氟樹脂層疊基板的製作方法

2023-09-20 23:07:55 4

專利名稱：氟樹脂層疊基板的製作方法
技術領域：
本發明涉及將氟樹脂構成的電路基板多層化製成的的氟樹脂層疊基板。
背景技術：
在具有電路基板之一的多層配線結構的電子電路用基板，也就是所謂
的多層基板(層疊基板)中，有將聚四氟乙烯(以下，稱為PTFE)用作 基板材料的(參照日本特開2000-286560號專利公報)。這是將在玻璃纖 維布或芳綸纖維的無紡布中浸漬了 PTEE材料的預浸樹脂材料薄層化，將 該薄層和PTFE薄膜層疊形成基板，然後在其上形成導電圖案。然後，在 向各基板間插入由四氟乙烯'乙烯共聚物(以下，稱為E/TFE)構成的粘結 薄膜的狀態下，通過重疊、熱衝壓多張該基板，形成多層基板。該多層基 板利用了氟樹脂的誘電率及誘電正接低的特性，因此可得到良好的電特 性，同時能減低高頻的損失。

發明內容
在上述的多層基板中，在基板中用PTFE作材料，將熱熔融的E/TFE
用作相互粘結基板的粘結薄膜。然後，通過熱衝壓，使E/TFE熔融， 相互粘結基板，使基板多層化。
但是，在該多層基板中，作為基板材料的PTFE雖具有耐熱性，但不 具有粘結性，因此通過熱衝壓進行多層化時，僅能通過E/TFE的粘結力來 相互粘結基板。因此，基板之間的粘結力弱，可通過外部的應力等被剝離。
另一方面，作為解決上述問題的多層基板，可以考慮在基板的材料中使用具有熱熔融性的四氟乙烯一全氟垸氧基乙烯基醚共聚物(以下，稱為
PFA)代替PTFE，相互粘結基板的粘結性薄膜也使用PFA的多層基板。 因此，由於基板和粘結性薄膜由熱熔融性相同的氟樹脂構成，在通過熱衝 壓使其粘結時，多層基板可得到強固的粘結力。此外，由於PFA具有熱熔 融性，因此，與使用PTFE的情況相比，有時形成基板比較容易。
但是，雖然基板和粘結薄膜使用PFA時可得到強固的粘結力，但由於 PFA的融點相同，在通過熱衝壓粘結時，基板內部的PFA也會熔融，會發 生基板的變形、偏移，多層化困難。
本發明是鑑於上述種種課題而開發的，其目的是提供儘可能抑制基板 的變形、偏移，同時提高粘結強度的氟樹脂層疊基板。
為達到上述目的，本發明的氟樹脂層疊基板是具有形成有電路圖案的 多個基板和粘結上述多個基板的粘結層的氟樹脂層疊基板，其特徵在於， 上述基板由第1氟樹脂混合體浸漬在加強纖維薄層中形成的預浸樹脂材料 構成，上述粘結層由第2氟樹脂混合體的薄膜構成，上述第2氟樹脂混合 體是與上述第1氟樹脂混合體相比融點低，具有熱熔融性的氟樹脂混合體。 因此，基板和粘結層分別含有熱熔融性的氟樹脂，而且，與基板中含有的 氟樹脂相比，粘結層中含有的氟樹脂能在低溫下熱熔融。因此，通過熱衝 壓粘結基板時，即使粘結層開始熔融，基板也不熔融，可維持其形狀。因 此，可提供儘可能抑制基板的變形、偏移，具有強固的粘結力的氟樹脂層 疊基板。
此外，本發明的氟樹脂層疊基板，其特徵在於，上述第l氟樹脂混合 體包含具有官能團的四氟乙烯一全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)，液晶 聚合物樹脂(LCP)，沒有官能團的四氟乙烯一全氟烷氧基乙烯基醚共聚 物(PFA)。這樣，熱熔融性的PFA浸漬於基板中。因此，在基板和粘結 層之間可具有強固的粘結性，而且可形成具有撓性的基板。
此外，本發明的氟樹脂層疊基板，其特徵在於，上述第2氟樹脂混合 體包含具有官能團的四氟乙烯一全氟垸氧基乙烯基醚共聚物(PFA)，液晶 聚合物樹脂(LCP)，沒有官能團的聚全氟乙丙烯共聚物(FEP)。這樣，在粘結層上包含比PFA融點低的FEP。因此，在層疊基板時，即使粘結層 開始熔融，熔融、浸漬於基板的PFA也不熔融，可在抑制基板的變形、偏 移的狀態下粘結基板。因此，可提供儘可能抑制基板的變形、偏移，具有 強固的粘結力的氟樹脂層疊基板。


圖1是本發明的實施方式的氟樹脂層疊基板1的概略截面圖。 圖2是表示形成氟樹脂層疊基板1的工序的附圖。 圖3是為調査氟樹脂層疊基板1的變形、偏移的試驗片的概要圖。 圖4是表示氟樹脂層疊基板1的試驗結果的附圖。
具體實施例方式
以下，參照

本發明的實施方式。另外，以下說明的實施方式 不是限定權利要求中的發明的實施方式，而且，不限定實施方式中所說明 的特徵的組合的全部是本發明成立所必需的。
圖1是本發明實施方式的特徵的氟樹脂層疊基板1的截面圖。如圖1 所示，本實施方式的氟樹脂層疊基板1具有2張CCL(銅箔基板Copper Clad Lminate) 10 (基板)和氟樹脂粘結性薄膜11 (粘結層)，在CCL10上形 成銅箔的電路圖案12。在中間插入氟樹脂粘結性薄膜11，通過粘結該 CCLIO，例如通過粘結2張CCL10 (本實施方式中是2張)，形成本實施 方式的氟樹脂層疊基板l。
CCL10是，使基板用氟樹脂混合體(第1氟樹脂混合體)薄層化，制 成基板用氟樹脂混合體薄層16，層疊該基板用氟樹脂混合體薄層16、玻 璃纖維布或芳綸纖維的無紡布等的加強纖維薄層15和銅箔，進行加熱處 理形成基板。在本實施方式中，基板用氟樹脂混合體薄層16和由加強材 料的玻璃纖維布製成的加強纖維薄層15重疊，再重疊銅箔12a進行加熱 處理，在加強纖維薄層15上熔融、浸漬基板用氟樹脂混合體薄層16，粘 結被重疊的銅箔12a而形成。該基板用氟樹脂混合體薄層16是包含具有熱熔融性和粘結性的氟樹脂的PFA的氟樹脂混合體，以具有官能團的PFA l 20mass%、液晶聚合物(以下為LCP) l 15mass%、沒有官能團的 PFA65 98massX的比率混合而成的。這樣，在本實施方式的CCL10中， 如前所述，將該基板用氟樹脂混合體擠壓成型為厚度為10 50miii的薄層， 將該薄層作為基板用氟樹脂混合體薄層16使用。
另外，本申請的具有官能團的PFA是指具有側鏈官能團或具有連接在 側鏈上的官能團的PFA，官能團中包含酯，乙醇，酸(包含碳酸，硫酸， 磷酸)，鹽及其滷素化合物。在其他的官能團中，包含氰酸鹽、氨基甲酸 酯、腈等。在可使用的特定官能團中，包含[-S02F]、 [-CN]、 [-COOH]及 [-CH2-Z] (Z是[-OH]、 [-OCN]、[誦O國(CO) "NH2]或[國OP (O) (0H2)])。 最好是官能團包含[-S02F]及[-CHrZ] (Z是[-OH]、 [-O- (CO) -NH2] 或[-OP (O) (0H2)])。特別是，最好是[-Z]為[-OH]、 [-O- (CO)-卿 或[-OP (O) (0H2)]的官能團[-CH2-Z]。
氟樹脂粘結薄膜11是將粘結用氟樹脂混合體(第2氟樹脂混合體) 薄膜化而形成的。該粘結用氟樹脂混合體是包含具有熱熔融性和粘結性的 氟樹脂的四氟乙烯一全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)的氟樹脂混合體， 以具有官能團的PFA0.1 10mass^， LCP0.5 20mass%，沒有官能團的 FEP 70 99.4%的比率混合，並將混合而成的物質擠壓成型為10 50pm 的薄膜。接著，參照圖1及圖2，詳細說明形成氟樹脂層疊基板1的方法。
圖2是表示形成本實施方式的氟樹脂層疊基板1的工序的附圖。如圖 2 (a)所示，氟樹脂層疊基板1的CCUO是通過層疊基板用氟樹脂混合 體薄層16和纖維加強薄層15和銅箔12a，進行加熱處理而形成的。另外， 該CCL10也可以通過在纖維加強薄層15的兩面上粘合基板用氟樹脂混合 體薄層16進行加熱處理，在該加強纖維薄層15上熔融、浸漬基板用氟樹 脂混合體，製成預浸樹脂材料，然後通過在其上面粘結銅箔12a而形成。 接著，這樣形成的CCLIO，如圖2 (b)所示，在銅箔12a上進行蝕刻處 理形成電路圖案12，而且根據需要形成通孔。這樣，CCL10可進行電性 多層間連接。然後，如圖2 (c)所示，通過在中間插入氟樹脂粘結性薄膜 11，層疊、熱衝壓至少2張該被圖案化的CCL10來粘結、形成圖2 (d)所示的多層化的氟樹脂層疊基板1。另外，也可根據需要，為了電性連接
各層間的電路圖案12，形成通孔。
因此，本實施方式的氟樹脂層疊基板1是通過氟樹脂粘結薄膜11層 疊電路圖案12的、具有全氟的撓性的多層基板，是具有誘電率及誘電正 接低的氟樹脂特性的多層基板。由於僅通過具有粘結性的氟樹脂來形成基 板、使其多層化，因此銅箔的粘結性等良好，本實施方式的氟樹脂層疊基 板l的粘結力也變得強固。
另外，在本實施方式的氟樹脂層疊基板l中，是通過在加強纖維薄層 15的玻璃纖維布上重疊基板用氟樹脂混合體薄層16和銅箔12a、進行加 熱處理，形成CCL10的，但本實施方式的CCL10不限定於此方式。例如， 可使用重疊多張預浸樹脂材料並多層化的CCL,此外，加強纖維薄層15 也可以不是玻璃纖維布，例如可以是芳綸纖維無紡布。
此外，在本實施方式的氟樹脂層疊基板l中，由粘結用氟樹脂混合體 構成的氟樹脂粘結性薄膜11的熔融溫度比在CCLIO中使用的基板用氟樹 脂混合體薄層16的熔融溫度低，因此在通過氟樹脂混合體薄層16 、對 CCL10進行多層化時，可抑制CCL10的變形，偏移。接著，對於抑制其 變形、偏移的效果進行了試驗，用圖3、 4詳細說明該試驗及結果。
圖3是為調查本實施方式的氟樹脂層疊基板1的變形、偏移而進行試 驗的形態圖，圖4是表示該實驗結果的表。圖3中表示該試驗中使用的試 驗片2的重疊方法，圖4中表示該試驗的衝壓溫度、衝壓壓力、衝壓時間 等條件，及在該條件下粘結試驗片2時，試驗片2的厚度變化。
如圖3所示，該試驗中使用的試驗片2是以試驗用CCL20為基材， 分別從其上面和下面重疊試驗用粘結薄膜21，而且，在該試驗用粘結薄膜 21上重疊試驗用銅箔22。另外，該試驗用CCL20和試驗用粘結薄膜21 使用與本實施方式的CCLIO、氟樹脂粘結薄膜11相同的材質。此外，試 驗片2中，分別使用厚度為40pm的試驗用CCL20,厚度為30pm的試驗 用粘結薄膜21，厚度為18pm的試驗用銅箔22。
如圖4所示，改變條件，通過熱衝壓，使該試驗片2形成氟樹脂層疊基板，調査此時的厚度變化。另外，該試驗中，為進行比較，也記載在試
驗用粘結薄膜21上使用基板用氟樹脂混合體薄層16的試驗片2的試驗結 果。
如圖4所示，在試驗用粘結薄膜21使用基板用氟樹脂混合體的試驗 片2中，與在試驗用粘結薄膜21使用基板用氟樹脂混合體薄層16的試驗 片2相比，試驗用CCL20的厚度變化變小，標準偏差的值也變小。這是 由於在試驗用粘結薄膜21使用基板用氟樹脂混合體薄層16時，在粘結試 驗片2時，如果衝壓溫度沒有上升到試驗用CCL20內部的基板用氟樹脂 混合體的熔融溫度則不能粘結，因此，試驗用CCL20內部的基板用氟樹 脂混合體熔融。因此，在氟樹脂粘結薄膜11上使用粘結用氟樹脂混合體 的本實施方式的氟樹脂層疊基板l，可抑制CCL10的變形、偏移。
此外，在試驗用粘結薄膜21使用粘結用氟樹脂混合體時，與在衝壓 溫度26(TC，衝壓壓力3MPa,進行10分鐘衝壓的情況相比，在衝壓溫度 280°C，衝壓壓力lMPa，進行餘熱時間18分鐘及衝壓時間2分鐘的衝壓 的情況時，標準偏差的值變小。由此推測，在本實施方式的氟樹脂層疊基 板1中，在抑制CCL10的變形、偏移方面，改變衝壓溫度和衝壓時間比 改變衝壓壓力更有效果。
如上所述，本實施方式的氟樹脂層疊基板1的氟樹脂層疊基板具有形 成電路圖案12的多個CCL10和粘結上述多個CCL10的氟樹脂粘結性薄 膜ll，其特徵在於，上述CCL10是由基板用氟樹脂混合體薄層16浸漬在 加強纖維薄膜而形成的預浸樹脂材料構成，上述氟樹脂粘結性薄膜11由 粘結用氟樹脂混合體的薄膜構成，粘結用氟樹脂混合體是與基板用氟樹脂 混合體薄層16的基板用氟樹脂混合體相比，融點低，具有熱熔融性的氟 樹脂混合體。因此，CCL10和氟樹脂粘結薄膜11分別包含熱熔融性的氟 樹脂，而且，與CCL10中包含的基板用氟樹脂薄層16的基板用氟樹脂混 合體相比，氟樹脂粘結薄膜11中包含的粘結用氟樹脂混合體能在低溫下 熱熔融。因此，通過熱衝壓粘結CCL10時，即使氟樹脂粘結薄膜11開始 熔融，CCL10的基板用氟樹脂混合體也不熔融，可維持該形狀。因此，可 提供儘可能抑制CCL10的變形、偏移，具有強固的粘結力的氟樹脂層疊基板l。
此外，本實施方式的氟樹脂層疊基板1的特徵在於，上述基板用氟樹
脂混合體薄層16包含具有官能基的PFA和LCP和沒有官能基的PFA。因 此，在CCL10中，浸漬包含熱熔融性的PFA的基板用氟樹脂混合體。因 此，可以製成在CCL10和氟樹脂粘結薄膜11之間具有強固的粘結性的、 具有撓性的基板。
此外，本實施方式的氟樹脂層疊基板的特徵在於，上述粘結用氟樹脂 混合體包含具有官能團的PFA和LCP和沒有官能團的FEP。因此，在氟 樹脂粘結薄膜11中包含含有FEP的粘結用氟樹脂混合體，FEP的融點比 包含在基板用氟樹脂混合體薄層16的基板用氟樹脂混合體中的PFA的融 點低。因此，即使氟樹脂粘結薄膜ll開始熔融，浸漬在CCL10中的基板 用氟樹脂混合體也不熔融，在抑制基板的變形、偏移的狀態下，可相互粘 結CCLIO。這樣，可提供儘可能抑制CCL10的變形、偏移的，具有強固
的粘結力的氟樹脂層疊基板l。 產業上的可利用性
只要是具有電路基板的機器，任何機器都可適用。例如，可適用於計 算器、電腦等電子機器，而且，對於必須裝載在狹小部位的汽車、飛機等 控制機器的機械控制電路也可適用。
權利要求
1.氟樹脂層疊基板，具備形成電路圖案的多個基板和粘結上述多個基板的粘結層，其特徵在於，上述基板由第1氟樹脂混合體浸漬在加強纖維薄膜中而形成的預浸樹脂材料構成，上述粘結層由第2氟樹脂混合體的薄膜構成，上述第2氟樹脂混合體是與上述第1氟樹脂混合體相比融點低，具有熱熔融性的氟樹脂混合體。
2. 根據權利要求1所述的氟樹脂層疊基板，其特徵在於，上述第1 氟樹脂混合體包含具有官能團的四氟乙烯一全氟垸氧基乙烯基醚共聚物(PFA)，液晶聚合物樹脂(LCP)，沒有官能團的四氟乙烯一全氟烷氧基 乙烯基醚共聚物(PFA)。
3. 根據權利要求1或2所述的氟樹脂層疊基板，其特徵在於，上述 第2氟樹脂混合體包含具有官能團的四氟乙烯 一 全氟垸氧基乙烯基醚共聚 物(PFA)，液晶聚合物樹脂(LCP)，沒有官能團的聚全氟乙丙烯共聚物(FEP)。
全文摘要
本發明的氟樹脂層疊基板，具備形成電路圖案的多個基板和粘結上述多個基板的粘結層，其特徵在於，上述基板由第1氟樹脂混合體浸漬在加強纖維薄膜中而形成的預浸樹脂材料構成，上述粘結層由第2氟樹脂混合體的薄膜構成，上述第2氟樹脂混合體是，與上述第1氟樹脂混合體相比融點低，具有熱熔融性的氟樹脂混合體。
文檔編號H05K3/46GK101322449SQ20068004557
公開日2008年12月10日 申請日期2006年12月5日 優先權日2005年12月5日
發明者大野隆義, 富井晃, 瀧繪津也 申請人:株式會社潤工社;三井·杜邦含氟化合物株式會社