JPS6325161Y2

JPS6325161Y2 -

Info

Publication number: JPS6325161Y2
Application number: JP14089783U
Authority: JP
Priority date: 1983-09-13
Filing date: 1983-09-13
Publication date: 1988-07-08
Also published as: JPS6049660U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は熱伝導性がすぐれた混成集積回路用金
属基板および混成集積回路用積層体に関する。

従来、集積回路（IC）用基板の放熱性を改良
するために金属基板が用いられている。金属基板
の場合、その上に形成する導体の伝導性を防止す
るために表面を絶縁化処理したり、さらには金属
基板、接着剤および銅箔からなる積層体が用いら
れている。金属基板としてアルミニウム板を使用
する場合には、従来アルマイト処理などの絶縁化
処理を施したアルミニウム板にさらに接着剤を介
して銅箔を貼付けた構造のものが使われている。
このアルマイト層は絶縁層の役割とともにエツチ
ング時のレジストの役目も果している。しかし、
最近の機器の薄型化、小型化にともない、基板自
体が薄いものが要求されているために薄くなるに
従つてアルマイト処理が困難になるばかりか、１
ｍ×１ｍのような大型板の製造が不可能となつて
いる。そのため、混成集積回路生産時の生産性が
低下し、コストの上昇を招いている。一方、金属
基板、接着剤および銅箔からなる積層体の場合、
接着剤の厚さが薄いならば、銅箔と基板との絶縁
性が悪くなる。一方、厚い場合では、接着剤中の
揮発物質のため、加熱時にフクレが生じ、導体が
剥離するのみならず、耐電圧性が低下することが
あるばかりでなく、熱伝導性が悪くなるために高
密度実装抵抗体としては不適当なものとなる。ま
た、これらの欠点を改良するためにアルミニウム
板の片面に接着剤を両面に塗布したポリイミドフ
イルム、さらに銅箔を重層した構造を有する集積
回路用基板が提案されている。特に、混成集積回
路を加工するさい。高温処理に耐え得る耐熱性の
タイプのものが望ましく、耐熱フイルム／接着剤
の組み合わせとして、ポリアミドイミド／エポキ
シ系、ポリアミド・エポキシ系およびポリエステ
ル／エポキシ系が用いられている。

しかしながら、これらの積層体では、絶縁耐熱
フイルムの両面に接着剤を塗布するために工程が
非常に複雑になり、加工コストがアツプするばか
りでなく、接着剤の塗布ムラなどによつて接着力
が低下したり、高温加工処理時にフクレを生じた
りするなどによつて望ましくない。一方、絶縁性
の点から、接着剤とフイルムの厚さは、合計とし
て厚いほうが好ましいが、その反面熱伝導性、す
なわち放熱性が著しく低下するため、接着剤とフ
イルムとの合計の厚さが50〜200ミクロンに制御
する必要がある。さらに、厚みムラを数ミクロン
以内になるように均一に積層しないと、耐電圧お
よび絶縁性にムラを生じ、過電流が局部的に流
れ、回路を破壊する危険を生じる。

また、熱伝導性をよくするために接着層に熱伝
導性がすぐれた無機充填剤を添加した系も提案さ
れているが、接着力が低下したり、さらに塗膜の
厚さが厚くなるなどの欠点がある。

本考案はこれらの問題を解決するものであり、
金属板の放熱性を生かし、かつ絶縁膜の信頼性を
著しく向上させ、加工性を簡略化させたものであ
る。すなわち、本考案は金属板に接着性を有し、
しかも高温で架橋能力を有するのみならず、熱伝
導性がすぐれ、さらに高温においても安定なフイ
ルム、さらに導電性金属箔を重層した構造を有す
る混成集積回路用基板である。

本考案の金属板は放熱などの役割をはたすもの
であり、厚さが0.1〜３mm（好適には0.1〜2.5mm）
のものが好ましい。また、金属の種類としては、
アルミニウム、銅および鉄などの金属ならびにこ
れらの金属を主成分とする合金（たとえば、ステ
ンレス鋼）があげられる。

また、導電性金属箔の厚さは20〜400ミクロン
であり、20〜300ミクロンが望ましく、とりわけ
20〜200ミクロンのものが好適である導電性金属
の種類としては、銅、ニツケル、アルミニウムな
どの金属およびこれらの金属を主成分とする合金
ならびにこれらの金属および合金を二種以上をク
ラツド（貼り合わせること）したものがあげられ
る。

さらに、金属板と導電性金属箔との中間にある
樹脂層は金属板と導電性金属箔とに接着能力を有
し、かつ高温加熱時に架橋能力を有するばかりで
なく、絶縁層の役目をはたすものである。本考案
の最も重要な点はこの樹脂である。この樹脂層の
厚さが10〜4000ミクロンのものが望ましく、とり
わけ20〜200ミクロンのものが好適である。この
樹脂層はエチレン−アクリル酸共重合体および／
またはエチレン−メタクリル酸共重合体とエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体のけん化物とからなるも
のである。エチレン−アクリル酸共重合体および
エチレン−メタクリル酸共重合体のアクリル酸お
よびメタクリル酸の含有率は通常それぞれ５〜50
重量％である。また、エチレン−酢酸ビニル共重
合体の酢酸ビニルの含有率は一般には５〜60重量
％である。本考案において使われるけん化物はこ
のエチレン−酢酸ビニル共重合体をけん化（加水
分解）させることによつて得られる。加水分解率
は90％以上が望ましい。加水分解は一般にはメチ
ルアルコール中で苛性ソーダを用いて行なわれ
る。エチレン−アクリル酸共重合体および／また
はエチレン−メタクリル酸共重合体とエチレン−
酢酸ビニル共重合体のけん化物との組成割合は
１／５ないし５／１が望ましい（１／２ないし
２／１が好適）。

本考案の最も重要な点はエチレン−アクリル酸
共重合体および／またはエチレン−メタクリル酸
共重合体ならびにエチレン−酢酸ビニル共重合体
のけん化物を処理させることによつて得られる組
成物に熱伝導率が１×10^-3cal／℃・cm・秒以上
であり、かつ電気抵抗値が10¹⁰Ω・cm以上の無機
充填剤を５〜70容量％（好適には、20〜60容量
％）充填してなることである。充填量が５容量％
未満では、熱伝導率の向上がみられない。一方、
70容量％を越えると、熱伝導率は向上するが、接
着能力が低下するので好ましくない。無機充填剤
としては、熱伝導率が１×10^-3cal／℃・cm・秒
以上であり、かつ電気抵抗値が10¹⁰Ω・cm以上の
ものであればいずれもよいが、代表例としては、
酸化ベリリウム、窒素硼素、酸化マグネシウム
（マグネシア）、酸化アルミニウム（アルミナ）、
炭化けい素およびガラスビーズがあげられる。ま
た、該無機充填剤の粉末の粒度としては、粒子径
が100ミクロン以下のものが望ましく、とりわけ
0.1〜20ミクロンのものが好適である。粒子径が
0.1ミクロン未満では、前記樹脂組成物に均一に
分散させることが困難である。一方、100ミクロ
ンを越えると、樹脂層の厚さが厚くなり、さらに
接着強度も低下するために望ましくない。

以上のごときエチレン−アクリル酸共重合体お
よび／またはエチレンメタクリル酸共重合体とエ
チレン−酢酸ビニル共重合体のけん化物を処理さ
せることによつて得られる組成物および無機充填
剤から得られる樹脂層は100℃以上の温度で加熱
するさいにアルミニウム板および銅箔と接着能を
有し、しかも100℃以下の温度において熱可塑性
を示すものである。さらに、100℃以上に加熱す
ることによつて架橋反応（架橋反応は該樹脂層の
劣化が生じる360〜400℃まで可能である）を起
し、附熱性がすぐれ、かつ絶縁性および高熱伝導
性を有するものが得られる。

以下、本考案を図面を用いて説明する。第１図
は両面に導電性金属箔を重層した構造の両面銅張
り混成集積回路用基板の代表例の一部の断面図の
拡大図である。また、第２図は片面のみを導電性
金属箔重層し、他面は前記樹脂層とした構造の片
面銅張り混成集積回路基板の代表例の一部の断面
図の拡大図である。第１図および第２図におい
て、いずれも１は導電性金属箔であり、３は金属
板である。また、２はエチレン−アクリル酸共重
合体および／またはエチレン−メタクリル酸共重
合体とエチレン−酢酸ビニル共重合体のけん化物
を処理させることによつて得られる組成物および
無機充填剤を充填してなる樹脂層（組成割合は
１／１）である。２′は無機充填剤を含まない樹
脂層である。第１図は樹脂層２を金属板３と導電
性金属箔１との間に加熱圧着によつて貼付けた構
造のものである。第２図および第３図は金属板３
の片面は第１図と同様な構造とし、他面の片面に
樹脂層２および２′を貼付けた構造のものである。

本考案は金属板と導電性金属箔との間に一般に
使用されている接着剤を用いる必要がないために
接着剤の塗布工程が省略されるばかりか、接着剤
中の揮発物質（たとえば、有機溶媒）のために加
熱時のフクレの発生を生じることがない。また、
樹脂層成形時および加熱圧着時において、熱可塑
性を示す絶縁性樹脂層がこれらの高温加熱処理に
よつて架橋反応され、架橋した樹脂層となるため
に耐熱性が著しく向上するなどの利点を有するも
のである。

さらに、該樹脂層内にアルミナ、窒化けい素な
どの絶縁性を有し、しかも熱伝導性の良好な無機
粉末状物を充填（添加）することによつて放熱性
を一層向上させたものである。また、本考案の基
板は曲絞り加工ができるなどの利点も有する。そ
の上、エチレン−アクリル酸共重合体およびエチ
レン−メタクリル酸共重合体が有する−COOH
基とけん化物が有する−OH基とが架橋反応をお
こすための促進剤を添加させることによつて架橋
が一層完結した絶縁性樹脂層を製造することもで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は両面銅箔張り混成集積回路基板の代表
例の一部の断面図の拡大図である。第２図および
第３図は片面銅箔張り混成集積回路用基板の代表
例の一部の断面図である。両図において、１は導
電性金属箔であり、２はエチレン−アクリル酸共
重合体および／またはエチレン−メタクリル酸共
重合体とエチレン−酢酸ビニル共重合体のけん化
物を処理させることによつて得られる組成物に無
機充填剤を充填させた樹脂層である。また、２′
は無機充填剤を含まない樹脂層の例である。さら
に、３は金属板である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

(A)アルミニウム、銅および鉄ならびにこれらの
金属の合金の板、(B)エチレン−アクリル酸共重合
体および／またはエチレン−メタクリル酸共重合
体ならびにエチレン−酢酸ビニル共重合体のけん
化物を処理させることによつて得られる組成物に
熱伝導率が１×10^-3cal／℃・秒以上であり、か
つ電気抵抗が10¹⁰Ω・cm以上の無機充填剤を５〜
70％充填してなる厚さが10〜4000ミクロンの樹脂
層ならびに(C)導電性金属箔を順次積層してなる混
成集積回路用基板。