金属基座安装基板以及金属基座安装基板的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属基座安装基板以及金属基座安装基板的制造方法。
【背景技术】
[0002]以往公知有将绝缘棚■双极晶体管(IGBT；Insulated Gate Bipolar Transistor)以及二极管等半导体元件、电阻、电容器等电子部件搭载(表面安装)于电路基板上构成的变频器装置、功率半导体装置。
[0003]这样的装置具备发热量高的电子部件，所以被要求具有高的散热性。为了确保上述高的散热性，开发了具有在绝缘树脂粘合层(绝缘膜)接合金属板层(金属基板)的构造的装置(参照专利文献I)。
[0004]然而，这样的装置由于其温度变动大，所以存在无法充分提高电子部件向电路基板的连接可靠性的问题。
[0005]专利文献1:日本特开2011-216619号公报
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种可靠性高的金属基座安装基板，另外，提供一种能够高效地制造可靠性高的金属基座安装基板的金属基座安装基板的制造方法。
[0007]这样的目的通过下述⑴?(13)的本发明来实现。
[0008](I) 一种金属基座安装基板，其特征在于，具备:金属基座电路基板，其具备设置有沿厚度方向贯通的贯通孔的金属基板、被设置于上述金属基板上的绝缘膜、和被设置于上述绝缘膜上的金属膜，上述贯通孔经由上述绝缘膜及上述金属膜，在上述金属膜的与上述金属基板相反的一侧的面开口；
[0009]电子部件，其作为与上述金属膜连接的电子部件，具有电子部件主体、和与上述电子部件主体电连接并被插入上述贯通孔的具有导电性的足部；以及
[0010]绝缘部，其至少被设置在位于上述贯通孔内的上述足部与上述金属基板之间并具有阻止它们接触的功能。
[0011](2)在上述(I)所述的金属基座安装基板中，存在于上述金属基板与上述足部之间的上述绝缘部的最小宽度为ΙΟμ??以上、5mm以下的范围。
[0012](3)在上述(I)或(2)所述的金属基座安装基板中，上述金属基板的厚度为0.3mm以上、7mm以下的范围。
[0013](4)在上述(I)?(3)中任一项所述的金属基座安装基板中，在上述金属基板的厚度为TJmm]、位于上述贯通孔内的上述足部的长度为T1 [mm]时，T。与T i满足T 0.5的关系。
[0014](5)在上述(I)?(4)中任一项所述的金属基座安装基板中，在上述贯通孔内还具备金属片，该金属片经由上述绝缘部设置，且与上述足部接触。
[0015](6)在上述(5)所述的金属基座安装基板中，在上述金属基板的厚度为Tjmm]、上述金属片的厚度为T2[mm]时，T。与T 2满足0.5彡T 2/Τ0^Ξ 1.5的关系。
[0016](7)在上述(I)?(6)中任一项所述的金属基座安装基板中，上述金属膜的厚度为10 μ m以上、500 μ m以下的范围。
[0017](8)在上述(I)?(7)中任一项所述的金属基座安装基板中，上述足部具有外螺纹部，该金属基座安装基板还具备如下具有内螺纹部的部件，该部件具有在上述足部被插入上述贯通孔的状态下与上述外螺纹部旋合从而将上述足部固定于上述金属基座电路基板的功能。
[0018](9)在上述(I)?(8)中任一项所述的金属基座安装基板中，上述电子部件与上述金属基座电路基板的上述金属膜连接而不经由连接器。
[0019](10)在上述(I)?(9)中任一项所述的金属基座安装基板中，上述电子部件还包含具有将上述电子部件主体与上述足部连接的电缆的部分。
[0020](11)在上述(I)?(10)中任一项所述的金属基座安装基板中，上述足部与上述金属膜电连接。
[0021](12) 一种金属基座安装基板的制造方法，其特征在于，具有如下工序:准备金属基座电路基板的工序，该金属基座电路基板具备设置有沿厚度方向贯通的贯通孔的金属基板、被设置于上述金属基板上的绝缘膜、和被设置于上述绝缘膜上的金属膜，上述贯通孔经由上述绝缘膜及上述金属膜，在上述金属膜的与上述金属基板相反的一侧的面开口 ；以及
[0022]以将电子部件的具有导电性的足部经由上述金属膜的开口插入上述贯通孔并在至少位于上述贯通孔内的上述足部与上述金属基板之间不与它们接触的方式设置绝缘部，由此将上述足部固定于上述金属基板的工序。
[0023](13)在上述(12)所述的金属基座安装基板的制造方法中，在具有上述金属基板、上述绝缘膜以及上述金属膜的层叠体上形成上述贯通孔，由此得到上述金属基座电路基板。
[0024]根据本发明，能够提供可靠性高的金属基座安装基板，另外，能够提供能高效制造可靠性高的金属基座安装基板的金属基座安装基板的制造方法。
【附图说明】
[0025]图1是示意性表示本发明的金属基座安装基板的第一实施方式的纵剖视图。
[0026]图2A是示意性表示本发明的金属基座安装基板的第二实施方式的纵剖视图。
[0027]图2B是示意性表示本发明的金属基座安装基板的第二实施方式的横剖视图(图2A的A-A剖视图)ο
[0028]图3是示意性表示现有的金属基座安装基板的纵剖视图。
[0029]图4A?图4D是分别示意性表示本发明的金属基座安装基板的制造方法的优选实施方式的纵剖视图。
[0030]图5A?图5C是分别示意性表示本发明的金属基座安装基板的制造方法的优选实施方式的纵剖视图。
[0031]附图标记的说明
[0032]100:金属基座安装基板(电子装置)；10:金属基座电路基板；1:金属基板；11:贯通孔；12:实体部；2:绝缘膜；3:金属膜；4:钎料；5:电子部件；51:电子部件主体；52:足部；53:连接布线部；531:连接布线；532:布线端子；54:螺栓；541:轴部；542:头部；6:绝缘部；7:金属片；8:螺母；9:密封件；50:连接器。
【具体实施方式】
[0033]以下，根据附图所示的优选实施方式详细说明本发明的金属基座安装基板以及金属基座安装基板的制造方法。
[0034]<金属基座安装基板>
[0035]首先，说明本发明的金属基座安装基板。
[0036][第一实施方式]
[0037]图1是示意性表示本发明的金属基座安装基板的第一实施方式的纵剖视图。
[0038]此外，在以下的说明中，将图1中的上侧称为“上”，下侧称为“下”，将左侧称为“左”，右侧称为“右”。另外，本说明书参照的附图夸大表示结构的一部分，没有准确反映实际的尺寸比率等。
[0039]金属基座安装基板(电子装置)100具备金属基座电路基板10、和被连接于金属基座电路基板10的电子部件5。
[0040]<金属基座电路基板>
[0041]金属基座电路基板10具备金属基板1、被设置于金属基板I上的绝缘膜2、被设置于绝缘膜2上的金属膜3。
[0042]<金属基板>
[0043]金属基板I具有支承绝缘膜2以及金属膜3的功能。
[0044]金属基板I由包含金属材料的材料构成。金属材料一般导热性优异。因此，具备这样的金属基板I的金属基座电路基板10整体能够发挥优异的散热性。
[0045]构成金属基板I的金属材料没有特别限定，例如可举出铝、铜等单质金属、包含从中选择的至少I种的合金等。其中，考虑基于优异的导热性(散热性)、机械强度、化学的稳定性、线膨胀系数与导热性的平衡等综合观点，优选铝或者铝合金作为金属材料。
[0046]金属基板I的厚度没有特别限定，优选为0.3mm以上、7mm以下的范围，更优选为0.5mm以上、5mm以下的范围。
[0047]若金属基板I的厚度是上述范围内的值，则能够使金属基板I的散热性、机械强度的特性特别优异并且能够特别提高金属基板I的折弯性等加工性。
[0048]与此相对，若金属基板I的厚度不足上述下限值，则金属基板I的散热性、机械强度表现出降低的趋势。
[0049]另外，若金属基板I的厚度超过上述上限值，则金属基板I的折弯性等加工性表现出降低的趋势。
[0050]在金属基板I设置有多个沿厚度方向贯通的贯通孔11。在本说明书中，将金属基板I的没有设置贯通孔11的部位称为实体部12。
[0051]各贯通孔11的宽度(各贯通孔11俯视观察的形状为圆形的情况下的各贯通孔11的直径)没有特别限定，优选为0.3mm以上、1mm以下的范围，更优选为0.5mm以上、5.0mm以下的范围。
[0052]若各贯通孔11的宽度是上述范围内的值，则能够使金属基座电路基板10的机械强度、散热性足够优异并且能够更可靠地防止金属基板I与电子部件5 (后述的各足部52)的短路、泄漏等问题的产生。由此，能够使金属基座安装基板100的可靠性特别优异。
[0053]另外，在制造金属基座安装基板100时，能够容易进行各贯通孔11与对应的足部52的对位。因此，能够使金属基座安装基板100的生产性特别优异。
[0054]〈绝缘膜〉
[0055]绝缘膜2是具有绝缘