金属基座安装基板以及金属基座安装基板安装部件的制作方法_3

文档序号:9565806阅读:来源:国知局
与金属基板1短路的功能,并且具有将金属膜3粘合于金属基板1的功能。
[0097]绝缘膜2的厚度没有特别限定,优选为40 μπι以上、300 μπι以下的范围。
[0098]若绝缘膜2的厚度是上述范围内的值,则能够更有效地将来自绝缘膜2的上侧的热传递至金属基板1。由此,能够使金属基座电路基板10整体的散热性特别优异,并且能够有效缓和因金属基板1与绝缘膜2的热膨胀率差产生的热应力。
[0099]并且,能够使绝缘膜2的绝缘性特别优异。另外,能够有效防止在绝缘膜2内的面方向的热扩散,更显著地发挥设置上述槽111所产生的效果。
[0100]与此相对,若绝缘膜2的厚度不足上述下限值,则由于金属基板1与绝缘膜2的热膨胀率差,存在很难充分缓和在金属基板1与绝缘膜2之间产生热应力的可能性。另外,存在很难使绝缘膜2的绝缘性足够优异的可能性。
[0101]另外,若绝缘膜2的厚度超过上述上限值,则表现出金属基座电路基板10整体的散热性降低的趋势。
[0102]绝缘膜2的膜整体具有绝缘性即可,但通常由绝缘性高的绝缘性材料构成。
[0103]作为绝缘膜2的结构材料例如可举出各种绝缘性树脂材料、各种陶瓷材料等。
[0104]作为构成绝缘膜2的绝缘性材料例如可举出环氧树脂、苯氧基树脂等。
[0105]作为环氧树脂,能够适当使用包含芳香环构造以及脂环构造(脂环式的碳环构造)的至少任意一方的环氧树脂。
[0106]使用这样的环氧树脂,从而能够提高绝缘膜2的玻璃化转变温度,并且能够进一步提高绝缘膜2的导热性。
[0107]作为具有芳香环或脂肪环构造的环氧树脂,例如可举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚E型环氧树脂、双酚Μ型环氧树脂、双酚P型环氧树脂、双酚Ζ型环氧树脂等双酚型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛型环氧树脂、四酚基乙烷型酚醛清漆型环氧树脂等酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、具有联苯骨架的苯酚芳型环氧树脂等芳基亚烷基型环氧树脂、萘型环氧树脂等。此外,作为上述环氧树脂,可以单独使用上述中的1种,也可以同时采用两种以上。
[0108]若利用包含苯氧树脂的材料构成绝缘膜2,则能够提高绝缘膜2的耐弯曲性。
[0109]另外,通过包含苯氧树脂,从而能够降低绝缘膜2的弹性率。由此,能够提高金属基座电路基板10的应力缓和力。
[0110]作为苯氧树脂,例如可举出具有双酚骨格的苯氧树脂、具有萘骨格的苯氧树脂、具有蒽骨格的苯氧树脂、具有联苯骨格的苯氧树脂等。另外,也可以使用具有多种上述骨格的构造的苯氧树脂。
[0111]作为构成绝缘膜2的陶瓷材料例如可举出氧化铝等。
[0112]绝缘膜2可以包含陶瓷材料和绝缘性树脂材料。例如,绝缘膜2可以由在绝缘性树脂材料中分散有由陶瓷材料构成的粒子的材料构成。
[0113]绝缘膜2可以具有各部位均匀的组成,也可以是在一部分的部位组成不同。例如,绝缘膜2可以是具有组成不同的多层的层叠体,可以由组成在厚度方向倾斜变化的倾斜材料构成。
[0114]<金属膜>
[0115]金属膜3是构成金属基座电路基板10的电路的部分。
[0116]金属膜(电路图案)3例如由铜、招、镍、铁、锡等金属构成。此外,金属膜3可以包含2种以上金属。
[0117]金属膜3的厚度没有特别限定,优选为10 μm以上、500 μπι以下的范围,更优选为20 μ m以上、300 μ m以下的范围。
[0118]若金属膜3的厚度是上述范围内的值,则能够使金属基座安装基板100的耐久性特别优异。另外,能够进一步减少金属膜3的电流损失少,能够向金属膜3更稳定地接通大电流。另外,能够有效防止金属膜3的面方向的热扩散,更显著地发挥设置上述槽111所产生的效果。
[0119]此外,可以在绝缘膜2与金属膜3之间夹装粘合层等其它层。
[0120]金属膜3可以具有各部位均匀的组成,也可以是在一部分的部位组成不同。例如,金属膜3可以具有组成不同的多层的层叠体,也可以由组成在厚度方向倾斜变化的倾斜材料构成。
[0121]<电子部件>
[0122]在上述金属基座电路基板10的金属膜3连接电子部件5。由此,完成电子电路。
[0123]作为电子部件5,例如可举出微型计算机等的1C芯片、绝缘栅双极晶体管、场效应晶体管、变压器、二极管等半导体元件、电阻、电容器等。
[0124]金属基座安装基板100优选具备上述中特别是从绝缘栅双极晶体管、场效应晶体管以及变压器选择的至少1种作为电子部件5。
[0125]它们是被称为为功率元件的发热量大的电子部件。因此,具备这样的电子部件的金属基座安装基板100被要求更高的散热性,但容易产生在【背景技术】中记载的问题。与此相对,在本发明中,在具备这样的电子部件的情况下,也能够可靠地防止上述问题的产生。即,在金属基座安装基板100具备这样的电子部件的情况下,更显著发挥本发明的效果。
[0126]<密封件>
[0127]在图1所示的结构中,在金属基座电路基板10的形成有电路(金属膜3)的一面侧(图1中的上侧)设置有密封件9,从而覆盖金属膜3以及电子部件5。
[0128]由此,能够使金属基座安装基板100的耐湿性、耐化学品性等特别优异,能够提高金属基座安装基板100的可靠性。
[0129]密封件9的厚度没有特别限定,优选为200 μπι以上、3mm以下的范围。
[0130]若密封件9的厚度是上述范围内的值,则能够有效防止金属基座安装基板100的厚型化并且能够可靠地覆盖金属膜3、电子部件5。由此,更可靠地发挥上述效果。
[0131]与此相对,若密封件9的厚度不足上述下限值,则很难长时间稳定覆盖金属膜3、电子部件5,存在无法充分发挥上述效果的可能性。
[0132]另外,若密封件9的厚度超过上述上限值,则存在导致金属基座安装基板100厚型化的情况。
[0133]作为密封件9的结构材料,例如可举出各种绝缘性树脂材料、各种陶瓷材料等。
[0134]作为构成密封件9的绝缘性材料,例如可举出环氧树脂、苯氧树脂等。
[0135]作为环氧树脂,可以适当使用包含芳香环构造以及脂环构造(脂环式的碳环构造)的至少任意一方的环氧树脂。
[0136]使用这样的环氧树脂,从而能够提高密封件9的玻璃化转变温度,并且能够进一步提尚密封件9的导热性。
[0137]作为具有芳香环或脂肪环构造的环氧树脂,例如可举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚E型环氧树脂、双酚Μ型环氧树脂、双酚P型环氧树脂、双酚Ζ型环氧树脂等双酚型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛型环氧树脂、四酚基乙烷型酚醛清漆型环氧树脂等酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、具有联苯骨架的苯酚芳型环氧树脂等芳基亚烷基型环氧树脂、萘型环氧树脂等。此外,作为上述环氧树脂,可以单独使用上述中的1种,也可以同时采用两种以上。
[0138]若利用包含苯氧树脂的材料构成密封件9,则能够提高密封件9的耐弯曲性。
[0139]另外,通过包含苯氧树脂,从而能够降低密封件9的弹性率。由此,能够提高金属基座电路基板10的应力缓和力。
[0140]作为苯氧树脂,例如可举出具有双酚骨格的苯氧树脂、具有萘骨格的苯氧树脂、具有蒽骨格的苯氧树脂、具有联苯骨格的苯氧树脂等。另外,也可以使用具有多种上述骨格的构造的苯氧树脂。
[0141]作为构成密封件9的陶瓷材料例如可举出氧化铝等。
[0142]密封件9可以包含陶瓷材料和绝缘性树脂材料。例如,密封件9可以由在绝缘性树脂材料中分散有由陶瓷材料构成的粒子的材料构成。
[0143]密封件9可以具有各部位均匀的组成,也可以是在一部分的部位组成不同。例如,密封件9可以是具有组成不同的多层的层叠体,也可以由组成在厚度方向倾斜变化的倾斜材料构成。
[0144]金属基座安装基板100可以在任意装置中使用。作为上述装置,例如可举出功率半导体装置、LED照明、变频器装置等半导体装置。这样的半导体装置一般发热量大,根据本发明,能够使它们的热量高效地散热。因此,本发明能够适用于这样的半导体装置。
[0145]这里,变频器装置是从直流电生成交流电(具有逆转换的功能)的装置。而且,功率半导体装置与通常的半导体元件相比具有高耐压特性、大电流特性、高速.高频特性等特性,一般被称为设备。作为上述功率半导体装置,可举出整流二极管、功率晶体管、功率M0SFET、绝缘栅双极晶体管(IGBT)、可控硅、门关断可控硅(GT0)、三端双向可控硅等。
[0146]<金属基座安装基板安装部件>
[0147]接下来,说明本发明的金属基座安装基板安装部件。
[0148]图3是示意性表示本发明的金属基座安装基板安装部件的优选实施方式的剖视图。
[0149]如图3所示,金属基座安装基板安装部件300具备冷却器200、和与冷却器200接触设置的金属基座安装基板100。
[0150]通过具有这样的结构,由此能够将应散热的一部分热量从金属基板1传递至冷却器200。因此,能够使金属基座安装基板安装部件300整体的散热效率特别优异。由此,能够更有效地因防止金属基座安装基板100的温度变化产生的弯曲,能够使电子部件5的连接可靠性特别优
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