JPH02148790A - 電気回路用基板およびその製造方法 - Google Patents
電気回路用基板およびその製造方法Info
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- JPH02148790A JPH02148790A JP63299726A JP29972688A JPH02148790A JP H02148790 A JPH02148790 A JP H02148790A JP 63299726 A JP63299726 A JP 63299726A JP 29972688 A JP29972688 A JP 29972688A JP H02148790 A JPH02148790 A JP H02148790A
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- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 60
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Landscapes
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- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明はベース金属に直接セラミックの絶縁層を形成し
てなる放熱特性に優れた電気回路用基板およびその製造
方法に関するものである。
てなる放熱特性に優れた電気回路用基板およびその製造
方法に関するものである。
(従来の技術)
従来、ハイブリッドIC用の基板としてアルミナ基板が
知られている。しかしながら、近年高集積化、ハイパワ
ー化したハイブリッドIC用の基板として、従来のアル
ミナ基板よりも熱伝導特性の良好なものが望まれている
。
知られている。しかしながら、近年高集積化、ハイパワ
ー化したハイブリッドIC用の基板として、従来のアル
ミナ基板よりも熱伝導特性の良好なものが望まれている
。
その−例として、第3図にその断面を示すように、銅等
のベース金属11上にアルミナ等のセラミック材料をプ
ラズマ溶射してセラミック絶縁層12を形成した溶射基
板が知られている。
のベース金属11上にアルミナ等のセラミック材料をプ
ラズマ溶射してセラミック絶縁層12を形成した溶射基
板が知られている。
(発明が解決しようとする課B)
第3図に示す構造の溶射基板は、熱伝導特性および耐熱
性が良好であり、大型化や加工が容易となる利点はある
ものの、ベース金属11とセラミック絶縁層12とが強
固な結合をしていないため、密着強度が充分に得られな
い問題があった。特に、ハイブリッドICを使用する際
顕著である基板に対して高温と低温の操り返し条件が与
えられるヒ−トサイクルにより、ベース金属11とセラ
ミック絶縁層12とがはく離しやすくなる問題があった
。
性が良好であり、大型化や加工が容易となる利点はある
ものの、ベース金属11とセラミック絶縁層12とが強
固な結合をしていないため、密着強度が充分に得られな
い問題があった。特に、ハイブリッドICを使用する際
顕著である基板に対して高温と低温の操り返し条件が与
えられるヒ−トサイクルにより、ベース金属11とセラ
ミック絶縁層12とがはく離しやすくなる問題があった
。
本発明の目的は上述した課題を解消して、ベース金属と
絶縁層であるアルミナコーティング層とが強固に密着し
て熱的なヒートサイクルでも境界面がはく離しない放熱
特性に優れた電気回路用基板およびその製造方法を提供
しようとするものである。
絶縁層であるアルミナコーティング層とが強固に密着し
て熱的なヒートサイクルでも境界面がはく離しない放熱
特性に優れた電気回路用基板およびその製造方法を提供
しようとするものである。
(課題を解決するための手段)
本発明の電気回路用基板は、少なくともAl1を0.2
〜12.0重量%、Beを0.01〜2.0重世%含有
した銅合金を熱処理することによりその表面に生成した
アルミナウィスカー層と、このアルミナウィスカー層の
上に形成したアルミナコーティング層とからなることを
特徴とするものである。
〜12.0重量%、Beを0.01〜2.0重世%含有
した銅合金を熱処理することによりその表面に生成した
アルミナウィスカー層と、このアルミナウィスカー層の
上に形成したアルミナコーティング層とからなることを
特徴とするものである。
また、本発明の電気回路用基板の製造方法は、少なくと
も^lを0.2〜12.0重量%、Beを0.01〜2
.0重量%含有した銅合金より成る基板を500〜90
0℃で10分間以上熱処理することにより基板表面にア
ルミナウィスカー層を生成させ、そのアルミナウィスカ
ー層上にアルミナを50μm以上被覆することを特徴と
するものである。
も^lを0.2〜12.0重量%、Beを0.01〜2
.0重量%含有した銅合金より成る基板を500〜90
0℃で10分間以上熱処理することにより基板表面にア
ルミナウィスカー層を生成させ、そのアルミナウィスカ
ー層上にアルミナを50μm以上被覆することを特徴と
するものである。
(作用)
上述した構成において、少なくとも所定量のJlj!、
Beを含む銅合金を熱処理好ましくは500〜900℃
で10分間以上の熱処理をすることにより、銅合金基板
の表面にアルミナウィスカー層を生成させ、その上に例
えばアルミナのプラズマ溶射により好ましくは50μm
以上のアルミナコーティング層を設けている。そのため
、第1図(a) 、 (b)に断面図およびそのA部の
拡大図を示すように、基板表面に生成したアルミナウィ
スカー層3がくさびの役目をして、銅合金からなるベー
ス金属1と絶縁体であるアルミナコーティング層2との
間で強固な密着を達成することができ、熱的なヒートサ
イクルを受けても境界面がはく離しない。なお、プラズ
マ溶射によるアルミナコーティング層の表面上に、ゾル
ゲル法によるアルミナコーティングを行えば、被覆層の
表面の平滑性がさらによくなり、耐電圧により優れた電
気回路用基板を得ることができる。
Beを含む銅合金を熱処理好ましくは500〜900℃
で10分間以上の熱処理をすることにより、銅合金基板
の表面にアルミナウィスカー層を生成させ、その上に例
えばアルミナのプラズマ溶射により好ましくは50μm
以上のアルミナコーティング層を設けている。そのため
、第1図(a) 、 (b)に断面図およびそのA部の
拡大図を示すように、基板表面に生成したアルミナウィ
スカー層3がくさびの役目をして、銅合金からなるベー
ス金属1と絶縁体であるアルミナコーティング層2との
間で強固な密着を達成することができ、熱的なヒートサ
イクルを受けても境界面がはく離しない。なお、プラズ
マ溶射によるアルミナコーティング層の表面上に、ゾル
ゲル法によるアルミナコーティングを行えば、被覆層の
表面の平滑性がさらによくなり、耐電圧により優れた電
気回路用基板を得ることができる。
なお、本発明において、銅合金中に含まれるAffの含
有量を0.2〜12.0重量%と限定する理由は、0.
2重量%未満であると熱処理で充分なアルミナウィスカ
ーが生成できないとともに、12.0重量%を超えると
合金材の加工性が極端に悪化するためである。Beの含
有量を0,01〜2.0重世%と限定する理由は、0.
01重量%未満では合金材の強度が低くなるとともに、
2.0重量%を超えると合金材の加工性が悪化するため
である。
有量を0.2〜12.0重量%と限定する理由は、0.
2重量%未満であると熱処理で充分なアルミナウィスカ
ーが生成できないとともに、12.0重量%を超えると
合金材の加工性が極端に悪化するためである。Beの含
有量を0,01〜2.0重世%と限定する理由は、0.
01重量%未満では合金材の強度が低くなるとともに、
2.0重量%を超えると合金材の加工性が悪化するため
である。
また、ベース金属を形成する銅合金中に必要に応じてZ
nO〜10.0重量%、Coo〜2.0重量%添加する
ことが可能である。Znの添加は合金材の強度を向上さ
せるが10重量%を超えると合金材の加工性が悪化する
とともに、Coの添加は合金材の強度を向上させるが2
重量%を超えると加工性が悪くなる。
nO〜10.0重量%、Coo〜2.0重量%添加する
ことが可能である。Znの添加は合金材の強度を向上さ
せるが10重量%を超えると合金材の加工性が悪化する
とともに、Coの添加は合金材の強度を向上させるが2
重量%を超えると加工性が悪くなる。
熱処理条件は銅合金基板表面上にアルミナウィスカーが
生成する500〜900℃で10分間以上の条件が好ま
しい。この条件において、500 ’CIO分間未満で
はアルミナウィスカーを生成しないとともに、900℃
以上ではアルミナウィスカーの生成が急激なため基材と
アルミナウィスカーとが充分に密着しない。
生成する500〜900℃で10分間以上の条件が好ま
しい。この条件において、500 ’CIO分間未満で
はアルミナウィスカーを生成しないとともに、900℃
以上ではアルミナウィスカーの生成が急激なため基材と
アルミナウィスカーとが充分に密着しない。
プラズマ溶射等により形成するアルミナコーティング層
の厚さは50μm未満では充分な絶縁性能を得られない
おそれがあるため、50μm以上であると好ましい。ま
た、このアルミナコーティング層をプラズマ溶射により
形成した場合は表面が粗くなるため、必要に応じてアル
ミナのゾルゲル法によるコート層をその上に形成すると
、さらに絶縁性能を良好にすることができる。
の厚さは50μm未満では充分な絶縁性能を得られない
おそれがあるため、50μm以上であると好ましい。ま
た、このアルミナコーティング層をプラズマ溶射により
形成した場合は表面が粗くなるため、必要に応じてアル
ミナのゾルゲル法によるコート層をその上に形成すると
、さらに絶縁性能を良好にすることができる。
(実施例)
以下、実際の例について説明する。
1施±
まず、基体となる金属として、真空溶解炉中にて第1表
に示す所定の組成に調合した銅合金を溶解しインゴット
を作った。得られたインゴットを熱間圧延加工後冷間圧
延加工と焼鈍を繰り返すことにより約50X50X2M
の板を作製して試験用基材とした。
に示す所定の組成に調合した銅合金を溶解しインゴット
を作った。得られたインゴットを熱間圧延加工後冷間圧
延加工と焼鈍を繰り返すことにより約50X50X2M
の板を作製して試験用基材とした。
得られた試験用基材に対し500 ”C130分間の熱
処理を行ない表面にアルミナウィスカーを生成させた後
、プラズマ溶射法により約100μmのアルミナコーテ
ィングを行ない基板とした。
処理を行ない表面にアルミナウィスカーを生成させた後
、プラズマ溶射法により約100μmのアルミナコーテ
ィングを行ない基板とした。
特性を評価するため、500℃の電気炉中に自動で基板
を出し入れする装置を使用して、得られた基板に対して
ヒートサイクル試験を行なった。ヒートサイクル試験の
条件は500℃515分間と室温15分間との1000
サイクルとし、試験後の試験体の表面状態を観察した。
を出し入れする装置を使用して、得られた基板に対して
ヒートサイクル試験を行なった。ヒートサイクル試験の
条件は500℃515分間と室温15分間との1000
サイクルとし、試験後の試験体の表面状態を観察した。
また、圧延加工時の割れの有・無も加工中に観察した。
結果を第1表に示す。
第1表の結果から、銅合金中に八2を0.2重量%以上
含有しないと、充分な密着性が得られないとともに、A
ffを12.0重量%、Beを2.0重量%よりも多く
含有すると、圧延加工時に割れが発生し製品化が難しい
ことがわかった。また、lおよびBeの含有率が本発明
の範囲内であれば、Zn、C。
含有しないと、充分な密着性が得られないとともに、A
ffを12.0重量%、Beを2.0重量%よりも多く
含有すると、圧延加工時に割れが発生し製品化が難しい
ことがわかった。また、lおよびBeの含有率が本発明
の範囲内であれば、Zn、C。
を含有しても良好な特性の基板を得ることができること
もわかった。
もわかった。
次に、熱処理条件の影響を調べるため、Aj22.0重
量%、Be1.0重量%、残部銅からなる基材に対して
第2表に示す熱処理条件で熱処理を実施してアルミナウ
ィスカーを生成させた後、プラズマ溶射法により100
μmのアルミナコーティングを行ない基板を作製し、
この基板に対して前記と同様のヒートサイクル試験を実
施した。結果を第2表に示す。
量%、Be1.0重量%、残部銅からなる基材に対して
第2表に示す熱処理条件で熱処理を実施してアルミナウ
ィスカーを生成させた後、プラズマ溶射法により100
μmのアルミナコーティングを行ない基板を作製し、
この基板に対して前記と同様のヒートサイクル試験を実
施した。結果を第2表に示す。
第2表の結果から、熱処理温度は400 ’C以下では
充分なアルミナウィスカーが生成せずヒートサイクル試
験ではく離してしまうとともに、900℃を超えるとア
ルミナウィスカーの生長が大き過ぎては(離してしまう
ことがわかった。また、熱処理時間が10分未満では充
分なアルミナウィスカーの生成ができず、はく離が生じ
ることもわかった。
充分なアルミナウィスカーが生成せずヒートサイクル試
験ではく離してしまうとともに、900℃を超えるとア
ルミナウィスカーの生長が大き過ぎては(離してしまう
ことがわかった。また、熱処理時間が10分未満では充
分なアルミナウィスカーの生成ができず、はく離が生じ
ることもわかった。
次に、アルミナコーティング層の厚さと耐電圧との関係
を調べるため、AL!、0重量%、Be1.0重量%、
残部銅からなる銅合金基材に対し500℃130分間の
熱処理を行ない表面にアルミナウィスカーを生成させた
後、プラズマ溶射法によりアルミナコーチイブ層の厚さ
を変えて基板を作製し、得られた基板に対して耐電圧を
測定した。同時に、各基板のアルミナコーチイブ層上に
、ゾルゲル法によるアルミナコーティング層を設けた基
板についても、同様に耐電圧を測定した。結果を第2図
に示す。
を調べるため、AL!、0重量%、Be1.0重量%、
残部銅からなる銅合金基材に対し500℃130分間の
熱処理を行ない表面にアルミナウィスカーを生成させた
後、プラズマ溶射法によりアルミナコーチイブ層の厚さ
を変えて基板を作製し、得られた基板に対して耐電圧を
測定した。同時に、各基板のアルミナコーチイブ層上に
、ゾルゲル法によるアルミナコーティング層を設けた基
板についても、同様に耐電圧を測定した。結果を第2図
に示す。
第2図の結果から、アルミナコーティング層の厚さは耐
電圧と比例関係にあり、50μm未満では耐電圧は50
0■以下となるため、50μmが一般に使用できる下限
である。また、アルミナコーティング層上にゾルゲル法
によるアルミナコーティング層を設けると耐電圧が向上
することもわかった。
電圧と比例関係にあり、50μm未満では耐電圧は50
0■以下となるため、50μmが一般に使用できる下限
である。また、アルミナコーティング層上にゾルゲル法
によるアルミナコーティング層を設けると耐電圧が向上
することもわかった。
(発明の効果)
以上の説明から明らかなように、本発明の電気回路用基
板およびその製造方法によれば、銅合金よりなるベース
金属上に設けたアルミナウィスカー層がアルミナコーテ
ィング層に対してくさびの役目をするため、銅合金から
なるベース金属とアルミナコーティング層との間で強固
な密着を達成することができ、熱的なヒートサイクルを
受けても銅合金とアルミナ絶縁層との境界面がはく離し
ない電気回路用基板を得ることができる。
板およびその製造方法によれば、銅合金よりなるベース
金属上に設けたアルミナウィスカー層がアルミナコーテ
ィング層に対してくさびの役目をするため、銅合金から
なるベース金属とアルミナコーティング層との間で強固
な密着を達成することができ、熱的なヒートサイクルを
受けても銅合金とアルミナ絶縁層との境界面がはく離し
ない電気回路用基板を得ることができる。
第1図(a) 、 (b)はそれぞれ本発明の電気回路
用基板の一例の模式的な構成を示す断面図およびそのA
部の部分拡大図、 第2図は本発明の基板におけるアルミナコーティング層
の厚さと耐電圧の関係を示すグラフ、第3図は従来の電
気回路用基板の一例の模式的な構成を示す断面図である
。 1・・・ベース金属 2・・・アルミナコーティング層 3・・・アルミナウィスカー層 特 許 出 願 人 日 本 碍 子 株 弐 Δ 社 第2図 アルミナコーティング層厚で(/7m)第3図 第1図 (a) (b) 手 続 補 正 嗜j 平成 元年11月29日
用基板の一例の模式的な構成を示す断面図およびそのA
部の部分拡大図、 第2図は本発明の基板におけるアルミナコーティング層
の厚さと耐電圧の関係を示すグラフ、第3図は従来の電
気回路用基板の一例の模式的な構成を示す断面図である
。 1・・・ベース金属 2・・・アルミナコーティング層 3・・・アルミナウィスカー層 特 許 出 願 人 日 本 碍 子 株 弐 Δ 社 第2図 アルミナコーティング層厚で(/7m)第3図 第1図 (a) (b) 手 続 補 正 嗜j 平成 元年11月29日
Claims (2)
- 1.少なくともAlを0.2〜12.0重量%、Beを
0.01〜2.0重量%含有した銅合金を熱処理するこ
とによりその表面に生成したアルミナウィスカー層と、
このアルミナウィスカー層の上に形成したアルミナコー
ティング層とからなることを特徴とする電気回路用基板
。 - 2.少なくともAlを0.2〜12.0重量%、Beを
0.01〜2.0重量%含有した銅合金より成る基板を
500〜900℃で10分間以上熱処理することにより
基板表面にアルミナウィスカー層を生成させ、そのアル
ミナウィスカー層上にアルミナを50μm以上被覆する
ことを特徴とする電気回路用基板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63299726A JPH02148790A (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | 電気回路用基板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63299726A JPH02148790A (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | 電気回路用基板およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02148790A true JPH02148790A (ja) | 1990-06-07 |
JPH0563108B2 JPH0563108B2 (ja) | 1993-09-09 |
Family
ID=17876221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63299726A Granted JPH02148790A (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | 電気回路用基板およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02148790A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9404171B2 (en) | 2007-05-21 | 2016-08-02 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Rare earth oxide-containing sprayed plate and making method |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101167425B1 (ko) * | 2010-09-16 | 2012-07-23 | 삼성전기주식회사 | 방열기판 및 그 제조방법 |
KR101204191B1 (ko) * | 2010-11-02 | 2012-11-23 | 삼성전기주식회사 | 방열기판 |
-
1988
- 1988-11-29 JP JP63299726A patent/JPH02148790A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9404171B2 (en) | 2007-05-21 | 2016-08-02 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Rare earth oxide-containing sprayed plate and making method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0563108B2 (ja) | 1993-09-09 |
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