JPH06237080A

JPH06237080A - メタルコアプリント配線板及びその製造方法

Info

Publication number: JPH06237080A
Application number: JP2290993A
Authority: JP
Inventors: Toru Serizawa; 徹芹澤; Akira Katahira; 晃片平; Toshio Komine; 俊男小峰; Katsuhiro Igawa; 勝弘井川
Original assignee: TOGOSHI KK; Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: TOGOSHI KK; Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1993-02-10
Filing date: 1993-02-10
Publication date: 1994-08-23

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、スルーホール信頼性が良好
である共にドリル加工性にも優れたメタルコアプリント
配線板及びその製造方法を提供することにある。【構成】本発明のメタルコアプリント配線板は、スル
ーホール８のメッキ層９と無機充填材を有する絶縁層４
との間に、実質的に無機充填材を含有しない樹脂からな
る絶縁層１０を介在させると共に、無機充填材の含有量
を２０〜８０重量％にしたことを特徴とする。また、そ
の製造方法は、金属箔３ａが貼り合わされた金属板１の
他方の面に、無機充填材を２０〜８０重量％有し、かつ
金属板１の５〜３５％の厚みを備えたＢステージ状の樹
脂シート４ａを介してプリプレグ５ａを積層して熱プレ
スすることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はメタルコアプリント配線
板及びその製造方法に係わり、更に詳しくはスルーホー
ル信頼性が良好であると共にドリル加工性に優れたメタ
ルコアプリント配線板及びその製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開昭61ー226998号公報に
開示されたメタルコアプリント配線板がある。このメタ
ルコアプリント配線板は、スルーホール用の通孔が形成
された金属板に、無機充填材を有するＢステージ状の樹
脂シートを介して、プリプレグ及び銅箔を積層して熱プ
レス成形され、スルーホールメッキ層の絶縁層を全て無
機充填材を含む樹脂から構成するようにしている。

【０００３】しかしながら、上述したメタルコアプリン
ト配線板にあっては、スルーホールメッキ層を形成する
際に、無機充填材を含む樹脂シートの樹脂が埋め込まれ
た通孔にドリルでスルーホールを形成する必要がある。
そのため、スルーホール信頼性は良好であるが、無機充
填材によるドリルの摩耗が著しく、ドリル加工性が極め
て悪いと言う問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、スル
ーホール信頼性が良好である共にドリル加工性にも優れ
たメタルコアプリント配線板及びその製造方法を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明のメタルコアプリント配線板は、スルーホール
用通孔を有する金属板に絶縁層を介して積層された金属
箔に回路を形成すると共に、該通孔に無機充填材を有す
る絶縁層を介してメッキ層を設けてなるメタルコアプリ
ント配線板において、前記メッキ層と無機充填材を有す
る絶縁層との間に、実質的に無機充填材を含有しない樹
脂からなる絶縁層を介在させると共に、前記無機充填材
の含有量を２０〜８０重量％に設定してなることを特徴
とするものである。

【０００６】また、その製造方法は、スルーホール用の
通孔が形成された金属板の一方の面に、接着剤層を介し
て金属箔を貼り合わせ、該金属箔が貼り合わされた金属
板の他方の面に、無機充填材を２０〜８０重量％有し、
かつ前記金属板の５〜３５％の厚みを備えたＢステージ
状の樹脂シートを介してプリプレグを積層して熱プレス
し、得られた積層板にスルーホールを形成し、該スルー
ホールにメッキ層を施した後前記金属箔に回路を形成す
ることを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】本発明は上述したように、スルーホールのメッ
キ層と無機充填材を有する絶縁層との間に、実質的に無
機充填材を含有しない樹脂からなる絶縁層を介在させる
ため、該絶縁層にドリル加工を施すことが出来、無機充
填材に起因するドリルの摩耗を有効に低下させることが
出来る。また、スルーホールの金属板側に無機充填材を
有する絶縁層が介在するため、金属板の熱収縮に起因す
るスルーホールのメッキ層の破壊を効果的に防止するこ
とが出来、スルーホール信頼性も良好にすることが出来
る。

【０００８】

【実施例】図１は、本発明のメタルコアプリント配線板
の１例を示し、メタルコアプリント配線板Ｐは、スルー
ホール用の通孔１ａを有する２枚の金属板１の両外側に
それぞれ絶縁層２を介して金属箔回路３が形成されてい
る。また金属板１，１の間には、絶縁層５を介して絶縁
基板６ａの両面に金属箔の回路６ｂが形成された内層回
路板６が配置されている。そして、通孔１ａに設けられ
た無機充填材を有する絶縁層４上に実質的に無機充填材
を含有しない樹脂からなる絶縁層１０を介在させて前記
回路３，６ｂを接続するスルーホール８のメッキ層９が
形成されている。

【０００９】金属板１は、アルミニウム、銅、鉄、ニッ
ケル、或いはこれらの合金等、従来公知のものが使用す
ることが出来る。金属板１の通孔１ａの数及び大きさ等
は特に制限されない。絶縁層２は回路３を形成するため
の金属箔３ａ（図２）を接着出来る樹脂であれば特に問
うものではなく、例えば従来同様にエポキシ樹脂等を用
いることが出来る。このエポキシ樹脂に後述する無機充
填材を含有させるようにすることも可能である。金属箔
３ａとしては、銅箔等を使用することが出来る。

【００１０】無機充填材を有する絶縁層４は、樹脂に２
０〜８０重量％の無機充填材を含有して構成されてい
る。樹脂としては、従来同様に、例えばエポキシ樹脂、
フェノール樹脂、ポリエステル樹脂等が用いられる。無
機充填材としては、アルミナ、溶融シリカ、酸化マグネ
シウム、ガラス粉、ガラスチップ、或いはこれらの混合
物等を使用することが出来る。無機充填材が２０重量％
未満であると、ドリル加工性は向上するが、スルーホー
ル信頼性が低下する。８０重量％を越えると、実用上混
合が困難であり、また混合出来たとしても製造上におい
てシート化が困難である。

【００１１】絶縁層５は補強基材を有する樹脂から構成
されている。樹脂としては、前記絶縁層４同様のものが
使用出来、また補強基材としては、ガラスクロスや合成
繊維クロス等従来と同様のものを用いることが出来る。
絶縁層１０は実質的に無機充填材を含有しない樹脂から
構成されていればよく、絶縁層５と同様の樹脂を用いる
ことが出来る。メッキ層９も金属箔３ａ同様に銅等から
構成されている。なお、４Ａは金属板１と絶縁層５との
間に介在する無機充填材入り絶縁層であり、この絶縁層
４Ａは設けなくともよい。

【００１２】このように本発明は、スルーホール８にお
いて樹脂からなる絶縁層に比べて熱膨張がしにくい無機
充填材を有する絶縁層４が金属板１の通孔１ａ側に設け
られているため、金属板１の熱収縮に起因するスルーホ
ール８のメッキ層９の破壊等を低減させることが出来、
スルーホールの信頼性を良好にすることが出来る。ま
た、スルーホール８のメッキ層９と無機充填材を有する
絶縁層４との間に、実質的に無機充填材を含有しない樹
脂からなる絶縁層１０が介在するため、該絶縁層１０に
ドリル加工を施すことが可能で、無機充填材に起因する
ドリルの摩耗を大幅に低下させることが出来る。

【００１３】以下、上述した本発明のメタルコアプリン
ト配線板の製造方法を図を参照しながら順序をおって説
明する。まず、図２に示すように、スルーホール用の通
孔１ａが形成された金属板１の一方の面に、絶縁層２を
形成する接着剤層２ａを介して金属箔３ａを貼り合わせ
る。この貼り合わせは、ホットロールラミネーターや加
熱プレス等により適宜行われる。金属板１の通孔１ａの
形成は、ＮＣドリルやパンチプレス、或いはエッチング
等によって行うことが出来る。金属板１の通孔エッジ部
は、バリ取り、サンドブラスト等によるトリミング、ま
たはエッチング等により加工を行うようにしてもよい。
金属板１の通孔１ａに後述する無機充填材を有する樹脂
シート４ａの樹脂が押し込まれる際に気泡を巻き込み難
くするために、金属板１の表面は平滑に形成することが
好ましい。

【００１４】続いて、図３に示すように、前記金属箔３
ａが貼り合わされた金属板１の他方の面に、絶縁層４を
形成する無機充填材を有するＢステージ状の樹脂シート
４ａを介して絶縁層５を形成するプリプレグ５ａ，５
ａ、予め成形された内層回路板６、そして上述同様のプ
リプレグ５ａ，５ａ、樹脂シート４ａ及び金属箔３ａが
接着剤層を介して貼り合わされた金属板１を積層する。
また、前記樹脂シート４ａの厚みは、金属板１の厚みに
対して５〜３５％になっている。５％未満であると、ド
リル加工性は向上するが、絶縁層４の厚さを充分に得る
ことが出来ずスルーホール信頼性が低下する。３５％を
越えると、スルーホール信頼性が向上する反面ドリル加
工性が低下する。樹脂シート４ａは無機充填材を２０〜
８０重量％有し、また金属板１の５〜３５％の厚みとな
るように、予め離型性フィルムに塗布して成形しておく
とよい。

【００１５】そして、上述の積層体を真空プレス金型等
を用いて加熱真空下で真空脱気しながら熱プレスし、図
４に示すような積層板７を成形する。熱プレス時に無機
充填材を有する樹脂シート４ａがプリプレグ５ａに押し
出されて、図４に示すように、成形された樹脂シート４
ａからなる絶縁層４は金属板１の通孔１ａの周囲及びそ
の一端側のみを覆い、ドリルで孔開けされる大部分はプ
リプレグ５の樹脂で埋め込まれた絶縁層１０の状態とな
る。また樹脂シート４ａの余分な樹脂がプリプレグ５に
押されてサイドから外部に流れ出し、金属板１と絶縁層
５との間に薄い無機充填材入り絶縁層４Ａが出来る。

【００１６】次いで、得られた積層板７に通常の多層基
板と同様の工程で加工を施し、多層のメタルコアプリン
ト配線板を形成する。即ち、金属板１の通孔１ａにドリ
ルでスルーホールを形成し、該スルーホール絶縁部の壁
面にスルーホールメッキ層９を施した後、金属箔３ａに
回路３を形成する。スルーホール絶縁部の壁面にメッキ
層９を施す前の処理として、その壁面に酸エッチング処
理やプラズマエッチング処理を行うのが、密着性を向上
する上で好ましく用いられる。

【００１７】図５の顕微鏡で見たスルーホール部の拡大
断面説明図に示すように、金属板１の通孔１ａに形成さ
れたスルーホール８の絶縁部８ａは、無機充填材を有す
る樹脂シート４ａの絶縁層４が金属板１の通孔１ａの周
囲及びその一端側を覆い、プリプレグ５ａの絶縁層５が
ドリルで孔開けされる大部分を埋めていることが判る。
従って、無機充填材に起因するドリルの摩耗を有効に低
下することが出来ると共に、スルーホール絶縁部８ａの
金属板１側に無機充填材入りの絶縁層４が介在するた
め、熱収縮差等に起因するスルーホール信頼性の低下を
招くことがないのである。

【００１８】なお、上述した実施例において、多層のメ
タルコアプリント配線板及びその製造方法を説明した
が、本発明は、金属箔３ａが絶縁層２を介して貼り合わ
された金属板１の他方の面に、無機充填材を有するＢス
テージ状の樹脂シート４ａを介してプリプレグを積層し
た後、上述同様に熱プレスして製造される、メッキ層と
無機充填材を有する絶縁層との間に実質的に無機充填材
を含有しない樹脂からなる絶縁層を介在させたスルーホ
ールを有する片面のメタルコアプリント配線板や、更に
両面のメタルコアプリント配線板にも適用することが可
能であることは言うまでもない。

【００１９】以下、本発明を更に具体的に説明する。所
定の位置にスルーホール用の通孔を形成した厚さ０．６
mmのアルミニウム板の一方の面にエポキシ樹脂からなる
接着剤層を介して、銅箔をホットロールラミネーターに
より張り合わせ、銅箔張りアルミニウム板を得た。この
アルミニウム板の他方の面に、エポキシ樹脂にアルミナ
を４０重量％となるように配合した厚さ１００μｍのＢ
ステージ状の樹脂シート、ガラスクロス入りエポキシ樹
脂からなるプリプレグ、内層回路板及び上述同様の銅箔
を張り合わせたアルミニウム板を、図３に示すような順
で積層し、真空プレスにて加熱加圧（１３０℃，５kg/c
m²×２５分＋１７０℃，３５kg/cm²×８０分）して多層
の積層板を得た。

【００２０】この多層の積層板に通常の多層基板と同様
の工程で加工し、多層のアルミニウムコアプリント配線
板を作製した。即ち、ドリルで通孔部分にスルーホール
を形成し、スルーホール絶縁部の壁面に酸エッチング処
理を施し、スルーホールメッキ（銅）を行い、そして、
サブトラクティブ法により銅箔に回路を形成した（表１
の実施例１）。

【００２１】表１に示すように、上述同様にして、それ
ぞれ無機充填材の種類、該無機充填材の含有量、及び該
無機充填材を有する樹脂シートの厚みを変えて多層のア
ルミニウムコアプリント配線板を作製し、スルーホール
メッキ層の信頼性の試験（ホットオイル試験）を実施し
た。またスルーホールを形成する際のドリル加工性の試
験も実施した。なお、前記銅箔、接着剤層、プリプレグ
の厚さはそれぞれ３５μｍ、９０μｍ、０．１mmであ
る。また、スルーホール用の通孔の径は１．９mm、スル
ーホールの径は０．９mm、スルーホールメッキ層の厚さ
は３０μｍである。

【００２２】ホットオイル試験は、作製した多層のメタ
ルコアプリント配線板を２６０℃のオイル中に２０秒漬
けた後、常温の1,1,1-トリクロロエタン液中に入れてス
ルーホールメッキ層に電流を加え、そのスルーホールメ
ッキ層が切断するまでのサイクル数を測定した。ドリル
加工性の試験は超硬ドリル１本により開けられるスルー
ホールの孔の個数を測定した。その結果も、表１に示
す。

【００２３】表１から明らかなように、本発明の実施例１〜６は、ホ
ットオイル試験にあっては、どれもスルーホールメッキ
層が切断するまでに５０回以上のサイクル数を有し、ス
ルーホールメッキ層の信頼性が良好であることが判る。
また、ドリル加工性試験にあっても、１本の超硬ドリル
によってスルーホールの孔を１１００個以上も開けるこ
とが可能で、ドリル加工性に優れていることが判る。

【００２４】これに対して、無機充填材が２０重量％未
満の比較例１，２は１本の超硬ドリルによって１８００
個以上の孔を開けることが出来、ドリル加工性に極めて
優れているが、スルーホールメッキ層が切断するまでの
サイクル数が４０回以下であり、スルーホールメッキ層
の信頼性が極めて低いことが判る。また、無機充填材を
有する樹脂シートの厚みが５パーセント未満の比較例３
も、上述同様にドリル加工性に優れているが、スルーホ
ールメッキ層の信頼性が極めて低いことが判る。また、
無機充填材を有する樹脂シートの厚みが５０％の比較例
４、及びスルーホール用の金属板の通孔に無機充填材を
有する樹脂を埋め込んだ比較例５（従来例で説明した例
と同様の構造）は、スルーホールメッキ層が切断するま
でに６０回以上のサイクル数を有し、スルーホールメッ
キ層の信頼性が極めて良好であるが、１本の超硬ドリル
によって開けることが出来るスルーホールの孔が２００
個以下でドリル加工性が極めて悪いことが判る。

【００２５】

【発明の効果】本発明は上述したように、スルーホール
のメッキ層と無機充填材を有する絶縁層との間に、実質
的に無機充填材を含有しない樹脂からなる絶縁層を介在
させるため、該絶縁層にドリル加工を施すことが出来、
無機充填材に起因するドリルの摩耗を大幅に低減するこ
とが出来る。そのため、製造されたメタルコアプリント
配線板のコストが大幅に高くなることを抑制することが
出来る。また、スルーホールの金属板側に無機充填材を
有する絶縁層が介在するため、金属板の熱収縮に起因す
るスルーホールのメッキ層の破壊を効果的に防止するこ
とが出来、スルーホール信頼性も良好にすることが出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のメタルコアプリント配線板の１例を示
す拡大断面図である。

【図２】本発明のメタルコアプリント配線板の製造方法
において、金属箔を接着剤層を介して金属板に貼り合わ
せた拡大断面図である。

【図３】本発明の多層のメタルコアプリント配線板の製
造方法の積層工程を示す説明図である。

【図４】図３の積層体を熱プレスして成形した積層板の
断面図である。

【図５】スルーホール部の拡大断面説明図である。

【符号の説明】

１金属板１ａ通孔２絶縁層２ａ接着剤層３回路３ａ金属箔４絶縁層４ａ樹脂シート５絶縁層５ａプリプレグ６内層回路板７積層板８スルーホール８ａスルーホー
ル絶縁部９メッキ層１０絶縁層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小峰俊男神奈川県海老名市上郷1012番地株式会社トゴシ内 (72)発明者井川勝弘神奈川県海老名市上郷1012番地株式会社トゴシ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スルーホール用通孔を有する金属板に絶
縁層を介して積層された金属箔に回路を形成すると共
に、該通孔に無機充填材を有する絶縁層を介してメッキ
層を設けてなるメタルコアプリント配線板において、前
記メッキ層と無機充填材を有する絶縁層との間に、実質
的に無機充填材を含有しない樹脂からなる絶縁層を介在
させると共に、前記無機充填材の含有量を２０〜８０重
量％に設定してなるメタルコアプリント配線板。
【請求項２】スルーホール用の通孔が形成された金属
板の一方の面に、接着剤層を介して金属箔を貼り合わ
せ、該金属箔が貼り合わされた金属板の他方の面に、無
機充填材を２０〜８０重量％有し、かつ前記金属板の５
〜３５％の厚みを備えたＢステージ状の樹脂シートを介
してプリプレグを積層して熱プレスし、得られた積層板
にスルーホールを形成し、該スルーホールにメッキ層を
施した後前記金属箔に回路を形成するメタルコアプリン
ト配線板の製造方法。