特開 2024-72480 電子回路基板用積層体およびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024072480

(43)【公開日】2024-05-28

(54)【発明の名称】電子回路基板用積層体およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/03 20060101AFI20240521BHJP

   B32B 15/08 20060101ALI20240521BHJP

   B32B 27/30 20060101ALI20240521BHJP

   H05K 3/00 20060101ALI20240521BHJP

【ＦＩ】

H05K1/03 610H

B32B15/08 J

B32B27/30 B

H05K1/03 630H

H05K3/00 R

H05K1/03 650

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022183313

(22)【出願日】2022-11-16

(71)【出願人】

【識別番号】000001096

【氏名又は名称】倉敷紡績株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100167988

【弁理士】

【氏名又は名称】河原 哲郎

(72)【発明者】

【氏名】西川 高宏

【テーマコード（参考）】

4F100

【Ｆターム（参考）】

4F100AB01D

4F100AB01E

4F100AB17D

4F100AB17E

4F100AB33D

4F100AB33E

4F100AK04A

4F100AK09A

4F100AK12A

4F100AL09A

4F100AT00A

4F100BA03

4F100BA05

4F100BA06

4F100BA07

4F100BA10A

4F100BA10D

4F100BA10E

4F100CB00B

4F100CB00C

4F100DD01D

4F100DD01E

4F100EJ20

4F100EJ24

4F100EJ38

4F100EJ41

4F100EJ42

4F100EJ61

4F100GB43

4F100JA04A

4F100JA05A

4F100JB16A

4F100JG05A

4F100JK06

4F100YY00A

4F100YY00D

4F100YY00E

(57)【要約】

【課題】高周波電気信号の伝送損失の小さいフレキシブル回路基板を製造可能な電子回路基板用積層体を提供する。
【解決手段】基材フィルム１５の片面または両面に接着層１６を介して金属箔１７が積層され、前記基材フィルムは、シンジオタクチックポリスチレンを主成分とし、二軸配向され、融点が２６０～２９０℃、ガラス転移温度が２３０～２６０℃、周波数１０ＧＨｚにおける比誘電率が２．６以下、誘電正接が０．００２以下であり、前記金属箔を引き剥がすときのピール強度が、２６０℃×３０秒の加熱試験の前後を通じて３Ｎ／１０ｍｍ以上である、電子回路基板用積層体１０。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材フィルムの片面または両面に接着層を介して金属箔が積層された電子回路基板用積層体であって、
前記基材フィルムは、シンジオタクチックポリスチレンを主成分とし、二軸配向され、融点が２６０～２９０℃、ガラス転移温度が２３０～２６０℃、周波数１０ＧＨｚにおける比誘電率が２．６以下、誘電正接が０．００２以下であり、
前記金属箔を引き剥がすときのピール強度が、２６０℃×３０秒の加熱試験の前後を通じて３Ｎ／１０ｍｍ以上である、
電子回路基板用積層体。

【請求項2】

前記基材フィルムが、実質的にシンジオタクチックポリスチレンおよびスチレン系熱可塑性エラストマーからなる、
請求項１に記載の電子回路基板用積層体。

【請求項3】

前記スチレン系熱可塑性エラストマーが、ポリスチレン－ポリ（エチレン／ブチレン）－ポリスチレン共重合体である、
請求項２に記載の電子回路基板用積層体。

【請求項4】

前記金属箔をパターンエッチングしてマイクロストリップラインを作製したときのＳ２１パラメータが４０ＧＨｚにおいて－５ｄＢ／１００ｍｍ以上、０以下である、
請求項１に記載の電子回路基板用積層体。

【請求項5】

前記金属箔の前記接着層との界面の最大高さ粗さＲｚが２．０μｍ以下である、
請求項１に記載の電子回路基板用積層体。

【請求項6】

融点が２６０℃以上のシンジオタクチックポリスチレンを主成分とする樹脂組成物を溶融、混練して、前駆体フィルムに成形する工程と、
前記前駆体フィルムを二軸延伸して、２３０℃以上の温度で弛緩熱処理して基材フィルムを製造する工程と、
前記基材フィルムの少なくとも片面に接着層を形成する工程と、
前記接着層上に金属箔を積層する工程と、
を有する電子回路基板用積層体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フレキシブル回路基板を製造するための積層体に関する。

【背景技術】

【0002】

フレキシブル回路基板等を製造するために、合成樹脂フィルムと、その片側または両側に銅箔を接着して積層したフレキシブル銅張積層板（ＦＣＣＬ）が用いられる。電気信号の伝送損失は導体損失と誘電損失からなり、信号の周波数が高いほど誘電損失の比重が大きくなる。近年、電気信号の高周波数化が急速に進展するにしたがって、銅箔の近傍材料による誘電損失の低減が課題となっている。特許文献１～５には、誘電損失の低減を目指４したＦＣＣＬであって、合成樹脂フィルムと接着剤層と銅箔からなる３層または５層の銅張積層板が記載されている。特許文献６には、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂フィルムの表面にめっきによる金属層を形成した電子回路基板用積層体が記載されている。また、特許文献７には、高周波信号を効率よく伝送するためのフラットケーブル用基材フィルムとして、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂を含有するフィルムが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－０３８２８１号公報

【特許文献2】国際公開第２０１８／０３００２６号

【特許文献3】特開２０１７－１２１８０７号公報

【特許文献4】特許第６５３９４０４号公報

【特許文献5】国際公開第２０１６／０１７４７３号

【特許文献6】特開２０１５－００２３３４号公報

【特許文献7】国際公開第２０１９／０４９９２２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、上記状況を考慮してなされたものであり、高周波電気信号の伝送損失の小さいフレキシブル回路基板を製造可能な電子回路基板用積層体を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の電子回路基板用積層体は、基材フィルムの片面または両面に接着層を介して金属箔が積層された電子回路基板用積層体である。前記基材フィルムは、シンジオタクチックポリスチレンを主成分とし、二軸配向され、融点が２６０～２９０℃、ガラス転移温度が２３０～２６０℃、周波数１０ＧＨｚにおける比誘電率が２．６以下、誘電正接が０．００２以下である。そして、前記金属箔を引き剥がすときのピール強度が、２６０℃×３０秒の加熱試験の前後を通じて３Ｎ／１０ｍｍ以上である。

【0006】

ここで、ガラス転移温度Ｔｇは熱機械分析（ＴＭＡ）によって測定された値である。具体的には、ＪＩＳＣ６４８１－１９９６に準拠して測定できる。また、ピール強度は、ＪＩＳＣ５０１６－１９９４に規定する９０度方向引きはがし強さをいう。

【0007】

この構成により、強度および耐熱性が高く、高周波電気信号の伝送損失の小さいフレキシブル回路基板を製造可能な電子回路基板用積層体が得られる。

【0008】

好ましくは、前記基材フィルムが、実質的にシンジオタクチックポリスチレンおよびスチレン系熱可塑性エラストマーからなり、より好ましくは、前記スチレン系熱可塑性エラストマーが、ポリスチレン－ポリ（エチレン／ブチレン）－ポリスチレン共重合体である。これにより、電子回路基板用積層体の伝送損失を低く抑えながら、ピール強度をより高くすることができる。

【0009】

上記電子回路基板用積層体は、好ましくは、前記金属箔をパターンエッチングしてマイクロストリップラインを作製したときの伝送損失を示すＳ２１パラメータが４０ＧＨｚにおいて－５ｄＢ／１００ｍｍ以上、０以下である。

【0010】

好ましくは、前記金属箔の前記接着層との界面の最大高さ粗さＲｚが２．０μｍ以下である。ここで、最大高さ粗さＲｚは、ＪＩＳＢ０６０１－２０１３に規定する最大高さ粗さである。これにより、フレキシブル回路基板の伝送損失をさらに低く抑えることができる。

【0011】

本発明の電子回路基板用積層体の製造方法は、融点が２６０℃以上のシンジオタクチックポリスチレンを主成分とする樹脂組成物を溶融、混練して、前駆体フィルムに成形する工程と、前記前駆体フィルムを二軸延伸して、２３０℃以上の温度で弛緩熱処理して基材フィルムを製造する工程と、前記基材フィルムの少なくとも片面に接着層を形成する工程と、前記接着層上に金属箔を積層する工程とを有する。

【発明の効果】

【0012】

本発明の電子回路基板用積層体によれば、基材としてシンジオタクチックポリスチレンを主成分とする基材フィルムを用いるので、液晶ポリマーやポリイミドを用いる場合と比較して、より低コストで、高周波電気信号に対しても伝送損失の小さいフレキシブル回路基板を製造することができる。また、シンジオタクチックポリスチレンの吸水性が低いことによって、フレキシブル回路基板を多湿な環境で使用しても伝送特性が悪化しにくい。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態の電子回路基板用積層体の層構成を示す図である。Ａ：５層構造、Ｂ：３層構造。

【図2】実施例の電子回路基板用積層体に用いた基材フィルムの、Ａ：比誘電率Ｄｋ、Ｂ：誘電正接Ｄｆの測定結果を示す図である。

【図3】実施例および比較例の電子回路基板用積層体のＳ２１パラメータの測定結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１Ａを参照して、本実施形態の電子回路基板用積層体１０は、基材フィルム１５の両面に、接着層１６を介して金属箔１７が積層された５層構造を有する。図１Ｂを参照して、本実施形態の他の電子回路基板用積層体１１は、基材フィルム１５の片面に、接着層１６を介して金属箔１７が積層された３層構造を有する。電子回路基板用積層体１０、１１の金属箔１７を回路パターンにエッチングするサブトラクティブ法によって、フレキシブル回路基板を製造できる。また、電子回路基板用積層体１０、１１を他の樹脂フィルムやガラスクロスなどと複合化して、ビルドアップ基板を製造することもできる。なお、以下においては５層構造の電子回路基板用積層体１０を引用して各層の特性、材料等を説明するが、その説明は３層構造の電子回路基板用積層体１１についても妥当する。

【0015】

基材フィルム１５は、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）を主成分とし、二軸配向されている。

【0016】

二軸配向とは、面方向において、高分子が互いに異なる２方向、例えばフィルムの押出方向（ＭＤ）およびそれに垂直な方向（ＴＤ）で配向していることを意味する。基材フィルム１５を二軸配向させることによって、所要の強度および耐熱性を付与することができる。二軸配向は、未延伸の前駆体フィルムを二軸延伸することにより実現できる。

【0017】

ＳＰＳは、シンジオタクチック構造を有するスチレン系ポリマーである。シンジオタクチック構造とは、炭素－炭素結合から形成される主鎖に対して側鎖であるフェニル基または置換フェニル基が交互に反対方向に位置する立体構造を意味する。ＳＰＳの立体規則性の程度（タクティシティ）は同位体炭素による核磁気共鳴法（１３Ｃ－ＮＭＲ法）により定量することができる。１３Ｃ－ＮＭＲ法により測定されるＳＰＳ系樹脂のタクティシティは、数個のモノマー単位からなる連鎖、例えば、２個の場合はダイアッド、３個の場合はトリアッド、５個の場合はペンタッドのうち、構成単位の立体配置が逆のシンジオタクチックであるもの（ラセミダイアッド等）の割合によって示すことができる。本実施形態におけるＳＰＳは、通常、ラセミダイアッドで７５％以上、好ましくは８５％以上、もしくはラセミトリアッドで６０％以上、好ましくは７５％以上、もしくはラセミペンタッドで３０％以上、好ましくは５０％以上のシンジオタクティシティを有するスチレン系ポリマーである。なお、基材フィルム１５には、異なる２種類以上のＳＰＳを混合して用いてもよい。

【0018】

ＳＰＳとしてのスチレン系ポリマーの種類としては、ポリスチレン、ポリ（アルキルスチレン）、ポリ（ハロゲン化スチレン）、ポリ（ハロゲン化アルキルスチレン）、ポリ（アルコキシスチレン）、ポリ（ビニル安息香酸エステル）、これらの水素化重合体等及びこれらの混合物、又はこれらを主成分とする共重合体が挙げられる。ポリ（アルキルスチレン）としては、ポリ（メチルスチレン）、ポリ（エチルスチレン）、ポリ（イソプロピルスチレン）、ポリ（ターシャリーブチルスチレン）、ポリ（フェニルスチレン）、ポリ（ビニルナフタレン）、ポリ（ビニルスチレン）等が挙げられる。ポリ（ハロゲン化スチレン）としては、ポリ（クロロスチレン）、ポリ（ブロモスチレン）、ポリ（フルオロスチレン）等が挙げられる。ポリ（ハロゲン化アルキルスチレン）としては、ポリ（クロロメチルスチレン）等が挙げられる。ポリ（アルコキシスチレン）としては、ポリ（メトキシスチレン）、ポリ（エトキシスチレン）等が挙げられる。ＳＰＳとしてのスチレン系ポリマーとしては、ポリスチレンが好ましい。

【0019】

ＳＰＳの重量平均分子量は、１０，０００～３，０００，０００、好ましくは３０，０００～１，５００，０００、特に好ましくは５０，０００～５００，０００である。

【0020】

ＳＰＳの融点は、２６０℃以上である。これにより、基材フィルムのガラス転移温度Ｔｇを高くして、電子回路基板用積層体１０の耐熱性を上げることができる。一方、ＳＰＳの融点が高くても特に問題はないが、ＳＰＳの融点は通常２９０℃を超えることはない。

【0021】

好ましくは、基材フィルム１５は実質的にＳＰＳおよびスチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）からなる。ＴＰＳは、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）のうち、ハードセグメントがポリスチレンからなるものである。「実質的にＳＰＳおよびＴＰＳからなる」とは、ＳＰＳおよびＴＰＳ以外の樹脂を含む場合であっても、その含有量が、電子回路基板用積層体１０として所要の伝送損失および耐熱性が得られる範囲であることをいう。具体的には、基材フィルム１５の全樹脂に占めるＳＰＳの割合とＴＰＳの割合を足し合わせた値が９０質量％以上、より好ましくは９５質量％以上であり、特に好ましくは１００質量％である。基材フィルム１５がＴＰＳを含むことにより、基材フィルムの誘電特性の悪化を抑えながら、ピール強度を高めることができる。

【0022】

ＴＰＳとしては、種々の市販のものを用いることができる。また、ＴＰＳとしては、水素添加されたものを用いることが好ましい。これによりＴＰＳの耐熱性が向上し、また高温で行われる基材フィルム原料の溶融・押出工程において予期せぬ反応が生じることを防止することができる。

【0023】

水素添加ＴＰＳとしては、ポリスチレン－ポリ（エチレン／ブチレン）－ポリスチレン（ＴＰＳ－ＳＥＢＳ）、ポリスチレン－ポリ（エチレン／プロピレン）－ポリスチレン（ＴＰＳ－ＳＥＰＳ）、ポリスチレン－ポリ（エチレン－エチレン／プロピレン）－ポリスチレン（ＴＰＳ－ＳＥＥＰＳ）、ポリスチレン－ポリ（エチレン／プロピレン）－ポリスチレン（ＴＰＳ－ＳＥＰ）などの、ソフトセグメントが異なる各種のものを用いることができる。なかでも、ソフトセグメントがポリ（エチレン／ブチレン）からなるＴＰＳ－ＳＥＢＳを用いることが特に好ましい。なお、基材フィルム１５に含有されるＴＰＳは、異なる２種類以上の樹脂を混合したものであってもよい。

【0024】

ＴＰＳの配合量は、ＳＰＳ（ａ）とＴＰＳ（ｂ）の重量比が（ａ）／（ｂ）＝９７／３～６０／４０とすることが好ましく、さらに、９５／５～７０／３０、９０／１０～８０／２０とすることがより好ましい。この好ましい配合割合は、ＴＰＳの全部または一部として、ＴＰＳ－ＳＥＢＳを用いる場合も同じである。ＴＰＳの配合量が少なすぎると、電子回路基板用積層体１０のピール強度向上の効果が小さい。一方、ＴＰＳの配合量が多すぎると、基材フィルム１５の誘電特性の悪化が無視できなくなる。

【0025】

基材フィルム１５は、ポリマー以外に、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、滑剤、帯電防止剤、無機フィラー、着色剤、結晶核剤、難燃剤等の添加剤を含有してもよい。

【0026】

基材フィルム１５の融点は、基材フィルムがＳＰＳのみからなるか、実質的にＳＰＳおよびＴＰＳからなるかに依らず、２６０℃以上である。これにより、基材フィルムのガラス転移温度Ｔｇを高くして、電子回路基板用積層体１０の耐熱性を上げることができる。一方、基材フィルム１５の融点が高くても特に問題はないが、ＳＰＳを主成分とする基材フィルムでは、通常２９０℃を超えることはない。

【0027】

基材フィルム１５のガラス転移温度Ｔｇは、２３０℃以上、好ましくは２４０℃以上である。これにより、電子回路基板用積層体１０の耐熱性を上げることができる。一方、ガラス転移温度Ｔｇが高くても特に問題はないが、ＳＰＳを主成分とする基材フィルムでは、通常２６０℃を超えることはない。なお、本明細書中で、ガラス転移温度Ｔｇは、熱機械分析（ＴＭＡ）によって測定された温度をいう。ガラス転移温度Ｔｇはいくつかの方法で測定可能であるが、ＴＭＡによるものが、実用上の耐熱性の指標として優れている。ＴＭＡによるガラス転移温度Ｔｇは、具体的には、ＪＩＳＣ６４８１－１９９６に準拠して測定したＴＭＡ曲線から求めることができる。ＳＰＳの素材自体はガラス転移温度Ｔｇが低いが、二軸配向させることによってガラス転移温度Ｔｇを高くして、耐熱性を向上させることができる。

【0028】

基材フィルム１５の熱膨張率は、ＭＤおよびＴＤのいずれの方向についても、好ましくは８０ｐｐｍ／℃以下、より好ましくは７０ｐｐｍ／℃以下である。なお、熱膨張率は小さいほど好ましいが、ＳＰＳを主成分とする基材フィルムでは、通常１０ｐｐｍ／℃を下回ることはない。また熱膨張率のＭＤとＴＤとの差の絶対値は、好ましくは５０ｐｐｍ／℃以下、より好ましくは２０ｐｐｍ／℃以下である。

【0029】

基材フィルム１５の厚さは、好ましくは１０～１００μｍ、より好ましくは１２～５０μｍである。これにより、電子回路基板用積層体１０の強度と柔軟性をバランスよく両立できる。

【0030】

基材フィルム１５の比誘電率Ｄｋは、周波数１０ＧＨｚにおいて２．６以下である。また、基材フィルム１５の誘電正接Ｄｆは、周波数１０ＧＨｚにおいて０．００２以下、好ましくは０．００１以下である。電子回路基板用積層体１０の伝送損失には、基材フィルム１５、接着層１６および金属箔１７の全ての層が影響するが、基材フィルム１５の比誘電率Ｄｋおよび誘電正接Ｄｆが低いことによって、市販の接着剤や銅箔等を用いても、高周波電気信号の伝送損失を低く抑えることが可能となる。なお、ＳＰＳを主成分とする基材フィルムでは、通常、比誘電率は２．０以上、誘電正接は０．００００１以上である。

【0031】

接着層１６の比誘電率Ｄｋは、周波数１０ＧＨｚにおいて、好ましくは２．６以下である。また、接着層の誘電正接Ｄｆは、周波数１０ＧＨｚにおいて、好ましくは０．００５以下、より好ましくは０．００３以下である。このような接着層は、東亜合成株式会社製ＡＦ－７００、ニッカン工業株式会社製ＳＡＦＹなどの市販の接着剤によって形成できる。

【0032】

接着層１６の成分は、基材フィルム１５および金属箔１７に対して所要の接着力を有していれば特に限定されず、各種公知の接着剤、例えば、特許文献２、３または５に記載された接着剤を用いることができる。接着層は、液状の接着剤を基材フィルム１５または金属箔１７の表面に塗工して形成してもよいし、フィルム状に成形された接着剤（以下において「接着剤フィルム」という）を用いて形成してもよい。接着層は、好ましくは、接着剤フィルムを用いて形成する。

【0033】

接着層１６の厚さは、好ましくは３～５０μｍ、より好ましくは５～３０μｍである。接着層が薄すぎると、接着性能が十分に得られないことがある。一方、接着層が厚すぎると、溶剤が残留しやすく、フレキシブル回路基板の製造工程等で発泡することがある。

【0034】

金属箔１７の種類は特に限定されず、例えば、銅、金、アルミまたはこれらを主成分とする合金の箔を用いることができ、好ましくは銅箔を用いる。銅箔としては、各種市販の銅箔を用いることができる。

【0035】

金属箔１７と接着層１６の界面が平滑であるほど、フレキシブル回路基板の伝送損失が低く抑えられる。このことから、金属箔１７の接着層１６に合わせる面は平滑であることが好ましく、金属箔の当該表面の最大高さ粗さＲｚは、好ましくは２．０μｍ以下、より好ましくは１．０μｍ以下とする。ここで、最大高さ粗さＲｚは、ＪＩＳＢ０６０１－２０１３に規定する最大高さ粗さである。一方、金属箔の接着層に合わせる表面の最大高さ粗さＲｚは、好ましくは０．２μｍ以上である。これにより、接着層との十分な接着強度が得られる。金属箔の接着層に合わせる面の最大高さ粗さＲｚは、電子回路基板用積層体１０において金属箔１７の接着層１６との界面の最大高さ粗さＲｚとなる。

【0036】

金属箔１７の厚さは、金属の種類に応じて、所要の導電性が得られる範囲で決定することができる。金属箔が銅箔である場合は、好ましくは１～１００μｍ、より好ましくは１～４０μｍである。これらの範囲内の厚さであると、十分な導電性と、フレキシブル回路基板に求められる柔軟性を高い水準で両立できる。

【0037】

電子回路基板用積層体１０には様々な性能が要求されるが、特に重要なものとして、伝送損失、ピール強度、耐熱性および耐熱衝撃性が挙げられる。

【0038】

電子回路基板用積層体１０の伝送損失は、金属箔１７をパターンエッチングしてマイクロストリップラインを作製したときのＳ２１パラメータによって評価することができ、好ましくは４０ＧＨｚにおいて－５ｄＢ／１００ｍｍ以上、０以下である。Ｓ２１パラメータのマイナスは伝送損失があることを示し、Ｓ２１パラメータの絶対値が小さいほど伝送損失が小さいことを示している。

【0039】

電子回路基板用積層体１０のピール強度は、積層体１０から金属箔１７を引き剥がすときのピール強度であって、ＪＩＳＣ５０１６－１９９４に規定する９０度方向引きはがし強さが、３Ｎ／１０ｍｍ以上、好ましくは５Ｎ／１０ｍｍ以上、より好ましくは６Ｎ／１０ｍｍ以上である。

【0040】

電子回路基板用積層体１０の耐熱性は、加熱試験後のピール強度によって評価できる。電子回路基板用積層体１０には、フレキシブル回路基板のリフロー処理を想定して、典型的には２６０℃以上の耐熱性が求められる。加熱試験は、具体的には、試験片をリフロー炉に通して、２６０℃で３０秒の加熱を加えることによって実施できる。また、２６０℃×３０秒の加熱を繰り返してもよい。リフロー炉に通す回数は、少なくとも１回、好ましくは６回以上で、加熱試験後のピール強度は、３Ｎ／１０ｍｍ以上、好ましくは５Ｎ／１０ｍｍ以上、より好ましくは６Ｎ／１０ｍｍ以上である。

【0041】

電子回路基板用積層体１０の耐熱衝撃性は、ＪＩＳＣ５０１６－１９９４に規定された熱衝撃（高温浸せき）試験前後の導通抵抗の変化によって評価できる。熱衝撃試験は、具体的には、試験片に２６０℃～２０℃の熱サイクルを所定回数与える。導通抵抗の変化は、１００回の熱サイクルの前後で、好ましくは１０％以下である。試験方法の詳細は、実施例で後述する。

【0042】

次に、本実施形態の電子回路基板用積層体１０の製造方法を説明する。

【0043】

基材フィルム１５の原料となる樹脂組成物を溶融・混練して、前駆体フィルムに成形する。前駆体フィルムの成形は、例えば、押出成形法、カレンダー成形法、キャスティング法によって行うことができ、好ましくは、押出成形法によって行う。

【0044】

成形された未延伸の前駆体フィルムは、例えば、同時二軸延伸方式、逐次二軸延伸方式によって、好ましくは同時二軸延伸方式によって二軸配向される。二軸延伸の延伸倍率、延伸温度、延伸速度は、樹脂の熱的特性や所望の熱膨張率、引張破壊呼びひずみに応じて適当な条件を選択することができる。本実施形態では、延伸倍率は、ＭＤおよびＴＤともに２．０倍～５．０倍とすることが好ましく、２．２倍～４．０倍とすることがより好ましい。ＭＤおよびＴＤの延伸倍率は近似していることが好ましい。具体的には、ＭＤの延伸倍率とＴＤの延伸倍率の差が、好ましくは０．６以下、より好ましくは０．３以下である。

【0045】

二軸延伸されたフィルムに対しては、さらに弛緩熱処理を行う。熱収縮率の絶対値を低減し、ガラス転移温度Ｔｇを高くして、耐熱寸法安定性を向上させるためである。弛緩処理は、延伸されたフィルムの融点以下、好ましくは（融点－１０℃）以下で行う。弛緩処理温度は、２３０℃以上、好ましくは２４０℃以上とする。これにより、基材フィルムのガラス転移温度Ｔｇを２３０℃以上とすることができる。弛緩倍率はＭＤおよびＴＤともに、好ましくは０．８０～１．００倍、より好ましくは０．８５～１．００倍、最も好ましくは０．９０～０．９８倍とする。ＭＤおよびＴＤの弛緩倍率は近似していることが好ましい。具体的には、ＭＤの弛緩倍率とＴＤの弛緩倍率の差が、好ましくは０．１以下、より好ましくは０．０５以下、最も好ましくは０．０２以下である。

【0046】

以上により製造された基材フィルム１５に、次に、接着層１６と金属箔１７を積層する。５層構造の電子回路基板用積層体１０では、基材フィルム１５の両面に接着層１６と金属箔１７を積層する。なお、３層構造の電子回路基板用積層体１１では、基材フィルム１５の片面にのみ接着層１６と金属箔１７を積層する。

【0047】

基材フィルム１５を構成するＳＰＳは接着性に乏しいため、まず基材フィルムの表面を活性化処理する。活性化処理の方法は特に限定されず、コロナ放電処理、オゾン酸化処理、ＵＶ・オゾン処理、プラズマ放電処理、電子線照射などの方法を用いることができる。好ましくは、基材フィルムの表面を大気圧プラズマで処理し、より好ましくは、基材フィルムの表面を大気圧窒素プラズマで処理する。ＳＰＳを主成分とする基材フィルムでは、大気圧プラズマ、特に大気圧窒素プラズマ処理によって、基材に与えるダメージを抑えることができるので好ましい。

【0048】

接着層１６を形成するために液状の接着剤を用いる場合は、基材フィルム１５の両面に接着剤を塗工し、塗工面に金属箔１７を重ね、全体をプレス機等で挟んで、加熱により接着剤を硬化させる。あるいは、基材フィルム１５の一方の面に接着剤を塗工して金属箔１７を重ね、プレス機等で挟んで加熱により接着剤を硬化させた後、もう一方の面にも同様に接着層１６と金属箔１７を積層してもよい。

【0049】

接着層１６を形成するために接着剤フィルムを用いる場合は、基材フィルム１５の両面に接着剤フィルムと金属箔を重ねて、全体をプレス機等で挟んで、加熱により接着剤を硬化させる。あるいは、基材フィルム１５の一方の面に接着剤フィルムと金属箔を積層し、次いで他方の面に接着剤フィルムと金属箔を積層してもよいし、基材フィルムの両面に接着剤フィルムを積層し、次いで、両面の接着剤フィルム上に金属箔を積層してもよい。

【0050】

以上により、全部の層が一体化されて、電子回路基板用積層体１０が製造される。本実施形態の電子回路基板用積層体の製造方法によれば、基材フィルムと金属箔を接着剤によって接着するので、導電層をめっきにより形成するのと比較して、製造が容易である。

【実施例0051】

上記実施形態の電子回路基板用積層体および比較例の電子回路基板用積層体を作製して、性能を評価した。

【0052】

まず、実施例に用いる基材フィルムＳＦ－１と、比較例に用いる基材フィルムＳＦ－２およびＳＦ－３を作製した。

【0053】

（基材フィルムＳＦ－１）
ＳＰＳ（出光興産株式会社製、ザレック、ガラス転移点１００℃、融点２７０℃）９０質量％と、ＴＰＳ－ＳＥＢＳ（株式会社クラレ製、セプトン）１０質量％を予め混練したフルコンパウンドを、Ｔ－ダイを先端に取り付けた押出機を用いて３２０℃にて溶融押出後、冷却して前駆体フィルムを得た。この前駆体フィルムを１１０℃で延伸速度約５００％／分、延伸倍率３．４×３．４（ＭＤ×ＴＤ）で同時二軸延伸し、その後、２５０℃で弛緩倍率０．９５×０．９５（ＭＤ×ＴＤ）で弛緩熱処理を行い、厚さ５０μｍの基材フィルムを作製した。この基材フィルムＳＦ－１のガラス転移温度Ｔｇは２４０℃であった。

【0054】

（基材フィルムＳＦ－２）
ＳＰＳ（出光興産株式会社、ザレック、ガラス転移点９５℃、融点２４７℃）を、Ｔ－ダイを先端に取り付けた押出機を用いて、３２０℃にて溶融押出し、冷却して前駆体フィルム（約５００μｍ）を得た。この前駆体フィルムを１１０℃で延伸速度５００％／分、延伸倍率３．３×３．４（ＭＤ×ＴＤ）で同時二軸延伸し、その後、２３０℃で弛緩倍率０．９４×０．９６（ＭＤ×ＴＤ）で弛緩熱処理を行い、厚さ５０μｍの基材フィルムを作製した。この基材フィルムＳＦ－２のガラス転移温度Ｔｇは２００℃であった。

【0055】

（基材フィルムＳＦ－３）
ＳＰＳ（出光興産株式会社製、ザレック、ガラス転移点９５℃、融点２４７℃）８０質量％と、ＴＰＳ－ＳＥＥＰＳ（株式会社クラレ製、セプトン）２０質量％を予め混練したフルコンパウンドを、Ｔ－ダイを先端に取り付けた押出機を用いて３２０℃にて溶融押出後、冷却して前駆体フィルムを得た。この前駆体フィルムを１１０℃で延伸速度約５００％／分、延伸倍率３．４×３．４（ＭＤ×ＴＤ）で同時二軸延伸し、その後、２１０℃で弛緩倍率０．９５×０．９５（ＭＤ×ＴＤ）で弛緩熱処理を行い、厚さ５０μｍの基材フィルムを作製した。この基材フィルムＳＦ－３のガラス転移温度Ｔｇは２００℃であった。

【0056】

（実施例１）
基材フィルムＳＦ－１の両面をラインスピード１０ｍ／分で、出力４ｋＷ／幅５００ｍｍの大気圧窒素プラズマで活性化処理した後、片側のセパレートフィルムを剥離した接着剤フィルム（東亜合成株式会社、ＡＦ－７００、厚さ５μｍ）を重ねて、真空プレス機を用いて１２０℃×０．４ＭＰａ×３０秒で貼り付けた。次に、接着剤フィルムの反対側のセパレートフィルムを剥離して、銅箔（接着剤フィルム側表面の最大高さ粗さＲｚ＝１．３μｍ、厚さ１８μｍ）を重ねて、真空プレス機を用いて１２０℃×０．４ＭＰａ×３０秒で貼り付けた。さらに、熱プレス機で１８０℃×３ＭＰａ×３０分間プレスし、プレス機を開放した後に加熱オーブン内に静置して１８０℃×３０分間加熱して、実施例１の電子回路基板用積層体（５層構造）を作製した。

【0057】

（実施例２）
実施例１と同じ方法で、ただし、銅箔として接着剤フィルム側表面の最大高さ粗さＲｚが０．８５μｍのものを用いて、実施例２の電子回路基板用積層体（５層構造）を作製した。

【0058】

（実施例３）
実施例１と同じ方法で、ただし、基材フィルムの両面をラインスピード１０ｍ／分で、出力４ｋＷ／幅５００ｍｍの真空プラズマで活性化処理して、実施例３の電子回路基板用積層体（５層構造）を作製した。

【0059】

（比較例１）
実施例３と同じ方法で、ただし、基材フィルムとしてＳＦ－２を用い、銅箔として接着剤フィルム側表面の最大高さ粗さＲｚ＝０．８５μｍのものを用いて、比較例１の電子回路基板用積層体（５層構造）を作製した。

【0060】

（比較例２）
実施例３と同じ方法で、ただし、基材フィルムとしてＳＦ－３を用い、銅箔として接着剤フィルム側表面の最大高さ粗さＲｚ＝０．８５μｍのものを用いて、比較例２の電子回路基板用積層体（５層構造）を作製した。

【0061】

（比較例３）
実施例３と同じ方法で、ただし、基材フィルムとしてＳＦ－３を用いて、比較例３の電子回路基板用積層体（５層構造）を作製した。

【0062】

（比較例４）
基材フィルムとして市販の液晶ポリマー（ＬＣＰ）フィルム（厚さ５０μｍ）を用い、実施例１および実施例３と同じ接着剤フィルムと銅箔を用いて、比較例４の電子回路基板用積層体（５層構造）を作製した。

【0063】

（比較例５）
基材フィルムとして市販のポリイミド（ＰＩ）フィルム（厚さ５０μｍ）を用い、実施例１および実施例３と同じ接着剤フィルムと銅箔を用いて、比較例５の電子回路基板用積層体（５層構造）を作製した。

【0064】

表１に基材フィルムおよび接着層の比誘電率Ｄｋおよび誘電正接Ｄｆを示す。表１において、基材フィルムの誘電特性は、ＡＳＴＭＤ２５２０に規定された空洞共振器法によって測定した。接着層の誘電特性はメーカーのカタログ値である。図２に、実施例に用いた基材フィルムＳＦ－１の、１０ＧＨｚ超の領域での比誘電率Ｄｋおよび誘電正接Ｄｆを示す。図２のＤｋおよびＤｆは平衡型円板共振器法による３回の測定結果である。

【0065】

【表1】

【0066】

実施例および比較例の電子回路基板用積層体の伝送損失を評価した。また、いくつかの試料について、ピール強度、耐熱性、耐熱衝撃性を評価した。

【0067】

各試料の伝送損失は、銅箔をパターンエッチングして、線幅約０．２ｍｍ、長さ１００ｍｍのマイクロストリップラインを作製して、特性インピーダンスを５０ΩとしたときのＳ２１パラメータを、ネットワークアナライザ（キーサイト・テクノロジー社、Ｅ８３６３Ｂ）とプローブ（フォームファクター社、ＡＣＰ４０－ＧＳＧ２５０）を用いて、４０ＧＨｚまでの周波数で測定して評価した。Ｓ２１パラメータのマイナスは伝送損失があることを示し、Ｓ２１パラメータの絶対値が小さいほど伝送損失が小さいことを示している。

【0068】

ピール強度は、作製した電子回路基板用積層体を２０ｍｍ×１００ｍｍに切断して、エッチングにより銅箔の幅を１０ｍｍにした試験片を用い、ＪＩＳＣ５０１６－１９９４に準拠して、５０ｍｍ／分の速さで銅箔を引っ張って、９０度方向引きはがし強さを求めた。

【0069】

耐熱性については、上記ピール試験と同形状の試験片を、リフロー炉に通して２７０℃×３０秒の加熱を加えることを６回繰り返した後に、ピール強度を測定した。なお、加熱試験は２６０℃で行われることが多いが、本実施例ではやや厳しい条件で評価した。

【0070】

耐熱衝撃性については、ＪＩＳＣ５０１６－１９９４に準拠して、ただし熱サイクルの条件を変えて高温浸漬試験を行って、試験前後の導通抵抗を測定した。具体的には以下のとおりである。当該ＪＩＳの付図５と同様の、銅めっきスルーホールの耐熱衝撃性試験用のデイジーチェーン基板を作製し、１００Ｖの電圧を印加して所定の２点間の導電抵抗値を初期値として測定した。次いで、２６０℃のシリコンオイル槽に１５秒浸漬し、取り出し後１５秒以内に移送して、２０℃の冷却槽に１５秒浸漬、取り出し後１５秒以内に移送の熱サイクルを１００回繰り返した後、再度同様に導通抵抗値を測定した。耐熱衝撃性の基準は、熱サイクルによって、導電抵抗が１０％超変化しないこととした。

【0071】

表２に各試料の層構成を、評価結果とともに示す。図３に、いくつかの試料のＳ２１パラメータを示す。試料はすべて５層構造で、接着層および銅箔は、同一のものが基材フィルムの両面に積層されている。表２において、銅箔の最大高さ粗さＲｚは接着層側の表面の値である。ピール強度は２～４回の試験結果の平均である。耐熱衝撃性は、熱サイクル前後の導通抵抗の変化が１０％未満であるものを「ＯＫ」とした。

【0072】

【表2】

【0073】

表２および図３に示したＳ２１パラメータから、実施例１～３の伝送損失は、いずれも比較例４、５より小さいことが確認できた。また、銅箔の接着剤フィルム側表面の最大高さ粗さＲｚが同じである実施例２と比較例２では、伝送損失はほぼ同じであった。ただし、表２に示したように、比較例２では耐熱性および耐熱衝撃性が悪かった。

【0074】

表２から、実施例１～３では、２７０℃の加熱試験によっても、ピール強度が低下していない。実施例１と実施例３を比較すると、実施例１の方がピール強度が高かった。この原因は、実施例１では、大気圧プラズマ処理によって基材フィルムのダメージが抑えられたためと考えられる。比較例１～３では、加熱試験による変形が激しく、加熱試験後のピール強度は測定できなかった。なお、ピール試験の破壊モードは、実施例および比較例のすべての試料で基材フィルム表層の材料破壊であった。

【0075】

また、実施例１～３では、上記熱衝撃試験によっても試験片の変形は見られず、導通抵抗の変化率も１０％以下であった。比較例１～３では、熱衝撃試験（熱サイクル）による変形が激しく、熱衝撃試験後の導通抵抗は測定できなかった。

【0076】

本発明は、上記の実施形態や実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。

【符号の説明】

【0077】

１０ 電子回路基板用積層体（５層構造）
１１ 電子回路基板用積層体（３層構造）
１５ 基材フィルム
１６ 接着層
１７ 金属箔

【図1】

【図2】

【図3】