JPH0247052A - 鉄系プリント基板に適した鋼板 - 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］ 本発明は絶縁層との密着性及び打抜き特性に優れた鉄系
プリント基板に適した鋼板に関するものである。

［従来の技術］ 近年、放熱性、機械的強度が優れたものとして、また小
型モーターの磁路として、鋼板をベースにした鉄系プリ
ント基板が用いられている。

ところが、鉄系プリント基板の場合、絶縁層を形成後銅
箔を貼り、銅箔に回路を形成するため薬品でエツチング
した場合や、半田付けをした場合に絶縁層との間より剥
離したり、切断やプレス時に端部より２〜３ｍｍ程度剥
離したり、切断時のカエリ等の問題があった。

又銅箔を貼った面と反対側の鋼板の耐錆性、更に切断さ
れた鋼板の端面の耐錆性に問題があった。

一方、特開昭６１−１４２９３９号公報により、小型精
密モーター用プリント基板に適した鋼板が提案されてい
る。この内容は鋼板（含む珪素鋼板）の表面にＳｎ、Ｚ
ｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、ＣＬＩ、ｊ６１の内から１種又は、２
種以上を５〜１５０ｇ／ｒｆメツキすることにより、プ
リント基板の製造工程で鋼板にエポキシ樹脂等の絶縁層
（約１００μ）を施し、その上に銅箔を貼り付けて所望
の配線状態にエツチングし、銅箔の配線箇所に種々の部
品を半田付けした場合の鋼板と絶縁層との密着性が改善
されると共に、耐錆性が向上するというものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

所が、上記の提案においては依然として、切断面やプレ
ス時の絶縁層の端部の剥離、切断時の鋼板のカエリの問
題は未解決である。

本発明は上記の欠点を改善した絶縁層との密着性、打抜
き特性に優れた鉄系プリント基板に適した鋼板の提供を
目的としたものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、第１図のように鋼板１の表面にＣｒ。

Ｃｕ　、Ｎ　ｉ　ｒ　Ｚ　ｎ　、Ｓ　ｎの内から選ばれ
た１種又は２種以上の特定量のメツキ層２を形成し、そ
の上に特定量のクロメート層３を形成させ、その上に有
機高分子化合物を特徴とする特定量の有機被覆層４を形
成したものである。

尚、本発明鋼板を用いてプリント基板を製造するに当た
っては、図示の如く片面に絶縁層５、及び銅箔６を形成
するものである。

鋼板１として、板厚が０．２〜２．０　ｍｍが望ましく
、板厚が０．２ｍｔｍ未満では放熱性が充分でなく、２
．０朋超では小型モーターの磁路として用いた場合、良
好なモーター特性が得られない。

又、鋼板の組成としては、放熱性や機械的強度のみが必
要な場合には普通鋼で充分であるが、小型モーター用の
磁路として用いる場合には、通常のモーター用に使用さ
れる０、５〜３．５％の珪素を含有した珪素鋼板を用い
ることが好ましい。

これらの鋼板１の表面に形成するメツキ層２は、Ｃｒ、
Ｃｕ、Ｎｌ、Ｚｎ、Ｓｎの内から選ばれた１種又は２種
類以上を０．５ｇ／ば〜５ｇ／イのメツキ量であり、そ
の上のクロメート層３は、金属クロム換算で１０〜８０
＋＋＋ｇ／ｒｒｆのクロメート量であり、更にその上に
形成する有機高分子化合物を主成分とする有機被覆層４
は０．５〜５ｇ／ｒｒ？の有機皮膜量であることを必須
とするものである。

以下限定理由を詳細に説明する。

先ず、メツキ層２については、メツキ金属としてＣｒ、
Ｃｕ、Ｎｌ　、Ｚｎ、Ｓｎを選定し、これらの内から選
ばれた１ｔＴｉ又は２種以上を０．５〜５．０ｇ／ｄメ
ツキする。メツキ量が０．５ｇ／ｒｒｆ未満では常態で
も良好な密着性が得られず、又耐錆性も不十分である。

一方５ｇ／ｒｒＦ超では、製造コストが高いばかりでな
く、半田後の絶縁層との密着性が劣る。この場合のメツ
キ層２は、単層メツキ、重層メツキ、単層メツキ又は重
層メツキ後の合金化処理を包含するものである。

これらの表面に施すクロメート処理層３としては、本発
明では特に限定するものではないが、短時間で安定した
クロメート皮膜を得るにはＣｒｏ３−Ｈ，、ＳＯ４，Ｃ
ｒｏ３−ＨＣｌｌ。

Ｃｒ　Ｏａ　　ＨＦ等の無水クロム酸にアニオンを、必
要に応じてＣｒ　Ｏａ　ｆｆｉの１〜３％添加した浴が
適当である。

又、処理法としては、電解法でも、浸漬法でも良い。こ
れらの金属クロム換算でｌＯ〜８０Ｉ１ｇ／ｄクロメー
ト処理を施こす。

クロメート量が１０ｍｇ／ｒｒｒ未満では常態でも密着
性の改善効果が殆どなく８０ｍｇ／ｒｒ？超ではクロメ
ート層の強度不足から、クロメート皮膜層で凝集破壊し
て密着性が劣化する等の欠点を生じて好ましくない。

次に有機被覆層４であるが、有機高分子化合物を主成分
とする所定量の有機被覆層を形成すると、プリント基板
の製造工程で絶縁層及び銅箔を形成し、エツチング後半
田付けする場合の半田耐熱性（耐熱ビール強度）を劣化
させることなく、打抜き加工時の金属層と絶縁層間の密
着不良による剥離が防止できると共に、金属層のカエリ
が減少することを見出した。

この場合、その量が０．５ｇ１ｒｄ未満では目的が達成
されず、打抜き時の絶縁皮膜の剥離、並びに打抜き、切
断時の金属層のカエリに対する改善効果が少なく、又耐
錆性も十分ではない。一方、５ｇ　／　ｒｒ？超では、
半田耐熱性（耐熱ビール強度）が劣化する傾向が認めら
れるものである。

これら有機被覆層４として用いられる有機高分子化合物
としては、水溶性または水分散性の有機樹脂が、又は通
常の有機溶剤に溶解した何機高分子化合物が使用出来る
。

これらの有機樹脂としては、例えば、■ポリエチレンイ
ミン、ポリプロピレンイミン等のポリアルキレンポリア
ミンおよびその誘導体、■ポリカルボン酸とポリアミン
との縮合により生成するポリアミドポリアミンおよびそ
の誘導体、■エポキシ樹脂等のポリグリシジル化合物と
アミンおよび／またはポリアミンとの反応によって得ら
れる陽イオン性エポキシ樹脂、■ウレタンプレポリマー
等のポリイソシアネート化合物とアミンおよび／または
ポリアミンとの反応によって得られる陽イオン性尿素系
樹脂、■ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレー
ト等のアミノエステル基を含有するビニル化合物、ビニ
ルピリジン、ビニルイミダゾールあるいはそれらの塩類
等陽イオン性窒素含有ビニル化合物から選ばれた１種ま
たは２種以上から導かれた重合体あるいはこれらの陽イ
オン性窒素含有ビニル化合物と共重合可能な他の単量体
との多成分共重合体、■ジアリルアミンおよびその塩類
からなる群から選ばれた１種または２種以上の単量体か
ら導かれた重合体あるいはこれらの単量体と共重合可能
な他の単量体との共重合体、■クロルメチル基および／
またはヒドロキシメチル基含有重合体とアミンおよび／
またはポリアミンとの反応によって得られるアミノメチ
ル基含有樹脂、■ポリハロアルカンおよび／またはエピ
ハロヒドリンおよび／またはポリエビハロヒドリンとア
ミンおよび／またはポリアミンとの重縮合物、■前記第
■〜■の陽イオン性樹脂に公知の方法で（−例としてク
ロル酢酸等を用いて）陰イオン性基としてカルボキシル
基を導入した樹脂、［相］（メタ）アクリル系樹脂、ア
ルキッド系樹脂あるいはマレイン化ポリブタジェン等の
カルボキシル基含有樹脂とエチレンイミン、ボロピレン
イミン、ヒドロキシエチレンイミン、１，６−へキサメ
チレンジエチレンウレア、ジフェニルメタン、４．４−
　Ｎ、Ｎ−ジエチレンウレア等のアジリジン化合物やグ
リシジルアミン、またはその塩等の塩基性窒素含有アル
キル化剤との反応によって得られる両性イオン基を有す
る樹脂、■ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレ
ート、ビニルピリジン、ビニルイミダゾールあるいはそ
れらの塩類等の塩基性窒素含有ビニル化合物から選ばれ
た１種または２種以上と、（メタ）アクリル酸、クロト
ン酸あるいはマレイン酸等のカルボキシル基含有ビニル
化合物の１種または２種以上との共重合体、あるいは共
重合可能な他の単量体との多成分共重合体等の■〜■の
水溶性あるいは水分散性の樹脂の１種または２種以上の
混合樹脂が用いられる。

また、これらの有機樹脂にシリカゾル、Ａｇ化合物、Ｔ
１化合物、シランカップリング剤等を添加したものを用
いてもよい。これら有機樹脂処理液はロール、スプレー
等で塗布され、熱風、誘導加熱等で加熱乾燥される。

これら有機皮膜層４は、鋼板との接着性を第一の目的と
して皮膜設計することが重要で、上記した如く本発明に
適用出来る樹脂はいずれも０゜Ｎを含む多くの官能基を
有しており、プリント基板の絶縁樹脂層との密着性を大
幅に改善している。

更に、これら有機樹脂は、メツキ面の耐鯖性向上にも大
いに寄与しており、Ｃｕ箔反対面の鋼板の耐錆性も著し
く向上する。

以上の如く、鋼板の表面にＣｒ、Ｃｕ、Ｎ１　。

Ｚｎ、Ｓｎの内から選ばれた１種又は２種以上を０．５
〜５．０ｇ／ｒｆのメツキをし、その上に金属クロム換
算でｌＯ〜８０ｍｇ／ｒｒ？のクロメート処理を施し、
更に、その上に有機高分子化合物を主成分とする有機被
覆を０．５〜５．０ｇ／ゴ塗布した本発明の鋼板によれ
ば、プリント基板の製造工程で形成する絶縁層との密着
性、耐錆性に優れることは勿論のこと、プリント基板の
切断や、プレス時の絶縁層の端部剥離がなく、又切断時
の金属層のカエリが少ない等、打抜き特性が優れたもの
である。

〔実　施　例〕

実施例　１ 通常の低炭素冷延鋼板（板厚０．５ｍ＋ｗ）および２．
０％の珪素を含有した珪素鋼板（板厚０．５ｓｍ）を次
の工程で処理した。

先ず、前処理として、３％苛性ソーダ溶液（液温４０℃
）で２Ａ／ｄｍ２ｘ２秒で電解脱脂した。次いで市販の
砥粒入研削ブラシ（商品名サングリッド）で鋼板表面を
研削し、次いで５％硫酸溶液（液温２０℃）で２Ａ／ｄ
Ｉ１２Ｘ１秒で電解酸洗した。

この鋼板１を用いて次の条件でメツキを実施し、メツキ
層２を形成した。

メツキ条件 １、Ｚｎメツキ：　Ｚ　ｎ　Ｓ　Ｏｉ、　７　Ｈ２０２
００ｓｒ　／　１゜Ｈ２Ｓｏ４１５ｇ／ｆｆ ＤＫ（電流密度）　５０Ａ／ｄｍ２ 浴温５０℃ ２、Ｃｕメツキ：ＣＣｕ２Ｐ２Ｏ７２Ｈ２０８０／ｇＮ
　Ｈ４０Ｈ１ｇ　／　ｆｌ　。

Ｋ　２　Ｐ　２０７　３００　ｇ　／　Ｄ　。

Ｋ　Ｎ　Ｏ３８ｇ　／　Ｄ　　ｐＨ８〜９゜ＤＫ　（電
流密度）８Ａ／ｃ１ｍ２ 浴温５０℃ メツキ：　Ｎ　ｉ　５Ｏ４６Ｈ２０２５０ｇ／ｆｌ　。

Ｈ２ＳＯ４１５ｇ／ｇ ＤＫ　（電流密度）８Ａ／ｄｎ＋２ 浴温５０℃ ４．３ｎメツキ：フェノールスルホン酸２００ｇ／Ω。

Ｓｎ”３０ｓｒ／Ｎ　　浴温４０℃ ＤＫ　（？！Ｓ流密度）　１５Ａ／ｄｆｆ１２その後、
クロメート処理として、電解処理を実施し、クロメート
層３を形成した。クロメート処理条件はＣｒ０３−Ｈ２
ＳＯ４浴（Ｃｒ　Ｏａ５０ｇ／ｆｌ　、　Ｈ２Ｓ　Ｏ４
０，５ｇ／Ｎ　）を用いて、ＤＫ（電流密度）　３０Ａ
／ｄａ２（浴温５０℃）で処理した。

これらのクロメート処理した鋼板の表面にメチルメタア
クリレート５０％、エチルアクリレート２０％、ジメチ
ルアミノメタアクリレート２０％を共重合することによ
って得られた水分散性三元共重合体樹脂をＩｇ／ｒｒ？
、　　３ｇ／ｒｒｆ、　７ｇ／ｒｒｒ塗布し、乾燥して
、有機被覆層４を形成しプリント基板に適した鋼板を得
た。

その上に、絶縁層５として、ガラスエポキシ樹脂のプリ
プレグ（膜厚１００ｕｎ）を重ね、更に金属箔層６とし
て、銅箔を重ねて、１７０℃で２０ｋｇ／ｃシの圧力で
２０分間加圧し、その後１７０℃で２時間加圧下で加熱
してプリント基板を製作した。

各種条件で製造した鉄系プリント基板の評価を第１表（
１）、（２）に示した。

常態ビール強度・・・ 接着後、常温で２４時間保管後、ＪＩＳＣ６４８１の引
き剥がし強さの測定方法に従って評価 耐熱ビール強度・・・ 接着後、常温で２４時間保管後、２６０℃の半田浴に３
０秒浮かべた後に常温 まで冷却して、ＪＩＳ　Ｃ６４８１の引き剥がし強さの
ｔＦ１定方決方法って評価 剪断時の剥離状況・・・ 接着後、常温で２４時間保管後、プレ スにて打抜き後の接若層の剥離状況 ○：皮膜の剥離がなく、良好 △；絶縁層と金属界面で一部剥離 ×：絶縁層と金属界面で剥離 剪断時のカエリの状況・・・ 接着後、常温で２４時間保管後、同一 金型で打抜き後のカエリの状況を顕 微鏡で観察 Ｏ：カエリが３０μ未満で良好 ×：カエリが３０μ以上で不良 塩水噴霧耐錆性・・・ ＪＩＳ　Ｚ−２３７１１：？％拠して行イア２時間後の
錆発生を目視判定。（無−錆が認 められない。白−白錆、赤−赤錆） 〔発明の効果〕 本発明の鋼板によれば、絶縁層との密着性、並びに耐錆
性に優れることは勿論のこと、特にプリント基板の切断
やプレス時の絶縁層の耐剥離性に優れると共に、金属層
のカエリが少ないという等効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋼板の表面にＣｒ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｓｎの内から選
   ばれた１種又は２種以上を０．５〜５ｇ／ｍ＾２メッキ
   し、その上に金属クロム換算で１０〜８０ｍｇ／ｍ＾２
   のクロメート処理を施し、更に有機高分子化合物を主成
   分とする有機被覆を０．５〜５ｇ／ｍ＾２塗布したこと
   を特徴とする鉄系プリント基板に適した鋼板。