[发明专利]氟树脂基板

说明书

技术领域

本发明涉及用于形成电路的氟树脂基板，所述基板适合作为高频通信装置中所用的高频电路基板。

背景技术

随着最近(例如)IC卡和移动电话等装置中的信息通信量的增长，微波和毫米波等更高频区域中的通信量一直在增加。因此，市场需要能够用于高频区域并且具有较小的传输时延和传输损耗的高频电路基板。

所期望的是，上述高频电路基板使用具有低介电常数ε和介电损耗角正切tanδ的基板材料。上述具有低介电常数和介电损耗角正切的材料类型包括氟树脂，如聚四氟乙烯(PTFE)。已经研发出通过在由铜(Cu)箔等形成的金属基板(金属导体)上形成由氟树脂构成的介电层从而制造高频电路基板(氟树脂基板)的技术(例如，专利文献1和2)。

引用列表

专利文献

专利文献1：已公开的日本专利申请Tokukai 2001-7466

专利文献2：已公开的日本专利4296250

发明内容

技术问题

即便如上所述，但由于形成介电层的氟树脂的热膨胀系数(为10^-5/K的数量级)高于形成金属导体的Cu的热膨胀系数(为10^-6/K的数量级)，所以当仅仅通过层压氟树脂和金属导体来制造氟树脂基板时，在约260℃的温度下进行回流(reflow)工序时会发生翘曲。一旦发生这样的翘曲，氟树脂基板将不能用作高频电路基板。

为了解决上述问题，如图2所示，通过使用浸渍有氟树脂11a的玻璃布11c在金属导体(Cu)12a上形成介电层11，从而制造高频电路。

更具体而言，用于形成玻璃的材料二氧化硅在260℃以上的回流温度下对氟具有优异的耐腐蚀性，并且其热膨胀系数低于氟树脂的热膨胀系数。因此，当将上述玻璃形成为布的形状以制造玻璃布11c并用氟树脂11a浸渍该玻璃布11c来形成介电层11时，介电层11与金属导体12之间的热膨胀系数之差降低，由此抑制了回流时翘曲的发生。

即便如上所述，但是产生了如下问题：由于玻璃布具有高介电常数ε，从而使介电层11的介电常数ε增加，从而使高频特性劣化。

鉴于常规技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供这样一种氟树脂基板，该氟树脂基板能够充分抑制回流时翘曲的发生，并且能够降低介电层的介电常数，由此能够表现出十分出色的高频特性。

问题的解决方案

本发明的发明人进行了潜心研究，发现下述发明能够解决上述问题。由此完成了本发明。以下对各个权利要求进行阐述。

权利要求1所述的发明为一种氟树脂基板，其具有金属导体和介电层，该介电层主要由氟树脂构成并且形成于所述金属导体上。在所述基板中，上述介电层包含中空玻璃珠。

本发明的发明人经过潜心研究发现，通过使用包含中空玻璃珠的氟树脂来形成介电层，从而可提供这样的氟树脂基板，该氟树脂基板能够充分抑制回流时翘曲的发生，并且能够降低介电层的介电常数，由此能够表现出十分出色的高频特性，其中中空玻璃珠通过具有中空结构从而其介电常数ε低于玻璃布的介电常数，同时其对氟的耐腐蚀性和热膨胀系数与玻璃布相当。

更具体而言，由于形成玻璃的二氧化硅的介电常数ε为约3.0，并且中空部分中的空气的介电常数ε为1.0，因此通过控制中空部分的体积百分比，能够得到具有适当介电常数的中空珠。优选的是，玻璃珠的介电常数为1.4至2.8。

除玻璃之外，用于中空珠的材料类型包括氧化铝、氧化钛和其他各种材料。在这些材料中，从回流时对氟的耐腐蚀性、与氟树脂混合时以及压向金属导体时的耐压性能、抵抗电离辐射的施加时的稳定性以及绝缘性能的角度来看，玻璃是最优选的。

根据诸如介电层的特性和厚度、以及金属导体的材料和厚度之类的所要求的项目，从而适当地确定中空玻璃珠的粒径、中空部分的尺寸、以及其向氟树脂中的添加量所有这些方面。

对氟树脂没有特别限制。氟树脂的类型包括：诸如聚四氟乙烯(PTFE)之类的氟树脂；两种以上氟化合物的共聚物，例如，四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)；以及两种以上氟树脂的混合物(合金)。

术语“主要由氟树脂构成”是指介电层的性质主要受氟树脂控制，并且介电层中氟树脂所占的体积百分比通常为约50％以上。

所使用的金属导体的类型包括铜、铝、铁、镍、SUS钢和铝合金等合金、以及这些金属的复合物。在这些材料中，优选铜和铜合金作为用于具有较低传输损耗的氟树脂基板的金属导体，因为铜和铜合金的电导率特别高。优选的是，金属导体的厚度为约1μm至2mm，更优选为5μm至500μm。