JP2001223451A - 回路基板およびその製造方法 - Google Patents
回路基板およびその製造方法Info
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高周波電流に対応した電気・電子機器に搭載し
た場合でも、導電損失が小さく、電気・電子機器にトラ
ブルを発生させない回路基板を提供する。 【解決手段】回路基板１は、ポリ四フッ化エチレン製の
絶縁基板５の上に銅箔からなる層２、銅メッキ層３が所
定の回路状に積層され、それらの銅からなる層の上に錫
メッキ層４が積層されることによって形成されている。
た場合でも、導電損失が小さく、電気・電子機器にトラ
ブルを発生させない回路基板を提供する。 【解決手段】回路基板１は、ポリ四フッ化エチレン製の
絶縁基板５の上に銅箔からなる層２、銅メッキ層３が所
定の回路状に積層され、それらの銅からなる層の上に錫
メッキ層４が積層されることによって形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波電流に対応
した電気・電子機器に搭載するための回路基板に関する
ものである。
した電気・電子機器に搭載するための回路基板に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的な回路基板としては、絶縁性に優
れた合成樹脂製の絶縁基板上に、導電性の回路を形成し
たものが知られている。かかる回路基板においては、導
電性の回路は、導電性（電気伝導性）に優れた銅をベー
スとして形成されるが、銅は耐食性に劣るため、銅から
なる層の上に、導電性が高く耐腐食性に優れた材料を積
層することが必要とされる。そのような材料としては、
金を好適に用いることができるが、金が銅の中に拡散す
るため、通常、銅の表面にニッケルのやや厚め（約４〜
５μｍ）のアンカー層が積層され、そのアンカー層の上
に、金が積層される。したがって、従来の一般的な回路
基板としては、図５の如く、絶縁基板１６の上に銅から
なる層１２が積層され、その銅からなる層１２の上にニ
ッケルメッキ層１４が積層され、さらに、そのニッケル
メッキ層１４の上に金メッキ層１５が積層されたものが
知られている。なお、金は、高価であるため、通常、約
０．１μｍ以下のきわめて薄い厚みにメッキされる。
れた合成樹脂製の絶縁基板上に、導電性の回路を形成し
たものが知られている。かかる回路基板においては、導
電性の回路は、導電性（電気伝導性）に優れた銅をベー
スとして形成されるが、銅は耐食性に劣るため、銅から
なる層の上に、導電性が高く耐腐食性に優れた材料を積
層することが必要とされる。そのような材料としては、
金を好適に用いることができるが、金が銅の中に拡散す
るため、通常、銅の表面にニッケルのやや厚め（約４〜
５μｍ）のアンカー層が積層され、そのアンカー層の上
に、金が積層される。したがって、従来の一般的な回路
基板としては、図５の如く、絶縁基板１６の上に銅から
なる層１２が積層され、その銅からなる層１２の上にニ
ッケルメッキ層１４が積層され、さらに、そのニッケル
メッキ層１４の上に金メッキ層１５が積層されたものが
知られている。なお、金は、高価であるため、通常、約
０．１μｍ以下のきわめて薄い厚みにメッキされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般的に、導電体内を
高周波電流が流れる場合には、電流が回路の表面層に局
限されて内部に入らない、という表皮効果が発生する。
したがって、上記の如き回路基板１１を、たとえば高性
能アンプ（増幅器）やコンバータの如き高周波電流に対
応した電気・電子機器に使用した場合には、２０ＧＨｚ
前後の非常に高い周波数の電流が回路内を流れるため、
理論上では、表面から約０．４５μｍの深さの部分を電
流が流れることになる。それゆえ、回路基板１１におい
ては、電流の多くがニッケルからなる層１４を流れるこ
とになるため、導電損失が大きくなってしまい、使用さ
れた高性能アンプやコンバータの雑音指数が増大する等
のトラブルが発生してしまう。
高周波電流が流れる場合には、電流が回路の表面層に局
限されて内部に入らない、という表皮効果が発生する。
したがって、上記の如き回路基板１１を、たとえば高性
能アンプ（増幅器）やコンバータの如き高周波電流に対
応した電気・電子機器に使用した場合には、２０ＧＨｚ
前後の非常に高い周波数の電流が回路内を流れるため、
理論上では、表面から約０．４５μｍの深さの部分を電
流が流れることになる。それゆえ、回路基板１１におい
ては、電流の多くがニッケルからなる層１４を流れるこ
とになるため、導電損失が大きくなってしまい、使用さ
れた高性能アンプやコンバータの雑音指数が増大する等
のトラブルが発生してしまう。
【０００４】本発明の目的は、上記回路基板１１の如き
従来の回路基板が有する問題点を解消し、高周波電流に
対応した電気・電子機器に搭載した場合でも、導電損失
が小さく、電気・電子機器にトラブルを発生させない回
路基板を提供することにある。
従来の回路基板が有する問題点を解消し、高周波電流に
対応した電気・電子機器に搭載した場合でも、導電損失
が小さく、電気・電子機器にトラブルを発生させない回
路基板を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の発明者らは、回
路基板の回路部分において、２０ＧＨｚ前後の周波数の
電流が流れる表面から約０．４５μｍの深さの部分に、
導電性の高い材料を高い比率で配設することにより、高
周波電流用の回路基板の導電損失を低減できることを見
出し、本発明を案出するに至った。かかる本発明の構成
のうち、請求項１に記載された発明の構成は、ポリ四フ
ッ化エチレン（ｄｕ Ｐｏｎｔ社製テフロン等）製の絶
縁基板上に、導電性の回路を形成した回路基板であっ
て、前記導電性の回路が、銅からなる層の上に錫からな
る層を積層したものであることにある。請求項２に記載
された発明の構成は、請求項１に記載された発明におい
て、錫からなる層が、０．４５μｍ未満の厚みを有して
いることにある。請求項３に記載された発明の構成は、
ポリ四フッ化エチレン製の絶縁基板上に、銅箔を形成し
た後に、その銅箔層の上に銅メッキを施し、しかる後
に、錫メッキを施す回路基板の製造方法にある。
路基板の回路部分において、２０ＧＨｚ前後の周波数の
電流が流れる表面から約０．４５μｍの深さの部分に、
導電性の高い材料を高い比率で配設することにより、高
周波電流用の回路基板の導電損失を低減できることを見
出し、本発明を案出するに至った。かかる本発明の構成
のうち、請求項１に記載された発明の構成は、ポリ四フ
ッ化エチレン（ｄｕ Ｐｏｎｔ社製テフロン等）製の絶
縁基板上に、導電性の回路を形成した回路基板であっ
て、前記導電性の回路が、銅からなる層の上に錫からな
る層を積層したものであることにある。請求項２に記載
された発明の構成は、請求項１に記載された発明におい
て、錫からなる層が、０．４５μｍ未満の厚みを有して
いることにある。請求項３に記載された発明の構成は、
ポリ四フッ化エチレン製の絶縁基板上に、銅箔を形成し
た後に、その銅箔層の上に銅メッキを施し、しかる後
に、錫メッキを施す回路基板の製造方法にある。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の回路基板の一実施
形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【０００７】［実施例の回路基板の製造］ポリ四フッ化
エチレン（テフロン）製の絶縁基板上に、所定のマイク
ロ波ストリップ回路を形成した後、その銅箔の上に、約
１８μｍの厚みとなるように銅メッキを施した。しかる
後に、その銅メッキ部分の上に、約０．３μｍの厚みと
なるように錫メッキを施すことによって、実施例の回路
基板を得た。得られた回路基板を図１に示す。回路基板
１は、絶縁基板５の上に、銅箔層２、銅メッキ層３、錫
メッキ層４が順に積層された状態になっている。
エチレン（テフロン）製の絶縁基板上に、所定のマイク
ロ波ストリップ回路を形成した後、その銅箔の上に、約
１８μｍの厚みとなるように銅メッキを施した。しかる
後に、その銅メッキ部分の上に、約０．３μｍの厚みと
なるように錫メッキを施すことによって、実施例の回路
基板を得た。得られた回路基板を図１に示す。回路基板
１は、絶縁基板５の上に、銅箔層２、銅メッキ層３、錫
メッキ層４が順に積層された状態になっている。
【０００８】［比較例の回路基板の製造］ポリ四フッ化
エチレン製の基板上に、実施例と同じ回路状に、約１８
μｍの銅箔で回路を形成した後、その銅箔の上に、約１
８μｍの厚みとなるように銅メッキを施した。しかる後
に、その銅メッキ部分の上に、約４μｍの厚みとなるよ
うにニッケルメッキを施し、さらに、そのニッケルメッ
キ部分の上に、約０．０３μｍの厚みとなるように金メ
ッキを施すことによって、比較例の回路基板を得た。得
られた回路基板は、図５と同様の構造を有している。
エチレン製の基板上に、実施例と同じ回路状に、約１８
μｍの銅箔で回路を形成した後、その銅箔の上に、約１
８μｍの厚みとなるように銅メッキを施した。しかる後
に、その銅メッキ部分の上に、約４μｍの厚みとなるよ
うにニッケルメッキを施し、さらに、そのニッケルメッ
キ部分の上に、約０．０３μｍの厚みとなるように金メ
ッキを施すことによって、比較例の回路基板を得た。得
られた回路基板は、図５と同様の構造を有している。
【０００９】そして、得られた実施例および比較例の回
路基板を用い、１７〜２２ＧＨｚの高周波電流を流した
場合における導電損失（通過損失およびリターンロス）
を測定した。なお、測定の際には、図４に示したフィル
ター（ｐａｒａｌｌｅｌ−ｃｏｕｐｌｅｄ−ｒｅａｓｏ
ｎａｔｏｒ ｆｉｌｔｅｒ）を使用した。通過損失、リ
ターンロスの測定結果を、それぞれ、図２、図３に示
す。図２から、実施例の回路基板の２０ＧＨｚ付近にお
ける通過損失は、比較例の回路基板の通過損失よりも小
さいことが分かる（実施例の回路基板の２０ＧＨｚにお
ける通過損失は約２．０ｄＢ、比較例の回路基板の２０
ＧＨｚにおける通過損失は約２．８ｄＢ）。一方、図３
から、実施例の回路基板の２０ＧＨｚ付近におけるリタ
ーンロスは、比較例の回路基板のリターンロスよりも大
きいことが分かる（実施例の回路基板の２０ＧＨｚにお
けるリターンロスは約２０ｄＢ、比較例の回路基板の２
０ＧＨｚにおけるリターンロスは約１５ｄＢ）。したが
って、２０ＧＨｚ付近においては、実施例の回路基板の
方が、比較例の回路基板より、電流が流れ易いことが分
かる。
路基板を用い、１７〜２２ＧＨｚの高周波電流を流した
場合における導電損失（通過損失およびリターンロス）
を測定した。なお、測定の際には、図４に示したフィル
ター（ｐａｒａｌｌｅｌ−ｃｏｕｐｌｅｄ−ｒｅａｓｏ
ｎａｔｏｒ ｆｉｌｔｅｒ）を使用した。通過損失、リ
ターンロスの測定結果を、それぞれ、図２、図３に示
す。図２から、実施例の回路基板の２０ＧＨｚ付近にお
ける通過損失は、比較例の回路基板の通過損失よりも小
さいことが分かる（実施例の回路基板の２０ＧＨｚにお
ける通過損失は約２．０ｄＢ、比較例の回路基板の２０
ＧＨｚにおける通過損失は約２．８ｄＢ）。一方、図３
から、実施例の回路基板の２０ＧＨｚ付近におけるリタ
ーンロスは、比較例の回路基板のリターンロスよりも大
きいことが分かる（実施例の回路基板の２０ＧＨｚにお
けるリターンロスは約２０ｄＢ、比較例の回路基板の２
０ＧＨｚにおけるリターンロスは約１５ｄＢ）。したが
って、２０ＧＨｚ付近においては、実施例の回路基板の
方が、比較例の回路基板より、電流が流れ易いことが分
かる。
【００１０】実施例の回路基板１は、上述の如く、導電
性の回路が、銅からなる層の上に錫からなる層を積層し
たものであるため、高周波電流が流れる場合における導
電損失が非常に小さい。それゆえ、高周波電流に対応し
た高性能アンプ等に使用した場合の雑音指数が低い。
性の回路が、銅からなる層の上に錫からなる層を積層し
たものであるため、高周波電流が流れる場合における導
電損失が非常に小さい。それゆえ、高周波電流に対応し
た高性能アンプ等に使用した場合の雑音指数が低い。
【００１１】また、回路基板１は、錫からなる層が、
０．４５μｍ未満の厚みを有しており、２０ＧＨｚ前後
の高周波電流が流れる場合には、電流がきわめて高い割
合で銅からなる層を流れるため、２０ＧＨｚ前後の高周
波電流が流れるローノイズアンプ等に使用した場合に、
雑音指数を非常に低く抑えることができる。
０．４５μｍ未満の厚みを有しており、２０ＧＨｚ前後
の高周波電流が流れる場合には、電流がきわめて高い割
合で銅からなる層を流れるため、２０ＧＨｚ前後の高周
波電流が流れるローノイズアンプ等に使用した場合に、
雑音指数を非常に低く抑えることができる。
【００１２】さらに、回路基板１の製造方法は、上述の
如く、ポリ四フッ化エチレン製の絶縁基板上に、銅箔で
回路を形成した後に、その銅箔層の上に銅メッキを施
し、しかる後に、錫メッキを施すものであるため、従来
の回路基板の製造方法の如く、高価な金を積層しないの
で、安価に製造することができる。加えて、銅からなる
層の上に直接的に錫からなる層を積層することが可能で
あり、アンカー層を必要としないので、非常に容易に製
造することができる。
如く、ポリ四フッ化エチレン製の絶縁基板上に、銅箔で
回路を形成した後に、その銅箔層の上に銅メッキを施
し、しかる後に、錫メッキを施すものであるため、従来
の回路基板の製造方法の如く、高価な金を積層しないの
で、安価に製造することができる。加えて、銅からなる
層の上に直接的に錫からなる層を積層することが可能で
あり、アンカー層を必要としないので、非常に容易に製
造することができる。
【００１３】なお、本発明の回路基板およびその製造方
法の構成は、上記した各実施例の態様に何ら限定される
ものではなく、絶縁基板、回路等の構成を、本発明の趣
旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更できる。
たとえば、銅からなる層は、銅箔に銅メッキ層を積層し
たものに限定されず、単なる銅箔からなる銅でも良い
し、単なる銅メッキ層でも良い。さらに、メッキの方法
は、化学メッキ、電気メッキに限定されず、蒸着、スパ
ッタ、イオンメッキ、溶射等の方法を用いることも可能
である。また、絶縁基板は、ポリ四フッ化エチレンによ
って形成されたものに限定されず、その他の絶縁性の合
成樹脂によって形成されたものでも良い。なお、ポリ四
フッ化エチレンは、特に高周波電流に対する絶縁性能に
優れているので、本発明の回路基板に好適に用いること
ができる。また、銅からなる層、錫からなる層の厚み
は、回路基板が使用される周波数に応じて適宜変更する
ことができる。
法の構成は、上記した各実施例の態様に何ら限定される
ものではなく、絶縁基板、回路等の構成を、本発明の趣
旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更できる。
たとえば、銅からなる層は、銅箔に銅メッキ層を積層し
たものに限定されず、単なる銅箔からなる銅でも良い
し、単なる銅メッキ層でも良い。さらに、メッキの方法
は、化学メッキ、電気メッキに限定されず、蒸着、スパ
ッタ、イオンメッキ、溶射等の方法を用いることも可能
である。また、絶縁基板は、ポリ四フッ化エチレンによ
って形成されたものに限定されず、その他の絶縁性の合
成樹脂によって形成されたものでも良い。なお、ポリ四
フッ化エチレンは、特に高周波電流に対する絶縁性能に
優れているので、本発明の回路基板に好適に用いること
ができる。また、銅からなる層、錫からなる層の厚み
は、回路基板が使用される周波数に応じて適宜変更する
ことができる。
【００１４】
【発明の効果】請求項１に記載された回路基板は、導電
性の回路が、銅からなる層の上に錫からなる層を積層し
たものであるため、高周波電流が流れる場合における導
電損失が非常に小さい。また、高周波電流に対応した高
性能アンプ等に使用した場合の雑音指数が低い。
性の回路が、銅からなる層の上に錫からなる層を積層し
たものであるため、高周波電流が流れる場合における導
電損失が非常に小さい。また、高周波電流に対応した高
性能アンプ等に使用した場合の雑音指数が低い。
【００１５】請求項２に記載された回路基板は、錫から
なる層が、０．４５μｍ未満の厚みを有しており、２０
ＧＨｚ前後の高周波電流が流れる場合には、電流がきわ
めて高い割合で銅からなる層を流れるため、２０ＧＨｚ
前後の高周波電流が流れるローノイズアンプ等に使用し
た場合に、雑音指数を非常に低く抑えることができる。
なる層が、０．４５μｍ未満の厚みを有しており、２０
ＧＨｚ前後の高周波電流が流れる場合には、電流がきわ
めて高い割合で銅からなる層を流れるため、２０ＧＨｚ
前後の高周波電流が流れるローノイズアンプ等に使用し
た場合に、雑音指数を非常に低く抑えることができる。
【００１６】請求項３に記載された回路基板の製造方法
は、ポリ四フッ化エチレン製の絶縁基板上に、銅箔を積
層した後に、その銅箔層の上に銅メッキを施し、しかる
後に、錫メッキを施すものであるため、従来の回路基板
の製造方法の如く、高価な金を積層しないので、安価に
製造することができる。加えて、銅からなる層の上に直
接的に錫からなる層を積層することが可能であり、アン
カー層を必要としないので、非常に容易に製造すること
ができる。
は、ポリ四フッ化エチレン製の絶縁基板上に、銅箔を積
層した後に、その銅箔層の上に銅メッキを施し、しかる
後に、錫メッキを施すものであるため、従来の回路基板
の製造方法の如く、高価な金を積層しないので、安価に
製造することができる。加えて、銅からなる層の上に直
接的に錫からなる層を積層することが可能であり、アン
カー層を必要としないので、非常に容易に製造すること
ができる。
【図１】回路基板の断面を示す説明図である。
【図２】導電損失（通過損失）の測定結果を示す説明図
である。
である。
【図３】導電損失（リターンロス）の測定結果を示す説
明図である。
明図である。
【図４】導電損失測定時に使用したフィルターを示す説
明図である。
明図である。
【図５】従来の回路基板の断面を示す説明図である。
１・・回路基板、２・・銅箔層、３・・銅メッキ層、４
・・錫メッキ層、５・・絶縁基板、１１・・回路基板、
１２・・銅からなる層、１４・・ニッケルメッキ層、１
５・・金メッキ層、１６・・絶縁基板。
・・錫メッキ層、５・・絶縁基板、１１・・回路基板、
１２・・銅からなる層、１４・・ニッケルメッキ層、１
５・・金メッキ層、１６・・絶縁基板。
Claims (3)
- 【請求項１】 ポリ四フッ化エチレン製の絶縁基板上
に、導電性の回路を形成した回路基板であって、 前記導電性の回路が、銅からなる層の上に錫からなる層
を積層したものであることを特徴とする回路基板。 - 【請求項２】 錫からなる層が、０．４５μｍ未満の厚
みを有していることを特徴とする請求項１に記載の回路
基板。 - 【請求項３】 ポリ四フッ化エチレン製の絶縁基板上
に、銅箔を形成した後に、その銅箔層の上に銅メッキを
施し、しかる後に、錫メッキを施すことを特徴とする回
路基板の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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