JPH06350213A - 金属ベース基板 - Google Patents
金属ベース基板Info
- Publication number
- JPH06350213A JPH06350213A JP14209893A JP14209893A JPH06350213A JP H06350213 A JPH06350213 A JP H06350213A JP 14209893 A JP14209893 A JP 14209893A JP 14209893 A JP14209893 A JP 14209893A JP H06350213 A JPH06350213 A JP H06350213A
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- Japan
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- copper
- metal
- resin
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- Pending
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- Laminated Bodies (AREA)
- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 ベース金属が銅又は銅合金からなる母体の金
属の少なくとも片面にアルミニウム又はアルミニウム合
金からなる金属層を設け、その上に絶縁層を形成し、さ
らに、その上に金属箔を形成したことを特徴とする金属
ベース基板。 【効果】 本発明によれば、ベース基板と絶縁層との接
着性を改良することができ、特に高湿度下における接着
性が良好な金属ベース基板を得ることができる。
属の少なくとも片面にアルミニウム又はアルミニウム合
金からなる金属層を設け、その上に絶縁層を形成し、さ
らに、その上に金属箔を形成したことを特徴とする金属
ベース基板。 【効果】 本発明によれば、ベース基板と絶縁層との接
着性を改良することができ、特に高湿度下における接着
性が良好な金属ベース基板を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子機器、通信機、自動
車、産業用機器などに収納される回路用基板として使用
される金属ベース基板に関する。
車、産業用機器などに収納される回路用基板として使用
される金属ベース基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の金属ベース基板のベース金属には
アルミニウム、銅、鉄、珪素鋼などの単一成分に近いも
の、或いはステンレス、インバーのように鉄を主成分と
するものが使用されてきた。この中でもアルミニウムベ
ース板は伝導性が良好であることに加えて、軽量である
特徴が生かされて、ハイパワー混成集積回路用基板用途
の主流になっている。しかし、最近の半導体技術の進歩
が目ざましく、バイポーラ型トランジスタ・モジュール
からよりハイパワーなＩＧＢＴモジュールへの移行が急
激になっている。そのため、アルミニウムベース金属板
に代えて熱伝導性に優れている銅ベース板上に樹脂を主
成分とする絶縁層を積層した金属ベース基板を使用する
ことが多くなってきた。
アルミニウム、銅、鉄、珪素鋼などの単一成分に近いも
の、或いはステンレス、インバーのように鉄を主成分と
するものが使用されてきた。この中でもアルミニウムベ
ース板は伝導性が良好であることに加えて、軽量である
特徴が生かされて、ハイパワー混成集積回路用基板用途
の主流になっている。しかし、最近の半導体技術の進歩
が目ざましく、バイポーラ型トランジスタ・モジュール
からよりハイパワーなＩＧＢＴモジュールへの移行が急
激になっている。そのため、アルミニウムベース金属板
に代えて熱伝導性に優れている銅ベース板上に樹脂を主
成分とする絶縁層を積層した金属ベース基板を使用する
ことが多くなってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、銅ベース板は
一般的な樹脂に対して接着力が十分でなく、特に高湿度
下における接着強度が悪いため、耐湿信頼性に問題があ
った。
一般的な樹脂に対して接着力が十分でなく、特に高湿度
下における接着強度が悪いため、耐湿信頼性に問題があ
った。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
する事を目的として、その構成はベース基板が銅又は銅
合金からなる母体の金属の少なくとも片面にアルミニウ
ム又はアルミニウム合金からなる金属層を設け、その上
に絶縁層を形成したものである。
する事を目的として、その構成はベース基板が銅又は銅
合金からなる母体の金属の少なくとも片面にアルミニウ
ム又はアルミニウム合金からなる金属層を設け、その上
に絶縁層を形成したものである。
【０００５】以下、図面により本発明を詳細に説明す
る。本発明の金属ベース基板は図１に示すように、銅又
は銅合金からなる母体金属ベース板１の片面にアルミニ
ウム又はアルミニウム合金からなる金属層２を設け、そ
の上に絶縁層３を形成し、さらに、その上に導電性金属
箔４を形成した構成になっている。この時のアルミニウ
ム又はアルミニウム合金からなる金属層は、圧延法、電
解法及び鍍金法によるいずれかの方法によるものが好ま
しい。
る。本発明の金属ベース基板は図１に示すように、銅又
は銅合金からなる母体金属ベース板１の片面にアルミニ
ウム又はアルミニウム合金からなる金属層２を設け、そ
の上に絶縁層３を形成し、さらに、その上に導電性金属
箔４を形成した構成になっている。この時のアルミニウ
ム又はアルミニウム合金からなる金属層は、圧延法、電
解法及び鍍金法によるいずれかの方法によるものが好ま
しい。
【０００６】また、絶縁層３は樹脂単体又は充填材を含
有した樹脂であり、充填材の種類としては、酸化アルミ
ニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、シリカ、窒化ホ
ウ素等が用いられる。また、これらを混合して用いても
かまわない。また、樹脂の種類としてはエポキシ樹脂、
フェノール樹脂及びポリイミド樹脂が好ましい。
有した樹脂であり、充填材の種類としては、酸化アルミ
ニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、シリカ、窒化ホ
ウ素等が用いられる。また、これらを混合して用いても
かまわない。また、樹脂の種類としてはエポキシ樹脂、
フェノール樹脂及びポリイミド樹脂が好ましい。
【０００７】また、導電性金属箔４の材質としては、
銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、錫、銀、チタニウム
のいずれか、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。この時の箔の製造方法は電解法でも圧延法で作製し
たものでもよい。
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。この時の箔の製造方法は電解法でも圧延法で作製し
たものでもよい。
【０００８】また、前記の金属ベース基板に使用される
銅合金としては、Ｐｂを０．０５〜３．０％、Ｆｅを
０．０５〜６．０％、Ｓｎを０．５〜３．０％、Ｚｎを
０．０５〜０．５％、Ａｌを６．０〜１１．０％、Ｍｎ
を０．０５〜２．０％、Ｎｉを０．５％〜３３．０％、
Ｐを０．００４〜０．３５％の範囲を１種類以上含有す
るものが好ましいが、その他の成分を含んだものでもよ
く、ＪＩＳ規格伸銅材の銅合金はすべて可能である。
銅合金としては、Ｐｂを０．０５〜３．０％、Ｆｅを
０．０５〜６．０％、Ｓｎを０．５〜３．０％、Ｚｎを
０．０５〜０．５％、Ａｌを６．０〜１１．０％、Ｍｎ
を０．０５〜２．０％、Ｎｉを０．５％〜３３．０％、
Ｐを０．００４〜０．３５％の範囲を１種類以上含有す
るものが好ましいが、その他の成分を含んだものでもよ
く、ＪＩＳ規格伸銅材の銅合金はすべて可能である。
【０００９】また、前記の金属ベース基板に使用される
アルミニウム合金としては、Ｓｉを０．０５〜１５％、
Ｍｇを０．０１〜５．０％、Ｍｎを０．０１〜２．０
％、Ｚｎを０．０２〜８．０％の範囲を含有するものが
好ましいが、その他の成分を含んだものでもよく、ＪＩ
Ｓ規格アルミニウム合金展伸材のアルミニウム及びアル
ミニウム合金はすべて可能である。
アルミニウム合金としては、Ｓｉを０．０５〜１５％、
Ｍｇを０．０１〜５．０％、Ｍｎを０．０１〜２．０
％、Ｚｎを０．０２〜８．０％の範囲を含有するものが
好ましいが、その他の成分を含んだものでもよく、ＪＩ
Ｓ規格アルミニウム合金展伸材のアルミニウム及びアル
ミニウム合金はすべて可能である。
【００１０】アルミニウムの厚さは、接着性が向上する
だけの厚さで十分であり、通常１〜１００μｍの厚さが
用いられるが、銅ベース板の熱膨張率を大きく損なわな
い範囲であればいくらでも良い。
だけの厚さで十分であり、通常１〜１００μｍの厚さが
用いられるが、銅ベース板の熱膨張率を大きく損なわな
い範囲であればいくらでも良い。
【００１１】
【作用】本発明は上記課題を解決する事を目的として、
その構成はベース基板が銅又は銅合金からなる母体の金
属の少なくとも片面にアルミニウム又はアルミニウム合
金からなる金属層を設け、その上に絶縁層を形成するこ
とにより、高湿度下におけるベース基板と絶縁層との接
着性を向上することができる。
その構成はベース基板が銅又は銅合金からなる母体の金
属の少なくとも片面にアルミニウム又はアルミニウム合
金からなる金属層を設け、その上に絶縁層を形成するこ
とにより、高湿度下におけるベース基板と絶縁層との接
着性を向上することができる。
【００１２】
【実施例】以下、実施例について具体的に説明する。
【００１３】［実施例１］厚さ２．０ｍｍの銅板に圧延
法により厚さ５０μｍのアルミニウム層を形成した金属
ベース板上に酸化アルミニウムを充填材（平均粒子径；
５μｍ、破砕粉）として５５体積％含有したエポキシ樹
脂を塗布し、厚さ４０μｍとなるように絶縁層を形成
し、１２０℃で１０分間保持して硬化させＢステージ状
態としたものの上に、厚さ３５μｍの銅箔を接着した基
板を作製した。この基板を飽和形圧力容器（温度１２１
℃／２気圧）中で１００時間処理したが、絶縁層の剥が
れは発生しなかった。
法により厚さ５０μｍのアルミニウム層を形成した金属
ベース板上に酸化アルミニウムを充填材（平均粒子径；
５μｍ、破砕粉）として５５体積％含有したエポキシ樹
脂を塗布し、厚さ４０μｍとなるように絶縁層を形成
し、１２０℃で１０分間保持して硬化させＢステージ状
態としたものの上に、厚さ３５μｍの銅箔を接着した基
板を作製した。この基板を飽和形圧力容器（温度１２１
℃／２気圧）中で１００時間処理したが、絶縁層の剥が
れは発生しなかった。
【００１４】［実施例２］実施例１と同じ基板を恒温恒
湿装置（８５℃／８５％ＲＨ）中で１０００時間処理し
たが、絶縁層の剥がれは発生しなかった。
湿装置（８５℃／８５％ＲＨ）中で１０００時間処理し
たが、絶縁層の剥がれは発生しなかった。
【００１５】［比較例１］厚さ２．０ｍｍの銅板に上に
実施例１と同じ成分の酸化アルミニウムが充填されたエ
ポキシ樹脂を塗布し、厚さ４０μｍとなるように絶縁層
を形成し、１２０℃で１０分間保持して硬化させＢステ
ージ状態としたものの上に、厚さ３５μｍの銅箔を接着
した基板を作製した。この基板を飽和形圧力容器（温度
１２１℃／２気圧）中で１０時間処理した結果、絶縁層
の剥がれが発生した。
実施例１と同じ成分の酸化アルミニウムが充填されたエ
ポキシ樹脂を塗布し、厚さ４０μｍとなるように絶縁層
を形成し、１２０℃で１０分間保持して硬化させＢステ
ージ状態としたものの上に、厚さ３５μｍの銅箔を接着
した基板を作製した。この基板を飽和形圧力容器（温度
１２１℃／２気圧）中で１０時間処理した結果、絶縁層
の剥がれが発生した。
【００１６】［比較例２］比較例１の基板を恒温恒湿装
置（８５℃／８５％ＲＨ）中で４００時間処理した結
果、絶縁層の剥がれが発生した。
置（８５℃／８５％ＲＨ）中で４００時間処理した結
果、絶縁層の剥がれが発生した。
【００１７】
【発明の効果】以上の通り本発明によれば、ベース基板
が銅又は銅合金からなる母体の金属の少なくとも片面に
アルミニウム又はアルミニウム合金からなる金属層を設
け、その上に絶縁層を形成することにより、ベース基板
と絶縁層との接着性を改良することができ、特に高湿度
下における接着性が良好な金属ベース基板を得ることが
できる。
が銅又は銅合金からなる母体の金属の少なくとも片面に
アルミニウム又はアルミニウム合金からなる金属層を設
け、その上に絶縁層を形成することにより、ベース基板
と絶縁層との接着性を改良することができ、特に高湿度
下における接着性が良好な金属ベース基板を得ることが
できる。
【図１】本発明の金属ベース基板の断面図である。
１：銅又は銅合金からなる母体金属 ２：アルミニウム又はアルミニウム合金からなる金属層 ３：絶縁層 ４：導電性金属箔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 見原 智彦 東京都千代田区有楽町１丁目４番１号 電 気化学工業株式会社本社内
Claims (1)
- 【請求項１】 ベース金属が銅又は銅合金からなる母体
金属の少なくとも片面にアルミニウム又はアルミニウム
合金からなる金属層を設け、その上に絶縁層を形成し、
さらに、その上に金属箔を形成したことを特徴とする金
属ベース基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14209893A JPH06350213A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 金属ベース基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14209893A JPH06350213A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 金属ベース基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06350213A true JPH06350213A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=15307388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14209893A Pending JPH06350213A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 金属ベース基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06350213A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001019145A1 (fr) * | 1999-09-06 | 2001-03-15 | Suzuki Sogyo Co., Ltd. | Substrat de carte a circuits |
| JP2007035868A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Nitto Denko Corp | 配線回路基板の製造方法 |
| CN102602111A (zh) * | 2012-02-21 | 2012-07-25 | 甄凯军 | 一种铝基覆铜板的生产方法及其产品 |
| KR101317184B1 (ko) * | 2012-03-20 | 2013-10-15 | 안강모 | 알루미늄 박을 사용한 피씨비용 기판 및 이의 제조 방법 |
| JP2013236037A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-21 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体モジュールおよび半導体モジュールの製造方法 |
| DE102015208588A1 (de) | 2014-05-19 | 2015-11-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Metall-Basissubstrat, Leistungsmodul und Verfahren zum Herstellen eines Metall-Basissubstrats |
-
1993
- 1993-06-14 JP JP14209893A patent/JPH06350213A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001019145A1 (fr) * | 1999-09-06 | 2001-03-15 | Suzuki Sogyo Co., Ltd. | Substrat de carte a circuits |
| US6479136B1 (en) | 1999-09-06 | 2002-11-12 | Suzuki Sogyo Co., Ltd. | Substrate of circuit board |
| KR100740276B1 (ko) * | 1999-09-06 | 2007-07-18 | 스즈키소교 가부시키가이샤 | 배선판용기판 |
| JP2007035868A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Nitto Denko Corp | 配線回路基板の製造方法 |
| CN102602111A (zh) * | 2012-02-21 | 2012-07-25 | 甄凯军 | 一种铝基覆铜板的生产方法及其产品 |
| KR101317184B1 (ko) * | 2012-03-20 | 2013-10-15 | 안강모 | 알루미늄 박을 사용한 피씨비용 기판 및 이의 제조 방법 |
| JP2013236037A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-21 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体モジュールおよび半導体モジュールの製造方法 |
| DE102015208588A1 (de) | 2014-05-19 | 2015-11-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Metall-Basissubstrat, Leistungsmodul und Verfahren zum Herstellen eines Metall-Basissubstrats |
| CN105101673A (zh) * | 2014-05-19 | 2015-11-25 | 三菱电机株式会社 | 金属基座基板、功率模块、以及金属基座基板的制造方法 |
| JP2015220341A (ja) * | 2014-05-19 | 2015-12-07 | 三菱電機株式会社 | 金属ベース基板、パワーモジュール、および金属ベース基板の製造方法 |
| US9578754B2 (en) | 2014-05-19 | 2017-02-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Metal base substrate, power module, and method for manufacturing metal base substrate |
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