特開 2023-59011 金属張積層板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023059011

(43)【公開日】2023-04-26

(54)【発明の名称】金属張積層板

(51)【国際特許分類】

   B32B 15/08 20060101AFI20230419BHJP

   B32B 27/34 20060101ALI20230419BHJP

   B32B 27/30 20060101ALI20230419BHJP

   H05K 1/03 20060101ALI20230419BHJP

【ＦＩ】

B32B15/08 Q

B32B27/34

B32B27/30 D

H05K1/03 610N

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021168877

(22)【出願日】2021-10-14

(71)【出願人】

【識別番号】000211156

【氏名又は名称】中興化成工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100199565

【弁理士】

【氏名又は名称】飯野 茂

(74)【代理人】

【識別番号】100162570

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 早苗

(72)【発明者】

【氏名】大里 敦志

【テーマコード（参考）】

4F100

【Ｆターム（参考）】

4F100AA02A

4F100AA02H

4F100AB01D

4F100AB10D

4F100AB17D

4F100AC03A

4F100AC03H

4F100AD03A

4F100AD03H

4F100AH06C

4F100AH06J

4F100AK18A

4F100AK49B

4F100AL05A

4F100AL05B

4F100AL05H

4F100AL08C

4F100AT00

4F100BA06

4F100EC012

4F100EH012

4F100EJ172

4F100EJ422

4F100GB43

4F100JG05

4F100JJ03

4F100JK06

4F100JK17

4F100JL04

(57)【要約】

【課題】誘電特性、耐熱性及び寸法安定性の全てを高い水準で満足すると共に、高い剛軟度を有する金属張積層板を提供すること。
【解決手段】実施形態によると、金属張積層板が提供される。金属張積層板は、第１ふっ素樹脂層と、ポリイミド層と、第２ふっ素樹脂層と、金属箔とを備える。第１ふっ素樹脂層は、ポリテトラフルオロエチレン及び粉末状充填剤を含有する。ポリイミド層は、第１ふっ素樹脂層の両面上にそれぞれ設けられており且つポリイミドを含む。第２ふっ素樹脂層は、ポリイミド層上に設けられており且つペルフルオロアルコキシアルカンを含む。金属箔は第２ふっ素樹脂層上に設けられている。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポリテトラフルオロエチレン及び粉末状充填剤を含有する第１ふっ素樹脂層と、
前記第１ふっ素樹脂層の両面上にそれぞれ設けられており且つポリイミドを含むポリイミド層と、
前記ポリイミド層上に設けられており且つペルフルオロアルコキシアルカンを含む第２ふっ素樹脂層と、
前記第２ふっ素樹脂層上に設けられた金属箔とを備える金属張積層板。

【請求項2】

総厚が５０μｍ～２００μｍの範囲内にある請求項１に記載の金属張積層板。

【請求項3】

前記ポリイミド層の総厚が１０μｍ～５０μｍの範囲内にある請求項１又は２に記載の金属張積層板。

【請求項4】

前記第１ふっ素樹脂層に占める粉末状充填剤の体積割合は、４０％～６０％の範囲内にある請求項１～３の何れか１項に記載の金属張積層板。

【請求項5】

前記金属箔は銅箔である請求項１～４の何れか１項に記載の金属張積層板。

【請求項6】

ＪＩＳ Ｃ ６４８１に準拠したハンダ耐熱性試験により測定される連続使用温度は２６０℃以上であり、
前記金属箔の常温でのピール強度は１．０ｋＮ／ｍである請求項１～５の何れか１項に記載の金属張積層板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属張積層板に関する。

【背景技術】

【0002】

近年の情報通信環境において多様化及び高度化が進む中、高周波帯域を使用した通信システムが注目を集めている。高周波帯域の中でも、いわゆるミリ波と呼ばれる３０ＧＨｚ以上の高周波は、伝送情報容量が非常に多いが、伝送損失が大きくなりやすいという特徴がある。そのため、ミリ波を伝送させた場合であっても伝送損失を低減することが可能なミリ波用低損失基板の需要が高まっている。

【0003】

ふっ素樹脂は誘電特性に優れた材料であるため、ふっ素樹脂を含む誘電体と、導体としての金属箔とを備えた積層板は、高周波帯域を利用した種々のアプリケーションに使用されている。こうした積層板においては、誘電体と導体との界面を電気信号が通過するため、当該界面が平滑であるほど伝送損失は小さくなる。

【0004】

一方で、ふっ素樹脂は熱膨張係数が大きいため、寸法安定性に優れていない。そこで、熱膨張係数の小さいポリイミド層を備えるＦＣＣＬ（Flexible Cupper Clad Laminate）が高周波帯域用の積層板として使用されている。しかしながら、ポリイミドは、必ずしも誘電特性に優れている訳ではないため、誘電特性、耐熱性及び寸法安定性の全てを高い水準で満足する金属張積層板は得られていなかった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１－０１１４５６号公報

【特許文献2】特開２０１７－０２４２６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ＦＣＣＬには、これら特性の他に、例えば高い剛軟度が要求される。フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ：Flexible printed circuits）の薄板化が進むと、自重のたわみ量が増大し、加工時のハンドリング性が悪化する。ＦＣＣＬが高い剛軟度を有する場合、これを抑制することができる。ポリイミドは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）と比較して剛軟度が高いという特性を有する。

【0007】

本発明は上記事情に鑑みてなされ、誘電特性、耐熱性及び寸法安定性の全てを高い水準で満足すると共に、高い剛軟度を有する金属張積層板を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一側面によると、金属張積層板が提供される。金属張積層板は、第１ふっ素樹脂層と、ポリイミド層と、第２ふっ素樹脂層と、金属箔とを備える。第１ふっ素樹脂層は、ポリテトラフルオロエチレン及び粉末状充填剤を含有する。ポリイミド層は、第１ふっ素樹脂層の両面上にそれぞれ設けられており且つポリイミドを含む。第２ふっ素樹脂層は、ポリイミド層上に設けられており且つペルフルオロアルコキシアルカンを含む。金属箔は第２ふっ素樹脂層上に設けられている。

【発明の効果】

【0009】

本発明によると、誘電特性、耐熱性及び寸法安定性の全てを高い水準で満足すると共に、高い剛軟度を有する金属張積層板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係る金属張積層板の一例を概略的に示す断面図。

【図2】実施形態に係る金属張積層板の他の例を概略的に示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、実施の形態について適宜図面を参照して説明する。なお、実施の形態を通して共通の構成には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、各図は実施の形態の説明とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術とを参酌して、適宜設計変更することができる。

【0012】

実施形態に係る金属張積層板について、図面を参照しながら説明する。

【0013】

図１は、金属張積層板の一例を概略的に示す断面図である。金属張積層板１０は、金属箔をエッチングして形成されたパターン回路を備えるプリント基板であってもよい。金属張積層板は、イメージセンサー、衝突防止用車載レーダー、並びに、ＩｏＴ（Internet of Things）及び５Ｇなどのアプリケーションを主体とした大容量無線通信等の種々の装置に搭載され得る。

【0014】

金属張積層板１０は、第１ふっ素樹脂層１と、ポリイミド層２と、第２ふっ素樹脂層３と、金属箔４とを備える。金属箔４を除く、第１ふっ素樹脂層１、ポリイミド層２及び第２ふっ素樹脂層３からなる積層体は、誘電体５を構成し得る。第１ふっ素樹脂層１の両面上には、それぞれポリイミド層２が設けられている。２つのポリイミド層２が、第１ふっ素樹脂層１の両面上に設けられていることにより、ポリイミド層２の変形（フレア及び皺）を抑制することができる。仮に、第１ふっ素樹脂層の片面上にのみポリイミド層を設けると、第１ふっ素樹脂層とポリイミド層との線膨張係数及び収縮力の差に起因して、ポリイミド層が変形する傾向がある。実施形態に係る金属張積層板においては、第１ふっ素樹脂層１の両面上にポリイミド層２が設けられているため、第１ふっ素樹脂層１又は金属張積層板１０全体の機械強度及び寸法安定性が高まる。

【0015】

ポリイミド層の変形が抑制された金属張積層板はカール及び反りがなく、平滑性は高い。プリント配線基板の高密度化、及び、環境負荷を低減する観点から、鉛フリー実装が増加している。これに伴い、実装時の基板反り抑制が重要視されてきている。反りにくいＦＣＣＬを提供できれば、実装時の基板反りによる部品と基板との接続不良を抑制し、高い接続信頼性を確保できる。

【0016】

第１ふっ素樹脂層はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）及び粉末状充填剤を含む。第１ふっ素樹脂層は、シート又はフィルム形状を有する。ＰＴＦＥの誘電特性は優れているため、第１ふっ素樹脂層を含む金属張積層板は高周波帯域に対応可能である。第１ふっ素樹脂層は、ＰＴＦＥ及び粉末状充填剤からなっていてもよい。ＰＴＦＥは融点および連続使用最高温度が高いため、第１ふっ素樹脂層によれば、金属張積層板の耐熱性を高めることができる。

【0017】

例えば、第１ふっ素樹脂層がＰＴＦＥを含む基板の加工には、鉛含有はんだと比較して融点が高い鉛フリーはんだを採用することができる。ＰＴＦＥを含有する第１ふっ素樹脂層を含む金属張積層板は、連続して２６０℃以上の耐熱性を備え得る。金属張積層板の耐熱性は、ＪＩＳ Ｃ ６４８１に準拠したハンダ耐熱性試験により評価することができる。

【0018】

粉末状充填剤は、無機フィラー及び／又は有機フィラーでありうる。第１ふっ素樹脂層が粉末状充填剤を含んでいると、粉末状充填剤を含まない場合と比較して、第１ふっ素樹脂層の熱膨張係数（ＣＴＥ：coefficient of thermal expansion）を低減させることができる。第１ふっ素樹脂層に占める粉末状充填剤の体積割合は、例えば１０％～７０％の範囲内にあり、好ましくは４０％～６０％の範囲内にある。当該割合が小さすぎると、第１ふっ素樹脂層を含む誘電体の熱膨張係数が大きすぎる可能性がある。当該割合が大きすぎると、誘電体の機械強度（耐折り曲げ性）が不足する傾向がある。

【0019】

無機フィラーとしては、例えば、シリカ（二酸化ケイ素）、クレー、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、珪藻土、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化錫、酸化アンチモン、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ドーソナイト、ハイドロタルサイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、珪酸カルシウム、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、セピオライト、イモゴライト、セリサイト、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカ系バルーン、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、炭素バルーン、木粉、ホウ酸亜鉛等が挙げられる。第１ふっ素樹脂層は、１種類の無機フィラーを含んでいてもよく、２種類以上の無機フィラーを含んでいてもよい。無機フィラーの粒子表面は疎水性処理が施されていてもよい。

【0020】

有機フィラーとしては、例えば、ポリイミドパウダー、ＬＣＰ（液晶ポリマー）パウダー等が挙げられる。

【0021】

熱膨張係数の低減効果を高めるためには、粉末状充填剤は無機フィラーであることが好ましい。無機フィラーの中でも、二酸化ケイ素からなり、表面を疎水性に処理した球状微粒子が好ましい。この場合、二酸化ケイ素に起因した低いＣＴＥの達成、表面疎水化処理に起因した吸湿性の抑制、球状微粒子によるフレキ性保持、及び、総合的な誘電正接Ｄfの増加抑制などの効果がある。

【0022】

粉末状充填剤の平均粒子径は、例えば、０．５μｍ～３０μｍの範囲内にある。粉末状充填剤の平均粒子径は、金属張積層板から金属箔及びポリイミド層を除去し、ふっ素樹脂を熱分解により除去して得られる残渣に対して走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscopy）観察を実施することで測定可能である。

【0023】

第１ふっ素樹脂層の厚さは、例えば、１０μｍ～７５μｍの範囲内にあり、好ましくは２５μｍ～７５μｍの範囲内にある。第１ふっ素樹脂層の厚さが２５μｍ～７５μｍの範囲内にあると、誘電特性の観点で好適である。更にこの場合、製造時において、第１ふっ素樹脂層に相当するフィルムのハンドリング性を良好とする効果がある。

【0024】

ポリイミド層はポリイミドを含む。ポリイミド層はシート又はフィルム形状を有する。ポリイミド層は、ポリイミドのみからなっていてもよい。ポリイミド層が含むポリイミドは、高耐熱性ポリイミドであってもよく、熱可塑性ポリイミドであってもよい。ポリイミド層が含むポリイミドは、高耐熱性ポリイミドのみからなっていてもよい。この場合、金属張積層板の剛軟度をより高めることができる。ポリイミドとしては、変性ポリイミド（ＭＰＩ；Modified Polyimide）を使用してもよい。ポリイミド層は、ＰＴＦＥ及びＰＦＡなどのふっ素樹脂、並びに、粉末状充填剤などの異種材を更に含んでいてもよい。

【0025】

第１ふっ素樹脂層の両面上に設けられる２つのポリイミド層の組成は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。

【0026】

熱可塑性ポリイミドは、３００℃未満の軟化点を有するポリイミドを指す。軟化点は、対象物が急激に軟化する温度である。非結晶性ポリイミドではガラス転移点Ｔｇが軟化点となる。結晶性ポリイミドでは、融点が軟化点となる。熱可塑性ポリイミドの軟化点は、２００℃～３００℃の範囲内にあることが好ましい。

【0027】

熱可塑性ポリイミドの例として、三井化学製の商品名：AURUM（登録商標）を挙げることができる。AURUM（登録商標）のガラス転移点Ｔｇは２５０℃であり、融点Ｔｍは３８８℃である。

【0028】

高耐熱性ポリイミドは、ガラス転移点Ｔｇが３２０℃以上であるか、又は、Ｔｇが熱分解温度と比較して高いポリイミドを指す。高耐熱性ポリイミドは、非熱可塑性ポリイミドを９０質量％以上含んでいれば、その分子構造は特に制限されない。

【0029】

高耐熱性ポリイミドは、例えば、ポリアミド酸を前駆体として製造され得る。ポリイミド層に高耐熱性ポリイミドが含まれる場合、高耐熱性ポリイミドのガラス転移点Ｔｇは、当該ポリイミド層と接触している第２ふっ素樹脂層に含まれるふっ素樹脂の融点Ｔｍと比較して高いことが好ましい。高耐熱性ポリイミドのガラス転移点Ｔｇは、第２ふっ素樹脂層に含まれるふっ素樹脂の融点Ｔｍと比較して１０℃以上大きいことがより好ましい。

【0030】

ポリイミド層と第２ふっ素樹脂層との接着加工の際、第２ふっ素樹脂層に含まれるふっ素樹脂の融点Ｔｍ＋１０℃程度以上の温度での加工が望ましい。高耐熱性ポリイミドのガラス転移点Ｔｇがこの加工温度以上である場合、ポリイミド層と第２ふっ素樹脂層との接着性を高めることができる。

【0031】

例えば、第２ふっ素樹脂層に含まれるふっ素樹脂の融点Ｔｍが２９０℃～３１０℃の範囲内にある場合、高耐熱性ポリイミドのガラス転移点Ｔｇは、３２０℃以上であることが好ましい。３２０℃以上のガラス転移点Ｔｇを有する高耐熱性ポリイミドの例として、Dupont株式会社製の商品名：Kapton（登録商標）、宇部興産株式会社製の商品名：UPILEX-S（登録商標）、及び、ゼノマックスジャパン株式会社製の商品名：XENOMAX（登録商標）が挙げられる。

【0032】

変性ポリイミドとしては、例えば、ポリアミド酸などのモノマーを重合させる際に、少量のポリイミド以外のモノマーを混合させて純度を下げたもの、ポリイミド以外の低分子量オリゴマーを結合させたもの、及び、他の置換基を導入したモノマーを、当該モノマーと共に重合させたものなどが挙げられる。

【0033】

ポリイミド層の各々は、第１ふっ素樹脂層と比較して薄いことが好ましい。また、金属張積層板に含まれるポリイミド層の総厚が第１ふっ素樹脂層と比較して薄いことがより好ましい。ポリイミドはふっ素樹脂と比較して吸湿性が高い。それ故、ポリイミド層の厚さの割合を小さくして第１ふっ素樹脂層の厚さの割合を高めることにより、誘電特性が向上する。

【0034】

金属張積層板のうち、金属箔４を除いた誘電体の総厚に対する、ポリイミド層の合計厚さ（二層の合計厚さ）を「ＰＩ厚さ比率」と定義する。即ち、ＰＩ厚さ比率は下記式（１）で表される。金属張積層板におけるＰＩ厚さ比率は、例えば１０～２５の範囲内にある。この範囲内にある場合、ふっ素樹脂が有する利点、即ち低誘電特性及び低吸湿性と、ポリイミドが有する利点、即ち高い機械的強度とを両立することができる。そのため、この場合、ＦＣＣＬ用誘電体として適度な特性バランスを確保しやすいため好ましい。
［ＰＩ厚さ比率］＝［ポリイミド層の合計厚さ］／［誘電体の総厚］×１００…（１）

【0035】

ポリイミド層の各々の厚さは、例えば、５μｍ～１５．０μｍの範囲内にある。金属張積層板に含まれるポリイミド層の合計厚さは、誘電体の総厚に応じて適宜調整可能であるが、例えば１０μｍ～５０μｍの範囲内にあり、好ましくは１０μｍ～３０μｍの範囲内にある。

【0036】

誘電体５において、２つのポリイミド層２は、それぞれが、第１ふっ素樹脂層１が有する表面及び裏面と対向するように設けられている。例えば図１に示すように、面対称に構成された誘電体５において、第１ふっ素樹脂層１は仮想的な対称面（図示しない）に近い位置に配置されているのに対して、２つのポリイミド層２は、対称面から離れた位置に配置されている。このように、第１ふっ素樹脂層１と比較して相対的に高い硬度を有するポリイミド層２が誘電体５の外側に配置されているため、金属張積層板１０は高い剛軟度を示す。これは、誘電体５が完全な面対称構造を有していない図２の場合においても同様である。実施形態に係る誘電体は、面対称な積層構成を有していなくてもよい。

【0037】

ポリイミド層２上には、第２ふっ素樹脂層３が設けられている。図１に示すように、第１ふっ素樹脂層１の両面上に設けられた２つのポリイミド層２のそれぞれの表面上に第２ふっ素樹脂層３が設けられていてもよく、図２に示すように、２つのポリイミド層２のうちの片方のポリイミド層２上にのみ第２ふっ素樹脂層３が設けられていてもよい。金属箔４は、第２ふっ素樹脂層３上に設けられている。図示していないが、第２ふっ素樹脂層３は、第１ふっ素樹脂層１とポリイミド層２との間に、更に存在していてもよい。

【0038】

第２ふっ素樹脂層３はペルフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）を含む。ＰＦＡは溶融流動性を有するふっ素樹脂であるため、第２ふっ素樹脂層３は、ポリイミド層２と金属箔４とを接着させる層として機能し得る。ポリイミド層２と金属箔４との間に第２ふっ素樹脂層３が存在することにより、金属箔４のピール強度を向上させることができる。第２ふっ素樹脂層３は、ＰＦＡのみからなることが好ましい。第２ふっ素樹脂層３が無機フィラーなどの他の成分を含んでいると、第２ふっ素樹脂層３の脆性が高まり、ピール強度が低下する可能性があるためである。

【0039】

第２ふっ素樹脂層３の厚さは、例えば、１μｍ～２０μｍの範囲内にあり、好ましくは２μｍ～１２μｍの範囲内にある。第２ふっ素樹脂層３の厚さが１μｍを下回ると、当該第２ふっ素樹脂層３に起因したピール強度の向上効果が得られにくくなる可能性がある。例えば、第２ふっ素樹脂層と、金属箔又はポリイミド層との界面のピール強度が極端に低下する恐れがある。第２ふっ素樹脂層３の厚さが大きすぎると、金属張積層加工前の素材が大きくカールし、ハンドリング性に劣る傾向がある。

【0040】

誘電体の厚さは、例えば２５μｍ～１００μｍの範囲内にあり、好ましくは５０μｍ～１００μｍの範囲内にある。誘電体の厚さがこの範囲内にあると、ＦＣＣＬの連続的な成形が容易となり、十分なフレキシビリティを発現することができる。

【0041】

金属箔４の常温でのピール強度は、好ましくは１．０ｋＮ／ｍ以上であり、より好ましくは１．２ｋＮ／ｍ以上である。金属箔４のピール強度を高めるには、第２ふっ素樹脂層が含むＰＦＡとして、接着性の変性ＰＦＡを使用することが有効である。第２ふっ素樹脂層が接着性の変性ＰＦＡを含む場合、金属箔４のピール強度を１．０ｋＮ／ｍ以上とするのが容易となる。第２ふっ素樹脂層は、接着性の変性ＰＦＡのみからなっていてもよい。金属箔のピール強度は、常温環境下、ＪＩＳ Ｃ ６４８１に準拠した９０°剥離試験により測定可能である。

【0042】

接着性の変性ＰＦＡは、例えば、金属箔との接着性向上をもたらす変性モノマー単位を更に含んでいる。

【0043】

接着性の変性ＰＦＡは溶融成形可能である上、通常のＰＦＡが備えるような、耐熱性、耐薬品性、耐候性、低摩擦性、非粘着性、撥水撥油性及び誘電特性を備えている。接着性の変性ＰＦＡの周波数１ＧＨｚの条件における比誘電率は、２．０６以下であることが好ましく、誘電正接は０．００２以下であることが好ましい。接着性の変性ＰＦＡ樹脂の比誘電率及び誘電正接を測定する際には、ＪＩＳ ２１３８：２００７に準拠して測定することができる。接着性の変性ＰＦＡ樹脂の比誘電率及び誘電正接が上記の数値範囲を満たす場合、金属張積層板は優れた低損失特性を有し得る。

【0044】

接着性の変性ＰＦＡのメルトフローレートは、好ましくは１０ｇ／１０ｍｉｎ－２５ｇ／１０ｍｉｎの範囲内にある。接着性の変性ＰＦＡの引張強度は、例えば３５ＭＰａ以上である。接着性の変性ＰＦＡの曲げ弾性率は、例えば６００－６８０ＭＰａの範囲内にある。接着性の変性ＰＦＡの融点は、例えば２９０℃－３００℃である。

【0045】

接着性の変性ＰＦＡの例は、ＡＧＣ株式会社製のＦｌｕｏｎ＋ ＥＡ－２０００である。

【0046】

金属箔の種類は特に限定されず、金属張積層板の用途に応じて適宜選択すればよい。例えば、電子機器に積層板を用いる場合、金属箔の材質としては、銅または銅合金、ステンレス鋼またはその合金、ニッケルまたはニッケル合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金が挙げられる。電子機器に用いられる通常の積層板においては、圧延銅箔、電解銅箔等の銅箔が多用されており、実施形態に係る積層板においても銅箔が好適である。金属箔の表面には、防錆層（クロメート等の酸化物皮膜）又は耐熱層が形成されていてもよい。

【0047】

金属箔４において、当該金属箔４と第２ふっ素樹脂層３とが接触する面の表面粗さＲｚは、例えば３．０μｍ以下であり、好ましくは１．０μｍ以下である。金属箔のピール強度が３Ｎ／ｃｍ以上である限り、表面粗さＲｚはできるだけ小さい方が望ましい。表面粗さＲｚは、一例によると０．５μｍ以上であり得る。本願明細書おける表面粗さＲｚとは、ＪＩＳ Ｃ ６５１５－１９９８に準拠して測定される「最大高さＲｚ」を意味する。

【0048】

金属箔の厚さは、特に限定されず、金属張積層板の用途に応じて、充分な機能が発揮できる厚さであればよい。金属箔の厚さは、例えば２μｍ～１８μｍの範囲内にあり、好ましくは９μｍ～１８μｍの範囲内にある。

【0049】

金属張積層板の総厚は、例えば５０μｍ～２００μｍの範囲内にあり、好ましくは７０μｍ～１３６μｍの範囲内にある。

【0050】

金属箔を除いた誘電体部分の比誘電率（Ｄｋ）は、３．５以下であることが好ましく、３．０以下であることがより好ましい。誘電体部分の誘電正接（Ｄｆ）は、０．００３０以下であることが好ましく、０．００２０以下であることがより好ましい。

【0051】

実施形態に係る金属張積層板によると、ポリイミドに起因した寸法安定性及び機械強度の高さを達成しつつ、金属張積層板に占める第１ふっ素樹脂層及び第２ふっ素樹脂層の厚さの割合を大きくすることができる。また、２つのポリイミド層によって、ＰＴＦＥを含む第１ふっ素樹脂層を挟み込んでいる。それ故、実施形態に係る金属張積層板は、誘電特性、耐熱性及び寸法安定性の全てを高い水準で満足すると共に、高い剛軟度を有する。

【0052】

実施形態に係る金属張積層板を得るには、例えば、図１又は図２に示す積層順となるように各層を積層させた後、所定の圧力及び温度条件の下で熱圧プレスを施してこれらを冷却する。こうして、各層が一体化した一体品が得られる。第２ふっ素樹脂層は、ＰＦＡ樹脂粒子が分散された水性又は有機溶媒系の分散液を、所望のフィルムに対して塗布及び乾燥させることにより作製してもよい。

【0053】

熱圧プレスの方式は特に限定されず、上下平板式、２本ローラー式、ベルトプレス式など公知の方式を採用できる。金属箔の熱変色を回避する目的で、真空及び窒素ガスその他の不活性雰囲気下で熱圧プレスを行うのが望ましい。また、熱圧プレスの際、養生フィルムとして厚手のポリイミドフィルムを使用すると、熱変色の更なる予防ができることに加えて、各層についての皺を低減する効果（緩衝材としての機能）も期待できる。

【0054】

熱圧プレスは、例えば、６０分～１５０分に亘って行うことができる。プレス時の温度は、例えば、常温～４００℃の範囲内で設定することができ、好ましくは、３３０℃～３６０℃の範囲内で設定することができる。

【0055】

プレス圧力は、例えば、５ｋｇ／ｃｍ²～５０ｋｇ／ｃｍ²の範囲内で設定することができる。プレス圧力を印加しない設定も可能である。プレス圧力が不足すると、金属箔のピール強度が劣る傾向にある。プレス圧力が過度に高いと、積層板の寸法が変化してしまう可能性があるため好ましくない。

【0056】

真空度は、例えば、０．１Ｔｏｒｒ～８００．０Ｔｏｒｒの範囲内で設定することができる。真空度が過度に低いと、各材料の層間にエアーを巻き込み、層間剥離及び／又は金属箔酸化を引き起こす可能性がある。真空度が過度に高いと、各材料の滑り崩れを引き起こす可能性がある。

【0057】

［実施例］
以下に実施例を説明するが、実施形態は、以下に記載される実施例に限定されるものではない。

【0058】

（実施例１）
以下に示すように、各層を構成する材料（シート）を準備した。

【0059】

第１ふっ素樹脂層を構成する第１フィルムを用意した。第１フィルムは、ＰＴＦＥと二酸化ケイ素とを含むフィルムである。第１フィルムに含まれる二酸化ケイ素の含有量は４８重量％であり、その平均粒子径は２μｍであった。第１フィルムの厚さは、各４３μｍであった。この第１フィルムを２枚用意した。

【0060】

第２ふっ素樹脂層を構成する第２フィルムとして、ＡＧＣ株式会社製のＥＡ－２０００を用意した。ＥＡ－２０００は、実質的に接着性の変性ＰＦＡ樹脂からなるフッ素樹脂フィルムである。第２フィルムとして、３μｍの厚さを有するものを４枚、及び、２μｍの厚さを有するものを２枚用意した。

【0061】

ポリイミド層を構成するポリイミドフィルムとして、宇部興産株式会社製のＵＰＩＬＥＸ－１２．５ＳＮを２枚用意した。このポリイミドフィルムは、非熱可塑性ポリイミドからなるフィルムである。ポリイミドフィルムの厚さは、各１２．５μｍであった。

【0062】

金属箔層を構成する金属箔として、福田金属箔粉工業社製の電解銅箔を２枚用意した。電解銅箔の片面（マット面）における表面粗さＲｚは、０．８μｍであった。また、電解銅箔の厚さは、各１５μｍであった。

【0063】

上述の通り用意した各フィルム及び金属箔を、下記表１の積層順（並び順）に従って積層した。各フィルムを積層する際は、それぞれのＭＤ方向が互いに揃うように積層した。こうして、プレス前の積層体を作製した。なお、下記表１では、各フィルム及び金属箔の積層順に加えて、プレス前の積層体の厚さ、並びに、プレス後の金属張積層板の厚さも示している。

【0064】

【表1】

【0065】

得られた積層体をクリーンルームに搬入した後、６０分間に亘り熱圧プレスを実施して金属張積層板を作製した。表１に示しているように、得られた金属張積層板の合計厚さは１５４μｍであった。金属張積層板に含まれる誘電体厚さは１２４μｍであった。実施例１に係る金属張積層板におけるＰＩ厚さ比率は、２０％であった。

【0066】

（比較例１）
積層体を作製する際に、各フィルム及び金属箔の積層順を下記表２に示す通りに変更したことを除いて、実施例１と同様の条件で比較例１に係る金属張積層板を作製した。下記表２では、各フィルム及び金属箔の積層順に加えて、プレス前の積層体の厚さ、並びに、プレス後の金属張積層板の厚さも示している。

【0067】

【表2】

【0068】

表２に示しているように、得られた金属張積層板の合計厚さは１５３μｍであった。金属張積層板に含まれる誘電体厚さは１２３μｍであった。比較例１に係る金属張積層板におけるＰＩ厚さ比率は、２０％であった。

【0069】

実施例１及び比較例１にて作製した金属張積層板について、以下に説明する各種測定を実施した。

【0070】

＜線熱膨張係数測定＞
線熱膨張係数ＣＴＥについて、誘電体フィルムのタテＸ（ＭＤ方向）およびヨコＹ方向（ＴＤ方向）はＩＰＣ－ＴＭ ６５０ ２．４．４１に準拠して、またフィルムの厚さ方向ＺはＩＰＣ－ＴＭ ６５０ ２．４.２４に準拠して測定した。解析温度は、－６５℃～２６０℃とした。

【0071】

＜誘電特性評価＞
比誘電率Ｄ_ｋ、誘電正接Ｄ_ｆについて、平衡型円板共振器法によりＪＰＣＡ－ＦＣＬ０１－２００６に準拠して測定した。

【0072】

＜金属箔（銅箔）の剥離強度測定＞
金属張積層板が備える２枚の銅箔のうちの一方について、日本工業規格ＪＩＳ Ｃ ６４８１に準拠して剥離強度を測定した。剥離試験は室温環境下で行い、剥離する角度は９０°とした。

【0073】

＜吸水率測定＞
日本工業規格ＪＩＳ Ｃ ６４８１に準じて吸水率を測定した。

【0074】

＜ガーレー剛軟度測定＞
日本工業規格ＪＩＳ Ｌ １０９６に準じて金属張積層板の剛軟度を測定した。

【0075】

＜ハンダ耐熱性試験＞
ＪＩＳ Ｃ ６４８１に準拠して、ハンダ耐熱性試験を実施した。試験において、前処理は常態で行い、ハンダ浴温度は２６０℃とした。なお、常態とは、前処理にて熱水煮沸をしない場合を意味している。言い換えると、試験対象の金属張積層板が水分を含まない状態で、ハンダ浴に浸漬されることを意味している。

【0076】

各種測定結果を下記表３にまとめる。表３中、「線熱膨張係数 ＣＴＥ Ｘ／Ｙ／Ｚ」の行では、タテＸ軸方向のＣＴＥ、ヨコＹ軸方向のＣＴＥ及び厚さＺ軸方向のＣＴＥを順番に示している。

【0077】

【表3】

【0078】

表３に示しているように、２つのポリイミド層の間に第１ふっ素樹脂層が存在している実施例１では、誘電特性、耐熱性及び寸法安定性の全てを高い水準で満足すると共に、高い剛軟度を有していた。また、実施例１では、面対称の積層構成を有する誘電体において、仮想的な対称面から離れた位置に２つのポリイミド層が存在していたため、ＭＤ方向及びＴＤ方向の両方について優れた剛軟度を示した。

【0079】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

【符号の説明】

【0080】

１…第１ふっ素樹脂層、２…ポリイミド層、３…第２ふっ素樹脂層、４…金属箔、５…誘電体、１０…金属張積層板。

【図1】

【図2】