[发明专利]金属箔积层板及其制法

说明书

本发明关于一种金属箔积层板，包括：一介电层，包括一第一补强材及一形成于该第一补强材表面的介电材料，其中该介电材料包括60重量%至80重量%的第一氟高分子及20重量%至40重量%的第一填料；一黏着层，设置于该介电层的至少一侧且包括一黏着材料，其中该黏着材料包括60重量%至70重量%的第二氟高分子及30重量%至40重量%的第二填料；以及一金属箔，设置于该黏着层的与该介电层相对的另一侧，其中该第二氟高分子的熔点低于该第一氟高分子的熔点。

技术领域

本发明是关于一种金属箔积层板，特别是关于一种氟高分子(fluoropolymer)金属箔积层板以及该氟高分子金属箔积层板的制造方法。本发明的氟高分子金属箔积层板特别适合作为高频技术领域的电路基板，包括射频(RF)应用、微波(microwave)、毫米波(mmwave)、天线(antenna)、雷达(radar)等技术领域，尤其能满足第五代移动通讯(5G)、进阶驾驶人辅助系统(ADAS)、人工智能(AI)等先进应用对高阶材料的要求。

背景技术

随着电子产品的应用逐渐朝高频化、高速化、电子元件小型化及基板线路高密度化等趋势发展，对电子材料的物化性质要求也随之提升，传统的环氧树脂介电材料的特性已不敷使用，取而代之的是以氟高分子(fluoropolymer)，例如聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，PTFE)，作为金属箔积层板的介电材料。一般而言，以氟高分子作为金属箔积层板中的介电(dielectric)材料时，所制金属箔积层板除具备极佳的电性之外(介电常数(Dk)、介电耗损因子(Df)皆低)，其耐化学酸碱性、耐湿性、难燃性也佳。

然而，以氟高分子作为介电材料的金属箔积层板在不同温度下的尺寸安定性不佳，尤其是在板厚方向(Z轴)的热膨胀系数(本文也称『Z-CTE』)通常都大于100ppm/℃，使得氟高分子金属箔积层板的产品存在可靠度不佳的缺点。对此，现有作法为在氟高分子树脂组合物中尽量添加填料，通过提高填料充填量(filler loading)来达到提升尺寸安定性的目的。例如，美国罗杰斯公司(Rogers Corporation)的US 4,849,284专利中，教导在氟高分子材料中添加大量的陶瓷填料(ceramic filler)，使填料占材料整体的至少55重量％，借此降低Z-CTE。然而，在氟高分子中添加大量填料会使得组合物的黏度快速上升，在后续将补强材浸渍组合物时，组合物于补强材上的分布无法均匀，且组合物对补强材的浸透性(wetting)会变差。

此外，氟高分子与金属箔的附着力普遍不佳，造成氟高分子金属箔积层板普遍存在抗撕强度(peeling strength)不足的问题。尤其，当因为电性的需求(如追求更低的介电耗损)而选用“低粗糙度(low profile)”金属箔作为积层板的材料时，由于金属箔与氟高分子介电层的接着面(bonding site)(即面对预浸渍片(prepreg)的一面)并没有经过粗糙化处理，氟高分子与金属箔之间的锚定效果(anchor effect)尤为不足，使得所制积层板的抗撕强度更差。为了解决上述附着力不足的问题，普遍作法是如美国专利公开号US20100000771A1所揭示，额外使用黏着层(adhesive layer)来提升氟高分子金属箔积层板的抗撕强度表现。如图1所示，该方法是在金属箔积层板1的介电层11上提供一黏着层12(通常是四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(tetrafluoroethylene-hexafluoropropylenecopolymer，FEP)或四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(tetrafluoroethylene-perfluorinated alkylvinylether copolymer，PFA)的氟高分子薄膜(film))，接着再将金属箔13与黏着层12及介电层11压合形成金属箔积层板1(为使各元件独立且清晰地呈现，金属箔积层板的堆叠结构以分离形式表示)，借此提升金属箔积层板的抗撕强度。然而，使用氟高分子薄膜作为黏着层的作法仅克服了金属箔与氟高分子介电层之间附着力不足的问题，并无法解决为满足尺寸安定性而添加高量填料的情况下所导致的组合物黏度过高、涂布不均等问题。

因此，目前仍需要一种可提供尺寸安定性佳、厚度分布均匀、且抗撕强度良好的氟高分子积层板的技术方案。