JPH0715099A

JPH0715099A - 回路基板およびその製造方法

Info

Publication number: JPH0715099A
Application number: JP15090493A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Kanda; 勇一神田; Tetsuya Ishikawa; 哲也石川; Tetsuya Sugimoto; 哲也杉本; Shigenari Otake; 重成大竹
Original assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Priority date: 1993-06-22
Filing date: 1993-06-22
Publication date: 1995-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】温度的および機械的に過酷な環境下において
も回路が損傷するおそれの少ない回路基板およびその製
造方法を提供する。【構成】絶縁体からなる基板本体２中に、回路パター
ンを構成する複数の金属製のパターン板４を、基板本体
２の表面と面一になるように埋設した。各パターン板４
の周縁端面は、そのパターン板４の露出面に対して鈍角
をなすように傾斜したテーパ面６とされ、基板本体２を
構成する材料がこのテーパ面６に密着している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気回路を形成するた
めの回路基板およびその製造方法に係り、特に、パター
ンをなす導電体と基板本体との接合強度を向上するため
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な回路基板は、エポキシまたはガ
ラスエポキシ等からなる基板本体に厚さ３５〜７５μｍ
程度の銅箔を接着し、この銅箔上に回路パターンを反転
したパターンでレジスト膜を形成し、銅箔をエッチング
した後、レジスト膜を除去することにより製造されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが前記従来の回
路基板では、銅箔と基板本体の熱膨張率の差により、寒
冷地や熱帯地方などで大幅な温度変化に曝されると、部
品を半田づけされた銅箔が基板本体から剥がれて回路損
傷を引き起こす場合があった。これは特に、温度変化が
大きく振動も激しい、過酷な環境化で使用されることの
多い車載用電気製品になどにおいて、改善が強く求めら
れている問題である。

【０００４】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、温度的および機械的に過酷な環境下において
も回路が損傷するおそれの少ない回路基板およびその製
造方法を提供することを課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
回路基板は、絶縁体からなる基板本体中に、回路パター
ンを構成する１または２以上の金属製のパターン板を、
前記基板本体の表面と面一になるように埋設してなり、
前記各パターン板の周縁端面は、そのパターン板の露出
した表面に対して鈍角をなすように傾斜したテーパ面と
され、前記基板本体を構成する材料はこのテーパ面に密
着していることを特徴とする。

【０００６】本発明の請求項２に係る回路基板は、絶縁
体からなる基板本体中に、回路パターンを構成する１ま
たは２以上の、基板本体と同一肉厚のパターン板を、前
記基板本体の表面および裏面とそれぞれ面一になるよう
に埋設してなり、前記各パターン板の周縁端面は、断面
の中央が突出した凸面とされ、前記基板本体を構成する
材料は、前記凸面に密着していることを特徴とする。

【０００７】本発明の請求項３に係る回路基板の製造方
法は、以下の工程を有する。（ａ）表面および裏面を有し、周縁端面がその表面に
対して鈍角をなすように傾斜したテーパ面とされた１ま
たは２以上のパターン板を作成する工程、（ｂ）得ら
れたパターン板をキャリアフィルム上に配列し、その表
面をキャリアフィルムに剥離可能に貼付して回路パター
ンを構成する工程、（ｃ）前記キャリアフィルム上に
基板原料を層状に流し、キャリアフィルムに貼付されて
いる前記パターン板を基板原料中に埋設したうえ、基板
原料を固化させる工程、（ｄ）基板原料が固化してな
る基板本体およびパターン板から、前記キャリアフィル
ムを剥離させる工程。

【０００８】また、本発明の請求項４の製造方法は、前
記工程（ａ）において、金属板の表面に前記各パターン
板の反転形状をなすレジスト膜を形成し、レジスト膜側
から金属板をエッチングした後、レジスト膜を除去する
ことによりパターン板を形成する。

【０００９】本発明の請求項５に係る回路基板の製造方
法は、以下の工程を有する。（ａ）表面および裏面を有し、かつ周縁端面はその断
面の中央部が突出した凸面とされた１または２以上のパ
ターン板を作成する工程、（ｂ）得られたパターン板
をキャリアフィルム上に配列し、これらパターン板の表
面をキャリアフィルムに剥離可能に貼付して回路パター
ンを構成する工程、（ｃ）前記キャリアフィルムに貼
付されている前記パターン板同士の空隙部分に、基板原
料を充填し、パターン板の裏面を基板原料から露出させ
た状態で、基板原料を固化させる工程、（ｄ）基板原
料が固化してなる基板本体およびパターン板から、前記
キャリアフィルムを剥離させる工程。

【００１０】本発明の請求項６の製造方法は、前記工程
（ａ）において、金属板の表面および裏面に前記各パタ
ーン板の反転形状をなすレジスト膜を形成し、金属板を
両面からエッチングした後、レジスト膜を除去すること
によりパターン板を形成することを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の請求項１に係る回路基板では、各パタ
ーン板の周縁端面がそのパターン板の露出表面に対して
鈍角をなすように傾斜したテーパ面とされ、前記基板本
体を構成する材質がこのテーパ面に密着しているから、
激しい温度変化に曝されたり衝撃がかかった場合にも、
テーパ面のアンカー効果により、基板本体からのパター
ン板の脱落を防ぐことが可能である。

【００１２】本発明の請求項２に係る回路基板では、パ
ターン板の周縁端面が凸面とされ、基板本体を構成する
材質がこの凸面に密着しているため、パターン板の両面
が露出しているにも拘らず、激しい温度変化に曝された
り衝撃がかかった場合にも、凸面のアンカー効果により
パターン板の脱落を防ぐことが可能である。

【００１３】本発明の請求項３または請求項５に係る回
路基板の製造方法では、フイルムによってパターン板を
相互に位置決めしたうえで基板本体を成形するから、成
形装置へのセットが容易であるうえ、基板原料の注入時
に圧力でパターン板がずれたりせず、正確な回路パター
ンが再現できる。また、キャリアキャリアフィルムによ
ってパターン板の表面側への原料のはみ出しを防ぐか
ら、後処理が容易で、歩留まりおよび生産性が高い。

【００１４】本発明の請求項４または請求項６に係る方
法では、エッチング時にレジスト膜の直下にもエッチン
グが進行する、いわゆるアンダーカット現象を利用して
前記テーパ面または凸面を作成するので、特別な設備を
必要とせず、高い生産性を以て上記のように優れたアン
カー効果を有するパターン板を製造できる。

【００１５】

【実施例】図１および図２は、本発明に係る回路基板の
一実施例を示す平面図および縦断面図である。この回路
基板１は、絶縁体からなる基板本体２中に、回路パター
ンを構成する複数の金属製のパターン板４を、前記基板
本体２の表面と面一になるように埋設し、各パターン板
４の周縁端面が、図２に示すようにそのパターン板４の
露出面に対して鈍角をなすように傾斜したテーパ面６と
され、基板本体２を構成する材料がこのテーパ面６に密
着していることを主たる特徴としている。なお、図示の
回路パターンおよび寸法比は単なる一例を示すに過ぎ
ず、本発明がこの回路基板の形状に限定されないことは
勿論である。

【００１６】パターン板４を構成する材料は、一般的な
用途の場合、導電率が高く半田付け等も容易な銅、銅合
金などの金属が好ましいが、これらに限定されることは
なく、必要に応じて他の金属も使用可能である。パター
ン板４の厚さｔ１は、一般用途の場合７０〜５００μｍ
程度が好適で、７０μｍ未満ではテーパ面６のアンカー
効果が不足し、５００μｍより厚くする必要は普通はな
い。しかし、必要に応じてはこの厚さ範囲を外れてもよ
い。

【００１７】基板本体２の材質は、従来の回路基板に使
用されていた材質であればいずれも使用可能で、限定さ
れるものではないが、一例を挙げれば、エポキシ樹脂、
ガラスエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリイミドアミ
ド樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニル樹
脂などが好適である。基板本体２の厚さｔ２は一般用途
の場合は４ｍｍ以下が好ましく、パターン板４の裏側に
対応する部分の厚さｔ３は７０μｍ以上が好ましい。ｔ
２が４ｍｍより大である必要は通常なく、またｔ３が７
０μｍ未満ではパターン板４を支持する強度が不足す
る。しかし、必要に応じてはこれらの範囲を外れてもよ
い。また、基板本体２は必ずしも平板である必要はな
く、必要に応じては湾曲したり屈曲していてもよい。

【００１８】図２に示すテーパ面６の露出面に対する角
度αは、９０゜より大でありさえすればアンカー効果が
得られるが、その効果を十分高めるには９５〜１５０゜
程度が好ましい。９５゜未満では十分なアンカー効果が
得られにくく、１５０゜より大ではテーパ面６と基板本
体２が密着しにくくなり、アンカー効果が低下するおそ
れを有する。ただし、必要に応じては上記範囲を外れて
もよい。

【００１９】図３ないし図５は、上記回路基板の製造方
法の一実施例を示す断面図である。この方法ではまず、
パターン板４の材料となる金属板４Ａの裏面全面に支持
フィルム８を剥離可能に貼付するとともに、金属板４Ａ
の表面に、回路パターンの反転（ネガ）形状をなすレジ
スト膜１０を形成する。なお、支持フィルム８は、パタ
ーン板４を形成した後にこれらパターン板４が離散しな
いように連結しておくためのもので、本発明において必
ずしも必要ではない。支持フィルム８を使用しない場合
には、金属板４Ａの裏面全面をレジスト膜などによりマ
スクしてエッチングしたうえ、離散したパターン板４
を、後述するキャリアキャリアフィルム１２上で再配列
すればよい。

【００２０】次に、支持フィルム８およびレジスト膜１
０を形成した金属板４Ａを、エッチング液に浸漬し、レ
ジスト膜１０の開口部から金属板４Ａを溶解する。この
過程では、図３に示すように、レジスト膜１０の開口部
周縁の裏側にも若干エッチングが進行する、いわゆるア
ンダーカット現象が生じるので、エッチングが金属板４
Ａの裏面側まで進行して得られたパターン板４の周縁端
面は、レジスト膜１０側で窄むテーパ面６となる。

【００２１】次に、支持フィルム８により連結されてい
るパターン板４からレジスト膜１０を除去し、パターン
板４のレジスト膜除去全面に、キャリアフィルム１２を
剥離可能に貼付する。キャリアフィルム１２の材質とし
ては、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂、ＰＶＡ樹脂、
ポリプロピレン樹脂、ポリイミド樹脂など従来一般的に
使用されている樹脂フィルムであればいずれも使用可能
である。キャリアフィルム１２への貼付が完了したら、
支持フィルム８を剥離等の方法により除去し、図４に示
す状態とする。なお、支持フィルム８を使用しない場合
には、エッチングにより分離されたパターン板４を、回
路パターンに合わせて１つづつキャリアフィルム１２に
貼付すればよい。

【００２２】次に、図５に示すように、パターン板４を
貼付したキャリアフィルム１２を射出成形金型Ｋ１，Ｋ
２内にセットし、これらの上に基板原料である樹脂等を
射出成形して基板本体２を成形する。成形金型Ｋ１，Ｋ
２の間には、これらを閉じた状態で回路基板１の形状を
なすキャビティが形成されており、パターン板４を貼付
したキャリアフィルム１２は、ノズル孔側にパターン板
４を向けてキャビティ内に配置される。型閉めの後、射
出成形を行うことにより、基板原料はパターン板４のテ
ーパ面６に密着した状態で固化し、パターン板４を面一
に埋設した状態で基板本体２が形成される。成形金型Ｋ
１，Ｋ２から基板を取り出し、キャリアフィルム１２を
剥し、さらに必要な整形等を行うことにより、製品とな
る回路基板１が得られる。

【００２３】上記構成からなる回路基板１によれば、各
パターン板４の周縁端面がそのパターン板４の露出面に
対して鈍角をなすように傾斜したテーパ面６とされ、基
板本体２を構成する材料がテーパ面６に密着した状態
で、パターン板４が埋め込まれているから、激しい温度
変化に曝されたり衝撃がかかった場合にも、テーパ面６
のアンカー効果により、基板本体２からのパターン板４
の脱落を防ぐことが可能である。したがって、従来の回
路基板では使用に耐えられなかった温度変化または衝撃
のかかる環境下でも、本発明に係る回路基板は使用可能
である。

【００２４】また、上記回路基板の製造方法では、キャ
リアフィルム１２によってパターン板４を相互に位置決
めして成形金型Ｋ１，Ｋ２にセットするから、パターン
板４の成形金型Ｋ１，Ｋ２へのセットが容易であるう
え、原料の注入圧力でパターン板４がずれたりせず、正
確な回路パターンが再現できる。また、キャリアフィル
ム１２によってパターン板４の表面側への原料のはみ出
しを防ぎつつ基板本体２を射出成形するので、後処理が
容易で、歩留まりおよび生産性が高い。

【００２５】さらに、上記製造方法では、エッチング時
にレジスト膜１０の直下にもエッチングが進行するアン
ダーカット現象を利用してテーパ面６を形成するので、
特別な設備を必要とせず、高い生産性を以て上記のよう
に優れたアンカー効果を有するパターン板４を成形でき
る。

【００２６】なお、図６に示すような打ち抜きプレスに
よっても、テーパ面６を有するパターン板４を形成する
ことが可能である。この場合、金属板４ＡをダイＤにセ
ットし、パンチＰで金属板４Ａを打ち抜くことにより、
パターン板４の周縁に故意にバリ１４を形成する。バリ
１４のパターン板４裏面側への突出量が大きすぎたら、
適当な除去手段、例えばエッチングや研磨によりバリ１
４の先端を除去すればよい。エッチングによれば、金属
は平坦部より突出部においてより大きな速度で溶解され
るので、好都合である。図７に示すように、パンチＰの
先端部にテーパ部Ｔを形成してバリ１４が形成されやす
くしてもよい。

【００２７】次に、図８は本発明の第２実施例として、
両面実装用の回路基板２０を示す断面図である。この実
施例では、絶縁体からなる基板本体２２中に、回路パタ
ーンを構成する１または２以上の、基板本体２２と同一
肉厚のパターン板２４を、基板本体２２の表面および裏
面とそれぞれ面一になるように埋設し、各パターン板２
４の周縁端面は、中央が突出した断面Ｖ字状の凸面２６
とされ、この凸面２６に基板本体２２を構成する材料が
密着していることを特徴とする。

【００２８】基板本体２２やパターン板２４の材質は第
１実施例と同様でよい。パターン板２４および基板本体
２２の肉厚は、両者の接合強度を高めるため、一般用途
には０．２〜３．０ｍｍ程度が好ましい。しかし、必要
に応じてこの範囲外としてもよい。図８に示す角度αは
第１実施例と同様でよい。

【００２９】このような両面型回路基板は、図９ないし
図１１に示す製造方法によって得られる。この方法では
まず、図９に示すように、金属板４Ａの表面および裏面
に回路パターンの反転形状をなすレジスト膜２８をそれ
ぞれ形成したうえ、金属板４Ａをエッチング液に浸漬
し、両面からエッチングする。すると、両面のレジスト
膜２８においてアンダーカット現象が生じるので、パタ
ーン板２４の周縁端面は断面Ｖ字状となる。

【００３０】次いで、パターン板２４からレジスト膜１
０を除去した後、図１０に示すようにパターン板２４を
キャリアフィルム３０上に並べて貼付する。さらに、図
１１に示すように成形金型Ｋ１，Ｋ２のキャビティ内
に、パターン板２４を貼付したキャリアフィルム３０を
セットし、成形金型Ｋ１，Ｋ２をパターン板２４の上面
に当接するまで型閉めしたのち、パターン板２４の周囲
に形成された空間内に基板原料を注入する。原料固化
後、成形金型Ｋ１，Ｋ２から基板を取り出してキャリア
フィルム３０を剥し、さらに必要な整形等を行うことに
より、回路基板２０が得られる。

【００３１】上記構成からなる両面型回路基板では、パ
ターン板２４の周縁端面が凸面２６とされ、基板本体２
２を構成する材質がこの凸面２６に密着しているため、
パターン板２４の両面が露出しているにも拘らず、激し
い温度変化に曝されたり衝撃がかかった場合にも、凸面
２６のアンカー効果によりパターン板２４の脱落を防ぐ
ことが可能である。また、第１実施例の片面型回路基板
と比較して、基板両面に回路素子を接続できるので、素
子実装密度を大幅に高めることが可能である。さらに、
上記製造方法によれば、第１実施例と同様の優れた効果
を得ることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係る回路基板では、各パターン板の周縁端面がそのパ
ターン板の露出表面に対して鈍角をなすように傾斜した
テーパ面とされ、前記基板本体を構成する材質がこのテ
ーパ面に密着しているから、激しい温度変化に曝された
り衝撃がかかった場合にも、テーパ面のアンカー効果に
より基板本体からのパターン板の脱落を防ぐことが可能
である。

【００３３】同様に、本発明の請求項２に係る回路基板
では、パターン板の周縁端面が凸面とされ、基板本体を
構成する材質がこの凸面に密着しているため、パターン
板の両面が露出しているにも拘らず、激しい温度変化に
曝されたり衝撃がかかった場合に、凸面のアンカー効果
によりパターン板の脱落を防ぐことが可能である。

【００３４】一方、本発明の請求項３または請求項５に
係る回路基板の製造方法では、フイルムによってパター
ン板を相互に位置決めしたうえで基板本体を成形するか
ら、成形装置へのセットが容易であるうえ、基板原料の
注入時に圧力でパターン板がずれたりせず、正確な回路
パターンが再現できる。また、キャリアフィルムによっ
てパターン板の表面側への原料のはみ出しを防ぐから、
その分後処理が容易で、歩留まりおよび生産性が高い。

【００３５】また、本発明の請求項４または請求項６に
係る方法では、エッチング時にレジスト膜の直下にもエ
ッチングが進行する、いわゆるアンダーカット現象を利
用して前記テーパ面または凸面を作成するので、特別な
設備を必要とせず、高い生産性を以て上記のように優れ
たアンカー効果を有するパターン板を製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回路基板の第１実施例を示す平面
図である。

【図２】第１実施例の回路基板の断面拡大図である。

【図３】第１実施例の回路基板の製造方法を示す断面拡
大図である。

【図４】第１実施例の回路基板の製造方法を示す断面拡
大図である。

【図５】第１実施例の回路基板の製造方法を示す断面拡
大図である。

【図６】第１実施例の回路基板の製造方法の変形例を示
す断面図である。

【図７】同変形例に使用可能なパンチを示す断面図であ
る。

【図８】本発明に係る回路基板の第２実施例を示す断面
拡大図である。

【図９】第２実施例の回路基板の製造方法を示す断面拡
大図である。

【図１０】第２実施例の回路基板の製造方法を示す断面
拡大図である。

【図１１】第２実施例の回路基板の製造方法を示す断面
拡大図である。

【符号の説明】

１，２０回路基板２，２２基板本体４，２４パターン板４Ａ金属板６テーパ面８支持フィルム１０，２８レジスト膜１２，３０キャリアフィルムＫ１，Ｋ２成形金型（成形装置）１４バリＰパンチＤダイ２６凸面

フロントページの続き (72)発明者大竹重成福島県会津若松市扇町128の７三菱伸銅株式会社若松製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁体からなる基板本体中に、回路パター
ンを構成する１または２以上の金属製のパターン板を、
前記基板本体の表面と面一になるように埋設してなり、
前記各パターン板の周縁端面は、そのパターン板の露出
した表面に対して鈍角をなすように傾斜したテーパ面と
され、前記基板本体を構成する材料はこのテーパ面に密
着していることを特徴とする回路基板。
【請求項２】絶縁体からなる基板本体中に、回路パター
ンを構成する１または２以上の、基板本体と同一肉厚の
パターン板を、前記基板本体の表面および裏面とそれぞ
れ面一になるように埋設してなり、前記各パターン板の
周縁端面は、断面の中央が突出した凸面とされ、前記基
板本体を構成する材料は、前記凸面に密着していること
を特徴とする回路基板。
【請求項３】以下の工程を有することを特徴とする回路
基板の製造方法。（ａ）表面および裏面を有し、周縁端面がその表面に
対して鈍角をなすように傾斜したテーパ面とされた１ま
たは２以上のパターン板を作成する工程、（ｂ）得られたパターン板をキャリアフィルム上に配
列し、その表面をキャリアフィルムに剥離可能に貼付し
て回路パターンを構成する工程、（ｃ）前記キャリアフィルム上に基板原料を層状に流
し、キャリアフィルムに貼付されている前記パターン板
を基板原料中に埋設したうえ、基板原料を固化させる工
程、（ｄ）基板原料が固化してなる基板本体およびパター
ン板から、前記キャリアフィルムを剥離させる工程。
【請求項４】前記工程（ａ）において、金属板の表面に
前記各パターン板の反転形状をなすレジスト膜を形成
し、これらレジスト膜側から金属板をエッチングした
後、前記レジスト膜を除去することにより前記パターン
板を形成することを特徴とする請求項３記載の回路基板
の製造方法。
【請求項５】以下の工程を有することを特徴とする回路
基板の製造方法。（ａ）表面および裏面を有し、かつ周縁端面はその断
面の中央部が突出した凸面とされた１または２以上のパ
ターン板を作成する工程、（ｂ）得られたパターン板をキャリアフィルム上に配
列し、これらパターン板の表面を前記キャリアフィルム
に剥離可能に貼付して回路パターンを構成する工程、（ｃ）前記キャリアフィルムに貼付されている前記パ
ターン板同士の空隙部分に、基板原料を充填し、前記パ
ターン板の裏面を基板原料から露出させた状態で、前記
基板原料を固化させる工程、（ｄ）前記基板原料が固化してなる基板本体およびパ
ターン板から、前記キャリアフィルムを剥離させる工
程。
【請求項６】前記工程（ａ）において、金属板の表面お
よび裏面に前記各パターン板の反転形状をなすレジスト
膜を形成し、金属板を両面からエッチングした後、レジ
スト膜を除去することによりパターン板を形成すること
を特徴とする請求項５記載の回路基板の製造方法。