JP2970172B2 - 金属芯入り印刷配線用基板の製造方法 - Google Patents
金属芯入り印刷配線用基板の製造方法Info
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- resin
- metal
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に放熱性を必要とす
る電子機器等に用いられる印刷配線用基板の製造方法に
関する。
る電子機器等に用いられる印刷配線用基板の製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子機器等に用いられる印刷配線
板は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を含浸させた紙
やガラス布等と金属箔をプレスにより加熱、加圧成形し
てなる銅張積層板をエッチング等により回路加工を施し
て得られる。このような紙やガラス布と樹脂からなる基
板は熱伝導率が低く、発熱量の多い大電力半導体素子等
が直接搭載できず、別途放熱板等に搭載する必要があ
る。一方、放熱性を付与した配線板としては金属芯配線
板があり、これは金属板表面に樹脂を塗布して絶縁層を
形成し、金属箔を接着してなる金属芯基板をエッチング
等により回路加工を施して得られる。このような金属芯
基板では、表裏両面の回路形成は可能であるが、これら
を電気的に接続するスルーホールの形成は金属板が電気
的に導体であるため困難である。
板は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を含浸させた紙
やガラス布等と金属箔をプレスにより加熱、加圧成形し
てなる銅張積層板をエッチング等により回路加工を施し
て得られる。このような紙やガラス布と樹脂からなる基
板は熱伝導率が低く、発熱量の多い大電力半導体素子等
が直接搭載できず、別途放熱板等に搭載する必要があ
る。一方、放熱性を付与した配線板としては金属芯配線
板があり、これは金属板表面に樹脂を塗布して絶縁層を
形成し、金属箔を接着してなる金属芯基板をエッチング
等により回路加工を施して得られる。このような金属芯
基板では、表裏両面の回路形成は可能であるが、これら
を電気的に接続するスルーホールの形成は金属板が電気
的に導体であるため困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、金属芯基板
にスルーホール形成用の孔をあけると金属が露出するた
め絶縁する工程が必要である。また、予め金属芯にスル
ーホール径より大きい孔をあけておき、絶縁層の過剰の
樹脂を充填するようにしても孔内にまで基材が入らない
ので、未充填、ボイドが発生し易い等の問題がある。本
発明はかかる状況に鑑みなされたもので、放熱性に優
れ、且つスルーホール形成が容易であり、回路となる金
属箔等との接着強度が高い印刷配線用基板の製造方法を
提供するものである。
にスルーホール形成用の孔をあけると金属が露出するた
め絶縁する工程が必要である。また、予め金属芯にスル
ーホール径より大きい孔をあけておき、絶縁層の過剰の
樹脂を充填するようにしても孔内にまで基材が入らない
ので、未充填、ボイドが発生し易い等の問題がある。本
発明はかかる状況に鑑みなされたもので、放熱性に優
れ、且つスルーホール形成が容易であり、回路となる金
属箔等との接着強度が高い印刷配線用基板の製造方法を
提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の金属
板を芯材とした印刷配線用基板の製造方法は、平板状キ
ャビティを有する成形金型内面に接して、回路となる金
属箔と、予めスルーホール形成用の透孔を設けてある芯
材となる金属板を配置し、次いで熱硬化性樹脂組成物を
注入硬化して一体成形することを特長とする。以下、本
発明を詳細に説明する。芯材である金属板の材質は銅、
アルミニウム、鉄等どのようなものでもよく、また、ス
テンレス等の合金や、亜鉛や錫、ニッケル等のめっきを
施したものでもよいが、本発明の目的からは熱伝導率の
高いものが好ましい。板厚は用途に応じて適宜選択でき
る。また、金属板の表面は脱脂や粗化、カップリング剤
処理等を行うことにより樹脂との接着性を向上すること
ができる。このような金属板には、スルーホールを形成
するため所定の位置に予めスルーホール径よりも大きな
透孔を設けてある。、この透孔は一孔ずつ明けてもよい
し数孔まとめてあけてもよい。孔あけの方法としては、
打ち抜きやドリル、エッチング等どの方法を用いてもよ
い。孔径はスルーホール径や位置決めの誤差などから適
宜設定できる。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、トリアジン樹脂等どのようなものでもよく、何
種類か併用してもよい。特にエポキシ樹脂に硬化剤とし
てフェノール樹脂を配合した系では耐熱性、電気特性等
に優れている。また、これらの樹脂には硬化反応を促進
する硬化促進剤や難燃性を付与する難燃助剤、着色剤、
離型剤などの添加剤を適宜適量配合することができる。
このような樹脂系には種々の充填剤を配合することによ
り、熱伝導率を向上したり熱膨張係数を芯材に整合する
ことができる。例えば、溶融シリカ、結晶シリカ、アル
ミナ、窒化珪素等の無機物やシリコーン、テフロン等の
有機物の粉末等が使用でき、単独または何種か併用して
もよいが、本発明の目的からは熱伝導率の高いものが好
ましい。充填剤の粒径は成形金型のゲートに詰まらない
程度の大きさ以下であればよい。また、その形状はどの
ようなものでもよいが、球形のものを用いるとドリル加
工時のドリルビットの摩耗を抑えることができる。充填
剤の配合量は特に限定するものではないが、樹脂組成物
の溶融粘度や硬化物の熱伝導率、熱膨張係数等から２０
〜８０体積％の範囲が好ましい。充填剤を配合する場
合、樹脂との接着性を高めるため、シラン系カップリン
グ剤に代表されるような表面処理剤を添加してもよい。
回路を形成するための金属箔は特に限定するものではな
いが、はんだ付け性や価格等から一般の印刷配線用基板
に使用されている銅箔が好ましく、その厚みは用途に応
じて適宜選択できる。また、金属箔の樹脂と接する面は
粗化したり、カップリング剤等の処理を施すことにより
樹脂との接着性を向上することができる。成形方法につ
いては、注型、移送成形、射出成形、圧縮成形等一般の
成形材料の成形方法を用いることができ、必要に応じて
加熱、加圧してもよい。図１に本発明方法で用いられる
成形金型の一例を示す。金型は平板状のキャビティを形
成する上型１と下型２からなり、これらの間に芯材とな
る金属板４と回路形成用の金属箔６を配置する。金属板
にはスルーホール形成用の透孔５を設けてある。ここに
スプルー７から熱硬化性樹脂を注入し硬化させることに
より金属芯入り基板を得る。
板を芯材とした印刷配線用基板の製造方法は、平板状キ
ャビティを有する成形金型内面に接して、回路となる金
属箔と、予めスルーホール形成用の透孔を設けてある芯
材となる金属板を配置し、次いで熱硬化性樹脂組成物を
注入硬化して一体成形することを特長とする。以下、本
発明を詳細に説明する。芯材である金属板の材質は銅、
アルミニウム、鉄等どのようなものでもよく、また、ス
テンレス等の合金や、亜鉛や錫、ニッケル等のめっきを
施したものでもよいが、本発明の目的からは熱伝導率の
高いものが好ましい。板厚は用途に応じて適宜選択でき
る。また、金属板の表面は脱脂や粗化、カップリング剤
処理等を行うことにより樹脂との接着性を向上すること
ができる。このような金属板には、スルーホールを形成
するため所定の位置に予めスルーホール径よりも大きな
透孔を設けてある。、この透孔は一孔ずつ明けてもよい
し数孔まとめてあけてもよい。孔あけの方法としては、
打ち抜きやドリル、エッチング等どの方法を用いてもよ
い。孔径はスルーホール径や位置決めの誤差などから適
宜設定できる。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、トリアジン樹脂等どのようなものでもよく、何
種類か併用してもよい。特にエポキシ樹脂に硬化剤とし
てフェノール樹脂を配合した系では耐熱性、電気特性等
に優れている。また、これらの樹脂には硬化反応を促進
する硬化促進剤や難燃性を付与する難燃助剤、着色剤、
離型剤などの添加剤を適宜適量配合することができる。
このような樹脂系には種々の充填剤を配合することによ
り、熱伝導率を向上したり熱膨張係数を芯材に整合する
ことができる。例えば、溶融シリカ、結晶シリカ、アル
ミナ、窒化珪素等の無機物やシリコーン、テフロン等の
有機物の粉末等が使用でき、単独または何種か併用して
もよいが、本発明の目的からは熱伝導率の高いものが好
ましい。充填剤の粒径は成形金型のゲートに詰まらない
程度の大きさ以下であればよい。また、その形状はどの
ようなものでもよいが、球形のものを用いるとドリル加
工時のドリルビットの摩耗を抑えることができる。充填
剤の配合量は特に限定するものではないが、樹脂組成物
の溶融粘度や硬化物の熱伝導率、熱膨張係数等から２０
〜８０体積％の範囲が好ましい。充填剤を配合する場
合、樹脂との接着性を高めるため、シラン系カップリン
グ剤に代表されるような表面処理剤を添加してもよい。
回路を形成するための金属箔は特に限定するものではな
いが、はんだ付け性や価格等から一般の印刷配線用基板
に使用されている銅箔が好ましく、その厚みは用途に応
じて適宜選択できる。また、金属箔の樹脂と接する面は
粗化したり、カップリング剤等の処理を施すことにより
樹脂との接着性を向上することができる。成形方法につ
いては、注型、移送成形、射出成形、圧縮成形等一般の
成形材料の成形方法を用いることができ、必要に応じて
加熱、加圧してもよい。図１に本発明方法で用いられる
成形金型の一例を示す。金型は平板状のキャビティを形
成する上型１と下型２からなり、これらの間に芯材とな
る金属板４と回路形成用の金属箔６を配置する。金属板
にはスルーホール形成用の透孔５を設けてある。ここに
スプルー７から熱硬化性樹脂を注入し硬化させることに
より金属芯入り基板を得る。
【０００５】
【作用】予めスルーホール形成用の透孔を明けてある金
属板と、回路形成用の金属箔を熱硬化性樹脂を用いて一
体成形することにより、放熱性、耐熱性に優れ、且つス
ルーホール形成が容易な印刷配線用基板を得ることがで
きる。すなわち、熱伝導性の良好な金属板を芯材として
基板を成形するため優れた放熱性が得られる。また、熱
硬化性樹脂を用いるため熱可塑性樹脂を用いた場合に比
べ金属等との接着強度が高く、優れた耐熱性が得られ
る。さらに、芯材である金属板には予めスルーホール形
成用の透孔を明けておき、そこに充填性の良い熱硬化性
樹脂を充填するため、スルーホールと金属板を絶縁する
ような新たな工程は不要となる。
属板と、回路形成用の金属箔を熱硬化性樹脂を用いて一
体成形することにより、放熱性、耐熱性に優れ、且つス
ルーホール形成が容易な印刷配線用基板を得ることがで
きる。すなわち、熱伝導性の良好な金属板を芯材として
基板を成形するため優れた放熱性が得られる。また、熱
硬化性樹脂を用いるため熱可塑性樹脂を用いた場合に比
べ金属等との接着強度が高く、優れた耐熱性が得られ
る。さらに、芯材である金属板には予めスルーホール形
成用の透孔を明けておき、そこに充填性の良い熱硬化性
樹脂を充填するため、スルーホールと金属板を絶縁する
ような新たな工程は不要となる。
【０００６】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明を説明するが、
本発明はこの実施例に限定されるものではない。
本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【０００７】実施例１ ＥＳＣＮ−１９５（住友化学（株）製オクソクレゾールノボラック型 エポキシ樹脂、商品名） ：１００重量部 ＨＰ−８００Ｎ（日立化成工業（株）製フェノールノボラック樹脂、 商品名） ： ５０重量部 アルミナ粉 ：９５０重量部 エポキシシランカップリング剤 ： ３重量部 トリフェニルホスフィン ： ５重量部 カーボンブラック着色剤 ： １重量部 上記化合物を充分混練した後、厚さ３５μm の銅箔と直
径２mmの透孔をあけた厚さ１mmの銅板を図１に示すよう
な金型に配置し、前記混合物を移送プレスにより１７５
℃、９０秒で一体成形し、ついで１７５℃、５時間後硬
化して、厚さ１．６mm、１００mm角の金属芯入り銅張り
基板を得た。
径２mmの透孔をあけた厚さ１mmの銅板を図１に示すよう
な金型に配置し、前記混合物を移送プレスにより１７５
℃、９０秒で一体成形し、ついで１７５℃、５時間後硬
化して、厚さ１．６mm、１００mm角の金属芯入り銅張り
基板を得た。
【０００８】実施例２ 芯材の材質をアルミに変えた以外は実施例１と同じ方法
で基板を作製した。
で基板を作製した。
【０００９】比較例１ ジシアンジアミド硬化系エポキシ樹脂ワニスを厚さ０．
２mmのガラス布に含浸させた後、乾燥させプリプレグを
得た。これを８枚積層し両面に実施例１で用いた銅箔を
配置し、プレスにより１７０℃、９０分加熱、加圧成形
して厚さ１．６mmの銅張積層板を得た。
２mmのガラス布に含浸させた後、乾燥させプリプレグを
得た。これを８枚積層し両面に実施例１で用いた銅箔を
配置し、プレスにより１７０℃、９０分加熱、加圧成形
して厚さ１．６mmの銅張積層板を得た。
【００１０】比較例２ シジアンジアミド硬化系エポキシ樹脂ワニスを厚さ０．
１mmのガラス布に含浸させた後、乾燥させプリプレグを
得た。厚さ１．５mmのアルミ板の片面にこのプリプレグ
１枚と実施例１で用いた銅箔１枚を配置し、比較例１と
同様に成形して厚さ１．６mmの金属ベース銅張積層板を
得た。
１mmのガラス布に含浸させた後、乾燥させプリプレグを
得た。厚さ１．５mmのアルミ板の片面にこのプリプレグ
１枚と実施例１で用いた銅箔１枚を配置し、比較例１と
同様に成形して厚さ１．６mmの金属ベース銅張積層板を
得た。
【００１１】以上のようにして得られた銅張り基板を用
いて、熱伝導率、はんだ耐熱性、スルーホール形成性を
測定した。熱伝導率の測定は、銅箔を除去した１００mm
角の基板を、平面プローブを用いた熱線法による熱伝導
率計（ＱＴＭＤ３：京都電子工業（株）製）で行った。
はんだ耐熱性の測定は、銅張り基板を２５mm角に切断
し、３００℃のはんだ浴に５分間浮かべた後の表面ふく
れの有無を目視観察した。スルーホール形成性の評価
は、０．９ｍｍ径のドリルを用いて孔あけした内面に無
電解銅めっきを施してスルーホールを形成し、断面を顕
微鏡観察した。結果を表１に示す。
いて、熱伝導率、はんだ耐熱性、スルーホール形成性を
測定した。熱伝導率の測定は、銅箔を除去した１００mm
角の基板を、平面プローブを用いた熱線法による熱伝導
率計（ＱＴＭＤ３：京都電子工業（株）製）で行った。
はんだ耐熱性の測定は、銅張り基板を２５mm角に切断
し、３００℃のはんだ浴に５分間浮かべた後の表面ふく
れの有無を目視観察した。スルーホール形成性の評価
は、０．９ｍｍ径のドリルを用いて孔あけした内面に無
電解銅めっきを施してスルーホールを形成し、断面を顕
微鏡観察した。結果を表１に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】本発明の方法で製造した実施例１および２
は、熱伝導率が非常に高く、はんだ耐熱性も良好であっ
た。さらに、スルーホール部にはボイド、未充填の発生
がなく、絶縁性も良好であった。
は、熱伝導率が非常に高く、はんだ耐熱性も良好であっ
た。さらに、スルーホール部にはボイド、未充填の発生
がなく、絶縁性も良好であった。
【００１４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
方法により得られた金属芯入り基板は従来の金属ベース
基板と同等以上の放熱性を有しながら、絶縁性に優れた
スルーホールの形成が容易であり、その工業的価値は高
い。
方法により得られた金属芯入り基板は従来の金属ベース
基板と同等以上の放熱性を有しながら、絶縁性に優れた
スルーホールの形成が容易であり、その工業的価値は高
い。
【図１】本発明方法に用いる金型に金属芯と金属箔を配
置したものの断面図である。
置したものの断面図である。
１ 上型 ２ 下型 ３ キャビティ ４ 金属芯 ５ スルーホール形成用孔 ６ 金属箔 ７ スプルー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 光弘 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化 成工業株式会社 下館研究所内 (56)参考文献 特開 平３−262618（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−50469（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−145114（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−232297（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−35949（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−178043（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−52197（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−206615（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84 H05K 3/44
Claims (1)
- 【請求項１】 平板状キャビティを有する成形金型内面
に接して、回路となる金属箔と予めスルーホール形成用
の透孔を設けてある芯材となる金属板を配置し、次いで
熱硬化性樹脂組成物を注入硬化して一体成形することを
特徴とする印刷配線用基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1146492A JP2970172B2 (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 金属芯入り印刷配線用基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1146492A JP2970172B2 (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 金属芯入り印刷配線用基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05200877A JPH05200877A (ja) | 1993-08-10 |
| JP2970172B2 true JP2970172B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=11778807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1146492A Expired - Lifetime JP2970172B2 (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 金属芯入り印刷配線用基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2970172B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006032839A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Tsubame Musen Kk | 抵抗体基板とその製造方法及び可変抵抗器 |
| KR20080111316A (ko) | 2007-06-18 | 2008-12-23 | 삼성전기주식회사 | 메탈코어를 갖는 방열 기판 및 그 제조방법 |
-
1992
- 1992-01-27 JP JP1146492A patent/JP2970172B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05200877A (ja) | 1993-08-10 |
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