JPH084190B2 - 放熱性の優れたプリント配線板用銅張積層板 - Google Patents
放熱性の優れたプリント配線板用銅張積層板Info
- Publication number
- JPH084190B2 JPH084190B2 JP28518987A JP28518987A JPH084190B2 JP H084190 B2 JPH084190 B2 JP H084190B2 JP 28518987 A JP28518987 A JP 28518987A JP 28518987 A JP28518987 A JP 28518987A JP H084190 B2 JPH084190 B2 JP H084190B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper
- clad laminate
- printed wiring
- heat dissipation
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/05—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は放熱性の優れたプリント配線板用銅張積層板
に関する。
に関する。
（従来の技術） プリント配線板用銅張積層板には従来有機系リジッド
銅張積層板が最も多く使用されてきた。これに対し、重
量物を搭載する場合、磁気回路の形成が必要とされる場
合、高い寸法精度が要求される場合、高い放熱性が要求
される場合などに金属ベース銅張積層板が普及し始め
た。
銅張積層板が最も多く使用されてきた。これに対し、重
量物を搭載する場合、磁気回路の形成が必要とされる場
合、高い寸法精度が要求される場合、高い放熱性が要求
される場合などに金属ベース銅張積層板が普及し始め
た。
特に最近は表面実装技術の進歩に伴う部品の小型化、
集積回路の高集積度化が進み、基板単位面積当りの発熱
量が飛躍的に増大している。このため基板の放熱対策は
極めて重要な問題となっている。特にパワートランジス
ターを搭載するハイブリッドIC基板ではその要求が強
い。そしてそのための放熱性の優れた基板材料がたとえ
ば「最新プリント配線板技術」（1983年６月10日工調査
会刊行）第48頁や「最新ハイブリッドIC技術」（1984年
６月１日工調査会刊行）第257頁に記載されている。こ
れらの基板用材料はアルミベース銅張積層板であり、以
下に述べるような問題がある。
集積回路の高集積度化が進み、基板単位面積当りの発熱
量が飛躍的に増大している。このため基板の放熱対策は
極めて重要な問題となっている。特にパワートランジス
ターを搭載するハイブリッドIC基板ではその要求が強
い。そしてそのための放熱性の優れた基板材料がたとえ
ば「最新プリント配線板技術」（1983年６月10日工調査
会刊行）第48頁や「最新ハイブリッドIC技術」（1984年
６月１日工調査会刊行）第257頁に記載されている。こ
れらの基板用材料はアルミベース銅張積層板であり、以
下に述べるような問題がある。
（発明が解決しようとする問題点） 金属ベース銅張積層板は有機系銅張積層板に比較すれ
ば放熱性は極めて大きく、また金属の種類によってその
放熱性に差がある。そして特に放熱性を問題にする場合
はコストが高く、重量が大きい銅を避けてアルミニウム
が多く使われるが、価格が高く強度が十分でないなどの
問題がある。鉄の場合は熱伝導率が小さいほかに錆びや
すいという欠点がある。したがって、より低価格で強度
が高く、しかも耐食性が優れ熱伝導性が良好な材料が望
まれている。
ば放熱性は極めて大きく、また金属の種類によってその
放熱性に差がある。そして特に放熱性を問題にする場合
はコストが高く、重量が大きい銅を避けてアルミニウム
が多く使われるが、価格が高く強度が十分でないなどの
問題がある。鉄の場合は熱伝導率が小さいほかに錆びや
すいという欠点がある。したがって、より低価格で強度
が高く、しかも耐食性が優れ熱伝導性が良好な材料が望
まれている。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、表面の銅箔、中心の樹脂絶縁層およびベー
スの３層から構成されるプリント配線板用銅張積層板に
おいて、Cuを20重量％以上90重量％以下含み、残部が主
としてFeからなる組成の鉄銅合金薄板をベースとしたこ
とを特徴とする放熱性の優れたプリント配線板用銅張積
層板、および、表面の銅箔、中心の樹脂絶縁層およびベ
ースの３層から構成されるプリント配線板用銅張積層板
において、Cuを20重量％以上90重量％以下、Crを2.5重
量％以上12重量％以下含み、残部が主としてFeからなる
組成の鉄銅クロム合金薄板をベースとしたことを特徴と
する放熱性の優れたプリント配線板用銅張積層板であ
る。
スの３層から構成されるプリント配線板用銅張積層板に
おいて、Cuを20重量％以上90重量％以下含み、残部が主
としてFeからなる組成の鉄銅合金薄板をベースとしたこ
とを特徴とする放熱性の優れたプリント配線板用銅張積
層板、および、表面の銅箔、中心の樹脂絶縁層およびベ
ースの３層から構成されるプリント配線板用銅張積層板
において、Cuを20重量％以上90重量％以下、Crを2.5重
量％以上12重量％以下含み、残部が主としてFeからなる
組成の鉄銅クロム合金薄板をベースとしたことを特徴と
する放熱性の優れたプリント配線板用銅張積層板であ
る。
（作用） 本発明は放熱性の優れたプリント配線板用銅張積層板
としてベースの金属板が具備すべき条件を種々の組合せ
の合金を用いて検討し、従来使用されることのなかった
鉄銅合金および鉄銅クロム合金を用いれば前記各問題点
が解決されることを明らかにした。
としてベースの金属板が具備すべき条件を種々の組合せ
の合金を用いて検討し、従来使用されることのなかった
鉄銅合金および鉄銅クロム合金を用いれば前記各問題点
が解決されることを明らかにした。
合金の化学組成の限定理由は以下の通りである。
銅は熱伝導性を向上させ放熱性を高めるためには含有
量が高いほど好ましいが、用途上強度の要求が強い場合
には鉄の含有量を高めることが望ましい。銅含有量が20
重量％未満では良好な放熱性が得られないのでこれを下
限とする。また上限を90重量％とするのは、鉄単独また
は鉄およびクロムの含有量が10重量％未満では組織の微
細化に有効にはたらく鉄または鉄クロム富化相の量およ
び分布が不十分になり、本合金特有の強度と放熱性の組
合せが得られなくなるからである。
量が高いほど好ましいが、用途上強度の要求が強い場合
には鉄の含有量を高めることが望ましい。銅含有量が20
重量％未満では良好な放熱性が得られないのでこれを下
限とする。また上限を90重量％とするのは、鉄単独また
は鉄およびクロムの含有量が10重量％未満では組織の微
細化に有効にはたらく鉄または鉄クロム富化相の量およ
び分布が不十分になり、本合金特有の強度と放熱性の組
合せが得られなくなるからである。
また、端面の錆発生を防止し、材料の耐食性を改善す
るためクロムを添加することができる。その下限は2.5
重量％であり、これ未満ではその効果が充分でない。ま
た、上限を12％とするのは耐食性改善効果が飽和するか
らである。鉄の耐食性を改善するのに必要なクロム量は
通常この下限よりかなり多いと考えられているが、本発
明においては全合金中の鉄分が相対的に低いこと、凝固
時にクロムの鉄中への配分がより多くなることより、少
ない添加量で大きな効果が得られるためである。
るためクロムを添加することができる。その下限は2.5
重量％であり、これ未満ではその効果が充分でない。ま
た、上限を12％とするのは耐食性改善効果が飽和するか
らである。鉄の耐食性を改善するのに必要なクロム量は
通常この下限よりかなり多いと考えられているが、本発
明においては全合金中の鉄分が相対的に低いこと、凝固
時にクロムの鉄中への配分がより多くなることより、少
ない添加量で大きな効果が得られるためである。
さらに、Si、Al、Ti、Ni、Zn、Sn、Nb、Zr、Ｐの一種
または二種以上をAl、Ti、Nb、Zr、Ｐは0.5％以下、Z
n、Siは１％以下、Ni、Snは４％以下の範囲で添加する
ことは強度上昇、加工性、耐食性などの改善に有用な場
合が多いので行ってよい。それ以外は原料、溶製および
その後の工程で不可避的に混入される不純物元素とす
る。
または二種以上をAl、Ti、Nb、Zr、Ｐは0.5％以下、Z
n、Siは１％以下、Ni、Snは４％以下の範囲で添加する
ことは強度上昇、加工性、耐食性などの改善に有用な場
合が多いので行ってよい。それ以外は原料、溶製および
その後の工程で不可避的に混入される不純物元素とす
る。
本ベースを製造する方法として造魂−熱延−冷延−焼
鈍という工程をとることもできるが、この合金は熱間加
工性に乏しいので、双ロール法などの急冷凝固法により
直接薄板に鋳造して熱延工程を省略することは、疵の発
生を防止し歩留を向上させて製造コストを低下できると
いう利点を有している。そしてこの方法は組織の微細化
・材料の均一化にも有効であるので推奨される。その理
由は、一般に凝固時の冷却速度が大きいほど凝固組織の
サイズは微細化し、その後に熱処理または冷間圧延−焼
鈍を行ってもその効果は保存されるからである。
鈍という工程をとることもできるが、この合金は熱間加
工性に乏しいので、双ロール法などの急冷凝固法により
直接薄板に鋳造して熱延工程を省略することは、疵の発
生を防止し歩留を向上させて製造コストを低下できると
いう利点を有している。そしてこの方法は組織の微細化
・材料の均一化にも有効であるので推奨される。その理
由は、一般に凝固時の冷却速度が大きいほど凝固組織の
サイズは微細化し、その後に熱処理または冷間圧延−焼
鈍を行ってもその効果は保存されるからである。
このように、直接鋳造で薄鋳片を製造する場合でも、
鋳片の酸洗、所要の最終板厚にあわせて冷延を行うこ
と、冷延時の割れ発生防止に必要な熱処理および冷延後
の焼鈍・時効処理を必要に応じて行うこと、さらに形状
矯正・強度調整のための最終冷延を行うことは通常通り
で良い。
鋳片の酸洗、所要の最終板厚にあわせて冷延を行うこ
と、冷延時の割れ発生防止に必要な熱処理および冷延後
の焼鈍・時効処理を必要に応じて行うこと、さらに形状
矯正・強度調整のための最終冷延を行うことは通常通り
で良い。
また、本ベースにおいては酸洗、冷延、熱処理の適当
な組合せにより材料の表面に安定な銅層が形成されるの
で、鉄系材料に共通な耐食性が低い欠点を補い、錆の発
生を防止する上から有利になる。また接着性を高めるた
めにクロメート処理などの表面処理を必要に応じて行っ
てよい。
な組合せにより材料の表面に安定な銅層が形成されるの
で、鉄系材料に共通な耐食性が低い欠点を補い、錆の発
生を防止する上から有利になる。また接着性を高めるた
めにクロメート処理などの表面処理を必要に応じて行っ
てよい。
つぎに、本ベースと組合せて使用する材料の中、銅箔
は電解法によるものでも圧延法によるものでも差し支え
ない。
は電解法によるものでも圧延法によるものでも差し支え
ない。
樹脂は通常使用されているエポキシ樹脂をはじめ、BT
樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリ
ブタディエン樹脂などの耐熱熱硬化性樹脂のいずれでも
よい。また、電気的特性が良好なポリサルフォン、ポリ
フェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリエー
テルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ四
弗化エチレンなどの耐熱性熱可塑性樹脂を用いて銅張積
層板を製造することもできる。そして放熱性をさらに高
めるために樹脂層のなかに良熱伝導性の無機質フィラー
を添加すると効果が大きい。
樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリ
ブタディエン樹脂などの耐熱熱硬化性樹脂のいずれでも
よい。また、電気的特性が良好なポリサルフォン、ポリ
フェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリエー
テルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ四
弗化エチレンなどの耐熱性熱可塑性樹脂を用いて銅張積
層板を製造することもできる。そして放熱性をさらに高
めるために樹脂層のなかに良熱伝導性の無機質フィラー
を添加すると効果が大きい。
（実施例） 第１表に本発明の成分要件を満たす合金Ｂ〜Ｄと、比
較材Ａの化学成分を示す。
較材Ａの化学成分を示す。
第２表にガラス布エポキシ基銅張積層板（FR−４グレ
ードア、鉄およびアルミベース銅張積層板と合金Ａ〜Ｄ
をベースとした銅張積層板の特性値を示す。この中で、
放熱性は基板の上に発熱素子をはんだづけして通電した
ときの単位入熱当りの温度上昇量によって評価した。こ
れから、本発明の銅張積層板Ｉ、Ｊ、Ｋはいずれもアル
ミベース積層板に匹敵する放熱性を有していることが明
らかである。また、その他の銅張積層板の特性において
も既存のものに遜色のない結果を示している。
ードア、鉄およびアルミベース銅張積層板と合金Ａ〜Ｄ
をベースとした銅張積層板の特性値を示す。この中で、
放熱性は基板の上に発熱素子をはんだづけして通電した
ときの単位入熱当りの温度上昇量によって評価した。こ
れから、本発明の銅張積層板Ｉ、Ｊ、Ｋはいずれもアル
ミベース積層板に匹敵する放熱性を有していることが明
らかである。また、その他の銅張積層板の特性において
も既存のものに遜色のない結果を示している。
（発明の効果） 本発明は放熱性に優れたプリント配線板用銅張積層板
であって、従来の金属ベース銅張積層板に比べ高強度で
放熱性が優れたものを経済的に提供できる。
であって、従来の金属ベース銅張積層板に比べ高強度で
放熱性が優れたものを経済的に提供できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−168689（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−198138（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−32372（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−44867（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−17878（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭59−17879（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】表面の銅箔、中心の樹脂絶縁層およびベー
スの３層から構成されるプリント配線板用銅張積層板に
おいて、Cuを20重量％以上90重量％以下含み、残部が主
としてFeからなる組成の鉄銅合金薄板をベースとしたこ
とを特徴とする放熱性の優れたプリント配線板用銅張積
層板。 - 【請求項２】表面の銅箔、中心の樹脂絶縁層およびベー
スの３層から構成されるプリント配線板用銅張積層板に
おいて、Cuを20重量％以上90重量％以下、Crを2.5重量
％以上12重量％以下含み、残部が主としてFeからなる組
成の鉄銅クロム合金薄板をベースとしたことを特徴とす
る放熱性の優れたプリント配線板用銅張積層板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28518987A JPH084190B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 放熱性の優れたプリント配線板用銅張積層板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28518987A JPH084190B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 放熱性の優れたプリント配線板用銅張積層板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01128486A JPH01128486A (ja) | 1989-05-22 |
| JPH084190B2 true JPH084190B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=17688258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28518987A Expired - Lifetime JPH084190B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 放熱性の優れたプリント配線板用銅張積層板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084190B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6212482B2 (ja) * | 2012-04-13 | 2017-10-11 | 日本発條株式会社 | 銅ベース回路基板 |
-
1987
- 1987-11-13 JP JP28518987A patent/JPH084190B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01128486A (ja) | 1989-05-22 |
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