JPH09326536A - 金属基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】パワー回路導体は初めから厚く、制御回路導体
はファインパターンの形成が容易なように薄く、両導体
の絶縁層を異なる絶縁材特性とする。 【解決手段】ベース金属１の表面にパワー回路絶縁層２
と制御回路絶縁層３とを形成する。パワー回路絶縁層２
の上にパワー回路導体４を積層し、制御回路絶縁層３の
上に一層又は多層の制御回路導体５を積層する。パワー
回路導体４を金属板のプレス打ち抜きで厚く形成し、相
互間に連結絶縁材６を介在させて仮固定しておく。制御
回路導体５は印刷配線で薄く形成する。パワー回路絶縁
層２は熱伝導率の大きいフィラーエポキシ樹脂が適し、
制御回路絶縁層３は誘電率の小さいガラスエポキシ樹脂
が適する。全体を真空加圧プレスで固着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電動機の制御装
置などのような比較的に通電電流の大きい回路を持ち、
ベース金属と絶縁層と導体部とを積層して形成する金属
基板及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電動機の制御装置は、パワー回路導体と
制御回路導体とを印刷配線基板やエッチング配線基板な
どで形成する。パワー回路導体では電流が大きく、制御
回路導体では電流が微小である。このような電流の大小
に対応するために次の従来例がある。

【０００３】従来例１では、パワー回路導体の電流に耐
えるように、制御回路導体も含めて全体の導体部の厚み
を厚くする。例えば、１４０〜３００μｍとする。従来
例２では、制御回路導体の電流に適するように、パワー
回路導体も含めて全体の導体部を薄くしておく。例え
ば、１８〜３５μｍとする。その後に、必要なパワー回
路導体に銅板をはんだ付けする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来例１では、制御回
路導体も厚いので、ファインパターンの形成が困難であ
って超ＬＳＩなどの実装に不適当である。従来例２で
は、銅板のはんだ付け工程を余分に必要とし、しかも銅
板は熱容量が大きくてはんだ付け作業に時間がかかる。
そして、両従来例とも、同一の絶縁層の上にパワー回路
導体と制御回路導体とを積層するので、パワー回路導体
の絶縁層には熱伝導率を大きく、制御回路導体の絶縁層
には誘電率を小さくするなどの絶縁材特性の異なる要求
を満足できない。

【０００５】この発明の課題は、パワー回路導体は初め
から厚く、制御回路導体はファインパターンの形成が容
易なように薄く、両導体の絶縁層を異なる絶縁材特性と
することができる金属基板及びその製造方法を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】発明１の金属基板は、ベ
ース金属の表面に相互に絶縁材特性の異なるパワー回路
絶縁層の領域と制御回路絶縁層の領域とを形成し、パワ
ー回路絶縁層の上にパワー回路導体を積層、制御回路絶
縁層の上に制御回路導体を積層し、パワー回路導体の厚
みを制御回路導体の厚みより厚くし、ベース金属と平行
に並ぶ複数の導体からなるパワー回路導体の相互間に連
結絶縁材を介在させるものである。

【０００７】発明１の金属基板によれば、パワー回路導
体は初めから厚く、制御回路導体はファインパターンの
形成が容易なように薄くできる。そして、パワー回路絶
縁層と制御回路絶縁層とを異なる絶縁材特性とすること
ができる。発明２は発明１において、パワー回路導体を
金属板のプレス打ち抜きで形成された導体とするもので
ある。発明２によれば、パワー回路導体を容易に厚くで
きる。

【０００８】発明３は発明１において、制御回路導体を
一層とするものである。発明４は発明１において、制御
回路導体を多層とするものである。発明５の金属基板の
製造方法は、発明３の金属基板を製造する方法であっ
て、複数のパワー回路導体の相互間を連結絶縁材で仮固
定しておき、その後に、ベース金属とパワー回路絶縁層
と仮固定したパワー回路導体と制御回路絶縁層と制御回
路導体とを接着するものである。

【０００９】発明５の金属基板の製造方法によれば、パ
ワー回路導体を仮固定した後に、全部を接着できる。発
明６は発明５において、制御回路導体のパターン形成
を、全部を接着した後に実施するものである。発明７は
発明５において、制御回路導体のパターン形成を、全部
を接着する前に実施するものである。

【００１０】発明８の金属基板の製造方法は、発明４の
金属基板を製造する方法であって、複数のパワー回路導
体の相互間を連結絶縁材で仮固定すると共に、制御回路
導体を制御回路絶縁層と同一又は類似する種類の絶縁材
で多層に形成しておき、その後に、ベース金属とパワー
回路絶縁層と仮固定したパワー回路導体と制御回路絶縁
層と多層の制御回路導体とを接着するものである。

【００１１】発明８の金属基板の製造方法によれば、パ
ワー回路導体を仮固定すると共に、制御回路導体を多層
に形成した後に、全部を接着できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は実施例１の金属基板の断面
図、図２は図１の金属基板を製造する方法の工程図、図
３は実施例２の金属基板の断面図、図４は図３の金属基
板を製造する方法の工程図である。各図において同一符
号を付ける部分はおよそ同一機能を持ち説明を省くこと
がある。

【００１３】図１の実施例１において、ベース金属１の
表面に相互に絶縁材特性の異なるパワー回路絶縁層２の
領域と制御回路絶縁層３の領域とを形成する。パワー回
路絶縁層２の上にパワー回路導体４を積層し、制御回路
絶縁層３の上に一層の制御回路導体５を積層する。パワ
ー回路導体４の厚みを制御回路導体５の厚みより厚くす
る。ベース金属１と平行に並ぶ複数の導体からなるパワ
ー回路導体４の相互間に連結絶縁材６を介在させる。パ
ワー回路導体４を銅板などの金属板のプレス打ち抜きで
形成された導体とするとよいが、厚い導体のエッチング
配線で形成してもよい。銅箔などの薄い制御回路導体５
は印刷配線で又はエッチング配線で形成してもよい。パ
ワー回路絶縁層２は熱伝導率の大きいフィラーエポキシ
樹脂などが適し、制御回路絶縁層３は誘電率の小さいガ
ラスエポキシ樹脂が適する。

【００１４】実施例１によれば、パワー回路導体４を金
属板のプレス打ち抜きで形成すれば、１工程で初めから
厚くできて大電流に耐える一方、制御回路導体５は超Ｌ
ＳＩなどの部品の実装に適した高密度のファインパター
ンの形成が容易なように薄くできる。そして、パワー回
路絶縁層２と制御回路絶縁層３を異なる絶縁材特性とす
るので、パワー回路絶縁層２を熱伝導率の大きい材料と
してパワー回路導体４の部品からの熱をベース金属１に
よく伝達して冷却を向上できるし、制御回路絶縁層３を
誘電率の小さい材料としてパワー回路導体４に実装され
る部品から発せられる誘導ノイズの制御回路導体５に実
装される部品への伝達を防止する。連結絶縁材６に熱伝
達を期待する必要はあまりない。

【００１５】図２の工程図において、工程（ａ）、工程
（ｂ）及び工程（ｃ）は平面図であり、工程（ｄ）は断
面図である。工程（ａ）で複数のパワー回路導体４を耳
４ａでつなげるように銅板をプレスで打ち抜いて欠落部
４ｘを捨てる。工程（ｂ）で耳４ａを持つ複数のパワー
回路導体４の欠落部４ｘに連結絶縁材６を埋め込んでお
く。連結絶縁材６の厚みはパワー回路導体４の厚みと同
一にしておくのがよい。工程（ｃ）で耳４ａを切断する
が、複数のパワー回路導体４は連結絶縁材６で連結され
ているので、ばらばらにならない。このようにして、複
数のパワー回路導体４の相互間を連結絶縁材６で仮固定
しておく。その後に、工程（ｄ）でベース金属１とパワ
ー回路絶縁層２と仮固定したパワー回路導体４と制御回
路絶縁層３と制御回路導体５とを全部を一括して接着す
る。接着は、接着前のパワー回路絶縁層２と制御回路絶
縁層３とをプリプレグ状態にしておき、真空加圧プレス
で樹脂の硬化と接着とを同時に行うのがよいが、硬化済
みの絶縁層を接着剤で接着してもよい。制御回路導体５
のパターン形成を、全部を一括して接着した後に印刷配
線やエッチング配線で実施するが、全部を一括して接着
する前に実施してもよい。複数のパワー回路導体４の相
互間を連結絶縁材６で仮固定するには、耳４ａは必須で
はなく、ばらばらな複数のパワー回路導体４を治具に仮
置きして連結絶縁材６を適用してもよい。ベース金属１
とパワー回路絶縁層２と仮固定したパワー回路導体４と
制御回路絶縁層３と制御回路導体５とを全部を一括して
接着するのに代えて、ベース金属１とパワー回路絶縁層
２と制御回路絶縁層３とを予め仮固定しておいてもよ
い。

【００１６】図３の実施例２は実施例１の制御回路導体
５を一層に代えて多層とする。図４の工程図は図２の工
程（ｄ）に対応する。図２と異なる点は、複数のパワー
回路導体４の相互間を連結絶縁材６で仮固定すると共
に、制御回路導体５を制御回路絶縁層３と同一又は類似
する種類の絶縁材３ａで慣用の技術により多層に形成し
ておく点である。その後に、全部を一括して接着する。
最上層の制御回路導体５を除き、他の制御回路導体５は
接着後にパターン形成はできない。ベース金属１とパワ
ー回路絶縁層２と仮固定したパワー回路導体４と制御回
路絶縁層３と制御回路導体５とを全部を一括して接着す
るのに代えて、ベース金属１とパワー回路絶縁層２と制
御回路絶縁層３とを予め仮固定しておいてもよい。

【００１７】

【発明の効果】発明１の金属基板によれば、パワー回路
導体は初めから厚く、制御回路導体はファインパターン
の形成が容易なように薄くできるという効果があり、パ
ワー回路絶縁層と制御回路絶縁層とを異なる絶縁材特性
とすることができるという効果がある。

【００１８】発明２によれば、パワー回路導体を容易に
厚くできるという効果がある。発明３又は発明４によれ
ば、制御回路導体を一層又は多層とすることができると
いう効果がある。発明５の金属基板の製造方法によれ
ば、パワー回路導体を仮固定した後に、全部を接着でき
るという効果がある。

【００１９】発明６又は発明７によれば、制御回路導体
のパターン形成を、全部を接着した後に、又は前に実施
することができるという効果がある。発明８の金属基板
の製造方法によれば、パワー回路導体を仮固定すると共
に、制御回路導体を多層に形成した後に、全部を接着で
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の金属基板の断面図

【図２】図１の金属基板を製造する方法の工程図

【図３】実施例２の金属基板の断面図

【図４】図３の金属基板を製造する方法の工程図

【符号の説明】

１ ベース金属 ２ パワー回路
絶縁層 ３ 制御回路絶縁層 ３ａ 絶縁材 ４ パワー回路導体 ４ａ 耳 ４ｘ 欠落部 ５ 制御回路導
体 ６ 連結絶縁材

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベース金属の表面に相互に絶縁材特性の異
   なるパワー回路絶縁層の領域と制御回路絶縁層の領域と
   を形成し、パワー回路絶縁層の上にパワー回路導体を積
   層、制御回路絶縁層の上に制御回路導体を積層し、パワ
   ー回路導体の厚みを制御回路導体の厚みより厚くし、ベ
   ース金属と平行に並ぶ複数の導体からなるパワー回路導
   体の相互間に連結絶縁材を介在させることを特徴とする
   金属基板。
2. 【請求項２】請求項１記載の金属基板において、パワー
   回路導体を金属板のプレス打ち抜きで形成された導体と
   することを特徴とする金属基板。
3. 【請求項３】請求項１記載の金属基板において、制御回
   路導体を一層とすることを特徴とする金属基板。
4. 【請求項４】請求項１記載の金属基板において、制御回
   路導体を多層とすることを特徴とする金属基板。
5. 【請求項５】請求項３記載の金属基板を製造する方法で
   あって、複数のパワー回路導体の相互間を連結絶縁材で
   仮固定しておき、その後に、ベース金属とパワー回路絶
   縁層と仮固定したパワー回路導体と制御回路絶縁層と制
   御回路導体とを接着することを特徴とする金属基板の製
   造方法。
6. 【請求項６】請求項５記載の金属基板の製造方法におい
   て、制御回路導体のパターン形成を、全部を接着した後
   に実施することを特徴とする金属基板の製造方法。
7. 【請求項７】請求項５記載の金属基板の製造方法におい
   て、制御回路導体のパターン形成を、全部を接着する前
   に実施することを特徴とする金属基板の製造方法。
8. 【請求項８】請求項４記載の金属基板を製造する方法で
   あって、複数のパワー回路導体の相互間を連結絶縁材で
   仮固定すると共に、制御回路導体を制御回路絶縁層と同
   一又は類似する種類の絶縁材で多層に形成しておき、そ
   の後に、ベース金属とパワー回路絶縁層と仮固定したパ
   ワー回路導体と制御回路絶縁層と多層の制御回路導体と
   を接着することを特徴とする金属基板の製造方法。