JPS61139086A

JPS61139086A - 金属プリント基板

Info

Publication number: JPS61139086A
Application number: JP26145184A
Authority: JP
Inventors: 豊日比野; 東川　正
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1984-12-10
Filing date: 1984-12-10
Publication date: 1986-06-26

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】〈産業上の利用分野〉この発明は、屈曲性のある金属プリント基板に関するも
のであり、特にすぐれた耐半田耐熱性、接着性、電気特
性と打扱き、折曲げ、絞り加工性に耐え得る性能を有す
るプリント配線用基板に関するものである。

〈従来の技術〉エレクトロニクス産業の発展に伴ない、印刷配線基板の
需要は年々増大しているが、これらに使用される基板材
料としては高性能で多機能を有することが要求されてい
る。

即ち、従来は紙、ガラスクロスなどにフェノール樹脂、
エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などを含浸し、積層硬
化した硬質板に銅箔を接着せしめた硬質プリント基板や
ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルムなどに銅箔
やアルミ箔を接着せしめたフレキシブルプリント基板が
使用されていた。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかしながら、前者の硬質プリント基板は、硬くて剛性
があり、ＩＣ，コンデンサ、抵抗体などの部品を実装で
きるが、打抜き、折曲げ。絞り加工などの機械加工はで
きなかった。

一方、後者のフレキシブルプリント基板は、打抜き、折
曲げなどは容易であるが、前者のように部品を実装する
ことはできなかった。

ざらに前者の硬質プリント基板ではＩＣ、コンデンサな
どの熱放散をよくするため、積層板の一部もしくは大部
分を鉄、アルミニウムなどの金属板に置きかえた金属基
板が一部使用されていたが、電気的特性の面から折曲げ
、絞り加工などには耐え得るものではなかった。

これらのことから、モータ、ＩＣ，コンデンサ、抵抗体
などの部品が実装でき、熱放散性にすぐれ、打抜き、折
曲げ、絞り加工等の機械加工ができて加工後もすぐれた
耐半田耐熱性、接着性、電気特性を有する金属基板が必
要とされてきた。

く問題点を解決するための手段〉この発明は上記した従来のプリント基板における欠陥や
問題点を是正した高性能な金属プリント基板を得るべく
、種々の材料と積層構造について検討の結果、得られた
ものである。

即ち、この発明は鋼板上に施され、表面が電解エツチン
グされたアルミニウムめっき層上に、接着剤層を介して
回路導体が形成されてなる金属プリント基板であり、特
に接着剤層の厚みとヤング率を特徴とする金属プリント
基板を提供しようとするものである。

く作　用〉この発明の金属プリント基板における接着層としては、
その厚みが少なくとも２層以上重ねられたものが好まし
く、その合計厚みが５０〜３００μで、且つ接着剤層の
ヤング率は３００〜ａｏｏｈ　ｉが好ましい。また接着
剤層中には無機質短繊維を２０〜６０重量％含有させて
もよい。

次に、この発明の金属プリント基板の各構成物質につい
て具体的に説明する。

まず、この発明に用いる鋼板は汎用の冷間圧延鋼板にア
ルミニウムめっきを施し、その表面を電解エツチングし
たものである。これは耐食性の向上と接着力の向上のた
めであり、不可欠の要件である。

またアルミニウムめっき厚は１０〜３０μが好ましく、
接着面は塩化アンモニウム溶液中で電解エツチングを行
なうことにより、基板の屈曲に耐える接着力が得られる
。

この電解エツチングによるアルミニウムめっき層表面の
荒さは適宜コントロールできるが、３〜６μの時特にす
ぐれた接着力が得られ好ましい。

このような電解エツチング面には耐熱性の接着剤を介し
て銅箔が接着され、その後回路形成がなされるのである
。

耐熱性接着剤としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、
フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリビニルブチラール
樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂、ビスマレイミドト
リアジン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂
などの１種もしくは２種以上の混合樹脂で、特に接着剤
はガラス繊維、珪酸繊維、アルミナ繊維、チタン酸゛カ
リウム繊維などの無機質短繊維を２０〜６０重量％含有
させることにより、耐半田耐熱性が一段と向上する。

これらの短繊維は予め不織布の形状に成形し、その後接
着剤を含浸することも可能である。

無機質短繊維としては、その長さ０．１〜５．０ｍｍで
直径０．１〜１０μのものを使用することが好ましい。

これは、０．１ｍｍより短り０．１μより細いと耐半田
耐熱性が劣り、５．０ｍｍより長り１０μより径が太い
と基板の折曲げや絞り加工時に接着剤中にクランクが発
生して好ましくないためである。

不織布を用いる場合には厚さ５０〜３００μが好ましい
。

また、接着剤中に含有する無機質短繊維の量を２０〜６
０重量％とするのは、２０重量％以下では耐半田耐熱性
が劣り、６０重饅％以上を用いるとアルミニウム面と銅
箔面に対する接着力が低下して好ましくないためである
。

さらに無機質短繊維を混入した接着剤はアルミニウムエ
ツチング面、銅箔面もしくはその両面に少なくとも２層
重ねで５０〜３００μ厚さにコーティングされたもので
、その硬化物のヤング率は３００〜５ｏｏｎ　Ｊである
のが好ましい。

接着剤を２層重ねする理由は、１Ｍでは貫通する欠陥部
が存在する可能性があるためであり、また、厚さが５０
μ以下では電気的特性が不十分であり、３００μ以上で
は折曲げ、絞り加工時に銅回路にクラック、シワなどの
欠陥が発生するためである。

接着剤のヤング率は基板の折曲げ性、絞り加工性に大き
な影響をおよぼす。

しかして、このヤング率は３００）ＣＩＩＪ以下では折
曲げ、絞り加工時に接着剤層が容易に変形し、アルミめ
っき層もしくは銅箔界面より剥離しやすくなる。

また８００に９　Ｊ以上では被膜が硬く、伸び率が低下
し、且つ、アルミめっき層および銅箔との接着力が低下
して折曲げ、絞り加工性に劣るためである。

このように接着剤として比較的高いヤング率を示すもの
を得るためには、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、エポ
キシ−フェノール樹脂、ポリアミノビスマレイミド樹脂
などに、前記した無機質短繊維を撹拌機あるいはロール
で混練りしたものを用いることが好ましい。

く実　施　例〉以下、この発明を実施例により詳細に説明する。

実施例１〜１８１　、２　ｍｍ圧の鋼板に溶融アルミニウムめっきを２
０〜２５μ厚さに施し、その後これを１０％の塩化アン
モニウム水溶液に５０℃にて浸漬し、電解エツチングに
よりアルミニウム表面を３〜５μ深さに荒した。

次いで下記第１表に示す配合よりなる接着剤をロール混
練により製造し、これらの接着剤をドクターナイフを用
いて鋼板上のアルミニウムめっき層表面および電解銅箔
面に各々約３０μ、５０μ、１００μ程度の厚みになる
ようコーティングし、半硬化状態の被膜を得た。

第　　１　　表その後、接着剤塗布面同志を重ね合せ、加熱加圧プレス
にて　１８０℃、３０分の硬化を行なって銅張り基板を
得た。

次いで銅箔面の一部に１　ｍｍ幅の回路形成をするため
にエツチングレジストをかけ、塩化銅で回路をエツチン
グして１　ｍｍ幅回路を得た。

第１図はその拡大断面図である。

得られた金属プリント基板について耐半田耐熱性、接着
力などの性能試験を行なったところ第２表の結果を得た
。

比較例１〜６ラムを２０〜２５μ厚となるようめっきし、その後表面
を脱脂洗浄し、次いでその表面に第１表の接着剤Ａと汎
用のビスフェノール系エポキシ樹脂Ｇを約３０μ、６０
μ、１２０μの厚さとなるようにコーティングし、半硬
化状態の被膜を得た。

その後電解銅箔を重ね、１８０℃、３０分の加熱加圧を
行なって銅張り基板を得た。

°これらの銅張り基板についても実施例にて得た銅張り
基板と同様の性能テストを行ない、その結果を第２表に
示した。

第２表注く別第（１）　　耐半田耐熱性：得られた基板を３００”Ｃの
半田槽に１０秒間浸漬して、ふくれ、剥離等の異常を調
べた。

（２接着カニ得られた基板の銅箔面に１３幅のノツチを
入れ、その銅箔の接着強さを９０”剥離試験によって求
めた。

（３）　　折曲げ性：得られた１　ｍｍ幅回路基板の銅
箔面を外側にしてマンドレス巻付けによる曲げ試験を行
ない、銅箔にクラックが発生する曲げ半径を求めた。

（４）絞り加工性：得られた１ｍ幅回路基板の銅箔面を
内側にして直径６０ａｕ＋＋φ、深ざ５ｍ鴨、型の半径
を基板厚みの２倍にして絞り加工性を調べた。

その絞り加工状態を第２図に示した。

絞りの良否は銅回路の剥離、クラックの有無と銅回路と
鋼板とのＡＣ耐電圧破壊値により判定した。

果〉２表の結果から、鋼板のアルミニウムめっき。

表面を電解エツチングにより数μ深さに荒し、その後接
着剤層中に無機質短繊維が２０〜６０重量％含有し、そ
の接着剤のヤング率が３００〜８００ｋｌ　Ｊである接
着剤層を、銅箔−路下に５０〜３００μ厚さに形成した
ことにより、すぐれた耐半田耐熱性と、折曲げ性および
絞り加工性を有することが判った。

これに対して比較例の如く、エツチングされないアルミ
ニウムめっき面には接着力が低く、耐半田耐熱性、折曲
げ性、絞り加工性も不良である。

ざらに接着剤層中に無機質短繊維を混入していないので
折曲げ性が悪く、絞り加工後のＡＣ耐電圧が大幅に悪く
なることが判った。

以上の結果から、この発明の適切な材料と厚みとの組合
せにより良好な金属プリント基板が得られることが認め
られた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の金属プリント基板の拡大断面図、第
２図はこの発明の金属プリント基板の絞り加工状態、を
示す説明図である。第１ＴＩ！Ｊ ■ ？ ζ 第２図　　　１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鋼板上に施され、表面が電解エッチングされたア
ルミニウムめつき層上に接着剤層を介して回路導体が形
成されてなる金属プリント基板。
（２）接着剤層中に無機質短繊維が２０〜６０重量％含
有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の金
属プリント基板。
（３）接着剤層のヤング率が３００〜８００ｋｇ／ｍｍ
＾２であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の金属プリント基板。
（４）接着剤層の厚みが５０〜３００μであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の金属プリント基板
。