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  • 特許-銅張積層板の製造方法 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-14
(45)【発行日】2023-12-22
(54)【発明の名称】銅張積層板の製造方法
(51)【国際特許分類】
   H05K 3/38 20060101AFI20231215BHJP
   B05C 9/14 20060101ALN20231215BHJP
   B05C 11/10 20060101ALN20231215BHJP
【FI】
H05K3/38 D
B05C9/14
B05C11/10
【請求項の数】 11
(21)【出願番号】P 2022100282
(22)【出願日】2022-06-22
(65)【公開番号】P2023002496
(43)【公開日】2023-01-10
【審査請求日】2022-06-22
(31)【優先権主張番号】202110694454.3
(32)【優先日】2021-06-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】518241908
【氏名又は名称】ダイキン・フルオロケミカルズ・(チャイナ)・カンパニー・リミテッド
【氏名又は名称原語表記】Daikin Fluorochemicals (China) Co., Ltd.
(73)【特許権者】
【識別番号】522251157
【氏名又は名称】ファーウェイ デバイス カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000914
【氏名又は名称】弁理士法人WisePlus
(72)【発明者】
【氏名】徐 有
(72)【発明者】
【氏名】唐 潔
(72)【発明者】
【氏名】全 正茂
(72)【発明者】
【氏名】王 偉
(72)【発明者】
【氏名】田頭 修二
(72)【発明者】
【氏名】徐 鋼
(72)【発明者】
【氏名】于 ▲びん▼
(72)【発明者】
【氏名】傅 方傑
【審査官】原田 貴志
(56)【参考文献】
【文献】特開2003-338670(JP,A)
【文献】特開平07-323501(JP,A)
【文献】特開2016-026926(JP,A)
【文献】特開2015-165560(JP,A)
【文献】特開2007-098692(JP,A)
【文献】特開平06-088000(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H05K 3/38
B05C 9/14
B05C 11/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
工程1:コア層を成形する工程、
工程2:前記コア層の片面または両面にフッ素含有塗料を噴霧塗布して、100℃~200℃で乾燥させて溶剤を除去し、その後300~320℃で焼結して、少なくとも1層の接着層と少なくとも1層の前記コア層が重ね合わせられた複合誘電体材料を製造する工程、
工程3:工程2の後、前記複合誘電体材料の片面または両面に銅箔を重ねあわせて積層して、銅張積層板を製造する工程
を含むことを特徴とする、銅張積層板の製造方法。
【請求項2】
工程2において、乾燥温度が150℃~200℃であることを特徴とする、請求項1に記載の銅張積層板の製造方法。
【請求項3】
工程2において、乾燥時間が5min~15minであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の銅張積層板の製造方法。
【請求項4】
工程2において、焼結温度が305℃~320℃であることを特徴とする、請求項1に記載の銅張積層板の製造方法。
【請求項5】
工程2において、焼結時間が5min~15minであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の銅張積層板の製造方法。
【請求項6】
工程3において、積層温度が300℃~370℃であることを特徴とする、請求項1に記載の銅張積層板の製造方法。
【請求項7】
工程3において、積層圧力が1~7MPaであることを特徴とする、請求項1に記載の銅張積層板の製造方法。
【請求項8】
工程3において、積層時間が0.5~2hrであることを特徴とする、請求項1に記載の銅張積層板の製造方法。
【請求項9】
工程2において、前記コア層の正面と背面の両方にフッ素含有塗料を噴霧塗布して、接着層、コア層、及び接着層を順次積層した複合誘電体材料を作製することを特徴とする、請求項1に記載の銅張積層板の製造方法。
【請求項10】
接着層ごとの厚さが1~35μmであることを特徴とする、請求項1に記載の銅張積層板の製造方法。
【請求項11】
接着層ごとの厚さが5~12.5μmであることを特徴とする、請求項1に記載の銅張積層板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、積層印刷回路板に用いられる銅張積層板の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
5G無線通信の商用アプリケーションの開発に伴い、無線通信の周波数帯域は、低周波数から高周波数、さらにはミリ波の周波数帯域へと徐々に発展している。表皮効果の原理によれば、周波数が高いほど、電気信号がより導体(即ち銅箔)の表面に集中し、銅箔の表面粗さが小さいほど、電気信号の伝送経路が短くなり、損失が少なくなる。従って、粗さが非常に小さく、特に表面粗さ(以下、Rzと略す)が1.0以下の銅箔を使用すると、銅張積層板の導体損失を減らすことができる。
【0003】
さらに、基板として低誘電・低損失の誘電体材料を使用することは、銅張積層板の誘電損失を低減するのにも有益であり、アンテナ帯域幅を増やすこともできる。典型的な低誘電・低損失の誘電体材料としては、ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEと略す)、液晶ポリマー(以下、LCPと略す)、及びそれらの改質材料などの樹脂が挙げられる。しかしながら、上記樹脂や超低表面粗さの銅箔のいずれも剥離強度が比較的低く、フレキシブル基板に使用される場合、曲げられると剥離が発生し、プリント回路基板(以下、PCBと略す)のバックエンドプロセスからの製作要求を満たすことができなくなる。
【0004】
従って、低粗度な銅箔と低誘電・低損失の誘電体材料を使用する時の低剥離強度の問題を解決するために、低い誘電率(以下、Dkと略す)と低い誘電損失(以下、Dfと略す)の接着層を増設することにより誘電体と銅箔の接着力を向上させることが一般的である。一般的に使用されている接着材としては低誘電率のエポキシ接着剤が挙げられるが、PTFEやLCPなどの誘電体と比べてDkとDfが比較的高いため、接着材として使用されると、銅張積層板の誘電損失が増えるという問題がある。
【0005】
上記の問題を解決するために、接着材として、エポキシ接着剤に代えて、フッ素含有接着シート(例えば、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コポリマー(以下、PFAと略す)、ポリパーフルオロエチレンプロピレン(以下、PFAと略す))を使用しようとすることが提案された。例えば、特許文献1は、LCP/PFA複合フィルムを使用する銅張積層板を開示している。しかしながら、フッ素含有接着シートを使用することにより、得られる銅張積層板のDk及びDfを低減することができ、且つ製造コストが低いが、接着シートの限界膜厚を10μm以内にすることが困難であるから、複数枚の銅張積層板を積層して得られた多層PCBの全体的な厚さが大きくなり、これは電子機器の小型化には不利である。また、基材に接着シートを積層すると、完全に接着シートを平坦化することが難しく、気泡やシワなどの欠陥が発生しやすい。更に、フッ素含有接着シートは、静電気が比較的強く、空気中のホコリを吸収しやすいため、良品率が低下してしまう恐れがある。
【0006】
さらに、フッ素含有接着シートを積層するプロセスに代えて、フッ素含有塗料に対して、浸漬、ブレードコーティング、ローラーコーティングを行うことも提案されている。しかし、上記方法では、接着層の厚さを減し、表面欠陥率を低減することができ、連続生産に適するが、浸漬、ブレードコーティング、ローラーコーティング用のエマルジョンタンクは開放式であるため、後期の高温乾燥オーブンが作動すると、作業場の周囲温度が上昇するから、開放式のエマルジョンタンク内の助剤が揮発し、塗料の粘度が大きくなり、塗布層の厚さが変わり、誘電体材料の厚さの均一性が悪くなって、PCBのインピーダンス整合が影響される恐れがある。上記の問題に加えて、浸漬、ナイフコーティング、ローラーコーティングなどの方法では、ロールとなった基板を幅方向と巻回方向に同時に引き伸ばして平坦化する必要があるが、ガラス繊維布で補強されておらず、且つ焼結されていないフッ素生シートは柔らかすぎて、特に幅方向では強度が低すぎて、引っ張られて変形し易いから、媒質の均一性が低下し、ましてシートにひび割れなどの欠陥が発生することがある。また、銅箔の表面にフッ素含有コーティング塗料を施すと、高温焼結時に揮発性物質が銅箔を腐食し、銅被覆積層板の性能に影響を及ぼす恐れもある。これによって、高温真空装置には銅箔の高温酸化を防ぐことが求められているという技術課題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】中国特許出願公開第101277816号明細書(A)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、上記の先行技術の問題点にかんがみて開発されたものであり、連続生産の要求を満たし、銅張積層板の良品率が向上し、基板シートを伸ばして平坦化する必要がなく、軟質の基板シートへの塗布により適するとともに、銅張積層板の優れた電気的特性を実現でき、製作された銅張積層板が高剥離強度、低吸水性、及び小さい厚みを有する、銅張積層板の製造方法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】
【0009】
本発明の銅張積層板の製造方法は、
工程1:コア層を成形する工程、
工程2:前記コア層の片面または両面にフッ素含有塗料を噴霧塗布して、100℃~200℃で乾燥させて溶剤を除去し、その後300~320℃で焼結して、少なくとも1層の接着層と少なくとも1層の前記コア層が重ね合わせられた複合誘電体材料を製造する工程、
工程3:工程2の後、前記複合誘電体材料の片面または両面に銅箔を重ねあわせて積層して、銅張積層板を製造する工程
を含むことを特徴とする。
【0010】
本発明の銅張積層板の製造方法には、以下の条件、即ち工程2において乾燥温度が150~200℃、乾燥時間が5min~15min、焼結温度が305~320℃、焼結時間が5min~15minであることを設定してもよい。
【0011】
本発明の銅張積層板の製造方法には、以下の条件、即ち工程3において積層温度が300~370℃、積層圧力が1~7MPa、積層時間が0.5~2hrであることを設定してもよい。
【0012】
本発明の銅張積層板の製造方法には、工程2において、前記コア層の正面と背面の両方にフッ素含有塗料を噴霧塗布して、接着層、コア層、及び接着層を順次積層した複合誘電体材料を製造することもできる。
【0013】
本発明の銅張積層板の製造方法には、接着層ごとの厚さは1~35μmであってもよい。また、本発明の銅張積層板の製造方法では、接着層ごとの厚さは5~12.5μmであってもよい。本発明の銅張積層板の製造方法によれば、工程2に噴霧塗布-乾燥-焼結というプロセスを使用するため、従来の製造方法に対して以下のメリットがある。
【0014】
先ず、従来技術に接着剤としてフッ素含有接着シート(PFA)を用いた製造方法と比較して、本発明の製造方法は噴霧塗布プロセスを使用しているので、噴霧塗布幅及び被覆層の厚さをオンラインで調整することができ、そして、高温高圧で積層した後、コア層や銅箔の微細構造に塗料が浸透しやすいので、同じ剥離強度では誘電体層の厚みが更に薄くなる。
【0015】
次に、PFAエマルジョンの浸漬またはブレードコーティングを使用する従来技術の製造方法と比較して、本発明の製造方法は噴霧塗布プロセスを使用しているので、上記のような、開放式のエマルジョンタンクによって引き起こされる問題はない。つまり、本発明の製造方法においては、塗料の粘度がより安定するため、接着層の厚み公差が小さくなり、一定の厚さ公差のあるコア層の表面に、実質的に均一な厚さの接着層を覆うことが実現できる。
【0016】
上記のメリットにより、本発明の製造方法によって得られた銅張積層板の接着層は、限界膜厚がより薄く、膜厚がより均一であり、剥離強度が高く、吸水率が低いため、連続生産の要求を満たすばかりでなく、より高い周波数とより高い品質の無線通信の要求を満たす銅張積層板を得ることができる。
【0017】
また、本発明の銅張積層板の製造方法によれば、上述のような積層技術を採用することにより、従来のフレキシブル銅張積層板(Flexible Copper Clad Laminate,FCCL)のロールツーロール(Roll to Roll)時のロールプレスラインに比べて、設備に対する要求が低減されるとともに、膜厚公差の改善を図ることができ、フッ素含有FCCLの製造により適している。
【0018】
本発明の銅張積層板の製造方法により製造された銅張積層板は、厚みを低下させながら良好な剥離強度を実現することができ、例えば、0.5~4N/mmのような良好な剥離強度を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】本発明の1つの実施形態にかかる銅張積層板の製造方法を示す図である。
【符号の説明】
【0020】
10…コア層、21…第1接着層、22…第2接着層、100…複合誘電体材料、200…銅張積層板の基材、31…第1銅箔、32…第2銅箔
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【0022】
(1)工程1
工程1はコア層を成形する工程である。コア層を成形する方法は特に限定されず、公知の方法を利用すればよく、例えば、押出法、圧延法、または流延法から選択される任意の方法によってコア層を形成することができる。
【0023】
コア層の材質は、例えば無機フィラーによって改質されたフッ素含有樹脂であってもよく、より詳しくは、無機フィラーによって改質されたフッ素含有樹脂、液晶ポリマー(以下、LCPと略す)、ポリイミド(以下、PIと略す)から選ばれる1種又は2種以上の混合物から作製されることができる。
【0024】
また、前記フッ素含有樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、パーフルオロアルキルビニルエーテル(PFA)、ポリパーフルオロエチレンプロピレン(FEP)、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)から選択される少なくとも1種であり、より好ましくはPTFE樹脂である。
【0025】
無機フィラーとしては、シリカ、二酸化チタン、アルミナ、チタン酸バリウム、及びガラス繊維から選択される1種又は2種以上の混合物が挙げられ、シリカが好ましい。コア層において、コア層の総重量に対して、前記無機フィラーの添加量は30~65重量%、好ましくは40~60重量%、より好ましくは50~60重量%である。また、コア層において、コア層の総重量に対して、前記フッ素含有樹脂の割合は35~70重量%、好ましくは40~60重量%、より好ましくは40~50重量%である。コア層における無機フィラー及びフッ素含有樹脂の割合は、下記のコア層の電気的特性が満たされた限り、具体的な要求に応じて適当に調整することができる。
【0026】
コア層の電気的特性については、例えば、好ましくは10GHzにおけるDkが2.0~3.5、Dfが0.0002~0.003であり、より好ましくは10GHzにおけるDkが2.5~3.0、Dfが0.0004~0.001であり、さらに好ましくは10GHzにおけるDkが2.8~3.0、Dfが0.0004~0.001である。コア層の電気的特性Dk及びDfは、公知の方法、例えば、以下の実施例に記載される方法によって測定することができる。
【0027】
コア層の厚さは、例えば10~300μm、好ましくは20~200μm、より好ましくは30~125μm、更に好ましくは40~90μm、より更に好ましくは50~90μmに設定される。コア層の厚さは、公知の方法、例えば、以下の実施例に記載される方法によって測定することができる。
【0028】
(工程2)
工程2は、コア層に接着層を形成する工程である。具体的には、工程2は噴霧塗布プロセス、乾燥プロセス及び焼結プロセスを順次含む。より具体的には、工程2において次の操作を行う。即ち、前記コア層の片面又は両面にフッ素含有塗料を噴霧塗布し、100℃~200℃で乾燥して溶剤を除去し、その後、300~320℃で焼結して、少なくとも1層の接着層と少なくとも1層の前記コア層が重ね合わせられた複合誘電体材料を製造する。
【0029】
工程2では、生産性を向上させるために、噴霧塗布-乾燥-焼結を連続して行うことができる生産ライン、例えば、片面(または両面)に噴霧塗布-乾燥-焼結を行う生産ラインを使用することが好ましい。このような片面(または両面)に噴霧塗布-乾燥-焼結を行う生産ラインを使用することにより、連続的なロール化加工だけでなく、連続的なシート加工も可能となり、生産性と良品率が向上する。
【0030】
本発明において、フッ素含有塗料における樹脂の含有量は30~60重量%、好ましくは40~60重量%、より好ましくは50~60重量%である。フッ素含有塗料における助剤の含有量は1~5重量%、好ましくは2~4重量%、より好ましくは2~3重量%である。フッ素含有塗料における溶剤の含有量は35~65重量%、好ましくは35~55重量%、より好ましくは45~55重量%である。助剤及び溶剤は、特に限定されておらず、本分野でよく使われる助剤及び溶剤を使用することができる。
【0031】
上記フッ素含有塗料は、従来の市販品を使用することができ、例えば、ダイキンフッ素化学(中国)有限公司製AD-2CRER、3M社製PFA6900RGなどが挙げられる。
【0032】
噴霧塗布プロセスにおける各パラメータは、例えば次のように設定することができる。噴霧塗布の流量を、例えば50~200cc/min、好ましくは50~150cc/min、より好ましくは50~100cc/min、更に好ましくは70~100cc/minに設定し、噴霧塗布の圧力を、例えば1~7MPa、好ましくは1~6MPa、より好ましくは2~6MPa、更に好ましくは3~4MPaに設定し、噴霧塗布の距離(即ち、ノズルの先端からコア層表面までの距離)を、例えば10~40cm、好ましくは10~30cm、より好ましくは20~30cm、更に好ましくは20~25cmに設定する。これらの条件を任意組み合わせることができる。また、噴霧塗布プロセスにおける各パラメータは、例えば、銅張積層板に対する実際要求、接着層に対する実際要求、接着層の材質及び性能などに応じて適当に変更することができる。特に噴霧塗布の流量は、接着層の厚さ及び塗料の特性などに応じて適当に設定することができる。
【0033】
噴霧塗布プロセスは、たとえば、高精度の電子制御スプレーガンを使用して実行することができ、これにより、噴霧塗布のパラメータをオンラインで精確に制御して、噴霧塗布プロセスをリアルタイムで制御することができる。
【0034】
乾燥工程における各パラメータは、例えば以下のように設定することができる。乾燥温度を100℃~200℃、好ましくは120~200℃、より好ましくは150~200℃、更に好ましくは150~180℃に設定し、乾燥時間を5min~15min、好ましくは7~15min、より好ましくは7~12min、更に好ましくは8~10minに設定する。乾燥プロセスにおける各パラメータは、例えば、銅張積層板に対する実際要求、接着層に対する実際要求、接着層の材質及び性能などに応じて適当に変更したり組み合わせたりすることができる。
【0035】
乾燥工程は、例えば、熱風乾燥を利用することができる。
【0036】
焼結工程における各パラメータは、例えば以下のように設定することができる。焼結温度を、例えば300℃~320℃、好ましくは305~320℃、より好ましくは310~320℃、更に好ましくは315~320℃に設定し、焼結時間を、例えば5min~15min、好ましくは7~15min、より好ましくは7~12min、更に好ましくは8~10minに設定する。また、焼結プロセスにおける各パラメータは、例えば、銅張積層板に対する実際要求、接着層に対する実際要求、接着層の材質及び性能などに応じて適当に変更したり組み合わせたりすることができる。
【0037】
焼結工程は、例えば、熱風乾燥を利用することができる。
【0038】
接着剤層の厚さは、例えば、工程2前のコア層の厚さ(以下、h1とする)及び工程2後の複合誘電体材料の厚さ(以下、h2とする)をそれぞれ測定し、h2-h1を計算することにより測定される。接着剤層がコア層の片面にのみ形成される場合、本発明における「接着剤層の厚さ」は、コア層の片面に形成される接着剤層の厚さを指し、h2-h1によって得られ、また、コア層の正面と背面の両方に接着剤層を形成する場合、本発明における「接着層の厚さ」は、正面と背面の両方に形成される接着層の総厚の1/2を指すものであり、(h2-h1)÷2によって得られる。すなわち、本発明における「接着剤層の厚さ」は、特に説明されていない限り、一層の接着層の厚さを指す。
【0039】
本発明において、接着層の厚さは1~35μm、好ましくは5~25μm、より好ましくは7~10μm、更に好ましくは5~10μmである。
【0040】
本発明において、接着層は、好ましくは10GHzにおけるDkが2.0~2.2、Dfが0.0002~0.001であり、より好ましくは10GHzにおけるDkが2.0~2.1、Dfが0.0002~0.0004である。
【0041】
本発明において、コア層の正面と背面の両方に接着層を形成する場合、図1に示すように、第1接着層21と第2接着層22を形成し、第1接着層21と第2接着層22は同一であっても異なっていてもよく、同一であるのが好ましい。第1接着層21と第2接着層22を形成する場合、全く同じである工程2を二回行うことによりコア層の正面と背面に第1接着層21と第2接着層22をそれぞれ形成してもよく、工程2を一回行うことにより第1接着層21と第2接着層22を同時に形成してもよい。本発明には、第1接着層21と第2接着層22は、全く同じ層あることが好ましい。
【0042】
本発明の銅張積層板の製造方法は、工程2に上記噴霧塗布-乾燥-焼結のプロセスを使用するため、従来の製造方法に対して以下のメリットを有する。
【0043】
先ず、接着材としてフッ素含有接着シート(PFA)を使用する従来の製造方法と比べ、本発明の製造方法は噴霧塗布プロセスを使用するため、噴霧塗布の幅、塗布層の厚さをオンラインで調整することができ、且つ高温・高圧で積層した後、塗料がコア層と銅箔の微細構造に浸透しやすいから、同じ剥離強度ではその誘電体層の厚みが更に薄くなる。
【0044】
次に、本発明の製造方法は、従来技術のPFAエマルジョンを用いた浸漬またはブレードコーティングの製造方法と比べ、噴霧塗布法を利用しているため、上記の、開放式のエマルジョンタンクによって引き起こされる問題はない。つまり、本発明の製造方法においては、塗料の粘度がより安定するため、塗布層の厚み公差が小さくなり、一定の厚さ公差のあるコア層の表面に、厚さが実質的に一致する塗布層を覆うことが実現できる。
【0045】
本発明において、複合誘電体材料の厚さは、(複合誘電体材料)/積層圧縮比で50~150μmであり、電子機器の小型化の観点から好ましくは50~100μmである。複合誘電体材料の厚さが上記範囲にある銅張積層板を使用することにより、前記銅張積層板から得られるPCBまたはFPCの厚さを減らすことができ、PCBまたはFPCの小型化に寄与できる。
【0046】
(工程3)
工程3は、工程2の後、前記複合誘電体材料の片面または両面に銅箔を重ねあわせて積層して、銅張積層板を製造する工程である。工程3に使用される銅箔の厚さは9~35μm、好ましくは12~18μmである。該銅箔は、圧延により得られた圧延銅箔又は電解により得られた電解銅箔のいずれか1種であってもよい。
【0047】
銅箔の接着面に対向する面のRzは0.6μm~1.0μmであり、低損失の銅張積層板を得る観点から、好ましくは0.6μm~0.8μm、より好ましくは0.6μm~0.7μmである。前記Rzは、実施例に記載される方法で測定することができる。
【0048】
工程3において、積層温度は、例えば300~370℃、好ましくは330~370℃、より好ましくは350~370℃に設定される。工程3において、積層圧力は、例えば1~7MPa、好ましくは3~7MPa、より好ましくは5~7MPaに設定される。工程3において、積層時間は、0.5~2hr、好ましくは1~2hr、より好ましくは1.5~2hrに設定される。
【0049】
上記積層温度、積層圧力及び積層時間は、実際要求に応じて上記範囲に適当に調整することができ、上記範囲に任意に組み合わせることもできる。例えば、工程3は、複合誘電体材料の片面又は両面に銅箔を重ね合わせた後、300~370℃、1~7MPaの条件で0.5~1hr積層する工程であってもよい。
【0050】
本発明において、積層圧縮比は1.5程度であるのが一般的である。
【0051】
工程3を実施するための装置は、工程3を実施できる限り特に限定されず、その具体例として、例えば、真空高温オーブンが挙げられる。
【0052】
工程3により、銅張積層板(すなわち、可撓性銅張積層板)が得られる。
【0053】
工程3により得られる銅張積層板に対して、その剥離強度を測定することによりその性能を評価する。この剥離強度は、例えば以下の実施例に記載される方法によって測定することができる。本発明の製造方法から得られる銅張積層板の剥離強度は0.5~4N/mm、好ましくは0.7~4N/mm、より好ましくは1~4N/mmである。該剥離強度は、例えば実施例に記載される方法によって測定することができる。
【0054】
本発明の製造方法から得られる銅張積層板の吸水率は0.01~0.06%、好ましくは0.01~0.02%である。該吸水率は、例えば実施例に記載される方法によって測定することができる。
【0055】
工程3の積層の操作により、上記複合誘電体材料はFCCL誘電体層(本発明では、「FCCL誘電体層」を「誘電体層」と略することもある)となる。
【0056】
以上、本発明の実施形態の一例を説明したがが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨から逸脱しない限り、本発明に様々な変形を行うことができる。例えば、本発明の銅張積層板の製造方法において、全く同じ工程2を2回行って、第1接着層21と第2接着層22をそれぞれ形成することができ、又は、工程2を1回行って第1接着層21と第2接着層22を同時に形成することもできる。
【0057】
以下、本発明にかかる各測定方法を説明する。下記実施例及び又は比較例に対してこれらの測定を行い、結果を表1に示した。
【0058】
(厚さの測定)
厚さ計(型式:H型2.4N、メーカー:PEACOCK Company)を利用して測定対象の厚さを測定した。具体的には、測定用サンプルの四隅と、四辺の中央に対して縁から1cm離れた4つの点との8点を取り、この8点の厚さを測定し、その平均値を算出して、厚さの測定値とする。
【0059】
以下、測定対象が工程1から得られるコア層である場合は、測定されるコア層の厚さをh1で示すこともある。
【0060】
以下、測定対象が工程2から得られる複合誘電体材料である場合は、測定される複合誘電体材料の厚さをh2で示すこともある。
【0061】
下記の実施例及び比較例において、コア層の正面と背面の両方に接着層を形成するため、下記式(1)で接着層の厚さh3を算出し、表1に記録した。
h3=(h2-h1)÷2 ……(1)
【0062】
下記実施例及び比較例において、積層されて得られた銅張積層板に対して、エッチングにより第1銅箔と第2銅箔を除去して、FCCL誘電体層を得る。測定対象がこのFCCL誘電体層である場合、測定により得られるのはFCCL誘電体層の厚さであり、表1に記録される。
【0063】
(Rzの測定)
上記Rzは、GB/T3505-1983に規定された微視的粗さの10点の高さ、具体的には、サンプルの指定された長さにおける輪郭曲線の中で、5つのもっとも高い山の高さの平均値と5つのもっとも深い谷の深さの平均値の和に基づいて求められる。
【0064】
(Dk及びDfの測定)
本発明において、SPDR試験方法に従って、作製した可撓性銅張積層板のDk及びを測定した。具体的には、厚さが1mm未満の、50×50mmの測定用サンプルを用意し、サンプルを共振キャビティの治具に置き、Detech PNAネットワークアナライザN5225Bに接続し、10GHzの周波数におけるDk値及びDfを測定する。
【0065】
(吸水率の測定)
実施例及び比較例で得られる銅張積層板に対して、試験規格IPC-TM-650 2.6.2.1に従って、浸漬して重量を計るという方法によって吸水率を測定する。
【0066】
(剥離強度の測定)
本発明において、試験規格IPC-TM-650 2.4.9に従って、90°剥離法によって作製した可撓性銅張積層板の剥離強度を測定する。具体的には、作製した可撓性銅張積層板を50×150mmのサンプルに切断し、エッチングにより3.2mm×228.6mmの銅線を形成し、インストロンの万能材料試験機(型式:Instron3365、メーカー:Instron Corporation)を使用して、50.8mm/minで90°剥離試験を行って、得られた値を剥離強度とする。
【実施例
【0067】
以下、図1を参照して、実施例1の銅張積層板を説明する。
【0068】
実施例1
工程1において、コア層10を形成し、押出し圧延法によって成形した。具体的には、60重量%のシリカと40重量%のPTFEから構成された、厚さが90μmであるシートを作製してコア層10とした。
【0069】
工程2において、接着層の厚さが12.5μmとなるように噴霧塗布量を調整しながら、該コア層10の正面と背面の両方にフッ素含有塗料(ダイキンフッ素化学(中国)有限公司製AD-2CRER)を同時に噴霧塗布した。その後、150℃にて乾燥して溶剤を除去した後、300にて高温焼結を10分間行い、図1に示される複合誘電体材料100を得た。図1に示すように、該複合誘電体材料100は、コア層10、コア層10の正面と背面の両方に位置する第1接着層21と第2接着層22を備える。
【0070】
次いで、工程3において、複合誘電体材料100の正面と背面の両方に第1銅箔31と第2銅箔32を更に重ね合わせた。第1銅箔31と第2銅箔32としては、Rzが0.6μmである電解銅箔(三井株式会社製、型式:TQ-M4-VSP)をそれぞれ使用した。これにとり、銅張積層板の基材200を得た。その後、300℃、1MPaにて銅張積層板の基材200を真空高温オーブンに1時間積層して、銅張積層板を得た。
【0071】
上記の測定方法で接着層の厚さ、コア層の厚さ、FCCL誘電体層の厚さ及びその公差、銅箔の粗さRz、銅張積層板のDk、銅張積層板のDf、銅張積層板の吸水率、銅張積層板の剥離強度を測定した。
【0072】
実施例2
接着層の厚さが7μmとなるように工程2中の噴霧塗布量を調整し、且つ表1に示される方式で工程2中の乾燥温度、乾燥時間、焼結温度、焼結時間を設定すること以外は、実施例1と同様にして銅張積層板を作製し、且つ実施例1と同様な方法で測定した。
【0073】
実施例3
工程2において、接着層を厚さが10μmとなるように形成し、且つ表1に示される方式で乾燥温度、乾燥時間、焼結温度、焼結時間を設定すること以外は、実施例1と同様にして銅張積層板を作製し、且つ実施例1と同様な方法で測定した。
【0074】
実施例4
工程2において、接着層を厚さが10μmとなるように形成し、且つ表1に示される方式で乾燥温度、乾燥時間、焼結温度、焼結時間を設定し、工程3において、積層温度を350℃、積層圧力を7MPaに設定すること以外は、実施例1と同様にして銅張積層板を作製し、且つ実施例1と同様な方法で測定した。
【0075】
実施例5
工程2において、接着層を厚さが10μmとなるように形成し、且つ表1に示される方式で乾燥温度、乾燥時間、焼結温度、焼結時間を設定し、工程3において、積層時間を0.5hrに設定すること以外は、実施例4と同様にして銅張積層板を作製し、且つ実施例1と同様な方法で測定した。
【0076】
実施例6
工程2において、接着層を厚さが10μmとなるように形成し、且つ表1に示される方式で乾燥温度、乾燥時間、焼結温度、焼結時間を設定すること以外は、実施例4と同様にして銅張積層板を作製し、且つ実施例1と同様な方法で測定した。
【0077】
実施例7
工程2において、接着層を厚さが5μmとなるように形成し、且つ表1に示される方式で工程2の乾燥温度、乾燥時間、焼結温度、焼結時間を設定すること以外は、実施例4と同様にして銅張積層板を作製し、且つ実施例1と同様な方法で測定した。
【0078】
実施例8
接着層の厚さが10μmとなるように工程2中の噴霧塗布量を調整し、且つ表1に示される方式で工程2中の乾燥温度、乾燥時間、焼結温度、焼結時間を設定すること以外は、実施例4と同様にして銅張積層板を作製し、且つ実施例1と同様な方法で測定した。
【0079】
実施例9
接着層の厚さが10μmとなるように工程2中の噴霧塗布量を調整し、且つ表1に示される方式で工程2中の乾燥温度、乾燥時間、焼結温度、焼結時間を設定し、工程3において、積層温度を370℃に設定すること以外は、実施例4と同様にして銅張積層板を作製し、且つ実施例1と同様な方法で測定した。
【0080】
実施例10
接着層の厚さが10μmとなるように工程2中の噴霧塗布量を調整し、且つ表1に示される方式で工程2中の乾燥温度、乾燥時間、焼結温度、焼結時間を設定し、工程3において、積層時間を2hrに設定すること以外は、実施例4と同様にして銅張積層板を作製し、且つ実施例1と同様な方法で測定した。
【0081】
実施例11
接着層の厚さが35μmとなるように工程2中の噴霧塗布量を調整し、且つ表1に示される方式で工程2中の乾燥温度、乾燥時間、焼結温度、焼結時間を設定すること以外は、実施例1と同様にして銅張積層板を作製し、且つ実施例1と同様な方法で測定した。
【0082】
比較例1
実施例1中の工程2を実行せず、実施例1中の接着層に代えてPFAフィルム(ダイキン株式会社製、型式:AF0012B1、厚さ:12.5μm)を使用すること以外は、実施例4と同様にして作製し、且つ実施例1と同様な方法で測定した。
【0083】
比較例2
ナイフコーティング法を利用して接着層を作製すること以外は、実施例4と同様にして作製し、且つ実施例1と同様な方法で各パラメータを測定した。
【0084】
比較例3
浸漬法を利用して接着層を作製すること以外は、実施例4と同様にして作製し、且つ実施例1と同様な方法で各パラメータを測定した。
【0085】
実施例1~11及び比較例1~3の測定結果を表1に示した。
【0086】
【表1】
【0087】
上記の表1から分かるように、本発明の製造方法によれば、厚さがより薄くてより均一な接着層を実現でき、これにより、厚さがより薄くてより均一な誘電体層を実現でき、そして、厚さがより薄くてより均一な銅張積層板を実現できる。また、本発明の製造方法から得られる銅張積層板は、低い誘電損失を有するばかりでなく、高い剥離強度と低い吸水率を有する。
【0088】
他方では、比較例2と比較例3から分かるように、本発明の工程2で接着層を形成することに代えて、ブレードコーティング法又は浸漬法を利用して接着層を形成すると、得られた誘電体層は、厚さが大きく、その公差も悪いから、得られた銅張積層板の厚さも大きい。
図1