JP2007129039A

JP2007129039A - フッ素樹脂プリント基板及びその製造方法

Info

Publication number: JP2007129039A
Application number: JP2005319850A
Authority: JP
Inventors: Masamori Akamatsu; 正守赤松
Original assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Current assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Priority date: 2005-11-02
Filing date: 2005-11-02
Publication date: 2007-05-24

Abstract

【課題】曲面に合致させて取り付けることができるフッ素樹脂プリント基板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】フッ素樹脂プリント基板１は、ガラスクロスにフッ素樹脂が含浸されてなるプリプレグ２を複数枚積層したプリプレグ積層体３と、このプリプレグ積層体３の少なくとも片面に積層した導電性の金属箔４とを備えている。前記プリプレグ積層体３と金属箔４とは、湾曲した凸部８ａを有する雄型８とこの凸部８ａに対応する湾曲した凹部９ａを有する雌型９とから構成される一対の金型７を用いて、真空下で前記フッ素樹脂の融点より高温でプレス成形することによって湾曲されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、情報通信機器等における高周波帯域で用いられるアンテナ部品や、ＩＣパッケージ等の半導体基板として用いられるフッ素樹脂プリント基板及びその製造方法に関する。

近年の高度情報化社会の到来に伴い、通信手段の革新が著しく、情報伝達はより高速化、高周波化の傾向にある。特に、衛星放送、衛星通信の時代を迎えて、ＢＳコンバーター、アンテナなどの高周波回路のプリント基板では、より高速度の情報伝達に適した高周波帯域、特にミリメートル波帯域（３０〜３００ＧＨｚ）に対応できることが要望されている一方で、例えばミサイルのような筒状の筐体に取り付けるために、曲率形状を有する（湾曲した）プリント基板の要望もある。
現在、誘電特性の優れたプリント基板には、ガラスクロスにフッ素樹脂を含浸させたプリプレグに配線パターン形成用の金属箔を積層させた平面板状のフッ素樹脂プリント基板が使用されている（例えば、特許文献１参照）。また、曲面に取り付けるプリント基板としては、ポリイミド系のフレキシブル基板が主流である。
特開平７−３２３５０１号公報

しかしながら、ポリイミド系のフレキシブル基板は高周波帯域では誘電特性が悪いため、高周波帯域で使用することは難しい。一方、一旦平面板状に形成されたフッ素樹脂プリント基板に後から熱を加えて湾曲させる方法は、金属箔が延びないためにプリント基板が割れてしまうので使用することができない。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、曲面に合致させて取り付けることができるフッ素樹脂プリント基板及びその製造方法を提供することを目的としている。

本発明のフッ素樹脂プリント基板は、ガラスクロスにフッ素樹脂が含浸されてなるプリプレグを複数枚積層したプリプレグ積層体と、このプリプレグ積層体の少なくとも片面に積層した導電性の金属箔とを備えるフッ素樹脂プリント基板であって、
前記プリプレグ積層体と金属箔とは、湾曲した凸部を有する雄型とこの凸部に対応する湾曲した凹部を有する雌型とから構成される一対の金型を用いて、真空下で前記フッ素樹脂の融点より高温でプレス成形することによって湾曲されていることを特徴としている。
このフッ素樹脂プリント基板によれば、湾曲した形状を有しているので、その曲率を適宜選択することにより曲率形状を有する取り付け部に合致させて取り付けることができる。

本発明のフッ素樹脂プリント基板の製造方法は、ガラスクロスにフッ素樹脂が含浸されてなるプリプレグを複数枚重ねて互いに位置決めしたプリプレグ群と、この少なくとも片面に添わせた導電性の金属箔とを、湾曲した凸部を有する雄型とこの凸部に対応する湾曲した凹部を有する雌型とから構成される一対の金型の間に配置し、これらプリプレグ群と金属箔とを前記一対の金型によって、真空下で前記フッ素樹脂の融点より高温でプレス成形して湾曲させると同時に積層一体化させることを特徴としている。
この製造方法を使用すれば、プリプレグ群と金属箔との積層プレス工程と、曲げ成形工程とを同時に行うことができるので、湾曲したフッ素樹脂プリント基板を簡単に製造することができる。また、一対の金型の凸部及び凹部の曲率を取り付け部の曲率に設定することにより、取り付け部の曲率形状と略同一の曲率形状を有するフッ素樹脂プリント基板を製造することができる。

上記のフッ素樹脂プリント基板の製造方法において、前記一対の金型の凸部及び凹部に金属薄板を添わせて前記プリプレグ群と金属箔とをプレス成形してもよい。この場合、金属薄板を一対の金型の凸部及び凹部に添わせることにより金型を保護しながらフッ素樹脂プリント基板を成形することができる。

本発明のフッ素樹脂プリント基板によれば、湾曲曲率を適宜選択することにより、曲率形状を有する取り付け部に合致させて取り付けることができる。また、本発明のフッ素樹脂プリント基板の製造方法によれば、前記湾曲したフッ素樹脂プリント基板を容易に製造することができる。

以下、本発明の実施形態を、添付した図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るフッ素樹脂プリント基板１を示す斜視図である。フッ素樹脂プリント基板１は、ガラスクロスにフッ素樹脂が含浸されてなるプリプレグ２を４枚積層したプリプレグ積層体３と、このプリプレグ積層体３の両面に積層した導電性の金属箔としての銅箔４とを備えている。そして、プリプレグ積層体３と銅箔４とは、後述する一対の金型７を用いて、真空下で前記フッ素樹脂の融点より高温でプレス成形することによって湾曲されている。なお、上記実施の形態においてはプリプレグ２を４枚積層したものが示されているが、プリプレグ２の枚数はこれに限られず、用途に応じて適宜選択することができる。

ここで、ガラスクロスに含浸させるフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が用いられるが、これ以外にも、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共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）を用いることができる。

図２は、フッ素樹脂プリント基板１の製造方法における一工程を示す概略図である。
フッ素樹脂プリント基板１の製造方法として、まず、プリプレグ２を製造する。すなわち、フッ素樹脂として平均粒径０．２〜０．５μｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粒子を用いて濃度６０％のＰＴＦＥ樹脂ディスパージョンを構成し、目付４８ｇ／ｍ^２のガラスクロスに上記ＰＴＦＥ樹脂ディスパージョンを含浸させ、１００℃で乾燥して脱水し、さらに３０５℃でベーキングして界面活性剤を除去させることにより未焼結樹脂を上記ガラスクロスに保持させる。このような含浸及び乾燥を繰り返して樹脂含有量が５０〜９３％の範囲内、例えば７０％のプリプレグ２を得る。このプリプレグ２を４枚重ね、両端の適当な位置に形成された貫通孔にピン５を挿入し、このピン５で各プリプレグ２を互いに位置決めしてプリプレグ群６を構成する。

次に、一対の金型７を用いて成形工程を行う。一対の金型７は、湾曲した凸部８ａを有する雄型８とこの凸部８ａに対応する湾曲した凹部９ａを有する雌型９とから構成される。ここで、これら凸部８ａ、凹部９ａはそれぞれ円筒形筐体物等の取り付け部の曲率形状と略同一の曲率形状に設定されている。この成形工程においては、雄型８の凸部８ａと雌型９の凹部９ａとの間に、図２に示すように、下から、例えばステンレス製の金属薄板１０、銅箔４、プリプレグ群６、銅箔４、例えばステンレス製の金属薄板１０の順に配置し、真空熱プレス機で、真空度１０ｈＰａ以下、面圧３０ｋｇｆ／ｃｍ^２、ＰＴＦＥの融点（３２７℃）よりも高い温度（３８０℃）で３０分間プレス成形する。ここで、１０ｈＰａ以下の真空下で成形を行うのは、内部空孔残留防止のためであり、金属薄板１０は、金型を保護するために一対の金型７の凸部８ａ及び凹部９ａに添わせている。こうして、プリプレグ群６と銅箔４とを熱融着させて積層一体化し、その後に金属薄板１０を除くと、絶縁層としてのプリプレグ積層体３と導電体層としての銅箔４とを備えたフッ素樹脂プリント基板１が得られる。
その後、フッ素樹脂プリント基板１は導電路のパターン形成等の後工程が施され、所望のパターンの導電路が設けられた状態で使用される。パターン形成は、剥離現像型ホトレジスト、溶解現像型ホトレジスト等を用いて行われる。

この製造方法を使用すれば、プリプレグ群６と銅箔４との積層プレス工程と、曲げ成形工程とを同時に行うことができるので、湾曲したフッ素樹脂プリント基板１を簡単に製造することができる。また、フッ素樹脂は熱可塑性樹脂であり、その融点よりも高い温度で熱プレスするので、フッ素樹脂プリント基板１の曲率形状が保持され、経時変化等によっても曲率が戻ることはない。

本発明のフッ素樹脂プリント基板１は、取り付け部の曲率形状と略同一の曲率形状を有しているので、図３に示すように、円筒形筐体物１１の曲率に沿って取り付けることができる。さらに、取り付け部の外周面にフッ素樹脂プリント基板１の厚みと等しい深さの凹部を形成すれば、フッ素樹脂プリント基板１が円筒形筐体物１１に隙間なく且つその外周面から突出することなく取り付けることができる。このフッ素樹脂プリント基板１は、例えば、誘導ミサイル用アンテナ、筒状アンテナとして使用することができる。

本発明において、前述の実施形態に限らず、本発明の範囲内で適宜変更が可能である。
フッ素樹脂プリント基板１において、金属箔をプリプレグ積層体３の両面に配置しているが、少なくとも片面に配置すればよい。また、金属箔として銅箔４を用いているが、アルミニウム、鉄、ステンレス、ニッケル等の金属又はこれらの合金の箔を使用してもかまわない。
前述の製造方法において、各プリプレグ２の位置決めは、ピン５以外のもの、例えば、クリップ、接着剤で行うことも可能である。また、金属薄板１０は必ず使用しなければならないわけではなく、必要により用いればよい。

図３において、フッ素樹脂プリント基板１は円筒形筐体物１１の外周面の一部に取り付けられているが、同曲率の基板を周方向に沿って複数枚配列することにより、全曲面に取り付けることも可能である。また、取り付け部の曲率が異なる場合、例えば、断面が楕円形状の保持体１２である場合には、金型の凸部と凹部の曲率を変えて、曲率の異なる基板を作製することにより、図４に示すように、全周に取り付けることも可能である。この場合、車載用アンテナ、ポール型アンテナとして使用可能である。
さらに、フッ素樹脂プリント基板１は取り付け部の表面に露出した状態で取り付ける必要はなく、ケーシング１３が電波を通す素材であれば、図５に示すように、ケーシング１３の内部に取り付けて、ロボットの胸内アンテナ、自動車のバンパー、ミラー等に取り付け可能なアンテナ等として使用することができる。この場合、限られた内部スペースを有効利用することができ、ケーシングとの隙間がないのでアンテナ利得が向上する。

本発明の実施の形態に係るフッ素樹脂プリント基板を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係るフッ素樹脂プリント基板の製造方法における一工程を示す概略図である。本発明の実施の形態に係るフッ素樹脂プリント基板の円筒形筐体物への使用例を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係るフッ素樹脂プリント基板の別の使用例を示す横断面図である。本発明の実施の形態に係るフッ素樹脂プリント基板のさらに別の使用例を示す横断面図である。

符号の説明

１フッ素樹脂プリント基板
２プリプレグ
３プリプレグ積層体
４金属箔（銅箔）

Claims

ガラスクロスにフッ素樹脂が含浸されてなるプリプレグを複数枚積層したプリプレグ積層体と、このプリプレグ積層体の少なくとも片面に積層した導電性の金属箔とを備えるフッ素樹脂プリント基板であって、
前記プリプレグ積層体と金属箔とは、湾曲した凸部を有する雄型とこの凸部に対応する湾曲した凹部を有する雌型とから構成される一対の金型を用いて、真空下で前記フッ素樹脂の融点より高温でプレス成形することによって湾曲されていることを特徴とするフッ素樹脂プリント基板。
請求項１に記載のフッ素樹脂プリント基板の製造方法であって、
ガラスクロスにフッ素樹脂が含浸されてなるプリプレグを複数枚重ねて互いに位置決めしたプリプレグ群と、この少なくとも片面に添わせた導電性の金属箔とを、湾曲した凸部を有する雄型とこの凸部に対応する湾曲した凹部を有する雌型とから構成される一対の金型の間に配置し、これらプリプレグ群と金属箔とを前記一対の金型によって、真空下で前記フッ素樹脂の融点より高温でプレス成形して湾曲させると同時に積層一体化させることを特徴とするフッ素樹脂プリント基板の製造方法。
前記一対の金型の凸部及び凹部に金属薄板を添わせて前記プリプレグ群と金属箔とをプレス成形する請求項２に記載のフッ素樹脂プリント基板の製造方法。