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TW201604232A - 電路基板用樹脂基板、電路基板用樹脂組成物及電路基板 - Google Patents

電路基板用樹脂基板、電路基板用樹脂組成物及電路基板 Download PDF

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TW201604232A
TW201604232A TW104123508A TW104123508A TW201604232A TW 201604232 A TW201604232 A TW 201604232A TW 104123508 A TW104123508 A TW 104123508A TW 104123508 A TW104123508 A TW 104123508A TW 201604232 A TW201604232 A TW 201604232A
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polymer
resin substrate
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TW104123508A
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TWI644968B (zh
Inventor
Yuu Kimura
Takaaki Uno
Shintarou Fujitomi
Kazuki Hatase
Original Assignee
Jsr Corp
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Publication date
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Abstract

本發明提供一種相對介電常數(εr )及介電正切(tanδ)的值小、且εr 及tanδ對頻率或溫度的依存性少的電路基板用樹脂基板。本發明的電路基板用樹脂基板至少含有具有式(1)所表示的結構單元的聚合物(A)。□(Ar1 及Ar2 分別獨立地為碳數6~30的伸芳基等;R1 為碳數1~20的烷基、或碳數6~30的芳基;R2 為直接鍵結、碳數1~20的烷二基、-O-、-S-、或-(R32 SiO)a -(其中,R3 分別獨立地為碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、或碳數1~12的烷氧基,且a為1以上的整數);EWG為拉電子基;n為0以上的整數)

Description

電路基板用樹脂基板、電路基板用樹脂組成物及電路基板
本發明是有關於一種電路基板中較佳的樹脂基板、電路基板用樹脂組成物及具有所述樹脂基板的電路基板。
以行動電話為代表的行動通訊設備中,為了處理速度的高速化,而使用高頻率的電信號。另外,為了使電信號的傳播速度高速化,亦存在藉由半導體元件的小型化、或封裝基板的高密度化等,而將配線的長度縮短的方法,但藉由降低基板本身的相對介電常數(εr ),亦可使傳播速度高速化。此外,電信號越為高頻率越容易衰減,而存在傳輸損失變大的傾向。因此,要求基板中有介電正切(tanδ)低的材料。進而,為了使行動通訊設備的使用態樣多樣化,而要求基板材料中εr 或tanδ因頻率或溫度的變化小。作為此種材料,已知有使用液晶聚合物(Liquid Crystal Polymer,LCP)的基板(專利文獻1~專利文獻2)。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2006-179609號公報 [專利文獻2]日本專利特開2006-137786號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明的課題在於提供一種相對介電常數(εr )及介電正切(tanδ)的值小、進而相對介電常數(εr )及介電正切(tanδ)對頻率及溫度的依存性少的電路基板用樹脂基板,使用其的電路基板及電路基板用樹脂組成物。 [解決課題之手段]
本發明是有關於下述[1]~[6]。 [1]一種電路基板用樹脂基板,其特徵在於:至少含有具有下述式(1)所表示的結構單元的聚合物(A),
[化1](式(1)中,Ar1 及Ar2 分別獨立地為碳數6~30的伸芳基、或碳數6~30的伸芳基所具有的至少一個氫原子經羥基、鹵素原子或1價有機基取代而成的基;R1 為碳數1~20的烷基、或碳數6~30的芳基;R2 為直接鍵結、碳數1~20的烷二基、-O-、-S-、或-(R3 2 SiO)a -(其中,R3 分別獨立地為碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、或碳數1~12的烷氧基,且a為1以上的整數);EWG為拉電子基;n為0以上的整數)。
[2]如所述[1]所記載的電路基板用樹脂基板,其中所述聚合物(A)含有50質量%以上的所述式(1)所表示的結構單元。 [3]如所述[1]或[2]所記載的電路基板用樹脂基板,其中所述式(1)中的R1 與EWG的哈米特(Hammett)取代基常數的差為0.1~2的範圍。 [4]一種電路基板用樹脂組成物,其特徵在於:至少含有具有下述式(1)所表示的結構單元的聚合物(A)、與有機溶劑(B),
[化2](式(1)中,Ar1 及Ar2 分別獨立地為碳數6~30的伸芳基、或碳數6~30的伸芳基所具有的至少一個氫原子經羥基、鹵素原子或1價有機基取代而成的基;R1 為碳數1~20的烷基、或碳數6~30的芳基;R2 為直接鍵結、碳數1~20的烷二基、-O-、-S-、或-(R3 2 SiO)a -(其中,R3 分別獨立地為碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、或碳數1~12的烷氧基,且a為1以上的整數);EWG為拉電子基;n為0以上的整數)。
[5]如所述[4]所記載的電路基板用樹脂組成物,其中所述有機溶劑(B)為選自由芳香族系有機溶劑、酮系有機溶劑及醯胺系有機溶劑所組成的組群中的至少一種。 [6]一種電路基板,其具有如所述[1]至[3]中任一項所記載的電路基板用樹脂基板。 [發明的效果]
關於本發明的電路基板用樹脂基板,相對介電常數(εr )的值小、介電正切(tanδ)的值小、而且相對介電常數(εr )及介電正切(tanδ)對頻率及溫度的依存性均少。
本發明的電路基板用樹脂組成物可較佳地用於本發明的電路基板用樹脂基板的製造。本發明的電路基板由於具有本發明的電路基板用樹脂基板,故而適合用作精密設備用的電路基板。
以下,對本發明進行具體說明。 <電路基板用樹脂組成物> 本發明的電路基板用樹脂組成物含有聚合物(A)、與有機溶劑(B),且為適合於製造電路基板用樹脂基板的樹脂組成物。
聚合物(A) 聚合物(A)具有下述式(1)所表示的結構單元。
[化3]所述式(1)中的各符號的含義如下。
Ar1 及Ar2 分別獨立地為碳數6~30的伸芳基、或碳數6~30的伸芳基所具有的至少一個氫原子經羥基、鹵素原子或1價有機基取代而成的基。伸芳基的碳數較佳為6~18,更佳為6~12。
Ar1 及Ar2 的伸芳基可為單環,亦可為多環,而且亦可為稠環。作為所述碳數6~30的伸芳基,例如可列舉伸苯基、伸萘基、及伸蒽基。
作為所述鹵素原子,例如可列舉氯原子、溴原子、及氟原子等鹵素原子。作為所述1價有機基,例如可列舉甲基、乙基、丙基、及壬基等碳數1~12的烷基;環丙基、環己基、及異冰片基等碳數3~20的環烷基;甲氧基、乙氧基、及丁氧基等碳數1~12的烷氧基;苯基、1-萘基、及2-萘基等碳數6~18的芳基;以及苯氧基等碳數6~18的芳氧基。再者,所述伸芳基可具有的選自羥基、鹵素原子及1價有機基中的取代基可為一種,亦可為兩種以上。
R1 為碳數1~20的烷基、或碳數6~30的芳基。於R1 中,烷基的碳數較佳為1~12,更佳為1~4,且芳基的碳數較佳為6~18,更佳為6~12。作為所述碳數1~20的烷基,例如可列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、及癸基。作為所述碳數6~30的芳基,例如可列舉苯基、1-萘基、2-萘基、及1-蒽基。
R2 為直接鍵結、碳數1~20的烷二基、-O-、-S-、或-(R3 2 SiO)a -。其中,R3 分別獨立地為碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、或碳數1~12的烷氧基,且a為1以上的整數。R2 為烷二基的情況下,其碳數較佳為1~18,更佳為1~6。作為所述碳數1~20的烷二基,例如可列舉亞甲基、乙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、辛烷-1,8-二基。作為R3 中的碳數1~20的烷基及碳數6~30的芳基,可列舉與所述R1 中示出的碳數1~20的烷基及碳數6~30的芳基相同的基,作為R3 中的碳數1~12的烷氧基,可列舉與所述1價有機基中示出的碳數1~12的烷氧基相同的基。
EWG表示拉電子基(electron withdrawing group)。式(1)中的EWG只要較R1 更吸引R1 及EWG鍵結的碳的電子,即為較R1 的拉電子性高的基即可。於所述式(1)中,R1 與EWG的哈米特(Hammett)取代基常數的差較佳為0.1~2的範圍,更佳為0.2~1.5的範圍。
作為EWG,例如可列舉碳數1~4的全鹵烷基、全鹵芳基、全鹵烷基取代芳基、鹵素原子、氰基、硝基。作為全鹵烷基可列舉三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基、九氟丁基等全氟烷基,全氯烷基,全溴烷基。作為全鹵芳基及全鹵烷基取代芳基,例如可列舉五氟苯基、雙(三氟甲基)苯基。作為鹵素原子,例如可列舉氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
就熱穩定性的觀點而言,該些EWG中較佳為全氟烷基、全鹵芳基及全鹵烷基取代芳基,更佳為三氟甲基、五氟苯基及雙(三氟甲基)苯基。
n為0以上的整數,且較佳為0~5的整數。 本發明的聚合物(A)亦可僅含有一種所述式(1)所表示的結構單元,亦可含有兩種以上。
本發明的聚合物(A)較佳為含有50質量%以上的所述式(1)所表示的結構單元,更佳為含有70質量%以上的所述式(1)所表示的結構單元,進而更佳為含有99質量%以上的所述式(1)所表示的結構單元。結構單元的含有比例為利用1 H-NMR測定的值。 聚合物(A)可單獨使用一種,亦可倂用兩種以上。
聚合物(A)的製造方法 本發明的聚合物(A)例如可藉由於強酸的存在下使下述式(a)所表示的化合物(以下亦稱為化合物(a))、與下述式(b)所表示的化合物(以下亦稱為化合物(b))進行縮聚反應而獲得。
[化4]
[化5]
[化6]所述方法中,認為活性碳陽離子一面藉由對芳基化合物進行親電子攻擊來直接形成碳-碳鍵,一面生成聚合物,所述活性碳陽離子是藉由使強酸對活性酮種發揮作用來生成。藉由使用所述方法可實現一鍋合成(one‐pot synthesis),另外,可合成副產物僅為水、且不存在鹼金屬鹽或有機金屬化合物等觸媒殘渣的聚合物。
關於所述方法的反應條件及反應機構的詳細情況,可參照「大分子(Macromolecules)」2004, 37, 6227-6235、「大分子(Macromolecules)」2008, 41, 8504-8512、「化學通訊(Chem. Commun.)」, 2004, 1030-1031等的記載。
·化合物(a) 化合物(a)由下述式(a)表示。
[化7]式(a)中,R1 及EWG與所述式(1)中的相同符號的含義相同。
作為化合物(a),例如可列舉五氟苯基甲基酮、五氟苯基乙基酮、三氟甲基甲基酮、及2,2,2-三氟苯乙酮。 化合物(a)可單獨使用一種,亦可倂用兩種以上。
·化合物(b) 化合物(b)由下述式(b)表示。
[化8]式(b)中,Ar1 、Ar2 、R2 及n與所述式(1)中的相同符號的含義相同。
作為化合物(b),例如可列舉苯、萘、蒽、對聯三苯(p-terphenyl)、對聯四苯(p-quaterphenyl)、9,10-二苯基蒽等芳香族烴;1,2-二苯基乙烷、1,3-二苯基丙烷、1,4-二苯基丁烷、1,8-二苯基辛烷等二苯基烷烴;二苯基醚等二芳基醚;二苯基硫醚等二芳基硫醚;2-氯-9,10-二苯基蒽等鹵化物。 化合物(b)可單獨使用一種,亦可倂用兩種以上。 化合物(a)與化合物(b)的縮聚中,式(b)中的鍵結於氫原子的芳香環碳與式(a)中的活性羰基碳進行鍵結而形成聚合物。
·強酸 於聚合物(A)的製造中,強酸用作所述化合物(a)及化合物(b)的縮聚反應的觸媒。
作為強酸,例如可列舉三氟乙酸、五氟苯乙酸、氟磺酸、氯磺酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、碳數2以上的全氟烷烴磺酸(例如C2 F5 SO3 H、C4 F9 SO3 H、C5 F11 SO3 H、C6 F13 SO3 H、及C8 F17 SO3 H)、五氟苯磺酸、五氟丙酸。該些可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
作為觸媒的較佳例,可列舉單獨使用三氟甲磺酸的例子、組合使用三氟甲磺酸與選自甲磺酸及三氟乙酸中的至少一種的例子。 強酸相對於一種以上的化合物(a)的合計1 mol通常可使用0.01 mol~100 mol的量,較佳為0.1 mol~50 mol的量。
·聚合溶劑 於聚合物(A)的製造中,可使用相對於所述強酸或所述縮聚反應為不活性的聚合溶劑。作為所述不活性的聚合溶劑,例如可列舉二氯甲烷、六氯苯、及全氟己烷等鹵化烴(在所述縮聚反應中反應的化合物除外);碳數4~12的正烷烴;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯等乙酸烷基酯;以及全氟聚醚等氟烷基醚。
·縮聚反應 化合物(b)的合計使用量相對於化合物(a)的合計1 mol通常為0.5 mol~1.5 mol,較佳為0.9 mol~1.1 mol,更佳為0.95 mol~1.05 mol。例如,於使用一種化合物(a)與兩種化合物(b)進行縮聚反應的情況下,較佳為化合物(a)的使用量、與兩種的化合物(b)的合計使用量為等莫耳的程度。
反應時的反應液溫度較佳為-50℃~150℃,更佳為-30℃~50℃。反應時間較佳為0.1小時~8小時,更佳為0.5小時~4小時。
反應結束後,所得的聚合物(A)可利用公知的方法來進行精製。 關於包含以所述方式所得的聚合物(A)的聚合反應物,由於將強酸用作觸媒,故而能夠以不含在使用一般的聚合觸媒的情況時反應物中通常所包含的作為雜質的氯化銅、氯化鉀、碳酸鉀等無機鹽類的狀態來獲得。因此,存在無由作為雜質殘存的無機鹽類導致劣化的擔憂,且不需要利用複雜的步驟來自聚合反應物去除雜質的優點。
聚合物(A)的特性 關於本發明的聚合物(A),利用凝膠滲透層析(Gel Permeation Chromatography,GPC)法測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)較佳為10,000~1,000,000,更佳為30,000~200,000。另外,分子量分佈(Mw/Mn)較佳為1.0~4.0,更佳為1.0~3.0。分子量例如可藉由強酸的使用量來調節。
本發明的聚合物(A)的利用差示掃描量熱法(differential scanning calorimetry,DSC)測定的玻璃轉移溫度(Tg)較佳為170℃~350℃,更佳為200℃~300℃。 關於本發明的聚合物(A),利用熱重量分析法(Thermal Gravity Analysis,TGA)測定的熱分解溫度(5%重量減少溫度)較佳為350℃以上,更佳為380℃以上。上限值並無特別限定,例如為550℃。
關於本發明的聚合物(A),由於具有所述式(1)所表示的結構單元,故而成形為膜狀、片狀等的情況中,相對介電常數(εr )的值小、介電正切(tanδ)的值小、而且相對介電常數(εr )及介電正切(tanδ)對頻率及溫度的依存性均少。推定其原因在於:由於聚合物(A)的短軸方向(與聚合物的主鏈為垂直方向)的極化小、且極化產生的部位為4級碳結構,故而分子難以旋轉。因此,本發明的聚合物(A)特別適合用於電路基板用的樹脂基板的製造。
有機溶劑(B) 有機溶劑(B)為將聚合物(A)溶解的溶劑,且為用以將電路基板用樹脂組成物製成容易處理者的溶劑。就由電路基板用樹脂組成物所形成的電路基板用樹脂基板的εr 及tanδ的值小、進而可形成所述εr 及tanδ對頻率或溫度的依存性少的電路基板用樹脂基板而言,此種有機溶劑(B)較佳為選自由芳香族系有機溶劑、酮系有機溶劑及醯胺系有機溶劑所組成的組群中的至少一種。有機溶劑(B)可單獨使用一種,亦可倂用兩種以上。
作為所述芳香族系有機溶劑,可列舉苯甲醚、甲苯、均三甲苯、及二甲苯等。作為所述酮系有機溶劑,可列舉2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、及環己酮等。作為所述醯胺系有機溶劑,可列舉3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-己基氧基-N,N-二甲基丙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙烯基-2-吡咯啶酮、N-戊基-2-吡咯啶酮、N-(甲氧基丙基)-2-吡咯啶酮、N-(第三丁基)-2-吡咯啶酮、及N-環己基-2-吡咯啶酮等。
就塗敷性、經濟性的觀點而言,該些中,可更佳地使用N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、甲苯及均三甲苯。 本發明的電路基板用樹脂組成物中的聚合物(A)的含有比例通常為1質量%~40質量%,較佳為5質量%~25質量%。若組成物中的聚合物(A)的含有比例處於所述範圍,則於形成塗膜的情況時可實現厚膜化,因此可形成難以產生針孔、且表面平滑性優異的電路基板用樹脂基板。
其他成分 本發明的電路基板用樹脂組成物除了包含聚合物(A)及有機溶劑(B)以外,亦可在不損害本發明的目的的範圍內包含其他成分。作為本發明的電路基板用樹脂組成物可包含的其他成分,例如可列舉無機粒子、除了聚合物(A)以外的樹脂成分、阻燃劑、抗老化劑、熱穩定劑、抗氧化劑、紫外線(ultraviolet,UV)吸收劑、界面活性劑、潤滑劑、及填充劑。
所述無機粒子用以對由電路基板用樹脂組成物所形成的電路基板用樹脂基板賦予低熱膨脹性。 作為無機粒子的材質,例如可列舉二氧化矽、氫氧化鋁、氧化鋁、E玻璃、S玻璃、D玻璃、H玻璃、氮化硼、氮化鋁、高嶺土(kaolin)、滑石、雲母、黏土、氫氧化鎂、氧化鉬、氧化鈦、氧化鋅、鈦酸鋇。無機粒子的粒徑通常為0.1 μm~100 μm。
關於所述無機粒子,為了可均勻地分散在電路基板用樹脂組成物中、另外為了提高由電路基板用樹脂組成物所形成的電路基板用樹脂基板的耐熱性,可使用經γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等矽烷偶合劑進行了表面處理者。
除了所述聚合物(A)以外的樹脂成分用以賦予除了源自所述聚合物(A)的功能以外的功能。作為除了所述聚合物(A)以外的樹脂成分,可列舉乙烯、丙烯、丁二烯、異戊二烯、苯乙烯、二乙烯基苯、甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、氯乙烯、丙烯腈、馬來酸酐、乙酸乙烯酯、四氟乙烯等乙烯基化合物的單獨聚合物及兩種以上的乙烯基化合物的共聚物,聚醯胺、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚酯、聚縮醛、聚苯硫醚、及聚乙二醇等熱塑性樹脂;以及酚樹脂、環氧樹脂、及氰酸酯系樹脂。
所述阻燃劑為對由電路基板用樹脂組成物所形成的電路基板用樹脂基板賦予阻燃性者,且例如可列舉三氧化銻、氫氧化鋁、氫氧化鎂、及硼酸鋅等無機阻燃劑;六溴苯、十溴二苯基乙烷、及伸乙基雙四溴鄰苯二甲醯亞胺等芳香族溴化合物。
所述抗老化劑用以進一步提高由電路基板用樹脂組成物所形成的電路基板用樹脂基板的耐久性,且例如可列舉受阻酚 (hindered phenol)系化合物。
電路基板用樹脂組成物的製造方法 本發明的電路基板用樹脂組成物可藉由將各成分均勻地混合來製造。另外,為了去除廢渣,亦可將各成分均勻地混合後,利用過濾器等將所得的混合物過濾。
本發明的電路基板用樹脂組成物的黏度通常為50 mPa·s~100,000 mPa·s,較佳為500 mPa·s~50,000 mPa·s,更佳為1,000 mPa·s~20,000 mPa·s。黏度為根據日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)K7117而藉由旋轉黏度計來測定的值。若電路基板用樹脂組成物的黏度處於所述範圍,則於形成塗膜時等的成膜中組成物的滯留性優異、且容易調整厚度,因此可容易地成形所期望的電路基板用樹脂基板。
<電路基板用樹脂基板> 本發明的電路基板用樹脂基板含有所述聚合物(A)。 本發明的電路基板用樹脂基板由於含有聚合物(A),故而成為相對介電常數(εr )及介電正切(tanδ)的值小,進而該些相對介電常數(εr )及介電正切(tanδ)對頻率及溫度的依存性少的電路基板用樹脂基板。
本發明的電路基板用樹脂基板只要含有聚合物(A)則可利用任一方法來製造,但較佳為由本發明的電路基板用樹脂組成物來製造的方法。 關於由本發明的電路基板用樹脂組成物來製造電路基板用樹脂基板的方法,可藉由將揮發成分自電路基板用樹脂組成物去除,從而製造電路基板用樹脂基板,例如,可藉由將電路基板用樹脂組成物塗佈於支撐體上而形成塗膜後、或使電路基板用樹脂組成物含浸於強化纖維基材後,將所述有機溶劑(B)等揮發成分去除來製造電路基板用樹脂基板。
作為所述塗佈方法,可列舉輥塗佈法、凹版塗佈法、旋轉塗佈法、狹縫塗佈法及使用刮刀的方法等。作為所述支撐體,可列舉聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)膜及SUS板等。所述塗膜的厚度只要根據最終所得的電路基板用樹脂基板的膜厚來適宜決定即可,通常為1 μm~1000 μm。
使電路基板用樹脂組成物含浸於強化纖維基材的情況下,作為強化纖維基材,例如可列舉紗束布(roving cloth)、布(cloth)、短切氈(chopped mat)、表面氈(surfacing mat)等各種玻璃布;石棉布、金屬纖維布、及其他合成或天然的無機纖維布;自全芳香族聚醯胺纖維、全芳香族聚酯纖維、聚苯并噁唑纖維等液晶纖維所得的織布或不織布;棉布、麻布、毛氈(felt)等天然纖維布;碳纖維布、牛皮紙(craft paper)、棉紙(cotton paper)、自紙-玻璃混纖系所得的布等天然纖維素系基材;聚四氟乙烯多孔質膜。強化纖維基材可單獨使用一種,或組合使用兩種以上。
作為將所述有機溶劑(B)等揮發成分去除的方法,例如可列舉加熱方法。所述加熱條件通常為30℃~300℃的溫度下,進行10分鐘~5小時。再者,亦可進行兩階段以上的加熱。具體而言,30℃~80℃的溫度下進行10分鐘~2小時乾燥後,進而以100℃~250℃進行10分鐘~3小時加熱等。另外,視需要亦可在氮氣環境下或減壓下進行乾燥。
塗佈於支撐體上而形成塗膜的情況下,所得的樹脂基板亦可自支撐體剝離而用作電路基板用樹脂基板,或亦可不自支撐體剝離而直接用作電路基板用樹脂基板。
另外,使電路基板用樹脂組成物含浸於強化纖維基材的情況下,所得的電路基板用樹脂基板中包含的聚合物(A)的含有比例為30質量%以上,較佳為30質量%~80質量%,更佳為40質量%~70質量%。
本發明的電路基板用樹脂基板的厚度可視所期望的用途來適宜選擇,通常為1 μm~250 μm,較佳為2 μm~150 μm,更佳為5 μm~125 μm。 樹脂基板中的殘存溶劑量相對於電路基板用樹脂基板100重量%通常為0重量%~1.2重量%,較佳為0重量%~1重量%。藉由殘存溶劑量處於所述範圍,可獲得相對介電常數(εr )及介電正切(tanδ)的值小,進而所述相對介電常數(εr )及介電正切(tanδ)對頻率及溫度的依存性少的電路基板用樹脂基板。
本發明的電路基板用樹脂基板的拉伸強度通常為50 MPa~400 MPa,且斷裂伸度通常為5%~100%,且拉伸彈性率通常為2.5 GPa~4.0 GPa,且線膨脹係數通常為80 ppm/K以下,且濕度膨脹係數通常為15 ppm/%RH以下。
拉伸強度及拉伸彈性率為根據JIS K 7161來算出的值,斷裂伸度為根據JIS Z 2241:2011來算出的值,線膨脹係數為根據JIS Z 2285:2003來算出的值,濕度膨脹係數為利用相對於相對濕度的變更率(%)的尺寸變更率(%)來算出的值。
<電路基板> 本發明的電路基板具有本發明的電路基板用樹脂基板,且藉由於電路基板用樹脂基板的單面或兩面上設置配線部而得。此種電路基板由於具有相對介電常數(εr )的值小、介電正切(tanδ)的值小、而且相對介電常數(εr )及介電正切(tanδ)對頻率及溫度的依存性少的本發明的電路基板用樹脂基板,故而傳輸速度大、傳輸損失小,從而可較佳地用於高頻率區域。
作為形成所述配線部的方法,例如可利用積層法、金屬噴敷(metallization)法、濺鍍法、蒸鍍法、塗佈法及印刷法等,於所述電路基板用樹脂基板上形成包含銅、氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)、聚噻吩、聚苯胺及聚吡咯等導電性材料的導電層,而對所述導電層進行圖案化,藉此形成配線部。另外,為了提高電路基板用樹脂基板與導電層的接著力,亦可於形成導電層前藉由電漿處理等對電路基板用樹脂基板的表面進行改質,亦可將接著劑塗佈於電路基板用樹脂基板上。 [實施例]
以下,基於實施例對本發明進一步進行具體說明,但本發明並不限定於該些實施例。以下的實施例等的記載中,只要無特別說明,則「份」是以「質量份」的含義使用。
<測定·評價方法> 樹脂的重量平均分子量(Mw)、及分子量分佈(Mw/Mn) 於下述條件下,藉由凝膠滲透層析法來測定重量平均分子量(Mw)、數量平均分子量(Mn)、及分子量分佈。 ·管柱:將作為東曹(Tosoh)公司製造的管柱的「TSKgel αM」及「TSKgel α2500」串聯連接 ·溶媒:添加了溴化鋰及磷酸的N-甲基-2-吡咯啶酮 ·溫度:40℃ ·檢測方法:折射率法 ·標準物質:聚苯乙烯 ·GPC裝置:東曹公司製造、裝置名「HLC-8020-GPC」
結構解析 結構解析於下述條件下藉由1 H-NMR來進行。 ·裝置:日本電子光學實驗室(Japan Electron Optics Laboratory,JEOL)公司製造、裝置名「ECP-400P」 ·氘代溶媒:選擇選自氘代氯仿、氘代甲醇及重水的氘代溶媒內溶解性最高的氘代溶媒。
玻璃轉移溫度(Tg)、熱分解溫度 聚合物的玻璃轉移溫度(Tg)是使用理學(Rigaku)公司製造的8230型DSC測定裝置以升溫速度20℃/分鐘來測定。另外,利用熱重量分析法(TAG),在氮氣環境下以升溫速度10℃/分鐘來測定聚合物的5%重量減少溫度,且將其設為聚合物的熱分解溫度。
介電特性(相對介電常數(εr )及介電正切(tanδ)) 使用評價用膜,並使用開遠(KEYCOM)公司製造的裝置名「FPR-110」,藉由攝動方式共振法來測定各溫度條件(23℃、40℃、85℃、及100℃)、頻率條件(1 GHz、10 GHz、及100 GHz)、以及相對濕度(45 RH、50 RH、及85 RH)中的相對介電常數(εr )及介電正切(tanδ)。
[實施例1] ·聚合物(A-1)的製造 使用安裝有攪拌機及帶氮氣導入管的三通旋塞的300 mL的三口燒瓶,對內部進行氮氣置換,且添加10.28 g的2,2,2-三氟苯乙酮、10.04 g的二苯基醚、及50 mL的氯化甲烷。
繼而添加27.14 g的三氟甲磺酸,並開始攪拌,於-20℃下使其反應3小時。反應結束後,將反應液投入到甲醇中而使反應物沈澱,並將過濾物分離。將所得的過濾物於60℃下真空乾燥一晚,而獲得白色粉末的聚合物(A-1)。產量為18.30 g,產率為95%。
所得的聚合物(A-1)的Mw為86,000、Mw/Mn為2.7,且Tg為220℃、熱分解溫度為510℃。自所得的聚合物(A-1)的1 H-NMR光譜(圖1)確認到所得的聚合物具有下述式的結構單元。
[化9]
·樹脂基板的製造 將所述中獲得的聚合物(A-1)溶解於N,N-二甲基乙醯胺(N,N-dimethylacetamide,DMAc),而獲得聚合物濃度為20質量%的樹脂組成物。使用刮刀將該樹脂組成物塗佈於包含聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)的支撐體上,於70℃下使其乾燥30分鐘,其次於100℃下乾燥30分鐘而製成膜後,自支撐體剝離。然後,將膜固定於金屬框上,進而於180℃下乾燥2小時,而獲得膜厚30 μm的膜狀的樹脂基板。將所得的膜狀的樹脂基板用作評價用樣品,並評價介電特性。將評價結果示於表1。
[實施例2] ·聚合物(A-2)的製造 使用安裝有攪拌機及帶氮氣導入管的三通旋塞的300 mL的三口燒瓶,對內部進行氮氣置換,且添加5.49 g的2,2,2-三氟苯乙酮、2.55 g的二苯基醚、3.45 g的對聯三苯、及50 mL的氯化甲烷。
繼而添加16.96 g的三氟甲磺酸,並開始攪拌,於-20℃下使其反應5小時。反應結束後,將反應液投入到甲醇中而使反應物沈澱,並將過濾物分離。將所得的過濾物於60℃下真空乾燥一晚,而獲得白色粉末的聚合物(A-2)。產量為10.56 g,產率為96%。
所得的聚合物(A-2)的Mw為102,000、Mw/Mn為2.8,且Tg為290℃、熱分解溫度為512℃。自所得的聚合物(A-2)的1 H-NMR光譜(圖2)確認到所得的聚合物具有下述式的結構單元。
[化10]
·樹脂基板的製造 除了使用所述中獲得的聚合物(A-2)來代替聚合物(A-1)以外,以與實施例1相同的方式製造樹脂基板,而獲得膜厚30 μm的膜狀的樹脂基板。將所得的膜狀的樹脂基板用作評價用樣品,並評價介電特性。將評價結果示於表1。
[實施例3] ·聚合物(A-3)的製造 使用安裝有攪拌機及帶氮氣導入管的三通旋塞的300 mL的三口燒瓶,對內部進行氮氣置換,且添加3.53 g的2,2,2-三氟苯乙酮、0.51 g的二苯基醚、6.22 g的對聯三苯、及50 mL的氯化甲烷。
繼而添加16.96 g的三氟甲磺酸,並開始攪拌,於-20℃下使其反應5小時。反應結束後,將反應液投入到甲醇中而使反應物沈澱,並將過濾物分離。將所得的過濾物於60℃下真空乾燥一晚,而獲得白色粉末的聚合物(A-3)。產量為10.56 g,產率為96%。
所得的聚合物(A-3)的Mw為76,000、Mw/Mn為2.6,且Tg為330℃、熱分解溫度為505℃。自所得的聚合物(A-3)的1 H-NMR光譜確認到所得的聚合物(A-3)具有下述式的結構單元。
[化11]
·樹脂基板的製造 除了使用所述中獲得的聚合物(A-3)來代替聚合物(A-1)以外,以與實施例1相同的方式製造樹脂基板,而獲得膜厚30 μm的膜狀的樹脂基板。將所得的膜狀的樹脂基板用作評價用樣品,並評價介電特性。將評價結果示於表1。
[比較例1] 將聚醯亞胺膜(商品名「卡普頓(kapton)100H/V」、東麗·杜邦公司製造、膜厚25 μm)用作評價用樣品,並評價介電特性。將評價結果示於表1。
[比較例2] 將液晶聚合物膜(商品名「貝克斯坦(bextor)CT-Z」、可樂麗(Kuraray)(股份)製造、膜厚25 μm)用作評價用樣品,並評價介電特性。將評價結果示於表1。
[表1][產業上之可利用性]
本發明的電路基板用樹脂基板可較佳地用於各種電路基板的製造。另外本發明的電路基板用樹脂組成物可較佳地用於電路基板用樹脂基板的製造。本發明的電路基板適合用作精密機械用的電路基板。
圖1表示實施例1中獲得的聚合物(A-1)的1 H-核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)光譜。 圖2表示實施例2中獲得的聚合物(A-2)的1 H-NMR光譜。

Claims (6)

  1. 一種電路基板用樹脂基板,其特徵在於:至少含有具有下述式(1)所表示的結構單元的聚合物(A),(式(1)中,Ar1 及Ar2 分別獨立地為碳數6~30的伸芳基、或碳數6~30的伸芳基所具有的至少一個氫原子經羥基、鹵素原子或1價有機基取代而成的基;R1 為碳數1~20的烷基、或碳數6~30的芳基;R2 為直接鍵結、碳數1~20的烷二基、-O-、-S-、或-(R3 2 SiO)a -(其中,R3 分別獨立地為碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、或碳數1~12的烷氧基,且a為1以上的整數);EWG為拉電子基;n為0以上的整數)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電路基板用樹脂基板,其中所述聚合物(A)含有50質量%以上的所述式(1)所表示的結構單元。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的電路基板用樹脂基板,所述式(1)中的R1 與EWG的哈米特取代基常數的差為0.1~2的範圍。
  4. 一種電路基板用樹脂組成物,其特徵在於:至少含有具有下述式(1)所表示的結構單元的聚合物(A)、與有機溶劑(B),(式(1)中,Ar1 及Ar2 分別獨立地為碳數6~30的伸芳基、或碳數6~30的伸芳基所具有的至少一個氫原子經羥基、鹵素原子或1價有機基取代而成的基;R1 為碳數1~20的烷基、或碳數6~30的芳基;R2 為直接鍵結、碳數1~20的烷二基、-O-、-S-、或-(R3 2 SiO)a -(其中,R3 分別獨立地為碳數1~20的烷基、碳數6~30的芳基、或碳數1~12的烷氧基,且a為1以上的整數);EWG為拉電子基;n為0以上的整數)。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的電路基板用樹脂組成物,其中所述有機溶劑(B)為選自由芳香族系有機溶劑、酮系有機溶劑及醯胺系有機溶劑所組成的組群中的至少一種。
  6. 一種電路基板,其具有如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的電路基板用樹脂基板。
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