JPS587459B2 - プリント配線用金属箔張り体およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般電気特性、金属箔引きはがし強度、耐熱
性に優れ、かつ可撓性を有するプリント配線用金属箔張
り体と、その製造方法に関するも従来、プリント配線用
金属箔張り体としては、その金属箔はほとんどが銅箔で
、紙、フェノール樹脂基板、紙、エポキシ樹脂基板、ガ
ラス・エポキシ樹脂基板と銅箔を貼り合せたリジツド体
、ポリイミドフイルムやポリエチレンテレフタレート（
ＰＥＴ）フイルムと銅箔を貼り合せたフレキシブル（可
撓性）体がある。

リジツド体の製法は、芯材となる紙あるいはガラスクロ
スに、フェノール樹脂溶液またはエポキシ樹脂溶液を含
浸し、乾燥または半硬化後、その数枚を積重ねて、接着
剤を片面に塗布した銅箔の接着剤面とを合せて、加圧し
ながら加熱した後冷却するもので、その１サイクルは２
〜３時間を要し、バッチ製造しか行なえないため生産性
がよくない。

生産量を増すためには、大設備が必要となる。

また、熱や湿気に対する膨張、収縮が大きく寸法安定性
に欠けていたり、高価であるなどの欠点を持っている。

フレキシブル体の製造は、ポリイミドフィルムやＰＥＴ
フイルムと、接着剤を片面に塗布した銅箔の接着剤面と
を合せてリジッド体と同様バッチ方式による加圧・加熱
接着し冷却するもので、生産性が悪く、設備も大がかり
になる欠点がある。

この方法の欠点をカバーするために、接着剤を塗布した
銅箔とポリイミドフイルムやＰＥＴフイルムとを連続ラ
ミネートして長尺連続製造する方法がとられるようにな
ったが、まだ接着剤に問題を残し、数ｍ／分以下の低ス
ピードでラミネートしても銅箔引きはがし強度は、０．
８ｋｇ／ｃｍ以下であり、プリント配線化には十分な値
でない。

またＰＥＴフイルムの場合は、半田耐熱性に代表される
耐熱性不足しているために、ポリイミドフィルムが主に
用いられているところが、ポリイミドフイルムは高価で
あるため、その応用範囲が限定されたり、高価な点を少
しでも緩和する目的で薄いものが使われるために腰の弱
い印刷配線板となり、各電子部品の取り付けに困難を与
えている。

そのためにリジツド体と組合せて使用される場合が多く
、リジツド体への接着にも苦労している。

また金属箔とポリイミドフィルムとの箸着剤も両者に対
して良接着性を維持させなければならないため、接着材
科が限定され、ポリイミドの持つ、高電気特性、高耐熱
性を有効に発揮していないのが現状で、数多くの欠点を
持っている。

本発明は、上述のような従来の欠点を改善したもので、
基体材科となる樹脂を見出したことと、コーティング法
および芯材との組合せにより、電気絶縁性を中心とする
電気特性、半田耐熱性で代表される耐熱性、引きはがし
強度に優れ、かつ可撓性を持ち、金属箔面に直接基体を
設けるもので安価にすることを可能にしたプリント配線
用金属箔張り体と、その長尺連続製法を与えるものであ
る。

つまり、金属箔面に樹脂組成物をコーティングし、未硬
化の状態で芯材を置き重ねた後、硬化してプリント配線
用金属箔張り体とするものである。

本発明におけるプリント配線用金属箔張り体とするため
の樹脂組成物とは、溶剤に溶解されたシリコーン変性樹
脂、またシリコーン変性樹脂に不飽和ポリエステル樹脂
とアルキッド樹脂の単独または混合物を溶解した系に硬
化剤を含んでなるものである。

なお、シリコーン変性樹脂とは、一般式 Ｒ：メチル基またはフエニル基 Ｒ′：アルキッド樹脂分子またはポリエステル樹脂分子
またはエポキシ樹脂分子またはアクリル樹脂分子または
フェノール樹脂分子。

で示されるもので、オルガノポリシロキサンとアルキッ
ド樹脂、またはオルガノアルコキシポリシロキサンとア
ルキツド樹脂、あるいはオルガノアルコキシポリシロキ
サンと多価アルコールと多塩基性酸と脂肪酸との反応な
どによって得るシリコーン変性アルキツド樹脂、オルガ
ノメトキシポリシロキサンとエポキシ樹脂を反応させて
得るシリコーン変性ポキン樹脂、ポリエステル樹脂のア
ルコール性水酸基とシリコーン樹脂の水酸基やアルコキ
シ基との縮合によって合成させるシリコーン変性ポリエ
ステル樹脂、熱硬化性アクリル樹脂の官能基であるアル
キロール基（主に−ＣＨ２０Ｈが多い）とオルガノシロ
キサノールまたはオルガノシロキサンとの縮合によって
得られるシリコーン変性アクリル樹脂、アルキルシリル
フェノールとへキサメチレンテトラミンとの反応などに
よる合成 なおこれらのシリコーン変性フェスには硬化を促進する
金属石けんやヘキサメチロールメラミン、ヘキサメトキ
シメチルメラミンなどを含んでいてもよい。

不飽和ポリエステル樹脂は、たとえば無水マレイン酸、
フマル酸のような不飽和多塩基酸と、無水フタン酸、テ
レフタル酸、イソフタル酸のような飽和酸と、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、ヘキサンジオール
１・６のようなグリコールとから合成される不飽和アル
キドをスチレンなどのビニルモノマーに溶解したような
ものであ端のＯＨに、別の不飽和アルキド分子や他の分
子などを付加させエーテル結合したものや レンのようなビニルモノマーは、架橋分子となる。

アルキッド樹脂は、エチレングリコール、グリセリン、
ペンタエリスリットで代表される多価アルコールと、無
水フタル酸、トリカルバクリル酸などの多価の有機酸と
、あまに油、大豆油、ひまし油などの二重結合を持った
脂肪酸より合成されたものである。

また不飽和ポリエステル樹脂やアルキツド樹脂混合の利
点は、溶媒混入比を少なくできることである。

次に本発明におけるプリント配線用金属箔張り体の製造
方法について説明する。

本発明は上述した樹脂組成物と、芯材とを組合せること
が基本で、次のような製法である。

（１）金属箔面に、公知のコーティング法によって、樹
脂組成物をコーティングする工程。

（２）コーティングされた樹脂組成物が未硬化の状態で
、芯材を置き重ねる工程。

ここで芯材に樹脂組成物が自然に含浸される。

（３）樹脂組成物を硬化する工程。

上記の三つの工程によって製造するものである。

なお樹脂組成物の粘度が小さくて、必要とする樹脂組成
物の厚みを１回塗りで達成できない場合や、厚めの基本
にしたい場合には、金属箔面に樹脂組成物をコーティン
グした後、半硬化または硬化する工程と、その上から再
度樹脂組成物をコーティングし未硬化状態で芯材を置き
重ねた後硬化する方法。

あるいは、金属箔面に樹脂組成物をコーティングし、未
硬化状態で芯材を置き重ね、未硬化または硬化して再度
樹脂組成物をコーティングした後硬化する方法であつて
もよい。

また、基板の厚みを大にしたい場合には、金属箔面に樹
脂組成物をコーテイングし、芯材を置き重ねた後、その
上に、芯材に樹脂組成物を含浸させた未硬化状態のもの
を、必要とする厚み分だけ置き重ねた後硬化する方法も
とれる。

このように、本発明のプリント配線用金属箔張り体は、
接着剤層がそのまま基板となり得ることや、加圧法を必
要としないでコーティング法が利用できるため長尺連続
製造が可能となることから製造コストが軽減できるもの
である。

なお、本発明における金属箔とは、電解銅箔、圧延鋼箔
、アルミニウム箔、リン青銅箔、ステンレス箔などがよ
い。

一般にプリント配線用に使用される金属箔としては電解
銅箔が主であるが本発明の場合他のものであっても何ら
問題はない。

また、本発明における芯材は、ガラスクロス、ガラス不
織布、全芳香族ポリアミド織布、天然繊維織布、テトロ
ンメッシュ、ナイロンメッシュ紙などがある。

コーティング方法は、ナイフコーター（ナイフオーバー
ロールコーター、フローテイングナイフコーター、ナイ
フベルトコーター、ノズルナイフコーター等）、ロール
ドクターコーター、エヤーナイフコーター、スムージイ
ングバーコーター、ロールコーター（ダイレクトロール
コーター、リバースロールコーター）などが利用できる
が、本発明の場合最小の設備費でよいナイフオーバーロ
ールコーターで十分である。

このようにして得た。

プリント配線用金属箔張り体は、公知のエッチング法に
より印刷配線化して特性を調べたところ以下のような結
果となった。

くし型電極による表面絶縁抵抗は、常態値が１０１２Ω
以上を、耐湿後（４０℃９５％ＲＨ９６時間放置後）の
値が１０１０Ω以上を示した、体積抵抗は、常態値が１
０１３Ω以上を、耐湿後が１０１２Ω以上を示し、誘電
圧接は常態値が０．０４以下、耐湿後が５．３以下を示
した。

金属箔引きはがし強度は１．２ｋｇ／ｃｍ以上を示した
。

２６０℃半田浴への浸漬による半田耐熱性でも１２０秒
の浸漬に耐え、基板が燃焼したり、大きく変色したり、
分解したり、もろくなったり、極端な変形が生じたりす
ることはなく、十分な耐熱性を示し、いずれも優れてい
る。

また、可撓性は２ｍｍ径の円筒への巻き付けに耐えるし
、ＪＩＳ、Ｐ−８１１５に準じた耐折試験機を用いた方
法での耐折性、つまり折り曲げ面の曲率半径１ｍｍ、折
り曲げ角度は片側１３５°で往復２７０°を１回とし速
度１７５回／分、荷重１００ｇ／ｍｍ、試験片の寸法巾
１５龍長さ１１０ｍｍの条件で耐折性５回以上を示し、
可撓性プリント配線板としても十分使用できるものであ
る。

このように本発明のプリント配線用金属箔張り体は、金
属箔面に基本を直接設けるもので、プリント配線化後の
特性として、電気特性、耐熱性、金属箔引きはがし強度
に優れ、かつ可撓性を持ったものである。

以下本発明の実施例を説明する。

実施例 １ 次の工程にそってプリント配線用鋼箔張り体の試作を行
なった。

（１）３５μ厚１３０ｍｍ×２５０ｍｍの電解銅箔片面
（福田金属箔粉工業株式会社製ＣＦ−Ｔ５の表面が荒れ
た側）に、第１表上方側に示す１０種類の樹脂組成物を
、個々に公知のナイフコーティング法によって、ブレー
ドギャップ５ミルにてコーティングした。

（２）樹脂組成物が未硬化の状態で芯材となるガラスク
ロス（株式会社有沢製作所製ＥＰＣ−０５０）を置き重
ねた。

ここではガラスクロスに樹脂組成物は自然に含浸された
状態となった。

（３）ガラスクロスの上から、再度（１）の工程でコー
ティングした同一の樹脂組成物を、ブレードギャップ５
ミルにてコーティング積層した。

（４）次に１８０℃で３５分間硬化させた。

このようにして得たプリント配線用銅箔張り体の厚みは
１２０〜１５０μであった。

次に下記のような工程順で、任意銅箔部分をエッチング
除去した。

（１）銅箔面上に、第１図における黒色部１，２，３，
４でそれぞれに示すようなパターン状にスクリーン印刷
法によって、アルカリ可溶エッチングレジストインキ（
メッシュ工業株式会社市販のＮＡＺ−ＤＡＲ２２６ＢＬ
ＡＣＫ）を印刷した後９０℃、５分間で硬化させた。

（２）次に攪拌されている公知のエッチング液（株式会
社吉谷商会市販の塩化第２鉄塩酸溶液）の５５℃に７分
間浸漬して、エッチングレジストインキの印刷されてい
ない銅箔部をエッチング除去した。

（３）水酸化ナ ッチングレジストインキを溶解除去し、水洗、乾燥した
。

このような操作によって第１図における黒色部１，２，
３，４でそれぞれ示す部分に銅箔を残した。

残された銅箔の部分を使って次のテストを行なった。

黒色部１で示す部分を利用して、印加電圧１００ボルト
にてプリント配線板としての表面電気絶縁抵抗値の測定
と、誘電正接を測定した。

黒色部２で示す部分を利用して体積抵抗と誘電率を測定
した。

黒色部３で示す銅箔の部分を利用して、はく離試験を行
い基本と銅箔間の引きはがし強度を測定した。

黒色部４で示す銅箔の部分には公知のフラツクスを塗布
した後、その面を２６０℃の半田浴中に浸漬して、基体
と銅箔間における、ふくれの発生や、銅箔のめくれ、基
本の収縮・膨張・変形・変色等の何れもが発生しない時
間を測定し、半田耐熱性とした。

また、第１図における白色部５，６はそれぞれ銅箔をエ
ッチング除去した基本だけの一部分を示し、これらの部
分を利用して次のテストを行った。

白色部４で示す基体の部分を利用しては、前述のＪＩＳ
Ｐ−８１１５に準じた方法で耐折性を測定し、切断する
に必要な折り曲げ回数で耐折性とした。

また白色部５で示す基体の部分を利用しては、次のよう
な方法で基体としての可撓性をテストした。

２ｍｍ径の円筒にその基体の部分を巻き付けても、クレ
ージング、ヒビ、割れの生じないものを可撓性良好とし
た。

以上に説明したように本実施例でのテスト結果を樹脂組
成物に対応させて第１表中央より下方に示した。

なお、第１表の原料欄におけるシリコーン変形アルキツ
ド樹脂ワニスａは、信越化学株式会社製信越シリコーン
ＫＲ−２０４で樹脂分約５０重量％キシレンであり、ｂ
はトーレ・シリコーン株式会社製トーレ・シリコーンＳ
Ｒ−２４０１で樹脂分約５０重量％溶剤であり硬化促進
剤として金属石けんを含んでいる。

シリコン株式会社製トーレ・シリコーンＡＹ４２−００
１で樹脂分約５０重量％溶剤である。

不飽和ポリエステル樹脂は愛国産業株式会社市販のポリ
エステル樹脂ＣＰＰ０６００である。

アルキッド樹脂Ｃは大日本インキ化学工業株式会社製ソ
リッドベッコゾール２４で固形アルキツド樹脂であり、
ｄは大日本インキ化学工業株式会社製ベッコゾールＥＣ
−４０００で樹脂分約５０重量％トルエンである。

ＢＰＯは硬化剤となるペンゾイルパーオキサイドである
。

また、本実施例での試作サンプルは、トリクレン、アセ
トン、酢酸ブチルの各溶剤に、２０分間浸漬しても基板
がおかされることはなく、銅箔がはく離してくるような
こともなかった。

第１表においてシリコーン変形樹脂フェスおよびアルキ
ツド樹脂ｄの場合は、その組成における重量部は溶剤を
含んだものである。

例えばシリコーン変形アルキツド樹脂ワニスａの２００
重量部は、樹脂分約１００重量にそう当するものである
。

実施例 ２ 実施例１と同一の銅箔と、樹脂組成物Ｎｏ．５を利用し
、第２表に示した芯材５種類を使って、それぞれに実施
例１と同方法でプリント配線化し、第１図に示した黒色
部１，２，３．４で示される銅箔を残した部分と、５，
６で示される銅箔を除去した基体だけの部分を利用して
実施例１と同じテストを行った。

その結果を第２表の下方側に示した。

なお試作したプリント配線板は、トリクレン、アセトン
、酢酸ブチルに２０分間浸漬したが基板はおかされず銅
箔がはく離してくるようなことはなかった。

第１表の芯材欄における■は、ガラスクロスで株式会社
有沢製作所製ＥＰＣ−１００を、■は同じくガラスクロ
スで株式会社有沢製作所製Ｌ−３０Ｂであり、■は全芳
香族ボリアミド繊維クロスで帝国繊維株式会社製ノーメ
ツクスＮＸ−３０９４であり、■は全芳香族ポリアミド
繊維クロスでデュポン・ファー・イースト日本支社市販
のＫＥＶＩＡＲである。

■はガラス繊維不織布で日本バイリーン株式会社製ＥＰ
−６０１２である。

実施例 ３ 厚み５０μのリン青銅箔に、実施例１と同一の芯材と樹
脂組成物Ａ５を使って、実施例１と同方法によってプリ
ント配線化し、第１図に示した黒色部３で示される銅箔
を残した部分を利用して、リン青銅箔の引きはがし強度
を測定したところ、１．２〜１．４ｋｇ／ｃｍを示した
。

実施例 ４ 実施例１と同一の長尺銅箔、長尺芯材と、実施例１の樹
脂組成Ｎｏ．８を使って、次の方法で可撓性プリント配
線用銅箔張り体を長尺連続製造した。

その製造装置を第２図に示した。

第２図において、７は銅箔、８が樹脂組成物、９が芯材
を示す。

１５は銅の酸化を小さくするためのテフロンシ一ト（中
興化成工業株式会社製Ｇ−５４５０）１０，１１はナイ
フ・オーバー・ロールコーターにおけるパッキングロー
ルとナイフブレードである。

１２は芯材置き重ねロールである。

１３は硬化棟である。１４は製造した銅箔張り体の巻き
取り部である。

パッキングロール上にある銅箔とナイフブレードとのギ
ャップを８ミルに設定し、コーティングスピード１．５
ｍ／分でコーティングし、１６０〜１８５℃の硬化棟に
３５分間以上さらして、長尺連続プリント配線用鋼張り
体を得た。

次に実施例１と同方法で、任意鋼箔部分をエッチング除
去し、第１図に示した黒色部１，２，３，４で示される
銅箔を残した部分と、５，６で示される銅箔を除去した
基体だけの部分を利用して、実施例１と同じテストを行
った。

その結果、実施例１の樹脂組成物Ｎｏ．８の特性と同じ
結果を得た。

以上の実施例において説明したように、本発明のプリン
ト配線用金属箔張り体およびその製造方法によると、新
規な樹脂組成物と、芯材との組合せによる製造方法を見
だしたことによって、電気絶縁性を中心とした電気特性
、半田耐熱性で代表される耐熱性、金属箔引きはがし強
度にすぐれ、かつ可撓性を持たせることができ、コーテ
ィング法により金属に基体を直接設けることができるも
のである。

その結果特に可撓性プリント配線用金属箔張り体の長尺
連続製造が可能ななめに安価になった上で、上述したよ
うな優れた特性を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプリント配線用金属箔張り体およびそ
の製造方法においてプリント配線用金属箔張り体の特性
を測定するための試験片における金属箔部分と基体部分
とをそれぞれ示す平面図、第２図は同プリント配線用金
属箔張り体を長尺連続製造するための装置の平面図であ
る。 ７・・・・・・銅箔、８・・・・・・樹脂組成物、９・
・・・・・芯材、１５・・・・・・テフロンシ一ト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 樹脂組成物が含浸された芯材と、この芯材上に設け
   られた金属箔よりなり、前記樹脂組成物として一般式 （Ｒはメチル基またはフエニル基であり、Ｒ′はアルキ
   ド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹
   脂、フェノール樹脂から選ばれる１種の樹脂分子である
   ）で表わされる溶剤に溶解されたシリコン変性樹脂の単
   独またはこの樹脂溶液に不飽和ポリエステル樹脂あるい
   はアルキツド樹脂の単独または混合物を溶解した系に硬
   化剤を含んだ組成物を硬化させたものを用いたことを特
   徴とするプリント配線用金属箔張り体。 ２ 一般式 （Ｒはメチル基またはフエニル基であり、Ｒヒアルキド
   樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂
   、フェノール樹脂から選ばれる１種の樹脂分子である）
   で表わされる、溶剤に溶解されたシリコン変性樹脂の単
   独、またはこの樹脂溶液に、不飽和ポリエステル樹脂あ
   るいはアルキツド樹脂の単独または混合物を溶解した系
   に硬化剤を含んでなる樹脂組成物を、金属箔上にコーテ
   ィングした後、この金属箔のコーティング面に芯材を置
   き重ねて前記樹脂組成物を前記芯材に自然含浸させ、し
   かる後、前記樹脂組成物を硬化させることを特徴とする
   プリント配線用金属箔張り体の製造方法。