JPH0564879B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0564879B2 JPH0564879B2 JP13546585A JP13546585A JPH0564879B2 JP H0564879 B2 JPH0564879 B2 JP H0564879B2 JP 13546585 A JP13546585 A JP 13546585A JP 13546585 A JP13546585 A JP 13546585A JP H0564879 B2 JPH0564879 B2 JP H0564879B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core plate
- resin
- film
- pressure
- laminate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Laminated Bodies (AREA)
- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、金属ベース印刷配線板の素材として
好適な積層板を得る方法に関するものである。 （従来技術） 金属ベース印刷配線板は、金属芯板と、その表
面に絶縁層を介して設けられた導電回路層よりな
るもので、放熱性や磁気シールド性に優れてお
り、ハイブリツドIC基板等の各種用途に供され
ている。 従来、この金属ベース印刷配線板の素材となる
積層板は、第３図の断面図で示すように、あらか
じめ多数の貫通孔１１を設けた金属芯板１に、エ
ポキシ樹脂含浸ガラス繊維マツト（ガラスエポキ
シ）３′を熱プレスして芯板１の表面を被覆する
と同時に、ガラスエポキシ中のエポキシ樹脂を孔
１１中に流入させて孔１１の表面をも被覆して作
られるのが普通であつた。 （発明が解決しようとする問題点） ところがガラスエポキシを芯板に被覆した積層
板においては、孔１１の表面に気泡１２が残りや
すく、孔１１にスルーホールを開けたときに絶縁
不良が生じるという重大な欠点になつていた。ま
たガラスエポキシは高周波特性が十分でなく、用
途によつてはさらに高い性能のものが望まれてい
た。 本発明者等は、上記問題点を解決するため、金
属芯板を耐熱性の高い熱可塑性樹脂により孔表面
をも含めて被覆する方法を検討の結果、気泡の点
で改善が見られたものの、さらに高度の品質を要
求される場合には未だ完全とは言えなかつた。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、耐熱性熱可塑性樹脂フイルムと、貫
通孔を設けた金属芯板とを、減圧雰囲気下で加熱
プレスすることにより、気泡残存の極めて少ない
積層板を得ることに成功したものである。 以下本発明を図面を参照して詳細に説明する。 第１図は、本発明方法をより得られる積層板の
一例を示す断面図、第２図は別の例を示す断面図
であつて、第１図のものは金属芯板１を耐熱性熱
可塑性樹脂のフイルム２で被覆絶縁し、その表面
に導電回路を設けるようにしたもの、第２図のも
のは、さらにガラスエポキシ等のプリプレグ層３
を積層してこの層３上に導電回路を設けるように
したものである。 本発明で使用する金属芯板は、予め多数の貫通
孔１１が設けられたもので、通常0.1〜1.6mm程度
の厚さである。材質としては、鉄、アルミ、銅、
亜鉛等がある。 この芯板１は、サンドブラスト、液体ホーニン
グ、エツチング等の粗面化処理を施して、表面粗
さ（JIS Ｂ 0601で規定する中心線平均粗さ）が
1μ以上12μｍ以下、特に1.2μｍ以上となるように
微細に粗面化したものが好ましい。これは加熱プ
レス時に層間の空気が逃げやすいことと粗面によ
るアンカー効果が相俟つて接着力を高めるためと
考えられる。 また同時に、アルマイト処理、アロジン処理、
樹脂コーテイング等の処理を行なつて接着力の向
上を図るのが好ましい。 耐熱性熱可塑性樹脂フイルム２としては、半田
耐熱性がある熱可塑性樹脂、たとえばポリサルフ
オン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフエニ
レンサルフアイド等のフイルムを用い得るが、特
に熱変形温度（ASTM D648、18.6Kg／cm2）が
200℃以上の樹脂、例えばポリエーテルイミド
（200℃）、ポリエーテルサルフオン（203℃）、ポ
リアミドイミド（274℃）等のフイルムが好まし
い。 フイルム２の厚さは、積層中の厚さ減少を見込
んで0.25〜0.5mm程度が好適である。 芯板１とフイルム２とを積層するには、両者を
重ね合せ、減圧下で加熱プレスをおこなう。減圧
度（常圧と残存圧の差）は、600mmHg以上、好ま
しくは650mmHg以上とする。これよりも減圧度が
低いと気泡が完全には抜けない。 加熱プレスを常圧下で行うと、孔部や層間に気
泡が残存し、この気泡は高温高圧を加えても容易
に排除されないばかりか、苛酷な加熱圧着条件に
よりフイルム２が流れ出したり熱劣化する等の欠
点が生じる。ところが減圧度600mmHg程度の減圧
条件下で加熱プレスすると、ガラスエポキシのよ
うな液状成分を含むものとは違い、フイルム２が
固体状にあるうちに層間および孔中の空気の大部
分が容易に抜け、しかも樹脂に常に圧力が加わつ
ているから、目立つた気泡はほとんど認められな
くなる。またプレス時の加熱による金属芯板表面
の酸化を抑えることにより高い接着力が得られる
という効果も大きい。 ここで加熱温度は、フイルム２を構成する樹脂
の流動開始温度以上、熱分解温度未満の範囲とす
る必要があるのでフイルム２の材質で当然異なつ
てくるが、一般的には、200℃未満では芯板１と
フイルム２との接着力が弱く、450℃を越えると
フイルム２が流れて厚さが著しく減少し好ましく
ないので、200〜450℃の範囲とする必要がある。
好ましい温度は、例えばポリエーテルイミドの場
合には350〜380℃、ポリエーテルサルフオンの場
合には320〜350℃、ポリサルフオンでは280〜340
℃、ポリアミドイミドでは300〜400℃、ポリエー
テルエーテルケトンでは350〜380℃の範囲であ
る。 これらの範囲であれば、適正なプレス圧力を選
ぶことにより、プレス中にフイルム２が著しく流
れ出すこともなく、かつフイルム２が溶融してそ
の一部が孔１１中に流入充填され、孔１１の表面
を十分に被覆するので、良好な結果が得られる。 またプレス圧力は50〜200Kg／cm2の範囲がよく、
これが50Kg／cm2未満では、減圧下でも層間および
孔部の気泡が十分抜けず、接着力も弱く、300
Kg／cm2を越えるとフイルム２の厚さが不必要に減
少し、所定厚さの積層体が得られない。実用的に
は100Kg／cm2程度の圧力で十分な接着強度が得ら
れる。 加熱プレスが完了すると、冷却を開始する。こ
の冷却中にも加圧を行うのがよいが、減圧を維持
することは必ずしも必要ない。 第２図は特に好ましい構成の積層板を示すもの
であるが、このような積層板を得る場合には、フ
イルム層２の上にガラスエポキシ等の未硬化プリ
プレグおよび必要に応じ銅箔等の導電金属箔を重
ね、120〜200℃程度の温度で５〜150Kg／cm2の圧
力を加えてプレスすればよい。この場合には、減
圧雰囲気中で行なう必要はない。温度が120℃よ
りも低いと接着力が弱く、200℃を越えるとプリ
プレグ中の樹脂の熱分解が生じやすく好ましくな
い。時間は、プリプレグ中の樹脂が十分硬化する
ように10分以上行なう。 プリプレグ３は、ガラス繊維等のマツトにエポ
キシ樹脂、フエノール樹脂、ポリエステル樹脂、
アリル樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させたもの
で、厚さ0.1〜0.2mm程度のものを数枚重ねて用い
るのがよい。 このように積層板の表面にプリプレグ層３を設
けると、「ひけ」が生じやすい熱可塑性フイルム
の性質を補つて表面平滑性が向上し、また絶縁層
の耐熱寸法安定性、耐溶剤性等が向上する。 実施例 １ 直径0.5〜５mmの貫通孔を多数設けた下記２種
の金属芯板を準備した。 (a) 厚さ1.6mmのアルミ板（表面粗さ1.2μ、アロ
ジン処理あり） (b) 厚さ1.6mmのアルミ板（表面粗さ0.2μ、アロ
ジン処理あり） これらの芯板の両面に厚さ0.3mmのポリエーテ
ルイミドフイルムを重ね、雰囲気圧力を変えて、
プレス圧力100Kg／cm2で90分間加熱プレスし、次
いで加圧したまま冷却した。次いでその樹脂層の
両面に、厚さ0.1mmのガラスエポキシを２枚ずつ
重ね、温度170℃、圧力50Kg／cm2で10分間プレス
（常圧雰囲気下）して積層板を得た。 そして孔内部の樹脂を切削して開口部を設け、
その表面の顕微鏡観察して気泡の有無を検査し、
直径2μｍ以上の気泡がないものを○、あるもの
を×とした。また芯板とフイルムの接着力をJIS
C6481により測定した。その結果を第１表に示
す。
好適な積層板を得る方法に関するものである。 （従来技術） 金属ベース印刷配線板は、金属芯板と、その表
面に絶縁層を介して設けられた導電回路層よりな
るもので、放熱性や磁気シールド性に優れてお
り、ハイブリツドIC基板等の各種用途に供され
ている。 従来、この金属ベース印刷配線板の素材となる
積層板は、第３図の断面図で示すように、あらか
じめ多数の貫通孔１１を設けた金属芯板１に、エ
ポキシ樹脂含浸ガラス繊維マツト（ガラスエポキ
シ）３′を熱プレスして芯板１の表面を被覆する
と同時に、ガラスエポキシ中のエポキシ樹脂を孔
１１中に流入させて孔１１の表面をも被覆して作
られるのが普通であつた。 （発明が解決しようとする問題点） ところがガラスエポキシを芯板に被覆した積層
板においては、孔１１の表面に気泡１２が残りや
すく、孔１１にスルーホールを開けたときに絶縁
不良が生じるという重大な欠点になつていた。ま
たガラスエポキシは高周波特性が十分でなく、用
途によつてはさらに高い性能のものが望まれてい
た。 本発明者等は、上記問題点を解決するため、金
属芯板を耐熱性の高い熱可塑性樹脂により孔表面
をも含めて被覆する方法を検討の結果、気泡の点
で改善が見られたものの、さらに高度の品質を要
求される場合には未だ完全とは言えなかつた。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、耐熱性熱可塑性樹脂フイルムと、貫
通孔を設けた金属芯板とを、減圧雰囲気下で加熱
プレスすることにより、気泡残存の極めて少ない
積層板を得ることに成功したものである。 以下本発明を図面を参照して詳細に説明する。 第１図は、本発明方法をより得られる積層板の
一例を示す断面図、第２図は別の例を示す断面図
であつて、第１図のものは金属芯板１を耐熱性熱
可塑性樹脂のフイルム２で被覆絶縁し、その表面
に導電回路を設けるようにしたもの、第２図のも
のは、さらにガラスエポキシ等のプリプレグ層３
を積層してこの層３上に導電回路を設けるように
したものである。 本発明で使用する金属芯板は、予め多数の貫通
孔１１が設けられたもので、通常0.1〜1.6mm程度
の厚さである。材質としては、鉄、アルミ、銅、
亜鉛等がある。 この芯板１は、サンドブラスト、液体ホーニン
グ、エツチング等の粗面化処理を施して、表面粗
さ（JIS Ｂ 0601で規定する中心線平均粗さ）が
1μ以上12μｍ以下、特に1.2μｍ以上となるように
微細に粗面化したものが好ましい。これは加熱プ
レス時に層間の空気が逃げやすいことと粗面によ
るアンカー効果が相俟つて接着力を高めるためと
考えられる。 また同時に、アルマイト処理、アロジン処理、
樹脂コーテイング等の処理を行なつて接着力の向
上を図るのが好ましい。 耐熱性熱可塑性樹脂フイルム２としては、半田
耐熱性がある熱可塑性樹脂、たとえばポリサルフ
オン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフエニ
レンサルフアイド等のフイルムを用い得るが、特
に熱変形温度（ASTM D648、18.6Kg／cm2）が
200℃以上の樹脂、例えばポリエーテルイミド
（200℃）、ポリエーテルサルフオン（203℃）、ポ
リアミドイミド（274℃）等のフイルムが好まし
い。 フイルム２の厚さは、積層中の厚さ減少を見込
んで0.25〜0.5mm程度が好適である。 芯板１とフイルム２とを積層するには、両者を
重ね合せ、減圧下で加熱プレスをおこなう。減圧
度（常圧と残存圧の差）は、600mmHg以上、好ま
しくは650mmHg以上とする。これよりも減圧度が
低いと気泡が完全には抜けない。 加熱プレスを常圧下で行うと、孔部や層間に気
泡が残存し、この気泡は高温高圧を加えても容易
に排除されないばかりか、苛酷な加熱圧着条件に
よりフイルム２が流れ出したり熱劣化する等の欠
点が生じる。ところが減圧度600mmHg程度の減圧
条件下で加熱プレスすると、ガラスエポキシのよ
うな液状成分を含むものとは違い、フイルム２が
固体状にあるうちに層間および孔中の空気の大部
分が容易に抜け、しかも樹脂に常に圧力が加わつ
ているから、目立つた気泡はほとんど認められな
くなる。またプレス時の加熱による金属芯板表面
の酸化を抑えることにより高い接着力が得られる
という効果も大きい。 ここで加熱温度は、フイルム２を構成する樹脂
の流動開始温度以上、熱分解温度未満の範囲とす
る必要があるのでフイルム２の材質で当然異なつ
てくるが、一般的には、200℃未満では芯板１と
フイルム２との接着力が弱く、450℃を越えると
フイルム２が流れて厚さが著しく減少し好ましく
ないので、200〜450℃の範囲とする必要がある。
好ましい温度は、例えばポリエーテルイミドの場
合には350〜380℃、ポリエーテルサルフオンの場
合には320〜350℃、ポリサルフオンでは280〜340
℃、ポリアミドイミドでは300〜400℃、ポリエー
テルエーテルケトンでは350〜380℃の範囲であ
る。 これらの範囲であれば、適正なプレス圧力を選
ぶことにより、プレス中にフイルム２が著しく流
れ出すこともなく、かつフイルム２が溶融してそ
の一部が孔１１中に流入充填され、孔１１の表面
を十分に被覆するので、良好な結果が得られる。 またプレス圧力は50〜200Kg／cm2の範囲がよく、
これが50Kg／cm2未満では、減圧下でも層間および
孔部の気泡が十分抜けず、接着力も弱く、300
Kg／cm2を越えるとフイルム２の厚さが不必要に減
少し、所定厚さの積層体が得られない。実用的に
は100Kg／cm2程度の圧力で十分な接着強度が得ら
れる。 加熱プレスが完了すると、冷却を開始する。こ
の冷却中にも加圧を行うのがよいが、減圧を維持
することは必ずしも必要ない。 第２図は特に好ましい構成の積層板を示すもの
であるが、このような積層板を得る場合には、フ
イルム層２の上にガラスエポキシ等の未硬化プリ
プレグおよび必要に応じ銅箔等の導電金属箔を重
ね、120〜200℃程度の温度で５〜150Kg／cm2の圧
力を加えてプレスすればよい。この場合には、減
圧雰囲気中で行なう必要はない。温度が120℃よ
りも低いと接着力が弱く、200℃を越えるとプリ
プレグ中の樹脂の熱分解が生じやすく好ましくな
い。時間は、プリプレグ中の樹脂が十分硬化する
ように10分以上行なう。 プリプレグ３は、ガラス繊維等のマツトにエポ
キシ樹脂、フエノール樹脂、ポリエステル樹脂、
アリル樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させたもの
で、厚さ0.1〜0.2mm程度のものを数枚重ねて用い
るのがよい。 このように積層板の表面にプリプレグ層３を設
けると、「ひけ」が生じやすい熱可塑性フイルム
の性質を補つて表面平滑性が向上し、また絶縁層
の耐熱寸法安定性、耐溶剤性等が向上する。 実施例 １ 直径0.5〜５mmの貫通孔を多数設けた下記２種
の金属芯板を準備した。 (a) 厚さ1.6mmのアルミ板（表面粗さ1.2μ、アロ
ジン処理あり） (b) 厚さ1.6mmのアルミ板（表面粗さ0.2μ、アロ
ジン処理あり） これらの芯板の両面に厚さ0.3mmのポリエーテ
ルイミドフイルムを重ね、雰囲気圧力を変えて、
プレス圧力100Kg／cm2で90分間加熱プレスし、次
いで加圧したまま冷却した。次いでその樹脂層の
両面に、厚さ0.1mmのガラスエポキシを２枚ずつ
重ね、温度170℃、圧力50Kg／cm2で10分間プレス
（常圧雰囲気下）して積層板を得た。 そして孔内部の樹脂を切削して開口部を設け、
その表面の顕微鏡観察して気泡の有無を検査し、
直径2μｍ以上の気泡がないものを○、あるもの
を×とした。また芯板とフイルムの接着力をJIS
C6481により測定した。その結果を第１表に示
す。
【表】
以上の結果からあきらかなように、減圧しない
No.４および減圧度が不足しているNo.３では十分気
泡が抜けないが、減圧下で加熱圧着した本発明方
法によるもの（No.１〜２および５）では孔表面に
気泡が残らない。また、高い接着力を得るには、
芯板としては表面粗面板が好ましいことがわか
る。 実施例 ２ 表面を硫酸アルマイト処理したアルミ芯板(a)
（表面粗さ1.3μｍ）の両面に、厚さ0.3mmのポリエ
ーテルサルフオンフイルムを重ね、600mmHgの雰
囲気下で、温度330℃、プレス圧力100Kg／cm2で75
分間加熱プレスした。 次いでその樹脂層の両面に、実施例１と同様に
してガラスエポキシを積層し、第２図に示す構成
の積層板を得た。積層板は、気泡がなく、各層の
接着力も十分あり、かつ表面平滑であつた。 （発明の効果） 本発明によれば、芯板の表面はもとより、従来
気泡の残存が著しかつた孔部においても気泡がな
い積層板が得られる。
No.４および減圧度が不足しているNo.３では十分気
泡が抜けないが、減圧下で加熱圧着した本発明方
法によるもの（No.１〜２および５）では孔表面に
気泡が残らない。また、高い接着力を得るには、
芯板としては表面粗面板が好ましいことがわか
る。 実施例 ２ 表面を硫酸アルマイト処理したアルミ芯板(a)
（表面粗さ1.3μｍ）の両面に、厚さ0.3mmのポリエ
ーテルサルフオンフイルムを重ね、600mmHgの雰
囲気下で、温度330℃、プレス圧力100Kg／cm2で75
分間加熱プレスした。 次いでその樹脂層の両面に、実施例１と同様に
してガラスエポキシを積層し、第２図に示す構成
の積層板を得た。積層板は、気泡がなく、各層の
接着力も十分あり、かつ表面平滑であつた。 （発明の効果） 本発明によれば、芯板の表面はもとより、従来
気泡の残存が著しかつた孔部においても気泡がな
い積層板が得られる。
第１〜２図は、本発明方法により得られる積層
板の例を示す断面図、第３図は、従来の積層板を
示す断面図。 １……金属芯板、１１……貫通孔、２……耐熱
性熱可塑性樹脂層、３……プリプレグ。
板の例を示す断面図、第３図は、従来の積層板を
示す断面図。 １……金属芯板、１１……貫通孔、２……耐熱
性熱可塑性樹脂層、３……プリプレグ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 耐熱性熱可塑性樹脂フイルムと、貫通孔を有
する金属芯板とを、減圧度600mmHg以上の減圧雰
囲気下において、温度200〜450℃、圧力50〜300
Kg／cm2の範囲内の条件で加熱プレスし、前記樹脂
により前記芯板の表面を被覆するとともに前記貫
通孔を充填することを特徴とする金属ベース積層
板の製法。 ２ 金属芯板として、表面粗さが1μｍ以上の微
細粗面板を用いることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13546585A JPS61294894A (ja) | 1985-06-21 | 1985-06-21 | 金属ベ−ス積層板の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13546585A JPS61294894A (ja) | 1985-06-21 | 1985-06-21 | 金属ベ−ス積層板の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61294894A JPS61294894A (ja) | 1986-12-25 |
| JPH0564879B2 true JPH0564879B2 (ja) | 1993-09-16 |
Family
ID=15152346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13546585A Granted JPS61294894A (ja) | 1985-06-21 | 1985-06-21 | 金属ベ−ス積層板の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61294894A (ja) |
-
1985
- 1985-06-21 JP JP13546585A patent/JPS61294894A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61294894A (ja) | 1986-12-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |