JP4199904B2

JP4199904B2 - ホットプレス用アルミニウム合金スペーサ材およびその製造方法

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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
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Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2020-04-26
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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。

Claims

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、高温での耐押込み性に優れたホットプレス用アルミニウム合金スペーサ材。
請求項１に記載のホットプレス用アルミニウム合金スペーサ材において、
前記析出硬化型Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金が、Ｃｕ２．８〜３．８％（ｍａｓｓ％、以下同じ）、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であることを特徴とする、高温での耐押込み性に優れたホットプレス用アルミニウム合金スペーサ材。
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、高温での耐押込み性に優れた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。
請求項３に記載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において、
前記析出硬化型Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金として、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を特徴とする、高温での耐押込み性に優れた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。