JPS63261863A - 表面実装用基板 - Google Patents
表面実装用基板Info
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- JPS63261863A JPS63261863A JP9697987A JP9697987A JPS63261863A JP S63261863 A JPS63261863 A JP S63261863A JP 9697987 A JP9697987 A JP 9697987A JP 9697987 A JP9697987 A JP 9697987A JP S63261863 A JPS63261863 A JP S63261863A
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Links
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
- B32B15/016—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic all layers being formed of aluminium or aluminium alloys
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- 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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、金属ベースのプリント配線板等に用いられる
表面実装用基板に関する。
表面実装用基板に関する。
〈従来の技術〉
金属ベースの表面実装用基板は、熱放散性、加工性、導
電性および強度等に優れるため、ＩＣ表面実装用基板や
ハイブリッドＩＣ基板等に多用されている。 そのなか
でもＡｌを主体とした基板は、特に熱放散性に優れるた
め、近年注目されている。
電性および強度等に優れるため、ＩＣ表面実装用基板や
ハイブリッドＩＣ基板等に多用されている。 そのなか
でもＡｌを主体とした基板は、特に熱放散性に優れるた
め、近年注目されている。
このＡＩＬ基板にパワーＩＣ素子（またはパワートラン
ジスタ）等を搭載したハイブリットＩＣ用基板の構造を
第４図に部分的に示す。
ジスタ）等を搭載したハイブリットＩＣ用基板の構造を
第４図に部分的に示す。
同図に示すように、ハイブリットＩＣ用基板は、ＡＪ２
基板１１の両面に、Ａ ｌ１２０３ ニよるアルミナ層
（アルマイト層）１２が形成されており、片方のアルミ
ナ層１２上にエポキシ樹脂のような絶縁層１３が接着さ
れ、この絶縁層１３−Ｅに所定パターンの銅箔１４（厚
さ約３５−）が熱圧着され、回路を成形し、さらに、そ
の銅箔１４上にヒートシンク１５を介してパワーＩＣ素
子１６が半田付けされ、ポンディングワイヤ１７により
所定の配線がなされた構造となっている。
基板１１の両面に、Ａ ｌ１２０３ ニよるアルミナ層
（アルマイト層）１２が形成されており、片方のアルミ
ナ層１２上にエポキシ樹脂のような絶縁層１３が接着さ
れ、この絶縁層１３−Ｅに所定パターンの銅箔１４（厚
さ約３５−）が熱圧着され、回路を成形し、さらに、そ
の銅箔１４上にヒートシンク１５を介してパワーＩＣ素
子１６が半田付けされ、ポンディングワイヤ１７により
所定の配線がなされた構造となっている。
ここで、アルミナ層１２は、Ａｌ基板１１の表面を酸化
して形成することができるが、このアルミナ層１２は、
絶縁層１３として接着されるエポキシ樹脂との接着性が
高いので、この点からもＡｌ基板１１を用いる利点があ
る。
して形成することができるが、このアルミナ層１２は、
絶縁層１３として接着されるエポキシ樹脂との接着性が
高いので、この点からもＡｌ基板１１を用いる利点があ
る。
ところで、このような従来のへ１仮による基板は、発熱
部品の表面実装密度が高くなると、次のような問題点が
生じる。
部品の表面実装密度が高くなると、次のような問題点が
生じる。
（１）Ａｌは優れた熱放散性を有するため、ＩＣ素子を
多数搭載しても、発生した熱はある程度までは効率よく
逃げるが、発熱量が多くなり、温度かある程度以上まで
上昇すると、Ａｌ表面のアルミナ層１２とこれに接着さ
れたエポキシ樹脂との熱膨張係数が異なることから、エ
ポキシ樹脂の剥離が生じる。
多数搭載しても、発生した熱はある程度までは効率よく
逃げるが、発熱量が多くなり、温度かある程度以上まで
上昇すると、Ａｌ表面のアルミナ層１２とこれに接着さ
れたエポキシ樹脂との熱膨張係数が異なることから、エ
ポキシ樹脂の剥離が生じる。
（２）ＩＣ素子のＳｉチップの熱膨張係数は常温域で３
ｘ １０−６／”ｃであり、八１の熱膨張係数は常温
域？２３．５ｘ １０−６／”Ｃであるが、Ｓｉチップ
を半田層を介してＡｌからなる基板に接着した場合に、
これらの熱膨張係数の差（２３，５ｘ１０−６−３ｘｌ
Ｏ−６＝２０．５ｘ１０−６／’Ｃ）によりＳｉチップ
に割わが生じ、あるいは半田接合部の剥離が生じる。
ｘ １０−６／”ｃであり、八１の熱膨張係数は常温
域？２３．５ｘ １０−６／”Ｃであるが、Ｓｉチップ
を半田層を介してＡｌからなる基板に接着した場合に、
これらの熱膨張係数の差（２３，５ｘ１０−６−３ｘｌ
Ｏ−６＝２０．５ｘ１０−６／’Ｃ）によりＳｉチップ
に割わが生じ、あるいは半田接合部の剥離が生じる。
そこでこのような問題点を解消すべく、Ｓｉチップ（バ
’７−ＩＣ素子１６）とＡｌ基板１１との間やＳｉチッ
プと銅箔１４（回路）との間に熱放散性を向上するため
のＣｕ板によるヒートシンク１５を入れる等の工夫を行
っているか、この方法は温度上昇をある程度抑制するこ
とができるにとどまり、基板とエポキシ樹脂または基板
とＳｉチップとの熱膨張係数の差異に基づく上記問題点
を根本的に解決するには至っていない。
’７−ＩＣ素子１６）とＡｌ基板１１との間やＳｉチッ
プと銅箔１４（回路）との間に熱放散性を向上するため
のＣｕ板によるヒートシンク１５を入れる等の工夫を行
っているか、この方法は温度上昇をある程度抑制するこ
とができるにとどまり、基板とエポキシ樹脂または基板
とＳｉチップとの熱膨張係数の差異に基づく上記問題点
を根本的に解決するには至っていない。
〈発明が解決しようとする問題点〉
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、絶
縁樹脂層やＳｉチップとの熱膨張係数の整合性に優れる
表面実装用基板を提供することにある。
縁樹脂層やＳｉチップとの熱膨張係数の整合性に優れる
表面実装用基板を提供することにある。
く問題点を解決するための手段〉
このような目的を達成するために、本発明者らは鋭意研
究の結果、ＡｆＬ板単板では限界があり、異種金属を組
み合せて多層構造とすることにより各金属の利点を併有
することができると考えた。 つまり、熱膨張係数の比
較的小さいＦｅ−Ｎｉ系合金の芯材の両面に、熱放牧性
に優れ、かつエポキシ樹脂のような絶縁層との接着性に
優れるＡＪＺを主体とした金属層をクラットした３層ま
たはそれ以上で構成される多層構造の表面実装用基板を
見い出し、本発明に至った。
究の結果、ＡｆＬ板単板では限界があり、異種金属を組
み合せて多層構造とすることにより各金属の利点を併有
することができると考えた。 つまり、熱膨張係数の比
較的小さいＦｅ−Ｎｉ系合金の芯材の両面に、熱放牧性
に優れ、かつエポキシ樹脂のような絶縁層との接着性に
優れるＡＪＺを主体とした金属層をクラットした３層ま
たはそれ以上で構成される多層構造の表面実装用基板を
見い出し、本発明に至った。
即ち、本発明は、Ｆｅ−Ｎｉ系合金よりなる芯材の両面
に、導電率が５０％Ｉ ＡＣ３以上のＡｌ１またはＡＬ
Ｌ系合金層をクラットした少なくとも３層で構成される
ことを特徴とする表面実装用基板を提供するものである
。
に、導電率が５０％Ｉ ＡＣ３以上のＡｌ１またはＡＬ
Ｌ系合金層をクラットした少なくとも３層で構成される
ことを特徴とする表面実装用基板を提供するものである
。
また、前記芯材の少なくとも一方の而には、前記へ１ま
たはＡｌ系合金層を部分的にクラットしたものであるの
がよい。
たはＡｌ系合金層を部分的にクラットしたものであるの
がよい。
そして、前記芯材は、Ｆｅ−約３６％Ｎｉ合金、Ｆ ｅ
−Ｎ ｉ −Ｃｏ’金合金たはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金
であるのがよい。
−Ｎ ｉ −Ｃｏ’金合金たはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金
であるのがよい。
また、本発明では、前記表面実装用基板全体に対する前
記Ａｊ２またはＡｌ１１合金層の合計の体積率が０．０
１〜７０ＶＯ１％であるとするのが好ましい。
記Ａｊ２またはＡｌ１１合金層の合計の体積率が０．０
１〜７０ＶＯ１％であるとするのが好ましい。
以下、本発明の表面実装用基板を添付図面に示す好適実
施例について詳細に説明する。
施例について詳細に説明する。
第１図は、本発明の表面実装用基板１の構造を示す部分
断面側面図である。 同図に示すように、表面実装用基
板１は、Ｆｅ−Ｎｉ系合金よりなる芯材２の両面に、導
電率が５０％ＩＡＣＳ（％Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
Ａｌｎｅａｌｅｄ ＣｏｏｐｅｒＳｔａｎｄａｒｄ：
国際標準軟銅）以上のＡｌまたはＡ４系合金層３および
４をクラッドしたものである。 ここでクラッドとは、
異種金属を全屈学的に接着一体化することをいい、通常
は、冷間圧延による圧接の方法により行われる。
断面側面図である。 同図に示すように、表面実装用基
板１は、Ｆｅ−Ｎｉ系合金よりなる芯材２の両面に、導
電率が５０％ＩＡＣＳ（％Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
Ａｌｎｅａｌｅｄ ＣｏｏｐｅｒＳｔａｎｄａｒｄ：
国際標準軟銅）以上のＡｌまたはＡ４系合金層３および
４をクラッドしたものである。 ここでクラッドとは、
異種金属を全屈学的に接着一体化することをいい、通常
は、冷間圧延による圧接の方法により行われる。
第１図に示す例では、芯材２の両面の全面にＡｌまたは
Ａｌ系合金層３．４をクラッドしているが、本発明の表
面実装用基板１は、第２図に示すように、芯材２の少な
くとも一方の面にＡｌまたはＡｕ系合金層３を部分的に
クラッドしたものでもよい。
Ａｌ系合金層３．４をクラッドしているが、本発明の表
面実装用基板１は、第２図に示すように、芯材２の少な
くとも一方の面にＡｌまたはＡｕ系合金層３を部分的に
クラッドしたものでもよい。
一般に、ＡＩｔまたはＡｌ系合金属層３および／または
４上にはエポキシ樹脂のような絶縁層が接着されるが、
この絶縁層を部分的に形成する場合には、そのパターン
に応じてＡＭまたはＡｌ系合金層３および／または４を
部分的に形成すればよい。 例えば第２図に示すように
、ＡＩまたはへ２系合金層３を十文字状に形成する。
４上にはエポキシ樹脂のような絶縁層が接着されるが、
この絶縁層を部分的に形成する場合には、そのパターン
に応じてＡＭまたはＡｌ系合金層３および／または４を
部分的に形成すればよい。 例えば第２図に示すように
、ＡＩまたはへ２系合金層３を十文字状に形成する。
なお、このようなＡｆＬまたはＡＩＬ系合金層を部分的
に形成する方法は、ＡｌまたはＡｆｌ系合金合金層３め
所定のパターン形状に成形し、これを芯材２にクラッド
する方法、あるいは芯材２の両面全面にＡＭまたはＡＪ
２層３．４を形成し、エツチングによりＡｌまたはＡｌ
系合金層３の不要部分を除去し、所定のパターン形状を
残す方法等が可能である。
に形成する方法は、ＡｌまたはＡｆｌ系合金合金層３め
所定のパターン形状に成形し、これを芯材２にクラッド
する方法、あるいは芯材２の両面全面にＡＭまたはＡＪ
２層３．４を形成し、エツチングによりＡｌまたはＡｌ
系合金層３の不要部分を除去し、所定のパターン形状を
残す方法等が可能である。
ＡＩＬまたはＡｌ系合金層３，４の構成材料としては、
純ＡＩＬ、あルイーはＡｕ−１％Ｓｉ合金、ＡＩＬ−０
，２％Ｍｇ合金またはこれらにＺｎ、Ｃｕ、Ｆｅ等の少
なくとも１種を含有せしめたもの等のＡｌ系合金を挙げ
ることができる。 ただし、Ａｌ系合金は上記例示に限
定されるものではない。
純ＡＩＬ、あルイーはＡｕ−１％Ｓｉ合金、ＡＩＬ−０
，２％Ｍｇ合金またはこれらにＺｎ、Ｃｕ、Ｆｅ等の少
なくとも１種を含有せしめたもの等のＡｌ系合金を挙げ
ることができる。 ただし、Ａｌ系合金は上記例示に限
定されるものではない。
また、このようなＡ４またはＡｌ系合金は導電率が５０
％ｒ ＡＣＳ以上である必要がある。
％ｒ ＡＣＳ以上である必要がある。
その理由は、導電率が５０％Ｉ ＡＣ３未満であると電
気伝導性、あるいは熱放散性が劣るからである。
気伝導性、あるいは熱放散性が劣るからである。
なお、ＡｌまたはＡｌ系合金層３と４は、同一材料で構
成されていても、異なる材料（Ｘなる種類、異なる導電
率）で構成されていてもよい。
成されていても、異なる材料（Ｘなる種類、異なる導電
率）で構成されていてもよい。
このようなＡｌまたはＡｊ２系合金合金層３は、エポキ
シ樹脂のような絶縁層の接着性には優れるが、その熱膨
張係数（線膨張係数、以下同様）が２３ｘｌＯ−６〜２
７ ｘ １０−６／’Ｃであり、エポキシ樹脂の熱膨張
係数４５×１０−’／”Ｃよりは小さいが、搭載するＩ
Ｃ素子のＳｉチップの熱膨張係数３ Ｘ １０−’／”
Ｃと比べて高いものとなっている。
シ樹脂のような絶縁層の接着性には優れるが、その熱膨
張係数（線膨張係数、以下同様）が２３ｘｌＯ−６〜２
７ ｘ １０−６／’Ｃであり、エポキシ樹脂の熱膨張
係数４５×１０−’／”Ｃよりは小さいが、搭載するＩ
Ｃ素子のＳｉチップの熱膨張係数３ Ｘ １０−’／”
Ｃと比べて高いものとなっている。
従って、本発明では、表面実装用基板１全体の熱膨張係
数を下げ、Ｓｉチップの熱膨張係数に近づけるために、
芯材２として熱膨張係数の低いＦｅ−Ｎｉ系合金を組み
合せて用いたのである。
数を下げ、Ｓｉチップの熱膨張係数に近づけるために、
芯材２として熱膨張係数の低いＦｅ−Ｎｉ系合金を組み
合せて用いたのである。
芯材２の構成材料としては、いかなるＦｅ−Ｎｉ系合金
を用いてもよいが、次に述べる理由から、Ｆｅ−約３６
％Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金またはＦｅ−Ｎｉ−
Ｃｒ合金を用いるのが好ましい。
を用いてもよいが、次に述べる理由から、Ｆｅ−約３６
％Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金またはＦｅ−Ｎｉ−
Ｃｒ合金を用いるのが好ましい。
Ｆｅ−約３６％Ｎｉ合金は、インバーと呼ばれ、常温付
近で１．２Ｘ１０−’／℃という低い熱膨張係数を持っ
ている。
近で１．２Ｘ１０−’／℃という低い熱膨張係数を持っ
ている。
また、Ｆｅ−Ｎｉ合金にＣｏを添加することにより、熱
膨張係数を更に下げること等が可能となる。 特にＦｅ
−約３１％Ｎｉ−約５．５％ＣＯ合金は、０〜６０℃の
温度領域で熱膨張係数０．１〜０．５ｘ ｌ ０−６７
”Ｃと極めて低い値を示す。 またコバールと呼ばれる
Ｆｅ−約２９％Ｎｉ−約１７．５％Ｃｏ合金は、低温か
ら高温までの広い温度傾城３０〜５００℃で、はぼ一定
の熱膨張係数６，０×１０−６／”Ｃを持っている。
膨張係数を更に下げること等が可能となる。 特にＦｅ
−約３１％Ｎｉ−約５．５％ＣＯ合金は、０〜６０℃の
温度領域で熱膨張係数０．１〜０．５ｘ ｌ ０−６７
”Ｃと極めて低い値を示す。 またコバールと呼ばれる
Ｆｅ−約２９％Ｎｉ−約１７．５％Ｃｏ合金は、低温か
ら高温までの広い温度傾城３０〜５００℃で、はぼ一定
の熱膨張係数６，０×１０−６／”Ｃを持っている。
また、Ｆｅ−Ｎｉ合金にＣｒを所定■添加することによ
り、低熱膨張係数とともに、高強度を得ることができる
。 例えばＦｅ−約８％Ｎｉ−約１８％Ｃｒ合金（ＳＵ
Ｓ３０４）は、熱膨張係数が１４．４Ｘ １０−６／’
Ｃであり、強度が、冷間加工材で１１７ Ｋｇｆ／−
で、Ａｌの１２ Ｋｇｆ／−に対して約１０倍強いため
、高強度が必要とされる表面実装用基板の芯材として用
いるのに適している。
り、低熱膨張係数とともに、高強度を得ることができる
。 例えばＦｅ−約８％Ｎｉ−約１８％Ｃｒ合金（ＳＵ
Ｓ３０４）は、熱膨張係数が１４．４Ｘ １０−６／’
Ｃであり、強度が、冷間加工材で１１７ Ｋｇｆ／−
で、Ａｌの１２ Ｋｇｆ／−に対して約１０倍強いため
、高強度が必要とされる表面実装用基板の芯材として用
いるのに適している。
なお、本発明の表面実装用基板１では、ＡＩまたはＡｌ
系合金層３および４の基板１全体に対する体積率は特に
限定されないが、好ましくは、０．０１〜７０ｖｏｌ％
程度となるのがよい。 その理由は、体積率が０．０１
％未満では、ＡＭまたはＡｌ系合金層のエポキシ樹脂と
の密着性が劣り、また７０％を超えると基板全体の熱膨
張係数を十分に下げることができず、Ｓｉチップの熱膨
張係数に近つけることが困難となるからである。
系合金層３および４の基板１全体に対する体積率は特に
限定されないが、好ましくは、０．０１〜７０ｖｏｌ％
程度となるのがよい。 その理由は、体積率が０．０１
％未満では、ＡＭまたはＡｌ系合金層のエポキシ樹脂と
の密着性が劣り、また７０％を超えると基板全体の熱膨
張係数を十分に下げることができず、Ｓｉチップの熱膨
張係数に近つけることが困難となるからである。
以上の説明では、第１図または第２図に示すようなＡｌ
２またはＡｌ系合金層／ Ｆ ｅ −Ｎ ｉ系合金層／
ＡＩＬまたはＡＪＺ系合金層の３層構造の表面実装用基
板について説明したが、本発明では、これに限らず、上
記３層を有するものであれば３層以上の構成からなるも
のでもよい。
２またはＡｌ系合金層／ Ｆ ｅ −Ｎ ｉ系合金層／
ＡＩＬまたはＡＪＺ系合金層の３層構造の表面実装用基
板について説明したが、本発明では、これに限らず、上
記３層を有するものであれば３層以上の構成からなるも
のでもよい。
例えば、第３図に示すように、ＡｌまたはＡｌ系合金層
７、Ｆｅ−Ｎｉ系合金層５、Ａｌ２またはＡＭ系金合金
層８Ｆｅ−Ｎｉ系合金層６、ＡｌまたはＡｌ系合金層９
を順次積層した５層構造の表面実装用基板１でもよい。
７、Ｆｅ−Ｎｉ系合金層５、Ａｌ２またはＡＭ系金合金
層８Ｆｅ−Ｎｉ系合金層６、ＡｌまたはＡｌ系合金層９
を順次積層した５層構造の表面実装用基板１でもよい。
このような５層構造の表面実装用基板は、前記３層構
造の表面実装用基板に比べ、曲げによる縦弾性係数Ｅが
数１０％程度向上するため、曲げこねさく剛性）が要求
されるハイブリットＩＣ用基板等に用いるのに適してい
る。
造の表面実装用基板に比べ、曲げによる縦弾性係数Ｅが
数１０％程度向上するため、曲げこねさく剛性）が要求
されるハイブリットＩＣ用基板等に用いるのに適してい
る。
なお、第３図に示す５層構造の表面実装用基板１におい
てもＡＭまたはＡｌ系合金層の構成材料、導電率、形成
パターンや、Ｆｅ−Ｎｉ合金層の構成材料等については
前述と同様である。
てもＡＭまたはＡｌ系合金層の構成材料、導電率、形成
パターンや、Ｆｅ−Ｎｉ合金層の構成材料等については
前述と同様である。
〈実施例〉
（実施例１）
Ｆｅ−３６％Ｎｉ合金の芯材の両面に各々同厚の純Ａｌ
層（導電率５８．６％ｌＡＣ５）をクラッドした３層構
造の表面実装用基板を次のように作製した。 表面実装
用基板の全板厚を１．００ｍｍに統一し、純Ａｌ層（両
面合計）の体積率を０〜７０ｖｏｌ％の範囲で１０ｖｏ
ｌ％毎に変更したものを作製し、純ＡｕＦ！Ｉの体積率
と、表面実装用基板自体の熱膨張係数（、ｌｉ！膨張係
数）との関係を調べた。 その結果を第５図のグラフに
示す。
層（導電率５８．６％ｌＡＣ５）をクラッドした３層構
造の表面実装用基板を次のように作製した。 表面実装
用基板の全板厚を１．００ｍｍに統一し、純Ａｌ層（両
面合計）の体積率を０〜７０ｖｏｌ％の範囲で１０ｖｏ
ｌ％毎に変更したものを作製し、純ＡｕＦ！Ｉの体積率
と、表面実装用基板自体の熱膨張係数（、ｌｉ！膨張係
数）との関係を調べた。 その結果を第５図のグラフに
示す。
第５図のグラフから明らかなように、へ１層の各体積率
における表面実装用基板の線膨張係数は、いずれも、従
来のＡ Ｍ ｊｌｔ板によるもの（線膨張係数２３．５
Ｘ １０−６／”Ｃ）に比べて低いものとなっており、
Ｓｉチップの線膨張体ｆｉ３ Ｘ １０−６／”Ｃとの
整合性が向上している。
における表面実装用基板の線膨張係数は、いずれも、従
来のＡ Ｍ ｊｌｔ板によるもの（線膨張係数２３．５
Ｘ １０−６／”Ｃ）に比べて低いものとなっており、
Ｓｉチップの線膨張体ｆｉ３ Ｘ １０−６／”Ｃとの
整合性が向上している。
次に、上記各表面実装用基板（Ａ４２層の体積率０ｖｏ
ｌ％を除く）の両ＡＩ！、層表面を酸化してアルミナ（
Ａ ｊ２２０３ ）層を形成し、このアルミナ層上に絶
縁層としてエポキシ樹脂（２８戸厚）と、その上に回路
用の銅箔とを接着し、さらに半田接合によりＩＣ素子を
多数搭載してデバイスを構成した。 このデバイスを所
定条件で稼動させたところ、ＩＣ素子の発熱により温度
３５０℃とな７てもアルミナ層からのエポキシ樹脂の剥
離はなく、ＩＣ素子の半田接合部の剥離およびＩＣ素子
（Ｓｉチップ）の割れも全く生じなかった。
ｌ％を除く）の両ＡＩ！、層表面を酸化してアルミナ（
Ａ ｊ２２０３ ）層を形成し、このアルミナ層上に絶
縁層としてエポキシ樹脂（２８戸厚）と、その上に回路
用の銅箔とを接着し、さらに半田接合によりＩＣ素子を
多数搭載してデバイスを構成した。 このデバイスを所
定条件で稼動させたところ、ＩＣ素子の発熱により温度
３５０℃とな７てもアルミナ層からのエポキシ樹脂の剥
離はなく、ＩＣ素子の半田接合部の剥離およびＩＣ素子
（Ｓｉチップ）の割れも全く生じなかった。
（実施例２）
Ｆｅ−３６％Ｎｉ合金の芯材（Ｊりさ０．６０ｍｍ）の
一方の面に純Ａｌ２層（導電率５８，６％ＩＡＣＳ，厚
さ０．２４ｍｍ）を、他方の面に純Ａｌ層（導電率５８
．６％ＩＡＣＳ，厚さ０゜１６０１１１１）をクラッド
した３層構造の表面実装用基板（金板ｇ１．ｏｏｍｍ）
を作製し、所定パターンのマスキングおよびエツチング
を行って、第２図に示すように厚さ０．２４ｍｍの純Ａ
ｌ層を幅１６Ｄｌ［Ｏの十文字状に残した構造の表面実
装用基板（両面のＡｌ１層の合計体積率３０ｖｏｌ％）
を得た。
一方の面に純Ａｌ２層（導電率５８，６％ＩＡＣＳ，厚
さ０．２４ｍｍ）を、他方の面に純Ａｌ層（導電率５８
．６％ＩＡＣＳ，厚さ０゜１６０１１１１）をクラッド
した３層構造の表面実装用基板（金板ｇ１．ｏｏｍｍ）
を作製し、所定パターンのマスキングおよびエツチング
を行って、第２図に示すように厚さ０．２４ｍｍの純Ａ
ｌ層を幅１６Ｄｌ［Ｏの十文字状に残した構造の表面実
装用基板（両面のＡｌ１層の合計体積率３０ｖｏｌ％）
を得た。
この表面実装用基板の両ＡｉＬ層表面を酸化してアルミ
ナ（ＡＩＬ２０＊）層を形成し、このアルミナ層上に絶
縁層としてエポキシ樹脂（２８ＩｊＪ１１厚）と、その
上に回路用の３５−ノゾ銅箔を接着し、さらにこの銅箔
に半田接合によりＩＣ素子を多数搭載してデバイスを構
成した。
ナ（ＡＩＬ２０＊）層を形成し、このアルミナ層上に絶
縁層としてエポキシ樹脂（２８ＩｊＪ１１厚）と、その
上に回路用の３５−ノゾ銅箔を接着し、さらにこの銅箔
に半田接合によりＩＣ素子を多数搭載してデバイスを構
成した。
このデバイスを所定条件で稼動させたところ、ＩＣ素子
の発熱により温度３００℃となってもアルミナ層からの
エポキシ樹脂の剥離はなく、ＩＣ素子の半田接合部の剥
離およびＩＣ素子（Ｓｉチップ）の割わも全く生じなか
った。
の発熱により温度３００℃となってもアルミナ層からの
エポキシ樹脂の剥離はなく、ＩＣ素子の半田接合部の剥
離およびＩＣ素子（Ｓｉチップ）の割わも全く生じなか
った。
（実施例３）
Ｆｅ−３６％Ｎｉ合金の芯材（厚さ０．６０ｍｍ）の両
面に、各々Ａｌ−１％Ｓｉ合金層（導電率５０．１％Ｉ
ＡＣＳ、厚さ０．２０ｍｍ）をクラッドした３層構造の
表面実装用基板（全板厚１．００ｍｍ）を作製した。
この基板の熱膨張係数を測定したところ、線膨張係数６
，２×１０−’／”Ｃであった。
面に、各々Ａｌ−１％Ｓｉ合金層（導電率５０．１％Ｉ
ＡＣＳ、厚さ０．２０ｍｍ）をクラッドした３層構造の
表面実装用基板（全板厚１．００ｍｍ）を作製した。
この基板の熱膨張係数を測定したところ、線膨張係数６
，２×１０−’／”Ｃであった。
また、この基板の両ＡＩＬ−０，１％Ｓｉ合金層表面に
、陽極酸化によりアルミナ層を形成し、このアルミナ層
上に絶縁層としてエポキシ樹脂（３０−厚）と、その上
に回路用の３５−Ｊ５銅箔を接着し、さらに半田接合に
よりＩＣ素子を多数搭載してデバイスを構成した。 こ
のデバイスを所定条件で稼動させたところ、ＩＣ素子の
発熱により温度３００℃となってもアルミナ層からのエ
ポキシ樹脂の剥離はなく、ＩＣ素子の半Ｉｌ接合部の剥
離およびＩＣ素子（Ｓｉチップ）の割れも全く生じなか
った。
、陽極酸化によりアルミナ層を形成し、このアルミナ層
上に絶縁層としてエポキシ樹脂（３０−厚）と、その上
に回路用の３５−Ｊ５銅箔を接着し、さらに半田接合に
よりＩＣ素子を多数搭載してデバイスを構成した。 こ
のデバイスを所定条件で稼動させたところ、ＩＣ素子の
発熱により温度３００℃となってもアルミナ層からのエ
ポキシ樹脂の剥離はなく、ＩＣ素子の半Ｉｌ接合部の剥
離およびＩＣ素子（Ｓｉチップ）の割れも全く生じなか
った。
（実施例４）
スーパーインバーと呼ばれるＦｅ−３２％Ｎｉ−５％Ｃ
ｏ合金（線膨張係数０．１Ｘ１０−６７’Ｃ）の芯材（
厚さ０．６０ｍｍ）の両面に各々純ＡＩＬ層（導電率５
８．６％Ｉ ＡＣ５、厚さ０．２０ｍｍ）をクラッドし
た３層構造の表面実装用基板（金板Ｊｆ５１．００ａｏ
ｎ）を作製した。 この基板の熱膨張係数を測定したと
ころ、線膨弓長イ系数４．３Ｘ １０−’／’Ｃであっ
た。
ｏ合金（線膨張係数０．１Ｘ１０−６７’Ｃ）の芯材（
厚さ０．６０ｍｍ）の両面に各々純ＡＩＬ層（導電率５
８．６％Ｉ ＡＣ５、厚さ０．２０ｍｍ）をクラッドし
た３層構造の表面実装用基板（金板Ｊｆ５１．００ａｏ
ｎ）を作製した。 この基板の熱膨張係数を測定したと
ころ、線膨弓長イ系数４．３Ｘ １０−’／’Ｃであっ
た。
この表面実装用基板を用いて実施例１と同様にしてデバ
イスを構成し、稼動させたところ、ＩＣ素子の発熱によ
り温度３００℃となってもアルミナ層からのエポキシ樹
脂の剥離はなく、ＩＣ素子の半田接合部の剥離およびＩ
Ｃ素子（Ｓｉチップ）の割れも全く生じなかった。
イスを構成し、稼動させたところ、ＩＣ素子の発熱によ
り温度３００℃となってもアルミナ層からのエポキシ樹
脂の剥離はなく、ＩＣ素子の半田接合部の剥離およびＩ
Ｃ素子（Ｓｉチップ）の割れも全く生じなかった。
（実施例５）
芯材としてＦｅ−８％Ｎｉ−１８％Ｃｒ合金（ＳＵＳ３
０４）を用い、純Ａｌ層の合計体積率を５ ｖｏｌ％
とした以外は実施例４と同様にして表面実装用基板を作
製した。
０４）を用い、純Ａｌ層の合計体積率を５ ｖｏｌ％
とした以外は実施例４と同様にして表面実装用基板を作
製した。
この基板の熱膨張係数を測定したところ、線膨張係数１
５．Ｏｘ １０−６／”Ｃであった。
５．Ｏｘ １０−６／”Ｃであった。
この表面実装用基板を用いて実施例１と同様にしてデバ
イスを構成し、稼動させたところ、ＩＣ素子の発熱によ
り温度２００℃となってもアルミナ層からのエポキシ樹
脂の剥離はなく、ＩＣ素子の半田接合部の剥離およびＩ
Ｃ素子（Ｓｉチップ）の割れも全く生じなかった。
イスを構成し、稼動させたところ、ＩＣ素子の発熱によ
り温度２００℃となってもアルミナ層からのエポキシ樹
脂の剥離はなく、ＩＣ素子の半田接合部の剥離およびＩ
Ｃ素子（Ｓｉチップ）の割れも全く生じなかった。
（実施例６）
第３図に示すような、純Ａｌ層／ Ｆ ｅ −３６％Ｎ
ｉ合金層／純Ａｕ層／ Ｆ ｅ −３６％Ｎｉ合金層／
純Ａｌ層なる５層構造のクラツド材による表面実装用基
板を次のように作製した。
ｉ合金層／純Ａｕ層／ Ｆ ｅ −３６％Ｎｉ合金層／
純Ａｌ層なる５層構造のクラツド材による表面実装用基
板を次のように作製した。
表面実装用基板の全板厚１．ＯＯ［ＩＩＩＩ＋に統一し
、純ＡＩＬ層（３層の合計）の体積率を０〜６０ｖｏｌ
％の範囲で１０ｖｏｌ％毎に変更したものを作製した。
、純ＡＩＬ層（３層の合計）の体積率を０〜６０ｖｏｌ
％の範囲で１０ｖｏｌ％毎に変更したものを作製した。
また比較のために、純Ａｌ層／ Ｆ ｅ −３６％Ｎ
ｉ合金層／純Ａｌ層なる３層構造の表面実装用基板を同
様の純Ａｌ層（両面合計）の体積率で作製した。
ｉ合金層／純Ａｌ層なる３層構造の表面実装用基板を同
様の純Ａｌ層（両面合計）の体積率で作製した。
これらの表面実装用基板について、純Ａｕ層の体積率と
、表面実装用基板の曲げによる縦弾性係数Ｅとの関係を
調べた。 その結果を第６図のグラフに示す。
、表面実装用基板の曲げによる縦弾性係数Ｅとの関係を
調べた。 その結果を第６図のグラフに示す。
第６図のグラフから明らかなように、５層構造の表面実
装用基板は、３層構造の表面実装用基板に比べて縦弾性
係数Ｅが各Ａｌ２層の体積率にわたって向上しており、
特にＡｌ層の体積率５０％（板Ｊゾ比１：２：２：２：
１および１：２：１）では縦弾性係数Ｅが約３５％向上
している。
装用基板は、３層構造の表面実装用基板に比べて縦弾性
係数Ｅが各Ａｌ２層の体積率にわたって向上しており、
特にＡｌ層の体積率５０％（板Ｊゾ比１：２：２：２：
１および１：２：１）では縦弾性係数Ｅが約３５％向上
している。
〈発明の効果〉
本発明の表面実装用基板によれば、Ｆｅ−Ｎｉ系合金よ
りなる芯材の両面に、導電率が５０％ＩＡＣＳ以上のＡ
ｕまたはＡＪＺ系合金合金層ラッドしたことにより、従
来のＡＪＺ単板表面実装用基板と同様、優れた熱放散性
、表面のアルミナ層形成の容易性およびアルミナ層の存
在による絶縁樹脂層との密着性を確保しつつ、基板自体
の熱膨張係数を、搭載するＩＣ素子（Ｓｉチップ）の熱
膨張係数に近づけることが可能となった。 その結果、
搭載したＩＣ素子（Ｓｉチップ）の発熱により温度が上
昇しても、アルミナ層からの絶縁層の剥離、ＩＣ素子の
半田接合部の剥離およびＩＣ素子（Ｓｉチップ）の割れ
が防止され、デバイスの信頼性が向上する。
りなる芯材の両面に、導電率が５０％ＩＡＣＳ以上のＡ
ｕまたはＡＪＺ系合金合金層ラッドしたことにより、従
来のＡＪＺ単板表面実装用基板と同様、優れた熱放散性
、表面のアルミナ層形成の容易性およびアルミナ層の存
在による絶縁樹脂層との密着性を確保しつつ、基板自体
の熱膨張係数を、搭載するＩＣ素子（Ｓｉチップ）の熱
膨張係数に近づけることが可能となった。 その結果、
搭載したＩＣ素子（Ｓｉチップ）の発熱により温度が上
昇しても、アルミナ層からの絶縁層の剥離、ＩＣ素子の
半田接合部の剥離およびＩＣ素子（Ｓｉチップ）の割れ
が防止され、デバイスの信頼性が向上する。
また、本発明の表面実装用基板において、Ａｌ２または
Ａｌ系合金層上に直接、あるいはアルミナ層上にＩＣ素
子を半田付けすることもあるが、この場合でも面記と同
様、ＩＣ素子の半田接合部の剥離およびＩＣ素子の割れ
が防止され、デバイスの信頼性向上に寄与する。
Ａｌ系合金層上に直接、あるいはアルミナ層上にＩＣ素
子を半田付けすることもあるが、この場合でも面記と同
様、ＩＣ素子の半田接合部の剥離およびＩＣ素子の割れ
が防止され、デバイスの信頼性向上に寄与する。
そして、本発明の表面実装用基板は、ＡｌまたはＡｌ系
合金層の体積率を変えることにより、基板の熱膨張係数
を所定範囲内で自由に選定することができ、しかも、本
発明の表面実装用基板は、冷間圧延圧接等により容易に
製造かでき量産性に優れるとともに、前記ＡｌまたはＡ
ｌ系合金層の体積率の設定も容易に可能である。
合金層の体積率を変えることにより、基板の熱膨張係数
を所定範囲内で自由に選定することができ、しかも、本
発明の表面実装用基板は、冷間圧延圧接等により容易に
製造かでき量産性に優れるとともに、前記ＡｌまたはＡ
ｌ系合金層の体積率の設定も容易に可能である。
第１図は、本発明の表面実装用基板の構成例を示す部分
断面側面図である。 第２図は、本発明の表面実装用基板の他の構成例を示す
斜視図である。 第３図は、本発明の表面実装用基板（５層構造）の構成
例を示す部分断面側面図である。 第４図は、従来の表面実装用基板にｒｃ素子を搭載した
状態を示す側面図である。 第５図は、実施例１におけるＡｌ層の体積率と、表面実
装用基板の線膨張係数との関係を示すグラフである。 第６図は実ｂＮ例６におけるへ２層の体積率と、表面実
装用基板の縦弾性係数との関係を示すグラフである。 符号の説明 １・・・表面実装用基板 ２・・・芯材（Ｆｅ−Ｎｉ系合金） ３．４−ＡＭまたはＡｌ系合金層 ５．６−Ｆｅ−Ｎｉ系合金層 ７．８．９−・・ＡｌまたはＡｆｌ、系合金層１０・・
・未形成部、 １１・・−Ａｌ基板、 １２・・・アルミナ層、 １３・・・絶縁層、 １４・・・銅箔、 １５・・・ヒートシンク、 １６・・・パワーＩＣ素子、 １７・・・ボンディングワイヤ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ Ｆ Ｉ Ｇ、５ Ａｌ！１ｉｆ）ＩｈＡ貴−ｐ （ｖｏｌ ％）Ｆ Ｉ
Ｇ、 ６
断面側面図である。 第２図は、本発明の表面実装用基板の他の構成例を示す
斜視図である。 第３図は、本発明の表面実装用基板（５層構造）の構成
例を示す部分断面側面図である。 第４図は、従来の表面実装用基板にｒｃ素子を搭載した
状態を示す側面図である。 第５図は、実施例１におけるＡｌ層の体積率と、表面実
装用基板の線膨張係数との関係を示すグラフである。 第６図は実ｂＮ例６におけるへ２層の体積率と、表面実
装用基板の縦弾性係数との関係を示すグラフである。 符号の説明 １・・・表面実装用基板 ２・・・芯材（Ｆｅ−Ｎｉ系合金） ３．４−ＡＭまたはＡｌ系合金層 ５．６−Ｆｅ−Ｎｉ系合金層 ７．８．９−・・ＡｌまたはＡｆｌ、系合金層１０・・
・未形成部、 １１・・−Ａｌ基板、 １２・・・アルミナ層、 １３・・・絶縁層、 １４・・・銅箔、 １５・・・ヒートシンク、 １６・・・パワーＩＣ素子、 １７・・・ボンディングワイヤ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ Ｆ Ｉ Ｇ、５ Ａｌ！１ｉｆ）ＩｈＡ貴−ｐ （ｖｏｌ ％）Ｆ Ｉ
Ｇ、 ６
Claims (6)
- （１）Ｆｅ−Ｎｉ系合金よりなる芯材の両面に、導電率
が５０％ＩＡＣＳ以上のＡｌまたはＡｌ系合金層をクラ
ッドした少なくとも３層で構成されることを特徴とする
表面実装用基板。 - （２）前記芯材の少なくとも一方の面には、前記Ａｌま
たはＡｌ系合金層を部分的にクラッドした特許請求の範
囲第１項に記載の表面実装用基板。 - （３）前記芯材は、Ｆｅ−約３６％Ｎｉ合金で構成され
る特許請求の範囲第１項または第２項に記載の表面実装
用基板。 - （４）前記芯材は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金で構成される
特許請求の範囲第１項または第２項に記載の表面実装用
基板。 - （５）前記芯材は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金で構成される
特許請求の範囲第１項または第２項に記載の表面実装用
基板。 - （６）前記表面実装用基板全体に対する前記Ａｌ、また
はＡｌ系合金層の合計の体積率が０．０１〜７０ｖｏｌ
％であることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第５
項のいずれかに記載の表面実装用基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9697987A JPS63261863A (ja) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | 表面実装用基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9697987A JPS63261863A (ja) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | 表面実装用基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63261863A true JPS63261863A (ja) | 1988-10-28 |
Family
ID=14179332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9697987A Pending JPS63261863A (ja) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | 表面実装用基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63261863A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5300809A (en) * | 1989-12-12 | 1994-04-05 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Heat-conductive composite material |
| JPH06196589A (ja) * | 1992-12-24 | 1994-07-15 | Kyocera Corp | 半導体装置 |
| JPH0716981A (ja) * | 1993-07-02 | 1995-01-20 | Tokyo Tungsten Co Ltd | 金属複合部品 |
| EP0713250A3 (en) * | 1994-11-15 | 1997-05-14 | Sumitomo Electric Industries | Material for semiconductor substrate, its manufacture and product from this substrate |
| JP2003525784A (ja) * | 2000-03-06 | 2003-09-02 | シルバーブルック リサーチ ピーティーワイ リミテッド | 印刷ヘッド組立体のための熱膨張補償 |
| JP2005340578A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 回路装置 |
| JP2006287227A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Agere Systems Inc | 集積回路デバイスにおける反りの制御 |
| JP2015062922A (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-09 | 株式会社特殊金属エクセル | ３層クラッド構造を有する電子機器用放熱板素材およびその製造方法 |
-
1987
- 1987-04-20 JP JP9697987A patent/JPS63261863A/ja active Pending
Cited By (11)
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