JPH0574457B2 - - Google Patents

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JPH0574457B2
JPH0574457B2 JP61096114A JP9611486A JPH0574457B2 JP H0574457 B2 JPH0574457 B2 JP H0574457B2 JP 61096114 A JP61096114 A JP 61096114A JP 9611486 A JP9611486 A JP 9611486A JP H0574457 B2 JPH0574457 B2 JP H0574457B2
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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。 （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、
ハイブリツドIC基板等の各種用途に供されるよ
うになつてきた。 従来、この金属芯印刷配線板の素材となる積層
板は、第２図に断面図として示すように、あらか
じめ多数の貫通孔１１を設けた金属芯板１に、エ
ポキシ樹脂含浸ガラス繊維マツト（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普
通であつた。 （発明が解決しようとする問題点） 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、
孔１１にスルーホ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、スルーホールメツキを行
う際にメツ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内の樹脂の熱膨脹率が
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
る等の問題があつた。 さらにガラスエポキシは高周波特性が十分でな
いこと、熱膨脹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
ものが望まれていた。 本発明は、これらの欠点を解消した金属芯積層
板を提供するものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、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であつて、絶縁層をガラス繊
維補強耐熱性熱可塑性樹脂により形成することに
よつて、高周波特性、寸法安定性、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ツキ性や絶縁性の平坦性を
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す断面図であ
つて、１は金属芯板、２は絶縁層、３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0.1〜1.6mm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たものが好ま
しい。 芯板１には、直径が通常1.5〜3.5mm程度の多数
の貫通孔１１，１１…を設けてある。 この芯板１を絶縁する層２は、耐熱性熱可塑性
樹脂３、ガラス繊維布４、およびガラス短繊維５
またはガラス粒子からなつており、厚さは25〜
300μｍ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
じやすく、平坦な被覆層が得にくい。また300μ
ｍ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
のあるポルサルフオン、ポリフエニレンサルフア
イド、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性フ
ツ素樹脂、ポリエーテルイミド、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20〜200μｍ
程度のものを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
からみあつており、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、
さらにガラス短繊維５またはガラス粒子を使用し
て、孔１１内にも十分ガラス繊維等が含まれるよ
うにする。 ガラス短繊維５は、直径５〜20μｍ、長さ10〜
500μｍ程度のものが好ましく、その量は孔１１
内において樹脂100重量部に対し５〜50重量部程
度とするのがよい。 またガラス粒子としては、直径50〜200μｍ程
度のものを、上の同じ程度の量使用することがで
きる。これら短繊維と粒子とは、併用してもよ
い。 ガラス短繊維５等を混合することによりスルー
ホールメツキ性が向上するのは、樹脂３と短繊維
５等との界面に微細な空隙が生じてメツキ層のア
ンカーとなること、および樹脂３の熱膨脹率が小
さくなつてメツ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
ス短繊維４は、芯板の孔１１内にのみに存在して
もよいが、第１図に示すように絶縁層２全体に分
布させると、メツ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とガラス短繊維５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。 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10〜200μｍ程度のもの
を用いる。 また別の方法としては、まず粉末状の樹脂３と
ガラス短繊維５との混合物を芯板１に溶融圧着し
て孔１１を充填するとともに芯板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
維布層を形成することもできる。 この場合には、ガラス短繊維５は主に孔１１内
に存在することになる。 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
差）600mmHg以上、好ましくは650mmHg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
けてもよいし、片面だけでもよい。サブトラクテ
イブ法により印刷回路を形成する場合には、層２
上にさらに銅箔等の導電膜を積層する。 （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。すなわち、 (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、孔１１内の気泡発生が大幅
に減少する。 (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。 ここでいう高周波特性とは、誘電率（ε）や
誘電正接（tanδ）がＭHz〜ＧHz帯の高い周波数
域において示す特性のことである。 誘電率εが小さいほど回路動作が速く、また
誘電正接tanδが小さいほど電気損失が小さいの
で、ε、tanδ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、
1MHz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0.0005〜0.01
程度であり、高周波特性が極めて優れているこ
とがわかる。 (3) 繊維補強した絶縁層２は、単に熱可塑性樹脂
からなる層に比べ、耐熱性、寸法安定性が向上
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内にもガラス繊維等が十分入り込むた
めスルーホールメツキ性が向上する。 また従来のように孔１１内の樹脂がガラス繊
維を十分含んでいないと、孔１１内の樹脂の熱
膨脹率が芯板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。この熱膨脹率低減効果は、ガラス粒子よ
りもガラス短繊維のほうが優つている。 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。 （実施例） 直径２mmの多数の貫通孔を設けた厚さ１mm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約200μｍ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) ポリエーテルイミド（PEI）のシートを、減
圧度650mmHgの雰囲気下で芯板に熱圧着した。 (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。 (C) PEI粉末とガラス短繊維（直径13μｍ、平均
長さ200μｍ）を重量比で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)(B)(C)の積層板について、次表に示す特
性を測定した。
【表】 なお各特性の測定方法は次の通りである。 (1) 熱変形温度 ASTM D648、18.6Kg／cm2荷重による。 (2) 芯板との接着強度 JIS C6481準拠の90°剥離 (3) スルーホールメツキ強度 直径１mmのスルーホールを芯板貫通孔部に設
け、その表面に銅の無電解メツキ層と電気メツ
キ層を順次ランドなしで形成した。そしてスル
ーホールにリード線を挿入してメツキ層とハン
ダ付けし、リード線を50mm／分で上方に引き抜
くときの荷重を測定した。 この結果に示されるように、本発明積層板(C)
は、熱変形温度が高くて線膨脹率が小さく、また
スルーホールメツキ性が優れていた。 また(A)(B)では、絶縁層に、芯板の孔に対応する
くぼみ（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。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明積層板の一例を示す断面図、第
２図は従来の積層板を示す断面図。 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)

    【特許請求の範囲】
  1. 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。
JP61096114A 1986-04-25 1986-04-25 金属複合積層板 Granted JPS62251136A (ja)

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