JPS63250188A - プリント配線板用絶縁基材 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、プリント配線板に使用する絶縁基材に係り、
特に線膨張率が低く、熱による影響の少ない絶縁基材に
関する。

（従来の技術） プリント配線板は回路形成や電子部品を実装する目的で
、種々の電子機器等に供給されている。

通常、プリント配線板は絶縁基材の片面又は両面に導電
パターンを形成することにより得られている。上記プリ
ント配線板上に電子部品を実装する方法として、次の方
法がなされている。

第２図の１Ｉｒｉ￥ｉ概略図に示した方法では、プリン
ト配線板の所定位置に設けたスルーホールに電子部品３
のリード３１を挿入後、ハンダ付けを行い接合されてい
る（以下「挿入実装法」という）。

また、第３図の断面概略図に示した方法では、リードの
ないチップ形電子部品５を直接プリント配線板上の所定
回路位置６に直接ハンダっけを行い接合されている（以
下「表面実装法」という）。

上記プリント配線板に用いる絶縁基材には、通常、エポ
キシ樹脂、ポリイミド樹脂及びこれらの樹脂を通常のガ
ラスクロスや紙等に含浸した熱硬化性樹脂から製造され
ている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の挿入実装法では、スルーホールの内周部及びその
周辺部にスルーホールメッキが施される。

このスルーホールメッキにおいて、上記熱硬化性樹脂か
らなる絶縁基材を使用した場合、メッキする金属との線
膨張率に差がありすぎるため、メツキ部分に熱衝示によ
って歪みが起こり、図中に示したバレルクラックａやコ
ーナークラックｂが発生しやすいという問題かある。

また表面実装法においても、チップ形電子部品が繰返し
発熱した場合、電子部品と絶縁基材との線膨張率に差が
ありすぎるために、ハンダ付けした部分にクラックが発
生しやすいという問題がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解消できるプリント配線板用絶縁
基材を見出したものであって、その要旨とするところは
、 セラミック系粉末充填剤を添加した耐熱性熱可塑性樹脂
を、Ｓ　Ｉ　Ｏ２の含有率が９９重置火以上の石英ガラ
スクロスに含浸してなることを特徴とするプリント配線
板用絶縁基材に存する。

以下本発明を図面を参照して具体的に説明する。

第１図は本発明絶縁基材を用いたプリント基板の一実施
例を示す断面概略図である。絶縁基材１の両面に導電回
路を設け、さらにスルーホール内壁にスルーホールメッ
キ２を施して一１回路相互間を導通可能としなものであ
る。

本発明の絶縁基材に使用する耐熱性熱可塑性樹脂１１と
して、具体的樹脂としては、ポリサルフォン（ＰＳＦ）
、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテ
ルエーテルゲトン（ＰＥＥＫ）　、熱可塑性フッ累樹脂
、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサル７
オン（ＰＥＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリフ
ェニレンオキサイド（ｐｐｏ＞等が挙げられる。

これらの樹脂の使用は高周波領域での誘電特性（高周波
特性）に優れており、電気回路の高速作動化に追随でき
るという利点がある。

上記耐熱性熱可塑性樹脂１１には、セラミック系粉末充
填剤７を添加する必要があり、低線膨張率を有し、高周
波特性に優れた、溶°融シリカ（Ｓ１０２＞や窒化硼素
＜ＥＮ）等が好適に使用できる。上記充填剤の粒径範囲
は平均粒径１〜う０μｍの範囲、含有率としては、５〜
７０重景％重量の範囲がよい。含有率が５重量％未満で
は、上記効果が発現しにくく、７０重量％を越える使用
量では、成形性や成形後のプリント基板の加工性が悪く
なる。このセラミック系粉末充填剤を樹脂中に均一に添
加・分肢させることにより、特に絶縁基材の線膨張率の
方向性を無くすことができるという効果がある。　充填
剤が混合された樹脂は５１０２含有率が９９重量％以上
の石英ガラスクロス８に含浸する必要がある。この石英
ガラスクロスは、通常のガラスクロス＜ＳｉＯ、ＣａＯ
１Ａｌ　、ｏ　、及びＢ　２０３を主成分とするＥ−ガ
ラスから製造されている。）と異なり、線膨張率が極め
て低く、また高周波特性も極めて優れている。

石英ガラスクロスに使用する繊維太さは２〜２０ｕｍ程
度、繊維密度４５本／ｍｍ程度のものか好適に使用でき
る。石英ガラスクロスの使用量は絶縁基材中５〜５０重
量％程度が好ましく、５重量％未満では線膨張率に対す
る効果が不十分であり、５０重量％を越えるものでは成
形後の加工性が悪くなりやすいという問題がある。

なお、上記石英ガラスクロスに前述した充填剤を添加し
た熱可塑性樹脂を含浸させる方法には種々の方法がある
が、必要枚数の石英ガラスクロスと充填剤ご添加した樹
脂を適宜積層し、最外層には導電パターンを形成するた
めの金属箔を載ヱした後、熱プレスすることにより容易
に得ることかできる。熱プレス条件は、使用する耐熱性
熱可塑性樹脂の種類等により異なるが、プレス温度を使
用する樹脂の流動開始温度以上、プレス圧力を面圧力１
０〜１００Ｋｇ／ｃｄの範囲で、減圧度（常圧と残存圧
との差）が７３０ｍｍＨｇ程度の減圧下で行なうと、ボ
イドの発生が防止でき好ましい。

得られた積層板は、後続のプリント配線板製造工程に送
られ、金属箔へのパターン印刷、エツチング、水洗、必
要であればスルーホールの形成などの処理が行なわれ、
最終的なプリント基板が得られる。

本発明絶縁基材は、単層または多層のプリント配線板用
素材として極めて好適に利用できる。また、特に放熱性
を必要とするプリント配線板では絶縁基材の間に低線膨
張率の金属芯、例えば、鉄−ニッケル合金からなるもの
を埋設させてもよい。

以下、本発明を実施例にて説明する。

（実　　施　　例　　） 実施例１ 耐熱性熱可塑性樹脂として、ＰＥＥＫ７０重量セラミッ
ク系粉末充填剤として、溶融シリカ（平均粒径４０〜５
０ｕｍ、比重２．２）を３０重量％添加。

上記の充填剤を添加した樹脂と石英ガラスクロス（繊維
太さ０．８μｍφ、繊維密度＝纒４８本／２５ｍｍ、横
４２本／　２５　ｍ　ｍ、重量１２０ｇ／イ）を、充填
剤添加樹脂１００重量％に対しガラスクロス３０重景％
の割合で積層し、両社外層に金属箔（電解鋼溶、厚み１
８μｍ）を載置した後、熱プレスを行ない、厚み１．０
ｍｍの積層板を得な。

［熱プレス条件］　加熱温度：２９０°Ｃ×５分間減圧
度；７３０ｍｍＨｇ 面圧力；４０Ｋｇ／ａＪ 実施例２ 下記の項目が相違する以外は実施例１と同一内容で積層
し積層板を得た。

耐熱性熱可塑性樹脂：６０重量％ セラミック系粉末充填剤：窒化硼素（平均粒径１〜５μ
ｍ、比重２．５＞４０重重量添加。

プレス温度　３００°Ｃ 比較例１ 下記項目が相違する以外は実施例１と同一内容で積層し
積層板を得た。

セラミック系粉末充填剤；使用せず。

ガラスクロス；Ｅ−ガラスからなるガラスクロス 比較例２ 絶縁基材がＥ−ガラスからなるガラスクロスに含浸した
エポキシ樹脂（熱硬化性樹脂）である市販のプリント配
線板。

・上記各構成の積層板を使用し、ｒ線膨張率Ｊ、ｒ誘電
率Ｊ及びｒ誘電正接Ｊを測定し、その結果を表１に示し
た。

表１ ここで「線膨張率Ｊの測定方法はＡＳＴＭ　　Ｄ−６９
６に準拠し、絶縁基材の平面方向（Ｘ−Ｙ方向）及び基
材平面の垂直方向（Ｚ方向）で測定した値である。

誘電率及び誘電正接の測定方法は、液漫間隙変化法（標
準液；シリコンオイル）で、周波数１００Ｍ　ＨＺ、測
定温度２６°Ｃ１及び測定湿度５８％にて測定しな。

表１から本発明の絶縁基材及びプリント配線板である実
施例１及び実施例２はすべての方向に対して線、膨張率
が低く、また高周波特性に優れていることが判る。

これに対して、比較例１では高周波特性は畏好であるが
、充填剤が添加されていないためにＺ方向での線膨張率
が高いことが判る。また比較例２では高周波特性が劣り
、また線膨張率が高いことが判る。

（発明の効果） 上述したように、本発明の絶縁基材によれば、回路の高
速化に必要とされる高周波特性を満足でき、また低線膨
張率のために従来困°難であった表面実装への利用性が
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明絶縁基材を用いたプリント配線板の一実
施例を示す断面概略図、第２．３図はプリント配線板の
実施装：方法を説明する断面概略図である。 １・・・絶縁基材 ７・・・セラミック系粉末充填剤 ８・・・石英ガラスクロス １１・・・重態性熱可塑性樹脂 第１　図 第２凪 第３図 べ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミック系粉末充填剤を添加した耐熱性熱可塑性樹脂
   を、ＳｉＯ＿２の含有率が９９重量％以上の石英ガラス
   クロスに含浸してなることを特徴とするプリント配線板
   用絶縁基材。