JPS6235593A - 回路用金属基板 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、回路用金属基板に関し、詳しくは密着性、電
気絶縁性、半田耐熱性に優れるとともに放熱性にも改善
された新規な電気絶縁層を有する回路用台ｆｉ基板に関
する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 一般に、アルミニウムや鉄等の金属板をベースにした合
成樹脂積層成形体は、放熱性、電気特性および機械的強
度等に優れているため、−膜回路用基板や混成集積回路
用基板として使用されている。　この成形体のうち、接
着剤を裏面に塗布した銅箔を金属板上に積層接着して、
銅箔に塗布した接着剤層を電気絶縁層とした回路用基板
（以下「塗布基板」という）や、熱硬化性樹脂を含浸し
たガラス紙布を介して、金属箔を金属板上に積層接着し
て、硬化した含浸ガラス紙布を電気絶縁層とした回路用
基板（以下「プリプレグ」基板という）が知られ、採用
されている。

しかしながら、塗布基板は、電気絶縁層が薄く放熱性の
面で有利であるが、回路用基板の製造時に接着剤の厚さ
を高精度に均一に、かつ任意の厚さに調整することが困
難で、厚さが均一でない場合にはピンホールが発生する
など絶縁特性に劣る欠点がある。

一方、プリプレグ基板は、電気絶縁層が熱硬化性樹脂を
含浸させたガラスクロスやガラスベーパーで構成される
ため、表面が平滑にならず、またその厚さはクロスやペ
ーパーの厚さによって限定されるため、前述の塗布基板
に比較して厚くなる。

従って絶縁特性は有利になるものの放熱性に劣るという
欠点がある。　更にガラスクロスやガラスペーパーは、
熱硬化性樹脂の含浸性が悪く、また熱硬化性樹脂との密
着性や金兄板との接着性に劣り、機械的強度も低下する
欠点があった。

［発明の目的］ 本発明の目的は、上記の欠点を解消するためになされた
もので、電気絶縁層の厚さが薄くかつ均一で、放熱性、
電気絶縁性、Ｗ！密着性半田耐熱性、機械的特性に優れ
た高信頼性の回路用金属基板を提供しようとするもので
ある。

［発明の概要］ 本発明者らは、上記の目的を達成しようと鋭意研究を重
ねた結果、芳香族ポリアミドシート又は芳香族ポリアミ
ドイミドシートを用いることによって上記目的が達成さ
れることを見いだし本発明を完成するに至ったものであ
る。

即ち本発明の第一発明は、金属板の少なくとも片面に、
芳香族ポリアミド系、芳香族ポリアミドイミド系など主
鎖に芳香族基を有する芳香ｈＸ重合体のシートと合成樹
脂とからなる電気絶縁層を、固着一体化してなる回路用
金属基板であり、第二発明は、第一発明における電気絶
縁層を介して金属箔を積層接着一体化してなる回路用金
属基板である。　そして好適な実施態様の芳香族重合体
シートは、芳香族重合体のパルプ状粒子と芳香族重合体
の繊維で構成されている抄紙体である。

本発明に用いる金属板としては、材質が金兄であればよ
いが、一般的には、アルミニウム板、各種耐蝕アルミニ
ウム板、銅板、鋼板、ステンレス、　　板、真鍮板、珪
素鋼板等が使用される。　金属板の厚さについては特に
限定はしないが、一般的な厚さは０．５〜２．５ｍｍ程
度で、その使用目的によって選択される。　この金属板
は、電気絶縁層との接着性をよくするため、表面を粗化
することが望ましいが、金兄板の種類によって接着性が
高い場合は表面粗化をしなくてもよい。　表面粗化の方
法は、機械的方法、化学的方法およびその他の方法のい
ずれでもよい。

本発明に用いる芳香族重合体は、（１）芳香族ポリアミ
ド、（２）芳香族ポリアミドイミド等の主鎖に芳香族基
を有するもので、例えば１５μ−という程度の極めて細
い繊維に紡糸することができる。

（１）芳香族ポリアミドは、次の一般式（Ａ）及び／又
は（Ｂ）に示される単位から構成されるところのもので
ある。

−ＮＨ−Ａｒ　、−ＮＨ−Ｃｏ−Ａｒ　２−ＣＯ−・・
・（Ａ＞ −Ｎｌ−１−Ａｔ’　ｚ　−ＣＯ− ・・・（Ｂ） （ただし、Ａｒ＋、Ａｒ２．Ａｒ３は２価の芳香族基で
あって、同一であっても異なっていてもよい） このような芳香族ポリアミドの代表的な例としては、ポ
リ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）、ポリ（トフェ
ニレンテレフタルアミド）、ポリ（ｐ−フェニレンイソ
フタルアミド）、ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミ
ド）、ポリ（４，４’　−オキシジフェニレンイソフタ
ルアミド）、ポリ（４，４′−オキシジフェニレンテレ
フタルアミド）、ポリ（トベンズアミド）、ポリ（ｐ−
ベンズアミド）などが挙げられるが、これらのコポリマ
ーであってもよいし、また少量の芳香族基以外の成分、
例えばピペラジン、シクロヘキサンジカルボン酸等の成
分を含んだものであってもよい。

（２）芳香族ポリアミドイミドは、次の一般式（Ｃ）で
示される単位を有するポリアミドイミドである。

（ただし、Ｒは であり、Ｘは −ｏ−、−ｓｏ＋、−Ｃｏ−又は低級アルキレン基であ
る〉芳香族重合体シートは、上記芳香族重合体の抄紙体
様のシートであり、特に好適には芳香族重合体のパルプ
状粒子と芳香族重合体の繊維から構成される抄紙体であ
る。　この芳香族重合体の抄紙体様シー１へは、電気絶
縁層の厚さを薄くしかも厚さを均一に保持することがで
きる。

パルプ状粒子は、抄紙機を用いて紙に似た構造物を作る
ことができる多数の突起を有するｍ雄状、１ｔｌｌｌｌ
ｌ状又はリボン状構造の粒子をいう。　このパルプ状粒
子は、芳香族重合体の溶液を沈澱剤中に導入して、微細
な粒子として沈澱させることによって得られる。　例え
ば特公昭３７−５７３２号公報にはその製法の例がある
が、該製法に限定されるものではなく、湿紙形成能を有
する前記重合体粒子であればよい。　パルプ状粒子と繊
維の構成割合は、重量％で７０：３０〜１０　：　９０
であることが好ましく、さらに２０　＋　８０〜５０：
５０であることがより好ましい。　パルプ状粒子が７０
１Ｑ％を超えるとシートの構造が密になり合成樹脂の含
浸が不均一となり好ましくない。　また１０重量％未満
の場合は、合成樹脂の含浸性がよいもののシートの機械
的強度が弱く実用的でない。　こうして芳香族重合体シ
ートは、芳香族重合体のパルプ状粒子と繊維との構成割
合によって機械的特性、電気絶縁性、合成樹脂の含浸性
等の特性をコントロールすることが可能であり、その構
成割合は、使用目的によって適宜選択される。　よって
上記範囲を選択することにより電気絶縁性、機械的強度
、半田耐熱性、密着性に優れた回路用金属基板を得るこ
とができる。　更に必要に応じて本発明の効果を阻害し
ない範囲において、ガラス繊維、ロックウール、アルミ
ナ繊維、セラミックｍ雑等の無機ｌ１Ｍを混入すること
もできる。

本発明に用いる合成樹脂としては、熱硬化性ポリエステ
ルアミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイ
ミド樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられ、これらは単独も
しくは２種以上混合して用いる。　これらの熱硬化性樹
脂には、さらに接着性をよくするために、ポリビニルブ
チラール樹脂、耐熱性エラストマー、フェノキシ樹脂等
を含むことができ、また放熱性をよりよくするために、
無機質充填剤を含めたものを使用することができる。

金属板上に電気絶縁層を固着したのみで回路用金属基板
とする第一発明の場合には、電気絶縁層上にメッキ等に
より導体回路を形成する必要があるため、電気絶縁層の
樹脂に粗面化等前処理をしなければならない。　従って
、こうした前処理に適した合成樹脂の種類を選択するの
がよい。　この電気絶縁層を介して金属箔を金属板上に
積層接着して回路用金属基板とする第二発明の場合には
、合成樹脂は、耐熱性、接着性のよいものであればよい
。　また合成樹脂の放熱性をよくするために混入する前
記無機質充填剤は、アルミナ、シリカ、マグネシア、ジ
ルコニア、窒化はう素等の無機粉末で、それを２〜５０
重量％混入するのがよい。

これらの合成樹脂の中でも、特にエポキシ樹脂と熱硬化
性ポリエステルアミド樹脂が密着性に優れており有効で
ある。　熱硬化性ポリエステルアミド樹脂は、２．２’
　−（１，３−フェニレン）ビス（２−オキ１ｙゾリン
）と二塩基性有機酸とを加熱反応させてなるもので、次
の２つの反応が進み硬化する。

（１）線状ポリエステルアミドの生成（重合反応）＋　
ＨＯＯＣ−Ｒ−ＣＯＯＨ （２）アミド結合へのオキサゾリン環の開環付加（架橋
反応） ＊１　ニトリフェニルホスファイト 第二発明に用いる金属箔としては、特に限定されるもの
ではないが、一般的には回路形成工程でエツチングがし
やすいこと、電気伝導性がよいこと、メッキが可能であ
ることを考慮し、銅箔、アルミニウム箔が用いられる。

　この金属箔は、電気絶縁層との密着性改良のため、裏
面粗化銅箔、化成処理銅箔等も必要に応じて使用するこ
とができる。　金属箔の厚さは、回路形成時のエツチン
グ精度を考慮し、１５０μｍ以下が望ましく、一般的に
１８μｍ、３５μｍ、７０μｍのものが用いられる。

［発明の実施例］ 次に本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれ
らの実施例によって限定されるものではない。

実施例　１ 厚さ　１．２ｎｕａのアルミニウム板の片面を、＃２０
０の砥粒を用いた液体ホーニングで研磨・粗化した。

一方、芳香族重合体シートとして芳香族ポリアミドのパ
ルプ状粒子を５０重量％、芳香族ポリアミド繊４９５０
重１％を含むアラミド紙（日本アロマ社製）に、エポキ
シ樹脂としてエピコート１００１　（油化シェル社製、
商品名）　　１００１量部、ジシアンジアミド６重量部
、ベンジルジメチルアミン０．４重量部、およびメチル
エチルケトン（溶剤）からなるエポキシ樹脂のワニスを
塗布・含浸し、半硬化′　させてプリプレグを得、この
プリプレグを前記アルミニウム板の粗面上に重ねた。　
このプリプレグのゲル化時間は１７０℃で１５０秒であ
る。　さらにプリプレグの上に、厚さ３５μ麟の銅箔を
重ね、常法によって加熱・加圧成形して金ｇＡ基板を製
造した。　この金ａ基板について引剥がし強さ、半田耐
熱性、絶縁破壊電圧を試験したところ、第１表にみるよ
うに、いずれも優れた特性を示し、本発明の顕著な効果
を示した。

実施例　２ 厚さ０．５ｍｍの珪素鋼板の片面を、サンドベーパー＃
１００によって研磨・粗化した。　一方、芳香族ポリア
ミドのパルプ状粒子２５重量％、芳香族ポリアミド繊維
７５重量％を含むアラミド紙（前出）に、２．２’　−
（１，３−フェニレン）ビス（２−オキサプリン）と二
塩基酸を反応させてなる熱硬化性ポリエステルアミド樹
脂としてＣＰレジン（底円薬品工業社製、商品名）を塗
布・含浸し、１３０〜１６０℃で加熱半硬化させてプリ
プレグを得、このプリプレグを前記珪素鋼板の粗面上に
重ねた。

更にプリプレグの上に厚さ３５μｍの銅箔を重ね、常法
によって加熱・加圧成形して金属基板を製造した。　得
られた金属基板について実施例１と同様に試験したとこ
ろ、第１表にみるように、本発明の顕著な効果を示した
。

実施例　３ 厚さ　１．２１１１ｆｆｌのアルミニウム板の片面を、
＃２００の砥粒を用いた液体ホーニングによって研磨・
粗化した。　一方、実施例２で用いたアラミド紙にエピ
コート１００１　（前出）、フェノール樹脂ＴＯＣ−１
（住友デュレツ社製、商品名）１、ジシアンジアミド、
アクリロニトリルゴム、ハイカー１０７２　（グツドリ
ッチ社製、商品名）および微粉末酸化珪素からなる合成
樹脂ワニスを塗布・含浸し、次いで乾燥半硬化してプリ
プレグを得、このプリプレグを前記アルミニウム板の粗
面上に重ね、更にその上に離型用ポリプロピレンフィル
ムを重ね、常法によって加熱・加圧成形一体化して、ア
ディティブ用台Ｈ１仮を製造した。　得られた金属基板
について実施例１と同様に試験をしたところ、第１表に
みるように、本発明の顕著な効果を示した。

比較例　１ 厚さ　１．２ｍｌのアルミニウム板の片面を、サンドペ
ーパー＃１００によって研磨・粗化した。　この粗面上
に、セラミック紙にエポキシ樹脂エピコート１００１（
前出）　　１００重ｆｆｉ部、ジシアンジアミド６１吊
部、ベンジルジメチルアミン０．４重量部ｄ３よびメチ
ルエチルケトン（溶剤）からなるエポキシ樹脂ワニスを
塗布、含浸し、半硬化させて得たプリプレグを重ね、更
にプリプレグの上に厚さ３５μｍの銅箔を重ね、常法に
よって加熱・加圧成形して金ｆｉＲ基板を製造した。　
この金属基板について実施例１と同一の試験を行った。

　その結果も第１表に示した。

比較例　２ 比較例１において用いたセラミック紙の代わりにガラス
ペーパーを用いた以外は、すべて比較例１と同一にして
金属基板を製造した。　また、実施例１と同様にして試
験を行ったので、その結果も第１表に示した。

「発明の効果］ 以Ｆの説明および第１表から明らかなように、本発明の
回路用金属基板は、芳香族重合体シートを用いることに
よって、電気絶縁層の厚さが薄くかつ均一となり、また
放熱性も良好となった。

またシートには合成樹脂がよく含浸して、薄くなったに
もかかわらず電気絶縁性の欠陥が生ぜず、機械的強度に
も優れており、金属板又は合成樹脂との密着性に優れる
など高信頼性の回路用金属基板を製造することができ、
工業上極めて有益なしのである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　金属板の少なくとも片面に、芳香族ポリアミド系、
   芳香族ポリアミドイミド系など主鎖に芳香族基を有する
   芳香族重合体のシートと合成樹脂とからなる電気絶縁層
   を、固着一体化してなる回路用金属基板。 ２　芳香族重合体シートが、芳香族重合体のパルプ状粒
   子と芳香族重合体の繊維とが重量％で７０：３０〜１０
   ：９０で実質的に構成される抄紙体である特許請求の範
   囲第１項記載の回路用金属基板。 ３　金属板の少なくとも片面に、芳香族ポリアミド系、
   芳香族ポリアミドイミド系など主鎖に芳香族基を有する
   芳香族重合体のシートと合成樹脂とからなる電気絶縁層
   を介して、金属箔を積層接着一体化してなる回路用金属
   基板。 ４　芳香族重合体シートが、芳香族重合体のパルプ状粒
   子と芳香族重合体の繊維とが重量％で７０：３０〜１０
   ：９０で実質的に構成される抄紙体である特許請求の範
   囲第３項記載の回路用金属基板。