JPH0358198B2

JPH0358198B2 -

Info

Publication number: JPH0358198B2
Application number: JP57029272A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Okamura; Akishi Nakaso; Yoshuki Tsuru; Koji Kamyama
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1982-02-24
Filing date: 1982-02-24
Publication date: 1991-09-04
Also published as: JPS58222593A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、金属芯入りプリント配線板の製造法
に関する。

（従来の技術）金属芯入りプリント配線板は、金属芯となる金
属基板表面を絶縁化処理し、所定の回路を形成さ
せたもので、機械的強度、熱放散性に特長を有す
るものである。

金属基板表面を絶縁化処理するには種々の方法
が提案されているが、その一つに電着絶縁塗装法
がある。

電着絶縁塗装法は、従来から自動車ボデイーの
耐食性下地塗装として普及しており、また、この
技術を穴あけした板状金属基板の絶縁化に利用し
て新規な金属芯プリント配線板の製造技術も提案
されている（特公昭56−39076号、特公昭55−
24716号、特開昭54−13968号、特開昭53−111471
号、特開昭53−111470号、特公昭50−8494号等）。

（発明が解決しようとする課題）しかし、これらの技術は、金属部分の絶縁化に
関する考慮がその主たる技術内容であるため、プ
リント配線板に要求される他の特性、例えばハン
ダ耐熱性、導体と絶縁塗膜との密着性に劣り、フ
クレ等の不良現象に対して適切な解決策を提案し
ていない。

金属基板の絶縁層と回路導体間の密着力付与の
ために従来技術では電着塗装後電着塗膜上にニト
リルゴム系の接着剤を塗布する必要があつた。

したがつて、この方法では、接着塗布工程に起
因する製造コストや作業環境上のデメリツトだけ
でなく、穴づまりが起きないようにする塗装が極
めて困難であるので穴径を1.2mm程度と大きくと
らざるを得なかつた。

本発明の目的は、金属芯表面上に、優てた絶縁
性を有し、回路加工が容易で、無電解めつきによ
る導体との密着性に優れた絶縁被膜が形成された
金属芯入りプリント配線板用基板の製造法を提供
することにある。

（課題を解決するための手段）本発明の製造法は、Ａ分子中に窒素を含む塩基性樹脂を部分的に酸
性化合物で中和することにより水希釈性能を付
与されたカチオン性合成樹脂Ｂ常温では固体であり加熱により溶融硬化する
合成樹脂微粉体Ｃゴムを含む分体含有電着塗料の水分散液中に、金属基
板と対極を浸漬し、金属基板を陰極とし、対極を
陽極として直流電圧を印加し金属基板に上記塗料
を析出させ、その塗料を加熱硬化し、化学粗化液
によりその表面を粗化することを特徴とする。

分子中に窒素を含む塩基性樹脂としては、エポ
キシ樹脂またはエポキシ変性樹脂中のエポキシ基
に各種の有機アミノ化合物を負荷反応させたアミ
ノ基付加エポキシ樹脂、アミノ基を有するアクリ
ル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、ビニ
ルピリジン類およびビニルイミダゾール類等の窒
素を有するアクリル系またはビニル系化合物と、
遊離酸基を有しないビニル化合物との共重合体か
ら得られるアミノ基含有アクリル酸エステル、ア
ミノ基含有ビニル化合物共重合体、及びポリアミ
ド樹脂等が使用される。

塩基性樹脂を中和する酸性化合物としては、塩
酸、リン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、クエン
酸、リンゴ酸、酒石酸、アクリル酸等が有用であ
るが、その他の無機酸、有機酸も使用し得る。

塩基性樹脂のアミノ基に対して、酸性化合物を
0.2当量〜３当量、好ましくは0.5当量〜1.5当量添
加し十分混合することにより水希釈性を付与され
たカチオン性合成樹脂が得られる。

カチオン性合成樹脂としては、例えば、エポキ
シ当量200〜2400のエポキシ樹脂と１級または２
級アミンの付加物を酸性化合物で水溶性化したも
のが使用される。

常温では固体であり、加熱により溶融硬化する
合成樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリエステル
樹脂、アクリル樹脂がある。粉体粒径は１〜20μ
ｍが好ましい。常温では固体であり、加熱により
溶融硬化する合成樹脂微粉体としてエポキシ当量
400〜2400のエポキシ樹脂および硬化剤からなる
展色剤50〜80重量部および顔料20〜50重量部から
なる粒径３〜15μｍのものが使用される。

微粉体対カチオン性樹脂の重量比は0.5〜20：
１が好ましい。

ゴムとしては、スチレン−ブタジエンゴム
（SBR）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム
（NBR）が使用される。

スチレン−ブタジエンゴムとしては、スチレン
成分を20〜40重量％含むものが、また、アクリロ
ニトリル−ブタジエンゴムとしては、アクリロニ
トリル基を18〜41重量％含むものが好ましい。

ゴムは、カチオン性合成樹脂と合成樹脂微粉体
の合計重量を100としたとき、0.5〜50重量部添加
するのが好ましい。望ましくは、１〜10重量部で
ある。ゴム添加量が0.5重量部未満では、電着塗
膜を化学粗化した場合十分な粗化面が得られず、
また、ゴム添加量が50重量部を越えると、得られ
る電着塗膜厚は10μｍ以下と極端に薄くなるた
め、１〜10重量部の添加が100μｍの前後の塗膜
厚をうる方法としては最適である。

ゴムは、カチオン性合成樹脂、合成樹脂微粉体
あるいは、それらの水分散液中にラテツクス状の
形で添加するのが好ましい。また、合成樹脂微粉
体に練り込むこともできる。

粉体含有電着塗料は水中に固形分５〜20重量％
となるように分散して使用される。

金属基板としては、必要に応じて多数の貫通孔
を有する鉄、アルミニウム等の平板、これらの金
属平板の両面がプリプレグを積層するなどの方法
により予め絶縁化されており、平板端部（貫通孔
を有する場合は、孔内壁）のみに金属が露出して
いるもの、また、上記の予め形成された表面絶縁
層のさらに外側に銅箔が積層されたものなどが使
用される。金属基板に予め形成された絶縁層に
は、CrO₃／H₂SO₄等の強酸化性処理液によつて
化学粗化される成分を含有させておくことが好ま
しい。

電着条件は、槽電圧が１〜25Vとなるようにす
ることが好ましい。

25〜100Vでは陰極（被電着表面）からの水素
ガスの発生が多くなり電着塗膜が電着の途中で電
着面からうき上がつて（剥離して）しまう傾向が
ある。

その後、120〜180℃で30〜90分間硬化させ、
CrO₃／H₂SO₄混合液、Na₂Cr₂O₃／NaF／H₂SO₄
混合液等で化学粗化して本発明の金属芯入りプリ
ント配線板用基板とする。

この後、無電解めつき、または、無電解めつき
および電解めつきの併用により回路加工が行われ
る。

実施例１金属基板上に、絶縁被膜を形成する塗料として
以下のものを試験に供した（部は重量部を表
す。）。

(1) 粉体粒子エポキシ樹脂エピコート1007（シエル化学社製商品名）
…400部イソシアネート硬化剤 EH−118−２（旭電化社製商品名） …360部顔料−１チタンＲ−80（石原産業社製商品名） …210部顔料−２カーボンMA−100（三菱化成社製商品名）
…0.5部を通常の粉体製造方法により、エクストルーダ
ーで溶融混練し、衝撃式粉砕機で平均粒径
12.5μｍの粉体塗料粒子を得た。

(2) 水希釈性カチオン性樹脂エポキシ樹脂エピコート1001（シエル化学社製商品名）
…488部ジエタノールアミン …105部イソプロピルアルコール …250部を80℃で３時間還流下に反応させて液状の樹脂
を得た。

(3) ラテツクス溶液中ニトリルNBRラテツクス1562（日本ゼオン社
製商品名）を、非イオン性界面活性剤エマルゲン
920（花王石鹸社製商品名）を１重量％含む水の中
で撹拌しながら添加してラテツスクの10重量％水
溶液を作つた。

上記水希釈性カチオン性樹脂(2)を857部に氷酢
酸38部および脱イオン水5105部を加えて、ゼイゾ
ルバーで十分撹拌し、次いで上記粉体粒子(1)を
5400部加え、高速回転ホモジナイザーで30分間混
合分散させた後、これを固形分が20％になるまで
脱イオン水で希釈調整し、30000部の粉体電着塗
料溶液を作成した。

さらに上記粉体電着塗料溶液に対して、前記ラ
テツクス溶液(3)を6000部加え、電着塗料を作成し
た。

電着槽に上記電着塗装をうつし、被着物とし
て、リン酸処理した多数の直径１mmの孔を有する
鉄基板（250mm×250mm×0.8mm）を浸漬し、Pt−
Tiネツトを陰極、前記金属基板を陽極として以
下の条件で約30秒間電着した。

（電着条件）溶液温度 …22℃ 極面積比 …−／＋＝１／１極間距離 …15cm 電圧 …20V 電着後、清水で水洗し、その後焼付を行つた。
焼付条件は、80℃で10分間、次いで80℃から200
℃まで15分間で昇温し、さらに200℃で15分間焼
付を行つた。得られた塗膜は均一で美しい外観を
示し、膜圧は120μｍであつた。

耐圧は2.5V以上あり、また、CrO₃100ｇ、
H₂SO₄300ｇからなる50℃の化学粗化液で15分間
粗化したところ、良好な粗化表面が得られた。ま
た、常法に従つて無電解銅めつきを1μｍ、電気
銅めつきを35μｍ行つたところ、導体のピール強
度は平面部で20Kg／cm以上あり、260℃で60秒間
の処理でフクレ等は発生しなかつた。

比較例１実施例１においてゴムラテツクス成分を添加し
ない電着塗料を作成し、実施例１と同様に電着お
よび焼付を行つた。

その結果、塗膜厚さ、耐圧は実施例１と同様で
あつたが、化学粗化後の表面はほとんど粗化され
ておらず、電気めつきの最中に銅導体が剥離して
しまつた。また、平面部で電気銅めつき中に剥離
しなかつた部分の導体ピール強度は0.3〜0.5Kg／
cmであつた。

実施例２ (1) ゴム入り粒体粒子を以下のようにして作つ
た。

エポキシ樹脂エピコート1007（シエル化学社製商品名）
…100重量部ニトリルゴム NBR1432J（日本ゼオン社製商品名）
…５重量部 CaCo₃ …10重量部を通常の粉体製造方法により、エクストルーダ
ーで溶融混練し、衝撃式粉砕機で平均粒径30μ
ｍの粉体粒子を得た。

この粉体粒子を、実施例１の水希釈性カチオン
樹脂と粉体粒子を含む固形分20％の水溶液に、こ
の固形分の30％に相当する量を加えて、電着塗料
を得た。

この電着塗料を用いて、実施例１と同じ要領で
鉄基板上に絶縁皮膜を得た。塗膜厚は約100μｍ
であり、耐圧は2.5kV以上であり、実施例１と同
じ粗化を行つた結果、その粗化表面は実施例１と
同様に良好であつた。

実施例３実施例１において、ゴムラテツクスとして、ス
チレン−ブタジエンゴムラテツクス501（日本ゼオ
ン社製商品名）を用い、他は実施例１と同様に行
つたところ、粗化後の表面が実施例１と同様の絶
縁塗膜を得た。

（発明の効果）以上に説明したとおり、本発明の電着塗料にゴ
ムを添加したので、得られた絶縁塗膜はCrO₃／
H₂SO₄等の粗化液に対して粗化可能となり、導
体と塗膜間に高い密着強度が得られた。

すなわち、本発明においては、以下の効果が達
成できる。

(1) 塗料中にゴム成分を共存させたので、塗膜が
粗化可能となり、電着塗膜上に密着性のよい回
路を形成することが可能であり、このため接着
剤を用いる必要がない。

(2) 従つて、穴づまり等の問題がなく、プリント
基板上の穴径を従来の1/2程度（板厚1.6mmに対
し、直径0.6mm）まで小さくでき、２ライン／
2.54mm程度の高密度金属芯配線板が製造可能と
なつた。

(3) また、製造工程（絶縁化工程）が簡略化され
製造コストが約10％低減された。

Claims

【特許請求の範囲】１Ａ分子中に窒素を含む塩基性樹脂を部分的
に酸性化合物で中和することにより水希釈性能
を付与されたカチオン性合成樹脂Ｂ常温では固体であり加熱により溶融硬化する
合成樹脂微粉体Ｃゴムを含む分体含有電着塗料の水分散液中に、金属基
板と対極を浸漬し、金属基板を陰極とし、対極を
陽極として直流電圧を印加し金属基板に上記塗料
を析出させ、その塗料を加熱硬化し、化学粗化液
によりその表面を粗化することを特徴とする金属
芯入りプリント配線板用基板の製造法。２粉体含有電着塗料のゴムが、ラテツクス状で
ある特許請求の範囲第１項記載の金属芯入りプリ
ント配線板用基板の製造法。３ゴムが、カチオン性合成樹脂と合成樹脂微粉
体の合計重量100部に対して、0.5〜50重量部であ
る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の金属芯
入りプリント配線板用基板の製造法。４金属基板と対極との間に印加される直流電圧
が１〜25Vである特許請求の範囲第１項、第２項
又は第３項記載の金属芯入りプリント配線板用基
板の製造法。