JPH1022629A - 保護フィルム付金属ベース基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】配線板製造におけるエッチング液等の薬品によ
り金属ベース基板の端部が腐食されることのない金属ベ
ース基板の製造方法を提供する。 【解決手段】金属箔、絶縁層及び金属板より構成される
金属ベース基板において、（１）金属ベース基板の両面
に保護フィルムをラミネートし、金属箔面、金属板面お
よび基板端部を保護フィルムで被覆する工程。（２）金
属箔面の保護フィルムを、金属箔上において窓枠状に切
断する工程。（３）窓枠状に切断した窓枠内部の保護フ
ィルムを基板端部を露出させることなく剥離し、金属箔
を露出させる工程を有することを特徴とする保護フィル
ム付金属ベース基板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプリント配線板に用
いられる金属ベース基板の保護フィルム付金属ベース基
板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パワートランジスタやハイブリッ
ドＩＣの高密度実装化が進み、これらの発熱部品から発
生する熱を考慮したプリント配線板設計が必要になって
いる。この問題を解決する一手段として、熱伝導性、放
熱性に優れた金属ベース基板が使用されている。これら
の金属ベース基板として、デンカＨＩＴＴプレート（電
気化学工業株式会社）、アルミプリント配線板（古河電
気工業株式会社）、日立ＭＣ基板（日立化成工業株式会
社）など、金属板としてアルミニウムを使用した金属ベ
ース基板が上市されている。これらの金属ベース基板の
金属板面は保護フィルムで被覆されているのが一般的で
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の保護フィルム
は、金属板面にしか被覆されていなかったため配線板製
造のエッチング工程では、金属板の端部がエッチング液
により腐食されてしまうという問題があった。配線板製
造のエッチング工程では、金属箔をエッチングして回路
形成するが、金属箔には、ほとんど銅箔が使用されてお
り、エッチング液中には、銅イオンが含有されるが、金
属板の端部から腐食溶解したアルミニウムイオンが混入
すると、エッチング液の再生が困難になったり、エッチ
ング条件が不安定になるのでアルミニウムイオンのよう
な他の金属イオンの混入は避けなければならない。エッ
チング液は、比重、塩酸センサー、銅センサー、温度、
酸化還元電位差などを測定し、不足分を補充するなどし
てエッチング速度が均一になるようにエッチング液組成
を管理しているが、アルミニウムにより、これらの測定
値が影響を受けエッチング速度が不均一になるという問
題が生じる。例えば、エッチング速度が、速すぎると所
望の配線幅より狭くなり、インピーダンス制御が困難で
あったり、微細配線では、配線形成部分がエッチングさ
れ消失したりしてしまう。また、エッチングが遅すぎる
と不要な金属が残り配線間の導通が生じてしまう。工業
的には、エッチング速度が一定になるようエッチング液
組成、液温などを管理し、銅箔厚みにより、エッチング
装置を通過するベルト速度などで常にエッチングが適正
に行われるよう管理している。ところが、アルミニウム
などの金属イオンがエッチング液に混入すると、エッチ
ング速度に悪影響するという問題点が生じてしまい、エ
ッチング液に微量でもアルミニウム等の金属イオンが混
入しないようにしなければならなかった。また、金属ベ
ース基板においては、金属板の端部が腐食されると、付
着したエッチング液の念入りな洗浄や基板端部の切断と
いった作業が必要となるなどの工程が増えたり、金属ベ
ース基板の歩留まりが低下してしまう。このため、金属
ベース基板端部に樹脂を塗布し、基板端部を保護する方
法や、基板端部をテープで被覆する方法などが取られて
きた。しかし、前者の方法は配線板製造に不可欠なエッ
チングレジストを形成する工程やエッチング液を高圧下
でスプレーする工程において、保護樹脂中にクラックが
発生し、そのクラック部分から腐食が起こるという問題
があった。後者のテープで被覆する方法では、コーナー
部の気密性を上げることが困難なため、腐食が起こりや
すかった。本発明はこのような点に鑑みてなされたもの
で、配線板製造工程中に金属板端部の腐食が起こらない
ようにする保護フィルム付金属ベース基板の製造方法を
提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、金属箔、絶縁
層及び金属板から構成される金属ベース基板において、
（１）金属箔面、金属板面および基板端部を保護フィル
ムで被覆しかつ金属基板の寸法より余分に保護フィルム
同士を密着する工程、（２）金属箔面の保護フィルムを
金属箔上で窓枠状に切断する工程、（３）窓枠内部の保
護フィルムを剥離し、基板端部を露出させることなく金
属箔を露出させる工程を有することを特徴とする保護フ
ィルム付金属ベース基板の製造方法に関するものであ
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の保
護フィルム付金属ベース基板の製造方法を説明する。図
２及び図３は、従来例の説明図である。図３（ａ）は、
金属箔１、絶縁層２及び金属板３からなる金属ベース基
板４の金属板面に保護フィルム５を被覆した基板の断面
図であり、基板端部には樹脂を塗布した保護樹脂６を表
わしている。この図において、基板端部を完全に被覆す
るためには、基板厚み方向の樹脂厚（ｔ２）を基板厚み
（ｔ１）よりも厚くしなければならない（ｔ１＜ｔ
２）。そのため、エッチングレジストをラミネートまた
は塗布する工程において、この隆起した樹脂部分に圧力
が加わりやすく、樹脂中にクラックが発生しやすい。保
護樹脂にクラックが発生した金属ベース基板は、クラッ
クからエッチング液等の薬品等が浸み込みやすいために
腐食される。図３（ｂ）は、金属ベース基板の金属箔面
にエッチングレジストをラミネートする場合のラミネー
トロールにより金属基板や保護樹脂に加わる圧力を模式
的に示した図であり、図３（ｃ）は、金属基板の金属箔
面にエッチングレジストを塗布する場合のスキージや支
持台から金属基板や保護樹脂に加わる圧力を模式的に示
し図である。金属ベース基板端部に保護樹脂を塗布した
金属ベース基板では、隆起した保護樹脂部分に圧力を受
けやすい構造であることがわかる。

【０００６】図２は、金属ベース基板端部を保護テープ
で被覆した金属ベース基板のコーナー部分を表わした平
面図である。金属ベース基板端部の直線部分の表面はテ
ープで被覆されているが、金属ベース基板の四隅近傍の
金属箔および金属板部分は保護テープの密着が十分でな
いため、エッチング液等の薬品が浸み込みやすく、金属
ベース基板が腐食されてしまう。図１は、本発明の保護
フィルム付金属ベース基板の製造方法を説明するための
図である。図１（ａ）は、本発明の保護フィルム付金属
ベース基板の断面図であり、図１（ｂ）は、その平面図
である。金属箔１、絶縁層２及び金属板３からなる金属
ベース基板において、金属ベース基板の両面に保護フィ
ルムをラミネートし、金属箔面、金属板面および基板端
部を保護フィルム５、５’で被覆して、金属箔面の保護
フィルムを、金属箔上において窓枠状に切断し、窓枠状
に切断した窓枠内部の保護フィルムを基板端部を露出さ
せることなく剥離することにより、金属箔を露出させた
保護フィルム付金属ベース基板である。耐薬品性の良い
粘着剤と支持フィルムからなる保護フィルムを用いるこ
とにより、金属箔と保護フィルムの間及び保護フィルム
と保護フィルムの間から、エッチング液等の薬品類が侵
入するのを阻止することができる。また、保護フィルム
の外形寸法（ａ１、ｂ１）が基板の外形寸法（ａ２、ｂ
２）よりも大きいため（ａ１＞ａ２、ｂ１＞ｂ２）、コ
ーナー部分の保護も十分に行うことができる。また、エ
ッチングレジストのラミネートまたは塗布の際にも保護
フィルムが破れるようなことはない。

【０００７】金属ベース基板は、金属箔１、絶縁層２及
び金属板３から構成される。金属箔１は、銅箔、アルミ
箔等の導電性を有するものであって、特に制限されるも
のではないが、一般的には銅箔が使用される。絶縁層２
に使用される樹脂成分としてはエポキシ樹脂、フェノー
ル樹脂、ビスマレイミド樹脂、フェノキシ樹脂及びこれ
らの混合樹脂などが使用可能である。また、熱伝導性を
向上させるためには絶縁性で熱伝導性の良好な無機フィ
ラーを添加されていることが好ましい。このような無機
フィラーとしては、体積抵抗率が１０¹⁰Ω・ｃｍ以上
で、熱伝導率が０．０５ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上
である、例えばアルミナ、酸化マグネシウム、酸化ベリ
リウム等の酸化物の粉末、窒化アルミニウム、窒化ほう
素等の窒化物の粉末、ダイヤモンドの粉末などを用いる
ことができる。金属板３は、アルミニウム板、鉄板やこ
れらの合金等であって、特に制限されるものでない。保
護フィルム５、５’の支持フィルムは、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリ塩化ビニール等の耐薬品性に優れ
たものであれば、特に制限されるものではない。また、
同様に粘着剤もアクリル系、ポリイソブチレン系等の耐
薬品性に優れたものであれば、特に制限されるものでは
ない。

【０００８】図４は、本発明の保護フィルム付金属ベー
ス基板の製造方法の工程図である。図４（ａ）は、金属
箔１、絶縁層２及び金属板３からなる金属ベース基板４
の断面を示した図である。図４（ｂ）は、保護フィルム
５、５’を金属ベース基板の両面に端部を完全に被覆す
るようにラミネートした金属ベース基板の断面を示した
図である。図４（ｃ）は、金属箔に面した保護フィルム
を金属箔上で窓枠状に切断するために保護フィルム切断
部１３を示した金属ベース基板を表わした図である。図
４（ｄ）は、窓枠内部の保護フィルムを剥離し、金属ベ
ース基板端部を露出させることなく金属箔を露出させた
金属ベース基板を示した図である。保護フィルムをラミ
ネートする方法としては、プレス、ラミネーター等の十
分な密着性が得られる方法であれば特に制限するもので
はない。保護フィルムを窓枠状に切断する方法として
は、カッター、レーザ等の基板を破壊することなく、保
護フィルムを切断できる方法であれば特に制限するもの
ではない。金属ベース基板を窓枠状に切断する基板端部
からの距離は、薬品が浸透しない距離ならば特に制限さ
れるものではなく、５〜２０ｍｍが歩留まり等から好ま
しい。

【０００９】

【実施例】

（実施例１）金属ベース基板である日立ＭＣ基板ＭＣ−
１１１Ｅ（日立化成工業株式会社、商品名、基板サイ
ズ：２５０ｍｍ×５００ｍｍ）の両面に保護フィルムと
してヒタレックスＨ−５３１０（日立化成工業株式会
社、商品名）を金属ベース基板端部が完全に被覆される
ようにラミネートした。ラミネートは、ホットロールラ
ミネーターを用い、ロール温度、１３０℃、ロール荷重
圧、２１０ＫＰａの条件でラミネートした。そして銅箔
面側で金属ベース基板の端部から１０ｍｍ離れた部分を
カッターナイフを用いて保護フィルムを窓枠状に切断し
た。さらに窓枠内部の保護フィルムを剥離して、保護フ
ィルム付金属ベース基板を得た。

【００１０】（実施例２）金属ベース基板である日立Ｍ
Ｃ基板ＭＣ−１１１Ｅ（日立化成工業株式会社、商品
名、基板サイズ：２５０ｍｍ×５００ｍｍ）の両面に保
護フィルムとしてヒタレックスＨ−５３１０（日立化成
工業株式会社、商品名）を金属ベース基板端部が完全に
被覆されるようにラミネートした。ラミネートは、ホッ
トロールラミネーターを用い、ロール温度、１３０℃、
ロール荷重圧、２１０ＫＰａの条件でラミネートした。
そして銅箔面側で金属ベース基板の端部から１０ｍｍ離
れた部分の保護フィルムを炭酸ガスレーザを用いて窓枠
状に切断した。炭酸ガスレーザのスポット径は２００μ
ｍとし、レーザ出力を４５Ｗとして行った。次に窓枠内
部の保護フィルムを剥離し、保護フィルム付金属ベース
基板を得た。

【００１１】（実施例３）金属ベース基板である日立Ｍ
Ｃ基板ＭＣ−１１１Ｅ（日立化成工業株式会社、商品
名、基板サイズ：２５０ｍｍ×５００ｍｍ）の両面に保
護フィルムとしてヒタレックスＨ−５３１０（日立化成
工業株式会社、商品名）を基板端部が完全に被覆される
ようにプレスを用いて被覆した。プレス温度を１３０℃
とし、プレス圧力を２ＭＰａとして行った。次に銅箔面
側で金属ベース基板の端部から１０ｍｍ離れた部分の保
護フィルムをカッターナイフを用いて窓枠状に切断し
た。そして、窓枠内部の保護フィルムを剥離し、保護フ
ィルム付金属ベース基板を得た。

【００１２】（比較例１）日立ＭＣ基板ＭＣ−１１１Ｅ
（日立化成工業株式会社、商品名、基板サイズ：２５０
ｍｍ×５００ｍｍ）の金属板面に保護フィルムとしてヒ
タレックスＨ−５３１０（日立化成工業株式会社、商品
名）をラミネートした。ラミネートは、ラミネーターを
用い、ロール温度、１３０℃、ロール荷重圧、２１０Ｋ
Ｐａとして行った。次に金属ベース基板の端部にレジス
トインキＨＲ６０６０（日立化成工業株式会社、商品
名）を塗布し、１３０℃で、６０分間加熱硬化させ、保
護樹脂を設けた保護樹脂層付金属ベース基板を得た。

【００１３】（比較例２）日立ＭＣ基板ＭＣ−１１１Ｅ
（日立化成工業株式会社、商品名、基板サイズ：２５０
ｍｍ×５００ｍｍ）の金属板面に保護フィルムとしてヒ
タレックスＨ−５３１０（日立化成工業株式会社、商品
名）をラミネートした。ラミネートは、ラミネーターを
用い、ロール温度、１３０℃、ロール荷重圧、２１０Ｋ
Ｐａとして行った。そして、金属ベース基板の端部に保
護テープとして、ニットーポリエステル粘着テープＮ
ｏ．３１Ｂ（日東電工株式会社、商品名）を貼りつけ、
保護テープ付金属ベース基板を得た。実施例１、２、３
および比較例１、２に挙げた金属ベース基板をエッチン
グ液（塩化第二銅４０ｇ／ｌ、濃塩酸５００ｍｌ／ｌ、
４５℃）をスプレーして、表面の銅箔を完全に除去し
た。水洗、乾燥した後、これらの基板の保護フィルム等
を除去し、金属ベース基板のベース金属であるアルミニ
ウム板の腐食状況を目視により比較した。その結果を表
１に示す。この結果から実施例の保護フィルム付金属ベ
ース基板は耐薬品性に優れていることがわかる。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、金属ベース基板端部に
保護フィルムを設けているのでエッチング液等の薬品に
よる腐食を防止することができ、金属ベース基板端部に
保護樹脂あるいは保護テープを設けた場合に較べ、金属
ベース基板をきちんと積み重ねることができ、梱包が容
易となり輸送時に荷ずれを生じたりすることがなく、保
護樹脂にクラックが生じることもない。また、保護フィ
ルムにより金属ベース基板端部をしっかりと保護してお
り、金属板がエッチングされエッチング液中にその金属
イオンが混入することが無いので、専用のエッチング装
置を用いる必要が無く、配線板製造に使用している通常
の配線板設備を用いて金属ベース基板にプリント回路を
形成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を説明する保護フィルム付金属ベース基
板の（ａ）断面図と（ｂ）平面図。

【図２】金属ベース基板端部に保護テープを設けた従来
例を説明する金属ベース基板の部分平面図。

【図３】（ａ）は、金属ベース基板端部に保護樹脂を設
けた従来例を説明する金属ベース基板の断面図。（ｂ）
は、エッチングレジストをラミネートロールにより金属
箔表面にラミネートするときの圧力のかかり方を説明す
る模式図。（ｃ）は、エッチングレジストをスキージを
用いて金属箔表面にスクリーン印刷するときの圧力のか
かり方を説明する模式図。

【図４】本発明の保護フィルム付金属ベース基板の製造
工程を示す金属ベース基板の断面図。

【符号の説明】

１ 金属箔 ２ 絶縁層 ３ 金属板 ４ 金属ベー
ス基板 ５、５’ 保護フィルム ６ 保護樹脂 ７ ラミネーターロール ８ スキージ ９ レジストマスク １０ 支持台 １１ 保護テープ １２ 空隙 １３ 保護フィルム切断部 １４ エッチ
ングレジスト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 和徳 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属箔、絶縁層及び金属板から構成され
   る金属ベース基板において、 （１）金属ベース基板の両面に保護フィルムをラミネー
   トし、金属箔面、金属板面および基板端部を保護フィル
   ムで被覆しかつ金属基板の寸法より余分に保護フィルム
   同士を密着する工程。 （２）金属箔面の保護フィルムを、金属箔上において窓
   枠状に切断する工程。 （３）前記窓枠状に切断した窓枠内部の保護フィルムを
   基板端部を露出させることなく剥離し、金属箔を露出さ
   せる工程を有することを特徴とする保護フィルム付金属
   ベース基板の製造方法。