JP4172893B2 - Method for manufacturing metal-based circuit board - Google Patents
Method for manufacturing metal-based circuit board Download PDFInfo
- Publication number
- JP4172893B2 JP4172893B2 JP2000002291A JP2000002291A JP4172893B2 JP 4172893 B2 JP4172893 B2 JP 4172893B2 JP 2000002291 A JP2000002291 A JP 2000002291A JP 2000002291 A JP2000002291 A JP 2000002291A JP 4172893 B2 JP4172893 B2 JP 4172893B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper
- layer
- etching
- aluminum
- metal base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
Description
【0001】
【発明の係わる技術分野】
本発明は、高発熱性電子部品或いは高発熱性電子部品と制御回路電子部品とが高密度に実装される混成集積回路に適した、高い放熱性と耐熱衝撃性に優れ、それ故に信頼性に優れる高密度混成集積回路を得ることができる混成集積回路用の金属ベース回路基板とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
高発熱性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、例えば、アルミニウム、銅等の金属板を基材に用い、該金属板上に数十μm程度の厚さの無機フィラー含有樹脂からなる絶縁層を設け、更に前記絶縁層上に導電箔からなる回路が積層された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、高い熱伝導性を有し、発熱量の大きな電子部品を搭載し利用できることから、ハイパワー分野の用途等に好ましく用いられている。
【0003】
しかし、前記用途分野向け金属ベース回路基板に関しては、機能の高度化と共に、基板内に実装される素子数及び入出力数が増大し、これに伴って入出力及び素子間の配線数が増加している。そのために、回路基板内の配線数の増大に伴って、配線に必要な面積が増大化していて、回路基板の大型化とコストアップが産業上の解決するべき課題となってきている。
【0004】
金属ベース回路基板において、その回路形成するための方法の一つとして、金属板上の絶縁層上に設けた導体箔をエッチングして回路形成する方法が知られているが、この方法においては、スクリーン印刷法によりエッチングレジストインクを回路となる部分の導体箔表面に印刷し、前記インクを硬化した後、前記導体箔が可溶なエッチング液に浸漬することでエッチングを行うが、スクリーン印刷におけるインク量の調整が容易でなく、容易に回路間隔のせまいものが得られなかった(特開平7−44087号公報参照)。即ち、前記インク量を少なくしようとすると、断線や、導体欠損が生じ、満足な製品を得ることが出来ないという問題があり、従来は最小回路間隔は250μm程度のものしか得られなかった。
【0005】
また、上層にアルミニウム下層に銅を配置した回路に関して、アルミニウムと銅の選択エッチングを行いワイヤーボンディングパッドとはんだ付けパッドを形成する方法があるが、アルミニウムをエッチングするためにはアルカリ系のエッチング液を使用するために、アルカリ剥離型のエッチングレジストが使用できず有機溶剤剥離型のエッチングレジストを使用する必要がある。レジスト剥離に使用できる有機溶剤で不燃性の物は発ガン性、或いはオゾン層破壊の環境破壊等の問題があるし、更に可燃性の物は生産設備や作業環境の防爆化が必要である。また、溶剤剥離型フォトレジストも同様な問題がある。
【0006】
更に、上層にアルミニウム下層に銅を配置した回路を有し、銅箔で抵抗回路を形成した回路基板において、部品の半田付けは下層の銅箔に行っているが、銅箔の部分はアルミ層が除去されているため、大電流を要する回路のはんだ付け部は電気抵抗が大きくなり、電流容量がおおきく出来ない等の問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回路の形成用エッチングレジストにアルカリ剥離型のスクリーン印刷エッチングレジストや、アルカリ剥離型のフォトレジストの使用を可能にすることと、大電流回路のはんだ付け部分の電気抵抗を低減し、電流容量を改善した金属ベース回路基板を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、金属板上に絶縁層を介して銅/アルミニウム/銅の複合箔からなる回路を設けた金属ベース回路基板の製造方法であって、(1)金属板上に絶縁層を介して銅/アルミニウム/銅の複合箔を積層して金属ベース基板を形成する工程、(2)前記金属ベース基板の露出している銅層の所望部分をエッチング除去する工程、(3)前記銅層をエッチングレジストに用いて、露出したアルミニウムをエッチングする工程、(4)銅層の所望部分にエッチングレジストを設け、表層の銅層と、下層の銅層とを共にエッチング処理する工程、とを順次経ることを特徴とする金属ベース回路基板の製造方法であって、エッチングレジストがアルカリ剥離型のスクリーン印刷エッチングレジストであることを特徴とする金属ベース回路基板の製造方法である。
【0009】
本発明は、前記(4)工程の後に、(5)表層の銅層の下部のアルミニウム層以外のアルミニウム層をエッチング除去する工程、を追加し、更に前記(4)工程を繰り返すことを特徴とする前記の金属ベース回路基板の製造方法である。
【0010】
本発明は、前記(4)の工程において、下層の銅層を残留させながら、しかも上部銅層を除去するようにエッチングすることを特徴とする前記の金属ベース回路基板の製造方法である。
【0011】
本発明は、最終工程として、銅層からなる回路の所望の位置にはんだを設けることができるように、ソルダーレジスト層を設けることを特徴とする前記の金属ベース回路基板の製造方法である。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明者は、前記公知技術の事情に鑑み、いろいろ実験的に検討した結果、回路形成用の金属箔に銅/アルミニウム/銅の複合箔を用い、銅層のエッチングに際してはアルカリ剥離型のエッチングを用い、アルミニウム層のエッチング際しては銅層を用いることで、またこれらのエッチング方法を組み合わせることで、有機溶剤剥離型のエッチングレジストを使用することなしに、従来得られなかった、最少回路幅が150μm以下で、しかも、回路のはんだ付け部における電気抵抗が小さく電流容量が大きな金属ベース回路基板を得ることができるという知見を得て、本発明に至ったものである。
【0014】
本発明の金属ベース回路基板の製造方法を、図をもって、説明する。
本発明の第1の工程は、金属ベース基板7を形成する工程であり、前記金属ベース基板7は、図1に例示されている通りに、金属板1上に絶縁層2を介して銅3/アルミニウム4/銅5の複合箔6を積層された構成を有している。
【0015】
金属板1としては、アルミニウム、銅、鉄、ステンレス等の熱伝導率の高い汎用の金属、或いはこれらの合金若しくは複合材が用いられるが、熱伝導性に富みしかも軽量であることから、アルミニウム或いはその合金が好ましい。また、その厚みは、0.5〜3mmが一般的である。
【0016】
絶縁層2は、電気絶縁性と熱伝導性を満足させるために、無機質充填材含有の樹脂が一般的に用いられる。無機質充填材は、前記目的を達成するために、酸化アルミニウム、酸化珪素、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化硼素等のセラミックス粉末が用いられることが多いが、本発明に於いては、いずれのものを単独或いは複合して用いても構わない。樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂が多く用いられるが、このうち金属と密着性に優れるエポキシ樹脂が好ましく用いられる。
【0017】
本発明に用いられる銅/アルミニウム/銅の複合箔については、アルミニウムの両面に銅メッキしたもの、或いはアルミニウム箔と銅箔とを圧延法により複合したもののいずれでも構わない。
【0018】
前記複合箔の銅の厚みに関しては、1μm以上であれば良い。1μm未満では、アルミニウムのエッチングレジスト効果が充分で無い場合がある。また、その上限については、箔を形成し得るならば技術上の制限はないものの、あまりに厚いとエッチングに時間を要し、生産性の面で好ましくないことから10μm程度である。また、前記の範囲内で、上層の銅層の厚みについては、上層の銅層がエッチングされて完全に消失してしまう部分と、エッチング後に回路表面に残留しはんだ付け部分を形成する部分とになるという二つの面を考慮する必要があることから、2μm以上5μm以下が好ましい。一方、下層の銅層の厚さに関しては、下層の銅層を所望厚さで残留し回路の一部を形成する場合を考慮して、8μm以上300μm以下であることが好ましい。
【0019】
また、前記複合箔のアルミニウムの厚みについては、10μm以上500μm未満が好ましい。10μm未満の場合には、アルミワイヤーボンディング不良を生じることがあるし、500μmを超える場合には、エッチング不良による回路間のショートを生じることがあるからである。
【0020】
本発明の第2の工程は、前記工程で得られた金属ベース基板7の露出している銅層(上層の銅層)の所望部分をエッチング除去する工程である。この場合、従来公知のエッチング方法を採用することもできるが、本発明の目的を達成するために、レジストとしてはアルカリ剥離型のレジストを用いることが好ましい。また、エッチング液としては、従来公知の、硫酸ー過酸化水素水、過硫酸アンモニウム水溶液、過硫酸ソーダ水溶液等を用いることができる(図2参照)。
【0021】
本発明の第3の工程は、前記操作で所望の形状を付加された上層の銅層を、アルミニウムをエッチングする際のレジストとして用い、露出したアルミニウムをエッチングする工程である。この場合のエッチング液としては、苛性ソーダ水溶液、苛性カリ水溶液等を用いることができる(図3参照)。この工程に於いて、銅とアルミニウムの両者をともにエッチングすることの可能な塩化第二銅水溶液、塩化第二鉄水溶液を適用することも考えられるが、一つのエッチング液に於ける銅とアルミニウムのエッチング速度が異なるため、ファインパターンを形成し難い。
【0022】
本発明の第4の工程は、銅層の所望の部分にエッチングレジストを設け、表層の銅層と、下層の銅層とを共にエッチング処理する工程であり、本発明に於ける最も特徴のある工程である。銅層の所望の部分に設けるエッチングレジストについては、前述の通り、本発明の目的を達成する上で、アルカリ剥離型エッチングレジストを用いる。本工程を経ることにより、図4に例示した通りに、銅/アルミニウム/銅からなる回路、及び/又はアルミニウム/銅からなる回路が形成される。前者は、半導体素子をはんだ付けするに好適であり、後者はアルミニウム線或いは金線を用いるワイヤーボンディングに好適である特徴を有する。
【0023】
特に、本工程に於いて、予め銅/アルミニウム/銅の複合箔の上層の銅層の厚みを下層の銅層の厚みより薄いものを選択しておくことにより、下層の銅層を残留させながら上層の銅層を除去することにより、下層の銅からなる回路を残留させながらアルミニウム/銅からなる回路を形成できるので、従来は回路形成に要するエッチングの回数が複数であったのに対して、一度で完了できるという特徴を有している。
【0024】
更に、本発明に於いては、前記第4の工程の後に、上層の銅層の下部に存在するアルミニウム層以外の部分をエッチング除去することで、下部の銅層からなる銅回路を形成し、前記第4の工程を繰り返すことで、前記の銅/アルミニウム/銅からなる回路とは高さが異なり、表面がはんだ付けに好適な銅からなる回路、下層の銅層の一部が露出した銅/アルミニウム/銅からなる回路、アルミニウム層の一部が露出している銅/アルミニウム/銅からなる回路をも形成することができ、自由な回路設計が可能であるという特徴を有する(図5参照)。
【0025】
加えて、本発明は、前記工程に加え、最終工程として、銅層からなる回路の所望の位置にはんだを設けることができるように、ソルダーレジスト層を設けることを特徴とする。前述の通りに、回路の表面が銅層からなる部分には、半導体素子等の電子部品或いは電気部品をはんだを介して接合、搭載されるが、その場合にははんだが不要な部分に付着、残留して、実使用下で回路間の電気的短絡等の異常を発生しやすい。これを防止するために、本発明では、ソルダーレジスト層を銅層からなる回路の所望の位置に設ける。
【0026】
更に、本発明は、金属板上に絶縁層を介して銅/アルミニウム/銅の複合箔からなる回路を設けた金属ベース回路基板であって、最少回路幅が25μm以上100μm以下であることを特徴とする金属ベース回路基板であり、より具体的な実施態様としては、回路に流れる最大電流が回路幅1μm当たり1μA以上(8μA以下)であることを特徴とする前記の金属ベース回路基板であり、前記の金属ベース回路基板の製造方法に基づいて容易に得ることができる。
【0027】
本発明の金属ベース回路基板の最少回路幅は、25μm以上100μm以下である。25μm未満では回路間の電気的短絡が生じる恐れがある。一方、最少回路幅の上限値については、技術的な制限は無いが、あまりに大きいときには回路基板における回路集積度が上がらず、100μmを超える場合には、従来公知のものと差異が小さく、本発明の目的を達成するに不十分となる。
【0028】
また、本発明の金属ベース回路基板は、銅/アルミニウム/銅の回路を有し、この部分に電子部品や電気部品をはんだ付けできるので、従来のはんだ付け部で電流容量が制限されていたという問題が解消され、大きな電気容量を有している。本発明者の実験的結果に基づけば、前記最少回路幅が25〜100μmのもので、回路幅1μm当たり1μA以上から8μA以下の電流を負荷できる特徴を有する。
【0029】
【実施例】
〔実施例1〕
厚さ1.5mmのアルミニウム板上に、酸化アルミニウム(昭和電工社製;SRW)を55体積%含有するビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェル社製;EP828)を絶縁層の硬化後の厚さが50μmになるように塗布し、更にアルミニウム層と銅層との複合層からなる金属箔を銅層が前記絶縁層に接するように配置し、加圧下で加熱することで前記絶縁層を硬化して金属ベース基板を作製した。このとき、アルミニウム層の厚さが40μmであり、銅層の厚さは10μmであった。
【0030】
前記金属ベース基板のアルミニウム板の裏面にポリプロピレンからなる保護シートを貼った後、アルミニウムと銅の複合層からなる金属箔のアルミニウム上に、置換めっき法で亜鉛被膜を形成し、亜鉛被膜上に厚さ3μmの銅層をめっきいた。さらにスクリーン印刷法を用いて所望の位置にエッチングレジストをマスクした後、硫酸−過酸化水素水を用いて前記銅層をエッチングした。エッチングレジストを2%の苛性ソーダ水溶液で除去後に銅をエッチングレジストに用いてアルミニウムを15%の苛性ソーダ水溶液でエッチングした。
【0031】
次に、前記銅層の所望部分にレジストを再度塗布し、また、前記のアルミニウムを用いて、エッチングレジストとし、硫酸120g/lと過酸化水素45g/lとの混液により上層及び下層の銅層をエッチングした。その後、エッチングレジストを除去して前記銅層をエッチングレジストに用いてアルミをエッチングする。次に、銅層の所望部分にレジストを再度塗布し、硫酸120g/lと過酸化水素45g/lとの混液により上層と下層の銅層をエッチングし、エッチングレジストを除去することで金属ベース回路基板を得た。
【0032】
この金属ベース回路基板は、信号回路部分において、回路に流れる最大電流が回路幅1μm当たり1μA以上流すことができ、しかも最小の回路幅25μmで、最小の導体間隔が25μmであった。その結果、信号回路部分については、その面積を、従来の金属ベース回路基板の場合に要した面積の3分の1に縮小することができ、その結果として、金属ベース回路基板の全体面積が従来のものの約40%に縮小され、高密度化が達成された。
【0033】
【発明の効果】
本発明は、回路形成用の金属箔に銅/アルミニウム/銅の複合箔を用い、銅層のエッチングに際してはアルカリ剥離型のスクリーン印刷エッチングレジストを用い、アルミニウム層のエッチング際しては銅層を用いることで、またこれらのエッチング方法を組み合わせることで、有機溶剤剥離型のエッチングレジストを使用することなしに、従来得られなかった、最少回路幅が150μm以下で、しかも、回路のはんだ付け部における電気抵抗が小さく電流容量が大きな金属ベース回路基板を得ることができる。
【0034】
また、本発明の方法によれば、前記断面形状を有し、回路同士の距離の最小値が25〜100μm、更に、回路が25〜100μmの回路幅の部分を有する金属ベース回路基板を安定して得ることができ、産業上非常に有用である。
【0035】
更に、本発明の方法によれば、発ガン性、オゾン層破壊、環境破壊等の問題のある有機溶剤剥離型のエッチングレジストを用いることなく、最少回路幅が25〜100μmと回路集積性に富み、しかも大電気容量の金属ベース回路基板が提供され、産業上非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1工程で得られる金属ベース基板の一例を示す断面図。
【図2】本発明の第2工程後の中間製品の断面図。
【図3】本発明の第3工程後の中間製品の断面図。
【図4】本発明の第4工程後の金属ベース回路基板の一例を示す断面図。
【図5】図4に係る金属ベース回路基板について、下層の銅層をエッチングしながら、上層の銅層をエッチングした後の、本発明に係る金属ベース回路基板の一例を示す断面図。
【図6】図5に係る金属ベース回路基板を用いて、半導体素子等を搭載した混成集積回路の一例を示す断面図。
【符号の説明】
1 金属板
2 絶縁層
3 銅層(下層)
4 アルミニウム層
5 銅層(上層)
6 複合箔
7 金属ベース基板
8 ソルダーレジスト
9 はんだ
10 半導体素子
11 端子
12 ボンディングワイヤー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is excellent in high heat dissipation and thermal shock resistance suitable for high heat generation electronic components or hybrid integrated circuits in which high heat generation electronic components and control circuit electronic components are mounted at high density, and therefore in reliability. The present invention relates to a metal base circuit board for a hybrid integrated circuit capable of obtaining an excellent high density hybrid integrated circuit and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
As a circuit board for mounting a highly exothermic electronic component, a metal plate having good thermal conductivity, for example, a metal plate such as aluminum or copper is used as a base material, and an inorganic filler having a thickness of about several tens of μm on the metal plate A metal base circuit board in which an insulating layer made of a resin containing resin is provided and a circuit made of a conductive foil is laminated on the insulating layer is used. The metal base circuit board is preferably used for applications in the high power field and the like because it has high thermal conductivity and can be mounted and used with an electronic component having a large calorific value.
[0003]
However, regarding the metal base circuit board for the application field, as the functions become more sophisticated, the number of elements and the number of inputs and outputs mounted on the board increase, and accordingly, the number of inputs and outputs and the number of wirings between elements increase. ing. For this reason, as the number of wirings in the circuit board increases, the area required for wiring increases, and the increase in the size and cost of the circuit board has become a problem to be solved in the industry.
[0004]
As a method for forming a circuit in a metal base circuit board, a method of forming a circuit by etching a conductive foil provided on an insulating layer on a metal plate is known. In this method, Etching resist ink is printed on the surface of the conductive foil to be a circuit by a screen printing method, and after the ink is cured, etching is performed by immersing the conductive foil in a soluble etching solution. It was not easy to adjust the amount, and it was not possible to easily obtain a circuit with a narrow circuit interval (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-44087). That is, if the ink amount is reduced, there is a problem that disconnection or conductor loss occurs and a satisfactory product cannot be obtained. Conventionally, only a minimum circuit interval of about 250 μm has been obtained.
[0005]
In addition, there is a method of forming a wire bonding pad and a soldering pad by selective etching of aluminum and copper with respect to a circuit in which copper is disposed in an upper layer as an upper layer. In order to etch aluminum, an alkaline etching solution is used. In order to use it, it is necessary to use an organic solvent peeling type etching resist because an alkali peeling type etching resist cannot be used. Non-flammable organic solvents that can be used for resist stripping have problems such as carcinogenicity and environmental destruction such as ozone layer destruction, and flammable materials require explosion-proof production facilities and work environments. The solvent-removable photoresist has a similar problem.
[0006]
Furthermore, in a circuit board having a circuit in which copper is disposed in an upper layer and copper in a lower layer, and a resistance circuit is formed of copper foil, parts are soldered to the lower layer copper foil, but the copper foil portion is an aluminum layer Therefore, there is a problem that a soldered portion of a circuit that requires a large current has a large electric resistance and cannot have a large current capacity.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to enable the use of an alkali peeling type screen printing etching resist or an alkali peeling type photoresist as a circuit forming etching resist. Another object of the present invention is to provide a metal base circuit board having an improved current capacity by reducing the electrical resistance of a soldered portion of a large current circuit.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention is a method of manufacturing a metal base circuit board in which a circuit made of a composite foil of copper / aluminum / copper is provided on a metal plate via an insulating layer, and (1) an insulating layer is provided on the metal plate. A step of forming a metal base substrate by laminating a copper / aluminum / copper composite foil, (2) a step of etching away a desired portion of the exposed copper layer of the metal base substrate, and (3) the copper Etching the exposed aluminum using the layer as an etching resist, and (4) providing an etching resist on a desired portion of the copper layer and etching the surface copper layer and the lower copper layer together. a metal base circuit board manufacturing method characterized by undergoing sequentially, the metal base circuit board etching resist is characterized by a screen printing etch resist alkali peeling type It is a manufacturing method.
[0009]
The present invention is characterized in that after the step (4), (5) a step of etching away an aluminum layer other than the aluminum layer below the surface copper layer is added, and the step (4) is further repeated. A method of manufacturing the metal base circuit board.
[0010]
The present invention is the method for manufacturing a metal base circuit board according to the step (4), wherein the etching is performed while removing the upper copper layer while leaving the lower copper layer remaining.
[0011]
The present invention is the above-described method for producing a metal base circuit board, wherein a solder resist layer is provided so that solder can be provided at a desired position of a circuit made of a copper layer as a final step.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As a result of various experimental studies in view of the circumstances of the known technology, the present inventor has used a copper / aluminum / copper composite foil as a metal foil for circuit formation, and an alkali peeling etching for the copper layer etching. By using a copper layer when etching an aluminum layer, and by combining these etching methods, an organic solvent peeling type etching resist is not used, and a minimum circuit that has not been obtained in the past. The inventors have obtained the knowledge that a metal base circuit board having a width of 150 μm or less and a small electric resistance at a soldered portion of a circuit and a large current capacity can be obtained, and the present invention has been achieved.
[0014]
The manufacturing method of the metal base circuit board of this invention is demonstrated with figures.
The first step of the present invention is a step of forming a
[0015]
As the metal plate 1, a general-purpose metal having high thermal conductivity such as aluminum, copper, iron, stainless steel, or an alloy or composite material thereof is used. Since the metal plate 1 is rich in thermal conductivity and lightweight, aluminum or The alloy is preferred. The thickness is generally 0.5 to 3 mm.
[0016]
[0017]
The copper / aluminum / copper composite foil used in the present invention may be either copper plated on both sides of aluminum or a composite of aluminum foil and copper foil by a rolling method.
[0018]
The copper thickness of the composite foil may be 1 μm or more. If it is less than 1 μm, the etching resist effect of aluminum may not be sufficient. The upper limit is about 10 μm because there is no technical limitation if a foil can be formed, but if it is too thick, etching takes time, which is not preferable in terms of productivity. Also, within the above range, the upper copper layer thickness is divided into a portion where the upper copper layer is etched and completely disappeared, and a portion that remains on the circuit surface after etching and forms a soldered portion. It is necessary to take into account the two aspects of becoming, preferably 2 μm or more and 5 μm or less. On the other hand, the thickness of the lower copper layer is preferably 8 μm or more and 300 μm or less in consideration of the case where the lower copper layer remains at a desired thickness to form part of the circuit.
[0019]
The aluminum thickness of the composite foil is preferably 10 μm or more and less than 500 μm. This is because when the thickness is less than 10 μm, an aluminum wire bonding defect may occur, and when it exceeds 500 μm, a short circuit between circuits due to an etching defect may occur.
[0020]
The second step of the present invention is a step of etching away a desired portion of the exposed copper layer (upper copper layer) of the
[0021]
The third step of the present invention is a step of etching the exposed aluminum using the upper copper layer to which a desired shape is added by the above operation as a resist when etching the aluminum. As an etching solution in this case, an aqueous caustic soda solution, an aqueous caustic potash solution, or the like can be used (see FIG. 3). In this process, it is conceivable to apply a cupric chloride aqueous solution or a ferric chloride aqueous solution capable of etching both copper and aluminum, but the copper and aluminum in one etching solution may be applied. Since the etching rate is different, it is difficult to form a fine pattern.
[0022]
The fourth step of the present invention is a step of providing an etching resist at a desired portion of the copper layer, and etching the surface copper layer and the lower copper layer together, which is the most characteristic feature of the present invention. It is a process. As for the etching resist provided in a desired portion of the copper layer, as described above, an alkali-peeling etching resist is used to achieve the object of the present invention. Through this step, as illustrated in FIG. 4, a circuit made of copper / aluminum / copper and / or a circuit made of aluminum / copper is formed. The former is suitable for soldering a semiconductor element, and the latter is suitable for wire bonding using an aluminum wire or a gold wire.
[0023]
In particular, in this process, while the thickness of the upper copper layer of the copper / aluminum / copper composite foil is selected in advance to be thinner than the thickness of the lower copper layer, the lower copper layer remains. By removing the upper copper layer, it is possible to form a circuit made of aluminum / copper while leaving a circuit made of lower layer copper. Conventionally, the number of times of etching required for forming the circuit is plural, It can be completed at once.
[0024]
Furthermore, in the present invention, after the fourth step, a portion other than the aluminum layer existing below the upper copper layer is removed by etching to form a copper circuit composed of the lower copper layer, By repeating the fourth step, the height of the circuit is different from that of the copper / aluminum / copper circuit, and the surface is made of copper suitable for soldering. The copper in which a part of the lower copper layer is exposed. It is also possible to form a circuit made of / aluminum / copper and a circuit made of copper / aluminum / copper in which a part of the aluminum layer is exposed, and the circuit can be freely designed (see FIG. 5). ).
[0025]
In addition, the present invention is characterized in that, as a final step, in addition to the above steps, a solder resist layer is provided so that solder can be provided at a desired position of a circuit made of a copper layer. As described above, the circuit surface is composed of a copper layer, and electronic components such as semiconductor elements or electrical components are joined and mounted via solder. In that case, the solder adheres to the unnecessary portions. It remains and is likely to cause an abnormality such as an electrical short circuit between circuits under actual use. In order to prevent this, in the present invention, a solder resist layer is provided at a desired position of a circuit made of a copper layer.
[0026]
Furthermore, the present invention is a metal base circuit board in which a circuit comprising a composite foil of copper / aluminum / copper is provided on a metal plate via an insulating layer, and the minimum circuit width is 25 μm or more and 100 μm or less. In a more specific embodiment, the metal base circuit board is characterized in that the maximum current flowing in the circuit is 1 μA or more (8 μA or less) per 1 μm of circuit width, It can be easily obtained based on the manufacturing method of the metal base circuit board.
[0027]
The minimum circuit width of the metal base circuit board of the present invention is 25 μm or more and 100 μm or less. If it is less than 25 μm, an electrical short circuit between the circuits may occur. On the other hand, the upper limit value of the minimum circuit width is not technically limited, but when it is too large, the degree of circuit integration on the circuit board does not increase, and when it exceeds 100 μm, the difference from the conventionally known one is small. It will be insufficient to achieve this goal.
[0028]
In addition, the metal base circuit board of the present invention has a copper / aluminum / copper circuit, and electronic parts and electrical parts can be soldered to this part, so that the current capacity is limited by the conventional soldering part. The problem is solved and it has a large electric capacity. Based on the experimental results of the present inventors, the minimum circuit width is 25 to 100 μm, and a current of 1 μA or more to 8 μA or less can be loaded per 1 μm of circuit width.
[0029]
【Example】
[Example 1]
Thickness of the insulating layer after hardening a bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Yuka Shell; EP828) containing 55% by volume of aluminum oxide (manufactured by Showa Denko; SRW) on an aluminum plate having a thickness of 1.5 mm The metal foil composed of a composite layer of an aluminum layer and a copper layer is disposed so that the copper layer is in contact with the insulating layer, and the insulating layer is cured by heating under pressure. Thus, a metal base substrate was produced. At this time, the thickness of the aluminum layer was 40 μm, and the thickness of the copper layer was 10 μm.
[0030]
After a protective sheet made of polypropylene is pasted on the back surface of the aluminum plate of the metal base substrate, a zinc coating is formed on the aluminum foil of the metal foil made of a composite layer of aluminum and copper by a displacement plating method. A 3 μm thick copper layer was plated. Further, after masking the etching resist at a desired position using a screen printing method, the copper layer was etched using sulfuric acid-hydrogen peroxide solution. After the etching resist was removed with a 2% aqueous solution of caustic soda, aluminum was etched with a 15% aqueous solution of caustic soda using copper as the etching resist.
[0031]
Next, a resist is applied again to a desired portion of the copper layer, and an etching resist is formed using the aluminum, and the upper and lower copper layers are mixed with a mixed solution of sulfuric acid 120 g / l and hydrogen peroxide 45 g / l. Was etched. Thereafter, the etching resist is removed and aluminum is etched using the copper layer as an etching resist. Next, a resist is applied again to a desired portion of the copper layer, the upper and lower copper layers are etched with a mixed solution of sulfuric acid 120 g / l and hydrogen peroxide 45 g / l, and the etching resist is removed to remove the metal base circuit. A substrate was obtained.
[0032]
In the metal base circuit board, the maximum current flowing in the circuit can flow 1 μA or more per 1 μm circuit width in the signal circuit portion, and the minimum circuit width is 25 μm and the minimum conductor interval is 25 μm. As a result, the area of the signal circuit portion can be reduced to one third of the area required for the conventional metal base circuit board. As a result, the entire area of the metal base circuit board is reduced. Densification was achieved with about 40% of the product.
[0033]
【The invention's effect】
In the present invention, a copper / aluminum / copper composite foil is used as a metal foil for forming a circuit, an alkali peeling type screen printing etching resist is used for etching a copper layer, and a copper layer is used for etching an aluminum layer. By using these methods and combining these etching methods, a minimum circuit width of 150 μm or less, which has not been obtained in the past without using an organic solvent-peeling etching resist, is used. A metal base circuit board having a small electric resistance and a large current capacity can be obtained.
[0034]
In addition, according to the method of the present invention, a metal base circuit board having the above-mentioned cross-sectional shape and having a minimum circuit distance of 25 to 100 μm and a circuit having a circuit width of 25 to 100 μm is stabilized. It is very useful in industry.
[0035]
Furthermore, according to the method of the present invention, the minimum circuit width is 25 to 100 μm and the circuit integration is high without using an organic solvent peeling type etching resist having problems such as carcinogenicity, ozone layer destruction, and environmental destruction. In addition, a metal base circuit board having a large electric capacity is provided, which is very useful in industry.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a metal base substrate obtained in a first step of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an intermediate product after the second step of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an intermediate product after the third step of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a metal base circuit board after the fourth step of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing an example of the metal base circuit board according to the present invention after etching the upper copper layer while etching the lower copper layer of the metal base circuit board according to FIG. 4;
6 is a cross-sectional view showing an example of a hybrid integrated circuit in which a semiconductor element or the like is mounted using the metal base circuit board according to FIG.
[Explanation of symbols]
1
4
6
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000002291A JP4172893B2 (en) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | Method for manufacturing metal-based circuit board |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000002291A JP4172893B2 (en) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | Method for manufacturing metal-based circuit board |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001196738A JP2001196738A (en) | 2001-07-19 |
JP4172893B2 true JP4172893B2 (en) | 2008-10-29 |
Family
ID=18531423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000002291A Expired - Fee Related JP4172893B2 (en) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | Method for manufacturing metal-based circuit board |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4172893B2 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000020261A (en) * | 1998-07-01 | 2000-01-21 | Ricoh Co Ltd | Image forming device |
KR100874047B1 (en) * | 2004-02-24 | 2008-12-12 | 산요덴키가부시키가이샤 | Circuit device and manufacturing method thereof |
TWI309962B (en) * | 2004-02-24 | 2009-05-11 | Sanyo Electric Co | Circuit device and menufacturing method thereof |
JP6149654B2 (en) * | 2013-09-27 | 2017-06-21 | 三菱マテリアル株式会社 | Power module substrate manufacturing method |
KR101944784B1 (en) | 2017-01-16 | 2019-02-08 | 일진머티리얼즈 주식회사 | Copper foil attached to the carrier foil |
KR101944783B1 (en) * | 2017-01-16 | 2019-04-18 | 일진머티리얼즈 주식회사 | Copper foil attached to the carrier foil |
KR101881287B1 (en) * | 2017-01-16 | 2018-07-27 | 일진머티리얼즈 주식회사 | Copper foil attached to the carrier foil |
-
2000
- 2000-01-11 JP JP2000002291A patent/JP4172893B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001196738A (en) | 2001-07-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20040017478A (en) | Manufacturing Method for Printed Circuit Board and Multiple PCB | |
JP4172893B2 (en) | Method for manufacturing metal-based circuit board | |
JP4825832B2 (en) | Method for manufacturing printed circuit board | |
JP4396493B2 (en) | Wiring board manufacturing method | |
JP2002118204A (en) | Semiconductor device, substrate for mounting semiconductor and method for manufacturing the same | |
JP4061137B2 (en) | Multilayer resin wiring board and manufacturing method thereof | |
CN104640382B (en) | Composite substrate and rigid substrates | |
JP3862454B2 (en) | Metal-based multilayer circuit board | |
JP3431532B2 (en) | Method of manufacturing transfer medium and method of manufacturing wiring board using the transfer medium | |
JP3199193B2 (en) | Circuit board for mounting semiconductor and method of manufacturing the same | |
JP3631028B2 (en) | Metal base circuit board and manufacturing method thereof | |
JP2001077488A (en) | Circuit board and manufacture, thereof, and lead frame | |
JP3663636B2 (en) | Printed wiring board and manufacturing method thereof | |
JP4187082B2 (en) | Metal base circuit board and manufacturing method thereof | |
JP4282627B2 (en) | Ceramic circuit board, manufacturing method thereof, and power control component using the same. | |
JPH08274123A (en) | Method for manufacturing conductor for hybrid integrated circuit substrate | |
JP2004281752A (en) | Single side circuit board and method for manufacturing it | |
JPS622591A (en) | Manufacture of metal base hybrid integrated circuit board | |
JP2004179485A (en) | Printed wiring board and method of manufacturing the same | |
JP3188783B2 (en) | Film carrier, film carrier device, and method of manufacturing film carrier | |
JPH1032281A (en) | Semiconductor circuit board with built-in resistor | |
JPS61285795A (en) | Manufacture of metal based hybrid integrated circuit board | |
JPH1051110A (en) | Printed-wiring board and semiconductor device using it | |
JP2006339588A (en) | Wiring circuit substrate | |
JP2005307316A (en) | Ceramic substrate, ceramic circuit board, and power control component using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060915 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071114 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080205 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080404 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080812 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080812 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120822 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130822 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |