JPH06224552A

JPH06224552A - プリント配線基板の製造方法

Info

Publication number: JPH06224552A
Application number: JP3286593A
Authority: JP
Inventors: Shozo Yano; 正三矢野; Toshiaki Asada; 敏明浅田; Fumiyo Oosawa; 文葉大澤; Hideo Otsuka; 英雄大塚
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1993-01-27
Filing date: 1993-01-27
Publication date: 1994-08-12

Abstract

(57)【要約】【目的】耐電圧特性にすぐれたプリント配線基板の製
造方法を提供する。【構成】ベース基板の少なくとも一方の面に、絶縁性
接着剤層を介して金属箔を張り合わせてなるプリント配
線基板の製造方法において、金属箔および／またはベー
ス基板に、（１）真空中、（２）電気的負性ガスの常圧
又は加圧雰囲気中、の上記いずれかの条件下で絶縁性接
着剤を塗布し、塗布した絶縁性接着剤を仮硬化状態とし
た後、ベース基板と金属箔とを前記仮硬化状態の接着剤
層を介して加熱加圧して一体化することを特徴とする。【効果】金属箔とベース基板とを接着する絶縁性接着
剤層中に、例え、ボイドが残存していても、そのボイド
の大きさは極めて小さく、加えて該ボイド内は真空また
は電気的負性ガスが充填されているため、絶縁層はボイ
ドの存在による電気的特性の劣化がなく、経年使用に対
しても安定な高電圧用プリント配線基板を製造、提供で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ベース基板の少なくと
も一方の面に、絶縁性接着剤層を介して金属箔を張り合
わせたプリント配線基板を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線基板は、金属板あるいはセ
ラミックス板などのベース基板の少なくとも一方の面
に、絶縁性接着剤層を介して銅箔等の金属箔を張り合わ
せたもので、その絶縁性接着剤には、微細な粒状の無機
物充填剤を配合した熱硬化性樹脂組成物が通常用いられ
ている。また、このプリント配線基板は、金属箔に絶縁
性接着剤を塗布し、加熱して絶絶性接着剤を仮硬化状態
にした金属箔プリプレグにしてからベース基板と前記仮
硬化状態の接着剤層を介して積層し、加熱加圧して接着
する方法、または金属箔とベース基板の両方に絶縁性接
着剤を塗布し、加熱して絶縁性接着剤を仮硬化状態にし
たプリプレグにしてから、両者を前記仮硬化状態の接着
剤層を介して積層し、加圧加熱して接着する方法のいず
れかの方法で作られている。また、金属箔またはベース
基板に絶縁性接着剤を塗布する工程は、コンマコータ、
ロールコータ、ナイフコータなどを用い、空気中で行わ
れている。このため絶縁性接着剤の塗布工程中に、絶縁
性接着剤中に気泡や泡沫を取り込む事が多い。この気泡
や泡沫は、ある粘度以上の粘度を持つた絶縁性接着剤中
では消泡され難いため、塗布して形成した絶縁性接着剤
層の硬化後も、そのまま絶縁層中にボイドとして残って
しまう。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ベース基板に金属板を
用いたプリント配線基板は、ハイパワーの電源機器に使
用される場合も多く、必然的に高電圧通電時の耐久性が
要求される。また、この基板は、従来では、１００Ｖ程
度の低電圧用途であったが、最近では８００Ｖ以上の高
電圧が常時印加される用途にも使用される場合がある。
このように、電源機器に使用されるようなプリント配線
基板は、その用途から高電圧がかけられるため、配線基
板中の絶縁層には高い絶縁信頼性が要求される。しか
し、絶縁層を構成する接着剤組成物の電気絶縁性が高く
ても、該組成物を塗布して形成したプリント配線基板の
絶縁層内に、ボイドが多数残存していれば、空気の絶縁
破壊電圧が低いため、ボイド部分から絶縁破壊が生じ、
絶縁信頼性に欠けたものとなっていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる点に着
目し、種々検討した結果、かかる問題を改善したプリン
ト配線基板の製造方法を確立したものである。即ち、本
発明は、ベース基板の少なくとも一方の面に、絶縁性接
着剤層を介して金属箔を張り合わせたプリント配線基板
の製造方法において、金属箔および／またはベース基板
に、（１）真空中、（２）電気的負性ガスの常圧又は加
圧雰囲気中、の上記いずれかの条件下で絶縁性接着剤を
塗布し、塗布した絶縁性接着剤を仮硬化状態とした後、
ベース基板と金属箔とを前記仮硬化状態の接着剤層を介
して加熱加圧して一体化することを特徴とするものであ
る。

【０００５】本発明において、ベース基板と金属箔とを
接着するために用いる絶縁性接着剤のベース樹脂は、ハ
ンダ耐熱性、接着性に優れていれば、特に限定されるも
のでない。通常、配線基板用途に使用されているエポキ
シ系、アクリル系、ポリイミド系、フェノール系、ポリ
アミド系、ポリエステル系などの樹脂あるいはそれらの
変成物や混合物などが使用できる。また、配線基板では
高放熱性が要求されることから、用いる絶縁性接着剤に
は熱伝導性の良い微細な粒状の無機物充填剤、例えば、
アルミナ、シリカ、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒
化アルミなどの単独、またはそれらの混合物が添加され
るが、その添加量は５０〜８０ｗｔ％程度である。ま
た、絶縁性接着剤の金属箔および／またはベース基板へ
の塗布は、コンマコータ、ロールコータ、ナイフコータ
などを用いて行う。そして、塗布した絶縁性接着剤は加
熱して仮硬化状態とする。仮硬化状態への加熱処理は、
特に限定されるものではないが、金属箔またはベース基
板に絶縁性接着剤を塗布した直後に、連続的に温度制御
された加熱炉を通過させることにより効果に達成され
る。なお、この種の配線基板には、金属箔としては銅
箔、ベース基板としてはアルミ板が多く使用されている
が、本発明ではこれらの金属に限定されるものではな
い。

【０００６】本発明で、金属箔および／またはベース基
板に、絶縁性接着剤を塗布する条件は、（１）真空状態
のときは１０^-2〜１０^-6ｔｏｒｒ、（２）電気的負性ガ
スの雰囲中のときは、常圧〜５Ｋｇ／ｃｍ²程度、が好
ましい。なお、電気的負性ガスとしては、ＳＦ₆、Ｃ₄
Ｆ₁₀ガスが好適で、特にＳＦ₆ガスの時の効果は顕著で
ある。

【０００７】

【作用】本発明で、金属箔および／またはベース基板へ
の絶縁性接着剤の塗布を、真空状態下で行った場合に
は、絶縁性接着剤を塗布するコータ部で気泡や泡沫を巻
き込むことがなく、従って、絶縁性接着剤層内にボイド
が残存することがない。例え、いくらかのボイドが残存
していてもその大きさは小さく、絶縁層の耐電圧特性を
低下させるほどでない。また、金属箔および／またはベ
ース基板への絶縁性接着剤の塗布を常圧の電気的負性ガ
スの雰囲中で行った場合には、コータ部で気泡や泡沫を
巻き込み絶縁性接着剤層内にボイドが残存することがあ
っても、ボイド中のガスは電気的負性ガスであるため、
絶縁層の耐電圧特性を低下させることはない。また、金
属箔および／またはベース基板への絶縁性接着剤の塗布
を電気的負性ガスの加圧状態中で行った場合には、上記
常圧下での効果に加え、巻き込んだ気泡や泡沫が圧力に
より押しつぶされて小さくなったり消失してしまう。従
って、絶縁層の耐電圧特性は一段と優れたものとなる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例および比較例を示す。実施例１ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂に、硬化剤としてジシ
アンジアミドを１ｗｔ％、およびフィラーとしてアルミ
ナ（平均粒径３μｍ）を６５ｗｔ％を混合して調製した
絶縁性接着剤を図２に示す如きコンマコータ型の塗布装
置を用いて、１０^-3ｔｏｒｒの真空下で、厚さ３５μｍ
の銅箔１上に塗布し、１２０℃、１５分間加熱して接着
剤を仮硬化させて絶縁性接着剤層２付銅箔プリプレグ
（図１）を作製した。なお、図２の塗布装置において、
５は絶縁性接着剤、６は接着剤溜、７はコンマコータ、
８は金属箔、９は密閉室、１０はコック、１１は圧力
計、１２はバルブである。得られた絶縁性接着剤層２付
銅箔プリプレグの表面状態を肉眼で観察したところ、気
泡や泡沫が原因となるような凹凸は見られなかった。

【０００９】実施２絶縁性接着剤の銅箔１への塗布を、３. ０ｋｇ／ｃｍ²
のＳＦ₆ガスの圧力下でコンマコータ型塗布装置を用い
て塗布した以外は実施例１と同様にして絶縁性接着剤層
２付銅箔プリプレグを作製した。この絶縁性接着剤層２
付銅箔プリプレグの表面状態を肉眼で観察したところ、
気泡や泡沫が原因となるような凹凸は見られなかった。実施例３絶縁性接着剤の銅箔１上への塗布を、１. ５ｋｇ／ｃｍ
²のＳＦ₆ガスの圧力下でナイフコータを用いて塗布し
た以外は実施例１と同様にして絶縁性接着剤層２付銅箔
プリプレグを作製した。この絶縁性接着剤層２付銅箔プ
リプレグの表面状態を肉眼で観察したところ、気泡や泡
沫が原因となるような凹凸は見られなかった。

【００１０】実施例４絶縁性接着剤の銅箔１上への塗布を、２. ２ｋｇ／ｃｍ
²のＣ₄Ｆ₁₀ガスの圧力下でロールコータを用いて塗布
した以外は実施例１と同様にして絶縁性接着剤層２付銅
箔プリプレグを作製した。この絶縁性接着剤層２付銅箔
プリプレグの表面状態を肉眼で観察したところ、気泡や
泡沫が原因となるような凹凸は見られなかった。実施例５絶縁性接着剤の銅箔１上への塗布を、２. ９ｋｇ／ｃｍ
²のＳＦ₆ガスとＣ₄Ｆ₁₀ガスの混合ガスの圧力下でコ
ンマコータを用いて塗布した以外は実施例１と同様にし
て絶縁性接着剤層２付銅箔プリプレグを作製した。この
絶縁性接着剤層２付銅箔プリプレグの表面状態を肉眼で
観察したところ、気泡や泡沫が原因となるような凹凸は
見られなかった。比較例１絶縁性接着剤の銅箔１上への塗布を、大気雰囲気中でコ
ンマコータを用いて塗布した以外は実施例１と同様にし
て絶縁性接着剤層２付銅箔プリプレグを作製した。この
絶縁性接着剤層２付銅箔プリプレグの表面状態を肉眼で
観察したところ、気泡や泡沫に起因する凹凸が少々見ら
れた。

【００１１】以上、実施例１〜５および比較例１にて作
製したそれぞれの絶縁性接着剤層２付銅箔プリプレグ
を、厚さ１ｍｍのアルミ板３に加熱プレスを用いて１８
０℃、９０分間加熱加圧して配線基板を作製した。な
お、得られた配線基板の絶縁層の厚さはいずれも８０μ
ｍであった。作製したそれぞれの配線基板より、図３に
示すような縦３０ｍｍ×横３０ｍｍサイズで、その銅箔
１面を直径１５ｍｍの円形パターン４にエッチングした
試験試料を作製した。作製した試験試料について、ＡＣ
５００Ｖ／ｓｅｃの昇電圧法でＡＣ耐電圧試験と２ｋｖ
課電試験を実施した。得られた結果を表１に示す。

【００１２】

【表１】表１から明らかなように、本発明方法で作製した実施例
１〜５のアルミ基板のプリント配線基板は、比較例のア
ルミ基板のプリント配線基板に較べてプリプレグでの外
観状態は良好であり、また、配線基板としてのＡＣ耐電
圧特性並びに２ＫＶ課電の耐久時間特性は格段に優れて
いる。

【００１３】

【発明の効果】本発明方法によれば、金属箔とベース基
板とを接着する絶縁性接着剤層中に、ボイドが残存せ
ず、また、例えボイドが残存してもそのボイドの大きさ
は極めて小さく、加えて該ボイド内は真空または電気的
負性ガスが充填されているため、絶縁層はボイドの存在
による電気的特性の劣化がなく、経年使用に対しても安
定な高電圧用プリント配線基板を製造、提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、金属ベースプリント配線基板の断面
図。

【図２】図２は、実施例１で用いたコンマコータ型接着
剤塗布装置。

【図３】図３は、アルミ板ベースプリント配線基板の絶
縁破壊試験用試料の斜視図。

【符号の説明】

１・・・銅箔２・・・絶縁層３・・・アルミ板４・・・銅箔パターン５・・・絶縁接着剤６・・・接着剤溜７・・・コンマコータ８・・・金属箔９・・・密閉室１０・・・コック１１・・・圧力計１２・・・バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大塚英雄東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベース基板の少なくとも一方の面に、絶
縁性接着剤層を介して金属箔を張り合わせてなるプリン
ト配線基板の製造方法において、金属箔および／またはベース基板に、（１）真空中、（２）電気的負性ガスの常圧又は加圧雰囲気中、の上記いずれかの条件下で絶縁性接着剤を塗布し、塗布
した絶縁性接着剤を仮硬化状態とした後、ベース基板と
金属箔とを前記仮硬化状態の接着剤層を介して加熱加圧
して一体化することを特徴とするプリント配線基板の製
造方法。