JPH04364091A - 回路基板 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回路基板、詳しくは、
民生用電子機器もしくは産業用機器などに収納されるプ
リント基板として用いられる金属基材プリント配線板に
おいて、大電流回路用、発熱電子部品の取り付け用、平
滑な導体回路が必要な基板の回路用及び低熱膨張基材用
などに使用される回路基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】パワ−トランジスタ、サイリスタなどの
発熱電子部品が実装された回路基板の回路用導体として
は、絶縁層との接着性を良好にするために裏面処理を施
した電解銅箔が一般に使用されており、その銅箔の厚み
は主に３５μｍか１８μｍ　である。しかし電解銅箔の
製造上の制約により銅箔の厚みはせいぜい１００μｍ　
程度が限度であるので大電流回路基板には適さないとい
う問題がある。

【０００３】一方、例えば移動体通信分野などの高周波
で使用される導体回路においては、回路の凸凹は伝送特
性に影響を及ぼすので平滑であることが望まれ、熱伝導
性、価格、及び絶縁層との接着性などの点から、回路基
板の基材としてはアルミニウムが主に用いられている。 しかしシリコンチップなどの素子を基板表面に実装する
いわゆる表面実装基板においては、基板の熱膨張係数は
シリコンに近い方が密着信頼性が高まるので好ましいこ
とではあるが、アルミニウムではシリコンとの熱膨張係
数の差が大きいという問題がある。

【０００４】以上のように、大電流を必要とする分野で
は、導体が薄いと許容電流が小さく大電流は流せないの
で、より厚みのある回路用導体を用いたプリント基板が
望まれており、また、良好な回路特性を保つために凸凹
のない平滑な導体回路が望まれていた。

【０００５】これに対し、圧延銅箔では厚い箔が得られ
るが、絶縁層との接着性を向上させるのに、羽布研磨、
サンドブラストなどの機械的粗面化、エッチングによる
化学的粗面化、メッキによる凸部の形成など複雑な裏面
処理が必要であり、生産性に問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電解
銅箔や圧延銅箔におけるような上記裏面処理を施すこと
なく絶縁層との接着性に優れ、大電流回路基板の導体回
路又は基板としても十分に対応できる回路基板を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、銅
基材の一部又は全面がポリシラザンの熱分解物で被覆さ
れてなる銅部材を、メッキ処理を施して又は施さないで
導体回路及び／又は基板として使用してなることを特徴
とする回路基板である。

【０００８】以下、さらに詳しく本発明について説明す
る。

【０００９】本発明で使用される銅基材としては、圧延
銅や銅箔などをあげることができ、その純度や組成には
制約を受けない。Ｃｕ−Ｓｎ　、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｍｎなど
のＣｕ−Ｓｎ　系合金、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ　、Ｃｕ−Ｆｅ
−ＳｎなどのＣｕ−Ｆｅ　系合金、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ、
Ｃｕ−Ｎｉ−ＳｉなどのＣｕ−Ｎｉ　系合金及びＣｕ−
Ｚｎ　系合金などの合金であってもよく、さらには接着
面と反対側の面を例えばアルミニウムなどの素材とした
クラッド材であってもよい。厚みには特に制限はなく、
大電流を必要とする回路基板の場合には１００μｍ　以
上の銅板が用いられ、そうでない高周波用回路基板の場
合には３５μｍ　以下の銅箔が適している。

【００１０】銅基材はポリシラザンとの接着性をよくす
るために清浄しておくのが好ましく、それには脱脂・酸
洗などの前処理を行っておくのがよい。銅部材と絶縁層
との接着面には粗面化処理を施さなくとも良好な接着性
が得られるが、高度の接着強度を必要とする場合や防錆
処理などが必要な場合には、ニッケルメッキ、亜鉛メッ
キ、クロムメッキ、銅メッキ、及びこれらの合金メッキ
などを施すのがよい。

【００１１】本発明で使用されるポリシラザンは、一般
式

【化１】 （　式中、Ｒ１　、Ｒ２　、Ｒ３　は、それぞれ独立に
水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルケニ
ル基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルキルシリル基
、アルコキシ基、又はこれらの基以外で主鎖の珪素及び
窒素に直結する基が炭素である基である。ただし、Ｒ１
　、Ｒ２　、Ｒ３　の少なくとも１つの基は水素原子で
ある。）で示されるポリシラザンが好ましく、分子構造
や製造方法には制限されない。また、その好ましい数平
均分子量は１００〜１０００００である。

【００１２】上記ポリシラザンは、例えば以下の方法に
よって製造することができる。■ジハロシランとアンモ
ニアをエーテル溶媒中で反応させて得られたポリシラザ
ン（米国特許第４，３９７，８２８号明細書）。■ジハ
ロシランと塩基との反応によりアダクトを形成させた後
にアンモニアと反応させて得られたポリシラザン（特公
昭６３−１６３２５号公報）。■無機シラザンを塩基性
溶媒中又は塩基性化合物を含む溶媒中で加熱することに
よって得られたポリシラザン（特開平１−１３８１０８
号公報）。■ジハロシランとメチルアミンをエ−テル溶
媒中で反応させて得られたＮ−メチルポリシラザン（特
表昭６４−５０００３１号公報）。■メチルジハロシラ
ンとアンモニアをジクロロメタン溶媒中で反応させて得
られたＳ−メチルポリシラザン（米国特許第４，４８２
，６６９号明細書）。

【００１３】ポリシラザンを銅基材へ被覆するには、一
般にはポリシラザンに不活性な例えばベンゼン、トルエ
ン、キシレンなどの溶媒で希釈してから用いるが、希釈
することなくそのまま使用することもできる。被覆方法
としては、ディッピング法やスピンコート法などが可能
であり、銅基材の一部又は全面に被覆後焼成処理をして
ポリシラザンを熱分解させ、その熱分解物で被覆する。 膜厚を調整するには被覆方法に応じて溶液濃度を調節す
る。

【００１４】焼成条件は、昇温速度０．１〜５０℃／ｍ
ｉｎ特に１〜１０℃／ｍｉｎ、焼成温度１００〜５００
℃特に３００〜４００℃の範囲が望ましい。熱源は、抵
抗加熱、高周波加熱などが使用できる。焼成雰囲気は、
空気などの酸化性ガス、窒素ガスなどの不活性ガス、水
素、アンモニアなどの還元性ガス、あるいはこれらの混
合ガスのいずれであってもよい。焼成前に室温程度で乾
燥することは好ましいことである。乾燥後又は焼成後に
被覆は繰り返し行ってもよい。

【００１５】ポリシラザンの熱分解物は、上記焼成雰囲
気によって生成する主成分は異なる。例えば、不活性ガ
スや還元性ガスの場合はＳｉ３Ｎ４　、ＳｉＣ　及びそ
れらの混合物又は混晶などの窒化物や炭化物であり、酸
化性ガスの場合はＳｉＯ２、Ｓｉ２ＯＮ２及びそれらの
混合物又は混晶などの酸化物、酸窒化物、並びにＳｉＣ
　を含む酸炭化物である。

【００１６】本発明の回路基板の基本構成は、上記ポリ
シラザンの熱分解物で被覆された銅部材で構成されてな
る基板、絶縁層及び上記ポリシラザンの熱分解物で被覆
された銅部材で構成されてなる導体回路の積層体からな
る。この場合において、上記ポリシラザンの熱分解物で
被覆された銅部材で構成される基板又は導体回路は上記
のメッキ処理が施されたものであってもよい。また、上
記ポリシラザンの熱分解物で被覆された本発明に係る銅
部材は、上記基板と上記導体回路のうち、いずれか一方
に使用されたものであってもよい。なお、本発明にいう
回路基板には、フレキシブルプリント基板も含まれる。

【００１７】基板と絶縁層とは、プレスやラミネートな
どによって容易に強固に接着させることができる。絶縁
層としては、通常の回路基板として使用されている絶縁
層のような、エポキシ樹脂、フェノ−ル樹脂、ポリイミ
ド樹脂、アクリル樹脂などの樹脂、さらには熱伝導性を
高めるために、これらの樹脂に酸化アルミニウム、窒化
アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素などの高
熱伝導性無機充填剤を充填したものが使用される。

【００１８】導体回路を形成するには、通常の銅張り回
路積層板で採用されているようなサブトラクティブ法と
同様にエッチングを行うか、又は本発明に係る上記の銅
部材を用いる場合にはあらかじめパタ−ン形成を行う。 導体回路と絶縁層との接着はプレスなどにより行う。

【００１９】

【実施例】以下，実施例と比較例をあげてさらに具体的
に本発明を説明する。 実施例１ 基板用として厚さ５ｍｍの市販圧延銅板及び導体回路用
として厚さ０．３ｍｍの市販圧延銅箔を２５０ｍｍ×２
５０ｍｍの大きさに加工し、それぞれの両面を市販の弱
アルカリ性溶液で脱脂・水洗しさらに酸洗・水洗・乾燥
を行った後、ポリシラザンを被覆した。

【００２０】ポリシラザンとしては、上記一般式で示さ
れたもののうち、Ｒ１　、Ｒ２　、Ｒ３がいずれも水素
であるペルヒドロポリシラザンを用い、そのキシレン溶
液をディッピング法により被覆後、窒素雰囲気下、昇温
速度１０℃／ｍｉｎで３５０℃に昇温後３０分間焼成し
た。 焼成後の膜厚は０．５μｍ　であり、その膜成分は非晶
質窒化珪素であることをＸ線回折により確かめた。

【００２１】上記ポリシラザンの熱分解物で被覆された
基板に、無機充填剤として平均粒径２μｍ　の酸化アル
ミニウムを４７体積％含む液状エポキシ樹脂（油化シェ
ル社製「エピコ−ト８２８」）にアミン系硬化剤（アク
メックス社製「Ｈ−８４Ｂ」）をエポキシ当量相当分混
合し、厚み１５０μｍ　で塗布して絶縁層を形成した。 絶縁層を加熱し半硬化させた状態で室温に戻し、その上
に、上記ポリシラザンの熱分解物で被覆された導体回路
を空気が入らないようにラミネ−トし加圧・加熱してエ
ポキシを完全に硬化させて回路基板を製作した。

【００２２】得られた回路基板について、導体回路と絶
縁層とのピ−ル強度を測定したところ、６．６ｋｇ／ｃ
ｍであった。なお、ピ−ル強度の測定中には基板と絶縁
層との剥離は起こらず良好な接着性を示した。

【００２３】ピ−ル強度は、パタ−ン幅１０ｍｍで６０
ｍｍ長による９０゜Ｔ字剥離法により測定した。測定器
として、オリエンテック社製「テンシロン　　ＶＣＴ−
１Ｔ」を用いた。

【００２４】

【実施例２】実施例１で得られたポリシラザンの熱分解
物で被覆された基板用圧延銅板及び同じく導体回路用圧
延銅箔にそれぞれニッケルメッキ処理を行ったこと以外
は実施例１と同様にして回路基板を作製した。そのピ−
ル強度は７ｋｇ／ｃｍであった。なお、ピ−ル強度の測
定中には基板と絶縁層との間では剥離は起こらず良好な
接着性を示した。

【００２５】

【比較例１】ポリシラザンの熱分解物で被覆されていな
い基板用圧延銅板及び導体回路用圧延銅箔を用い、その
表面洗浄のみを行ったこと以外は実施例１と同様にして
回路基板を作製した。ピ−ル強度を測定しようとしたが
、導体回路と絶縁層が剥離し測定することができなかっ
た。

【００２６】

【発明の効果】本発明の回路基板は、エポキシ樹脂など
の絶縁層との接着性が良好な銅部材を導体回路及び／又
は基板として使用しているため、大電流回路基板、高周
波用回路、低熱膨張基板などを容易に製造することがで
きる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　銅基材の一部又は全面がポリシラザン
   の熱分解物で被覆されてなる銅部材を、メッキ処理を施
   して又は施さないで導体回路及び／又は基板として使用
   してなることを特徴とする回路基板。