JP2016054238A - プリント配線板 - Google Patents
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Abstract
Description
また、電子部品が遮蔽した電磁波の効率的な除去のため、補強板の表面をニッケルメッキし、導電性を改善することがあるが、このような補強板は、導電性接着剤層と接着し難い問題があった。
なお、水酸化ニッケルの表面積の比率は、金属補強板2の表面をX線光電子分光法(X−ray Photoelectron Spectrocopy)で分析を行い、検出したニッケル、酸化ニッケル、および水酸化ニッケルの表面積の比率を計算し、さらに水酸化ニッケルの表面積の比率をニッケルの表面積の比率で除した数値である。なお、X線光電子分光法(以下、XPSという)は、AXIS−HS(島津製作所/Kratos製)等の公知の測定機を使用できる。
また、ニッケル層表面の水との接触角は、液滴法により金属補強板の表面にイオン交換水を滴下した60秒後のθ/2を測定した数値である。なお、接触角は、その表面をエタノールで洗浄し、自動接触角計DM―501(協和界面科学社製)等の公知の測定機を使用できる。
また、表面粗さRaは、金属補強板の表面をレーザー顕微鏡を使用してJIS B 0601−2001を準拠して測定した数値である。なお、表面粗さは、形状測定レーザーマイクロスコープVK−X100(キーエンス社製)等の公知の測定機を使用できる。
金属補強板2は、ニッケル層2bが金属板2aの全表面に形成されている。ニッケル層2bは、電解ニッケルめっき法で形成することが好ましい。そして、例えばニッケルメッキ浴のpHを6.5以上にするとニッケル層において適度な比率の水酸化ニッケルが生成し易くなる。具体的には、ニッケル層の形成に使用するメッキ浴は、スルファミン酸ニッケル浴、またはワット浴が好ましく、スルファミン酸ニッケル浴がより好ましい。スルファミン酸ニッケル浴は、スルファミン酸ニッケル・4水和物を200〜600g/L程度を含むことが好ましい。また、ワット浴は、硫酸ニッケル・6水和物を120〜480g/L程度を含むことが好ましい。また、無電解メッキでニッケル層2bを形成することもできる。ニッケル層の厚みは、0.5〜5μm程度であり、1〜4μmがより好ましい。また、ニッケル層2b表面の平滑性を調整するためにメッキ浴に公知の光沢剤を配合しても良い。なお、コイル状の金属板に対してニッケル層を形成した金属補強板2を使用する場合、金属補強板2は、前記コイルを切断して作成するため、図示しないが金属板2aの上面と下面にのみにニッケル層2bを有する使用態様がある。
樹脂は、単独または2種類以上を併用できる。また樹脂を併用する場合、例えばアミド樹脂とエラストマー樹脂等の組合せが好ましい。
の金属、ないしその合金、ないしカーボンブラック、フラーレン、および黒鉛等の無機材料等が挙げられる。また、銅粒子の表面を銀で被覆した銀被覆銅微粒子も挙げられる。
前記圧着の際にニッケル層表面に存在するニッケルに対する水酸化ニッケルの表面積の比率が3を超えて20以下であることで、金属補強板2と導電性接着剤層3が強固に接着するため、後工程でリフロー工程を行なう場合は、発泡等が生じ難い。
前記圧着は、導電性接着剤層3が熱硬化型樹脂を含む場合、硬化促進の観点から同時に加熱することが特に好ましい。一方、導電性接着剤層3が熱可塑性樹脂を含む場合であっても密着が強固になり易いため加熱することが好ましい。加熱は150〜180℃程度が好ましく、圧着は、3〜30kg/cm2程度が好ましい。圧着装置は、平板圧着機また
はロール圧着機を使用できるが、平板圧着機を使用する場合、一定の圧力を一定の時間かけることができるため好ましい。圧着時間は、配線回路基板6、導電性接着剤層3、および金属補強板2が十分密着すればよいので特に限定されないが、通常30分〜2時間程度である。
TSC200−60GD(厚さ60μm トーヨーケム社製)
エスパーフレックス(厚さ8μm銅箔/厚さ38μmポリイミド 住友金属鉱山社製)
市販ステンレス板に対して、それぞれスルファミン酸ニッケル浴を使用して電解メッキを行なうことでステンレス板表面にニッケル層2μmを形成した。その際、電解メッキの条件を公知の方法で調整してサンプリングを行ないニッケルに対する水酸化ニッケルの表面積の比率、水との接触角および表面粗さRaがそれぞれ異なるニッケル層を有するステンレス板(以下、単にSUS板という)1〜6を得た。そして各SUS板を、厚さ0.2mm・幅30mm・長さ150mmの試験板A、および厚さ0.2mm・幅30mm・長さ50mmの大きさの試験板Bに準備した。なお分析用試験板は別途準備した。
得られたSUS板1〜4をそれぞれ実施例1〜4、SUS板5および6をぞれぞれ比較例1および2として、それぞれ下記の分析・評価を行った。
ニッケル層においてニッケルに対する水酸化ニッケルの表面積の比率を算出するため、得られた試験板表面についてXPS分析を次の条件で行なった。測定に用いた標準ピークは、ニッケルは852.3eV、酸化ニッケルは853.3eV、および水酸化ニッケルは856eVで、ピークの半値幅は自動設定とした。また測定は、AXIS−HS(島津製作所/Kratos製)を使用して、X線源「Dual Mg」を選択し、ニッケル層の測定面をエタノールで洗浄し、電子銃の加速電圧が15kV、エミッション電圧が5mA、測定範囲が0〜1200ev、Stepが0.1ev、Dwellを300ms、直線法でバックグラウンドを除去し、積算回数5回の条件で行なった。
ニッケル層表面の水との接触角を液滴法により次の方法で測定した。23度50%RH雰囲気下、予めエタノールで洗浄した試験板の表面に2μlのイオン交換水を滴下し、着滴60秒後のθ/2を測定した。測定はJIS R3257に準拠し、自動接触角計DM―501(協和界面科学社製)を使用した。
表面粗さRaを次の条件で測定した。試験板の表面についてレーザー顕微鏡で画像データを取り込み、解析アプリケーションで傾きを自動補正した後、1mm×1mmの正方形中のRaを測定した。なお、表面粗さRaは、JIS B0601に準拠した算術平均粗さである。測定は、形状測定レーザーマイクロスコープVK−X100(キーエンス社製)、観察アプリケーションとしてVK−H1XV(キーエンス社製)、および画像連結アプリケーションとしてVK−H1XJ(キーエンス社製)を使用した
導電性接着シートを幅25mm・長さ100mmの大きさに準備した。次いで一方の剥離性シートを剥がし露出した導電性接着剤層を試験板Aの上に載せ、ロールラミネーター(SA−1010 小型卓上テストラミネーター テスター産業株式会社)90℃、3kgf/cm2、1m/minで仮止めした。そして、他の剥離性シートを剥がして、露出
した導電性接着剤層にエスパーフレックスのポリイミド面が導電性接着剤層と接するように載せ、上記同様のロールラミネート条件で仮止した。そして、これらを170℃、2MPa、5分の条件で圧着をした後、160℃の電気オーブンで60分間加熱を行なうこと
で積層体を得た。
得られた積層体について、導電性接着剤層と試験板との接着強度を測定するために23℃相対湿度50%の雰囲気下で、引っ張り速度50mm/minでTピール剥離試験をおこない、常温(23℃)の接着強度(N/cm)を測定した。試験機は小型卓上試験機(EZ−TEST 島津製作所社製)を用いた。なお、剥離強度は、接着力ともいう。
○:剥離強度が8N/cm以上
×:剥離強度が8N/cm未満
得られた積層体について金属補強板を下にして260℃の溶融ハンダに1分浮かべた。次いで、溶融ハンダから取り出した直後の積層体について、積層体の側面から導電性接着剤層の外観を目視で確認し、次の基準で評価した。なお、評価には角型ハンダ槽(POT100C 太洋電機産業社製)を使用した。評価は、1サンプルあたり5回評価した。
○:5評価中、全てのサンプルに異常が見られなかった。優れている
△:5評価中、1または2評価に気泡が発生した。実用可
×:5評価中、3評価以上に気泡が発生した。実用不可
上記<試験用積層体の作製>で使用した導電性接着シートの大きさを幅10mm・長さ50mmの大きさに換え、試験板Aを試験板Bに換えた以外は、<試験用積層体の作製>と同様に行うことで積層体を得た。得られた積層体について得られた積層体について、抵抗率計(ロレスターGP MCP−T600 三菱化学社製)を用い、2端子法で接続抵抗値を測定した。なお、接続抵抗値は以下の基準で評価した。
○:接続抵抗値が20mΩ/□未満
×:接続抵抗値が20mΩ/□以上
2 金属補強板
2a 金属板
2b ニッケル層
3 導電性接着剤層
4a 絶縁層
4b 絶縁層
5a 接着剤層
5b 接着剤層
6 配線回路基板
7 グランド配線回路
8 配線回路
9 絶縁基材
10 電子部品
11 ビア
101 絶縁層
102 金属膜
103 導電性接着剤層
Claims (5)
- 配線回路基板、導電性接着剤層、および金属補強板を備え、前記導電性接着剤層は、前記配線回路基板および金属補強板に対してそれぞれ接着し、前記金属補強板は、金属板の表面にニッケル層を有し、前記ニッケル層表面に存在するニッケルに対する水酸化ニッケルの表面積の比率が3を超えて20以下であることを特徴とするプリント配線板。
- 前記ニッケル層表面は、水との接触角が50〜100°であることを特徴とする請求項1記載のプリント配線板。
- 前記ニッケル層は、表面粗さRaが1μm以下であることを特徴とする請求項1または2の記載のプリント配線板。
- 配線回路基板、導電性接着剤層、および金属補強板を圧着することで前記導電性接着剤層が、前記配線回路基板および金属補強板に対してそれぞれ接着する工程を備え、前記金属補強板は、金属板の表面にニッケル層を有し、前記ニッケル層表面に存在するニッケルに対する水酸化ニッケルの表面積の比率が3を超えて20以下であることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
- 請求項1〜3いずれか1項に記載のプリント配線板、または請求項4の方法で製造されたプリント配線板を備えた、電子機器。
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