(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電板を複数枚積層してなる導電板積層体の製造方法において、
導電板のそれぞれ接合される面を活性化処理する工程と、
活性化処理した後、活性化処理面同士が対向するように重ね合わせる工程を有し、
かつ、前記重ね合わせる工程において、
少なくとも一方の圧接ロールに凹凸部を有する圧接ロールを用いて接合することにより、
導電板積層体の少なくとも一方の最表面が１μｍ≦Ｒｚ＜５μｍの粗面となるように積層接合する導電板積層体の製造方法であって、
前記活性化処理する工程および重ね合わせる工程を施す前において、前記導電板積層体の最表面となる導電板２８の表面が１μｍ≦Ｒｚ＜５μｍの表面粗さを有しており、重ね合わせる工程において、前記導電板２８側のロールとして前記凹凸部を有する圧接ロールを用いることを特徴とする導電板積層体の製造方法。
【請求項２】
前記導電板２８側のロールとして用いられる凹凸部を有する圧接ロールの表面粗さが、前記導電板２８の表面粗さ以上であることを特徴とする請求項１に記載の導電板積層体の製造方法。
【請求項３】
導電板積層体が硬質材からなる導電板２８と軟質材からなる導電板２６とを重ね合わせて形成される導電板積層体の製造方法であって、前記導電板積層体の最表面となる導電板２８が硬質材からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の導電板積層体の製造方法。
【請求項４】
導電板積層体がＣｕ又はＣｕ合金からなる導電板とＡｌ又はＡｌ合金からなる導電板とを重ね合わせて形成される導電板積層体の製造方法であって、前記導電板積層体の最表面となる導電板２８がＣｕ又はＣｕ合金からなる導電板であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の導電板積層体の製造方法。
【請求項５】
導電板積層体の一方の最表面がＲｚ＜１μｍの表面粗さとなるように積層接合することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の導電板積層体の製造方法。
【請求項６】
前記活性化処理が、１０〜１×１０−３Ｐａの極低圧不活性ガス雰囲気中で、前記導電板２６，２８をそれぞれアース接地された一方の電極Ａと接触させ、絶縁支持された他の電極Ｂとの間に１〜５０ＭＨｚの交流を印加してグロー放電を行わせ、グロー放電によって生じたプラズマ中に露出される電極Ａと接触した前記導電板２６，２８のそれぞれの面積が、電極Ｂの面積の１／３以下となるように前記導電板２６，２８のそれぞれ接合される面をスパッタエッチング処理することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の導電板積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、導電板を複数枚積層してなる導電板積層体の製造方法であって、導電板積層体の少なくとも一方の最表面が粗面となるように積層接合してなる導電板積層体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、異種金属板を積層した積層材が数多く提案されており、その積層方法として熱間圧延や冷間圧延を用いて接合する方法などが提案されており、積層体としての接合後に所定の板厚を得るための冷間圧延や所定の表面粗さを得るための仕上げ圧延、さらには残留応力除去のための焼鈍処理などを行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記のような従来の積層法では、高温プロセスを伴うため接合界面での脆弱合金層の形成といった問題や、高圧延率での接合となるため母材の変形が大きくなり残留応力も大きくなるといった問題、また所定の板厚を有する積層板を製造する場合に所要の層厚みを精度よく形成することが困難であるといった問題などがあった。
【０００４】
本発明は上記のような技術的背景に鑑み、所定の板厚を有する導電板に活性化処理を行った後積層して積層体とし、積層体の少なくとも一方の最表面が粗面となるように積層接合を施すことにより、接合界面での合金層の形成を抑止し、所要の層厚みを精度よく形成でき、粗面によるアンカー効果を充分に有する導電板積層体の製造方法を提供することを課題とする。
【０００５】
（１）本発明の導電板積層体の製造方法は、
導電板を複数枚積層してなる導電板積層体の製造方法において、
導電板のそれぞれ接合される面を活性化処理する工程と、
活性化処理した後、活性化処理面同士が対向するように重ね合わせる工程を有し、
かつ、前記重ね合わせる工程において、
少なくとも一方の圧接ロールに凹凸部を有する圧接ロールを用いて接合することにより、導電板積層体の少なくとも一方の最表面が１μｍ≦Ｒｚ＜５μｍの粗面となるように積層接合する導電板積層体の製造方法であって、
前記活性化処理する工程および重ね合わせる工程を施す前において、前記導電板積層体の最表面となる導電板２８の表面が１μｍ≦Ｒｚ＜５μｍの表面粗さを有しており、重ね合わせる工程において、前記導電板２８側のロールとして前記凹凸部を有する圧接ロールを用いることを特徴とする。
（２）本発明の導電板積層体の製造方法は、前記（１）において、
前記導電板２８側のロールとして用いられる凹凸部を有する圧接ロールの表面粗さが、前記導電板２８の表面粗さ以上であることを特徴とする。
（３）本発明の導電板積層体の製造方法は、前記（１）又は（２）において、
導電板積層体が硬質材からなる導電板２８と軟質材からなる導電板２６とを重ね合わせて形成される導電板積層体の製造方法であって、前記導電板積層体の最表面となる導電板２８が硬質材からなることを特徴とする。
（４）本発明の導電板積層体の製造方法は、前記（１）〜（３）のいずれかにおいて、
導電板積層体がＣｕ又はＣｕ合金からなる導電板とＡｌ又はＡｌ合金からなる導電板とを重ね合わせて形成される導電板積層体の製造方法であって、前記導電板積層体の最表面となる導電板２８がＣｕ又はＣｕ合金からなる導電板であることを特徴とする。
（５）本発明の導電板積層体の製造方法は、前記（１）〜（４）のいずれかにおいて、
導電板積層体の一方の最表面がＲｚ＜１μｍの表面粗さとなるように積層接合することを特徴とする。
【０００６】
（６）本発明の導電板積層体の製造方法は、前記（１）〜（５）のいずれかにおいて、
前記活性化処理が、１０〜１×１０−３Ｐａの極低圧不活性ガス雰囲気中で、前記導電板２６，２８をそれぞれアース接地された一方の電極Ａと接触させ、絶縁支持された他の電極Ｂとの間に１〜５０ＭＨｚの交流を印加してグロー放電を行わせ、グロー放電によって生じたプラズマ中に露出される電極Ａと接触した前記導電板２６，２８のそれぞれの面積が、電極Ｂの面積の１／３以下となるように前記導電板２６，２８のそれぞれ接合される面をスパッタエッチング処理することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の製造方法を説明する。図１は、本発明の製造方法を用いた導電板積層体２０の一実施形態を示す概略断面図であり、導電板２８側の表面２９に所定の表面粗さ（粗面）を有し、導電板２６側の表面２７に所定の表面粗さ（平滑面）を有する例を示している。導電板積層体２０の表面２９の表面粗さＲｚ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に示す十点平均粗さ）は、接着剤層などとの充分な接合強度を得るために１μｍ≦Ｒｚ＜５μｍとすることが好ましい。１μｍ未満では充分なアンカー効果が得られず、５μｍ以上ではアンカー効果が飽和してくるため好ましくなく導電板積層体の薄型化には向かなくなる。また導電板積層体２０の表面２７は平滑面であることが望ましく、その表面粗さはＲｚ＜１μｍとすることが好ましい。１μｍ以上では、Ａｌワイヤーボンディングなどでの充分な接合強度を得ることが難しくなるため好ましくない。なお表面粗さは後記するように、圧接ロール表面の凹凸の程度を選択することにより適宜調整することができる。
【０００８】
導電板２８の材質としては、導電板積層体を製造可能な素材であれば特にその種類は限定されず、導電板積層体の用途により適宜選択して用いることができる。例えば、常温で固体である金属（例えば、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕなど）やこれらの金属のうち少なくとも１種類を含む合金（例えば、ＪＩＳに規定の合金など）あるいはこれらの金属や合金を少なくとも１層有する積層体（例えば、クラッド材、メッキ材、蒸着膜材など）などが適用できる。導電板積層体の用途がプリント配線板であれば、導電性に優れた金属であるＣｕ系合金材を用いることが好ましい。Ｃｕ系合金材としては、ＣｕまたはＣｕを含む合金を用いることができる。
【０００９】
ＪＩＳに規定の合金としては合金鋼やステンレス鋼の他に、例えば、Ｃｕ系合金では、ＪＩＳ  Ｈ  ３１００に記載してある無酸素銅、タフピッチ銅、りん脱酸銅、丹銅、黄銅、快削黄銅、すず入り黄銅、アドミラルティ黄銅、ネーバル黄銅、アルミニウム青銅、白銅など、Ａｌ系合金では、ＪＩＳ  Ｈ  ４０００に記載してある２０００系、３０００系、５０００系、６０００系、７０００系など、Ｎｉ系合金では、ＪＩＳ  Ｈ  ４５５１に記載してある常炭素ニッケル、低炭素ニッケル、ニッケル−銅合金、ニッケル−銅−アルミニウム−チタン合金、ニッケル−モリブデン合金、ニッケル−モリブデン−クロム合金、ニッケル−クロム−鉄−モリブデン−銅合金、ニッケル−クロム−モリブデン−鉄合金などが適用できる。
【００１０】
また導電板２８の厚みも、導電板積層体を製造可能であれば特に限定はされず、導電板積層体の用途により適宜選定して用いることができる。例えば、１〜１０００μｍであることが好ましい。１μｍ未満の場合には導電板としての製造が難しくなり、１０００μｍを超えると導電板積層体としての製造が難しくなる。より好ましくは、１０〜５００μｍである。なお導電板には、圧延箔や電解箔を用いてもよい。
【００１１】
導電板２６の材質や厚みは、導電板２８に適用できるものならば特に限定はされず、導電板積層体の用途により適宜選択して用いることができる。例えば、導電板積層体の用途がプリント配線板の表層配線であれば、Ａｌワイヤーボンディングに対応するためＡｌ系合金材を用いることが好ましい。Ａｌ系合金材としては、ＡｌまたはＡｌを含む合金を用いることができる。ＡｌまたはＡｌ系合金として、例えばＪＩＳ  Ｈ  ４０００に記載の１０００系、２０００系、３０００系、５０００系、６０００系、７０００系などが適用できる。厚みは特に限定されるものではないが、５〜５００μｍが適用できる。
【００１２】
図１に示す導電板積層体２０の製造方法について説明する。図４に示すように、真空槽５２内において、巻き戻しリール６２に設置された導電板２８の導電板２６との接合予定面側を、活性化処理装置７０で活性化処理する。同様にして巻き戻しリール６４に設置された導電板２６の導電板２８との接合予定面側を、活性化処理装置８０で活性化処理する。
【００１３】
活性化処理は、以下のようにして実施する。すなわち、真空槽５２内に装填された導電板２６、２８をそれぞれアース接地された一方の電極Ａと接触させ、絶縁支持された他の電極Ｂとの間に、１０〜１×１０−３Ｐａの極低圧不活性ガス雰囲気好ましくはアルゴンガス中で、１〜５０ＭＨｚの交流を印加してグロー放電を行わせ、グロー放電によって生じたプラズマ中に露出される電極Ａと接触した導電板２６、２８のそれぞれの面積が、電極Ｂの面積の１／３以下となるようにスパッタエッチング処理する。なお不活性ガス圧力が１×１０−３Ｐａ未満では安定したグロー放電が行いにくく高速エッチングが困難であり、１０Ｐａを超えると活性化処理効率が低下する。印加する交流は、１ＭＨｚ未満では安定したグロー放電を維持するのが難しく連続エッチングが困難であり、５０ＭＨｚを超えると発振し易く電力の供給系が複雑となり好ましくない。また、効率よくエッチングするためには電極Ａと接触した導電板２６、２８のそれぞれの面積を電極Ｂの面積より小さくする必要があり、１／３以下とすることにより充分な効率でエッチング可能となる。
【００１４】
その後これら活性化処理された導電板２６、２８を積層接合する。積層接合は、導電板２６、２８のそれぞれ活性化処理された面が対向するようにして両者を重ね合わせて圧接ユニット６０で冷間圧接を施すことによって達成される。この圧接ユニット６０は、２つの圧接ロール６１、６３からなり、圧接ロール６１側に凹凸部を設けている。凹凸部の断面形状は凸部に鋭い先端を有していてもよいし、滑らかな平面または曲面であってもよい。なお凹凸部は、ロール表面にショットブラスト処理などを施すことにより形成可能であり、その表面粗さは、導電板積層体を製造可能であれば特に限定はされず、導電板積層体の用途により適宜選定して用いることができる。
【００１５】
この際の積層接合は低温度で可能であり、導電板２６、２８ならびに接合部に組織変化や合金層の形成などといった悪影響を軽減または排除することが可能である。Ｔを導電板の温度（℃）とするとき、０℃＜Ｔ≦３００℃で良好な圧接状態が得られる。０℃以下では特別な冷却装置が必要となり、３００℃を超えると組織変化などの悪影響が生じてくるため好ましくない。さらにこの際の積層接合は低加圧力での接合が可能であるため、硬質側の導電板の変形を少なく抑えることが可能であり、硬質側の導電板に精度よく所要の層厚みを実現することができる。なお軟質側の導電板は接合時に変形を受けやすく、圧接ロールの表面粗さにより仕上げ処理を兼ねることとなる。
【００１６】
例えば導電板２８に硬質材、導電板２６に軟質材を用いた場合、導電板２８の表面２９が元々有している表面粗さをなるべく保持するように接合することが可能である。このとき圧接ロール６１において、凸部は積層接合に充分な加圧力を有して被圧接材である導電板２８の表面２９側を加圧し、逆に凹部は加圧力を減じる方向に働く。このとき凹部は導電板２８と接していてもよいし、充分な間隔を保って離間していてもよい。また導電板２６の表面２７は、ロール６３表面により所定の表面粗さを形成する仕上げ処理を兼ねることとなる。従ってこの積層接合を用いることにより、積層接合後に所定の表面粗さに仕上げるための仕上げ圧延処理を必要としない。
【００１７】
このように積層接合することにより、所要の層厚みと表面粗さを有する導電板積層体２０が形成されて巻き取りロール６６に巻き取られ、必要により所定の大きさに切り出されて図１に示す導電板積層体２０を製造することができる。またこのようにして製造された導電板積層２０に、接合界面での合金層の形成などの問題が起こらない程度に必要により残留応力の除去または低減などのために熱処理を施してもよい。
【００１８】
なお導電板積層体の製造にはバッチ処理を用いることができる。すなわち真空槽内に予め所定の大きさに切り出された導電板を複数枚装填して活性化処理装置に搬送して垂直または水平など適切な位置に処理すべき面を対向または並置した状態などで設置または把持して固定して活性化処理を行い、さらに導電板を保持する装置が圧接装置を兼ねる場合には活性化処理後に設置または把持したまま圧接し、導電板を保持する装置が圧接装置を兼ねない場合にはプレス装置などの圧接装置に搬送して圧接を行うことにより達成される。この際の圧接は、一方の圧接面に凹凸部を設けた圧接装置により達成される。なお活性化処理は、導電板を絶縁支持された一方の電極Ａとし、アース接地された他の電極Ｂとの間で行うことが好ましい。
【００１９】
次に図２に示す本発明の製造方法を用いた導電板積層体２０を適用した部品２１は、表面２９側に絶縁性高分子板などの基材２３を溶着などにより積層することにより製造することができる。さらに図３に示す本発明の製造方法を用いた導電板積層体２０を適用した部品２２は、表面２９側にエポキシ樹脂製接着剤などの絶縁物２４を介在させて、高分子板や金属・合金板などの基材２５と積層することにより製造することができる。なお金属・合金板は導電板２８に適用できるものならば特に限定はされず、導電板積層体を用いた部品の用途により適宜選択して用いることができる。例えば、導電板積層体を用いた部品の用途がプリント配線板であれば、Ａｌ系合金材などを用いることできる。また高分子板は、プラスチックなどの有機高分子物質が適用でき、例えば、エポキシ樹脂、フィーラー入りエポキシ樹脂あるいはポリエステルなどを用いることができる。
【００２０】
なお本発明の製造方法を用いた導電板積層体を適用した部品をプリント配線板などに適用する場合は、導電板２８に導電性の優れた硬質のＣｕ系合金材例えば電解銅箔などを用い、Ａｌワイヤーボンディングなどに対応するため導電板２６に軟質のＡｌ系合金材例えば１０５０などを用いることが好ましい。また金属ベース基板タイプのプリント配線板などに適用する場合には、基材２５として熱伝導性のよいＡｌ系合金材やＣｕ系合金材を用いることが好ましい。導電板積層体を用いた部品２１、２２の導電板積層体部分にエッチング処理を施して回路パターンを形成することができるため、プリント配線板（リジットプリント配線板やフレキシブルプリント配線板など）などに好適であり、ＩＣカード、ＣＳＰ（Chip Size PackageまたはChip Scale Package）やＢＧＡ（Ball Grid Array）などのＩＣパッケージ、パワーモジュールなどにも応用できる。この場合、Ａｌワイヤーボンディングパッド用に表層にＡｌ系合金材を残すことも可能であるし、ボンディングパッドとして用いない部分はＡｌ系合金材をもエッチングしＣｕ系合金材を表面に露出させることも可能である。
【００２１】
【実施例】
以下に、実施例を図面に基づいて説明する。
（実施例１）
導電板２６として厚み５０μｍの１０５０アルミニウム箔を用い、導電板２８として厚み１００μｍの電解銅箔を用いた。アルミニウム箔、銅箔を導電板積層体製造装置５０にセットし、真空槽５２内の活性化処理ユニット７０および８０でスパッタエッチング法によりそれぞれ活性化処理した。次に銅箔と接する圧接ロール６１の表面粗さ（Ｒｚ）が９μｍで、アルミニウム箔と接する圧接ロール６３の表面粗さ（Ｒｚ）が０．５μｍである圧接ユニット６０を用いて、これら活性化処理されたアルミニウム箔、銅箔を、活性化処理面同士を重ね合わせて圧接して積層接合し、銅側表面粗さ（Ｒｚ）が４．５μｍで、アルミニウム側表面粗さ（Ｒｚ）が０．５μｍである導電板積層体２０を製造した。さらにこの導電板積層体２０の銅側の面に絶縁性接着剤２４を用いてアルミニウム板基材を張り合わせて部品２２を製造し、導電板積層体部分にエッチング処理を施して回路パターンを形成し、プリント配線板を製造した。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の導電板積層体の製造方法は、導電板を複数枚積層してなる導電板積層体の製造方法であって、導電板のそれぞれ接合される面を活性化処理した後、活性化処理面同士が対向するように重ね合わせて、導電板積層体の少なくとも一方の最表面が粗面となるように積層接合するものである。このため所要の層厚みを精度よく形成でき、粗面によるアンカー効果を充分に有するためプリント配線板などへの適用も好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法を用いた導電板積層体の一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】本発明の製造方法を用いた導電板積層体を適用した部品の一実施形態を示す概略断面図である。
【図３】本発明の製造方法を用いた導電板積層体を適用した部品の他の一実施形態を示す概略断面図である。
【図４】本発明の製造方法に用いる導電板積層体製造装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
２０    導電板積層体
２１    部品
２２    部品
２３    基材
２４    絶縁物
２５    基材
２６    導電板
２７    最表面
２８    導電板
２９    最表面
５０    導電板積層体製造装置
５２    真空槽
６０    圧接ユニット
６１    圧接ロール
６２    巻き戻しリール
６３    圧接ロール
６４    巻き戻しリール
６６    巻き取りロール
７０    活性化処理装置
７２    電極ロール
７４    電極
８０    活性化処理装置
８２    電極ロール
８４    電極
Ａ      電極Ａ
Ｂ      電極Ｂ
【図１】
0004836220.tif 000002
【図２】
0004836220.tif 000003
【図３】
0004836220.tif 000004
【図４】
0004836220.tif 000005