JPS62291085A - 放熱基板 - Google Patents
放熱基板Info
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- JPS62291085A JPS62291085A JP13431986A JP13431986A JPS62291085A JP S62291085 A JPS62291085 A JP S62291085A JP 13431986 A JP13431986 A JP 13431986A JP 13431986 A JP13431986 A JP 13431986A JP S62291085 A JPS62291085 A JP S62291085A
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Landscapes
- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
６、 発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
この発明は、放熱基板、詳しくは、芳香族薄膜上に選択
的に形成された導電パターン部を有する放熱基板の改良
に関する。
的に形成された導電パターン部を有する放熱基板の改良
に関する。
従来、この種の基板の放熱に関する技術は、例えば、特
公昭４６−１３２３４号公報等に開示されたものがある
。
公昭４６−１３２３４号公報等に開示されたものがある
。
そして、上記従来の技術における重要な構成は次の如く
である。
である。
すなわち、アルミニウム基板の少なくさも一生面を陽極
酸化して該基板表面に酸化アルミニウム薄層を形成する
工程と、該酸化アルミニウム薄層上に抵抗体物質及び良
導電体物質を選択的に付着形成して複数個の回路素子を
構成する工程と、良導電体を選択的に付着して形成した
リード部上にトランジスタ・ペレットを同着する工程と
、少なくとも前記回路素子の全てを絶縁性樹脂で封止す
る工程を有することを特徴とする集積回路の製造方法か
らなるものであった。
酸化して該基板表面に酸化アルミニウム薄層を形成する
工程と、該酸化アルミニウム薄層上に抵抗体物質及び良
導電体物質を選択的に付着形成して複数個の回路素子を
構成する工程と、良導電体を選択的に付着して形成した
リード部上にトランジスタ・ペレットを同着する工程と
、少なくとも前記回路素子の全てを絶縁性樹脂で封止す
る工程を有することを特徴とする集積回路の製造方法か
らなるものであった。
そして、前記回路素子すなわち発熱素子Ａからの発熱は
酸化アルミニウｌ−薄層Ｃからなる例えば２〔μｍ〕の
薄い層を介してアルミニウム基板Ｂに速やかに放熱する
ようになされたものであった。
酸化アルミニウｌ−薄層Ｃからなる例えば２〔μｍ〕の
薄い層を介してアルミニウム基板Ｂに速やかに放熱する
ようになされたものであった。
一般に、熱伝導はフーリエの法則から次式によって表わ
される。又、第６図は次式の説明図である。
される。又、第６図は次式の説明図である。
一一一λ・区Ｅ１正
ここにおいて、ｑ（ｃａ、ｔ／ｃｒｄ ’ｊ ｈｒ ）
は発熱素子Ａからアルミニウム基板Ｂに移動する放熱量
、λ（Ｃａｔ／ｃｍ＊ ｈｒ・℃〕は前記発熱素子Ａと
アルミニウム基板８間に介在する酸化アルミニウム薄層
Ｃの熱伝導率、θ２〔℃〕はアルミニウム基板Ｂの温度
、θ、〔℃〕は発熱素子Ａの温度、Ｌ〔備〕は酸化アル
ミニウム薄層の厚さである。
は発熱素子Ａからアルミニウム基板Ｂに移動する放熱量
、λ（Ｃａｔ／ｃｍ＊ ｈｒ・℃〕は前記発熱素子Ａと
アルミニウム基板８間に介在する酸化アルミニウム薄層
Ｃの熱伝導率、θ２〔℃〕はアルミニウム基板Ｂの温度
、θ、〔℃〕は発熱素子Ａの温度、Ｌ〔備〕は酸化アル
ミニウム薄層の厚さである。
すなわち、放熱量； （： ｃａｚ／ｃｍ・ｈｒ’）は
酸化アルミニウム薄層Ｃの厚さｔＣ傭〕に反比例してお
り、前記厚さｔｃ−”Ｊを薄くすればするほど放熱効果
が向上することが分る。
酸化アルミニウム薄層Ｃの厚さｔＣ傭〕に反比例してお
り、前記厚さｔｃ−”Ｊを薄くすればするほど放熱効果
が向上することが分る。
前記のごとく放熱効果は酸化アルミニウム薄層Ｃを薄く
することによって向上できることは分る。しかし、酸化
アルミニウム薄層Ｃの厚さｔ（−）を薄くしすぎると発
熱素子Ａとアルミニウム基板Ｂとの間の絶縁が保てなく
なり、必然的に薄くできる限界が生じてしまう。例えば
、酸化アルミニウム（Ａｔ２０３）の絶縁耐圧Ｅは約２
×１０４〔Ｖ／菌〕であることが知られており、前記の
ごとく厚さＬＣ−＝−’Ｊを２〔μｍ〕とすると破壊電
圧Ｖは２Ｘ１０’（ｖ／ｃｒＡ〕’ ２ｘ１０’Ｃｃｍ
）−４Ｍ以上で絶縁が保てなくなってしまう。
することによって向上できることは分る。しかし、酸化
アルミニウム薄層Ｃの厚さｔ（−）を薄くしすぎると発
熱素子Ａとアルミニウム基板Ｂとの間の絶縁が保てなく
なり、必然的に薄くできる限界が生じてしまう。例えば
、酸化アルミニウム（Ａｔ２０３）の絶縁耐圧Ｅは約２
×１０４〔Ｖ／菌〕であることが知られており、前記の
ごとく厚さＬＣ−＝−’Ｊを２〔μｍ〕とすると破壊電
圧Ｖは２Ｘ１０’（ｖ／ｃｒＡ〕’ ２ｘ１０’Ｃｃｍ
）−４Ｍ以上で絶縁が保てなくなってしまう。
すなわち、従来の技術により、絶縁を保ちながら放熱効
果を更に向上することは実質困難であった。
果を更に向上することは実質困難であった。
この発明は上述の問題点を解消するものであり、金属基
板と、該金属基板の表面上に例えばランクミュア・ブロ
ジェット法（以下単に「ＬＢ法」という）によって形成
されたポリイミド薄膜等の芳香族薄膜と、該芳香族薄膜
上に選択的に形成された導電パターン部とからなる放熱
基板を提供するものである。
板と、該金属基板の表面上に例えばランクミュア・ブロ
ジェット法（以下単に「ＬＢ法」という）によって形成
されたポリイミド薄膜等の芳香族薄膜と、該芳香族薄膜
上に選択的に形成された導電パターン部とからなる放熱
基板を提供するものである。
芳香族薄膜を、ＬＢ法により形成されたポリイミド薄膜
により構成した場合を例にしてこの発明の詳細な説明す
る。
により構成した場合を例にしてこの発明の詳細な説明す
る。
ＬＢ法に形成されたポリイミド薄膜は特別な構造及び特
性を有している。例えば、ポリイミド薄膜は膜を構成す
る各分子の疎水性端部が一方の面をなし、親水性端部が
他方の面をなすような構造をしている。したがって、前
記各分子が同方向に整列されたような、いわゆる配列構
造をなしている。
性を有している。例えば、ポリイミド薄膜は膜を構成す
る各分子の疎水性端部が一方の面をなし、親水性端部が
他方の面をなすような構造をしている。したがって、前
記各分子が同方向に整列されたような、いわゆる配列構
造をなしている。
又、その厚さは１分子鎖分の厚みを有する約４（Ａ、
’）の厚さの超薄膜であり、前記配列構造のため各分子
が隣同志で強力に結合しあっており、強度が強くピンポ
ールもほとんど存在しない。
’）の厚さの超薄膜であり、前記配列構造のため各分子
が隣同志で強力に結合しあっており、強度が強くピンポ
ールもほとんど存在しない。
したがって前記ポリイミド薄膜は、凹凸のない極めて均
一な表面を有した超薄膜を構成する。
一な表面を有した超薄膜を構成する。
又、前記ポリイミド薄膜の絶縁耐圧Ｅは約１ｏ８（ｖ／
ｍ）である。この値は、従来の絶縁材料が最大約１０’
（：Ｖ／鑵’）程度であったことに比較し格別大きい値
である。
ｍ）である。この値は、従来の絶縁材料が最大約１０’
（：Ｖ／鑵’）程度であったことに比較し格別大きい値
である。
この格別の絶縁耐圧Ｅが得られた原因は、ポリイミド薄
膜の薄さ及び均一性による、すなわち・超薄膜中におい
てはその薄さのためにアバランシェ効果によるキャリア
のなだれが生長せず、絶縁破壊が発生し難いものと考え
られる。
膜の薄さ及び均一性による、すなわち・超薄膜中におい
てはその薄さのためにアバランシェ効果によるキャリア
のなだれが生長せず、絶縁破壊が発生し難いものと考え
られる。
したがって、ポリイミド薄膜は一層分の厚さｔｚ＝ ４
ＣＡ］ニ：Ｆ；イＴ １０°（ｖ砿）ｘ４ｘ１ｏ ’
［ｃｍ］−４（Ｖ）の変圧値以上で絶縁破壊が発生し、
この絶縁強度は前記した従来の技術における酸化アルミ
ニウム、（Ａｔ２ｏ３）薄層の厚さり、−２Ｃμｍ〕−
２×１０’（Ａ〕の時の強度上回等である。
ＣＡ］ニ：Ｆ；イＴ １０°（ｖ砿）ｘ４ｘ１ｏ ’
［ｃｍ］−４（Ｖ）の変圧値以上で絶縁破壊が発生し、
この絶縁強度は前記した従来の技術における酸化アルミ
ニウム、（Ａｔ２ｏ３）薄層の厚さり、−２Ｃμｍ〕−
２×１０’（Ａ〕の時の強度上回等である。
すなわち、酸１しアルミニウム（Ａｔ２０３）薄層によ
るものと同等な絶縁強度をポリイミド薄膜によって得よ
う吉した場合ｔ２／ｌ、 −１７５０００倍の厚さで充
分であることがいえる。
るものと同等な絶縁強度をポリイミド薄膜によって得よ
う吉した場合ｔ２／ｌ、 −１７５０００倍の厚さで充
分であることがいえる。
ここで、実験例によれば、酸化アルミニウム（Ａｔ２０
．）の熱伝導率λ、は６．９ Ｘ １０ ’ （ｃａ
ｔ／ｃｓ −６θＣ・℃〕、ポリイミドの熱伝導率λ、
は４×１０ ’（ｃａｔ／ｃ＋ｎ・ａｅｃ・℃〕であ
るが、酸化アルミニウムＣＡＬ２”ｓ）における放熱量
； 、 （ｃａｚ／ｍｅ ｈｒ ）とポリイミド薄膜に
おける放熱量；２〔ｃａｔ／ｄｌａｈｒ ）とを比較す
るさ、前記式啜の関係から’１２−（１１・（ｔ１／１
２）・（λ２／λ、）Ｓｑ”、Ｘ２９であり、絶縁強度
の性能を同じくした場合ポリイミド薄膜によるものは酸
化アルミニウム（Ａｔ２０３）によるものに位べて数１
０倍の放熱特性を得ることが可能きなる。
．）の熱伝導率λ、は６．９ Ｘ １０ ’ （ｃａ
ｔ／ｃｓ −６θＣ・℃〕、ポリイミドの熱伝導率λ、
は４×１０ ’（ｃａｔ／ｃ＋ｎ・ａｅｃ・℃〕であ
るが、酸化アルミニウムＣＡＬ２”ｓ）における放熱量
； 、 （ｃａｚ／ｍｅ ｈｒ ）とポリイミド薄膜に
おける放熱量；２〔ｃａｔ／ｄｌａｈｒ ）とを比較す
るさ、前記式啜の関係から’１２−（１１・（ｔ１／１
２）・（λ２／λ、）Ｓｑ”、Ｘ２９であり、絶縁強度
の性能を同じくした場合ポリイミド薄膜によるものは酸
化アルミニウム（Ａｔ２０３）によるものに位べて数１
０倍の放熱特性を得ることが可能きなる。
第１図及び第２図は、この発明に係る好適な実施例を示
した図面である。
した図面である。
１は、金属基板でありアルミニウムＣＡＬ）、銅（Ｃｕ
）等の材質からなる。
）等の材質からなる。
２は、芳香族薄膜としてのポリイミド薄膜である。
３は、導電パターン部であり、アルミニウム（ＡＬ）箔
、ニッケル（Ｎ１）箔若しくは銅（Ｏｕ）箔等からなる
。
、ニッケル（Ｎ１）箔若しくは銅（Ｏｕ）箔等からなる
。
４は、発熱素子であり、パワーＭＯ８ＦＥＴ等のチップ
からなる。又、４１は半田付は部、４２はボンディング
ワイヤである。
からなる。又、４１は半田付は部、４２はボンディング
ワイヤである。
前記ポリイミド薄膜２の形成方法について詳述する。
先ず、第１段階としてポリアミド酸を合成し、第２段階
として比率が各々同率であるＤＭＡＣ−ベンゼンにより
希釈した溶液と同溶媒による同濃度ノジメチルヘキサデ
シルアミンの溶液を１：２に混合し、ポリアミド酸長鎖
誘導体膜２′を作る。
として比率が各々同率であるＤＭＡＣ−ベンゼンにより
希釈した溶液と同溶媒による同濃度ノジメチルヘキサデ
シルアミンの溶液を１：２に混合し、ポリアミド酸長鎖
誘導体膜２′を作る。
この時、該ポリアミド酸長鎖誘導体膜２′は前記混合溶
液５に浮遊しており、この膜２′の上面は疎水性を示し
、溶液５に面した下面は親水性を示す関係に位置し、膜
２′を構成する各分子は上下方向に規則的に整列した配
列構造を形成している。
液５に浮遊しており、この膜２′の上面は疎水性を示し
、溶液５に面した下面は親水性を示す関係に位置し、膜
２′を構成する各分子は上下方向に規則的に整列した配
列構造を形成している。
次に、第３段階として第２図に示すごとく金属基板１を
長さ方向を下にして膜２′の浮遊する溶液５中に静かに
浸漬してゆき、膜２′の１層目を被着し、続いて金属基
板１を引上げることにより２層目が被着される。以下、
浸漬及び引上げを繰り返えせば所望層数の膜２′を金属
基板１に被着するこ吉が可能であり、このことによって
膜２′の厚さを精度よく自由に選択することができる。
長さ方向を下にして膜２′の浮遊する溶液５中に静かに
浸漬してゆき、膜２′の１層目を被着し、続いて金属基
板１を引上げることにより２層目が被着される。以下、
浸漬及び引上げを繰り返えせば所望層数の膜２′を金属
基板１に被着するこ吉が可能であり、このことによって
膜２′の厚さを精度よく自由に選択することができる。
次に、第４段階として前記膜２′の前記被着工程に続き
、膜２′が被着された金属基板１を無水酢酸−ピリジン
−ベンゼンを各々１ ：１ ：３の比率で混合した溶媒
に約１２時間浸漬し、ポリイミド薄膜２を形成する。
、膜２′が被着された金属基板１を無水酢酸−ピリジン
−ベンゼンを各々１ ：１ ：３の比率で混合した溶媒
に約１２時間浸漬し、ポリイミド薄膜２を形成する。
その後、上記部材を乾燥し、周知のスパッタリングやフ
ォト・エツチング等の工程を経てポリイミド薄膜２の上
面に導電パターン部ろを選択的に形成し、放熱基板を完
成する。
ォト・エツチング等の工程を経てポリイミド薄膜２の上
面に導電パターン部ろを選択的に形成し、放熱基板を完
成する。
尚、この発明は上記した実施例に限定されない。
例えば、金属基板は平板状のもの以外に底の浅いケース
状にプレス成形したもの等であってもよい。
状にプレス成形したもの等であってもよい。
又、芳香族薄膜はポリイミド薄膜上回等の物性的若しく
は化学的特性を有するものであればよい。
は化学的特性を有するものであればよい。
又、導電パターン部は複数の層からなるものであっても
よい。例えば、第１層目に銅（Ｃｕ）の層を形成し、第
２層目にニッケル（Ｎ１）の層をメッキ等によって形成
したものであってもよい。
よい。例えば、第１層目に銅（Ｃｕ）の層を形成し、第
２層目にニッケル（Ｎ１）の層をメッキ等によって形成
したものであってもよい。
又、前記芳香族薄膜は絶縁としての機能を有する他に、
金属基板の防錆の機能をも有する。
金属基板の防錆の機能をも有する。
この発明は、金属基板の表面上に、例えばＬＢ法によっ
て形成されたポリイミド薄膜等の芳香族薄膜を被着した
ことに特徴がある。そのため、絶縁強度を低下させるこ
とな〈従来の技術の数１０倍の放熱効果を得ることがで
きる。
て形成されたポリイミド薄膜等の芳香族薄膜を被着した
ことに特徴がある。そのため、絶縁強度を低下させるこ
とな〈従来の技術の数１０倍の放熱効果を得ることがで
きる。
又、実験によれば、放熱効果が従来釜でよい場合は、絶
縁強度を数１０倍に向上することができる。
縁強度を数１０倍に向上することができる。
又、芳香族薄膜の厚さはＬＢ法による工程において、金
属基板を溶液中に浸漬する回数を選択することによって
自由に、又高精度に制御することができ、その表面は芳
香族薄膜の配列構造により凹凸のない極めて均一な表面
を形成できる。したがって、芳香族薄膜上へ微細構造の
回路を形成する場合等においても非常に有利なものとな
る。
属基板を溶液中に浸漬する回数を選択することによって
自由に、又高精度に制御することができ、その表面は芳
香族薄膜の配列構造により凹凸のない極めて均一な表面
を形成できる。したがって、芳香族薄膜上へ微細構造の
回路を形成する場合等においても非常に有利なものとな
る。
又、芳香族薄膜は金属基板の防錆や、フ第１−エッチン
グ工程等において金属基板をエツチング溶液から保護す
るためにも効果がある。
グ工程等において金属基板をエツチング溶液から保護す
るためにも効果がある。
第１図は、この発明の好適な実施例を示す拡大断面図で
ある。第２図は、第１図に示す実施例における芳香族薄
膜を金属基板に被着形成する工程を示す説明図である。 第６図は、従来の技術における基板の説明図である。
ある。第２図は、第１図に示す実施例における芳香族薄
膜を金属基板に被着形成する工程を示す説明図である。 第６図は、従来の技術における基板の説明図である。
Claims (2)
- （１）金属基板と、該金属基板の表面上に被着される芳
香族薄膜と、該芳香族薄膜上に選択的に形成される導電
パターン部とからなることを特徴とする放熱基板。 - （２）前記芳香族薄膜はラングミュア・ブロジェット法
によつて形成されたポリイミド薄膜からなることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の放熱基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13431986A JPS62291085A (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 放熱基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13431986A JPS62291085A (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 放熱基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62291085A true JPS62291085A (ja) | 1987-12-17 |
Family
ID=15125525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13431986A Pending JPS62291085A (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 放熱基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62291085A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6235593A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-16 | 東芝ケミカル株式会社 | 回路用金属基板 |
-
1986
- 1986-06-10 JP JP13431986A patent/JPS62291085A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6235593A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-16 | 東芝ケミカル株式会社 | 回路用金属基板 |
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