JPH08125294A

JPH08125294A - 金属ベース基板およびその製造方法

Info

Publication number: JPH08125294A
Application number: JP26357694A
Authority: JP
Inventors: Noboru Mori; 昇毛利; Takeshi Nagai; 猛長井; Hiroshi Hasegawa; 洋長谷川; Hayashi Matsunaga; 速松永
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-10-27
Filing date: 1994-10-27
Publication date: 1996-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】プリント配線板やハイブリッドＩＣ用の基板
に用いられる金属ベース基板とその製造方法に関するも
ので、半田耐熱性が優れかつ絶縁層と金属層との密度強
度が強いと共に熱放散性に優れた金属ベース基板を提供
することを目的とする。【構成】ベース金属１１上に、第１の絶縁層１２と第
２の絶縁層１３を介して金属層１４を設けることによ
り、熱抵抗、金属層の引き剥がし強さ、半田耐熱性およ
び１０Ｗ負荷時の基板表面の上昇温度の優れた金属ベー
ス基板が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線板やハイ
ブリッドＩＣ用の基板に用いられる金属ベース基板およ
びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の軽量、薄型、高密度化
に伴い、これに用いられるトランジスタ集積回路部品、
抵抗あるいはコンデンサ等の電子部品も小型化、高密度
化、高出力化されてきている。さらに、マクロプロセッ
サの著しい高速化に伴い、これに用いられる電子部品の
単位表面積当たりの発熱量も著しく高まり、これらを実
装するプリント配線板にも優れた耐熱性と放熱性に対す
る要求が高まっている。

【０００３】以下に、従来の金属ベース基板について、
図を参照しながら説明する。図１１は、従来の金属ベー
ス基板の断面図である。図１１において、１はアルミニ
ウム、銅、鉄、ステンレススチール等の金属からなるベ
ース金属である。２はベース金属１上に設けられたアル
ミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化硼素等の熱伝
導性に優れた粉末からなる無機絶縁材料とエポキシ樹脂
またはポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂との混合物から
なる絶縁層である。３は絶縁層２上に設けられた銅箔か
らなる金属層である。

【０００４】以上のように構成された従来の金属ベース
基板について、以下にその製造方法について説明する。

【０００５】まず、ベース金属１上に無機絶縁材料と熱
硬化性樹脂との混合物からなるプリプレグである絶縁層
２と金属層３を積層する。

【０００６】次に、ベース金属１上に絶縁層２および金
属層３を加圧して加熱硬化することにより、金属ベース
基板が製造されていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の金属ベース基板では、エポキシ樹脂またはポリイミ
ド樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて絶縁層２を構成してい
るため、エポキシ樹脂を用いた場合、エポキシ樹脂のガ
ラス転移点が約１７０℃で、半田耐熱性は約２６０℃ま
でしか対応できないので、約３００℃を越える高温半田
を使用できず、金属ベース基板を使用する上で制約を受
けるという課題を有していた。

【０００８】また、ポリイミド樹脂を用いた場合、ガラ
ス転移温度が高いため半田耐熱性が３５０℃まで対応で
きるが、金属層３との密着強度が弱く、材料コストが高
いという課題を有していた。

【０００９】さらに、ベース金属１上の絶縁層２および
金属層３とが設けられている面と反対の面は、金属その
ものが露出しているか、２酸化ケイ素の薄い膜やアルマ
イト処理されているが、このいずれも熱放散性は赤外線
放射量が低いため充分ではなく、ベース金属１自体の熱
伝導性が優れていても、ベース金属１上の絶縁層２およ
び金属層３とが設けられている面と反対の面からの熱放
射性が低いので、金属ベース基板の表面温度が十分に低
くならないという課題を有していた。

【００１０】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、半田耐熱性が優れかつ絶縁層と金属層との密着強度
が強いと共に熱放散性に優れた金属ベース基板を提供す
ることを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために、本発明は、ベース金属と、このベース金属上
に熱硬化性樹脂の含有量が相違する第１，第２の無機絶
縁層を介して金属層を設けてなるものである。

【００１２】また、ベース金属上に熱硬化性樹脂と無機
絶縁材料との混合物とを塗布して第１の絶縁層を設け、
金属層上に熱硬化性樹脂と無機絶縁材料との混合物とを
塗布して第２の絶縁層を設け、前記第１の絶縁層と前記
第２の絶縁層とを重ね併せて加熱、加圧して硬化してな
る製造方法からなるものである。

【００１３】また、ベース金属上に無機絶縁材料との混
合物とを塗布して第１の絶縁層を設け、この第１の絶縁
層上に無機絶縁材料との混合物とを塗布して第２の絶縁
層を設け、この第２の絶縁層上に金属層を設けてなる製
造方法からなるものである。

【００１４】

【作用】この構成によって、ベース金属と金属層の間に
無機絶縁材料の含有量が相違する第１，第２の絶縁層を
有することにより、高熱伝導性でしかも絶縁層と金属層
との密着強度が高くなる。

【００１５】また、ベース金属の第１，第２の絶縁層お
よび金属層を設けている面と反対の面に高赤外線放射率
の赤外線放射性被覆層で形成していることにより、熱放
射性が高いと共に金属ベース基板の表面温度を低くかつ
基板サイズを小さくできる。

【００１６】

【実施例】

（実施例１）以下に、本発明の一実施例における金属ベ
ース基板およびその製造方法について、図面を参照しな
がら説明する。

【００１７】図１は本発明の一実施例における金属ベー
ス基板の断面図である。図１において、１１はアルミニ
ウム、銅、鉄、ステンレススチール等の金属からなるベ
ース金属である。１２はベース金属上に設けられたアル
ミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化硼素等の粉末
からなる無機絶縁材料と熱硬化性樹脂を含有する第１の
絶縁層である。１３は第１の絶縁層１２上に設けられた
第２の絶縁層であり、第１の絶縁層よりも熱硬化性樹脂
の含有量を多くしたものである。１４は第２の絶縁層１
３上に設けられた銅箔、銅合金箔、ニクロム箔、ステン
レス箔または各種金属ペーストを硬化してなる金属層で
ある。

【００１８】以上のように構成された本発明の一実施例
における金属ベース基板について、以下にその製造方法
について説明する。

【００１９】図２は本発明の一実施例における金属ベー
ス基板の製造工程図である。まず、図２（ａ）に示すよ
うに、厚さ１．０ｍｍのアルミニウムを５％水酸化カリ
ウム溶液にて化学エッチングしてベース金属１１を作製
する。

【００２０】次に、図２（ｂ）に示すように、エポキシ
樹脂を５０ｖｏｌ％と、アルミナ粉末を５０ｖｏｌ％と
を混合し、さらにコーティングに適切な粘度を有するた
めにメチルエチルケトンを加えてスラリーとし、ベース
金属１１上にロールコータにより膜厚１２０μｍに塗布
し、約１８０℃で硬化して、第１の絶縁層１２を形成す
る。

【００２１】一方、図２（ｃ）に示すように、３５μｍ
の銅箔を化学エッチングにより一表面を粗面化した金属
層１４に、エポキシ樹脂を７０ｖｏｌ％と、アルミナ粉
末を３０ｖｏｌ％とを混合し、さらにコーティングに適
切な粘度を有するためにメチルエチルケトンを加えてス
ラリーとし、金属層１４上にロールコータにより膜厚３
０μｍに塗布し、約６０℃で乾燥して、第２の絶縁層１
３を形成する。

【００２２】最後に、図２（ｄ）に示すように、ベース
金属１１上に設けた第１の絶縁層１２と、金属層１４の
一表面に設けた第２の絶縁層１３とを重ね併せて、真空
中で圧力４０ｋｇ／ｃｍ²、最高加熱温度１８０℃で２
時間、熱プレスして積層することにより、金属ベース基
板とするものである。

【００２３】（表１）は、実施例１および後述する実施
例２〜９における各種特性を比較例である従来の技術で
作製した金属ベース基板と比較したものである。

【００２４】ここで、「熱抵抗（℃／Ｗ）」の測定方法
は、図３に示すように、試験基板として４０×３０ｍｍ
のサイズに金属ベース基板１６を切断し、この金属ベー
ス基板１６の中央に金属層パターン１７を形成し、この
金属層パターン１７の上面にトランジスタ１８を半田接
続して、トランジスタへ所定の電圧を加え、熱電対によ
って温度Ｔａ、Ｔｂとを測定し、トランジスタ１８の消
費電力つまりコレクタ損失Ｗとして、「熱抵抗（℃／
Ｗ）＝（Ｔａ−Ｔｂ）／Ｗ」を計算して求めたものであ
る。

【００２５】また、「金属層の引き剥がし強さ」および
「半田耐熱性」は、それぞれ「ＪＩＳＣ６４８１」に
より測定したものである。

【００２６】また、「１０Ｗ時の基板表面の上昇温度」
は、図４に示すように、金属ベース基板１６の金属層１
４に当接するように抵抗素子１９を設け、ベース金属１
１に当接した熱電対温度測定点２０で１０Ｗ時の基板表
面温度（℃）を測定し上昇温度を求めたものである。

【００２７】

【表１】

【００２８】（表１）より明らかなように、比較例に比
べ、熱抵抗がほぼ同等で、金属層の引き剥がし強さの非
常に優れたものが得られる。

【００２９】（実施例２）以下に、本発明の実施例２に
おける金属ベース基板の製造方法について説明する。こ
こで、実施例１と同様の工程については、説明を省略す
る。

【００３０】実施例１では第１の絶縁層１２を、「エポ
キシ樹脂を５０ｖｏｌ％と、アルミナ粉末を５０ｖｏｌ
％とを混合し、さらにコーティングに適切な粘度を有す
るためにメチルエチルケトンを加えてスラリーとし、ベ
ース金属１１上にロールコータにより膜厚１２０μｍに
塗布して、約１８０℃で硬化して形成」し、第２の絶縁
層１３を、「エポキシ樹脂を７０ｖｏｌ％と、アルミナ
粉末を３０ｖｏｌ％とを混合し、さらにコーティングに
適切な粘度を有するためにメチルエチルケトンを加えて
スラリーとし、金属層１４上にロールコータにより膜厚
３０μｍに塗布して、約６０℃で乾燥して形成」したも
のを、実施例２では、熱硬化性樹脂をエポキシ変性シリ
コーン樹脂（セラプロテックス：東燃株式会社製、以
下、「樹脂Ｃ」と記す。）とし、第１の絶縁層１２の硬
化温度を約２００℃とした点が異なる。

【００３１】（表１）より明らかなように、比較例に比
べ、熱抵抗がほぼ同等で、金属層の引き剥がし強さの非
常に優れた金属ベース基板が得られる。

【００３２】さらに、第１，第２の絶縁層の熱硬化性樹
脂として、耐熱性の高い樹脂Ｃを用いたので、半田耐熱
性に非常に優れた金属ベース基板が得られる。

【００３３】（実施例３）以下に、本発明の実施例３に
おける金属基板の製造方法について説明する。ここで、
実施例１および２と同様の工程については、説明を省略
する。

【００３４】実施例２では第１の絶縁層１２を、「樹脂
Ｃを５０ｖｏｌ％と、アルミナ粉末を５０ｖｏｌ％とを
混合し、さらにコーティングに適切な粘度を有するため
にメチルエチルケトンを加えてスラリーとし、ベース金
属１１上にロールコータにより膜厚１２０μｍに塗布し
て、約２００℃で硬化して形成」し、第２の絶縁層１３
を、「樹脂Ｃを７０ｖｏｌ％と、アルミナ粉末を３０ｖ
ｏｌ％とを混合し、さらにコーティングに適切な粘度を
有するためにメチルエチルケトンを加えてスラリーと
し、金属層１４上にロールコータにより膜厚３０μｍに
塗布して、約６０℃で乾燥して形成」したものを、実施
例３では、樹脂Ｃとアルミナ粉末の混合比率を、「第１
の絶縁層１２は、樹脂Ｃを３０ｖｏｌ％、アルミナ粉末
を７０ｖｏｌ％」とし、「第２の絶縁層１３は、樹脂Ｃ
を５０ｖｏｌ％、アルミナ粉末を５０ｖｏｌ％」とした
点が異なる。

【００３５】（表１）より明らかなように、比較例に比
べ、熱抵抗が非常に低く、金属層の引き剥がし強さが優
れ、半田耐熱性の非常に優れた金属ベース基板が得られ
る。

【００３６】（実施例４）以下に、本発明の実施例４に
おける金属基板の製造方法について、図面を参照しなが
ら説明する。

【００３７】図５は本発明の実施例４における金属ベー
ス基板の製造工程図である。まず、図５（ａ）に示すよ
うに、厚さ１．０ｍｍのアルミニウムを５％水酸化カリ
ウム溶液にて化学エッチングしてベース金属２１を作製
する。

【００３８】次に、図５（ｂ）に示すように、エポキシ
樹脂を５０ｖｏｌ％と、アルミナ粉末を５０ｖｏｌ％と
を混合し、さらにコーティングに適切な粘度を有するた
めにメチルエチルケトンを加えてスラリーとし、ベース
金属２１上にロールコータにより膜厚１２０μｍに塗布
して、約１８０℃で硬化して、第１の絶縁層２２を形成
する。

【００３９】次に、図５（ｃ）に示すように、エポキシ
樹脂を７０ｖｏｌ％と、アルミナ粉末を３０ｖｏｌ％と
を混合し、さらにコーティングに適切な粘度を有するた
めにメチルエチルケトンを加えてスラリーとし、ベース
金属２１上に形成された第１の絶縁層２２上に、ロール
コータにより膜厚３０μｍに塗布して、約６０℃で乾燥
して、第２の絶縁層２３を形成する。

【００４０】最後に、図５（ｄ）に示すように、あらか
じめ化学エッチングにて片面を表面粗化した金属層２４
である銅箔を、ベース金属２１上に形成した第２の絶縁
層２３上に重ね併せ、真空中で圧力４０ｋｇ／ｃｍ²、
最高加熱温度１８０℃で２時間、熱プレスして積層する
ことにより、金属ベース基板とするものである。

【００４１】（表１）より明らかなように、比較例に比
べ、熱抵抗がほぼ同等で、金属層の引き剥がし強さの非
常に優れた金属ベース基板が得られる。

【００４２】（実施例５）以下に、本発明の実施例５に
おける金属ベース基板の製造方法について説明する。こ
こで、実施例４と同様の工程については、説明を省略す
る。

【００４３】実施例４では第１の絶縁層２２を、「エポ
キシ樹脂を５０ｖｏｌ％と、アルミナ粉末を５０ｖｏｌ
％とを混合し、さらにコーティングに適切な粘度を有す
るためにメチルエチルケトンを加えてスラリーとし、ベ
ース金属２１上にロールコータにより膜厚１２０μｍに
塗布して、約１８０℃で硬化して形成」したものを、
「樹脂Ｃを５０ｖｏｌ％と、アルミナ粉末を５０ｖｏｌ
％とを混合し、さらにコーティングに適切な粘度を有す
るためにメチルエチルケトンを加えてスラリーとし、ベ
ース金属２１上にロールコータにより膜厚１２０μｍに
塗布し、ベース金属２１および第１の絶縁層２２とを一
体に超音波振動を加えて、アルミナ粉末をわずかにベー
ス金属２１側に沈降させた後、約２００℃で硬化して形
成」した点が異なる。

【００４４】また、第２の絶縁層２３を、「エポキシ樹
脂を７０ｖｏｌ％と、アルミナ粉末を３０ｖｏｌ％とを
混合し、さらにコーティングに適切な粘度を有するため
にメチルエチルケトンを加えてスラリーとし、金属層２
４上にロールコータにより膜厚１２０μｍに塗布して、
約６０℃で乾燥して形成」したものを、「樹脂Ｃを７０
ｖｏｌ％と、アルミナ粉末を３０ｖｏｌ％とを混合し、
さらにコーティングに適切な粘度を有するためにメチル
エチルケトンを加えてスラリーとし、金属層２４上にロ
ールコータにより膜厚３０μｍに塗布し、ベース金属２
１および第２の絶縁層２３とを一体に超音波振動を加え
て、アルミナ粉末をわずかにベース金属２１側に沈降さ
せた後、約６０℃で乾燥して形成」した点が異なる。

【００４５】（表１）より明らかなように、比較例に比
べ、熱抵抗が非常に低く、金属層の引き剥がし強さ及び
半田耐熱性のさらに優れた金属ベース基板が得られる。

【００４６】これは、金属層２４側に分散するアルミナ
粉末がわずかでも少なくなり、金属層２４の密着強度が
向上するからである。

【００４７】（実施例６）以下に、本発明の実施例６に
おける金属基板およびその製造方法について、図面を参
照しながら説明する。

【００４８】図６は本発明の実施例６における金属基板
の断面図である。図６において３１はアルミニウム、
銅、鉄、ステンレススチール等の金属からなるベース金
属である。３２はベース金属３１の一表面に設けられた
無機材料または無機材料と有機材料との混合物からなる
赤外線放射性被覆層である。３３はベース金属３１の一
表面に設けた赤外線放射性被覆層３２と反対側の表面上
に設けられたアルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、
窒化硼素等の粉末からなる無機絶縁材料と熱硬化性樹脂
を含有する第１の絶縁層である。３４は第１の絶縁層３
３上に設けられた第２の絶縁層であり、第１の絶縁層よ
りも熱硬化性樹脂の含有量を多くしたものである。３５
は第２の絶縁層３４上に設けられた銅箔、銅合金箔、ニ
クロム箔、ステンレス箔または各種金属ペーストを硬化
してなる金属層である。

【００４９】以上のように構成された本発明の一実施例
における金属ベース基板について、以上にその製造方法
について説明する。

【００５０】図７は本発明の実施例６における金属ベー
ス基板の製造工程図である。まず、図７（ａ）に示すよ
うに、厚さ１．０ｍｍのアルミニウムを５％水酸化カリ
ウム溶液にて化学エッチングしてベース金属３１を作製
する。

【００５１】次に、図７（ｂ）に示すように、ベース金
属３１の一表面にロールコータによりシリカゾルをバイ
ンダとして、アルミナ粉末を分散させた無機塗料（以
下、「無機塗料Ｓ」と記す。）を塗布し、２５０℃で硬
化して膜厚２０μｍの赤外線放射性被覆層３２を形成す
る。

【００５２】次に、図７（ｃ）に示すように、樹脂Ｃを
５０ｖｏｌ％と、アルミナ粉末を５０ｖｏｌ％とを混合
し、さらにコーティングに適切な粘度を有するためにメ
チルエチルケトンを加えてスラリーとし、赤外線放射性
被覆層３２が形成されていない表面のベース金属３１上
に、ロールコータにより膜厚１２０μｍに塗布して、約
２００℃で硬化して第１の絶縁層３３を形成する。

【００５３】一方、図７（ｄ）に示すように、３５μｍ
の銅箔を化学エッチングにより一表面を粗面化した金属
層３５に、エポキシ樹脂を７０ｖｏｌ％と、アルミナ粉
末を３０ｖｏｌ％とを混合し、さらにコーティングに適
切な粘度を有するためにメチルエチルケトンを加えてス
ラリーとし、金属層３５上にロールコータにより膜厚３
０μｍに塗布して、約６０℃で乾燥して、第２の絶縁層
３４を形成する。

【００５４】最後に、図７（ｅ）に示すように、ベース
金属３１上に設けた第１の絶縁層３３と、金属層３５の
一表面に設けた第２の絶縁層３４とを重ね併せて、真空
中で圧力４０ｋｇ／ｃｍ²、最高加熱温度２００℃で２
時間、熱プレスして積層することにより、金属ベース基
板とするものである。

【００５５】（表１）より明らかなように、比較例に比
べ、１０Ｗ負荷時の基板表面の上昇温度のかなり低い金
属ベース基板が得られる。

【００５６】（実施例７）以下に、本発明の実施例７に
おける金属基板の製造方法について、図面を参照しなが
ら説明する。

【００５７】図８は本発明の実施例７における金属ベー
ス基板の製造工程図である。まず、図８（ａ）に示すよ
うに、厚さ１．０ｍｍのアルミニウムを５％水酸化カリ
ウム溶液にて化学エッチングしてベース金属４１を作製
する。

【００５８】次に、図８（ｂ）に示すように、ベース金
属４１の一表面にロールコータにより無機材料であるオ
ルガノシリカゾルを５０ｖｏｌ％と有機材料であるフェ
ノール系樹脂を５０ｖｏｌ％とをバインダとして、シリ
コンカーバイト粉末を分散させた絶縁塗料（以下、「絶
縁塗料Ｆ」と記す。）を塗布し、２５０℃で硬化して膜
厚２０μｍの赤外線放射性被覆層４２を形成する。

【００５９】次に、図８（ｃ）に示すように、樹脂Ｃを
５０ｖｏｌ％と、アルミナ粉末を５０ｖｏｌ％とを混合
し、さらにコーティングに適切な粘度を有するためにメ
チルエチルケトンを加えてスラリーとし、ベース金属４
１の一表面に赤外線放射性被覆層４２を形成した反対の
表面上にロールコータにより膜厚１２０μｍに塗布し
て、約２００℃で硬化して、第１の絶縁層４３を形成す
る。

【００６０】次に、図８（ｄ）に示すように、樹脂Ｃを
７０ｖｏｌ％と、アルミナ粉末を３０ｖｏｌ％とを混合
し、さらにコーティングに適切な粘度を有するためにメ
チルエチルケトンを加えてスラリーとし、ベース金属４
１上に形成された第１の絶縁層４３上に、ロールコータ
により膜厚３０μｍに塗布して、約６０℃で乾燥して、
第２の絶縁層４４を形成する。

【００６１】最後に、図８（ｅ）に示すように、あらか
じめ化学エッチングにて片面を表面粗化した金属層４５
である銅箔を、ベース金属４１上に形成した第２の絶縁
層４４上に重ね併せ、真空中で圧力４０ｋｇ／ｃｍ²、
最高加熱温度２００℃で２時間、熱プレスして積層する
ことにより、金属ベース基板とするものである。

【００６２】（表１）より明らかなように、比較例に比
べ、１０Ｗ負荷時の基板表面の上昇温度のさらに低い金
属ベース基板が得られる。

【００６３】（実施例８）以下に、本発明の実施例８に
おける金属基板の製造方法について、図面を参照しなが
ら説明する。

【００６４】図９は本発明の実施例８における金属ベー
ス基板の製造工程図である。まず、図９（ａ）に示すよ
うに、厚さ１．０ｍｍのアルミニウムを５％水酸化カリ
ウム溶液にて化学エッチングしてベース金属５１を作製
する。

【００６５】次に、図９（ｂ）に示すように、ベース金
属５１の一表面にロールコータにより絶縁塗料Ｓを塗布
し、２５０℃で硬化して膜厚２０μｍの赤外線放射性被
覆層５２を形成する。

【００６６】次に、図９（ｃ）に示すように、赤外線放
射性被覆層５２を形成した工程と同様に、一表面に赤外
線放射性被覆層５２を形成したベース金属５１の反対側
の表面にもロールコータにより絶縁塗料Ｓを塗布し、２
５０℃で硬化して膜厚１００μｍの第１の絶縁層５３を
形成する。なお、本工程は、赤外線放射性被覆層５２を
形成する工程と同時に第１の絶縁層５３を形成してもよ
い。

【００６７】一方、図９（ｄ）に示すように、３５μｍ
の銅箔を化学エッチングにより一表面を粗面化した金属
層５５に、樹脂Ｃを５０ｖｏｌ％と、アルミナ粉末を５
０ｖｏｌ％とを混合し、さらにコーティングに適切な粘
度を有するためにメチルエチルケトンを加えてスラリー
とし、金属層５５上にロールコータにより膜厚５０μｍ
に塗布して、約６０℃で乾燥して、第２の絶縁層５４を
形成する。

【００６８】最後に、図９（ｅ）に示すように、ベース
金属５１上に設けた第１の絶縁層５３と、金属層５５の
一表面に設けた第２の絶縁層５４とを重ね併せて、真空
中で圧力４０ｋｇ／ｃｍ²、最高加熱温度２００℃で２
時間、熱プレスして積層することにより、金属ベース基
板とするものである。

【００６９】（表１）より明らかなように、比較例に比
べ、１０Ｗ負荷時の基板表面の上昇温度の非常に低い金
属ベース基板が得られる。

【００７０】（実施例９）以下に、本発明の実施例９に
おける金属基板の製造方法について、図面を参照しなが
ら説明する。

【００７１】図１０は本発明の実施例９における金属ベ
ース基板の製造工程図である。まず、図１０（ａ）に示
すように、厚さ１．０ｍｍのアルミニウムを５％水酸化
カリウム溶液にて化学エッチングしてベース金属６１を
作製する。

【００７２】次に、図１０（ｂ）（ｃ）に示すように、
ベース金属６１の両面にロールコータにより絶縁塗料Ｓ
を塗布し、２５０℃で硬化して赤外線放射性被覆層６２
及び６３をそれぞれ膜厚２０μｍ，８０μｍに形成す
る。

【００７３】次に、図１０（ｄ）に示すように、赤外線
放射性被覆層６２を形成した工程と同様に、赤外線放射
性被覆層６３を形成した表面にロールコータにより樹脂
Ｃを５０ｖｏｌ％と、アルミナ粉末を５０ｖｏｌ％とを
混合しスラリーとして塗布し、２５０℃で硬化して膜厚
４０μｍの第１の絶縁層６４を形成する。

【００７４】一方、図１０（ｅ）に示すように、３５μ
ｍの銅箔を化学エッチングにより一表面を粗面化した金
属層６６に、樹脂Ｃを７０ｖｏｌ％と、アルミナ粉末を
３０ｖｏｌ％とを混合したスラリーとし、金属層６６上
にロールコータにより膜厚３０μｍに塗布して、約６０
℃で乾燥して、第２の絶縁層６５を形成する。

【００７５】最後に、図１０（ｆ）に示すように、ベー
ス金属６１上に設けた第１の絶縁層６４と、金属層６６
の一表面に設けた第２の絶縁層６５とを重ね併せて、真
空中で圧力４０ｋｇ／ｃｍ²、最高加熱温度２００℃で
２時間、熱プレスして積層することにより、金属ベース
基板とするものである。

【００７６】（表１）より明らかなように、比較例に比
べ、金属層の引き剥がし強さ、半田耐熱性、１０Ｗ負荷
時の基板表面の上昇温度のさらに低い金属ベース基板が
得られる。

【００７７】なお、上記実施例１〜９において、第１の
絶縁層と第２の絶縁層との総厚みは１５０μｍとした
が、この厚さは金属ベース基板の用途に応じて厚さを変
えても良いということはいうまでもない。

【００７８】また、上記実施例１〜９において、第１・
第２の絶縁層、赤外線放射性被覆層、第１・第２の赤外
線放射性被覆層をロールコータを用いてベース金属また
は銅箔上に直接コーティングして設けたが、離型性フィ
ルム上に絶縁層を連続的にコーティングし、プリプレグ
としたものを、ベース金属と銅箔間に第１・第２の絶縁
層、赤外線放射性被覆層を重ねて積層しても良い。

【００７９】さらに、金属層として銅箔、無機絶縁材料
として第１・第２の絶縁層、赤外線放射性被覆層にアル
ミナ粉末を用いたが、金属層を銅合金箔、ニクロム箔、
ステンレス箔または各種金属ペーストを、無機絶縁材料
として窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化硼素等の熱縁
伝導性の優れた材料を用いても同様な効果が得られる。

【００８０】又、第１の絶縁層は塗布後、積層前に硬化
したが、第２の絶縁層と同様に乾燥のみでも同様な効果
が得られる。

【００８１】更に、赤外線放射性被覆層は、導電性材料
であるカーボンを使用することによっても熱放散性を高
めることができる。

【００８２】

【発明の効果】以上のように本発明は、絶縁層を複数層
設けることにより、熱抵抗、金属層の引き剥がし強さ、
半田耐熱性および１０Ｗ負荷時の基板表面の上昇温度が
優れると共に、小型化した金属ベース基板が得られる。

【００８３】また、本発明は金属層の引き剥がし強さ、
半田耐熱性、熱抵抗、１０Ｗ時の基板表面の上昇温度の
優れた金属ベース基板の製造方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における金属ベース基板の
断面図

【図２】同第１実施例における金属ベース基板の製造工
程図

【図３】熱抵抗の測定方法を示す図

【図４】１０Ｗ負荷時の基板表面の上昇温度の測定方法
を示す図

【図５】同実施例４における金属ベース基板の製造工程
図

【図６】同実施例６における金属基板の断面図

【図７】同実施例６における金属ベース基板の製造工程
図

【図８】同実施例７における金属ベース基板の製造工程
図

【図９】同実施例８における金属ベース基板の製造工程
図

【図１０】同実施例９における金属ベース基板の製造工
程図

【図１１】従来の金属ベース基板の断面図

【符号の説明】

１，１１，２１，３１，４１，５１，６１ベース金属１２，２２，３３，４３，５３，６４第１の絶縁層１３，２３，３４，４４，５４，６５第２の絶縁層１４，２４，３５，４５，５５，６６金属層３２，４２，５２，５３，６２，６３赤外線放射性被
覆層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松永速大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベース金属と、このベース金属上に熱硬
化性樹脂の含有量が相違する第１，第２の無機絶縁層を
介して金属層を設けてなる金属ベース基板。
【請求項２】第１，第２の無機絶縁層は、ベース金属
に近づくにつれて無機絶縁材料の含有量が高い請求項１
記載の金属ベース基板。
【請求項３】熱硬化性樹脂は、エポキシ変性シリコン
樹脂からなる請求項１記載の金属ベース基板。
【請求項４】ベース金属の金属層を設けてなる面と対
向する面に赤外線放射性被覆層を設けてなる請求項１記
載の金属ベース基板。
【請求項５】ベース金属の両面に赤外線放射性被覆層
を設けてなる請求項１記載の金属ベース基板。
【請求項６】ベース基板上に熱硬化性樹脂と無機絶縁
材料との混合物とを塗布して第１の絶縁層を設け、金属
層上に熱硬化性樹脂と無機絶縁材料との混合物とを塗布
して第２の絶縁層を設け、前記第１の絶縁層と前記第２
の絶縁層とを重ね併せて加熱、加圧して硬化してなる金
属ベース基板の製造方法。
【請求項７】ベース金属上に熱硬化性樹脂と無機絶縁
材料との混合物とを塗布して第１の絶縁層を設け、この
第１の絶縁層上に熱硬化性樹脂と無機絶縁材料との混合
物とを塗布して第２の絶縁層を設け、この第２の絶縁層
上に金属層を設けてなる金属ベース基板の製造方法。
【請求項８】第１の絶縁層は塗布後に熱硬化し、第２
の絶縁層は金属層をベース金属に重ね併せて後に加熱、
加圧して硬化してなる請求項６または７記載の金属ベー
ス基板の製造方法。
【請求項９】第１の絶縁層に対向するベース金属の表
面に赤外線放射性被覆層を設けてなる請求項６または７
記載の金属ベース基板の製造方法。
【請求項１０】第１の絶縁層と第２の絶縁層とは、無
機絶縁材料の含有量が相違させて設けてなる請求項６ま
たは７記載の金属ベース基板の製造方法。
【請求項１１】第１の絶縁層と第２の絶縁層とは、ベ
ース金属に近づくにつれて無機絶縁材料の含有量が高く
なるように設けた請求項６または７記載の金属ベース基
板の製造方法。
【請求項１２】ベース金属の両面に赤外線放射性被覆
層を設けてなる請求項６または７記載の金属ベース基板
の製造方法。
【請求項１３】ベース金属上に第１の絶縁層を設けた
後、このベース基板と第１の絶縁層とを超音波振動した
後に熱硬化させてなる請求項６または７記載の金属ベー
ス基板の製造方法。
【請求項１４】第１の絶縁層と第２の絶縁層との熱硬
化性樹脂は、エポキシ変性シリコン樹脂である請求項６
または７記載の金属ベース基板の製造方法。