JPS63207638A - 銅張セラミツクコ−ト積層板の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はプリント基板用の積層板の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来、プリント基板としてはフェノール側脂積層板、エ
ポキ７樹脂積ｌ−板が多く用いられてきた。しかし、厳
近、電子機器の高性能化、小型化に伴い、茜密度実装化
が望まｎ、それによって生ずる熱の発生をいかに処理す
るかということが問題になってきている。

こｎに対し、従来の有機質系基数は熱伝尋性が悪いため
熱放散性に欠ける、また熱膨張係数が大きく、耐熱性に
乏しいなどのために＾密度実装化は国難であった。その
ためアルミナなどのセラミック基板、あるｖｈは金属板
を芯材としてその表向を絶縁層で積ったメタルコア基板
などが注目されている。また、耐熱性の点からも従来の
フェノール樹脂、エボキ７側ＢＦＩ糸基板に代わり、ポ
リイミド樹脂あるいはポリエーテルエーテルケトン、ポ
リサル２オンなどの耐熱住熱可申性樹脂を用いた基板の
開発が盛んに行なわれている。

（発明が解決しようとする間趙点ン しかし、これらの基板についてみると稚々の…１題点が
ある。すなわち、アルミナ、炭化ケイ素などのセラミッ
ク基板に熱伝尋性、耐熱性にすぐｎているが、製造工程
が俵雑で、加工性が悪い、機械的強度が低い、基板の大
きさに制眠があり、大型の基鈑が得らｎないなどの欠点
がある。また、金属板を芯材としたメタルコア基板は（
ロ）路となる導体部と凄しているのは、低熱伝導の樹脂
からなる絶縁層であるために金属芯の高熱伝導性を十分
に活かし＠ｎず、熱放散性は十分でない。筐た、芯材が
金ｍｅであるのでスルーホールの形成が容易でになく、
非常に俵給な裂造工８ｉ全必要とする。

さらに耐熱性ｄ１脂Ｍ板は、耐熱性は同士しているもの
の、樹脂の熱伝４率が低いために熱放散効果は望めない
。

本発明はこｎらの欠点全改良し、従来の有機質系基板と
同様な製造、加工方法が可能で、しかも熱伝擲性、耐熱
性にすぐれ、低熱彰＠率の基鈑全安価に得る製造方法を
提供するものである。

（問題点を解決するための手段） すなわち本発明は、銅箔と極相強化プラスチック層との
間にセラミック層を有するｍ伝セラミックコート禎層板
の製造において、 ａ、金属板にセラミックを溶射してセラミックＭを形成
する第１工程、 ｂ、該セラミック層と従するようにプリプレグを積層し
て熱圧成形し、これを一体化する第２工程、 ｃ、第１工程においてセラミックをｆｒＩ剤した金属板
をセラミックｊ−から引きはがす第６エ程、ｄ、第３工
程で得たセラミックコート積層数の表面のセラミック層
に未鹸化の熱硬化性樹脂を塗布、含浸させる第４工程、 Ｃ６第４工程で未硬化の熱硬化注榴脂を塗布、含浸させ
たセラミックノーに銅箔を載置し、これを熱圧成形する
第５工程、 からなることを特徴とするものでめ心。

本発明においてセラミックをｆａ制する金ＪｔＡ板とし
ては、鉄、銅、アルミ、ニッケル、ステンレスなどの金
属板を用いることかでさる。

また、セラミック基工その這気Ａｅ杼性、熱伝尋率、＃
荊の容易さなどからアルミナが破通であるが、その他に
電気Ｐ！縁性を有するスピネル、ムライト、ベリリア、
ジルコニア等紫用いることができる。このセラミック層
の厚み【工、６゜８以上５００μ以下の範［Ｊｆｌ＆ｔ
することが好ましい。６０μ未満では溶１模１曽が不均
一になりベコすく、熱放散効果が十分でな（，５００μ
以上になるとコストアップになるとともに、沼＃打脅に
クラック等の欠陥が発生しやすくなるためである。

溶射法としてはガス俗痢、プラズマ沼躬、水プラズマ溶
射、減圧プラズマｍ射法などが通用できる。

次に１リプレグの樹脂は電気特性、成形加工性の点から
エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂が好適であるが、その他
に７エノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬
化性樹脂、あるいはポリサル２オン、ポリエーテルエー
テルケトン、ポリエーテルサルフオン、ポリエーテルイ
ミドなどの熟ｎＪ塑性樹脂金用ｖ′ｈることかでさる。

また線維としては一般に用いらｎるガラス棹維の他にケ
プラー−維、紙、ＳｉＣ＃ｊｋ維、シリカ檎維などを用
いることができる。

筐た熱圧成形恢のセラミック溶射層とンリブレグの密層
性は、セラミック浴剤層の表囲が粗間でしかも気孔が存
在することにより僧層面槓が大きいため、惨めて強固で
Ｉｅする。そｎＫ比べてセラミック溶＃４層と金属板と
の１＃層性は低いため、金楓板をセラきツク浴＃１層か
らは（虐することは、容易に可能℃ある。さらに・工＜
４ｔ−容易にするためには、金Ｍ６１の浴剤前のサンド
ブラスト処理などの＠ｉ面化処理を行わないか、または
ごく軽く行うη為、あるいは離型処坤會施す等の手段が
ｉＪ能である。

金満ａをを工（寵した後のセラミック表面に塗布、言渋
させる未硬化の熱硬化性樹脂として１工、電気特性、銅
箔とセラミックへの＠層性、成形加工性の点からエポキ
シ樹脂、ポリイミド樹脂か好、１ｈであるが、その他に
フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等も用いΦこ
とがでさｏ０樹脂の塗布、含浸方法としては、スプレー
、へケ塗す、バーコーター、ドクターブレード法等會用
いることができる。

（作用） 一般に浴射セラミックスは５へ１５　ｖｏ１％の気孔を
有している。プリント基板への応用例では、アルミニウ
ム等の金属にセラミックを浴剤したメタルベース基板が
内外で畝多く検討されているが、この気孔のために吸湿
後の電気４ｅ線性の劣化が看しく、大きな問題となって
おり吸湿時特性が問題とならなＶｓｊ４：４途に一品使
わｎているのみで、その用途は限らｎてし１つ。しかし
本発明の方法によｎば、セラミック溶射層の気孔は電気
絶縁性の熱硬化性樹脂により封孔されるため、吸湿後の
眠気絶縁性の劣化をどくわずかにすることができる。ま
たこの封孔に用いた樹脂のセラミック層全体に占める割
付は、５〜１５　ｖｏ１％と少ないため、封孔したセラ
ミック層は、セラミック本来の特性を失なうことはない
。

また従来のセラミック浴剤基板では、銅箔層の形成には
、無電解めっきまたは無電踏めっきと電解めっきの工程
を心安としているが、本発明の方法によると銅箔層は熱
圧成形による接層によって形成されるため、めっき工程
は不要であり、しかもこの銅箔層を形成する工程は、セ
ラミック層の気孔を封孔する工程と同時に行えるため、
工程のｆｍ）素化になり生産性が同上する。

さらに本発明の方法では、樹脂が銅箔層とセラミックノ
ーの接層に寄与するため密層性にすぐｎ。

セラミックノーへ鋼めっきした場会でを工、到底望めな
い銅箔層とセラミック層の強固な艦盾力が得られる。

また本発明の方法によって得らｎる積層機を工、低熱膨
張率、高熱伝導率、高耐性のセラミックＩｆ！ｊを有す
るため、寸法変化が／ＪＮさく、黒数触性、１はｔ熱性
にすぐ２１６等の従来の有機質糸４叡にはない欽々のす
ぐれた性質を有する。

しかも、回路の形成、スルーホールの形成′を工、有＋
ｊ＆質糸基板と同じ簡便な方法で行うことができる。

以下、実施例を亭げて本＠明を説明すΦ。

（実施例） 厚さ２ＩＩＩＩ１１のステンレス板１の片開に、フ゛ラ
スマ帛躬装竹を用いてアルミナを削酌して、厚さ約１０
０μｍのアルミナ浴剰層２を形成した。

次に第１図のごとくアルミナ浴剤層２を形成した２枚の
ステンレス板１の間に、ガラス布基材エポキク樹脂宮浸
プリプレグ６（成形時厚みα２１ＩＩｆ１１）を配置し
、ζｒＬを熱圧成形して一体化した。

樹脂硬化完了後、こｒｔｖ冷却し、ステンレス板１をア
ルミナｆｊ剰ノー２力為ら引きはがした。アルミナ溶射
層はカラス布基材エポキ７桐脂層と強固に密着している
ためステンレス板１・工、綱べらでこじあけることによ
り簡単に引きはがすことができた。

次にステンレス機を引ｆ！はがした後のアルミナ溶射層
の表囲に、未硬化のエポキシ拘脂（プリプレグ６に使用
した樹脂と同一のもの）會ハケ塗りし、溶射アルミナの
気孔を射孔するとともに、アルミナ層の表圓に樹脂層５
を形成した。

この樹脂の層と、銅Ｗ３４の粗化面とを合わせるように
図２のごとく配置し、書び熱圧成形し、樹脂を硬化させ
た。

このようにして得た綱慢セラミックコート積層板は、図
３に示すようにガラス基材エボキ７樹脂層６０両向にア
ルミナ層を有するために、熱膨張係数が／Ｊ％さく、熱
伝導性、耐熱性にすぐれ、また両射アルミナに特有の気
孔も檎鹿で封孔されているため、吸湿後の電気＃ｇ縁性
もすぐれていた。

また銅箔と樹脂層、アルミナ層と樹脂層の密層も良好で
あり、一般のガラス布基材エポキシ８１脂積層板と同様
の方法でヱッテングによりパターン形成、スルーホール
の形Ｋ　カＥｌｌ能でめった。なお本積層板の！１１１
箔引きはかしｇ１度は、２゜Ｑ　昧／　ｃｍと十分な接
層性を示し、！た２６０℃のオイルと常温の水に交互に
浸漬する熱衝撃試験において５０テイクル試験後も、は
く離、ふくれ、ひび割れ等の欠陥の発生＆１餡められな
刀為った０ （比較例） 実施例と同様の構成でアルミナを帛躬したステンレス板
とプリプレグを熱圧成形した。ただしアルミナ層からス
テンレス４１！２金を工く陥した後に、アルミナ層に樹
脂を塗布含浸し、熱圧成形によってｊＩｌＩＩＩ陥ＮＩ
を設けるので・工なく、無電解めっきで餉箔層を形成し
た。餉箔ひきはがし強度！！　０．５　ｋｇ　／　ｃｎ
＋１あり、またアルミナＪ＠にを工８ｖｏ１％程腿の気
孔があるため、２６０℃のオイルと常温の水とに交互Ｋ
Ｎ演する熱（Ｊｌｉ撃試潰において５？イクル試験後に
ふくれが発生した。

（発明の効果） 本発明の方法により、従来の有ａ質基鈑ｔペースとして
、その表面にセラミックノーヲ有する積層叡會容易にし
かも安価に製造することができる。本発明により得らｒ
する積層機は、特性的にすぐｎたもので、回路形成、ス
ルーホールの形成などの饋加工も従来の有機質基板と同
様の方法で行うことができ、従来のセラミック基板、メ
タルコアｌｋ板の問題点を暦決し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１囚はアルミナ浴剤ＪｆＩＩを形成したステンレス板
とプリ７”レグの積層構成図、第２図は＊箔とセラミッ
クコートガラス布基拐エボキ７４１（脂の積層構成図、
第６図は本発明により得らｎる銅張セラばツクコートｖ
４層板の萌向僕弐図である。 符号の説明 １　ステンレス機　　　２　アルミナ俗別ノー６　プリ
プレグ　　　　４　銅箔 ５　エポキシ樹脂　　　６　ガラス布基材エボキ７位ｊ
廁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、銅箔と繊維強化プラスチックとの間にセラミック層
   を有する銅張セラミックコート積層板の製造において、 ａ、金属板にセラミックを溶射してセラミック層を形成
   する第１工程、 ｂ、該セラミック層と接するようにプリプレグを積層し
   て熱圧成形し、これを一体化す る第２工程、 ｃ、第一工程においてセラミックを溶射した金属板をセ
   ラミック層から引きはがす第３ 工程、 ｄ、第３工程で得たセラミックコート積層板の表面のセ
   ラミック層に未硬化の熱硬化性 樹脂を塗布、含浸させる第４工程、 ｅ、第４工程で未硬化の熱硬化性樹脂を塗布、含浸させ
   たセラミック層に銅箔を載置し、 これを熱圧成形する第５工程、 からなることを特徴とするセラミックコート積層板の製
   造方法。 ２、セラミックがアルミナを主成分とするものである特
   許請求の範囲第１項記載の銅張セラミックコート積層板
   の製造方法。 ３、プリプレグの樹脂がエポキシ樹脂である特許請求の
   範囲第１項記載の銅張セラミックコート積層板の製造方
   法。 ４、プリプレグの樹脂がポリイミド樹脂である特許請求
   の範囲第１項記載の銅張セラミックコート積層板の製造
   方法。 ５、プリプレグの補強繊維がガラス繊維である特許請求
   の範囲第１項記載の銅張セラミックコート積層板の製造
   方法。 ６、セラミック層に塗布、含浸させる樹脂が、エポキシ
   樹脂である特許請求の範囲第１項記載の銅張セラミック
   コート積層板の製造方法。 ７、セラミック層に塗布、含浸させる樹脂が、ポリイミ
   ド樹脂である特許請求の範囲第１項記載の銅張セラミッ
   クコート積層板の製造方法。