JPS60253528A - 誘電体基板の製造法 - 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】 本発明は誘電体基板の製造法に関し、特にマイクロ波受
信平面アンテナの絶縁材料として好適な誘電体基板を提
供する。

マイクロ波受信平面アンテナは一般にシート状誘電体の
片面に銅箔等から成るパターン状のストリップ導体が、
他面に銅箔等から成る地導体が各々積層され、更に所望
により地導体上に繊維強化プラスチツク板のような補強
体を設けた構造を有しており、誘電率および誘電正接が
小さく、シかも高周波特性の良いことが要求される。

誘電体基板としてはプラスチック層内にガラスクロスを
埋設せしめたものが有り、その製造法としては（ａ）ガ
ラスクロスにエポキシ樹脂粉末を散布塗工し、次いでこ
の散布塗工を施したガラスクロス同志を積層する方法、
或いは（ｂ）ガラスクロスにフッ素樹脂ディスパージョ
ンを浸漬塗工して乾燥し、次いでこの浸漬塗工を施した
ガラスクロス同志を積層する方法が知られている。

しかしながら、ＪＩＳ　Ｃ６４８１に基づく試験試料を
作製し、これら基板の誘電率および誘電正接をＩ　ＭＨ
ｚで測定してみると、前記（ａ）法によって得られる誘
電体基板は誘電率が約４〜５、誘電正接が約０．０１〜
０．０３であり、Φ）法によって得られる誘電体基板は
誘電率が約２．２〜２．８、誘電圧接が約０．００１〜
０．００３であり、これら両特性ｇ二は未だ改善すべき
余地がある。

上記（ａ）法における誘電体基板では、プラスチッり成
分として誘電率、誘電正接の大きなエポキシ樹脂を用い
ている為、誘電体基板として６両特性が小さくならない
。その・反面、伽）法による誘電体基板ではプラスチッ
ク成分としては誘電率、誘電正接ともに非常に小さなフ
ッ素樹脂を用いているものの、価格的には高価であり、
その上、ガラスクロスへのディスパージョン浸漬塗工後
の乾燥、焼＄、ｍ度が３５０〜４００°Ｃと非常に高く
、同様に、誘電体基板のプレス成形にも高温度が必要で
あ′す、設備的にも非常に高価となるため、使用用途も
限られたものとなっている。

これら従来法によって得られる誘電体基板の誘電率、誘
電正接が充分でない他の理由としては、誘電体基板にお
いてガラスクロスを構成する繊維束内部への樹脂の浸透
が不充分であり、樹脂の浸透していない部分が不均一に
点在することに帰因していることも考えられる。

本発明考達は上記現状に鑑み鋭意検討の結果、ガラスク
ロスの両面にポリエチレンフィルムを配置して加熱加圧
することにより、ガラスクロスを構成する繊維束内部に
ポリエチレンが充分に一浸透せしめられた誘電体基材が
得られ、この基材におけるポリエチレンを架橋した後基
材同志を接合することにより、誘電率および誘電圧接が
いずれも小さく、シかもポリエチレ・ンとガラスクロス
の密着力の大きな誘電体基板を得ることができることを
一見出し、本発明を完成するに至ったものである。

即ち、本発明に係る誘電体基板の製造法は、ガラスクロ
スの両面にポリエチレンフィルムを配置して加熱加圧す
ることにより、ポリエチレンをガラスクロスに含浸せし
めると共にポリエチレンフィルムとガラスクロスを熱圧
着せしめて誘電体基材を得、次いで該基材におけるポリ
エチレンを架橋し、その架橋せしめた基材を所定枚減電
ね合わせて加熱加圧し、基材同志を接合せしめることを
　。

特徴とするものである。

本発明において、先ずガラスクロスの両面にポリエチレ
ンフィルムが配置され、これらが加熱加圧される。この
加熱加圧はガラスクロスの両面にポリエチレンフィルム
を各々重ね合わせ、これらをラミネーションプレス機に
より加熱加圧する方法或いはガラスクロスの両面にボリ
ノエチレンヲフィルム状に溶融押出しし、次いでこれを
圧延ロール間に通して加熱加圧する方法等により行なう
ことができる。

ここに用いられるポリエチレンフィルムは低密度、中密
度或いは高密度ポリエチレンから形成されるフィルムの
他、ハイゼックスミリオン（三井石油化学社製）、ホス
タレンＧＵＲ（ヘキスト社製）等の商品名で市販されて
いる超高分子量ポリエチレンから形成され−■るフィル
ムも使用できる。これらポリエチレンフィルムの厚さは
約２０〜２５０ｐｍが実用的である。また、ガラスクロ
スとしては厚さ約３０〜２００声ｍのものが実用的であ
る。

ポリエチレンフィルムとガラスクロスを加熱加圧する際
の作業条件は、温度がポリエチレンの溶融温度以上であ
り、圧力は約３〜５０ｋｔｉ／ｄ程度、加熱加圧時間は
約５〜６０分程度に設定される。

このように０ガラスクロスの両面にポリエチレンフィル
ムを配置して加熱加圧することにより、ポリエチレンは
ガラスクロスに含浸せしめられると共にポリエチレンフ
ィルムとガラスクロスが熱圧着せしめられ誘電体基材が
得られる。

この誘電体基材は次にその構成成分であるポリエチレン
が架橋される。ポリエチレンの架橋は電子線のような放
射線を約６．５〜２０Ｍｒａｄ照射したり、予しめポリ
エチレンフィルム中に配合せしめられたシラン化合物、
ラジカル発生剤、シロキサン縮合触媒の加熱加圧反応に
より行なうことができる。この架橋はポリエチレンとガ
ラスクロスとの密着力を向上させるために行なわれるも
ので、ポリエチレンの架橋せしめられた誘電体基材同志
を接合して得られる誘電体基板は、これに応力が作用し
て変形したような場合でも、ポリエチレンとガラスクロ
スとの界面剥離を生じ難い特徴を有・する。ポリエチレ
ンの架橋はポリエチレンとガラスクロスとの密着方向上
効桑および後に行なわれる誘電体基材同志の接合１作業
のし易さの点から、不溶ゲル分率が通常１０％以・上に
なるように行なうが、好ましくは２０〜９０％である。

この不溶ゲル分率の測定は次の方法による。誘電体基板
の場合は、誘電体基板の銅箔をエツチング等で全面除去
した後、充分に水洗し、乾燥させる。これより一定量の
小片（Ｘ９）を切り取り　（誘電体基材の場合はそのま
まの状態で小片を切り取る）、ｔＯＳ°Ｃキシレン中（
試料に対して２００〜５００倍量程度の量とする）で、
２４時間抽出した後、充分に乾燥させて不溶ゲル分量（
Ｙ９）をめる。ついで、これをルツボ中で灰化させガラ
スクロスのみの重量（Ｚｌ　をめ、下記式により算出す
る。

また、ポリエチレンシート単体の場合は上述の灰化処理
は必要なく、ｚ＝ｏに相当する。

このように本発明においては誘電体基材におけるポリエ
チレンが架橋されるのであるが、かような積層前の該基
材の架橋は基材の厚さ方向における架橋度を均一にでき
る利点がある。これに反し、誘電体基材の所定枚数を接
合せしめて誘電体とし、その後ポリエチレンを放射線架
橋したような場合は、誘電体の放射線源側表面から反対
面に行くにつれてポリエチレンの架橋度が漸減するので
、ポリエチレンとガラスクロスとの密着力が場所に、よ
って不均一になるような不都合を生ずるので好ましくな
い。

上記のようにしてポリエチレンが架橋せしめられた誘電
体基材は、次いでその所定枚数が重ね谷わされ１加熱加
圧により接合される。この際晒電体基材間に架橋ポリエ
チレンのみ−より成るシートを介在せしめることもでき
る。

誘電体基材同志を接合する際の作業条件は、基材の重ね
合わせ枚数や、架橋ポリエチレンのみより成るシートの
有無等に応じて適宜設定できるが、通常は温度約１２０
〜２００°Ｃ１圧−力５〜３０　ｋｇ／ａｎ′″、加熱
加圧時間約５〜６０分である。

このよう１；誘電体基材同志を接合して得られる誘電体
はガラスクロスを構成する繊維束内にポリエチレンが充
分に浸透しており、この誘電体基板は、述後の実施例か
らも明らかであるが、誘電率と誘電正接が共ｆ：小さく
、絶縁材料として有用である。この理由は必らずしも明
らかではないが、ガラスクロスの両面にポリエチレンフ
ィルムを配置して加熱加圧した際、ポリエチレンが溶融
し、この溶融ポリエチレンに圧力が作用することにより
、ポリエチレンのガラスクロスの繊維束への含浸が促進
されるためと推論される。

本発明の方法により得ら、れる誘電体基板を用いたマイ
クロ波受信用平面アンテナは、例えば誘電体基板の両面
に銅箔、ニッケル箔、アルミニウム箔等を接合せしめ、
片面側の金属箔をそのまま地導体とし、他面側の金属箔
をエツチングして所定パターンのストリップ導体を形、
成する方法により得ることができる。

また、この誘電体基板は・マイクロ波受信用平面アンテ
ナの他、各種のプリント回路基板例えば、高周波無線回
路用基板、自動車電話用基板、計測′器用基板等広範な
用途に適用できる。

本発明は上記のように構成され、ガラスクロスの両面に
ポリエチレンフィルムを配置し、これを加熱加圧して誘
電体基材を得るようにしたので、ガラスクロス内へのポ
リエチレンの浸透が確実且つ充分にでき、誘電率および
誘電損失の小さな誘電体が得られ、また誘電体基材の講
義成分であるポリエチレンを架橋し、そ１の後基材同志
を接合せしめるようにしたので、ポリエチレンフィルム
とガラスクロスとの密着力が向上するという特徴を有す
る。

以下、実施例！巳より本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ 厚さ１００μｍのガラスクロスの両面に、密度０．９２
のポリエチレン（三井ポリケミカル社製、商品名ミラソ
ン２７）から成る６０μ隅のポリエチレンフィルムを配
置し１．ラミネーシッンプレス機により、温度１７０°
Ｃ１圧力１０ｋｆ／−の条件で３０分間加熱加圧し、ポ
リエチレンをガラスクロスに含浸せしめると共にポリエ
チレン”ライルア、　１−Ｊ？　；ス々ロスを熱圧９着
せしめて、厚さ１６０μ゛卿の誘電体基材を得る。

次に、この誘電体基材に５Ｍｒａｄの電子線を照射して
ポリエチレンを架橋せしめる（ゲル分率４５％）。

その後、厚さ３５ｐｍの電解鋼箔２゛枚の間に前記のポ
リエチレンを架橋せしめた誘電体基材２枚を置き、更に
、その中間および両側には５Ｍｒａｄの電子線を照射し
て架橋せしめた厚さス５０μｍの低密度ポリエチレンシ
ートを介在せしめ、これらをラミネーションプレス機に
より、温度１７０’Ｃ，圧力１０＃／Ｃ−の条件で１５
分間加熱加圧し、基材同志および基材と銅箔を接合せし
める。

この誘電体基板の誘電率は２．５２であり、誘電圧接は
０．０００９であり、いずれも小さなものであった。な
お、測定周波数はＩ　ＭＨｚである。

実施例２ 誘電体基材と電解鋼箔との間に介在せしめるポリエチレ
ンシートとして、超高分子量ポリエチレン（三井石油化
学社製、商品名ハイゼックスミリオン）から得られる厚
さ２００μｍのフィルムを用いる以外は全て実施例１と
同様に作業して誘電体基板を得た。なお、超高分子量ポ
リエチレンシートムのゲル分率、は９９％である。

この誘電体基板の誘電率は２．４８であり、誘電正接は
ｏ、ｏｏｏｓであり、いずれも小さなものであった。

特許出願人 日東ＷＬ気工業株式会社 代表者土方三部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガラスクロスの両面ζニポリエチレンフイルムを配置し
   て加熱加圧することにより、ポリエチレンをガラスクロ
   スに含浸せしめると共にポリエチレンフィルムとガラス
   クロスを熱圧着せしめて誘電体基材を得、次いで該基材
   におけるポリエチレンを架橋し、その架橋せしめた基材
   を所定枚数層ね合わせて加熱加圧し、基材同志を接合せ
   しめることを特徴とする誘電体基板の製造法。