JPH04357028A - ふっ素樹脂積層板の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線板等に用
いられるふっ素樹脂積層板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】基材にふっ素樹脂を含浸させたプリプレ
グからなるプリント配線板用積層板は、誘電率や誘電正
接が小さいため、高周波基板や超高速コンピュータ用基
板用の基板として好適である。

【０００３】このようなプリント配線板用積層板の製造
方法は次のように行われていた。すなわちふっ素樹脂微
粉末を水に分散させた水溶液からなるふっ素樹脂ディス
パージョンを基材に含浸させて焼成炉で水分を蒸発させ
、樹脂を溶融させてプリプレグを作製する。次に、この
プリプレグを数枚積層する（このとき、ふっ素樹脂フィ
ルムを用いることもある。）。そして、積層したプリプ
レグの片面又は両面に金属箔を配設して熱圧プレスする
ことによりふっ素樹脂積層板を製造していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなプリント
配線板用積層板の製造方法では、プレス成形条件はふっ
素樹脂積層板のいろいろな特性に影響を与え、プレス条
件によっては、積層板の特性を劣化させる結果となる。 ふっ素樹脂プリプレグを用いる場合、ふっ素樹脂は融点
が高いため、ふっ素樹脂プリプレグ同士を溶融圧着させ
るのに高いプレス成形温度を必要とする。このため室温
とプレス成形温度との差が大きくなること、ふっ素樹脂
積層板中の基材とふっ素樹脂の熱膨張率が大きくくい違
っていることにより、プレス成形中のふっ素樹脂積層板
には、大きな熱応力が発生する。この熱応力により冷却
過程で樹脂部が熱応力に耐えられずクラックを起こして
しまう。本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、クラックの発生がなく、寸法特性に優れ、しかも
表面粗さ及び表面うねりの小さいふっ素樹脂積層板の製
造方法を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、基材にふっ素
樹脂を含浸させたプリプレグを所定枚数重ね、その片面
又は両面に金属箔を設けて積層構成物とし、この積層構
成物を金型プレートに挟んで加熱加圧し、その後冷却す
るふっ素樹脂積層板の製造方法において、積層構成物を
金型プレートに挟んで加熱加圧する際、１０〜６０ｋｇ
ｆ／ｃｍ２の加圧を遅くとも積層構成物の温度がふっ素
樹脂の融点以上になった時から金型プレートの冷却開始
までの間に開始し、金型プレートからふっ素樹脂積層板
を脱型するまで続けることを特徴とするふっ素樹脂積層
板の製造方法を提供するものである。

【０００６】基材にふっ素樹脂を含浸させたプリプレグ
としては、例えばふっ素樹脂微粉末を水に分散させた水
溶液からなるふっ素樹脂ディスパージョンを基材に含浸
させて焼成炉で水分を蒸発させ、樹脂を溶融させて作製
されたものが好適に用いられる。プリプレグの厚みとし
ては、通常５０〜２００μが好適である。基材としては
、特に制限なく通常積層板の基材として使用されるもの
を好適に用いることができる。具体的には、ガラス布が
安価格であるので好ましい。含浸させるふっ素樹脂とし
ては、特に制限はないが、四ふっ化エチレン樹脂がふっ
素樹脂の中では比較的安価であるので好ましい。ふっ素
樹脂の融点としては、２６０〜３３０℃であることが好
ましい。

【０００７】本発明では、先ず上記のようなプリプレグ
を所定枚数重ね、その片面又は両面に金属箔を設けて積
層構成物とする。プリプレグを重ねる枚数としては、所
望のふっ素樹脂積層板に応じて適宜決定する。金属箔と
しては、通常の積層板に用いられるものを好適に使用す
ることができ、具体的には銅箔が好適である。またその
厚みとしては、通常５〜１０５μが好適である。

【０００８】次いで、この積層構成物を金型プレートに
挟んで加熱加圧する。このとき、１０〜６０ｋｇｆ／ｃ
ｍ２の加圧を遅くとも積層構成物の温度がふっ素樹脂の
融点以上になった時から金型プレートの冷却開始までの
間に開始し、金型プレートからふっ素樹脂積層板を脱型
するまで続ける。

【０００９】圧力値が１０ｋｇｆ／ｃｍ２未満であると
十分なプレス成形が行われず、６０ｋｇｆ／ｃｍ２を超
えると板厚のばらつきが大きくなる。特に圧力値が２０
〜４０ｋｇｆ／ｃｍ２の範囲が好適である。上記の圧力
値の加圧を遅くとも積層構成物の温度がふっ素樹脂の融
点以上になった時から金型プレートの冷却開始までの間
に開始することが必要である。加圧を金型プレートの冷
却開始より遅く開始すると、積層板中に熱応力が発生す
るのを十分に防止することができない。上記の圧力値の
加圧は加熱開始直後に開始してもよい。

【００１０】また、上記の圧力値の加圧をふっ素樹脂積
層板を金型プレートから脱型するまで続けることが必要
である。脱型前に終了すると、冷却中に積層板中に熱応
力が発生してクラックが生じるのを十分に防止すること
ができない。上記の加圧は、加圧開始から加圧終了まで
一定の圧力値で行ってもよく、上記圧力値範囲内で変動
させて行ってもよい。更に、上記圧力値範囲内の加圧の
前により小さな圧力値の加圧を行うことも好ましい。例
えば、加圧を加熱開始から積層構成物の温度が３００〜
３８０℃となるまで０〜１０ｋｇｆ／ｃｍ２とし、その
後２０〜４０ｋｇｆ／ｃｍ２として、２０〜４０ｋｇｆ
／ｃｍ２の加圧を積層板を金型プレートから脱型するま
で続けることが好ましい。

【００１１】

【作用】熱可塑性樹脂であるふっ素樹脂は、融点以上で
も粘度が非常に高く（１０４〜１０１１ポイズ）、その
ため樹脂流動がほとんどないので、ふっ素樹脂積層板の
寸法特性はプレス成形時の圧力の影響を受けにくい。し
たがって、プレス成形時の圧力値を高く設定することが
できる。一方、ふっ素樹脂は融点が高いため、ふっ素樹
脂プリプレグ同士を溶融圧着させるのに高いプレス成形
温度を必要とする。室温とプレス成形温度との差が大き
いことと、ふっ素樹脂積層板中の基材とふっ素樹脂の熱
膨張率が大きくくい違っていることにより、プレス成形
中のふっ素樹脂積層板には、大きな熱応力が発生する。 プレス成形の昇温中ではふっ素樹脂プリプレグ同士はま
だ接着されていないので上記熱応力は発生しないが、冷
却過程では上記熱応力が発生しクラックが生じる。この
クラックは、絶縁抵抗の低下、耐電食性の劣化を招くお
それがあるものである。

【００１２】本発明では、冷却過程でも引き続きふっ素
樹脂に対して十分な圧力値による加圧を行うことにより
、樹脂部が熱応力に耐えられずクラックを起こしてしま
うことを防止している。また、プレス成形の圧力は、ふ
っ素樹脂積層板の金属箔表面の粗さやうねりに影響する
。本発明では、十分に大きな圧力値の加圧を行うことに
より、平滑な金型プレート面がふっ素樹脂積層板に転写
されやすくなり金属箔表面の粗さやうねりが小さくなっ
ている。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明するが
、本発明はこれに限定されるものではない。基材として
ガラス布を、ふっ素樹脂として四ふっ化エチレン（融点
３２７℃）を、金属箔として銅箔を用いた。ガラス布に
７０重量％の四ふっ化エチレンを含浸させたプリプレグ
を所定枚数重ね、両面に厚さ１８μｍの銅箔を設けて板
厚０．８ｍｍの積層構成物とした。この積層構成物を金
型プレートからなるプレス機に挟んで加熱加圧してプレ
ス成形してふっ素樹脂積層板を製造した。このプレス成
形条件の中で、昇温速度はプレス機の能力の最大（９℃
／分）とし、冷却速度は２．５℃／分となるように制御
した。また最高到達温度は３８０℃とした。また積層板
構成物が４０℃以下となった時点で冷却終了とし、積層
板を脱型した。上記ふっ素樹脂積層板の製造方法におい
て、プレス成形条件を以下のように変えて実施例及び比
較例を行った。 実施例１ 図１に示すように、圧力値を２０ｋｇｆ／ｃｍ２の一定
値とし、この圧力値による加圧を加熱開始直後に開始し
冷却終了まで続けた。１はふっ素樹脂積層温度、、２は
成形圧力を示す。

【００１４】実施例２ 図２に示すように、加圧開始から積層構成物の温度が３
３０℃以上になった時まで接触圧３ｋｇｆ／ｃｍ２の加
圧を行い、その後圧力値を２０ｋｇｆ／ｃｍ２として加
圧し、この圧力値による加圧を冷却終了まで続けた。

【００１５】比較例１ 実施例２において、積層構成物の温度が３３０℃以上に
なった時以降の圧力値を５ｋｇｆ／ｃｍ２とした他は実
施例２と同様とした。

【００１６】比較例２ 実施例２において、積層構成物の温度が３３０℃以上に
なった時以降の圧力値を１０ｋｇｆ／ｃｍ２とした他は
実施例２と同様とした。

【００１７】比較例３ 図３に示すように、圧力値を２０ｋｇｆ／ｃｍ２とし、
この圧力値による加圧を加熱開始から冷却開始直前まで
行い、冷却開始直後から冷却終了まで３ｋｇｆ／ｃｍ２
に脱圧した。以上の実施例１、２及び比較例１〜３で製
造したふっ素樹脂積層板について、全面エッチング後及
び１７０℃・１時間の加熱処理後の寸法変化率、表面粗
さ、表面うねり、ふっ素樹脂積層板に発生するクラック
の有無の特性評価を行った。表１に結果を示す。

【表１】 表１に示すように、実施例１、２及び比較例１〜３で製
造したふっ素樹脂積層板はいずれも寸法変化率はほぼ同
じであった。しかし、表面粗さ及び表面うねりは実施例
１から２が比較例１〜３に比べて小さくなった。これは
、比較例１及び２の圧力値が５ｋｇｆ／ｃｍ２、１０ｋ
ｇｆ／ｃｍ２と低かったのに対して実施例１及び２では
２０ｋｇｆ／ｃｍ２と高くしたことによる効果であった
。比較例３では実施例１及び２と同じ２０ｋｇｆ／ｃｍ
２の圧力値としているのにも拘わらず、表面粗さ及び表
面うねりが大きかった。これは、冷却時の脱圧が悪影響
を及ぼしているためであった。また、クラックは、実施
例１及び２では発生しなかったが、比較例１〜３では発
生した。比較例１及び２では低圧のため、押さえの効果
が小さかったことが原因であり、比較例３では冷却時に
脱圧しているため、押さえ力が働かなかったことが原因
していた。

【００１８】

【発明の効果】本発明によると、ふっ素樹脂積層板にク
ラックを発生させずに、寸法特性に優れ、しかも表面粗
さ及び表面うねりの小さいふっ素樹脂積層板を製造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のプレス成形条件を表すグラフである
。

【図２】実施例２のプレス成形条件を表すグラフである
。

【図３】比較例２のプレス成形条件を表すグラフである
。

【符号の説明】

１　　ふっ素樹脂積層板温度 ２　　成形圧力

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基材にふっ素樹脂を含浸させたプリプ
   レグを所定枚数重ね、その片面又は両面に金属箔を設け
   て積層構成物とし、この積層構成物を金型プレートに挟
   んで加熱加圧し、その後冷却するふっ素樹脂積層板の製
   造方法において、積層構成物を金型プレートに挟んで加
   熱加圧する際、１０〜６０ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧を遅く
   とも積層構成物の温度がふっ素樹脂の融点以上になった
   時から金型プレートの冷却開始までの間に開始し、金型
   プレートからふっ素樹脂積層板を脱型するまで続けるこ
   とを特徴とするふっ素樹脂積層板の製造方法。
2. 【請求項２】　　ふっ素樹脂が四ふっ化エチレン樹脂で
   ある請求項１記載のふっ素樹脂積層板の製造方法。
3. 【請求項３】　　基材がガラス布である請求項１又は２
   記載のふっ素樹脂積層板の製造方法。
4. 【請求項４】　　金属箔が銅箔である請求項１〜３いず
   れかに記載のふっ素樹脂積層板の製造方法。
5. 【請求項５】　　加圧が２０〜４０ｋｇｆ／ｃｍ２であ
   る請求項１〜４いずれかに記載のふっ素樹脂積層板の製
   造方法。
6. 【請求項６】　　加圧を加熱開始直後に開始し、ふっ素
   樹脂積層板を脱型するまで続ける請求項１〜５いずれか
   に記載のふっ素樹脂積層板の製造方法。
7. 【請求項７】　　加圧を加熱開始から積層構成物の温度
   が３００〜３８０℃となるまで０〜１０ｋｇｆ／ｃｍ２
   の圧力で行い、その後２０〜４０ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力
   をふっ素樹脂積層板を脱型するまで続ける請求項１〜４
   いずれかに記載のふっ素樹脂積層板の製造方法。