JP2801896B2

JP2801896B2 - 金属ベース多層回路基板の製造法

Info

Publication number: JP2801896B2
Application number: JP8231684A
Authority: JP
Inventors: 俊樹斉藤; 直己米村; 裕荻野; 智寛宮腰
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1995-09-12
Filing date: 1996-09-02
Publication date: 1998-09-21
Anticipated expiration: 2016-09-02
Also published as: JPH09139580A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノイズシールド性
と耐電圧性に優れ、熱放散性が良好な金属ベース多層回
路基板及び生産性に優れる金属ベース多層回路基板の製
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体搭載用の回路基板において
は、基板の小型化、高密度実装化および高性能化が要求
され、更には、半導体素子の小型化、高性能化、ハイパ
ワー化が進み、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。そこで、電源分
野を中心に金属板上に絶縁層を介して金属箔を積層し回
路形成した金属ベース回路基板が熱放散性に優れるとい
う理由から使用されてきている。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
ため、ノイズが発生しやすく、モジュールの誤動作を引
き起こしやすいという問題があった。

【０００３】ノイズをシールドし、更に熱放散性を高め
て高密度実装化を達成する目的で、例えば金属ベース回
路基板上の全面あるいは一部に両面に回路を有する上層
回路基板を接着剤を介して積層し、前記上層回路基板上
に発熱性の電子部品を搭載した金属ベース多層回路基板
が公知となっている（特開平５−３２７１６９号公
報）。このような金属ベース多層回路基板では、金属
板と上層基板の間に熱伝導性の悪い樹脂からなる接着剤
層が存在すること、又、絶縁材としてエポキシ含浸ガラ
スクロス等の熱放散性の悪い材料が使用されていること
から、上層回路パターン上に発熱性の高いパワー電子部
品を搭載する場合には、熱放散性が不十分であり、電子
部品の温度が上昇し、ひいては誤動作を生ぜしめるとい
う問題があった。本発明者らは、上記問題点の解決を意
図して、いろいろな検討を行い、金属板に金属酸化物及
び／または金属窒化物を含有する絶縁接着剤層を介して
回路基板を接合した構造の金属ベース多層回路基板（特
願平７−８７００１号）を提示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記金属ベー
ス多層回路基板を製造する場合、予め上層回路基板を準
備し、これを絶縁接着剤層を介して金属板上に張り付け
るという従来からの方法によるときには、上層基板の厚
みが厚く弾力性に欠けるので、張り付け時に上層基板に
働く若干の変形によって欠陥が生じ上層回路の両面にあ
る回路間の耐電圧が低下してしまったり、或いは、絶縁
接着剤層と上層回路基板に予め作製されている回路との
間に存在する空気が巻き込まれて、上層回路基板がわず
かながら膨れたり、回路と金属板との間の耐電圧特性が
低下してしまう等の理由で、歩留まりが低く、生産性が
悪いという問題があった。

【０００５】本発明の目的は、金属板に金属酸化物及び
／又は金属窒化物を含有する絶縁接着剤層を介して回路
基板を接合した構造を有する金属ベース多層回路基板に
おいて、一層熱抵抗が小さく、熱放散性に優れ、又耐ノ
イズ性及び耐電圧特性が優れる金属ベース多層回路基板
を生産性良く提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、（１）金属板上に、第１の絶縁接着剤層を介して導体回
路を形成してなる金属ベース回路基板の前記導体回路上
に第２の絶縁接着剤層を介して回路用導体層を接合する
工程。（２）前記導体回路と回路用導体層を電気的に接続する
ためのバイアホールを形成する工程。（３）前記回路用導体層に回路を形成する工程。を経る
ことを特徴とする金属ベース多層回路基板の製造法であ
る。

【０００７】本発明は、前記（２）工程前に第１の絶縁
接着剤層が加熱硬化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の製造法であり、バイアホールを
形成する工程に於いて回路用導体の所定の位置をエッチ
ングにより除去し開孔し、該孔にレーザー光線を照射し
て第２の絶縁接着剤層を除去し、更に銅めっきしてバイ
アホールを形成することを特徴とする前記金属ベース多
層回路基板の製造法であり、更に前記の導体回路の厚さ
が５μｍ以上１５０μｍ以下であることを特徴とする金
属ベース多層回路基板の製造法である。

【０００８】更に、本発明は、上記の製造法により得ら
れる金属ベース多層回路基板であって、第１の絶縁接着
剤層の熱伝導率が３５×１０^-4cal/cm・sec・℃以下１５
０×１０^-4cal/cm・sec・℃であり、厚さが２０μｍ以上
２００μｍ以下であることを特徴とする金属ベース多層
回路基板であり、特に、第２の絶縁接着剤層の熱伝導率
が３５×１０^-4cal/cm・sec・℃以下１５０×１０^-4cal/c
m・sec・℃であり、厚さが４０μｍ以上２００μｍ以下で
あることを特徴とする金属ベース多層回路基板である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明について
詳細に説明する。本発明は、金属ベース多層回路基板の
製造法であって、図１に例示した金属板１上に第１の絶
縁接着剤層２を介して導体回路３を有する金属ベース回
路基板４を用い、前記金属ベース回路基板４の導体回路
３上に第２の絶縁接着剤層５を介して回路用導体６を接
合する工程（以下第１の工程という）を含む。尚、以下
の説明に於いては簡略のために、導体回路３上の全面を
覆うように第２の絶縁接着剤層５を介し回路用導体６を
接合する場合を説明するが、導体回路３の一部が露出す
るように接合されていても構わない。この工程を経て、
金属ベース回路基板４は図２の構造となる。又、本発明
は、導体回路３と回路用導体層６を電気的に接続するた
めのバイアホールを形成する工程（以下第２の工程）を
含む。前記の図２の構造は、この工程を経て、図５に例
示したようなバイアホール７を有する構造となる。更
に、本発明は回路用導体層６に回路を形成する工程（以
下第３の工程）を含み、この工程を経て前記の図５に例
示の構造は図６に例示した金属ベース多層回路基板８を
構成する。図３及び図４は、本発明の金属ベース多層回
路基板の製造法での途中の状態を示す図であり、図３は
図２例示の構造の中間製品が直ちに第３の工程を経た時
の状態を示し、図４は図３で得た中間製品について第２
の工程の途中で、例えばレーザー照射して第２の絶縁接
着剤層の一部を切削した後の状態を示している。

【００１０】本発明の第１の工程では通常の金属ベース
回路基板４が用いられるが、得られる金属ベース多層回
路基板８の耐電圧特性の面からは、金属ベース回路基板
４を構成する絶縁接着剤層が充分に加熱硬化されている
ことが好ましい。然るに、金属ベース回路基板の絶縁接
着剤層は、金属ベース多層回路基板８の第１の絶縁接着
剤層２となるので、この硬化が不充分で、例えば揮発性
物質が含まれていると、第２の絶縁接着剤層５を塗布後
の硬化に際しふくれ現象を発生したり、金属ベース多層
回路基板８の耐電圧を低下する等の問題が発生すること
があるからである。

【００１１】又、第１の工程は、金属ベース回路基板４
上に塗布された第２の絶縁接着剤層５が半硬化状態にあ
るときに、熱プレス、ラミネーターを用いて回路用導体
層６を張り付け、第２の絶縁接着剤層を硬化することで
行われるのが一般的であるが、本発明では導体回路３の
厚さが５μｍ以上１５０μｍ以下とすることで、第２の
絶縁接着剤層５が導体回路３の間に入り込み導体回路３
と回路用導体６の間の耐電圧性を確保できるようにな
る。導体回路３の厚みが５μｍ未満の金属ベース回路基
板４は容易に入手できないし、１５０μｍを越える時は
耐電圧性に優れる金属ベース多層回路基板８を必ずしも
得られるとは限らなくなるからである。

【００１２】本発明は、上記第１、第２及び第３の工程
を採用することで、従来法の問題点であった、回路間或
いは回路と金属板との間の耐電圧特性の低下、膨れの発
生を大幅に防止し、その結果として生産性を向上するも
のである。即ち、本発明においては、弾力性に富み、し
かも回路形成されていない金属箔を接合するので、回路
間の耐電圧特性が損なわれず、膨れも防止できるし、
又、予め金属板との絶縁を確保してある金属ベース回路
基板を実質的に用いているので、金属板と回路間の耐電
圧特性をも損なうことがない。

【００１３】本発明の第２の工程は、回路用導体層６と
第２の絶縁接着剤層５の一部を物理的、化学的或いは機
械的に除去しバイアホール用の孔を形成する操作と前記
の操作でできた空隙の少なくとも内壁部にめっき、印刷
等の方法で導電性物質を充填する操作との組み合わせに
より、導体回路３と回路用導体層６との電気的な接続を
行う工程である。本発明者らは、いろいろ検討の結果、
回路用導体層６の所定の位置をエッチングにより開孔
し、該孔にレーザー光線を照射して第２の絶縁接着剤層
５を除去し、更にめっきすることでバイアホールを形成
する方法が、寸法精度高いので周辺部に傷をいれず、し
かも生産性高い方法であることを見いだしたものであ
る。

【００１４】バイアホール用の孔を形成する方法として
は、ドリル等を用いる機械加工法の他、エキシマレーザ
ー、ＣＯ2レーザー、ＹＡＧレーザー等の各種のレーザ
ー光線による方法を用いることができるし、ケミカルド
リリングにより化学的に第２の絶縁接着剤層を除去する
方法もある。

【００１５】バイアホール用の孔の少なくとも内壁部に
導電性物質を被覆或いは充填し電気的に接続する方法に
ついては、無電解めっき、電解めっき、ダイレクトプレ
ーティング等のめっき法や、導体塗料、はんだ或いは前
記の方法を組み合わせることができる。これらの方法の
うち、特にめっき法は、安価で、生産性が高いので好ま
しい方法である。

【００１６】また、バイアホール内のめっき材質につい
ては、導体回路３及び回路用導体層６との電気抵抗が大
きくならないこと、また前記導体回路や回路用導体層と
の熱膨張差による破断等が起こりにくいことから、同質
であることが好ましい。導体回路３や回路用導体の材質
は電気抵抗の小さい銅が一般に用いられるので、バイア
ホール内のめっきは銅めっきとすることが望ましい。
尚、本発明のバイアホールの形成方法は、スルーホール
についても適用できる。

【００１７】本発明の第３の工程は、第１の工程で金属
ベース回路基板に接合された回路用導体層に回路を形成
する工程であり、エッチング等の一般的な回路形成法に
よれば良い。尚、本発明においては、上記第１の工程が
最初であれば良く、第２及び第３の工程の順序は定める
必要がないし、必要に応じて前記第２及び第３の工程を
繰り返すこともできる。

【００１８】本発明の金属ベース多層回路基板の製造法
で得られる金属ベース多層回路基板８は、図６に全面が
多層構造のものを例示するが、その構成は次の通りであ
る。即ち、本発明の金属ベース多層回路基板８は、金属
板１上に第１の絶縁接着剤層２を介して導体回路３が形
成された金属ベース回路基板４上に、第２の絶縁接着剤
層５を介し回路用導体層６から形成された外層回路が積
層一体化されており、外層回路と導体回路３とがバイア
ホール７により電気的に接続された構造を有する。な
お、図示していないが、外層回路上には電子素子が必要
に応じ搭載されていてもよいし、ワイヤーボンディング
等により他部品と結合されていてもよい。又、導体回路
３及び外層回路は金属板１の少なくとも一主面上の少な
くとも一部に積層されていれば良く、外層回路上に回路
基板を複数積層しても構わない。

【００１９】第１の絶縁接着剤層２の熱伝導率は３５×
１０^-4cal/cm・sec・℃以上１５０×１０^-4cal/cm・sec・℃
以下であり、しかもその厚みは２０μｍ以上２００μｍ
以下である。熱伝導率が３５×１０^-4cal/cm・sec・℃未
満の場合には、金属ベース多層回路基板８の熱抵抗が大
きくなり、目的とする良好な熱放散性が得られないこと
がある。また、１５０×１０^-4cal/cm・sec・℃を越える
ものは工業的に得ることが難しい。しかし、前記の範囲
の熱伝導率を有する第１の絶縁接着剤層２を用い、確実
に、良好な熱放散性を有する金属ベース多層基板８を得
るためには、第１の絶縁接着剤層２の厚みが２０μｍ以
上２００μｍ以下である。２００μｍを越える厚みで
は、良好な熱放散性を達成することができなくなるし、
２０μｍ未満では耐電圧性が低下するので好ましくな
い。

【００２０】第１の絶縁接着剤層２は金属酸化物及び／
又は金属窒化物と樹脂とで構成される。金属酸化物及び
金属窒化物は熱伝導性に優れ、しかも電気絶縁性のもの
が好ましく、金属酸化物としては酸化アルミニウム、酸
化珪素、酸化ベリリウム、酸化マグネシウムが、金属窒
化物としては窒化硼素、窒化珪素、窒化アルミニウムが
選択され、これらを単独または２種以上を混合して用い
ることができる。特に、前記の金属酸化物のうち、酸化
アルミニウムは電気絶縁性、熱伝導性ともに良好な絶縁
接着剤層を容易に得ることができ、しかも安価に入手可
能であるという理由で、また、前記の金属窒化物のうち
窒化硼素は電気絶縁性、熱伝導性に優れ、更に誘電率が
小さいという理由で好ましい。

【００２１】前記金属酸化物と金属窒化物の合量は４５
体積％以上８５体積％以下であり、好ましくは４８体積
％以上８０体積％以下である。４５体積％未満では、第
１の絶縁接着剤層２の熱伝導率を３５×１０^-4cal/cm・s
ec・℃以上にすることが容易でなく、その結果、熱放散
性に優れる金属ベース多層回路基板が得られなくなる。
又、８５体積％を越える場合には、樹脂との混合におい
て気泡を巻き込み易くなり、その結果、耐電圧性に優れ
た金属ベース多層回路基板８が得られないことがある。
熱放散性に優れ、しかも耐電圧性に優れる金属ベース多
層回路基板を再現性良く得るためには、４８体積％以上
８０体積％以下の範囲が好ましい。

【００２２】前記の第１の絶縁接着剤層２を構成する樹
脂としては、前記の金属酸化物及び／又は金属窒化物を
含みながらも、硬化状態下において、金属板１及び導体
回路３との接合力に優れ、また耐電圧特性等を損なわな
いものが選択される。このような樹脂として、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂の他各種のエン
ジニアリングプラスチックが単独または２種以上を混合
して用いることができるが、このうちエポキシ樹脂が金
属同士の接合力に優れるので好ましい。特に、エポキシ
樹脂のなかでは、流動性が高く、前記の金属酸化物及び
金属窒化物との混合性に優れるビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂は一層好ま
しい樹脂である。

【００２３】第２の絶縁接着剤層５の熱伝導率は、３５
×１０^-4cal/cm・sec・℃以上１５０×１０^-4cal/cm・sec・
℃以下であり、しかもその厚みが４０μｍ以上２００μ
ｍ以下である。熱伝導率が３５×１０^-4cal/cm・sec・℃
未満のときは、金属ベース多層回路基板８の熱抵抗が大
きくなり、目的とする良好な熱放散性が得られないこと
があるし、１５０×１０^-4cal/cm・sec・℃を越えるもの
は工業的に得ることが難しい。又、第２の絶縁接着剤層
５の厚みが、４０μｍ未満の場合には耐電圧性が低下す
る場合があるし、２００μｍを越えると熱放散性が低下
するためである。第２の絶縁接着剤層５の熱伝導率と厚
さを限定することにより、金属ベース多層回路基板８が
耐電圧性と熱放散とに優れるという特性は、第１の絶縁
接着剤層２の熱伝導率が３５×１０^-4cal/cm・sec・℃以
上１５０×１０^-4cal/cm・sec・℃以下であって、しかも
その厚みが２０μｍ以上２００μｍ以下である場合に、
特に達成されるので好ましい。

【００２４】第２の絶縁接着剤層５は、金属酸化物と金
属窒化物との合量が４５体積％以上８５体積％以下、好
ましくは４８体積％以上８０体積％以下と残部が樹脂と
を用いることで、得ることができる。特に、金属酸化物
が酸化アルミニウム、金属窒化物が窒化硼素のときに好
ましい結果が得られる。第２の絶縁接着剤層５に含まれ
る金属酸化物及び／又は金属窒化物の充填量、種類及び
樹脂の種類については、第１の絶縁接着剤層２に於ける
理由と同じである。即ち、金属酸化物及び金属窒化物は
熱伝導性に優れ、しかも電気絶縁性のものが好ましく、
金属酸化物としては酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化
ベリリウム、酸化マグネシウムがあげられ、金属窒化物
としては窒化硼素、窒化珪素、窒化アルミニウムが選択
され、これらを単独または２種以上を混合して用いるこ
とができる。特に、金属酸化物として酸化アルミニウム
は電気絶縁性、熱伝導性ともに良好な絶縁接着剤層を容
易に得られるし、しかも安価に入手容易であるという理
由で、好ましいものであり、金属窒化物として窒化硼素
は電気絶縁性、熱伝導性が優れ、更に誘電率が小さいの
で好ましい。

【００２５】第２の絶縁接着剤層５を構成する樹脂とし
ては、前記金属酸化物及び／又は金属窒化物を含みなが
らも、硬化状態下において、導体回路３及び回路用導体
層６との接合力に優れ、金属ベース多層回路基板８の特
性を損なわないものが選択される。このような樹脂とし
て、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂の
他各種のエンジニアリングプラスチックが単独又は２種
以上を混合して用いることができるが、このうちエポキ
シ樹脂が金属同士の接合力に優れるので好ましい。特に
エポキシ樹脂のなかでも、流動性が高く、無機質充填剤
との混合性に優れるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂は一層好ましい樹脂で
ある。

【００２６】第２の絶縁接着剤層５中の金属酸化物及び
金属窒化物の合量は、４５体積％以上８５体積％以下で
あり、好ましくは４８体積％以上８０体積％以下であ
る。４５体積％未満では、第２の絶縁接着剤層５の熱伝
導率を３５×１０^-4cal/cm・sec・℃以上にすることが容
易でなく、その結果、熱放散性の乏しい金属ベース多層
回路基板８しか得られない。又、８５体積％を越える場
合には、樹脂との混合において気泡を巻き込み易くな
り、その結果、耐電圧性に優れた金属ベース多層回路基
板８が得られないことがある。４８体積％以上８０体積
％以下の場合には、熱放散性と耐電圧性とに優れる金属
ベース多層回路基板が再現良く得ることができる。

【００２７】導体回路３、回路用導体層６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、これらの金属を含む合金及びそれぞれ
の金属及び／又は合金を使用したクラッド箔等が用いる
ことができる。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めっ
き、Ｎｉ＋Ａｕめっき、はんだめっきなどの金属めっき
がほどこされていてもかまわないが、第２の絶縁接着剤
層５との接着性の点から、回路用導体層６の表面はエッ
チングやめっき等により予め粗化処理されていればさら
に好ましい。又、回路用導体層６の厚みは特に制限はな
いが一般的には５００μｍ以下が用いられる。

【００２８】本発明では、金属板１として、良好な熱伝
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、鉄および鉄合金等の金属、銅／鉄−ニッケ
ル系合金、アルミニウム／鉄−ニッケル系合金等の２層
の複合材料、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３
層の複合材料等が使用可能である。また、金属板１の厚
みとしては、特に制限はないが、０．５ｍｍ〜３．０ｍ
ｍが一般に用いられる。

【００２９】以下、実施例に基づき、発明をより具体的
に説明する。

【実施例】

〔実施例１〕５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×１．５ｍｍのア
ルミニウム板上に、窒化硼素（電気化学工業（株）製；
ＧＰ）を５３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、２００μ
ｍの厚みとなるように塗布し、厚さが３５μｍの銅箔を
ラミネート法により張り合わせた。次に、この銅箔にシ
ールドパターンを形成した後に、銅箔上に前記絶縁接着
剤にアミン系硬化剤を加え、２００μｍの厚みとなるよ
うに塗布し、さらに厚さが３５μｍの銅箔をラミネート
法により張り合わせ、加熱硬化した。次に、外層銅箔の
所定箇所にドリルによりφ０．５ｍｍの丸穴を開け、第
２の絶縁接着剤層まで切削した後に、銅めっきを施し、
バイアホールを形成した。この表面にエッチングにより
所望の回路を形成し、金属ベース多層回路基板を得た。
この金属ベース多層回路基板について、熱抵抗、耐電
圧、電子素子の動作安定性、及び生産性を以下に示す方
法で測定した。結果を表１に記載したように、良好であ
った。尚、絶縁接着剤より別途直径１０ｍｍ厚さ１ｍｍ
の円板の加熱硬化体を作製し、レーザー法熱伝導率測定
試片とした。

【００３０】＜熱抵抗の測定方法＞金属ベース多層回路
基板の多層化した部分或いは導体回路部分を４０ｍｍ×
３０ｍｍに切りとり試験片とする。試験片をエッチング
して、その中心付近に大きさ１０ｍｍ×１４ｍｍのパッ
ド部を形成し、この部分にトランジスター（２ＳＣ２２
３３；ＴＯ２２０タイプ；株式会社東芝製）をはんだ付
けする。基板の裏面を室温に冷却しつつ、トランジスタ
を動作させ、第１及び第２の絶縁接着剤層或いは第１の
絶縁接着剤層のみを挟んでいるトランジスター裏側と基
板の温度を測定し、両者の温度差とトランジスタの消費
電力（コレクター損失）から熱抵抗を算出する（デンカ
ＨＩＴＴプレートカタログ参照）。

【００３１】＜耐電圧の測定方法＞金属ベース多層回路
基板の第１の絶縁接着剤層上に配置された導体回路をベ
タパターンとし、第２の絶縁接着剤層上の回路用導体或
いは導体回路をエッチングしてφ２０ｍｍの円形パター
ンを１０ｍｍ間隔で３×３個形成した。尚、中心部に位
置する前記円形パターンはバイアホールにより前記導体
回路と電気的に接続した。上記金属ベース多層回路基板
について、ＪＩＳＣ２１１０に規定された段階昇圧
法により、中心部の円形パターンと他の円形パターン間
の耐電圧を測定した。

【００３２】＜パワー電子素子の動作安定性の評価方法
＞日立製作所製ｐ−ｍｏｓ−ＦＥＴ（２ＳＫ２１７４
Ｓ）を回路導体或いは導体回路上に２ｍｍ間隔で３個組
み込んだモジュールを作製し、１００℃の環境下で素子
１個当たり１０Ｗの消費電力となるようにしながら９６
時間連続運転し、誤動作の有無を評価する。誤動作が発
生しなければ、消費電力を更に１０Ｗ加えて再度評価す
る。以降同様に消費電力を増加し、誤動作の発生した時
の消費電力量にてパワー電子素子の動作安定性を評価す
る。

【００３３】＜生産性の評価方法＞名刺サイズ（９０ｍ
ｍ×５５ｍｍ）の金属ベース多層回路基板１０，０００
枚を製造するのに要した時間で評価した。

【００３４】

【表１】

【００３５】〔実施例２〕絶縁接着剤に酸化アルミニウ
ム（昭和電工（株）製：Ａ−４２−２）を５４体積％含
有するシリコーン樹脂（東レダウコーニングシリコーン
（株）製；ＳＥ１８８０）を用いたこと以外は、実施例
１と同一の操作をして得た金属ベース多層回路基板につ
いて、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定性、及び生
産性を同一の方法で測定した。結果を表１に記載したよ
うに、良好であった。

【００３６】〔実施例３〕絶縁接着剤に酸化アルミニウ
ム（昭和電工（株）製：Ａ−４２−２）を５４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）を用いたこと以外は、実
施例１と同一の操作をして得た金属ベース多層回路基板
について、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定性、及
び生産性を測定した。結果は、表１に記載したように、
良好であった。

【００３７】〔実施例４〕５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×
１．５ｍｍのアルミニウム板上に、酸化アルミニウム
（昭和電工（株）製：Ａ−４２−２）を５４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）を絶縁接着剤として用
い、アミン系硬化剤を加え、２００μｍの厚みとなるよ
うに塗布し、厚さが５μｍの銅箔をラミネート法により
張り合わせ、加熱硬化した。次に、この銅箔をエッチン
グしてシールドパターンを形成した後、銅箔上に前記の
絶縁接着剤にアミン系硬化剤を加え２００μｍの厚みと
なるように塗布し、厚さが５μｍの銅箔をラミネート法
により張り合わせた後、加熱硬化した。次に、外層銅箔
の所定箇所にエッチングによりφ０．５ｍｍの丸穴を開
け、穴開き部にレーザー光線を照射して第２の絶縁接着
剤層の一部を切削した後に、銅めっきを施して、バイア
ホールを形成した。次に、外層銅箔をエッチングして所
望の回路を形成することで金属ベース多層回路基板を得
た。この金属ベース多層回路基板について、熱抵抗、耐
電圧、電子素子の動作安定性、及び生産性を測定した。
結果は、表１に記載したとおり、良好であった。

【００３８】〔実施例５〕５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×
１．５ｍｍのアルミニウム板上に、酸化アルミニウム
（昭和電工（株）製：Ａ−４２−２）を５４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）を絶縁接着剤として用
い、アミン系硬化剤を加え、２００μｍの厚みとなるよ
うに塗布し、厚さが１５０μｍの銅箔をラミネート法に
より張り合わせ、加熱硬化した。次に、この銅箔をエッ
チングしてシールドパターンを形成した後に、銅箔上に
前記の絶縁接着剤にアミン系硬化剤を加え、２００μｍ
の厚みとなるように塗布し、厚さが１５０μｍの銅箔を
ラミネート法により張り合わせ、加熱硬化した。次に、
外層銅箔の所定箇所にエッチングによりφ０．５ｍｍの
丸穴を開け、穴開き部にレーザー光線を照射し、第２の
絶縁接着剤層の一部を切削した後に、銅めっきを施し、
バイアホールを形成した。更に、外層銅箔をエッチング
して所望の回路を形成し、金属ベース多層回路基板を得
た。この金属ベース多層回路基板について、熱抵抗、耐
電圧、電子素子の動作安定性、及び生産性を測定した。
結果は表１に記載したとおり、良好であった。

【００３９】〔実施例６〕５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×
１．５ｍｍのアルミニウム板上に、酸化アルミニウム
（昭和電工（株）製：Ａ−４２−２）を５６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）を絶縁接着剤として用
い、アミン系硬化剤を加え、２００μｍの厚みとなるよ
うに塗布し、厚さが３５μｍの銅箔をラミネート法によ
り張り合わせ、加熱硬化した。次に、この銅箔をエッチ
ングしてシールドパターンを形成した後に、銅箔上に前
記の酸化アルミニウムを５４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）を絶縁接着剤として用い、アミン系硬化剤を
加え、２５０μｍの厚みとなるように塗布し、厚さが３
５μｍの銅箔をラミネート法により張り合わせ、加熱硬
化した。次に、外層銅箔の所定箇所にエッチングにより
φ０．５ｍｍの丸穴を開け、穴開き部にレーザー光線を
照射し、第２の絶縁接着剤層の一部を切削した後に、銅
めっきを施し、バイアホールを形成した。更に、外層銅
箔をエッチングして所望の回路を形成し、金属ベース多
層回路基板を得た。この金属ベース多層回路基板につい
て、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定性、及び生産
性を測定した。結果は表１に記載したように良好であっ
た。

【００４０】〔実施例７〕５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×
１．５ｍｍのアルミニウム板上に、酸化アルミニウム
（昭和電工（株）製：Ａ−４２−２）を５６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）を絶縁接着剤として用
い、アミン系硬化剤を加え、２０μｍの厚みとなるよう
に塗布し、厚さが３５μｍの銅箔をラミネート法により
張り合わせ、加熱硬化した。次に、この銅箔をエッチン
グしてシールドパターンを形成した後に、銅箔上に前記
の酸化アルミニウムを５４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）を絶縁接着剤として用い、アミン系硬化剤を加
え、２５０μｍの厚みとなるように塗布し、さらに厚さ
が３５μｍの銅箔をラミネート法により張り合わせ、加
熱硬化した。次に、外層銅箔の所定箇所にエッチングに
よりφ０．５ｍｍの丸穴を開け、穴開き部にレーザー光
線を照射し、第２の絶縁接着剤層の一部を切削した後
に、銅めっきを施し、バイアホールを形成した。更に、
外層銅箔をエッチングして所望の回路を形成し、金属ベ
ース多層回路基板を得た。この金属ベース多層回路基板
について、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定性、及
び生産性を測定した。結果は表１に記載したように良好
であった。

【００４１】〔実施例８〕５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×
１．５ｍｍのアルミニウム板上に、酸化アルミニウム
（昭和電工（株）製：Ａ−４２−２）を５６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）を絶縁接着剤として用
い、アミン系硬化剤を加え、２００μｍの厚みとなるよ
うに塗布し、厚さが３５μｍの銅箔をラミネート法によ
り張り合わせ、加熱硬化した。次に、この銅箔をエッチ
ングしてシールドパターンを形成した後に、銅箔上に前
記の絶縁接着剤をアミン系硬化剤を加え、２００μｍの
厚みとなるように塗布し、さらに厚さが３５μｍの銅箔
をラミネート法により張り合わせ、加熱硬化した。次
に、外層銅箔の所定箇所をエッチングしてφ０．５ｍｍ
の丸穴を開け、穴開き部にレーザー光線を照射し、第２
の絶縁接着剤層の一部を切削した後に、銅めっきを施
し、バイアホールを形成した。さらに外層銅箔をエッチ
ングして所望の回路を形成し、金属ベース多層回路基板
を得た。この金属ベース多層回路基板について、熱抵
抗、耐電圧、電子素子の動作安定性、及び生産性を測定
した。結果は、表１に記載したように、良好であった。

【００４２】〔実施例９〕５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×
１．５ｍｍのアルミニウム板上に、酸化アルミニウム
（昭和電工（株）製：Ａ−４２−２）を５６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）を絶縁接着剤として用
い、アミン系硬化剤を加え、２００μｍの厚みとなるよ
うに塗布し、厚さが３５μｍの銅箔をラミネート法によ
り張り合わせ、加熱硬化した。次に、銅箔をエッチング
してシールドパターンを形成した後に、銅箔上に前記の
絶縁接着剤をアミン系硬化剤を加え、４０μｍの厚みと
なるように塗布し、厚さが３５μｍの銅箔をラミネート
法により張り合わせ、加熱硬化した。次に、外層銅箔の
所定箇所をエッチングしてφ０．５ｍｍの丸穴を開け、
穴開き部にレーザー光線を照射し、第２絶縁接着剤層の
一部を切削した後に、銅めっきを施し、バイアホールを
形成した。さらに外層銅箔をエッチングして所望の回路
を形成し、金属ベース多層回路基板を得た。この金属ベ
ース多層回路基板について、熱抵抗、耐電圧、電子素子
の動作安定性、及び生産性を測定した。結果は良好であ
り、表１に記載した。

【００４３】〔実施例１０〕５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×
１．５ｍｍのアルミニウム板上に、酸化アルミニウム
（昭和電工（株）製：Ａ−４２−２）を８０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、２００μｍの厚みとなるよ
うに塗布し、厚さが３５μｍの銅箔をラミネート法によ
り張り合わせた。次に、銅箔をエッチングしてシールド
パターンを形成した後に、銅箔上に前記の絶縁接着剤を
アミン系硬化剤を加え、２００μｍの厚みとなるように
塗布し、厚さが３５μｍの銅箔をラミネート法により張
り合わせ、加熱硬化した。次に、外層銅箔の所定箇所を
ドリルによりφ０．５ｍｍの丸穴を開け、第２絶縁接着
剤層の深さまで切削した後に、銅めっきを施し、バイア
ホールを形成した。さらに外層銅箔をエッチングして所
望の回路を形成し、金属ベース多層回路基板を得た。こ
の金属ベース多層回路基板について、熱抵抗、耐電圧、
電子素子の動作安定性、及び生産性を測定した。結果
は、表１に記載したように良好であった。

【００４４】〔実施例１１〕５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×
１．５ｍｍのアルミニウム板上に、窒化珪素（電気化学
工業工業（株）製；ＳＮ−９）を４８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、２００μｍの厚みとなるように塗布し、
厚さが３５μｍの銅箔をラミネート法により張り合わせ
た。次に、銅箔をエッチングしてシールドパターンを形
成した後に、銅箔上に酸化アルミニウム（昭和電工
（株）製；Ａ−４２−２）を５６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、２００μｍの厚みとなるように塗
布し、厚さが３５μｍの銅箔をラミネート法により張り
合わせ、加熱硬化した。次に、外層銅箔の所定箇所をド
リルによりφ０．５ｍｍの丸穴を開け、第２の絶縁接着
剤層の部分まで切削した後に、銅めっきを施し、バイア
ホールを形成した。さらに外層銅箔をエッチングして所
望の回路を形成し、金属ベース多層回路基板を得た。こ
の金属ベース多層回路基板について、熱抵抗、耐電圧、
電子素子の動作安定性、及び生産性を測定した。結果
は、表１に記載したように良好であった。

【００４５】〔実施例１２〕５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×
１．５ｍｍのアルミニウム板上に、酸化アルミニウム
（昭和電工（株）製；Ａ−４２−２）を５６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、２００μｍの厚みとなるよ
うに塗布し、厚さが３５μｍの銅箔をラミネート法によ
り張り合わせた。次に、銅箔をエッチングしてシールド
パターンを形成した後に、銅箔上に窒化珪素（電気化学
工業（株）製；ＳＮ−９）を４８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、２００μｍの厚みとなるように塗
布し、厚さが３５μｍの銅箔をラミネート法により張り
合わせ、加熱硬化した。次に、外層銅箔の所定箇所をド
リルによりφ０．５ｍｍの丸穴を開け、第２の絶縁接着
剤層の部分まで切削した後に、銅めっきを施し、バイア
ホールを形成した。さらに外層銅箔をエッチングして所
望の回路を形成し、金属ベース多層回路基板を得た。こ
の金属ベース多層回路基板について、熱抵抗、耐電圧、
電子素子の動作安定性、及び生産性を測定した。結果
は、表１に記載したように良好であった。

【００４６】〔比較例１〕基材の厚みが６０μｍで、３
５μｍ厚の所望の回路を前記基材の両面に有するガラス
エポキシ樹脂回路基板に、ドリルにより所定の箇所にφ
０．５ｍｍの貫通孔を開けた後、銅めっきを施し、バイ
アホールを形成した。また、両面の銅箔をエッチングし
て所望の回路を形成した。次に、５１０ｍｍ×５１０ｍ
ｍ×１．５ｍｍのアルミニウム板上にガラスエポキシプ
レプリグを厚さ１００μｍとなるように塗布し、前記ガ
ラスエポキシ樹脂回路基板を配置し加熱硬化して、金属
ベース多層回路基板を作製した。この金属ベース多層回
路基板について、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定
性、及び生産性を実施例１と同一の方法で測定した。そ
の結果、熱抵抗は３．８℃／Ｗ、パワー電子素子の動作
安定性は２０Ｗであり、不良であった。

【００４７】〔比較例２〕厚さ３５μｍの銅箔からなる
所望の回路を両面に有し、基材が６０μｍ厚さのガラス
エポキシ樹脂からなるガラスエポキシ樹脂回路基板（松
下電工（株）製；Ｒ−１７６６）を用意し、ドリルによ
り所定の箇所にφ０．５ｍｍの貫通孔を開けた後、銅め
っきを施し、バイアホールを形成した。また、両面の銅
箔をエッチングして所望の回路を形成した。次に、５１
０ｍｍ×５１０ｍｍ×１．５ｍｍのアルミニウム板上
に、窒化珪素（電気化学工業（株）製；ＳＮ−９）を５
７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、２００μｍの厚みと
なるように塗布し、前記ガラスエポキシ樹脂回路基板を
ラミネート法により張り合わせた、加熱硬化して金属ベ
ース多層回路基板を作製した。上記金属ベース多層回路
基板について、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定
性、及び生産性を測定した。その結果、表１に記載した
ように、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定性は良好
であったが、生産性が低くく不良であった。

【００４８】〔実施例１３〕５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×
１．５ｍｍのアルミニウム板上に、窒化硼素（電気化学
工業（株）製；ＧＰ）を５３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）を絶縁接着剤として用い、アミン系硬化剤を
加え、２００μｍの厚みとなるように塗布し、厚さが３
５μｍの銅箔をラミネート法により張り合わせた。次
に、この銅箔に内層回路を形成した後に、その上の所定
の部分のみに前記絶縁接着剤をアミン系硬化剤を加え、
２００μｍの厚みとなるように塗布し、さらに厚さが３
５μｍの銅箔をラミネート法により張り合わせ、加熱硬
化した。次に、直下に銅箔を有する外層銅箔の所定箇所
にドリルによりφ０．５ｍｍの丸穴を開け、第２絶縁接
着剤層まで切削した後に、銅めっきを施し、バイアホー
ルを形成した。この表面にエッチングにより所望の外層
回路を形成し、内層回路の一部が露出した金属ベース多
層回路基板を得た。前記金属ベース多層回路基板につい
て、熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定性、及び生産
性を測定した。結果は表２に記載した通り、良好であっ
た。

【００４９】

【表２】

【００５０】〔実施例１４〕絶縁接着剤に酸化アルミニ
ウム（昭和電工（株）製：Ａ−４２−２）を５４体積％
含有するシリコーン樹脂（東レダウコーニングシリコー
ン（株）製；ＳＥ１８８０）を用いたこと以外は、実施
例１３と同一の操作をして得た内層回路の一部が露出し
た金属ベース多層回路基板について、熱抵抗、耐電圧、
電子素子の動作安定性、及び生産性を同様の方法で測定
した。結果は表２に記載したように良好であった。

【００５１】〔実施例１５〕５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×
１．５ｍｍのアルミニウム板上に、酸化アルミニウム
（昭和電工（株）製：Ａ−４２−２）を５４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）を絶縁接着剤として用
い、アミン系硬化剤を加え、２００μｍの厚みとなるよ
うに塗布し、厚さが５μｍの銅箔をラミネート法により
張り合わせ、加熱硬化した。次に、この銅箔をエッチン
グして内層回路を形成した後、その上の所定の部分のみ
に前述の絶縁接着剤をアミン系硬化剤を加え、２００μ
ｍの厚みとなるように塗布し、厚さが５μｍの銅箔をラ
ミネート法により張り合わせた後、加熱硬化した。次
に、直下に銅箔を有する外層銅箔の所定箇所にエッチン
グによりφ０．５ｍｍの丸穴を開け、穴開き部にレーザ
ー光線を照射し、第２絶縁接着剤層上の絶縁層を切削し
た後に、銅めっきを施して、バイアホールを形成した。
次に、外層銅箔をエッチングして所望の外層回路を形成
し、内層回路の一部が露出した金属ベース多層回路基板
を得た。この金属ベース多層回路基板について、熱抵
抗、耐電圧、電子素子の動作安定性、及び生産性を測定
した。結果は表２に記載した通り、良好であった。

【００５２】〔実施例１６〕５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×
１．５ｍｍのアルミニウム板上に、酸化アルミニウム
（昭和電工（株）製：Ａ−４２−２）を５４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）を絶縁接着剤として用
い、アミン系硬化剤を加え、２００μｍの厚みとなるよ
うに塗布し、厚さが１５０μｍの銅箔をラミネート法に
より張り合わせ、加熱硬化した。次に、この銅箔をエッ
チングして内層回路を形成した後、その上の所定の部分
のみに前述の絶縁接着剤をアミン系硬化剤を加え、２０
０μｍの厚みとなるように塗布し、厚さが１５０μｍの
銅箔をラミネート法により張り合わせた後、加熱硬化し
た。次に、直下に銅箔を有する外層銅箔の所定箇所にエ
ッチングによりφ０．５ｍｍの丸穴を開け、穴開き部に
レーザー光線を照射し、第２絶縁接着剤層上の絶縁層を
切削した後に、銅めっきを施して、バイアホールを形成
した。更に、外層銅箔をエッチングして所望の外層回路
を形成し、内層回路の一部が露出した金属ベース多層回
路基板を得た。この金属ベース多層回路基板について、
熱抵抗、耐電圧、電子素子の動作安定性、及び生産性を
測定した。結果は表２に記載した通り、良好であった。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、金属板に金属酸化物及
び／又は金属窒化物を含有する絶縁接着剤を介して回路
基板を接合した構造の金属ベース多層回路基板におい
て、一層熱抵抗が小さく、熱放散性に優れ、耐ノイズ性
と耐電圧性に優れる金属ベース多層回路基板を生産性良
く提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金属ベース多層回路基板に用いる金
属ベース回路基板の一例を示す図。

【図２】本発明の製造法での第（１）工程後の金属ベ
ース回路基板の一例を示す図。

【図３】本発明の製造法での第（２）工程の途中を示
す一例の図で、回路用導体層のみが開孔されている状態
を示す図。

【図４】本発明の製造法での第（２）工程の途中を示
す一例の図で、回路用導体層と第２の絶縁接着剤層が開
孔されている状態を示す図。

【図５】本発明の製造法での第（２）工程後を示す一
例の図で、バイアホールが形成されている状態を示す
図。

【図６】本発明の製造法での第（３）工程後を示す一
例の図で、本発明の金属ベース多層回路基板の一例であ
る。

【符号の説明】

１金属板２第１の絶縁接着剤層３導体回路４金属ベース回路基板５第２の絶縁接着剤層６回路用導体層７バイアホール８金属ベース多層回路基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０５Ｋ 3/40 Ｈ０５Ｋ 3/40 Ｚ 9/00 9/00 Ｒ (56)参考文献特開昭61−216391（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H05K 3/46 H05K 3/40 H05K 9/00 H05K 1/05

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（１）金属板上に、金属酸化物及び／又は
金属窒化物を４５体積％以上８５体積％以下含有する第
１の絶縁接着剤層を介して導体回路を形成してなる金属
ベース回路基板の前記導体回路上に第２の絶縁接着剤層
を介して回路用導体層を接合する工程、（２）前記導体回路と回路用導体層を電気的に接続する
ためのバイアホールを形成する工程、（３）前記回路用導体層に回路を形成する工程、を経ることを特徴とする金属ベース多層回路基板の製造
法。
【請求項２】前記第１の絶縁接着剤層が第２の絶縁接着
剤層を介して回路用導体層を接合する前に加熱硬化され
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
回路基板の製造法。
【請求項３】前記バイアホールを形成する工程に於い
て、回路用導体の所定の位置をエッチングにより開孔
し、該孔にレーザー光線を照射して第２の絶縁接着剤層
を除去し、更に少なくとも孔内壁を銅めっきしてバイア
ホールを形成す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の製造法。
【請求項４】前記導体回路の厚さが５μｍ以上１５０μ
ｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の金属ベー
ス多層回路基板の製造法。