前記第1の基材とは反対側の面に積層された第2の基材と、前記第1の基材及び前記第2の基材の前記接着剤層とは反対側の面にそれぞれ積層された配線層と、を備えた回路基板であって、前記接着剤層が、上記いずれかの樹脂フィルムからなる。 The circuit board according to the fourth aspect of the present invention is a circuit board including a first substrate, an adhesive layer laminated on at least one surface of the first substrate, a second substrate laminated on the surface of the adhesive layer opposite the first substrate, and wiring layers laminated on the surfaces of the first substrate and the second substrate opposite the adhesive layer, respectively, and the adhesive layer is made of any of the resin films described above.
本発明の多層回路基板は、積層された複数の絶縁樹脂層を含む積層体と、該積層体の内部に埋め込まれた少なくとも1層以上の配線層と、を備えた多層回路基板であって、
前記複数の絶縁樹脂層のうちの少なくとも一層以上が、接着性を有するとともに前記配線層を被覆する接着剤層により形成されており、前記接着剤層が、上記いずれかの樹脂フィルムからなる。
The multilayer circuit board of the present invention is a multilayer circuit board including a laminate including a plurality of laminated insulating resin layers, and at least one wiring layer embedded in the laminate,
At least one of the insulating resin layers is formed of an adhesive layer having adhesiveness and covering the wiring layer, and the adhesive layer is made of any of the resin films described above.
本発明の樹脂フィルムは、ダイマージアミンを原料とするポリイミドを使用することによって、10GHz~40GHzの周波数帯の全域において、低い誘電正接を示すだけでなく、周波数が増加しても誘電正接が一定であるか、むしろ低下する傾向を示す。そのため、本発明の樹脂フィルムは、Sub6及びミリ波の両方を含む周波数帯の高周波信号を伝送する回路基板等へ適用した場合に、伝送損失を効果的に低減することが可能であり、5G対応の通信機器への適用において非常に有利である。 By using a polyimide made from dimer diamine as a raw material, the resin film of the present invention not only exhibits a low dielectric tangent over the entire frequency band from 10 GHz to 40 GHz, but also shows that the dielectric tangent remains constant or even tends to decrease as the frequency increases. Therefore, when the resin film of the present invention is applied to a circuit board or the like that transmits high-frequency signals in frequency bands including both Sub6 and millimeter waves, it is possible to effectively reduce transmission loss, making it highly advantageous for application to 5G-compatible communication devices.
本発明の実施の形態について、適宜図面を参照して説明する。本発明の一実施の形態に係る樹脂フィルムは、樹脂成分としてポリイミドを含有する樹脂フィルムである。本実施の形態で用いるポリイミドは、接着性を有するポリイミド(以下、「接着性ポリイミド」と記すことがある。)である。以下では、まず、接着性ポリイミドについて説明し、次に樹脂フィルムについて説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. A resin film according to one embodiment of the present invention is a resin film containing polyimide as a resin component. The polyimide used in this embodiment is a polyimide having adhesive properties (hereinafter, may be referred to as "adhesive polyimide"). In the following, adhesive polyimide will be described first, and then the resin film will be described.
[接着性ポリイミド]
接着性ポリイミドは、テトラカルボン酸無水物成分から誘導されるテトラカルボン酸残基及びジアミン成分から誘導されるジアミン残基を含有する。本発明において、「テトラカルボン酸残基」とは、テトラカルボン酸二無水物から誘導された4価の基のことを表し、「ジアミン残基」とは、ジアミン化合物から誘導された2価の基のことを表す。原料であるテトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物をほぼ等モルで反応させた場合には、原料の種類とモル比に対して、ポリイミド中に含まれるテトラカルボン酸残基及びジアミン残基の種類とモル比をほぼ対応させることができる。
なお、本発明で「ポリイミド」という場合、ポリイミドの他、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエステルイミド、ポリシロキサンイミド、ポリベンズイミダゾールイミドなど、分子構造中にイミド基を有するポリマーからなる樹脂を意味する。
[Adhesive polyimide]
The adhesive polyimide contains a tetracarboxylic acid residue derived from a tetracarboxylic acid anhydride component and a diamine residue derived from a diamine component. In the present invention, the "tetracarboxylic acid residue" refers to a tetravalent group derived from a tetracarboxylic acid dianhydride, and the "diamine residue" refers to a divalent group derived from a diamine compound. When the raw materials, tetracarboxylic acid dianhydride and diamine compound, are reacted in approximately equal molar amounts, the types and molar ratios of the tetracarboxylic acid residue and diamine residue contained in the polyimide can be made to correspond approximately to the types and molar ratios of the raw materials.
In the present invention, the term "polyimide" refers to a resin made of a polymer having an imide group in the molecular structure, such as polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polyesterimide, polysiloxaneimide, polybenzimidazoleimide, etc.
(酸無水物)
接着性ポリイミドは、原料として一般に熱可塑性ポリイミドに使用されるテトラカルボン酸二無水物を特に制限なく使用できるが、全テトラカルボン酸無水物成分に対して、下記の一般式(1)及び/又は(2)で表されるテトラカルボン酸二無水物を合計で90モル%以上含有する原料を用いることが好ましい。換言すれば、接着性ポリイミドは、全テトラカルボン酸残基に対して、下記の一般式(1)及び/又は(2)で表されるテトラカルボン酸二無水物から誘導されるテトラカルボン酸残基を、合計で90モル%以上含有することが好ましい。下記の一般式(1)及び/又は(2)で表されるテトラカルボン酸二無水物から誘導されるテトラカルボン酸残基を、全テトラカルボン酸残基に対して合計で90モル%以上含有させることによって、接着性ポリイミドの柔軟性と耐熱性の両立が図りやすく好ましい。下記の一般式(1)及び/又は(2)で表されるテトラカルボン酸二無水物から誘導されるテトラカルボン酸残基の合計が90モル%未満では、接着性ポリイミドの溶剤溶解性が低下する傾向になる。
(Acid anhydride)
The adhesive polyimide may be made of any tetracarboxylic dianhydride generally used in thermoplastic polyimides as a raw material, without any particular restrictions. However, it is preferable to use a raw material containing 90 mol % or more of tetracarboxylic dianhydrides represented by the following general formula (1) and/or (2) in total relative to the total tetracarboxylic dianhydride components. In other words, it is preferable for the adhesive polyimide to contain 90 mol % or more of tetracarboxylic dianhydrides derived from the following general formula (1) and/or (2) in total relative to the total tetracarboxylic dianhydride residues. By containing 90 mol % or more of tetracarboxylic dianhydrides derived from the following general formula (1) and/or (2) in total relative to the total tetracarboxylic dianhydride residues, it is preferable that the adhesive polyimide is easily compatible with flexibility and heat resistance. If the total amount of tetracarboxylic dianhydrides derived from the following general formula (1) and/or (2) is less than 90 mol %, the adhesive polyimide tends to have a low solvent solubility.
一般式(1)中、Xは、単結合、または、下式から選ばれる2価の基を示し、一般式(2)中、Yで表される環状部分は、4員環、5員環、6員環、7員環又は8員環から選ばれる環状飽和炭化水素基を形成していることを示す。 In general formula (1), X represents a single bond or a divalent group selected from the following formulas, and in general formula (2), the cyclic portion represented by Y represents a cyclic saturated hydrocarbon group selected from a 4-membered ring, a 5-membered ring, a 6-membered ring, a 7-membered ring, or an 8-membered ring.
上記式において、Zは-C6H4-、-(CH2)n-又は-CH2-CH(-O-C(=O)-CH3)-CH2-を示すが、nは1~20の整数を示す。 In the above formula, Z represents —C 6 H 4 —, —(CH 2 )n— or —CH 2 —CH(—O—C(═O)—CH 3 )—CH 2 —, where n represents an integer of 1 to 20.
上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、3,3',4,4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)、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(DSDA)、4,4’-オキシジフタル酸無水物(ODPA)、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物(6FDA)、2,2-ビス〔4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル〕プロパン二無水物(BPADA)、p-フェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)(TAHQ)、エチレングリコール ビスアンヒドロトリメリテート(TMEG)などを挙げることができる。これらの中でも特に3,3',4,4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)が好ましい。BTDAを使用する場合は、カルボニル基(ケトン基)が接着性に寄与するため、接着性ポリイミドの接着性を向上させることができる。また、BTDAは分子骨格に存在するケトン基と、後述する架橋形成のためのアミノ化合物のアミノ基が反応してC=N結合を形成する場合があり、耐熱性を向上させる効果を発現しやすい。このような観点から、全テトラカルボン酸残基に対して、BTDAから誘導されるテトラカルボン酸残基を好ましくは50モル%以上、より好ましくは60モル%以上含有することがよい。 Examples of tetracarboxylic dianhydrides represented by the above general formula (1) include 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA), 3,3',4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride (DSDA), 4,4'-oxydiphthalic anhydride (ODPA), 4,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride (6FDA), 2,2-bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]propane dianhydride (BPADA), p-phenylenebis(trimellitic acid monoester anhydride) (TAHQ), and ethylene glycol bisanhydrotrimellitate (TMEG). Among these, 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA) is particularly preferred. When BTDA is used, the carbonyl group (ketone group) contributes to adhesion, so the adhesion of the adhesive polyimide can be improved. In addition, the ketone group present in the molecular skeleton of BTDA may react with the amino group of an amino compound for crosslinking, which will be described later, to form a C=N bond, which is likely to produce an effect of improving heat resistance. From this perspective, it is preferable that the tetracarboxylic acid residues derived from BTDA are contained in an amount of preferably 50 mol% or more, more preferably 60 mol% or more, of the total tetracarboxylic acid residues.
また、一般式(2)で表されるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5-シクロヘプタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6-シクロオクタンテトラカルボン酸二無水物などを挙げることができる。 Examples of tetracarboxylic dianhydrides represented by general formula (2) include 1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentane tetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexane tetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cycloheptane tetracarboxylic dianhydride, and 1,2,5,6-cyclooctane tetracarboxylic dianhydride.
接着性ポリイミドは、発明の効果を損なわない範囲で、上記一般式(1)及び一般式(2)で表されるテトラカルボン酸二無水物以外の酸無水物から誘導されるテトラカルボン酸残基を含有することができる。そのようなテトラカルボン酸残基としては、特に制限はないが、例えば、ピロメリット酸二無水物、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'-又は2,3,3',4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3',3,4'-ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、3,3'',4,4''-、2,3,3'',4''-又は2,2'',3,3''-p-テルフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(2,3-又は3,4-ジカルボキシフェニル)-プロパン二無水物、ビス(2,3-又は3,4-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(2,3-又は3,4-ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、1,1-ビス(2,3-又は3,4-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,2,7,8-、1,2,6,7-又は1,2,9,10-フェナンスレン-テトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7-アントラセンテトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)テトラフルオロプロパン二無水物、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、2,3,6,7-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、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の芳香族テトラカルボン酸二無水物から誘導されるテトラカルボン酸残基が挙げられる。 The adhesive polyimide may contain tetracarboxylic acid residues derived from acid anhydrides other than the tetracarboxylic acid dianhydrides represented by the above general formula (1) and general formula (2) within the scope of the invention. There are no particular limitations on such tetracarboxylic acid residues, and examples thereof include pyromellitic dianhydride, 2,3',3,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2',3,3'- or 2,3,3',4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,3',3,4'-diphenylethertetracarboxylic dianhydride, bis(2,3-dicarboxyphenyl)ether dianhydride, 3,3'',4,4''-, 2,3,3'',4''- or 2,2'',3,3''-p-terphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3',3,4''- ...4''-, 2,3',3,3''-p-terphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3',3,4''-, 2,3',3,4''-, 2,3',3,4''-, 2,3',3,4''-, 2,3',3,4''-, 2,3',3,4''-, 2,3',3,4''-, 2,3',3,4''-, 2,3', ,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 dianhydride, 2,3,6,7-anthracene tetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl) Tetrafluoropropane dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 4,8-dimethyl-1,2,3,5,6,7-hexahydronaphthalene-1,2,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 2,6- or 2,7-dichloronaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-(or 1,4,5,8-)tetrachloronaphthalene-1,4,5,8-(or 2,3 ,6,7-) tetracarboxylic acid dianhydride, 2,3,8,9-, 3,4,9,10-, 4,5,10,11- or 5,6,11,12-perylene-tetracarboxylic acid dianhydride, pyrazine-2,3,5,6-tetracarboxylic acid dianhydride, pyrrolidine-2,3,4,5-tetracarboxylic acid dianhydride, thiophene-2,3,4,5-tetracarboxylic acid dianhydride, 4,4'-bis(2,3-dicarboxyphenoxy)diphenylmethane dianhydride, and other aromatic tetracarboxylic acid dianhydrides are included.
(ジアミン)
接着性ポリイミドは、原料として一般に熱可塑性ポリイミドに使用されるジアミン化合物を特に制限なく使用できるが、全ジアミン成分に対して、ダイマー酸の二つの末端カルボン酸基が1級アミノメチル基又はアミノ基に置換されてなるダイマージアミンを主成分とするダイマージアミン組成物を30モル%以上含有する原料を用いる。換言すれば、接着性ポリイミドは、全ジアミン残基に対し、ダイマー酸の二つの末端カルボン酸基が1級アミノメチル基又はアミノ基に置換されてなるダイマージアミンを主成分とするダイマージアミン組成物に由来するジアミン残基を30モル%以上含有する。
全ジアミン残基に対し、ダイマージアミン組成物に由来するジアミン残基の含有量を30モル%以上、好ましくは40モル%以上、より好ましくは70~99モル%の範囲内、さらに好ましくは80~95モル%の範囲内とすることによって、ポリイミドの比誘電率及び誘電正接を低下させることができる。ダイマージアミン組成物に由来するジアミン残基の含有量が30モル%未満では、相対的にポリイミド中に含まれる極性基が増加することによって比誘電率及び誘電正接が上昇しやすくなる。また、ダイマージアミン組成物に由来するジアミン残基を上記の量で含有することによって、ポリイミドのガラス転移温度の低温化(低Tg化)による熱圧着特性の改善及び低弾性率化による内部応力を緩和することができる。
(Diamine)
The adhesive polyimide may use, as a raw material, any diamine compound generally used for thermoplastic polyimides without any particular restrictions, but a raw material containing 30 mol % or more of a dimer diamine composition mainly composed of a dimer diamine in which two terminal carboxylic acid groups of a dimer acid are substituted with primary aminomethyl groups or amino groups, relative to the total diamine components, is used. In other words, the adhesive polyimide contains 30 mol % or more of diamine residues derived from a dimer diamine composition mainly composed of a dimer diamine in which two terminal carboxylic acid groups of a dimer acid are substituted with primary aminomethyl groups or amino groups, relative to the total diamine residues.
The dielectric constant and dielectric loss tangent of the polyimide can be reduced by making the content of the diamine residue derived from the
ダイマージアミン組成物は、下記の成分(a)を主成分として含有するとともに、成分(b)及び(c)の量が制御されている精製物である。 The dimer diamine composition is a refined product that contains the following component (a) as the main component, with the amounts of components (b) and (c) controlled.
(a)ダイマージアミン;
(a)成分のダイマージアミンとは、ダイマー酸の二つの末端カルボン酸基(-COOH)が、1級のアミノメチル基(-CH2-NH2)又はアミノ基(-NH2)に置換されてなるジアミンを意味する。ダイマー酸は、不飽和脂肪酸の分子間重合反応によって得られる既知の二塩基酸であり、その工業的製造プロセスは業界でほぼ標準化されており、炭素数が11~22の不飽和脂肪酸を粘土触媒等にて二量化して得られる。工業的に得られるダイマー酸は、オレイン酸やリノール酸、リノレン酸などの炭素数18の不飽和脂肪酸を二量化することによって得られる炭素数36の二塩基酸が主成分であるが、精製の度合いに応じ、任意量のモノマー酸(炭素数18)、トリマー酸(炭素数54)、炭素数20~54の他の重合脂肪酸を含有する。また、ダイマー化反応後には二重結合が残存するが、本発明では、更に水素添加反応して不飽和度を低下させたものもダイマー酸に含めるものとする。(a)成分のダイマージアミンは、炭素数18~54の範囲内、好ましくは22~44の範囲内にある二塩基酸化合物の末端カルボン酸基を1級アミノメチル基又はアミノ基に置換して得られるジアミン化合物、と定義することができる。
(a) dimer diamine;
The dimer diamine of the component (a) means a diamine in which two terminal carboxylic acid groups (-COOH) of a dimer acid are replaced by primary aminomethyl groups (-CH 2 -NH 2 ) or amino groups (-NH 2 ). Dimer acid is a known dibasic acid obtained by intermolecular polymerization of unsaturated fatty acids, and its industrial production process is almost standardized in the industry, and is obtained by dimerizing unsaturated fatty acids having 11 to 22 carbon atoms using a clay catalyst or the like. Industrially obtained dimer acid is mainly composed of a dibasic acid having 36 carbon atoms obtained by dimerizing unsaturated fatty acids having 18 carbon atoms, such as oleic acid, linoleic acid, and linolenic acid, but contains any amount of monomer acid (having 18 carbon atoms), trimer acid (having 54 carbon atoms), and other polymerized fatty acids having 20 to 54 carbon atoms depending on the degree of purification. In addition, although double bonds remain after the dimerization reaction, in the present invention, those which have been further subjected to a hydrogenation reaction to reduce the degree of unsaturation are also included in the dimer acid. The dimer diamine of the component (a) can be defined as a diamine compound obtained by substituting the terminal carboxylic acid group of a dibasic acid compound having a carbon number of 18 to 54, preferably 22 to 44, with a primary aminomethyl group or an amino group.
ダイマージアミンの特徴として、ダイマー酸の骨格に由来する特性を付与することができる。すなわち、ダイマージアミンは、分子量約560~620の巨大分子の脂肪族であるので、分子のモル体積を大きくし、ポリイミドの極性基を相対的に減らすことができる。このようなダイマー酸型ジアミンの特徴は、ポリイミドの耐熱性の低下を抑制しつつ、誘電率と誘電正接を小さくして誘電特性を向上させることに寄与すると考えられる。また、2つの自由に動く炭素数7~9の疎水鎖と、炭素数18に近い長さを持つ2つの鎖状の脂肪族アミノ基とを有するので、ポリイミドに柔軟性を与えるのみならず、ポリイミドを非対称的な化学構造や非平面的な化学構造とすることができるので、ポリイミドの低誘電率化を図ることができると考えられる。 Dimer diamine has the characteristic of being able to impart properties derived from the dimer acid skeleton. In other words, since dimer diamine is an aliphatic macromolecule with a molecular weight of approximately 560 to 620, it is possible to increase the molecular molar volume and relatively reduce the polar groups of the polyimide. It is believed that such characteristics of dimer acid type diamine contribute to improving the dielectric properties by reducing the dielectric constant and dielectric tangent while suppressing the deterioration of the heat resistance of the polyimide. In addition, since it has two freely moving hydrophobic chains with 7 to 9 carbon atoms and two chain-like aliphatic amino groups with a length close to 18 carbon atoms, it is not only possible to impart flexibility to the polyimide, but also to give the polyimide an asymmetric chemical structure or a non-planar chemical structure, which is believed to be able to reduce the dielectric constant of the polyimide.
ダイマージアミン組成物は、分子蒸留等の精製方法によって(a)成分のダイマージアミン含有量を96重量%以上、好ましくは97重量%以上、より好ましくは98重量%以上にまで高めたものを使用することがよい。(a)成分のダイマージアミン含有量を96重量%以上とすることで、ポリイミドの分子量分布の拡がりを抑制することができる。なお、技術的に可能であれば、ダイマージアミン組成物のすべて(100重量%)が、(a)成分のダイマージアミンによって構成されていることが最もよい。なお、ダイマージアミン組成物は、分子骨格として6員芳香環を有するダイマージアミンを含有してもよい。接着性ポリイミドでは、イミド結合部位に直結する芳香族モノマーの割合を制御の対象としているが、6員芳香環を有するダイマージアミンにおいては、6員芳香環が炭素数7以上の長さを持つ脂肪鎖を介したイミド結合であるので、接着性ポリイミドにおける6員芳香環の制御の対象とはならない。従って、ダイマージアミンに由来する6員芳香環は、接着性ポリイミドにおける6員芳香環由来の炭素原子の含有率から除くものとする。なお、ダイマージアミンに由来する芳香環の割合は、1H-NMRによる定量化によってアミノ基1モルに対して20モル以下であることが好ましい。 The dimer diamine composition is preferably one in which the dimer diamine content of component (a) is increased to 96% by weight or more, preferably 97% by weight or more, more preferably 98% by weight or more by a purification method such as molecular distillation. By making the dimer diamine content of component (a) 96% by weight or more, the spread of the molecular weight distribution of the polyimide can be suppressed. If technically possible, it is best that all (100% by weight) of the dimer diamine composition is composed of component (a) dimer diamine. The dimer diamine composition may contain a dimer diamine having a 6-membered aromatic ring as the molecular skeleton. In the adhesive polyimide, the ratio of aromatic monomers directly bonded to the imide bond site is the subject of control, but in the dimer diamine having a 6-membered aromatic ring, the 6-membered aromatic ring is an imide bond via an aliphatic chain having a length of 7 carbon atoms or more, so the 6-membered aromatic ring in the adhesive polyimide is not the subject of control. Therefore, the 6-membered aromatic ring derived from the dimer diamine is excluded from the content of carbon atoms derived from the 6-membered aromatic ring in the adhesive polyimide. In addition, the ratio of aromatic rings derived from dimer diamine is preferably 20 moles or less per mole of amino groups, as quantified by 1H-NMR.
(b)炭素数10~40の範囲内にある一塩基酸化合物の末端カルボン酸基を1級アミノメチル基又はアミノ基に置換して得られるモノアミン化合物;
炭素数10~40の範囲内にある一塩基酸化合物は、ダイマー酸の原料に由来する炭素数10~20の範囲内にある一塩基性不飽和脂肪酸、及びダイマー酸の製造時の副生成物である炭素数21~40の範囲内にある一塩基酸化合物の混合物である。モノアミン化合物は、これらの一塩基酸化合物の末端カルボン酸基を1級アミノメチル基又はアミノ基に置換して得られるものである。
(b) a monoamine compound obtained by substituting a terminal carboxylic acid group of a monobasic acid compound having 10 to 40 carbon atoms with a primary aminomethyl group or an amino group;
The monobasic acid compound having 10 to 40 carbon atoms is a mixture of a monobasic unsaturated fatty acid having 10 to 20 carbon atoms derived from the raw material of dimer acid, and a monobasic acid compound having 21 to 40 carbon atoms which is a by-product during the production of dimer acid. The monoamine compound is obtained by substituting the terminal carboxylic acid group of these monobasic acid compounds with a primary aminomethyl group or an amino group.
(b)成分のモノアミン化合物は、ポリイミドの分子量増加を抑制する成分である。ポリアミド酸又はポリイミドの重合時に、該モノアミン化合物の単官能のアミノ基が、ポリアミド酸又はポリイミドの末端酸無水物基と反応することで末端酸無水物基が封止され、ポリアミド酸又はポリイミドの分子量増加を抑制する。 The monoamine compound of component (b) is a component that suppresses the increase in molecular weight of the polyimide. During polymerization of the polyamic acid or polyimide, the monofunctional amino group of the monoamine compound reacts with the terminal acid anhydride group of the polyamic acid or polyimide, thereby blocking the terminal acid anhydride group and suppressing the increase in molecular weight of the polyamic acid or polyimide.
(c)炭素数41~80の範囲内にある炭化水素基を有する多塩基酸化合物の末端カルボン酸基を1級アミノメチル基又はアミノ基に置換して得られるアミン化合物(但し、前記ダイマージアミンを除く);
炭素数41~80の範囲内にある炭化水素基を有する多塩基酸化合物は、ダイマー酸の製造時の副生成物である炭素数41~80の範囲内にある三塩基酸化合物を主成分とする多塩基酸化合物である。また、炭素数41~80のダイマー酸以外の重合脂肪酸を含んでいてもよい。アミン化合物は、これらの多塩基酸化合物の末端カルボン酸基を1級アミノメチル基又はアミノ基に置換して得られるものである。
(c) Amine compounds obtained by substituting the terminal carboxylic acid group of a polybasic acid compound having a hydrocarbon group having 41 to 80 carbon atoms with a primary aminomethyl group or an amino group (excluding the above-mentioned dimer diamine);
The polybasic acid compound having a hydrocarbon group having 41 to 80 carbon atoms is a polybasic acid compound mainly composed of a tribasic acid compound having 41 to 80 carbon atoms, which is a by-product during the production of dimer acid. It may also contain a polymerized fatty acid other than dimer acid having 41 to 80 carbon atoms. The amine compound is obtained by substituting the terminal carboxylic acid group of these polybasic acid compounds with a primary aminomethyl group or an amino group.
(c)成分のアミン化合物は、ポリイミドの分子量増加を助長する成分である。トリマー酸を由来とするトリアミン体を主成分とする三官能以上のアミノ基が、ポリアミド酸又はポリイミドの末端酸無水物基と反応し、ポリイミドの分子量を急激に増加させる。また、炭素数41~80のダイマー酸以外の重合脂肪酸から誘導されるアミン化合物も、ポリイミドの分子量を増加させ、ポリアミド酸又はポリイミドのゲル化の原因となる。 The amine compound (c) is a component that promotes an increase in the molecular weight of the polyimide. The tri- or higher functional amino group, the main component of which is a triamine derived from trimer acid, reacts with the terminal acid anhydride group of the polyamic acid or polyimide, rapidly increasing the molecular weight of the polyimide. In addition, amine compounds derived from polymerized fatty acids other than dimer acids having 41 to 80 carbon atoms also increase the molecular weight of the polyimide, causing the polyamic acid or polyimide to gel.
ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)を用いた測定によって各成分の定量を行う場合、ダイマージアミン組成物の各成分のピークスタート、ピークトップ及びピークエンドの確認を容易にするために、ダイマージアミン組成物を無水酢酸及びピリジンで処理したサンプルを使用し、また内部標準物質としてシクロヘキサノンを使用する。このように調製したサンプルを用いて、GPCのクロマトグラムの面積パーセントで各成分を定量する。各成分のピークスタート及びピークエンドは、各ピーク曲線の極小値とし、これを基準にクロマトグラムの面積パーセントの算出を行うことができる。 When quantifying each component by measurement using gel permeation chromatography (GPC), in order to facilitate confirmation of the peak start, peak top, and peak end of each component of the dimer diamine composition, a sample of the dimer diamine composition treated with acetic anhydride and pyridine is used, and cyclohexanone is used as an internal standard. Using the sample thus prepared, each component is quantified by the area percentage of the GPC chromatogram. The peak start and peak end of each component are taken as the minimum values of each peak curve, and the area percentage of the chromatogram can be calculated based on this.
また、ダイマージアミン組成物は、GPC測定によって得られるクロマトグラムの面積パーセントで、成分(b)及び(c)の合計が4%以下、好ましくは4%未満がよい。成分(b)及び(c)の合計を4%以下とすることで、ポリイミドの分子量分布の拡がりを抑制することができる。 In addition, the dimer diamine composition has a total area percentage of components (b) and (c) of 4% or less, preferably less than 4%, in the chromatogram obtained by GPC measurement. By keeping the total area percentage of components (b) and (c) at 4% or less, the broadening of the molecular weight distribution of the polyimide can be suppressed.
また、(b)成分のクロマトグラムの面積パーセントは、好ましくは3%以下、より好ましくは2%以下、更に好ましくは1%以下がよい。このような範囲にすることで、ポリイミドの分子量の低下を抑制することができ、更にテトラカルボン酸無水物成分及びジアミン成分の仕込みのモル比の範囲を広げることができる。なお、(b)成分は、ダイマージアミン組成物中に含まれていなくてもよい。 The area percentage of the chromatogram of component (b) is preferably 3% or less, more preferably 2% or less, and even more preferably 1% or less. By setting it in this range, it is possible to suppress a decrease in the molecular weight of the polyimide, and further to widen the range of the molar ratio of the tetracarboxylic anhydride component and the diamine component. Note that component (b) does not have to be included in the dimer diamine composition.
また、(c)成分のクロマトグラムの面積パーセントは、2%以下であり、好ましくは1.8%以下、より好ましくは1.5%以下がよい。このような範囲にすることで、ポリイミドの分子量の急激な増加を抑制することができ、更に樹脂フィルムの広域の周波数での誘電正接の上昇を抑えることができる。なお、(c)成分は、ダイマージアミン組成物中に含まれていなくてもよい。 The area percentage of the chromatogram of component (c) is 2% or less, preferably 1.8% or less, and more preferably 1.5% or less. By setting it in this range, a sudden increase in the molecular weight of the polyimide can be suppressed, and further, an increase in the dielectric tangent of the resin film over a wide frequency range can be suppressed. Note that component (c) does not have to be included in the dimer diamine composition.
また、成分(b)及び(c)のクロマトグラムの面積パーセントの比率(b/c)が1以上である場合、テトラカルボン酸無水物成分及びジアミン成分のモル比(テトラカルボン酸無水物成分/ジアミン成分)は、好ましくは0.97以上1.0未満とすることがよく、このようなモル比にすることで、ポリイミドの分子量の制御がより容易となる。 In addition, when the ratio (b/c) of the area percentages of the chromatograms of components (b) and (c) is 1 or more, the molar ratio of the tetracarboxylic anhydride component and the diamine component (tetracarboxylic anhydride component/diamine component) is preferably 0.97 or more and less than 1.0, and such a molar ratio makes it easier to control the molecular weight of the polyimide.
また、成分(b)及び(c)の前記クロマトグラムの面積パーセントの比率(b/c)が1未満である場合、テトラカルボン酸無水物成分及びジアミン成分のモル比(テトラカルボン酸無水物成分/ジアミン成分)は、好ましくは0.97以上1.1以下とすることがよく、このようなモル比にすることで、ポリイミドの分子量の制御がより容易となる。 In addition, when the ratio (b/c) of the area percentages of the components (b) and (c) in the chromatogram is less than 1, the molar ratio of the tetracarboxylic anhydride component and the diamine component (tetracarboxylic anhydride component/diamine component) is preferably 0.97 or more and 1.1 or less, and by setting such a molar ratio, it becomes easier to control the molecular weight of the polyimide.
ダイマージアミン組成物は、市販品が利用可能であり、(a)成分のダイマージアミン以外の成分を低減する目的で精製することが好ましく、例えば(a)成分を96面積%以上とすることが好ましい。精製方法としては、特に制限されないが、蒸留法や沈殿精製等の公知の方法が好適である。ダイマージアミン組成物の市販品としては、例えばクローダジャパン社製のPRIAMINE1073(商品名)、同PRIAMINE1074(商品名)、同PRIAMINE1075(商品名)等が挙げられる。 The dimer diamine composition is available as a commercially available product, and is preferably purified to reduce the amount of components other than the dimer diamine in component (a), for example to make the amount of component (a) 96 area % or more. There are no particular limitations on the purification method, but known methods such as distillation and precipitation purification are suitable. Examples of commercially available dimer diamine compositions include PRIAMINE 1073 (trade name), PRIAMINE 1074 (trade name), and PRIAMINE 1075 (trade name) manufactured by Croda Japan.
接着性ポリイミドは、上記以外のジアミン成分から誘導されるジアミン残基を含んでいてもよい。そのようなジアミン残基としては、例えば、ビスアニリンフルオレン(BAFL)、9,9‐ビス(3‐メチル‐4‐アミノフェニル)フルオレン、9,9‐ビス(3‐フルオロ‐4‐アミノフェニル)フルオレン、9,9‐ビス[4‐(アミノフェノキシ)フェニル]フルオレンなどのフルオレン骨格を有するジアミン化合物から誘導されるジアミン残基や、下記の一般式(B1)~(B7)で表されるジアミン化合物から誘導されるジアミン残基が好ましい。特にBAFLに代表されるフルオレン骨格を有するジアミン化合物から誘導されるジアミン残基は、4つの芳香環を含むことから、芳香環濃度の調節の目的で有利に使用できる。 The adhesive polyimide may contain diamine residues derived from diamine components other than those mentioned above. Examples of such diamine residues include diamine residues derived from diamine compounds having a fluorene skeleton, such as bisanilinefluorene (BAFL), 9,9-bis(3-methyl-4-aminophenyl)fluorene, 9,9-bis(3-fluoro-4-aminophenyl)fluorene, and 9,9-bis[4-(aminophenoxy)phenyl]fluorene, and diamine residues derived from diamine compounds represented by the following general formulas (B1) to (B7). In particular, diamine residues derived from diamine compounds having a fluorene skeleton, such as BAFL, contain four aromatic rings, and can therefore be advantageously used for the purpose of adjusting the aromatic ring concentration.
式(B1)~(B7)において、R1は独立に炭素数1~6の1価の炭化水素基又はアルコキシ基を示し、連結基Aは独立に-O-、-S-、-CO-、-SO-、-SO2-、-COO-、-CH2-、-C(CH3)2-、-NH-若しくは-CONH-から選ばれる2価の基を示し、n1は独立に0~4の整数を示す。ただし、式(B3)中から式(B2)と重複するものは除き、式(B5)中から式(B4)と重複するものは除くものとする。ここで、「独立に」とは、上記式(B1)~(B7)の内の一つにおいて、または二つ以上において、複数の連結基A、複数のR1若しくは複数のn1が、同一でもよいし、異なっていてもよいことを意味する。なお、上記式(B1)~(B7)において、末端の二つのアミノ基における水素原子は置換されていてもよく、例えば-NR2R3(ここで、R2,R3は、独立してアルキル基などの任意の置換基を意味する)であってもよい。 In formulae (B1) to (B7), R 1 independently represents a monovalent hydrocarbon group or alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, linking group A independently represents a divalent group selected from -O-, -S-, -CO-, -SO-, -SO 2 -, -COO-, -CH 2 -, -C(CH 3 ) 2 -, -NH- or -CONH-, and n 1 independently represents an integer of 0 to 4. However, formula (B3) excluding those which overlap with formula (B2), and formula (B5) excluding those which overlap with formula (B4). Here, "independently" means that in one or two or more of formulae (B1) to (B7), multiple linking groups A, multiple R 1s or multiple n 1s may be the same or different. In the above formulas (B1) to (B7), the hydrogen atoms in the two terminal amino groups may be substituted, for example, -NR 2 R 3 (wherein R 2 and R 3 independently represent any substituent such as an alkyl group).
式(B1)で表されるジアミン(以下、「ジアミン(B1)」と記すことがある)は、2つのベンゼン環を有する芳香族ジアミンである。このジアミン(B1)は、少なくとも1つのベンゼン環に直結したアミノ基と2価の連結基Aとがメタ位にあることで、ポリイミド分子鎖が有する自由度が増加して高い屈曲性を有しており、ポリイミド分子鎖の柔軟性の向上に寄与すると考えられる。従って、ジアミン(B1)を用いることで、ポリイミドの熱可塑性が高まる。ここで、連結基Aとしては、-O-、-CH2-、-C(CH3)2-、-CO-、-SO2-、-S-が好ましい。 The diamine represented by formula (B1) (hereinafter sometimes referred to as "diamine (B1)") is an aromatic diamine having two benzene rings. In this diamine (B1), since an amino group directly bonded to at least one benzene ring and a divalent linking group A are at meta positions, the degree of freedom of the polyimide molecular chain is increased and the polyimide has high flexibility, which is considered to contribute to improving the flexibility of the polyimide molecular chain. Therefore, by using diamine (B1), the thermoplasticity of the polyimide is increased. Here, as the linking group A, -O-, -CH 2 -, -C(CH 3 ) 2 -, -CO-, -SO 2 -, and -S- are preferable.
ジアミン(B1)としては、例えば、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジアミノジフェニルプロパン、3,3’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4'-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルプロパン、3,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、(3,3’-ビスアミノ)ジフェニルアミン等を挙げることができる。 Examples of diamines (B1) include 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylpropane, 3,3'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylpropane, 3,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminobenzophenone, and (3,3'-bisamino)diphenylamine.
式(B2)で表されるジアミン(以下、「ジアミン(B2)」と記すことがある)は、3つのベンゼン環を有する芳香族ジアミンである。このジアミン(B2)は、少なくとも1つのベンゼン環に直結したアミノ基と2価の連結基Aとがメタ位にあることで、ポリイミド分子鎖が有する自由度が増加して高い屈曲性を有しており、ポリイミド分子鎖の柔軟性の向上に寄与すると考えられる。従って、ジアミン(B2)を用いることで、ポリイミドの熱可塑性が高まる。ここで、連結基Aとしては、-O-が好ましい。 The diamine represented by formula (B2) (hereinafter sometimes referred to as "diamine (B2)") is an aromatic diamine having three benzene rings. In this diamine (B2), the amino group directly bonded to at least one benzene ring and the divalent linking group A are in the meta position, which increases the degree of freedom of the polyimide molecular chain and gives it high flexibility, which is thought to contribute to improving the flexibility of the polyimide molecular chain. Therefore, the use of diamine (B2) increases the thermoplasticity of the polyimide. Here, -O- is preferable as the linking group A.
ジアミン(B2)としては、例えば1,4-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、3-[4-(4-アミノフェノキシ)フェノキシ]ベンゼンアミン、3-[3-(4-アミノフェノキシ)フェノキシ]ベンゼンアミン等を挙げることができる。 Examples of diamines (B2) include 1,4-bis(3-aminophenoxy)benzene, 3-[4-(4-aminophenoxy)phenoxy]benzeneamine, and 3-[3-(4-aminophenoxy)phenoxy]benzeneamine.
式(B3)で表されるジアミン(以下、「ジアミン(B3)」と記すことがある)は、3つのベンゼン環を有する芳香族ジアミンである。このジアミン(B3)は、1つのベンゼン環に直結した、2つの2価の連結基Aが互いにメタ位にあることで、ポリイミド分子鎖が有する自由度が増加して高い屈曲性を有しており、ポリイミド分子鎖の柔軟性の向上に寄与すると考えられる。従って、ジアミン(B3)を用いることで、ポリイミドの熱可塑性が高まる。ここで、連結基Aとしては、-O-が好ましい。 The diamine represented by formula (B3) (hereinafter sometimes referred to as "diamine (B3)") is an aromatic diamine having three benzene rings. In this diamine (B3), two divalent linking groups A directly bonded to one benzene ring are in the meta position relative to each other, which increases the degree of freedom of the polyimide molecular chain and gives it high flexibility, which is thought to contribute to improving the flexibility of the polyimide molecular chain. Therefore, the use of diamine (B3) increases the thermoplasticity of the polyimide. Here, -O- is preferred as the linking group A.
ジアミン(B3)としては、例えば1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン(TPE-R)、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン(APB)、4,4'-[2-メチル-(1,3-フェニレン)ビスオキシ]ビスアニリン、4,4'-[4-メチル-(1,3-フェニレン)ビスオキシ]ビスアニリン、4,4'-[5-メチル-(1,3-フェニレン)ビスオキシ]ビスアニリン等を挙げることができる。 Examples of diamines (B3) include 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene (TPE-R), 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene (APB), 4,4'-[2-methyl-(1,3-phenylene)bisoxy]bisaniline, 4,4'-[4-methyl-(1,3-phenylene)bisoxy]bisaniline, and 4,4'-[5-methyl-(1,3-phenylene)bisoxy]bisaniline.
式(B4)で表されるジアミン(以下、「ジアミン(B4)」と記すことがある)は、4つのベンゼン環を有する芳香族ジアミンである。このジアミン(B4)は、少なくとも1つのベンゼン環に直結したアミノ基と2価の連結基Aとがメタ位にあることで高い屈曲性を有しており、ポリイミド分子鎖の柔軟性の向上に寄与すると考えられる。従って、ジアミン(B4)を用いることで、ポリイミドの熱可塑性が高まる。ここで、連結基Aとしては、-O-、-CH2-、-C(CH3)2-、-SO2-、-CO-、-CONH-が好ましい。 The diamine represented by formula (B4) (hereinafter sometimes referred to as "diamine (B4)") is an aromatic diamine having four benzene rings. This diamine (B4) has high flexibility due to the fact that the amino group directly bonded to at least one benzene ring and the divalent linking group A are at the meta position, and is considered to contribute to improving the flexibility of the polyimide molecular chain. Therefore, the use of diamine (B4) enhances the thermoplasticity of the polyimide. Here, the linking group A is preferably -O-, -CH 2 -, -C(CH 3 ) 2 -, -SO 2 -, -CO-, or -CONH-.
ジアミン(B4)としては、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]メタン、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)]ベンゾフェノン、ビス[4,4'-(3-アミノフェノキシ)]ベンズアニリド等を挙げることができる。 Examples of diamines (B4) include bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]methane, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]propane, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]ether, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]sulfone, bis[4-(3-aminophenoxy)]benzophenone, and bis[4,4'-(3-aminophenoxy)]benzanilide.
式(B5)で表されるジアミン(以下、「ジアミン(B5)」と記すことがある)は、4つのベンゼン環を有する芳香族ジアミンである。このジアミン(B5)は、少なくとも1つのベンゼン環に直結した、2つの2価の連結基Aが互いにメタ位にあることで、ポリイミド分子鎖が有する自由度が増加して高い屈曲性を有しており、ポリイミド分子鎖の柔軟性の向上に寄与すると考えられる。従って、ジアミン(B5)を用いることで、ポリイミドの熱可塑性が高まる。ここで、連結基Aとしては、-O-が好ましい。 The diamine represented by formula (B5) (hereinafter sometimes referred to as "diamine (B5)") is an aromatic diamine having four benzene rings. In this diamine (B5), two divalent linking groups A directly bonded to at least one benzene ring are mutually in meta positions, which increases the degree of freedom of the polyimide molecular chain and gives it high flexibility, which is thought to contribute to improving the flexibility of the polyimide molecular chain. Therefore, the use of diamine (B5) enhances the thermoplasticity of the polyimide. Here, -O- is preferred as the linking group A.
ジアミン(B5)としては、4-[3-[4-(4-アミノフェノキシ)フェノキシ]フェノキシ]アニリン、4,4’-[オキシビス(3,1-フェニレンオキシ)]ビスアニリン等を挙げることができる。 Examples of diamines (B5) include 4-[3-[4-(4-aminophenoxy)phenoxy]phenoxy]aniline, 4,4'-[oxybis(3,1-phenyleneoxy)]bisaniline, etc.
式(B6)で表されるジアミン(以下、「ジアミン(B6)」と記すことがある)は、4つのベンゼン環を有する芳香族ジアミンである。このジアミン(B6)は、少なくとも2つのエーテル結合を有することで高い屈曲性を有しており、ポリイミド分子鎖の柔軟性の向上に寄与すると考えられる。従って、ジアミン(B6)を用いることで、ポリイミドの熱可塑性が高まる。ここで、連結基Aとしては、-C(CH3)2-、-O-、-SO2-、-CO-が好ましい。 The diamine represented by formula (B6) (hereinafter sometimes referred to as "diamine (B6)") is an aromatic diamine having four benzene rings. This diamine (B6) has high flexibility due to having at least two ether bonds, and is considered to contribute to improving the flexibility of the polyimide molecular chain. Therefore, the use of diamine (B6) enhances the thermoplasticity of the polyimide. Here, the linking group A is preferably -C( CH3 ) 2- , -O-, -SO2- , or -CO-.
ジアミン(B6)としては、例えば、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BAPP)、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル(BAPE)、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン(BAPS)、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ケトン(BAPK)等を挙げることができる。 Examples of diamines (B6) include 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane (BAPP), bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ether (BAPE), bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]sulfone (BAPS), and bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ketone (BAPK).
式(B7)で表されるジアミン(以下、「ジアミン(B7)」と記すことがある)は、4つのベンゼン環を有する芳香族ジアミンである。このジアミン(B7)は、ジフェニル骨格の両側に、それぞれ屈曲性の高い2価の連結基Aを有するため、ポリイミド分子鎖の柔軟性の向上に寄与すると考えられる。従って、ジアミン(B7)を用いることで、ポリイミドの熱可塑性が高まる。ここで、連結基Aとしては、-O-が好ましい。 The diamine represented by formula (B7) (hereinafter sometimes referred to as "diamine (B7)") is an aromatic diamine having four benzene rings. This diamine (B7) has a highly flexible divalent linking group A on both sides of the diphenyl skeleton, and is therefore thought to contribute to improving the flexibility of the polyimide molecular chain. Therefore, the use of diamine (B7) enhances the thermoplasticity of the polyimide. Here, -O- is preferred as the linking group A.
ジアミン(B7)としては、例えば、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)]ビフェニル、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)]ビフェニル等を挙げることができる。 Examples of diamines (B7) include bis[4-(3-aminophenoxy)]biphenyl, bis[4-(4-aminophenoxy)]biphenyl, etc.
接着性ポリイミドは、全ジアミン残基に対して、フルオレン骨格を有するジアミン化合物及びジアミン(B1)~ジアミン(B7)から選ばれる少なくとも一種のジアミン化合物から誘導されるジアミン残基を、合計で70モル%以下、好ましくは60モル%以下、より好ましくは1~30モル%の範囲内、更に好ましくは5~20モル%の範囲内で含有してもよい。フルオレン骨格を有するジアミン化合物は芳香環濃度の調節に有効であり、ジアミン(B1)~ジアミン(B7)は、屈曲性を有する分子構造を持つため、これらから選ばれる少なくとも一種のジアミン化合物を上記範囲内の量で使用することによって、ポリイミド分子鎖の柔軟性を向上させ、熱可塑性を付与することができる。 The adhesive polyimide may contain a total of 70 mol % or less, preferably 60 mol % or less, more preferably 1 to 30 mol %, and even more preferably 5 to 20 mol % of diamine residues derived from a diamine compound having a fluorene skeleton and at least one diamine compound selected from diamines (B1) to (B7) relative to the total diamine residues. The diamine compound having a fluorene skeleton is effective in adjusting the aromatic ring concentration, and diamines (B1) to (B7) have a flexible molecular structure, so that by using at least one diamine compound selected from these in an amount within the above range, the flexibility of the polyimide molecular chain can be improved and thermoplasticity can be imparted.
接着性ポリイミドは、発明の効果を損なわない範囲で、さらに上記以外のジアミン化合物から誘導されるジアミン残基を含むことができる。 The adhesive polyimide may further contain diamine residues derived from diamine compounds other than those mentioned above, as long as the effects of the invention are not impaired.
接着性ポリイミドは、上記の酸無水物成分とジアミン成分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5~50重量%の範囲内、好ましくは10~40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、ジメチルスルホキシド(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、メチルシクロヘキサン、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、メタノール、エタノール、ベンジルアルコール、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、このような有機溶媒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5~50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。 Adhesive polyimide can be produced by reacting the above-mentioned acid anhydride component and diamine component in a solvent to produce polyamic acid, which is then heated to close the ring. For example, the acid anhydride component and diamine component are dissolved in approximately equimolar amounts in an organic solvent, and the mixture is stirred at a temperature in the range of 0 to 100°C for 30 minutes to 24 hours to cause a polymerization reaction, thereby obtaining polyamic acid, which is a precursor of polyimide. In the reaction, the reaction components are dissolved so that the resulting precursor is in the range of 5 to 50% by weight in the organic solvent, preferably in the range of 10 to 40% by weight. Examples of organic solvents used in the polymerization reaction include N,N-dimethylformamide (DMF), N,N-dimethylacetamide (DMAc), N,N-diethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), 2-butanone, dimethylsulfoxide (DMSO), hexamethylphosphoramide, N-methylcaprolactam, dimethyl sulfate, cyclohexanone, methylcyclohexane, dioxane, tetrahydrofuran, diglyme, triglyme, methanol, ethanol, benzyl alcohol, and cresol. Two or more of these solvents can be used in combination, and aromatic hydrocarbons such as xylene and toluene can also be used in combination. The amount of such organic solvents used is not particularly limited, but it is preferable to adjust the amount so that the concentration of the polyamic acid solution obtained by the polymerization reaction is about 5 to 50% by weight.
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、500mPa・s~100000mPa・s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。 The synthesized polyamic acid is usually advantageously used as a reaction solvent solution, but it can be concentrated, diluted, or replaced with another organic solvent if necessary. Polyamic acid is also advantageously used because it generally has excellent solvent solubility. The viscosity of the polyamic acid solution is preferably within the range of 500 mPa·s to 100,000 mPa·s. If it is outside this range, defects such as uneven thickness and streaks are likely to occur in the film during coating operations using a coater, etc.
ポリアミド酸をイミド化させてポリイミドを形成させる方法は、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。また、温度は一定の温度条件で加熱しても良いし、工程の途中で温度を変えることもできる。 There are no particular limitations on the method for imidizing polyamic acid to form polyimide, and a suitable method is, for example, heat treatment in the solvent at a temperature in the range of 80 to 400°C for 1 to 24 hours. The temperature may be constant, or it may be changed during the process.
接着性ポリイミドにおいて、上記酸無水物成分及びジアミン成分の種類や、2種以上の酸無水物成分又はジアミン成分を適用する場合のそれぞれのモル比を選定することにより、誘電特性、熱膨張係数、引張弾性率、ガラス転移温度等の物性を制御することができる。また、接着性ポリイミドが構造単位を複数有する場合は、ブロックとして存在しても、ランダムに存在していてもよいが、ランダムに存在することが好ましい。 In adhesive polyimides, the physical properties such as dielectric properties, thermal expansion coefficient, tensile modulus, glass transition temperature, etc. can be controlled by selecting the types of the acid anhydride components and diamine components, and the respective molar ratios when two or more types of acid anhydride components or diamine components are used. In addition, when the adhesive polyimide has multiple structural units, they may be present as blocks or randomly, but it is preferable that they are present randomly.
接着性ポリイミドのイミド基濃度は、好ましくは22重量%以下、より好ましくは20重量%以下がよい。ここで、「イミド基濃度」は、ポリイミド中のイミド基部(-(CO)2-N-)の分子量を、ポリイミドの構造全体の分子量で除した値を意味する。イミド基濃度が22重量%を超えると、樹脂自体の分子量が小さくなるとともに、極性基の増加によって低吸湿性も悪化し、Tg及び弾性率が上昇する。 The imide group concentration of the adhesive polyimide is preferably 22% by weight or less, more preferably 20% by weight or less. Here, "imide group concentration" means the value obtained by dividing the molecular weight of the imide group (-(CO) 2 -N-) in the polyimide by the molecular weight of the entire polyimide structure. If the imide group concentration exceeds 22% by weight, the molecular weight of the resin itself decreases, and the low moisture absorption property deteriorates due to an increase in polar groups, and Tg and elastic modulus increase.
接着性ポリイミドは、完全にイミド化された構造が最も好ましい。但し、ポリイミドの一部がアミド酸となっていてもよい。そのイミド化率は、フーリエ変換赤外分光光度計(市販品:日本分光製FT/IR620)を用い、1回反射ATR法にてポリイミド薄膜の赤外線吸収スペクトルを測定することによって、1015cm-1付近のベンゼン環吸収体を基準とし、1780cm-1のイミド基に由来するC=O伸縮の吸光度から算出することができる。 The adhesive polyimide is most preferably a completely imidized structure. However, a part of the polyimide may be an amic acid. The imidization rate can be calculated from the absorbance of the C=O stretching derived from the imide group at 1780 cm -1 , based on the benzene ring absorber at about 1015 cm -1 , by measuring the infrared absorption spectrum of the polyimide thin film by the single reflection ATR method using a Fourier transform infrared spectrophotometer (commercial product: FT/IR620 manufactured by JASCO Corporation).
(接着性ポリイミドの架橋形成)
接着性ポリイミドがケトン基を有する場合に、該ケトン基と、少なくとも2つの第1級のアミノ基を官能基として有するアミノ化合物(以下、「架橋形成用アミノ化合物」と記すことがある)のアミノ基を反応させてC=N結合を形成させることによって、架橋構造を形成することができる。このような架橋構造を形成したポリイミド(以下「架橋ポリイミド」と記すことがある)は、接着性ポリイミドの応用例であり、好ましい形態となる。なお、架橋形成によって重量平均分子量が大きく変動するため、架橋形成前の接着性ポリイミドが後述する重量平均分子量を満たしていればよく、架橋ポリイミドは後述する重量平均分子量を満たさなくてもよい。また、ケトン基を有する接着性ポリイミドに架橋剤を配合したポリイミド組成物は接着性ポリイミドの別の応用例であり、好ましい形態となる。架橋構造の形成によって、接着性ポリイミドの耐熱性を向上させることができる。ケトン基を有する接着性ポリイミドを形成するために好ましいテトラカルボン酸二無水物としては、例えば3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)を、ジアミン化合物としては、例えば、4,4’―ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゾフェノン(BABP)、1,3-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン(BABB)等の芳香族ジアミンを挙げることができる。
(Crosslinking of adhesive polyimide)
When the adhesive polyimide has a ketone group, the ketone group and the amino group of an amino compound having at least two primary amino groups as functional groups (hereinafter, sometimes referred to as "amino compound for crosslinking") are reacted to form a C=N bond, thereby forming a crosslinked structure. A polyimide having such a crosslinked structure (hereinafter, sometimes referred to as "crosslinked polyimide") is an application example of an adhesive polyimide and is a preferred embodiment. Since the weight average molecular weight varies greatly due to crosslinking, it is sufficient that the adhesive polyimide before crosslinking satisfies the weight average molecular weight described below, and the crosslinked polyimide does not have to satisfy the weight average molecular weight described below. In addition, a polyimide composition in which a crosslinking agent is blended with an adhesive polyimide having a ketone group is another application example of an adhesive polyimide and is a preferred embodiment. The heat resistance of the adhesive polyimide can be improved by forming a crosslinked structure. A preferred example of a tetracarboxylic dianhydride for forming an adhesive polyimide having a ketone group is 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA), and a preferred example of a diamine compound is an aromatic diamine such as 4,4'-bis(3-aminophenoxy)benzophenone (BABP) or 1,3-bis[4-(3-aminophenoxy)benzoyl]benzene (BABB).
架橋構造を形成させる目的において、特に、全テトラカルボン酸残基に対して、BTDAから誘導されるBTDA残基を、好ましくは50モル%以上、より好ましくは60モル%以上含有する上記の接着性ポリイミドに対し、架橋形成用アミノ化合物を作用させることが好ましい。なお、本発明において、「BTDA残基」とは、BTDAから誘導された4価の基のことを意味する。 For the purpose of forming a crosslinked structure, it is particularly preferable to react a crosslinking amino compound with the above adhesive polyimide, which contains BTDA residues derived from BTDA in an amount of preferably 50 mol % or more, more preferably 60 mol % or more, based on the total tetracarboxylic acid residues. In the present invention, the term "BTDA residue" refers to a tetravalent group derived from BTDA.
架橋形成用アミノ化合物としては、(I)ジヒドラジド化合物、(II)芳香族ジアミン、(III)脂肪族アミン等を例示することができる。これらの中でも、ジヒドラジド化合物が好ましい。ジヒドラジド化合物以外の脂肪族アミンは、室温でも架橋構造を形成しやすく、ワニスの保存安定性の懸念があり、一方、芳香族ジアミンは、架橋構造の形成のために高温にする必要がある。このように、ジヒドラジド化合物を使用した場合は、ワニスの保存安定性と硬化時間の短縮化を両立させることができる。ジヒドラジド化合物としては、例えば、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、ピメリン酸ジヒドラジド、スベリン酸ジヒドラジド、アゼライン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、ドデカン二酸ジヒドラジド、マレイン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラジド、ジグリコール酸ジヒドラジド、酒石酸ジヒドラジド、リンゴ酸ジヒドラジド、フタル酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、テレフタル酸ジヒドラジド、2,6-ナフトエ酸ジヒドラジド、4,4-ビスベンゼンジヒドラジド、1,4-ナフトエ酸ジヒドラジド、2,6-ピリジン二酸ジヒドラジド、イタコン酸ジヒドラジド等のジヒドラジド化合物が好ましい。以上のジヒドラジド化合物は、単独でもよいし、2種類以上混合して用いることもできる。 Examples of amino compounds for forming crosslinks include (I) dihydrazide compounds, (II) aromatic diamines, and (III) aliphatic amines. Among these, dihydrazide compounds are preferred. Aliphatic amines other than dihydrazide compounds are prone to form crosslinked structures even at room temperature, which raises concerns about the storage stability of the varnish, while aromatic diamines require high temperatures to form crosslinked structures. In this way, when a dihydrazide compound is used, it is possible to achieve both the storage stability of the varnish and a shortened curing time. Examples of dihydrazide compounds include oxalic acid dihydrazide, malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, glutaric acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, pimelic acid dihydrazide, suberic acid dihydrazide, azelaic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, dodecanedioic acid dihydrazide, maleic acid dihydrazide, fumaric acid dihydrazide, diglyceryl ester dihydrazide, ... Dihydrazide compounds such as cholic acid dihydrazide, tartaric acid dihydrazide, malic acid dihydrazide, phthalic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, terephthalic acid dihydrazide, 2,6-naphthoic acid dihydrazide, 4,4-bisbenzene dihydrazide, 1,4-naphthoic acid dihydrazide, 2,6-pyridine diacid dihydrazide, and itaconic acid dihydrazide are preferred. The above dihydrazide compounds may be used alone or in combination of two or more.
また、上記(I)ジヒドラジド化合物、(II)芳香族ジアミン、(III)脂肪族アミン等のアミノ化合物は、例えば(I)と(II)の組み合わせ、(I)と(III)との組み合わせ、(I)と(II)と(III)との組み合わせのように、カテゴリーを超えて2種以上組み合わせて使用することもできる。 The above amino compounds, such as (I) dihydrazide compounds, (II) aromatic diamines, and (III) aliphatic amines, can also be used in combination of two or more types beyond the scope of the category, such as a combination of (I) and (II), a combination of (I) and (III), or a combination of (I), (II), and (III).
また、架橋形成用アミノ化合物による架橋によって形成される網目状の構造をより密にするという観点から、本発明で使用する架橋形成用アミノ化合物は、その分子量(架橋形成用アミノ化合物がオリゴマーの場合は重量平均分子量)が5,000以下であることが好ましく、より好ましくは90~2,000、更に好ましくは100~1,500がよい。この中でも、100~1,000の分子量をもつ架橋形成用アミノ化合物が特に好ましい。架橋形成用アミノ化合物の分子量が90未満になると、架橋形成用アミノ化合物の1つのアミノ基が接着性ポリイミドのケトン基とC=N結合を形成するにとどまり、残りのアミノ基の周辺が立体的に嵩高くなるために残りのアミノ基はC=N結合を形成しにくい傾向となる。 In order to make the mesh-like structure formed by the crosslinking with the crosslinking amino compound denser, the crosslinking amino compound used in the present invention preferably has a molecular weight (weight average molecular weight when the crosslinking amino compound is an oligomer) of 5,000 or less, more preferably 90 to 2,000, and even more preferably 100 to 1,500. Among these, crosslinking amino compounds having a molecular weight of 100 to 1,000 are particularly preferred. If the molecular weight of the crosslinking amino compound is less than 90, only one amino group of the crosslinking amino compound will form a C=N bond with a ketone group of the adhesive polyimide, and the surroundings of the remaining amino groups will be three-dimensionally bulky, making it difficult for the remaining amino groups to form C=N bonds.
接着性ポリイミド中のケトン基と架橋形成用アミノ化合物とを架橋形成させる場合は、接着性ポリイミドを含む樹脂溶液に、上記架橋形成用アミノ化合物を加えて、接着性ポリイミド中のケトン基と架橋形成用アミノ化合物の第1級アミノ基とを縮合反応させる。この縮合反応により、樹脂溶液は硬化して硬化物となる。この場合、架橋形成用アミノ化合物の添加量は、ケトン基1モルに対し、第1級アミノ基が合計で0.004モル~1.5モル、好ましくは0.005モル~1.2モル、より好ましくは0.03モル~0.9モル、最も好ましくは0.04モル~0.6モルとすることができる。ケトン基1モルに対して第1級アミノ基が合計で0.004モル未満となるような架橋形成用アミノ化合物の添加量では、架橋形成用アミノ化合物による架橋が十分ではないため、硬化後の耐熱性が発現しにくい傾向となり、架橋形成用アミノ化合物の添加量が1.5モルを超えると未反応の架橋形成用アミノ化合物が熱可塑剤として作用し、接着剤層としての耐熱性を低下させる傾向がある。 When crosslinking the ketone group in the adhesive polyimide with the crosslinking amino compound, the crosslinking amino compound is added to a resin solution containing the adhesive polyimide to cause a condensation reaction between the ketone group in the adhesive polyimide and the primary amino group of the crosslinking amino compound. This condensation reaction hardens the resin solution to become a hardened product. In this case, the amount of the crosslinking amino compound added can be 0.004 to 1.5 moles, preferably 0.005 to 1.2 moles, more preferably 0.03 to 0.9 moles, and most preferably 0.04 to 0.6 moles of primary amino groups per mole of ketone group. If the amount of crosslinking amino compound added is such that the total number of primary amino groups per mole of ketone groups is less than 0.004 moles, crosslinking by the crosslinking amino compound is insufficient, and heat resistance after curing tends to be difficult to achieve. If the amount of crosslinking amino compound added exceeds 1.5 moles, the unreacted crosslinking amino compound acts as a thermoplasticizer, tending to reduce the heat resistance of the adhesive layer.
架橋形成のための縮合反応の条件は、接着性ポリイミドにおけるケトン基と上記架橋形成用アミノ化合物の第1級アミノ基が反応してイミン結合(C=N結合)を形成する条件であれば、特に制限されない。加熱縮合の温度は、縮合によって生成する水を系外へ放出させるため、又は接着性ポリイミドの合成後に引き続いて加熱縮合反応を行なう場合に当該縮合工程を簡略化するため等の理由で、例えば120~220℃の範囲内が好ましく、140~200℃の範囲内がより好ましい。反応時間は、30分~24時間程度が好ましい。反応の終点は、例えばフーリエ変換赤外分光光度計(市販品:日本分光製FT/IR620)を用い、赤外線吸収スペクトルを測定することによって、1670cm-1付近のポリイミド樹脂におけるケトン基に由来する吸収ピークの減少又は消失、及び1635cm-1付近のイミン基に由来する吸収ピークの出現により確認することができる。 The conditions of the condensation reaction for forming crosslinks are not particularly limited as long as the ketone group in the adhesive polyimide reacts with the primary amino group of the amino compound for forming crosslinks to form an imine bond (C=N bond). The temperature of the heat condensation is preferably within the range of, for example, 120 to 220°C, more preferably within the range of 140 to 200°C, for the purpose of releasing water generated by condensation out of the system, or for the purpose of simplifying the condensation step when the heat condensation reaction is carried out subsequently after the synthesis of the adhesive polyimide. The reaction time is preferably about 30 minutes to 24 hours. The end point of the reaction can be confirmed by, for example, a Fourier transform infrared spectrophotometer (commercial product: FT/IR620 manufactured by JASCO) by measuring the infrared absorption spectrum, and by the decrease or disappearance of the absorption peak derived from the ketone group in the polyimide resin at around 1670 cm -1 and the appearance of the absorption peak derived from the imine group at around 1635 cm -1 .
接着性ポリイミドのケトン基と上記架橋形成用アミノ化合物の第1級のアミノ基との加熱縮合は、例えば、
(1)接着性ポリイミドの合成(イミド化)に引き続き、架橋形成用アミノ化合物を添加して加熱する方法、
(2)ジアミン成分として予め過剰量のアミノ化合物を仕込んでおき、接着性ポリイミドの合成(イミド化)に引き続き、イミド化若しくはアミド化に関与しない残りのアミノ化合物を架橋形成用アミノ化合物として利用して接着性ポリイミドとともに加熱する方法、
又は、
(3)上記の架橋形成用アミノ化合物を添加した接着性ポリイミドの組成物を所定の形状に加工した後(例えば任意の基材に塗布した後やフィルム状に形成した後)に加熱する方法、
等によって行うことができる。
The thermal condensation of the ketone group of the adhesive polyimide with the primary amino group of the crosslinking amino compound can be carried out, for example, by the following method:
(1) A method in which, following synthesis (imidization) of an adhesive polyimide, an amino compound for crosslinking is added and heated;
(2) A method in which an excess amount of an amino compound is charged in advance as a diamine component, and following the synthesis (imidization) of an adhesive polyimide, the remaining amino compound that is not involved in imidization or amidation is used as an amino compound for crosslinking and heated together with the adhesive polyimide;
Or,
(3) A method in which the adhesive polyimide composition containing the above-mentioned crosslinking amino compound is processed into a predetermined shape (for example, after being applied to a substrate or formed into a film), and then heated;
This can be done by, etc.
接着性ポリイミドの耐熱性付与のため、イミン結合の形成によって架橋構造とした架橋ポリイミドの例を挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、ポリイミドの硬化方法として、例えばエポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤、マレイミド、活性化エステル樹脂、スチレン骨格を有する樹脂等の不飽和結合を有する化合物等を配合し硬化することも可能である。 In order to impart heat resistance to adhesive polyimide, an example of crosslinked polyimide with a crosslinked structure formed by the formation of imine bonds has been given, but the present invention is not limited to this. As a method for curing polyimide, it is also possible to mix and cure it with compounds having unsaturated bonds, such as epoxy resins, epoxy resin curing agents, maleimides, activated ester resins, and resins having a styrene skeleton.
接着性ポリイミドは、ポリイミド中の全原子の合計含有量に対する6員芳香環由来の炭素原子(ダイマージアミン組成物に由来する6員芳香環の炭素原子を除く)の含有率が、12~40重量%の範囲内であることが好ましく、より好ましくは17~38重量%の範囲内、さらに好ましくは20~30重量%の範囲内である。6員芳香環由来の炭素原子の含有率は、接着性ポリイミド中に含まれる芳香環の含有量(芳香環濃度)を意味する。6員芳香環由来の炭素原子の含有率を12~40重量%の範囲内とすることによって、ポリイミド中の芳香環同士の相互作用により分子の運動が制限され、低誘電正接化の効果が発現する。6員芳香環由来の炭素原子の含有率が12重量%未満では、ポリイミドの分子鎖の運動を抑制できないため、誘電正接が高くなる。6員芳香環由来の炭素原子の含有率が40重量%を超えると分子の極性が大きくなり、誘電正接が高くなる。 In the adhesive polyimide, the content of carbon atoms derived from six-membered aromatic rings (excluding carbon atoms of six-membered aromatic rings derived from the dimer diamine composition) relative to the total content of all atoms in the polyimide is preferably within the range of 12 to 40% by weight, more preferably within the range of 17 to 38% by weight, and even more preferably within the range of 20 to 30% by weight. The content of carbon atoms derived from six-membered aromatic rings means the content of aromatic rings contained in the adhesive polyimide (aromatic ring concentration). By setting the content of carbon atoms derived from six-membered aromatic rings within the range of 12 to 40% by weight, the molecular motion is restricted by the interaction between the aromatic rings in the polyimide, and the effect of reducing the dielectric tangent is realized. If the content of carbon atoms derived from six-membered aromatic rings is less than 12% by weight, the motion of the molecular chain of the polyimide cannot be suppressed, and the dielectric tangent becomes high. If the content of carbon atoms derived from six-membered aromatic rings exceeds 40% by weight, the polarity of the molecule becomes large, and the dielectric tangent becomes high.
ベンゼン環などの芳香環は、高周波によって振動し、熱損失を増加させる。そのため、一般的傾向として、ポリイミド中に含まれる芳香環濃度が増加するに伴って誘電正接が増加していく。ところが、接着性ポリイミドは、芳香環濃度が12~40重量%の範囲内であれば、芳香環濃度が増加しても誘電正接が増加せず、むしろ、ある芳香環濃度までは誘電正接が低下する傾向を示す。このような挙動を示す原因は未だ明らかではないが、接着性ポリイミドは、ダイマージアミン組成物を原料とするため、芳香族ジアミンのみを原料とするポリイミドに比べて相対的に芳香環濃度が低く、このように芳香環濃度が低い状態から芳香環の濃度を少しずつ高めていくと、芳香環同士の相互作用により分子の運動が制限され、誘電正接が低く抑えられるものと推測される。そして、芳香環濃度が40重量%に達するまでの間は、周波数の増加にかかわらず、十分に低い誘電正接を維持できると考えられる。 Aromatic rings such as benzene rings vibrate at high frequencies, increasing heat loss. Therefore, as a general trend, the dielectric loss tangent increases as the aromatic ring concentration in polyimide increases. However, in adhesive polyimides, if the aromatic ring concentration is within the range of 12 to 40% by weight, the dielectric loss tangent does not increase even if the aromatic ring concentration increases, and instead, the dielectric loss tangent tends to decrease up to a certain aromatic ring concentration. The reason for this behavior is not yet clear, but since adhesive polyimides are made from a dimer diamine composition, they have a relatively low aromatic ring concentration compared to polyimides made from aromatic diamines alone. It is presumed that if the aromatic ring concentration is gradually increased from a state where the aromatic ring concentration is low, the molecular movement is restricted by the interaction between the aromatic rings, and the dielectric loss tangent is kept low. It is considered that a sufficiently low dielectric loss tangent can be maintained regardless of the increase in frequency until the aromatic ring concentration reaches 40% by weight.
接着性ポリイミドは、重量平均分子量(Mw)が10,000~200,000の範囲内であることが好ましく、10,000~60,000の範囲内であることがより好ましい。接着性ポリイミドのMwが10,000未満であると、ポリイミド分子鎖において高極性の末端基が増加するために比誘電率及び誘電正接が上昇しやすくなるが、10,000以上であることにより、高極性の末端基の増加が抑えられ、比誘電率及び誘電正接の上昇を抑制することができる。一方、Mwが200,000を超える場合、ワニスにしたときに高粘度となり、ハンドリング性が低下したり、コーティング時に厚みムラが生じやすくなったりする。接着性ポリイミドのMwのさらに好ましい範囲は15,000~60,000の範囲内であり、最も好ましくは18,000~50,000の範囲内である。Mwが15,000未満の場合、ポリイミド分子鎖において高極性の酸末端が増加するために比誘電率及び誘電正接が上昇しやすくなることがある。Mwが60,000を超える場合、分子鎖長が長くなるために、脂環式ジアミンもしくは芳香族ジアミン導入の効果が発現しにくくなり、比誘電率及び誘電正接が上昇しやすくなることがある。 The adhesive polyimide preferably has a weight average molecular weight (Mw) in the range of 10,000 to 200,000, more preferably in the range of 10,000 to 60,000. If the Mw of the adhesive polyimide is less than 10,000, the dielectric constant and dielectric dissipation factor tend to increase due to an increase in highly polar end groups in the polyimide molecular chain, but if the Mw is 10,000 or more, the increase in highly polar end groups is suppressed, and the increase in the dielectric constant and dielectric dissipation factor can be suppressed. On the other hand, if the Mw exceeds 200,000, the viscosity becomes high when made into a varnish, which reduces the handling properties and makes it easy for thickness unevenness to occur during coating. A more preferable range for the Mw of the adhesive polyimide is in the range of 15,000 to 60,000, and most preferably in the range of 18,000 to 50,000. If Mw is less than 15,000, the dielectric constant and dielectric loss tangent may tend to increase due to an increase in highly polar acid ends in the polyimide molecular chain. If Mw is more than 60,000, the molecular chain length becomes longer, making it difficult to achieve the effect of introducing an alicyclic diamine or aromatic diamine, and the dielectric constant and dielectric loss tangent may tend to increase.
また、接着性ポリイミドは、Mwと数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が好ましくは1.5~2.5の範囲内、より好ましくは1.8~2.0にあることがよい。
比Mw/Mnは多分散度を表しており、接着性ポリイミドは比Mw/Mnを1.5以上とすることが好ましい。Mnが同程度であっても、分散度が高いほど高分子量体の頻度が多くなることから、分子の絡み合いによる運動抑制が高まり、低誘電正接化、引き裂き強度の向上などが図られる。また、Mnは、Mwよりも直接的にポリイミド鎖の末端数を表すため、比Mw/Mnを2.5以下とし、ある程度の分散度を確保しつつMnとのバランスを図ることにより、ポリイミド分子鎖における高極性の末端の増加を抑え、比誘電率及び誘電正接の上昇を抑制することができる。Mnの制御は、ダイマージアミン組成物中のダイマージアミンの含有量を高めること(つまり、トリマー成分及びモノマー成分を低減すること)によって可能であり、これにより接着性ポリイミドの分子量の拡がりを抑制することができるとともに、周波数依存性の改善にも寄与していると考えられる。
The adhesive polyimide preferably has a ratio (Mw/Mn) of Mw to number average molecular weight (Mn) in the range of 1.5 to 2.5, more preferably 1.8 to 2.0.
The ratio Mw/Mn represents the degree of polydispersity, and it is preferable that the adhesive polyimide has a ratio Mw/Mn of 1.5 or more. Even if Mn is about the same, the higher the degree of dispersion, the higher the frequency of high molecular weight bodies, so that the suppression of movement due to molecular entanglement is enhanced, and the dielectric loss tangent and tear strength are improved. In addition, since Mn represents the number of terminals of the polyimide chain more directly than Mw, the ratio Mw/Mn is set to 2.5 or less, and by ensuring a certain degree of dispersion and balancing with Mn, the increase of highly polar terminals in the polyimide molecular chain can be suppressed, and the increase of the relative dielectric constant and dielectric loss tangent can be suppressed. The control of Mn is possible by increasing the content of dimer diamine in the dimer diamine composition (i.e., reducing the trimer component and monomer component), which is thought to suppress the spread of the molecular weight of the adhesive polyimide and also contribute to the improvement of the frequency dependency.
接着性ポリイミドは、樹脂組成物の形態で用いることができる。例えば、下記(A)成分及び(B)成分、
(A)ケトン基を有する接着性ポリイミド、
及び
(B)前記ケトン基と求核付加反応する官能基を有する架橋剤、
を含有するポリイミド組成物の形態とすることができる。ここで、(B)成分の架橋剤としては、上述の架橋形成用アミノ化合物を使用できる。
The adhesive polyimide can be used in the form of a resin composition. For example, the adhesive polyimide can be used in the form of a resin composition comprising the following components (A) and (B):
(A) an adhesive polyimide having a ketone group;
and (B) a crosslinking agent having a functional group that undergoes a nucleophilic addition reaction with the ketone group.
In this case, as the crosslinking agent of the component (B), the above-mentioned amino compound for crosslinking can be used.
ポリイミド組成物は、好ましくは樹脂成分の主成分として、より好ましくは樹脂成分の70重量%以上、さらに好ましくは樹脂成分の90重量%以上、最も好ましくは樹脂成分の全部として接着性ポリイミドを含有する。なお、樹脂成分の主成分とは、全樹脂成分に対して50重量%を超えて含まれる成分を意味する。また、ポリイミド組成物は、(A)成分中のケトン基1モルに対し、前記官能基が合計で0.04~0.50モルの範囲内、好ましくは0.04~0.40モルの範囲内、より好ましくは0.06~0.30モルの範囲内となるように(B)成分を含有することができる。ケトン基1モルに対して架橋剤の官能基が合計で0.04モル未満では、架橋形成が十分に進行しないため、硬化後の耐熱性が発現しにくい傾向となる。一方で、0.5モルを超えると、誘電正接を増加させる傾向がある。これは、過剰な架橋剤によってポリイミド分子鎖の運動性が制限されて、硬化時に誘電正接の抑制に有効な分子鎖の規則構造の形成が阻害されるためと推測される。また、架橋剤の量が多すぎると、未反応の架橋剤が熱可塑剤として作用し、接着剤層としての耐熱性を低下させる傾向がある。 The polyimide composition preferably contains adhesive polyimide as the main component of the resin component, more preferably 70% by weight or more of the resin component, even more preferably 90% by weight or more of the resin component, and most preferably as the entire resin component. The main component of the resin component means a component that is contained in an amount of more than 50% by weight of the total resin component. The polyimide composition can also contain component (B) so that the functional groups are in the range of 0.04 to 0.50 moles in total, preferably 0.04 to 0.40 moles, more preferably 0.06 to 0.30 moles, per mole of ketone group in component (A). If the functional groups of the crosslinking agent are less than 0.04 moles in total per mole of ketone group, crosslinking does not proceed sufficiently, and heat resistance after curing tends to be difficult to develop. On the other hand, if it exceeds 0.5 moles, the dielectric tangent tends to increase. This is presumably because the mobility of the polyimide molecular chain is restricted by the excess crosslinking agent, inhibiting the formation of an ordered structure of the molecular chain that is effective in suppressing the dielectric tangent during curing. Furthermore, if the amount of crosslinking agent is too large, the unreacted crosslinking agent will act as a thermoplasticizer, tending to reduce the heat resistance of the adhesive layer.
ポリイミド組成物は、ケトン基含有ポリイミド中のケトン基と架橋剤の官能基とを求核付加反応させることによって架橋形成し、硬化物である架橋ポリイミドとなる。架橋形成のための求核付加反応の条件は特に制限されず、架橋剤の種類に応じて選択できる。例えば、架橋形成用アミノ化合物の第1級アミノ基をケトン基含有ポリイミドにおけるケトン基と反応させる場合は、加熱による縮合反応によってイミン結合(C=N結合)が生成し、架橋構造が形成される。 The polyimide composition forms crosslinks by a nucleophilic addition reaction between the ketone groups in the ketone group-containing polyimide and the functional groups of the crosslinking agent, resulting in a crosslinked polyimide, which is a cured product. The conditions for the nucleophilic addition reaction for forming crosslinks are not particularly limited and can be selected according to the type of crosslinking agent. For example, when reacting the primary amino groups of the crosslinking amino compound with the ketone groups in the ketone group-containing polyimide, an imine bond (C=N bond) is generated by a condensation reaction caused by heating, and a crosslinked structure is formed.
また、接着性ポリイミドは溶剤可溶性であるため、ポリイミド組成物は、溶剤を含む形態で用いることができる。溶剤としては、接着性ポリイミドを溶解できるものであれば特に制限はなく、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、ジメチルスルホキシド(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、メチルシクロヘキサン、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、メタノール、エタノール、ベンジルアルコール、クレゾール、アセトン等が挙げられる。これらの溶剤を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。 In addition, since the adhesive polyimide is soluble in a solvent, the polyimide composition can be used in a form containing a solvent. The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the adhesive polyimide, and examples thereof include N,N-dimethylformamide (DMF), N,N-dimethylacetamide (DMAc), N,N-diethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), 2-butanone, dimethylsulfoxide (DMSO), hexamethylphosphoramide, N-methylcaprolactam, dimethyl sulfate, cyclohexanone, methylcyclohexane, dioxane, tetrahydrofuran, diglyme, triglyme, methanol, ethanol, benzyl alcohol, cresol, and acetone. Two or more of these solvents can be used in combination, and aromatic hydrocarbons such as xylene and toluene can also be used in combination.
ポリイミド組成物において、接着性ポリイミドと溶剤との配合比は、組成物を塗工可能な程度の粘度に維持できれば特に制限はない。ポリイミド組成物の粘度は、例えば、500mPa・s~100000mPa・sの範囲内であることが好ましい。この範囲を外れると、塗工作業の際に樹脂フィルムに厚みムラ、スジ等の不良が発生し易くなる。 In the polyimide composition, the blending ratio of adhesive polyimide and solvent is not particularly limited as long as the viscosity of the composition can be maintained at a level that allows it to be coated. The viscosity of the polyimide composition is preferably within the range of 500 mPa·s to 100,000 mPa·s, for example. If it is outside this range, defects such as uneven thickness and streaks are likely to occur in the resin film during the coating process.
ポリイミド組成物は、発明の効果を損なわない範囲で、任意成分として、例えば可塑剤、エポキシ樹脂などの他の硬化樹脂成分、硬化剤、硬化促進剤、有機フィラー、無機フィラー、カップリング剤、難燃剤などを適宜配合することができる。 The polyimide composition may contain optional components such as plasticizers, other curable resin components such as epoxy resins, curing agents, curing accelerators, organic fillers, inorganic fillers, coupling agents, and flame retardants, as long as the effects of the invention are not impaired.
[樹脂フィルム]
本実施の形態に係る樹脂フィルムは、上記接着性ポリイミド又は架橋ポリイミドをフィルム状に加工したものである。樹脂フィルムは、樹脂成分の主成分として、好ましくは樹脂成分の60重量%以上、より好ましくは樹脂成分の90重量%以上、最も好ましくは樹脂成分の全部として、上記接着性ポリイミド又は架橋ポリイミドを含有するフィルムであれば特に限定されるものではない。なお、樹脂成分の主成分とは、全樹脂成分に対して50重量%を超えて含まれる成分を意味する。樹脂フィルムは、接着性ポリイミド又は架橋ポリイミドからなるフィルム(シート)であってもよいし、例えば、銅箔、ガラス板などの無機材料の基材や、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基材に積層された状態であってもよい。樹脂フィルムは、任意成分として、例えば可塑剤、エポキシ樹脂などの他の硬化樹脂成分、硬化剤、硬化促進剤、有機フィラー、無機フィラー、カップリング剤、難燃剤などを適宜配合することができる。
[Resin film]
The resin film according to the present embodiment is a film obtained by processing the adhesive polyimide or crosslinked polyimide into a film. The resin film is not particularly limited as long as it contains the adhesive polyimide or crosslinked polyimide as the main component of the resin component, preferably 60% by weight or more of the resin component, more preferably 90% by weight or more of the resin component, and most preferably the entire resin component. The main component of the resin component means a component contained in an amount of more than 50% by weight of the total resin component. The resin film may be a film (sheet) made of adhesive polyimide or crosslinked polyimide, or may be laminated on a resin substrate such as a copper foil or a glass plate, or a polyimide film, a polyamide film, or a polyester film. The resin film may contain, as an optional component, a plasticizer, another curable resin component such as an epoxy resin, a curing agent, a curing accelerator, an organic filler, an inorganic filler, a coupling agent, a flame retardant, or the like.
(誘電正接)
本実施の形態の樹脂フィルムは、23℃、50%RHの恒温恒湿条件(常態)のもと24時間調湿後に、スプリッドシリンダ共振器(SCDR)により測定される10GHzにおける誘電正接(Tanδ1)及び28GHzにおける誘電正接(Tanδ2)がいずれも0.0025未満である。誘電正接(Tanδ1及びTanδ2)が上記数値を超えると、回路基板に適用した際に、誘電損失の増大に繋がり、高周波信号の伝送経路上で電気信号のロスなどの不都合が生じやすくなる。誘電正接(Tanδ1及びTanδ2)を0.0025未満とすることで、高周波信号伝送時の誘電損失を効果的に低減できる。ここで、10GHzにおける誘電正接(Tanδ1)が0.0025未満であることは、Sub6用途の周波数帯での伝送損失を効果的に低減できることを意味している。また、28GHzにおける誘電正接(Tanδ2)が0.0025未満であることは、Sub6から10GHzを超えてミリ波を含む周波数帯での伝送損失を効果的に低減できることを意味している。
(Dielectric tangent)
The resin film of the present embodiment has a dielectric loss tangent (Tan δ 1 ) at 10 GHz and a dielectric loss tangent (Tan δ 2 ) at 28 GHz, both of which are less than 0.0025 when measured by a split cylinder resonator (SCDR) after 24 hours of humidity conditioning under constant temperature and humidity conditions ( normal state) of 23° C. and 50% RH. If the dielectric loss tangent (Tan δ 1 and Tan δ 2 ) exceeds the above values, it leads to an increase in dielectric loss when applied to a circuit board, and inconveniences such as loss of electrical signals on the transmission path of high-frequency signals are likely to occur. By making the dielectric loss tangent (Tan δ 1 and Tan δ 2 ) less than 0.0025, the dielectric loss during high-frequency signal transmission can be effectively reduced. Here, a dielectric loss tangent (Tan δ 1 ) of less than 0.0025 at 10 GHz means that the transmission loss in the frequency band for Sub6 applications can be effectively reduced. Furthermore, a dielectric loss tangent (Tan δ 2 ) of less than 0.0025 at 28 GHz means that the transmission loss can be effectively reduced in the frequency band from Sub6 to over 10 GHz, including millimeter waves.
また、本実施の形態の樹脂フィルムは、Tanδ1に対するTanδ2の比(Tanδ2/Tanδ1)が0.5以上1.0以下、好ましくは0.6以上1.0以下、より好ましくは0.7以上1.0以下である。比(Tanδ2/Tanδ1)は、周波数依存性の指標となるものであり、0.5以上1.0以下であることによって、10~28GHzの周波数帯で周波数が増加しても、誘電正接が増加せず、同じか、むしろ減少することを意味する。そのため、10GHz以上の信号伝送時の損失を効果的に低減できることになり、Sub6からミリ波までの高周波信号の伝送回路への適用において好適な性質である。比(Tanδ2/Tanδ1)が0.5未満であると周波数による変動が大きくなることから、幅広い周波数帯に対応する材料としての使用が困難となり、1.0を超えると、周波数の増加に伴って伝送損失が大きくなるため好ましくない。 In addition, the resin film of the present embodiment has a ratio of Tan δ 2 to Tan δ 1 (Tan δ 2 /Tan δ 1 ) of 0.5 to 1.0, preferably 0.6 to 1.0, more preferably 0.7 to 1.0. The ratio (Tan δ 2 /Tan δ 1 ) is an index of frequency dependency, and being 0.5 to 1.0 means that even if the frequency increases in the frequency band of 10 to 28 GHz, the dielectric tangent does not increase, but remains the same, or even decreases. Therefore, the loss during signal transmission of 10 GHz or more can be effectively reduced, and this is a suitable property for application to a transmission circuit of high-frequency signals from Sub6 to millimeter waves. If the ratio (Tan δ 2 /Tan δ 1 ) is less than 0.5, the variation with frequency becomes large, making it difficult to use it as a material compatible with a wide frequency band, and if it exceeds 1.0, the transmission loss increases with increasing frequency, which is not preferable.
また、本実施の形態の樹脂フィルムは、Tanδ1及びTanδ2の差分の絶対値が0.0010以下であることが好ましい。この絶対値が0.0010を超えると、周波数による変動が大きくなることから、Sub6からミリ波までの幅広い周波数帯に対応する材料として使用が難しくなる。そのため、Tanδ1及びTanδ2の差分の絶対値は、0.00060以下がより好ましく、0.00040以下が最も好ましい。なお、Tanδ1及びTanδ2の差分の絶対値とは、|Tanδ1-Tanδ2|又は|Tanδ2-Tanδ1|の両方を意味する。 In addition, the resin film of the present embodiment preferably has an absolute value of the difference between Tan δ 1 and Tan δ 2 of 0.0010 or less. If this absolute value exceeds 0.0010, the variation due to frequency becomes large, making it difficult to use as a material compatible with a wide frequency band from Sub6 to millimeter waves. Therefore, the absolute value of the difference between Tan δ 1 and Tan δ 2 is more preferably 0.00060 or less, and most preferably 0.00040 or less. The absolute value of the difference between Tan δ 1 and Tan δ 2 means both |Tan δ 1 -Tan δ 2 | and |Tan δ 2 -Tan δ 1 |.
また、本実施の形態の樹脂フィルムは、23℃、50%RHの恒温恒湿条件(常態)のもと24時間調湿後に、スプリッドシリンダ共振器(SCDR)により測定される40GHzにおける誘電正接(Tanδ3)が0.0025未満であることが好ましい。誘電正接(Tanδ3)が上記数値を超えると、回路基板に適用した際に、誘電損失の増大に繋がり、高周波信号の伝送経路上で電気信号のロスなどの不都合が生じやすくなる。誘電正接(Tanδ3)を0.0025未満とすることで、高周波信号伝送時の誘電損失を効果的に低減できる。特に、40GHzにおける誘電正接(Tanδ3)が0.0025未満であることは、ミリ波を含む周波数帯での伝送損失を効果的に低減できることを意味している。 In addition, the resin film of the present embodiment preferably has a dielectric loss tangent (Tan δ 3 ) at 40 GHz measured by a split cylinder resonator (SCDR) of less than 0.0025 after 24 hours of humidity conditioning under constant temperature and humidity conditions (normal state) of 23° C. and 50% RH. If the dielectric loss tangent (Tan δ 3 ) exceeds the above value, it leads to an increase in dielectric loss when applied to a circuit board, and is likely to cause inconveniences such as loss of electrical signals on the transmission path of high-frequency signals. By making the dielectric loss tangent (Tan δ 3 ) less than 0.0025, the dielectric loss during high-frequency signal transmission can be effectively reduced. In particular, a dielectric loss tangent (Tan δ 3 ) of less than 0.0025 at 40 GHz means that the transmission loss in a frequency band including millimeter waves can be effectively reduced.
また、本実施の形態の樹脂フィルムは、Tanδ1に対するTanδ3の比(Tanδ3/Tanδ1)が0.5以上1.0以下、好ましくは0.6以上1.0以下、より好ましくは0.7以上1.0以下である。比(Tanδ3/Tanδ1)は、周波数依存性の指標となるものであり、0.5以上1.0以下であることによって、10~40GHzの周波数帯で周波数が増加しても、誘電正接が増加せず、同じか、むしろ減少することを意味する。そのため、10GHz以上の信号伝送時の損失を効果的に低減できることになり、Sub6からミリ波までの高周波信号の伝送回路への適用において好適な性質である。なお、比(Tanδ3/Tanδ1)が0.5未満であると周波数による変動が大きくなることから、幅広い周波数帯に対応する材料としての使用が困難となり、1.0を超えると周波数の増加に伴って伝送損失が大きくなるため好ましくない。 In addition, the resin film of the present embodiment has a ratio of Tan δ 3 to Tan δ 1 (Tan δ 3 /Tan δ 1 ) of 0.5 to 1.0, preferably 0.6 to 1.0, more preferably 0.7 to 1.0. The ratio (Tan δ 3 /Tan δ 1 ) is an index of frequency dependency, and being 0.5 to 1.0 means that even if the frequency increases in the frequency band of 10 to 40 GHz, the dielectric loss tangent does not increase, but remains the same, or even decreases. Therefore, the loss during signal transmission of 10 GHz or more can be effectively reduced, and this is a suitable property for application to a transmission circuit of high-frequency signals from Sub6 to millimeter waves. Note that if the ratio (Tan δ 3 /Tan δ 1 ) is less than 0.5, the variation with frequency becomes large, making it difficult to use it as a material compatible with a wide frequency band, and if it exceeds 1.0, the transmission loss increases with increasing frequency, which is not preferable.
また、本実施の形態の樹脂フィルムは、Tanδ1及びTanδ3の差分の絶対値が0.0011未満であることが好ましい。この絶対値が0.0011以上であると、周波数による変動が大きくなることから、Sub6からミリ波までの幅広い周波数帯に対応する材料として使用が難しくなる。そのため、Tanδ1及びTanδ3の差分の絶対値は、0.00070以下がより好ましく、0.00045以下が最も好ましい。なお、Tanδ1及びTanδ3の差分の絶対値とは、|Tanδ1-Tanδ3|又は|Tanδ3-Tanδ1|の両方を意味する。 In addition, the resin film of the present embodiment preferably has an absolute value of the difference between Tan δ 1 and Tan δ 3 of less than 0.0011. If this absolute value is 0.0011 or more, the variation due to frequency becomes large, making it difficult to use as a material compatible with a wide frequency band from Sub6 to millimeter waves. Therefore, the absolute value of the difference between Tan δ 1 and Tan δ 3 is more preferably 0.00070 or less, and most preferably 0.00045 or less. The absolute value of the difference between Tan δ 1 and Tan δ 3 means both |Tan δ 1 -Tan δ 3 | and |Tan δ 3 -Tan δ 1 |.
(比誘電率)
本実施の形態の樹脂フィルムは、23℃、50%RHの恒温恒湿条件(常態)のもと24時間調湿後に、スプリッドシリンダ共振器(SCDR)により測定される10GHz~40GHzの周波数帯における比誘電率(ε)が、どの周波数においても3.0以下、好ましくは2.7以下であることがよい。比誘電率(ε)が上記数値を超えると、回路基板に適用した際に、誘電損失の増大に繋がり、GHz帯域(例えば1~50GHz)の高周波信号の伝送経路上で電気信号のロスなどの不都合が生じやすくなる。
(Dielectric constant)
The resin film of the present embodiment has a dielectric constant (ε) of 3.0 or less, preferably 2.7 or less, in the frequency band of 10 GHz to 40 GHz measured by a split cylinder resonator (SCDR) after 24 hours of humidity conditioning under constant temperature and humidity conditions (normal state) of 23° C. and 50% RH. If the dielectric constant (ε) exceeds the above value, it leads to an increase in dielectric loss when applied to a circuit board, and is likely to cause inconveniences such as loss of electrical signals on the transmission path of high-frequency signals in the GHz band (e.g., 1 to 50 GHz).
(ガラス転移温度)
本実施の形態の樹脂フィルムは、ガラス転移温度(Tg)が250℃以下であることが好ましく、40℃以上200℃以下の範囲内であることがより好ましい。樹脂フィルムのTgが250℃以下であることによって、低温での熱圧着が可能になるため、積層時に発生する内部応力を緩和し、回路加工後の寸法変化を抑制できる。樹脂フィルムのTgが250℃を超えると、接着温度が高くなり、回路加工後の寸法安定性を損なう恐れがある。
(Glass Transition Temperature)
The resin film of the present embodiment preferably has a glass transition temperature (Tg) of 250° C. or less, more preferably in the range of 40° C. or more and 200° C. or less. By making the Tg of the resin film 250° C. or less, thermocompression bonding at a low temperature is possible, so that the internal stress generated during lamination can be alleviated and dimensional change after circuit processing can be suppressed. If the Tg of the resin film exceeds 250° C., the bonding temperature becomes high, and there is a risk of impairing dimensional stability after circuit processing.
(引張弾性率)
樹脂フィルムの引張り弾性率は、3000MPa以下がよく、好ましくは100MPa以上2500MPa以下の範囲内、より好ましくは200MPa以上2000MPa以下の範囲内である。引張弾性率が100MPa未満の場合、フィルムに皴が入りやすい、また、積層時の空気噛みこみの発生などハンドリング性が悪くなることがある。また、引張弾性率が3000MPaを超えると基材と樹脂フィルムを積層したとき、反りの発生や寸法安定性が低下したりする。上記の引張弾性率にすることで、ハンドリング性が良好で、反りを抑制し寸法安定性に優れる積層体を得ることができる。
(Tensile Modulus)
The tensile modulus of the resin film is preferably 3000 MPa or less, preferably 100 MPa or more and 2500 MPa or less, more preferably 200 MPa or more and 2000 MPa or less. If the tensile modulus is less than 100 MPa, the film is likely to wrinkle, and handling properties such as air entrapment during lamination may be poor. If the tensile modulus exceeds 3000 MPa, warping may occur or dimensional stability may decrease when the substrate and the resin film are laminated. By setting the tensile modulus to the above range, a laminate having good handling properties, suppressing warping and excellent dimensional stability can be obtained.
(厚み)
本実施の形態の樹脂フィルムの厚みには特に制限はないが、例えば、自己支持性のフィルムとする場合の厚みは、5μm以上125μm以下の範囲内が好ましく、8μm以上100μm以下の範囲内であることがより好ましい。樹脂フィルムの厚みが5μmに満たないと、樹脂フィルムの製造等における搬送時にシワが入るなどの不具合が生じるおそれがあり、一方、樹脂フィルムの厚みが125μmを超えると樹脂フィルムの生産性低下の虞がある。
一方、本実施の形態の樹脂フィルムを基材や任意の樹脂層と積層した状態で用いる場合は、その厚みの下限値は、例えば0.1μm以上であればよい。
(Thickness)
Although there is no particular limit to the thickness of the resin film of the present embodiment, for example, in the case of making it a self-supporting film, the thickness is preferably in the range of 5 μm to 125 μm, and more preferably in the range of 8 μm to 100 μm. If the thickness of the resin film is less than 5 μm, there is a risk of problems such as wrinkles occurring during transportation in the production of the resin film, while if the thickness of the resin film exceeds 125 μm, there is a risk of a decrease in productivity of the resin film.
On the other hand, when the resin film of the present embodiment is used in a state of being laminated with a substrate or an arbitrary resin layer, the lower limit of the thickness may be, for example, 0.1 μm or more.
本実施の形態の樹脂フィルムの用途は、特に限定されないが、GHz帯域(例えば1~50GHz)の高周波伝送基板用途であることが好ましく、5Gで使用される伝送回路基板用途や、自動車等のセンサーで使用されるミリ波伝送基板等が例示される。高周波伝送FPCには、液晶ポリマー(LCP)が使用されることがあるが、LCPは、信号の周波数増加に伴って誘電正接が上昇する傾向(周波数依存性)があり、芳香族系ポリイミドにおいても同様に周波数増加に伴い誘電正接が上昇する周波数依存性を示す。従来の材料の中には、周波数増加に伴い誘電正接が低下するものも存在するが、その場合のGHz帯域での誘電正接は0.003以上であり、高周波信号の伝送に好適ではない。それに対して、本実施の形態の樹脂フィルムは、上述のとおり、誘電正接(Tanδ1、Tanδ2及びTanδ3)が0.0025未満と非常に低いにもかかわらず、周波数が増加しても誘電正接が一定であるか、あるいは、逆行して誘電正接が低減するという優れた特長(周波数非依存性)を有しているため、GHz帯域での使用に特に適している。 The use of the resin film of the present embodiment is not particularly limited, but is preferably a high-frequency transmission board in the GHz band (for example, 1 to 50 GHz), and examples include a transmission circuit board used in 5G and a millimeter-wave transmission board used in sensors in automobiles, etc. Liquid crystal polymers (LCPs) are sometimes used for high-frequency transmission FPCs, but LCPs have a tendency for the dielectric tangent to increase with an increase in the frequency of the signal (frequency dependence), and aromatic polyimides also show frequency dependence in which the dielectric tangent increases with an increase in frequency. Some conventional materials have a dielectric tangent that decreases with an increase in frequency, but in such cases, the dielectric tangent in the GHz band is 0.003 or more, and is not suitable for transmitting high-frequency signals. In contrast, as described above, the resin film of the present embodiment has a very low dielectric loss tangent (Tan δ 1 , Tan δ 2 and Tan δ 3 ) of less than 0.0025, but has the excellent feature that the dielectric loss tangent remains constant or decreases in the opposite direction as the frequency increases (frequency independence), making it particularly suitable for use in the GHz band.
本実施の形態の樹脂フィルムの好ましい形態として、接着剤フィルムを挙げることができる。 A preferred form of the resin film in this embodiment is an adhesive film.
本実施の形態の樹脂フィルムの製造方法については特に限定されないが、以下の[1]~[3]の方法を例示できる。
[1]任意の基材に、接着性ポリイミドを溶液の状態(例えば、ポリイミド組成物の状態)で塗布して塗布膜を形成し、これを例えば80~180℃の温度で乾燥させてフィルム化した後、必要に応じて基材から剥離する方法。
[2]任意の基材に、接着性ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸の溶液を塗布・乾燥した後、イミド化してフィルム化した後、必要に応じて基材から剥離する方法。
[3]任意の基材に、接着性ポリイミドの前駆体である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基材から剥がし、イミド化して樹脂フィルムとする方法。
接着性ポリイミドの溶液(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。
The method for producing the resin film of the present embodiment is not particularly limited, but the following methods [1] to [3] can be exemplified.
[1] A method in which an adhesive polyimide is applied in a solution state (for example, in a polyimide composition state) to an arbitrary substrate to form a coating film, which is then dried at a temperature of, for example, 80 to 180° C. to form a film, and then peeled off from the substrate as necessary.
[2] A method in which a solution of a polyamic acid, which is a precursor of an adhesive polyimide, is applied to any substrate, dried, and then imidized to form a film, which is then peeled off from the substrate as necessary.
[3] A method in which a solution of polyamic acid, which is a precursor of adhesive polyimide, is applied to any substrate and dried, and then the gel film of polyamic acid is peeled off from the substrate and imidized to form a resin film.
The method for applying the adhesive polyimide solution (or polyamic acid solution) onto the substrate is not particularly limited, and it is possible to apply it using, for example, a coater such as a comma, die, knife or lip coater.
次に、樹脂フィルムを適用した好ましい実施の形態である積層体、金属張積層板、回路基板及び多層回路基板について、具体例を挙げて説明する。 Next, we will explain the preferred embodiments of the laminate, metal-clad laminate, circuit board, and multilayer circuit board that use the resin film by giving specific examples.
[積層体]
本発明の一実施の形態に係る積層体100は、例えば図1に示すように、基材10と、この基材10の少なくとも一方の面に積層された接着剤層20と、を有し、接着剤層20が上記樹脂フィルムからなるものである。なお、積層体100は、上記以外の任意の層を含んでいてもよい。積層体100における基材10としては、例えば、銅箔、ガラス板などの無機材料の基材や、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材料の基材を挙げることができる。積層体100は、基材10から剥離しない点を除き、上記樹脂フィルムの製造方法の[1]~[3]のいずれかに準じて製造できる。また、基材10と樹脂フィルムを別々に準備し、貼り合わせることによって積層体100を製造してもよい。
積層体100の好ましい態様として、カバーレイフィルム、樹脂付き銅箔などを挙げることができる。
[Laminate]
The laminate 100 according to one embodiment of the present invention has a
Preferred embodiments of the laminate 100 include a coverlay film, a copper foil with resin, and the like.
(カバーレイフィルム)
積層体100の一態様であるカバーレイフィルムは、図示は省略するが、基材10としてのカバーレイ用フィルム材層と、該カバーレイ用フィルム材層の片側の面に積層された接着剤層20とを有し、接着剤層20が上記樹脂フィルムからなるものである。なお、カバーレイフィルムは、上記以外の任意の層を含んでいてもよい。
(Coverlay film)
Although not shown, the coverlay film, which is one embodiment of the laminate 100, has a coverlay film material layer as a
カバーレイ用フィルム材層の材質は、特に限定されないが、例えばポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等のポリイミド系フィルムや、ポリアミド系フィルム、ポリエステル系フィルムなどを用いることができる。これらの中でも、優れた耐熱性を持つポリイミド系フィルムを用いることが好ましい。また、カバーレイ用フィルム材層は、遮光性、隠蔽性、意匠性等を効果的に発現させるために、黒色顔料を含有することもでき、また誘電特性の改善効果を損なわない範囲で、表面の光沢を抑制するつや消し顔料などの任意成分を含むことができる。 The material of the coverlay film material layer is not particularly limited, but may be, for example, a polyimide-based film such as polyimide resin, polyetherimide resin, or polyamideimide resin, a polyamide-based film, or a polyester-based film. Of these, it is preferable to use a polyimide-based film having excellent heat resistance. In addition, the coverlay film material layer may contain a black pigment to effectively exhibit light-shielding properties, concealing properties, design properties, etc., and may also contain optional components such as a matte pigment that suppresses surface gloss, as long as the effect of improving the dielectric properties is not impaired.
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以下の範囲内が好ましい。
また、接着剤層20の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば10μm以上75μm以下の範囲内が好ましい。
The thickness of the coverlay film material layer is not particularly limited, but is preferably within the range of, for example, 5 μm or more and 100 μm or less.
The thickness of the
本実施の形態のカバーレイフィルムは、以下に例示する方法で製造できる。
まず、第1の方法として、カバーレイ用のフィルム材層の片面に接着剤層20となるポリイミドを溶液の状態(例えば、溶剤を含有するワニス状がよく、好ましくはポリイミド組成物がよい)で塗布した後、例えば80~180℃の温度で乾燥させて接着剤層20を形成することにより、カバーレイ用フィルム材層と接着剤層20を有するカバーレイフィルムを形成できる。
The coverlay film of the present embodiment can be produced by the method exemplified below.
First, as a first method, polyimide that will become the
また、第2の方法として、任意の基材上に、接着剤層20用のポリイミドを溶液の状態(例えば、溶剤を含有するワニス状がよく、好ましくはポリイミド組成物がよい)で塗布し、例えば80~180℃の温度で乾燥した後、剥離することにより、接着剤層20用の樹脂フィルムを形成し、この樹脂フィルムを、カバーレイ用のフィルム材層と例えば60~220℃の温度で熱圧着させることによってカバーレイフィルムを形成できる。
As a second method, the polyimide for the
(樹脂付き銅箔)
積層体100の別の態様である樹脂付き銅箔は、図示は省略するが、基材10としての銅箔の少なくとも片側に接着剤層20を積層したものであり、接着剤層20が上記樹脂フィルムからなるものである。なお、本実施の形態の樹脂付き銅箔は、上記以外の任意の層を含んでいてもよい。
(Copper foil with resin)
Although not shown, the resin-coated copper foil, which is another embodiment of the laminate 100, is obtained by laminating an
樹脂付き銅箔における接着剤層20の厚みは、例えば0.1~125μmの範囲内にあることが好ましく、0.3~100μmの範囲内がより好ましい。接着剤層20の厚みが上記下限値に満たないと、十分な接着性が担保出来なかったりするなどの問題が生じることがある。一方、接着剤層20の厚みが上記上限値を超えると、寸法安定性が低下するなどの不具合が生じる。また、低誘電率化及び低誘電正接化の観点から、接着剤層20の厚みを3μm以上とすることが好ましい。
The thickness of the
樹脂付き銅箔における銅箔の材質は、銅又は銅合金を主成分とするものが好ましい。銅箔の厚みは、好ましくは35μm以下であり、より好ましくは5~25μmの範囲内がよい。生産安定性及びハンドリング性の観点から、銅箔の厚みの下限値は5μmとすることが好ましい。なお、銅箔は圧延銅箔でも電解銅箔でもよい。また、銅箔としては、市販されている銅箔を用いることができる。 The material of the copper foil in the resin-coated copper foil is preferably one whose main component is copper or a copper alloy. The thickness of the copper foil is preferably 35 μm or less, and more preferably in the range of 5 to 25 μm. From the viewpoint of production stability and handling, the lower limit of the copper foil thickness is preferably 5 μm. The copper foil may be a rolled copper foil or an electrolytic copper foil. In addition, commercially available copper foils can be used as the copper foil.
樹脂付き銅箔は、例えば、樹脂フィルムに金属をスパッタリングしてシード層を形成した後、例えば銅メッキによって銅層を形成することによって調製してもよく、あるいは、樹脂フィルムと銅箔と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。さらに、樹脂付き銅箔は、銅箔の上に接着剤層20を形成するため、接着性ポリイミド又はその前駆体の塗布液をキャストし、乾燥して塗布膜とした後、必要な熱処理を行って調製してもよい。
The resin-coated copper foil may be prepared, for example, by sputtering a metal onto a resin film to form a seed layer, and then forming a copper layer, for example, by copper plating, or by laminating a resin film and copper foil by a method such as thermocompression bonding. Furthermore, the resin-coated copper foil may be prepared by casting a coating solution of adhesive polyimide or its precursor onto the copper foil, drying it to form a coating film, and then carrying out the necessary heat treatment to form an
[金属張積層板]
(第1の態様)
本発明の一実施の形態に係る金属張積層板は、絶縁樹脂層と、この絶縁樹脂層の少なくとも一方の面に積層された金属層と、を備え、絶縁樹脂層の少なくとも1層が、上記樹脂フィルムからなるものである。なお、本実施の形態の金属張積層板は、上記以外の任意の層を含んでいてもよい。
[Metal-clad laminate]
(First aspect)
The metal-clad laminate according to one embodiment of the present invention includes an insulating resin layer and a metal layer laminated on at least one surface of the insulating resin layer, and at least one of the insulating resin layers is made of the resin film. Note that the metal-clad laminate according to this embodiment may include any layer other than those described above.
(第2の態様)
本発明の別の実施の形態に係る金属張積層板は、例えば図2に示すように、絶縁樹脂層30と、絶縁樹脂層30の少なくとも片側の面に積層された接着剤層20と、この接着剤層20を介して絶縁樹脂層30に積層された金属層Mと、を備えた、いわゆる3層金属張積層板101であり、接着剤層20が、上記樹脂フィルムからなるものである。なお、3層金属張積層板101は、上記以外の任意の層を含んでいてもよい。3層金属張積層板101は、接着剤層20が、絶縁樹脂層30の片面又は両面に設けられていればよく、金属層Mは、接着剤層20を介して絶縁樹脂層30の片面又は両面に設けられていればよい。つまり、3層金属張積層板101は、片面金属張積層板でもよいし、両面金属張積層板でもよい。3層金属張積層板101の金属層Mをエッチングするなどして配線回路加工することによって、片面FPC又は両面FPCを製造することができる。
(Second Aspect)
A metal-clad laminate according to another embodiment of the present invention is a so-called three-layer metal-clad
3層金属張積層板101における絶縁樹脂層30としては、電気的絶縁性を有する樹脂により構成されるものであれば特に限定はなく、例えばポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、シリコーン、ETFEなどを挙げることができるが、ポリイミドによって構成されることが好ましい。絶縁樹脂層30を構成するポリイミド層は、単層でも複数層でもよいが、非熱可塑性ポリイミド層を含むことが好ましい。
The insulating
3層金属張積層板101における絶縁樹脂層30の厚みは、例えば1~125μmの範囲内にあることが好ましく、5~100μmの範囲内がより好ましい。絶縁樹脂層30の厚みが上記下限値に満たないと、十分な電気絶縁性が担保出来ないなどの問題が生じることがある。一方、絶縁樹脂層30の厚みが上記上限値を超えると、金属張積層板の反りが生じやすくなるなどの不具合が生じる。
The thickness of the insulating
3層金属張積層板101における接着剤層20の厚みは、例えば0.1~125μmの範囲内にあることが好ましく、0.3~100μmの範囲内がより好ましい。本実施の形態の3層金属張積層板101において、接着剤層20の厚みが上記下限値に満たないと、十分な接着性が担保出来なかったりするなどの問題が生じることがある。一方、接着剤層20の厚みが上記上限値を超えると、寸法安定性が低下するなどの不具合が生じる。また、絶縁樹脂層30と接着剤層20との積層体である絶縁層全体の低誘電率化及び低誘電正接化の観点から、接着剤層20の厚みは、3μm以上とすることが好ましい。
The thickness of the
また、絶縁樹脂層30の厚みと接着剤層20との厚みの比(絶縁樹脂層30の厚み/接着剤層20の厚み)は、例えば0.1~3.0の範囲内が好ましく、0.15~2.0の範囲内がより好ましい。このような比率にすることで、3層金属張積層板101の反りを抑制することができる。また、絶縁樹脂層30は、必要に応じて、フィラーを含有してもよい。フィラーとしては、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、有機ホスフィン酸の金属塩等が挙げられる。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 ratio of the thickness of the insulating
(第3の態様)
本発明のさらに別の実施の形態に係る金属張積層板は、例えば図3に示すように、少なくとも2つの片面金属張積層板を、接着剤層20を介して貼合せてなる貼合せ型金属張積層板102である。貼合せ型金属張積層板102は、第1の片面金属張積層板41と、第2の片面金属張積層板42と、第1の片面金属張積層板41と第2の片面金属張積層板42との間に積層された接着剤層20と、を備えており、接着剤層20が、上記樹脂フィルムからなるものである。
ここで、第1の片面金属張積層板41は、第1の金属層M1と、この第1の金属層M1の少なくとも片側の面に積層された第1の絶縁樹脂層31と、を有している。第2の片面金属張積層板42は、第2の金属層M2と、この第2の金属層M2の少なくとも片側の面に積層された第2の絶縁樹脂層32と、を有している。接着剤層20は、第1の絶縁樹脂層31及び第2の絶縁樹脂層32に当接するように配置されている。なお、貼合せ型金属張積層板102は、上記以外の任意の層を含んでいてもよい。
(Third Aspect)
A metal-clad laminate according to yet another embodiment of the present invention is, for example, as shown in Fig. 3, a laminated type metal-clad
Here, the first single-sided metal-clad
貼合せ型金属張積層板102における第1の絶縁樹脂層31及び第2の絶縁樹脂層32は、第2の態様の3層金属張積層板101の絶縁樹脂層30と同様の構成であってよい。
貼合せ型金属張積層板102は、第1の片面金属張積層板41と第2の片面金属張積層板42をそれぞれ準備し、第1の絶縁樹脂層31と第2の絶縁樹脂層32との間に樹脂フィルムを配置して貼り合わせることによって製造できる。
The first insulating resin layer 31 and the second insulating
The laminated metal-clad
(第4の態様)
本発明のさらに別の実施の形態に係る金属張積層板は、例えば図4に示すように、絶縁樹脂層33と、この絶縁樹脂層33の一方の面に積層された金属層Mと、を有する片面金属張積層板と、絶縁樹脂層33のもう一方の面に積層された接着剤層20と、を備えた接着剤層付き金属張積層板103であり、接着剤層20が、上記樹脂フィルムからなるものである。なお、接着剤層付き金属張積層板103は、上記以外の任意の層を含んでいてもよい。
接着剤層付き金属張積層板103における絶縁樹脂層33は、第2の態様の3層金属張積層板101の絶縁樹脂層30と同様の構成であってよい。
接着剤層付き金属張積層板103は、絶縁樹脂層33と金属層Mとを有する片面金属張積層板を準備し、その絶縁樹脂層33の側に樹脂フィルムを貼り合わせることによって製造できる。
(Fourth aspect)
4, a metal-clad laminate according to still another embodiment of the present invention is a metal-clad
The insulating
The adhesive layer-attached metal-clad
上記例示の第1~第4の態様のいずれかの金属張積層板において、金属層M(第1の金属層M1及び第2の金属層M2を含む。以下同様である)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、後述する回路基板における配線層の材質も金属層Mと同様である。 In any of the first to fourth exemplary embodiments of the metal-clad laminates described above, the material of the metal layer M (including the first metal layer M1 and the second metal layer M2; the same applies below) is not particularly limited, but examples include copper, stainless steel, iron, nickel, beryllium, aluminum, zinc, indium, silver, gold, tin, zirconium, tantalum, titanium, lead, magnesium, manganese, and alloys thereof. Among these, copper or copper alloys are particularly preferred. The material of the wiring layer in the circuit board described below is also the same as that of the metal layer M.
金属層Mの厚みは特に限定されるものではないが、例えば銅箔等の金属箔を用いる場合、好ましくは35μm以下であり、より好ましくは5~25μmの範囲内がよい。生産安定性及びハンドリング性の観点から金属箔の厚みの下限値は5μmとすることが好ましい。なお、銅箔を用いる場合は、圧延銅箔でも電解銅箔でもよい。また、銅箔としては、市販されている銅箔を用いることができる。また、金属箔は、例えば、防錆処理や、接着力の向上を目的として、例えばサイディング、アルミニウムアルコラート、アルミニウムキレート、シランカップリング剤等による表面処理を施してもよい。 The thickness of the metal layer M is not particularly limited, but when a metal foil such as copper foil is used, it is preferably 35 μm or less, and more preferably in the range of 5 to 25 μm. From the viewpoint of production stability and handling, it is preferable that the lower limit of the thickness of the metal foil is 5 μm. When copper foil is used, it may be rolled copper foil or electrolytic copper foil. In addition, commercially available copper foil may be used as the copper foil. In addition, the metal foil may be subjected to a surface treatment, for example, with siding, aluminum alcoholate, aluminum chelate, silane coupling agent, etc., for the purpose of, for example, rust prevention treatment and improvement of adhesive strength.
[回路基板]
(第1の態様)
本発明の実施の形態に係る回路基板は、上記いずれかの実施の形態の金属張積層板の金属層を配線加工してなるものである。金属張積層板の一つ以上の金属層を、常法によってパターン状に加工して配線層(導体回路層)を形成することによって、FPCなどの回路基板を製造できる。なお、回路基板は、配線層を被覆するカバーレイフィルムを備えていてもよい。
[Circuit board]
(First aspect)
The circuit board according to the embodiment of the present invention is formed by wiring the metal layer of the metal-clad laminate according to any of the above embodiments. One or more metal layers of the metal-clad laminate are patterned by a conventional method to form a wiring layer (conductor circuit layer), thereby manufacturing a circuit board such as an FPC. The circuit board may include a coverlay film that covers the wiring layer.
(第2の態様)
本発明の別の実施の形態に係る回路基板200は、例えば図5に示すように、第1の基材11と、第1の基材11の少なくとも一方の面に積層された配線層50と、第1の基材11の配線層50側の面において配線層50を覆うように積層された接着剤層20と、を備えており、接着剤層20が上記樹脂フィルムからなるものである。なお、回路基板200は、上記以外の任意の層を含んでいてもよい。
回路基板200における第1の基材11は、上記金属張積層板の絶縁樹脂層と同様の構成であってよい。回路基板200は、第1の基材11と、この第1の基材11の少なくとも一方の面に積層された配線層50とを備えた回路基板の配線層50側に樹脂フィルムを貼合せることによって製造できる。
(Second Aspect)
5, a
The
(第3の態様)
本発明のさらに別の実施の形態に係る回路基板201は、例えば図6に示すように、第1の基材11と、第1の基材11の少なくとも一方の面に積層された配線層50と、第1の基材11の配線層50側の面において配線層50を覆うように積層された接着剤層20と、接着剤層20の第1の基材11とは反対側の面に積層された第2の基材12と、を備えており、接着剤層20が上記樹脂フィルムからなるものである。なお、回路基板201は、上記以外の任意の層を含んでいてもよい。回路基板201における第1の基材11及び第2の基材12は、上記金属張積層板の絶縁樹脂層と同様の構成であってよい。
回路基板201は、第1の基材11と、この第1の基材11の少なくとも一方の面に積層された配線層50とを備えた回路基板の配線層50側に樹脂フィルムを介して第2の基材12を貼合せることによって製造できる。
(Third Aspect)
As shown in FIG. 6, the
The
(第4の態様)
本発明のさらに別の実施の形態に係る回路基板202は、例えば図7に示すように、第1の基材11と、第1の基材11の少なくとも一方の面に積層された接着剤層20と、この接着剤層20の第1の基材11とは反対側の面に積層された第2の基材12と、第1の基材11及び第2の基材12の接着剤層20とは反対側の面にそれぞれ積層された配線層50,50と、を備えており、接着剤層20が上記樹脂フィルムからなるものである。なお、回路基板202は、上記以外の任意の層を含んでいてもよい。回路基板202における第1の基材11及び第2の基材12は、上記金属張積層板の絶縁樹脂層と同様の構成であってよい。
回路基板202は、第1の基材11と、この第1の基材11の少なくとも一方の面に積層された配線層50とを備えた第1の回路基板と、第2の基材12と、この第2の基材12の少なくとも一方の面に積層された配線層50とを備えた第2の回路基板を、それぞれ準備し、第1の回路基板の第1の基材11と、第2の回路基板の第2の基材12との間に樹脂フィルムを配置して貼合せることによって製造できる。
(Fourth aspect)
A
[多層回路基板]
本発明の一実施の形態に係る多層回路基板は、複数の絶縁樹脂層が積層された積層体と、該積層体の内部に埋め込まれた1層以上の配線層と、を備え、複数の絶縁樹脂層のうちの少なくとも一層以上が、接着性を有するとともに配線層を被覆する接着剤層20により形成されており、該接着剤層20が上記樹脂フィルムからなるものである。なお、本実施の形態の多層回路基板は、上記以外の任意の層を含んでいてもよい。
例えば図8に示すように、本実施の形態の多層回路基板203は、少なくとも2層以上の絶縁樹脂層34及び少なくも2層以上の配線層50を有するものであり、配線層50の少なくとも1層は接着剤層20で被覆されている。配線層50を被覆する接着剤層20は、配線層50の表面を部分的に被覆するものでもよいし、配線層50の全表面に亘って被覆するものでもよい。また、多層回路基板203は、任意に多層回路基板203の表面に露出する配線層50を有してもよい。また、配線層50に接する層間接続電極(ビア電極)を有しても良い。配線層50は、絶縁樹脂層34の片面又は両面において、所定のパターンで導体回路が形成されたものである。導体回路は、絶縁樹脂層34の表面においてパターン形成されたものでもよいし、ダマシン(埋め込み)式にパターン形成されたものでもよい。多層回路基板203における絶縁樹脂層34は、上記金属張積層板の絶縁樹脂層と同様の構成であってよい。
[Multilayer circuit board]
A multilayer circuit board according to an embodiment of the present invention includes a laminate in which a plurality of insulating resin layers are laminated, and one or more wiring layers embedded inside the laminate, and at least one of the plurality of insulating resin layers is formed of an
For example, as shown in FIG. 8, the
上記各実施の形態の回路基板及び多層回路基板は、接着性ポリイミドを含む接着剤層20を備えているため、高周波伝送においても伝送損失の低減が可能である。
The circuit board and multilayer circuit board of each of the above embodiments have an
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。 The following examples are provided to more specifically explain the features of the present invention. However, the scope of the present invention is not limited to these examples. In the following examples, unless otherwise specified, the various measurements and evaluations were performed as follows.
[アミン価の測定方法]
約2gのダイマージアミン組成物を200~250mLの三角フラスコに秤量し、指示薬としてフェノールフタレインを用い、溶液が薄いピンク色を呈するまで、0.1mol/Lのエタノール性水酸化カリウム溶液を滴下し、中和を行ったブタノール約100mLに溶解させる。そこに3~7滴のフェノールフタレイン溶液を加え、サンプルの溶液が薄いピンク色に変わるまで、0.1mol/Lのエタノール性水酸化カリウム溶液で攪拌しながら滴定する。そこへブロモフェノールブルー溶液を5滴加え、サンプル溶液が黄色に変わるまで、0.2mol/Lの塩酸/イソプロパノール溶液で攪拌しながら滴定する。
アミン価は、次の式(1)により算出する。
アミン価={(V2×C2)-(V1×C1)}×MKOH/m ・・・(1)
ここで、アミン価はmg-KOH/gで表される値であり、MKOHは水酸化カリウムの分子量56.1である。また、V、Cはそれぞれ滴定に用いた溶液の体積と濃度であり、添え字の1、2はそれぞれ0.1mol/Lのエタノール性水酸化カリウム溶液、0.2mol/Lの塩酸/イソプロパノール溶液を表す。さらに、mはグラムで表されるサンプル重量である。
[Method for measuring amine value]
Approximately 2 g of the dimer diamine composition is weighed into a 200-250 mL Erlenmeyer flask, and phenolphthalein is used as an indicator. A 0.1 mol/L ethanolic potassium hydroxide solution is added dropwise until the solution turns light pink, and the composition is dissolved in approximately 100 mL of neutralized butanol. 3-7 drops of phenolphthalein solution are added thereto, and titration is performed with 0.1 mol/L ethanolic potassium hydroxide solution while stirring until the sample solution turns light pink. Five drops of bromophenol blue solution are added thereto, and titration is performed with 0.2 mol/L hydrochloric acid/isopropanol solution while stirring until the sample solution turns yellow.
The amine value is calculated according to the following formula (1).
Amine value = {(V 2 × C 2 ) - (V 1 × C 1 )} × M KOH / m (1)
Here, the amine value is a value expressed in mg-KOH/g, M KOH is the molecular weight of potassium hydroxide, 56.1, V and C are the volume and concentration of the solution used in the titration, respectively, and the subscripts 1 and 2 represent a 0.1 mol/L ethanolic potassium hydroxide solution and a 0.2 mol/L hydrochloric acid/isopropanol solution, respectively, and m is the sample weight expressed in grams.
[ポリイミドの重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)の測定]
重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフ(東ソー株式会社製、HLC-8220GPCを使用)により測定した。標準物質としてポリスチレンを用い、展開溶媒にテトラヒドロフラン(THF)を用いた。
[Measurement of weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of polyimide]
The weight average molecular weight and the number average molecular weight were measured by gel permeation chromatography (HLC-8220GPC, manufactured by Tosoh Corporation). Polystyrene was used as a standard substance, and tetrahydrofuran (THF) was used as a developing solvent.
[Cp値の算出方法]
ポリイミド中の全原子の合計含有量に対する6員芳香環由来の炭素原子(ダイマージアミン組成物に由来する6員芳香環の炭素原子を除く)の重量含有率をCp値とした。
[How to calculate Cp value]
The weight content of carbon atoms derived from 6-membered aromatic rings (excluding carbon atoms in 6-membered aromatic rings derived from the dimer diamine composition) relative to the total content of all atoms in the polyimide was defined as the Cp value.
[ガラス転移温度(Tg)]
ガラス転移温度(Tg)は、5mm×20mmのサイズの接着剤フィルムを、熱機械分析装置(TMA:ネッチ社製、商品名;TMA4000SA)を用いて、0℃から300℃まで昇温速度5℃/分で測定を行った。昇温時の伸びの変曲点となる温度をガラス転移温度とした。
ここで、「熱可塑性ポリイミド」とは、一般に加熱によって軟化し、冷却によって固化し、これを繰り返すことができ、ガラス転移温度が明確に確認できるポリイミドを指すが、本発明では、150℃以下の温度域でガラス転移温度が明確に確認できるポリイミドを意味する。また、熱可塑性ポリイミドは、低温での熱圧着性の観点から、100℃以下の温度域でガラス転移温度が明確に確認できるポリイミドが好ましく、動的粘弾性測定装置(DMA)を用いて測定された30℃における貯蔵弾性率が1.0×108Pa以上であり、かつ、ガラス転移温度+30℃における貯蔵弾性率が1.0×107Pa未満を示すものがより好ましい。これに対して、「非熱可塑性ポリイミド」とは、加熱しても軟化、接着性を示さないポリイミドを指すが、本発明では、動的粘弾性測定装置(DMA)を用いて測定された30℃における貯蔵弾性率が1.0×109Pa以上であり、かつ、300℃における貯蔵弾性率が1.0×108Pa以上を示すものを意味する。
[Glass transition temperature (Tg)]
The glass transition temperature (Tg) was measured using a thermomechanical analyzer (TMA: manufactured by Netzsch, product name: TMA4000SA) for an adhesive film measuring 5 mm x 20 mm, at a heating rate of 5°C/min from 0°C to 300°C. The temperature at which the elongation during heating becomes inflection was taken as the glass transition temperature.
Here, the term "thermoplastic polyimide" generally refers to a polyimide that can be softened by heating and solidified by cooling, and this can be repeated, and the glass transition temperature can be clearly confirmed. In the present invention, however, it means a polyimide whose glass transition temperature can be clearly confirmed in a temperature range of 150° C. or less. From the viewpoint of thermocompression bonding at low temperatures, the thermoplastic polyimide is preferably a polyimide whose glass transition temperature can be clearly confirmed in a temperature range of 100° C. or less, and more preferably has a storage modulus of 1.0×10 8 Pa or more at 30° C. measured using a dynamic viscoelasticity measuring device (DMA) and a storage modulus of less than 1.0×10 7 Pa at the glass transition temperature +30° C. In contrast, the term "non-thermoplastic polyimide" refers to a polyimide that does not soften or exhibit adhesiveness even when heated, but in the present invention, it means a polyimide whose storage modulus of 1.0×10 9 Pa or more at 30° C. measured using a dynamic viscoelasticity measuring device (DMA) and a storage modulus of 1.0×10 8 Pa or more at 300° C.
[引張弾性率]
引張弾性率は、以下の手順で測定した。まず、テンションテスター(オリエンテック社製、商品名;テンシロン)を用いて、接着剤フィルムから、試験片(幅12.7mm×長さ127mm)を作製した。この試験片を用い、50mm/minで引張試験を行い、25℃における引張弾性率を求めた。
[Tensile modulus]
The tensile modulus was measured by the following procedure. First, a test piece (width 12.7 mm x length 127 mm) was prepared from the adhesive film using a tension tester (manufactured by Orientec Co., Ltd., product name: Tensilon). A tensile test was performed at 50 mm/min using this test piece, and the tensile modulus at 25°C was obtained.
[比誘電率及び誘電正接の測定]
ネットワークアナライザ(キーサイト・テクノロジー社製、商品名;ネットワークアナライザN5290A)及びスプリットシリンダ共振器(SCDR)を用いて、温度;23℃、湿度;50%のもと、樹脂シートの所定枚数を重ね合わせて、合計厚みが約100μmの評価サンプルとしたのち、北川精機社製小型精密プレス機で、温度;180℃、圧力;2MPa、1.0時間の条件で熱処理し、温度;23℃、湿度;50%の条件下で、24時間以上調湿した後、周波数10GHzにおける比誘電率(ε1)および誘電正接(Tanδ1)、及び、周波数28GHzにおける比誘電率(ε2)および誘電正接(Tanδ2)、及び、周波数40GHzにおける比誘電率(ε3)および誘電正接(Tanδ3)を測定した。また、誘電正接の周波数依存性の指標となる値を次式により算出した。
P12値=Tanδ2/Tanδ1
R12値=Tanδ1-Tanδ2
P13値=Tanδ3/Tanδ1
R13値=Tanδ1-Tanδ3
[Measurement of dielectric constant and dielectric tangent]
Using a network analyzer (Keysight Technologies, product name: Network Analyzer N5290A) and a split cylinder resonator (SCDR), a predetermined number of resin sheets were stacked at a temperature of 23°C and a humidity of 50% to obtain an evaluation sample with a total thickness of about 100 μm, and then heat-treated at a temperature of 180°C, a pressure of 2 MPa, and 1.0 hour using a small precision press machine manufactured by Kitagawa Seiki Co., Ltd., and after 24 hours or more of humidity control under the conditions of a temperature of 23°C and a humidity of 50%, the relative dielectric constant (ε 1 ) and dielectric loss tangent (Tan δ 1 ) at a frequency of 10 GHz, the relative dielectric constant (ε 2 ) and dielectric loss tangent (Tan δ 2 ) at a frequency of 28 GHz, and the relative dielectric constant (ε 3 ) and dielectric loss tangent (Tan δ 3 ) at a frequency of 40 GHz were measured. In addition, a value serving as an index of the frequency dependency of the dielectric loss tangent was calculated by the following formula.
P12 value = Tan δ2 / Tan δ1
R12 value = Tan δ 1 - Tan δ 2
P13 value = Tan δ 3 / Tan δ 1
R13 value = Tan δ 1 - Tan δ 3
[反りの評価方法]
反りの評価は、以下の方法で行った。厚さ25μmのポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製、商品名;カプトン100EN)の上、又は12μmの銅箔の上に、乾燥後の厚さが25μmになるようにポリイミド溶液、または接着剤組成物を塗布し、試験片を作製した。この状態でポリイミドフィルム又は銅箔が下面になるように置き、試験片の4隅の反り上がっている高さの平均を測定し、5mm以下を「良」、5mmを超える場合を「不可」とした。
[Warpage evaluation method]
The evaluation of warpage was performed by the following method. A polyimide solution or an adhesive composition was applied to a 25 μm-thick polyimide film (manufactured by DuPont-Toray Co., Ltd., product name: Kapton 100EN) or a 12 μm-thick copper foil so that the thickness after drying was 25 μm, and a test piece was prepared. In this state, the polyimide film or the copper foil was placed on the underside, and the average height of the warpage at the four corners of the test piece was measured, and a value of 5 mm or less was rated as "good", and a value of more than 5 mm was rated as "no good".
[GPC及びクロマトグラムの面積パーセントの算出]
GPCは、20mgのダイマージアミン組成物を200μLの無水酢酸、200μLのピリジン及び2mLのTHFで前処理した100mgの溶液を、10mLのTHF(1000ppmのシクロヘキサノンを含有)で希釈し、サンプルを調製した。調製したサンプルを東ソー株式会社製、商品名;HLC-8220GPCを用いて、カラム:TSK-gel G2000HXL,G1000HXL、フロー量:1mL/min、カラム(オーブン)温度:40℃、注入量:50μLの条件で測定した。なお、シクロヘキサノンは流出時間の補正のために標準物質として扱った。
[GPC and Chromatogram Area Percentage Calculation]
For GPC, 20 mg of the dimer diamine composition was pretreated with 200 μL of acetic anhydride, 200 μL of pyridine, and 2 mL of THF to prepare a 100 mg solution, which was then diluted with 10 mL of THF (containing 1000 ppm of cyclohexanone). The prepared sample was measured using a Tosoh Corporation product name: HLC-8220GPC under the following conditions: column: TSK-gel G2000HXL, G1000HXL, flow rate: 1 mL/min, column (oven) temperature: 40° C., injection amount: 50 μL. Cyclohexanone was treated as a standard substance for the correction of the elution time.
このとき、シクロヘキサノンのメインピークのピークトップがリテンションタイム27分から31分になるように、且つ、前記シクロヘキサノンのメインピークのピークスタートからピークエンドが2分になるように調整し、シクロヘキサノンのピークを除くメインピークのピークトップが18分から19分になるように、且つ、前記シクロヘキサノンのピークを除くメインピークのピークスタートからピークエンドまでが2分から4分30秒となる条件で、各成分(a)~(c);
(a)メインピークで表される成分;
(b)メインピークにおけるリテンションタイムが遅い時間側の極小値を基準にし、それよりも遅い時間に検出されるGPCピークで表される成分;
(c)メインピークにおけるリテンションタイムが早い時間側の極小値を基準にし、それよりも早い時間に検出されるGPCピークで表される成分;
を検出した。
In this case, the retention times were adjusted so that the peak top of the cyclohexanone main peak was at a retention time of 27 to 31 minutes, and the period from the peak start to the peak end of the cyclohexanone main peak was 2 minutes, and the peak top of the main peak excluding the cyclohexanone peak was at a retention time of 18 to 19 minutes, and the period from the peak start to the peak end of the main peak excluding the cyclohexanone peak was at a retention time of 2 minutes to 4
(a) Component represented by the main peak;
(b) A component represented by a GPC peak detected at a time later than the minimum retention time of the main peak;
(c) a component represented by a GPC peak detected at a time earlier than the minimum retention time of the main peak;
was detected.
本実施例で用いた略号は以下の化合物を示す。
BTDA:3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物
6FDA:4,4'-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物
BPDA:3,3',4,4'‐ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
DDA:炭素数36の脂肪族ジアミン(クローダジャパン株式会社製、商品名;PRIAMINE1074を精製したもの、a成分;97.9%、b成分;0.3%、c成分;1.8%、アミン価;210mgKOH/g、環状構造及び鎖状構造のダイマージアミンの混合物)
BAPP:2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン
BAFL:ビスアニリンフルオレン
N-12:ドデカン二酸ジヒドラジド
NMP:N-メチル-2-ピロリドン
OP935:ホスフィン酸のアルミニウム塩(クラリアント社製、商品名;Exolit OP935、ジエチルホスフィン酸アルミニウム、リン含有量23%、平均粒子径2μm)
SR‐3000:リン酸エステル(大八化学工業株式会社製、商品名;SR‐3000、非ハロゲン芳香族縮合リン酸エステル、リン含有量;7.0%)
なお、上記DDAにおいて、a成分、b成分及びc成分の「%」は、GPC測定におけるクロマトグラムの面積パーセントを意味する。また、上記DDAの分子量は次式により算出した。
分子量=56.1×2×1000/アミン価
The abbreviations used in the examples represent the following compounds.
BTDA: 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride 6FDA: 4,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride BPDA: 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride DDA: aliphatic diamine having 36 carbon atoms (manufactured by Croda Japan Co., Ltd., product name: refined PRIAMINE 1074, component a: 97.9%, component b: 0.3%, component c: 1.8%, amine value: 210 mg KOH/g, mixture of dimer diamines having a cyclic structure and a chain structure)
BAPP: 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane BAFL: bisanilinefluorene N-12: dodecanedioic acid dihydrazide NMP: N-methyl-2-pyrrolidone OP935: aluminum salt of phosphinic acid (manufactured by Clariant, trade name: Exolit OP935, aluminum diethylphosphinate, phosphorus content 23%, average particle size 2 μm)
SR-3000: Phosphate ester (manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., product name: SR-3000, non-halogen aromatic condensed phosphate ester, phosphorus content: 7.0%)
In the above DDA, the "%" of component a, component b, and component c means the area percentage of the chromatogram in GPC measurement. The molecular weight of the above DDA was calculated by the following formula.
Molecular weight = 56.1 x 2 x 1000 / amine value
[実施例1]
1000mlのセパラブルフラスコに、21.35gのBTDA(0.0663モル)、29.44gの6FDA(0.0663モル)、63.72gのDDA(0.1193モル)、5.44gのBAPP(0.0133モル)、168.0gのNMP及び112.0gのキシレンを装入し、40℃で1時間良く混合して、ポリアミド酸溶液を調製した。このポリアミド酸溶液を190℃に昇温し、5時間加熱、攪拌し、固形分が30重量%となるようにキシレンを加えてイミド化を完結したポリイミド溶液1(重量平均分子量;41,428、数平均分子量;21,924、Cp;19.90%)を調製した。
[Example 1]
A polyamic acid solution was prepared by charging 21.35g of BTDA (0.0663 mol), 29.44g of 6FDA (0.0663 mol), 63.72g of DDA (0.1193 mol), 5.44g of BAPP (0.0133 mol), 168.0g of NMP and 112.0g of xylene into a 1000ml separable flask and thoroughly mixing for 1 hour at 40°C. The polyamic acid solution was heated to 190°C, heated and stirred for 5 hours, and xylene was added so that the solid content was 30% by weight to complete imidization, thereby preparing a polyimide solution 1 (weight average molecular weight: 41,428, number average molecular weight: 21,924, C p : 19.90%).
[実施例2~4]
表1に示す原料組成とした他は、実施例1と同様にして、ポリイミド溶液2~4を調製した。
[Examples 2 to 4]
Polyimide solutions 2 to 4 were prepared in the same manner as in Example 1, except that the raw material compositions shown in Table 1 were used.
[実施例5]
ポリイミド溶液1を離型PETフィルム1(東山フィルム社製、商品名;HY-S05、縦×横×厚さ=200mm×300mm×25μm)の片面に塗布し、120℃で10分間乾燥を行い、接着剤層を離型PETフィルム1から剥離することによって、厚さが25μmの接着剤フィルム1を調製した。接着剤フィルム1の各種評価結果は以下のとおりである。
ε1;2.5、Tanδ1;0.00141
ε2;2.5、Tanδ2;0.00132
ε3;2.5、Tanδ3;0.00128
P12値=Tanδ2/Tanδ1=0.94
R12値=Tanδ1-Tanδ2=0.00009
P13値=Tanδ3/Tanδ1=0.91
R13値=Tanδ1-Tanδ3=0.00013
Tg;46℃(熱可塑性)、引張弾性率;590MPa
[Example 5]
Polyimide solution 1 was applied to one side of a release PET film 1 (manufactured by Higashiyama Film Co., Ltd., product name: HY-S05, length x width x thickness = 200 mm x 300 mm x 25 μm), dried at 120° C. for 10 minutes, and the adhesive layer was peeled off from the release PET film 1 to prepare an adhesive film 1 having a thickness of 25 μm. The various evaluation results of adhesive film 1 are as follows.
ε 1 ; 2.5, Tan δ 1 ; 0.00141
ε 2 ; 2.5, Tan δ 2 ; 0.00132
ε 3 ; 2.5, Tan δ 3 ; 0.00128
P12 value = Tan δ2 /Tan δ1 = 0.94
R12 value = Tan δ 1 - Tan δ 2 = 0.00009
P13 value = Tan δ 3 / Tan δ 1 = 0.91
R13 value = Tan δ 1 - Tan δ 3 = 0.00013
Tg: 46°C (thermoplastic), tensile modulus: 590MPa
[実施例6~8]
ポリイミド溶液2~4を使用したこと以外、実施例5と同様にして、接着剤フィルム2~4を調製した。各種特性評価結果は表2に示す。
[Examples 6 to 8]
Adhesive films 2 to 4 were prepared in the same manner as in Example 5, except that polyimide solutions 2 to 4 were used. The results of the evaluation of various properties are shown in Table 2.
[実施例9]
100gのポリイミド溶液4(固形分として30g)に1.1gのN-12(0.004モル)を配合し、7.5gのOP935、及び14.0gのキシレンを加えて希釈し、更に1時間攪拌することで接着剤組成物9を調製した。
[Example 9]
1.1 g of N-12 (0.004 mol) was mixed with 100 g of polyimide solution 4 (30 g as solid content), and 7.5 g of OP935 and 14.0 g of xylene were added to dilute the mixture, and the mixture was further stirred for 1 hour to prepare adhesive composition 9.
接着剤組成物9を離型PETフィルム1の片面に塗布し、120℃で10分間乾燥を行い、接着剤層の厚さが25μmの樹脂積層体を得た後、接着剤層を離型PETフィルム1から剥離することによって、厚さが25μmの接着剤フィルム9を調製した。 The adhesive composition 9 was applied to one side of the release PET film 1 and dried at 120°C for 10 minutes to obtain a resin laminate with an adhesive layer thickness of 25 μm. The adhesive layer was then peeled off from the release PET film 1 to prepare an adhesive film 9 with a thickness of 25 μm.
接着剤フィルム9を北川精機社製小型精密プレス機で、温度;180℃、圧力;2MPa、1.0時間の条件で熱処理し、樹脂シート9を調製した。樹脂シート9のレーザーラマン分光光度計(日本分光社製、商品名;NRS-3100)のスペクトル測定によって、1575cm-1付近に架橋形成によるピークを確認した。
樹脂シート9の各種評価結果は以下のとおりである。
ε1;2.7、Tanδ1;0.00182
ε2;2.7、Tanδ2;0.00156
ε3;2.7、Tanδ3;0.00146
P12値=Tanδ2/Tanδ1=0.86
R12値=Tanδ1-Tanδ2=0.00026
P13値=Tanδ3/Tanδ1=0.80
R13値=Tanδ1-Tanδ3=0.00036
Tg;51℃(熱可塑性)、引張弾性率;1,500MPa
The adhesive film 9 was heat-treated at a temperature of 180° C. and a pressure of 2 MPa for 1.0 hour using a small precision press manufactured by Kitagawa Seiki Co., Ltd. to prepare a resin sheet 9. Spectral measurement of the resin sheet 9 using a laser Raman spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation, product name: NRS-3100) confirmed a peak due to crosslinking formation near 1575 cm −1 .
The results of various evaluations of the resin sheet 9 are as follows.
ε 1 ; 2.7, Tan δ 1 ; 0.00182
ε 2 ; 2.7, Tan δ 2 ; 0.00156
ε 3 ; 2.7, Tan δ 3 ; 0.00146
P12 value = Tan δ 2 / Tan δ 1 = 0.86
R12 value = Tan δ 1 - Tan δ 2 = 0.00026
P13 value = Tan δ 3 / Tan δ 1 = 0.80
R13 value = Tan δ 1 - Tan δ 3 = 0.00036
Tg: 51°C (thermoplastic), tensile modulus: 1,500 MPa
[実施例10]
100gのポリイミド溶液4(固形分として30g)に1.1gのN-12(0.004モル)を配合し、6.0gのSR-3000、及び14.0gのキシレンを加えて希釈し、更に1時間攪拌することで接着剤組成物10を調製した。
[Example 10]
1.1 g of N-12 (0.004 mol) was mixed with 100 g of polyimide solution 4 (30 g as solid content), and diluted with 6.0 g of SR-3000 and 14.0 g of xylene, and further stirred for 1 hour to prepare
接着剤組成物10を使用したこと以外、実施例9と同様にして、接着剤フィルム10を得、樹脂シート10を調製した。
樹脂シート10の各種評価結果は以下のとおりである。
ε1;2.7、Tanδ1;0.00170
ε2;2.6、Tanδ2;0.00164
ε3;2.6、Tanδ3;0.00158
P12値=Tanδ2/Tanδ1=0.96
R12値=Tanδ1-Tanδ2=0.00006
P13値=Tanδ3/Tanδ1=0.93
R13値=Tanδ1-Tanδ3=0.00012
Tg;48℃(熱可塑性)、引張弾性率;1,100MPa
An
The results of various evaluations of the
ε 1 ; 2.7, Tan δ 1 ; 0.00170
ε 2 ; 2.6, Tan δ 2 ; 0.00164
ε 3 ; 2.6, Tan δ 3 ; 0.00158
P12 value = Tan δ2 /Tan δ1 = 0.96
R12 value = Tan δ 1 - Tan δ 2 = 0.00006
P13 value = Tan δ 3 / Tan δ 1 = 0.93
R13 value = Tan δ 1 - Tan δ 3 = 0.00012
Tg: 48°C (thermoplastic), tensile modulus: 1,100 MPa
比較例1
LCPフィルム(液晶ポリマーフィルム、クラレ社製、商品名;ベクスターCT-Z、厚さ;100μm)の誘電特性は以下の通りである。
ε1;3.5、Tanδ1;0.00210
ε3;3.5、Tanδ3;0.00240
P13値=Tanδ3/Tanδ1=1.14
R13値=Tanδ1-Tanδ3=-0.00030
Comparative Example 1
The dielectric properties of the LCP film (liquid crystal polymer film, manufactured by Kuraray Co., Ltd., trade name: Vecstar CT-Z, thickness: 100 μm) are as follows:
ε 1 ; 3.5, Tan δ 1 ; 0.00210
ε 3 ; 3.5, Tan δ 3 ; 0.00240
P13 value = Tan δ 3 / Tan δ 1 = 1.14
R13 value = Tan δ 1 - Tan δ 3 = -0.00030
実施例9、10及び比較例1の各種特性評価結果をまとめて表3に示す。 The results of the evaluation of various characteristics for Examples 9 and 10 and Comparative Example 1 are summarized in Table 3.
[実施例11]
接着剤組成物9を厚み12μmの電解銅箔の片面に塗布し、120℃で30分間乾燥を行い、接着剤層の厚さが50μmの樹脂付き銅箔11を調製した。樹脂付き銅箔11の反りの状態は「良」であった。
[Example 11]
The adhesive composition 9 was applied to one side of an electrolytic copper foil having a thickness of 12 μm and dried at 120° C. for 30 minutes to prepare a resin-coated
[実施例12]
樹脂付き銅箔11の接着剤層の表面に、更に接着剤組成物9を塗布し、120℃、30分間乾燥を行い、接着剤層の合計の厚さが100μmの樹脂付き銅箔12を調製した。樹脂付き銅箔12の反りの状態は「良」であった。
[Example 12]
The adhesive composition 9 was further applied to the surface of the adhesive layer of the resin-coated
[実施例13]
接着剤組成物9をポリイミドフィルム1(東レ・デュポン社製、商品名;カプトン50EN、ε1=3.6、tanδ1=0.0084、縦×横×厚さ=200mm×300mm×12μm)の片面に塗布し、120℃で10分間乾燥を行い、接着剤層の厚さが25μmのカバーレイフィルム13を調製した。カバーレイフィルム13の反りの状態は「良」であった。
[Example 13]
The adhesive composition 9 was applied to one side of a polyimide film 1 (manufactured by DuPont-Toray Co., Ltd., product name: Kapton 50EN, ε 1 = 3.6, tan δ 1 = 0.0084, length × width × thickness = 200 mm × 300 mm × 12 μm) and dried at 120° C. for 10 minutes to prepare a coverlay film 13 with an adhesive layer thickness of 25 μm. The warpage state of the coverlay film 13 was "good".
[実施例14]
カバーレイフィルム13の接着剤層側に離型PETフィルム1が接するように積層して、真空ラミネーターを用いて温度160℃、圧力0.8MPa、2分間圧着した。その後、接着剤層側に離型PETフィルム1を圧着したカバーレイフィルム13のポリイミドフィルム1側に接着剤組成物9を乾燥後の厚みが25μmになるように塗布して120℃で10分間乾燥を行った。そして接着剤組成物9を塗布乾燥した面に離型PETフィルム1が接するように積層して、真空ラミネーターを用いて温度160℃、圧力0.8MPa、2分間圧着して、ポリイミドフィルムの両面に接着剤を備えたポリイミド接着剤積層体14を調製した。
[Example 14]
The release PET film 1 was laminated so as to be in contact with the adhesive layer side of the coverlay film 13, and pressure-bonded for 2 minutes at a temperature of 160° C. and a pressure of 0.8 MPa using a vacuum laminator. Thereafter, the adhesive composition 9 was applied to the polyimide film 1 side of the coverlay film 13 with the release PET film 1 pressure-bonded to the adhesive layer side so as to have a thickness of 25 μm after drying, and dried at 120° C. for 10 minutes. The release PET film 1 was laminated so as to be in contact with the surface on which the adhesive composition 9 was applied and dried, and pressure-bonded for 2 minutes at a temperature of 160° C. and a pressure of 0.8 MPa using a vacuum laminator to prepare a polyimide adhesive laminate 14 having adhesive on both sides of the polyimide film.
[実施例15]
厚み12μmの電解銅箔上に、接着剤フィルム9、ポリイミドフィルム2(デュポン社製、商品名;カプトン100-EN、厚み25μm、ε1=3.6、tanδ1=0.0084)、接着剤フィルム9及び厚み12μmの電解銅箔を順次積層して、真空ラミネーターを用いて温度160℃、圧力0.8MPa、2分間圧着した後、室温から160℃まで昇温、160℃で4時間熱処理して、銅張積層板15を調製した。
[Example 15]
An adhesive film 9, a polyimide film 2 (manufactured by DuPont, product name: Kapton 100-EN, thickness 25 μm, ε 1 = 3.6, tan δ 1 = 0.0084), and another adhesive film 9 and an electrolytic copper foil of 12 μm were laminated in this order on an electrolytic copper foil of 12 μm, and the laminate was pressed using a vacuum laminator at a temperature of 160° C. and a pressure of 0.8 MPa for 2 minutes. The temperature was then raised from room temperature to 160° C., and the laminate was heat-treated at 160° C. for 4 hours to prepare a copper-clad laminate 15.
[実施例16]
厚み12μmの電解銅箔上に、カバーレイフィルム13の接着剤層側が銅箔に接するよう積層して、真空ラミネーターを用いて温度160℃、圧力0.8MPa、2分間圧着した後、室温から160℃まで昇温、160℃で2時間熱処理して、銅張積層板16を調製した。
[Example 16]
The coverlay film 13 was laminated on a 12 μm thick electrolytic copper foil so that the adhesive layer side was in contact with the copper foil, and then pressed using a vacuum laminator at a temperature of 160° C. and a pressure of 0.8 MPa for 2 minutes. The temperature was then increased from room temperature to 160° C., and the film was heat-treated at 160° C. for 2 hours to prepare a copper-clad laminate 16.
[実施例17]
厚み12μmの圧延銅箔上に、接着剤フィルム9を積層し、カバーレイフィルム13のポリイミドフィルム1側が接着剤フィルム9に接するように積層し、更にカバーレイフィルム13の接着剤層側に厚み12μmの圧延銅箔を順次積層して、真空ラミネーターを用いて温度160℃、圧力0.8MPa、2分間圧着した後、室温から160℃まで昇温、160℃で2時間熱処理して、銅張積層板17を調製した。
[Example 17]
An adhesive film 9 was laminated on a 12 μm thick rolled copper foil, and the polyimide film 1 side of the coverlay film 13 was laminated so that it was in contact with the adhesive film 9. Further, a 12 μm thick rolled copper foil was sequentially laminated on the adhesive layer side of the coverlay film 13, and the resultant was pressed using a vacuum laminator at a temperature of 160° C. and a pressure of 0.8 MPa for 2 minutes. The temperature was then raised from room temperature to 160° C., and the resultant was heat-treated at 160° C. for 2 hours to prepare a copper-clad laminate 17.
[実施例18]
樹脂付き銅箔11を2枚用意し、2枚の樹脂付き銅箔11の接着剤層側にポリイミドフィルム3(デュポン社製、商品名;カプトン200-EN、厚み50μm、ε1=3.6、tanδ1=0.0084)が接するように積層して、真空ラミネーターを用いて温度160℃、圧力0.8MPa、5分間圧着した後、室温から160℃まで昇温、160℃で4時間熱処理して、銅張積層板18を調製した。
[Example 18]
Two sheets of resin-coated
[実施例19]
接着剤組成物9を片面銅張積層板1(日鉄ケミカル&マテリアル社製、商品名;エスパネックスMC12-25-00UEM、縦×横×厚さ=200mm×300mm×25μm)のポリイミド側に塗布し、120℃で30分間乾燥を行い、接着剤層の厚さが50μmの接着剤付銅張積層板19を調製した。接着剤付銅張積層板19の接着剤層側に片面銅張積層板1のポリイミド側の面が接するように積層して、小型精密プレス機を用いて温度160℃、圧力4.0MPa、120分間圧着して、銅張積層板19を調製した。
[Example 19]
The adhesive composition 9 was applied to the polyimide side of a single-sided copper-clad laminate 1 (manufactured by Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd., product name: ESPANEX MC12-25-00UEM, length x width x thickness = 200 mm x 300 mm x 25 μm) and dried at 120°C for 30 minutes to prepare an adhesive-coated copper-clad laminate 19 having an adhesive layer thickness of 50 μm. The single-sided copper-clad laminate 1 was laminated so that the polyimide side surface of the single-sided copper-clad laminate 1 was in contact with the adhesive layer side of the adhesive-coated copper-clad laminate 19, and the laminate was pressed at a temperature of 160°C and a pressure of 4.0 MPa for 120 minutes using a small precision press to prepare a copper-clad laminate 19.
[実施例20]
2枚の接着剤付銅張積層板19を接着剤層側の面が接するように積層して、小型精密プレス機を用いて温度160℃、圧力4.0MPa、120分間圧着して、銅張積層板20を調製した。
[Example 20]
Two adhesive-coated copper-clad laminates 19 were laminated together with the adhesive layer sides in contact, and pressed together using a small precision press at a temperature of 160° C. and a pressure of 4.0 MPa for 120 minutes to prepare a copper-clad
[実施例21]
片面銅張積層板1の樹脂層側に、接着剤フィルム9を積層し、更にその上に片面銅張積層板1の樹脂層側が接着剤フィルム9と接するように積層して、小型精密プレス機を用いて温度160℃、圧力4.0MPa、120分間圧着して、銅張積層板21を調製した。
[Example 21]
An adhesive film 9 was laminated on the resin layer side of the single-sided copper-clad laminate 1, and then another adhesive film 9 was laminated on top of that so that the resin layer side of the single-sided copper-clad laminate 1 was in contact with the adhesive film 9. The laminate was then pressed using a small precision press at a temperature of 160°C and a pressure of 4.0 MPa for 120 minutes to prepare a copper-clad laminate 21.
[実施例22]
接着剤組成物9を離型PETフィルム1の片面に塗布し、120℃で15分間乾燥を行い、接着剤層を離型PETフィルム1から剥離することによって、厚さが15μmの接着剤フィルム22を得た。
[Example 22]
The adhesive composition 9 was applied to one side of a release PET film 1, dried at 120° C. for 15 minutes, and the adhesive layer was peeled off from the release PET film 1 to obtain an adhesive film 22 having a thickness of 15 μm.
片面銅張積層板1の樹脂層側に、接着剤フィルム22を積層し、更にその上に片面銅張積層板1の樹脂層側が接着剤フィルム22と接するように積層して、小型精密プレス機を用いて温度160℃、圧力4.0MPa、120分間圧着して、銅張積層板22を調製した。 An adhesive film 22 was laminated on the resin layer side of the single-sided copper-clad laminate 1, and then another adhesive film 22 was laminated on top of that so that the resin layer side of the single-sided copper-clad laminate 1 was in contact with the adhesive film 22. The laminate was then pressed using a small precision press at a temperature of 160°C and a pressure of 4.0 MPa for 120 minutes to prepare the copper-clad laminate 22.
[実施例23]
両面銅張積層板2(日鉄ケミカル&マテリアル社製、商品名;エスパネックスMB12-25-00UEG)を準備し、一方の面の銅箔にエッチングによる回路加工を施し、導体回路層を形成した配線基板2Aを調製した。
[Example 23]
A double-sided copper-clad laminate 2 (product name: ESPANEX MB12-25-00UEG, manufactured by Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd.) was prepared, and the copper foil on one side was subjected to circuit processing by etching to form a conductor circuit layer, thereby preparing a wiring board 2A.
両面銅張積層板2の一方の面の銅箔をエッチング除去し、銅張積層板2Bを調製した。 The copper foil on one side of double-sided copper-clad laminate 2 was etched away to prepare copper-clad laminate 2B.
配線基板2Aの導体回路層側の面と、銅張積層板2Bの樹脂層側の面との間に接着剤フィルム22を挟み、積層した状態で、温度160℃、圧力4.0MPa、120分間熱圧着して、多層回路基板23を調製した。 An adhesive film 22 was sandwiched between the conductive circuit layer side of the wiring board 2A and the resin layer side of the copper-clad laminate 2B, and in this laminated state, they were thermocompressed at a temperature of 160°C and a pressure of 4.0 MPa for 120 minutes to prepare a multilayer circuit board 23.
[実施例24]
液晶ポリマーフィルム(クラレ社製、商品名;CT-Z、厚さ;50μm、CTE;18ppm/K、熱変形温度;300℃、ε1=3.40、tanδ1=0.0022)を絶縁性基材とし、その両面に厚さ18μmの電解銅箔が設けられた両面銅張積層板24を準備し、一方の面の銅箔にエッチングによる回路加工を施し、導体回路層を形成した配線基板24Aを調製した。
[Example 24]
A double-sided copper-clad laminate 24 was prepared using an insulating substrate made of a liquid crystal polymer film (manufactured by Kuraray Co., Ltd., product name: CT-Z, thickness: 50 μm, CTE: 18 ppm/K, heat distortion temperature: 300° C., ε 1 = 3.40, tan δ 1 = 0.0022) with 18 μm-thick electrolytic copper foil provided on both sides thereof. The copper foil on one side was subjected to circuit processing by etching to form a conductor circuit layer, thereby preparing a wiring board 24A.
両面銅張積層板24の片面の銅箔をエッチング除去し、銅張積層板24Bを調製した。 The copper foil on one side of the double-sided copper-clad laminate 24 was etched away to prepare copper-clad laminate 24B.
配線基板24Aの導体回路層側の面と、銅張積層板24Bの絶縁性基材層側の面との間に接着剤フィルム22を挟み、積層した状態で、温度160℃、圧力4.0MPa、120分間熱圧着して、多層回路基板24を調製した。 The adhesive film 22 was sandwiched between the conductive circuit layer side of the wiring board 24A and the insulating base layer side of the copper-clad laminate 24B, and in this laminated state, they were thermocompressed at a temperature of 160°C and a pressure of 4.0 MPa for 120 minutes to prepare the multilayer circuit board 24.
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。 The above describes in detail the embodiment of the present invention for illustrative purposes, but the present invention is not limited to the above embodiment and various modifications are possible.
10…基材、11…第1の基材、12…第2の基材、20…接着剤層、30,33,34…絶縁樹脂層、31…第1の絶縁樹脂層、32…第2の絶縁樹脂層、41…第1の片面金属張積層板、42…第2の片面金属張積層板、50…配線層、M…金属層、M1…第1の金属層、M2…第2の金属層、100…積層体、101…3層金属張積層板、102…貼合せ型金属張積層板、103…接着剤層付き金属張積層板、200,201,202…回路基板、203…多層回路基板
REFERENCE SIGNS
Claims (18)
前記ポリイミドは、テトラカルボン酸無水物成分から誘導されるテトラカルボン酸残基及びジアミン成分から誘導されるジアミン残基を含有し、全ジアミン残基に対し、ダイマー酸の二つの末端カルボン酸残基が1級アミノメチル基又はアミノ基に置換されてなるダイマージアミンを主成分とするダイマージアミン組成物に由来するジアミン残基を30モル%以上含有するとともに、該ダイマージアミン組成物が、下記の成分(a)~(c);
(a)ダイマー酸の二つの末端カルボン酸基が1級のアミノメチル基又はアミノ基に置換されてなるダイマージアミン;
(b)炭素数10~40の範囲内にある一塩基酸化合物の末端カルボン酸基を1級アミノメチル基又はアミノ基に置換して得られるモノアミン化合物;
(c)炭素数41~80の範囲内にある炭化水素基を有する多塩基酸化合物の末端カルボン酸基を1級アミノメチル基又はアミノ基に置換して得られるアミン化合物(但し、前記ダイマージアミンを除く);
における成分(a)を96面積%以上含有するものであり、
前記ポリイミドの重量平均分子量(Mw)が18000~50000の範囲内であり、かつ、該重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が1.5~2.5の範囲内であり、
23℃、50%RHの恒温恒湿条件(常態)のもと24時間調湿後に、スプリッドシリンダ共振器(SCDR)により測定される10GHzにおける誘電正接(Tanδ1)及び28GHzにおける誘電正接(Tanδ2)がいずれも0.0025未満であり、前記Tanδ1に対する前記Tanδ2の比(Tanδ2/Tanδ1)が0.5以上1.0以下であることを特徴とする樹脂フィルム。 A resin film containing polyimide as a resin component,
The polyimide contains a tetracarboxylic acid residue derived from a tetracarboxylic acid anhydride component and a diamine residue derived from a diamine component, and contains 30 mol % or more of diamine residues derived from a dimer diamine composition mainly composed of a dimer diamine obtained by substituting two terminal carboxylic acid residues of a dimer acid with a primary aminomethyl group or an amino group , relative to the total diamine residues, and the dimer diamine composition contains the following components (a) to (c):
(a) a dimer diamine in which the two terminal carboxylic acid groups of a dimer acid are substituted with a primary aminomethyl group or an amino group;
(b) a monoamine compound obtained by substituting a terminal carboxylic acid group of a monobasic acid compound having 10 to 40 carbon atoms with a primary aminomethyl group or an amino group;
(c) Amine compounds obtained by substituting the terminal carboxylic acid group of a polybasic acid compound having a hydrocarbon group having 41 to 80 carbon atoms with a primary aminomethyl group or an amino group (excluding the above-mentioned dimer diamine);
The component (a) is contained in an amount of 96% by area or more,
the weight average molecular weight (Mw) of the polyimide is within a range of 18,000 to 50,000, and the ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is within a range of 1.5 to 2.5;
A resin film characterized in that, after being conditioned for 24 hours under constant temperature and humidity conditions (normal state) of 23°C and 50% RH, the dielectric loss tangent (Tan δ 1 ) at 10 GHz and the dielectric loss tangent (Tan δ 2 ) at 28 GHz, as measured by a split cylinder resonator (SCDR), are both less than 0.0025, and the ratio of Tan δ 2 to Tan δ 1 (Tan δ 2 /Tan δ 1 ) is 0.5 or more and 1.0 or less.
前記接着剤層が、請求項1から6のいずれか1項に記載の樹脂フィルムからなることを特徴とする積層体。 A laminate having a substrate and an adhesive layer laminated on at least one surface of the substrate,
A laminate comprising the resin film according to claim 1 , wherein the adhesive layer is made of the resin film according to claim 1 .
前記接着剤層が、請求項1から6のいずれか1項に記載の樹脂フィルムからなることを特徴とするカバーレイフィルム。 A coverlay film having a coverlay film material layer and an adhesive layer laminated on the coverlay film material layer,
A coverlay film, wherein the adhesive layer is made of the resin film according to claim 1 .
前記接着剤層が、請求項1から6のいずれか1項に記載の樹脂フィルムからなることを特徴とする樹脂付き銅箔。 A resin-coated copper foil in which an adhesive layer and a copper foil are laminated,
A resin-coated copper foil, characterized in that the adhesive layer is made of the resin film according to any one of claims 1 to 6.
前記絶縁樹脂層の少なくとも1層が、請求項1から6のいずれか1項に記載の樹脂フィルムからなることを特徴とする金属張積層板。 A metal-clad laminate having an insulating resin layer and a metal layer laminated on at least one surface of the insulating resin layer,
7. A metal-clad laminate, wherein at least one of the insulating resin layers is made of the resin film according to claim 1.
前記接着剤層が、請求項1から6のいずれか1項に記載の樹脂フィルムからなることを特徴とする金属張積層板。 A metal-clad laminate having an insulating resin layer, an adhesive layer laminated on at least one surface of the insulating resin layer, and a metal layer laminated on the insulating resin layer via the adhesive layer,
A metal-clad laminate, wherein the adhesive layer is made of the resin film according to claim 1 .
第2の金属層と、前記第2の金属層の少なくとも片側の面に積層された第2の絶縁樹脂層と、を有する第2の片面金属張積層板と、
前記第1の絶縁樹脂層及び前記第2の絶縁樹脂層に当接するように配置されて、前記第1の片面金属張積層板と前記第2の片面金属張積層板との間に積層された接着剤層と、を備えた金属張積層板であって、
前記接着剤層が、請求項1から6のいずれか1項に記載の樹脂フィルムからなることを特徴とする金属張積層板。 A first single-sided metal-clad laminate having a first metal layer and a first insulating resin layer laminated on at least one surface of the first metal layer;
a second single-sided metal-clad laminate having a second metal layer and a second insulating resin layer laminated on at least one surface of the second metal layer;
An adhesive layer is disposed so as to abut against the first insulating resin layer and the second insulating resin layer, and is laminated between the first single-sided metal-clad laminate and the second single-sided metal-clad laminate,
A metal-clad laminate, wherein the adhesive layer is made of the resin film according to claim 1 .
前記接着剤層が、請求項1から6のいずれか1項に記載の樹脂フィルムからなることを特徴とする回路基板。 A circuit board comprising: a first base material; a wiring layer laminated on at least one surface of the first base material; and an adhesive layer laminated on a surface of the first base material facing the wiring layer so as to cover the wiring layer,
A circuit board, wherein the adhesive layer is made of the resin film according to claim 1 .
前記接着剤層が、請求項1から6のいずれか1項に記載の樹脂フィルムからなることを特徴とする回路基板。 A circuit board comprising: a first base material; a wiring layer laminated on at least one surface of the first base material; an adhesive layer laminated on a surface of the first base material facing the wiring layer so as to cover the wiring layer; and a second base material laminated on a surface of the adhesive layer opposite to the first base material,
A circuit board, wherein the adhesive layer is made of the resin film according to claim 1 .
前記接着剤層が、請求項1から6のいずれか1項に記載の樹脂フィルムからなることを特徴とする回路基板。 A circuit board comprising: a first base material; an adhesive layer laminated on at least one surface of the first base material; a second base material laminated on a surface of the adhesive layer opposite to the first base material; and wiring layers laminated on each of the first base material and the second base material opposite to the adhesive layer,
A circuit board, wherein the adhesive layer is made of the resin film according to claim 1 .
前記複数の絶縁樹脂層のうちの少なくとも一層以上が、接着性を有するとともに前記配線層を被覆する接着剤層により形成されており、
前記接着剤層が、請求項1から6のいずれか1項に記載の樹脂フィルムからなることを特徴とする多層回路基板。 A multilayer circuit board comprising a laminate including a plurality of laminated insulating resin layers, and at least one wiring layer embedded in the laminate,
At least one of the plurality of insulating resin layers is formed of an adhesive layer having adhesiveness and covering the wiring layer,
7. A multilayer circuit board, comprising the adhesive layer comprising the resin film according to claim 1.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021058969A JP7621161B2 (en) | 2021-03-31 | 2021-03-31 | Resin films, laminates, coverlay films, resin-coated copper foils, metal-clad laminates, circuit boards and multilayer circuit boards |
| CN202210297162.0A CN115141369A (en) | 2021-03-31 | 2022-03-24 | Resin film, laminate, coverlay film, resin-containing copper foil, metal-clad laminate, circuit board, and multilayer circuit board |
| TW111111715A TW202239583A (en) | 2021-03-31 | 2022-03-28 | Resin film, lamitate, coverlay film, copper foil with resin, metal-clad laminate plate, circuit board and multilayer circuit board |
| KR1020220039617A KR20220136925A (en) | 2021-03-31 | 2022-03-30 | Resin film, laminate, coverlay film, copper foil with resin, metal-clad laminate plate, circuit board and multilayer circuit board |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021058969A JP7621161B2 (en) | 2021-03-31 | 2021-03-31 | Resin films, laminates, coverlay films, resin-coated copper foils, metal-clad laminates, circuit boards and multilayer circuit boards |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022155639A JP2022155639A (en) | 2022-10-14 |
| JP7621161B2 true JP7621161B2 (en) | 2025-01-24 |
Family
ID=83406774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021058969A Active JP7621161B2 (en) | 2021-03-31 | 2021-03-31 | Resin films, laminates, coverlay films, resin-coated copper foils, metal-clad laminates, circuit boards and multilayer circuit boards |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7621161B2 (en) |
| KR (1) | KR20220136925A (en) |
| CN (1) | CN115141369A (en) |
| TW (1) | TW202239583A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7342917B2 (en) * | 2021-07-26 | 2023-09-12 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | Adhesive resin sheets, printed wiring boards, and electronic equipment. |
| TWI846241B (en) * | 2022-12-27 | 2024-06-21 | 亞洲電材股份有限公司 | High thermal conductive metal substrate and preparation method thereof |
| JP2024139565A (en) * | 2023-03-27 | 2024-10-09 | 株式会社タムラ製作所 | Polyamic acid, polyamic acid composition, polyimide, polyimide film and printed wiring board |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017119865A (en) | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 荒川化学工業株式会社 | Polyimide-based adhesive |
| JP2018140544A (en) | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 新日鉄住金化学株式会社 | Metal-clad laminate, adhesive sheet, adhesive polyimide resin composition, and circuit board |
| JP2018174286A (en) | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 新日鉄住金化学株式会社 | Multilayer circuit board |
| JP2020056011A (en) | 2018-09-28 | 2020-04-09 | 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 | Resin film, coverlay film, circuit board, copper foil with resin, metal-clad laminate, multilayer circuit board, polyimide and adhesive resin composition |
| JP2020055299A (en) | 2018-09-28 | 2020-04-09 | 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 | Metal-clad laminates and circuit boards |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5777944B2 (en) | 2011-06-13 | 2015-09-09 | 新日鉄住金化学株式会社 | Crosslinked polyimide resin, adhesive resin composition and cured product thereof, coverlay film, and circuit board |
| JP6679957B2 (en) | 2016-02-01 | 2020-04-15 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | Bonding agent and article bonded with the bonding agent |
-
2021
- 2021-03-31 JP JP2021058969A patent/JP7621161B2/en active Active
-
2022
- 2022-03-24 CN CN202210297162.0A patent/CN115141369A/en active Pending
- 2022-03-28 TW TW111111715A patent/TW202239583A/en unknown
- 2022-03-30 KR KR1020220039617A patent/KR20220136925A/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017119865A (en) | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 荒川化学工業株式会社 | Polyimide-based adhesive |
| JP2018140544A (en) | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 新日鉄住金化学株式会社 | Metal-clad laminate, adhesive sheet, adhesive polyimide resin composition, and circuit board |
| JP2018174286A (en) | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 新日鉄住金化学株式会社 | Multilayer circuit board |
| JP2020056011A (en) | 2018-09-28 | 2020-04-09 | 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 | Resin film, coverlay film, circuit board, copper foil with resin, metal-clad laminate, multilayer circuit board, polyimide and adhesive resin composition |
| JP2020055299A (en) | 2018-09-28 | 2020-04-09 | 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 | Metal-clad laminates and circuit boards |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20220136925A (en) | 2022-10-11 |
| CN115141369A (en) | 2022-10-04 |
| TW202239583A (en) | 2022-10-16 |
| JP2022155639A (en) | 2022-10-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7630226B2 (en) | Resin film, coverlay film, circuit board, resin-coated copper foil, metal-clad laminate, multi-layer circuit board, polyimide and adhesive resin composition | |
| JP2024040228A (en) | Manufacturing method for metal clad laminates | |
| JP2020072198A (en) | Metal-clad laminate, circuit board, multilayer circuit board, and manufacturing method thereof | |
| KR102920531B1 (en) | Resin film, metal-clad laminate and circuit board | |
| JP7720707B2 (en) | Polyimide, crosslinked polyimide, adhesive film, laminate, coverlay film, resin-coated copper foil, metal-clad laminate, circuit board and multilayer circuit board | |
| JP7780277B2 (en) | Thermoplastic polyimide, crosslinked polyimide, adhesive film, laminate, coverlay film, resin-coated copper foil, metal-clad laminate, circuit board and multilayer circuit board | |
| JP7578408B2 (en) | Polyimide, polyimide composition, adhesive film, laminate, coverlay film, resin-coated copper foil, metal-clad laminate, circuit board, and multilayer circuit board | |
| JP7621161B2 (en) | Resin films, laminates, coverlay films, resin-coated copper foils, metal-clad laminates, circuit boards and multilayer circuit boards | |
| JP2025089343A (en) | Polyimide composition, resin film, laminate, coverlay film, resin-coated copper foil, metal-clad laminate, and circuit board | |
| JP2021147610A (en) | Polyimide, crosslinked polyimide, adhesive film, laminate, coverlay film, copper foil with resin, metal-clad laminate, circuit board and multilayer circuit board | |
| JP7837183B2 (en) | Bond ply, circuit boards and striplines using the same | |
| JP7636149B2 (en) | Polyimide, polyimide solution, polyimide film, adhesive film, laminate, coverlay film, resin-coated copper foil, metal-clad laminate, circuit board, and multi-layer circuit board | |
| JP7751981B2 (en) | Polyimide, crosslinked polyimide, adhesive film, laminate, coverlay film, resin-coated copper foil, metal-clad laminate, circuit board and multilayer circuit board | |
| TWI895381B (en) | Polyimide, cross-linked polyimide, adhesive film and their applications | |
| JP7642368B2 (en) | Polyimide, adhesive film, laminate, coverlay film, resin-coated copper foil, metal-clad laminate, circuit board and multi-layer circuit board | |
| JP7745458B2 (en) | Polyimide compositions, crosslinked polyimides, adhesive films, laminates, coverlay films, resin-coated copper foils, metal-clad laminates, circuit boards, and multilayer circuit boards | |
| JP7598756B2 (en) | Resin films, metal-clad laminates and circuit boards | |
| JP2025128677A (en) | Metal-clad laminates, multilayer circuit boards, electronic devices and electronic equipment | |
| JP2025006070A (en) | Laminate, metal-clad laminate, circuit board, electronic device, electronic equipment, adhesive resin composition, manufacturing method thereof, and adhesive film |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240222 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240910 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240911 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241107 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20241225 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250114 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7621161 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |