[发明专利]聚降冰片烯层压板及其制造方法

说明书

本发明与由使用硅烷偶联剂而被层压到铜箔上的聚降冰片烯基片组成的印刷电路板有关。

本发明的目的是为了制造具有低介电常数和高粘合强度的印刷电路板。

这样的层压板就其介电常数、耗散因子、耐化学性、剥离强度、耐金属熔化浴性（在260℃到280℃）、翘曲性和穿孔性而言，一般说来是具有其市场地位的。

在各种传统的方法中，所谓的“半固化片”是通过在环氧树脂或某些其它具有良好强度和电绝缘性能的聚合物树脂溶液中浸渍预处理过的纤维基片（玻璃纤维），然后将其干燥、除去溶剂，留下浸渍过树脂的基片而制成的。已经知道，用硅烷化合物处理玻璃基片可促进基片和树脂间的粘合。

长期以来，人们一直使用纤维素织物料和玻璃纤维织物料来增强聚合物基料。已经知道硅烷偶联剂可被直接施加到玻璃长丝上以改进各种树脂的玻璃布层压制品的挠曲强度，就压塑试样而言，其挠曲强度通常可以提高到300%。在界面上硅烷偶联剂使许多粒状无机物成为复合材料中的增强填料以增加其强度、硬度、模量、热畸变温度和冲击强度。玻璃纤维布通常用含水的偶联剂处理。

然后，将两层或多层的半固化片压合在一起形成印刷电路板的绝缘层。为了对这种层压制品提供导电层，通常将一层或多层的铜层压合到紧贴在这些半固化片的暴露表面上。

将金属敷施到绝缘层或基片上的其它方法有汽相沉积、电镀、溅镀、电离镀、喷涂和铺装等。一般使用的金属为铜、镍、锡、银钎料、金、铝、铂、钛、锌和铬，而铜是印刷电路板中最常用的金属。

与在绝缘层或基片上形成薄金属覆盖层有关的一个问题是不可能在金属层和基材间形成具有卓越粘合强度和基本上良好耐焊性的完全粘合。

就改善不同基材间的粘合性而言，硅烷化合物具有广泛的可用性。

硅烷偶联剂改进了金属或无机物表面与有机树脂间的界面状况，促进了金属或无机物表面与树脂间的粘合。由此使增强树脂的物理性能和耐水性得以提高。据信硅烷偶联剂通过硅烷官能团而与金属表面形成键合。水解的硅烷会缩合成低聚的硅氧醇，并最后硬化成为交联结构。当硅氧醇仍具有某种程度的溶解性时应使之与聚合物母体相接触。对聚合物母体的粘合可以采取不同形式或某些形式的组合来实现。粘合可以是共价的，在此种情况下低聚的硅氧醇与液态的母体树脂是相容的。当硅氧醇和树脂由其仅有的有限共聚作用而分别进行固化时，它们的溶液还可形成互穿的聚合物网络。

众所周知，并非所有的硅烷或它们的混合物能将所有的金属粘合到所有的基片上的。麦克哲（McGee）在美国专利4，315，970中这样说道：

“普遍认为特定的硅烷可被用来将特定的材料粘合到特定的基材上。这就是说，硅烷必须与其应用相匹配，不能认为所有的硅烷能在所有的应用中使用。”

因此，硅烷偶联剂在增进金属对基材的粘合中的适用性是不能预言的，必须通过试验来确定。

尽管各种合适的偶联剂大批地用于许多普通塑料与各种金属相粘合的场合，但是申请人认为将硅烷偶联剂用于聚降冰片烯与金属的粘合在此之前是不被人们所知的。

降冰片烯型单体既可根据开环机理也可通过加成反应（其中环结构仍保持不变）而聚合。在美国专利4，136，247和4，178，424中就其较大的特殊性对开环聚合进行了讨论，以上两项专利已转让给本发明的同一受让人，并且作为他们讨论这种聚合作用的参考文献而在此引用。开环聚合一般形成不饱和的线性聚合物，而加成聚合形成聚环脂族化合物。想望的是生成在其中结合有高分子量单体的聚合物以提供良好耐温性，即具有高的热畸变温度和高的玻璃化转变温度。

主要用于高频场合的印刷电路板已被公开。本发明的电路板是由层压到铜箔上的聚降冰片烯芯板构成的。现已发现，在印刷电路板中普遍使用的一类铜箔是先有某些硅烷化合物预处理过的，然后在温度高于聚合物的玻璃化转变温度（Tg）的条件下被层压到聚降冰片烯的半固化芯板上，得到具有改进的粘合性、耐溶剂性和抗起泡的印刷电路板。