JPH0320354A - 金属基板用フィルム - 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〕 本発明は無機フィラーを含む金属基板用フィルムに関す
る．更に詳しくは金属ベース印刷回路基板に用いられる
耐熱性、導体密着性、熱威型性に優れた熱可塑性樹脂金
属基板用フィルムに関する．〔従来の技術〕 近年、電子工業、電気工業、自動車工業、原子力工業分
野における軽薄短小への傾向は著しく、それを構威する
素材、部品に求められる耐熱性は年々高くなっている．
印刷回路板はその顕著な例であり、実装の高密度化、周
囲温度の高温化のために回路基板自体に耐熱性が要求さ
れつつある．特に、モーター等の電源回路を印刷回路化
する場合には熱伝導率の高い金属を介して実装素子の放
熱を良くする、いわゆる金属ベース印刷回路板が用いら
れている． 金属ベース印刷回路板（以下、単に「金属基仮」とする
）に用いられる絶縁層はガラス繊維の不織布にエポキシ
樹脂を含浸して得られる、いわゆるガラスエボキシ樹脂
プリブレグを熱プレス戒形によりベース金属と貼り合わ
せていた．しかし、ガラスエボキシ樹脂は耐熱性が不充
分であり高密度実装化に適しているとはいえなかった．
また、ガラスエポキシ樹脂はガラス繊維の不織布へエポ
キシ樹脂を含浸し、半硬化するため製造コストが高く、
また熱プレス成形時の戒形時間が長くかかり生産性に劣
る問題があった。さらに、ベース金属を介して両面に回
路を形威する両面金属基板においてはスルーホール部分
への回路導体の密着性が悪く、特に高温時の密着性への
信頼性に欠けるという問題があった． 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明の目的は上記問題点である絶縁層の耐熱性に優れ
、高温時の導体への密着性に優れ、しかも生産性に優れ
た金属基板に用いられる樹脂フイルムを提供することに
ある． 〔課題を解決するための手段〕 本発明者らは上記！！ｉ！題について鋭意検討した結果
、耐熱性の熱可塑性樹脂に特定の無機フィラーを特定の
範囲で含む絹成物をフィルムにすることで達威できるこ
とを見出し、本発明を完成した．即ち本発明の金属基板
用フィルムはポリエーテルケトン系樹脂１００重量部に
対し平均長径が１〜５０μｍである無機フィラーを１−
１００重量部含有してなることを特徴とする． 以下に本発明の詳細を説明する． 本発明に用いるポリエーテルケトン系樹脂は式（１） （式中のｍ，ｎは１あるいは２）で表される繰り返し単
位を有する熱可塑性樹脂である．かかる樹脂としてはポ
リエーテルケトン（ｍ−１，ｎ＝１）、ポリエーテルエ
ーテルケトン（ｍ＝１，　　ｎ！２）、ポリエーテルケ
トンケトン（ｍ−２，ｎ−１）がある．本発明において
はＡＳＴＭ　Ｏ−１２３８に準じ３６０℃、２．１６κ
ｇ荷重条件下で測定したメルトフローインデックスが１
〜５　ｇ／ｓｉｎの範囲のポリエーテルケトン系樹脂が
好ましく用いられる．これらの樹脂の中で低融点でしか
も流動性に富むポリエーテルエーテルケトンが特に好ま
しい．本発明におけるポリエーテルケトン系樹脂は、該
樹脂に他の熱可塑性樹脂を含んでも構わない．かかる樹
脂として例えば、二価の芳香族基をエーテル結合、スル
フィド結合、スルホン結合、イソプロピリデン結合、イ
ミド結合、アミド結合、エステル結合等の結合基で連結
されたものであり、具体的にはポリアリレート、ボリス
ルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイ壽ド、
ボリフェニレンスルフィド、ボリフェニレンオキシドな
どが挙げられる．これらの中でポリエーテルケトン系樹
脂と相溶性がある樹脂および相溶性が発現する組或にお
いてはポリエーテルケトン系樹脂の本来のガラス転移温
度が高くなり耐熱性がさらに向上する．かかる樹脂とし
てはポリエーテルエーテルケトンとポリエーテルイξド
の組合せがある．この組合せにおいてはポリエーテルエ
ーテルケトンのガラス転移温度がその＆ｌ威によりポリ
エーテルイξドのガラス転移温度に近づき、耐熱性の向
上が見られる．かかる組成としてはポリエーテルエーテ
ルケトン１００重量部に対しポリエーテルイよドｌ〜１
００重量部が好ましく、さらに好ましくはｌＯ〜５０重
量部である．ポリエーテルエーテルケトン１００重量部
に対しポリエーテルイ逅ドが１重量部未満では樹脂組成
物のガラス転移点が向上せず好ましくなく、１００重量
部を超えると相分離がおこり好ましくない． 本発明に用いられる金属基板用フィルムの表面に突起を
形威し、金属導体との密着性を向上させるために添加さ
れる無機フィラーは、金属基板のベース金属と回路部分
の電気的導通を防ぐために絶縁体でなければならない．
かかるフィラーとしては例えばガラス、アルミナ、シリ
カ、窒化アルξニウム、窒化硼素が好ましく用いられる
．本発明に用いられる金属基板用フィルムの表面に突起
を形威し、金属導体との密着性を向上させるために添加
される無機フィラーの平均長径は１〜５０μｍを主体と
した物が採用される．通常厚さ２５〜２００ｐｍの範囲
の金属基板用フィルムに対し平均長径が５０ｐｍを越え
るガラス微粉体を添加することは、フィルム表面に突起
を形戒するには有効であるが、実質的にはフィルムに物
理的損傷を与えていることに等しくなり、フィルムの機
械的強度を低下させる．また平均長径が１μｍ未満のガ
ラス微粉体の添加はフィルムの機械的物性に与える影響
は少ないが、表面上に接着性の改善に有効な大きさの突
起を形成することが出来ない．本発明における無機フィ
ラーの添加量は、ポリエーテルケトン系樹脂１００重量
部に対し１〜１００重量部の割合である．添加量が１０
０重量部を越えた場合は、厚さ２５〜２０Ｇ＃ｍのフィ
ルムを作ることは困難である．また、１重量部未満の場
合はフィルム表面に形威される突起の数及び高さが小さ
く、接着性の改善効果が低い． 本発明においては、上記した無機フィラーを添加するこ
とにより、フィルム表面上に所望の突起が形威され、接
着剤を介して銅箔と接着された際の接着強度が向上する
． 本発明におけるフィルムの製造方法は、ポリエーテルケ
トン系樹脂１００重量部に対し上記特定の無機フィラー
を１−１００重量部混合する．この混合方法は特に制限
されることなく、公知の種々の手段が採用される．例え
ば、別々に溶融押出機に供給して混合することもできる
し、あらかじめ、ヘンシェル壽キサー、リボンブレンダ
ータンブラーなどの混合機を利用して混合し混合物が得
られる． 得られた混合物は、そのままあるいはペレット化して、
公知の製膜方法、たとえばＴダイ押出法、インフレーシ
リン法、カレンダー法等によってフィルム化することが
できる． 〔実施例〕 以下、本発明を実施例により詳細に説明する．本発明に
おける物性測定法は次の通りである．（ａ）表面粗さ ＪＩＳ　Ｂ−０６０１　ｒＲ面粗さｊにもとすき、接触
式表面粗さ測定器で測定した，　Ｒａ　（中心線平均粗
さ）値の測定の場合のカットオフ値は、２５０■■であ
る． （ｂ）引張強度 ＪＩＳ　Ｐ−８１１３に準拠し、試験片サイズ１００ｍ
ｍ長さ×２５開幅、引張速度２００ｍ＋＊／分の試験条
件でフィルム製造時の機械方向と垂直な方向に引張り、
破断強度を測定した． （Ｃ）密着強度 スルーホル部にワイヤーをハンダ付けした試験片を引張
試験機により引張り、スルーホール部の破壊する時の強
度を常温で測定した．（ｄ）耐熱試験 熱風乾燥機中で、２００℃で１０００時間保持した後の
密着強度を測定した． 実施例ｌ ポリエーテルエーテルケトン（ＩＣ１社製、ＶＩＣＴＲ
ＩｉＸ　ＰＥｆ！Ｋ　３８０Ｐ）　５　ｋｇ、ガラス微
粉体Ａ（日本板硝子四社製ＣＥＦ３２５、径１μｍ、長
さ２０〜３０ＩＩｍの繊維状）　５００ｇをヘンシェル
ミキサーにより混合し、べント式二軸押出機により３８
０℃の温度で溶融混合しストランドカッターにてペレッ
ト化して５ｋｇのべレフトを得た．これを２５０℃で１
時間熱処理した後、４〇一押出機に供給し、３９０℃で
加熱溶融し、幅５００ｍ−のスリット状グイより押出し
、表面温度を約２００℃に調整した金属ロールにより引
き取り、厚さ約１５０＋ｕｍのフィルムを得た．このフ
ィルムの表面粗さは２．０μｍであり、引張強度は９５
０ｋｇ／ｃｄであった． 厚さ０．５ｍｓ，　５　ｃ一角のアルミニウム板の中央
に直径２．５ｍｍの穴をドリルであけ、酸洗浄、メタノ
ール洗浄、水洗し乾燥した．このアルミニウム板の両側
に上記にフィルムを各５枚ずつを積層し、２５０℃で２
０分放置した後、圧力１０ｋｇ／ｃｄ、３５０”Ｃで１
０分間ブレス威形し徐々に冷却した．この４ｎＮ板のア
ルξニウム穴の中央部に直径１．５＋＋ｎの穴をあけた
．得られた積層板を無電解銅メッキし、さらに電解鋼メ
ッキし、銅の厚さ約３０μｍのスルーホール基板を得た
．この穴に直径１ｓ＋ｍのワイヤーを挿入し、フラック
ス処理後、２６０℃のハンダ層に１分間浸漬した．この
基板の一方の面に突き出したワイヤ一部分を削り落とし
密着強度用試験片とした．これをそのまま室温で測定し
た密着強度は３．８ｋｇ、耐熱試験後は２．９ｋｇであ
り、密着強度に優れ、しかも耐熱性も良好であった．結
果を第１表に示す． 実施例２〜８ ポリエーテルエーテルケトン以外にポリエーテルケト７
（ＩＣ１社製、ＶｆＣＴＲＩ！Ｘ　ＰＥＫ）、ポリエー
テルイ果ド（ＧＥＮＥｌ？ＡＬ　ＥＬｆ！ＣＴＲＩＣ社
製、（ｌＬＴ［！Ｍ）を、また、ガラス微粉体Ａ、ガラ
ス微粉体Ｂ（日本仮硝子（財）社製ＣＥＦ１２００　、
径１　ｕ　ｍ　ｓ長さ５〜１０μｍの繊維状）、ガラス
微粉体以外に窒化硼素（電気化学■製、電化ボロンナイ
トライド平均粒径５μｍ）、酸化マグネシウム（日本海
水化工■製　高純度酸化マグネシウム　平均粒径１０μ
ｍ）を第１表に示す割合で混合し、実施例ｌと同様にし
て厚さ約１５０μｍのフィルムを得て、さらにスルーホ
ール基板として密着強度、耐熱試験後の密着強度を測定
した．その結果、いずれの例においても威形性、密着強
度に優れていた．結果を第ｌ表に示す．比較例ｌ ガラス繊維不織布にエポキシ樹脂（シェル化学社製　エ
ピコート８００）をバーコートにより塗布し、常温で乾
燥し、続いて８０℃で１時間熱処理してからガラスエボ
キシプリプレグを調整した．このブリブレグと、実施例
１のアルξニウム板と積層して積層板を得た．プレス成
形の温度は、１５０℃で１２０分と実施例と比較すると
長時間を要した．これをさらに加工しスルーホール基板
とし、密着強度を測定したところ、常温では３．５ｋｇ
と良好であったが、耐熱試験後の密着強度は０．３ｋｇ
と著しく低下した．結果を第１表に示す． 比較例２ ポリエーテルエーテルケトンのみから実施例ｌと同様な
方法により、フィルムさらにスルーホール基板を得た．
その結果密着強度がｌｋｇと低かった．結果を第１表に
示す． 比較例３ ポリエーテルエーテルケトン１００重量部に対しガラス
微粉体Ａ１１０重量部を混合し実施例１と同様な方法で
フィルム威形を試みたが流動性に乏しく、フィルムが得
られなかった．結果を第１表に示す． 比較例４ ポリエーテルエーテルケトン１００重景部に対しガラス
微粉体Ｃ（日本板硝子■社製ＣＥＦｌ５０、径１μｍ、
長さ７０〜９０μｍの繊維状）２０重量部を混合し実施
例ｌと同様な方法でフィルムさらにスルーホール基板を
得た．フィルムの表面が粗く、特にガラスの異方性がで
ており、密着強度が比較的低かった．結果を第１表に示
す． 〔発明の効果〕 本発明におけるポリエーテルケトン系樹脂と平均長径が
１〜５Ｇｐｍの無機フィラーの特定な組威からなる金属
基板用フィルムは従来の＆［ｌ威物に比べ戒形性に優れ
、戒形時間の短縮などの生産性向上に適し、さらに耐熱
性、特に高温時の密着性に優れたものであり、耐熱性の
要求される金属基板に適した素材である． 手続ネ甫正書（自発） 平戒２年３月ノ９日

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．ポリエーテルケトン系樹脂１００重量部に対し平均
   長径が１〜５０μｍである無機フィラーを１〜１００重
   量部含有してなることを特徴とする金属基板用フィルム
   。
2. ２．無機フィラーがガラス粉、アルミナ、窒化アルミナ
   、窒化硼素から選ばれる少なくとも１種の無機フィラー
   であることを特徴とする請求項１記載の金属基板用フィ
   ルム。
3. ３．ポリエーテルケトン系樹脂がポリエーテルエーテル
   ケトンであることを特徴とする請求項１記載の金属基板
   用フィルム。
4. ４．ポリエーテルケトン系樹脂がポリエーテルエーテル
   ケトンと相溶性を示す相溶性樹脂組成物であることを特
   徴とする請求項１または３記載の金属基板用フィルム。
5. ５．相溶性樹脂組成物がポリエーテルエーテルケトン１
   ００重量部に対しポリエーテルイミド１〜１００重量部
   であることを特徴とする請求項１または４記載の金属基
   板用フィルム。