JPH03272190A - 基板配線用クラッド材およびその製造方法 - Google Patents

基板配線用クラッド材およびその製造方法

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JPH03272190A
JPH03272190A JP6972990A JP6972990A JPH03272190A JP H03272190 A JPH03272190 A JP H03272190A JP 6972990 A JP6972990 A JP 6972990A JP 6972990 A JP6972990 A JP 6972990A JP H03272190 A JPH03272190 A JP H03272190A
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clad material
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安井 毅
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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】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は基板配線用クラッド材およびその製造方法に係
り、特に基板の絶縁層と配線材としてのクラッド材との
接合強度を高めることが可能な基板配線用クラッド材お
よびその製造方法に関する。
(従来の技術) 抵抗、コンデンサや配線材などの複数の回路構成材を絶
縁基板上に積層した集積回路(IC)基板が広く使用さ
れている。例えば配線材を基板上に固着した従来の配線
基板は、第1図に示すように銅、アルミニウム、鉄など
で形成された基板1上に、ガラスやエポキシ樹脂で形成
された絶縁層2を介して導体である鋼材で形成した配線
材3を積層して製造される。そして配線材3で形成され
る回路パターンのターミナル部に別途図示しない金製の
結合線材がボンディングされる。
しかしながら金製の結合線材は高価なため、代替材とし
て安価なアルミニウム製の結合線材が多用化されつつあ
る。ところが結合線材としてのアルミニウムと基板1上
に積層された配線材としての銅との接合性が若干劣るた
め、高品質の回路基板が得にくい難点があった。
そこで第2図に示すように電気の良導体である銅製配線
材3aの上面に予めアルミニウム製の配線材3bを一体
に積層したクラッド材4を絶縁層2を介して基板1−上
に固着した回路基板が多用されるに至っている。この回
路基板によれば結合線材と同一材料であるアルミニウム
材が配tl’3bとして設けられているため、配線材3
bと結合線祠とのなじみが良好であり、高い接合強度が
得られる利点がある。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら従来のクラッド材を絶縁層を介して基板上
に積層した回路基板においては、圧延工程において調製
されるクラッド材の両面の表面粗さについて特別の配慮
がなされていなかったため、クラッド材と絶縁層との接
合強度が低く剥離し易い欠点があった。またクラッド材
と結合線材との結合強度も低くなる場合があり、高品質
の回路基板が得られにくい欠点があった。
すなわちクラッド材両面を高精度に仕上げ、その表面粗
さを小さくした場合には、配線材と結合線材との結合強
度は高まる一方、配線材と絶縁層との接合強度が低下し
、クラッド材全体が絶縁層から剥離し易くなる。
逆にクラッド材両面の表面粗さを大きくした場合には、
配線材と絶縁層との接合強度は高まる一方、配線材と結
合線材との結合強度にばらつきを生じ易い。特にロール
表面を粗くしたロールを使用して圧延処理によってクラ
ッド材を製造した場合には、表面粗さに異方性が表われ
るため、特に配線材と結合線材との接合強度にも方向に
よってはばらつきが発生し、高品質の回路基板が得られ
ないという問題点がある。
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
あり、基板の絶縁層と配線材としてのクラッド材との接
合強度を高めることが可能であり、結合線材との結合強
度をも高めることができる基板配線用クラッド材および
その製造方法を提供することを目的とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段と作用) 本願発明者らは、上記目的を達成するために、クラッド
材の表面粗さを種々変え、また異方性を生じにくい粗面
化処理法を種々検討し、それらが絶縁層、配線材および
結合線材の相互間の接合強度を及ぼす影響を実験により
確認した。
その結果、クラッド材の両面の表面粗さを所定範囲内に
設定したときに接合強度が極めて大きな回路基板を得る
ことができた。さらに、圧延処理によってクラッド材の
表面を所定値までに機械的に粗面化した後に、さらに化
学的または電気化学的な粗面化処理を実施したときに異
方性がない均一な表面粗さを有するクラッド材が得られ
、そのクラッド材を使用した場合に良好な回路基板が得
られるという知見を得た。本発明は上記知見に基づいて
完成されたものである。
すなわち本願発明に係る基板配線用クラッド材は、基板
表面に絶縁層を介して接合される基板配線用クラッド材
において、絶縁層の反対側におけるクラッド材の表面粗
さ(Rz)を1μm以下に設定する一方、クラッド材の
絶縁層側の表面粗さ(Rz)を5〜20μmに設定した
ことを特徴とする。
また本願発明に係る基板配線用クラッド材の製造方法は
、複数の異種金属板を積層して圧延して形成され、基板
表面に絶縁層を介して接合される基板配線用クラッド材
の製造方法において、圧延時にクラッド材の絶縁層側の
表面粗さ(Rz)を3〜15μmに調整する一方、絶縁
層の反対側におけるクラッド材の表面粗さ(Rz)を1
μm以下に調整し、しかる後に得られたクラッド材の絶
縁層側の表面のみを化学的または電気化学的粗面化処理
によって粗面化し、表面粗さ(Rz)を最終的に5〜2
0μmに調整することを特徴とする。
ここでクラッド材は、例えば配線材としての銅、アルミ
ニウムなどの異種金属材を圧延処理して形成される。絶
縁層の反対側におけるクラッド材の表面粗さは十点平均
粗さ(Rz)で1μm以下に設定される。この表面粗さ
が1μmを超えると、クラッド材と結合線材とのダイレ
クトダイボンディング特性が低下し両者の結合強度が劣
化するおそれがあるからである。
一方クラッド材の絶縁層側の表面粗さは5〜20μmの
範囲に設定される。表面粗さが5μm未満となるとクラ
ッド材と絶縁層との接合強度が低下する一方、表面粗さ
が20μmを超えると、表面の谷部に絶縁材が侵入して
短絡を生じ易く基板の耐電圧特性が低下するためである
また化学的粗面化処理法としては、例えば脱脂、酸洗し
たクラッド材を力性ソーダ水溶液中に所定時間浸漬し、
クラッド材を構成する鋼材表面に酸化物を形成せしめる
、いわゆる黒化処理法が採用される。黒化処理したクラ
ッド材は水洗および湯洗を行なった後に乾燥される。
さらに電気化学的粗面化処理としては、例えば硫酸銅洛
中に設けた陽陰電極の陰電極にクラッド材を固定し、電
極間に通電することにより、クラッド材を構成する鋼材
表面に銅分子を析出させる、いわゆる陰極処理法などが
採用される。
このように本発明に係る基板配線用クラッド材の製造方
法においては、絶縁層側の表面粗さをまず圧延時に3〜
15μmに調整し、しかる後に化学的または電気化学的
粗面化処理によって最終的に5〜20μmに調整してい
る。
この理由は通常の圧延ロールやグラインダ等の機械的な
粗面化処理手段のみを用いて、異方性を生ずることなく
表面粗さを一挙に5〜20μmに調整することが困難で
あることによる。粗面化した圧延ロールを使用してクラ
ッド材表面を粗面化処理する場合には、その表面粗さが
15μm以下であればクラッド材の処理表面に異方性を
発生させることなく均一に粗面化することができる。
方、化学的または電気化学的粗面化処理においては長時
間処理しても粗面化の進行割合は小さい。
そのため本願発明に係る製造方法においては圧延ロール
による機械的な粗面化処理と化学的または電気化学的粗
面化処理とを併用して最終的に表面粗さを5〜20μm
に調整している。
(実施例) 次に本発明を以下の実施例によって説明する。
実施例1〜3および比較例1 配線材として厚さ40μmのアルミニウム板および厚さ
80μmの銅板を圧延処理によって一体に接合してA 
J / Cuクラッド材を多数調製した。また銅板に当
接する側の下部圧延ロールをショツトブラストによって
均一に粗面化し、表面粗さがそれぞれ11.4μm、1
3.6μm、16゜0μmである3種類の下部圧延ロー
ルを調製する一方、アルミニウム板に当接する側の上部
圧延ロールの表面粗さ(Rz)を0.5μmとした。そ
して各下部圧延ロールおよび上部圧延ロールを使用して
クラッド材試料を仕上げ圧延して、それぞれ第1表左欄
に示す表面粗さを有する実施例1〜3のクラッド材を形
成した。
次に得られた各クラッド材のAI!板表面を樹脂コーテ
ィングして保護した後に、各クラッド材を、硫酸銅 濃
度250g/j!、硫酸 濃度70g/lの硫酸銅浴中
に浸漬した陰電極に固定し、5分間電極間に通電して銅
板表面を、電気化学的に粗面化した。ざらに粗面化した
各クラッド材を厚さ20μmのエポキシ樹脂製の絶縁層
を介して銅製基板表面に一体に接合するとともにAI板
胴周縁部外径30μmのAj!製結製線合線材イボンデ
ィングして3種類の回路基板を調製した。
一方比較例Iとして上下部圧延ロールの表面粗さをとも
に1.5μmに調整した状態で仕上げ圧延を実施し、以
下実施例1〜3と同様に処理して回路基板を製造した。
そして実施例1〜3および比較例1で得られた各回路基
板についてビール試験を行ないクラッド材と絶縁層との
接合強度(ビール強度)を測定し、下記第1表に示す結
果を得た。
第1表 第1−表に示す結果から明らかなように実施例王〜3の
クラッド材を使用して形成した回路基板においては、粗
面化が十分でない比較例1の場合と比較してビール強度
が2倍以上大きくなり、配線材の剥離か少ない高強度の
回路基板を得ることができる。なおAI板の周囲にダイ
ボンディングした結合線材の剥離強度は実施例1〜3お
よび比較例1の双方について同等であり、結合線材の取
付方向によって剥離強度が異なるような異方性はいずれ
も観察されなかった。
実施例4〜6および比較例2 次に配線材として厚さ40μmのアルミニウム板および
厚さ500μmの銅板を圧延処理してA、+7/Cuク
ラッド材を多数調製した。次に得られた各A i / 
Cuクラッド材を実施例1〜3で使用した3種類の圧延
ロールにかけて仕上げ圧延を行ない第2表左欄に示す表
面粗さを有する実施例4〜6のクラッド材を形成した。
次に得られた各クラッド材のAA板表面を同様に樹脂コ
ーティングして保護した後に、各クラッド材を、濃度2
0g/j!の力性ソーダ水溶液中に2分間浸漬して銅板
表面を、化学的に粗面化した。
モして粗面化した各クラッド材に水洗、湯洗を施し、乾
燥した後に、各クラッド材を実施例1〜3と同様に銅板
基板表面に一体に接合し、さらにAf!板周縁周縁周縁
部合線材イボンディングを行ない3種類の回路基板を調
製した。
一方比較例2として上下部圧延ロールの表面粗さをとも
に1.5μmに調整した状態で仕上げ圧延を実施し、以
下実施例4〜6と同様に処理して回路基板を製造した。
そして実施例4〜6および比較例2て得られた各回路基
板についてビール試験を行ないクラッド−1 2 材と絶縁層との接合強度(ビール強度)を測定し、下記
第2表に示す結果を得た。
第2表 第2表に示す結果から明らかなように、化学的粗面化処
理によって粗面化したクラッド材を基板上に組み付けて
形成した実施例4〜6の回路基板においてはいずれもビ
ール強度が大きく高強度の回路基板を形成することがで
きる。
〔発明の効果〕
以上説明のとおり本発明に係る基板配線用クラッド材お
よびその製造方法によれば、クラッド材表面について異
方性を発現させることなく均一に適正な表面粗さに粗面
化しているため、配線材としてのクラッド材と絶縁層と
の接合強度が高く、また結合線材とのダイボンディング
特性も優れ、高強度の回路基板を提供することができる
【図面の簡単な説明】
第11図は従来の配線材を基板上に固着して形成した回
路基板の断面図、第2図は従来のクラッド材を基板上に
固着して形成した回路基板の断面図である。 1・・・基板、2・・・絶縁層、3.3a、3b・・・
配線材、4・・・クラッド材。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.基板表面に絶縁層を介して接合される基板配線用ク
    ラッド材において、絶縁層の反対側におけるクラッド材
    の表面粗さ(Rz)を1μm以下に設定する一方、クラ
    ッド材の絶縁層側の表面粗さ(Rz)を5〜20μmに
    設定したことを特徴とする基板配線用クラッド材。
  2. 2.複数の異種金属板を積層して圧延して形成され、基
    板表面に絶縁層を介して接合される基板配線用クラッド
    材の製造方法において、圧延時にクラッド材の絶縁層側
    の表面粗さ(Rz)を3〜15μmに調整する一方、絶
    縁層の反対側におけるクラッド材の表面粗さ(Rz)を
    1μm以下に調整し、しかる後に得られたクラッド材の
    絶縁層側の表面のみを化学的または電気化学的粗面化処
    理によって粗面化し、表面粗さ(Rz)を最終的に5〜
    20μmに調整することを特徴とする基板配線用クラッ
    ド材の製造方法。
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