プリプレグ

プリプレグとは?

プリプレグ(pre-impregnatedの略)とは、補強用の布(通常はガラス繊維の織布)に半硬化(Bステージ)の樹脂を含浸させたものです。多層プリント基板(PCB)では、プリプレグはコアと銅箔の間に配置され、積層工程で熱と圧力によって樹脂が流動し完全に硬化することで、それらを接着します。硬化したプリプレグは層間の誘電体になるため、そのガラス織布スタイル、樹脂含有率、プレス後の厚さが、インピーダンス計算の前提となる層間距離と誘電率(Dk)を決めます。プレス後の厚さは、製造業者が層構成を確定するまで最も正確に把握しにくい値でもあります。

プリプレグの製造と使用方法

材料メーカーはガラス繊維を織ってクロスにし、そのクロスを樹脂槽に通し、べたつきはないもののまだ反応性が残る状態まで部分的に硬化させます。Sierra Circuitsの説明によると、このBステージ状態こそがプリプレグで層を接着できる理由です。最終的な積層工程で樹脂が軟化し、エッチングされた銅の周囲に流れ込み、硬化を完了します。

コアも同じガラスクロスと樹脂から作られます。積層板メーカーはBステージ材料のプライを銅箔の間に挟んでプレスし、硬化させて硬い板にします。プリプレグは製造業者の積層プレスで硬化を完了するため、完成した基板ではどちらも完全に硬化しています。コアの厚さは積層板の製造時に決まり、プリプレグの厚さは製造業者のプレスの仕方によって変わります。一般的な多層PCB層構成では、コアとプリプレグが交互に重なります。製造業者は各目標誘電体厚さを得るために、プライと呼ばれるプリプレグのシートを1枚以上重ね、最終的な値はその製造業者が承認した層構成で決まります。

プリプレグとコアの違い

特性

プリプレグ

コア

硬化状態

積層まで半硬化(Bステージ)

完全硬化(Cステージ)

銅

銅なしで供給され、コアと銅箔を接着

片面または両面に銅張り

厚さ

プレスによって決まり、樹脂含有率、ガラス織布スタイル、銅密度に依存

指定された厚さと公差で供給

役割

層間の接着と絶縁

エッチングされた信号層とプレーン層の構造的な土台

レイアウトへの入力

製造業者のプレス後の厚さとDkを使用

指定されたコア厚さとDkを使用

代表的なプリプレグのガラス織布スタイルと厚さ

ガラス織布スタイルの番号はクロスの構成を表します。仕上がり厚さは樹脂含有率にも左右され、サプライヤーは同じガラス織布スタイルを複数の樹脂含有率で販売しています。IsolaはIS400積層板とプリプレグについて次の値を公表しています。

ガラス織布スタイル

樹脂含有率

公表厚さ

備考

106

74%

2.3 mil(0.058 mm)

薄い樹脂リッチな層

1080

65%

3.1 mil(0.079 mm)

薄い〜中程度の厚さの層

1080

69%

3.5 mil(0.089 mm)

同じクロスで樹脂が多い

2116

53%

4.7 mil(0.119 mm)

汎用の接着層

7628

46%

7.9 mil(0.201 mm)

厚く、ガラスリッチで、目の粗い織り

ほかの材料系では異なる値が示されており、製造業者がプレスした後の厚さは各層の周囲の銅によって変わります。インピーダンスを計算する前に製造業者に確認してください。

レイアウトにおけるプリプレグの重要性

  • インピーダンス:誘電体の高さとDkは、目標インピーダンスに必要な配線幅とギャップを決めます。そのため、プリプレグの構成が変われば配線形状も変わります。インピーダンス制御PCBと誘電率も参照してください。
  • 樹脂の流動:積層時に樹脂が銅の周囲の空間を埋めるため、プレス後の厚さは隣接層の銅密度に左右されます。カタログ値は層構成を計画するための出発点として扱ってください。
  • ファイバーウィーブ・スキュー:ガラスは周囲の樹脂よりDkが高いため、同じ長さの差動ペアの2本の配線でも、織り目に対する各配線の位置によって信号の伝わる速さが異なることがあります。ファイバーウィーブ効果も参照してください。

よくある質問

プリプレグとコアの違いは何ですか?

プリプレグは、積層時に層同士を接着する、半硬化状態のガラスクロスと樹脂です。コアは、片面または両面に銅を貼った完全硬化の積層板です。コアは決まった厚さで供給され、プリプレグの厚さはプレスによって決まります。

なぜプリプレグと呼ばれるのですか?

この名称は「pre-impregnated」(あらかじめ含浸された)の略です。ガラスクロスは、PCB製造業者に届く前に樹脂を含浸させてあります。

プリプレグはインピーダンスに影響しますか?

はい。配線と基準プレーンの間にあるプリプレグの厚さとDkが、目標インピーダンスに必要な配線幅を決めます。そのため、層構成が変われば配線形状も変わります。

プレス後のプリプレグがデータシートより薄いのはなぜですか?

積層時に樹脂が銅パターンの間の隙間に流れ込むためです。どれだけ薄くなるかは銅の分布、樹脂含有率、ガラス織布スタイル、プレス条件によって変わるため、固定の減少係数ではなく、製造業者が承認した層構成を使用してください。

関連用語

PCB層構成 · FR-4 · 誘電率 · インピーダンス制御PCB · ファイバーウィーブ効果

関連リソース

出典

Isola Group「IS400 Laminate and Prepreg」2026年9月30日閲覧。https://www.isola-group.com/pcb-laminates-prepreg/is400-laminate-and-prepreg-isola-group/

Isola Group「Laminate & Prepreg Manufacturing」プレゼンテーション資料、2026年9月30日閲覧。https://www.isola-group.com/wp-content/uploads/Understanding-Laminate-Prepreg-Manufacturing.pdf

Sierra Circuits「What Is a Prepreg in PCB Manufacturing?」2026年9月29日閲覧。https://www.protoexpress.com/blog/prepreg-the-slice-of-cheese-in-your-pcb/

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