JPH098426A - 金属ベース多層配線板 - Google Patents
金属ベース多層配線板Info
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- JPH098426A JPH098426A JP15013195A JP15013195A JPH098426A JP H098426 A JPH098426 A JP H098426A JP 15013195 A JP15013195 A JP 15013195A JP 15013195 A JP15013195 A JP 15013195A JP H098426 A JPH098426 A JP H098426A
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- wiring board
- multilayer wiring
- metal
- insulating adhesive
- adhesive sheet
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- 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
-
- 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
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
- H05K3/386—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by the use of an organic polymeric bonding layer, e.g. adhesive
-
- 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
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Combinations Of Printed Boards (AREA)
- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】放熱性に優れ、応力緩和に優れ、かつ、表面に
凹凸の発生の抑制に優れた金属ベース多層配線板を提供
すること。 【構成】本発明の金属ベース多層配線板は、金属板と多
層配線板を絶縁接着シートで接着した金属ベース多層配
線板において、絶縁接着シートが２０〜１５０℃の範囲
で、１０ＭＰａ〜１０3ＭＰａの弾性率を有すること。
凹凸の発生の抑制に優れた金属ベース多層配線板を提供
すること。 【構成】本発明の金属ベース多層配線板は、金属板と多
層配線板を絶縁接着シートで接着した金属ベース多層配
線板において、絶縁接着シートが２０〜１５０℃の範囲
で、１０ＭＰａ〜１０3ＭＰａの弾性率を有すること。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属ベース多層配線板
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、車載用電子制御機器の小型化、省
スペース化に伴い、これらの電子機器をエンジンルーム
内に設置することが要望されている。しかしながら、エ
ンジンルーム内の環境条件は、使用温度が高く、温度変
化が大きいなど過酷な条件であり、また、使用される配
線板に面積の大きいものが必要とされる。
スペース化に伴い、これらの電子機器をエンジンルーム
内に設置することが要望されている。しかしながら、エ
ンジンルーム内の環境条件は、使用温度が高く、温度変
化が大きいなど過酷な条件であり、また、使用される配
線板に面積の大きいものが必要とされる。
【０００３】例えば、セラミック基板は、耐熱性が高く
はんだ接続の寿命が長いなど、大きな特長を有している
が、大きい面積の配線板を製造することは困難である。
そこで、ガラス布含浸エポキシ樹脂配線板を用いると、
面積の大きい配線板を製造することは容易であるが、基
材の熱膨張率と弾性率が大きいため、電子部品、特にチ
ップ部品等をはんだ付けで搭載したような場合に、加熱
／冷却が繰り返されると、部品のはんだ付け部分にクラ
ックが発生するという問題や、熱抵抗が大きいために、
部品から発生する熱を十分に放熱できないという問題が
あった。
はんだ接続の寿命が長いなど、大きな特長を有している
が、大きい面積の配線板を製造することは困難である。
そこで、ガラス布含浸エポキシ樹脂配線板を用いると、
面積の大きい配線板を製造することは容易であるが、基
材の熱膨張率と弾性率が大きいため、電子部品、特にチ
ップ部品等をはんだ付けで搭載したような場合に、加熱
／冷却が繰り返されると、部品のはんだ付け部分にクラ
ックが発生するという問題や、熱抵抗が大きいために、
部品から発生する熱を十分に放熱できないという問題が
あった。
【０００４】このような問題点を解決するものとして、
金属板と絶縁層と回路導体を有する様々な金属ベース配
線板が提案されている。ところが、この金属ベース配線
板は、主に経済的な理由からアルミニウム板を用いるこ
とが多く、このアルミニウムと電子部品、特にチップ部
品との熱膨張率の差が大きく、これも、部品のはんだ付
け部分にクラックが発生するという問題が発生する。
金属板と絶縁層と回路導体を有する様々な金属ベース配
線板が提案されている。ところが、この金属ベース配線
板は、主に経済的な理由からアルミニウム板を用いるこ
とが多く、このアルミニウムと電子部品、特にチップ部
品との熱膨張率の差が大きく、これも、部品のはんだ付
け部分にクラックが発生するという問題が発生する。
【０００５】このような問題を解決するものとしては、
特開昭６３−２４６８９８号公報、特開昭６２−２４６
８９３号公報、あるいは特開昭６２−２４６８９５号公
報等に開示されているように、接着剤として、ゴム系材
料を用い、応力を緩和する方法が知られている。
特開昭６３−２４６８９８号公報、特開昭６２−２４６
８９３号公報、あるいは特開昭６２−２４６８９５号公
報等に開示されているように、接着剤として、ゴム系材
料を用い、応力を緩和する方法が知られている。
【０００６】また、ガラス布エポキシ樹脂含浸のプリプ
レグを、金属板と多層配線板とを接着する材料として用
いることも知られている。
レグを、金属板と多層配線板とを接着する材料として用
いることも知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記ゴム系
材料を接着剤として使用する方法では、体積変化を伴わ
ずに応力変形を起こすものが多く、接着剤表面に凹凸を
生じ、チップ部品の搭載が困難であったり、ワイヤボン
ディングの作業性が低下するという課題がある。
材料を接着剤として使用する方法では、体積変化を伴わ
ずに応力変形を起こすものが多く、接着剤表面に凹凸を
生じ、チップ部品の搭載が困難であったり、ワイヤボン
ディングの作業性が低下するという課題がある。
【０００８】また、ガラス布エポキシ樹脂含浸のプリプ
レグを、接着剤として用いる場合には、応力緩和の効果
が少なく、配線板にそりやねじれを生じるという課題が
ある。
レグを、接着剤として用いる場合には、応力緩和の効果
が少なく、配線板にそりやねじれを生じるという課題が
ある。
【０００９】本発明は、放熱性に優れ、応力緩和に優
れ、かつ、表面に凹凸の発生の抑制に優れた金属ベース
多層配線板を提供することを目的とするものである。
れ、かつ、表面に凹凸の発生の抑制に優れた金属ベース
多層配線板を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の金属ベース多層
配線板は、金属板と多層配線板を絶縁接着シートで接着
した金属ベース多層配線板において、絶縁接着シートが
２０〜１５０℃の範囲で、１０ＭＰａ〜１０3ＭＰａの
弾性率を有することを特徴とする。
配線板は、金属板と多層配線板を絶縁接着シートで接着
した金属ベース多層配線板において、絶縁接着シートが
２０〜１５０℃の範囲で、１０ＭＰａ〜１０3ＭＰａの
弾性率を有することを特徴とする。
【００１１】絶縁接着シートには、熱硬化性樹脂と高分
子量成分の混合物を用いることができる。この熱硬化性
樹脂としては、エポキシ樹脂系、ポリイミド樹脂系、あ
るいはフェノール樹脂系を用いることができる。高分子
量成分としては、電気絶縁性の高い高分子量成分、例え
ば、高分子量エポキシ樹脂、アクリルゴム、ＮＢＲ、エ
ポキシ化ポリブタジエン、フェノキシ樹脂などから１種
類以上を選択して用いることができる。
子量成分の混合物を用いることができる。この熱硬化性
樹脂としては、エポキシ樹脂系、ポリイミド樹脂系、あ
るいはフェノール樹脂系を用いることができる。高分子
量成分としては、電気絶縁性の高い高分子量成分、例え
ば、高分子量エポキシ樹脂、アクリルゴム、ＮＢＲ、エ
ポキシ化ポリブタジエン、フェノキシ樹脂などから１種
類以上を選択して用いることができる。
【００１２】この接着剤の流動性を向上させるために、
分子量５０００以下の低分子量エポキシ樹脂を含有させ
ることができる。市販のものとしては、エピコート８１
２、８２８（共に油化シェル株式会社製、商品名）など
がある。
分子量５０００以下の低分子量エポキシ樹脂を含有させ
ることができる。市販のものとしては、エピコート８１
２、８２８（共に油化シェル株式会社製、商品名）など
がある。
【００１３】このようなエポキシ樹脂系接着剤の硬化剤
としては、ワニスライフの長い、潜在性の高いものが好
ましく、３級アミン、三無水物、イミダゾール化合物、
ポリフェノール樹脂、あるいはマスクイソシアネートな
どを用いることができる。
としては、ワニスライフの長い、潜在性の高いものが好
ましく、３級アミン、三無水物、イミダゾール化合物、
ポリフェノール樹脂、あるいはマスクイソシアネートな
どを用いることができる。
【００１４】放熱性を向上させるものとして、高熱伝導
率の無機フィラーを混入することもでき、アルミナ粉
末、窒化アルミニウム分舞う、窒化ほう素粉末等を使用
することができる。この無機フィラーの添加量は、接着
剤の１０〜６０体積％であることが好ましい。１０％未
満では、放熱性を高めることができず、６０％を越える
と、接着シートの可撓性の低下、接着性の低下、ボイド
による耐電圧の低下等が発生し好ましくない。
率の無機フィラーを混入することもでき、アルミナ粉
末、窒化アルミニウム分舞う、窒化ほう素粉末等を使用
することができる。この無機フィラーの添加量は、接着
剤の１０〜６０体積％であることが好ましい。１０％未
満では、放熱性を高めることができず、６０％を越える
と、接着シートの可撓性の低下、接着性の低下、ボイド
による耐電圧の低下等が発生し好ましくない。
【００１５】また、流動性の調整や耐クラック製の向上
のためには、１種類以上の、短繊維状無機物を添加する
こともできる。この目的に使用できるものとしては、市
販のものでは、ほう酸アルミニウムウィスカーであるア
ルボレックスＧ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３（いずれも四国化成
工業株式会社製、商品名）がある。
のためには、１種類以上の、短繊維状無機物を添加する
こともできる。この目的に使用できるものとしては、市
販のものでは、ほう酸アルミニウムウィスカーであるア
ルボレックスＧ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３（いずれも四国化成
工業株式会社製、商品名）がある。
【００１６】絶縁接着シートのポアソン比は、０．４以
下であることが好ましく、０．４を越えると、応力によ
る変形が大きく実用的でない。絶縁接着シートの厚さ
は、５０〜５００μｍの範囲のものを使用することがで
き、５０μｍ未満では、応力の緩和が十分でなく、はん
だ付けによるクラックを避けられず、５００μｍを越え
ると、厚くなり過ぎて熱抵抗が大きくなり、放熱性が低
下する。
下であることが好ましく、０．４を越えると、応力によ
る変形が大きく実用的でない。絶縁接着シートの厚さ
は、５０〜５００μｍの範囲のものを使用することがで
き、５０μｍ未満では、応力の緩和が十分でなく、はん
だ付けによるクラックを避けられず、５００μｍを越え
ると、厚くなり過ぎて熱抵抗が大きくなり、放熱性が低
下する。
【００１７】本発明の金属ベース多層配線板は、金属板
に多層配線板を、上記の接着剤によって貼りあわせ、図
１に示すように、多層配線板とする。
に多層配線板を、上記の接着剤によって貼りあわせ、図
１に示すように、多層配線板とする。
【００１８】
【作用】本発明者らは、鋭意検討の結果、従来の技術の
うち、ゴム系材料を接着剤として使用する方法におけ
る、体積変化を伴わずに応力変形を起こし、接着剤表面
に凹凸を生じる原因が、接着剤のポアソン比が、いずれ
も、０．４を越えているためであるという知見を得たた
めに本発明をなしたものである。
うち、ゴム系材料を接着剤として使用する方法におけ
る、体積変化を伴わずに応力変形を起こし、接着剤表面
に凹凸を生じる原因が、接着剤のポアソン比が、いずれ
も、０．４を越えているためであるという知見を得たた
めに本発明をなしたものである。
【００１９】
実施例１ （１）ポリエステルフィルムに、乾燥後の膜厚が７０μ
ｍになるように、ワニスＡ（表１に示す。）を塗工後、
１１０℃にて１０分乾燥して、絶縁接着材料シートを作
製した。 （２）アルミニウム板を、研磨し、シランカップリング
剤Ａ１８７（日本ユニカー株式会社製、商品名）で処理
したアルミ板と回路形成済みガラス−エポキシ両面回路
基板（銅箔厚さ３５μｍ、基材厚さ２００μｍ）を上記
の絶縁接着材料シートを介して、１７０℃、加圧時間１
時間、圧力４ＭＰａでプレス積層した。なお、ワニスＡ
を硬化した時の弾性率は２５℃で１００ＭＰａ、１５０
℃で２０ＭＰａｍ、ポアソン比は０．３７であった。
ｍになるように、ワニスＡ（表１に示す。）を塗工後、
１１０℃にて１０分乾燥して、絶縁接着材料シートを作
製した。 （２）アルミニウム板を、研磨し、シランカップリング
剤Ａ１８７（日本ユニカー株式会社製、商品名）で処理
したアルミ板と回路形成済みガラス−エポキシ両面回路
基板（銅箔厚さ３５μｍ、基材厚さ２００μｍ）を上記
の絶縁接着材料シートを介して、１７０℃、加圧時間１
時間、圧力４ＭＰａでプレス積層した。なお、ワニスＡ
を硬化した時の弾性率は２５℃で１００ＭＰａ、１５０
℃で２０ＭＰａｍ、ポアソン比は０．３７であった。
【００２０】比較例１ ワニスＡに代えて、ワニスＢ（表１に示す。）を使用す
る他は、実施例１と同様にして作製した。
る他は、実施例１と同様にして作製した。
【００２１】
【表１】 ────────────────────────────────── 区 分 品 名 ワニスＡ ワニスＢ ────────────────────────────────── エポキシ樹脂 エピコート８２８ ６０ ５０ 可とう化剤 ｙｐ−５０ ２０ ０ アクリルゴム ２０ ５０ 硬化剤 フェノールノボラック ３０ ３０ 硬化促進剤 ２ＰＺ−ＣＮ ０．５ ０．５ シランカップリング剤 Ａ１８７ ２ ２ 無機フィラー アルミナ １３０ ３０ ──────────────────────────────────
【００２２】比較例２ 回路形成済みガラス−エポキシ両面回路基板として銅箔
厚さ３５μｍ、基材厚さ６００μｍのものを使用する他
は、実施例１と同様にして金属ベース多層配線板を作製
した。ワニスＢを硬化した時の弾性率は、２５℃で１０
０ＭＰａ、１５０℃で１ＭＰａであり、ポアソン比が
０．４３であった。
厚さ３５μｍ、基材厚さ６００μｍのものを使用する他
は、実施例１と同様にして金属ベース多層配線板を作製
した。ワニスＢを硬化した時の弾性率は、２５℃で１０
０ＭＰａ、１５０℃で１ＭＰａであり、ポアソン比が
０．４３であった。
【００２３】比較例３ ワニスＡの替わりにシリコーンゴムシートを使用するほ
かは、実施例１と同様にして作製した。シリコーンゴム
シートの弾性率は、２５℃で１ＭＰａ、１５０℃で０．
３ＭＰａであり、ポアソン比が０．４７であった。比較
例１については、絶縁接着材料シートのポアソン比が大
きいため、基板のそり、表面の凹凸が大きく、また、は
んだ寿命も短い。比較例２は、シリコーンゴムシートを
使用したため、表面の凹凸がおおきく、はんだ寿命が短
い。
かは、実施例１と同様にして作製した。シリコーンゴム
シートの弾性率は、２５℃で１ＭＰａ、１５０℃で０．
３ＭＰａであり、ポアソン比が０．４７であった。比較
例１については、絶縁接着材料シートのポアソン比が大
きいため、基板のそり、表面の凹凸が大きく、また、は
んだ寿命も短い。比較例２は、シリコーンゴムシートを
使用したため、表面の凹凸がおおきく、はんだ寿命が短
い。
【００２４】以上述べたようにして作製した金属ベース
多層配線板の特性を表２に示す。
多層配線板の特性を表２に示す。
【００２５】
【表２】 ─────────────────────────────── 単位 実施例１ 比較例１ 比較例２ 比較例３ ─────────────────────────────── 熱抵抗 ℃／Ｗ ５．６ ６．６ ５．４ １０．４ そり ｍｍ ０．２ ０．４ ０．２ ０．４ はんだ寿命 − ○ ○ × × 表面粗さ μｍ ２０ ２０ ３０ ６０ ───────────────────────────────
【００２６】・試験方法 はんだ寿命 ＭＩＬ１０７規格に従い、−６５℃３０分間、１５０℃
３０分間放置を１サイクルとし、３５０サイクル経過後
のチップ抵抗素子（１．２５ｍｍ、２ｍｍ）をはんだ接
続部の表面及び断面を観察し、はんだクラック発生の有
無を調査した。はんだクラックの発生があるものは不良
とし、はんだクラックの発生が無いものを良好と判定し
た。 熱抵抗 常法により測定を行った。 そり量 １５０℃雰囲気中で平板上に放置した場合の試料（大き
さ１０ｃｍ＊１０ｃｍ）のそりの量を、試料端面と平面
間の距離で測定した。 表面粗さ 表面粗さ計を使用して、２５℃での基板表面の凹凸を測
定し、最も凸な部分と、最も凹な部分の高さの差を表面
粗さとした。
３０分間放置を１サイクルとし、３５０サイクル経過後
のチップ抵抗素子（１．２５ｍｍ、２ｍｍ）をはんだ接
続部の表面及び断面を観察し、はんだクラック発生の有
無を調査した。はんだクラックの発生があるものは不良
とし、はんだクラックの発生が無いものを良好と判定し
た。 熱抵抗 常法により測定を行った。 そり量 １５０℃雰囲気中で平板上に放置した場合の試料（大き
さ１０ｃｍ＊１０ｃｍ）のそりの量を、試料端面と平面
間の距離で測定した。 表面粗さ 表面粗さ計を使用して、２５℃での基板表面の凹凸を測
定し、最も凸な部分と、最も凹な部分の高さの差を表面
粗さとした。
【００２７】実施例１で得られた基板は、はんだ寿命が
良好であり、そりが少なく良好である。
良好であり、そりが少なく良好である。
【００２８】
【発明の効果】そりが少なく、表面平滑性に優れ、かつ
はんだ寿命に優れる金属ベース多層配線板を提供するこ
とができた。
はんだ寿命に優れる金属ベース多層配線板を提供するこ
とができた。
【図１】本発明の位置実施例を示す断面図である。
Claims (4)
- 【請求項１】金属板と多層配線板を絶縁接着シートで接
着した金属ベース多層配線板において、絶縁接着シート
が２０〜１５０℃の範囲で、１０ＭＰａ〜１０3ＭＰａ
の弾性率を有することを特徴とする金属ベース多層配線
板。 - 【請求項２】絶縁接着シートが、熱硬化性樹脂と高分子
量成分の混合物からなることを特徴とする請求項１に記
載の金属ベース多層配線板。 - 【請求項３】絶縁接着シートのポアソン比が、０．４以
下であることを特長とする請求項１または２に記載の金
属ベース多層配線板。 - 【請求項４】絶縁接着シートの厚さが、５０〜５００μ
ｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜３のうちい
ずれかに記載の金属ベース多層配線板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15013195A JPH098426A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 金属ベース多層配線板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15013195A JPH098426A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 金属ベース多層配線板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH098426A true JPH098426A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15490166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15013195A Pending JPH098426A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 金属ベース多層配線板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH098426A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007329371A (ja) * | 2006-06-09 | 2007-12-20 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 積層回路基板 |
| WO2012127838A1 (ja) * | 2011-03-22 | 2012-09-27 | 日本発條株式会社 | 金属ベース配線板の製造方法及び金属ベース配線板 |
| WO2014021439A1 (ja) * | 2012-08-03 | 2014-02-06 | 日立化成株式会社 | ヒートシンク付配線板、ヒートシンク付部品実装配線板及びそれらの製造方法 |
| WO2014021438A1 (ja) * | 2012-08-03 | 2014-02-06 | 日立化成株式会社 | ヒートシンク付配線板、ヒートシンク付部品実装配線板及びそれらの製造方法 |
-
1995
- 1995-06-16 JP JP15013195A patent/JPH098426A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007329371A (ja) * | 2006-06-09 | 2007-12-20 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 積層回路基板 |
| JP4561697B2 (ja) * | 2006-06-09 | 2010-10-13 | 新神戸電機株式会社 | 積層回路基板 |
| WO2012127838A1 (ja) * | 2011-03-22 | 2012-09-27 | 日本発條株式会社 | 金属ベース配線板の製造方法及び金属ベース配線板 |
| JP2012199422A (ja) * | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Nhk Spring Co Ltd | 金属ベース配線板の製造方法及び金属ベース配線板 |
| WO2014021439A1 (ja) * | 2012-08-03 | 2014-02-06 | 日立化成株式会社 | ヒートシンク付配線板、ヒートシンク付部品実装配線板及びそれらの製造方法 |
| WO2014021438A1 (ja) * | 2012-08-03 | 2014-02-06 | 日立化成株式会社 | ヒートシンク付配線板、ヒートシンク付部品実装配線板及びそれらの製造方法 |
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