金属基底基板制造技术

本发明专利技术提供一种金属基底基板(2)，通过依次层叠金属基板(10)、绝缘层(20)及电路层(40)而成，其中，所述绝缘层(20)包含树脂，所述电路层(40)的膜厚在10μm以上且1000μm以下的范围内，并且单位以μm表示的平均晶体粒径和单位以质量％表示的纯度满足下述式(1)，平均晶体粒径/(100

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属基底基板


[0001]本专利技术涉及一种金属基底基板。
[0002]本申请基于2018年7月18日在日本申请的专利申请2018-134789号主张优先权，并在此引用其内容。

技术介绍

[0003]作为用于安装半导体元件等电子组件的基板之一，已知有金属基底基板。金属基底基板是通过依次层叠金属基板、绝缘层及电路层而成的层叠体。电子组件通过焊料安装于电路层上。在设为这种结构的金属基底基板中，在电子组件中产生的热经由绝缘层传递到金属基板，并从金属基板散热到外部。
[0004]金属基底基板的绝缘层通常由包含绝缘性优异的树脂和导热率优异的陶瓷粒子(导热性填料)的绝缘性树脂组合物形成。作为绝缘层用树脂，使用聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂或硅酮树脂。例如，在专利文献1中公开了一种覆金属层叠体，该覆金属层叠体使用在40～80体积％的范围内含有导热性填料的聚酰亚胺树脂层作为绝缘层。并且，在专利文献2中公开了一种电路基板，该电路基板中形成绝缘层的树脂是由聚二甲基硅氧烷骨架构成的硅酮树脂，绝缘层中的无机填充材料为45～60体积％，无机填充材料的25质量％以上为结晶性二氧化硅。
[0005]专利文献1：日本专利第5665449号公报(B)
[0006]专利文献2：日本特开2017-152610号公报(A)
[0007]然而，如专利文献1中所记载的覆金属层叠体通常热膨胀率大，通常由陶瓷构成的电子组件的热膨胀率低。若覆金属层叠体和电子组件的热膨胀率的差异变大，则通过电子组件的开/关或基于外部环境的冷热循环而施加到将电子组件和金属基底基板进行接合的焊料的应力变大，存在容易产生焊料裂纹的问题。
[0008]另一方面，与聚酰亚胺树脂或聚酰胺酰亚胺树脂相比，专利文献2中所记载的硅酮树脂的弹性低。然而，由于在金属基底基板的绝缘层中包含导热性填料，因此与硅酮树脂单体相比，绝缘层的弹性降低。因此，仅通过将硅酮树脂用作绝缘层用树脂，难以充分地减小通过冷热循环施加到将电子组件和金属基底基板进行接合的焊料的应力。

技术实现思路

[0009]本专利技术是鉴于前述情况而完成的，其目的在于提供一种金属基底电路基板，该金属基底基板在通过焊料安装了电子组件的状态下，即使施加冷热循环也不易引起焊料裂纹的产生。
[0010]为了解决上述课题，本专利技术的金属基底基板通过依次层叠金属基板、绝缘层及电路层而成，所述金属基底基板的特征在于，所述绝缘层包含树脂，所述电路层的膜厚在10μm以上且1000μm以下的范围内，并且单位以μm表示的平均晶体粒径和单位以质量％表示的纯度满足下述式(1)，
[0011]平均晶体粒径/(100-纯度)＞5(1)。
[0012]根据本专利技术的金属基底基板，由于电路层的膜厚在10μm以上且1000μm以下的范围内，平均晶体粒径和纯度满足上述式(1)，因此电路层容易变形。因此，在被施加冷热循环的情况下，通过电路层变形而能够缓解施加到焊料的应力，因此能够抑制焊料裂纹的产生。
[0013]在此，在本专利技术的金属基底基板中，所述电路层的所述平均晶体粒径和所述纯度优选满足下述式(2)，
[0014]平均晶体粒径/(100-纯度)＞20(2)。
[0015]在该情况下，电路层满足上述式(2)，并且更容易变形，因此能够更可靠地缓解施加到焊料的应力。
[0016]并且，在本专利技术的金属基底基板中，所述电路层的所述平均晶体粒径优选为0.3μm以上。
[0017]在该情况下，由于电路层的平均晶体粒径较大且为0.3μm以上，因此构成电路层的金属晶粒彼此容易滑移。由此，电路层更容易变形，因此能够更可靠地缓解施加到焊料的应力。
[0018]并且，在本专利技术的金属基底基板中，所述电路层的所述纯度优选为99.99质量％以上。
[0019]在该情况下，由于电路层的纯度为99.99质量％以上，杂质的含量较少，因此金属晶粒彼此容易滑移。由此，电路层更容易变形，因此能够更可靠地缓解施加到焊料的应力。
[0020]并且，在本专利技术的金属基底基板中，所述电路层优选由铝构成。
[0021]在该情况下，通过热处理而容易增大铝的平均晶体粒径，因此能够通过热处理比较容易提高由电路层抑制焊料裂纹产生的效果。
[0022]根据本专利技术，可以提供一种金属基底基板，该金属基底基板在通过焊料安装了电子组件的状态下，即使施加冷热循环也不易引起焊料裂纹的产生。
附图说明
[0023]图1是使用了本专利技术的一实施方式所涉及的金属基底基板的模块的概略剖视图。
具体实施方式
[0024]以下，参考附图对本专利技术的实施方式的金属基底基板进行说明。
[0025]图1是使用了本专利技术的一实施方式所涉及的金属基底基板的模块的概略剖视图。
[0026]在图1中，模块1包括金属基底基板2、安装于金属基底基板2上的电子组件3。金属基底基板2为通过依次层叠金属基板10、绝缘层20、密合层30及电路层40而成的层叠体。电路层40形成为电路图案形状。在形成为该电路图案形状的电路层40上，通过焊料4接合有电子组件3。
[0027]金属基板10是成为金属基底基板2的基底的部件。作为金属基板10，能够使用铜板、铝板及它们的层叠板。
[0028]绝缘层20是用于使金属基板10和电路层40绝缘的层。绝缘层20由包含绝缘性树脂21和陶瓷粒子22(导热性填料)的绝缘性树脂组合物形成。通过由包含绝缘性高的绝缘性树脂21和导热率高的陶瓷粒子22的绝缘性树脂组合物来形成绝缘层20，在维持绝缘性的同
时，能够进一步减小从电路层40到金属基板10为止的金属基底基板2整体的热阻。
[0029]绝缘性树脂21优选为聚酰亚胺树脂或聚酰胺酰亚胺树脂，或者是它们的混合物。聚酰亚胺树脂及聚酰胺酰亚胺树脂具有酰亚胺键，因此具有优异的耐热性和力学性能。
[0030]作为陶瓷粒子22的例子，能够举出二氧化硅(silica)粒子、氧化铝(alumina)粒子、氮化硼(BN)粒子、氧化钛粒子、掺杂氧化铝的二氧化硅粒子、氧化铝水合物粒子及氮化铝粒子等。陶瓷粒子22可以单独使用一种，也可以组合两种以上而使用。在这些陶瓷粒子中，从导热性高的观点考虑，优选氧化铝粒子。陶瓷粒子22的形态并不受特别的限制，但是优选为微细陶瓷粒子的凝聚粒子或单晶陶瓷粒子。
[0031]微细陶瓷粒子的凝聚粒子可以是一次粒子较弱地连结的附聚体(agglomerate)，也可以是一次粒子较强地连结的聚合体。并且，也可以形成凝聚粒子彼此进一步聚集的粒子聚集体。由于陶瓷粒子22的一次粒子形成凝聚粒子并分散于绝缘层20中，因此通过陶瓷粒子22之间的彼此接触而形成网络，在陶瓷粒子22的一次粒子之间容易进行热传导，提高绝缘层20的导热率。
[0032]作为微细陶瓷粒子的凝聚粒子的市售品，能够使用AE50、AE130、AE200、AE300、AE380、AE90E(均为NIPPON AEROSIL CO.,LTD.制造)、T40本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种金属基底基板，通过依次层叠金属基板、绝缘层及电路层而成，所述金属基底基板的特征在于，所述绝缘层包含树脂，所述电路层的膜厚在10μm以上且1000μm以下的范围内，并且所述电路层的单位以μm表示的平均晶体粒径和单位以质量％表示的纯度满足下述式(1)，平均晶体粒径/(100-纯度)＞5(1)。2.根据权利要求1所述的金属基底基板，其特征在于，所述电路层的所述平均晶体粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：石川史朗，野中荘平，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：