JP5078472B2 - メタルコア基板およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、メタルコアに形成された貫通孔を貫通するスルーホールを有するメタルコア基板にプレスフィット技術を適用できるようにする技術に係り、より詳細には、従来実現できなかったスルーホールへのプレスフィット端子の信頼性の高いプレスフィット｛即ち、圧入および固定（電気接続）｝を可能にするメタルコア基板および該メタルコア基板の製造方法に関する。

メタルコアプリント配線板、メタルコア型プリント基板、メタルコアプリント回路板、等といったメタルコア基板は、その実装面上に実装された電気部品が発する熱を放熱するとともに均熱化するのに好適な電気回路基板であって、アルミニウム、銅、等といった熱伝導性の良好な金属板をメタルコア（即ち、メタルベース）とし、このメタルコアに樹脂を主体とする絶縁層を介して導体層を設けたものである。

絶縁層を形成するために、通常、プリプレグ（即ち、ガラス繊維を編んでシート状に形成したガラス繊維織物に絶縁樹脂として例えばエポキシ樹脂を含浸させたもの）が使用される。メタルコアにスルーホール用の貫通孔が設けられたメタルコア基板では、導体層とメタルコアとを絶縁するため、メタルコアの貫通孔が絶縁樹脂で埋められる。この孔埋めは、メタルコアにプリプレグを積層するように重ねたものを加熱加圧して一体化するときにプリプレグから流出する絶縁樹脂を貫通孔に流し込む方法によるのが一般的である（例えば、特許文献１〜３参照）。

スルーホールを有するメタルコア基板は、例えば、より具体的には次のように製造される。図４（ａ）〜図４（ｄ）は、スルーホールを有するメタルコア基板の製造方法を説明するための図であって、工程それぞれにおける状態を示す断面図である。まず、ドリル加工、Ｘ線穴あけ（即ち、レーザードリル加工）、パンチング、等といった穴あけ加工によりスルーホール用の貫通孔１が板厚方向に形成された板状のメタルコア２を用意する｛図４（ａ）参照｝。

次いで、図４（ｂ）に示されるように、メタルコア２の両主面側に複数のプリプレグ３および導電金属箔として銅箔４を順次積層し、この状態で加熱加圧成形を施す。すると、図４（ｃ）に示されるような銅箔張り積層体５が得られる。つまり、メタルコア２に複数のプリプレグ３および銅箔４を積層した図４（ｂ）に示される状態ではメタルコア２の貫通孔１は空隙を成しているが、前記加熱加圧成形により、プリプレグ３からの絶縁樹脂の流動、充填、そして硬化によって、前述の貫通孔１も一体的に埋められた状態を成した銅箔張り積層体５が得られる。

こうして得た銅箔張り積層体５に、メタルコア２の貫通孔１と同軸的に且つ、貫通孔１の径よりも小径の貫通孔６をドリル加工、Ｘ線穴あけ（即ち、レーザードリル加工）、等といった穴あけ加工により形成する｛図４（ｄ）参照｝。その後、貫通孔６を画成する内壁面も含めて銅箔張り積層体５の表面全体にメッキ処理を施し、これにより導電金属製のスルーホールを形成し、そしてその後エッチング等による所要の回路パターン形成処理、レジスト形成処理、等を施すことによって、メタルコア基板が得られる。

特許文献４には、上述したようなメタルコア基板の製造工程中で銅箔張り積層体の貫通孔を形成するドリル加工時にメタルコアの貫通孔内の絶縁樹脂にクラック（即ち、亀裂）が発生することを防止するための参考例が開示されている。この参考例ではメタルコアに貫通孔を形成した後、この貫通孔に耐クラック性に優れる樹脂を充填する。

この耐クラック性に優れる樹脂には、プリプレグに用いる樹脂に比べて、硬化後でも十分な可撓性をもつ材料が用いられる。この耐クラック性に優れる樹脂としては、例えばエポキシ樹脂にアルミナやガラス短繊維等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。この樹脂は、スキージ（即ち、へら）を用いてメタルコアに表面を擦ることにより、メタルコアの貫通孔に充填することができる。

このようにメタルコアの貫通孔を耐クラック性に優れる樹脂で充填し、そして或る程度硬化させた後、プリプレグを積層し、全体を硬化させる。そして小径のドリルを用いてメタルコアの貫通孔を貫通するように細い貫通孔を加工する。このとき、その細い貫通孔とメタルコアの貫通孔の内周面との間には耐クラック性に優れる樹脂の一部が環状に残る。この環状の樹脂（即ち、耐クラック層）は可撓性を持つから、ドリルで前述の細い貫通孔を加工する際に、亀裂が入りにくい。このためその後無電解銅メッキを施す際にメッキ液が耐クラック層に浸み込まないので、メタルコアとスルーホールメッキとの短絡（即ち、ショート）を防止することができる。

他方、プレスフィット技術は、周知のとおり、電気回路基板のスルーホールの径よりも大きな径あるいは幅を持つプレスフィット部を備えた導電金属製のプレスフィット端子をスルーホールに圧入し、プレスフィット部の弾性変形、つまり弾性復元力によるスルーホール内周面への圧接力で接触を維持する電気接続技術の一つである。

プレスフィット端子は、そのプレスフィット部に様々な形状を備えたものが従来から提案されており、例えば、ニードルアイタイプ、アクションピンタイプ、等といった分割梁型プレスフィット部を備えたものや、断面Ｃ形タイプ、断面Σ形（あるいは断面Ｍ形）タイプ、ボウタイタイプ、等といった断面形状変形型プレスフィット部を備えたもの等がある（例えば、特許文献５、６参照）。

プレスフィット技術導入のメリットとしては、ハンダを用いずに端子を電気回路基板のスルーホールに固定できるので環境保護の点で優れていること、同様に、電気回路基板のスルーホールへの端子フローハンダ付け工程を無くせるので実装作業の簡素化を図れること、ハンダ付けされた端子と比較して電気回路基板のスルーホールからの取り外しが容易であること（つまり、リサイクルを考慮して解体容易性が高いこと）、等を挙げることができる。

しかし、従来のメタルコア基板のスルーホールにプレスフィット端子をプレスフィット｛即ち、圧入および固定（電気接続）｝することは、信頼性を確保できず、実用化が困難であった。その理由について図５を参照しながら説明する。

図５は、従来のメタルコア基板のスルーホールにプレスフィット端子を圧入した状態を示す断面図である。尚、この図５では図４（ａ）〜図４（ｄ）と同一の部分に同一符号を付しているので、それらの部分の説明については簡略化あるいは省略する。図５に示される例では、プレスフィット端子１０のプレスフィット部１０ａに上述でも挙げた分割梁型（より詳細には、ニードルアイタイプ）のものを用いている。

図５に示されるように、このメタルコア基板５０でも、上述の加熱加圧成形により、プリプレグ３のガラス繊維織物３ａからの絶縁樹脂３ｂの流動、充填、そして硬化によって、メタルコア２の貫通孔１が埋められ、メッキ処理により形成されたスルーホール７とメタルコア２の貫通孔１の内周面との間に絶縁樹脂３ｂからなる環状の埋設樹脂部８が形成されている。

スルーホール７に圧入されたプレスフィット端子１０は、そのプレスフィット部１０ａがスルーホール７の内周面の中央部分辺り、即ち、環状の埋設樹脂部８内のスルーホール７の内周面の部分に弾性接触する。

スルーホール７に対するプレスフィット端子１０の挿入方向の位置決めは、例えば、特許文献７等で教示され、また、図６にも例示したように、コネクタハウジング７０の下面７０ａからプレスフィット部１０ａを含むプレスフィット端子１０の部分が突出するようにプレスフィット端子１０を収容および保持するコネクタハウジング７０の下面７０ａを基板８０の上面８０ａに当接させるといった位置決め手段で行なわれるものであってもよいし、或いは、プレスフィット端子１０を、そのプレスフィット部１０ａよりも上の端子本体の部分に位置決め突起を一体形成したものとし、その位置決め突起の下面をメタルコア基板５０の上面に当接させるといった位置決め手段で行なわれるものであってもよいし、或いは、プレスフィット端子１０をスルーホール７に圧入する圧入装置でスルーホール７へのプレスフィット端子１０の挿入深度を調整するといった位置決め手段で行なわれるものであってもよく、こういった適宜な位置決め手段で行なわれる。

上述のように、プレスフィット部１０ａは環状の埋設樹脂部８内のスルーホール７の内周面の部分に弾性接触するのだが、埋設樹脂部８が、強度の低い絶縁樹脂３ｂからなるため、プレスフィット部１０ａの弾性復元力によって、スルーホール７と共にクリープ変形する（即ち、拡径する方向に凹んだままとなってしまう）。

そのため、本来求めているプレスフィット部１０ａのスルーホール７の内周面への接圧が得られず、信頼性の極めて低いプレスフィットになってしまう。尚、特許文献４に開示されている参考例に関しても同様に、本来求めているプレスフィット部１０ａのスルーホール７の内周面への接圧が得られないことは言うまでもない。

特開平２−８９３９６号公報 特開平５−２５１８３６号公報 特開平１０−４１６２３号公報 特許第３６８８３９７号明細書 特開昭６０−４４９８３号公報 特公昭５９−１９４１６号公報 特開２００７−１０３０８８号公報

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、スルーホールへのプレスフィット端子のプレスフィットを高い信頼性をもって可能にするメタルコア基板および該メタルコア基板の製造方法を提供することにある。

前述した目的を達成するため、本発明に係るメタルコア基板は、下記（１）〜（２）を特徴としている。
（１） メタルコアと、該メタルコアにその板厚方向に形成された貫通孔を貫通する少なくとも一つのスルーホールと、を備えるメタルコア基板であって、
前記メタルコアの貫通孔内に、該貫通孔を画成する前記メタルコアの内周面と前記少なくとも一つのスルーホールの外周面との間を埋めるように配置された第１プリプレグと、
前記メタルコアの両主面上に前記板厚方向に積層された第２プリプレグと、を更に備え、
前記第１プリプレグおよび前記第２のプリプレグの材料が、ガラス繊維を編んで形成したガラス繊維織物に絶縁樹脂を含浸させたものであり、
前記第１プリプレグのガラス繊維織物は、前記第２プリプレグのガラス繊維織物とは別体の、独立したものであり、
該第２プリプレグを前記少なくとも一つのスルーホールが貫通し、前記第２プリプレグが前記第１プリプレグと接合されており、
プレスフィット端子のプレスフィット部が、前記スルーホールに挿入されたとき、前記第１プリプレグ内に位置する前記スルーホールの内周面に拡径する方向の圧接力を持って接触し、これにより前記スルーホールとの電気接続を維持し、
前記スルーホールに挿入された前記プレスフィット部の弾性復元力によって前記スルーホールおよび前記第１プリプレグがクリープ変形することが防止されること。
（２） 上記（１）の構成のメタルコア基板において、
前記スルーホールが複数、一つの前記第１プリプレグ、および前記第２プリプレグを貫通するように設けられていること。

上記（１）の構成のメタルコア基板では、ガラス繊維を編んで形成したガラス繊維織物に絶縁樹脂を含浸させたものからなる第１プリプレグが、メタルコアの貫通孔内に該貫通孔を画成するメタルコアの内周面とスルーホールの外周面との間を埋めるように形成され、上述した従来のメタルコア基板における埋設樹脂部の代わりに配置されている。従って、この構成のメタルコア基板によれば、第１プリプレグの強度が高いため、スルーホールにプレスフィット端子のプレスフィット部が挿入されても、プレスフィット部の弾性復元力によってスルーホールと共に第１プリプレグがクリープ変形することが防止される（即ち、拡径する方向に凹んだままとなってしまうことが防止される）。よって、本来求めているプレスフィット部のスルーホールの内周面への接圧が得られ、信頼性の高いプレスフィットを実現することができる。また、上記（１）の構成のメタルコア基板によれば、第１プリプレグに接合されるようにメタルコアに積層された第２プリプレグが、第１プリプレグと同一の材料からなるので、第１プリプレグの絶縁樹脂が第２プリプレグの絶縁樹脂とよく馴染んで第１プリプレグと第２プリプレグとの接合強度が高められている。従って、第１プリプレグおよび第２プリプレグを貫通する少なくとも一つのスルーホールのプレスフィットに対する強度を高めることができる。また、上記（１）の構成のメタルコア基板によれば、第１プリプレグのガラス繊維織物が第２プリプレグのガラス繊維織物とは別体の、独立したものであるので、第１プリプレグおよび第２プリプレグを貫通する少なくとも一つのスルーホールのプレスフィットに対する強度をより高めることができる。
上記（２）の構成のメタルコア基板によれば、複数のスルーホールが一つの第１プリプレグ、および第２プリプレグを貫通するように設けられているので、独立した複数の貫通孔一つ一つに第１プリプレグを配置したメタルコア基板に比べ、製造し易いので、コストダウンを図ることができる。また、複数のスルーホールが貫通するメタルコアの一つの貫通孔に一つの第１プリプレグが用いられることで、各スルーホールのプレスフィットに対する強度も高めることができる。

また、上述した目的を達成するために、本発明に係るメタルコア基板の製造方法は、下記（３）〜（５）を特徴としている。
（３） メタルコアと、該メタルコアにその板厚方向に形成された貫通孔を貫通する少なくとも一つのスルーホールと、を備えるメタルコア基板の製造方法であって、
ガラス繊維を編んで形成した前記メタルコアの貫通孔と略同じ大きさを有するガラス繊維織物に絶縁樹脂を含浸させた材料からなる第１プリプレグを前記貫通孔に嵌め込む第１プリプレグ嵌め込みステップと、
前記第１プリプレグと同一の材料からなり、前記第１プリプレグのガラス繊維織物とは別体の、独立したガラス繊維織物に絶縁樹脂を含浸させたものからなる第２プリプレグが前記第１プリプレグに接合されるように、前記第２プリプレグを前記メタルコアの両主面上に前記板厚方向に積層する第２プリプレグ積層ステップと、
前記貫通孔を画成する前記メタルコアの内周面と前記少なくとも一つのスルーホールの外周面との間に全周に亘って前記第１プリプレグが介在するように該第１プリプレグと前記第２プリプレグとを貫通する前記少なくとも一つのスルーホールを形成するスルーホール形成ステップと、
を含み、以上のステップにより、
プレスフィット端子のプレスフィット部が、前記スルーホールに挿入されたとき、前記第１プリプレグ内に位置する前記スルーホールの内周面に拡径する方向の圧接力を持って接触し、これにより前記スルーホールとの電気接続を維持し、
前記スルーホールに挿入された前記プレスフィット部の弾性復元力によって前記スルーホールおよび前記第１プリプレグがクリープ変形することが防止されること。
（４） 上記（３）の製造方法において、
前記第２プリプレグ積層ステップにおいて、前記第２プリプレグおよび該第２プリプレグ上に導電金属箔を積層したものを加熱加圧して一体化し、これにより前記第１プリプレグおよび前記第２プリプレグが硬化した金属箔張り積層体を形成し、
前記スルーホール形成ステップにおいて、前記金属箔張り積層体に前記貫通孔内の前記第１プリプレグおよび前記第２プリプレグおよび前記導電金属箔を貫通する少なくとも一つの小径の貫通孔を形成し且つ、導電金属製の前記少なくとも一つのスルーホールが形成されるように前記少なくとも一つの小径の貫通孔を画成する内壁面も含めて前記金属箔張り積層体の表面全体にメッキ処理を施すこと。
（５） 上記（３）または（４）の製造方法において、
前記スルーホール形成ステップにおいて、前記スルーホールが複数、一つの前記第１プリプレグ、および前記第２プリプレグを貫通するように形成されること。

上記（３）のメタルコア基板の製造方法によれば、ガラス繊維を編んで形成したメタルコアの貫通孔と略同じ大きさを有するガラス繊維織物に絶縁樹脂を含浸させた材料からなる第１プリプレグが、メタルコアの貫通孔内に該貫通孔を画成するメタルコアの内周面とスルーホールの外周面との間を埋めるように、上述した従来のメタルコア基板における埋設樹脂部の代わりに配置される。従って、このように製造されたメタルコア基板では、第１プリプレグの強度が高いため、スルーホールにプレスフィット端子のプレスフィット部が挿入されても、プレスフィット部の弾性復元力によってスルーホールと共に第１プリプレグがクリープ変形することが防止される（即ち、拡径する方向に凹んだままとなってしまうことが防止される）。よって、本来求めているプレスフィット部のスルーホールの内周面への接圧が得られ、信頼性の高いプレスフィットを実現することができる。また、上記（３）のメタルコア基板の製造方法によれば、第１プリプレグに接合されるようにメタルコアに積層された第２プリプレグが、第１プリプレグと同一の材料からなるので、第１プリプレグの絶縁樹脂が第２プリプレグの絶縁樹脂とよく馴染んで第１プリプレグと第２プリプレグとの接合強度が高められる。従って、第１プリプレグおよび第２プリプレグを貫通する少なくとも一つのスルーホールのプレスフィットに対する強度を高めることができる。
上記（４）のメタルコア基板の製造方法によれば、第１プリプレグ嵌め込みステップ以外は、上述した従来のメタルコア基板の製造方法と同じステップでよいので、製造が容易である。
上記（５）のメタルコア基板の製造方法によれば、複数のスルーホールが一つの第１プリプレグ、および第２プリプレグを貫通するように設けられているので、独立した複数の貫通孔一つ一つに第１プリプレグを嵌め込む場合に比べ、製造し易いので、コストダウンを図ることができる。また、複数のスルーホールが貫通するメタルコアの一つの貫通孔に一つの第１プリプレグが用いられることで、各スルーホールのプレスフィットに対する強度も高めることができる。

本発明によれば、メタルコア基板のスルーホールへのプレスフィット端子の信頼性の高いプレスフィットを実現できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

以下、本発明に係るメタルコア基板の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係るメタルコア基板の実施形態の要部を示す図であって、メタルコア基板のスルーホールにプレスフィット端子を圧入した状態を示す断面図である。尚、図１では図５と同一の部分に同一符号を付しているので、それらの部分の説明については簡略化あるいは省略する。

図１に示されるように、メタルコア基板１００は、メタルコア２と、該メタルコア２にその板厚方向に形成された貫通孔１を貫通するスルーホール７と、を備える電気回路基板である。このメタルコア基板１００は、メタルコア２の貫通孔１内に、該貫通孔１を画成するメタルコア２の内周面とスルーホール７の外周面との間を埋めるように配置された第１プリプレグ９を更に備えている。

また、メタルコア基板１００は、メタルコア２の両主面上に板厚方向に積層された第２プリプレグ３および銅箔４を更に備える。第２プリプレグ３は第１プリプレグ９に接合されている。スルーホール７は第２プリプレグ３を貫通する。第１プリプレグ９と第２プリプレグ３とは同一材料からなり、該材料はガラス繊維を編んで形成したガラス繊維織物３ａに絶縁樹脂３ｂとしてエポキシ樹脂を含浸させたものである。

プレスフィット端子１０のプレスフィット部１０ａが、メタルコア基板１００のスルーホール７に挿入されると、第１プリプレグ９内に位置するスルーホール７の内周面に拡径する方向の圧接力を持って接触し、これによりスルーホール７との電気接続を維持する。

この構成のメタルコア基板１００では、第１プリプレグ９の強度が高いため、スルーホール７にプレスフィット端子１０のプレスフィット部１０ａが挿入されても、プレスフィット部１０ａの弾性復元力によってスルーホール７と共に第１プリプレグ９がクリープ変形することが防止される（即ち、拡径する方向に凹んだままとなってしまうことが防止される）。よって、本来求めているプレスフィット部１０ａのスルーホール７の内周面への接圧が得られ、信頼性の高いプレスフィットを実現するメタルコア基板１００のスルーホール７とプレスフィット端子１０とのプレスフィット構造を提供できる。

また、メタルコア２に積層された第２プリプレグ３が第１プリプレグ９と同一の材料からなるので、第１プリプレグ９の絶縁樹脂（３ｂ）が第２プリプレグ３の絶縁樹脂３ｂとよく馴染んで第１プリプレグ９と第２プリプレグ３との接合強度が高められている。従って、第１プリプレグ９および第２プリプレグ３を貫通するスルーホール７のプレスフィットに対する強度を高めることができる。

また、第１プリプレグ９のガラス繊維織物が第２プリプレグ３のガラス繊維織物３ａとは別体の、独立したものであるので、第１プリプレグ９および第２プリプレグ３を貫通するスルーホール７のプレスフィットに対する強度をより高めることができる。

次に、メタルコア基板１００の製造方法を説明する。図２（ａ）〜（ｅ）は、図１のメタルコア基板１００の製造方法を説明するための図であって、工程それぞれにおける状態を示す断面図である。尚、図２（ａ）〜（ｅ）では図４（ａ）〜（ｄ）と同一の部分に同一符号を付しているので、それらの部分の説明については簡略化あるいは省略する。

まず、ドリル加工、Ｘ線穴あけ（即ち、レーザードリル加工）、パンチング、等といった穴あけ加工によりスルーホール用の貫通孔１が板厚方向に形成された板状のメタルコア２、およびガラス繊維を編んで形成した貫通孔１と略同じ大きさを有するガラス繊維織物（３ａ）に絶縁樹脂（３ｂ）を含浸させた材料からなる第１プリプレグ９を用意する｛図２（ａ）参照｝。次いで、図２（ｂ）に示されるように、第１プリプレグ９を貫通孔１に嵌め込む（即ち、第１プリプレグ嵌め込みステップ）。

次いで、図２（ｃ）に示されるようにメタルコア２の両主面側に複数のプリプレグ（第２プリプレグ）３および導電金属箔として銅箔４を順次積層し、この状態で加熱加圧成形を施すと、図２（ｄ）に示されるような銅箔張り積層体５Ａが得られる（即ち、第２プリプレグ積層ステップ）。つまり、メタルコア２の貫通孔１が第１プリプレグ９により大体埋められ且つメタルコア２に複数の第２プリプレグ３および銅箔４が積層された図２（ｃ）に示される状態から、前記加熱加圧成形により、第１プリプレグ９と第２プリプレグ３とが確実に接合されるとともに、それらの絶縁樹脂３ｂの僅かながらの流動および充填、そして硬化によって、メタルコア２の貫通孔１も一体的に埋められた状態を成した銅箔張り積層体５Ａが得られる。

こうして得た銅箔張り積層体５Ａに、メタルコア２の貫通孔１と同軸的に且つ、貫通孔１の径よりも小径の貫通孔６をドリル加工、Ｘ線穴あけ（即ち、レーザードリル加工）、等といった穴あけ加工により形成する｛図２（ｅ）参照｝。その後、貫通孔６を画成する内壁面も含めて銅箔張り積層体５Ａの表面全体にメッキ処理を施し、これにより導電金属製のスルーホールを形成する（即ち、スルーホール形成ステップ）。このスルーホール形成ステップでは、貫通孔１を画成するメタルコア２の内周面とスルーホール７の外周面との間に全周に亘って第１プリプレグ９（即ち、環状の第１プリプレグ９）が介在するように該第１プリプレグ９を貫通するスルーホール７が形成される。そしてその後、感光フィルム貼付、露光、現像、エッチング、感光フィルム剥離、等による所要の回路パターン形成処理、レジスト形成処理、等を施すことによって、図１に示されるようなメタルコア基板１００が得られる。

このメタルコア基板１００の製造方法によれば、ガラス繊維を編んで形成したメタルコア２の貫通孔１と略同じ大きさを有するガラス繊維織物（３ａ）に絶縁樹脂（３ｂ）を含浸させた材料からなる第１プリプレグ９が、メタルコア２の貫通孔１内に該貫通孔１を画成するメタルコア２の内周面とスルーホール７の外周面との間を埋めるように、上述した従来のメタルコア基板５０における埋設樹脂部８（図５参照）の代わりに配置される。従って、このように製造されたメタルコア基板１００では、第１プリプレグ９の強度が高いため、スルーホール７にプレスフィット端子１０のプレスフィット部１０ａが挿入されても、プレスフィット部１０ａの弾性復元力によってスルーホール７と共に第１プリプレグ９がクリープ変形することが防止される（即ち、拡径する方向に凹んだままとなってしまうことが防止される）。よって、本来求めているプレスフィット部１０ａのスルーホール７の内周面への接圧が得られ、信頼性の高いプレスフィットを実現することができる。

また、この製造方法によれば、メタルコア２に積層された第２プリプレグ３が第１プリプレグ９と同一の材料からなるので、第１プリプレグ９の絶縁樹脂（３ｂ）が第２プリプレグ３の絶縁樹脂３ｂとよく馴染んで第１プリプレグ９と第２プリプレグ３との接合強度が高められる。従って、第１プリプレグ９および第２プリプレグ３を貫通するスルーホール７のプレスフィットに対する強度を高めることができる。

また、この製造方法では、第１プリプレグ嵌め込みステップ以外は、上述した従来のメタルコア基板５０の製造方法と同じステップでよいので、製造が容易である。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、組み合わせ、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

（メタルコア基板１００の変形例）
図３（ａ）および（ｂ）は、上述したメタルコア基板１００の変形例を示す図であって、図３（ａ）はメタルコア２Ａの大きめの貫通孔１Ａにそれに対応する大きさの第１プリプレグ９Ａを嵌め込む直前の状態を示す斜視図、そして図３（ｂ）は完成したメタルコア基板１００Ａの平面図である。

このメタルコア基板１００Ａでは、複数（５つ）のスルーホール７Ａが一つの第１プリプレグ９Ａ、および第２プリプレグ３（図１等参照）を貫通するように設けられているので、独立した複数の貫通孔１Ａ一つ一つに第１プリプレグ９Ａを配置したメタルコア基板に比べ、製造し易いので、コストダウンを図ることができる。また、このメタルコア基板１００Ａのように、複数のスルーホール７Ａが貫通するメタルコア２Ａの一つの貫通孔１Ａに一つの第１プリプレグ９Ａが用いられることで、各スルーホール７Ａのプレスフィットに対する強度も高めることができる。尚、参照符号４Ａは、回路パターン形成処理により形成された、銅箔およびメッキからなる回路パターンである。

この変形例については、メタルコア２Ａの大きめの貫通孔１Ａにそれに対応する大きさの第１プリプレグ９Ａを嵌め込んで貫通孔１Ａを大体埋めること、および一つの第１プリプレグ９Ａを貫通するように複数のスルーホール７Ａを形成すること以外は、上述したメタルコア基板１００の構造および製造方法と同じであるので、これ以上の説明は省略する。

（メタルコア基板１００（１００Ａ）の製造方法の変更例）
尚、上述したメタルコア基板１００の製造方法ならびにメタルコア基板１００Ａの製造方法は、メタルコア２（２Ａ）の貫通孔１（１Ａ）にそれに対応する大きさの第１プリプレグ９（９Ａ）を嵌め込んで貫通孔１（１Ａ）を大体埋める第１プリプレグ嵌め込みステップを含むものであった。しかし、この第１プリプレグ嵌め込みステップの代わりに、第２プリプレグ３のガラス繊維織物３ａとは別体の、独立したガラス繊維織物（これは第１プリプレグ９を形成するためのものであって、第２プリプレグ３のガラス繊維織物３ａと同じ材質のもの）をメタルコア２（２Ａ）の貫通孔１（１Ａ）に嵌め込んで貫通孔１（１Ａ）の開口を大体埋めるガラス繊維織物嵌め込みステップを設けてもよい。

この場合のメタルコア基板１００（１００Ａ）の製造方法を簡潔に述べると次の通りとなる。即ち、メタルコア２（２Ａ）と、該メタルコア２（２Ａ）にその板厚方向に形成された貫通孔１（１Ａ）を貫通する少なくとも一つのスルーホール７（７Ａ）と、を備えるメタルコア基板１００（１００Ａ）の製造方法の変更例であって、ガラス繊維を編んで形成したメタルコア２（２Ａ）の貫通孔面積と略同じ大きさを有する第１ガラス繊維織物を貫通孔１（１Ａ）に嵌め込むガラス繊維織物嵌め込みステップと、ガラス繊維を編んで形成した第２ガラス繊維織物３ａに絶縁樹脂３ｂを含浸させた材料からなる第２プリプレグ３をメタルコア２（２Ａ）の両主面上に該メタルコア２（２Ａ）の板厚方向に積層する第２プリプレグ積層ステップと、第２プリプレグ３および該第２プリプレグ３上に銅箔４を積層したものを加熱加圧して一体化し、これにより第２プリプレグ３の絶縁樹脂３ｂが前記第１ガラス繊維織物に含浸されるように第２プリプレグ３からメタルコア２（２Ａ）の貫通孔１（１Ａ）内に流動および充填されて該貫通孔１（１Ａ）内に第１プリプレグ９（９Ａ）が形成されるとともに当該第１プリプレグ９（９Ａ）および第２プリプレグ３が硬化した銅箔張り積層体５Ａを形成する金属箔張り積層体形成ステップと、貫通孔１（１Ａ）を画成するメタルコア２（２Ａ）の内周面と少なくとも一つのスルーホール７（７Ａ）の外周面との間に全周に亘って第１プリプレグ９（９Ａ）が介在するように該第１プリプレグ９（９Ａ）を貫通する少なくとも一つのスルーホール７（７Ａ）を形成するスルーホール形成ステップと、を含む製造方法である。

また、前記スルーホール形成ステップにおいて、銅箔張り積層体５Ａに貫通孔１（１Ａ）内の第１プリプレグ９（９Ａ）および第２プリプレグ３および銅箔４を貫通する少なくとも一つの小径の貫通孔６を形成し且つ、導電金属製の少なくとも一つのスルーホール７（７Ａ）が形成されるように少なくとも一つの小径の貫通孔６を画成する内壁面も含めて銅箔張り積層体５Ａの表面全体にメッキ処理が施される。

この製造方法の変更例によれば、ガラス繊維を編んで形成した第１ガラス繊維織物に第２プリプレグ３からの絶縁樹脂３ｂが含浸されることにより形成された第１プリプレグ９（９Ａ）が、メタルコア２（２Ａ）の貫通孔１（１Ａ）内に該貫通孔１（１Ａ）を画成するメタルコア２（２Ａ）の内周面とスルーホール７（７Ａ）の外周面との間を埋めるように、上述した従来のメタルコア基板５０における埋設樹脂部８の代わりに配置される。従って、このように製造されたメタルコア基板では、第１プリプレグ９（９Ａ）の強度が高いため、スルーホール７（７Ａ）にプレスフィット端子１０のプレスフィット部１０ａが挿入されても、プレスフィット部１０ａの弾性復元力によってスルーホール７（７Ａ）と共に第１プリプレグ９（９Ａ）がクリープ変形することが防止される（即ち、拡径する方向に凹んだままとなってしまうことが防止される）。よって、本来求めているプレスフィット部１０ａのスルーホール７（７Ａ）の内周面への接圧が得られ、信頼性の高いプレスフィットを実現することができる。その上、ガラス繊維織物嵌め込みステップ以外は、上述した従来のメタルコア基板５０の製造方法と同じステップでよいので、製造が容易である。

本発明に係るメタルコア基板の実施形態の要部を示す図であって、メタルコア基板のスルーホールにプレスフィット端子を圧入した状態を示す断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、図１のメタルコア基板の製造方法を説明するための図であって、工程それぞれにおける状態を示す断面図である。 本発明に係るメタルコア基板の実施形態の変形例を示す図であって、（ａ）はメタルコアの大きめの貫通孔にそれに対応する大きさのプリプレグ片（第２プリプレグ）を嵌め込む直前の状態を示す斜視図、そして（ｂ）は完成したメタルコア基板の平面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、スルーホールを有する従来のメタルコア基板の製造方法を説明するための図であって、工程それぞれにおける状態を示す断面図である。 従来のメタルコア基板のスルーホールにプレスフィット端子を圧入した状態を示す断面図である。 メタルコア基板のスルーホールに対するプレスフィット端子の挿入方向の位置決めを行なうための位置決め手段の一例を示す断面図である。

符号の説明

１：貫通孔
２：メタルコア
３：第２プリプレグ
３ａ：ガラス繊維織物
３ｂ：絶縁樹脂
４：銅箔（導電金属箔）
６：小径の貫通孔
７：スルーホール
９：第１プリプレグ
１０：プレスフィット端子
１０ａ：プレスフィット部
１００：メタルコア基板

Claims (5)

1. メタルコアと、該メタルコアにその板厚方向に形成された貫通孔を貫通する少なくとも一つのスルーホールと、を備えるメタルコア基板であって、
   前記メタルコアの貫通孔内に、該貫通孔を画成する前記メタルコアの内周面と前記少なくとも一つのスルーホールの外周面との間を埋めるように配置された第１プリプレグと、
   前記メタルコアの両主面上に前記板厚方向に積層された第２プリプレグと、を更に備え、
   前記第１プリプレグおよび前記第２のプリプレグの材料が、ガラス繊維を編んで形成したガラス繊維織物に絶縁樹脂を含浸させたものであり、
   前記第１プリプレグのガラス繊維織物は、前記第２プリプレグのガラス繊維織物とは別体の、独立したものであり、
   該第２プリプレグを前記少なくとも一つのスルーホールが貫通し、前記第２プリプレグが前記第１プリプレグと接合されており、
   プレスフィット端子のプレスフィット部が、前記スルーホールに挿入されたとき、前記第１プリプレグ内に位置する前記スルーホールの内周面に拡径する方向の圧接力を持って接触し、これにより前記スルーホールとの電気接続を維持し、
   前記スルーホールに挿入された前記プレスフィット部の弾性復元力によって前記スルーホールおよび前記第１プリプレグがクリープ変形することが防止されることを特徴とするメタルコア基板。
2. 前記スルーホールが複数、一つの前記第１プリプレグ、および前記第２プリプレグを貫通するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載したメタルコア基板。
3. メタルコアと、該メタルコアにその板厚方向に形成された貫通孔を貫通する少なくとも一つのスルーホールと、を備えるメタルコア基板の製造方法であって、
   ガラス繊維を編んで形成した前記メタルコアの貫通孔と略同じ大きさを有するガラス繊維織物に絶縁樹脂を含浸させた材料からなる第１プリプレグを前記貫通孔に嵌め込む第１プリプレグ嵌め込みステップと、
   前記第１プリプレグと同一の材料からなり、前記第１プリプレグのガラス繊維織物とは別体の、独立したガラス繊維織物に絶縁樹脂を含浸させたものからなる第２プリプレグが前記第１プリプレグに接合されるように、前記第２プリプレグを前記メタルコアの両主面上に前記板厚方向に積層する第２プリプレグ積層ステップと、
   前記貫通孔を画成する前記メタルコアの内周面と前記少なくとも一つのスルーホールの外周面との間に全周に亘って前記第１プリプレグが介在するように該第１プリプレグと前記第２プリプレグとを貫通する前記少なくとも一つのスルーホールを形成するスルーホール形成ステップと、
   を含み、以上のステップにより、
   プレスフィット端子のプレスフィット部が、前記スルーホールに挿入されたとき、前記第１プリプレグ内に位置する前記スルーホールの内周面に拡径する方向の圧接力を持って接触し、これにより前記スルーホールとの電気接続を維持し、
   前記スルーホールに挿入された前記プレスフィット部の弾性復元力によって前記スルーホールおよび前記第１プリプレグがクリープ変形することが防止されることを特徴とするメタルコア基板の製造方法。
4. 前記第２プリプレグ積層ステップにおいて、前記第２プリプレグおよび該第２プリプレグ上に導電金属箔を積層したものを加熱加圧して一体化し、これにより前記第１プリプレグおよび前記第２プリプレグが硬化した金属箔張り積層体を形成し、
   前記スルーホール形成ステップにおいて、前記金属箔張り積層体に前記貫通孔内の前記第１プリプレグおよび前記第２プリプレグおよび前記導電金属箔を貫通する少なくとも一つの小径の貫通孔を形成し且つ、導電金属製の前記少なくとも一つのスルーホールが形成されるように前記少なくとも一つの小径の貫通孔を画成する内壁面も含めて前記金属箔張り積層体の表面全体にメッキ処理を施すことを特徴とする請求項３に記載したメタルコア基板の製造方法。
5. 前記スルーホール形成ステップにおいて、前記スルーホールが複数、一つの前記第１プリプレグ、および前記第２プリプレグを貫通するように形成されることを特徴とする請求項３または請求項４に記載したメタルコア基板の製造方法。

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