低介电常数的多层聚酰亚胺膜、其层合体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及低介电常数的多层聚酰亚胺膜、其层合体及其制备方法。所述多层聚酰亚胺膜包括：第一聚酰亚胺层，其中混掺有含氟高分子粒子，该第一聚酰亚胺层具有相对的第一、第二表面；以及第二、第三聚酰亚胺层，为分别形成于该第一聚酰亚胺层的该第一、第二表面上，该第二、第三聚酰亚胺层中分别含有有机硅氧化合物粒子；其中该多层聚酰亚胺膜的整体热膨胀系数(CTE)介于约13与30ppm/℃之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多层聚酰亚胺膜，尤其是一种低介电常数的聚酰亚胺膜。
技术介绍
随着技术发展及产品需求，印刷电路板的尺寸趋向轻、薄、短、小，而因应无线网络及通讯产品的频率高频化，传输速率快的高频基板逐渐成为发展重点。作为高频通讯基板所使用的材料，能够快速传送数据为基本要求，且在传送过程中不能造成数据损失或被干扰。已知电子讯号在金属导线间传递所造成的延迟，为半导体组件速度受限的主要原因。为了降低讯号传递的时间延迟，可以低介电常数的材料作为导线间绝缘层，以降低导线间的电容值、提升组件运作速度、及降低噪声干扰。绝缘层是阻绝电流通过，而具备较低介电常敷的绝缘材料可避免于线路上形成不必要的杂散电容(stray capacitance)。另外，该材料若造成损耗会浪费电能，故要求材料的损耗因子(Dissipation Factor，Df)越小越好。简而言之，高频通讯基板必须具备低热膨胀系数(CTE)、低损耗因子、安定且低介电常数(Dielectric Constant，Dk)、低吸湿性等特性。为了满足对于印刷电路板的高频、介电性低、耐热化性高、及功率消耗低的要求，必须选择适当基板材料。具体言之，以具有低介电性、低热膨胀性、可多层化、高耐热化性的介电材料为佳。聚酰亚胺(PI)具备良好耐热性、耐化性、机械强度与高电阻抗等特性，已大量应用于电子产业，例如作为印刷电路板材料。然而，面对组件尺寸缩小的趋势，具有改良的介电常数等特性的聚酰亚胺膜仍有其必要性。
技术实现思路
本专利技术提供一种多层聚酰亚胺膜，包括：第一聚酰亚胺层，其中混掺有含氟高分子粒子，该第一聚酰亚胺层具有相对的第一、第二表面；以及第二、第三聚酰亚胺层，为分别形成于该第一聚酰亚胺层的该第一、第二表面上，该第二、第三聚酰亚胺层中分别含有有机硅氧化合物粒子；其中该多层聚酰亚胺膜的整体热膨胀系数(CTE)介于约13与30ppm/℃之间。本专利技术也提供一种层合体，包括：如前述的多层聚酰亚胺膜；以及两金属层，分别与该第二及第三聚酰亚胺层的外侧表面相接触。在实施例中，本专利技术也提供一种层合体的制造方法，包括：形成第一聚酰亚胺层，其中混掺有含氟高分子的粒子，该第一聚酰亚胺层具有相对的第一、第二表面；在该第一聚酰亚胺层的该第一、第二表面上分别形成第二、第三聚酰亚胺层，其中，该第二、第三聚酰亚胺层中分别含有有机硅氧化合物粒子，且以第一、第二、第三聚酰亚胺层组成的多层聚酰亚胺膜具有介于约13与30ppm/℃之间的整体热膨胀系数(CTE)；粗化该第二及第三聚酰亚胺层的外侧表面，以形成粗化表面；以及在该粗化表面上形成金属层，使该金属层与该粗化表面相接触。【附图说明】图1绘示本专利技术的多层聚酰亚胺膜。图2A绘示本专利技术一实施例所形成的层合体。图2B绘示本专利技术另一实施例所形成的层合体。图3为绘示本专利技术一实施例制成层合体的制造方法。【具体实施方式】图1为绘示本专利技术一实施例所提供的多层聚酰亚胺膜1。多层聚酰亚胺膜1可包括互相迭和的第一、第二、第三聚酰亚胺层。第一聚酰亚胺层11中混掺有含氟高分子粒子，且该第一聚酰亚胺层11具有相对的第一、第二表面S1、S2。第二、第三聚酰亚胺层12、13分别接触并形成于该第一、第二表面S1、S2上，且第二、第三聚酰亚胺层12、13中分别含有有机硅氧化合物粒子。在该多层聚酰亚胺膜1的结构中，第一聚酰亚胺层11具有所需的低介电常数(Dk)及低损耗因子(Df)，在说明书中亦简称为“低Dk/Df聚酰亚胺(PI)层”。另外，在后续加工制程中，可在第二聚酰亚胺层12及第三聚酰亚胺层13的外侧表面上设置金属层，因此，在本说明书中，该第二及第三聚酰亚胺层亦简称为“可接触金属的聚酰亚胺(PI)层”。在该多层聚酰亚胺膜1中，各层的聚酰亚胺高分子聚合物可由二胺化合物(diamine)及二酸酐化合物(dianhydride)经缩合反应而成。在一实施例中，该二胺选自4，4′-二胺基二苯醚(4，4′-oxydianiline(4，4′-ODA))、对苯二胺(phenylenediamine(p-PDA))、1，3-双(4′-胺基苯氧基)苯(1，3-bis(4-aminophenoxy)benzene(TPER))、1，4-双(4-胺基苯氧基)苯(1，4-bis(4-aminophenoxy)benzene(TPEQ))、4，4’-二胺基-2，2’-二甲基-1，1’-联苯(2，2′-dimethyl[1，1′-biphenyl]-4，4′-diamine(m-TB-HG))、1，3-双(3-胺基苯氧基)苯(1，3’-Bis(3-aminophenoxy)benzene(APBN))、3，5-二胺基三氟甲苯(3，5-Diaminobenzotrifluoride(DABTF))、2，2’-双(三氟甲基)联苯胺(2，2′-Bis(trifluoromethyl)benzidine(TFMB))、2，2′-双[4-(4-胺基苯氧基苯基)]丙烷(2，2′-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane(BAPP))、6-胺基-2-(4-胺基苯基)-苯并唑(6-amino-2-(4-aminophenyl)benzoxazole(6PBOA))、5-胺基-2-(4-胺基苯基)-苯并唑(5-amino-2-(4-aminophenyl)benzoxazole(5PBOA))等，可单独或组合使用。在一实施例中，该二酸酐选自均苯四甲酸二酸酐(pyromellitic dianhydride(PMDA))、3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酸酐(3，3′，4，4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride(BPDA))、2，2-双[4-(3，4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酸酐(2，2-bis[4-(3，4dicarboxyphenoxy)phenyl]propane dianhydride(BPADA))、4，4′-(六氟异丙烯)二酞酸酐(2，2′-Bis-(3，4-Dicarboxyphenyl)hexafluoropropane dianhydride(6FDA))、二苯醚四甲酸二酸酐(4，4-Oxydiphthalic anhydride(ODPA))、苯酮四羧酸二酸酐(Benzophenonetetracarboxylic dianhydride(BTDA))、3，3′，4，4′-二环己基四甲酸二酐(3，3′，4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层聚酰亚胺膜，包括：第一聚酰亚胺层，其中混掺有含氟高分子粒子，所述第一聚酰亚胺层具有相对的第一、第二表面；以及第二、第三聚酰亚胺层，为分别形成于所述第一聚酰亚胺层的所述第一、第二表面上，所述第二、第三聚酰亚胺层中分别含有有机硅氧化合物粒子；其中所述多层聚酰亚胺膜的整体热膨胀系数(CTE)介于约13ppm/℃与30ppm/℃之间。

【技术特征摘要】
2013.12.05 TW 1021446071.一种多层聚酰亚胺膜，包括：
第一聚酰亚胺层，其中混掺有含氟高分子粒子，所述第一聚酰亚胺层
具有相对的第一、第二表面；以及
第二、第三聚酰亚胺层，为分别形成于所述第一聚酰亚胺层的所述第
一、第二表面上，所述第二、第三聚酰亚胺层中分别含有有机硅氧化合物
粒子；
其中所述多层聚酰亚胺膜的整体热膨胀系数(CTE)介于约13ppm/℃
与30ppm/℃之间。
2.如权利要求1所述的多层聚酰亚胺膜，其中，所述第一聚酰亚胺层
的厚度为h1，所述第二酰亚胺层的厚度为h2，h2/h1的比例小于或等于约
1/6。
3.如权利要求1所述的多层聚酰亚胺膜，其总厚度低于或等于约80
μm。
4.如权利要求1所述的多层聚酰亚胺膜，其中，所述含氟高分子粒子
占所述第一聚酰亚胺层约10wt％至45wt％。
5.如权利要求1所述的多层聚酰亚胺膜，其中，所述含氟高分子粒子
选自由聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基(PFA)、聚全氟乙丙烯(FEP)、三氟
氯乙烯(CTFE)、乙烯-三氟氯乙烯(ECTFE)、及聚全氟亚乙烯基(PVDF)所成
的组。
6.如权利要求1所述的多层聚酰亚胺膜，其中，所述含氟高分子粒子
的平均粒径为约1μm至5μm。
7.如权利要求1所述的多层聚酰亚胺膜，其中，所述有机硅氧化合物
粒子的平均粒径为约1nm至100nm。
8.如权利要求1所述的多层聚酰亚胺膜，其中，所述第二聚酰亚胺层
的聚酰亚胺高分子聚合物由二胺化合物及二酸酐化合物经缩合反应而成，
所述二胺化合物选用4,4’-二胺基-2,2’-二甲基-1,1’-联苯(m-TB-HG)或2,2’-
双(三氟甲基)联苯胺(TFMB)，所述二酸酐化合物为：
从均苯四甲酸二酸酐(PMDA)及3,3',4,4'-联苯四羧酸二酸酐(BPDA)中

\t选用任一单体或多种单体，或
分别从均苯四甲酸二酸酐(PMDA)及3,3',4,4'-联苯四羧酸二酸酐
(BPDA)所成的组中，和从2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酸酐
(BPADA)、4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)、二苯醚四甲酸二酸酐
(ODPA)、3,3',4,4'-二环己基四甲酸二酐(HBPDA)及苯酮四羧酸二酸酐
(BTDA)所成的组中，各选用一种或多种单体，且从BPADA、6FDA、ODPA、
HBPDA、BTDA中所选用的单体的摩尔数值低于或等于约0.45。
9.如权利要求1所述的多层聚酰亚胺膜，其中，所述第二聚酰亚胺层
的聚酰亚胺高分子聚合物由二胺化合物及二酸酐化合物经缩合反应而成，
所述二胺化合物仅选用苯二胺(PDA)，所述二酸酐化合物则从3,3',4,4'-联苯
四羧酸二酸酐(BPDA)、2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酸酐
(BPADA)、4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)、二苯醚四甲酸二酸酐
(ODPA)、苯酮四羧酸二酸酐(BTDA)、及3,3',4,4'-二环己基四甲酸二酐
(HBPDA)所成的组中选用一种或多种单体。
10.如权利要求1所述的多层聚酰亚胺膜，其中，所述第二聚酰亚胺层
的聚酰亚胺高分子聚合物由二胺化合物及二酸酐化合物经缩合反应而成，
所述二胺化合物从二胺基二苯醚(ODA)、1,3-双(4'-胺基苯氧基)苯(TPER)、
1,4-双(4-胺基苯氧基)苯(TPEQ)、1,3-双(3-胺基苯氧基)苯(APBN)、3,5-二胺
基三氟甲苯(DABTF)及2,2'-双[4-(4-胺基苯氧基苯基)]丙烷(BAPP)所成的组
中选用一种或多种单体，所述二酸酐化合物则分别从均苯四甲酸二酸酐
(PMDA)及3,3',4,4'-联苯四羧酸二酸酐(BPDA)所成的组中，和从2,2-双
[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酸酐(BPADA)、4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸
酐(6FDA)、二苯醚四甲酸二酸酐(ODPA)、3,3',4,4'-二环己基四甲酸二酐
(HBPDA)及苯酮四羧酸二酸酐(BTDA)所成的组中，各选用一种或多种单
体，其中，从ODA、TPER、TPEQ、APBN、DABTF、BAPP中所选用的
单体的摩尔数值为b，从BPADA、6FDA、ODPA、HBPDA、BTDA中所选
用的单体的摩尔数值为d，且b+d低于0.9。
11.如权利要求1所述的多层聚酰亚胺膜，其中，所述第二聚酰亚胺层
的聚酰亚胺高分子聚合物由二胺化合物及二酸酐化合物经缩合反应而成，
所述二胺化合物分别从苯二胺(PDA)、4,4’-二胺基-2,2’-二甲基-1,1’-联苯

\t(m-TB-HG)、6-胺基-2-(4-胺基苯基)-苯并唑(6PBOA))、5-胺基-2-(4-胺基苯
基)-苯并唑(5PBOA)及2,2’-双(三氟甲基)联苯胺(TFMB)所成的组中，和从
二胺基二苯醚(ODA)、1,3-双(4'-胺基苯氧基)苯(TPER)、1,4-双(4-胺基苯氧
基)苯(TPEQ)、1,3-双(3-胺基苯氧基)苯(APBN)、3,5-二胺基三氟甲苯(DABTF)
及2,2'-双[4-(4-胺基苯氧基苯基)]丙烷(BAPP)所成的组中各选用一种或多种
单体，所述二酸酐化合物则分别从均苯四甲酸二酸酐(PMDA)及3,3',4,4'-联
苯四羧酸二酸酐(BPDA)所成的组中，和从2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]
丙烷二酸酐(BPADA)、4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)、二苯醚四甲酸
二酸酐(ODPA)、3,3',4,4'-二环己基四甲酸二酐(HBPDA)及苯酮四羧酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖俊廷，林志维，
申请(专利权)人：达迈科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71