JPH06232552A

JPH06232552A - プリント配線基板の製造方法

Info

Publication number: JPH06232552A
Application number: JP3758193A
Authority: JP
Inventors: Fumiha Oosawa; 文葉大澤; Hideo Otsuka; 英雄大塚; Toshiaki Asada; 敏明浅田; Shozo Yano; 正三矢野
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1993-02-01
Filing date: 1993-02-01
Publication date: 1994-08-19

Abstract

(57)【要約】【目的】絶縁性能の向上した高電圧用プリント配線基
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、金属箔の片面に仮硬化状態
の絶縁性接着剤層を設けてなる金属箔プリプレグと、ベ
ース基板または少なくとも一方の面に仮硬化状態の絶縁
性接着剤層を設けてなるベース基板プリプレグとを、電
気的負性ガスの雰囲気中にて前記仮硬化状態の絶縁性接
着剤層を介して積層し、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、該ボイド内には電気
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が製造できる。

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
わせた高電圧用プリント配線基板の製造方法に関する。

【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、加熱して絶縁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
硬化状態の絶縁性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
の絶縁性接着剤層を介して積層し、これを加圧加熱して
接着する方法のいずれかの方法で作られていた。この金
属箔プリプレグと、ベース基板またはベース基板プリプ
レグとの一体化においては、常圧下で積層し、加熱加圧
により接着一体化する方法と、減圧下で積層し、加熱加
圧により接着一体化する方法が行われている。

【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、この配線基板は、従来は、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、電気機器に使用されるようなベース基
板が金属板の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、その絶縁層には高い絶縁信頼性が要
求されている。

【０００４】しかし、上記の方法にて製造したベース基
板が金属板のプリント配線基板の絶縁破壊特性は満足す
るものではなかった。発明者らは、この原因について鋭
意検討した結果、金属箔プリプレグと、ベース基板また
はベース基板プリプレグとを、常圧下で積層し、加熱加
圧により接着一体化する方法では、金属箔プリプレグと
ベース基板、またはベース基板プリプレグとの積層時、
両者間に存在する空気が、加熱加圧により形成された絶
縁層中に残存してボイドとなり絶縁性能を低下させるこ
とが判った。また、金属箔プリプレグと、ベース基板ま
たはベース基板プリプレグとを、減圧下で積層し、加熱
加圧により接着一体化する方法では、金属箔プリプレグ
と、ベース基板またはベース基板プリプレグとの積層
時、両者間に存在する空気はなくなるものの、形成され
た絶縁層の絶縁性能の向上効果は小さかった。

【０００５】

【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絶縁破
壊特性に優れ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
せてなるプリント配線基板の製造方法において、金属箔
の片面に仮硬化状態の絶縁性接着剤層を設けてなる金属
箔プリプレグと、ベース基板または少なくとも一方の面
に仮硬化状態の絶縁性接着剤層を設けてなるベース基板
プリプレグとを、電気的負性ガスの雰囲気中にて前記仮
硬化状態の絶縁性接着剤層を介して積層し、加熱加圧し
て一体化することを特徴とするものである。

【０００６】本発明において、用いる電気的負性ガスと
しては、ＳＦ₆、Ｃ₄Ｆ₁₀ガス単独、またはこれらの混
合ガス、およびこれらのガスと空気との混合ガスも使用
できる。金属箔プリプレグと、ベース基板または少なく
とも一方の面に仮硬化状態の絶縁性接着剤層を設けてな
るベース基板プリプレグとを仮硬化状態の絶縁性接着剤
層を介して積層し、加熱加圧して一体化する際に、電気
的負性ガスの雰囲気に置換する方法としては、ＳＦ₆ガ
スの比重が２０℃、１気圧において空気の約５倍である
ことを利用して上方が開放の囲い中にプレス機を設置
し、下方よりＳＦ₆ガスを流入させ、上方へ空気を追い
出す方法、およびプレス機を密閉型とし、プレス機内の
空気を減圧除去してからＳＦ₆ガスを充填する方法、さ
らに、ＳＦ₆ガスを加圧充填する方法がある。

【０００７】また、金属箔プレプレグ、または少なくと
も一方の面に仮硬化状態の絶縁性接着剤層を設けてなる
ベース基板プリプレグ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
れるものでなく、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。

【０００８】また、配線基板では高放熱性が要求される
ことから、金属箔プリプレグおよびベース基板プリプレ
グに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
はそれらの混合物などが添加されるが、その添加量は５
０〜８０ｗｔ％程度である。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。

【０００９】

【作用】本発明では、金属箔の片面に仮硬化状態の絶縁
性接着剤層を設けてなる金属箔プリプレグと、ベース基
板または少なくとも一方の面に仮硬化状態の絶縁性接着
剤層を設けてなるベース基板プリプレグとの積層時の雰
囲気を、電気的負性ガス雰囲気としたことにより、加熱
時、各プリプレグの仮硬化状態の絶縁性接着剤層が溶融
と共に、共存する電気的負性ガスを絶縁性接着剤層内に
拡散吸収する。また、絶縁性接着剤層にボイドが生じた
場合でも、共存する電気絶縁性の良好な電気的負性ガス
がボイド内に充填されるため、高い絶縁破壊電圧を有す
る金属ベースプリント配線基板が製造できる。

【００１０】

【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。次に、作
製した絶縁性接着剤層２付銅箔プリプレグと、厚さ１.
５ｍｍのアルミ板３とを積層する際、絶縁性接着剤層２
付銅箔プリプレグとアルミ板の層間に介在する空気およ
びその周辺に存在する空気をＳＦ₆ガスで置換度を重量
比でＳＦ₆ガス／空気＝１／５にて置換した。なお、置
換方法としては、ＳＦ₆ガスの比重が２０℃、１気圧に
おいて空気の約５倍であることを利用して、上方が開放
の囲い中にプレス機を設置し、下方よりＳＦ₆ガスを流
入させ、上方へ空気を追い出す方法を用いた。この雰囲
気中で作製した絶縁性接着剤層２付銅箔プリプレグと、
厚さ１. ５ｍｍのアルミ板３とを仮硬化させた絶縁性接
着剤層を介して積層し、１２０℃、１５分間加熱加圧し
て、図１に示す如きアルミ板ベースのプリント配線基板
を製造した。

【００１１】実施例２ＳＦ₆ガスでの置換度を、重量比でＳＦ₆ガス／空気＝
１／３とした以外は実施例１と同様にしてアルミ板ベー
スのプリント配線基板を製造した。実施例３ＳＦ₆ガスでの置換度を、重量比でＳＦ₆ガス／空気＝
１／１とした以外は実施例１と同様にしてアルミ板ベー
スのプリント配線基板を製造した。実施例４プレス機を密閉型とし、プレス機内の空気を１Ｔｏｒｒ
程度に減圧除去してからＳＦ₆ガスを流入して、ガス圧
を１気圧とした以外は実施例１と同様にしてアルミ板ベ
ースのプリント配線基板を製造した。実施例５ＳＦ₆ガス圧を、３気圧とした以外は実施例４と同様に
してアルミ板ベースのプリント配線基板を製造した。比較例１開放型のプレス機を用いて、積層後の加熱加圧を常温常
圧の大気中で行なった以外は実施例１と同様にしてアル
ミ板ベースのプリント配線基板を製造した。比較例２プレス機を密閉型とし、プレス機内の空気を１Ｔｏｒｒ
程度に減圧した以外は実施例１と同様にしてアルミ板ベ
ースのプリント配線基板を製造した。

【００１２】以上、実施例１〜５および比較例１〜２に
て製造したそれぞれのアルミ板ベースのプリント配線基
板より、図２にに示すような縦３０ｍｍ×横３０ｍｍサ
イズで、その銅箔面を直径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。この試験試料を用
いて、ＡＣ５００Ｖ／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。

【００１３】

【表１】

【００１４】表１から明らかなように、本発明方法で製
造した実施例１〜５のアルミ板ベースのプリント配線基
板は、比較例のアルミ板ベースのプリント配線基板に較
べて、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が格段に優れている。

【００１５】

【発明の効果】本発明方法によれば、絶縁性能の向上し
た金属板ベースの高電圧用プリント配線基板が製造でき
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、アルミ板ベースの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・・・絶縁性接着剤層３・・・アルミ板４・・・銅箔パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者矢野正三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、金属箔の片面に仮硬化
状態の絶縁性接着剤層を設けてなる金属箔プリプレグ
と、ベース基板または少なくとも一方の面に仮硬化状態
の絶縁性接着剤層を設けてなるベース基板プリプレグと
を、電気的負性ガスの雰囲気中にて前記仮硬化状態の絶
縁性接着剤層を介して積層し、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。