電路基板用金屬型張緊疊層板及其製造方法

2023-11-09 17:26:22

專利名稱：電路基板用金屬型張緊疊層板及其製造方法
技術領域：
本發明涉及可供電路基板使用的金屬型張緊疊層板及其製造方法，這種可供電路基板使用的金屬型張緊疊層板，使用著由光學各向異性熔融相材料構成的熱可塑性聚合物(下面將其稱為熱可塑性液態晶體型聚合物)製作的薄膜(下面將其稱為熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜)。如果更具體地說就是，根據本發明構造的可供電路基板使用的金屬型張緊疊層板不僅具有熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜本身所具有的良好的低吸水性、耐熱性、耐藥品腐蝕性和電氣性能，而且還具有良好的尺寸穩定性，從而可以用作為諸如柔性配線板、半導體安裝用電路基板等的電路基板材料使用。
近年來，隨著移動通信技術的發展，對可攜式電子裝置的小型化、輕型化的要求日漸增強，特別是在近期，對高密度表面安裝技術的需求越來越強。隨著這些技術的發展，還進一步對諸如配線板的多層化、配線間距的窄小化、通路孔(バイアホ-ル)的細小化、集成電路組件的小型多管腳化等技術提出了更高的要求，並對諸如電容器和電阻器等被動元件的小型化和表面安裝化技術也提出了更高的要求。特別是對於將這些被動元件直接形成在諸如印刷電路板等部件的表面或內部處的技術，不僅需要其能實現高密度化表面安裝，還需要能由此進一步提高其可信賴度。除此之外，對於諸如能夠保持配線板的尺寸穩定性，即能夠減少導體迴路形成前後尺寸變化的技術，以及能夠由此更好地消除各向異性問題等的技術，均提出了更高的要求。
在另一方面，具有良好低吸水性、耐熱性、耐藥品腐蝕性和電氣性能的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜，已經作為一種可以提高諸如印刷電路板等部件的可信賴度的材料，而快速實現了商品化。
過去，對於採用熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜製作作為諸如印刷電路板等電路基板使用的金屬型張緊疊層板的場合，需要使用真空型熱衝壓裝置，即將按照預定大小裁斷的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜和金屬薄板重疊放置在兩個熱平板之間，並且在真空狀態下實施加熱壓接(批量式真空熱衝壓疊層法)。在這時，如果熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜在壓接前的分子定向度SOR的值大體為1，則可以獲得尺寸穩定性良好的金屬型張緊疊層板。然而這種真空熱衝壓疊層法是一種單張式的製造方法，使材料重疊設置時所花費的時間，單次衝壓時所花費的時間，衝壓後取出材料時所花費的時間均比較長，從而使得這種按照每次一張的方式製造金屬型張緊疊層板的生產速度比較慢，成本比較高。而且如果為了提高生產速度，而對設備實施改進而使其能夠同時製造若干張疊層板，又會使設備大型化，並且使設備費用增高。因此，目前迫切需要開發出一種能夠解決上述問題的連續製造方法，以便能夠在低成本的條件下提供出金屬型張緊疊層板。
為此，已有人開發出下述兩種技術解決方案(a)為了能連續製造出金屬型張緊疊層板，而使縱向比較長的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜和金屬薄板，彼此重含著通過加熱軋輥之間以實施壓接，並且使此時的壓接溫度處於比熱可塑性液態晶體型聚合物的熔點溫度低80℃至5℃的範圍之內的技術解決方案(日本專利公開第42603/1993號公報)；(b)在預定的溫度下對熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜實施熱處理的技術解決方案(日本專利公開第90570/1996號公報)。
然而，當採用如上所述的技術解決方案(a)和(b)時，仍難以連續、穩定地獲得各向同性和尺寸穩定性良好的金屬型張緊疊層板。即，對於在加熱軋輥之間對熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜和金屬箔板實施壓接的場合，在上述現有技術文獻中僅給出了溫度範圍，但並未對在壓接過程中，出現在薄膜上的張力進行分析和處理。當產生有這種張力時，熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜將容易產生分子變動，所以即使採用相同的薄膜製作金屬型張緊疊層板，在薄膜表面處也往往會隨著加熱而使分子定向配置方向產生變化。由於這些原因，而仍然存在有難以獲得各向同性和尺寸穩定性良好的金屬型張緊疊層板。
而且，對於如上所述的技術解決方案(a)，雖然在文獻中公開了改善與金屬薄板間的結合力所需要的條件，從而可以由此改善其機械強度，然而卻沒有公開改善尺寸穩定性的技術。對於如上所述的技術解決方案(b)，雖然在文獻中公開了熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜的加熱尺寸變化率，然而卻沒有公開採用這種材料所獲得的金屬型張緊疊層板的特性。因此這些現有技術，均不能構成為能夠對具有良好各向同性和尺寸穩定性的電路基板用金屬型張緊疊層板實施連續製造的製造技術。
本發明就是解決上述問題用的發明，本發明的目的就是提供一種可以採用加熱軋輥和加熱處理設備，而連續且高生產率地製造出具有良好各向同性和尺寸穩定性的電路基板用金屬型張緊疊層板的製造技術，即本發明所提供的是一種可供電路基板使用的金屬型張緊疊層板及其相應的製造方法。
為了能夠實現上述目的，本發明人對如何能夠連續且穩定地獲得具有良好各向同性和尺寸穩定性的電路基板用金屬型張緊疊層板的技術進行了研究，並且發現了下述事實。即通過採用分子定向度SOR位於特定範圍之內的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜，並且在與該分子定向度SOR相對應的特定張力條件下，通過在加熱軋輥之間對該熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜和作為金屬箔板或金屬板的金屬薄板實施壓接之後，再在特定的溫度條件下對所獲得的疊層板實施加熱處理的方式，便可以使處於疊層狀態下的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜具有各向同性，從而可以獲得具有良好各向同性和尺寸穩定性的電路基板用金屬型張緊疊層板。
本發明所提供的第一種製造方法，採用的是沿著薄膜縱向方向的分子定向度SOR位於1.03以上至1.15以下範圍內的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜，並且可以具有在該熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜處於張緊的狀態下，通過加熱軋輥之間實施將金屬薄板壓接在薄膜至少一個表面處用的第一工序，以及對由第一工序獲得的疊層板，實施加熱該熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜至其熔點之上的加熱處理用的第二工序。
在此，所述的分子定向度SOR(Segment Orientation Ratio)是一個與由分子構成部分相關的、表示分子定向方向的吻合度用的指標，而且與現有技術中的指標MOR(Molecular Orientation Ratio)不同，它是一個與物體厚度相關的值。所述的張緊狀態指的是沿著薄膜的縱向方向(拉伸方向)，向薄膜施加有張力(例如1.2～2.8公斤/平方毫米)時的狀態。
本發明人通過研究發現，熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜在處於可以自由伸縮的狀態下被加熱時，具有可沿著分子定向配置方向收縮，而沿著非定向配置方向伸長的性質，因此具有當向分子施加作用力時可以容易地對其定向方向實施改變性質。
如果採用本發明所提供的第一種製造方法，則對於熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜的分子定向度SOR位於1.03以上至1.15以下範圍內的、並且朝向薄膜縱向方向定向設置的場合，由於所具有的上述性質，薄膜將沿縱向方向收縮，而且該收縮力又將使薄膜處於張緊狀態，然而通過向薄膜施加張力的方式，可以使其與該收縮力相抵消，因此可以使薄膜沿縱向方向的定向配置方向不發生變化。在另一方面，通過沿著與薄膜縱向方向相正交的方向施加的拉伸力，又可以利用熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜中的分子在力作用下容易產生定向配置方向變化的性質，而使薄膜在沿著與縱向方向相正交的方向上產生定向配置方向上的變化。因此，處於疊層狀態下的薄膜可以消除其各向異性，而呈各向同性。而且，通過隨後對所獲得的疊層板實施位於熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜的熔點之上的加熱處理的方式，便可以連續且穩定地獲得各向同性的、具有所需要的尺寸變化率且尺寸穩定性良好的金屬型張緊疊層板。
本發明所提供的第二種製造方法，採用的是沿著薄膜縱向方向的分子定向度SOR位於0.90以上且在1.03以下範圍內的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜，並且可以具有在該熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜處於非張緊的狀態下，通過加熱軋輥之間實施將金屬薄板壓接在薄膜至少一個表面處用的第一工序，以及對由第一工序獲得的疊層板，實施加熱該熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜至其熔點之上的加熱處理用的第二工序。
在此，所述的非張緊狀態指的是在自重作用下的薄膜，並未處於承受有超過薄膜重力的張力的狀態下。
如果採用本發明所提供的第二種製造方法，則對於所述分子定向度SOR位於0.90以上至1.03以下範圍內的薄膜大體沿著與縱向方向相正交的方向定向設置的場合，由於所具有的上述性質，所以沿著分子定向配置方向，即沿著與薄膜縱向方向相正交的方向會產生有收縮，因而沿著分子非定向配置方向，即沿著薄膜縱向方向施加拉伸力。對於這種場合，由於與本發明所提供的第一種製造方法相反，薄膜處於非張緊狀態，即薄膜處於不承受超過薄膜自重的張力的狀態下，從而會使得薄膜沿縱向方向的定向配置方向產生變化。因此，處於疊層狀態下的薄膜將保持在各向同性狀態，或是處於可消除各向異性而呈各向同性的狀態。而且，通過隨後對所獲得的疊層板實施位於熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜的熔點之上的加熱處理的方式，便可連續且穩定地獲得各向同性且尺寸穩定性良好的金屬型張緊疊層板。
因此，如果採用本發明所提供的第一種或第二種製造方法，均可以連續且穩定地獲得各向同性且尺寸穩定性良好的電路基板用金屬型張緊疊層板，從而可以提高可生產性，並可以減低製造成本。
可以使用在本發明中的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜原料，並不局限於特定的材料，如果舉例來說，可以使用在本發明中的具體材料實例包括由下述的(1)至(4)分類給出的各種化合物及其衍生物獲得的、目前已經是公知的種種向熱型液晶聚脂和向熱型液晶聚氨脂材料等。不言而喻的是，為了能夠獲得具有光學各向異性熔融相的聚合物，還需要使各種原料化合物的組合比例位於適當的範圍之內。
(1)芳香族或脂肪族二羥基化合物(其典型實例可以如表1所示)。表1
(2)芳香族或脂肪族二羥基酸(其典型實例可以如表2所示)。表2
(3)芳香族羥基酸(其典型實例可以如表3所示)。表3
(4)芳香族二胺、芳香族羥基胺或芳香族氨基羥基酸(其典型實例可以如表4所示)。
表4
如舉例來說，由這些原料化合物獲得的熱可塑性液態晶體型聚合物的典型實例，可以是具有如表5所示構成單位的共聚物(a)～(e)。表5
而且，可以使用在本發明中的熱可塑性液態晶體型聚合物，為了能夠使薄膜具有所需要的耐熱性和可加工性，其熔點應該位於大約200～400℃的範圍內，最好是位於大約250～350℃的範圍內，而且從薄膜製造的角度看，最好選用熔點比較低的材料。因此，對於需要耐熱性和熔點更高一些的場合，可以通過對所獲得的薄膜實施加熱處理的方式，來將其提高至所需要的耐熱性和熔點。如果舉例來說，實施加熱處理的一個實例為對於所獲得的、熔點為283℃的薄膜，在經過260℃、5小時的加熱之後，可以使熔點上升為320℃。
可使用在本發明中的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜，可通過擠壓成形方式而由所述聚合物獲得。此時，可採用各種所需要的擠壓成形方法，比如說可以採用公知的、有利於產業應用的T模(ダイ)制膜壓延法、疊層體壓延法、充氣膨脹法等。特別是當採用充氣膨脹法時，可以不僅在薄膜的機械軸(縱向)方向(下面簡稱為方向MD)，而且還在與其相正交的方向(下面簡稱為方向TD)上施加應力，以便可以獲得在方向MD和方向TD上均具有均勻機械性質和熱性質的薄膜。
所述熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜沿薄膜縱向方向上的分子定向度SOR，應該位於0.90以上至1.15以下的範圍內。位於這一範圍內的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜可以在方向MD和方向TD上，具有良好且均勻的機械性質和熱性質，因此不僅實用性比較好，而且如上所述，還具有可以使這種可供電路基板使用的金屬型張緊疊層板具有良好的各向同性和尺寸穩定性的優點。
所述的分子定向度SOR是按照下述方式計算出來的。
首先採用公知的微波分子定向度測定儀，按照使薄膜面與微波傳播方向相垂直的方式，將熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜插入至該微波共振波導管中，並且對穿過該薄膜的微波電場強度(微波穿透強度)實施測定。
根據該測定值，利用下述公式計算出m值(即所謂的折射率)。
m＝(Zo/Δz)×[1-νmax/νo]其中，Zo為裝置常數，Δz為物體的平均厚度，νmax為當微波振動頻率變化時，可產生最大微波穿透強度的振動頻率，νo為平均厚度為零(即物體未放入)時，可產生最大微波穿透強度的頻率。
然後使物體相對於微波振動方向的轉動角為0°，即取微波的振動方向為物體分子的最佳定向配置方向(通常為擠壓成形時的薄膜縱向方向)，並且取與最小微波穿透強度時的方向相吻合的方向處的m值為m0，取轉動角為90°時的m值為m90，進而通過m0/m90計算出分子定向度SOR。
對於分子定向度SOR為0.50以下或是為1.50以上的場合，液態晶體型聚合物分子在定向配置方向上的偏置明顯，所以薄膜比較硬，沿著方向TD或方向MD容易產生斷裂。因此如上所述，當作為具有加熱時不會產生反轉的形態穩定性的電路基板使用時，需要使分子定向度SOR位於0.90以上至1.15以下的範圍內。特別是對於需要在加熱時幾乎不會產生反轉的場合，最好使分子定向度SOR位於0.95以上至1.08以下的範圍內。
可以使用在本發明中的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜，可以具有所需要的任意厚度，它包括著厚度為2毫米以下的板狀材料或箔狀材料。但是，對於採用作為電氣絕緣性材料使用的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜，作為印刷電路配線板使用的金屬型張緊疊層板的場合，其薄膜的厚度位於20～150微米的範圍之內日寸比較好，如果位於20～50微米的範圍之內時則更好。對於薄膜厚度過薄的場合，薄膜的剛性和強度將比較小，所以在將電子部件安裝在所獲得的印刷電路配線板時產生的壓力，會使其產生變形，而這是導致配線位置精度不良的原因之一。當作為諸如專用計算機等中的主電路基板的電氣絕緣材料使用時，還可以採用由所述熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜和其它電氣絕緣材料，比如說玻璃布基礎材料構成的複合材料體。而且，還可以在薄膜中添加有諸如潤滑劑、防氧化劑等的添加劑。
而且在本發明中，可以在第一工序中使沿縱向方向延伸的金屬薄板，重疊設置在沿縱向方向延伸的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜的至少一個表面上，並且使其通過加熱軋輥之間而對它們實施壓接和疊層設置。對於製作單面金屬型張緊疊層板的場合，這種加熱軋輥可以採用呈一對形式的耐熱橡膠軋輥和加熱金屬軋輥，而且最好是將耐熱橡膠軋輥配置在薄膜側，將金屬軋輥配置在金屬薄板側。對於製作雙面金屬型張緊疊層板的場合，可以採用一對加熱金屬軋輥。在熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜與金屬薄板相重疊的狀態下，通常可以通過沿著縱向方向實施傳送的方式，而將其供給至軋輥之間，進而對薄膜和金屬薄板實施熱壓接和疊層設置。在隨後的第二工序中，可以對金屬型張緊疊層板實施加熱該熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜至其熔點之上的加熱處理，從而獲得可供電路基板使用的金屬型張緊疊層板。
使用在所述製作單面金屬型張緊疊層板場合中的耐熱橡膠軋輥，最好採用按照JISK6301標準，由A型彈簧式硬度測試機檢測出的軋輥表面硬度為80度以上、最好為80～95度的軋輥。硬度為80度以上的橡膠，可以是通過向諸如矽酮橡膠、含氟橡膠等的合成橡膠或天然橡膠中，添加入諸如硫化劑、鹼類物質等的硫化促進劑而獲得的橡膠材料。在這兒，如果硬度小於80度，可能會使熱壓接時的壓力不足，進而使疊層板的結合強度不足。而當硬度超過95度時，在通過加熱金屬軋輥和耐熱橡膠軋輥之間時又可能產生局部線狀壓痕，而損害疊層板的外觀。
如上所述，可以在對熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜和金屬薄板實施熱壓接之後的第二工序中，通過對所獲得的疊層板實施加熱該熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜至其熔點之上的加熱處理的方式，獲得金屬型張緊疊層板。在對熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜和金屬薄板實施熱壓接時和對疊層板實施加熱處理時，它們的熱膨脹係數會發生變化，所以需要事先對此進行分析，並採取所需要的處理方式。如果舉例來說，最好還在第一工序中，在對金屬薄板實施熱壓接時，將施加在熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜上的張力調整至1.2～2.8公斤/平方毫米的範圍內。而且最好還在第二工序中，在對由第一工序獲得的疊層板實施加熱處理時，將施加在疊層板上的張力調整至2.5至5.5公斤/40釐米寬的範圍內。而且在第二工序中所使用的加熱處理組件並不局限於特定的組件，如果舉例來說，可以採用熱風循環乾燥機、熱風式加熱處理爐、熱軋輥、陶瓷加熱器等設備。為了防止金屬薄板的表面受到氧化，最好是使用加熱過的氮氣在氧氣濃度為0.1％以下的惰性氣體氛圍中實施加熱處理。
所述的加熱處理最好在熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜的熔點至熔點+30℃的範圍內進行。對於低於熔點的場合，尺寸穩定性的改善效果不明顯，且與金屬薄板間的結合強度比較低。對於超過熔點+30℃的場合，由於接近熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜的分解溫度，所以會由於著色等原因而使外觀狀況惡化。
可使用在本發明中的金屬箔板並不局限於某些材料，但最好是採用適用於電氣連接的金屬材料，例如可以取銅或金、銀、鎳、鋁等材料。可採用諸如壓延法、電分解法等方法製作出的銅箔，而且通過電分解法製造出的銅箔的表面粗糙度比較大，可提高與熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜間的結合強度，所以更好些。金屬箔板可以是對銅箔實施諸如常規酸清洗等的化學處理而獲得的箔板。金屬箔板的厚度在9～200微米的範圍內較好些，在9～40微米的範圍內則更好。
而且在本發明中，也可以不採用金屬箔板，而是採用厚度為0.2～2毫米的金屬薄板。特別是對於將本發明的疊層板作為電子部件散熱板使用的場合，從折曲加工的角度看最好是採用厚度為0.2～1毫米的金屬薄板。具有這種厚度的金屬薄板在通過常規的壓延法製造時，表面粗糙度將處於1微米以下，過於平滑，所以最好還通過適當的化學或物理處理方式，使其表面粗糙度達到2～4微米。通過採用這種方式，可以提高金屬薄板與熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜間的結合強度。而且本發明對表面粗糙度並沒有特別的限制，只要使達到金屬薄板的50％厚度以上的粗糙度，不會使金屬薄板的強度變脆即可。而且，達到熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜的50％厚度以上的粗糙度，也需要使熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜的強度不會變脆。
下面結合附圖對最佳實施形式進行說明，可以更清楚地理解本發明。然而各實施形式和附圖均是以例舉方式給出的，它們並不對本發明的範圍構成任何限制。在各個附圖中，相同的參考標號表示相同的部件。


圖1為表示使用著本發明製造方法的裝置用的示意性結構構成圖，該方法可以用來製造根據本發明第一實施形式構成的電路基板用金屬型張緊疊層板。
圖2為表示使用著本發明製造方法的裝置用的示意性結構構成圖，該方法可以用來製造根據本發明第二實施形式構成的電路基板用金屬型張緊疊層板。
圖1示出了使用著本發明製造方法的一種連續熱軋衝壓裝置，該方法可以用來製造根據本發明第一實施形式構成的電路基板用金屬型張緊疊層板。採用這種裝置，可以製造出在熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1的一個表面處結合有金屬薄板3的單面金屬型張緊疊層板。這種裝置設置有安裝著呈捲筒形狀的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1的卷繞型供給滾筒2，安裝著呈捲筒形狀的、諸如銅箔等的金屬薄板3的卷繞型供給滾筒4，對薄膜1和金屬薄板3實施熱壓接用的加熱軋輥5，對所獲得的疊層板實施溫度為薄膜1的熔點之上的加熱處理用的、諸如熱風式加熱處理爐等的加熱處理裝置10，以及對加熱處理後的單面金屬型張緊疊層板8實施卷繞用的捲曲用滾筒11。所述的加熱軋輥5具有軋輥表面硬度在80度以上的耐熱橡膠軋輥6和加熱金屬軋輥7。
製作單面金屬型張緊疊層板8用的第一製造方法，是採用所述裝置，通過第一工序，在張緊狀態(在如實線所示的狀態)下對熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1實施壓接的製造方法。換句話說就是，它是將沿著薄膜縱向方向的分子定向度SOR位於1.03以上至1.15以下範圍內的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1，與金屬薄板3一起夾持在所述耐熱橡膠軋輥6和加熱金屬軋輥7之間，並且在張緊狀態(在如實線所示的狀態)下對該熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1實施壓接。通過利用圖中未示出的張力計對薄膜1的張力實施測量，並且利用圖中未示出的控制裝置對諸如卷繞型供給滾筒2和加熱軋輥5間的相對轉動速度實施改變的方式，便可以將張力控制在預定的張力(比如說為1.2～2.8公斤/平方毫米)下。通過與第一工序相接的第二工序，便可以利用加熱處理裝置10對由第一工序獲得的疊層板，實施加熱至熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1的熔點之上的加熱處理，從而製作出連續的單面金屬型張緊疊層板8。在第二工序中，可以通過類似的方式，將單面金屬型張緊疊層板8的張力控制在預定值(比如說為2.5～5.5公斤/40釐米寬)處。
製作單面金屬型張緊疊層板8用的第二製造方法，是採用所述裝置，通過第一工序，在非張緊狀態(在如虛線所示的狀態)下對熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1實施壓接的製造方法。換句話說就是，它是將沿著薄膜縱向方向的分子定向度SOR位於0.90以上至1.03以下範圍內的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1，與金屬薄板3一起夾持在所述耐熱橡膠軋輥6和加熱金屬軋輥7之間，並且在略微有些鬆弛的非張緊狀態(在如虛線所示的狀態)下，對該熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1實施壓接。而且與上述場合相類似，可以通過改變諸如卷繞型供給滾筒2和加熱軋輥5間的相對轉動速度的方式，而使其處於該非張緊狀態。該方法的其它方面均與第一製造方法相同。而且在第二工序中，形成在單面金屬型張緊疊層板8處的張力是按照與第一製造方法中相同的方式形成在疊層板處的，所以也可以將其控制在預定值(比如說為2.5～5.5公斤/40釐米寬)處。
圖2示出了使用著本發明製造方法的另一種連續熱軋衝壓裝置，該方法可以用來製造根據本發明第二實施形式構成的電路基板用金屬型張緊疊層板。採用這種裝置，可以製造出在熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1的兩個表面處均結合有金屬薄板3的雙面金屬型張緊疊層板。這種裝置設置有安裝著呈捲筒形狀的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1的卷繞型供給滾筒2，安裝著呈捲筒形狀的、諸如銅箔等的金屬薄板3的卷繞型供給滾筒4、4，對處於夾持著薄膜1的狀態下的金屬薄板3由兩側面處實施熱壓接用的加熱軋輥5，對所獲得的疊層板實施溫度高於薄膜1的熔點之上的加熱處理用的加熱處理裝置10，以及對加熱處理後的雙面金屬型張緊疊層板9實施卷繞用的捲曲用滾筒11。所述的加熱軋輥5具有一對加熱金屬軋輥7、7。
製造雙面金屬型張緊疊層板9用的第一製造方法，是採用所述裝置，通過第一工序，在張緊狀態(在如實線所示的部分)下對熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1實施壓接的製造方法。換句話說就是，它是將沿著薄膜縱向方向的分子定向度SOR位於1.03以上至1.15以下範圍內的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1，與金屬薄板3一起夾持在所述的一對加熱金屬軋輥7、7之間，並且在張緊狀態(在如實線所示的部分)下對該熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1實施壓接。而且與上述場合相類似，通過與第一工序相接的第二工序，可以對由第一工序獲得的疊層板，實施加熱至熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1的熔點之上的加熱處理，從而製作出連續的雙面金屬型張緊疊層板9。
製作雙面金屬型張緊疊層板9用的第二製造方法，是採用所述裝置，通過第一工序，在非張緊狀態(在如虛線所示的部分)下對熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1實施壓接的製造方法。換句話說就是，它是將沿著薄膜縱向方向的分子定向度SOR位於0.90以上至1.03以下範圍內的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1，與金屬薄板3一起夾持在所述的一對加熱金屬軋輥7、7之間，並且在非張緊狀態(在如虛線所示的部分)下，對該熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1實施壓接。而且該方法的其它方面均與第一製造方法相同。
實施例下面以例舉的方式，對實施例進行詳細說明，因此本發明並不僅僅局限於這些實施例。而且在下述的參考例和實施例中，諸如熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜的熔點、結合強度和尺寸穩定性等參數，均是通過下述方法測定出的。
(1)熔點該熔點是利用差示掃描熱量計，對薄膜的熱動作實施觀測而獲得的。換句話說就是，這是在20℃/分鐘的速度下，對試樣薄膜加溫至完全融化之後，按照50℃/分鐘的速度將熔融物快速冷卻至50℃，隨後再按照20℃/分鐘的速度實施加溫，並且將該時的吸熱峰值位置，取為薄膜熔點並實施記錄。
(2)結合強度利用疊層板製作寬度為1.5釐米的剝離實驗片，利用雙面粘接膠帶將該薄膜層固定在平板上，利用JISC5016設備，按照180°方式，對在50毫米/分鐘的速度下對金屬箔實施剝離時的粘接強度(公斤/釐米)實施測定。
(3)尺寸穩定性利用IPC-TM-6502.2.4設備對尺寸穩定性實施測定。
參考例利用p-羥基苯(甲)酸和6-羥基-2-萘酸的共聚物，對熔點為280℃的熱可塑性液態晶體型聚合物實施熔融擠壓，進而通過膨脹成形法製作出薄膜厚度為50微米、分子定向度SOR各不相同的各種液態晶體型聚合物薄膜。
在此，將分子定向度SOR為1.05的薄膜取為類型A，將分子定向度SOR為1.03的薄膜取為類型B，將分子定向度SOR為1.50的薄膜取為類型C，將分子定向度SOR為1.00的薄膜取為類型D，將分子定向度SOR為0.95的薄膜取為類型E，將分子定向度SOR為0.99的薄膜取為類型F，將分子定向度SOR為0.80的薄膜取為類型G，將分子定向度SOR為1.15的薄膜取為類型H。
實施例1採用由參考例獲得的、類型為A(分子定向度SOR為1.05)的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜，以及厚度為18微米的電解銅箔實施製作。將耐熱橡膠軋輥(硬度為90度)和加熱金屬軋輥安裝在連續熱軋衝壓裝置上，按照使熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜與耐熱橡膠軋輥面側相接觸，以及使電解銅箔與加熱金屬軋輥面側相接觸的方式，將其供給至軋輥之間，在260℃的加熱狀態下實施壓力為10公斤/平方釐米的壓接操作，從而製作出由熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜/電解銅箔構成的疊層板。在這時，可向熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1施加3公斤/40釐米寬的張力。隨後將該疊層板懸掛在溫度被控制在300℃的熱風循環乾燥機中，實施5分鐘的加熱處理即可以獲得單面銅箔張緊型疊層板。對這種疊層板實施的粘接強度和尺寸穩定性試驗的試驗結果如表6所示。
實施例2採用由參考例獲得的、類型為A(分子定向度SOR為1.05)的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜，以及厚度為18微米的電解銅箔實施製作。將耐熱橡膠軋輥6(硬度為90度)和加熱金屬軋輥7安裝在如圖1所示的連續熱軋衝壓裝置上，按照使熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜與耐熱橡膠軋輥6相接觸，以及使電解銅箔3與加熱金屬軋輥7相接觸的方式，將其供給至軋輥6、7之間，在260℃的加熱狀態下實施壓力為10公斤/平方釐米的壓接操作，從而製作出由熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜/電解銅箔構成的疊層板，然後再在熱風式加熱處理爐10中實施300℃、10秒鐘的加熱處理，而製作出連續的單面銅箔張緊型疊層板8。在第一工序中的熱壓接過程中，可向熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1施加3公斤/40釐米寬的張力(如實線所示的部分)，而且在第二工序中的加熱處理過程中，可向單面銅箔張緊型疊層板8施加3公斤/40釐米寬的張力。對這種疊層板實施的粘接強度和尺寸穩定性試驗的試驗結果如表6所示。
實施例3採用由參考例獲得的、類型為B(分子定向度SOR為1.03)的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜，以及厚度為18微米的電解銅箔，製作出與第二實施例相類似的單面銅箔張緊型疊層板。在這兒，在第一工序中的熱壓接過程中，可向熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜施加5公斤/40釐米寬的張力，而且在第二工序中的加熱處理過程中，可向單面銅箔張緊型疊層板同樣施加5公斤/40釐米寬的張力。對這種疊層板實施的粘接強度和尺寸穩定性試驗的試驗結果如表6所示。
比較例1採用由參考例獲得的、類型為C(分子定向度SOR為1.50)的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜，以及厚度為18微米的電解銅箔，製作出與第二實施例相類似的單面銅箔張緊型疊層板。對這種疊層板實施的粘接強度和尺寸穩定性試驗的試驗結果如表6所示。
比較例2採用由參考例獲得的、類型為C(分子定向度SOR為1.50)的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜，以及厚度為18微米的電解銅箔實施製作。除了在第二工序中的加熱處理時的溫度取為260℃、時間取為10秒鐘之外，按照與第二實施例相類似的方式製作出單面銅箔張緊型疊層板。對這種疊層板實施的粘接強度和尺寸穩定性試驗的試驗結果如表6所示。
比較例3採用由參考例獲得的、類型為D(分子定向度SOR為1.00)的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜，以及厚度為18微米的電解銅箔，製作出與第二實施例相類似的單面銅箔張緊型疊層板。對這種疊層板實施的粘接強度和尺寸穩定性試驗的試驗結果如表6所示。表6
如表6所示，由比較例1獲得的單面銅箔張緊型疊層板，雖然粘接強度良好，但由於各向異性比較大而使尺寸穩定性不好。由比較例2獲得的單面銅箔張緊型疊層板，粘接強度比較低，且各向異性比較大而使尺寸穩定性不好。由比較例3獲得的單面銅箔張緊型疊層板，雖然粘接強度良好，但由於各向異性比較大而使尺寸穩定性不好。與此相對應的是，根據本發明中的實施例1～3製作出的單面銅箔張緊型疊層板，粘接強度和尺寸穩定性均相當好。而且在實施例2、3中，由於即使連續地進行熱壓接和加熱處理，也可以獲得良好的結果，所以還可以通過連續製造而提高單面銅箔張緊型疊層板的生產效率。
實施例4
採用由參考例獲得的、類型為E(分子定向度SOR為0.95)的液態晶體型聚合物薄膜1，以及厚度為18微米的電解銅箔實施製作。將耐熱橡膠軋輥6(硬度為90度)和加熱金屬軋輥7安裝在如圖1所示的連續熱軋衝壓裝置上，按照使熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1與耐熱橡膠軋輥6相接觸，以及使電解銅箔3與加熱金屬軋輥7相接觸的方式，將其供給至軋輥6、7之間，在280℃的加熱狀態下實施壓力為20公斤/平方釐米的壓接操作，從而製作出由熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜/電解銅箔構成的疊層板，然後再在熱風式加熱處理爐10中實施300℃、10秒鐘的加熱處理，而製作出連續的單面銅箔張緊型疊層板8。在第一工序中的熱壓接過程中，使熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1處於略微有些鬆弛的非張緊狀態(如虛線所示的部分)，在第二工序中的加熱處理過程中，向單面銅箔張緊型疊層板8施加3公斤/40釐米寬的張力。對這種疊層板實施的粘接強度和尺寸穩定性試驗的試驗結果如表7所示。表7
實施例5採用由參考例獲得的、類型為F(分子定向度SOR為0.99)的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜，以及厚度為18微米的電解銅箔實施製作。將一對加熱金屬軋輥7、7安裝在如圖2所示的連續熱軋衝壓裝置上，將由兩層電解銅箔3夾持著的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1供給至軋輥7、7之間，在280℃的加熱狀態下實施壓力為20公斤/平方釐米的壓接操作，從而製作出由電解銅箔/熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜/電解銅箔構成的疊層板，然後再在熱風式加熱處理爐10中實施300℃、10秒鐘的加熱處理，而製作出連續的雙面銅箔張緊型疊層板9。在第一工序中的熱壓接過程中，使熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1處於略微有些鬆弛的非張緊狀態(如虛線所示的部分)，在第二工序中的加熱處理過程中，向雙面銅箔張緊型疊層板9施加3公斤/40釐米寬的張力。對這種疊層板實施的粘接強度和尺寸穩定性試驗的試驗結果如表7所示。
比較例4採用由參考例獲得的、類型為G(分子定向度SOR為0.80)的液態晶體型聚合物薄膜，按照與實施例4相類似的方式，製作出由熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜/電解銅箔構成的單面銅箔張緊型疊層板。對這種疊層板實施的粘接強度和尺寸穩定性試驗的試驗結果如表7所示。
比較例5採用由參考例獲得的、類型為H(分子定向度SOR為1.15)的液態晶體型聚合物薄膜以及厚度為18微米的電解銅箔實施製作。將耐熱橡膠軋輥6(硬度為90度)和加熱金屬軋輥7安裝在如圖1所示的連續熱軋衝壓裝置上，按照使熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1與耐熱橡膠軋輥6相接觸，以及使電解銅箔3與加熱金屬軋輥7相接觸的方式，將其供給至軋輥6、7之間，在280℃的加熱狀態下實施壓力為20公斤/平方釐米的壓接操作，從而製作出由熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜/電解銅箔構成的疊層板，然後再在熱風式加熱處理爐10中實施300℃、10秒鐘的加熱處理，而製作出連續的單面銅箔張緊型疊層板8。在第一工序中的熱壓接過程中，可向熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1施加10公斤/40釐米寬的張力(如實線所示的部分)，而且在第二工序中的加熱處理過程中，可向單面銅箔張緊型疊層板8施加3公斤/40釐米寬的張力。對這種疊層板實施的粘接強度和尺寸穩定性試驗的試驗結果如表7所示。
正如表7所示，由比較例4獲得的單面銅箔張緊型疊層板，粘接強度不夠好，而且由於各向異性比較大而使尺寸穩定性不好。由比較例5獲得的單面銅箔張緊型疊層板，粘接強度不夠好，而且由於各向異性比較大而使尺寸穩定性不好。與此相對應的是，根據本發明中的實施例4、5製作出的銅箔張緊型疊層板，粘接強度和尺寸穩定性均相當好。而且在實施例4、5中，由於即使連續地進行熱壓接和加熱處理，也可以獲得良好的結果，所以還可以通過連續製造而提高單面銅箔張緊型疊層板的生產效率。
在上面參考附圖對本發明的最佳實施例進行了說明，但是本領域的普通技術人員可以通過本申請的說明書，容易地在不脫離本發明的主題和範圍內，獲得種種變形實例和改動實例。因此這些變形實例和改動實例均是在本發明的保護範圍內的。
權利要求
1.一種製造可供電路基板使用的金屬型張緊疊層板用的製造方法，所述的這種金屬型張緊疊層板是在由光學各向異性熔融相材料構成的熱可塑性聚合物製作的薄膜(下面將其稱為熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜)的至少一個表面上，結合著金屬薄板，其特徵在於該製造方法包括將沿著薄膜縱向方向的分子定向度SOR位於1.03以上至1.15以下範圍內的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜與所述金屬薄板一起，在該熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜處於張緊的狀態下，通過加熱軋輥之間實施壓接用的第一工序，以及對由第一工序獲得的疊層板，實施加熱該熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜至其熔點之上的加熱處理用的第二工序。
2.一種製造可供電路基板使用的金屬型張緊疊層板用的製造方法，所述的這種金屬型張緊疊層板是在熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜的至少一個表面上結合著金屬薄板，其特徵在於該製造方法包括將沿著薄膜縱向方向的分子定向度SOR位於0.90以上至1.03以下範圍內的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜與所述金屬薄板一起，在該熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜處於非張緊的狀態下，通過加熱軋輥之間實施壓接用的第一工序，以及對由第一工序獲得的疊層板，實施加熱該熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜至其熔點之上的加熱處理用的第二工序。
3.如權利要求1所述的製造電路基板用金屬型張緊疊層板用的製造方法，其特徵在於所述的金屬型張緊疊層板是在熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜的一個表面上結合有金屬薄板的單面金屬型張緊疊層板。
4.如權利要求2所述的製造電路基板用金屬型張緊疊層板用的製造方法，其特徵在於所述的金屬型張緊疊層板是在熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜的一個表面上結合有金屬薄板的單面金屬型張緊疊層板。
5.如權利要求1所述的製造電路基板用金屬型張緊疊層板用的製造方法，其特徵在於所述的金屬型張緊疊層板是在熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜的兩個表面上結合有金屬薄板的雙面金屬型張緊疊層板。
6.如權利要求2所述的製造電路基板用金屬型張緊疊層板用的製造方法，其特徵在於所述的金屬型張緊疊層板是在熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜的兩個表面上結合有金屬薄板的雙面金屬型張緊疊層板。
7.如權利要求3所述的製造電路基板用金屬型張緊疊層板用的製造方法，其特徵在於在軋輥表面硬度為80度以上的耐熱橡膠軋輥和加熱金屬軋輥之間，對熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜和金屬薄板實施壓接。
8.如權利要求4所述的製造電路基板用金屬型張緊疊層板用的製造方法，其特徵在於在軋輥表面硬度為80度以上的耐熱橡膠軋輥和加熱金屬軋輥之間，對熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜和金屬薄板實施壓接。
9.電路基板用金屬型張緊疊層板，其特徵在於它是通過如權利要求1所述的方法製造出的。
10.電路基板用金屬型張緊疊層板，其特徵在於它是通過如權利要求2所述的方法製造出的。
全文摘要
本發明提供了一種製造電路基板用金屬型張緊疊層板用的製造方法,它包括將沿著薄膜縱向方向的分子定向度SOR為0.90以上且為1.15以下的熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1與金屬薄板3一起,在該熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜1處於張緊狀態或非張緊狀態下,通過加熱軋輥之間實施壓接的第一工序,以及對由第一工序獲得的疊層板,實施加熱該熱可塑性液態晶體型聚合物薄膜至其熔點之上的加熱處理用的第二工序。
文檔編號B32B15/08GK1268429SQ0010358
公開日2000年10月4日 申請日期2000年3月29日 優先權日1999年3月29日
發明者小野寺稔, 吉川淳夫, 津高健一, 佐藤敏昭 申請人:可樂麗股份有限公司