JPH06344502A - 積層板の製造方法 - Google Patents

積層板の製造方法

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JPH06344502A
JPH06344502A JP16025593A JP16025593A JPH06344502A JP H06344502 A JPH06344502 A JP H06344502A JP 16025593 A JP16025593 A JP 16025593A JP 16025593 A JP16025593 A JP 16025593A JP H06344502 A JPH06344502 A JP H06344502A
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JP
Japan
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resin
prepreg
base material
impregnated
ptfe resin
Prior art date
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Pending
Application number
JP16025593A
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English (en)
Inventor
Kazuo Nakajima
一雄 中嶋
Wakao Taguchi
若男 田口
Hitoshi Kanzaki
仁 神崎
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Nippon Pillar Packing Co Ltd
Original Assignee
Nippon Pillar Packing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】基材に対するPTFE樹脂ディスパージョンの
含浸後、PTFE樹脂の融点を越えない低温条件下で乾
燥処理し、この未焼結の状態において含浸および乾燥を
繰返して樹脂保持量を80〜96vol %とする特異な方
法により、厚さ精度が高く、厚さ方向の線膨張係数が小
さく、かつハンダ耐熱性に優れると共に、異物混入が少
なく、さらにはマッドクラックが仮りに生じても次の含
浸時に該マッドクラックを埋めることができ、クラック
の影響をなくすことができる低誘電率の積層板の製造方
法の提供を目的とする。 【構成】基材1にPTFE樹脂2ディスパージョンを含
浸し、上記PTFE樹脂2の融点に対して低温条件下で
乾燥処理し、上記含浸および乾燥を繰返して樹脂保持量
が80〜96vol %のプリプレグ3を形成し、上記プリ
プレグ3の少なくとも片面に金属箔4を配置し、上記P
TFE樹脂2の融点に対して高温条件下で加熱加圧する
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、高周波プリ
ント配線基板として用いられる低誘電率積層板のような
積層板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、積層板の製造方法としては次に述
べるような各種の製造方法がある。
【0003】第一の製造方法は、基材にPTFE樹脂
(ポリ・テトラ・フルオロ・エチレン、4フッ化樹脂)
を含浸し、これを乾燥および焼成してプリプレグ(pre-
preg)を形成し、複数層のプリプレグ間にPFA樹脂
(4フッ化エチレン・パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合樹脂)フィルムまたはFEP樹脂(パーフル
オロエチレンプロピレン樹脂)フィルムを介設し、最外
層に配置する金属箔とプリプレグとの間にも上記フィル
ムを介設して、積層成形することにより積層板を製造す
る方法である。
【0004】この第一の製造方法によれば、上記フィル
ムを介設することで、金属箔とプリプレグとの接着強さ
が保持され、またプリプレグ層間の接着力が保持され、
さらに積層板中の樹脂含有比率が調節できる利点がある
反面、一般に上述のフィルムはスクリュ押出機で樹脂を
溶融混練し、T型ダイスを通して射出成形されるため、
このフィルムの製造工程中に相当量の金属小片や金属粉
がフィルム中に混入し、金属小片および金属粉は導電性
を有するため、プリント配線基板においては回路の短
絡、断線などの要因となり、実質的に使用困難な問題点
があった。
【0005】第二の製造方法は、基材に第1のフッ素樹
脂を含浸し、これを乾燥および焼成した後に、第2のフ
ッ素樹脂としてPFAまたはFEPを含浸し、これを乾
燥および焼成して形成したプリプレグの最外層に金属箔
を配置した後、積層成形することにより積層板を製造す
る方法である。
【0006】この第二の製造方法によれば、基材に含浸
した第1のフッ素樹脂(例えばPTFE)は乾燥後、該
樹脂の融点以上で焼成され、このようにフッ素樹脂が融
点以上で焼成されると、その表面エネルギが低く、濡れ
性が極度に悪化するため、該フッ素樹脂の上にPFAま
たはFEPを保持させようとしても、乾燥、焼成工程中
に脱落が生じて、均一な高精度の膜の形成が困難で、プ
リプレグと金属箔との接着力、プリプレグ相互の接着
力、樹脂含有量に部分的な差異が発生し、特性値がばら
つく関係上、安定した性能の積層板が得られない問題点
があった。
【0007】第三の製造方法は、布状基材の表面にフッ
素樹脂層(PTFE)を形成し、このフッ素樹脂層にお
ける表面近傍が未焼結であるプリプレグを形成し、この
プリプレグの表面に金属箔を配置した後に、加熱加圧し
て上述の金属箔をプリプレグに接着させて、積層板を製
造する方法である。
【0008】この第三の製造方法によれば、布状基材に
含浸させたフッ素樹脂層はその表面近傍のみが未焼結と
なり、基材の芯部および基材近傍は焼結される。この第
三の製造方法によればプリプレグと金属箔との接着強さ
をある程度確保することができる利点がある反面、大型
の積層板においてはその全面にわたって均一な接着力を
得ることが困難で、ばらつきが大きいうえ、樹脂含有率
が低い積層板においては、回路形成時のエッチングによ
り金属箔を除去した後の樹脂表面から薬液の浸込みが生
じ、かつハンダ耐熱性が劣り、金属箔に膨れなどの欠陥
が発生する問題点があった。加えて、プリプレグ中に焼
結層と未焼結層とが混在する関係上、積層板の厚さが薄
い場合には、反り、捩れなどの欠陥が発生しやすい問題
点があった。
【0009】第四の製造方法は、布基材にPFAまたは
FEPを含浸し、これを乾燥および焼成してプリプレグ
を形成し、このプリプレグに金属箔を配置した後に、積
層成形することにより積層板を製造する方法である。
【0010】この第四の製造方法によれば、プリプレグ
と金属箔との接着力、プリプレグ相互の接着力、布基材
とPFAまたはFEPのフッ素樹脂との接着力が何れも
安定する利点がある反面、PFAまたはFEPはその融
点以上の高温において粘度が低く、流動性が大きくなる
ため、積層成形時の加熱加圧工程中にPFAまたはFE
Pが流動しやすく、この結果、積層板の厚み精度が悪化
するうえ、上述のPFAまたFEPはPTFEに対して
コスト高となる問題点があった。
【0011】第五の製造方法は、基材に第1のフッ素樹
脂を含浸した後に、これを乾燥および焼結し、この上層
に対して第1のフッ素樹脂より低融点の第2のフッ素樹
脂を保持させてプリプレグを形成し、このプリプレグに
金属箔を配置した後に、第1のフッ素樹脂の融点より低
温で、しかも第2のフッ素樹脂の融点より高温となる温
度条件下で、積層成形することにより積層板を製造する
方法である。
【0012】この第五の製造方法によれば、積層加圧時
に上述の第1のフッ素樹脂は当該樹脂特有の形状記憶性
に起因してクッション性を発揮するため、積層板特性が
ばらついて不安定となり、加えて第1のフッ素樹脂の焼
成時にこの第1のフッ素樹脂の融点以上で焼成されるた
め、表面エネルギが低く、濡れ性が悪化するため、この
第1のフッ素樹脂の上に第2のフッ素樹脂を保持させよ
うとしても、乾燥、焼成工程中に脱落して均一な高精度
の膜の形成が困難となる問題点があった。
【0013】一方、例えば比誘電率がεγ=2.4以下
の低誘電率基板を得るためには、樹脂含有率が多いプリ
プレグを形成する必要があるが、従来技術においては樹
脂含有率が多いプリプレグを形成することが困難であっ
た。すなわち、ガラス布基材に樹脂を含浸した後に、乾
燥、焼結を繰返す場合、上述の樹脂焼結工程で樹脂が収
縮するので、仮りにガラス布基材に対する樹脂の厚塗り
が可能になっても、上記操作の繰返しにより、基材が上
記収縮力に耐えられず、波打ち状に変形するため、形成
されたプリプレグに凹凸状の厚みむらが生じ、厚さ精度
が悪化する。
【0014】したがって従来においては既述した第一の
製造方法に見られるように、各層間およびプリプレグと
金属箔との間にPFAフィルムやFEPフィルムを介設
する方法がとられていたが、このような従来方法によれ
ば、積層成形時にPFAやFEPの樹脂の溶融温度以上
で加熱加圧される関係上、溶融もしくは軟化した樹脂層
(PFAやFEPの樹脂層)が流動状態となって、流出
し、この樹脂の流出により基板厚さが不均一となり、充
分な厚さ精度が確保できない問題点があった。
【0015】このような問題点を解決するために高温低
圧条件下で加圧した場合には、層間にボイド(小孔)が
残在し、また接合が不充分になるため、プリプレグそれ
自体に樹脂むらが生じ、金属箔の接合時やハンダ接着時
において金属箔の膨れ、層間クラック、層間剥離などが
生じ、さらには積層板全体の密度低下により、エッチン
グ時に薬液の浸込みが発生する問題点があった。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、基材に対
するPTFE樹脂ディスパージョンの含浸後、PTFE
樹脂の融点を越えない低温条件下で乾燥処理し、この未
焼結の状態において含浸および乾燥を繰返して樹脂保持
量を80〜96vol %とする特異な方法により、厚さ精
度が高く、厚さ方向の線膨張係数が小さく、かつハンダ
耐熱性に優れると共に、異物混入が少なく、さらにはマ
ッドクラックが仮りに生じても次の含浸時に該マッドク
ラックを埋めることができ、クラックの影響をなくすこ
とができる低誘電率の積層板の製造方法の提供を目的と
する。
【0017】
【課題を解決するための手段】この発明は、基材にPT
FE樹脂ディスパージョンを含浸し、上記PTFE樹脂
の融点に対して低温条件下で乾燥処理し、上記含浸およ
び乾燥を繰返して樹脂保持量が80〜96vol %のプリ
プレグを形成し、上記プリプレグの少なくとも片面に金
属箔を配置し、上記PTFE樹脂の融点に対して高温条
件下で加熱加圧する積層板の製造方法であることを特徴
とする。
【0018】
【発明の効果】この発明によれば、プリプレグ相互間、
プリプレグと金属箔との間に従来のようなPFA樹脂フ
ィルム、FEP樹脂フィルムを介設することなく、しか
も基材に対するPTFE樹脂ディスパージョンの含浸
後、PTFE樹脂の融点に対して低温条件下で乾燥処理
し、焼結しない未焼結状態下において含浸、乾燥を繰返
すので、厚さ精度が高く、厚さ方向の線膨張係数が小さ
く、かつハンダ耐熱性に優れると共に、異物混入が少な
く、さらにはマッドクラックが仮りに生じても次の含浸
時に該マッドクラックを埋めることができ、クラックの
影響をなくすことができて、樹脂保持量が80〜96vo
l %と多く、低誘電率の積層板を製造することができる
効果がある。また、プリプレグ製造工程に焼結工程を有
さないので、基材の波打ち状の変形もありえない。
【0019】
【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図面は積層板の製造方法を示し、図1に示すよ
うに目付48g/ m2 のガラス布基材1にPTFE樹脂
2、具体的にはPTFE樹脂ディスパージョンを含浸
し、このPTFE樹脂2の融点345℃に対して低温の
305℃の条件下で乾燥処理して、未焼結樹脂を上記ガ
ラス布基材1に保持させる。
【0020】このような含浸および低温条件下での乾燥
処理を繰返して樹脂保持量が80〜96vol %の範囲
内、例えば88vol %のプリプレグ3を複数層形成す
る。
【0021】そして、上記プリプレグ3を複数層、例え
ば4層重ね合わせ、この上下外層に金属箔としての厚さ
約35μmのCu箔4,4を配置したものに対して、上
記PTFE樹脂2の融点345℃より高温の380℃の
条件下で、かつ、面圧35kg/ cm2 、加圧時間約60分
の積層成形条件下で積層成形した結果、図2に示すよう
に厚さ0.6mm、比誘電率εr=2.32の両面銅箔張
り積層板5を製造することができた。
【0022】この積層板5に対して各種の測定および試
験を行なった結果、厚さ精度(最大値から最小値を減算
した値)は0.013mm、厚さ方向の線膨張係数は25
0×10-6k、ハンダ耐熱性は異常なし、熱衝撃性(低
温20℃と高温260℃との間の繰返し試験)は50サ
イクル(スルーホール信頼性、良)、薬液浸込み(蛍光
探傷に漬けて紫外線で試験)なし、の良好な測定結果、
試験結果を示すものであった。
【0023】一方、比較例として図3に示すように目付
48g/ m2 のガラス布基材31にPTFE樹脂32、具
体的にはPTFE樹脂ディスパージョンを含浸し、乾燥
後380℃で焼結し、この含浸、乾燥および焼結の繰返
し操作により樹脂保持量88vol %のプリプレグを得よ
うとしたが、樹脂保持量83vol %でプリプレグ33に
図3に示すようなシワ34が発生し、樹脂層の厚みが不
均一となって、積層板を製造するに至らなかった。
【0024】以上要するに、プリプレグ3,3相互間お
よびプリプレグ3とCu箔4との間に従来のようなPF
A樹脂フィルム、FEP樹脂フィルムを介設することな
く、しかもガラス布基材1に対するPTFE樹脂2のデ
ィスパージョンの含浸後、PTFE樹脂2の融点345
℃に対して低温(305℃)条件下で乾燥処理し、焼結
しない未焼結状態下において含浸、乾燥を繰返すので、
厚さ精度が高く、厚さ方向の線膨張係数が小さく、かつ
ハンダ耐熱性に優れると共に、異物混入が少なく、さら
にはマッドクラックが仮りに生じても次の含浸時に該マ
ッドクラックを埋めることができ、クラックの影響をな
くすことができて、樹脂保持量が80〜96vol %と多
く、低誘電率(例えばεr=2.32)の積層板5を製
造することができる効果がある。また上述のプリプレグ
製造工程に焼結工程を有さないので、樹脂保持量を多く
しても、ガラス布基材1の波打ち状の変形もありえな
い。
【0025】この発明の構成と、上述の実施例との対応
において、この発明の基材は、実施例のガラス布基材1
に対応し、以下同様に、金属箔は、Cu箔4に対応する
も、この発明は、上述の実施例の構成のみに限定される
ものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の積層板の製造方法を示す断面図。
【図2】本発明の製造方法により製造された積層板の断
面図。
【図3】比較例を示す説明図。
【符号の説明】
1…ガラス布基材 2…PTFE樹脂 3…プリプレグ 4…Cu箔

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基材にPTFE樹脂ディスパージョンを含
    浸し、上記PTFE樹脂の融点に対して低温条件下で乾
    燥処理し、上記含浸および乾燥を繰返して樹脂保持量が
    80〜96vol %のプリプレグを形成し、上記プリプレ
    グの少なくとも片面に金属箔を配置し、上記PTFE樹
    脂の融点に対して高温条件下で加熱加圧する積層板の製
    造方法。
JP16025593A 1993-06-03 1993-06-03 積層板の製造方法 Pending JPH06344502A (ja)

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