JPH0225779B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、プリント配線板、ハイブリツドIC
基板、LSI実装用基板に用いられる、耐熱性、放
熱性の良好な金属コアポリイミド樹脂銅張積層板
に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、アルミニウム板、アルマイト板、銅板等
の金属コアの上にエポキシ樹脂、ガラス布基材エ
ポキシ樹脂プリプレグ、ポリイミド樹脂、ガラス
布基材ポリイミド樹脂プリプレグ、両面接着剤付
ポリイミドフイルム等の絶縁樹脂層を介して銅箔
を接着させることにより金属コア銅張積層板が製
造されている。 金属コアと絶縁層の接着力を向上させるため、
種々の検討がなされている。例えば、電電公社電
気通信研究所研究実用化報告Vol.18No.12（1969）
にはアルミニウム板を機械的研摩後、クロム酸系
処理を施すことにより、アルミニウム表面と絶縁
樹脂層との接着力を高めることが記載されてい
る。又実公昭45−25826においてはアルミニウム
板をアルマイト処理する方法が提案され、特公昭
55−12754においてはアルミニウム板をアルカリ
でエツチングあるいは銅板を酢酸系処理する方法
が提案され、特公昭56−17227においては金属板
を機械的粗化する方法が提案されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 最近、電子部品の基板への実装工程をより合理
化するためにこれらの金属コア銅張積層板に対
し、耐熱性の向上の要求が高まつてきている。絶
縁層としてエポキシ樹脂系を用いると、例えば半
田耐熱性は260℃位には耐えるが300℃の半田には
耐えることができないし、150℃以上の高温下で
の銅箔引きはがし強さは著しく低下してしまう。
そこでこの様な用途には絶縁樹脂層として耐熱性
の高いポリイミド樹脂系が用いられる様になつて
きている。しかしながら、ポリイミド樹脂はエポ
キシ樹脂に比べ金属との接着性に劣るという欠点
がある。例えば電解銅箔との接着力、銅箔引きは
がし強さでは、通常のエポキシ樹脂系（硬化剤と
してジシアンジアミドを使用）では2.2Kgｆ／cm
位であるのに対し、ポリアミノビスマレイミドタ
イプポリイミド樹脂系では1.6Kgｆ／cm位である。
またアルミニウムに対してもポリイミド樹脂系は
エポキシ樹脂系よりも接着力が劣る。 又、金属板に前述の表面処理を施しても、高温
での金属とポリイミド樹脂との接着性が良くない
という問題が生じたり、クロム酸系処理液の公害
上の問題が生じていた。 本発明者らは絶縁層としてポリイミド樹脂絶縁
層を用いた場合、常温及び高温時の金属板とポリ
イミド樹脂との接着力を向上させることを目的と
し、金属板の表面処理を種々検討し、本発明にい
たつた。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の金属コアポリイミド樹脂銅張積層板の
製造方法は金属板を機械的に研摩した後、アミノ
系シランカツプリング剤溶液を塗布し、溶剤を乾
燥処理後、その処理面の上にポリイミド樹脂層を
介して銅箔を重ね、加熱加圧硬化することを特徴
とするものである。 次に本発明について更に具体的に説明する。 本発明において使用する金属板としては、アル
ミニウム板、アルマイト板、銅板、ケイ素鋼板、
亜鉛鋼板、鉄ニツケル42アロイ板、アンバー板又
はこれらの金属板同志を貼り合わせたクラツド板
等があり、放射性、易加工性の点で優れているア
ルミニウム板が好ましい。 金属板を機械的に研摩する方法としては、研摩
紙、研摩布等によるサンデイング、ブラシ研摩、
ボール研摩、サンドブラスト、液体ホーニング、
シヨツトブラスト等の方法がある。 この様な方法で金属板の接着表面を機械的に粗
化した後、残つている研摩剤粉、金属粉を充分に
洗浄する。 本発明において使用するアミノ系シランカツプ
リング剤としてはγ―アミノプロピルトリエトキ
シシラン、γ―アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、Ｎ―β（アミノエチル）γ―アミノプロピル
トリメトキシシラン、Ｎ―β（アミノエチル）γ
―アミノプロピルメチルジメトキシシラン、ｐ―
アミノフエニルトリメトキシシラン、Ｎ―フエニ
ル―γ―アミノプロピルトリメトキシシラン等が
ある。好ましくは、γ―アミノプロピルトリエト
キシシランである。 これらのアミノ系シランカツプリング剤を、そ
の濃度が0.01から5.0重量％、好ましくは0.1から
1.0重量％になる様に、水、メタノール、エタノ
ール、トルエン、キシレン等の単独、あるいは混
合溶剤中に溶かし、その溶液を前述の研摩された
金属板に塗布する。塗布法としてはスプレーによ
る塗布、浸漬による塗布等が用いられる。その
後、溶剤を加熱乾燥除去する。この時の温度は50
℃から250℃の範囲が好ましく、更に好ましくは
80℃から200℃である。又、減圧にすることによ
り、常温あるいは常温に近い温度で溶剤を乾燥す
ることも可能である。 本発明で用いられるポリイミド樹脂として好ま
しくは特公昭46−23250に開示されているポリア
ミノビスイミド樹脂、特公昭57−33288に開示さ
れているエポキシマレイミド系樹脂、特公昭54−
30440に開示されているビスマレイミド―トリア
ジン樹脂等の熱硬化型ポリイミド樹脂が用いられ
る。 本発明におけるポリイミド樹脂層としては、基
材にポリイミド樹脂を含浸させたプリプレグを用
いてもよく、あるいはポリイミド樹脂に充填剤等
を添加したものを用いてもよく、あるいは基材、
充填剤を含まないでポリイミド樹脂のみを用いて
もよい。基材としてはガラスクロス、ガラスペー
パー、石英繊維クロス、芳香族ポリアミド繊維ク
ロス等が使用可能である。又、充填剤としてはベ
リリア、窒化ホウ素、マグネシア、アルミナ、シ
リカ等の粉末を使用することが可能である。 本発明に使用する銅箔は、一般的には電解銅箔
であるが、圧延銅箔を使用することも可能であ
る。ポリイミド樹脂との接着性を上げるという点
で、シランカツプリング剤で処理した電解銅箔を
使用するのが好ましい。 ポリイミド樹脂層がプリプレグの場合は、アミ
ノ系シランカツプリング剤処理された金属板の片
側あるいは両側にプリプレグを必要枚数重ね、更
にその外側に銅箔を重ね、加熱加圧硬化すること
により、金属コアポリイミド樹脂銅張積層板が得
られる。 ポリイミド樹脂層がポリイミド樹脂単独、ある
いは充填剤入りポリイミド樹脂の場合は、これら
のワニスを、銅箔の接着面に、あるいはアミノ系
シランカツプリング剤処理された金属面の接着面
に、あるいはその両方に塗布し、その後乾燥し、
それらを重ね合わせて加熱加圧硬化することによ
り金属コアポリイミド樹脂銅張積層板が得られ
る。 本発明により得られた金属コアポリイミド樹脂
銅張積層板は、高温での半田耐熱性に優れ、金属
板とポリイミド樹脂との接着性に優れ、更に高温
での銅箔引きはがし強さが高い。 以下本発明について実施例をもつて詳細に説明
する。但し、本発明は以下の実施例に限定される
ものではない。 〔実施例〕 （実施例 １） 本実施例は絶縁樹脂層にポリイミド樹脂を単独
使用したアルミニウムコア片面銅張積層板に関す
るものである。 厚さ1.0mmのアルミニウム板の接着面側を、
1200番の研摩紙を用いて、縦方向と横方向に研摩
した後、充分水洗した。このアルミニウム板を、
γ―アミノプロピルトリエトキシシランの0.3％
水溶液に１分間浸漬後、120℃で30分間乾燥を行
なつた。 Ｎ，N′―４，4′―ジフエニルメタンビスマレイ
ミド63重量部、４，4′―ジアミノジフエニルメタ
ン17重量部を100重量部のエチレングリコールモ
ノメチルエーテル中で124℃で30分間反応させた
後、更に温度90℃にて油化シエル社製エポキシ樹
脂商品名エピコート828、20重量部と30分間反応
させポリイミドワニスＡを得た。 このポリイミドワニスＡをシランカツプリング
剤処理銅箔（厚さ35μｍ）の粗化処理面上にアプ
リケータを用いて塗布し、170℃10分間乾燥した。
乾燥後の樹脂厚は50μｍであつた。 このポリイミド樹脂付銅箔を前述の研摩後アミ
ノシランカツプリング剤処理したアルミニウム板
の上に重ね、40Kgｆ／cm²の圧力で、200℃２時間
加熱加圧硬化を行ない、アルミニウムコアポリイ
ミド樹脂銅張積層板を得た。 この積層板の特性の測定結果を表１に示すが、
300℃での半田耐熱性に優れ、又、アルミニウム
板と樹脂との接着性に優れ、150℃での銅箔引き
はがし強さの値が高かつた。この時の剥離は銅箔
と樹脂との間で生じていた。 図面は本発明の製造方法による金属コアポリイ
ミド樹脂片面銅張積層板の断面図で１は銅箔２は
ポリイミド樹脂層３は研摩後アミノ系シランカツ
プリング剤処理した金属板処理面、４は金属板で
ある。 （実施例 ２） 本実施例はポリイミド樹脂プリプレグを用いた
アルミニウムコア片面銅張積層板に関するもので
ある。 ロータ・プーラン社製のポリイミド樹脂商品名
ケルイミド601、100重量部をＮ―メチル―２―ピ
ロリドン100重量部に溶解させ、ポリイミドワニ
スＢを作製した。このポリイミドワニスを日東紡
製ガラスクロスＧ―7010―BX（厚さ0.1mm）に含
浸させた後塗工温度170℃、塗工速度３ｍ／min
で溶剤除去するため乾燥塗工を行ない、樹脂分45
重量％のプリプレグを得た。 次に、実施例１と同様に研摩後、アミノシラン
カツプリング剤処理したアルミニウム板の上に、
このプリプレグを２枚重ね、更にその上にシラン
カツプリング剤処理銅箔（厚さ35μｍ）を重ね、
40Kgｆ／cm²の圧力で200℃２時間加熱加圧硬化し、
アルミニウムコアポリイミド樹脂銅張積層板を得
た。 この積層板の特性の測定結果を表１に示すが、
300℃での半田耐熱性に優れ、またアルミニウム
板と樹脂の接着性に優れ、150℃での銅箔引きは
がし強さの値が高かつた。この時の剥離は銅箔と
樹脂との間で生じていた。 （実施例 ３） 実施例１におけるポリイミドワニスＡを用い
て、実施例２と同様にプリプレグを作製しこれを
加熱加圧硬化してアルミニウムコアポリイミド樹
脂銅張積層板を得た。 この積層板の特性の測定結果を表１に示すが、
300℃での半田耐熱性に優れ、又、アルミニウム
板と樹脂との接着性に優れ、150℃での銅箔引き
はがし強さの値が高かつた。この時の剥離は銅箔
と樹脂との間で生じていた。 （比較例 １） アルミニウム板を無処理のまま使用する以外は
実施例１と同様にしてアルミニウムコアポリイミ
ド樹脂銅張積層板を作製した。特性を表１に示す
が、実施例１に比べ150℃での銅箔引きはがし強
さが低かつた。この時の剥離はアルミニウムと樹
脂の界面でおこつていた。また300℃半田耐熱性
試験では処理後の試験片の銅箔をエツチングによ
り除去し観察すると、アルミニウムと樹脂との界
面で剥離が生じていた。 （比較例 ２） アルミニウム板に研摩処理のみを行なつて（シ
ランカツプリング剤処理は行なわないで）使用す
る以外は実施例１と同様にしてアルミニウムコア
ポリイミド樹脂銅張積層板を作製した。特性を表
１に示すが、実施例１に比べ150℃での銅箔引き
はがし強さが低く、剥離はアルミニウムと樹脂と
の界面でおこつていた。 （比較例 ３） アルミニウム板に研摩処理は行なわないで、シ
ランカツプリング剤処理のみ行なつて、使用する
以外は実施例１と同様にしてアルミニウムコアポ
リイミド樹脂銅張積層板を作製した。特性を表１
に示すが、実施例１に比べ300℃半田耐熱性が劣
つていた。半田処理後の試験片の銅箔をエツチン
グにより除去し観察すると、アルミニウムと樹脂
との界面で剥離が生じていた。

〔発明の効果〕

以上、説明してきた様に、本発明の製造方法に
よると、高温での半田耐熱性に優れ、金属板とポ
リイミド樹脂との接着性に優れ、更に高温での銅
箔引きはがし強さが高い金属コアポリイミド樹脂
銅張積層板が製造でき、その工業的価値は大であ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の製造方法による金属コアポリイ
ミド樹脂片面銅張積層板の断面図である。 符号の説明、１…銅箔、２…ポリイミド樹脂
層、３…金属板処理図、４…金属板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属板を機械的に研摩した後、アミノ系シラ
   ンカツプリング剤溶液を塗布し、溶剤を乾燥処理
   後、その処理面の上にポリイミド樹脂層を介して
   銅箔を重ね、加熱加圧硬化することを特徴とする
   金属コアポリイミド樹脂銅張積層板の製造方法。 ２ アミノ系シランカツプリング剤が、γ―アミ
   ノプロピルトリエトキシシラン、γ―アミノプロ
   ピルトリメトキシシラン、Ｎ―β（アミノエチル）
   γ―アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ―β
   （アミノエチル）γ―アミノプロピルメチルジメ
   トキシシラン、ｐ―アミノフエニルトリメトキシ
   シラン、Ｎ―フエニル―γ―アミノプロピルトリ
   メトキシシラン、又はこれらの混合物であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載された
   金属コアポリイミド樹脂銅張積層板の製造方法。 ３ ポリイミド樹脂層が、ガラス布基材ポリイミ
   ド樹脂プリプレグであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載された金属コアポリイミド
   樹脂銅張積層板の製造方法。 ４ ポリイミド樹脂層がポリイミド樹脂のみであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   された金属コアポリイミド樹脂銅張積層板の製造
   方法。 ５ 金属板が、アルミニウム板、アルマイト板、
   銅板、ケイ素鋼板、亜鉛鋼板、鉄―ニツケル42ア
   ロイ板、アンバー板、又はこれらのクラツド板で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載された金属コアポリイミド樹脂銅張積層板の製
   造方法。