JPS6213336A - 耐熱性プリント基板の製造方法 - Google Patents

耐熱性プリント基板の製造方法

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JPS6213336A
JPS6213336A JP60153507A JP15350785A JPS6213336A JP S6213336 A JPS6213336 A JP S6213336A JP 60153507 A JP60153507 A JP 60153507A JP 15350785 A JP15350785 A JP 15350785A JP S6213336 A JPS6213336 A JP S6213336A
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temperature
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寛行 大越
正己 木下
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Oiles Industry Co Ltd
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Oiles Industry Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined

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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

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】 本発明は、熱可塑性樹脂を基材とするプリント基板の製
造方法に係る。より詳細には、本発明は270℃以上の
成形温度を有する熱可塑性樹脂の絶縁材料基板と銅箔を
一体化したプリント基板を大気中で製造し得る、耐熱性
プリント基板の製造方法に係る。
[従来の技術] 従来、リジッド型プリント基板の基材としては、ガラス
エポキシ樹脂、エポキシ変成付加型ポリイミド樹脂等の
熱硬化性樹脂が使用されており、銅箔等の金属箔との成
形温度は150〜220℃程度の低温で行なわれる。そ
のため、銅の酸化等の問題はそれほど顕著なものではな
かった。
ところが前記のガラスエポキシ樹脂は耐熱難燃性に劣り
、付加型ポリイミド樹脂では化学反応及び架橋において
ガス発生を伴なう等の欠点を有し電気材料のプリント基
板基材としては信頼性の乏しいものであった。
そこで優れた耐熱性、機械的特性等を有する、プリント
基板基材として適した素材を採用することが望ましいが
、そのような素材を化学的反応によらず金属箔と一体成
形するためには高い成形温度を必要とし、そのため大気
中での成形では銅箔の酸化等の問題により所望の製品は
製造し得ない。
従ってそのような問題を取り除くためには、上記のよう
な成形を窒素雰囲気のような無酸素雰囲気下で行わなけ
ればならず、いわゆる真空成形、ホットプレス成形等の
成形法を採用しな(プればならないが、これ等は高価な
成形方法であり産業利用上好ましくない。
[発明の目的] 本発明者等は上記状況に鑑み、鋭意研究の結果本発明に
到達した。即ち、本発明の目的は270℃以上の成形温
度を有する耐熱性熱可塑性樹脂を基材とした、優れた耐
熱性、機械的特性を有するプリント基板を大気中におい
て安価に製造し得る耐熱性プリント基板の製造方法を提
供することである。
[発明の構成] 本発明の製造方法は、270℃以上の成型温度を有する
耐熱性熱可塑性樹脂粉末を加熱加圧して予備成形した基
板と、銅箔と、ポリ四フッ化エチレン樹脂(以下PTF
Eという。)とをこの順に金型中に重ね合せ、加熱加圧
時にPTFEが溶融流延して銅箔表面を覆い銅箔が大気
から密閉されるようにように加熱加圧して銅箔と基板を
一体化させ、次いで基板銅箔一体化成形物からPTFE
を除去することから成る。
本発明において使用される270℃以上の成形温度を有
する熱可塑性樹脂としては、ポリメタフェニレンイソフ
タルアミドのような芳香族ポリアミド樹脂、アップジョ
ン社より「ポリイミド2080」の商品名で市販されて
いる芳香族ポリイミド樹脂等が挙げられるが、特にポリ
メタフェニレンイソフタルアミドが好ましい。
ポリメタフェニレンイソフタルアミドは下記のような特
徴を有しており、プリント基板用基材としては最適なも
のである。
■湿度により電気特性が変化することがない。
■高周波特性が優れている。
■耐熱性に優れ、ハンダ耐性が良好である。
■耐溶剤性に優れている。
■難燃性に優れている。
■硬度が高い。
ここで270℃以上の成形温度を有する樹脂とは、軟化
点が270℃以上であり成形特特殊な化学反応や架橋が
生じないポリマー樹脂を意味する。
原料樹脂は粉末で使用し、好ましくは60メツシユアン
ダーの粒度を有するものを使用する。
基板を予備成形する工程は、粉末原料から出発した場合
に後の銅箔との一体化工程での取り扱い性を良くし、生
産性を高めること、及び完成製品の平板性を確保するこ
とを目的として行なうものであり、粉末が自己支持性を
有する薄板となるように成形すればよい。従って、該成
形は樹脂のガラス転移点(ポリメタフェニレンイソフタ
ルアミドの場合270℃)以下で行ない、粉末が圧着し
て自己支持性を有するように圧粉するだけでもよく、さ
らに高温で樹脂溶融成形物となるように成形してもよい
圧粉の場合、具体的には150〜270℃の温度で行い
、200℃でポリメタフェニレンイソフタルアミドを予
備成形したばあい、成形圧力500 K9 / cm、
成形時間5分で充分である。
予備成形された基板が圧粉されただけではなく溶融成形
物の場合は債の銅箔との一体化において銅箔との接合面
の樹脂が溶融するのみでよく、成形時間を短縮し得る。
本発明の製造方法によって得られるプリント基板はリジ
ッド型のものであり、樹脂成形部分の厚さが0.5〜2
mmとなるように予備成形する。
銅箔との一体化成形は樹脂の分解点以下で行い、分解点
365℃のポリメタフェニレンイソフタルアミドの場合
、270〜360℃で行い得るが、好ましくは300〜
330℃である。一体化において成形温度が高い程、成
形時間が短くてすみ、270℃で1時間、360℃では
10数分で良い。
320℃の成形温度、50(ly/cIIの成形圧力で
成形した場合、10〜30分で成形は終了する。
ポリイミド2080の場合320℃で20分程度である
銅箔を覆う樹脂としてPTFEを使用するが、該樹脂は
低温フロー性、成形収縮性あるいは良好な剥離性及び分
解温度が高いことから、最も好ましいものである。
PTFEは一体化成形時に溶融流延して銅箔表面を覆う
ように銅箔上に載置すればよいが、製品の銅箔表面の平
滑性を確保するため、表面の滑らかな市販のPTFEス
カイビングシートを用い、厚さ0.1〜4mの範囲で載
置することが好ましい。
使用する銅箔は通常プリント基板に使用されるものでよ
く、厚さが18〜50μであり、最も一般的には35μ
程度である。
[発明の効果] 本発明の特徴は下記のメカニズムにより得られるもので
ある。
予備成形した基板、その上に一体化する銅箔、該銅箔上
に分解開始温度が高く、熱軟化しゃすいPTFEシート
の順で金型中に重ね合せ、加熱加圧すると予備成形した
絶縁材料が溶融する前にPTFEシートが溶融流延して
銅箔表面に密着し、さらに金型と基材の間隙に侵入して
銅箔は完全に大気から密閉される。
その後に絶縁材料の溶融が生じ、成形が完了する。冷却
プロセスにおいてもPTFEの収縮率が大きく、シール
された状態で成形が完了する。
従って銅箔はPTFEが溶融フローしてシールが完了し
た後成形が完了するまで大気から完全に密閉されており
(シール効果)、酸化されることなく成形が完了するも
のである。
金型と基材の間隙は基材を金型中に挿入するのに必要な
りリアランス程度でよく実際には0.06m程度である
PTFEは離型性が良い(非粘着)ので成形侵容易に除
去し得、また一体化の成形温度はPTFEの分解温度以
下であるため、繰り返し使用できるので損失はほとんど
なく経済的である。
このように本発明の製造方法によれば、優れた耐熱性、
、機械的特性を有するプリント基板を大気中において安
価に製造し得るものである。
以下、実施例により本発明の楢成及び効果をさらに説明
する。
実施例1 密度が0.30’J/7の芳香族ポリアミド樹脂(帝人
社のコーネツクス樹脂粉末)を140℃で15分間乾燥
し、150℃に加温した金型に充填し、150Kg/C
!iの圧力で5分間圧粉した。加圧したまま、金型温度
を310℃に昇温させ、成形圧力を150Kg/dに保
って15分間成形した。
次いで金型温度を150℃に冷却した後、開型して縦5
0m+、横’100#I、厚さ2i*の成形物を得た。
 このようにして得た芳香族ポリアミド樹脂成形板、厚
さ35μの銅箔(古河サーキットフォイル四より市販の
もの)、厚さ1,4IlnのP −’r FEスカイビ
ングシートをこの順に金型中に重ね合せ、成形温度32
0℃、圧力400Kg/aA、成形温度保持時間20分
で成形した。
冷却後取り出し、PTFEシートを除去して銅箔樹脂成
形板一体成形板を得た。
得られた成形板は色調の変化がなく銅箔の酸化は認られ
ず、ハンダ耐熱は300℃の温度を10秒間接触しても
外観に変化はなく良好なものであった。
JISC6481に準じ引き剥し力をインストロンにて
測定したところ、1.0Kg/csであった。
また、ASTMD790に準じた曲げ強度は1500K
g/dであった。
衷11丸Z 密度が0.30g/cIjの芳香族ポリアミド樹脂(帝
人社のコーネツクス樹脂粉末)を200℃に加温した金
型に充填し、500Kg/ciの圧力で5分間圧粉した
このようにして得た芳香族ポリアミド樹脂圧粉体、厚さ
35μの銅箔(古河サーキットフォイル観より市販のも
の)、厚さ1.41のPTFEスカイビングシートをこ
の順に金型に充填し、成形温度320℃、圧力500/
(y/ri、成形温度保持時間20分で成形した。
得られた成形板は色調の変化がなく銅箔の酸化は認られ
ず、ハンダ耐熱は300℃の温度を10秒間接触させて
も外観には変化がなく良好なものであった。
J l5C6481に準じ引き剥し力をインストロンに
て測定したところ、1.1に9/asであった。
実施例3 実施例1と同様の条件で、芳香族ポリアミド樹脂成形板
を中心層とし、両面に銅箔を一体化したプリント基板を
一回の加熱加圧で製造した。
即ち、金型中にPTFEシート、銅箔、芳香族ポリアミ
ド樹脂成形板、銅箔、PTFEシートの順で充填し、加
熱加圧成形した。
両面の銅箔及び基板について実施例1で得られたプリン
ト基板と同様の物性を有するプリント基板が得られた。
実施例4 「ポリイミド2080J樹脂粉末を140℃で15分間
乾燥し、150℃に加温した金型に充填し、150醇/
mの圧力で圧粉した。加圧したまま、金型温度を350
℃に昇温させ、成形圧力を500kg/C1iに保って
20分間成形した。次いで金!lf!温度を150℃に
冷却した後、開型して縦50#、横100#、厚さ2m
+の成形物を得た。
このようにして得た熱可塑性樹脂ポリイミド樹脂成形品
を使用して実施例1と同様の条件及び方法でプリント基
板を製造した。
得られた成形板は色調の変化がなく銅箔の酸化は認られ
ず、ハンダ耐熱は300℃の温度で15秒間異常がなく
良好なものであった。
JISC6481に準じ引き剥し力をインストロンにて
測定したところ、0.8KU/asであった。
また、ASTMD790に準じた曲げ強度は1400 
Kg / ciであった。
上記の実施例から、本発明の製造方法によれば銅箔が酸
化することなく大気中で優れた耐熱性、機械的特性を有
するプリント基板を製造し得ることが判明した。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)270℃以上の成型温度を有する耐熱性熱可塑性
    樹脂粉末を加熱加圧して予備成形した基板と、銅箔と、
    ポリ四フッ化エチレン樹脂とをこの順に金型中に重ね合
    せ、加熱加圧時にポリ四フッ化エチレン樹脂が溶融流延
    して銅箔表面を覆い銅箔が大気から密閉されるように加
    熱加圧して銅箔と基板を一体化させ、次いで基板銅箔一
    体化成形物からポリ四フッ化エチレン樹脂を除去するこ
    とから成る耐熱性プリント基板の製造方法。
  2. (2)耐熱性熱可塑性樹脂が芳香族ポリアミド樹脂であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方法
  3. (3)耐熱性熱可塑性樹脂がポリメタフェニレンイソフ
    タルアミドであることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項あるいは第2項に記載の方法。
  4. (4)耐熱性熱可塑性樹脂が芳香族ポリイミド樹脂であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方法
  5. (5)銅箔の厚さが18〜50μであることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項乃至第4項に記載の方法。
  6. (6)予備成形を樹脂のガラス転移点以下で行ない、樹
    脂圧粉体として後の一体化成形に使用することを特徴と
    する特許請求の範囲第1項乃至第5項に記載の方法。
  7. (7)予備成形を樹脂のガラス転移点以上で行ない、樹
    脂溶融成形物として後の一体化成形に使用することを特
    徴とする特許請求の範囲第1項乃至第6項に記載の方法
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WO2019087939A1 (ja) * 2017-10-31 2019-05-09 Agc株式会社 成形体、金属張積層体、プリント配線板及びそれらの製造方法

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