JPH08236886A - 金属ベース銅張積層板 - Google Patents
金属ベース銅張積層板Info
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- JPH08236886A JPH08236886A JP3484395A JP3484395A JPH08236886A JP H08236886 A JPH08236886 A JP H08236886A JP 3484395 A JP3484395 A JP 3484395A JP 3484395 A JP3484395 A JP 3484395A JP H08236886 A JPH08236886 A JP H08236886A
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- metal
- insulating layer
- metal plate
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- metal block
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
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- H05K1/05—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
Landscapes
- Structure Of Printed Boards (AREA)
- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】回路素子発熱の放散性に優れる金属ベース銅張
積層板を得る。 【構成】金属ブロック２を電気絶縁層３を介して金属板
６に埋込む。
積層板を得る。 【構成】金属ブロック２を電気絶縁層３を介して金属板
６に埋込む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はパワーモジュール、Ｌ
ＳＩ，受動素子等の電子部品を実装する金属ベース銅張
積層板に関する。
ＳＩ，受動素子等の電子部品を実装する金属ベース銅張
積層板に関する。
【０００２】
【従来の技術】銅張積層板は１９４３年頃米国で開発さ
れたが、エッチング法によるプリント配線板が実用化さ
れて以来電子デバイスの急速な進歩とともに、プリント
配線板の種類は多岐にわたるようになり、そのベースと
なる銅張基板についても紙基材銅張積層板，ガラス布基
材銅張積層板，コンポジット基材銅張積層板，等各種の
銅張積層板が登場してきた。プリント配線板に対する最
近の表面実装技術の進歩により部品の塔載密度が高ま
り、またＩＣの高集積度化，大容量化が進むにつれ、プ
リント配線板に対する熱放散性の要求が高まってきた。
さらに世界的な電波障害に対する規制の強化により電磁
波シールド性も要求されるようになった。
れたが、エッチング法によるプリント配線板が実用化さ
れて以来電子デバイスの急速な進歩とともに、プリント
配線板の種類は多岐にわたるようになり、そのベースと
なる銅張基板についても紙基材銅張積層板，ガラス布基
材銅張積層板，コンポジット基材銅張積層板，等各種の
銅張積層板が登場してきた。プリント配線板に対する最
近の表面実装技術の進歩により部品の塔載密度が高ま
り、またＩＣの高集積度化，大容量化が進むにつれ、プ
リント配線板に対する熱放散性の要求が高まってきた。
さらに世界的な電波障害に対する規制の強化により電磁
波シールド性も要求されるようになった。
【０００３】このようなプリント配線板に対する要求を
満たすものとして金属ベース銅張積層板が用いられる。
金属ベース銅張積層板は金属板にエポキシ樹脂，または
プリプレグなどの絶縁層を介して銅箔を張りつけたもの
である。図５は従来の金属ベース銅張積層板を示す断面
図である。１は回路素子、４は銅箔、５はプリプレグ、
６は金属板である。金属ベース銅張積層板としては、ア
ルミベース銅張板が熱放散性のゆえにハイプリッドＩＣ
用基板に、また鉄およびケイ素鋼板ベース銅張積層板が
電磁特性の故にＶＴＲ，ＦＤＤ等の精密小型モータ用プ
リント配線板に用いられている。
満たすものとして金属ベース銅張積層板が用いられる。
金属ベース銅張積層板は金属板にエポキシ樹脂，または
プリプレグなどの絶縁層を介して銅箔を張りつけたもの
である。図５は従来の金属ベース銅張積層板を示す断面
図である。１は回路素子、４は銅箔、５はプリプレグ、
６は金属板である。金属ベース銅張積層板としては、ア
ルミベース銅張板が熱放散性のゆえにハイプリッドＩＣ
用基板に、また鉄およびケイ素鋼板ベース銅張積層板が
電磁特性の故にＶＴＲ，ＦＤＤ等の精密小型モータ用プ
リント配線板に用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら近年みら
れるようなパワーモジュール等の容量やプリント配線板
に対する実装密度の増大にともなって、従来の構造の金
属ベース銅張積層板では放熱性に限界があり、プリント
配線板として使用できないという問題があった。従来の
金属ベース銅張積層板では、放熱は銅箔を介しての平面
的な放熱と電気絶縁層を介しての金属板への伝熱による
のであるが、熱容量の大きい金属板への伝熱は電気絶縁
層が熱伝導に対する抵抗となっている。
れるようなパワーモジュール等の容量やプリント配線板
に対する実装密度の増大にともなって、従来の構造の金
属ベース銅張積層板では放熱性に限界があり、プリント
配線板として使用できないという問題があった。従来の
金属ベース銅張積層板では、放熱は銅箔を介しての平面
的な放熱と電気絶縁層を介しての金属板への伝熱による
のであるが、熱容量の大きい金属板への伝熱は電気絶縁
層が熱伝導に対する抵抗となっている。
【０００５】この発明の上述の点に鑑みてなされ、その
目的は回路素子からの発生熱の放熱性を増大させること
により、容量の大きな回路素子を実装し，あるいは実装
密度を一層高めることが可能な金属ベース銅張積層板を
提供することにある。
目的は回路素子からの発生熱の放熱性を増大させること
により、容量の大きな回路素子を実装し，あるいは実装
密度を一層高めることが可能な金属ベース銅張積層板を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的は第一の発明
によれば、金属板と、第一の電気絶縁層と、銅箔と、第
二の電気絶縁層と金属ブロックを有し、第一の電気絶縁
層は金属板の主面上に選択的に積層され、銅箔は第一の
絶縁層の上に積層され、金属ブロックはその主要部が第
二の電気絶縁層を介して金属板に埋め込まれるとともに
その一端が回路素子塔載可能に金属板表面に露出してな
るとすることにより達成される。
によれば、金属板と、第一の電気絶縁層と、銅箔と、第
二の電気絶縁層と金属ブロックを有し、第一の電気絶縁
層は金属板の主面上に選択的に積層され、銅箔は第一の
絶縁層の上に積層され、金属ブロックはその主要部が第
二の電気絶縁層を介して金属板に埋め込まれるとともに
その一端が回路素子塔載可能に金属板表面に露出してな
るとすることにより達成される。
【０００７】上述の発明で第一の絶縁層と，第二の絶縁
層はその電気的特性を異にする絶縁層であるとすること
が有効である。第二の発明によれば、金属板と，第三の
電気絶縁層と、銅箔と、金属ブロックを有し、第三の電
気絶縁層は金属板の主面上に選択的に積層され、銅箔は
第三の電気絶縁層上に積層され、金属ブロックはその主
要部が金属板に直接的に埋め込まれるとともにその一端
が金属板表面に露出してなるとすることにより達成され
る。回路素子は金属ブロックの上に塔載される。
層はその電気的特性を異にする絶縁層であるとすること
が有効である。第二の発明によれば、金属板と，第三の
電気絶縁層と、銅箔と、金属ブロックを有し、第三の電
気絶縁層は金属板の主面上に選択的に積層され、銅箔は
第三の電気絶縁層上に積層され、金属ブロックはその主
要部が金属板に直接的に埋め込まれるとともにその一端
が金属板表面に露出してなるとすることにより達成され
る。回路素子は金属ブロックの上に塔載される。
【０００８】
【作用】金属ブロックは熱容量が大きいので回路素子の
温度上昇を小さくする。金属ブロックを金属板に電気絶
縁層を介して埋め込むと電気絶縁層との接触面積が大き
くなり金属板への熱伝導性が増す。電気絶縁層を介する
ことなく直接的に金属板に埋め込むと絶縁層がないので
金属板への熱伝導性は大きくなるとともに、金属板によ
り回路素子が接地される。
温度上昇を小さくする。金属ブロックを金属板に電気絶
縁層を介して埋め込むと電気絶縁層との接触面積が大き
くなり金属板への熱伝導性が増す。電気絶縁層を介する
ことなく直接的に金属板に埋め込むと絶縁層がないので
金属板への熱伝導性は大きくなるとともに、金属板によ
り回路素子が接地される。
【０００９】第一と第二の電気絶縁層の特性を異にする
と、例えば第二の電気絶縁層の放熱特性を良くして第二
の電気絶縁層に接する金属ブロックの放熱性を向上させ
第一の電気絶縁層は誘電特性を良好にして第二の電気絶
縁層の上には周波数特性の要求される回路素子を塔載す
る等して基板分割を行うことなく同一プリント配線板上
に動作諸元の異なる複数の回路を塔載し得る。
と、例えば第二の電気絶縁層の放熱特性を良くして第二
の電気絶縁層に接する金属ブロックの放熱性を向上させ
第一の電気絶縁層は誘電特性を良好にして第二の電気絶
縁層の上には周波数特性の要求される回路素子を塔載す
る等して基板分割を行うことなく同一プリント配線板上
に動作諸元の異なる複数の回路を塔載し得る。
【００１０】
【実施例】次にこの発明の実施例を図面に基いて説明す
る。 実施例１ 図１はこの発明の実施例に係る金属ベース銅張積層板を
示す断面図である。金属板６に電気絶縁層５、銅箔４が
順次積層される。また銅箔４の積層されない部分に円柱
金属ブロック２が電気絶縁層３を介して金属板６に埋め
込まれる。金属ブロック２の上には回路素子１が塔載さ
れる。このようなプリント配線板は以下のようにして調
製される。２〜３ｍｍ厚さのアルミニウム製金属板６を
用いる銅張積層板をエッチングによりプリント配線を形
成し、次いで一部をくり抜いて銅製金属ブロック２を金
属板６に嵌入した。嵌入に際しその表面を熱伝導率の良
好な第二の電気絶縁層３を用い２００〜３００μｍ厚さ
に被覆しておいた。電気絶縁層３は以下の組成の無機充
填剤混合樹脂である。酸化アルミニウム５０〜７０重量
部、二酸化ケイ素１〜１０重量部、ケイ酸マグネシウム
１〜１０重量部、熱硬化性樹脂３０〜５０重量部。ここ
で熱硬化性樹脂は下記の組成である。
る。 実施例１ 図１はこの発明の実施例に係る金属ベース銅張積層板を
示す断面図である。金属板６に電気絶縁層５、銅箔４が
順次積層される。また銅箔４の積層されない部分に円柱
金属ブロック２が電気絶縁層３を介して金属板６に埋め
込まれる。金属ブロック２の上には回路素子１が塔載さ
れる。このようなプリント配線板は以下のようにして調
製される。２〜３ｍｍ厚さのアルミニウム製金属板６を
用いる銅張積層板をエッチングによりプリント配線を形
成し、次いで一部をくり抜いて銅製金属ブロック２を金
属板６に嵌入した。嵌入に際しその表面を熱伝導率の良
好な第二の電気絶縁層３を用い２００〜３００μｍ厚さ
に被覆しておいた。電気絶縁層３は以下の組成の無機充
填剤混合樹脂である。酸化アルミニウム５０〜７０重量
部、二酸化ケイ素１〜１０重量部、ケイ酸マグネシウム
１〜１０重量部、熱硬化性樹脂３０〜５０重量部。ここ
で熱硬化性樹脂は下記の組成である。
【００１１】 ビスフエノール型エポキシ樹脂 １００ 重量部 ビスマレイミドトリアジン樹脂 ３０ 重量部 ジシアンジアミド（硬化剤） ６ 重量部 イミダゾール（促進剤） ０．２重量部 この無機充填剤混合樹脂は熱伝導性が良好である。
【００１２】第一の電気絶縁層５は下記の組成の無機充
填剤混合樹脂をガラス不織布に含浸したプリプレグであ
る。水酸化アルミニウム１０〜２０重量部、硫酸マグネ
シウム１０〜２０重量部、二酸化ケイ素１〜５重量部、
熱硬化性樹脂６０〜８０重量部。ここに熱硬化性樹脂は
下記に示される。 臭素化エポキシ樹脂 １００ 重量部 ジシアンジアミド ６ 重量部 イミダゾール ０．２重量部 この無機充填剤混合樹脂は耐電圧性に優れているから使
用電圧の高い回路素子を電気絶縁層５上に塔載すること
ができる。
填剤混合樹脂をガラス不織布に含浸したプリプレグであ
る。水酸化アルミニウム１０〜２０重量部、硫酸マグネ
シウム１０〜２０重量部、二酸化ケイ素１〜５重量部、
熱硬化性樹脂６０〜８０重量部。ここに熱硬化性樹脂は
下記に示される。 臭素化エポキシ樹脂 １００ 重量部 ジシアンジアミド ６ 重量部 イミダゾール ０．２重量部 この無機充填剤混合樹脂は耐電圧性に優れているから使
用電圧の高い回路素子を電気絶縁層５上に塔載すること
ができる。
【００１３】金属ブロック２が電気絶縁層３と接するコ
ーナ、金属板６が電気絶縁層５等と接するコーナは面取
り加工して電界強度を緩和する。上述の例では電気絶縁
層３は無機充填剤混合樹脂であるが、この他にセラミッ
クスを使用して放熱性を高めることができる。金属ブロ
ック２は円柱の他に四角柱等で突起がなく電気絶縁層３
との接触面積の大きい形状ならば全て使用可能である。
ーナ、金属板６が電気絶縁層５等と接するコーナは面取
り加工して電界強度を緩和する。上述の例では電気絶縁
層３は無機充填剤混合樹脂であるが、この他にセラミッ
クスを使用して放熱性を高めることができる。金属ブロ
ック２は円柱の他に四角柱等で突起がなく電気絶縁層３
との接触面積の大きい形状ならば全て使用可能である。
【００１４】図２はこの発明の実施例に係る金属ベース
銅張積層板の変形例を示す断面図である。金属ブロック
２は金属板６を貫通しない。図３はこの発明の実施例に
係る金属ベース銅張積層板の異なる変形側を示す断面図
である。金属ブロック２は円錐形であり底面を大きくし
て放熱性を高くしている。 実施例２ 図４はこの発明の異なる実施例に係る金属ベース銅張積
層板を示す断面図である。この積層板は金属板６Ａ，６
Ｂの多層体になっており、しかも各金属板６Ａ，６Ｂは
電気絶縁層５によりそれらの二つの主面を被覆した金属
コア積層板となっている。金属ブロック２Ａは金属板６
Ａ，６Ｂのいづれとも電気的に絶縁されている。金属ブ
ロック２Ｂは金属板６Ａとは電気絶縁され，金属板６Ｂ
と導通する。金属ブロック２Ｃは金属板６Ａと導通し金
属板６Ｂとは電気的に絶縁されている。金属ブロックと
金属板を直接的に接触させると放熱性が向上するととも
に複数の電気回路構成と必要な接地を行うことができ
る。
銅張積層板の変形例を示す断面図である。金属ブロック
２は金属板６を貫通しない。図３はこの発明の実施例に
係る金属ベース銅張積層板の異なる変形側を示す断面図
である。金属ブロック２は円錐形であり底面を大きくし
て放熱性を高くしている。 実施例２ 図４はこの発明の異なる実施例に係る金属ベース銅張積
層板を示す断面図である。この積層板は金属板６Ａ，６
Ｂの多層体になっており、しかも各金属板６Ａ，６Ｂは
電気絶縁層５によりそれらの二つの主面を被覆した金属
コア積層板となっている。金属ブロック２Ａは金属板６
Ａ，６Ｂのいづれとも電気的に絶縁されている。金属ブ
ロック２Ｂは金属板６Ａとは電気絶縁され，金属板６Ｂ
と導通する。金属ブロック２Ｃは金属板６Ａと導通し金
属板６Ｂとは電気的に絶縁されている。金属ブロックと
金属板を直接的に接触させると放熱性が向上するととも
に複数の電気回路構成と必要な接地を行うことができ
る。
【００１５】
【発明の効果】この発明によれば、金属ブロックを電気
絶縁層を介して、または直接的に金属板に埋め込むので
金属ブロックと金属板の対向面積が増大し金属ブロック
上に塔載される回路素子の発熱が効率良く金属板に伝導
し、その結果熱容量の大きな回路素子を塔載することが
可能な金属ベース銅張積層板が得られる。さらに第一と
第二の電気絶縁層の電気特性を異にして同一プリント配
線板上に動作諸元の異なる複数の回路を塔載することが
可能となる。
絶縁層を介して、または直接的に金属板に埋め込むので
金属ブロックと金属板の対向面積が増大し金属ブロック
上に塔載される回路素子の発熱が効率良く金属板に伝導
し、その結果熱容量の大きな回路素子を塔載することが
可能な金属ベース銅張積層板が得られる。さらに第一と
第二の電気絶縁層の電気特性を異にして同一プリント配
線板上に動作諸元の異なる複数の回路を塔載することが
可能となる。
【図１】この発明の実施例に係る金属ベース銅張積層板
を示す断面図
を示す断面図
【図２】この発明の実施例に係る金属ベース銅張積層板
の変形例を示す断面図
の変形例を示す断面図
【図３】この発明の実施例に係る金属ベース銅張積層板
の異なる変形例を示す断面図
の異なる変形例を示す断面図
【図４】この発明の異なる実施例に係る金属ベース銅張
積層板を示す断面図
積層板を示す断面図
【図５】従来の金属ベース銅張積層板を示す断面図
１ 回路素子 ２ 金属ブロック ２Ａ 金属ブロック ２Ｂ 金属ブロック ２Ｃ 金属ブロック ３ 電気絶縁層 ４ 銅箔 ５ 電気絶縁層 ６ 金属板 ６Ａ 金属板 ６Ｂ 金属板
Claims (3)
- 【請求項１】金属板と、第一の電気絶縁層と、銅箔と、
第二の電気絶縁層と金属ブロックを有し、第一の電気絶
縁層は金属板の主面上に選択的に積層され、銅箔は第一
の電気絶縁層の上に積層され、金属ブロックはその主要
部が第二の電気絶縁層を介して金属板に埋め込まれると
ともにその一端が回路素子塔載可能に金属板表面に露出
してなることを特徴とする金属ベース銅張積層板。 - 【請求項２】請求項１記載の積層板において第一の絶縁
層と、第二の絶縁層は電気的特性を異にする絶縁層であ
ることを特徴とする金属ベース銅張積層板。 - 【請求項３】金属板と，第三の電気的絶縁層と、銅箔
と、金属ブロックを有し、第三の電気絶縁層は金属板の
主面上に選択的に積層され、銅箔は第三の電気絶縁層上
に積層され、金属ブロックはその主要部が金属板に直接
的に埋め込まれるとともにその一端が金属板表面に露出
してなることを特徴とする金属ベース銅張積層板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3484395A JPH08236886A (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 金属ベース銅張積層板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3484395A JPH08236886A (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 金属ベース銅張積層板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08236886A true JPH08236886A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=12425481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3484395A Pending JPH08236886A (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 金属ベース銅張積層板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08236886A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007281189A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Matsushita Electric Works Ltd | 金属ベース回路板及びその製造方法、実装部品、モジュール |
| CN109936916A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-06-25 | 惠州市特创电子科技有限公司 | 一种孔内塞铜块5g高频线路板及其制备方法 |
| JP2019114624A (ja) * | 2017-12-22 | 2019-07-11 | スタンレー電気株式会社 | 半導体発光装置及びその製造方法 |
| CN111050459A (zh) * | 2018-10-11 | 2020-04-21 | 苏州旭创科技有限公司 | 一种印刷电路板及光模块 |
| CN112040634A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-04 | 深圳崇达多层线路板有限公司 | 一种嵌入式铜块电路板的制作工艺 |
| CN112040631A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-12-04 | 景旺电子科技(珠海)有限公司 | 电路板的嵌铜块方法及电路板的嵌铜块工具 |
| JP2021057464A (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 三菱電機株式会社 | 半導体パッケージ |
-
1995
- 1995-02-23 JP JP3484395A patent/JPH08236886A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007281189A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Matsushita Electric Works Ltd | 金属ベース回路板及びその製造方法、実装部品、モジュール |
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| CN110010753A (zh) * | 2017-12-22 | 2019-07-12 | 斯坦雷电气株式会社 | 半导体发光装置及其制造方法 |
| US10825975B2 (en) | 2017-12-22 | 2020-11-03 | Stanley Electric Co., Ltd. | Semiconductor light-emitting device having gap between thermally-conductive film and metal core and method for producing same |
| CN111050459A (zh) * | 2018-10-11 | 2020-04-21 | 苏州旭创科技有限公司 | 一种印刷电路板及光模块 |
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