JP2015198104A - Metal base circuit board and electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属ベース回路基板および電子装置に関するものである。 The present invention relates to a metal base circuit board and an electronic device.
従来から絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ；Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）およびダイオード等の半導体素子、抵抗、コンデンサ等の電子部品を回路基板上に搭載して構成したインバーター装置、パワー半導体装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an inverter device and a power semiconductor device configured by mounting an insulated gate bipolar transistor (IGBT; Insulated Gate Bipolar Transistor), a semiconductor element such as a diode, and electronic components such as a resistor and a capacitor on a circuit board are known.
このような装置では、発熱量の高い電子部品が搭載されているため、高い放熱性を有することが求められる。このような問題を解決するため、このような装置としては、高い放熱性を確保するために、絶縁樹脂接着層（絶縁膜）に金属板層（金属基板）が接合された構造を有するものが知られている（特許文献１参照）。 In such a device, since an electronic component with a high calorific value is mounted, it is required to have high heat dissipation. In order to solve such a problem, such a device has a structure in which a metal plate layer (metal substrate) is bonded to an insulating resin adhesive layer (insulating film) in order to ensure high heat dissipation. It is known (see Patent Document 1).
しかしながら、このような構造では、絶縁膜と金属基板との線膨張係数の違いから、反りを生じ、放熱不良が生じたり、電子部品の接続不良が生じる等の問題があった。 However, in such a structure, there is a problem that warpage occurs due to a difference in coefficient of linear expansion between the insulating film and the metal substrate, heat radiation failure occurs, and electronic component connection failure occurs.
本発明の目的は、高い放熱性を有し、温度変化による反りの発生が効果的に防止され、電子部品の接続信頼性に優れた電子装置を提供すること、また、高い放熱性を有し、温度変化による反りの発生が効果的に防止され、電子部品の接続信頼性に優れた電子装置に好適に適用することのできる金属ベース回路基板を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an electronic device having high heat dissipation, effectively preventing the occurrence of warpage due to temperature change, and having excellent connection reliability of electronic components, and also having high heat dissipation. An object of the present invention is to provide a metal base circuit board that can be suitably applied to an electronic device that is effectively prevented from warping due to a temperature change and has excellent connection reliability of electronic components.
このような目的は、下記（１）〜（１５）の本発明により達成される。
（１） 金属基板と、前記金属基板上に設けられた絶縁膜と、前記絶縁膜上に設けられた金属膜とを備える金属ベース回路基板であって、
前記金属基板は、前記絶縁膜に対向する面とは反対側の面に、一方の端部が前記金属基板の側面に開放しており、かつ、他方の端部が前記金属基板の側面に開放していない溝を有していることを特徴とする金属ベース回路基板。
Such an object is achieved by the present inventions (1) to (15) below.
(1) A metal base circuit board comprising a metal substrate, an insulating film provided on the metal substrate, and a metal film provided on the insulating film,
The metal substrate has a surface opposite to the surface facing the insulating film, one end open to the side of the metal substrate, and the other end open to the side of the metal substrate. A metal base circuit board characterized by having a groove that is not formed.
（２） 前記溝の長さは、前記溝の延在方向についての前記金属基板の長さの２０％以上８０％以下である上記（１）に記載の金属ベース回路基板。 (2) The metal base circuit board according to (1), wherein the length of the groove is 20% or more and 80% or less of the length of the metal substrate in the extending direction of the groove.
（３） 前記金属基板に複数本の前記溝が設けられており、
前記金属基板の第１の側面に開放する第１の溝と、前記金属基板の第２の側面に開放する第２の溝とを有している上記（１）または（２）に記載の金属ベース回路基板。
(3) A plurality of the grooves are provided in the metal substrate,
The metal according to (1) or (2), wherein the metal has a first groove that opens to a first side surface of the metal substrate and a second groove that opens to a second side surface of the metal substrate. Base circuit board.
（４） 前記第１の溝と前記第２の溝とが交互に配置されている上記（３）に記載の金属ベース回路基板。 (4) The metal base circuit board according to (3), wherein the first grooves and the second grooves are alternately arranged.
（５） 前記金属基板は、平面視した際の形状が平行四辺形のものであり、
前記第１の側面は、前記平行四辺形の第１の辺に存在するものであり、
前記第２の側面は、前記平行四辺形の前記第１の辺に対向する第２の辺に存在するものである上記（３）または（４）に記載の金属ベース回路基板。
(5) The metal substrate has a parallelogram shape in plan view.
The first side surface is present on the first side of the parallelogram,
The metal base circuit board according to (3) or (4), wherein the second side surface is present on a second side facing the first side of the parallelogram.
（６） 前記溝として、前記金属基板の厚さ方向に貫通する貫通溝と、前記金属基板の厚さ方向に貫通しない有底溝とを有しており、
前記貫通溝と前記有底溝とが交差している上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の金属ベース回路基板。
(6) The groove includes a through groove that penetrates in the thickness direction of the metal substrate and a bottomed groove that does not penetrate in the thickness direction of the metal substrate,
The metal base circuit board according to any one of (1) to (5), wherein the through groove and the bottomed groove intersect.
（７） 前記金属基板は、平面視した際の形状が平行四辺形のものであり、
前記有底溝は、前記平行四辺形の長辺方向に延在するものであり、
前記貫通溝は、前記平行四辺形の短辺方向に延在するものである上記（６）に記載の金属ベース回路基板。
(7) The metal substrate has a parallelogram shape in plan view,
The bottomed groove extends in the long side direction of the parallelogram,
The metal base circuit board according to (6), wherein the through groove extends in a short side direction of the parallelogram.
（８） 前記金属基板の前記絶縁膜に対向する面とは反対側の面に設けられた前記溝に加えて、金属ベース回路基板の側面に設けられ、金属ベース回路基板の厚さ方向に延在する側面溝を有している上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の金属ベース回路基板。 (8) In addition to the groove provided on the surface opposite to the surface facing the insulating film of the metal substrate, the metal substrate is provided on a side surface of the metal base circuit substrate and extends in the thickness direction of the metal base circuit substrate. The metal base circuit board according to any one of (1) to (7), wherein the metal base circuit board has a side groove.
（９） 前記絶縁膜は、エポキシ樹脂と、アルミナとを含む絶縁膜形成用組成物を用いて形成されたものであり、
前記絶縁膜形成用組成物中における前記アルミナの含有量が、前記絶縁膜形成用組成物の全固形分１００質量部に対し、７５質量部以上９５質量部以下である上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の金属ベース回路基板。
(9) The insulating film is formed using an insulating film forming composition containing an epoxy resin and alumina,
The said (1) thru | or (8) content of the said alumina in the said composition for insulating film formation is 75 to 95 mass parts with respect to 100 mass parts of total solid of the said composition for insulating film formation. The metal base circuit board according to any one of the above.
（１０） 前記アルミナが、
レーザー回折散乱式粒度分布測定法による重量基準粒度分布における平均粒子径が５．０μｍ以上５０μｍ以下の第１粒径範囲に属し、かつ、円形度が０．８０以上１．０以下である大粒径アルミナと、
レーザー回折散乱式粒度分布測定法による重量基準粒度分布における平均粒子径が１．０μｍ以上５．０μｍ未満の第２粒径範囲に属し、かつ、円形度が０．５０以上０．９０以下である中粒径アルミナと、
レーザー回折散乱式粒度分布測定法による重量基準粒度分布における平均粒子径が０．１μｍ以上１．０μｍ未満の第３粒径範囲に属し、かつ、円形度が０．５０以上０．９０以下である小粒径アルミナとの混合物である上記（９）に記載の金属ベース回路基板。
(10) The alumina is
Large particles having an average particle size in the first particle size range of 5.0 μm or more and 50 μm or less in a weight-based particle size distribution measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method and a circularity of 0.80 or more and 1.0 or less Diameter alumina,
The average particle size in the weight-based particle size distribution measured by the laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method belongs to the second particle size range of 1.0 μm or more and less than 5.0 μm, and the circularity is 0.50 or more and 0.90 or less. Medium particle size alumina;
The average particle size in the weight-based particle size distribution by the laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method belongs to the third particle size range of 0.1 μm or more and less than 1.0 μm, and the circularity is 0.50 or more and 0.90 or less. The metal base circuit board according to (9), which is a mixture with small particle size alumina.
（１１） 動的粘弾性測定装置を用いて、前記絶縁膜形成用組成物を６０℃から昇温速度３℃／ｍｉｎ、周波数１Ｈｚで溶融状態まで昇温したときに、初期は溶融粘度が減少し、最低溶融粘度に到達した後、さらに上昇するような特性を有し、かつ、前記最低溶融粘度が１×１０３Ｐａ・ｓ以上１×１０５Ｐａ・ｓ以下の範囲内である上記（９）または（１０）に記載の金属ベース回路基板。 (11) When the composition for forming an insulating film is heated from 60 ° C. to a molten state at a rate of temperature increase of 3 ° C./min and a frequency of 1 Hz using a dynamic viscoelasticity measuring apparatus, the initial melt viscosity decreases. And having the property of further increasing after reaching the minimum melt viscosity, and the minimum melt viscosity is in the range of 1 × 10 3 Pa · s to 1 × 10 5 Pa · s ( 9) or a metal base circuit board according to (10).
（１２） 前記エポキシ樹脂は、ナフタレン環骨格を有し、かつ、グリシジル基を２つ以上有するナフタレン型エポキシ樹脂を含む上記（９）ないし（１１）のいずれかに記載の金属ベース回路基板。 (12) The metal base circuit board according to any one of (9) to (11), wherein the epoxy resin includes a naphthalene type epoxy resin having a naphthalene ring skeleton and having two or more glycidyl groups.
（１３） 前記絶縁膜形成用組成物は、フェノキシ樹脂をさらに含むものである上記（９）ないし（１２）のいずれかに記載の金属ベース回路基板。 (13) The metal base circuit board according to any one of (9) to (12), wherein the composition for forming an insulating film further includes a phenoxy resin.
（１４） レーザーフラッシュ法により測定される、前記絶縁膜の厚み方向の熱伝導率が３Ｗ／（ｍ・ｋ）以上である上記（１）ないし（１３）のいずれかに記載の金属ベース回路基板。 (14) The metal base circuit board according to any one of (1) to (13), wherein the thermal conductivity in the thickness direction of the insulating film is 3 W / (m · k) or more as measured by a laser flash method. .
（１５） 上記（１）ないし（１４）のいずれかに記載の金属ベース回路基板と、
前記金属ベース回路基板上に設けられた電子部品とを備えることを特徴とする電子装置。
(15) The metal base circuit board according to any one of (1) to (14),
An electronic device comprising: an electronic component provided on the metal base circuit board.
本発明によれば、高い放熱性を有し、温度変化による反りの発生が効果的に防止され、電子部品の接続信頼性に優れた電子装置を提供することができる。また、高い放熱性を有し、温度変化による反りの発生が効果的に防止され、電子部品の接続信頼性に優れた電子装置に好適に適用することのできる金属ベース回路基板を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an electronic device that has high heat dissipation, is effectively prevented from warping due to temperature change, and has excellent connection reliability of electronic components. Further, it is possible to provide a metal base circuit board that has high heat dissipation, can effectively prevent warpage due to temperature change, and can be suitably applied to an electronic device excellent in connection reliability of electronic components. it can.
以下、本発明の金属ベース回路基板および電子装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a metal base circuit board and an electronic device according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
≪金属ベース回路基板≫
まず、本発明の金属ベース回路基板について説明する。
≪Metal base circuit board≫
First, the metal base circuit board of the present invention will be described.
図１は、本発明の金属ベース回路基板の好適な実施形態を模式的に示す断面図、図２は、本発明の金属ベース回路基板の好適な実施形態を模式的に示す斜視図、図３は、本発明の金属ベース回路基板の好適な実施形態を模式的に示す底面図、図４は、本発明の金属ベース回路基板の他の好適な実施形態を模式的に示す底面図である。 FIG. 1 is a sectional view schematically showing a preferred embodiment of the metal base circuit board of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view schematically showing a preferred embodiment of the metal base circuit board of the present invention. FIG. 4 is a bottom view schematically showing a preferred embodiment of the metal base circuit board of the present invention, and FIG. 4 is a bottom view schematically showing another preferred embodiment of the metal base circuit board of the present invention.
図３と図４との関係については、まず、図３に示す実施形態について説明し、図４に示す実施形態については、図３に示す実施形態との相違点について中心的に説明し、同様の事項についての説明は省略する。 Regarding the relationship between FIG. 3 and FIG. 4, first, the embodiment shown in FIG. 3 will be described, and with respect to the embodiment shown in FIG. 4, differences from the embodiment shown in FIG. A description of these items is omitted.
なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言い、左側を「左」、右側を「右」という。また、本明細書で参照する図面は、構成の一部を誇張して示したものであり、実際の寸法比率等を正確に反映したものではない。 In the following description, the upper side in FIG. 1 is referred to as “upper”, the lower side is referred to as “lower”, the left side is referred to as “left”, and the right side is referred to as “right”. In addition, the drawings referred to in this specification show part of the configuration in an exaggerated manner, and do not accurately reflect actual dimensional ratios and the like.
金属ベース回路基板１０は、金属基板１と、金属基板１上に設けられた絶縁膜２と、絶縁膜２上に設けられた金属膜３とを備えている。
The metal
＜金属基板＞
金属基板１は、絶縁膜２および金属膜３を支持する機能を有する。
<Metal substrate>
The metal substrate 1 has a function of supporting the insulating
金属基板１は、金属材料を含む材料で構成されたものである。金属材料は、一般に、熱伝導性に優れるため、このような金属基板１を備えることにより、金属ベース回路基板１０全体としての放熱性を優れたものとすることができる。
The metal substrate 1 is made of a material containing a metal material. Since the metal material is generally excellent in thermal conductivity, by providing such a metal substrate 1, the heat dissipation of the metal
金属基板１を構成する金属材料は、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、銅等の単体金属や、これらから選択される少なくとも１種を含む合金等が挙げられる。中でも、優れた熱伝導性（放熱性）、機械的強度、化学的安定性や、線膨張係数と熱伝導性とのバランス等の総合的な観点から、アルミニウムが好ましい。 Although the metal material which comprises the metal substrate 1 is not specifically limited, For example, single metals, such as aluminum and copper, the alloy containing at least 1 sort (s) selected from these are mentioned. Among these, aluminum is preferable from the comprehensive viewpoints such as excellent thermal conductivity (heat dissipation), mechanical strength, chemical stability, balance between linear expansion coefficient and thermal conductivity.
金属基板１の厚さ（後に詳述する溝１１が形成されていない部位の厚さ）は、特に限定されないが、１００μｍ以上５０００μｍ以下であるのが好ましい。
The thickness of the metal substrate 1 (thickness of a portion where a
金属基板１の厚さが前記範囲内の値であると、放熱性、機械的強度の特性を特に優れたものとしつつ、金属基板１の折り曲げ等の加工性を特に優れたものとすることができる。 When the thickness of the metal substrate 1 is within the above range, the workability such as bending of the metal substrate 1 is particularly excellent while the properties of heat dissipation and mechanical strength are particularly excellent. it can.
これに対し、金属基板１の厚さが前記下限値未満であると、放熱性、機械的強度が低下する傾向が表れる。 On the other hand, when the thickness of the metal substrate 1 is less than the lower limit, the heat dissipation and mechanical strength tend to be reduced.
また、金属基板１の厚さが上記上限値を超えると、金属基板１の折り曲げ等の加工性が低下する傾向が表れる。 Moreover, when the thickness of the metal substrate 1 exceeds the above upper limit value, workability such as bending of the metal substrate 1 tends to be lowered.
金属基板１は、平面視した際の形状が平行四辺形（図示の構成では長方形）のものである。前記平行四辺形は、４つの辺１３として、第１の辺（長辺）１３Ａと、第２の辺（長辺）１３Ｂと、第１の辺（短辺）１３Ｃと、第２の辺（短辺）１３Ｄとを有しており、第１の辺（長辺）１３Ａと第２の辺（長辺）１３Ｂが対向する関係にあり、第１の辺（短辺）１３Ｃと第２の辺（短辺）１３Ｄとが対向する関係にある。
The metal substrate 1 has a parallelogram shape (rectangular shape in the illustrated configuration) when viewed in plan. The parallelogram has four
このような形状を有することにより、金属基板１の形状の安定性を特に優れたものとすることができるとともに、金属基板１、金属ベース回路基板１０の生産性を特に優れたものとすることができる。
By having such a shape, the stability of the shape of the metal substrate 1 can be made particularly excellent, and the productivity of the metal substrate 1 and the metal
金属基板１は、前記平行四辺形の各辺１３に対応する４つの側面１２を有している。すなわち、第１の辺（長辺）１３Ａに対応する部位に第１の側面１２Ａを有しており、第２の辺（長辺）１３Ｂに対応する部位に第２の側面１２Ｂを有しており、第１の辺（短辺）１３Ｃに対応する部位に第１の側面１２Ｃを有しており、第２の辺（短辺）１３Ｄに対応する部位に第２の側面１２Ｄを有している。
The metal substrate 1 has four
金属基板１には、絶縁膜２に対向する面とは反対側の面に、溝１１が設けられている。
これにより、溝１１を有さない場合に比べて、金属基板１の表面積が大きいものとなるため、放熱性を優れたものとすることができる。また、溝１１を有することにより、金属ベース回路基板１０の温度変化による反り（線膨張係数の違いによる反り）を防止することができる。
The metal substrate 1 is provided with a
Thereby, compared with the case where it does not have the groove |
その結果、例えば、電子装置１００を製造した場合、急激な加熱／冷却の環境下においても、電子部品５と金属ベース回路基板１０とを接合するろう材接合部、またはその近傍で、クラック等の不良が発生することが抑制されることになる。このように金属ベース回路基板１０のヒートサイクル特性を向上させることができる。
As a result, for example, when the
特に、溝１１は、一方の端部（開放端１１４）が金属基板１の側面１２に開放しており、かつ、他方の端部（非開放端）１１５が金属基板１の側面１２に開放していないものである。
In particular, the
これにより、金属基板１、金属ベース回路基板１０の機械的強度を十分に優れたものとすることができる。
Thereby, the mechanical strength of the metal substrate 1 and the metal
これに対し、例えば、金属基板が溝を有していないと、金属ベース回路基板の反りを防止することができない。 On the other hand, for example, if the metal substrate does not have a groove, the metal base circuit board cannot be warped.
また、金属基板が溝を有していても、当該溝が、両端とも金属基板の側面に開放したものであると、金属基板、金属ベース回路基板の機械的強度を十分に優れたものとすることができる。 Further, even if the metal substrate has a groove, the mechanical strength of the metal substrate and the metal base circuit board is sufficiently excellent if both ends of the groove are open to the side surfaces of the metal substrate. be able to.
また、金属基板が溝を有していても、当該溝が、両端とも金属基板の側面に開放していないものであると、金属基板が溝を有していない場合に比べて、その程度はやや緩和されるものの、金属ベース回路基板の反りを防止することができない。 In addition, even if the metal substrate has a groove, if the groove is not open to the side surface of the metal substrate at both ends, the extent is less than when the metal substrate does not have a groove. Although somewhat relaxed, it is not possible to prevent the metal base circuit board from warping.
溝１１の幅は、特に限定されないが、０．０２５ｍｍ以上５ｍｍ以下であるのが好ましく、０．０５ｍｍ以上４ｍｍ以下であるのがより好ましい。
The width of the
これにより、金属ベース回路基板１０の機械的強度を十分に優れたものとしつつ、金属ベース回路基板１０の反りをより効果的に防止することができる。
Thereby, the warp of the metal
溝１１の長さは、特に限定されないが、当該溝１１が延在する方向の金属基板１の長さの１０％以上９０％以下であるのが好ましく、２０％以上８０％以下であるのがより好ましい。
The length of the
これにより、金属ベース回路基板１０の機械的強度を十分に優れたものとしつつ、金属ベース回路基板１０の反りをより効果的に防止することができる。
Thereby, the warp of the metal
図示の構成では、複数本の溝１１が設けられている。
これにより、金属基板１の表面積がより大きいものとなるため、放熱性を特に優れたものとすることができる。また、金属ベース回路基板１０の反りをより効果的に防止することができる。
In the illustrated configuration, a plurality of
Thereby, since the surface area of the metal substrate 1 becomes larger, the heat dissipation can be made particularly excellent. Moreover, the curvature of the metal
図３に示す構成では、金属基板１の第１の側面１２Ａに開放する第１の溝１１Ａと、金属基板１の第２の側面１２Ｂ（第１の側面１２Ａとは異なる側面）に開放する第２の溝１１Ｂとを有している。
In the configuration shown in FIG. 3, the
これにより、金属ベース回路基板１０が特定の方向に変形しやすくなることをより効果的に防止することができ、金属ベース回路基板１０の反りをより効果的に防止することができる。
Thereby, it can prevent more effectively that the metal
また、図３に示す構成では、第１の溝１１Ａと、第２の溝１１Ｂとが交互に配置されている。
In the configuration shown in FIG. 3, the
これにより、金属ベース回路基板１０が特定の方向に変形しやすくなることをさらに効果的に防止することができ、金属ベース回路基板１０の反りをさらに効果的に防止することができるとともに、金属ベース回路基板１０の機械的強度を特に優れたものとすることができる。特に、第１の溝１１Ａと、第２の溝１１Ｂとが交互に配置されることにより、隣接する溝１１の間隔を比較的大きいものとした場合でも、反りを効果的に防止することができるため、金属ベース回路基板１０の機械的強度と反りの防止とをより高いレベルで両立することができる。
As a result, the metal
第１の溝１１Ａが開放する第１の側面１２Ａは、前記平行四辺形の第１の辺１３Ａに存在するものであり、第２の溝１１Ｂが開放する第２の側面１２Ｂは、前記平行四辺形の第２の辺１３Ｂに存在するものである。
The
このような構成であることにより、溝１１が、対向する辺１３に向かって延在するものとなり、金属ベース回路基板１０の機械的強度は特に優れたものとなる。また、金属基板１が有する溝１１の本数が比較的少ないものであっても、金属ベース回路基板１０が特定の方向に変形しやすくなることを効果的に防止することができる。
With such a configuration, the
図３に示す構成では、金属基板１の第１の側面１２Ａに開放する第１の溝１１Ａと、金属基板１の第２の側面１２Ｂ（第１の側面１２Ａとは異なる側面）に開放する第２の溝１１Ｂとを有している。
In the configuration shown in FIG. 3, the
隣り合う溝１１の間隔Ｙは、特に限定されないが、０．２ｍｍ以上４０ｍｍ以下であるのが好ましく、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であるのがより好ましい。
Although the space | interval Y of the adjacent groove |
これにより、金属基板１の放熱性を特に優れたものとし、金属ベース回路基板１０の温度変化による反りをより効果的に防止することができるとともに、金属ベース回路基板１０の機械的強度を特に優れたものとすることができる。
Thereby, the heat dissipation of the metal substrate 1 is made particularly excellent, the warp due to the temperature change of the metal
図３に示す金属ベース回路基板１０では、溝１１は、いずれも、金属基板１を貫通しておらず、底部を有する有底溝である。
In the metal
溝１１の深さは、特に限定されないが、１００μｍ以上５０００μｍ以下であるのが好ましく、５００μｍ以上３０００μｍ以下であるのがより好ましい。
Although the depth of the groove |
これにより、金属ベース回路基板１０の機械的強度と反りの防止とをより高いレベルで両立することができる。
Thereby, the mechanical strength of metal
上記のように、図３に示す金属ベース回路基板１０では、溝１１は、いずれも、金属基板１を貫通しておらず、底部を有する有底溝であるが、金属基板１が有している溝１１のうち少なくとも１つは、金属基板１の厚さ方向に貫通する貫通溝であってもよい。
As described above, in the metal
また、図４に示す構成では、溝１１として、金属基板１の厚さ方向に貫通する貫通溝１１２（第１の溝１１２Ａおよび第２の溝１１２Ｂ）と、金属基板１の厚さ方向に貫通しない有底溝１１３（第１の溝１１３Ａおよび第２の溝１１３Ｂ）とを有しており、貫通溝１１２と有底溝１１３とが交差している。
In the configuration shown in FIG. 4, as the
このような構成により、金属ベース回路基板１０の機械的強度と反り防止との両立を、より高いレベルで実現することができる。
With such a configuration, both the mechanical strength of the metal
特に、図４に示す構成では、有底溝１１３は、前記平行四辺形の長辺方向に延在するものであり、貫通溝１１２は、前記平行四辺形の短辺方向に延在するものである。
In particular, in the configuration shown in FIG. 4, the bottomed
このような構成であることにより、反りが特に生じやすい長辺方向の反りを確実に防止しつつ、短辺方向の反りも確実に防止することができる。すなわち、反りの生じやすい方向に応じて、異なる種類の溝１１を使い分けることにより、金属ベース回路基板１０の機械的強度と反り防止との両立を、さらに高いレベルで実現することができる。
With such a configuration, it is possible to reliably prevent warping in the short side direction while reliably preventing warping in the long side direction, which is particularly likely to cause warping. In other words, by using different types of
＜絶縁膜＞
絶縁膜２は、絶縁性を有する膜であり、金属膜３の設けられた回路が短絡するのを防止する機能を有するとともに、金属膜３を金属基板１に接着する機能を有している。
<Insulating film>
The insulating
絶縁膜２の厚さは、特に限定されないが、４０μｍ以上３００μｍ以下であるのが好ましい。
The thickness of the insulating
絶縁膜２の厚さが前記範囲内の値であると、絶縁膜２の上側からの熱を金属基板１により効果的に伝達し、金属ベース回路基板１０全体としての放熱性を特に優れたものとすることができるとともに、金属基板１と絶縁膜２との熱膨張率差による熱応力の発生をより効果的に緩和することができ、さらに、絶縁膜２による絶縁性を特に優れたものとすることができる。
When the thickness of the insulating
これに対し、絶縁膜２の厚さが前記下限値未満であると、金属基板１と絶縁膜２との熱膨張率差によっては、金属基板１と絶縁膜２との間での熱応力の発生を十分に緩和することが困難になる可能性がある。また、絶縁膜２による絶縁性を十分に優れたものとすることが困難になる可能性がある。
On the other hand, if the thickness of the insulating
また、絶縁膜２の厚さが前記上限値を超えると、金属ベース回路基板１０全体としての放熱性が低下する傾向が表れる。
Moreover, when the thickness of the insulating
絶縁膜２は、膜全体として絶縁性を有するものであればよいが、通常、絶縁性の高い絶縁性材料で構成されている。
The insulating
絶縁膜２の構成材料としては、例えば、各種セラミックス材料、各種絶縁性樹脂材料等が挙げられるが、絶縁膜２は、以下の材料で構成されたものであるのが好ましい。
Examples of the constituent material of the insulating
すなわち、絶縁膜２は、エポキシ樹脂（Ａ）と、アルミナ（Ｂ）と、必要に応じてフェノキシ樹脂（Ｃ）と、硬化剤（Ｄ）と、カップリング剤（Ｅ）とを含む絶縁膜形成用組成物（エポキシ樹脂組成物）を硬化させたものであるのが好ましい。すなわち、絶縁膜２は、熱硬化した硬化樹脂を含んだＣステージ状態となっているのが好ましい。
That is, the insulating
これにより、絶縁膜２の熱伝導性を向上でき、その結果、金属ベース回路基板１０全体としての放熱性を特に優れたものとすることができる。
Thereby, the thermal conductivity of the insulating
また、金属ベース回路基板１０全体としての放熱性を特に優れたものとすることができることにより、金属ベース回路基板１０に大電流が流れた場合等、大量の熱が発生した場合であっても、金属ベース回路基板１０の温度上昇を効果的に防止することができる。このため、金属ベース回路基板１０の不本意な反りの発生をより効果的に防止することができる。
Moreover, even when a large amount of heat is generated, such as when a large current flows through the metal
また、金属ベース回路基板１０の温度上昇を効果的に防止することができることから、金属ベース回路基板１０や金属ベース回路基板１０を備えた電子装置１００の耐久性、信頼性を特に優れたものとすることができる。
Moreover, since the temperature rise of the metal
以下、前述した条件を満たす絶縁膜形成用組成物（エポキシ樹脂組成物）について詳細に説明する。 Hereinafter, the insulating film forming composition (epoxy resin composition) that satisfies the above-described conditions will be described in detail.
エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂（Ａ）と、アルミナ（Ｂ）と、必要に応じてフェノキシ樹脂（Ｃ）と、硬化剤（Ｄ）と、カップリング剤（Ｅ）とを含む。 An epoxy resin composition contains an epoxy resin (A), an alumina (B), a phenoxy resin (C), a hardening | curing agent (D), and a coupling agent (E) as needed.
エポキシ樹脂（Ａ）は、芳香環構造および脂環構造（脂環式の炭素環構造）の少なくともいずれか一方を有するエポキシ樹脂（Ａ１）を含むことが好ましい。 The epoxy resin (A) preferably contains an epoxy resin (A1) having at least one of an aromatic ring structure and an alicyclic structure (alicyclic carbocyclic structure).
このようなエポキシ樹脂（Ａ１）を使用することで、ガラス転移温度を高くするとともに、絶縁膜２の熱伝導性をさらに向上させることができる。
By using such an epoxy resin (A1), the glass transition temperature can be increased and the thermal conductivity of the insulating
芳香環あるいは脂肪環構造を有するエポキシ樹脂（Ａ１）としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＥ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＭ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＰ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＺ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、テトラフェノール基エタン型ノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂等のアリールアルキレン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中の１種類を単独で用いることもできるし、２種類以上を併用したりすることもできる。 Examples of the epoxy resin (A1) having an aromatic ring or alicyclic structure include, for example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, bisphenol E type epoxy resin, bisphenol M type epoxy resin, and bisphenol P. Type epoxy resin, bisphenol type epoxy resin such as bisphenol Z type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, novolac type epoxy resin such as tetraphenol group ethane type novolac type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, biphenylene Examples include arylalkylene type epoxy resins such as phenol aralkyl type epoxy resins having a skeleton, and epoxy resins such as naphthalene type epoxy resins. One of these can be used alone, or two or more can be used in combination.
また、ガラス転移温度をより一層高くでき、絶縁膜２のボイドの発生を抑制し、熱伝導性をより一層向上でき、かつ絶縁破壊電圧を向上できる観点から、エポキシ樹脂（Ａ１）としては、ナフタレン型エポキシ樹脂が特に好ましい。ここで、ナフタレン型エポキシ樹脂とは、ナフタレン環骨格を有し、かつ、グリシジル基を２つ以上有するものをいう。
Further, from the viewpoint of further increasing the glass transition temperature, suppressing the generation of voids in the insulating
エポキシ樹脂組成物中におけるナフタレン型エポキシ樹脂の含有量は、エポキシ樹脂（Ａ）１００質量部に対し、好ましくは２０質量部以上８０質量部以下であり、より好ましくは４０質量部以上６０質量部以下である。これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。 The content of the naphthalene type epoxy resin in the epoxy resin composition is preferably 20 parts by mass or more and 80 parts by mass or less, more preferably 40 parts by mass or more and 60 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin (A). It is. Thereby, the effects as described above are more remarkably exhibited.
ナフタレン型エポキシ樹脂としては、例えば、以下の下記式（５）で表されるもの、下記式（６）で表されるもの、下記式（７）で表されるもの、下記式（８）で表されるもの等を用いることができる。なお、下記式（６）において、ｍ、ｎはナフタレン環上の置換基の個数を示し、それぞれ独立して１以上７以下の整数を示している。また、下記式（７）においては、Ｍｅはメチル基を示し、ｌ、ｍ、ｎは１以上の整数である。ただし、ｌ、ｍ、ｎは１０以下であることが好ましい。 Examples of the naphthalene type epoxy resin include those represented by the following formula (5), those represented by the following formula (6), those represented by the following formula (7), and the following formula (8). What is represented can be used. In the following formula (6), m and n represent the number of substituents on the naphthalene ring, and each independently represents an integer of 1 to 7. In the following formula (7), Me represents a methyl group, and l, m, and n are integers of 1 or more. However, l, m, and n are preferably 10 or less.
なお、上記式（６）の化合物の中でも、特に、下記式（６−１）、下記式（６−２）、下記式（６−２）で表されるものが好ましい。 Among the compounds of the above formula (6), those represented by the following formula (6-1), the following formula (6-2), and the following formula (6-2) are particularly preferable.
また、ナフタレン型エポキシ樹脂としては、以下の下記式（８）で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂も使用できる。 As the naphthalene type epoxy resin, a naphthylene ether type epoxy resin represented by the following formula (8) can also be used.
上記式（８）で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂の中でも特に好ましいものとしては、例えば、下記式（１０）で表されるものが挙げられる。 Among the naphthylene ether type epoxy resins represented by the above formula (8), particularly preferred are those represented by the following formula (10).
上記式（１０）で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂の中でも特に好ましいものとしては、例えば、下記式（１２）、下記式（１３）、下記式（１４）、下記式（１５）、下記式（１６）で表されるものが挙げられる。 Among the naphthylene ether type epoxy resins represented by the above formula (10), particularly preferred are, for example, the following formula (12), the following formula (13), the following formula (14), the following formula (15), and the following What is represented by Formula (16) is mentioned.
エポキシ樹脂組成物中に含まれるエポキシ樹脂（Ａ）の含有量は、その目的に応じて適宜調整されればよく、特に限定されないが、エポキシ樹脂組成物の全固形分１００質量部に対し、１質量部以上２３質量部以下が好ましく、２質量部以上１５質量部以下がより好ましい。 Although content of the epoxy resin (A) contained in an epoxy resin composition should just be suitably adjusted according to the objective, it is not specifically limited, 1 100 mass parts of total solid content of an epoxy resin composition is 1 The mass is preferably 23 parts by mass or more and more preferably 2 parts by mass or more and 15 parts by mass or less.
エポキシ樹脂（Ａ）の含有量が前記範囲内の値であると、エポキシ樹脂組成物のハンドリング性が向上し、絶縁膜２をより容易に形成することができるとともに、絶縁膜２の強度や難燃性、熱伝導性等を特に優れたものとすることができる。
When the content of the epoxy resin (A) is within the above range, the handling property of the epoxy resin composition is improved, the insulating
これに対し、エポキシ樹脂（Ａ）の含有量が前記下限値未満であると、エポキシ樹脂組成物のハンドリング性が低下し、絶縁膜２の形成性（形成の容易さ）が低下する場合がある。また、エポキシ樹脂（Ａ）の含有量が前記上限値を超えると、絶縁膜２の強度や難燃性、熱伝導性等が低下する傾向が表れる。
On the other hand, when the content of the epoxy resin (A) is less than the lower limit value, the handling property of the epoxy resin composition is lowered, and the formability (ease of formation) of the insulating
アルミナ（Ｂ）は、平均粒子径が異なる３成分（大粒径、中粒径、小粒径）の混合系で、大粒径成分が球状であり、中粒径成分および小粒径成分が多面体状であることが好ましい。 Alumina (B) is a mixed system of three components (large particle size, medium particle size, small particle size) having different average particle sizes, the large particle size component is spherical, and the medium particle size component and small particle size component are A polyhedral shape is preferred.
これにより、大粒径成分の隙間に中粒径成分が充填され、さらに中粒径成分の隙間に小粒径成分が充填されるため、アルミナの充填性が高められ、アルミナ粒子同士の接触面積をより大きくすることができる。その結果、絶縁膜２の熱伝導性をより一層向上できる。さらに、絶縁膜２のろう材耐熱性、耐屈曲性、絶縁性をより一層向上できる。
As a result, the medium particle size component is filled in the gap between the large particle size components, and the small particle size component is filled in the gap between the medium particle size components, so that the alumina filling property is improved and the contact area between the alumina particles is increased. Can be made larger. As a result, the thermal conductivity of the insulating
アルミナ（Ｂ）の平均粒子径の異なる３成分について、以下のような条件を満足するのが好ましい。すなわち、アルミナ（Ｂ）は、平均粒子径が５．０μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは５．０μｍ以上２５μｍ以下の第１粒径範囲に属し、かつ、円形度が０．８０以上１．０以下、好ましくは０．８５以上０．９５以下である大粒径アルミナと、平均粒子径が１．０μｍ以上５．０μｍ未満の第２粒径範囲に属し、かつ、円形度が０．５０以上０．９０以下、好ましくは０．７０以上０．８０以下である中粒径アルミナと、平均粒子径が０．１μｍ以上１．０μｍ未満の第３粒径範囲に属し、かつ、円形度が０．５０以上０．９０以下、好ましくは０．７０以上０．８０以下ある小粒径アルミナと、の混合物であることが好ましい。これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。 For the three components having different average particle diameters of alumina (B), the following conditions are preferably satisfied. That is, the alumina (B) belongs to the first particle size range in which the average particle size is 5.0 μm or more and 50 μm or less, preferably 5.0 μm or more and 25 μm or less, and the circularity is 0.80 or more and 1.0 or less, Preferably, the large particle size alumina is 0.85 or more and 0.95 or less, the second particle size range is 1.0 μm or more and less than 5.0 μm, and the circularity is 0.50 or more and 0.00. 90 or less, preferably 0.70 or more and 0.80 or less, medium particle size alumina, average particle size belongs to the third particle size range of 0.1 μm or more and less than 1.0 μm, and circularity is 0.50 It is preferably a mixture with small particle size alumina having a particle size of 0.90 or less, preferably 0.70 or more and 0.80 or less. Thereby, the effects as described above are more remarkably exhibited.
また、このようなアルミナ（Ｂ）を含むことにより、絶縁膜２と金属基板１との密着性をさらに優れたものとすることができる。
Moreover, by including such alumina (B), the adhesion between the insulating
これらの相乗効果により、金属ベース回路基板１０の絶縁信頼性をより一層高めることができる。
Due to these synergistic effects, the insulation reliability of the metal
本発明において、平均粒子径とは、特に断りのない限り、体積基準の平均粒子径のことを指す。 In the present invention, the average particle diameter means a volume-based average particle diameter unless otherwise specified.
ここで、粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤ−７０００を用いて、水中にアルミナを１分間超音波処理することにより分散させ、測定することができる。 Here, the particle diameter can be measured by dispersing alumina in water by ultrasonic treatment for 1 minute using a laser diffraction particle size distribution analyzer SALD-7000.
エポキシ樹脂組成物中に含まれるアルミナ（Ｂ）の含有量は、当該エポキシ樹脂組成物の全固形分１００質量部に対し、７５質量部以上９５質量部以下であり、より好ましくは８０質量部以上９０質量部以下である。 The content of alumina (B) contained in the epoxy resin composition is 75 parts by mass or more and 95 parts by mass or less, more preferably 80 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the epoxy resin composition. 90 parts by mass or less.
アルミナ（Ｂ）の含有量が前記範囲内の値であると、アルミナ粒子同士の接触面積を大きくし、絶縁膜２の熱伝導性を特に優れたものとし、金属ベース回路基板１０、電子装置１００の放熱性を特に優れたものとすることができ、金属ベース回路基板１０、電子装置１００の耐久性を特に高いものとすることができる。
When the content of alumina (B) is a value within the above range, the contact area between the alumina particles is increased, the thermal conductivity of the insulating
また、金属ベース回路基板１０、電子装置１００の放熱性を特に優れたものとすることができ、電子装置１００の温度上昇をより効果的に抑制することができるため、金属ベース回路基板１０、電子装置１００の不本意な反りの発生をより効果的に防止することができる。
Further, the heat dissipation of the metal
これに対し、アルミナ（Ｂ）の含有量が前記下限値未満であると、アルミナ（Ｂ）の粒子径等によっては、絶縁膜２の熱伝導性が低下し、金属ベース回路基板１０、電子装置１００の放熱性が低下する可能性がある。
On the other hand, if the content of alumina (B) is less than the lower limit, the thermal conductivity of the insulating
また、アルミナ（Ｂ）の含有量が前記上限値を超えると、アルミナ（Ｂ）の粒子径等によっては、絶縁膜２の柔軟性、耐屈曲性が低下する可能性がある。
If the content of alumina (B) exceeds the upper limit, the flexibility and bending resistance of the insulating
また、アルミナ（Ｂ）の全体１００質量部に対する第１粒径範囲に属するアルミナの含有量は、好ましくは６５質量部以上８５質量部以下であり、第２粒径範囲に属するアルミナの含有量は、好ましくは１０質量部以上２０質量部以下であり、第３粒径範囲に属するアルミナの含有量は、好ましくは５質量部以上１８質量部以下である。これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。 The content of alumina belonging to the first particle size range with respect to 100 parts by mass of the whole alumina (B) is preferably 65 parts by mass or more and 85 parts by mass or less, and the content of alumina belonging to the second particle size range is The content of alumina belonging to the third particle size range is preferably 5 parts by mass or more and 18 parts by mass or less. Thereby, the effects as described above are more remarkably exhibited.
エポキシ樹脂組成物は、さらにフェノキシ樹脂（Ｃ）を含むことが好ましい。
フェノキシ樹脂（Ｃ）を含むことにより、絶縁膜２の耐屈曲性を向上させることができるため、前記のようにアルミナ（Ｂ）を高い含有率で含むものであっても、絶縁膜２のハンドリング性の低下をより効果的に抑制することができる。すなわち、アルミナ（Ｂ）を高い含有率で含むことによる効果を顕著に発揮しつつ、絶縁膜２の耐屈曲性を向上させることができる。
The epoxy resin composition preferably further contains a phenoxy resin (C).
By including the phenoxy resin (C), the bending resistance of the insulating
また、フェノキシ樹脂（Ｃ）を含むことにより、絶縁膜２の弾性率を低下させることが可能となり、その場合には金属ベース回路基板１０の応力緩和力を向上させることができる。例えば、電子装置１００を製造した場合、急激な加熱／冷却の環境下においても、電子部品５と金属ベース回路基板１０とを接合するろう材接合部、またはその近傍で、クラック等の不良が発生することがより確実に抑制されることになる。このように金属ベース回路基板１０のヒートサイクル特性をさらに向上させることができる。
Further, by including the phenoxy resin (C), the elastic modulus of the insulating
また、フェノキシ樹脂（Ｃ）を含むと、粘度上昇により、プレス時の流動性が低減し、ボイド等が発生することが抑制することができる。また、絶縁膜２と金属基板１との密着性を向上できる。これらの相乗効果により、金属ベース回路基板１０の絶縁信頼性をより一層高めることができる。
Moreover, when a phenoxy resin (C) is included, the fluidity | liquidity at the time of a press will reduce by viscosity increase, and it can suppress that a void etc. generate | occur | produce. In addition, the adhesion between the insulating
フェノキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール骨格を有するフェノキシ樹脂、ナフタレン骨格を有するフェノキシ樹脂、アントラセン骨格を有するフェノキシ樹脂、ビフェニル骨格を有するフェノキシ樹脂等が挙げられる。また、これらの骨格を複数種有した構造のフェノキシ樹脂を用いることもできる。 Examples of the phenoxy resin include a phenoxy resin having a bisphenol skeleton, a phenoxy resin having a naphthalene skeleton, a phenoxy resin having an anthracene skeleton, and a phenoxy resin having a biphenyl skeleton. A phenoxy resin having a structure having a plurality of these skeletons can also be used.
これらの中でも、ビスフェノールＡ型またはビスフェノールＦ型のフェノキシ樹脂を用いるのが好ましい。ビスフェノールＡ骨格とビスフェノールＦ骨格とを両方有するフェノキシ樹脂を用いてもよい。 Among these, it is preferable to use bisphenol A type or bisphenol F type phenoxy resin. A phenoxy resin having both a bisphenol A skeleton and a bisphenol F skeleton may be used.
フェノキシ樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、４．０×１０４以上８．０×１０４以下が好ましい。 The weight average molecular weight of the phenoxy resin is not particularly limited, but is preferably 4.0 × 10 4 or more and 8.0 × 10 4 or less.
なお、本明細書において、重量平均分子量とは、特に断りのない限り、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したポリスチレン換算の値である。 In the present specification, the weight average molecular weight is a value in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC) unless otherwise specified.
フェノキシ樹脂の含有量は、例えば、エポキシ樹脂組成物の全固形分１００質量部に対し、好ましくは１質量部以上１５質量部以下、より好ましくは２質量部以上１０質量部以下である。フェノキシ樹脂の含有量が前記範囲内の値であると、前述したような効果がより顕著に発揮される。 The content of the phenoxy resin is, for example, preferably 1 part by mass or more and 15 parts by mass or less, more preferably 2 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the epoxy resin composition. When the content of the phenoxy resin is a value within the above range, the effects as described above are more remarkably exhibited.
これに対し、フェノキシ樹脂の含有量が前記下限値未満であると、前述したようなフェノキシ樹脂を含むことによる効果が十分に発揮されない可能性がある。 On the other hand, when the content of the phenoxy resin is less than the lower limit, the effect of including the phenoxy resin as described above may not be sufficiently exhibited.
また、フェノキシ樹脂の含有量が前記上限値を超えると、相対的に他の成分（エポキシ樹脂、アルミナ等）の含有量が低下するため、これらを含むことによる効果が十分に発揮されない可能性がある。 In addition, when the content of the phenoxy resin exceeds the upper limit, the content of other components (epoxy resin, alumina, etc.) is relatively decreased, and thus the effect of including these may not be sufficiently exhibited. is there.
硬化剤（Ｄ）（硬化触媒）としては、例えば、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸スズ、オクチル酸コバルト、ビスアセチルアセトナートコバルト（ＩＩ）、トリスアセチルアセトナートコバルト（ＩＩＩ）等の有機金属塩；ジシアンジアミド、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、メタキシリレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジエチルジフェニルメタン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン、イソフォロンジアミン、ノルボルネンジアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジアザビシクロ［２，２，２］オクタン等のアミン系硬化剤；２−フェニル−イミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−エチル−４−エチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシイミダゾール等のイミダゾール系硬化剤；トリフェニルホスフィン、トリ−ｐ−トリルホスフィン、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィン・トリフェニルボラン、１，２−ビス−（ジフェニルホスフィノ）エタン等の有機リン化合物；フェノール、ビスフェノールＡ、ノニルフェノール等のフェノール化合物；酢酸、安息香酸、サリチル酸、パラトルエンスルホン酸等の有機酸や、これらの誘導体等が挙げられる。硬化剤（Ｄ）として、これらの中のから選択される１種類を単独で用いることもできるし、これらの中から２種類以上を併用したりすることもできる。 Examples of the curing agent (D) (curing catalyst) include organic compounds such as zinc naphthenate, cobalt naphthenate, tin octylate, cobalt octylate, bisacetylacetonate cobalt (II), and trisacetylacetonate cobalt (III). Metal salts; dicyandiamide, diethylenetriamine, triethylenetetramine, metaxylylenediamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiethyldiphenylmethane, metaphenylenediamine, diaminodiphenylsulfone, isophoronediamine, norbornenediamine, triethylamine, tributylamine, diazabicyclo [2,2,2 ] Amine-based curing agents such as octane; 2-phenyl-imidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-ethyl- -Imidazole type curing agents such as ethylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxyimidazole, 2-phenyl-4,5-dihydroxyimidazole; triphenylphosphine, tri-p-tolylphosphine, tetraphenylphosphonium tetra Organophosphorus compounds such as phenylborate, triphenylphosphine / triphenylborane, 1,2-bis- (diphenylphosphino) ethane; phenolic compounds such as phenol, bisphenol A, nonylphenol; acetic acid, benzoic acid, salicylic acid, paratoluenesulfone Examples thereof include organic acids such as acids, and derivatives thereof. As the curing agent (D), one selected from these can be used alone, or two or more of these can be used in combination.
これらの中でも、接着性に優れ、かつ比較的低温で反応し、耐熱性が優れた硬化物が得られる点で、アミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤が好ましい。 Among these, an amine-based curing agent and an imidazole-based curing agent are preferable in that a cured product having excellent adhesiveness, reacting at a relatively low temperature, and excellent heat resistance can be obtained.
硬化触媒の含有量は、特に限定されないが、エポキシ樹脂組成物の全固形分１００質量部に対し、例えば、０．０５質量部以上３．０質量部以下であるのが好ましい。 The content of the curing catalyst is not particularly limited, but is preferably 0.05 parts by mass or more and 3.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the epoxy resin composition.
さらに、エポキシ樹脂組成物は、カップリング剤（Ｅ）を含んでもよい。カップリング剤（Ｅ）は、エポキシ樹脂（Ａ）とアルミナ（Ｂ）との界面の濡れ性を向上させることができる。 Furthermore, the epoxy resin composition may include a coupling agent (E). The coupling agent (E) can improve the wettability of the interface between the epoxy resin (A) and the alumina (B).
カップリング剤（Ｅ）としては、例えば、カップリング剤として知られている各種材料を用いることができるが、具体的には、エポキシシランカップリング剤、カチオニックシランカップリング剤、アミノシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、シリコーンオイル型カップリング剤の中から選ばれる１種以上のカップリング剤を使用することが好ましい。 As the coupling agent (E), for example, various materials known as coupling agents can be used. Specifically, epoxy silane coupling agents, cationic silane coupling agents, aminosilane coupling agents. It is preferable to use one or more coupling agents selected from among titanate coupling agents and silicone oil type coupling agents.
カップリング剤（Ｅ）の添加量は、特に限定されないが、アルミナ（Ｂ）１００質量部に対して０．０５質量部以上３質量部以下が好ましく、特に０．１質量部以上２質量部以下が好ましい。 The addition amount of the coupling agent (E) is not particularly limited, but is preferably 0.05 parts by mass or more and 3 parts by mass or less, particularly 0.1 parts by mass or more and 2 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of alumina (B). Is preferred.
エポキシ樹脂組成物は、例えば、酸化防止剤、レベリング剤等の各種添加剤を含むことができる。 An epoxy resin composition can contain various additives, such as antioxidant and a leveling agent, for example.
次に、エポキシ樹脂組成物の物性について説明する。
エポキシ樹脂組成物は、以下のような粘度挙動を有することが好ましい。すなわち、動的粘弾性測定装置を用いて、当該エポキシ樹脂組成物を６０℃から昇温速度３℃／ｍｉｎ、周波数１Ｈｚで溶融状態まで昇温したときに、初期は溶融粘度が減少し、最低溶融粘度に到達した後、さらに上昇するような特性を有し、かつ、最低溶融粘度が１×１０３Ｐａ・ｓ以上１×１０５Ｐａ・ｓ以下の範囲内であるのが好ましい。
Next, the physical properties of the epoxy resin composition will be described.
The epoxy resin composition preferably has the following viscosity behavior. That is, when the epoxy resin composition is heated from 60 ° C. to a molten state at a rate of temperature increase of 3 ° C./min and a frequency of 1 Hz using a dynamic viscoelasticity measuring apparatus, the melt viscosity is initially reduced and the lowest It is preferable that after reaching the melt viscosity, it has a property of further increasing and the minimum melt viscosity is in the range of 1 × 10 3 Pa · s to 1 × 10 5 Pa · s.
最低溶融粘度が前記範囲内の値であることにより、エポキシ樹脂（Ａ）とアルミナ（Ｂ）とが分離し、エポキシ樹脂（Ａ）のみが流動してしまうことをより効果的に抑制でき、より均質な絶縁膜２を得ることができるとともに、エポキシ樹脂組成物の金属基板１への濡れ性を向上でき、絶縁膜２と金属基板１との密着性をより一層向上できる。そして、これらの相乗効果により、金属ベース回路基板１０の放熱性および絶縁破壊電圧をより一層向上できる。さらに、金属ベース回路基板１０のヒートサイクル特性をより一層向上させることができる。
When the minimum melt viscosity is a value within the above range, the epoxy resin (A) and the alumina (B) are separated and only the epoxy resin (A) can be more effectively suppressed, and more A homogeneous
これに対し、最低溶融粘度が前記下限値未満であると、絶縁膜２の各部位での不本意な組成のばらつき等が発生する可能性がある。
On the other hand, if the minimum melt viscosity is less than the lower limit value, there is a possibility that unintentional compositional variation in each part of the insulating
また、最低溶融粘度が前記上限値を超えると、エポキシ樹脂組成物の金属基板１への濡れ性を向上でき、絶縁膜２と金属基板１との密着性が低下する場合がある。
Moreover, when minimum melt viscosity exceeds the said upper limit, the wettability to the metal substrate 1 of an epoxy resin composition can be improved, and the adhesiveness of the insulating
また、エポキシ樹脂組成物は、好ましくは最低溶融粘度に到達する温度が６０℃以上１００℃以下の範囲内である。 Moreover, the temperature at which the epoxy resin composition reaches the minimum melt viscosity is preferably in the range of 60 ° C to 100 ° C.
また、エポキシ樹脂組成物は、フロー率が好ましくは１５％以上、より好ましくは６０％未満である。 The epoxy resin composition has a flow rate of preferably 15% or more, more preferably less than 60%.
フロー率は、以下の手順で測定することができる。まず、エポキシ樹脂組成物により形成された樹脂層を有する金属箔を所定のサイズ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）に裁断後５〜７枚積層し、その重量を測定する。次に、内部温度を１７５℃に保持した熱盤間で５分間プレスした後冷却し、流れ出た樹脂を丁寧に落として再び重量を測定する。フロー率は次式（Ｉ）により求めることができる。
フロー率（％）＝（測定前重量−測定後重量）／（測定前重量−金属箔重量） （Ｉ）
The flow rate can be measured by the following procedure. First, 5-7 sheets of metal foil having a resin layer formed of an epoxy resin composition are cut into a predetermined size (50 mm × 50 mm), and the weight is measured. Next, after pressing for 5 minutes between hot plates maintained at an internal temperature of 175 ° C. and cooling, the resin that has flowed out is carefully dropped and the weight is measured again. The flow rate can be obtained by the following formula (I).
Flow rate (%) = (weight before measurement−weight after measurement) / (weight before measurement−weight of metal foil) (I)
このような粘度挙動を有すると、エポキシ樹脂組成物を加熱硬化して絶縁膜２を形成する際に、エポキシ樹脂組成物中に空気が侵入するのを抑制できるとともに、エポキシ樹脂組成物中に溶けている気体を十分に外部に排出できる。その結果、絶縁膜２に気泡が生じてしまうことを抑制でき、絶縁膜２から金属基板１へ確実に熱を伝えることができる。また、気泡の発生が抑制されることにより、金属ベース回路基板１０の絶縁信頼性を高めることができる。また、絶縁膜２と金属基板１との密着性を向上できる。
With such a viscosity behavior, when the epoxy resin composition is heated and cured to form the insulating
これらの相乗効果により、金属ベース回路基板１０の放熱性をより一層向上でき、その結果、金属ベース回路基板１０のヒートサイクル特性をより一層向上させることができる。
Due to these synergistic effects, the heat dissipation of the metal
このような粘度挙動を有するエポキシ樹脂組成物を実現するためには、例えば、前述したエポキシ樹脂（Ａ）の種類や量、アルミナ（Ｂ）の種類や量、フェノキシ樹脂の種類や量を適宜調整すればよい。特に、ナフタレン型エポキシ樹脂等の流動性のよい樹脂を使うことにより、上記のような粘度特性が得られやすい。 In order to realize an epoxy resin composition having such a viscosity behavior, for example, the type and amount of the epoxy resin (A) described above, the type and amount of alumina (B), and the type and amount of phenoxy resin are appropriately adjusted. do it. In particular, by using a resin having good fluidity such as a naphthalene type epoxy resin, the above-mentioned viscosity characteristics can be easily obtained.
次に、絶縁膜２の物性について説明する。
絶縁膜２は、高い熱伝導性を有する。具体的には、レーザーフラッシュ法により測定される、絶縁膜２の厚み方向の熱伝導率が３．０Ｗ／（ｍ・ｋ）以上であることが好ましく、５．０Ｗ／（ｍ・ｋ）以上であることがより好ましい。
Next, the physical properties of the insulating
The insulating
これにより、電子部品５からの熱が、絶縁膜２を介して、金属基板１に伝達させやすくすることができる。
Thereby, the heat from the
また、絶縁膜２のガラス転移温度は、１００℃以上１５０℃以下であるのがこのましい。これにより、絶縁膜２の剛性を特に優れたものとすることができるとともに、絶縁膜２の反りをより効果的に低減することができ、その結果、電子部品の回路基板に対する位置ずれをより効果的に抑制することができ、電子部品５と金属ベース回路基板１０との間の接続信頼性をより一層高めることができる。
The glass transition temperature of the insulating
絶縁膜２のガラス転移温度は、ＪＩＳ Ｃ ６４８１に基づいて、以下のようにして計測できる。すなわち、動的粘弾性測定装置（ティー・エイ・インスツルメント社製ＤＭＡ／９８３）を用いて窒素雰囲気（２００ｍｌ／分）のもと引っ張り荷重をかけて、周波数１Ｈｚ、−５０℃から３００℃の温度範囲を昇温速度５℃／分の条件で測定し、tanδのピーク位置よりガラス転移温度Ｔｇを得ることができる。
The glass transition temperature of the insulating
また、絶縁膜２の２５℃の弾性率（貯蔵弾性率）Ｅ'は、３０ＧＰａ以上７０ＧＰａ以下であることが好ましい。これにより、絶縁膜２の剛性が高まり、絶縁膜２の反りをより効果的に抑制することができ、その結果、電子部品５の金属ベース回路基板１０に対する位置ずれを抑制でき、電子部品と回路基板との間の接続信頼性をより一層高めることができる。
Further, the elastic modulus (storage elastic modulus) E ′ at 25 ° C. of the insulating
なお、上記貯蔵弾性率は、動的粘弾性測定装置を用いた測定により求めることができる。 In addition, the said storage elastic modulus can be calculated | required by the measurement using a dynamic viscoelasticity measuring apparatus.
貯蔵弾性率Ｅ'としては、絶縁膜２に引張り荷重をかけて、周波数１Ｈｚ、昇温速度５〜１０℃／分で−５０℃から３００℃で測定した際の、２５℃の貯蔵弾性率の値を採用することができる。
As the storage elastic modulus E ′, a tensile load was applied to the insulating
絶縁膜２は、各部位で均一な組成を有するものであってもよいし、組成の異なる部位を有するものであってもよい。例えば、絶縁膜２は、組成の異なる複数の層を有する積層体であってもよいし、組成が厚さ方向に傾斜的に変化する傾斜材料で構成されたものであってもよい。
The insulating
＜金属膜＞
金属膜３は、金属ベース回路基板１０の回路を構成する部分である。
<Metal film>
The
金属膜３は、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、錫等から構成され、２種以上含んでいてもよい。
The
金属膜３の厚みは、例えば、１０μｍ以上５００μｍ以下である。なお、絶縁膜２と金属膜３との間には、接着層等の他の層が介在していてもよい。
The thickness of the
金属膜３は、各部位で均一な組成を有するものであってもよいし、組成の異なる部位を有するものであってもよい。例えば、金属膜３は、組成の異なる複数の層を有する積層体であってもよいし、組成が厚さ方向に傾斜的に変化する傾斜材料で構成されたものであってもよい。
The
また、図２に示す構成では、金属ベース回路基板１０は、金属基板１の絶縁膜２に対向する面とは反対側の面に設けられた溝１１に加えて、金属ベース回路基板１０の側面に設けられ、金属ベース回路基板１０の厚さ方向に延在する側面溝４を有している。
Further, in the configuration shown in FIG. 2, the metal
これにより、反りの発生をより効果的に防止することができる。また、側面溝４を有することにより、金属基板１の絶縁膜２に対向する面とは反対側の面に設けられた溝１１の本数を少なくしたり、隣接する溝１１の間隔を比較的大きくした場合であっても、反りの発生を確実に防止することができるため、金属ベース回路基板１０の機械的強度と反りの防止とをより高いレベルで両立することができる。
Thereby, generation | occurrence | production of curvature can be prevented more effectively. Further, by having the
側面溝４の幅は、特に限定されないが、０．０１ｍｍ以上０．０８ｍｍ以下であるのが好ましく、０．０３ｍｍ以上０．０７ｍｍ以下であるのがより好ましい。
The width of the
これにより、金属ベース回路基板１０の機械的強度を十分に優れたものとしつつ、金属ベース回路基板１０の反りをより効果的に防止することができる。
Thereby, the warp of the metal
側面溝４の長さは、特に限定されないが、金属ベース回路基板１０の厚さの１０％以上９０％以下であるのが好ましく、２０％以上８０％以下であるのがより好ましい。
The length of the
これにより、金属ベース回路基板１０の機械的強度を十分に優れたものとしつつ、金属ベース回路基板１０の反りをより効果的に防止することができる。
Thereby, the warp of the metal
側面溝４の深さは、特に限定されないが、１０μｍ以上８０μｍ以下であるのが好ましく、３０μｍ以上７０μｍ以下であるのがより好ましい。
The depth of the
これにより、金属ベース回路基板１０の機械的強度と反りの防止とをより高いレベルで両立することができる。
Thereby, the mechanical strength of metal
側面溝４が設けられた端面における金属ベース回路基板１０の法線方向と側面溝４の延在方向とのなす角とは、０°以上２０°以下であるのが好ましく、１°以上１０°以下であるのがより好ましい。
The angle formed by the normal direction of the metal
これにより、金属ベース回路基板１０の機械的強度と反りの防止とをより高いレベルで両立することができる。
Thereby, the mechanical strength of metal
以上のような金属ベース回路基板１０は、例えば、以下のようにして製造することができる。
The metal
はじめに、金属基板１を用意する。
ここで用意する金属基板１は、前述したような溝１１を有するものであってもよい。溝１１は、例えば、レーザー加工、切削等の機械加工やエッチング等の化学処理等により形成することができる。
First, the metal substrate 1 is prepared.
The metal substrate 1 prepared here may have the
また、金属基板１とし溝１１が設けられていないものを用意し、後の工程で、上記のような方法により金属基板１に溝１１を形成してもよい。
Alternatively, a metal substrate 1 that is not provided with the
その後、金属基板１上に、絶縁膜形成用組成物からなるＢステージ状態の樹脂層を設ける。このとき、絶縁膜形成用組成物を金属基板１に塗布することにより金属基板１上に樹脂層を形成してもよく、また、樹脂層をキャリア材料上に形成して樹脂層付きキャリア材料を作製し、この樹脂層付きキャリア材料を金属基板１に積層することにより金属基板１上に樹脂層を形成してもよい。 Thereafter, a B-stage resin layer made of the insulating film forming composition is provided on the metal substrate 1. At this time, a resin layer may be formed on the metal substrate 1 by applying the insulating film forming composition to the metal substrate 1, or the resin layer is formed on the carrier material to form the carrier material with the resin layer. The resin layer may be formed on the metal substrate 1 by manufacturing and laminating the carrier material with the resin layer on the metal substrate 1.
このとき、Ｂステージ状態の樹脂層の厚みは、例えば、４０μｍ以上３００μｍ以下である。 At this time, the thickness of the resin layer in the B stage state is, for example, not less than 40 μm and not more than 300 μm.
以下、樹脂層付きキャリア材料を作製し、この樹脂層付きキャリア材料を金属基板１に積層する方法について説明する。 Hereinafter, a method for producing a carrier material with a resin layer and laminating the carrier material with a resin layer on the metal substrate 1 will be described.
まず、キャリア材料上に樹脂層を形成し、樹脂層付きキャリア材料を得る。
キャリア材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム等の樹脂フィルム；銅箔等の金属箔等を用いることができる。
キャリア材料の厚みは、例えば、１０μｍ以上５００μｍ以下である。
First, a resin layer is formed on a carrier material to obtain a carrier material with a resin layer.
As a carrier material, for example, a resin film such as a polyethylene terephthalate film; a metal foil such as a copper foil, or the like can be used.
The thickness of the carrier material is, for example, 10 μm or more and 500 μm or less.
次いで、樹脂層付きキャリア材料の樹脂層側の面が金属基板１の表面に接するように樹脂層付きキャリア材料を金属基板１に積層する。その後、プレス等を用い樹脂層を加圧・加熱硬化させて絶縁膜２を形成する。
Next, the carrier material with a resin layer is laminated on the metal substrate 1 such that the surface on the resin layer side of the carrier material with a resin layer is in contact with the surface of the metal substrate 1. Thereafter, the insulating
次いで、絶縁膜２からキャリア材料を除去し、露わになった絶縁膜２の表面に金属膜３を形成する。また、キャリア材料が金属箔の場合は、キャリア材料をそのまま金属膜３としてもよい。
その後、樹脂層を後硬化することにより、絶縁膜２を形成する。
Next, the carrier material is removed from the insulating
Thereafter, the insulating
次いで、必要に応じて、金属膜３を所定のパターンにエッチング等することにより回路を形成することにより、金属ベース回路基板１０が得られる。
Next, if necessary, the metal
多層にする場合は、金属ベース回路基板１０に回路形成後、さらに絶縁シートを積層し、上記同様エッチングすることにより回路形成することにより多層の金属ベース回路基板１０を得ることができる。なお、上記絶縁シートとしては、電子装置１００の熱伝導性をより一層向上させる観点から、前述したのと同じエポキシ樹脂組成物により形成したものが好ましい。
In the case of a multi-layer structure, after forming a circuit on the metal
また、最外層にソルダーレジストを形成し、露光・現像により電子部品５が実装できるよう接続用電極部を露出させてもよい。
Further, a solder resist may be formed on the outermost layer, and the connection electrode portion may be exposed so that the
また、製造すべき金属ベース回路基板１０が側面溝４を有するものである場合、金属基板１等として、予め側面溝４に対応する凹部が設けられたものを用いてもよいが、前記のようにして積層体を製造した後、当該積層体に側面溝を形成してもよい。
In addition, when the metal
≪電子装置≫
次に、本発明の電子装置について説明する。
図５は、本発明の電子装置の好適な実施形態を模式的に示す断面図である。
≪Electronic device≫
Next, the electronic device of the present invention will be described.
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a preferred embodiment of the electronic device of the present invention.
電子装置１００は、金属ベース回路基板１０と、金属ベース回路基板１０上に設けられた電子部品５とを備える。
The
本実施形態では、電子装置１００は、半導体装置であり、例えば、パワー半導体装置、ＬＥＤ照明、インバーター装置である。このような半導体装置は、一般に、発熱量が大きく、従来、前述したような反りによる問題が特に顕著に発生していた。したがって、このような半導体装置に適用される場合に、本発明の効果がより顕著に発揮される。
In the present embodiment, the
ここでインバーター装置とは、直流電力から交流電力を電気的に生成する（逆変換する機能を持つ）ものである。またパワー半導体装置とは、通常の半導体素子に比べて高耐圧化、大電流化、高速・高周波化されている特徴を有し、一般的にはパワーデバイスと呼ばれ、整流ダイオード、パワートランジスタ、パワーＭＯＳＦＥＴ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、サイリスタ、ゲートターンオフサイリスタ（ＧＴＯ）、トライアック等が挙げられる。このような装置は、一般に、発熱量が大きく、従来、前述したような反りによる問題が特に顕著に発生していた。したがって、このような装置に適用される場合に、本発明の効果がより顕著に発揮される。 Here, the inverter device electrically generates AC power from DC power (has a function of reverse conversion). In addition, the power semiconductor device is characterized by higher withstand voltage, higher current, higher speed and higher frequency than ordinary semiconductor elements, generally called power devices, rectifier diodes, power transistors, Examples include a power MOSFET, an insulated gate bipolar transistor (IGBT), a thyristor, a gate turn-off thyristor (GTO), and a triac. Such a device generally has a large calorific value, and the problem caused by the warp as described above has been particularly noticeable. Therefore, when applied to such an apparatus, the effect of the present invention is more remarkably exhibited.
電子部品５は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、ダイオード等の半導体素子、抵抗、コンデンサ、等の各種発熱素子である。金属ベース回路基板１０はヒートスプレッダーとして機能する。
The
電子部品５は、支持基材６に半田等のろう材７を介して接合されている。本発明では、前述したような反りの問題が効果的に防止されているので、電子部品の接続信頼性に優れている。
The
支持基材６は、電子部品５が搭載されるものである。本実施形態では、支持基材６は、リードフレーム６１と、絶縁シート６２とを備える。
The support base 6 is one on which the
リードフレーム６１は、ダイパッド部６１Ａと、このダイパッド部６１Ａに接続されたインナーリード（図示略）と、インナーリードに接続されたアウターリードとを備える。
The lead frame 61 includes a
リードフレーム６１はダイパッド部６１Ａで電子部品５を支持している。
ダイパッド部６１Ａは、半田等のろう材７を介して電子部品５に電気的に接続されている。
リードフレーム６１は導電性の部材であればよいが、例えば、Ｃｕ等の金属製である。
The lead frame 61 supports the
The
The lead frame 61 may be a conductive member, but is made of a metal such as Cu, for example.
絶縁シート６２は、金属膜３をリードフレーム６１から絶縁するためのものである。
絶縁シート６２は、樹脂材料で構成されている。
The insulating
The insulating
例えば、絶縁シート６２は、樹脂成分であるカルボキシル基を有する樹脂と、熱伝導性のフィラーとを含む。
For example, the insulating
カルボキシル基を有する樹脂としては、アクリル酸ブチルおよびアクリル酸エチルのいずれかまたは両方を主要原料成分とした、カルボキシル基含有ポリ（メタ）アクリル酸エステル系高分子化合物（所謂アクリルゴム）が挙げられる。 Examples of the resin having a carboxyl group include a carboxyl group-containing poly (meth) acrylate polymer compound (so-called acrylic rubber) having one or both of butyl acrylate and ethyl acrylate as main raw material components.
また、熱伝導性のフィラーとしては、例えば、窒化ホウ素や、アルミナ等を使用できる。 Moreover, as a heat conductive filler, boron nitride, an alumina, etc. can be used, for example.
熱伝導性フィラーの含有量は、絶縁シート６２全体に対して５０体積％以上６０体積％以下であり、樹脂成分は、４０体積％以上５０体積％以下であることが好ましい。
The content of the heat conductive filler is preferably 50% by volume to 60% by volume with respect to the entire insulating
本実施形態では、絶縁シート６２は、リードフレーム６１のダイパッド部よりも平面形状が大きくなっており、電子部品５、支持基材６、金属膜３、絶縁膜２、金属基板１の積層方向に沿って、電子装置１００を平面視した際に、ダイパッド部６１Ａの外周縁からはみ出している。
In the present embodiment, the insulating
なお、絶縁シート６２としては、電子装置１００の熱伝導性をより一層向上させる観点から、前述した絶縁膜２に用いたものと同じエポキシ樹脂組成物により形成したものが好ましい。
The insulating
金属膜３は、絶縁膜２と絶縁シート６２との間に配置され、絶縁膜２に直接接触している。
The
この金属膜３は、電子部品５からの熱を、金属基板１に伝達する。金属膜３は例えば、Ｃｕ等の金属製である。金属膜３は板状の部材であり、絶縁シート６２とほぼ同じ大きさとなっている。
The
以上のような電子装置１００は、以下のようにして製造することができる。
はじめに、金属ベース回路基板１０を用意する。
The
First, the metal
次に、金属膜３上に、絶縁シート６２、リードフレーム６１を配置する。
その後、リードフレーム６１のダイパッド部と、電子部品５とをろう材７を介して接合する。
Next, the insulating
Thereafter, the die pad portion of the lead frame 61 and the
ろう材としては、例えば、半田、鉛フリー半田等を用いることができる。なお、鉛フリー半田とは、実質的に鉛を含まないか、または、鉛を含む場合でも、その含有量が極めて少ない半田（例えば、鉛の含有率が０．１質量％以下）のことを言う。
その後、封止材８により、電子部品５を封止する。
As the brazing material, for example, solder, lead-free solder or the like can be used. Note that lead-free solder means a solder that does not substantially contain lead or contains lead, even if it contains lead (for example, the lead content is 0.1% by mass or less). say.
Thereafter, the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these, The deformation | transformation in the range which can achieve the objective of this invention, improvement, etc. are included in this invention. .
例えば、前述した実施形態では、支持基材６は、リードフレーム６１と、絶縁シート６２とを備えていたが、これに限られるものではない。例えば、支持基材６および金属膜３の代わりに、セラミックス基板を使用してもよい。この場合には、絶縁膜２は、セラミックス基板と、金属基板１とを接着することとなる。
For example, in the embodiment described above, the support base 6 includes the lead frame 61 and the insulating
また、本発明においては、金属基板が、絶縁膜に対向する面とは反対側の面に、一方の端部が金属基板の側面に開放しており、かつ、他方の端部が金属基板の側面に開放していない溝を有していればよく、その他の溝をさらに有していてもよい。 In the present invention, the metal substrate is open to the surface opposite to the surface facing the insulating film, one end is open to the side surface of the metal substrate, and the other end is the metal substrate. What is necessary is just to have the groove | channel which is not open | released in the side surface, and you may have another groove | channel further.
また、本発明の金属ベース回路基板、電子装置は、例えば、金属基板の絶縁膜に対向する面とは反対の面側にヒートシンク等の他の部材が設置されたものであってもよい。 In addition, the metal base circuit board and the electronic device of the present invention may be one in which another member such as a heat sink is provided on the surface of the metal substrate opposite to the surface facing the insulating film.
１００ ：電子装置
１０ ：金属ベース回路基板
１ ：金属基板
１１ ：溝
１１Ａ ：第１の溝
１１Ｂ ：第２の溝
１１２ ：貫通溝
１１２Ａ ：第１の溝
１１２Ｂ ：第２の溝
１１３ ：有底溝
１１３Ａ ：第１の溝
１１３Ｂ ：第２の溝
１１４ ：開放端
１１５ ：非開放端
１２ ：側面
１２Ａ ：第１の側面
１２Ｂ ：第２の側面
１２Ｃ ：第１の側面
１２Ｄ ：第２の側面
１３ ：辺
１３Ａ ：第１の辺（長辺）
１３Ｂ ：第２の辺（長辺）
１３Ｃ ：第１の辺（短辺）
１３Ｄ ：第２の辺（短辺）
２ ：絶縁膜
３ ：金属膜
４ ：側面溝
５ ：電子部品
６ ：支持基材
６１Ａ ：ダイパッド部
６１ ：リードフレーム
６２ ：絶縁シート
７ ：ろう材
８ ：封止材
100: Electronic device 10: Metal base circuit board 1: Metal substrate 11:
13B: Second side (long side)
13C: first side (short side)
13D: Second side (short side)
2: Insulating film 3: Metal film 4: Side groove 5: Electronic component 6:
Claims (15)
前記金属基板は、前記絶縁膜に対向する面とは反対側の面に、一方の端部が前記金属基板の側面に開放しており、かつ、他方の端部が前記金属基板の側面に開放していない溝を有していることを特徴とする金属ベース回路基板。 A metal base circuit board comprising a metal substrate, an insulating film provided on the metal substrate, and a metal film provided on the insulating film,
The metal substrate has a surface opposite to the surface facing the insulating film, one end open to the side of the metal substrate, and the other end open to the side of the metal substrate. A metal base circuit board characterized by having a groove that is not formed.
前記金属基板の第１の側面に開放する第１の溝と、前記金属基板の第２の側面に開放する第２の溝とを有している請求項１または２に記載の金属ベース回路基板。 A plurality of the grooves are provided in the metal substrate;
The metal base circuit board according to claim 1, further comprising: a first groove that opens to a first side surface of the metal substrate; and a second groove that opens to a second side surface of the metal substrate. .
前記第１の側面は、前記平行四辺形の第１の辺に存在するものであり、
前記第２の側面は、前記平行四辺形の前記第１の辺に対向する第２の辺に存在するものである請求項３または４に記載の金属ベース回路基板。 The metal substrate has a parallelogram shape when viewed in plan,
The first side surface is present on the first side of the parallelogram,
5. The metal base circuit board according to claim 3, wherein the second side surface is present on a second side opposite to the first side of the parallelogram.
前記貫通溝と前記有底溝とが交差している請求項１ないし５のいずれか１項に記載の金属ベース回路基板。 As the groove, it has a through groove that penetrates in the thickness direction of the metal substrate and a bottomed groove that does not penetrate in the thickness direction of the metal substrate,
The metal base circuit board according to claim 1, wherein the through groove and the bottomed groove intersect each other.
前記有底溝は、前記平行四辺形の長辺方向に延在するものであり、
前記貫通溝は、前記平行四辺形の短辺方向に延在するものである請求項６に記載の金属ベース回路基板。 The metal substrate has a parallelogram shape when viewed in plan,
The bottomed groove extends in the long side direction of the parallelogram,
The metal base circuit board according to claim 6, wherein the through groove extends in a short side direction of the parallelogram.
前記絶縁膜形成用組成物中における前記アルミナの含有量が、前記絶縁膜形成用組成物の全固形分１００質量部に対し、７５質量部以上９５質量部以下である請求項１ないし８のいずれか１項に記載の金属ベース回路基板。 The insulating film is formed using an insulating film forming composition containing an epoxy resin and alumina,
The content of the alumina in the composition for insulating film formation is 75 parts by mass or more and 95 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the composition for insulating film formation. The metal-based circuit board according to claim 1.
レーザー回折散乱式粒度分布測定法による重量基準粒度分布における平均粒子径が５．０μｍ以上５０μｍ以下の第１粒径範囲に属し、かつ、円形度が０．８０以上１．０以下である大粒径アルミナと、
レーザー回折散乱式粒度分布測定法による重量基準粒度分布における平均粒子径が１．０μｍ以上５．０μｍ未満の第２粒径範囲に属し、かつ、円形度が０．５０以上０．９０以下である中粒径アルミナと、
レーザー回折散乱式粒度分布測定法による重量基準粒度分布における平均粒子径が０．１μｍ以上１．０μｍ未満の第３粒径範囲に属し、かつ、円形度が０．５０以上０．９０以下である小粒径アルミナとの混合物である請求項９に記載の金属ベース回路基板。 The alumina is
Large particles having an average particle size in the first particle size range of 5.0 μm or more and 50 μm or less in a weight-based particle size distribution measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method and a circularity of 0.80 or more and 1.0 or less Diameter alumina,
The average particle size in the weight-based particle size distribution measured by the laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method belongs to the second particle size range of 1.0 μm or more and less than 5.0 μm, and the circularity is 0.50 or more and 0.90 or less. Medium particle size alumina;
The average particle size in the weight-based particle size distribution by the laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method belongs to the third particle size range of 0.1 μm or more and less than 1.0 μm, and the circularity is 0.50 or more and 0.90 or less. The metal base circuit board according to claim 9, which is a mixture with small particle size alumina.
前記金属ベース回路基板上に設けられた電子部品とを備えることを特徴とする電子装置。 A metal base circuit board according to any one of claims 1 to 14,
An electronic device comprising: an electronic component provided on the metal base circuit board.
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