KR101441024B1

KR101441024B1 - 배선판 및 배선판의 제조법

Info

Publication number: KR101441024B1
Application number: KR1020127015616A
Authority: KR
Inventors: 가오루 오노; 마코토 호소다
Original assignee: 가부시키가이샤 아인
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2010-11-05
Publication date: 2014-09-17
Also published as: JP2011138898A; JP5307704B2; CN102668725A; WO2011080965A1; CN102668725B; KR20120085909A

Abstract

경량화, 저코스트화 및 방열성이 좋은 점을 동시에 달성할 수 있는 배선판 및 그 제조법을 제공한다.
이 배선판(1)은, 수지를 함유하는 절연기판(2)를 구비한다.그리고, 배선판(1)은, 절연기판(2)의 상측면(3)에 형성된 배선패턴(6)과, 절연기판(2)의 상측면(3) 및 상측면(3)과는 반대 측의 하측면(4)의 양면을 관통하는 스루홀(5)을 가지고, 배선패턴(6)은, 스루홀(5)내에 설치되는 전열체(5A)에 의해서 하측면(4)의 하측 배선패턴(7)과 연결되고, 하측면(4)에는, 하측배선패턴(7)와 접촉하도록 배치된 절연층(8)과, 절연층(8)과 접촉함과 동시에 하측배선패턴(7)에 접촉하지 않게 형성된 금속층(9)이 배치되어 있다.

Description

배선판 및 배선판의 제조법{WIRING BOARD AND METHOD FOR PRODUCING WIRING BOARD}

본 발명은, 배선판 및 배선판의 제조법에 관한 것이다.

대형의 인버터, 발광 다이오드등의 고발열부품의 실장을 위해서는, 높은 방열 효율을 가진 세라믹기판, 또는 금속베이스의 기판이 이용되고 있다.

특허 문헌 1에 기재되어 있는 세라믹기판은, 질화규소질 소결체(窒化硅素質燒結體)로부터 되는 세라믹기판의 표면에 활성금속밀납재(活性金屬蜜蠟材)를 개입시켜 금속 배선판이 설치되어 있다.

그리고, 그 금속 배선판이 설치되어 있는 세라믹기판의 표면에 두께가 0.1~2㎛의 산화규소막(酸化硅素膜)이 피착(被着)되고 있는 것이다.

또, 특허 문헌 2에 기재되어 있는 금속베이스의 기판은, 양극산화처리를 이용해 절연막인 알루마이트(alumite) 피막을 형성한 알루미늄기판의 표면에, 기상성장법(氣相成長法)에 의해 알루미늄층과 금속시드층(metal seed layer)을 형성한 후, 수화처리(水和處理)에 의해 알루미늄층과 알루마이트 피막의 일부를 베마이트층(boemite layer)에 변화시켜, 알루마이트 피막과 금속시드층의 사이에 베마이트층을 형성한다.

그 후, 전기 도금법에 의해 금속시드층상에 소망한 두께의 도전성금속층을 형성한 것이다.

[특허 문헌]

특허 문헌1:특개 2001－308475호 공보

특허 문헌2:특개 2009－123980호 공보

그러나, 상술의 세라믹기판 또는 금속베이스의 기판은, 매우 고가이고 중량이 크다.

거기서, 본 발명의 목적은, 경량화, 저코스트화 및 방열성이 좋은 점을 동시에 달성할 수 있는 배선판 및 그 제조법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명과 관련되는 배선판은, 수지를 함유하는 절연기판을 구비하는 배선판에 있어서, 절연기판의 한쪽 면에 형성된 배선패턴과, 절연기판의 한쪽 면 및 상기 한쪽 면과는 반대 측의 다른 쪽 면의 양면을 관통하는 스루홀을 가지고, 배선패턴은, 스루홀 내에 설치되는 전열체에 의해서 다른 쪽 면의 방열용의 금속패턴과 연결되고, 다른 쪽 면에는, 방열용의 금속패턴과 접촉하도록 배치된 절연층과, 절연층과 접촉함과 동시에 방열용의 금속패턴과는 접촉하지 않게 형성된 금속층이 배치되어 있다.

여기서, 금속층은, 절연층의 일부만을 덮도록 하고, 또한 배선판의 단부의 전부 또는 일부를 덮지 않도록 할 수 있다.

또, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명과 관련되는 배선판은, 수지를 함유하는 절연기판을 구비하는 배선판에 있어서, 절연기판의 한쪽 면에 형성된 배선패턴과, 절연기판의 한쪽 면 및 상기 한쪽 면과는 반대 측의 다른 쪽 면의 양면을 관통하는 스루홀을 가지고, 배선패턴은, 스루홀 내에 설치되는 전열체에 의해서 다른 쪽 면의 방열용의 금속패턴과 연결되고, 다른 쪽 면에는, 방열용의 금속패턴과 접촉하도록 배치된 절연층이 배치되어 있다.

여기서, 절연층은, 세라믹분말을 함유하는 수지성형체(樹脂成形體)인 것이 바람직하다.

또, 절연층 중의 금속층이 배치되지 않은 부분은, 히트싱크에 접촉되고 있는 것이 바람직하다.

또,방열용의 금속패턴은 배선패턴을 겸함과 동시에, 절연층은, 방열용의 금속 패턴에 걸쳐서 배치되어 있는 것이 바람직하다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명과 관련되는 배선판의 제조법은, 수지를 함유하는 절연기판을 구비하는 배선판의 제조법에 있어서,

절연기판의 한쪽 면에 배선패턴을 형성하는 스텝과,

절연기판의 다른 쪽 면에 배선패턴과 동일 또는 다른 패턴이 되는 방열용의 금속패턴을 형성하는 스텝과,

절연기판의 한쪽 면과 한쪽 면과는 반대 측의 다른 쪽 면을 관통하는 스루홀을 형성하는 스텝과,

배선패턴과 방열용의 금속패턴을, 스루홀을 통해서 전열체로 연결하는 스텝과,

다른 쪽 면에, 방열용의 금속패턴과 접촉하도록 절연층을 배치하는 스텝과,

절연층에 접촉함과 동시에 방열용의 금속패턴에는 접촉하지 않게 금속층을 배치하는 스텝을 가진다.

여기서, 절연층과 금속층을, 절연기판에 대해 열압착하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의해서, 경량화, 저코스트화 및 방열성이 좋은 점을 동시에 달성할 수 있는 배선판 및 그 제조법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1의 실시의 형태와 관련되는 배선판의 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1의 실시의 형태와 관련되는 배선판의 제조 과정을, 도 1에 나타내는 종단면도와 같게 나타내 보이는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2의 실시의 형태와 관련되는 배선판의 제조 과정을 나타내는 도면이며, 도 2와 같게 나타내 보이는 도면이다.
도 4는 절연기판의 단부의 외부단자를 피해 절연층 및 금속층을 배치한 예를 나타내 보이는 배선판의 평면도이다.

본 발명의 실시의 형태와 관련되는 배선판(配線板)의 구성 및 제조법에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은, 본 발명의 제1의 실시의 형태와 관련되는 배선판(1)의 종단면도(從斷面圖)이다.

배선판(1)은, 에폭시(epoxy)계의 수지가 유리섬유시트에 함침(含浸)된 프리프레그(prepreg)를 가열 압착해 형성된 절연기판(2)를 가지고 있다.

절연기판(2)은, 도 1에 있어서 위쪽이 되는 상측면(3)(한쪽 면)과 상측면(3)과는 반대 측의 도 1에 있어서 아래쪽이 되는 하측면(4)(다른 쪽 면)을 관통하는 스루홀(through hole)(5)을 가지고 있다.

절연기판(2)의 상측면(3)에는, 소정의 형상의 동박으로부터 되는 배선패턴(6)이 다수 형성되어 있다.

그리고, 배선패턴(6)은, 스루홀(5)의 내벽면(內壁面)을 통해서 하측면(4)으로 연장되고 있다.

즉, 이 스루홀(5)의 내벽면에는, 동으로부터 되는 전열체(電熱體)(5A)가 배치되어 있게 된다.

그리고, 하측면(4)에는, 배선패턴(6)과 열적 및 전기적으로 접속된 하측배선패턴(7)이 배치되어 있다.

그리고, 이 하측배선패턴(7)과 접촉하도록 배치된 절연층(8)이 하측배선 패턴(7)를 덮고 있다.

여기서, 하측배선패턴(7)는, 방열용의 금속패턴이 된다.

그리고, 절연층(8) 중의 하측면(4)와 대향(對向)하지 않는 쪽의 면의 전면에는, 배선패턴(6)의 동박 두께와 동일한 두께의 동박으로부터 되는 금속층(9)이 배치되어 있다.

또한, 하측배선패턴(7)는, 배선패턴(6)과 협동(協同)해 회로를 형성하고 있지만, 회로의 일부를 형성하지 않고 단지 방열용만이라고 해도 좋다.

여기서, 절연층(8)은, 알루미나 세라믹 분말을 함유하는 에폭시수지 성형체 이다.

이 절연층(8)의 두께는, 15~200㎛ 하는 것이 바람직하다.이 실시의 형태에서는 80㎛로 하고 있다.

또, 절연층(8)의 내압(耐壓)은 4 kV로 되어 있다.

또, 절연층(8)은, 절연기판(2)의 하측면(4)의 거의 전역(全域)에 배치되어 있고, 하측면(4)에 형성된 모든 하측배선패턴(7)에 걸쳐서 배치되어 있다.

또, 금속층(9)는, 동박으로 형성되고 있고, 절연층(8)의 전체를 덮고 있다.

또, 절연기판(2)의 하측면(4)에 형성된 다수의 하측배선패턴(7)의 배선 형상은, 스루홀(5)을 통한 상측면(3)의 각각의 배선패턴(6)의 형상과 같다.

또, 절연층(8)의 일부는, 하측면(4)측으로부터 각 스루홀(5)의 전열체(5A)의 표면으로 약간 진입하고 있다.

즉, 절연층(8)의 스루홀(5)에 향해 있는 부분은, 스루홀(5)내에 약간 돌출하고 있다.

이 돌출에 의해서 절연층(8)은, 절연기판(2)으로부터 떨어지기 어려워진다.

도 2는, 본 발명의 제1의 실시의 형태와 관련되는 배선판(1)의 제조 과정을, 도 1에 나타내는 종단면도와 같게 나타내 보이는 도면이다.

우선, 에폭시계의 수지가 유리섬유시트에 함침된 프리프레그(prepreg)를 가열 압착해 형성된 절연기판(2)의 양면에 동박(11)을 붙여, 동박(11) 첨부의 절연기판(2)를 형성한다(동박첨부절연기판형성공정(銅箔添附絶緣基板形成工程).

다음에, 드릴(drill)을 이용해, 절연기판(2)의 상측면(3)과 하측면(4)를 관통하는 스루홀(5)을 형성한다(스루홀(through-hole)형성공정).

그 후, 동의 스루홀 도금법에 의해 스루홀(5)의 내벽면에 전열체(5A)를 형성한다(스루홀도금공정).

이것으로, 절연기판(2)의 양면의 동박(11)은, 스루홀(5)의 내벽에 형성한 동도0금층인 전열체(5A)에 의해서 도통(導通)되며, 삼자가 합쳐 도전층(12)으로 된다.

스루홀도금공정후, 절연기판(2)의 양면의 도전층(12)에 대해서 에칭 (etching) 처리를 실시한다(에칭공정).

이 에칭 처리에 의해서, 도전층(12) 중의 배선 및 방열에 필요한 부분이 남아, 배선패턴(6) 및 하측배선패턴(7)이 각각 형성된다.

또한, 전열체(5A)는, 에칭처리되지 않는다.

상술한 바와 같이, 이 배선패턴(6) 및 하측배선패턴(7)은, 절연기판(2)의 양면에 있어서 각각 동일 형상의 패턴 형상으로 되어 있다.

그 후, 알루미나 세라믹 혼입 수지페이스트(paste)를 함침한 프리프레그가 금속층(9)에 도포(塗布)되어 있는 것, 즉, 높은 열전도율을 가지는 수지첨부 동박을, 절연기판(2)의 하측면(4)에 그 프리프레그를 접촉시켜 절연기판(2)의 두께 방향으로, 진공적층프레스장치를 이용해 가열 압착 시킨다(절연층·금속층열압착 공정)(絶緣層·金屬層熱壓着工程).

그러면, 그 프리프레그가 절연층(8)이 된다.

이때, 절연층(8)의 일부가 스루홀(5) 내에 약간 돌출한다.

또한, 수지첨부동박으로부터 형성되는 절연층(8)과 금속층(9)의 일체화물은, 그 열전도율이 3 W/m·K로 되어 있다.

이상의 과정을 거치는 것에 의해서, 본 발명의 제1의 실시의 형태와 관련되는 배선판(1)이 제조된다.

도 3은, 본 발명의 제2의 실시의 형태와 관련되는 배선판(16)의 제조 과정을, 도 2와 같게 나타내 보이는 도면이다.

또한, 이미 도 2에 나타낸 동박첨부절연기판 형성공정, 스루홀 형성공정, 스루홀 도금 공정 및 에칭공정을 경과하고 있는 것으로 한다.

에칭공정을 거친 절연기판(2)의 하측면(4)에 알루미나 세라믹 분말이 혼입된 높은 열전도율의 에폭시계의 수지페이스트를 스크린(screen) 인쇄한다.

그리고, 그처럼 인쇄된 수지페이스트를 건조장치를 이용해 건조시켜, 반경화(半硬化)시킨다(인쇄·반경화공정)(印刷·半硬化工程).

이 공정 후의 반경화한 반경화수지(21)이 절연기판(2)의 하측면(4)의 전역 또는 거의 전역에 형성된다.

또, 스크린 인쇄 시에는, 상술한 수지페이스트가 스루홀(5)에 들어가, 절연기판(2)의 상측면(3)측으로부터 돌출하는 돌출부(22)가 형성된다.

또한, 절연층(8)의 두께를 증대했을 경우에는, 높은 열전도율의 프리프레그를 다음의 스텝(step) 시에 금속층(9)와의 사이에 끼워넣어도 좋다.

인쇄·반경화공정후에, 반경화수지(21) 중의 절연기판(2)의 하측면(4)와 대향하지 않는 쪽의 면에 동박으로부터 되는 금속층(9)를 배치하고, 절연기판(2)의 두께 방향으로 열압착한다(열압착공정)(熱壓着工程).

열압착 공정에 의해서 반경화수지(21)이 절연층(8)로 되며, 절연층(8)과 금속층(9)이 밀착한다.

그 후, 돌출부(22)를 연마해 제거한다(연마공정)(硏磨工程).

다만, 이 연마 공정은, 생략 할 수 있다.

예를 들어, 돌출부(22)가 방해가 되지 않는 경우, 또는, 상술한 수지페이스트의 스크린 인쇄에 따라서는 돌출부(22)가 형성되지 않는 경우에는, 연마 공정을 생략 하는 것이 바람직하다.

또한, 배선판(16)은, 스루홀(5)내의 전역에 절연층(8)의 일부가 들어가고 있는 이외는, 배선판(1)과 구성이 동일하기 때문에, 대응하는 부재·부위에는 배선판(1)에 붙인 부호와 동일한 부호를 붙이고, 그들의 설명은 생략 하고 있다.

(본 발명의 실시의 형태에 의해서 얻을 수 있는 주요 효과)

배선판(1,16)은, 배선패턴(6)이, 스루홀(5)내에 설치되는 전열체(5A)에 의해서 하측면(4)의 하측배선패턴(7)과 연결되고, 하측면(4)에는, 하측배선패턴(7)과 접촉하도록 배치된 절연층(8)과, 절연층(8)과 접촉함과 동시에 하측배선패턴(7)과는 접촉하지 않게 형성된 금속층(9)이 배치되어 있다.

그 때문에, 절연기판(2)의 상측면(3)의 배선패턴(6)에서 실장(實奬)된 LED등의 회로소자(回路素子)가 발열해도, 그 열이 전열체(5A), 하측배선패턴(7), 절연층(8) 및 금속층(9)를 전해 방열된다.

특히, 하측배선패턴(7)이 크게 펼쳐지고 있기 때문에, 배선패턴(6)쪽에서 발생한 열이 하측배선패턴(7)에 의해서 확산되어, 배선판(1,16)의 온도상승을 방지할 수 있다.

더하여, 금속층(9)도 배선판(1,16)의다른 쪽 면에 펼쳐지고 있기 때문에, 배선패턴(6)쪽에서 발생한 열이 더한층 확산해, 방열되기 쉬운 것이 된다.

따라서, 배선판(1,16)은, 절연기판(2)에 에폭시수지등의 수지를 이용해도 방열성이 양호해진다.

또, 상술의 배선판(1,16)의 제조법(도 2 및 도 3에 각각 나타내 보임)에 의하면, 에폭시수지등의 수지를 이용해도 방열성이 양호한 배선판(1,16)을 제공할 수 있다.

이 방열성은, 세라믹기판 또는 금속베이스의 기판을 이용했을 경우와 동등 정도이다.

또, 배선판(1,16)의 코스트는, 세라믹기판 또는 금속베이스의 기판을 이용했을 경우의 1/4 정도이다.

또, 배선판(1,16)은, 세라믹기판 또는 금속베이스의 기판을 이용했을 경우보다 경량화(輕量化)할 수 있다.

또한, 절연층(8) 및 금속층(9)는, 구부림응력에 대해서 배선판(1,16) 전체를 보강(補强)하고 있다.

여기서, 절연층(8)은, 알루미나 세라믹 분말을 함유하는 에폭시수지 성형체이다.

알루미나 세라믹 분말은 열전도성이 양호하기 때문에, 배선판(1,16)의 방열성이 더욱더 양호하게 된다.

또, 절연층(8)은, 절연기판(2)의 하측면(4)의 전역(全域) 또는 거의 전역에 배치되어 있고,하측면(4)에 형성된 모든 하측배선패턴(7)에 걸쳐서 배치되어 있다.

또, 금속층(9)는, 절연층(8)의 전역 또는 거의 전역을 덮고 있다.

그 때문에, 절연층(8) 및 금속층(9)에 의해서 절연기판(2)의 면방향(面向) 으로 열을 보다 많이 놓칠수 있어, 배선판(1,16)의 방열성이 더욱더 양호하게 된다.

또, 배선판(1)에 있어서는, 절연층(8)의 일부는, 하측면(4)측으로부터 각 스루홀(5)내의 전열체(5A) 표면으로 약간 진입하고 있다.

그 때문에, 절연층(8)과 절연기판(2)의 고착강도(固着强度)가 높아진다.

또, 배선판(16)에 있어서는, 절연층(8)의 일부는, 각 스루홀(5)의 전영역에 들어가 있다.

이 때문에, 고착 강도의 향상에 더해 스루홀(5)가 막아지는 것으로, 전열체(5A)가 보호되어 방열성이 안정된다.

또, 절연기판(2)의 하측면(4)에 형성된 다수의 하측배선패턴(7)의 배선 형상은, 스루홀(5)을 통한 상측면(3)의 각각의 배선패턴(6)의 형상과 동일하다.

그 때문에, 배선패턴(6) 및 하측배선패턴(7)의 형성이 용이해진다.

또, 절연기판(2)의 하측면(4)에 있어서, 하측배선패턴(7)이 복수 존재하는 경우에는, 절연층(8)에 의해서 하측배선패턴(7)끼리의 단락(短絡)을 방지할 수 있다.

또, 배선판에 있어서는, 절연층(8)과 금속층(9)로부터 되는 수지의 절연체를 절연기판(2)에 대해 열압착(熱壓着)해 제조하고 있다.

그 때문에, 전기적인 절연을 담보하기 쉬워진다.

또, 배선판(1,16)에서는, 금속층(9) 측으로부터 열압착을 실시하고 있다.

이 때문에, 절연층(8)에 의해서 금속층(9)와 절연기판(2)를 공고하게 고정할 수 있다.

(기타 형태)

수지를 함유하는 절연기판(2)를 구비하는 배선판(1,16)에 있어서, 배선판 (1,16)은,절연기판(2)의 상측면(3)에 형성된 배선패턴(6)과, 절연기판(2)의 상측면 (3) 및 상측면(3)과는 반대 측의 하측면(4)의 양면을 관통하는 스루홀(5)을 가지고, 배선패턴(6)은, 스루홀(5)내에 설치되는 전열체(5A)에 의해서 하측면(4)의 하측배선패턴(7)과 연결되고, 하측면(4)에는, 하측배선패턴(7)과 접촉하도록 배치된 절연층(8)과, 절연층(8)과 접촉함과 동시에 하측배선패턴(7)과는 접촉하지 않게 형성된 금속층(9)이 배치되어 있다.

그러나, 금속층(9)는, 절연층(8)의 모두를 덮듯이 하지 않아도 좋다.

예를 들어, 금속층(9)는, 그 일부 또는 전부를 가지지 않은 것으로 할 수 있다.

절연층(8)이 세라믹분말을 함유하고 있는 등, 열전도성과 방열성이 뛰어나고 있으면, 절연층(8)의 열전도성과 방열성만으로 또는 조금의 금속층(9)로 배선판(1,16)의 방열성을 양호하게 할 수 있다.

또, 도 1에 나타내는 배선판(1), 도 3에 나타내는 배선판(16)은, 단층 배선판이지만, 다층 배선판에 대해서도 배선판(1,16)의 구성을 채용할 수 있다.

또, 절연층(8)은, 알루미나 세라믹 분말을 함유하는 에폭시수지 성형체이다.

그러나, 절연층(8)은, 열전도성이 좋다면 알루미나 세라믹 분말을 함유 시키지 않는 것이라고 해도 좋다.

또, 절연층(8)은, 알루미나세라믹(alumina ceramic)에 대신해, 보다 열전도율이 높은 질화알루미늄(aluminum nitride)등의 다른 세라믹분말등의 절연체를 이용할 수 있다.

또, 절연층(8)은, 에폭시수지 성형체에 대신해, 다른 물질의 성형체를 이용할 수 있다.

또, 절연층(8)은, 절연기판(2)의 하측면(4)의 거의 전역에 배치되어 있고, 하측면(4)에 형성된 모든 하측배선패턴(7)에 걸쳐서 배치되어 있다.

그러나, 절연층(8)은, 하측면(4)에 형성된 복수의 하측배선패턴(7)에 걸쳐서 배치되어 있을 필요는 없고, 개개의 하측배선패턴(7)를 덮듯이 점재(點在)하고 있어도 좋다.

도 4는, 절연기판(2)의 단부의 외부용단자부(31)을 피해 절연층(8) 및 금속층 (9)를 배치한 예를 나타내는 배선판(1,16)의 평면도이다.

이 외부용단자부(31)은, 리드핀(lead pin)등에 의해서 사이에 끼워 전기의 출입구가 되며, 또 그 끼움에 의해서 배선판(1,16)이 유지·고정된다.

리드핀과 외부용단자부(31)의 고정을 보다 공고하게 하기 위해서는, 양자의 접촉 부분을 용융(溶瀜)땜납에 단시간 담가, 그 접촉 부분을 납땜고정한다.

또, 배선판(1,16)에서는, 절연층(8) 중에 금속층(9)이 배치되어 있지 않는 부분은 없지만, 그러한 부분이 있는 경우는, 그 부분은, 금속층(9)보다 표면적이 큰 히트싱크(heat sink)에 접촉되고 있는 구성을 채용해도 좋다.

히트싱크는, 금속층(9)와 동등 이상의 방열 효과를 가지기 때문에, 그것을 이용하는 것은 바람직하다.

또, 절연층(8)의 절연기판(2)와는 대향(對向)하지 않는 면에 방열성이 높은 히트싱크를 직접 붙이도록 해도 좋다.

또, 절연층(8)의 일부는, 각 스루홀(5)내로 약간 진입해 또는 완전히 구멍을 막아, 전열체(5A)와 접촉하고 있다.

그러나, 절연층(8)의 일부는, 각 스루홀(5)내에 진입시키지 않는 것이라고 해도 좋다.

예를 들어, 스루홀(5)내에 구상(溝狀)의 지그(jig)를 넣어, 절연층(8)이 진입해 오는 것을 방지하도록 해도 좋다.

이와 같이 많은 절연층(8)이 스루홀(5)내에 진입하는 것을 억제하는 것으로써, 절연층(8)을 일정 이상의 두께로 할 수 있어, 배선판(1,16)의 내전압특성(耐電壓特性)이 향상한다.

또한, 절연층(8)의 두께는, 요구되는 내전압 특성, 또는 이것에 사용되는 재료에 따라서 달라 지지만, 대체로 15㎛에서 200㎛로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 절연층(8)을 일정 이상의 두께로 하려면 이하의 방법을 생각할 수 있다.

예를 들어, 절연기판(2)의 하측면(4)측의 스루홀(5)의 입구를 절연시트로 막거나, 또는 하측면(4)측의 스루홀(5)을 미리 수지로 묻는 등 하여, 절연층(8)이 스루홀(5)내에 진입하는 것을 막는다.

또, 절연층(8)중에 소정의 직경의 세라믹볼(ceramic ball)등의 절연성의 볼을 혼입시키고, 절연기판(2)의 하측면(4)에 절연층(8)을 접촉시켜 절연기판(2)의 두께 방향으로 가열 압착할 때에 절연층(8)의 두께를 세라믹볼의 직경으로 하거나, 그 직경 이상으로 하거나 한다.

또, 금속층(9) 중의 절연층(8)과 대향하는 면에 리브(스페이서)를 설치하고, 절연층(8)의 두께를 그 리브의 높이 또는 그 이상으로 할 수도 있다.

또한, 절연기판(2)의 하측면(4)에 리브를 설치하고, 절연층(8)의 두께를 그 리브의 높이 또는 그 이상으로 해도 좋다.

또한, 이러한 리브는, 수지페이스트를 스크린 인쇄한 후에 경화시키는 것 등으로 형성할 수 있다.

또, 절연기판(2)의 하측면(4)에 형성된 다수의 하측배선패턴(7)의 배선형상은, 스루홀(5)을 통한 상측면(3)의 각각의 배선패턴(6)의 형상과 동일하다.

그러나, 절연기판(2)의 하측면(4)의 하측배선패턴(7)의 형상은, 그것과 스루홀(5) 및 전열체(5A)로 연결된 상측면(3)의 배선패턴(6)의 형상과 다르게 해도 좋다.

또, 절연층(8) 및 금속층(9)는, 절연기판(2)의 하측면(4)의 거의 전역에 배치 되어 있다.

그러나, 절연층(8) 또는 금속층(9)는, 절연기판(2)의 하측면(4)의 일부에 배치되는 것으로 해도 좋다.

예를 들어, 배선판(1,16)은, 절연기판(2)의 상측면(3)에만 회로소자를 실장 (實奬)하도록 한 편면배선판(片面配線板)이지만, 절연기판(2)의 양면에 회로 소자를 실장하는 양면배선판(兩面配線板)의 경우는, 절연층(8) 및 금속층(9)를 부분적으로 밖에 배치할 수 없는 경우도 있다.

또, 금속층(9)는, 동박이지만, 다른 금속박등 , 예를 들어 알루미늄박등을 이용 할 수도 있고, 금속 이외의 고도열물질(高導熱物質), 예를 들어 세라믹판등을 이용할 수도 있다.

금속층(9)를 알루미늄박으로 하는 것으로, 배선판(1,16)을 보다 경량화할 수 있다.

또, 절연기판(2)은, 에폭시수지 성형체에 대신해, 다른 수지계의 성형체를 이용할 수 있다.

또, 금속층(9)를 형성하는 동박의 두께는, 배선패턴(6)을 형성하는 동박의 두께와 동일로 하고 있지만, 양자의 동박 두께는 다르게 할 수 있다.

여기서, 금속층(9)는 오로지 열전도를 위해서 설치되고 있고, 그 두께가 두꺼운 것이 열전도가 촉진된다.

그 때문에, 금속층(9)의 동박의 두께를 배선패턴(6)의 동박의 두께보다 두껍게 하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 배선패턴(6)의 동박의 두께를 18㎛ 또는 35㎛로 하고, 금속층(9)의 동박의 두께를 70㎛로 하는 등 , 금속층(9)의 동박의 두께를 배선패턴(6)의 동박 두께의 1.5배 이상, 2배 이상, 3배 이상, 또는 4배 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

그러나, 너무 두껍게 하면, 배선판의 중량이 늘어나기 때문에, 8배 이하, 바람직하게는 5배 이하가 좋다.

또, 배선판(1,16)의 제조법은, 수지를 함유하는 절연기판(2)의 상측면(3)에 배선패턴(6)을 형성하는 스텝과, 절연기판(2)의 하측면(4)에 배선패턴(6)과 동일한 하측배선패턴(7)를 형성하는 스텝과, 절연기판(2)의 상측면(3) 및 상측면(3)과는 반대 측의 하측면(4)의 양면을 관통하는 스루홀(5)을 형성하는 스텝과, 배선패턴(6)과 하측배선패턴(7)를, 스루홀(5)을 통해서 전열체(5A)로 연결하는 스텝과, 하측면(4)에는, 하측배선패턴(7)과 접촉하도록 배치된 절연층(8)을 배치하는 스텝과, 절연층(8)과 접촉함과 동시에 하측배선패턴(7)과는 접촉하지 않게 형성된 금속층(9)를 배치하는 스텝을 가진다.

여기서, 도 2에 나타낸 배선판(1)의 제조법의 일부를 변형등 해, 예를 들어 도 3에 나타내는 제2의 실시의 형태와 관련되는 배선판(16)의 제조법을 채용해도 좋은 것은 상술했다.

또, 하측배선패턴(7)는, 배선패턴(6)의 패턴과 다르게 해도 좋다.

또, 배선판(1,16)은, 금속층(9)측을 절연기판(2)에 대해 열압착해 제조하고 있지만, 열압착 이외의 방법, 예를 들어 가열하지 않는 압착등을 채용해도 좋다.

또한, 하측배선패턴(7)는, 방열용이 되고 있지만, 회로의 일부를 겸하도록 하거나, 반대로 단지 방열용만으로 하거나 해도 좋다.

[부호의 설명]

1, 16 배선판

2 절연기판

3 상측면(한쪽 면)

4 하측면(다른 쪽 면)

5 스루홀

5 A 전열체

6 배선패턴

7 하측배선패턴(방열용의 금속패턴)

8 절연층

9 금속층

Claims

수지를 함유하는 절연기판을 구비하는 배선판에 있어서,
상기 절연기판의 한쪽 면에 형성된 배선패턴과,
상기 절연기판의 한쪽 면 및 상기 한쪽 면과는 반대 측의 다른 쪽 면의 양면을 관통하는 스루홀을 가지고,
상기 배선패턴은, 상기 스루홀 내에 설치되는 전열체에 의해서 상기 다른 쪽 면 의 방열용의 금속패턴과 연결되고,
상기 다른 쪽 면에는,
상기 방열용의 금속패턴과 접촉하도록, 접촉면측에, 열전도성이 알루미나 세라믹과 동일하거나 또는 알루미나 세라믹보다 높은 재료를 포함하고, 두께가 15~200㎛인 절연층이 기 부착된 금속박이 배치되고,
상기 금속박은, 상기 방열용의 금속패턴과는 접촉하지 않게 형성되며, 두께가 상기 배선 패턴의 두께의 1.5~5배인 것을 특징으로 하는 배선판.
제1항에 있어서,
상기 금속박은, 상기 절연층의 일부만을 덮도록, 또한 상기 배선판의 단부의 전부 또는 일부를 덮지 않게 된 것을 특징으로 하는 배선판.
제1항에 있어서,
상기 금속박의 두께를 27~70㎛로 하고, 상기 절연층을 알루미나 세라믹 혼입 수지페이스트(paste)를 합침한 프리프레그로 한 것을 특징으로 하는 배선판.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연층은, 세라믹분말을 함유하는 수지성형체인 것을 특징으로 하는 배선판.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연층 중의 상기 금속박이 배치되지 않은 부분은, 히트싱크에 접촉되고 있는 것을 특징으로 하는 배선판.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방열용의 금속패턴은 상기 배선패턴을 겸함과 동시에,
상기 절연층은,상기 방열용의 금속패턴에 걸쳐서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 배선판.
수지를 함유하는 절연기판을 구비하는 배선판의 제조법에 있어서,
상기 절연기판의 한쪽 면에 배선패턴을 형성하는 스텝과,
상기 절연기판의 다른 쪽 면에, 상기 배선패턴과 동일 또는 다른 패턴이 되는 방열용의 금속패턴을 형성하는 스텝과,
상기 절연기판의 한쪽 면과 상기 한쪽 면과는 반대 측의 다른 쪽 면을 관통하는 스루홀을 형성하는 스텝과,
상기 배선패턴과 상기 방열용의 금속패턴을, 상기 스루홀을 통해서 전열체로 연결하는 스텝과,
상기 다른 쪽 면에, 상기 방열용의 금속패턴과 접촉하도록, 접촉면측에, 열전도성이 알루미나 세라믹과 동일하거나 또는 알루미나 세라믹보다 높은 재료를 포함하고, 두께가 15~200㎛인 절연층이 기 부착된, 두께가 상기 배선 패턴의 두께의 1.5~5배인 금속박을 배치하는 스텝
을 가지는 것을 특징으로 하는 배선판의 제조법.
제7항에 있어서,
상기 절연층이 기 부착된 상기 금속박을, 상기 절연기판에 대해 열압착하는 것을 특징으로 하는 배선판의 제조법.