JPS63203331A - セラミツクコ−ト積層板の製造方法 - 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ＢＡ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紙基材フェノール樹脂積層
板、ガラス布基材エポキシ樹脂積層板が多く用いろｎて
きた。しかし、最近、電子機器の高出力化、小型化に伴
い、高密度実装化が望まれ、プリント基板にも耐熱性、
熱伝導性、耐トラツキング性等の同よ、あるいは寸法安
定性のため低熱膨張化など、従来のａ層板にはない特性
が要求さｎるようになりできた。

従来のプラスチック系の積層板は熱伝導性が恋いため熱
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。こｎに
対してはアルミナをはじめとするセラミック基板、ある
いは金属板を芯材としてその表面を絶縁層で憶ったメタ
ルコア基板などが注目さｎ、実際に使わｎ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
脂に代わり、高耐熱性のポリイミド樹脂、あるいはポリ
エーテルエーテルケトン、ポリサル２オン、ポリフェニ
レンサルファイドなどの耐熱性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、こわらの基板についてみると棟々の問題点があ
る。

アルミナ、炭化ケイ素、窒化アルミニウムなどのセラミ
ック基板は熱伝導性、耐熱性にすぐれているが、創造工
程が複雑で寸法Ｎ度も悪く、加工性も悪い。また、機械
的にもろく、基板の大きさに制限があり、大型の基板が
得らｎない。

また、コストも高価である。

金属板を芯材としたメタルコア基板に、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生かしきｎず、
熱放散性は十分ではない。また、芯材が導電性の金属板
であるため、スルーホールの形成が容易ではな（、形成
するためには複雑な創造工程を必要とする。

また、耐熱性樹脂を用いた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性の向上は
望めない。

本発明はこｎらの欠点を改良し、従来のプラスチック系
積層板と同様な製造、加工方法が可能で、しかも熱伝導
性、耐熱性、耐トラツキング性にすぐｎ、低熱膨張率の
基板を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、本発明は銅箔の片面にまず、セラミックを溶
射してセラミック溶剤層を形成し、さらにその上にセラ
ミック塗料を塗布、乾燥、固化して、次に該鋼箔のセラ
ミック塗料塗布側と接するよ５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ものである。このように
して得らｎる積層板は従来のプラスチック系基板の表面
にセラミック層を有し、さらにその上に導体回路を形成
する定めの銅箔が存在するものである。

本発明において、＠箔の片面にセラミック層を形成する
手段としてまずセラミックを浴躬して溶剤層を形成後、
その上にセラミック塗８を塗布するのは、銅箔とセラミ
ックの密着性を向上するためと、セラミックｆｊ＃１層
の気孔をなくすためである。銅箔にセラミックを溶剤し
た場合、溶剤時にセラミックの溶融粉が高速で銅箔に衝
突するため、アンカー効果によりセラミック塗料を単に
塗布した場合に比べるとより大きな密着性が得らｎる。

ところがセラミック溶射においては溶１ｔ４層は気孔を
もち、そのために吸水率の増大、吸湿時の絶縁特性、耐
熱性等の低下を招き、実用上、好ましくない点が多い。

そこでセラミック溶剤層を封孔する必要がある。

封孔に一般の溶剤層の封孔に用いらｎてい／：Ｉフェノ
ール樹脂等の有機系材料を用いると耐熱住等セラミック
のもつ特長が損なわｎる恐わがある。このようなことか
らセラミック塗料を用いて封孔することが有効となって
くるのである。

また、セラミック溶射に比べてセラミック塗料の方が安
価である。したがって最初のセラミック溶剤層を＠箔と
の密着性を確保する目的だけに用いることにして１０μ
程度に薄くして、その上に封孔を兼ねてセラミック塗料
を厚く塗布すわばさらにコスト的罠有利である。

浴剤法としてはガス溶剤法、プラズマ浴剤法、水プラズ
マ溶剤法、減圧プラズマ溶剤法などによることができ、
溶射するセラミックは一般のセラミック基板として多用
さｎているアルミナが絶縁特性その他の点から好適でら
るが、その他にシリカ、ムライト、スピネル、ジルコニ
ア、窒化アルミニウム、炭化けい素などが用いらｉＬる
。

セラミック塗料は同様にアルミナ全生成分とするもので
あることが好適であるが、この他にシリカ、ムライト、
スピネル、ジルコニア、炭化けい素、窒化アルミニウム
、窒化けい素、ガラスなどを主成分とするもの、または
これらの混合物を用いることができる。その形態を：水
性のペーストが一般的で、スプレー、はけ塗り、バーコ
ーター、ドクターブレード等によって銅箔に塗布し、室
温あるいは１００〜２００℃の低温で乾燥、固化する。

また、セラミックとしての特性を大きく低下させない範
囲で有機質のバインダーを少量重加してもさしつかえな
い。

次にプリプレグの樹脂は電気特性、成形加工性などの点
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＆（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７オン、ポリエーテルエーテルクトン
、ポリエーテルサル２オン、ポリエーテルイミドなどの
熱可塑性樹脂も用いることができる。

また、プリプレグの繊維としては、一般に用いられてい
るガラス繊維の他にケブラー繊維、紙、クォーツ繊維な
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プラスチック系基
板の表面にセラミック層を有し、さらにその上に導体回
路を形成する金属箔を有するものである。

回路の真下にセラミック層があるため、従来のプラスチ
ック糸基板に比べると特に面方向への熱放散性にすぐれ
る。また、耐熱性、耐トラツキング性、表面硬度も大き
く向上し、低熱膨張係数のセラミック層を有するため、
基板の熱膨張係数も低く押さえることができる。

なお、回路の形成は、従来の金属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ツチング処理を行うこ
とによって容易に形成することができ、スルーホールの
形成も従来のプラスチック系基板と同様にドリル加工等
により行うことができる。

以下実施例を挙げて本発明を説明する。

（実施例） 第１図はセラミック層を形成した＠箔とプリプレグの積
層構成図、第２図は得られた８ｉＪｆＡ板の＠面模式図
である。

厚さ６５μの＃Ｉ箔１の片面にプラズマ溶射装置を用い
てアルミナを浴剤して厚さ約６０μのアルミナ沿躬層２
を形成した。次にこのアルミナ溶射銅箔のアルミナ溶剤
層２上にアルミナ系セラミック塗料５を約７０μの厚さ
にスプレーで塗布して室温で乾燥後、１００℃の加熱乾
燥機に６０分間投入して固化させて片面にセラミック層
を有する銅箔を得た。

このセラミック層を有する銅箔とガラス布基材エポキシ
樹脂プリプレグ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。

このようにして得られた積層板はガラス布基材エポキシ
樹脂５の表面にアルミナ層を有し、さらにその上に鋼箔
を有するものである。鋼箔とアルミナ層、及びアルミナ
層とエポキシ樹脂層の密着性は良好であり、２６０℃の
オイルと室温の水に交互に浸漬する熱衝繋注試験におい
て５０サイクル試験も剥離、ふくれ、ひび割れ等の欠陥
の発生は認められなかった。

また、一般のガラス布基材エボキ７＠脂銅張積層板と同
様の方法でエツチングによる回路形成、ドリル加工、ス
ルーホールめっきによるスルーホール形成が可能であっ
た。

さらに従来のガラス布基材エポキシ樹脂積層板に比べて
、熱放散性、耐熱性、表面硬度にすぐれ、熱膨張係数も
低くすることができた。

（発明の効果） 本発明の方法によれは従来のプラスチック系基板をペー
スに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１ｉｉＩ］に製造することができる。このように
して得られる積層板は特性的にもすぐれたもので、回路
形成、スルーホール形成等の加工も従来の積層板と同様
の方法で行うことができ、従来のセラミック基板、メタ
ルコア基板などの問題点を解決し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はセラミック溶射層及びセラミック塗料層を有す
る銅箔とプリプレグの槓Ｍ構成図、第２図は本発明によ
り得られた積層板の＠ＩＴＯ図である。 符号の説明

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、銅箔の片面にセラミックを溶射してセラミック溶射
   層を形成し、該セラミック溶射層の上にさらにセラミッ
   ク塗料を塗布して乾燥、固化するとともに、該鋼箔のセ
   ラミック塗料塗布面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。 ２、溶射するセラミックはアルミナを生成分とするもの
   である特許請求の範囲第１項記載のセラミックコート積
   層板の製造方法。 ３、セラミック塗料は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項記載のセラミックコート積層板
   の製造方法。 ４、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項記載のセラミックコート積層板の製造方法。 ５、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項記載のセラミックコート積層板の製造方法
   。 ６、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項記載のセラミックコート積層板の製造方法。