JPS62214696A

JPS62214696A - プリント配線板およびその製造方法

Info

Publication number: JPS62214696A
Application number: JP5735786A
Authority: JP
Inventors: 宮城　秀雄; 高木　正巳
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1986-03-15
Filing date: 1986-03-15
Publication date: 1987-09-21
Also published as: JPH0455558B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕この発明は、プリント配線板に関する。

〔背景技術〕

最近、電子部品の小型化に伴って、プリント配線板上へ
の高密′度実装化が進められている。

ＬＥＤやトランジスタが搭載された電子部品が高密度で
実装されていると、電子部品により局所的に大きな熱の
発生がある。そこで、プリント配線板には、この熱を効
率良く吸収し、しかも、吸収した熱を素早く放熱する必
要性が生じる。

たとえば、プリント配線板の放熱性を高めるための構造
として、放熱性の高い金属を基板に用いることが考えら
れる。すなわち、アルミニウム。

鉄などからなる金属基板に絶縁樹脂層（接着剤層）を介
して電路を形成するようにするのである。

しかし、このプリント配線板は、電路が一層のみである
ので、単位面積あたりの電路数に制限があリ、チップ部
品を高密度に実装することができなかった。また、裏面
に電路を設けてジャンパ線で接続しようとしても、基板
が金属であるため貫通孔側面の絶縁処理が必要で高密度
化が難しがった他方、ガラスエポキシや紙エポキシ等の
有機物質を基板とした多層プリント配線板があるが、こ
れは、基板が有機物質であるため、放熱性が悪いという
欠点があった。そこで、ＬＥＤ、Ｉ−ランジスタなどの
比較的発熱の大きい電子部品を多数個実装する必要が生
じた場合は、アルミニウム等からなる放熱板を後付けす
るなど、何らかの放熱手段を設ける必要があった。その
ため、工程１部品点数が増え、コストアップを招いてい
た。

このような事情から、放熱性が良く、高密度実装に適し
たプリント配線板が求められていた。

〔発明の目的〕以上の事情に濫みて、この発明は、放熱性が良く、高密
度実装に適したプリント配線板を提供することを目的と
する。

〔発明の開示〕

前記目的を達成するため、この発明は、表面に絶縁樹脂
層を有する金属基板上の所望部分に２層以上の電路がそ
れぞれ絶縁樹脂層を介して積み重ねられ、前記各電路が
アディティブ法により形成され、かつ、前記金属基板に
放熱構造を備えているプリント配線板をその要旨とする
。

以下にこれを、その一実施例をあられす図面を参照しな
がら詳しく説明する。

第１図は、この発明にかかるプリント配線板の一実施例
をあられす。

図にみるように、このプリント配線板は、アルミニウム
や鉄からなる金属基板１の表面に第１絶縁樹脂層（第１
接着剤層）２が形成されている。

第１絶縁樹脂Ｎ２上の所望部分には、第１電路３および
第２電路４が第２絶縁樹脂層（第２接着剤層）５を介し
て積み重ねられている。第１電路３および第２電路４は
、アディティブ法により形成されている。第１電路３と
第２電路４との間の一部には、第２絶縁樹脂層５が設け
られておらず、その部分で第１電路３と第２電路４とが
導通されている。金属基板１の裏面には、放熱用フィン
６が形成されている。すなわち、金属基板１は、放熱構
造を備えている。

以上にみるように、このプリント配線板は、電路が多層
構造になっているため、配線密度を上げることができ、
高密度実装が可能である。また、基板が金属からなって
いるため、熱の伝導性が良い、そのため、このプリント
配線板は、実装された電子部品により発生した熱を効率
良く放散することができる。しかも、金属基板１裏面に
放熱用フィン６が形成され、放熱面積が大きくなってい
るため、吸収した熱を素早く外部へ放熱することができ
る。したがって、このプリント配線板は、放熱性が極め
て良いものになっていて、高密度実装に適しているので
ある。

絶縁樹脂層となる接着剤としては、熱硬化性樹脂あるい
はゴムを含存する熱硬化性樹脂系のもの、たとえば、ア
ルミナ、マグネシア、シリカなどの無機充填剤およびア
クリロニトリルゴムを含むエポキシ系接着剤やシリコー
ン変性エポキシ接着剤などを用いるのが好ましい。この
ような接着剤は、密着力が高く、耐熱性に優れ、熱伝導
性が良いからである。電路を形成する導電体としては、
銅、ニッケル、金などの金属等を用いる。第１絶縁樹脂
層の厚みは１００μｍ以下、第２絶縁樹脂層の厚みは８
０μｍ以下にすることが好ましい。

このプリント配線板を得るには、つぎのようにする。

■　第２図（ａ）にみるように、裏面に放熱用フィン６
が形成された金属基板１を用意しておく。

■　第２図中）にみるように、金属基板１の表面に接着
剤を塗布し、第１絶縁樹脂Ｈ２を形成する■　液体ホー
ニングで第１絶縁樹脂層２の表面を粗面化したのち、セ
ンシタイジングーアクチベーションを行い、Ｐｄ触媒を
付与する。これを無電解めっき浴に浸漬して、第２図（
Ｃ）にみるように、第１絶縁樹脂層２上に無電解めっき
層７を形成する。

■　第２図（ｄ）にみるように、無電解めっき層７上の
第１電路となる部分を除いてめっきレジスト膜８を印刷
し、これを電気めっき浴に浸漬して、めっきレジス１−
膜８に覆われていない部分に電気めっき層９を形成する
。

■　この後、めっきレジスト膜８を除去し、全面にライ
トエツチングを施して、第２図ｔ８）にみるように、第
１電路３を形成する。

■　第２図（ｆ）にみるように、第１電路３の一部を除
いて接着剤を塗布し、第２絶縁樹脂層５を形成する。

■　液体ホーニングで第２絶縁樹脂層５の表面を粗面化
したのち、センシタイジングーアクチベーションを行い
、Ｐｄ触媒を付与する。これを無電解めっき浴に浸漬し
て、第２図（ｇ）にみるように、第１電路３の一部およ
び第２絶縁樹脂層５上に無電解めっき層１０を形成する
。

■　第２図（ｈ）にみるように、第２電路となる部分を
除いて無電解めっき層ＩＯ上にめっきレジスト膜１１を
印刷し、これを電気めっき浴に浸漬して、めっきレジス
ト膜１１に覆われていない部分に電気めっき層１２を形
成する。この後、めっきレジスト膜１１を除去し、全面
にライトエツチングを施して、第２電路４を形成し、第
１図にみるプリント配線板を得る。

以上に示したプリント配線板の製法において、電路の形
成は、いわゆる、セミアディティブ法で行われているが
、他のアディティブ法、たとえば、無電解めっきのみを
用いる、いわゆる、フルアディティブ法で行われてもよ
い。また、導電ペーストによる電路を印刷形成するよう
にする方法で行われてもよい。

つぎに、別の実施例を示す。

第３図にみるプリント配線板は、金属基板１と第１絶縁
樹脂層２との間に化成処理被膜層１３が設けられている
。その他は、前記実施例と同じである。化成処理被膜層
１３は、金属基板１表面に化成処理を施すことにより形
成されている。化成処理としては、陽極酸化、燐酸塩被
膜処理などがあるが、金属基板１がアルミニウム、チタ
ン、アルミニウム合金、チタン合金などからなる場合は
、基板を陽極酸化して陽極酸化層を形成し、金属基板１
が鉄などからなる場合は、基板を燐酸塩被膜処理して燐
酸塩被膜層を形成するようにする。

このように、金属基板ｌと第１絶縁樹脂層２との間に化
成処理被膜層１３を設けるようにすると、化成処理波１
１Ｍ１１３の表面が微細な粗面となっているため、第１
絶縁樹脂層との密着面積が大きくなり、金属基板１と第
１絶縁樹脂層２との密着力を高めることができる。化成
処理被膜層１３を設ける場合、化成処理被膜層１３と第
１絶縁樹脂層２との厚みは、合計で１００μｍ以下にす
ることが好ましい。

第４図にみるプリント配線板は、化成処理被膜層１３と
第１絶縁樹脂層２との間に電着塗料層１４が設けられて
いる。その他は、前記実施例と同じである。電着塗料層
１４は、化成処理被膜層１３表面に電着塗装を施すこと
により形成される。

このように、化成処理被膜層１３と第１絶縁樹脂層２と
の間に電着塗料層１４を設けるようにすると、多孔質で
ある化成処理被膜層１３が封孔されるため、耐電圧特性
が向上する。電着塗料としては、アクリルメラミン、エ
ポキシ系電着塗料などを用いる。電着塗料層１４を設け
る場合、化成処理被膜層１３と電着塗料層１４との厚み
は、合計で１００μｍ以下にすることが好ましい。

第５図にみるプリント配線板は、金属基板１の全面に化
成処理被膜層１３および電着塗料層１４が設けられてい
る。その他は、前記実施例と同じである。このようにな
っていると、金属基板１が電着塗料層１４で保護される
ため、耐薬品性が高く、無電解めっき工程や電気めっき
工程において処理液に金属基板中の金属が？′８解しな
くなる。

第６図にみるプリント配線板は、金属基板１の厚み方向
と直交する方向に冷却媒体の流通孔１５が貫通されてい
る。この冷却媒体の流通孔１５には、水、フロンガスな
どの冷却媒体が流され、この冷却°媒体によって金属基
板の熱が奪われるようになっている。放熱構造は、この
ような放熱構造であってもよい。前記放熱用フィンと併
用するようにすれば、放熱性をさらに高めることができ
る。この放熱構造のものにおいても、前述のごとく化成
処理被膜層や電着塗料層を形成することができる。

放熱構造は上述のものに限定されない。

以下に、実施例について詳しく説明する。

（実施例）裏面に放熱用フィンが形成されたアルミニウム基板を１
５％希硫酸中で処理し、全面に厚み１０μｍのアルマイ
ト層（陽極酸化層）を形成した。

電着塗料としてアクリルメラミン電着塗料（関西ペイン
ト社製ニレクロンＮＯ３５００Ｒ，固形分濃度８％）を
用い、アルマイト層上に直流１８０Ｖ、　　５分間、液
温２１℃の条件で電着塗装を施してアルマイト層全面に
厚み１０μｍのアクリルメラミン電着塗料層を形成した
。アルミニウム基板表面のアクリルメラミン電着塗料層
上に下記のような組成の接着剤を厚み４０μｍとなるよ
うに塗布し、第１絶縁樹脂層を形成した。液体ホーニン
グで絶縁樹脂層表面を粗面化した後、センシタイジング
ーアクチベーションを行い、Ｐｄ触媒を付与した。これ
を無電解銅めっき浴に浸漬して、第１絶縁樹脂層上に無
電解銅めっき層（厚み１μｍ）を形成した。無電解消め
っき層上の第１電路となる部分を除いてめっきレジスト
膜を印刷した。

これを電気銅めっき浴に浸漬して、めっきレジスト膜に
覆われていない部分に電気銅めっき層（厚み３０μｍ）
を形成した。この後、めっきレジスト膜を除去し、全面
にライトエツチングを施して、厚み３０μｍの第１電路
を形成した。第１電路の一部を除いて接着剤を塗布し、
厚み４０μｍの第２絶縁樹脂層を形成した。液体ホーニ
ングで第２絶縁樹脂層の表面を粗面化したのち、センシ
タイジングーアクチベーションを行い、Ｐｄ触媒を付与
した。これを無電解銅めっき浴に浸漬して、第１電路の
一部および第２絶縁樹脂層上に無電解銅めっき層（厚み
１μｍ）を形成した。第２電路となる部分を除いて無電
解銅めっき層上にめっきレジスト膜を印刷した。これを
電気銅めっき浴に浸漬して、めっきレジスト膜に覆われ
ていない部分に電気銅めっき層（厚み３０μｍ）を形成
した。この後、めっきレジスト膜を除去し、全面にライ
トエツチングを施して、厚み３０μｍの第２電路を形成
し、プリント配線板を得た。

〔接着剤組成〕

■シリコーン変性エポキシ樹脂　１００重量部◎ＮＢＲ
（日本ゼオン株式会社製ＮＩＰＯＬ１０７２）１００重
量部 ◎アルミナ微粉末　　　　　　　１００重景１◎硬化剤
（ＤＤＳ＋ＢＦ３ピペリジン）適量 ◎溶剤（アセトン、トルエン、ブチルセロソルブ）　　
　　　　　　　　　　　　　　適量上記プリント配線板
にＬＥＤ、）ランジスタなどの発熱の大きい電子部品を
高密度に実装し、それら電子部品を長時間使用したが、
各電子部品に異常はなかった。

この発明にかかるプリント配線板は、前記実施例に限定
されない。アディティブ法による電路形成と部分絶縁を
重ねることにより、さらに、多層化されていてもよい。

〔発明の効果〕

以上にみてきたように、この発明にかかるプリント配線
板は、表面に絶縁樹脂層を有する金属基板上の所望部分
に２層以上の電路がそれぞれ絶縁、樹脂層を介して積み
重ねられ、前記各電路がアディティブ法により形成され
、かつ、前記金属基板に放熱構造を備えているため、放
熱性が良く、高密度実装に適している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかるプリント配線板の一実施例を
あられす断面図、第２図（ａ）〜（ｈ）は前記実施例の
製法の１例をあられす説明図、第３図、第４図、第５図
および第６図はそれぞれ別の実施例をあられす断面図で
ある。１・・・金属基板　２・・・第１絶縁樹脂層　３・・・
第１電路　４・・・第２電路　５・・・第２絶縁樹脂層
　６・・・放熱用フィン　１３・・・化成処理被膜層　
１４・・・電着塗料層　１５・・・冷却媒体の流通孔代
理人　弁理士　　松　本　武　彦第１図第２図（ａ）（ｂ）第２図（ｄ）第３図第４図ム第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）表面に絶縁樹脂層を有する金属基板上の所望部分
に２層以上の電路がそれぞれ絶縁樹脂層を介して積み重
ねられ、前記各電路がアディティブ法により形成され、
かつ、前記金属基板に放熱構造を備えているプリント配
線板。
（２）放熱構造が、金属基板裏面に形成された放熱用フ
ィンである特許請求の範囲第１項記載のプリント配線板
。
（３）放熱構造が、金属基板を貫通する冷却媒体の流通
孔である特許請求の範囲第１項記載のプリント配線板。
（４）金属基板とその表面の絶縁樹脂層との間に化成処
理被膜層が設けられている特許請求の範囲第１項ないし
第３項のいずれかに記載のプリント配線板。
（５）金属基板表面の絶縁樹脂層と化成処理被膜層との
間に電着塗料層が設けられている特許請求の範囲第４項
記載のプリント配線板。