アルミニウム板ベース銅張り積層板とその製造方法ならびにそれを用いたプリント配線板
【課題】放熱性と剛性に優れたアルミニウム板ベース銅張り積層板とその製造方法ならびにそれを用いたプリント配線板を提供すること。
【解決手段】アルミニウム板と、アルミニウム板の一部に埋め込まれた剛性の高い金属部と、絶縁層と、銅箔からなるアルミニウム板ベース銅張り積層板と、アルミニウム板の一部に凹部を形成し、その凹部に剛性の高い金属を埋め込み、絶縁層と銅箔をはり合わせるアルミニウム板ベース銅張り積層板の製造方法と、そのアルミニウム板ベース銅張り積層板を用いたプリント配線板。
【解決手段】アルミニウム板と、アルミニウム板の一部に埋め込まれた剛性の高い金属部と、絶縁層と、銅箔からなるアルミニウム板ベース銅張り積層板と、アルミニウム板の一部に凹部を形成し、その凹部に剛性の高い金属を埋め込み、絶縁層と銅箔をはり合わせるアルミニウム板ベース銅張り積層板の製造方法と、そのアルミニウム板ベース銅張り積層板を用いたプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム板ベース銅張り積層板とその製造方法ならびにそれを用いたプリント配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータの需要が増大し、フロッピーディスクドライブ、ハードディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭディスクドライブ、ＤＶＤ−ドライブなどのモータや磁気ヘッドその他メカニカルな部分の多い電子機器が多く生産されるようになってきて ウおり、しかもその小型化が進められ、重量部品を搭載したり、発熱の大きい電子部品を搭載することのできる金属ベースのプリント配線板の需要が大きくなっている。また、アルミニウム板ベース銅張り積層板は、アルミニウムの放熱性が高いことを利用して、インバータ回路、コンバータ回路等の発熱部品が多数搭載される電源コントロール回路に用いる基板などに使用されている。 前述のようなフロッピーディスクドライブ、ハードディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭディスクドライブ、ＤＶＤ−ドライブなどの駆動回路に用いられる基板としては、このアルミニウム板ベース銅張り積層板では、アルミニウム板をベースとして使用しているため、モータなどの重量の大きい部品を搭載するために必要な剛性が不足するので、通常は、鉄板ベース銅張り積層板を用いることが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のようなフロッピーディスクドライブ、ハードディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭディスクドライブ、ＤＶＤ−ドライブは、さらに小型化、軽量化が求められており、従来の鉄板ベース銅張り積層板では、放熱性が不足するという課題があった。
【０００４】本発明は、放熱性と剛性に優れたアルミニウム板ベース銅張り積層板とその製造方法ならびにそれを用いたプリント配線板を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下のことを特徴とする。
（１）アルミニウム板と、アルミニウム板の一部に埋め込まれた剛性の高い金属部と、絶縁層と、銅箔からなるアルミニウム板ベース銅張り積層板。
（２）アルミニウム板の一部に凹部を形成し、その凹部に剛性の高い金属を埋め込み、絶縁層と銅箔をはり合わせるアルミニウム板ベース銅張り積層板の製造方法。
（３）（１）に記載のアルミニウム板ベース銅張り積層板を用いたプリント配線板。
【０００６】
【発明の実施の形態】アルミニウム板には、通常のアルミニウム板ベース銅張り積層板に用いるものであればどのようなものでも使用でき、厚さにも特に制限はないが、あまり薄いと剛性がなく部品を搭載することができなくなるおそれがあるので、０．５ｍｍ以上のものが好ましい。
【０００７】アルミニウム板の一部に埋め込まれた剛性の高い金属部には、鉄、鉄合金、炭素鋼、ステンレス、ジュラルミンなどが好ましく、磁気シールドをかねることができるものとして、鉄、鉄合金、炭素鋼などを用いることがより好ましい。
【０００８】絶縁層には、基材に樹脂ワニスを含浸したものや、樹脂ワニスを用いることができ、基材には、ガラス布基材、紙基材などがあり、樹脂ワニスの樹脂には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂やフッ素樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱可塑性樹脂を用ることができる。
【０００９】フェノール樹脂には、フェノール、メタクレゾール、パラクレゾール、オルソクレゾール、イソプロピルフェノール、パラターシャリブチルフェノール、パライソプロペニルフェノールオリゴマー、ノニルフェノール、ビスフェノールＡ等を用いることができる。熱硬化性樹脂の変性には、桐油等の乾性油、ポリエステル、ポリエーテル、エポキシ化ポリブタジエンなどを用いることができる。また、リン酸エステルのようなリン系化合物、ブロム化フェノールやブロム化エポキシ化合物のようなブロム系化合物、メラミン化合物やトリアジン化合物のような窒素系化合物又は三酸化アンチモンのような無機化合物を単独または混合して熱硬化性樹脂に添加して難燃化することもできる。
【００１０】エポキシ樹脂は、分子内にエポキシ基を有するものであればどのようなものでもよく、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノールのジグリシジリエーテル化物、ナフタレンジオールのジグリシジリエーテル化物、フェノール類のジグリシジリエーテル化物、アルコール類のジグリシジルエーテル化物、及びこれらのアルキル置換体、ハロゲン化物、水素添加物などがある。これらは併用してもよく、エポキシ樹脂以外の成分が不純物として含まれていてもよい。
【００１１】本発明において、ハロゲン化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ハロゲン化ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ハロゲン化ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂等のテトラブロモビスフェノールＡ等のハロゲン化ビスフェノール化合物とエピクロルヒドリンを反応させて得られるべきエポキシ樹脂のようにエーテル基が結合しているベンゼン環のエーテル基に対してオルト位が塩素、臭素等のハロゲン原子で置換されているエポキシ樹脂を使用したときに、本発明の処理液によるエポキシ樹脂硬化物の分解及び／又は溶解の効率が特によい。
【００１２】本発明で使用するエポキシ樹脂用硬化剤は、エポキシ樹脂を硬化させるものであれば、限定することなく使用でき、例えば、多官能フェノール類、アミン類、イミダゾール化合物、酸無水物、有機リン化合物およびこれらのハロゲン化物などがある。
【００１３】多官能フェノール類の例として、単環二官能フェノールであるヒドロキノン、レゾルシノール、カテコール,多環二官能フェノールであるビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ナフタレンジオール類、ビフェノール類、及びこれらのハロゲン化物、アルキル基置換体などがある。更に、これらのフェノール類とアルデヒド類との重縮合物であるノボラック、レゾールがある。
【００１４】アミン類の例としては、脂肪族あるいは芳香族の第一級アミン、第二級アミン、第三級アミン、第四級アンモニウム塩及び脂肪族環状アミン類、グアニジン類、尿素誘導体等がある。
【００１５】これらの化合物の一例としては、Ｎ、Ｎ−ベンジルジメチルアミン、２−（ジメチルアミノメチル）フェノール、２、４、６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、テトラメチルグアニジン、トリエタノールアミン、Ｎ、Ｎ’−ジメチルピペラジン、１、４−ジアザビシクロ［２、２、２］オクタン、１、８−ジアザビシクロ［５、４、０］−７−ウンデセン、１、５−ジアザビシクロ［４、４、０］−５−ノネン、ヘキサメチレンテトラミン、ピリジン、ピコリン、ピペリジン、ピロリジン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジメチルヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、ジイソブチルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、ジフェニルアミン、Ｎ−メチルアニリン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−オクチルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、トリフェニルアミン、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムブロマイド、テトラメチルアンモニウムアイオダイド、トリエチレンテトラミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエーテル、ジシアンジアミド、トリルビグアニド、グアニル尿素、ジメチル尿素等がある。
【００１６】イミダゾール化合物の例としては、イミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、４、５−ジフェニルイミダゾール、２−メチルイミダゾリン、２−フェニルイミダゾリン、２−ウンデシルイミダゾリン、２−ヘプタデシルイミダゾリン、２−イソプロピルイミダゾール、２、４−ジメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾリン、２−フェニル−４−メチルイミダゾリン、ベンズイミダゾール、１−シアノエチルイミダゾールなどがある。
【００１７】酸無水物の例としては、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、ピロメリット酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物等がある。
【００１８】有機リン化合物としては、有機基を有するリン化合物であれば特に限定せれずに使用でき、例えば、ヘキサメチルリン酸トリアミド、リン酸トリ（ジクロロプロピル）、リン酸トリ（クロロプロピル）、亜リン酸トリフェニル、リン酸トリメチル、フェニルフォスフォン酸、トリフェニルフォスフィン、トリ−ｎ−ブチルフォスフィン、ジフェニルフォスフィンなどがある。
【００１９】これらの硬化剤は、単独、或いは、組み合わせて用いることもできる。これらエポキシ樹脂用硬化剤の配合量は、エポキシ基の硬化反応を進行させることができれば、特に限定することなく使用できるが、好ましくは、エポキシ基１モルに対して、０．０１〜５．０当量の範囲で、特に好ましくは０．８〜１．２当量の範囲で使用する。
【００２０】また、本発明の熱硬化性エポキシ樹脂組成物には、必要に応じて硬化促進剤を配合してもよい。代表的な硬化促進剤として、第三級アミン、イミダゾール類、第四級アンモニウム塩等があるが、これに限定されるものではない。
【００２１】ポリイミド樹脂には、ビスマレイミド樹脂をアミン類で硬化させたもの、これらのプレポリマーをエポキシ樹脂、ビスシアネートモノマ、アミノフェノール、ビスフェノール、ジカルボン酸等で硬化させたものが使用できる。
【００２２】上記、樹脂を可溶性溶媒に溶解させ樹脂ワニスとし、必要に応じ、硬化剤、反応促進剤、および難燃剤、熱可塑性樹脂粒子、硬化促進剤、着色材、紫外線不透過剤、酸化防止剤、還元剤などの各種添加剤や充填材を加えて調合する。
【００２３】本発明の配線板用樹脂組成物には、さらに、セラミック系ウイスカーを加えることができる。このようなセラミック系ウィスカーは、弾性率が２００ＧＰａ以上であることが好ましく、２００ＧＰａ未満では、配線板材料あるいは配線板として用いたときに十分な剛性が得られない。このようなものとして、例えば、硼酸アルミニウム、ウォラストナイト、チタン酸カリウム、塩基性硫酸マグネシウム、窒化けい素、及びα−アルミナの中から選ばれた１以上のものを用いることができる。なかでも、硼酸アルミニウムウィスカーと、チタン酸カリウムウィスカーは、モース硬度が、一般的なプリプレグ基材に用いるＥガラスとほぼ同等であり、従来のプリプレグと同様のドリル加工性を得ることができる。硼酸アルミニウムウィスカーは、弾性率がほぼ４００ＧＰａと高く、樹脂ワニスと混合し易く、さらに好ましい。
【００２４】このウィスカーの平均直径は、０．３μｍ〜３μｍであることが好ましく、さらには、０．５μｍ〜１μｍの範囲がさらに好ましい。このウィスカーの平均直径が、０．３μｍ以下であると、樹脂ワニスへの混合が困難となり、３μｍを越えると、微視的な樹脂への分散が十分でなく、表面の凹凸が大きくなり好ましくない。また、この平均直径と平均長さの比は、１０以上であることが、さらに剛性を高めることができ、好ましい、さらに好ましくは、２０以上である。この比が１０未満であると、繊維としての補強効果が小さくなる。この平均長さの上限は、１００μｍであり、さらに好ましくは５０μｍである。この上限を越えると、樹脂ワニス中への分散が困難となる他、２つの導体回路に１つのウィスカーが接触する確率が高くなり、ウィスカーの繊維に沿って銅イオンのマイグレーションが発生する確率が高くなる。
【００２５】また、多層プリント配線板の、剛性、耐熱性及び耐湿性を高めるために、樹脂との濡れ性や結合性に優れたカップリング剤で表面処理した電気絶縁性のウィスカーを使用することが好ましく、このようなカップリング剤として、シリコン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコニウム系カップリング剤、ジルコアルミニウム系カップリング剤、クロム系カップリング剤、ボロン系カップリング剤、リン系カップリング剤、アミノ酸系カップリング剤等から選択して使用することができる。
【００２６】熱硬化性樹脂とセラミック系ウィスカーの割合は、硬化した樹脂中のウィスカーの体積分率が５％〜５０％の範囲となるように調整することが好ましい。硬化した樹脂中のウィスカーの体積分率が５％未満であると、銅箔付プリプレグ（銅箔／熱硬化性樹脂層）が切断時に樹脂が細かく砕けて飛散するなど、取扱が著しく困難であり、配線板としたときに剛性が低くなる。一方ウィスカーの体積分率が５０％を越えると、加熱加圧成形時の穴や回路間隙への埋め込みが不十分となり、成形後にボイドやかすれを発生し、絶縁性が低下する。また、樹脂とウィスカーの割合は、硬化した樹脂中のウィスカーの体積分率は、２０〜４０％であることが、さらに好ましい。
【００２７】銅箔には、通常のプリント配線板に用いる圧延銅箔、電解銅箔で、厚さは、１２〜７０μｍのものを用いることができ、絶縁層と張り合わせる面には、微細な凹凸を形成した粗化面であることが好ましい。
【００２８】アルミニウム板の一部に凹部を形成するには、プレス成形機やルータ加工機のような数値制御加工機を用いて行うことができる。
【００２９】その凹部に剛性の高い金属を埋め込むには、アルミニウム板に加工した凹部と同じ形状・大きさに切断・加工し、嵌めあわせてプレス加工機などによって圧入することによって、行うことができる。この凹部の加工の深さは、アルミニウム板の厚さの約１０〜９０％程度が望ましい。凹部の加工の深さが、アルミニウム板の厚さの１０％未満であると、剛性の高い金属の厚さが小さく、剛性が低下するおそれがあり、９０％を超えると放熱性が低下するおそれがある。必要とされる放熱性と剛性によって変えることができる。また、このときのプレス圧入条件としては、１〜５ＭＰａ、５０〜１００℃、１〜５分で行うのが好ましい。
【００３０】絶縁層と銅箔をはり合わせるには、前記の樹脂ワニスを、前記の剛性の高い金属を埋め込んだアルミニウム板に塗布して、加熱・乾燥し、半硬化状にして、銅箔を重ね、加熱・加圧して積層一体化することによって行うことができる。また、前記の樹脂ワニスを銅箔に塗布して、加熱・乾燥し、半硬化状にして、前記の剛性の高い金属を埋め込んだアルミニウム板を重ね、加熱・加圧して積層一体化することによっても行うことができる。さらには、支持フィルム上に塗布して、加熱・乾燥し、半硬化状にしてフィルム状の絶縁層とし、前記の剛性の高い金属を埋め込んだアルミニウム板の上に重ね、さらにその上に銅箔を重ねて、加熱・加圧して積層一体化することによっても行うことができる。このときの加熱・加圧の条件は、０．１〜５ＭＰａ、１２０〜２００℃、３０〜１８０分で行うのが好ましい。
【００３１】このアルミニウム板ベース銅張り積層板を用いてプリント配線板を製造するには、通常のプリント配線板と同様に、不要な銅箔をエッチング除去して回路を形成することによって、行うことができる。
【００３２】
【実施例】実施例図１に示すように、厚さ２．００ｍｍのアルミニウム板１に、１．０ｍｍの深さに凹部４を、ルータ加工機で形成し、凹部と同じ形状で同じ大きさの厚さ１．０ｍｍの鉄板２を合わせ、３ＭＰａ、１００℃、５分の条件でプレス圧入を行い、エポキシ樹脂にセラミックウイスカを溶剤中で混合した樹脂ワニスを厚さが８０μｍの絶縁層５となるように塗布し、加熱。乾燥して半硬化状にし、厚さ３５μｍの銅箔３を重ねて、温度１７０℃、圧力２ＭＰａで、９０分間、加熱・加圧して積層一体化し、アルミニウム板ベース銅張り積層板とした。この後、銅箔３の不要な個所をエッチング除去して、アルミニウム板ベースのプリント配線板とした。
【００３３】比較例実施例のアルミニウム板に凹部を形成しない以外は、実施例と同様にしてアルミニウム板ベース銅張り積層板とそれを用いたプリント配線板を作製した。
【００３４】前記実施例及び比較例で作製したアルミニウム板ベース銅張り積層板とそれを用いたプリント配線板について、測定した結果を、表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明によって、放熱性と剛性に優れたアルミニウム板ベース銅張り積層板とその製造方法ならびにそれを用いたプリント配線板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１．アルミニウム板 ２．鉄板
３．銅箔 ４．凹部
５．絶縁層
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム板ベース銅張り積層板とその製造方法ならびにそれを用いたプリント配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータの需要が増大し、フロッピーディスクドライブ、ハードディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭディスクドライブ、ＤＶＤ−ドライブなどのモータや磁気ヘッドその他メカニカルな部分の多い電子機器が多く生産されるようになってきて ウおり、しかもその小型化が進められ、重量部品を搭載したり、発熱の大きい電子部品を搭載することのできる金属ベースのプリント配線板の需要が大きくなっている。また、アルミニウム板ベース銅張り積層板は、アルミニウムの放熱性が高いことを利用して、インバータ回路、コンバータ回路等の発熱部品が多数搭載される電源コントロール回路に用いる基板などに使用されている。 前述のようなフロッピーディスクドライブ、ハードディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭディスクドライブ、ＤＶＤ−ドライブなどの駆動回路に用いられる基板としては、このアルミニウム板ベース銅張り積層板では、アルミニウム板をベースとして使用しているため、モータなどの重量の大きい部品を搭載するために必要な剛性が不足するので、通常は、鉄板ベース銅張り積層板を用いることが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のようなフロッピーディスクドライブ、ハードディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭディスクドライブ、ＤＶＤ−ドライブは、さらに小型化、軽量化が求められており、従来の鉄板ベース銅張り積層板では、放熱性が不足するという課題があった。
【０００４】本発明は、放熱性と剛性に優れたアルミニウム板ベース銅張り積層板とその製造方法ならびにそれを用いたプリント配線板を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下のことを特徴とする。
（１）アルミニウム板と、アルミニウム板の一部に埋め込まれた剛性の高い金属部と、絶縁層と、銅箔からなるアルミニウム板ベース銅張り積層板。
（２）アルミニウム板の一部に凹部を形成し、その凹部に剛性の高い金属を埋め込み、絶縁層と銅箔をはり合わせるアルミニウム板ベース銅張り積層板の製造方法。
（３）（１）に記載のアルミニウム板ベース銅張り積層板を用いたプリント配線板。
【０００６】
【発明の実施の形態】アルミニウム板には、通常のアルミニウム板ベース銅張り積層板に用いるものであればどのようなものでも使用でき、厚さにも特に制限はないが、あまり薄いと剛性がなく部品を搭載することができなくなるおそれがあるので、０．５ｍｍ以上のものが好ましい。
【０００７】アルミニウム板の一部に埋め込まれた剛性の高い金属部には、鉄、鉄合金、炭素鋼、ステンレス、ジュラルミンなどが好ましく、磁気シールドをかねることができるものとして、鉄、鉄合金、炭素鋼などを用いることがより好ましい。
【０００８】絶縁層には、基材に樹脂ワニスを含浸したものや、樹脂ワニスを用いることができ、基材には、ガラス布基材、紙基材などがあり、樹脂ワニスの樹脂には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂やフッ素樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱可塑性樹脂を用ることができる。
【０００９】フェノール樹脂には、フェノール、メタクレゾール、パラクレゾール、オルソクレゾール、イソプロピルフェノール、パラターシャリブチルフェノール、パライソプロペニルフェノールオリゴマー、ノニルフェノール、ビスフェノールＡ等を用いることができる。熱硬化性樹脂の変性には、桐油等の乾性油、ポリエステル、ポリエーテル、エポキシ化ポリブタジエンなどを用いることができる。また、リン酸エステルのようなリン系化合物、ブロム化フェノールやブロム化エポキシ化合物のようなブロム系化合物、メラミン化合物やトリアジン化合物のような窒素系化合物又は三酸化アンチモンのような無機化合物を単独または混合して熱硬化性樹脂に添加して難燃化することもできる。
【００１０】エポキシ樹脂は、分子内にエポキシ基を有するものであればどのようなものでもよく、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノールのジグリシジリエーテル化物、ナフタレンジオールのジグリシジリエーテル化物、フェノール類のジグリシジリエーテル化物、アルコール類のジグリシジルエーテル化物、及びこれらのアルキル置換体、ハロゲン化物、水素添加物などがある。これらは併用してもよく、エポキシ樹脂以外の成分が不純物として含まれていてもよい。
【００１１】本発明において、ハロゲン化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ハロゲン化ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ハロゲン化ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂等のテトラブロモビスフェノールＡ等のハロゲン化ビスフェノール化合物とエピクロルヒドリンを反応させて得られるべきエポキシ樹脂のようにエーテル基が結合しているベンゼン環のエーテル基に対してオルト位が塩素、臭素等のハロゲン原子で置換されているエポキシ樹脂を使用したときに、本発明の処理液によるエポキシ樹脂硬化物の分解及び／又は溶解の効率が特によい。
【００１２】本発明で使用するエポキシ樹脂用硬化剤は、エポキシ樹脂を硬化させるものであれば、限定することなく使用でき、例えば、多官能フェノール類、アミン類、イミダゾール化合物、酸無水物、有機リン化合物およびこれらのハロゲン化物などがある。
【００１３】多官能フェノール類の例として、単環二官能フェノールであるヒドロキノン、レゾルシノール、カテコール,多環二官能フェノールであるビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ナフタレンジオール類、ビフェノール類、及びこれらのハロゲン化物、アルキル基置換体などがある。更に、これらのフェノール類とアルデヒド類との重縮合物であるノボラック、レゾールがある。
【００１４】アミン類の例としては、脂肪族あるいは芳香族の第一級アミン、第二級アミン、第三級アミン、第四級アンモニウム塩及び脂肪族環状アミン類、グアニジン類、尿素誘導体等がある。
【００１５】これらの化合物の一例としては、Ｎ、Ｎ−ベンジルジメチルアミン、２−（ジメチルアミノメチル）フェノール、２、４、６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、テトラメチルグアニジン、トリエタノールアミン、Ｎ、Ｎ’−ジメチルピペラジン、１、４−ジアザビシクロ［２、２、２］オクタン、１、８−ジアザビシクロ［５、４、０］−７−ウンデセン、１、５−ジアザビシクロ［４、４、０］−５−ノネン、ヘキサメチレンテトラミン、ピリジン、ピコリン、ピペリジン、ピロリジン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジメチルヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、ジイソブチルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、ジフェニルアミン、Ｎ−メチルアニリン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−オクチルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、トリフェニルアミン、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムブロマイド、テトラメチルアンモニウムアイオダイド、トリエチレンテトラミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエーテル、ジシアンジアミド、トリルビグアニド、グアニル尿素、ジメチル尿素等がある。
【００１６】イミダゾール化合物の例としては、イミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、４、５−ジフェニルイミダゾール、２−メチルイミダゾリン、２−フェニルイミダゾリン、２−ウンデシルイミダゾリン、２−ヘプタデシルイミダゾリン、２−イソプロピルイミダゾール、２、４−ジメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾリン、２−フェニル−４−メチルイミダゾリン、ベンズイミダゾール、１−シアノエチルイミダゾールなどがある。
【００１７】酸無水物の例としては、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、ピロメリット酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物等がある。
【００１８】有機リン化合物としては、有機基を有するリン化合物であれば特に限定せれずに使用でき、例えば、ヘキサメチルリン酸トリアミド、リン酸トリ（ジクロロプロピル）、リン酸トリ（クロロプロピル）、亜リン酸トリフェニル、リン酸トリメチル、フェニルフォスフォン酸、トリフェニルフォスフィン、トリ−ｎ−ブチルフォスフィン、ジフェニルフォスフィンなどがある。
【００１９】これらの硬化剤は、単独、或いは、組み合わせて用いることもできる。これらエポキシ樹脂用硬化剤の配合量は、エポキシ基の硬化反応を進行させることができれば、特に限定することなく使用できるが、好ましくは、エポキシ基１モルに対して、０．０１〜５．０当量の範囲で、特に好ましくは０．８〜１．２当量の範囲で使用する。
【００２０】また、本発明の熱硬化性エポキシ樹脂組成物には、必要に応じて硬化促進剤を配合してもよい。代表的な硬化促進剤として、第三級アミン、イミダゾール類、第四級アンモニウム塩等があるが、これに限定されるものではない。
【００２１】ポリイミド樹脂には、ビスマレイミド樹脂をアミン類で硬化させたもの、これらのプレポリマーをエポキシ樹脂、ビスシアネートモノマ、アミノフェノール、ビスフェノール、ジカルボン酸等で硬化させたものが使用できる。
【００２２】上記、樹脂を可溶性溶媒に溶解させ樹脂ワニスとし、必要に応じ、硬化剤、反応促進剤、および難燃剤、熱可塑性樹脂粒子、硬化促進剤、着色材、紫外線不透過剤、酸化防止剤、還元剤などの各種添加剤や充填材を加えて調合する。
【００２３】本発明の配線板用樹脂組成物には、さらに、セラミック系ウイスカーを加えることができる。このようなセラミック系ウィスカーは、弾性率が２００ＧＰａ以上であることが好ましく、２００ＧＰａ未満では、配線板材料あるいは配線板として用いたときに十分な剛性が得られない。このようなものとして、例えば、硼酸アルミニウム、ウォラストナイト、チタン酸カリウム、塩基性硫酸マグネシウム、窒化けい素、及びα−アルミナの中から選ばれた１以上のものを用いることができる。なかでも、硼酸アルミニウムウィスカーと、チタン酸カリウムウィスカーは、モース硬度が、一般的なプリプレグ基材に用いるＥガラスとほぼ同等であり、従来のプリプレグと同様のドリル加工性を得ることができる。硼酸アルミニウムウィスカーは、弾性率がほぼ４００ＧＰａと高く、樹脂ワニスと混合し易く、さらに好ましい。
【００２４】このウィスカーの平均直径は、０．３μｍ〜３μｍであることが好ましく、さらには、０．５μｍ〜１μｍの範囲がさらに好ましい。このウィスカーの平均直径が、０．３μｍ以下であると、樹脂ワニスへの混合が困難となり、３μｍを越えると、微視的な樹脂への分散が十分でなく、表面の凹凸が大きくなり好ましくない。また、この平均直径と平均長さの比は、１０以上であることが、さらに剛性を高めることができ、好ましい、さらに好ましくは、２０以上である。この比が１０未満であると、繊維としての補強効果が小さくなる。この平均長さの上限は、１００μｍであり、さらに好ましくは５０μｍである。この上限を越えると、樹脂ワニス中への分散が困難となる他、２つの導体回路に１つのウィスカーが接触する確率が高くなり、ウィスカーの繊維に沿って銅イオンのマイグレーションが発生する確率が高くなる。
【００２５】また、多層プリント配線板の、剛性、耐熱性及び耐湿性を高めるために、樹脂との濡れ性や結合性に優れたカップリング剤で表面処理した電気絶縁性のウィスカーを使用することが好ましく、このようなカップリング剤として、シリコン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコニウム系カップリング剤、ジルコアルミニウム系カップリング剤、クロム系カップリング剤、ボロン系カップリング剤、リン系カップリング剤、アミノ酸系カップリング剤等から選択して使用することができる。
【００２６】熱硬化性樹脂とセラミック系ウィスカーの割合は、硬化した樹脂中のウィスカーの体積分率が５％〜５０％の範囲となるように調整することが好ましい。硬化した樹脂中のウィスカーの体積分率が５％未満であると、銅箔付プリプレグ（銅箔／熱硬化性樹脂層）が切断時に樹脂が細かく砕けて飛散するなど、取扱が著しく困難であり、配線板としたときに剛性が低くなる。一方ウィスカーの体積分率が５０％を越えると、加熱加圧成形時の穴や回路間隙への埋め込みが不十分となり、成形後にボイドやかすれを発生し、絶縁性が低下する。また、樹脂とウィスカーの割合は、硬化した樹脂中のウィスカーの体積分率は、２０〜４０％であることが、さらに好ましい。
【００２７】銅箔には、通常のプリント配線板に用いる圧延銅箔、電解銅箔で、厚さは、１２〜７０μｍのものを用いることができ、絶縁層と張り合わせる面には、微細な凹凸を形成した粗化面であることが好ましい。
【００２８】アルミニウム板の一部に凹部を形成するには、プレス成形機やルータ加工機のような数値制御加工機を用いて行うことができる。
【００２９】その凹部に剛性の高い金属を埋め込むには、アルミニウム板に加工した凹部と同じ形状・大きさに切断・加工し、嵌めあわせてプレス加工機などによって圧入することによって、行うことができる。この凹部の加工の深さは、アルミニウム板の厚さの約１０〜９０％程度が望ましい。凹部の加工の深さが、アルミニウム板の厚さの１０％未満であると、剛性の高い金属の厚さが小さく、剛性が低下するおそれがあり、９０％を超えると放熱性が低下するおそれがある。必要とされる放熱性と剛性によって変えることができる。また、このときのプレス圧入条件としては、１〜５ＭＰａ、５０〜１００℃、１〜５分で行うのが好ましい。
【００３０】絶縁層と銅箔をはり合わせるには、前記の樹脂ワニスを、前記の剛性の高い金属を埋め込んだアルミニウム板に塗布して、加熱・乾燥し、半硬化状にして、銅箔を重ね、加熱・加圧して積層一体化することによって行うことができる。また、前記の樹脂ワニスを銅箔に塗布して、加熱・乾燥し、半硬化状にして、前記の剛性の高い金属を埋め込んだアルミニウム板を重ね、加熱・加圧して積層一体化することによっても行うことができる。さらには、支持フィルム上に塗布して、加熱・乾燥し、半硬化状にしてフィルム状の絶縁層とし、前記の剛性の高い金属を埋め込んだアルミニウム板の上に重ね、さらにその上に銅箔を重ねて、加熱・加圧して積層一体化することによっても行うことができる。このときの加熱・加圧の条件は、０．１〜５ＭＰａ、１２０〜２００℃、３０〜１８０分で行うのが好ましい。
【００３１】このアルミニウム板ベース銅張り積層板を用いてプリント配線板を製造するには、通常のプリント配線板と同様に、不要な銅箔をエッチング除去して回路を形成することによって、行うことができる。
【００３２】
【実施例】実施例図１に示すように、厚さ２．００ｍｍのアルミニウム板１に、１．０ｍｍの深さに凹部４を、ルータ加工機で形成し、凹部と同じ形状で同じ大きさの厚さ１．０ｍｍの鉄板２を合わせ、３ＭＰａ、１００℃、５分の条件でプレス圧入を行い、エポキシ樹脂にセラミックウイスカを溶剤中で混合した樹脂ワニスを厚さが８０μｍの絶縁層５となるように塗布し、加熱。乾燥して半硬化状にし、厚さ３５μｍの銅箔３を重ねて、温度１７０℃、圧力２ＭＰａで、９０分間、加熱・加圧して積層一体化し、アルミニウム板ベース銅張り積層板とした。この後、銅箔３の不要な個所をエッチング除去して、アルミニウム板ベースのプリント配線板とした。
【００３３】比較例実施例のアルミニウム板に凹部を形成しない以外は、実施例と同様にしてアルミニウム板ベース銅張り積層板とそれを用いたプリント配線板を作製した。
【００３４】前記実施例及び比較例で作製したアルミニウム板ベース銅張り積層板とそれを用いたプリント配線板について、測定した結果を、表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明によって、放熱性と剛性に優れたアルミニウム板ベース銅張り積層板とその製造方法ならびにそれを用いたプリント配線板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１．アルミニウム板 ２．鉄板
３．銅箔 ４．凹部
５．絶縁層
【特許請求の範囲】
【請求項１】アルミニウム板と、アルミニウム板の一部に埋め込まれた剛性の高い金属部と、絶縁層と、銅箔からなるアルミニウム板ベース銅張り積層板。
【請求項２】アルミニウム板の一部に凹部を形成し、その凹部に剛性の高い金属を埋め込み、絶縁層と銅箔をはり合わせるアルミニウム板ベース銅張り積層板の製造方法。
【請求項３】請求項１に記載のアルミニウム板ベース銅張り積層板を用いたプリント配線板。
【請求項１】アルミニウム板と、アルミニウム板の一部に埋め込まれた剛性の高い金属部と、絶縁層と、銅箔からなるアルミニウム板ベース銅張り積層板。
【請求項２】アルミニウム板の一部に凹部を形成し、その凹部に剛性の高い金属を埋め込み、絶縁層と銅箔をはり合わせるアルミニウム板ベース銅張り積層板の製造方法。
【請求項３】請求項１に記載のアルミニウム板ベース銅張り積層板を用いたプリント配線板。
【図１】
【公開番号】特開２００１−１５０５９３（Ｐ２００１−１５０５９３Ａ）
【公開日】平成１３年６月５日（２００１．６．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１１−３３９０４２
【出願日】平成１１年１１月３０日（１９９９．１１．３０）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１３年６月５日（２００１．６．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１１年１１月３０日（１９９９．１１．３０）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
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