JP3068804B2 - 金属ベース多層回路基板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐電圧性と熱放散
性に優れ、電子部品の動作安定性に優れる、しかも生産
性が良好な金属ベース多層回路基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体搭載用の回路基板において
は、基板の小型化、高密度実装化および高性能化が要求
されるとともに、半導体素子の小型化、高性能化、ハイ
パワー化が進み、半導体素子等の電気部品から発生した
熱を如何に放散するかということが問題となっている。
そこで、電源分野を中心に金属板上に絶縁層を介して金
属箔を積層し回路形成した金属ベース回路基板が熱放散
性に優れるという理由から使用されてきている。しか
し、金属ベース回路基板は金属板の上に薄い絶縁層を塗
布した構造であるため、ノイズが発生しやすく、モジュ
ールの誤動作を引き起こしやすいという問題があった。

【０００３】ノイズをシールドし、更に熱放散性を高め
て高密度実装化を達成する目的で、例えば金属ベース回
路基板上の全面あるいは一部に両面に回路を有する上層
回路基板を接着剤を介して積層し、前記上層回路基板上
に発熱性の電子部品を搭載した金属ベース多層回路基板
が公知となっている（特開平５−３２７１６９号公
報）。

【０００４】しかし、前記金属ベース多層回路基板で
は、金属板と上層基板の間に熱伝導性の悪い樹脂からな
る接着剤層が存在すること、又、絶縁材としてエポキシ
含浸ガラスクロス等の熱放散性の悪い材料が使用されて
いることから、上層回路基板上の回路パターン上に発熱
性の高いパワー電子素子を搭載する場合には、一般に熱
放散性が不十分であり、電子素子の温度が上昇し、ひい
ては誤動作を生ぜしめるという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】貫通孔（スルーホー
ル）密度を所定の値以上とすることにより、基板の放熱
性を高める方法が知られている（特開平８−２２２８５
８号公報）が、貫通孔密度を１５５０００個／ｍ² 以上
にしないと十分な効果が現れないため、孔開けのために
多大な労力が費やされ、極めて生産性が悪いという問題
がある。

【０００６】本発明の目的は、前記の従来の問題を解決
し、耐ノイズ性、耐電圧性と熱放散性に優れ、電子部品
の動作安定性に優れる、しかも生産性が良好な金属ベー
ス多層回路基板を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、金属板上に、
第２の絶縁層の両面に導体回路を有する両面樹脂基板を
第１の絶縁層を介して積層してなる、或いは、金属板上
に第１の絶縁層を介して導体回路層を設け、更に、前記
第１の絶縁層と前記導体回路層との上に、第２の絶縁層
を介して他の導体回路層を設けてなる金属ベース多層回
路基板であり、しかも、前記導体回路層間を電気的に接
続するバイアホール及び／又はスルーホールを含むラン
ドを有する金属ベース多層回路基板であって、バイアホ
ールとスルーホールのそれぞれの個数の合計が該金属ベ
ース多層回路基板１ｍ²当たり１個以上１０万個以下設
けられてなり、しかも、前記ランドのうちの１個以上に
ついて、該ランドを構成するバイアホール又はスルーホ
ールの導体部断面がランド面積１ｍｍ²当たり４．０×
１０^-3ｍｍ²以上の面積を有することを特徴とする金属
ベース多層回路基板である。

【０００８】又、本発明は、バイアホールとスルーホー
ルとがいずれも最外層の導体回路層と最内層の導体回路
層とを電気的に接続することを特徴とする前記の金属ベ
ース多層回路基板である。

【０００９】更に、本発明は、金属板と最内層の導体回
路層との間に設けられた絶縁層が、金属酸化物及び／又
は金属窒化物を含有する樹脂からなることを特徴とする
前記の金属ベース多層回路基板であり、好ましくは、前
記金属板と最内層の導体回路層との間に設けられた絶縁
層の熱伝導率が３５×１０^-4〜１５０×１０^-4ｃａｌ／
ｃｍ・ｓｅｃ・℃であり、しかも２０〜２００μｍの厚
みであることを特徴とする前記の金属ベース多層回路基
板である。

【００１０】更に、本発明にあっては、金属板の導体層
を載置していない面が凸状の反りを有し、その最大反り
量が最大反り量を示す方向の長さ１ｃｍ当たり１〜２０
μｍであることが好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明を詳細に
説明する。

【００１２】本発明の金属ベース多層回路基板は、図１
に例示するとおりに、金属板１上に第１の絶縁層２、第
２の絶縁層４と導体回路層３、５とを交互に積層し、前
記導体回路層間を電気的に接続するバイアホール６及び
／又はスルーホール（図示していない）を含むランドを
有する構造の金属ベース多層回路基板であり、後述する
実施例に示すとおりに、金属板１上に、第２の絶縁層４
の両面に導体回路３、５を有する両面樹脂基板を第１の
絶縁層２を介して積層してなる、或いは、金属板１上に
第１の絶縁層２を介して導体回路層３を設け、更に、前
記第１の絶縁層２と前記導体回路層３との上に、第２の
絶縁層４を介して他の導体回路層５を設けてなる金属ベ
ース多層回路基板である。また、図示していないが最外
層の導体回路上には必要に応じて電子部品や他の回路基
板が搭載されていても良いし、ワイヤーボンディング等
により電気的に接続されていても良い。

【００１３】本発明においては、バイアホールとスルー
ホールのそれぞれの個数の合計が該金属ベース多層回路
基板１ｍ² 当たり１個以上１０万個以下設けられてな
り、しかも、前記ランドのうち１個以上について、該ラ
ンドを構成するバイアホール又はスルーホールの導体部
断面がランド面積１ｍｍ² 当たり４．０×１０^-3ｍｍ²
以上の面積を有することを特徴とする金属ベース多層回
路基板である。

【００１４】多層回路基板においては、最上層の導体回
路上に通常設けられる半導体素子等の熱発散性の電子部
品から如何に放熱をさせるかが重要であるが、本発明
は、通常は電気的接続部として機能するバイアホール或
いはスルーホールを熱の伝達場所として積極的に利用
し、金属板への熱放散性を高める。本発明者は、金属ベ
ース多層回路基板のバイアホールとスルーホールについ
て、形状やその数等について種々の実験的検討を重ね、
特定の条件を満たすときに限り本発明の目的を達成する
という知見を得て、本発明に至ったものである。

【００１５】即ち、本発明の目的を達する為には、通常
最上層の導体回路上に載置される電気部品から発生する
熱を金属板方向に速やかに伝達できるように、バイアホ
ールとスルーホールのそれぞれの個数の合計が該金属ベ
ース多層回路基板１ｍ² 当たり１個以上１０万個以下設
けられてなり、しかも、ランドのうち１個以上につい
て、該ランドを構成するバイアホール又はスルーホール
の導体部断面がランド面積１ｍｍ² 当たり４．０×１０
^-3ｍｍ² 以上の面積を有していなければならない。前記
範囲を採用しない場合には、本発明の目的を達成できな
いことがある。尚、ここに言うバイアホール又はスルー
ホールの導体部断面とは、バイアホール又はスルーホー
ルを部品実装面側から眺めたときに、ドーナツ状となる
銅めっきの面積のことである。

【００１６】また、本発明においては、前記スルーホー
ルとバイアホールのいずれもが最外層の導体と最内層の
導体とを電気的に接続する構造であることが好ましい。
このような構造のスルーホール或いはバイアホールは、
金属ベース多層回路基板の製造工程において、金属板上
に導体回路層と絶縁層とを交互に積層した後、電気部品
等の搭載前に、一工程で形成できる特徴があり、生産性
高く得ることができるからである。

【００１７】金属板と最内層の導体回路層との間に設け
られる第１の絶縁層は、スルーホール或いはバイアホー
ルを介して伝達される電気部品から伝わってくる熱を金
属板に伝達するため、金属酸化物及び／又は金属窒化物
を含有する樹脂からなることが好ましい。金属酸化物並
びに金属窒化物は、熱伝導性に優れ、しかも電気絶縁性
のものが好ましく、金属酸化物としては酸化アルミニウ
ム、酸化珪素、酸化ベリリウム、酸化マグネシウムが、
金属窒化物としては窒化硼素、窒化珪素、窒化アルミニ
ウム等が選択され、これらを単独または２種以上を混合
して用いることができる。

【００１８】前記の金属酸化物のうち、酸化アルミニウ
ムは電気絶縁性、熱伝導性ともに良好な絶縁接着剤層を
容易に得ることができ、しかも安価に入手可能であると
いう理由で、また、前記の金属窒化物のうち窒化ホウ素
は電気絶縁性、熱伝導性、及び誘電特性に優れるという
理由で好ましい。

【００１９】更に、本発明では、前記金属板と最内層の
導体回路層との間に設けられる第１の絶縁層は、厚みが
２０μｍ以上２００μｍ以下であり、しかも熱伝導率が
３５×１０^-4ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上１５０×１
０^-4ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以下であることが好まし
い。厚みが２０μｍ未満の場合には、得られる金属ベー
ス多層回路基板の耐電圧特性が低いことがあるし、２０
０μｍを超える場合には、所望の放熱特性が得られず、
用途面で制限を受けることがある。また、３５×１０^-4
ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃未満の熱伝導率では、所望の
放熱特性が得られず、用途面で制限を受けることがある
し、１５０×１０^-4ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃を超える
熱伝導率の絶縁層は容易に得ることができない。

【００２０】加えて、本発明では、金属板の導体層を載
置していない面は凸状の反りを有し、その最大反り量が
最大反り量を示す方向の長さ１ｃｍ当たり１〜２０μｍ
であることが好ましい。反りを１ｃｍ当たり１μｍ以下
に管理することは工業的に難しく、また、反りが凹状で
あったり、凸状でも２０μｍより大きかったりすると金
属板に放熱フィンを取り付ける際に、金属板と放熱フィ
ンの間に隙間が出来易く、十分な放熱性が得にくいため
である。

【００２１】第１の絶縁層２、第２の絶縁層４を構成す
る樹脂としては、金属板と導体回路層との接合力に優
れ、また耐電圧特性等を損なわないものを選択すれば良
く、絶縁層２、絶縁層４とが同一である必要もない。こ
のような樹脂として、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、
ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂他の各種のエンジニア
リングプラスチックが単独または２種以上を混合して用
いることができるが、このうちエポキシ樹脂が金属同士
の接合力に優れるので好ましい。特に、エポキシ樹脂の
なかでは、流動性が高く、前記の金属酸化物及び金属窒
化物との混合性に優れるビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂は一層好ましい樹
脂である。

【００２２】本発明においては、最外層の導電回路層と
内層の導体回路層との間に設けられる第２の絶縁層４の
厚みは２０μｍ以上である。第２の絶縁層４の厚みが２
０μｍ未満の場合には、十分な耐電圧性が確保できない
ことがあるためである。

【００２３】本発明の金属ベース多層回路基板において
は、金属板１として、良好な熱伝導性を持つアルミニウ
ムおよびアルミニウム合金、銅および銅合金、鉄および
鉄合金等の金属、銅／鉄−ニッケル系合金、アルミニウ
ム／鉄−ニッケル系合金等の２層の複合材料、あるいは
銅／鉄−ニッケル系合金／銅、アルミニウム／鉄−ニッ
ケル系合金／アルミニウム等の３層の複合材料等が使用
可能である。また、金属板１の厚みとしては、特に制限
はなく、０．５ｍｍ〜３．０ｍｍが一般に用いられ、金
属板１の表面は白色あるいは黒色のアルマイト処理な
ど、各種の表面処理が施されていてもかまわない。

【００２４】導体回路層３、５の材質は、銅、アルミニ
ウム、ニッケル、鉄、錫、銀、チタニウムのいずれか、
または、これらの金属を含む合金及びそれぞれの金属及
び／又は合金を使用したクラッド箔等が用いることがで
きる。また、この時の箔の製造方法は電解法でも圧延法
で作製したものでもよく、箔上にはＮｉめっき、Ｎｉ＋
Ａｕめっき、はんだめっきなどの金属めっきがほどこさ
れていてもかまわないが、絶縁層との接着性の点から、
導体回路層の表面はエッチングやめっき等により予め粗
化処理されていればさらに好ましい。又、導体層回路５
の厚みは特に制限はないが一般的には５００μｍ以下が
用いられる。

【００２５】スルーホール並びにバイアホール６の材質
は、電気伝導性、熱伝導性に優れることから、一般に銅
が採用されるが、その形成の方法は無電解めっきや電解
めっきの他、どのような方法に依ってもかまわない。

【００２６】以下実施例に基づき、本発明を更に詳細に
説明する。

【実施例】〔参考例１〕 厚さ３５μｍの銅箔で描かれた所望の回路を両面に有
し、ガラスエポキシ樹脂基材の厚みが１００μｍのガラ
スエポキシ樹脂基板（松下電工（株）製；Ｒ−１７６
６）を用意し、導体断面の面積がランド面積１ｍｍ²当
たり４．０×１０^-3mm²であるスルーホールを有するラ
ンドを含み、かつ１ｍ²当たりのスルーホールの数が２
万個の回路を形成した。

【００２７】次に、５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×１．５ｍ
ｍのアルミニウム板上に、窒化珪素（電気化学工業
（株）製；ＳＮ−９）を５７体積％含有するビスフェノ
ールＦ型エポキシ樹脂（油化シェル（株）製；エピコー
ト８０７）を絶縁層兼接着剤層として用い、アミン系硬
化剤を加え、２００μｍの厚みとなるように塗布し、ラ
ミネート法により張り合わせ、加熱硬化して金属ベース
多層回路基板を作製した。

【００２８】前記金属ベース多層回路基板について、熱
抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定性、及び生産性を以
下に示す方法で測定した結果を表１にまとめたが良好で
あった。

【００２９】

【表１】

【００３０】＜熱抵抗の測定方法＞金属ベース多層回路
基板のランド面積１ｍｍ² 当たりのスルーホール又はバ
イアホールの導体部断面積が最大となるランド部を４０
ｍｍ×３０ｍｍに切りとり試験片とする。試験片の中心
付近以外の導体箔をエッチングして、大きさ１０ｍｍ×
１４ｍｍのパッド部を形成して、この部分にトランジス
ター（２ＳＣ２２３３；ＴＯ２２０タイプ／株式会社東
芝製）をはんだ付けする。基板裏面を理想放熱状態にし
て、トランジスタを動作させ、絶縁層を挟んだトランジ
スター側と基板裏面の温度差とトランジスタの消費電力
（コレクター損失）より熱抵抗を測定する（デンカＨＩ
ＴＴプレートカタログ参照）。

【００３１】＜耐電圧の測定方法＞基板の接着面側にベ
タパターンを、反対面側にφ２０ｍｍの円形パターンを
１０ｍｍ間隔で３×３個形成し、中心の円形パターンの
みスルーホール或いはバイアホールで電気的に接続させ
た基板を各々の絶縁接着剤層を介してアルミニウム上に
積層する。回路基板の耐電圧は、中心の円形パターンと
その他の円形パターン間について、ＪＩＳ−Ｃ−２１１
０に規定された段階昇圧法により測定した。また、絶縁
接着剤の耐電圧は、中心の円形パターンとベース材のア
ルミニウム間について、ＪＩＳ−Ｃ−２１１０に規定さ
れた段階昇圧法により測定した。

【００３２】＜パワー電子素子の動作安定性の評価方法
＞日立製作所製ｐ−ｍｏｓ−ＦＥＴ（２ＳＫ２１７４
Ｓ）を２ｍｍ間隔で３ケ組み込んだモジュールを作製
し、１００℃の環境下で前記素子１ケ当たり１０Ｗの消
費電力となるようにしながら９６時間連続運転する。誤
動作が発生しなければ、消費電力を更に１０Ｗ加えて再
度評価する。以降同様に消費電力を増加し、誤動作の発
生した時の消費電力量にてパワー電子素子の動作安定性
を評価する。

【００３３】＜生産性の評価方法＞名刺サイズ（９０ｍ
ｍ×５５ｍｍ）の金属ベース多層回路基板１０，０００
枚を製造するのに要した時間で評価した。

【００３４】〔参考例２〕 厚さ３５μｍの銅箔で描かれた所望の回路を両面に有
し、ガラスエポキシ樹脂基材の厚みが１００μｍのガラ
スエポキシ樹脂基板（松下電工（株）製；Ｒ−１７６
６）を用意し、導体断面の面積がランド面積１ｍｍ²当
たり４．０×１０^-3mm²であるスルーホールを有するラ
ンドを含み、かつ１ｍ²当たりのスルーホールの数が１
０万個である回路を形成した。

【００３５】次に、５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×１．５ｍ
ｍのアルミニウム板上に、窒化珪素（電気化学工業
（株）製；ＳＮ−９）を５７体積％含有するビスフェノ
ールＦ型エポキシ樹脂（油化シェル（株）製；エピコー
ト８０７）を絶縁層兼接着剤層として用い、アミン系硬
化剤を加え、２００μｍの厚みとなるように塗布し、ラ
ミネート法により張り合わせ、加熱硬化し金属ベース多
層回路基板を作製した。

【００３６】前記金属ベース多層回路基板について、熱
抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定性、及び生産性を以
下に示す方法で測定した結果を表１にまとめたが良好で
あった。

【００３７】〔参考例３〕 絶縁接着剤に窒化硼素（電気化学工業（株）製：ＧＰ）
を５３体積％含有するビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（油化シェル（株）製：エピコート８２８）を用いたこ
と以外は、参考例１と同一の操作をして得た金属ベース
多層回路基板について、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動
作安定性、及び生産性を同様の方法で測定した結果を表
１にまとめたが良好であった。

【００３８】〔参考例４〕 絶縁接着剤に酸化アルミニウム（昭和電工（株）製：Ａ
−４２−２）を５４体積％含有するポリイミド樹脂（三
井東圧（株）製：ＬＡＲＣ−ＴＰＩ）を用いたこと以外
は、参考例１と同一の操作をして得た金属ベース多層回
路基板について、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定
性、及び生産性を同様の方法で測定した結果を表１にま
とめたが良好であった。

【００３９】〔参考例５〕 絶縁接着剤に酸化アルミニウム（昭和電工（株）製：Ａ
−４２−２）を５４体積％含有するシリコーン樹脂（東
レダウコーニングシリコーン（株）製：ＳＥ１８８０）
を用いたこと以外は、参考例１と同一の操作をして得た
金属ベース多層回路基板について、熱抵抗、耐電圧、電
子素子の動作安定性、及び生産性を同様の方法で測定し
た結果を表１にまとめたが良好であった。

【００４０】〔実施例１〕 ５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×０．１７５ｍｍの銅箔上に、
窒化珪素の粉体（電気化学工業（株）製；ＳＮ−９）を
５７体積％含有するビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
（油化シェル（株）製；エピコート８０７）を絶縁層兼
接着剤層として用い、アミン系硬化剤を加え、６０μｍ
の厚みとなるように塗布し、厚み７０μｍの銅箔を積層
して加熱硬化し、両面樹脂基板を作成した。この両面樹
脂基板にスルーホールを形成した後に、厚みが７０μｍ
の銅箔側にシールドパターンを形成した。

【００４１】次に、酸化アルミニウムの粉体（昭和電工
（株）製：Ａ−４２−２）を４４体積％含有するビスフ
ェノールＦ型エポキシ樹脂（油化シェル（株）製；エピ
コート８０７）を絶縁層兼接着剤層として用い、５１０
ｍｍ×５１０ｍｍ×１．５ｍｍのアルミニウム板上に、
前記シールドパターンとアルミニウム板間の絶縁層兼接
着剤層の厚みが２０μｍとなるように塗布し、上記両面
樹脂基板のシールドパターンがある面を接着面として積
層した後に１７５μｍ厚みを有する銅箔に導体断面の面
積がランド面積１ｍｍ² 当たり４．０×１０^-3ｍｍ² で
あるスルーホールを有するランドを含み、かつ１ｍ² 当
たりのスルーホールの数が２万個である回路を形成し、
金属ベース多層回路基板を得た。

【００４２】前記金属ベース多層回路基板について、熱
抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定性、及び生産性を同
様の方法で測定した結果を表１にまとめたが良好であっ
た。

【００４３】〔実施例２〕 ５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×１．５ｍｍのアルミニウム板
上に、窒化硼素（電気化学工業（株）製；ＳＮ−９）を
５７体積％含有するビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
（油化シェル（株）製；エピコート８０７）を絶縁層兼
接着剤層として用い、アミン系硬化剤を加え、２００μ
ｍの厚みとなるように塗布し、ラミネート法により厚み
が３５μｍの銅箔を張り合わせ、加熱硬化した。

【００４４】前記銅箔に所望の回路を形成した後に、銅
箔上に前記絶縁層兼接着剤層にアミン系硬化剤を加え、
２００μｍの厚みとなるように塗布し、さらに厚さが３
５μｍの銅箔をラミネート法により張り合わせ、加熱硬
化した。次に、外層銅箔の所定箇所にドリルによりφ
０．５ｍｍの丸穴を開け、絶縁層４の下まで切削した後
に、銅めっきを施し、バイアホールを形成した。この表
面にエッチングにより導体断面の面積がランド面積１ｍ
ｍ² 当たり４．０×１０^-3ｍｍ² であるバイアホールを
有するランドを含み、かつ１ｍ² 当たりのバイアホール
の数が２万個である回路を形成し、金属ベース多層回路
基板を得た。

【００４５】前記金属ベース多層回路基板について、熱
抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定性、及び生産性を同
様の方法で測定した結果を表１にまとめたが良好であっ
た。

【００４６】〔実施例３〕 ５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×１．５ｍｍのアルミニウム板
上に、窒化硼素（電気化学工業（株）製；ＳＮ−９）を
５７体積％含有するビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
（油化シェル（株）製；エピコート８０７）を絶縁層兼
接着剤層として用い、アミン系硬化剤を加え、２００μ
ｍの厚みとなるように塗布し、ラミネート法により厚み
が３５μｍの銅箔を張り合わせ、加熱硬化した。この銅
箔に所望の回路を形成した後に、銅箔上に前記絶縁層兼
接着剤層にアミン系硬化剤を加え、２００μｍの厚みと
なるように塗布し、さらに厚さが３５μｍの銅箔をラミ
ネート法により張り合わせ、加熱硬化した。

【００４７】次に、外層銅箔の所定箇所にエッチングに
よりφ０．５ｍｍの丸穴を開け、穴開き部にレーザー光
線を照射して絶縁層の一部を切削した後に、銅めっきを
施して、バイアホールを形成した。次に、外層銅箔をエ
ッチングして導体断面の面積がランド面積１ｍｍ² 当た
り４．０×１０^-3ｍｍ² であるバイアホールを有するラ
ンドを含み、かつ１ｍ² 当たりのバイアホールの数が２
万個である回路を形成し、金属ベース多層回路基板を得
た。この金属ベース多層回路基板について、熱抵抗、耐
電圧、電子素子の動作安定性、及び生産性を同様の方法
で測定した結果を表１にまとめたが良好であった。

【００４８】〔比較例１〕厚さ３５μｍの銅箔で描かれ
た所望の回路を両面に有し、ガラスエポキシ樹脂基材の
厚みが１００μｍのガラスエポキシ基板（松下電工
（株）製；Ｒ−１７６６）を用意し、ランド面積１ｍｍ
² 当たりのスルーホールの導体断面の面積の最大が３．
０×１０^-3ｍｍ² あり、かつ１ｍ² 当たりのスルーホー
ルの数が２万個であるような回路を形成した。

【００４９】次に、５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×１．５ｍ
ｍのアルミニウム板上に、窒化珪素（電気化学工業
（株）製；ＳＮ−９）を５７体積％含有するビスフェノ
ールＦ型エポキシ樹脂（油化シェル（株）製；エピコー
ト８０７）を絶縁層兼接着剤層として用い、アミン系硬
化剤を加え、２００μｍの厚みとなるように塗布し、ラ
ミネート法により張り合わせ、加熱硬化して金属ベース
多層回路基板を作製した。

【００５０】この金属ベース多層回路基板について、熱
抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定性、及び生産性を以
下に示す方法で測定した結果を表１にまとめたが熱抵抗
が十分ではなかった。

【００５１】〔比較例２〕厚さ３５μｍの銅箔で描かれ
た所望の回路を両面に有し、ガラスエポキシ樹脂基材の
厚みが１００μｍのガラスエポキシ樹脂基板（松下電工
（株）製；Ｒ−１７６６）を用意し、導体断面の面積が
ランド面積１ｍｍ² 当たり４．０×１０^-3ｍｍ² である
スルーホールを有するランドを含み、かつ１ｍ² 当たり
のスルーホールの数が１２万個の回路を形成した。

【００５２】次に、５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×１．５ｍ
ｍのアルミニウム板上に、窒化珪素（電気化学工業
（株）製；ＳＮ−９）を５７体積％含有するビスフェノ
ールＦ型エポキシ樹脂（油化シェル（株）製；エピコー
ト８０７）を絶縁層兼接着剤層として用い、アミン系硬
化剤を加え、２００μｍの厚みとなるように塗布し、ラ
ミネート法により張り合わせ、加熱硬化して金属ベース
多層回路基板を作製した。

【００５３】前記金属ベース多層回路基板について、熱
抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定性、及び生産性を以
下に示す方法で測定した結果を表１にまとめたが生産性
の点で好ましくなかった。

【００５４】〔参考例６〕 厚さ３５μｍの銅箔で描かれた所望の回路を両面に有
し、ガラスエポキシ樹脂基材の厚みが１００μｍのガラ
スエポキシ樹脂基板（松下電工（株）製；Ｒ−１７６
６）を用意し、導体断面の面積がランド面積１ｍｍ²当
たり４．０×１０^-3mm²であるスルーホールを有するラ
ンドを含み、かつ１ｍ²当たりのスルーホールの数が２
万個であり、さらに基板個片中央付近に導体が存在しな
い回路を形成した。

【００５５】次に、５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×１．５ｍ
ｍのアルミニウム板上に、窒化珪素（電気化学工業
（株）製；ＳＮ−９）を５７体積％含有するビスフェノ
ールＦ型エポキシ樹脂（油化シェル（株）製；エピコー
ト８０７）を絶縁層兼接着剤層として用い、アミン系硬
化剤を加え、２００μｍの厚みとなるように塗布し、ラ
ミネート法により張り合わせ、加熱硬化し金属ベース多
層回路基板を作製した。

【００５６】前記金属ベース多層回路基板について、熱
抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定性、及び生産性を以
下に示す方法で測定した結果を表１にまとめたが反りが
Ａｌ面側に凹状であったために、放熱性が不十分であっ
た。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、電子素子の動作安定性
と耐電圧性に優れ、熱放散性が良好な金属ベース多層回
路基板を生産性良く得ることができるので、これを用い
て信頼性の高いモジュールを容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の金属ベース多層回路基板の一例を示
す断面図

【符号の説明】

１ 金属板 ２ 絶縁層 ３ 導体回路層 ４ 絶縁層 ５ 導体回路層 ６ バイアホール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 3/46 H05K 1/05

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属板上に、第２の絶縁層の両面に導体回
   路を有する両面樹脂基板を第１の絶縁層を介して積層し
   てなる、或いは、金属板上に第１の絶縁層を介して導体
   回路層を設け、更に、前記第１の絶縁層と前記導体回路
   層との上に、第２の絶縁層を介して他の導体回路層を設
   けてなる金属ベース多層回路基板であり、しかも、前記
   導体回路層間を電気的に接続するバイアホール及び／又
   はスルーホールを含むランドを有する金属ベース多層回
   路基板であって、前記バイアホールとスルーホールのそ
   れぞれの個数の合計が該金属ベース多層回路基板１ｍ²
   当たり１個以上１０万個以下設けられてなり、しかも、
   前記ランドのうちの１個以上について、該ランドを構成
   するバイアホール又はスルーホールの導体部断面がラン
   ド面積１ｍｍ²当たり４．０×１０^-3ｍｍ²以上の面積を
   有することを特徴とする金属ベース多層回路基板。
2. 【請求項２】バイアホールとスルーホールとがいずれも
   最外層の導体回路層と最内層の導体回路層とを電気的に
   接続することを特徴とする請求項１記載の金属ベース多
   層回路基板。
3. 【請求項３】金属板と最内層の導体回路層との間に設け
   られた第１の絶縁層が、金属酸化物及び／又は金属窒化
   物を含有する樹脂からなることを特徴とする請求項１又
   は請求項２記載の金属ベース多層回路基板。
4. 【請求項４】金属板と最内層の導体回路層との間に設け
   られた第１の絶縁層の熱伝導率が３５×１０^-4〜１５０
   ×１０^-4ｃａｌ／ｃｍ・sec・℃であり、しかも２０〜
   ２００μｍの厚みであることを特徴とする請求項３記載
   の金属ベース多層回路基板。