JPS6358986A - 平面アンテナ用基板 - 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、衛星放送のマイクロ波受信用平面アンテナ用
基板等の高周波領域での使用に好適な回路用基板ｉｃ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ｎる
周波数を工次第に高周波の領域へ移行し、従来多用され
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。これらの高周波領域では
伝送のエネルギー損失が大きくなりやすいので比誘電率
や誘電正接のより小さな材料が望まれてきた。

そのため基板の絶縁層鴫はポリテトラフルオロエチレン
、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ
インブチレン、ポリメチルペンテン−１等のような比ｎ
電率、誘電正接の珠低い材料を用い、ガラス繊維や紙な
どの補強材は比誘電率や誘電正接が高いため出来るだけ
少なくするかあるいは使用しないで対処されている。

また微小中空球上絶縁層に混入する方法（特開昭６０−
１６７３９４号公報）、基材に台底樹脂を含浸し沈黙加
圧する積層版の基材であるガラス繊維に石英ガラス繊維
を混合させる方法（特開昭５９−１０９３４７号公報）
が提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら誘電率、誘電正接の小さいポリテトラフル
オロエチレン、ポリエチレン等の基板を用いたものは製
造工程が複雑となるばかりでな（、用臂ても伝送損失を
低下させることに限界があり満足できる基板は得られて
いない。

又基材であるガラス繊維に石英ガラス金使用した積Ｍ板
は高価である上に、比誘電率や誘電正接の低下に限界が
ある。

一般に気体の熱膨張、収縮は固体にくらべて大きいため
夏冬・昼夜の温度変化で気体が熱膨張収縮すると、その
ような回路用基板はその内部に含まれる気孔が独！であ
るためにたて、よこ、厚み方向の寸法変化が大きく気孔
を含まない回路用基板に比較して温度によるそりの変化
や厚みの変化が大きくなる。

微小中空球を絶縁層に混入した回路用基板を、たとえば
マイクロ波受信用平面アンテナなどに回路用基板を用い
る場合にはそりのために受信電波の位相がずれるなどの
問題をひきおこす。

また厚みが変わると受信周波数範囲が変化するといった
問題もひきおこす。

本発明は比誘電率や誘電正量が低く温度変化によるそり
の変化や厚みの変化の少ない高周波回路用基板′ｔ−提
供するものである。

（問題点を解決するための手段） 第１図は本発明の一実施例を示す高周波回路用基板の断
面図である。

１を工回路加工が施される鋼箔等の金属箔、２は水分不
透過性膜、３は絶縁体層、４は接地導体の金属板である
。

絶縁体層３の一部または全部をユ多孔質状であり、それ
ら気孔の５０％（体積分率以下同じ）以上の気孔金連続
気孔構造とする。絶縁体層３の一部または全部は熱可塑
性樹脂の発泡体でもよいし熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂
あるｈはセラミックスの粉末を接着ある鱒は融着し粉末
粒子のすき間に空気の層をもって−る構造のものでもよ
い。このときその気孔の５０％以上の気孔が連続気孔構
造となりて−る必要がある。

その理由は連続気孔が５０％未満だと独立気孔が５０％
以上となり寸法変化、そりが大きくなる。連続気孔の割
合が９０％以上であることが望ましい。

連続気孔や独立気孔の体積をニスのようにして求められ
る。

まず絶縁体層３ｔ−直方体に切りとり次の値を測定する
。

Ｖｔ：Ｉ！縁体／１３ｃ）体積（ｉ８縁体層３　ｋ　１
４１　Ｋ　ｆ　ｂ材料自身の占めろ体積＋独立気孔の占
めろ体積十連続気孔の占める体積）であり、これは外形
寸法を測定して求めらｎる。

ｖ２：絶縁体層３ｔ−構成する材料自身の占める体積と
独立気孔の占める体積の和。これは絶縁体層３を液体中
に浸漬して連続気孔中に液体を侵入させることにより求
められる。

絶縁体層３の空中重量をＺｌ、液体中に浸漬した時の重
量を２２．液体の密度をρ１　とすると ２１−　ｚ＊ ｖ２＝□　となる。

ρＩ Ｚｔ：Ｊｅ縁縁体層０空中重量 ρ：？縁体ｍｓｔｍ底する材料自身の密度とすると独立
気孔の体積Ｖｉ　　と連続気孔の体積ｖ３　は次のよう
になる。

連続気孔を５０％以上にするには であればよい。連続気孔を９０％以上にするには であればよい。

水分不透過性膜２を設ける理由蚤工金！箔１０回路加工
時などに各種の溶液や溶媒が回路用基板の表層から内部
に侵入しないようにすること、絶縁体層３と導体層であ
る金Ｆ４箔１と金Ｆ４板４の複活をよくすること、およ
び温度変化を受けた時に基板表面が凹凸にならないよう
にするためである。

水分不透過性膜２の厚みは比誘電率、誘電正接を低く保
っためできるだけ薄いのが好ましい。

水分不透過性膜２としてはプラスチックフィルム、プラ
スチック接着剤等が使用される。

回路用基板の端面や穴あけ部の内壁から各徨の溶液や溶
媒が侵入することが予想される場合には回路加工中は充
てん型接着剤など七使ってその部分ｔ−封止しておく。

回路加工終了後、封止した部分の一部またを工全部金取
り去って回路用基板内部の気孔と外気が通じろようにす
る。

金属箔または金属板は銅、８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。金属箔として一般には印刷回路用の鋼
箔が好ましく、銅箔の中でもきわめて高純度の無酸素鋼
箔は高周波の伝送損失が少ないので特に好ましい。金属
板は接地導体としての役割や基板のそり防止に段車つ。

またこの金！ｊ４板に取付は用治具七設置して基板を枠
組に容易に取付けることができる。金属板としてアルミ
ニウム、鉄、ステンレスが好適であり、高周波電力の伝
送損失を少なくするためこれらの表面に銅めつき、銀め
っき、金めっきなど上節してもよい。

金属板１２不用な場合は使用しないでも良い。

絶縁体層の両面罠水分不透過性腺を介し℃鋼箔を接着さ
せても良い。

３層の回路用基板とし℃その内層に金属板を配宜しその
外層に絶縁体層、水分不透過性膜會介して金属箔を配置
してもよい。

さらに多数層の回路用基板として金属箔や金属板をそれ
ぞれ複数層配置した構成でもかまわない。いずれの場合
でも、少なくとも絶縁体層と導体回路が形成される金属
箔との間には水分不透過性ａｔ介在させる。

実施例１ 絶縁体層に気孔を含み、その気孔が連続である回路用基
板として第１図に示す構成のものを用意し、試験用ネガ
フィルムを用い工回路加工した。１の導体層は鋼箔ＮＤ
ＧＡＣ−３５（電解鋼箔、日本電解株式会社圏品名、厚
み３５μｍを用いた。

２の水分不透過性膜は低密度ポリエチレンフィルム、厚
＆６０μｍｔ−用いた。

３の絶縁体層をエミペロンＸＭ−２２０（１）オレフィ
ン粉末、三井石油化学工業株式会社商品名）を常法で焼
結したものを用いた。

４の導体層をエアルミニウム板、ＪＩＳ規格５０５２に
適合する厚み１．０軸を用ｐた。？縁体層（水分不透過
性膜を含む）の厚みは０．７關でその密度はα７ｇ／ａ
Ｉ１１１回路加工後の残銅率は３０％、連続気孔の割合
は９５％とした。

以上のもの００℃と８０℃でのそりの差を測定した。そ
りを工回路用基板の凸面を上にし二定盤に宜き、そりの
最も大きいところと定盤との距離を測定した。試験した
回路用基板の外形寸法は５００Ｘ５０ａ＋ｍである。そ
の結果を表１に示す。

比較例１ 実施例１と同様にし工回路用基板を作製し、実施例１と
同じ試験用ネガフィルム全周−て回路加工した。そして
試験に供する回路用基板の端面や穴あけ部の内壁をすべ
て、二ビコート８１５（エポキシ樹脂、油化シェルエポ
キシ株式会社商品名ンにトリエチレンテトラアミンを１
０重量部加えた液を塗布し、室温で硬化させ封止した。

以上のもの００℃と８０℃でのそりの差を実施例１と同
じ方法で測定した。その結果を表１に示す。

比較例２ 絶縁体層に気孔を含まないものを回路用基板として実施
例１と同様にし℃試験用ネガフィルムを用いて回路加工
した。用いた林料を工実施例１とまりたく同じであるが
、ポリオレフィン粉末は焼結させずに加熱加圧して溶融
させ、気孔をまりたく含まないよう忙した。絶縁体層の
厚みはα７馴でその密度は１９４ｇ／げ、回路加工後の
残鋼率は３０％である。以上のもの００℃と８０℃での
そりの差金実施例１と同じ方法で測定した。その結果を
表１！１１Ｃ示す。

以下余白 表１　温度変化によるそりの差（０℃５−８０℃）表１
より本発明の回路用基板を工、その内部の気孔が独又の
ものやまつたく気孔を含まないものに比較して温度変化
によるそりを大幅に小さくすることができる。

実施例２，３及び比較例３ ゛　　連続気孔の割合によるそりの差に比較するため、
実施例１と同じ構成で？縁体層３０連続気孔の割合が８
５％（実施例２）、５２％（実施例３）、３６％（比較
例３）の回路用基５４工製し、実施例１と同じ試験用ネ
ガフィルムを用いて回路加工した。

連続気孔の割合蚤工絶縁層３のポリオレフィン粉末を焼
結する時の温度、圧力、時間を変えることで変化させた
。

以上のもの００℃と８０℃でのそりの差を実施例１と同
じ方法で測定した。その結果を表２に示す。

表２　温度変化によるそりの差（０℃へ８０℃９表２よ
り連続気孔の割合が５０％未満になると温度変化による
そりの差が大きくなる。

（発明の効果） 本発明の回路用基５４工、温度変化によるそりやたて・
よこ・厚み方向の寸法変化を小さくすることができる。

また本発明の回路用基板Ｑ；、絶縁体層を構成する材料
の材質が本発明の回路用基板とまったく陶じで気孔を含
まない回路用基板と比較しても、そりが小さくなる。回
路用基板をマイクロ波受信用平面アンテナに使用した場
合、アンテナは屋外に設置するために皮冬・昼夜の温度
変化を＠に受ける。そのため回路用基板条；温度変化に
よって大きくそることになりアンテナ利得の低下をひき
起こしたが、本発明の回路用基板は従来のものに比較し
て比較して温度変化によるそりが小さめため、アンテナ
利得の低下ｔ−最小限に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の高周波回路用基板の断面図である。 符号の説明 １、　金属箔 ２、水分不透過性膜 ＆　絶縁体層 ４、　金属板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、連続気孔が５０％（体積分率）以上の多孔質状の絶
   縁体層の少なくとも片面に水分不透過性換を介して金属
   箔を積層して成る高周波回路用基板。