金属積層基板及びその製法
【目的】 放熱特性に優れるとともに、スルーホール間の間隔（スルーホールピッチ）を狭くできる金属多層基板及びその製法を提供する。
【構成】 絶縁性樹脂板３に設けた打ち抜き穴部３１に金属芯材１を嵌め込み、少なくとも片面に、絶縁層４を介して金属箔２を積層一体化してなる金属積層基板、及び、絶縁性樹脂板３の一部を金属芯材１の形状に打ち抜き、その打ち抜き穴部３１に金属板を打ち抜いて形成した金属芯材１を嵌め込み、ついで、少なくとも片面に絶縁層４を介して金属箔２を載置し、積層一体化することを特徴とする金属多層基板の製法。
【効果】
【構成】 絶縁性樹脂板３に設けた打ち抜き穴部３１に金属芯材１を嵌め込み、少なくとも片面に、絶縁層４を介して金属箔２を積層一体化してなる金属積層基板、及び、絶縁性樹脂板３の一部を金属芯材１の形状に打ち抜き、その打ち抜き穴部３１に金属板を打ち抜いて形成した金属芯材１を嵌め込み、ついで、少なくとも片面に絶縁層４を介して金属箔２を載置し、積層一体化することを特徴とする金属多層基板の製法。
【効果】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属多層基板に係り、特に放熱特性に優れるとともに、スルーホール間の間隔（スルーホールピッチ）を狭くできる金属多層基板及びその製法に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】複数の貫通孔を設けた銅板やアルミニウム板等の金属板の両外面に絶縁樹脂層を介して銅箔等の金属箔を設け、貫通孔内に絶縁樹脂を充填した金属多層基板が知られている。
【０００３】このような金属多層基板を用いて、表面の金属箔に各種エッチング法により所定パターンの導電回路を形成するとともに貫通孔内の絶縁樹脂にスルーホールを設け、その表面にスルーホールメッキを形成した金属芯印刷配線基板が知られている。
【０００４】上記の金属芯印刷配線基板は、放熱特性や強度に優れており各種用途に使用されている。用途例としてＩＣパッケージ等の電子部品を搭載した電子部品搭載用基板がある。この用途の基板では外部との接続手段として、図４の断面概略図に示すように、導体ピン８を端子として基板のスルーホール７内に固着したもの（ピングリッドアレー：ＰＧＡ）や、図５の概略斜視図に示すように、スルーホールを略中央部で切断して残ったスルーホールメッキ部分を端子とするもの（リードレスチップキャリア：ＬＣＣ）等がある。
【０００５】ここで、近時の電子部品の高密度化に伴ない端子数が増加傾向にあり、上記金属芯印刷配線基板を用いて上記用途に使用した場合、次のような問題があった。図４に示すようなＰＧＡでは、導体ピン８の数を一定以上増やすとスルーホールピッチが狭くなり過ぎ、金属芯１１に設けた貫通孔が互いに連結してしまい、貫通孔内に独立して絶縁層を設けることが困難となり、端子としての役割をはたさないという問題があり、また、図５に示すようなＬＣＣでは、端子の数を増やすと断面部に金属芯１１の一部が露出する割合が増え、端子以外の表面部分を絶縁樹脂等で被覆する必要があるという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解消できる金属積層基板及びその製法を見出したものであって、その要旨とするところは、絶縁性樹脂板３に設けた打ち抜き穴部３１に金属芯材１を嵌め込み、少なくとも片面に、絶縁層４を介して金属箔２を積層一体化してなる金属積層基板。
【０００７】及び、絶縁性樹脂板３の一部を金属芯材１の形状に打ち抜き、その打ち抜き穴部３１に金属板を打ち抜いて形成した金属芯材１を嵌め込み、ついで、少なくとも片面に絶縁層４を介して金属箔２を載置し、積層一体化することを特徴とする金属多層基板の製法にある。
【０００８】以下、本発明を図面により詳細に説明する。図１は本発明の金属積層基板から得られた印刷基板の一例を示す断面概略図、図２は図１に示した基板の導電回路２１と絶縁層４を取り去った状態を示した平面概略図、図３は本発明の製法の手順の一例を示す断面概略図である。
【０００９】本発明の絶縁性樹脂板３に使用する樹脂としては、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン等の熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂が使用でき、必要に応じてガラス繊維布や無機フィラー等の補強材を介在させてもよい。上記絶縁性樹脂板の厚みは用途により異なるが絶縁性と熱伝導性の点から０．５〜５ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍの範囲とすればよい。また、金属芯材１には放熱性に優れた銅板、アルミニウム板、銅／インバー／銅板、鉄板等が使用でき、厚みは上記絶縁性樹脂板と略同一のものを使用する。
【００１０】本発明基板の製法の手順を図３の断面概略図（ａ）〜（ｃ）に従い説明すると、まず絶縁性樹脂板３に打ち抜き穴部３１を設ける…（ａ）。穴部３１の形状はその中に嵌め込む金属芯材１の形状と同一であり、放熱性や強度等を考慮して適宜決めればよい。形状としては図２に示すように個々に独立した形状でも、互いに部分的に連結した形状としてもよい。つぎに金属芯材１が嵌め込まれた絶縁性樹脂板３…（ｂ）を使用し、その両面に絶縁層４を介して金属箔２を載置し、積層一体化することにより金属積層基板…（ｃ）が得られる。
【００１１】絶縁層４に使用する樹脂としては絶縁性樹脂板３に使用するものと同一でも相違してもよく、さらに両者間に接着剤層を介在してもよい。絶縁層４の厚みとしては５０〜３００μｍのものが好適に使用できる。金属箔２としては通常の圧延銅箔や電解銅箔等で厚みが９〜１１０μｍのものが使用できる。
【００１２】ここで、上記（ｂ）の金属芯材１が嵌め込まれた絶縁性樹脂板３を得るための方法としては、種々の方法があるが、特開平２−１９０２９８号や特開平２−２０５４１９号に示されている方法によればよく、絶縁性樹脂板３とほぼ同一の外形寸法を有する金属芯材１形成用の金属板を重ね、金属板側から順次金属芯材の形状に打ち抜き、絶縁性樹脂板３の打ち抜き穴３１に金属芯材１を圧入する方法が量産に適しており好ましい。
【００１３】また、上記（ｃ）の金属芯材１が嵌め込まれた絶縁性樹脂板３と絶縁層及び金属箔を積層一体化する方法としては、通常の加熱プレス法によればよく、使用する樹脂の種類等により加熱温度、圧力、加圧時間を適宜決めればよい。
【００１４】上記方法により得られた金属積層基板を用いて、必要な箇所にスルーホールを設け、また表面の金属箔に各種エッチング法により導電回路を形成して金属印刷回路基板が得られる。得られた金属印刷回路基板の例を図１、２に示したが、スルーホールを絶縁性樹脂のみの箇所に設けることができるため、そのスルーホールピッチを極めて狭くでき、通常の樹脂基板と同一ピッチとすることができる。さらに図２に示したように、最終的に用途に応じて破線部分で切断して個々の電子部品搭載用基板とすることができる。
【００１５】以下、本発明を実施例により説明する。
【００１６】
【実施例】図３に示した製造工程に従がい、下記の内容により図１に示すような金属印刷回路基板を得た。
金属芯材１…アルミニウム板（厚み：０．５ｍｍ）
絶縁性樹脂板３…ガラス繊維布含有エポキシ樹脂板（厚み：０．５ｍｍ）
絶縁層４… エポキシ樹脂 （厚み：２５０μｍ）
金属箔２… 銅箔 （厚み：１８μｍ）
加熱プレス条件…１６０℃×４０ｋｇｆ／ｃｍ2 、６０分得られた金属印刷回路基板は放熱性と強度に優れ、実用上問題がなく、またスルーホールピッチを１．２７ｍｍと通常の樹脂基板と同一とすることができた。なお、金属芯材１の圧入は絶縁性樹脂板３と金属芯材１形成用の金属板を重ね、金属板側から順次金属芯材１の形状に打ち抜き、絶縁性樹脂板３の打ち抜き穴３１に金属芯材１を圧入する方法で行なった。
【００１７】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば放熱性や強度に優れた金属積層基板が得られ、スルーホールピッチの狭い電子部品搭載用基板への利用性が大きく、また量産性に優れているという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金属積層基板から得られた印刷基板の一例を示す断面概略図。
【図２】図１に示した基板の導電回路２１と絶縁層４を取り去った状態を示した平面概略図。
【図３】本発明の製法の手順の一例を示す断面概略図。
【図４】従来の電子部品搭載用基板であるＰＧＡの一例を示した断面概略図。
【図５】従来の電子部品搭載用基板であるＬＣＣの一例を示した概略斜視図。
【符号の説明】
１ 金属芯材
２ 金属箔
３ 絶縁性樹脂板
３１ 打ち抜き穴
４ 絶縁層
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属多層基板に係り、特に放熱特性に優れるとともに、スルーホール間の間隔（スルーホールピッチ）を狭くできる金属多層基板及びその製法に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】複数の貫通孔を設けた銅板やアルミニウム板等の金属板の両外面に絶縁樹脂層を介して銅箔等の金属箔を設け、貫通孔内に絶縁樹脂を充填した金属多層基板が知られている。
【０００３】このような金属多層基板を用いて、表面の金属箔に各種エッチング法により所定パターンの導電回路を形成するとともに貫通孔内の絶縁樹脂にスルーホールを設け、その表面にスルーホールメッキを形成した金属芯印刷配線基板が知られている。
【０００４】上記の金属芯印刷配線基板は、放熱特性や強度に優れており各種用途に使用されている。用途例としてＩＣパッケージ等の電子部品を搭載した電子部品搭載用基板がある。この用途の基板では外部との接続手段として、図４の断面概略図に示すように、導体ピン８を端子として基板のスルーホール７内に固着したもの（ピングリッドアレー：ＰＧＡ）や、図５の概略斜視図に示すように、スルーホールを略中央部で切断して残ったスルーホールメッキ部分を端子とするもの（リードレスチップキャリア：ＬＣＣ）等がある。
【０００５】ここで、近時の電子部品の高密度化に伴ない端子数が増加傾向にあり、上記金属芯印刷配線基板を用いて上記用途に使用した場合、次のような問題があった。図４に示すようなＰＧＡでは、導体ピン８の数を一定以上増やすとスルーホールピッチが狭くなり過ぎ、金属芯１１に設けた貫通孔が互いに連結してしまい、貫通孔内に独立して絶縁層を設けることが困難となり、端子としての役割をはたさないという問題があり、また、図５に示すようなＬＣＣでは、端子の数を増やすと断面部に金属芯１１の一部が露出する割合が増え、端子以外の表面部分を絶縁樹脂等で被覆する必要があるという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解消できる金属積層基板及びその製法を見出したものであって、その要旨とするところは、絶縁性樹脂板３に設けた打ち抜き穴部３１に金属芯材１を嵌め込み、少なくとも片面に、絶縁層４を介して金属箔２を積層一体化してなる金属積層基板。
【０００７】及び、絶縁性樹脂板３の一部を金属芯材１の形状に打ち抜き、その打ち抜き穴部３１に金属板を打ち抜いて形成した金属芯材１を嵌め込み、ついで、少なくとも片面に絶縁層４を介して金属箔２を載置し、積層一体化することを特徴とする金属多層基板の製法にある。
【０００８】以下、本発明を図面により詳細に説明する。図１は本発明の金属積層基板から得られた印刷基板の一例を示す断面概略図、図２は図１に示した基板の導電回路２１と絶縁層４を取り去った状態を示した平面概略図、図３は本発明の製法の手順の一例を示す断面概略図である。
【０００９】本発明の絶縁性樹脂板３に使用する樹脂としては、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン等の熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂が使用でき、必要に応じてガラス繊維布や無機フィラー等の補強材を介在させてもよい。上記絶縁性樹脂板の厚みは用途により異なるが絶縁性と熱伝導性の点から０．５〜５ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍの範囲とすればよい。また、金属芯材１には放熱性に優れた銅板、アルミニウム板、銅／インバー／銅板、鉄板等が使用でき、厚みは上記絶縁性樹脂板と略同一のものを使用する。
【００１０】本発明基板の製法の手順を図３の断面概略図（ａ）〜（ｃ）に従い説明すると、まず絶縁性樹脂板３に打ち抜き穴部３１を設ける…（ａ）。穴部３１の形状はその中に嵌め込む金属芯材１の形状と同一であり、放熱性や強度等を考慮して適宜決めればよい。形状としては図２に示すように個々に独立した形状でも、互いに部分的に連結した形状としてもよい。つぎに金属芯材１が嵌め込まれた絶縁性樹脂板３…（ｂ）を使用し、その両面に絶縁層４を介して金属箔２を載置し、積層一体化することにより金属積層基板…（ｃ）が得られる。
【００１１】絶縁層４に使用する樹脂としては絶縁性樹脂板３に使用するものと同一でも相違してもよく、さらに両者間に接着剤層を介在してもよい。絶縁層４の厚みとしては５０〜３００μｍのものが好適に使用できる。金属箔２としては通常の圧延銅箔や電解銅箔等で厚みが９〜１１０μｍのものが使用できる。
【００１２】ここで、上記（ｂ）の金属芯材１が嵌め込まれた絶縁性樹脂板３を得るための方法としては、種々の方法があるが、特開平２−１９０２９８号や特開平２−２０５４１９号に示されている方法によればよく、絶縁性樹脂板３とほぼ同一の外形寸法を有する金属芯材１形成用の金属板を重ね、金属板側から順次金属芯材の形状に打ち抜き、絶縁性樹脂板３の打ち抜き穴３１に金属芯材１を圧入する方法が量産に適しており好ましい。
【００１３】また、上記（ｃ）の金属芯材１が嵌め込まれた絶縁性樹脂板３と絶縁層及び金属箔を積層一体化する方法としては、通常の加熱プレス法によればよく、使用する樹脂の種類等により加熱温度、圧力、加圧時間を適宜決めればよい。
【００１４】上記方法により得られた金属積層基板を用いて、必要な箇所にスルーホールを設け、また表面の金属箔に各種エッチング法により導電回路を形成して金属印刷回路基板が得られる。得られた金属印刷回路基板の例を図１、２に示したが、スルーホールを絶縁性樹脂のみの箇所に設けることができるため、そのスルーホールピッチを極めて狭くでき、通常の樹脂基板と同一ピッチとすることができる。さらに図２に示したように、最終的に用途に応じて破線部分で切断して個々の電子部品搭載用基板とすることができる。
【００１５】以下、本発明を実施例により説明する。
【００１６】
【実施例】図３に示した製造工程に従がい、下記の内容により図１に示すような金属印刷回路基板を得た。
金属芯材１…アルミニウム板（厚み：０．５ｍｍ）
絶縁性樹脂板３…ガラス繊維布含有エポキシ樹脂板（厚み：０．５ｍｍ）
絶縁層４… エポキシ樹脂 （厚み：２５０μｍ）
金属箔２… 銅箔 （厚み：１８μｍ）
加熱プレス条件…１６０℃×４０ｋｇｆ／ｃｍ2 、６０分得られた金属印刷回路基板は放熱性と強度に優れ、実用上問題がなく、またスルーホールピッチを１．２７ｍｍと通常の樹脂基板と同一とすることができた。なお、金属芯材１の圧入は絶縁性樹脂板３と金属芯材１形成用の金属板を重ね、金属板側から順次金属芯材１の形状に打ち抜き、絶縁性樹脂板３の打ち抜き穴３１に金属芯材１を圧入する方法で行なった。
【００１７】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば放熱性や強度に優れた金属積層基板が得られ、スルーホールピッチの狭い電子部品搭載用基板への利用性が大きく、また量産性に優れているという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金属積層基板から得られた印刷基板の一例を示す断面概略図。
【図２】図１に示した基板の導電回路２１と絶縁層４を取り去った状態を示した平面概略図。
【図３】本発明の製法の手順の一例を示す断面概略図。
【図４】従来の電子部品搭載用基板であるＰＧＡの一例を示した断面概略図。
【図５】従来の電子部品搭載用基板であるＬＣＣの一例を示した概略斜視図。
【符号の説明】
１ 金属芯材
２ 金属箔
３ 絶縁性樹脂板
３１ 打ち抜き穴
４ 絶縁層
【特許請求の範囲】
【請求項１】 絶縁性樹脂板（３）に設けた打ち抜き穴部（３１）に金属芯材（１）を嵌め込み、少なくとも片面に、絶縁層（４）を介して金属箔（２）を積層一体化してなる金属積層基板。
【請求項２】 絶縁性樹脂板（３）の一部を金属芯材（１）の形状に打ち抜き、その打ち抜き穴部（３１）に金属板を打ち抜いて形成した金属芯材（１）を嵌め込み、ついで、少なくとも片面に絶縁層（４）を介して金属箔（２）を載置し、積層一体化することを特徴とする金属多層基板の製法。
【請求項３】 絶縁性樹脂板（３）と金属芯材（１）形成用の金属板を重ね、金属板側から順次金属芯材（１）の形状に打ち抜き、絶縁性樹脂板（３）の打ち抜き穴部（３１）に金属芯材（１）を圧入することを特徴とする請求項２記載の金属多層基板の製法。
【請求項１】 絶縁性樹脂板（３）に設けた打ち抜き穴部（３１）に金属芯材（１）を嵌め込み、少なくとも片面に、絶縁層（４）を介して金属箔（２）を積層一体化してなる金属積層基板。
【請求項２】 絶縁性樹脂板（３）の一部を金属芯材（１）の形状に打ち抜き、その打ち抜き穴部（３１）に金属板を打ち抜いて形成した金属芯材（１）を嵌め込み、ついで、少なくとも片面に絶縁層（４）を介して金属箔（２）を載置し、積層一体化することを特徴とする金属多層基板の製法。
【請求項３】 絶縁性樹脂板（３）と金属芯材（１）形成用の金属板を重ね、金属板側から順次金属芯材（１）の形状に打ち抜き、絶縁性樹脂板（３）の打ち抜き穴部（３１）に金属芯材（１）を圧入することを特徴とする請求項２記載の金属多層基板の製法。
【図１】
【図２】
【図５】
【図３】
【図４】
【図２】
【図５】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開平６−２９１４３４
【公開日】平成６年（１９９４）１０月１８日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平５−７４４３４
【出願日】平成５年（１９９３）３月３１日
【出願人】（０００００６１７２）三菱樹脂株式会社 (1,977)
【公開日】平成６年（１９９４）１０月１８日
【国際特許分類】
【出願日】平成５年（１９９３）３月３１日
【出願人】（０００００６１７２）三菱樹脂株式会社 (1,977)
[ Back to top ]