JPH07115253A - 金属ベース基板 - Google Patents
金属ベース基板Info
- Publication number
- JPH07115253A JPH07115253A JP5258789A JP25878993A JPH07115253A JP H07115253 A JPH07115253 A JP H07115253A JP 5258789 A JP5258789 A JP 5258789A JP 25878993 A JP25878993 A JP 25878993A JP H07115253 A JPH07115253 A JP H07115253A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating layer
- organic
- layer
- thickness
- inorganic insulating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Laminated Bodies (AREA)
- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属ベース基板の、金属板と導電層間の耐電
圧を向上させる。 【構成】 金属板１の表面に、有機質絶縁層２１を形成
し、その上に無機質絶縁層２２を形成し、その上に有機
質接着剤層２３を介して導電層５を形成する。無機質絶
縁層２２は真空蒸着法により形成する。 【効果】 耐電圧試験時に、高分子絶縁層４の炭化劣化
を、無機絶縁層３で防止し、耐電圧を向上する。
圧を向上させる。 【構成】 金属板１の表面に、有機質絶縁層２１を形成
し、その上に無機質絶縁層２２を形成し、その上に有機
質接着剤層２３を介して導電層５を形成する。無機質絶
縁層２２は真空蒸着法により形成する。 【効果】 耐電圧試験時に、高分子絶縁層４の炭化劣化
を、無機絶縁層３で防止し、耐電圧を向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気、電子機器に使用
される金属ベース基板に関する。
される金属ベース基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属ベース基板は、金属板１の表面に、
絶縁層２を形成し、その上に導電層５を形成したもので
ある（図２参照）。金属板１としては、銅、ニッケル、
アルミニウム、鉄などが用いられ、絶縁層２としては、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂、ポリイ
ミド樹脂のような有機高分子材料が用いられている。ま
た、導電層５としては、銅はく、ニッケルはくなどが用
いられている。絶縁層２の厚みは、通常２０〜３００μ
ｍである。絶縁層２としては、ほうろう又はアルミナの
ような無機質材料も用いられているが、絶縁層の形成に
溶射など特殊な操作が必要であり、有機高分子材料で絶
縁層を形成したものがひろく用いられている。
絶縁層２を形成し、その上に導電層５を形成したもので
ある（図２参照）。金属板１としては、銅、ニッケル、
アルミニウム、鉄などが用いられ、絶縁層２としては、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂、ポリイ
ミド樹脂のような有機高分子材料が用いられている。ま
た、導電層５としては、銅はく、ニッケルはくなどが用
いられている。絶縁層２の厚みは、通常２０〜３００μ
ｍである。絶縁層２としては、ほうろう又はアルミナの
ような無機質材料も用いられているが、絶縁層の形成に
溶射など特殊な操作が必要であり、有機高分子材料で絶
縁層を形成したものがひろく用いられている。
【０００３】金属ベース基板の導電層５を、エッチング
法により所定のパターンに回路加工することにより、金
属ベース基板を使用した配線板が得られ、電気、電子機
器に使用される。
法により所定のパターンに回路加工することにより、金
属ベース基板を使用した配線板が得られ、電気、電子機
器に使用される。
【０００４】金属ベース基板は、金属板１を基材として
使用するため、熱放散性に優れている。これを、更に熱
放散性をよくするため、絶縁層材料の中に、熱伝導性が
高い、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、窒化ア
ルミニウム、窒化ホウ素、又は酸化マグネシウムなどの
無機質フィラーを分散させたものも知られている。
使用するため、熱放散性に優れている。これを、更に熱
放散性をよくするため、絶縁層材料の中に、熱伝導性が
高い、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、窒化ア
ルミニウム、窒化ホウ素、又は酸化マグネシウムなどの
無機質フィラーを分散させたものも知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】金属ベース基板は、基
材が金属であるため、導電層５に電圧を印加したとき、
有機質絶縁層２中に電界を発生する。絶縁層２に欠陥が
あると、導電層５と金属板１とが短絡してしまい、絶縁
不良となってしまう。そのため、絶縁層２は、通常のガ
ラスエポキシ基板、フェノール基板、紙フェノール基板
等の配線板材料よりも更に高い耐電圧、絶縁抵抗等の絶
縁性が必要とされる。
材が金属であるため、導電層５に電圧を印加したとき、
有機質絶縁層２中に電界を発生する。絶縁層２に欠陥が
あると、導電層５と金属板１とが短絡してしまい、絶縁
不良となってしまう。そのため、絶縁層２は、通常のガ
ラスエポキシ基板、フェノール基板、紙フェノール基板
等の配線板材料よりも更に高い耐電圧、絶縁抵抗等の絶
縁性が必要とされる。
【０００６】ところが、絶縁層２に高分子材料を使用す
ると、電極エッヂ部で発生する放電により有機物の炭化
６が進行し（図３参照）、耐電圧が見かけ上低くなって
しまう問題があった。高分子材料にフィラーを分散させ
た絶縁層においても、フィラーとフィラー間の高分子材
料が炭化するため、耐電圧低下の解決にならない。フィ
ラーを高充填するとボイド等の欠陥が多発して、逆に耐
電圧が低下する傾向にあった。
ると、電極エッヂ部で発生する放電により有機物の炭化
６が進行し（図３参照）、耐電圧が見かけ上低くなって
しまう問題があった。高分子材料にフィラーを分散させ
た絶縁層においても、フィラーとフィラー間の高分子材
料が炭化するため、耐電圧低下の解決にならない。フィ
ラーを高充填するとボイド等の欠陥が多発して、逆に耐
電圧が低下する傾向にあった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属板１の表
面に、有機質絶縁層２１を形成し、その上に無機質絶縁
層２２を形成し、その上に有機質接着剤層２３を介して
導電層５を形成してなる金属ベース基板である。この無
機質絶縁層２２の材料としては、酸化アルミニウム、酸
化ケイ素、五酸化タンタル、チタン酸バリウム等の金属
酸化物、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等
の金属窒化物が使用される。無機質絶縁層２３の厚みに
は、特に制限がないが絶縁層２の厚みによって適宜の厚
みを選定する。
面に、有機質絶縁層２１を形成し、その上に無機質絶縁
層２２を形成し、その上に有機質接着剤層２３を介して
導電層５を形成してなる金属ベース基板である。この無
機質絶縁層２２の材料としては、酸化アルミニウム、酸
化ケイ素、五酸化タンタル、チタン酸バリウム等の金属
酸化物、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等
の金属窒化物が使用される。無機質絶縁層２３の厚みに
は、特に制限がないが絶縁層２の厚みによって適宜の厚
みを選定する。
【０００８】無機質絶縁層２２は、下地が有機質高分子
材料であるため、絶縁層材料のガラス転移点以下の低温
で形成する必要がある。したがって、真空蒸着法（スパ
ッタリング法、抵抗加熱法、電子ビーム法、プラズマ化
学気相法、イオンプレーティング法）が望ましい。真空
蒸着法によれば、１００℃程度の低温で、耐熱性の低い
有機高分子材料の上にも特性を劣化させずに形成でき、
材料を広範囲に選べ、緻密な膜が得られるので、絶縁特
性に優れた絶縁層を形成できる。
材料であるため、絶縁層材料のガラス転移点以下の低温
で形成する必要がある。したがって、真空蒸着法（スパ
ッタリング法、抵抗加熱法、電子ビーム法、プラズマ化
学気相法、イオンプレーティング法）が望ましい。真空
蒸着法によれば、１００℃程度の低温で、耐熱性の低い
有機高分子材料の上にも特性を劣化させずに形成でき、
材料を広範囲に選べ、緻密な膜が得られるので、絶縁特
性に優れた絶縁層を形成できる。
【０００９】有機質接着剤層２４は、導電層５と無機質
絶縁層２３を接着するためのものであり、材質は通常有
機質絶縁層２１と同じ材質とする。また、その厚みは、
薄い方が好ましいが、導電層５の密着強度を鑑みて、絶
縁層厚みが１５０μｍの場合は５〜２０％の位置、すな
わち、７．５〜３０μｍとするのがが望ましい。
絶縁層２３を接着するためのものであり、材質は通常有
機質絶縁層２１と同じ材質とする。また、その厚みは、
薄い方が好ましいが、導電層５の密着強度を鑑みて、絶
縁層厚みが１５０μｍの場合は５〜２０％の位置、すな
わち、７．５〜３０μｍとするのがが望ましい。
【００１０】
【作用】導電層５に電圧を印加した際、放電による有機
質絶縁層の炭化６が始まっても無機質絶縁層２２は、炭
素を含まないため、この層で炭化が停止する。故に、耐
電圧の低下を防止できる（図４参照）。
質絶縁層の炭化６が始まっても無機質絶縁層２２は、炭
素を含まないため、この層で炭化が停止する。故に、耐
電圧の低下を防止できる（図４参照）。
【００１１】
【実施例】以下本発明を実施例により詳細に説明する。
２５０ｍｍ平方、厚み１．５ｍｍのアルミニウム板の上
に、平均粒径１．０μｍの酸化アルミニウムを４５重量
％分散させたビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シ
ェル株式会社製、エピコート８２８）に、硬化例として
ジフェニルジアミノメタンを添加したワニスを、バーコ
ータにより硬化後の厚みが１２５μｍとなるように塗布
し、１００℃、３０分送風乾燥機で乾燥し、１４０℃、
３０分送風乾燥機にて硬化して、有機質絶縁層２１を形
成した。
２５０ｍｍ平方、厚み１．５ｍｍのアルミニウム板の上
に、平均粒径１．０μｍの酸化アルミニウムを４５重量
％分散させたビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シ
ェル株式会社製、エピコート８２８）に、硬化例として
ジフェニルジアミノメタンを添加したワニスを、バーコ
ータにより硬化後の厚みが１２５μｍとなるように塗布
し、１００℃、３０分送風乾燥機で乾燥し、１４０℃、
３０分送風乾燥機にて硬化して、有機質絶縁層２１を形
成した。
【００１２】次に、有機質絶縁層２１と無機質絶縁層２
２との密着力を向上させるために、約１００℃で１５分
間、１０-4Ｐａの真空度下で脱ガスしたのち放冷した。
２との密着力を向上させるために、約１００℃で１５分
間、１０-4Ｐａの真空度下で脱ガスしたのち放冷した。
【００１３】続いて、真空度を破らずに、標準状態換算
で、アルゴンガスを２９．０ｃｍ3／分、酸素ガスを
１．０ｃｍ3 ／分の流量で流し、真空度を０．３Ｐａと
なるように真空排気系を調節した。次に１３．６４ＭＨ
ｚの高周波電流１．０ＫＷをターゲットに印加し、プラ
ズマを発生させ、厚さ０．５μｍの酸化アルミニウムの
層を形成した。このとき、基板を移動させて膜厚が全体
に均一になるようにした。
で、アルゴンガスを２９．０ｃｍ3／分、酸素ガスを
１．０ｃｍ3 ／分の流量で流し、真空度を０．３Ｐａと
なるように真空排気系を調節した。次に１３．６４ＭＨ
ｚの高周波電流１．０ＫＷをターゲットに印加し、プラ
ズマを発生させ、厚さ０．５μｍの酸化アルミニウムの
層を形成した。このとき、基板を移動させて膜厚が全体
に均一になるようにした。
【００１４】次に、前記有機質絶縁層２１と同じワニス
を、酸化アルミニウム層の上に、硬化後の厚みが２５μ
ｍとなるように、バーコータにより塗布し、１００℃で
３０分間送風乾燥機により乾燥して有機質接着剤層２３
を形成した。
を、酸化アルミニウム層の上に、硬化後の厚みが２５μ
ｍとなるように、バーコータにより塗布し、１００℃で
３０分間送風乾燥機により乾燥して有機質接着剤層２３
を形成した。
【００１５】次に厚み３５μｍの銅はくを有機質接着剤
層２３に重ね、プレス圧３ＭＰａ、１７０℃で１０分間
加熱加圧し、次に、１８０℃、３０分で硬化させた。
層２３に重ね、プレス圧３ＭＰａ、１７０℃で１０分間
加熱加圧し、次に、１８０℃、３０分で硬化させた。
【００１６】比較例 比較のため、前記有機質絶縁層２１と同じワニスを、前
記実施例で用いたのと同じアルミニウム板の上に、硬化
後の厚みが１５０μｍとなるように、バーコータにより
塗布し、１００℃で３０分間送風乾燥機により乾燥し、
厚み３５μｍの銅はくを重ね、プレス圧３ＭＰａ、１７
０℃で１０分間加熱加圧し、１８０℃、３０分で硬化さ
せた。
記実施例で用いたのと同じアルミニウム板の上に、硬化
後の厚みが１５０μｍとなるように、バーコータにより
塗布し、１００℃で３０分間送風乾燥機により乾燥し、
厚み３５μｍの銅はくを重ね、プレス圧３ＭＰａ、１７
０℃で１０分間加熱加圧し、１８０℃、３０分で硬化さ
せた。
【００１７】得られた金属ベース基板について、耐電圧
を測定するため、導電層５をフォトリソグラフィ法によ
り加工した。耐電圧測定用導電層パターン７は、図５に
示す様に直径２０ｍｍの丸形状で、２５０ｍｍ平方の中
に３６個形成した。このパターン８と金属板１との間
に、５０Ｈｚ正弦波交流電圧を印加し、耐電圧を測定し
た。昇圧速度は１ＫＶ／分とした。その結果比較例のも
のは耐電圧が平均で８ＫＶであつたものが、本実施例の
金属ベース基板は、平均で１１ＫＶであつた。
を測定するため、導電層５をフォトリソグラフィ法によ
り加工した。耐電圧測定用導電層パターン７は、図５に
示す様に直径２０ｍｍの丸形状で、２５０ｍｍ平方の中
に３６個形成した。このパターン８と金属板１との間
に、５０Ｈｚ正弦波交流電圧を印加し、耐電圧を測定し
た。昇圧速度は１ＫＶ／分とした。その結果比較例のも
のは耐電圧が平均で８ＫＶであつたものが、本実施例の
金属ベース基板は、平均で１１ＫＶであつた。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、有機質絶縁層の炭化に
よる絶縁劣化を、無機質絶縁層で阻止でき、有機質絶縁
層の特性を損なうことなく、耐電圧の高い金属ベース基
板を得ることができる。
よる絶縁劣化を、無機質絶縁層で阻止でき、有機質絶縁
層の特性を損なうことなく、耐電圧の高い金属ベース基
板を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す金属ベース基板の断面
図である。
図である。
【図２】従来の金属ベース基板を示す断面図である。
【図３】従来の金属ベース基板の絶縁破壊現象を示す断
面図である。
面図である。
【図４】本発明の作用を説明するための断面図である。
【図５】耐電圧を測定するための導電層パターンを示す
平面図である。
平面図である。
１：金属板 ２：絶縁層 ２１：有機質絶縁層 ２２：無機質絶縁層 ２３：有機質接着剤層 ５：導電層 ６：有機物の炭化 ７：耐電圧測定用導電層パターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小畑 和仁 茨城県下館市大字五所宮1150番地 日立化 成工業株式会社五所宮工場内 (72)発明者 長尾 賢一 茨城県下館市大字五所宮1150番地 日立化 成工業株式会社五所宮工場内
Claims (1)
- 【請求項１】 金属板の表面に、有機質絶縁層を形成
し、その上に無機質絶縁層を形成し、その上に有機質接
着剤層を介して導電層を形成してなる金属ベース基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5258789A JPH07115253A (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | 金属ベース基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5258789A JPH07115253A (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | 金属ベース基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07115253A true JPH07115253A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17325101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5258789A Pending JPH07115253A (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | 金属ベース基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07115253A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999004274A1 (en) * | 1997-07-14 | 1999-01-28 | Nhk Spring Co., Ltd. | Conductive contact |
| US6323667B1 (en) | 1996-12-27 | 2001-11-27 | Nhk Spring Co., Ltd. | Contact probe unit |
| JP2013069910A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 半導体装置 |
| JP2013187532A (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | パワーモジュール用基板 |
| JP2018137316A (ja) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | 三菱マテリアル株式会社 | 絶縁回路基板、絶縁回路基板の製造方法 |
-
1993
- 1993-10-18 JP JP5258789A patent/JPH07115253A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6323667B1 (en) | 1996-12-27 | 2001-11-27 | Nhk Spring Co., Ltd. | Contact probe unit |
| WO1999004274A1 (en) * | 1997-07-14 | 1999-01-28 | Nhk Spring Co., Ltd. | Conductive contact |
| US6337572B1 (en) | 1997-07-14 | 2002-01-08 | Nhk Spring Co., Ltd. | Electric contact probe unit |
| JP2013069910A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 半導体装置 |
| JP2013187532A (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | パワーモジュール用基板 |
| JP2018137316A (ja) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | 三菱マテリアル株式会社 | 絶縁回路基板、絶縁回路基板の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090501 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |