JPS60160692A - 導電性金属層の転写積層体その他 - Google Patents

導電性金属層の転写積層体その他

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JPS60160692A
JPS60160692A JP59264657A JP26465784A JPS60160692A JP S60160692 A JPS60160692 A JP S60160692A JP 59264657 A JP59264657 A JP 59264657A JP 26465784 A JP26465784 A JP 26465784A JP S60160692 A JPS60160692 A JP S60160692A
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conductive metal
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ポール デビツド フイツシヤー
ロバート アラン パンザ
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Stauffer Chemical Co
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    • H05K3/386Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by the use of an organic polymeric bonding layer, e.g. adhesive

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は転写積層体手法を用いる誘電体基体上への導電
性金属層の形成に関する。
従来技術の説明 蒸着箔からなる転写積層体が’B、 Lifsh1n他
への米国特許第4,357,395号および同第438
3.003号に示されている。前者の特許では、金属層
から突出して基板と機械的にからむ凹角部を与える棒状
頭部を有する樹枝状突起または小瘤がある電着中結着層
を用いて、連続的金属層を誘電体基体に適用する。後−
者の特許は連続的導電性膜の誘電体基体への結合を無機
シリカまたはアルミナ結着層を用いて達成する。上記2
つの特許では、慣用のサブトラクティブ法あるいはセミ
アディティブ法で得られる積層体から回路Iす―ンを作
成し得る−ことが教示されている。
発明の概要 本発明は誘電体支持体に導電性金属層を結着するのに有
用な転写積層体に係り、−)支持フ千ルム、(b)支持
フィルムの1面上の剥離膜(コーティング)、(c)剥
離膜に結着して導電性回路基板を形成するのに適合した
金属層、および(d)金属層に結着した露質的により大
きい優先的結合性を有する。接着剤を所望の誘電体支持
体に結着し、そして支持フィルムおよびそれに付着した
剥離層を除去すると、金属層は接着剤に付着するので誘
電体支持体に一体化する。
3、発明の詳細な説明 第1図に本発明の好ましい転写積層体を示すが、これ体
支持フィルム11.支持フィルムの1面に結着した剥離
膜12、剥離膜の支持フィルムから遠い面に設けた接着
性金属層13、および接着剤ノぐターン14からなる。
支持フィルム11は金属、紙、重合体等を含む広範囲の
材料から選ぶことが可能である。経済的な観点から好ま
しい材料には紙および、J” IJエステル(ポリエチ
レンテレフタレート)のような熱可塑性フィルムがある
。一般的に、好ましい態様では支持フィルムllの厚さ
は約12.7〜76.2マイクロメートルの範囲内であ
る。
支持フィルム11から金属層13の所望の程度にスムー
ズな剥離を達成するために、支持フィルム上に適当な剥
離膜12を設ける。この膜の厚さは極めて小さく、単原
子膜から約7マイクロメードルの範囲内であることがで
きる。慣用の剥離塗膜を使用できる。適当な剥離膜には
シリコーン、ポリウレタン等がある。
転写積層体の次の層は導電性金属層13でちゃ、銅ある
いはアルミニウムなどの適当な導電性金属からなる。こ
の層の厚さは一般的に約0.5〜3.0マイクロメート
ルの範囲内である。
金属層13、剥離膜12および支持フィルム11の結合
体は、市販の剥離塗工支持体、例えばIジエステル上に
慣用の堆積法(例えば、真空蒸着、熱蒸着、陽極ス・母
ツタリング、電子ビームス・母ツタリング等)を用いて
金属層13ft堆積することによって適当に作成し得る
。 − 金属層/剥離塗膜/支持フィルム結合体が形成されると
、金属層13上に適当な接着剤14i実質的に連続し、
ピンホールのない膜を形成するように印刷することがで
きる。選択する接着剤は金属層13ならびに接着剤14
で金属を結着すべき誘電体支持体15の両方に対して充
分に高い程度の接着性を呈すべきである。それは受容可
能に高い熱硬化特性を有して、転写後に良好な高温耐性
および凝集性を有すべきである。好ましい態様では、自
己架橋性であるかあるいはいろいろな添加架橋剤で硬化
可能である改質エポキシまたはポリイミド樹脂は適当な
接着剤であることが示された。
さらに、インシアネートで硬化可能である水酸基官能性
ポリエステルまたはポリエーテル樹脂を使用することが
可能である。接着剤は約10〜50マイクロメートルの
厚さを有することが可能である。
所望ならば、慣用にならりて接着剤が異物で汚染される
のを抑制するために接着剤パターン14の露出面を剥離
ライナ、例えば、紙で覆うことができる。
第1図の積層体(任意の剥離ライナーを有するまたは有
さない)t−用いて所望の接着された金属層を適当な誘
電体支持体15に第2〜4図の手順で接着する。適当な
誘電体支持体は業界においてよく知られており、フィル
ム状およびシート状の重合体材料、例えば、ポリエステ
ル、?リイミド、ガラスエポキシプレプレグ板、フェノ
ール樹脂紙プレグレグ、耐熱性(例えばポリイミド)プ
レプレグ、等がある。積層体の露出した接着剤14’l
k第2図に示す如く誘電体支持体15に結着する。
それから、支持フィルム11および付着剥離膜12を第
3図に示す如く得られた積層体から剥がして、第4図に
示す如き誘電体支持体/接着剤/金属層からなる製品を
残す。
当業者には理解されるように、支持フィルムLL剥離膜
12、金属層13および接着剤14として広範囲の慣用
の材料を選択することができる。例えば、いろいろな金
属および重合体ならびに紙を支持フィルム11として用
いることが可能である。
金属層13はいろいろな導電性金属(例えば、銀、アル
ミニウム、金、等あるいはそれらの合金)であることが
できる。同様に、誘電体支持体15はいろいろの適当な
材料から選択することができる。
代表的な支持体には硬質(例えば、フェノール紙、セラ
ミック等)ならびに可撓性(例えば、ポリエステル、テ
リイミド、PVC等)の支持体材料が含まれる。
本発明の2つの別の側面は、(1)第2図に示された、
支持フィルム/剥離膜/金属層からなる転写積層体側構
成体に誘電体支持体を接着して成る、積層体中間体、お
よび(2)第4図に示す金属層/接着剤/銹覗体支持体
からなる最終製品である。
第2図に示す積層体中間体は支持フィルム11/剥離膜
12/金属層13からなる積層体上に接着剤層を設けで
あるいは誘電体支持体15上に接着剤層を設けて形成す
ることが可能である。いずれの場合でも、誘電体支持体
を転写積層体と結合すると、転写積層体を除去して所望
の金属層ヲ残した後第4図の所望最終製品を作成するの
に使用し得る新規な構造物になる。
第4図の最終製品はそれ自体新規な構造物である。この
ような構造によって薄い堆積金属誘電体支持体への接着
形成が達成される。
例1 この例は導電性金属の薄い連続層を回路板に適用するた
めの接着剤の固体被覆について説明する。
下記の成分を混合してエポキシ接着剤組成物を作成した
成 分 M置部 B 3日後液体接着剤組成物は粘度が僅かに増加しただけで
あった。それら金銅スパッタシリコ−ン剥離塗エクラフ
ト紙およびアルミニウムスp4 ツタクラフト紙の試料
の金属側に塗布した。接着剤を塗布した試料を6分間1
50’F(65,6C)で乾燥し、それから(PR−4
)工号9キシガラスゾレプレグのシートに積層し、そし
て転写紙を除去した。上記の接着剤はエポキシガラスと
アルミニウムの間の良好な接着性を示さなかったので、
アルミニウム塗工紙には代りの接着剤を用いたニアルミ
ニウム塗工紙に50.8マイクロメートル厚のポリエチ
レンテレフタレートフィルムに結着した。
上記の2つのタイプの基体から支持体紙を除去すると、
アルミニウムがポリエチレンテレフタレートフィルムに
そして銅がグレグレグ板にそれぞれ結着して残りた。そ
れからKeithley 191’ A マルチメータ
で表面導電度を測定した。
試料番号 電気抵抗(オーム) 1(Cu)−A接着剤 1.5 2(Cu)−B接着剤 0.4 3 (At)” a、。
* 転写前に、鋼試料の抵抗は0.6オームであった。
比較のための標準銅箔(1オンス/フイート2またはl
グラム/ 39 Cm’j”−ジ電着箔)は0.2 、
t−ムの抵抗を示した。
例2 この例は支持体としてスパッタでメタライズしたシリコ
ーン剥離塗工紙の代りに「ホットスタンプ箔」を用いる
場合t”説明する。「ホットスタンプ箔」は一般的にワ
ックス質剥離層を邂工し−た後その上からアルミニウム
で真空メタライズした薄ダージ(約12.7〜25゜4
マイクロメートル)のポリエステルフィルムを有する市
販の材料である。
例1におけるように、メタライズ表面にポリエステル質
接着剤を塗布し、乾燥し、ポリエステルフィルム(50
,8マイクロメートル)に積層した。
このようにして2種類の「ホットスタンプ箔」を調製し
た。1種類の方はメタライズ表面上にワックス剥離剤の
表面残留物が生じて金属層の表面導電性を妨害した。も
う1種類の方は、転写前の抵抗30.5オームに対して
、21オームの抵抗を示した。最初の方はAvery社
のThermark Dlvidlonの製品4319
3■であり、後者の方はTronsferPrint 
Foils社の製品、%ML2−701であった。
例3 この例は特別の接着剤組成物を用いる。)? IJイミ
ドフィルムと連続銅箔の間の結着性について説明する。
これと以下の例4〜6は、グレグレグ回路板に積層する
ためにメタライズド剥離膜に適用するのに適当な接着剤
を見い出すために行なったスクリーン作業を説明する。
下記の成分を混合して接着剤を作成した。
以下余白 成 分 重量部 上記組成物fA634 Me)re’r (巻線)ロッ
ドを用いて50.8マイクロメートル厚ポリイミドフィ
ルムに塗布し、6分間200°F(93,30)で乾燥
し、1オンス(2B、3グラム)N着鋼箔に積層し、空
気循環炉中にて3時間325°F(162,8c)で硬
化させた。Iリイミドフィルムと銅箔の間の結合力は2
ポンド銀線インチ(35〇ニー−トン/メートル(N/
m) )であった。
例4 この例はメタライズ転写層とプレルグ板の間を積層する
接着剤として用い得るように調整したいろいろな接着剤
について説明する。例3におけるように、接着剤をスク
リーン目的で調製し、50.8マイクロメートルダージ
?リイミドフイルム(Qu Pant社の商品KAPT
ON)上に塗布し、空気循環炉にて乾燥後約25.4マ
イクロメートルの膜グーノになるような仕方で6分間2
00°F(93,3C)で乾燥した。それから塗布Iリ
イミドフィルム全28.3グラム70.3 m20屯着
銅箔に積層した。接着剤全作成するために混合した成分
は次の通りである。
以下余白 l IQ Q 、0 (:! Ll’?囚 Od −ロ 四 −ocQ ” −16 eJ 1 べ 積層後、上記のいろいろな接着剤1〜5を用いるそれぞ
れの構成物を空気循環炉中で下記の温度において硬化し
た。
1 93.3C−16時間/148.9C−3.5時間
2 93.3C−16時間/148.9C−3.5時間
3 14B、9cm2.5時間 4 148.9C−3,5時間 5 150C−3,0時間/260C−4時間硬化した
積層体の剥離強匿を、インストロン引張試験機のT−剥
離装置で2.54α幅のス) IJツブを5.08(:
IrLZ分の分離速度で層分離して測定し1 4.0 
700 2 1.5 263 3 なし な し、− 4なし な し 5 4.5 788 下記の追加の接着剤組成物を調製した。
上記接着剤6〜10の各々を434巻線型Ma yo 
rキャスティングロッドで50.8マイクロメートル厚
ポリイミドフィルム(商品KAPTON)上に塗布し、
空気循環炉中にて6分間93.3℃で乾燥して、厚さ約
25.4マイクロメートルの乾燥接着剤層を得た。次に
接着剤を塗布したフィルムを28.3グラム/ 0.3
 m2電着銅箔上に積層した。積層後、いろいろな炉内
硬化サイクルを採用した。
接着剤番号 温度条件 6 80C−4時間/140cm4時間7 150cm
3時間 8 150C−2,5時間 9 80C−2,5時間 10 800−2.5時間 剥離強度値を前述のようにして測定した。
以下余白 接着剤番号 剥 離 強 度 6 4.5 788 7 なし なし 8 1.5 263 9 2.0 350 10 なし なし 例5 この例はIリイミドフイルム/接着剤/連続鋼箔積層体
の接着性をいろいろな接着剤について試験した別の態様
について説明する。先行例におけるように最終目的は金
属箔をブレプレグ積層体に結着するのに適当な接着剤i
cある。
下記の成分を用いて接着剤を作成した。
以下余白 Ln 0 Q 口l ej c5% ロ1 = 6 6 Oコ l−1I、、l C’J 組成物f:50.8マイクロメートル厚ポリイミドフィ
ルム上に厚さ約25.4マイクロメートルに延ばし、5
分間93.3Cで乾燥した。接着剤塗布ポリイミドフィ
ルムを23.8グラム屯着蛸箔に積層し、3時間148
.90で硬化した。
下記のT−剥離強度が測定された。
A 2.5 438 B なし な し Cなし なし D 2.5 438 g 4 701 F 3.5 613 G 4 、 701 H4,8841 例に の例は追加の接着剤組成物について;tらびに例4およ
び例5に記載したようなポリイミドフィルムと連続銅箔
の間に用いた場合に得られる結合性の結果について説明
する。すべての量は重量部であり、無水物は最後の項目
(entry)においてエポキシ樹脂の100重量部当
りの重量部l固体基準)で表わされている◎ 以下余白 6 (ユ10(Oυ 【− 、Ote へ ω 例5に記載したようにして試験したT−剥離強度を下表
に示す。
A 2.6 455 8 3.7 fi48 C4,5〜6.0 788〜1051 D 2.0〜8.0 350〜1401E2.0 35
0 F 2.5 438 G 2.5 438 H2,5438 I 1.8 177 J 2.5 ’438 K 2.5 438 L 2.5 438 例7 この例は、薄い連続金属層をグレグレグCFR−4)回
路板に転写する固体被覆膜として用いるためにいろいろ
な接着剤組成物を調製した本発明の特に奸ましい態株に
つい?説明する。Tイア n i、12支lt戸でhる
I の O’I I O eJ −−1(C cQc′+ 1 尼 昭 。
Q 頭 先行例におけるようにして、これらの接着剤組成物を7
6.2マイクロメートル厚ポリイミドフィルム(Du 
Pont社の商品KAPTON)上に延し、厚さ約25
.4マイクロメートルの乾燥接着剤金得、5分間93.
30で乾燥した。接着剤塗布ポリイミドフィルムを23
.8グラム電着銅箔に積層し、プラテンブレスで5.6
2 kg/CIrL2の圧力にして1時間177c(0
,5時間121 CIC冷却)で硬化した。
先行例におけるようにして結合力を測定し、次の結果を
得た。
以下余白 試料の接着剤 剥 離 強 度 A 9.0 1580 8 2.0〜4.0 350〜700 C6,51140 D 7.5 1310 E なし なし F 6.0〜8.0 1050〜1400G 4.5 
790 H6,51140 15,0880 J なし なし 上記の剥離強度値に基づいて好ましい接着剤組成物は接
着剤番号A、DおよびFである。これらの組成物を、下
記の如く、いろいろな銅臭空蒸着紙およびフィルム(カ
ナダ、リッチモンドのCovae Vacuum 8y
stsms 社による電子ビーム真空メタライズ法を用
いて適用した銅を有する)にメタライズ側の次に接着剤
を適用した。
試料番号 メタライズ基体の種類 接着剤番号(PET
) 一トルのpg’r −トルのPET 接着剤塗布メタライズ基体(P原フィルムまたは紙)を
4〜6分間930で乾燥後、それらをFR−4(NFm
級ンエポキシグレグレグ回路板に積層した。支持体シー
トを除去後、試料2および3だけがグレグレグに銅層の
許容し得る転写を示した。これら2つの試料を次にアル
ミニウム箔で間に差込み、プラテンブレス中で1時間1
77Cで硬化した。
プレスから取り出した後、両方の試料ともエポキシガラ
ス板にしっかり接着した、平滑でクラックのない銅の領
域を有していた。
Kslthl@y 191Aマルチメータで電気抵抗測
定を行ない、次の結果を得た。
試料番号2:0.15オーム 試料番号3:0.24オーム これらの結果は、電着銅箔と較べても、それは同じ方法
で測定して0.18オームの値を有するので、それに充
分に匹敵する。
以上の例は本発明の特定の例を説明し、なんらかの限定
をなすものではない。保護の範囲は特許請求の範囲に記
載されている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による転写積層体の横断面図、第2図は
第1図の製品と誘電体支持体の積層体の横断面図、第3
図は誘屯体支持体/接着剤/導電性金属積層体から支持
フィルムと剥離膜を剥がす様子を説明する模式断面図、
第4図は誘電体支持体に接着した導電性金属層を有する
所望製品の横断面図である。 11・・・支持フィルム、12・・・剥離膜、13・・
・金属層、14・・・接着剤、15・・・誘電体支持体
。 特許出願人 ストラフ丁−ケミカル カンノ寄ニー 特W1出願代理人 弁理士 宵 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士 古 賀 哲 次 弁理士 山 口 昭 之 弁理士 西 山 雅 也

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 !、誘電体支持体に実質的に連続の導電性金属層を結着
    するのに適合した転写積層体であって、a)支持フィル
    ム、 b)支持フィルムの1面に結着した剥離膜、C)剥離膜
    に結着し上記金属層を形成するのに適合した導電性金属
    層、および d)導電性金属層に結着し、導電性金属層が積層体の実
    質的に全領域に亘って剥離膜に対してよりも実質的によ
    り大きい優先的結合性を有する、露出樹脂質接着剤 からなる転写積層体。 2、支持フィルムがポリエステルからなる特許請求の範
    囲第1項記載の転写積層体。 3、支持フィルムがポリエステルからなり、剥離膜がシ
    リコーンからなる特許請求の範囲第1項記載の転写積層
    体。 4、金属層が銅である特許請求の範囲第1項記載の転写
    積層体。 5、支持フィルムがポリエステルからなり、剥離膜がシ
    リコーンからなる特許請求の範囲第4項記載の転写積層
    体。 6、接着剤が架橋剤で硬化可能な改質ニブキシ樹脂から
    なる特許請求の範囲第1項記載の転写積層体。 7、支持フィルムがポリエステル、剥離膜がシリコーン
    、金属層が銅である特許請求の範囲第6項記載の転写積
    層体。 8、支持フィルムが約12.7〜76.2マイクロメー
    トルの厚さを有する特許請求の範囲第1項記載の転写積
    層体。 9、金属層が約0.5〜3.0マイクロメ−・トルの厚
    さを有する特許請求の範囲第1項記載の転写積層体・ 10、接着剤が約10〜50マイクロメートルの厚さを
    有する特許請求の範囲第1項記載の転写積層体。 11、支持フィルムが厚さ約12.7〜76.2マイク
    ロメートル、接着剤が厚さ約lO〜50マイクロメート
    ル、金属層が厚さ約0.5〜3.0マイクロメートルで
    ある特許請求の範囲第7項記載の転写積層体。 12、誘電体支持体に実質的に連続の導電性金属層を形
    成する方法であって、 a)支持フィルムと、支持フィルムの1面に結着した剥
    離膜と、剥離膜に結着し上記金属層を形成するのに適合
    した導電性金属層と、導電性金属層に結着し、導電性金
    属層が積層体の実質的に全領域に亘って剥離膜に対して
    よりも実質的により大きい優先的結合性を有する、露出
    樹脂質接着剤とからなる転写積層体を誘電体支持体に接
    着し、 b)こうして形成された複合体から転写積層体の支持フ
    ィルムおよび剥離膜を除去して金属層を誘電体支持体に
    結着する 工程を含む方法。 13、支持フィルムがポリ土ステルであり、剥離膜がシ
    リコーンである特許請求の範囲第12項記載の方法。 14、導電性金属層が銅である特許請求の範囲第12項
    記載の方法。 15、接着剤が架橋剤で硬化可能な改質エポキシ樹脂で
    ある特許請求の範囲第12項記載の方法。 16、誘電体支持体がガラスエポキシプレプレグ板であ
    る特許請求の範囲第12項記載の方法。 17、導電性金属層が銅であり、誘電体支持体がガラス
    エポキシプレプレグ板である特許請求の範囲第12項記
    載の方法。 18、接着剤が架橋剤で硬化可能な改質エポキシ樹脂で
    ある特許請求の範囲第17項記載の方法。 19、支持フィルムが厚さ約12.7〜76.2マイク
    ロメートル、金属層が厚さ約0.5〜3.0マイクロメ
    ートル、接着剤が厚さ約lO〜50マイクロメートルで
    ある特許請求の範囲第12項記載の方法。 加、誘電体支持体に実質的に連続の導電性金属層を結着
    するのに用iるために適合した積層中間体であって、 a)支持フィルム、 b)支持フィルムの1面に結着した剥離膜、C〕 剥離
    膜に結着し上記金属層を形成するのに適合した導電性金
    属層、 d)導電性金属層に結着し、導電性金属層が積層体の実
    質的に全領域に息って剥離膜に対してよりも実質的によ
    り大きい優先的結合性を有する、露出樹脂質接着剤、お
    よび e)接着剤の金属層と反対側に結着した誘電体支持体 からなる積層中間体。 21、支持フィルムがポリエステルである特許請求の範
    囲第20項記載の積層中間体。 22、金属層が銅である特許請求の範囲第20項記載の
    積層中間体。 23、接着剤がインシアナートで硬化可能な水酸基官能
    性樹脂からなる特許請求の範囲第27項記載の積層中間
    体。 冴、支持フィルムがポリエステル、金属層が銅、誘電体
    支持体がガラスエポキシプレプレグ板である特許請求の
    範囲第20項記載の積層中間体。 5、支持フィルムが厚さ約12.7〜76.2マイクロ
    メートル、金属層が厚さ約0.5〜3.0マイクロメー
    トルである特許請求の範FM第20fJ4記載の積層中
    間体。 易、誘電体支持体に接着され、約3マイクロメートルを
    越えない厚さを有する、実質的に連続の導電性金属層か
    らなる製品。 27、誘電体支持体がガラスエポキシプレプレグ板であ
    る特許請求の範囲第26項記載の製品。 列、誘電体支持体がガラスエポキシプレプレグ板であり
    、金属が銅である特許請求の範囲第26項記載の製品。 四、金属が約0.5〜3マイクロメートルの厚さを有す
    る特許請求の範囲第28項記載の製品。
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