JPH0396291A - 高周波回路用基板 - 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〕 本発明は、電子機器用の基板、特に高周波領域での使用
に好適な高周波回路用基板に関する。

〔従来の技術］ 最近の電子工業、通信工業の各分野において、使用され
る周波数が次第に高周波の領域に移行し、従来多用され
ていたキロヘルツの領域からメガヘルツやギガヘルツの
領域の方に重要性が移行している． 高周波回路用基板において、回路の小型化を図るため、
比誘電率を向上させる方法が種々提案されている．これ
らはいずれも高比誘電率（以下比誘電率をεｒと略す）
低誘電正接（以下誘電正接をｔａｎδと略す）の微粒子
状の誘電体を基板内に分散させたものである。例えば特
開昭６１−１９４５１号公報においては、ガラス布にチ
タン酸バリウムを含有するフッ素樹脂を含浸したブリプ
レグを用いる方法が示されている。しかしプリブレグを
用いるとガラス布中ヘの高εｒ．低ｔａｎδのセラミッ
ク粉末の分散性が悪く、基板内でのε『の値をばらつか
せたり、ガラス布が高ｔａｎδであるため、基板のｔａ
ｎδを増大させ、高周波信号の減衰を招くという好まし
くない欠点があった。この点を改良するために本発明者
らは先に特願平１−５５８４４号出願において高ε『．
低ｔａｎδの微粒子状誘電体を含有する樹脂シートをブ
リプレグで補強する構戒を提案した。これにより高εｒ
低ｔａｎδの微粒子状誘電体の分散性を改良してε『の
ばらつきをへらし、ガラス布の使用枚数を最小限度にし
てｔａｎδの上昇をおさえることができた。しかしなが
らガラス布を使用する以上はｔａｎδの上昇が避けられ
ず、またガラス布に含浸する樹脂にポリオレフイン系樹
脂を用いた場合ははんだによる部品接続時の熱により基
板が寸法変化を起こしたり、基板のεｒが低下するとい
った欠点があった． 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって
、εｒが高く、そのばらつきが小さく、ｔａｎδが非常
に低く、かつ寸法安定性のよい高周波回路用基板を提供
するものである．〔課題を解決するための手段］ 本発明は、高ε『低ｔａｎδの微粒子状の誘電体を含有
する樹脂シートを所定枚数重ね、必要に応して樹脂シー
ト間に補強材を積層してなる誘電体の少なくとも一方の
面にセラミック粉末の溶射層を設け、更に金属導体層を
積層してなることを特徴とする高周波回路用基板を提供
するものである． 以下、本発明を図面に従って詳細に説明する。

第１図は本発明の積層構戒を示す断面図であり、ｌ．１
′は金属導体層、２は樹脂シート、３は高εｒ．低ｔａ
ｎδの微粒子状の誘電体、４．４′はセラミンク溶射層
である。図には示していないが内層の補強材として、ブ
リプレグまたはセラミック溶射層あるいはグリーンシ一
トを焼威したセラミック板を用いることもできる．これ
らの各構成材は必要に応じて多数個積層した任意の構或
を採ることができ、多層板とすることもできる．本発明
における樹脂シ一ト２を形戒する樹脂としては、ポリエ
チレン、ボリブロピレン、ポリ−１−プテン、ポリ−４
−メチル−１−ペンテンなどの単独重合体、エチレンー
ブロビレン共重合体、エチレンーｌ−プテン共重合体、
ブロビレンー１−ブテン共重合体、エチレンー酢酸ビニ
ル共重合体のようなポリオレフィン共重合体等のポリオ
レフィン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、テトラ
フルオ口エチレンーヘキサフルオロブロビレン共重合体
、テトラフルオ口エチレンーパーフルオロアルコキシエ
チレン共重合体、トリフルオＵクロルエチレンーテトラ
フルオロエチレン共重合体、ポリフン化ビニリデン、ポ
リフフ化ビニル等のフッ素系樹脂、ボリスチレン、アク
リロニトリルースチレン共重合体、アクリロニトリルー
ブタジエンースチレン共重合体、ポリカーボネート、ポ
リメチルメタアクリレート等の各種ポリアクリレート、
ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリイ
ミド、ボリアミド、ポリアξドイミド、ボリフェニレン
サルファイド、ポリエーテルサルホン、ポリサルホン、
ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフ
ェニレンオキサイド、ポリエーテルアミド、ポリエーテ
ルイミド、ポリイソブチレン、ポリオキシベンジレン、
ポリプチレンテレフタレート、ポリプタジエン、ポリエ
ステル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、尿素樹
脂、メラミン樹脂、ペンゾグアナミン樹脂、ジアリルフ
タレート樹脂、ポリイソシアネート樹脂、フェノキシ樹
脂などがあり、これらを適宜変性しても良い．また、こ
れらの複合体としての混合物あるいは共重合体などでも
良く、これらを主或分とし必要に応じて架橋剤、硬化剤
および添加剤を用いてもよい．これらの中で、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオ口エチレン等
のポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂が好ましく、さ
らに戒形加工性コストの面からポリオレフィン系樹脂が
好ましい。

３の高εｒ，低ｔａｎδの微粒子状の誘電体とはε『が
樹脂シートのεｒより高く、ｔａｎδが０．０５　（Ｉ
ＭＨ．）より低い平均粒子系が３００μｍ以下の誘電体
であり、アルミナ系セラミック、二酸化チタン系セラミ
ック、チタン酸バリウム系セラミック、チタン酸鉛系セ
ラミック、チタン酸ストロンチウム系セラミック、チタ
ン酸カルシウム系セラミック、チタン酸ビスマス系セラ
ミック、チタン酸マグネシウム系セラミックからなる群
の中から選ばれた少なくとも１種のセラミック、または
前記セラミックの少なくとも２種を混合し、必要に応じ
て酸化ネオジム、酸化サマリウム、酸化ランタン、酸化
セリウム等を添加し、焼成して粉砕したもの、またはガ
ラス繊維、ガラスチップ、Ｋ！Ｏ　　Ｐ　ｂｏ　　Ｓ　
ｉ　Ｏｘ系ガラス等を用いることができる．これらの中
で二酸化チタン系セラミック、チタン酸バリウム系セラ
稟ツクが好ましく、さらにｔｒの高いことからチタン酸
バリウム系セラミックが好適である。粒子径は０．０１
５〜１００μｍ程度であることが、分散性の点で望まし
いことである．樹脂に対するセラミックの添加量は必要
とする誘電率等により添加量を変化させることができる
が、好ましくは樹脂ｌ００重量部（以下部とする）に対
し３０〜４００部であることが望ましい。即ち３０部未
満ではεｒが大きくなり難く、４００部を超えると戒形
時の戒形性が低下する傾向があるからである。

４　４′のセラミック溶射層は、高εｒ，低ｔａｎδの
特性を保ち、寸法安定性、機械的強度を付与するために
用いられ、価格の面からアルミナ系セラミック、εｒの
高いことからチタン酸バリウム系セラミックが好ましい
が、３と同じ高εｒ低ｔａｎδのセラミックを用いても
よく、またその他の要求性能に応じて窒化アルミニウム
、スピネル、ムライト、ベリリアなど多種のセラミック
を用いることができる。

セラミック粉末の熔射は、高熱雰囲気中にセラミック粉
末を噴射通過せしめ、瞬間的にセラ旦ツク粉末を加熱溶
融状態として対象面上に溶射結着させるものであり、た
とえばプラズマ溶射機を用いて行う． セラミック粉末の粒径は通常ｌＯ〜５０μｍのものが用
いられ、ＷＪ．厚は２０〜２　０　０　ａｍが好ましい
。

セラミック粉末の溶射層を設けるにあたっては、予め銅
箔にセラミック粉末を溶射するか、または予め柑脂シ一
トにセラミック粉末を溶射することによって行う。前者
の場合は、セラミック粉末を溶射した銅箔に樹脂シート
を積層し、これを熱圧或形する。後者の場合は、セラミ
ック粉末を溶射した樹脂シートにセラミック溶射側に接
着剤を塗布した銅箔を、反対側に必要枚数の樹脂シート
を積層し、これを加熱接着する。

内層の補強材は、基板が厚くセラミック溶射層４，４′
のみでは補強効果が十分でないときに用いられ、ブリブ
レグとして合威繊維、ガラス繊維等のクロスや紙に熱可
塑性樹脂のフィルムや前述したプラスチックを加熱、溶
融後加圧して含浸させたものや、揮発性溶剤に溶かして
含浸させたものを用いることができる。

ブリブレグは厚み２０〜５００μｍのガラスクロスに２
０〜２００μｍの熱可塑性樹脂シートを溶融含浸させ得
られるものが好適に用いられる。

またブリブレグを用いずに、内層の補強材としてグリー
ンシ一トを焼威したセラミック板あるいは、４，４′と
同様のセラミック溶射層を使用することもできる。内層
にセラミック溶射層を形戒するには、樹脂シートに直接
溶射し積層する方法のほか、セラミック溶射層を形成し
た銅箔に樹脂シートを積層し、加熱接着した後、銅箔を
エッチング除去し得られた溶射層付樹脂シートを積層す
る方法を用いてもよい。

金属導体層１．１′は、銅、白銅、青銅、黄銅、アルミ
ニウム、ニッケル、鉄、ステンレス、金，銀、白金等の
箔または板である。金属導体層としては、一般には印刷
回路用のｗ４Ｙ３が好ましく、銅箔の中でもきわめて高
純度の無酸素銅箔が好ましい。

また、金属箔または板のかわりに所定の回路を形戒する
ための銅メッキ、銀メッキ等でもよい。

〔作用〕

本発明の高周波回路用基板は、補強材の一部または全部
に高εｒ．低ｔａｎδのセラ某ンク層を使用するため、
プリブレグのみを使用する場合に比較して、ε『の低下
、ｔａｎδの上昇を小さくすること及び寸法安定性をよ
くすることが可能である。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。

実施例ｌ 樹脂シ一ト２として高密度ポリエチレン粉末（ハイゼッ
クスパウダー−６２００８Ｐ．．融点１３２゜Ｃ、三井
石油化学工業■商晶名）１００部に高以下，低ｔａｎδ
の微粒子の誘電体３として、チタン酸バリウム系セラミ
ックＮＰ○（平均粒子径５μｍ、冨士チタン工業■商品
名）１９Ｊ未１５０部を添加し、１５０゜Ｃのロールに
よって溶融混練した後、１５０゜Ｃのプレスにより戒形
し、厚さ０．７ｍｍの高εｒの誘電体を含有する樹脂シ
ートを得た。

金属導体１．１′　として３５μｍのｗ４箔（日本鉱業
ｅ＠製）を用いた。４．４′のセラミック溶射層は、１
，ｌ′の銅箔上に３と同しセラミンク粉末をプラズマ溶
射装置により１００ａｍの厚みに溶射して得た． これらを第ｌ図に示すような構或にして積層し、スペー
サーを用い１５０゜Ｃのプレスで加熱接着して基板厚さ
０．８ｍｍの高周波回路用基板を得た。

比較例 ブリブレグ５．５として厚さ６０μｍのガラスクロス（
日東紡績■製）に厚さ５０μｍのアドマーフィルム（ポ
リオレフィン系接着剤フィルム、三井石油化学工業■商
品名）を重ねて、１５０゜Ｃにて加熱溶融後、加圧して
ブリプレグを得た。

このプリブレグと実施例と同様にして得た樹脂シート及
びセラミック溶射層を形戒していない銅箔（実施例と同
じもの）を第２図に示すような構戒にして、実施例と同
様に加熱接着して基板厚さ０．８ｍｍの高周波回路用基
板を得た。

実施例および比較例で作製した高εｒ，低ｔａｎδのセ
ラミックを含有する樹脂シートおよび高周波回路用基板
のεｒおよびｔａｎδと、２６０゜Ｃのはんだフロート
を３０秒行ったときの基板の寸法変化率を表１に示した
。

表１ 実施例は高εｒ低ｔａｎδの溶射したセラミックを補強
材としたため、高εｒ，低ｔａｎδのセラごツクを含有
する樹脂シートのεｒをさらに向上させることが可能で
あった．これに対し比較例ではブリブレグへのポリオレ
フィン系樹脂の使用によりε『が低下し、さらにガラス
布の使用によりｔａｎδの上昇を生じた。また比較例で
はプリブレグにポリオレフィン系樹脂を用いたため、は
んだフロートにより寸法変化が生じたが、実施例ではセ
ラミック溶射層が補強材の役割を果たすため寸法変化は
生じなかった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、補強材に高ε『．低ｔａｎδのセラミ
ック溶射層を用いているため、補強材によるεｒの低下
及びｔａｎδの上昇がなく、部品搭載時のはんだの熱に
よる寸法変化のない基板を得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明に係る高周波回路用基板の断面図であり
、第２図は比較例によって得られた高周波回路用基板の
断面図である。 符号の説明 １．１′　金属導体層 ２　　　　　樹脂シート ３　　　　微粒子状誘電体 ４．４′　セラミック粉末の溶射層 ５．５′　ブリブレグ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．高比誘電率、低誘電正接の微粒子状の誘電体を含有
   する樹脂シートを所要枚数重ね、必要に応じて樹脂シー
   ト間に補強材を積層してなる誘電体層の少なくとも一方
   の面にセラミック粉末の溶射層を設け、更に金属導体層
   を積層してなることを特徴とする高周波回路用基板。
2. ２．溶射層に用いるセラミック粉末がアルミナ系セラミ
   ックである請求項１に記載の高周波回路用基板。
3. ３．溶射層に用いるセラミック粉末がチタン酸バリウム
   系セラミックである請求項１に記載の高周波回路用基板
   。
4. ４．樹脂がポリオレフィン系樹脂である請求項１に記載
   の高周波回路用基板。
5. ５．高比誘電率、低誘電正接の微粒子状の誘電体がチタ
   ン酸バリウム系セラミックの粉末である請求項１に記載
   の高周波回路用基板。