JPH0521950A - 高周波回路用基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内層にポリオレフィンシート、外層に樹脂含
浸補強層を有する高周波回路用基板の内外層の接着を、
従来よりも低温又は短時間で強固に行う。 【構成】 ポリオレフィンシート１の両面又は片面に、
多孔質体シート２がポリオレフィンシート側に設置され
た樹脂含浸補強層３と金属導体層５を積層し、これを加
熱加圧してポリオレフィンシートのポリオレフィンを多
孔質体シート中へ浸入させて成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子機器用の基板、特
に高周波領域での使用に好適な高周波回路用基板の製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の電子工業、通信工業の各分野にお
いて使用される信号の周波数は次第に高周波の領域に移
行し、従来多用されていたキロヘルツの領域からメガヘ
ルツやギガヘルツの領域の方に重要性が移行している。
これらの高周波領域では信号速度や信号の損失の回路性
能への影響が大きく、使用する電気部品や積層板に対し
て高周波領域での信号速度の向上、損失の低減が求めら
れている。積層板上の回路の信号速度は積層板の誘電体
の比誘電率（以下ε_r と称す）に依存しており、ε_r が
低いほど信号速度は速くなる。また信号の損失は誘電体
のε_r と誘電正接（ｔａｎδ）に依存しており、ε_r や
ｔａｎδが低いほど損失が少なくなる。このため高周波
用基板に使用される誘電体にはε_r やｔａｎδの低いも
のが要求される。ε_r やｔａｎδの低い誘電体としてポ
リテトラフルオロエチレンやポリエチレンなどの樹脂を
ガラスクロスに含浸させたものが用いられ、これに銅箔
を積層させた高周波用基板が一般的に使用されている。

【０００３】ガラスクロスにポリテトラフルオロエチレ
ンを含浸させた誘電体を用いたポリテトラフルオロエチ
レン／ガラスクロス基板は、ポリテトラフルオロエチレ
ンの高融点、低流動性のため、その製造に高温度で長時
間の成形を要しコストが高くなるという問題があった。
一方、ガラスクロスにポリエチレンを含浸させたポリエ
チレン／ガラスクロス基板はポリエチレンの融点が低い
ため、はんだ耐熱性に劣る欠点があった。

【０００４】これらの点を改良するために、本発明者ら
は先に超高分子量ポリエチレンの多孔質シートと未硬化
の硬化性樹脂が含浸された樹脂含浸補強層を積層し、加
熱加圧して多孔質を消失させると同時に硬化性樹脂の硬
化を行う高周波回路用基板の製造方法を提案した。これ
は超高分子量ポリエチレンの低ε_r 及び低ｔａｎδの利
点を生かしつつ、溶融時の低流動性により耐熱性を改良
し、樹脂含浸補強層と多孔質シートの積層により、加工
の難点を克服したものである。しかしながら硬化性樹脂
を硬化させるには、一般的に一時間以上の長時間を要す
るため、生産効率が低下するという問題点があった。

【０００５】また、ガラスクロス等の補強層にに耐熱性
エンジニアリングプラスチックを含浸させ、ポリオレフ
ィンシートと積層する方法も考えられるが、この場合は
樹脂含浸補強層に用いる樹脂とポリオレフィンシートの
良好な接着を得るのが困難である。一般に無極性のポリ
オレフィンシートを接着させようとした場合、通常の方
法では困難であり、接着性改良のためポリオレフィンシ
ートにクロム酸硫酸混酸処理、コロナ処理などを行い、
表面に極性基を導入する方法が知られているが、この方
法では脆弱層を形成しやすく接着性の向上が十分でな
く、更に分子運動により極性基が表面から内部へ移動し
てしまいやすいなどの理由により、処理条件や処理後の
工程管理が難しい。また、ポリオレフィンシートの代わ
りにポリオレフィン多孔質シートを用い、多孔質中の空
隙へ樹脂含浸補強層に用いる樹脂、例えば耐熱性エンジ
ニアリングプラスチックを浸入させ投錨効果を得て接着
性を向上させる方法も考えられるが、耐熱性エンジニア
リングプラスチックの流動温度ではポリオレフィンが先
に溶融し多孔質中の空隙が消失してしまい、多孔質シー
ト中への耐熱性エンプラの浸入が少なくなるため投錨効
果が小さく、接着性が得られにくいという問題が生ず
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
に鑑みてなされたものであって、ポリオレフィンシート
と樹脂含浸補強層との強固な接着を簡便かつ短時間で得
ることができる高周波回路用基板の製造方法を提供する
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
解決するために鋭意検討を重ねた結果、樹脂含浸補強層
とポリオレフィンシートを多孔質体シートを介して積層
し、加熱加圧時にポリオレフィン樹脂を多孔質体シート
中に浸入させることにより、強固な接着を簡便かつ短時
間で行い得ることができることを見出し、本発明を完成
するに至った。

【０００８】すなわち、本発明はポリオレフィンシート
の両面又は片面に、多孔質体シートがポリオレフィン側
に設置された樹脂含浸補強層と金属導体層を積層し、こ
れを加熱加圧してポリオレフィンシートのポリオレフィ
ンを多孔質体シート中へ浸入させて成形することを特徴
とする高周波回路用基板の製造方法を提供するものであ
る。

【０００９】以下本発明を図面に基づいて説明する。図
１はポリオレフィンシート１と多孔質シート２が設置さ
れた樹脂含浸補強層３を加熱加圧する前の様子を示す断
面説明図である。図２は加熱加圧後、多孔質体中へポリ
オレフィンが浸入した様子を示す断面説明図である。投
錨効果により強固な接着が得られている。

【００１０】本発明において、ポリオレフィンシート１
にはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−１−ブテ
ン、ポリ−４−メチル−１−ペンテンなどの単独重合
体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−１−ブ
テン共重合体、プロピレン−１−ブテン共重合体、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体のようなポリオレフィン共重
合体等のポリオレフィン系樹脂を押し出し法、スカイブ
法などによりシート化したものを用いることができ、耐
熱性を考えると超高分子量ポリエチレン及びポリ−４−
メチル−１−ペンテンが好適である。また、これに難燃
剤などの充填剤６を混合してもよい。

【００１１】樹脂含浸補強層３の樹脂にはポリテトラフ
ルオロエチレン、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、テトラフルオロエチレン−パ
ーフルオロアルコキシエチレン共重合体、トリフルオロ
クロルエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポ
リフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル等のフッ素系樹
脂、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサ
ルファイド、ポリエーテルサルホン、ポリサルホン、ポ
リアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェ
ニレンオキサイド、ポリエーテルアミド、ポリエーテル
イミドなどの耐熱性エンジニアリングプラスチック、尿
素樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ジアリ
ルフタレート樹脂、ポリイソシアネート樹脂、フェノキ
シ樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミ
ド・トリアジン樹脂、フェノール樹脂などの硬化性樹脂
を用いることができ、これらを適宜変性してもよい。ま
た、これらの複合体としての混合物あるいは共重合体な
どでもよく、これらを主成分とし必要に応じて架橋剤、
硬化剤及び添加剤を用いてもよい。

【００１２】これらの中で基板としての実績があること
からポリテトラフルオロエチレン、エポキシ樹脂、ポリ
イミド樹脂、ビスマレイミド・トリアジン樹脂、フェノ
ール樹脂が好適であり、また溶媒に溶けやすく補強基材
への含浸が容易な耐熱性エンジニアリングプラスチック
であるという点からはポリフェニレンオキサイド、ポリ
エーテルイミドなどが好適である。

【００１３】樹脂含浸補強層の補強基材４には印刷回路
用基板に通常用いられているガラス布、ガラス不織布、
ポリエーテルイミド繊維等のプラスチック繊維の織布、
不織布を用いることができる。

【００１４】樹脂含浸補強層は補強基材へ樹脂をディス
パージョン、溶液で含浸し分散媒、溶媒を乾燥させる方
法や、溶融樹脂を加圧して補強基材中に含浸させる方法
などにより得ることができるが、気泡が入りにくいとい
う点で前者が良好である。

【００１５】樹脂含浸補強層のポリオレフィンシート側
に設置された多孔質体シート２としては樹脂粉末を焼結
して得られた連続気泡構造を有する発泡体や、繊維から
得られた織布又は不織布が用いられる。これらの多孔質
体シートと樹脂含浸補強層との接着は接着剤を使用した
り、両者又は一方を溶融若しくは溶解させて接着するこ
とにより行われる。また、多孔質体シート２に樹脂を用
いる場合は、樹脂含浸補強層との接着を強固に得ること
ができれば樹脂含浸補強層の樹脂と同じでも異なってい
てもよい。ポリオレフィンシートのポリオレフィンの流
動温度で流動しない樹脂を用いることが好ましい。すな
わち、熱可塑性樹脂では軟化温度が高いこと、熱硬化性
樹脂ではポリオレフィンシートとの接着の前に硬化して
いることが好ましい。樹脂含浸補強層と多孔質体シート
との接着はそれぞれを別個に作成してその後行ってもよ
いし、補強基材に樹脂の溶液を含浸させた直後に、同じ
溶媒に溶ける樹脂を含浸させた織布若しくは不織布又は
その樹脂から得られた連続気泡構造の発泡体シート等を
はり合わせ、その後溶媒乾燥を行う方法や、粉末を吹き
つけるか又はその上に賦形し溶媒乾燥と焼結を同時に行
う方法などで行ってもよい。簡便という点では樹脂溶液
の含浸直後に織布若しくは不織布又は連続気泡構造の発
泡体シート等をはり合わせる方法がよい。

【００１６】樹脂含浸層の上に積層される金属導体層５
は、銅、白銅、青銅、黄銅、アルミニウム、ニッケル、
鉄、ステンレス、金、銀、白金等の箔又は板である。金
属導体層としては、一般には印刷回路用の銅箔が好まし
く、銅箔の中でもきわめて高純度の無酸素銅箔が好まし
い。また、金属箔又は板のかわりに所定の回路が形成さ
れた銅メッキ、銀メッキ等の導体層でもよい。

【００１７】加熱加圧の条件は、通常１３０〜２５０
℃、印加圧力２０〜８０ｋｇ／ｃｍ²（０．２〜７．８
ＭＰａ）、印加時間２０〜１２０分で行われ、ポリオレ
フィンシート、多孔質体を積層した樹脂含浸補強層、金
属導体層を鏡板に挟み、均一な条件で加熱加圧すること
が好ましい。また、多孔質体シートに樹脂製のものを用
いた場合には、ポリオレフィンシートのポリオレフィン
は流動するが、多孔質体シートの樹脂が流動しない温度
で行うことが好ましい。

【００１８】

【作用】本発明の高周波回路用基板の製造方法は、樹脂
含浸補強層に設置された多孔質体へポリオレフィンシー
トのポリオレフィンを浸入させる方法である。流動させ
るのがポリオレフィンであるため、加熱の温度を低く、
時間を短くすることができる。また多孔質とポリオレフ
ィンの間で投錨効果を得ることができるため、ポリオレ
フィンシートと樹脂含浸補強層の接着が強固となる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ 超高分子量ポリエチレン、ミペロンＸＭ２２０（平均粒
子径０．０３ｍｍ、融点１３６℃、嵩密度０．４ｇ／ｃ
ｍ³ 、真密度０．９４ｇ／ｃｍ³ 、三井石油化学工業株
式会社商品名）、充填剤としてデクロランプラス−２５
（塩素含有率６５重量％、平均粒子径０．００３ｍｍ、
嵩密度０．６７ｇ／ｃｍ³ 、真密度１．９ｇ／ｃｍ³ 、
米国オキシデンタルケミカル社商品名）を用い、ミペロ
ンＸＭ２２０に対し、デクロランプラス−２５を５０重
量％ミキサーにより混合して、２枚のステンレス製鏡板
間に離型フィルムとしてポリエステルフィルムを用い、
０．６３ｍｍのステンレス製スペーサとともに挟み、１
８０℃、２０ｋｇｆ／ｃｍ² で１０分間加熱加圧して、
内層のポリオレフィンシート１用の充填剤混合ポリオレ
フィンシートを得た。次に、ポリエーテルイミド（ウル
テム１０００、非晶性、Ｔｇ２１６℃、エンジニアリン
グプラスチック社商品名）をジメチルホルムアミドの３
０重量％溶液とし、厚さ５０μｍのガラス布に含浸し、
溶媒が乾燥する前に片面に厚さ３５μｍの電解銅箔（古
河サーキットフォイル株式会社）、反対面に多孔質体シ
ート２として厚さ１００μｍのポリエーテルイミド繊維
の織布（帝人株式会社）を圧着し、風乾後１８０℃で３
０分間乾燥し、片面に多孔質体シートが設置され、その
反対面に銅箔が接着された樹脂含浸補強層を得た。この
樹脂含浸補強層を２枚用い、多孔質体シートを内側にし
て前述のポリオレフィンシートと積層し、ステンレス製
の鏡板を用い、１８０℃、２０ｋｇｆ／ｃｍ² の条件で
１０分間加熱加圧し、厚さ０．９ｍｍの高周波回路用基
板を得た。得られた基板の樹脂含浸補強層とポリオレフ
ィンシートの接着性を調べるため、引き剥がし試験を行
ったが、接着は強固でありポリオレフィンシートの凝集
破壊が生じた。

【００２０】実施例２ 臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂をメチルエチル
ケトンの５０重量％溶液とし、厚さ５０μｍのガラス布
に含浸し、実施例１と同じ銅箔を圧着した。そしてあら
かじめ同じ樹脂溶液を用いポリエステルフィルム上で薄
く流延し、風乾１８０℃で１０分間乾燥し、同時に多少
硬化を進行させ、得られた樹脂シートをボールミルを用
いて平均粒径３０μｍに粉砕した。この粉末を溶媒が乾
燥する前のエポキシ樹脂溶液含浸ガラス布の銅箔を積層
する反対面に厚さ０．１ｍｍに賦形し、１７０℃で３０
分間熱処理し、溶媒の乾燥、樹脂の硬化、粉末の焼結を
同時に行い、片面に多孔質体が設置され、その反対側面
に銅箔が接着された樹脂含浸補強層を得た。

【００２１】この樹脂含浸補強層を用いたほかは、実施
例１と同様にして厚さ０．９ｍｍの高周波回路用基板を
製造し、試験を行った。この場合もポリオレフィンシー
トと樹脂含浸補強層の接着は強固であり、ポリオレフィ
ンシートの凝集破壊が生じた。

【００２２】比較例１ ポリエーテルイミド繊維の織布を用いず多孔質体シート
が設置されない樹脂含浸補強層を用いた以外は実施例１
と同様にして、厚さ０．８ｍｍの高周波回路用基板を製
造した。樹脂含浸補強層とポリオレフィンの接着が十分
でなく、鏡板を解体したときに剥離が生じた。ポリエー
テルイミドが流動する２６０℃で加熱加圧し、ポリオレ
フィンの多孔質体シート中へポリエーテルイミドを浸入
させることを試みた。解体時に剥離が生じなかったが、
引き剥がし試験の結果は０．２ｋｇｆ／ｃｍであり非常
に低い結果であった。これは２６０℃の温度でポリオレ
フィン多孔質体がつぶれたためであると考えられる。

【００２３】比較例２ 実施例２と同じエポキシ樹脂をガラス布に含浸し、１０
０℃で３０分間乾燥したプリプレグを使用した。この多
孔質体の設置されていないプリプレグをポリオレフィン
シートの両面に設置し、更にその外側に銅箔を積層し、
実施例１と同様にして厚さ０．８ｍｍの高周波回路用基
板を得た。プリプレグとポリオレフィンシートの接着は
十分でなく鏡板を解体したときに剥離が生じた。更に１
８０℃、１０分の条件ではエポキシ樹脂の硬化が十分で
ないため、銅箔引き剥がし強さが通常の１．５ｋｇｆ／
ｃｍに対し、０．８ｋｇｆ／ｃｍと低く、また２６０℃
はんだフロート１０秒でふくれが生じた。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、ポリオレフィンシート
と樹脂含浸補強層の強固な接着を簡便かつ短時間で得る
ことができるため、高周波回路用基板製造のコストダウ
ンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】多孔質体シート及び金属導体層が設置された樹
脂含浸補強層とポリオレフィンシートを加熱加圧する前
の状態を示す断面説明図。

【図２】樹脂含浸層とポリオレフィンシートを加熱加圧
成形した後の樹脂含浸補強層とポリオレフィンシートの
間で投錨効果が得られている様子を示した断面説明図。

【符号の説明】

１ ポリオレフィンシート ２ 多孔質体シート ３ 樹脂含浸補強層 ４ 補強基材 ５ 金属導体層 ６ 充填剤

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリオレフィンシートの両面又は片面
   に、多孔質体シートがポリオレフィンシート側に設置さ
   れた樹脂含浸補強層と金属導体層を積層し、これを加熱
   加圧してポリオレフィンシートのポリオレフィンを多孔
   質体シート中へ浸入させて成形することを特徴とする高
   周波回路用基板の製造方法。
2. 【請求項２】 多孔質体シートが樹脂の連続気泡発泡体
   又は織布若しくは不織布である請求項１記載の高周波回
   路用基板の製造方法。
3. 【請求項３】 加熱加圧をポリオレフィンシートのポリ
   オレフィンは流動するが、多孔質体シートの樹脂は流動
   しない温度で行う請求項２記載の高周波回路用基板の製
   造方法。