【事件の表示】
　特許第３０６８８０４号「金属ベース多層回路基板」の請求項１ないし４に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３０６８８０４号の請求項１ないし４に係る特許を取り消す。
【理　由】
　１．［手続の経緯］
　本件特許第３０６８８０４号（以下、「本件特許」という）は、平成９年１０月２日に出願された特願平９−２６９４２２号の特許出願に係り、平成１２年５月１９日に登録されたものである。その後、上記特許異議申立人より全請求項（１〜４）に係る本件特許に関し特許異議の申立があったので、当審において、当該申立の理由を検討の上、平成１３年４月６日付で、全請求項に係る本件特許の取消理由を通知したが、これに対しては、その通知書で指定した期間内の平成１３年６月６日に特許異議意見書と共に訂正請求書が提出されている。
　
　２．［訂正請求の認容と本件特許発明の認定］
　特許権者が上記訂正請求書によって求める訂正事項の概要は、特許請求の範囲の請求項１における、「第２の絶縁層を介して他の導体回路層を設けてなる金属ベース多層回路基板であり」という記載を、「第２の絶縁層を介して他の導体回路層を設けてなり、前記第２の絶縁層の熱伝導率が３０〜４５×１０−４ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃である金属ベース多層回路基板であり」という記載に訂正し、同じく「面積を有することを特徴とする金属ベース多層回路基板。」という記載を「面積を有し、しかも前記ランドの耐電圧が７ｋＶ以上であり、前記ランドと前記金属板裏面との間の熱抵抗が１．０℃／Ｗ以下であることを特徴とする金属ベース多層回路基板。」という記載に訂正すると共に、これに合わせて発明の詳細な説明（【課題を解決するための手段】）においても同趣旨の訂正をしようとするものである。
　これについて検討すると、上記の訂正事項は、特許請求の範囲の減縮と、明瞭でない記載の釈明とを目的として、願書に添付した明細書又は図面に記載された事項の範囲内で、同明細書の記載を訂正しようとするもので、しかも、実質上、特許請求の範囲を拡張又は変更するものでもないから、特許法第１２０条の４第２項及び第３項の規定を満たしている。
　したがって、上記訂正請求を認容することとし、上記訂正請求書に添付された訂正明細書を願書に添付された明細書として、本件特許発明は、同明細書の特許請求の範囲における請求項１〜４のそれぞれに記載された事項によって特定される次のとおりのものと認める。　
　【請求項１】　「金属板上に、第２の絶縁層の両面に導体回路を有する両面樹脂基板を第１の絶縁層を介して積層してなる、或いは、金属板上に第１の絶縁層を介して導体回路層を設け、更に、前記第１の絶縁層と前記導体回路層との上に、第２の絶縁層を介して他の導体回路層を設けてなり、前記第２の絶縁層の熱伝導率が３０〜４５×１０−４ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃である金属ベース多層回路基板であり、しかも、前記導体回路層間を電気的に接続するバイアホール及び／又はスルーホールを含むランドを有する金属ベース多層回路基板であって、前記バイアホールとスルーホールのそれぞれの個数の合計が該金属ベース多層回路基板１ｍ２当たり１個以上１０万個以下設けられてなり、しかも、前記ランドのうちの１個以上について、該ランドを構成するバイアホール又はスルーホールの導体部断面がランド面積１ｍｍ2当たり４．０×１０−３ｍｍ２以上の面積を有し、しかも前記ランドの耐電圧が７ｋＶ以上であり、前記ランドと前記金属板裏面との間の熱抵抗が１．０℃／Ｗ以下であることを特徴とする金属ベース多層回路基板。」（以下、この請求項１に係る発明を「本件発明」という）
　【請求項２】　「バイアホールとスルーホールとがいずれも最外層の導体回路層と最内層の導体回路層とを電気的に接続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。」
　【請求項３】　「金属板と最内層の導体回路層との間に設けられた第１の絶縁層が、金属酸化物及び／又は金属窒化物を含有する樹脂からなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の金属ベース多層回路基板。」
　【請求項４】　「金属板と最内層の導体回路層との間に設けられた第１の絶縁層の熱伝導率が３５×１０−４〜１５０×１０−４ｃａｌ／ｃｍ・sec・℃であり、しかも２０〜２００μｍの厚みであることを特徴とする請求項３記載の金属ベース多層回路基板。」
　
　３．［引用例とその記載事項の概要］
　上記取消理由において引用した、いずれも、本件特許に係る上記出願より前に頒布された刊行物は、次のとおりである。
　刊行物１：特開平８−２２２８５８号公報
　刊行物２：特開平８−１４８７８１号公報
　（１）刊行物１の記載事項
　上記刊行物１には、「金属ベース片面多層配線板」に関して、図６以下の図面と共に、次のイ〜ニの記載がある。
　イ　「図６は、本発明の金属ベース片面多層配線板の一例の断面説明図である。図６において、金属ベース片面多層配線板は、金属導体層６１、６２と絶縁層６３、６４と金属板６５から構成されている。金属導体層６１、６２と絶縁層６３は、金属めっきを有した貫通孔６６によって電気的に接続されており、これらで多層配線板を形成している。絶縁層６４は、この多層配線板と金属板との絶縁性を確保するために設けられている。（【００１３】）
　ロ　「絶縁層６３、６４の樹脂成分としては、エポキシ樹脂・・・等が使用可能である。充填材としては、ガラスクロスや無機フィラーを用いることができる。
　無機フィラーには、・・・例えばアルミナ、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム等の金属酸化物の粉末、窒化アルミニウム、窒化ほう素等の金属窒化物の粉末、ダイヤモンドの粉末等を用いる・・・」（【００１５】）
　ハ　「図７は、本発明の金属ベース片面多層配線板の導体経路を説明するための断面斜視図である。導体経路には貫通孔の無い導体経路７１と、貫通孔を有する導体経路７２とがある。前者は必要最低限の放熱特性と非常に優れた耐電圧特性を兼ね備えた導体経路であり、後者は非常に優れた放熱特性と必要最低限の耐電圧特性を兼ね備えた導体経路である。」（【００１６】）
　ニ　「導体経路７２においては、多層配線板に設けた貫通孔を介して熱が絶縁層６４に流れていくので、この貫通孔密度が高い程、熱抵抗が下がる。しかし、絶縁層６４の熱抵抗が高い場合には、貫通孔密度が６２００００個／ｍ２であっても、熱抵抗は２℃／Ｗを越えてしまう。この解決手段として、無機フィラーを２０体積％添加した絶縁層を用いると、貫通孔密度が１５５０００個／ｍ２以上で熱抵抗が２℃／Ｗ以下になることを筆者らは確認している。さらに貫通孔密度が６２００００個／ｍ２であれば、熱抵抗が１．５℃／Ｗになることもわかった。この時の導体経路と金属板絶縁距離は絶縁層６４の厚みとなり、絶縁層６４中にボイド等の欠陥がなければ容易に耐電圧は５ｋＶ以上となる。」（【００１７】）
　（２）刊行物２の記載事項　
　次に、刊行物２には、「金属ベース多層回路基板」に関し、図１と共に、次の記載がある。
　「まず、本発明の金属ベース多層回路基板の構造について説明する。図１において、金属層３と金属層４が絶縁接着剤５を介して接合されている回路基板６が、金属板１上に絶縁接着剤２を介して接合され一体化された構造を有する。」「絶縁接着剤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。」「絶縁接着剤２の熱伝導率は、３５×１０−４cal／cm・sec・℃以上１５０×１０−４cal／cm・sec・℃以下・・・である。」「前記両面樹脂基板を構成する絶縁接着剤５の熱伝導率は、３５×１０−４cal／cm・sec・℃以上１５０×１０−４cal／cm・sec・℃以下であり・・・熱伝導率が３５×１０−４cal／cm・sec・℃未満のときは、得られる金属ベース多層回路基板の熱放散性が限定した用途にしか適用できなくなるし、１５０×１０−４cal／cm・sec・℃を越える絶縁接着剤は工業的に得ることが難しい。」（第２頁第２欄第３８〜４２行、同欄第５０行〜第３頁第３欄第１行、同第３欄第２３〜２５行、同第４欄第２１〜２８行）
　また、第５頁の「表１」及び第７頁の「表２」では、絶縁層の厚さや、絶縁層の樹脂に充填する金属酸化物や金属窒化物の種類によって、金属ベース多層回路基板の熱抵抗や耐電圧が変化することが示されている。
　
　４．［発明の対比］
　本件発明（請求項１の発明）と刊行物１の記載事項とを対比すると、刊行物１記載の「金属ベース片面多層配線板」が、「金属ベース多層回路基板」といえることは明らかであり、刊行物１（上記イ）記載の「絶縁層６４」が本件発明の「第１の絶縁層」に、同じく「絶縁層６３」が「第２の絶縁層」に、また、「金属導体層６１、６２」が「導体回路層」に、それぞれ対応している。そして、上記ロの記載も参酌すると、刊行物１記載の「金属ベース片面多層配線板」は、「金属板」上に、「絶縁層６３」の両面に導体回路を有する両面樹脂基板を「絶縁層６４」を介して積層するか、或いは、「金属板」上に「絶縁層６４」を介して導体回路層を設け、更に、前記「絶縁層６４」と前記導体回路層との上に、「絶縁層６３」を介して他の導体回路層を設けることによって形成されることは明らかである。更に、上記イで、「金属導体層６１、６２と絶縁層６３は、金属めっきを有した貫通孔６６によって電気的に接続され」としているところから、刊行物１記載の「金属ベース片面多層配線板」も、「導体回路層間を電気的に接続するバイアホール及び／又はスルーホールを含むランドを有する」といえる。
　したがって、本件発明と刊行物１記載の発明との一致点と相違点は、次のとおりである。
　＜一致点＞　「金属板上に、第２の絶縁層の両面に導体回路を有する両面樹脂基板を第１の絶縁層を介して積層してなる、或いは、金属板上に第１の絶縁層を介して導体回路層を設け、更に、前記第１の絶縁層と前記導体回路層との上に、第２の絶縁層を介して他の導体回路層を設けてなる金属ベース多層回路基板であり、しかも、前記導体回路層間を電気的に接続するバイアホール及び／又はスルーホールを含むランドを有する金属ベース多層回路基板」である点。
　＜相違点１＞　本件発明では、「第２の絶縁層の熱伝導率が３０〜４５×１０−４ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃である」とされるのに対し、刊行物１にはこのような熱伝導率に係る数値について言及がない点。
　＜相違点２＞　バイアホールとスルーホールに関して、本件発明では「それぞれの個数の合計が該金属ベース多層回路基板１ｍ2当たり１個以上１０万個以下設け」、「バイアホール又はスルーホールの導体部断面がランド面積１ｍｍ2当たり４．０×１０−３ｍｍ2以上の面積を有する」とされるのに対し、刊行物１記載の発明では、１ｍ2当たり１５万５０００個以上を設けるとされ、バイアホール又はスルーホールの導体部断面積やランド面積については言及がない点。
　＜相違点３＞　本件発明では「前記ランドの耐電圧が７ｋＶ以上であり、前記ランドと前記金属板裏面との間の熱抵抗が１．０℃／Ｗ以下である」とされるのに対し、刊行物１には、このような「耐電圧」と「熱抵抗」との両者を満足するような条件について言及がない点。
　
　５．［相違点の検討］
　（１）＜相違点１＞について
　刊行物２には、刊行物１記載の「金属ベース片面多層配線板」と同様の基本構成を備える「金属ベース多層回路基板」に関し、その「第２の絶縁層」に相当するものを形成するための「絶縁接着剤５」の熱伝導率を「３５×１０−４cal／cm・sec・℃以上１５０×１０−４cal／cm・sec・℃以下」とする数値範囲の記載と共に、そのような数値範囲を下回るときは、「限定した用途にしか適用できなくなる」とする技術的意義が指摘されている。
　そして、当該技術的意義は、刊行物１に記載された「金属ベース片面多層配線板」についても同様であるから、当該刊行物１記載の「金属ベース片面多層配線板」において、第２の絶縁層に係る熱伝導率について、上記の数値範囲と重複する「３０〜４５×１０−４ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃」という、本件発明と同様の数値範囲を選択することは、当業者が適宜必要に応じて容易になしうる設計事項といえる。
　（２）＜相違点２＞について
　一般に、温度勾配等、他の条件を同じにした場合に、熱伝導体の断面積が大きくなるほど、伝導熱量も大きくなることは周知の事実である。したがって、一定の熱量を伝導しようとする場合、熱伝導体として機能するバイアホール又はスルーホールの導体部断面積を、当該ホール１つあたりで相対的に大きくすれば、それらのホールの数は逆に少なくてもよいことになるのは、熱伝導に関する物理法則から導かれる自明の論理というべきである。
　そして、どれ程の熱量を伝導する必要があるかは、基板の使用態様に対応して、所与の条件とされるものであるから、刊行物１に記載されている、１ｍ2当たり１５万５０００個以上というバイアホール等の設置数を、設計条件等に応じて減少させ、それに代えて、上記所与の条件としての必要な熱量を伝導するに足りる導体部断面積を選択して、本件発明のような構成とすることは、当業者が容易に想到できる設計事項といえる。
　（３）＜相違点３＞について
　上記刊行物２の「表１」及び「表２」の記載によれば、バイアホール等に係る条件が一定であっても、絶縁層の種類や厚さによって、回路基板の熱抵抗や耐電圧が変化することが示されている。つまり、上記の「耐電圧」及び「熱抵抗」は、バイアホール等による熱伝導の他に、絶縁層の厚さや、絶縁層の樹脂に充填される無機材料の種類等によっても規定されることは明らかである。
　そうすると、刊行物１記載のものにおいても、バイアホール等による熱伝導量を増加させると共に、絶縁層の厚さや充填する無機材料等を選択することにより、本件発明で規定されるような数値を実現することは可能とみてよい。
　そして、上記バイアホール等による熱伝導量を増加させることは、相違点２についての検討で指摘したとおり、当業者が容易に想到できるところであるし、また、絶縁層の厚さや充填無機材料等を選択することも、上記刊行物２に示されるように、通常の技術事項の域を出るものではない。更に、これら二つの手段を組み合わせることも、刊行物１の記載（上記ニ）でも示唆されているように、当業者においては、当然考慮されるべきことであって、格別の困難性は認められない。
　したがって、刊行物１記載の「金属ベース片面多層配線板」の「耐電圧」と「熱抵抗」に関して、上記相違点３で指摘したような本件発明と同様の構成とすることは、当業者が必要に応じて容易になし得る設計事項といえる。
　（４）本件発明の作用効果と発明の容易性について
　本件発明における、ランドの耐電圧が「７ｋＶ以上」で、ランドと金属板裏面との間の熱抵抗が「１．０℃／Ｗ以下」という数値は、測定条件等の相違はさておくとしても、刊行物１記載の「５ｋＶ以上」、「２℃／Ｗ以下」という数値と対比して、優れたものであることは確かであるし、本件発明の実施例と、参考例並びに比較例との対比（本件特許公報第５頁の表１参照）からみても、上記の本件発明に係る数値は、相当の優位性を示しているといえる。
　しかし、本件発明で規定される上記の数値は、上述の各相違点、特に、相違点３についての検討で指摘したように、当業者が容易に想到できる手法によって実現可能なものとみるべきであるから、当該数値の優位性をもって、当業者が上記各刊行物の記載からは予測しがたい格別の作用効果ということはできない。
　以上のとおり、上記いずれの相違点も、また、作用効果についてみても、格別のものではないから、本件発明は、上記各刊行物に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであり、請求項１に係る本件特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたことになる。
　
　６．［請求項２以下の発明とその特許について］
　請求項２で規定される「バイアホールとスルーホールとがいずれも最外層の導体回路層と最内層の導体回路層とを電気的に接続する」という構成と、請求項３で規定される材料は、いずれも刊行物１（上記ロ、ハ）に開示されているから、請求項２及び３の発明も、本件発明と同様に、上記各刊行物に記載の発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。
　また、請求項４で規定される数値を示す絶縁層の素材は、上記刊行物２に開示されているように、本件特許に係る出願前において既に公知のものであって、刊行物１記載の発明において、このような公知の素材を選択することも、特段困難とみるべき理由はないから、請求項４の発明も、上記各刊行物に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものである。
　したがって、請求項２〜４に係る本件特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたことになる。
　
　７．［むすび］
　以上のとおりであるから、上記いずれの請求項に係る本件特許も、特許法第１１３条第２号に規定するものに該当し、特許法第１１４条第２項に規定される取り消すべき旨の決定をすべきものである。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年７月１７日（２００１．７．１７）
【訂正の要旨】
　訂正請求における訂正の要旨は、次のとおりである。
　特許請求の範囲の請求項１における、「第２の絶縁層を介して他の導体回路層を設けてなる金属ベース多層回路基板であり」という記載を、「第２の絶縁層を介して他の導体回路層を設けてなり、前記第２の絶縁層の熱伝導率が３０〜４５×１０−４ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃である金属ベース多層回路基板であり」という記載に訂正し、同じく「面積を有することを特徴とする金属ベース多層回路基板。」という記載を「面積を有し、しかも前記ランドの耐電圧が７ｋＶ以上であり、前記ランドと前記金属板裏面との間の熱抵抗が１．０℃／Ｗ以下であることを特徴とする金属ベース多層回路基板。」という記載に訂正すると共に、これに合わせて発明の詳細な説明（【課題を解決するための手段】）においても同趣旨の訂正をする。
（５４）【発明の名称】
金属ベース多層回路基板
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】金属板上に、第２の絶縁層の両面に導体回路を有する両面樹脂基板を第１の絶縁層を介して積層してなる、或いは、金属板上に第１の絶縁層を介して導体回路層を設け、更に、前記第１の絶縁層と前記導体回路層との上に、第２の絶縁層を介して他の導体回路層を設けてな
り、前記第２の絶縁層の熱伝導率が３０〜４５×１０−４ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃である
し、しかも前記ランドの耐電圧が７ｋＶ以上であり、前記ランドと前記金属板裏面との間の熱抵抗が１．０℃／Ｗ以下である
　【請求項２】バイアホールとスルーホールとがいずれも最外層の導体回路層と最内層の導体回路層とを電気的に接続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。
　【請求項３】金属板と最内層の導体回路層との間に設けられた第１の絶縁層が、金属酸化物及び／又は金属窒化物を含有する樹脂からなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の金属ベース多層回路基板。
　【請求項４】金属板と最内層の導体回路層との間に設けられた第１の絶縁層の熱伝導率が３５×１０−４〜１５０×１０−４ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃であり、しかも２０〜２００μｍの厚みであることを特徴とする請求項３記載の金属ベース多層回路基板。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、耐電圧性と熱放散性に優れ、電子部品の動作安定性に優れる、しかも生産性が良好な金属ベース多層回路基板に関する。
　【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るとともに、半導体素子の小型化、高性能化、ハイパワー化が進み、半導体素子等の電気部品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）。
　【０００４】
　しかし、前記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、上層回路基板上の回路パターン上に発熱性の高いパワー電子素子を搭載する場合には、一般に熱放散性が不十分であり、電子素子の温度が上昇し、ひいては誤動作を生ぜしめるという問題があった。
　【０００５】
　【発明が解決しようとする課題】
　貫通孔（スルーホール）密度を所定の値以上とすることにより、基板の放熱性を高める方法が知られている（特開平８−２２２８５８号公報）が、貫通孔密度を１５５０００個／ｍ２以上にしないと十分な効果が現れないため、孔開けのために多大な労力が費やされ、極めて生産性が悪いという問題がある。
　【０００６】
　本発明の目的は、前記の従来の問題を解決し、耐ノイズ性、耐電圧性と熱放散性に優れ、電子部品の動作安定性に優れる、しかも生産性が良好な金属ベース多層回路基板を提供することにある。
　【０００７】
　【課題を解決するための手段】
　本発明は、金属板上に、第２の絶縁層の両面に導体回路を有する両面樹脂基板を第１の絶縁層を介して積層してなる、或いは、金属板上に第１の絶縁層を介して導体回路層を設け、更に、前記第１の絶縁層と前記導体回路層との上に、第２の絶縁層を介して他の導体回路層を設けてな
り、前記第２の絶縁層の熱伝導率が３０〜４５×１０−４ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃である
し、しかも前記ランドの耐電圧が７ｋＶ以上であり、前記ランドと前記金属板裏面との間の熱抵抗が１．０℃／Ｗ以下である
　【０００８】
　又、本発明は、バイアホールとスルーホールとがいずれも最外層の導体回路層と最内層の導体回路層とを電気的に接続することを特徴とする前記の金属ベース多層回路基板である。
　【０００９】
　更に、本発明は、金属板と最内層の導体回路層との間に設けられた絶縁層が、金属酸化物及び／又は金属窒化物を含有する樹脂からなることを特徴とする前記の金属ベース多層回路基板であり、好ましくは、前記金属板と最内層の導体回路層との間に設けられた絶縁層の熱伝導率が３５×１０−４〜１５０×１０−４ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃であり、しかも２０〜２００μｍの厚みであることを特徴とする前記の金属ベース多層回路基板である。
　【００１０】
　更に、本発明にあっては、金属板の導体層を載置していない面が凸状の反りを有し、その最大反り量が最大反り量を示す方向の長さ１ｃｍ当たり１〜２０μｍであることが好ましい。
　【００１１】
　【発明の実施の形態】
　以下、図を用いて本発明を詳細に説明する。
　【００１２】
　本発明の金属ベース多層回路基板は、図１に例示するとおりに、金属板１上に第１の絶縁層２、第２の絶縁層４と導体回路層３、５とを交互に積層し、前記導体回路層間を電気的に接続するバイアホール６及び／又はスルーホール（図示していない）を含むランドを有する構造の金属ベース多層回路基板であり、後述する実施例に示すとおりに、金属板１上に、第２の絶縁層４の両面に導体回路３、５を有する両面樹脂基板を第１の絶縁層２を介して積層してなる、或いは、金属板１上に第１の絶縁層２を介して導体回路層３を設け、更に、前記第１の絶縁層２と前記導体回路層３との上に、第２の絶縁層４を介して他の導体回路層５を設けてなる金属ベース多層回路基板である。また、図示していないが最外層の導体回路上には必要に応じて電子部品や他の回路基板が搭載されていても良いし、ワイヤーボンディング等により電気的に接続されていても良い。
　【００１３】
　本発明においては、バイアホールとスルーホールのそれぞれの個数の合計が該金属ベース多層回路基板１ｍ２当たり１個以上１０万個以下設けられてなり、しかも、前記ランドのうち１個以上について、該ランドを構成するバイアホール又はスルーホールの導体部断面がランド面積１ｍｍ２当たり４．０×１０−３ｍｍ２以上の面積を有することを特徴とする金属ベース多層回路基板である。
　【００１４】
　多層回路基板においては、最上層の導体回路上に通常設けられる半導体素子等の熱発散性の電子部品から如何に放熱をさせるかが重要であるが、本発明は、通常は電気的接続部として機能するバイアホール或いはスルーホールを熱の伝達場所として積極的に利用し、金属板への熱放散性を高める。本発明者は、金属ベース多層回路基板のバイアホールとスルーホールについて、形状やその数等について種々の実験的検討を重ね、特定の条件を満たすときに限り本発明の目的を達成するという知見を得て、本発明に至ったものである。
　【００１５】
　即ち、本発明の目的を達する為には、通常最上層の導体回路上に載置される電気部品から発生する熱を金属板方向に速やかに伝達できるように、バイアホールとスルーホールのそれぞれの個数の合計が該金属ベース多層回路基板１ｍ２当たり１個以上１０万個以下設けられてなり、しかも、ランドのうち１個以上について、該ランドを構成するバイアホール又はスルーホールの導体部断面がランド面積１ｍｍ２当たり４．０×１０−３ｍｍ２以上の面積を有していなければならない。前記範囲を採用しない場合には、本発明の目的を達成できないことがある。尚、ここに言うバイアホール又はスルーホールの導体部断面とは、バイアホール又はスルーホールを部品実装面側から眺めたときに、ドーナツ状となる銅めっきの面積のことである。
　【００１６】
　また、本発明においては、前記スルーホールとバイアホールのいずれもが最外層の導体と最内層の導体とを電気的に接続する構造であることが好ましい。このような構造のスルーホール或いはバイアホールは、金属ベース多層回路基板の製造工程において、金属板上に導体回路層と絶縁層とを交互に積層した後、電気部品等の搭載前に、一工程で形成できる特徴があり、生産性高く得ることができるからである。
　【００１７】
　金属板と最内層の導体回路層との間に設けられる第１の絶縁層は、スルーホール或いはバイアホールを介して伝達される電気部品から伝わってくる熱を金属板に伝達するため、金属酸化物及び／又は金属窒化物を含有する樹脂からなることが好ましい。金属酸化物並びに金属窒化物は、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、窒化アルミニウム等が選択され、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。
　【００１８】
　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ホウ素は電気絶縁性、熱伝導性、及び誘電特性に優れるという理由で好ましい。
　【００１９】
　更に、本発明では、前記金属板と最内層の導体回路層との間に設けられる第１の絶縁層は、厚みが２０μｍ以上２００μｍ以下であり、しかも熱伝導率が３５×１０−４ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上１５０×１０−４ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以下であることが好ましい。厚みが２０μｍ未満の場合には、得られる金属ベース多層回路基板の耐電圧特性が低いことがあるし、２００μｍを超える場合には、所望の放熱特性が得られず、用途面で制限を受けることがある。また、３５×１０−４ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃未満の熱伝導率では、所望の放熱特性が得られず、用途面で制限を受けることがあるし、１５０×１０−４ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃を超える熱伝導率の絶縁層は容易に得ることができない。
　【００２０】
　加えて、本発明では、金属板の導体層を載置していない面は凸状の反りを有し、その最大反り量が最大反り量を示す方向の長さ１ｃｍ当たり１〜２０μｍであることが好ましい。反りを１ｃｍ当たり１μｍ以下に管理することは工業的に難しく、また、反りが凹状であったり、凸状でも２０μｍより大きかったりすると金属板に放熱フィンを取り付ける際に、金属板と放熱フィンの間に隙間が出来易く、十分な放熱性が得にくいためである。
　【００２１】
　第１の絶縁層２、第２の絶縁層４を構成する樹脂としては、金属板と導体回路層との接合力に優れ、また耐電圧特性等を損なわないものを選択すれば良く、絶縁層２、絶縁層４とが同一である必要もない。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、シリコーン樹脂他の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。
　【００２２】
　本発明においては、最外層の導電回路層と内層の導体回路層との間に設けられる第２の絶縁層４の厚みは２０μｍ以上である。第２の絶縁層４の厚みが２０μｍ未満の場合には、十分な耐電圧性が確保できないことがあるためである。
　【００２３】
　本発明の金属ベース多層回路基板においては、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、特に制限はなく、０．５ｍｍ〜３．０ｍｍが一般に用いられ、金属板１の表面は白色あるいは黒色のアルマイト処理など、各種の表面処理が施されていてもかまわない。
　【００２４】
　導体回路層３、５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、絶縁層との接着性の点から、導体回路層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、導体層回路５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。
　【００２５】
　スルーホール並びにバイアホール６の材質は、電気伝導性、熱伝導性に優れることから、一般に銅が採用されるが、その形成の方法は無電解めっきや電解めっきの他、どのような方法に依ってもかまわない。
　【００２６】
　以下実施例に基づき、本発明を更に詳細に説明する。
　【実施例】
〔参考例１〕
　厚さ３５μｍの銅箔で描かれた所望の回路を両面に有し、ガラスエポキシ樹脂基材の厚みが１００μｍのガラスエポキシ樹脂基板（松下電工（株）製；Ｒ−１７６６）を用意し、導体断面の面積がランド面積１ｍｍ２当たり４．０×１０−３ｍｍ２であるスルーホールを有するランドを含み、かつ１ｍ２当たりのスルーホールの数が２万個の回路を形成した。
　【００２７】
　次に、５１０ｍｍ×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５７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）を絶縁層兼接着剤層として用い、アミン系硬化剤を加え、２００μｍの厚みとなるように塗布し、ラミネート法により張り合わせ、加熱硬化して金属ベース多層回路基板を作製した。
　【００２８】
　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、及び生産性を以下に示す方法で測定した結果を表１にまとめたが良好であった。
　【００２９】
　【表１】
　【００３０】
＜熱抵抗の測定方法＞
　金属ベース多層回路基板のランド面積１ｍｍ２当たりのスルーホール又はバイアホールの導体部断面積が最大となるランド部を４０ｍｍ×３０ｍｍに切りとり試験片とする。試験片の中心付近以外の導体箔をエッチングして、大きさ１０ｍｍ×１４ｍｍのパッド部を形成して、この部分にトランジスター（２ＳＣ２２３３；ＴＯ２２０タイプ／株式会社東芝製）をはんだ付けする。基板裏面を理想放熱状態にして、トランジスタを動作させ、絶縁層を挟んだトランジスター側と基板裏面の温度差とトランジスタの消費電力（コレクター損失）より熱抵抗を測定する（デンカＨＩＴＴプレートカタログ参照）。
　【００３１】
＜耐電圧の測定方法＞
　基板の接着面側にベタパターンを、反対面側にφ２０ｍｍの円形パターンを１０ｍｍ間隔で３×３個形成し、中心の円形パターンのみスルーホール或いはバイアホールで電気的に接続させた基板を各々の絶縁接着剤層を介してアルミニウム上に積層する。
　回路基板の耐電圧は、中心の円形パターンとその他の円形パターン間について、ＪＩＳ−Ｃ−２１１０に規定された段階昇圧法により測定した。また、絶縁接着剤の耐電圧は、中心の円形パターンとベース材のアルミニウム間について、ＪＩＳ−Ｃ−２１１０に規定された段階昇圧法により測定した。
　【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（２ＳＫ２１７４Ｓ）を２ｍｍ間隔で３ケ組み込んだモジュールを作製し、１００℃の環境下で前記素子１ケ当たり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（９０ｍｍ×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】
〔参考例２〕
　厚さ３５μｍの銅箔で描かれた所望の回路を両面に有し、ガラスエポキシ樹脂基材の厚みが１００μｍのガラスエポキシ樹脂基板（松下電工（株）製；Ｒ−１７６６）を用意し、導体断面の面積がランド面積１ｍｍ２当たり４．０×１０−３ｍｍ２であるスルーホールを有するランドを含み、かつ１ｍ２当たりのスルーホールの数が１０万個である回路を形成した。
　【００３５】
　次に、５１０ｍｍ×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５７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）を絶縁層兼接着剤層として用い、アミン系硬化剤を加え、２００μｍの厚みとなるように塗布し、ラミネート法により張り合わせ、加熱硬化し金属ベース多層回路基板を作製した。
　【００３６】
　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、及び生産性を以下に示す方法で測定した結果を表１にまとめたが良好であった。
　【００３７】
〔参考例３〕
　絶縁接着剤に窒化棚素（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）を用いたこと以外は、参考例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、及び生産性を同様の方法で測定した結果を表１にまとめたが良好であった。
　【００３８】
〔参考例４〕
　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％含有するポリイミド樹脂（三井東圧（株）製：ＬＡＲＣ−ＴＰＩ）を用いたこと以外は、参考例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、及び生産性を同様の方法で測定した結果を表１にまとめたが良好であった。
　【００３９】
〔参考例５〕
　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、参考例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、及び生産性を同様の方法で測定した結果を表１にまとめたが良好であった。
　【００４０】
〔実施例１〕
　５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×０．１７５ｍｍの銅箔上に、窒化珪素の粉体（電気化学工業（株）製；ＳＮ−９）を５７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）を絶縁層兼接着剤層として用い、アミン系硬化剤を加え、６０μｍの厚みとなるように塗布し、厚み７０μｍの銅箔を積層して加熱硬化し、両面樹脂基板を作成した。この両面樹脂基板にスルーホールを形成した後に、厚みが７０μｍの銅箔側にシールドパターンを形成した。
　【００４１】
　次に、酸化アルミニウムの粉体（昭和電工（株）製：Ａ−４２−２）を４４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）を絶縁層兼接着剤層として用い、５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×１．５ｍｍのアルミニウム板上に、前記シールドパターンとアルミニウム板間の絶縁層兼接着剤層の厚みが２０μｍとなるように塗布し、上記両面樹脂基板のシールドパターンがある面を接着面として積層した後に１７５μｍ厚みを有する銅箔に導体断面の面積がランド面積１ｍｍ２当たり４．０×１０−３ｍｍ２であるスルーホールを有するランドを含み、かつ１ｍ２当たりのスルーホールの数が２万個である回路を形成し、金属ベース多層回路基板を得た。
　【００４２】
　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、及び生産性を同様の方法で測定した結果を表１にまとめたが良好であった。
　【００４３】
〔実施例２〕
　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；ＳＮ−９）を５７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）を絶縁層兼接着剤層として用い、アミン系硬化剤を加え、２００μｍの厚みとなるように塗布し、ラミネート法により厚みが３５μｍの銅箔を張り合わせ、加熱硬化した。
　【００４４】
　前記銅箔に所望の回路を形成した後に、銅箔上に前記絶縁層兼接着剤層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、絶縁層４の下まで切削した後に、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導体断面の面積がランド面積１ｍｍ２当たり４．０×１０−３ｍｍ２であるバイアホールを有するランドを含み、かつ１ｍ２当たりのバイアホールの数が２万個である回路を形成し、金属ベース多層回路基板を得た。
　【００４５】
　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、及び生産性を同様の方法で測定した結果を表１にまとめたが良好であった。
　【００４６】
〔実施例３〕
　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；ＳＮ−９）を５７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）を絶縁層兼接着剤層として用い、アミン系硬化剤を加え、２００μｍの厚みとなるように塗布し、ラミネート法により厚みが３５μｍの銅箔を張り合わせ、加熱硬化した。この銅箔に所望の回路を形成した後に、銅箔上に前記絶縁層兼接着剤層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。
　【００４７】
　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絶縁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導体断面の面積がランド面積１ｍｍ２当たり４．０×１０−３ｍｍ２であるバイアホールを有するランドを含み、かつ１ｍ２当たりのバイアホールの数が２万個である回路を形成し、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、及び生産性を同様の方法で測定した結果を表１にまとめたが良好であった。
　【００４８】
〔比較例１〕
　厚さ３５μｍの銅箔で描かれた所望の回路を両面に有し、ガラスエポキシ樹脂基材の厚みが１００μｍのガラスエポキシ基板（松下電工（株）製；Ｒ−１７６６）を用意し、ランド面積１ｍｍ２当たりのスルーホールの導体断面の面積の最大が３．０×１０−３ｍｍ２あり、かつ１ｍ２当たりのスルーホールの数が２万個であるような回路を形成した。
　【００４９】
　次に、５１０ｍｍ×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５７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）を絶縁層兼接着剤層として用い、アミン系硬化剤を加え、２００μｍの厚みとなるように塗布し、ラミネート法により張り合わせ、加熱硬化して金属ベース多層回路基板を作製した。
　【００５０】
　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にまとめたが熱抵抗が十分ではなかった。
　【００５１】
〔比較例２〕
　厚さ３５μｍの銅箔で描かれた所望の回路を両面に有し、ガラスエポキシ樹脂基材の厚みが１００μｍのガラスエポキシ樹脂基板（松下電工（株）製；Ｒ−１７６６）を用意し、導体断面の面積がランド面積１ｍｍ２当たり４．０×１０−３ｍｍ２であるスルーホールを有するランドを含み、かつ１ｍ２当たりのスルーホールの数が１２万個の回路を形成した。
　【００５２】
　次に、５１０ｍｍ×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５７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）を絶縁層兼接着剤層として用い、アミン系硬化剤を加え、２００μｍの厚みとなるように塗布し、ラミネート法により張り合わせ、加熱硬化して金属ベース多層回路基板を作製した。
　【００５３】
　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、及び生産性を以下に示す方法で測定した結果を表１にまとめたが生産性の点で好ましくなかった。
　【００５４】
〔参考例６〕
　厚さ３５μｍの銅箔で描かれた所望の回路を両面に有し、ガラスエポキシ樹脂基材の厚みが１００μｍのガラスエポキシ樹脂基板（松下電工（株）製；Ｒ−１７６６）を用意し、導体断面の面積がランド面積１ｍｍ２当たり４．０×１０−３ｍｍ２であるスルーホールを有するランドを含み、かつ１ｍ２当たりのスルーホールの数が２万個であり、さらに基板個片中央付近に導体が存在しない回路を形成した。
　【００５５】
　次に、５１０ｍｍ×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５７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）を絶縁層兼接着剤層として用い、アミン系硬化剤を加え、２００μｍの厚みとなるように塗布し、ラミネート法により張り合わせ、加熱硬化し金属ベース多層回路基板を作製した。
　【００５６】
　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、及び生産性を以下に示す方法で測定した結果を表１にまとめたが反りがＡｌ面側に凹状であったために、放熱性が不十分であった。
　【００５７】
　【発明の効果】
　本発明によれば、電子素子の動作安定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を生産性良く得ることができるので、これを用いて信頼性の高いモジュールを容易に得ることができる。
【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の一例を示す断面図
　【符号の説明】
　１　　　金属板
　２　　　絶縁層
　３　　　導体回路層
　４　　　絶縁層
　５　　　導体回路層
　６　　　バイアホール