JPH0839728A - 金属張積層基板の製造方法 - Google Patents

金属張積層基板の製造方法

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JPH0839728A
JPH0839728A JP17583594A JP17583594A JPH0839728A JP H0839728 A JPH0839728 A JP H0839728A JP 17583594 A JP17583594 A JP 17583594A JP 17583594 A JP17583594 A JP 17583594A JP H0839728 A JPH0839728 A JP H0839728A
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JP
Japan
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metal
silane coupling
coupling agent
prepreg
plating
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JP17583594A
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English (en)
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Naoki Omori
直樹 大森
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリント配線板に用いられる金属張積層基
板の製造方法に関し、絶縁体表面が平滑で、しかも金属
被膜の密着性が良好である金属張積層基板の製造方法の
提案を目的とする。 【構成】 ガラスエポキシプリプレグの表面に濃度が
0.2〜2.0重量%であるシランカップリング剤溶液を塗布
した後、50〜120℃で、10〜120分間乾燥し、次いでめっ
き触媒を付与し、金属めっきを施すことによって金属張
積層基板を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属張積層基板の製造
方法に関し、特に金属被膜と絶縁基板の接合面が平滑な
金属張積層基板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】プリント配線板は、近年の電子部品の発
達に伴って、高密度化、ファインパターン化の要求がさ
れている。高密度化、ファインパターン化の要求に答え
るためには、回路幅を狭くする必要がある。しかし、回
路幅を狭くすると、現状の金属張積層基板における金属
被膜の厚さは18もしくは35μmのため、回路形成の時の
金属エッチングによって、回路部がサイドエッチングさ
れることにより断線が生じる問題がある。そこで、前記
のサイドエッチングによる断線を防止するためには、該
基板における金属被膜の厚さを3〜5μmまで薄くする必
要がある。このような金属薄膜を形成する方法として、
以下の方法がある。即ち、キャリア付き銅箔を用いて、
銅被膜側と絶縁体プリプレグとを合わせて熱圧着した
後、キャリアを溶解除去する方法である。この方法で
は、銅被膜の密着性は高いが、キャリアを除去するた
め、工程が長くなるといった問題があった。この問題を
解決するため、絶縁基板表面に直接めっきをする方法が
提案されている。この方法では、回路部が絶縁基板から
剥離することを防ぐため、めっき前処理として、絶縁基
板表面を種々の方法によって粗化する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、該基板では、
絶縁基板表面を粗化するため、以下のような問題が生じ
た。即ち、絶縁基板の凹部では、回路のリード厚が厚
く、凸部では、薄くなるため、リード部の断面形状が一
定ではない。その結果、各リードにおける電気抵抗が異
なるといった問題がある。
【0004】そこで、本発明の課題は、絶縁体表面が平
滑で、しかもめっきした金属被膜の密着性が良好である
金属張積層基板の製造方法を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の問題
を解決する方法として以下の方法を見出した。即ち、絶
縁体プリプレグ表面に、ある特定のシランカップリング
剤を塗布した後、該プリプレグ表面に金属めっきを施
し、さらに熱圧着により銅張積層基板を製造する方法で
ある。
【0006】即ち、ガラスエポキシプリプレグの両面に
無電解金属めっきを施し、引き続き電気銅めっきを施す
ことによって金属張プリプレグを作製し、該金属張プリ
プレグを加熱し、ガラスエポキシプリプレグを介して金
属被膜面を圧着することにより金属張積層基板を製造す
る工程において、ガラスエポキシプリプレグの表面に濃
度が0.2〜2.0重量%であるシランカップリング剤溶液を
塗布した後、50〜120℃で、10〜120分間乾燥し、次いで
めっき触媒を付与し、金属めっきを施すことを特徴とす
る金属張積層基板の製造方法であり、シランカップリン
グ剤としてメルカプト系シランカップリング剤、アミノ
系シランカップリング剤及びエポキシ系シランカップリ
ング剤の中から少なくとも一つである金属張積層基板の
製造方法である。
【0007】
【作用】本発明で用いられる絶縁体プリプレグとは、ゲ
ル状の絶縁体が完全に硬化していない、いわゆる半硬化
の状態のものである。該プリプレグに金属めっきした
後、熱圧着する際に、絶縁体が完全に硬化する。この硬
化反応の時に、形成した金属被膜と絶縁体が一部結合す
るため、金属被膜の密着性はある程度ある。しかし、そ
の密着強度は、JIS規格で定めている1.4kgf/cmを満足さ
せない。
【0008】また、上記の効果に付け加えて、金属被膜
の密着性が高くなるのは、以下に示すシランカップリン
グ剤の効果によるものである。即ち、シランカップリン
グ剤が有機物であるエポキシ樹脂とめっきで析出した金
属被膜を結合することで、ガラスエポキシプリプレグと
銅被膜の密着性が改善するものである。以下にシランカ
ップリング剤について説明する。
【0009】シランカップリング剤は、一般式でYXS
i(OR)3(Y:有機官能基、X:アルキル基、R:
炭化水素基)と表される。本発明で、特に用いるシラン
カップリング剤をメルカプト系、アミノ系及びエポキシ
系シランカップリング剤としたのは、次の理由による。
すなわち、上記シランカップリング剤の一般式における
有機官能基(Y)によって、結合しやすい、すなわち配
向性が高い有機物が決定される。エポキシ樹脂に対して
配向性が高い有機基は、メルカプト基、アミノ基及びエ
ポキシ基である。
【0010】また、本発明において、ガラスエポキシプ
リプレグ表面にシランカップリング剤を塗布する方法
は、シランカップリング剤を適当な溶媒に溶解した液に
ガラスエポキシプリプレグを浸漬した後、一定時間乾燥
する湿式法である。この方法により、ガラスエポキシプ
リプレグ表面に所望の厚さを有したシランカップリング
層を形成する。ここで、このシランカップリング層は、
単分子層であることが望ましい。そのため、本方法で、
溶液中のシランカップリング剤の濃度は、用いる種類に
よらず0.2〜2.0重量%、乾燥温度は50〜120℃、乾燥時
間は温度によらず10〜120分であることが望ましい。溶
液中のシランカップリング剤の濃度が0.2重量%未満の
場合、ガラスエポキシプリプレグ表面にシランカップリ
ング剤が島状に付着するため、密着性がばらつく。ま
た、2.0重量%を越える場合、シランカップリング層が
厚くなるので、脆いシランカップリング層内部で破壊が
起こり、かえって密着性が悪くなる。一方、基板表面の
温度が低いとシランカップリング溶液の乾燥速度が全体
に遅くなり、それに伴い基板表面の場所によって乾燥速
度に差異を生じる。そのため、乾燥温度が50℃未満の場
合、シランカップリング層の厚さがばらつく。また、乾
燥時間が10分未満の場合シランカップリング溶液が完全
に乾燥しない。また、乾燥温度が150℃を超える場合、
又は乾燥時間が120分を越える場合、シランカップリン
グ溶液の溶媒とともにシランカップリング剤も蒸発する
ため、シランカップリング層の厚さがばらつく。
【0011】また、シランカップリング溶液の溶媒は、
シランカップリング剤が溶解するものであれば特に制限
されず、例えばエタノール、メタノール、アセトン、ト
ルエン、キシレン等を用いることが出来る。
【0012】また、金属めっきには、公知の無電解金属
めっきであれば特に制限されず、例えば銅めっき、ニッ
ケルめっき、コバルトめっきなどを用いる事ができる。
【0013】
【実施例】次に本発明の実施例について述べる。
【0014】(実施例1)厚さ1.6mmのエポキシ樹脂
含浸ガラス布基材プリプレグを以下に示す条件で、シラ
ンカップリング剤溶液に23℃で10分間浸漬し、プリ
プレグ両面にシランカップリング剤を塗布した。
【0015】 (シランカップリング溶液の調合組成) 3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン : 1.5重量% 水 : 20重量% 溶媒 : エタノール 上記で処理したガラスエポキシプリプレグを100℃に
設定した恒温槽に2時間保持した。その後25℃で5分
間触媒付与を行い、水洗後、25℃7分間促進処理を行
い、水洗した。触媒付与には、奥野製薬社製「OPC−80
キャタリストM」を、促進処理には、奥野製薬社製「OP
C−555アクセレレーター」を用いた。続いて、冷風で3
分間乾燥して完全に基板表面の水分を取り除いた。
【0016】さらに以下に示す条件で無電解銅めっきを
施した。
【0017】(めっき液の調合組成) CuSO4・5H2O : 10g/l EDTA・2Na : 30g/l 37%HCHO : 5ml/l PEG#1000 : 0.5g/l 2,2-ビピリジル : 10ml/l (めっき条件) 温度 : 65℃ 時間 : 10分間 撹拌 : 空気撹拌 pH : 12.5 得られた無電解銅めっき被膜の厚さは、約0.5μmであ
った。さらに、無電解銅めっき被膜上に以下に示す条件
で電気銅めっきを施した。
【0018】(めっき液の調合組成) CuSO4・5H2O : 80g/l H2SO4 : 180g/l (めっき条件) 温度 : 23℃ 時間 : 10分間 陰極電流密度 : 3A/dm2 陽極 : 含りん銅 撹拌 : 空気撹拌 得られた電気銅めっき被膜の厚さは、5μmであった。
【0019】このようにして、銅張プリプレグが得られ
た。続けて、該銅張プリプレグを170℃で加熱しなが
ら、ガラスエポキシプリプレグを介して銅被膜面を40kg
f/cm2で2時間加圧した。
【0020】以上の処理によって両面5μmの銅被膜を
有したガラスエポキシ基板が得られた。得られた基板の
銅被膜の密着強度をJIS C 6481 5.7に従って測定した結
果、1.7kgf/cmとなり、プリント配線板の素材として要
求される値を満足した。
【0021】(実施例2)実施例1において、シランカ
ップリング剤溶液を下記の組成のものとし、シランカッ
プリング溶液に浸漬した後の乾燥について、80℃で90分
間行った以外は実施例1と同様な手順で金属張積層基板
を作製した。
【0022】 (シランカップリング溶液の調合組成) γ- アミノプロピルトリエトキシシラン : 1.2重量% 水 : 20重量% 溶媒 : エタノール 得られた基板の銅被膜の密着強度をJIS C 6481 5.7に従
って測定した結果、平均値が1.5kgf/cmとなり、プリン
ト配線板の素材として要求される値を満足した。
【0023】(実施例3)実施例1において、シランカ
ップリング剤溶液を下記の組成のものとし、シランカッ
プリング溶液に浸漬した後の乾燥について、80℃で110
分間行ったた以外は実施例1と同様な手順金属張積層基
板を作製した。
【0024】 (シランカップリング溶液の調合組成) γ- グリシドキシプロピルトリメトキシシラン : 1.3重量% 水 : 10重量% 溶媒 : アセトン 得られた基板の銅被膜の密着強度をJIS C 6481 5.7に従
って測定した結果、1.6kgf/cmとなり、プリント配線板
の素材として要求される値を満足した。
【0025】(実施例4)実施例1において、シランカ
ップリング剤溶液を下記の組成のものとし、シランカッ
プリング溶液に浸漬した後の乾燥について、130℃で60
分間行ったた以外は実施例1と同様な手順で金属張積層
基板を作製した。
【0026】 (シランカップリング溶液の調合組成) γ- アミノプロピルトリエトキシシラン : 0.2重量% γ- グリシドキシプロピルトリメトキシシラン : 1.0重量% 水 : 10重量% 溶媒 : アセトン 得られた基板の銅被膜の密着強度をJIS C 6481 5.7に従
って測定した結果、1.4kgf/cmとなり、プリント配線板
の素材として要求される値を満足した。
【0027】(実施例5)実施例1において、無電解め
っきのめっき条件を下記の通りとした以外は実施例1と
同様な手順で金属張積層基板を作製した。
【0028】(めっき液の調合組成) NiSO4・6H2O : 0.1mol/l グリシン : 0.3mol/l ホスフィン酸ナトリウム : 0.3mol/l (めっき条件) 温度 : 50℃ 時間 : 1分間 撹拌 : 空気撹拌 pH : 7.0 得られた基板の金属被膜の密着強度をJIS C 6481 5.7に
従って測定した結果、1.5kgf/cmとなり、プリント配線
板の素材として要求される値を満足した。
【0029】(比較例1)実施例1において、シランカ
ップリング剤溶液にプリプレグを浸漬しなかった以外は
実施例1と同様な手順で金属張積層基板を作製した。得
られた基板の銅被膜の密着強度をJIS C 6481 5.7に従っ
て測定した結果、平均値が1.2kgf/cmとなり、プリント
配線板の素材としては、不向きであった。
【0030】(比較例2)実施例1において、シランカ
ップリング剤溶液のシランカップリング剤の濃度を0.1
重量%とした以外は実施例1と同様な手順で金属張積層
基板を作製した。得られた基板の銅被膜の密着強度をJI
S C 6481 5.7に従って測定した結果、平均値が1.1kgf/c
m となり、プリント配線板の素材としては、不向きであ
った。
【0031】(比較例3)実施例1において、シランカ
ップリング剤溶液のシランカップリング剤の濃度を3.5
重量%とした以外は実施例1と同様な手順で金属張積層
基板を作製した。得られた基板の銅被膜の密着強度をJI
S C 6481 5.7に従って測定した結果、平均値が0.6kgf/c
mとなり、プリント配線板の素材としては、不向きであ
った。
【0032】(比較例4)実施例1において、シランカ
ップリング剤溶液に絶縁体プリプレグを浸漬した後、乾
燥温度を30℃、乾燥時間を150分とした以外は実施例1
と同様な手順で金属張積層基板を作製した。得られた基
板の銅被膜の密着強度をJIS C 6481 5.7に従って測定し
た結果、平均値が1.2kgf/cmとなり、プリント配線板の
素材としては、不向きであった。
【0033】(比較例5)実施例1において、シランカ
ップリング剤溶液に絶縁体プリプレグを浸漬した後、乾
燥温度を160℃、乾燥時間を5分とした以外は実施例1と
同様な手順で金属張積層基板を作製した。得られた基板
の銅被膜の密着強度をJIS C 6481 5.7に従って測定した
結果、平均値が0.5kgf/cmとなり、プリント配線板の素
材としては、不向きであった。
【0034】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の方法によれ
ば、金属被膜と絶縁基板の接合面が平滑であり、金属被
膜の密着性の良好な金属張積層基板を製造する事が出来
る。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C25D 5/56 A B

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラスエポキシプリプレグの両面に無
    電解金属めっきを施し、引き続き電気銅めっきを施すこ
    とによって金属張プリプレグを作製し、該金属張プリプ
    レグを加熱し、ガラスエポキシプリプレグを介して金属
    被膜面を圧着することにより金属張積層基板を製造する
    工程において、ガラスエポキシプリプレグの表面に濃度
    が0.2〜2.0重量%であるシランカップリング剤溶液を塗
    布した後、50〜120℃で、10〜120分間乾燥し、次いでめ
    っき触媒を付与し、金属めっきを施すことを特徴とする
    金属張積層基板の製造方法。
  2. 【請求項2】 上記請求項1におけるシランカップリ
    ング剤としてメルカプト系シランカップリング剤、アミ
    ノ系シランカップリング剤およびエポキシ系シランカッ
    プリング剤の中から少なくとも一つであることを特徴と
    する請求項1記載の金属張積層基板の製造方法。
JP17583594A 1994-07-27 1994-07-27 金属張積層基板の製造方法 Pending JPH0839728A (ja)

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