JPH0690071A - 回路用金属基板 - Google Patents
回路用金属基板Info
- Publication number
- JPH0690071A JPH0690071A JP34092391A JP34092391A JPH0690071A JP H0690071 A JPH0690071 A JP H0690071A JP 34092391 A JP34092391 A JP 34092391A JP 34092391 A JP34092391 A JP 34092391A JP H0690071 A JPH0690071 A JP H0690071A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating layer
- weight
- parts
- metal substrate
- pts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、金属ベースと導電層間の絶縁層を同
一平面上にある高熱伝導性絶縁体と耐電圧性絶縁体から
構成することにより、放熱性と耐電圧性に優れた回路用
金属基板を得ることを主要な目的とする。 【構成】放熱用金属ベース(11)と、この金属ベース(11)
の少なくとも片面に絶縁層(12)を介して設けられた導電
層(13)とを具備する回路用金属基板において、前記絶縁
体が、同一平面上に形成され、織布あるいは不織布に適
宜な樹脂，充填材を含む第１絶縁層(14)，第２絶縁層(1
5a,15b) ，第３絶縁層(16a,16b) からなることを特徴と
する回路用金属基板。
一平面上にある高熱伝導性絶縁体と耐電圧性絶縁体から
構成することにより、放熱性と耐電圧性に優れた回路用
金属基板を得ることを主要な目的とする。 【構成】放熱用金属ベース(11)と、この金属ベース(11)
の少なくとも片面に絶縁層(12)を介して設けられた導電
層(13)とを具備する回路用金属基板において、前記絶縁
体が、同一平面上に形成され、織布あるいは不織布に適
宜な樹脂，充填材を含む第１絶縁層(14)，第２絶縁層(1
5a,15b) ，第３絶縁層(16a,16b) からなることを特徴と
する回路用金属基板。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は回路用金属基板に関し、
特に放熱性，耐電圧性，耐熱性を要求する電子機器回路
に有用な回路用金属基板に関する。
特に放熱性，耐電圧性，耐熱性を要求する電子機器回路
に有用な回路用金属基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子機器回路に用いられる回路用
金属基板として、紙フェノール銅張積層板，ガラス銅張
積層板等が知られている。紙フェノール銅張積層板は片
面銅張積層板として，ガラス銅張積層板は両面銅張積層
板あるいは多層銅張積層板として、用途に応じて使用さ
れている。
金属基板として、紙フェノール銅張積層板，ガラス銅張
積層板等が知られている。紙フェノール銅張積層板は片
面銅張積層板として，ガラス銅張積層板は両面銅張積層
板あるいは多層銅張積層板として、用途に応じて使用さ
れている。
【０００３】最近では、部品の小型化，軽量化，信頼性
向上、更に表面実装技術が進歩した結果、部品，特にイ
ンバータ等のパワーモジュールからの発熱を放熱するこ
とが信頼性と小型化に対して欠かせない要素となってき
た。この要求を満たす金属基板としては、金属ベースと
導電層の間に介在される絶縁層が、無機充填材を含むエ
ポキシ樹脂を0.05mm〜0.15mmの範囲で一様に塗布する方
式が主流である。
向上、更に表面実装技術が進歩した結果、部品，特にイ
ンバータ等のパワーモジュールからの発熱を放熱するこ
とが信頼性と小型化に対して欠かせない要素となってき
た。この要求を満たす金属基板としては、金属ベースと
導電層の間に介在される絶縁層が、無機充填材を含むエ
ポキシ樹脂を0.05mm〜0.15mmの範囲で一様に塗布する方
式が主流である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
金属基板によれば、絶縁層が薄い為、ピンホール等の欠
陥個所を皆無にすることは難しく、かつ樹脂層が熱硬化
に際して生ずる硬化歪の影響を受けて導電層側に反りが
発生する。この影響は回路形成後の部品実装とその信頼
性に大きく影響を受ける。特に、パワーモジュール等か
ら発生する局部的な発熱を同一基板上で放熱すること
は、部分的な熱膨脹の差異を生じ、この歪の助長によ
り、絶縁破壊に至らしめる。そこで、放熱性と耐電圧性
の両機能を兼備えた金属基板が求められていた。
金属基板によれば、絶縁層が薄い為、ピンホール等の欠
陥個所を皆無にすることは難しく、かつ樹脂層が熱硬化
に際して生ずる硬化歪の影響を受けて導電層側に反りが
発生する。この影響は回路形成後の部品実装とその信頼
性に大きく影響を受ける。特に、パワーモジュール等か
ら発生する局部的な発熱を同一基板上で放熱すること
は、部分的な熱膨脹の差異を生じ、この歪の助長によ
り、絶縁破壊に至らしめる。そこで、放熱性と耐電圧性
の両機能を兼備えた金属基板が求められていた。
【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、金属ベースと導電層間の絶縁層を同一平面上で熱伝
導率の異なる複数の絶縁体から構成することにより、放
熱性と耐電圧性に優れた回路用金属基板を提供すること
を目的とする。
で、金属ベースと導電層間の絶縁層を同一平面上で熱伝
導率の異なる複数の絶縁体から構成することにより、放
熱性と耐電圧性に優れた回路用金属基板を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】耐電圧性を考慮した絶縁
は、絶縁層を厚くするか、あるいは絶縁層中の空隙（気
泡）を除去するかのいずれかである。放熱性を考慮した
絶縁は、絶縁層を薄くするか，あるいは絶縁層中の樹脂
成分に熱伝導性の優れた無機充填材を混合する方法があ
る。
は、絶縁層を厚くするか、あるいは絶縁層中の空隙（気
泡）を除去するかのいずれかである。放熱性を考慮した
絶縁は、絶縁層を薄くするか，あるいは絶縁層中の樹脂
成分に熱伝導性の優れた無機充填材を混合する方法があ
る。
【０００７】ところで、金属ベース上の絶縁層，銅箔を
順次形成した回路基板を考えた場合、例えば、金属ベー
スの材料としてＡＩ（アルミニウム）を用いて、その厚
みを１．０mm、銅箔の厚みを０．０３５mmとした場合、
絶縁層の厚み(mm)を０．２５mm、０．４１mm、０．４４
mm、０．５９mmと順次変化させると、金属基板の熱伝導
率（kcal／ｍ・ｈ・℃）は夫々２．５７、１．９６、
１．７６、１．４４と変化する。
順次形成した回路基板を考えた場合、例えば、金属ベー
スの材料としてＡＩ（アルミニウム）を用いて、その厚
みを１．０mm、銅箔の厚みを０．０３５mmとした場合、
絶縁層の厚み(mm)を０．２５mm、０．４１mm、０．４４
mm、０．５９mmと順次変化させると、金属基板の熱伝導
率（kcal／ｍ・ｈ・℃）は夫々２．５７、１．９６、
１．７６、１．４４と変化する。
【０００８】一方、絶縁層の厚みを０．４５mm、銅箔の
厚みを０．０３５mmとして、（金属ベースの（種類，厚
み(mm)）を（銅，1.2 ）、（銅，1.5 ）、（AI，1.0)、
（AI，1.5)、（AI，2.0)と変化させると、金属基板の熱
伝導率（kcal／ｍ・ｈ・℃）は夫々６．２４、６．９
５、１．７０、３．３７、４．３４と変化する。こうし
たデータから、本発明者らは、放熱性を改善するために
は金属ベースが絶縁厚さが特性改善に有効であることを
究明した。
厚みを０．０３５mmとして、（金属ベースの（種類，厚
み(mm)）を（銅，1.2 ）、（銅，1.5 ）、（AI，1.0)、
（AI，1.5)、（AI，2.0)と変化させると、金属基板の熱
伝導率（kcal／ｍ・ｈ・℃）は夫々６．２４、６．９
５、１．７０、３．３７、４．３４と変化する。こうし
たデータから、本発明者らは、放熱性を改善するために
は金属ベースが絶縁厚さが特性改善に有効であることを
究明した。
【０００９】即ち、本願第１の発明は、放熱用金属ベー
スと、この金属ベースの少なくとも片面に絶縁体を介し
て設けられた導電層とを具備する回路用金属基板におい
て、前記絶縁体が第１絶縁層と、この第１絶縁層に近接
して形成されかつ第１の絶縁層より高さが低い第２絶縁
層と、前記第２絶縁層上に前記第１の絶縁層と同一面に
なるように形成された第３絶縁層とからなり、前記第１
絶縁層がガラス繊維不織布に酸化アルミニウム５０〜７
０重量部，二酸化硅素１〜１０重量部，珪酸マグネシウ
ム１〜１０重量部，熱硬化性樹脂２０〜５０重量部から
なる無機充填材混合樹脂を塗布したものであり、前記第
２絶縁層がガラス不織布に水酸化アルミニウム１０〜２
０重量部，硅酸マグネシウム１０〜２０重量部，二酸化
珪素１〜５重量部，熱硬化性樹脂６０〜８０重量部から
なる無機充填材混合樹脂を塗布したものであり、前記第
３絶縁層が芳香族ポリアミド繊維不織布に熱硬化性樹脂
を塗布したものであることを特徴とする回路用金属基板
である。
スと、この金属ベースの少なくとも片面に絶縁体を介し
て設けられた導電層とを具備する回路用金属基板におい
て、前記絶縁体が第１絶縁層と、この第１絶縁層に近接
して形成されかつ第１の絶縁層より高さが低い第２絶縁
層と、前記第２絶縁層上に前記第１の絶縁層と同一面に
なるように形成された第３絶縁層とからなり、前記第１
絶縁層がガラス繊維不織布に酸化アルミニウム５０〜７
０重量部，二酸化硅素１〜１０重量部，珪酸マグネシウ
ム１〜１０重量部，熱硬化性樹脂２０〜５０重量部から
なる無機充填材混合樹脂を塗布したものであり、前記第
２絶縁層がガラス不織布に水酸化アルミニウム１０〜２
０重量部，硅酸マグネシウム１０〜２０重量部，二酸化
珪素１〜５重量部，熱硬化性樹脂６０〜８０重量部から
なる無機充填材混合樹脂を塗布したものであり、前記第
３絶縁層が芳香族ポリアミド繊維不織布に熱硬化性樹脂
を塗布したものであることを特徴とする回路用金属基板
である。
【００１０】本願第２の発明は、放熱用金属ベースと、
この金属ベースの少なくとも片面に絶縁体を介して設け
られた導電層とを具備する回路用金属基板において、前
記絶縁体が第１絶縁層と、この第１絶縁層と同一面とな
るように形成された第２絶縁層と、前記第１・第２絶縁
層の同一面に形成された第３絶縁層とからなり、前記第
１絶縁層がガラス繊維不織布に酸化アルミニウム５０〜
７０重量部，二酸化硅素１〜１０重量部，珪酸マグネシ
ウム１〜１０重量部，熱硬化性樹脂２０〜５０重量部か
らなる無機充填材混合樹脂を塗布したものであり、前記
第２絶縁層がガラス不織布に水酸化アルミニウム１０〜
２０重量部，硅酸マグネシウム１０〜２０重量部，二酸
化珪素１〜５重量部，熱硬化性樹脂６０〜８０重量部か
らなる無機充填材混合樹脂を塗布したものであり、前記
第３絶縁層が、芳香族ポリアミド繊維不織布に熱硬化性
樹脂を塗布したものであることを特徴とする回路用金属
基板である。
この金属ベースの少なくとも片面に絶縁体を介して設け
られた導電層とを具備する回路用金属基板において、前
記絶縁体が第１絶縁層と、この第１絶縁層と同一面とな
るように形成された第２絶縁層と、前記第１・第２絶縁
層の同一面に形成された第３絶縁層とからなり、前記第
１絶縁層がガラス繊維不織布に酸化アルミニウム５０〜
７０重量部，二酸化硅素１〜１０重量部，珪酸マグネシ
ウム１〜１０重量部，熱硬化性樹脂２０〜５０重量部か
らなる無機充填材混合樹脂を塗布したものであり、前記
第２絶縁層がガラス不織布に水酸化アルミニウム１０〜
２０重量部，硅酸マグネシウム１０〜２０重量部，二酸
化珪素１〜５重量部，熱硬化性樹脂６０〜８０重量部か
らなる無機充填材混合樹脂を塗布したものであり、前記
第３絶縁層が、芳香族ポリアミド繊維不織布に熱硬化性
樹脂を塗布したものであることを特徴とする回路用金属
基板である。
【００１１】本発明において、熱硬化性樹脂の配合割合
を６０〜８０重量部としたのは、樹脂比率が６０重量部
未満の場合十分な耐電圧性が得られず、８０重量部を越
えると、十分な放熱性が得られないからである。従っ
て、十分な耐電圧性を必要とする場合、前記耐電圧性絶
縁体中の樹脂の割合を６０〜８０重量部とする。勿論，
樹脂比率が高ければ耐電圧性はより一層向上するが、本
発明で求める高熱伝導性絶縁体と接する同一平面上に形
成された耐電圧性絶縁層は、絶縁体中の熱硬化性樹脂と
充填剤の比率を、６０〜８０重量部に保つ。その理由
は、十分な放熱性と耐電圧性を保つ為には、必要不可欠
な条件である。
を６０〜８０重量部としたのは、樹脂比率が６０重量部
未満の場合十分な耐電圧性が得られず、８０重量部を越
えると、十分な放熱性が得られないからである。従っ
て、十分な耐電圧性を必要とする場合、前記耐電圧性絶
縁体中の樹脂の割合を６０〜８０重量部とする。勿論，
樹脂比率が高ければ耐電圧性はより一層向上するが、本
発明で求める高熱伝導性絶縁体と接する同一平面上に形
成された耐電圧性絶縁層は、絶縁体中の熱硬化性樹脂と
充填剤の比率を、６０〜８０重量部に保つ。その理由
は、十分な放熱性と耐電圧性を保つ為には、必要不可欠
な条件である。
【００１２】一方、放熱性を必要とするエリアは耐電圧
性をある程度犠牲にして、絶縁体の主成分である樹脂と
充填剤の比率のうち、充填剤の割合を６０重量部以上に
保つ。その理由は、充填剤の割合が６０重量部未満の場
合、十分な放熱性が得られないからである。従って、十
分な放熱性を望む場合は、前記高熱伝導性絶縁体中の充
填剤の割合を６０重量部以上とする。
性をある程度犠牲にして、絶縁体の主成分である樹脂と
充填剤の比率のうち、充填剤の割合を６０重量部以上に
保つ。その理由は、充填剤の割合が６０重量部未満の場
合、十分な放熱性が得られないからである。従って、十
分な放熱性を望む場合は、前記高熱伝導性絶縁体中の充
填剤の割合を６０重量部以上とする。
【００１３】本発明において、無機充填材混合樹脂中の
各充填材，即ち酸化アルミニウム，二酸化珪素，珪酸マ
グネシウムを，熱硬化性樹脂を上記のように限定したの
は、下記の理由による。
各充填材，即ち酸化アルミニウム，二酸化珪素，珪酸マ
グネシウムを，熱硬化性樹脂を上記のように限定したの
は、下記の理由による。
【００１４】(1) 絶縁体の一部を構成する第１絶縁層の
引張弾性率は1100〜1800Kgｆ／mm2 、高熱伝導率の元
で、十分な剛性と低い膨脹係数，高いガラス転移点（Ｔ
ｇ）が必要とされている。ここで、膨脹係数，Ｔｇは、
金属ベースとして１．５mmのアルミニウム板を用い、導
電層として0.035mm の厚さの銅箔を用い、この間に絶縁
体を構成する第１〜第３絶縁層を介在させた金属基板に
ついて測定した結果、第１絶縁層についてはＴｇは140
℃、膨脹係数（Ｔｇ以下の温度）は1.61〜5.9 ×10-5／
℃であり、また第２・第３絶縁層の引張弾性率は600 〜
900 Kgｆ／mm2 で第１絶縁層に比べてＴｇは100 ℃，線
膨脹係数は1.5 〜3.8 ×10-5／℃で柔軟性に富んで構成
されている。
引張弾性率は1100〜1800Kgｆ／mm2 、高熱伝導率の元
で、十分な剛性と低い膨脹係数，高いガラス転移点（Ｔ
ｇ）が必要とされている。ここで、膨脹係数，Ｔｇは、
金属ベースとして１．５mmのアルミニウム板を用い、導
電層として0.035mm の厚さの銅箔を用い、この間に絶縁
体を構成する第１〜第３絶縁層を介在させた金属基板に
ついて測定した結果、第１絶縁層についてはＴｇは140
℃、膨脹係数（Ｔｇ以下の温度）は1.61〜5.9 ×10-5／
℃であり、また第２・第３絶縁層の引張弾性率は600 〜
900 Kgｆ／mm2 で第１絶縁層に比べてＴｇは100 ℃，線
膨脹係数は1.5 〜3.8 ×10-5／℃で柔軟性に富んで構成
されている。
【００１５】(2) 上記第１〜第３絶縁層を同一平面上に
構成する場合、第１絶縁層が異常にオーバーヒートされ
たとき、高いＴｇ（140 ℃）と低い線膨脹係数1.61〜5.
9 ×10-5／℃が基板の反り，ねじれを吸収し、第２・第
３絶縁層のガラス転移点100℃，線膨脹係数は3.8 ×10
-5／℃でこれに接する第１絶縁層の線膨脹係数は２．７
７×１０−５／℃である。金属ベースのアルミニウムは
2.4 ×10-5／℃で、お互いの材料がバランスに富む点が
本発明の無機充填材を選択した理由である。
構成する場合、第１絶縁層が異常にオーバーヒートされ
たとき、高いＴｇ（140 ℃）と低い線膨脹係数1.61〜5.
9 ×10-5／℃が基板の反り，ねじれを吸収し、第２・第
３絶縁層のガラス転移点100℃，線膨脹係数は3.8 ×10
-5／℃でこれに接する第１絶縁層の線膨脹係数は２．７
７×１０−５／℃である。金属ベースのアルミニウムは
2.4 ×10-5／℃で、お互いの材料がバランスに富む点が
本発明の無機充填材を選択した理由である。
【００１６】(3) 第１絶縁層に含まれる酸化アルミニウ
ムは、上述したように50〜70重量部に設定すると十分な
熱伝導性が得られる。しかし、酸化アルミニウムは樹脂
に対して硬さが増し、引張弾性率が高く、金属基板の絶
縁体としては単独では充填率を高くすることが困難であ
る。従って、酸化アルミニウム以外に、前記二酸化硅
素，硅酸マグネシウムを夫々１〜10重量部配合して柔軟
性と剛性を兼ね備えるようにした。また、これら無機充
填材の熱硬化性樹脂に対する比率を、最大で80：20を上
限とすることが各無機充填材の特性を生かす上で効果的
である。
ムは、上述したように50〜70重量部に設定すると十分な
熱伝導性が得られる。しかし、酸化アルミニウムは樹脂
に対して硬さが増し、引張弾性率が高く、金属基板の絶
縁体としては単独では充填率を高くすることが困難であ
る。従って、酸化アルミニウム以外に、前記二酸化硅
素，硅酸マグネシウムを夫々１〜10重量部配合して柔軟
性と剛性を兼ね備えるようにした。また、これら無機充
填材の熱硬化性樹脂に対する比率を、最大で80：20を上
限とすることが各無機充填材の特性を生かす上で効果的
である。
【００１７】(4) 第２・第３絶縁層の場合も、第１絶縁
層の場合と同様に考える。但し、第２絶縁層において、
水酸化アルミニウムは難燃性を、珪酸マグネシウムは柔
軟性を、二酸化珪素は電気特性と剛性を保つために必要
であり、各無機充填材を上記のような配合割合にするこ
とにより、それらの各特性を十分に生かすことができ
る。なお、これら無機充填材の熱硬化性樹脂に対する比
率を、最大で80：20を上限とすることが電気特性と熱伝
導率を維持する上で効果的である。
層の場合と同様に考える。但し、第２絶縁層において、
水酸化アルミニウムは難燃性を、珪酸マグネシウムは柔
軟性を、二酸化珪素は電気特性と剛性を保つために必要
であり、各無機充填材を上記のような配合割合にするこ
とにより、それらの各特性を十分に生かすことができ
る。なお、これら無機充填材の熱硬化性樹脂に対する比
率を、最大で80：20を上限とすることが電気特性と熱伝
導率を維持する上で効果的である。
【００１８】
【作用】本発明において、放熱用金属ベースと導電層間
絶縁体は、熱伝導率の異なる複数の絶縁層、具体的には
高熱伝導性絶縁層と耐電圧性絶縁層を適宜組み合わせて
なる。従って、両特性をもつ優れた回路用金属基板を得
ることができる。
絶縁体は、熱伝導率の異なる複数の絶縁層、具体的には
高熱伝導性絶縁層と耐電圧性絶縁層を適宜組み合わせて
なる。従って、両特性をもつ優れた回路用金属基板を得
ることができる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 （実施例１）図１（Ａ），（Ｂ）を参照する。ここで、
図１（Ａ）は回路用金属基板の断面図、図１（Ｂ）は図
１（Ａ）の絶縁層の平面図を示す。
図１（Ａ）は回路用金属基板の断面図、図１（Ｂ）は図
１（Ａ）の絶縁層の平面図を示す。
【００２０】図中の11は、厚さ１．５mmで銅製の放熱用
金属ベースである。この金属ベース11上には、厚さ０．
２５mmの絶縁体12を介して厚さ０．０３５mmの銅箔パタ
ーン（導電層）13が設けられている。ここで、前記絶縁
体12は、中央部の厚み０．２５mmの第１絶縁層（高熱伝
導性絶縁層）14と、この第１絶縁層14の両サイドに設け
られ，第１絶縁層14より高さの低い第２絶縁層（耐電圧
性絶縁層）15ａ，15ｂと、前記第１・第２絶縁層15ａ，
15ｂ上に夫々形成された厚み０．０５mmの第３絶縁層16
ａ，16ｂからなる。
金属ベースである。この金属ベース11上には、厚さ０．
２５mmの絶縁体12を介して厚さ０．０３５mmの銅箔パタ
ーン（導電層）13が設けられている。ここで、前記絶縁
体12は、中央部の厚み０．２５mmの第１絶縁層（高熱伝
導性絶縁層）14と、この第１絶縁層14の両サイドに設け
られ，第１絶縁層14より高さの低い第２絶縁層（耐電圧
性絶縁層）15ａ，15ｂと、前記第１・第２絶縁層15ａ，
15ｂ上に夫々形成された厚み０．０５mmの第３絶縁層16
ａ，16ｂからなる。
【００２１】前記第１絶縁層14は、ガラス繊維不織布
（５０ｇ／ｍ2 ）に、下記エポキシ樹脂Ａ（熱硬化性樹
脂）１００重量部に対して各充填材，即ち酸化アルミニ
ウム２００重量部，二酸化硅素１５重量部及び珪酸マグ
ネシウム１５重量部を混練りした無機充填材混合樹脂
（混合物）を塗布したものである。前記第２絶縁層15
ａ，15ｂは、ガラス不織布（５０ｇ／ｍ2 ）に、下記エ
ポキシ樹脂Ｂ（熱硬化性樹脂）１００重量部に対して各
充填材，水酸化アルミニウム２０重量部，硅酸マグネシ
ウム１０重量部及び二酸化硅素１０重量部を混練りした
混合物を塗布したものである。前記第３絶縁層16ａ，16
ｂは、芳香族ポリアミド繊維不織布にエポキシ樹脂を塗
布したものである。なお、このエポキシ樹脂の代わりに
第１絶縁層14の形成に使用した充填材入りエポキシ樹脂
Ｂを用いてもよい。ここで、前記混合物の付着量は絶縁
層の厚さによって異なるが、例えば０．２５mmの厚さを
確保する為には３５０〜４５０ｇ／ｍ2 の塗布が必要で
ある。
（５０ｇ／ｍ2 ）に、下記エポキシ樹脂Ａ（熱硬化性樹
脂）１００重量部に対して各充填材，即ち酸化アルミニ
ウム２００重量部，二酸化硅素１５重量部及び珪酸マグ
ネシウム１５重量部を混練りした無機充填材混合樹脂
（混合物）を塗布したものである。前記第２絶縁層15
ａ，15ｂは、ガラス不織布（５０ｇ／ｍ2 ）に、下記エ
ポキシ樹脂Ｂ（熱硬化性樹脂）１００重量部に対して各
充填材，水酸化アルミニウム２０重量部，硅酸マグネシ
ウム１０重量部及び二酸化硅素１０重量部を混練りした
混合物を塗布したものである。前記第３絶縁層16ａ，16
ｂは、芳香族ポリアミド繊維不織布にエポキシ樹脂を塗
布したものである。なお、このエポキシ樹脂の代わりに
第１絶縁層14の形成に使用した充填材入りエポキシ樹脂
Ｂを用いてもよい。ここで、前記混合物の付着量は絶縁
層の厚さによって異なるが、例えば０．２５mmの厚さを
確保する為には３５０〜４５０ｇ／ｍ2 の塗布が必要で
ある。
【００２２】前記エポキシ樹脂Ａは耐熱性と熱電導性に
重点をおいている。つまり、エポキシ樹脂Ａの一部を構
成するビスマレイミドトリアジン樹脂は、ビスフェノー
ル型エポキシ樹脂に対して２０〜６０％の範囲がガラス
転位点の上昇，耐熱性の向上に寄与する点で好ましい。
また、水酸化アルミニウム等の各充填材の添加により、
熱膨脹率の低下，放熱性の向上をもたらす。一方、エポ
キシ樹脂Ｂは、難燃性と電気特性（誘電率，絶縁抵抗，
耐電圧性）が優れ、本発明の同一平面上の異種絶縁層夫
々の機能を十分果たすために必要な特性である。 （エポキシ樹脂Ａ） ビスフェノール型エポキシ樹脂 …１００重量部 ビスマレイミドトリアジン樹脂 … ３０重量部 ジシアンジアミド（硬化剤） … ６重量部 イミダゾール（促進剤） …０．２重量部 アセトン（溶剤） … ９０重量部 メチルエチルケトン（溶剤） …１００重量部 （エポキシ樹脂Ｂ） 臭素化エポキシ樹脂 …１００重量部 ジシアンジアミド … ６重量部 イミダゾール …０．２重量部 アセトン … ９０重量部 メチルエチルケトン … １０重量部
重点をおいている。つまり、エポキシ樹脂Ａの一部を構
成するビスマレイミドトリアジン樹脂は、ビスフェノー
ル型エポキシ樹脂に対して２０〜６０％の範囲がガラス
転位点の上昇，耐熱性の向上に寄与する点で好ましい。
また、水酸化アルミニウム等の各充填材の添加により、
熱膨脹率の低下，放熱性の向上をもたらす。一方、エポ
キシ樹脂Ｂは、難燃性と電気特性（誘電率，絶縁抵抗，
耐電圧性）が優れ、本発明の同一平面上の異種絶縁層夫
々の機能を十分果たすために必要な特性である。 （エポキシ樹脂Ａ） ビスフェノール型エポキシ樹脂 …１００重量部 ビスマレイミドトリアジン樹脂 … ３０重量部 ジシアンジアミド（硬化剤） … ６重量部 イミダゾール（促進剤） …０．２重量部 アセトン（溶剤） … ９０重量部 メチルエチルケトン（溶剤） …１００重量部 （エポキシ樹脂Ｂ） 臭素化エポキシ樹脂 …１００重量部 ジシアンジアミド … ６重量部 イミダゾール …０．２重量部 アセトン … ９０重量部 メチルエチルケトン … １０重量部
【００２３】事実、図１の金属基板において、第１絶縁
層14の領域、第２絶縁層15ａ，15ｂ及び第３絶縁層16
ａ，16ｂの領域の熱伝導率（Ｋcal ／ｍ・ｈ・℃），絶
縁破壊電圧（ＫＶ）は、各々下記表１に示す通りであっ
た。 表１ 熱伝導率 絶縁破壊電圧 第１絶縁層の領域 １０．１ １０．６ 第２・第３絶縁層の領域 ７．２５ １３．６０ （実施例２）
層14の領域、第２絶縁層15ａ，15ｂ及び第３絶縁層16
ａ，16ｂの領域の熱伝導率（Ｋcal ／ｍ・ｈ・℃），絶
縁破壊電圧（ＫＶ）は、各々下記表１に示す通りであっ
た。 表１ 熱伝導率 絶縁破壊電圧 第１絶縁層の領域 １０．１ １０．６ 第２・第３絶縁層の領域 ７．２５ １３．６０ （実施例２）
【００２４】図２（Ａ），（Ｂ）を参照する。ここで、
図２（Ａ）は回路用金属基板の断面図、図２（Ｂ）は図
２（Ａ）の絶縁層の平面図を示す。なお、図１と同部材
は同符号を付して説明を省略する。
図２（Ａ）は回路用金属基板の断面図、図２（Ｂ）は図
２（Ａ）の絶縁層の平面図を示す。なお、図１と同部材
は同符号を付して説明を省略する。
【００２５】図中の21は、厚さ０．３０mmの絶縁体12と
銅箔パターン13間に形成された第３絶縁層である。この
第３絶縁層21は、秤量２０ｇ／ｍ2 ，厚さは０．０５ｍ
ｍの芳香族ポリアミド繊維不織布に上記エポキシド樹脂
Ｂを塗布してなる。
銅箔パターン13間に形成された第３絶縁層である。この
第３絶縁層21は、秤量２０ｇ／ｍ2 ，厚さは０．０５ｍ
ｍの芳香族ポリアミド繊維不織布に上記エポキシド樹脂
Ｂを塗布してなる。
【００２６】図２の金属基板において、第１絶縁層14の
領域，第２絶縁層15ａ，15ｂ及び第３絶縁層21の領域の
熱伝導率（Ｋcal ／ｍ・ｈ・℃），絶縁破壊電圧（Ｋ
Ｖ）は、各々下記表２に示す通りであった。 表２ 熱伝導率 絶縁破壊電圧 第１絶縁層の領域 ８．９０ １２．５ 第２・第３絶縁層の領域 ７．１０ １４．７ なお、第３絶縁層に使用する絶縁部材には、上記エポキ
シ樹脂Ｂの他に、エポキシ樹脂Ａもしくはこれら樹脂の
充填材入りが使用できる。（実施例３）
領域，第２絶縁層15ａ，15ｂ及び第３絶縁層21の領域の
熱伝導率（Ｋcal ／ｍ・ｈ・℃），絶縁破壊電圧（Ｋ
Ｖ）は、各々下記表２に示す通りであった。 表２ 熱伝導率 絶縁破壊電圧 第１絶縁層の領域 ８．９０ １２．５ 第２・第３絶縁層の領域 ７．１０ １４．７ なお、第３絶縁層に使用する絶縁部材には、上記エポキ
シ樹脂Ｂの他に、エポキシ樹脂Ａもしくはこれら樹脂の
充填材入りが使用できる。（実施例３）
【００２７】図３（Ａ），（Ｂ）を参照する。ここで、
図３（Ａ）は回路用金属基板の断面図、図３（Ｂ）は図
３（Ａ）の絶縁層の平面図を示す。なお、図１と同部材
は同符号を付して説明を省略する。
図３（Ａ）は回路用金属基板の断面図、図３（Ｂ）は図
３（Ａ）の絶縁層の平面図を示す。なお、図１と同部材
は同符号を付して説明を省略する。
【００２８】実施例３に係る回路用金属基板は、図１の
回路用金属基板と比べて、第１絶縁層14が丸形（図１の
場合は矩形）であり、第２絶縁層15ａ，15ｂ及び第３絶
縁層16ａ，16ｂの形状が第１絶縁層の形状と相対的形状
を持つ点を除いて、全く同様である。
回路用金属基板と比べて、第１絶縁層14が丸形（図１の
場合は矩形）であり、第２絶縁層15ａ，15ｂ及び第３絶
縁層16ａ，16ｂの形状が第１絶縁層の形状と相対的形状
を持つ点を除いて、全く同様である。
【００２９】図３の金属基板において、第１絶縁層14の
領域，第２絶縁層15ａ，15ｂ及び第３の絶縁層16ａ，16
ｂの領域の熱伝導率（Ｋcal ／ｍ・ｈ・℃），絶縁破壊
電圧（ＫＶ）は、各々下記表３に示す通りであった。 表３ 熱伝導率 絶縁破壊電圧 第１絶縁層の領域 １０．５ １０．５５ 第２・第３絶縁層の領域 ７．２５ １４．０ （実施例４）図４を参照する。
領域，第２絶縁層15ａ，15ｂ及び第３の絶縁層16ａ，16
ｂの領域の熱伝導率（Ｋcal ／ｍ・ｈ・℃），絶縁破壊
電圧（ＫＶ）は、各々下記表３に示す通りであった。 表３ 熱伝導率 絶縁破壊電圧 第１絶縁層の領域 １０．５ １０．５５ 第２・第３絶縁層の領域 ７．２５ １４．０ （実施例４）図４を参照する。
【００３０】図中の41は、中央部の第１絶縁層（高熱伝
導性絶縁層）14の下方に位置する金属ベース11の裏面に
形成された凹凸面である。なお、前記第１絶縁層14の両
サイドに設けられた第２絶縁層（耐電圧性絶縁体）15
ａ，15ｂの裏面は平滑になっている。図４において、第
１絶縁層14は、第２絶縁層15ａ，15ｂに比べてガラス転
移点が５℃以上高く、熱膨脹係数が９０％以下の特性を
もつ。
導性絶縁層）14の下方に位置する金属ベース11の裏面に
形成された凹凸面である。なお、前記第１絶縁層14の両
サイドに設けられた第２絶縁層（耐電圧性絶縁体）15
ａ，15ｂの裏面は平滑になっている。図４において、第
１絶縁層14は、第２絶縁層15ａ，15ｂに比べてガラス転
移点が５℃以上高く、熱膨脹係数が９０％以下の特性を
もつ。
【００３１】実施例４に係る回路用金属基板によれば、
第１絶縁層14の下方に位置する金属ベース11の裏面が凹
凸面41になっているため、金属ベース11の裏面の面積を
大きくとることができ、もって実施例１と比べ放熱性を
一層改善できる。 （実施例５）図５を参照する。
第１絶縁層14の下方に位置する金属ベース11の裏面が凹
凸面41になっているため、金属ベース11の裏面の面積を
大きくとることができ、もって実施例１と比べ放熱性を
一層改善できる。 （実施例５）図５を参照する。
【００３２】この実施例５の絶縁層12のうち、第１絶縁
層14の厚さは０．２６mmであり、第２絶縁層15ａ，15ｂ
の厚さは０．３mmである。なお、第１絶縁層14の厚さ
は、第２絶縁層15ａ，15ｂの厚さに比べて、９０％以下
とする。また、実施例４の場合と同様、第１絶縁層14の
下方に位置する金属ベース11の裏面には、凹凸面41が形
成されている。
層14の厚さは０．２６mmであり、第２絶縁層15ａ，15ｂ
の厚さは０．３mmである。なお、第１絶縁層14の厚さ
は、第２絶縁層15ａ，15ｂの厚さに比べて、９０％以下
とする。また、実施例４の場合と同様、第１絶縁層14の
下方に位置する金属ベース11の裏面には、凹凸面41が形
成されている。
【００３３】実施例５に係る回路用金属基板によれば、
第１絶縁層14の厚さが第２絶縁層15ａ，15ｂの厚さより
薄く形成されているため、実施例４の場合と比べ、放熱
性を一層改善できる。 （比較例）実施例１に比べ、ガラス繊維不織布に充填材
を含まない前記エポキシ樹脂を含浸した絶縁体を用い
た。
第１絶縁層14の厚さが第２絶縁層15ａ，15ｂの厚さより
薄く形成されているため、実施例４の場合と比べ、放熱
性を一層改善できる。 （比較例）実施例１に比べ、ガラス繊維不織布に充填材
を含まない前記エポキシ樹脂を含浸した絶縁体を用い
た。
【００３４】この場合の第１絶縁層の領域の熱伝導率
（Ｋcal ／ｍ・ｈ・℃）は、夫々５．８５であった。ま
た、第１絶縁層の領域の絶縁破壊電圧（ＫＶ）は、夫々
１４．８であった。
（Ｋcal ／ｍ・ｈ・℃）は、夫々５．８５であった。ま
た、第１絶縁層の領域の絶縁破壊電圧（ＫＶ）は、夫々
１４．８であった。
【００３５】上記試験結果により、本願発明の場合、従
来に比べて熱伝導率が高く即ち金属ベースを介しての放
熱性に優れ、かつ耐電圧性が優れていることが確認でき
た。また、上記実施例では、絶縁体の基材としてガラス
繊維不織布と芳香族ポリアミド繊維不織布の夫々に合成
樹脂単独及びその無機充填材を塗布してなる絶縁体を組
み合わせた場合について述べたが、これに限らず、芳香
族ポリアミド繊維不織布を用いても良い。なお、不織布
の代わりに織布でもよい。
来に比べて熱伝導率が高く即ち金属ベースを介しての放
熱性に優れ、かつ耐電圧性が優れていることが確認でき
た。また、上記実施例では、絶縁体の基材としてガラス
繊維不織布と芳香族ポリアミド繊維不織布の夫々に合成
樹脂単独及びその無機充填材を塗布してなる絶縁体を組
み合わせた場合について述べたが、これに限らず、芳香
族ポリアミド繊維不織布を用いても良い。なお、不織布
の代わりに織布でもよい。
【００３６】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、金属
ベースと導電層間の絶縁層を同一平面上で熱伝導率の異
なる複数の絶縁体から構成することにより、放熱性と耐
電圧性に優れた回路用金属基板を提供できる。
ベースと導電層間の絶縁層を同一平面上で熱伝導率の異
なる複数の絶縁体から構成することにより、放熱性と耐
電圧性に優れた回路用金属基板を提供できる。
【図１】本発明の実施例１に係る３層構造と４層構造を
同一平面上に形成した回路用金属基板の説明図。
同一平面上に形成した回路用金属基板の説明図。
【図２】本発明の実施例２に係る４層構造の回路用金属
基板の説明図。
基板の説明図。
【図３】本発明の実施例３に係る絶縁層の態様を変えた
３層構造と４層構造を同一平面上に形成した回路用金属
基板の説明図。
３層構造と４層構造を同一平面上に形成した回路用金属
基板の説明図。
【図４】本発明の実施例４に係る凹凸面を設けた回路用
金属基板の断面図。
金属基板の断面図。
【図５】本発明の実施例５に係る凹凸面を設けかつ絶縁
層の厚さを変えた回路路用金属基板の断面図。
層の厚さを変えた回路路用金属基板の断面図。
11…放熱用金属ベース、12…絶縁体、13…銅箔パター
ン、14，15ａ，15ｂ，16ａ，16ｂ，21…絶縁層、41…凹
凸面。
ン、14，15ａ，15ｂ，16ａ，16ｂ，21…絶縁層、41…凹
凸面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中嶋 幸男 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 今村 一彦 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 唐津 了三 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 放熱用金属ベースと、この金属ベースの
少なくとも片面に絶縁体を介して設けられた導電層とを
具備する回路用金属基板において、前記絶縁体が第１絶
縁層と、この第１絶縁層に近接して形成されかつ第１の
絶縁層より高さが低い第２絶縁層と、前記第２絶縁層上
に前記第１の絶縁層と同一面になるように形成された第
３絶縁層とからなり、 前記第１絶縁層がガラス繊維不織布に酸化アルミニウム
５０〜７０重量部，二酸化硅素１〜１０重量部，珪酸マ
グネシウム１〜１０重量部，熱硬化性樹脂２０〜５０重
量部からなる無機充填剤混合樹脂を塗布したものであ
り、 前記第２絶縁層が、ガラス不織布に水酸化アルミニウム
１０〜２０重量部，硅酸マグネシウム１０〜２０重量
部，二酸化珪素１〜５重量部，熱硬化性樹脂６０〜８０
重量部からなる無機充填材混合樹脂を塗布したものであ
り、 前記第３絶縁層が、芳香族ポリアミド繊維不織布に熱硬
化性樹脂を塗布したものである、 ことを特徴とする回路用金属基板。 - 【請求項２】 放熱性をもたせるための領域に対応した
前記放熱用金属ベースの裏面が凹凸面である請求項１記
載の回路用金属基板。 - 【請求項３】 放熱性をもたせるための領域に対応した
前記放熱用金属ベースの裏面が凹凸面であり、かつ前記
凹凸面に対応した前記絶縁層の厚みがその他の領域の絶
縁層の厚みに比べて小さい請求項１記載の回路用金属基
板。 - 【請求項４】 放熱用金属ベースと、この金属ベースの
少なくとも片面に絶縁体を介して設けられた導電層とを
具備する回路用金属基板において、前記絶縁体が第１絶
縁層と、この第１絶縁層と同一面となるように形成され
た第２絶縁層と、前記第１・第２絶縁層の同一面に形成
された第３絶縁層とからなり、 前記第１絶縁層がガラス繊維不織布に酸化アルミニウム
５０〜７０重量部，二酸化硅素１〜１０重量部，珪酸マ
グネシウム１〜１０重量部，熱硬化性樹脂２０〜５０重
量部からなる無機充填材混合樹脂を塗布したものであ
り、 前記第２絶縁層が、ガラス不織布に水酸化アルミニウム
１０〜２０重量部，硅酸マグネシウム１０〜２０重量
部，二酸化珪素１〜５重量部，熱硬化性樹脂６０〜８０
重量部からなる無機充填材混合樹脂を塗布したものであ
り、 前記第３絶縁層が、芳香族ポリアミド繊維不織布に熱硬
化性樹脂を塗布したものである、 ことを特徴とする回路用金属基板。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3340923A JP2733401B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 回路用金属基板 |
| GB9209708A GB2255676B (en) | 1991-05-08 | 1992-05-06 | Metallic printed board |
| US07/879,009 US5316831A (en) | 1991-05-08 | 1992-05-06 | Metallic printed board |
| DE4215084A DE4215084A1 (de) | 1991-05-08 | 1992-05-07 | Metallische printplatte |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3340923A JP2733401B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 回路用金属基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0690071A true JPH0690071A (ja) | 1994-03-29 |
| JP2733401B2 JP2733401B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=18341546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3340923A Expired - Fee Related JP2733401B2 (ja) | 1991-05-08 | 1991-12-24 | 回路用金属基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2733401B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004103897A (ja) * | 2002-09-11 | 2004-04-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回路基板とその製造方法 |
| JP2004515610A (ja) * | 2000-12-12 | 2004-05-27 | シュリ ディクシャ コーポレイション | 伝導性制約コアを含む軽量回路板 |
| JP2013256039A (ja) * | 2012-06-12 | 2013-12-26 | Risho Kogyo Co Ltd | 積層板、および積層板に用いられるプリプレグ |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62162530A (ja) * | 1986-01-13 | 1987-07-18 | 松下電工株式会社 | 金属ベ−ス積層板の製造方法 |
| JPS62199437A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-03 | 昭和電工株式会社 | プリント基板 |
| JPH01102988A (ja) * | 1987-10-16 | 1989-04-20 | Tokyo Electric Co Ltd | 回路用金属基板 |
| JPH02129989A (ja) * | 1988-11-09 | 1990-05-18 | Mitsubishi Electric Corp | 複合絶縁層を有する金属ベース基板 |
-
1991
- 1991-12-24 JP JP3340923A patent/JP2733401B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62162530A (ja) * | 1986-01-13 | 1987-07-18 | 松下電工株式会社 | 金属ベ−ス積層板の製造方法 |
| JPS62199437A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-03 | 昭和電工株式会社 | プリント基板 |
| JPH01102988A (ja) * | 1987-10-16 | 1989-04-20 | Tokyo Electric Co Ltd | 回路用金属基板 |
| JPH02129989A (ja) * | 1988-11-09 | 1990-05-18 | Mitsubishi Electric Corp | 複合絶縁層を有する金属ベース基板 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004515610A (ja) * | 2000-12-12 | 2004-05-27 | シュリ ディクシャ コーポレイション | 伝導性制約コアを含む軽量回路板 |
| JP2004103897A (ja) * | 2002-09-11 | 2004-04-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回路基板とその製造方法 |
| JP2013256039A (ja) * | 2012-06-12 | 2013-12-26 | Risho Kogyo Co Ltd | 積層板、および積層板に用いられるプリプレグ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2733401B2 (ja) | 1998-03-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2756075B2 (ja) | 金属ベース基板およびそれを用いた電子機器 | |
| US6863962B2 (en) | Sheet for a thermal conductive substrate, a method for manufacturing the same, a thermal conductive substrate using the sheet and a method for manufacturing the same | |
| US4835598A (en) | Wiring board | |
| JPH1154939A (ja) | 配線基板 | |
| JPH09234831A (ja) | 積層板 | |
| US7038310B1 (en) | Power module with improved heat dissipation | |
| JP3429594B2 (ja) | 回路用金属基板 | |
| JP2003246849A (ja) | エポキシ樹脂組成物、ならびにそれを用いたプリプレグ、積層板及びプリント配線板 | |
| JP2733401B2 (ja) | 回路用金属基板 | |
| JPH11298153A (ja) | 多層プリント回路板 | |
| JPH0786704A (ja) | パワー回路用配線基板及びその製造方法 | |
| CN116606604A (zh) | 粘结膜及包括其的粘结膜层叠体 | |
| JPH08236886A (ja) | 金属ベース銅張積層板 | |
| JPH11298152A (ja) | 多層プリント回路板 | |
| JP6183743B2 (ja) | プリプレグ、金属張積層板、プリント配線板 | |
| JPH08151462A (ja) | 積層板の製造法 | |
| JPH0529490A (ja) | 半導体搭載用回路基板 | |
| JP3343443B2 (ja) | 樹脂組成物およびプリプレグ | |
| JP3199599B2 (ja) | 金属ベース多層回路基板 | |
| JPH07154068A (ja) | 接着シートとその製造法及びその接着シートを用いた金属ベース配線板用基板の製造法並びにその接着シートを用いた金属ベース配線板の製造法 | |
| JPH0936553A (ja) | 金属ベース多層配線基板 | |
| TWI799128B (zh) | 金屬包覆基板 | |
| JP2708821B2 (ja) | 電気用積層板 | |
| JP2001044581A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPS60171792A (ja) | 金属ベ−ス多層回路基板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |