JPH04105389A - セラミック複合銅張積層板の製造方法 - 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、特に小径のドリル加工性に優れたセラミック
複合銅張積層板の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来より、プリント配線板に用いられる銅張積層板とし
ては、紙基材フェノール樹脂積層板やガラス布基材エポ
キシ樹脂積層板、あるいはガラス布基材ポリイミド樹脂
積層板などが主流であり、広範に用いられている。

しかしながら、近年の電子機器の小型化、高出力化の著
しい進歩に伴って、各種の電子機器に用いられるプリン
ト配線板にも耐熱性２寸法安定性などのより高度な特性
が要求されてきており、上記したような従来の銅張積層
板では、これらの要求に対応しきれない場合が多くなっ
てきている。

一方、近年は上記の如きプラスチック系基板に比して、
耐熱性や放熱性などの特性が格段に優れるという理由か
ら、アルミナ基板をはじめとするセラミック系基板も多
く用いられるようになってきている。

しかして、これらのセラミック系基板は、上記したよう
な長所を有する反面、加工性が悪く穴あけ、切断などが
困難であるなとの欠点を有するとともに、焼結法によっ
て製造するために、大型化に限界があり割れやすく取り
扱い性が悪いなどの欠点も有している。

このため、本発明者らはプラスチック系基板とセラミッ
ク系基板との有する長所を合わせ持った基板の開発を目
的として、セラミックと従来の樹脂基板とを複合したセ
ラミック複合銅張積層板を先に提案した（特願昭６０−
２９５７９８号）。

このセラミック複合銅張積層板は、銅箔にセラミックを
溶射してセラミック層を形成し、この銅箔のセラミック
層側にプリプレグを載置して熱圧成形する方法によって
製造されるもので、銅箔とガラス布基材エポキシ樹脂層
、あるいはガラス布基材ポリイミド樹脂層との間にアル
ミナなどのセラミック層を有する構造とされている。

したがって、このセラミック複合銅張積層板は、従来の
プラスチック系基板に比べると、面方向の熱膨張係数が
低いために寸法安定性に優れ、また従来のガラス布基材
エポキシ樹脂積層板、ガラス布基材ポリイミド樹脂積層
板などに比べると銅箔エツチング後、多層化接着後、加
熱処理後、あるいは吸湿後の寸法変化率は５０％以下と
なり、特にセラミック層の厚さを厚くすると寸法変化率
をほとんど０に近いように設定することができる。

その他、このセラミック複合銅張積層板は、セラミック
層が存在するために高温での銅箔引き剥がし強さ２表面
硬度性、耐トラッキング性、耐アク性なども従来に比べ
て格段に優れるなどの特性を有している。

さらに、焼結法による従来のセラミック基板と比較する
と、このセラミック複合銅張積層板は従来のプラスチッ
ク基板とほぼ同様の製造方法で行なえるために、基板の
大きさに制限がなく大型化が可能であり、またセラミッ
ク層は厚さが１０μｍ〜２００μｍ程度と薄いために、
従来のプラスチック系基板と同様に超硬ドリルによる穴
加工が可能であるという特性を有している。

（発明が解決しようとする課題） ところが、このような優れた特性を有するセラミック複
合鋼張積層板にも、小径ドリルの加工性か悪いという欠
点を有している。

すなわち、このセラミック複合銅張積層板は、例えばド
リル径が０．９ｍｍ程度ではドリルの摩耗は大きいもの
の、１０，０００穴程度の穴あけをしてもドリルは折損
せず、穴壁粗さも従来のプラスチック系基板とほぼ同等
である。

しかしながら、ドリル径が０．３ｍｍ程度の小径になる
と、従来のプラスチック系基板では１０゜０００穴程度
でのドリル折損は発生しないが、このセラミック複合銅
張積層板では、セラミック層の厚さによっても異なるも
のの、ドリル折損が発生しやすくなり、例えばセラミッ
ク層の厚さが１０μｍの場合では、２００穴程度でドリ
ルが折損してしまうという問題を有している。

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、特に小径のドリル加工
性に優れたセラミック複合銅張積層板を提供することに
ある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記のような目的を達成するために、請求項
１記載の如く、銅箔の片面に繊維強化樹脂層を形成し、
次いでその繊維強化樹脂層」二にセラミックを溶射して
セラミック層を形成した後、この銅箔のセラミック層と
接するようにプリプレグを載置し、これを熱圧成形する
ことを特徴とする。

また、請求項２記載の如く、溶射するセラミックはアル
ミナを主成分とするものであることを特徴とする。

さらに、請求項３記載の如く、銅箔の片面に形成する繊
維強化樹脂層、およびプリプレグの樹脂はエポキシ樹脂
であることを特徴とする。

また、請求項４記載の如く、銅箔の片面に形成する繊維
強化樹脂層、およびプリプレグの樹脂はポリイミド樹脂
であることを特徴とする。

本発明において、銅箔に繊維強化樹脂層を形成した後に
セラミック層を形成したのは、銅箔とセラミック層との
間に樹脂を主体とした層を設けるためである。

このような構造とすることにより、ドリル加工時におけ
るドリルは、銅箔を突き抜けた後いきなり硬いセラミッ
ク層に当たらず、まず加工性のよい樹脂層に当たること
となり、したがって銅箔下の繊維強化樹脂層内でドリル
は芯ぶれを抑制され、ドリルの折損が防止される。

また、銅箔の片面にセラミック層を形成するのに先立っ
て繊維強化樹脂層を形成したのは、樹脂単独とした場合
には、ドリル加工性の改良には効果があるものの熱膨脹
係数が大きいため、セラミック複合銅張積層板の最大の
特長である低熱膨脹係数という特性が損われてしまうが
、繊維強化樹脂を用いることによって低熱膨脹係数を保
つことができるためである。

この繊維強化樹脂層を形成する樹脂としては、プラスチ
ック系基板に広く用いられているエポキシ樹脂、または
ポリイミド樹脂が好適であるが、その他にフェノール樹
脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエ
ステル樹脂などを用いることができる。

また、繊維もガラス繊維が好適であるが、その他に紙、
ケブラー繊維、クォーツ繊維などを用いることができる
。

そして、溶射するセラミックは、溶射のし易さ。

電気絶縁性、熱膨脹係数などの特性の点からアルミナが
好適であるが、そのほかにシリカ、ジルコニア、マグネ
シア、イツトリア、ムライト、スピネル、ジルコン、コ
ージェライトなどのセラミック単体、あるいはこれらの
混合物を用いることができる。

さらに、繊維強化樹脂層とセラミック層とを有する銅箔
に積層して熱圧成形するプリプレグの樹脂は、上記の繊
維強化樹脂層と同様なエポキシ樹脂またはポリイミド樹
脂が好適であるが、その他にフェノール樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、メラミン樹脂な
どを用いることができる。

また、繊維暴利はガラスクロス、ガラス不織布などのガ
ラス繊維が好適であるが、その他にケブラー繊維、クォ
ーツ繊維１紙などを用いることができる。

なお、本発明において銅箔、繊維強化樹脂層。

セラミック層は、積層板の両面にあるいは片面だけに形
成してもよく、用途による要求特性、仕様などに応じて
適宜設計できる。

また、銅箔、繊維強化樹脂層、セラミック層およびプリ
プレグのそれぞれの厚さと種類についても、上記と同様
にその使用目的に応じて自由に選択することができる。

（作用） 従来のセラミック複合銅張積層板では、ドリル加工時に
銅箔を突き抜けた後のドリルが、いきなり硬く加工性の
悪いセラミック層に突き当たってしまい、しかも銅箔は
通常１８μｍ〜７０μｍと薄いためにドリルのガイドの
役目を果たさず、硬いセラミックに当たったドリルは、
高い切削抵抗により芯ぶれを起すために径の小さいドリ
ルは折損しやすくなる。

しかしながら、本発明に係るセラミック複合銅張積層板
よれば、ドリルは銅箔の次にいきなりセラミック層に当
たらず、まずセラミック層に比べて格段に軟かく加工性
がよい繊維強化樹脂層に当たるため、芯ぶれもなく容易
に加工を進行させることができる。

しかも、ある程度の深さを加工すると、それがドリルの
ガイドとなってドリルの芯ぶれを防ぎその後にセラミッ
ク層に突き当たるので、小径ドリルの芯ぶれが少なくな
りこの種ドリルの折損を発生しにくくすることができる
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

まず、銅箔１として電解銅箔（厚さ１８μｍ。

古河サーキットフォイル■製）を用いるとともに、この
粗化面に繊維強化樹脂層２としてガラス布基材エポキシ
樹脂プリプレグを積層し、これを互いに油圧成形機によ
り熱圧成形して、厚さ０．１ｍｍのカラス布幕キイエポ
キシ樹脂層を形成した。

次に、上記ガラス布基材エポキシ樹脂層の表面にセラミ
ック層３を形成すべく、プラズマ溶射装置（プラズマダ
インシステム３６００−８０Ｒ型。

米国プラスマダイン社製）を用いて、アルミナ（アルミ
ナ９９．．６％以上、ショウコートに一１６Ｔ、昭和電
工■製）を溶射して、厚さ１００μｍのアルミナ層を形
成した。

続いて、アルミナ層とカラス布基材エポキシ樹脂層をも
つ電解銅箔を、アルミナ層が対向するように上下に置き
、その間にガラス布基材エポキシ樹脂であるプリプレグ
４を積層して熱圧成形した。

得られた積層板は板厚１．６ｍｍを有しており、このよ
うにして得た積層板を２枚重ねて、径０゜３５μｍの超
硬ドリルによる穴あけを行なった。

ドリルの回転数は７０．００Ｏｒｐｍ、送り速度は２，
５００ｍｍ／ｍｉｎとした。

ドリルが折損するまで穴あけを行なったところ、ドリル
は３．２００穴加工した時点で折損した。

実施例との比較のために、銅箔の真下に厚さ１００μｍ
のアルミナ層を有する従来のセラミック複合銅張積層板
を用い、上記と同様の条件による加工を行なったところ
、２０６穴を加工した時点で既にドリルが折損した。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明に係るセラミック複合銅張
積層板の製造方法によれば、ドリル加工時には従来のセ
ラミック複合銅張積層板のように、ドリルが銅箔を突き
抜けた後にいきなり加工性の悪い硬いセラミック層に突
き当たることがなく、まず柔らかく加工性のよい繊維強
化樹脂層に当たるため、ドリルの耐久性を向上させるこ
とができるとともに、芯ぶれもなく容易に小径のドリル
加工を行なうことができるセラミック複合銅張積層板を
提供することができる。

また、セラミック層の設ける位置を変えただけで、セラ
ミック層の厚さは従来と同様変える必要がないので、セ
ラミック複合銅張積層板の最大の特長である低熱膨張係
数および寸法安定性を保持しているセラミック複合銅張
積層板を提供することができる等の効果をＨする。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例で得たセラミック複合銅張積層板
の積層構造を示す断面模式図である。 １・・・銅箔 ２・・・繊維強化樹脂層 ３・・・セラミック層 ４・・・プリプレグ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．銅箔の片面に繊維強化樹脂層を形成し、次いでその
   繊維強化樹脂層上にセラミックを溶射してセラミック層
   を形成した後、この銅箔のセラミック層と接するように
   プリプレグを載置し、これを熱圧成形することを特徴と
   するセラミック複合銅張積層板の製造方法。
2. ２．溶射するセラミックはアルミナを主成分とするもの
   であることを特徴とする請求項１記載のセラミック複合
   銅張積層板の製造方法。
3. ３．銅箔の片面に形成する繊維強化樹脂層、およびプリ
   プレグの樹脂はエポキシ樹脂であることを特徴とする請
   求項１又は２記載のセラミック複合銅張積層板の製造方
   法。
4. ４．銅箔の片面に形成する繊維強化樹脂層、およびプリ
   プレグの樹脂はポリイミド樹脂であることを特徴とする
   請求項１又は２記載のセラミック複合銅張積層板の製造
   方法。