JP2014175611A - 回路基板用積層板、回路基板、及び、回路基板用積層板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】密着性、耐熱性及び耐久性に優れた回路基板用積層板、この回路基板用積層板を用いて形成された回路基板、及び、この回路基板用積層板の製造方法を提供する。
【解決手段】金属基板２上に、樹脂絶縁層４と回路形成用金属層６とがこの順序で積層された回路基板用積層板１であって、前記金属基板２と前記樹脂絶縁層４との間、及び、前記回路形成用金属層６と前記樹脂絶縁層４との間の一方又は双方に、樹脂が分散しているメッキ層３，５を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、回路基板用積層板、この回路基板用積層板を用いて形成された回路基板、及び、この回路基板用積層板の製造方法に関するものである。

近年、電子機器の高性能化および小型化などに伴い、電気素子及び／又は電子素子を実装した部品の大容量化および高密度化が進み、これらを搭載する金属ベース回路基板には高放熱性が求められる。またパワーモジュールなどの用途ではＳｉＣ半導体を搭載するなどにより作動温度が顕著に増加するため、金属ベース回路基板には高温下での使用に対応できる高耐熱性、高耐久性の必要性が増している。

ところで、金属ベース回路基板に用いられる回路基板用積層板は、ベースとなる金属基板の少なくとも片面に樹脂絶縁層と回路形成用金属層とがこの順に積層された構造を有している。放熱性を高めるべく、ベースとなる金属基板としては、通常、熱伝導性の高いアルミニウムまたはアルミニウム合金（以下「アルミニウム系」と略す）や銅または銅合金（以下「銅系」と略す）が用いられている。

アルミニウム系ベース基板として使用される基材の多くは圧延して作製されたものである。また、銅系ベース基板として使用される基材は、厚みが０．４ｍｍを超えるものの多くは圧延して作製されたものであり、一方、厚みが０．４ｍｍ以下のものには、圧延材以外に電解銅箔が用いられる場合もある。電解銅箔の表面は、通常、防錆のために異種金属のめっきやカップリング剤処理などが施されている。

金属ベース回路基板において高耐熱性および高耐久性を確保するためには、ベースとなる金属基板と絶縁層、並びに、絶縁層と回路形成用金属層との密着性を強固にする必要がある。

密着性を向上させる手段として、圧延材に関しては物理的にアンカー効果を持たせるため、化学研磨や電解研磨などにより表面の粗化処理が行われる場合があり、一方、電解銅箔の場合は、例えば表面に微細粒子を付着させるなどにより凹凸を成形する場合がある。

特許文献１には、アルミニウムと樹脂層との密着性を向上させる技術として、アルミニウムの表面を粗化させるための特定の表面粗化剤が開示されている。また、特許文献２及び３には、電解銅箔表面に銅の粒子を付着／析出させることにより、表面に凹凸形状を付与して密着性を高める粗化処理方法が開示されている。また、特許文献４には、エッチングで表面を粗化した圧延銅材に黒化還元処理を施し、その後任意にカップリング剤処理する技術が記載されている。また、非特許文献１には銅の表面処理に関する記載があり、防錆や変色防止の他、密着性向上を目的としてクロム酸処理などの化成処理や酸化銅（赤色銅）被膜処理が利用されると記載されている。

特開２０１１−１９５９４９号公報 特開平６−３５０２４８号公報 特開２００１−２１４２８４号公報 特開２００６−１５２３２９号公報

伸銅品データブック（日本伸銅協会、平成２１年３月３１日発行）

金属基板及び／又は回路形成用金属層の表面をクロム酸処理や酸化銅被膜処理する方法では、積層される樹脂絶縁層との密着性が十分とはいえない。

一方、アンカー効果による密着性の向上効果を期待して、金属基板及び／又は回路形成用金属層の表面を粗化処理して凹凸を形成する方法によっても、所望される密着性の向上効果は得られていないのが実情であり、更には耐久性の悪化による電気的特性の低下など、金属ベース回路基板としての性能が低下し得ることが本発明者等により確認されている。これは粗化処理された表面が樹脂絶縁層で被覆される際に凹部に空孔が残存し得ることが原因と推測される。

すなわち、例えば、はんだ付けを行う工程において急激な熱が加わった際、内部の空孔にたまっている気体が膨張し、これが原因となって密着性が低下し剥離を生じたり、絶縁層に亀裂を生じ電気的な特性が損なわれることが推測される。

本発明はこのような実情に鑑み開発されたものであり、密着性、耐熱性及び耐久性に優れた回路基板用積層板、この回路基板用積層板を用いて形成された回路基板、及び、この回路基板用積層板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１側面によると、金属基板上に、樹脂絶縁層と回路形成用金属層とがこの順序で積層された回路基板用積層板であって、前記金属基板と前記樹脂絶縁層との間、及び、前記回路形成用金属層と前記樹脂絶縁層との間の一方又は双方に、樹脂が分散しているメッキ層を備えることを特徴とする回路基板用積層板が提供される。

この回路基板用積層板において、上記樹脂絶縁層を形成する樹脂の一部と、上記メッキ層中に分散している樹脂の一部が、上記樹脂絶縁層と上記メッキ層との接合界面領域で融合又は結合している。

本発明の一形態において、上記メッキ層中に分散する樹脂は、繊維状樹脂、扁平状樹脂及び粒状樹脂のいずれか、もしくはこれらから選択される２以上の混合物であることが好ましく、繊維状樹脂又は扁平状樹脂のいずれか、もしくはこれらの混合物であることがより好ましい。

本発明の他の形態において、上記樹脂絶縁層を形成する樹脂と、上記メッキ層中に分散している樹脂とが、いずれも熱可塑性樹脂であるか、または、いずれも熱硬化性樹脂である。

本発明の他の形態において、上記金属基板は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅又は銅合金から形成されている。
本発明の他の形態において、上記回路形成用金属層は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅又は銅合金から形成されている。

本発明の他の形態において、上記メッキ層は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｆｅ、または、これらの金属のいずれかを含む合金をマトリックスとして、樹脂を分散させてなるメッキ層である。

本発明の他の形態において、上記樹脂絶縁層は無機充填材を含有する。

本発明の他の形態において、本発明に係る回路基板用積層板は、上記金属基板と上記樹脂絶縁層との間、及び、上記回路形成用金属層と上記樹脂絶縁層との間の双方に上記メッキ層を備える。

本発明の第２側面によると、本発明に係る上記回路基板用積層板をパターニングすることによって得られる回路基板が提供される。

本発明の第３側面によると、上記回路基板用積層板の製造方法であり、金属基板及び回路形成用金属層の双方又は一方の片側表面に、樹脂が分散しているメッキ層を形成すること、樹脂絶縁層を挟んで前記金属基板及び前記回路形成用金属層を、前記メッキ層が形成されている場合には、該メッキ層が樹脂絶縁層と接するよう積層すること、及び、加圧及び/又は加熱により一体成形することを含む回路基板用積層板の製造方法が提供される。

本発明に係る回路基板用積層板の製造方法において、加圧及び/又は加熱により、上記樹脂絶縁層と樹脂が分散している上記メッキ層との接合界面領域で、上記樹脂絶縁層を形成する樹脂の一部と上記メッキ層中に分散している樹脂の一部が融合又は結合する。

本発明に係る回路基板用積層板の製造方法は、一形態において、樹脂が分散しているメッキ層を形成した後、該メッキ層の表面をカップリング剤処理することを更に含む。

本発明により、密着性、耐熱性及び耐久性に優れた金属ベース回路基板用積層体、及び、この金属ベース回路基板用積層板を用いて形成された金属ベース回路基板の提供が可能となった。

本発明の一態様に係る回路基板用積層板の断面を模式的に示した断面図。 図１の要部Ｘを拡大した模式図。 本発明における層間密着性向上のメカニズムを説明するためのイメージ図。 本発明の他の態様に係る回路基板の断面を模式的に示した断面図。

以下、本発明の態様について図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の回路基板用積層板は、ベースとなる金属基板上に、樹脂絶縁層と回路形成用金属層とがこの順序で積層され、更に、金属基板と樹脂絶縁層との間、及び、回路形成用金属層と樹脂絶縁層との間の少なくともいずれかに、樹脂が分散しているメッキ層(以下、「樹脂分散メッキ層」又は単に「メッキ層」などという)を備える。

図１にその一態様が示されるように、本発明の回路基板用積層板１は、金属基板２と樹脂絶縁層４の間と、回路形成用金属層６と樹脂絶縁層４の間の双方に、樹脂分散メッキ層３及び５を備えることが好ましい。

樹脂分散メッキ層を層間に介在させることにより、金属基板及び／又は回路形成用金属層の表面を粗化処理することなくアンカー効果による層間密着性の向上効果が得られ、これにより回路基板用積層板の耐熱性及び耐久性をも向上させることができる。

すなわち、図２に示すように、樹脂分散メッキ層３中に分散する樹脂１０のうち、樹脂絶縁層４との接合界面に達した分散樹脂や樹脂絶縁層４中に飛び出した(突出した)分散樹脂と、樹脂絶縁層４中の樹脂とが、接合界面領域で融合又は結合する結果、層間密着性が向上するものと推測される。このように、
この本発明による層間密着性向上のメカニズムを、図３に示すイメージ図を用いて説明する。樹脂絶縁層４と、樹脂分散メッキ層３、５との接合界面領域では、メッキ層３，５から樹脂絶縁層４中に飛び出した分散樹脂と樹脂絶縁層４を構成する樹脂とが、双方とも熱可塑性樹脂の場合には、図３の樹脂Ａと樹脂Ｂのように、加圧および／または加熱により溶けて分子が絡み合う状態（融合）を形成し、双方とも熱硬化性樹脂の場合には、図３の樹脂Ｃと樹脂Ｄのように、混ざり合った後で分子が反応によって結びつく状態（結合）を形成することにより、密着性が向上するものと推測される。また、一方が熱硬化性樹脂で他方が熱可塑性樹脂の場合、熱可塑性樹脂が熱硬化性樹脂と反応可能な官能基を有する場合は結合可能となり、密着性が向上するものと推測される。このような、本発明における、樹脂分散メッキ層中の樹脂が樹脂絶縁層中に突出することによりもたらされる層間密着性向上効果を、アンカー効果ともいう。

なお、本発明に係る回路基板用積層板は、後述するように、例えば加圧および／または加熱により一体成形される。

このように、本発明によれば、樹脂絶縁層と金属基板及び／又は回路形成用金属層との間に空孔を生じることなくアンカー効果による層間密着性の向上効果が得られるため、剥離や亀裂による電気的特性の低下等の問題を抑制しつつ、耐熱性、耐久性を向上させることが可能となる。

次に、本発明に係る回路基板用積層板を構成する各層について説明する。
［樹脂分散メッキ層］
樹脂分散メッキ層は、金属又は合金をマトリックスとして樹脂を分散させてなるメッキ層である。アンカー効果を高めるために、樹脂をメッキ層の表面近傍に埋没させた状態とするためには、無電解めっきにより樹脂分散メッキ層を形成することが好ましい。無電解めっきが可能な観点から、マトリックスとしての金属又は合金は、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｆｅ、または、これらの金属のいずれかを含む合金が好ましい。

メッキ層中に分散させる樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂でもよく、熱硬化性樹脂でもよい。分散樹脂として熱可塑性樹脂が使用される場合には、上述した融合による層間密着性向上の観点から、以下に説明する樹脂絶縁層を構成する樹脂（以下、「マトリックス樹脂」ともいう）も熱可塑性樹脂であることが好ましい。同様に、分散樹脂として熱硬化性樹脂が使用される場合には、上述した結合による層間密着性向上の観点から、以下に説明するマトリックス樹脂も熱硬化性樹脂であることが好ましい。

分散樹脂として使用し得る種類としては、例えば、下表に例示する樹脂を１種、又は２種以上を組み合わせて使用することができる。耐熱性の観点からは、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂共にエンジニアリングプラスチックが好ましい。また、熱可塑性樹脂を２種以上組み合わせて使用する場合には、耐熱性の観点から、結晶樹脂の中から２種以上組み合わせて使用するか、非結晶樹脂の中から２種以上組み合わせて使用することが好ましい。

また、分散樹脂の形状としては、例えば、繊維状、扁平状、粒状のいずれでもよく、２種以上の形状の樹脂を組み合わせて使用してもよい。本発明におけるアンカー効果による層間密着性の向上の観点からは、繊維状又は扁平状樹脂が好ましい。

分散樹脂のサイズとしては、限定されるものではなく、例えば、密着性と分散性のバランスの観点などから適宜設定することができる。すなわち、密着性を強固にさせる観点からは分散樹脂のサイズは大きいことが好ましいが、メッキ層の強度確保の観点から、メッキ中に分散する樹脂が粒子状又は扁平状樹脂の場合は、粒子状又は扁平状樹脂の最大寸法（粒度分布範囲の最大値）がメッキ厚みの５０％未満であることが好ましい。一方、繊維状樹脂の場合は、長さの上限は通常ないが、メッキ液中で絡み合うことがない程度の長さ（例えば、１０ｍｍ以下）であることが好ましい。

本発明の一形態において、メッキ層中の分散樹脂の含有率は、メッキの単位面積当たり１〜９０％であることが好ましく、５〜５０％であることがより好ましい。分散樹脂の含有率が少なすぎると密着性の向上効果を得ることが困難となり、一方、分散樹脂の含有率が高すぎるとメッキ強度の低下による悪影響が生じ得る。

樹脂分散メッキ層の厚みは、限定されるものではなく、例えば、分散樹脂によるアンカー効果と、熱伝導率の観点から適宜設定することができる。すなわち、厚みの下限としては、分散樹脂の一部がメッキ層中に取り込まれ、且つ、一部が樹脂絶縁層との接合界面に達しているか、突出している状態となるために、所定の厚み以上であることが好ましい。例えば、分散樹脂が粒子状又は扁平状樹脂の場合には、メッキ層の厚みは、粒子状又は扁平状樹脂の最少寸法（粒度分布範囲の最小値）の５０％を超えることが、樹脂を固定するうえで好ましい。また、分散樹脂が繊維状樹脂の場合には、メッキ層の厚みは、繊維径の５０％を超えることが好ましい。ここで、繊維径は０．１〜１００μｍであることが好ましい。細すぎるとアンカー効果が得られず、太すぎるとメッキ厚みを大きくする必要が有り工業的にも望ましくない。一方、メッキ層の厚みの上限としては、メッキする金属基板又は回路形成用金属層を構成する金属成分の熱伝導率が大きい場合（例えば、Ｃｕ）は特に制限は無いが、例えばＣｕより熱伝導率が小さい金属基板又は回路形成用金属層をメッキする場合にはできるだけ薄いものが望ましい。

［樹脂絶縁層］
樹脂絶縁層を構成する樹脂（マトリックス樹脂）は、特に限定されるものではなく、例えば、上掲の表１に例示される熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂の中から１種又は２種以上を組み合わせて使用することができる。

上述したように、融合又は結合による層間密着性向上の観点から、樹脂分散メッキ層中の分散樹脂として熱可塑性樹脂が用いられる場合には、マトリックス樹脂も熱可塑性樹脂であることが好ましく、分散樹脂として熱硬化性樹脂が用いられる場合には、マトリックス樹脂も熱硬化性樹脂であることが好ましい。

樹脂絶縁層は、無機充填材を含有することが好ましい。無機充填材としては、例えば、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミ、窒化ケイ素、酸化マグネシウム、ダイヤモンド等が挙げられる。

本発明の一形態において、無機充填材の平均粒子径は、１〜７０μｍであることが好ましく、５〜４０μｍであることがより好ましい。

ここで、平均粒子径とは、体積基準で粒度分布を求め、全体積を１００％とした累積カーブにおいて、その累積カーブが５０％となる点の粒径である、体積基準累積５０％径（Ｄ５０）を意味する。粒径の測定は、平均粒子径（Ｄ５０）が１μｍ以下の場合は光透過式遠心沈降法により測定され、１μｍを超える場合はレーザー回折・散乱法により測定される。

また、本発明の一形態において、樹脂絶縁層に含有される無機充填材の含有率（充填率）は、マトリックス樹脂を基準として１０〜８５体積％であることが好ましく、３０〜８０体積％あることがより好ましい。

樹脂絶縁層は、上述した無機充填材及びマトリックス樹脂以外に、例えば、カップリング剤、分散剤等を含有していてもよい。

［金属基板］
金属基板としての材料は、例えば、単体金属、合金、グラファイトカーボン、カーボンナノチューブ、セラミックス粉を分散させた複合金属などから選択される。本発明の一形態において、金属基板としての材料は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅又は銅合金から選択される。

金属基板の厚さは、例えば、０．１〜５ｍｍの範囲である。

［回路形成用金属層］
回路形成用金属層としての材料は、例えば、単体金属、合金、グラファイトカーボン、カーボンナノチューブ、セラミックス粉を分散させた複合金属から選択される。本発明の一形態において、回路形成用金属層の材料は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅又は銅合金から選択される。回路形成用金属層の厚さは、例えば、０．０１〜１ｍｍの範囲である。

本発明に係る回路基板用積層板の製造方法について以下に説明する。
例えば、図１に示される回路基板形成用積層板１は、下記工程を含む製造方法により製造することができる。

まず、金属基板２及び回路形成用金属層６の各々の片側表面に、樹脂分散メッキ層３及び５を形成する。分散樹脂メッキ層３、５は、例えば、無電解メッキ処理により形成される。前工程として、一般的に行われているバフ研磨やホーニングなどの前処理を施してもよく、また、脱脂、酸洗、電解洗浄などの前処理を施してからメッキ処理してもよい。また、メッキ後において、必要に応じてメッキ層表面をカップリング剤処理してもよい。

次に、樹脂分散メッキ層３、５で被覆された金属基板２及び回路形成用金属層６を、樹脂絶縁層４を挟んで、樹脂分散メッキ層３、５が樹脂絶縁層４と接するよう積層する。樹脂絶縁層４としては、フィルム状のものを用いてもよいし、塗料を用いてもよい。塗料の場合は、例えば金属基板２に形成された樹脂分散メッキ層３に塗布して塗膜を形成し、これに回路形成用金属層６に形成された樹脂分散メッキ層５が接するよう積層する。

得られた積層体を、例えば、加圧および／または加熱により一体成形する。本発明の一形態において、一体成形は加圧及び加熱の双方により行われることが好ましく、順序は特に限定されない。加圧および／または加熱により、樹脂絶縁層４と樹脂分散メッキ層３、５との接合界面領域で、樹脂絶縁層を構成するマトリックス樹脂の一部とメッキ層中に分散している分散樹脂の一部が融合又は結合し、層間密着性が向上する。

加圧及び加熱（以下、「加圧加熱」と表記）条件としては、例えば、圧力は重ね合わせた層間に未接触部（気孔）を発生させない点で大きい方が望ましい。また、加熱温度は、熱可塑性樹脂の場合は融合を確実なものとする点で融点以上の温度が望ましく、熱硬化性樹脂の場合は結合をより確実にする点で反応開始温度（触媒や開始剤を含む場合はその分解温度）以上が望ましい。加熱時間は熱可塑性樹脂の場合は樹脂温度が目的とする温度に達するのに必要な時間であればよく、熱硬化性樹脂の場合、少なくとも反応が５０％以上に達するのに必要な時間であることが望ましい。ここで、反応が５０％に達したか否かは、例えば、樹脂が有する反応性官能基の残存率を機器分析などで定量することにより確認することができる。

次に、上述した回路基板用積層板１から得られる回路基板１’について説明する。
図４に示す回路基板１’は、図１に示す回路基板用積層板１から得られるものであり、金属基板２と、樹脂分散メッキ層３と、樹脂絶縁層４と、回路パターン５´（樹脂分散メッキ層）と、回路パターン６´（金属層）とを含んでいる。回路パターン６´及び５´は、図１を参照しながら説明した回路基板用積層板１の回路形成用金属層６及び樹脂分散メッキ層５をパターニングすることにより得られる。このパターニングは、例えば、回路形成用金属層６の上にマスクパターンを形成し、回路形成用金属層６の露出部をエッチングによって除去することにより得られる。回路基板１´は、例えば、先の回路基板用積層板１の回路形成用金属層６及び樹脂分散メッキ層５に対して上記のパターニングを行い、必要に応じて、切断及び穴あけ加工などの加工を行うことにより得ることができる。

この回路基板１´は、上述した回路基板用積層板１から得られるので、密着性、耐熱性及び耐久性に優れている。

以下に、本発明の例を記載する。本発明はこれらに限定されるものでない。
＜分散樹脂＞
樹脂分散メッキ層中に分散させる分散樹脂として、下記(ａ)〜（ｃ）を使用した。

（ａ）ＰＥＥＫパウダーＶＥＳＴＡＫＥＥＰ ダイセルエボニック株式会社製 ２０００ＵＦＰ２０（平均粒径φ２０μｍ）
（ｂ）ＰＰＳ繊維 プロコン 東洋紡績株式会社製 １．７ｄｔｅｘタイフ゜を、粉砕して短繊維化したもの
（ｃ）フェノール粒子 リグナイト株式会社製 未硬化ＬＰＳ−５０Ａ（平均粒径φ４５μｍ）
＜樹脂絶縁層＞
樹脂絶縁層として、下記（ｄ）〜（ｆ）を使用した。

（ｄ）Ｖｉｃｔｒｅｘ社製 ＰＥＥＫ−１５１Ｇに、昭和電工株式会社製 アルミナＡＳ−５０を、４０ｖｏｌ％練り込みフィルム化したもの。

（ｅ）ポリプラスチック株式会社製 ＰＰＳ樹脂 フォートロン ０２２０Ａ９に、昭和電工株式会社製 アルミナＡＳ−５０を、４０ｖｏｌ％練り込みフィルム化したもの。

（ｆ）ＤＩＣ株式会社製 エポキシ樹脂ＥＰＩＣＬＯＮ−８３０／硬化剤ＰＨＥＮＯＬＩＴＥ−ＴＤ２１０６／促進剤トリフェニルフォスファイト（１００質量部／６１質量部／１質量部）に、水島合金鉄株式会社製 窒化ホウ素 ＨＰ−４０Ｐを４０ｖｏｌ％混練した接着塗料。

［実施例１］
金属基板として使用する厚みが２ｍｍの圧延アルミニウム合金板（５０５２）の片面にめっきが付着しないように樹脂でマスキングした後、前処理として、一般にアルミニウム合金に行われている以下の処理を行った。まずリン酸塩と界面活性剤をベースとしたアルカリ脱脂剤で脱脂洗浄し、水酸化ナトリウムをベースとしたアルカリ溶液で酸化皮膜を除去し、更に、硝酸とフッ素化物でスマット除去した後、ダブルシンジケート処理を行った。次いで、上掲の分散樹脂（ａ）を分散させた無電解Ｎｉ−Ｐメッキ浴を用いてメッキ処理を施し、厚みが約３０μｍの樹脂分散めっき層を金属基板上に形成した。

次に、回路形成用金属層として使用する厚みが０．５ｍｍの圧延銅板（Ｃ１０２００）の片面にめっきが付着しないように樹脂でマスキングした後、前処理として、以下の処理を行った。まずアルカリ脱脂剤で脱脂洗浄し、更に電解脱脂剤を用いて脱脂洗浄し、次いで硫酸をベースとした処理液で酸洗浄を行い、触媒付与剤でアクチベーター処理した。その後、上掲の分散樹脂（ａ）を分散させた無電解Ｎｉ−Ｐメッキ浴を用いてメッキ処理を施し、厚みが約３０μｍの樹脂分散めっき層を形成した。

次いで、金属基板と回路形成用金属層を、各々の樹脂分散メッキ層が上掲の樹脂絶縁フィルム（ｄ）と接するよう樹脂絶縁フィルム（ｄ）を挟んで重ね合せ、真空プレスを用いて真空に減圧した後、５ＭＰａ／３５０℃で加圧加熱して回路基板用積層板Ｉを作製した。

［実施例２］
金属基板として使用する厚みが２ｍｍの圧延銅合金板（Ｃ１９２１０）の片面に、実施例１と同様の前処理を行った。次いで、上掲の分散樹脂（ｂ）を分散させた無電解Ｎｉ−Ｐメッキ浴を用いてメッキ処理を施し、厚みが約２０μｍの樹脂分散めっき層を形成した。

次に、回路形成用金属層として使用する厚みが０．５ｍｍの圧延銅板（Ｃ１０２００）の片面に、実施例１と同様の前処理を行った。その後、上掲の分散樹脂（ｂ）を分散させた無電解Ｎｉ−Ｐメッキ浴を用いてメッキ処理を施し、厚みが約２０μｍの樹脂分散めっき層を形成した。

次いで、金属基板と回路形成用金属層を、各々の樹脂分散メッキ層が上掲の樹脂絶縁フィルム（ｅ）と接するように樹脂絶縁フィルム（ｅ）を挟んで重ね合せ、真空プレスを用いて真空に減圧した後、５ＭＰａ／３３０℃で加圧加熱して回路基板用積層板ＩＩを作製した。

［実施例３］
金属基板として使用する厚みが２ｍｍの圧延アルミニウム合金板（５０５２）の片面に実施例１と同様の前処理を行った。次いで、上掲の分散樹脂（ｃ）を分散させた無電解Ｎｉ−Ｐメッキ浴を用いてメッキ処理を施し、厚みが約５０μｍの樹脂分散めっき層を形成した。

次に、回路形成用金属層として使用する厚みが０．５ｍｍの圧延銅板（Ｃ１０２００）の片面に、実施例１と同様の前処理を行った。その後、上掲の分散樹脂（ｃ）を分散させた無電解Ｎｉ−Ｐメッキ浴を用いてメッキ処理を施し、厚みが約５０μｍの樹脂分散めっき層を形成した。

上記の金属基板の樹脂分散メッキ層が形成された表面上に、上掲の接着塗料（ｆ）を、厚みが均一になるように塗布し、これを上記の回路形成用金属層と、樹脂分散メッキ層が形成された面が接するように重ね合わせ、真空プレスを用いて真空に減圧した後、回路形成用金属層が接着塗料に密着した状態を保持できる程度に加圧し、１８０℃で５時間加熱して回路基板用積層板ＩＩＩを作製した。

［比較例１］
金属基板として片面がアルマイト処理された厚みが２ｍｍの圧延アルミニウム合金板（５０５２）、回路形成用金属層として古河電工株式会社製の電解銅箔ＧＴＳ−１７５μｍ、絶縁層として上掲の樹脂絶縁フィルム（ｄ）を使用した。

金属基板のアルマイト処理面、および、回路形成用金属層の粗化処理面が、樹脂絶縁フィルム（ｄ）の両面に接するように樹脂絶縁フィルム（ｄ）を挟んで重ね合せ、真空プレスを用いて真空に減圧した後、５ＭＰａ／３５０℃に加圧加熱して回路基板用積層板ＩＶを作製した。

［比較例２］
金属基板として、片面がエッチング剤でＲｚ≒５μｍに粗化処理された厚みが２ｍｍの圧延銅合金板（Ｃ１９２１０）を使用した。回路形成用金属層として使用する、Ｒｚ≦１μｍの未粗化処理の厚みが０．５ｍｍの圧延銅板（Ｃ１０２００）の片面に、実施例１で回路形成用金属層に施した前処理と同じ前処理を施し、次いで、樹脂が分散していない無電解Ｎｉ−Ｐメッキ浴を用いてメッキ処理を施し、厚みが約２０μｍのメッキ層を形成した。

次いで、金属基板の粗化処理面、および、回路形成用金属層のメッキ処理面が、上掲の樹脂絶縁フィルム（ｅ）と接するように樹脂絶縁フィルム（ｅ）を挟んで重ね合せ、真空プレスを用いて真空に減圧した後、５ＭＰａ／３３０℃で加圧加熱して回路基板用積層板Ｖを作製した。

［比較例３］
金属基板として片面がアルマイト処理された厚みが２ｍｍの圧延アルミニウム合金板（５０５２）と、回路形成用金属層として片面がエッチング剤でＲｚ≒５μｍに粗化処理された厚みが０．５ｍｍの圧延銅板（Ｃ１０２００）を使用した。金属基板のアルマイト処理面に、上掲の接着塗料（ｆ）を、厚みが均一になるように塗布し、これを上記の回路形成用金属層と、粗化処理面が接するように重ね合わせ、真空プレスを用いて真空に減圧した後、回路形成用金属層が接着塗料に密着した状態を保持できる程度に加圧し、１８０℃で５時間加熱して回路基板用積層板ＶＩを作製した。

＜評価＞
上掲で得られた回路基板用積層板Ｉ〜ＶＩを、下記評価方法に従い評価した。
［はんだ耐熱性］
積層板からサイズ５０×５０ｍｍの基板を切り出し、右半分の銅箔を残す形でランドサイズ２５×５０ｍｍを配置した。この基板を２８０℃のはんだ浴に２分間浮かべ、剥離や膨れがないか目視で観察した。その結果、剥離も膨れも観察されなかった場合を〇、一部にでも剥離又は膨れが観察された場合を×として評価した。

［Ｔピール強度試験］
積層板の銅箔をエッチングして幅１０ｍｍのパターンを形成したサンプルを作製し、金属ベース基板と銅箔が垂直になるように５０ｍｍ／分の速度で引き剥がす際のＴピール強度（Ｎ／ｃｍ）を測定した。

評価結果を表２に示す。

表２より、実施例１〜３におけるはんだ耐熱性及びＴピール強度が良好であることから、金属基板と樹脂絶縁層との間、及び／又は、回路形成用金属層と樹脂絶縁層との間に、樹脂分散メッキ層を介在させることにより、積層体としての耐熱性及び耐久性が向上することがわかる。

これは、メッキ層中の分散樹脂と樹脂絶縁層を構成するマトリックス樹脂とが、積層体を加圧加熱した際に接合界面領域で融合又は結合することで、空孔を生じることなく層間密着性が向上することによりもたらされるものである。

１・・・回路基板用積層板、１’・・・回路基板、２・・・金属基板、３、５・・・樹脂分散メッキ層、４・・・樹脂絶縁層、５´・・・回路パターン（樹脂分散メッキ層）、６’・・・回路パターン（金属層）、９・・・無機充填材、１０・・・分散樹脂

Claims (14)

1. 金属基板上に、樹脂絶縁層と回路形成用金属層とがこの順序で積層された回路基板用積層板であって、前記金属基板と前記樹脂絶縁層との間、及び、前記回路形成用金属層と前記樹脂絶縁層との間の一方又は双方に、樹脂が分散しているメッキ層を備えることを特徴とする回路基板用積層板。
2. 前記樹脂絶縁層を形成する樹脂の一部と、前記メッキ層中に分散している樹脂の一部が、前記樹脂絶縁層と前記メッキ層との接合界面領域で融合又は結合していることを特徴とする、請求項１に記載の回路基板用積層板。
3. 前記メッキ層中に分散する樹脂が、繊維状樹脂、扁平状樹脂及び粒状樹脂のいずれか、もしくはこれらから選択される２以上の混合物である、請求項１又は２に記載の回路基板用積層板。
4. 前記メッキ層中に分散する樹脂が、繊維状樹脂又は扁平状樹脂のいずれか、もしくはこれらの混合物である、請求項３に記載の回路基板用積層板。
5. 前記樹脂絶縁層を形成する樹脂と、前記メッキ層中に分散している樹脂とが、いずれも熱可塑性樹脂であるか、または、いずれも熱硬化性樹脂である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の回路基板用積層板。
6. 前記金属基板が、アルミニウム、アルミニウム合金、銅又は銅合金から形成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の回路基板用積層板。
7. 前記回路形成用金属層が、アルミニウム、アルミニウム合金、銅又は銅合金から形成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の回路基板用積層板。
8. 前記メッキ層が、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｆｅ、または、これらの金属のいずれかを含む合金をマトリックスとして、樹脂を分散させてなるメッキ層である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の回路基板用積層板。
9. 前記樹脂絶縁層が無機充填材を含有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の回路基板用積層板。
10. 前記金属基板と前記樹脂絶縁層との間、及び、前記回路形成用金属層と前記樹脂絶縁層との間の双方に前記メッキ層を備えることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の回路基板用積層板。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の回路基板用積層板をパターニングすることによって得られる回路基板。
12. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の回路基板用積層板の製造方法であり、
    金属基板及び回路形成用金属層の双方又は一方の片側表面に、樹脂が分散しているメッキ層を形成すること、
    樹脂絶縁層を挟んで前記金属基板及び前記回路形成用金属層を、前記メッキ層が形成されている場合には、該メッキ層が前記樹脂絶縁層と接するよう積層すること、
    加圧及び/又は加熱により一体成形すること、
    を含む回路基板用積層板の製造方法。
13. 加圧及び/又は加熱により、前記樹脂絶縁層と樹脂が分散している前記メッキ層との接合界面領域で、樹脂絶縁層を形成する樹脂の一部と前記メッキ層中に分散している樹脂の一部が融合又は結合することを特徴とする、請求項１２に記載の製造方法。
14. 樹脂が分散しているメッキ層を形成した後、該メッキ層の表面をカップリング剤処理することを更に含む、請求項１２又は１３に記載の製造方法。

Images