KR100740276B1 - 배선판용기판 - Google Patents

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KR100740276B1
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나카니시모토야스
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스즈키소교 가부시키가이샤
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Abstract

열전도성에 뛰어나고, 발열된 열을 빠르게 방산시킬수 있는 특성을 가지는 프린트배선기판을 주는 금속붙임 적층판, 및 그 특성을 가진다. 기판에 리드프레임이 적층된 배선판용기판을 제공하는 것을 과제로 한다.
이 과제를 해결하기 위해서, 탄소질재료로 이루어지는 탄소질기판(1)에, 금속박(3) 또는 리드프레임을 절연성접착층(2)을 사이에 개재하여 적층하여, 배선판용기판을 구성한다. 금속박(3)을 적층하였을 때, 그 배선판용기판은 금속붙임적층판의 형태로 되어, 리드프레임을 적층하였을 때, 그 배선판용기판는 리드프레임이 적층된 배선판용기판의 형태로 된다.

Description

배선판용기판{Substrate of circuit board}
본 발명은 배선판용기판에 관한 것이다. 상세하게는, 프린트배선판용기판이 되는 금속박이 적층된 금속붙임 적층판, 또는, 기판에 리드프레임이 적층된 배선판용기판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 기판으로서 탄소질재료로 된 판을 사용하여 이루어지는 열전도성이 뛰어난 상기 각 기판에 관한 것이다.
종래, 일반적으로, 기판에 동박 등의 금속박을 적층한 소위 금속붙임적층판을 사용하고, 그것에 포토레지스트를 이용하여 배선패턴을 그리고, 그 배선패턴에 근거하여 에칭 등을 하는 포토리소그래피기술에 의해서, 프린트배선이 형성된 프린트배선기판이 제조되고, 그것이 여러 가지의 전기, 전자기기의 배선판으로서 사용되고 있다. 이 금속붙임적층판을 사용한 프린트배선의 형성은, 미세가공에 적합하고, 대단히 미세한 배선패턴을 용이하게 형성할 수가 있고, 대단히 미세한 배선패턴을 가지는 프린트배선기판을 제조할 수가 있다. 그리고, 종래의 금속붙임적층판으로는, 일반적으로, 기판으로서 예컨대 페놀수지 등의 합성수지제의 기판이 많이 사용되고 있다.
또한, 종래, 일반적으로, 동판 등의 금속판으로부터 배선패턴을 타발하여 제작된 소위 리드프레임을 기판에 적층한 배선판용기판이, 여러 가지의 전기, 전자기 기의 배선판으로서 사용되고 있다. 이러한 리드프레임을 적층한 배선판용기판(이하「리드프레임적층기판」이라고 약칭함)은, 그 제조에 있어서, 상기 금속붙임적층판으로부터의 프린트배선기판의 제조에 비하여, 배선패턴의 미세가공성에는 뒤떨어지지만, 그 제조공정이 간편하고, 저 비용으로 배선판용기판을 제조할 수가 있고, 또한, 사용하는 리드프레임을 상응한 두께가 있는 것으로 함으로써 대전류에 대응할 수 있고, 저항손실이 저감된 배선판용기판을 용이하게 제조할 수 있는 등의 이점이 있다. 이 리드프레임적층기판과, 상기 금속붙임적층판으로부터의 프린트배선기판은, 각각의 장점, 단점, 원하는 배선판용기판에 요구되는 여러 가지 조건, 나아가 그것을 적용하는 전기, 전자기기에 요구되는 여러 가지 조건 등을 감안하여 나누어져 사용하고 있다. 그리고, 종래의 리드프레임적층기판이라도, 일반적으로, 기판으로서 예컨대 페놀수지 등의 합성수지제의 기판이 많이 사용되고 있다.
일반적으로, 프린트배선기판 또는 리드프레임적층기판을 사용한 회로에서는, 그것에 실장된 회로형성소자의 종류에도 따르지만, 발열하는 일이 있어, 열이 축적되어 그 회로의 온도가 상승하면 불측의 장해가 발생할 염려가 있기 때문에, 그 발열된 열을 조속히 방산시키는 것이 요구된다. 그러나, 종래의 합성수지제 기판을 사용한 금속붙임적층판으로 제조된 프린트배선기판, 또는 종래의 합성수지제 기판을 사용한 리드프레임적층기판의 어느 것에 있어서도, 그 합성수지제 기판의 열전도성이 뒤떨어지기 때문에, 이 발열된 열의 조속한 방산의 요구에 대응하기 어렵다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 상기 종래의 상황에 비추어 이루어진 것으로, 열전도성에 뛰어나고, 발열된 열을 빠르게 방산시킬 수 있는 프린트배선기판을 제공하는 금속붙임적층판, 및 마찬가지로 열전도성에 뛰어나고, 발열된 열을 빠르게 방산시킬 수 있는 리드프레임적층기판을 제공하는 것에 있다.
본 발명자는, 상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 예의 연구한 결과, 프린트배선기판을 제공하는 금속붙임적층판, 또는 리드프레임적층기판을 구성하는데 있어서, 기판으로서 열전도성에 뛰어난 탄소질재료로 이루어지는 탄소질기판을 사용하는 것, 및 그 탄소질기판과 강고하게 밀착할 수 있고, 또한, 적층하는 금속박 또는 리드프레임과의 접착에 절연성를 가지는 접착층을 사용함으로써, 상기 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 것을 알아내어 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명은 상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 탄소질재료로 이루어지는 탄소질기판에 금속박 또는 리드프레임이 절연성접착층을 사이에 개재하여 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 배선판용기판을 제공한다.
도 1은 본 발명의 배선판용기판의 일형태인 금속붙임적층판의 일례의 도식적 단면도이다.
도 2는 본 발명의 배선판용기판의 일형태인 리드프레임적층기판의 일례의 도식적 단면도이다.
도 3은 본 발명의 배선판용기판의 일형태인 리드프레임적층기판의 일례의 도식적 단면도이다.
도 4는 본 발명의 배선판용기판의 일형태인 리드프레임적층기판의 일례의 도식적 단면도이다.
도 5는 본 발명의 배선판용기판의 일형태인 금속붙임적층판의 일례의 도식적 단면도이다.
도 6은 본 발명의 배선판용기판의 일형태인 금속붙임적층판의 일례의 도식적 단면도이다.
도 7은 본 발명의 배선판용기판의 일형태인 금속붙임적층판의 일례의 도식적 단면도이다.
도 8은 본 발명의 배선판용기판의 일형태인 금속붙임적층판의 일례의 도식적 단면도이다.
도 9는 본 발명의 배선판용기판의 일형태인 금속붙임적층판의 일례의 도식적 단면도이다.
도 10은 본 발명의 배선판용기판의 일형태인 금속붙임 적층판의 일례의 도식적 단면도이다.
도 11은 본 발명의 배선판용기판의 일형태인 금속붙임적층판의 일례의 도식적 단면도이다.
본 발명의 배선판용기판은, 금속박이 적층되었을 때는 금속붙임적층판의 형태로 되고, 리드프레임이 적층되었을 때는 리드프레임적층기판의 형태가 된다. 그리고, 금속붙임적층판형태 또는 리드프레임적층기판형태의 본 발명의 배선판용기판 에 사용되는 탄소질기판으로는, 일반적으로, 탄소섬유를 보강재로 하여, 탄소를 메트릭스로 하는 탄소섬유강화탄소복합재료, 또는 등방성고밀도탄소재료 등의 탄소질재료로 이루어지는 판형상물이 사용된다. 이 탄소질기판의 두께는, 지나치게 엷으면 기판의 강도저하를 초래하고, 반대로 지나치게 두꺼우면 중량증가나 비용증가로 이어지기 때문에, 이들을 고려하여 적절하게 설정되지만, 일반적으로, O.3∼5 mm이 적당하다.
상기 탄소질기판에 사용되는 탄소섬유강화탄소복합재료로는, 종래부터 알려진 여러 가지의 탄소섬유강화탄소복합재료를 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 탄소섬유강화탄소복합재료에는, 일반적으로, 탄소섬유의 배열의 방법에 여러 가지가 있고, 탄소섬유를 일방향으로 맞춰서 배열하여 다발로 한 1차 배향의 것, 탄소섬유를 평직, 능직, 주자직 등의 직포로 한 2차 배향의 것, 탄소섬유를 소위 입체직 한 3차 배향의 것 등이 있고, 또한 탄소섬유를 펠트나 단섬유로 해서 사용한 것 등이 있다. 본 발명에 있어서는, 여러 가지의 탄소섬유의 배열의 방법의 것을 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 탄소섬유강화탄소복합재료는, 일반적으로, 상기 각종의 배향의 방법의 탄소섬유집합체에, 페놀수지 등과 같은 열경화성합성수지, 또는 석유피치 등과 같은 피치 등의 메트릭스재를 함침시켜 프리프래그를 조제하여, 이러한 프리프래그를 필요에 따라 복수 개 적층하여, 가압하에서 가열하여 메트릭스재를 경화시키고, 또한, 불활성분위기하에서 고온소성하여 메트릭스재를 탄소화시켜 제조된다. 또한, 탄소섬유가 단섬유의 경우는, 일반적으로, 메트릭스재에 탄소섬유의 단섬유를 혼합하고, 그 혼합물을 소정형상으로 형성하고, 그 형성물 을 가압하여 가열하여 메트릭스재를 경화시키고, 다시, 불활성분위기속에서 고온소성하여 메트릭스재를 탄소화하여, 탄소섬유강화탄소복합재료가 제조된다. 탄소질기판에 사용되는 탄소섬유강화탄소복합재료는, 탄소질기판으로서의 소정의 두께의 판형상으로 제조된 것이라도 좋고, 또는 블록형상으로 제조된 탄소섬유강화탄소복합재료로, 그것을 탄소질기판으로서의 소정의 두께의 판형상으로 절단하여 잘라낸 것이라도 좋다. 또한, 상기 각종 탄소섬유강화탄소복합재료를 구성하는 탄소섬유, 탄소메트릭스는 흑연화되어 있더라도 지장이 없다.
상기 각종 탄소섬유강화탄소복합재료 중에서도, 탄소섬유가 일방향으로 가지런히 배열된 l차배향의 탄소섬유강화탄소복합재료의 블록으로부터, 그것을 그 탄소섬유의 배열방향에 대하여 직각방향으로 소정의 두께의 판형상으로 절단하여 잘라낸 것과 같은 탄소메트릭스 중에 있어 두께 방향으로 탄소섬유가 배열하여 이루어지는 판형상물이, 특히 두께 방향으로의 열전도성에 우수하기 때문에, 탄소질기판으로서 바람직하게 사용된다. 상기 탄소섬유강화탄소복합재료의 블록으로부터의 판형상물의 잘라냄은, 와이어톱, 회전다야몬드톱 등의 그 자체공지의 절단수단에 의해 행할 수 있다.
상기의 두께 방향으로 탄소섬유가 배열되어 이루어지는 탄소섬유강화탄소복합재료의 판형상물을 탄소질기판으로서 사용한 경우의, 본 발명의 배선판용기판의 하나의 형태인 금속붙임적층판의 일례의 단면을 도 1에 도식적으로 도시한다. 도 1의 금속붙임적층판 형태의 예에 있어서는, 탄소메트릭스(1a)중에 있어 두께 방향으로 탄소섬유(1b)가 배열되어 이루어지는 탄소질기판(1)의 양면에 각각, 절연성접착 층(2) 및 금속박층(3)이 순차 마련되어 있다. 금속붙임적층판 형태의 본 발명의 배선판용기판에 있어서는, 금속박은, 도 1의 예의 것과 같이 탄소질기판의 양면에 마련할 수 도 있고, 그 한 면에만 마련할 수도 있다. 또한, 상기와 같은 판형상물을 탄소질기판으로서 사용한 경우의, 본 발명의 배선판용기판의 다른 하나의 형태인 리드프레임적층기판의 일례의 단면을 도 2∼도 4에 도식적으로 도시한다. 도2∼도4의 리드프레임적층기판형태의 예에 있어서는 탄소메트릭스(1a)중에 있어 두께 방향으로 탄소섬유(1b)가 배열되어 이루어 지는 탄소질기판(1)의 한 면에, 절연성접착층(2) 및 리드프레임층(4)이 순차 마련되어 있다. 리드프레임적층기판형태의 본 발명의 배선판용기판에 있어서는, 리드프레임층(4)은, 도 2∼도 4의 예와 같이 탄소질기판(1)의 한 면에만 마련할 수 있고, 그 양면에 마련할 수도 있다. 또한, 절연성접착층(2)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 리드프레임층(4)과 탄소질기판(1)과의 사이에만 마련할 수도 있고, 도 3에 나타낸 바와 같이, 탄소질기판(1)의 표면을 덮도록 마련할 수도 있고, 도 4에 나타낸 바와 같이, 리드프레임층(4)을 절연성접착층(2)중에 박아서, 리드프레임층(4)의 표면과 절연성접착층(2)의 표면이, 리드프레임층(4)의 배선패턴의 틈에서, 평탄하게 되도록 마련할 수도 있다.
또한, 상기 탄소질기판으로서 등방성고밀도탄소재료를 사용하는 경우도, 종래부터 알려진 여러 가지의 등방성고밀도탄소재료를 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 등방성고밀도탄소재료는, 일반적으로, 생코크스나 메소카본마이크로비즈 등의 소결성을 가지는 흑연전구체의 미립자를 가압성형하면서 고온에서 소성함으로써, 또는 흑연미립자나 카본수염가루체 등을 피치나 합성수지 등의 탄소전구체로 이루어지는 바인더와 혼합하여 가압성형, 소성 함으로써 제조된다. 탄소질기판에 사용하는 등방성고밀도탄소재료는, 탄소질기판으로서 소정의 두께의 판형상으로 제조된 것이라도 좋고, 또는 블록형상으로 제조된 등방성고밀도탄소재료로부터, 그것을 탄소질기판으로서의 소정의 두께의 판형상으로 절단하여 잘라낸 것이라도 좋다. 또한, 상기 각종 등방성고밀도탄소재료는 흑연화되어 있어도 지장이 없다.
상기의 탄소섬유강화탄소복합재료 또는 등방성고밀도탄소재료의 어느 것이나, 일반적으로, 그 제조과정에 유래하는 미세구멍을 가지고 있고 포라스이다. 그리고, 이들의 재료의 미세구멍에 무기코팅제 또는 금속을 함침시키고, 비다공질화함으로써, 그 재료의 열전도성이 한층 더 향상된다. 따라서, 본 발명에서는, 필요에 따라, 상기 각 탄소질재료를, 그 미세구멍에 무기코팅제 또는 금속을 함침시켜 탄소질기판으로 사용할 수 있고, 기판의 열전도성이 한층 더 향상이라는 관점에서는, 그렇게 하는 것이 바람직하다.
상기의 각 탄소질재료에 함침시키는 무기코팅제로서는, 액형상으로 탄소질재료의 미세구멍에 함침시키는 수 있고, 함침 후에 경화하여 탄소질재료를 비다공질화하는 무기질경화물을 형성하는 각종 무기코팅제를 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 그 예는, 상온 또는 가열하에서 가교반응이 진행되어 세라믹과 같은 경화물을 형성하는 무기의 규소함유포리머, 알류미늄세멘트와 같은 세멘트, 물유리류 등을 함유하는 무기계바인더를 들 수 있다. 이들 무기코팅제는, 그 함침성을 높이기 위해서, 유기용매로 희석할 수가 있다. 또한, 상기 무기코팅제의 한층 더 구체적인 예를 들면, 규소함유 포리머를 형성하는 HEATLESS GLASS GA시리즈(상품명: 호머테 크놀러지사제), 포리시라잔류인 도넨포리시라잔(상품명: 도넨사제), 무기바인더인 레드프루프 MR-100시리즈(상품명: 네쯔켄사제, Heat System Research & Industry Inc.) 등을 들 수 있다.
탄소질재료의 미세구멍에 무기코팅제를 함침시키는 방법으로는, 탄소질재료에 무기코팅제를 솔 등에 의해 도포하는 방법, 탄소질재료를 무기코팅제중에 침지하는 방법, 고압으로써 탄소질재료에 무기코팅제를 압입하는 방법, 고진공으로써 탄소질재료에 무기코팅제를 흡입하는 방법 등을 들 수 있다. 탄소질재료에 함침된 무기코팅제는 경화된다. 이 때, 무기코팅제의 경화조건은, 사용하는 무기코팅제의 종류에 응해서 적절하게 설정할 수가 있지만, 예컨대 무기코팅제가 HEATLESS GLASS 인 경우는, 일반적으로 약 130℃에서 60분간 가열하는 것이 적당하다.
상기의 각 탄소질재료에 함침시키는 금속으로는 일반적으로, 알루미늄, 동, 또는 이 양자가 바람직하다. 탄소질재료의 미세구멍에 금속을 함침시키는 방법으로는 용융한 알루미늄이나 동 등의 금속을 고온고압하에서 함침시키는 등의 방법을 사용할 수 있다. 알루미늄을 함침시킨 탄소질재료로는, CC-MA(상품명: 탄소섬유를 일차배열시킨 첨단재료사제의 C/C콤포지트베이스)나 C-MA(상품명: 첨단재료사제의 등방성고밀도탄소재료베이스) 등을 들 수 있고, 또한, 동을 함침시킨 탄소질재료로는, MB-18(상품명: 탄소섬유를 일차 배열시킨 메비우스·A·T 사제의 C/C콤포지트베이스) 등을 들 수 있다.
본 발명의 배선판용기판이 금속붙임적층판의 형태인 경우에 사용되는 금속박으로는, 종래부터 금속붙임적층판 제조용으로 알려져 있는 각종 금속박을 적절하게 선택하여 사용할 수 있고 , 일반적으로, 동이나 니켈의 박이 바람직하게 사용된다. 금속박은, 필요에 따라, 상기한 바와 같이, 탄소질기판의 양면에 마련할 수 도 있고, 한 면에만 마련할 수 도 있다. 또한, 본 발명의 배선판용기판이 리드프레임적층기판의 형태인 경우에 사용되는 리드프레임으로는, 종래부터 배선판제조용으로 알져있는 금속판으로부터의 소망의 배선패턴의 타발 등에 의해 제작된 각종 리드프레임을 적절하게 선택하여 사용할 수 있고, 일반적으로, 동이나 니켈의 리드프레임이 바람직하게 사용된다. 리드프레임은, 필요에 따라, 상기한 바와 같이, 탄소질기판의 양면에 마련할 수도 있고, 한 면에만 마련할 수도 있다.
다음에, 절연성접착층에 관해서 설명한다. 본 발명의 배선판용기판에 있어서, 상기 탄소질재료로 이루어지는 탄소질기판과 상기 금속박 또는 리드프레임을 접착시키는 절연성접착층으로는, 엷어도 충분하게 절연성이 있어, 탄소질재료로 이루어지는 탄소질기판과 금속박 또는 리드프레임을 충분히 강고하게 접착할 수 있는 것이면, 여러 가지의 접착제 등을 적절하게 선택하여 사용하여 형성할 수가 있지만, 일반적으로, 탄소질재료는, 대부분 접착제와 비교적 친화되기 어렵고, 접착성이 대단히 나쁘다. 그래서, 이 절연성접착층으로서, (ⅰ) 탄소질기판에 마련된 폴리이미드도포막과 그 폴리이미드도포막에 마련된 접착제층으로 구성된 층, 또는 (ⅱ) 탄소질기판에 마련된 폴리이미드증착중합층과 그 폴리이미드증착중합층에 마련된 접착제층으로 구성된 층, 또는 (ⅲ) 탄소질기판에 마련된 접착제기능을 갖는 폴리이미드층으로 구성된 층 또는 (ⅳ) 탄소질기판에 마련된 금속도금층과, 그 금속도금층에 마련된 접착제층으로 구성된 층, 또는 (ⅴ) 탄소질기판에 마련된 프라이 머층과, 그 프라이머층에 마련된 엘라스토머계의 접착제층으로 구성된 층을 채용함으로써, 탄소질기판과 금속박 또는 리드프레임과의 절연성 및 접착성에 있어서 실용적인 배선판용기판을 얻을 수 있다. 즉, 상기와 같은 폴리이미드도포막이나 폴리이미드증착중합층, 또는 금속도금층이나 프라이머층과 같은 기초를 미리 마련해 두는 경우, 또는 절연성접착층으로 접착제기능을 가지는 폴리이미드층을 선택한 경우에, 처음으로 실용가능한 정도로 강고하게 탄소질재료와 금속박 또는 리드프레임을 접착할 수가 있다. 또한, 이 절연성접착층은, 일반적으로, 원하는 배선판용기판에 있어서 두께 방향으로의 열전도성을 저해하지 않도록 엷은 것이 바람직하다.
먼저, 상기 (ⅰ)의 형태에 관해서 설명한다. 상기 (ⅰ)의 절연성접착층의 형성에 있어서, 폴리이미드도포막은, 종래부터 알려진 여러 가지의 폴리이미드도료를 탄소질기판에 도포해서 형성할 수가 있다. 또, 폴리이미드도료는, 폴리이미드산을 용제에 녹인 타입과, 폴리이미드수지를 용제에 녹인 타입의 어느 쪽도 적용가능 하지만, 후자 쪽이, 가열에 의한 탈수이미드화의 공정이 불필요하고, 비교적 저온에서 절연성에 뛰어난 도포막이 얻어지기 때문에 바람직하다. 이러한 예로는, 리카코트(RIKACOAT; 상품명: 신닛뽄리카사제), 유피렉스-에스(UPIREX-S; 상품명: 우베코산사제) 등을 들 수 있다. 또한, 폴리이미드도료에는, 절연성이나 도포막의 안정성을 향상시키기 위해서 각종첨가제를 첨가할 수가 있다. 그리고, 탄소질기판에 마련된 폴리이미드도포막에는, 또한 접착제층을 개재하여 금속박 또는 리드프레임이 적층되고, 그 후 가열 또는 상온에서 가압접착되고, 그것에 의해 금속박 또는 리드프레임이 충분히 강고하게 탄소질기판에 접착되어 목적한 바 배선판용기판이 형성된 다. 상기 접착의 처리조건은, 사용된 폴리이미드도료의 종류 등에 응해서 적절하게 설정할 수가 있다. 이 (ⅰ)의 절연성접착층을 채용한 금속붙임적층판 형태의 본 발명의 배선판용기판의 일례의 단면을 도 5에 도식적으로 도시한다. 도 5의 금속붙임적층판 형태의 예에 있어서는, 탄소질기판(2l)의 양면에 각각, 폴리이미드도포막(22a)과 접착제층(22b)으로 이루어지는 절연성접착층(22) 및 금속박층(23)이 순차 마련되어 금속붙임적층판 형태의 배선판용기판이 구성되어 있다.
상기 (ⅰ)의 절연성접착층에 있어서의 폴리이미드도포막의 특히 적절한 일형태로서, 폴리이미드전착도포막을 들 수 있다. 폴리이미드전착도포막은, 수지성분이 폴리이미드이고 매체가 카티온액인 여러 가지의 폴리이미드전착도료로 형성할 수 있다. 또, 폴리이미드전착도료에는 절연성이나 도포막의 안정성을 향상시키기 위해서 각종 첨가제를 첨가할 수가 있다. 그리고, 폴리이미드전착도포막은, 상기의 폴리이미드전착도료를 탄소질기판으로 전착도포 함으로서 얻을 수 있다. 전착도포의 방법은, 종래부터 알려진 방법을 적절하게 선택, 채용하여 행할 수 있다. 전착도포로 형성된 폴리이미드 전착도포막에는, 또한 접착제층을 사이에 개재하여 금속박 또는 리드프레임이 적층되어, 그 후 가열 또는 상온에서 가압접착되고, 그것에 의하여 금속박 또는 리드프레임이 충분히 강고하게 탄소질기판에 접착되어 원하는 배선판용기판이 형성된다. 상기 접착의 처리조건은, 사용한 폴리이미드전착도료의 종류 등에 상응해서 적절하게 설정할 수가 있다. 이 (ⅰ)의 절연성접착층에 있어서 폴리이미드도포막으로서 폴리이미드전착도포막을 채용한 경우의, 금속붙임적층판 형태의 본 발명의 배선판용기판의 일례의 단면을 도 6에 도식적으로 도시한다. 도 6의 금속붙임적층판 형태의 예에 있어서는, 탄소질기판(31)의 양면에 각각, 폴리이미드전착도포막(32a)과 접착제층(32b)으로 이루어지는 절연성접착층(32) 및 금속박층(33)이 순차 마련되어 금속붙임적층판 형태의 배선판용기판이 구성되어 있다.
이어서, 상기 (ⅱ)의 형태에 대해서 설명한다. 상기 (ⅱ)의 절연성접착층에 있어서 폴리이미드증착중합층은, 여러 가지의 증착중합법을 적절하게 선택, 채용해서 형성할 수가 있다. 즉, 피로멜리트산2무수물, 비페닐테트라카르복실산2무수물, 벤조페논테트라카르복실산2무수물 등의 산무수물과, 옥시디아닐린, 파라페니렌디아민, 벤조페논디아민 등의 방향족디아민을 탄소질기판상에 공증착하여, 가열 등에 의해 이미드화하여 형성할 수가 있다. 폴리이미드증착중합층에는, 또한 접착제층을 사이에 개재하여 금속박 또는 리드프레임이 적층되고, 그 후 가열 또는 상온에서 가압접착되고, 그것에 의하여 금속박 또는 리드프레임이 탄소질기판에 접착되어 원하는 배선판용기판이 형성된다. 폴리이미드증착중합층은, 막두께의 제어가 용이하고 또 막의 균일성에도 뛰어나기 때문에, 탄소질기판과, 금속박 또는 리드프레임을 확실하게 절연하면서 충분히 강고하게 밀착시킬 수 있다. 이 (ⅱ) 절연성접착층을 채용한 금속붙임적층판 형태의 본 발명의 배선판용기판의 일례의 단면을 도 7에 도식적으로 도시한다. 도 7의 금속붙임적층판 형태의 예에 있어서는, 탄소질기판(34)의 양면에 각각, 폴리이미드증착중합층(35a)과 접착제층(35b)으로 이루어지는 절연성접착층(35), 및 금속박층(36)이 순차 마련되고 금속붙임적층판 형태의 배선판용기판이 구성되어 있다.
다음에, 상기 (ⅲ)의 형태에 관해서 설명한다. 상술한 바와 같이, 상기 ( ⅰ), (ⅱ)에 있어서는, 폴리이미드도포막 또는 폴리이미드증착중합층과, 접착제층으로 이루어지는 복수층에 의해 절연성접착층을 구성하는 경우로 공정수는 늘어나지만 접착력을 특히 강고하게 하고 싶은 경우에 관해서 서술하였으나, 이것에 대하여 상기 (ⅲ)은, 폴리이미드층이 상기 (ⅰ), (ⅱ)에 있어서 「접착제층」의 기능도 겸용하는 경우이고 공정수를 억제할 수 있는 경우이다. 이러한, 접착제기능을 가지는 폴리이미드층으로서는, 유피타이트(상품명: 우베코산사제), 카푸튼(상품명: 도오레·듀퐁사제) 등의 폴리이미드계접착제로 이루어지는 층을 들 수 있다. 그리고, 상기 접착제기능을 가지는 폴리이미드층을 개재하여 배선판용기판을제작하는데 있어서는, 채용하는 폴리이미드계 접착제의 여러 가지 타입(열경화성, 열가소성, 또는 필름형, 용제형 등)에 상응한 방법으로, 금속박 또는 리드프레임과 탄소질기판을 접착시키면 좋다. 예컨대, 필름형의 열가소성폴리이미드접착제를 사용하는 경우에는, 그 필름형의 폴리이미드접착제를, 금속박 또는 리드프레임과 탄소질기판과의 사이에 끼워, 그 후 가열프레스함으로써 강고하게 접착시켜 배선판용기판을 얻을 수 있다. 이 (ⅲ)의 절연성접착층을 채용한 금속붙임적층판 형태의 본 발명의 배선판용기판의 일례의 단면을 도 8에 도식적으로 도시한다. 도 8의 금속붙임적층판 형태의 예에 있어서는, 탄소질기판(37)의 양면에 각각, 접착제기능을 가지는 폴리이미드층(38)으로 이루어지는 절연성접착층 및 금속박층(39)이 순차 마련되어 금속붙임적층판 형태의 배선판용기판이 구성되어 있다.
또한, 상기 (ⅲ)에 있어서의 폴리이미드계접착제는, 상기 (ⅰ)의 폴리이미드도포막상 또는 상기 (ⅱ)의 폴리이미드증착중합층상에 마련하는 접착제층으로서도 사용할 수 있다. 즉, 탄소질기판에 폴리이미드도포막(폴리이미드전착도포막을 포함함) 또는 폴리이미드증착중합층을 형성하여, 그 폴리이미드도포막상 또는 폴리이미드증착중합층상에, 상기 (ⅲ)의 폴리이미드계접착제에 의한 접착제층을 개재하여, 금속박 또는 리드프레임을 접착시켜 목적의 배선판용기판을 얻을 수 있다.
예컨대, 탄소질기판상에 폴리이미드도포막을 형성하고, 그 위의 접착제층으로서 열가소성의 필름형폴리이미드접착제를 사용한 경우에는, 금속박 또는 리드프레임을 적층시켜 가압접착할 때에, 폴리이미드도포막을 형성하는 도료가 탄소질기판표면의 구멍의 틈을 메우도록 흘러들어가 밀착하여 배선판용기판전체의 열전도성을 높이는 동시에, 필름형의 폴리이미드접착제를 개재하고 있기 때문에, 탄소질기판과, 금속박 또는 리드프레임이 확실하게 분리되어 절연성이 확보된다.
다음에, 상기 (ⅳ)의 형태에 관해서 설명한다. 상기 (ⅳ)의 절연성접착층의 형성에 있어서, 금속도금층은, 종래부터 알려진 무전해도금방법 또는 전해도금방법을 적절하게 선택, 채용하여 형성할 수가 있다. 도금하는 금속의 예로는, 동, 니켈 등을 들 수 있다. 금속도금층에는, 또한 접착제층을 사이에 개재하여 금속박 또는 리드프레임이 적층되고, 그 후 가열 또는 상온에서 가압접착되고, 그것에 의하여 금속박 또는 리드프레임이 충분히 강고하게 탄소질기판에 접착되어 목적의 배선판용기판이 형성된다. 또, 금속도금층상에 마련하는 접착제층은, 절연성을 갖는 것이 필요하다. 이 (ⅳ)의 경우, 금속도금층은, 탄소질기판으로의 접착력을 최고로 중시한 프라이머적기능을 다하고 있다. 이 (ⅳ)의 절연성접착층을 채용한 금속붙임적층판 형태의 본 발명의 배선판용기판의 일례의 단면을 도 9에 도식적으로 도시한다. 도 9의 금속붙임적층판 형태의 예에 있어서는, 탄소질기판(41)의 양면에 각각, 금속도금층(42a)과 접착제층(42b)으로 이루어지는 절연성접착층(42) 및 금속박층(43)이 순차 마련되어 금속붙임적층판 형태의 배선판용기판이 구성되어 있다.
상기 (ⅰ), (ⅱ) 및 (ⅳ)의 절연성접착층에 있어서의, 접착제층에 사용하는 접착제로서는, 상술한 폴리이미드계접착제이외, 에폭시수지계접착제, 실리콘계접착제등을 들 수 있다. 예컨대, 실리콘계접착제로는, KE1800T(상품명: 신에쓰실리콘사제), TES-3260(상품명: GE토시바실리콘사제) 등이 적절하게 사용된다. 또, 탄소질재료에 함침시키는 재료로서 언급한 히트레스글라스 등의 무기코팅제도, 상기한 접착제로서 사용할 수 있다. 이들의 접착제를, 상기의 폴리이미드도포막, 폴리이미드증착중합층, 또는 금속도금층(이하, 이 단락에 있어서「기초」라 함)의 위에 도포하는 등으로 접착제층을 형성하지만, 그 방법은 종래부터 알려진 각종 도포방법을 적절하게 선택, 채용하여 행할 수 있다. 접착제의 도포에 있어서는, (a) 먼저 탄소질기판에 마련한 기초의 위에 접착제를 도포하고, 그 도포막의 위에 금속박 또는 리드프레임을 적층할 수도 있고, (b) 먼저 금속박 또는 리드프레임의 한면에 접착제를 도포하고, 이 금속박 또는 리드프레임을 그 접착제의 도포막면이 탄소질기판에 마련한 기초에 접촉하도록 적층할 수도 있고, (c) 탄소질기판에 마련한 기초의 위, 및 금속박 또는 리드프레임의 한 면의 양쪽에 접착제를 도포하고, 각 접착제의 도포막면이 서로 접촉하도록 적층할 수도 있고, 또는 (d) 탄소질기판에 마련한 기초의 위에, 반경화상태의 필름형상으로 성형된 접착제및 금속박 또는 리드프레임을 순차 적층해도 좋다. 또, 금속박 또는 리드프레임을 적층함에 있어서는, 공기의 잔 류를 없애고 확실하게 밀착시키기 위해서, 로울이나 평판프레스 등으로 가압하면 좋다. 또한, 접착시킴에 있어서는, 기초 및 금속박 또는 리드프레임에 대하여, 미리 후술하는 바와 같은 각종 프라이머를 솔칠도포하거나 해서 프라이머처리를 시행할 수도 있다.
상기 접착제의 건조 내지 가열경화의 처리조건은, 사용한 접착제의 종류 등에 상응해서 적절하게 설정할 수 있다. 예컨대, 접착제로서 상기의 TES-3260(상품명: GE토시바실리콘사제)을 사용한 경우에는, 150℃에서 60분간 가열가압하여 형성하면 좋다.
계속해서, 상기 (a)의 형태에 관해서 설명한다. 상기 (ⅴ)의 절연성접착층의 형성에 있어서, 프라이머층에 사용하는 프라이머의 예로는, 도오레·다우코닝·실리콘사제의 프라이머 A (상품명), 프라이머 X(상품명)와 프라이머 Y(상품명)의 혼합물 등을 들 수 있다. 또한, 프라이머층에 마련하는 엘라스토머계의 접착제층은, 절연성을 갖는 것이 필요하고, 구체적 예로서, 도오레·다우코닝·실리콘사제의 SOTEFA-70(상품명: 실리콘 엘라스토머계접착제) 등의 엘라스토머계접착제가 적절하게 사용된다. 또, 이 엘라스토머계의 접착제는, 상기 (ⅰ), (ⅱ) 및 (ⅳ)의 절연성접착층에 있어서의 접착제로도 사용할 수 있다. 또한, 이 엘라스토머계의 접착제에는, 필요에 따라, SiN, SiC, A12O3 등의 미세입자형상의 열전도성 필러를 적정량 첨가할 수가 있다. 또, 상기열전도성 필러는, 상술한 (ⅰ), (ⅱ) 및 (ⅳ)의 절연성접착층에 있어서 각종의 접착제층, 또는 상기 (ⅲ)에 있어서의 접착제기능을 가지는 폴리이미드층에도 첨가할 수가 있다. 그리고, 프라이머층에 마련된 엘라스토머계의 접착제층은 건조 내지 가열경화되고, 그것에 의하여 금속박 또는 리드프레임이 충분히 강고하게 탄소질기판에 접착되어 목적의 배선판용기판이 형성된다. 상기 엘라스토머계의 접착제층의 건조 내지 가열경화의 처리조건은, 사용한 엘라스토머계의 접착제의 종류 등에 응해서 적절하게 설정할 수가 있다. 이 (ⅴ)의 절연성접착층을 채용한 금속붙임적층판 형태의 본 발명의 배선판용기판의 일례의 단면을 도 10에 도식적으로 도시한다. 도 10의 금속붙임적층판 형태의 예에 있어서는, 탄소질기판(51)의 양면에 각각, 프라이머층(52a)과 엘라스토머계의 접착제층(52b)으로 이루어지는 절연성접착층(52) 및 금속박층(53)이 순차 마련되어 금속붙임적층판 형태의 배선판용기판이 구성되어 있다.
또한, 상기 (ⅰ)∼(ⅴ)의 절연성접착층의 형성에 있어서는, 필요에 따라, (ⅰ), (ⅱ), (ⅳ) 및 (ⅴ)에 있어서의 각 접착제층, 또는 (ⅲ)에 있어서의 접착제기능을 가지는 폴리이미드층에 대하여, 미세입자형상의 스페이서기능을 가지는 필러를 적정량 첨가할 수가 있다. 이 스페이서기능을 가지는 필러의 예로서, 실리카, 구형의 알루미나, 중공바륜(hollow balloon) 등을 들 수 있다.
또한, 상기 (ⅰ)∼(ⅴ)의 절연성접착층의 형성에 있어서, 필요에 따라, (ⅰ), (ⅱ), (ⅳ) 및 (ⅴ)에 있어서의 각 접착제층, 또는 (ⅲ)에 있어서의 접착제기능을 가지는 폴리이미드층에 대하여, 절연성의 직포 또는 부직포를 매설할 수가 있다. 이 예를 도 11에 나타낸다. 도 11은, 탄소질기판(61)의 양면에 각각, 폴리이미드도포막 등의 기초(62a)와, 부직포(62c)를 매설시킨 접착제층(62b)으로 이루어 지는 절연성접착층(62), 및 금속박층(63)이 순차 마련된 금속붙임적층판 형태의 배선판용기판이다. 이와 같이, 직포 또는 부직포를 매설함으로써, 직포 또는 부직포를 스페이서로 기능시키고, 탄소질기판과, 금속박 또는 리드프레임과의 사이를 적어도 직포 또는 부직포의 두께만큼 확실하게 분리하여 배선판용기판의 절연파탄강도를 향상시킬 수 있다.
상기의 직포 또는 부직포로서는, 절연성·내열성을 가지는 것을 조건으로서, 여러 가지의 합성 섬유, 천연섬유, 유리섬유 등의 직포, 부직포중에서 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 구체적으로는, 메타·아라미드페이퍼(상품명: 듀퐁테이진어드벤스드페이퍼사제) 등의 아라미드계섬유로 이루어지는 부직포를 적절한 예로서 들 수 있다. 또한, 직포 또는 부직포의 두께는, 너무 두꺼우면 배선판용기판전체의 열전도율이 저하하고, 반대로 너무 엷으면 금속박 또는 리드프레임과 탄소질기판과의 절연성을 확보할 수 없기 때문에, 이들을 고려하여 적절하게 설정된다. 구체적으로는 30∼150㎛ 정도가 적당하지만 이것에 한정되는 것은 아니다.
상기 직포 또는 부직포를 사용하여 배선판용기판을 제작하는 데에 있어서는, 절연성접착층이 폴리이미드도포막 등의 기초와 접착제층으로 이루어지는 경우, 예컨대 아래와 같이 행한다. 즉, (a) 탄소질기판상에 폴리이미드도포막 등의 기초를 형성하고, (b) 그 기초 위에 도포·침지 등에 의해 접착제를 함침시킨 직포·부직포를 적층시키고, (c) 또한 그 위에 금속박 또는 리드프레임을 적층시킴으로써 배선판용기판을 제작한다. 또한 별도의 예로서는, 상기 (b)에 있어서, 기초위에 접착제를 도포하고, 그 위에 직포·부직포를 재치하고, 다시 접착제를 도포함으로써 직 포·부직포가 매설한 접착제층을 형성해도 좋다. 그 때, 접착제가 경화하는 것에 의한 체적의 저하가 있는 경우도 고려하여, 직포·부직포가 접착제층에 매설한 상태(접착제층표면에 노출하지 않은 상태)로 경화하기 위해서 충분한 량의 접착제를 도포하는 것이 필요하다. 또한, 배선판용기판에 있어서 절연성접착층가 접착제기능을 가지는 폴리이미드층으로 이루어지는 경우에도, 탄소질기판상에 기초를 형성하지 않는 이외는 상기 (a)∼(c)에 준하여 제작할 수 있다. 그 때, 열가소성의 필름형폴리이미드접착제를 사용하는 경우에는, 예컨대 2장의 필름형접착제로 직포 또는 부직포를 끼어넣고, 금속박 또는 리드프레임을 적층시키고, 그 후 접착제를 용융·경화시키는 등의 수단에 의해 제작할 수가 있다. 이 때, 직포 또는 부직포는 필름형접착제의 용융온도 보다도 높은 내열성을 필요로 하는 것은 물론이다. 또, 금속박 또는 리드프레임을 적층시킴에 있어서는, 공기의 잔류를 없애고 확실하게 밀착시키기 위해서 로울이나 평판프레스 등으로 가압하는 것이 바람직하다.
본 발명의 배선판용기판에 있어서는, 그 형태가 금속붙임적층판인 경우, 그 금속붙임적층판은, 종래부터 알려진 포트리소그래피기술의 통상법에 따라서 적절하게 프린트배선이 형성된 프린트배선기판으로 할 수 있고, 얻어진 프린트배선기판은 여러 가지의 전기, 전자기기 등의 배선기판으로서 적절하게 사용할 수 있다. 또한, 그 형태가 리드프레임적층기판인 경우, 그 리드프레임적층기판은 그대로 여러 가지의 전기, 전자기기 등의 배선기판으로서 적절하게 사용할 수 있다. 본 발명의 배선판용기판은, 열전도성이 뛰어 나고, 열방산성이 뛰어난 것으로, 금속붙임적층판 형태의 본 발명의 배선판용기판으로부터 유도된 프린트배선기판, 또는 리드프레임적 층기판형태의 본 발명의 배선판용기판은 특히 발열을 동반하는 여러 가지의 전기, 전자기기 등의 회로에 적절하게 사용할 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
(실시예1)
탄소메트릭스중에 있어 두께방향으로 탄소섬유가 배열하여 이루어지는 두께 3mm의 판형상의 탄소섬유강화탄소복합재료(이하 "C/C" 콤포지트」라 함)인 CC(상품명: 첨단재료사제)를 탄소질기판으로서 사용했다. 이 판형상의 C/C 콤포지트의 한 면에, 폴리이미드전착도료를, 30V에서 2.5분, 상온에서 전착도포하고, 80℃에서 10분 건조시키고, 또한 250℃에서 30분 소부함으로써 폴리이미드전착도포막을 형성하였다. 그리고 상기의 폴리이미드전착도포막상에, 실리콘계접착제·KE1800T(상품명: 신에쓰실리콘사제)를 도포 한 두께 70㎛의 동박을, 접착제도포면이 상기 폴리이미드전착도포막에 접촉하도록 적층시켰다. 또, 적층에 있어서는, 폴리이미드전착도포막, 및 접착제를 도포하기 전의 동박에 대하여, 미리 프라이머 A (상품명: 도오레·다우코닝·실리콘사제)를 솔칠도포함으로써 프라이머처리를 시행해 두었다. 이어서, 120℃에서 3분간 히트프레스로 294N/㎠의 압압상태로하여 공기나 잉여의 접착제를 배제하고, 그 후 압압상태에서 개방하여 120℃에서 60분간 가열처리함으로써 접착제를 경화시켜 동붙임적층판을 제작하였다. 이 동붙임적층판에 있어서 폴리이미드전착도포막의 두께는 20㎛이었다. 또한, 접착제층의 두께는 100㎛이고, 전체의 두께는 3.19mm이었다.
(실시예2)
실시예1에서 사용한 바와 같은 두께 3mm의 판형상 C/C 콤포지트의 한 면에, 폴리이미드도료인 리카코트PN-20 (상품명: 신닛뽄리카사제)를 솔칠도포하고, 200℃에서 30분 소부하여 폴리이미드도포막을 형성하였다. 그 폴리이미드도포막상에, 실리콘계접착제·KE1800T (상품명: 신에쓰실리콘사제)를 도포한 두께 70㎛의 동박을, 접착제도포면이 상기 폴리이미드도포막에 접촉하도록 적층시켰다. 또, 적층에 있어서, 폴리이미드도포막 및 접착제를 도포하기 전의 동박에 대하여, 미리 프라이머-A(상품명: 도오레·다우코닝·실리콘사제)를 솔칠도포함으로써 프라이머처리를 시행해 두었다. 계속해서, 120℃에서 3분간 히드프레스로 294N/cm2의 압압상태에서 공기나 잉여의 접착제를 배제하여, 120℃에서 60분간 처리함으써 접착제를 가열경화시켜 동붙임적층판을 제작하였다. 이 동붙임적층판에 있어서 폴리이미드도포막의 두께는 20㎛이었다. 또한, 접착제층의 두께는 1OO㎛이었다.
(실시예3)
실시예1에서 사용한 것과 같은 두께 3mm의 판형상 C/C 콤포지트의 양면에, 무전해도금으로써 니켈을 도금하고, 그 양쪽의 니켈도금층에 실리콘계접착제·KE1800T(상품명: 신월실리콘제)를 도포한 두께70㎛의 동박을, 접착제도포면이 상기 니켈도금층에 접촉하도록 적층시켰다. 또, 적층에 있어서, 니켈도금층 및 접착제를 도포하기 전의 동박에 대하여, 미리 프라이머A(상품명: 도오레·다우코닝·실리콘사제)를 솔칠도포함으로써 프라이머처리를 시행해 두었다. 계속 해서, l20℃에서 3분간 히트프레스로 294N/cm2의 압압상태로 하여 공기나 잉여의 접착제를 배제하고, 120℃에서 60분간 처리함으로써 접착제를 가열경화시켜 동붙임적층판을 제작하였다. 얻어진 동붙임적층판에 있어서의 니켈도금층의 두께는 50㎛이었다. 또한 얻어진 접착제층의 두께는 1OO㎛이었다.
(실시예4)
실시예1에서 사용한 것과 같은 두께 3mm의 판형상 C/C 콤포지트의 한 면에, 프라이머 X(상품명: 도오레·다우코닝·실리콘사제)를 솔칠도포하고, 30분 상온건조하여 프라이머층을 형성하였다. 이 프라이머층에, 필름형상의 실리콘 엘라스토머계접착제·SOTEFA-70 (상품명: 도오레·다우코닝·실리콘사제) 및 두께 70㎛의 동박을 순차 적층시키고, 130℃에서 30분, 98N/㎠의 압력으로써 접착제를 가열경화시켜 동붙임적층판을 제작하였다. 얻어진 동붙임적층판에 있어서의 프라이머층의 두께는 1㎛이었다. 또한, 엘라스토머계의 접착제층의 두께는 1OO㎛였다.
(실시예5)
실시예1에서 사용한 것과 같은 두께 3mm의 판형상 C/C 콤포지노트를, 히트레스글라스 GA-4 (N) (상품명:호머테크놀러지사제의 상온경화형 실리카용액)중에 70 mmHg 감압하에서 디핑하고, 그 판형상 C/C 콤포지트의 미세구멍에 히트레스글라스를 함침시키고, 그 후 상온에서 50분 방치하고, 계속해서 120℃에서 60분간 가열함으로써 히트레스글라스를 경화시키고, 히트레스글라스의 함침된 판형상 C/C콤포지트를 얻었다. 이 히트레스글라스가 합침된 판형상 C/C콤포지트를 탄소질기판으로 서 사용하는 것 이외는, 실시예1과 같이 조작하여, 동붙임적층판을 제작하였다.
(실시예6)
실시예1에서 사용한 판형상 C/C콤포지트 대신에, 동을 고온고압하에서 함침시킨 두께 3mm의 MB-18 (상품명: 탄소섬유를 일차배열시킨 메비우스·A·T사제의 C/C콤포지트베이스)를 탄소질기판으로 사용한 것 이외는, 실시예1과 같이 조작하여 동붙임적층판을 제작하였다. 이 동붙임 적층판에 있어서의 폴리이미드전착도포막의 두께는 20㎛이었다. 또한, 접착제층의 두께는 100㎛이고, 전체의 두께는 3.19mm 이었다.
다음에, 실시예6에서 얻어진 동붙임적층판으로부터 에칭에 의해 표면의 동박을 제거한 것(두께 3.12 mm)을 알루미늄판(두께 25mm)상에 두고, 열전도율계 QTM-500(쿄오토전자사제)에 의해 열전도율을 측정하였다. 여기서 알루미늄판을 사용하는 것은, 열전도율을 측정하는 것에 있어서 어느 정도의 두께가 필요하기 때문이다. 그리고, 측정한 결과, 22.64(W/m·K)의 값을 얻었다.
(비교예 l)
비교예로서, 산하야트사제프린트기판 No.31(두께1.6 mm)을 사용했다. 이 프린트기판은, 글라스-에폭시기판의 양면에 동박을 첩착한 것이다.
상기의 프린트기판으로부터 에칭에 의해 표면의 동박을 제거하여 글라스-에폭시기판을 얻었다. 다음에, 얻어진 글라스-에폭시기판을 알루미늄판(두께25 mm)상에 두고, 열전도율계 QTM-500(쿄오토전자사제)에 의해 열전도율을 측정하였다. 여기서 알루미늄판을 사용하는 이유는, 실시예 6과 마찬가지로, 열전도율을 측정함에 있어서 어느 정도의 두께가 필요하기 때문이다. 그리고, 측정의 결과, 0.552 (W/m·K)의 값을 얻었다.
또, 열전도율을 측정함에 있어서는, 실시예6 및 비교예1에서 거의 같은두께로 하기 위해서 비교예1의 기판을 2장 포개서 두께 3.2mm으로 해서 측정하였다. 또한, 측정물의 표면을 확실하게 절연으로 할 필요가 있기 때문에, 만약을 위해, 실시예6의 동박을 제거한 적층판의 표면을, 랩필름 (두께 1O㎛)으로 덮어서 측정하였다. 참고로, 비교예1의 글라스-엑폭시기판은 절연성이기 위해서 열전도율측정에 있어서 랩필름으로 덮을 필요는 없지만, 실시예6과 같은 조건으로 하기 위해서 굳이 랩필름으로 덮어서 측정하였다.
상기의 측정결과로부터, 비교예1이 열전도율 0.552(W/m·K)인 것에 대하여, 실시예6은 22.64(W/m·K)이고, 열전도율을 각별히 향상시킬 수 있었다.
또한, 본 발명의 배선판용기판의 일형태의 금속붙임적층판은, 탄소질기판과 금속박과의 접착성이 강고하고, 부피저항율, 표면저항, 비유전율, 유전정접 등의 여러 특성도 종래의 금속붙임적층판의 표준치를 충분히 만족하는 것으로, 적절하게 사용할 수 있었다. 이상의 측정에 사용한 장치를 표 1에, 측정결과를 표 2에 정리해서 나타낸다.
Figure 112001010384854-pct00001
Figure 112001010384854-pct00002


(실시예 7)
실시예1에 있어서, 동박대신에, 두께 500㎛의 동판으로부터 소정의 배선패턴의 타발에 의해 제작된 리드프레임을 사용한 것 이외는, 실시예1과 같이 조작하여, 리드프레임 적층기판을 제작하였다. 이 얻어진 리드프레임적층기판에 관해서, 실시예6과 같이 해서, 동박대체의 리드프레임을 에칭에 의해 제거하였지만 열전도율을 측정한 바, 실시예6과 같이, 비교예1의 경우의 열전도율보다 각별히 높은 열전도율이 얻어졌다.
(실시예8)
실시예l에서 사용한 것과 같은 두께 3mm의 판형상 C/C 콤포지트의 한 면에, 유피렉스S (포리이미드와니스, 상품명: 우베코산사제)를 솔칠도포하고, 계속해서 필름형의 폴리이미드접착제로서 두께 20㎛의 유피타이트(형번 UPA-Nll1, 상품명: 우베코산사제)를 적층시키고, 다시 두께 70㎛의 동박을 적층시켜, 170℃에서 30분, 294 N/cm2의 압력으로 가압한 후, 250℃에서 2분, 20N/cm2의 압력으로 가압함으로써 접착시켜 동붙임적층판을 제작하였다. 이 얻어진 동붙임적층판에 대해서, 실시예6과 같이 하여 열전도율을 측정한 바, 상기 각 실시예와 같이 높은 열전도율이 얻어졌다. 또한, JIS C6481에 의한 박리강도를 측정한 바, 1.2 kgf/cm이라는 충분히 높은 값이 얻어졌다.
(실시예9)
실시예1에서 사용한 것과 같은 두께 3mm의 판형상 C/C 콤포지트의 한 면에, 필름형의 폴리이미드접착제로서 두께 20㎛의 유피타이트(형번UPA-X1 l1, 상품명: 우베코산사제)를 개재하여, 두께 70㎛의 동박을 적층시키고, 250℃에서 3분, 50N/cm2의 압력으로 가압함으로써 접착시켜 동붙임 적층판을 제작하였다. 이 얻어진 동붙임적층판에 대해서, 실시예6과 같이 해서 열전도율을 측정한 바, 상기 각 실시예와 같이 높은 열전도율이 얻어졌다. 또한, JIS C648l에 의한 박리강도를 측정한 바, 1.1kgf/㎝였다.
(실시예10)
실시예1에 있어서, 폴리이미드전착도포막대신에, 진공중에서 폴리이미드증착중합층을 형성한 것 이외는, 실시예1과 같이 조작하여, 동붙임적층판을 제작하였다. 이 동붙임적층판에 있어서의 폴리이미드증착중합층의 두께는 20㎛이었다. 이 얻어진 동붙임적층판에 대해서, 실시예6과 같이 하여, 동박을 제거하였지만 열전도율을 측정한 바, 실시예6과 같이, 비교예1의 경우의 열전도율보다 각별히 높은 열전도율이 얻어졌다.
(실시예11)
실시예1에서 사용한 것과 같은 두께 3mm의 판형상 C/C 콤포지트의 한 면에, 폴리이미드도료인 리카코트PN-20(상품명: 신닛뽄리카사제)를 솔칠도포하고, 200℃에서 30분 소부하여 두께20㎛의 폴리이미드도포막을 형성하였다. 다음에, 실리콘계접착제·KE1800T(상품명: 신에쓰실리콘사제)를 함침시킨 아라미드부직포인 두께 120㎛의 메터·아라미드페이퍼(상품명: 듀퐁 테이진어드벤스드페이퍼사제)를 상기 폴리이미드도포막에 적층시키고, 다시, 두께 70㎛의 동박을 적층시켰다. 또, 적층함에 있어서는, 폴리이미드도포막 및 접착제를 도포하기 전의 동박에 대하여, 미리 프라이머A(상품명: 도오레·다우코닝·실리콘사제)를 솔칠도포함으로써 프라이머처리를 시행해 두었다. 계속해서 120℃에서 3분간 히트프레스로 294N/cm2의 압압태로 하여 공기나 잉여의 접착제를 배제하고, 그 후 압압상태로부터 개방하여 120℃에서 60분간 가열처리 함으로써 접착제를 경화시켜 동붙임적층판을 제작하였다. 이 얻어진 동붙임적층판에 대해서, 실시예6과 같이 하여, 동박을 제거하였지만 열전도율을 측정한 바, 실시예6과 같이, 비교예1의 경우의 열전도율보다 각별히 높은 열전도율이 얻어졌다. 또한, JIS K6911에 의한 절연파괴강도를 측정한 바, 10.8kV라고 하는 충분히 높은 값이 얻어졌다.
본 발명에 의하면, 열전도성에 뛰어나고, 발열된 열을 빠르게 얻는 배선판용기판이 금속붙임적층판의 형태, 및 리드층기판의 형태로 제공된다. 또한, 탄소질기판과 금속박 또는 프레임이 강고하게 접착된 배선판용기판이 제공된다.
본 발명의 배선판용기판은, 기판으로 하는 탄소질재료가 염가이므로, 저비용으로 제조할 수가 있다. 또한, 본 발명의 판은, 기판으로 하는 탄소질재료가 경량이기 때문에, 경량인 양이나 배선판용기판을 사용한 전기, 전자기기는 중량이 저감된다.

Claims (28)

  1. 탄소섬유강화 탄소복합재료 또는 등방성 고밀도 탄소재료의 미세구멍에 무기코팅제 또는 금속을 함침시킨 것으로 형성된 탄소질 기판에 금속박 또는 리드프레임이 절연성 접착층을 개재하여 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 배선판용기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 탄소질기판에 절연성접착층을 개재하여 적층되어 있는 것이 금속박으로, 형태가 금속붙임적층판인 배선판용기판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 탄소질기판에 절연성접착층을 개재하여 적층되어 있는 것이 리드프레임이고, 형태가 리드프레임을 기판에 적층한 배선판용기판인 배선판용기판.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연성접착층이, 탄소질기판에 마련된 폴리이미드도포막과, 그 폴리이미드도포막에 마련된 접착제층으로 구성되어 이루어지는 배선판용기판.
  5. 제4항에 있어서, 상기 폴리이미드도포막이, 폴리이미드전착도포막인 배선판용기판.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연성접착층이 탄소질기판 에 마련된 폴리이미드증착중합층과, 그 폴리이미드증착중합층에 마련된 접착제층으로 구성되어 이루어지는 배선판용기판.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연성접착층이 탄소질기판에 마련된 접착제기능을 가지는 폴리이미드층으로 구성되어 이루어지는 배선판용기판.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연성접착층이 탄소질기판에 마련된 금속도금층과, 그 금속도금층에 마련된 접착제층으로 구성되어 이루어지는 배선판용기판.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연성접착층이, 탄소질기판에 마련된 프라이머층과, 그 프라이머층에 마련된 엘라스토머계의 접착제층으로 구성되어 이루어지는 배선판용기판.
  10. 제4항에 있어서, 상기 접착제층에 절연성의 직포 또는 부직포가 매설되어 이루어지는 배선판용기판.
  11. 제5항에 있어서, 상기 접착제층에 절연성의 직포 또는 부직포가 매설되어 이루어지는 배선판용기판.
  12. 제6항에 있어서, 상기 접착제층에, 절연성의 직포 또는 부직포가 매설되어 이루어지는 배선판용기판.
  13. 제7항에 있어서, 상기 접착제기능을 가지는 폴리이미드층에, 절연성의 직포 또는 부직포가 매설되어 이루어지는 배선판용기판.
  14. 제8항에 있어서, 상기 접착제층에, 절연성의 직포 또는 부직포가 매설되어 이루어지는 배선판용기판.
  15. 제9항에 있어서, 상기 접착제층에 절연성의 직포 또는 부직포가 매설되어 이루어지는 배선판용기판.
  16. 제4항에 있어서, 상기 접착제층에 스페이서기능을 가지는 필러가 함유되어 이루어지는 배선판용기판.
  17. 제5항에 있어서, 상기 접착제층에 스페이서기능을 가지는 필러가 함유되어 이루어지는 배선판용기판.
  18. 제6항에 있어서, 상기 접착제층에 스페이서기능을 가지는 필러가 함유되어 이루어지는 배선판용기판.
  19. 제7항에 있어서, 상기 접착제기능을 가지는 폴리이미드층에 스페이서기능을 가지는 필러가 함유되어 이루어지는 배선판용기판.
  20. 제8항에 있어서, 상기 접착제층에 스페이서기능을 가지는 필러가 함유되어 이루어지는 배선판용기판.
  21. 제9항에 있어서, 상기 접착제층에 스페이서기능을 가지는 필러가 함유되어 이루어지는 배선판용기판.
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