JPH0621593A

JPH0621593A - 印刷配線用基板の製造方法

Info

Publication number: JPH0621593A
Application number: JP6982193A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kuritani; 弘之栗谷; Shinsuke Hagiwara; 伸介萩原
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1992-04-14
Filing date: 1993-03-29
Publication date: 1994-01-28

Abstract

(57)【要約】【目的】低熱膨張性、高熱伝導性または高誘電性の特
性を有し、かつ耐熱性や信頼性に優れた印刷配線用基板
を提供すること。【構成】成形型により形成される平板状キャビティの
少なくとも一方の内面に接して回路導体となる金属箔を
配置し、形成された空隙に硬化剤を含有するエポキシ樹
脂成形材料であって特定の低熱膨張性、高熱伝導性また
は高誘電性の充填剤を５０〜９０体積％含有する成形材
料を注入硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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
用基板は、紙やガラス布の基材にフェノール樹脂やエポ
キシ樹脂等を含浸させたプリプレグ数枚と、回路導体と
なる金属箔をプレスにより加熱、加圧して得られる。こ
のような基板では基板中に基材が占める割合は２０〜５
０体積％と大きく、基材の特性が基板の諸特性をほぼ決
定しており、基板自体に特徴ある特性、例えば低熱膨張
性や高熱伝導性、高誘電性等を付与することが困難とな
っている。

【０００３】これに対し成形材料を用いて基板を得る方
法があるが、熱可塑性樹脂を用いた場合ははんだ耐熱性
や耐熱性樹脂のコスト、反りや変形等に問題を残してい
る。また、溶融樹脂の粘度が高いものが多く、充填剤を
多量に配合できないため基板の特性を大きく変えること
ができない。一方、熱硬化性樹脂を用いた例としては、
例えば特開昭53-50469号公報や特開昭58-77276号公報な
どがあるが、回路導体の形成を基板成形後にめっきや接
着等により行っているため、回路導体の接着強度や電気
特性に懸念が残る。また、回路導体を基板に一体成形す
る方法としては、例えば特開昭62-77926号公報がある
が、成形材料の組成について言及しておらず、実施例に
よると無機充填剤が約２０体積％と少ないため基板の膨
張係数が大きくなり、回路導体との接着性や寸法安定性
（回路加工精度）に懸念が残る。誘電率の高い基板を得
る方法としては、例えば特開昭55-57212号公報、特開昭
61-136281号公報、特開平3-221448号公報などのように
絶縁層に高誘電体を含有する方法があるが、何れもガラ
ス布等の基材を併用しており、上述のように高誘電体を
多量に含ませることができず、誘電率を大きく変えるこ
とができない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、紙やガ
ラス布の基材を用いた従来の基板では、熱膨張率、熱伝
導率、誘電率等の特性を大きく変えることが困難であ
る。また、基材を用いない成形基板では、耐熱性やコス
ト、信頼性に問題を残している。本発明は、かかる状況
に鑑みなされたもので、低熱膨張性、高熱伝導性または
高誘電性の特性を持ち、かつ耐熱性や信頼性に優れた印
刷配線用基板を安価に提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明の印刷配
線用基板の製造方法は、低熱膨張性、高熱伝導性または
高誘電性を付与する充填剤を多量に配合した熱硬化性成
形材料を用いて、成形金型内に配置した回路導体となる
金属箔を一体成形することを特徴とする。以下、本発明
を詳細に説明する。

【０００６】基板の絶縁層となる成形材料は、エポキシ
樹脂、硬化剤および無機充填剤からなり、該無機充填剤
を５０〜９０体積％含有する熱硬化性成形材料である。
エポキシ樹脂および硬化剤としては、電気、電子用絶縁
樹脂として一般に使用されているものであれば特に制限
はない。例えば、オルソクレゾールノボラック型エポキ
シ樹脂とノボラック型フェノール樹脂硬化剤の組み合せ
や、アルキル置換ビフェノールのジグリシジルエーテル
とフェノールアラルキル樹脂硬化剤の組み合せ、エピビ
ス型エポキシ樹脂とジシアンジアミド硬化剤の組み合わ
せが、電気特性や耐湿性、耐熱性等の点で好適である。

【０００７】エポキシ樹脂は、ＩＣＩコーンプレート型
粘度計を用いた１５０℃での粘度が１０ポアズ以下であ
ることが好ましく、３ポアズ以下であることがより好ま
しい。この理由としては、無機充填剤を多く配合するほ
ど成形時の流動性が低下し成形できなくなる場合があ
る。そこで、粘度の低いエポキシ樹脂を用いることで、
成形時の流動性を確保しながら多量の無機充填剤を配合
することができる。上記条件での粘度が１０ポアズを越
えると十分な量の無機充填剤を配合することができな
い。このような溶融粘度の低い樹脂を用いることによ
り、有機溶剤や可塑剤、希釈剤など樹脂の粘度を低減す
るための添加剤は不要となる。特に有機溶剤を用いた場
合、その乾燥工程に於ける設備の防爆対策や回収装置、
排気処理装置など多大なコストがかかるが、本発明では
これらの設備を一切必要としない。

【０００８】このような樹脂系に、得られる基板に特定
の特性を付与するために特定の無機充填剤を配合する。
無機充填剤としてシリカまたはコーディエライトの粉末
を用いることで、低熱膨張率の基板を得ることができ
る。基板の熱膨張率を低くすることにより、回路導体の
金属箔や基板に内挿する金属板等と、膨張率を整合する
ことができ、反りや剥離、クラックなどの不良を防止で
きる。また、半導体素子の熱膨張率に近づけることがで
き、半導体素子を直接基板に搭載する場合には、その信
頼性が向上する。無機充填剤としてアルミナ、窒化アル
ミ、窒化けい素、窒化ほう素、炭化けい素、炭化ほう
素、ベリリアから選ばれた１種以上の粉末を用いること
で、高熱伝導率の基板を得ることができる。基板の熱伝
導率を高くすることにより基板自体に放熱性を持たすこ
とができる。また、放熱器を併用した場合には電子部品
から発生する熱を低抵抗で放熱器に伝達することができ
る。

【０００９】無機充填剤として二酸化チタン、チタン酸
バリウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウ
ム、チタン酸鉛、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カル
シウム、スズ酸バリウム、スズ酸カルシウムから選ばれ
た１種以上の粉末を用いることで、高誘電率の基板を得
ることができる。また、無機充填剤としてセラミックコ
ンデンサ用原料を焼成し粉砕した粉末で、その比誘電率
が３００以上であるものを用いることで、更に高誘電率
の基板を得ることができる。基板の誘電率を高くするこ
とにより、基板自体がバイパスコンデンサの機能を有
し、デジタル回路において電源ラインに混入する高周波
ノイズを除去することができる。また、高周波回路にお
いてはインピーダンスをマッチングさせるための回路パ
ターンの幅を狭くでき、回路全体の小形化を図ることが
できる。

【００１０】このような無機充填剤の配合量は、成形材
料中で５０〜９０体積％であることが好ましく、更に好
ましくは６０〜８５体積％である。５０体積％未満であ
ると上述の各特性が十分に発揮できず、９０体積％を越
えると成形材料の流動性が低下し基板を成形できなくな
る恐れがある。無機充填剤の粒径については特に限定す
るものでなく、基板の厚さや金型内での樹脂の流動性な
どを考慮し適宜選択できるが、一般の成形材料で用いら
れているような平均粒径５〜５０μm のものが好適であ
る。また、その形状は破砕状、球状、繊維状など見掛け
上粉体であればどのようなものでもよいが、球状の充填
剤を用いると成形時の樹脂の流動性が向上し、破砕状、
繊維状のものを用いると機械強度が向上する。

【００１１】成形材料中には、エポキシ樹脂と硬化剤の
硬化反応を促進するアミン系、リン系の硬化促進剤を配
合することができる。また、高級脂肪酸、高級脂肪酸金
属塩、エステル系ワックス、ポリエチレン系ワックスな
どの離型剤、カーボンブラックなどの着色剤を使用する
ことができる。更に、エポキシシラン、アミノシラン、
有機チタネート、アルミニウムアルコレートなどのカッ
プリング剤を使用することにより、樹脂と無機充填剤の
接着性を向上することができる。以上のような原材料を
用いて成形材料を作製する一般的な方法としては、所定
の配合量の原材料混合物をミキサー等によって充分混合
した後、熱ロール、押出機等によって混練し、冷却、粉
砕する方法が挙げられる。また、常温で液状の樹脂を用
いる場合は、らいかい器、ニーダー等で混練してもよ
い。

【００１２】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、必要に応じて
貫通孔や絞り等の加工を施してもよい。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。以
上のような成形材料と金属箔を用いて基板を成形する方
法としては、移送成形、射出成形、圧縮成形、注型など
の一般的な方法を用いることができる。移送成形法を用
いた場合の具体的な手順を図１を用いて説明する。上型
１と下型２から形成される平板状キャビティ３の平面部
分に接するように、金属箔４を配置する。これに上記成
形材料をスプルー５から注入・硬化させた後、型を開く
ことにより基板が得られる。

【００１３】基板成形時には図２に例を示すように、一
枚以上の金属板６を金属箔４と同時にキャビティ３内に
配置し上記手順により一体成形してもよい。金属板を内
挿することにより基板の熱抵抗を低減し、放熱性を向上
させることができる。金属板の金型への配置方法はいろ
いろ考えられ、例えば図３に示すようなものが挙げられ
る。すなわち、（ａ）のように金属板の一部をキャビテ
ィ内面に接して配置することで、基板表面に金属板の一
部を露出させることができる。また、（ｂ）のように配
置することで、基板の片面全体に金属板を露出させるこ
ともできる。（ｃ）のように金型で金属板を挟んで担持
したり、（ｄ）のように金属板の一部を金型で挟んでキ
ャビティやランナーの一部として使用してもよい。

【００１４】金属板の形状は必要に応じてどのようなも
のでもよいが、熱的に分離された形状の金属板を用いる
ことで、基板上のある部分で発生した熱が金属板を通し
て他の部分に拡散し、そこでの温度を不要に上昇させる
ことを防ぐことができる。また、金属板として電気的に
分離された形状の金属板を用いることで、各々異なる電
位とすることができる。すなわち、金属板を電気的シー
ルドのために接地導体として使用し、例えば高電圧回路
と低電圧回路、アナログ回路とデジタル回路など複数の
回路が同一基板上にあって、それぞれの接地電位が異な
るような場合、それらの電気的短絡を防ぐことができ
る。さらに、図３（ａ）のように金属板の一部を基板表
面に露出させ、そこに半導体素子を直接搭載するような
場合、これらの素子間の短絡を防ぐことができる。

【００１５】このような金属板の材質は、銅、アルミニ
ウム、鉄等の金属、ステンレス等の合金、亜鉛、錫、ニ
ッケル等のめっきを施したものなどどのようなものでも
よいが、放熱性が必要な場合は熱伝導率の高いものが好
ましく、電気回路として使用する場合は電気伝導率の高
いものが好ましい。また、その厚さは特に限定するもの
ではなく、基板の厚さや用途、成形性等を考慮し適宜設
定できる。２枚以上の金属板を用いる場合、金属板同士
のキャビティ内での配置関係はそれぞれ平面上に配置さ
れていてもよいし厚さ方向で一部または全部が重なって
いてもよく、また入れ子になっていてもよい。これらの
金属板の表面は脱脂や粗化、カップリング剤処理等を行
なうことができ、樹脂との接着性を向上することができ
る。

【００１６】このような金属板にはスルーホール形成用
のスルーホール径より大きな貫通孔を設けてもよい。こ
の孔中に充填、硬化した樹脂にドリル加工等によって孔
明けをすることにより、内挿された金属板とは硬化樹脂
を介して絶縁性を保ったスルーホールを形成することが
できる。このような貫通孔は、隣接するスルーホールの
距離が短い場合など２個以上のスルーホールに対し１個
の貫通孔としてもよい。また、金属板には成形時に樹脂
が流れるための樹脂充填用の貫通孔を設けてもよい。成
形時に、この孔を通して樹脂が流動し金属板の変形を防
止できる。また、孔中に樹脂が充填するため、金属板と
樹脂との接着性を向上したり、貫通孔を通して上下樹脂
層が結合しているため、剥離やクラックに対する強度を
向上することができる。

【００１７】このような金属板の一部または全部にはセ
ラミック被膜を形成することが好ましい。このセラミッ
ク被膜により、金属板と絶縁樹脂の接着性を格段に向上
することができる。また、半導体素子等をセラミック被
膜を介して金属板に搭載することにより、絶縁性を確保
したまま放熱性を向上することができる。形成するセラ
ミック被膜としては、金属板との接着が強固なものであ
れば特に制限はない。例えば、セラミック溶射法、ＣＶ
Ｄ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ）法、セラミックゾルを用いたコーティング法等で
形成されたものが好適である。これらのセラミック被膜
のうち、特にセラミック溶射法により得られたものは表
面に凹凸や細孔があり、絶縁樹脂との接着が特に良好で
あるので好ましい。ＣＶＤ法により形成する場合、セラ
ミック被膜の膜厚としては０．５〜３μｍが好まし
い。また、使用するセラミックの材質としては、二酸化
珪素、窒化珪素が好ましい。セラミック被膜を形成する
部分は、金属板の一部でもよいし全部でもよい。金属板
との電気的な接続を必要とする場合や、はんだ付け、ろ
う付け等の金属面が必要な場合は、その部分を除いてセ
ラミック被膜を形成することにより、除去工程が不要と
なる。

【００１８】セラミック溶射法により形成する場合、セ
ラミック被膜の膜厚としては１０〜３００μm が好まし
い。１０μm 未満では金属板と絶縁樹脂との界面での剥
離を防止する効果が不十分となることがあり、３００μ
m を超えるとセラミック被膜と金属板との剥離を生ずる
場合がある。また、溶射するセラミックの材質として
は、絶縁性、溶射時の作業性等の点からアルミナ、コー
ジライト等が好ましい。更に、セラミック被膜がアルミ
ナまたはコージライトを用いてセラミック溶射等により
形成される場合、金属板のセラミック被膜を形成する部
分に予めニッケル下地処理が施されていることが好まし
い。ニッケル下地処理としては、ニッケルめっき及び／
またはニッケル溶射等の操作を行なって金属板にニッケ
ル下地層を形成することが好ましい。ニッケルめっき後
ニッケルめっき層上にニッケル溶射を行うことも好適で
ある。ニッケル下地層の厚さとしては５〜２０μm が好
ましい。ニッケル下地処理を施すことでセラミック被膜
と金属板との接着強度を格段に高くできる。また、金属
板がアルミまたは銅の場合、サンドブラスト等により金
属板の表面を機械的に粗化する方法や、酸等により化学
的に粗化する方法も、セラミック被膜と金属板との接着
強度を高くするためには有効である。

【００１９】基板成形時には、１枚以上のセラミック板
を金属箔と同時に成形金型に配置し一体成形してもよ
く、放熱性と絶縁性を両立した基板を得ることができ
る。従来のセラミック基板で問題となっている寸法精度
は成形材料と金型で出すことができ、内挿するセラミッ
ク板自体の寸法精度は低くてよいためセラミック板の製
造コストを低減できる。また、高価なセラミックを用い
る場合でも全体に使用する必要はなく、必要な部分に必
要な大きさを使用することでコストを低減することがで
きる。

【００２０】このようなセラミック板の金型への配置方
法は、前述の金属板と同様である。セラミック板は１枚
でもよいし複数を用いてもよい。セラミック板の材質
は、アルミナ、窒化アルミ、窒化けい素、窒化ほう素、
炭化けい素、炭化ほう素、ベリリア、チタニアから選ば
れた１種以上で、それぞれ異なってもよいし同一であっ
てもよいが、放熱性の点からは熱伝導率の高いものが好
ましい。また、セラミック板の形状は必要に応じてどの
ようなものでもよく、それぞれ異なってもよいし同一で
あってもよい。これらのセラミック板の基板内での配置
関係は、それぞれ平面上に配置されていてもよいし厚さ
方向で一部または全部が重なっていてもよく、また入れ
子になっていてもよい。また、これらのセラミック板の
表面は脱脂や粗化、カップリング剤処理等を行なうこと
ができ、樹脂との接着性を向上することができる。

【００２１】スルーホールを形成する部分のセラミック
板には、スルーホール径より大きな貫通孔や切り欠きを
設けてもよい。この貫通孔内に充填、硬化した樹脂にド
リル穴明けを施してスルーホールを形成することがで
き、従来非常に困難であるセラミック板そのものへのド
リル穴明けは不要となる。また、前述の金属板と同様に
基板表面にセラミック板を露出させることで、半導体素
子や放熱器を直接搭載し放熱性を著しく向上することが
できる。更に、表面に金属被膜を施したセラミック板を
使用することで、半導体素子等をはんだ付けやろう付け
で固定したり、内挿回路として使用することができる。

【００２２】基板成形時に、予め回路を形成した１枚以
上の印刷配線板を金属箔と同時に成形金型に配置し一体
成形することにより、基板を多層化することができる。
また、厚さや材質の異なる複数の印刷配線板を一枚の基
板に一体化することができる。このような印刷配線板の
金型への配置方法は、前述の金属板と同様である。印刷
配線板の種類、形状及び枚数には特に制限はなく、一般
の印刷配線板を任意の形状で１枚以上用いることができ
る。例えば、絶縁層がフェノール樹脂、エポキシ樹脂、
ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂
等の樹脂系またはセラミック等の無機材料からなる片
面、両面または多層の印刷配線板、フレキシブル印刷配
線板、フレックスリジッド印刷配線板および本発明方法
により得られた基板を回路加工した印刷配線板等を、単
独で用いたりそれぞれ組み合わせて用いることができ
る。また、前述の金属板および／またはセラミック板と
併用してもよい。図４に本方法による多層板の製造方法
の例を示す。（ａ）は金型内での配置状態、（ｂ）は成
形後の基板、（ｃ）はドリル加工や回路加工を施した後
の基板の断面図である。

【００２３】

【作用】低熱膨張性、高熱伝導性または高誘電性を付与
する充填剤を多量に配合した成形材料を用いて基板を成
形するため、従来の方法では得られなかったこれらの特
性に優れた基板を安価に得ることができる。また、金属
やセラミック等の部品を、容易に絶縁層内に内挿するこ
とができる。更に、熱硬化性成形材料を用いるため、熱
可塑性樹脂を用いた場合に比べ金属箔や内挿部品との接
着強度が高く、優れた耐熱性および信頼性が得られる。

【００２４】

【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。

【００２５】実施例１ＥＳＣＮ−１９５（住友化学(株)製オル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重量部溶融シリカ粉：１６００重量部（８５体積％）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重量部上記原材料を混合後、８０℃の２本ロールで１５分間混
練して成形材料を得た。次に図１に示すように、上下と
も深さ０．８mmのキャビティを有する成形金型に厚さ３
５μm の片面粗化銅箔２枚を配置した。これに上記成形
材料を移送プレスで１７５℃、９０秒で移送、成形した
ものを１７５℃、５時間後硬化して、厚さ１．６mm、１
００mm角の銅張基板を得た。

【００２６】実施例２実施例１の溶融シリカ粉１６００重量部の代わりに、ア
ルミナ粉１０９０重量部（６８体積％）を用いたこと以
外は実施例１と同様に成形して、銅張基板を得た。実施例３実施例１の溶融シリカ粉１６００重量部の代わりに、二
酸化チタン粉１１５０重量部（６８体積％）を用いたこ
と以外は実施例１と同様に成形して、銅張基板を得た。実施例４Ｎ３３００−Ｍ（富士チタン工業(株)製セラミックコン
デンサ原料、商品名）を１２４０℃、３時間焼成したも
のをボールミルで粉砕し、誘電体粉末を得た。焼成体の
比誘電率は１１００であった。実施例１の溶融シリカ粉
１６００重量部の代わりに、上記で得られた誘電体粉末
を１５００重量部（６８体積％）を用いたこと以外は実
施例１と同様に成形して、銅張基板を得た。

【００２７】実施例５図３の（ｄ）に示すように、上下とも深さ０．３mmのキ
ャビティを有する成形金型に、実施例１で用いた銅箔２
枚と、直径２mmの貫通孔を複数設けた厚さ１mmの銅板１
枚を配置した。これに実施例２で用いた成形材料を移送
プレスで１７５℃、９０秒で移送、成形したものを１７
５℃、５時間後硬化して、厚さ１．６mm、１００mm角の
金属芯入り銅張基板を得た。実施例６実施例５の銅板の代わりに、該銅板に厚さ２μm のニッ
ケルめっきを行い、その後めっき層上にニッケル溶射に
より厚さ１０μm のニッケル溶射層を形成し、更にセラ
ミック溶射法により厚さ３０μm のアルミナ被膜を施し
たものを用いたこと以外は実施例５と同様に成形して、
金属芯入り銅張基板を得た。実施例７実施例５の銅板の代わりに、該銅板と同様の形状のアル
ミナ板を用いたこと以外は実施例５と同様に成形して、
セラミック芯入り銅張基板を得た。実施例８実施例５の銅板の代わりに、該銅板と同様の形状である
予め回路を形成した厚さ１mmのガラスエポキシ両面印刷
配線板を用いたこと以外は実施例５と同様に成形して、
銅張基板を得た。得られた基板の導体層数は４層で、表
層の導体箔と内挿した配線板の導体とのめっきスルーホ
ールによる接続性は良好であり、基板を多層化すること
ができた。

【００２８】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で用いた銅箔各
１枚を配置し、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。比較例２比較例１で用いた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。
実施例５で用いた厚さ１mmの銅板の両面にこのプリプレ
グ各３枚と実施例１で用いた銅箔各１枚を配置し、比較
例１と同様に成形して厚さ１．６mmの金属芯入り銅張積
層板を得た。比較例３比較例１で用いたエポキシ樹脂ワニスに、得られる基板
の絶縁層中に４０体積％含まれるような量の二酸化チタ
ン粉末を配合した。得られたワニスを、比較例１で用い
たエポキシ樹脂ワニスの代わりとして用いたこと以外は
比較例１と同様にして銅張積層板を得た。

【００２９】実施例１および比較例１で得られた銅張基
板を用いて、線膨張係数およびはんだ耐熱性について評
価した。線膨張係数の測定は、ASTM D 696に準拠し熱機
械分析装置（TMA-8141BS、理学電機(株)製）を用いて行
ない、ガラス転移温度以下の線膨張係数を求めた。はん
だ耐熱性の測定は、JIS C 6481に準拠した試験片を作製
して、８５℃、８５％ＲＨの恒湿高温槽内で５０時間加
湿し、３００℃のはんだ浴に５分間浮かべた後のふくれ
の有無を目視観察した。結果を表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】表１から明らかなように、実施例１では熱
膨張率の低いシリカ粉を多量に配合することにより、基
板の線膨張係数を著しく低くすることができた。また、
比較例１に見られるような基板の方向による線膨張係数
の差がなく、等方性であった。特に厚さ方向では、比較
例１に較べ１／１０と低膨張であり、めっきスルーホー
ルの信頼性を向上することができる。また、実施例１の
はんだ耐熱性は、ふくれを発生せず良好であった。

【００３２】実施例２、５、６、７および比較例１、２
で得られた銅張基板を用いて、熱抵抗、スルーホール形
成性、露出部の絶縁性、はんだ耐熱性について評価し
た。熱抵抗の測定は、アルミブロック上に置いた銅箔を
除去した３０mm角の基板上に、トランジスタ（２ＳＣ２
２３３、(株)東芝製）を放熱用シリコーングリースで固
定し、トランジスタで消費させた電力と基板の上下面の
温度差から求めた。スルーホール形成性の評価は、直径
０．９mmのドリルを用いて孔明けした内面に無電解銅め
っきを施してめっきスルーホールを形成し、断面を顕微
鏡観察した。ただし、実施例５、６、７および比較例２
については内挿板に接しないようにスルーホールを形成
した。はんだ耐熱性については上記と同様に行なった。
結果を表２に示す。

【００３３】

【表２】

【００３４】表２から明らかなように、実施例２では熱
伝導率の高いアルミナ粉を多量に配合することにより、
基板の熱抵抗を著しく低減することができた。また、実
施例５、６および７のように金属板およびセラミック板
を容易に内挿でき、更に基板の熱抵抗を低減することが
できた。これに対し、比較例２では内挿した金属板の貫
通孔に樹脂が未充填となり、スルーホールを形成できな
かった。また、実施例の基板のはんだ耐熱性はいづれも
良好で、セラミック溶射した実施例６は特に良好であっ
た。

【００３５】実施例３、４、比較例１および３で得られ
た基板の比誘電率を測定した。比誘電率の測定は、JIS
C 6481に準拠しＬＣＲメータ（モデル4274A、ヒューレ
ットパッカード製）を用いて行なった。結果を表３に示
す。

【００３６】

【表３】

【００３７】表３から明らかなように、実施例３では誘
電率の高い充填剤を多量に配合することができ、基板の
誘電率を比較例３の３倍と高くすることができた。更
に、実施例４のように充填剤の種類を変えることで、誘
電率が比較例３の８倍と著しく高い基板を得ることがで
きた。

【００３８】（実施例９〜１３）表４に示す配合量の原
材料を混合後、８０℃の２本ロールで１５分間混練し成
形材料を得た。次に、上下とも深さ０．８mmのキャビテ
ィを有する低圧移送成形金型に、厚さ３５μm の片面粗
化銅箔２枚を粗化面がキャビティ内側に向くよう配置し
た。この銅箔間に上記成形材料を低圧移送プレスで１７
５℃、７ＭＰａ、９０秒で移送、成形したものを１７５
℃、５時間後硬化して、厚さ１．６mm、１００mm角の銅
張基板を得た。

【００３９】

【表４】表４組成表（重量部） ────────────────────────────────── (注１) ICI粘度比誘電率実施例原材料 (150℃) (1kHz,25℃ ９１０１１１２１３ ────────────────────────────────── YX-4000H 0.1P 100 − 100 100 100 ESCN-195-3 3P − 100 − − − ────────────────────────────────── HP-800N 50 50 − 50 50 XL-225-3L − − 80 − − ────────────────────────────────── DBU 3 1 3 3 3 ────────────────────────────────── 二酸化チタン粉 100 820 810 985 − − N3300-M 焼成粉 1100 − − − 1080 1680 (体積％) (60) (60) (60) (60) (70) ────────────────────────────────── （注１）YX-4000H：油化シェルエポキシ(株)製ビフェノ
ール型エポキシ樹脂 ESCN-195-3：住友化学工業(株)製オルソクレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂 HP-800N：日立化成工業(株)製フェノールノボラック樹
脂（硬化剤） XL-225-3L：三井東圧化学(株)製フェノールアラルキル
樹脂（硬化剤） DBU：1,8-ジアザビシクロ-(5,4,0)-ウンデセン-7（硬化
促進剤）二酸化チタン粉：昭和電工(株)製チタニア粉末 N3300-M 焼成粉：富士チタン工業(株)製セラミックコン
デンサ用配合粉末N3300-Mをメーカ指定の温度および時
間で焼成しボールミルで粉砕した粉末

【００４０】（比較例４）ジシアンジアミド硬化系エポ
キシ樹脂ワニスに、ワニスの固形分に対し６７体積％の
二酸化チタン粉を３本ロールを用いて混合し、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で用いた銅箔各
１枚を配置し、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。基板中の
樹脂／ガラス布／二酸化チタンの比率は、４５／２５／
３０体積％であった。

【００４１】（比較例５）ワニスの固形分に対し６７体
積％のN3300-M 焼成粉を用いたこと以外は比較例１と同
様の操作を行ない、銅張積層板を得た。基板中の樹脂／
ガラス布／N3300-Mの比率は、４５／２５／３０体積％
であった。

【００４２】（比較例６）ワニスの固形分に対し１１４
体積％のN3300-M 焼成粉を用いたこと以外は比較例１と
同様の操作を行ない、銅張積層板を得た。基板中の樹脂
／ガラス布／N3300-Mの比率は、３０／２５／４０体積
％であった。

【００４３】（比較例７）ポリエーテルサルホン樹脂４
１００Ｇ（住友化学工業(株)製、商品名）１００重量部
と、比較例２で用いたN3300-M 焼成粉１７０重量部（３
０体積％）とを３３０℃で混練して成形材料を得た。射
出成形金型に実施例１で用いた銅箔を配置して上記成形
材料を射出成形し、厚さ１．６mmの銅張基板を得た。

【００４４】以上のようにして得られた銅張基板を用い
て、比誘電率、基板内のボイドの有無、銅箔ピール強度
およびはんだ耐熱性を評価した。比誘電率の測定は、JI
S C6481に準拠しＬＣＲメータ（ヒューレットパッカー
ド製、モデル4274A）を用いて行なった。基板内のボイ
ドの評価は、銅箔を除去した基板を用いて軟エックス線
装置（(株)日立製作所製、BR-1505型）を用いて行なっ
た。銅箔ピール強度の測定は、JIS C 6481に準拠し常態
の基板を用いて室温で行なった。はんだ耐熱性の評価
は、JIS C 6481に準拠し常態の基板を用いて260℃、20
秒後の膨れ、剥がれを観察した。結果を表５に示す。

【００４５】

【表５】

【００４６】表５において実施例９と１２を比較する
と、誘電率が１１倍高い充填剤を使用することで基板の
誘電率が約３倍増大した。これに対し比較例４と５を比
較すると、同様の誘電体粉末を使用したにもかかわら
ず、基板の誘電率は１．３倍しか増大しなかった。この
ことから、充填剤を多く配合するほど充填剤の誘電率の
影響が大きくなり、基板の誘電率を高める効果が大きく
なることがわかる。更に充填量を多くした実施例１３で
は、比較例５と比較し約７倍と非常に高い誘電率の基板
が得られた。これに対し比較例６では、充填量を多くす
ることにより樹脂の流動性が低下し、ボイドを多量に含
んでしまい基板として成形できなくなった。実施例の銅
箔ピール強度は良好で、特にエポキシ樹脂としてYX-400
0Hを用いた実施例９、１１〜１３が優れていた。また、
熱可塑性樹脂を用いた比較例７では、はんだ耐熱性に劣
り銅箔ピール強度も低かった。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
方法による印刷配線用基板は、特定の充填剤を多量に配
合した成形材料を用いて成形するため、低熱膨張、高熱
伝導または高誘電という従来の積層板では得られない特
性を持つことができる。また、熱硬化性樹脂を用いるた
め、絶縁層内に放熱用の金属板等を内挿することが容易
で、かつはんだ耐熱性や寸法安定性等の信頼性に優れ、
その産業的価値は高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における成形金型に金属箔を配置した例
の断面図である。

【図２】本発明における成形金型に金属箔と金属板を配
置した例の断面図である。

【図３】本発明における成形金型のキャビティ内での金
属板の配置例の断面図である。

【図４】（ａ）は本発明における成形金型に金属箔と印
刷配線板を配置した例、（ｂ）は得られた多層板、
（ｃ）はそれに回路加工を施した基板の断面図である。

【符号の説明】

１…上型、２…下型、３…キャビティ、４…金属箔、５
…スプルー、６…金属板、７…印刷配線板、８…絶縁
層、９…表層回路、１０…スルーホール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｂ 6921−4Ｅ // Ｂ２９Ｋ 105:22 Ｂ２９Ｌ 31:34 4Ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成形型により形成される平板状キャビテ
ィの少なくとも一方の内面に接して回路導体となる金属
箔を配置し、形成された空隙に硬化剤を含有するエポキ
シ樹脂成形材料であって下記（ａ）（ｂ）（ｃ）のいづ
れかの群から選ばれた充填剤を５０〜９０体積％含有す
る成形材料を注入・硬化させることからなる印刷配線用
基板の製造方法。（ａ）シリカまたはコーディエライトの粉末からなる無
機充填剤（ｂ）アルミナ、窒化アルミ、窒化けい素、窒化ほう
素、炭化けい素、炭化ほう素、ベリリアから選ばれた１
種以上の粉末からなる無機充填剤（ｃ）二酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸カル
シウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸鉛、ジルコ
ン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、スズ酸バリウ
ム、スズ酸カルシウム、比誘電率が３００以上のセラミ
ックコンデンサ用原料の焼成体から選ばれた１種以上の
粉末からなる無機充填剤
【請求項２】金属箔とともに成形型のキャビティ内に
少なくとも一枚以上の金属板を配置し、形成された空隙
に請求項１記載の成形材料を注入・硬化させることから
なる印刷配線用基板の製造方法。
【請求項３】金属板がその表面の一部または全部にセ
ラミックによる被膜が形成されたものである請求項２記
載の印刷配線用基板の製造方法。
【請求項４】セラミックの被膜がセラミック溶射によ
り１０〜３００μmに形成されたものである請求項３記
載の印刷配線用基板の製造方法。
【請求項５】セラミックの被膜が予めニッケル下地処
理を施した金属板に、アルミナまたはコーディエライト
を溶射したものである請求項３または４記載の印刷配線
用基板の製造方法。
【請求項６】金属箔とともに成形型のキャビティ内に
少なくとも一枚以上のセラミック板を配置し、形成され
た空隙に請求項１記載の成形材料を注入・硬化させるこ
とからなる印刷配線用基板の製造方法。
【請求項７】セラミック板がアルミナ、窒化アルミ、
窒化けい素、窒化ほう素、炭化けい素、炭化ほう素、ベ
リリアから選ばれた１種以上からなる請求項６記載の印
刷配線用基板の製造方法。
【請求項８】金属箔とともに成形型のキャビティ内に
少なくとも一枚以上の予め回路を形成した印刷配線板を
配置し、形成された空隙に請求項１記載の成形材料を注
入・硬化させることからなる印刷配線用基板の製造方
法。