JPH08148781A - 金属ベース多層回路基板 - Google Patents

金属ベース多層回路基板

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JPH08148781A
JPH08148781A JP8700195A JP8700195A JPH08148781A JP H08148781 A JPH08148781 A JP H08148781A JP 8700195 A JP8700195 A JP 8700195A JP 8700195 A JP8700195 A JP 8700195A JP H08148781 A JPH08148781 A JP H08148781A
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JP8700195A
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Toshiki Saito
斉藤俊樹
Naoki Yonemura
直己 米村
Tomohiro Miyakoshi
智寛 宮腰
Makoto Fukuda
誠 福田
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Denka Co Ltd
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Denki Kagaku Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱放散性に優れる金属ベース多層回路基板を
提供する。 【構成】 金属板上に金属酸化物及び/又は金属窒化物
を含有する絶縁接着剤を介して回路基板を接合すること
を特徴とする金属ベース多層回路基板で、詳しくは、前
記金属酸化物が酸化アルミニウム、前記金属窒化物が窒
化硼素である金属ベース多層回路基板であり、前記絶縁
接着剤の熱伝導率が35〜150×10ー4ca l/cm・sec・℃でし
かも20〜200μmの厚みの金属ベース多層回路基板であ
る。又、前記回路基板が、少なくとも2層以上の金属層
が金属酸化物及び/又は金属窒化物を含有する絶縁接着
剤を介して接合されていること、更に、その絶縁接着剤
の熱伝導率が35〜150×10ー4cal/cm・sec・℃で、60〜200
μmの厚みであることを特徴とする前記金属ベース多層
回路基板である。 【効果】 電気的信頼性に優れるモジュールが容易に得
られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は金属ベース多層回路基
板、特に、ノイズシールド性と耐電圧性が良好で、しか
も熱放散性に優れる金属ベース多層回路基板に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体搭載用の回路基板につい
て、回路基板の小型化、高密度実装化および高性能化が
要求され、更に回路基板に搭載される半導体素子の小型
化、高性能化、ハイパワー化が進むにつれて、半導体素
子から発生した熱を如何に放散するかということが大き
な問題となっている。
【0003】そこで、特に電源分野を中心に、金属ベー
ス回路基板が熱放散性に優れるという理由から使用され
ている。しかし、金属ベース回路基板は、金属板上に絶
縁層を介して金属箔を積層し回路形成した構造であるた
め、ノイズが発生しやすく、モジュールの誤動作を引き
起こしやすいという問題があった。
【0004】ノイズをシールドしながら熱放散性を高め
て高密度実装化を達成するという目的で、例えば、金属
ベース回路基板上の全面あるいは一部に両面に回路を有
する上層回路基板を接着剤を介して積層し、前記上層回
路基板上に発熱性の電子部品を搭載した金属ベース多層
回路基板が公知となっている(特開平5ー327169号公
報)。
【0005】しかし、上記金属ベース多層回路基板で
は、金属板と上層基板の間に熱伝導性の悪い樹脂からな
る接着剤層が存在すること、又、基材としてエポキシ含
浸ガラスクロス等の熱放散性の悪い材料が使用されてい
ることから、上層回路上に高発熱性の電子素子を搭載す
る場合には、熱放散性が不十分で、電子素子の温度が上
昇し、ひいてはモジュールが誤動作を生じるという問題
があった。
【0006】本発明者らは、上記問題点の解決を狙いに
いろいろな検討を行い、電気絶縁性と接着性の両方の機
能を有する絶縁接着層を用い、接着剤層を有しない構造
をとることで、前記課題の解決が図れるという知見に基
づき本発明に至ったものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、金属
ベース多層回路基板の構造とそれを構成する絶縁接着剤
の熱伝導率について検討し、これらを適正に設定するこ
とにより、熱放散性と耐電圧性に優れた金属ベース多層
回路基板を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属板上に、
金属酸化物及び/又は金属窒化物を含有する絶縁接着剤
を介して回路基板を接合してなることを特徴とする金属
ベース多層回路基板であり、詳しくは、前記絶縁接着剤
層の熱伝導率が35×10-4cal/cm・sec・℃以上150×10-4ca
l/cm・sec・℃以下であり、しかもその厚みが20μm以上2
00μm以下であることを特徴とする前記金属ベース多層
回路基板であり、前記金属酸化物が酸化アルミニウムで
あり、前記金属窒化物が窒化硼素であることを特徴とす
る前記金属ベース多層回路基板である。
【0009】更に、本発明は、前記回路基板が、少なく
も2層以上の金属層が金属酸化物及び/又は金属窒化物
を含有する絶縁接着剤を介して接合されていることを特
徴とする前記の金属ベース多層回路基板であり、前記回
路基板を構成する絶縁接着剤の熱伝導率が35×10-4cal/
cm・sec・℃以上150×10-4cal/cm・sec・℃以下であり、し
かもその厚みが60μm以上200μm以下であることを特
徴とする前記金属ベース多層回路基板である。
【0010】以下、図を用いて本発明について詳細に説
明する。図1は本発明の金属ベース多層回路基板の一例
を示す断面図であり、図2は本発明の金属ベース多層回
路基板の他の一例を示す断面図である。
【0011】まず、本発明の金属ベース多層回路基板の
構造について説明する。図1において、金属層3と金属
層4が絶縁接着剤5を介して接合されている回路基板6
が、金属板1上に絶縁接着剤2を介して接合され一体化
された構造を有する。回路基板6の最上層の金属層4は
回路形成されていてもよいし、図示していないが、その
上に電子素子が必要に応じ搭載されていてもよいし、ワ
イヤーボンディング等により他部品と結合されていても
よい。又、回路基板6は、金属板1の少なくとも一主面
上の少なくとも一部に積層されていれば良く、開口部を
有するものであったり、更にその上に回路基板を複数積
層されていても構わない。
【0012】絶縁接着剤2は金属酸化物及び/又は金属
窒化物と樹脂とで構成される。金属酸化物及び金属窒化
物は熱伝導性に優れ、しかも電気絶縁性のものが好まし
く、金属酸化物としては酸化アルミニウム、酸化珪素、
酸化ベリリウム、酸化マグネシウムが、金属窒化物とし
ては窒化硼素、窒化珪素、窒化アルミニウム等が選択さ
れ、これらを単独または2種以上を混合して用いること
ができる。
【0013】前記の金属酸化物のうち、酸化アルミニウ
ムは電気絶縁性、熱伝導性ともに良好な絶縁接着剤を容
易に得ることができ、しかも安価に入手することが容易
であるという理由で、また、前記の金属窒化物のうち窒
化硼素は電気絶縁性、熱伝導性に優れるという理由で好
ましい。
【0014】前記金属酸化物及び/又は金属窒化物はそ
の合量が48体積%以上80体積%以下である。48体積%未
満では、絶縁接着剤2の熱伝導率を35×10-4cal/cm・sec
・℃以上にすることが容易でなく、その結果、熱放散性
に優れる金属ベース多層回路基板が得られなくなること
がある。又、80体積%を越える場合には、樹脂との混合
において気泡を巻き込み易くなり、その結果、耐電圧性
に優れた金属ベース多層回路基板が得られないことがあ
る。
【0015】絶縁接着剤2の熱伝導率は35×10-4cal/cm
・sec・℃以上150×10-4cal/cm・sec・℃以下であり、しか
もその厚みは20μm以上200μm以下である。熱伝導率
が35×10-4cal/cm・sec・℃未満の場合には、熱放散性の
良い金属ベース多層回路基板が得られないし、熱伝導率
が150×10-4cal/cm・sec・℃を越える絶縁接着剤は工業的
に得ることが難しい。しかし、前記の範囲の熱伝導率を
有する絶縁接着剤2を用い、確実に、優れた熱放散性を
有する金属ベース多層回路基板を得るためには、前記絶
縁接着剤の厚みが20μm以上200μm以下でなければな
らない。200μmを越える厚みでは、良好な熱放散性を
達成することができなくなるし、20μm未満では耐電圧
性が低下するためである。
【0016】絶縁接着剤2を構成する樹脂としては、金
属板1と金属層3の接合力に優れ、耐電圧特性等の電気
特性を損なわないものが選択される。このような樹脂と
して、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂
の他各種のエンジニアリングプラスチックが単独または
2種以上を混合して用いることができる。このうちエポ
キシ樹脂が金属同士の接合力に優れるので好ましい。特
に、エポキシ樹脂のなかでも、流動性が高く、前記の金
属酸化物及び/又は金属窒化物との混合性に優れるビス
フェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポ
キシ樹脂が一層好ましい。
【0017】金属板1としては、良好な熱伝導性を持つ
アルミニウムおよびアルミニウム合金、銅および銅合
金、鉄および鉄合金等の金属、銅/鉄−ニッケル系合
金、アルミニウム/鉄−ニッケル系合金等の2層の複合
材料、あるいは銅/鉄−ニッケル系合金/銅、アルミニ
ウム/鉄−ニッケル系合金/アルミニウム等の3層の複
合材料等が使用可能である。また、金属板1の厚みとし
ては、特に制限はないが、0.5mm〜3.0mmが一般に用
いられる。
【0018】次に、本発明の金属ベース多層回路基板に
おいて、金属板1上に絶縁接着剤2を介して接合される
回路基板6について、詳細に説明する。本発明の回路基
板6は、少なくも2層以上の金属層が金属酸化物及び/
又は金属窒化物と樹脂からなる絶縁接着剤層5を介して
接合されているもの(以降両面樹脂基板という)が好ま
しいが、従来から公知のガラスエポキシ樹脂基板、紙−
フェノール樹脂基板やその他のフレキシブル基板等(以
下樹脂基板という)をも用いることもできるし、表面に
電気絶縁層を設けた金属板上に回路形成したもの(以下
金属基板という)やセラミック板上に回路形成したセラ
ミック基板を用いることもできる。尚、多層回路部分の
熱放散性を高くする目的で、前記樹脂基板の基材の厚み
は20μm〜80μmのものが、前記金属基板の金属板の厚
みは100μm〜1000μmのものが好ましい。
【0019】前記両面樹脂基板を構成する絶縁接着剤5
の熱伝導率は、35×10-4cal/cm・sec・℃以上150×10-4ca
l/cm・sec・℃以下であり、しかもその厚みが60μm以上2
00μm以下である。熱伝導率が35×10-4cal/cm・sec・℃
未満のときは、得られる金属ベース多層回路基板の熱放
散性が限定した用途にしか適用できなくなるし、150×1
0-4cal/cm・sec・℃を越える絶縁接着剤は工業的に得るこ
とが難しい。又、絶縁接着剤5の厚みが、60μm未満の
場合には耐電圧性が低下する場合があるし、200μmを
越えると熱放散性が低下し金属ベース多層回路基板の用
途が限定されるためである。
【0020】両面樹脂基板の絶縁接着剤5中の金属酸化
物及び/又は金属窒化物は、熱伝導性に優れ、しかも電
気絶縁性のものが好ましく、金属酸化物としては酸化ア
ルミニウム、酸化珪素、酸化ベリリウム、酸化マグネシ
ウムがあげられ、金属窒化物としては窒化硼素、窒化珪
素、窒化アルミニウムが選択され、これらを単独または
2種以上を混合して用いることができる。特に、金属酸
化物として酸化アルミニウムは電気絶縁性、熱伝導性と
もに良好な絶縁接着剤を容易に得られるし、しかも安価
に入手容易であるという理由で、好ましいものであり、
金属窒化物として窒化硼素は電気絶縁性、熱伝導性が優
れ、好ましい。
【0021】両面樹脂基板の絶縁接着剤5中の金属酸化
物及び/又は金属窒化物の合量は、48体積%以上80体積
%以下である。48体積%未満では、絶縁接着剤5の熱伝
導率を35×10-4cal/cm・sec・℃以上にすることが容易で
なく、その結果、熱放散性の乏しい金属ベース多層回路
基板しか得られず、用途が限定される。又、80体積%を
越える場合には、樹脂との混合において気泡を巻き込み
易くなり、その結果、耐電圧性に優れた金属ベース多層
回路基板が得られないことがある。
【0022】両面樹脂基板の絶縁接着剤5を構成する樹
脂としては、金属層3と金属層4の接合力に優れ、また
金属ベース多層回路基板の特性を損なわないものが選択
される。このような樹脂として、エポキシ樹脂、フェノ
ール樹脂、ポリイミド樹脂の他各種のエンジニアリング
プラスチックが単独または2種以上を混合して用いるこ
とができるが、このうちエポキシ樹脂が金属同士の接合
力に優れるので好ましい。特に、エポキシ樹脂のなかで
も、流動性が高く、金属酸化物及び/又は金属窒化物と
の混合性に優れるビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールF型エポキシ樹脂が一層好ましい。
【0023】金属層3、4の材質は銅、アルミニウム、
ニッケル、鉄、錫、銀、チタニウムのいずれか、或い
は、これらの金属を2種類以上含む合金及びそれぞれの
金属を使用したクラッド箔等が用いることができる。ま
た、この時の箔の製造方法は電解法でも圧延法で作製し
たものでもよく、箔上にはニッケル(Ni)メッキ、N
i+金メッキ、半田メッキなどの金属メッキがほどこさ
れていてもかまわない。
【0024】以下、実施例に基づき、さらに詳しく説明
する。
【実施例】
〔実施例1〕厚さ35μmの銅箔で描かれた所望の回路を
両面に有し、ガラスエポキシ樹脂基材の厚みが60μmの
ガラスエポキシ樹脂回路基板(松下電工(株)製;R−
1766)を用意し、スルーホールを形成した。 次
に、510mm×510mm×1.5mmのアルミニウム板上
に、窒化珪素(電気化学工業(株)製;SN−9)を57
体積%含有するビスフェノールF型エポキシ樹脂(油化
シェル(株)製;エピコート807)を絶縁接着剤とし
て用い、アミン系硬化剤を加え、200μmの厚みとなる
ように塗布し、ラミネート法により張り合わせ、加熱硬
化した。尚、上記絶縁接着剤を用い直径10mm厚さ2m
mの形状の加熱硬化体を作製し、熱伝導率測定の試料と
した。この金属ベース多層回路基板について、以下に示
す方法で熱抵抗、耐電圧を測定した。更に、上記の金属
ベース多層回路基板上に、p-mos-FET(日立製作所
(株)製;2SK2174S)を2mm間隔で3個組み込んだモ
ジュールを作製し、以下に示す測定方法により、電子素
子の動作安定性を評価した。いずれの結果も、表1に示
すように、良好であった。
【0025】<熱抵抗の測定方法>金属ベース多層回路
基板の多層化した部分を40mm×30mmに切りとり試験
片とする。試験片の中心付近の最外層の金属層をエッチ
ングして、大きさ10mm×14mmのパッド部を形成し
て、この部分にトランジスター(2SC2233;TO220タイ
プ,株式会社東芝製)をハンダ付けする。金属板裏面を
冷却し、トランジスタを動作させ、絶縁接着剤側のトラ
ンジスター表面と金属板裏面との温度差並びにトランジ
スタの消費電力(コレクター損失)より熱抵抗を算出す
る(デンカHITTプレートカタログ参照)。
【0026】<絶縁接着剤の熱伝導率の測定方法>レー
ザーフラッシュ法熱伝導率測定装置(理学電機工業
(株)社製「LF/TCM−FA−8501B」)を用
い、ATTレンジ;20μV、サンプリングレート;1000
μ秒、フィルター;100Hzの条件で測定する。
【0027】<耐電圧の測定方法>予め回路に作製され
た直径20mmの円形回路部分を利用して、JIS C 2110に
規定された段階昇圧法により測定する。
【0028】<電子素子の動作安定性の評価方法>100
℃の環境下で素子1ヶ当たり10Wの消費電力となるよう
にしながら96時間連続運転する。誤動作が発生しなけれ
ば、消費電力を更に10W加えて再度評価する。以降同様
に消費電力を増加し、誤動作の発生した時の消費電力量
にて電子素子の動作安定生を評価する。
【0029】
【表1】
【0030】〔実施例2〕絶縁接着剤に窒化硼素(電気
化学工業(株)製;GP)を51体積%含有するビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂(油化シェル(株)製;エピコ
ート828)を用いたこと以外は、実施例1と同一の操
作をして得た金属ベース多層回路基板について、熱抵抗
と耐電圧を、又前記の金属ベース多層回路基板を用いた
モジュールについて電子素子の動作安定性を調べたとこ
ろ、表1に示したように、良好であった。
【0031】〔実施例3〕絶縁接着剤に酸化アルミニウ
ム(昭和電工(株)製;A−42−2)を54体積%含有
するポリイミド樹脂(三井東圧(株)製;LARC−T
PI)を用いたこと以外は、実施例1と同一の操作をし
て得た金属ベース多層回路基板とそれを用いたモジュー
ルについて、熱抵抗、耐電圧、電子素子の安定性を調べ
た。表1に示したように、良好な結果であった。
【0032】〔実施例4〕絶縁接着剤に酸化アルミニウ
ムを54体積%含有するシリコーン樹脂(東レダウコーニ
ングシリコーン(株)製;SE1880)を用いたこと
以外は、実施例1と同一の操作をして得た金属ベース多
層回路基板について、熱抵抗を調べたところ2.5℃/W
であった。又、高発熱性のパワー電子素子の動作安定性
についても50W以上で良好であった。
【0033】〔実施例5〕絶縁接着剤に酸化アルミニウ
ムを30体積%、窒化硼素(電気化学工業(株)製;G
P)を30体積%含有するビスフェノールF型エポキシ樹
脂を用いたこと以外は、実施例1と同一の操作をして得
た金属ベース多層回路基板とモジュールについて、熱抵
抗、耐電圧、電子素子の動作安定性を調べたところ、表
1に示すように、良好であった。
【0034】〔実施例6〕絶縁接着剤に窒化珪素の粉体
を60体積%含有するビスフェノールF型エポキシ樹脂を
用いたこと以外は、実施例1と同一の操作をして得た金
属ベース多層回路基板とモジュールについて、熱抵抗、
耐電圧、電子素子の動作安定性を調べたところ、表1に
示すように、良好であった。
【0035】〔実施例7〕絶縁接着剤に酸化アルミニウ
ムを54体積%含有するビスフェノールA型エポキシ樹脂
を用いたこと以外は、実施例1と同一の操作をして得た
金属ベース多層回路基板とそれを用いたモジュールにつ
いて、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定性を調べた
ところ、表1に示すように、良好であった。
【0036】〔実施例8〕510mm×510mm×0.1mm
のアルミニウム板上に、窒化珪素を63体積%含有するビ
スフェノールF型エポキシ樹脂を絶縁接着剤として用
い、アミン系硬化剤を加え、200μmの厚みとなるよう
に塗布し、厚み35μmの銅箔を張り合わせ加熱硬化した
後、アルミニウム及び銅をエッチングして所望の回路パ
ターンを形成した。次に、銅の回路側より絶縁接着剤の
一部を切削しアルミニウムの回路を露出させて、アルミ
ニウムの回路と銅の回路の一部とをワイヤーボンディン
グにて電気的に接続し、両面に回路を有する両面樹脂基
板を得た。次に、窒化アルミニウム(電気化学工業
(株)製;AP10)を61体積%含有するビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂を絶縁接着剤として、510mm×510
mm×1.5mmのアルミニウム板上に、200μmの厚みで
塗布し、上記の回路基板のアルミニウムの回路がある面
を接着面として、張り合わせて金属ベース多層回路基板
を得た。上記の金属ベース多層回路基板とそれを用いた
モジュールについて、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作
安定性を調べたところ、表1に示すように、良好であっ
た。
【0037】〔実施例9〕510mm×510mm×0.1mm
のアルミニウム板上に、窒化硼素(信越化学工業(株)
製;KBN−10)を53体積%含有するビスフェノール
F型エポキシ樹脂を絶縁接着剤に用い、アミン系硬化剤
を加え、200μmの厚みとなるように塗布し、厚み35μ
mの銅箔を張り合わせ加熱硬化した後、アルミニウム及
び銅をエッチングして所望の回路パターンを形成した。
次に、銅の回路側より絶縁接着剤の一部を切削しアルミ
ニウムの回路を露出させて、アルミニウムの回路と銅の
回路の一部とをワイヤーボンディングにて電気的に接続
し、両面に回路を有する両面樹脂基板を得た。次に、窒
化硼素を53体積%含有するビスフェノールF型エポキシ
樹脂を絶縁接着剤として、510mm×510mm×1.5mm
のアルミニウム板上に、200μmの厚みで塗布し、上記
の回路基板のアルミニウムの回路がある面を接着面とし
て、張り合わせて金属ベース多層回路基板を得た。この
金属ベース多層回路基板とそれを用いたモジュールにつ
いて、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定性を調べた
ところ、表1に示すように、良好であった。
【0038】〔実施例10〕510×510×0.175mmの銅
箔上に酸化アルミニウムを57体積%含有するビスフェノ
ールF型エポキシ樹脂を絶縁接着剤として用い、アミン
系硬化材を加え、200μmの厚みとなるように塗布し、
厚み35μmの銅箔を積層して加熱硬化し、両面樹脂基板
を作成した。この両面樹脂基板にスルーホールを形成し
た後に、厚みが35μmの銅箔側にシールドパターンを形
成した。次に、酸化アルミニウムを57体積%含有するビ
スフェノールF型エポキシ樹脂(油化シェル(株)製;
エピコート807)を絶縁接着剤として用い、510×510×
1.5mmのアルミニウム板上に前記のシールドパターン
とアルミニウム板間の絶縁接着剤の厚みが200μmとな
るように塗布し、上記両面樹脂基板のシールドパターン
がある面を接着面として積層した。その後175μmの厚
みを有する銅箔に回路形成を行い金属ベース多層回路基
板を得た。この金属ベース多層回路基板とそれを用いた
モジュールについて、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作
安定性を調べたところ、表1に示すように、良好であっ
た。
【0039】〔実施例11〕510×510×0.175mmの銅
箔上に酸化アルミニウムを76体積%含有するビスフェノ
ールA型エポキシ樹脂を絶縁接着剤として用い、アミン
系硬化材を加え、60μmの厚みとなるように塗布し、厚
み35μmの銅箔を張り合わせて加熱硬化し、両面樹脂基
板を作成した。この両面樹脂基板にスルーホールを形成
した後に、35μm銅箔側にシールドパターンを形成し
た。次に、酸化アルミニウムを76体積%含有するビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂を絶縁接着剤として用い、51
0×510×1.5mmのアルミニウム板上に、前記シールド
パターンとアルミニウム板間の絶縁接着剤の厚みが20μ
mとなるように塗布し、上記両面樹脂基板のシールドパ
ターンがある面を接着面として積層した後に175μmの
厚みの銅箔の回路形成を行い金属ベース多層回路基板を
得た。この金属ベース多層回路基板とそれを用いたモジ
ュールについて、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定
性を調べたところ、表1に示すように、良好であった。
【0040】〔実施例12〕510×510×0.175mmの銅
箔上に窒化珪素を57体積%含有するビスフェノールF型
エポキシ樹脂を絶縁接着剤として用い、アミン系硬化材
を加え、300μmの厚みとなるように塗布し、厚み35μ
mの銅箔を張り合わせて加熱硬化し、両面樹脂基板を作
成した。この両面樹脂基板にスルーホールを形成した後
に、35μm厚み銅箔側にシールドパターンを形成した。
次に、酸化アルミニウムを57体積%含有するビスフェノ
ールF型エポキシ樹脂を絶縁接着剤として用い、510×5
10×1.5mmのアルミニウム板上に前記シールドパター
ンとアルミニウム板間の絶縁接着剤の厚さが200μmと
なるように塗布し、前記の両面樹脂基板のシールドパタ
ーンがある面を接着面として張り合わせた後に厚さ175
μmの銅箔に回路形成を行い金属ベース多層回路基板を
得た。この金属ベース多層回路基板とそれを用いたモジ
ュールについて、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定
性を調べたところ、表2に示すように、良好であった。
【0041】
【表2】
【0042】〔実施例13〕実施例12の両面樹脂基板
を用意し、次に、窒化アルミニウムを54体積%含有する
ビスフェノールA型エポキシ樹脂を絶縁接着剤として用
い、510×510×1.5mmのアルミニウム板上に前記シー
ルドパターンとアルミニウム板間の絶縁接着剤の厚さが
200μmとなるように塗布し、前記の両面樹脂基板のシ
ールドパターンがある面を接着面として張り合わせた後
に厚さ175μmの銅箔に回路形成を行い金属ベース多層
回路基板を得た。この金属ベース多層回路基板とそれを
用いたモジュールについて、熱抵抗、耐電圧、電子素子
の動作安定性を調べたところ、表2に示すように、良好
であった。
【0043】〔実施例14〕510×510×0.175mmの銅
箔上に窒化アルミニウムを55体積%含有するビスフェノ
ールF型エポキシ樹脂を絶縁接着剤として用い、アミン
系硬化材を加え、200μmの厚みとなるように塗布し、
厚さ35μmの銅箔を張り合わせて加熱硬化し、両面樹脂
基板を作成した。この両面樹脂基板にスルーホールを形
成した後に、厚さ35μm銅箔側にシールドパターンを形
成した。次に、酸化アルミニウムを57体積%含有するビ
スフェノールF型エポキシ樹脂を絶縁接着剤として、51
0×510×1.5mmのアルミニウム板上に前記シールドパ
ターンとアルミニウム板間との絶縁接着剤の厚みが10μ
mとなるように塗布し、上記両面樹脂基板のシールドパ
ターンがある面を接着面として張り合わせた後に175μ
m側の回路形成を行い金属ベース多層回路基板を得た。
この金属ベース多層回路基板とそれを用いたモジュール
について、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定性を調
べたところ、表2に示すように、良好であった。
【0044】〔実施例15〕510×510×0.175mmの銅
箔上に窒化珪素を57体積%含有するビスフェノールF型
エポキシ樹脂を絶縁接着剤として用い、アミン系硬化材
を加え、60μmの厚みとなるように塗布し、厚さ35μm
の銅箔を張り合わせて加熱硬化し、両面樹脂基板を作成
した。この両面樹脂基板にスルーホールを形成した後
に、35μm銅箔側にシールドパターンを形成した。次
に、酸化アルミニウムを44体積%含有するビスフェノー
ルF型エポキシ樹脂を絶縁接着剤として用い、510×510
×1.5mmのアルミニウム板上に前記シールドパターン
とアルミニウム板との間の絶縁接着剤の厚さが20μmと
なるように塗布し、上記両面樹脂基板のシールドパター
ンがある面を接着面として張り合わせた後に175μm側
の回路形成を行い金属ベース多層回路基板を得た。この
金属ベース多層回路基板とそれを用いたモジュールにつ
いて、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定性を調べた
ところ、表2に示すように、良好であった。
【0045】〔実施例16〕実施例15の両面樹脂基板
を用意し、次に、窒化珪素を57体積%含有するビスフェ
ノールF型エポキシ樹脂を絶縁接着剤として用い、510
×510×1.5mmのアルミニウム板上に前記シールドパタ
ーンとアルミニウム板との間の絶縁接着剤の厚さが20μ
mとなるように塗布し、上記両面樹脂基板のシールドパ
ターンがある面を接着面として張り合わせた後に175μ
m側の回路形成を行い金属ベース多層回路基板を得た。
この金属ベース多層回路基板とそれを用いたモジュール
について、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定性を調
べたところ、表2に示すように、良好であった。
【0046】〔実施例17〕510×510×0.175mmの銅
箔上に窒化珪素を60体積%含有するビスフェノールF型
エポキシ樹脂を絶縁接着剤として用い、アミン系硬化材
を加え、60μmの厚みとなるように塗布し、厚さ35μm
の銅箔を張り合わせて加熱硬化し、両面樹脂基板を作成
した。この両面樹脂基板にスルーホールを形成した後
に、35μm銅箔側にシールドパターンを形成した。次
に、酸化アルミニウムを76体積%含有するビスフェノー
ルF型エポキシ樹脂を絶縁接着剤として用い、510×510
×1.5mmのアルミニウム板上に前記シールドパターン
とアルミニウム板との間の絶縁接着剤の厚さが20μmと
なるように塗布し、上記両面樹脂基板のシールドパター
ンがある面を接着面として張り合わせた後に175μm側
の回路形成を行い金属ベース多層回路基板を得た。この
金属ベース多層回路基板とそれを用いたモジュールにつ
いて、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定性を調べた
ところ、表2に示すように、良好であった。
【0047】〔実施例18〕実施例17の両面樹脂基板
を用意し、次に、酸化アルミニウムを54体積%含有する
ビスフェノールF型エポキシ樹脂を絶縁接着剤として用
い、510×510×1.5mmのアルミニウム板上に前記シー
ルドパターンとアルミニウム板との間の絶縁接着剤の厚
さが20μmとなるように塗布し、上記両面樹脂基板のシ
ールドパターンがある面を接着面として張り合わせた後
に175μm側の回路形成を行い金属ベース多層回路基板
を得た。この金属ベース多層回路基板とそれを用いたモ
ジュールについて、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作安
定性を調べたところ、表2に示すように、良好であっ
た。
【0048】〔実施例19〕実施例17の両面樹脂基板
を用意し、次に、窒化アルミニウムを52体積%含有する
ビスフェノールF型エポキシ樹脂を絶縁接着剤として用
い、510×510×1.5mmのアルミニウム板上に前記シー
ルドパターンとアルミニウム板との間の絶縁接着剤の厚
さが20μmとなるように塗布し、上記両面樹脂基板のシ
ールドパターンがある面を接着面として張り合わせた後
に175μm側の回路形成を行い金属ベース多層回路基板
を得た。この金属ベース多層回路基板とそれを用いたモ
ジュールについて、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作安
定性を調べたところ、表2に示すように、良好であっ
た。
【0049】〔比較例1〕510mm×510mm×1.5mm
のアルミニウム板上に絶縁接着層として酸化アルミニウ
ムを76体積%含有するビスフェノールF型エポキシ樹脂
を150μmの厚みで塗布し、35μmの厚みの銅箔を張り
合わせ加熱硬化した後、エッチングにより銅箔を除去し
て、回路基板用絶縁基板を作成した。又、基材の厚みが
100μmで、35μmの箔厚を有する所望の回路パターン
を基材の両面に有するガラスエポキシ樹脂回路基板に、
スルーホールを形成した。次に、前記のガラスエポキシ
樹脂回路基板を、厚みが50μmの接着シート(デュポン
(株)製;パイララックス)を用いて、前記回路基板用
絶縁基板の絶縁層上に張り合わせ、金属ベース多層回路
基板を作成した。この金属ベース多層回路基板とそれを
用いたモジュールについて、熱抵抗、耐電圧、電子素子
の動作安定性を調べたところ、表2に示すように、耐電
圧に優れるものの、熱抵抗が高く、電子素子の安定性が
不良であった。尚、熱伝導率は、上記絶縁接着剤の硬化
体について測定した。
【0050】〔比較例2〕基材の厚みが60μmで、35μ
mの箔厚の所望の回路パターンを基材の両面に有するガ
ラスエポキシ樹脂回路基板に、スルーホールを形成し
た。次に、510mm×510mm×1.5mmのアルミニウム
板上に、前記のガラスエポキシ樹脂回路基板を、厚さ10
0μmのガラスエポキシプレプリグを絶縁接着剤として
張り合わせて金属ベース多層回路基板を作製した。この
金属ベース多層回路基板とそれを用いたモジュールにつ
いて、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定性を調べた
ところ、表2に示すように、耐電圧に優れるものの、熱
抵抗が高く、電子素子の安定性が不良であった。
【0051】
【発明の効果】本発明によれば、耐ノイズシールド性、
耐電圧性と熱放散性に優れる金属ベース多層回路基板を
得ることができるので、これを用いて信頼性の高いモジ
ュールを容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の金属ベース多層回路基板の一例を示す
断面図。
【符号の説明】
1 金属板 2 絶縁接着剤 3 金属層 4 金属層 5 回路基板の基材(両面樹脂基板の絶縁接着剤) 6 回路基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05K 3/46 U 6921−4E (72)発明者 福田 誠 群馬県渋川市中村1135番地 電気化学工業 株式会社渋川工場内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属板上に、金属酸化物及び/又は金属
    窒化物を含有する絶縁接着剤を介して回路基板を接合し
    てなることを特徴とする金属ベース多層回路基板。
  2. 【請求項2】 前記絶縁接着剤の熱伝導率が35×10-4ca
    l/cm・sec・℃以上150×10-4cal/cm・sec・℃以下であり、
    しかもその厚みが20μm以上200μm以下であることを
    特徴とする請求項1記載の金属ベース多層回路基板。
  3. 【請求項3】 前記金属酸化物が酸化アルミニウムであ
    り、前記金属窒化物が窒化硼素であることを特徴とする
    請求項1記載の金属ベース多層回路基板。
  4. 【請求項4】 前記回路基板が、少なくとも2層以上の
    金属層が金属酸化物及び/又は金属窒化物を含有する絶
    縁接着剤を介して接合されていることを特徴とする請求
    項1記載の金属ベース多層回路基板。
  5. 【請求項5】 前記回路基板を構成する絶縁接着剤の熱
    伝導率が35×10-4cal/cm・sec・℃以上150×10-4cal/cm・s
    ec・℃以下であり、しかもその厚みが60μm以上200μm
    以下であることを特徴とする請求項4記載の金属ベース
    多層回路基板。
JP8700195A 1994-09-19 1995-04-12 金属ベース多層回路基板 Pending JPH08148781A (ja)

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JP8700195A JPH08148781A (ja) 1994-09-19 1995-04-12 金属ベース多層回路基板
US08/629,229 US6175084B1 (en) 1995-04-12 1996-04-08 Metal-base multilayer circuit substrate having a heat conductive adhesive layer
EP96105663A EP0738007A3 (en) 1995-04-12 1996-04-10 Metal-base multilayer circuit substrate
KR1019960010843A KR100382631B1 (ko) 1995-04-12 1996-04-10 금속기재다층회로기판과이를구비하는반도체모듈
US09/593,059 US6369332B1 (en) 1995-04-12 2000-06-13 Metal-base multilayer circuit substrate with heat conducting adhesive

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6-223692 1994-09-19
JP22369294 1994-09-19
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JPH08148781A true JPH08148781A (ja) 1996-06-07

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001015877A (ja) * 1999-06-30 2001-01-19 Mitsubishi Plastics Ind Ltd 金属ベースプリント配線板および金属ベース多層プリント配線板並びにその製造方法
JP2008016775A (ja) * 2006-07-10 2008-01-24 Denki Kagaku Kogyo Kk 回路基板と混成集積回路
JP2016014090A (ja) * 2014-07-01 2016-01-28 Dic株式会社 熱接着シート及び物品
US11798863B2 (en) 2017-12-08 2023-10-24 Sekisui Chemical Co., Ltd. Laminate and electronic device

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