JPH0672219B2 - 高分子材料接着方法 - Google Patents
高分子材料接着方法Info
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- JPH0672219B2 JPH0672219B2 JP63148436A JP14843688A JPH0672219B2 JP H0672219 B2 JPH0672219 B2 JP H0672219B2 JP 63148436 A JP63148436 A JP 63148436A JP 14843688 A JP14843688 A JP 14843688A JP H0672219 B2 JPH0672219 B2 JP H0672219B2
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
- H05K3/382—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the metal
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/09—Treatments involving charged particles
- H05K2203/095—Plasma, e.g. for treating a substrate to improve adhesion with a conductor or for cleaning holes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
- H05K3/4611—Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards
Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 この発明は、高分子材料の電解銅表面に対する接着力を
改良する方法に関するものであり、特に、電子プリント
回路板の製造に用いるようなエポキシ樹脂の電解銅基板
に対する接着力に関するものである。
改良する方法に関するものであり、特に、電子プリント
回路板の製造に用いるようなエポキシ樹脂の電解銅基板
に対する接着力に関するものである。
B.従来技術及びその問題点 多くの応用分野で、金属表面と高分子表面の間の接着強
度を高めることが不可欠である。これらの用途の例は、
様々である。たとえば、電子工業、遠隔通信、コンピュ
ータ、その他の産業で使用する多層プリント回路板の製
造で、金属が高分子に強く接着することがきわめて重要
である。
度を高めることが不可欠である。これらの用途の例は、
様々である。たとえば、電子工業、遠隔通信、コンピュ
ータ、その他の産業で使用する多層プリント回路板の製
造で、金属が高分子に強く接着することがきわめて重要
である。
コンピュータ等の電子装置の製造では、個別の電子部品
を支持し、各部品間に電子回路を設けるためにプリント
回路板が広く用いられている。プリント回路板は、通常
はガラス繊維等の誘電体材料と、エポキシ樹脂、フェノ
ール性ポリエステル、その他の熱硬化性材料とを配合し
た、当業界では「プリプレグ」と呼ばれる材料の中心コ
アを有する複合構造である。プリプレグは、その両面に
銅などの金属皮膜で形成された、メタライズされた回路
が付着される。金属皮膜はエッチングその他の処理によ
り、所定の幾何形状の回路を形成する。プリント回路板
は、誘電体層の両面に回路を有する２面複合板であって
も、誘電性高分子材料で分離した内部信号線及び電力面
をも有する積層多層板であってもよい。積層多層プリン
ト回路板は、積層された個別の複合回路板から製造さ
れ、プリプレグ層の間にサンドイッチ上に挟まれた、エ
ッチングされた金属回路を有する多層構造を形成する。
積層多層板には、各種の回路線及び電力面を相互接続す
るバイア・ホール及び隙間バイア・ホールが設けられ
る。
を支持し、各部品間に電子回路を設けるためにプリント
回路板が広く用いられている。プリント回路板は、通常
はガラス繊維等の誘電体材料と、エポキシ樹脂、フェノ
ール性ポリエステル、その他の熱硬化性材料とを配合し
た、当業界では「プリプレグ」と呼ばれる材料の中心コ
アを有する複合構造である。プリプレグは、その両面に
銅などの金属皮膜で形成された、メタライズされた回路
が付着される。金属皮膜はエッチングその他の処理によ
り、所定の幾何形状の回路を形成する。プリント回路板
は、誘電体層の両面に回路を有する２面複合板であって
も、誘電性高分子材料で分離した内部信号線及び電力面
をも有する積層多層板であってもよい。積層多層プリン
ト回路板は、積層された個別の複合回路板から製造さ
れ、プリプレグ層の間にサンドイッチ上に挟まれた、エ
ッチングされた金属回路を有する多層構造を形成する。
積層多層板には、各種の回路線及び電力面を相互接続す
るバイア・ホール及び隙間バイア・ホールが設けられ
る。
積層して多層プリント回路板を形成するプリプレグ基板
の一面に金属皮膜を形成するために、各種の方法が用い
られてきた。ものような方法には、真空蒸着及び電解メ
ッキによる付着が含まれる。電解メッキは、銅などの金
属皮膜を高分子プリプレグ基板上に付着させるのに好ま
しく、費用効果の高い方法であるが、金属皮膜を他の高
分子基板に付着させた後の接着力は、特にエポキシ樹脂
等の高分子に関しては、適切な強度よりも低い場合が多
い。銅を電解メッキすると、純粋な形となり、他の純粋
な金属と同様、高分子基板に対する接着特性が一般に悪
い。たとえば、エポキシ樹脂で形成した誘電体層の間に
サンドイッチ状に銅の信号線を挟んだ多層プリント回路
板が、商用仕様に適合するには、銅の皮膜と、相対する
誘電体層との層間接着強度が、少なくとも0.45kg/cm
（2.5lbs/in.）である必要がある。無処理の銅をコーテ
ィングしたエポキシ基板を、エポキシを主体とする基板
に積層しようとすると、層間接着強度は一般に約0.35kg
/cm（2lbs/in.）より低くなる。
の一面に金属皮膜を形成するために、各種の方法が用い
られてきた。ものような方法には、真空蒸着及び電解メ
ッキによる付着が含まれる。電解メッキは、銅などの金
属皮膜を高分子プリプレグ基板上に付着させるのに好ま
しく、費用効果の高い方法であるが、金属皮膜を他の高
分子基板に付着させた後の接着力は、特にエポキシ樹脂
等の高分子に関しては、適切な強度よりも低い場合が多
い。銅を電解メッキすると、純粋な形となり、他の純粋
な金属と同様、高分子基板に対する接着特性が一般に悪
い。たとえば、エポキシ樹脂で形成した誘電体層の間に
サンドイッチ状に銅の信号線を挟んだ多層プリント回路
板が、商用仕様に適合するには、銅の皮膜と、相対する
誘電体層との層間接着強度が、少なくとも0.45kg/cm
（2.5lbs/in.）である必要がある。無処理の銅をコーテ
ィングしたエポキシ基板を、エポキシを主体とする基板
に積層しようとすると、層間接着強度は一般に約0.35kg
/cm（2lbs/in.）より低くなる。
電解メッキした銅の皮膜とエポキシ樹脂を主体とする誘
電体との層間接着強度を改善するために、積層の前に銅
の皮膜の表面を、沸点に近い温度の亜塩素酸ナトリウム
及び水酸化ナトリウムの溶液で処理して、銅の皮膜の表
面を、接着力の高い酸化銅に変換する方法が用いられて
きた。上記の溶液は通常、３ないし８重量％の亜塩素酸
塩を含有する。この亜塩素酸塩処理で一般に銅の皮膜の
層間接着強度が約0.9ないし1.8kg/cm（5.0ないし10.0lb
s/in.）に高まる。
電体との層間接着強度を改善するために、積層の前に銅
の皮膜の表面を、沸点に近い温度の亜塩素酸ナトリウム
及び水酸化ナトリウムの溶液で処理して、銅の皮膜の表
面を、接着力の高い酸化銅に変換する方法が用いられて
きた。上記の溶液は通常、３ないし８重量％の亜塩素酸
塩を含有する。この亜塩素酸塩処理で一般に銅の皮膜の
層間接着強度が約0.9ないし1.8kg/cm（5.0ないし10.0lb
s/in.）に高まる。
亜塩素酸塩による接着促進処理は、プリント回路板技術
の初期から使用されて来たが、その欠点の１つは、生成
する酸化物コーティングが不均一なことが多く、その結
果、積層後に銅の高分子に対する接着力が不足する部分
を生じることである。酸化物コーティングの厚みに十分
な注意を払う必要があり、厚みが均一でないと、接着力
不足の原因となる。
の初期から使用されて来たが、その欠点の１つは、生成
する酸化物コーティングが不均一なことが多く、その結
果、積層後に銅の高分子に対する接着力が不足する部分
を生じることである。酸化物コーティングの厚みに十分
な注意を払う必要があり、厚みが均一でないと、接着力
不足の原因となる。
亜塩素酸塩処理のもう１つの欠点は、金属銅の表面を亜
塩素酸塩の溶液に浸漬する前に、界面活性剤及び腐食力
の強い鉱酸で洗浄する必要があることである。この発明
の方法は、このような洗浄前処理を必要としない。
塩素酸塩の溶液に浸漬する前に、界面活性剤及び腐食力
の強い鉱酸で洗浄する必要があることである。この発明
の方法は、このような洗浄前処理を必要としない。
亜塩素酸塩処理のもう１つの欠点は、接着を促進させる
ために、銅を酸化銅に化学的に変換するのに使用する濃
厚溶液がまた、付着した銅の皮膜をアンダーカットする
傾向がある、すなわち、プリプレグの表面でエッチング
した回路パターン上の導体通路の下を横方向に浸食する
傾向があることである。
ために、銅を酸化銅に化学的に変換するのに使用する濃
厚溶液がまた、付着した銅の皮膜をアンダーカットする
傾向がある、すなわち、プリプレグの表面でエッチング
した回路パターン上の導体通路の下を横方向に浸食する
傾向があることである。
積層中に、高分子のメタライズされた表面に対する接着
力を強化するために、亜塩素酸塩溶液を使用する方法の
もう１つの主な欠点は、消耗する亜塩素酸塩溶液が有害
化学薬品であり、一般に公害を避けるための適切な処理
をせずに簡単に廃棄することができないために、処分上
問題を生じ、処理費用が増大することである。
力を強化するために、亜塩素酸塩溶液を使用する方法の
もう１つの主な欠点は、消耗する亜塩素酸塩溶液が有害
化学薬品であり、一般に公害を避けるための適切な処理
をせずに簡単に廃棄することができないために、処分上
問題を生じ、処理費用が増大することである。
特願昭62−179273号明細書には、 （１）アルミナ等の金属酸化物粒子を浮遊させた加圧し
たスラリ流を金属表面に衝突させた後、 （２）金属酸化物処理をした金属表面をフッ素化炭化水
素を含有する気体プラズマに当てて、高分子の金属表面
に対する接着力を改良する二段階法が開示されている。
しかし、金属表面が電解銅である場合は、良好な接着力
を得るために金属酸化物処理は不必要であることが判明
した。
たスラリ流を金属表面に衝突させた後、 （２）金属酸化物処理をした金属表面をフッ素化炭化水
素を含有する気体プラズマに当てて、高分子の金属表面
に対する接着力を改良する二段階法が開示されている。
しかし、金属表面が電解銅である場合は、良好な接着力
を得るために金属酸化物処理は不必要であることが判明
した。
C.問題点を解決するための手段 したがって、この発明の主たる目的は、積層した高分子
層の電解銅の金属表面に対する接着力を強化して、プリ
ント回路板の製造に特に適した多層製品を作製するため
の改良された方法を提供することにある。
層の電解銅の金属表面に対する接着力を強化して、プリ
ント回路板の製造に特に適した多層製品を作製するため
の改良された方法を提供することにある。
この発明の他の目的は、多層プリント回路板の内部層内
の電解銅の回路線の対向する誘電体基板に対する接着力
を強化するための改良された方法を提供することにあ
る。
の電解銅の回路線の対向する誘電体基板に対する接着力
を強化するための改良された方法を提供することにあ
る。
この発明のさらに他の目的は、腐食性化学薬品または加
圧した金属酸化物のスラリを使用せずに、面間の電解銅
回路線と、プリント回路板の誘導体エポキシ表面との間
の接着力を強化するための改良された方法を提供するこ
とにある。
圧した金属酸化物のスラリを使用せずに、面間の電解銅
回路線と、プリント回路板の誘導体エポキシ表面との間
の接着力を強化するための改良された方法を提供するこ
とにある。
上記及びその他の目的及び利点は、フッ化炭素またはフ
ッ化炭化水素を含有するプラズマ環境中で電解銅の表面
を処理することにより、電解銅の高分子エポキシ基板に
対する接着力を改良するこの発明の方法により達成され
る。
ッ化炭化水素を含有するプラズマ環境中で電解銅の表面
を処理することにより、電解銅の高分子エポキシ基板に
対する接着力を改良するこの発明の方法により達成され
る。
以下に詳細に説明するフッ化炭素またはフッ化炭化水素
プラズマ処理を使用することにより、電解銅皮膜の、対
向するエポキシ重合体等の高分子表面に対する接着強度
の値が0.9kg/cmを超えることが判明し、これにより、層
間接着力を強化するために腐食性化学薬品または加圧し
たスラリを使用する必要はなくなる。
プラズマ処理を使用することにより、電解銅皮膜の、対
向するエポキシ重合体等の高分子表面に対する接着強度
の値が0.9kg/cmを超えることが判明し、これにより、層
間接着力を強化するために腐食性化学薬品または加圧し
たスラリを使用する必要はなくなる。
D.実施例 この発明により表面処理する電解銅は、どんな電解銅で
あってもよい。「電解銅」とは、銅の層を0.01mm（数mi
l）程度の任意の厚みに選択的に付着させる電気メッキ
法によって付着させた銅を意味する。
あってもよい。「電解銅」とは、銅の層を0.01mm（数mi
l）程度の任意の厚みに選択的に付着させる電気メッキ
法によって付着させた銅を意味する。
プリント回路板を製造するため、エポキシ誘電体表面上
に付着させ、対向するエポキシを主体とするプリプレグ
に積層させることのできる電解銅皮膜の１例は、高分子
エポキシ基板の表面をまず、コロイド状のパラジウム・
スズ触媒でシーディングすることにより、銅が付着する
ようにコンディショニングすなわち活性化した後、犠牲
銅（sacrificial copper）陽極、電解質としての硫酸溶
液、及び活性化した表面全体にメッキをより均一に分布
させるための光沢剤を含むメッキ浴を用いて、活性化し
た表面に銅の皮膜を電解メッキする電解メタライジング
により作製したものである。これらの金属皮膜は通常約
250ないし500ミクロンの厚みに付着させる。
に付着させ、対向するエポキシを主体とするプリプレグ
に積層させることのできる電解銅皮膜の１例は、高分子
エポキシ基板の表面をまず、コロイド状のパラジウム・
スズ触媒でシーディングすることにより、銅が付着する
ようにコンディショニングすなわち活性化した後、犠牲
銅（sacrificial copper）陽極、電解質としての硫酸溶
液、及び活性化した表面全体にメッキをより均一に分布
させるための光沢剤を含むメッキ浴を用いて、活性化し
た表面に銅の皮膜を電解メッキする電解メタライジング
により作製したものである。これらの金属皮膜は通常約
250ないし500ミクロンの厚みに付着させる。
付着させた電解銅皮膜は、この発明によれば、気状のフ
ッ化炭素またはフッ化炭化水素にさらし、銅の表面をフ
ッ化して接着力を強化させる。
ッ化炭素またはフッ化炭化水素にさらし、銅の表面をフ
ッ化して接着力を強化させる。
この発明のフッ化炭素またはフッ化炭化水素プラズマ露
出では、プラズマ処理を行なう電解銅の表面を、プラズ
マ・エッチングに使用する種類の反応器中で発生させた
プラズマに露出させる。プラズマ・エッチングの方法は
周知のもので、たとえば、米国特許第3795557号、41572
51号、4180432号、4357203号、4374699号、4460436号、
4482427号及び4487652号明細書に開示されている。
出では、プラズマ処理を行なう電解銅の表面を、プラズ
マ・エッチングに使用する種類の反応器中で発生させた
プラズマに露出させる。プラズマ・エッチングの方法は
周知のもので、たとえば、米国特許第3795557号、41572
51号、4180432号、4357203号、4374699号、4460436号、
4482427号及び4487652号明細書に開示されている。
この発明の方法によるプラズマ処理を実施するに当た
り、プラズマ・ガスは炭素原子が２個以下の揮発性フッ
化炭素またはフッ化炭化水素で、大部分のフッ素原子に
炭素原子が結合している。このようなフッ素化炭化水素
の例としては、CF4、C2F6、CHF3及びC2H2F4がある。フ
ッ化炭素またはフッ化炭化水素は単独でも、酸素、もし
くはアルゴン、窒素等の不活性気体のどちらかまたは両
方を含み、または含まない混合物としても使用すること
ができる。プラズマを発生させるのに気体混合物を用い
る場合、混合物は一般に、約５ないし約100体積％のフ
ッ化炭素またはフッ化炭化水素と、約95ないし約０体積
％の酸素を含有するが、約20ないし約50体積％のフッ化
炭素またはフッ化炭化水素と、約80ないし約50体積％の
酸素を含有することが好ましい。四フッ化炭素（CF4）
が、この発明の方法によるプラズマ処理に用いるのに好
ましいフッ素化炭素ガスである。
り、プラズマ・ガスは炭素原子が２個以下の揮発性フッ
化炭素またはフッ化炭化水素で、大部分のフッ素原子に
炭素原子が結合している。このようなフッ素化炭化水素
の例としては、CF4、C2F6、CHF3及びC2H2F4がある。フ
ッ化炭素またはフッ化炭化水素は単独でも、酸素、もし
くはアルゴン、窒素等の不活性気体のどちらかまたは両
方を含み、または含まない混合物としても使用すること
ができる。プラズマを発生させるのに気体混合物を用い
る場合、混合物は一般に、約５ないし約100体積％のフ
ッ化炭素またはフッ化炭化水素と、約95ないし約０体積
％の酸素を含有するが、約20ないし約50体積％のフッ化
炭素またはフッ化炭化水素と、約80ないし約50体積％の
酸素を含有することが好ましい。四フッ化炭素（CF4）
が、この発明の方法によるプラズマ処理に用いるのに好
ましいフッ素化炭素ガスである。
この発明によるプラズマ処理は、従来からプラズマ・エ
ッチングで使用されている種類の平行板反応器中で行な
うのが便利である。このような反応器では、１対以上の
平行板電極を有し、各対の一方の電極に約2000ないし約
4000ワット（RF）の電力を与え、もう一方の電極は接地
する。使用するガスの圧力の合計は通常約100ないし400
ミリトルとし、ガス全体の流速は約1500ないし3000sccm
とする。
ッチングで使用されている種類の平行板反応器中で行な
うのが便利である。このような反応器では、１対以上の
平行板電極を有し、各対の一方の電極に約2000ないし約
4000ワット（RF）の電力を与え、もう一方の電極は接地
する。使用するガスの圧力の合計は通常約100ないし400
ミリトルとし、ガス全体の流速は約1500ないし3000sccm
とする。
この発明のプラズマ処理を実施する際、処理すべき電解
銅でコーティングされた誘電体基板を、接地された電極
と、高周波（RF）電力を印加した電極の対の間に、基板
がそれらの電極から電気的に絶縁されるように置く。酸
素または不活性気体を含み、または含まないフッ化炭素
またはフッ化炭化水素を含有するガスを反応器内に導入
し、電力を印加した電極と設置した電極との間に高周波
（RF）電力を印加して、両電極間にプラズマを発生させ
る。基板の材料を、このフッ化炭素またはフッ化炭化水
素を含有するプラズマに、約10ないし約30分間露出させ
る。
銅でコーティングされた誘電体基板を、接地された電極
と、高周波（RF）電力を印加した電極の対の間に、基板
がそれらの電極から電気的に絶縁されるように置く。酸
素または不活性気体を含み、または含まないフッ化炭素
またはフッ化炭化水素を含有するガスを反応器内に導入
し、電力を印加した電極と設置した電極との間に高周波
（RF）電力を印加して、両電極間にプラズマを発生させ
る。基板の材料を、このフッ化炭素またはフッ化炭化水
素を含有するプラズマに、約10ないし約30分間露出させ
る。
次に、この発明により処理をした電解銅の表面は、誘電
体基板材料等の高分子材料に積層することができる。適
当な誘電体基板材料には、熱可塑性高分子及び熱硬化性
高分子があるが、熱硬化性高分子の方が好ましい。銅の
表面を積層することのできる代表的な熱硬化性高分子に
はエポキシ、フェノールを主成分とした材料及びポリイ
ミド類がある。誘電体材料は、ガラス充填エポキシやフ
ェノールを主成分とした材料等、充填材もしくは、補強
材のいずれかまたは両方を含む高分子の成形品とするこ
とができる。フェノール系の材料の例としては、フェノ
ール、レゾルシン及びクレゾールの共重合体がある。適
当な熱可塑性高分子材料の例としては、ポリプロピレン
等のポリオレフィン類、ポリスルホン類、ポリカーボネ
ート類、ニトリル・ゴム、ABS樹脂等がある。
体基板材料等の高分子材料に積層することができる。適
当な誘電体基板材料には、熱可塑性高分子及び熱硬化性
高分子があるが、熱硬化性高分子の方が好ましい。銅の
表面を積層することのできる代表的な熱硬化性高分子に
はエポキシ、フェノールを主成分とした材料及びポリイ
ミド類がある。誘電体材料は、ガラス充填エポキシやフ
ェノールを主成分とした材料等、充填材もしくは、補強
材のいずれかまたは両方を含む高分子の成形品とするこ
とができる。フェノール系の材料の例としては、フェノ
ール、レゾルシン及びクレゾールの共重合体がある。適
当な熱可塑性高分子材料の例としては、ポリプロピレン
等のポリオレフィン類、ポリスルホン類、ポリカーボネ
ート類、ニトリル・ゴム、ABS樹脂等がある。
電解銅をコーティングした高分子基板を第２の高分子材
料に接着するには、第２の高分子材料のシートと、この
発明の方法で作製した電解銅をコーティングした高分子
材料のシートの対向する表面を、銅をコーティングした
高分子基板の処理した表面が対向する高分子材料の表面
に隣接または正対する状態で、予熱した積層プレスによ
り、所定の圧力及び温度で印加するのがよい。加圧操作
の時間は、使用する誘電体材料と使用する圧力によって
変わる。上記の条件では約１ないし２時間が適当であ
る。加圧は、プレス内にパネルを互いに積み重ねて行な
うことができる。実用的なパネルの枚数は約12枚であ
る。
料に接着するには、第２の高分子材料のシートと、この
発明の方法で作製した電解銅をコーティングした高分子
材料のシートの対向する表面を、銅をコーティングした
高分子基板の処理した表面が対向する高分子材料の表面
に隣接または正対する状態で、予熱した積層プレスによ
り、所定の圧力及び温度で印加するのがよい。加圧操作
の時間は、使用する誘電体材料と使用する圧力によって
変わる。上記の条件では約１ないし２時間が適当であ
る。加圧は、プレス内にパネルを互いに積み重ねて行な
うことができる。実用的なパネルの枚数は約12枚であ
る。
この発明の方法により処理した電解銅皮膜の表面を用い
て多層プリント回路板を作成するのに用いるのに特に適
した積層板は、たとえば、Ｂ状態の熱硬化性エポキシ樹
脂を含浸させたガラス繊維のシートから成るプリプレグ
・シートを、積層プレス内で、エポキシを含浸したガラ
ス繊維のシートに付着させたこの発明のプラズマ処理を
した電解銅皮膜の上に置くことにより作製される。プリ
プレグ・シートのＢ状態の熱硬化性エポキシ樹脂は、熱
及び圧力の影響により、さらに硬化される。
て多層プリント回路板を作成するのに用いるのに特に適
した積層板は、たとえば、Ｂ状態の熱硬化性エポキシ樹
脂を含浸させたガラス繊維のシートから成るプリプレグ
・シートを、積層プレス内で、エポキシを含浸したガラ
ス繊維のシートに付着させたこの発明のプラズマ処理を
した電解銅皮膜の上に置くことにより作製される。プリ
プレグ・シートのＢ状態の熱硬化性エポキシ樹脂は、熱
及び圧力の影響により、さらに硬化される。
Ｂ状態のプリプレグを処理した電解銅皮膜の表面に実際
に接着するには、積層構成要素を同時に加圧するととも
に約121ないし約232℃（約250〜約450゜Ｆ）の温度、好
ましくは約149ないし204℃（約300〜約400゜Ｆ）の温
度、約0.35ないし約70kg/cm2（約５ないし1,000psig）
の圧力で、約５ないし120分加熱する。
に接着するには、積層構成要素を同時に加圧するととも
に約121ないし約232℃（約250〜約450゜Ｆ）の温度、好
ましくは約149ないし204℃（約300〜約400゜Ｆ）の温
度、約0.35ないし約70kg/cm2（約５ないし1,000psig）
の圧力で、約５ないし120分加熱する。
銅の皮膜の厚みは、広い範囲に変えることができるが、
一般に約25ないし約75ミクロンの範囲であることが好ま
しい。同様に、使用する熱硬化性及び熱可塑性樹脂基板
の厚みは、約0.4ないし3.2mm（約0.05〜0.125イン
チ）、または積層工程でプリプレグの枚数を増やすこと
によりさらに厚くすることができる。
一般に約25ないし約75ミクロンの範囲であることが好ま
しい。同様に、使用する熱硬化性及び熱可塑性樹脂基板
の厚みは、約0.4ないし3.2mm（約0.05〜0.125イン
チ）、または積層工程でプリプレグの枚数を増やすこと
によりさらに厚くすることができる。
下記の例は、この発明をさらに詳しく例示するものであ
るが、この発明はここに記載された細部のみに限定され
るものではない。
るが、この発明はここに記載された細部のみに限定され
るものではない。
例Ｉ 積層した信号コアを製造するため、まず約50ミクロン
（0.002インチ）の厚みの電解銅を有する厚み約0.25mm
（0.01インチ）のエポキシ積層板を、脱イオン水ですす
いで表面を洗浄した後、圧縮空気で乾燥させた。600×7
00mmの処理した銅をコーティングした積層板を、平行板
電極プラズマ反応器のRF電力を印加した電極と接地した
電極との間に置いた。下側の電極はRF電力を印加し、上
側の電極は接地した。印加するRF電力は3500ワット、エ
ッチング中の圧力は350ミリトルとした。全ガス流の平
均流速は約2000sccmとした。プラズマ処理は、CF430
％、O270％を含む気体混合物を用いて10分間行なった。
次に、乾燥したサンプルを、従来の多層（４層）手順、
すなわち圧力24kg/cm2（340psi）、温度160℃（320゜
Ｆ）で80分間エポキシ・プリプレグに積層した。
（0.002インチ）の厚みの電解銅を有する厚み約0.25mm
（0.01インチ）のエポキシ積層板を、脱イオン水ですす
いで表面を洗浄した後、圧縮空気で乾燥させた。600×7
00mmの処理した銅をコーティングした積層板を、平行板
電極プラズマ反応器のRF電力を印加した電極と接地した
電極との間に置いた。下側の電極はRF電力を印加し、上
側の電極は接地した。印加するRF電力は3500ワット、エ
ッチング中の圧力は350ミリトルとした。全ガス流の平
均流速は約2000sccmとした。プラズマ処理は、CF430
％、O270％を含む気体混合物を用いて10分間行なった。
次に、乾燥したサンプルを、従来の多層（４層）手順、
すなわち圧力24kg/cm2（340psi）、温度160℃（320゜
Ｆ）で80分間エポキシ・プリプレグに積層した。
このようにして作製した積層信号コアを下記のような標
準のはく離試験にかけた。すなわち、25mm幅のストリッ
プを、基板から90゜の角度で、25mm/minの速度で引っ張
ったときのはく離値を測定した。
準のはく離試験にかけた。すなわち、25mm幅のストリッ
プを、基板から90゜の角度で、25mm/minの速度で引っ張
ったときのはく離値を測定した。
この例Ｉにより銅皮膜表面を作製した積層板のはく離値
は、1.7kg/cm（9.5lbs/in.）を超えた。
は、1.7kg/cm（9.5lbs/in.）を超えた。
例II 積層した電力コアを、600×700mmの厚みがそれぞれ約36
ミクロンの２枚の電解銅箔のシートを、Ｂ状態のエポキ
シ・プリプレグ積層板の両側に積層して作製した。電力
コアの積層は、従来の多層手順、すなわち圧力70kg/cm2
（1,000psi）、温度171℃（340゜Ｆ）で、110分間行な
った。次に銅の表面を例Ｉと同様にプラズマ処理した。
次に、この電力コアをはく離試験にかけたところ、1.7k
g/cm（9.5lbs/in.）のはく離値を示した。
ミクロンの２枚の電解銅箔のシートを、Ｂ状態のエポキ
シ・プリプレグ積層板の両側に積層して作製した。電力
コアの積層は、従来の多層手順、すなわち圧力70kg/cm2
（1,000psi）、温度171℃（340゜Ｆ）で、110分間行な
った。次に銅の表面を例Ｉと同様にプラズマ処理した。
次に、この電力コアをはく離試験にかけたところ、1.7k
g/cm（9.5lbs/in.）のはく離値を示した。
例III 例Ｉ及び例IIの手順を繰り返して、信号コア及び電力コ
アのサンプルを作製した後、例Ｉの方法で積層接着はく
離試験を行なった。その結果、ならびに無処理及び従来
の亜塩素酸塩処理のサンプルの試験結果は下記のとおり
であった。
アのサンプルを作製した後、例Ｉの方法で積層接着はく
離試験を行なった。その結果、ならびに無処理及び従来
の亜塩素酸塩処理のサンプルの試験結果は下記のとおり
であった。
積層板の接着はく離（kg/cm） サンプル 表面 裏面 信号 銅はく離 1.8＋ 信号 0.5 1.8＋ 信号 1.8＋ 1.8＋ 電力 銅はく離 1.7 電力 1.7 1.8＋ 電力 1.7 1.2 無処理 0.18〜0.36 0.18 〜0.36 亜塩素酸塩処理信号 1.5 0.9 亜塩素酸塩処理電力 1.7 1.4 表からわかるように、亜塩素酸塩処理をした銅のエポキ
シに対する代表的な層間接着強度は0.9ないし1.6kg/cm
（5.0〜9.0＋lb/in.）以上の範囲であるのに対し、無処
理の銅とエポキシとの接着強度は、わずかに約0.18ない
し0.36kg/cm（約１〜2lb/in.）である。この発明の方法
を用いた層間接着強度は一般に1.6kg/cm（9lb/in.）よ
り高い。「銅はく離」と示した結果は、接着しなかった
ことを示し、これは積層及びサンプル調製の不良による
ものであることがわかった。
シに対する代表的な層間接着強度は0.9ないし1.6kg/cm
（5.0〜9.0＋lb/in.）以上の範囲であるのに対し、無処
理の銅とエポキシとの接着強度は、わずかに約0.18ない
し0.36kg/cm（約１〜2lb/in.）である。この発明の方法
を用いた層間接着強度は一般に1.6kg/cm（9lb/in.）よ
り高い。「銅はく離」と示した結果は、接着しなかった
ことを示し、これは積層及びサンプル調製の不良による
ものであることがわかった。
例IV プラズマを10分間でなく、５分間だけ保持する以外は、
例IIIの手順を繰り返して行なった。積層品の接着はく
離試験の結果は下記のとおりであった。
例IIIの手順を繰り返して行なった。積層品の接着はく
離試験の結果は下記のとおりであった。
積層接着はく離（kg/cm） サンプル 表面 裏面 信号 1.8＋ 1.8＋ 信号 銅はく離 1.8＋ 信号 銅はく離 銅はく離 電力 1.7 1.0 電力 1.6 1.8＋ 電力 1.7 1.7 E.発明の効果 本発明によれば、腐食性化学薬品または加圧した金属酸
化物のスラリを使うことなく、高分子材料の電解銅表面
に対する接着力を改善することができる。
化物のスラリを使うことなく、高分子材料の電解銅表面
に対する接着力を改善することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジヨセフ・ジエラード・ホーフアート アメリカ合衆国ニユーヨーク州ビンガーム トン、ポプラー・ヒル・ロード137番地 (72)発明者 ジヨン・アンドリユー・ウエルシ アメリカ合衆国ニユーヨーク州ビンガーム トン、ヘレン・ストリート142番地 (56)参考文献 特開 昭58−139489（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−21593（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】電解銅表面に高分子材料を接着する高分子
材料接着方法であって、 電解銅表面を、フッ化炭素またはフッ化炭化水素を含む
気状プラズマにさらした後、該電解銅表面に高分子材料
を接着する、 ことを特徴とする高分子材料接着方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/091,549 US4810326A (en) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | Interlaminate adhesion between polymeric materials and electrolytic copper surfaces |
| US91549 | 1987-08-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6462454A JPS6462454A (en) | 1989-03-08 |
| JPH0672219B2 true JPH0672219B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=22228360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63148436A Expired - Lifetime JPH0672219B2 (ja) | 1987-08-31 | 1988-06-17 | 高分子材料接着方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4810326A (ja) |
| EP (1) | EP0309684B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0672219B2 (ja) |
| DE (1) | DE3870378D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109664517A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-04-23 | 北京动力机械研究所 | 一种金属与非金属的表面粘接方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE508280C2 (sv) * | 1997-01-31 | 1998-09-21 | Cuptronic Ab | Förfarande för att öka vidhäftningsförmågan hos ledande material till ytskikt av polymermaterial |
| US6303278B1 (en) | 1997-01-31 | 2001-10-16 | Cuptronic Ab | Method of applying metal layers in distinct patterns |
| US6668445B1 (en) * | 2000-01-11 | 2003-12-30 | Lexmark International, Inc. | Method of increasing tab bond strength using reactive ion etching |
| EP1138804A3 (de) * | 2000-03-27 | 2003-06-25 | Infineon Technologies AG | Bauelement mit zumindest zwei aneinander grenzenden Isolierschichten und Herstellungsverfahren dazu |
| DK2004907T3 (da) * | 2006-04-10 | 2009-10-19 | Linea Tergi Ltd | Fremgangsmåde til påföring af et metal på papir |
| ATE434082T1 (de) * | 2006-04-10 | 2009-07-15 | Linea Tergi Ltd | Verfahren zur applizierung eines metalls auf ein substrat |
| US8852693B2 (en) | 2011-05-19 | 2014-10-07 | Liquipel Ip Llc | Coated electronic devices and associated methods |
| US10543662B2 (en) | 2012-02-08 | 2020-01-28 | Corning Incorporated | Device modified substrate article and methods for making |
| US9340443B2 (en) | 2012-12-13 | 2016-05-17 | Corning Incorporated | Bulk annealing of glass sheets |
| US10510576B2 (en) | 2013-10-14 | 2019-12-17 | Corning Incorporated | Carrier-bonding methods and articles for semiconductor and interposer processing |
| CN106104778A (zh) * | 2014-01-27 | 2016-11-09 | 康宁股份有限公司 | 用于聚合物表面与载体的受控粘结的制品和方法 |
| CN106132688B (zh) | 2014-01-27 | 2020-07-14 | 康宁股份有限公司 | 用于薄片与载体的受控粘结的制品和方法 |
| SG11201608442TA (en) | 2014-04-09 | 2016-11-29 | Corning Inc | Device modified substrate article and methods for making |
| EP3297824A1 (en) | 2015-05-19 | 2018-03-28 | Corning Incorporated | Articles and methods for bonding sheets with carriers |
| WO2016209897A1 (en) | 2015-06-26 | 2016-12-29 | Corning Incorporated | Methods and articles including a sheet and a carrier |
| TW201825623A (zh) | 2016-08-30 | 2018-07-16 | 美商康寧公司 | 用於片材接合的矽氧烷電漿聚合物 |
| TWI810161B (zh) | 2016-08-31 | 2023-08-01 | 美商康寧公司 | 具以可控制式黏結的薄片之製品及製作其之方法 |
| WO2019118660A1 (en) | 2017-12-15 | 2019-06-20 | Corning Incorporated | Method for treating a substrate and method for making articles comprising bonded sheets |
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|---|---|---|---|---|
| JPS58139489A (ja) * | 1982-02-15 | 1983-08-18 | 東芝ケミカル株式会社 | 印刷配線用基板の製造方法 |
| JPS6021593A (ja) * | 1983-07-15 | 1985-02-02 | 日本電気株式会社 | 積層板の製造方法 |
| US4524089A (en) * | 1983-11-22 | 1985-06-18 | Olin Corporation | Three-step plasma treatment of copper foils to enhance their laminate adhesion |
| JPS61176192A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-07 | 株式会社日立製作所 | 銅と樹脂との接着方法 |
| US4806432A (en) * | 1985-11-21 | 1989-02-21 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Copper-foiled laminated sheet for flexible printed circuit board |
| US4654115A (en) * | 1986-04-08 | 1987-03-31 | International Business Machines Corporation | Process for removing contaminant |
| US4689111A (en) * | 1986-10-28 | 1987-08-25 | International Business Machines Corp. | Process for promoting the interlaminate adhesion of polymeric materials to metal surfaces |
-
1987
- 1987-08-31 US US07/091,549 patent/US4810326A/en not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-06-17 JP JP63148436A patent/JPH0672219B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-08-02 EP EP88112553A patent/EP0309684B1/en not_active Expired
- 1988-08-02 DE DE8888112553T patent/DE3870378D1/de not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109664517A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-04-23 | 北京动力机械研究所 | 一种金属与非金属的表面粘接方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3870378D1 (de) | 1992-05-27 |
| EP0309684B1 (en) | 1992-04-22 |
| US4810326A (en) | 1989-03-07 |
| JPS6462454A (en) | 1989-03-08 |
| EP0309684A1 (en) | 1989-04-05 |
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