JP3408606B2 - 金属ベース多層回路基板の製造方法 - Google Patents
金属ベース多層回路基板の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高発熱電子部品と制御回
路電子部品とが実装される金属ベース多層回路基板の製
造方法に関するものであり、特に全周辺部の厚みが均一
でかつ裏面のそりが少なく放熱フィンとの密着が良好で
放熱特性の優れた金属ベース多層回路基板の製造方法に
関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来より、高発熱電子部品を実装する回
路基板として熱伝導性の良好な金属ベース回路基板が用
いられている。金属ベース回路基板は、金属基板上にエ
ポキシ樹脂等に無機フィラーを充填した絶縁材を数十μ
ｍ程度に塗布した後、その上に導電箔を張り合わせ、こ
の導電箔部に回路を形成した構造をもつ。この金属ベー
ス回路基板は、高い熱伝導性を有するので、発熱量が大
きい電子部品が搭載されて利用されるハイパワー分野の
用途に使用されている。また、近年特に制御回路と出力
回路の一体化をはかり、電子部品搭載基板の小型化の要
求が一段と強まり金属ベース回路基板の上にさらに上層
回路基板が積層された金属ベース多層回路基板が使用さ
れるようになってきた（特開平3-204996）。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本来高
熱伝導性を有する金属ベース多層回路基板を用いても、
その高熱伝導性が十分発揮されないという問題点があっ
た。その原因について鋭意検討した結果、金属ベース多
層回路基板は回路基板上の電子部品によって発生した熱
を金属基板から放熱フィンを通して放出するために、放
熱フィンに取り付けられるが、この放熱フィンと金属基
板との間に隙間が生じ熱伝導性を低下させていることが
分かった。これは金属ベース多層回路基板は、複数の金
属ベース多層回路基板が多数配置された一枚の金属ベー
ス多層回路基板製造用母板（以下、多面付け基板とい
う）から、プレスによって個々の金属ベース多層回路基
板を打ち抜いて作製するが、プレス面があたる個々の金
属ベース多層回路基板の全周辺部の厚さが均一でないと
金属基板の裏面に凹凸が生じることに起因している。こ
の凹凸により金属ベース多層回路基板の裏面と放熱フィ
ンとの密着が不良となり高熱伝導性が得られないのであ
る。 【０００４】また、この金属ベース多層回路基板の全周
辺部の厚さが均一でない場合は、これを保護するケース
に固定する場合、位置決めや封止など、固定方法に手数
がかかるという問題があった。すなわち、本発明の目的
は金属ベース多層基板の全周辺部の厚さを均一とするこ
とによってケースへの固定を容易にするとともに、裏面
のそりが少なく容易に放熱フィンと良好な密着状態で固
定でき、高熱伝導性を得ることができる金属ベース多層
回路基板の製造方法を提供するものである。 【０００５】 【０００６】 【０００７】【課題を解決するための手段】即ち、本発明は金属ベー
ス多層回路基板 の製造方法であり、その特徴は金属基板
上に絶縁層を介して回路が形成された金属ベース回路基
板の上に、少なくとも片面に回路を有する上層回路基板
を接着剤を用いて積層して、全周辺部の厚さが均一な所
望の大きさの金属ベース多層回路基板を複数個配置する
ことができる多面付け基板を作製し、この多面付け基板
の上層回路基板の方向から少なくともプレス面の全周辺
部が平坦な上金型を用いて打ち抜くことである。 【０００８】以下、本発明について図を用いてさらに詳
細に説明する。図１に本発明の製造方法で得られる金属
ベース多層回路基板を示す。金属基板１上に絶縁層２を
介して回路３が形成された金属ベース回路基板１１の上
に、回路５を有する上層回路基板６が前記金属ベース回
路基板の絶縁層側の全周辺部８が露出するように接着層
７を介して積層一体化されて形成されている。この全周
辺部の厚さは均一であって、この全周辺部の巾は板厚と
同じ程度以上であることが好ましい。そして裏面９は、
そりが５０μｍ以下となっている。裏面９は、通常、金
属基板１で構成されており金属面が露出しているが、さ
らにその表面を他の材料で被覆してもよい。 【０００９】また、図２に他の一例として、部分的に切
り欠きがある絶縁基板を上層回路基板として積層した金
属ベース多層回路基板の構成を示す。 【００１０】さらに、図３に本発明の製造方法で得られ
る金属ベース多層回路基板を示す。金属基板１上に絶縁
層２を介して回路３が形成された金属ベース回路基板１
１の上に、内側に部分的に切り欠きがある少なくとも片
面に回路５を有する上層回路基板６が前記金属ベース回
路基板が露出するように積層一体化された金属ベース多
層回路基板であって、この金属ベース多層回路基板の全
周辺部８の厚さが均一となるように上層回路基板６が被
覆されており、裏面９の金属面のそりが５０μｍ以下で
ある金属ベース多層回路基板である。 【００１１】また、図４に他の一例として、周辺部に切
り欠きのある上層回路基板の高さと同じにして、レベリ
ング材１０によって全周辺部を形成し、この金属ベース
多層回路基板の全周辺部８の厚さが均一となるように構
成されている場合を示す。レベリング材は例えばハンダ
レジスト材、注型材などの絶縁材料、その他ガード電極
パターン等が使用できる。 【００１２】本発明に用いられる金属ベース回路基板１
１は、アルミニウム、鉄、銅およびそれぞれの合金、も
しくはこれらのクラッド材等からなる金属基板１の上
に、無機フィラー等を含有したエポキシ樹脂等の有機絶
縁材料で形成された絶縁層２を介し導電箔を張り合わせ
たものをエッチング法等により回路３を形成したもので
ある。また、本発明で言う金属ベース多層回路基板は、
該金属ベース回路基板１上に、ガラスエポキシ基板等の
上層回路基板６を接着シート等の接着剤７を介して張り
合わせたものであり、この上層基板は、金属ベース回路
基板の一部が露出するように任意の位置に切り欠きがあ
ってもよいし、金属ベース回路基板１１の全面を被覆し
てもよい。 【００１３】次に本発明の金属ベース多層回路基板の製
造方法について図５及び図６を用いて説明する。 【００１４】金属ベース回路基板の絶縁層側の全周辺部
が露出するように積層一体化された金属ベース多層回路
基板の場合には、まず例えば図１又は図２において、回
路３が形成された所望の大きさの金属ベース回路基板１
１を複数個配置することができる金属ベース回路基板母
板を作製する。この母板上に前記金属ベース回路基板１
１上の所望の位置に、個々の金属ベース回路基板に対応
して上層回路基板６を配置し、接着シートを介して積層
し、所望の大きさの全周辺部の厚さが均一な金属ベース
多層回路基板を複数個配置した多面付け基板２１を作製
する。この時上層回路基板６は作製しようとする個々の
金属ベース多層回路基板の金属ベース回路基板の絶縁層
側の全周辺部８が露出するように配置され、接着固定さ
れる。この接着工程は搭載法やプレス圧着法等で機械的
に行われる。 【００１５】このようにして作製された多面付け基板２
１を上金型２２、２２’と下金型２３を用いて、上金型
２２を上層回路基板側から金属基板方向へ打ち抜き、所
望の回路を有する金属ベース多層回路基板２４を得る。
プレス金型による打ち抜きに際しては、上層回路基板部
分が凸状に突出しているのでこの部分及び金属ベース回
路基板上の回路に圧力がかからないように図６（ａ）に
示すように、凸状に突出した上層回路基板部分及び前記
金属ベース回路基板上の回路又は部品が収納できるよう
な凹部２６を有し、プレス面の全周辺部２５が平坦な構
造の上金型２２を用いなければならない。このようにし
て例えば図１又は図２に示すような金属ベース基板の全
周辺部８が露出していてその厚さが均一でかつその裏面
の金属面のそりが少ない金属ベース多層回路基板を得る
ことができる。 【００１６】この凹部の深さは、上層回路基板の厚さや
金属ベース基板上の回路や部品の厚さにより種々調整す
ることができ、小さい場合は１ｍｍ程度から、大きいと
ころでは２ｍｍ〜３ｍｍ程度が好ましいが金属ベース回
路基板上の回路や部品の厚さに圧力がかからない深さで
あれば特にこれに限定されない。また、上層回路基板及
び／又はレベリング材が金属ベース回路基板の全周辺部
を覆い全周辺部の厚さが均一であって、上層回路基板上
の回路の厚さが５０μｍ以下と薄いときは図６の（ｂ）
に示す平坦なプレス面の上金型でも裏面の金属面への影
響は少なく使用できるが、図６（ａ）に示す凹部を有す
る金型であればなお好ましい。 【００１７】多面付け基板２１をプレスで打ち抜く際、
上層回路基板側から金属基板方向へ打ち抜く。その理由
は、反対に金属ベース回路基板側より、打ち抜くと金属
ベース回路基板１１と上層回路基板６との剛性の差によ
り金属ベース回路基板と上層回路基板との間で剥がれが
生じるためである。 【００１８】金属ベース多層回路基板の全周辺部８の厚
さが均一となるようにその全周辺部が前記上層回路基板
６及び／又はレベリング材１０によって被覆されている
金属ベース多層回路基板（図３又は図４）の場合には、
例えば図３に示されるような回路３が形成された、所望
の大きさの金属ベース回路基板１１を複数個配置するこ
とができる金属ベース回路基板用母板を作製する。この
母板上に前記金属ベース回路基板１１上に個々に対応し
て配置されるような複数個の上層回路基板６が配置され
た上層回路基板用母板を接着シートを介して接合し、多
面付け基板２１を得る。この接着工程はプレス圧着法に
より機械的に行われる。 【００１９】 【作用】プレス上金型のプレス面は従来、一般的には平
坦であるが、金属ベース多層回路基板の場合は、平坦な
プレス面の金型で打ち抜くと上層回路基板の厚さや金属
ベース回路基板上の回路の厚さによる凹凸の影響を受け
て裏面の金属面にそりが生じる。このそりは大きい場合
では 200μｍ程度に達する。特に、打ち抜き時に最も応
力がかかる金属ベース多層回路基板の全周辺部では、50
μｍ以下の小さな凹凸でも裏面の金属面へ反映される。
このため凹凸の周辺の絶縁層にはクラックや剥離等が生
じ電気絶縁性を低下させる。 【００２０】また、金属ベース多層回路基板は、回路上
の素子等電子部品より発生した熱を放熱させるため、放
熱フィン等に取り付けられ使用されるが、本発明で得ら
れる金属ベース多層回路基板は、裏面の金属面のそりが
少ないので、放熱フィンとの間に隙間を生じることなく
密接して取り付けられるので発生した熱を効率よく放散
することができる。 【００２１】また、本発明で得られる金属ベース多層回
路基板は、ケースに固定されたり、収められて使用され
るが、この際全周辺部の厚さが均一であるので、ケース
にネジ止め固定される場合でも、またケースに嵌合され
る場合でも間隙なくしっかりと固定できる。 【００２２】 【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
する。 【００２３】〔実施例１〕500 ｍｍ×500 ｍｍ×3.0 ｍ
ｍt の金属ベース基板（電気化学工業（株）製、商品
名：デンカＨＩＴＴプレート、絶縁層厚さ：80μｍ、銅
箔厚さ：70μｍ）にエッチング法で24個／枚のパターン
が付いた金属ベース回路基板を作製した。この上に金属
ベース回路基板の24個／枚のパターンに対応した金属ベ
ース回路基板の露出部分が切り抜かれた図３に示す回路
を有する上層回路基板用母板（三菱瓦斯化学（株）製、
商品名：CCL-E130、厚さ0.38ｍｍ）を接着シート（デュ
ポン社製、パイララックス、厚さ：0.05ｍｍ）を介して
張り合わせ24面付けされた多面付け基板を作製した。こ
の際、各面の打ち抜かれる全周辺部の厚さが板厚と同程
度の幅で一定となるよう全周辺部には、金属ベース回路
基板にも上層回路基板にもパターンを形成しなかった。
また、全周辺部は接着シートを介して上層回路基板で金
属ベース回路基板上の全周辺部を覆うようにした。 【００２４】この多面付け基板を深さ２ｍｍの凹部を有
し、周辺部４ｍｍが平坦なプレス面を有する上金型を用
いプレスにて上層回路基板側より金属基板方向へ打ち抜
き、７５×１００ｍｍの金属ベース多層回路基板を得
た。この金属ベース回路基板部の熱抵抗を下記の方法に
て測定した。また、この金属ベース多層回路基板の裏面
の金属面の凹凸を表面粗さ計（株式会社小坂研究所製、
サーフコーダＳＥ−３０Ｄ）で下記に示す方法で測定し
た。その結果を表１に示した。 【００２５】＜熱抵抗の測定方法＞金属ベース多層回路
基板の露出した金属ベース回路基板部の導電箔をエッチ
ングして10×15ｍｍのパッド部を形成し、この上にトラ
ンジスター（TO220 、株式会社東芝製）をはんだ付けす
る。この金属ベース多層回路基板を放熱フィンに放熱グ
リース（サンハヤト株式会社、ＳＣＨ−２０）を介して
張り合わせ、放熱フィンを空冷し、トランジスターに通
電して、絶縁層を挟んだトランジスター側と金属板側の
温度差より熱抵抗を測定した（電気化学工業（株）製デ
ンカＨＩＴＴプレートのカタログに記載されている方
法）。 【００２６】＜表面粗さの測定方法＞打ち抜かれた金属
ベース多層回路基板の裏面の金属面を表面粗さ計（株式
会社小坂研究所製、サーフコーダーＳＥ−３０Ｄ）を用
いて測定した。測定は図７に示す基板裏面の金属面の矢
印の部分を測定したが測長範囲は、打ち抜き時の基板の
ダレの影響を除くため基板外周部から２ｍｍを除く範囲
（図７中、破線内）とした。 【００２７】〔実施例２〕500 ｍｍ×500 ｍｍ×3.0 ｍ
ｍt の金属ベース基板（電気化学工業（株）製、商品
名：デンカＨＩＴＴプレート、絶縁層厚さ：80μｍ、銅
箔厚さ：70μｍ）にエッチング法で24個／枚のパターン
が付いた金属ベース回路基板を作製した。この上に図１
に示されるような上層回路基板を接着シート（デュポン
社製、パイララックス、厚さ：0.05ｍｍ）を介して搭載
法により接着固定した。この際、打ち抜かれる個々の金
属ベース回路基板の全周辺部は図１に示したように金属
ベース回路基板の絶縁層が露出するようにし、その全周
辺部の厚さがこの回路基板の厚さと同程度の巾で一定と
なるように全外周部には回路を形成しなかった。この多
面付け基板を実施例１と同じ金型にて上層回路基板側よ
り金属基板方向に打ち抜いた。打ち抜かれた金属ベース
多層回路基板の露出した金属ベース回路基板部の熱抵抗
を実施例１と同様な方法にて測定した。また、裏面の金
属面の凹凸を実施例１と同様な方法で測定した。その結
果を表１に示した。 【００２８】〔比較例１〕500 ｍｍ×500 ｍｍ×3.0 ｍ
ｍt の金属ベース基板（電気化学工業（株）製、商品
名：デンカＨＩＴＴプレート、絶縁層厚さ：80μｍ、銅
箔厚さ：70μｍ）にエッチング法で24個／枚のパターン
が付いた金属ベース回路基板を作製した。この上に実施
例２と同じ方法で上層回路基板を接着固定した。この
際、打ち抜かれる個々の金属ベース回路基板の周辺部の
一部に金属ベース回路基板の回路が存在し、この部分の
厚さは他の周辺部の厚さより約70μｍ厚かった。この多
面付け基板を実施例１と同じ金型にて上層回路基板側よ
り金属基板方向に打ち抜いた。得られた金属ベース多層
回路基板の露出した金属ベース回路基板部の熱抵抗を実
施例１と同様な方法で測定した。その結果を表１に示し
た。 【００２９】〔比較例２〕比較例１と同様に金属ベース
回路基板を作製した。この上に図３に示すような一部に
切り欠きがある上層回路基板を実施例２と同じ方法で接
着固定し多面付け基板を作製した。これを実施例１と同
じ金型にて上層回路基板側より金属基板方向に打ち抜い
た。得られた金属ベース多層回路基板の露出した金属ベ
ース回路基板部の熱抵抗及び金属ベース多層回路基板の
裏面の凹凸を実施例１と同様な方法で測定した。その結
果を表１に示す。 【００３０】〔実施例３〕比較例２と同じ方法で24面付
けされた多面付け基板を作製した。この際、打ち抜かれ
る金属ベース多層回路基板の全周辺部の厚さが均一にな
るように、図４に示すように上層回路基板の欠けた部分
の一部にレジスト材としてソルダーレジスト（アサヒ化
学製、ＣＲ１４７Ｇ）を塗布した。この多面付け基板を
実施例１と同じ金型にて上層回路基板側より金属基板方
向に打ち抜いた。打ち抜かれた金属ベース多層回路基板
の露出した金属ベース回路基板部の熱抵抗及び裏面の凹
凸を実施例１と同様な方法にて測定した。その結果を表
１に示す。 【００３１】〔比較例３〕実施例１と同じ方法で24面付
けされた多面付け基板を作製した。この場合、個々の金
属ベース多層回路基板の全周辺部の厚さは板厚と同程度
の巾で均一であり、前面に上層回路基板が積層されたも
のである。この多面付け基板を実施例１と同じ金型にて
金属ベース回路基板側より金属基板方向に打ち抜いた。
得られた金属ベース多層回路基板は上層回路基板の周辺
部の一部に端部より３ｍｍ程度の剥がれが発生してい
た。 【００３２】 【表１】【００３３】 【発明の効果】本発明によれば、周辺部の厚さが均一で
裏面の金属面に凹凸がない金属ベース多層回路基板を容
易に得ることができ、この金属ベース多層回路基板はケ
ースに固定し易く、また放熱フィンと密接して固定でき
熱抵抗が少ないので、優れた熱放散性を発揮することが
できる。
路電子部品とが実装される金属ベース多層回路基板の製
造方法に関するものであり、特に全周辺部の厚みが均一
でかつ裏面のそりが少なく放熱フィンとの密着が良好で
放熱特性の優れた金属ベース多層回路基板の製造方法に
関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来より、高発熱電子部品を実装する回
路基板として熱伝導性の良好な金属ベース回路基板が用
いられている。金属ベース回路基板は、金属基板上にエ
ポキシ樹脂等に無機フィラーを充填した絶縁材を数十μ
ｍ程度に塗布した後、その上に導電箔を張り合わせ、こ
の導電箔部に回路を形成した構造をもつ。この金属ベー
ス回路基板は、高い熱伝導性を有するので、発熱量が大
きい電子部品が搭載されて利用されるハイパワー分野の
用途に使用されている。また、近年特に制御回路と出力
回路の一体化をはかり、電子部品搭載基板の小型化の要
求が一段と強まり金属ベース回路基板の上にさらに上層
回路基板が積層された金属ベース多層回路基板が使用さ
れるようになってきた（特開平3-204996）。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本来高
熱伝導性を有する金属ベース多層回路基板を用いても、
その高熱伝導性が十分発揮されないという問題点があっ
た。その原因について鋭意検討した結果、金属ベース多
層回路基板は回路基板上の電子部品によって発生した熱
を金属基板から放熱フィンを通して放出するために、放
熱フィンに取り付けられるが、この放熱フィンと金属基
板との間に隙間が生じ熱伝導性を低下させていることが
分かった。これは金属ベース多層回路基板は、複数の金
属ベース多層回路基板が多数配置された一枚の金属ベー
ス多層回路基板製造用母板（以下、多面付け基板とい
う）から、プレスによって個々の金属ベース多層回路基
板を打ち抜いて作製するが、プレス面があたる個々の金
属ベース多層回路基板の全周辺部の厚さが均一でないと
金属基板の裏面に凹凸が生じることに起因している。こ
の凹凸により金属ベース多層回路基板の裏面と放熱フィ
ンとの密着が不良となり高熱伝導性が得られないのであ
る。 【０００４】また、この金属ベース多層回路基板の全周
辺部の厚さが均一でない場合は、これを保護するケース
に固定する場合、位置決めや封止など、固定方法に手数
がかかるという問題があった。すなわち、本発明の目的
は金属ベース多層基板の全周辺部の厚さを均一とするこ
とによってケースへの固定を容易にするとともに、裏面
のそりが少なく容易に放熱フィンと良好な密着状態で固
定でき、高熱伝導性を得ることができる金属ベース多層
回路基板の製造方法を提供するものである。 【０００５】 【０００６】 【０００７】【課題を解決するための手段】即ち、本発明は金属ベー
ス多層回路基板 の製造方法であり、その特徴は金属基板
上に絶縁層を介して回路が形成された金属ベース回路基
板の上に、少なくとも片面に回路を有する上層回路基板
を接着剤を用いて積層して、全周辺部の厚さが均一な所
望の大きさの金属ベース多層回路基板を複数個配置する
ことができる多面付け基板を作製し、この多面付け基板
の上層回路基板の方向から少なくともプレス面の全周辺
部が平坦な上金型を用いて打ち抜くことである。 【０００８】以下、本発明について図を用いてさらに詳
細に説明する。図１に本発明の製造方法で得られる金属
ベース多層回路基板を示す。金属基板１上に絶縁層２を
介して回路３が形成された金属ベース回路基板１１の上
に、回路５を有する上層回路基板６が前記金属ベース回
路基板の絶縁層側の全周辺部８が露出するように接着層
７を介して積層一体化されて形成されている。この全周
辺部の厚さは均一であって、この全周辺部の巾は板厚と
同じ程度以上であることが好ましい。そして裏面９は、
そりが５０μｍ以下となっている。裏面９は、通常、金
属基板１で構成されており金属面が露出しているが、さ
らにその表面を他の材料で被覆してもよい。 【０００９】また、図２に他の一例として、部分的に切
り欠きがある絶縁基板を上層回路基板として積層した金
属ベース多層回路基板の構成を示す。 【００１０】さらに、図３に本発明の製造方法で得られ
る金属ベース多層回路基板を示す。金属基板１上に絶縁
層２を介して回路３が形成された金属ベース回路基板１
１の上に、内側に部分的に切り欠きがある少なくとも片
面に回路５を有する上層回路基板６が前記金属ベース回
路基板が露出するように積層一体化された金属ベース多
層回路基板であって、この金属ベース多層回路基板の全
周辺部８の厚さが均一となるように上層回路基板６が被
覆されており、裏面９の金属面のそりが５０μｍ以下で
ある金属ベース多層回路基板である。 【００１１】また、図４に他の一例として、周辺部に切
り欠きのある上層回路基板の高さと同じにして、レベリ
ング材１０によって全周辺部を形成し、この金属ベース
多層回路基板の全周辺部８の厚さが均一となるように構
成されている場合を示す。レベリング材は例えばハンダ
レジスト材、注型材などの絶縁材料、その他ガード電極
パターン等が使用できる。 【００１２】本発明に用いられる金属ベース回路基板１
１は、アルミニウム、鉄、銅およびそれぞれの合金、も
しくはこれらのクラッド材等からなる金属基板１の上
に、無機フィラー等を含有したエポキシ樹脂等の有機絶
縁材料で形成された絶縁層２を介し導電箔を張り合わせ
たものをエッチング法等により回路３を形成したもので
ある。また、本発明で言う金属ベース多層回路基板は、
該金属ベース回路基板１上に、ガラスエポキシ基板等の
上層回路基板６を接着シート等の接着剤７を介して張り
合わせたものであり、この上層基板は、金属ベース回路
基板の一部が露出するように任意の位置に切り欠きがあ
ってもよいし、金属ベース回路基板１１の全面を被覆し
てもよい。 【００１３】次に本発明の金属ベース多層回路基板の製
造方法について図５及び図６を用いて説明する。 【００１４】金属ベース回路基板の絶縁層側の全周辺部
が露出するように積層一体化された金属ベース多層回路
基板の場合には、まず例えば図１又は図２において、回
路３が形成された所望の大きさの金属ベース回路基板１
１を複数個配置することができる金属ベース回路基板母
板を作製する。この母板上に前記金属ベース回路基板１
１上の所望の位置に、個々の金属ベース回路基板に対応
して上層回路基板６を配置し、接着シートを介して積層
し、所望の大きさの全周辺部の厚さが均一な金属ベース
多層回路基板を複数個配置した多面付け基板２１を作製
する。この時上層回路基板６は作製しようとする個々の
金属ベース多層回路基板の金属ベース回路基板の絶縁層
側の全周辺部８が露出するように配置され、接着固定さ
れる。この接着工程は搭載法やプレス圧着法等で機械的
に行われる。 【００１５】このようにして作製された多面付け基板２
１を上金型２２、２２’と下金型２３を用いて、上金型
２２を上層回路基板側から金属基板方向へ打ち抜き、所
望の回路を有する金属ベース多層回路基板２４を得る。
プレス金型による打ち抜きに際しては、上層回路基板部
分が凸状に突出しているのでこの部分及び金属ベース回
路基板上の回路に圧力がかからないように図６（ａ）に
示すように、凸状に突出した上層回路基板部分及び前記
金属ベース回路基板上の回路又は部品が収納できるよう
な凹部２６を有し、プレス面の全周辺部２５が平坦な構
造の上金型２２を用いなければならない。このようにし
て例えば図１又は図２に示すような金属ベース基板の全
周辺部８が露出していてその厚さが均一でかつその裏面
の金属面のそりが少ない金属ベース多層回路基板を得る
ことができる。 【００１６】この凹部の深さは、上層回路基板の厚さや
金属ベース基板上の回路や部品の厚さにより種々調整す
ることができ、小さい場合は１ｍｍ程度から、大きいと
ころでは２ｍｍ〜３ｍｍ程度が好ましいが金属ベース回
路基板上の回路や部品の厚さに圧力がかからない深さで
あれば特にこれに限定されない。また、上層回路基板及
び／又はレベリング材が金属ベース回路基板の全周辺部
を覆い全周辺部の厚さが均一であって、上層回路基板上
の回路の厚さが５０μｍ以下と薄いときは図６の（ｂ）
に示す平坦なプレス面の上金型でも裏面の金属面への影
響は少なく使用できるが、図６（ａ）に示す凹部を有す
る金型であればなお好ましい。 【００１７】多面付け基板２１をプレスで打ち抜く際、
上層回路基板側から金属基板方向へ打ち抜く。その理由
は、反対に金属ベース回路基板側より、打ち抜くと金属
ベース回路基板１１と上層回路基板６との剛性の差によ
り金属ベース回路基板と上層回路基板との間で剥がれが
生じるためである。 【００１８】金属ベース多層回路基板の全周辺部８の厚
さが均一となるようにその全周辺部が前記上層回路基板
６及び／又はレベリング材１０によって被覆されている
金属ベース多層回路基板（図３又は図４）の場合には、
例えば図３に示されるような回路３が形成された、所望
の大きさの金属ベース回路基板１１を複数個配置するこ
とができる金属ベース回路基板用母板を作製する。この
母板上に前記金属ベース回路基板１１上に個々に対応し
て配置されるような複数個の上層回路基板６が配置され
た上層回路基板用母板を接着シートを介して接合し、多
面付け基板２１を得る。この接着工程はプレス圧着法に
より機械的に行われる。 【００１９】 【作用】プレス上金型のプレス面は従来、一般的には平
坦であるが、金属ベース多層回路基板の場合は、平坦な
プレス面の金型で打ち抜くと上層回路基板の厚さや金属
ベース回路基板上の回路の厚さによる凹凸の影響を受け
て裏面の金属面にそりが生じる。このそりは大きい場合
では 200μｍ程度に達する。特に、打ち抜き時に最も応
力がかかる金属ベース多層回路基板の全周辺部では、50
μｍ以下の小さな凹凸でも裏面の金属面へ反映される。
このため凹凸の周辺の絶縁層にはクラックや剥離等が生
じ電気絶縁性を低下させる。 【００２０】また、金属ベース多層回路基板は、回路上
の素子等電子部品より発生した熱を放熱させるため、放
熱フィン等に取り付けられ使用されるが、本発明で得ら
れる金属ベース多層回路基板は、裏面の金属面のそりが
少ないので、放熱フィンとの間に隙間を生じることなく
密接して取り付けられるので発生した熱を効率よく放散
することができる。 【００２１】また、本発明で得られる金属ベース多層回
路基板は、ケースに固定されたり、収められて使用され
るが、この際全周辺部の厚さが均一であるので、ケース
にネジ止め固定される場合でも、またケースに嵌合され
る場合でも間隙なくしっかりと固定できる。 【００２２】 【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
する。 【００２３】〔実施例１〕500 ｍｍ×500 ｍｍ×3.0 ｍ
ｍt の金属ベース基板（電気化学工業（株）製、商品
名：デンカＨＩＴＴプレート、絶縁層厚さ：80μｍ、銅
箔厚さ：70μｍ）にエッチング法で24個／枚のパターン
が付いた金属ベース回路基板を作製した。この上に金属
ベース回路基板の24個／枚のパターンに対応した金属ベ
ース回路基板の露出部分が切り抜かれた図３に示す回路
を有する上層回路基板用母板（三菱瓦斯化学（株）製、
商品名：CCL-E130、厚さ0.38ｍｍ）を接着シート（デュ
ポン社製、パイララックス、厚さ：0.05ｍｍ）を介して
張り合わせ24面付けされた多面付け基板を作製した。こ
の際、各面の打ち抜かれる全周辺部の厚さが板厚と同程
度の幅で一定となるよう全周辺部には、金属ベース回路
基板にも上層回路基板にもパターンを形成しなかった。
また、全周辺部は接着シートを介して上層回路基板で金
属ベース回路基板上の全周辺部を覆うようにした。 【００２４】この多面付け基板を深さ２ｍｍの凹部を有
し、周辺部４ｍｍが平坦なプレス面を有する上金型を用
いプレスにて上層回路基板側より金属基板方向へ打ち抜
き、７５×１００ｍｍの金属ベース多層回路基板を得
た。この金属ベース回路基板部の熱抵抗を下記の方法に
て測定した。また、この金属ベース多層回路基板の裏面
の金属面の凹凸を表面粗さ計（株式会社小坂研究所製、
サーフコーダＳＥ−３０Ｄ）で下記に示す方法で測定し
た。その結果を表１に示した。 【００２５】＜熱抵抗の測定方法＞金属ベース多層回路
基板の露出した金属ベース回路基板部の導電箔をエッチ
ングして10×15ｍｍのパッド部を形成し、この上にトラ
ンジスター（TO220 、株式会社東芝製）をはんだ付けす
る。この金属ベース多層回路基板を放熱フィンに放熱グ
リース（サンハヤト株式会社、ＳＣＨ−２０）を介して
張り合わせ、放熱フィンを空冷し、トランジスターに通
電して、絶縁層を挟んだトランジスター側と金属板側の
温度差より熱抵抗を測定した（電気化学工業（株）製デ
ンカＨＩＴＴプレートのカタログに記載されている方
法）。 【００２６】＜表面粗さの測定方法＞打ち抜かれた金属
ベース多層回路基板の裏面の金属面を表面粗さ計（株式
会社小坂研究所製、サーフコーダーＳＥ−３０Ｄ）を用
いて測定した。測定は図７に示す基板裏面の金属面の矢
印の部分を測定したが測長範囲は、打ち抜き時の基板の
ダレの影響を除くため基板外周部から２ｍｍを除く範囲
（図７中、破線内）とした。 【００２７】〔実施例２〕500 ｍｍ×500 ｍｍ×3.0 ｍ
ｍt の金属ベース基板（電気化学工業（株）製、商品
名：デンカＨＩＴＴプレート、絶縁層厚さ：80μｍ、銅
箔厚さ：70μｍ）にエッチング法で24個／枚のパターン
が付いた金属ベース回路基板を作製した。この上に図１
に示されるような上層回路基板を接着シート（デュポン
社製、パイララックス、厚さ：0.05ｍｍ）を介して搭載
法により接着固定した。この際、打ち抜かれる個々の金
属ベース回路基板の全周辺部は図１に示したように金属
ベース回路基板の絶縁層が露出するようにし、その全周
辺部の厚さがこの回路基板の厚さと同程度の巾で一定と
なるように全外周部には回路を形成しなかった。この多
面付け基板を実施例１と同じ金型にて上層回路基板側よ
り金属基板方向に打ち抜いた。打ち抜かれた金属ベース
多層回路基板の露出した金属ベース回路基板部の熱抵抗
を実施例１と同様な方法にて測定した。また、裏面の金
属面の凹凸を実施例１と同様な方法で測定した。その結
果を表１に示した。 【００２８】〔比較例１〕500 ｍｍ×500 ｍｍ×3.0 ｍ
ｍt の金属ベース基板（電気化学工業（株）製、商品
名：デンカＨＩＴＴプレート、絶縁層厚さ：80μｍ、銅
箔厚さ：70μｍ）にエッチング法で24個／枚のパターン
が付いた金属ベース回路基板を作製した。この上に実施
例２と同じ方法で上層回路基板を接着固定した。この
際、打ち抜かれる個々の金属ベース回路基板の周辺部の
一部に金属ベース回路基板の回路が存在し、この部分の
厚さは他の周辺部の厚さより約70μｍ厚かった。この多
面付け基板を実施例１と同じ金型にて上層回路基板側よ
り金属基板方向に打ち抜いた。得られた金属ベース多層
回路基板の露出した金属ベース回路基板部の熱抵抗を実
施例１と同様な方法で測定した。その結果を表１に示し
た。 【００２９】〔比較例２〕比較例１と同様に金属ベース
回路基板を作製した。この上に図３に示すような一部に
切り欠きがある上層回路基板を実施例２と同じ方法で接
着固定し多面付け基板を作製した。これを実施例１と同
じ金型にて上層回路基板側より金属基板方向に打ち抜い
た。得られた金属ベース多層回路基板の露出した金属ベ
ース回路基板部の熱抵抗及び金属ベース多層回路基板の
裏面の凹凸を実施例１と同様な方法で測定した。その結
果を表１に示す。 【００３０】〔実施例３〕比較例２と同じ方法で24面付
けされた多面付け基板を作製した。この際、打ち抜かれ
る金属ベース多層回路基板の全周辺部の厚さが均一にな
るように、図４に示すように上層回路基板の欠けた部分
の一部にレジスト材としてソルダーレジスト（アサヒ化
学製、ＣＲ１４７Ｇ）を塗布した。この多面付け基板を
実施例１と同じ金型にて上層回路基板側より金属基板方
向に打ち抜いた。打ち抜かれた金属ベース多層回路基板
の露出した金属ベース回路基板部の熱抵抗及び裏面の凹
凸を実施例１と同様な方法にて測定した。その結果を表
１に示す。 【００３１】〔比較例３〕実施例１と同じ方法で24面付
けされた多面付け基板を作製した。この場合、個々の金
属ベース多層回路基板の全周辺部の厚さは板厚と同程度
の巾で均一であり、前面に上層回路基板が積層されたも
のである。この多面付け基板を実施例１と同じ金型にて
金属ベース回路基板側より金属基板方向に打ち抜いた。
得られた金属ベース多層回路基板は上層回路基板の周辺
部の一部に端部より３ｍｍ程度の剥がれが発生してい
た。 【００３２】 【表１】【００３３】 【発明の効果】本発明によれば、周辺部の厚さが均一で
裏面の金属面に凹凸がない金属ベース多層回路基板を容
易に得ることができ、この金属ベース多層回路基板はケ
ースに固定し易く、また放熱フィンと密接して固定でき
熱抵抗が少ないので、優れた熱放散性を発揮することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の製造方法で得られる金属ベース
多層回路基板の概略図を示す。（ｂ）（ａ）のＸ−Ｘ’
断面を示す図である。 【図２】（ａ）本発明の製造方法で得られる金属ベース
多層回路基板の概略図を示す。（ｂ）（ａ）の断面を示
す図である。 【図３】（ａ）本発明の製造方法で得られる金属ベース
多層回路基板の概略図を示す。（ｂ）（ａ）の断面を示
す図である。 【図４】（ａ）本発明の製造方法で得られる金属ベース
多層回路基板の概略図を示す。（ｂ）（ａ）の断面を示
す図である。 【図５】多面付け基板から上金型及び下金型を用いて金
属ベース多層回路基板を打ち抜く工程を示す図である。 【図６】（ａ）本発明に使用するプレス面の周辺部が平
坦で凹部を有する上金型の一例を示す図である。（ｂ）
本発明に使用するプレス面が平坦な上金型の一例を示す
図である。 【図７】裏面の金属面のそりの測定箇所を示す図であ
る。 【符号の説明】 １； 金属基板 ２； 絶縁層 ３； 金属ベース回路基板の回路 ４； 電子部品 ５； 上層回路基板の回路 ６； 上層回路基板 ７； 接着剤 ８； 全周辺部 ９； 裏面 10； レベリング材 11； 金属ベース回路基板 12； ボンディングワイヤー 21； 多面付け基板 22； 上金型 22' ；上金型 23； 下金型 24； 金属ベース多層回路基板 25； プレス面の周辺部 26； プレス面の凹部 27； プレス面
多層回路基板の概略図を示す。（ｂ）（ａ）のＸ−Ｘ’
断面を示す図である。 【図２】（ａ）本発明の製造方法で得られる金属ベース
多層回路基板の概略図を示す。（ｂ）（ａ）の断面を示
す図である。 【図３】（ａ）本発明の製造方法で得られる金属ベース
多層回路基板の概略図を示す。（ｂ）（ａ）の断面を示
す図である。 【図４】（ａ）本発明の製造方法で得られる金属ベース
多層回路基板の概略図を示す。（ｂ）（ａ）の断面を示
す図である。 【図５】多面付け基板から上金型及び下金型を用いて金
属ベース多層回路基板を打ち抜く工程を示す図である。 【図６】（ａ）本発明に使用するプレス面の周辺部が平
坦で凹部を有する上金型の一例を示す図である。（ｂ）
本発明に使用するプレス面が平坦な上金型の一例を示す
図である。 【図７】裏面の金属面のそりの測定箇所を示す図であ
る。 【符号の説明】 １； 金属基板 ２； 絶縁層 ３； 金属ベース回路基板の回路 ４； 電子部品 ５； 上層回路基板の回路 ６； 上層回路基板 ７； 接着剤 ８； 全周辺部 ９； 裏面 10； レベリング材 11； 金属ベース回路基板 12； ボンディングワイヤー 21； 多面付け基板 22； 上金型 22' ；上金型 23； 下金型 24； 金属ベース多層回路基板 25； プレス面の周辺部 26； プレス面の凹部 27； プレス面
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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
B26F 1/00
H05K 3/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】金属基板上に絶縁層を介して回路が形成さ
れた金属ベース回路基板の上に、少なくとも片面に回路
を有する上層回路基板を接着剤を用いて積層して、全周
辺部の厚さが均一な所望の大きさの金属ベース多層回路
基板を複数個配置することができる金属ベース多層回路
基板製造用母板を作製し、この母板の上層回路基板の方
向から少なくとも打ち抜き面の全周辺部が平坦な上金型
を用いて打ち抜くことを特徴とする金属ベース多層回路
基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1463194A JP3408606B2 (ja) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | 金属ベース多層回路基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1463194A JP3408606B2 (ja) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | 金属ベース多層回路基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07221463A JPH07221463A (ja) | 1995-08-18 |
| JP3408606B2 true JP3408606B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=11866552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1463194A Expired - Lifetime JP3408606B2 (ja) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | 金属ベース多層回路基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3408606B2 (ja) |
-
1994
- 1994-02-08 JP JP1463194A patent/JP3408606B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07221463A (ja) | 1995-08-18 |
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