專利名稱：多層金屬層壓復(fù)合板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不用粘合劑層壓復(fù)合金屬板和金屬箔而形成的多層金屬層壓復(fù)合板及其制造方法。
背景技術(shù)：
以前，提出了多種層壓復(fù)合金屬板而形成的金屬板層壓復(fù)合體。以往，金屬板層壓復(fù)合體的用途主要是用作結(jié)構(gòu)材。
近年來，金屬板層壓復(fù)合體的用途也開始向多方面擴展，要求提供用于通過刻蝕形成微細(xì)形狀的特種材料。
在刻蝕所用的材料中，為通過刻蝕形成微細(xì)形狀，需要像刻蝕層/刻蝕中止層/刻蝕層那樣的刻蝕層與刻蝕中止層相互層壓復(fù)合。
以往，采用濕法電鍍技術(shù)及熱軋、冷軋后進行熱擴散處理的包層技術(shù)等形成上述那樣的刻蝕中止層。
但是，上述技術(shù)的工序煩雜，此外，還存在不適合生產(chǎn)微細(xì)、有精度要求的金屬板層壓復(fù)合體的問題。
本發(fā)明的第一課題是，采用預(yù)先真空蒸鍍、濺射等薄膜生成方法，不用粘合劑將表面生成金屬薄膜的金屬板與具有規(guī)定厚度的金屬箔壓力接合，由此提供一種具有規(guī)定厚度而又無粘合劑的多層金屬層壓復(fù)合板。
此外，本發(fā)明的第二課題是，提供一種連續(xù)在金屬板上生成金屬薄膜并壓力接合金屬箔的多層金屬層壓復(fù)合板的制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的多層金屬層壓復(fù)合板的特征在于在金屬板表面上生成的第1金屬薄膜面與在金屬箔表面形成的第2金屬薄膜面壓力接合，由此層壓復(fù)合而成的多層金屬層壓復(fù)合板。
在上述多層金屬層壓復(fù)合板中，金屬板最好用銅板，第1金屬薄膜最好采用鎳，金屬箔最好是銅箔，第2金屬薄膜也最好是鎳。
在上述多層金屬層壓復(fù)合板中，在金屬板表面上形成的第1金屬薄膜面與金屬箔表面壓力接合，層壓復(fù)合形成多層金屬層壓復(fù)合板。
在上述多層金屬層壓復(fù)合板中，金屬板最好用銅板，第1金屬薄膜最好采用鋁，金屬箔最好是銅箔。
在上述多層金屬層壓復(fù)合板中，金屬板最好用不銹鋼板，第1金屬薄膜最好采用銀，金屬箔最好是不銹鋼。
本發(fā)明的多層金屬層壓復(fù)合板的制造方法，其特征在于由在金屬板開卷筒中設(shè)置金屬板的工序；在金屬箔開卷筒中設(shè)置金屬箔的工序；在從金屬板開卷筒開卷金屬板，使金屬板表面活性化，在金屬板表面上形成第1金屬薄膜的工序；從金屬箔開卷筒開卷金屬箔并使金屬箔表面活性化，在金屬板表面上形成第2金屬薄膜的工序；上述經(jīng)過活性化的第1金屬薄膜面與第2金屬薄膜面壓力接合的工序構(gòu)成多層金屬層壓復(fù)合板的制造方法。
本發(fā)明的多層金屬層壓復(fù)合板的制造方法，其特征在于由在金屬板開卷筒中設(shè)置金屬板的工序；在金屬箔開卷筒中設(shè)置金屬箔的工序；從金屬板開卷筒開卷金屬板，使金屬板表面活性化，在金屬板表面形成第1金屬薄膜的工序；從金屬箔開卷筒開卷上述金屬箔，并使金屬箔表面活性化的工序；上述經(jīng)過活性化的第1金屬薄膜面與金屬箔表面壓力接合的工序等構(gòu)成多層金屬層壓復(fù)合板的制造方法。


圖1是多層金屬層壓復(fù)合板的截面圖。
圖2是金屬薄膜層壓復(fù)合板的截面圖。
圖3是表示制造工序的示意圖。
圖4是表示制造方法的示意圖。
圖5是表示制造方法的示意圖。
具體實施例方式
圖1是表示本發(fā)明的多層金屬層壓復(fù)合板的截面結(jié)構(gòu)的示意圖。
在圖1中，金屬板22借助第1金屬薄膜24層壓復(fù)合在金屬箔26上。作為金屬板22的材質(zhì)，只要是能在金屬板上形成薄膜的材料，不特別限定其種類?？筛鶕?jù)本發(fā)明的多層金屬層壓復(fù)合板的用途適當(dāng)選擇采用。
例如，本發(fā)明的多層金屬層壓復(fù)合板如果是用于安裝用印刷電路板，作為金屬板的原材料，最好采用銅板、鈦板、不銹鋼板、鋁板等。
金屬板22的厚度因用途而異，但是，如果是用作安裝用印刷電路板，最好采用10～200μm的厚度。但最佳的厚度使用范圍在25～150μm。
關(guān)于第1金屬薄膜23或第2金屬薄膜24的材質(zhì)，只要是與襯底金屬板密合性良好的材質(zhì)，不特別限定其種類。
例如，在金屬板22是銅板或不銹鋼板的情況下，作為第1金屬薄膜23或第2金屬薄膜24，最好采用Fe、Ni、Cr、Pd、Zr、Co、Au、Ag、Sn、Cu、Al等。此外，也可以是多層層壓復(fù)合上述金屬的金屬薄膜。另外，也可以采用上述金屬的合金作為薄膜。
膜的厚度因用途而異，但是，如果是用作安裝用印刷電路板，最好采用0.01～1μm的厚度，但最佳的厚度使用范圍在0.1～0.5μm。
關(guān)于金屬箔26的材質(zhì)，例如，可使用銅箔、鎳箔、鋁箔、鐵箔等單層箔，以及上述金屬箔的層壓復(fù)合箔(層壓復(fù)合材)、合金箔、軋制薄板等。此外，也可以使用在上述各種箔表面實施鍍層的鍍層箔等。箔的厚度因用途而異，但是，如果是用作安裝用印刷電路板，最好采用3～100μm的厚度，但最佳的厚度使用范圍在10～35μm。
此外，在將本發(fā)明的多層金屬層壓復(fù)合板用作散熱板時，為提高傳熱性，最好采用厚度在50～1000μm范圍內(nèi)的稍厚的多層金屬層壓復(fù)合板。
下面，說明本發(fā)明的多層金屬層壓復(fù)合板的制造方法。
首先說明第一制造方法，如圖3所示，該方法是在開卷筒62中設(shè)置金屬板22，利用多層金屬層壓復(fù)合板制造裝置50中設(shè)置的活性化處理裝置70活性化處理金屬板22的表面。
此處所述的所謂活性化，是指為提高后續(xù)工序中與金屬箔的密合性，去除在金屬板上的金屬膜表面上附著的金屬氧化物、灰塵附著物及油等異物所進行的表面處理。同樣，也用活性化裝置80活性化處理金屬箔26的表面。
活性化處理裝置70、80最好采用能進行表面清潔的結(jié)構(gòu)，但在本發(fā)明的實施例中，采用濺射刻蝕處理要壓力接合材料各接合面的處理裝置。
也就是說，如圖3所示，采用濺射刻蝕處理的活性化處理方法，如本申請人先前在特開平1-224184號公報中公開的一樣，是在(1)1×101～1×10-3Pa的極低壓惰性氣體保護中；(2)金屬板22和金屬箔26分別作為接地一方的電極A(72)，在與絕緣支持的另一電極B(74)之間附加1～50MHz的交流電，產(chǎn)生輝光放電；(3)而且，在上述輝光放電產(chǎn)生的等離子體中露出的電極輥72、82的面積a分別不足電極74、84的面積b的1/3；(4)利用濺射刻蝕處理等條件下進行活性化處理。這樣可有利于使表面高速活性化。通過設(shè)置上述那樣的結(jié)構(gòu)，優(yōu)先在被刻蝕材電極A側(cè)產(chǎn)生離子轟擊，在電極B側(cè)幾乎不產(chǎn)生離子轟擊。
此外，表面活性化處理也可以采用能使表面高速活性化的離子槍。
下面，說明在上述金屬板22的表面上形成第1金屬薄膜24，在金屬箔26的表面上形成第2金屬薄膜23的方法。
為此，將在金屬板22上形成第1金屬薄膜24的薄膜形成裝置90設(shè)置在真空容器52中、活性化處理裝置70后的工序中。
即，如圖3所示，在上述接地一方的電極A(電極輥72)與絕緣支持的另一電極B(76)之間附加1～50MHz的交流電，產(chǎn)生輝光放電。
此種情況下，由于在輝光放電產(chǎn)生的等離子體中露出的電極輥72的面積a是電極76的面積b的3倍以上，所以可在不刻蝕處理金屬板22表面的情況下，在表面形成第1金屬薄膜24。
即，在進行薄膜形成的濺射裝置中，電極a和電極b的對抗面積比與活性化處理時正相反。這樣可離子轟擊靶材一側(cè)，在金屬板上形成薄膜。
以本發(fā)明采用的薄膜形成裝置90為例，根據(jù)圖4說明濺射裝置。
濺射裝置90是由電懸浮的靶電極94和接地的水冷電極輥72組合構(gòu)成的。在靶電極94中，設(shè)置了形成第1金屬薄膜24的靶材92，此外還設(shè)置了磁鐵98，利用磁場可以提高濺射效率。另外，為了防止靶材92的異常加熱，可以水冷卻靶電極94。
進行濺射處理時，在真空度保持在1×10-3Pa以下后，除向真空容器52內(nèi)通入氬氣、氖氣、氙氣、氪氣等惰性氣體外，也可通入氧等氣體，達(dá)到1×101～1×10-3Pa左右的氣體保護氣氛。
然后，通過給靶電極94施加高頻電源96，在靶電極94和電極輥72之間產(chǎn)生等離子體，離子轟擊靶材92。
由此放出的靶原子沉積在金屬板22上，形成第1金屬薄膜24。
同樣，關(guān)于要層壓復(fù)合的金屬箔26，采用活性化處理裝置80，進行活性化處理，用與上述薄膜形成裝置90同樣的薄膜形成裝置95，在金屬箔26的表面上形成第2金屬薄膜23。
此外，如圖5所示，也可以通過設(shè)置多個電極76和并列多個薄膜形成裝置91，使第2金屬薄膜23多層化。這樣的金屬薄膜可以是相同種類的，也可以是不同種類的。另外，即使這樣設(shè)置多個電極76，通過切斷其電極電源，也完全不能形成金屬膜。另外，通過切斷幾個電源，可以形成任意層數(shù)的薄膜。
作為第1金屬薄膜及第2金屬薄膜的形成方法，可以采用濺射法、離子鍍法、真空蒸鍍法等眾所周知的方法(參照特開平8-231717號公報)。
此外，如使金屬板22和金屬箔26的表面粗糙化，有利于提高與金屬薄膜的密合強度。
下面，相互重合經(jīng)過上述活性化處理的表面，然后用壓力接合裝置60進行壓力接合，在同一真空容器內(nèi)一道工序制造多層金屬層壓復(fù)合板20。
為不損傷金屬箔和金屬薄膜，壓力接合最好是低壓下量接合。例如，如果將壓下率數(shù)值化，最好將壓下率定在0.1％～10％左右。
實施例以下，根據(jù)

實施例。
實施例1采用100μm厚的銅板作為金屬板。此外，采用18μm厚的銅箔作為金屬箔。
① 活性化處理從金屬板開卷筒62開卷的銅板22及從金屬箔開卷筒64開卷的銅箔26分別卷繞在真空容器52內(nèi)的水冷電極輥72、82上，在活性化處理裝置70內(nèi)，用濺射刻蝕法進行活性化處理。
② 金屬薄膜的形成銅板22經(jīng)活性化處理后，卷繞在水冷電極輥72上，然后原樣送入濺射裝置90，形成厚0.2μm的鎳薄膜作為金屬薄膜24。
此外，銅箔26經(jīng)活性化處理后，卷繞在水冷電極輥82上，然后原樣送入濺射裝置95，形成厚0.2μm的鎳薄膜作為金屬薄膜23。
③ 壓力接合表面形成鎳金屬薄膜24的銅板22和表面形成鎳金屬薄膜23的銅箔26的接合面相互重合，按大約0.5％的低壓下率冷壓接合，制成由銅板、鎳板、鎳薄膜、銅箔4層組成的多層金屬層壓復(fù)合板。
實施例2采用100μm厚的銅板作為金屬板。此外，采用35μm厚的銅箔作為金屬箔。
① 活性化處理從金屬板開卷筒62開卷的銅板22及從金屬箔開卷筒64開卷的銅箔26分別卷繞在真空容器52內(nèi)的水冷電極輥72、82上，在活性化處理裝置70內(nèi)，用濺射刻蝕法進行活性化處理。
② 金屬薄膜的形成銅板22經(jīng)活性化處理后，卷繞在水冷電極輥72上，然后原樣送入濺射裝置90，形成厚0.5μm的鋁薄膜作為金屬薄膜24。
此外，銅箔26經(jīng)活性化處理后，卷繞在水冷電極輥82上，然后原樣通過濺射裝置95，但切斷電源，不形成金屬薄膜。
③ 壓力接合表面形成鋁薄膜(金屬薄膜24)的銅板22和表面進行活性化處理的銅箔26的接合面相互重合，按大約0.5％的低壓下率冷壓接合，制成由銅板、鋁薄膜、銅箔3層組成的多層金屬層壓復(fù)合板。
本發(fā)明的多層金屬層壓復(fù)合板由于不使用粘合劑，在真空容器中進行壓力接合，可按均勻的厚度制造金屬箔和金屬板。
此外，由于在一個工序中內(nèi)進行表面活性化處理、金屬薄膜形成和壓力接合，可易于制造多層金屬層壓復(fù)合板。此外，由于對同一電極輥進行表面活性化處理和金屬薄膜形成，可使裝置緊湊。
權(quán)利要求
1.一種多層金屬層壓復(fù)合板，其特征在于，在金屬板表面上形成的第1金屬薄膜面與在金屬箔表面形成的第2金屬薄膜面接合進行層壓復(fù)合。
2.如權(quán)利要求1所述的多層金屬層壓復(fù)合板，其特征在于，上述金屬板為銅板，上述第1金屬薄膜為鎳，上述金屬箔為銅箔，上述第2金屬薄膜為鎳。
3.一種多層金屬層壓復(fù)合板，其特征在于，在金屬板表面上形成的第1金屬薄膜面與金屬箔表面接合進行層壓復(fù)合。
4.如權(quán)利要求3所述的多層金屬層壓復(fù)合板，其特征在于，上述金屬板為銅板，上述第1金屬薄膜為鋁，上述金屬箔為銅箔。
5.如權(quán)利要求3所述的多層金屬層壓復(fù)合板，其特征在于，上述金屬板為不銹鋼板，上述第1金屬薄膜為銀，上述金屬箔為不銹鋼。
6.一種多層金屬層壓復(fù)合板的制造方法，其特征在于具有以下工序在金屬板開卷筒上設(shè)置金屬板的工序；在金屬箔開卷筒上設(shè)置金屬箔的工序；從金屬板開卷筒開卷上述金屬板，使金屬板表面活性化，在金屬板表面形成第1金屬薄膜的工序；從金屬箔開卷筒開卷上述金屬箔，使金屬箔表面活性化，在金屬板表面形成第2金屬薄膜的工序；上述經(jīng)過活性化的第1金屬薄膜面與第2金屬薄膜面壓力接合的工序。
7.一種多層金屬層壓復(fù)合板的制造方法，其特征在于具有以下工序在金屬板開卷筒上設(shè)置金屬板的工序；在金屬箔開卷筒上設(shè)置金屬箔的工序；從金屬板開卷筒開卷上述金屬板，使金屬板表面活性化，在金屬板表面形成第1金屬薄膜的工序；從金屬箔開卷筒開卷上述金屬箔，使金屬箔表面活性化的工序；上述經(jīng)過活性化的第1金屬薄膜面與金屬箔表面壓力接合的工序。
全文摘要
一種多層金屬層壓復(fù)合板及其連續(xù)化制造方法，不用粘合劑將表面形成金屬薄膜的金屬板與金屬箔接合，形成具有所定厚度而又無粘合劑的多層金屬層壓復(fù)合板。層壓復(fù)合板的制造方法包括在金屬板開卷筒上設(shè)置金屬板的工序；在金屬箔開卷筒上設(shè)置金屬箔的工序；從金屬板開卷筒開卷上述金屬板，使金屬板表面活性化，在金屬板表面形成第1金屬薄膜的工序；從金屬箔開卷筒開卷上述金屬箔，使金屬箔表面活性化，在金屬板表面形成第2金屬薄膜的工序；上述經(jīng)過活性化的第1金屬薄膜面與第2金屬薄膜面壓力接合，以使在金屬板表面形成第1金屬薄膜面與在金屬箔表面形成的第2金屬薄膜面接合在一起的工序。
文檔編號B23K20/04GK1469805SQ01817641
公開日2004年1月21日 申請日期2001年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月18日
發(fā)明者西條謹(jǐn)二, 吉田一雄, 岡本浩明, 大澤真司, 司, 明, 雄 申請人:東洋鋼鈑株式會社