JP2017063094A - Module for mounting electronic component, and method for manufacturing module for mounting electronic component - Google Patents
Module for mounting electronic component, and method for manufacturing module for mounting electronic component Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017063094A JP2017063094A JP2015186962A JP2015186962A JP2017063094A JP 2017063094 A JP2017063094 A JP 2017063094A JP 2015186962 A JP2015186962 A JP 2015186962A JP 2015186962 A JP2015186962 A JP 2015186962A JP 2017063094 A JP2017063094 A JP 2017063094A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electronic component
- component mounting
- layer
- metal block
- heat sink
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、電子部品搭載用モジュール、及び、電子部品搭載用モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to an electronic component mounting module and a method for manufacturing the electronic component mounting module.
発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子は、携帯電話や液晶テレビのバックライトとして用いられている。このような発光素子は、発光素子搭載用部材に搭載されて用いられる。
発光素子搭載用部材としては種々の形態のものがあり、例えば、端子部材を樹脂モールド成形によって一体化して構成したものや、リードフレームを屈曲形成することによって構成したもの、さらにはプリント配線基板をベースとしたもの等がある。この中で、放熱性、小型化、コスト等を勘案すると、プリント配線基板をベースとした発光素子搭載用基板が望まれることが多い。
Light emitting elements such as light emitting diodes (LEDs) are used as backlights for mobile phones and liquid crystal televisions. Such a light emitting element is used by being mounted on a light emitting element mounting member.
There are various types of light-emitting element mounting members, for example, those in which terminal members are integrated by resin molding, those in which lead frames are bent, and printed wiring boards. There are things based. Among these, considering heat dissipation, miniaturization, cost, etc., a light emitting element mounting board based on a printed wiring board is often desired.
近年、高輝度に発光する発光素子の需要があり、複数のＬＥＤをモジュール化し輝度を向上させる研究や、ＬＥＤ自身の輝度を向上させる研究が進んでいる。
ＬＥＤをモジュール化し輝度を向上させるために、高密度にＬＥＤを発光素子搭載用基板に実装することが行われている。ＬＥＤは発熱量が少ない発光素子として知られているが、このように高密度化すると無視できない程度の発熱を生じることになる。
In recent years, there has been a demand for light-emitting elements that emit light with high luminance, and research has been progressing to improve the luminance by modularizing a plurality of LEDs and to improve the luminance of the LEDs themselves.
In order to modularize LEDs and improve luminance, LEDs are mounted on a light emitting element mounting substrate at a high density. An LED is known as a light-emitting element that generates a small amount of heat. However, when the density is increased in this manner, the LED generates heat that cannot be ignored.
発光素子等の電子部品からの発熱を放出するための方法として、電子部品搭載用基板にヒートシンク（放熱板）を取り付けることにより、ヒートシンクを介して放熱する方法が採用されている。 As a method for releasing heat generated from an electronic component such as a light emitting element, a method of dissipating heat through the heat sink by attaching a heat sink (heat radiating plate) to the electronic component mounting board is employed.
特許文献１には、半導体素子を搭載するための配線基板とヒートシンクとが、絶縁性接着剤により接着されたパワーモジュールが開示されている。
特許文献２には、樹脂系配線板本体の素子搭載領域に、樹脂系配線板本体及び放熱板を連通する孔を穿設し、この孔に熱伝導性ロッド（金属）を挿入、装着するモジュール用配線基板の製造方法が開示されている。特許文献２には、熱伝導性ロッドの一端面上に素子を搭載し、他端側を放熱板に嵌合することにより、樹脂系配線板本体と放熱板とを一体化することができると記載されている。 Patent Document 2 discloses a module in which a hole for communicating a resin-based wiring board body and a heat radiating plate is formed in an element mounting region of the resin-based wiring board body, and a thermally conductive rod (metal) is inserted and mounted in this hole. A method of manufacturing a wiring board for use is disclosed. In Patent Document 2, when the element is mounted on one end surface of the heat conductive rod and the other end side is fitted to the heat sink, the resin wiring board body and the heat sink can be integrated. Have been described.
近年、電子機器は、小型化及び複雑化が進んでおり、また、振動等が多い環境下でも用いられている。そのため、モジュールには、振動等によっても電子部品搭載用基板及びヒートシンクが分離しない接着性が求められている。 In recent years, electronic devices have been reduced in size and complexity, and are also used in environments where there are many vibrations. Therefore, the module is required to have an adhesive property that prevents the electronic component mounting substrate and the heat sink from being separated by vibration or the like.
特許文献１のように接着剤によって配線基板とヒートシンクとが接着されたモジュールを、振動等が多い環境下、例えば車載用途等の常時振動が発生する環境下で使用する場合、振動等によって接着剤が劣化していく。特に、モジュールの構成要素（接着剤、ヒートシンク及び配線基板等）の固有振動数とモジュール使用環境下の振動（自動車等の振動）とが一致した場合、共振を引き起こし、接着剤の劣化が加速する。さらに、日光やエンジン等の熱による高い環境温度によっても、接着剤の劣化が加速する。その結果、配線基板とヒートシンクとが分離してしまい、充分な放熱性が得られずに故障してしまう問題が生じる。
When the module in which the wiring board and the heat sink are bonded with an adhesive as in
特許文献２には、熱伝導性ロッドを孔に挿入、装着し、樹脂系配線板本体及び放熱板を一体化するとともに、熱的に接合することが記載されているものの、熱伝導性ロッドと放熱板とを接着させる具体的な方法は不明である。また、特許文献２には、接着剤層を介して樹脂系配線板本体及び放熱板を張り合わせた後、熱伝導性ロッドを挿入、装着することも記載されているが、この場合、特許文献１と同様の問題が生じる。
Patent Document 2 describes that a thermally conductive rod is inserted and mounted in a hole, and a resin-based wiring board body and a radiator plate are integrated and thermally bonded. The specific method for bonding the heat sink is unknown. Patent Document 2 also describes that a heat conductive rod is inserted and attached after bonding a resin-based wiring board body and a heat sink via an adhesive layer. In this case,
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、電子部品搭載用基板とヒートシンクとの接着性に優れ、かつ、充分な放熱性を有する電子部品搭載用モジュール、及び、該電子部品搭載用モジュールの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and is an electronic component mounting module having excellent adhesion between the electronic component mounting substrate and the heat sink and having sufficient heat dissipation, and the electronic component mounting. An object is to provide a method for manufacturing a module.
本発明の電子部品搭載用モジュールは、電子部品に電力を供給するための電極層を備えた電子部品搭載用基板と、上記電子部品からの発熱を拡散するヒートシンクとからなる電子部品搭載用モジュールであって、
上記電極層は、絶縁性の樹脂フィルムを挟持する第１導体層と第２導体層とからなり、上記第１導体層側に電子部品搭載領域が設けられ、
上記第２導体層は、絶縁層を介して上記ヒートシンクと接合されるとともに、
上記電極層および上記絶縁層が形成されていない領域に、上記樹脂フィルムを貫通する金属ブロックが設けられ、
上記金属ブロックは、上記ヒートシンクと溶接されている。
The electronic component mounting module of the present invention is an electronic component mounting module comprising an electronic component mounting substrate having an electrode layer for supplying electric power to the electronic component, and a heat sink that diffuses heat generated from the electronic component. There,
The electrode layer comprises a first conductor layer and a second conductor layer that sandwich an insulating resin film, and an electronic component mounting region is provided on the first conductor layer side,
The second conductor layer is bonded to the heat sink via an insulating layer,
In a region where the electrode layer and the insulating layer are not formed, a metal block penetrating the resin film is provided,
The metal block is welded to the heat sink.
本発明の電子部品搭載用モジュールでは、電子部品搭載領域が設けられた電極層とヒートシンクとが絶縁層によって電気的に絶縁された状態で、金属ブロックとヒートシンクとが溶接されている。金属ブロックとヒートシンクとを溶接することにより、接着剤を用いて両者を接着させる場合に比べて、電子部品搭載用基板とヒートシンクとの接着性が高くなり、両者を強固に固定することができる。したがって、振動等が多い環境下で電子機器を使用する場合であっても、ヒートシンクが電子部品搭載用基板から分離することを防ぐことができ、充分な放熱性を確保することができる。また、絶縁層は、基板の表面とヒートシンクの表面とにある微細な凹凸を埋め、熱的な抵抗を抑えるため、放熱効率が増加する。 In the electronic component mounting module of the present invention, the metal block and the heat sink are welded in a state where the electrode layer provided with the electronic component mounting region and the heat sink are electrically insulated by the insulating layer. By welding the metal block and the heat sink, the adhesiveness between the electronic component mounting substrate and the heat sink becomes higher than when both are bonded using an adhesive, and both can be firmly fixed. Therefore, even when the electronic device is used in an environment with a lot of vibrations or the like, the heat sink can be prevented from being separated from the electronic component mounting substrate, and sufficient heat dissipation can be ensured. In addition, the insulating layer fills minute irregularities on the surface of the substrate and the surface of the heat sink and suppresses thermal resistance, so that the heat radiation efficiency is increased.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、上記金属ブロックの周囲には、上記電極層と電気的に絶縁され、上記樹脂フィルムを挟持する第１金属層と第２金属層とからなり、上記第２金属層が上記ヒートシンクと接している外周金属層が設けられていることが好ましい。
この場合、周囲に設けられた外周金属層によって金属ブロックの移動が妨げられて安定するため、電子部品搭載用基板とヒートシンクとをより強固に固定することができる。
In the electronic component mounting module according to the present invention, a periphery of the metal block includes a first metal layer and a second metal layer that are electrically insulated from the electrode layer and sandwich the resin film. It is preferable that an outer peripheral metal layer in which the metal layer is in contact with the heat sink is provided.
In this case, the movement of the metal block is prevented and stabilized by the outer peripheral metal layer provided in the periphery, so that the electronic component mounting substrate and the heat sink can be more firmly fixed.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、上記金属ブロックは、平面視において上記電子部品搭載領域を囲むように複数設けられていることが好ましい。
この場合、電子部品搭載領域を囲むように設けられた複数の金属ブロックがヒートシンクと溶接されているため、電子部品搭載領域を安定にした状態で電子部品搭載用基板とヒートシンクとを固定することができる。
本明細書において、「平面視」とは、基材の主面に垂直な方向に電子部品搭載領域側から電子部品搭載用モジュールを見たときの平面視を意味する。
In the electronic component mounting module of the present invention, it is preferable that a plurality of the metal blocks are provided so as to surround the electronic component mounting region in a plan view.
In this case, since the plurality of metal blocks provided so as to surround the electronic component mounting region are welded to the heat sink, the electronic component mounting substrate and the heat sink can be fixed in a state where the electronic component mounting region is stabilized. it can.
In the present specification, the “plan view” means a plan view when the electronic component mounting module is viewed from the electronic component mounting region side in a direction perpendicular to the main surface of the base material.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、上記樹脂フィルムは、上記電子部品搭載領域に近付くに従って、第１導体層側に向かって凸状に湾曲していることが好ましい。
電子部品搭載用基板の基材は樹脂フィルムからなるため、電子部品搭載用基板はフレキシブルに変形することができる。上記のとおり、電極層および絶縁層が形成されていない領域、すなわち電子部品搭載領域の周囲においては、樹脂フィルムを貫通する金属ブロックがヒートシンクと溶接されている。一方、電子部品搭載領域においては、電極層とヒートシンクとの間に絶縁層が設けられている。そのため、電子部品搭載用基板とヒートシンクとを押さえつけながら金属ブロックとヒートシンクとを溶接することにより、金属ブロックとヒートシンクとの間の接合層で相互拡散が起こり、金属ブロックとヒートシンクとの密着性を高めることができる。そして、溶接された後の樹脂フィルムは、金属ブロックに引っ張られ、絶縁層の厚みの分だけ凸状に湾曲することになる。
可撓性を有する物体が湾曲した場合、弾性力により平坦になろうとする。そのため、絶縁層によって凸状に湾曲した樹脂フィルムには、凸状を打ち消して平坦になろうとする力が働いている。すなわち、絶縁層によって樹脂フィルムを凸状に湾曲させることで、樹脂フィルムにはヒートシンクを押さえつけようとする力が働き、絶縁層を介して電子部品搭載用基板とヒートシンクとを強く密着させることができる。
その結果、電子部品からの発熱が伝導する電極層とヒートシンクとを密着させることができ、モジュールの放熱性を向上させることができる。
In the electronic component mounting module of the present invention, it is preferable that the resin film bends in a convex shape toward the first conductor layer as it approaches the electronic component mounting region.
Since the base material of the electronic component mounting substrate is made of a resin film, the electronic component mounting substrate can be flexibly deformed. As described above, in the area where the electrode layer and the insulating layer are not formed, that is, around the electronic component mounting area, the metal block that penetrates the resin film is welded to the heat sink. On the other hand, in the electronic component mounting region, an insulating layer is provided between the electrode layer and the heat sink. Therefore, when the metal block and the heat sink are welded while pressing the electronic component mounting board and the heat sink, mutual diffusion occurs in the bonding layer between the metal block and the heat sink, thereby improving the adhesion between the metal block and the heat sink. be able to. Then, the resin film after being welded is pulled by the metal block, and is curved in a convex shape by the thickness of the insulating layer.
When a flexible object is curved, it tends to become flat due to elastic force. For this reason, the resin film curved in a convex shape by the insulating layer has a force acting to cancel the convex shape and become flat. That is, by bending the resin film in a convex shape by the insulating layer, a force to press the heat sink acts on the resin film, and the electronic component mounting substrate and the heat sink can be strongly adhered through the insulating layer. .
As a result, the electrode layer through which heat generated from the electronic component is conducted can be brought into close contact with the heat sink, and the heat dissipation of the module can be improved.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、上記ヒートシンクは、アルミニウムからなることが好ましい。
アルミニウムは熱伝導性の高い金属であるため、モジュールの放熱性を向上させることができる。
In the electronic component mounting module of the present invention, the heat sink is preferably made of aluminum.
Since aluminum is a metal having high thermal conductivity, the heat dissipation of the module can be improved.
上記ヒートシンクがアルミニウムからなる場合、上記金属ブロックと上記ヒートシンクとの間には、溶接によって形成された接合層が設けられ、上記接合層は、Ｂｅ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｐｔ，Ａｕからなる群より選択される１種又は２種以上の金属からなることが好ましい。特に、上記接合層は、ＣｕとＡｌとの合金を少なくとも含むことが好ましい。
ベリリウム（Ｂｅ）等の金属はアルミニウム（Ａｌ）との溶接性に優れるため、電子部品搭載用基板とヒートシンクとの接着性を高めることができる。特に、上記接合層が銅（Ｃｕ）とアルミニウム（Ａｌ）との合金を含む場合、電子部品搭載用基板とヒートシンクとの接着性に加えて、モジュールの放熱性も向上させることができる。
When the heat sink is made of aluminum, a bonding layer formed by welding is provided between the metal block and the heat sink, and the bonding layer includes Be, Mg, Al, Si, Ti, Fe, Ni, It is preferably made of one or more metals selected from the group consisting of Cu, Ge, Zr, Mo, Pd, Ag, Sn, Ta, W, Re, Pt, and Au. In particular, the bonding layer preferably includes at least an alloy of Cu and Al.
Since a metal such as beryllium (Be) is excellent in weldability with aluminum (Al), the adhesion between the electronic component mounting substrate and the heat sink can be improved. In particular, when the bonding layer includes an alloy of copper (Cu) and aluminum (Al), in addition to the adhesion between the electronic component mounting substrate and the heat sink, the heat dissipation of the module can be improved.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいては、上記電極層が形成されている領域に、上記第１導体層と上記第２導体層とを電気的に接続し、上記ヒートシンクとは上記絶縁層によって絶縁されている放熱用金属ブロックが設けられていることが好ましい。
電極層が形成されている領域に設けられる金属ブロック（放熱用金属ブロック）は、電子部品から発生した熱をヒートシンクへ放熱するための経路として機能するため、モジュールの放熱性をさらに向上させることができる。特に、めっき等のケミカルプロセスを経てスルーホール内に形成されるフィルドビアと異なり、金属ブロックは化学的反応によるボイド等のミクロ的な欠陥を生じないため、熱伝導性が高く、モジュールの放熱性に優れる。
In the electronic component mounting module of the present invention, the first conductor layer and the second conductor layer are electrically connected to the region where the electrode layer is formed, and is insulated from the heat sink by the insulating layer. It is preferable that a heat-dissipating metal block is provided.
The metal block (heat radiating metal block) provided in the region where the electrode layer is formed functions as a path for radiating the heat generated from the electronic component to the heat sink, so that the heat dissipation of the module can be further improved. it can. In particular, unlike filled vias that are formed in through-holes through a chemical process such as plating, metal blocks do not cause microscopic defects such as voids due to chemical reactions, so they have high thermal conductivity and are effective in module heat dissipation. Excellent.
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法は、電子部品に電力を供給するための電極層を備えた電子部品搭載用基板と、上記電子部品からの発熱を拡散するヒートシンクとからなる電子部品搭載用モジュールの製造方法であって、
絶縁性の樹脂フィルムを挟持する第１導体層と第２導体層とからなり、上記第１導体層側に電子部品搭載領域が設けられる電極層を形成する電極層形成工程と、
上記電極層が形成されていない領域または上記電極層とならない領域に、上記樹脂フィルムを貫通する金属ブロックを配設する金属ブロック配設工程と、
上記第２導体層を、絶縁層を介して上記ヒートシンクと接合する第２導体層接合工程と、
上記金属ブロックと上記ヒートシンクとを溶接する金属ブロック溶接工程とを含む。
An electronic component mounting module manufacturing method according to the present invention includes an electronic component mounting substrate having an electrode layer for supplying power to the electronic component, and a heat sink that diffuses heat generated from the electronic component. A module manufacturing method,
An electrode layer forming step of forming an electrode layer comprising a first conductor layer and a second conductor layer sandwiching an insulating resin film, wherein an electronic component mounting region is provided on the first conductor layer side;
A metal block disposing step of disposing a metal block penetrating the resin film in a region where the electrode layer is not formed or a region where the electrode layer is not formed;
A second conductor layer joining step for joining the second conductor layer to the heat sink via an insulating layer;
A metal block welding step of welding the metal block and the heat sink.
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法では、電子部品搭載領域が設けられる電極層とヒートシンクとが絶縁層によって電気的に絶縁された状態で、金属ブロックとヒートシンクとを溶接する。そのため、接着剤を用いて両者を接着させる場合に比べて、電子部品搭載用基板とヒートシンクとの接着性が高くなり、両者を強固に固定することができる。したがって、本発明の製造方法により製造された電子部品搭載用モジュールは、振動等が多い環境下で電子機器を使用する場合であっても、ヒートシンクが電子部品搭載用基板から分離することを防ぐことができ、充分な放熱性を確保することができる。そして、絶縁層は、基板の表面とヒートシンクの表面とにある微細な凹凸を埋め、熱的な抵抗を抑えるため、放熱効率が増加する。また、電子部品搭載領域がヒートシンクと絶縁されていることによって、溶接時には電流や熱等が電子部品搭載領域へ流れ込まないため、電子部品搭載領域をマイグレーションや熱ショックによる衝撃から保護することができる。 In the electronic component mounting module manufacturing method of the present invention, the metal block and the heat sink are welded in a state where the electrode layer provided with the electronic component mounting region and the heat sink are electrically insulated by the insulating layer. Therefore, compared with the case where both are adhere | attached using an adhesive agent, the adhesiveness of the electronic component mounting board | substrate and a heat sink becomes high, and both can be fixed firmly. Therefore, the electronic component mounting module manufactured by the manufacturing method of the present invention prevents the heat sink from being separated from the electronic component mounting substrate even when the electronic device is used in an environment with a lot of vibrations. And sufficient heat dissipation can be secured. And since an insulating layer fills the fine unevenness | corrugation in the surface of a board | substrate and the surface of a heat sink, and suppresses thermal resistance, heat dissipation efficiency increases. Further, since the electronic component mounting area is insulated from the heat sink, current, heat, and the like do not flow into the electronic component mounting area during welding, so that the electronic component mounting area can be protected from an impact caused by migration or heat shock.
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、上記金属ブロック溶接工程では、上記金属ブロックと上記ヒートシンクとを超音波溶接により溶接してもよいし、上記金属ブロックと上記ヒートシンクとを抵抗溶接により溶接してもよい。
上記の溶接方法を採用することにより、金属ブロックとヒートシンクとを容易に溶接することができる。
In the method for manufacturing an electronic component mounting module of the present invention, in the metal block welding step, the metal block and the heat sink may be welded by ultrasonic welding, or the metal block and the heat sink may be welded by resistance welding. You may weld.
By adopting the above welding method, the metal block and the heat sink can be easily welded.
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、上記金属ブロック溶接工程後の上記樹脂フィルムは、上記電子部品搭載領域から近付くに従って、第１導体層側に向かって凸状に湾曲していることが好ましい。
上記のとおり、電子部品搭載用基板の基材は樹脂フィルムからなるため、電子部品搭載用基板をフレキシブルに変形させることができる。そのため、電極層とヒートシンクとの間に絶縁層を設け、電子部品搭載用基板とヒートシンクとを押さえつけながら金属ブロックとヒートシンクとを溶接することにより、金属ブロックとヒートシンクとの間の接合層で相互拡散が起こり、金属ブロックとヒートシンクとの接着性を高めることができる。そして、溶接された後の樹脂フィルムは、金属ブロックに引っ張られ、絶縁層の厚みの分だけ凸状に湾曲することになる。これにより、樹脂フィルムは平坦になろうとするため、ヒートシンクを押さえつけようとする力が働き、絶縁層を介して電子部品搭載用基板とヒートシンクとを強く密着させることができる。
その結果、電子部品からの発熱が伝導する電極層とヒートシンクとを密着させることができ、モジュールの放熱性を向上させることができる。
In the method for manufacturing an electronic component mounting module according to the present invention, the resin film after the metal block welding step is curved in a convex shape toward the first conductor layer as it approaches the electronic component mounting region. Is preferred.
As described above, since the base material of the electronic component mounting substrate is made of a resin film, the electronic component mounting substrate can be flexibly deformed. For this reason, an insulating layer is provided between the electrode layer and the heat sink, and the metal block and the heat sink are welded while pressing the electronic component mounting board and the heat sink, thereby causing mutual diffusion in the bonding layer between the metal block and the heat sink. This can improve the adhesion between the metal block and the heat sink. Then, the resin film after being welded is pulled by the metal block, and is curved in a convex shape by the thickness of the insulating layer. Thereby, since the resin film tends to become flat, a force for pressing the heat sink works, and the electronic component mounting substrate and the heat sink can be strongly adhered to each other through the insulating layer.
As a result, the electrode layer through which heat generated from the electronic component is conducted can be brought into close contact with the heat sink, and the heat dissipation of the module can be improved.
（発明の詳細な説明）
以下、本発明について具体的に説明する。本発明は、以下の記載に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。
(Detailed description of the invention)
Hereinafter, the present invention will be specifically described. The present invention is not limited to the following description, and can be appropriately modified and applied without departing from the scope of the present invention.
［電子部品搭載用モジュール］
本発明の電子部品搭載用モジュールは、電子部品に電力を供給するための電極層を備えた電子部品搭載用基板と、上記電子部品からの発熱を拡散するヒートシンクとからなる。
[Electronic component mounting module]
The electronic component mounting module of the present invention includes an electronic component mounting substrate having an electrode layer for supplying electric power to the electronic component, and a heat sink that diffuses heat generated from the electronic component.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、電子部品搭載用基板は、電極層に加えて絶縁性の樹脂フィルムを備える。電極層は、樹脂フィルムを挟持する第１導体層と第２導体層とからなり、第１導体層側に電子部品搭載領域が設けられている。 In the electronic component mounting module of the present invention, the electronic component mounting substrate includes an insulating resin film in addition to the electrode layer. The electrode layer includes a first conductor layer and a second conductor layer that sandwich the resin film, and an electronic component mounting region is provided on the first conductor layer side.
電子部品搭載領域とは、電子部品搭載用基板上のうち、電子部品を搭載する予定の領域を意味する。具体的には、電子部品搭載用基板上に電子部品を搭載した場合、電子部品搭載用基板の上面のうち電子部品と平面視で重なる領域が電子部品搭載領域に対応する。 The electronic component mounting area means an area on the electronic component mounting board where electronic components are to be mounted. Specifically, when an electronic component is mounted on the electronic component mounting board, a region of the upper surface of the electronic component mounting board that overlaps the electronic component in plan view corresponds to the electronic component mounting region.
本発明の電子部品搭載用モジュールは、電子部品搭載用基板とヒートシンクとの間に絶縁層を備える。具体的には、第２導体層は、絶縁層を介してヒートシンクと接合される。このように、本発明の電子部品搭載用モジュールにおいては、電極層とヒートシンクとが電気的に絶縁されている。 The electronic component mounting module of the present invention includes an insulating layer between the electronic component mounting substrate and the heat sink. Specifically, the second conductor layer is bonded to the heat sink via the insulating layer. Thus, in the electronic component mounting module of the present invention, the electrode layer and the heat sink are electrically insulated.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいては、電極層および絶縁層が形成されていない領域に、樹脂フィルムを貫通する金属ブロックが設けられ、金属ブロックは、ヒートシンクと溶接されている。すなわち、電子部品搭載領域が設けられた電極層とヒートシンクとが絶縁層によって電気的に絶縁された状態で、金属ブロックとヒートシンクとが溶接されている。
金属ブロックが貫通する樹脂フィルムは、電極層の第１導体層および第２導体層が挟持する樹脂フィルムと共通するものである。
In the electronic component mounting module of the present invention, a metal block that penetrates the resin film is provided in a region where the electrode layer and the insulating layer are not formed, and the metal block is welded to the heat sink. That is, the metal block and the heat sink are welded in a state where the electrode layer provided with the electronic component mounting region and the heat sink are electrically insulated by the insulating layer.
The resin film through which the metal block penetrates is the same as the resin film sandwiched between the first conductor layer and the second conductor layer of the electrode layer.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、金属ブロックとヒートシンクとの間には、溶接によって形成された接合層が設けられていることが好ましい。 In the electronic component mounting module of the present invention, it is preferable that a bonding layer formed by welding is provided between the metal block and the heat sink.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、金属ブロックの周囲には、電極層と電気的に絶縁され、樹脂フィルムを挟持する第１金属層と第２金属層とからなり、第２金属層がヒートシンクと接している外周金属層が設けられていることが好ましい。
この場合、金属ブロックは、第１金属層、樹脂フィルムおよび第２金属層を貫通する孔に嵌入されていることがより好ましい。
外周金属層の第１金属層および第２金属層は、それぞれ、電極層の第１導体層および第２導体層と同じ側に位置する。また、外周金属層の第１金属層および第２金属層が挟持する樹脂フィルムは、電極層の第１導体層および第２導体層が挟持する樹脂フィルムと共通するものである。
In the electronic component mounting module of the present invention, the metal block is surrounded by a first metal layer and a second metal layer that are electrically insulated from the electrode layer and sandwich the resin film, and the second metal layer is a heat sink. It is preferable that an outer peripheral metal layer in contact with is provided.
In this case, the metal block is more preferably fitted into a hole penetrating the first metal layer, the resin film, and the second metal layer.
The first metal layer and the second metal layer of the outer peripheral metal layer are located on the same side of the electrode layer as the first conductor layer and the second conductor layer, respectively. The resin film sandwiched between the first metal layer and the second metal layer of the outer peripheral metal layer is the same as the resin film sandwiched between the first conductor layer and the second conductor layer of the electrode layer.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、外周金属層の第２金属層とヒートシンクとは接着層を介していてもよい。その際、金属ブロックとヒートシンクとの溶接を阻害しないように、溶接箇所には接着層がないことが好ましい。また、電子部品搭載領域を湾曲状にするためには、接着層は絶縁層よりも薄い必要がある。 In the electronic component mounting module of the present invention, the second metal layer of the outer peripheral metal layer and the heat sink may be via an adhesive layer. In that case, it is preferable that there is no adhesion layer in the welding location so as not to hinder the welding of the metal block and the heat sink. Further, in order to make the electronic component mounting region curved, the adhesive layer needs to be thinner than the insulating layer.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、樹脂フィルムは、電子部品搭載領域に近付くに従って、第１導体層側に向かって凸状に湾曲していることが好ましい。
電子部品搭載用基板とヒートシンクとを押さえつけながら金属ブロックとヒートシンクとを溶接すると、上述のように、金属ブロックがヒートシンクと溶接された後の樹脂フィルムは、金属ブロックに引っ張られ、絶縁層の厚みの分だけ凸状に湾曲することになる。これにより、樹脂フィルムは平坦になろうとするため、ヒートシンクを押さえつけようとする力が働き、絶縁層を介して電子部品搭載用基板とヒートシンクとを強く密着させることができる。
その結果、電子部品からの発熱が伝導する電極層とヒートシンクとを密着させることができ、モジュールの放熱性を向上させることができる。
In the electronic component mounting module of the present invention, it is preferable that the resin film bends in a convex shape toward the first conductor layer as it approaches the electronic component mounting region.
When the metal block and the heat sink are welded while pressing the electronic component mounting board and the heat sink, the resin film after the metal block is welded to the heat sink is pulled by the metal block as described above, and the thickness of the insulating layer is reduced. It will be curved in a convex shape. Thereby, since the resin film tends to become flat, a force for pressing the heat sink works, and the electronic component mounting substrate and the heat sink can be strongly adhered to each other through the insulating layer.
As a result, the electrode layer through which heat generated from the electronic component is conducted can be brought into close contact with the heat sink, and the heat dissipation of the module can be improved.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、樹脂フィルムが上記のように凸状に湾曲している場合、金属ブロックから電子部品搭載領域に向かって、樹脂フィルムがヒートシンクから離れるような勾配を樹脂フィルムが有していれば、湾曲の形状は特に限定されない。例えば、電子部品搭載領域下の樹脂フィルムは平坦であってもよい。この場合、電子部品搭載領域に電子部品を容易に搭載することができる。 In the electronic component mounting module of the present invention, when the resin film is convexly curved as described above, the resin film has a gradient that separates the resin film from the heat sink from the metal block toward the electronic component mounting region. If it has, the shape of the curve is not particularly limited. For example, the resin film under the electronic component mounting area may be flat. In this case, the electronic component can be easily mounted in the electronic component mounting area.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいては、電極層が形成されている領域に、第１導体層と第２導体層とを電気的に接続し、ヒートシンクとは絶縁層によって絶縁されている放熱用金属ブロックが設けられていることが好ましい。
この場合、放熱用金属ブロックは、第１導体層、樹脂フィルムおよび第２導体層を貫通する孔に嵌入されていることがより好ましい。
In the electronic component mounting module of the present invention, the first conductor layer and the second conductor layer are electrically connected to the region where the electrode layer is formed, and the heat sink is insulated by the insulating layer. A metal block is preferably provided.
In this case, the metal block for heat dissipation is more preferably fitted in a hole penetrating the first conductor layer, the resin film, and the second conductor layer.
電子部品搭載用モジュールの構成について、さらに詳述する。
図１は、本発明の電子部品搭載用モジュールの一例を模式的に示す断面図である。
図１に示す電子部品搭載用モジュール１は、電極層１５を備えた電子部品搭載用基板１０と、ヒートシンク２０とからなる。
電極層１５は、樹脂フィルム１３を挟持する第１導体層１１と第２導体層１２とからなり、第１導体層１１側に電子部品搭載領域Ｓが設けられている。
第２導体層１２は、絶縁層３０を介してヒートシンク２０と接合されている。
The configuration of the electronic component mounting module will be further described in detail.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of an electronic component mounting module according to the present invention.
The electronic
The
The
電極層１５および絶縁層３０が形成されていない領域に、樹脂フィルム１３を貫通する金属ブロック４０が設けられている。金属ブロック４０は、ヒートシンク２０と溶接されている。
金属ブロック４０とヒートシンク２０との間には、溶接によって形成された接合層４０Ａが設けられている。
A
Between the
金属ブロック４０の周囲には、電極層１５と電気的に絶縁され、樹脂フィルム１３を挟持する第１金属層４１と第２金属層４２とからなる外周金属層４５が設けられている。外周金属層４５の第２金属層４２は、ヒートシンク２０と接している。図１では、金属ブロック４０は、第１金属層４１、樹脂フィルム１３および第２金属層４２を貫通する孔に嵌入されている。
Around the
樹脂フィルム１３は、電子部品搭載領域Ｓに近付くに従って、第１導体層１１側に向かって凸状に湾曲している。図１では、電子部品搭載領域Ｓ下の樹脂フィルム１３が平坦である。
As the
電極層１５が形成されている領域に、第１導体層１１と第２導体層１２とを電気的に接続し、ヒートシンク２０とは絶縁層によって絶縁されている放熱用金属ブロック５０が設けられている。図１では、放熱用金属ブロック５０は、第１導体層１１、樹脂フィルム１３および第２導体層１２を貫通する孔に嵌入されている。
In the region where the
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、絶縁性の樹脂フィルムの構成材料は特に限定されないが、柔軟性を備える絶縁樹脂であることが好ましい。このような絶縁樹脂としては、ポリイミド、ガラスエポキシ等が挙げられる。これらの中では、ポリイミドであることが好ましい。ポリイミドは柔軟性と絶縁性との双方を兼ね備えるため、充分な絶縁性を確保しつつ、用途に応じて樹脂フィルムを変形させることができる。特に、絶縁樹脂がポリイミドであると、樹脂フィルムが上記のように凸状に湾曲しやすくなり、電子部品搭載用基板とヒートシンクとを強く密着させることができる。 In the electronic component mounting module of the present invention, the constituent material of the insulating resin film is not particularly limited, but is preferably an insulating resin having flexibility. Examples of such an insulating resin include polyimide and glass epoxy. Among these, polyimide is preferable. Since polyimide has both flexibility and insulating properties, the resin film can be deformed depending on the application while ensuring sufficient insulating properties. In particular, when the insulating resin is polyimide, the resin film is easily curved in a convex shape as described above, and the electronic component mounting substrate and the heat sink can be strongly adhered to each other.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、絶縁性の樹脂フィルムの厚さは特に限定されないが、３０〜７０μｍであることが好ましい。 In the electronic component mounting module of the present invention, the thickness of the insulating resin film is not particularly limited, but is preferably 30 to 70 μm.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、電極層の第１導体層および第２導体層の構成材料は特に限定されないが、銅、ニッケル等であることが好ましい。
これらの構成材料は、電気伝導率が良好であり、導体として適している。
In the electronic component mounting module of the present invention, the constituent materials of the first conductor layer and the second conductor layer of the electrode layer are not particularly limited, but are preferably copper, nickel or the like.
These constituent materials have good electrical conductivity and are suitable as conductors.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、電極層の第１導体層および第２導体層の厚さは特に限定されないが、絶縁性の樹脂フィルムよりも厚いことが好ましく、例えば１０〜３００μｍであることが好ましい。 In the electronic component mounting module of the present invention, the thickness of the first conductor layer and the second conductor layer of the electrode layer is not particularly limited, but is preferably thicker than the insulating resin film, for example, 10 to 300 μm. Is preferred.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、金属ブロックの周囲に外周金属層が設けられている場合、外周金属層の第１金属層および第２金属層の構成材料および厚さは、電極層の第１導体層および第２導体層とそれぞれ同じであることが好ましい。 In the electronic component mounting module of the present invention, when the outer peripheral metal layer is provided around the metal block, the constituent materials and thicknesses of the first metal layer and the second metal layer of the outer peripheral metal layer are the same as those of the electrode layer. The first conductor layer and the second conductor layer are preferably the same.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、絶縁層の構成材料は、電極層とヒートシンクとを電気的に絶縁できる限り特に限定されないが、ポリイミドテープ等の電子部品からの発熱温度にも耐えうる絶縁テープであることが好ましい。絶縁テープは、両面接着テープであることが好ましい。絶縁層として絶縁テープを用いることにより、電極層の第２導体層とヒートシンクとを容易に接着することができる。また、絶縁層として、接着性のある絶縁性グリースや、絶縁性セラミック接着剤を用いてもよい。 In the electronic component mounting module of the present invention, the constituent material of the insulating layer is not particularly limited as long as the electrode layer and the heat sink can be electrically insulated, but the insulating tape can withstand the heat generation temperature from the electronic component such as polyimide tape. It is preferable that The insulating tape is preferably a double-sided adhesive tape. By using an insulating tape as the insulating layer, the second conductor layer of the electrode layer and the heat sink can be easily bonded. Further, as the insulating layer, an adhesive insulating grease or an insulating ceramic adhesive may be used.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、絶縁層の厚さは特に限定されないが、１０〜４００μｍであることが好ましく、２０〜２００μｍがより好ましく、３０〜１３０μｍがさらに好ましい。絶縁層の厚さが１０μｍ未満であると絶縁層が薄すぎるため、基板に凸部が形成されず、ヒートシンクに対して基板を押さえつけようとする力が発生しない。絶縁層の厚さが４００μｍより大きいと、熱抵抗が大きくなってしまい、ヒートシンクへ熱が効率良く伝わらなくなり、放熱性能が悪くなる。 In the electronic component mounting module of the present invention, the thickness of the insulating layer is not particularly limited, but is preferably 10 to 400 μm, more preferably 20 to 200 μm, and still more preferably 30 to 130 μm. When the thickness of the insulating layer is less than 10 μm, since the insulating layer is too thin, no convex portion is formed on the substrate, and no force is generated to press the substrate against the heat sink. When the thickness of the insulating layer is larger than 400 μm, the thermal resistance increases, heat is not efficiently transferred to the heat sink, and the heat dissipation performance is deteriorated.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、第２導体層の全面が絶縁層と接していることが好ましいが、第２導体層の一部が絶縁層と接していなくてもよい。 In the electronic component mounting module of the present invention, it is preferable that the entire surface of the second conductor layer is in contact with the insulating layer, but a part of the second conductor layer may not be in contact with the insulating layer.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、電極層の第２導体層とヒートシンクとを接合する方法は特に限定されないが、上記のように、ポリイミドテープ等の絶縁テープを絶縁層として用いて両者を接着する方法が好ましい。また、接着性のある絶縁性グリースや絶縁性セラミック接着剤を用いる場合、マスクなどで必要箇所のみに塗布した後、基板とヒートシンクとを密着させ、乾燥やリフロー炉などで固着させることが好ましい。 In the electronic component mounting module of the present invention, the method for joining the second conductor layer of the electrode layer and the heat sink is not particularly limited, but as described above, using an insulating tape such as a polyimide tape as the insulating layer, the two are bonded together. Is preferred. Further, when using an insulating grease or an insulating ceramic adhesive having adhesiveness, it is preferable that the substrate and the heat sink are adhered to each other only after being applied with a mask or the like, and fixed in a drying or reflow oven.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、ヒートシンクの構成材料は、熱伝導率の高い材料であれば特に限定されないが、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等の金属が挙げられる。これらの中では、軽量であるアルミニウムが好ましい。現在の電子機器や電子部品においては小型化や持ち運び性も重要な要素であり、軽量であることで例えば自動車などでは燃費に有効に働く。 In the electronic component mounting module of the present invention, the constituent material of the heat sink is not particularly limited as long as it has a high thermal conductivity, and examples thereof include metals such as aluminum, aluminum alloy, copper, and copper alloy. Among these, lightweight aluminum is preferable. In current electronic devices and electronic parts, miniaturization and portability are also important factors, and the light weight effectively works for fuel consumption in automobiles, for example.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、金属ブロックの構成材料は特に限定されないが、ヒートシンクとの溶接性に優れる材料であることが好ましい。
例えば、ヒートシンクがアルミニウム（Ａｌ）からなる場合、金属ブロックは、Ｂｅ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｐｔ，Ａｕからなる群より選択される１種又は２種以上の金属からなることが好ましい。これらの中では、熱伝導率にも優れる銅（Ｃｕ）が好ましい。
In the electronic component mounting module of the present invention, the constituent material of the metal block is not particularly limited, but is preferably a material excellent in weldability with the heat sink.
For example, when the heat sink is made of aluminum (Al), the metal blocks are Be, Mg, Al, Si, Ti, Fe, Ni, Cu, Ge, Zr, Mo, Pd, Ag, Sn, Ta, W, Re, It is preferably made of one or more metals selected from the group consisting of Pt and Au. In these, the copper (Cu) which is excellent also in heat conductivity is preferable.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、ヒートシンクがアルミニウムからなる場合、金属ブロックとヒートシンクとの間に設けられる接合層は、Ｂｅ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｐｔ，Ａｕからなる群より選択される１種又は２種以上の金属からなることが好ましい。特に、上記接合層は、ＣｕとＡｌとの合金を少なくとも含むことが好ましい。 In the electronic component mounting module of the present invention, when the heat sink is made of aluminum, the bonding layer provided between the metal block and the heat sink is Be, Mg, Al, Si, Ti, Fe, Ni, Cu, Ge, Zr. , Mo, Pd, Ag, Sn, Ta, W, Re, Pt, and preferably selected from the group consisting of two or more metals selected from the group consisting of Au. In particular, the bonding layer preferably includes at least an alloy of Cu and Al.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、金属ブロックの形状は特に限定されないが、底面（表面）が平坦な形状であることが好ましい。このような形状としては、例えば、円柱、四角柱、六角柱、八角柱等が挙げられる。特に四角柱が好ましく、円柱、六角柱、八角柱と比較して、四角柱の金属ブロックは周方向に回転しにくいため、金属ブロックの接続信頼性が高くなる。 In the electronic component mounting module of the present invention, the shape of the metal block is not particularly limited, but the bottom surface (surface) is preferably flat. Examples of such a shape include a cylinder, a quadrangular column, a hexagonal column, and an octagonal column. In particular, a quadrangular column is preferable, and the metal block of the quadrangular column is difficult to rotate in the circumferential direction as compared with a cylinder, a hexagonal column, and an octagonal column, so that the connection reliability of the metal block is increased.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、金属ブロックの周囲に外周金属層が設けられている場合、金属ブロックは、第１金属層側から第２金属層側に向かって断面積が小さくなるテーパー形状を有していてもよい。
金属ブロックとヒートシンクとが溶接されると、金属ブロックはヒートシンク側に引っ張られる。そのため、金属ブロックが上記テーパー形状を有していると、金属ブロックが電子部品搭載用基板から分離し抜け落ちにくくなる。
In the electronic component mounting module of the present invention, when an outer peripheral metal layer is provided around the metal block, the metal block has a tapered shape whose cross-sectional area decreases from the first metal layer side to the second metal layer side. You may have.
When the metal block and the heat sink are welded, the metal block is pulled toward the heat sink. For this reason, when the metal block has the above tapered shape, the metal block is separated from the electronic component mounting board and hardly falls off.
本明細書において、「金属ブロックの断面積」とは、樹脂フィルムの主面に平行な方向の金属ブロックの断面積を意味する。 In the present specification, the “cross-sectional area of the metal block” means a cross-sectional area of the metal block in a direction parallel to the main surface of the resin film.
上記形状の金属ブロックをさらに詳述すると、図２に示す金属ブロック１４０は、第１金属層４１側から第２金属層４２側に向かって断面積が小さくなるテーパー形状を有している。
More specifically, the
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、金属ブロックの周囲に外周金属層が設けられている場合、金属ブロックは第１金属層から突出していてもよい。この場合、第１金属層から突出した金属ブロックの断面積は、外周金属層内の金属ブロックの断面積よりも大きいことが好ましい。なお、金属ブロックは、上記テーパー形状を有していてもよい。
金属ブロックとヒートシンクとが溶接されると、金属ブロックはヒートシンク側に引っ張られる。そのため、第１金属層から突出した金属ブロックの断面積が大きいと、この部分が、金属ブロックが電子部品搭載用基板から分離し抜け落ちることを防ぐアンカーとして機能する。
In the electronic component mounting module of the present invention, when an outer peripheral metal layer is provided around the metal block, the metal block may protrude from the first metal layer. In this case, the cross-sectional area of the metal block protruding from the first metal layer is preferably larger than the cross-sectional area of the metal block in the outer peripheral metal layer. The metal block may have the above tapered shape.
When the metal block and the heat sink are welded, the metal block is pulled toward the heat sink. Therefore, when the cross-sectional area of the metal block protruding from the first metal layer is large, this portion functions as an anchor that prevents the metal block from separating and falling off from the electronic component mounting substrate.
上記形状の金属ブロックをさらに詳述すると、図３に示す金属ブロック２４０は、第１金属層４１から突出しており、第１金属層４１から突出した金属ブロックの断面積は、外周金属層４５内の金属ブロックの断面積よりも大きい。
More specifically, the
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、金属ブロックの周囲に外周金属層が設けられている場合、金属ブロックは第２金属層から突出していてもよい。この場合、第２金属層から突出した金属ブロックの断面積は、外周金属層内の金属ブロックの断面積よりも大きくてもよい。また、金属ブロックは第１金属層から突出していてもよく、突出していなくてもよい。なお、金属ブロックは、上記テーパー形状を有していてもよい。
金属ブロックが第２金属層から突出していると、溶接の際に視認性がよくなり、金属ブロックとヒートシンクとを溶接しやすくなる。また、第２金属層から突出した金属ブロックの断面積が外周金属層内の金属ブロックの断面積よりも大きい場合、金属ブロックの溶接面積が大きくなるため、ヒートシンクとの接合強度が強くなる。
In the electronic component mounting module of the present invention, when an outer peripheral metal layer is provided around the metal block, the metal block may protrude from the second metal layer. In this case, the cross-sectional area of the metal block protruding from the second metal layer may be larger than the cross-sectional area of the metal block in the outer peripheral metal layer. Moreover, the metal block may protrude from the first metal layer or may not protrude. The metal block may have the above tapered shape.
When the metal block protrudes from the second metal layer, visibility is improved during welding, and the metal block and the heat sink are easily welded. In addition, when the cross-sectional area of the metal block protruding from the second metal layer is larger than the cross-sectional area of the metal block in the outer metal layer, the weld area of the metal block is increased, so that the bonding strength with the heat sink is increased.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、金属ブロックの個数および配置は特に限定されないが、平面視において電子部品搭載領域を囲むように複数の金属ブロックが設けられていることが好ましい。
例えば、平面視において、１組（２個）の金属ブロックが電子部品搭載領域を挟むように設けられていてもよいし、３個以上の金属ブロックが電子部品搭載領域を囲むように設けられていてもよい。また、金属ブロックごと個別に複数の外周金属層を有していてもよいし、複数の金属ブロックが同じ外周金属層を共有していてもよい。
In the electronic component mounting module of the present invention, the number and arrangement of the metal blocks are not particularly limited, but it is preferable that a plurality of metal blocks are provided so as to surround the electronic component mounting region in plan view.
For example, in plan view, one set (two pieces) of metal blocks may be provided so as to sandwich the electronic component mounting area, or three or more metal blocks may be provided so as to surround the electronic component mounting area. May be. Moreover, you may have a some outer periphery metal layer individually for every metal block, and the some metal block may share the same outer periphery metal layer.
金属ブロックの配置について、さらに詳述する。
図４（ａ）〜図４（ｄ）は、金属ブロックの配置の例を模式的に示す平面図である。
図４（ａ）では、１組（２個）の金属ブロック４０が電子部品搭載領域Ｓを挟むように設けられている。
図４（ｂ）および図４（ｃ）では、４個の金属ブロック４０が電子部品搭載領域Ｓを囲むように設けられている。
図４（ｄ）では、８個の金属ブロック４０が電子部品搭載領域Ｓを囲むように設けられている。
The arrangement of the metal block will be further described in detail.
FIG. 4A to FIG. 4D are plan views schematically showing examples of arrangement of metal blocks.
In FIG. 4A, one set (two pieces) of metal blocks 40 are provided so as to sandwich the electronic component mounting region S.
4B and 4C, four
In FIG. 4D, eight
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、電子部品搭載領域を囲むように複数の金属ブロックが設けられている場合、金属ブロックの形状および大きさはすべて同じであることが好ましいが、一部が異なっていてもよい。金属ブロックの形状又は大きさが一部異なっている場合、異なっている金属ブロックをアライメントマークとして利用することで、金属ブロックの位置精度を向上できる。 In the electronic component mounting module of the present invention, when a plurality of metal blocks are provided so as to surround the electronic component mounting region, it is preferable that the shapes and sizes of the metal blocks are all the same, but some are different. It may be. When the shape or size of the metal block is partially different, the position accuracy of the metal block can be improved by using the different metal block as an alignment mark.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、電子部品搭載領域を囲むように複数の金属ブロックが設けられている場合、すべての金属ブロックの周囲に上記外周金属層が設けられていることが好ましい。 In the electronic component mounting module of the present invention, when a plurality of metal blocks are provided so as to surround the electronic component mounting region, it is preferable that the outer peripheral metal layer is provided around all the metal blocks.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、電極層が形成されている領域に放熱用金属ブロックが設けられている場合、放熱用金属ブロックの構成材料は特に限定されないが、ヒートシンクと溶接される金属ブロックと同じ材料であることが好ましく、電気伝導率および熱伝導率に優れる銅であることがより好ましい。 In the electronic component mounting module of the present invention, when the heat dissipation metal block is provided in the region where the electrode layer is formed, the constituent material of the heat dissipation metal block is not particularly limited, but the metal block welded to the heat sink The copper is preferably the same material as that of copper, and more preferably copper having excellent electrical conductivity and thermal conductivity.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、電極層が形成されている領域に放熱用金属ブロックが設けられている場合、放熱用金属ブロックの形状は特に限定されないが、ヒートシンクと溶接される金属ブロックと同じ形状であることが好ましく、底面（表面）が平坦な形状であることがより好ましい。このような形状としては、例えば、円柱、四角柱、六角柱、八角柱等が挙げられる。特に四角柱が好ましく、円柱、六角柱、八角柱と比較して、四角柱の金属ブロックは周方向に回転しにくいため、放熱用金属ブロックの接続信頼性が高くなる。 In the electronic component mounting module of the present invention, when the metal block for heat dissipation is provided in the region where the electrode layer is formed, the shape of the metal block for heat dissipation is not particularly limited, The same shape is preferable, and the bottom surface (surface) is more preferably a flat shape. Examples of such a shape include a cylinder, a quadrangular column, a hexagonal column, and an octagonal column. In particular, a quadrangular column is preferable, and the metal block of the quadrangular column is difficult to rotate in the circumferential direction as compared with a cylindrical column, a hexagonal column, and an octagonal column.
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいては、電子部品搭載用基板の電子部品搭載領域に、発光素子等の電子部品を搭載することができる。
例えば、本発明の電子部品搭載用モジュールに放熱用金属ブロックが設けられている場合、放熱用金属ブロックの第１導体層側の表面の先端部分は、電子部品の実装パッドとして使用可能であり、この上に電子部品の電極を配置することができる。
放熱用金属ブロックの表面を実装パッドとして使用する場合、放熱用金属ブロックの表面を実装パッドの最表面としてもよいし、放熱用金属ブロックの表面の上に金属めっきによる導体層が形成されてなる実装パッドであってもよい。
In the electronic component mounting module of the present invention, electronic components such as light emitting elements can be mounted in the electronic component mounting region of the electronic component mounting substrate.
For example, when the heat dissipation metal block is provided in the electronic component mounting module of the present invention, the tip portion of the surface on the first conductor layer side of the heat dissipation metal block can be used as a mounting pad for the electronic component, The electrode of an electronic component can be arrange | positioned on this.
When the surface of the heat dissipation metal block is used as a mounting pad, the surface of the heat dissipation metal block may be the outermost surface of the mounting pad, or a conductor layer is formed by metal plating on the surface of the heat dissipation metal block. It may be a mounting pad.
例えば、本発明の電子部品搭載用モジュールに発光素子を搭載することにより、発光装置として用いることができる。 For example, a light emitting device can be used by mounting a light emitting element on the electronic component mounting module of the present invention.
上記構造の発光装置をさらに詳述すると、図５に示す発光装置１００は、図１に示す電子部品搭載用モジュール１に発光素子６０を搭載してなる。
The light-emitting device having the above structure will be described in further detail. A light-emitting
本発明の電子部品搭載用モジュールに搭載する発光素子としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）素子、レーザーダイオード（ＬＤ）等を用いることができる。発光素子は、面実装型の素子であることが好ましい。
面実装型の発光素子は、実装の密度を高くすることができるので、電子部品搭載用基板に複数個の発光素子を実装した場合に発光装置から発せられる光の輝度を高めることができる。
As a light emitting element mounted on the electronic component mounting module of the present invention, a light emitting diode (LED) element, a laser diode (LD), or the like can be used. The light emitting element is preferably a surface mount type element.
Since the surface mounting type light emitting element can increase the mounting density, the luminance of light emitted from the light emitting device can be increased when a plurality of light emitting elements are mounted on the electronic component mounting substrate.
本発明の電子部品搭載用モジュールの実装パッドと発光素子の電極とを接続する方法は特に限定されるものではなく、例えば半田を用いて両者を接続することができる。 The method for connecting the mounting pad of the electronic component mounting module of the present invention and the electrode of the light emitting element is not particularly limited, and both can be connected using, for example, solder.
なお、本発明の電子部品搭載用モジュールに搭載する電子部品は、発光素子に限定されるものではなく、トランジスタ、コンデンサ、ＩＣチップ等であってもよい。これらの電子部品の場合も面実装型であることが好ましい。 The electronic component mounted on the electronic component mounting module of the present invention is not limited to the light emitting element, and may be a transistor, a capacitor, an IC chip, or the like. These electronic components are also preferably surface-mounted.
［電子部品搭載用モジュールの製造方法］
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法は、絶縁性の樹脂フィルムを挟持する第１導体層と第２導体層とからなり、上記第１導体層側に電子部品搭載領域が設けられる電極層を形成する電極層形成工程と、
上記電極層が形成されていない領域または上記電極層とならない領域に、上記樹脂フィルムを貫通する金属ブロックを配設する金属ブロック配設工程と、
上記第２導体層を、絶縁層を介して上記ヒートシンクと接合する第２導体層接合工程と、
上記金属ブロックと上記ヒートシンクとを溶接する金属ブロック溶接工程とを含む。
[Method of manufacturing electronic component mounting module]
An electronic component mounting module manufacturing method according to the present invention includes a first conductor layer and a second conductor layer sandwiching an insulating resin film, and an electrode layer in which an electronic component mounting region is provided on the first conductor layer side. Forming an electrode layer, and
A metal block disposing step of disposing a metal block penetrating the resin film in a region where the electrode layer is not formed or a region where the electrode layer is not formed;
A second conductor layer joining step for joining the second conductor layer to the heat sink via an insulating layer;
A metal block welding step of welding the metal block and the heat sink.
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法では、まず、両面導体基板準備工程として、絶縁性の樹脂フィルムの両面に導体層を備える両面導体基板を準備する。後述するように、この導体層は、電極層の第１導体層および第２導体層となり、必要に応じて外周金属層の第１金属層および第２金属層となる。
絶縁性の樹脂フィルムおよび導体層を構成する材料は、［電子部品搭載用モジュール］で説明した樹脂フィルムおよび電極層（第１導体層および第２導体層）と同じであるため、その説明は省略する。
In the method for manufacturing an electronic component mounting module of the present invention, first, as a double-sided conductor substrate preparation step, a double-sided conductor substrate having conductor layers on both sides of an insulating resin film is prepared. As will be described later, this conductor layer becomes the first conductor layer and the second conductor layer of the electrode layer, and becomes the first metal layer and the second metal layer of the outer peripheral metal layer as necessary.
Since the insulating resin film and the material constituting the conductor layer are the same as the resin film and electrode layer (first conductor layer and second conductor layer) described in [Electronic component mounting module], description thereof is omitted. To do.
上記両面導体基板準備工程をさらに詳述すると、図６に示すように、絶縁性の樹脂フィルム１３の両面に導体層１１１，１１２を備える両面導体基板を準備する。
If the said double-sided conductor board | substrate preparation process is explained in full detail, as shown in FIG. 6, the double-sided conductor board | substrate provided with the conductor layers 111 and 112 on both surfaces of the insulating
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法では、上記両面導体基板を用いて、電極層を形成するとともに、樹脂フィルムを貫通する金属ブロックを配設する。
電極層を形成し、金属ブロックを配設する方法として、例えば、以下の方法が挙げられる。
（１）両面導体基板を用いて、電極層（必須）および外周金属層（任意）を形成した後、電極層が形成されていない領域に金属ブロックを配設し、必要に応じて電極層が形成されている領域に放熱用金属ブロックを配設する方法。
（２）両面導体基板を用いて、電極層とならない領域に金属ブロックを配設し、必要に応じて電極層となる領域に放熱用金属ブロックを配設した後、電極層（必須）および外周金属層（任意）を形成する方法。
In the method for manufacturing an electronic component mounting module according to the present invention, the double-sided conductor substrate is used to form an electrode layer and to dispose a metal block that penetrates the resin film.
Examples of the method for forming the electrode layer and disposing the metal block include the following methods.
(1) After forming an electrode layer (essential) and an outer peripheral metal layer (optional) using a double-sided conductor substrate, a metal block is disposed in a region where the electrode layer is not formed, A method of disposing a metal block for heat dissipation in a formed area.
(2) Using a double-sided conductor substrate, dispose a metal block in a region that does not become an electrode layer, and if necessary, dispose a metal block for heat dissipation in a region that becomes an electrode layer, then electrode layer (essential) and outer periphery A method of forming a metal layer (optional).
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、電極層形成工程として、上記（１）の方法により電極層を形成する場合、エッチングにより所定のパターンを形成することが好ましい。必要に応じて、電極層と同時に外周金属層を形成することが好ましい。
具体的には、両面の導体層の表面にエッチングレジストを形成し、エッチングレジストが形成されていない部分の導体層をエッチングにより除去した後、エッチングレジストを除去する。このような方法により、任意のパターンを有する電極層および外周金属層を形成することができる。
In the method for manufacturing an electronic component mounting module of the present invention, when the electrode layer is formed by the method (1) as the electrode layer forming step, it is preferable to form a predetermined pattern by etching. If necessary, it is preferable to form the outer metal layer simultaneously with the electrode layer.
Specifically, an etching resist is formed on the surfaces of the conductor layers on both sides, and the etching resist is removed after removing the portion of the conductor layer where the etching resist is not formed by etching. By such a method, an electrode layer and a peripheral metal layer having an arbitrary pattern can be formed.
上記電極層形成工程をさらに詳述すると、図７（ａ）に示すように、両面の導体層１１１，１１２の表面にエッチングレジスト８１を形成し、図７（ｂ）に示すように、エッチングレジスト８１が形成されていない部分の導体層１１１，１１２をエッチングにより除去した後、図７（ｃ）に示すように、エッチングレジスト８１を除去する。これにより、図７（ｂ）および図７（ｃ）に示すように、第１導体層１１と第２導体層１２とからなる電極層１５、および、第１金属層４１と第２金属層４２とからなる外周金属層４５が形成される。
The electrode layer forming step will be described in further detail. As shown in FIG. 7A, an etching resist 81 is formed on the surfaces of the conductor layers 111 and 112 on both sides, and as shown in FIG. The portions of the conductor layers 111 and 112 where 81 is not formed are removed by etching, and then the etching resist 81 is removed as shown in FIG. Thus, as shown in FIGS. 7B and 7C, the
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、金属ブロック配設工程として、上記（１）の方法により電極層が形成されていない領域に金属ブロックを配設する場合、樹脂フィルムおよび外周金属層（形成されている場合）を貫通する貫通孔を形成し、貫通孔に金属ブロックを挿嵌することが好ましい。
さらに、電極層が形成されている領域に放熱用金属ブロックを配設することが好ましい。この場合、電極層が形成されている領域に、樹脂フィルムおよび電極層を貫通する貫通孔を形成し、貫通孔に放熱用金属ブロックを挿嵌することが好ましい。
In the method for manufacturing an electronic component mounting module according to the present invention, when the metal block is disposed in the region where the electrode layer is not formed by the method of (1) as the metal block disposing step, the resin film and the outer peripheral metal layer It is preferable to form a through hole penetrating (when formed) and insert a metal block into the through hole.
Furthermore, it is preferable to dispose a metal block for heat dissipation in a region where the electrode layer is formed. In this case, it is preferable that a through hole penetrating the resin film and the electrode layer is formed in a region where the electrode layer is formed, and a heat radiating metal block is inserted into the through hole.
上記金属ブロック配設工程をさらに詳述すると、まず、図８（ａ）に示すように、樹脂フィルム１３、外周金属層４５の第１金属層４１および第２金属層４２を貫通する貫通孔４４を形成する。図８（ａ）では、樹脂フィルム１３、電極層１５の第１導体層１１および第２導体層１２を貫通する貫通孔１４も形成している。次に、図８（ｂ）に示すように、電極層が形成されていない領域の貫通孔４４に金属ブロック４０を挿嵌する。図８（ｂ）では、電極層が形成されている領域の貫通孔１４に放熱用金属ブロック５０を挿嵌している。
図８（ｃ）には、金属ブロック４０が貫通孔４４に挿嵌され、放熱用金属ブロック５０が貫通孔１４に挿嵌された後の状態を示している。
The metal block disposing step will be described in more detail. First, as shown in FIG. 8A, a through
FIG. 8C shows a state after the
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、金属ブロック配設工程として、上記（２）の方法により電極層とならない領域に金属ブロックを配設する場合、樹脂フィルムおよび導体層を貫通する貫通孔を形成し、貫通孔に金属ブロックを挿嵌することが好ましい。
さらに、電極層となる領域に放熱用金属ブロックを配設することが好ましい。この場合、電極層となる領域に、樹脂フィルムおよび導体層を貫通する貫通孔を形成し、貫通孔に放熱用金属ブロックを挿嵌することが好ましい。
In the method for manufacturing an electronic component mounting module according to the present invention, when the metal block is disposed in a region that does not become an electrode layer by the method (2) as a metal block disposing step, the resin film and the conductor layer are penetrated. It is preferable to form a hole and insert a metal block into the through hole.
Furthermore, it is preferable to dispose a metal block for heat dissipation in a region to be an electrode layer. In this case, it is preferable to form a through hole penetrating the resin film and the conductor layer in a region to be the electrode layer, and to insert a heat dissipation metal block into the through hole.
上記金属ブロック配設工程をさらに詳述すると、まず、図９（ａ）に示すように、電極層とならない領域に、樹脂フィルム１３および導体層１１１，１１２を貫通する貫通孔４４を形成する。図９（ａ）では、電極層となる領域に、樹脂フィルム１３および導体層１１１，１１２を貫通する貫通孔１４も形成している。次に、図９（ｂ）に示すように、電極層とならない領域の貫通孔４４に金属ブロック４０を挿嵌する。図９（ｂ）では、電極層となる領域の貫通孔１４に放熱用金属ブロック５０を挿嵌している。
図９（ｃ）には、金属ブロック４０が貫通孔４４に挿嵌され、放熱用金属ブロック５０が貫通孔１４に挿嵌された後の状態を示している。
The metal block disposing step will be described in further detail. First, as shown in FIG. 9A, a through
FIG. 9C shows a state after the
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、電極層形成工程として、上記（２）の方法により電極層を形成する場合、エッチングにより所定のパターンを形成することが好ましい。必要に応じて、電極層と同時に外周金属層を形成することが好ましい。
具体的には、両面の導体層の表面および金属ブロックにエッチングレジストを形成し、エッチングレジストが形成されていない部分の導体層をエッチングにより除去した後、エッチングレジストを除去する。このような方法により、任意のパターンを有する電極層および外周金属層を形成することができる。
In the method for manufacturing an electronic component mounting module of the present invention, when the electrode layer is formed by the method (2) as the electrode layer forming step, it is preferable to form a predetermined pattern by etching. If necessary, it is preferable to form the outer metal layer simultaneously with the electrode layer.
Specifically, an etching resist is formed on the surfaces of the conductive layers on both sides and the metal block, and the portion of the conductive layer where the etching resist is not formed is removed by etching, and then the etching resist is removed. By such a method, an electrode layer and a peripheral metal layer having an arbitrary pattern can be formed.
上記電極層形成工程をさらに詳述すると、図１０（ａ）に示すように、両面の導体層１１１，１１２の表面、金属ブロック４０および放熱用金属ブロック５０にエッチングレジスト８１を形成し、図１０（ｂ）に示すように、エッチングレジスト８１が形成されていない部分の導体層１１１，１１２をエッチングにより除去した後、図１０（ｃ）に示すように、エッチングレジスト８１を除去する。これにより、図１０（ｂ）および図１０（ｃ）に示すように、第１導体層１１と第２導体層１２とからなる電極層１５、および、第１金属層４１と第２金属層４２とからなる外周金属層４５が形成される。
The electrode layer forming step will be described in more detail. As shown in FIG. 10A, an etching resist 81 is formed on the surfaces of the conductor layers 111 and 112 on both sides, the
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、電極層を形成するために用いられるエッチング液としては、例えば、硫酸−過酸化水素水溶液、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩水溶液、塩化第二鉄水溶液、塩化第二銅水溶液、塩酸等が挙げられる。また、エッチング液として、第二銅錯体と有機酸とを含む混合溶液を用いてもよい。 In the method for manufacturing an electronic component mounting module of the present invention, examples of the etching solution used to form the electrode layer include sulfuric acid-hydrogen peroxide aqueous solution, persulfate aqueous solution such as ammonium persulfate, and ferric chloride aqueous solution. , Aqueous cupric chloride, hydrochloric acid and the like. Moreover, you may use the mixed solution containing a cupric complex and an organic acid as etching liquid.
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、金属ブロックおよび放熱用金属ブロックを配設するための貫通孔は、パンチ、ドリル、レーザ等を用いて形成することができる。また、貫通孔は、第２金属層および第２導体層となる側から形成することが好ましい。この場合、貫通孔の形成時にバリが基板に発生した際、ヒートシンク側の面とは逆の面にバリが発生することになる。そのため、ヒートシンク側の面にはバリによる凸部ができず、平坦な面をヒートシンクに合わせることができるため、放熱性が向上する。 In the method for manufacturing an electronic component mounting module of the present invention, the through hole for disposing the metal block and the heat radiating metal block can be formed using a punch, a drill, a laser, or the like. Moreover, it is preferable to form a through-hole from the side used as a 2nd metal layer and a 2nd conductor layer. In this case, when burrs are generated in the substrate during the formation of the through holes, burrs are generated on the surface opposite to the surface on the heat sink side. For this reason, the heat sink side surface cannot be burred and a flat surface can be matched with the heat sink, so that heat dissipation is improved.
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、金属ブロックおよび放熱用金属ブロックは、それぞれ第１金属層および第１導体層となる側から貫通孔に挿嵌することが好ましい。金属ブロックの挿嵌方向が貫通孔の形成方向と同じであると、基板の金属層や樹脂フィルムが挿嵌時に金属ブロックとともに過剰に巻き込まれてしまい、基板の電気的な信頼性を低下させてしまうおそれがある。 In the method for manufacturing an electronic component mounting module according to the present invention, it is preferable that the metal block and the heat dissipation metal block are inserted into the through holes from the side that becomes the first metal layer and the first conductor layer, respectively. If the insertion direction of the metal block is the same as the formation direction of the through hole, the metal layer or resin film of the substrate is excessively wound together with the metal block at the time of insertion, and the electrical reliability of the substrate is reduced. There is a risk that.
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、金属ブロックおよび放熱用金属ブロックの好ましい形態等は、［電子部品搭載用モジュール］で説明したため、その説明は省略する。 In the method for manufacturing an electronic component mounting module of the present invention, the preferred form of the metal block and the heat dissipating metal block has been described in [Electronic component mounting module], and thus the description thereof is omitted.
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法では、第２導体層接合工程として、第２導体層を、絶縁層を介してヒートシンクと接合する。
例えば、ポリイミドテープ等の電子部品からの発熱温度にも耐えうる絶縁テープを絶縁層として用いて、第２導体層とヒートシンクとを接着することが好ましい。また、絶縁層として、接着性のある絶縁性グリースや、絶縁性セラミック接着剤を用いてもよい。
In the method for manufacturing an electronic component mounting module according to the present invention, the second conductor layer is joined to the heat sink via the insulating layer as the second conductor layer joining step.
For example, it is preferable to bond the second conductor layer and the heat sink by using an insulating tape that can withstand a heat generation temperature from an electronic component such as a polyimide tape as an insulating layer. Further, as the insulating layer, an adhesive insulating grease or an insulating ceramic adhesive may be used.
上記第２導体層接合工程をさらに詳述すると、図１１に示すように、絶縁層３０としての絶縁テープを介して、第２導体層１２とヒートシンク２０とを接着する。
The second conductor layer bonding step will be described in more detail. As shown in FIG. 11, the
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、絶縁層およびヒートシンクの好ましい形態等は、［電子部品搭載用モジュール］で説明したため、その説明は省略する。 In the method for manufacturing an electronic component mounting module according to the present invention, the preferred forms and the like of the insulating layer and the heat sink have been described in [Electronic component mounting module], and thus description thereof will be omitted.
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法では、金属ブロック溶接工程として、金属ブロックとヒートシンクとを溶接する。すなわち、電子部品搭載領域が設けられる電極層とヒートシンクとが絶縁層によって電気的に絶縁された状態で、金属ブロックとヒートシンクとを溶接する。電子部品搭載領域がヒートシンクと絶縁されていることによって、溶接時には電流や熱等が電子部品搭載領域へ流れ込まないため、電子部品搭載領域をマイグレーションや熱ショックによる衝撃から保護することができる。 In the method for manufacturing an electronic component mounting module according to the present invention, the metal block and the heat sink are welded as the metal block welding step. That is, the metal block and the heat sink are welded in a state where the electrode layer provided with the electronic component mounting region and the heat sink are electrically insulated by the insulating layer. Since the electronic component mounting area is insulated from the heat sink, current, heat, and the like do not flow into the electronic component mounting area during welding, so that the electronic component mounting area can be protected from an impact caused by migration or heat shock.
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法においては、金属ブロックとヒートシンクとの間に、溶接によって接合層が形成されることが好ましい。接合層の好ましい形態等は、［電子部品搭載用モジュール］で説明したため、その説明は省略する。 In the method for manufacturing an electronic component mounting module of the present invention, it is preferable that a bonding layer is formed by welding between the metal block and the heat sink. Since the preferable form etc. of the joining layer were described in [Electronic component mounting module], the description thereof is omitted.
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法においては、電子部品搭載用基板とヒートシンクとを押さえつけながら金属ブロックとヒートシンクとを溶接することが好ましい。 In the method for manufacturing an electronic component mounting module of the present invention, it is preferable to weld the metal block and the heat sink while pressing the electronic component mounting substrate and the heat sink.
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、金属ブロックとヒートシンクとを溶接した後の樹脂フィルムは、電子部品搭載領域から近付くに従って、第１導体層側に向かって凸状に湾曲していることが好ましい。
電極層とヒートシンクとの間に絶縁層を設け、電子部品搭載用基板とヒートシンクとを押さえつけながら金属ブロックとヒートシンクとを溶接すると、上述のように、金属ブロックがヒートシンクと溶接された後の樹脂フィルムは、金属ブロックに引っ張られ、絶縁層の厚みの分だけ凸状に湾曲することになる。これにより、樹脂フィルムにはヒートシンクを押さえつけようとする力が働き、絶縁層を介して電子部品搭載用基板とヒートシンクとを強く密着させることができる。
また、金属ブロックとヒートシンクとを溶接することにより、金属ブロックとヒートシンクとの間の接合層で相互拡散が起こり、金属ブロックとヒートシンクとの接着性を高めることができる。
その結果、電子部品からの発熱が伝導する電極層とヒートシンクとを密着させることができ、モジュールの放熱性を向上させることができる。
In the method for manufacturing an electronic component mounting module according to the present invention, the resin film after welding the metal block and the heat sink is curved in a convex shape toward the first conductor layer as it approaches the electronic component mounting region. It is preferable.
When an insulating layer is provided between the electrode layer and the heat sink, and the metal block and the heat sink are welded while pressing the electronic component mounting substrate and the heat sink, the resin film after the metal block is welded to the heat sink as described above Is pulled by the metal block and curved in a convex shape by the thickness of the insulating layer. Thereby, the force which presses down a heat sink acts on a resin film, and the board | substrate for electronic component mounting and a heat sink can be closely_contact | adhered through an insulating layer.
Further, by welding the metal block and the heat sink, mutual diffusion occurs in the bonding layer between the metal block and the heat sink, and the adhesion between the metal block and the heat sink can be enhanced.
As a result, the electrode layer through which heat generated from the electronic component is conducted can be brought into close contact with the heat sink, and the heat dissipation of the module can be improved.
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、樹脂フィルムが上記のように凸状に湾曲している場合、金属ブロックから電子部品搭載領域に向かって、樹脂フィルムがヒートシンクから離れるような勾配を樹脂フィルムが有していれば、湾曲の形状は特に限定されない。例えば、電子部品搭載領域下の樹脂フィルムは平坦であってもよい。電子部品搭載領域下の樹脂フィルムが平坦であると、電子部品を実装しやすくなり、さらにマンハッタン現象等の実装不良を抑制することができる。もし、電子部品搭載領域下の樹脂フィルムが平坦でない場合、電子部品を実装するための実装パッド等を形成するときに、厚みをもったパッドを複数形成した後にプレス等でパッド部先端を整えることにより、実装部分だけを平坦化させることができる。 In the method for manufacturing an electronic component mounting module according to the present invention, when the resin film is convexly curved as described above, the resin film is inclined from the heat sink toward the electronic component mounting region. If the resin film has, the shape of the curve is not particularly limited. For example, the resin film under the electronic component mounting area may be flat. If the resin film under the electronic component mounting area is flat, it is easy to mount the electronic component, and further mounting defects such as a Manhattan phenomenon can be suppressed. If the resin film under the electronic component mounting area is not flat, when forming a mounting pad or the like for mounting the electronic component, the pad portion tip is prepared with a press after forming a plurality of thick pads. Thus, only the mounting part can be flattened.
上記金属ブロック溶接工程について、さらに詳述する。
図１２は、本発明の電子部品搭載用モジュールを製造する際の金属ブロック溶接工程の一例を模式的に示す図である。
図１２に示すように、電子部品搭載領域が設けられる電極層１５とヒートシンク２０とが絶縁層３０によって電気的に絶縁された状態で、金属ブロック４０とヒートシンク２０とを溶接する。
金属ブロック４０とヒートシンク２０との間には、溶接によって接合層４０Ａが形成される。
The metal block welding process will be further described in detail.
FIG. 12 is a diagram schematically illustrating an example of a metal block welding process when the electronic component mounting module of the present invention is manufactured.
As shown in FIG. 12, the
A joining
金属ブロック４０とヒートシンク２０とを溶接した後の樹脂フィルム１３は、電子部品搭載領域Ｓに近付くに従って、第１導体層１１側に向かって凸状に湾曲している。図１２では、電子部品搭載領域Ｓ下の樹脂フィルム１３が平坦である。
The
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、金属ブロックとヒートシンクとを溶接する方法は特に限定されないが、金属ブロックの表面とヒートシンクの表面とを密着させ、熱または圧力等を加えることにより両者を接合させる圧接が好ましい。圧接の中では、抵抗溶接または超音波溶接が好ましい。抵抗溶接の中では、スポット溶接が好ましい。 In the method for manufacturing an electronic component mounting module of the present invention, the method for welding the metal block and the heat sink is not particularly limited, but both the surfaces of the metal block and the heat sink are brought into close contact with each other by applying heat or pressure. The pressure welding to join is preferable. Among the pressure welding, resistance welding or ultrasonic welding is preferable. Among resistance welding, spot welding is preferable.
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、複数の金属ブロックをヒートシンクと溶接する場合、同じ方法によりすべての金属ブロックをヒートシンクと溶接することが好ましいが、別の方法により金属ブロックをヒートシンクと溶接してもよい。 In the method for manufacturing an electronic component mounting module according to the present invention, when a plurality of metal blocks are welded to a heat sink, it is preferable to weld all the metal blocks to the heat sink by the same method, but the metal block is connected to the heat sink by another method. You may weld.
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、金属ブロックが第１金属層側から第２金属層側に向かって断面積が小さくなるテーパー形状を有する場合、金属ブロックの形状に対応した形状の貫通孔を形成することが好ましい。 In the method for manufacturing an electronic component mounting module of the present invention, when the metal block has a tapered shape in which the cross-sectional area decreases from the first metal layer side to the second metal layer side, the shape corresponding to the shape of the metal block It is preferable to form a through hole.
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、金属ブロックが第１金属層から突出し、第１金属層から突出した金属ブロックの断面積が外周金属層内の金属ブロックの断面積よりも大きい場合、両面導体基板の厚さよりも長い金属ブロックを使用して、第１導体層の表面から金属ブロックの端部が突出するようにした後、突出した部分の頂部に圧力を加えることにより、金属ブロックの端部を伸ばして広げることが好ましい。 In the method for manufacturing an electronic component mounting module of the present invention, the metal block protrudes from the first metal layer, and the cross-sectional area of the metal block protruding from the first metal layer is larger than the cross-sectional area of the metal block in the outer peripheral metal layer By using a metal block longer than the thickness of the double-sided conductor substrate, the end of the metal block protrudes from the surface of the first conductor layer, and then pressure is applied to the top of the protruding portion to It is preferable to extend and widen the end portion.
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、放熱用金属ブロックの表面を実装パッドとして使用する場合、放熱用金属ブロックの表面上に、金属めっきによる導体層をさらに形成してもよい。また、電子部品搭載側の面に、ソルダーレジストや光反射層を形成してもよい。 In the method for manufacturing an electronic component mounting module of the present invention, when the surface of the heat radiating metal block is used as a mounting pad, a conductor layer by metal plating may be further formed on the surface of the heat radiating metal block. Further, a solder resist or a light reflection layer may be formed on the surface on the electronic component mounting side.
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法においては、電極層形成工程、金属ブロック配設工程、第２導体層接合工程および金属ブロック溶接工程を順に行う必要はなく、必要に応じて各工程の順序を入れ替えてもよい。
例えば、電極層形成工程および第２導体層接合工程を順に行った後、金属ブロック配設工程を行い、金属ブロック溶接工程を行うこともできる。
In the method for manufacturing an electronic component mounting module according to the present invention, it is not necessary to sequentially perform the electrode layer forming step, the metal block disposing step, the second conductor layer joining step, and the metal block welding step. The order may be changed.
For example, after performing an electrode layer formation process and a 2nd conductor layer joining process in order, a metal block arrangement | positioning process can be performed and a metal block welding process can also be performed.
１ 電子部品搭載用モジュール
１０ 電子部品搭載用基板
１１ 第１導体層
１２ 第２導体層
１３ 樹脂フィルム
１５ 電極層
２０ ヒートシンク
３０ 絶縁層
４０，１４０，２４０ 金属ブロック
４０Ａ 接合層
４１ 第１金属層
４２ 第２金属層
４５ 外周金属層
５０ 放熱用金属ブロック
６０ 発光素子
１００ 発光装置
Ｓ 電子部品搭載領域
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記電極層は、絶縁性の樹脂フィルムを挟持する第１導体層と第２導体層とからなり、前記第１導体層側に電子部品搭載領域が設けられ、
前記第２導体層は、絶縁層を介して前記ヒートシンクと接合されるとともに、
前記電極層および前記絶縁層が形成されていない領域に、前記樹脂フィルムを貫通する金属ブロックが設けられ、
前記金属ブロックは、前記ヒートシンクと溶接されている電子部品搭載用モジュール。 An electronic component mounting module comprising an electronic component mounting substrate having an electrode layer for supplying electric power to the electronic component, and a heat sink that diffuses heat generated from the electronic component,
The electrode layer includes a first conductor layer and a second conductor layer that sandwich an insulating resin film, and an electronic component mounting region is provided on the first conductor layer side,
The second conductor layer is bonded to the heat sink via an insulating layer,
In a region where the electrode layer and the insulating layer are not formed, a metal block penetrating the resin film is provided,
The metal block is an electronic component mounting module that is welded to the heat sink.
前記接合層は、Ｂｅ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｐｔ，Ａｕからなる群より選択される１種又は２種以上の金属からなる請求項５に記載の電子部品搭載用モジュール。 Between the metal block and the heat sink, a bonding layer formed by welding is provided,
The bonding layer is selected from the group consisting of Be, Mg, Al, Si, Ti, Fe, Ni, Cu, Ge, Zr, Mo, Pd, Ag, Sn, Ta, W, Re, Pt, and Au. The electronic component mounting module according to claim 5, comprising a seed or two or more kinds of metals.
絶縁性の樹脂フィルムを挟持する第１導体層と第２導体層とからなり、前記第１導体層側に電子部品搭載領域が設けられる電極層を形成する電極層形成工程と、
前記電極層が形成されていない領域または前記電極層とならない領域に、前記樹脂フィルムを貫通する金属ブロックを配設する金属ブロック配設工程と、
前記第２導体層を、絶縁層を介して前記ヒートシンクと接合する第２導体層接合工程と、
前記金属ブロックと前記ヒートシンクとを溶接する金属ブロック溶接工程とを含む電子部品搭載用モジュールの製造方法。 An electronic component mounting module comprising a substrate for mounting an electronic component having an electrode layer for supplying electric power to the electronic component, and a heat sink that diffuses heat generated from the electronic component,
An electrode layer forming step of forming an electrode layer comprising a first conductor layer and a second conductor layer sandwiching an insulating resin film, wherein an electronic component mounting region is provided on the first conductor layer side;
A metal block disposing step of disposing a metal block penetrating the resin film in a region where the electrode layer is not formed or a region where the electrode layer is not formed;
A second conductor layer bonding step of bonding the second conductor layer to the heat sink via an insulating layer;
The manufacturing method of the module for electronic component mounting including the metal block welding process of welding the said metal block and the said heat sink.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015186962A JP2017063094A (en) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | Module for mounting electronic component, and method for manufacturing module for mounting electronic component |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015186962A JP2017063094A (en) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | Module for mounting electronic component, and method for manufacturing module for mounting electronic component |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017063094A true JP2017063094A (en) | 2017-03-30 |
Family
ID=58429058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015186962A Pending JP2017063094A (en) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | Module for mounting electronic component, and method for manufacturing module for mounting electronic component |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2017063094A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021057578A (en) * | 2019-09-27 | 2021-04-08 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | Circuit board, package and method for its production |
-
2015
- 2015-09-24 JP JP2015186962A patent/JP2017063094A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021057578A (en) * | 2019-09-27 | 2021-04-08 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | Circuit board, package and method for its production |
| US11153977B2 (en) | 2019-09-27 | 2021-10-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit carrier, package, and method for manufacturing a package |
| US11723155B2 (en) | 2019-09-27 | 2023-08-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit carrier, package, and method for manufacturing a package |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5600699B2 (en) | Light emitting diode package and manufacturing method thereof | |
| TWI294757B (en) | Circuit board with a through hole wire, and forming method thereof | |
| JP4735941B2 (en) | Wiring board for light emitting device | |
| JP2008135694A (en) | Led module | |
| JP2003309292A (en) | Metal core substrate of surface mounting light emitting diode and its manufacturing method | |
| JP2010263003A (en) | Heat-conducting structure of printed board | |
| TWI586004B (en) | Circuit for a light emitting component and method of manufacturing the same | |
| JP4992532B2 (en) | Heat dissipation board and manufacturing method thereof | |
| JP2007335701A (en) | Method of manufacturing multilayer substrate | |
| TW201507556A (en) | Thermally enhanced wiring board with thermal pad and electrical post | |
| JP2015192095A (en) | Led light-emitting device and method of manufacturing led light-emitting device | |
| JP2017123360A (en) | Semiconductor module | |
| JPWO2007138771A1 (en) | Semiconductor device, electronic component module, and method of manufacturing semiconductor device | |
| JP6422736B2 (en) | Power module | |
| KR101080702B1 (en) | Light emitted diode package including closed aperture and its manufacture method | |
| JP2006318986A (en) | Flexible printed circuit board and its manufacturing method | |
| JP2017063094A (en) | Module for mounting electronic component, and method for manufacturing module for mounting electronic component | |
| JP2019140321A (en) | Electronic component mounting substrate and electronic device | |
| JP4452888B2 (en) | Electronic circuit equipment | |
| JP2016076509A (en) | Circuit module | |
| JP2013008826A (en) | Wiring board for light emitting element mounting and manufacturing method of the same | |
| JP2010272744A (en) | Led module device and method of manufacturing the same | |
| JP2009088571A (en) | Flexible printed circuit board and its manufacturing method | |
| JP5146016B2 (en) | Electronic device and manufacturing method thereof | |
| JP2007042848A (en) | Wiring board, electric element device and compound board |