JPH02164530A

JPH02164530A - セラミックコート熱可塑性樹脂積層板の製造方法

Info

Publication number: JPH02164530A
Application number: JP32021888A
Authority: JP
Inventors: Kohei Tsumura; 津村　航平; Mitsuhiro Inoue; 光弘井上; Katsuhiro Onose; 勝博小野瀬; Hiroshi Hasegawa; 寛士長谷川; Harumi Negishi; 根岸　春己
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1988-12-19
Filing date: 1988-12-19
Publication date: 1990-06-25
Anticipated expiration: 2010-03-08
Also published as: JPH0720686B2

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、金属箔と熱可塑性樹脂プリプレグの間１こセ
ラミック層と接着層を有する熱可塑性槽Ｎｉ１￥ｉ層板
の製造方法番こ関する。

（従来の技術）プリント配線板としてこれまでは紙、ガラス繊維、ケブ
ラー繊維などの繊維基材にフェノール樹脂、エポキシ樹
脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸し、表面
に銅箔などの金属箔を張った積層板が広（用いられてき
た。

ところが、最近では、これまでの熱硬化性樹脂主体の積
層板に代わって熱可塑性樹脂を繊維基材に含浸させた積
層板が注目されてきた。これら熱可塑性樹脂を用いた積
層板は次のような特長を有するためである。

すなわち、テフロン樹脂をはじめとする熱可塑性樹脂は
ｉＡ′ｆＩｉＬ率、誘電正接かフェノール樹脂、エポキ
シ樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂に比べて小
さい点である。プリント配線板においてその回路の信号
伝送速度及び伝送損失は基板の誘電率及び誘電正接に大
きく形番される。基板の誘電率が小さいほどその信号の
伝送速度は大きく、また誘電正接が小さいほど伝送損失
は小さくなる。したがって、コンピュータなど信号伝送
の高度化、高効率化か要求される用途では基板には低誘
電率、低誘電正接であることが要求される。このような
ことから低誘電率、低誘電正接の熱可塑性相ｆｌＩｉ基
板は注目をあびている。

ところが、このような特長を有する熱可塑性樹脂積層板
にも次に述べる間島点がある。

それは、熱膨張係数が大きい点である。テフロン樹脂を
はじめとするガラス布基材熱可塑性橘側積服板の面方向
の熱膨張係数は２０〜２５Ｘ１０−′／℃とエポキシ樹
脂、ポリイミド樹脂などのガラス布基材熱硬化性樹脂積
層板の１０〜１５Ｘ　１０”　／”Ｃに比べて大きい。

これは、基板上に接続する部品との接続信頼性の低下を
もたらす。基板上に接続するシリコンチップ（熱膨張係
数３．５　Ｘ　１０””　／”Ｃ）　、アルミナチップ
（熱膨張係数６〜７×１０−“／’Ｃ）との熱膨張係数
差が大きいと使用時の熱変化により部品と基板との接続
部にクラックあるいは剥離等の欠陥が発生しやすい。

そこで、これを改良するため金属箔の片面１こセラミッ
クを溶射してセラミック層を形成し、それに熱可塑性樹
脂プリプレグを設け、プレスで一体にしたセラミックコ
ート熱″ｉｉｌ塑性樹脂積層板か提案された。そして、
この方法により積層板の寸法安定性は向上できるように
なった。

（発明が解決しようとする課題）ところが、このセラミックコート熱可塑性積層板には耐
熱性の良い熱可塑性樹脂を用いるとセラミック層と熱可
塑性樹脂プリプレグとの密着性が低下するという間勉か
生じた。

熱可塑性樹脂は、熱硬化性樹脂に比べ加熱時に軟化しや
すい性質があり、積層板には半田耐熱等耐熱性が要求さ
れるため、融点が低く流動性の良い樹脂は密層性には優
れるが、耐熱特性には適していなかった。耐熱特性とし
ては、融点が２００℃以上の熱可塑性樹脂が適切である
。

しかし、融点が２００℃以上の熱可塑性樹脂は、加熱時
でも樹脂の流動性が悪くセラミック層とプレスにより一
体化する際、プリプレグの樹脂の流動性か少なくセラミ
ック層の中に含浸していかず、密名性か不十分であった
。また、含浸を良（するため高温高圧をかけると基材が
乱れたり物性が低下する間匙かあった。特にフッ素柿脂
を使用した場合は流動性が少なく色名しにくかった。

そこで、本発明はセラミック層と熱可塑性樹ｊｈ層との
密着性が良く熱膨張係数のものである。

（課題を解決するための手段）すなわち、本発明は金属箔の片面にセラミックを溶射し
てセラミック層を形成し、該セラミック層の外側に融点
か２００℃以上の熱可塑性樹脂からなる接看胸を設け、
さらに該接名層の外側に融点か２００℃以上の熱可塑性
樹脂プリプレグを設け、加圧加熱し一体化することを特
徴とするものである。

セラミック層を金属箔と熱可塑性樹脂〜との間に形成す
るに際して、金属箔にセラミックを溶射することによっ
てまず金属箔上にセラミック層を形成するのは、ａ１性
を確保するためである。従来考えられる手段として、焼
結したセラミック板を熱ＯＪ　ｌ！！ｉ性樹脂脳あるい
は金属箔と接漬する方法かあるが、この方法では接着性
が悪く、プリント基板として実用に耐えられないもので
ある。本発明の溶射したセラミック層は、焼結したセラ
ミックと異なり５〜２０　Ｖｏｔ％の気孔を有しており
、しかもその表面は平置ではなく粗面となっており、接
看力を向上することができる。

金属箔としては、銅、アルミニウム、鉄、ステンレス、
ニッケル、銀、インバー合金、４２合金などの金属ある
いは合金の箔が用いられるが、中でも銅箔は最も一般的
にプリント基板の回路部として用いられており、しかも
安価であるため、最も＆ｊ適である。

溶射するセラミックの種類は、アルミナ、チタニア、シ
リカ、ジルコニア、マグネシア、カルシア、スピネル、
ムライト、チタン酸バリウムなどが用いられ、これらセ
ラミックの溶射法としてはプラスマ溶剤法、ガス溶剤法
、水ブラスマ溶射法、減圧プラズマ溶射法等が用いられ
る。

次に、本発明に用いる接着層用熱可塑性樹脂とは融通が
２００℃以上と耐熱性に優れる樹脂であり、特に誘電率
、誘電正接が低く、融点が約３００℃のフッ素樹脂が好
ましい。しかし、その他ポリサルホン樹脂、ポリエーテ
ルサンホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテ
ルエーテル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等融
点２００　’Ｃ以上の樹脂を用いることができる。

また、プリプレグに使用する樹脂は、接着層と同じ樹脂
又は同種の樹脂が密着性の点から考え望ましいが異なっ
てもかまわない。例えば接急勉用柚脂に融点２７０℃の
Ｆ　Ｅ　Ｐ樹脂（フッ化エチレンプロピレン樹脂）を用
いプリプレグ用に融点３２７℃のＰＴＦ）！；樹脂（テ
トラ７０ロエチレン樹脂）のように同種のフッ素樹脂を
使用し、さらに接着層用樹脂の融点が低い場合は、セラ
ミック層と接着層との密着性が向上しさらに適切である
。

セラミック層の外側に設ける接着〜は、セラミック層に
液状又は粉状で論布し加熱融着させてもよいが、シート
状で稙ね、加圧加熱時に密ｔさせる方法が作業性に優れ
る。

このように、セラミックーとプリプレグの間に接着層を
設けることにより密着力向上に種々の方法をとることが
できるようになり、セラミックーの凹凸に十分熱可塑性
樹脂を含浸できるようになる。しかも、接着層の厚さを
変えることにより私層板の誘電率等の特性を変えること
が可能になり単に接着剤としてだけの効果以外に多（の
特徴を出すことかできる。

また、繊維層相は一気特性、取扱い性、稙１し板の機械
的特性などの点からガラス繊維か好適であるが、その他
にケブラー繊維、クォーツ繊維、アルミナ繊維、紙など
を用いることができる。

そして、これら金属箔、セラミック層、接を層、プリプ
レグを一体化するための加熱加圧法としては、寸法安定
性から考え熱板間でプレスする方法が良い。しかしロー
ルプレス等でもかまわない。

このようにして成形した積−板は、他の熱可塑性樹脂積
層板に比べ熱膨張率を低くし寸法安定性をはかることが
できる。また、従来考えられていた接５ｒｔｉｉを用い
ないセラミックコート積層板に比べ、セラミック層とプ
リプレグ層の密着力を向」二でき、誘電率・誘電正接等
の特性を殺剤的に変えることかできる。

（実施例）本発明の実施例を第１図、第２図を用いて族１説明する
。

片面を粗化処理した厚さ３５μｍの電解銅箔１の粗化面
にプラズマ溶射装置を用いてムライ１−　（Ａｌｔ　ｕ
ｓ　：　７８９ｂ％Ｓｔｅｗ：２２％）を溶射して厚さ
１００μｍのムライト溶射層２を形成した。次に０．１
ｍのガラス布にＰ　Ｔ　Ｐ　Ｅ樹脂ティスパージョンを
樹脂分６０Ｗｔ９ｂになるように含浸し焼成してなるプ
リプレグ′″４を５枚積層し、その上下に０１皿のＦＥ
Ｐフィルム３を１枚づつ積層した。その外側にムライト
蝙２が内側になるよう銅箔１をａｈした。これをプレス
成形で３７０℃、４ｏｋｇ／ｃ−で加圧加熱し一体化し
、厚さ１．０　Ｉ！Ｉ１１の積層板を作成した。

得られた積層板は第２図に示すごとくガラス布フッ素樹
胚層５の両面にムライト溶射層２を有し、その上に銅箔
１を有するものである。積層板の各層の密着性を確認す
るためホットオイルによる熱衝撃試験（室温の水と２６
０℃シリコーンオイル交互に浸漬）６０サイクル後、剥
離、クラック等の発生を調べたが異為は認められず良幻
であった。この釉〜板の面方向の熱膨張係数は１２ｘ　
１０”’　／℃でありムライト溶剤ｊ〜のないもの（熱
膨張係数２２Ｘ１０−’／’Ｃ）の約１／２まで低減す
ることかできた。また、誘電率は２．６、誘電正接は０
．０００２であった。

比較のため実施例において）’　Ｅ　Ｐフィルムをとり
のぞきその他は実施例と全く同一条件で積層板を作成し
た。そして積層板の密着性を確認するためホットオイル
による熱衝撃試験６０サイクル後、剥離、クラック等の
発生を調べた結果、ムライト層とガラス布フッ素樹脂層
間にわずかな層間剥離か認められた。その他は実施例と
ほぼ同等な特性を示した。

（発明の効果）本発明の方法によれば、従来のセラミックコート熱可塑
性樹脂積層板に比ベセラミック層と熱可塑性樹脂層との
也着性が向上し、しかもセラミック屑を用いない熱可塑
性樹脂積層板に比べ面方向の熱１１１張係数が約１／２
となり寸法安定性が向上した。また誘電率、誘電正接が
小さく電気特性に優れた積層板が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成を示す積層構成図、第２
図は得られた積層板の断面模式図である。符号の説明】・・・銅箔　　　　　　　　２・・・ムライト溶射法
３・・・Ｆ’ＥＰ樹脂接着層４・・・ガラス布１ｋｉＦＡＰ’ｌ’ＰＥ樹脂プリプレ
グ５・・・ガラス布フッ素樹脂層

Claims

【特許請求の範囲】１、金属箔の片面にセラミックを溶射してセラミック層
を形成し、該セラミック層の外側に融点が２００℃以上
の熱可塑性樹脂からなる接着層を設け、さらに該接着層
の外側に融点が２００℃以上の熱可塑性樹脂プリプレグ
を設け、加圧加熱し一体化することを特徴とするセラミ
ックコート熱可塑性樹脂積層板の製造方法２、金属箔が、銅箔である請求項１記載のセラミックコ
ート熱可塑性樹脂積層板の製造方法。３、接着層が、シート状の熱可塑性樹脂層である請求項
１記載のセラミックコート熱可塑性樹脂積層板の製造方
法。４、接着層の熱可塑性樹脂が、フッ素樹脂である請求項
１記載のセラミックコート熱可塑性樹脂積層板の製造方
法。５、プリプレグの熱可塑性樹脂が、フッ素樹脂である請
求項１記載のセラミックコート熱可塑性樹脂積層板の製
造方法。６、熱可塑性樹脂プリプレグの基材が、ガラス繊維であ
る請求項１記載のセラミックコート熱可塑性樹脂積層板
の製造方法。７、接着層の熱可塑性樹脂の融点が、プリプレグの熱可
塑性樹脂の融点より低い請求項１記載のセラミックコー
ト熱可塑性樹脂積層板の製造方法。８、加圧加熱法が、プレス法である請求項１記載のセラ
ミックコート熱可塑性樹脂積層板の製造方法。