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JPH11150345A - Metal base circuit board - Google Patents

Metal base circuit board

Info

Publication number
JPH11150345A
JPH11150345A JP31784097A JP31784097A JPH11150345A JP H11150345 A JPH11150345 A JP H11150345A JP 31784097 A JP31784097 A JP 31784097A JP 31784097 A JP31784097 A JP 31784097A JP H11150345 A JPH11150345 A JP H11150345A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rubber
circuit board
metal
layer
resin composition
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.)
Pending
Application number
JP31784097A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takemi Oguma
武美 小熊
Yutaka Tagashira
裕 田頭
Tatsuo Nakano
辰夫 中野
Ryuichi Terasaki
隆一 寺崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denki Kagaku Kogyo KK filed Critical Denki Kagaku Kogyo KK
Priority to JP31784097A priority Critical patent/JPH11150345A/en
Publication of JPH11150345A publication Critical patent/JPH11150345A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance adhesion between a metal plate or a conductive circuit and an insulation layer by mounting the conductive circuit on a metal base circuit board through the insulation layer formed by laminating a rubber composition layer and a resin composition layer. SOLUTION: A metal base circuit board has an insulation layer 2 formed on a metal plate 1 wherein the insulation layer 2 comprises a rubber composition layer 4 of butadien rubber, isoprene rubber, buthy rubber, silicone rubber, natural rubber, chloroprene rubber or styrene-butadiene rubber having modulus of elasticity of 1×10<9> Pa of below, and a resin composition layer 5. A circuit 6 is then formed in desired shape on the insulation layer 2 using any one of copper, aluminum, nickel, iron, tin, silver and titanium or an alloy containing more than one of these metals. According to the arrangement, adhesion of the insulation layer 2 to the metal plate 1 or a conductive circuit 6 can be enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、応力緩和性に優
れ、しかも放熱性に優れる金属ベース回路基板に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal-based circuit board having excellent stress relaxation and heat dissipation.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、金属板上に無機フィラーを充
填したエポキシ樹脂等からなる絶縁層を設け、その上に
導電回路を配設した金属ベース回路基板が、熱放散性に
優れることから高発熱性電子部品を実装する回路基板と
して用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a metal base circuit board in which an insulating layer made of an epoxy resin or the like filled with an inorganic filler is provided on a metal plate, and a conductive circuit is provided thereon has a high heat dissipation property. It is used as a circuit board on which heat-generating electronic components are mounted.

【0003】一方、車載用電子機器について、その小型
化、省スペース化と共に、電子機器をエンジンルーム内
に設置することが要望されている。エンジンルーム内は
温度が高く、温度変化が大きいなど過酷な環境であり、
また、放熱面積の大きな基板が必要とされる。このよう
な用途に対して、放熱性に優れる前記金属ベース回路基
板が注目されている。
[0003] On the other hand, there is a demand for electronic equipment to be mounted in an engine room as well as to reduce the size and space of the electronic equipment for vehicles. The engine room is in a harsh environment with high temperatures and large temperature changes.
Further, a substrate having a large heat dissipation area is required. For such applications, attention has been paid to the metal-based circuit boards having excellent heat dissipation.

【0004】従来の金属ベース回路基板は、熱放散性や
経済的な理由からアルミニウム板を用いることが多い
が、実使用下で加熱/冷却が繰り返されると、前記アル
ミニウム板と電子部品、特にチップ部品との熱膨張率の
差に起因して大きな熱応力が発生し、部品を固定してい
る半田部分或いはその近傍にクラックが発生するなど電
気的信頼性が低下するという問題点がある。
A conventional metal-based circuit board often uses an aluminum plate for heat dissipation and economic reasons. However, when heating / cooling is repeated in actual use, the aluminum plate and electronic components, especially chips, are used. There is a problem that a large thermal stress is generated due to a difference in the coefficient of thermal expansion from the component, and cracks are generated in a solder portion fixing the component or in the vicinity thereof, thereby lowering electrical reliability.

【0005】絶縁層に低弾性率の材料を用いることによ
り金属板と電子部品との間で発生する応力を緩和するこ
とができる。しかし、チップ部品のサイズが大きくなれ
ばなるほど前記材料の弾性率を大幅に下げる必要がある
が、低弾性率の材料は一般にアルミニウムや回路導体の
銅とは密着性が弱く、そのために、導電箔と金属板との
密着性に優れる金属ベース回路基板が得られないという
問題がある。特に、導電箔と金属板との密着性は高温度
下で著しく低下するために、耐熱性に優れる金属ベース
回路基板が得難い。
[0005] By using a material having a low elastic modulus for the insulating layer, stress generated between the metal plate and the electronic component can be reduced. However, as the size of the chip component increases, the modulus of elasticity of the material needs to be greatly reduced.However, a material having a low modulus of elasticity generally has low adhesion to aluminum or copper of a circuit conductor. There is a problem that a metal base circuit board having excellent adhesion between the metal base plate and the metal plate cannot be obtained. In particular, since the adhesion between the conductive foil and the metal plate is significantly reduced at high temperatures, it is difficult to obtain a metal-based circuit board having excellent heat resistance.

【0006】上記問題について、本発明者らは特願平9
−158513号において、多層の樹脂組成物層から構
成される絶縁接着剤層を用い、前記樹脂組成物の少なく
とも1層が特定の弾性率を有する金属ベース回路基板を
提案してきた。これにより広範囲のチップ部品に関して
前記問題は解決されたものの、大型のチップ(6332
サイズ)搭載の場合には十分でなく、アルミニウム等の
金属板や銅等の回路導体との絶縁層の密着性が弱くなる
という問題がある。
[0006] Regarding the above problem, the present inventors have filed Japanese Patent Application No.
No. 158513 has proposed a metal-based circuit board in which at least one layer of the resin composition has a specific modulus of elasticity using an insulating adhesive layer composed of multiple resin composition layers. As a result, the above problem was solved for a wide range of chip components, but a large chip (6332) was used.
Size) is not sufficient in the case of mounting, and there is a problem that the adhesion of the insulating layer to a metal plate such as aluminum or a circuit conductor such as copper becomes weak.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みてなされたものであり、金属板や導電回路との絶
縁層の密着性に優れ、しかも応力緩和に優れ、大型のチ
ップ(6332サイズ)搭載時であっても、急激な加熱
/冷却を受けて半田或いはその近傍でクラック発生等の
異常を生じない、熱放散性に優れる金属ベース回路基板
を提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has an excellent adhesiveness of an insulating layer to a metal plate or a conductive circuit, an excellent stress relaxation, and a large chip ( 6332 size) It is an object of the present invention to provide a metal-based circuit board excellent in heat dissipation, which does not cause abnormalities such as cracks or the like in the solder or its vicinity due to rapid heating / cooling even when mounted. It is.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、金属板上に絶
縁層を介して回路が載置されてなる金属ベース回路基板
であって、絶縁層がゴム組成物層と樹脂組成物層を積層
してなる金属ベース回路基板であり、好ましくは、ゴム
組成物層と回路との間に、少なくとも1層以上の樹脂組
成物層を介在させてなることを特徴とする前記の金属ベ
ース回路基板である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a metal-based circuit board having a circuit mounted on a metal plate via an insulating layer, wherein the insulating layer comprises a rubber composition layer and a resin composition layer. A metal-based circuit board formed by laminating, preferably, at least one or more resin composition layers are interposed between a rubber composition layer and a circuit. It is.

【0009】又、本発明は、ゴム組成物層の少なくとも
1層が−40℃での弾性率が1×109Pa以下であ
り、好ましくは、−40℃での弾性率が1×109Pa
以下であるゴム組成物層がシリコーンゴム硬化体である
前記の金属ベース回路基板である。
[0009] The present invention has an elastic modulus of at least one layer of the rubber composition layer is -40 ℃ is less 1 × 10 9 Pa, preferably, the elastic modulus at -40 ℃ 1 × 10 9 Pa
The metal-based circuit board described above, wherein the following rubber composition layer is a cured silicone rubber.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明を説明す
る。図1及び図2は、いずれも本発明の金属ベース回路
基板の一例の断面を示す模式図である。金属板1上に絶
縁層2を有し、絶縁層2上に回路6が設けられている。
本発明においては、絶縁層2が多層構造を有する。図1
においては絶縁層2がゴム組成物層4、樹脂組成物層5
からなり、図2においてはゴム組成物層4と2つの樹脂
組成物層3、5とから構成されている多層構造を例示し
ている。しかし、本発明においては、樹脂組成物層とゴ
ム組成物層から構成されていれば良く、前記例示に限定
されるものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are schematic diagrams each showing a cross section of an example of the metal-based circuit board of the present invention. An insulating layer 2 is provided on a metal plate 1, and a circuit 6 is provided on the insulating layer 2.
In the present invention, the insulating layer 2 has a multilayer structure. FIG.
, The insulating layer 2 is composed of the rubber composition layer 4 and the resin composition layer 5
FIG. 2 illustrates a multilayer structure composed of the rubber composition layer 4 and the two resin composition layers 3 and 5. However, in the present invention, it suffices if it is composed of the resin composition layer and the rubber composition layer, and is not limited to the above examples.

【0011】本発明の樹脂組成物層3、5とゴム組成物
層4は、金属ベース回路基板の熱放散性を高く維持する
ためにいろいろな無機充填剤を含有することが好まし
い。絶縁層2は、樹脂並びにゴムの種類、それらに充填
する無機充填剤や添加剤等の種類、或いはそれらの量的
割合を変更したゴム組成物層と樹脂組成物層とで構成さ
れている。例えば、図2において、樹脂組成物層3、5
がいずれも異なる組成であっても、同一組成であっても
構わない。また、図示していないが、ゴム組成物層が複
数存在する場合において、複数のゴム組成物層の組成が
同一であっても、異なっていても構わない。なお、ゴム
組成物層の厚みは、10〜100μm程度あれば良く、
ことに20〜80μmとするときは金属ベース回路基板
を生産性高く製造できることから好ましい。
The resin composition layers 3 and 5 and the rubber composition layer 4 of the present invention preferably contain various inorganic fillers in order to maintain high heat dissipation of the metal-based circuit board. The insulating layer 2 is composed of a rubber composition layer and a resin composition layer in which the kind of resin and rubber, the kind of inorganic filler or additive to be filled therein, or the quantitative ratio thereof is changed. For example, in FIG. 2, the resin composition layers 3, 5
May have different compositions or the same composition. Although not shown, when there are a plurality of rubber composition layers, the compositions of the plurality of rubber composition layers may be the same or different. The thickness of the rubber composition layer may be about 10 to 100 μm,
In particular, when the thickness is 20 to 80 μm, it is preferable because a metal-based circuit board can be manufactured with high productivity.

【0012】また、本発明において、ゴム組成物層と回
路との間に、少なくとも1層以上の樹脂組成物層を介在
させることが好ましい。このような構成とすることで、
回路と絶縁層との接着力を高め、実使用下で曝される高
温下においても、回路が絶縁層から剥がれることがな
く、信頼性の高い金属ベース回路基板を得ることができ
るからである。また、本発明において、少なくとも回路
6に接する樹脂組成物層を形成する樹脂中に予めエポキ
シシラン、アミノシラン等のシランカップリング剤を配
合することで、回路6と絶縁層2の接着性を向上するの
が望ましい。
In the present invention, it is preferable that at least one or more resin composition layers are interposed between the rubber composition layer and the circuit. With such a configuration,
This is because the adhesive strength between the circuit and the insulating layer is increased, and the circuit is not peeled off from the insulating layer even at a high temperature exposed in actual use, so that a highly reliable metal-based circuit board can be obtained. Further, in the present invention, the adhesiveness between the circuit 6 and the insulating layer 2 is improved by blending a silane coupling agent such as epoxysilane or aminosilane in advance in the resin forming the resin composition layer in contact with the circuit 6 at least. It is desirable.

【0013】更に、本発明において、ゴム組成物層のう
ちの少なくとも1層が、−40℃におけるヤング率(以
下、弾性率という)が1×109Pa以下であることが
好ましい。従来公知の絶縁層に用いられている樹脂組成
物の弾性率は、例えばエポキシ樹脂に無機充填剤を高充
填した場合、−40℃のときに約3×1010Pa程度で
あるが、本発明者らは、ゴム組成物について検討した結
果、−40℃で1×109Pa以下の弾性率を有するこ
と、更に、このような低弾性率のゴム組成物層を絶縁層
中に存在させるときに、耐電圧特性が高く、高熱伝導率
を有するという特性を損なうことなく、応力緩和性に優
れた金属ベース回路基板を得ることができるという知見
を得て、本発明に至ったものである。
Further, in the present invention, at least one of the rubber composition layers preferably has a Young's modulus at -40 ° C. (hereinafter referred to as an elastic modulus) of 1 × 10 9 Pa or less. The elastic modulus of a resin composition used for a conventionally known insulating layer is, for example, about 3 × 10 10 Pa at −40 ° C. when an epoxy resin is highly filled with an inorganic filler. The present inventors have studied the rubber composition and found that the rubber composition has an elastic modulus of 1 × 10 9 Pa or less at −40 ° C. Further, when such a rubber composition layer having a low elastic modulus is present in the insulating layer, In addition, the inventors have found that it is possible to obtain a metal-based circuit board excellent in stress relaxation without deteriorating the characteristics of having high withstand voltage characteristics and having high thermal conductivity, and have reached the present invention.

【0014】即ち、本発明者らの検討結果によれば、ゴ
ム組成物層が少なくとも1層以上絶縁層中に存在するこ
とによって、金属ベース回路基板が実用条件下で加熱/
冷却履歴を受けて発生する熱応力が緩和されること、そ
してゴム組成物層の絶縁層内での位置は特定する必要が
ないことを見いだした。そして、ゴム組成物層が−40
℃における弾性率が1×109Pa以下であるときに、
上述の効果が好ましく達成され、チップサイズ6332
の大型チップを搭載した場合においても応力緩和性に優
れ、回路の剥離や信頼性の低下がないということを見い
だし、本発明に至ったものである。
That is, according to the results of studies by the present inventors, the presence of at least one rubber composition layer in the insulating layer allows the metal-based circuit board to be heated / removed under practical conditions.
It has been found that the thermal stress generated due to the cooling history is reduced, and that the position of the rubber composition layer in the insulating layer does not need to be specified. And the rubber composition layer is -40
When the elastic modulus at ℃ is 1 × 10 9 Pa or less,
The above effects are preferably achieved, and the chip size 6332
It has been found that even when a large chip is mounted, it is excellent in stress relaxation and that there is no peeling of the circuit and no reduction in reliability, leading to the present invention.

【0015】本発明のゴム組成物層を構成するゴムとし
ては、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、
シリコーンゴム、天然ゴム、クロロプレンゴム、スチレ
ン−ブタジエンゴムなどを用いることができるが、特に
シリコーンゴムが、ガラス転移点が低く、より低弾性率
の組成物が得られ、得られる金属ベース回路基板の応力
緩和性に格別優れており、例えば大型のチップ(633
2チップサイズ)を搭載した場合にも長期間の電気的信
頼性を確保できる。
The rubber constituting the rubber composition layer of the present invention includes butadiene rubber, isoprene rubber, butyl rubber,
Silicone rubber, natural rubber, chloroprene rubber, styrene-butadiene rubber, and the like can be used.In particular, silicone rubber has a low glass transition point, and a composition having a lower elastic modulus can be obtained. Excellent in stress relaxation, for example, a large chip (633)
(2 chip size) can ensure long-term electrical reliability.

【0016】本発明のゴム組成物層に用いられる無機充
填剤としては、電気絶縁性が良好で、しかも高熱伝導率
のものが用いられ、このようなものとして酸化アルミニ
ウム、シリカ(酸化珪素)、窒化アルミニウム、窒化珪
素、窒化ホウ等があり、単独系でも混合系でも用いるこ
とができる。これらのうち、酸化アルミニウム、シリカ
は粒子形状が球状で高充填可能なものが安価に、容易に
入手できるという理由で好ましい。
As the inorganic filler used in the rubber composition layer of the present invention, those having good electric insulation and high thermal conductivity are used, such as aluminum oxide, silica (silicon oxide), and the like. Examples thereof include aluminum nitride, silicon nitride, and boron nitride, which can be used alone or in a mixed system. Among these, aluminum oxide and silica are preferable because those having a spherical particle shape and capable of being highly filled are inexpensive and easily available.

【0017】本発明の樹脂組成物層を構成する樹脂につ
いては、耐熱性、電気絶縁性に優れた樹脂であればどの
ようなものでも構わない。また、樹脂組成物に用いる無
機充填剤についても、電気絶縁性が良好で、しかも高熱
伝導率のものであれば良く、例えば酸化珪素、酸化アル
ミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素等
を単独または複合して用いることができる。樹脂組成物
層の厚みについては、10〜100μm程度あれば良
く、ことに20〜80μmとするときは金属ベース回路
基板を生産性高く製造できることから好ましい。
The resin constituting the resin composition layer of the present invention may be any resin as long as it is excellent in heat resistance and electrical insulation. In addition, the inorganic filler used in the resin composition also has good electric insulation and high thermal conductivity. For example, silicon oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, or the like may be used alone or It can be used in combination. The thickness of the resin composition layer may be about 10 to 100 μm, and particularly preferably 20 to 80 μm because a metal-based circuit board can be manufactured with high productivity.

【0018】なお、ゴム組成物層同士、或いは樹脂組成
物層同士が相接する場合、ゴム又は樹脂とそれらの中に
充填されている無機充填剤とが同一の場合、無機充填剤
の添加量の差異を3%程度付すことで、それぞれのゴム
組成物層或いは樹脂組成物層が、例えば走査型電子顕微
鏡を用いてそれらの断面を観察するときに、明瞭に区分
できる。
When the rubber composition layers or the resin composition layers are in contact with each other, and when the rubber or the resin and the inorganic filler filled therein are the same, the amount of the inorganic filler added By giving the difference of about 3%, the respective rubber composition layers or resin composition layers can be clearly distinguished when observing their cross sections using, for example, a scanning electron microscope.

【0019】回路6としては、銅、アルミニウム、ニッ
ケル、鉄、錫、銀、チタニウムのいずれか、これらの金
属を2種類以上含む合金、或いは前記の金属又は合金を
使用したクラッド箔等を用い、所望形状に加工して得る
ことができる。尚、箔の製造方法は電解法でも圧延法で
作製したものでもよく、箔上にはNiメッキ、Ni−A
uメッキ、半田メッキなどの金属メッキがほどこされて
いてもかまわないが、絶縁層2との接着性の点から回路
6の絶縁層に接する側の表面はエッチングやメッキ等に
より予め粗化処理されていることが一層好ましい。
As the circuit 6, any one of copper, aluminum, nickel, iron, tin, silver, and titanium, an alloy containing two or more of these metals, or a clad foil using the above metal or alloy is used. It can be obtained by processing into a desired shape. The foil may be produced by an electrolytic method or a rolling method. Ni plating, Ni-A
Although metal plating such as u plating or solder plating may be applied, the surface of the circuit 6 on the side in contact with the insulating layer is roughened in advance by etching, plating, or the like from the viewpoint of adhesion to the insulating layer 2. Is more preferable.

【0020】本発明に用いられる金属板1は、アルミニ
ウム、鉄、銅およびそれらのの合金、もしくはこれらを
複合したクラッド材等からなり、その厚みは特に規定す
るものではないが、熱放散性に富みしかも経済的である
ことから、厚み0.5〜5.0mmのアルミニウムが一
般的に選択される。
The metal plate 1 used in the present invention is made of aluminum, iron, copper and their alloys, or a clad material obtained by combining them, and the thickness thereof is not particularly limited. Aluminum with a thickness of 0.5 to 5.0 mm is generally selected because it is rich and economical.

【0021】尚、本発明の金属ベース回路基板の製造方
法に関しては、無機充填剤を含有するゴム及び無機充填
剤を含有する樹脂に適宜硬化剤等の添加剤を添加した絶
縁材料を複数準備し、金属板及び/又は箔上に多層塗布
し、必要に応じて加熱処理等を施して、前記金属板と箔
とを絶縁材を介して接合し硬化させ、その後箔より回路
形成する方法、或いは予め絶縁材料からなるシートを作
製しておき、シートを介して金属板や箔を張り合わせ、
その後回路形成する方法、或いは前記方法に於いて箔に
変えて予め回路形成されている回路を直接に用いる方法
等の従来公知の方法で得ることができる。
In the method of manufacturing a metal-based circuit board according to the present invention, a plurality of insulating materials are prepared by adding an additive such as a curing agent to a rubber containing an inorganic filler and a resin containing an inorganic filler. A method of applying a multilayer coating on a metal plate and / or a foil, performing a heat treatment or the like as necessary, bonding and curing the metal plate and the foil via an insulating material, and then forming a circuit from the foil, or Prepare a sheet made of insulating material in advance, paste a metal plate or foil through the sheet,
Thereafter, it can be obtained by a conventionally known method such as a method of forming a circuit, or a method of directly using a previously formed circuit instead of a foil in the above method.

【0022】以下、実施例に基づき、本発明を更に詳細
に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

【0023】[0023]

【実施例】〔実施例1〕厚さ2.0mmのアルミニウム
板に、まず無機充填剤を含有する液状シリコーンゴムS
E4450(東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)
製)(ゴム組成物Aという)により、硬化後の厚さが5
0μmになるように1層目を形成し、150℃で30分
加熱した。そして、その表面を研磨し、研磨後カップリ
ング剤で処理を行った。その上に、樹脂組成物B(表1
参照)により、硬化後の厚さが50μmの2層目を形成
し、150℃で10分加熱した。更に、その上に厚さが
35μmの銅箔をプレス積層した後、150℃で5時間
の条件でSE4450及び樹脂組成物Bを硬化させて金
属ベース基板を作製し、更に、銅箔をエッチングしてパ
ッド部を有する所望の回路を形成して、金属ベース回路
基板とした。また、厚さ約1mm幅約2mm長さ約50
mmのゴム組成物Aと樹脂組成物Bのそれぞれの硬化体
の試験片を別途作製し、弾性率の測定に供した。
[Example 1] First, a liquid silicone rubber S containing an inorganic filler was placed on a 2.0 mm thick aluminum plate.
E4450 (Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.)
Manufactured) (referred to as rubber composition A).
The first layer was formed so as to have a thickness of 0 μm, and heated at 150 ° C. for 30 minutes. Then, the surface was polished, and after polishing, the surface was treated with a coupling agent. On top of that, the resin composition B (Table 1)
2), a second layer having a thickness of 50 μm after curing was formed, and heated at 150 ° C. for 10 minutes. Furthermore, after press-stacking a copper foil having a thickness of 35 μm thereon, SE4450 and the resin composition B were cured at 150 ° C. for 5 hours to prepare a metal base substrate, and further, the copper foil was etched. Thus, a desired circuit having a pad portion was formed to obtain a metal-based circuit board. In addition, the thickness is about 1 mm, the width is about 2 mm, and the length is about 50
Specimens of each cured product of the rubber composition A and the resin composition B having a thickness of 2 mm were separately prepared and subjected to measurement of elastic modulus.

【0024】上記のそれぞれの硬化体については、動的
粘弾性測定器(東洋ボールドウィン社製;RHEOVI
BRON DDV−III−EP型)を用い、周波数1
1Hz、昇温速度2℃/分の条件下で、−100℃〜+
150℃の温度範囲について弾性率を測定した。表1に
−40℃での弾性率の測定結果を示した。又、金属ベー
ス基板についての銅箔ピール強度測定結果と、金属ベー
ス回路基板についてのヒートサイクル試験を次に示す条
件で測定し、その測定結果を表2に示した。
For each of the above cured products, a dynamic viscoelasticity meter (manufactured by Toyo Baldwin Co., Ltd .; RHEOVI)
BRON DDV-III-EP type) and frequency 1
Under the conditions of 1 Hz and a heating rate of 2 ° C./min, −100 ° C. to +
The elastic modulus was measured over a temperature range of 150 ° C. Table 1 shows the measurement results of the elastic modulus at −40 ° C. The results of measuring the copper foil peel strength of the metal-based substrate and the heat cycle test of the metal-based circuit board were measured under the following conditions. Table 2 shows the measurement results.

【0025】<銅箔ピール強度測定方法>テンシロン
(オリエンテック社製;型式UCT−1T)を用い、1
cm幅で90度方向に50mm/分の速度で剥離した時
の強度を求めた。測定は20℃と125℃で測定した。
<Method of Measuring Copper Peel Strength> Tensilon (manufactured by Orientec; model UCT-1T) was used to
The strength when peeled at a speed of 50 mm / min in a 90-degree direction at a width of cm was determined. The measurement was performed at 20 ° C and 125 ° C.

【0026】<ヒートサイクル試験方法>パッド間にチ
ップサイズ2.1mm×2.5mm、3.2mm×2.
5mm、5.0mm×2.5mm、6.3×3.2mm
の4種類のチップ抵抗を各10個ずつ半田付けし、−4
0℃7分〜+125℃7分を1サイクルとして1000
回のヒートサイクル試験を行なった後、顕微鏡で半田部
分のクラックの有無を観察した。
<Heat cycle test method> A chip size of 2.1 mm × 2.5 mm, 3.2 mm × 2.
5mm, 5.0mm x 2.5mm, 6.3 x 3.2mm
Solder each of the four types of chip resistors, 10 each.
0 ° C. for 7 minutes to + 125 ° C. for 7 minutes as 1000
After performing the heat cycle test twice, the presence or absence of cracks in the solder portion was observed with a microscope.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】〔実施例2〕厚さ2.0mmのアルミニウ
ム板に、まず液状シリコーンゴムSE4410(東レ・
ダウコーニング・シリコーン(株)製;無機充填剤を含
有する)にさらに酸化アルミニウムを添加したゴム組成
物C(表1参照)を硬化後の厚さが50μmになるよう
に1層目を形成し、150℃で30分加熱した。そし
て、その表面を研磨し、研磨後カップリング剤で処理を
行った。その上に、樹脂組成物B(表1参照)により、
硬化後の厚さが50μmの2層目を形成し、150℃で
10分加熱した。更に、その上に厚さが35μmの銅箔
をプレス積層した後、150℃で5時間の条件でそれぞ
れの組成物を硬化させて金属ベース基板を作製し、更
に、銅箔をエッチングしてパッド部を有する所望の回路
を形成して、金属ベース回路基板とした。また、厚さ約
1mm幅約2mm長さ約50mmの試験片を別途作製
し、弾性率の測定に供した。この結果を表2に示した。
Example 2 A liquid silicone rubber SE4410 (Toray Co., Ltd.) was first placed on a 2.0 mm thick aluminum plate.
A rubber composition C (see Table 1) obtained by further adding aluminum oxide to Dow Corning Silicone Co., Ltd. (containing an inorganic filler) was formed into a first layer so that the thickness after curing became 50 μm. And 150 ° C. for 30 minutes. Then, the surface was polished, and after polishing, the surface was treated with a coupling agent. On top of that, by the resin composition B (see Table 1),
A second layer having a thickness of 50 μm after curing was formed and heated at 150 ° C. for 10 minutes. Further, after a copper foil having a thickness of 35 μm is press-laminated thereon, each composition is cured at 150 ° C. for 5 hours to produce a metal base substrate, and further, the copper foil is etched to form a pad. A desired circuit having a portion was formed to obtain a metal-based circuit board. In addition, a test piece having a thickness of about 1 mm, a width of about 2 mm, and a length of about 50 mm was separately prepared and used for measurement of elastic modulus. The results are shown in Table 2.

【0030】〔比較例1〕厚さ2.0mmのアルミニウ
ム板に、まず樹脂組成物D(表1参照)により、硬化後
の厚さが50μmになるように1層目を形成し、150
℃で15分加熱した。その上に、樹脂組成物B(表1参
照)により、硬化後の厚さが50μmの2層目を形成
し、150℃で10分加熱した。更に、その上に厚さが
35μmの銅箔をプレス積層した後、150℃で5時間
の条件で樹脂組成物を硬化させて金属ベース基板とし、
更に前記金属ベース基板より実施例1と同じ操作で金属
ベース回路基板を作製し、物性を測定した。これらの結
果を表2に示した。
Comparative Example 1 First, a first layer was formed on a 2.0 mm-thick aluminum plate with a resin composition D (see Table 1) so that the thickness after curing became 50 μm.
Heated at C for 15 minutes. A second layer having a thickness of 50 μm after curing was formed thereon with the resin composition B (see Table 1), and heated at 150 ° C. for 10 minutes. Furthermore, after press-stacking a copper foil having a thickness of 35 μm thereon, the resin composition was cured at 150 ° C. for 5 hours to form a metal base substrate.
Further, a metal base circuit board was prepared from the metal base board in the same manner as in Example 1, and the physical properties were measured. Table 2 shows the results.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明の金属ベース回路基板は、絶縁層
をゴム組成物層と樹脂組成物層とで多層化しているの
で、更に、ゴム組成物層が−40℃における弾性率が1
×109Pa以下と低温でも応力緩和性に非常に優れる
ので、実使用条件下で受ける激しい温度変化によって
も、大型チップ(6332サイズ)を固定している半田
部分にクラックを生じることがなく高信頼性の混成集積
回路を提供することができる。
According to the metal-based circuit board of the present invention, the insulating layer is multilayered with a rubber composition layer and a resin composition layer.
It is very excellent in stress relaxation even at a low temperature of × 10 9 Pa or less, so that it does not crack even in a solder portion fixing a large chip (6332 size) even under a severe temperature change received under actual use conditions. A reliable hybrid integrated circuit can be provided.

【0032】加えて、本発明の金属ベース回路基板は、
ゴム組成物層及び/又は樹脂組成物層に無機充填剤を含
有させることで従来からの熱放散性が優れる点、耐電圧
等の電気絶縁性に優れる点等が良好のままに維持されて
いながら、前記応力緩和性が改善されているので、自動
車のエンジンルーム等過酷な環境でも使用することがで
き、産業上非常に有用である。
In addition, the metal-based circuit board of the present invention
By adding an inorganic filler to the rubber composition layer and / or the resin composition layer, the conventional point of excellent heat dissipation, excellent point of electric insulation such as withstand voltage, etc. are maintained as good. Since the stress relaxation property is improved, it can be used even in a harsh environment such as an engine room of an automobile, and is industrially very useful.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の金属ベース回路基板の一例を示す断
面図
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a metal-based circuit board of the present invention.

【図2】 本発明の金属ベース回路基板の他の一例を示
す断面図
FIG. 2 is a sectional view showing another example of the metal-based circuit board of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 金属板 2 絶縁層 3 樹脂組成物層 4 ゴム組成物層 5 樹脂組成物層 6 回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal plate 2 Insulating layer 3 Resin composition layer 4 Rubber composition layer 5 Resin composition layer 6 Circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺崎 隆一 東京都町田市旭町3丁目5番1号 電気化 学工業株式会社総合研究所内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Ryuichi Terasaki Inventor 3-5-1 Asahicho, Machida-shi, Tokyo Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】金属板上に多層構造を有する絶縁層を介し
て回路が載置されてなる金属ベース回路基板であって、
絶縁層がゴム組成物層と樹脂組成物層とからなることを
特徴とする金属ベース回路基板。
1. A metal base circuit board comprising a metal plate and a circuit mounted thereon via an insulating layer having a multilayer structure,
A metal-based circuit board, wherein the insulating layer comprises a rubber composition layer and a resin composition layer.
【請求項2】ゴム組成物層と回路との間に、少なくとも
1層以上の樹脂組成物層を介在させてなることを特徴と
する請求項1記載の金属ベース回路基板。
2. The metal-based circuit board according to claim 1, wherein at least one or more resin composition layers are interposed between the rubber composition layer and the circuit.
【請求項3】ゴム組成物層の少なくとも1層が−40℃
での弾性率が1×109 Pa以下であることを特徴とす
る請求項1または請求項2記載の金属ベース回路基板。
3. The method according to claim 1, wherein at least one of the rubber composition layers has a temperature of -40.degree.
3. The metal base circuit board according to claim 1, wherein an elastic modulus of the metal base circuit board is 1 × 10 9 Pa or less.
【請求項4】−40℃での弾性率が1×109Pa以下
であるゴム組成物層がシリコーンゴム硬化体であること
を特徴とする請求項1、請求項2または請求項3記載の
金属ベース回路基板。
4. The method according to claim 1, wherein the rubber composition layer having an elastic modulus at −40 ° C. of 1 × 10 9 Pa or less is a cured silicone rubber. Metal-based circuit board.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005281509A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Denki Kagaku Kogyo Kk Curable resin composition and metal-based circuit substrate by using the same
US11133445B2 (en) 2017-03-22 2021-09-28 Denka Company Limited Resin composition for circuit board, and metal-base circuit board in which same is used
WO2024162417A1 (en) * 2023-01-31 2024-08-08 積水化学工業株式会社 Curable thermally conductive adhesive, thermally conductive member, and battery assembly

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