JPH05110219A - 印刷配線基板 - Google Patents
印刷配線基板Info
- Publication number
- JPH05110219A JPH05110219A JP29661591A JP29661591A JPH05110219A JP H05110219 A JPH05110219 A JP H05110219A JP 29661591 A JP29661591 A JP 29661591A JP 29661591 A JP29661591 A JP 29661591A JP H05110219 A JPH05110219 A JP H05110219A
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- Japan
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- carbon fiber
- printed wiring
- wiring board
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/05—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
- H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
Landscapes
- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 軽量で高密度実装可能な印刷配線基板を得
る。 【構成】 炭素繊維強化アルミニウム合金から成る基板
１上に絶縁膜２を介して導電パターン３を設ける。 【効果】 基板と実装される半導体素子との熱膨張係数
の整合がとれ、信頼性の高い高密度実装を実現できる。
る。 【構成】 炭素繊維強化アルミニウム合金から成る基板
１上に絶縁膜２を介して導電パターン３を設ける。 【効果】 基板と実装される半導体素子との熱膨張係数
の整合がとれ、信頼性の高い高密度実装を実現できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電子機器に用いられ
る印刷配線基板に関するものである。
る印刷配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来の金属ベース形印刷回路基板
の側面断面図である。図において、５は鉄板から成る基
板、６は基板５の表面を絶縁するガラス質エナメルで形
成したホーロー層、３はホーロー層６上に通常のスクリ
ーン法によって形成した電気回路を構成する導電膜パタ
ーンである。
の側面断面図である。図において、５は鉄板から成る基
板、６は基板５の表面を絶縁するガラス質エナメルで形
成したホーロー層、３はホーロー層６上に通常のスクリ
ーン法によって形成した電気回路を構成する導電膜パタ
ーンである。
【０００３】基板５として鉄板、あるいはコバールやア
ルミニウム板を用いた印刷配線基板は、一般的に金属ベ
ース形印刷回路基板と云われている。このような金属ベ
ース形回路基板は、通常の紙フェノール樹脂，ガラス・
エポキシ樹脂を用いた印刷配線基板に対して、基板５の
熱放散性が良いために、発熱部位に多く使用されてい
る。
ルミニウム板を用いた印刷配線基板は、一般的に金属ベ
ース形印刷回路基板と云われている。このような金属ベ
ース形回路基板は、通常の紙フェノール樹脂，ガラス・
エポキシ樹脂を用いた印刷配線基板に対して、基板５の
熱放散性が良いために、発熱部位に多く使用されてい
る。
【０００４】また、基板５が金属であるので、印刷配線
基板の製造過程における寸法安定性が良く、寸法精度の
高いものが得られる利点と、さらに基板５にそりの発生
が無いなどの特徴を有し、電子機器等に広く用いられて
いる。なお、以上の従来技術の近似技術として「最新ハ
イブリッドテクノロジー」工業調査会発行，Ｐ２４４〜
Ｐ２４８，電子回路用ホーロー基板，昭和６１年４月３
０日発行がある。
基板の製造過程における寸法安定性が良く、寸法精度の
高いものが得られる利点と、さらに基板５にそりの発生
が無いなどの特徴を有し、電子機器等に広く用いられて
いる。なお、以上の従来技術の近似技術として「最新ハ
イブリッドテクノロジー」工業調査会発行，Ｐ２４４〜
Ｐ２４８，電子回路用ホーロー基板，昭和６１年４月３
０日発行がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の金属ベース形印
刷回路基板は以上のように構成されているので、基板５
に鋼板を用いる場合、鋼板の比重は７．９g/cm3 と重
く、軽量化できない問題があった。また基板５としてア
ルミニウム板を用いた場合、比重は２．８g/cm3 と軽く
軽量化には適しているが、アルミニウム板の熱膨張係数
が２４ＰＰＭ／℃と大きく、基板上に実装される半導体
部品の熱膨張係数との整合がとれず、このため半導体部
品の接合部加熱応力で破壊することがあり、電子部品の
高密度実装が困難となる等の問題点があった。
刷回路基板は以上のように構成されているので、基板５
に鋼板を用いる場合、鋼板の比重は７．９g/cm3 と重
く、軽量化できない問題があった。また基板５としてア
ルミニウム板を用いた場合、比重は２．８g/cm3 と軽く
軽量化には適しているが、アルミニウム板の熱膨張係数
が２４ＰＰＭ／℃と大きく、基板上に実装される半導体
部品の熱膨張係数との整合がとれず、このため半導体部
品の接合部加熱応力で破壊することがあり、電子部品の
高密度実装が困難となる等の問題点があった。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、金属ベース形印刷回路基板の重
量を軽量化するとともに、高密度実装を容易に行える印
刷配線基板を得ることを目的としている。
ためになされたもので、金属ベース形印刷回路基板の重
量を軽量化するとともに、高密度実装を容易に行える印
刷配線基板を得ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る印
刷配線基板は、基板として炭素繊維強化アルミニウム合
金を用いたものである。
刷配線基板は、基板として炭素繊維強化アルミニウム合
金を用いたものである。
【０００８】請求項２の発明に係る印刷配線基板は、炭
素繊維強化アルミニウム合金から成る基板の両面に絶縁
膜を介して導電膜パターンを設け、互いにスルホールを
介して導通するようにしたものである。
素繊維強化アルミニウム合金から成る基板の両面に絶縁
膜を介して導電膜パターンを設け、互いにスルホールを
介して導通するようにしたものである。
【０００９】請求項３の発明に係る印刷配線基板は、上
記基板により電子機器のケース，シャーシ等を構成した
ものである。
記基板により電子機器のケース，シャーシ等を構成した
ものである。
【００１０】
【作用】請求項１の発明における炭素繊維強化アルミニ
ウム合金は、例えば比重を２．５g/cm3 ，熱膨張係数を
１０ＰＰＭ／℃とすることにより、印刷配線基板として
軽量であることを維持したまま、熱膨張係数を半導体部
品と整合をとることができ高密度実装が期待できる。
ウム合金は、例えば比重を２．５g/cm3 ，熱膨張係数を
１０ＰＰＭ／℃とすることにより、印刷配線基板として
軽量であることを維持したまま、熱膨張係数を半導体部
品と整合をとることができ高密度実装が期待できる。
【００１１】請求項２の発明における印刷配線基板は、
基板の両面に導電膜パターンを設けることにより、電子
部品の実装密度をさらに高めることができる。
基板の両面に導電膜パターンを設けることにより、電子
部品の実装密度をさらに高めることができる。
【００１２】請求項３の発明における印刷配線基板は、
炭素繊維強化アルミニウム合金から成る基板でケース，
シャーシ等を作るので、ケース，シャーシを印刷配線基
板とは別に用意する必要がなくなる。
炭素繊維強化アルミニウム合金から成る基板でケース，
シャーシ等を作るので、ケース，シャーシを印刷配線基
板とは別に用意する必要がなくなる。
【００１３】
【実施例】実施例１．以下、請求項１の発明の一実施例
を図について説明する。図１において、１は炭素繊維強
化アルミニウム合金を用いた基板、２は基板１の一方の
面に通常のスクリーン印刷法により塗布し焼成したガラ
スの絶縁膜、３は絶縁膜２上に同じく通常のスクリーン
印刷法により印刷・焼成して形成した金属膜から成る導
電膜パターンである。
を図について説明する。図１において、１は炭素繊維強
化アルミニウム合金を用いた基板、２は基板１の一方の
面に通常のスクリーン印刷法により塗布し焼成したガラ
スの絶縁膜、３は絶縁膜２上に同じく通常のスクリーン
印刷法により印刷・焼成して形成した金属膜から成る導
電膜パターンである。
【００１４】基板１として用いた炭素繊維強化アルミニ
ウム合金の性質は、例えば、比重２．５ｇ／cm3 、線膨
張係数１０ＰＰＭ／℃、熱伝導率１２７Ｗ／ｍ・ｋ、機
械強度１３kgf/mm2 である。
ウム合金の性質は、例えば、比重２．５ｇ／cm3 、線膨
張係数１０ＰＰＭ／℃、熱伝導率１２７Ｗ／ｍ・ｋ、機
械強度１３kgf/mm2 である。
【００１５】また、炭素繊維強化アルミニウム合金は、
アルミニウムまたはアルミニウム合金を母相とし、炭素
繊維を分散する複合金属で構成され、上記炭素繊維の体
積含有率が０．１５〜０．５５で、炭素繊維が電子部品
の搭載面方面に二次元的に無秩序に配列され、電子部品
の搭載面に垂直な面方向に層状に配列されて成るもので
ある。
アルミニウムまたはアルミニウム合金を母相とし、炭素
繊維を分散する複合金属で構成され、上記炭素繊維の体
積含有率が０．１５〜０．５５で、炭素繊維が電子部品
の搭載面方面に二次元的に無秩序に配列され、電子部品
の搭載面に垂直な面方向に層状に配列されて成るもので
ある。
【００１６】また、炭素繊維としては弾性率５５０００
kgf/cm2 、直径１０μｍ、繊維長６００μｍ（アスペク
ト比６０）のピッチ系炭素繊維を溶媒に分散し攪拌して
濾過し、炭素繊維の体積率調整のために加圧して、予め
成形された炭素繊維の成形体（予備成形体）を作成し
た。また、炭素繊維体積率は、０．１５〜０．５５とし
た。
kgf/cm2 、直径１０μｍ、繊維長６００μｍ（アスペク
ト比６０）のピッチ系炭素繊維を溶媒に分散し攪拌して
濾過し、炭素繊維の体積率調整のために加圧して、予め
成形された炭素繊維の成形体（予備成形体）を作成し
た。また、炭素繊維体積率は、０．１５〜０．５５とし
た。
【００１７】さらに、この実施例における印刷配線基板
の構造は、基板１である炭素繊維強化アルミニウム合金
の板厚を０．５mmとし、ガラス絶縁膜２の膜厚は約５０
μｍとした。また、導電膜パターン３である金厚膜の膜
厚は約１０μｍとした。
の構造は、基板１である炭素繊維強化アルミニウム合金
の板厚を０．５mmとし、ガラス絶縁膜２の膜厚は約５０
μｍとした。また、導電膜パターン３である金厚膜の膜
厚は約１０μｍとした。
【００１８】この様な構造の印刷配線基板上に信号制御
回路を形成した。信号制御回路は、シリコン半導体素
子，チップコンデンサ，チップ抵抗より構成される。シ
リコン半導体素子は、実装密度を高めるために、ベアー
チップを用い、金ワイヤでパターンと接合を行った。
回路を形成した。信号制御回路は、シリコン半導体素
子，チップコンデンサ，チップ抵抗より構成される。シ
リコン半導体素子は、実装密度を高めるために、ベアー
チップを用い、金ワイヤでパターンと接合を行った。
【００１９】次に作用について説明する。この実施例で
は、基板１に炭素繊維強化アルミニウムを用いているの
で、熱膨張係数がシリコン半導体と比較的整合性をとる
ことができる。このため実装過程での熱応力による割
れ、欠けなどが生じることがなく容易に実装ができる。
は、基板１に炭素繊維強化アルミニウムを用いているの
で、熱膨張係数がシリコン半導体と比較的整合性をとる
ことができる。このため実装過程での熱応力による割
れ、欠けなどが生じることがなく容易に実装ができる。
【００２０】またガラス絶縁膜２は、導電膜パターン３
である金厚膜との界面結合が強く、密着力の強い配線パ
ターンが得られる。
である金厚膜との界面結合が強く、密着力の強い配線パ
ターンが得られる。
【００２１】図２はこの発明の実施例による炭素繊維強
化アルミニウム合金を用いた基板および従来の金属を用
いた基板の熱膨張係数と密度との関係を比較する特性図
である。図２において、Ａ１〜Ａ４はこの発明の実施例
による基板１の炭素繊維体積含有率０．１５，０．３，
０．４および０．５５の上記特性、Ｂはコバールの上記
特性、Ｃはアルミナの上記特性、Ｄはアルミ合金の上記
特性である。
化アルミニウム合金を用いた基板および従来の金属を用
いた基板の熱膨張係数と密度との関係を比較する特性図
である。図２において、Ａ１〜Ａ４はこの発明の実施例
による基板１の炭素繊維体積含有率０．１５，０．３，
０．４および０．５５の上記特性、Ｂはコバールの上記
特性、Ｃはアルミナの上記特性、Ｄはアルミ合金の上記
特性である。
【００２２】図２に示すように、従来のアルミニウム合
金の密度が２．７ｇ／cm3 であるのに対し、この発明の
実施例による炭素繊維強化アルミニウム合金の密度は、
２．４〜２．６ｇ／cm3 と低いことから、基板１として
用いた場合はさらに軽量となる。また、熱膨張率の低い
コバールの８．０ｇ／cm3 と比較するとはるかに密度が
小さいことから、軽量化の効果が大きい。
金の密度が２．７ｇ／cm3 であるのに対し、この発明の
実施例による炭素繊維強化アルミニウム合金の密度は、
２．４〜２．６ｇ／cm3 と低いことから、基板１として
用いた場合はさらに軽量となる。また、熱膨張率の低い
コバールの８．０ｇ／cm3 と比較するとはるかに密度が
小さいことから、軽量化の効果が大きい。
【００２３】実施例２．図３は請求項２の発明の一実施
例による両面印刷配線基板の側面断面図である。図３に
おいて、４はスルホール、３ａは両面導通の役割を果た
すスルホール導体部、２ａはスルホール４の内面に設け
られたガラスの絶縁膜である。この実施例では基板１の
両面に絶縁膜２及びスルホール導体部３ａを通じて互い
に導通する導電膜パターン２が設けられている。
例による両面印刷配線基板の側面断面図である。図３に
おいて、４はスルホール、３ａは両面導通の役割を果た
すスルホール導体部、２ａはスルホール４の内面に設け
られたガラスの絶縁膜である。この実施例では基板１の
両面に絶縁膜２及びスルホール導体部３ａを通じて互い
に導通する導電膜パターン２が設けられている。
【００２４】スルホール導体部３ａの形成方法は、炭素
繊維強化アルミニウム合金から成る基板１にあらかじめ
ドリルなどの機械加工によりスルホール４を設ける。次
に通常のスクリーン印刷により、基板１の片面、及びス
ルホール４の内面にガラスペーストを塗布・焼成する。
残りの片面についても同様の手段によりガラスペースト
を塗布・焼成して、両面及びスルホール４の内面に絶縁
膜２，２ａを設ける。絶縁膜２，２ａの形成後、絶縁膜
形成と同様の方法により金厚膜ペーストを塗布・焼成
し、両面導電膜パターン３とスルホール導体部３ａとを
形成する。
繊維強化アルミニウム合金から成る基板１にあらかじめ
ドリルなどの機械加工によりスルホール４を設ける。次
に通常のスクリーン印刷により、基板１の片面、及びス
ルホール４の内面にガラスペーストを塗布・焼成する。
残りの片面についても同様の手段によりガラスペースト
を塗布・焼成して、両面及びスルホール４の内面に絶縁
膜２，２ａを設ける。絶縁膜２，２ａの形成後、絶縁膜
形成と同様の方法により金厚膜ペーストを塗布・焼成
し、両面導電膜パターン３とスルホール導体部３ａとを
形成する。
【００２５】この実施例２による両面印刷配線基板は、
図１の片面印刷配線基板と同様な効果が得られると共
に、電子部品の実装密度をより高めることができる。
図１の片面印刷配線基板と同様な効果が得られると共
に、電子部品の実装密度をより高めることができる。
【００２６】実施例３．上記実施例１，２では、平面形
状における印刷配線基板について述べてきたが、請求項
３の発明の一実施例として図４に示すように、電子機器
のシャーシ、又はケースとしての印刷配線基板が得られ
る。
状における印刷配線基板について述べてきたが、請求項
３の発明の一実施例として図４に示すように、電子機器
のシャーシ、又はケースとしての印刷配線基板が得られ
る。
【００２７】即ち、基板１である炭素繊維強化アルミニ
ウム合金を、図４に示した形状にあらかじめ加工すれ
ば、基板１がそのままシャーシ又はケース等と成るの
で、印刷配線基板とは別にシャーシやケースを設ける必
要がなくなる。
ウム合金を、図４に示した形状にあらかじめ加工すれ
ば、基板１がそのままシャーシ又はケース等と成るの
で、印刷配線基板とは別にシャーシやケースを設ける必
要がなくなる。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、基板に炭素繊維強化アルミニウム合金を用いたの
で、軽量であることを維持したまま、実装される半導体
素子との線膨張係数の整合をとることができ、高信頼性
を確保し、電子部品の高密度実装が得られる効果があ
る。
ば、基板に炭素繊維強化アルミニウム合金を用いたの
で、軽量であることを維持したまま、実装される半導体
素子との線膨張係数の整合をとることができ、高信頼性
を確保し、電子部品の高密度実装が得られる効果があ
る。
【００２９】また、請求項２の発明によれば、炭素繊維
強化アルミニウム合金から成る基板の両面に絶縁膜を介
して導電膜パターンを設け、スルホール導体部を通じて
両面の導電膜パターンを導通させる構成としたので、上
記効果の他に電子部品をより高密度に実装できる効果が
ある。
強化アルミニウム合金から成る基板の両面に絶縁膜を介
して導電膜パターンを設け、スルホール導体部を通じて
両面の導電膜パターンを導通させる構成としたので、上
記効果の他に電子部品をより高密度に実装できる効果が
ある。
【００３０】請求項３の発明によれば、炭素繊維強化ア
ルミニウム合金から成る基板をケースやシャーシ等の形
状としたので、ケースやシャーシを別途設ける必要がな
く、電子機器の小形，軽量化およびコストダウンを図る
ことができる効果がある。
ルミニウム合金から成る基板をケースやシャーシ等の形
状としたので、ケースやシャーシを別途設ける必要がな
く、電子機器の小形，軽量化およびコストダウンを図る
ことができる効果がある。
【図１】請求項１の発明の一実施例による印刷配線基板
の側面断面図である。
の側面断面図である。
【図２】同印刷配線基板の基板及び従来の基板の熱膨張
係数と密度との関係を比較する特性図である。
係数と密度との関係を比較する特性図である。
【図３】請求項２の発明の一実施例による印刷配線基板
の側面断面図である。
の側面断面図である。
【図４】請求項３の発明の一実施例による印刷配線基板
の側面断面図である。
の側面断面図である。
【図５】従来の金属ベース形印刷回路基板の側面断面図
である。
である。
１ 基板 ２，２ａ 絶縁膜 ３ 導電膜パターン ３ａ スルホール導体部 ４ スルホール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 武文 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社材料研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 炭素繊維強化アルミニウム合金から成る
基板と、上記基板の一方の面に設けられた絶縁膜と、上
記絶縁膜上に設けられた導電膜パターンとを備えた印刷
配線基板。 - 【請求項２】 炭素繊維強化アルミニウム合金から成る
基板と、上記基板の両面にそれぞれ設けられた絶縁膜
と、上記基板及び絶縁膜を貫通し内面に絶縁膜が設けら
れたスルホールと、上記基板の両面の絶縁膜上にそれぞ
れ設けられ上記スルホールに設けたスルホール導体部を
通じて互いに導通する導電膜パターンとを備えた印刷配
線基板。 - 【請求項３】 上記基板が電子機器のケース，シャーシ
等を構成している請求項１，２記載の印刷配線基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29661591A JPH05110219A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 印刷配線基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29661591A JPH05110219A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 印刷配線基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05110219A true JPH05110219A (ja) | 1993-04-30 |
Family
ID=17835848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29661591A Pending JPH05110219A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 印刷配線基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05110219A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1058491A2 (en) * | 1999-06-02 | 2000-12-06 | Northrop Grumman Corporation | Printed wiring board structure with integral metal matrix composite core |
| US8061025B2 (en) * | 2007-06-18 | 2011-11-22 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Method of manufacturing heat radiation substrate having metal core |
| JP2015532533A (ja) * | 2012-10-05 | 2015-11-09 | タイコ・エレクトロニクス・コーポレイションＴｙｃｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 電気部品並びに電気部品を製造する方法及びシステム |
Citations (4)
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| JPS5550646A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-12 | Hitachi Ltd | Integrated circuit device |
| JPS5748288A (en) * | 1980-09-05 | 1982-03-19 | Toray Industries | Electric circuit board |
| JPS6378590A (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-08 | 株式会社東芝 | メタルプリント基板 |
| JPS63258094A (ja) * | 1987-04-15 | 1988-10-25 | 松下電工株式会社 | 金属ベ−スプリント配線板 |
-
1991
- 1991-10-17 JP JP29661591A patent/JPH05110219A/ja active Pending
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