电路基板及电子装置制造方法及图纸

电路基板(1)具有：绝缘基板(2)、被接合到绝缘基板(2)的一个主面的金属电路板(3)、被接合到绝缘基板(2)的与一个主面相反侧的主面的金属制的散热板(4)，散热板(4)的厚度为金属电路板(3)的厚度的3.75倍以上，散热板(4)所含有的金属粒子的粒径小于金属电路板(3)所含有的金属粒子的粒径，距绝缘基板(2)的相反侧的主面的距离越大则变得越小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电路基板及电子装置
本专利技术涉及电路基板及使用了该电路基板的电子装置。
技术介绍
一直以来，作为被用于搭载了例如功率模块或开关切换模块等的IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极晶体管)等电子部件的电子装置的电路基板能采用以下的构造。即，能采用在绝缘基板的一个主面接合形成为电路图案状的铜制的金属电路板而另一主面接合了用于使从被搭载于金属电路板的电子部件产生的热散热的铜制的散热板的电路基板(例如，参照专利文献1)。一般而言，在上述那样的电路基板中，散热板的厚度被设定成与金属电路板的厚度大体相同、或比金属电路板薄一些。这是因为：使绝缘基板的一个主面侧与另一主面侧产生的应力为同等程度来抑制翘曲的缘故。在先技术文献专利文献专利文献1：JP特开平8-139420号公报
技术实现思路
-专利技术所要解决的技术问题-在上述那样的电路基板中，为了更有效地使从被搭载于金属电路板的电子部件产生的热散热，要求将金属电路板及散热板的厚度增厚。例如，要求将散热板与电路基板的合计厚度进一步增厚。然而，若将金属电路板及散热板的厚度增厚，则变得易于在绝缘基板的表面部施加更大的拉伸应力。因而，在将金属电路板及散热板与绝缘基板接合时的加热后的冷却过程中、或者因使用了电路基板的电子装置的动作所引起的发热导致的温度变化，存在绝缘基板会发生断裂的问题。-用于解决技术问题的手段-本专利技术的一种形态的电路基板，具有：绝缘基板；被接合在所述绝缘基板的一个主面的金属电路板；以及被接合在所述绝缘基板的与所述一个主面相反侧的主面的金属制的散热板，所述散热板的厚度为所述金属电路板的厚度的3.75倍以上，所述散热板所含有的金属粒子的粒径小于所述金属电路板所含有的金属粒子的粒径，距所述绝缘基板的所述相反侧的主面的距离越大，则所述散热板所含有的金属粒子的粒径越小。本专利技术的一种形态的电子装置包含：上述的电路基板；和被搭载在该电路基板的所述金属电路板的电子部件。-专利技术效果-根据本专利技术的一种形态的电路基板，将被接合到绝缘基板的一个主面的金属电路板的厚度削薄。由此，针对被接合到绝缘基板的另一主面的金属制的散热板的相对于温度的伸缩引起的电路基板的变形，金属电路板以较小的载荷追踪塑性变形。因而，能够抑制施加于绝缘基板的应力。再有，通过将散热板的厚度增厚，从而散热板的刚性升高。还有，散热板所含有的金属粒子的粒径小于金属电路板所含有的金属粒子的粒径。因而，屈服应力比金属电路板大，能够抑制作为散热板的变形并提高刚性。再者，金属电路板所含有的金属粒子的粒径大于散热板所含有的金属粒子的粒径。因而，金属电路板的屈服应力小，以较小的载荷追踪电路基板的变形，因此能够进一步抑制施加于绝缘基板的应力。再有，在距绝缘基板的上述相反侧的主面的距离大的区域内，金属粒子的粒径相对较小。由此，屈服应力进一步增大，能够提高刚性。另外，在距相反侧的主面的距离小的区域内金属粒子的粒径相对较大。因而，屈服应力相对较小，因绝缘基板与散热板的热膨胀失配而产生的应力得以缓和。因此，能够抑制电路基板的变形。根据本专利技术的一种形态的电子装置，因为具有上述电路基板，所以能够有效地将从电子部件产生的热散热，并且能够实现可靠性高的装置。附图说明图1是表示本专利技术的第1实施方式涉及的电子装置的俯视图。图2是图1所示的X-X线中的电子装置的剖视图。图3是表示本专利技术的第2实施方式涉及的电路基板的剖视图。图4是表示本专利技术的第2实施方式涉及的电子装置的剖视图。图5是表示本专利技术的第2实施方式涉及的电路基板及电子装置的俯视图。图6(a)是表示图5所示的电路基板及电子装置的第1变形例的俯视图，(b)是(a)的A-A线处的剖视图。图7(a)是表示图5所示的电路基板及电子装置的第2变形例的俯视图，(b)是(a)的B-B线处的剖视图。图8是表示热模拟所采用的模型的外观的立体图。图9是图3所示的模型的剖视图。具体实施方式参照图1及图2来说明本专利技术的一实施方式中的电路基板1。电路基板1具备绝缘基板2、金属电路板3和散热板4。再有，在图1及图2所示的例子中，电子装置10具备电路基板1和电子部件5。另外，关于散热板4，由于如后述那样是厚的，故将下部省略而加以表示。绝缘基板2由电绝缘材料组成，例如由氧化铝质陶瓷、莫来石质陶瓷、碳化硅质陶瓷、氮化铝质陶瓷或氮化硅质陶瓷等的陶瓷组成。这些陶瓷材料之中，在影响到散热性的热传导性的方面，优选碳化硅质陶瓷、氮化铝质陶瓷或氮化硅质陶瓷。再有，这些陶瓷材料之中，在强度的方面优选氮化硅质陶瓷或碳化硅质陶瓷。在绝缘基板2由如氮化硅质陶瓷这种强度比较高的陶瓷材料组成的情况下，即便使用了厚度更大的金属电路板3，也能降低绝缘基板2产生裂缝的可能性。因此，该情况下能够实现在谋求小型化的同时能够流通更大的电流的电路基板。对于绝缘基板2的厚度而言，薄的绝缘基板在热传导性的方面为佳。绝缘基板2的厚度例如约为0.1mm～1mm，只要根据电路基板1的大小或采用的材料的导热率或强度进行选择即可。绝缘基板2的大小在俯视下例如纵为30～50mm程度、横为40～60mm程度。绝缘基板2例如在由氮化硅质陶瓷组成的情况下，能够如下地进行制作。首先，对在氮化硅、氧化铝、氧化镁及氧化钇等的原料粉末中添加混合了合适的有机粘合剂、增塑剂及溶剂而得的泥浆物采用以往公知的刮刀涂布法或压延辊法，由此形成陶瓷生片(陶瓷greensheet)。接着，对该陶瓷生片实施合适的冲压加工等而形成为给定形状，并且根据需要层叠多枚，由此形成为成型体。然后，在氮气体环境等非氧化性气体环境下以1600～2000℃的温度对该成型体进行烧成。通过以上的工序，能制作绝缘基板2。金属电路板3被接合于绝缘基板2的一个主面即上表面。散热板4被接合于绝缘基板2的相反侧的主面即下表面。以下，有时将一个主面简称为上表面，有时将相反侧的主面简称为下表面。金属电路板3及散热板4，例如通过模具冲压加工等给定的金属加工将铜的基板(未图示)成型后通过钎焊等被粘贴到绝缘基板2。金属电路板3及散热板4通过钎焊而形成于绝缘基板2。被用于钎焊的钎料(图1及图2中未图示)，例如作为主成分而铜及银，且还含有钛等。关于该钎料的详细将后述。电路基板1中，散热板4的厚度为金属电路板3的厚度的3.75倍以上。金属电路板3的厚度比较薄，因此对于被接合在绝缘基板2的下表面的散热板4的相对于温度的伸缩导致的电路基板1的变形而言，金属电路板3以较小的载荷追踪塑性变形。因此，能够抑制施加于绝缘基板2的应力。再有，散热板4的厚度比较厚，因此散热板的刚性升高。再有，金属电路板3及散热板4含有铜粒子等的金属粒子。关于该金属粒子的粒径，散热板4所含有的金属粒子的粒径要比金属电路板3所含有的金属粒子的粒径小。换言之，金属电路板3所含有的金属粒子的粒径大于散热板4所含有的金属粒子的粒径。因为散热板4所含有的金属粒子的粒径比金属电路板3所含有的金属粒子的粒径小，所以散热板4的屈服应力大于金属电路板3的屈服应力。因而，能够提高作为散热板4的刚性并抑制变形。再有，由于金属电路板3所含有的金属粒子的粒径大于散热板4所含有的金属粒子的粒径，故金属电路板3的屈服应力小。因而，以小的载荷追踪电路基板1的变形。因此，能够进一步抑制施加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路基板，具有：绝缘基板；被接合在所述绝缘基板的一个主面的金属电路板；以及被接合在所述绝缘基板的与所述一个主面相反侧的主面的金属制的散热板，所述散热板的厚度为所述金属电路板的厚度的3.75倍以上，所述散热板所含有的金属粒子的粒径小于所述金属电路板所含有的金属粒子的粒径，距所述绝缘基板的所述相反侧的主面的距离越大，则所述散热板所含有的金属粒子的粒径越小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.16 JP 2014-2541801.一种电路基板，具有：绝缘基板；被接合在所述绝缘基板的一个主面的金属电路板；以及被接合在所述绝缘基板的与所述一个主面相反侧的主面的金属制的散热板，所述散热板的厚度为所述金属电路板的厚度的3.75倍以上，所述散热板所含有的金属粒子的粒径小于所述金属电路板所含有的金属粒子的粒径，距所述绝缘基板的所述相反侧的主面的距离越大，则所述散热板所含有的金属粒子的粒径越小。2.根据权利要求1所述的电路基板，其中，所述绝缘基板的所述一个主面和所述金属电路板经由第1钎料而被相互地接合，并且所述绝缘基板的所述相反侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：郡山慎一，小川成敏，小长井雅史，落合建壮，新纳范高，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP