JPS61294894A - 金属ベ−ス積層板の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （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８
Ｉ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、ハイブリッド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どなる積層板は
、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
ｌｓ維マット（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離油であった。

（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８１層板にお
いては、孔１１の表面に気泡１２が残りやす（、ＩＬｌ
ｌにスルーホールを開けたときに絶縁不良が生じるとい
う重大欠点になっていた。またガラスエポキシは高周波
特性が十分でな（、用途によっ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
は言えなかった。

（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ィルムと、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、本発明方法に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って、第１
図のものは金属芯板１を耐熱性熱可塑性樹脂のフィルム
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
リプレグ署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Ｇ−Ｊられたもので、通常０．１〜１．６１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、表面粗さく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
俟っ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
ティング等の処理を行なっ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ィルム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ォン、ポリエー
テルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド等の
フィルムを用い得るが、特に熱変形湿度（ＡＳＴＭ　　
Ｄ６４８．１８．６ｋ（＋／ｃｎ＋２　）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℃）等のフィルムが好ましい。。

フィルム２の厚さは、１ａｌＩ中の厚さ減少を見込んで
０．２５〜Ｑ、５ｍｍ程度が好適である。

芯板１とフィルム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、６００ｎ＋ｍＨｇ以上、好ましくは６５０
　ｍｍ１−Ｉ　０以上とする。これよりも減圧度が低い
と気泡が完全には扱けない。

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ィルム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
６００ｍｍ１−１Ｑ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、フィルム２が固体状にあるうら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
わっているから、目立っ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全底芯板表面の酸化を
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、フィルム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
でフィルム２の材質で当然異なってくるが、一般的には
、２００℃未満では芯板１とフィルム２との接着力が弱
く、４５０℃を越えるとフィルム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℃、ポリエーテルリル
フΔンの場合には３２０〜３６０　’Ｃ、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、プレス中にフィルム２が著しく流れ出すこともな
く、かつフィルム２が溶融してその一部が孔１１中に流
入充填され、７Ｌ１１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５０〜２００　ｋＱ／　ｃｍ２の範囲
がよく、これが５０ｋＱ／Ｃｍ２未満では、減圧下でも
層間および孔部の気泡が十分後けす、接着力も弱く、３
ＱＱｋｇ／ｃｍ２を越えるとフィルム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
１００ｋ　ｇ／ｃｍ２秤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
にも加圧を行なうのがよいが、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ζフィルム層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、１２０〜２ｏＯ℃程度（
０ｍ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、２
００℃を越えるど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、ガラス繊維等のマットにエポキシ樹脂
、フェノール樹脂１．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．
２１１１ｍ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ィルムの性質を補って
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０．５〜５．ｍｍの貫通孔を多数設けた下記２Ｉの
金属芯板を準備した。

ａ）厚さ１．６１１１ｍ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
ミドフィルムを重ね、雰囲気圧力を変えて、プレス圧力
１００　ｋｇ／　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Ｑ、１ｍｍのガラスエポキシを２枚ずつ重ね、温度
１７０℃、圧力５０　ｋｇ／　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
を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Ｘとした。また芯板
とフィルムの接着力をＪｒＳ　　Ｃ６４８１により測定
した。その結果を第１表に示す。

第１表 ＮＯ減圧度　芯板　温度　　　接着力　　気泡（ｍｍｌ
１ｇ）　　　　　（’Ｃ）　　　（ｋａ／ｃｍ）１　　
６００　　　ａ　　３５０　　１．３　　０２　　６０
０　　　ａ　　３７０　　２．２　　０３　　５００　
　　ａ　　３７０　　２．ＯＸ４　　　　０　　　ａ３
７０　　１．１　　　Ｘ５　　６００　　　ｂ　　３７
０　　０．９　　０以上の結果からあきらかなように、
減圧しないＮｏ４および減圧度が不足しているＮｏ３で
は十分気泡が１友けないが、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１．３友ｍ　）（７）両面に、厚さ０．３ｍｎ＋のボ
リエーテルサルフＡンフイルムを重ね、６００ＩｌｌＲ
Ｈｇの雰囲気下で、温度３３０℃、プレス圧力１００　
ｋｇ／　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
つ表面平滑であった。

（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
存が著しかった孔部においても気泡がない積層板が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

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８！１層板を示を断面図
。 １・・・金属芯板　　１１・・・・・・貫通孔　　２・
・・耐熱性熱可塑性樹脂層　　３・・・プリプレグ第１
図 易２凪 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　耐熱性熱可塑性樹脂フィルムと、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５０〜３００ｋｇ
   ／ｃｍ＾２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。