JPH047296B2 - - Google Patents
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- JPH047296B2 JPH047296B2 JP59001191A JP119184A JPH047296B2 JP H047296 B2 JPH047296 B2 JP H047296B2 JP 59001191 A JP59001191 A JP 59001191A JP 119184 A JP119184 A JP 119184A JP H047296 B2 JPH047296 B2 JP H047296B2
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- JP
- Japan
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- metal plate
- insulating substrate
- insulating layer
- etching
- present
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- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
本発明は絶縁層と金属板の接着強度を大巾に向
上させ且つ熱放散特性を改善した電気絶縁基板の
製造法に関する。 従来より金属箔層、絶縁層及び金属板を接着剤
の介在下に積層してプレス成形して得られる電気
絶縁基板は、例えば電子工業、電気工業の分野で
広く用いられている。このような絶縁基板は、上
記のような積層物を通常熱プレス機により約100
〜200℃程度、約１〜50Kg／cm2の条件でプレス成
形することにより得られる。この際、一般に絶縁
層と金属板の接着に際しては、金属板の表面を脱
脂するか又はサンドブラスト処理するのが通常で
ある。しかし、この方法では絶縁層と金属板間の
接着の信頼性が低く、また耐ハンダ性、老化など
のテストで不良が生じ易かつた。 本発明の目的は、絶縁層と金属板の接着強度を
大巾に向上させ、同時に熱放散特性においても優
れた電気絶縁基板の製造法を提供することにあ
る。 即ち、本発明は金属箔層、絶縁層及び金属板を
接着剤の介在下に積層し熱プレス機によりプレス
成形して電気絶縁基板を製造する方法において、
上記金属板の表面をサンドブラスト及びエツチン
グの両処理を併用して前処理することを特徴とす
る電気絶縁基板の製造法に係るものである。 本発明においては、絶縁層と金属板を接着剤に
より接着するに際して、金属板の表面を予めサン
ドブラスト及びエツチングの両処理を行うことに
より、その接着強度を大巾に向上させ、同時に熱
放散特性を改善し得ることを見い出した。上記効
果が達成される理由は明確ではないが、接着強度
の向上にはアンカー効果、表面活性化による化学
結合の生成、また熱放散性の改善には表面積の増
大が関連しているものと推定される。 次に図面により本発明について説明する。第１
図は本発明の方法により得られる電気絶縁基板の
断面拡大図であり、金属板３の表面にはサンドブ
ラスト及びエツチングの両処理が施されている。
１は金属箔層、２は絶縁層である。 本発明において金属板としては任意のものが使
用され、例えば通常のアルミ板、各種耐食アルミ
板、鉄板、鋼板、銅板、ニツケル板、ステンレス
板、真ちゆう板、珪素鋼板、ジユラルミン板等が
例示できるが、特にアルミ板が好ましい。この金
属板の厚みは、その自己保持性という観点より通
常0.3mm以上が好ましく、0.5〜５mm程度が特に好
ましい。 次に絶縁層を形成する樹脂としては各種のもの
を使用でき、例えばエポキシ系樹脂、フエノール
系樹脂、シリコン系樹脂、ポリエステル系樹脂、
ポリエステルイミド系樹脂、ポリアミドイミド系
樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、
フエノキシ樹脂等を例示できる。絶縁層の厚みは
絶縁特性、熱放散性等に依存するが、通常は約
150μｍ以下が好ましく、特に約50〜100μｍが好
ましい。 金属箔としては各種のものが使用できるがエツ
チング性、電気伝導性、メツキの容易性等から銅
箔、アルミ箔、ニツケル箔等が好ましい。金属箔
層の厚さは、得られた基板の加工時のエツチング
精度等より通常は約１〜150μｍが好ましく、特
に約５〜50μｍが好適である。 本発明において上記の金属板と絶縁層の間、絶
縁層と銅箔の間には、接着剤を存在せしめてプレ
ス加工を行なう。接着剤としては各種のものを使
用できるが、特に耐熱性を有するものが好まし
く、例えばエポキシ系（チバーガイギー社、アダ
ルダイトLY556）、シリコン系（東芝シリコン社、
YR−3286）、エポキシ−ナイロン系（3M社、
AF−42）、イミド系（三菱ガス化学社、BTレジ
ン）などを用いることができる。また絶縁層形成
用樹脂を硬化剤を使用もしくは使用しないで、直
接金属板及び／又は金属箔層上に硬化形成して両
者を接合することもできる。 本発明においてサンドブラスト及びエツチング
の処理は公知の方法で行うことができる。サンド
ブラストは例えば金属板を脱脂した後、鉄粉、金
剛砂、アルミナなどの研摩剤を利用して圧縮空気
でアルミ板表面をたたくことにより行うことがで
きる。またエツチングはエツチング液として例え
ばH3PO4（66.5％）、H2SO4（4.5％）、HNO3（2.8
％）、H3BO3（0.5％）等を使用し、通常これらの
溶液中に浸漬温度95±10℃、浸漬時間約１〜３分
程度で処理することにより行われる。 本発明の絶縁基板を製造するには公知の方法に
よることができ、例えばHot−Hot法、Cold−
Hot−Cold法により製造できる。Hot−Hot法に
よる１例を示すと、例えばプレス機を約190℃に
加熱し、熱板及びクツシヨン用パツドを取り出し
サンプル（被プレス物）をはさんでプレス機に挿
入し、約40Kg／cm2の圧力をかけて約５分間保持し
た後、除荷することにより本発明の絶縁基板を製
造することができる。 本発明の電気絶縁基板は各種の集積回路用基
板、印刷配線板、放熱板、その他に好適なもので
ある。 以下に実施例を挙げて詳しく説明する。 実施例 １ サンドブラスト及びエツチング処理を施したア
ルミ板（2.2mm厚）上に100μｍ厚のガラスクロス
を載せ、この上にエポキシ樹脂75重量部及びアミ
ン系硬化剤のメチルエチルケトン溶液35重量部の
混合溶液を塗布し、120℃で10分間乾燥後、35μ
ｍ厚の電解銅箔をのせて圧力５Kg／cm2、温度150
℃の条件で60分間プレス成形し、除荷、冷却する
ことにより本発明の絶縁基板を得た。 接着強度試験 実施例１及び下記各種表面処理をアルミ板に施
した以外は実施例１と同様にして得た電気絶縁基
板（比較例１〜４）の絶縁層とアルミ板の間のＴ
剥離強度（90゜剥離、Kg／cm）を測定し、その結
果を第１表に示す。 比較例１ 無処理 〃 ２ アルマイト処理（6μｍ） 〃 ３ 〃 （15μｍ） 〃 ４ サンドプラスト処理 第１表 Ｔ剥離強度 実施例１ 5.2 比較例１ 3.0 〃 ２ 3.5 〃 ３ 3.5 〃 ４ 4.5 実施例２〜４及び比較例２ 平均粒径0.5mmの珪砂を用いて、６Kgｆ／cm2の
圧力にて10分間アルミニウム板の表面をサンドブ
ラスト処理を行い、次いで第２表に示す条件でエ
ツチング処理を行い、以下実施例１と同様にして
絶縁基板を得た。尚、上記においてエツチング処
理を省略したものを比較例２とした。 次に得られた絶縁基板100枚の平均接着強度を
実施例１と同様の方法により常温及び100℃の２
点で測定した。又、接着不良率として常温測定の
場合はＴ剥離強度が2.0Kg／cm未満のものの発生
割合を、100℃の場合は1.0Kg／cm未満のものの発
生割合を示した。結果を第２表に示す。
上させ且つ熱放散特性を改善した電気絶縁基板の
製造法に関する。 従来より金属箔層、絶縁層及び金属板を接着剤
の介在下に積層してプレス成形して得られる電気
絶縁基板は、例えば電子工業、電気工業の分野で
広く用いられている。このような絶縁基板は、上
記のような積層物を通常熱プレス機により約100
〜200℃程度、約１〜50Kg／cm2の条件でプレス成
形することにより得られる。この際、一般に絶縁
層と金属板の接着に際しては、金属板の表面を脱
脂するか又はサンドブラスト処理するのが通常で
ある。しかし、この方法では絶縁層と金属板間の
接着の信頼性が低く、また耐ハンダ性、老化など
のテストで不良が生じ易かつた。 本発明の目的は、絶縁層と金属板の接着強度を
大巾に向上させ、同時に熱放散特性においても優
れた電気絶縁基板の製造法を提供することにあ
る。 即ち、本発明は金属箔層、絶縁層及び金属板を
接着剤の介在下に積層し熱プレス機によりプレス
成形して電気絶縁基板を製造する方法において、
上記金属板の表面をサンドブラスト及びエツチン
グの両処理を併用して前処理することを特徴とす
る電気絶縁基板の製造法に係るものである。 本発明においては、絶縁層と金属板を接着剤に
より接着するに際して、金属板の表面を予めサン
ドブラスト及びエツチングの両処理を行うことに
より、その接着強度を大巾に向上させ、同時に熱
放散特性を改善し得ることを見い出した。上記効
果が達成される理由は明確ではないが、接着強度
の向上にはアンカー効果、表面活性化による化学
結合の生成、また熱放散性の改善には表面積の増
大が関連しているものと推定される。 次に図面により本発明について説明する。第１
図は本発明の方法により得られる電気絶縁基板の
断面拡大図であり、金属板３の表面にはサンドブ
ラスト及びエツチングの両処理が施されている。
１は金属箔層、２は絶縁層である。 本発明において金属板としては任意のものが使
用され、例えば通常のアルミ板、各種耐食アルミ
板、鉄板、鋼板、銅板、ニツケル板、ステンレス
板、真ちゆう板、珪素鋼板、ジユラルミン板等が
例示できるが、特にアルミ板が好ましい。この金
属板の厚みは、その自己保持性という観点より通
常0.3mm以上が好ましく、0.5〜５mm程度が特に好
ましい。 次に絶縁層を形成する樹脂としては各種のもの
を使用でき、例えばエポキシ系樹脂、フエノール
系樹脂、シリコン系樹脂、ポリエステル系樹脂、
ポリエステルイミド系樹脂、ポリアミドイミド系
樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、
フエノキシ樹脂等を例示できる。絶縁層の厚みは
絶縁特性、熱放散性等に依存するが、通常は約
150μｍ以下が好ましく、特に約50〜100μｍが好
ましい。 金属箔としては各種のものが使用できるがエツ
チング性、電気伝導性、メツキの容易性等から銅
箔、アルミ箔、ニツケル箔等が好ましい。金属箔
層の厚さは、得られた基板の加工時のエツチング
精度等より通常は約１〜150μｍが好ましく、特
に約５〜50μｍが好適である。 本発明において上記の金属板と絶縁層の間、絶
縁層と銅箔の間には、接着剤を存在せしめてプレ
ス加工を行なう。接着剤としては各種のものを使
用できるが、特に耐熱性を有するものが好まし
く、例えばエポキシ系（チバーガイギー社、アダ
ルダイトLY556）、シリコン系（東芝シリコン社、
YR−3286）、エポキシ−ナイロン系（3M社、
AF−42）、イミド系（三菱ガス化学社、BTレジ
ン）などを用いることができる。また絶縁層形成
用樹脂を硬化剤を使用もしくは使用しないで、直
接金属板及び／又は金属箔層上に硬化形成して両
者を接合することもできる。 本発明においてサンドブラスト及びエツチング
の処理は公知の方法で行うことができる。サンド
ブラストは例えば金属板を脱脂した後、鉄粉、金
剛砂、アルミナなどの研摩剤を利用して圧縮空気
でアルミ板表面をたたくことにより行うことがで
きる。またエツチングはエツチング液として例え
ばH3PO4（66.5％）、H2SO4（4.5％）、HNO3（2.8
％）、H3BO3（0.5％）等を使用し、通常これらの
溶液中に浸漬温度95±10℃、浸漬時間約１〜３分
程度で処理することにより行われる。 本発明の絶縁基板を製造するには公知の方法に
よることができ、例えばHot−Hot法、Cold−
Hot−Cold法により製造できる。Hot−Hot法に
よる１例を示すと、例えばプレス機を約190℃に
加熱し、熱板及びクツシヨン用パツドを取り出し
サンプル（被プレス物）をはさんでプレス機に挿
入し、約40Kg／cm2の圧力をかけて約５分間保持し
た後、除荷することにより本発明の絶縁基板を製
造することができる。 本発明の電気絶縁基板は各種の集積回路用基
板、印刷配線板、放熱板、その他に好適なもので
ある。 以下に実施例を挙げて詳しく説明する。 実施例 １ サンドブラスト及びエツチング処理を施したア
ルミ板（2.2mm厚）上に100μｍ厚のガラスクロス
を載せ、この上にエポキシ樹脂75重量部及びアミ
ン系硬化剤のメチルエチルケトン溶液35重量部の
混合溶液を塗布し、120℃で10分間乾燥後、35μ
ｍ厚の電解銅箔をのせて圧力５Kg／cm2、温度150
℃の条件で60分間プレス成形し、除荷、冷却する
ことにより本発明の絶縁基板を得た。 接着強度試験 実施例１及び下記各種表面処理をアルミ板に施
した以外は実施例１と同様にして得た電気絶縁基
板（比較例１〜４）の絶縁層とアルミ板の間のＴ
剥離強度（90゜剥離、Kg／cm）を測定し、その結
果を第１表に示す。 比較例１ 無処理 〃 ２ アルマイト処理（6μｍ） 〃 ３ 〃 （15μｍ） 〃 ４ サンドプラスト処理 第１表 Ｔ剥離強度 実施例１ 5.2 比較例１ 3.0 〃 ２ 3.5 〃 ３ 3.5 〃 ４ 4.5 実施例２〜４及び比較例２ 平均粒径0.5mmの珪砂を用いて、６Kgｆ／cm2の
圧力にて10分間アルミニウム板の表面をサンドブ
ラスト処理を行い、次いで第２表に示す条件でエ
ツチング処理を行い、以下実施例１と同様にして
絶縁基板を得た。尚、上記においてエツチング処
理を省略したものを比較例２とした。 次に得られた絶縁基板100枚の平均接着強度を
実施例１と同様の方法により常温及び100℃の２
点で測定した。又、接着不良率として常温測定の
場合はＴ剥離強度が2.0Kg／cm未満のものの発生
割合を、100℃の場合は1.0Kg／cm未満のものの発
生割合を示した。結果を第２表に示す。
【表】
実施例５〜６及び比較例３
実施例２と同様にして８分間アルミニウム板の
表面をサンドブラスト処理を行い、次いで第３表
に示す条件でエツチング処理を行つた。次にその
上に両面にイミド系接着剤（三菱ガス化学社の
BTレジン）層を有する厚さ100μｍのポリイミド
フイルムを、更にその上に厚さ35μｍの電解銅箔
をのせて圧力５Kg／cm2、温度220℃、60分の条件
でプレス成形し、除荷、冷却して絶縁基板を得
た。尚、上記においてエツチング処理を省略した
ものを比較例３とした。 次に得られた絶縁基板100枚の平均接着強度及
び接着不良率を実施例２と同様にして測定した。
結果を第３表に示す。
表面をサンドブラスト処理を行い、次いで第３表
に示す条件でエツチング処理を行つた。次にその
上に両面にイミド系接着剤（三菱ガス化学社の
BTレジン）層を有する厚さ100μｍのポリイミド
フイルムを、更にその上に厚さ35μｍの電解銅箔
をのせて圧力５Kg／cm2、温度220℃、60分の条件
でプレス成形し、除荷、冷却して絶縁基板を得
た。尚、上記においてエツチング処理を省略した
ものを比較例３とした。 次に得られた絶縁基板100枚の平均接着強度及
び接着不良率を実施例２と同様にして測定した。
結果を第３表に示す。
【表】
【表】
第２〜３表から明らかな通り、サンドブラスト
とエツチング処理の両方を行つた場合は、常温及
び高温（これは絶縁基板の種々の種々の加工及び
運転が高温で行われる）においても充分な接着強
度を示し、且つ、両温度における接着不良品が皆
無であつて工業上有利であることが分かる。 これに対して、サンドブラスト処理のみの場合
は、常温における平均強度はまずまずであつても
不良品の発生があつて生産安定性にやや問題があ
り高温接着強度においてはこの傾向が一段と強く
なる。 本発明において接着強度が大きく、生産安定性
が良好となる理由は、サンドブラストによりまず
比較的大きな凹凸がAl板表面に形成され、次い
でエツチングによりその凹凸を保持したままで、
凹凸表面に全面にわたり微細な凹凸が加わる２重
構造となる２重アンカー効果が奏効しているため
と考えられる。 熱放散性試験 実施例１及び比較例１の電気絶縁基板の熱放散
特性を評価するため、電気絶縁基板の熱抵抗値を
測定した。測定はアルミブロツクの上に上記の絶
縁基板（30×40mm）を載せ、該基板の中央に10×
14mmの銅箔面が残るようにエツチングしたものを
使用して行つた。測定回路においては、定電圧電
源として菊水電機製のPAC16−10型を使用し、
電流電圧計として横河電機製のM2E1005を使用、
また温度測定は熱電対により行つた。 その結果、実施例１及び比較例１の基板（共に
銅箔層35μｍ、絶縁層50μｍ、アルミ板2.2mm）の
熱抵抗値はそれぞれ2.9及び3.6℃／Ｗであつた。
とエツチング処理の両方を行つた場合は、常温及
び高温（これは絶縁基板の種々の種々の加工及び
運転が高温で行われる）においても充分な接着強
度を示し、且つ、両温度における接着不良品が皆
無であつて工業上有利であることが分かる。 これに対して、サンドブラスト処理のみの場合
は、常温における平均強度はまずまずであつても
不良品の発生があつて生産安定性にやや問題があ
り高温接着強度においてはこの傾向が一段と強く
なる。 本発明において接着強度が大きく、生産安定性
が良好となる理由は、サンドブラストによりまず
比較的大きな凹凸がAl板表面に形成され、次い
でエツチングによりその凹凸を保持したままで、
凹凸表面に全面にわたり微細な凹凸が加わる２重
構造となる２重アンカー効果が奏効しているため
と考えられる。 熱放散性試験 実施例１及び比較例１の電気絶縁基板の熱放散
特性を評価するため、電気絶縁基板の熱抵抗値を
測定した。測定はアルミブロツクの上に上記の絶
縁基板（30×40mm）を載せ、該基板の中央に10×
14mmの銅箔面が残るようにエツチングしたものを
使用して行つた。測定回路においては、定電圧電
源として菊水電機製のPAC16−10型を使用し、
電流電圧計として横河電機製のM2E1005を使用、
また温度測定は熱電対により行つた。 その結果、実施例１及び比較例１の基板（共に
銅箔層35μｍ、絶縁層50μｍ、アルミ板2.2mm）の
熱抵抗値はそれぞれ2.9及び3.6℃／Ｗであつた。
第１図は本発明の方法により得られる電気絶縁
基板の断面拡大図である。 １…金属箔層、２…絶縁層、３…金属板を示
す。
基板の断面拡大図である。 １…金属箔層、２…絶縁層、３…金属板を示
す。
Claims (1)
- １ 金属箔層、絶縁層及び金属板を接着剤の介在
下に積層し熱プレス機によりプレス成形して電気
絶縁基板を製造する方法において、上記金属板の
表面をサンドブラスト及びエツチングの両処理を
併用して前処理することを特徴とする電気絶縁基
板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP119184A JPS60145837A (ja) | 1984-01-06 | 1984-01-06 | 電気絶縁基板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP119184A JPS60145837A (ja) | 1984-01-06 | 1984-01-06 | 電気絶縁基板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60145837A JPS60145837A (ja) | 1985-08-01 |
| JPH047296B2 true JPH047296B2 (ja) | 1992-02-10 |
Family
ID=11494558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP119184A Granted JPS60145837A (ja) | 1984-01-06 | 1984-01-06 | 電気絶縁基板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60145837A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6235593A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-16 | 東芝ケミカル株式会社 | 回路用金属基板 |
| JP2013093351A (ja) * | 2011-10-24 | 2013-05-16 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 金属ベース回路基板の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5414298B2 (ja) * | 1972-10-17 | 1979-06-06 | ||
| JPS5617227B2 (ja) * | 1973-01-24 | 1981-04-21 | ||
| JPS5812749A (ja) * | 1981-07-15 | 1983-01-24 | 松下電工株式会社 | 金属板ベ−ス積層板の製造方法 |
-
1984
- 1984-01-06 JP JP119184A patent/JPS60145837A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60145837A (ja) | 1985-08-01 |
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