JPH0771836B2 - 金属板ベース銅張積層板 - Google Patents

金属板ベース銅張積層板

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JPH0771836B2
JPH0771836B2 JP63067579A JP6757988A JPH0771836B2 JP H0771836 B2 JPH0771836 B2 JP H0771836B2 JP 63067579 A JP63067579 A JP 63067579A JP 6757988 A JP6757988 A JP 6757988A JP H0771836 B2 JPH0771836 B2 JP H0771836B2
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copper foil
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順一 加藤
和仁 小畑
英吉 佐藤
松生 加藤
文男 ▲吉▼田
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/05Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate

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  • Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は電子機器のプリント配線板として用いられ、特
に耐熱性、密着性に優れるとともに、常温で曲げ加工や
絞り加工が可能で構造材をも兼ね備えた金属板ベース銅
張積層板に関する。
(従来の技術) 近年電子部品の小型化、高密度化に伴ない、これら電子
部品を取り付けるプリント配線板材料として、放熱性、
寸法安定性、電磁気シールド性に優れた金属板ベース銅
張積層板が注目され、その使用量も増加の傾向にある。
さらに最近、金属板ベース銅張積層板は、金属板の強度
および塑性加工性の特徴を生かし、ケース一体化や部品
収納等を目的に、曲げ加工や絞り加工ができ、且つ構造
材を兼ねることができる基板が要望されている。
従来の金属ベース銅張積層板の銅箔と金属板間を接着し
ている絶縁層は、熱硬化性樹脂によるもの、熱硬化性樹
脂中にフィラーを充填したもの、ガラス繊維布等に合成
樹脂を含浸したプレプレグを用いたもの等が使用されて
いる。これらの絶縁層は非常に固いため、耐熱性には優
れているが、折り曲げ加工を行なうと絶縁層にクラック
が入り銅箔の亀裂、金属板と絶縁層との剥離等が生じ、
電気絶縁性能の低下という問題があった。
又、絶縁層としてポリオレフィン系や、ゴム変成熱硬化
性樹脂等の可撓性接着剤を用いる方法がある。この方法
は曲げ加工性には優れるが、耐熱性に劣るため、プリン
ト配線板加工において、部品実装時使用されるはんだリ
フロー工程で絶縁層にふくれが生じたり、また手はんだ
作業時はんだごてや搭載部品のリード線で絶縁層を突き
破り絶縁不良が生ずるという問題があった。
(発明が解決しようとする課題) この曲げ加工性と耐熱性を改良する方法として、特開昭
59-36992号公報、特開昭60-5595号公報には絶縁層とし
て銅箔側に耐熱クリープ性を有する樹脂による第1絶縁
層と金属板側に柔軟性樹脂による第2絶縁層の異種の2
層構造の絶縁層を提案している。この方法ははんだごて
等の耐熱圧特性に優れているが、異種絶縁層のため第1
絶縁層と第2絶縁層間の密着性に乏しく、高温や高湿処
理による寿命試験を行なうと、第1、第2絶縁層間でふ
くれが生じたり、銅箔を引きはがすと簡単にはがれてし
まい信頼性に問題があった。また、第1絶縁層は熱硬化
型樹脂のため、曲率半径の小さい曲げ加工を行なうと、
クラックが入り、銅箔に亀裂が生ずるという問題があっ
た。さらに柔軟性樹脂は耐熱性が低いため、ハンダリフ
ロー等でふくれが生じ易くなり、はんだ耐熱性にも問題
があった。
本発明はこの様な点に鑑み、はんだ耐熱性、耐熱圧特
性、曲げ加工性に優れるとともに絶縁層の密着性に優れ
た信頼性の高い金属板ベース銅張積層板を提供し、かつ
一般の銅箔も使用できる製造方法をも提供することを目
的とする。
すなわち本発明は第1図に示すごとく絶縁層が銅箔側に
ガラス転移点が200℃以上でかつ直鎖状の構造を有する
耐熱性樹脂で形成される第1絶縁層2と、金属板側にマ
レイミド系樹脂で変性した熱硬化性樹脂の第2絶縁層3
を有することを特徴とする金属板ベース銅張積層板に関
する。以下本発明を詳細に説明する。
本発明における第1絶縁層はガラス転移点が200℃以上
でかつ直鎖状の構造を有する耐熱性樹脂である。ガラス
転移点(Tg)を200℃以上に規定した理由は耐熱圧特性
のためであり、Tgが200℃未満では手はんだ作業時はん
だごてまたはチップ部品等のリード線で絶縁層をつき破
り絶縁不良が生ずる場合がある。また直鎖状の構造に限
定した理由は曲げ加工性に優れているためであり、この
第1絶縁層に用いられる樹脂としてはポリイミド、ポリ
アミドイミド、ポリエーテルイミド、ビスマレイミド
系、ポリスルホン系樹脂、芳香族ポリアミド系樹脂等で
ある。この第1絶縁層の厚さは10μm以上40μm以下が
好ましく、10μ未満では、耐熱圧特性の効果が得られ
ず、40μを越えると曲率半径の小さい曲げ加工には不向
きとなる。
第1絶縁層として末端にエポキシ基やアセチレン基をも
つポリイミドのような熱硬化性樹脂は、網目構造を形成
するため、例えば3R以下の曲率半径の小さい曲げ加工に
おいてクラックが生じ易く、銅箔の破断による絶縁不良
を生ずる場合がある。このことは網目構造により樹脂の
自由度が小さくなり剛直になりすぎるためと考えられ
る。
本発明における第2絶縁層はマレイミド樹脂で変性した
熱硬化性樹脂である。熱硬化性樹脂とはエポキシ系樹
脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、アクリル系樹脂、
ポリエステル系樹脂等であり、これらの樹脂に適した硬
化剤を用い硬化させてもよい。また、この熱硬化性樹脂
にNBR、CTBN、アクリルゴム、ポリウレタン、ポリビニ
ルブチラール等のゴム系樹脂を反応または添加すること
により曲げ加工性の向上を図ることができる。このゴム
系樹脂の添加量は5重量部以上30重量部未満が好まし
く、5重量部未満では曲げ加工性の向上が認められず、
30重量部を越えると第1絶縁層との密着性低下、耐熱性
の低下が生ずる。
この熱硬化性樹脂をマレイミド系樹脂で変性させること
により曲げ加工性を損なうことなく、第1絶縁層との密
着性、はんだ耐熱性にも優れた性能を有することができ
る。すなわちマレイミド系樹脂で変性することにより耐
熱性が向上するとともに、第1絶縁層とよく似た官能基
を有することから接着性を向上することができる。
マレイミド系樹脂は熱硬化性樹脂に対して5重量部以上
40重量部以下の添加量で変性することが好ましく、5重
量部未満では耐熱性、密着性の効果が得られず、40重量
部をこえると可撓性が低下し曲率半径の小さい曲げ加工
性を損なう。マレイミド系樹脂としては三菱油化(株)
などから市販されているものを用いることができる。
本発明に用いられる銅箔は電解銅箔もしくは圧延銅箔が
用いられる。また本発明に用いられる金属板は、鉄板、
アルミニウム板、銅板、真ちゅう板等であり、その他目
的に応じた金属板を用いることができる。これらの金属
板は亜鉛メッキ等の防錆処理や、密着性向上のためシラ
ンカップリング剤処理、表面粗化、化成被膜等の処理を
施すことが望ましい。
以下本発明を実施例に基き、さらに詳細に説明する。
尚、実施例は片面銅張積層板の例を示したが、金属板の
両面に銅箔を接着してもよい。
実施例1 35μm厚電解銅箔の上に熱可塑性芳香族ポリアミド系の
ポリエーテルアミド(商品名ハイマール1210:日立化成
工業(株)製)を塗付乾燥し、25μm厚の第1絶縁層を
形成した。この樹脂のTgは230℃であった。またエポキ
シ樹脂(エピコート1001:油化シェルエポキシ(株)
製)にマレイミド系樹脂(商品名MP-2000X:三菱油化
(株)製)を10重量部、硬化剤としてポリアミド樹脂を
用い、混合し第1絶縁層の上に塗布乾燥し、25μm厚の
第2絶縁層を形成した。金属板は0.5mm厚の亜鉛メッキ
銅板を用い、この銅板の上に上記塗工銅箔を重ねプレス
にて加熱加圧することにより亜鉛メッキ鋼板ベース銅張
積層板を得た。
実施例2 2,2ビス(4(4アミノフェノキシ)フェニル)プロパ
ンをN−メチルピロリドンに溶解し、ベンゾフェノンテ
トラカルボン酸無水物を添加混合し、イミド樹脂を作成
した。
35μm厚電解銅箔に上記イミド樹脂を塗付し、乾燥、環
化反応させ20μm厚の直鎖状のポリイミド樹脂による第
1絶縁層を形成した。この樹脂のTgは245℃であった。
またCTBN変性エポキシ樹脂(CTBN添加量:10重量部)に
マレイミド系樹脂(商品名MP-2000X:三菱油化(株)
製)を30重量部添加混合し、これを第1絶縁層の上に塗
付乾燥し、25μm厚の第2絶縁層を形成した。金属板は
0.5mm厚の亜鉛メッキ鋼板を用い、この鋼板の上に上記
塗工銅箔を重ね合せ、プレスにて加熱加圧することによ
り、亜鉛メッキ鋼板ベース銅張積層板を得た。
実施例3 35μm電解銅箔の上に熱可塑性芳香族ポリアミド系のポ
リエーテルアミド(商品名ハイマール1210:日立化成工
業(株)製)を塗付、乾燥し、25μm厚の第1絶縁層を
形成した。この樹脂のTgは230℃であった。以下実施例
1と同様にして亜鉛メッキ鋼板ベース銅張積層板を得
た。
実施例4 実施例1と同様にして第1絶縁層を形成し、第2絶縁層
はエポキシ樹脂(商品名エピコート1001:油化シェルエ
ポキシ(株)製)にNBRを15重量部、前記マレイミド系
樹脂を10重量部硬化剤としてジアミノジフェニルスルホ
ンおよびイミダゾールを添加混合し、第1絶縁層上に塗
付、乾燥を行ない厚さ30μmの第2絶縁層を形成した。
0.6mm厚アルミニウム板を研磨、シランカップリング処
理後、上記塗工銅箔を重ね加熱、加圧によりアルミニウ
ム板ベース銅張積層板を得た。
比較例1 実施例4の第2絶縁層にマレイミド系樹脂を用いなかっ
た以外は実施例3と同様にしてアルミニウム板ベース銅
張積層板を得た。
比較例2 35μm厚電解銅箔にエーテルケトン系(商品名Uポリマ
ー:ユニチカ(株)製)の樹脂を塗付乾燥し、30μm厚
の第1絶縁層を形成した。この樹脂のTgは190℃であっ
た。
以下実施例1と同様にして亜鉛メッキ鋼板ベース銅張積
層板を得た。
比較例3 前記マレイミド樹脂(MP-2000X)50重量部にエポキシ樹
脂(商品名エピコート828:油化シェルエポキシ(株)
製)50重量部、硬化剤としてイミダゾールを混合し、35
μm厚電解銅箔に塗付、乾燥、硬化し、網目構造を有す
る25μm厚の第1絶縁層を形成した。この樹脂のTgは26
5℃であった。
以下実施例1と同様にして亜鉛メッキ鋼板ベース銅張積
層板を得た。
比較例4 実施例1のポリエーテルアミドを35μ銅箔に塗布乾燥
し、55μm厚の絶縁層を形成した。亜鉛メッキ鋼板にこ
の塗工銅箔を重ね合せプレスにて加熱加圧し亜鉛メッキ
鋼板ベース銅張積層板を得た。
比較例5 実施例3に用いた第2絶縁層と同じマレイミド系樹脂で
変性したエポキシ系樹脂を35μm厚銅箔に塗付、乾燥し
40μm厚の絶縁層を得た。実施例3と同様にしてアルミ
ニウム板ベース銅張積層板を得た。
硬化後の絶縁層のTgは150℃であった。
以上の方法で得られた金属板ベース銅張積層板の品質を
表−1にまとめて示す。
評価法 曲げ加工性:曲部が1.5Rおよび3Rのマンドレルによる90
°折り曲げ。
○〜異常なし、×〜銅箔亀裂、絶縁層はがれ 引きはがし強さ:JIS C6481に準拠。
はんだ耐熱:同上。300℃はんだ浴に1分間浸漬し膨
れ、はがれなどの異常を観察。
耐熱圧特性:銅箔表面に400℃に保持したはんだこて
(こて先形状1φ)を3kgの荷重にて1分間押しあてた
後耐電圧測定。
密着性:エッチングにより銅箔を除去後PCTにより絶縁
層の異常の有無、カッターによる絶縁層のはがれ具合を
観察。
○〜絶縁層異常なし、カッターではがれない。
△〜絶縁層異常なし、カッターではがれる。
×〜絶縁層の膨れ、はがれ発生 (発明の効果) 以上説明した通り、本発明によれば曲率半径が1.5Rと非
常に小さい曲げや絞り加工が可能であるとともに、はん
だ耐熱性、はんだごて等の耐熱圧特性、および絶縁層の
密着性に優れている。また曲げ加工部も平坦部と同等の
性能を有しており、信頼性の極めて高い金属板ベース銅
張積層板を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る金属板ベース積層板の断面図であ
る。 1……銅箔、2……第1絶縁層、3……第2絶縁層、4
……金属板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 松生 茨城県下館市大字五所宮1150番地 日立化 成工業株式会社五所宮工場内 (72)発明者 ▲吉▼田 文男 茨城県下館市大字五所宮1150番地 日立化 成工業株式会社五所宮工場内 (56)参考文献 特開 昭58−119692(JP,A) 特開 昭61−98782(JP,A) 特公 昭54−36300(JP,B2)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属板に絶縁層を介して銅箔を貼り合せて
    なる金属板ベース銅張積層板において、前記絶縁層が銅
    箔側にガラス転移点が200℃以上でかつ直鎖状の分子構
    造を有する耐熱性樹脂で形成された第1絶縁層と、金属
    板側にマレイミド系樹脂で変成した熱硬化性樹脂で形成
    された第2絶縁層とよりなることを特徴とする金属板ベ
    ース銅張積層板。
  2. 【請求項2】第1絶縁層がポリイミド、ポリアミドイミ
    ド、ポリエーテルイミド、ビスマレイミド、ポリスルホ
    ンまたは芳香族ポリアミドの群から選ばれた樹脂であ
    り、第2絶縁層がエポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラ
    ミン樹脂、アクリル樹脂または不飽和ポリエステル樹脂
    の群から選ばれた熱硬化性樹脂をマレイミド系樹脂によ
    り変成したものである請求項1記載の金属板ベース銅張
    積層板。
JP63067579A 1988-03-22 1988-03-22 金属板ベース銅張積層板 Expired - Lifetime JPH0771836B2 (ja)

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