JPH01189986A - 電気用積層体 - 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〕 この発明は、電子機器等に用いられる電気用積層体に関
する。

（従来の技術〕 近年、電子機器の小型・薄型化、軽量化、多機簡化等が
顕著になっており、使用される部品の高密度化、高性能
化が急速に進んでいる。それに対応し、それらの電子機
ｌを構成するプリント配線板の材料等として使用される
積層板に対する諸要求も厳しさを増す一方である。

具体的には、プリント配線板の高密度配線化。

表面実装化あるいは信号の高速伝送等の必要性から、絶
縁特性および誘電特性に代表される電気特性や耐熱性５
寸法安定性等の向上が強（望まれている。それを受けて
、Ｓ　ｉ　Ｏ＊含量の高いＱガラス、Ｄガラス、Ｓガラ
ス等の新規なガラスや芳香族ポリアミド系に代表される
有機繊維、あるいは、石英ガラス繊維等を基板材料とし
て使用し、低熱膨張率、低誘電率の積層板を製造するこ
とが試みられている。その−環として、たとえば、耐熱
性２寸法安定性、引張特性、軽量性等に優れた芳香族ポ
リアミド繊維布に表面プラズマ処理を施し、これに通常
の熱硬化性樹脂を含浸させたものを基材の一部に使用す
る電気用積層板および多層印刷配線板が、すでに開発さ
れている（特開昭５９−１２５６９０号公報、特開昭５
９−１２５６８９号公報、特開昭５９−１２５６９８号
公報参照）、ここで、表面プラズマ処理は、樹脂含浸芳
香族ポリアミド繊維布の接着強度を向上させ、積層板の
パンチング加工、ドリル加工時に発生する眉間剥離等の
問題解決を図るために行われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、基板の熱膨張係数は、ＸＹ力方向Ｚ方向で太
き（異なっている。その係数算出式から明らかなように
、ＸＹ力方向熱膨張は、補強用繊維の熱膨張係数に寄与
されるところが大きい。したがって、上記のような低熱
膨張性の繊維を基材として使用することにより、このＸ
Ｙ力方向熱膨張を低く抑えることはできる。一方、Ｚ方
向の熱膨張は、含浸されている樹脂の熱膨張係数および
樹脂分量の寄与を太き（受けるものであるため、この厚
さ方向の熱膨張の問題は未解決のまま残されており、こ
れがスルーホール接続信頼性を低下させる要因となって
いる。すなわち、基材の厚さ方向の熱膨張係数と銅等の
スルーホールメツキ材のそれとの特性差が、熱や湿度に
よるストレスの繰り返しを受けてメツキ部分にクランク
等を発生させ、接続破壊を招くのである。

他方、上述のように、芳香族ポリアミド繊維に対するプ
ラズマ処理は、層間接着性を高めてスルーホール信頼性
を確保するために重要な工程であるが、その処理コスト
が高い、という問題も起こっている。

さらに、通常は、上記のような積層板を構成する基材は
全て有機系のものであるため、熱放散性が悪い、という
欠点を有する。これは、実装部品等の温度上昇を招（こ
とになり、改善が望まれていた。

以上の事情に鑑み、この発明は、このような諸問題を克
服できるような低熱膨張、低誘電率電気用積層体を提供
することを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、この発明は、２層以上の導
体層を備えた薄物配線基板の裏面に、接着材層を介して
、前記配線基板支持用のバンクアップボードを配設する
ようにし、さらに、接着材層内部に低熱膨張性の合金層
が含まれるようにした。

〔作　　　用〕

この発明にかかる電気用積層体において、必要とされる
積層体全体の厚みは、バックアップボードの配役により
カバーすることができる。したがって、積層体全体の厚
みを従来どおりに保持しつつ、その分、配線基板の厚み
を抑えることができる。すなわち、配線基板を構成する
ために必要とされる基材、具体的にはプリプレグの枚数
等を減らすことができる。

さらに、上記バンクアップボードとして、薄物配線基板
中の絶縁材層と同様の構成からなるもの（バランサー）
を配設し、接着材層の構成に留意するようにすれば、積
層体全体の構成を厚さ方向に対称とすることができる。

また、接着材層に、低熱膨張性の合金という熱伝導性の
大きな素材が含まれているため、積層体の熱放散性が向
上する。

〔実　施　例〕

以下に、この発明を、その実施例をあられす図面を参照
しつつ詳しく説明する。

第１図は、この発明にかかる電気用積層体の一実施例を
あられしている。すなわち、この電気用積層体（模式断
面図）は、表裏両面に回路が形成された薄物配線基板１
．接着材層となるプリプレグ２．バックアップボード（
バランサーも含む）３および合金板４から構成されてい
る。

薄物配線基板１は、２層以上の導体層を備えたものであ
って、たとえば、プリプレグ等からなる絶縁材層の両面
に、銅、アルミニウム、ニッケル等の金属箔が貼られた
り、めっき等により上記金属層が形成されたりしてなる
両面板、あるいは、絶縁材層内部にも回路（内層回路）
となる導体層を有するなどの多層板（図示せず）からな
る。この導体層のうち、最終的に積層体の表面にあられ
れる層については任意であるが、その他のものには必要
に応じてあらかじめ所定回路を形成し、それらをスルー
ホール接続してお（とよい。

上記薄物配線基板１用のプリプレグを構成する基材とし
ては、低熱膨張率、低誘電率という特性を備えたものを
使用することが好ましい。そのような基材としては、た
とえば、各種芳香族ポリアミド繊維（アラミド繊維）、
Ｑガラス、Ｄガラス、Ｓガラス等の二酸化ケイ素含量の
高い（たとえば、６０ｗｔ％以上程度に）新規ガラス繊
維、石英ガラス繊維等からなる織布、不織布、マントあ
るいはペーパー等が挙げられる。使用される枚数は任意
であるが、従来の配線基板に比べて少なく抑えることが
できることは言うまでもない。なお、上記アラミド繊維
としては、商品名ｒケプラー２９．４９Ｊおよびｒノー
メックス」　（ともにデュポン社製、デュポン・ファー
イースト日本支社取扱い）、ｒテクノーラ１および「コ
ーネツクス」（ともに奇人■製）などが使用できる。こ
れらのアラミド繊維は、前記のように、眉間接着性を向
上させるために表面プラズマ処理が施されたものを使用
することが好ましい、これは、プラズマ処理により基材
表面が粗化され、投錨効果が期待できるためであって、
その処理方法は、通常の乾式処理等、特に限定はされな
い。

上記基材に含浸させる熱硬化性樹脂としては、特に限定
はされず、フェノール樹脂、タレゾール樹脂、エポキシ
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂。

メラミン樹脂、フッ素樹脂、ケイ素樹脂、ユリャ樹脂、
ＢＴレジン、ポリイミド樹脂、ポリブタジェン樹脂や、
これらの樹脂の変性物などの一般的なものが、単独で、
あるいは複数種を併せて使用される。上記樹脂の上記基
材への含浸、乾燥等は、通、常のプリプレグの製法に従
って行われる。

なお、上記薄物配線基板１における絶縁材層を構成する
ものとしては、上記基材に上記樹脂を含浸させて得られ
るプリプレグに限定されることはなく、たとえば、電気
絶縁性、耐熱性等を有する熱溶着性プラスチックフィル
ムなども使用できる。そのようなフィルム素材としては
、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド
、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。

薄物配線基板１．下記のバックアップボード３および合
金板４を接着させるための接着材としては、上記プリプ
レグおよび熱溶着性プラスチックフィルム等が使用でき
、さらに、従来一般的に使用されている天然繊維や合成
繊維、あるいはＥガラス繊維等の基材からなるプリプレ
グを使用してもよい。それらの積層枚数および構成など
、特に限定されないが、たとえば、第１図にみるように
、合金板４を挟んで、その組み合わせ構成が厚さ方向に
対称となるようにすることが好ましい、なお、アラミド
繊維に対するプラズマ処理は行わな（てもよい。

バックアップボード３の構成要素も、上記薄物配線基板
１の絶縁材層を構成するものと同様、低熱膨張、低誘電
率の基材からなるものであることが好ましいが、特に限
定はされない、ここで、ツマツクアップボード３の構成
をバランサー的に上記薄物配線基板１の絶縁材層と同様
にし、上記のように接着材層の構成にも留意すれば、電
気用積層体全体の構成を厚さ方向に対称とすることがで
きる。なお、アラミド繊維に対するプラズマ処理は行わ
なくてもよい。

合金板４としては、低熱膨張性のものが使用され、たと
えば、鉄とニッケルの合金であるインノく−（Ｆｅ６４
％、Ｎｉ３６％）、４２アロイ（Ｆｅ５８％、Ｎｉ４２
％）およびそれらの表裏に銅を加圧圧着してなる銅−イ
ンバーー銅（銅タラフドインバー）、銅−４２アロイ−
銅＜ｔａクラッド４２７０イ）等の多層板などが挙げら
れる。この合金板４は、電気用積層体の中心部分に配置
されることが好ましいが、これに限定されることはなく
、また、その枚数（層数）等も任意に選択できる。なお
、この合金層は、接着材層内部以外のその他の部分にも
、同様に形成されるようであってもよい。

つぎに、さらに具体的な実施例および比較例について説
明する。

（実施例） 厚さ０．１日の表面プラズマ処理芳香族ポリアミド繊維
布（デュポン社製ケブラークロスの表面をプラズマ処理
したもの）に硬化剤含有エポキシ樹脂（下記にその組成
を示す）を樹脂量５０重量％になるように含浸させ、乾
燥してプリプレグを得た（以下、プリプレグＡと記す）
。

※硬化剤含有エポキシ樹脂の組成 つぎに、基材として厚さ０．１　ｖｍの芳香族ポリアミ
ド繊維布く同上ケプラークロス、プラズマ未処理）を使
用したエポキシ樹脂含浸プリプレグ（これをプリプレグ
Ｂと称す）、および、厚さ０．１５鶴のガラス布を使用
したエポキシ樹脂含浸プリプレグ（これをプリプレグＣ
と称す）を、それぞれ上記同様にして作製した。

得られたプリプレグＡを２枚重ね、その両面に厚さ０．
０１８ｔｍＯ銅箔を配してなる積層体を金属プレート間
に挟み、成形圧力５０　ｋｇ／ｃｄ、成形温度１７０℃
で１００分間積層成形し、厚さ０．２鶴の金属箔張積層
板を得た。この積層板の両面に任意の回路を形成して配
線基板を得た。

つぎに、プリプレグＢを２枚重ね、両面に離型フィルム
を配してなる積層体を金属プレート間に挟み、以下、上
記同様に積層成形した。成形後、離型フィルムを剥がし
、厚さ０．２鴎のバックアップボードを得た。

最後に、第１図にみるように、０．５　ｖｎのインバー
板４０表裏に、上記プリプレグＣ（同図中２）を１枚ず
つ介して上記配線基板１およびバックアップボード３を
それぞれ積層し、これを金属プレート間に挟んで同様に
積層成形し、厚さ１．２鶴の電気用積層体を得た（以下
、積層体Ｘと記す）。

（比較例） 基材として厚さ０．２ｎの芳香族ポリアミド繊維布（同
上ケブラークロス、プラズマ未処理）を使用し、上記実
施例と同様にしてエポキシ樹脂含浸プリプレグを得た（
以下、プリプレグＤと記す）第２図にみるように、上記
配線基板１．上記プリプレグＤ（同図中２）を４枚、上
記バンクアップボード３をこの順に積層し、これを同様
に積層成形して厚さ１．２　ｗａの電気用積層体を得た
（以下、積層体Ｙと記す）。

得られた実施例および比較の電気用積層体の熱伝導率を
測定した結果、以下の値を得た。

実施例の積層体Ｘ　：　７．　ＯＸ　１０−’ｃａｌ／
ｃｍ−ｓｅｃ・Ｃ比較例の積層体Ｙ　：　２．　ＯＸ　
１０−”ｃａｌ／ｃｍ−ｓｅｃ−’Ｃ上記のように、合
金層が含まれている実施例の積層体では、熱伝導率が大
幅に向上していることが判明した。

〔発明の効果〕

この発明にかかる電気用積層体においては、接着材層内
部に合金層が含まれているため、積層体の放熱性が向上
し、実装のファイン化が可能となる。さらに、バックア
ップボードを備えた構成であるため、下記の諸効果も得
られている。

■　配線基板の厚みが薄くなるため、その部分のＺ方向
の熱膨張量は相対的に小さくなり、スルーホール信頼性
が保てる。

■　配線基板を構成するプリプレグ等の枚数を減らし、
そのプリプレグに望まれる高価なプラズマ処理の量を抑
えてコストの低減が図れる。

■　電気用積層体全体の構成を厚さ方向に対称にするこ
とで、全体のバランスが確保でき、積層体にソリやネジ
レが発生しない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる電気用積層体の一実施例をあ
られした模式断面図であり、第２図は上記電気用積層体
に対する比較例をあられす模式断面図である。 １・・・薄物配線基板　２・・・プリプレグ（接着材層
）　　３・・・バックアップボード　４・・・合金板代
理人　弁理士　　松　本　武　彦 第１図 第２図 １穐げ酵甫正書（自発 昭和６３年　３万年日 住　　所　　　大阪府門真市大字門真１０４８番地名　
称（５８３）松下電工株式会社 代表者　　イ雲轍　三　好　俊　夫 ４、代理人 な　　　し ６、補正の対象 明ａｔ書 ７、補正の内容 ■　明細書第７頁第９行の「４９」とｒｊＪＯ間に、ｒ
、１４９Ｊを挿入する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２層以上の導体層を備えた薄物配線基板の裏面に
   、接着材層を介して、前記配線基板支持用のバックアッ
   プボードが配設されてなる電気用積層体であって、前記
   接着材層内部に低熱膨張性の合金層が含まれていること
   を特徴とする電気用積層体。