JPH0655478B2 - セラミツクコ−ト積層板の製造方法 - Google Patents
セラミツクコ−ト積層板の製造方法Info
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- JPH0655478B2 JPH0655478B2 JP9914886A JP9914886A JPH0655478B2 JP H0655478 B2 JPH0655478 B2 JP H0655478B2 JP 9914886 A JP9914886 A JP 9914886A JP 9914886 A JP9914886 A JP 9914886A JP H0655478 B2 JPH0655478 B2 JP H0655478B2
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- resin
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はプリント基板用の積層板の製造方法に関する。
（従来の技術） 従来、プリント基板としてはフェノール樹脂積層板、エ
ポキシ樹脂積層板が多く用いられてきた。しかし、最
近、電子機器の高性能化、小型化に伴い、高密度実装化
が望まれ、それによって生ずる熱の発生をいかに処理す
るかということが問題になってきている。
ポキシ樹脂積層板が多く用いられてきた。しかし、最
近、電子機器の高性能化、小型化に伴い、高密度実装化
が望まれ、それによって生ずる熱の発生をいかに処理す
るかということが問題になってきている。
これに対し、従来の有機質系基板は熱伝導性が悪いため
熱放散性に欠ける、また熱膨張係数が大きく、耐熱性に
乏しいなどのために高密度実装化は困難であった。その
ため、アルミナなどのセラミック基板、あるいは金属板
を芯材としてその表面を絶縁層で覆ったメタルコア基板
などが注目されている。また、耐熱性の点からも従来の
フェノール樹脂、エポキシ樹脂系基板に代わり、ポリイ
ミド樹脂あるいはポリエーテルエーテルケトン、ポリサ
ルフォンなどの耐熱性加熱可塑性樹脂を用いた基板の開
発が盛んに行われている。
熱放散性に欠ける、また熱膨張係数が大きく、耐熱性に
乏しいなどのために高密度実装化は困難であった。その
ため、アルミナなどのセラミック基板、あるいは金属板
を芯材としてその表面を絶縁層で覆ったメタルコア基板
などが注目されている。また、耐熱性の点からも従来の
フェノール樹脂、エポキシ樹脂系基板に代わり、ポリイ
ミド樹脂あるいはポリエーテルエーテルケトン、ポリサ
ルフォンなどの耐熱性加熱可塑性樹脂を用いた基板の開
発が盛んに行われている。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、これらの基板についてみると種々の問題点があ
る。すなわち、アルミナ、炭化ケイ素などのセラミック
基板は熱伝導性、耐熱性にすぐれているが、製造工程が
複雑で、加工性が悪い、機械的強度が低い、基板の大き
さに制限があり、大型の基板が得られないなどの欠点が
ある。また、金属板を芯材としたメタルコア基板は回路
となる導体部と接しているのは低熱伝導性の樹脂からな
る絶縁層であるために金属芯の高熱伝導性を十分に活か
しきれず、熱放散性は十分ではない。また、芯材が金属
板であるのでスルーホールの形成が容易ではなく、非常
に複雑な製造工程を必要とする。
る。すなわち、アルミナ、炭化ケイ素などのセラミック
基板は熱伝導性、耐熱性にすぐれているが、製造工程が
複雑で、加工性が悪い、機械的強度が低い、基板の大き
さに制限があり、大型の基板が得られないなどの欠点が
ある。また、金属板を芯材としたメタルコア基板は回路
となる導体部と接しているのは低熱伝導性の樹脂からな
る絶縁層であるために金属芯の高熱伝導性を十分に活か
しきれず、熱放散性は十分ではない。また、芯材が金属
板であるのでスルーホールの形成が容易ではなく、非常
に複雑な製造工程を必要とする。
さらに耐熱性樹脂基板は耐熱性は向上しているものの、
樹脂の熱伝導率が低いために熱放散効果は望めない。
樹脂の熱伝導率が低いために熱放散効果は望めない。
本発明はこれらの欠点を改良し、従来の有機質系基板と
同様な製造、加工方法が可能で、しかも熱伝導性、耐熱
性にすぐれ、低熱膨張率の基板を安価に得る製造方法を
提供するものである。
同様な製造、加工方法が可能で、しかも熱伝導性、耐熱
性にすぐれ、低熱膨張率の基板を安価に得る製造方法を
提供するものである。
（問題点を解決するための手段） すなわち本発明は、片面にニッケルを主成分とする層を
有する銅箔の該層側に電気絶縁性のセラミックを溶射し
てセラミック層を形成し、該銅箔のセラミック層側と接
するようにプリプレグを積層して熱圧成形して一体化
し、銅箔と有機質基板の間にセラミック層を設けること
を特徴とするものである。
有する銅箔の該層側に電気絶縁性のセラミックを溶射し
てセラミック層を形成し、該銅箔のセラミック層側と接
するようにプリプレグを積層して熱圧成形して一体化
し、銅箔と有機質基板の間にセラミック層を設けること
を特徴とするものである。
銅箔として片面にニッケルを主成分とする層を有するも
のを用い、しかもそのニッケルを主成分とする層に電気
絶縁性のセラミックを溶射するのは、銅箔とセラミック
の密着性を向上させるためである。一般に金属にセラミ
ックを溶射する場合、被溶射体である金属の種類により
金属とセラミックとの密着性は異なり、銅に溶射したと
き密着性は小さいといわれている。この原因としては銅
が変質しやすく、表面に酸化層等が生成しやすく、その
層が母材から容易にはがれる、または機械的強度が低
い、あるいは銅は非常に軟かいために溶射前の表面粗化
のためのプラスト処理においてアンカー効果を発揮する
ような粗面が形成されにくい、あるいは溶射時にセラミ
ック溶融粒子の高速での衝突により、プラスト処理によ
り生成した粗面が損われるためなどが考えられている。
のを用い、しかもそのニッケルを主成分とする層に電気
絶縁性のセラミックを溶射するのは、銅箔とセラミック
の密着性を向上させるためである。一般に金属にセラミ
ックを溶射する場合、被溶射体である金属の種類により
金属とセラミックとの密着性は異なり、銅に溶射したと
き密着性は小さいといわれている。この原因としては銅
が変質しやすく、表面に酸化層等が生成しやすく、その
層が母材から容易にはがれる、または機械的強度が低
い、あるいは銅は非常に軟かいために溶射前の表面粗化
のためのプラスト処理においてアンカー効果を発揮する
ような粗面が形成されにくい、あるいは溶射時にセラミ
ック溶融粒子の高速での衝突により、プラスト処理によ
り生成した粗面が損われるためなどが考えられている。
一方、セラミックを溶射した場合、密置性にすぐれると
されているのはニッケルである。したがって銅箔を用い
ずにニッケル箔を用いれば十分な密着性が得られるわけ
であるが、銅に比べてニッケルは電気抵抗が大きく、そ
のためにニッケル箔を用いたのでは特殊用途には適用可
能であるが、汎用性に乏しいものとなってしまう。そこ
で銅箔の片面にニッケルを主体とする層を設け、その面
にセラミックを溶射することによって、銅箔とセラミッ
ク層との密着性と回路形成材の電気特性がはじめて両立
するのである。
されているのはニッケルである。したがって銅箔を用い
ずにニッケル箔を用いれば十分な密着性が得られるわけ
であるが、銅に比べてニッケルは電気抵抗が大きく、そ
のためにニッケル箔を用いたのでは特殊用途には適用可
能であるが、汎用性に乏しいものとなってしまう。そこ
で銅箔の片面にニッケルを主体とする層を設け、その面
にセラミックを溶射することによって、銅箔とセラミッ
ク層との密着性と回路形成材の電気特性がはじめて両立
するのである。
なお、銅箔の片面に設けるニッケルを主成分とする層は
ニッケル単独はもちろん、ニッケルとアルミニウム、
銅、鉄、亜鉛、すずなどの金属との合金でもさしつかえ
ない。また、その厚さは本発明の範囲を規定するもので
はなく、１μｍ程度と薄くても、電気抵抗等の導電性へ
の悪影響のない範囲で厚くしてもさしつかえなく任意で
ある。銅箔へのニッケルを主成分とする層の形成方法は
メッキ法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、溶射法によることがで
き、あるいはラミネートしたいわゆるクラッド箔も用い
ることができる。
ニッケル単独はもちろん、ニッケルとアルミニウム、
銅、鉄、亜鉛、すずなどの金属との合金でもさしつかえ
ない。また、その厚さは本発明の範囲を規定するもので
はなく、１μｍ程度と薄くても、電気抵抗等の導電性へ
の悪影響のない範囲で厚くしてもさしつかえなく任意で
ある。銅箔へのニッケルを主成分とする層の形成方法は
メッキ法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、溶射法によることがで
き、あるいはラミネートしたいわゆるクラッド箔も用い
ることができる。
本発明において銅箔に溶射するセラミックとしては、セ
ラミック基板として最も広く用いられているアルミナが
好適であるが、その他にスピネル、ムライト、ベリリ
ア、炭化ケイ素、窒化アルミニウムなどの電気絶縁性の
セラミックが用いられる。セラミックの溶射法としては
ガラス溶射法、プラズマ溶射法、水プラズマ溶射法、減
圧プラズマ溶射法などが適用できる。
ラミック基板として最も広く用いられているアルミナが
好適であるが、その他にスピネル、ムライト、ベリリ
ア、炭化ケイ素、窒化アルミニウムなどの電気絶縁性の
セラミックが用いられる。セラミックの溶射法としては
ガラス溶射法、プラズマ溶射法、水プラズマ溶射法、減
圧プラズマ溶射法などが適用できる。
次にプリプレグの樹脂は電気特性、成形加工性の点から
エポキシ樹脂、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、メラミン
樹脂、ビニルエステル樹脂などの熱硬化性樹脂、あるい
はポリサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ
エーレルサルフォン、ポリエーテルイミドなどの熱可塑
性樹脂を用いることができる。また、繊維としては一般
に用いられるガラス繊維の他にケプラー繊維、紙、Sic
繊維、シリカ繊維などを用いることができる。
エポキシ樹脂、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、メラミン
樹脂、ビニルエステル樹脂などの熱硬化性樹脂、あるい
はポリサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ
エーレルサルフォン、ポリエーテルイミドなどの熱可塑
性樹脂を用いることができる。また、繊維としては一般
に用いられるガラス繊維の他にケプラー繊維、紙、Sic
繊維、シリカ繊維などを用いることができる。
（作用） 本発明の方法により得られる積層板は、有機質基板の表
面にセラミック層を有するために、熱放散性、耐熱性な
どにすぐれ、熱膨張係数も小さい。また、回路の形成
は、従来の銅張積層板と同様に、表面の銅箔にレジスト
層を形成してエッチング処理を行うことにより容易に形
成することができ、スルーホールの形成も従来の有機質
基板と同様の方法で行うことができる。
面にセラミック層を有するために、熱放散性、耐熱性な
どにすぐれ、熱膨張係数も小さい。また、回路の形成
は、従来の銅張積層板と同様に、表面の銅箔にレジスト
層を形成してエッチング処理を行うことにより容易に形
成することができ、スルーホールの形成も従来の有機質
基板と同様の方法で行うことができる。
また、銅箔は片面にニッケルを主成分とした層を設けた
ものを用い、ニッケルを主成分とする層側にセラミック
を溶射するために密着性にすぐれ、高信頼性の基板を得
ることができる。さらに、一般に無機物であるセラミッ
クと有機物であるプラスチックは親和性に乏しいため
に、十分な密着性が得られないといわれているが、本発
明のようにセラミックの溶射層にプリプレグを載置して
熱圧成形すると、溶射層は粗面であり気孔も存在するた
めに溶射、低粘度化した樹脂がその間隙に浸透して接着
面積が増大する。そのために十分な密着性が得られる。
また、セラミック溶射層は、焼結体のセラミックに比べ
ると気孔が多いために、そのままでは吸湿時の電気絶縁
性に問題があるが、本発明の方法によれば、気孔も樹脂
により封孔されるため、その問題点も解決することがで
きる。
ものを用い、ニッケルを主成分とする層側にセラミック
を溶射するために密着性にすぐれ、高信頼性の基板を得
ることができる。さらに、一般に無機物であるセラミッ
クと有機物であるプラスチックは親和性に乏しいため
に、十分な密着性が得られないといわれているが、本発
明のようにセラミックの溶射層にプリプレグを載置して
熱圧成形すると、溶射層は粗面であり気孔も存在するた
めに溶射、低粘度化した樹脂がその間隙に浸透して接着
面積が増大する。そのために十分な密着性が得られる。
また、セラミック溶射層は、焼結体のセラミックに比べ
ると気孔が多いために、そのままでは吸湿時の電気絶縁
性に問題があるが、本発明の方法によれば、気孔も樹脂
により封孔されるため、その問題点も解決することがで
きる。
以下、実施例を挙げて本発明を説明する。
（実施例） 第１図はセラミック溶射銅箔とプリプレグの積層構成
図、第２図は得られた積層板の断面模式図である。
図、第２図は得られた積層板の断面模式図である。
片面に厚さ約３μのニッケルメッキを施した厚さ３５μ
の銅箔１のニッケルメッキを施した層２にプラスト処理
後、プラズマ溶射法によってアルミナを約１００μの厚
さに溶射してアルミナ溶射層３を形成した。
の銅箔１のニッケルメッキを施した層２にプラスト処理
後、プラズマ溶射法によってアルミナを約１００μの厚
さに溶射してアルミナ溶射層３を形成した。
このアルミナ溶射銅箔とガラスクロス／エポキシ樹脂含
浸プリプレグ４を第１図の積層構成に積み重ね、熱圧成
形して第２図に示す構成の積層板を得た。
浸プリプレグ４を第１図の積層構成に積み重ね、熱圧成
形して第２図に示す構成の積層板を得た。
このようにして得た積層板は、ガラス繊維基材エポキシ
樹脂５の表面にアルミナ層を有し、さらにその上に銅箔
層を有するものであり、銅箔とアルミナ層間、およびア
ルミナ層とエポキシ樹脂層間の密着性は良好であり、一
般のガラス繊維基材エポキシ樹脂銅張積層板と同様の方
法でエッチングにより回路の形成、スルーホールの形成
が可能であった。
樹脂５の表面にアルミナ層を有し、さらにその上に銅箔
層を有するものであり、銅箔とアルミナ層間、およびア
ルミナ層とエポキシ樹脂層間の密着性は良好であり、一
般のガラス繊維基材エポキシ樹脂銅張積層板と同様の方
法でエッチングにより回路の形成、スルーホールの形成
が可能であった。
また、回路に接して熱伝導性のよいアルミナ層が存在す
るために熱放散性にすぐれ、しかも耐熱性もよく、アル
ミナが低熱膨張材であるために積層板の熱膨張係数も従
来のものに比べて小さくすることができた。
るために熱放散性にすぐれ、しかも耐熱性もよく、アル
ミナが低熱膨張材であるために積層板の熱膨張係数も従
来のものに比べて小さくすることができた。
（発明の効果） 本発明の方法により、従来の有機質基板をベースとして
その表面にセラミック層を有する積層板を容易にしかも
安価に製造することができる。本発明により得られる積
層板は、特性的にもすぐれたもので、回路形成、スルー
ホールの形成などの後加工も従来の有機質基板と同様の
方法で行うことができ、従来のセラミック基板、メタル
コア基板の問題点を解決し得るものである。
その表面にセラミック層を有する積層板を容易にしかも
安価に製造することができる。本発明により得られる積
層板は、特性的にもすぐれたもので、回路形成、スルー
ホールの形成などの後加工も従来の有機質基板と同様の
方法で行うことができ、従来のセラミック基板、メタル
コア基板の問題点を解決し得るものである。
第１図はセラミック溶射銅箔とプリプレグの積層構成
図、第２図は本発明により得られた積層材の断面模式図
である。 符号の説明 １……銅箔、２……ニッケルメッキ層 ３……アルミナ溶射層、４……プリプレグ ５……ガラス繊維基材エポキシ樹脂
図、第２図は本発明により得られた積層材の断面模式図
である。 符号の説明 １……銅箔、２……ニッケルメッキ層 ３……アルミナ溶射層、４……プリプレグ ５……ガラス繊維基材エポキシ樹脂
Claims (5)
- 【請求項１】片面にニッケルを主成分とする層を有する
銅箔の該層側に、セラミックを溶射してセラミック層を
形成し、該銅箔のセラミック層側と接するようにプリプ
レグを積層して熱圧成形することを特徴とするセラミッ
クコート積層板の製造方法。 - 【請求項２】セラミックがアルミナを主成分とするもの
である特許請求の範囲第１項記載の積層板の製造方法。 - 【請求項３】プリプレグの樹脂がエポキシ樹脂である特
許請求の範囲第１項記載の積層板の製造方法。 - 【請求項４】プリプレグの樹脂がポリイミド樹脂である
特許請求の範囲第１項記載の積層板の製造方法。 - 【請求項５】プリプレグの繊維がガラス繊維である特許
請求の範囲第１項記載の積層板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9914886A JPH0655478B2 (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | セラミツクコ−ト積層板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9914886A JPH0655478B2 (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | セラミツクコ−ト積層板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62255133A JPS62255133A (ja) | 1987-11-06 |
| JPH0655478B2 true JPH0655478B2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=14239606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9914886A Expired - Lifetime JPH0655478B2 (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | セラミツクコ−ト積層板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0655478B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109548279A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-29 | 广州兴森快捷电路科技有限公司 | 半固化片叠层设计方法 |
-
1986
- 1986-04-28 JP JP9914886A patent/JPH0655478B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62255133A (ja) | 1987-11-06 |
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