JPS61222193A - 電子回路用基板 - Google Patents

電子回路用基板

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JPS61222193A
JPS61222193A JP60064598A JP6459885A JPS61222193A JP S61222193 A JPS61222193 A JP S61222193A JP 60064598 A JP60064598 A JP 60064598A JP 6459885 A JP6459885 A JP 6459885A JP S61222193 A JPS61222193 A JP S61222193A
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JP
Japan
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electronic circuit
circuit board
sintered body
resin
composite
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靖之 佐藤
斉藤 信二
山内 英俊
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Ibiden Co Ltd
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Ibiden Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/46Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with organic materials
    • C04B41/48Macromolecular compounds
    • C04B41/4853Epoxides

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、小型化あるいは高集積化に適した電子回路用
基板に関し、特に本発明は、A12ozと5iOzを主
成分とする多孔質酸化物焼結体の開放気孔中に樹脂が充
填されてなる複合体よりなる電子回路用基板に関する。
〔従来の技術〕
最近、電子工業技術の発達に伴って半導体等の電子部品
材料は小型化あるいは高集積化が進められており、その
一方法としてシリコン集積回路などを基板に直接載置す
る実装方法が検討されている。
ところで、従来電子回路用基板としては種々のものが知
られ実用化されており、例えばガラス・エポキシ複合体
、アルミナ質焼結体およびムライト質焼結体等が使用さ
れている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、前述の如きガラス・エポキシ複合体やア
ルミナ質焼結体は熱膨張率がシリコン集積回路と大きく
異なるため、前記ガラス・エポキシ複合体やアルミナ質
焼結体を電子回路用基板として使用する場合に直接載置
することのできるシリコン集積回路は比較的小さなもの
に限られていた。またムライト質焼結体は熱膨張率をシ
リコン集積回路とほぼ等しくできるため、シリコン集積
回路を直接載置する実装方法は可能であるが、ムライト
質焼結体は硬度が高く機械加工性に劣るため特にスルー
ホールを多数設けた電子回路用基板を製造することは困
難であった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は前記問題点を解決することのできる電子回路用
基板、すなわち熱膨張率がシリコン集積回路とほぼ等し
く、しかも熱伝導性が優れているためシリコン集積回路
を直接載置して実装することができ、さらに機械加工性
に優れた特性を有する電子回路用基板を提供することを
目的とするものであり、Al2O3と8i0zを主成分
とする多孔質酸化物焼結体(以下単に多孔質体と称す)
の開放気孔中に樹脂が充填されてなる複合体であって、
前記多孔質体はAlzOs/8i02モル比が0.6〜
2.0の範囲内であることを特徴とする電子回路用基板
によって前記目的を達成することができる。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明の電子回路用基板は、AJhOaと8i0zを主
成分とする多孔質体の開放気孔中に樹脂が充填されてな
る複合体であることが必要である。その理由は、従来電
子回路用基板として使用されている例えばムライト質焼
結体等は緻密賓焼結体であるため硬度が高く機械加工性
に極めて劣るものであるが、本発明の如き多孔質体は機
械加工性が著しく良好であり、しかも開放気孔中に樹脂
が充填されているため、電子回路用基板として不可欠な
気体不透過性を兼ね備えているからである。
前記多孔質体に充填する樹脂としては、エポキシ樹脂、
ポリイミド樹脂、トリマジン樹脂、ポリパラバン酸樹脂
、ポリアミドイミド樹脂、シリコン樹脂、エポキシシリ
コン樹脂、アクリル酸樹脂、メタクリル酸樹脂、アニリ
ン酸樹脂、フェノール樹脂、ウレタン系樹脂、フラン系
樹脂およびフッ素樹脂から選択される樹脂を単独あるい
は混合して使用することができる。
本発明の多孔質体は開放気孔率が10〜70容積%の範
囲内であることが好ましい。その理由は、開放気孔率が
lO容容積上り少ないと機械加工性が著しく劣化するか
らであり、一方70容積%より大きいと実質的な強度が
殆どなくなり、取扱い中にこわれ易(なるからである。
本発明の多孔質体はAltos /5iOzモル比が0
.6〜2.0の範囲内であることが必要である。
その理由は、AizOs/8i0zモル比が0.6〜2
.0の範囲を外れると、多孔質体の熱膨張率をシリコン
集積回路の熱膨張率に近づけることが困難で、シリコン
集積回路を直接に載置して実装することのできる電子回
路用基板を製造することが困難であるからである。なお
、前記AlzOa/5i02モル比は0.7〜1.6の
範囲内であることがより好適である。
本発明の多孔質体は結晶組織がシリマナイト、アンダリ
ュサイト、カイヤナイト、コージェライトあるいはムラ
イトのいずれか少なくとも1種であることが好ましい。
その理由は、前記シリマナイト、アンダリュサイト、カ
イヤナイト、コージェライトおよびムライトの熱膨張率
はいずれもシリコン集積回路の熱膨張率に近く、本発明
の目的とするシリコン集積回路を直接に載置することの
できる電子回路用基板を容易に製造することができるか
らである。
本発明の多孔質体はAl2O3および5iOz以外の成
分としてはCablMgO等を含有することができ、C
aOは2重量%以下、MgOは15重量%以下であるこ
とが有利である。
本発明の複合体は気孔率が10容積%以下であることが
好ましい。その理由は、前記気孔率が10容積%より大
きいと電子回路用基板として不可欠な気体不透過性を付
与することが困難であるからであり、なかでも5容積%
以下であることが有利である。
本発明の電子回路用基板は熱膨張率がなるべくシリコン
集積回路の熱膨張率に近いことが有利であり、2〜ax
 t o −’/eの範囲内であることが好ましく、な
かでも3〜5.5 X 10−6/℃の範囲内であるこ
とが有利である。
本発明の電子回路用基板は、ガラス・エポキシ複合体に
比較して熱伝導率が大きく、しかも熱膨張率がシリコン
集積回路の熱膨張率に近いため、特に優れた放熱特性が
要求され、かっ熱膨張率の影響が顕著なチップオンボー
ドタイプの基板として極めて好適である。
また、本発明の電子回路用基板は特に高い強度が要求さ
れる場合には、前記基板の少なくともいずれかの面に樹
脂で含浸された無機繊維クロスを積層するか、あるいは
前記基板の少なくともいずれかの面に樹脂と無機繊維と
の混合物を塗布することが好ましい、前記樹脂としては
先に記載した多孔質体に充填する樹脂と同様の樹脂を使
用することができる。前記無機繊維としてはガラス繊維
、アスベスト、セラミックファイバーを使用することが
有利である。
次に本発明の電子回路用基板の製造方法について説明す
る。
前記電子回路用基板は、シリマナイト、アンダリュサイ
トあるいはカイヤナイトのなかから選ばれるいずれか少
なくともliIの結晶組織を有する酸化物粉末を主体と
する出発原料を生成形体に成形した後、前記生成形体を
液相の生成量が5重量%以下である温度域の非還元性雰
囲気下で結晶変態を生じさせることなく焼成することに
よって多孔質体となし、次いで前記多孔質体の開放気孔
中へ樹脂を充填することにより製造することができる。
なお、前記樹脂を多孔質体の開放気孔中へ充填する方法
としては、樹脂を加熱して溶融させて含浸する方法、樹
脂を溶剤に溶解させて含浸する方法、樹脂をモノマー状
態で含浸した後ポリマーに転化する方法あるいは微粒化
した樹脂を分散媒液中に分散し、この分散液を含浸し乾
燥した後樹脂の溶融温度で樹脂を焼きつける方法が適用
できる。
次に本発明を実施例および比較例によって説明する。
」口11上 平均粒径が3.7μmで不純物含有量が第1表に示した
如きシリマナイト粉末100 M2R部に対し、ボIJ
 t’二Jl/ 7 Jl/ ’:2−ル2重量部、ポ
リエチレングリコール1重量部、ステアリン酸0.5重
量部および水100M量部を配合し、ボールミル中で3
時間混合した後噴震乾燥した。
この乾燥物を適量採取し、金属製押し型を用いて1.O
t/dの圧力で成形し、直径4Qfi、厚さ5鱈、密度
2.0f/−j (60容積%)の生成形体を得た。
前記生成形体をアル2す製ルフボに装入し、大気圧下の
空気中で1100℃の温度で1時間焼成した。
得られた焼結体の結晶組織はシリマナイト、密度は2.
01A、開放気孔率は37容積%であった。
また、この焼結体の平均曲げ強度は1.5 kli/d
であった。
次いで、この焼結体に二液性タイプのエポキシ樹脂を真
空下で浸漬し含浸させた後、約150’Cの温度で硬化
させ、複合体を得た。この複合体中に充填されたエポキ
シ樹脂の含W量ハ16.7 Nlk%であり、焼結体の
空隙に占めるエポキシ樹脂の割合はほぼ100容積%で
あった。
この複合体の熱膨張率(0〜300’C)は4X10−
’/’(j、比電気抵抗1.t 1014.Qm 以上
、比誘電率は6.2と電子回路用基板として極めて好適
な特性を有していた。
第  1  表 JJL匪ユ 実施例1と同様であるが、成形圧を140 kli/d
に変えて得た焼結体を使用して複合体を得た。
得られた焼結体と複合体の物性は第2表に示した。
第2表に示した結果よりわかるように、成形圧を下げる
ことにより、焼結体の密度が低くなり、複合体の機械加
工性は向上したが、熱膨張率が若干高くなる傾向が認め
られた。
実施例3、比較例1 実施例1と同様であるが、第1表に示した如き平均粒径
および化学組成のシリマナイト粉末を使用して得た焼結
体を使用して複合体を得た。
得られた焼結体と複合体の物性は第2表に示した。
実施例3の複合体はいずれも電子回路用基板として良好
な特性を有していたが、比較例1のAJzOsと5if
t以外の不純物含有量の多いシリマナイト粉末を使用し
た場合には焼結体が焼成収縮し、気孔の一部が独立気孔
化したため、樹脂を充填することが困難となり、特にス
ルーホールを設けた場合に気体不透過性を維持すること
が困難であった。
実施例4 実施例1と同様であるが、シリマナイト粉末に換えて第
1表に示したアンダリュサイト粉末を使用し、1200
℃の温度で焼結した焼結体を使用して複合体を得た。
得られた焼結体と複合体の物性は第2表に示した。
11ノj 実施例1と同様であるが、シリマナイト粉末に換えて第
1表に示したカイヤナイト粉末を使用し、1150℃の
温度で焼結した焼結体を使用して複合体を得た。
得られた焼結体と複合体の物性は第2表に示した。
実施例6 実施例1と同様であるが、シリマナイト粉末に換えて第
1表に示したムライト粉末を使用し、1300℃の温度
で焼結した焼結体を使用して複合体を得た。
得られた焼結体と複合体の物性は第2表に示した。
第2表に示した結果よりわかるように、実施例4のアン
ダリエサイト粉末、実施例5のカイヤナイト粉末、およ
び実施例6のムライト粉末のいずれも電子回路用基板と
して好適な特性を有する複合体を製造することができる
〔発明の効果〕
以上述べた如く、本発明の電子回路用基板は、熱膨張率
がシリコン集積回路とほぼ等しくしかも熱伝導率が大き
いためシリコン集積回路を直接載置して実装することが
でき、さらにドリル等による孔あけ加工等の機械加工性
に優れており、産業上極めて有用である。
蒋許喪願人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、Al_2O_3とSiO_2を主成分とする多孔質
    酸化物焼結体の開放気孔中に樹脂が充填されてなる複合
    体であつて、前記多孔質酸化物焼結体はAl_2O_3
    /SiO_2モル比が0.6〜2.0の範囲内、である
    ことを特徴とする電子回路用基板。 2、前記多孔質酸化物焼結体は開放気孔率が10〜70
    容積%の範囲内である特許請求の範囲第1項記載の電子
    回路用基板。 3、前記多孔質酸化物焼結体は結晶組織がシリマナイト
    、アンダリュサイト、カイヤナイト、コージェライトあ
    るいはムライトのなかから選ばれるいずれか少なくとも
    1種である特許請求の範囲第1あるいは2項記載の電子
    回路用基板。 4、前記複合体の気孔率は10容積%以下である特許請
    求の範囲第1〜3項のいずれかに記載の電子回路用基板
    。 5、前記電子回路用基板は熱膨張率が 2〜6×10^−^6/℃の範囲内である特許請求の範
    囲第1〜4項のいずれかに記載の電子回路用基板。 6、前記電子回路用基板はチップオンボードタイプの基
    板として使用される特許請求の範囲第1〜5項のいずれ
    かに記載の電子回路用基板。 7、前記電子回路用基板は少なくともいずれかの面に樹
    脂で含浸されたガラスクロスが積層されてなる特許請求
    の範囲第1〜6項のいずれかに記載の電子回路用基板。 8、前記電子回路用基板は少なくともいずれかの面に樹
    脂とガラス繊維との混合物が塗布されてなる特許請求の
    範囲第1〜6項のいずれかに記載の電子回路用基板。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6413624B1 (en) 1999-03-09 2002-07-02 International Superconductivity Technology Center Oxide superconductor and process for producing same
US7046110B2 (en) 2002-06-12 2006-05-16 International Superconductivity Technology Center, The Juridical Foundation Superconducting magnet made of high-temperature bulk superconductor and process of producing same
JP2018204026A (ja) * 2012-12-18 2018-12-27 グラーツヴェルケ ゲーエムベーハー 熱伝導性プラスチック

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US8512799B2 (en) 2002-06-12 2013-08-20 International Superconductivity Technology Center, The Juridical Foundation Process of producing a superconducting magnet made of a high-temperature bulk superconductor
JP2018204026A (ja) * 2012-12-18 2018-12-27 グラーツヴェルケ ゲーエムベーハー 熱伝導性プラスチック

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