JPS6055695A - 回路基板の製造法 - Google Patents

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】 本発明は回路基板の導電パターン形成法に関するもので
あり、その目的は導電部分と絶縁部分が同一平面上にあ
り、平滑な鏡面状の表面を有する回路基板を提供するこ
とにある。

従来、回路基板の導電パターンの形成方法に関して１．
１多数の１足案が／ｒされている。たとえば、図面にお
いで、第１図＜ａ　＞に示すように、紙−７Ｔノール樹
脂やガラス繊維−エポキシ樹脂、１：す４する電気絶縁
基板３の上に有機系接着剤２を塗布し、銅等の金属箔１
を接着するか、あるいは第１図（ｂ）に示すように、ガ
ラス綴紐−ジアリルフタレート樹脂プリプレグＪ：りな
る電気絶縁基板３に銅等の金属箔１を熱圧成形１ノで該
プリプレグの硬化と金属箔の接竹を同Ｉｌｌに行なうか
等があり、いずれにして！）、いわゆる銅張積層板を製
造したのら、不要部分の金属箔をエツチング等で除去す
る方法がある。また、他方、金属箔の不要部分を除去す
るのではなく、必要部分にのみ銅等の金属をメツ４：等
により析出させて、ＩＪ導電パターン形成さＶようとす
る方法もある。

しかしく１がら、これらの方法で得られた回路基板は、
いずれも第２図に示すように、電気絶縁基板３の上に導
電パターン４が突出した形になっており、導電部分と絶
縁部分が同一平面上にあるようにすることは不可能であ
る。

これを可能にするために、離型板に印刷法により導電パ
ターンを形成させたのち、電気絶縁基板上に反転貼着す
る方法、その他種々の提案がなされているが、印刷法で
は使用しうる導電性材料に制限があり、抵抗値の低い回
路を組むことは極めて困難でもあり、また印刷膜厚から
みて、大きな電流を流すには一般に無理があるばかりで
なく、微細なパターンを得ることも困難であった。

本発明者等は上記の点を考慮し、導電部分と絶縁部分が
同一平面上にあり、平滑な鏡面状の表面を有する回路基
板を得るために種々検討の結果、新規な導電パターンの
形成払を完成し、広範囲の用途をもつ回路基板を製造す
ることに成功した。

すなわち、本発明は、アルミニウム基村上の不要部分を
マスクＥノで電気メツキ法により銅を析出さ１！て導電
パターンを形成させる工程、該導電パターンを電気絶縁
基板上に該パターン面が該絶縁基板ど接するように積層
して熱圧成形により積層体をつる工程、該積層体中のア
ルミニウム基材をアルカリ処理により溶Ｉｙｉ！除去Ｊ
る］−程、よりなることを特徴とする導電部分ど絶縁部
分とが同一平面−［にある回路基板の導電パターン形成
法である。

１ス下図向によつ−Ｃ本発明を説明する。第３図（ａ　
）〜第５１図（Ω）及び第４図は本発明の一実施態様を
示−４゜第３図（ａ）のようにアルミニウム板またはア
ルミニウム箔（以下アルミニウム基材という）５上の、
回路パターン部分（以下ＩＪ導電パターン称する）以外
の不躾部分をマスキング剤６でマスクしておき、電気メ
ツ：１−にＪ：り必要部分に銅を析出させたのちマスキ
ング剤を除去すれば、第３図（ｂ　）に示？Ｊ　Ｊ：う
なアルミニウム基材５上に導電パターン４を形成させる
ことができる。

第３図（Ｃ）は電気絶縁性の熱硬化性樹脂または熱可塑
性樹脂からなる電気絶縁基板３と第３図（ｂ）の導電パ
ターンを積層して熱圧成形した積層体を示しており、ア
ルミニウム基材５上に形成された導電パターン４は電気
絶縁基板に埋め込まれている。第３図（Ｃ）のアルミニ
ウム基材５をアルカリからなるアルミニウムエツチング
液で除去することにより、第４図に示されるような導電
パターン４が電気絶縁基板３に埋め込まれた、導電部分
と絶縁部分が同一平面上にあり、平滑な鏡面状の表面を
有する回路基板を得ることができる。

さらに本発明によれば、銅層を用いる単なる導通路のみ
ではなく、第５図に示すように、アルミニウム基材５の
上に形成された導電パターン４の必要な部分に、抵抗体
素子７を印刷等の方法により組み込んだのち、」−記の
Ｊ：うに電気絶縁基板３と積層して熱圧成形後、アルミ
ニウム基材を除去すれば、第６図に示Ｊ−Ｊ、うに、ｓ
１ｆ部分、抵抗体等の素子部分おＪ：び絶縁部分がずべ
て同一平面上にある回路基板を製造りることができるの
である。

アルミニウム基材の厚さは、取扱いおよび導電パターン
成形後の該基材の除去の容易さを考慮して選べばＪ：い
が、３０〜１００μ程度が本発明にＪ３いて１１最も使
いやすい。

アルミニウム基材上に導電パターンを形成さ【！−るに
１五電気メッキにより必要部分に銅を電着させるのがよ
い。必ず不要部分を溶剤除去！１１１のメッールジスト
でマスクしておき、硫酸銅浴、ビ１１リン酸銅浴などの
メッキ浴に浸して通電し、マスクしたアルミニウム基材
を陰極として銅の１ｄｌＦＪを電着させる。電気メツ：
１−法によれば、酸性条ｆＩ下で行うことができ、−ま
た析出速１（が速く、アルミニウム基材が容易には侵さ
れないので有利である。電気絶縁積板どの接着をよくす
るために、表面に酸化銅をつＧ−Ｊるなと適当な化学処
理を施してもよいし、機械的に凹凸をつけてもよい。ま
た電気絶縁基板の材質によっては適当な接着剤を塗布し
てもよい。

本発明の電気絶縁基板としては、−トで１９た導電パタ
ーンを埋め込むためには、電気絶縁性の熱硬化性樹脂ま
たは熱可塑ｆ１樹脂を用いるのが有効である。これらの
樹脂として１．１、従来硬質およびフレキシブルプリン
ト配線板の絶縁材料および回路の支持体として用いられ
ているものならば耐アルカリ性のものはすべて使用する
ことができる。積層板として用いる場合は、フェノール
樹脂−紙、エポキシ樹脂−ガラスクロス、■ボキシ樹脂
−紙、エポキシ樹脂−ガラス紙、エポキシ樹脂−合成！
ＩＮクロス、不飽和ポリエステル−ガラスマット、不飽
和ポリエステル−合成ＩＩＮ不織布、ジアリルフタレー
ト樹脂−ガラスクロス、ジアリルイソフタレート樹脂−
ガラスクロス。

ジアリルテレフタレート樹脂−ガラスクロス等が例示で
きる。積層板中の樹脂含量は４０〜７０Φ量％の範囲が
適当である。また、電気絶縁ＩＡ板の樹ｔＵｔとして、
本出願人が新規に開発したテレフタル酸ジアリルエステ
ル共重合樹脂を用いると、該樹脂自体が電気特性、耐熱
性、高ｒ−耐温性、曲げ強さ等に優れる他、耐衝撃性に
ム優れるという特性をもつので好都合である。

上記デ１ノフタル酸ジアリルエステル共重合樹脂とは、
テレフタル酸ジアリルエステルと月？”ｉ　ｆＡ庚粗化
水素を有機過酸化物、アゾ化合物の／ｌ（１＋に申合し
て得られた共重体をいい、本発明にａ３いては、以下に
述べるようなテレフタル酸ジアリルエステル共重合樹脂
が電気絶縁基板に使用される樹脂として好ましい。

即ち、次式（Ｉ） イ［１１）、−１一式（Ｉ）中、Ｒ１及びＲ２は、それ
ぞれ水素ＩＩ；（子及び低級アルキル基よりなる群から
選ばれ／：　基を示し、１−１〜３の整数である。

で表わされるベンジル位に少なくとも１個の水素原子を
有する芳香族炭化水素と次式（Ｉ）拠 で表わされるテレフタル酸ジアリルエステルとの共重合
樹脂であって、（ａ）１式（Ｉ）七ツマ一単位の末端に
式（Ｉ）七ツマ一単位と炭素−炭素結合した構造を有す
る。更に、（ｂ）、該共重合樹脂の式（Ｉ［＞モノマー
単位のアリル基で形成された炭素−炭素結合分子鎖部分
の該式（Ｉ［）七ツマ一単位の数３〜１１個、好ましく
は３〜１０個であるという構造的特徴を有する共重合樹
脂である。更に、以下に挙げるような諸性質をもつ共重
合樹脂が望ましい。

（Ｃ）ライス（Ｗｉｊｓ）法測定によるヨウ素１ｉｌ１
１４０〜８５゜ （ｄ）３０℃ニオＧ−Ｊ　ル真比ｍカ１．２０〜１，２
５゜（（］）軟化範囲　約５０〜約１２０℃。

（ｆ）５０ｔｆｆｆｉ１％メチルエチルケトン溶液粘度
８０〜３００ｃｐＳ　（３０℃　）　。

（ｏ）ＧＰＣ（ゲル・パーミェーション・りロマトグラ
フィー）法で測定したポリ スチレン換算数平均分子量（Ｒｎ　）が４０００〜１０
０００．重聞平均分子１１（ＲＷ）が７００００〜２０
００００で、且つＦ２ＯとＦ４ｗとの比ＦＩＷ　／Ｆｌ
ｎで表わした分子量分布が１０〜４０゜ （ｈ）ブラベンダープラストグラフで測定したブラベン
ダー溶融粘度が２５０〜２６００ｍ−６で、プロセッシ
ング時間が５〜 ６５分。

（ｉお、」−記テレフタル酸ジアリルエステル共小台樹
脂の製法等の詳細は、本出願人の先の出願に係る特願昭
５７−１８９９８１号に記載ｌ）でいる。

本発明において、上記テレフタル酸ジアリルエステル共
重合樹脂を、紙、ガラスクロス、ガラスマット、ガラス
不織布、合成［ｆｆクロス、合成ｍＨ不織布等と組合せ
て、耐衝撃性、その他の性質にすぐれた電気絶縁基板と
して用いることができる。該共重合樹脂は、他の樹脂、
たとえばジアリルフタレート樹脂や不飽和ポリエステル
樹脂等で変性して用いることも勿論可能である。そのほ
か、ポリビスマレイミド、ビスマレイミドトリアジン樹
脂等も同様に用いることができる。

また、特にフレキシブルな回路基板が必要な場合は、ポ
リエステル、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂−ガラス積
層板、フッ素系共重合体、ポリスルホン、上記のテレフ
タル酸ジアリルエステル共重合樹脂−ガラスＩＩＮまた
は合成！１Ｉｌｔ積層板等のプラスチックシートもしく
はフィルムを使用することができる。あるいは積層板の
みではなく、上記の各樹脂の成形材料を用いて電気絶縁
基板とすることもＣきる。

）′ルミニウムＩｔ本＋４十に形成させた導電パターン
のパターン而と−１−記の各種電気絶縁基板から選んだ
＋４石とが接するように積層して、熱圧成形すれば第３
図（Ｃ）に示すようなアルミニウｌ＼坩祠を１）−）だ
１１１１路基板が得られる。

成形条ｆｌ　１．Ｌ、電気絶縁基板に用いられる樹脂に
Ｊ：って適当に選べばＪ：いが、通常、温度１００〜１
９０℃、圧力５〜１０００ｋ１３／　ｃａｒの範囲にあ
る。

アルミニウム！、！＋４を除去するためには、アルカリ
溶液、例えば水酸化すＩ〜リウム５０（＋　／！、グル
コン酸すトリウム１０／１等のエツチング液を用いて、
エツチングすればよい。アルミニウム層を除い！、：後
、水洗し、２０％過硫酸アン１ヨニウムなどの弱い銅エ
ツチング剤に浸して表面の汚れを除（−）ば、第４図ま
たは第６図に示すような回路基板を得ることができる。

回路の表面保護どはんだ付性を保持させるために、導電
パターンには金、スズ・ニッケル、スズ・鉛、スズメッ
キなどを行ってもよい。

本発明の方法を有効に利用すれば、片面および両面に導
電パターンをもつ回路基板のほか、多層板を製造するこ
とも可能である。

本発明の方法によれば、アルミニウム基材上で、予めマ
スキング剤塗布、電気メッキ、洗浄等の各工程の処理を
行うことができるため、有機物を成分として含む電気絶
縁基板が、メッキ浴その他の化学薬品、水分、熱等に曝
されることが少く、損傷を受けにくいという利点があり
、寸法安定性にすぐれた高精度の回路基板が得られるこ
とも重要な特徴の一つである。

このようにして得られた回路基板は、導電部分と絶縁部
分が同一平面上にあり、平滑２Ｚ鏡面状の表面を有して
おり、従って回路基板上を摺動するような用途には特に
適している。

電気絶縁基板に耐摩耗剤等を配合して、耐摩耗性を向上
させておけばさらに有利である。

本発明の方法にＪ：って得られる回路基板の用途として
は、すぐれた高性能のプリント配線１．（板として使用
しうるのは勿論、そのほか例をあげるならば、多極型の
コネクター、抵抗体等を組み込めば、各種複合素子、ポ
テンショメーター、［ン］−ダー、センサー等に、小型
モーターのコンミュテーターやカーボン電極を組み込め
ば、電源供給回路となるなど、表面の平滑性による摺動
性を生かす多数の分野がある。

以上説明１．たまうに、本発明の特徴は実施の態様を含
め十分明らかであるが、以下においてテレフタル酸ジア
リルエステル共重合樹脂を含む熱硬化ｖ１樹脂を電気絶
縁基板として用いる例を示し、さらに詳しく説明する。

しかしながらこれに限定されないのは、以上の説明から
明らかである。

テレフタル酸ジアリルエステル共重合樹脂の製造 タービンＷ式可変式撹拌機、七ツマ−及び触媒供給用二
重管式供給ノズル、チッ素パーシロ、リーク弁、サンプ
リング口、温度計及び圧力胴を備えた内径ＳＯＯ，ｌ、
内容積１２０ｐのジャケット付５ＵＳ３０４製重合槽を
使用した。七ツマ−及び触媒供給用二重管式供給ノズル
は重合層の胴部の液面下に取り付け、重合槽にはいる前
からは外管の内径を１．５ｎとし、供給配管中での滞留
時間をできるだけ短くした。ノズルの閉塞に備えて、こ
のようなノズルを３個設置した。サンプリング口も重合
槽の胸部に設置し、重合反応中肉圧を利用して、液相の
サンプルが採取できるようにした。チッ素パーシロには
油回転式真空ポンプとチッ素ボンベを接続し、必要に応
じて切替えられるようにした。

上記重合層に、後掲衣１に示したようにキシレン６０ｋ
（ｌを仕込み、常温で、真空ポンプで減圧にし、チッ素
ガスで常圧に戻す操作を３回繰返して槽内の空気をチッ
素で置換したのち、再び減圧にし、重合槽を密閉した。

撹拌機を起１１シて２４（ＩＲＰＭで撹拌しながら、ジ
ャケラ１〜にスチームを通じて、温度１４０℃にシず　
ＷＬ、、７こ　５゜ 撹拌法１ηを十げて　７２０ＲＰＭとし、二重管式ノズ
ルの外管からテレフタル酸ジアリルエステルを所定の速
ｔαで、また同時に過酸化ジー　ｔｃ＋’ｔ−Ｊチル（
ｒ）　Ｔ　Ｂ　Ｐ　Ｏ）とキシレンをモル比０．５：１
とｈるにうに予め混合しておいたｔ）のを所定の速度で
、吐出圧７０ｋｌ　／　ｃＩ？のポンプで重合槽へ供給
した。この間、重合槽の渇に１ｔ、Ｉ、１４０℃を保つ
ようにスチームを調節した。イｔお供給−リベきテレフ
タル酸ジアリルエステル（ｒ）Δ］−）は１５℃に、過
酸化ジー１ｅｒｔ−７ヂルと：１−シレンの混合物は５
℃にそれぞれ冷ＩＪ１シ、重合槽へ至る配管はそれぞれ
保冷した。重含槽圧力は０．３〜２　ｋｉ／ｃｏｆＧで
あった。

所定りのテレフタル酸ジアリルエステル、キシレン、過
酸化ジーｔｅｒｔ−ブチルの供給が終了すれば、スチー
ムをとめ、撹拌速度を下げて２４ＯＲＰ　Ｍとし、ジャ
ケットに冷却水を通して冷却した。常温付近まで冷却し
たのら、リーク弁を開けて、常圧に戻し、重合反応を終
了した。

重合反応中はサンプリング口から適宜サンプルを採取し
て、屈折率、及びＧＰＣで反応を追跡した。

テレフタル酸ジアリルエステル、キシレン及び過酸化ジ
ーｔｅｒｔ−ブチルの供給速度と供給量を後掲衣１に示
した。

上で得られた重合反応液を、薄膜式蒸発器を用いて、揮
発分を留去し、蒸発残分中の未反応キシレンの、共重合
樹脂と未反応テレフタル酸ジアリルエステルの合計に対
する比率を、重量で０．３：１とし、次いで蒸発残分を
、供給したテレフタル酸ジアリルエステルの、重量で５
倍のメタノールを仕込んだ撹拌槽に滴下しながら撹拌し
、共重合樹脂を析出させた。析出した共重合樹脂を同量
のメタノールでよく洗い、ろ過、乾燥、粉砕して粉末状
の１００合樹脂を得た。

共市合樹１１１４１７）収率及び物性を表１に示した。

表　１ 一１記人１【こおいＣ （１）は、グルパーミニ−ジョンクロマトグラフ法にＪ
、るポリスチレン換算測定値で、つＡ−ターズ拐製ｒ　
１５０ＣＧＰＣＪ　Ｈ置ヲ用いた。。

（２）は、メトラー判製ｒ　Ｐ　Ｆ　６１Ｊ光透過式自
ｉｌＪ融魚測定装置を用いた。

（３）は、シラベンダー判（独）製のブラベンダープラ
ストグラフによる測定値。

混練室容量５０　ｃ　ｃ、ロータ型式Ｗ５０１］、試料
！ｉｏｇ　１ステアリン酸亜鉛０．５ｇ　、混練室温１
１ｊ　１３０°Ｃ，Ｉ：ュータ回転数２２ＲＰＭ　テｎ
ｔｌＪ抵抗が！１０００　ｒｎ−ｇに達するまぐ行い、
記録紙の１〜シルク線から、トルク最低値をブラベンダ
ー溶融粘ｔａどし、試料投入終了時から！１００（ｌ　
ｍ−ｇ　にぐの時間をプ「１セッシング時間としＩご。

実施例 〈アルミニラｔｚ　３；４１４十への導電パターン形成
〉へさ４０／ｌの）！ルミニウム箔−に１こ、導電パタ
ーン部分のみアルミニウム層が露出するＪ：うにスクリ
ーン印刷により不要部分をメツキレシスト剤でマスクし
ておき、硫酸銅溶液をメッキ浴としてアルミニウムの露
出部分に銅を析出させ、厚さ３５μの銅層からなる導電
パターンを描いた後、上記レジスト剤を剥離した。

〈電気絶縁基板の調製〉 前記製造のテレフタル酸ジアリルエステル共重合樹脂を
用いて、以下に示す成形相別を調製した。

テレフタル酸ジアリルエステル共重合樹脂８０重量部 ジアリルフタレート樹脂　２０　／／ パークミルＤ　２　Ｉ！ ガラス短繊維　５Ｑ　ｎ 炭酸カルシウム　３５〃 ウオラストナイトＮＹＡＤ４００ （カルシウムメタシリケート）　５　〃シランカップリ
ング剤Ａ　１７４　０．６　１゜ハイドロキノン　０．
０１重量部 なお上ｈ１１の各成分は次の通りである。

ジアリルフタレ−１・樹り１ｎ：大阪曹達社製パークミ
ル［）二日本油脂社製 ガラス知繊紐：旭ファイバーグラス社 製ｒｃｓｏ　３ｌ−ＩＢ　８３０ＡＪ 炭酸カルシウム：日東粉化■業社製［ＮＳ　１００Ｊ ウオラストナイ１へ：長瀬産業社製 シランカップリング剤：日本コニカ−社製上記の成分を
メチルエチルケトン１００重量部と共にＪ、く混合した
のち、メチルエチルケトンを除去して乾燥ざＵ、粉砕し
て電気絶縁基板材料を得た。

〈回路基板の成形〉 上記アルミニウム星材上に形成させた導電パターンのパ
ターン面を上記電気絶縁基板材ｒ１ど接−りるＪ：うに
積層して、鏡面を用いて瀉ｔα１６５℃、圧力１００ｋ
ｇ／ａＪで３０分間成形し、積層体を得た。

くアルミニウム基材の除去〉 水酸化ナトリウム５０ｏ／β、グルコン酸ナトリウム１
（１／　Ｒからなるエツチング液に、温度７０℃で上記
積層体を浸してアルミニウム層を除去し、十分水洗後２
０％過硫酸アンモニウム溶液に１０秒間浸して洗浄し、
回路基板を得た。得られた回路基板は、導電部分と絶縁
部分が同一平面上にあり、平滑な鏡面状の表面を有して
いた。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ　）及び第１図（ｂ）は従来の金属箔張積層
板の断面図、第２図は従来の回路基板の断面図、第３図
（ａ　）〜第３図（Ｃ）及び第４図は本発明の一実施例
を示すもので、第３図（ａ　）〜第３図（Ｃ）は各工程
断面図、第４図は回路基板の断面図、第５図及び第６図
は本発明の他の実施例を示し、第５図は工程断面図、第
６図は回路基板の断面図である。 １：金　属　箔　２：接　着　剤 ３：電気絶縁基板　４：導電パターン −２３＝ ５ニアルミニウム基材　６：マスキング剤７：抵抗体素
子 出願人　大阪曹達株式会社 代ｌｉｐ人　弁理士　同条　透 ２４−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミニウム基材上の不要部分をマスクして電気メツキ
   法により銅を析出させて導電パターンを形成させる工程
   、該導電パターンを電気絶縁基板上に該パターン面が該
   絶縁基板と接するように積層して熱圧成形により積層体
   をつる工程、該積層体中のアルミニウム基材をアルカリ
   処理により溶解除去する工程、よりなることを特徴とす
   る導電部分と絶縁部分とが同一平面上にある回路基板の
   導電パターン形成法。