JPH0555746A - 高周波用銅張り積層板及びプリント配線板 - Google Patents
高周波用銅張り積層板及びプリント配線板Info
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- JPH0555746A JPH0555746A JP21763391A JP21763391A JPH0555746A JP H0555746 A JPH0555746 A JP H0555746A JP 21763391 A JP21763391 A JP 21763391A JP 21763391 A JP21763391 A JP 21763391A JP H0555746 A JPH0555746 A JP H0555746A
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- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 29
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Landscapes
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- Waveguides (AREA)
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高周波伝送損失の少ないプリント配線板を得
る。 【構成】 信号伝送に用いる金属層に、表裏両面の凹凸
をなだらかにして、表面長さ率を（表面の単位直線距離
あたりの表面長さに１００を乗じた数字）が１５０以下
の銅箔を使用する。なお、図１の（ｃ）及び（ｄ）は
（ａ）及び（ｂ）よりも表面長さ率が小さい。また、表
面長さ率は（ｃ）＝（ｄ）、（ａ）＝（ｂ）である。
る。 【構成】 信号伝送に用いる金属層に、表裏両面の凹凸
をなだらかにして、表面長さ率を（表面の単位直線距離
あたりの表面長さに１００を乗じた数字）が１５０以下
の銅箔を使用する。なお、図１の（ｃ）及び（ｄ）は
（ａ）及び（ｂ）よりも表面長さ率が小さい。また、表
面長さ率は（ｃ）＝（ｄ）、（ａ）＝（ｂ）である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波特性に優れた銅
張り積層板及びプリント配線板に関する。
張り積層板及びプリント配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】回路用基板を高周波で使用するには様々
な特性が必要である。誘電体（絶縁層）については、ｔ
ａｎδが低く、適正なεr であることが必要であり、ポ
リイミド樹脂、変性ポリイミド樹脂又はフッ素樹脂が用
いられている。導体については、導電率が高く、錆びに
くく、表面粗さの小さいことが必要であり、通常は銅、
金が用いられている。
な特性が必要である。誘電体（絶縁層）については、ｔ
ａｎδが低く、適正なεr であることが必要であり、ポ
リイミド樹脂、変性ポリイミド樹脂又はフッ素樹脂が用
いられている。導体については、導電率が高く、錆びに
くく、表面粗さの小さいことが必要であり、通常は銅、
金が用いられている。
【０００３】高周波電流に特有の現象として表皮効果が
ある。表皮効果は、周波数が高くなるほど、電流が導体
の表層部に集中する現象である。電流密度は表面から深
くなるほど小さくなるが、表面の値の１／ｅ（ｅは自然
対数）となる深さをスキンデプスといい、電流が流れる
深さの目安となる。スキンデプスは周波数に依存し、周
波数が高くなるほど小さくなる。
ある。表皮効果は、周波数が高くなるほど、電流が導体
の表層部に集中する現象である。電流密度は表面から深
くなるほど小さくなるが、表面の値の１／ｅ（ｅは自然
対数）となる深さをスキンデプスといい、電流が流れる
深さの目安となる。スキンデプスは周波数に依存し、周
波数が高くなるほど小さくなる。
【０００４】回路用基板に使用する銅箔は、接着性を良
くするため、片面または両面を粗化し、更に多層化接着
を行う際には銅箔の表面を酸処理等で粗化されている。
ところが、周波数が高くなると表皮効果のため電流が表
層に集中し、電気抵抗（表皮抵抗）が大きくなる。その
結果として、電流の損失が大きくなるばかりでなく、ス
キンデプスが導体の表面粗さより小さくなると、電流は
導体の凹凸面を流れることとなって伝送距離が長くな
り、信号伝送に要する時間及び電流損失が大きくなる。
くするため、片面または両面を粗化し、更に多層化接着
を行う際には銅箔の表面を酸処理等で粗化されている。
ところが、周波数が高くなると表皮効果のため電流が表
層に集中し、電気抵抗（表皮抵抗）が大きくなる。その
結果として、電流の損失が大きくなるばかりでなく、ス
キンデプスが導体の表面粗さより小さくなると、電流は
導体の凹凸面を流れることとなって伝送距離が長くな
り、信号伝送に要する時間及び電流損失が大きくなる。
【０００５】この高周波に関する表面層の伝送時間及び
電流損失に比べると、回路用基板の誘電体の誘電率を下
げるとか、電子部品の実装を高密度とし線路長を短くす
るなどして得ることができる効果はその１０％程度にす
ぎない。そこで、導体の表面粗さを小さくした高周波用
金属箔張り積層板が提案された（特開昭６０−２４８３
４４号公報参照）。
電流損失に比べると、回路用基板の誘電体の誘電率を下
げるとか、電子部品の実装を高密度とし線路長を短くす
るなどして得ることができる効果はその１０％程度にす
ぎない。そこで、導体の表面粗さを小さくした高周波用
金属箔張り積層板が提案された（特開昭６０−２４８３
４４号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、周波数が高く
なると、表面粗さを小さくしても効果がないことがわか
った。本発明は、衛星通信で使用されるような超高周波
領域においても表皮効果による損失を小さくすることを
目的とするものである。
なると、表面粗さを小さくしても効果がないことがわか
った。本発明は、衛星通信で使用されるような超高周波
領域においても表皮効果による損失を小さくすることを
目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、高周波信号を
伝送する金属層が、表裏両面ともに表面長さ率が１５０
以下の銅箔からなる高周波用銅張り積層板である。表面
長さ率が１５０を超えると、信号の伝送時間が長くなり
所期の目的を達成できない。
伝送する金属層が、表裏両面ともに表面長さ率が１５０
以下の銅箔からなる高周波用銅張り積層板である。表面
長さ率が１５０を超えると、信号の伝送時間が長くなり
所期の目的を達成できない。
【０００８】表面長さ率（以下ＲＳＩという）とは、表
面の単位直線距離あたりの表面長さに１００を乗じた数
字である。表面に凹凸がないとＲＳＩは１００となる。
表面長さがその直線距離の２倍であると、ＲＳＩは２０
０となる。
面の単位直線距離あたりの表面長さに１００を乗じた数
字である。表面に凹凸がないとＲＳＩは１００となる。
表面長さがその直線距離の２倍であると、ＲＳＩは２０
０となる。
【０００９】ＲＳＩは次のようにして測定する。金属層
の部分に硬化性樹脂を注型し、これを研磨して金属層の
面方向に垂直な断面が明瞭に判別できる試料を作製す
る。これを、電子顕微鏡を用いて約１０００〜５０００
倍で撮影する。この写真の金属層の断面部分の表面長さ
を、キルビメ−タ（表面距離計）を使用して測定する。
単位距離（金属層の長手方向の直線距離）は、測定しよ
うとする表面の最大表面粗さ（Ｒｍａｘ）の５倍以上と
する。また、測定は異なる部分数カ所で行う。
の部分に硬化性樹脂を注型し、これを研磨して金属層の
面方向に垂直な断面が明瞭に判別できる試料を作製す
る。これを、電子顕微鏡を用いて約１０００〜５０００
倍で撮影する。この写真の金属層の断面部分の表面長さ
を、キルビメ−タ（表面距離計）を使用して測定する。
単位距離（金属層の長手方向の直線距離）は、測定しよ
うとする表面の最大表面粗さ（Ｒｍａｘ）の５倍以上と
する。また、測定は異なる部分数カ所で行う。
【００１０】ＲＳＩ１５０以下の銅箔には、粗化処理を
行わない圧延銅箔、圧延工程で物理的凹凸をつけた圧延
銅箔（ダル箔）、粗化面に電気的もしくは化学的処理を
行って平滑とした電解銅箔がある。圧延銅箔は、通常は
何らかの方法で粗化した後使用するが、本発明において
は粗化しないで使用する。脱脂、防錆処理を行う必要が
あることは言うまでもない。
行わない圧延銅箔、圧延工程で物理的凹凸をつけた圧延
銅箔（ダル箔）、粗化面に電気的もしくは化学的処理を
行って平滑とした電解銅箔がある。圧延銅箔は、通常は
何らかの方法で粗化した後使用するが、本発明において
は粗化しないで使用する。脱脂、防錆処理を行う必要が
あることは言うまでもない。
【００１１】圧延銅箔のうち、圧延工程で凹凸ロ−ルを
用いて凹凸をつけたものすなわちダル箔は、そのＲＳＩ
が１５０以下であり使用可能である。電解銅箔は、その
製造方法から、少なくとも片面は粗化面になる。通常の
電解銅箔では、厚み３５μｍ、１８μｍ、１３μｍのい
ずれも、ＲＳＩは２００前後である。そこで製造後に、
この粗化面に電気的もしくは化学的処理を行って表面を
平滑にして使用する。
用いて凹凸をつけたものすなわちダル箔は、そのＲＳＩ
が１５０以下であり使用可能である。電解銅箔は、その
製造方法から、少なくとも片面は粗化面になる。通常の
電解銅箔では、厚み３５μｍ、１８μｍ、１３μｍのい
ずれも、ＲＳＩは２００前後である。そこで製造後に、
この粗化面に電気的もしくは化学的処理を行って表面を
平滑にして使用する。
【００１２】本発明においては、使用する銅箔はいずれ
も、通常の多層化接着工程で行う酸処理、還元処理を行
わない。その理由は、いずれも粗化が非常に細かくな
り、ＲＳＩが１５０以上となるからである。
も、通常の多層化接着工程で行う酸処理、還元処理を行
わない。その理由は、いずれも粗化が非常に細かくな
り、ＲＳＩが１５０以上となるからである。
【００１３】さらに、銅箔層は、通常はエッチングによ
って回路加工されるから、側面が非常に細かく粗化され
る。加うるに、銅箔は酸化しやすいために、側面に酸化
物が発生して更に変化の大きい凹凸となる可能性が高
い。そこで銅箔層に回路加工した後、金めっきする。金
めっきの厚みは、使用周波数におけるスキンデプスの２
倍程度とする。金めっきによって、導体抵抗が小さくな
り、また、酸化しないために凹凸が大きくならず最初の
表面形状を保持する。
って回路加工されるから、側面が非常に細かく粗化され
る。加うるに、銅箔は酸化しやすいために、側面に酸化
物が発生して更に変化の大きい凹凸となる可能性が高
い。そこで銅箔層に回路加工した後、金めっきする。金
めっきの厚みは、使用周波数におけるスキンデプスの２
倍程度とする。金めっきによって、導体抵抗が小さくな
り、また、酸化しないために凹凸が大きくならず最初の
表面形状を保持する。
【００１４】本発明のプリント配線板は、他のプリント
配線板又は金属箔とを接着用樹脂フィルム介して積層一
体化してなる多層プリント配線板としても使用される。
本発明に係る積層板又はプリント配線板は、金属層に平
滑な銅箔を使用するが故に、通常の方法では接着できな
い。そこで、信号伝送層として用いる銅箔層の上下に接
着用樹脂フィルムを配置して、後に続く多層化接着の工
程で一体化するようにする。接着用樹脂フィルムの樹脂
は、基板に使用されている樹脂成分に類似のものを使う
のも方法の一つである。
配線板又は金属箔とを接着用樹脂フィルム介して積層一
体化してなる多層プリント配線板としても使用される。
本発明に係る積層板又はプリント配線板は、金属層に平
滑な銅箔を使用するが故に、通常の方法では接着できな
い。そこで、信号伝送層として用いる銅箔層の上下に接
着用樹脂フィルムを配置して、後に続く多層化接着の工
程で一体化するようにする。接着用樹脂フィルムの樹脂
は、基板に使用されている樹脂成分に類似のものを使う
のも方法の一つである。
【００１５】
【作用】一般に、単に表面粗さを小さくしてもＲＳＩが
小さくなるとは限らない。その理由を図によって説明す
る。表面粗さを形成する凹凸が、正三角形状（図１）又
は円弧状（図２）であると仮定する。この形状を保った
まま表面粗さを小さくする。図の（ａ）と（ｂ）とを比
較すれば明らかなように表面長さは変わらない。これに
対し、図の（ｃ）と（ｄ）から明らかなように、粗面の
頂角を大にする（図１では６０度から１２０度）、又は
円弧の中心角を小にする（図２では１８０度から９０
度）と表面長さは小さくなる。スキンデプスが表面粗さ
より小さくなるような高周波帯においては、信号電流が
表面の凹凸に沿って流れることになる。したがって、例
えば、厚み３５μｍの電解銅箔は、粗化面のＲＳＩが約
２００であるので、伝送距離が約２倍となり、伝送に要
する時間も約２倍、損失も約２倍となる。よって、表面
粗さを小さくしても、伝送損失は小さくならないが、表
面形状をなだらかにしてすなわちＲＳＩを小さくすれば
伝送損失も小さくなる。
小さくなるとは限らない。その理由を図によって説明す
る。表面粗さを形成する凹凸が、正三角形状（図１）又
は円弧状（図２）であると仮定する。この形状を保った
まま表面粗さを小さくする。図の（ａ）と（ｂ）とを比
較すれば明らかなように表面長さは変わらない。これに
対し、図の（ｃ）と（ｄ）から明らかなように、粗面の
頂角を大にする（図１では６０度から１２０度）、又は
円弧の中心角を小にする（図２では１８０度から９０
度）と表面長さは小さくなる。スキンデプスが表面粗さ
より小さくなるような高周波帯においては、信号電流が
表面の凹凸に沿って流れることになる。したがって、例
えば、厚み３５μｍの電解銅箔は、粗化面のＲＳＩが約
２００であるので、伝送距離が約２倍となり、伝送に要
する時間も約２倍、損失も約２倍となる。よって、表面
粗さを小さくしても、伝送損失は小さくならないが、表
面形状をなだらかにしてすなわちＲＳＩを小さくすれば
伝送損失も小さくなる。
【００１６】
【実施例】実施例１ 表面粗化してない圧延銅箔（厚み３５μｍ、ＲＳＩ＝１
１５）とポリイミド樹脂含浸ガラスクロスプリプレグと
をポリイミド樹脂フィルムを介して一体化し、４層のプ
リント配線板用基板とした。銅箔層の接着強さは、１．
０ｋｇ／ｃｍで実用上差し支えない値であった。次に、
この基板に回路加工を施し、電気回路パタ−ンを形成
し、６０℃、湿度９０％で３０００時間保った。そして
９ＧＨｚにおける信号の伝送時間を測定したところ、初
期値よりも３％長くなった。
１５）とポリイミド樹脂含浸ガラスクロスプリプレグと
をポリイミド樹脂フィルムを介して一体化し、４層のプ
リント配線板用基板とした。銅箔層の接着強さは、１．
０ｋｇ／ｃｍで実用上差し支えない値であった。次に、
この基板に回路加工を施し、電気回路パタ−ンを形成
し、６０℃、湿度９０％で３０００時間保った。そして
９ＧＨｚにおける信号の伝送時間を測定したところ、初
期値よりも３％長くなった。
【００１７】実施例２ 実施例１で得られたプリント配線板について、電気回路
パターンを形成した金属層の外部露出面（絶縁層と接し
ていない面）に厚み約５μｍの金めっきを施した。この
回路について実施例１と同様なテストを行った。６０
℃、湿度９０％で３０００時間保時前後における伝送時
間に変化はなく、実施例１のプリント配線板についての
初期値とほぼ同じであった。
パターンを形成した金属層の外部露出面（絶縁層と接し
ていない面）に厚み約５μｍの金めっきを施した。この
回路について実施例１と同様なテストを行った。６０
℃、湿度９０％で３０００時間保時前後における伝送時
間に変化はなく、実施例１のプリント配線板についての
初期値とほぼ同じであった。
【００１８】比較例 片面粗化圧延銅箔（厚み３５μｍ、ＲＳＩ＝２０７）を
用い、以下実施例１と同様にして４層のプリント配線板
用基板とした。銅箔層の接着強さは、１．２ｋｇ／ｃｍ
であった。この積層板の銅箔に回路加工を施して、電気
回路パタ−ンを形成し、伝送時間を測定した。伝送時間
は実施例１の約２．１７倍であった。
用い、以下実施例１と同様にして４層のプリント配線板
用基板とした。銅箔層の接着強さは、１．２ｋｇ／ｃｍ
であった。この積層板の銅箔に回路加工を施して、電気
回路パタ−ンを形成し、伝送時間を測定した。伝送時間
は実施例１の約２．１７倍であった。
【００１９】
【発明の効果】本発明によって、高周波帯特有の表皮効
果のための信号伝送の遅れの少ないプリント配線板を得
ることができる。また、回路表面に金めっきをすること
により信号伝送能の劣化がなくなる。
果のための信号伝送の遅れの少ないプリント配線板を得
ることができる。また、回路表面に金めっきをすること
により信号伝送能の劣化がなくなる。
【図１】 表面長さと表面形状との関係の１例を示す図
である。
である。
【図２】 表面長さと表面形状との関係の他の例を示す
図である。
図である。
Claims (4)
- 【請求項１】 高周波信号を伝送する金属層が、表裏両
面ともに表面長さ率が１５０以下の銅箔からなる高周波
用銅張り積層板。 - 【請求項２】 請求項１記載の高周波用銅張り積層板を
回路加工してなる高周波用プリント配線板。 - 【請求項３】 請求項１記載の高周波用銅張り積層板を
回路加工した後、金属表面に金めっきを施してなる高周
波用プリント配線板。 - 【請求項４】 請求項２又は３記載のプリント配線板と
他のプリント配線板又は金属箔とを接着用樹脂フィルム
介して積層一体化してなる多層プリント配線板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21763391A JPH0555746A (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 高周波用銅張り積層板及びプリント配線板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21763391A JPH0555746A (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 高周波用銅張り積層板及びプリント配線板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0555746A true JPH0555746A (ja) | 1993-03-05 |
Family
ID=16707328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21763391A Pending JPH0555746A (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 高周波用銅張り積層板及びプリント配線板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0555746A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100401340B1 (ko) * | 2001-11-16 | 2003-10-10 | 엘지전선 주식회사 | Ｐｃｂ용 전해동박의 표면처리방법 |
| JP2004140244A (ja) * | 2002-10-18 | 2004-05-13 | Kyocera Corp | 半導体素子収納用パッケージおよびこれを用いた半導体装置 |
| KR100620129B1 (ko) * | 2003-04-04 | 2006-09-13 | 가부시키가이샤 덴소 | 다층 회로기판 |
| US7476434B2 (en) | 2004-12-20 | 2009-01-13 | Asahi Glass Company, Limited | Laminate for flexible printed wiring board |
| EP1820637A4 (en) * | 2004-12-09 | 2009-06-24 | Asahi Glass Co Ltd | LAMINATE FOR PRINTED PCB |
| JP2012114696A (ja) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波回路基板 |
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