JPH04269409A - プリプレグおよびその用途 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子機器、通信機器、コ
ンピュータ等の高周波域を利用する各種機器の製造に好
適なプリプレグ、このプリプレグを用いる積層板、回路
板および多層回路板の製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高周波域を利用する各種機器には
、例えば、ガラスクロスにポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）を含浸せしめた後ＰＴＦＥの融点以上の温
度に加熱することにより、ガラスクロス表面に焼結され
たＰＴＦＥ薄層を形成したプリプレグを得、次いでこの
プリプレグの表面に銅箔を配置し、加熱加圧によりこれ
らを一体化して積層板とし、その後該積層板における銅
箔をパターン化した回路板が用いられている。そして、
かような積層板は例えば特開昭６０−２４８３４６号公
報に記載されている。

【０００３】また、かような回路板を内層用として用い
、該内層用回路板の表面に上記と同様な焼結ＰＴＦＥ層
を有するプリプレグを介して銅箔を配置し、これを加熱
加圧することにより一体化し、更に該銅箔をパターン化
することにより、多層回路板とすることも行われている
。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、これら積層
板あるいは多層回路板を製造する際の加熱加圧に際して
は、プリプレグにおける焼結ＰＴＦＥ層と銅箔を接合す
ることになるが、両者の接着状態が必ずしも良好でなく
、銅箔と接する焼結ＰＴＦＥ層の表面に白色斑点が点在
するのが観察され、外観不良の原因となっていた。また
、これら積層板あるいは多層回路板の製造に際し、多数
枚のプリプレグを用いた場合には、各プリプレグ表面に
も同様な白色斑点が現れていた。

【０００５】この加熱加圧時の温度はＰＴＦＥの融点以
上、圧力は１０〜８０ｋｇ／ｃｍ２　程度であり、かよ
うな高温高圧の作用によりＰＴＦＥは通常透明化するも
のである。しかし、上記のような焼結ＰＴＦＥ層表面に
おける白色斑点の発現は、焼結ＰＴＦＥの流動性の乏し
さに起因して焼結ＰＴＦＥが空気を抱きこんだ状態とな
った、所謂、「ボイド」の発生を示すものと思われる。

【０００６】ボイドの発生は銅箔と焼結ＰＴＦＥ層との
接着力の低下を招く原因となる。そして、現実に上記従
来のプリプレグを用いて得られる積層板や多層回路板に
おいては、銅箔と焼結ＰＴＦＥ層との接着力不足による
層間剥離不良も報告されている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は従来技術の有
する上記問題を解決するため鋭意研究の結果、プリプレ
グにおけるフッ素樹脂層の表面近傍（銅箔等との接着界
面近傍）を未焼結状態としておくことにより、所期の目
的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【０００８】即ち、本発明に係るプリプレグは布状基材
表面にフッ素樹脂層が形成されており、且つ該フッ素樹
脂層における表面近傍が未焼結であることを特徴とする
ものである。

【０００９】本発明には従来からプリプレグ材料として
使用されている布状基材をそのまま用いることができる
。かような布状基材の具体例としてはガラス繊維、アス
ベスト繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、窒化ホウ素繊
維、シリコーンカーバイト繊維、チタニア繊維等の無機
繊維、あるいは芳香族ポリアミド繊維（アラミド繊維）
、ＰＴＦＥ繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、芳香族
ポリエステル繊維等の有機繊維の単独またはこれらの２
種以上を用いた複合糸から成る織布、不織布あるいは網
目状体を挙げることができる。この布状基材の厚さは適
宜選択するが、通常、約５０〜２００μｍである。

【００１０】そして、この布状基材の表面にはフッ素樹
脂層が形成されるが、該フッ素樹脂層における表面近傍
は未焼結状態とする必要がある。フッ素樹脂層の表面近
傍を未焼結状態とするのは、プリプレグと銅箔のような
材料を接着する際に、フッ素樹脂を流動し易くすること
により両者間の接着強度を大きくして層間剥離を生じな
いようにすることや、あるいはボイドの発生を防止する
ために重要である。

【００１１】本発明に係るプリプレグは、例えば、布状
基材をフッ素樹脂ディスパージョン中に浸漬して引き上
げ、次いで該フッ素樹脂の融点以上の温度で加熱するこ
とにより先ず布状基材に焼結フッ素樹脂層を形成し、そ
の後再びフッ素樹脂ディスパージョン中に浸漬して引上
げ、これを該フッ素樹脂の融点未満の温度で加熱するこ
とにより焼結フッ素樹脂層上に未焼結フッ素樹脂層を形
成する方法により得ることができる。なお、この方法に
よる場合、焼結フッ素樹脂層を形成するための浸漬およ
びフッ素樹脂の融点以上の温度での加熱は所定回繰り返
し行うことができ、同様に、未焼結フッ素樹脂層を形成
するための浸漬およびフッ素樹脂の融点未満の温度での
加熱も所定回繰り返し行うことができる。

【００１２】また、布状基材にフッ素樹脂フィルムを重
合わせ、これをフッ素樹脂の融点以上の温度で加熱する
と共に加圧することにより該基材に焼結フッ素樹脂層を
形成し、次いで、これをフッ素樹脂ディスパージョン中
に浸漬して引上げ、フッ素樹脂の融点未満の温度で加熱
することにより、焼結フッ素樹層上に未焼結フッ素樹脂
層を形成する方法を採用してもよい。

【００１３】これらの方法によれば、布状基材を構成す
る繊維にフッ素樹脂が浸透（含浸）付着すると共に該基
材表面にフッ素樹脂の層が形成される。布状基材に浸透
付着したフッ素樹脂および該基材表面に層形成したフッ
素樹脂の総量は「含浸率」として表すことができる。布
状基材へのフッ素樹脂の含浸率は種々の要因に応じて適
宜設定するが、通常、５５〜８５％である。この含浸率
は布状基材に含浸されたフッ素樹脂重量（プリプレグ重
量から布状基材の重量を減じた値）をプリプレグの重量
で除した値に１００を乗じて求められる。含浸率はフッ
素樹脂ディスパージョンにおけるフッ素樹脂濃度を変え
たり、上記浸漬および加熱の回数を変えたりして調整で
きる。

【００１４】布状基材に含浸させるフッ素樹脂は、ＰＴ
ＦＥ、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−パ
ーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）
、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦ
Ｅ）等のいずれであってもよい。そして、焼結フッ素樹
脂層と未焼結フッ素樹脂層を同種のフッ素樹脂で形成し
てもよく、あるいはこれらを異種のフッ素樹脂で形成し
てもよい。勿論、焼結フッ素樹脂層あるいは未焼結フッ
素樹脂層が複層である場合は、焼結フッ素樹脂層相互あ
るいは未焼結フッ素樹脂層相互が同種、異種のいずれで
もよい。

【００１５】耐熱性の観点からはフッ素樹脂層を全てＰ
ＴＦＥとするのが好ましいが、布状基材へのフッ素樹脂
の浸透付着状態をより完全とし、プリプレグの機械的強
度や誘電率をより優れたものとするためには、焼結フッ
素樹脂層をＦＥＰまたはＰＦＡあるいはこれらの混合物
で形成し、未焼結フッ素樹脂層をＰＴＦＥで形成するの
が好適であることが判明した。

【００１６】図１は本発明に係るプリプレグの実例を示
し、布状基材１の両面にはフッ素樹脂層が形成されてい
る。このフッ素樹脂層は表面近傍が厚さ約２〜１０μｍ
の未焼結フッ素樹脂層２とされ、その下側は焼結フッ素
樹脂層３とされている。

【００１７】このプリプレグは積層板の製造に用いるこ
とができる。例えば、プリプレグの両面に金属層（銅箔
、アルミニウム箔等の金属箔）を配置し、次いで未焼結
フッ素樹脂の融点以上の温度で加熱（この加熱により未
焼結フッ素樹脂層は焼結される）すると共に加圧するこ
とにより、未焼結フッ素樹脂層を介してプリプレグと金
属層を一体化して積層板を得ることができる。

【００１８】この積層板は図２に示すように焼結フッ素
樹脂層４を介して金属層５が接合された構造を有する。 この焼結フッ素樹脂層４は積層板の製造に用いたプリプ
レグにおける焼結ＰＴＦＥ層と未焼結ＰＴＦＥ層が焼結
された層から成る。このときの圧力はプリプレグの構成
材料であるフッ素樹脂の種類により変わるが、通常、約
１０〜８０ｋｇ／ｃｍ２　である。なお、図２はプリプ
レグを１枚使用して製造した積層板の例を示すが、プリ
プレグを２枚以上重合わせ、この重合わせ物の両面に金
属層を配置して、上記と同様に加熱加圧するようにして
もよい。

【００１９】かようにして得られた積層板の金属層をパ
ターン化すれば、図３に示すように布状基材１に焼結フ
ッ素樹脂層４を介して金属パターン６を設けた回路板を
得ることができる。

【００２０】積層板から回路板を製造する際の金属層の
パターン化は従来からのプリント回路板の製造と同様に
剥離現像型フォトレジスト、溶剤現像型フォトレジスト
またはアルカリ現像型フォトレジストを用いる方法で行
うことができる。例えば、積層板の金属層表面にアルカ
リ現像型フォトレジスト層を形成し、その上からフォト
マスクを介してパターン状に露光せしめ、次いでフォト
レジスト未露光部を溶解除去して金属層を部分的に露出
せしめ、その後金属層の露出部をエッチングにより除去
し、更に、フォトレジストの露光部を溶剤により除去す
れば、フォトレジストの露光パターンに対応する金属パ
ターンを有する回路板を得ることができる。

【００２１】本発明は多層回路板の製造法にも関するも
のである。この製造法は基板表面に金属パターンを有す
る回路板にプリプレグおよび金属層を重合わせ、次いで
加熱加圧することにより回路板、プリプレグおよび金属
層を一体化することを特徴とするものである。

【００２２】この多層回路板の製造法に用いるプリプレ
グは上記図１に示すような布状基材にフッ素樹脂層が形
成されており、且つフッ素樹脂層における表面近傍が未
焼結である構造のものを用いる。また、回路板としては
図３に示すような布状基材に焼結フッ素樹脂層を介して
金属パターンを設けたものを用いるのが好ましいが、こ
れに限定されず、例えば、布状基材にエポキシ樹脂含浸
層を介して金属パターンを設けたもの等を用い得る。そ
して、加熱温度はプリプレグにおける未焼結フッ素樹脂
を焼結すると共に、回路板、プリプレグおよび金属層を
接合するために該未焼結フッ素樹脂の融点以上とする。 また、圧力は該未焼結フッ素樹脂の材質に応じて変わる
が、通常、約１０〜８０ｋｇ／ｃｍ２　である。

【００２３】図４は多層回路板の製造法における重合わ
せ工程を示し、表面に金属パターン６を有する基板７の
両面にプリプレグ８および金属層５が重合わされている
。なお、プリプレグは図１に示すのと同構造であり、布
状基材の両面に焼結フッ素樹脂層および未焼結フッ素樹
脂層をこの順序で設けたものを用いている。かように重
合わせた後、加熱加圧を行えば多層回路板を得ることが
できる。そして、多層回路板における金属層５は所定の
パターンに加工される。

【００２４】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されており、
プリプレグの最外層を未焼結のフッ素樹脂層としたので
、これに金属層を接着させる際にボイドの発生がなく外
観不良を防止できる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。 実施例 （プリプレグの製造）厚さ約５０μｍのガラスクロスを
ＦＥＰ粉末濃度４０重量％の水性ディスパージョン中に
浸漬して引上げ、温度３２０℃で２分間加熱することに
よりガラスクロスにＦＥＰを浸透付着させると共にその
表面に焼結層を形成する。

【００２６】次に、これをＰＴＦＥ粉末濃度６０重量％
の水性ディスパージョン中に浸漬して引上げ、温度３８
０℃で２分間加熱する。この浸漬および加熱を更に２回
繰り返し行うことによりＦＥＰ焼結層上にＰＴＦＥ焼結
層を形成する。

【００２７】次いで、これを上記と同じＰＴＦＥ水性デ
ィスパージョン中に浸漬して引上げ、温度２８０℃で２
分間加熱してＰＴＦＥ焼結層上にＰＴＦＥ未焼結層を形
成することにより、厚さ約９０μｍ、フッ素樹脂（ＦＥ
ＰおよびＰＴＦＥ）の含浸率７２％のプリプレグを得る
。なお、ガラスクロスに含浸されたフッ素樹脂の総重量
中に占める焼結ＦＥＰ、焼結ＰＴＦＥおよび未焼結ＰＴ
ＦＥの割合は１４重量％、７５重量％および１１重量％
であった。

【００２８】（積層板の製造）上記のプリプレグを１１
枚重合わせ、この重合わせ物の両面に厚さ１８μｍの銅
箔を配置し、温度３８５℃、圧力３５ｋｇ／ｃｍ２　の
条件で３０分間加熱加圧することにより、プリプレグ相
互およびプリプレグと銅箔を未焼結ＰＴＦＥ層を介して
接着させながら該ＰＴＦＥ層を焼結して積層板を得る。

【００２９】（回路板の製造）上記積層板における両銅
箔をアルカリ現像型フォトレジストを用いてパターン加
工することにより、回路板を得る。この回路板における
露出ＰＴＦＥ層表面（銅箔パターンの非存在部）を観察
しても白色斑点は見受けられなかった。

【００３０】（多層回路板の製造）この回路板の両面に
上記で得たプリプレグおよび厚さ１８μｍの銅箔を各々
配置し、温度３８５℃、圧力５０ｋｇ／ｃｍ２　の条件
で３０分間加熱加圧して、回路板、プリプレグおよび、
銅箔を一体化させ、次いで両銅箔をパターン加工するこ
とにより多層回路板を得た。

【００３１】比較例 （プリプレグの製造）ＰＴＦＥ焼結層を形成するための
浸漬および加熱を４回とすることおよび未焼結ＰＴＦＥ
層の形成を行わないこと以外は実施例と同様に作業して
プリプレグを得る。このプリプレグはガラスクロスにＦ
ＥＰ焼結層およびＰＴＦＥ焼結層がこの順序で形成され
た構造を有する。

【００３２】 （積層板、回路板および多層回路板の製造）このプリプ
レグを用いること以外は実施例と同様に作業して積層板
、回路板および多層回路板を得た。この回路板における
露出ＰＴＦＥ層表面には白色斑点が数多く観察された。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプリプレグの実例を示す正面図で
ある。

【図２】本発明に係る方法によって得られる積層板の実
例を示す正面図である。

【図３】本発明に係る方法によって得られる回路板の実
例を示す正面図である。

【図４】本発明に係る多層回路板の製造法における重合
わせ工程の実例を示す正面図である。

【符号の説明】

１　　布状基材 ２　　未焼結フッ素樹脂層 ３　　焼結フッ素樹脂層 ４　　焼結フッ素樹脂層 ５　　金属層 ６　　金属パターン ７　　基板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　布状基材表面にフッ素樹脂層が形成さ
   れており、且つ該フッ素樹脂層における表面近傍が未焼
   結であることを特徴とするプリプレグ。
2. 【請求項２】　　フッ素樹脂層がテトラフルオロエチレ
   ン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体および／または
   テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニル
   エーテル共重合体製の下層と、ポリテトラフルオロエチ
   レン製の上層から成る複層構造を有し、且つポリテトラ
   フルオロエチレン層における表面近傍が未焼結であるこ
   とを特徴とするプリプレグ。
3. 【請求項３】　　請求項１記載のプリプレグの表面に金
   属層を配置して加熱加圧し、未焼結フッ素樹脂を介して
   プリプレグと金属層を接着させることを特徴とする積層
   板の製造法。
4. 【請求項４】　　請求項１記載のプリプレグ表面に金属
   層を配置して加熱加圧し、未焼結フッ素樹脂を介してプ
   リプレグと金属層を接着させることにより積層板を得、
   次いで該積層板の金属層をパターン化することを特徴と
   する回路板の製造法。
5. 【請求項５】　　基板表面に金属パターンを有する回路
   板に請求項１記載のプリプレグおよび金属層を重合わせ
   、次いで加熱加圧することにより回路板、プリプレグお
   よび金属層を一体化することを特徴とする多層回路板の
   製造法。