多層PCB製造におけるプリプレグ（Prepreg）の役割

初出公開日 Feb 09, 2026, 更新日 Feb 09, 2026

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PCBのスタックアップ構成には、層（Layers）、プレーン（Planes）、コア（Core）、ベース、基材（Substrate）、ラミネート（Laminate）、そしてプリプレグ（Prepreg）が含まれます。

コアには FR-4、アルミニウム、Rogers などの材料が使用されます。一方、プリプレグは、隣接するコア同士、またはコアと銅箔層の間に配置される誘電材料です。多層PCBにおいて、プリプレグはPCBのコアと層を一体化させるための重要な材料です。

プリプレグとコアの違いを理解した上で、用途に対してどの材料を選択すべきでしょうか。また、めっき、エッチング、硬化工程の中で、重要な電気特性はどのように変化するのでしょうか。

多層PCBに最適なプリプレグ材料は、板厚、層構成、インピーダンス条件によって異なります。プリプレグは含有する樹脂量により、高樹脂（HR）、中樹脂（MR）、標準樹脂（SR）の3種類に分類されます。本記事では、多層基板およびPCBスタックアップの概要、プリプレグとは何か、そしてその役割について解説します。

1. PCB製造におけるプリプレグとは？

プリプレグ（Prepreg）とは「Pre-impregnated composite fiber（樹脂含浸済み複合繊維）」の略で、部分硬化状態の樹脂が含浸されたガラス繊維クロスを指します。名称の通り、プリプレグは基本的に絶縁フィルムです。

PCB製造において、プリプレグは誘電体材料として、2枚のコア間、または銅箔とコアの間に挿入され、必要な電気絶縁を提供します。多層PCBでは、銅張積層板同士を接着する層として機能し、電気的絶縁と機械的支持の両方を担います。

プリプレグは、誘電率（Dk）に基づいて制御インピーダンスなどの電気特性を調整する役割も果たします。また、機械的特性を強化し、PCBの信頼性と耐久性を確保します。樹脂は部分硬化状態であるため、ラミネーション時に熱と圧力を加えることで完全硬化し、均一で強固な接合が形成されます。

2. プリプレグの選択はPCBにどのような影響を与えるか？

プリプレグの選定は、PCBの品質、積層接合の完全性、放熱性能に大きく影響します。高周波設計では、比誘電率がインピーダンスや信号損失に影響を与えるため特に重要です。

また、樹脂が積層時に適切に流動することも重要なポイントです。適切なガラス転移温度（Tg）を持つプリプレグを選択することで、動作中の熱による反りやクラックを防ぎ、熱管理性能を向上させることができます。

3. PCB製造で使用されるプリプレグの種類

1. エポキシ系プリプレグ

エポキシプリプレグは、優れた接着性、高い機械強度、低い誘電率を持ち、PCB製造で最も一般的に使用されます。民生電子機器や通信機器など、高い信頼性と性能が求められる用途に最適です。

2. ポリイミド系プリプレグ

ポリイミドプリプレグは、高温環境に対する優れた耐熱性と耐環境性を持ち、航空宇宙、自動車、通信分野などの高温用途に使用されます。

3. ハロゲンフリープリプレグ

環境配慮型設計向けに、ハロゲンフリープリプレグが使用されます。医療機器など、環境安全性と持続可能性が求められる分野で採用されています。

4. プリプレグの製造工程

1. 含浸工程

ガラス繊維布に樹脂を均一に塗布し、接着剤および誘電体として機能するプリプレグを製造します。

ガラス繊維布の準備：機械強度を確保するため、設計要件に応じた織密度の布を使用
エポキシ樹脂槽：難燃性や柔軟性向上の添加剤を含む場合もあります
部分硬化（Bステージ）：ラミネーション時に樹脂が流動できる状態を維持

2. 乾燥および硬化

温度と時間を厳密に制御し、樹脂の硬化度を最適化します。過硬化や未硬化は接合不良の原因となります。

3. 切断および包装

規定サイズに精密切断し、樹脂含有量、ガラス繊維タイプ、厚みを明記して清浄な状態で包装します。

4. 樹脂含有量の管理

樹脂と繊維の比率は、電気特性と機械特性に大きな影響を与えます。

高樹脂量は絶縁性と接着性を向上させ、低樹脂量は高剛性を実現します。

5. PCB設計におけるプリプレグの欠陥

デラミネーション：接合不良による層剥離
樹脂不足（Resin Starvation）：樹脂量不足による接着不良
ボイド（空隙）：湿気や不均一な加圧・加熱が原因

適切な保管、ラミネーション条件管理により防止可能です。

6. プリプレグによるPCBインピーダンス制御

目標インピーダンス（例：50Ω、90Ω）を設定
配線幅・間隔とプリプレグ厚みを考慮
安定した誘電率（Dk）の材料を選択
インピーダンス計算ツールを活用

7. プリプレグとコアの違い

プリプレグとコアはどちらも多層PCBに不可欠ですが、

コアは構造体、プリプレグは接着・絶縁材という異なる役割を持ちます。

課題と注意点

品質管理：厚み・樹脂量の厳密管理が必要
湿気感受性：適切な保管環境が不可欠

JLCPCBでは、高速・多層PCB設計において重要なプリプレグ材料の選定を重視しています。FR-4、アルミ基板、Rogersなどの高周波材料を含む幅広い材料を提供し、機械特性と電気特性の両立を実現します。

試作から量産まで、JLCPCBの高度な製造技術と低コストサービスにより、高品質なPCB製造をサポートします。

結論

適切なプリプレグの選択は、PCBの性能、品質、耐久性を維持するために不可欠です。プリプレグは接着材かつ誘電体として、機械的安定性と電気特性の両立を可能にします。特にGHz帯の高速信号設計では、誘電材料の選定が極めて重要です。

多層PCB製造におけるプリプレグの役割を正しく理解することで、設計者はPCB性能を最大限に最適化できます。