均一な誘電率を持つプリプレグ、及びこのプリプレグを使用した金属箔積層板とプリント配線板
プリプレグ、及び前記プリプレグを使用した金属箔積層板とプリント配線板が提供される。プリプレグは、基材及びこの基材に含浸された液晶高分子樹脂を備え、その一面または両面に０．１ないし５．０μｍの表面粗度を持つ。また、このプリプレグを使用した金属箔積層板及びプリント配線板が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリプレグ、及び前記プリプレグを使用した金属箔積層板とプリント配線板に関し、さらに詳細には、均一な表面粗度を備えるプリプレグ、及び前記プリプレグを使用した金属箔積層板とプリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、電子機器の小型化、多機能化によって、プリント配線板の高密度化、小型化が進んでいる。金属箔積層板は、スタンピング加工性、ドリル加工性に優れることから電子機器のプリント配線板用基板として広く利用されており、また低コストである。
【０００３】
これらのプリント配線板用金属箔積層板に利用されるプリプレグは、半導体の性能及び半導体パッケージング製造工程の条件に適するように、下記の主要特性を満たせねばならない。
（１）金属（集積回路（ＩＣ）チップ）熱膨張率に対応可能な低熱膨脹率
（２）１ＧＨｚ以上の高周波領域での低誘電率及び誘電安定性
（３）２７０℃ほどのリフロー工程に対する耐熱性
（４）プリプレグの水平方向（幅及び長手方向）での均一な誘電率
（５）金属薄膜との高い接着性
【０００４】
前記プリプレグは、一般的にエポキシまたはビスマレイミドトリアジンから由来する樹脂をガラス織布に含浸させた後、半硬化して製造する。次いで、前記プリプレグに金属薄膜を積層し、樹脂を完全硬化させて金属箔積層板を製造する。かかる金属箔積層板は薄膜化されて、２７０℃のリフロー工程などの高温工程を経るが、これらの高温工程を経ることによって、薄膜形態の金属箔積層板がプリプレグと金属薄膜との熱膨張率差によって変形するなどの問題点がある。
【０００５】
また、エポキシまたはビスマレイミドトリアジン樹脂は、それ自体の高い吸湿性により改善が求められており、特に、１ＧＨｚ以上の高周波領域での誘電特性が劣って（すなわち、高周波領域で誘電率が高い）、高周波、高速処理を要求する半導体パッケージング用のプリント配線板に適用し難いという問題点がある。樹脂の吸湿性が高い場合には、ｉ）水分吸湿による寸法変化に起因した剥離現象、ｉｉ）反り（ｗａｒｐａｇｅ）現象、ｉｉｉ）リフロー工程などの加工工程で水分気化によるブリスター発生などの問題点がある。
【０００６】
かかる誘電特性の劣化問題を解決し、硬化にかかる時間を短くすることによって製造工程及び製造時間を短縮するために、高周波領域で低誘電特性を持ち、熱可塑性の液晶高分子樹脂を利用してプリプレグを形成する場合もある。かかるプリプレグは、有機または無機織布に液晶高分子樹脂を含浸させ、その結果物を圧延及び乾燥させて製造する。前記圧延過程などで、基材に含浸された液晶高分子樹脂が基材の表面上に一部滲出して樹脂層を形成することもあるが、この場合には、この樹脂層を介して基材と金属薄膜とが互いに接着される。
【０００７】
また、プリプレグは水平方向の誘電率偏差が小さくなければならないが、もし、前記偏差が大きい場合には、均一でない抵抗値によって基板使用時に回路短絡、機器誤作動などの問題が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の一具現例は、均一な表面粗度を備えるプリプレグを提供する。
【０００９】
本発明の他の具現例は、最適化された樹脂含浸率を持つプリプレグを提供する。
【００１０】
本発明のさらに他の具現例は、前記プリプレグを使用した金属箔積層板及びプリント配線板を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一側面は、基材と、前記基材に含浸された液晶高分子樹脂と、を備え、その一面または両面に０．１ないし５．０μｍの表面粗度を持つプリプレグを提供する。
【００１２】
具体的に、前記液晶高分子樹脂の含浸率は、前記基材及び液晶高分子樹脂の重量和を基準に４４ないし５２重量％である。
【００１３】
前記プリプレグは、前記含浸された液晶高分子樹脂の一部が前記基材の表面上に滲出して形成された液晶高分子樹脂層をさらに備える。この場合、前記液晶高分子樹脂層の厚さ比率は、前記基材及び液晶高分子樹脂層の厚さ和を基準に９ないし２３％である。
【００１４】
前記基材は、ガラス繊維織物、ガラス繊維不織布及び炭素繊維織物からなる群から選択された少なくとも１種を含む。
【００１５】
前記液晶高分子樹脂は、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステルアミド、ポリエステルイミド、ポリホスファゼン及びポリアゾメチンからなる群から選択された少なくとも１種を含む。
【００１６】
前記プリプレグは、１ＧＨｚ以上の高周波領域で、比誘電率が４．０以下、その標準偏差が０．１以下である。
【００１７】
本発明の他の側面は、前記プリプレグまたは前記プリプレグが少なくとも２枚積層されたプリプレグ積層体を備え、前記プリプレグまたは前記プリプレグ積層体の一面または両面上に配された金属薄膜を備える金属箔積層板を提供する。
【００１８】
具体的に、前記金属箔積層板は、前記プリプレグと金属薄膜との間に配された液晶高分子補正層をさらに備える。
【００１９】
前記液晶高分子補正層は、前記プリプレグと金属薄膜との間にフィルム状に挿入されてもよく、前記プリプレグの一面または前記金属薄膜の一面に、液晶高分子樹脂ワニスをコーティングすることによって形成されてもよい。
【００２０】
前記液晶高分子補正層の厚さ比率は、前記プリプレグの平均厚さを基準に５ないし３０％である。
【００２１】
前記プリプレグとこれに接着された金属薄膜との接着強度が０．５ないし２．５Ｎ／ｍｍである。
【００２２】
本発明のさらに他の側面は、前記金属箔積層板を回路加工して得られるプリント配線板を提供する。
【００２３】
本発明のさらに他の側面は、前記プリント配線板、及び前記プリント配線板の少なくとも一面上に配されたプリプレグまたはプリプレグ積層体を備え、前記プリプレグまたは前記プリプレグ積層体上に配された金属薄膜を備える金属箔積層板を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一具現例によるプリプレグを示した部分斜視図である。
【図２】図１のプリプレグを備える金属箔積層板の一具現例を示した断面図である。
【図３】本発明の他の具現例によるプリプレグを備える金属箔積層板の一具現例を示 した断面図である。
【図４】本発明のさらに他の具現例によるプリプレグを備える金属箔積層板の一具現 例を示した断面図である。
【図５】図１のプリプレグを備えるプリント配線板の一具現例を示した断面図である。
【図６】図５のプリント配線板を備える金属箔積層板の一具現例を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照して本発明の一具現例によるプリプレグについて詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一具現例によるプリプレグを示した部分斜視図である。
【００２７】
図１を参照すれば、本具現例によるプリプレグ１０は、ここでは区分して図示していな いが、基材及び前記基材に含浸された液晶高分子樹脂を備える。
【００２８】
前記基材としては、ガラス繊維織物、ガラス繊維不織布及び／または炭素繊維織物などが使われうる。機械的、電気的特性及び経済性側面でガラス繊維織物を使用することが望ましい。
【００２９】
液晶高分子樹脂としては、溶剤に溶解可能なものならば制限なしに使われうるが、望ましくは、４００℃以下で光学的異方性を表す溶融体を形成できるサーモトロピック芳香族液晶ポリエステルが使われうる。具体的に、前記芳香族液晶ポリエステルは、溶融温度が２８０ないし４００℃であることが望ましい。前記温度が２８０℃未満ならば、これは、後のプリント配線板の基板加工工程におけるハンダ付け温度より低いので、基板の変形が発生するので望ましくなく、４００℃を超過すれば、後工程である積層加工時に高温が要求されて生産に望ましくなく、また重合体の溶剤溶解度が落ちて望ましくない。また、前記芳香族液晶ポリエステルは、数平均分子量が１，０００ないし２０，０００であることが望ましい。前記数平均分子量が１，０００未満ならば、機械的強度が不十分で望ましくなく、２０，０００を超過すれば、溶解度が低くなって望ましくない。
【００３０】
液晶高分子樹脂溶液は１ないし４０重量％の濃度、例えば、１０ないし３０重量％の濃度、例えば、１５ないし２５重量％の濃度で使われうる。前記液晶高分子樹脂溶液の濃度が１重量％未満である場合には、１回の加工時に含浸可能な液晶高分子樹脂の量が少なくて、生産性が低下する傾向があって望ましくなく、４０重量％を超過する場合には、溶液粘性が上昇してプリプレグ加工時によく含浸されないという問題があって望ましくない。
【００３１】
前記液晶高分子樹脂を溶解する溶剤としては、非ハロゲン溶剤が使われることが望ましい。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、この他に極性非プロトン系化合物、ハロゲン化フェノール、ｏ−ジクロロベンゼン、クロロホルム、塩化メチレン、テトラクロロエタンなどが単独または２種以上が共に使われうる。特に、非ハロゲン溶剤にもよく溶解される液晶高分子樹脂を使用する場合には、ハロゲン元素を含有する溶剤を使用しなくてもよいので、含浸工程中及びそれ以後、金属箔積層板またはプリント配線板の金属薄膜が、ハロゲン元素を含有する溶剤を使用する場合のように、ハロゲン元素によって腐食されることが事前に防止される。
【００３２】
前記プリプレグの製造時、液晶高分子樹脂を溶剤に溶解させた組成物溶液を前記基材に含浸する時間は、通常０．０２分ないし１０分が望ましい。前記含浸時間が０．０２分未満ならば、前記液晶高分子樹脂が均一に含浸されず、１０分を超過すれば、生産性が低下する。
【００３３】
また、前記液晶高分子樹脂を溶剤に溶解させた組成物溶液を前記基材に含浸させる温度は、２０ないし１９０℃範囲で可能であり、室温で行うことが望ましい。
【００３４】
前記液晶高分子樹脂を溶剤に溶解させた組成物溶液には、発明の目的を損なわない範囲で誘電率及び熱膨張率を調節するために、シリカ、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウムの無機フィラー、硬化エポキシ、架橋アクリルなどの有機フィラーが添加される。これらの無機フィラーまたは有機フィラーの添加量は、例えば、液晶高分子樹脂１００重量部に対して０．５ないし２００重量部である。前記無機フィラーまたは有機フィラーの添加量が０．５重量部未満ならば、プリプレグ１０の誘電率または熱膨張率を十分に低くし難い傾向があり、２００重量部を超過すれば、液晶高分子樹脂のバインダーとしての効果が低減する傾向がある。
【００３５】
前記プリプレグ１０は、前記液晶高分子樹脂を溶剤に溶解させた組成物溶液を前記基材に含浸または塗布した後、その結果物を乾燥及び圧延させることによって製造される。前記乾燥及び圧延過程は順次に行われてもよく、また同時に行われてもよい。前記乾燥過程を通じてプリプレグ１０に含まれていた溶剤が除去され、前記圧延過程を通じてプリプレグ１０は、所望の厚さ及び表面粗度１０ａを持つようになる。前記圧延過程は、例えば、圧延ロールの圧力が１０ｋｇｆ／ｃｍ２、圧延ロールの温度が１２０℃、プリプレグ温度が３００℃である条件で行われ、この場合、前記表面粗度１０ａは圧延ロールの表面粗度により調節される。また、前記溶剤除去方法は、特別に限定されないが、例えば、溶剤蒸発によることが可能である。例えば、加熱、減圧、通風などによる蒸発が可能である。その中でも、既存のプリプレグ製造工程への適用性、生産効率、取扱側面を考慮する時、溶剤加熱蒸発が望ましく、通風加熱により蒸発することがさらに望ましい。
【００３６】
前記溶剤の除去時、前記液晶高分子樹脂の組成物溶液は２０ないし１９０℃の範囲で１分ないし１０分間予備乾燥され、１９０ないし３５０℃の範囲で１分ないし１０時間熱処理される。
【００３７】
このように得られた本具現例によるプリプレグ１０は、その一面または両面に０．１ないし５．０μｍの表面粗度１０ａを持つ。これらの表面粗度１０ａは、基材の表面に形成されてもよく、図３に示したように、基材１１に含浸された液晶高分子樹脂が、基材１１の表面上に一部滲出して形成された液晶高分子樹脂層１２の表面に形成されてもよい。表面粗度１０ａが基材の表面に形成された場合には、金属箔積層板の形成時、プリプレグと金属薄膜との間に接着剤がさらに介在されうる。このように表面粗度１０ａを備えることによって、プリプレグの表面と金属薄膜との接着強度が増大し、かかる接着強度の増大によって、後のプリント配線板の基板加工中に高温処理によって金属薄膜が熱膨張する場合にも、プリプレグの表面から金属薄膜が剥離される熱変形現象が発生することを防止できる。前記表面粗度が０．１μｍ未満ならば、接着強度が不十分で望ましくなく、５．０μｍを超過すれば、金属薄膜との間に局部的に隙間（ｖｏｉｄｓ）が形成されて、水平方向の局部的位置による誘電率偏差が大きくなり、またブリスターなどの不良が発生するので望ましくない。
【００３８】
また、前記プリプレグは約５ないし２００μｍ、望ましくは約３０ないし１５０μｍの厚さを持つことが望ましい。また、前記プリプレグは、１ＧＨｚ以上の高周波領域で比誘電率が４．０以下であり、その標準偏差が０．１以下であることが望ましい。前記比誘電率が４．０を超過すれば、高周波領域での絶縁基材に適しておらず、望ましくない。
【００３９】
本具現例によるプリプレグは、低吸湿性及び低誘電特性を持つ液晶高分子樹脂と、機械的強度に優れた有機または無機織布及び／または不織布とを使用して寸法安定性に優れ、熱変形が少なくかつ硬くてビアホールドリル加工及び積層加工に有利である。
【００４０】
また、前記プリプレグを所定枚数積層し、これを加熱及び加圧することによって、プリプレグ積層体を製造してもよい。
【００４１】
図２は、図１のプリプレグを備える金属箔積層板の一具現例を示した断面図である。以下、図面において同じ参照符号は、同じ部材または同じ部材の部分を示す。
【００４２】
本具現例による金属箔積層板１００は、プリプレグ１０及びその両面に配された金属薄膜２０を備える。また、プリプレグ１０は、基材（図示せず）及びこれに含浸された液晶高分子樹脂（図示せず）を備える。
【００４３】
プリプレグ１０の両表面には表面粗度１０ａが形成されているが、これらの表面粗度１０ａの大きさ及びその作用効果は、前述した通りであるので、ここではそれについての詳細な説明を省略する。
【００４４】
前述したように、プリプレグ１０の一表面または両表面に表面粗度１０ａを形成することによって、プリプレグ１０とこれに接着された金属薄膜２０との接着強度は、例えば、０．５ないし２．５Ｎ／ｍｍの大きさを持つことができる。前記接着強度が０．５Ｎ／ｍｍ未満ならば、プリント配線板の加工時に、熱及び機械的外力によって変形が起きて、金属薄膜２０の剥離現象が発生するので望ましくなく、２．５Ｎ／ｍｍを超過する場合には、エッチング及びストリッピング工程の所要時間があまりにも長くなるので望ましくない。
【００４５】
かかる金属箔積層板１００は、プリプレグ１０またはこれを所定枚数積層したプリプレグ積層体（図示せず）の一面または両面に、銅箔、銀箔、アルミ箔などの金属薄膜２０を配置し、これら全体を加熱及び加圧することによって製造できる。かかる金属箔積層板１００において、プリプレグ１０またはプリプレグ積層体及び金属薄膜２０それぞれの厚さは特別に限定されないが、例えば、それぞれ３０ないし２００μｍ及び１ないし５０μｍでありうる。前記プリプレグ１０またはプリプレグ積層体の厚さが３０μｍ未満ならば、巻き取り方式の加工時に強度不足で破裂する恐れがあって望ましくなく、２００μｍを超過すれば、積層できる層数が限定されるので望ましくない。前記金属薄膜２０の厚さが１μｍ未満ならば、金属薄膜積層時に金属薄膜の破損が発生しやすくて望ましくなく、５０μｍを超過すれば、積層できる層数が限定されるので望ましくない。
【００４６】
かかる金属箔積層板１００の製造時に適用される加熱及び加圧工程は、例えば、２５０ないし４００℃の温度、５ないし１００Ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で行うが、プリプレグ１０の特性や液晶高分子樹脂組成物の反応性、プレス機の能力、目的とする金属箔積層板１００の厚さなどを考慮して適当に決定できるので、特別に限定されない。
【００４７】
図３は、本発明の他の具現例によるプリプレグを備える金属箔積層板の一具現例を示した断面図である。
【００４８】
本具現例による金属箔積層板２００は、プリプレグ１０及びその両面に配された金属薄膜２０を備える。また、プリプレグ１０は、基材１１、これに含浸された液晶高分子樹脂（図示せず）、及び前記液晶高分子樹脂の一部が基材１１の表面上に滲出して形成された液晶高分子樹脂層１２を備える。
【００４９】
プリプレグ１０の一表面または両表面、具体的に基材１１の一面または両面に形成された各液晶高分子樹脂層１２の表面には表面粗度１２ａが形成されているが、かかる表面粗度１２ａの形成方法、その大きさ及びその作用効果は、前述した表面粗度１０ａに関するものと同じであるので、ここではこれについての詳細な説明を省略する。
【００５０】
本具現例では、液晶高分子樹脂の含浸率を調節することによって、適正厚さ範囲の液晶高分子樹脂層１２を得て、このように得られた液晶高分子樹脂層１２の表面に表面粗度１２ａを形成するが、かかる液晶高分子樹脂層１２が接着媒介体として作用することによって、プリプレグ１０と金属薄膜２０との接着強度がさらに増大する。
【００５１】
前記液晶高分子樹脂が基材１１に含浸される比率（すなわち、含浸率）は、例えば、基材１１及び液晶高分子樹脂の重量和を基準に４４ないし５２重量％である。前記含浸率が４４重量％未満である場合には、基材１１に含浸された液晶高分子樹脂の量が足りなくて、液晶高分子樹脂層１２が全く形成されないか、または十分な厚さに形成されず、金属薄膜２０の積層時、基材１１と金属薄膜２０とが接着媒介体層なしに直接接触するか、または薄すぎる液晶高分子樹脂層１２を媒介として接触するので、これらの間の接着強度が弱くなって望ましくない。また、これによって基材１１の表面上で金属薄膜２０が容易に移動（ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）する現象が発生する。一方、前記含浸率が５２重量％を超過する場合には、液晶高分子樹脂層１２の厚さが過度に厚くなって、前記層１２にクラックが発生し、これによって基材１１と金属薄膜２０との接着強度が弱くなって望ましくない。前記のように形成された液晶高分子樹脂層１２の適正厚さ範囲は、厚さ割合として考慮する時、例えば、基材１１及び液晶高分子樹脂層１２の厚さ和を基準に９ないし２３％である。
【００５２】
また本具現例による金属箔積層板２００は、プリプレグ１０と金属薄膜２０との接合強度を高めるために、これら間に介在される接着剤層をさらに必要としない。これにより、製造工程を単純化してコストダウンできる。
【００５３】
図４は、本発明のさらに他の具現例によるプリプレグを備える金属箔積層板の一具現例を示した断面図である。
【００５４】
図４を参照すれば、本具現例による金属箔積層板３００は、プリプレグ１０、金属薄膜２０及び液晶高分子補正層３０を備える。
【００５５】
プリプレグ１０は、基材１１及び液晶高分子樹脂層１２を備える。また、ここでは区分して図示していないが、基材１１の内部にはこれに含浸された液晶高分子が含まれている。前記含浸された液晶高分子の一部は基材１１の表面上に滲出して、複数の島状の液晶高分子樹脂層１２を形成する。本具現例で、液晶高分子樹脂層１２は基材１１の表面を部分的に覆い、液晶高分子樹脂層１２で覆われていない基材１１の表面には、複数の基材凸部１１ａが形成されている。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、液晶高分子樹脂層１２は基材１１の全体表面を覆ってもよい。本具現例のプリプレグ１０は、一般的に３回以下の含浸過程を経て製造されるが、本発明がこれに限定されるものではない。
【００５６】
液晶高分子補正層３０は、液晶高分子樹脂層１２と基材の凸部１１ａとを覆うように基材１１上に配され、液晶高分子補正層３０の表面には表面粗度３０ａが形成されている。かかる表面粗度３０ａの形成方法、その大きさ及びその作用効果は、前述した表面粗度１０ａに関するものと同一であるので、これについての詳細な説明は省略する。
【００５７】
かかる液晶高分子補正層３０は、主に２つの役割を担うが、その一つは、プリプレグ１０と金属薄膜２０との接着強度を増大させる接着媒介層としての役割であり、他の一つは、複数の島状の液晶高分子樹脂層１２と基材の凸部１１ａとが混在するデコボコ状のプリプレグ１０の表面を完全に覆って、金属薄膜２０に滑らかな被覆面を提供する役割である。具体的に、液晶高分子補正層３０は、プリプレグ１０に含まれた液晶高分子樹脂層１２が基材１１の表面を完全に覆っていない場合、液晶高分子樹脂層１２の不足分を、これと同一または類似した材質の液晶高分子樹脂で補充することによって接着強度を増大させ、さらに、プリプレグ１０の粗い表面を補正して、金属薄膜２０の変形なしに、本来の均一な表面状態を維持しつつ、プリプレグ１０上に積層されるように一助する役割を行う。
【００５８】
一方、液晶高分子樹脂層１２が相当量滲出して基材１１の全体表面を覆う場合にも、液晶高分子樹脂層１２の厚さが十分に厚くなくて、所望の接着強度などの発現が困難である場合には、かかる液晶高分子樹脂層１２を覆うように、液晶高分子補正層３０が配されうる。
【００５９】
かかる液晶高分子補正層３０は、プリプレグ１０と金属薄膜２０との間にフィルム状に挿入されてもよく、プリプレグ１０の一面、すなわち、金属薄膜２０側の面に液晶高分子樹脂ワニスをコーティングすることによって形成されてもよく、金属薄膜２０の一面、すなわち、プリプレグ１０側の面に、液晶高分子樹脂ワニスをコーティングすることによって形成されてもよい。
【００６０】
前記のように形成された液晶高分子補正層３０の適正厚さ範囲は、厚さ割合として考慮する時、例えば、プリプレグ１０の平均厚さを基準に５ないし３０％である。前記厚さ比率が５％未満ならば、金属薄膜２０と液晶高分子樹脂層１２とが直接接触する場合も発生しうるので、高い接着強度の発現が困難であり、３０％を超過すれば、金属薄膜２０の積層時に金属箔積層板の全体厚さが厚くなるので、軽薄短小化が困難になる。
【００６１】
図５は、図１のプリプレグを備えるプリント配線板の一具現例を示した断面図である。
【００６２】
本具現例によるプリント配線板４０は、表面粗度１０ａを備えたプリプレグ１０及び金属薄膜２０を備える。かかるプリント配線板４０は、プリプレグ１０の両面に金属薄膜２０を位置させて、その結果物を加熱及び加圧し、この金属薄膜２０に回路４０ａを形成することによって得ることができる。回路の形成は、サブトラクティブ法などの従来の公知の方法によって行われうる。また、かかるプリント配線板４０には、プリプレグ１０と金属薄膜２０とを貫通する貫通ホール５０が形成されており、貫通ホール５０の内壁には、金属メッキ層６０が形成されている。また、プリント配線板４０には、通常的に所定の回路部品（図示せず）が実装される。
【００６３】
図６は、図５のプリント配線板を備える金属箔積層板の一具現例を示した断面図である。
【００６４】
本具現例による金属箔積層板４００は、回路４０ａが形成されているプリント配線板４０、表面粗度１０ａを備えたプリプレグ１０及び金属薄膜２０を備える。例えば、かかる金属箔積層板３００は、プリント配線板４０の両面にそれぞれ積層された２枚のプリプレグ１０、及びプリプレグ１０の外側にさらにそれぞれ積層された２枚の金属薄膜２０を備える。一方、回路４０ａは、プリント配線板４０の片面のみに形成されてもよい。また、かかる金属箔積層板３００は、プリプレグ１０とプリント配線板４０との間に別途のプリント配線板及びプリプレグが交互に１セット以上積層されたものを備えてもよい。また、金属薄膜２０は、プリプレグ１０に対向する面に樹脂層を備える樹脂層接着金属薄膜であってもよく、この場合、表面粗度はプリプレグの表面ではない樹脂層の一表面、すなわち、金属薄膜に対向する表面に形成される。
【００６５】
前記のような構成を持つプリプレグを使用した金属箔積層板は、プリプレグと金属薄膜との接着強度が増大し、これにより、製造過程中に高温に露出されても金属薄膜の剥離を招く熱変形が起きない。また、前記プリプレグを採用したプリント配線板は、これに備えられたプリプレグの水平方向への比誘電率偏差が小さくて、不均一な抵抗値による基板の使用時の回路短絡、機器誤作動などの問題点を防止でき、高周波領域で低誘電特性を持つことができる。
【００６６】
以下では、本発明を、実施例を挙げて詳細に説明するが、本発明がこれに限定されるものではない。
【実施例】
【００６７】
実施例１−１：プリプレグの製造
＜基材の選択＞
プリプレグを製造するための基材としては、厚さ１００μｍ、単位面積重量１０７ｇ／ｍ２のガラス繊維織物（ＩＰＣ
２１１６）を使用した。
【００６８】
＜液晶高分子樹脂ワニスの製造＞
液晶高分子樹脂として、芳香族ポリエステルアミド（数平均分子量１０，０００）１００重量部、溶剤としてｎ−メチルピロリドン４００重量部を配合した後、常温で攪拌して液晶高分子樹脂ワニスを製造した。
【００６９】
＜プリプレグの製造＞
含浸容器に前記液晶高分子樹脂ワニスを充填した後、前記基材を通過させて含浸させ、１００℃の熱風循環乾燥器で３分間乾燥して、液晶高分子樹脂の含浸量が１００ｇ／ｍ２であるプリプレグを製造した。乾燥されたプリプレグの表面粗度を調節するために、赤外線ヒーターで前記プリプレグを３００℃の温度に加熱した後、表面粗度（Ｒａ）が３μｍであるロールを利用して圧延を実施した。圧延時にロールの温度８０℃、圧力１０Ｋｇｆ／ｃｍ２の条件に設定してプリプレグを製造した。
【００７０】
実施例１−２：プリプレグの製造
圧延時の表面粗度（Ｒａ）が０．５μｍであるロールを使用したことを除いては、前記実施例１−１と同じ方法でプリプレグを製造した。
【００７１】
実施例１−３：プリプレグの製造
前記実施例１−１で製造されたプリプレグの両面に、前記実施例１−１で製造された液晶高分子樹脂ワニスを、ナイフコーティング方法を利用して１０μｍの厚さにそれぞれ塗布した後、１００℃の熱風循環乾燥器で３分間乾燥して、液晶高分子補正層が導入されたプリプレグを製造した。次いで、乾燥されたプリプレグの表面粗度を調節するために、赤外線ヒーターで前記プリプレグを３００℃の温度に加熱した後、表面粗度（Ｒａ）が３μｍであるロールを利用して圧延を実施した。圧延時にロールの温度８０℃、圧力１０Ｋｇｆ／ｃｍ２の条件に設定した。
【００７２】
実施例２−１：金属箔積層板の製造
下記のように、図３の構成を持つ金属箔積層板を製造した。
【００７３】
実施例１−１で製造したプリプレグの両面に厚さ１２μｍの電解銅箔をそれぞれ位置させ、熱板プレスを利用して、温度３００℃、圧力４０Ｋｇｆ／ｃｍ２の条件下で１時間加圧積層して、金属箔積層板を製造した。
【００７４】
実施例２−２：金属箔積層板の製造
実施例１−２で製造したプリプレグを使用したことを除いては、実施例２−１と同じ方法で金属箔積層板を製造した。
【００７５】
実施例２−３：金属箔積層板の製造
実施例１−３で製造した液晶高分子補正層が導入されたプリプレグを使用したことを除いては、実施例２−１と同じ方法で金属箔積層板を製造した。
【００７６】
比較例１−１：プリプレグの製造
圧延時の表面粗度（Ｒａ）が１０μｍであるロールを使用したことを除いては、前記実施例１−１と同じ方法でプリプレグを製造した。
【００７７】
比較例２−１：金属箔積層板の製造
比較例１−１で製造したプリプレグを使用したことを除いては、実施例２−１と同じ方法で金属箔積層板を製造した。
【００７８】
評価試験
前記実施例１−１〜１−３、実施例２−１〜２−３、比較例１−１及び比較例２−１のプリプレグに対して比誘電率を測定し、その結果を下記の表１に表した。比誘電率測定方法は、ＩＰＣ−ＴＭ−６５０項の２．２．１７Ａ節による。具体的に、前記比誘電率の測定は、Ａｇｉｌｅｎｔ
Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ／Ｍａｔｅｒｉａｌ Ａｎａｌｙｚｅｒを利用して、１ＧＨｚでプリプレグ試片の９箇所（左上、左中、左下、中央上、中央中、中央下、右上、右中、右下）に対する比誘電率を測定し、その平均値と標準偏差とを算定することを含む。
【００７９】
【表１】
【００８０】
また、前記実施例２−１〜２−３及び比較例２−１の金属箔積層板について、銅箔とプリプレグとの接着強度を測定し、その結果を下記の表２に表した。接着強度の測定方法は、ＩＰＣ−ＴＭ−６５０項の２．４．８節による。
【００８１】
【表２】
【００８２】
一方、前記実施例２−１〜２−３及び比較例２−１の金属箔積層板について、表面状態を肉眼観察で測定し、その結果を下記の表３に表した。
○：ブリスターがなく、表面が滑らかな場合
△：ブリスターが発生していないが、表面が滑らかでない場合
×：ブリスターが発生した場合
【００８３】
【表３】
【００８４】
前記表１ないし表３を参照すれば、比誘電率偏差は、実施例１−１〜１−３のプリプレグが比較例１−１のプリプレグに比べて非常に小さく、接着強度は、実施例２−１〜２−３の金属箔積層板が比較例２−１の金属箔積層板に比べて非常に大きく、金属箔積層板の表面状態は、液晶高分子補正層が形成された実施例２−３の場合が、補正層が形成されていない実施例２−１〜２−２及び比較例２−１の場合に比べて良好であると分かる。
【００８５】
本発明は実施例を参考にして説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想によって定められねばならない。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリプレグ、及び前記プリプレグを使用した金属箔積層板とプリント配線板に関し、さらに詳細には、均一な表面粗度を備えるプリプレグ、及び前記プリプレグを使用した金属箔積層板とプリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、電子機器の小型化、多機能化によって、プリント配線板の高密度化、小型化が進んでいる。金属箔積層板は、スタンピング加工性、ドリル加工性に優れることから電子機器のプリント配線板用基板として広く利用されており、また低コストである。
【０００３】
これらのプリント配線板用金属箔積層板に利用されるプリプレグは、半導体の性能及び半導体パッケージング製造工程の条件に適するように、下記の主要特性を満たせねばならない。
（１）金属（集積回路（ＩＣ）チップ）熱膨張率に対応可能な低熱膨脹率
（２）１ＧＨｚ以上の高周波領域での低誘電率及び誘電安定性
（３）２７０℃ほどのリフロー工程に対する耐熱性
（４）プリプレグの水平方向（幅及び長手方向）での均一な誘電率
（５）金属薄膜との高い接着性
【０００４】
前記プリプレグは、一般的にエポキシまたはビスマレイミドトリアジンから由来する樹脂をガラス織布に含浸させた後、半硬化して製造する。次いで、前記プリプレグに金属薄膜を積層し、樹脂を完全硬化させて金属箔積層板を製造する。かかる金属箔積層板は薄膜化されて、２７０℃のリフロー工程などの高温工程を経るが、これらの高温工程を経ることによって、薄膜形態の金属箔積層板がプリプレグと金属薄膜との熱膨張率差によって変形するなどの問題点がある。
【０００５】
また、エポキシまたはビスマレイミドトリアジン樹脂は、それ自体の高い吸湿性により改善が求められており、特に、１ＧＨｚ以上の高周波領域での誘電特性が劣って（すなわち、高周波領域で誘電率が高い）、高周波、高速処理を要求する半導体パッケージング用のプリント配線板に適用し難いという問題点がある。樹脂の吸湿性が高い場合には、ｉ）水分吸湿による寸法変化に起因した剥離現象、ｉｉ）反り（ｗａｒｐａｇｅ）現象、ｉｉｉ）リフロー工程などの加工工程で水分気化によるブリスター発生などの問題点がある。
【０００６】
かかる誘電特性の劣化問題を解決し、硬化にかかる時間を短くすることによって製造工程及び製造時間を短縮するために、高周波領域で低誘電特性を持ち、熱可塑性の液晶高分子樹脂を利用してプリプレグを形成する場合もある。かかるプリプレグは、有機または無機織布に液晶高分子樹脂を含浸させ、その結果物を圧延及び乾燥させて製造する。前記圧延過程などで、基材に含浸された液晶高分子樹脂が基材の表面上に一部滲出して樹脂層を形成することもあるが、この場合には、この樹脂層を介して基材と金属薄膜とが互いに接着される。
【０００７】
また、プリプレグは水平方向の誘電率偏差が小さくなければならないが、もし、前記偏差が大きい場合には、均一でない抵抗値によって基板使用時に回路短絡、機器誤作動などの問題が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の一具現例は、均一な表面粗度を備えるプリプレグを提供する。
【０００９】
本発明の他の具現例は、最適化された樹脂含浸率を持つプリプレグを提供する。
【００１０】
本発明のさらに他の具現例は、前記プリプレグを使用した金属箔積層板及びプリント配線板を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一側面は、基材と、前記基材に含浸された液晶高分子樹脂と、を備え、その一面または両面に０．１ないし５．０μｍの表面粗度を持つプリプレグを提供する。
【００１２】
具体的に、前記液晶高分子樹脂の含浸率は、前記基材及び液晶高分子樹脂の重量和を基準に４４ないし５２重量％である。
【００１３】
前記プリプレグは、前記含浸された液晶高分子樹脂の一部が前記基材の表面上に滲出して形成された液晶高分子樹脂層をさらに備える。この場合、前記液晶高分子樹脂層の厚さ比率は、前記基材及び液晶高分子樹脂層の厚さ和を基準に９ないし２３％である。
【００１４】
前記基材は、ガラス繊維織物、ガラス繊維不織布及び炭素繊維織物からなる群から選択された少なくとも１種を含む。
【００１５】
前記液晶高分子樹脂は、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステルアミド、ポリエステルイミド、ポリホスファゼン及びポリアゾメチンからなる群から選択された少なくとも１種を含む。
【００１６】
前記プリプレグは、１ＧＨｚ以上の高周波領域で、比誘電率が４．０以下、その標準偏差が０．１以下である。
【００１７】
本発明の他の側面は、前記プリプレグまたは前記プリプレグが少なくとも２枚積層されたプリプレグ積層体を備え、前記プリプレグまたは前記プリプレグ積層体の一面または両面上に配された金属薄膜を備える金属箔積層板を提供する。
【００１８】
具体的に、前記金属箔積層板は、前記プリプレグと金属薄膜との間に配された液晶高分子補正層をさらに備える。
【００１９】
前記液晶高分子補正層は、前記プリプレグと金属薄膜との間にフィルム状に挿入されてもよく、前記プリプレグの一面または前記金属薄膜の一面に、液晶高分子樹脂ワニスをコーティングすることによって形成されてもよい。
【００２０】
前記液晶高分子補正層の厚さ比率は、前記プリプレグの平均厚さを基準に５ないし３０％である。
【００２１】
前記プリプレグとこれに接着された金属薄膜との接着強度が０．５ないし２．５Ｎ／ｍｍである。
【００２２】
本発明のさらに他の側面は、前記金属箔積層板を回路加工して得られるプリント配線板を提供する。
【００２３】
本発明のさらに他の側面は、前記プリント配線板、及び前記プリント配線板の少なくとも一面上に配されたプリプレグまたはプリプレグ積層体を備え、前記プリプレグまたは前記プリプレグ積層体上に配された金属薄膜を備える金属箔積層板を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一具現例によるプリプレグを示した部分斜視図である。
【図２】図１のプリプレグを備える金属箔積層板の一具現例を示した断面図である。
【図３】本発明の他の具現例によるプリプレグを備える金属箔積層板の一具現例を示 した断面図である。
【図４】本発明のさらに他の具現例によるプリプレグを備える金属箔積層板の一具現 例を示した断面図である。
【図５】図１のプリプレグを備えるプリント配線板の一具現例を示した断面図である。
【図６】図５のプリント配線板を備える金属箔積層板の一具現例を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照して本発明の一具現例によるプリプレグについて詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一具現例によるプリプレグを示した部分斜視図である。
【００２７】
図１を参照すれば、本具現例によるプリプレグ１０は、ここでは区分して図示していな いが、基材及び前記基材に含浸された液晶高分子樹脂を備える。
【００２８】
前記基材としては、ガラス繊維織物、ガラス繊維不織布及び／または炭素繊維織物などが使われうる。機械的、電気的特性及び経済性側面でガラス繊維織物を使用することが望ましい。
【００２９】
液晶高分子樹脂としては、溶剤に溶解可能なものならば制限なしに使われうるが、望ましくは、４００℃以下で光学的異方性を表す溶融体を形成できるサーモトロピック芳香族液晶ポリエステルが使われうる。具体的に、前記芳香族液晶ポリエステルは、溶融温度が２８０ないし４００℃であることが望ましい。前記温度が２８０℃未満ならば、これは、後のプリント配線板の基板加工工程におけるハンダ付け温度より低いので、基板の変形が発生するので望ましくなく、４００℃を超過すれば、後工程である積層加工時に高温が要求されて生産に望ましくなく、また重合体の溶剤溶解度が落ちて望ましくない。また、前記芳香族液晶ポリエステルは、数平均分子量が１，０００ないし２０，０００であることが望ましい。前記数平均分子量が１，０００未満ならば、機械的強度が不十分で望ましくなく、２０，０００を超過すれば、溶解度が低くなって望ましくない。
【００３０】
液晶高分子樹脂溶液は１ないし４０重量％の濃度、例えば、１０ないし３０重量％の濃度、例えば、１５ないし２５重量％の濃度で使われうる。前記液晶高分子樹脂溶液の濃度が１重量％未満である場合には、１回の加工時に含浸可能な液晶高分子樹脂の量が少なくて、生産性が低下する傾向があって望ましくなく、４０重量％を超過する場合には、溶液粘性が上昇してプリプレグ加工時によく含浸されないという問題があって望ましくない。
【００３１】
前記液晶高分子樹脂を溶解する溶剤としては、非ハロゲン溶剤が使われることが望ましい。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、この他に極性非プロトン系化合物、ハロゲン化フェノール、ｏ−ジクロロベンゼン、クロロホルム、塩化メチレン、テトラクロロエタンなどが単独または２種以上が共に使われうる。特に、非ハロゲン溶剤にもよく溶解される液晶高分子樹脂を使用する場合には、ハロゲン元素を含有する溶剤を使用しなくてもよいので、含浸工程中及びそれ以後、金属箔積層板またはプリント配線板の金属薄膜が、ハロゲン元素を含有する溶剤を使用する場合のように、ハロゲン元素によって腐食されることが事前に防止される。
【００３２】
前記プリプレグの製造時、液晶高分子樹脂を溶剤に溶解させた組成物溶液を前記基材に含浸する時間は、通常０．０２分ないし１０分が望ましい。前記含浸時間が０．０２分未満ならば、前記液晶高分子樹脂が均一に含浸されず、１０分を超過すれば、生産性が低下する。
【００３３】
また、前記液晶高分子樹脂を溶剤に溶解させた組成物溶液を前記基材に含浸させる温度は、２０ないし１９０℃範囲で可能であり、室温で行うことが望ましい。
【００３４】
前記液晶高分子樹脂を溶剤に溶解させた組成物溶液には、発明の目的を損なわない範囲で誘電率及び熱膨張率を調節するために、シリカ、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウムの無機フィラー、硬化エポキシ、架橋アクリルなどの有機フィラーが添加される。これらの無機フィラーまたは有機フィラーの添加量は、例えば、液晶高分子樹脂１００重量部に対して０．５ないし２００重量部である。前記無機フィラーまたは有機フィラーの添加量が０．５重量部未満ならば、プリプレグ１０の誘電率または熱膨張率を十分に低くし難い傾向があり、２００重量部を超過すれば、液晶高分子樹脂のバインダーとしての効果が低減する傾向がある。
【００３５】
前記プリプレグ１０は、前記液晶高分子樹脂を溶剤に溶解させた組成物溶液を前記基材に含浸または塗布した後、その結果物を乾燥及び圧延させることによって製造される。前記乾燥及び圧延過程は順次に行われてもよく、また同時に行われてもよい。前記乾燥過程を通じてプリプレグ１０に含まれていた溶剤が除去され、前記圧延過程を通じてプリプレグ１０は、所望の厚さ及び表面粗度１０ａを持つようになる。前記圧延過程は、例えば、圧延ロールの圧力が１０ｋｇｆ／ｃｍ２、圧延ロールの温度が１２０℃、プリプレグ温度が３００℃である条件で行われ、この場合、前記表面粗度１０ａは圧延ロールの表面粗度により調節される。また、前記溶剤除去方法は、特別に限定されないが、例えば、溶剤蒸発によることが可能である。例えば、加熱、減圧、通風などによる蒸発が可能である。その中でも、既存のプリプレグ製造工程への適用性、生産効率、取扱側面を考慮する時、溶剤加熱蒸発が望ましく、通風加熱により蒸発することがさらに望ましい。
【００３６】
前記溶剤の除去時、前記液晶高分子樹脂の組成物溶液は２０ないし１９０℃の範囲で１分ないし１０分間予備乾燥され、１９０ないし３５０℃の範囲で１分ないし１０時間熱処理される。
【００３７】
このように得られた本具現例によるプリプレグ１０は、その一面または両面に０．１ないし５．０μｍの表面粗度１０ａを持つ。これらの表面粗度１０ａは、基材の表面に形成されてもよく、図３に示したように、基材１１に含浸された液晶高分子樹脂が、基材１１の表面上に一部滲出して形成された液晶高分子樹脂層１２の表面に形成されてもよい。表面粗度１０ａが基材の表面に形成された場合には、金属箔積層板の形成時、プリプレグと金属薄膜との間に接着剤がさらに介在されうる。このように表面粗度１０ａを備えることによって、プリプレグの表面と金属薄膜との接着強度が増大し、かかる接着強度の増大によって、後のプリント配線板の基板加工中に高温処理によって金属薄膜が熱膨張する場合にも、プリプレグの表面から金属薄膜が剥離される熱変形現象が発生することを防止できる。前記表面粗度が０．１μｍ未満ならば、接着強度が不十分で望ましくなく、５．０μｍを超過すれば、金属薄膜との間に局部的に隙間（ｖｏｉｄｓ）が形成されて、水平方向の局部的位置による誘電率偏差が大きくなり、またブリスターなどの不良が発生するので望ましくない。
【００３８】
また、前記プリプレグは約５ないし２００μｍ、望ましくは約３０ないし１５０μｍの厚さを持つことが望ましい。また、前記プリプレグは、１ＧＨｚ以上の高周波領域で比誘電率が４．０以下であり、その標準偏差が０．１以下であることが望ましい。前記比誘電率が４．０を超過すれば、高周波領域での絶縁基材に適しておらず、望ましくない。
【００３９】
本具現例によるプリプレグは、低吸湿性及び低誘電特性を持つ液晶高分子樹脂と、機械的強度に優れた有機または無機織布及び／または不織布とを使用して寸法安定性に優れ、熱変形が少なくかつ硬くてビアホールドリル加工及び積層加工に有利である。
【００４０】
また、前記プリプレグを所定枚数積層し、これを加熱及び加圧することによって、プリプレグ積層体を製造してもよい。
【００４１】
図２は、図１のプリプレグを備える金属箔積層板の一具現例を示した断面図である。以下、図面において同じ参照符号は、同じ部材または同じ部材の部分を示す。
【００４２】
本具現例による金属箔積層板１００は、プリプレグ１０及びその両面に配された金属薄膜２０を備える。また、プリプレグ１０は、基材（図示せず）及びこれに含浸された液晶高分子樹脂（図示せず）を備える。
【００４３】
プリプレグ１０の両表面には表面粗度１０ａが形成されているが、これらの表面粗度１０ａの大きさ及びその作用効果は、前述した通りであるので、ここではそれについての詳細な説明を省略する。
【００４４】
前述したように、プリプレグ１０の一表面または両表面に表面粗度１０ａを形成することによって、プリプレグ１０とこれに接着された金属薄膜２０との接着強度は、例えば、０．５ないし２．５Ｎ／ｍｍの大きさを持つことができる。前記接着強度が０．５Ｎ／ｍｍ未満ならば、プリント配線板の加工時に、熱及び機械的外力によって変形が起きて、金属薄膜２０の剥離現象が発生するので望ましくなく、２．５Ｎ／ｍｍを超過する場合には、エッチング及びストリッピング工程の所要時間があまりにも長くなるので望ましくない。
【００４５】
かかる金属箔積層板１００は、プリプレグ１０またはこれを所定枚数積層したプリプレグ積層体（図示せず）の一面または両面に、銅箔、銀箔、アルミ箔などの金属薄膜２０を配置し、これら全体を加熱及び加圧することによって製造できる。かかる金属箔積層板１００において、プリプレグ１０またはプリプレグ積層体及び金属薄膜２０それぞれの厚さは特別に限定されないが、例えば、それぞれ３０ないし２００μｍ及び１ないし５０μｍでありうる。前記プリプレグ１０またはプリプレグ積層体の厚さが３０μｍ未満ならば、巻き取り方式の加工時に強度不足で破裂する恐れがあって望ましくなく、２００μｍを超過すれば、積層できる層数が限定されるので望ましくない。前記金属薄膜２０の厚さが１μｍ未満ならば、金属薄膜積層時に金属薄膜の破損が発生しやすくて望ましくなく、５０μｍを超過すれば、積層できる層数が限定されるので望ましくない。
【００４６】
かかる金属箔積層板１００の製造時に適用される加熱及び加圧工程は、例えば、２５０ないし４００℃の温度、５ないし１００Ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で行うが、プリプレグ１０の特性や液晶高分子樹脂組成物の反応性、プレス機の能力、目的とする金属箔積層板１００の厚さなどを考慮して適当に決定できるので、特別に限定されない。
【００４７】
図３は、本発明の他の具現例によるプリプレグを備える金属箔積層板の一具現例を示した断面図である。
【００４８】
本具現例による金属箔積層板２００は、プリプレグ１０及びその両面に配された金属薄膜２０を備える。また、プリプレグ１０は、基材１１、これに含浸された液晶高分子樹脂（図示せず）、及び前記液晶高分子樹脂の一部が基材１１の表面上に滲出して形成された液晶高分子樹脂層１２を備える。
【００４９】
プリプレグ１０の一表面または両表面、具体的に基材１１の一面または両面に形成された各液晶高分子樹脂層１２の表面には表面粗度１２ａが形成されているが、かかる表面粗度１２ａの形成方法、その大きさ及びその作用効果は、前述した表面粗度１０ａに関するものと同じであるので、ここではこれについての詳細な説明を省略する。
【００５０】
本具現例では、液晶高分子樹脂の含浸率を調節することによって、適正厚さ範囲の液晶高分子樹脂層１２を得て、このように得られた液晶高分子樹脂層１２の表面に表面粗度１２ａを形成するが、かかる液晶高分子樹脂層１２が接着媒介体として作用することによって、プリプレグ１０と金属薄膜２０との接着強度がさらに増大する。
【００５１】
前記液晶高分子樹脂が基材１１に含浸される比率（すなわち、含浸率）は、例えば、基材１１及び液晶高分子樹脂の重量和を基準に４４ないし５２重量％である。前記含浸率が４４重量％未満である場合には、基材１１に含浸された液晶高分子樹脂の量が足りなくて、液晶高分子樹脂層１２が全く形成されないか、または十分な厚さに形成されず、金属薄膜２０の積層時、基材１１と金属薄膜２０とが接着媒介体層なしに直接接触するか、または薄すぎる液晶高分子樹脂層１２を媒介として接触するので、これらの間の接着強度が弱くなって望ましくない。また、これによって基材１１の表面上で金属薄膜２０が容易に移動（ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）する現象が発生する。一方、前記含浸率が５２重量％を超過する場合には、液晶高分子樹脂層１２の厚さが過度に厚くなって、前記層１２にクラックが発生し、これによって基材１１と金属薄膜２０との接着強度が弱くなって望ましくない。前記のように形成された液晶高分子樹脂層１２の適正厚さ範囲は、厚さ割合として考慮する時、例えば、基材１１及び液晶高分子樹脂層１２の厚さ和を基準に９ないし２３％である。
【００５２】
また本具現例による金属箔積層板２００は、プリプレグ１０と金属薄膜２０との接合強度を高めるために、これら間に介在される接着剤層をさらに必要としない。これにより、製造工程を単純化してコストダウンできる。
【００５３】
図４は、本発明のさらに他の具現例によるプリプレグを備える金属箔積層板の一具現例を示した断面図である。
【００５４】
図４を参照すれば、本具現例による金属箔積層板３００は、プリプレグ１０、金属薄膜２０及び液晶高分子補正層３０を備える。
【００５５】
プリプレグ１０は、基材１１及び液晶高分子樹脂層１２を備える。また、ここでは区分して図示していないが、基材１１の内部にはこれに含浸された液晶高分子が含まれている。前記含浸された液晶高分子の一部は基材１１の表面上に滲出して、複数の島状の液晶高分子樹脂層１２を形成する。本具現例で、液晶高分子樹脂層１２は基材１１の表面を部分的に覆い、液晶高分子樹脂層１２で覆われていない基材１１の表面には、複数の基材凸部１１ａが形成されている。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、液晶高分子樹脂層１２は基材１１の全体表面を覆ってもよい。本具現例のプリプレグ１０は、一般的に３回以下の含浸過程を経て製造されるが、本発明がこれに限定されるものではない。
【００５６】
液晶高分子補正層３０は、液晶高分子樹脂層１２と基材の凸部１１ａとを覆うように基材１１上に配され、液晶高分子補正層３０の表面には表面粗度３０ａが形成されている。かかる表面粗度３０ａの形成方法、その大きさ及びその作用効果は、前述した表面粗度１０ａに関するものと同一であるので、これについての詳細な説明は省略する。
【００５７】
かかる液晶高分子補正層３０は、主に２つの役割を担うが、その一つは、プリプレグ１０と金属薄膜２０との接着強度を増大させる接着媒介層としての役割であり、他の一つは、複数の島状の液晶高分子樹脂層１２と基材の凸部１１ａとが混在するデコボコ状のプリプレグ１０の表面を完全に覆って、金属薄膜２０に滑らかな被覆面を提供する役割である。具体的に、液晶高分子補正層３０は、プリプレグ１０に含まれた液晶高分子樹脂層１２が基材１１の表面を完全に覆っていない場合、液晶高分子樹脂層１２の不足分を、これと同一または類似した材質の液晶高分子樹脂で補充することによって接着強度を増大させ、さらに、プリプレグ１０の粗い表面を補正して、金属薄膜２０の変形なしに、本来の均一な表面状態を維持しつつ、プリプレグ１０上に積層されるように一助する役割を行う。
【００５８】
一方、液晶高分子樹脂層１２が相当量滲出して基材１１の全体表面を覆う場合にも、液晶高分子樹脂層１２の厚さが十分に厚くなくて、所望の接着強度などの発現が困難である場合には、かかる液晶高分子樹脂層１２を覆うように、液晶高分子補正層３０が配されうる。
【００５９】
かかる液晶高分子補正層３０は、プリプレグ１０と金属薄膜２０との間にフィルム状に挿入されてもよく、プリプレグ１０の一面、すなわち、金属薄膜２０側の面に液晶高分子樹脂ワニスをコーティングすることによって形成されてもよく、金属薄膜２０の一面、すなわち、プリプレグ１０側の面に、液晶高分子樹脂ワニスをコーティングすることによって形成されてもよい。
【００６０】
前記のように形成された液晶高分子補正層３０の適正厚さ範囲は、厚さ割合として考慮する時、例えば、プリプレグ１０の平均厚さを基準に５ないし３０％である。前記厚さ比率が５％未満ならば、金属薄膜２０と液晶高分子樹脂層１２とが直接接触する場合も発生しうるので、高い接着強度の発現が困難であり、３０％を超過すれば、金属薄膜２０の積層時に金属箔積層板の全体厚さが厚くなるので、軽薄短小化が困難になる。
【００６１】
図５は、図１のプリプレグを備えるプリント配線板の一具現例を示した断面図である。
【００６２】
本具現例によるプリント配線板４０は、表面粗度１０ａを備えたプリプレグ１０及び金属薄膜２０を備える。かかるプリント配線板４０は、プリプレグ１０の両面に金属薄膜２０を位置させて、その結果物を加熱及び加圧し、この金属薄膜２０に回路４０ａを形成することによって得ることができる。回路の形成は、サブトラクティブ法などの従来の公知の方法によって行われうる。また、かかるプリント配線板４０には、プリプレグ１０と金属薄膜２０とを貫通する貫通ホール５０が形成されており、貫通ホール５０の内壁には、金属メッキ層６０が形成されている。また、プリント配線板４０には、通常的に所定の回路部品（図示せず）が実装される。
【００６３】
図６は、図５のプリント配線板を備える金属箔積層板の一具現例を示した断面図である。
【００６４】
本具現例による金属箔積層板４００は、回路４０ａが形成されているプリント配線板４０、表面粗度１０ａを備えたプリプレグ１０及び金属薄膜２０を備える。例えば、かかる金属箔積層板３００は、プリント配線板４０の両面にそれぞれ積層された２枚のプリプレグ１０、及びプリプレグ１０の外側にさらにそれぞれ積層された２枚の金属薄膜２０を備える。一方、回路４０ａは、プリント配線板４０の片面のみに形成されてもよい。また、かかる金属箔積層板３００は、プリプレグ１０とプリント配線板４０との間に別途のプリント配線板及びプリプレグが交互に１セット以上積層されたものを備えてもよい。また、金属薄膜２０は、プリプレグ１０に対向する面に樹脂層を備える樹脂層接着金属薄膜であってもよく、この場合、表面粗度はプリプレグの表面ではない樹脂層の一表面、すなわち、金属薄膜に対向する表面に形成される。
【００６５】
前記のような構成を持つプリプレグを使用した金属箔積層板は、プリプレグと金属薄膜との接着強度が増大し、これにより、製造過程中に高温に露出されても金属薄膜の剥離を招く熱変形が起きない。また、前記プリプレグを採用したプリント配線板は、これに備えられたプリプレグの水平方向への比誘電率偏差が小さくて、不均一な抵抗値による基板の使用時の回路短絡、機器誤作動などの問題点を防止でき、高周波領域で低誘電特性を持つことができる。
【００６６】
以下では、本発明を、実施例を挙げて詳細に説明するが、本発明がこれに限定されるものではない。
【実施例】
【００６７】
実施例１−１：プリプレグの製造
＜基材の選択＞
プリプレグを製造するための基材としては、厚さ１００μｍ、単位面積重量１０７ｇ／ｍ２のガラス繊維織物（ＩＰＣ
２１１６）を使用した。
【００６８】
＜液晶高分子樹脂ワニスの製造＞
液晶高分子樹脂として、芳香族ポリエステルアミド（数平均分子量１０，０００）１００重量部、溶剤としてｎ−メチルピロリドン４００重量部を配合した後、常温で攪拌して液晶高分子樹脂ワニスを製造した。
【００６９】
＜プリプレグの製造＞
含浸容器に前記液晶高分子樹脂ワニスを充填した後、前記基材を通過させて含浸させ、１００℃の熱風循環乾燥器で３分間乾燥して、液晶高分子樹脂の含浸量が１００ｇ／ｍ２であるプリプレグを製造した。乾燥されたプリプレグの表面粗度を調節するために、赤外線ヒーターで前記プリプレグを３００℃の温度に加熱した後、表面粗度（Ｒａ）が３μｍであるロールを利用して圧延を実施した。圧延時にロールの温度８０℃、圧力１０Ｋｇｆ／ｃｍ２の条件に設定してプリプレグを製造した。
【００７０】
実施例１−２：プリプレグの製造
圧延時の表面粗度（Ｒａ）が０．５μｍであるロールを使用したことを除いては、前記実施例１−１と同じ方法でプリプレグを製造した。
【００７１】
実施例１−３：プリプレグの製造
前記実施例１−１で製造されたプリプレグの両面に、前記実施例１−１で製造された液晶高分子樹脂ワニスを、ナイフコーティング方法を利用して１０μｍの厚さにそれぞれ塗布した後、１００℃の熱風循環乾燥器で３分間乾燥して、液晶高分子補正層が導入されたプリプレグを製造した。次いで、乾燥されたプリプレグの表面粗度を調節するために、赤外線ヒーターで前記プリプレグを３００℃の温度に加熱した後、表面粗度（Ｒａ）が３μｍであるロールを利用して圧延を実施した。圧延時にロールの温度８０℃、圧力１０Ｋｇｆ／ｃｍ２の条件に設定した。
【００７２】
実施例２−１：金属箔積層板の製造
下記のように、図３の構成を持つ金属箔積層板を製造した。
【００７３】
実施例１−１で製造したプリプレグの両面に厚さ１２μｍの電解銅箔をそれぞれ位置させ、熱板プレスを利用して、温度３００℃、圧力４０Ｋｇｆ／ｃｍ２の条件下で１時間加圧積層して、金属箔積層板を製造した。
【００７４】
実施例２−２：金属箔積層板の製造
実施例１−２で製造したプリプレグを使用したことを除いては、実施例２−１と同じ方法で金属箔積層板を製造した。
【００７５】
実施例２−３：金属箔積層板の製造
実施例１−３で製造した液晶高分子補正層が導入されたプリプレグを使用したことを除いては、実施例２−１と同じ方法で金属箔積層板を製造した。
【００７６】
比較例１−１：プリプレグの製造
圧延時の表面粗度（Ｒａ）が１０μｍであるロールを使用したことを除いては、前記実施例１−１と同じ方法でプリプレグを製造した。
【００７７】
比較例２−１：金属箔積層板の製造
比較例１−１で製造したプリプレグを使用したことを除いては、実施例２−１と同じ方法で金属箔積層板を製造した。
【００７８】
評価試験
前記実施例１−１〜１−３、実施例２−１〜２−３、比較例１−１及び比較例２−１のプリプレグに対して比誘電率を測定し、その結果を下記の表１に表した。比誘電率測定方法は、ＩＰＣ−ＴＭ−６５０項の２．２．１７Ａ節による。具体的に、前記比誘電率の測定は、Ａｇｉｌｅｎｔ
Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ／Ｍａｔｅｒｉａｌ Ａｎａｌｙｚｅｒを利用して、１ＧＨｚでプリプレグ試片の９箇所（左上、左中、左下、中央上、中央中、中央下、右上、右中、右下）に対する比誘電率を測定し、その平均値と標準偏差とを算定することを含む。
【００７９】
【表１】
【００８０】
また、前記実施例２−１〜２−３及び比較例２−１の金属箔積層板について、銅箔とプリプレグとの接着強度を測定し、その結果を下記の表２に表した。接着強度の測定方法は、ＩＰＣ−ＴＭ−６５０項の２．４．８節による。
【００８１】
【表２】
【００８２】
一方、前記実施例２−１〜２−３及び比較例２−１の金属箔積層板について、表面状態を肉眼観察で測定し、その結果を下記の表３に表した。
○：ブリスターがなく、表面が滑らかな場合
△：ブリスターが発生していないが、表面が滑らかでない場合
×：ブリスターが発生した場合
【００８３】
【表３】
【００８４】
前記表１ないし表３を参照すれば、比誘電率偏差は、実施例１−１〜１−３のプリプレグが比較例１−１のプリプレグに比べて非常に小さく、接着強度は、実施例２−１〜２−３の金属箔積層板が比較例２−１の金属箔積層板に比べて非常に大きく、金属箔積層板の表面状態は、液晶高分子補正層が形成された実施例２−３の場合が、補正層が形成されていない実施例２−１〜２−２及び比較例２−１の場合に比べて良好であると分かる。
【００８５】
本発明は実施例を参考にして説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想によって定められねばならない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材に含浸された液晶高分子樹脂と、を備え、
その一面または両面に０．１ないし５．０μｍの表面粗度を持つプリプレグ。
【請求項２】
前記液晶高分子樹脂の含浸率は、前記基材及び液晶高分子樹脂の重量和を基準に、４４ないし５２重量％である請求項１に記載のプリプレグ。
【請求項３】
前記含浸された液晶高分子樹脂の一部が前記基材の表面上に滲出して形成された液晶高分子樹脂層をさらに備える請求項１に記載のプリプレグ。
【請求項４】
前記液晶高分子樹脂層の厚さ比率は、前記基材及び液晶高分子樹脂層の厚さ和を基準に９ないし２３％である請求項３に記載のプリプレグ。
【請求項５】
前記基材は、ガラス繊維織物、ガラス繊維不織布及び炭素繊維織物からなる群から選択された少なくとも１種を含む請求項１に記載のプリプレグ。
【請求項６】
前記液晶高分子樹脂は、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステルアミド、ポリエステルイミド、ポリホスファゼン及びポリアゾメチンからなる群から選択された少なくとも１種を含む請求項１に記載のプリプレグ。
【請求項７】
１ＧＨｚ以上の高周波領域で、比誘電率が４．０以下、その標準偏差が０．１以下である請求項１に記載のプリプレグ。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載のプリプレグまたは前記プリプレグが少なくとも２枚積層されたプリプレグ積層体を備え、前記プリプレグまたは前記プリプレグ積層体の一面または両面上に配された金属薄膜を備える金属箔積層板。
【請求項９】
前記プリプレグと金属薄膜との間に配された液晶高分子補正層をさらに備える請求項８に記載の金属箔積層板。
【請求項１０】
前記液晶高分子補正層は、前記プリプレグと金属薄膜との間にフィルム状に挿入された請求項９に記載の金属箔積層板。
【請求項１１】
前記液晶高分子補正層は、前記プリプレグの一面または前記金属薄膜の一面に液晶高分子樹脂ワニスをコーティングすることによって形成された請求項９に記載の金属箔積層板。
【請求項１２】
前記液晶高分子補正層の厚さ比率は、前記プリプレグの平均厚さを基準に５ないし３０％である請求項９に記載の金属箔積層板。
【請求項１３】
前記プリプレグとこれに接着された金属薄膜との接着強度が０．５ないし２．５Ｎ／ｍｍである請求項８に記載の金属箔積層板。
【請求項１４】
請求項８に記載の金属箔積層板を回路加工して得られるプリント配線板。
【請求項１５】
請求項１４に記載のプリント配線板、及び前記プリント配線板の少なくとも一面上に配されたプリプレグまたはプリプレグ積層体を備え、前記プリプレグまたは前記プリプレグ積層体上に配された金属薄膜を備える金属箔積層板。
【請求項１】
基材と、
前記基材に含浸された液晶高分子樹脂と、を備え、
その一面または両面に０．１ないし５．０μｍの表面粗度を持つプリプレグ。
【請求項２】
前記液晶高分子樹脂の含浸率は、前記基材及び液晶高分子樹脂の重量和を基準に、４４ないし５２重量％である請求項１に記載のプリプレグ。
【請求項３】
前記含浸された液晶高分子樹脂の一部が前記基材の表面上に滲出して形成された液晶高分子樹脂層をさらに備える請求項１に記載のプリプレグ。
【請求項４】
前記液晶高分子樹脂層の厚さ比率は、前記基材及び液晶高分子樹脂層の厚さ和を基準に９ないし２３％である請求項３に記載のプリプレグ。
【請求項５】
前記基材は、ガラス繊維織物、ガラス繊維不織布及び炭素繊維織物からなる群から選択された少なくとも１種を含む請求項１に記載のプリプレグ。
【請求項６】
前記液晶高分子樹脂は、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステルアミド、ポリエステルイミド、ポリホスファゼン及びポリアゾメチンからなる群から選択された少なくとも１種を含む請求項１に記載のプリプレグ。
【請求項７】
１ＧＨｚ以上の高周波領域で、比誘電率が４．０以下、その標準偏差が０．１以下である請求項１に記載のプリプレグ。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載のプリプレグまたは前記プリプレグが少なくとも２枚積層されたプリプレグ積層体を備え、前記プリプレグまたは前記プリプレグ積層体の一面または両面上に配された金属薄膜を備える金属箔積層板。
【請求項９】
前記プリプレグと金属薄膜との間に配された液晶高分子補正層をさらに備える請求項８に記載の金属箔積層板。
【請求項１０】
前記液晶高分子補正層は、前記プリプレグと金属薄膜との間にフィルム状に挿入された請求項９に記載の金属箔積層板。
【請求項１１】
前記液晶高分子補正層は、前記プリプレグの一面または前記金属薄膜の一面に液晶高分子樹脂ワニスをコーティングすることによって形成された請求項９に記載の金属箔積層板。
【請求項１２】
前記液晶高分子補正層の厚さ比率は、前記プリプレグの平均厚さを基準に５ないし３０％である請求項９に記載の金属箔積層板。
【請求項１３】
前記プリプレグとこれに接着された金属薄膜との接着強度が０．５ないし２．５Ｎ／ｍｍである請求項８に記載の金属箔積層板。
【請求項１４】
請求項８に記載の金属箔積層板を回路加工して得られるプリント配線板。
【請求項１５】
請求項１４に記載のプリント配線板、及び前記プリント配線板の少なくとも一面上に配されたプリプレグまたはプリプレグ積層体を備え、前記プリプレグまたは前記プリプレグ積層体上に配された金属薄膜を備える金属箔積層板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公表番号】特表２０１１−５０４５２３（Ｐ２０１１−５０４５２３Ａ）
【公表日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５３３０１５（Ｐ２０１０−５３３０１５）
【出願日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００８／００６６９２
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０６４１２１
【国際公開日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（５０８１３０１８８）サムスン ファイン ケミカルズ カンパニー リミテッド (28)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００８／００６６９２
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０６４１２１
【国際公開日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（５０８１３０１８８）サムスン ファイン ケミカルズ カンパニー リミテッド (28)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]