JP2001217511A

JP2001217511A - 熱伝導基板とその製造方法

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Publication number: JP2001217511A
Application number: JP2000025017A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Matsuoka; 康之松岡; Keiji Inaba; 圭司稲葉; Seiichi Nakatani; 誠一中谷; Yasuhiro Sugaya; 康博菅谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-02-02
Filing date: 2000-02-02
Publication date: 2001-08-10
Anticipated expiration: 2020-02-02
Also published as: JP4411720B2

Abstract

(57)【要約】【課題】リードフレームの配線パターン成形にあたっ
ては、従来金型による打ち抜き工程により行っていた。
そのため導体パターンは、すべてリードフレームの外枠
に接続される形で形成されなければならず、余分な配線
が必要となった。【解決手段】導体パターンを形成した面に、熱硬化性
樹脂と無機フィラー入り熱伝導基板用シートを硬化して
接着し、絶縁層を形成さらに熱伝導基板用シートと密着
されていない金属平面をエッチングすることで、その表
面には導体パターンが描かれ、導体パターンが存在しな
い部分には硬化した熱硬化性樹脂が露出しており、その
部分に放熱性金属板を接着させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は樹脂と無機フィラー
の混合物により放熱性を向上させた回路基板に関し、特
に、パワー用エレクトロニクス実装のための熱伝導基板
（高放熱樹脂基板）とその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化、軽量化、高性
能化に伴い、半導体をはじめとする電子部品の高密度
化、高機能化が要求されている。しかしながら、電力変
換回路を始めとする発熱を伴う回路部では、放熱板や放
熱フィンを用いて熱を外部に逃す必要があるため、他の
部分と比較して小型・軽量化が著しく困難を極めてい
る。これを受けて放熱性を考慮した回路基板の設計が近
年重要となっている。

【０００３】回路基板の放熱性を改良する技術として
は、従来のガラス−エポキシ樹脂によるプリント基板に
対し、アルミニウムなどの金属基板を使用し、この金属
基板の片面もしくは両面に絶縁層を介して回路パターン
を形成する金属ベース基板が知られている。

【０００４】またより高熱伝導性を要求される場合は、
アルミナや窒化アルミなどのセラミック基板に銅板をダ
イレクトに接合した基板が利用されているが、セラミッ
ク基板は一般にコストが高く、逆に金属ベース基板は、
熱伝導の改善のため絶縁層を薄く形成するため、浮遊容
量が高くノイズを伝播し易いという課題がある。

【０００５】また同様に金属ベース基板では、配線パタ
ーンが３５μｍ厚み程度の銅箔をエッチングして形成す
るため、大電流が流せない。このため、パワーエレクト
ロニクス分野ではこれらが抵抗ロスして無視できないた
め、今後の省エネの観点で課題となる。

【０００６】ところで、近年熱可塑性樹脂に熱伝導性フ
ィラーを充填した組成物を電極であるリードフレームと
一体化した射出成形による熱伝導モジュールが提案され
ている。この基板は、前述の金属ベース基板およびセラ
ミック基板における性能及びコストの面で両立の難しい
部分を補うものとなっている。

【０００７】具体的には、この射出成形熱伝導モジュー
ルは、機械的強度の面で優れているという金属ベース基
板の特徴と、放熱性が良いというセラミック基板の特性
を有するものとなっている（特開平９−２９８３４４号
公報、特開平９−３２１３９５号公報）。

【０００８】ところが、金型打ち抜きによるリードフレ
ームでは、単独ランドや曲線状の信号回路等の形成が出
来ないために回路の自由度がないことにより、エッチン
グによる回路形成により、より自由度のある回路形成が
求められていると同時に高密度回路の形成を要望されて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記熱伝導
度基板は、射出成形によるためにリードフレームの導体
配線パターン形成は、片面パターンの構成工程にて行わ
れる。しかしながら、片面パターンであると電気回路の
高密度化には限界があり、従来プリント配線板と同様回
路設計を用いることができないため、小型化用の基板に
は使用できない欠点があった。

【００１０】本発明は上記の問題点を解消するためにな
されたもので、異なる導体パターンを貼り合わせた後
に、スルーホール形成、めっきを施すことで両面回路を
可能としたことで、高密度実装回路を可能とする回路配
線並びに基板の小型構成及び製造方法を提供することと
導体厚の異なるパターンを形成することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる導体パ
ターンは、一定の厚みを有する金属板を用いて、片面エ
ッチングを施すことにより、一方表面には任意の独立し
た島状の導体配線パターンを含む配線パターンが形成さ
れ、前記一方表面の導体配線パターン以外の部分には厚
み方向に対して一様な深さの溝を有しており、他方表面
は平坦な面を持つことで構成されている。

【００１２】この異なる導体パターンを熱伝導シート状
物を用いて、貼り合わせることにより、両面に導体パタ
ーンを埋設し、その外側には、導体パターンを形成する
金属平面部からなる構成とされている。

【００１３】前記構成において、導体パターンが、銅、
鉄、アルミニウム、ニッケルから選ばれた少なくとも１
種を主成分とする金属からなることが望ましい。抵抗ロ
スを少なくし、大電流に対応できるからである。

【００１４】また前記構成において、導体パターンに用
いる金属板は、０．１〜０．７ｍｍの厚みを有する一様
な圧延板であることが望ましい。従来の金属ベース基板
の薄い銅箔に比べ大きな電流を流すことができ、微小な
配線パターンを形成できるからである。

【００１５】また前記構成において、導体パターンの一
様な深さの溝が、一定厚みを有する金属板の厚み方向に
対して厚みの２０〜８０％の深さからなる溝を有するこ
とが望ましい。深さが２０％以下では、表面は平坦な面
を持つ金属板をエッチングするのに長時間を有し、経済
的ではない。一方８０％以上では、配線パターン間の溝
が深くなり過ぎ、独立した島状パターン位置を正確に保
持することが困難となる。さらに望ましくは３０〜６０
％の深さであることが望ましく、エッチング時間と導体
パターンの強度、さらには大電流に対応した埋設された
導体パターンの厚みが適切な範囲となる。

【００１６】前記構成において、前記レジスト膜を除去
する工程に加え、前記導体配線パターン面上を表面粗化
として、亜塩素酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、リン
酸三ナトリウム等の金属酸化溶液を用いて金属表面に酸
化金属膜を形成する工程を追加することが望ましい。成
型時の導体パターンと絶縁樹脂との接着性を高める効果
に加えて、導体パターンの絶縁性も向上するからであ
る。

【００１７】さらにこの発明に係わる熱伝導基板は、両
面には導体パターンが埋設され、かつ前記導体配線パタ
ーンが存在しない部分には少なくとも熱硬化樹脂と無機
フィラーからなる絶縁物が露出しており、各々独立した
形状を有する前記導体配線パターンを有するものであ
る。

【００１８】前記構成において、熱伝導基板の放熱性を
更に向上させるため、熱伝導基板の片面に前記熱伝導シ
ート状物を用いて、放熱特性を向上させるための金属板
を付加する場合、その金属は、導体パターンと同じ種類
の金属を用いることが望ましい。熱伝導シートに埋設す
る導体パターンの金属と放熱板用の金属種が異なる場
合、金属間の熱膨張係数差により、前記形成した基板に
そりが生じる可能性がある。

【００１９】また前記構成において、熱伝導基板で、導
体パターン直下の絶縁層厚みが０．０２〜２ｍｍの範囲
であることが望ましい。０．０２ｍｍ以下であると基板
の放熱面と浮遊容量が大きくなり、ノイズを伝播し易く
なるからである。一方２ｍｍ以上の絶縁層厚みである
と、熱抵抗が高くなり、放熱効率が極端に低下し、所定
の部品発熱温度以上となり、場合によっては半導体部品
が破壊することがある。

【００２０】前記構成において、スルーホール形成を行
う場合、ドリルを用いて形成時には、穴径を０．４ｍｍ
以上であることが望ましく、加えてそのドリルには、ダ
イヤモンドをコーティングしたものを用いることが望ま
しい。熱伝導シートに用いられる無機フィラーは、ドリ
ルの消耗を激しくするため、超鋼質にダイヤモンドをプ
ラズマによりコーティングしたドリルの消耗の少ないも
のを使うことが望ましい。また、０．４ｍｍ以下の穴形
を形成する場合は、炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザ等の
プリント配線板の小径穴加工に用いられるレーザ加工機
により加工することが望ましい。前記ドリルのような摩
耗がないためである。レーザ加工機の場合、０．４ｍｍ
以上の穴径の加工も可能であるが、加工面積を大きくす
ることで、レーザ強度が低下するため、複数回の照射と
なるため、経済的でなくなる。

【００２１】前記構成にて、形成したスルーホールのめ
っきには、プリント配線板等に用いられる銅めっき処理
工程と同様にスルーホール内のスミア処理、無電解めっ
き、電解めっきの処理を施すことでプリント配線板と同
等の性能を持つスルーホールを有することが出来る。

【００２２】前記構成において、熱硬化性樹脂と無機フ
ィラーからなる前記絶縁物に含まれる熱硬化樹脂が、エ
ポキシ系樹脂、フェノール系樹脂若しくはシアネート系
樹脂の少なくとも１種類であることが望ましい。熱伝導
基板が高温にさらされても電気絶縁性に優れるからであ
る。特に熱硬化エポキシ樹脂は、半導体封止樹脂、プリ
ント基板で良く知られるように、電気特性ばかりでな
く、耐薬品性、機械的性能などに優れている。

【００２３】また前記構成において、熱硬化性樹脂と無
機フィラーからなる前記絶縁物に含まれる無機フィラー
が、アルミナ、シリカ、マグネシア、窒化アルミニウム
及び窒化ホウ素から選ばれた少なくとも１種の粉末で構
成されることが望ましい。種々の性能を発揮させること
ができるからである。即ちアルミナ、窒化アルミニウム
を用いた場合、熱伝導性に優れたモジュールとなる。ま
たマグネシアでは、熱伝導度が良好になりかつ熱膨張係
数を大きくすることができる。さらにシリカ（特に非晶
質シリカ）であれば、熱膨張係数が小さく、軽く、また
誘電率の小さい熱伝導基板とすることができる。

【００２４】前記構成において、加熱、加圧する条件
が、前記熱伝導基板用シート状物中の熱硬化樹脂組成物
の硬化温度以上でかつ１０〜２００ｋｇ／ｃｍ²の圧力
で成形を行うことが望ましい。リードフレーム表面の凹
凸にくまなく前記熱伝導基板用シート状物が充填できる
と共に放熱板の端面を覆うからである。

【００２５】前記構成において、加熱、加圧する条件
が、前記熱伝導基板用シート状物中の熱硬化樹脂組成物
の硬化温度以下でかつ１０〜２００ｋｇ／ｃｍ²の圧力
で成型し、リードフレームの表面まで充填一体化し、次
いで前記熱硬化樹脂組成物の硬化温度以上でさらに１０
〜４００ｋｇ／ｃｍ²の圧力で加熱加圧して前記熱硬化
性樹脂を硬化させる工程よりなることが望ましい。硬化
温度以下でリードフレームの凹凸部に充填を行い、硬化
温度以上に加熱して短時間で硬化、接着させることがで
き、しかも後のエッチング液に耐えうる絶縁物となるか
らである。

【００２６】これにより従来の片面のみ導体パターンを
有する基板に対して、両面に導体パターンの形成を可能
とさせることで、より高密度化回路形成を可能とした、
熱伝導性の良い基板を製造することが出来る。加えて、
プリント配線板と同様なスルーホール形成を用いるため
効率の良い回路配線を可能とすることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面を用
いて説明する。

【００２８】図１（ａ）〜（ｆ）は、本発明の一実施の
形態における導体パターンの製造方法を示す工程図であ
る。図１（ａ）において、１１は電気良導性の金属板で
ある。金属板１１としては、熱伝導性を考慮すると、例
えば銅、鉄、アルミニウム、ニッケルから選ばれた少な
くとも１種を主成分とする金属からなり、０．１〜０．
７ｍｍの厚みを有する一様な圧延板であることが好まし
い。

【００２９】図１（ｂ）において、１２はレジスト膜で
ある。図１（ｃ）において、金属板１１の一方面にのみ
フィルムパターン１３ａを、レジスト膜１２上に位置あ
わせをして配置させる。ここで、フィルムパターン１３
ａが貼り付けられている面に対して、紫外線を用いて露
光する。このときフィルムパターン１３ａを貼り付けな
い面は全面露光する。

【００３０】次いでさらにレジスト現像を行う。レジス
トは、露光後、露光部分のみ硬化し、現像により非露光
部は除去され、図１（ｄ）のように、露光部１４ａと非
露光部１５に分けられる。図１（ｅ）において、図１
（ｄ）の露光面をエッチングすることで、金属板１１の
一方表面にのみ厚み方向に対して一様な深さを持つ溝と
所望の形状をもつ導体配線パターンの凹凸が形成され
る。

【００３１】ここで、エッチングを行う深さであるが、
一定厚みを有する金属板１１の厚み方向に対して厚みの
２０〜８０％の深さからなる溝を有することが望ましい
が、金属板１１の厚みの半分とするのが一般的である。

【００３２】最後に苛性ソーダなどで硬化したレジスト
膜１２を剥離することで、図１（ｆ）のような凹凸面を
持った導体パターン１６ａが成形される。その後、前記
導体配線パターン面上を亜鉛素酸ナトリウム、水酸化ナ
トリウム、リン酸三ナトリウム溶液などの金属酸化溶液
を用いて、表面粗化する工程を追加することも有効であ
る。

【００３３】上記導体パターン１６ａを作製するにあた
り、レジスト膜を形成しエッチング法を用いて凹凸パタ
ーンを作製する方法を記したが、例えばスクリーン印刷
法などで配線パターンに対応した逆パターンを印刷し
て、化学エッチング法でパターン凹凸を形成する方法な
どで凹凸溝を形成してもよい。

【００３４】図２〜図５の（ａ）〜（ｊ）は、本発明の
一実施の形態における熱伝導基板の製造方法を示す工程
図である。図２（ａ）において、上述した製造方法に基
づき導体パターン１６ａ、及び導体パターン１６ｂを作
製するとともに熱伝導性シート状物１７を準備する。こ
の熱硬化性シート状物１７は、少なくとも未硬化状態の
熱硬化性樹脂と無機フィラーからなる絶縁物をシート状
に加工したものを用いることができる。

【００３５】本熱伝導シート状物１７に含まれる熱硬化
樹脂は、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂若しくはシ
アネート系樹脂の少なくとも１種類から成る。また無機
フィラーは、アルミナ、シリカ、マグネシア、窒化アル
ミニウム及び窒化ホウ素から選ばれた少なくとも１種の
粉末で構成される。無機フィラーの添加量は、シート状
物全体の７０〜９５重量％程度が望ましいが、良好な熱
伝導性を要求される熱伝導基板においては、９０重量％
以上の高い無機フィラー充填が望ましい。

【００３６】図２（ｂ）において、導体パターン１６
ａ，１６ｂを形成した凹凸面に、未硬化状態の熱伝導基
板用シート状物１７を積層した後に同時に一定条件によ
り加熱・加温して、硬化かつ接着させて基板１８を形成
する。このとき導体パターン１６ａ，１６ｂの凹凸面の
凹部にも前記熱伝導基板用シート状物１７が完全に充填
される。

【００３７】図２（ｃ）において、所望とする導体パタ
ーン部にドリルを用いた精密ＮＣ機械で穴開けを行い、
スルーホール１９を形成する。スルーホール１９を形成
するドリルは、その表面にダイヤモンドをプラズマ処理
にてコーティングしたドリルを用いることで、高い無機
フィラー充填されている熱伝導シート１７からのドリル
摩耗を防ぐことが望ましい。

【００３８】加えて、０．４ｍｍ以下の小径穴を加工す
る場合は、レーザ照射による加工が最適である。小径穴
の場合、ドリルにかかる負荷が大きいために、ドリルに
折れが生じ易くなったり、その摩耗も激しいからであ
る。また、図２（ｃ）工程後に形成したスルーホール１
９の壁面に付着したスミア除去のため、過マンガン酸処
理を行うことが次工程であるスルーホールめっきの形成
を容易にさせ、信頼性を向上させる。

【００３９】図３（ｄ）においては、前記により形成し
たスルーホールに導体パターン１６ａ及び１６ｂの導通
を図るためにめっき２０を施す。この際のめっき処理
は、一般的にプリント配線板のめっき処理と同様に無電
解めっき後に電解めっきを施す。その厚みは、パワーエ
レクトロニクス向けを考慮すると２０〜３０μｍが望ま
しい。

【００４０】図３（ｅ）においては、２１はレジスト膜
である。図３（ｆ）において、両面にフィルムパターン
１３ｃ，１３ｄを、レジスト膜２１上に位置あわせをし
て配置させる。ここで、フィルムパターン１３ｃ，１３
ｄが貼り付けられている面に対して、紫外線を用いて露
光する。このときフィルムパターン１３ｃ，１３ｄを貼
り付けない面は全面露光する。

【００４１】次いでさらにレジスト現像を行う。レジス
トは、露光後、露光部分のみ硬化し、現像により非露光
部は除去され、図４（ｇ）のように、露光部１４ｃ，１
４ｄとなる。図４（ｈ）において、図４（ｇ）の露光面
をエッチングすることで、熱伝導シートに埋設され、か
つその熱伝導シートから突出した凸状の導体パターン３
１，埋設された導体パターン３３、並びに熱伝導シート
から突出した凸状の導体パターン３２等の所望の形状を
もつ導体配線パターンが形成される。

【００４２】図４（ｉ）においては、前記レジスト膜１
４ｃ，１４ｄを苛性ソーダを用いて、除去したものであ
る。

【００４３】次に図５（ｊ）において、スクリーン印刷
等によりソルダレジスト３４を形成する。これにより、
部品の実装時のはんだ量の低減を図ると共に回路の絶縁
性を向上させる。

【００４４】

【実施例】以下、具体的実施例により本発明を更に詳細
に説明する。

【００４５】（実施例１）本実施例のリードフレームの
作製に際し、一定厚みを有する金属板１１として、厚み
０．２ｍｍの銅板（神戸製鋼製：ＫＦＣ１／２）を準
備した。一定厚みを有する金属板１１の片面に任意のパ
ターン形状を有するレジスト膜１２を形成するため、ド
ライフィルムレジストを用いてロールラミネート装置に
より、前記金属板１１の両面にレジスト膜１２の形成を
行った。ドライフィルムレジストは、プリント基板のパ
ターニングに使用される一般的なものである（ドライフ
ィルムレジスト：日立化成工業製Ｈ−Ｓ９３０−３
０）。

【００４６】次に両面にレジスト膜１２を形成した金属
板１１に紫外線露光装置を用いて、配線パターンを描画
したフィルムマスクを介して密着露光を行った。金属板
１１の配線パターン形成しない面は、全面露光した。次
に露光した金属板１１上のドライフィルムレジストを現
像液中で処理し、露光されたレジスト部分は、紫外線に
より硬化され残るが、フィルムマスクにより露光されな
かった部分のレジストは除去され、前記金属板面が露出
した状態となる。

【００４７】さらに前記レジスト膜１２を利用して塩化
鉄溶液中でエッチング処理をして、前記金属板１１の一
方表面にのみ厚み方向に対して一様な深さを持つ溝と所
望の凸部をもつ導体パターン１６ａが形成された。この
ときエッチング処理する時間を変更することにより、一
定の厚みを有する金属板に形成する溝の深さを制御する
ことができる。本実施例では、０．２ｍｍの厚みの金属
板に対し、約半分の０．１ｍｍ深さの溝を形成した。

【００４８】最後に前記レジスト膜１２を苛性ソーダで
処理することで除去し、表面に任意の配線パターンと独
立したパターンを有する凹凸からなる導体パターン１６
ａが作製された。

【００４９】さらに表面を亜塩素酸ナトリウム、水酸化
ナトリウム、リン酸三ナトリウム溶液などの金属酸化溶
液にて、酸化被膜処理することで、前記凹凸部の表面を
粗化され熱硬化性樹脂との密着性を強化することが可能
となる。

【００５０】（実施例２）本実施例の熱伝導基板の作製
に際し、まず無機フィラーと熱硬化樹脂によるシート状
物の作製方法から述べる。本実施例に使用したシート状
物の作製方法は、無機フィラーと液状の熱硬化樹脂、適
度の溶剤を攪拌混合機により混合する。使用した攪拌混
合機は、所定の容量の容器に無機フィラーと液状の熱硬
化樹脂、溶剤を投入し、容器自身を自転させながら公転
させるもので、比較的粘度が高くても充分な分散状態が
得られるものである。

【００５１】実施した熱伝導基板用のシート状物の配合
組成は、液状熱硬化樹脂としてのエポキシ樹脂は、日本
ペルノックス（株）製（ＷＥ−２０２５，酸無水系硬化
剤を含む）、フェノール樹脂は、大日本インキ（株）製
（フェライトＶＨ４１５０）、シアネート樹脂は、旭
チバ（株）製（ＡｒｏＣｙＭ−３０）を用いた。

【００５２】シート状物の具体的作製方法は、秤量・混
合されたペースト状の混合物の所定量を取り、離型フィ
ルム上に造膜させる。離型フィルムとして厚み７５μｍ
の表面にシリコンによる離型処理を施されたポリエチレ
ンテレフタレートフィルムを用いた。混練した材料をド
クターブレード法で一定厚みに造膜させた。次に離型フ
ィルム上の混合物を離型フィルムごと加熱し、粘着性が
無くなる条件下で乾燥熱処理した。

【００５３】熱処理条件は、温度が１２０℃で１５分間
保持である。これにより前記混合物は、厚み５００μｍ
の粘着性のないシート状物ができる。前記熱硬化エポキ
シ樹脂は、硬化開始温度が１３０℃であるため、前記熱
処理条件下では、未硬化状態（Ｂステージ）であり、以
降の工程で加熱により再度溶融させることができる。

【００５４】このようにして作製されたシート状物を実
施例１で作製した導体パターン間の凹凸面が向かい合う
ように位置合わせして重ね合わせ、１５０℃条件下で５
０ｋｇ／ｃｍ²の圧力で加熱加圧した。このとき両面の
導体パターン間の凹凸には前記のシート状物が流入し完
全に充填され、しかもシート状物中の熱硬化樹脂は加熱
により硬化され導体パターンと機械的に接着される。

【００５５】このようにして作製された熱伝導シート状
物１７と導体パターン１６ａ，１６ｂの一本化された基
板１８の両面に再びパターン形成を行うために、ドライ
フィルムレジストを用いてロールラミネート装置によ
り、前記基板１８の両面にレジスト膜２１の形成を行っ
た。ドライフィルムレジストは、プリント基板のパター
ニングに使用される一般的なものである（ドライフィル
ムレジスト：日立化成工業製Ｈ−Ｓ９３０−３０）。

【００５６】次に両面にレジスト膜２１を形成した基板
１８に紫外線露光装置を用いて、配線パターンを描画し
たフィルムマスクを介して密着両面露光を行った。次に
露光した金属板１１上のドライフィルムレジストを現像
液中で処理し、露光されたレジスト部分は、紫外線によ
り硬化され残るが、フィルムマスクにより露光されなか
った部分のレジストは除去され、前記金属板面が露出し
た状態となる。そして、エッチングレジストが形成され
た基板を塩化鉄溶液中に投入してエッチング処理を行っ
た。

【００５７】このとき前記基板１８のエッチング処理
は、少なくとも前記のシート状物１７が表面に現れるま
で行う。これによりシート状物中に前記実施例１の導体
パターン１６ａ，１６ｂの凸部だけが埋設され平坦な配
線パターンを有する部分とエッチングレジストが形成し
ている部分は、凸状の配線パターン熱伝導基板、即ち熱
伝導シートに埋設した平面状の導体パターン３３もしく
は凸状の導体パターン３１、及び埋設されない凸状の導
体パターン３２が存在する熱伝導基板が得られた。

【００５８】その後に、スクリーン印刷にて、所望とす
る箇所にソルダレジスト（太陽インキ製造（株）製熱硬
化ソルダレジストインキＳ−２２２）を印刷し、その
後、表面温度１５０℃、２０分にて乾燥し、硬化させ
た。

【００５９】（実施例３）図６に示すように前記で作製
した基板表面の一方に、放熱特性を向上させるための金
属板４１を更に熱伝導シート状物にて接着し、付加する
ことで、基板の強度を上げると共に部品から発生した熱
を効率よく反対面の金属板４１を介して放熱できる。

【００６０】特に、前記にて作製する基板の厚みが０．
６ｍｍ以下であると、重量部品などの搭載時の基板強度
を維持するためにも金属板を貼り合わせることが望まし
い。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明から得られ
る基板は、両面での導体パターンを形成でき、しかもス
ルーホールにて接続が可能とし、しかも導体パターン
は、絶縁シートに埋設されるパターン、絶縁シートから
凸状パターン等、パターンの厚みを任意に選択できるこ
とで、必要に応じた回路厚に可能となり、高密度性が要
求される信号系の回路には、回路厚の薄いパターンにて
形成し、放熱及び高電流部を要する電源回路等のパワー
系回路には回路厚の厚いパターンにて形成することによ
り、効率の良い回路設計を可能にするとともに、小型化
及び省エネルギー化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による導体パターンの製
造方法を示す工程断面図

【図２】本発明の一実施の形態による導体パターンを用
いて作製される熱伝導基板の製造工程を示す工程別断面
図

【図３】本発明の一実施の形態による導体パターンを用
いて作製される熱伝導基板の製造工程を示す工程別断面
図

【図４】本発明の一実施の形態による導体パターンを用
いて作製される熱伝導基板の製造工程を示す工程別断面
図

【図５】本発明の一実施の形態による導体パターンを用
いて作製される熱伝導基板の製造工程を示す工程別断面
図

【図６】図２〜図５の工程により作製される熱伝導基板
にさらに放熱金属板を形成した熱伝導基板の断面図

【符号の説明】

１１金属板１２，２１レジスト膜１３ａ，１３ｃ，１３ｄフィルムパターン１４ａレジスト膜１２のフィルムパターン１３ａの露
光部１４ｃレジスト膜２１のフィルムパターン１３ｃの露
光部１４ｄレジスト膜２１のフィルムパターン１３ｄの露
光部１５レジスト膜１２のフィルムパターン１３ａの非露
光部１６ａフィルムパターン１３ａにて作製した導体パタ
ーン１６ｂフィルムパターン１３ｂにて作製した導体パタ
ーン１７熱伝導シート状物１８導体パターンａ，ｂを熱伝導シートにて貼り合わ
せた基板１９スルーホール２０めっき３１熱伝導シートに埋設されかつその熱伝導シートか
ら突出した凸状の導体パターン３２熱伝導シートから突出した凸状の導体パターン３３熱伝導シートに埋設された導体パターン３４ソルダレジスト４１放熱用金属板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｋ 1/03 ６１０Ｈ０５Ｋ 1/03 ６１０Ｋ 3/06 3/06 Ａ 3/28 3/28 Ｂ (72)発明者中谷誠一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者菅谷康博大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5E314 AA27 BB02 BB11 BB12 CC01 CC07 FF05 GG17 5E338 AA02 AA16 BB02 BB05 BB13 BB25 BB63 BB71 CC01 CC08 CD01 CD33 EE02 5E339 AB02 AC01 AD03 AE01 BC02 BD06 BD08 BE11 CD01 DD03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面には一定の厚みを有する金属板か
ら、エッチングにより任意の表裏となる導体パターンを
形成し、その前記の表裏となる導体パターンを熱硬化性
樹脂と無機フィラーからなる絶縁物となる熱伝導シート
により貼り合わせた構成で導体パターンが熱伝導シート
に埋設され、かつその熱伝導シートより凸した形状、埋
設された導体パターン、熱伝導シートより凸したパター
ンの形状をもつ導体配線パターンを持ち、加えて、表裏
の導体パターンをめっきの施したスルーホールにて接続
させた構造を有することを特徴とする熱伝導基板。
【請求項２】熱伝導基板の導体回路における電子部品
を接続するランド部以外をソルダレジスト等の絶縁レジ
ストで保護した構成を特徴とする請求項１に記載の熱伝
導基板。
【請求項３】熱伝導基板の導体配線パターンに電子部
品を接続するランド部以外を絶縁レジストで保護する導
体回路ランド径よりも−０．０５〜−０．２ｍｍ小さい
径を開口部とした構成の絶縁レジストを特徴とする請求
項２に記載の熱伝導基板。
【請求項４】請求項１に記載の熱伝導基板で、パワー
ＩＣ等の電子部品が実装される導体回路のランド部直下
に放熱用の単独ランドを埋設した構成を有することを特
徴とする熱伝導基板。
【請求項５】請求項４に記載の熱伝導基板で、表裏の
ランド間をめっきの施したスルーホールを形成すること
で更に放熱性を向上させた構成を持つ熱伝導基板。
【請求項６】熱伝導基板の基板強度を向上させかつ片
方に放熱特性を向上させるための金属板が、銅、アルミ
ニウム、ニッケル、鉄から選ばれた少なくとも１種を主
成分とする金属からなる金属板を前記絶縁物を介して貼
り合わせた構造を特徴とする請求項１に記載の熱伝導基
板。
【請求項７】請求項１に記載の熱伝導基板であって、
前記埋設された導体回路直下の絶縁層厚み、または放熱
用の金属板と貼り合わされる導体回路間の絶縁厚みが
０．２〜２ｍｍの範囲であることを特徴とする熱伝導基
板。
【請求項８】熱硬化性樹脂と無機フィラーからなる前
記絶縁物に含まれる熱硬化樹脂が、エポキシ系樹脂、フ
ェノール系樹脂若しくはシアネート系樹脂の少なくとも
１種類であることを特徴とする請求項１に記載の熱伝導
基板。
【請求項９】熱硬化性樹脂と無機フィラーからなる前
記絶縁物に含まれる無機フィラーが、アルミナ、シリ
カ、マグネシア、窒化アルミニウム及び窒化ホウ素から
選ばれた少なくとも１種の粉末で構成されることを特徴
とする請求項１に記載の熱伝導基板。
【請求項１０】一定厚みを有する金属板の片面に任意
のパターン形状を有するレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜を利用してエッチングをして、前記金属
板の一方表面にのみ厚み方向に対して一様な深さを持つ
溝と所望の形状をもつ導体配線パターンを成形する工程
と、前記レジスト膜を除去する工程により作製した導体
配線パターンを、亜塩素酸ナトリウム、水酸化ナトリウ
ム、リン酸三ナトリウム溶液等の金属酸化溶液を用い
て、金属表面に酸化金属膜を施す工程と、前工程にて形
成された酸化金属膜を形成した導体パターンの凹凸面
に、少なくとも未硬化状態の熱硬化性樹脂と無機フィラ
ーからなる熱伝導基板用シート状物を用いて異なる任意
の前記導体パターンを一定条件により加熱・加圧して、
前記にて形成した異なる導体配線パターンを貼り合わ
せ、絶縁層を形成する工程と、前記熱伝導基板用シート
状物と異なる導体パターンを貼り合わせた後に、その貼
り合わせた表裏の異なる導体パターンの回路接続を施す
スルーホール形成をＮＣドリルまたは、レーザ加工機を
用いる工程と、並びにそのスルーホールにめっきを施す
工程と前記工程により表裏の導体パターンにスルーホー
ルめっきが施されかつ導体パターンが埋設され、前記金
属平面に前記導体パターンに形成した任意の導体パター
ンと同様のパターンもしくは放熱を有するパターン部に
レジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜を利用し
てエッチングを行うことで、前記熱伝導シート状物に埋
設した平面状パターンもしくは凸状パターン、及び埋設
されない凸状導体パターンが形成されると共に表裏の導
体パターンをめっきの施したスルーホールにて接続さ
れ、かつ前記導体配線パターンが存在しない部分には硬
化した少なくとも熱硬化性樹脂と無機フィラーからなる
絶縁物が露出した状態に電子部品を接合させるランドを
形成することを特徴とする熱伝導基板の製造方法。
【請求項１１】熱伝導度基板を更に前記熱伝導シート
状物を用いて、放熱板用の金属板を貼り合わせた後に、
加熱、加圧接着させた請求項１０に記載の熱伝導基板の
製造方法。
【請求項１２】熱伝導基板の導体パターンの露出して
いる面にソルダレジスト等の絶縁物をスクリーン印刷も
しくは、静電塗布機を用いて形成し、その後、紫外線硬
化または、前記レジストの露光、現像処理工程を経て、
ソルダレジストを形成する請求項１０に記載した熱伝導
基板の製造方法。