JP2023065628A - Insulating circuit board with heat sink and power module - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an insulating circuit board with a heat sink and a power module with which it is possible to improve the peripheral appearance of the heat sink in the insulating circuit board with the heat sink.
SOLUTION: In a power module 100, an insulating circuit board 1 with a heat sink 20 is such that a metal layer 13 of an insulating circuit board 10 that is composed by joining a circuit layer 12 to one face of a ceramic board 11 and joining a metal layer 13 to the other face of the ceramic board 11 and the bottom face of an accommodation recess 22 which is formed in the middle part of the heat sink to accommodate at least a portion of the insulating circuit board 10 are brazed to each other, with a braze reservoir recess 231 being formed in at least a portion of an inner side face 230 of a circumferential wall part 23 of the heat sink 20 located on the outer circumference of the accommodation recess 22.
SELECTED DRAWING: Figure 1
COPYRIGHT: (C)2023,JPO&INPIT

Description

本発明は、ヒートシンク付き絶縁回路基板及びこれを用いたパワーモジュールに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an insulated circuit board with a heat sink and a power module using the same.

絶縁回路基板として、窒化アルミニウムを始めとするセラミックス基板からなる絶縁層の一方の面に回路層が接合されるとともに、他方の面に金属層を介してヒートシンクが接合されたヒートシンク付き絶縁回路基板が知られている。
例えば、特許文献１に開示されているヒートシンク付き絶縁回路基板は、セラミックス基板の一方の面に回路層が接合されるとともに、セラミックス基板の他方の面に放熱層を介してヒートシンクが接合されてなり、ヒートシンクの天板部には、絶縁回路基板が収容される収容凹部が形成されている。 As an insulating circuit board, a circuit layer is bonded to one surface of an insulating layer made of a ceramic substrate such as aluminum nitride, and a heat sink is bonded to the other surface via a metal layer. Are known.
For example, the insulated circuit board with a heat sink disclosed in Patent Document 1 has a circuit layer bonded to one surface of a ceramic substrate and a heat sink bonded to the other surface of the ceramic substrate via a heat dissipation layer. The top plate of the heat sink is formed with a housing recess for housing the insulated circuit board.

特開２０１６－１８１５４９号公報JP 2016-181549 A

ところで、上記特許文献１に開示されている絶縁回路基板をヒートシンクに接合する際に、マグネシウムを含むアルミニウム合金クラッド材（ろう材）を用いて接合すると、余剰な溶融ろうがヒートシンクにおける収容凹部の底部から該収容凹部の内側側面を這い上がり、収容凹部の外周に位置する周壁部の天面にまで達することがある。この内側側面及び周壁部の天面に這い上がった溶融ろうは、これらの表面で固化する。この固化した溶融ろう（以下、残存ろうという）は、周囲の周壁部とその組成が異なるため、外観不良が生じる。 By the way, when the insulating circuit board disclosed in Patent Document 1 is joined to a heat sink by using an aluminum alloy clad material (brazing material) containing magnesium, surplus molten brazing filler metal is deposited on the bottom of the accommodation recess in the heat sink. Crawl up the inner side surface of the accommodation recess and reach the top surface of the peripheral wall portion located on the outer periphery of the accommodation recess. The molten brazing filler metal crawling up on the inner side surface and the top surface of the peripheral wall solidifies on these surfaces. This solidified molten brazing filler metal (hereinafter referred to as residual brazing filler metal) has a composition different from that of the surrounding peripheral wall portion, resulting in poor appearance.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ヒートシンク付き絶縁回路基板におけるヒートシンクの周壁部の外観を向上できるヒートシンク付き絶縁回路基板及びパワーモジュールを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an insulating circuit board with a heat sink and a power module that can improve the appearance of the peripheral wall portion of the heat sink in the insulating circuit board with the heat sink.

本発明のヒートシンク付き絶縁回路基板は、セラミックス基板の一方の面に回路層が形成されているとともに、前記セラミックス基板の他方の面に金属層が形成されている絶縁回路基板における前記金属層と、中央部に前記絶縁回路基板の少なくとも一部が収容される収容凹部が形成されたヒートシンクにおける前記収容凹部の底面とがろう付けされたヒートシンク付き絶縁回路基板であって、前記収容凹部の外周に位置する前記ヒートシンクの周壁部の内側側面の少なくとも一部にろう溜まり凹部が形成されている。 The insulated circuit board with a heat sink of the present invention includes a circuit layer formed on one surface of a ceramic substrate and a metal layer formed on the other surface of the ceramic substrate; An insulated circuit board with a heat sink brazed to the bottom surface of the recess in a heat sink having a recess in which at least a part of the insulated circuit board is housed, and located on the outer periphery of the recess A brazing reservoir recess is formed in at least a part of the inner side surface of the peripheral wall portion of the heat sink.

本発明では、ヒートシンクにおける収容凹部の底面と絶縁回路基板の金属層とをろう材を用いて接合する際に生じる余剰な溶融ろうが周壁部の内側側面に形成されたろう溜まり凹部に溜まる。これにより、ヒートシンクの周壁部の上面に溶融ろうが這い上がることを抑制でき、ヒートシンクの周壁部の外観を向上できる。 In the present invention, surplus molten solder generated when the bottom surface of the accommodation recess in the heat sink and the metal layer of the insulated circuit board are joined using a brazing material accumulates in the solder reservoir recess formed in the inner side surface of the peripheral wall. As a result, it is possible to suppress the molten solder from creeping up on the upper surface of the peripheral wall portion of the heat sink, thereby improving the appearance of the peripheral wall portion of the heat sink.

本発明のヒートシンク付き絶縁回路基板の好ましい態様としては、前記ろう溜まり凹部は、前記周壁部の内側側面の全周にわたって形成されているとよい。
上記態様では、ろう溜まり凹部が周壁部の内側側面の全周にわたって形成されているので、ヒートシンクにおける収容凹部の底面と絶縁回路基板の金属層とをろう材を用いて接合する際に生じる余剰な溶融ろうをろう溜まり凹部に確実に溜めることができ、ヒートシンクの周壁部の外観を確実に向上できる。 As a preferred aspect of the insulated circuit board with a heat sink of the present invention, the solder reservoir recess may be formed along the entire circumference of the inner side surface of the peripheral wall portion.
In the above-described aspect, since the brazing reservoir recess is formed along the entire circumference of the inner side surface of the peripheral wall portion, excess brazing material generated when the bottom surface of the accommodation recess in the heat sink and the metal layer of the insulated circuit board are joined using a brazing material. Molten brazing can be reliably accumulated in the brazing reservoir concave portion, and the appearance of the peripheral wall portion of the heat sink can be reliably improved.

本発明のパワーモジュールは、上記ヒートシンク付き絶縁回路基板と、前記絶縁回路基板の前記回路層上に設けられる半導体チップと、前記半導体チップ上及び前記収容凹部内にモールドされた樹脂材と、を備える。 A power module of the present invention includes the insulating circuit board with the heat sink, a semiconductor chip provided on the circuit layer of the insulating circuit board, and a resin material molded on the semiconductor chip and in the housing recess. .

本発明では、ろう溜まり凹部に残存ろうが溜まることから、収容凹部の内側側面と樹脂との密着性を高めることができ、信頼性の高いパワーモジュールを提供できる。 In the present invention, since the remaining solder is accumulated in the solder reservoir recess, the adhesion between the inner side surface of the accommodation recess and the resin can be improved, and a highly reliable power module can be provided.

本発明によれば、ヒートシンク付き絶縁回路基板におけるヒートシンクの周壁部の外観を向上でき、かつ、信頼性の高いパワーモジュールを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the external appearance of the peripheral wall part of the heat sink in an insulated circuit board with a heat sink can be improved, and a highly reliable power module can be provided.

本発明の一実施形態に係るヒートシンク付き絶縁回路基板を用いたパワーモジュールを示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a power module using an insulated circuit board with a heat sink according to one embodiment of the present invention; FIG. 図１に示すヒートシンク付き絶縁回路基板の一部を拡大して示す拡大図である。It is an enlarged view which expands and shows a part of insulation circuit board with a heat sink shown in FIG. 図１に示すヒートシンク付き絶縁回路基板の製造方法を説明する断面図であり、（ａ）が絶縁回路基板とヒートシンクとの接合前、（ｂ）が接合後の状態を示す。1. It is sectional drawing explaining the manufacturing method of the insulated circuit board with a heat sink shown in FIG. 1, (a) shows the state before joining an insulated circuit board and a heat sink, (b) shows the state after joining. 上記実施形態におけるヒートシンク付き絶縁回路基板の平面図である。FIG. 2 is a plan view of an insulating circuit board with a heat sink according to the embodiment; 上記実施形態におけるパワーモジュールのケースへの取り付け例を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view showing an example of attachment to a case of a power module in the above-mentioned embodiment. 上記実施形態の第１変形例に係るヒートシンク付き絶縁回路基板を用いたパワーモジュールを示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a power module using an insulated circuit board with a heat sink according to a first modified example of the embodiment; 上記実施形態の第２変形例に係るヒートシンク付き絶縁回路基板の一部を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows a part of insulation circuit board with a heat sink based on the 2nd modification of the said embodiment. 上記第２変形例に係るヒートシンク付き絶縁回路基板の側面を示す側面図である。It is a side view which shows the side surface of the insulated circuit board with a heat sink which concerns on the said 2nd modification. 上記実施形態の第３変形例に係るヒートシンク付き絶縁回路基板の一部を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows a part of insulation circuit board with a heat sink based on the 3rd modification of the said embodiment. 上記第３変形例に係るヒートシンク付き絶縁回路基板の側面を示す側面図である。FIG. 11 is a side view showing a side surface of an insulated circuit board with a heat sink according to the third modified example;

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

［ヒートシンク付き絶縁回路基板の概略構成］
本発明に係るヒートシンク付き絶縁回路基板の製造方法により製造されるヒートシンク付き絶縁回路基板１は、図１に示すように、絶縁回路基板１０に、複数のフィンが立設されたフィン一体型のヒートシンク２０が接合されたものである。 [Schematic Configuration of Insulated Circuit Board with Heat Sink]
As shown in FIG. 1, an insulating circuit board 1 with a heat sink manufactured by the method for manufacturing an insulating circuit board with a heat sink according to the present invention is a fin-integrated heat sink in which a plurality of fins are erected on an insulating circuit board 10. 20 are joined together.

［パワーモジュールの構成］
そして、このヒートシンク付き絶縁回路基板１の表面に半導体チップ等の電子部品３０が搭載され、その上に樹脂材６０がモールドされることにより、パワーモジュール１００が製造される。
なお、フィン一体型のヒートシンク２０を備えるパワーモジュール１００は、例えば図５に示すようなケース４０に取り付けられた状態で使用される。このケース４０は、複数のピン状フィン２５を内部に挿入状態として取り付けるための開口部４１が形成されるとともに、その開口部４１の周囲を囲むようにパッキン収容溝４２が形成されている。そして、パッキン収容溝４２の外側にねじ穴４３が形成されており、ヒートシンク２０をピン状フィン２５が下方を向くように配置することにより開口部４１内に挿入し、開口部４１の周囲にパッキン５０を介して密接させ、ねじ止めにより固定する構成とされる。
図５に示す例では、２個のヒートシンク付き絶縁回路基板１（パワーモジュール１００）が取り付けられるようになっており、白抜き矢印で示すように、ケース４０の内部に冷却媒体が流通して挿入状態のピン状フィン２５を冷却するようになっている。 [Configuration of power module]
An electronic component 30 such as a semiconductor chip is mounted on the surface of the insulating circuit board 1 with a heat sink, and a resin material 60 is molded thereon to manufacture the power module 100 .
The power module 100 including the fin-integrated heat sink 20 is used while attached to a case 40 as shown in FIG. 5, for example. The case 40 is formed with an opening 41 for mounting the plurality of pin-shaped fins 25 in an inserted state, and a packing accommodating groove 42 is formed so as to surround the opening 41 . A threaded hole 43 is formed outside the packing receiving groove 42 , and the heat sink 20 is inserted into the opening 41 by arranging the heat sink 20 so that the pin-shaped fins 25 face downward. 50, and fixed by screwing.
In the example shown in FIG. 5, two insulated circuit boards 1 (power modules 100) with heat sinks are attached, and as indicated by white arrows, a cooling medium is circulated and inserted inside the case 40. The pin-like fins 25 in the state are cooled.

［絶縁回路基板の構成］
ヒートシンク付き絶縁回路基板を構成する絶縁回路基板１０は、セラミックス基板１１と、セラミックス基板１１の一方の面に形成された回路層１２と、セラミックス基板１１の他方の面に形成された金属層１３とを備える。
セラミックス基板１１は、回路層１２と金属層１３の間の電気的接続を防止する絶縁材であって、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）等により形成され、その板厚は０．２ｍｍ～１．２ｍｍである。 [Configuration of insulation circuit board]
An insulating circuit board 10 constituting an insulating circuit board with a heat sink includes a ceramic substrate 11, a circuit layer 12 formed on one surface of the ceramic substrate 11, and a metal layer 13 formed on the other surface of the ceramic substrate 11. Prepare.
The ceramic substrate 11 is an insulating material that prevents electrical connection between the circuit layer 12 and the metal layer 13, and is made of, for example, aluminum nitride (AlN) or silicon nitride ( Si3N4 ) . is between 0.2 mm and 1.2 mm.

回路層１２は、セラミックス基板１１に接合された第１回路層１２１と、第１回路層１２１の上面に接合された第２回路層１２２とを備えている。
これらのうち第１回路層１２１は、純度９９質量％以上の純アルミニウムが用いられ、ＪＩＳ規格では１０００番台の純アルミニウム、特に１Ｎ９０（純度９９．９質量％以上：いわゆる３Ｎアルミニウム）又は１Ｎ９９（純度９９．９９質量％以上：いわゆる４Ｎアルミニウム）を用いることができる。一方、第２回路層１２２は、Ａ６０６３系等のアルミニウム合金が用いられている。例えば、第１回路層１２１の厚さは、０．４ｍｍ～１．６ｍｍに設定され、第２回路層１２１の厚さは、０．５ｍｍ～１．５ｍｍに設定されている。
なお、本実施形態では、第２回路層１２２は、Ａ６０６３系等のアルミニウム合金が用いられることとしたが、これに限らず、銅又は銅合金を用いてもよい。また、回路層１２は、第１回路層１２１及び第２回路層１２２を備えることとしたが、これに限らず、純アルミニウム又はアルミニウム合金からなる１つの回路層により構成されてもよい。 The circuit layer 12 includes a first circuit layer 121 joined to the ceramics substrate 11 and a second circuit layer 122 joined to the upper surface of the first circuit layer 121 .
Of these, the first circuit layer 121 is made of pure aluminum with a purity of 99% by mass or more, and according to the JIS standard, pure aluminum in the 1000s, especially 1N90 (purity of 99.9% by mass or more: so-called 3N aluminum) or 1N99 (purity 99.99% by mass or more: so-called 4N aluminum) can be used. On the other hand, for the second circuit layer 122, an aluminum alloy such as A6063 series is used. For example, the thickness of the first circuit layer 121 is set to 0.4 mm to 1.6 mm, and the thickness of the second circuit layer 121 is set to 0.5 mm to 1.5 mm.
In this embodiment, the second circuit layer 122 is made of an aluminum alloy such as A6063 series, but is not limited to this, and may be made of copper or a copper alloy. Moreover, although the circuit layer 12 is provided with the first circuit layer 121 and the second circuit layer 122, the circuit layer 12 is not limited to this and may be composed of one circuit layer made of pure aluminum or an aluminum alloy.

金属層１３は、純度９９質量％以上の純アルミニウム又はアルミニウム合金が用いられ、ＪＩＳ規格では１０００番台のアルミニウム、特に１Ｎ９９（純度９９．９９質量％以上：いわゆる４Ｎアルミニウム）を用いることができる。例えば、金属層１３の厚さは、０．４ｍｍ～１．６ｍｍに設定されている。 The metal layer 13 is made of pure aluminum or an aluminum alloy with a purity of 99% by mass or more, and JIS standard 1000 aluminum, particularly 1N99 (purity of 99.99% by mass or more: so-called 4N aluminum) can be used. For example, the thickness of the metal layer 13 is set to 0.4 mm to 1.6 mm.

［ヒートシンクの構成］
この絶縁回路基板１０に接合されるヒートシンク２０は、Ａ６０６３系等のアルミニウム合金からなる板材により形成される。そして、金属層１３に接合されるヒートシンクの中央部２１に、絶縁回路基板１０の少なくとも一部が収容される収容凹部２２が形成され、収容凹部２２の外周側に厚肉部分が残されることにより周壁部２３が形成されている。この収容凹部２２の底面に絶縁回路基板１０の金属層１３が、アルミニウム系ろう材箔を介して積層し、これらを積層方向に加圧して加熱することにより絶縁回路基板１０にヒートシンク２０が接合される。
例えば、ヒートシンク２０の中央部２１は、平面視で７７ｍｍ×６７ｍｍ、周壁部２３の外径は、平面視で１００ｍｍ×８０ｍｍとされ、絶縁回路基板１０は、平面視で７５ｍｍ×６５ｍｍとされている。 [Heat sink configuration]
The heat sink 20 joined to the insulating circuit board 10 is made of a plate material made of an aluminum alloy such as A6063 series. A housing recess 22 that houses at least a portion of the insulating circuit board 10 is formed in the central portion 21 of the heat sink that is joined to the metal layer 13, and a thick portion is left on the outer peripheral side of the housing recess 22. A peripheral wall portion 23 is formed. The metal layer 13 of the insulating circuit board 10 is laminated on the bottom surface of the housing recess 22 via an aluminum-based brazing filler metal foil, and the heat sink 20 is joined to the insulating circuit board 10 by applying pressure and heating in the lamination direction. be.
For example, the central portion 21 of the heat sink 20 is 77 mm×67 mm in plan view, the outer diameter of the peripheral wall portion 23 is 100 mm×80 mm in plan view, and the insulation circuit board 10 is 75 mm×65 mm in plan view. .

また、ヒートシンク２０は、中央部２１の厚み寸法（収容凹部２２の底面部分の厚み寸法）が周壁部２３の厚み寸法よりも薄く形成されている。本実施形態においては、ヒートシンク２０がＡ６０６３系アルミニウム合金からなる総厚２．１ｍｍ～６．８ｍｍの板材により形成され、周壁部２３の厚み寸法が２．１ｍｍ～６．８ｍｍ、収容凹部２２の底面部分の厚み寸法が０．５ｍｍ～１．５ｍｍに設定されている。このヒートシンク２０の中央部２１の下面２１ｂには、複数のピン状フィン２５が立設され、このピン状フィン２５の先端位置は水平面上に揃えられ、下面２１ｂの表面からほぼ等しい立設高さとなるように形成されている。 Also, the heat sink 20 is formed so that the thickness dimension of the central portion 21 (the thickness dimension of the bottom portion of the accommodation recess 22 ) is thinner than the thickness dimension of the peripheral wall portion 23 . In this embodiment, the heat sink 20 is formed of a plate material made of an A6063 series aluminum alloy and has a total thickness of 2.1 mm to 6.8 mm, the peripheral wall portion 23 has a thickness of 2.1 mm to 6.8 mm, and the bottom surface of the housing recess 22 is 2.1 mm to 6.8 mm. The thickness dimension of the portion is set to 0.5 mm to 1.5 mm. A plurality of pin-shaped fins 25 are erected on the lower surface 21b of the central portion 21 of the heat sink 20. The tip positions of the pin-shaped fins 25 are aligned on the horizontal plane, and the standing height from the surface of the lower surface 21b is substantially equal. It is formed to be

さらに、ヒートシンク２０の収容凹部２２の外周に位置する周壁部２３の内側側面２３０にろう溜まり凹部２３１が形成されている。このろう溜まり凹部２３１は、図１及び２に示すように、内側側面２３０における中腹部より上側（収容凹部２２の開口端部側）に位置し、図４に示すように、周壁部２３の内側側面２３０の全周にわたって形成される溝部により構成されている。このろう溜まり凹部２３１の縦幅ｗ１は、絶縁回路基板１０とヒートシンク２０とを接合する際に用いられるろう材箔１４（図３（ａ）参照）の厚さよりも大きく形成され、例えば、その厚さは０．０５ｍｍ～０．５ｍｍに設定されている。このろう溜まり凹部２３１の縦幅ｗ１がろう材箔１４の厚さより小さいと、余剰なろう材を保持できなくなる可能性がある。
また、ろう溜まり凹部２３１は、ヒートシンク２０に絶縁回路基板１０をろう付けする際に生じた余剰な溶融ろうを溜めおく必要があるため、その深さｈ１は、例えば、０．０５ｍｍ～１０ｍｍに設定されている。 Further, a brazing reservoir recess 231 is formed in an inner side surface 230 of the peripheral wall portion 23 positioned on the outer periphery of the housing recess 22 of the heat sink 20 . 1 and 2, the brazing reservoir recess 231 is positioned above the midsection of the inner side surface 230 (on the side of the opening end of the housing recess 22), and as shown in FIG. It is composed of a groove formed along the entire circumference of the side surface 230 . The vertical width w1 of the brazing pool recess 231 is formed to be larger than the thickness of the brazing foil 14 (see FIG. 3A) used when joining the insulated circuit board 10 and the heat sink 20. For example, the thickness The height is set between 0.05 mm and 0.5 mm. If the vertical width w1 of the brazing pool recess 231 is smaller than the thickness of the brazing filler metal foil 14, there is a possibility that the surplus brazing filler metal cannot be held.
In addition, since the brazing reservoir recess 231 needs to store surplus molten solder generated when brazing the insulating circuit board 10 to the heat sink 20, its depth h1 is set to, for example, 0.05 mm to 10 mm. It is

例えば、図３（ａ）に示すろう材箔１４の平面視における縦寸法がＸｍｍ、横寸法がＹｍｍに形成され、絶縁回路基板１０とヒートシンク２０との接合に最低必要なろう材箔１４の厚さが０．０１ｍｍであると推定される場合、上記接合に必要なろう材箔１４の体積は、０．０１ＸＹｍｍ２となる。この場合において、接合に用いられるろう材箔１４の厚さが０．０３ｍｍである場合、余剰となるろう材の体積は０．０２ＸＹｍｍ２となる。このため、ろう溜まり凹部２３１の体積は、０．０２ＸＹｍｍ２以上であることが好ましい。
この場合、接合に必要なろう材箔の厚さより大きい厚さである０．０３ｍｍの厚さのろう材箔１４を用いるのは、最低必要な厚さである０．０１ｍｍであるとした場合、絶縁回路基板１０とヒートシンク２０との接合が安定せず、これらの接合率が低下するおそれがあるためである。
このろう溜まり凹部２３１には、図２に示すように、上記ろう付けの際に周壁部２３の内側側面２３０を這い上がった溶融ろうが固化した残存ろう１４ａが固定されている。 For example, the brazing foil 14 shown in FIG. is estimated to be 0.01 mm, the volume of brazing foil 14 required for the above joining is 0.01 XY mm 2 . In this case, if the thickness of the brazing filler metal foil 14 used for joining is 0.03 mm, the volume of the surplus brazing filler metal is 0.02 XY mm 2 . Therefore, the volume of the brazing pool recess 231 is preferably 0.02 XY mm 2 or more.
In this case, if the brazing foil 14 with a thickness of 0.03 mm, which is larger than the thickness of the brazing foil required for joining, is used, the minimum required thickness of 0.01 mm is used. This is because the bonding between the insulated circuit board 10 and the heat sink 20 is not stable, and there is a risk that the bonding rate between them will decrease.
As shown in FIG. 2, in this brazing pool recess 231, remaining brazing filler metal 14a, which is solidified from melted brazing filler metal crawling up the inner side surface 230 of the peripheral wall portion 23 during brazing, is fixed.

なお、このようなヒートシンク２０の外周縁には、例えば図５に示すように、ケース４０等の各種機器への取り付けの際にねじ止めを行うための締結穴２６が形成されている。
また、ヒートシンク２０に立設されるフィンの形状は特に限定されるものではなく、本実施形態のようなピン状フィン２５の他、ひし形フィンや帯板状のフィン等を形成することもできる。 In addition, as shown in FIG. 5, for example, fastening holes 26 are formed in the outer periphery of the heat sink 20 for screwing when attaching the heat sink 20 to various devices such as a case 40 .
Further, the shape of the fins erected on the heat sink 20 is not particularly limited, and in addition to the pin-shaped fins 25 as in the present embodiment, diamond-shaped fins, strip-shaped fins, or the like can be formed.

なお、パワーモジュール１００を構成する電子部品３０は、必ずしも限定されるものではないが、回路層１２の表面に形成されたＮｉめっき（不図示）上に、Ｓｎ‐Ａｇ‐Ｃｕ系、Ｚｎ‐Ａｌ系、Ｓｎ‐Ａｇ系、Ｓｎ‐Ｃｕ系、Ｓｎ‐Ｓｂ系もしくはＰｂ‐Ｓｎ系等のはんだ材を用いて接合される。また、電子部品３０と回路層１２の端子部との間は、アルミニウムからなるボンディングワイヤ（不図示）により接続される。 The electronic component 30 that constitutes the power module 100 is not necessarily limited, but is formed on the Ni plating (not shown) formed on the surface of the circuit layer 12. It is joined using a solder material such as a system, Sn--Ag system, Sn--Cu system, Sn--Sb system, or Pb--Sn system. Further, the electronic component 30 and the terminal portion of the circuit layer 12 are connected by a bonding wire (not shown) made of aluminum.

［ヒートシンク付き絶縁回路基板の製造方法］
次に、本実施形態のヒートシンク付き絶縁回路基板１の製造方法について説明する。
その製造方法は、セラミックス基板１１に回路層１２及び金属層１３を接合して絶縁回路基板１０を形成する絶縁回路基板形成工程と、絶縁回路基板１０にヒートシンク２０を接合するヒートシンク接合工程とからなる。以下、この工程順に説明する。 [Manufacturing method of insulated circuit board with heat sink]
Next, a method for manufacturing the insulating circuit board 1 with a heat sink according to this embodiment will be described.
The manufacturing method includes an insulating circuit board forming step of bonding a circuit layer 12 and a metal layer 13 to a ceramic substrate 11 to form an insulating circuit board 10, and a heat sink bonding step of bonding a heat sink 20 to the insulating circuit board 10. . The order of steps will be described below.

（絶縁回路基板形成工程）
第１回路層１２１、セラミックス基板１１、金属層１３を、それぞれＡｌ－Ｓｉ系、Ａｌ－Ｇｅ系、Ａｌ－Ｃｕ系、Ａｌ－Ｍｇ系、Ａｌ－Ｍｎ系、又はＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系ろう材箔を介して積層し、その積層体を積層方向に加圧した状態で加熱した後、冷却することにより、セラミックス基板１１の一方の面１１ａに第１回路層１２１、他方の面１１ｂに金属層１３が接合される。
このときの接合条件は、必ずしも限定されるものではないが、真空雰囲気中で、積層方向の加圧力が０．３ＭＰａ～１．５ＭＰａで、６３０℃以上６５５℃以下の加熱温度に２０分以上１２０分以下保持するのが好適である。 (Insulated circuit board forming process)
The first circuit layer 121, the ceramic substrate 11, and the metal layer 13 are respectively made of Al--Si-based, Al--Ge-based, Al--Cu-based, Al--Mg-based, Al--Mn-based, or Al--Si--Mg-based brazing filler metals. By laminating the laminate via foil, heating the laminate while pressurizing it in the laminating direction, and then cooling it, the first circuit layer 121 is formed on one surface 11a of the ceramic substrate 11, and the metal layer is formed on the other surface 11b. 13 are joined.
The bonding conditions at this time are not necessarily limited. A minute or less is preferred.

そして、第１回路層１２１上にアルミニウム系ろう材箔１４を介して積層し、その積層体を積層方向に加圧した状態で加熱した後、冷却することにより、第１回路層１２１と第２回路層１２２とを強固に接合する。このろう材箔１４は、例えば、Ａｌ－Ｓｉ系やＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系ろう材箔を用いることもできるが、好適には、Ａ３００３等のアルミ合金の両面にＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系ろう材（一例として、Ａｌ－１０．５質量％Ｓｉ－１．５質量％Ｍｇ）が形成されたアルミニウム合金クラッド材を用いるとよい。このような、クラッド材を用いると、比較的固相線温度の低いアルミニウム合金からなる第２回路層１２２を比較的低温で接合することができる。この積層方向の加圧力は、０．１ＭＰａ～０．５ＭＰａで、５９０℃以上６１５℃以下の加熱温度に３分以上２０分以下保持するのが好適である。
これにより、セラミックス基板１１の一方の面に回路層１２（第１回路層１２１及び第２回路層１２２）が接合され、他方の面に金属層１３が接合された絶縁回路基板１０が形成される。 Then, the first circuit layer 121 and the second circuit layer 121 are laminated on the first circuit layer 121 with the aluminum-based brazing filler metal foil 14 interposed therebetween. It joins firmly with the circuit layer 122 . The brazing filler metal foil 14 may be, for example, an Al--Si or Al--Si--Mg brazing foil. (As an example, it is preferable to use an aluminum alloy clad material in which Al-10.5 mass % Si-1.5 mass % Mg) is formed. By using such a clad material, the second circuit layer 122 made of an aluminum alloy having a relatively low solidus temperature can be joined at a relatively low temperature. The pressure in the stacking direction is preferably 0.1 MPa to 0.5 MPa, and the heating temperature is maintained at 590° C. or higher and 615° C. or lower for 3 minutes or longer and 20 minutes or shorter.
As a result, the circuit layer 12 (the first circuit layer 121 and the second circuit layer 122) is bonded to one surface of the ceramic substrate 11, and the insulating circuit board 10 having the metal layer 13 bonded to the other surface is formed. .

（ヒートシンク接合工程）
そして、図３（ａ）に示すように、絶縁回路基板１０の金属層１３の下面と、ヒートシンク２０の収容凹部２２の底面（中央部２１）との間にアルミニウム系ろう材箔１４を介在させ、積層方向に加圧した状態で加熱することにより、金属層１３とヒートシンク２０とを接合する。なお、アルミニウム系ろう材箔としては、上述したものと同様のものを利用でき、ヒートシンクが比較的の固相線温度が低いアルミニウム合金から構成されることから、アルミニウム合金クラッド材を用いることが好適な点も同様である。
これにより、絶縁回路基板１０にヒートシンク２０が接合され、図３（ｂ）に示すヒートシンク付き絶縁回路基板１が形成される。
なお、この積層方向の加圧力は、０．１ＭＰａ～０．５ＭＰａで、５９０℃以上６１５℃以下の加熱温度に３分以上２０分以下保持するのが好適である。 (Heat-sink bonding process)
Then, as shown in FIG. 3A, an aluminum-based brazing filler metal foil 14 is interposed between the lower surface of the metal layer 13 of the insulating circuit board 10 and the bottom surface (central portion 21) of the housing recess 22 of the heat sink 20. , the metal layer 13 and the heat sink 20 are joined by heating while being pressed in the stacking direction. As the aluminum-based brazing filler metal foil, the same one as described above can be used, and since the heat sink is made of an aluminum alloy having a relatively low solidus temperature, it is preferable to use an aluminum alloy clad material. points are the same.
As a result, the heat sink 20 is joined to the insulating circuit board 10, and the insulating circuit board 1 with the heat sink shown in FIG. 3(b) is formed.
The pressure in the stacking direction is preferably 0.1 MPa to 0.5 MPa, and the heating temperature is maintained at 590° C. or higher and 615° C. or lower for 3 minutes or longer and 20 minutes or shorter.

ここで、ヒートシンク接合工程において、アルミニウム系ろう材箔１４を用いて絶縁回路基板１０をヒートシンク２０に接合すると、余剰な溶融ろうがヒートシンク２０における収容凹部２２の底面から周壁部２３の内側側面２３０を這い上がる。特に、アルミニウム系ろう材箔にＭｇを含む場合や、上述した、Ａ３００３等のアルミ合金の両面にＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系ろう材が形成されたアルミニウム合金クラッド材を用いた場合には、ろう材が溶融しやすいため、このような這い上がりが顕著に生じる。この点、本実施形態では、内側側面２３０にろう溜まり凹部２３１が形成されているので、図２に示すように、ヒートシンク２０における収容凹部２２の底面と絶縁回路基板１０の金属層１３とを上記ろう材を用いて接合する際に生じる余剰な溶融ろうが周壁部２３の内側側面２３０に形成されたろう溜まり凹部２３１に溜まる。そして、積層体の加熱が終了して、これが冷却されると、溶融ろうが固化して残存ろう１４ａとなり、この残存ろう１４ａが内側側面２３０の一部及びろう溜まり凹部２３１内に固定される。これにより、ヒートシンク２０の周壁部２３の上面２４に溶融ろうが這い上がることを抑制している。 Here, in the heat sink bonding step, when the insulating circuit board 10 is bonded to the heat sink 20 using the aluminum-based brazing filler metal foil 14 , surplus molten solder flows from the bottom surface of the accommodation recess 22 in the heat sink 20 to the inner side surface 230 of the peripheral wall portion 23 . crawl up. In particular, when the aluminum-based brazing filler metal foil contains Mg, or when the above-mentioned aluminum alloy clad material such as A3003, in which Al-Si-Mg-based brazing filler metal is formed on both sides, is used, the brazing filler metal is likely to melt, such creeping up occurs remarkably. In this regard, in this embodiment, since the solder reservoir recess 231 is formed in the inner side surface 230, as shown in FIG. Excess molten brazing material generated during joining using a brazing filler metal accumulates in a brazing reservoir concave portion 231 formed in the inner side surface 230 of the peripheral wall portion 23 . Then, when the heating of the laminate is completed and it is cooled, the molten solder solidifies into residual solder 14a, and this residual solder 14a is fixed in a portion of the inner side surface 230 and within the solder reservoir recess 231. This suppresses molten solder from creeping up on the upper surface 24 of the peripheral wall portion 23 of the heat sink 20 .

なお、第１回路層１２１と第２回路層１２２との接合と、ヒートシンク接合工程は同時に行うことが可能である。この場合、同じアルミニウム系ろう材箔１４を用いることが好ましい。すなわち、第１回路層１２１とセラミックス基板１１と金属層１３の接合体に対し、第１回路層１２１上にアルミニウム系ろう材箔１４を介して第２回路層１２２を積層するとともに、ヒートシンク２０上にアルミニウム系ろう材箔１４を介して金属層１３が接触するように積層し、この積層体を積層方向に加圧しながら加熱して、第１回路層１２１と第２回路層１２２とを接合するとともに、ヒートシンク２０と金属層１３とを接合してヒートシンク付き絶縁回路基板１を製造することができる。なお、この積層方向の加圧力は、０．１ＭＰａ～０．５ＭＰａで、５９０℃以上６１５℃以下の加熱温度に３分以上２０分以下保持するのが好適である。 Note that the bonding of the first circuit layer 121 and the second circuit layer 122 and the heat sink bonding process can be performed at the same time. In this case, it is preferable to use the same aluminum-based brazing filler metal foil 14 . That is, the second circuit layer 122 is laminated on the first circuit layer 121 via the aluminum-based brazing filler metal foil 14 for the joined body of the first circuit layer 121, the ceramic substrate 11, and the metal layer 13, and The first circuit layer 121 and the second circuit layer 122 are joined by heating while applying pressure to the laminate in the lamination direction. At the same time, the heat sink 20 and the metal layer 13 can be joined to manufacture the insulated circuit board 1 with the heat sink. The pressure in the stacking direction is preferably 0.1 MPa to 0.5 MPa, and the heating temperature is maintained at 590° C. or higher and 615° C. or lower for 3 minutes or longer and 20 minutes or shorter.

そして、上記製造方法により製造されたヒートシンク付き絶縁回路基板１の回路層１２の表面に半導体チップ等の電子部品３０が搭載され、その上に樹脂材６０がモールドされることにより、パワーモジュール１００が製造される。 Then, an electronic component 30 such as a semiconductor chip is mounted on the surface of the circuit layer 12 of the insulating circuit board 1 with a heat sink manufactured by the manufacturing method described above, and a resin material 60 is molded thereon, whereby the power module 100 is formed. manufactured.

上記実施形態のヒートシンク付き絶縁回路基板１では、ヒートシンク２０における収容凹部２２の底面と絶縁回路基板１０の金属層１３とをろう材箔１４を用いて接合する際に生じる余剰な溶融ろうが周壁部２３の内側側面２３０に形成されたろう溜まり凹部２３１に溜まるので、ヒートシンク２０の周壁部２３の上面２４に溶融ろうが這い上がることを抑制でき、ヒートシンク２０の周壁部２３の外観を向上できる。
また、ヒートシンク付き絶縁回路基板１を用いたパワーモジュール１００は、ろう溜まり凹部２３１に残存ろう１４ａが溜まることから、周壁部２３の内側側面２３０と樹脂との密着性を高めることができ、信頼性の高いパワーモジュールを提供できる。 In the insulated circuit board 1 with a heat sink of the above-described embodiment, surplus molten solder produced when the bottom surface of the accommodation recess 22 in the heat sink 20 and the metal layer 13 of the insulated circuit board 10 are joined using the brazing filler metal foil 14 is Since the molten solder is accumulated in the brazing reservoir recess 231 formed on the inner side surface 230 of the heat sink 23, it is possible to suppress the molten brazing wax from creeping up to the upper surface 24 of the peripheral wall portion 23 of the heat sink 20, and the appearance of the peripheral wall portion 23 of the heat sink 20 can be improved.
In addition, in the power module 100 using the insulated circuit board 1 with a heat sink, the residual solder 14a is accumulated in the solder reservoir concave portion 231, so that the adhesion between the inner side surface 230 of the peripheral wall portion 23 and the resin can be improved, resulting in reliability. can provide power modules with high

その他、細部構成は実施形態の構成のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、ろう溜まり凹部２３１は、周壁部２３の内側側面２３０における中腹部よりも収容凹部２２の開口端側に形成することとしたが、これに限らない。 In addition, detailed configurations are not limited to those of the embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the solder reservoir recess 231 is formed closer to the opening end of the housing recess 22 than the middle portion of the inner side surface 230 of the peripheral wall portion 23 , but the present invention is not limited to this.

［実施形態の第１変形例］
図６は、上記実施形態の第１変形例に係るヒートシンク付き絶縁回路基板１Ａを示す断面図である。本変形例では、ろう溜まり凹部２３１Ａは、周壁部２３の内側側面２３０における収容凹部２２の底面側の端部に形成されている。具体的には、収容凹部２２の底面とろう溜まり凹部２３１Ａの底面とが一致している。このため、絶縁回路基板１０とヒートシンク２０とを接合する際に生じた余剰な溶融ろうは、収容凹部２２の底面を伝って、直接ろう溜まり凹部２３１Ａへと流入し、ろう溜まり凹部２３１Ａ内に溜められることとなる。 [First modification of the embodiment]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an insulating circuit board 1A with a heat sink according to a first modification of the above embodiment. In this modified example, the solder reservoir recess 231</b>A is formed on the inner side surface 230 of the peripheral wall 23 at the end of the housing recess 22 on the bottom side. Specifically, the bottom surface of the housing recess 22 and the bottom surface of the solder pool recess 231A are aligned. Therefore, excess molten solder generated when the insulating circuit board 10 and the heat sink 20 are joined flows along the bottom surface of the housing recess 22 and directly flows into the solder reservoir recess 231A, and is accumulated in the solder reservoir recess 231A. will be

ここで、上記実施形態のように、ろう溜まり凹部２３１が周壁部２３の内側側面２３０における中間部や収容凹部２２の底面とは反対側（開口端側）に形成されている場合、内側側面２３０におけるろう溜まり凹部２３１に達するまでの領域には、残存ろう１４ａが固定されることとなる。
これに対し、本変形例では、ろう溜まり凹部２３１Ａが周壁部２３の内側側面２３０における底面側の端部に形成されているので、溶融ろうの内側側面２３０の這い上がりを確実に抑制でき、周壁部２３の内側側面２３０の外観を向上できる。また、内側側面２３０の大部分に残存ろう１４ａが固定されることがないので、収容凹部２２内に樹脂材６０をモールドした際における樹脂密着性を向上できる。 Here, when the solder reservoir recess 231 is formed on the side (open end side) opposite to the intermediate portion of the inner side surface 230 of the peripheral wall portion 23 and the bottom surface of the accommodation recess 22 as in the above embodiment, the inner side surface 230 The remaining solder 14a is fixed in the region until reaching the solder reservoir concave portion 231 in .
On the other hand, in this modification, since the solder pool recess 231A is formed at the bottom-side end of the inner side surface 230 of the peripheral wall portion 23, it is possible to reliably suppress the molten solder from creeping up the inner side surface 230, thereby The appearance of the inner side surface 230 of the portion 23 can be improved. Further, since the remaining solder 14a is not fixed to most of the inner side surface 230, it is possible to improve the resin adhesion when the resin material 60 is molded inside the housing recess 22. As shown in FIG.

上記実施形態では、ろう溜まり凹部２３１は、周壁部２３の内側側面２３０の全周にわたって形成される溝部により構成されていることとしたが、これに限らない。例えば、ろう溜まり凹部２３１は、周壁部２３の内側側面２３０の全周にわたって連続して形成されなくてもよく、断続的に形成されるものでもよい。 In the above-described embodiment, the solder reservoir recess 231 is configured by a groove formed along the entire circumference of the inner side surface 230 of the peripheral wall 23, but the present invention is not limited to this. For example, the solder pool recess 231 may not be formed continuously over the entire circumference of the inner side surface 230 of the peripheral wall portion 23, and may be formed intermittently.

［実施形態の第２変形例］
図７は、上記実施形態の第２変形例に係るヒートシンク付き絶縁回路基板１Ｂの一部を拡大して示す断面図であり、図８は、上記実施形態の第２変形例に係るヒートシンク付き絶縁回路基板１Ｂの側面を示す側面図である。
本変形例では、ろう溜まり凹部２３１Ｂは、上記実施形態と同様に周壁部２３の内側側面２３０における中腹部より若干収容凹部２２の開口端側に形成されている。このろう溜まり凹部２３１Ｂは、複数（例えば、２０個）の細長い溝部からなり、例えば、１つの溝部の縦幅ｗ１が０．２ｍｍ、横寸法ｗ２が５ｍｍ、深さ寸法ｈ１が５ｍｍとされる。これら複数の溝部のそれぞれは、所定の間隔をあけて断続的に配置され、隣り合う溝部の間隔ｗ３は、例えば、０．０５ｍｍ～１０ｍｍとされる。また、このろう溜まり凹部２３１Ｂを構成する複数の溝部の体積の総和は、絶縁回路基板１０とヒートシンク２０とを接合する際に生じた余剰な溶融ろうの体積よりも大きく設定されている。 [Second Modification of Embodiment]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an enlarged part of an insulating circuit board 1B with a heat sink according to a second modification of the above embodiment, and FIG. 8 is an insulation board with a heat sink according to a second modification of the above embodiment. It is a side view which shows the side surface of the circuit board 1B.
In this modified example, the solder reservoir recess 231B is formed slightly closer to the opening end side of the housing recess 22 than the middle portion of the inner side surface 230 of the peripheral wall portion 23, as in the above-described embodiment. The solder reservoir recess 231B is composed of a plurality of (for example, 20) elongated grooves, and for example, each groove has a vertical width w1 of 0.2 mm, a horizontal dimension w2 of 5 mm, and a depth dimension h1 of 5 mm. Each of these plurality of grooves is intermittently arranged at predetermined intervals, and the interval w3 between adjacent grooves is, for example, 0.05 mm to 10 mm. In addition, the total volume of the plurality of grooves forming the brazing pool recess 231B is set larger than the volume of surplus molten brazing solder generated when the insulated circuit board 10 and the heat sink 20 are joined together.

このため、本変形例においても絶縁回路基板１０とヒートシンク２０とを接合する際に生じた余剰な溶融ろうは、収容凹部２２の底面及び周壁部２３を伝って、ろう溜まり凹部２３１Ｂ（複数の溝部）へと流入し、ろう溜まり凹部２３１Ｂ内に溜められることとなることから、溶融ろうの内側側面２３０の這い上がりを抑制して、周壁部２３の外観を向上できる。 Therefore, even in this modified example, surplus molten solder generated when bonding the insulated circuit board 10 and the heat sink 20 flows along the bottom surface and the peripheral wall portion 23 of the housing recess 22 and flows through the solder reservoir recess 231B (a plurality of grooves). ) and accumulated in the brazing reservoir recess 231B, the molten brazing filler metal is prevented from creeping up on the inner side surface 230, and the appearance of the peripheral wall portion 23 can be improved.

［実施形態の第３変形例］
図９は、上記実施形態の第２変形例に係るヒートシンク付き絶縁回路基板１Ｃの一部を拡大して示す断面図であり、図１０は、上記実施形態の第３変形例に係るヒートシンク付き絶縁回路基板１Ｃの側面を示す側面図である。
本変形例では、ろう溜まり凹部２３２は、周壁部２３の内側側面２３０における中腹部より若干収容凹部２２の開口端側に形成されている。このろう溜まり凹部２３２は、複数（例えば、３２個）の貫通孔からなり、例えば、１つの貫通孔の径ｗ１が０．２ｍｍとされる。これら複数の貫通孔のそれぞれは、所定の間隔をあけて断続的に配置され、隣り合う貫通孔の間隔ｗ４は、例えば、０．０５ｍｍ～１０ｍｍとされる。
なお、本変形例では、ろう溜まり凹部２３２が複数の貫通孔により構成されているため、複数の貫通孔の体積の総和は、絶縁回路基板１とヒートシンク２０とを接合する際に生じた余剰な溶融ろうの体積よりも大きくする必要はない。 [Third modification of the embodiment]
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an enlarged part of an insulating circuit board 1C with a heat sink according to a second modification of the above embodiment, and FIG. 10 is an insulation board with a heat sink according to a third modification of the above embodiment. It is a side view which shows the side surface of 1 C of circuit boards.
In this modified example, the solder reservoir recess 232 is formed slightly closer to the opening end side of the housing recess 22 than the middle portion of the inner side surface 230 of the peripheral wall portion 23 . The solder reservoir recess 232 is composed of a plurality of (for example, 32) through-holes, and the diameter w1 of one through-hole is set to 0.2 mm, for example. Each of the plurality of through-holes is intermittently arranged at predetermined intervals, and the interval w4 between adjacent through-holes is, for example, 0.05 mm to 10 mm.
In this modified example, since the brazing reservoir recess 232 is configured by a plurality of through holes, the sum of the volumes of the plurality of through holes is equivalent to the surplus generated when the insulated circuit board 1 and the heat sink 20 are joined together. It need not be larger than the volume of molten braze.

このため、本変形例では、絶縁回路基板１０とヒートシンク２０とを接合する際に生じた余剰な溶融ろうは、収容凹部２２の底面及び周壁部２３を伝って、ろう溜まり凹部２３２（複数の貫通孔）へと流入し、ろう溜まり凹部２３２内に溜まるか、若しくは、周壁部２３の外周面側へと流れ出ることから、溶融ろうの内側側面２３０の這い上がりを抑制して、周壁部２３の外観を向上できる。 Therefore, in this modified example, surplus molten solder generated when bonding the insulated circuit board 10 and the heat sink 20 flows along the bottom surface and the peripheral wall portion 23 of the housing recess 22 and flows through the solder reservoir recess 232 (a plurality of through-holes). hole) and accumulates in the brazing reservoir recess 232 or flows out to the outer peripheral surface side of the peripheral wall portion 23, thereby suppressing the crawling up of the molten solder on the inner side surface 230 and the appearance of the peripheral wall portion 23. can be improved.

なお、上記第２変形例及び第３変形例においても、第１変形例と同様に、ろう溜まり凹部２３１Ｂ，２３２を周壁部２３の内側側面２３０における収容凹部２２の底面側の端部に形成してもよい。
また、上記実施形態では、図１に示すように回路層１２が２個に分かれている構成としたが、これに限らず、２個以上の複数、例えば６個や１２個等に分かれている構造としてもよい。 Also in the second and third modifications, similarly to the first modification, the solder pool recesses 231B and 232 are formed at the end of the housing recess 22 on the inner side surface 230 of the peripheral wall 23 on the bottom side. may
In the above-described embodiment, the circuit layer 12 is divided into two as shown in FIG. It may be a structure.

１ １Ａ １Ｂ １Ｃ ヒートシンク付き絶縁回路基板
１０ 絶縁回路基板
１１ セラミックス基板
１２ 回路層
１２１ 第１回路層
１２２ 第２回路層
１３ 金属層
２０ ヒートシンク
２１ 中央部
２２ 収容凹部
２３ 周壁部
２３０ 内側側面
２３１ ２３１Ａ ２３１Ｂ ろう溜まり凹部
２３２ ろう溜まり凹部
２４ 上面
２４Ａ 下面
２５ ピン状フィン
２６ 締結穴
３０ 電子部品
４０ ケース
４１ 開口部
４２ パッキン収容溝
４３ ねじ穴
５０ パッキン
６０ 樹脂材
１００ パワーモジュール 1 1A 1B 1C Insulated circuit board with heat sink 10 Insulated circuit board 11 Ceramics board 12 Circuit layer 121 First circuit layer 122 Second circuit layer 13 Metal layer 20 Heat sink 21 Center part 22 Accommodating recess 23 Peripheral wall part 230 Inner side surface 231 231A 231B Brazing Reservoir recess 232 Solder reservoir recess 24 Upper surface 24A Lower surface 25 Pin-shaped fin 26 Fastening hole 30 Electronic component 40 Case 41 Opening 42 Packing accommodation groove 43 Screw hole 50 Packing 60 Resin material 100 Power module

Claims (3)

セラミックス基板の一方の面に回路層が接合されるとともに、前記セラミックス基板の他方の面にアルミニウム又はアルミニウム合金からなる金属層が接合されてなる絶縁回路基板における前記金属層と、中央部に前記絶縁回路基板の少なくとも一部が収容される収容凹部が形成されたアルミニウム合金からなるヒートシンクにおける前記収容凹部の底面とがアルミニウム系ろう材によりろう付けされたヒートシンク付き絶縁回路基板であって、
前記収容凹部の外周に位置する前記ヒートシンクの周壁部の内側側面の少なくとも一部にろう溜まり凹部が形成されていることを特徴とするヒートシンク付き絶縁回路基板。 A circuit layer is bonded to one surface of a ceramic substrate, and a metal layer made of aluminum or an aluminum alloy is bonded to the other surface of the ceramic substrate. An insulated circuit board with a heat sink, in which a heat sink made of an aluminum alloy is formed with a housing recess for housing at least a part of a circuit board, and the bottom surface of the housing recess is brazed with an aluminum-based brazing material ,
An insulated circuit board with a heat sink, wherein a solder reservoir recess is formed in at least a part of an inner side surface of a peripheral wall portion of the heat sink positioned on an outer periphery of the housing recess. 前記ろう溜まり凹部は、前記周壁部の内側側面の全周にわたって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク付き絶縁回路基板。 2. The insulated circuit board with a heat sink according to claim 1, wherein the solder reservoir recess is formed along the entire circumference of the inner side surface of the peripheral wall. 請求項１又は２に記載のヒートシンク付き絶縁回路基板と、
前記絶縁回路基板の前記回路層上に設けられる半導体チップと、
前記半導体チップ上及び前記収容凹部内にモールドされた樹脂材と、を備えることを特徴とするパワーモジュール。 An insulating circuit board with a heat sink according to claim 1 or 2;
a semiconductor chip provided on the circuit layer of the insulating circuit board;
and a resin material molded on the semiconductor chip and in the housing recess.
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