金属基座安装基板以及金属基座安装基板的制造方法_3

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缘部6所产生的效果。
[0104]此外,在图1所示的结构中,绝缘部6选择性地被设置于各贯通孔11内,但除了各贯通孔11内,也可以被设置于其它部位(例如,金属基板I的下表面、被设置于绝缘膜2的各贯通孔内、被设置于金属膜3的各贯通孔内、金属膜3的上表面等)。
[0105]作为绝缘部6的结构材料,例如可举出作为绝缘膜2的结构材料记载的材料等。此夕卜,绝缘部6的结构材料与绝缘膜2的结构材料可以相同,也可以不同。
[0106]<密封件>
[0107]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。
[0108]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,能够提尚金属基座安装基板100的可靠性。
[0109]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。
[0110]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(GTO)、三端双向可控硅等。
[0111][第二实施方式]
[0112]接下来,说明本发明的金属基座安装基板的第二实施方式。
[0113]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,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)。以下,对于第二实施方式,以与第一实施方式的不同点为中心进行说明,省略相同事项的说明。
[0114]如图2B所示,在本实施方式的金属基座安装基板100中,贯通孔11在金属基板I的边缘部开放。这样,贯通孔11可以在其整周上不被实体部12规定。
[0115]另外,在本实施方式中,在贯通孔11内设置有金属片7,该金属片7与足部52接触(旋合)。而且,在金属片7的周围设置有绝缘部6。这样,绝缘部6只要具有阻止电子部件5的足部52与实体部12接触的功能即可,可以不与足部52直接接触。
[0116]这样,通过设置金属片7,由此能够使电子部件5向金属基座电路基板10的固定力特别优异。另外,能够使金属基座安装基板100整体的散热性更加优异。
[0117]构成金属片7的金属材料没有特别限定,例如可举出铝、铜等单质金属、包含从它们中选择的至少I种的合金等。
[0118]金属片7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、5_以下。
[0119]若金属片7的厚度是上述范围内的值,则能够防止金属基座安装基板100的厚型化并且能够使其散热性、机械强度的特性特别优异。
[0120]在金属基板I的厚度为TJmm]、金属片7的厚度为T2 [mm]时,T。与T 2优选为满足0.5彡T2/T。彡1.5的关系,更优选为满足0.8彡T 2/Τ。彡1.2的关系。
[0121]通过满足这样的关系,由此能够更有效地防止金属基座安装基板100的厚型化并且能够使其散热性、机械强度的特性更加优异。
[0122]在图2A以及图2B所示的结构中,在足部52与绝缘部6之间,设置有作为其它部件的金属片7,同样,也可以在实体部12与绝缘部6之间设置有其它部件。
[0123]另外,在图2A所示的结构中,电子部件5具有与电子部件主体51(图2A中未示出)连接的连接布线部(具有电缆的部分)53、以及与连接布线部53连接的螺栓(具有外螺纹部的部分)54。这样,电子部件5可以具有在制造金属基座安装基板100时能够以分离状态存在的多个部分。
[0124]连接布线部53具有连接布线(电缆)531、和被设置于连接布线531的与电子部件主体51相反的一侧的端部的环状布线端子532。另外,螺栓54具有包含外螺纹部的轴部541、和被设置于轴部541的一端的头部542。螺栓54的轴部541被插通于布线端子532的内侧,经由金属膜3的开口被插入到在金属基板I上设置的贯通孔11。
[0125]而且,利用螺栓54的头部542和金属膜3夹持布线端子532,由此将电子部件5与金属基座电路基板10连接。另外,在该状态下,螺栓54直接或者经由布线端子532电连接于金属膜3。此外,在本实施方式中,螺栓54的轴部541 (设置有外螺纹部的部分)作为足部52发挥功能。
[0126]另外,在图2A所示的结构中,电子部件5的轴部541 (螺栓54)被插通于贯通孔11,与轴部541的从金属片7的下表面突出的部分,旋合有螺母(具有内螺纹部的部件)8。由此,将螺栓54 (电子部件5)固定于金属基座电路基板10。
[0127]通过这样的结构,能够使电子部件5向金属基座电路基板10的固定力优异。另外,若使布线端子532在自然状态下变形为波型,则能够使布线端子532作为波形垫圈发挥功能。由此,能够进一步提高电子部件5向金属基座电路基板10的固定力,并且能够防止螺栓54产生松动。
[0128]螺母8可以由任意材料构成,优选为由金属材料构成。由此,能够更稳定且更牢固地将电子部件5固定于金属基座电路基板10。另外,能够使金属基座安装基板100整体的散热性更加优异。
[0129]另外,以往,如图3所示,在固定具有电缆的电子部件5的情况下,在通过焊锡固定于金属膜3上的L字形的连接器50上通过螺栓连接来固定电缆。而且,此时,从金属基板I的侧方(图3中的横向)进行电缆的螺栓连接。然而,从这样的方向进行的螺栓连接由于其它电子部件的存在等而作业性不好。另外,在螺栓连接时驱动器与电子部件接触,由此在电子部件产生缺陷等。
[0130]与此相对,在本实施方式中,能够从垂直于金属基板I的面的方向(法线方向)进行紧固螺栓54的操作。因此,有效地防止上述问题的产生。另外,不需要将连接器50安装于金属膜3上,所以本发明有利于减少金属基座安装基板100的生产成本。
[0131]另外,在图2A所示的结构中,金属片7也设置有内螺纹部。
[0132]由此,能够使电子部件5向金属基座电路基板10的固定力更加优异。另外,在该情况下,金属片7作为具有与轴部541的外螺纹部旋合的内螺纹部的部件发挥功能,所以可以省略螺母8。
[0133]<金属基座安装基板的制造方法>
[0134]接下来,说明本发明的金属基座安装基板的制造方法。
[0135]图4A?图4D以及图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。
[0136]如图4A?图4D以及图5A?图5C所示,本实施方式的制造方法具有如下工序,准备金属基座电路基板10的工序(包含子工序Ia?Ie),该金属基座电路基板10具备设置有沿厚度方向贯通的贯通孔11的金属基板1、被设置于金属基板I上的绝缘膜2、及被设置于绝缘膜2上的金属膜3,贯通孔11经由绝缘膜2以及金属膜3在金属膜3的上表面(与金属基板I相反的一侧的面)开口 ;以经由与电子部件5的各足部52对应的金属膜3的开口插入贯通孔11并在位于各贯通孔11内的足部52与金属基板I之间不与它们接触的方式设置绝缘部6,由此将各足部52固定于金属基板1,并且利用钎料4将各足部52固定于金属膜3的工序(If);以及利用密封件9将金属膜3和电子部件5密封的工序(Ig)。
[0137]在准备金属基座电路基板10的工序中,首先,如图4A所示,准备金属基板I (子工序 Ia) ο
[0138]然后,如图4B所示,在金属基板I上形成绝缘膜2 (子工序Ib)。
[0139]在金属基板I上设置由用于形成绝缘膜2的组成物构成的B工作台状态的树脂层由此能够形成绝缘膜2。在该情况下,可以将上述组成物涂敷于金属基板I由此在金属基板I上形成树脂层,另外,也可以在将树脂层形成于载体材料上制作带树脂层的载体材料后,将该带树脂层的载体材料层叠于金属基板I由此在金属基板I上形成树脂层。
[0140]此外,B工作台状态的树脂层的厚度优选为40 μm以上、300 μπι以下的范围。
[0141]以下,说明在制作带树脂层的载体材料后,将该带树脂层的载体材料层叠于金属基板I的方法。
[0142]首先,在载体材料上形成树脂层,得到带树脂层的载体材料。
[0143]作为载体材料,例如可以使用聚对苯二甲酸乙二酯膜片等树脂膜片、铜箔等金属箔等。
[0144]此外,载体材料的厚度优选为10 μm以上、500 μπι以下。
[0145]接着,将带树脂层的载体材料层叠于金属基板I以使带树脂层的载体材料的树脂层侧的面与金属基板I的表面接触。然后,使用冲压装置等,对树脂层进行加压、加热由此使其固化而形成绝缘膜2。
[0146]接下来,如图4C所示,在绝缘膜2的表面形成金属膜3 (子工序Ic)。
[0147
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