JPH0297687A - ホウロウ基板の製造方法 - Google Patents
ホウロウ基板の製造方法Info
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- JPH0297687A JPH0297687A JP24976088A JP24976088A JPH0297687A JP H0297687 A JPH0297687 A JP H0297687A JP 24976088 A JP24976088 A JP 24976088A JP 24976088 A JP24976088 A JP 24976088A JP H0297687 A JPH0297687 A JP H0297687A
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- Japan
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- metal core
- thickness
- oxide film
- substrate
- production
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- Pending
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- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業−トの利用分野〉
本発明は金属基板の表面にホウロウがけを行った印刷回
路基板の製造方法に関するものである。
路基板の製造方法に関するものである。
〈従来の技術〉
ホウロウ基板は特に大型化が容易であると共に、セラミ
ック基板より低価格で、加工成形が簡単で、通常のセラ
ミック基板（アルミナ）に比べて放熱性が良いなどの特
徴を有することから近年各方面に用いられてきている。
ック基板より低価格で、加工成形が簡単で、通常のセラ
ミック基板（アルミナ）に比べて放熱性が良いなどの特
徴を有することから近年各方面に用いられてきている。
従来一般に行なわれているホウロウ基板は鉄、銅、アル
ミニウムの如き金属芯の表面に結晶質ガラスなどを被覆
し、この上にメタルグレーズ抵抗体を印刷焼成し、回路
パターンを形成していた。
ミニウムの如き金属芯の表面に結晶質ガラスなどを被覆
し、この上にメタルグレーズ抵抗体を印刷焼成し、回路
パターンを形成していた。
〈発明が解決すべき課題〉
しかし、このような従来のホウロウ基板に於ては半導体
素子を搭載したＩＣパッケージ等を表面実装したり、ベ
アー（裸）のＩＣチップを直接搭載すると、金属芯とし
て用いられている鉄、アルミ、銅等の熱膨張係数が大き
いために、加熱冷却に伴なう熱応力によって、ＩＣパッ
ケージとの半田接合部やＩＣチップ自体が剥離を生じた
り、割れを発生することが避けられなかった。
素子を搭載したＩＣパッケージ等を表面実装したり、ベ
アー（裸）のＩＣチップを直接搭載すると、金属芯とし
て用いられている鉄、アルミ、銅等の熱膨張係数が大き
いために、加熱冷却に伴なう熱応力によって、ＩＣパッ
ケージとの半田接合部やＩＣチップ自体が剥離を生じた
り、割れを発生することが避けられなかった。
そこで、このような熱膨張係数（α）の違いによる問題
を解決するために金属芯にＩＣパッケージやベアのＩＣ
チップのαに合ったαの小さなＦｅ Ｎｉ−Ｃｒ系合
金を用いることが試みられている。
を解決するために金属芯にＩＣパッケージやベアのＩＣ
チップのαに合ったαの小さなＦｅ Ｎｉ−Ｃｒ系合
金を用いることが試みられている。
しかしこのようなＦｅ−Ｎｉ −Ｃｒ系合金は高温の耐
酸化性に優れるため、焼成温度でホウロウ被覆層と金属
芯との間に強固な密着力が得られないという問題を有し
ている。
酸化性に優れるため、焼成温度でホウロウ被覆層と金属
芯との間に強固な密着力が得られないという問題を有し
ている。
このため、この欠点を除く方法として、その表面を酸洗
やブラスト処理して粗面化し、密着性を向上することが
試みられている。しかしこの方法は、酸洗、プラスト処
理で手数もかかる他、金属芯の平滑性が失われたり、大
型の基板ではそりを生じ易い問題がある。
やブラスト処理して粗面化し、密着性を向上することが
試みられている。しかしこの方法は、酸洗、プラスト処
理で手数もかかる他、金属芯の平滑性が失われたり、大
型の基板ではそりを生じ易い問題がある。
本発明はこのような従来の技術の課題を解決したホウロ
ウ基板の製造方法を提供するものである。
ウ基板の製造方法を提供するものである。
〈課題を解決するための手段〉
本発明者らは上述の問題を解決するため、鋭意研究を重
ねた結果高温の耐酸化性に優れた、熱膨張率の小さなＦ
ｅ−Ｎｔ−Ｃｒ系合金の金属芯に、予め１００Å〜５μ
ｍの酸化被膜を設け、それをＢａＯ。
ねた結果高温の耐酸化性に優れた、熱膨張率の小さなＦ
ｅ−Ｎｔ−Ｃｒ系合金の金属芯に、予め１００Å〜５μ
ｍの酸化被膜を設け、それをＢａＯ。
５ｉｎ２． ＭｇＯ、Ｂ２０１を含む結晶化ガラスのフ
リットを分散したスラリー中に浸漬し、泳動電着法にて
電着し、その後高温で焼成することにより、電着上の問
題を生ずることなく、金属芯との間に強固な密着力を有
するホウロウ基板が得られることを見出し、本発明を完
成したものである。
リットを分散したスラリー中に浸漬し、泳動電着法にて
電着し、その後高温で焼成することにより、電着上の問
題を生ずることなく、金属芯との間に強固な密着力を有
するホウロウ基板が得られることを見出し、本発明を完
成したものである。
く作 用〉
本発明に用いる金属芯は高温酸化性に優れるとともに、
表面実装するＩＣパッケージや、ＩＣチップなどとの熱
膨張係数との差が極めて小さなＦｅ−Ｎ１（３５〜５０
重量％） −Ｃｒ（４〜１０重量％）の組成を有する合
金であり、その酸化被膜の形成方法としては水素（Ｈ２
）と水蒸気とからなる雰囲気中で形成するなど種々の方
法で形成することが出来るが、一般にこのような雰囲気
調整を行う方法では、コスト高になる問題があるため、
通常は大気中で酸化被膜厚さが１００Å〜５μｍとなる
ように形成する方法が好適に用いられる。
表面実装するＩＣパッケージや、ＩＣチップなどとの熱
膨張係数との差が極めて小さなＦｅ−Ｎ１（３５〜５０
重量％） −Ｃｒ（４〜１０重量％）の組成を有する合
金であり、その酸化被膜の形成方法としては水素（Ｈ２
）と水蒸気とからなる雰囲気中で形成するなど種々の方
法で形成することが出来るが、一般にこのような雰囲気
調整を行う方法では、コスト高になる問題があるため、
通常は大気中で酸化被膜厚さが１００Å〜５μｍとなる
ように形成する方法が好適に用いられる。
ここで酸化被膜の厚さを１００Å〜５μｍに限定する理
由は１００人未満では密着性の改善効果が薄く、５μｍ
を越えると浮き錆が発生し易くなり、逆に密着力が低下
し、剥離を生じ易くなるからである。
由は１００人未満では密着性の改善効果が薄く、５μｍ
を越えると浮き錆が発生し易くなり、逆に密着力が低下
し、剥離を生じ易くなるからである。
このようにしてＦｅ−Ｎ１（３５〜５０重量％） −Ｃ
ｒ（４〜１０重量％）の金属芯の表面に、厚さ１００Å
〜５μｍに形成させた酸化被膜は基材の金属芯に対する
密着性に優れるとともに゛、これを被塗物としてＢａＯ
、Ｓｔｏｗ、 ＭｇＯ、Ｂ２Ｏ３を含む結晶化ガラスを
イソプロパツールなどの有機溶媒中に分散したスラリー
中に浸漬し、泳動電着を行うと電着上の問題を生ずるこ
となく均一に電着される。
ｒ（４〜１０重量％）の金属芯の表面に、厚さ１００Å
〜５μｍに形成させた酸化被膜は基材の金属芯に対する
密着性に優れるとともに゛、これを被塗物としてＢａＯ
、Ｓｔｏｗ、 ＭｇＯ、Ｂ２Ｏ３を含む結晶化ガラスを
イソプロパツールなどの有機溶媒中に分散したスラリー
中に浸漬し、泳動電着を行うと電着上の問題を生ずるこ
となく均一に電着される。
又、電着後の被塗物は通常の方法で達成することにより
、金属芯の表面に形成された密着性の良い酸化被膜を介
してホウロウ被覆層との間に強固な結合が得られるから
、密着性に優れた熱膨張率の小さなホウロウ基板が得ら
れる。
、金属芯の表面に形成された密着性の良い酸化被膜を介
してホウロウ被覆層との間に強固な結合が得られるから
、密着性に優れた熱膨張率の小さなホウロウ基板が得ら
れる。
〈実施例〉
以下に本発明の内容を実施例により、具体的に説明する
。
。
熱膨張率係数の小さな第１表に示した実施例１〜４の組
成のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系合金の金属芯を用いて、大気中
で９００℃に加熱し、Ｆｅ２Ｏ，と仮定した酸化被膜の
厚さが２００Å〜３μｍとなる様に表面を酸化させた。
成のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系合金の金属芯を用いて、大気中
で９００℃に加熱し、Ｆｅ２Ｏ，と仮定した酸化被膜の
厚さが２００Å〜３μｍとなる様に表面を酸化させた。
次いでＢａＯ−Ｍｇ０−Ｂ、０ｌ−５ｉＯｚ系の結晶化
ガラスのフリット（最大粒子径３０μｍ以下）を分散さ
せたスラリー中で焼成後厚さが約２００ μｍとなるよ
うに電着させたところ、肌荒れのない平滑な表面を有す
る塗覆層が得られた。次にこれを最高温度８５０°Ｃの
連続炉に入れ焼成したところ表面欠陥のない平滑な表面
のホウロウ基板が得られた。
ガラスのフリット（最大粒子径３０μｍ以下）を分散さ
せたスラリー中で焼成後厚さが約２００ μｍとなるよ
うに電着させたところ、肌荒れのない平滑な表面を有す
る塗覆層が得られた。次にこれを最高温度８５０°Ｃの
連続炉に入れ焼成したところ表面欠陥のない平滑な表面
のホウロウ基板が得られた。
これらについてＪＩＳ Ｒ４３０１による電着性テスト
を行うとともに、ＩＣパッケージを実装した後−１５℃
〜１５０℃の温度範囲で熱サイクルテストを１０００回
行い、接続部の割れの有無を調べた。これらの結果とホ
ウロウ層の形成前後の熱膨張係数について調べた結果を
まとめて示すと第１表の通りである。又これとは別に比
較のため、第１表の比較例１〜５の金属芯について本発
明の適正範囲からはずれる１００Å以下と１０μｍ以上
に酸化被膜を形成し、実施例と同様に電着焼成し、得ら
れた基板について実施例と同様の特性評価を行った。得
られた結果は第１表の通りである。
を行うとともに、ＩＣパッケージを実装した後−１５℃
〜１５０℃の温度範囲で熱サイクルテストを１０００回
行い、接続部の割れの有無を調べた。これらの結果とホ
ウロウ層の形成前後の熱膨張係数について調べた結果を
まとめて示すと第１表の通りである。又これとは別に比
較のため、第１表の比較例１〜５の金属芯について本発
明の適正範囲からはずれる１００Å以下と１０μｍ以上
に酸化被膜を形成し、実施例と同様に電着焼成し、得ら
れた基板について実施例と同様の特性評価を行った。得
られた結果は第１表の通りである。
これらの結果から明らかな様に本発明の実施例１〜４に
於ける熱膨張率の小さな金属芯に予め２００Å〜３μｍ
の酸化被膜を設け、この表面にＢａＯ−ＭｇＯ−８２０
３−３ｉ０２系の結晶化ガラスフリフトを電着し、焼成
した基板は密着性、に優れるとともに全体の熱膨張係数
が小さいから、この上にＩＣパッケージを実装した場合
にも、ヒートサイクルによってＩＣパッケージとの半田
接合部に割れを生じたりして剥離する様な問題が出ない
ことが分る。
於ける熱膨張率の小さな金属芯に予め２００Å〜３μｍ
の酸化被膜を設け、この表面にＢａＯ−ＭｇＯ−８２０
３−３ｉ０２系の結晶化ガラスフリフトを電着し、焼成
した基板は密着性、に優れるとともに全体の熱膨張係数
が小さいから、この上にＩＣパッケージを実装した場合
にも、ヒートサイクルによってＩＣパッケージとの半田
接合部に割れを生じたりして剥離する様な問題が出ない
ことが分る。
これに対し、比較例１．２のように酸化被膜の形成厚さ
が１００Å以下の場合や比較例３の様に適正厚さの５μ
ｍ以上に酸化被膜を形成された場合には充分な密着性が
得られないことが分る。
が１００Å以下の場合や比較例３の様に適正厚さの５μ
ｍ以上に酸化被膜を形成された場合には充分な密着性が
得られないことが分る。
〈発明の効果〉
以上詳述した様に本発明の方法によれば、極めて簡単な
方法で電着上の問題を生ずることなく高温酸化性に優れ
た低膨脹率の金属芯に対し、Ｂａｄ。
方法で電着上の問題を生ずることなく高温酸化性に優れ
た低膨脹率の金属芯に対し、Ｂａｄ。
ＭｇＯ、Ｂ！ｏｔ、 ＳｉＯ□を含む、結晶化ガラスの
被覆層を優れた密着状態で形成させることが出来るから
、基板上にＩＣパッケージを実装したり、ＩＣチップを
直接搭載して用いることが出来るなど、極めて利用価値
の高いものである。
被覆層を優れた密着状態で形成させることが出来るから
、基板上にＩＣパッケージを実装したり、ＩＣチップを
直接搭載して用いることが出来るなど、極めて利用価値
の高いものである。
代理人 弁理士 竹 内 守
Claims (1)
- （１）Ｆｅ−Ｎｉ（３５〜５０重量％）−Ｃｒ（４〜１
０重量％）からなる金属芯の表面に厚さ１００Å〜５μ
ｍの酸化被膜を設けた後、ＢａＯ，ＳｉＯ＿２，ＭｇＯ
，Ｂ＿２Ｏ＿３を含む結晶化ガラスのフリットを分散し
たスラリー中に浸漬し、泳動電着法にて電着し、焼成す
ることを特徴とするホウロウ基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24976088A JPH0297687A (ja) | 1988-10-05 | 1988-10-05 | ホウロウ基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24976088A JPH0297687A (ja) | 1988-10-05 | 1988-10-05 | ホウロウ基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0297687A true JPH0297687A (ja) | 1990-04-10 |
Family
ID=17197822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24976088A Pending JPH0297687A (ja) | 1988-10-05 | 1988-10-05 | ホウロウ基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0297687A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4990260A (en) * | 1988-01-28 | 1991-02-05 | The Water Group, Inc. | Method and apparatus for removing oxidizable contaminants in water to achieve high purity water for industrial use |
| JPH0436499A (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-06 | Nippon Kinzoku Co Ltd | 電気絶縁装置用絶縁基板の製造方法 |
| US5679464A (en) * | 1992-03-31 | 1997-10-21 | Nippon Steel Corporation | Joined product of heat-resisting alloys and method for joining heat-resisting alloys |
| EP1003695A1 (en) * | 1997-08-11 | 2000-05-31 | Colorobbia Italia S.p.a. | Glass-ceramics process for their preparation and use |
-
1988
- 1988-10-05 JP JP24976088A patent/JPH0297687A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4990260A (en) * | 1988-01-28 | 1991-02-05 | The Water Group, Inc. | Method and apparatus for removing oxidizable contaminants in water to achieve high purity water for industrial use |
| JPH0436499A (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-06 | Nippon Kinzoku Co Ltd | 電気絶縁装置用絶縁基板の製造方法 |
| US5679464A (en) * | 1992-03-31 | 1997-10-21 | Nippon Steel Corporation | Joined product of heat-resisting alloys and method for joining heat-resisting alloys |
| EP1003695A1 (en) * | 1997-08-11 | 2000-05-31 | Colorobbia Italia S.p.a. | Glass-ceramics process for their preparation and use |
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