JPS63219562A

JPS63219562A - セラミツクコ−ト積層板の製造方法

Info

Publication number: JPS63219562A
Application number: JP5478787A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hasegawa; 寛士長谷川; Mitsuhiro Inoue; 光弘井上; Tokuo Okano; 岡野　徳雄
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1987-03-10
Filing date: 1987-03-10
Publication date: 1988-09-13

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紙基材フェノール樹脂積層
板、ガラス布晶材エボキ７樹脂槓層板が多く用いられて
きた。しかし、Ｒ近、電子機器の高出力化、小型化に伴
い、高密度実装化が望まれ、プリント基板にも耐熱性、
熱伝導性、耐トラツキング性等の同上、あるいは寸法安
定性のため低熱膨張化など、従来の積Ｈａ板にはない特
性が要求されるようになりてきた。

従来のプラスチック系の積層ａは熱伝導性が悪いため熱
放ｆ＆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高密度実装化は困難であった。これ
に対してはアルミナをはじめとするセラミック基板、あ
るいは金属板を芯材としてその表面を絶縁層で覆ったメ
タルコア基板などが注目され、果際に使われている。ま
た、耐熱性の点からも従来のフェノール樹脂、エポキシ
樹脂に代わり、高耐熱性のポリイミド樹脂、あるいはポ
リエーテルエーテルケトン、ｙＮＩ）ｔル２オン、ポリ
フェニレンサル２アイドなどの耐熱性熱ＤＪ塑性樹脂を
用いた基板の開発が盛んに行われている。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、こ扛らの基板についてみると抛々の問題点があ
る。

アルミナ、炭化クイ累、窒化アルミニウムなどのセラミ
ック基板は熱伝導性、耐熱性にすぐれているが、製造工
程が複雑で寸法積度も悪く、加工性も悪い。また、機械
的にもろ（、基板の大きさに制限があり、大型の基板が
得られない。

また、コストも高価である。

金属板も芯材としたメタルコア基板は、回路となる導体
部と接しているのは低熱伝導性の樹脂からなる絶縁ｔ＊
”１１１′あるために金属芯の尚熱伝導性を十分に生か
しきれず、熱放散性は十分ではない。また、芯材が導電
性の金Ｊｆ４８１″Ｃあるため、スルーホールの形成が
容易ではな（、形成するためには複雑な製造工程を必要
とする。

ｆた、耐熱性樹脂を用いた基板は耐熱性は同上している
ものの、樹脂の熱伝導率が低いために熱放散性の向上は
望めない。

本発明はこれらの欠点を改良し、従来のプラスチック系
積層板と同様な製造、加工方法がｏＪ能で、しかも熱伝
導性、耐熱性、耐トラツキング性にすぐｎ１低熱膨張亭
の基板を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、金属ゐの片面にアルミナと７リカの
混合物の粉末を浩射してアルミナ、シリカからなる溶射
層を形成し、該金属箔の浴剤層側と接するようにプリプ
レグを積層して熱圧成形して一体化し、金属箔とプラス
チック系積層板の間にアルミナとシリカの混合物からな
る！−を設ける仁と１ｒ％徴とするものである。

本発明に用いる金属箔は遡常プリント基板に用いらｎて
いる銅箔かコスト、性１１８面から最適であるが、この
他にアルミニウム吊、亜鉛箔、ステンレス箔、ニッケル
箔、銀箔、金箔、あるいはこｎらのラミネート陥、曾金
箔を用いることができる。

金属箔にｆｇ射する材料をアルミナと７リカの混合物と
したのは、金ＩｐＡｉへの密着性と生産性のためである
。

絶縁性、耐薬品性その他の性能から金属箔に溶射する材
料はアルミナかＲｉｄである。ところが、アルミナ単独
の揚台、その融点が２０００〜２１００℃と高いため、
こｎを溶融さセるために高温が必要となる。したがって
厚さの薄い金属箔にこれを溶射すると熱による金属箔の
変質、あるいはアルミナと金属箔の熱膨張係数の差によ
り金属箔にしわが発生する。こｔＮヲ防止するには金属
箔を強制的に冷却するための治具が必要となり、設備が
複雑になってしまう。また、金属箔の変質、しわの発生
全防止するために溶射の温度金工げるとアルミナが十分
にｆＩｊ融しなくなり、溶剤層がポーラスになり、金属
箔への密着性、るる腟はアルミナ粒子間の結合が弱く、
特性が低下する。また、十分浴融しない粒子は金Ｆ４箔
に付看誓ず、はじくために溶射物の付層効率を低下させ
、歩留りか非常に悪くなる。

ところが、アルミナに７リカを混合すると７リカの融点
は１７００〜１８ｏＯ℃とアルミナより低いため釦、シ
リカは低い浴剤温度で十分に溶融する。そのため、溶射
温度が低くてもシリカが金ｌｌ４Ｗ３との密着、アルミ
ナ粒子間の結合のバインダーとして作用し、金属箔との
密着性が向上する。また、沼射温度を低くできることく
よって金属箔の１＠剰時の変質、しわの発生も防止する
ことができる。

シリカと同様な作用をもつセラミックにチタニアがある
が、チタニアは導電性を有するためＫこれをアルミナに
混合すると絶縁性が低下し、プリント基板の絶縁層とし
ては使用し得なくなる。

なお、本発明においてアルミナとシリカの混合比を規定
したのは以下の理由による。アルミナが９５重量％を超
え、シリカが５重ｉ％未満であると７リカの作用が不十
分で金属箔との密着性等が低下する。また逆に７リカが
５０重雪量を超えると、シリカは浴剤時に長繊維化して
上方へ飛散しやすいために浴剤環境か極めて悪くなり、
浴剤ができない。一般に゛シリカ単独ではこのような埃
象のために浴剤不可能とされている。

アルミナ、シリカの混合物の浴剤方法はガス溶射法、プ
ラズマ浴剤法、水プラズマ溶射法、減圧プラズマ浴剤法
など一般にセラミックの浴剤に用いられる方法が通用で
きる。

次にプ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＠脂が好適であるが、その他
にフェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン
樹脂、ビニルエステル樹脂などの熱硬化性樹脂、あるい
はポリサルフオン、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熱可塑
性樹脂を用いることができる。

また、繊維としては一般に用いらｎているガラス繊維の
他にケブラー線維、紙、クォーツ繊維などを用いること
ができる。

（作用）本発明の方法により得られる積層板はプラスチック系基
板の表向にアルミナ／シリカよりなるセラミック層を有
し、さらにその土に導体回路を形成する金Ｊ！ｌｉ箔を
有するものである。

回路の真下にセラミック層があるため、従来のプラスチ
ック糸基＆に比べると％に＠方向への熱放散性にすぐれ
る。筐た、耐熱性、耐トラツキング性、表１ｆｉ硬度も
大きく同上し、低熱膨張係数のアルミナ／シリカ膚會有
するため、基板の熱膨張係数も低くすることかできる。

なお、回路の形成は、従来の金橋張槓層板と同様に表向
の金Ｈ４箔にレジスト）ｆＩｋを形成してエツチング処
理を行うことによって容易に形成することができ、スル
ーホールの形成も従来のプラスチック系基板と四時にド
リル卯工等により行うことができる。

さらに一般に無機物であるセラミックと有機物であるプ
ラスチックは親和性に之しいため、十分な密着性が得ら
れないといわｎているか、本発明のようにアルミナ／シ
リカからなるセラミックの溶射層にプリプレグ倉載置し
て熱圧成形すると、溶射層の表向は粗面であるために接
着面積が大きく、密着性は大きなものになる。

以下、実施例を挙げて本発明を説明する。

（実施例〕第１図はアルミナ／シリカ浴剤鋼箔とプリプレグの積層
構成図、第２図は得ろｔ″した積層板の断面模式図であ
る。

厚さ５５μの鋼箔１０片面にプラズマ浴射装置を用いて
アルミナ８０］ｉ［量％、シリカ２０！量％からなる混
合粉末をｆＩ！１躬して厚さ約１００μのアルミナ／シ
リカ沼躬／ｉ！２に形成した・このアルミナ／シリカｆ
ｇ剰銅陥とガラスａ基材エボキ７樹脂グリプレグ５を第
１図の槓層栴底に積み重ね、熱圧成形して第２図に示す
構成の積層板を得た。

このようにして得た積層板は、カラス布基材エボキ７樹
脂４０表面にアルミナ／シリカ層を有し、さらＫその上
に銅箔を有するものである。

鋼箔とアルミナ／シリカ層間、およびアルミナ／シリカ
層とエポキシ樹脂層間の密層性は良好であり、一般のガ
ラス布基材エポキシ佃脂鋼侵積層板と同様の方法でエツ
チングによる回路形成、ドリル加工、スルーホールめっ
きによるスルーホールの形成が可能でめった。

また、アルミナ／シリカ層のない従来の極層板に比べて
熱放散性、耐熱性にすぐれ、熱１ｅ１係数も低かった。

ちなみに耐トラツキング特性はアルミナ／７リ力層のな
い従来の積層板では５００■においてＮＨ４Ｃ６水沼液
の鞠下叡６点でトラッキングを生じたか、本実施例″ｔ
−得たものは、６００Ｖの１００鞠でも、トラッキング
の形成は認められなかった。

（発明の効果）本発明の方法によりは、従来のプラスチック系基板をベ
ースにその表面にアルミナ／シリカよりなるセラミック
層を有する積層板を容易に製造することができる。この
ようにして得らｎる積層板は、特性的にもすぐｎたもの
で、（ロ）路形成、スルーホール形成などの後加工も従
来の積層板と同様の方法で行うことがでさ、従来のセラ
ミック基板、メタルコア基鈑などの問題点を尊決し得る
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はアルミナ／シリカ浴剤鋼箔とプリプレグの積層
構成図、巣２図は本発明により得られた積層板の断面模
式図である。符号の説明１　鋼箔　　　　　　２　アルミナ／シリカ溶射層６　
プリプレグ　　４　ガラス布基材エボ寄シ樹脂代理人弁
理士　ＩＲ拳　　章１′丁　　）第１　図第２図

Claims

【特許請求の範囲】１、金属箔の片面にアルミナ５０〜９５重量％、シリカ
５〜５０重量％の範囲からなるアルミナとシリカの混合
粉末を溶射してアルミナ／シリカの溶射層を形成し、該
金属箔の溶射層側と接するようにプリプレグを積層して
熱圧成形す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、金属箔が銅箔である特許請求の範囲第１項記載のセ
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項記載のセラミックコート積層板の製造方法
。５、プリプレグの繊維がガラス繊維である特許請求の範
囲第１項記載のセラミックコート積層板の製造方法。