JPH0680876B2

JPH0680876B2 - 金属芯基板及びその製造法

Info

Publication number: JPH0680876B2
Application number: JP60189075A
Authority: JP
Inventors: 秀明白井; 公夫千葉; 光司大川; 博石橋; 昭弘石井; 道彦吉岡; 道夫広瀬; 弘孝伊藤; 弘和葛下
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 1985-08-27
Filing date: 1985-08-27
Publication date: 1994-10-12
Anticipated expiration: 2009-10-12
Also published as: JPS6248089A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は混成集積回路用の基板として有用な金属芯基板
並びにその製造方法に関する。

従来の技術及び問題点最近における電子、電気機器の小型化並びに回路の高密
度化の趨勢により、回路から発生するジュール熱を効率
よく放散させることが強く要求されつつある。特に、シ
リコンなどの半導体素子がマウントされている個所にお
いては、一般にかかる半導体素子は熱に対して敏感であ
って、寿命や誤動作につながるため、上記放熱の要求が
一層切実な問題としてクローズ・アップされている。

ところで、従来、混成集積回路基板は、そのヒートシン
クに設けたネジ穴を介してケースに螺着する方法で固定
されて来た。この固定方法は主として該基板の着脱を容
易にし、もって回路各パーツの修理、点検を容易ならし
めるために採用されて来たが、たとえ、強固なネジ止め
を行っても、ヒートシンクとケース間とにミクロン・オ
ーダーの空気層が常に存在し、この空気層が熱伝達を妨
害する。更に、長期間の使用により、あるいは機器の振
動により、ネジがゆるむ場合も屡々あり、かかる場合に
は熱伝導が、換言すると放熱が一層阻害されることとな
る。

上記の放熱問題を解決せんとして、本発明者らは金属基
板の金属芯をケース壁に半田付けするアイデアを想達す
るに至った。しかしながら、このアイデアも、次に述べ
る理由からその実現が容易ではなかった。即ち、上記の
金属芯は経済性を考慮してアルミニウム、鉄、鋼などの
卑金属にて構成されており、これら卑金属は易酸化性の
ために半田付けされ難く、あるいは半田付けのためには
高度の技術や高温度を要する。

本発明の目的は、アルミニウムからなる金属芯を有する
混成集積回路基板として有用な金属芯基板を提供するに
ある。

本発明の他の目的は、他部材に容易に半田付けすること
のできる金属芯基板を提供するにある。

本発明の更に他の目的は、上記金属芯基板の製造方法を
提供するにある。

問題解決の手段而して、本発明は、アルミニウムからなる金属芯の片面
に易半田性の金属のメッキ層を有し、該金属芯の他面に
電気絶縁層と、その上に回路形成用の導電性金属層を有
し、前記の電気絶縁層が下記の（イ）〜（ニ）成分から
なるアクリル系樹脂の水分散型ワニスの塗布、焼付け層
からなる金属芯基板を提供する。

（イ）成分一般式（Ｉ）（ただし、R₁は水素原子又はアルキル基である。）で表される化合物の１種又は２種以上。

（ロ）成分一般式（II）（ただし、R₂はグリシジルエーテル基又はグリシジルエ
ステル基、R₃は水素原子、アルキル基、アミド基、Ｎ−
アルキルアミド基、アルキロール基、グリシジルエーテ
ル基又はグリシジルエステル基である。）で表される化合物の１種又は２種以上。

（ハ）成分スチレン又はその誘導体の１種又は２種以上。

（ニ）成分前記（イ）、（ロ）又は（ハ）の各成分における二重結
合と反応しうる二重結合を少なくとも１つ有する不飽和
有機酸の１種又は２種以上。

また本発明は、アルミニウムのストリップの両面を易半
田性の金属にてメッキし、かく形成されたメッキ層の片
面のみに上記した（イ）〜（ニ）成分からなるアクリル
系樹脂の水分散型ワニスを塗布、焼付けて電気絶縁層を
形成し、更にその上に導電性金属層を形成することを特
徴とする、前記した金属芯基板の製造方法を提供する。

作用アルミニウムからなる金属芯の片面に易半田性の金属メ
ッキ層を設けることにより、該金属メッキ層を介して本
発明の金属芯基板を他部材に容易に半田付けすることが
可能となる。

また、上記成分のアクリル系樹脂のワニスを塗布、焼付
けて電気絶縁層を形成することにより、カルボキシ基と
エポキシ基を介してポリマー同士が脱水反応を伴わずに
自己架橋して硬化し、反応時の生成水で発泡構造となっ
て耐電圧が低下することが回避される。

第１図〜第３図にもとずき本発明の金属芯基板を説明す
ると、アルミニウムからなる金属芯１の片面には易半田
性の金属のメッキ層２を有し、該金属芯の他面に電気絶
縁層３、更にその上に回路形成用の導電性金属層４を有
する。

第２図、第３図に示す実施例においては、メッキ層２が
アルミニウムからなる金属芯１の両面に設けられてい
る。第２図の実施例においては、電気絶縁層３は、その
両側の接着剤層５を介してそれぞれ、メッキ層２′と導
電性金属層４とに接着している。第３図の実施例におい
ては、電気絶縁層３は、第２図におけるが如き接着剤層
を用いることなくメッキ層２′と金属層４とに密着性よ
くサンドイッチされている。第１図、第３図の各実施例
は、たとえば、金属芯の真上（第１図）又はメッキ層
２′（第３図）の上に後記する絶縁ワニスを電着により
施し、次いで電着層を一次焼付してＢステージにもたら
し、最後に導電性金属箔をその上に重ねて加熱・加圧し
て電着層の二次焼付と接着とを同時に惹起せしめること
により製造できる。

本発明において、アルミニウムからなる金属芯１はアル
ミニウム類、たとえば純アルミニウム、再生アルミニウ
ム、各種アルミニウム合金が用いられる。特に好ましい
ものは、伝熱性に優れた純度95重量％以上の純アルミニ
ウムである。アルミニウム芯１の厚さは用途によって異
るが、たとえば0.5〜5mmである。

メッキ層２は、軟ロウ、即ち融点が300℃以下の半田、
たとえばコモンソルダー、プランバーソルダー、チンス
ミスソルダーなどにて容易に半田付け可能な金属、たと
えば銅、銀、金、白金族元素などの貴金属類、ニッケ
ル、錫、鉛、上記軟ロウ類、あるいは、その融点が少な
くとも100℃で、かつ、酸化され難いその他の金属にて
形成される。

アルミニウム芯１の上へのメッキ層２の形成は、アルミ
ニウム芯１の表面の酸化層を機械的研磨又は化学的に溶
解するなどの方法で除去し、次いでジンケート処理し、
しかるのち上記の金属を電解メッキ法、あるいは無電解
メッキ法などによりメッキすることにより実現せられ
る。あるいは、塩化第１銅の如き還元性の金属塩をアル
ミニウム芯１上に施し、加熱してアルミニウム芯１上の
酸化物の除去と該金属塩の分解とを同時に惹起せしめて
メッキ層２を形成することによっても可能である。メッ
キ層２の厚みは0.5〜10μｍ程度の薄層であっても充分
効果がある。第１図に示す実施例の製造には片面にのみ
メッキ層２を有するアルミニウム芯１が用いられるが、
かかるアルミニウム芯１は、たとえば、予めポリ塩化ビ
ニルの粘着テープにてその片面をマスキングし、残る片
面を上記の方法でメッキすることにより製造することが
できる。しかしながら、一般に片面メッキは工程が煩雑
であるのみならず製品のコストをアップさせるなどの問
題がある。これに対して両面メッキアルミニウム芯は製
造の容易さ、及びコストの点で有利であるのみならず、
次に述べる理由から、耐剥離性の優れた電気絶縁層３を
形成させるうえからも有利であり、而して、第２図、第
３図などに示す実施例は本発明において特に好ましい。

即ち、前記した通り、アルミニウム芯１の表面には常に
酸化層が存在し、このためアルミニウム芯１の上に直接
形成された電気絶縁層３は、耐剥離強度の点で劣る傾向
にあり、特に電着により施されたものはその傾向が強
い。これに対して前記した金属、特に銅からなるメッキ
層２′の上へは、電着法によってもあるいはその他の方
法によっても耐剥離強度の優れた絶縁層３を形成するこ
とが可能である。

なお、電気絶縁層３の耐剥離性を一層向上させる目的か
ら、該層３と直接に、又は接着剤層５を介して接触する
金属層、即ち、第１図の層１、層４、第２図の層２′、
層４、第３図の層２′、層４などはJISB0601に規定する
表面あらさR_maxにして0.1〜10μｍ程度の均質な表面あ
れを有していることが好ましい。

電気絶縁層３は、有機高分子のワニスを多数回塗布・焼
付ける方式、更には電着により塗布し、焼付ける方式な
どにて形成することができる。特に、多数回塗布・焼付
けをくり返して形成した絶縁層や電着方式で塗布し、次
いで焼付けてなる絶縁層はピンホールが少なく、従って
耐電圧特性が優れているので好ましい。特に電着塗布方
式が好ましい。本発明において用いる電気絶縁層形成用
のワニス、就中、電着塗布方式用のものとしては、下記
の（イ）〜（ニ）成分からなる樹脂を水に分散させたア
クリル系ワニスをあげることができる。すなわち、一般
式（Ｉ）：（ただし、R₁は水素原子又はアルキル基である。）で表わされる（イ）成分の１種又は２種以上と、一般式
（II）：（ただし、R₂はグリシジルエーテル基又はグリシジルエ
ステル基、R₃は水素原子、アルキル基、アミド基、Ｎ−
アルキルアミド基、アルキロール基、グリシジルエーテ
ル基又はグリシジルエステル基である。）で表わされる（ロ）成分の１種又は２種以上と、スチレ
ン又はその誘導体からなる（ハ）成分の１種又は２種以
上と、前記の（イ）成分、（ロ）成分又は（ハ）成分に
おける二重結合と反応しうる二重結合を少なくとも１つ
有する不飽和有機酸からなる（ニ）成分の１種又は２種
以上とからなるアクリル系樹脂の水分散型ワニスであ
る。前記の（イ）成分におけるR₁、（ロ）成分における
R₂、R₃及び（ニ）成分はその炭素数が約30以下、好まし
くは20以下、より好ましくは15以下であるものが、得ら
れるアクリル系樹脂の耐熱性の点で好ましい。前記
（ハ）成分におけるスチレン誘導体の例としてはスチレ
ンのフエニル基が、ニトリル基、ニトロ基、水酸基、ア
ミノ基、ビニル基、フエニル基、塩素、臭素等のハロゲ
ン原子、アルキル基、アラルキル基、Ｎ−アルキルアミ
ノ基などで置換されたものなどをあげることができ、そ
のアルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基などを、アラルキル基としてはベンジル
基、αもしくはβ−フエニルエーテル基などを、Ｎ−ア
ルキルアミノ基としてはＮ−メチルアミノ基、Ｎ−エチ
ルアミノ基、Ｎ−プロピルアミノ基などをあげることが
できる。また、（ハ）成分の不飽和有機酸の例として
は、アクリル酸、クロトン酸、ビニル酢酸、メタクリル
酸、α−エチルアクリル酸、β−メチルクロトン酸、チ
グリン酸、２−ペンテン酸、２−ヘキセン酸、２−ヘプ
テン酸、２−オクテン酸、10−ウンデセン酸、９−オク
タデセン酸、桂皮酸、アトロパ酸、α−ベンジルアクリ
ル酸、メチルアトロバ酸、2,4−ペンタジエン酸、2,4−
ヘキサジエン酸、2,4−ドデカジエン酸、9,12−オクタ
デカジエン酸のような一塩基酸、マレイン酸、フマール
酸、メタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、グルタコ
ン酸、ムコン酸、ジヒドロムコン酸のような二塩基酸、
1,2,4−ブテントリカルボン酸のような三塩基酸などを
あげることができる。

好ましく用いうる（イ）成分の代表的具体例としては、
アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどを、（ロ）
成分の代表的具体例としてはグリシジルアクリレート、
グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル
などを、（ハ）成分の代表的具体例としてはスチレン、
メチルスチレン、エチルスチレン、ジビニルベンゼン、
クロロスチレンなどを、（ニ）成分の代表例としてはア
クリル酸、メタクリル酸、α−エチルアクリル酸、クロ
トン酸、マレイン酸、フマール酸などをあげるとができ
る。

上記の（イ）〜（ニ）成分からなるアクリル系樹脂は、
例えば乳化重合方式、溶液重合方式、懸濁重合方式など
の公知の重合方式により得ることができる。前記成分の
配合割合としては、（ロ）成分１モル当り（イ）成分１
〜20モル、好ましくは２〜15モル、より好ましくは４〜
10モル、（ハ）成分0.1〜40モル、好ましくは0.5〜30モ
ル、より好ましくは１〜20モル、（ニ）成分0.01〜３モ
ル、好ましくは0.02〜２モル、より好ましくは0.03〜1.
5モルが適当である。なお、（ハ）成分の配合割合が過
多であると得られるアクリル系樹脂が可とう性に劣り好
ましくない。また、重合に際しては例えば（イ）〜
（ニ）の４成分を一緒に混合して反応させてもよいし、
（イ）成分、（ロ）成分及び（ニ）成分を反応させその
反応途中あるいは反応完了後に（ハ）成分を加え当該生
成物と反応させてもよい。上記の４成分からなるアクリ
ル系樹脂の重合度としては、10,000〜1,000,000、好ま
しくは100,000〜500,000程度が適当である。重合度が低
すぎると得られるアクリル系樹脂が強じん性に劣り、他
方、高すぎると電着作業性に劣るので好ましくない。

前記した絶縁ワニスの塗布・焼付けにより形成した電気
絶縁層は、そのアクリル系樹脂がニトリル基含有の
（イ）成分とスチレン系の（ハ）成分を含むことに基づ
いて優れた耐熱性を示すと共に、（ロ）成分に基づくエ
ポキシ基と（ニ）成分に基づくカルボキシル基を分子内
に含有してそれらに基づき脱水反応等の発泡化物質の生
成を伴うことなくポリマー同士で架橋して硬化し、その
ため生成水等による発泡構造を伴わない絶縁層が形成さ
れて耐電圧強度に優れている。その結果、その絶縁層厚
さを薄くすることが可能であり、このことは層３の熱伝
導性に、従って金属芯基板の熱放散性に有利に働く。本
発明において層３の厚みは、たとえば20〜100μｍ、好
ましくは30〜50μｍである。

本発明において電気絶縁層３の熱伝導性を改善する目的
で、該絶縁層の熱伝導性充てん剤を含ませてもよい。か
かる組成の絶縁層はたとえばアルミナ、チッ化ホウ素、
チッ化ケイ素、チッ化アルミニウム、マグネシア、ベリ
リア、ホタル石などの熱伝導性にすぐれる充てん剤の粉
末を前記の如き絶縁ワニス中に分散させたものを用いて
形成することができる。熱伝導性充てん剤の粉末として
は、電着浴中で分散状態を形成しうるものが用いられる
のであるが、その粒度としては通常0.1〜20μｍ、好ま
しくは0.5〜５μｍ、またその絶縁ワニス中への添加量
としてはワニス中の樹脂分100重量部当り0.5〜30重量
部、好ましくは１〜10重量部が得られる電気絶縁層３の
熱伝導性、絶縁性、薄層性などの点で適当である。

層５に用いる接着剤としては各種のものを使用できる
が、特に耐熱性を有するものが好ましく、例えばエポキ
シ系（三井石油化学（株）EPOX-AH-333）、シリコン系
（東芝シリコン社、YR-3286）、エポキシ−ナイロン系
（3M社、AF−42）、イミド系（三菱ガス化学社、BTレジ
ンをベースとしたもの、電気化学工業社、ラムダイトエ
ポキシBN）などを用いることができる。勿論、これら接
着剤中に上記した熱伝導性の充填剤を混合し、接着剤層
５の熱伝導性を向上せしめることも放熱性の優れた金属
芯基板を得るうえで好ましい。

層４は、銅、ニッケル、銀、金、あるいはその他常温度
における体積抵抗率が10×10^-6Ω・cm以下、好ましくは
５×10^-6Ω・cm以下の高電導性金属箔が用いられる。

次に本発明の金属芯基板の連続的製造方法につき第４図
に基づき説明する。

ロール11からテーク・オフされたヒートシンクなどとし
て機能するためのアルミニウム長尺帯10は装置12におい
てその表面がクリーニングされる。このクリーニングは
必ずしも必要ではないが、長尺帯10の表面に付着せるゴ
ミ、油脂、更には表面の酸化アルミニウム層を除去して
おくことが望ましい。油脂はトリクロルエチレンなどの
有機溶媒にて、一方酸化アルミニウム層は苛性ソーダな
どの苛性アルカリの水溶液にて、それぞれ溶解除去する
ことができる。

表面清浄化され乾燥されたアルミニウム帯10は装置14に
至ってプライマリングされる。プライマリングはアルミ
ニウム帯10の上に強く結合した銅メッキ層を形成するう
えで有効である。

プライマーとしては、たとえば亜鉛、錫などのメッキが
適しており、特に亜鉛が好ましい。亜鉛メッキは良く知
られたジンケート処理により施すことができる。

ジンケート処理に用いる処理液としては、アルミニウム
表面にZn層を形成しうるものであればよく、たとえば酸
化亜鉛などの亜鉛化合物と苛性ソーダなどの苛性アルカ
リを含有する処理液が例示できる。なかんずく好ましく
用いうる処理液は苛性ソーダ200〜600g/l、酸化亜鉛20
〜200g/l、塩化第二鉄0.5〜20g/l、酒石酸カリウム１〜
100g/l、硝酸ソーダ0.5〜20g/lからなる水溶液である。

アルミニウム表面へのジンケート処理は、任意の温度で
行ってよいが低温で行った場合にはZn層の形成に長時間
を要し、一方高温ではZn層がアルミニウム表面に付着し
難くなるので、20〜65℃、特に25〜55℃の温度域で行う
ことが望ましい。この温度域で行う場合の好ましい処理
時間は１〜60秒間、特に３〜30秒間である。

プライマー上への銅メッキは、装置15において行われ
る。銅メッキは電気メッキ方式、化学メッキ方式のいず
れの方式にて行ってもよくまた、特に厚さの大きい銅メ
ッキ層を形成する必要はなく、前記したように0.5〜10
μｍ程度の薄いもので充分である。かくして両面に銅メ
ッキされたアルミニウム長尺体が得られる。

次いで、その片面はポリ塩化ビニル粘着テープなどのマ
スキングテープ13を貼付けてマスクされ、残る片面に電
気絶縁層が電着及び焼付により形成される。この電着は
電着浴16において行われる。アルミニウム帯10と直接接
触するロール電極17と電着浴16中に設置された対向電極
18との間に課電を行うことにより銅メッキ層の上に電着
層が形成される。電着の室温における一般条件は電圧１
〜60V、電流密度0.5〜10mA/cm²、電着浴中の滞留時間１
〜60秒、電着浴の固形濃度10〜25重量％である。

前工程で施された銅メッキ層の表面は、無処理のままで
電着を行ってもよいが、電着層の耐剥離強度を一層向上
させる目的で、サンドペーパ、サンドブラスト、研磨ロ
ールあるいはその他の研磨手段にて適当に粗面化処理し
ておくことが好ましい。JISB0601に規定する表面あらさ
R_maxが0.1〜10μｍ程度のあらさが特に好ましい。

本発明においては電着ワニスとしては前記した熱伝導性
のよい、換言すれば放熱性の良い電気絶縁層を形成させ
るうえではアニオン系電着ワニスが好ましい。その理由
は次の通りである。即ち、アニオン系電着ワニスを用い
た場合、被電着体たるアルミニウム帯10上の銅メッキ層
は陽極とされ、電着工程の間、該銅メッキ層中の銅が電
解の作用により電着層中に溶出し、この結果、該電着層
は適当量の銅を含むこととなり、銅の存在が、該電着層
の熱伝導性を増大せしめる。ただし、過大量の銅の含有
は電着層の電気絶縁性を悪化させるので銅含有量が１重
量％を越えないように注意する必要がある。かかる観点
から好ましい電着条件は電圧15〜25V、電流密度0.9〜5m
A/cm²である。

次いで電着されたアルミニウム帯10は必要に応じマスキ
ングテープ13をロール19を介して取除いたのち、形成さ
れた電着層を親水性溶媒あるいは高温度の水蒸気などで
処理するために電着層の処理工程におかれる。この溶媒
処理は必ずしも必要ではないが、この処理により、電着
樹脂粒子の凝結が促進され最終的にピンホールの少な
い、ひいては電気絶縁性にすぐれる電気絶縁層を得るこ
とができる。この処理は、電着されたアルミニウム帯10
を処理室20に導入することにより行われる。この際、用
いる溶媒としては例えばエチレングリコール、グリセリ
ンのようなアルコール、エチレングリコールモノメチル
エーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、エチ
レングリコールモノフエニルエーテルのようなエチレン
グリコールエーテル、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N
−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリド
ン、ジメチルスルホキシドのような含窒素溶媒などの親
水性溶媒をあげることができる。また、高温（300〜600
℃）水蒸気で処理してもよい。特に、N,N−ジメチルホ
ルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどが好まし
く用いられる。蒸気状態のこれらの溶媒による処理が特
に好ましい。溶媒による処理は、溶媒の種類や温度など
の条件により適宜決定されるが通常３〜30秒間で充分で
ある。

次に、溶媒処理された電着層を有するアルミニウム帯10
はその電着層をセミキュアー状態とするため、前加熱炉
21にて加熱される。

その加熱条件としては、最終加熱処理としての焼付け温
度の1/3〜3/5の加熱温度、５秒〜２分間の加熱時間で通
常の場合充分である。

セミキュアーされた電着層の上に片面に接着層を有する
銅テープなどの導電性金属テープ22がその接着剤層を該
電着層側として添わされる。アルミニウム帯10はおさえ
ロール23、24を経て、おさえロール25、26、…を内蔵せ
る後加熱炉27を通過する間にたとえば150〜300℃で20〜
40分間加熱される。この加熱により電着層は完全キュア
ーし、また導電性金属テープ22伴って該電着層との接着
も達成される。前加熱炉21及び後加熱炉27における加
熱、特に後加熱炉27における加熱による金属層の変質
や、電着層の劣化が問題となるときは、炉内をN₂,Arな
どの不活性ガスにて満すとよい。

第４図の実施例の変形として前加熱炉21において電着層
の完全キュアーを行い、次いで接着剤を用いて導電性金
属テープを接着し、後加熱炉27での加熱を省略すること
も可能である。また銅メッキに代えてその他の易半田付
け金属を用いて上記と同様にして本発明の金属芯基板を
製造することができる。

実施例以下実施例、比較例において本発明を一層詳細に説明す
る。以下において、部、％はすべて重量部、重量％を意
味する。

実施例１ 120g/l苛性ソーダが水溶液による処理にて表面の酸化ア
ルミニウム層が除去された厚さ1mmのアルミニウム板
を、苛性ソーダ400g/l、酸化亜鉛100g/l、塩化第二鉄1g
/l、酒石酸カリウム5g/l、硝酸ソーダ5g/lよりなる温度
30℃のジンケート処理水溶液に30秒間浸漬してアルミニ
ウム板の表面にZn層を析出させたのちこれを水洗し、次
いでそのZn層の上に電気メッキ方式によりCuメッキ層
（厚さ20μｍ）を形成させてこれを水洗し、乾燥させて
両面にZn層及びCuメッキ層を有するアルミニウム芯板を
得た。

次に、このアルミニウム芯板（450mm×450mm）の片面に
ポリ塩化ビニル粘着シートを貼着してマスク処理し、残
る片面を＃200番のサンドペーパであらくしたのち、こ
れを陽極としてエポキシ−アクリル水分散ワニス（Ｖ−
551−20、ワニス濃度20重量％、菱電化成社製）からな
る浴に浸漬し、ワニス温度30℃、課電処件1.8mA/cm²、4
5秒間、電極間距離100mmの条件にて電着処理を施して電
着層を形成させた。

得られた片面に電着層を有するアルミニウム芯板を30℃
のN,N−ジメチルホルムアミドに10秒間浸漬して電着層
を溶媒処理し、片面のマスクシートを剥離除去したのち
150℃で30分間加熱処理して電着層を１次キュアさせ
た。

ついで、１次キュアした電着層（厚さ40μｍ）の上に接
着剤フィルム（パイラックス、LF-0100、厚さ25μｍ、
米国デュポン社製）をかさね、その上に厚さ35μｍの銅
箔を200℃、40分間、20kg/cm²の条件で熱プレス方式に
より接着して裏面に銅メッキ層を有するアルミニウム芯
基板（厚さ1.11mm）を得た。

比較例アルミニウム板の片面を予めポリ塩化ビニル粘着テープ
貼着でマスクした点においてのみ異る実施例１に準じた
方法によりアルミニウム芯の裏面に銅メッキ層を有しな
いアルミニウム芯基板を得た。

実施例１の基板は半田付けにより、一方、比較例１の基
板は２本のネジにより、それぞれ別途用意した厚さ2mm
の銅板に取付けて、それぞれの基板と銅板との間の接触
熱抵抗を測定したところ、実施例１の場合は0.006℃/
W、比較例１の場合は0.6℃/Wであった。

実施例２〜６実施例１と同じ方法にてアルミニウム芯基板を得た。た
だし、実施例２においては、次に述べるワニス−Ａを、
実施例３においてはワニス−Ｂを、実施例４においては
ワニス−Ｃを、実施例５においてはワニス−Ｄを、また
実施例６においてはワニス−Ｅをそれぞ用いた。

ワニス−A: ５モルのアクリロニトリル、１モルのアクリル酸、0.3
モルのグリシジルメタクリレートとからなるモノマー混
合物と、760gの蒸溜水、7.5gのラウリル硫酸ソーダ、及
び0.13gの過硫酸ソーダとをN₂ガス流中で室温にて15〜3
0分間攪拌混合した。次いでこの混合物を50〜60℃で４
時間反応させて水分散型アクリルワニスを得た。

ワニス−B: ５モルのアクロレイン、１モルのメタクリル酸、及び0.
3モルのアクリル酸アミドとからなるモノマー混合物を
用いた点のみ、ワニス−Ａの製造法と異る方法にてアク
リルワニスを得た。

ワニス−C: ５モルのエチルアクリレート、１モルのアクリル酸、0.
3モルのメチロールアクリルアミドとからなるモノマー
混合物と、1200gの蒸溜水、12gのラウリル硫酸ソーダ及
び0.2gの過硫酸ソーダとを用いた点においてのみ、ワニ
ス−Ａの製造法と異る方法にてアクリルワニスを得た。

ワニス−D: ５モルのアクリロニトリル、１モルのマレイン酸、0.3
モルのグリシジルメタクリレート、840gの蒸溜水、8gの
ラウリル硫酸ソーダ、及び0.15gの過硫酸ソーダとを用
いた点においてのみ、ワニス−Ａの製造法と異る方法に
てアクリルワニスを得た。

ワニス−E: ５モルのアクリロニトリル、１モルのアクリル酸、0.3
モルのグリシジルメタクリレート、２モルのスチレン、
1200gの蒸溜水、12gのラウリル硫酸ソーダ、及び0.2gの
過硫酸ソーダとを用いた点においてのみワニス−Ａの製
造法と異る方法にてアクリルワニスを得た。

〔評価：耐剥離性試験〕

上記の実施例で得た基板における初期及び200℃、60分
間の加熱処理後のアルミニウム芯より電着層を常温で90
度剥離させる際の強度を測定した。結果を第１表に示
す。

実施例７実施例１で用いたワニス100部と粒径約１μｍのアルミ
ニウム粉末20部とからなるワニスを用いた以外は実施例
１と同じ方法にて厚さ40μｍの絶縁層を有するアルミニ
ウム芯基板を得た。

実施例１、6,7につき次の２種類の試験を行い、結果を
第２表に示した。

絶縁破壊電圧:JIS C 2110による。

過渡熱抵抗：アルミニウム芯の裏面にパワートランジス
タTO−220を半田付けして測定。

発明の効果本発明の金属芯基板は、基板の裏面に設けた易半田性の
金属メッキ層を有するので融点が300℃以下の所謂軟ロ
ウを用いて容易に他の部材に半田付けすることが可能で
ある。基板を半田付けにより他部材に結合させることに
より、電気回路で発生する熱を効果的に逃すことがで
き、しかも長時間、加振下において使用するも従来の螺
着の場合にみられた結合界面のゆるみが生じない。また
電気絶縁層が、特殊なワニスの焼付け層からなり耐電
圧、耐熱性に優れている。従って本発明の基板は長期間
にわたり安定した充分な放熱が要求される場合や、振動
状態にある物品などの混成集積回路用基板として有用で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図（FIG1〜３）はいずれも本発明の実施例
の断面図である。第４図（FIG4）は本発明の金属芯基板の製造方法の実施
例の説明図である。 1:金属芯、2:易半田性金属のメッキ層、3:電気絶縁層、
4:導電性金属層、5:接着剤層、10:アルミニウム長尺
帯、11:ロール、12:クリーニング、13:マスキングテー
プ、14:プライマリング装置、15:銅メッキ装置、16:電
着浴、20:溶媒処理室、21:前加熱炉、22:導電性金属テ
ープ、27:後加熱炉。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 23/14 Ｈ０５Ｋ 3/44 Ａ 8727−4Ｅ (72)発明者石橋博兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地大日日本電線株式会社関西工場（伊丹地区）内 (72)発明者石井昭弘兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地大日日本電線株式会社関西工場（伊丹地区）内 (72)発明者吉岡道彦兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地大日日本電線株式会社関西工場（伊丹地区）内 (72)発明者広瀬道夫兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地大日日本電線株式会社関西工場（伊丹地区）内 (72)発明者伊藤弘孝兵庫県尼崎市東向島西之町８番地大日日本電線株式会社内 (72)発明者葛下弘和兵庫県尼崎市東向島西之町８番地大日日本電線株式会社内 (56)参考文献特開昭58−43596（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−48088（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−113665（ＪＰ，Ｕ) 実開昭60−49660（ＪＰ，Ｕ) 実開昭59−173360（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミニウムからなる金属芯の片面に易半
田性の金属のメッキ層を有し、該金属芯の他面に電気絶
縁層と、その上に回路形成用の導電性金属層を有し、前
記の電気絶縁層が下記の（イ）〜（ニ）成分からなるア
クリル系樹脂の水分散型ワニスの塗布、焼付け層からな
る金属芯基板。（イ）成分一般式（Ｉ）（ただし、R₁は水素原子又はアルキル基である。）で表される化合物の１種又は２種以上。（ロ）成分一般式（II）（ただし、R₂はグリシジルエーテル基又はグリシジルエ
ステル基、R₃は水素原子、アルキル基、アミド基、Ｎ−
アルキルアミド基、アルキロール基、グリシジルエーテ
ル基又はグリシジルエステル基である。）で表される化合物の１種又は２種以上。（ハ）成分スチレン又はその誘導体の１種又は２種以上。（ニ）成分前記（イ）、（ロ）又は（ハ）の各成分における二重結
合と反応しうる二重結合を少なくとも１つ有する不飽和
有機酸の１種又は２種以上。
【請求項２】易半田性の金属が融点300℃以下の軟ロウ
である特許請求の範囲第１項記載の基板。
【請求項３】アルミニウムのストリップの両面を易半田
性の金属にてメッキし、かく形成されたメッキ層の片面
のみに下記の（イ）〜（ニ）成分からなるアクリル系樹
脂の水分散型ワニスを塗布、焼付けて電気絶縁層を形成
し、更にその上に導電性金属層を形成することを特徴と
する、アルミニウムからなる金属芯の片面に易半田性の
金属のメッキ層を有し、該金属芯の他面に電気絶縁層
と、その上に回路形成用の導電性金属層を有し、前記の
電気絶縁層が下記の（イ）〜（ニ）成分からなるアクリ
ル系樹脂の水分散型ワニスの塗布、焼付け層からなる金
属芯基板の製造方法。（イ）成分一般式（Ｉ）（ただし、R₁は水素原子又はアルキル基である。）で表される化合物の１種又は２種以上。（ロ）成分一般式（II）（ただし、R₂はグリシジルエーテル基又はグリシジルエ
ステル基、R₃は水素原子、アルキル基、アミド基、Ｎ−
アルキルアミド基、アルキロール基、グリシジルエーテ
ル基又はグリシジルエステル基である。）で表される化合物の１種又は２種以上。（ハ）成分スチレン又はその誘導体の１種又は２種以上。（ニ）成分前記（イ）、（ロ）又は（ハ）の各成分における二重結
合と反応しうる二重結合を少なくとも１つ有する不飽和
有機酸の１種又は２種以上。