JPH04345838A - 配線板 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は絶縁層と配線層が高密度
に積層された熱放散性の優れた金属基配線板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属基配線板はＡｌ（アルミニウ
ム）等の熱伝導率の大きな均一材質の金属基材上に絶縁
層と配線層を交互に積層、形成させることにより製造さ
れていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の配線板
にあっては、絶縁層と配線層が積層された部分（以下、
実装層と呼ぶ）と金属基材の熱膨張率が異なる場合、は
んだ付などＩＣ、ダイオード、レジスター等の素子を配
線板に実装するための加熱工程において、上記熱膨張率
差によって誘起された熱応力により、金属基板と実装層
間の剥離、絶縁層の破断による絶縁不良、配線板自体の
反り等の変形が発生し、そのようになった配線板は使用
不能となり、製造歩留りが低下するに至るという不具合
があった。

【０００４】本発明は上記技術水準に鑑み、高密度実装
を可能とする金属基配線板を提供しようとするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は熱伝導率の高い
金属基材の上に、絶縁層と配線層を交互に積層し、該配
線層間を導体により接続した配線板において、上記金属
基材を熱膨張係数の異なる複数の基材の積層体又は金属
組成を板厚方向に傾斜的に変化させた基材としてなるこ
とを特徴とする金属基材配線板である。

【０００６】

【作用】上記の構成によれば、金属基材と実装層の熱膨
張率の差が極小となるため、素子実装時の加熱工程にお
ける金属基材と実装層の熱膨張率差によって誘起される
熱応力が極小となり、金属基材と実装層間の剥離、金属
基材に接して形成された絶縁層の破断による絶縁不良、
配線板の反り等の変形などの不具合発生が排除され、金
属基配線板の製造歩留りが向上する。

【０００７】

【実施例】

（比較例）図４は従来の方法の一態様の説明図である。 Ａｌ（アルミニウム）板の基材１の上にＳｉＣ、Ａｌ２
　Ｏ３　等の絶縁層２を蒸着、溶射、接着等の方法で形
成、その上に配線層（Ａｌ、Ｃｕ等の導電体）を同様の
方法で形成したのち、エッチング等を行って所定の導体
回路３とする。これと繰返して多層回路を得る。なお導
体回路層間の接続は配線層を形成させる時に導体回路間
の絶縁層の一部分を除去しておくことにより形成された
バイアホール４によってなされる。この態様例は導体回
路が２層の場合であり、２′、３′は２層目の絶縁層、
導体回路である。

【０００８】図５は上記の従来法による配線板を素子実
装のための加熱工程の温度に加熱した場合の状態を示す
。絶縁層と導体回路層を積層してなる実装層の熱膨張率
よりもＡｌ基材の熱膨張率の方がはるかに大きいため配
線板は反りを生じている。この反りは配線板を常温に戻
した場合にも残留するので、配線板は使用に適さなくな
る。なお、図中符号は図４と同一部を示す。

【０００９】図５は同じく配線板を素子実装温度に加熱
した状態を示すが、この場合は熱膨張率差によって誘起
された熱応力によって絶縁層に引張応力が働き、クラッ
ク５、５Ｉ　、５ＩＩ及び５ＩＩＩ　が発生した例であ
る。これらのクラックが金属基材と導体回路に渡ってい
る場合（クラック５Ｉ　）あるいは導体回路間に渡って
いる場合（クラック５ＩＩＩ　）には、絶縁不良となり
配線板は使用不能となる。そのため、配線板の製造歩留
りが低下する。なお、図中、他の符号は図４と同一部を
示す。

【００１０】（実施例１）本発明の一実施例を図１によ
って説明する。金属基材を、熱伝導率が大きく熱放散性
が優れているが熱膨張率の大きいアルミウニム１と、熱
伝導率が小さく放熱性が劣るが熱膨張率の小さいニッケ
ル合金（インバー等）１′の積層構造としたものである
（図中、６は積層界面を示す）。この場合、素子から発
生する熱はアルミニウム層１を通して放散されるので配
線板の熱放散性は損われず、かつ強度が高くかつ熱膨張
率の小さいニッケル合金層１′のバックアップ効果によ
り、アルミウニム層１の熱膨張が押さえられるので、基
材の熱膨張率は実装部のそれとほぼ同等となり、熱応力
による配線板の反りや、絶縁層のクラック等の不具合は
発生しない。、そのため、製造歩留りが大幅に向上する
。なお、アルミウニム層１とニッケル合金層１′の接合
は、はんだ付、接着等によって行えばよい。図中その他
の符号は図４と同じである。

【００１１】（実施例２）本発明の他の実施例を図２に
よって説明する。これは基材１の材質をＡではアルミニ
ウム、Ｂではニッケル合金とし、ＡからＢへ化学組成を
傾斜させている。即ちＡとＢの中間点Ｃではアルミニウ
ム５０％、ニッケル合金５０％の組成となるようにして
いる。Ａ近傍ではアルミニウムが主成分であるため、熱
放散性が優れているが熱膨張率は大きく、Ｂ近傍ではニ
ッケル合金が主成分であるため熱放散性は劣るが熱膨張
率は小さい。このため実施例１と同様の効果が得られ、
かつ図１の基材積層界面６において加熱中に発生する熱
応力（これにより、しばしばアルミニウム層１とニッケ
ル合金層１′の剥離が発生する）が、図２の構成のもの
では発生する熱応力は小さくなるので、基材１の剥離は
起りにくくなり、性能が向上する。

【００１２】なお、図２の基材の傾斜組成はアルミニウ
ムとニッケル合金の比率を変化させつつ溶射、蒸着等を
行うか、あるいはアルミニウム粉末とニッケル合金粉末
を比率を変えつつ混ぜ合せたのち焼結すること等の方法
により得ることができる。

【００１３】図３は図２の基材の板厚方向の金属組成変
化を図解したもので、Ａ，Ｂ，Ｃは図２のＡ，Ｂ，Ｃに
対応する。

【００１４】この図よりＡではアルミニウムが１００％
、Ｂではニッケル合金が１００％、中間のＣではアルミ
ニウム５０％、ニッケル合金５０％となることがわかる
。なお金属組成の変化は上記例のように直線的でなくて
もよく、金属成分の種類によっては非直線的にした方が
よいこともある。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、金属を基
材とする熱放散性の優れた配線板において、素子実装温
度で金属基材と実装層の熱膨張率の差異により誘起され
る熱応力を極小とすることにより、金属基材と絶縁層間
の剥離、絶縁層の破断による絶縁不良、配線板の反り等
の変形、等の不具合発生を排除することが可能となり、
配線板製造の歩留りが大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明配線板の実施例１の説明図

【図２】本発
明配線板の実施例２の説明図

【図３】本発明配線板の実
施例２の配線板の板厚方向の金属組成の変化の説明図

【図４】従来の配線板の一態様の説明図

【図５】図４の
配線板の欠点の説明図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　熱伝導率の高い金属基材の上に、絶縁
   層と配線層を交互に積層し、該配線層間を導体により接
   続した配線板において、上記金属基材を熱膨張係数の異
   なる複数の基材の積層体又は金属組成を板厚方向に傾斜
   的に変化させた基材としてなることを特徴とする金属基
   材配線板。