JP2016046433A - プリント配線板及びプリント配線板用基板 - Google Patents

Abstract

【課題】伝送遅延及び伝送損失を低減できるプリント配線板及びプリント配線板用基板を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の一態様に係るプリント配線板は、誘電体層と、この誘電体層の少なくとも一方の面側に積層される導電パターンとを備えるプリント配線板であって、上記誘電体層が、一方の面側にフッ素樹脂を主成分とする多孔質層を有し、上記導電パターンの誘電体層側面の十点平均粗さＲｚが１μｍ以下である。上記多孔質層の１層あたりの平均厚みとしては、１００μｍ以下が好ましい。上記多孔質層のバブルポイントとしては４０ｋＰａ以上が好ましい。上記多孔質層の空隙率としては、０．００１％以上が好ましい。上記多孔質層の誘電率εと上記多孔質層と同素材の非多孔質フッ素樹脂の誘電率ε_０との比（ε／ε_０）としては、０．９以下が好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント配線板及びプリント配線板用基板に関する。

近年、情報通信量は増大する一方であり、例えばＩＣカード、携帯電話端末等の機器においてマイクロ波、ミリ波といった高周波領域での通信が盛んになっている。このため、高周波領域で用いた際に伝送損失が小さい高周波用プリント配線板が求められている。

なお、一般的なプリント配線板において、伝送速度Ｖ及び伝送損失αｄは、誘電体層の比誘電率εｒ、周波数ｆ及び誘電正接ｔａｎδとそれぞれ以下の関係（式（１）及び式（２））を満たす。

つまり、伝送速度Ｖを大きくすると共に伝送損失αｄを小さくするためには、誘電体層の比誘電率εｒを小さくすることが望まれる。このため、誘電体層の材料として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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）、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）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビリニデン（ＰＶｄＦ）等のフッ素樹脂を用いることが提案されている（特開２００１−７４６６号公報参照）。

しかしながら、上記従来のプリント配線板では金属基材の表面を粗面化するため、高周波領域における表皮効果により電流が導体の表面部分を流れる際の伝搬距離が長くなる。この結果、伝送遅延が生じると共に、抵抗減衰等によって伝送損失が大きくなるという不都合がある。

特開２００１−７４６６号公報

本発明は、上記事情に基づいてなされたものであり、伝送遅延及び伝送損失を低減できるプリント配線板及びプリント配線板用基板を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るプリント配線板は、誘電体層と、この誘電体層の少なくとも一方の面側に積層される銅箔とを備えるプリント配線板用基板であって、上記誘電体層が、一方の面側にフッ素樹脂を主成分とする多孔質層を有し、上記導電パターンの誘電体層側面の十点平均粗さＲｚが１μｍ以下である。

また、本発明の一態様に係るプリント配線板用基板は、誘電体層と、この誘電体層の少なくとも一方の面側に積層される銅箔とを備えるプリント配線板用基板であって、上記誘電体層が、一方の面側にフッ素樹脂を主成分とする多孔質層を有し、上記銅箔の誘電体層側面の十点平均粗さＲｚが１μｍ以下である。

当該プリント配線板及びプリント配線板用基板によれば、伝送遅延及び伝送損失を低減できる。

図１は、本発明の一態様に係るプリント配線板を示す模式的端面図である。 図２は、本発明の一態様に係るプリント配線板用基板を示す模式的端面図である。

本発明の実施形態に係るプリント配線板は、誘電体層と、この誘電体層の少なくとも一方の面側に積層される導電パターンとを備えるプリント配線板であって、上記誘電体層が、一方の面側にフッ素樹脂を主成分とする多孔質層を有し、上記導電パターンの誘電体層側面の十点平均粗さＲｚが１μｍ以下である。

当該プリント配線板は、誘電体層がフッ素樹脂を主成分とする多孔質層であることで、誘電体層の誘電率を低減できる。さらに、導電パターンの誘電体層側面の十点平均粗さＲｚが上記上限以下であることで、表皮効果により電流が導電パターンの表面部分を流れる際の伝搬距離を短くできる。これらの結果、当該プリント配線板は伝送遅延及び伝送損失を低減できる。

上記多孔質層の１層あたりの平均厚みとしては、１００μｍ以下が好ましい。このように、上記多孔質層の平均厚みを上記上限以下とすることで、プリント配線板の厚み方向の線膨張率を低減できるため、スルーホールメッキのヒートサイクル下での耐久性を向上させることができる。また、線膨張率の低減により、フッ素樹脂に対するメッキの付着強度を高くすることができる。

上記多孔質層のバブルポイントとしては、４０ｋＰａ以上が好ましい。このように、多孔質層のバブルポイントを上記下限以上とすることで、導電パターン形成時やスルーホール形成時にレジストの現像液やメッキ液や導電性ペースト等の多孔質層の水平方向（厚さ方向と垂直方向）への浸透を低減できる。

上記多孔質層の空隙率としては、０．００１％以上が好ましい。このように、多孔質層の空隙率を上記下限以上とすることで、伝送遅延及び伝送損失をより確実に低減できる。

上記多孔質層の誘電率εと上記多孔質層と同素材の非多孔質フッ素樹脂の誘電率ε_０との比（ε／ε_０）としては、０．９以下が好ましい。このように、上記ε／ε_０を上記上限以下とすることで、伝送遅延及び伝送損失をさらに確実に低減できる。

上記誘電体層が、多孔質層の他方の面側に補強層を備えており、この補強層が、例えばガラスクロス、液晶ポリマー（ＬＣＰ）クロス、アラミドクロス等の低線膨張率の材料を主成分とするクロスを有するとよい。このように、誘電体層が多孔質層の他方の面側に低線膨張率の補強層を備えることで、フッ素樹脂の熱膨張係数（例えば９×１０^−５／Ｋ程度）と導電パターンを構成する銅等の金属の熱膨張係数（例えば１．７×１０^−５／Ｋ程度）との違いに起因する加熱時の当該プリント配線板の反り、変形、線膨張変化等を低減できる。

上記多孔質層と上記導電パターンとの層間距離としては、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましい。上記層間距離を上記範囲内とすることで、導電層の導電性及び多孔質層と導電パターンとの接着強度を両立することができる。

本発明の実施形態に係るプリント配線板用基板は、誘電体層と、この誘電体層の少なくとも一方の面側に積層される銅箔とを備えるプリント配線板用基板であって、上記誘電体層が、一方の面側にフッ素樹脂を主成分とする多孔質層を有し、上記銅箔の誘電体層側面の十点平均粗さＲｚが１μｍ以下である。

当該プリント配線板用基板は、誘電体層がフッ素樹脂を主成分とする多孔質層であり、かつ銅箔の誘電体層側面の十点平均粗さＲｚが上記上限以下であることで、伝送遅延及び伝送損失が低いプリント配線板を得ることができる。

ここで「主成分」とは、最も含有量が多い成分であり、例えば含有量が５０質量％以上の成分をいう。「十点平均粗さ（Ｒｚ）」とは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１（２０１３）に準拠し、評価長さ（ｌ）を３．２ｍｍ、カットオフ値（λｃ）を０．８ｍｍとして測定される値である。「バブルポイント」とは、イソプロピルアルコールを用い、ＡＳＴＭ−Ｆ３１６に準拠して測定される値である。「空隙率」とは、多孔質層の任意方向の断面において空隙の占める面積の割合である。「誘電率」とは、ＪＩＳ−Ｋ６９３５−２（１９９９）に準拠し測定される値であり、「多孔質層の誘電率εと上記多孔質層と同素材の非多孔質フッ素樹脂の誘電率ε_０との比（ε／ε_０）」とは、同じ平均厚みの試験片を用いて測定した誘電率の比を意味する。

［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の実施形態に係るプリント配線板及びプリント配線板用基板について図面を参照しつつ詳説する。なお、本実施形態において「表面側」とは、誘電体層の厚さ方向のうち導電パターン又は銅箔が積層される側を指すものであり、本実施形態の表裏がプリント配線板及びプリント配線板用基板の使用状態における表裏を決定するものではない。

［プリント配線板用］
当該プリント配線板１は、図１に示すように誘電体層２と、この誘電体層２の表面側に積層される導電パターン３と、導電パターン３及び誘電体層２の間に積層されるシラン含有層４とを主に備える。

また、当該プリント配線板１にはスルーホールやペーストビアが設けられてもよく、発光ダイオード等の電子素子が配設されていてもよい。

＜誘電体層＞
上記誘電体層２は、表面側に多孔質層２ａと、この多孔質層２ａの導電パターン３と反対側に積層される補強層２ｂとを主に有する。

（多孔質層）
上記多孔質層２ａは、フッ素樹脂を主成分とする多孔質の層である。このフッ素樹脂としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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）、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）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビリニデン（ＰＶｄＦ）等が挙げられる。これらの中で、ポリテトラフルオロエチレンが好ましい。また、これらの樹脂を単独で用いてもよく、２種以上混合して用いてもよい。特に伝送特性の観点からは、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、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又はこれらの組合せのみを主成分として含むことが好ましい。

多孔質層２ａにフィラー、クロス、フィルム等を挿入又は混合してもよい。これにより、多孔質層２ａの反りを低減できると共に寸法安定性が向上する。また、多孔質層２ａにフィラー、添加剤等を混合してもよい。これにより、フッ素樹脂に放熱性、反射性、発泡性等の性質を付与したり、多孔質層２ａの誘電率を向上できる。さらに多孔質層２ａに顔料等の着色剤を添加してもよい。

多孔質層２ａの主成分であるフッ素樹脂は架橋していることが好ましい。このようにフッ素樹脂が架橋することで、３５０℃程度での多孔質層２ａの変形が抑制されるため、当該プリント配線板１の寸法精度が向上する。

また、上記フッ素樹脂は補強層２ｂやシラン含有層４と化学結合していることが好ましい。このようにフッ素樹脂が補強層２ｂやシラン含有層４と化学結合することで、多孔質層２ａと補強層２ｂ及びシラン含有層４との接着力が向上し、当該プリント配線板１の強度が向上する。

上記フッ素樹脂を架橋又は化学結合させる方法としては、例えば後述する接合工程における電離放射線の照射、熱プレス等が挙げられる。

多孔質層２ａの１層あたりの平均厚みの上限としては、１００μｍが好ましく、２０μｍがより好ましい。一方、上記平均厚みの下限としては、１μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。上記平均厚みが上記上限を超えると、誘電体層２が不必要に厚くなるおそれや、当該プリント配線板１に可撓性が求められる場合に誘電体層２が可撓性に欠けるおそれがある。逆に、上記合計平均厚みが上記下限未満の場合、多孔質層２ａの誘電正接が大きくなり伝送損失を十分に小さくできないおそれがあると共に十分な伝送速度が得られないおそれがある。また多孔質層２ａの形成が煩雑となるおそれがある。

多孔質層２ａのバブルポイントの下限としては、４０ｋＰａが好ましく、８０ｋＰａがより好ましく、１５０ｋＰａがさらに好ましい。上記バブルポイントが上記下限未満の場合、スルーホール形成時や導電パターン３をエッチングする際に、メッキ液や洗浄液等が多孔質層２ａに浸透するおそれがある。

多孔質層２ａの空隙率の下限としては、０．００１％が好ましく、０．００５％がより好ましく、０．０１％がさらに好ましい。一方、上記空隙率の上限としては、５％が好ましく、３％がより好ましい。上記空隙率が上記下限未満の場合、多孔質層２ａの比誘電率や誘電正接が増加するおそれがある。逆に、上記空隙率が上記上限を超えると、多孔質層２ａの強度が低下するおそれがある。

多孔質層２ａにおける空隙の平均孔径の上限としては、１０μｍが好ましく、０．５μｍがより好ましい。一方、上記平均孔径の下限としては、０．００１μｍが好ましく、０．０１μｍがより好ましい。上記平均孔径が上記上限を超えると、スルーホール形成時や導電パターン３をエッチングする際に、メッキ液や洗浄液等が多孔質層２ａに浸透するおそれがある。逆に、上記平均孔径が上記下限未満の場合、当該プリント配線板１の伝送遅延及び伝送損失が十分に低減されないおそれがある。また、導電パターン３が形成する回路内における合成誘電率のバラツキが大きくなり（インピーダンスで１０％以上）、当該プリント配線板１の電気特性に影響するおそれがある。ここで「空隙の孔径」とは、多孔質層の任意方向の断面における各空隙の最大径と最小径との平均値を意味する。

多孔質層２ａの比誘電率の上限としては、１０．０が好ましく、２．３がより好ましく、１．８がさらに好ましい。一方、上記比誘電率の下限としては、１．０１が好ましく、１．２がより好ましく、１．４がさらに好ましい。上記比誘電率が上記上限値を超えると、誘電正接が大きくなり伝送損失を十分に小さくできないおそれや、十分な伝送速度が得られないおそれがある。逆に、上記比誘電率が上記下限値未満の場合、当該プリント配線板１と共に用いる他の電子部品とインピーダンスを整合させるために導電パターン３の幅を広くする必要が生じ、導電パターン３が過度に大きくなるおそれや、誘電体層の強度が低下する可能性がある。

多孔質層２ａの誘電率εと上記多孔質層２ａと同種（ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等）の非多孔質フッ素樹脂の誘電率ε_０との比（ε／ε_０）の上限としては、０．９８が好ましく、０．９がより好ましい。一方、上記比の下限としては、０．２が好ましく、０．４がより好ましい。上記比が上記上限を超えると、当該プリント配線板１の伝送遅延及び伝送損失が十分に低減されないおそれがある。逆に、上記比が上記下限未満の場合、多孔質層２ａの強度が低下するおそれがある。

多孔質層２ａの線膨張率の上限としては、１．２×１０^−４／Ｋが好ましく、１×１０^−４／Ｋがより好ましい。一方、上記線膨張率の下限としては、−２×１０^−５／Ｋが好ましく、１×１０^−５／Ｋがより好ましい。上記線膨張率が上記上限を超えると、加熱時に多孔質層２ａが過度に膨張し、当該プリント配線板用板１の反りを十分に低減できないおそれがある。逆に、上記線膨張率が上記下限未満の場合、多孔質層２ａのコストが増加するおそれがある。

（補強層）
上記補強層２ｂは、上記多孔質層２ａの裏面側に積層され、当該プリント配線板１の強度を向上させる層である。また、当該プリント配線板１の加熱時の反りを低減する観点から、補強層２ｂは多孔質層２ａよりも線膨張率が小さいことが好ましい。さらに、補強層２ｂは、絶縁性、耐熱性、耐腐食性及びフッ素樹脂と同等以上の引っ張り強さを有することが望ましい。

補強層２ｂの材質としては、例えば金属、セラミックス、アルミナ、ガラスをクロス状に形成したガラスクロス、フッ素樹脂含有ガラスクロス、樹脂フィルム、樹脂繊維をクロス状又は不織布とした樹脂クロス等が挙げられる。また、上記樹脂としては、例えばＰＴＦＥ、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（ＰＩ）、アラミド、液晶ポリマー（特にＩ型ＬＣＰ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）、ＰＦＡ等が挙げられる。これらの中で、ガラスクロスが好ましい。また、当該プリント配線板１にスルーホールを形成する場合、フッ素樹脂含有ガラスクロスがより好ましい。

上記ガラスクロス及び樹脂クロスの織り方としては公知のものを採用でき、補強層２ｂを薄くする観点から平織りが好ましい。また、当該プリント配線板１を屈曲させる場合、綾織り又はサテン織りが好ましい。

上記ガラスクロスにおけるガラス繊維の密度の上限としては、２００ｇ／ｍ^３が好ましく、１００ｇ／ｍ^３がより好ましい。一方、上記密度の下限としては、０．１ｇ／ｍ^３が好ましく、５ｇ／ｍ^３がより好ましい。上記密度が上記上限を超えると、補強層２ｂと多孔質層２ａとの接着力が不十分となるおそれや、当該プリント配線板１に可撓性が要求される場合に可撓性が低下するおそれがある。逆に、上記密度が上記下限未満の場合、補強層２ｂの強度が低下するおそれがある。ここで「ガラスクロスの密度」とは、ＪＩＳ−Ｒ３４２０（２０１３）に準拠して測定される値である。

上記ガラス繊維の引張強度の上限としては、１０ＧＰａが好ましく、５ＧＰａがより好ましい。一方、上記引張強度の下限としては、１ＧＰａが好ましく、２ＧＰａがより好ましい。上記引張強度が上記上限を超えると、補強層２ｂの加工が困難となるおそれがある。逆に、上記引張強度が上記下限未満の場合、補強層２ｂの強度が低下するおそれがある。ここで「ガラス繊維の引張強度」とは、ＪＩＳ−Ｒ３４２０（２０１３）に準拠して測定される値である。

上記ガラス繊維の引張弾性率の上限としては、２００ＧＰａが好ましく、１００ＧＰａがより好ましい。一方、上記引張弾性率の下限としては、１０ＧＰａが好ましく、５０ＧＰａがより好ましい。上記引張弾性率が上記上限を超えると、当該プリント配線板１に可撓性が要求される場合に可撓性が不十分となるおそれがある。逆に、上記引張弾性率が上記下限未満の場合、補強層２ｂの強度が不十分となるおそれがある。ここで「引張弾性率」とは、引張応力とひずみとの関係を表わす複素弾性率であり、引張試験機により測定される値である。

上記ガラス繊維の最大伸び率の上限としては、２０％が好ましく、１０％がより好ましい。一方、上記最大伸び率の下限としては、０．１％が好ましく、１％がより好ましい。上記最大伸び率が上記上限を超えると、補強層２ｂの加工が困難となるおそれがある。逆に、上記最大伸び率が上記下限未満の場合、当該プリント配線板１に可撓性が要求される場合に可撓性が不十分となるおそれがある。ここで「最大伸び率」とは、ガラス繊維の引張破断時の伸びに基づき算出される値である。

上記ガラス繊維の軟化点の上限としては、１２００℃が好ましく、１０００℃がより好ましい。一方、上記軟化点の下限としては、７００℃が好ましく、８００℃がより好ましい。上記軟化点が上記上限を超えると、補強層２ｂの製造及び加工が困難となるおそれがある。逆に上記軟化点が上記下限未満の場合、補強層２ｂの耐熱性が低下するおそれがある。ここで、「ガラス繊維の軟化点」とは、ＪＩＳ−Ｒ３４２０（２０１３）に準拠して測定される値である。

補強層２ｂの平均厚みの上限としては、２００μｍが好ましく、１００μｍがより好ましい。一方、上記平均厚みの下限としては、１μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。上記平均厚みが上記上限を超えると、誘電体層２が不必要に厚くなるおそれや、当該プリント配線板１に可撓性が要求される場合に可撓性が不十分となるおそれがある。逆に、上記平均厚みが上記下限未満の場合、当該プリント配線板１の強度が向上しにくくなると共に、当該プリント配線板１に反りが生じ易くなるおそれがある。

多孔質層２ａの平均厚みに対する補強層２ｂの平均厚みの比の上限としては、３０が好ましく、２がより好ましく、０．５がさらに好ましい。一方、上記比の下限としては、０．００１が好ましく、０．１がより好ましく、０．２がさらに好ましい。上記比が上記上限を超えると、誘電体層２が不必要に厚くなるおそれや、当該プリント配線板１に可撓性が要求される場合に可撓性が不十分となるおそれがある。逆に、上記比が上記下限未満の場合、補強層２ｂが過度に薄くなり、当該プリント配線板１に反りが生じやすくなるおそれがある。ここで「多孔質層２ａ又は補強層２ｂの平均厚み」とは、多孔質層２ａ又は補強層２ｂが複数層存在する場合、それぞれの層の平均厚みを合計した値である。

補強層２ｂの空隙率の上限としては、８０％が好ましく、５０％がより好ましい。一方、上記空隙率の下限としては、０％が好ましく、１％がより好ましい。上記空隙率が上記上限を超えると、補強層２ｂの強度が低下するおそれがある。逆に、上記空隙率が上記下限未満の場合、補強層２ｂの可撓性が低下するおそれがある。

また、補強層２ｂと多孔質層２ａとの界面にエアやボイドを設けることで当該プリント配線板用１の誘電率をより低下させることができる。上記エアやボイドは、独立気泡でも連続気泡であってもよいが、誘電体層２内で均一に存在することが好ましい。また、エアやボイドのサイズとしては、当該プリント配線板１の回路に影響しない程度の小さいものであることが好ましい。

補強層２ｂの比誘電率の上限としては、１０が好ましく、６がより好ましく、５がさらに好ましい。一方、上記比誘電率の下限としては、１．２が好ましく、１．５がより好ましく、１．８がさらに好ましい。上記比誘電率が上記上限値を超えると、誘電正接が大きくなり伝送損失を十分に小さくできないおそれや、十分な伝送速度が得られないおそれがある。一方、上記比誘電率が上記下限未満の場合、補強層２ｂのコストが増加するおそれがある。

補強層２ｂの線膨張率の上限としては、５×１０^−５／Ｋが好ましく、１×１０^−５／Ｋがより好ましい。一方、上記線膨張率の下限としては、−１×１０^−４／Ｋが好ましく、０／Ｋがより好ましい。上記線膨張率が上記上限を超えると、補強層２ｂの熱膨張により当該プリント配線板１に反りが生じやすくなるおそれがある。逆に、上記線膨張率が上記下限未満の場合、補強層２ｂのコストが増加するおそれがある。

多孔質層２ａの線膨張率に対する補強層２ｂの線膨張率の比の上限としては、０．９５が好ましく、０．１がより好ましい。一方、上記比の下限としては、０．００１が好ましく、０．００５がより好ましい。上記比が上記上限を超えると、当該プリント配線板１に反りが生じ易くなるおそれがある。逆に、上記比が上記下限未満の場合、補強層２ｂのコストが増加するおそれがある。

誘電体層２の見かけ比誘電率の上限としては、２．６が好ましく、２．４がより好ましく、２．３がさらに好ましい。一方、上記見かけ比誘電率の下限としては、１．２が好ましく、１．４がより好ましく、１．６がさらに好ましい。上記見かけ比誘電率が上記上限を超えると、誘電正接が大きくなり伝送損失を十分に小さくできないおそれが生ずると共に、十分な伝送速度が得られないおそれが生ずる。逆に、上記見かけ比誘電率が上記下限未満の場合、補強層２ｂの比誘電率が過度に小さくなるおそれがある。ここで「誘電体層２の見かけ比誘電率」とは、多孔質層２ａとその間の補強層２ｂとを一つの媒質とみた際の誘電率と真空の誘電率との比を意味する。

＜導電パターン＞
導電パターン３は、誘電体層２の表面に積層され、当該プリント配線板の回路を構成する。

上記導電パターンの主成分としては、例えば無酸素銅等の銅、アルミニウム、銀、金、ニッケル、これらの合金、ステンレス鋼などが挙げられる。これらの中で、銅又は銅合金が好ましく、銅がより好ましい。

導電パターン３の平均厚みの上限としては、５００μｍが好ましく、１００μｍがより好ましく、５０μがさらに好ましい。一方、上記平均厚みの下限としては、１μｍが好ましく、５μｍがより好ましく、１０μｍがさらに好ましい。上記平均厚みが上記上限を超えると、当該プリント配線板用１の厚みが過度に増加するおそれがある。一方、上記平均厚みが上記下限未満の場合、導電パターン３の強度が低下するおそれがある。

導電パターン３の誘電体層２側面の十点平均粗さＲｚの上限としては、１μｍであり、０．９μｍが好ましく、０．８μｍがより好ましい。一方、上記Ｒｚの下限としては、０．１μｍが好ましく、０．３μｍがさらに好ましい。上記Ｒｚが上記上限を超えると、表皮効果により伝送速度の低下や伝送損失の増大を招くおそれがある。逆に、上記Ｒｚが上記下限未満の場合、当該プリント配線板１の製造コストが増加するおそれがある。

導電パターン３と多孔質層２ａとが直接接着する場合の剥離強度の下限としては、０．５Ｎ／ｃｍが好ましく、２Ｎ／ｃｍがより好ましく、５Ｎ／ｃｍがさらに好ましい。上記剥離強度が上記下限未満の場合、当該フレキシブルプリント配線板１が破損し易くなるおそれがある。ここで「剥離強度」とはＪＩＳ−Ｋ６８５４−２（１９９９）に準拠し測定される値である。

＜シラン含有層＞
シラン含有層４は、多孔質層２ａと導電パターン３との間に積層される層である。このシラン含有層４により導電パターン３と多孔質層２ａとの接着性を向上できる。多孔質層２ａとシラン含有層４との間、及びシラン含有層４と導電パターン３との間には他の層は存在せず、これらの層は直接積層される。

シラン含有層４の材質としては、例えば公知のシランカップリング剤等が挙げられる。このシランカップリング剤としては、硫黄原子や窒素原子を含むものが好ましい。シランカップリング剤がこれらの原子を含むことで、導電パターン３と多孔質層２ａとの接着強度が向上する。

シラン含有層４の平均厚みの上限としては、１００ｎｍが好ましく、６０ｎｍがより好ましい。一方、上記平均厚みの下限としては、０．１ｎｍが好ましく、５ｎｍがより好ましい。上記平均厚みが上記上限を超えると、当該プリント配線板の伝送遅延及び伝送損失が十分に低減されないおそれがある。逆に、上記平均厚みが上記下限未満の場合、導電パターン３と多孔質層２ａとの接着性が向上し難くなるおそれがある。

導電パターン３と多孔質層２ａとの間には、上記シラン含有層４、図示しない無機防錆層等が積層されてもよい。これらの層が積層される場合における導電パターン３と多孔質層２ａとの面間距離は、Ｘ線光電子分光分析（ＸＰＳ）により測定することができる。上記面間距離としては、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましい。上記面間距離が上記下限未満の場合、導電パターン３と多孔質層２ａとの接着強度が低下するおそれがある。逆に、上記面間距離が上記上限を超えると、導電層２の導電性が低下するおそれがある。

上記シラン含有層４及び無機防錆層は、通常銅箔の表面に積層される。無機防錆層及びシラン含有層４をこの順で積層した銅箔をＸＰＳにより測定すると、表面に炭素、ケイ素等を含む層が形成され、この層の下にクロム、コバルト、モリブデン等を含む層が形成されていることが示される。

当該プリント配線板１の１５ＧＨｚでの伝送損失の上限としては、１ｄＢ／ｃｍが好ましく、０．３５ｄＢ／ｃｍがより好ましい。上記伝送損失が上記上限を超えると、当該プリント配線板１が高周波を用いた機器の使用に適さないおそれがある。

［プリント配線板の製造方法］
当該プリント配線板１の製造方法としては、例えば誘電体層２の表面側に銅箔５を積層する工程、上記積層体を接合する工程、及び銅箔５をエッチング等することにより導電パターン３を形成する工程を主に備えるものが挙げられる。

＜積層工程＞
本工程では、誘電体層２の表面に銅箔５を積層する。具体的には、裏面側から補強層２ｂ、多孔質層２ａ、シラン含有層４、銅箔５の順で各層を積層する。

多孔質層２ａは公知の方法で形成でき、多孔質フッ素樹脂フィルムから形成されることが好ましい。このように多孔質層２ａを多孔質フッ素樹脂フィルムから形成することで、多孔質層２ａの空隙率、比誘電率等を容易に調整できる。

上記多孔質フッ素樹脂フィルムの形成方法としては、例えばフッ素樹脂フィルムを延伸する方法、キャビティ内に複数の棒状体、エア噴出孔等を配設した金型からフッ素樹脂を押出成形する方法などが挙げられる。この押出成形によれば、平面方向に連通した複数の空隙を有する多孔質フッ素樹脂フィルムを形成できる。

上記多孔質フッ素樹脂フィルムの平均厚みの上限としては、１００μｍが好ましく、２０μｍがより好ましい。一方、上記平均厚みの下限としては、０．１μｍが好ましく、３μｍがより好ましい。上記平均厚みが上記上限を超えると、誘電体層２の厚みが不必要に増加するおそれがある。一方、上記平均厚みが上記下限未満の場合、当該プリント配線板１の伝送遅延及び伝送損失が十分に低減されないおそれがある。

上記多孔質フッ素樹脂フィルムのバブルポイントの下限としては、３０ｋＰａが好ましく、６０ｋＰａがより好ましく、１５０ｋＰａがさらに好ましい。上記バブルポイントが上記下限未満の場合、スルーホール形成時や導電パターン３をエッチングする際に、メッキ液や洗浄液等が多孔質層２ａに浸透するおそれがある。

なお、銅箔等と多孔質フッ素樹脂フィルムとを積層することにより、多孔質フッ素樹脂フィルムの孔径は一般には小さくなるため、積層後のバブルポイントは積層前のバブルポイント以下になると推定される。よって、多孔質フッ素樹脂フィルムの積層後のバブルポイントの測定が困難な場合は、積層前のバブルポイントを測定することでバブルポイントの値を規定する。

上記多孔質フッ素樹脂フィルムの空隙率の下限としては、０．００１％が好ましく、１％がより好ましい。一方、上記空隙率の上限としては、９９％が好ましく、９０％がより好ましい。上記空隙率が上記下限未満の場合、当該プリント配線板１の伝送遅延及び伝送損失が十分に低減されないおそれがある。逆に、上記空隙率が上記上限を超えると、多孔質層２ａの強度が低下するおそれがある。

上記多孔質フッ素樹脂フィルムにおける空隙の平均孔径の上限としては、１０μｍが好ましく、１μｍがより好ましい。一方、上記平均孔径の下限としては、０．００１μｍが好ましく、０．００５μｍがより好ましい。上記平均孔径が上記上限を超えると、スルーホール形成時や導電パターン３をエッチングする際に、メッキ液や洗浄液等が多孔質層２ａに浸透するおそれがある。逆に、上記平均孔径が上記下限未満の場合、当該プリント配線板１の伝送遅延及び伝送損失が十分に低減されないおそれや、製造コストが上昇する可能性がある。

多孔質層２ａと補強層２ｂとは本工程の段階で接合されていてもよく、また本工程では接合されず接合工程において接合されてもよい。本工程で多孔質層２ａと補強層２ｂとを接合する方法としては、例えば多孔質層２ａと補強層２ｂとを積層し熱プレスすることで接合する方法、多孔質層２ａと補強層２ｂとを接着剤を用いて接着する方法、多孔質層２ａを押出成形しつつ補強層２ｂに積層する方法等が挙げられる。

上記熱プレスにより多孔質層２ａと補強層２ｂとを接合する場合、熱プレス時の温度及び圧力としては、後述する接合工程における熱プレスと同様のものとすることができる。また、熱プレスにより多孔質層２ａと補強層２ｂとを接合する場合、補強層２ｂの厚み方向の一部のみに多孔質層２ａが含浸するか、補強層２ｂに多孔質層２ａが含浸しないことが好ましい。

銅箔５は、銅又は銅合金を主成分とするものであり、公知の方法で製造することができる。また、銅箔５を誘電体層２に積層する前に銅箔５の裏面にシラン含有層４を形成する。このシラン含有層４の形成方法としては、上述のシランカップリング剤を銅箔５の表面に塗布後乾燥する方法等が挙げられる。

銅箔５の平均厚みの上限としては、５００μｍが好ましく、１００μｍがより好ましく、５０μｍがさらに好ましい。一方、上記平均厚みの下限としては、１μｍが好ましく、５μｍがより好ましく、１０μｍがさらに好ましい。上記平均厚みが上記上限を超えると、当該プリント配線板用１の厚みが過度に増加するおそれがある。一方、上記平均厚みが上記下限未満の場合、導電パターン３の強度が低下するおそれがある。

銅箔５のフッ素樹脂層２ａ側面の十点平均粗さＲｚの上限としては、１μｍであり、０．９μｍが好ましく、０．８μｍがより好ましい。一方、上記Ｒｚの下限としては、０．１μｍが好ましく、０．３μｍがより好ましく、０．５μｍがさらに好ましい。上記Ｒｚが上記上限を超えると、表皮効果により伝送速度が低下するおそれや、伝送損失が増大するおそれがある。逆に、上記Ｒｚが上記下限未満の場合、当該プリント配線板１の製造コストが増加するおそれがある。

＜接合工程＞
本工程では、誘電体層２、シラン含有層４及び銅箔５の積層体を接合する。具体的には、加熱等により多孔質層２ａからラジカルが放出され、このラジカルにより多孔質層２ａと補強層２ｂ又はシラン含有層４との間で反応が起こり、これらの層が化学的に接合される。この接合方法としては、例えば電離放射線の照射、熱プレス等が挙げられる。このように上記積層体を接合することで、図２の当該プリント配線板用基板６が得られる。

上記接合を熱プレスにより行う場合、上記積層体を熱プレス機に装填し、加熱と加圧とを同時に行う。この熱プレス機としては、公知の装置を用いることができる。

上記熱プレスにおける加熱温度の上限としては、６００℃が好ましく、５００℃がより好ましい。一方、上記加熱温度の下限としては、２５０℃が好ましく、２８０℃がより好ましく、３００℃がさらに好ましい。上記加熱温度が上記上限を超えると、誘電体層２等が劣化するおそれがある。逆に、上記加熱温度が上記下限未満の場合、上述のラジカルの生成が不十分となり、誘電体層２と銅箔５又はシラン含有層４との接着力が低下するおそれがある。

上記熱プレスにおける圧力の上限としては５００００ｋＰａが好ましく、２００００ｋＰａがより好ましい。一方、上記圧力の下限としては、０．１ｋＰａが好ましく、１ｋＰａがより好ましい。上記圧力が上記上限を超えると、導電パターン３等が破損するおそれがある。逆に、上記圧力が上記下限未満の場合、誘電体層２とシラン含有層４との接着力が低下したり、接着のバラツキが大きくなるおそれがある。

接合工程は無酸素雰囲気下で行うことが好ましい。この無酸素雰囲気中の酸素濃度の上限としては、１０００ｐｐｍが好ましく、１００ｐｐｍがより好ましい。上記酸素濃度が上記上限を超えると、銅箔が酸化し密着力が低下するおそれや、電離放射線の照射によりフッ素樹脂の主鎖が切断されるおそれがある。接合工程における酸素濃度を低減させる方法としては、例えば窒素等の不活性ガスを上記積層体の周囲に充填する方法、排気ポンプ等を用いて上記積層体の周囲を真空にする方法等が挙げられる。

上記接合を電離放射線の照射により行う場合、上記積層体の表面に電離放射線を照射する。この電離放射線の照射により、多孔質層２ａのフッ素樹脂を架橋させ、さらに多孔質層２ａを補強層２ｂ又はシラン含有層４と化学結合させる。この電離放射線の照射には公知の装置を用いることができる。

上記電離放射線としては、例えばγ線、電子線、Ｘ線、中性子線、高エネルギーイオン線等が挙げられ、γ線が好ましい。また、電離放射線の照射線量の上限としては、１０００ｋＧｙが好ましく、９００ｋＧｙがより好ましく、５００ｋＧｙがさらに好ましい。一方、上記照射線量の下限としては、０．０１ｋＧｙが好ましく、０．１ｋＧｙがより好ましく、１ｋＧｙがさらに好ましい。上記照射線量が上記上限を超える場合、架橋との競争反応であるフッ素樹脂の分解反応により誘電体層２の強度が低下するおそれや、銅箔と樹脂との界面に発泡が発生するおそれがある。逆に、上記照射線量が上記下限未満の場合、フッ素樹脂の架橋反応が十分進行せず、誘電体層２とシラン含有層４との結合力が不十分となるおそれがある。

＜導電パターン形成工程＞
本工程では、銅箔５をエッチング等することにより導電パターン３を形成する。この導電パターンの形成方法としては公知の方法を採用でき、このような方法としては例えばサブトラクティブ法等が挙げられる。このサブトラクティブ法では、銅箔５の表面に所定形状のレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして銅箔５をエッチングした後、レジストパターンを剥離することで導電パターン３を形成する。

導電パターン３形成後、発光ダイオード等の電子素子を当該プリント配線板１に配設してもよい。このような電子素子としては、発光ダイオードの他、例えばコンデンサ、インダクタ、抵抗、光センサ、ＩＣチップ、光電変換素子、アンテナ等が挙げられる。

また、当該プリント配線板１にスルーホールを形成する場合、このスルーホールは、導電パターン３を形成した後の当該プリント配線板１に貫通孔を形成し、この貫通孔に金属メッキをすることで形成できる。この金属メッキとしては、例えば銅、金、ニッケル等が挙げられ、銅が好ましい。また、導電性のペーストを上記貫通孔に注入して加熱硬化させることによってもスルーホールを形成できる。この導電性のペーストとしては、例えば銀ペースト、銅ペースト等が挙げられ、銅ペーストが好ましい。

＜利点＞
当該プリント配線板１は、誘電体層２がフッ素樹脂を主成分とする多孔質層２ａであることで、誘電体層２の誘電率を低減できる。さらに、導電パターン３の誘電体層２側面の十点平均粗さＲｚが上記上限以下であることで、表面効果により電流が導電パターン３の表面部分を流れる際の伝搬距離を短くできる。これらの結果、当該プリント配線板１は伝送遅延及び伝送損失を低減できる。

［プリント配線板用基板］
当該プリント配線板用基板６は、図２に示すように、誘電体層２と、この誘電体層２の表面側に積層される銅箔５を主に備える。また、銅箔５と誘電体層２との間にシラン含有層４を備える。この誘電体層２、銅箔５及びシラン含有層４は、上記プリント配線板の実施形態と同様であるので同一番号を付して説明を省略する。

＜利点＞
当該プリント配線板用基板６によれば、誘電体層２がフッ素樹脂を主成分とする多孔質層２ａであり、かつ銅箔５の誘電体層２側面の十点平均粗さＲｚが上記上限以下であることで、伝送遅延及び伝送損失が低いプリント配線板を得ることができる。

［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

上記誘電体層は表面及び裏面に上記多孔質層を有してもよい。この場合、それぞれの多孔質層の補強層と反対側に銅箔が積層されることが好ましい。具体的には、裏面側から銅箔、多孔質層、補強層、多孔質層、銅箔の順で積層されるとよい。
また、シラン含有層は多孔質層と銅箔との間のそれぞれに積層されることが好ましい。

上記誘電体層が多孔質層を２層備える場合、この２層の多孔質層の平均厚みは略同等であることが好ましい。具体的には一方の多孔質層の平均厚みに対する他方の多孔質層の平均厚みの比が、０．９以上１．１以下であることが好ましい。多孔質層同士の厚みが大きく異なる場合、多孔質層の熱膨張によって当該プリント配線板に反りが生ずるおそれがあるが、上述のように多孔質層同士の厚みが略同等であることで上述のような問題を抑制することができる。

また、上記実施形態における補強層を省略してもよく、当該プリント配線板が補強層を２層以上備えてもよい。補強層が２層以上存在する場合、この複数の補強層の平均厚みや種類を異なるものとしてもよい。

さらに、誘電体層と導電パターンとの接着力を向上させる目的で、非多孔質層又は空隙率の低い多孔質層（例えば、空隙率１０％以下）を誘電体層と導電パターンとの間に積層してもよい。

シラン含有層は導電パターンの誘電体層が積層される面（裏面）以外の外面に形成されてもよい。このように導電パターンの裏面以外の外面にシラン含有層を形成することで、導電パターンの錆の発生を低減できる。

さらに、当該プリント配線板及びプリント配線板用基板は、上記シラン含有層に代えて接着剤を主成分とする接着剤層を導電パターン又は銅箔と多孔質層との間に設けてもよく、シラン含有層と接着剤層とを共に備えてもよい。

また、上記接合工程において、複数の接合方法を併用してもよい。このように、複数の接合方法を併用することで、上述のフッ素樹脂のラジカルをより効果的に生成させることができ、多孔質層と補強層及び銅箔との間の接着の確実性をさらに高めることができる。

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［プリント配線板用基板の製造］
銅箔、多孔質フッ素樹脂フィルム、非多孔質フッ素樹脂フィルム、フッ素樹脂含浸ガラスクロス、非多孔質フッ素樹脂フィルム、多孔質フッ素フィルム及び銅箔をこの順に積層し、真空条件下で熱プレスにより圧着することで積層し、両面銅張基板を製造した。

上記銅箔の平均厚みは１８μｍ、Ｒｚは０．６μｍであり、上記多孔質フッ素樹脂フィルムの平均厚みは１０μｍであり、上記非多孔質フッ素樹脂フィルムの平均厚みは１５μｍ、上記フッ素樹脂含浸ガラスクロスの平均厚みは２０μｍであった。また、銅箔には無機防錆層及びシラン含有層を予め配設し、このシラン含有層と多孔質フッ素樹脂フィルムとが接するように多孔質フッ素樹脂フィルムを積層した。さらに、熱プレス条件は、真空圧力が５０ｔｏｒｒ、プレス温度が３２０℃、プレス圧力が６０００ｋＰａであった。

さらに、多孔質フッ素樹脂フィルムの積層前の平均孔径は０．１μｍであり、ＩＰＡを用いて測定されるバブルポイントは１５０ＫＰａであった。

得られた両面銅張基板について、マイクロストリップ線路で伝送ロスを測定したところ、０．１５ｄＢ／ｃｍであった。

また、得られた両面銅張基板の銅箔をエッチングにより除去し、１０ＧＨｚの条件下、円筒空洞共振器法により誘電層のεを測定したところ、１．７であった。

さらに、銅箔をエッチング除去して露出した多孔質フッ素樹脂フィルムの表面を光学顕微鏡観察で観察したところ、多孔質フッ素樹脂フィルム表面にガラスクロスは露出していなかった。また、多孔質フッ素樹脂フィルムの絶縁性評価を行ったところ、体積抵抗率で１０^１０Ωｃｍ以上であった。また、多孔質フッ素樹脂フィルムの表面をＴＯＦＳＩＭＳで測定した結果、ケイ素元素が確認された。さらに、多孔質フッ素樹脂フィルム表面の対水接触角は９０度以下に低下していた。加えて、多孔質フッ素樹脂フィルム表面にカバーレイをエポキシ接着剤で接着し、カバーレイと基板との剥離強度を測定したところ、１１Ｎ／ｃｍであった。

また、得られた両面銅張基板にΦ２００μｍのスルーホールを形成しメッキを行った。その後、スルーホールの中心を通る面で両面銅張基板を厚み方向に切断し、断面を観察した。その結果、メッキの基板平面方向への染みだしは３０μｍ以下であった。また、銅箔と多孔質フッ素樹脂フィルムとの面間距離は約３０ｎｍであった。

当該プリント配線板及びプリント配線板用基板によれば、伝送遅延及び伝送損失を低減できる。従って、当該プリント配線板及びプリント配線板用基板は、例えば高周波を用いた通信機器等に好適に用いることができる。

１ プリント配線板
２ 誘電体層
２ａ 多孔質層
２ｂ 補強層
３ 導電パターン
４ シラン含有層
５ 銅箔
６ プリント配線板用基板

Claims (8)

1. 誘電体層と、この誘電体層の少なくとも一方の面側に積層される導電パターンとを備えるプリント配線板であって、
   上記誘電体層が、一方の面側にフッ素樹脂を主成分とする多孔質層を有し、
   上記導電パターンの誘電体層側面の十点平均粗さＲｚが１μｍ以下であるプリント配線板。
2. 上記多孔質層の１層あたりの平均厚みが、１００μｍ以下である請求項１に記載のプリント配線板。
3. 上記多孔質層のバブルポイントが４０ｋＰａ以上である請求項１又は請求項２に記載のプリント配線板。
4. 上記多孔質層の空隙率が０．００１％以上である請求項１、請求項２又は請求項３に記載のプリント配線板。
5. 上記多孔質層の誘電率εと上記多孔質層と同素材の非多孔質フッ素樹脂の誘電率ε_０との比（ε／ε_０）が０．９以下である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のプリント配線板。
6. 上記誘電体層が、多孔質層の他方の面側に補強層を備えており、
   この補強層が、ガラスクロスを有する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のプリント配線板。
7. 上記多孔質層と上記導電パターンとの層間距離が、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のプリント配線板。
8. 誘電体層と、この誘電体層の少なくとも一方の面側に積層される銅箔とを備えるプリント配線板用基板であって、
   上記誘電体層が、一方の面側にフッ素樹脂を主成分とする多孔質層を有し、
   上記銅箔の誘電体層側面の十点平均粗さＲｚが、１μｍ以下であるプリント配線板用基板。

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