JPH02165690A - 基板と電気回路装置 - Google Patents
基板と電気回路装置Info
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- JPH02165690A JPH02165690A JP1277003A JP27700389A JPH02165690A JP H02165690 A JPH02165690 A JP H02165690A JP 1277003 A JP1277003 A JP 1277003A JP 27700389 A JP27700389 A JP 27700389A JP H02165690 A JPH02165690 A JP H02165690A
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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）
本発明の分野は電気回路装置の分野であって、本発明は
特に、電気回路装置に半導体素子やその他の回路要素を
実装する上で使用する新規かつ改良された基板に関する
。
特に、電気回路装置に半導体素子やその他の回路要素を
実装する上で使用する新規かつ改良された基板に関する
。
（従来の技術）
電気回路等に対して現在使用されている、あるいは提案
されている絶縁された金属基板は、剛性で伝熱性の金属
の基層と、該基層、１−の高分子材あるいはセラミック
等の誘′ＰＩ層と、希望する回路軌道パターンを形成す
べく食刻される前記誘電層上の導電性銅フィルムとから
構成されている。前記の基板は回路装置を形成するよう
回路軌道に電気的かつ熱的に接続さゼて半導体素子やそ
の他の回路要素を実装し、前記回路装置が作動している
間に発生ずる熱は半導体素子やその他の要素から吸出さ
れ、基板の基層を介して放散させられる。そのような基
板においては、高分子材の誘ｉｔ層は基板の導電性の回
路層を基層に接着する上で必要とされることがよくあり
、かつその他周知の基板においては、誘電性材料のフィ
ルム等は、ｊ＃導電性回路層並びに基層に接着させるた
め両側に接着剤を塗布される。そのような基板において
は、特定の電気回路装置の要件を満足させるため必要な
程度の電気絶縁性を導電性回路層と放熱金属の基層との
間で提供するようｖ４重層の厚さが選定される。
されている絶縁された金属基板は、剛性で伝熱性の金属
の基層と、該基層、１−の高分子材あるいはセラミック
等の誘′ＰＩ層と、希望する回路軌道パターンを形成す
べく食刻される前記誘電層上の導電性銅フィルムとから
構成されている。前記の基板は回路装置を形成するよう
回路軌道に電気的かつ熱的に接続さゼて半導体素子やそ
の他の回路要素を実装し、前記回路装置が作動している
間に発生ずる熱は半導体素子やその他の要素から吸出さ
れ、基板の基層を介して放散させられる。そのような基
板においては、高分子材の誘ｉｔ層は基板の導電性の回
路層を基層に接着する上で必要とされることがよくあり
、かつその他周知の基板においては、誘電性材料のフィ
ルム等は、ｊ＃導電性回路層並びに基層に接着させるた
め両側に接着剤を塗布される。そのような基板において
は、特定の電気回路装置の要件を満足させるため必要な
程度の電気絶縁性を導電性回路層と放熱金属の基層との
間で提供するようｖ４重層の厚さが選定される。
しかしながら、この目的のために必要とされる誘電層の
厚さは、好ましくない程度に半導体素子等から放熱基層
への伝熱に干渉する傾向があり、そのため半導体素子は
適正な温度条件において作動できないことがよくある。
厚さは、好ましくない程度に半導体素子等から放熱基層
への伝熱に干渉する傾向があり、そのため半導体素子は
適正な温度条件において作動できないことがよくある。
その結果、高分子材の誘電層を組み込んだ、最近提案さ
れてきた基板のあるものは、誘で層を介する伝熱を向上
させるために高分子材にアルファアルミナあるいはその
他の伝熱性であるが導電性でない材料で充てんさせてい
る。そのような訓電層は極めて薄い層の形成が困難な傾
向があり、かつ薄い層で提供された場合、アルミナを均
一に分散させていないため電気回路装置の各種の部分か
らの熱の排出が均一でないことが度々ある。また、時に
は、アルミニウムの熱だめ部材の表面を陽極酸化させて
その］−に電気絶縁性コーティングを形成することが提
案されてきたが、そのような装置もまた、電気絶縁要件
を満足するには著しい厚さの誘電層を必要とする傾向が
ある。さらに最近になって、電気回路装置に対する電気
絶縁および放熱要件は徐々により厳しくなってきており
、周知の絶縁された金ｌ！基板では半導体素子等を実装
し、一方前記装置に要求される絶縁性および放熱性を提
供する適度に紅汎的な手段を提供しないことがよくある
ことが判明している。電気絶縁性および伝熱性が向上し
た誘電層を組み込んだ経列的な絶縁された金属基板を有
する回路装置を提供することが楡めて望まれる。
れてきた基板のあるものは、誘で層を介する伝熱を向上
させるために高分子材にアルファアルミナあるいはその
他の伝熱性であるが導電性でない材料で充てんさせてい
る。そのような訓電層は極めて薄い層の形成が困難な傾
向があり、かつ薄い層で提供された場合、アルミナを均
一に分散させていないため電気回路装置の各種の部分か
らの熱の排出が均一でないことが度々ある。また、時に
は、アルミニウムの熱だめ部材の表面を陽極酸化させて
その］−に電気絶縁性コーティングを形成することが提
案されてきたが、そのような装置もまた、電気絶縁要件
を満足するには著しい厚さの誘電層を必要とする傾向が
ある。さらに最近になって、電気回路装置に対する電気
絶縁および放熱要件は徐々により厳しくなってきており
、周知の絶縁された金ｌ！基板では半導体素子等を実装
し、一方前記装置に要求される絶縁性および放熱性を提
供する適度に紅汎的な手段を提供しないことがよくある
ことが判明している。電気絶縁性および伝熱性が向上し
た誘電層を組み込んだ経列的な絶縁された金属基板を有
する回路装置を提供することが楡めて望まれる。
（発明が解決しようとする課題）
本発明の目的は、半導体素子等を実装するための新規で
、改良された基板を提供することであり、３４７Ｉｉ性
回路層と、金属基層と、基層に対して選択した絶縁関係
で、かつ基層に対して改良した伝熱関係で、導電性回路
層を前記の金属基層に実装するための電気絶縁性誘電層
とを含む基板を提供することであり、経済的でかつ信頼
性のある基板を提供することであり、かつそのような基
板を用いた新規かつ改良された電気回路装置を提供する
ことである。
、改良された基板を提供することであり、３４７Ｉｉ性
回路層と、金属基層と、基層に対して選択した絶縁関係
で、かつ基層に対して改良した伝熱関係で、導電性回路
層を前記の金属基層に実装するための電気絶縁性誘電層
とを含む基板を提供することであり、経済的でかつ信頼
性のある基板を提供することであり、かつそのような基
板を用いた新規かつ改良された電気回路装置を提供する
ことである。
（課題を解決するための手段）
要約すれば、半導体素子等を実装するための本発明によ
る新規かつ改良された基板は導電性回路層と、アルミニ
ウム材の基層と、導電性回路層をその上に取り付けるた
めに前記基層に直接接着しうるアモルファス酸化アルミ
ニウムの電気絶縁性ハードコーティングＩ［ｉｌとから
なる。酸化アルミニウムの電気絶縁性ハードコーティン
グ層は、例えば耐傷、耐摩耗性あるいは耐触性等をアル
ミニウムの而に付与するために一般的に使用されている
、アルミニウム金属のための従来のハードコーティング
層を用いて基板のアルミニウム金属の基層の」−に、交
流−直流組合せコーティング法により周期的に形成され
る。前記タイプの酸アルミニウムのハードコーティング
は、大気中あるいは従来の直流陽極酸化法等により形成
された酸化アルミニウムコーティングと比較して単位厚
さ当りの誘電強度が向上するのみならず、熱伝導を向上
さけることが判明した。
る新規かつ改良された基板は導電性回路層と、アルミニ
ウム材の基層と、導電性回路層をその上に取り付けるた
めに前記基層に直接接着しうるアモルファス酸化アルミ
ニウムの電気絶縁性ハードコーティングＩ［ｉｌとから
なる。酸化アルミニウムの電気絶縁性ハードコーティン
グ層は、例えば耐傷、耐摩耗性あるいは耐触性等をアル
ミニウムの而に付与するために一般的に使用されている
、アルミニウム金属のための従来のハードコーティング
層を用いて基板のアルミニウム金属の基層の」−に、交
流−直流組合せコーティング法により周期的に形成され
る。前記タイプの酸アルミニウムのハードコーティング
は、大気中あるいは従来の直流陽極酸化法等により形成
された酸化アルミニウムコーティングと比較して単位厚
さ当りの誘電強度が向上するのみならず、熱伝導を向上
さけることが判明した。
従って、前記基板の誘電層は厚さを極めて薄くでき、か
つ必要な誘電強度を提供し、また顕著に改良された伝熱
性を提供しながら熱伝導を著しく向上させる。本発明の
好適実施例においては、基板の基層の金属材は、例えば
アルミニウム協会（八Ｉｕｌｉｎｕｌ Ａｓ５ｏｃｉａ
ｔｉｏｎ ＩｎＣ０ｒＤＯｒａｔｅｄ）により１００
０．５０００または６０００シリーズのアルミ合金とし
て指定されているアルミニウム合金からなり、前記合金
シリーズは良好な強度を示すが、鉄や銅成分等が無く、
前述のように、母材金属の上に形成された酸化アルミニ
ウムのハードコーティングが、その有効誘電強度を低下
させつる可能性のある鉄や銅成分等が概ね含まれていな
いことを保証する。そのように、基板の回路層からその
基層への伝熱性を向上させる極めて薄い誘電層が達成さ
れる。
つ必要な誘電強度を提供し、また顕著に改良された伝熱
性を提供しながら熱伝導を著しく向上させる。本発明の
好適実施例においては、基板の基層の金属材は、例えば
アルミニウム協会（八Ｉｕｌｉｎｕｌ Ａｓ５ｏｃｉａ
ｔｉｏｎ ＩｎＣ０ｒＤＯｒａｔｅｄ）により１００
０．５０００または６０００シリーズのアルミ合金とし
て指定されているアルミニウム合金からなり、前記合金
シリーズは良好な強度を示すが、鉄や銅成分等が無く、
前述のように、母材金属の上に形成された酸化アルミニ
ウムのハードコーティングが、その有効誘電強度を低下
させつる可能性のある鉄や銅成分等が概ね含まれていな
いことを保証する。そのように、基板の回路層からその
基層への伝熱性を向上させる極めて薄い誘電層が達成さ
れる。
本発明の好適実施例においては、基層はその導電性回路
層を酸化アルミニウムの電気絶縁性ハードコーティング
層に極めて容易かつ安定して固定させる接着材料を含み
、該接着材料は酸化アルミニウムのハードコーティング
と協働して、導電層と基板の金属基層との間の好ましい
電気絶縁性を提供する。一実施例においては、前記の接
着材料は電気絶縁性の高分子フィルム等からなり、別の
実施例においては、誘電フィルムが回路層に接着される
長辺の各々とハードコーティング上にコーティングされ
て、ハードコーティング層の電気絶縁性を補完する。
層を酸化アルミニウムの電気絶縁性ハードコーティング
層に極めて容易かつ安定して固定させる接着材料を含み
、該接着材料は酸化アルミニウムのハードコーティング
と協働して、導電層と基板の金属基層との間の好ましい
電気絶縁性を提供する。一実施例においては、前記の接
着材料は電気絶縁性の高分子フィルム等からなり、別の
実施例においては、誘電フィルムが回路層に接着される
長辺の各々とハードコーティング上にコーティングされ
て、ハードコーティング層の電気絶縁性を補完する。
基板の一好適実施例においては、酸アルミニウムの電気
絶縁性ハードコーティング層は、基層には接着するがハ
ードコーティング層の他のセクションからは１１１１間
されている多数のハードコーティング層のセクションを
含む。電気絶縁性高分子接着材料は酸化アルミニウムの
ハードコーティング層のセクションの上、並びに該セク
ションの間に配されて前記ハードコーティングのセクシ
ョンと協働して基板の導電性回路層を金属基板に希望す
る電気絶縁関係で固定する前記配置において、酸化アル
ミニウムのハードツーティ・ング層のセクションは高分
子接着材料中へ延び電気絶縁接着材と協働して、基層に
対して導電回路軌道層のために望ましい絶縁性をｊｊす
る極めて薄い誘電性層を提供し、 Ｂ導電性回路軌道層
の全ゆる部分から基層への極めて均一かつ効率的な伝熱
を行わしめる。
絶縁性ハードコーティング層は、基層には接着するがハ
ードコーティング層の他のセクションからは１１１１間
されている多数のハードコーティング層のセクションを
含む。電気絶縁性高分子接着材料は酸化アルミニウムの
ハードコーティング層のセクションの上、並びに該セク
ションの間に配されて前記ハードコーティングのセクシ
ョンと協働して基板の導電性回路層を金属基板に希望す
る電気絶縁関係で固定する前記配置において、酸化アル
ミニウムのハードツーティ・ング層のセクションは高分
子接着材料中へ延び電気絶縁接着材と協働して、基層に
対して導電回路軌道層のために望ましい絶縁性をｊｊす
る極めて薄い誘電性層を提供し、 Ｂ導電性回路軌道層
の全ゆる部分から基層への極めて均一かつ効率的な伝熱
を行わしめる。
本発明の新規かつ改良された基板並びに回路装置のその
他の目的、利点および詳細は添付図面を参照した、本発
明の好適実施例についての以Ｆの詳細説明から明らかと
なる。
他の目的、利点および詳細は添付図面を参照した、本発
明の好適実施例についての以Ｆの詳細説明から明らかと
なる。
（実施例）
図面を参照すれば、第１図および第２図の１゜は本発明
による新規かつ改良された電気回路装置を示し、該ｖｉ
置は本発明による新規かつ改良された基板１２と、該基
板上に実装された１個以上の半導体素子あるいはその他
の回路要素１４を含むものとして示されている。前記基
板は、銅、アルミニウム、あるいはその他の導電性材料
の導電性回路層１６と、アルミニウム金属材料の基ｍ’
ｒｓと、本発明によれば、金属基層に直接接着される酸
化アルミニウムの電気絶縁性ハードコーティングの導電
層２０とを含む。典型的には、導電性回路ｇ１６はまず
シートあるいはフォイルの形態で誘電層２０の上に設け
られ、次いで第２図の点線１６ａで示すようにいずれか
の従来の方法で食刻されて基板に回路軌道１６．１およ
び半導体装軌道１６．２等を形成する。次いで、従来の
要領で、伝熱性および導電性はＩυだあるいは接羽剤２
２あるいは好ましくは電気絶縁性のエポキシ材料等を用
いて半導体素子１４等がパッド等に実装される。半導体
素子あるいはその他の要素の端子は第２図の１４．１で
概略図示するように、２４゜１のような端子や軌道に接
着された接着ワイＶ２４を用いて回路軌道１６．１に１
気的に接続される。前記配置においては、導電性回路層
１６は、例えば蒸着、スパッタリング、メツＶ等のいず
れかの従来の方法により酸化アルミニウムのハードコー
ティングＭ’ＲＭ２０の上に形成され、第２図に示すよ
うに酸化アルミニウムのハードコーティングに直接接着
されるか、あるいは下記するように誘Ｔｉ層の接着材に
より基層に接着される。回路層１６は前述のようにフォ
イル状で配置され、次いで食刻されるか、あるいは本発
明の範囲内において好ましいと思われる希望するパター
ンで：１ｃｆｆｉ１２０上に形成されることが理解され
る。
による新規かつ改良された電気回路装置を示し、該ｖｉ
置は本発明による新規かつ改良された基板１２と、該基
板上に実装された１個以上の半導体素子あるいはその他
の回路要素１４を含むものとして示されている。前記基
板は、銅、アルミニウム、あるいはその他の導電性材料
の導電性回路層１６と、アルミニウム金属材料の基ｍ’
ｒｓと、本発明によれば、金属基層に直接接着される酸
化アルミニウムの電気絶縁性ハードコーティングの導電
層２０とを含む。典型的には、導電性回路ｇ１６はまず
シートあるいはフォイルの形態で誘電層２０の上に設け
られ、次いで第２図の点線１６ａで示すようにいずれか
の従来の方法で食刻されて基板に回路軌道１６．１およ
び半導体装軌道１６．２等を形成する。次いで、従来の
要領で、伝熱性および導電性はＩυだあるいは接羽剤２
２あるいは好ましくは電気絶縁性のエポキシ材料等を用
いて半導体素子１４等がパッド等に実装される。半導体
素子あるいはその他の要素の端子は第２図の１４．１で
概略図示するように、２４゜１のような端子や軌道に接
着された接着ワイＶ２４を用いて回路軌道１６．１に１
気的に接続される。前記配置においては、導電性回路層
１６は、例えば蒸着、スパッタリング、メツＶ等のいず
れかの従来の方法により酸化アルミニウムのハードコー
ティングＭ’ＲＭ２０の上に形成され、第２図に示すよ
うに酸化アルミニウムのハードコーティングに直接接着
されるか、あるいは下記するように誘Ｔｉ層の接着材に
より基層に接着される。回路層１６は前述のようにフォ
イル状で配置され、次いで食刻されるか、あるいは本発
明の範囲内において好ましいと思われる希望するパター
ンで：１ｃｆｆｉ１２０上に形成されることが理解され
る。
本発明によれば、酸化アルミニウム
（Ａ１２０３）の電気絶縁性のハードコーティング［２
０は、例えばアルミニウム金属に耐傷性、耐１？耗性、
耐触性等を付与するために通常用いられる、いずれかの
従来のアモルファス酸化アルミニウムハードコーティン
グ法によりアルミニウム金属のＪ！１１８上に設けられ
た層である。前記のハードコーティング法は周知であり
、かつ１９８０年ウィスつンシン州ミルウオーキで、米
国メツ；１および表面仕上げ業者協会により開催された
第６７回年次技術会議におけるエム、エム、ラーナおよ
びジエーイ、エイヂ、モースによる論文１低電圧による
アルミニウムのハードＪｉｉｌｆ１Ｍ化」（“１ｌａｒ
ｄ Ａｒｏｄｉｚｉｎｇ ｏｒ Ａｌｕｍｉｎｕ
ｌ Ｂｙ Ｌｏｗ Ｖｏｔ−ａｏｃ ” ｂｙ Ｈ
，Ｈ，Ｌｅｒｎｅｒ ａｎｄ Ｊ、１１． Ｈｏｒｓｅ
、 ６７ ｔｈ八へｎｕａｌ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ
Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、 Ｔｈｅ Ａｍｅｒ
ｉｃａｎＳｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｐｌａｔｅｒｓ
ａｎｄ ５ｕｒｆａｃｅ ＦｉｎｉｓｈｅｒｓＩ
ｎｃ、、 Ｈｉｌｗａｕｋｅｃ、 ＷＩ、 １９８０
）に記載されているので、その方法は本明ｍ磨では詳
しく述べないが、前記ハードコーティング法においては
、金属基ＷＪ１８はまず、第３図において２６で線図で
示す硫酸等のハードコーティング用電解槽に浸漬され、
交流−直流法により金Ｊ１基層の表面１８゜１自体にア
モルファス酸化アルミニウムが加速形成できるようにし
、前記交流−直流法においては酸化アルミニウムのハー
ドコーティングの層が２８で示すように形成され、高度
の密度と少なくとも約１０００ボルト／ミル程度の高度
の誘電強度を備えたハードコーティング２０を堆積する
ものと思われる。ハードコーティングされたアルミニウ
ムの基層は次いで３２で示すように摺から取り出され、
３４で示すように導電性の回路ｉ＠１６がハードコーテ
ィング層に付与される。酸化アルミニウムのハードコー
ティングは高度の誘電強度を示すのみならず、熱伝導を
向上させることが判明した。前述の酸化アルミニウムハ
ードコーティングは、約２００ボルト／ミル以下Ｐｉ！
度の誘電強度を典型的に有する、通常の大気中あるいは
従来の直流陽極酸化法でアルミニウム金属上に形成され
た酸化アルミニウムのコーティングとは峻別される。
０は、例えばアルミニウム金属に耐傷性、耐１？耗性、
耐触性等を付与するために通常用いられる、いずれかの
従来のアモルファス酸化アルミニウムハードコーティン
グ法によりアルミニウム金属のＪ！１１８上に設けられ
た層である。前記のハードコーティング法は周知であり
、かつ１９８０年ウィスつンシン州ミルウオーキで、米
国メツ；１および表面仕上げ業者協会により開催された
第６７回年次技術会議におけるエム、エム、ラーナおよ
びジエーイ、エイヂ、モースによる論文１低電圧による
アルミニウムのハードＪｉｉｌｆ１Ｍ化」（“１ｌａｒ
ｄ Ａｒｏｄｉｚｉｎｇ ｏｒ Ａｌｕｍｉｎｕ
ｌ Ｂｙ Ｌｏｗ Ｖｏｔ−ａｏｃ ” ｂｙ Ｈ
，Ｈ，Ｌｅｒｎｅｒ ａｎｄ Ｊ、１１． Ｈｏｒｓｅ
、 ６７ ｔｈ八へｎｕａｌ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ
Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、 Ｔｈｅ Ａｍｅｒ
ｉｃａｎＳｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｐｌａｔｅｒｓ
ａｎｄ ５ｕｒｆａｃｅ ＦｉｎｉｓｈｅｒｓＩ
ｎｃ、、 Ｈｉｌｗａｕｋｅｃ、 ＷＩ、 １９８０
）に記載されているので、その方法は本明ｍ磨では詳
しく述べないが、前記ハードコーティング法においては
、金属基ＷＪ１８はまず、第３図において２６で線図で
示す硫酸等のハードコーティング用電解槽に浸漬され、
交流−直流法により金Ｊ１基層の表面１８゜１自体にア
モルファス酸化アルミニウムが加速形成できるようにし
、前記交流−直流法においては酸化アルミニウムのハー
ドコーティングの層が２８で示すように形成され、高度
の密度と少なくとも約１０００ボルト／ミル程度の高度
の誘電強度を備えたハードコーティング２０を堆積する
ものと思われる。ハードコーティングされたアルミニウ
ムの基層は次いで３２で示すように摺から取り出され、
３４で示すように導電性の回路ｉ＠１６がハードコーテ
ィング層に付与される。酸化アルミニウムのハードコー
ティングは高度の誘電強度を示すのみならず、熱伝導を
向上させることが判明した。前述の酸化アルミニウムハ
ードコーティングは、約２００ボルト／ミル以下Ｐｉ！
度の誘電強度を典型的に有する、通常の大気中あるいは
従来の直流陽極酸化法でアルミニウム金属上に形成され
た酸化アルミニウムのコーティングとは峻別される。
酸化アルミニウムのハードコーティング２０は、該ハー
ドコーティングの誘１強度を低下さ虻る傾向のある鉄、
銅あるいはその他の材料が含まれていないことが好まし
く、そのために、金属基ＦＩＪ１８のアルミニウム金属
材料は前述したコーティングの周期的形成の間ハードコ
ーティングに鉄あるいは銅等を導入させる可能性のある
鉄あるいは銅成分等が実質的に無いように選択すること
が好ましい。また金属基層は高度の強度を提供するよう
選択することが好ましい。例えば、基層のアルミニウム
金属材料はアルミニウム協会（＾ＩｕｉｉｎｕｍＡｓｓ
ｏｃｉａｔｉｏｎ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ ）に
より指定されている１０００．５０００あるいは６００
０シリーズのアルミニウム合金から構成されるアルミニ
ウム合金の群から選択されることが好ましい。代替的に
、！３層は外側にアルミニウムの層を有する合成金属積
層板からなる。例えば前記合成板は、熱膨張係数の比較
的低いインバー（Ｉｎｖａｒ ）のような金属からなる
少なくとも一層を含み、かつ！５接あるいはロール接着
法等により中１ＩＩｌ！１を用いて低膨張係数の金属に
冶金学的に接着したアルミニウム金属あるいはアルミニ
ウム合金の層を含めばよい。代Ｈ的に、アルミニウムの
層はスパッタリング、蒸着等により合成板に付着させる
。
ドコーティングの誘１強度を低下さ虻る傾向のある鉄、
銅あるいはその他の材料が含まれていないことが好まし
く、そのために、金属基ＦＩＪ１８のアルミニウム金属
材料は前述したコーティングの周期的形成の間ハードコ
ーティングに鉄あるいは銅等を導入させる可能性のある
鉄あるいは銅成分等が実質的に無いように選択すること
が好ましい。また金属基層は高度の強度を提供するよう
選択することが好ましい。例えば、基層のアルミニウム
金属材料はアルミニウム協会（＾ＩｕｉｉｎｕｍＡｓｓ
ｏｃｉａｔｉｏｎ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ ）に
より指定されている１０００．５０００あるいは６００
０シリーズのアルミニウム合金から構成されるアルミニ
ウム合金の群から選択されることが好ましい。代替的に
、！３層は外側にアルミニウムの層を有する合成金属積
層板からなる。例えば前記合成板は、熱膨張係数の比較
的低いインバー（Ｉｎｖａｒ ）のような金属からなる
少なくとも一層を含み、かつ！５接あるいはロール接着
法等により中１ＩＩｌ！１を用いて低膨張係数の金属に
冶金学的に接着したアルミニウム金属あるいはアルミニ
ウム合金の層を含めばよい。代Ｈ的に、アルミニウムの
層はスパッタリング、蒸着等により合成板に付着させる
。
前記配置においては、基板１２における酸化アルミニウ
ムの電気絶縁性ハードコーティング誘電層２０は、６０
００から１０，０００ボルトの範囲内での多数の電気回
路装置の電気絶縁要件を満足させるために１から２ミル
程度の極めて薄いものでよい。従って、前記基板１２と
、該基板を組み入れた回路装置１０とは極めて経済的に
作られ、かつ半導体素子およびその他の要素１４等がよ
り望ましい温度レベルで作動できるようにさせて作動特
性を向上させる。
ムの電気絶縁性ハードコーティング誘電層２０は、６０
００から１０，０００ボルトの範囲内での多数の電気回
路装置の電気絶縁要件を満足させるために１から２ミル
程度の極めて薄いものでよい。従って、前記基板１２と
、該基板を組み入れた回路装置１０とは極めて経済的に
作られ、かつ半導体素子およびその他の要素１４等がよ
り望ましい温度レベルで作動できるようにさせて作動特
性を向上させる。
対応する参照番号を用いている第４図において示す本発
明による基板の代替実施例３６においては、１１ｆｆｉ
性回路層をハードコーティング１７２０により容易に、
かつ安定して固定即ち接着させるために、誘電層２０は
ハードコーティングＪｌ！２０と導電性回路層１６の双
方に接着剤で固定された別の層３７を用いて補完されて
いる。図示する一好適実膿例においては、前記の別の層
は、キャブ１〜ン（にａｐｔｏｎ ）の商標で市販され
ているポリアミドのような電気絶縁性の有機性高分子材
の薄いシート即ちフォイル３７．１を含み、デュポン
パイロラックス（ＤｕＰｏｎｔ Ｐｙｒｏｌｕｘ）の商
標でデュポン社（Ｅ、 １． ＤｕＰｏｎｔ ＤｅＮｅ
ｍｏｕｒｓ）から市販されている従来の電気絶縁性のア
クリル接着材料の層３７゜２を前記高分子材の層の各側
において有しており、ｌｙＩ記の高分子材および接着材
の層を備えた別の層はハードコーティング層２０と協働
して導電性回路１１１６と金属基ＷＡ１８との間で望ま
しい程瓜の電気絶縁性を基板付与する。前記の別の層は
一方の側においては導電性回路１１６を形成する銅フオ
イルに接着され、他方の側においてｉ！ｔ！１１８上に
形成されたハードコーティング２０に接着されるのが判
る。希望に応じて、層３７．１の高分子材が、アルファ
アルミナ充てんアクリルエポキシ接着剤のように望まし
い接着性を有しているのであれば、接着剤コーティング
３７．２は省略してよく、導電性回路Ｊｉ１１６を金属
基層に接着するのに高分子材自体に依存してもよい。後
者の場合の配置においては、銅フオイル１６を受は取る
べく高分子材をハードコーティング１１２０上に１ｉｌ
ｌＬ、、高分子材料を加熱等により硬化させ、回路層１
６とハードコーティングＷ１２０との間にフィルム３７
．１を形成することができる。酸化アルミニウムのハー
ドコーティングを用いることにより、高分子材の接着性
をＩＩＪ １１強度において約２５％程度向上させるこ
とが注目される。眞述の基板は物性を向上さ「た上に経
済的に作られる。例えば厚さが１．５７ミリ（０，０６
２インチ）の６０６１アルミニウム合金のアルミニウム
基層の上に形成したハードコーティング誘′Ｉ１層にア
ルフ？アルミナ充てんアクリルエポキシ接着剤層を設番
ノだ場合、その組合せの層の熱抵抗は約０．４４ワット
／℃であることが判明した。同様に試験した材料は以下
の熱抵抗を示すことが判明した。
明による基板の代替実施例３６においては、１１ｆｆｉ
性回路層をハードコーティング１７２０により容易に、
かつ安定して固定即ち接着させるために、誘電層２０は
ハードコーティングＪｌ！２０と導電性回路層１６の双
方に接着剤で固定された別の層３７を用いて補完されて
いる。図示する一好適実膿例においては、前記の別の層
は、キャブ１〜ン（にａｐｔｏｎ ）の商標で市販され
ているポリアミドのような電気絶縁性の有機性高分子材
の薄いシート即ちフォイル３７．１を含み、デュポン
パイロラックス（ＤｕＰｏｎｔ Ｐｙｒｏｌｕｘ）の商
標でデュポン社（Ｅ、 １． ＤｕＰｏｎｔ ＤｅＮｅ
ｍｏｕｒｓ）から市販されている従来の電気絶縁性のア
クリル接着材料の層３７゜２を前記高分子材の層の各側
において有しており、ｌｙＩ記の高分子材および接着材
の層を備えた別の層はハードコーティング層２０と協働
して導電性回路１１１６と金属基ＷＡ１８との間で望ま
しい程瓜の電気絶縁性を基板付与する。前記の別の層は
一方の側においては導電性回路１１６を形成する銅フオ
イルに接着され、他方の側においてｉ！ｔ！１１８上に
形成されたハードコーティング２０に接着されるのが判
る。希望に応じて、層３７．１の高分子材が、アルファ
アルミナ充てんアクリルエポキシ接着剤のように望まし
い接着性を有しているのであれば、接着剤コーティング
３７．２は省略してよく、導電性回路Ｊｉ１１６を金属
基層に接着するのに高分子材自体に依存してもよい。後
者の場合の配置においては、銅フオイル１６を受は取る
べく高分子材をハードコーティング１１２０上に１ｉｌ
ｌＬ、、高分子材料を加熱等により硬化させ、回路層１
６とハードコーティングＷ１２０との間にフィルム３７
．１を形成することができる。酸化アルミニウムのハー
ドコーティングを用いることにより、高分子材の接着性
をＩＩＪ １１強度において約２５％程度向上させるこ
とが注目される。眞述の基板は物性を向上さ「た上に経
済的に作られる。例えば厚さが１．５７ミリ（０，０６
２インチ）の６０６１アルミニウム合金のアルミニウム
基層の上に形成したハードコーティング誘′Ｉ１層にア
ルフ？アルミナ充てんアクリルエポキシ接着剤層を設番
ノだ場合、その組合せの層の熱抵抗は約０．４４ワット
／℃であることが判明した。同様に試験した材料は以下
の熱抵抗を示すことが判明した。
アルミニウム金属 −０，０４１ワット／℃（１５１
ミリ−０，０６２ インヂ厚） 銅金属 −０，０２１ワット／℃（１，０
１ミリ−０，０４０ インチ） 従来のガラス −４，２１０ワット／℃エポキシ
（例Ｇ１０） （１，５７ミリ＝ ０．０６２ インチ） 第５図に示１本発明による基板の別の代替実施例３８に
おいては、前記基板のハードコーティング層２０は、酸
化アルミニウムのハードコーティングの多数のセクシヨ
ン２０．１を含み、これらのセクションはハードコーテ
ィング層の他のセクションから離間されており、該ハー
ドコーティング層のセクションは金属基層の面１８．１
に接着されている。前述した、アルファアルミナ充てん
のアクリルエポキシ高分子材のような電気絶縁性接着材
４０が前記セクション２０．１の上、並びに前記セクシ
ョンの］コの空間２０．２に付着され、導電性回路Ｍ１
６を金属基層１８に接着させる。
ミリ−０，０６２ インヂ厚） 銅金属 −０，０２１ワット／℃（１，０
１ミリ−０，０４０ インチ） 従来のガラス −４，２１０ワット／℃エポキシ
（例Ｇ１０） （１，５７ミリ＝ ０．０６２ インチ） 第５図に示１本発明による基板の別の代替実施例３８に
おいては、前記基板のハードコーティング層２０は、酸
化アルミニウムのハードコーティングの多数のセクシヨ
ン２０．１を含み、これらのセクションはハードコーテ
ィング層の他のセクションから離間されており、該ハー
ドコーティング層のセクションは金属基層の面１８．１
に接着されている。前述した、アルファアルミナ充てん
のアクリルエポキシ高分子材のような電気絶縁性接着材
４０が前記セクション２０．１の上、並びに前記セクシ
ョンの］コの空間２０．２に付着され、導電性回路Ｍ１
６を金属基層１８に接着させる。
即ら、接着材４０はハードコーティングの離間したセク
ションの間の空間を充てんして直接ＩＦｍへ接着さ拷、
かつまたハードコーティングの前記のセクションに接着
させる。前記配置において、前記絶縁性接着材料の厚さ
は、基層１８に対して希望する電気絶縁関係で導電性回
路層１６を固定するよう選択され、かつ酸化アルミニウ
ムのハードコーティングの各セクション２０．１は接着
材と協働して前記絶縁層を提供し、一方導電性回路層か
ら金ｉｉｍ層への熱伝導を高めるよう作用する。
ションの間の空間を充てんして直接ＩＦｍへ接着さ拷、
かつまたハードコーティングの前記のセクションに接着
させる。前記配置において、前記絶縁性接着材料の厚さ
は、基層１８に対して希望する電気絶縁関係で導電性回
路層１６を固定するよう選択され、かつ酸化アルミニウ
ムのハードコーティングの各セクション２０．１は接着
材と協働して前記絶縁層を提供し、一方導電性回路層か
ら金ｉｉｍ層への熱伝導を高めるよう作用する。
ハードコーティング材は接着高分子材等より熱伝導性は
はるかに大きい。例えば典型的には、酸化アルミニウム
のハードコーティングの個々のセクション２０．１は金
属！３層１８の清浄した概ね酸化物の無い面にレジスト
グリッドパターンを加え、第６図において４２で線図で
示すように、約０．０１から１０ミルの幅のレジストス
ペーサにより分離した幅がＦ）０．０２から１００ミル
の、四角あるいはその他の形状のグリッドセクションを
画成することにより形成される。次いで、レジストパタ
ーンを付けた金属基層を４４で示すハードコーティング
槽に浸漬させる。次いで、ハードコーティングの薄い積
層が４６でね図で示すように、多数の四角のグリッドセ
クションにおいて基層の金属に対して接着関係で形成さ
れる。その上にセクション２０．１をコーティングした
基層金属は５０で示すようにハードコーティング槽から
取り出され、そしてレジストが取り出される。次いで、
５２で示すように高分子接着材４０がセクション２０の
上並びセクションの間に付着され、銅等で作った導電性
回路層１６も同様に接る材４０に接着されて、第６図に
おいて５４′ｃ″線図で示すように基板３８を形成する
。前記配置においては、基板３８には、極めて高度かつ
均一な熱伝導性を有する極めて薄い誘電層が設けられる
ようにされる。式台的に、レジストパターンは多数の小
さい穿孔を有するハードコーティング層を提供すること
によってハードコーティングのセクションがその間に来
る前記穿孔により離隔されるように選択してもよい。次
いで、ハードコーティング上に接着材が供給され、ハー
ドコーティングの前記穿孔を埋めることが理解される。
はるかに大きい。例えば典型的には、酸化アルミニウム
のハードコーティングの個々のセクション２０．１は金
属！３層１８の清浄した概ね酸化物の無い面にレジスト
グリッドパターンを加え、第６図において４２で線図で
示すように、約０．０１から１０ミルの幅のレジストス
ペーサにより分離した幅がＦ）０．０２から１００ミル
の、四角あるいはその他の形状のグリッドセクションを
画成することにより形成される。次いで、レジストパタ
ーンを付けた金属基層を４４で示すハードコーティング
槽に浸漬させる。次いで、ハードコーティングの薄い積
層が４６でね図で示すように、多数の四角のグリッドセ
クションにおいて基層の金属に対して接着関係で形成さ
れる。その上にセクション２０．１をコーティングした
基層金属は５０で示すようにハードコーティング槽から
取り出され、そしてレジストが取り出される。次いで、
５２で示すように高分子接着材４０がセクション２０の
上並びセクションの間に付着され、銅等で作った導電性
回路層１６も同様に接る材４０に接着されて、第６図に
おいて５４′ｃ″線図で示すように基板３８を形成する
。前記配置においては、基板３８には、極めて高度かつ
均一な熱伝導性を有する極めて薄い誘電層が設けられる
ようにされる。式台的に、レジストパターンは多数の小
さい穿孔を有するハードコーティング層を提供すること
によってハードコーティングのセクションがその間に来
る前記穿孔により離隔されるように選択してもよい。次
いで、ハードコーティング上に接着材が供給され、ハー
ドコーティングの前記穿孔を埋めることが理解される。
本発明の例示として本発明の種々の実施例を説明してき
たが、本発明は特許請求の範囲に含まれる、開示した実
施例の全ての修正および均等物を含むことを理解すべき
である。
たが、本発明は特許請求の範囲に含まれる、開示した実
施例の全ての修正および均等物を含むことを理解すべき
である。
第１図は本発明による新規かつ改良された電気回路装置
の好適実施例の部分平面図、 第２図は半導体集子等を実装するための本発明により提
供される新規かつ改良された基板の好適実施例を示す、
第１図の線２−２に沿って視た増尺部分断面図、 第３図は第２図に示す基板に酸化アルミニウムの電気絶
縁性ハードコーティング層を形成することを示すブロッ
ク線図、 第４図は本発明による基板の代替好適実施例を示す、第
２図に類似の部分断面図、 第５図は本発明による基板の別の代行好適実施例を示す
、第２図に類似の増尺した断面図、および 第６図は第４図に示す基板の酸化アルミニウムの電気絶
縁性ハードコーティング層の形成を示すブロック線図で
ある。 図において、 １０・・・回路装置、１２．３６．３８・・・基板。 １４・・・半導体素子、１６・・・回路層、２ｏ・・・
誘？ｒｉ層、３７・・・別の層、４０・・・接着材。
の好適実施例の部分平面図、 第２図は半導体集子等を実装するための本発明により提
供される新規かつ改良された基板の好適実施例を示す、
第１図の線２−２に沿って視た増尺部分断面図、 第３図は第２図に示す基板に酸化アルミニウムの電気絶
縁性ハードコーティング層を形成することを示すブロッ
ク線図、 第４図は本発明による基板の代替好適実施例を示す、第
２図に類似の部分断面図、 第５図は本発明による基板の別の代行好適実施例を示す
、第２図に類似の増尺した断面図、および 第６図は第４図に示す基板の酸化アルミニウムの電気絶
縁性ハードコーティング層の形成を示すブロック線図で
ある。 図において、 １０・・・回路装置、１２．３６．３８・・・基板。 １４・・・半導体素子、１６・・・回路層、２ｏ・・・
誘？ｒｉ層、３７・・・別の層、４０・・・接着材。
Claims (6)
- （１）導電性の回路層と、アルミニウム材料からなる基
層と、前記基層に対する伝熱関係を向上させ、選定した
電気絶縁関係で前記基層に導電性回路層を実装させてい
る、前記基層のアルミニウム材に直接接着する酸化アル
ミニウムの電気絶縁性のハードコーティングの誘電層と
からなることを特徴とする、半導体素子を含む電気要素
を実装する基板。 - （２）特許請求の範囲第１項に記載の基板において、前
記基層が鉄および銅成分が概ね無いアルミニウム金属合
金からなり、酸化アルミニウムの電気絶縁性ハードコー
ティング層が概ね鉄および銅成分が無く基板に対する前
記の伝熱関係を向上させて、前記の選定した電気絶縁関
係で前記基層に前記導電性回路を実装することを特徴と
する基板。 - （３）特許請求の範囲第１項に記載の基板において、前
記の選定された電気絶縁関係で導電性回路層を実装する
上で酸化アルミニウムの電気絶縁性ハードコーティング
層と協働するよう導電性回路層を前記ハードコーティン
グ層に接着固定する別の層を有することを特徴とする基
板。 - （４）特許請求の範囲第３項に記載の基板において、前
記の別の層が前記基層に対する前記の電気絶縁関係で導
電性回路層を実装する上で酸化アルミニウムの電気絶縁
性のハードコーティング層と協働するよう選定した厚さ
を有する電気絶縁性の有機性高分子材の層からなること
を特徴とする基板。 - （５）電気要素と絶縁された金属基板とを含み、前記の
絶縁された金属の基板は前記要素に電気的および熱的に
接続された導電性回路層と、アルミニウム材の基層と、
前記基層のアルミニウム材に直接接着され、前記基層に
対する伝熱関係を向上させて選定された前記基層に対す
る電気絶縁関係で導電性回路層を実装する酸化アルミニ
ウムの電気絶縁性ハードコーティング層とからなること
を特徴とする電気回路装置。 - （６）特許請求の範囲第５項に記載の電気回路装置にお
いて、前記基層が鉄および銅成分が概ね無いアルミニウ
ム金属合金からなり、酸化アルミニウムの電気絶縁性ハ
ードコーティング層が鉄および銅を概ね含有していない
ことを特徴とする電気回路装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US26286388A | 1988-10-26 | 1988-10-26 | |
| US262863 | 1988-10-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02165690A true JPH02165690A (ja) | 1990-06-26 |
Family
ID=22999387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1277003A Pending JPH02165690A (ja) | 1988-10-26 | 1989-10-24 | 基板と電気回路装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0366338A3 (ja) |
| JP (1) | JPH02165690A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07105461B2 (ja) * | 1990-08-03 | 1995-11-13 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置用絶縁基板の製造方法およびそのための金属パターン板 |
| NL1033519C2 (nl) * | 2007-03-08 | 2008-09-16 | Yun Tai | Werkwijze voor warmteoverdracht bij halfgeleiders. |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU546240A1 (ru) * | 1975-03-25 | 1978-09-25 | Предприятие П/Я Г-4515 | Микросхема |
| CA1212073A (en) * | 1981-02-02 | 1986-09-30 | Seizo Murayama | Impregnating anodic oxide film with polymerizable compound and polymerizing and resulting wiring board |
| US4884125A (en) * | 1986-10-15 | 1989-11-28 | Sanyo Electic Co., Ltd. | Hybrid integrated circuit device capable of being inserted into socket |
-
1989
- 1989-10-18 EP EP19890310692 patent/EP0366338A3/en not_active Withdrawn
- 1989-10-24 JP JP1277003A patent/JPH02165690A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0366338A2 (en) | 1990-05-02 |
| EP0366338A3 (en) | 1990-11-22 |
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