JPH01169990A - 表面実装用基板 - 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、金属ベースのプリント配線板等に用いられる
表面実装用基板に関する。

〈従来の技術〉 金属ベースの表面実装用基板は、熱放散性、加工性、導
電性に優れるため、プリント配線板等に多用されている
。そのなかでも、銅／インバー（Ｆｅ−約３６．５％Ｆ
Ｎｉ合金）／銅なる３層構造のクラッド材による基板は
、特に熱放散性および導電性に優れ、しかも熱膨張係数
が小さくＳｉチップのそれに近いため、近年、注目され
ている。

このような金属ベースの表面実装用基板には、絶縁処理
として金属基板表面にエポキシ系樹脂層のような絶縁層
を接着することが行われているが、この絶縁層の接着強
度を高めるために、金属基板表面に粗面化処理が施され
る。

従来、この粗面化処理は、湿式エツチングおよび湿式電
解エツチング等によって金属基板表面に微細な凹凸を形
成し、その凹凸面の投錨効果によって、エポキシ系樹脂
の接着強度を高めていた。

しかしながら、湿式による粗面化処理には、次のような
欠点がある。

■従来の粗面化処理は、湿式エツチング方式のため、例
えばＣｕ／インバー／Ｃｕの３層クラッド材による基板
の場合、Ｃｕ表面の酸化、しみ（部分的なＣｕ表面の酸
化）、にじみ（エツチング液のにじみ出し）等により安
定した表面品質が保てず、エポキシ系樹脂の接着性がそ
れほど向上しない。

■前記いずれのエツチングによる粗面化処理方法も、湿
式であり、エツチング液、さらには洗浄のための多量の
水を使用するので、これらの排液処理設備が必要であり
、費用がかかる。

■従来の粗面化処理では、処理条件によっては、金属基
板表面に水酸化被膜が生成することがあり、エポキシ系
樹脂との接着性が悪くなる。

■前記方法の粗面化処理では、表面粗さがＲｍａｘ−５
，５〜３０戸程度となるが、これでは表面粗さが粗すぎ
て、比較的薄い、例えば（１００μ厚）エポキシ系樹脂
を接着した場合、眉間の絶縁性が劣る。

これらの欠点を克服するため、本出願人は乾式の粗面化
処理方法として気相めっき法を用いて銅層状に形成され
た組下層により絶縁層との接着性を向上させた表面実装
用基板を特願昭６２−３６２９６号明細書に提案した。

　この表面実装用基板においては、気相めっき法により
Ｃｒ、八ＩＩ　、Ｔｉなどの粗化層を設けることにより
ポリイミド系フィルムとの接着性を向上させることがで
きるが、気相めっき法は高価な設備を必要とし、複雑な
処理を行なうので、前記表面実装用基板の製造コストが
高くなり、非常に経済性に劣るという問題がある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、電
気めっき法を用いた表面処理により銅層表面に粗面を有
する処理層を形成し、エポキシ系樹脂層のような絶縁層
の接着性を大幅に向上することができる表面実装用基板
を提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 このような目的は、以下の本発明によって達成される。

即ち本発明は、絶縁層を接着して用いる銅／Ｆｅ−Ｎｉ
系合金／銅なる３層構造のクラッド材による表面実装用
基板において、前記絶縁層を接着する側の銅層表面に、
Ｃｒまたはその合金による処理層を電気めっき法により
少なくとも１層を設けてなることを特徴とする表面実装
用基板を提供するものである。

前記絶縁層は、エポキシ樹脂および／またはポリイミド
樹脂からなる樹脂層が好ましい。

前記処理層は異種金属とＣｒとの複合層であるのが好ま
しい。

前記処理層の合計厚さは、　　Ｉ　Ｘ　１０−３〜２０
０−であるのが好ましい。

以下、本発明の表面実装用基板を添付の図面に示す好適
実施例について詳細に説明する。

第１図および第２図は、それぞれ本発明の表面実装用基
板の断面構造を示す部分断面側面図である。　これらの
図に示すように、本発明の表面実装用基板１の基板本体
は、銅層２および４の間に、Ｆｅ−Ｎｉ系合金層好まし
くはインバー（Ｆｅ−約３６　、５４ｋＮ　ｉ合金）層
３を介装した３層構造のクラッド材（以下、ｒ　ＣＩｆ
ｌ：クラッド材」という）で構成されている。ＣＩＧク
ラッド材の構成比は使用目的に応じて任意のものが可能
である。　なお、ＣＴＣクラッド材の銅層２，４は、純
銅に限らず、銅系合金で構成されたものでもよい。

このＣＩＣクラッド材の片面または両面にはエポキシ系
樹脂層のような絶縁層が接着されるが、この絶縁層を接
着する側の銅層、即ち第１図における銅層２の表面に後
述する構成材料による処理層５が形成されている。　こ
の処理層５の形成により、絶縁層（エポキシ系樹脂層な
ど）の接着性が高まる。

前記絶縁層は、銅などの金属と接着性のよい有機絶縁物
層であれば何でもよいが、エポキシ系樹脂層、ポリイミ
ド系樹脂層あるいはエポキシ系樹脂とポリイミド系樹脂
との混合層などであるのが好ましい。

処理層５は、Ｃｒまたはその合金（例えば、Ｃｒ−Ｆｅ
系合金、Ｃｒ−Ｎｉ系合金等）により構成されている。

一般に、金属とポリイミドまたはエポキシ樹脂等有機絶
縁物との接着は、厳密には前記金属の表面に形成された
その酸化物を介して行われる。　ところで、銅金属一般
の酸化膜はＣｕ２０に代表されるが、このＣｕ２０の酸
化膜は脆弱でありＣｕ母材との結合も弱く、従ってその
ような酸化膜を介しての上記接着は十分ではないことに
なる。　これに対し、Ｃｒおよびその合金の酸化物は緻
密で強固であり、しかも水素還元により容易に還元せず
化学的に安定である。　このような酸化膜は母材との結
合も強く、その結果として有機絶縁物との接着も強固に
なるものと思われる。　ここにＣｒ系の処理層を設けた
意味がある。　そしてこのような処理層を設けること自
体、ＣＩＣクラッド材表面の銅層の酸化を防止する効果
がある。　さらにこのような処理層によれば本質的な面
から有機絶縁物との接着が強くなるので、その表面粗さ
を小さくすることができる。

なお、第１図では銅層２上に１層の処理層５が形成され
ているが、これに限らず、第２図に示すように異種材料
による処理層６および７を２層以上積層したものでもよ
い。

例えば、ＣＩＣクラッド材の銅層２上に処理層７および
その上層に処理層６を形成する（２層の複合処理層）場
合１．その構成材料は、処理層７にはＮｉ１処理層６に
はＣｒとなる組合せが好適である。

この場合には、最表面のＣｒ処理層６とＣｕ表面の密着
性を向上させるためＮｉ処理層７をＣｒ処理層とＣｕ表
面の間に入れたものである。

このような処理層の合計厚さは、０．００１〜２００戸
程度とするのがよい。　その理由は、厚さＱ、ＯＯＬ　
戸未満では処理層の安定性、役割が少なくなり、また厚
さ２００戸を超えると熱膨張性、熱放散性を阻害するか
らである。

また、処理層の表面８の表面粗さは、表面最大高さＲｍ
ａｘ＝　ｆ　Ｘ　１０−３〜５戸とするのがよい。

表面最大高さＲ＋ｎａｘの下限値をＩ　Ｘ　１０−’μ
ｓとしたのは、処理層厚さの最小がＱ、（ＩＱＩ　Ｊｊ
ｊｌｌだからであり、上限値を５ｐｉとしたのは、５戸
、特に１０μｓを超えると、ポリイミド系またはエポキ
シ系樹脂の絶縁性を突起により破壊するおそれがあるか
らである。

なお、処理層は、電気めつぎ法により形成される。

本発明に用いられる電気めっき方法は、銅表面に　Ｃｒ
めつきを施すことができれば、どのような方法でもよく
、めっき浴およびめっき条件についても特に限定されず
、通常用いられるめっき浴およびめっき条件を用いるこ
とができる。

また、本発明において、処理層は　吋Ｃクラ・ソド材の
銅層の圧延面に直接形成してもよいが、形成の前処理と
して、銅層表面をブラシ等で機械的に研摩し、あるいは
従来の工・ンチング粗面化処理を行った後に処理層の形
成を行ってもよい。

〈実施例〉 以下に、本発明を実施例に基ずいて具体的に説明する。

［実施例１］ 第１図に示すような銅／インバー／銅の３層構造のクラ
ッド材（厚さの比１：３：１）の基板１　（板厚１．０
ｍｍ　ｘ　１００ｍｍ　ｘ　１００ｍｍ　）に電気めっ
きでサージェント（Ｓａｒｇｅｎｔ）浴［液組成Ｇｒ　
０３　（無水クロム酸）　（２５０ｇ／Ｉｔ　）、　Ｈ
２５Ｏ４（２，５ｇ／Ｊ２　）］を使用し、液温４５℃
で電流密度３０Ａ／ｄｍ２で、Ｃｒめっき処理層厚さを
めっき時間で管理し０．０５−〜５μｓまで変えた１０
種類の試料を作成した。　このＣｒ処理層の表面粗さを
測定したところ、最大表面粗さＲｍａｘ＝　１μｓ〜１
．５戸と厚さが厚くなると粗くなった。　　これらの金
属処理層表面８に接着剤を塗布し、第３図に示すように
絶縁層９として５０押厚のポリイミド系フィルムを熱プ
レスで圧着した。

これらの試料を第３図に示すように幅１０ｍｍの試験片
とし、絶縁層９であるポリイミド系フィルムの引剥し試
験（Ｔピール試験）を行い接着強度を調べた。　その結
果を表１に示す。

［実施例２］ 第１図に示すような銅／インバー／銅の３層構造のクラ
ッド材（厚さの比１：５：１）の基板１（板厚１．０ｍ
ｍ　ｘ　１００ｍｍ　ｘ　２００　ｍ　）に電気めっき
でＮｉストライクめっき下地処理（厚さ０．１−）　Ｌ
、た後にサージェント（Ｓａｒｇｅｎｔ）浴［液組成Ｃ
ｒ　０３　（無水クロム酸）　（２５０ｇ／１１　）、
Ｈ２５０４（２，５ｇ／ｊ２）］を使用し、液温４５℃
で電流密度３０Ａ／ｄｍ２で、Ｃｒめっき処理した。　
　この場合Ｃｒめっき処理層厚さをめっき時間で管理し
０．０５戸〜５μｓまで変えた１０ｆｆｉ類の試料を作
成した。　このＮｉ下地Ｃｒめっき処理層の表面粗さを
測定したところ、最大表面粗さＲｔ・１．５戸〜３．５
−と厚さが大きくなると粗くなった。　これらの金属処
理層表面８に接着剤を塗布し、第３図に示すように絶縁
層９として５０押厚のエポキシ樹脂を熱プレスで圧着し
た。

これらの試料を第３図に示すように幅１０＋ｎｍの試験
片とし、絶縁層９であるエポキシ樹脂層の引剥し試験（
Ｔビール試験）を行い接着強度を調べた。　その結果を
表２に示す。

［比較例１コ 実施例１と同様の基板に、従来法であるエツチング粗面
化処理（表面粗さＲｍａｘ−８戸）を行ったものと、何
もしない無処理のものとを作製し、実施例１と同様にし
てポリイミド系フィルムを接着し、同様のポリイミド系
フィルムの引剥し試験を行なった。　その結果を表１に
示す。

［比較例２］ 実施例２と同様の基板に、従来法であるエツチング粗面
化処理（表面粗さＲｍａｘ・８戸）を行なったものと、
何もしない無処理のものとを作製し、実施例２と同様に
してエポキシ樹脂を゛接着し、同様のエポキシ樹脂の引
剥し試験を行なった。　その結果を表２に示す。

上記表１１表２かられかるように、本発明による試料は
いずれも、従来のエツチング粗面化処理を施した試料（
接着力が安定し強いもの）と同等の優れたポリイミド樹
脂あるいはエポキシ樹脂との接着性を有する。

〈発明の効果〉 以上詳述したように本発明の表面実装用基板によれば、
銅／Ｆｅ−Ｎｉ系合金／銅なる３層構造のクラッド材の
絶縁層を接着する側の銅層表面に、上記電気めっき処理
層を少なくとも１層設けたことにより、次のような効果
を生じる。

（１）従来の粗面化処理は、湿式エツチング方式のため
、Ｃｕ表面のしみ、にじみ等により安定した表面品質を
保つことが困難であったが、本発明では、特に電気めっ
きにより処理層を形成するので、安定した表面品質が得
られ、よってエポキシ樹脂やポリイミド系フィルムのよ
うな絶縁層との接着性が良好である。

（２）高価な設備を必要とする気相めっきによる粗面化
処理では成膜速度が遅く、真空処理時間が長く作業効率
が小さいのにたいして、本発明では製造コスト、設備コ
ストの面に有利である。

（３）Ｏｒめっき処理層の厚さの選定、さらにはＣｒめ
っき処理層の複合化により、表面の後工程での加熱等に
より酸化の促進を抑制することができる。

（４）両表面のＣｒめっき処理ができ、しかもサイズの
制限が前記気相めりき法より少なく、工業的に有効な表
面処理法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の表面実装用基板の断面構造を示す部
分断面図である。 第２図は、本発明の表面実装用基板の断面構造を示す部
分断面図である。 第３図は、絶縁層の引剥し試験の実施状況を示す斜視図
である。 符号の説明 １・・・表面実装用基板、 ２・・・銅層、 ３・・・インバー層、 ４・・・銅層、 ５．６．７・・・処理層、 ８・・・表面、 ９・・・絶縁層 ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２ Ｆ　ｆ　（３，３

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁層を接着して用いる銅／Ｆｅ−Ｎｉ系合金／
   銅からなる３層構造のクラッド材による表面実装用基板
   において、 前記絶縁層を接着する側の銅層表面に、Ｃｒまたはその
   合金による処理層を電気めっき法により少なくとも１層
   を設けてなることを特徴とする表面実装用基板。
2. （２）前記絶縁層は、エポキシ樹脂および／またはポリ
   イミド樹脂からなる樹脂層である特許請求の範囲第１項
   に記載の表面実装用基板。
3. （３）前記処理層は、異種金属とＣｒとの複合層である
   特許請求の範囲第１項または第２項に記載の表面実装用
   基板。
4. （４）前記処理層の合計厚さは、１×１０＾−＾３〜２
   ００μｍである特許請求の範囲第１項ないし第３項のい
   ずれかに記載の表面実装用基板。