JPS5949720B2 - 金属面基板の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属面基板の製法に関する。

金属面基板は、たとえば銅面合成樹脂板等の例でも知ら
れるように、プリント配線用基板として従来から大量に
生産されている。このような銅面合成樹脂板は銅箔を合
成樹脂板に接着剤を用いるが、または用いずに接着一体
化する方法により製造するのが常法であつた。接着剤を
用いずに銅箔を合成樹脂板に接着する代表的な例は、い
わゆる銅面積層板の製法において現われる。これらの場
合、銅箔を如何に合成樹脂板に強固に接着するかが重要
な課題となつている。そしてさらに、プリント回路製造
過程における余剰銅箔部分の節約、精密回路用銅面合成
樹脂板の製造（銅層を薄くする必要がある）を如何にな
すかも重要な課題であつた。一般に、二種のものの界面
における接着性ないしは接合性は、界面が粗面状である
場合にすぐれている。従つて二種の物を接合する場合は
、何れか一方または両方の面を予め粗化し凹凸を形成し
ておく。この考え方は金属面を有する合成樹脂板の製造
の場合にも応用される。すなわち、たとえば銅箔を粗面
化して接着力の向上を図つている。したがつて粗面を有
する銅箔等を如何にして製造するか、また最も都合のよ
い形状の粗面を如何にして製造するか、場合によつては
できるだけ薄い粗面化銅箔を如何にして基板上に形成す
るかが、より具体化された課題であつた。本発明は以上
のような事情に基づきなされたものであり、粗面化され
たプラスチックスシートの粗面に化学メッキ法により金
属層を形成し、この金属層の表面を、基体に貼着した後
、該プラスチックスシートを剥離することを特徴とする
。

以下本発明を詳しく説明する。本発明において用いられ
るプラスチックスシートとしては何ら限定する趣旨では
なく、粗面化を施こせるものであれば何でもよい。

具体例を示すと、たとえばオレフイン系ポリマ（ポリエ
チレン、ポリプロピレンなど）、オレフイン共重合体（
エチレン一酢酸ビニル、エチレン−アクリル酸、プロピ
レン−アクリル酸など）、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビ
ニリデン、アセチルセルロース（ジアセチル、トリアセ
チル化物など）、ポリエステル（エチレンテレフタレー
ト、ブチレンテレフタレート、Ｑ−フイルム〔帝人社製
〕など）、ポリアミド（６ナイロン、６．６ナイロン、
１１ナイロンなど）、フツ化エチレン系ポリマ（四フツ
化物、三フツ化物、塩−フツ化物など）、ポリカーボネ
ート、ポリアミドイミド、ポリイミド、セロハンなどの
フイルムがある。以上のプラスチツクスの中でも、 （１）柔軟性を有するもの （２）耐化学メツキ性が良好なもの （３）耐熱性の良いもの 以上の条件を満たしているものが好ましい。

柔軟性を有すれば後の工程において、金属層との剥離の
際に便利であり、また各工程における取扱においても便
利なことが多い。熱可塑性プラスチツクスシートの多く
は充分柔軟性を有している。耐化学メツキ性は、具体的
には酢酸性、耐アルカリ性といわれる性質と略同様であ
る。そしてこの性質においてすぐれたものはポリオレフ
イン系、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフ
ツ化ビニル系のプラスチツクスフイルムであり、使用可
能のものとしてはたとえば、ポリイミド、ポリイミドア
ミド、ポリアミド、ポリエステル、アセチルセルロース
などのフイルムである。耐熱性は、プラスチツクスフイ
ルム粗面に金属層を形成した後に、加熱加圧して基体に
圧着することがあるときに要求される特性で、とりわけ
熱硬化性樹脂プリプレグと一体成形する場合に必要であ
る。よつて、これらの場合の加熱温度において熱軟化し
ない程度の耐熱性があれば好ましい。この条件を満たす
ものとしては、たとえばポリプロピレン、ポリ塩化ビニ
リデン、トリアセチルセルロース、ポリエステル、ポリ
アミド、ポリフツ化ビニル系、ポリカーボネート、ポリ
アミドイミド、ポリイミド、セロハンなどのフイルムが
用いられ、この中でもとくにすぐれているものは、ポリ
アミド（６ナイロン、６．６ナイロンなど）、ポリエス
テルなどのフイルムがある。以上の各条件を満たしてい
るものはポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエ
ステル、ポリアミド、ポリフツ化ビニル系、ポリアミド
イミド、ポリイミドなどがある。プラスチツクスシート
面を粗面化する方法については限定しないが、後に説明
する最も好ましい粗面形状が効率良く得られる方法が好
ましい。粗面化方法の具体例を挙げると、たとえばサン
ドブラスト法、ホーニング法、エツチング法、混合粒子
溶出法凹凸原板（シート状の場合も含む）を用いる粗面
転写法、エンボスロールを用いる粗面転写法など物理的
、化学的方法の全てが適用できる。なお凹凸原板ないし
エンボスロールを用いる粗面転写法の中には、液状にし
たプラスチツクス（溶媒を用いるか加熱溶融して液状に
する場合を含む）を凹凸原板上に流延してシート形成と
同時に粗面を形成する方法も含まれている。さらに、こ
れら粗面形成法の具体的内容については常法に従えばよ
く、本発明に特別な方法はない。プラスチツクスシート
面に形成される粗面の形状については特に限定するもの
ではないが、化学メツキが施こすことが可能な粗面形状
が好ましい。

粗面化の程度あるいは凹凸形状が不適当であれば化学メ
ツキが全く付かないか、直ちに剥離脱落してしまう。し
たがつて少なくとも０．１μ程度の金属層が形成される
までは剥離脱落しない程度の粗面化が施こされるのが好
ましい。粗面化の形状の例としてはたとえば波状、略錐
体状、円柱状、角柱状を基本にした種々の粗面形状があ
り、通常は、特にサンドブラスト法、ホーニング法など
では何れの形状とも判別し難いような種々の粗面形状が
混合されて得られる。

強いていうなら比較的浅い波形状の凹凸が多い。形成さ
れるべき粗面形状のうちで最も好ましく、実現性が大き
いのは、略錐体状または円柱状の凹凸である。略錐体状
凹凸の中には、略円錐、略三角錐、略四角錐等が含まれ
る。この中でも略円錐の場合が、実現性、後の金属面の
接着性の点から好ましいＯまた、これらの略錐体面には
略タテに流れる（ヒダ）が形成されるか、またはさらに
小コブが形されるか、またはその両者が共に形成される
とより好ましい。

これらの中でも略円錐状の面にそれらが形成された場合
が最も好ましい。なお、これらの凹凸は、プラスチツク
スシート面に主として凹部となつて表われる場合、およ
び主として凸部となつて表われる場合の両方を含む。

そしてこれらは必ずしも均一の大きさを有するものに限
るものではなく、大小種々のものが混つていてもよい。
そしてさらに、前記好ましいとした凹凸形状の場合、そ
れら特定の形状の凹凸ばかりで転写シート面の粗面が形
成される必要はなく（もつとも前記特定形状凹凸のみで
形成されるにこしたことはない）、一見して（ケンビ鏡
により）略さきの凹凸で粗面が形成されていると認めら
れる程度以上であればよい。略錐体状凹凸の大きさにつ
いては限定はしないが、略錐体としての底面の平均差渡
しが０．５〜 ２０μで、高さが平均差渡しと同等ない
し２倍が好ましい。また円柱状凹凸の場合は差渡し、高
さ共２〜２０μが好ましい。転写シート面に形成される
凹凸形状の良し悪しは後の接着面の接着性、接合性を左
右するものである。ここで接着性、接合性とは主として
剥離強度を指し、剥離強度が大なる程好ましいのである
。つぎに表面粗化プラスチツクスシート１の製法につい
て特に錐体状および円柱状凹凸を例にとつて述べる。こ
れの製造のためには、たとえば先づ前記凹凸形状につい
ての窪みに対応する突起を有する原板が形成され、これ
がプラスチツクスシート１に転写される。この場合に用
いられる原板は金属製である。金属の種類については限
定はしないが銅が製造がし易く好ましい。原板に対する
該突起の形成法は、限定はしないが電解メツキ法が製造
が容易である点で好ましい。製法につき例示的に説明す
るとメツキ浴中に、チタン製の鏡面を有するドラムを浸
し、これを陰極としてかつドラムを徐々に回転させ乍ら
電気メツキを行い、ドラム面に形成された電解金属箔を
剥離して得る。かくすることにより略錐体状突起を有す
る原板が得られる。そして要すればこの突起面に、さら
に無電解メツキを施こして略錐体状突起面に小突起を形
成する。これらの略錐体状突起を有する金属箔は、市販
の銅面積層板製造用銅箔で以つて充当することができる
。たとえば福田金属箔粉工業社の商品名ＣＦ３，ＣＦ３
Ｔ，Ａ，ＣＦ３Ｔ，Ｂ，ＣＦＡｄ−Ａで表わされるもの
など、Ξ井アナコンダ銅箔社の商品名ＭＡ）古川サーキ
ツトフオイル社の商品名ＴＡＩ，ＴＯで表わされるもの
、グールド社の商品名Ｔｃ，Ｇ２で表わされるもの、イ
エツツ社の商品名Ｔｗで表わされるものなどが好都合に
用いられる。これらの銅箔は一般に３５〜７０μのもの
であるが、厚さを限定する必要はない。なお、原板に形
成される略錐体状突起を参考図として示した写真により
説明する。

参考図１は略円錐体面に略タテヒダの形成されたもので
あり、参考図２は略タテヒダおよび小突起を形成したも
の、参考図３、参考図４は他の例であり、突起先端が必
ずしも鋭くはない例である。つぎに円柱状窪みを主とし
て形成してなる表面粗化プラスチツクスシート１の製法
について例示的に説明する。

この方法はエポキシ樹脂系プラスチツクス面をジメチル
ホルムアミド、ジメチルアセトアミドあるいはエチレン
グリコール、プロピレングリコールなどの多価アルコー
ル混合物などの溶剤で膨潤させ、ついでクロム酸などの
エツチング剤を用いるエツチングにより粗化した場合に
得られる。これのケンビ鏡写真を示すと参考図５の写真
のようになる。参考図６は２段転写の写真である。なお
以上の凹凸に対応する逆の凹凸面を得る場合には、たと
えば銅箔粗面をまず型板（たとえば硬いプラスチツクス
）に転写し、これをプラスチツクスシート１に転写する
２段転写法による。

表面が粗化されたプラスチツクスシート上に化学メツキ
法により金属層を形成する。本発明において用いられる
、いわゆる化学メツキ法とは金属または金属塩相互度の
化学的置換、還元作用により基本表面に金属被覆を形成
せしめる方法をいう。

そして、これの具体的方法については何ら限定するもの
ではなく、本発明の目的を達成し得る方法であればよい
。しカル通常は、化学メツキの触媒活性核となり得る金
属、たとえば金、白金、銀、パラジウム、ロジウム、銅
、ニツケルなどを付着させ、これの上に化学メツキ液を
接触させて目的の金属膜を析出させるのである。化学メ
ツキ液については適宜市販のものが用いられ、あるいは
特別に調整されたものが用いられる。勿論化学メ，ツキ
液についても何ら限定をする必要はなくどのようなもの
でも用いられる。化学メツキ金属についても何ら限定す
るものではなく、銅、アルミニウム、ニツケル、鉄、金
、銀、ロジウムなど通常化学メツキに供される金属は全
て用いられる。なお、これら化学メツキ金属と共に、他
の金属化合物、非金属などを共沈せしめて金属被膜中に
含有させること、あるいは各種化学メツキ助剤等を共に
用いることは自由である。

なお、メツキの厚さについては限定はしないが、０．０
５μ以上が と好ましい。これはプリント回路を形成し
たような場合の電気抵抗をあまり大きくしないためであ
る。メツキ厚の上限については特に限定はしないが、プ
ラスチツクシート粗面がメツキ面に残されている程度に
留めるのが、後の基体への接着性を落さ ｌない点で好
ましく、またあまり厚くすることは化学メツキ効率から
して好ましくない。以上のようにして、いわば複合金属
箔が得られる。

複合金属箔と基体を１体化する方法は基体の性１質、製
法により異る。

たとえば予め板状に整えられているものに対する場合は
接着剤を用いるか、ボンデングシートを用いて圧着する
。なお、板が熱可塑性樹脂である場合は単に熱圧するの
みで接着することも可能である。合成樹脂板の場合、そ
２れが予め整えられていなくて、たとえば熱硬化性樹脂
プリプレグを用いて、金属箔または複合金属箔と１体化
する場合は１層または多数層に重ねたプリプレグの上に
、該複合金属箔の金属面を当接させて加熱加圧して１体
化する。この場合プリプΣレグはいわゆる積層板に成形
されるのである。そして成形条件等はプリプレグの種類
（樹脂、基材等）保護材の種類等に応じて任意に決定す
る。以上で使用されるプリプレグは、主として熱硬化性
樹脂を紙、布、ガラス紙、ガラス布、不織布５（合成、
天然、無機、有機の何れの材質の繊維を用いてもよい）
などの基材に含浸させ、要すればＢステージ化したもの
を用いる。この場合の含浸は液状の樹脂、大抵はワニス
であるが、を用いて、これの中に基材を浸漬する方法に
よることが多い。．′そして定量含浸させたものを乾燥
する方法によつてプリプレグを得る。乾燥条件は樹脂の
種類、流れ性に応じて選択する。また熱硬化性樹脂の代
りにゴム変性熱硬化性樹脂を用いてもよい。この場合は
本発明で得ようとしている効果が一層大きくなる。ここ
でいうゴム変性熱硬化性樹脂としてはネオプレン、ニト
リルゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、スチレンブタジ
エンゴム、ブタジエン−ビニルピリジンゴム、ブチルゴ
ム、ポリサルフアイドゴム、カルボキシル化ゴム、ポリ
イソプレン、ポリブタジエン、エピクロルヒトリシンゴ
ム、アクリルゴム、シリコンゴムなどのゴムの１種また
は２種以上を熱硬化性樹脂中に混合したもの、およびこ
れらのゴムを熱硬化性樹脂と反応させたもの、あるいは
両方の処置を施こしたものを含むものである。

変性比率については限定するものではないが、熱硬化性
樹脂１００重量部（以下部と略す）に対してゴム成分を
５〜３００部、さらに好ましくは１０〜５０部がよい。
なお、複合金属箔は合成樹脂板ばかりではなく、無機質
の基板または特殊な場合には金属板にも適用できるもの
である。

以上のようにして得られた複合金属箔を貼着してなる基
板は、基体の上に金属箔、その上にプラスチツクスシー
トが付着した層構成である。

そして実際にプリント配線板等として実用に供するとき
は表面のプラスチツクスシートを剥離除去して用いる。
これの剥離は容易に行える。なお、プラスチツクスシー
トは、基板の使用直前まで付着させておく方が、金属面
のキズ、汚損を防止できるので好ましい。以上に説明し
たように、本発明に係る金属面基板の製法はプラスチツ
クスシート粗面に、化学メツキを施こし、得られた金属
面を基体面に貼着することを特徴とするので比較的薄い
金属層でも貼着でき、かつ接着性も良好なものが得られ
る。

薄い金属層の金属面基板が得られるということは、金属
の無駄が少なくなり経済的である。また、用いるプラス
チツクスシート粗面が略錐体状凹もしくは凸、円筒状凹
もしくは凸の形状で以つて主として形成されているとき
は、化学メツキ性が良好で、さらには基体に対する接着
性もすぐれているのである。実施例 １ 略錐体状の突起を有する金属シート（福田金属箔粉社、
銅箔ＣＦ３）上にポリエチレンをＴダイ押出し機を用い
て流延し、金属シート面上にフイルムを形成した。

つぎにこのフイルムを剥ぎ取り、略錐体状の窪みを有す
るポリエチレンシートを得た。この粗面を塩化スズ溶液
、ついで塩化パラジウム溶液に接触させ、表面を活性化
した後化学銅メツキ浴（奥野製薬社、０ＰＣ−７００）
に３０分間浸漬し、厚さ０．４５μの銅層を形成した。
一方、紙基材のフエノールホルムアルデヒド樹脂積層板
を研磨した後、ＮＢＲ変性エポキシ樹脂（硬化剤イミダ
ゾール）を塗布し、上で得た銅−ポリエチレンの複合箔
を、銅側を積層板面に当接して重ね、プレートに挟んで
６０℃で、３０分間圧着した。ポリエチレンを剥離した
後、トリクレンで洗浄後、アルカリ、酸、洗浄の工程を
施こし、硫酸銅浴を用いて電気メツキし、銅の厚さを３
５μとした。乾燥後銅の剥離強度を測定したところ１．
３５ｋｇ／Ｃｍ，２６Ｏ℃のハンダ浴中２０秒漬けても
変化しなかつた。実施例 ２ 略錐体状の突起にコブの付いた金属シート（福田金属箔
粉社、銅箔ＣＦ−Ｆ３）とポリプロピレン（Ｃ．Ｐ．Ｐ
）フイルム８０μを重ね合せ、プレートに挟んで熱圧し
、冷却後ポリプロピレンを剥し取つた。

このポリプロピレンをコロイド状パラジウム溶液で活性
化し、ついで化学銅メツキ浴（奥野製薬社、０ＰＣ−７
００）に浸漬し、厚さ０．３μの 一銅層を形成した。
エポキシ樹脂（シエル化学社：エピコート８２８、エピ
コート１００１、硬化剤ジシアンジアミドからなるワニ
ス）をガラス布に含浸させ、乾燥して樹脂含量５２％の
プリプレグを得た。

これを５枚ユ重ね、この上に上記銅−ポリプロピレン複
合箔を重ね、プレートに挟んで１・ ６０℃、４５分間
熱圧成形し、冷却後ポリプロピレンを除去した。得られ
た極薄銅層積層板を得た。これはピロリン酸銅から成る
メツキ浴と用いて電気メツキを施こすこ △とによりメ
ツキ層を厚くすることもできた。剥離強度は銅の厚さが
３５μのとき１．６５μｍ．８ｋｇ／Ｃｍであつた。ま
た２６０℃のハンダ浴中で１２０秒間保つても変化しな
かつた。実施例 ３ ポリエチレンテレフタレートの片面にポリプロピレンが
薄く付けられた複合フイルムのポリプカピレン側をサン
ドブラスト法により粗化した。

この粗面上コロイド状パラジウムで活性化し、シェーマ
メッキ液（日本カニゼン社製）のニツケルメ ４ツキ浴
に浸漬し、厚さ０．６〜 ０．７μのニツケル層を形成
した。エポキシ樹脂プリプレグ（ガラス布基材）をボン
デングシートとして用い、これを厚さ１．２ｕのアルミ
ニウム板の土に重ね、その上にニツケル側を下にしてさ
きの複合箔を重ねて１６０℃で３０分間プレスした。剥
離強度は１．４５ｋｇ／儂であつた。実施例 ４ 市販銅箔（福田金属箔粉（株）社製、ＣＦ３厚さ３５μ
）を原板として、これの粗面と紙基材のフエノール樹脂
含浸プリプレグ５枚とを対向させメツキ板ではさみ直圧
プレスを用いて熱圧成形した。

成形後銅箔をフエノール樹脂積層板から塩化第二鉄溶液
をエツチング液として用い全部エツチング除去した。こ
れでフエノール樹脂積層板表面に銅箔の粗面が転写され
、ネガ板が得られた。次にこのフエノール樹脂積層板粗
面上にポリエチレン溶融物を均一に流延し、冷却後ポリ
エチレンフイルムを剥し取ることにより原板の突起が粗
面として転写されたポリエチレンフイルムを得た。

以上のポリエチレンフイルムに対して、常法により塩化
第一スズ溶液で感受性化を施こし、塩化パラジウム溶液
で活性化、ついで化学銅メツキ浴（奥野製薬社製、０Ｐ
Ｃ−７００）に浸漬して粗面側に０．３〜 ０．４μの
銅厚を形成した。平滑面にはメツキは付かなかつた。複
合箔が得られた。不飽和ポリエステル樹脂（工チッグリ
コールマレイン酸から合成した不飽和ポリエステルに架
橋剤としてスチレン、触媒に過酸化ベンゾイルを加えた
もの）をガラスクロスに含浸したプリプレグを５枚重ね
、その上に、さきの複合箔の銅側をプリプレグに合せて
重ね１７０℃で１時間、プレートに挟んで積層成形した
。成形後フイルムを剥がして銅面積層板を得た。つぎに
電気メツキで厚メツキを施こした後、剥離強度を測定し
たところμであつた。実施例 ５ 〔複合銅箔の製造〕 三井アナコンダ社製銅箔ＭＡの粗面にポリアミドフイル
ム（６，１０ナイロン、４０μ厚）を重ね、熱圧して銅
箔粗面をフイルム面に転写した。

これに実施例１と同様にして０．４μの化学銅メツキを
施こし、次に電気銅メツキを施こしてメツキ厚さを１２
μとした。このようにして複合銅箔を得た。〔ワニス組
成〕 エポキシ樹脂（商標：エピコート ６０部８２８、シエ
ル化学社製） ＮＢＲ（商標：ニポール１０４１ ゜ゝ ４０部 日本ゼオン社製、ＭＥＫｌＯ％溶液） エポキシ樹脂硬化剤（商標：２Ｅ４ＭＺ ３部 −ＣＮｌ四国フアインケミカル社製） ＭＥＫ５ＯＯ部 上記の原料を三本ロールミキサおよび高速撹拌機を用い
て充分に混練してワニスを得た。

これをさきの複合銅箔の銅面に塗布し、８０℃で２０分
間乾燥して２０μの塗膜を形成した。〔基板の製造〕 紙基材フエノール樹脂積層板の表面をサンデングして、
複合銅箔をワニス塗面を下にして重ね、１３０℃で３０
分間加熱プレスして硬化接着した，ポリアミドフイルム
を剥がし、銅層の剥離強度を測定したところ１．３ｋｇ
／Ｃ７ｒＬであつた。

実施例 ６ 〔複合Ｎｉ箔の製造〕 銅箔（福田金属箔粉社製、ＣＦ３）の粗面上にポリイミ
ドワニス（トレーニーズ、トーレ社製）をキヤストし、
４０μのフイルムを形成した。

これを剥離し、転写された粗面上にニツケル化学メツキ
を施こした。つぎにスルフアミン酸浴を用いて電気ニツ
ケルメツキを施こし、メツキ厚さを２０μとした。複合
Ｎｉ箔が得られた。

〔ワニス組成〕

エポキシ樹脂〔シエル化学社製、工 ，。

ｏ部ピコート１００１（商標）〕 ＮＢＲ〔日本ゼオン社製、ニポール ー ５０部 １０７２（商標）〕 ジシアンジアミド〔２０％ＤＭＡＣ溶液〕 １０部ア
セトン ８００部以上の各原
料を混合し、充分に混練した。

〔基板の製造〕

以上のワニスをガラス布基材エポキシ樹脂積層板〔松下
電工祉製、Ｒ−１６１０（商標）〕に塗布し、８０℃で
１０分間加熱乾燥させた。

つぎに複合Ｎｉ箔をＮｉ側を下にして重ね１６０℃で１
時間硬化させた。なお該塗膜の厚みは３０μであつた。
金属層の剥離強度は１．６ｋｇ／Ｃｒｎであつた。実施
例 ７ プラスチツクスフイルムとして三フツ化塩化エチレンフ
イルムを用い、粗面形成用銅箔として、古川サーキツト
フオイル社のＴＡＩ銅箔を用いた他は実施例５と同様に
して銅面基板を得た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 化学メッキが可能なように粗面化されたプラスチッ
   クスシートの該粗面に化学メッキを施こし、得られた金
   属面を基体に貼着した後、該プラスチックスシートを剥
   離することを特徴とする金属面基板の製法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の発明において、プラス
   チックスの粗面が、主として略錐体状凹もしくは凸、ま
   たは円筒状凹もしくは凸の形状で形成されていることを
   特徴とする金属面基板の製法。 ３ プラスチックスシートが耐化学メッキ液性の材質で
   形成されている特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の発明。 ４ プラスチックスシートが耐熱性の材質で形成されて
   いる特許請求の範囲第１項ないし第３項記載の発明。 ５ プラスチックスシート粗面に施こされる化学メッキ
   の厚さが、μ以下である特許請求の範囲第１項ないし第
   ４項記載の発明。