JP2001096665A - Substrate - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金属磁性粉を含有
した基板、特に両面銅張基板、多層基板に関し、特に１
００MHz以上の高周波領域に用いて好適な磁気特性を利
用した素子（例えばインダクタンス素子）や電子部品に
適した基板、あるいは回路用基板に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate containing magnetic metal powder, particularly to a double-sided copper-clad substrate and a multilayer substrate.
The present invention relates to an element (for example, an inductance element) utilizing a magnetic property suitable for use in a high-frequency region of 00 MHz or higher, a substrate suitable for an electronic component, or a circuit substrate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子部品や回路基板の基板材料に用いら
れる磁性粉として、フェライト粉があり、フェライト粉
を用いた基板として、例えば特開平１１−１９２６２０
号には、フェライト粉とエポキシ樹脂とを溶剤に混練し
てスラリー化したペーストを、ガラスクロスに含浸し、
乾燥してプリプレグを得、このプリプレグと銅箔とを重
ねて加熱加圧成形したものが開示されている。2. Description of the Related Art Ferrite powder is a magnetic powder used as a substrate material for electronic parts and circuit boards. A substrate using the ferrite powder is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-192620.
No., impregnated into glass cloth with a slurry made by kneading ferrite powder and epoxy resin in a solvent,
It discloses that a prepreg is dried to obtain a prepreg, and the prepreg and a copper foil are stacked and heated and pressed.
【０００３】しかし、フェライト粉には、その磁気特性
上制約があり、特性面からみて有用と考えられる金属粉
を使用することが検討されている。例えばカーボニル鉄
粉は高周波特性に優れ、センダストやパーマロイは透磁
率や磁束飽和密度が高いという利点がある。但し、一般
的に金属粉は導電体であり、絶縁性は持ち合わせていな
い。したがって、基板材料のように、絶縁性が要求され
る用途については何らかの形で表面絶縁処理をする必要
がある。表面絶縁処理方法として、酸化処理、カップリ
ング処理、表面絶縁コーティング等の様々な方法が提案
されているが、表面を酸化処理する方法が絶縁の確実
さ、簡便さからみて一般的である。[0003] However, ferrite powders are restricted in terms of their magnetic properties, and the use of metal powders that are considered to be useful in terms of properties has been studied. For example, carbonyl iron powder has excellent high frequency characteristics, and sendust and permalloy have the advantage of high magnetic permeability and magnetic flux saturation density. However, the metal powder is generally a conductor and does not have insulation properties. Therefore, for applications requiring insulating properties, such as a substrate material, it is necessary to perform some form of surface insulating treatment. Various methods such as an oxidation treatment, a coupling treatment, and a surface insulation coating have been proposed as a surface insulation treatment method. However, a method of oxidizing the surface is generally used in terms of insulation reliability and simplicity.
【０００４】特開平１０−７９５９３号には、軟磁性粉
末（好ましくは偏平状の金属粉末）と熱硬化性樹脂とか
らなる磁性塗料を、ガラス布に含浸させてなる磁性プリ
プレグが開示されており、鉄アルミ珪素合金（センダス
ト）や鉄ニッケル合金（パーマロイ）などの軟磁性粉末
を微細粉末化し表面部分を酸化して使用することが示さ
れている。ここに開示されている磁性プリプレグは不要
電磁波の干渉によって生じる電磁波障害を抑制するプリ
ント配線基板に用いられるものであるが、いずれにせ
よ、基板作成に際し、銅箔で磁性プリプレグを挟み込
み、銅箔をパターン化する工程が必要とされる。このパ
ターン化に際しては、酸、あるいはアルカリによるケミ
カルエッチングが必携であり、エッチングの際に表面に
露出した金属粉は、その酸化皮膜なども含めて酸やアル
カリによって侵されてしまい、表面抵抗が確保できない
という致命的な欠点がある。JP-A-10-79593 discloses a magnetic prepreg obtained by impregnating a glass cloth with a magnetic paint composed of a soft magnetic powder (preferably a flat metal powder) and a thermosetting resin. It is disclosed that soft magnetic powders such as iron aluminum silicon alloy (Sendust) and iron nickel alloy (Permalloy) are finely powdered and used by oxidizing the surface portion. The magnetic prepreg disclosed herein is used for a printed wiring board that suppresses electromagnetic interference caused by interference of unnecessary electromagnetic waves, but in any case, when creating the board, sandwich the magnetic prepreg with copper foil, A patterning step is required. In this patterning, chemical etching with acid or alkali is indispensable, and the metal powder exposed on the surface during etching is attacked by acid and alkali including its oxide film, and the surface resistance is secured. There is a fatal drawback that you cannot.
【０００５】また、特開平８−７８７９８号には、強磁
性金属粉と絶縁樹脂とを混合した複合材料で構成されて
いる絶縁層を間に挟んでその両側に導体層を設けた回路
基板が開示されている。このものでも、導体層（代表的
には銅箔等の銅を主成分とするもの）における導体パタ
ーン形成にはフォトエッチングが用いられ、やはりケミ
カルエッチングが必携とされ、金属粉の露出により表面
抵抗が確保できないという問題がある。また、ここに示
される複合材料は、ガラスクロス等の強化材が用いられ
ておらず、特に薄肉での強度にかけ、加圧成形等を行っ
て基板を作成する際に難点がある。Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-78798 discloses a circuit board having an insulating layer made of a composite material in which a ferromagnetic metal powder and an insulating resin are mixed and having conductor layers on both sides of the insulating layer. It has been disclosed. In this case, too, photo-etching is used to form a conductor pattern on a conductor layer (typically, copper foil or the like whose main component is copper), which also requires chemical etching. There is a problem that can not be secured. Further, the composite material shown here does not use a reinforcing material such as a glass cloth, and has a difficulty in producing a substrate by performing pressure molding or the like, particularly when applying strength to a thin wall.
【０００６】また、特開平５−１６７２１１号には、プ
ラスチック、無機化合物、金属のいずれかの粉末、もし
くはこれらの混合粉からなる焼結多孔質体の空隙に熱硬
化性樹脂を含浸硬化させた複合絶縁体層と熱硬化性樹脂
層とを含む２種以上の層から構成された絶縁体層を金属
層（例えば電解銅箔）で挟持したプリント回路用積層板
が開示されている。ここで、金属粉として例示されてい
るのはプラスチックでコートしてもよいパラジウムであ
り、また金属粉を用いた実施例はなく、さらにはカーボ
ニル鉄粉やセンダスト、パーマロイなどの金属磁性粉を
用いる旨の記載はなく、これら金属磁性粉による特性向
上の効果を得ることはできない。Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-167221 discloses that a thermosetting resin is impregnated and cured in the voids of a sintered porous body made of a powder of any of plastics, inorganic compounds and metals, or a mixed powder thereof. A printed circuit laminate is disclosed in which an insulator layer composed of two or more layers including a composite insulator layer and a thermosetting resin layer is sandwiched between metal layers (for example, electrolytic copper foil). Here, exemplified as the metal powder is palladium which may be coated with plastic, and there is no example using the metal powder, and further, carbonyl iron powder, sendust, and metal magnetic powder such as permalloy are used. There is no description to that effect, and the effect of improving the properties by these metal magnetic powders cannot be obtained.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、金属
磁性粉と絶縁樹脂とを混合した複合磁性材料を絶縁層に
用いた銅箔付基板において、銅箔のパターン化に際し、
ケミカルエッチングを行っても、絶縁層表面および内部
の絶縁性が保持され、製造が容易で、耐熱性、強度、高
周波磁気特性に優れた基板を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a copper-foiled substrate using a composite magnetic material in which a metallic magnetic powder and an insulating resin are mixed for an insulating layer.
It is an object of the present invention to provide a substrate which maintains the insulating properties on the surface and inside of an insulating layer even after chemical etching, is easy to manufacture, and has excellent heat resistance, strength and high frequency magnetic properties.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的は、下記の本発
明によって達成される。 （１） 銅箔上に絶縁樹脂塗膜を形成し、この絶縁樹脂
塗膜上に金属磁性粉と樹脂と溶剤とを含有するペースト
を塗布し、乾燥して金属磁性粉含有樹脂塗膜を形成した
銅箔付樹脂膜と、この銅箔付樹脂膜の金属磁性粉含有樹
脂塗膜側と接するように、クロス基材を重ねて加熱加圧
成形して得られた基板。 （２） 絶縁樹脂塗膜が、樹脂および溶剤を混練して得
られたペーストにより形成された上記（１）の基板。 （３） 絶縁樹脂塗膜が、フェライト粉、樹脂および溶
剤を混練してスラリー化したペーストにより形成された
上記（１）の基板。 （４） 金属磁性粉の粒径が０．１〜１００μm の範囲
にあり、その平均粒径が１〜３０μm の範囲にある上記
（１）〜（３）のいずれかの基板。 （５） クロス基材がガラスクロスである上記（１）〜
（４）のいずれかの基板。 （６） 銅箔を除いた全体に占める金属磁性粉の含有率
が１５〜６０体積％である上記（１）、（２）、（４）
または（５）の基板。 （７） 銅箔を除いた全体に占める金属磁性粉とフェラ
イト粉との合計含有率が１５〜６０体積％である上記
（３）〜（６）のいずれかの基板。 （８） 上記（１）〜（７）のいずれかの基板を用い多
層化した基板。 （９） 上記（１）〜（７）のいずれかの基板と、銅箔
に絶縁樹脂基板塗膜を形成し、この絶縁樹脂塗膜上に金
属磁性粉と樹脂と溶剤とを含有するペーストを塗布し、
乾燥して金属磁性粉含有樹脂塗膜を形成した銅箔付樹脂
膜とを用い多層化した基板。The above object is achieved by the present invention described below. (1) An insulating resin coating film is formed on a copper foil, a paste containing a metal magnetic powder, a resin and a solvent is applied on the insulating resin coating film, and dried to form a resin coating film containing a metal magnetic powder. A substrate obtained by laminating a cloth base material and applying heat and pressure so as to be in contact with the resin film with the copper foil and the resin coating film containing the metal magnetic powder of the resin film with the copper foil. (2) The substrate according to the above (1), wherein the insulating resin coating film is formed by a paste obtained by kneading a resin and a solvent. (3) The substrate according to (1) above, wherein the insulating resin coating film is formed by a paste obtained by kneading ferrite powder, resin and a solvent to form a slurry. (4) The substrate according to any one of (1) to (3) above, wherein the metal magnetic powder has a particle size in the range of 0.1 to 100 μm and an average particle size in the range of 1 to 30 μm. (5) The above (1) to wherein the cloth substrate is a glass cloth
The substrate according to any one of (4). (6) The above (1), (2), (4), wherein the content of the metal magnetic powder in the whole except for the copper foil is 15 to 60% by volume.
Or the substrate of (5). (7) The substrate according to any one of the above (3) to (6), wherein the total content of the metal magnetic powder and the ferrite powder occupies 15 to 60% by volume, excluding the copper foil. (8) A multilayered substrate using any one of the substrates (1) to (7). (9) An insulating resin substrate coating film is formed on the substrate of any of the above (1) to (7) and copper foil, and a paste containing a metal magnetic powder, a resin, and a solvent is formed on the insulating resin coating film. Apply,
A multilayered substrate using a resin film with a copper foil which is dried to form a resin coating containing a metal magnetic powder.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の基板は、銅箔を有し、銅箔側から絶縁樹脂塗膜
を形成し、この塗膜上に、金属磁性粉、樹脂および溶剤
を含有するペーストを塗布し、乾燥して金属磁性粉含有
樹脂塗膜を形成して銅箔付樹脂膜（銅箔付絶縁層）を
得、この銅箔付樹脂膜の塗膜面に、好ましくはガラスク
ロスを重ねて加熱加圧成形して得られたものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The substrate of the present invention has a copper foil, an insulating resin coating film is formed from the copper foil side, a paste containing a metal magnetic powder, a resin and a solvent is applied on the coating film, and dried to form a metal magnetic coating. A resin film with copper foil is formed by forming a powder-containing resin coating film, and a resin film with copper foil (insulating layer with copper foil) is obtained. It was done.
【００１０】このため、基板作成に際し、後続の工程に
て、銅箔は、ケミカルエッチングによりパターン化する
ことが必須とされるが、そのようなパターン化工程に際
しても、金属磁性粉含有樹脂塗膜と銅箔との間に絶縁樹
脂塗膜が設けられているので、金属磁性粉含有樹脂膜中
の金属粉が露出してパターン間の絶縁性が保持できなく
なるのを防止することができる。これにより、金属磁性
粉のもつ優れた特性をそのまま生かすことができ、高周
波磁気特性に優れたものとなる。また、ガラスクロスを
用いているため、強度が十分であり、かつ耐熱性が良好
である。[0010] For this reason, it is essential that the copper foil be patterned by chemical etching in a subsequent step when the substrate is formed. Even in such a patterning step, the resin coating film containing the metal magnetic powder is required. Since the insulating resin coating is provided between the metal foil and the copper foil, it is possible to prevent the metal powder in the metal magnetic powder-containing resin film from being exposed and the insulation between the patterns from being unable to be maintained. As a result, the excellent characteristics of the metal magnetic powder can be utilized as it is, and the high-frequency magnetic characteristics are excellent. Further, since a glass cloth is used, the strength is sufficient and the heat resistance is good.
【００１１】本発明において、銅箔上に形成される絶縁
樹脂塗膜は、樹脂および溶剤を含有する塗布液（ペース
ト）を用い、塗布、乾燥して得られる。絶縁樹脂塗膜に
は目的に応じてフェライト粉を含有させてもよく、その
場合の塗布液は、フェライト粉、樹脂および溶剤を混練
してスラリー化したペーストを用いる。In the present invention, the insulating resin coating film formed on the copper foil is obtained by applying and drying a coating solution (paste) containing a resin and a solvent. Ferrite powder may be contained in the insulating resin coating film according to the purpose. In that case, a paste obtained by kneading ferrite powder, a resin and a solvent to form a slurry is used.
【００１２】使用する樹脂は、溶剤にて希釈でき、熱プ
レスが可能でエッチングに耐えられればよく、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリイ
ミド、ポリエステル、ポリフェニレンオキサイド、メラ
ミン樹脂、シアネートエステル系樹脂、ジアリルフタレ
ート等の熱硬化、熱可塑性いずれの樹脂でもよい。The resin used may be any one that can be diluted with a solvent, can be hot-pressed, and can withstand etching. Epoxy resin, phenol resin, polyolefin resin, polyimide, polyester, polyphenylene oxide, melamine resin, cyanate ester resin And thermosetting resins such as diallyl phthalate and thermoplastic resins.
【００１３】特に、エポキシ樹脂が好ましく用いられ、
エポキシ樹脂にはビスフェノール型エポキシ樹脂、フェ
ノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂、多官能グリシジルアミン樹脂等があ
る。In particular, an epoxy resin is preferably used,
Examples of the epoxy resin include a bisphenol-type epoxy resin, a phenol novolak-type epoxy resin, a cresol novolak-type epoxy resin, and a polyfunctional glycidylamine resin.
【００１４】中でも、フェノールノボラック型エポキシ
樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、多官能グ
リシジルアミン樹脂が耐熱性等の点で好ましい。Among them, a phenol novolak type epoxy resin, a cresol novolak type epoxy resin, and a polyfunctional glycidylamine resin are preferable in terms of heat resistance and the like.
【００１５】これらのエポキシ樹脂は日本チバガイギ
ー、油化シェルエポキシ、旭化成等から市販されてい
る。これらのエポキシ樹脂は１種類でも、目的に応じ２
種類以上をブレンドしてもよい。These epoxy resins are commercially available from Nippon Ciba Geigy, Yuka Shell Epoxy, Asahi Kasei, and the like. One of these epoxy resins may be used depending on the purpose.
More than one type may be blended.
【００１６】また、これに併用する硬化剤はジシアンジ
アミド、イミダゾール、酸無水物、ジアミノジフェニル
メタン、ジアミノジフェニルスルホン等の市販されてい
るものを必要に応じ使い分ければよい。さらには、促進
剤を併用してもよく、市販品を用いることができる。As the curing agent to be used in combination therewith, commercially available ones such as dicyandiamide, imidazole, acid anhydride, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone and the like may be used as needed. Further, an accelerator may be used in combination, and a commercially available product can be used.
【００１７】このようなエポキシ樹脂と硬化剤と促進剤
（触媒）の組合せ例としては、例えば日本チバガイギー
社から販売されている以下の配合例を挙げることができ
る。Examples of such combinations of the epoxy resin, the curing agent and the accelerator (catalyst) include, for example, the following formulation examples sold by Nippon Ciba Geigy.
【００１８】 主剤 アラルダイト８０４７ １００重量部 硬化剤 ＨＴ９７６ ３５重量部 促進剤 ＨＴ９７３ １重量部Main agent Araldite 8047 100 parts by weight Curing agent HT976 35 parts by weight Accelerator HT973 1 part by weight
【００１９】使用する溶剤はメチルエチルケトン（ＭＥ
Ｋ）等の揮発性溶剤とすればよい。The solvent used is methyl ethyl ketone (ME
A volatile solvent such as K) may be used.
【００２０】また、必要に応じて、使用するフェライト
粉としては、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｎｉ
−Ｃｕ−Ｚｎ系等が挙げられ、バルク材料の絶縁抵抗の
高いものを使用することが好ましい。また、フェライト
粉の透磁率は１０〜１００００であることが好ましい。If necessary, the ferrite powder to be used may be a Mn-Mg-Zn-based, Ni-Zn-based,
—Cu—Zn based or the like, and it is preferable to use a bulk material having high insulation resistance. Further, the magnetic permeability of the ferrite powder is preferably from 10 to 10,000.
【００２１】フェライト粉の粒度は均一であることが好
ましく、必要に応じ篩い分け等により粒度を揃えてもよ
い。The particle size of the ferrite powder is preferably uniform, and the particle size may be adjusted by sieving or the like, if necessary.
【００２２】フェライト粉の粒径は０．０１〜５０μm
の範囲であることが好ましい。平均粒径は１〜２０μm
であることが好ましい。粒径は粒度分布計によって求め
たものである。このような粒径および平均粒径にするこ
とにより、フェライト粉の分散が良好となり、本発明の
効果が向上する。これに対し、粒径が大きくなると塗工
が困難となることから、最大粒径は塗工する厚みの１／
３以下であることが好ましい。また、粒径が小さくなる
と、表面積が大きくなり、高充填率化する際に基板が脆
くなりやすい。The particle size of the ferrite powder is 0.01 to 50 μm
Is preferably within the range. Average particle size is 1-20 μm
It is preferable that The particle size is determined by a particle size distribution meter. By setting the particle size and the average particle size as described above, the dispersion of the ferrite powder is improved, and the effect of the present invention is improved. On the other hand, since coating becomes difficult when the particle size is large, the maximum particle size is 1 / th of the thickness to be coated.
It is preferably 3 or less. In addition, when the particle size is small, the surface area is large, and the substrate is likely to be brittle when the filling rate is increased.
【００２３】フェライト粉は、必要に応じ、異なった粒
度分布の粉をブレンドしてもよい。The ferrite powder may be blended with powder having a different particle size distribution, if necessary.
【００２４】このような絶縁樹脂塗膜は、フェライト粉
を含まないときは、その厚みは乾燥後で５〜５０μm で
あることが好ましい。これにより絶縁性と良好な磁気特
性効果との両立を図ることができる。これに対し、これ
以上薄くなると絶縁性が確保できなくなり、これ以上厚
くなると、金属磁性粉含有樹脂塗膜と実際にパターニン
グされる銅箔との距離が広がり、所望の磁気特性効果が
得られにくくなる。When such an insulating resin coating film does not contain ferrite powder, its thickness is preferably 5 to 50 μm after drying. Thereby, it is possible to achieve both the insulating property and the good magnetic characteristic effect. On the other hand, if the thickness is further reduced, the insulating property cannot be secured, and if the thickness is further increased, the distance between the metal magnetic powder-containing resin coating and the copper foil to be actually patterned is widened, and it is difficult to obtain a desired magnetic property effect. Become.
【００２５】一方、フェライト粉を含む場合は、その厚
みは乾燥後で５０〜１００μm であることが好ましい。
これにより良好な塗膜が得られ、金属磁性粉のもつ良好
な特性をそのまま生かすことができる。これに対し、こ
れ以上薄くなると、塗工が困難になり、これ以上厚くな
るとフェライト粉の特性に占める割合が増え、金属磁性
粉を使用するメリットがうすれてしまう。On the other hand, when ferrite powder is contained, its thickness is preferably 50 to 100 μm after drying.
As a result, a good coating film is obtained, and the good characteristics of the metal magnetic powder can be utilized as it is. On the other hand, when the thickness is further reduced, the coating becomes difficult, and when the thickness is further increased, the ratio of the ferrite powder to the characteristics increases, and the merit of using the metal magnetic powder is diminished.
【００２６】上記の絶縁樹脂塗膜上に形成される樹脂磁
性粉含有樹脂塗膜は、金属磁性粉、樹脂および溶剤を混
練してスラリー化したペーストを塗布し、乾燥して得ら
れたものである。The resin magnetic powder-containing resin coating film formed on the insulating resin coating film is obtained by applying a paste obtained by kneading a metal magnetic powder, a resin and a solvent to form a slurry, and drying the paste. is there.
【００２７】樹脂および溶剤は、絶縁樹脂塗膜と同様の
ものを用いればよく、好ましいものも同様である。The resin and the solvent may be the same as those of the insulating resin coating film, and the preferable ones are also the same.
【００２８】本発明に用いられる金属磁性粉は、カーボ
ニル鉄、鉄−シリコン系合金、鉄−アルミ−珪素系合金
（商標名：センダスト）、鉄−ニッケル系合金（商標
名：パーマロイ）の鉄系合金などであり、鉄系ないしコ
バルト系のアモルファス合金であってもよく、適時、選
択して用いればよい。The magnetic metal powder used in the present invention is iron-based carbonyl iron, iron-silicon alloy, iron-aluminum-silicon alloy (trade name: Sendust), iron-nickel alloy (trade name: Permalloy) An alloy such as an iron-based or cobalt-based amorphous alloy may be used.
【００２９】金属磁性粉の形状は特に制限はなく、球
状、楕円状が一般的であるが、不定形状、偏平状などで
あってよい。The shape of the metal magnetic powder is not particularly limited, and is generally spherical or elliptical, but may be irregular or flat.
【００３０】金属磁性粉の粒度は均一であることが好ま
しく、必要に応じ篩い分け等により粒度を揃えてもよ
い。金属磁性粉の粒径は０．１〜１００μm の範囲にあ
ることが望ましく、その平均粒径は１〜３０μm である
ことが望ましい。粒径は粒度分布計によって求めたもの
である。このような粒径および平均粒径とすることによ
り、金属磁性粉の分散性が良好となり、本発明の効果が
向上する。これに対し、粒径が大きくなると塗工が困難
になる。したがって、その最大粒径は塗工厚みの１／３
以下であることが好ましい。また、粒径が小さくなって
平均粒径が小さくなると、粒子の表面積が大きくなりペ
ースト化しにくくなり、また、高充填率にする際に、粒
子同士の接触面積が大きくなり、樹脂量が少なくなって
基板が脆くなりやすい。The particle size of the metal magnetic powder is preferably uniform, and if necessary, the particle size may be uniformed by sieving or the like. The particle size of the metal magnetic powder is desirably in the range of 0.1 to 100 μm, and the average particle size is desirably 1 to 30 μm. The particle size is determined by a particle size distribution meter. With such a particle size and an average particle size, the dispersibility of the metal magnetic powder is improved, and the effect of the present invention is improved. On the other hand, when the particle size is large, coating becomes difficult. Therefore, the maximum particle size is 1/3 of the coating thickness.
The following is preferred. In addition, when the average particle diameter becomes smaller as the particle diameter becomes smaller, the surface area of the particles becomes larger and it becomes difficult to form a paste.Moreover, when the filling rate is increased, the contact area between the particles becomes larger, and the resin amount decreases. The substrate tends to be brittle.
【００３１】金属磁性粉は、必要に応じ、異なる粒度分
布のものをブレンドして用いてもよい。The metal magnetic powder may be used by blending particles having different particle size distributions, if necessary.
【００３２】また、金属磁性粉は、その表面を処理して
絶縁皮膜を形成してもよい。こうした表面処理には酸化
処理、カップリング処理、有機材料による表面コーティ
ング処理などがあるが、処理の確実さ、簡便さなどか
ら、リン酸処理等により酸化処理を行って酸化皮膜を形
成する方法が好ましく用いられる。The surface of the metal magnetic powder may be treated to form an insulating film. Such surface treatments include oxidation treatment, coupling treatment, surface coating treatment with organic materials, and the like. From the viewpoint of reliability and simplicity of treatment, a method of forming an oxide film by performing an oxidation treatment by phosphoric acid treatment or the like is used. It is preferably used.
【００３３】金属磁性粉のもつ良好な特性を生かすため
には、金属磁性粉含有樹脂塗膜と絶縁樹脂塗膜との厚み
の比（金属磁性粉含有樹脂塗膜／絶縁樹脂塗膜）は、絶
縁樹脂塗膜がフェライト粉を含有しない場合は１〜４０
であることが望ましく、絶縁樹脂塗膜がフェライト粉を
含有する場合は０．５〜４であることが望ましい。In order to take advantage of the good properties of the metal magnetic powder, the thickness ratio between the metal magnetic powder-containing resin coating and the insulating resin coating (metal magnetic powder-containing resin coating / insulating resin coating) must be as follows: 1 to 40 when the insulating resin coating does not contain ferrite powder
When the insulating resin coating film contains ferrite powder, the ratio is preferably 0.5 to 4.
【００３４】絶縁樹脂塗膜と金属磁性粉含有樹脂塗膜と
は、両方とも、ドクターブレード法によって形成するこ
とが好ましい。また、乾燥条件は、塗膜中の樹脂量、所
望の流動性によって適時選択されるが、両方とも、５０
〜１５０℃の温度で、５〜６０分の時間とすればよい。
塗布液調製のための混練は、ボールミル、撹拌等、公知
の方法で行う。Both the insulating resin coating and the metal magnetic powder-containing resin coating are preferably formed by a doctor blade method. The drying conditions are appropriately selected depending on the amount of the resin in the coating film and the desired fluidity.
The temperature may be 5 to 60 minutes at a temperature of 150 ° C.
The kneading for preparing the coating liquid is performed by a known method such as a ball mill and stirring.
【００３５】これらの塗膜は、絶縁樹脂塗膜の乾燥後に
金属磁性粉含有樹脂塗膜を塗工する２段階方式によって
形成することが好ましい。These coatings are preferably formed by a two-step method in which a resin coating containing metal magnetic powder is applied after drying the insulating resin coating.
【００３６】これらの両塗膜の厚みは、乾燥後（エポキ
シ樹脂のような熱硬化性樹脂においてはＢステージ化
後）において、５０〜２００μm であることが好まし
く、所望する板厚、金属磁性粉含有率に従い適時選択す
ればよい。The thickness of both coating films is preferably 50 to 200 μm after drying (after a B-stage in the case of a thermosetting resin such as an epoxy resin). What is necessary is just to select suitably according to a content rate.
【００３７】上述のような銅箔付樹脂膜の塗膜剤にガラ
スクロスを重ねるが、ガラスクロスとしては市販品をそ
のまま用いることができる。例えば旭シュエーベル、日
本電気硝子、有沢製作所から販売されているものを用い
ることができる。ただし、基板全体における金属磁性粉
の充填率を上げたいので、厚みは１００μm 以下が好ま
しい。その下限に特に制限はないが、３０μm 程度であ
る。このようなものとしては、旭シュエーベル、有沢製
作所から販売されている１０４（３０μm 厚）、１０６
（３８μm 厚）などがある。A glass cloth is superimposed on the coating agent of the resin film with a copper foil as described above, and a commercially available glass cloth can be used as it is. For example, those sold by Asahi Schwebel, Nippon Electric Glass and Arisawa Seisakusho can be used. However, the thickness is preferably 100 μm or less in order to increase the filling rate of the metal magnetic powder in the entire substrate. The lower limit is not particularly limited, but is about 30 μm. Such materials include 104 (30 μm thick) and 106 sold by Asahi Schwebel and Arisawa Seisakusho.
(38 μm thick).
【００３８】また、基板作成の際に層間密着力、絶縁抵
抗を上げるためにガラスクロスに薄く上記エポキシ樹脂
等の熱硬化性樹脂をコーティング、乾燥してＢステージ
化したものを使用することもできる。Further, in order to increase interlayer adhesion and insulation resistance when preparing a substrate, it is also possible to use a glass cloth which is thinly coated with a thermosetting resin such as the above epoxy resin, dried and B-staged. .
【００３９】ガラスクロスのほかに、ヤーンを織ったア
ラミドやポリエステル等の不織布などのクロス基材を用
いて強化材としてもよい。厚み等はガラスクロスと同様
とすればよい。In addition to a glass cloth, a reinforcing material may be used by using a cloth base material such as a nonwoven fabric of aramid or polyester woven with yarn. The thickness and the like may be the same as those of the glass cloth.
【００４０】絶縁樹脂塗膜にフェライト粉を含有させな
い場合の基板（銅箔を除く。）における樹脂とガラスク
ロスとの合計量と金属磁性粉量との体積比は、（樹脂＋
ガラスクロス）：金属磁性粉＝１００：（１７．６〜１
５０）となるように各成分を配合することが好ましく、
金属磁性粉の含有率が１５〜６０体積％となるように配
合することが望ましい。この配合にすることで本発明の
効果が向上する。これに対し、これ以上含有率を上げる
と、スラリー化および塗工が困難となる。また、含有率
が少なくなると、磁気特性が低下し、所望の透磁率が確
保できない。When the ferrite powder is not contained in the insulating resin coating film, the volume ratio of the total amount of the resin and the glass cloth to the amount of the metal magnetic powder in the substrate (excluding the copper foil) is (resin +
(Glass cloth): metal magnetic powder = 100: (17.6 to 1)
Preferably, each component is blended so as to be 50),
It is desirable to mix the metal magnetic powder so that the content is 15 to 60% by volume. With this composition, the effect of the present invention is improved. On the other hand, if the content is further increased, slurrying and coating become difficult. On the other hand, when the content is low, the magnetic properties are lowered, and a desired magnetic permeability cannot be secured.
【００４１】一方、絶縁樹脂塗膜にフェライト粉を含有
させる場合の基板（銅箔を除く。）における樹脂とガラ
スクロスとの合計量と、フェライト粉と金属磁性粉との
合計量との体積比は、（樹脂＋ガラスクロス）：（フェ
ライト粉＋金属磁性粉）＝１００：（１７．６〜１５
０）となるように各成分を配合することが好ましく、フ
ェライト粉と金属磁性粉との合計含有率が１５〜６０体
積％となるように配合することが望ましい。この配合に
することで本発明の効果が向上する。これ以上含有率を
上げると、スラリー化および塗工が困難となる。また、
含有率が少なくなると、所望の透磁率が確保できない場
合がある。On the other hand, the volume ratio between the total amount of the resin and the glass cloth and the total amount of the ferrite powder and the metal magnetic powder in the substrate (excluding the copper foil) when the ferrite powder is contained in the insulating resin coating film. Is (resin + glass cloth) :( ferrite powder + metal magnetic powder) = 100: (17.6 to 15
Each component is preferably blended so as to be 0), and it is desirable to blend such that the total content of the ferrite powder and the metal magnetic powder is 15 to 60% by volume. With this composition, the effect of the present invention is improved. If the content is further increased, slurrying and coating become difficult. Also,
If the content is low, the desired magnetic permeability may not be secured.
【００４２】また、金属磁性粉／フェライト粉の体積比
は０．２５以上であることが好ましい。その上限に特に
制限はないが、４程度である。The volume ratio of magnetic metal powder / ferrite powder is preferably 0.25 or more. The upper limit is not particularly limited, but is about 4.
【００４３】本発明に使用する銅箔は１２〜７０μm の
電解銅箔を用いるのが好ましく、所望の板厚、金属粉含
有率によって適時選択することができる。The copper foil used in the present invention is preferably an electrolytic copper foil having a thickness of 12 to 70 μm, and can be appropriately selected depending on the desired thickness and metal powder content.
【００４４】本発明の基板は、上記の銅箔付樹脂膜とガ
ラスクロスとを重ねて加熱加圧成形して得られる。成形
は公知の方法によればよく、加熱加圧条件は１００〜２
００℃の温度、１０〜８０kgf/cm2の圧力とすればよ
く、このような条件下で３０〜１２０分程度成形するこ
とが好ましい。成形は、必要に応じ、条件をかえて複数
段階に分けて行うステップキュアとすることができる。The substrate of the present invention is obtained by laminating the above-mentioned resin film with copper foil and a glass cloth and molding them under heat and pressure. The molding may be performed according to a known method, and the heating and pressing conditions are 100 to 2
The temperature may be set to a temperature of 00 ° C. and a pressure of 10 to 80 kgf / cm 2 , and the molding is preferably performed under such conditions for about 30 to 120 minutes. The molding can be performed as a step cure in which the conditions are changed and divided into a plurality of stages as necessary.
【００４５】本発明の基板は、銅箔付樹脂膜の塗膜側を
ガラスクロスに接するようにしてガラスクロスを両側か
ら銅箔付樹脂膜で挟み込んで加熱加圧成形し導体パター
ンを形成した両面パターン基板や、この両面パターニン
グ基板を用いて多層化した多層基板などがある。The substrate of the present invention is formed by sandwiching the glass cloth between both sides of the resin film with the copper foil so that the coating side of the resin film with the copper foil is in contact with the glass cloth and forming the conductor pattern by heating and pressing. There are a pattern substrate, a multilayer substrate formed by using the double-sided patterning substrate, and the like.
【００４６】図１、図２には両面パターンニング基板形
成例の工程図を示す。図１、図２に示されるように、所
定厚さのガラスクロス１と所定厚さの銅（Ｃｕ）箔２１
を有する銅箔付樹脂膜２とを重ねて加圧加熱して成形
し、両面銅箔付基板（両面銅張基板）１０を得る（工程
Ａ）。次にスルーホール３をドリリングにより形成する
（工程Ｂ）。形成したスルーホール３に銅（Ｃｕ）メッ
キを施し、メッキ膜２３を形成する（工程Ｃ）。さらに
両面の銅箔２１にパターニングを施し、導体パターン２
１１を形成する（工程Ｄ）。その後、図１に示されるよ
うに、外部端子等の接続のためのメッキを施す（工程
Ｅ）。この場合のメッキはＮｉメッキ後にさらにＰｄメ
ッキを施す方法、Ｎｉメッキ後にさらにＡｕメッキを施
す方法（メッキは電解または無電解メッキ）、半田レベ
ラーを用いる方法により行われる。FIGS. 1 and 2 show process diagrams of an example of forming a double-sided patterned substrate. As shown in FIGS. 1 and 2, a glass cloth 1 having a predetermined thickness and a copper (Cu) foil 21 having a predetermined thickness are provided.
And a resin film 2 having a copper foil having the above is superposed and molded by applying pressure and heat to obtain a substrate 10 with a double-sided copper foil (double-sided copper-clad substrate) 10 (Step A). Next, a through hole 3 is formed by drilling (step B). Copper (Cu) plating is performed on the formed through-hole 3 to form a plating film 23 (step C). Further, the copper foil 21 on both sides is patterned to form a conductor pattern 2
11 is formed (step D). Thereafter, as shown in FIG. 1, plating for connecting external terminals and the like is performed (step E). In this case, plating is performed by a method of further plating Pd after Ni plating, a method of further plating Au after Ni plating (plating is electrolytic or electroless plating), or a method using a solder leveler.
【００４７】図３、図４には多層基板形成例の工程図で
あり、両面パターニング基板の両側を銅箔付樹脂膜２で
挟持して多層化した例が示されている。図３、図４に示
されるように、所定厚さのガラスクロス１と所定厚さの
銅（Ｃｕ）箔２１を有する銅箔付樹脂膜２とを重ねて加
圧加熱して成形し、両面銅箔付基板（両面銅張基板）１
０を得る（工程ａ）。次に両面の銅箔２１にパターニン
グを施し、導体パターン２１１を形成する（工程ｂ）。
このようにして得られた両面パターンニング基板の両面
に、さらに所定厚さの銅箔付樹脂膜２を重ねて、同時に
加圧加熱して成形し、多層化する（工程ｃ）。次にスル
ーホール３をドリリングにより形成する（工程ｄ）。形
成したスルーホール３に銅（Ｃｕ）メッキを施し、メッ
キ膜２３を形成する（工程ｅ）。さらに両面の銅箔２１
にパターニングを施し、導体パターン２１１を形成する
（工程ｆ）。その後図３に示されるように、外部端子と
の接続のためのメッキを施す（工程ｇ）。この場合のメ
ッキはＮｉメッキ後にさらにＰｄメッキを施す方法、Ｎ
ｉメッキ後にさらにＡｕメッキを施す方法（メッキは電
解または無電解メッキ）、半田レベラーを用いる方法に
より行われる。FIGS. 3 and 4 are process diagrams of a multi-layer substrate formation example, in which both sides of a double-sided patterning substrate are sandwiched between resin films 2 with copper foil to form a multi-layer substrate. As shown in FIGS. 3 and 4, a glass cloth 1 having a predetermined thickness and a resin film 2 with a copper foil having a copper (Cu) foil 21 having a predetermined thickness are superposed and molded by applying pressure and heating. Substrate with copper foil (double-sided copper-clad board) 1
0 is obtained (step a). Next, the copper foil 21 on both sides is patterned to form a conductor pattern 211 (step b).
A resin film 2 with a copper foil having a predetermined thickness is further laminated on both surfaces of the double-sided patterned substrate thus obtained, and is simultaneously molded by applying pressure and heat to form a multilayer (step c). Next, through holes 3 are formed by drilling (step d). The formed through-hole 3 is plated with copper (Cu) to form a plating film 23 (step e). Furthermore, copper foil 21 on both sides
Is patterned to form a conductor pattern 211 (step f). Thereafter, as shown in FIG. 3, plating for connection to external terminals is performed (step g). In this case, the plating is performed by Ni plating followed by Pd plating.
It is performed by a method of further applying Au plating after i-plating (plating is electrolytic or electroless plating) or a method using a solder leveler.
【００４８】上記の加熱加圧の成形条件は、１００〜２
００℃の温度、１０〜８０kgf/cm2の圧力で、３０〜１
２０分とすることが好ましい。The molding conditions of the heating and pressing are 100 to 2
At a temperature of 00 ° C. and a pressure of 10 to 80 kgf / cm 2 , 30 to 1
Preferably, it is 20 minutes.
【００４９】本発明では、前記例に限らず、種々の基板
を形成することができる。例えば、他の基板材料との組
合せになる多層化も可能である。また、パターニングし
た本発明の基板上にフェライト粉を混練したレジスト
（ペースト）スクリーン印刷等にて形成してもよく、こ
れにより特性の向上を図ることができる。こうしたフェ
ライトペースト中のフェライト粉含有量は５０〜９０wt
% 、エポキシ樹脂４５〜３wt% 、残部溶剤（例えばブチ
ルカルビトール等の高沸点溶剤）であることが好まし
い。また塗膜の厚さは成形後の基板において３０〜１５
０μm であることが好ましい。In the present invention, not limited to the above example, various substrates can be formed. For example, multi-layering in combination with other substrate materials is also possible. Further, the resist (paste) in which ferrite powder is kneaded may be formed on the patterned substrate of the present invention by screen printing or the like, whereby characteristics can be improved. The ferrite powder content in such a ferrite paste is 50 to 90 wt.
%, 45 to 3 wt% of an epoxy resin, and the balance of a solvent (for example, a high boiling point solvent such as butyl carbitol). The thickness of the coating film is 30 to 15 on the molded substrate.
It is preferably 0 μm.
【００５０】[0050]
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。 実施例１ ＜本発明の基板の作成＞両面銅張基板（両面銅箔付基
板）で銅箔を除いた金属磁性粉の割合が２５、４０、６
０体積％となるように材料配合を行った。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail by showing specific examples of the present invention. Example 1 <Preparation of Substrate of the Present Invention> In a double-sided copper-clad substrate (substrate with double-sided copper foil), the ratio of metal magnetic powder excluding copper foil was 25, 40, 6
Materials were blended so as to be 0% by volume.
【００５１】金属磁性粉は、カーボニル鉄粉ＥＷグレー
ド（ＢＡＳＦ社製）［平均粒径４μm ］を用い、下記の
条件でりん酸による酸化処理を行い、絶縁皮膜を形成し
て使用した。As the metal magnetic powder, carbonyl iron powder EW grade (manufactured by BASF) [average particle size: 4 μm] was used and oxidized with phosphoric acid under the following conditions to form an insulating film.
【００５２】酸化処理 カーボニル鉄粉：１００g シンナー：１５g リン酸：０．３g １時間撹拌処理後、乾燥した。Oxidation treatment Carbonyl iron powder: 100 g Thinner: 15 g Phosphoric acid: 0.3 g The mixture was stirred for 1 hour and then dried.
【００５３】金属磁性粉含有樹脂塗膜用塗布液（ペース
ト）の調製 金属磁性粉：リン酸処理済みカーボニル鉄粉 エポキシ樹脂：フェノールノボラック型エポキシ樹脂 溶剤：ＭＥＫ これらをボールミルで混練してスラリー状のペーストを
得た。Preparation of Coating Solution (Paste) for Metallic Magnetic Powder-Containing Resin Coating Film Metallic Magnetic Powder: Carbonyl Iron Powder Treated with Phosphoric Acid Epoxy Resin: Phenol Novolak Type Epoxy Resin Solvent: MEK These are kneaded in a ball mill to form a slurry. A paste was obtained.
【００５４】まず、３５μm 厚の銅箔上にエポキシ樹脂
とＭＥＫとからなるペーストをドクターブレードを用い
て塗布し、１２０℃、２０分の条件で乾燥した。乾燥後
の絶縁樹脂塗膜の厚みは１０μm であった。First, a paste composed of an epoxy resin and MEK was applied on a 35 μm thick copper foil using a doctor blade, and dried at 120 ° C. for 20 minutes. The thickness of the insulating resin coating film after drying was 10 μm.
【００５５】この上に上記ペースト（カーボニル鉄粉、
エポキシ樹脂、溶剤を含有）をドクターブレードを用い
て塗布し、１２０℃、２０分の条件で乾燥し、金属磁性
粉含有樹脂塗膜の厚みが０．１mmになるようにした。こ
のようにして、銅箔付樹脂膜を得た。The above paste (carbonyl iron powder,
Epoxy resin and solvent) were applied using a doctor blade, and dried at 120 ° C. for 20 minutes so that the thickness of the metal magnetic powder-containing resin coating film was 0.1 mm. Thus, a resin film with a copper foil was obtained.
【００５６】上記の銅箔付樹脂膜の間に厚み３０μm の
ガラスクロス（エポキシ樹脂コーティング、Ｂステージ
化済）を重ねて下記プレス条件にてプレス成形を行い、
両面銅張基板を得た。A glass cloth (epoxy resin coating, B-staged) having a thickness of 30 μm is stacked between the above resin films with copper foil, and press-molded under the following press conditions.
A double-sided copper-clad substrate was obtained.
【００５７】 １次プレス：１１０℃ ３０分 １０kgf/cm2 ２次プレス：１８０℃ ６０分 ４０kgf/cm2 得られた両面銅張基板の厚みは０．２３mmであった。[0057] primary press: 110 ° C. 30 min 10 kgf / cm 2 2 primary press: 180 ° C. 60 min 40 kgf / cm 2 obtained double-sided copper-clad substrate had a thickness of 0.23 mm.
【００５８】これを金属磁性粉の含有量に応じて２５体
積％のものをサンプルNo.１、４０体積％のものをサン
プルNo.２、６０体積％のものをサンプルNo.３とする。According to the content of the metal magnetic powder, the sample having a volume of 25% by volume is referred to as Sample No. 1, the sample having a volume of 40% by volume is referred to as Sample No. 2, and the sample having a volume of 60% by volume is referred to as Sample No. 3.
【００５９】＜比較の基板Ｉの作成＞本発明の基板のサ
ンプルNo.２、３において、銅箔上に絶縁樹脂塗膜を形
成することなく金属磁性粉含有樹脂塗膜を形成し、かつ
その金属磁性粉の割合を同様にした銅箔付樹脂膜を用い
るほかは同様にして基板を得た。但し、基板厚みは０．
２２mmであった。サンプルNo.２に対応するものをサン
プルNo.１２、サンプルNo.３に対応するものをサンプル
No.１３とする。<Preparation of Comparative Substrate I> In Sample Nos. 2 and 3 of the substrate of the present invention, a resin coating containing metal magnetic powder was formed without forming an insulating resin coating on a copper foil. A substrate was obtained in the same manner except that a resin film with a copper foil having the same ratio of metal magnetic powder was used. However, the substrate thickness is 0.
22 mm. Sample corresponding to sample No. 2 is sample No. 12, sample corresponding to sample No. 3 is sample
No. 13.
【００６０】＜比較の基板IIの作成＞両面銅張基板で銅
箔を除いたフェライト粉の割合が５０体積％となるよう
に材料配合を行い、銅箔上にフェライト粉含有樹脂塗膜
のみを形成した銅箔付樹脂膜を用いるほかは上記と同様
にして基板（サンプルNo.１５）を得た。基板厚みは
０．２２mmであり、フェライト粉含有樹脂塗膜用のペー
ストは以下のようにして得た。<Preparation of Comparative Substrate II> The materials were blended so that the ratio of ferrite powder excluding the copper foil on the double-sided copper-clad substrate was 50% by volume, and only the ferrite powder-containing resin coating film was formed on the copper foil. A substrate (sample No. 15) was obtained in the same manner as described above except that the formed resin film with copper foil was used. The thickness of the substrate was 0.22 mm, and the paste for the ferrite powder-containing resin coating film was obtained as follows.
【００６１】フェライト粉：Ｎｉ−Ｚｎ（透磁率μ１０
０）、平均粒径３μm エポキシ樹脂：フェノールノボラック型エポキシ樹脂 溶剤：ＭＥＫ これらをボールミルで混練してスラリー状のペーストを
得た。Ferrite powder: Ni—Zn (magnetic permeability μ10
0), average particle size 3 μm Epoxy resin: phenol novolak type epoxy resin Solvent: MEK These were kneaded with a ball mill to obtain a slurry paste.
【００６２】上記で得られた基板のサンプルについて、
両面パターニング工程後での絶縁性、および複素透磁率
の周波数特性を評価した。With respect to the sample of the substrate obtained above,
The insulation properties after the double-sided patterning step and the frequency characteristics of the complex magnetic permeability were evaluated.
【００６３】＜両面パターニング工程後での絶縁性＞得
られた両面銅張板を両面パターニング基板作成工程にか
けてみた。本発明の基板（サンプルNo.１〜３）と比較
の基板Ｉ（サンプルNo.１２、１３）とを比較すると、
比較の基板Ｉは無電解ニッケルおよび金メッキの工程に
おいてエッチングされた部分（金属磁性粉含有樹脂塗膜
がむき出しになっている部分）にメッキが付着してしま
い、パターン間が完全に導通状態となっていた。これ
は、銅箔パターニング形成時のケミカルエッチングにお
いて、表面のカーボニル鉄粉のリン酸処理皮膜が完全に
やられてしまい、無電解メッキの際にこれが種になって
メッキがのってしまったためである。これに対し、本発
明の基板は上記のような症状はなく、規定のパターニン
グされた基板を得ることができた。また、表面抵抗も
１．０×１０10Ω以上あり、絶縁性に問題がないことが
わかる。<Insulation after Double-sided Patterning Step> The obtained double-sided copper-clad board was subjected to a double-sided patterned substrate forming step. Comparing the substrate of the present invention (Sample Nos. 1 to 3) and the comparative substrate I (Samples Nos. 12 and 13),
In the comparative substrate I, plating adhered to the portions etched in the electroless nickel and gold plating processes (the portions where the resin coating containing the metal magnetic powder was exposed), and the patterns became completely conductive. I was This is because, in the chemical etching at the time of forming the copper foil pattern, the phosphoric acid-treated film of the carbonyl iron powder on the surface was completely removed, and this became a seed during electroless plating, and the plating was put on. . On the other hand, the substrate of the present invention did not have the above-mentioned symptoms, and could obtain a prescribed patterned substrate. In addition, the surface resistance was 1.0 × 10 10 Ω or more, indicating that there was no problem in insulation.
【００６４】＜複素透磁率の周波数特性＞得られた両面
銅張基板の複素透磁率周波数特性を評価した。このう
ち、本発明の基板（サンプルNo.１〜３）と比較のフェ
ライト入基板II（サンプルNo.１５）の結果を図５、６
に示す。本発明の基板（サンプルNo.１〜３）と比較の
フェライト入基板II（サンプルNo.１５）とを比較する
と、複素透磁率実数成分の周波数特性が優れており、数
GHzにおいても磁気特性残存率が高い。また、複素透磁
率虚数成分（ロス成分）もフェライト入基板と比較する
と低く、数GHzから上までのびていることがわかる。こ
れはカーボニル鉄粉という高周波特性に優れ、ロスの少
ない材料をインダクタンス素子形成用基板として使用す
ることにより、高周波用低ロスインダクタンス素子内蔵
基板、チップ部品として使用できることを意味してい
る。ただし、本発明のような絶縁構造を取らない限り、
このように優れた素性をもつ金属粉（カーボニル鉄粉に
限らず、他の金属粉についても同様）を基板材料として
使用できない。したがって、本発明は磁気特性付与有機
基板材料の適用範囲を広げる意味で非常に有用である。<Frequency Characteristics of Complex Permeability> The frequency characteristics of the complex magnetic permeability of the obtained double-sided copper-clad substrate were evaluated. 5 and 6 show the results of the ferrite-containing substrate II (sample No. 15) in comparison with the substrate of the present invention (samples Nos. 1 to 3).
Shown in Comparing the ferrite-containing substrate II (Sample No. 15) with the substrate of the present invention (Sample Nos. 1 to 3), the frequency characteristic of the real component of the complex magnetic permeability is excellent.
Even at GHz, the residual ratio of magnetic properties is high. Also, the imaginary component (loss component) of the complex magnetic permeability is lower than that of the ferrite-containing substrate, and it can be seen that it extends from several GHz to above. This means that by using a material having excellent high-frequency characteristics and low loss, such as carbonyl iron powder, as a substrate for forming an inductance element, it can be used as a substrate with a built-in low-loss inductance element for high frequency and a chip component. However, unless the insulation structure as in the present invention is adopted,
A metal powder having such excellent characteristics (not limited to carbonyl iron powder, but also other metal powders) cannot be used as a substrate material. Therefore, the present invention is very useful in expanding the application range of the organic substrate material having magnetic properties.
【００６５】実施例２ 実施例１の本発明の基板（サンプルNo.２）を用い、こ
れに対しスルーホールドリリングを行い、Ｃｕによるス
ルーホールメッキを施し、さらに両面にパターニングを
行って、図７および図８に示されるようなスパイラルコ
イルのパターンを形成した。図７は基板の表側のパター
ン図であり、図８は裏側のパターン図である。図中の数
値は寸法（mm）を表す。さらに、Ｎｉメッキを２μm 厚
に施し、さらにＡｕフラッシュメッキを行って素子を完
成させた。これを基板素子No.２１とする。Example 2 The substrate (sample No. 2) of the present invention of Example 1 was used, through-hold rrilling was performed, through-hole plating was performed with Cu, and patterning was performed on both surfaces. A spiral coil pattern as shown in FIG. 8 was formed. FIG. 7 is a pattern diagram on the front side of the substrate, and FIG. 8 is a pattern diagram on the back side. The numerical values in the figure represent dimensions (mm). Further, Ni plating was applied to a thickness of 2 μm, and further, Au flash plating was performed to complete the device. This is designated as substrate element No. 21.
【００６６】上記で作製した素子No.２１を用い、この
両面にＭｎ−Ｍｇ−Ｚｎ系フェライト粉（μ３２０、平
均粒径３μm ）を８０wt% 含有するフェライトペースト
をスクリーン印刷し、１８０℃、３０分で熱硬化した。Using the device No. 21 prepared above, a ferrite paste containing 80 wt% of Mn-Mg-Zn-based ferrite powder (μ320, average particle size 3 μm) was screen-printed on both surfaces thereof, and was heated at 180 ° C. for 30 minutes. And heat cured.
【００６７】フェライトペーストはＭｎ−Ｍｇ−Ｚｎ系
フェライト粉（μ３２０、平均粒径３μm ）、エポキシ
樹脂１０wt% 、ブチルカルビトールアセテート１０wt%
を含有し、これを混練して得られたものである。The ferrite paste was a Mn-Mg-Zn ferrite powder (μ320, average particle size 3 μm), epoxy resin 10 wt%, butyl carbitol acetate 10 wt%
And obtained by kneading it.
【００６８】この塗膜の厚みは完成後の基板素子におい
て１００μm であり、素子の全体厚みは０．４３mmであ
った。これを基板素子No.２２とする。The thickness of this coating film was 100 μm in the completed substrate element, and the total thickness of the element was 0.43 mm. This is designated as substrate element No. 22.
【００６９】これらの基板素子No.２１、２２につい
て、インダクタンス（Ｌ）、インピーダンス（Ｚ）の周
波数特性を調べた。またインピーダンス（Ｚ）の実数部
であるレジスタンス（Ｒ）と虚数部であるリアクタンス
（Ｘ）の周波数特性についても調べた。With respect to these substrate elements Nos. 21 and 22, the frequency characteristics of inductance (L) and impedance (Z) were examined. The frequency characteristics of the resistance (R), which is the real part of the impedance (Z), and the reactance (X), which is the imaginary part, were also examined.
【００７０】以上の結果から、本発明の基板において
は、閉磁路効果、材料の優れた高周波特性により、高い
周波数までインダクタンス、インピーダンスの向上が得
られ、材料の優れた高周波磁気損失特性を利用した高周
波用チップ部品、基板として使用できることがわかっ
た。From the above results, in the substrate of the present invention, due to the closed magnetic circuit effect and the excellent high-frequency characteristics of the material, the inductance and impedance were improved up to high frequencies, and the excellent high-frequency magnetic loss characteristics of the material were utilized. It turned out that it can be used as a chip component for high frequency and a substrate.
【００７１】また、この基板素子No.２１、２２はチッ
プ部品に要求される最高３５０℃で３秒の半田耐熱性を
クリアしていることもわかった。It was also found that these substrate elements Nos. 21 and 22 satisfied the solder heat resistance of 350 seconds at the maximum required for chip parts for 3 seconds.
【００７２】実施例３ 実施例１の本発明の基板のサンプルNo.１において、金
属磁性粉を、酸処理を施さないＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ偏平粉
にかえた下記のペーストを用い、かつ両面銅張基板で銅
箔を除いた金属磁性粉の割合が２６体積％となるように
材料配合を行うほかは同様にして基板（サンプルNo.３
１）を得た。その厚みは０．２３mmであった。Example 3 In the sample No. 1 of the substrate of the present invention in Example 1, the following paste was used in which the metal magnetic powder was changed to Fe—Si—Cr flat powder which was not subjected to an acid treatment. Substrate (Sample No. 3) was prepared in the same manner except that the material was blended so that the ratio of the metal magnetic powder excluding the copper foil on the stretched substrate was 26% by volume.
1) was obtained. Its thickness was 0.23 mm.
【００７３】金属磁性粉：Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系偏平粉
［平均粒径：10μm 、アスペクト比：100］ エポキシ樹脂：フェノールノボラック型エポキシ樹脂 溶剤：ＭＥＫMetallic magnetic powder: Fe-Si-Cr based flat powder [average particle size: 10 μm, aspect ratio: 100] Epoxy resin: phenol novolak type epoxy resin Solvent: MEK
【００７４】この基板について、実施例１と同様にし
て、絶縁性を調べたところ、実施例１の本発明の基板と
同等であり、絶縁性に問題はなかった。The insulating properties of this substrate were examined in the same manner as in Example 1. As a result, the insulating properties were equivalent to those of the substrate of Example 1 of the present invention, and there was no problem with the insulating properties.
【００７５】また、複素透磁率の周波数特性を調べた。
結果を図９に示す。Further, the frequency characteristics of the complex magnetic permeability were examined.
FIG. 9 shows the results.
【００７６】これを見ると、複素透磁率実数成分が２０
以上という高い値を示している。また、複素透磁率虚数
成分も数十MHzより立ち上がり、１００MHzで約８と高い
値を示している。これは、偏平化処理することにより、
磁束方向の磁気抵抗が下がったためであり、インダクタ
ンス素子を形成することによりＥＭＩ（Electromagneti
c Interference：電磁気障害）対策用としてインピーダ
ンス成分のうち、レジスタンス成分の割合の高いチップ
部品を作成することができる。なおかつパターン間絶縁
性は絶縁樹脂により保たれており、特性向上と高い絶縁
性を併せ持つインダクタンス素子の作成ができる。It can be seen that the real component of the complex permeability is 20
These values are as high as above. Further, the imaginary component of the complex magnetic permeability rises from several tens of MHz and shows a high value of about 8 at 100 MHz. This is due to the flattening process
This is because the magnetic resistance in the magnetic flux direction has decreased.
c Interference: It is possible to create a chip component having a high resistance component among the impedance components as a countermeasure for electromagnetic interference. In addition, the inter-pattern insulation is maintained by the insulating resin, and an inductance element having both improved characteristics and high insulation can be produced.
【００７７】[0077]
【発明の効果】本発明によれば、高周波特性の向上した
基板が得られる。絶縁層の絶縁性を保持したままで、銅
箔のケミカルエッチングによるパターニングが可能であ
り、多層化が可能である。また薄肉での強度改善を図る
ことができる。また、耐熱性に優れる。According to the present invention, a substrate having improved high frequency characteristics can be obtained. The copper foil can be patterned by chemical etching while maintaining the insulating property of the insulating layer, and multilayering is possible. Further, the strength can be improved with a thin wall. Also, it has excellent heat resistance.
【図１】本発明の両面パターン基板の形成例を示す工程
図である。FIG. 1 is a process chart showing an example of forming a double-sided pattern substrate of the present invention.
【図２】本発明の両面パターン基板の形成例を示す工程
図である。FIG. 2 is a process chart showing an example of forming a double-sided pattern substrate of the present invention.
【図３】本発明の多層基板の形成例を示す工程図であ
る。FIG. 3 is a process chart showing an example of forming a multilayer substrate of the present invention.
【図４】本発明の多層基板の形成例を示す工程図であ
る。FIG. 4 is a process chart showing an example of forming a multilayer substrate of the present invention.
【図５】本発明の基板のμ’の周波数特性を示すグラフ
である。FIG. 5 is a graph showing a frequency characteristic of μ ′ of the substrate of the present invention.
【図６】本発明の基板のμ”の周波数特性を示すグラフ
である。FIG. 6 is a graph showing frequency characteristics of μ ″ of the substrate of the present invention.
【図７】本発明の基板素子の表側の導体パターンを示す
概略図である。FIG. 7 is a schematic view showing a conductor pattern on the front side of the substrate element of the present invention.
【図８】本発明の基板素子の裏側の導体パターンを示す
概略図である。FIG. 8 is a schematic view showing a conductor pattern on the back side of the substrate element of the present invention.
【図９】本発明の基板のμ’およびμ”の周波数特性を
示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the frequency characteristics of μ ′ and μ ″ of the substrate of the present invention.
１ ガラスクロス ２ 銅箔付樹脂膜 ３ スルーホール １０ 両面銅箔付基板（両面銅張基板） ２１ 銅箔 ２３ 銅メッキ膜 ２１１ 導体パターン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass cloth 2 Resin film with copper foil 3 Through hole 10 Substrate with double-sided copper foil (double-sided copper-clad board) 21 Copper foil 23 Copper plating film 211 Conductor pattern
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F100 AA23C AB01C AB17A AB33A AG00D AK01B AK01C BA03 BA07 BA10A BA10D CC00B DE01C DG11D EA06 EH46C EJ17 EJ42 EJ86 GB43 JB08C JG04B JG06C JJ03 JK01 JM10C YY00C 5E346 AA06 AA12 AA15 AA38 CC04 CC08 CC16 DD03 DD12 EE02 EE06 EE07 GG02 HH01 HH08 HH11 HH18 Continued on the front page F-term (reference) 4F100 AA23C AB01C AB17A AB33A AG00D AK01B AK01C BA03 BA07 BA10A BA10D CC00B DE01C DG11D EA06 EH46C EJ17 EJ42 EJ86 GB43 JB08C JG04B JG06C JJ03 JK01A06A03 CC GG02 HH01 HH08 HH11 HH18
Claims (9)
縁樹脂塗膜上に金属磁性粉と樹脂と溶剤とを含有するペ
ーストを塗布し、乾燥して金属磁性粉含有樹脂塗膜を形
成した銅箔付樹脂膜と、この銅箔付樹脂膜の金属磁性粉
含有樹脂塗膜側と接するように、クロス基材を重ねて加
熱加圧成形して得られた基板。An insulating resin coating film is formed on a copper foil, a paste containing a metal magnetic powder, a resin and a solvent is applied on the insulating resin coating film and dried to form a resin coating film containing a metal magnetic powder. A substrate obtained by laminating a cloth base material and applying heat and pressure so as to be in contact with the resin film with the copper foil formed with the resin film and the resin coating film containing the metal magnetic powder of the resin film with the copper foil.
して得られたペーストにより形成された請求項１の基
板。2. The substrate according to claim 1, wherein the insulating resin coating film is formed of a paste obtained by kneading a resin and a solvent.
よび溶剤を混練してスラリー化したペーストにより形成
された請求項１の基板。3. The substrate according to claim 1, wherein the insulating resin coating film is formed of a paste obtained by kneading a ferrite powder, a resin and a solvent to form a slurry.
の範囲にあり、その平均粒径が１〜３０μm の範囲にあ
る請求項１〜３のいずれかの基板。4. The particle size of the metal magnetic powder is 0.1 to 100 μm.
The substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the average particle size is in the range of 1 to 30 µm.
１〜４のいずれかの基板。5. The substrate according to claim 1, wherein the cloth substrate is a glass cloth.
含有率が１５〜６０体積％である請求項１、２、４また
は５の基板。6. The substrate according to claim 1, wherein the content of the metal magnetic powder in the whole excluding the copper foil is 15 to 60% by volume.
フェライト粉との合計含有率が１５〜６０体積％である
請求項３〜６のいずれかの基板。7. The substrate according to claim 3, wherein the total content of the metal magnetic powder and the ferrite powder in the whole except for the copper foil is 15 to 60% by volume.
層化した基板。8. A multi-layer substrate using the substrate according to claim 1.
に絶縁樹脂基板塗膜を形成し、この絶縁樹脂塗膜上に金
属磁性粉と樹脂と溶剤とを含有するペーストを塗布し、
乾燥して金属磁性粉含有樹脂塗膜を形成した銅箔付樹脂
膜とを用い多層化した基板。9. An insulating resin substrate coating film is formed on a substrate according to any one of claims 1 to 7 and a copper foil, and a paste containing a metal magnetic powder, a resin and a solvent is applied on the insulating resin coating film. And
A multilayered substrate using a resin film with a copper foil formed by drying to form a resin coating containing a metal magnetic powder.
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- 1999-10-01 JP JP28193299A patent/JP2001096665A/en active Pending
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