JP2904621B2 - 金属ベース回路基板 - Google Patents
金属ベース回路基板Info
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- JP2904621B2 JP2904621B2 JP20614991A JP20614991A JP2904621B2 JP 2904621 B2 JP2904621 B2 JP 2904621B2 JP 20614991 A JP20614991 A JP 20614991A JP 20614991 A JP20614991 A JP 20614991A JP 2904621 B2 JP2904621 B2 JP 2904621B2
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- Japan
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- circuit board
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- aluminum
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- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、 高温下において絶縁層
の信頼性が高く電気機器、通信機及び自動車等に用いら
れる金属ベ−ス回路基板に関するものである。
の信頼性が高く電気機器、通信機及び自動車等に用いら
れる金属ベ−ス回路基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の金属ベ−ス回路基板においては、
特に半導体を実装した回路が高温下で、 高い耐電圧特性
を要求されることがなかったことから、 特に回路基板の
絶縁層に用いる樹脂及び無機充填剤に対して、 特に不純
物を限定し、 かつ定量化した検討は試みられてはいなか
った。
特に半導体を実装した回路が高温下で、 高い耐電圧特性
を要求されることがなかったことから、 特に回路基板の
絶縁層に用いる樹脂及び無機充填剤に対して、 特に不純
物を限定し、 かつ定量化した検討は試みられてはいなか
った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そのために、従来の金
属ベ−ス回路基板においては、 高温下、直流電圧下にお
いて絶縁耐力が低いという問題があった。すなわち、 高
温下での直流、 交流半波もしくは矩形波等の極性不変電
圧においては、イオン性不純物の移動がおこり、耐電圧
が低下するという問題があった。
属ベ−ス回路基板においては、 高温下、直流電圧下にお
いて絶縁耐力が低いという問題があった。すなわち、 高
温下での直流、 交流半波もしくは矩形波等の極性不変電
圧においては、イオン性不純物の移動がおこり、耐電圧
が低下するという問題があった。
【０００４】本発明は、 かかる欠点を解決したものであ
り、 絶縁層として用いる樹脂中の塩化物イオン量及び無
機成分中のナトリウム量を特定量以下とすることによ
り、 高温下での耐電圧特性が向上した金属ベ−ス回路基
板を提供するものである。
り、 絶縁層として用いる樹脂中の塩化物イオン量及び無
機成分中のナトリウム量を特定量以下とすることによ
り、 高温下での耐電圧特性が向上した金属ベ−ス回路基
板を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、 本発明は １．金属基板に絶縁層を介してアルミニウム／銅クラッ
ド箔を積層した回路基板において、 前記絶縁層中の無機
成分中に含有するナトリウム量が1,000ppm以下であるこ
とを特徴とする金属ベ−ス回路基板 ２．金属基板に絶縁層を介してアルミニウム／銅クラッ
ド箔を積層した回路基板において、 前記絶縁層中の樹脂
成分中に含有する塩化物イオン量が1,000ppm以下である
ことを特徴とする金属ベ−ス回路基板及び ３．金属基板に絶縁層を介してアルミニウム／銅クラッ
ド箔を積層した回路基板において、 前記絶縁層中の無機
成分中に含有するナトリウム量が1,000ppm以下であり、
かつ樹脂成分中に含有する塩化物イオン量が1,000ppm以
下であることを特徴とする金属ベ−ス回路基板 とするものであり、 金属ベ−ス上の絶縁層中のイオン性
不純物を低減化することにより、高温下での耐電圧特性
の高い金属ベ−ス回路基板を提供するものである。
ド箔を積層した回路基板において、 前記絶縁層中の無機
成分中に含有するナトリウム量が1,000ppm以下であるこ
とを特徴とする金属ベ−ス回路基板 ２．金属基板に絶縁層を介してアルミニウム／銅クラッ
ド箔を積層した回路基板において、 前記絶縁層中の樹脂
成分中に含有する塩化物イオン量が1,000ppm以下である
ことを特徴とする金属ベ−ス回路基板及び ３．金属基板に絶縁層を介してアルミニウム／銅クラッ
ド箔を積層した回路基板において、 前記絶縁層中の無機
成分中に含有するナトリウム量が1,000ppm以下であり、
かつ樹脂成分中に含有する塩化物イオン量が1,000ppm以
下であることを特徴とする金属ベ−ス回路基板 とするものであり、 金属ベ−ス上の絶縁層中のイオン性
不純物を低減化することにより、高温下での耐電圧特性
の高い金属ベ−ス回路基板を提供するものである。
【０００６】
【作用および実施例】以下図面により本発明を詳細に説
明する。図１は、 本発明の回路基板であり、 ベ−ス金属
基板１に絶縁層２を介して置換層５を中間層としたアル
ミニウム／銅クラッド箔１０のアルミニウム箔４面を上
面とした回路基板の断面図である。
明する。図１は、 本発明の回路基板であり、 ベ−ス金属
基板１に絶縁層２を介して置換層５を中間層としたアル
ミニウム／銅クラッド箔１０のアルミニウム箔４面を上
面とした回路基板の断面図である。
【０００７】また図２は、 絶縁層２に積層するアルミニ
ウム／銅クラッド箔１０の銅箔３面を上面とした回路基
板の断面図である。
ウム／銅クラッド箔１０の銅箔３面を上面とした回路基
板の断面図である。
【０００８】さらに図３は、 本発明の回路基板に半導体
等を実装した混成集積回路の断面図である。
等を実装した混成集積回路の断面図である。
【０００９】本発明に用いるベ−ス金属基板１として
は、良熱伝導性を有する一般に肉厚が0.5 ｍｍ〜3.0 ｍ
ｍであるアルミニウムおよびアルミニウム合金、銅、
鉄、 ステンレス系及びインバ−系等が用いられる。
は、良熱伝導性を有する一般に肉厚が0.5 ｍｍ〜3.0 ｍ
ｍであるアルミニウムおよびアルミニウム合金、銅、
鉄、 ステンレス系及びインバ−系等が用いられる。
【００１０】また絶縁層２としては、絶縁不良が生じな
い程度であれば厚みは特に制限はなく、 好ましくは20μ
ｍから500 μｍで、 成分は無機成分及び有機成分の両成
分からなり、たとえば各種セラミックス、無機粉体を含
有する高分子樹脂絶縁層、ガラス繊維を含有する高分子
樹脂絶縁層である。前記無機粉体としては、アルミナ、
ベリリヤ、ボロンナイトライド、マグネシア、シリカ、
窒化ケイ素及び窒化アルミニウム等が好ましく、高分子
樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイ
ミド樹脂及び各種エンジニアプラスチックが用いられ
る。
い程度であれば厚みは特に制限はなく、 好ましくは20μ
ｍから500 μｍで、 成分は無機成分及び有機成分の両成
分からなり、たとえば各種セラミックス、無機粉体を含
有する高分子樹脂絶縁層、ガラス繊維を含有する高分子
樹脂絶縁層である。前記無機粉体としては、アルミナ、
ベリリヤ、ボロンナイトライド、マグネシア、シリカ、
窒化ケイ素及び窒化アルミニウム等が好ましく、高分子
樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイ
ミド樹脂及び各種エンジニアプラスチックが用いられ
る。
【００１１】そして本発明の絶縁層２に用いる無機成分
中に含まれるイオン性結合の大きいナトリウム量は、1,
000ppm以下であり、 また樹脂成分中に含まれる塩化物イ
オン量は、1,000ppm以下のものを用いる。すなわち絶縁
層２に用いる無機成分中に含まれるナトリウム量及び樹
脂成分中に含まれる塩化物イオン量がそれぞれ1,000ppm
を越えると、 高温下で絶縁層２に極性が一定の電圧が加
わると、多量のイオン性結合を有するナトリウムまたは
塩化物イオン不純物が移動し始め、 絶縁劣化を加速する
原因となる。
中に含まれるイオン性結合の大きいナトリウム量は、1,
000ppm以下であり、 また樹脂成分中に含まれる塩化物イ
オン量は、1,000ppm以下のものを用いる。すなわち絶縁
層２に用いる無機成分中に含まれるナトリウム量及び樹
脂成分中に含まれる塩化物イオン量がそれぞれ1,000ppm
を越えると、 高温下で絶縁層２に極性が一定の電圧が加
わると、多量のイオン性結合を有するナトリウムまたは
塩化物イオン不純物が移動し始め、 絶縁劣化を加速する
原因となる。
【００１２】さらに本発明に用いるアルミニウム／銅ク
ラッド箔１０は、アルミニウムにニッケル、亜鉛または
錫を介して銅メッキしたもの、圧延法によるアルミニウ
ム／銅接合箔等があげられる。そしてアルミニウム／銅
クラッド箔１０の肉厚は、0.5 μｍ〜１ｍｍの範囲が一
般に用いられる。
ラッド箔１０は、アルミニウムにニッケル、亜鉛または
錫を介して銅メッキしたもの、圧延法によるアルミニウ
ム／銅接合箔等があげられる。そしてアルミニウム／銅
クラッド箔１０の肉厚は、0.5 μｍ〜１ｍｍの範囲が一
般に用いられる。
【００１３】次に本発明の金属ベース回路基板は、クラ
ッド箔１０のアルミニウム箔４及び銅箔３をエッチング
して任意のパターンを形成し、銅箔からなる導電回路１
２やワイヤーボンディング用パッド１１として用いるこ
とができる。この後チップ部品である半導体8 等を搭載
し、 必要に応じてアルミニウム線もしくは金線を用いた
ワイヤー９でボンディングを行い回路部品を作製するこ
とができる。以下実施例により本発明を詳細に説明す
る。
ッド箔１０のアルミニウム箔４及び銅箔３をエッチング
して任意のパターンを形成し、銅箔からなる導電回路１
２やワイヤーボンディング用パッド１１として用いるこ
とができる。この後チップ部品である半導体8 等を搭載
し、 必要に応じてアルミニウム線もしくは金線を用いた
ワイヤー９でボンディングを行い回路部品を作製するこ
とができる。以下実施例により本発明を詳細に説明す
る。
【００１４】実施例１ 1.5 ｍｍ厚のアルミニウム基板に絶縁層として150 μｍ
厚のアルミナ粉含有エポキシ樹脂を張り合わせた。この
ときのエポキシ樹脂中の塩化物イオン量の含有量は、10
ppm で、 またアルミナ粉中のナトリウム量が、10,000pp
m のものを用いた。つぎに亜鉛を置換層とした１５μｍ
厚のアルミニウム箔に35μｍ厚の電解銅箔を張り合わせ
たアルミニウム／銅クラッド箔を使用して、 エッチング
により導電回路及びボンディングパッド部パタ−ンの形
成を行い、 チップ部品を搭載した後ワイヤ−ボンディン
グを行った。このようにできた製品10個について125
℃、 直流電圧1,000V（パタ−ン側＋）をかけた結果、 平
均絶縁破壊時間は10,000時間であった。
厚のアルミナ粉含有エポキシ樹脂を張り合わせた。この
ときのエポキシ樹脂中の塩化物イオン量の含有量は、10
ppm で、 またアルミナ粉中のナトリウム量が、10,000pp
m のものを用いた。つぎに亜鉛を置換層とした１５μｍ
厚のアルミニウム箔に35μｍ厚の電解銅箔を張り合わせ
たアルミニウム／銅クラッド箔を使用して、 エッチング
により導電回路及びボンディングパッド部パタ−ンの形
成を行い、 チップ部品を搭載した後ワイヤ−ボンディン
グを行った。このようにできた製品10個について125
℃、 直流電圧1,000V（パタ−ン側＋）をかけた結果、 平
均絶縁破壊時間は10,000時間であった。
【００１５】実施例２ 実施例１で用いた基板と同様な構成で、 エポキシ樹脂中
に含まれる塩化物イオン量が、10,000ppm で、 またアル
ミナ粉中に含まれるナトリウム量が10ppm であるの絶縁
層の基板を用いた。この製品10個について125 ℃、 直流
電圧1,000V（パタ−ン側＋）をかけた結果、 平均絶縁破
壊時間は1,000 時間であった。
に含まれる塩化物イオン量が、10,000ppm で、 またアル
ミナ粉中に含まれるナトリウム量が10ppm であるの絶縁
層の基板を用いた。この製品10個について125 ℃、 直流
電圧1,000V（パタ−ン側＋）をかけた結果、 平均絶縁破
壊時間は1,000 時間であった。
【００１６】実施例３ 実施例１で用いた基板と同様な構成で、エポキシ樹脂中
に含まれる塩化物イオン量が、10ppm で、 またアルミナ
粉中に含まれるナトリウム量が、10pmである絶縁層の基
板を用いた。この製品10個について125 ℃、 直流電圧1,
000V（パタ−ン側＋）をかけた結果、 平均絶縁破壊時間
は100,000 時間であった。
に含まれる塩化物イオン量が、10ppm で、 またアルミナ
粉中に含まれるナトリウム量が、10pmである絶縁層の基
板を用いた。この製品10個について125 ℃、 直流電圧1,
000V（パタ−ン側＋）をかけた結果、 平均絶縁破壊時間
は100,000 時間であった。
【００１７】比較例１ 実施例１で用いた基板と同様な構成で、 エポキシ樹脂中
に含まれる塩化物イオン量が10,000ppm で、 またアルミ
ナ粉中に含まれるナトリウム量が10,000ppm であるの絶
縁層の基板を用いた。この製品10個について125 ℃、 直
流電圧1,000V（パタ−ン側＋）をかけた結果、 平均絶縁
破壊時間は100 時間であった。
に含まれる塩化物イオン量が10,000ppm で、 またアルミ
ナ粉中に含まれるナトリウム量が10,000ppm であるの絶
縁層の基板を用いた。この製品10個について125 ℃、 直
流電圧1,000V（パタ−ン側＋）をかけた結果、 平均絶縁
破壊時間は100 時間であった。
【００１８】
【発明の効果】以上のとおり本発明は、 絶縁層として使
用する樹脂及び無機成分中のイオン性不純物の量を低減
化することにより、 高温下での絶縁破壊時間を伸ばすこ
とができ、 半導体搭載回路として電気機器、 通信機及び
自動車等に用いられ、従来からの問題点を解決すること
ができるものである。
用する樹脂及び無機成分中のイオン性不純物の量を低減
化することにより、 高温下での絶縁破壊時間を伸ばすこ
とができ、 半導体搭載回路として電気機器、 通信機及び
自動車等に用いられ、従来からの問題点を解決すること
ができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回路基板でアルミニウム／銅クラッド
箔のアルミニウム箔を上面とした断面図である。
箔のアルミニウム箔を上面とした断面図である。
【図２】本発明の回路基板でアルミニウム／銅クラッド
箔の銅箔を上面とした断面図である。
箔の銅箔を上面とした断面図である。
【図３】本発明の回路基板に導電回路を形成し、 半導体
等を実装した半導体搭載混成集積回路の断面図である。
等を実装した半導体搭載混成集積回路の断面図である。
１ ベ−ス金属金属 ２ 絶縁層 ３ 銅箔 ４ アルミニウム箔 ５ 亜鉛置換層 ６ 半田 ７ ヒ−トスプレッダ− ８ 半導体 ９ ワイヤ− １０ アルミニウム／銅クラッド箔 １１ パッド １２ 導電回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05K 1/05,3/44 H05K 1/09
Claims (3)
- 【請求項１】 金属基板に絶縁層を介してアルミニウム
／銅クラッド箔を積層した回路基板において、 前記絶縁
層中の無機成分中に含有するナトリウム量が1,000ppm以
下であることを特徴とする金属ベ−ス回路基板。 - 【請求項２】 金属基板に絶縁層を介してアルミニウム
／銅クラッド箔を積層した回路基板において、 前記絶縁
層中の樹脂成分中に含有する塩化物イオン量が1,000ppm
以下であることを特徴とする金属ベ−ス回路基板。 - 【請求項３】 金属基板に絶縁層を介してアルミニウム
／銅クラッド箔を積層した回路基板において、 前記絶縁
層中の無機成分中に含有するナトリウム量が1,000ppm以
下であり、 かつ樹脂成分中に含有する塩化物イオン量が
1,000ppm以下であることを特徴とする金属ベ−ス回路基
板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20614991A JP2904621B2 (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 金属ベース回路基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20614991A JP2904621B2 (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 金属ベース回路基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0613722A JPH0613722A (ja) | 1994-01-21 |
| JP2904621B2 true JP2904621B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=16518609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20614991A Expired - Lifetime JP2904621B2 (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 金属ベース回路基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2904621B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4672425B2 (ja) * | 2005-04-19 | 2011-04-20 | 電気化学工業株式会社 | 金属ベース回路基板およびその製法ならびにそれを用いた混成集積回路 |
| JP2013122029A (ja) * | 2011-12-12 | 2013-06-20 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | フィラー、絶縁層形成用組成物、絶縁層形成用フィルムおよび基板 |
-
1991
- 1991-07-24 JP JP20614991A patent/JP2904621B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0613722A (ja) | 1994-01-21 |
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