JPS62251136A - 金属複合積層板 - Google Patents
金属複合積層板Info
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- JPS62251136A JPS62251136A JP61096114A JP9611486A JPS62251136A JP S62251136 A JPS62251136 A JP S62251136A JP 61096114 A JP61096114 A JP 61096114A JP 9611486 A JP9611486 A JP 9611486A JP S62251136 A JPS62251136 A JP S62251136A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、金属芯印刷配線板の素材となる積層板の改良
に関する。
に関する。
(従来技術)
金属芯の印刷配線板は、金属芯板と、その表面に絶縁層
を介して設けられた導電回路層よりなるもので、放熱性
や磁気シールド性に優れており、ハイブリッドIC基板
等の各種用途に供されるようになってきた。
を介して設けられた導電回路層よりなるもので、放熱性
や磁気シールド性に優れており、ハイブリッドIC基板
等の各種用途に供されるようになってきた。
従来、この金属芯印刷配線板の累月となるfiii層板
は、第2図に断面図として示づように、あらかじめ多数
の貫通孔11を設けた金属芯板1に、■ボキシ樹脂含浸
ガラス繊維マット(ガラスエポキシ)8を熱圧着して芯
板1の表面を被覆すると同時に、含浸されたエポキシ樹
脂を孔11中に流入させて孔11の表面をも被覆して作
られるのが酋通であった。
は、第2図に断面図として示づように、あらかじめ多数
の貫通孔11を設けた金属芯板1に、■ボキシ樹脂含浸
ガラス繊維マット(ガラスエポキシ)8を熱圧着して芯
板1の表面を被覆すると同時に、含浸されたエポキシ樹
脂を孔11中に流入させて孔11の表面をも被覆して作
られるのが酋通であった。
(発明が解決しようと覆る問題点)
ところが、ガラスエポキシを用いた積層板においては、
孔11の表面に気泡12が残りやすく、1t11にスル
ーボールを開けたときに絶縁不良が生じること、また孔
11内にガラス繊維が十分入り込まないことにより、ス
ルーホールメッキを行う際にメッキ層とスルーホール内
壁との密着性が不十分であり、また孔11内の樹脂の熱
膨張率が芯板1表面を被覆している絶縁層2のそれより
も大きくなるため、加熱後冷却して得られた絶縁層の表
面に孔11に対応J−るくぼみ(ひけ)が生じる等の問
題があった。
孔11の表面に気泡12が残りやすく、1t11にスル
ーボールを開けたときに絶縁不良が生じること、また孔
11内にガラス繊維が十分入り込まないことにより、ス
ルーホールメッキを行う際にメッキ層とスルーホール内
壁との密着性が不十分であり、また孔11内の樹脂の熱
膨張率が芯板1表面を被覆している絶縁層2のそれより
も大きくなるため、加熱後冷却して得られた絶縁層の表
面に孔11に対応J−るくぼみ(ひけ)が生じる等の問
題があった。
さらにガラスエポキシは高周波特性が十分でないこと、
熱膨張率が大きく寸法安定性が悪いこと等、性能に不十
分な点があり、さらに高い性能のbのが望まれていた。
熱膨張率が大きく寸法安定性が悪いこと等、性能に不十
分な点があり、さらに高い性能のbのが望まれていた。
本発明は、これらの欠点を解消した金属芯積層板を提供
Jるものである。
Jるものである。
(問題点を解決Jるための手段)
本発明は、貫通孔を有Jる金属芯板の表面を、耐熱性熱
可塑性樹脂含浸ガラス繊維布により被覆するとともに、
前記貫通孔内には前記樹脂とガラス短繊維またはガラス
粒子との混合物を充填してなる金属複合積層板であって
、絶縁層をガラス繊組補強耐熱性熱可塑性樹脂により形
成することによって、高周波特性、■法安定性、芯板の
孔内の気泡残存等を改良し、また金属芯板の貫通孔中の
樹脂には別途ガラス短繊維またはガラス粒子を混合して
スルーホールメッキ性や絶縁層の平坦性を高めたもので
ある。
可塑性樹脂含浸ガラス繊維布により被覆するとともに、
前記貫通孔内には前記樹脂とガラス短繊維またはガラス
粒子との混合物を充填してなる金属複合積層板であって
、絶縁層をガラス繊組補強耐熱性熱可塑性樹脂により形
成することによって、高周波特性、■法安定性、芯板の
孔内の気泡残存等を改良し、また金属芯板の貫通孔中の
樹脂には別途ガラス短繊維またはガラス粒子を混合して
スルーホールメッキ性や絶縁層の平坦性を高めたもので
ある。
以下本発明を図面を参照して具体的に説明する第1図は
本発明積層板の一例を示J断面図であっで、1は金属芯
板、2は絶帽L3は耐熱性熱可塑性樹脂、4はガラス繊
維布、5はガラス短繊維である。
本発明積層板の一例を示J断面図であっで、1は金属芯
板、2は絶帽L3は耐熱性熱可塑性樹脂、4はガラス繊
維布、5はガラス短繊維である。
金属芯板1は、鉄、アルミ、銅、亜鉛、ホーロー等から
なり、通常0.1〜1.6IllI11程度の厚さであ
る。この芯板は表面処理、例えばアルマイト処理、クロ
メート処理、サンドブラスト、液体ホーニング、エツチ
ング等の処理を施しICものが好ましい。
なり、通常0.1〜1.6IllI11程度の厚さであ
る。この芯板は表面処理、例えばアルマイト処理、クロ
メート処理、サンドブラスト、液体ホーニング、エツチ
ング等の処理を施しICものが好ましい。
芯板1には、直径が通常1.5〜3.5IIIIll程
度の多数の貫通孔11,11・・・を設けである。
度の多数の貫通孔11,11・・・を設けである。
この芯板1を絶縁Jる層2は、耐熱性熱可塑性樹脂3、
ガラス繊維布4、およびガラス類m[5またはガラス粒
子からなっており、厚さは25へ・300μll程度と
するが好ましい。
ガラス繊維布4、およびガラス類m[5またはガラス粒
子からなっており、厚さは25へ・300μll程度と
するが好ましい。
25μmよりも薄いと孔11の部分にくぼみが生じヤづ
く、平坦な被F171層が得にくい。また300μ−を
越えると金属芯積層板の特徴である放熱性が損われてく
る。
く、平坦な被F171層が得にくい。また300μ−を
越えると金属芯積層板の特徴である放熱性が損われてく
る。
耐熱性熱可塑性樹脂3としては、はんだ耐熱性のあるポ
リサルフAン、ポリフェニレンザルファイド、ポリエー
テルエーテルケトン、熱可塑性フッ素樹脂、ポリニーデ
ルイミド、ポリエーテルサルフオン、ポリアミドイミド
等を用いることができる。
リサルフAン、ポリフェニレンザルファイド、ポリエー
テルエーテルケトン、熱可塑性フッ素樹脂、ポリニーデ
ルイミド、ポリエーテルサルフオン、ポリアミドイミド
等を用いることができる。
ガラス繊維布4は、一枚の厚さが20〜200μmf1
度のものを1枚〜数枚使用する。ガラス繊維布4として
は、織布(クロス)と不織布とがあるが、各々単一で使
用してもよいし両者併用することもできる。
度のものを1枚〜数枚使用する。ガラス繊維布4として
は、織布(クロス)と不織布とがあるが、各々単一で使
用してもよいし両者併用することもできる。
このガラス繊維布4は、強度保持のため繊維がからみあ
っており、前述の通り芯板1の孔11内に十分入り込ま
ない。そこで本発明においては、ざらにガラス短繊維5
またはガラス粒子を使用して、孔11内にも十分ガラス
綴紐等が含まれるようにJる。
っており、前述の通り芯板1の孔11内に十分入り込ま
ない。そこで本発明においては、ざらにガラス短繊維5
またはガラス粒子を使用して、孔11内にも十分ガラス
綴紐等が含まれるようにJる。
カラス短繊維5は、直径5〜20μm1長さ10〜50
0μm程麻のものが好ましく、その闇は孔11内におい
で樹脂100重量部に対し5〜50@研部程度とするの
がよい。
0μm程麻のものが好ましく、その闇は孔11内におい
で樹脂100重量部に対し5〜50@研部程度とするの
がよい。
またガラス粒子としては、直径50〜200μl程度の
ものを、上の同じ稈麿の針使用することができる。これ
ら短繊維と粒子とは、併用してもよい。
ものを、上の同じ稈麿の針使用することができる。これ
ら短繊維と粒子とは、併用してもよい。
ガラス類[[5等を混合Jることによりスルーホールメ
ッキ性が向、Lするのは、樹脂3と短tIata5等と
の界面に微細な空隙が生じてメッキ層のアンカーとなる
こと、および樹脂3の熱膨張率が小さくなってメッキ層
とのずれがなくなることによるものと推定される。
ッキ性が向、Lするのは、樹脂3と短tIata5等と
の界面に微細な空隙が生じてメッキ層のアンカーとなる
こと、および樹脂3の熱膨張率が小さくなってメッキ層
とのずれがなくなることによるものと推定される。
以下ガラス短繊維で代表して説明すると、ガラス類[4
4は、芯板の孔11内にのみ存在してもよいが、第1図
に示寸ように絶縁層2全体に分布させると、メッキ性等
の性能が向上し好ましい。
4は、芯板の孔11内にのみ存在してもよいが、第1図
に示寸ように絶縁層2全体に分布させると、メッキ性等
の性能が向上し好ましい。
このような積層板を製造するには、粉末状の樹脂3とガ
ラス短編1ft5とを混合し、ガラス繊維布とともに芯
板1に加熱圧着して樹脂を溶融させる方法によることが
できる。溶融した樹脂3はガラス短繊維5とともに貫通
孔11内に流れ込み、孔11を充填する。
ラス短編1ft5とを混合し、ガラス繊維布とともに芯
板1に加熱圧着して樹脂を溶融させる方法によることが
できる。溶融した樹脂3はガラス短繊維5とともに貫通
孔11内に流れ込み、孔11を充填する。
6一
この場合には、樹脂3としてはできるだけ微細なものが
よく、通常粒径10〜200μ11稈爪のものを用いる
。
よく、通常粒径10〜200μ11稈爪のものを用いる
。
また別の方法としCは、まず粉末状の樹脂3とガラス知
識WI5との混合物を芯板1に溶融圧着して孔11を充
填覆るとともに芯板1表面を薄く被覆し、次いでその上
に、樹脂3のシートとガラス繊維布4とを重ねて熱圧着
して樹脂含浸ガラス繊維布層を形成覆ることもできる。
識WI5との混合物を芯板1に溶融圧着して孔11を充
填覆るとともに芯板1表面を薄く被覆し、次いでその上
に、樹脂3のシートとガラス繊維布4とを重ねて熱圧着
して樹脂含浸ガラス繊維布層を形成覆ることもできる。
この場合には、ガラス短繊維5は主に孔11内に存在J
ることになる。
ることになる。
絶縁層2の熱圧着形成はプレス法によればよいが、その
際、雰囲気を減圧度(常圧と残存圧とのn ) 600
mm1g以上、好ましくは650mmトI(1以上の減
圧にしてプレスを行うと、積層板内の気泡残存が極めて
少なくなり好適である。
際、雰囲気を減圧度(常圧と残存圧とのn ) 600
mm1g以上、好ましくは650mmトI(1以上の減
圧にしてプレスを行うと、積層板内の気泡残存が極めて
少なくなり好適である。
絶縁層2は、第2図のように芯板1の両面に設けでもよ
いし、片面だけでもよい。サブトラクティブ法により印
刷回路を形成する場合には、層2土にさらに銅箔等の導
電膜を積層1−る。
いし、片面だけでもよい。サブトラクティブ法により印
刷回路を形成する場合には、層2土にさらに銅箔等の導
電膜を積層1−る。
(発明の効果)
本発明積層板は、次のような優れた特性を有している。
1なわち、
(1)絶縁層2として熱可塑性樹脂を用いこれを芯板の
孔11内に流入充填すると、理由は不詳であるが、従来
の芯板1にガラスエポキシ8を積層したものに比べ、I
L11内の気泡発生が大幅に減少覆る。
孔11内に流入充填すると、理由は不詳であるが、従来
の芯板1にガラスエポキシ8を積層したものに比べ、I
L11内の気泡発生が大幅に減少覆る。
(2)また熱可塑性樹脂を用いることにより、ガラスエ
ポキシよりも優れた高周波特性が得られる。
ポキシよりも優れた高周波特性が得られる。
ここでいう高周波特性とは、誘電率(ε)や誘電正接(
Lanδ)がMH2〜GHz帯の高い周波数域において
承り特性のことである。
Lanδ)がMH2〜GHz帯の高い周波数域において
承り特性のことである。
誘電率εが小ざいほど回路動作が速く、また誘電正接t
anδが小さいほど電気損失が小ざいので、ε、tan
δが小さいほど特性が優れているといえるが、ガラスエ
ポキシの高周波特性は、IM’H7においてεが4.5
〜5.0、tanδが0.018〜0.022とされて
いるのに対し、前記耐熱性熱可塑性樹脂はεが3.0〜
3.8、tanδが0.0005へ・0.01程度であ
り、高周波特性が極め11れていることがわかる。
anδが小さいほど電気損失が小ざいので、ε、tan
δが小さいほど特性が優れているといえるが、ガラスエ
ポキシの高周波特性は、IM’H7においてεが4.5
〜5.0、tanδが0.018〜0.022とされて
いるのに対し、前記耐熱性熱可塑性樹脂はεが3.0〜
3.8、tanδが0.0005へ・0.01程度であ
り、高周波特性が極め11れていることがわかる。
(3)綴紐補強した絶縁層2は、単に熱可塑性樹脂から
イする層に比べ、耐熱性、刈法安定性が向、トし、また
金属芯板との接着性が向上する。
イする層に比べ、耐熱性、刈法安定性が向、トし、また
金属芯板との接着性が向上する。
(4)ガラス短繊維5等を加えることにより、芯板の孔
11内にもガラス[f等が十分入り込むためスルーホー
ルメッキ性が向上する。
11内にもガラス[f等が十分入り込むためスルーホー
ルメッキ性が向上する。
また従来のにうに孔11内の樹脂がガラス!INを十分
含んでいないと、孔′11内の樹脂の熱膨張率が芯板1
表面を被覆している絶縁層2のそれよりも大きくなるた
め、加熱後冷却して得られた絶縁層の表面に孔11に対
応するくぼみ(ひけ)が生じるが、本発明においてはこ
の欠点が解消され、表面平坦性のよい積層板が得られる
。この熱膨張率低減効果は、ガラス粒子よりもガラス短
1iMのほうが優っている。
含んでいないと、孔′11内の樹脂の熱膨張率が芯板1
表面を被覆している絶縁層2のそれよりも大きくなるた
め、加熱後冷却して得られた絶縁層の表面に孔11に対
応するくぼみ(ひけ)が生じるが、本発明においてはこ
の欠点が解消され、表面平坦性のよい積層板が得られる
。この熱膨張率低減効果は、ガラス粒子よりもガラス短
1iMのほうが優っている。
このように本発明積層板は、単層または多層の金属芯印
刷配線板の素材として極めて好適である。
刷配線板の素材として極めて好適である。
(実施例)
直径2111111の多数の貫通孔を設(Jた厚さ1m
mのアルミ芯板表面をエツチング処理し、その両面に、
次の3種類の絶縁層を片側的200 tt mの厚さに
形成して積層板を得た。(C)が本発明積層板である。
mのアルミ芯板表面をエツチング処理し、その両面に、
次の3種類の絶縁層を片側的200 tt mの厚さに
形成して積層板を得た。(C)が本発明積層板である。
(A)ポリ1−チルイミド(PIEI)のシートを、減
圧度650 mll1l−1oの雰囲気下で芯板に熱圧
着しlζ。
圧度650 mll1l−1oの雰囲気下で芯板に熱圧
着しlζ。
(B)芯板上に、ガラス繊維布とPEIシートとを順次
重ね、(A)と同様にして熱圧着して樹脂含浸ガラス繊
維布層を形成した。ガラス繊維含量は20重量%である
。
重ね、(A)と同様にして熱圧着して樹脂含浸ガラス繊
維布層を形成した。ガラス繊維含量は20重量%である
。
(C)PE I粉末とガラス短線H(直径13um、平
均長さ200μll)を輯量比で8:2に混合し、これ
をガラス繊維布に混ぜ込んで芯板に熱圧着した。ガラス
繊維含量は30重量%である。
均長さ200μll)を輯量比で8:2に混合し、これ
をガラス繊維布に混ぜ込んで芯板に熱圧着した。ガラス
繊維含量は30重量%である。
これら(A><8>(C)の積層板について、次表に示
づ特性を測定した。
づ特性を測定した。
なお各特性の測定方法番よ次の通りである。
(1)熱変形温瓜
A S 1’ M l) 6 /l 8.18.6k
g7cm2荷弔による (2)芯板との接着強度 JIS C6481準拠の90°剥饋(3)スルーホ
ールメッキ強度 直径11+11のスルーホールを芯板間通孔部に設け、
その表面に銅の無電解メッ キ層と電気メツキ層を順次ランドなし で形成した。ぞしてスルーホールにリ ード線を挿入してメッキ層とハンダ付 けし、リード線を50IIIll/分で−F方に引さ・
抜(ときの荷重を測定した。
g7cm2荷弔による (2)芯板との接着強度 JIS C6481準拠の90°剥饋(3)スルーホ
ールメッキ強度 直径11+11のスルーホールを芯板間通孔部に設け、
その表面に銅の無電解メッ キ層と電気メツキ層を順次ランドなし で形成した。ぞしてスルーホールにリ ード線を挿入してメッキ層とハンダ付 けし、リード線を50IIIll/分で−F方に引さ・
抜(ときの荷重を測定した。
この結果に示されるように、本発明m層板(C)は、熱
変形温度が高くて線膨張率が小さく、またスルーボール
メッキ性が優れていた。
変形温度が高くて線膨張率が小さく、またスルーボール
メッキ性が優れていた。
また(A>(B)では、絶縁層に、芯板の孔に対応する
くほみ(ひけ)がみられたが、(C)では平坦性のよい
絶縁層が得られた。
くほみ(ひけ)がみられたが、(C)では平坦性のよい
絶縁層が得られた。
第1図は本発明積層板の一例を示1ノ所面図、第2図は
従来の積層板を示覆断面図。 1・・・金属芯板 11・・・貫通孔 2・・・絶縁層
、3・・・耐熱性熱可塑性樹脂 4・・・ガラス繊維布
5・・・ガラス短繊維
従来の積層板を示覆断面図。 1・・・金属芯板 11・・・貫通孔 2・・・絶縁層
、3・・・耐熱性熱可塑性樹脂 4・・・ガラス繊維布
5・・・ガラス短繊維
Claims (1)
- 貫通孔を有する金属芯板の表面を、耐熱性熱可塑性樹
脂含浸ガラス繊維布により被覆するとともに、前記貫通
孔内には前記樹脂とガラス短繊維またはガラス粒子との
混合物を充填してなる金属複合積層板。
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JP61096114A JPS62251136A (ja) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | 金属複合積層板 |
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US07/041,490 US4769270A (en) | 1986-04-25 | 1987-04-23 | Substrate for a printed circuit board |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61096114A JPS62251136A (ja) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | 金属複合積層板 |
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JPH0574457B2 JPH0574457B2 (ja) | 1993-10-18 |
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