JP4199904B2

JP4199904B2 - Aluminum alloy spacer material for hot press and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP4199904B2
Application number: JP2000125895A
Authority: JP
Inventors: 義和鈴木
Original assignee: Furukawa Sky Aluminum Corp
Current assignee: Furukawa Sky Aluminum Corp
Priority date: 2000-04-26
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2020-04-26
Also published as: JP2001303166A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガラスエポキシ樹脂基板で代表されるプリント基板のホットプレス時に用いられるスペーサ材に関するものであり、特にアルミニウム合金を用いたスペーサ材として、プレス基板を構成する銅箔の表面平坦性を維持しながらホットプレス工程の効率化に有効なスペーサ材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように樹脂系プリント基板は、エポキシ樹脂等の樹脂をガラスクロスなどに含浸させて半硬化させてシート状のプリプレグを得、そのシート状のプリプレグと銅箔とを積層して、ホットプレスにより接合して製造するのが通常である。このようなホットプレス工程では、接合すべきプリプレグと銅箔との積層板を１組として、複数組の積層板を重ね合せて一対の加熱・加圧基盤間で加熱・加圧するのが通常であり、その場合プリプレグ同士が接着したり、加熱・加圧基盤にプリプレグが接着したりしないように、各組の積層板の相互間や積層板と加熱・加圧基盤との間に金属製のスペーサ材を挟むのが一般的である。またフレキシブル基板や、アルミニウム合金などの金属基板に絶縁層として樹脂を接合するタイプのプリント基板の製造においても、ホットプレスによる接合を行なうことが多く、この場合もホットプレス工程では前記同様にスペーサ材を用いることが多い。
【０００３】
ところで従来この種のホットプレス用のスペーサ材としては、ステンレス鋼からなる鏡面板を用いるのが通常であり、そのほか純アルミニウム箔、アルミニウム薄板を用いたり、さらにはステンレス鏡面板とアルミニウム箔、アルミニウム薄板とを組合せて用いたりすることもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のようなホットプレスに使用されるスペーサ材のうち、ステンレス鏡面板は、高温強度に優れた材料であるところから、ホットプレス時に基板構成材料の平坦性を保つとともに、ガラス繊維の押込みによって銅箔が変形したりすることを防止する効果が得られる。しかしながらステンレス鏡面板は表面を平滑な鏡面に仕上げるために研磨処理を行なって製造されるものであるところから、板厚がある程度厚くならざるを得ず、スペーサ材としても板厚が１ｍｍ程度以上の厚いものを使用するのが通常であった。そのため多数枚のスペーサ材を介在させてホットプレスを行なうにあたっては、全体の厚みに対して複数枚のスペーサ材の合計厚みが占める割合が大きくならざるを得ず、そのため１回のホットプレス時に処理できるプリント基板の枚数が少なくなって、生産性が低くならざるを得ないのが実情である。
【０００５】
一方アルミニウム箔、アルミニウム薄板からなるスペーサ材としては、表面光沢を有する平滑でかつステンレス鏡面板よりも格段に薄肉のものを容易に得ることができ、そのため薄いものを用いることによって、多数枚のスペーサ材を介在させてホットプレスを行なうにあたっても、ホットプレス時の全体の厚みに占めるスペーサ材の合計厚みの割合もさほど大きくならず、そのため１回のホットプレス時に処理できるプリント基板の枚数を多くし、生産性を向上させることが可能である。しかしながらアルミニウム箔やアルミニウム薄板は、基板の表面平滑性を得るには効果があるが、ホットプレス時にガラス繊維の突出部による押込み等によって容易に変形し、またそれに伴なって銅箔等の基板構成要素が変形し、正常にプリント基板製造を行ない得なくなるおそれが強い問題がある。そこで一般にはアルミニウム箔やアルミニウム薄板をスペーサ材として用いる場合、アルミニウム箔、薄板の単用ではなく、ステンレス鏡面板を組合せて用いることが多いが、その場合でも前述のような変形の問題を完全に解消することは困難であり、またステンレス鏡面板を併用するところから、前述のようなステンレス鏡面板の厚みによる生産性低下の問題を充分に解消することは困難であった。
【０００６】
特に最近では、プリント基板のベース樹脂として耐熱性の高いものを使用する傾向が強まっており、その場合には従来よりも高温でのホットプレスが必要となり、そのためアルミニウム箔、薄板をスペーサ材に用いる場合のスペーサ材の変形の問題も顕著となっている。
【０００７】
この発明は以上の事情を背景としてなされてもので、スペーサ材料として薄肉化が可能なアルミニウム基材料を用いながらも、１５０〜２３０℃程度の高温でのホットプレス時においても、ガラス繊維の突出部による押込みなどに起因して変形が生じないようにして、銅箔を含むプリント基板構成材料の平坦性を保ち得るようにし、ひいては高温でのホットプレスにおいてアルミニウム基材料からなるスペーサ材の使用を実質的に可能として、ステンレス鏡面板を使用しなくても済むかあるいはその使用枚数を減少させ、ホットプレスの生産性を向上させることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述のような課題を解決するべく、本発明者等が鋭意実験・検討を重ねた結果、スペーサ材として用いるアルミニウム基材料を析出硬化型のＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金とし、かつその諸特性を適切に規定することによって、前記の課題を解決し得ることを見出し、この発明をなすに至った。
【０００９】
具体的には、請求項１の発明のホットプレス用アルミニウム合金スペーサ材は、２００℃で１５分保持したときの高温硬さがＨｖ６５以上である析出硬化型Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金の箔もしくは薄板からなり、基準長さ３００ｍｍに対する反りが０．６ｍｍ未満であることを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、前記析出硬化型Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金としては、請求項２において規定しているように、Ｃｕ２．８〜３．８％、Ｍｇ０．６〜２．０％を含有し、かつＭｎ０．０５〜０．５％、Ｃｒ０．０５〜０．５％、Ｎｉ０．０５〜０．５％、Ｖ０．０５〜０．５％、Ｚｒ０．０５〜０．５％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなるものを用いることが望ましい。
【００１１】
また請求項３の発明のホットプレス用アルミニウム合金スペーサ材の製造方法は、析出硬化型Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金の鋳塊に熱間圧延および冷間圧延を施して中間板厚とした後、コイル連続熱処理装置によって４６０〜５６０℃の範囲内の温度に加熱して５℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却する溶体化処理を施し、さらに１２〜６０％の圧延率で最終冷間圧延を行ない、その後１１０〜２００℃の範囲内の温度で３〜２０時間加熱する人工時効処理を施し、これによって２００℃で１５分保持したときの高温硬さがＨｖ６５以上でかつ３００ｍｍの基準長さに対する反りが０．６ｍｍ未満の箔もしくは薄板を得ることを特徴とするものである。
【００１２】
なおこのような製造方法においても、析出硬化型Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金としては、請求項４で規定しているように、Ｃｕ２．８〜３．８％、Ｍｇ０．６〜２．０％を含有し、かつＭｎ０．０５〜０．５％、Ｃｒ０．０５〜０．５％、Ｎｉ０．０５〜０．５％、Ｖ０．０５〜０．５％、Ｚｒ０．０５〜０．５％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなるものを用いることが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明においては、スペーサ材としては、基本的には析出硬化型のＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金からなるアルミニウム合金箔もしくは薄板を用いる。
【００１４】
ここで、析出硬化型Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金は、後述する製造方法において改めて説明するように、溶体化処理を行なって人工時効処理を施すことによって、析出硬化による常温硬さ、高温硬さの向上を期待でき、さらには溶体化処理後に冷間圧延を行なうことにより加工硬化をも期待でき、したがってこれらが相俟って、硬さ、特に高温硬さの向上を図って、ホットプレス時における変形を有効に防止することが可能となる。
【００１５】
析出硬化型Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金としては、請求項２、請求項４で規定しているように、Ｃｕ２．８〜３．８％、Ｍｇ０．６〜２．０％を含有し、かつＭｎ０．０５〜０．５％、Ｃｒ０．０５〜０．５％、Ｎｉ０．０５〜０．５％、Ｖ０．０５〜０．５％、Ｚｒ０．０５〜０．５％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなる成分組成のものを用いることが望ましい。このような望ましい成分組成の限定理由についてさらにその理由を説明する。
【００１６】
Ｃｕ：
Ｃｕは析出硬化および固溶強化に寄与して、常温硬さおよび高温硬さを向上させるに有効な元素である。Ｃｕ量が２．８％未満では充分な高温硬さが得られず、一方３．８％を越えれば箔もしくは薄板に圧延加工する際の材料の硬さが高くなり、生産性が悪くなるとともに反りが発生しやすくなる問題が生じる。そこでＣｕ量は２．８〜３．８％の範囲内とした。なおＣｕ量が３．８％を越える高ＣｕのＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金では、溶体化処理における焼入れ方法として冷却速度が高い方法、例えば冷却速度が５００℃／ｓｅｃを越える水焼入れ等を用いる方法を用いなければ、溶体化が不充分となって最終的に充分な硬さが得られなくなるばかりか、不均一組織となって耐食性等に問題が生じる。すなわち、量産ラインに適した一般的な強制空冷によるコイル連続熱処理装置（いわゆる連続焼鈍ラインと同じもの；以下“ＣＡＬ”と記す）は、３．８％を越える高ＣｕのＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金の溶体化処理には適していない。しかしながら、３．８％以下（２．８％以上）の中間的なＣｕ量のＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金であれば、水焼入れを必要とせず、冷却速度が５℃／ｓｅｃ以上、好ましくは１０℃／ｓｅｃ以上の一般的なコイル連続熱処理装置で充分に溶体化が可能となり、そのため溶体化処理後の連続圧延も効率的に行なうことが可能となり、高強度で寸法精度も良好な箔もしくは薄板を、量産ラインで容易に製造することが可能となる。
【００１７】
Ｍｇ：
ＭｇもＣｕとともに常温硬さ、高温硬さの向上に有効な元素である。Ｍｇ量が０．６％未満では硬さ向上の効果が充分に得られず、一方２．０％を越えれば圧延加工する際の材料が硬くなって生産性が低下し、また反りが生じやすくなる問題がある。そこでＭｇ量は０．６〜２．０％の範囲内とした。
【００１８】
Ｍｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｖ、Ｚｒ：
これらの元素はいずれも結晶粒の粗大化抑制および高温硬さの向上に有効な元素であり、いずれか１種または２種以上をそれぞれ０．０５〜０．５％の範囲内で添加する。いずれの元素も０．０５％未満では上述の効果が得られず、一方０．５％を越えれば粗大な晶出物粒子が生成されて、スペーサ材表面にその晶出物粗大粒子による著しく硬い部位が形成され、その部位で銅箔表面が押込まれてしまうおそれがあるから、０．５％以上含有させることは好ましくない。なおこれらの元素の合計の添加量は０．１〜０．６％の範囲内が望ましい。
【００１９】
以上の各元素のほかは、基本的にはＡｌおよび不可避的不純物とすれば良いが、一般にアルミニウム合金の鋳造の際には鋳塊組織の微細化のためにＴｉ系あるいはＴｉ−Ｂ系の微細化剤を添加することが多く、この発明のスペーサ材の場合もこれらの微細化剤に由来する微量のＴｉ、あるいはＴｉおよびＢを含有することは許容される。但しＴｉは０．１％以下、Ｂは０．０３％以下とすることが望ましい。
【００２０】
以上のような析出硬化型Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金からなるこの発明のスペーサ材は、その特性値として、２００℃で１５分保持したときの高温硬さがＨｖ６５以上であることが必要である。ここで、高温硬さの試験温度の２００℃は、銅張り積層板に対する一般的なホットプレス温度として高めの温度を選んで規定したものであり、２００℃で所要の硬さを有することによって、ホットプレス時の外力による変形を抑えることが可能となる。またホットプレス時におけるスペーサ材の変形が生じる場合、その変形が加熱・加圧開始の初期の１５分以内に生じていることが本発明者等の実験によって確認されており、そこで２００℃での高温硬さは、１５分保持したときの硬さとして規定した。このように２００℃で１５分保持したときの高温硬さは、ホットプレス時におけるスペーサ材の変形の生じやすさの指標となる。ここで、２００℃で１５分保持したときの高温硬さがＨｖ６５未満では、ホットプレス時にスペーサ材が変形し、ひいてはプリント基板の銅箔の平坦性に問題が生じることが確認されており、そこでこの発明では２００℃×１５分保持時における高温硬さをＨｖ６５以上と規定した。なおこの範囲内でも特にＨｖ７５以上が好ましい。なおまた、このような高温硬さの試験は、加熱装置等が付属されたマイクロビッカース硬さ試験機を用い、ＪＩＳＺ２５５２に準拠して行なうことが望ましい。
【００２１】
またこの発明ではスペーサ材の常温硬さについては特に限定しないが、スペーサ材のハンドリング時等において表面に傷や凹み等が生じることを防止するためには、Ｈｖ１２５以上とすることが望ましい。
【００２２】
さらにこの発明のスペーサ材においては、基準長さ３００ｍｍに対する反りを０．６ｍｍ未満とする。３００ｍｍの基準長さに対して反りが０．６ｍｍ以上であれば、プリント基材素材との接触部においてプリント基板の平坦性に問題が生じるから、プリント基板の良好な平坦性を維持するためには、基準長さ３００ｍｍにおけるスペーサ材の反りが０．６ｍｍ未満である必要がある。
【００２３】
なおこの発明のホットプレス用スペーサ材の厚みは特に限定しないが、０．１５〜０．６ｍｍの範囲内とすることが好ましい。すなわち、プリント基板素材と接触する部位におけるスペーサ材の厚みが０．１５ｍｍ未満では、ホットプレス時にスペーサ材の変形が生じやすく、その結果プリント基板の銅箔の平坦性に問題が生じ、また０．６ｍｍを越えればプリント基板の銅箔を保護する機能が飽和する一方、１回のホットプレスで処理できるプリント基板枚数が減ってホットプレスの生産性が低下するため好ましくない。なお一般に板厚０．２ｍｍ以下の場合を箔と称し、０．２ｍｍを越える場合を薄板と称するのが通例である。なおまた、スペーサ材としては厚みの偏りが小さいことが望ましく、偏厚を±０．０１ｍｍ以内に抑えることが好ましい。
【００２４】
次にこの発明のスペーサ材として用いる析出硬化型Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金からなる箔もしくは薄板の製造方法について説明する。
【００２５】
前述のような成分組成のアルミニウム合金溶湯を常法に従ってＤＣ鋳造法などの公知の鋳造法により鋳造し、必要に応じて均質化処理を行なった後、熱間圧延を行ない、さらに冷間圧延を行なって所要の中間板厚のコイルとする。次いで、いわゆる連続焼鈍装置と同様なコイル連続熱処理装置（ＣＡＬ）を用いて溶体化処理を施す。このようなＣＡＬを用いての溶体化処理は、コイルに対してそのまま連続的に溶体化処理を行なうことができるため、その後に０．１５〜０．６ｍｍ程度まで圧延する冷間圧延を連続的に行なうに好都合となる。この溶体化処理は、４６０〜５４０℃の範囲内の温度に加熱し、５℃／ｓｅｃ以上、好ましくは１０℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却する必要がある。なお溶体化処理のための加熱時においては、４６０〜５４０℃の範囲内の温度に到達後直ちに冷却しても、あるいは６０秒までの保持を行なってから冷却しても良い。ここで、溶体化処理のための加熱温度が４６０℃未満では溶体化が不充分となって最終的な人工時効処理後の硬さが充分に得られなくなるおそれがあり、一方５４０℃を越えれば材料の局部的な溶融が生じて連続熱処理中に材料が破断してしまうおそれがある。さらに溶体化処理温度からの冷却速度が５℃／ｓｅｃ未満では、溶体化が不充分となって人工時効処理後に充分な硬さが得られなくなるおそれがある。
【００２６】
溶体化処理の冷却後には、圧延率１２〜６０％の最終冷間圧延を施す。この最終冷間圧延は、最終的に必要な厚さに仕上げるとともに、加工硬化により硬さを向上させるばかりでなく、その最終板厚で反りのない状態を実現するためにも必要な工程である。すなわち、溶体化処理においては、加熱後の冷却によって歪みが生じ、板の反りが大きくなる傾向を示し、そのため溶体化処理のままでは良好な平坦度を必要とするスペーサ材には不適当となるが、溶体化処理の後に改めて１２〜６０％の最終冷間圧延を行なうことによって反りを解消することが可能となる。ここで、最終冷間圧延率が１２％未満では、反りの低減および加工硬化による硬さの向上が不充分となり、一方６０％を越えれば圧延加工中における加工硬化が著しくなって、圧延加工の能率が悪くなり、また平坦性に逆に悪影響を及ぼすおそれがある。したがって最終冷間圧延は圧延率１２〜６０％の範囲内で行なう必要がある。
【００２７】
最終冷間圧延の後には、１１０〜２００℃の範囲内の温度で３〜２０時間加熱する人工時効処理を施す。この人工時効処理は、溶体化処理によって固溶させたＣｕやＭｇによる析出物によって時効硬化を図り、安定して高い硬さ、特に高い高温硬さを得るために必要な工程である。ここで人工時効処理の処理温度が１１０℃未満では充分な高温硬さの向上を図ることが困難となり、一方２００℃を越えれば材料の回復が生じて逆に軟化してしまうおそれがある。また人工時効処理時間が３時間未満でも充分な時効硬化を図ることができず、一方２０時間を越える長時間の加熱を行なっても時効硬化の効果は飽和し、生産性の低下を招くだけである。なお人工時効処理は、最終冷間圧延後の材料を切断加工して、切り板の状態で加熱しても、あるいはコイルのままで加熱しても良い。また切り板状態で平坦に重ね合せて、重しを載置して人工時効処理を行なっても良い。なおコイルのまま人工時効処理を行なった場合には、人工時効処理後に反りの低減のためにレベリング等の矯正加工を行なうことが望ましく、その場合は矯正加工後に最終的なスペーサ材寸法に切断すれば良い。また切り板で人工時効処理を行なった場合も、その後にさらにスペーサ材寸法に切断しても良い。
【００２８】
以上のようにして得られたスペーサ材は、これをそのままプリント基板等のホットプレスに使用しても良いが、引張矯正等によって反りをさらに矯正し、その後にホットプレスに使用しても良い。またホットプレスに適用する前に、予めスペーサ材の表面にプリント基板の樹脂の付着を防止するため、フッ素樹脂あるいはシリコン樹脂等の低付着性塗装を施しても良い。
【００２９】
【実施例】
表１に示す合金符号Ａ〜Ｇの各合金について、表２の工程番号１〜１０に示す各種の工程でスペーサ材に仕上げた。なお表２中において、溶体化処理の前までの工程、すなわちＤＣ鋳造、均質化処理、熱間圧延、および溶体化処理前の冷間圧延の各工程は、常法に従って実施した。また表２中の溶体化処理のうち、工程番号１〜８における“ＣＡＬ溶体化”はコイル連続熱処理装置を用いて昇温速度１５〜２５℃／ｓｅｃにて表２中に示す温度に加熱し、保持なし（０ｓｅｃ）もしくは５ｓｅｃの保持の後、強制空冷により１５〜２５℃／ｓｅｃの冷却速度で室温まで冷却した。また工程番号１０における“ＣＡＬ焼鈍”も実質的に同様な昇温速度、冷却速度で実施した。さらに工程番号９における“バッチ溶体化”は、バッチ式の加熱炉を用いて冷却コイルを３０〜５０℃／ｓｅｃの昇温速度で表２中に示す温度（５１０℃）に加熱し、その温度で１時間保持後、水焼入れにより１０００℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で室温まで冷却した。
【００３０】
以上のような各合金Ａ〜Ｇを各工程番号１〜１０によって処理して得られたスペーサ材について、常温硬さ、高温硬さを調べたので、その結果を表３中に示す。ここで、高温硬さは、加熱装置等が付属されたマイクロビッカース硬さ試験機を用い、昇温速度２０℃／ｍｉｎで２００℃まで昇温し、１５分保持時の硬さを２５ｇｆもしくは５０ｇｆの測定荷重で測定し、１０点平均で示した。また常温硬さは通常のマイクロビッカース硬さ試験機により常温にて測定し、１０点平均で示した。さらに反りは、基準長さ３００ｍｍにおける反りの最大値を調べた。
【００３１】
さらに前述のようにして得られた各スペーサ材を用いてホットプレスを行なった。すなわち、ガラスクロスにＢＭＩ系ポリイミド樹脂を含浸させた５００ｍｍ角のプリプレグと、同サイズで接着剤付きの０．０１８ｍｍ厚の銅箔とを、全厚み０．５ｍｍの両面銅張りプリント基板となるように積層し、これをスペーサ材と交互に積み重ね、２００℃にて６０ｋｇ／ｃｍ² の加圧力で４０分間加熱・加圧保持して、ホットプレスを行なった。保持終了後、直ちに冷却・除圧し、スペーサ材の変形を調べるとともに、プリント基板用両面銅張り積層板表面の外観・寸法を調べた。この際、試験数としてスペーサ材５０枚を対象とした。その結果を表３中に示す。なおホットプレス後のスペーサ材の変形については、スペーサ材の反りと偏厚を調べ、３００ｍｍの基準長さにおける反りが０．６ｍｍ未満でかつ偏厚が０．０１ｍｍ以下の場合を実質的に変形がない良好な状態と評価して○印を付し、反りが０．６ｍｍ以上の場合もしくは偏厚が０．０１ｍｍを越える場合に変形があった不良状態と評価して×印を付した。またホットプレス後のプリント基板用両面銅張り積層板の外観・寸法についても、前記同様な反り、偏厚を調べ、良好な場合に○印を、不良の場合に×印を付した。なおホットプレス後のプリント基板用両面銅張り積層板の偏厚は、主としてガラスクロスの押し込みによって生じる押し痕に起因するものであり、偏厚が少ないことは押し痕が少ないことを意味する。
【００３２】
【表１】

【００３３】
【表２】

【００３４】
【表３】

【００３５】
表３において、実施例Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９の例は、いずれも請求項２もしくは請求項４で規定する成分組成範囲内のＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金（合金符号Ａ〜Ｄ）を用い、請求項３で規定するプロセス（工程番号１〜５）によってスペーサ材を製造した例であり、スペーサ材の反りおよび高温硬さ（２００℃×１５分保持時の硬さ）が、いずれも請求項１で規定する特性値を満たしたものである。これらの実施例１〜９の場合は、ホットプレス後のスペーサ材の変形が実質的に生じず、また両面銅張り積層板表面外観・寸法にも顕著な異常は生じなかった。
【００３６】
一方、比較例１は、Ｃｕ量およびＭｇ量が請求項２、請求項４で規定する量よりも少ないＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金を用いた例であり、製造プロセス自体は請求項３で規定する条件を満たしたが、析出硬化が充分ではないため高温硬さが低くなり、そのためホットプレスによってスペーサ材に変形が生じ、また両面銅張り積層板の形状も不良となった。
【００３７】
また比較例２はＣｕ量が請求項２、請求項４で規定する量よりも多いＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金、すなわち２０２４相当の合金を用い、かつ溶体化処理としてバッチ方式を適用した例であり、この場合はスペーサ材の反りが大きいため、ホットプレス後の両面銅張り積層板の形状も不良となってしまった。
【００３８】
さらに比較例３はＣｕ量が著しく少ない非熱処理型の３００４相当合金を用いた例であり、非熱処理型合金であるところから製造工程としても人工時効処理を施さなかったが、この場合は高温硬さが著しく低く、ホットプレス後にスペーサ材の変形が生じるとともに、ホットプレス後の両面銅張り積層板の表面形状も不良となった。
【００３９】
そしてまた比較例４は、合金としては請求項２、請求項４で規定する成分組成範囲内のものを用いたが、溶体化処理温度が低過ぎたため、充分な析出硬化を図ることができず、そのため充分な高温硬さを得ることができず、ホットプレス時にスペーサ材の変形が生じ、また両面銅張り積層板の表面形状も不良となった。
【００４０】
さらに比較例５は、合金としては請求項２、請求項４で規定する成分組成範囲内のものを用いたが、ＣＡＬ溶体化処理を５６５℃の高温で行なったため、局部的な溶融により板切れが生じ、健全な板材を得ることができなかった。
【００４１】
また比較例６は、合金としては請求項２、請求項４で規定する成分組成範囲内のものを用いたが、製造プロセスとして、ＣＡＬ溶体化処理後に最終冷間圧延を施さなかった例であり、この場合スペーサ材の反りが大きく、また高温硬さも充分ではなく、そのためホットプレス後の両面銅張り積層板の表面形状不良が生じてしまった。
【００４２】
最後に比較例７は、合金としては請求項２、請求項４で規定する成分組成範囲内のものを用いたが、溶体化処理をバッチ方式によって行ない、単板圧延を行なった例であり、この場合はスペーサ材の反りが大きく、ホットプレス後の両面銅張り積層板の表面形状も不良となってしまった。
【００４３】
【発明の効果】
この発明のホットプレス用スペーサ材は、その材料としてアルミニウム基材料を用いながらも、ホットプレス時におけるガラス繊維の押し込み等に起因して変形が生じるおそれが少なく、そのため銅箔を含むプリント基板構成材料の平坦性を保つことができ、特に１５０〜２３０℃程度の高温でのホットプレスにおいてもスペーサ材の変形を防止してプリント基板構成材料の平坦性を保つことができ、ホットプレスによってプリント基板の外観、寸法上の欠陥が生じることを有効に防止できる。またこの発明によれば、従来のステンレス鏡面板に代えて薄質なアルミニウム基材料をスペーサ材として用いることが実際的に可能となるため、１回のホットプレスによって処理するプリント基板の数を多くして、生産性の向上を図ることが実際的に可能となる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spacer material used during hot pressing of a printed circuit board represented by a glass epoxy resin substrate, and particularly as a spacer material using an aluminum alloy, the surface flatness of the copper foil constituting the press substrate is maintained. However, the present invention relates to a spacer material effective for increasing the efficiency of the hot press process.
[0002]
[Prior art]
As is well known, a resin-based printed circuit board is made by impregnating a resin such as epoxy resin into a glass cloth and semi-curing to obtain a sheet-like prepreg, laminating the sheet-like prepreg and a copper foil, and hot pressing It is usual to manufacture by joining. In such a hot press process, it is usual to laminate a plurality of laminated plates by heating and pressurizing between a pair of heating and pressure substrates, with the laminated plate of prepreg and copper foil to be joined as one set. Yes, so that the prepregs do not adhere to each other, and the prepreg does not adhere to the heating / pressurizing bases. It is common to sandwich a spacer material. Also, in the production of a printed circuit board of a type in which a resin is bonded as an insulating layer to a flexible substrate or a metal substrate such as an aluminum alloy, bonding is often performed by hot pressing. Is often used.
[0003]
By the way, as a spacer material for this type of hot press, a mirror plate made of stainless steel is usually used. In addition, a pure aluminum foil or an aluminum thin plate is used, or a stainless mirror plate, an aluminum foil, or an aluminum thin plate is used. May be used in combination.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Among the spacer materials used in hot pressing as described above, the stainless steel mirror plate is a material with excellent high-temperature strength, so that the flatness of the substrate component material is maintained during hot pressing, and the copper is pressed into the glass fiber. The effect which prevents that foil deform | transforms is acquired. However, since the stainless steel mirror plate is manufactured by performing a polishing process in order to finish the surface to a smooth mirror surface, the plate thickness must be increased to some extent, and the plate thickness is about 1 mm or more as a spacer material. It was normal to use a thicker one. For this reason, when performing hot pressing with a large number of spacer materials interposed, the ratio of the total thickness of the plurality of spacer materials to the total thickness must be large, so that processing is performed during one hot pressing. The actual situation is that the number of printed circuit boards that can be produced is reduced and the productivity must be lowered.
[0005]
On the other hand, as a spacer material made of aluminum foil or aluminum thin plate, it is possible to easily obtain a smooth material having a surface gloss and much thinner than a stainless steel mirror surface plate. Even when hot pressing is performed with the material interposed, the ratio of the total thickness of the spacer material to the total thickness during hot pressing does not increase so much, so the number of printed circuit boards that can be processed in one hot pressing is increased. It is possible to improve productivity. However, although aluminum foil and aluminum thin plate are effective for obtaining the surface smoothness of the substrate, they are easily deformed by the indentation by the protruding portion of the glass fiber during hot pressing, and the substrate configuration such as copper foil is accompanied accordingly. There is a strong problem that the element is deformed and there is a risk that the printed circuit board cannot be manufactured normally. Therefore, in general, when using aluminum foil or aluminum thin plate as a spacer material, it is often used in combination with a stainless steel mirror plate instead of single use of aluminum foil or thin plate. It is difficult to solve the problem, and since the stainless steel mirror plate is used in combination, it has been difficult to sufficiently solve the above-described problem of productivity reduction due to the thickness of the stainless steel mirror plate.
[0006]
In particular, recently, there is an increasing tendency to use a resin having high heat resistance as a base resin for a printed circuit board. In that case, hot pressing at a higher temperature than before is required, and therefore, an aluminum foil or a thin plate is used as a spacer material. In this case, the problem of deformation of the spacer material is also remarkable.
[0007]
Although the present invention is made against the background described above, the protruding portion of the glass fiber is used even during hot pressing at a high temperature of about 150 to 230 ° C. while using an aluminum-based material that can be thinned as a spacer material. It is possible to maintain the flatness of the printed circuit board constituent materials including the copper foil so as not to be deformed due to the indentation by, for example, and to substantially use the spacer material made of an aluminum base material in hot pressing at a high temperature. In particular, it is possible to improve the hot press productivity by eliminating the need to use a stainless steel mirror plate or by reducing the number of sheets used.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted extensive experiments and examinations. As a result, the aluminum base material used as the spacer material is a precipitation hardening type Al-Cu-Mg alloy, and various properties thereof are obtained. The inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by appropriately defining the present invention, and have reached the present invention.
[0009]
Specifically, the aluminum alloy spacer material for hot press of the invention of claim 1 is a precipitation hardening type Al—Cu—Mg based alloy foil having a high temperature hardness of Hv65 or more when held at 200 ° C. for 15 minutes or It consists of a thin plate, and the warp with respect to the reference length of 300 mm is less than 0.6 mm.
[0010]
Here, the precipitation hardening type Al—Cu—Mg based alloy contains Cu 2.8 to 3.8%, Mg 0.6 to 2.0% as defined in claim 2, and Mn 0.05-0.5%, Cr 0.05-0.5%, Ni 0.05-0.5%, V 0.05-0.5%, Zr 0.05-0.5% It is desirable to use one or two or more types, with the balance being Al and inevitable impurities.
[0011]
Moreover, the manufacturing method of the aluminum alloy spacer material for hot presses of the invention of claim 3 is the method of performing the hot rolling and the cold rolling on the ingot of the precipitation hardening type Al—Cu—Mg based alloy to obtain the intermediate plate thickness, The solution is heated to a temperature in the range of 460 to 560 ° C. by a coil continuous heat treatment apparatus and cooled at a cooling rate of 5 ° C./sec or more, and the final cold rolling is performed at a rolling rate of 12 to 60%. Then, an artificial aging treatment is performed by heating at a temperature in the range of 110 to 200 ° C. for 3 to 20 hours, whereby the high-temperature hardness when held at 200 ° C. for 15 minutes is Hv 65 or higher and a warp with respect to a reference length of 300 mm Is a foil or a thin plate having a thickness of less than 0.6 mm.
[0012]
Even in such a manufacturing method, the precipitation hardening type Al—Cu—Mg based alloy is Cu 2.8 to 3.8%, Mg 0.6 to 2.0% as defined in claim 4. And Mn 0.05-0.5%, Cr 0.05-0.5%, Ni 0.05-0.5%, V 0.05-0.5%, Zr 0.05-0.5% It is desirable to use one or two or more selected from among them, with the balance being made of Al and inevitable impurities.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, as the spacer material, an aluminum alloy foil or a thin plate made of a precipitation hardening Al—Cu—Mg alloy is basically used.
[0014]
Here, the precipitation hardening type Al—Cu—Mg alloy is subjected to a solution treatment and an artificial aging treatment, as will be described later in the manufacturing method described later. In addition, work hardening can be expected by performing cold rolling after the solution treatment. Therefore, they combine to improve hardness, particularly high-temperature hardness, during hot pressing. It is possible to effectively prevent the deformation in.
[0015]
The precipitation hardening type Al—Cu—Mg based alloy contains Cu 2.8 to 3.8%, Mg 0.6 to 2.0% as defined in claim 2 and claim 4, and Mn 0.05-0.5%, Cr 0.05-0.5%, Ni 0.05-0.5%, V 0.05-0.5%, Zr 0.05-0.5% It is desirable to use a component composition containing one or more kinds, with the balance being Al and inevitable impurities. The reasons for limiting the desirable component composition will be further explained.
[0016]
Cu:
Cu contributes to precipitation hardening and solid solution strengthening, and is an effective element for improving the normal temperature hardness and the high temperature hardness. If the amount of Cu is less than 2.8%, sufficient high-temperature hardness cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 3.8%, the hardness of the material when rolled into a foil or a thin plate increases, and the productivity deteriorates. There arises a problem that warpage is likely to occur. Therefore, the amount of Cu is set in the range of 2.8 to 3.8%. For high Cu Al-Cu-Mg based alloys with a Cu content exceeding 3.8%, a method with a high cooling rate, such as water quenching with a cooling rate exceeding 500 ° C / sec, is used as a quenching method in the solution treatment. If the method is not used, the solution formation is insufficient and finally sufficient hardness cannot be obtained, and a non-uniform structure is caused, resulting in problems in corrosion resistance and the like. That is, a coil continuous heat treatment apparatus using general forced air cooling suitable for a mass production line (same as a so-called continuous annealing line; hereinafter referred to as “CAL”) is an Al—Cu—Mg system having a high Cu exceeding 3.8%. It is not suitable for solution treatment of alloys. However, an Al—Cu—Mg-based alloy having an intermediate Cu amount of 3.8% or less (2.8% or more) does not require water quenching, and the cooling rate is 5 ° C./sec or more, preferably A general coil continuous heat treatment apparatus of 10 ° C./sec or more can be sufficiently formed into a solution, so that continuous rolling after the solution treatment can be efficiently performed, and a foil having high strength and good dimensional accuracy or A thin plate can be easily manufactured on a mass production line.
[0017]
Mg:
Mg, together with Cu, is an element effective for improving the normal temperature hardness and the high temperature hardness. If the amount of Mg is less than 0.6%, the effect of improving the hardness cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if it exceeds 2.0%, the material during rolling is hardened and productivity is lowered, and warpage is likely to occur. There is a problem. Therefore, the Mg content is set in the range of 0.6 to 2.0%.
[0018]
Mn, Cr, Ni, V, Zr:
Any of these elements is an element effective for suppressing coarsening of crystal grains and improving high-temperature hardness, and any one or two or more of them are added within a range of 0.05 to 0.5%. If any element is less than 0.05%, the above effect cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 0.5%, coarse crystallized particles are generated, and the spacer material surface is extremely hard due to the crystallized coarse particles. Since a site | part is formed and the copper foil surface may be pushed in by the site | part, it is not preferable to make it contain 0.5% or more. The total addition amount of these elements is preferably in the range of 0.1 to 0.6%.
[0019]
In addition to the above elements, Al and unavoidable impurities may be basically used. In general, when an aluminum alloy is cast, a Ti-based or Ti-B-based fine particle is used to refine the ingot structure. In many cases, the spacer material of the present invention is allowed to contain a trace amount of Ti or Ti and B derived from these finer agents. However, it is desirable that Ti is 0.1% or less and B is 0.03% or less.
[0020]
The spacer material of the present invention composed of the precipitation hardening type Al—Cu—Mg alloy as described above needs to have a high temperature hardness of Hv65 or more when held at 200 ° C. for 15 minutes as a characteristic value. . Here, the high temperature hardness test temperature of 200 ° C. is defined by selecting a higher temperature as a general hot press temperature for a copper-clad laminate, and having the required hardness at 200 ° C. It is possible to suppress deformation due to external force during hot pressing. Further, when deformation of the spacer material during hot pressing occurs, it has been confirmed by experiments of the present inventors that the deformation has occurred within the initial 15 minutes of the start of heating and pressurization. High temperature hardness was defined as the hardness when held for 15 minutes. Thus, the high temperature hardness when held at 200 ° C. for 15 minutes is an index of the likelihood of deformation of the spacer material during hot pressing. Here, when the high-temperature hardness when held at 200 ° C. for 15 minutes is less than Hv65, it has been confirmed that the spacer material is deformed during hot pressing, and as a result, a problem arises in the flatness of the copper foil of the printed circuit board. In the present invention, the high temperature hardness at 200 ° C. × 15 minutes is defined as Hv65 or more. Even within this range, Hv75 or more is particularly preferable. In addition, it is desirable that such a high temperature hardness test is performed in accordance with JIS Z 2552, using a micro Vickers hardness tester with a heating device attached.
[0021]
In this invention, the room temperature hardness of the spacer material is not particularly limited. However, in order to prevent the surface from being scratched or dented during handling of the spacer material, it is desirable that the spacer material be Hv 125 or higher.
[0022]
Furthermore, in the spacer material of the present invention, the warp with respect to the reference length of 300 mm is set to less than 0.6 mm. If the warpage is 0.6 mm or more with respect to the reference length of 300 mm, there will be a problem with the flatness of the printed circuit board at the contact portion with the printed base material. In order to maintain good flatness of the printed circuit board The warp of the spacer material at the reference length of 300 mm needs to be less than 0.6 mm.
[0023]
The thickness of the hot press spacer material of the present invention is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.15 to 0.6 mm. That is, if the thickness of the spacer material at the portion in contact with the printed circuit board material is less than 0.15 mm, the spacer material is likely to be deformed during hot pressing, resulting in a problem in the flatness of the copper foil of the printed circuit board. If the thickness exceeds 6 mm, the function of protecting the copper foil of the printed circuit board is saturated, while the number of printed circuit boards that can be processed by one hot press is reduced, and the productivity of the hot press is decreased. In general, a case where the thickness is 0.2 mm or less is referred to as a foil, and a case where the thickness exceeds 0.2 mm is generally referred to as a thin plate. In addition, it is desirable for the spacer material to have a small thickness deviation, and it is preferable to keep the thickness deviation within ± 0.01 mm.
[0024]
Next, the manufacturing method of the foil or thin plate which consists of a precipitation hardening type Al-Cu-Mg type alloy used as a spacer material of this invention is demonstrated.
[0025]
A molten aluminum alloy having the above-described composition is cast by a known casting method such as a DC casting method according to a conventional method, homogenized as necessary, and then hot-rolled and further cold-rolled. To obtain a coil with the required intermediate plate thickness. Next, solution treatment is performed using a coil continuous heat treatment apparatus (CAL) similar to a so-called continuous annealing apparatus. In such a solution treatment using CAL, since the solution treatment can be continuously performed on the coil as it is, the cold rolling which is subsequently rolled to about 0.15 to 0.6 mm is continuously performed. Convenient to do. This solution treatment needs to be heated to a temperature in the range of 460 to 540 ° C. and cooled at a cooling rate of 5 ° C./sec or higher, preferably 10 ° C./sec or higher. In the heating for solution treatment, cooling may be performed immediately after reaching a temperature in the range of 460 to 540 ° C., or may be performed after holding for 60 seconds. Here, if the heating temperature for the solution treatment is less than 460 ° C., the solution treatment is insufficient, and the hardness after the final artificial aging treatment may not be obtained sufficiently, whereas if it exceeds 540 ° C. There is a possibility that local melting of the material occurs and the material breaks during the continuous heat treatment. Further, when the cooling rate from the solution treatment temperature is less than 5 ° C./sec, solution treatment is insufficient and there is a possibility that sufficient hardness cannot be obtained after the artificial aging treatment.
[0026]
After cooling in the solution treatment, final cold rolling at a rolling rate of 12 to 60% is performed. This final cold rolling is a process necessary not only to finish the required thickness and improve the hardness by work hardening, but also to realize a warp-free state with the final thickness. . That is, in the solution treatment, distortion occurs due to cooling after heating, and the warpage of the plate tends to increase. Therefore, the solution treatment is not suitable for a spacer material that requires good flatness. However, warping can be eliminated by performing 12 to 60% of final cold rolling after the solution treatment. Here, if the final cold rolling rate is less than 12%, the reduction of warpage and the improvement of the hardness by work hardening become insufficient, while if it exceeds 60%, the work hardening during the rolling process becomes remarkable, and the rolling process becomes difficult. The efficiency may deteriorate, and the flatness may be adversely affected. Therefore, it is necessary to perform the final cold rolling within a range of a rolling rate of 12 to 60%.
[0027]
After the final cold rolling, an artificial aging treatment is performed by heating at a temperature in the range of 110 to 200 ° C. for 3 to 20 hours. This artificial aging treatment is a process necessary for achieving age hardening with a precipitate of Cu or Mg solid-dissolved by solution treatment and stably obtaining high hardness, particularly high high-temperature hardness. Here, if the treatment temperature of the artificial aging treatment is less than 110 ° C., it is difficult to sufficiently improve the high-temperature hardness. On the other hand, if it exceeds 200 ° C., the material may recover and soften. Moreover, even if the artificial aging treatment time is less than 3 hours, sufficient age hardening cannot be achieved. On the other hand, even if heating for a long time exceeding 20 hours is performed, the effect of age hardening is saturated, resulting in a decrease in productivity. is there. In the artificial aging treatment, the material after the final cold rolling may be cut and heated in the state of a cut plate, or may be heated as a coil. Alternatively, the artificial aging treatment may be performed by flatly superposing the cut plates and placing a weight. If artificial aging treatment is performed with the coil still in place, it is desirable to perform correction processing such as leveling to reduce warpage after the artificial aging treatment, in which case the final spacer material dimensions are cut after the correction processing. It ’s fine. In addition, when artificial aging treatment is performed with a cut plate, it may be further cut into spacer material dimensions.
[0028]
The spacer material obtained as described above may be used as it is for a hot press of a printed circuit board or the like, but may be further corrected for warp by tensile correction or the like and then used for a hot press. In addition, before applying to hot pressing, low adhesion coating such as fluororesin or silicon resin may be applied in advance to prevent the resin of the printed circuit board from adhering to the surface of the spacer material.
[0029]
【Example】
About each alloy of alloy code | symbol AG shown in Table 1, it finished into the spacer material in the various processes shown to the process numbers 1-10 of Table 2. FIG. In Table 2, the steps before the solution treatment, that is, the steps of DC casting, homogenization treatment, hot rolling, and cold rolling before the solution treatment were carried out according to ordinary methods. Among the solution treatments in Table 2, “CAL solution treatment” in Step Nos. 1 to 8 is heated to the temperature shown in Table 2 at a temperature increase rate of 15 to 25 ° C./sec using a coil continuous heat treatment apparatus. After no holding (0 sec) or after 5 sec, the product was cooled to room temperature at a cooling rate of 15 to 25 ° C./sec by forced air cooling. Further, “CAL annealing” in the process number 10 was carried out at substantially the same heating rate and cooling rate. Furthermore, “batch solution treatment” in process number 9 uses a batch-type heating furnace to heat the cooling coil to the temperature (510 ° C.) shown in Table 2 at a temperature increase rate of 30 to 50 ° C./sec. And then cooled to room temperature at a cooling rate of 1000 ° C./sec or more by water quenching.
[0030]
Since the normal temperature hardness and high temperature hardness were investigated about the spacer material obtained by processing each said alloy AG with each process number 1-10 as shown above, the result is shown in Table 3. Here, the high temperature hardness is raised to 200 ° C. at a rate of temperature increase of 20 ° C./min using a micro Vickers hardness tester equipped with a heating device or the like, and the hardness when held for 15 minutes is 25 gf or 50 gf. It measured with the measurement load of and showed by 10 point average. Moreover, the normal temperature hardness was measured at normal temperature with a normal micro Vickers hardness tester, and was shown as an average of 10 points. Further, for the warpage, the maximum value of warpage at a reference length of 300 mm was examined.
[0031]
Further, hot pressing was performed using each spacer material obtained as described above. That is, a 500 mm square prepreg in which a glass cloth is impregnated with BMI-type polyimide resin and a 0.018 mm thick copper foil with the same size and adhesive are made into a double-sided copper-clad printed circuit board with a total thickness of 0.5 mm. Are stacked alternately with the spacer material, and 60 kg / cm at 200 ° C. ² A hot press was carried out by heating and pressurizing for 40 minutes under the applied pressure. Immediately after the holding, cooling and depressurization were performed, and the deformation of the spacer material was examined, and the appearance and dimensions of the double-sided copper-clad laminate for the printed circuit board were examined. At this time, 50 spacer materials were used as the number of tests. The results are shown in Table 3. Regarding the deformation of the spacer material after hot pressing, the warpage and uneven thickness of the spacer material are examined, and the case where the warpage at the standard length of 300 mm is less than 0.6 mm and the uneven thickness is 0.01 mm or less is substantially deformed. An evaluation was given as a good state with no mark, and a mark “◯” was given, and a defect state was evaluated when the warp was 0.6 mm or more, or the uneven thickness exceeded 0.01 mm, and a mark “X” was assigned. The appearance and dimensions of the double-sided copper-clad laminate for printed circuit boards after hot pressing were also examined for warpage and uneven thickness similar to those described above, and marked with ◯ when good and marked with x when defective. In addition, the uneven thickness of the double-sided copper-clad laminate for printed circuit boards after hot pressing is mainly caused by the indentation generated by the indentation of the glass cloth, and the fact that the uneven thickness is small means that the indentation is small.
[0032]
[Table 1]

[0033]
[Table 2]

[0034]
[Table 3]

[0035]
In Table 3, Example No. 1-No. The example 9 uses an Al—Cu—Mg alloy (alloy codes A to D) within the component composition range defined in claim 2 or claim 4 and uses the process defined in claim 3 (step number 1). To 5), the spacer material warpage and high-temperature hardness (200 ° C. × 15 minute holding hardness) both satisfy the characteristic values defined in claim 1. is there. In these Examples 1 to 9, there was substantially no deformation of the spacer material after hot pressing, and no significant abnormality was observed in the appearance and dimensions of the double-sided copper-clad laminate.
[0036]
On the other hand, Comparative Example 1 is an example using an Al—Cu—Mg-based alloy in which the amount of Cu and the amount of Mg are less than those specified in claims 2 and 4, and the manufacturing process itself is specified in claim 3. However, since the precipitation hardening is not sufficient, the high-temperature hardness is low, so that the spacer material is deformed by hot pressing, and the shape of the double-sided copper-clad laminate is also poor.
[0037]
Comparative Example 2 is an example in which an Al—Cu—Mg based alloy having an amount of Cu larger than that specified in claims 2 and 4, that is, an alloy equivalent to 2024 is used, and a batch method is applied as a solution treatment. In this case, since the spacer material is greatly warped, the shape of the double-sided copper-clad laminate after hot pressing is also poor.
[0038]
Further, Comparative Example 3 is an example using a non-heat treated 3004 equivalent alloy with a remarkably small amount of Cu, and since it was a non-heat treated alloy, no artificial aging treatment was applied as a manufacturing process. The spacer material was deformed significantly after hot pressing, and the surface shape of the double-sided copper-clad laminate after hot pressing was poor.
[0039]
In Comparative Example 4, an alloy having a component composition range defined in claims 2 and 4 was used. However, since the solution treatment temperature was too low, sufficient precipitation hardening could not be achieved. Therefore, sufficient high-temperature hardness could not be obtained, the spacer material was deformed during hot pressing, and the surface shape of the double-sided copper-clad laminate was poor.
[0040]
Further, in Comparative Example 5, an alloy having a component composition range specified in claims 2 and 4 was used. However, because the CAL solution treatment was performed at a high temperature of 565 ° C., the plate was cut by local melting. As a result, a sound plate material could not be obtained.
[0041]
Further, Comparative Example 6 is an example in which the alloy within the component composition range specified in claims 2 and 4 was used, but the final cold rolling was not performed after the CAL solution treatment as a manufacturing process. In this case, the warp of the spacer material is large and the high-temperature hardness is not sufficient, so that the surface shape defect of the double-sided copper-clad laminate after hot pressing has occurred.
[0042]
Finally, Comparative Example 7 is an example in which the alloy used the component composition range defined in claim 2 and claim 4, but the solution treatment was performed by a batch method, and single plate rolling was performed. In this case, the warpage of the spacer material was large, and the surface shape of the double-sided copper-clad laminate after hot pressing was poor.
[0043]
【The invention's effect】
The spacer material for hot press according to the present invention uses an aluminum base material as its material, and is less likely to be deformed due to indentation of glass fibers during hot pressing, and therefore a printed circuit board constituent material containing copper foil. The flatness of the printed circuit board constituting material can be maintained by preventing the deformation of the spacer material even in hot pressing at a high temperature of about 150 to 230 ° C. It is possible to effectively prevent defects in appearance and dimensions. In addition, according to the present invention, it is practically possible to use a thin aluminum base material as a spacer material instead of the conventional stainless steel mirror plate, so that the number of printed boards processed by one hot press is increased. Thus, it is practically possible to improve productivity.

Claims

It consists of a precipitation hardening type Al-Cu-Mg alloy foil or thin plate having a high temperature hardness of Hv65 or higher when held at 200 ° C for 15 minutes, and its warpage with respect to a reference length of 300 mm is less than 0.6 mm. An aluminum alloy spacer material for hot pressing that has excellent indentation resistance at high temperatures.

In the aluminum alloy spacer material for hot press according to claim 1,
The precipitation hardening type Al—Cu—Mg based alloy contains Cu 2.8 to 3.8% (mass%, the same shall apply hereinafter), Mg 0.6 to 2.0%, and Mn 0.05 to 0.5%. , Cr0.05-0.5%, Ni0.05-0.5%, V0.05-0.5%, Zr0.05-0.5% An aluminum alloy spacer material for hot pressing having excellent indentation resistance at high temperatures, wherein the balance is made of Al and inevitable impurities.

The ingot of the precipitation hardening type Al—Cu—Mg alloy is subjected to hot rolling and cold rolling to obtain an intermediate plate thickness, and then heated to a temperature in the range of 460 to 560 ° C. with a coil continuous heat treatment apparatus. An artificial solution that is subjected to a solution treatment for cooling at a cooling rate of at least ° C / sec, further cold-rolled at a rolling rate of 12 to 60%, and then heated at a temperature in the range of 110 to 200 ° C for 3 to 20 hours. An aging treatment is performed, whereby a foil or thin plate having a high temperature hardness of Hv65 or higher when held at 200 ° C. for 15 minutes and a warp with respect to a reference length of 300 mm is less than 0.6 mm is obtained at a high temperature. Of hot-pressing aluminum alloy spacer material with excellent indentation resistance.

In the manufacturing method of the aluminum alloy spacer material for hot press of Claim 3,
As said precipitation hardening type Al-Cu-Mg type alloy, Cu2.8-3.8%, Mg0.6-2.0% are contained, Mn0.05-0.5%, Cr0.05-0. Contains one or more selected from 5%, Ni 0.05-0.5%, V 0.05-0.5%, Zr 0.05-0.5%, the balance being Al and inevitable A method for producing an aluminum alloy spacer material for hot press excellent in indentation resistance at high temperature, characterized in that a material made of a general impurity is used.