JPS61227040A - Substrate for printed circuit - Google Patents

Substrate for printed circuit

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JPS61227040A
JPS61227040A JP6827985A JP6827985A JPS61227040A JP S61227040 A JPS61227040 A JP S61227040A JP 6827985 A JP6827985 A JP 6827985A JP 6827985 A JP6827985 A JP 6827985A JP S61227040 A JPS61227040 A JP S61227040A
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polyimide
printed circuit
conductive metal
circuit board
resin layer
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正則 今井
謙 野田
磨谷 理一郎
哲也 前川
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Nitto Denko Corp
Nitto Shinko Corp
Shinko Chemical Co Ltd
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Shinko Chemical Co Ltd
Nitto Electric Industrial Co Ltd
Shinko Chemical Industries Co Ltd
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、極めて優れた半田耐熱性、耐ヒートシヨツ
ク性を備えたプリント回路用基板に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a printed circuit board having extremely excellent solder heat resistance and heat shock resistance.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

プリント回路用基板は、半導体装置等の材料として極め
て有用である。このようなプリント回路用基板は、回路
形成が施され電子部品等が実装されて半導体装置等に組
み込まれる。最近では、半導体装置の実装密度を高める
ことが行われており、回路形成が施されたプリント回路
用基板に電子部品を実装する際、その製造工程で複数回
の半田処理を施し電子部品を高密度で実装することが行
われている。この場合、実装に際しては高融点の半田か
ら順に低融点の半田を使用し、部品を順次実装すること
が行われている。特に、最近のように実装密度が高くな
ると高融点半田を溶融させるため、プリント回路用基板
を300℃以上の温度で処理することが行われるように
なっている。したがって、プリント回路用基板にはこれ
に耐えうる耐熱性等を備えていることが要求される。
Printed circuit boards are extremely useful as materials for semiconductor devices and the like. Such printed circuit boards are formed with circuits, mounted with electronic components, and then incorporated into semiconductor devices and the like. Recently, the mounting density of semiconductor devices has been increased, and when electronic components are mounted on printed circuit boards with circuits formed, multiple soldering processes are performed during the manufacturing process to increase the density of electronic components. It is being implemented with high density. In this case, during mounting, solders with a high melting point and then with a low melting point are used to sequentially mount the components. In particular, as packaging density increases recently, printed circuit boards are being processed at temperatures of 300° C. or higher in order to melt the high melting point solder. Therefore, printed circuit boards are required to have heat resistance and the like that can withstand this.

従来から、耐熱性を有するプリント回路用基板として、
絶縁層にポリイミド樹脂層を備えたプリント回路用基板
がある。この種のプリント回路用基板は、ポリイミドフ
ィルムを、接着剤を介して金属箔に接着したり、ポリイ
ミドフィルムと金属箔とを加熱圧着したりもしくは金属
箔上にポリイミド前駆体ないしはポリイミドの有機極性
溶媒溶液を流延塗布し、加熱によりポリイミド樹脂層化
するという方法により製造されている。しかしながら、
ポリイミドフィルムを接着剤を介して金属箔に接着する
方法は、接着剤を用いているため、プリント回路用基板
全体の耐熱性や耐ヒートシヨツク性が低下するという難
点があり、またポリイミドフィルムと金属箔とを加熱圧
着する方法や金属箔上にポリイミド前駆体ないしはポリ
イミドの有機極性溶媒溶液を流延塗布し加熱によりポリ
イミド樹脂層化する方法では、ポリイミド樹脂層の、金
属箔に対する密着性の点で問題があり、金属箔とポリイ
ミド樹脂層とが強固に密着していないため、半田耐熱性
や耐ヒートシヨツク性に劣るようになる。したがって、
このようなポリイミド樹脂層を絶縁層に用いた従来のプ
リント回路用基板は、前記のような300℃以上の温度
でプリント回路用基板を処理するという工程には耐え得
ないのであり、この種の用途には絶縁層にセラミック板
を用いることが行われている。
Conventionally, as a heat-resistant printed circuit board,
There is a printed circuit board that includes a polyimide resin layer as an insulating layer. This type of printed circuit board is produced by bonding a polyimide film to metal foil via an adhesive, by heat-pressing the polyimide film and metal foil, or by applying a polyimide precursor or an organic polar solvent of polyimide on the metal foil. It is manufactured by a method of casting a solution and forming a polyimide resin layer by heating. however,
The method of bonding polyimide film to metal foil via adhesive has the disadvantage that the heat resistance and heat shock resistance of the entire printed circuit board decreases due to the use of adhesive. In the method of heat-pressing the metal foil and the method of casting a polyimide precursor or an organic polar solvent solution of polyimide on the metal foil and forming a polyimide resin layer by heating, there are problems in terms of the adhesion of the polyimide resin layer to the metal foil. The problem is that the metal foil and the polyimide resin layer are not tightly adhered to each other, resulting in poor solder heat resistance and heat shock resistance. therefore,
Conventional printed circuit boards using such a polyimide resin layer as an insulating layer cannot withstand the process of processing printed circuit boards at temperatures of 300°C or higher, as described above. For this purpose, ceramic plates are used as insulating layers.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

このように、プリント回路用基板の絶縁層にセラミック
板を使用する場合には、セラミック板が高価であるため
、プリント回路用基板全体のコストが高くなり、またセ
ラミック板が極めてもろいため、製造中に不良品が多発
し、製品歩どまりが大幅に低下するというような難点が
BEしている。
In this way, when using a ceramic board for the insulating layer of a printed circuit board, the cost of the entire printed circuit board increases because the ceramic board is expensive, and the ceramic board is extremely brittle, so BE is disadvantageous in that defective products frequently occur and the product yield decreases significantly.

この発明はこのような事情に鑑みなされたもので、製造
歩どまりがよく、安価であり、かつ極めて優れた半田耐
熱性、耐ヒートシヨツク性を備えたプリント回路用基板
の提供をその目的とするものである。
The present invention was made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a printed circuit board that has a high manufacturing yield, is inexpensive, and has extremely excellent solder heat resistance and heat shock resistance. It is something.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上・記の目的を達成するため、この発明のプリント回路
用基板は、導電性金属製シートと、このシートに密着形
成されたポリイミド樹脂層とを備えたプリント回路用基
板であって、上記ポリイミド樹脂層が、下記の一般式(
1)および(2)で表される反覆単位を主体とするポリ
イミドによって構成されているという構成をとる。
In order to achieve the above objects, the printed circuit board of the present invention is a printed circuit board comprising a conductive metal sheet and a polyimide resin layer formed in close contact with the sheet, the printed circuit board comprising a conductive metal sheet and a polyimide resin layer formed in close contact with the sheet. The resin layer has the following general formula (
The structure is made of polyimide mainly composed of repeating units represented by 1) and (2).

上記のような構成のプリント回路用基板は、ポリイミド
の分子骨格中にケイ素原子を導入すると、ポリイミドの
金属に対する密着性が大幅に増加し、接着剤を用いなく
ても直接金属に強固に密着するようになるという本発明
者らの発見によって初めて実現されるようになったもの
である。ポリイミドの分子骨格中にケイ素原子を導入す
ると、そのケイ素原子の作用により、ポリイミドがシリ
コンウーエハ等のケイ素含有材に対して強固に密着する
ようになるということはすでに知られているが、本発明
者らは、これに関してさらに研究を重ねた結果、ポリイ
ミドの分子骨格中に、上記のようにケイ素原子を導入す
ると、ケイ素含有材に対してだけでなく、金属に対して
も強固に密着するようになり、これをプリント回路用基
板の基板樹脂に応用すると、金属箔等の導電性金属製シ
ートと基板樹脂とが強固に密着し、極めて優れた半田′
耐熱性、耐ヒートショック性を備えたプリント回路用基
板が得られるようになることを見いだしこの発明に到達
した。
In printed circuit boards with the above structure, when silicon atoms are introduced into the molecular skeleton of polyimide, the adhesion of polyimide to metal increases significantly, and it can be directly and firmly adhered to metal without using adhesives. This was realized for the first time by the inventors' discovery that It is already known that when silicon atoms are introduced into the molecular skeleton of polyimide, the action of the silicon atoms causes the polyimide to adhere firmly to silicon-containing materials such as silicon wafers. As a result of further research on this issue, the inventors found that when silicon atoms are introduced into the molecular skeleton of polyimide as described above, it adheres strongly not only to silicon-containing materials but also to metals. When this is applied to the substrate resin of printed circuit boards, the conductive metal sheet such as metal foil and the substrate resin will firmly adhere to each other, resulting in an extremely excellent solder.
The inventors have discovered that it is possible to obtain a printed circuit board having heat resistance and heat shock resistance, and have arrived at this invention.

金属箔等の導電性金属製シートに対して強固に密着する
ポリイミドは、その分子骨格中にケイ素原子が導入され
ているものであり、ケイ素原子さえ導入されていれば金
属箔に対して強固に密着する。しかしながら、300℃
以上の温度で処理することに耐えうるような基板樹脂は
、前記の式(1)および(2)で表される反覆単位を主
体とするポリイミドのみである。このようなポリイミド
を用いてプリント回路用基板のポリイミド樹脂層を形成
することにより、300℃をはるかに超える350℃以
上の半田耐熱性、耐ヒートシヨツク性を備えたプリント
回路用基板が初めて得られるようになるのである。ここ
で主体とするとは、全体が主体のみからなる場合も含め
るものである。
Polyimide, which adheres strongly to conductive metal sheets such as metal foil, has silicon atoms introduced into its molecular skeleton, and as long as silicon atoms are introduced, it will adhere firmly to metal foil. In close contact. However, 300℃
The only substrate resin that can withstand treatment at temperatures above is polyimide, which is mainly composed of repeating units represented by the above formulas (1) and (2). By forming the polyimide resin layer of a printed circuit board using such polyimide, it is possible to obtain for the first time a printed circuit board with soldering heat resistance of 350°C or higher, which far exceeds 300°C, and heat shock resistance. This is what happens. Here, the term "subject" includes cases where the whole consists only of the subject.

前記式(1)で表される反覆単位と式(2)で表される
反覆単位の相互の割合は、前記のように式(2)で表さ
れる反覆単位が0.1〜10モル%で式(1)で表され
る反覆単位が99.9〜90モル%になるように設定さ
れる。すなわち、前記式(2)で表される反覆単位の割
合が0.1モル%よりも少なくなると密着性向上効果が
小さくなり、所定の耐熱性を有するプリント回路用基板
が得られなくなる。逆に10モル%を超えるとポリイミ
ド樹脂層を構成するポリイミド自体の耐熱性が低下し、
やはり300℃以上の高温に耐えうるプリント回路用基
板が得られなくなるからである。 特に、前記一般式(
1)で表される反覆単位として、下記の一般式(4) 〔上記式(4)において、k≦mである。〕で表される
反覆単位をポリイミドの分子骨格中に組み込むと、最も
耐熱性に冨むポリイミドが得られるようになり、それを
用いることによってより優れた半田耐熱性、耐ヒートシ
ヨツク性を備えたプリント回路用基板が得られるように
なるのである。また、上記の一般式(1)で表される反
覆単位として、下記の一般式(3)で表される反覆単位
を組み込み、 この一般式(3)の反覆単位と前記一般式(2)で表さ
れる反覆単位との相互のモル比m / 1を0.1 /
99.9〜10/90に選択すると、導電性金属製シー
トとして剛直性のない金属箔を用いても得られるプリン
ト回路用基板がカールの生じないものとなるのである。
The mutual proportion of the repeating unit represented by the formula (1) and the repeating unit represented by the formula (2) is such that the repeating unit represented by the formula (2) is 0.1 to 10 mol%. The repeating unit represented by formula (1) is set to be 99.9 to 90 mol%. That is, if the proportion of repeating units represented by the above formula (2) is less than 0.1 mol %, the effect of improving adhesion becomes small, and a printed circuit board having a predetermined heat resistance cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 10 mol%, the heat resistance of the polyimide itself constituting the polyimide resin layer decreases,
This is because a printed circuit board that can withstand high temperatures of 300° C. or more cannot be obtained. In particular, the general formula (
As a repeating unit represented by 1), the following general formula (4) [In the above formula (4), k≦m. ] Incorporating the repeating unit represented by the formula into the molecular skeleton of polyimide makes it possible to obtain a polyimide with the highest heat resistance. This makes it possible to obtain printed circuit boards. Furthermore, as the repeating unit represented by the above general formula (1), a repeating unit represented by the following general formula (3) is incorporated, and the repeating unit of this general formula (3) and the above general formula (2) are combined. The mutual molar ratio m/1 with the repeating unit represented is 0.1/
If the ratio is selected from 99.9 to 10/90, the printed circuit board obtained will not curl even if a non-rigid metal foil is used as the conductive metal sheet.

すなわち、ポリイミド樹脂層を備えたプリント回路用基
板は、ポリイミド樹脂層の形成に高温を要するため、導
電性金属製シートとポリイミド樹脂層との熱膨張率の差
から常温に温度降下すると収縮率に差が生じるのであり
、このとき上記導電性金属製シートとして剛直性のない
金属箔を用いると、その収縮応力に耐え得なくなるため
カールするのである。これが導電性金属製シートとして
金属箔を用いたプリント回路用基板の最大の欠点である
が、上記のような一般式(3)で表される反覆単位をポ
リイミドの分子骨格中に組み込み、これと前記一般式(
2)で表される反覆単位との相互のモル比m / j2
を上記のような割合に選ぶことにより、導電性金属製シ
ートとして薄い金属箔を用いた場合にもカールしないプ
リント回路用基板が得られるようになるのである。この
場合において、上記一般式(3)で表される反覆単位の
ジアミノ成分の構成原料としてはp−フェニレンジアミ
ンが用いられるのであるが、それの30モル%以下を4
,4° −ジアミノジフェニルエーテルで置換し、一般
式(4)で表される反覆単位においてに≧30モル%と
特定するようにしても上記同様カールは生じないのであ
り、かつこの場合には耐熱性も向上するようになるので
ある。
In other words, printed circuit boards equipped with a polyimide resin layer require high temperatures to form the polyimide resin layer, so the shrinkage rate decreases when the temperature drops to room temperature due to the difference in thermal expansion coefficient between the conductive metal sheet and the polyimide resin layer. If a non-rigid metal foil is used as the conductive metal sheet, it will not be able to withstand the shrinkage stress and will curl. This is the biggest drawback of printed circuit boards that use metal foil as a conductive metal sheet. The general formula (
2) Mutual molar ratio m/j2 with the repeating unit represented by
By selecting the above ratio, it is possible to obtain a printed circuit board that does not curl even when a thin metal foil is used as the conductive metal sheet. In this case, p-phenylenediamine is used as a constituent raw material of the diamino component of the repeating unit represented by the above general formula (3), and 30 mol% or less of it is
, 4°-diaminodiphenyl ether, and the repeating unit represented by the general formula (4) is specified as ≧30 mol%, curling does not occur as described above, and in this case, heat resistance will also improve.

上記一般式(1)で表される反覆単位と式(2)で表さ
れる反覆単位を主体とするポリイミドの樹脂層は、例え
ば、下記の一般式(5)で表されるシリコン系ジアミン
および HEN−(Ri−?−5t−X−3tHR±n  N 
Ht  −−−−−−−(5)R,R2 一般式(6) %式%(6) で表される芳香族ジアミン等のジアミンが、前者0.1
〜10モル%に対して後者が99.9〜90モル%の割
合になっているジアミノ化合物と、3゜3”、4.4’
  −ビフェニルテトラカルボン酸二無水物ないしその
誘導体を主成分とするカルボン酸二無水物類とを有機極
性溶媒中で反応させてポリイミド前駆体化し、このポリ
イミド前駆体をそのまま溶液でもしくはポリイミド化し
て用いることにより構成される。
A polyimide resin layer mainly composed of repeating units represented by the above general formula (1) and repeating units represented by the formula (2) may be composed of, for example, a silicone diamine represented by the following general formula (5) and a repeating unit represented by the general formula (5) below. HEN-(Ri-?-5t-X-3tHR±n N
Ht ----------(5) R, R2 General formula (6) % Formula % (6) Diamine such as aromatic diamine is the former 0.1
A diamino compound in which the latter is in a proportion of 99.9 to 90 mol % to 10 mol %, and 3゜3'', 4.4'
- A polyimide precursor is produced by reacting biphenyltetracarboxylic dianhydride or a carboxylic dianhydride whose main component is a derivative thereof in an organic polar solvent, and this polyimide precursor is used as it is in a solution or after being polyimidized. It consists of:

上記一般式(5)で表されるシリコン系ジアミンの代表
的なものはつぎのとおりである。これらのジアミンは単
独でもしくは併せて用いられる。
Representative silicon-based diamines represented by the above general formula (5) are as follows. These diamines may be used alone or in combination.

CL   CH3 CHz    CH2 CbHs   CbHs C6Hs   ChHs CHz  CH2 CH3CL3 上記のジアミンのなかで最も好適なものは(イ)で表さ
れるジアミンである。
CL CH3 CHz CH2 CbHs CbHs C6Hs ChHs CH2 CH3CL3 Among the above diamines, the most preferable one is the diamine represented by (a).

また、上記一般式(5)で表されるシリコン系ジアミン
と共に用いられる、一般式(6)で表されるところの、
分子内にケイ素原子を含まないジアミン(以下「ケイ素
不含ジアミン」と称する)の代表的なものはつぎのとお
りである。これらのジアミンも単独でもしくは併せて用
いられる。
In addition, the compound represented by the general formula (6) used together with the silicone diamine represented by the above general formula (5),
Typical diamines that do not contain silicon atoms in their molecules (hereinafter referred to as "silicon-free diamines") are as follows. These diamines can also be used alone or in combination.

4.4”−ジアミノジフェニルエーテル、4゜4°−ジ
アミノジフェニルメタン、4,4゛ −ジアミノジフェ
ニルスルホン、3.3゛ −ジアミノジフェニルスルホ
ン、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン
、4.4” −ジアミノジフェニルプロパン、1,5−
ジアミノナフタレン、2.6−ジアミノナフタレン、4
,4” −ジアミノジフェニルスルフィド、3.3’−
ジ(m −アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン、4
.4”−ジ(m−アミノフェノキシ)ジフェニルプロパ
ン。
4.4”-diaminodiphenyl ether, 4゜4°-diaminodiphenylmethane, 4,4゛-diaminodiphenylsulfone, 3.3゛-diaminodiphenylsulfone, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4.4”-diamino diphenylpropane, 1,5-
Diaminonaphthalene, 2,6-diaminonaphthalene, 4
, 4"-diaminodiphenyl sulfide, 3.3'-
Di(m-aminophenoxy)diphenylsulfone, 4
.. 4”-di(m-aminophenoxy)diphenylpropane.

これらのジアミンのうちでも4.4° −ジアミノジフ
ェニルエーテルとp−フェニレンジアミンとを併用する
と前記一般式(4)で表される反覆単位をもつところの
、極めて耐熱性に冨むポリアミドが得られるようになる
のであり、p−フェニレンジアミンのみを用いるときに
は導電性金属製シー゛トとして薄手の金属箔を用いても
カールしにくいプリント回路用基板を得ることができる
ようになるのである。
Among these diamines, when 4.4°-diaminodiphenyl ether and p-phenylenediamine are used in combination, a polyamide having repeating units represented by the general formula (4) and having extremely high heat resistance can be obtained. Therefore, when only p-phenylenediamine is used, it is possible to obtain a printed circuit board that is resistant to curling even if a thin metal foil is used as the conductive metal sheet.

また、上記シリコン系ジアミンとケイ素不含ジアミンと
からなるジアミノ化合物に対して反応させるカルボン酸
二無水物類は、前記のように、3.3″、4.4° −
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物ないしはその酸ハ
ロゲン化物、ジエステル、モノエステル等の誘導体を主
成分とするものである。通常はこの二無水物ないしはそ
の誘導体を70モル%以上、その他の芳香族テトラカル
ボン酸二無水物ないしはその酸ハロゲン化物、ジエステ
ル、モノエステル等の誘導体を30モル%以下の割合で
含むものが用いられる。3.3’ 、4.4° −ビフ
ェニルテトラカルボン酸二無水物ないしはその誘導体の
割合が少なすぎると、導電性金属製シートとポリイミド
樹脂層との密着性が低下したり、ポリイミド樹脂層の強
度が低下する等の不都合を生じるため好ましくない。
Further, as mentioned above, the carboxylic dianhydrides to be reacted with the diamino compound consisting of the silicon-based diamine and the silicon-free diamine are 3.3'', 4.4° -
The main component is biphenyltetracarboxylic dianhydride or its derivatives such as acid halides, diesters, and monoesters. Usually, those containing 70 mol% or more of this dianhydride or its derivatives and 30 mol% or less of other aromatic tetracarboxylic dianhydrides or their derivatives such as acid halides, diesters, and monoesters are used. It will be done. If the proportion of 3.3', 4.4°-biphenyltetracarboxylic dianhydride or its derivative is too small, the adhesion between the conductive metal sheet and the polyimide resin layer may decrease, or the strength of the polyimide resin layer may deteriorate. This is not preferable because it causes inconveniences such as a decrease in

上記のその他の芳香族テトラカルボン酸二無水物ないし
はその誘導体としては、ピロメリット酸二無水物、3.
3’ 、4.4°−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二
無水物、2.3.3’ 、4’−ビフェニルテトラカル
ボン酸二無水物、2,3.6,7−ナフタレンテトラカ
ルボン酸二無水物等の酸二無水物ないしはその誘導体が
あげられ、単独でもしくは併せて用いられる。
Examples of the above-mentioned other aromatic tetracarboxylic dianhydrides or derivatives thereof include pyromellitic dianhydride, 3.
3', 4.4°-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2.3.3', 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3.6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, etc. acid dianhydrides or derivatives thereof, which can be used alone or in combination.

また、上記ジアミノ化合物およびカルボン酸二無水物類
をそのなかで反応させる有機極性溶媒としては、N−メ
チル−2−ピロリドン、N、N−ジメチルアセトアミド
、N、N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシ
ド、ジメチルホスホアミド、m−クレゾール、p−クレ
ゾール、p−クロルフェノール等があげられる。なお、
キシレン、トルエン、ヘキサン、ナフサ等を一部併用し
てもよい。
In addition, examples of the organic polar solvent in which the diamino compound and carboxylic dianhydride are reacted include N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, dimethyl Examples include phosphoamide, m-cresol, p-cresol, p-chlorophenol, and the like. In addition,
Some of xylene, toluene, hexane, naphtha, etc. may be used in combination.

また、上記ジアミノ化合物およびカルボン酸二無水物を
有機極性溶媒中で反応させる際、無機質充填剤を添加混
合してポリアミド中に分散させるようにしてもよい。上
記無機質充填剤としては、平均粒子径0.1〜30μm
程度のアルミナ、ガラス、マイカ、シリカ、表面処理を
施した酸化マグネシウム等があげられ好適に用いられる
。この無機質充填剤はプリント回路用基板のポリイミド
樹脂層の熱伝導性を主として向上させるものであり、ポ
リイミドの固形分100重量部(以下「部」と略す)に
対して20〜300部程度使用することにより、上記の
目的を達成しうるのである。好ましいのは40〜200
部である。無機質充填剤の使用量が20部未満になると
熱伝導性向上効果が殆どなくなり、逆に300部を超え
るとポリイミドの接着性、均−皮膜形成性等に悪影響を
及ぼすようになる。したがって、上記充填剤を使用する
場合にはポリイミドの固形分100部に対して20〜3
00部の範囲内に規制することが妥当である。このよう
な無機質充填剤をポリイミドに混合する方法としては、
予め有機極性溶媒中に上記無機質充填剤を分散させてお
く方法、ジアミノ化合物とカルボン酸二無水物類ととも
に反応系中に添加する方法、反応中の溶液に添加する方
法、反応後にミキシングロール等を用いて溶液に練り込
む方法等があげられるが、ポリイミド樹脂層の形成をポ
リイミド前駆体溶液を用いて行う場合には上記無機質充
填剤を予め有機極性溶媒中に分散させておく方法が好結
果をもたらす。また、ポリイミド樹脂層の形成をポリイ
ミド溶液を用いて行う場合には反応溶液を加温してポリ
イミド前駆体をポリイミドに添加する時点で上記無機質
充填剤を添加混合する方法が好適である。
Further, when the diamino compound and carboxylic dianhydride are reacted in an organic polar solvent, an inorganic filler may be added and mixed and dispersed in the polyamide. The above-mentioned inorganic filler has an average particle diameter of 0.1 to 30 μm.
Suitable examples include alumina, glass, mica, silica, surface-treated magnesium oxide, and the like. This inorganic filler mainly improves the thermal conductivity of the polyimide resin layer of the printed circuit board, and is used in an amount of about 20 to 300 parts per 100 parts by weight (hereinafter abbreviated as "parts") of the solid content of the polyimide. By doing so, the above objectives can be achieved. Preferably 40-200
Department. If the amount of inorganic filler used is less than 20 parts, the effect of improving thermal conductivity is almost lost, and if it exceeds 300 parts, it will adversely affect the adhesiveness, uniform film formation, etc. of the polyimide. Therefore, when using the above-mentioned filler, 20 to 3
It is appropriate to limit the amount within the range of 0.00 copies. The method of mixing such an inorganic filler into polyimide is as follows:
A method in which the above inorganic filler is dispersed in an organic polar solvent in advance, a method in which it is added into the reaction system together with a diamino compound and a carboxylic dianhydride, a method in which it is added to a solution during the reaction, a method in which a mixing roll or the like is used after the reaction When forming a polyimide resin layer using a polyimide precursor solution, a method of dispersing the above-mentioned inorganic filler in an organic polar solvent in advance gives good results. bring. Furthermore, when the polyimide resin layer is formed using a polyimide solution, it is preferable to add and mix the inorganic filler at the time when the reaction solution is heated and the polyimide precursor is added to the polyimide.

上記各原料を用いてのポリイミド樹脂層の形成法につい
て詳しく説明すると、上記樹脂層の形成は、上記ジアミ
ノ化合物とカルボン酸二無水物類とを反応させてポリイ
ミド前駆体溶液をつくり、これを用いる場合と、出発原
料を適宜選択しポリイミド前駆体経由で溶媒可溶型のポ
リイミドを合成し、そのポリイミドの溶媒溶液を用いる
場合とがある。すなわち、前者については、上記ジアミ
ノ化合物とカルボン酸二無水物類とを略等モル有機極性
溶媒中、0〜90℃の温度で1〜24時間反応させてポ
リイミド前駆体を合成しく合成されたポリイミド前駆体
は有機極性溶媒溶液として得られる)、これを後記のよ
うに金属箔等の導電性金属製シートのシート面に塗布等
することが行われる。この場合、上記ポリイミド前駆体
の対数粘度(得られたポリイミド前駆体溶液をN−メチ
ル−2−ピロリドン中0.5 g/ 100mj2の濃
度に希釈し30℃で測定)を0.4〜5.0の範囲内に
設定することが好ましい。より好ましいのは1.5〜3
.0の範囲内である。上記対数粘度が0.4を下まわる
と、ポリイミド樹脂層の機械的強度が低くなり、逆に5
.0を上まわると金属箔等の導電性金属製シートのシー
ト面に対する塗布作業性等が悪くなるからである。後者
については、溶媒可溶型のポリイミドに対応するポリイ
ミド前駆体溶液を通常、120〜200℃程度の温度で
2〜7時間加熱してポリイミドの溶媒溶液をつくり、こ
れを後記のように金属箔等の導電性金属製シートのシー
ト面に塗布等することが行われる。この場合上記ポリイ
ミドはその対数粘度(′a硫酸中0.5g/100m1
の濃度において30℃で測定)を0.4〜5゜0の範囲
内に設計することが好ましい。上記対数粘度が0.4を
下まわると前記同様、ポリイミド樹脂層の機械的強度が
低くなり、逆に5.0を上まわると導電性金属製シート
に接合しがたくなるからである。なお、ポリイミド前駆
体溶液の加熱イミド化に際しては、イミド化反応時にお
いて副生ずる水を反応系外に留去することが行われる。
To explain in detail the method for forming a polyimide resin layer using each of the above raw materials, the formation of the resin layer involves making a polyimide precursor solution by reacting the diamino compound and carboxylic dianhydride, and using this solution. In some cases, starting materials are appropriately selected, a solvent-soluble polyimide is synthesized via a polyimide precursor, and a solvent solution of the polyimide is used. That is, for the former, the polyimide precursor is synthesized by reacting the diamino compound and carboxylic dianhydride in approximately equimolar organic polar solvent at a temperature of 0 to 90°C for 1 to 24 hours. The precursor is obtained as an organic polar solvent solution), and this is applied to the sheet surface of a conductive metal sheet such as metal foil as described later. In this case, the logarithmic viscosity of the polyimide precursor (measured at 30°C after diluting the obtained polyimide precursor solution in N-methyl-2-pyrrolidone to a concentration of 0.5 g/100 mj2) is 0.4 to 5. It is preferable to set it within the range of 0. More preferably 1.5 to 3
.. It is within the range of 0. When the above logarithmic viscosity is less than 0.4, the mechanical strength of the polyimide resin layer decreases;
.. This is because if it exceeds 0, the workability of coating the sheet surface of a conductive metal sheet such as metal foil will deteriorate. For the latter, a polyimide precursor solution corresponding to solvent-soluble polyimide is usually heated at a temperature of about 120 to 200°C for 2 to 7 hours to create a polyimide solvent solution, and this is poured into a metal foil as described below. Coating or the like is carried out on the sheet surface of a conductive metal sheet such as. In this case, the polyimide has a logarithmic viscosity ('a of 0.5 g/100 m1 in sulfuric acid).
(measured at 30° C.) is preferably designed to fall within the range of 0.4 to 5°. This is because if the logarithmic viscosity is less than 0.4, the mechanical strength of the polyimide resin layer decreases as described above, whereas if it exceeds 5.0, it becomes difficult to bond to the conductive metal sheet. In addition, when heat-imidizing the polyimide precursor solution, water that is produced as a by-product during the imidization reaction is distilled out of the reaction system.

これにより反応率が高まり、高分子量のポリイミドの生
成に好結果がもたらされる。
This increases the reaction rate and provides good results in the production of high molecular weight polyimides.

上記ポリイミド前駆体溶液およびポリイミド溶液を用い
てのプリント回路用基板の製造は、具体的に、つぎのよ
うにして行われる。
The production of a printed circuit board using the polyimide precursor solution and polyimide solution is specifically performed as follows.

第1の方法は、上記のポリイミド前駆体溶液もしくはポ
リイミドの有機極性溶媒溶液を、80℃以下の温度に加
温して粘度を低下させ、その状態で、厚みが1〜500
μm好ましくは10〜300μmの導電性金属製シート
上にアプリケーター等の適宜の手段により流延塗布する
。つぎに、100〜250℃の温度で5分〜2時間予備
乾燥を施したのち、最終的に250〜400℃で5分〜
6時間加熱して溶媒の除去ないしイミド化を完了させる
という方法である。このようにして形成されるポリイミ
ド樹脂層の厚みは5〜200μmの範囲内であるが、好
ましいのは10〜100μmの範囲内である。
The first method is to heat the polyimide precursor solution or polyimide organic polar solvent solution to a temperature of 80°C or lower to lower the viscosity, and in that state, the thickness is 1 to 500°C.
It is cast onto a conductive metal sheet having a diameter of preferably 10 to 300 μm using an appropriate means such as an applicator. Next, after pre-drying at a temperature of 100 to 250°C for 5 minutes to 2 hours, the final drying is performed at a temperature of 250 to 400°C for 5 minutes to 2 hours.
This method involves heating for 6 hours to complete removal of the solvent or imidization. The thickness of the polyimide resin layer thus formed is within the range of 5 to 200 μm, preferably within the range of 10 to 100 μm.

このようにして得られるプリント回路用基板を第1図に
示す。図において、1はポリイミド樹脂層、2は金属箔
である。このプリント回路用基板1は導電性金属製シー
トとして薄い金属M2を用いており、それにポリイミド
樹脂層を直接形成した状態のものであるため、通常のポ
リイミドを用いたのではカールしやすい。したがって、
使用するポリイミドとしては前記一般式(3)で表され
る反覆単位を組み込んだものが用いられており、カール
の発生が防止されている。
The printed circuit board thus obtained is shown in FIG. In the figure, 1 is a polyimide resin layer and 2 is a metal foil. This printed circuit board 1 uses a thin metal M2 as a conductive metal sheet, and a polyimide resin layer is directly formed thereon. Therefore, if ordinary polyimide is used, it will easily curl. therefore,
The polyimide used incorporates repeating units represented by the above general formula (3), and curling is prevented.

第2の方法は、上記のポリイミド前駆体溶液あるいはポ
リイミドの有機極性溶媒溶液より、一旦ポリイミド前駆
体フィルムあるいはポリイミドフィルムを作製し、これ
と導電性金属製シートとを加熱加圧して接合するという
方法である。より詳しく説明すると、上記2種類のフィ
ルムのうちのポリイミド前駆体フィルムの作製は、ポリ
イミド前駆体の有機極性溶媒溶液をガラス板やステンレ
スベルト上に流延塗布して皮膜を形成し、これを50〜
150℃の温度で5分〜2時間乾燥することにより行わ
れる。このようにして得られるポリイミド前駆体フィル
ムの厚みは5〜200μmの範囲内であるが、好ましい
のは10〜100μmの範囲内である。つぎに、このよ
うにして得られたポリイミド前駆体フィルムを導電性金
属製シートに対して、温度80〜200℃、圧力1〜5
0Q kg / ctAの条件で予備接合し、引き続き
、温度200〜500℃好ましくは300〜450℃、
圧力5〜2000 kg/cn!好ましくは20〜10
00kg/cdの条件で5分〜2時間、好ましくは10
分〜1時間加熱加圧して接合することにより導電性金属
製シートのシート面にポリイミド樹脂層が形成される。
The second method is to first prepare a polyimide precursor film or a polyimide film from the above-mentioned polyimide precursor solution or polyimide organic polar solvent solution, and then bond this to a conductive metal sheet by heating and pressing. It is. To explain in more detail, of the above two types of films, the polyimide precursor film is produced by casting a solution of the polyimide precursor in an organic polar solvent onto a glass plate or stainless steel belt to form a film, ~
This is done by drying at a temperature of 150°C for 5 minutes to 2 hours. The thickness of the polyimide precursor film thus obtained is within the range of 5 to 200 μm, preferably within the range of 10 to 100 μm. Next, the polyimide precursor film obtained in this way is applied to a conductive metal sheet at a temperature of 80 to 200°C and a pressure of 1 to 5.
Preliminary bonding is performed under the conditions of 0Q kg/ctA, and then the temperature is 200-500℃, preferably 300-450℃,
Pressure 5~2000 kg/cn! Preferably 20-10
00 kg/cd for 5 minutes to 2 hours, preferably 10
A polyimide resin layer is formed on the sheet surface of the conductive metal sheet by heating and pressurizing and bonding for a minute to one hour.

上記2種類のフィルムのうちのポリイミドフィルムの作
製は、ポリイミド前駆体溶液あるいはポリイミドの有機
極性溶媒溶液をガラス板やステンレスベルト上に流延塗
布して皮膜を形成し、上記第1の方法と同様の加熱条件
で処理してポリイミドフィルムを作製するか、もしくは
ポリイミド前駆体溶液をガラス板やステンレスベルト上
に流延塗布し、これをピリジンと無機酢酸の混合溶液中
に浸漬して脱溶媒とイミド化反応を行うことによって作
製することが行われる。作製されたポリイミドフィルム
の厚みは5〜200μmの範囲内である。しかし、好ま
しいのは10〜100μmの範囲内である。つぎに、こ
のようにして得られたポリイミドフィルムを導電性金属
製シートに対して温度250〜500℃好ましくは30
0〜450℃、圧力5〜2000kg/cn好ましくは
20〜1000kg/cJの条件で5分〜2時間好まし
くは10分〜1時間加熱加圧して相互に直接接合するこ
とにより導電性金属製シートのシート面にポリイミド樹
脂層が形成される。
Of the above two types of films, the polyimide film is produced by casting a polyimide precursor solution or a polyimide organic polar solvent solution onto a glass plate or stainless steel belt to form a film, in the same manner as in the first method above. Alternatively, a polyimide precursor solution is cast onto a glass plate or stainless steel belt, and then immersed in a mixed solution of pyridine and inorganic acetic acid to remove the solvent and remove the imide. The preparation is carried out by carrying out a chemical reaction. The thickness of the produced polyimide film is within the range of 5 to 200 μm. However, a preferred range is 10 to 100 μm. Next, the polyimide film thus obtained is heated to a conductive metal sheet at a temperature of 250 to 500°C, preferably 30°C.
Conductive metal sheets are bonded directly to each other by heating and pressurizing them for 5 minutes to 2 hours, preferably 10 minutes to 1 hour, at a temperature of 0 to 450°C and a pressure of 5 to 2000 kg/cn, preferably 20 to 1000 kg/cJ. A polyimide resin layer is formed on the sheet surface.

このようにしてプリント回路用基板が得られる。これを
第2図に示す。図において、1はポリイミド樹脂層、3
は金属板(銅板)である。このように導電性金属製シー
トとして剛性に冨む銅板を用いる場合には上記ポリイミ
ド樹脂層1のポリイミドとしては前記の一般式(3)で
表される繰返し単位を組み込んだもののみならず、それ
以外のものも用いることができ、金属板の剛性によりプ
リント回路用基板全体の反りが防止される。そして、。
In this way, a printed circuit board is obtained. This is shown in FIG. In the figure, 1 is a polyimide resin layer, 3
is a metal plate (copper plate). In this way, when using a copper plate with high rigidity as the conductive metal sheet, the polyimide of the polyimide resin layer 1 may not only incorporate the repeating unit represented by the general formula (3) above, but also the Other materials may also be used, and the rigidity of the metal plate prevents the entire printed circuit board from warping. and,.

このように厚手の銅板3を導電性金属製シートとして用
いることにより電気容量が大になるため、電気容量の多
い用途に好適に用いうるプリント回路用基板が得られる
ようになる。
By using the thick copper plate 3 as a conductive metal sheet in this way, the electric capacity becomes large, so that a printed circuit board that can be suitably used in applications with a large electric capacity can be obtained.

第3の方法は、導電性金属製シートを2枚用い、ポリイ
ミド樹脂層をサンドイッチにしたプリント回路用基板の
製法であり、上記2枚の導電性金属製シートのうちの少
なくとも1枚を前記第1の方法と同様にしてポリイミド
樹脂層で被覆されたポリイミド被覆導電性金属製シート
とし、その2枚の導電性金属製シートの間に上記第2の
方法で得られたポリイミドフィルムを挟み全体を温度3
00〜500℃、好ましくは350〜450℃、圧力5
〜2000 kg/cj好ましくは20〜1000kg
/co!の条件で5分〜2時間好ましくは10分〜1時
間加熱加圧して接合することによりプリント回路用基板
を得るという方法である。なお、上記挟み込むポリイミ
ドフィルムは、ポリイミド被覆導電性金属製シートのポ
リイミド被覆層の厚みが12μm以上の場合は使用する
必要がなく、導電性金属製シート同志を接合するように
すればよい。またポリイミド被覆導電性金属製シートの
ポリイミド被覆層の厚みが20μm以上の場合にはこの
ポリイミド被覆導電性金属製シートと被覆されていない
導電性金属製シートとをポリイミドフィルムを用いるこ
となく直接接合することができる。これらの場合におい
て、サンドイッチ状態のポリイミド樹脂層の全体の厚み
が20μm以下であれば、場合によっては充分な接着力
が得られず、また絶縁性の点でも問題が生じるため、ポ
リイミド樹脂層の厚みは20μmを超える厚みに設定す
ることが好ましい。上記導電性金属製シートとして、2
枚の金属箔を用いて構成されたプリント回路用基板を第
3図に示す。図において、1はポリイミド樹脂層、2は
金属7t3(銅箔)である。
The third method is a method for producing a printed circuit board using two conductive metal sheets sandwiched with a polyimide resin layer, in which at least one of the two conductive metal sheets is sandwiched between the two conductive metal sheets. A polyimide-coated conductive metal sheet is coated with a polyimide resin layer in the same manner as in method 1, and the polyimide film obtained in the second method is sandwiched between the two conductive metal sheets. temperature 3
00~500℃, preferably 350~450℃, pressure 5
~2000 kg/cj preferably 20-1000 kg
/co! This is a method of obtaining a printed circuit board by heating and pressurizing and bonding under these conditions for 5 minutes to 2 hours, preferably 10 minutes to 1 hour. Note that the sandwiching polyimide film does not need to be used when the thickness of the polyimide coating layer of the polyimide-coated conductive metal sheet is 12 μm or more, and the conductive metal sheets may be bonded together. In addition, when the thickness of the polyimide coating layer of the polyimide-coated conductive metal sheet is 20 μm or more, the polyimide-coated conductive metal sheet and the uncoated conductive metal sheet are directly bonded without using a polyimide film. be able to. In these cases, if the total thickness of the polyimide resin layer in a sandwich state is 20 μm or less, sufficient adhesive strength may not be obtained in some cases, and problems may arise in terms of insulation. It is preferable to set the thickness to exceed 20 μm. As the conductive metal sheet, 2
FIG. 3 shows a printed circuit board constructed using a sheet of metal foil. In the figure, 1 is a polyimide resin layer, and 2 is a metal 7t3 (copper foil).

第4の方法は、ポリイミド被覆がなされていない2枚の
導電性金属製シートを用いサンドイッチ構造のプリント
回路用基板を製造するという方法であり、2枚の導電性
金属製シートの間に前記第2の方法で得られたポリイミ
ドフィルムを挟み、上記第3の方法と同様の条件で加熱
加圧して接合するという方法である。この場合もポリイ
ミドフィルムの厚みは20μm以上であることが好まし
い結果を与えるのである。上記2枚の導電性金属製シー
トとして1枚を金属箔、他の1枚を金属板にしたプリン
ト回路用基板を第4図に示す。図において、1はポリイ
ミド樹脂層、2は金属箔(銅箔)、3は金属板(!P1
板)、4は上記銅板3に半田により接合された銅または
アルミニウムからなる放熱板である。
A fourth method is to manufacture a sandwich-structured printed circuit board using two conductive metal sheets that are not coated with polyimide, and the above-mentioned conductive metal sheets are sandwiched between the two conductive metal sheets. This is a method in which the polyimide film obtained by method 2 is sandwiched and bonded by heating and pressing under the same conditions as in the third method. In this case as well, it is preferable that the thickness of the polyimide film is 20 μm or more to give preferable results. FIG. 4 shows a printed circuit board in which one of the two conductive metal sheets is a metal foil and the other is a metal plate. In the figure, 1 is a polyimide resin layer, 2 is a metal foil (copper foil), and 3 is a metal plate (!P1
4 is a heat dissipation plate made of copper or aluminum and bonded to the copper plate 3 by soldering.

ここで、上記導電性金属製シートとしては、銅箔、アル
ミニウム箔、ステンレス箔を初めとする金属箔や銅板、
アルミニウム板、ステンレス板等の金属板ならびに銀、
鉄、ニクロム、チタン、タングステン等の箔状または板
状の導電性材料(厚み1〜500μm)があげられる。
Here, the above-mentioned conductive metal sheets include metal foils such as copper foil, aluminum foil, and stainless steel foil, copper plates,
Metal plates such as aluminum plates and stainless steel plates, as well as silver,
Examples include foil-like or plate-like conductive materials (thickness 1 to 500 μm) such as iron, nichrome, titanium, and tungsten.

これらは、そのポリイミド樹脂層形成面に、サンドブラ
ストやホーニング等の機械的処理やクロメート処理、酸
化皮膜形成処理等の化学的処理もしくは電解処理を施す
ことが好ましい。上記の場合において一般式(3)で表
される反覆単位がポリイミド分子骨格中に組み込まれて
いるものをポリイミド樹脂層として用いる場合には、金
属箔とポリイミド樹脂層だけからなる構造のプリント回
路用基板であってもカールは生じないが、それ以外のポ
リイミドを用いる場合にはカールを生じるから、それを
防ぐ意味で導電性金属製シートとして膜厚が200μm
以上の厚みのものを使用することが望ましい。
It is preferable that the surface on which the polyimide resin layer is formed is subjected to mechanical treatment such as sandblasting or honing, chemical treatment such as chromate treatment, oxide film formation treatment, or electrolytic treatment. In the above case, if a polyimide resin layer in which the repeating unit represented by the general formula (3) is incorporated into the polyimide molecular skeleton is used as a polyimide resin layer, a printed circuit with a structure consisting only of metal foil and a polyimide resin layer Even if it is a substrate, curling will not occur, but if other polyimides are used, curling will occur, so in order to prevent this, we used a conductive metal sheet with a film thickness of 200 μm.
It is desirable to use one with a thickness greater than or equal to the above.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明のプリント回路用基板は、ポリ
イミド樹脂層と導電性金属製シートとの密着性が極めて
優れているため、耐熱性に優れており、350℃以上に
急激に加熱してもふくれや剥離等の現象は全く認められ
ない。したがって、極めて優れた半田耐熱性、耐ヒート
シヨツク性を備えており、これまでのセラミックを用い
たプリント回路用基板に代わって広範な用途に利用され
るものである。しかも、このものは、セラミックを用い
たプリント回路用基板と比べて安価であり、かつ製品歩
どまりがよいと実用的な効果を奏しうるちのである。さ
らにポリイミド自体が耐薬品性、電気特性9機械特性等
にも優れているため、この発明のプリント回路用基板は
高性能なものであり、またポリイミド樹脂層に無機質充
填剤を混入させる場合には、さらに熱放散性にも優れる
ようになり各種の半導体装置等に好適に利用されうるよ
うになるのである。
As described above, the printed circuit board of the present invention has extremely good adhesion between the polyimide resin layer and the conductive metal sheet, so it has excellent heat resistance and cannot be heated rapidly to 350°C or higher. No phenomena such as blistering or peeling were observed. Therefore, it has extremely excellent solder heat resistance and heat shock resistance, and can be used in a wide range of applications in place of conventional printed circuit boards using ceramics. Furthermore, this product is less expensive than a printed circuit board using ceramic, and has a good product yield, which can provide practical effects. Furthermore, since polyimide itself has excellent chemical resistance, electrical properties, and mechanical properties, the printed circuit board of this invention has high performance. Furthermore, it has excellent heat dissipation properties, and can be suitably used in various semiconductor devices.

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。Next, examples will be described together with comparative examples.

〔実施例1〕 撹拌機および温度計を備えた5 00 ccのフラスコ
に、3.3゛−ジアミノジフェニルスルホン(以下r3
,3’ −DDSJと略す) 23.6 g (0゜0
95モル)および前記構造式(イ)示されるシリコン系
ジアミン1.24 g (0,005モル)ならびにN
−メチル−2−ピロリドン(以下rNMP」と略す)2
00gを入れて攪拌し、ジアミンを溶解させた。
[Example 1] In a 500 cc flask equipped with a stirrer and a thermometer, 3.3'-diaminodiphenylsulfone (hereinafter referred to as r3
,3'-DDSJ) 23.6 g (0゜0
95 mol) and 1.24 g (0,005 mol) of the silicone-based diamine represented by the structural formula (a) and N
-Methyl-2-pyrrolidone (hereinafter abbreviated as "rNMP") 2
00g was added and stirred to dissolve the diamine.

つぎに、この系に、3.3”、4.4’  −ビフェニ
ルテトラカルボン酸二無水物(以下rs−BPDAJと
略す) 29.4g (0,1モル)を徐々に加え、そ
の後3時間撹拌を続け、濃度21.3重量%(以下「%
」と略す)のポリイミド前駆体溶液を得た。このポリイ
ミド前駆体溶液の固有粘度(NMP中0.5g/100
+n1の濃度、30℃で測定)は0.95であり、また
溶液粘度は280ポイズ(30℃)であった。
Next, 29.4 g (0.1 mol) of 3.3",4.4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (hereinafter abbreviated as rs-BPDAJ) was gradually added to this system, and then stirred for 3 hours. Continuing, the concentration was 21.3% by weight (hereinafter "%
A polyimide precursor solution was obtained. The intrinsic viscosity of this polyimide precursor solution (0.5 g/100 in NMP
The concentration of +n1 (measured at 30°C) was 0.95, and the solution viscosity was 280 poise (at 30°C).

つぎに、上記ポリイミド前駆体溶液を室温で厚み1.6
 mmのアルマイト処理が施されたアルミニウム板(2
00X200m)上にアプリケーターを用いて流延し、
150℃で30分、200℃で1時間、さらに300℃
で1時間加熱した。そして、その後室温まで冷却し厚み
35μmのポリイミド被覆のなされたアルミニウム板を
得た。
Next, the polyimide precursor solution was heated to a thickness of 1.6 mm at room temperature.
mm anodized aluminum plate (2
00x200m) using an applicator,
30 minutes at 150℃, 1 hour at 200℃, then 300℃
It was heated for 1 hour. Thereafter, the aluminum plate was cooled to room temperature to obtain a polyimide-coated aluminum plate having a thickness of 35 μm.

ついで、このポリイミド被覆アルミニウム板の被覆面に
、酸化処理した厚み35μmの電解銅箔を重ね、温度3
70℃、圧力200 kg/ciの条件で15分間加熱
加圧して接合しプリント回路用基板を得た。
Next, an oxidized electrolytic copper foil with a thickness of 35 μm was layered on the coated surface of this polyimide-coated aluminum plate, and the temperature was 35 μm.
They were bonded by heating and pressing at 70° C. and a pressure of 200 kg/ci for 15 minutes to obtain a printed circuit board.

このプリント回路用基板に対して350℃の熱板状で急
激に加熱をしても銅箔の接着面には何ら異常は認められ
なかった。また銅箔の引き剥がし強さは1.7kg/c
mであり、絶縁破壊電圧は5.2Kvであった。
Even when this printed circuit board was rapidly heated in the form of a hot plate at 350° C., no abnormality was observed on the adhesive surface of the copper foil. In addition, the peel strength of copper foil is 1.7 kg/c.
m, and the dielectric breakdown voltage was 5.2 Kv.

〔比較例1〕 3.3’  −DO3に代えてp−フェニレンジアミン
10.84g(0,10モル)を用い、かつシリコン系
ジアミンの使用を取り止めた。それ以外は実施例1と同
様にしてポリイミド前駆体溶液を合成し、同様にしてポ
リイミド被覆層の厚みが38μmのポリイミド被覆アル
ミニウム板を得た。
[Comparative Example 1] 10.84 g (0.10 mol) of p-phenylenediamine was used in place of 3.3'-DO3, and the use of silicone diamine was discontinued. Other than that, a polyimide precursor solution was synthesized in the same manner as in Example 1, and a polyimide-coated aluminum plate with a polyimide coating layer having a thickness of 38 μm was obtained in the same manner.

つぎに、このポリイミド被覆アルミニウム板に酸化処理
した35μmの電解銅箔を接合しようとしたところ、電
解銅箔は全く接着しなかった。
Next, when an attempt was made to bond an oxidized 35 μm electrolytic copper foil to this polyimide-coated aluminum plate, the electrolytic copper foil did not adhere at all.

〔実施例2〕 3.3’−DDSに代えて4.4゛ −ジアミノジフェ
ニルエーテル19.0 g (0,095モル)を用い
た以外は実施例1と同様にしてポリイミド前駆体溶液(
濃度19.9%、固を粘度1.73.溶液粘度2810
ポイズ)を合成した。
[Example 2] A polyimide precursor solution (
Concentration 19.9%, solid viscosity 1.73. Solution viscosity 2810
Poise) was synthesized.

このポリイミド前駆体溶液をNMPで希釈して粘度を5
0ボイズに下げ、厚み3. Onのサンドブラスト法に
よって表面が粗面化された圧延銅板(100X100寵
)および厚み50μmのアルミニウム箔の上にスピンナ
ーを用いてコーティングした。スピンコードの条件は2
000rpm、30秒に設定した。
This polyimide precursor solution was diluted with NMP to reduce the viscosity to 5.
Lower the voice to 0, and the thickness is 3. A spinner was used to coat a rolled copper plate (100×100 mm) whose surface had been roughened by a sandblasting method and an aluminum foil with a thickness of 50 μm. The spin code conditions are 2
000 rpm and 30 seconds.

つぎに、これを120℃、200℃、300℃で各1時
間加熱処理をしポリイミド被覆層の厚みが10μmのポ
リイミド被覆銅板およびポリイミド被覆アルミニウム箔
を得た。
Next, this was heat-treated at 120°C, 200°C, and 300°C for 1 hour each to obtain a polyimide-coated copper plate and a polyimide-coated aluminum foil with a polyimide coating layer having a thickness of 10 μm.

つぎに、この2枚の被覆面の間に厚み50μmのポリピ
ロメリットイミドフィルム(カプトン200H)を挟み
、温度400℃、圧力3501qr/dの条件で20分
間加熱加圧して接合しプリント回路用基板を得た。
Next, a polypyromellitimide film (Kapton 200H) with a thickness of 50 μm is sandwiched between these two coated surfaces, and they are bonded by heating and pressing at a temperature of 400°C and a pressure of 3501qr/d for 20 minutes to form a printed circuit board. I got it.

得られたプリント回路用基板を370℃の熱板上で急激
に加熱しても接着面には何ら異常は認められなかった。
Even when the obtained printed circuit board was rapidly heated on a hot plate at 370° C., no abnormality was observed on the adhesive surface.

また、絶縁破壊電圧は14.5Kvであった。Further, the dielectric breakdown voltage was 14.5 Kv.

〔比較例2〕 実施例2で用いた銅箔とアルミニウム箔にポリイミド被
覆を施さずそのまま使用し、それらの間にポリピロメリ
ットイミドフィルム(カプトン200H)を挟み、実施
例2と同様な条件で加熱加圧し接合しようとしたところ
、銅板およびアルミニウム箔とともに全く接着しなかっ
た。
[Comparative Example 2] The copper foil and aluminum foil used in Example 2 were used as they were without being coated with polyimide, and a polypyromellitimide film (Kapton 200H) was sandwiched between them, and they were treated under the same conditions as in Example 2. When an attempt was made to bond it by applying heat and pressure, it did not adhere at all together with the copper plate and aluminum foil.

〔実施例3〕 3.3’  −DDSに代えてP−フェニレンジアミン
10.3 g (0,095モル)を用いた以外は実施
例1と同様にしてポリイミド前駆体溶液(濃度17.0
%、固有粘度1.81.溶液粘度4200ボイズ)を合
成した。
[Example 3] A polyimide precursor solution (concentration 17.0
%, intrinsic viscosity 1.81. A solution with a viscosity of 4200 voids) was synthesized.

このポリイミド前駆体溶液を用い、酸化処理した厚み3
5μmの電解銅箔上にアプリケーターを用いて流延し、
実施例1と同様にしてイミド化し、厚み35μmのポリ
イミド樹脂層を片面にもつプリント回路用基板を得た。
Using this polyimide precursor solution, the thickness was oxidized to 3.
Cast on a 5 μm electrolytic copper foil using an applicator,
Imidization was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a printed circuit board having a 35 μm thick polyimide resin layer on one side.

この片面銅張りプリント回路用基板は、全くカールを生
じず、平坦な状態のものであり、実施例1と同様にして
350℃の熱板上で急激に加熱しても銅箔の接合面には
何ら異常が認められなかった。また、銅箔の引き剥し強
さは2.1kg/cmであり、絶縁破壊電圧は6.OK
vであった。
This single-sided copper-clad printed circuit board did not curl at all and was in a flat state, and even when rapidly heated on a hot plate at 350°C in the same manner as in Example 1, the bonding surface of the copper foil remained intact. No abnormality was observed. Moreover, the peel strength of the copper foil is 2.1 kg/cm, and the dielectric breakdown voltage is 6. OK
It was v.

〔比較実施例〕[Comparative Example]

実施例1と同様にしてポリイミド前駆体溶液をつくり、
これを、酸化処理した厚み35μmの電解銅箔上にアプ
リケーターを用いて流延し、実施例1と同様にしてイミ
ド化し、厚み35μmのポリイミド樹脂層を片面にもつ
プリント回路用基板を得た。
A polyimide precursor solution was prepared in the same manner as in Example 1,
This was cast using an applicator onto an oxidized electrolytic copper foil having a thickness of 35 μm, and was imidized in the same manner as in Example 1 to obtain a printed circuit board having a polyimide resin layer of 35 μm thick on one side.

この片面銅張プリント回路板はカールを生じ、全体が円
筒状にまるまった。ただ、耐熱性は良好で、実施例1と
同様にして350℃の熱板上で急激に加熱しても銅箔の
接合面には何ら異常が認められなかった。また、銅箔の
引き剥し強さは1.8kg/cmであり、絶縁破壊電圧
は6.2にνであった。
This single-sided copper-clad printed circuit board curled up into a cylindrical shape. However, the heat resistance was good, and no abnormality was observed on the bonded surface of the copper foil even when it was rapidly heated on a hot plate at 350° C. in the same manner as in Example 1. Further, the peel strength of the copper foil was 1.8 kg/cm, and the dielectric breakdown voltage was 6.2 v.

〔実施例4〕 3.3°−DDSに代えて3.3″ −ジアミノジフェ
ニルエーテル(以下「3,3° −DDEJと略す)1
9.0g (0,095モル)を用いるとともにNMP
に代えてm−クレゾール200gを用いた。それ以外は
実施例1と同様にしてポリイミド前駆体溶液(濃度19
.9%、固有粘度1.39゜溶液粘度1710ボイズ)
を合成した。
[Example 4] 3.3″-diaminodiphenyl ether (hereinafter abbreviated as “3,3°-DDEJ”) 1 instead of 3.3°-DDS
Using 9.0 g (0,095 mol) and NMP
200 g of m-cresol was used instead. Other than that, polyimide precursor solution (concentration 19
.. 9%, intrinsic viscosity 1.39°, solution viscosity 1710 voids)
was synthesized.

得られたポリイミド前駆体溶液を二つに分け、その一方
を攪拌しながら約1時間で180℃まで昇温させ、つい
で180〜190℃の温度で3時間加熱反応させてポリ
イミド溶液を得た。この間副生した水は窒素ガスを流し
ながら反応系外へ留去させた。得られたポリイミド溶液
をm−クレゾールで希釈して粘度を60ボイズとし、こ
れを厚み3.0 mの、サンドブラスト法により表面が
粗面化された圧延銅箔(100X100m)の上にスピ
ンコードした。スピンコードの条件および加熱処理条件
は実施例2と同様に設定した。このようにして得られた
ポリイミド被覆銅箔のポリイミド被覆層の厚みは15μ
mであった。他方、部分されたポリイミド前駆体溶液の
うちの残る半分を、上記と同様にして昇温させる過程で
、この溶液に平均粒子径0.5μ霧のアルミナ粉末をポ
リイミド固形分100部に対して80部添加し、上記と
同様1時間かけて180℃まで昇温させ、180〜19
0℃の温度で3時間加熱反応させて加熱イミド化を完了
させた。
The obtained polyimide precursor solution was divided into two parts, one of which was heated to 180°C in about 1 hour while stirring, and then reacted by heating at a temperature of 180 to 190°C for 3 hours to obtain a polyimide solution. During this time, the water produced as a by-product was distilled out of the reaction system while flowing nitrogen gas. The obtained polyimide solution was diluted with m-cresol to a viscosity of 60 voids, and this was spin-coded onto a 3.0 m thick rolled copper foil (100 x 100 m) whose surface had been roughened by sandblasting. . The spin cord conditions and heat treatment conditions were set similarly to Example 2. The thickness of the polyimide coating layer of the polyimide coated copper foil thus obtained was 15 μm.
It was m. On the other hand, in the process of raising the temperature of the remaining half of the polyimide precursor solution in the same manner as above, 80% of alumina powder with an average particle size of 0.5 μm was added to this solution per 100 parts of polyimide solid content. The temperature was raised to 180℃ over 1 hour in the same manner as above, and the temperature was increased to 180~19℃.
A heating reaction was carried out at a temperature of 0° C. for 3 hours to complete heating imidization.

つぎに、このアルミナ含有ポリイミド溶液を60℃に加
温し、アプリケータを用いてガラス板上にキャスティン
グし、150℃、220℃、300℃でそれぞれ1時間
加熱処理して厚み45μmのアルミナ含有ポリイミドフ
ィルムを得た。つぎに、先に得られたポリイミド被覆銅
板と酸化処理の施された厚み70μmの電解銅箔の間に
、上記アルミド含有ポリイミドフィルムを挟み、温度3
80℃、圧力300kg/antの条件で15分間加熱
加圧して接合し、プリント回路用基板を得た。
Next, this alumina-containing polyimide solution was heated to 60°C, cast onto a glass plate using an applicator, and heat-treated at 150°C, 220°C, and 300°C for 1 hour each to form an alumina-containing polyimide solution with a thickness of 45 μm. Got the film. Next, the alumide-containing polyimide film was sandwiched between the polyimide-coated copper plate obtained earlier and an electrolytic copper foil with a thickness of 70 μm that had been subjected to an oxidation treatment.
They were bonded by heating and pressurizing at 80° C. and a pressure of 300 kg/ant for 15 minutes to obtain a printed circuit board.

得られたプリント回路用基板は、360℃の半田浴中に
入れても接着面には何ら異常は認められなかった。また
、銅箔の引き剥がし強さは2.2 kg/cI!であり
、絶縁破壊電圧は12.6Kvであった。
Even when the obtained printed circuit board was placed in a solder bath at 360° C., no abnormality was observed on the adhesive surface. Also, the peel strength of copper foil is 2.2 kg/cI! The dielectric breakdown voltage was 12.6 Kv.

〔比較例3〕 シリコン系ジアミンの使用を取り止めジアミノ化合物と
して、3.3’ −DDEのみを20g(0、1モル)
用いた以外は実施例3と同様にしてポリイミド溶液を合
成した。得られたポリイミド溶液をm−クレゾールに希
釈して粘度を50ボイズとし、これを実施例2と同様に
fl箔にスピンコードし加熱処理してポリイミド被覆層
の厚みが12μ麟のポリイミド被覆銅板を得た。
[Comparative Example 3] The use of silicone diamine was stopped and 20 g (0.1 mol) of 3.3'-DDE was used as the diamino compound.
A polyimide solution was synthesized in the same manner as in Example 3, except that the polyimide solution was used. The obtained polyimide solution was diluted with m-cresol to have a viscosity of 50 voids, and this was spin-coded onto fl foil in the same manner as in Example 2, followed by heat treatment to obtain a polyimide-coated copper plate with a polyimide coating layer thickness of 12 μm. Obtained.

他方、ポリイミドシリコンフィルムをつぎのようにして
作製した。すなわち、3,3°−DDSに代えて4.4
″−ジ(m−アミノフェノキシ)ジフェニルプロパン3
9.9g(0,095モル)を用い、NMPを250g
とした以外は実施例1と同様にしてポリイミド前駆体溶
液(濃度21.8%、固有粘度1.33.溶液粘度16
00ポイズ)を合成し、これを70℃に加温しアプリケ
ータを用いガラス板上にキャスティングし150℃、2
20℃、300℃で各1時間加熱処理し、厚み55μm
のポリイミドフィルムを得た。
On the other hand, a polyimide silicone film was produced as follows. That is, instead of 3,3°-DDS, 4.4
″-di(m-aminophenoxy)diphenylpropane 3
Using 9.9 g (0,095 mol), 250 g of NMP
A polyimide precursor solution (concentration 21.8%, intrinsic viscosity 1.33, solution viscosity 16
00 poise), heated to 70°C, casted on a glass plate using an applicator, and heated at 150°C for 2 hours.
Heat treated at 20°C and 300°C for 1 hour each to a thickness of 55 μm.
A polyimide film was obtained.

つぎに、先に得られたポリイミド被覆銅板と酸化処理の
施された厚み70μmの電解銅箔との間に上記ポリイミ
ドフィルムを挟み、温度350℃(圧力300kg/a
m)の条件で15分間加熱加圧して接合しプリント回路
用基板を得た。
Next, the polyimide film was sandwiched between the previously obtained polyimide-coated copper plate and an oxidized 70 μm thick electrolytic copper foil, and the film was heated to 350° C. (pressure: 300 kg/a).
They were bonded by heating and pressing for 15 minutes under the conditions of m) to obtain a printed circuit board.

得られたプリント回路用基板を300℃の半田浴に入れ
たところ、瞬時にして接着面にふくれが生じた。これは
銅板の被覆層であるポリイミドにシリコン系ジアミンか
ら誘導される構造部分が導入されていないことによる回
着性の低下と、ポリイミドフィルムの合成に用いた芳香
族ジアミンが4核体であり、得られたポリイミ°ドの耐
熱性が低かったことに起因すると考えられる。
When the obtained printed circuit board was placed in a solder bath at 300° C., blisters appeared on the adhesive surface instantly. This is because the polyimide coating layer of the copper plate has no structural moiety derived from silicone diamine, which reduces the repositionability, and because the aromatic diamine used to synthesize the polyimide film is a tetranuclear substance. This is thought to be due to the low heat resistance of the obtained polyimide.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図ないし第4図はこの発明のプリント回路用基板の
構成を示す構成図である。 1・・−・ポリイミド樹脂層 2・−金属箔 3−・−
・金属板
1 to 4 are configuration diagrams showing the configuration of a printed circuit board according to the present invention. 1.--Polyimide resin layer 2.-Metal foil 3-.-
・Metal plate

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)導電性金属製シートと、このシートに密着形成さ
れたポリイミド樹脂層とを備えたプリント回路用基板で
あって、上記ポリイミド樹脂層が、下記の一般式(1)
および(2)で表される反覆単位を主体とするポリイミ
ドによって構成されていることを特徴とするプリント回
路用基板。 ▲数式、化学式、表等があります▼………(1) ▲数式、化学式、表等があります▼………(2) 〔上記(1)式および(2)式において、Rはケイ素原
子を含んでいない二価の有機基、R_1はメチレン基、
フェニレン基または置換フェニレン基、R_2はメチル
基、フェニル基または置換フェニル基、Xは酸素原子ま
たはフェニレン基、l/mモル比は0.1/99.9〜
10/90、nはR_1がフェニレン基もしくは置換フ
ェニレン基の場合は1でありメチレン基の場合は3また
は4である。〕
(1) A printed circuit board comprising a conductive metal sheet and a polyimide resin layer formed in close contact with the sheet, wherein the polyimide resin layer has the following general formula (1):
A printed circuit board characterized in that it is made of polyimide mainly consisting of repeating units represented by (2) and (2). ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼……(1) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼……(2) [In formulas (1) and (2) above, R represents a silicon atom. A divalent organic group that does not contain R_1 is a methylene group,
Phenylene group or substituted phenylene group, R_2 is methyl group, phenyl group or substituted phenyl group, X is oxygen atom or phenylene group, l/m molar ratio is 0.1/99.9 to
10/90, n is 1 when R_1 is a phenylene group or a substituted phenylene group, and 3 or 4 when R_1 is a methylene group. ]
(2)一般式(1)で表される反覆単位が下記の一般式
(3)で表される反覆単位であり、上記一般式(2)で
表される反覆単位とのl/mモル比が0.1/99.9
〜10/90に選択されている特許請求の範囲第1項記
載のプリント回路用基板。 ▲数式、化学式、表等があります▼………(3)
(2) The repeating unit represented by the general formula (1) is a repeating unit represented by the following general formula (3), and the l/m molar ratio with the repeating unit represented by the above general formula (2) is 0.1/99.9
The printed circuit board according to claim 1, which is selected from 10/90 to 10/90. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼……(3)
(3)一般式(1)で表される反覆単位が、下記の一般
式(4)で表される反覆単位である特許請求の範囲第1
項記載のプリント回路用基板。 ▲数式、化学式、表等があります▼………(4) 〔上記式(4)において、k≦mである。〕
(3) Claim 1 in which the repeating unit represented by general formula (1) is a repeating unit represented by general formula (4) below.
Printed circuit board as described in section. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼……(4) [In the above formula (4), k≦m. ]
(4)一般式(4)においてk≧30モル%である特許
請求の範囲第3項記載のプリント回路用基板。
(4) The printed circuit board according to claim 3, wherein k≧30 mol% in general formula (4).
(5)ポリイミド樹脂層の形成が、ポリイミド前駆体の
有機極性溶媒溶液もしくはこれを加熱、脱水して得られ
たポリイミドの有機極性溶媒溶液を導電性金属製シート
のシート面に直接流延塗布し加熱処理することにより行
われる特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれかに
記載のプリント回路用基板。
(5) The polyimide resin layer is formed by directly casting a polyimide precursor solution in an organic polar solvent or a polyimide organic polar solvent solution obtained by heating and dehydrating it onto the sheet surface of the conductive metal sheet. The printed circuit board according to any one of claims 1 to 4, which is processed by heat treatment.
(6)ポリイミド樹脂層の形成が、ポリイミド前駆体あ
るいはポリイミドの有機極性溶媒溶液から得られるポリ
イミド前駆体フィルム、もしくはポリイミドフィルムを
導電性金属製シートのシート面に熱圧着することにより
行われる特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれか
に記載のプリント回路用基板。
(6) A patent claim in which the polyimide resin layer is formed by thermocompression bonding a polyimide precursor film obtained from a polyimide precursor or a solution of polyimide in an organic polar solvent, or a polyimide film to the sheet surface of a conductive metal sheet. The printed circuit board according to any one of items 1 to 4.
(7)ポリイミド樹脂層が2枚の導電性金属製シートの
間に形成されている特許請求の範囲第1項ないし第4項
のいずれかに記載のプリント回路用基板。
(7) The printed circuit board according to any one of claims 1 to 4, wherein the polyimide resin layer is formed between two conductive metal sheets.
(8)ポリイミド樹脂層を2枚の導電性金属製シートの
間に形成することが、ポリイミド前駆体の有機極性溶媒
溶液もしくはこれを加熱、脱水して得られたポリイミド
の有機極性溶媒溶液を導電性金属製シートに直接流延塗
布し加熱処理することによりポリイミド被覆導電性金属
製シートをつくり、これを、被覆側を内向きにして2枚
重ねるか、その被覆側にポリイミド被覆のなされていな
い導電性金属製シートを重ね、加熱加圧することにより
行われる特許請求の範囲第7項記載のプリント回路用基
板。
(8) Forming a polyimide resin layer between two conductive metal sheets means that a solution of a polyimide precursor in an organic polar solvent or a solution of a polyimide in an organic polar solvent obtained by heating and dehydrating the precursor is conductive. A polyimide-coated conductive metal sheet is created by directly casting the polyimide-coated conductive metal sheet onto a conductive metal sheet and heat-treating the sheet, and either stacks two sheets with the coated side facing inward, or the coated side is not coated with polyimide. The printed circuit board according to claim 7, which is produced by stacking conductive metal sheets and heating and pressurizing them.
(9)ポリイミド樹脂層を2枚の導電性金属製シートの
間に形成することが、ポリイミド前駆体の有機極性溶媒
溶液もしくはこれを加熱、脱水して得られたポリイミド
の有機極性溶媒溶液を導電性金属製シートに直接流延塗
布し加熱処理することによりポリイミド被覆導電性金属
製シートをつくり、これを、被覆側を内向きにしポリイ
ミドフィルムを介して2枚重ねるか、その被覆側にポリ
イミド被覆のなされていない導電性金属製シートをポリ
イミドフィルムを介して重ね、加熱加圧することにより
行われる特許請求の範囲第7項記載のプリント回路用基
板。
(9) Forming a polyimide resin layer between two conductive metal sheets means that a solution of a polyimide precursor in an organic polar solvent or a solution of a polyimide in an organic polar solvent obtained by heating and dehydrating the polyimide precursor is conductive. A polyimide-coated conductive metal sheet is created by directly casting the conductive metal sheet onto a conductive metal sheet and heat-treating it, and either stacks two sheets with the coated side facing inward with a polyimide film interposed between them, or coats the coated side with polyimide. 8. The printed circuit board according to claim 7, which is produced by stacking unconducted conductive metal sheets with a polyimide film interposed therebetween and heating and pressing them.
(10)ポリイミド樹脂層に非導電性の無機質充填剤が
含まれていることを特徴とする特許請求の範囲第1項な
いし第9項のいずれかに記載のプリント回路用基板。
(10) The printed circuit board according to any one of claims 1 to 9, wherein the polyimide resin layer contains a non-conductive inorganic filler.
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