JP3688397B2 - メタルコアプリント配線板およびその製造方法 - Google Patents
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- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はメタルコアに形成した貫通孔を通るスルーホールを有するメタルコアプリント配線板と、その製造方法とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放熱性を高め高密度実装に適するメタルコアプリント配線板が公知である。これはメタルコア（金属芯）に絶縁樹脂を積層し、この絶縁樹脂の表面に回路パターンを形成したものである。また回路パターンを内層に挟んで多層構造にしたものも公知である。
【０００３】
このようなメタルコアプリント配線板で層間の接続を行うためのスルーホールを形成する場合は、図３に示すようにしていた。すなわちメタルコア１０のスルーホールを設ける位置に予め貫通孔１２をドリル加工しておき（図３の（Ａ）参照）、これに半硬化状態の絶縁性樹脂シートであるプリプレグ１４を積層して貫通孔１２内をプリプレグ１４の絶縁樹脂１４Ａで充填し（同図（Ｂ））、その後メタルコア１０の貫通孔１２内を通るように小径のスルーホール孔１６をドリル加工する（同図（Ｃ））。そしてこのスルーホール孔１６にスルーホールめっき１８を施すものである（同図（Ｄ））。
【０００４】
ここにスルーホールめっき１８は、例えば同図（Ｃ）に示す状態の基板に無電解銅めっき２０を施して基板表面（表と裏の両面を含む）およびスルーホール孔１６の内面に導電性を付与する。その後電解銅めっき２２を施すものである。ここに基板の両面には公知のサブトラクティブ法やアディティブ法により回路パターンが形成され、スルーホールめっき１８は両面の回路パターンに接続される。
【０００５】
【従来技術の問題点】
このような工程の中で、図３（Ｃ）におけるスルーホール孔１６のドリル加工時には、貫通孔１２に充填した樹脂１４Ａにクラック（亀裂）２４が発生することがあり得る。
【０００６】
万一このクラック２４ができると、次の無電解銅めっき２０の処理時に、めっき液がクラック２４の内部へ浸入する。このため図３（Ｄ）に示すような短絡部２６ができ、メタルコア１０とスルーホールめっき１８とが短絡（ショート）するという問題が発生する。従ってこの基板は不良品となる。またこの短絡部２６は製品完成時には短絡していなくても、長期間経過してから短絡することがあり、製品の信頼性を低下させるという問題もある。
【０００７】
【発明の目的】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、メタルコアとスルーホールめっきとの短絡を防止して製品が不良品となるのを防ぎ、製品の信頼性を高めることができるメタルコアプリント配線板を提供することを第１の目的とする。またこのメタルコアプリント配線板の製造方法を提供することを第２の目的とする。
【０００８】
【発明の構成】
本発明によれば第１の目的は、メタルコアに形成した貫通孔を貫通するスルーホールを有するメタルコアプリント配線板において、
前記メタルコアはアルミニウム板であり、このアルミニウム板の少くとも前記貫通孔の内周面に陽極酸化被膜処理されたアルマイト皮膜からなる絶縁性と耐クラック性に優れる耐クラック層が形成されていることを特徴とするメタルコアプリント配線板により達成される。
【０００１０】
第２の目的は、貫通孔を形成したメタルコアに絶縁樹脂を積層した後、前記貫通孔を貫通するスルーホールを形成するメタルコアプリント配線板の製造方法において、
ａ、アルミニウム板からなるメタルコアの貫通孔内面およびメタルコアの表面に陽極酸化被膜処理によるアルマイト処理を施した後、
ｂ、プリプレグを積層し硬化させ、
ｃ、前記貫通孔を貫通するスルーホール孔をドリル加工し、
ｄ、スルーホールめっき処理を施す、
ことを特徴とするメタルコアプリント配線板の製造方法により達成される。
【００１１】
【実施態様】
図１は本発明ではない参考例の加工工程を示す図である。この図１では前記の図３と同一部分に同一符号を付けたから、その説明は繰り返さない。
【００１２】
この参考例では、メタルコア１０に貫通孔１２を形成した後（図１の（Ａ））、この貫通孔１２に耐クラック性に優れる樹脂３０を充填する（図１の（Ｂ））。この樹脂３０はプリプレグ１４に用いる樹脂に比べて可撓性に優れたものである。プリプレグ１４は内・外層回路用積層板間の接着と絶縁を確保するため、通常耐燃性のガラスエポキシ樹脂や高耐熱性のポリイミド樹脂が用いられる。そしてプリプレグ１４は硬化後には可撓性が乏しくなる。
【００１３】
これに対して耐クラック性に優れる樹脂３０には硬化後でも十分な可撓性をもつ材料が用いられる。例えばエポキシ樹脂にアルミナやガラス短繊維などのフィラーを混入して、エポキシ樹脂だけの場合に発生し易いクラックを防ぐようにしたものが適する。この樹脂３０はスキージ（へら）を用いてメタルコア１０に表面を擦ることにより貫通孔１２に充填することができる。
【００１４】
このように貫通孔１２を樹脂３０で充填しある程度硬化させた後、プリプレグ１４を積層し全体を硬化させる（図１の（Ｃ））。そして小径のドリルを用いてこの貫通孔１２を貫通するようにスルーホール孔１６Ａを加工する（図１の（Ｄ））。この時貫通孔１２の内周面とスルーホール孔１６Ａとの間には、樹脂３０の一部が環状に残る。この残った樹脂３０が耐クラック層３０Ａとなる。
【００１５】
この樹脂３０は可撓性を持つから、ドリルでスルーホール孔１６Ａを加工する際に、亀裂（クラック）が入りにくい。このためその後無電解銅めっき２０を施す際にめっき液がこの耐クラック層３０Ａに浸み込まない。この結果前記従来技術として説明した短絡部２６（図３の（Ｄ）参照）が発生することがなくなる。
【００１６】
図２は本発明の実施態様の加工工程を示す図である。この実施態様では、貫通孔１２を形成したメタルコア１０（図２の（Ａ））に、耐クラック層３２を形成したものである（図２の（Ｂ））。この耐クラック層３２は、メタルコア１０にアルミニウム板を用いる時には、陽極酸化被膜処理により形成したいわゆるアルマイト皮膜とすることができる。
【００１７】
この陽極酸化被膜処理は、アルミニウムのメタルコア１０を陽極酸化することにより耐食性酸化皮膜をつけるものであり、電解直後は多孔性の表面となるが、これを沸騰水処理や過熱蒸気処理を行うことにより封孔すると、耐食性と絶縁性が極めて良い皮膜となる。
【００１９】
このように貫通孔１２および両面に耐クラック層３２を形成しコーティングしたメタルコア１０には、プリプレグ１４が積層され、加熱・加圧される（図２の（Ｃ））。この時プリプレグ１４の樹脂が貫通孔１２内に流入する。その後スルーホール孔１６Ｂをドリル加工する（図２の（Ｄ））。この時には貫通孔１２の中で硬化したプリプレグ１４の樹脂に、亀裂（クラック）２４Ａが発生することがあり得る。
【００２０】
次にスルーホールめっき１８を施す際に無電解銅めっき液がこの亀裂２４Ａに浸入し、この浸入しためっき液により導電部３４ができる。しかしメタルコア１０の貫通孔１２の内面および全ての表面は絶縁性と耐クラック性に優れたアルマイト皮膜からなる耐クラック層３２でコーティングされているから、導電部３４はメタルコア１０から電気的に絶縁されている。このためスルーホールめっき１８がメタルコア１０と短絡することはない。
【００２１】
以上は銅箔の張り付けてない積層板を用いるアディティブ法によりスルーホールおよび回路パターンを形成する場合を説明したが、サブトラクティブ法を用いても良いのは勿論である。この場合にはプリプレグ１４の表面に銅箔を重ねて積層したり予め銅箔を張り付けた積層板を用い、エッチングなど公知の方法で回路パターンを形成すればよい。
【００２２】
また複数のメタルコア１０を内層に有するものや、多層に積層したものにも本発明は適用でき、これらを含む。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１の発明は以上のように、アルミニウム板からなるメタルコアの貫通孔内周面に、絶縁性と耐クラック性に優れるアルマイト皮膜からなる耐クラック層を形成したものであるから、この貫通孔を通るスルーホール孔をドリル加工する際にこの耐クラック層に亀裂が発生せず、スルーホールめっきの際にスルーホールめっきとメタルコアとが短絡することがない。このため製品であるプリント配線板が不良品となるのを防ぎ、信頼性を高めることができる。
【００２５】
請求項２の発明によれば、請求項１のメタルコアプリント配線板の製造方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明ではない参考例の加工工程を示す図
【図２】 本発明の実施態様の加工工程を示す図
【図３】従来の加工工程を示す図
【符号の説明】
１０ メタルコア
１２ 貫通孔
１４ プリプレグ
１６、１６Ａ、１６Ｂ スルーホール孔
１８ スルーホールめっき
２０ 無電解銅めっき
２２ 電解銅めっき
２４、２４Ａ 亀裂（クラック）
２６ 短絡部
３０ 樹脂
３０Ａ 耐クラック層
３２ 耐クラック層
３４ 導電部
【発明の属する技術分野】
この発明はメタルコアに形成した貫通孔を通るスルーホールを有するメタルコアプリント配線板と、その製造方法とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放熱性を高め高密度実装に適するメタルコアプリント配線板が公知である。これはメタルコア（金属芯）に絶縁樹脂を積層し、この絶縁樹脂の表面に回路パターンを形成したものである。また回路パターンを内層に挟んで多層構造にしたものも公知である。
【０００３】
このようなメタルコアプリント配線板で層間の接続を行うためのスルーホールを形成する場合は、図３に示すようにしていた。すなわちメタルコア１０のスルーホールを設ける位置に予め貫通孔１２をドリル加工しておき（図３の（Ａ）参照）、これに半硬化状態の絶縁性樹脂シートであるプリプレグ１４を積層して貫通孔１２内をプリプレグ１４の絶縁樹脂１４Ａで充填し（同図（Ｂ））、その後メタルコア１０の貫通孔１２内を通るように小径のスルーホール孔１６をドリル加工する（同図（Ｃ））。そしてこのスルーホール孔１６にスルーホールめっき１８を施すものである（同図（Ｄ））。
【０００４】
ここにスルーホールめっき１８は、例えば同図（Ｃ）に示す状態の基板に無電解銅めっき２０を施して基板表面（表と裏の両面を含む）およびスルーホール孔１６の内面に導電性を付与する。その後電解銅めっき２２を施すものである。ここに基板の両面には公知のサブトラクティブ法やアディティブ法により回路パターンが形成され、スルーホールめっき１８は両面の回路パターンに接続される。
【０００５】
【従来技術の問題点】
このような工程の中で、図３（Ｃ）におけるスルーホール孔１６のドリル加工時には、貫通孔１２に充填した樹脂１４Ａにクラック（亀裂）２４が発生することがあり得る。
【０００６】
万一このクラック２４ができると、次の無電解銅めっき２０の処理時に、めっき液がクラック２４の内部へ浸入する。このため図３（Ｄ）に示すような短絡部２６ができ、メタルコア１０とスルーホールめっき１８とが短絡（ショート）するという問題が発生する。従ってこの基板は不良品となる。またこの短絡部２６は製品完成時には短絡していなくても、長期間経過してから短絡することがあり、製品の信頼性を低下させるという問題もある。
【０００７】
【発明の目的】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、メタルコアとスルーホールめっきとの短絡を防止して製品が不良品となるのを防ぎ、製品の信頼性を高めることができるメタルコアプリント配線板を提供することを第１の目的とする。またこのメタルコアプリント配線板の製造方法を提供することを第２の目的とする。
【０００８】
【発明の構成】
本発明によれば第１の目的は、メタルコアに形成した貫通孔を貫通するスルーホールを有するメタルコアプリント配線板において、
前記メタルコアはアルミニウム板であり、このアルミニウム板の少くとも前記貫通孔の内周面に陽極酸化被膜処理されたアルマイト皮膜からなる絶縁性と耐クラック性に優れる耐クラック層が形成されていることを特徴とするメタルコアプリント配線板により達成される。
【０００１０】
第２の目的は、貫通孔を形成したメタルコアに絶縁樹脂を積層した後、前記貫通孔を貫通するスルーホールを形成するメタルコアプリント配線板の製造方法において、
ａ、アルミニウム板からなるメタルコアの貫通孔内面およびメタルコアの表面に陽極酸化被膜処理によるアルマイト処理を施した後、
ｂ、プリプレグを積層し硬化させ、
ｃ、前記貫通孔を貫通するスルーホール孔をドリル加工し、
ｄ、スルーホールめっき処理を施す、
ことを特徴とするメタルコアプリント配線板の製造方法により達成される。
【００１１】
【実施態様】
図１は本発明ではない参考例の加工工程を示す図である。この図１では前記の図３と同一部分に同一符号を付けたから、その説明は繰り返さない。
【００１２】
この参考例では、メタルコア１０に貫通孔１２を形成した後（図１の（Ａ））、この貫通孔１２に耐クラック性に優れる樹脂３０を充填する（図１の（Ｂ））。この樹脂３０はプリプレグ１４に用いる樹脂に比べて可撓性に優れたものである。プリプレグ１４は内・外層回路用積層板間の接着と絶縁を確保するため、通常耐燃性のガラスエポキシ樹脂や高耐熱性のポリイミド樹脂が用いられる。そしてプリプレグ１４は硬化後には可撓性が乏しくなる。
【００１３】
これに対して耐クラック性に優れる樹脂３０には硬化後でも十分な可撓性をもつ材料が用いられる。例えばエポキシ樹脂にアルミナやガラス短繊維などのフィラーを混入して、エポキシ樹脂だけの場合に発生し易いクラックを防ぐようにしたものが適する。この樹脂３０はスキージ（へら）を用いてメタルコア１０に表面を擦ることにより貫通孔１２に充填することができる。
【００１４】
このように貫通孔１２を樹脂３０で充填しある程度硬化させた後、プリプレグ１４を積層し全体を硬化させる（図１の（Ｃ））。そして小径のドリルを用いてこの貫通孔１２を貫通するようにスルーホール孔１６Ａを加工する（図１の（Ｄ））。この時貫通孔１２の内周面とスルーホール孔１６Ａとの間には、樹脂３０の一部が環状に残る。この残った樹脂３０が耐クラック層３０Ａとなる。
【００１５】
この樹脂３０は可撓性を持つから、ドリルでスルーホール孔１６Ａを加工する際に、亀裂（クラック）が入りにくい。このためその後無電解銅めっき２０を施す際にめっき液がこの耐クラック層３０Ａに浸み込まない。この結果前記従来技術として説明した短絡部２６（図３の（Ｄ）参照）が発生することがなくなる。
【００１６】
図２は本発明の実施態様の加工工程を示す図である。この実施態様では、貫通孔１２を形成したメタルコア１０（図２の（Ａ））に、耐クラック層３２を形成したものである（図２の（Ｂ））。この耐クラック層３２は、メタルコア１０にアルミニウム板を用いる時には、陽極酸化被膜処理により形成したいわゆるアルマイト皮膜とすることができる。
【００１７】
この陽極酸化被膜処理は、アルミニウムのメタルコア１０を陽極酸化することにより耐食性酸化皮膜をつけるものであり、電解直後は多孔性の表面となるが、これを沸騰水処理や過熱蒸気処理を行うことにより封孔すると、耐食性と絶縁性が極めて良い皮膜となる。
【００１９】
このように貫通孔１２および両面に耐クラック層３２を形成しコーティングしたメタルコア１０には、プリプレグ１４が積層され、加熱・加圧される（図２の（Ｃ））。この時プリプレグ１４の樹脂が貫通孔１２内に流入する。その後スルーホール孔１６Ｂをドリル加工する（図２の（Ｄ））。この時には貫通孔１２の中で硬化したプリプレグ１４の樹脂に、亀裂（クラック）２４Ａが発生することがあり得る。
【００２０】
次にスルーホールめっき１８を施す際に無電解銅めっき液がこの亀裂２４Ａに浸入し、この浸入しためっき液により導電部３４ができる。しかしメタルコア１０の貫通孔１２の内面および全ての表面は絶縁性と耐クラック性に優れたアルマイト皮膜からなる耐クラック層３２でコーティングされているから、導電部３４はメタルコア１０から電気的に絶縁されている。このためスルーホールめっき１８がメタルコア１０と短絡することはない。
【００２１】
以上は銅箔の張り付けてない積層板を用いるアディティブ法によりスルーホールおよび回路パターンを形成する場合を説明したが、サブトラクティブ法を用いても良いのは勿論である。この場合にはプリプレグ１４の表面に銅箔を重ねて積層したり予め銅箔を張り付けた積層板を用い、エッチングなど公知の方法で回路パターンを形成すればよい。
【００２２】
また複数のメタルコア１０を内層に有するものや、多層に積層したものにも本発明は適用でき、これらを含む。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１の発明は以上のように、アルミニウム板からなるメタルコアの貫通孔内周面に、絶縁性と耐クラック性に優れるアルマイト皮膜からなる耐クラック層を形成したものであるから、この貫通孔を通るスルーホール孔をドリル加工する際にこの耐クラック層に亀裂が発生せず、スルーホールめっきの際にスルーホールめっきとメタルコアとが短絡することがない。このため製品であるプリント配線板が不良品となるのを防ぎ、信頼性を高めることができる。
【００２５】
請求項２の発明によれば、請求項１のメタルコアプリント配線板の製造方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明ではない参考例の加工工程を示す図
【図２】 本発明の実施態様の加工工程を示す図
【図３】従来の加工工程を示す図
【符号の説明】
１０ メタルコア
１２ 貫通孔
１４ プリプレグ
１６、１６Ａ、１６Ｂ スルーホール孔
１８ スルーホールめっき
２０ 無電解銅めっき
２２ 電解銅めっき
２４、２４Ａ 亀裂（クラック）
２６ 短絡部
３０ 樹脂
３０Ａ 耐クラック層
３２ 耐クラック層
３４ 導電部
Claims (2)
- メタルコアに形成した貫通孔を貫通するスルーホールを有するメタルコアプリント配線板において、
前記メタルコアはアルミニウム板であり、このアルミニウム板の少くとも前記貫通孔の内周面に陽極酸化被膜処理されたアルマイト皮膜からなる絶縁性と耐クラック性に優れる耐クラック層が形成されていることを特徴とするメタルコアプリント配線板。 - 貫通孔を形成したメタルコアに絶縁樹脂を積層した後、前記貫通孔を貫通するスルーホールを形成するメタルコアプリント配線板の製造方法において、
ａ、アルミニウム板からなるメタルコアの貫通孔内面およびメタルコアの表面に陽極酸化被膜処理によるアルマイト処理を施した後、
ｂ、プリプレグを積層し硬化させ、
ｃ、前記貫通孔を貫通するスルーホール孔をドリル加工し、
ｄ、スルーホールめっき処理を施す、
ことを特徴とするメタルコアプリント配線板の製造方法。
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| JP17723996A JP3688397B2 (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | メタルコアプリント配線板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP17723996A JP3688397B2 (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | メタルコアプリント配線板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH1012982A JPH1012982A (ja) | 1998-01-16 |
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ID=16027587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP17723996A Expired - Fee Related JP3688397B2 (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | メタルコアプリント配線板およびその製造方法 |
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| JP5264110B2 (ja) * | 2007-07-06 | 2013-08-14 | 矢崎総業株式会社 | メタルコア基板 |
| JP5078472B2 (ja) * | 2007-07-06 | 2012-11-21 | 矢崎総業株式会社 | メタルコア基板およびその製造方法 |
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