覆金屬箔基板、電路基板以及發熱體安裝基板的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及覆金屬錐基板、電路基板W及發熱體安裝基板。
【背景技術】
[0002] 近幾年，從電能的有效活用等觀點出發，安裝使用了SiC(碳化娃）、GaN(氮化嫁） 的元件的SiC/GaN功率半導體裝置受到關注（例如，參照專利文獻1。）。
[0003] 運些元件與W往的使用了Si的元件相比，不僅能夠大幅度降低電力損耗，即使在 更高電壓或大電流、達到300°c的高溫下也能夠進行動作。因此，期待SiC/GaN功率半導體 裝置在W往的Si功率半導體裝置中難W應用的用途中展開應用。
[0004] 運樣，使用SiC/GaN的元件（半導體元件）本身能夠在上述那樣苛刻的狀況下進 行動作。因此，對于安裝具備該元件的半導體裝置的電路基板，W防止由于作為發熱體的半 導體元件的驅動而產生的熱量對半導體元件本身進而對安裝在電路基板上的其他構件帶 來負面影響為目的，要求借助電路基板高效地散熱。 陽0化]此外，運樣的要求并不限定于半導體裝置，例如，對于安裝了發光二極管等發光元 件那樣的其他發熱體的電路基板也相同。
[0006] 另外，要求能夠將電路基板安裝到其他結構體，而不給予其他結構體（電子設備 所具備的殼體等）的整體形狀造成制約，并實現其他結構體的小型化，其中，其他結構體安 裝了安裝上述半導體裝置的電路基板。
[0007] 專利文獻1 :日本特開2005 - 167035號公報
【發明內容】
[0008] 本發明的目的在于提供一種能夠制造電路基板的覆金屬錐基板，上述電路基板能 夠高效地對從要安裝的發熱體產生的熱量進行散熱，并且能夠安裝于其他結構體而不對其 他結構體的整體形狀造成制約。另外，本發明的其它的目的在于提供一種使用上述覆金屬 錐基板制造出的電路基板、W及在上述電路基板安裝了發熱體的發熱體安裝基板。
[0009] 運樣的目的通過下述（1)~（11)所述的本發明來實現。
[0010] (1) 一種覆金屬錐基板，用于形成W電連接的方式安裝產生熱量的發熱體的電路 基板，其特征在于，具備：金屬錐，上述金屬錐呈平板狀；樹脂層，上述樹脂層形成在上述金 屬錐的一個面；散熱金屬板，在俯視上述樹脂層時，在上述樹脂層的上述一個面，上述散熱 金屬板與包含安裝上述發熱體的區域的第一區域對應地形成，并對上述發熱體產生的熱量 進行散熱；W及絕緣部，在俯視上述樹脂層時，在上述樹脂層的上述一個面，上述絕緣部與 除了上述第一區域之外的第二區域對應地形成，上述覆金屬錐基板具有彎曲部，在上述第 二區域中，上述彎曲部由上述金屬錐、上述樹脂層W及上述絕緣部向上述金屬錐側或者上 述絕緣部一側彎曲形成，上述樹脂層由含有樹脂材料的樹脂層形成用樹脂組合物的硬化物 或者固化物構成，上述絕緣部由含有第一熱硬化性樹脂的絕緣部形成用樹脂組合物的硬化 物構成。 W11] 似根據上述（I)所述的覆金屬錐基板，在上述第二區域中，在從上述第一區域遠 離的方向具有多個上述彎曲部，鄰接的兩個上述彎曲部相互向相反的方向彎曲。
[001引 做根據上述（1)或者似所述的覆金屬錐基板，上述樹脂材料含有第二熱硬化性 樹脂。
[001引 （4)根據上述（3)所述的覆金屬錐基板，上述第二熱固化性樹脂含有環氧樹脂。
[0014] (5)根據上述（1)~（4)中任一項所述的覆金屬錐基板，上述樹脂材料含有其重均 分子量在1.OXIO4W上1.OX10 5W下的樹脂成分。
[0015] (6)根據上述（1)~（5)中任一項所述的覆金屬錐基板，上述樹脂層形成用樹脂組 合物還含有填料。
[0016] (7)根據上述（6)所述的覆金屬錐基板，上述填料是主要由氧化侶構成的粒狀體。
[0017] (8)根據上述（6)或者（7)所述的覆金屬錐基板，在上述樹脂層和上述絕緣部的界 面，上述填料向上述絕緣部一側分散。
[001引 （9)根據上述（1)~做中任一項所述的覆金屬錐基板，上述第一熱硬化性樹脂含 有酪醒樹脂。
[0019] (10) -種電路基板，使用上述（1)~（9)中任意一項所述的覆金屬錐基板而形成， 其特征在于，具有通過對上述金屬錐進行圖案化形成的、具備電連接上述發熱體的端子的 電路。
[0020] (11) 一種發熱體安裝基板，其特征在于，具備上述（10)所述的電路基板、和與上 述端子電連接并安裝于上述電路基板的上述發熱體。
[0021] 通過采用本發明的覆金屬錐基板的構成，能夠制造能夠使從要安裝的發熱體產生 的熱量高效地散熱的電路基板。
[0022] 因此，通過在本發明的電路基板安裝發熱體來得到發熱體安裝基板，在發熱體安 裝基板中，能夠使從發熱體產生的熱量借助電路基板高效地散熱。
[0023] 另外，通過采用本發明的覆金屬錐基板的構成，能夠將由該覆金屬錐基板制造出 的電路基板安裝到其他結構體，而不對其他結構體的整體形狀造成制約。
【附圖說明】
[0024] 圖1是表示本發明的發熱體安裝基板的第一實施方式的縱剖視圖。 陽0巧]圖2是從圖1中的箭頭A方向觀察到的圖（俯視圖）。
[00%]圖3是用于說明制造圖1的發熱體安裝基板所使用的覆金屬錐基板的制造方法的 圖。
[0027] 圖4是用于說明制造圖1的發熱體安裝基板所使用的覆金屬錐基板的制造方法的 圖。
[0028] 圖5是表示本發明的發熱體安裝基板的第二實施方式的縱剖視圖。
[0029] 圖6是表示本發明的發熱體安裝基板的第=實施方式的縱剖視圖。
[0030] 圖7是表示本發明的發熱體安裝基板的第四實施方式的縱剖視圖。
[0031] 圖8是從圖7中的箭頭A方向觀察到的圖（俯視圖）。
[0032] 圖9是表示本發明的發熱體安裝基板的第五實施方式的縱剖視圖。
[0033] 圖10是表示實施例所使用的覆金屬錐基板的縱剖視圖。
[0034] 圖11是表示實施例的覆金屬錐基板的彎曲部附近的切剖面處的金屬錐、樹脂層 W及絕緣部的顯微鏡照片。
[0035] 附圖標記說明
[0036] l、r…半導體裝置，4、4'…布線，4A…金屬錐，5…樹脂層，5A…樹脂層形成用 層，6…絕緣部，7…散熱金屬板，8、8c…基材，81~84…彎曲部，10、IOa~IOd…電路基板， IOA…覆金屬錐基板，11、19…模型部，12…連接端子，15…第一區域，16…第二區域，17…半 導體元件，18…接合線化ondingwire)，50~54…發熱體安裝基板，95…凸部，96…凹部， 100…成形模具，110…上模，111…罐，112…柱塞，113…供給路，115…下表面，120…下模， 121…孔穴，125…上表面，130…絕緣部形成用樹脂組合物，*4、t5、t,…厚度。
【具體實施方式】
[0037]W下，基于附圖所示的優選實施方式對本發明的覆金屬錐基板、電路基板W及發 熱體安裝基板進行說明。
[0038] 首先，在對本發明的覆金屬錐基板W及電路基板進行說明之前，對本發明的發熱 體安裝基板進行說明。
[0039] 此外，W下作為本發明的發熱體安裝基板，將在電路基板安裝了具備半導體元件 作為發熱體的半導體裝置的情況作為一個例子進行說明。
[0040] <發熱體安裝基板>
[0041] <<第一實施方式>>
[0042] 圖1是表示本發明的發熱體安裝基板的第一實施方式的縱剖視圖，圖2是從圖1 中的箭頭A方向觀察到的圖（俯視圖）。此外，W下，為了方便說明，將圖1中的上側、圖2 中的紙面跟前側稱為"上"，將圖1中的下側、圖2中的紙面里側稱為"下"，將圖1中的右側 稱為"右"，將圖1中的左側稱為"左"。另外，各圖夸張地示意地圖示了發熱體安裝基板及 其各部分，發熱體安裝基板及其各部分的大小W及其比例與實際較大地不同。
[0043] 圖1、2所示的發熱體安裝基板50具有作為通過驅動而產生熱量的發熱體的半導 體裝置1、和安裝該半導體裝置1的電路基板（本發明的電路基板）10。此外，通常在電路基 板10中，除了安裝半導體裝置1W外，例如還安裝有電阻、晶體管等其他電子部件（構件）， 但為了方便說明，在圖1、2中，省略其記載。
[0044] 半導體裝置1是具備半導體元件（未圖示）的半導體封裝件，具有密封該半導體 元件（半導體晶片）的模型部（密封部）11、和與半導體元件（半導體晶片）電連接的連接 端子12。 W45] 在本實施方式中，半導體元件使用SiC(碳化娃）、GaN(氮化嫁）構成。該半導體 元件由于其驅動而發熱。
[0046]另外，通常，模型部11由各種樹脂材料的硬化物構成，通過包圍半導體元件來密 封半導體元件。 陽047] 并且，連接端子12例如由化、Fe、Ni、運些金屬的合金等各種金屬材料構成。連接 端子12與半導體元件所具備的端子、和電路基板10具有的布線4所具備的端子連接。由 此，使半導體元件所具備的端子與布線4所具備的端子電連接。
[0048] 電路基板10 (布線基板）具備：布線4,其與半導體裝置1電連接；和基材（基 部）8,其設在該布線4的下表面（與半導體裝置I相反側的面；一個面），用于支承布線4， 并且其俯視形狀呈平板狀（片狀）。 W例布線（電路）4W規定的圖案形成。通過該圖案的形成而設置的端子（未圖示） 與半導體裝置1所具備的連接端子（端子）12電連接。由此，半導體元件所具備的端子與 布線4所具備的端子電連接。
[0050] 該布線（導體部）4與安裝在電路基板10上的包括半導體裝置1的電子部件電連 接，具備作為受熱板的功能，通過對后述的覆金屬錐基板IOA所具備的金屬錐4A進行圖案 化來形成，所述受熱板將在半導體裝置1產生的熱量傳遞到基材8的下面側并散發出去。
[0051] 作為布線4的構成材料，例如能夠列舉銅、銅系合金、侶、侶系合金等各種金屬材 料。
[0052] 另外，優選相對于布線4厚度方向的熱傳導率在3W/m-KW上，且在500W/m，KW 下，更優選在lOW/m?KW上，且在400W/m?KW下。運樣的布線4具有優異的熱傳導率，能 夠將由于半導體裝置1所具備的半導體元件的驅動而產生的熱量經由布線4高效地傳遞到 基材8側。
[005引基材8具備：樹脂層5,其俯視形狀呈平板狀（片狀）；散熱金屬板7,其設在該樹 脂層5的下表面（相反的面），在俯視基材8時，與包含安裝半導體裝置1的區域的樹脂層 5的第一區域15對應地配置；W及絕緣部6,其與樹脂層5除了該第一區域15之外的第二 區域16對應地覆蓋樹脂層5。
[0054] 樹脂層（接合層）5設在布線4的下表面，即設在布線4與位于該布線4下側的絕 緣部6W及散熱金屬板7之間。借助樹脂層5,將布線4與絕緣部6W及散熱金屬板7接合 起來。
[0055] 另外，該樹脂層5具有絕緣性。由此，確保布線4與散熱金屬板7的絕緣狀態。
[0056] 并且，樹脂層5構成為發揮優異的導熱性。由此，樹脂層5能夠將半導體裝置1 (布 線4)側的熱量傳遞到散熱金屬板7。
[0057] 優選運樣的樹脂層5的熱傳導率較高，具體而言，優選在IW/m?KW上，且在15W/ m?KW下，更優選在抓/m?KW上，且在lOW/m?KW下。由此，半導體裝置1側的熱量通過 樹脂層5高效地傳遞到散熱金屬板7。因此，能夠將由于半導體裝置1的半導體元件中的驅 動而產生的熱量借助布線4W及樹脂層5高效地傳遞到散熱金屬板7。其結果，能夠使半導 體裝置1產生的熱量高效地散熱。
[005引樹脂層5的厚度（平均厚度）并不特別限定，但如圖1所示，優選比散熱金屬板7 的厚度薄，具體而言，優選在50Jim~250Jim左右，更優選在80Jim~200Jim左右。由 此，能夠確保樹脂層5的絕緣性，并使樹脂層5的導熱性提高。
[0059] 另外，樹脂層5的玻璃化轉變溫度優選在100°CW上200°CW下。由此，樹脂層5 的剛性提高，能夠減少樹脂層5的翅曲。其結果，能夠抑制電路基板10中翅曲的產生。
[0060] 此外，樹脂層5的玻璃化轉變溫度能夠基于JISC6481，如W下那樣測量。
[0061] 測量使用動態粘彈性測量裝置燈A儀器社制DMA/983)。在氮氣環境氣（200ml/ 分鐘）下，對樹脂層5施加拉伸負載。在頻率lHz、一50°C~300°C的溫度范圍、升溫速度 5°C/分鐘的條件下，測定玻璃化轉變溫度，得到圖表。根據得到的圖表的tan 5的峰值位 置來得到玻璃化轉變溫度Tg。
[0062] 另外，優選樹脂層5的25°C的彈性模量（儲存彈性模量化'在IOGPaW上70GPa W下。由此，樹脂層5的剛性提高，從而能夠使樹脂層5產生的翅曲減少。其結果，能夠抑 制電路基板10中翅曲的產生。
[0063] 此外，上述儲存彈性模量能夠利用動態粘彈性測量裝置測定。具體而言，儲存彈性 模量E'作為對樹脂層5施加拉伸負載，并在頻率IHz、升溫速度5~10°C/分鐘、一50°C~ 300°C的條件下測定時的、25°C下的儲存彈性模量的值而測定。
[0064] 具有運樣的功能的樹脂層5是在W樹脂材料為主材料構成的層內分散了填料的 構成。 W65]樹脂材料發揮作為使填料保持在樹脂層5內的粘合劑的功能。該填料具有比樹脂 材料的熱傳導率高的熱傳導率。通過使樹脂層5采用運樣的構成，能夠提