散热器一体型绝缘电路基板制造技术

该散热器一体型绝缘电路基板具备：散热器(20)，具备顶板部(21)和散热鳍片(22)；绝缘树脂层(12)，形成于该散热器(20)的顶板部(21)；及电路层(13)，配设于绝缘树脂层(12)的与散热器(20)相反的一侧的面且由金属片构成，当将散热器(20)的顶板部(21)的最大长度设为L、将散热器(20)的顶板部(21)的翘曲量设为Z、将散热器(20)的顶板部(21)的接合面侧呈凸状的变形设为正的翘曲量、将散热器(20)的曲率定义为C＝|(8

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】散热器一体型绝缘电路基板


[0001]该专利技术涉及一种散热器一体型绝缘电路基板，其具备：散热器，具备散热鳍片；绝缘树脂层，形成于该散热器的顶板部；及电路层，形成于该绝缘树脂层的一面。
[0002]本申请基于2020年3月13日在日本申请的专利申请2020
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044215号主张优先权，并将其内容援用于此。

技术介绍

[0003]功率模块、LED模块及热电模块为如下结构：在绝缘层的一面形成由导电材料组成的电路层的绝缘电路基板上，接合有功率半导体元件、LED元件及热电元件。另外，作为绝缘层，提出有使用陶瓷而成的层或使用绝缘树脂而成的层。
[0004]作为具备绝缘树脂层的绝缘电路基板，例如在专利文献1中，提出有将具备散热鳍片的散热器与电路层通过绝缘树脂片加以绝缘的散热鳍片一体型绝缘电路基板。
[0005]并且，在专利文献2中，公开有在热产生部件的至少一面通过导热性绝缘粘接膜来粘接散热基底基板而成的复合部件。在该专利文献2中，为了抑制因应力而在导热性绝缘粘接膜产生裂纹，规定剪切粘接力与热应力的关系及断裂伸长率与热应变的关系，其中，该应力由伴随温度变化的散热部件及热产生部件的膨胀或伸缩产生。
[0006]专利文献1：日本特开平11
‑
204700号公报
[0007]专利文献2：日本特开2019
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041111号公报
[0008]然而，在具备散热鳍片的散热器的顶板部形成有绝缘树脂层且在该绝缘树脂层上形成有电路层的散热器一体型绝缘电路基板中，有时因温度变化而产生翘曲。尤其，在具备散热鳍片的散热器中，形成有散热鳍片的部位与未形成有散热鳍片的部位的厚度不同，因此有容易产生翘曲的倾向。
[0009]在散热器一体型绝缘电路基板中产生翘曲的情况下，有可能会导致电路层的端部从绝缘树脂层剥离或者该剥离发展到绝缘树脂层的内部。
[0010]在此，在专利文献2中，对面内的应力和应变进行了评价，但对于正交于面的方向的应力未加以考虑。因此，未应对电路层的剥离或绝缘树脂层的内部剥离。

技术实现思路

[0011]该专利技术是鉴于上述情况而完成，目的在于提供一种即使在因温度变化而产生翘曲的情况下，也能够抑制电路层与绝缘树脂层的剥离或者绝缘树脂层的内部剥离的产生，并且可靠性优异的散热器一体型绝缘电路基板。
[0012]为了解决前述课题，本专利技术的散热器一体型绝缘电路基板的特征在于，具备：散热器，具备顶板部与散热鳍片；绝缘树脂层，形成于所述散热器的所述顶板部；及电路层，以电路图案状配设于所述绝缘树脂层的与所述散热器相反的一侧的面且由金属片构成，当将所述散热器的所述顶板部的最大长度设为L、将所述散热器的所述顶板部的翘曲量设为Z、将所述散热器的所述顶板部的与所述绝缘树脂层的接合面侧呈凸状的变形设为正的翘曲量、
将所述散热器的曲率定义为C＝|(8
×
Z)/L2|时，所述绝缘树脂层的剥离强度P(N/cm)与从25℃加热至300℃时的所述散热器的最大曲率C
max
(1/m)之比P/C
max
为P/C
max
＞60。
[0013]根据该构成的散热器一体型绝缘电路基板，所述绝缘树脂层的剥离强度P(N/cm)与从25℃加热至300℃时的所述散热器的最大曲率C
max
(1/m)之比P/C
max
为P/C
max
＞60，因此对由翘曲引起的应力可确保充分的剥离强度，即使在因温度变化而在散热器产生翘曲的情况下，也可抑制电路层与绝缘树脂层的剥离或者绝缘树脂层的内部剥离的产生。
[0014]在此，在本专利技术的散热器一体型绝缘电路基板中，所述电路层的厚度t
C
与所述散热器的所述顶板部的厚度t
H
之比t
C
/t
H
可以满足0.5≤t
C
/t
H
≤1.5。
[0015]此时，通过绝缘树脂层所配置的所述电路层的厚度t
C
与所述散热器的所述顶板部的厚度t
H
之比t
C
/t
H
并无太大不同，可将翘曲量控制得较低。
[0016]并且，在本专利技术的散热器一体型绝缘电路基板中，所述绝缘树脂层的剥离强度P(N/cm)与从25℃加热至300℃时的所述散热器的最大曲率C
max
(1/m)之比P/C
max
可以为P/C
max
＞90。
[0017]此时，对由翘曲引起的应力可进一步确保充分的剥离强度，即使在因温度变化而在散热器产生翘曲的情况下，也可抑制电路层与绝缘树脂层的剥离或者绝缘树脂层的内部剥离的产生。
[0018]并且，在本专利技术的散热器一体型绝缘电路基板中，所述绝缘树脂层可含有无机材料的填料。
[0019]此时，由于可确保绝缘树脂层的导热性，因此散热特性优异，能够将来自搭载于电路层上的热源的热在散热器侧有效地加以散热。
[0020]根据本专利技术，可提供即使在因温度变化而产生翘曲的情况下，也能够抑制电路层与绝缘树脂层的剥离或绝缘树脂层的内部剥离的产生，并且可靠性优异的散热器一体型绝缘电路基板。
附图说明
[0021]图1是具备本专利技术的实施方式所涉及的散热器一体型绝缘电路基板的功率模块的概略说明图。
[0022]图2是表示本专利技术的实施方式所涉及的散热器一体型绝缘电路基板的翘曲量与曲率的关系的说明图。
[0023]图3是表示本专利技术的实施方式所涉及的散热器一体型绝缘电路基板的绝缘树脂层的剥离强度的测定方法的说明图。
[0024]图4是说明本专利技术的实施方式所涉及的散热器一体型绝缘电路基板的制造方法的一例的流程图。
[0025]图5是图4中所示的散热器一体型绝缘电路基板的制造方法的概略说明图。
具体实施方式
[0026]以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。
[0027]图1中显示本专利技术的实施方式的散热器一体型绝缘电路基板10及使用了该散热器一体型绝缘电路基板10的功率模块1。
[0028]图1中所示的功率模块1具备散热器一体型绝缘电路基板10、及通过焊料层2接合于该散热器一体型绝缘电路基板10的一面(图1中为上面)的半导体元件3。
[0029]半导体元件3由Si等半导体材料构成。用于接合散热器一体型绝缘电路基板10与半导体元件3的焊料层2例如为Sn
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Ag系、Sn
‑
Cu系、Sn
‑
In系或Sn
‑
Ag
‑
Cu系的焊料材料(所谓无铅焊料材料)。
[0030]散热器一体型绝缘电路基板10具备散热器20、形成于该散热器20的顶板部21的一面(图1中为上面)的绝缘树脂层12及形成于绝缘树脂层12的一面(图1中为上面)的电路层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种散热器一体型绝缘电路基板，其特征在于，具备：散热器，具备顶板部和散热鳍片；绝缘树脂层，形成于所述散热器的所述顶板部；及电路层，以电路图案状配设于所述绝缘树脂层的与所述散热器相反的一侧的面且由金属片构成，当将所述散热器的所述顶板部的最大长度设为L、将所述散热器的所述顶板部的翘曲量设为Z、将所述散热器的所述顶板部的与所述绝缘树脂层的接合面侧呈凸状的变形设为正的翘曲量、将所述散热器的曲率定义为C＝|(8
×
Z)/L2|时，所述绝缘树脂层的剥离强度P与从25℃加热至300℃时的所述散热器的最大曲率C
max
之比P/C
max
为P/C
max
＞60，其中，所述最大曲率C
max
及所述剥离强度P的单位分别为1/m、N/cm。2.根据权利要求1所述的散热器一...

【专利技术属性】
技术研发人员：大桥东洋，坂庭庆昭，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：