JPH0621340B2 - 樹脂材料との接着性が改善された配線基板用銅材の製造方法 - Google Patents
樹脂材料との接着性が改善された配線基板用銅材の製造方法Info
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- JPH0621340B2 JPH0621340B2 JP61046698A JP4669886A JPH0621340B2 JP H0621340 B2 JPH0621340 B2 JP H0621340B2 JP 61046698 A JP61046698 A JP 61046698A JP 4669886 A JP4669886 A JP 4669886A JP H0621340 B2 JPH0621340 B2 JP H0621340B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は樹脂材料との接着性が改善された配線基板用銅
材の製造方法に関するものである。
材の製造方法に関するものである。
[従来技術とその問題点] 金属材料を有機高分子材料を用いて同種または異種の材
料と接着する場合には、表面の接着力を向上させるため
に粗化処理を行うことがある。例えば、サンドブラス
ト,ショットブラスト,ブラシ,ヤスリ等による研削粗
化等である。
料と接着する場合には、表面の接着力を向上させるため
に粗化処理を行うことがある。例えば、サンドブラス
ト,ショットブラスト,ブラシ,ヤスリ等による研削粗
化等である。
本来接着性に乏しい金属、特に銅の場合は表面にZn,
Ni,Sn等のメッキ処理や溶射,蒸着,イオンプレー
ティング等を行うことが多い。さらにこれらの付着金属
の密着力を強固にするためには金属基板材料と合金化す
る処理も行われている。ところが金属を被覆する際、上
記の何れかの方法によっても夫々専用の設備を必要とす
る。また、メッキ法では廃液処理等の公害問題も発生す
る。さらに合金を被覆しようとするときは、その組成制
御は極めて困難である。溶射法で均一な層を形成するこ
とは難しく、特にコイル材表面を処理するには不向きで
ある。また、蒸着,イオンプレーティング等の方法では
設備費が高価となり、比較的薄い層しか期待できない。
Ni,Sn等のメッキ処理や溶射,蒸着,イオンプレー
ティング等を行うことが多い。さらにこれらの付着金属
の密着力を強固にするためには金属基板材料と合金化す
る処理も行われている。ところが金属を被覆する際、上
記の何れかの方法によっても夫々専用の設備を必要とす
る。また、メッキ法では廃液処理等の公害問題も発生す
る。さらに合金を被覆しようとするときは、その組成制
御は極めて困難である。溶射法で均一な層を形成するこ
とは難しく、特にコイル材表面を処理するには不向きで
ある。また、蒸着,イオンプレーティング等の方法では
設備費が高価となり、比較的薄い層しか期待できない。
以上のように、金属の表面に金属(合金を含む)を被覆
するためには、夫々専用の設備を必要とし、合金の場合
には極めて困難となってくる。従って、より安価で簡便
な方法で金属材料の表面に合金層を形成する方法の出現
が望まれていた。
するためには、夫々専用の設備を必要とし、合金の場合
には極めて困難となってくる。従って、より安価で簡便
な方法で金属材料の表面に合金層を形成する方法の出現
が望まれていた。
[発明の目的] 本発明の目的は、より安価で簡便な方法で、配線基板用
銅材の表面に樹脂材料との接着性にすぐれた合金層を形
成する方法を提供することにある。
銅材の表面に樹脂材料との接着性にすぐれた合金層を形
成する方法を提供することにある。
[発明の概要] 本発明では、被覆すべき金属に純金属または合金の粉末
を用い、これを被覆しやすいように有機高分子化合物お
よび溶剤中で分散させて塗料状とし、さらに有機高分子
化合物としては、合金層形成のための加熱の際熱分解し
てしまうものを選定し、しかもその分解ガスに被処理物
および被覆金属を酸化から保護する役目をもたせてい
る。
を用い、これを被覆しやすいように有機高分子化合物お
よび溶剤中で分散させて塗料状とし、さらに有機高分子
化合物としては、合金層形成のための加熱の際熱分解し
てしまうものを選定し、しかもその分解ガスに被処理物
および被覆金属を酸化から保護する役目をもたせてい
る。
本発明の実施例に必要な有機高分子化合物(樹脂)の有
すべき特性は、 (1) その溶液もしくは分散液が金属表面上に固着する被
膜を形成し得ること (2) 各樹脂に適した温度での加熱で熱分解してその被膜
中から実質的に揮散消失すること である。上記(1) の特性をもつものとしては一般有機性
実用塗料被膜をつくる有機高分子化合物で十分である
が、上記(2) の特性を有するためには、特殊な化合物構
造をもつことが必要である。
すべき特性は、 (1) その溶液もしくは分散液が金属表面上に固着する被
膜を形成し得ること (2) 各樹脂に適した温度での加熱で熱分解してその被膜
中から実質的に揮散消失すること である。上記(1) の特性をもつものとしては一般有機性
実用塗料被膜をつくる有機高分子化合物で十分である
が、上記(2) の特性を有するためには、特殊な化合物構
造をもつことが必要である。
発明者等は、有機高分子化合物の中で、空気中、さらに
望ましくは窒素ガス雰囲気中で測定された熱重量分析曲
線(TGA曲線)が200〜700℃において少なくと
も95%の分解率を示すものに着目し、多数の有機高分
子化合物について試験研究を行った結果、予想通り、そ
れらの化合物が本発明の目的に合致することを確認し
た。ただし、TGA曲線は測定試料の形態、加熱速度等
によって変化し、同一化合物であってもその重合度分布
によって差異を示すので、同曲線だけからの判定は困難
な場合もあるが、本発明の実施に適するものとしては次
のようなものがある。
望ましくは窒素ガス雰囲気中で測定された熱重量分析曲
線(TGA曲線)が200〜700℃において少なくと
も95%の分解率を示すものに着目し、多数の有機高分
子化合物について試験研究を行った結果、予想通り、そ
れらの化合物が本発明の目的に合致することを確認し
た。ただし、TGA曲線は測定試料の形態、加熱速度等
によって変化し、同一化合物であってもその重合度分布
によって差異を示すので、同曲線だけからの判定は困難
な場合もあるが、本発明の実施に適するものとしては次
のようなものがある。
(a) ポリアセタール樹脂(260℃〔95%熱分解点、
以下同じ〕) (b) アクリル酸,アクリル酸のメチル−,エチル−,イ
ソプロピル−,n−ブチル−,2−エチルヘキシル−,
2−ヒドロキシエチル−,ヒドロキシプロピル−エステ
ル,メタクリル酸,メクタリル酸のメチル−,エチル
−,イソプロピル−,n−ブチル−,n−ヘキシル−,
ラウリル−,2−ヒドロキシエチル−,ヒドロキシプロ
ピル−エステルのようなアクリル酸およびメタクリル酸
のエステル類,ヒドロキシエステル類,フマル酸,マレ
イン酸,イタコン酸の中から選ばれた1種の化合物の重
合物(350〜450℃) (c) ポリオキシプロピレンとスクロースの付加物のよう
なポリエーテル類(350〜400℃) (d) ポリエステル類もしくはポリエーテル類と2,4−
もしくは2,6−トリレンジイソシアネート及びその他
のポリイソシアネート類との付加重合物のようなウレタ
ン結合を有する重合物(380〜500℃) (e) 尿素樹脂(350℃) (f) メラミン樹脂(350℃) (g) アルキル化変性尿素樹脂(400℃) (h) アルキル化変性メラミン樹脂(400℃) (i) ポリカーボネート樹脂(530℃) (j) 芳香族ポリエステル類(580℃) (k) ブチラール樹脂(600℃) (e) 米国・ジェネラル・エレクトリック (General Electric)社製品のような芳香族ポリエ
ステルイミド類(630℃) (m) 米国:デュポン(Dupont)社製品カプトンH(Ka
pton H)のような芳香族ポリイミド類(670℃)の
単品もしくはそれらの混合物もしくは共重合物 これらの有機高分子化合物は、夫々水,アルコール類,
ケトン類,エステン類,セロソルブ類,カルビトール
類,ジメチルホルムアミド,ジメチルアセトアミド,ジ
メチルスルホキシド等の溶剤の1種もしくはそれらの混
合物に可溶で、その溶液は溶剤の揮散後、金属の表面で
造膜し、夫々上記( )内の温度域で熱分解して被膜系
から実質的に消失する。これに反し、同じく有機溶剤に
可溶で造膜性のあるポリ塩化ビニル,ウレタン結合を含
まないエポキシ系樹脂,繊維素系樹脂は窒素気流中での
加熱では700℃に達しても20〜65%の残留分があ
り、空気中で加熱すれば酸化燃焼を伴うので残留分は減
少するが、特に耐熱性材料が共存する被膜中では完全に
燃焼せず、相当量の炭素分その他が残留するので、不適
当である。本発明の実施に適当な上記の有機高分子化合
物は、既述の水もしくは有機溶剤溶液以外に、水もしく
は有機溶剤中でのコロイド状分散液としても使用でき
る。特に上記(a) に属する化合物から、いわゆるエマル
ジョン重合法によって製造された樹脂の水性原液はその
まま本発明の実施の好適な原料として使用し得るもので
ある。
以下同じ〕) (b) アクリル酸,アクリル酸のメチル−,エチル−,イ
ソプロピル−,n−ブチル−,2−エチルヘキシル−,
2−ヒドロキシエチル−,ヒドロキシプロピル−エステ
ル,メタクリル酸,メクタリル酸のメチル−,エチル
−,イソプロピル−,n−ブチル−,n−ヘキシル−,
ラウリル−,2−ヒドロキシエチル−,ヒドロキシプロ
ピル−エステルのようなアクリル酸およびメタクリル酸
のエステル類,ヒドロキシエステル類,フマル酸,マレ
イン酸,イタコン酸の中から選ばれた1種の化合物の重
合物(350〜450℃) (c) ポリオキシプロピレンとスクロースの付加物のよう
なポリエーテル類(350〜400℃) (d) ポリエステル類もしくはポリエーテル類と2,4−
もしくは2,6−トリレンジイソシアネート及びその他
のポリイソシアネート類との付加重合物のようなウレタ
ン結合を有する重合物(380〜500℃) (e) 尿素樹脂(350℃) (f) メラミン樹脂(350℃) (g) アルキル化変性尿素樹脂(400℃) (h) アルキル化変性メラミン樹脂(400℃) (i) ポリカーボネート樹脂(530℃) (j) 芳香族ポリエステル類(580℃) (k) ブチラール樹脂(600℃) (e) 米国・ジェネラル・エレクトリック (General Electric)社製品のような芳香族ポリエ
ステルイミド類(630℃) (m) 米国:デュポン(Dupont)社製品カプトンH(Ka
pton H)のような芳香族ポリイミド類(670℃)の
単品もしくはそれらの混合物もしくは共重合物 これらの有機高分子化合物は、夫々水,アルコール類,
ケトン類,エステン類,セロソルブ類,カルビトール
類,ジメチルホルムアミド,ジメチルアセトアミド,ジ
メチルスルホキシド等の溶剤の1種もしくはそれらの混
合物に可溶で、その溶液は溶剤の揮散後、金属の表面で
造膜し、夫々上記( )内の温度域で熱分解して被膜系
から実質的に消失する。これに反し、同じく有機溶剤に
可溶で造膜性のあるポリ塩化ビニル,ウレタン結合を含
まないエポキシ系樹脂,繊維素系樹脂は窒素気流中での
加熱では700℃に達しても20〜65%の残留分があ
り、空気中で加熱すれば酸化燃焼を伴うので残留分は減
少するが、特に耐熱性材料が共存する被膜中では完全に
燃焼せず、相当量の炭素分その他が残留するので、不適
当である。本発明の実施に適当な上記の有機高分子化合
物は、既述の水もしくは有機溶剤溶液以外に、水もしく
は有機溶剤中でのコロイド状分散液としても使用でき
る。特に上記(a) に属する化合物から、いわゆるエマル
ジョン重合法によって製造された樹脂の水性原液はその
まま本発明の実施の好適な原料として使用し得るもので
ある。
粉末金属としは、Zn,Sn,Al,Pb,Ag及びこ
れらを主成分とする合金の中の少なくとも1種からなる
ものが適している。この粉末金属の粒子の大きさは、次
のような理由から0.5mm以下が望ましい。すなわち、
粒子が大きすぎると樹脂溶液と混合した場合、比重が大
きいために沈降しやすくなり、また2種以上の合金成分
粉末の場合分離が起こりやすくなる。さらに溶融したと
きには粉末は細かい方が均一に合金化しやすい。
れらを主成分とする合金の中の少なくとも1種からなる
ものが適している。この粉末金属の粒子の大きさは、次
のような理由から0.5mm以下が望ましい。すなわち、
粒子が大きすぎると樹脂溶液と混合した場合、比重が大
きいために沈降しやすくなり、また2種以上の合金成分
粉末の場合分離が起こりやすくなる。さらに溶融したと
きには粉末は細かい方が均一に合金化しやすい。
なお。処理材を加熱拡散させる場合、均一で効果的な拡
散を行わせるため、温度の下限は、塗布した金属粉末成
分のうち最も低融点のものの融点以上でることが必要で
あり、上限は当然ながら被処理材の融点以下である。
散を行わせるため、温度の下限は、塗布した金属粉末成
分のうち最も低融点のものの融点以上でることが必要で
あり、上限は当然ながら被処理材の融点以下である。
[実施例] 以下に本発明の具体的実施例について説明する。
実施例1 メタクリル樹脂原液,n−メチル化メラミン樹脂原液,
エチルセロソルブ及び塗料アルミニウムペーストを、夫
々重量%で7%,4%,54%及び35%の割合で均一
に混合した塗材を、厚さ1mmの純銅板にはけ塗りした。
エチルセロソルブ及び塗料アルミニウムペーストを、夫
々重量%で7%,4%,54%及び35%の割合で均一
に混合した塗材を、厚さ1mmの純銅板にはけ塗りした。
これを自然乾燥させた後、800℃で20分間大気中で
加熱して水冷した。それを#280研磨紙により軽く研
磨したところ、処理材の表面は黄金色のアルミ青銅面と
なっていた。断面を研磨し、X線マイクロアナライザで
分析すると、表面80μmにわたりCu−Alの合金層
の形成が確認された。また母材の硬さは50MHvであ
るにもかかわらず、合金層の硬さは200MHvを示し
た。この試料をその後37μmまで、すなわち印刷回路
用銅張積層板用の銅箔と同じ厚さまで冷間圧延し、接着
強度測定用の試料とした。
加熱して水冷した。それを#280研磨紙により軽く研
磨したところ、処理材の表面は黄金色のアルミ青銅面と
なっていた。断面を研磨し、X線マイクロアナライザで
分析すると、表面80μmにわたりCu−Alの合金層
の形成が確認された。また母材の硬さは50MHvであ
るにもかかわらず、合金層の硬さは200MHvを示し
た。この試料をその後37μmまで、すなわち印刷回路
用銅張積層板用の銅箔と同じ厚さまで冷間圧延し、接着
強度測定用の試料とした。
実施例2 メタクリル樹脂原液,トルエン及び200メッシュ以下
の金属亜鉛粉末を、重量%で夫々10%,30%及び6
0%の割合で均一に混合し、厚さ1mmの純銅板にはけ塗
りした。これを自然乾燥させた後、700℃で2分間加
熱して水冷した。それを#280研磨紙により軽く研磨
すると、処理材の表面は均一な黄銅色となっていた。断
面を研磨し、X線マイクロアナライザで分析したとこ
ろ、表面50μmにわたりCu−Znの合金層の形成が
認められた。
の金属亜鉛粉末を、重量%で夫々10%,30%及び6
0%の割合で均一に混合し、厚さ1mmの純銅板にはけ塗
りした。これを自然乾燥させた後、700℃で2分間加
熱して水冷した。それを#280研磨紙により軽く研磨
すると、処理材の表面は均一な黄銅色となっていた。断
面を研磨し、X線マイクロアナライザで分析したとこ
ろ、表面50μmにわたりCu−Znの合金層の形成が
認められた。
この試料をさらに厚さ37μmまで圧延し、接着強度測
定用試料とした。
定用試料とした。
以上のようにして得られた各試料を夫々#400エメリ
研磨後、アルコールで脱脂乾燥し、接着剤としてポリビ
ニルブチラール〜フエノール樹脂を用い、紙−フエノー
ル樹脂からなる接着用基板に接着させて接着力の評価を
行った。
研磨後、アルコールで脱脂乾燥し、接着剤としてポリビ
ニルブチラール〜フエノール樹脂を用い、紙−フエノー
ル樹脂からなる接着用基板に接着させて接着力の評価を
行った。
尚接着力の測定は、JIS C−6481「印刷回路用
銅張積層板試験方法」に準拠した。
銅張積層板試験方法」に準拠した。
常温における接着強度測定結果を第1表に示す。
第1表から、本発明によるものは、比較品である無酸銅
箔の2〜3倍の接着強度を示し、また銅張積層板として
多用されている一般の電解銅箔と同等の接着強度を示す
ことが判る。
箔の2〜3倍の接着強度を示し、また銅張積層板として
多用されている一般の電解銅箔と同等の接着強度を示す
ことが判る。
以上の例は何れも銅箔としてのフエノール樹脂との接着
力の改善であるが、他の樹脂材料との接着力の向上,塗
膜との接着力の向上等に同様の効果が期待できる。
力の改善であるが、他の樹脂材料との接着力の向上,塗
膜との接着力の向上等に同様の効果が期待できる。
[発明の効果] 本発明によれば、金属粉入りの塗料を用いるので、この
塗料を金属材料面上に容易に固着させることが可能であ
り、メッキ処理,蒸着,溶剤等専用の設備によらず、塗
布した状態で加熱することで樹脂材料との接着性にすぐ
れた合金層をもった配線基板用銅材を容易に得ることが
できる。
塗料を金属材料面上に容易に固着させることが可能であ
り、メッキ処理,蒸着,溶剤等専用の設備によらず、塗
布した状態で加熱することで樹脂材料との接着性にすぐ
れた合金層をもった配線基板用銅材を容易に得ることが
できる。
また、樹脂成分を選択することにより熱分解時の分解ガ
スに還元性をもたらし、いわゆるフラックス効果を発揮
させ、より均一な処理が可能となり、大気中で加熱処理
しても被覆金属及び被処理材を酸化から保護することが
できる等の利点がある。
スに還元性をもたらし、いわゆるフラックス効果を発揮
させ、より均一な処理が可能となり、大気中で加熱処理
しても被覆金属及び被処理材を酸化から保護することが
できる等の利点がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関 邦彰 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社金属研究所内 (72)発明者 西山 進一 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社金属研究所内 (72)発明者 阿部 元 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社金属研究所内 (72)発明者 佐々木 元 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社金属研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−67652(JP,A) 特開 昭58−193357(JP,A)
Claims (4)
- 【請求項1】熱分解によってそれ自体が実質的に消失す
るような有機高分子化合物の溶液もしくはコロイド状分
散液に少なくとも1種の金属粉末を混合してなる塗料
を、銅板材の表面に塗布した後、この銅板状を加熱する
ことにより前記金属粉末を前記銅板材に拡散させて前記
銅板材の表面に合金層を形成させることを特徴とする樹
脂材料との接着性が改善された配線基板用銅材の製造方
法。 - 【請求項2】金属粉末が、Zn、Sn、Al、Pb、A
g及びこれらを主成分とする合金の中の少なくとも1種
である、前記第1項記載の方法。 - 【請求項3】金属粉末の粒子の大きさが0.5mm以下で
ある、前記第1項または第2項記載の方法。 - 【請求項4】銅板材の加熱温度が、塗布した塗料中の金
属粉末のうち最も低融点のものの融点以上であり、銅板
材の融点以下である、前記第1項、第2項または第3項
記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61046698A JPH0621340B2 (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 樹脂材料との接着性が改善された配線基板用銅材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61046698A JPH0621340B2 (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 樹脂材料との接着性が改善された配線基板用銅材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62205263A JPS62205263A (ja) | 1987-09-09 |
| JPH0621340B2 true JPH0621340B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=12754590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61046698A Expired - Fee Related JPH0621340B2 (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 樹脂材料との接着性が改善された配線基板用銅材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621340B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58193357A (ja) * | 1982-05-01 | 1983-11-11 | Showa Denko Kk | 金属の表面硬化方法 |
| JPS6067652A (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-18 | Asia Kogyo Kk | 合金層の形成方法 |
-
1986
- 1986-03-04 JP JP61046698A patent/JPH0621340B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62205263A (ja) | 1987-09-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |