JPH0760953B2 - 誘電体基板の接着方法 - Google Patents
誘電体基板の接着方法Info
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- JPH0760953B2 JPH0760953B2 JP60166436A JP16643685A JPH0760953B2 JP H0760953 B2 JPH0760953 B2 JP H0760953B2 JP 60166436 A JP60166436 A JP 60166436A JP 16643685 A JP16643685 A JP 16643685A JP H0760953 B2 JPH0760953 B2 JP H0760953B2
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- Japan
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- metal plate
- solder
- thermal expansion
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 アルミナセラミック等からなり下面にアース導体を設け
た誘電体基板の接着方法であって、この誘電体基板を接
着する銅張り配線基板、あるいは金属基台との熱膨張率
差を吸収する緩衝金属板を接合部に介在せしめて、熱膨
張率差による半田接合部のストレスを解消する。
た誘電体基板の接着方法であって、この誘電体基板を接
着する銅張り配線基板、あるいは金属基台との熱膨張率
差を吸収する緩衝金属板を接合部に介在せしめて、熱膨
張率差による半田接合部のストレスを解消する。
本発明は、誘電体基板の接着方法に係り、とくに誘電体
基板と銅張り配線基板、あるいは金属基台との熱膨張率
差によるストレスを解消するために、緩衝金属板を介在
せしめた誘電体基板の接着方法に関する。
基板と銅張り配線基板、あるいは金属基台との熱膨張率
差によるストレスを解消するために、緩衝金属板を介在
せしめた誘電体基板の接着方法に関する。
近年、マイクロ波，ミリ波回路の平面化，あるいは移動
通信機器の準マイクロ波化に伴なう機器の高周波回路部
の分布定数化の要求が高まっている。このような現状に
おいて、分布定数回路部の小形化を図るために、通常の
樹脂材料を基材とする印刷配線基板に対して、誘電率が
高く誘電損失の小さいアルミナセラミック等の誘電体基
板の上面に分布定数回路パターンあるいは配線パターン
を設け、下面の全面にアース導体パターンを形成した誘
電体基板を、電源，コントロール信号等を配線する印刷
配線基板上に１個または複数個を半田等により接着して
機器を構成する準マイクロ移動通信機あるいは、試験、
取扱い上金属基台上に搭載するマイクロ波，ミリ波平面
回路，あるいは消費電力の大きい能動素子を使用するた
めに、放熱金属上に搭載する誘電体基板の用途が拡大し
つつある。ところが、この誘電体基板と接着搭載する印
刷配線基板，金属基台とは熱膨張率差が大きく、接着後
の温度変化によって、接合部に大きなストレスを受け破
壊する恐れがあり、信頼度が低下するので、ストレスを
解消して信頼度の向上を図った誘電体基板の接着方法の
改善が強く要望されている。
通信機器の準マイクロ波化に伴なう機器の高周波回路部
の分布定数化の要求が高まっている。このような現状に
おいて、分布定数回路部の小形化を図るために、通常の
樹脂材料を基材とする印刷配線基板に対して、誘電率が
高く誘電損失の小さいアルミナセラミック等の誘電体基
板の上面に分布定数回路パターンあるいは配線パターン
を設け、下面の全面にアース導体パターンを形成した誘
電体基板を、電源，コントロール信号等を配線する印刷
配線基板上に１個または複数個を半田等により接着して
機器を構成する準マイクロ移動通信機あるいは、試験、
取扱い上金属基台上に搭載するマイクロ波，ミリ波平面
回路，あるいは消費電力の大きい能動素子を使用するた
めに、放熱金属上に搭載する誘電体基板の用途が拡大し
つつある。ところが、この誘電体基板と接着搭載する印
刷配線基板，金属基台とは熱膨張率差が大きく、接着後
の温度変化によって、接合部に大きなストレスを受け破
壊する恐れがあり、信頼度が低下するので、ストレスを
解消して信頼度の向上を図った誘電体基板の接着方法の
改善が強く要望されている。
第３図は、従来の誘電体基板の接着方法説明する図で、
同図（ａ）は金属基台上に搭載した断面図，（ｂ）は印
刷配線基板上に搭載した断面図，（ｃ）は放熱器上に搭
載した断面図である。
同図（ａ）は金属基台上に搭載した断面図，（ｂ）は印
刷配線基板上に搭載した断面図，（ｃ）は放熱器上に搭
載した断面図である。
第３図（ａ）は、アルミニューム等からなる筐体１の一
方に、鉄−ニッケル−コバルト合金（以下コバール（商
品名）という）等からなる金属基台２に図示しないシー
ト半田を介して、アルミナ，セラミック等からなる誘電
体基板３を半田等により接着した前記金属基台２を取着
し、他方にガラスエポキシ樹脂等からなる印刷配線基板
４を搭載した構造である。
方に、鉄−ニッケル−コバルト合金（以下コバール（商
品名）という）等からなる金属基台２に図示しないシー
ト半田を介して、アルミナ，セラミック等からなる誘電
体基板３を半田等により接着した前記金属基台２を取着
し、他方にガラスエポキシ樹脂等からなる印刷配線基板
４を搭載した構造である。
第３図（ｂ）は、アルミニューム等からなる筐体１に、
ガラスエポキシ樹脂等からなり銅張りを行なった印刷配
線基板４に図示しないシート半田を介して、アルミナ，
セラミック等からなる誘電体基板３を半田等により接着
して搭載した構造である。
ガラスエポキシ樹脂等からなり銅張りを行なった印刷配
線基板４に図示しないシート半田を介して、アルミナ，
セラミック等からなる誘電体基板３を半田等により接着
して搭載した構造である。
第３図（ｃ）は、熱伝導の良好な金属例えば銅等からな
る放熱器10に、アルミナ，セラミック等からなる誘電体
基板３を一旦銅等からなるキャリア11に図示しないシー
ト半田を介して接着したのち、前記放熱器10に接着した
構造である。
る放熱器10に、アルミナ，セラミック等からなる誘電体
基板３を一旦銅等からなるキャリア11に図示しないシー
ト半田を介して接着したのち、前記放熱器10に接着した
構造である。
上記従来の誘電体基板の接着方法にあっては、誘電体基
板の材料すなわちアルミナ，セラミック等と、金属基台
の材料すなわちコバール等および印刷配線基板の材料す
なわちガラスエポキシ樹脂等の熱膨張率差により、半田
接合部に大きなストレスを受け、接合部が損傷して信頼
性が低下するという問題点があった。
板の材料すなわちアルミナ，セラミック等と、金属基台
の材料すなわちコバール等および印刷配線基板の材料す
なわちガラスエポキシ樹脂等の熱膨張率差により、半田
接合部に大きなストレスを受け、接合部が損傷して信頼
性が低下するという問題点があった。
本発明は、上記の問題点を解決して接合部のストレスを
減少して信頼性の向上を図った誘電体基板の接着方法を
提供するものである。
減少して信頼性の向上を図った誘電体基板の接着方法を
提供するものである。
すなわち、上面に回路パターン、下面の全面にアース導
体を備える誘電体基板の前記アース導体面を銅張り配線
基板あるいは金属基台に、両面をシート半田でサンドイ
ッチ状に挟んだ緩衝金属板を介在し加熱接着する。ま
た、この緩衝金属板を、メッシュ状あるいは複数の細溝
貫通孔を形成した金属板、あるいは誘電体基板と銅張り
配線基板あるいは金属基台の材料のそれぞれの熱膨張率
に対し中間の熱膨張率を有する金属板で形成したことに
よって解決される。
体を備える誘電体基板の前記アース導体面を銅張り配線
基板あるいは金属基台に、両面をシート半田でサンドイ
ッチ状に挟んだ緩衝金属板を介在し加熱接着する。ま
た、この緩衝金属板を、メッシュ状あるいは複数の細溝
貫通孔を形成した金属板、あるいは誘電体基板と銅張り
配線基板あるいは金属基台の材料のそれぞれの熱膨張率
に対し中間の熱膨張率を有する金属板で形成したことに
よって解決される。
上記誘電体基板の接着方法は、単体の緩衝金属板の両面
をシート半田で挟んで半田接合層とすることにより、半
田接合層の厚さを厚くすることができ、熱膨張率差によ
るストレスを解消することができる。また、この緩衝金
属板を、メッシュ状あるいは複数の細溝貫通孔を形成し
た金属板とすることにより、金属板は平面方向に形成し
た空間によって溶融半田と金属板との濡れ面を大きくし
溶融半田の表面張力を大きくできるため、半田接合層の
厚さを厚くすることができ、同様に熱膨張率差によるス
トレスを解消することができ、周辺への溶融半田の流れ
出しを起こすこともなくなる。あるいは、緩衝金属板
を、誘電体基板と銅張り配線基板あるいは金属基台の材
料のそれぞれの熱膨張率に対する中間の熱膨張率を有す
る金属板とすることにより、さらに熱膨張率差に起因す
るストレスを分散し誘電体基板の損傷を防止し、信頼度
を向上する。
をシート半田で挟んで半田接合層とすることにより、半
田接合層の厚さを厚くすることができ、熱膨張率差によ
るストレスを解消することができる。また、この緩衝金
属板を、メッシュ状あるいは複数の細溝貫通孔を形成し
た金属板とすることにより、金属板は平面方向に形成し
た空間によって溶融半田と金属板との濡れ面を大きくし
溶融半田の表面張力を大きくできるため、半田接合層の
厚さを厚くすることができ、同様に熱膨張率差によるス
トレスを解消することができ、周辺への溶融半田の流れ
出しを起こすこともなくなる。あるいは、緩衝金属板
を、誘電体基板と銅張り配線基板あるいは金属基台の材
料のそれぞれの熱膨張率に対する中間の熱膨張率を有す
る金属板とすることにより、さらに熱膨張率差に起因す
るストレスを分散し誘電体基板の損傷を防止し、信頼度
を向上する。
第１図は、本発明の一実施例を説明する図で、同図
（ａ）は接着前の分解正面図，（ｂ）はメッシュ状孔を
形成した金属板の平面図，（ｃ）は細溝貫通孔を形成し
た平面図で、第３図と同等の部分については同一符号を
付している。
（ａ）は接着前の分解正面図，（ｂ）はメッシュ状孔を
形成した金属板の平面図，（ｃ）は細溝貫通孔を形成し
た平面図で、第３図と同等の部分については同一符号を
付している。
第１図（ａ）は、銅張りした印刷配線基板４（またはコ
バール等からなる金属基台２）上に、シート半田5,メッ
シュ状あるいは複数の細溝貫通孔を形成した金属板6,シ
ート半田５および上面に回路パターンを設け、下面の全
面にアース導体を設けたアルミナ，セラミック等からな
る誘電体基板３を重ね、金属板６の両面をシート半田５
でサンドイッチする状態で加熱し、接着する構造であ
る。
バール等からなる金属基台２）上に、シート半田5,メッ
シュ状あるいは複数の細溝貫通孔を形成した金属板6,シ
ート半田５および上面に回路パターンを設け、下面の全
面にアース導体を設けたアルミナ，セラミック等からな
る誘電体基板３を重ね、金属板６の両面をシート半田５
でサンドイッチする状態で加熱し、接着する構造であ
る。
第１図（ｂ）は、金属板にメッシュ状に孔明けを施した
ものであり、孔の形状は丸，四角等どんな形状の孔でも
良い。
ものであり、孔の形状は丸，四角等どんな形状の孔でも
良い。
第１図（ｃ）は、金属板に平面的な細溝孔を複数穿設し
たものである。
たものである。
第２図は、本発明の他の実施例を説明する接着前の分解
正面図である。第２図において、この発明の誘電体基板
の接着方法は第１図と同様印刷配線基板，シート半田な
らびに緩衝金属板をそなえているが、この緩衝金属板と
銅張り配線基板あるいは基板基台のそれぞれの熱膨張率
に対し中間の熱膨張率の金属板７たとえば鉄板，ニッケ
ル板等で形成した点に特徴を有する。したがって金属板
７以外の部分には第１図と同じ符号を付しており、ここ
ではこれらの部分の説明は省略するものとする。
正面図である。第２図において、この発明の誘電体基板
の接着方法は第１図と同様印刷配線基板，シート半田な
らびに緩衝金属板をそなえているが、この緩衝金属板と
銅張り配線基板あるいは基板基台のそれぞれの熱膨張率
に対し中間の熱膨張率の金属板７たとえば鉄板，ニッケ
ル板等で形成した点に特徴を有する。したがって金属板
７以外の部分には第１図と同じ符号を付しており、ここ
ではこれらの部分の説明は省略するものとする。
本発明を特徴づける金属板７をシート半田５でサンドイ
ッチする状態で加熱し、銅張りした印刷配線基板４（ま
たは熱伝導の良好な金属からなるキヤリア11）上に誘電
体基板３を接着した構造で、熱膨張率差によるストレス
を金属板７をサンドイッチし、ストレス吸収の優れた軟
ロー材半田部分を厚くし、あるいは金属板７でストレス
分散を行ない、半田接合部のストレスを吸収せしめるも
のである。
ッチする状態で加熱し、銅張りした印刷配線基板４（ま
たは熱伝導の良好な金属からなるキヤリア11）上に誘電
体基板３を接着した構造で、熱膨張率差によるストレス
を金属板７をサンドイッチし、ストレス吸収の優れた軟
ロー材半田部分を厚くし、あるいは金属板７でストレス
分散を行ない、半田接合部のストレスを吸収せしめるも
のである。
熱膨張率の異なる板を拘束力の比較的小さい接合材、た
とえば半田等軟ロー材で接合する場合の熱ストレスによ
る信頼度は、熱歪の大きさにより接合部破壊の許容回数
が決定される。すなわち一般的には次式の関係がある。
とえば半田等軟ロー材で接合する場合の熱ストレスによ
る信頼度は、熱歪の大きさにより接合部破壊の許容回数
が決定される。すなわち一般的には次式の関係がある。
γ・Nf＝Ｃ ここで、γが接合部の剪断歪（熱歪）で、Nfが破壊回
数、α,Cが接合材料により定まる値である。また温度環
境変化に伴なう熱剪断歪は、誘電体基板の大きさ，熱膨
張率差，温度差，半田の厚さ等に対して次の関係が知ら
れている。
数、α,Cが接合材料により定まる値である。また温度環
境変化に伴なう熱剪断歪は、誘電体基板の大きさ，熱膨
張率差，温度差，半田の厚さ等に対して次の関係が知ら
れている。
γmax＝〔Ｌ（α1−α2）ΔT/2h〕×tanλ／λ 但し ここで、α：線膨張係数,E:縦弾性係数， γ：ボアソン比,G＝E/〔２（１＋γ）〕， t:板厚,L:誘電体基板の長さ， h:半田の厚さ，β：半田のボイド率， ΔT:温度変化， また、小文字の１は誘電体基板,2は被搭載基板を示す。
すなわち、熱膨張率の異なる板の接合における接合部の
熱剪断歪に関する緩衝は、HICの機能条件を除くと接合
部の厚さが大きくなることが有効なる手段の一つである
ことがわかる。
熱剪断歪に関する緩衝は、HICの機能条件を除くと接合
部の厚さが大きくなることが有効なる手段の一つである
ことがわかる。
しかるに、従来一般に行なわれる誘電体基板と搭載基板
上に半田ペースとを印刷塗布するか、あるいはシート半
田を挟み加熱する方法は、ペーストの厚塗りに限界があ
る。あるいは周辺への半田の溶け出し等から期待する厚
さを得ることは困難である。本発明は、以上の点を解決
するために、半田接合部に半田の濡れ性，表面張力を大
きくする所望のメッシュ状あるいは複数の細溝貫通孔を
平面方向に穿設した金属板をサンドイッチすることによ
り、半田と金属の濡れ面を大きくする。すなわち、溶融
半田の表面張力を大きくし、周辺に半田の流れ出しを起
こさないで半田厚を高くすることが可能である。
上に半田ペースとを印刷塗布するか、あるいはシート半
田を挟み加熱する方法は、ペーストの厚塗りに限界があ
る。あるいは周辺への半田の溶け出し等から期待する厚
さを得ることは困難である。本発明は、以上の点を解決
するために、半田接合部に半田の濡れ性，表面張力を大
きくする所望のメッシュ状あるいは複数の細溝貫通孔を
平面方向に穿設した金属板をサンドイッチすることによ
り、半田と金属の濡れ面を大きくする。すなわち、溶融
半田の表面張力を大きくし、周辺に半田の流れ出しを起
こさないで半田厚を高くすることが可能である。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば熱膨張
差によるストレスを解消して、誘電体基板の損傷を防止
し、信頼度の向上に極めて有効である。
差によるストレスを解消して、誘電体基板の損傷を防止
し、信頼度の向上に極めて有効である。
第１図は、本発明の一実施例を説明する図で、同図
（ａ）は接着前の分解正面図，（ｂ）はメッシュ状孔を
形成した金属板の平面図，（ｃ）は細溝貫通孔を形成し
た平面図、 第２図は、本発明の他の実施例を説明する接着前の分解
正面図、 第３図は、従来の誘電体基板の接着方法説明する図で、
同図（ａ）は金属基台上に搭載した断面図，（ｂ）は印
刷配線基板上に搭載した断面図，（ｃ）は放熱器上に搭
載した断面図である。 図において、１は筐体、２は金属基台、３は誘電体基
板、４は印刷配線基板、５はシート半田、6,7は緩衝金
属板、10は放熱器、11はキヤリア、をそれぞれ示す。
（ａ）は接着前の分解正面図，（ｂ）はメッシュ状孔を
形成した金属板の平面図，（ｃ）は細溝貫通孔を形成し
た平面図、 第２図は、本発明の他の実施例を説明する接着前の分解
正面図、 第３図は、従来の誘電体基板の接着方法説明する図で、
同図（ａ）は金属基台上に搭載した断面図，（ｂ）は印
刷配線基板上に搭載した断面図，（ｃ）は放熱器上に搭
載した断面図である。 図において、１は筐体、２は金属基台、３は誘電体基
板、４は印刷配線基板、５はシート半田、6,7は緩衝金
属板、10は放熱器、11はキヤリア、をそれぞれ示す。
Claims (3)
- 【請求項１】上面に回路パターン、下面の全面にアース
導体を備える誘電体基板の前記アース導体面を銅張り配
線基板あるいは金属基台に、両面をシート半田でサンド
イッチ状に挟んだ緩衝金属板を介在し加熱接着すること
を特徴とする誘電体基板の接着方法。 - 【請求項２】前記緩衝金属板をメッシュ状あるいは複数
の細溝貫通孔を形成した金属板で形成することを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項に記載の誘電体基板の接
着方法。 - 【請求項３】前記緩衝金属板を誘電体基板と銅張り配線
基板あるいは金属基台の材料のそれぞれの熱膨張率に対
し中間の熱膨張率を有する金属板で形成することを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項に記載の誘電体基板の
接着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60166436A JPH0760953B2 (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 誘電体基板の接着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60166436A JPH0760953B2 (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 誘電体基板の接着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6226900A JPS6226900A (ja) | 1987-02-04 |
| JPH0760953B2 true JPH0760953B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=15831372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60166436A Expired - Lifetime JPH0760953B2 (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 誘電体基板の接着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760953B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150085306A (ko) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | 엘지이노텍 주식회사 | 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 전자부품 |
| KR20210049748A (ko) * | 2014-01-15 | 2021-05-06 | 엘지이노텍 주식회사 | 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 전자부품 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5140217A (en) * | 1990-09-07 | 1992-08-18 | North American Philips Corporation | Electric lamp having a push-in filament insert for filament mounting |
| US5447787A (en) * | 1995-01-30 | 1995-09-05 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Reinforced fabric |
| US5482763A (en) * | 1995-01-30 | 1996-01-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Light weight tear resistant fabric |
| JP5418406B2 (ja) * | 2010-05-31 | 2014-02-19 | 住友電気工業株式会社 | フレキシブルプリント配線板 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2495838A1 (fr) * | 1980-12-05 | 1982-06-11 | Cii Honeywell Bull | Dispositif de refroidissement amovible pour supports de circuits integres |
| JPS5837152U (ja) * | 1981-09-04 | 1983-03-10 | 日本電気株式会社 | 半導体装置 |
-
1985
- 1985-07-26 JP JP60166436A patent/JPH0760953B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150085306A (ko) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | 엘지이노텍 주식회사 | 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 전자부품 |
| KR20210049748A (ko) * | 2014-01-15 | 2021-05-06 | 엘지이노텍 주식회사 | 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 전자부품 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6226900A (ja) | 1987-02-04 |
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