JP3199599B2 - 金属ベース多層回路基板 - Google Patents
金属ベース多層回路基板Info
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- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属ベース多層回路基板
に関するものであって、特に発熱性の高いパワー電子素
子の搭載が可能で、信頼性に優れた金属ベース多層回路
基板に関する。
に関するものであって、特に発熱性の高いパワー電子素
子の搭載が可能で、信頼性に優れた金属ベース多層回路
基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体搭載用の回路基板では高密
度実装化および高性能化が要求され、半導体素子の小型
化、高性能化、配線密度の微細化にともない、半導体素
子から発生した熱を如何に放散するかということが問題
となっている。
度実装化および高性能化が要求され、半導体素子の小型
化、高性能化、配線密度の微細化にともない、半導体素
子から発生した熱を如何に放散するかということが問題
となっている。
【０００３】そこで、金属板上に絶縁層を介して導電性
金属箔を張り合わせた金属ベース回路基板が熱放散性に
優れており、電源分野を中心に使用されている。しか
し、金属ベース回路基板は金属板の上に薄い絶縁層を塗
布した構造であるので、通常使用されているガラスエポ
キシ基板に比べて寄生容量が一桁近く大きく、ノイズが
発生し易い。このために、電気回路設計が非常に複雑に
なり、かつ、制約も多い。
金属箔を張り合わせた金属ベース回路基板が熱放散性に
優れており、電源分野を中心に使用されている。しか
し、金属ベース回路基板は金属板の上に薄い絶縁層を塗
布した構造であるので、通常使用されているガラスエポ
キシ基板に比べて寄生容量が一桁近く大きく、ノイズが
発生し易い。このために、電気回路設計が非常に複雑に
なり、かつ、制約も多い。
【０００４】このノイズ対策として、絶縁回路基板を上
層回路基板として金属板上に積層した金属ベース多層回
路基板が開示されている（特開昭５８−９３９９号公
報、特開平５−３２７１６９号公報）。しかし、特開昭
５８−９３９９号公報及び特開平５−３２７１６９号公
報開示の構造は、いずれも、金属板或いは無機充填剤を
含有する樹脂からなる絶縁層を塗布した金属板と上層回
路基板とを熱伝導性の悪いガラスエポキシ基板を積層し
た構造のために、発熱性の高い素子を搭載する場合に
は、熱の放散が不十分となり電子素子の温度が上昇し、
結果的には誤動作を生じるという問題があった。
層回路基板として金属板上に積層した金属ベース多層回
路基板が開示されている（特開昭５８−９３９９号公
報、特開平５−３２７１６９号公報）。しかし、特開昭
５８−９３９９号公報及び特開平５−３２７１６９号公
報開示の構造は、いずれも、金属板或いは無機充填剤を
含有する樹脂からなる絶縁層を塗布した金属板と上層回
路基板とを熱伝導性の悪いガラスエポキシ基板を積層し
た構造のために、発熱性の高い素子を搭載する場合に
は、熱の放散が不十分となり電子素子の温度が上昇し、
結果的には誤動作を生じるという問題があった。
【０００５】また、上層回路基板に使用される絶縁層に
無機充填剤を充填した絶縁剤を使用し熱伝導性を向上し
たものも検討されているが、中程度のパワー電子素子に
対して放熱効果は認められるが、高発熱性電子素子にお
いては十分とは言えないし、加えてコスト的にも高いも
のになると推測される。
無機充填剤を充填した絶縁剤を使用し熱伝導性を向上し
たものも検討されているが、中程度のパワー電子素子に
対して放熱効果は認められるが、高発熱性電子素子にお
いては十分とは言えないし、加えてコスト的にも高いも
のになると推測される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題点
に鑑みてなされたものであって、優れた放熱性により回
路基板上に搭載された電子部品の温度上昇を防止でき、
信頼性に優れた金属ベース多層回路基板を提供するもの
である。
に鑑みてなされたものであって、優れた放熱性により回
路基板上に搭載された電子部品の温度上昇を防止でき、
信頼性に優れた金属ベース多層回路基板を提供するもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属板上の絶
縁接着剤層上に、回路基板と高発熱性電子部品とを搭載
した金属ベース多層回路基板であって、、前記回路基板
が前記絶縁接着剤層上に直接に設けられ、前記高発熱性
電子部品が高熱伝導接着剤を介して前記絶縁接着剤層に
設けられていることを特徴とする金属ベース多層回路基
板であり、又、前記絶縁接着剤層と前記高熱伝導性接着
剤との間に金属層を設けた前記の金属ベース多層回路基
板である。
縁接着剤層上に、回路基板と高発熱性電子部品とを搭載
した金属ベース多層回路基板であって、、前記回路基板
が前記絶縁接着剤層上に直接に設けられ、前記高発熱性
電子部品が高熱伝導接着剤を介して前記絶縁接着剤層に
設けられていることを特徴とする金属ベース多層回路基
板であり、又、前記絶縁接着剤層と前記高熱伝導性接着
剤との間に金属層を設けた前記の金属ベース多層回路基
板である。
【０００８】更に、本発明は、前記絶縁接着剤層が酸化
アルミニウム、酸化珪素、窒化硼素のいずれかを含有す
るエポキシ樹脂からなることを特徴とする前記金属ベー
ス多層回路基板であり、加えて、前記回路基板が、少な
くとも２層以上の金属層が絶縁接着剤を介して積層され
ていることを特徴とする前記金属ベース多層回路基板で
ある。
アルミニウム、酸化珪素、窒化硼素のいずれかを含有す
るエポキシ樹脂からなることを特徴とする前記金属ベー
ス多層回路基板であり、加えて、前記回路基板が、少な
くとも２層以上の金属層が絶縁接着剤を介して積層され
ていることを特徴とする前記金属ベース多層回路基板で
ある。
【０００９】以下、本発明を図を用いて説明する。図１
は本発明の金属ベース多層回路基板の一例を示す断面図
である。又、図２は本発明の請求項２に係わる金属ベー
ス多層基板の一例を示す断面図である。図１において、
金属層５Ａ及び５Ｂを有し一部に開口部を有する回路基
板１０が、金属板１上に絶縁接着剤層２を介して積層し
た構造を有するとともに、高発熱性電子部品４が絶縁接
着剤層２上に高熱伝導性接着剤３を介して搭載されてい
る。
は本発明の金属ベース多層回路基板の一例を示す断面図
である。又、図２は本発明の請求項２に係わる金属ベー
ス多層基板の一例を示す断面図である。図１において、
金属層５Ａ及び５Ｂを有し一部に開口部を有する回路基
板１０が、金属板１上に絶縁接着剤層２を介して積層し
た構造を有するとともに、高発熱性電子部品４が絶縁接
着剤層２上に高熱伝導性接着剤３を介して搭載されてい
る。
【００１０】図２は回路基板１０の開口部に位置する絶
縁接着剤層２の上に、高発熱性電子部品４よりも伝熱面
積の大きな金属層６が形成されていて、その上に高発熱
性電子部品４が高熱伝導性接着剤３を介して搭載された
構造を有し、高発熱性電子部品４から発生した熱が金属
層６を通じてより容易に放散する構造となっている。
尚、金属層６は回路形成されていても、いなくてもよ
い。
縁接着剤層２の上に、高発熱性電子部品４よりも伝熱面
積の大きな金属層６が形成されていて、その上に高発熱
性電子部品４が高熱伝導性接着剤３を介して搭載された
構造を有し、高発熱性電子部品４から発生した熱が金属
層６を通じてより容易に放散する構造となっている。
尚、金属層６は回路形成されていても、いなくてもよ
い。
【００１１】本発明において、高発熱性電子部品４とし
ては、容量２００ＶＡ以上／動作周波数２００ｋＨｚの
高周波トランス、容量１００ＶＡ以上のダイオードブリ
ッジ等を意味する。本発明者らは、上記の高発熱性電子
部品を多層回路部分に搭載する場合に、回路間に存在す
る電気絶縁層が同時に熱の絶縁層として働くために熱放
散が充分でなく、電子部品の温度が上昇し短命となると
の知見を得て、又、前記の高発熱性電子部品を金属板１
上に配置する時にのみ、高発熱性電子部品から発生する
熱が充分に放散できるということを見いだし、本発明に
至ったものである。又、発熱量の小さな電子部品につい
ては、多層回路基板に要求される特性に応じて、多層回
路部分にも搭載できるし、本発明の如く、絶縁接着剤層
２の上に高熱伝導性接着剤３を用いて搭載することもで
きる。
ては、容量２００ＶＡ以上／動作周波数２００ｋＨｚの
高周波トランス、容量１００ＶＡ以上のダイオードブリ
ッジ等を意味する。本発明者らは、上記の高発熱性電子
部品を多層回路部分に搭載する場合に、回路間に存在す
る電気絶縁層が同時に熱の絶縁層として働くために熱放
散が充分でなく、電子部品の温度が上昇し短命となると
の知見を得て、又、前記の高発熱性電子部品を金属板１
上に配置する時にのみ、高発熱性電子部品から発生する
熱が充分に放散できるということを見いだし、本発明に
至ったものである。又、発熱量の小さな電子部品につい
ては、多層回路基板に要求される特性に応じて、多層回
路部分にも搭載できるし、本発明の如く、絶縁接着剤層
２の上に高熱伝導性接着剤３を用いて搭載することもで
きる。
【００１２】本発明では、上述のように、高発熱性電子
部品４を回路基板１０を介することなく、絶縁接着剤層
２上に配置することで、熱放散を助長し基板自身の温度
上昇を抑えることで、金属ベース多層回路基板全体の信
頼性を高め、長寿命を達成するものである。尚、上記高
発熱性電子部品は、多層回路基板に要求される特性に応
じて複数個を搭載しても良い。
部品４を回路基板１０を介することなく、絶縁接着剤層
２上に配置することで、熱放散を助長し基板自身の温度
上昇を抑えることで、金属ベース多層回路基板全体の信
頼性を高め、長寿命を達成するものである。尚、上記高
発熱性電子部品は、多層回路基板に要求される特性に応
じて複数個を搭載しても良い。
【００１３】絶縁接着剤層２は、無機質充填剤を含有す
る樹脂を金属板上に塗布後、プレス法やラミネーター法
により金属層と接合され層状に形成されるが、本発明で
は、酸化アルミニウム、酸化珪素、窒化硼素のいずれか
を含有するエポキシ樹脂で構成される。前記無機質充填
剤としては電気絶縁性、熱伝導性に優れ、樹脂への充填
性に優れるものが選択され、一般的には、構成粒子が１
５０μｍ以下の丸みを帯びたもので、適当な粒度分布を
有する粉末が用いられる。又、配合割合は高い程、絶縁
接着剤層の熱伝導性を良好とするが、あまり高配合とす
ると樹脂との混合において気泡を巻き込んだり、接着性
が悪くなり熱伝導性がかえって低下する等の結果を招く
ので、通常は４０〜８０体積％が選択される。
る樹脂を金属板上に塗布後、プレス法やラミネーター法
により金属層と接合され層状に形成されるが、本発明で
は、酸化アルミニウム、酸化珪素、窒化硼素のいずれか
を含有するエポキシ樹脂で構成される。前記無機質充填
剤としては電気絶縁性、熱伝導性に優れ、樹脂への充填
性に優れるものが選択され、一般的には、構成粒子が１
５０μｍ以下の丸みを帯びたもので、適当な粒度分布を
有する粉末が用いられる。又、配合割合は高い程、絶縁
接着剤層の熱伝導性を良好とするが、あまり高配合とす
ると樹脂との混合において気泡を巻き込んだり、接着性
が悪くなり熱伝導性がかえって低下する等の結果を招く
ので、通常は４０〜８０体積％が選択される。
【００１４】前記無機充填剤として、酸化アルミニウ
ム、酸化ベリリウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸
化カルシウム、窒化硼素、窒化珪素、窒化アルミニウム
などを用いることができる。このうち、酸化アルミニウ
ム、窒化珪素、窒化硼素が高熱伝導性で、高耐電圧性の
絶縁接着剤が得られるので望ましい。特に、粒子形状が
球状の酸化アルミニウム、酸化珪素を用いるとき、樹脂
に高充填できて、容易に高熱伝導性を経済的に達成でき
るという理由で望ましい。又、酸化アルミニウム、酸化
珪素、窒化硼素は得られる金属ベース多層回路基板に要
求される特性に応じ、単独若しくは２種類以上を混合し
て用いられる。
ム、酸化ベリリウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸
化カルシウム、窒化硼素、窒化珪素、窒化アルミニウム
などを用いることができる。このうち、酸化アルミニウ
ム、窒化珪素、窒化硼素が高熱伝導性で、高耐電圧性の
絶縁接着剤が得られるので望ましい。特に、粒子形状が
球状の酸化アルミニウム、酸化珪素を用いるとき、樹脂
に高充填できて、容易に高熱伝導性を経済的に達成でき
るという理由で望ましい。又、酸化アルミニウム、酸化
珪素、窒化硼素は得られる金属ベース多層回路基板に要
求される特性に応じ、単独若しくは２種類以上を混合し
て用いられる。
【００１５】前記樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイ
ミド樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、フェノール
樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、或いは、各種エ
ンジニアリングプラスチック等が一般的であるが、これ
らの中で、エポキシ樹脂が電気絶縁性、金属との接着
性、耐熱性が優れているので好ましい。
ミド樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、フェノール
樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、或いは、各種エ
ンジニアリングプラスチック等が一般的であるが、これ
らの中で、エポキシ樹脂が電気絶縁性、金属との接着
性、耐熱性が優れているので好ましい。
【００１６】エポキシ樹脂には、いろいろな品種が知ら
れているが、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフ
ェノールＦ型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂や、末端
カルボキシル基含有ブタジエン・アクリルニトリル共重
合体等で変性した変性エポキシ樹脂、或いは、フェノー
ルノボラック、Ｏ−クレゾールノボラック等のノボラッ
ク型エポキシ樹脂などが、電気絶縁性、耐熱性などの点
で特に望ましい。
れているが、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフ
ェノールＦ型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂や、末端
カルボキシル基含有ブタジエン・アクリルニトリル共重
合体等で変性した変性エポキシ樹脂、或いは、フェノー
ルノボラック、Ｏ−クレゾールノボラック等のノボラッ
ク型エポキシ樹脂などが、電気絶縁性、耐熱性などの点
で特に望ましい。
【００１７】次に、本発明における回路基板１０として
は、少なくとも２層以上の金属層５Ａ、５Ｂが絶縁接着
層８を介して積層された回路基板（以下両面樹脂基板と
いう）が熱放散に優れるので好ましい。しかし、所望さ
れる多層回路基板の特性により、上記両面基板樹脂基板
の他にガラスエポキシ樹脂回路基板、フェノール樹脂回
路基板、紙エポキシ樹脂回路基板等のリジット回路基
板、ポリイミド樹脂基板上に回路を描いたフレキシブル
回路基板が使用可能である。これらの基板の厚さは、熱
放散性をよくするために、６０μｍ以下が好ましい。
又、表面を電気絶縁処理した金属板からなる金属ベース
回路基板をそのまま或いは必要に応じ改善して用いるこ
ともできる。
は、少なくとも２層以上の金属層５Ａ、５Ｂが絶縁接着
層８を介して積層された回路基板（以下両面樹脂基板と
いう）が熱放散に優れるので好ましい。しかし、所望さ
れる多層回路基板の特性により、上記両面基板樹脂基板
の他にガラスエポキシ樹脂回路基板、フェノール樹脂回
路基板、紙エポキシ樹脂回路基板等のリジット回路基
板、ポリイミド樹脂基板上に回路を描いたフレキシブル
回路基板が使用可能である。これらの基板の厚さは、熱
放散性をよくするために、６０μｍ以下が好ましい。
又、表面を電気絶縁処理した金属板からなる金属ベース
回路基板をそのまま或いは必要に応じ改善して用いるこ
ともできる。
【００１８】前記両面樹脂基板を構成する絶縁接着剤８
は、酸化アルミニウム、窒化硼素、酸化珪素、酸化マグ
ネシウム、窒化アルミニウム等の電気絶縁性であって、
しかも熱伝導性の高い無機充填剤を含有する。前記の無
機充填剤のうち、酸化アルミニウム、窒化硼素、酸化珪
素は電気絶縁性、熱伝導性、経済性の観点から選択され
る。又、絶縁接着剤８を構成する樹脂としては、エポキ
シ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等が挙げられ
るが、金属との接着力に富むエポキシ樹脂が特に好まし
い。
は、酸化アルミニウム、窒化硼素、酸化珪素、酸化マグ
ネシウム、窒化アルミニウム等の電気絶縁性であって、
しかも熱伝導性の高い無機充填剤を含有する。前記の無
機充填剤のうち、酸化アルミニウム、窒化硼素、酸化珪
素は電気絶縁性、熱伝導性、経済性の観点から選択され
る。又、絶縁接着剤８を構成する樹脂としては、エポキ
シ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等が挙げられ
るが、金属との接着力に富むエポキシ樹脂が特に好まし
い。
【００１９】本発明の高熱伝導接着剤３としては、エポ
キシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、アクリル
樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹
脂、或いは、各種エンジニアリングプラスチック等が上
げられる。これらの中で、エポキシ樹脂、ポリイミド樹
脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、シリコーン樹脂は
電気性が高く、耐熱性が優れているので好ましい。又、
高熱伝導接着剤は接着性能が低下しない限度で、酸化ア
ルミニウム、酸化珪素、窒化硼素等を初めとする無機質
充填材料を含有させることもできる。
キシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、アクリル
樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹
脂、或いは、各種エンジニアリングプラスチック等が上
げられる。これらの中で、エポキシ樹脂、ポリイミド樹
脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、シリコーン樹脂は
電気性が高く、耐熱性が優れているので好ましい。又、
高熱伝導接着剤は接着性能が低下しない限度で、酸化ア
ルミニウム、酸化珪素、窒化硼素等を初めとする無機質
充填材料を含有させることもできる。
【００２０】本発明の金属ベース多層回路基板に用いる
金属板１としては、良熱伝導性を持つアルミニウムおよ
びアルミニウム合金、銅および銅合金、鉄および鉄合金
等あるいは銅／鉄−ニッケル系合金／銅、アルミニウム
／鉄−ニッケル系合金／アルミニウム等の複合材料等が
使用可能である。また、ベース金属板１の厚みとして
は、特に制限はないが０．５ｍｍ〜３．０ｍｍが一般に
用いられる。
金属板１としては、良熱伝導性を持つアルミニウムおよ
びアルミニウム合金、銅および銅合金、鉄および鉄合金
等あるいは銅／鉄−ニッケル系合金／銅、アルミニウム
／鉄−ニッケル系合金／アルミニウム等の複合材料等が
使用可能である。また、ベース金属板１の厚みとして
は、特に制限はないが０．５ｍｍ〜３．０ｍｍが一般に
用いられる。
【００２１】又、金属層６及び金属層５Ａ、５Ｂの材質
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、または、これらの金属を２種類以上含む
合金及びそれぞれの金属を使用したクラッド箔が用いら
れる。また、この時の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＋
Ａｕ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。
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、または、これらの金属を２種類以上含む
合金及びそれぞれの金属を使用したクラッド箔が用いら
れる。また、この時の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＋
Ａｕ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。
【００２２】以下、実施例に基づき、発明を更に詳しく
説明する。
説明する。
〔実施例１〕厚さ３５μｍの銅箔で描かれた所望の回路
を両面に有し、ガラスエポキシ材の厚さが６０μｍのガ
ラスエポキシ回路基板（松下電工（株）製；Ｒ−１７６
６）を用意しスルーホールを形成した。次に、５１０ｍ
ｍ×５１０ｍｍ×１．５ｍｍのアルミニウム板上に酸化
珪素（電気化学工業（株）製；ＦＳ−７８４）を７２体
積％含有するビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（油化シ
ェル（株）製；エピコート８０７）を絶縁接着剤として
用い、アミン系硬化剤を加え、１５０μｍの厚みになる
ように塗布し、張り合わせ加熱硬化した。この基板原板
を用いて、基板サイズ１００×１５０ｍｍ、出力電力１
５０Ｗ／動作周波数３００ｋＨｚのＤＣ／ＤＣコンバー
タを製作した。電子制御部品は基板の寄生容量の影響を
低減するためにガラスエポキシ回路基板上の回路上に配
置し、高発熱性部品である高周波トランス（ＴＤＫ
（株）製／容量１５０ＶＡ）を絶縁接着剤上にシリコン
接着剤で固定した。この装置を室温２５℃の環境で５ｈ
ｒ動作させ、基板裏面の温度を測定した結果１１２℃で
あり、又、この間、機能的には安定に動作した。
を両面に有し、ガラスエポキシ材の厚さが６０μｍのガ
ラスエポキシ回路基板（松下電工（株）製；Ｒ−１７６
６）を用意しスルーホールを形成した。次に、５１０ｍ
ｍ×５１０ｍｍ×１．５ｍｍのアルミニウム板上に酸化
珪素（電気化学工業（株）製；ＦＳ−７８４）を７２体
積％含有するビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（油化シ
ェル（株）製；エピコート８０７）を絶縁接着剤として
用い、アミン系硬化剤を加え、１５０μｍの厚みになる
ように塗布し、張り合わせ加熱硬化した。この基板原板
を用いて、基板サイズ１００×１５０ｍｍ、出力電力１
５０Ｗ／動作周波数３００ｋＨｚのＤＣ／ＤＣコンバー
タを製作した。電子制御部品は基板の寄生容量の影響を
低減するためにガラスエポキシ回路基板上の回路上に配
置し、高発熱性部品である高周波トランス（ＴＤＫ
（株）製／容量１５０ＶＡ）を絶縁接着剤上にシリコン
接着剤で固定した。この装置を室温２５℃の環境で５ｈ
ｒ動作させ、基板裏面の温度を測定した結果１１２℃で
あり、又、この間、機能的には安定に動作した。
【００２３】〔実施例２〕実施例１と同一の操作で基板
原板を用意した。この基板原板を用いて、基板サイズ１
００×１５０ｍｍ、出力電力１５０Ｗ／動作周波数３０
０ｋＨｚのＤＣ／ＤＣコンバータを製作した。電子制御
部品は基板の寄生容量の影響を低減するためにガラスエ
ポキシ回路基板上の回路上に配置し、高発熱性部品であ
る高周波トランス（ＴＤＫ製／容量１５０ＶＡ）を絶縁
接着剤上の回路上にシリコン接着剤で固定した。この
時、高周波トランスと回路パターンは電気的に絶縁され
ている。この装置を室温２５℃の環境で５ｈｒ動作さ
せ、基板裏面の温度を測定した結果１０７℃であり、機
能的にも安定に動作した。
原板を用意した。この基板原板を用いて、基板サイズ１
００×１５０ｍｍ、出力電力１５０Ｗ／動作周波数３０
０ｋＨｚのＤＣ／ＤＣコンバータを製作した。電子制御
部品は基板の寄生容量の影響を低減するためにガラスエ
ポキシ回路基板上の回路上に配置し、高発熱性部品であ
る高周波トランス（ＴＤＫ製／容量１５０ＶＡ）を絶縁
接着剤上の回路上にシリコン接着剤で固定した。この
時、高周波トランスと回路パターンは電気的に絶縁され
ている。この装置を室温２５℃の環境で５ｈｒ動作さ
せ、基板裏面の温度を測定した結果１０７℃であり、機
能的にも安定に動作した。
【００２４】〔実施例３〕厚さ３５μｍの銅箔で描かれ
た所望の回路を両面に有し、酸化アルミニウムを７２体
積％含有するビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シ
ェル（株）製；エピコート８２８）をアミン系硬化剤で
熱硬化した厚みが１００μｍである両面樹脂基板を用意
し、スルーホールを形成した。次に、５１０ｍｍ×５１
０ｍｍ×１．５ｍｍのアルミニウム板上に酸化アルミニ
ウムを７２体積％含有するビスフェノールＦ型エポキシ
樹脂を絶縁性接着剤として用い、アミン系硬化剤を加
え、１５０μｍの厚みになるように塗布し、張り合わせ
加熱硬化した。次に、この基板原板を用いて、基板サイ
ズ１００×１５０ｍｍ、出力電力２５０Ｗ／動作周波数
３００ｋＨｚのＤＣ／ＤＣコンバータを製作した。電子
制御部品は基板の寄生容量の影響を低減するために両面
樹脂基板上の回路上に配置し、高発熱性部品である高周
波トランス（ＴＤＫ製／容量２５０ＶＡ））を絶縁接着
剤上にシリコン接着剤で固定した。この装置を室温２５
℃の環境で５ｈｒ動作させ、基板裏面の温度を測定した
結果１０８℃であり、機能的にも安定に動作した。
た所望の回路を両面に有し、酸化アルミニウムを７２体
積％含有するビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シ
ェル（株）製；エピコート８２８）をアミン系硬化剤で
熱硬化した厚みが１００μｍである両面樹脂基板を用意
し、スルーホールを形成した。次に、５１０ｍｍ×５１
０ｍｍ×１．５ｍｍのアルミニウム板上に酸化アルミニ
ウムを７２体積％含有するビスフェノールＦ型エポキシ
樹脂を絶縁性接着剤として用い、アミン系硬化剤を加
え、１５０μｍの厚みになるように塗布し、張り合わせ
加熱硬化した。次に、この基板原板を用いて、基板サイ
ズ１００×１５０ｍｍ、出力電力２５０Ｗ／動作周波数
３００ｋＨｚのＤＣ／ＤＣコンバータを製作した。電子
制御部品は基板の寄生容量の影響を低減するために両面
樹脂基板上の回路上に配置し、高発熱性部品である高周
波トランス（ＴＤＫ製／容量２５０ＶＡ））を絶縁接着
剤上にシリコン接着剤で固定した。この装置を室温２５
℃の環境で５ｈｒ動作させ、基板裏面の温度を測定した
結果１０８℃であり、機能的にも安定に動作した。
【００２５】〔実施例４〕厚さ３５μｍの銅箔で描かれ
た所望の回路を両面に有し、酸化珪素を７２体積％含有
するビスフェノールＦ型エポキシ樹脂をアミン系硬化剤
で熱硬化した厚みが１００μｍである両面樹脂基板を用
意し、スルーホールを形成した。次に、５１０ｍｍ×５
１０ｍｍ×１．５ｍｍのアルミニウム板上に酸化珪素を
３６体積％と窒化硼素３６体積％を含有するビスフェノ
ールＦ型エポキシ樹脂を絶縁性接着剤として用い、アミ
ン系硬化剤を加え、１５０μｍの厚みになるように塗布
し、張り合わせ加熱硬化した。この基板原板を用いて、
基板サイズ１００×１５０ｍｍ、出力電力２５０Ｗ／動
作周波数３００ｋＨｚのＤＣ／ＤＣコンバータを製作し
た。電子制御部品は基板の寄生容量の影響を低減するた
めに両面樹脂基板上の回路パターンに配置し、高発熱性
電子部品である高周波トランス（ＴＤＫ製／容量２５０
ＶＡ）を絶縁接着剤上の回路上にシリコン接着剤で固定
した。この装置を室温２５℃の環境で５ｈｒ動作させ、
基板裏面の温度を測定した結果１０５℃であり、機能的
にも安定に動作した。
た所望の回路を両面に有し、酸化珪素を７２体積％含有
するビスフェノールＦ型エポキシ樹脂をアミン系硬化剤
で熱硬化した厚みが１００μｍである両面樹脂基板を用
意し、スルーホールを形成した。次に、５１０ｍｍ×５
１０ｍｍ×１．５ｍｍのアルミニウム板上に酸化珪素を
３６体積％と窒化硼素３６体積％を含有するビスフェノ
ールＦ型エポキシ樹脂を絶縁性接着剤として用い、アミ
ン系硬化剤を加え、１５０μｍの厚みになるように塗布
し、張り合わせ加熱硬化した。この基板原板を用いて、
基板サイズ１００×１５０ｍｍ、出力電力２５０Ｗ／動
作周波数３００ｋＨｚのＤＣ／ＤＣコンバータを製作し
た。電子制御部品は基板の寄生容量の影響を低減するた
めに両面樹脂基板上の回路パターンに配置し、高発熱性
電子部品である高周波トランス（ＴＤＫ製／容量２５０
ＶＡ）を絶縁接着剤上の回路上にシリコン接着剤で固定
した。この装置を室温２５℃の環境で５ｈｒ動作させ、
基板裏面の温度を測定した結果１０５℃であり、機能的
にも安定に動作した。
【００２６】〔比較例１〕厚さ３５μｍの銅箔で描かれ
た所望の回路を両面に有し、ガラスエポキシ材の厚さが
６０μｍのガラスエポキシ回路基板を用意しスルーホー
ルを形成した。次に、５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×１．５
ｍｍのアルミニウム板上に酸化珪素を７２体積％含有す
るビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を絶縁接着剤として
用い、アミン系硬化剤を加え、１５０μｍの厚みになる
ように塗布し、張り合わせ加熱硬化した。この基板原板
を用いて、基板サイズ１００×１５０ｍｍ、出力電力１
５０Ｗ／動作周波数３００ｋＨｚのＤＣ／ＤＣコンバー
タを製作した。電子制御部品はガラスエポキシ回路基板
上の回路上に配置し、高発熱性電子部品である高周波ト
ランス（ＴＤＫ（株）／容量１５０ＶＡ）もガラスエポ
キシ回路基板上にシリコン接着剤で固定した。この装置
を室温２５℃の環境で５ｈｒ動作させ、基板裏面の温度
を測定した結果１６３℃であり、出力電圧の変動が大き
く、動作が不安定であった。
た所望の回路を両面に有し、ガラスエポキシ材の厚さが
６０μｍのガラスエポキシ回路基板を用意しスルーホー
ルを形成した。次に、５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×１．５
ｍｍのアルミニウム板上に酸化珪素を７２体積％含有す
るビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を絶縁接着剤として
用い、アミン系硬化剤を加え、１５０μｍの厚みになる
ように塗布し、張り合わせ加熱硬化した。この基板原板
を用いて、基板サイズ１００×１５０ｍｍ、出力電力１
５０Ｗ／動作周波数３００ｋＨｚのＤＣ／ＤＣコンバー
タを製作した。電子制御部品はガラスエポキシ回路基板
上の回路上に配置し、高発熱性電子部品である高周波ト
ランス（ＴＤＫ（株）／容量１５０ＶＡ）もガラスエポ
キシ回路基板上にシリコン接着剤で固定した。この装置
を室温２５℃の環境で５ｈｒ動作させ、基板裏面の温度
を測定した結果１６３℃であり、出力電圧の変動が大き
く、動作が不安定であった。
【００２７】〔比較例２〕厚さ３５μｍの銅箔で描かれ
た所望の回路を両面に有し、酸化珪素を７２体積％含有
するビスフェノールＦ型エポキシ樹脂をアミン系硬化剤
で熱硬化した厚みが１００μｍである両面樹脂基板を用
意し、スルーホールを形成した。次に、５１０ｍｍ×５
１０ｍｍ×１．５ｍｍのアルミニウム板上に酸化珪素を
７２体積％含有するビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を
絶縁性接着剤として用い、アミン系硬化剤を加え、１５
０μｍの厚みになるように塗布し、張り合わせ加熱硬化
した。この基板原板を用いて、基板サイズ１００×１５
０ｍｍ、出力電力２５０Ｗ／動作周波数３００ｋＨｚの
ＤＣ／ＤＣコンバータを製作した。電子制御部品は両面
樹脂基板上の回路パターンに配置し、高発熱性電子部品
である高周波トランス（ＴＤＫ（株）製／容量２５０Ｖ
Ａ）も両面樹脂基板の上層回路上にシリコン接着剤で固
定した。この装置を室温２５℃の環境で５ｈｒ動作さ
せ、基板裏面の温度を測定した結果１６５℃であり、出
力電圧の変動が大きく動作が不安定であった。
た所望の回路を両面に有し、酸化珪素を７２体積％含有
するビスフェノールＦ型エポキシ樹脂をアミン系硬化剤
で熱硬化した厚みが１００μｍである両面樹脂基板を用
意し、スルーホールを形成した。次に、５１０ｍｍ×５
１０ｍｍ×１．５ｍｍのアルミニウム板上に酸化珪素を
７２体積％含有するビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を
絶縁性接着剤として用い、アミン系硬化剤を加え、１５
０μｍの厚みになるように塗布し、張り合わせ加熱硬化
した。この基板原板を用いて、基板サイズ１００×１５
０ｍｍ、出力電力２５０Ｗ／動作周波数３００ｋＨｚの
ＤＣ／ＤＣコンバータを製作した。電子制御部品は両面
樹脂基板上の回路パターンに配置し、高発熱性電子部品
である高周波トランス（ＴＤＫ（株）製／容量２５０Ｖ
Ａ）も両面樹脂基板の上層回路上にシリコン接着剤で固
定した。この装置を室温２５℃の環境で５ｈｒ動作さ
せ、基板裏面の温度を測定した結果１６５℃であり、出
力電圧の変動が大きく動作が不安定であった。
【００２８】以下の実施例１〜４及び比較例１、２の結
果を表１に一覧する。
果を表１に一覧する。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、優れた放熱性により回
路基板上に搭載された電子部品の温度上昇を防止でき、
信頼性に優れる金属ベース多層回路基板を提供できる。
路基板上に搭載された電子部品の温度上昇を防止でき、
信頼性に優れる金属ベース多層回路基板を提供できる。
【図１】本発明の金属ベース多層回路基板の一例を示す
断面図。
断面図。
【図２】本発明の金属ベース多層回路基板の他の一例を
示す断面図。
示す断面図。
１ 金属板 ２ 絶縁接着剤層 ３ 高熱伝導性接着剤 ４ 高発熱性電子部品 ５Ａ，５Ｂ 金属層 ６ 金属層 ７ 制御ＩＣ素子 ８ 回路基板の基材 （両面樹脂基板の絶縁接着層） ９ 発熱性電子部品 １０ 回路基板 １１ ボンディング用ワイヤー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 1/05 C09J 163/00 H05K 1/18
Claims (4)
- 【請求項１】金属板上の絶縁接着剤層上に、回路基板と
高発熱性電子部品とを搭載した金属ベース多層回路基板
であって、、前記回路基板が前記絶縁接着剤層上に直接
に設けられ、前記高発熱性電子部品が高熱伝導接着剤を
介して前記絶縁接着剤層に設けられていることを特徴と
する金属ベース多層回路基板。 - 【請求項２】前記絶縁接着剤層と前記高熱伝導性接着剤
との間に金属層を設けたことを特徴とする請求項１記載
の金属ベース多層回路基板。 - 【請求項３】前記絶縁接着剤層が酸化アルミニウム、酸
化珪素、窒化硼素のいずれかを含有するエポキシ樹脂か
らなることを特徴とする請求項１又は２記載の金属ベー
ス多層回路基板。 - 【請求項４】前記回路基板が、少なくとも２層以上の金
属層が絶縁接着剤を介して積層されていることを特徴と
する請求項１記載の金属ベース多層回路基板。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08700295A JP3199599B2 (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | 金属ベース多層回路基板 |
| US08/629,229 US6175084B1 (en) | 1995-04-12 | 1996-04-08 | Metal-base multilayer circuit substrate having a heat conductive adhesive layer |
| EP96105663A EP0738007A3 (en) | 1995-04-12 | 1996-04-10 | Metal-base multilayer circuit substrate |
| KR1019960010843A KR100382631B1 (ko) | 1995-04-12 | 1996-04-10 | 금속기재다층회로기판과이를구비하는반도체모듈 |
| US09/593,059 US6369332B1 (en) | 1995-04-12 | 2000-06-13 | Metal-base multilayer circuit substrate with heat conducting adhesive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08700295A JP3199599B2 (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | 金属ベース多層回路基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08288604A JPH08288604A (ja) | 1996-11-01 |
| JP3199599B2 true JP3199599B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=13902687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08700295A Expired - Fee Related JP3199599B2 (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | 金属ベース多層回路基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3199599B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101012404B1 (ko) | 2008-09-09 | 2011-02-09 | 삼성전기주식회사 | 연료전지 발전시스템 |
| US11798863B2 (en) | 2017-12-08 | 2023-10-24 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Laminate and electronic device |
-
1995
- 1995-04-12 JP JP08700295A patent/JP3199599B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08288604A (ja) | 1996-11-01 |
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