JPH07302960A - 多層金属ベース回路基板及びその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 大きな電流容量と放熱性を備え、高密度の印
刷回路を有する多層金属ベース回路基板及びその製法。 【構成】 片面に印刷回路２を形成するとともに、導電
性金属板を打ち抜いて形成した導電回路部３を部分的に
嵌め込んだ絶縁基板４を、接着層５を介して金属基板１
と積層一体化したことを特徴とする多層金属ベース回路
基板、及び金属基板１とほぼ同一の外形寸法を有する絶
縁基板４の片面に印刷回路２を形成した後、絶縁基板４
の一部を導電回路の形状に打ち抜き、この打ち抜き穴に
導電性金属板３１を打ち抜いて形成した導電回路部３を
嵌め込み、印刷回路２と導電回路部３を形成した絶縁基
板４を接着層５を介して金属基板１の少なくとも片面に
載置し、積層一体化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は大きな電流容量と放熱性
を備えるとともに、高密度の印刷回路を有する多層金属
ベース回路基板及びその製法に関する。

【０００２】

【従来技術とその課題】放熱性等の特性を改良するため
にアルミニウム板等の金属基板を使用し、金属基板の片
面または両面に絶縁層を介して印刷回路を設けた金属ベ
ース回路基板が知られ、印刷回路の形成方法としては、
銅箔等の金属箔を用い各種エッチング法により所定パタ
ーンの回路を形成することがなされている。

【０００３】上記金属ベース回路基板には種々の用途が
あり、高密度化を目的として比較的厚みが薄く幅の狭い
配線回路を設けたものや、大きな電流容量を有する比較
的厚みが厚く幅の広い配線回路を設けたものがある。こ
こで、上記の両特性を満足した金属ベース回路基板の要
求があり、このような要求に応じた金属ベース回路基板
の製法として、各種エッチング法で比較的厚みが厚い配
線回路を形成した金属ベース回路基板を用い、さらに比
較的厚みが薄い銅箔を用いて高密度の配線回路をエッチ
ング法により絶縁基板上に形成した印刷配線板を当該金
属ベース回路基板表面の必要な箇所に接着剤層等により
部分的に貼合せる方法が知られている。

【０００４】しかしながら、上記方法では厚みが厚い配
線回路を各種エッチング法によって得るために、厚みが
厚くなるほど作成に手間取り製造しにくいという問題が
ある。また、前もって回路を形成した印刷配線板を部分
的に貼合せるために手間がかかるという問題や、材料の
膨脹・収縮や樹脂の流動によって位置ずれや、寸法変化
が大きくなり得られる基板の特性に劣るという問題があ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
消できる多層金属ベース回路基板及びその製法を見出し
たものであって、その要旨とするところは、少なくとも
片面に印刷回路２を形成するとともに、導電性金属板を
打ち抜いて形成した導電回路部３を部分的に嵌め込んだ
絶縁基板４を、接着層５を介して金属基板１と積層一体
化したことを特徴とする多層金属ベース回路基板、及び
金属基板１とほぼ同一の外形寸法を有する絶縁基板４の
少なくとも片面に印刷回路２を形成した後、絶縁基板４
の一部を導電回路の形状に打ち抜き、この打ち抜き穴に
導電性金属板３１を打ち抜いて形成した導電回路部３を
嵌め込み、ついで、上記印刷回路２と導電回路部３を形
成した絶縁基板４を接着層５を介して金属基板１の少な
くとも片面に載置し、積層一体化することを特徴とする
多層金属ベース回路基板の製法にある。

【０００６】以下、本発明を図面により詳細に説明す
る。図１は本発明の多層金属ベース回路基板の一例を示
す断面概略図、図２は本発明の多層金属ベース回路基板
に使用する、回路を形成した絶縁基板の製法の一例を示
す断面概略図、図３は図２により得られた回路を形成し
た絶縁基板の断面概略図、図４は回路を形成した絶縁基
板の他の例を示す断面概略図と正面概略図である。

【０００７】本発明の多層金属ベース回路基板を図１に
より説明すると、金属基板１には放熱性に優れた銅板、
アルミニウム板、鉄板等が使用でき、厚みは０．５〜５
ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍの範囲のものが好適に使用
できる。

【０００８】上記金属基板１の少なくとも片面には接着
層５を介して回路を形成した絶縁基板４を設けるが、接
着層５に使用する樹脂としては、ポリエーテルイミド、
ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルフォン等の
熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬
化性樹脂が使用でき、必要に応じてガラス繊維布等の補
強材を介在させてもよい。

【０００９】また、高度の放熱性を要求される基板で
は、熱伝導性に優れた窒化ケイ素や窒化ホウ素、窒化ア
ルミ、アルミナ、シリカ等の高熱伝導性フィラーと樹脂
粉体との混合物を、静電塗装法により金属基板上に塗布
して絶縁層を形成したものや、同様のフィラーを熱硬化
性樹脂に練り込んでシート状にしたボンディングシート
（Ｂステージ）が好適に使用できる。

【００１０】上記接着層５の厚みは絶縁性と熱伝導性の
点から０．０２〜０．５ｍｍ、好ましくは０．０８〜
０．２ｍｍの範囲とすればよい。接着層としては、図１
に示すような単一の層構成の他、複数の層構成でもよ
い。

【００１１】上記金属基板１上に接着層５を介して設け
る絶縁基板４は少なくとも片面に印刷回路２を形成する
とともに、導電性金属板を打ち抜いて形成した導電回路
部３を部分的に嵌め込んである。絶縁基板４としては、
ガラス布基材エポキシ樹脂積層板やガラス不織布基材エ
ポキシ樹脂積層板、ガラス布基材ポリイミド樹脂積層板
やガラス布基材熱可塑性樹脂積層板等が使用できる。

【００１２】絶縁基板４には少なくとも片面に印刷回路
２を形成するが、図１の基板では両面に回路を設け２層
回路としている。印刷回路２の形成方法としては通常の
サブトラクティブ法やアディティブ法により形成すれば
よく、必要に応じて線間の狭い高密度回路を設けること
ができる。

【００１３】また絶縁基板４には導電回路部３を設ける
必要があり、この導電回路部３は導電性金属板を打ち抜
いて形成するが、金属板としては銅又はアルミニウム等
が使用でき、表面にニッケルメッキ等を施したり、クラ
ッド金属板を使用してもよい。この金属板の厚みは０．
２〜１．５ｍｍ、好ましくは０．３〜１．０ｍｍの範囲
のものが使用でき、絶縁基板４の厚みと略同一か若干厚
めのものが使用できる。

【００１４】上記の導電回路部３を絶縁基板４に嵌め込
む方法としては、種々の方法があるが、特開平２−１９
０２９８号や特開平２−２０５４１９号に示されている
方法によればよく、金属基板１とほぼ同一の外形寸法を
有する絶縁基板４と導電性金属板を重ね、合わせピンで
打抜き金型に固定して、導電性金属板側から順次、導電
回路部３の形状に打抜き、圧入する方法が量産に適して
おり好ましい。

【００１５】つぎに、多層金属ベース回路基板に使用す
る、回路を形成した絶縁基板の製法の一例を図２により
説明する。まず、金属基板１とほぼ同一の外形寸法を有
する絶縁基板４の少なくとも片面に印刷回路２を形成す
る必要があるが、図２の例では（ａ）に示すように絶縁
基板４の両面に銅箔等の金属箔２１を設け、ついで
（ｂ）に示すように通常のサブトラクティブ法等により
両面に印刷回路２を設ける。（ｂ）ではさらに必要な箇
所にスルーホールを設けてある。

【００１６】上記の印刷回路２を形成した絶縁基板４を
用いて、その一部を導電回路の形状に打ち抜き、この打
ち抜き穴に導電性金属板３１を打ち抜いて形成した導電
回路部３を嵌め込むが、（ｃ）に示した方法では絶縁基
板４と導電性金属板３１を重ね、導電性金属板側から打
抜き用金型６により順次導電回路の形状に打ち抜き、打
ち抜き穴に導電回路部３を圧入している。

【００１７】上記（ａ）〜（ｃ）に示した方法で得られ
た絶縁基板４を図３に示した。ついで、この絶縁基板４
を用い接着層５を介して金属基板１の少なくとも片面に
載置し、積層一体化する。積層一体化の方法は通常の熱
プレス法によればよく、プレス温度としては絶縁基板４
が熱可塑性樹脂からなるものでは、熱可塑性樹脂のガラ
ス転移点未満とするのが好ましい。ガラス転移点以上で
は回路の位置精度が悪くなる傾向がある。

【００１８】ここで、回路を形成した絶縁基板の他の例
を図４に示した。図４の（ａ）は（ｂ）正面概略図のＡ
−Ａでの矢視断面概略図である。図４に示した絶縁基板
は、絶縁基板４の両面に印刷回路２を形成するととも
に、印刷回路２と導電回路部３の形成部分を除く絶縁基
板４の周縁部に印刷回路２と同一厚みのスペーサ部１０
を形成した後、打ち抜き穴に導電性金属板３１を打ち抜
いて形成した導電回路部３を嵌め込んで形成したもので
あり、このようなスペーサ部１０を設けることにより、
導電回路部３の嵌め込み工程や、積層一体化の工程での
金型表面との接触面を分散しプレス圧力を均一にするこ
とができ印刷回路２等の破損を防止できる。図４に示し
たように導電回路部３の厚みが絶縁基板とほぼ同一の場
合、効果が大きい。このスペーサ部１０を設ける位置
は、回路パターン等により異なるが図４（ｂ）に示した
ように絶縁基板４の周縁部に沿って連続的に設けるのが
好ましい。

【００１９】以下、本発明を実施例により説明する。

【００２０】

【実施例】図２乃至図３に示した製造工程に従い、下記
の内容により図１に示すような多層金属ベース回路基板
を得た。 金属基板１ ：アルミニウム板（厚み：２ｍｍ） 絶縁基板４ ：ガラス布基材エポキシ樹脂積層板
（銅箔１８μｍ、スルーホール有り、厚み０．５ｍｍ） 導電回路部３ ：銅板（厚み：０．６ｍｍ） 接着層５ ：ガラスエポキシ樹脂（プリプレグ） 加熱プレス条件 ：１６０℃×４０ｋｇｆ／ｃｍ² 、６
０分 得られた２層金属ベース回路基板は大きな電流容量と放
熱性に優れるとともに、高密度配線を有しており、実用
上問題がなかった。

【００２１】

【発明の効果】本発明の多層金属ベース回路基板は大き
な電流容量と放熱性に優れるとともに、高密度配線を有
している。また本発明の多層金属ベース回路基板の製法
によれば、上記基板を効率的に製造できるという利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多層金属ベース回路基板の一例を示す
断面概略図。

【図２】本発明の多層金属ベース回路基板に使用する、
回路を形成した絶縁基板の製法の一例を示す断面概略
図。

【図３】図２により得られた回路を形成した絶縁基板の
断面概略図。

【図４】回路を形成した絶縁基板の他の例を示す断面概
略図と正面概略図。

【符号の説明】

１ 金属基板 ２ 印刷回路 ３ 導電回路部 ４ 絶縁基板 ５ 接着層 ３１ 導電性金属板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも片面に印刷回路（２）を形成
   するとともに、導電性金属板を打ち抜いて形成した導電
   回路部（３）を部分的に嵌め込んだ絶縁基板（４）を、
   接着層（５）を介して金属基板（１）と積層一体化した
   ことを特徴とする多層金属ベース回路基板。
2. 【請求項２】 金属基板（１）とほぼ同一の外形寸法を
   有する絶縁基板（４）の少なくとも片面に印刷回路
   （２）を形成した後、絶縁基板（４）の一部を導電回路
   の形状に打ち抜き、この打ち抜き穴に導電性金属板（３
   １）を打ち抜いて形成した導電回路部（３）を嵌め込
   み、ついで、上記印刷回路（２）と導電回路部（３）を
   形成した絶縁基板（４）を接着層（５）を介して金属基
   板（１）の少なくとも片面に載置し、積層一体化するこ
   とを特徴とする多層金属ベース回路基板の製法。
3. 【請求項３】 少なくとも片面に印刷回路（２）を形成
   した絶縁基板（４）と導電性金属板（３１）を重ね、導
   電性金属板側から順次導電回路の形状に打ち抜き、打ち
   抜き穴に導電回路部（３）を圧入することを特徴とする
   請求項２記載の多層金属ベース回路基板の製法。
4. 【請求項４】 絶縁基板（４）の少なくとも片面に印刷
   回路（２）を形成するとともに、印刷回路（２）と導電
   回路部（３）の形成部分を除く絶縁基板（４）の周縁部
   に印刷回路（２）と同一厚みのスペーサ部（１０）を形
   成した後、絶縁基板（４）の一部を導電回路の形状に打
   ち抜くことを特徴とする請求項２乃至請求項３記載の多
   層金属ベース回路基板の製法。