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公開番号2025076789
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-16
出願番号2023188648
出願日2023-11-02
発明の名称銅-銅よりも低熱膨張金属の複合材、プリント配線板、プリント配線板装置、および銅-銅よりも低熱膨張金属の複合材の製造方法
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類H05K 3/46 20060101AFI20250509BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】製造コストが低減された銅-銅よりも低熱膨張金属の複合材、当該銅-銅よりも低熱膨張金属の複合材を備えるプリント配線板、及び当該プリント配線板を備えるプリント配線板装置を提供する。
【解決手段】銅-銅よりも低熱膨張金属の複合材100は、第1方向に積層配置されている複数の銅層101a,101bと、第1方向において複数の銅層の間に配置されており、銅よりも熱膨張係数が低い金属材料により構成されている低熱膨張金属層102と、複数の銅層の各々と低熱膨張金属層との間を接着している複数の導電性接着層103a,103bとを備える。複数の銅層は、第1方向において最も外側に配置されている複数の最外銅層を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１方向に積層配置されている複数の銅層と、
前記第１方向において前記複数の銅層の間に配置されており、銅よりも熱膨張係数が低い金属材料により構成されている少なくとも１つの低熱膨張金属層と、
前記複数の銅層の各々と前記少なくとも１つの低熱膨張金属層との間を接着している複数の導電性接着層とを備え、
前記複数の銅層は、前記第１方向において最も外側に配置されている複数の最外銅層を含む、銅－銅よりも低熱膨張金属の複合材。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記少なくとも１つの低熱膨張金属層は、前記第１方向に積層配置されている複数の第１低熱膨張金属層を含み、
前記複数の銅層は、前記第１方向において前記複数の第１低熱膨張金属層間に配置されている少なくとも１つの中間銅層をさらに含み、
前記複数の導電性接着層は、前記複数の第１低熱膨張金属層の各々と前記複数の最外銅層の各々との間を接着している複数の第１導電性接着層と、前記複数の第１低熱膨張金属層の各々と前記少なくとも１つの中間銅層との間を接着している複数の第２導電性接着層とを含む、請求項１に記載の銅－銅よりも低熱膨張金属の複合材。
【請求項３】
前記複数の導電性接着層を構成する材料は、バインダーと、導電性フィラーとの混成材料であり、
前記バインダーは、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、及びウレタン樹脂からなる群から選択される少なくともいずれかを含み、
前記導電性フィラーは、表面が銀で覆われている針状銅粉を含む、請求項１または２に記載の銅－銅よりも低熱膨張金属の複合材。
【請求項４】
前記少なくとも１つの低熱膨張金属層は、前記第１方向と直交する面内方向に互いに間隔を空けて並んで配置されている複数の第２低熱膨張金属層を含み、
前記複数の導電性接着層は、前記複数の第２低熱膨張金属層の各々と前記複数の最外銅層の各々との間を接着しているとともに、前記第２方向に隣り合う前記複数の第２低熱膨張金属層間に充填されている、請求項１又は２に記載の銅－銅よりも低熱膨張金属の複合材。
【請求項５】
前記少なくとも１つの低熱膨張金属層は、モリブデン、モリブデン合金、タングステン、タングステン合金、インバー（Ｆｅ－Ｎｉ）、及びコバール（Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ）からなる群から選択される少なくともいずれかを含む、請求項１又は２に記載の銅－銅よりも低熱膨張金属の複合材。
【請求項６】
基板の主表面に形成された表面配線層と、
前記基板の内部に形成されており、かつ請求項１又は２に記載の銅－銅よりも低熱膨張金属の複合材で構成されている銅－低熱膨張金属複合材配線層と、
前記表面配線層と前記銅－低熱膨張金属複合材配線層とを絶縁する絶縁層とを備える、プリント配線板。
【請求項７】
前記表面配線層と前記銅－低熱膨張金属複合材配線層とを電気的に接続するスルーホール導体を有する、請求項６に記載のプリント配線板。
【請求項８】
請求項６に記載のプリント配線板と、
前記プリント配線板の前記表面配線層と接合部材を介して電気的に接続されている電子部品とを備える、プリント配線板装置。
【請求項９】
第１方向に積層配置されている複数の銅箔と、前記第１方向において前記複数の銅箔の間に配置されており銅よりも熱膨張係数が低い金属材料により構成されている少なくとも１つの低熱膨張金属箔と、前記第１方向において前記複数の銅箔の各々と前記少なくとも１つの低熱膨張金属箔との間に配置されている複数の導電性接着シートとを含む積層体を準備する工程と、
前記積層体を真空環境下において２００℃以下の温度で加熱し、かつ１ＭＰａ以上３ＭＰａ以下の圧力で加圧する工程とを備える、銅－銅よりも低熱膨張金属の複合材の製造方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの低熱膨張金属箔は、モリブデン、モリブデン合金、タングステン、タングステン合金、インバー（Ｆｅ－Ｎｉ）、及びコバール（Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ）からなる群から選択される少なくともいずれかを含む、請求項９に記載の銅－銅よりも低熱膨張金属の複合材の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、銅と銅よりも低熱膨張金属との複合材（本明細書では、銅－銅よりも低熱膨張金属の複合材と記載する）、銅－銅よりも低熱膨張金属の複合材を備えるプリント配線板、銅－銅よりも低熱膨張金属の複合材を備えるプリント配線板を備えるプリント配線板装置、およびこれらの製造方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
一般的に、プリント配線板には、プリント配線板と比べて熱膨張係数が小さい電子部品が実装される。プリント配線板と電子部品との間の熱膨張差を低減するための従来技術として、コアを備えたプリント配線板が知られている。
【０００３】
また、銅およびモリブデンを含む複合材が知られている（例えば特開２０１７－１６０５０１号公報（特許文献１）、特開２００７－１１５７３１号公報（特許文献２）、または特許３８６２７３７号（特許文献３）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－１６０５０１号公報
特開２００７－１１５７３１号公報
特許３８６２７３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようなコアを備えるプリント配線板では、プリント配線板のスルーホールよりも内径が大きい貫通孔を、コアに予め形成しておく必要がある。そのため、上記のようなプリント配線板の製造方法は、コアを備えないプリント配線板の製造方法と比べて、工程数が多くなり、製造コストが高くなる。
【０００６】
また、銅―モリブデン複合材は、特許文献１～３に記載されているように、銅層とモリブデン層とが交互に積層した積層体を高温に加熱している状態にて加圧することにより、製造されている。そのため、従来の銅―モリブデン複合材の製造コストは高い。
【０００７】
本開示の主たる目的は、製造コストが低減された銅－銅よりも低熱膨張金属の複合材、当該銅－銅よりも低熱膨張金属の複合材を備えるプリント配線板、及び当該プリント配線板を備えるプリント配線板装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示に係る銅－銅よりも低熱膨張金属の複合材は、第１方向に積層配置されている複数の銅層と、第１方向において複数の銅層の間に配置されており、銅よりも熱膨張係数が低い金属材料により構成されている少なくとも１つの低熱膨張金属層と、複数の銅層の各々と少なくとも１つの低熱膨張金属層との間を接着している複数の導電性接着層とを備える。複数の銅層は、第１方向において最も外側に配置されている複数の最外銅層を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、製造コストが低減された銅－銅よりも低熱膨張金属の複合材、当該銅－銅よりも低熱膨張金属の複合材を備えるプリント配線板、及び当該プリント配線板を備えるプリント配線板装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施の形態１に係る銅－モリブデン複合材の断面図である。
実施の形態１に係る銅－モリブデン複合材の変形例を説明するための断面図である。
実施の形態１に係るプリント配線板及びプリント配線板装置の断面図である。
図１に示される銅－モリブデン複合材の製造方法の一工程を示す断面図である。
図１に示される銅－モリブデン複合材の製造方法の変形例を示す断面図である。
図２に示される銅－モリブデン複合材の製造方法の一工程を示す断面図である。
図３に示すプリント配線板の製造方法の一工程を示す断面図である。
図３に示すプリント配線板の製造方法の、図７に示す工程後に実施される一工程を示す断面図である。
図３に示すプリント配線板の製造方法の、図８に示す工程後に実施される一工程を示す断面図である。
図３に示すプリント配線板の製造方法の、図９に示す工程後に実施される一工程を示す断面図である。
図３に示すプリント配線板の製造方法の、図１０に示す工程後に実施される一工程を示す断面図である。
図３に示すプリント配線板の製造方法の、図１１に示す工程後に実施される一工程を示す断面図である。
図３に示すプリント配線板の製造方法の、図１２に示す工程後に実施される一工程を示す断面図である。
図３に示すプリント配線板の製造方法の、図１３に示す工程後に実施される一工程を示す断面図である。
図３に示すプリント配線板の製造方法の、図１４に示す工程後に実施される一工程を示す断面図である。
図３に示すプリント配線板の製造方法の、図１５に示す工程後に実施される一工程を示す断面図である。
図３に示すプリント配線板の製造方法の、図１６に示す工程後に実施される一工程を示す断面図である。
実施の形態２に係る銅－モリブデン複合材の断面図である。
実施の形態２に係る銅－モリブデン複合材の変形例を説明するための断面図である。
図１８に示される銅－モリブデン複合材の製造方法の一工程を示す断面図である。
図１９に示される銅－モリブデン複合材の製造方法の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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