JP4251105B2 - High heat dissipation resin substrate and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、各種電子機器における大電力回路等に用いられる高放熱樹脂基板とその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a high heat dissipation resin substrate for use in high power circuits and the like in various electronic devices and their manufacturing how.

近年、電子機器の高性能化、小型化の要求に伴い、半導体の高密度、高機能化が要求されており、さらにそれらを実装するための回路基板も小型化、高密度化が要求されている。   In recent years, with the demand for higher performance and smaller size of electronic devices, there has been a demand for higher density and higher functionality of semiconductors, and circuit boards for mounting them have also been required to be smaller and higher density. Yes.

その結果、回路基板の熱伝導性、放熱性に対する要求が高まっており、特に、大電力を扱う回路系に対しては、熱伝導性、放熱性に優れた回路基板の要求が非常に高まっている。   As a result, there is an increasing demand for thermal conductivity and heat dissipation of circuit boards. Especially for circuit systems that handle high power, there is a great demand for circuit boards with excellent thermal conductivity and heat dissipation. Yes.

そこで、近年は、熱硬化性樹脂と熱伝導性フィラーとを混合した熱硬化性組成物とリードフレームとを一体化したものをベースプレート上に設けた高放熱樹脂基板が提案されている。   Therefore, in recent years, there has been proposed a high heat dissipation resin substrate in which a thermosetting composition obtained by mixing a thermosetting resin and a heat conductive filler and a lead frame are integrated on a base plate.

そして、このリードフレーム上に設けられた配線パターンと放熱性基板とを電気的に接続するために、例えば、図１１に示されるように、金属プリント基板５１に貫通孔５２を設けておき、そこに半田メッキを施したアルミニウムからなる金属片５３を圧入して半田付けを行うことにより、電気的な接続を図ることが提案されている。   Then, in order to electrically connect the wiring pattern provided on the lead frame and the heat dissipating substrate, for example, as shown in FIG. It has been proposed to achieve electrical connection by press-fitting and soldering a metal piece 53 made of aluminum plated with solder.

また、例えば図１２に示されるように、回路パターン５４の表面からブスバーなどの導電材５５を通して、ベースプレート５６の内面に直接半田付けなどして電気的接続を図ることが提案されている。   For example, as shown in FIG. 12, it has been proposed to achieve electrical connection by directly soldering the inner surface of the base plate 56 through a conductive material 55 such as a bus bar from the surface of the circuit pattern 54.

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２が知られている。
特開平１０−１７３０９７号公報 特開平３−８３３９１号公報 For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 are known as prior art document information relating to the invention of this application.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-173097 Japanese Patent Laid-Open No. 3-83391

しかしながら、上記従来の構成では、リードフレーム上に設けられた回路パターンとベースプレートとを電気的に接続するために、わざわざベースプレートに穴を設けて金属片を圧入して半田付けする必要があるため、非常に作業性が悪くなるとともに、電気的な接続も確実に図ることができにくいものであった。   However, in the above conventional configuration, in order to electrically connect the circuit pattern provided on the lead frame and the base plate, it is necessary to bother to provide a hole in the base plate and press-fit a metal piece and solder it. The workability is very poor, and it is difficult to ensure electrical connection.

後者の直接ベースプレートに半田付けする方法では、クリーム半田などの印刷がメタルマスクなどでできず手作業による半田付けが必要で非常に生産性の悪いものであった。本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、非常に簡単な構成により、高放熱樹脂基板のリードフレーム上に設けられた回路パターンとベースプレートとの電気的な接続を確実に行うことができるとともに、作業性にも優れた高放熱樹脂基板およびその製造方法を実現することを目的とする。   In the latter method of direct soldering to the base plate, cream solder or the like cannot be printed with a metal mask or the like, and manual soldering is required, resulting in very poor productivity. The present invention is for solving the above-described conventional problems, and the electrical connection between the circuit pattern provided on the lead frame of the high heat dissipation resin substrate and the base plate is reliably performed with a very simple configuration. An object of the present invention is to realize a highly heat-dissipating resin substrate having excellent workability and a manufacturing method thereof.

上記目的を達成するために本発明の高放熱樹脂基板は、金属板からなるベースプレートと、前記ベースプレート上に設けられた熱伝導性樹脂シートと、前記熱伝導性樹脂シート上に埋め込まれたリードフレームとからなる高放熱樹脂基板であって、前記ベースプレートの所望位置に少なくとも１つの凸状突起部が一体に設けられるとともに、前記凸状突起部の上面が前記リードフレーム上に設けられた回路配線パターンと同一平面になるように設けられたことを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, a high heat dissipation resin substrate according to the present invention includes a base plate made of a metal plate, a heat conductive resin sheet provided on the base plate, and a lead frame embedded on the heat conductive resin sheet. A circuit wiring pattern in which at least one convex protrusion is integrally provided at a desired position of the base plate, and an upper surface of the convex protrusion is provided on the lead frame. It is provided so that it may become the same plane.

この構成により、回路パターンと同一面に接合面があることでメタルマスクによるクリーム半田の印刷が容易に行われ部分実装においても段差がないため、通常の部品実装機で一般部品と同様に実装することが可能となり特に凸状突起部が回路パターン面上に設けられた複数のランド部の略中心に配置されているとともに、ブスバーを用いて前記凸状突起部および前記複数のランド部が電気的に接続されることを特徴とするものである。その後のリフロー炉による半田付けで部品のずれをおこすことなく工程を完了することができるものである。   With this configuration, the soldering surface can be easily printed with a metal mask because there is a joint surface on the same surface as the circuit pattern, and there is no step in partial mounting. In particular, the convex protrusions are arranged at substantially the center of the plurality of land portions provided on the circuit pattern surface, and the convex protrusions and the plurality of land portions are electrically connected using a bus bar. It is characterized by being connected to. Subsequent soldering by a reflow furnace can complete the process without causing component displacement.

また、本発明の高放熱樹脂基板は、特に凸状突起部が絞り加工等によりベースプレートと一体に形成されていることを特徴とするものであり、これにより、大電流を扱う上で接点面積を大きく取れることと、直接回路から他の接続物を介さず接続することができ、大電流で大きな問題となる接続抵抗値の影響を最小限とすることができるものである。さらには、突起部周辺を熱伝導性樹脂でモールドすることで絶縁性、放熱性ともに効果をあげることのできるものである。なお、電気的接続例としてブスバーでの直接接続を示したが、平坦な構造である面実装電気部品による接続を可能とすることはいうまでもない。   In addition, the high heat dissipation resin substrate of the present invention is characterized in that, in particular, the convex protrusion is integrally formed with the base plate by drawing or the like, so that the contact area can be increased when handling a large current. It can be made large and can be connected directly from the circuit without any other connection, and the influence of the connection resistance value, which is a big problem with a large current, can be minimized. Furthermore, both the insulating properties and the heat dissipation properties can be obtained by molding the periphery of the protrusions with a heat conductive resin. Although direct connection with a bus bar is shown as an example of electrical connection, it is needless to say that connection by a surface-mounted electrical component having a flat structure is possible.

また、本発明の高放熱樹脂基板は、特にブスバーの一部に切り欠き部を有するとともに、前記切り欠き部が凸状突起部上に配設されていることを特徴とするものであり、これにより、凸状突起部とブスバーの半田付け接合面への空気層の発生を抑制できる。さらには、半田付け状態を、目視にて把握し易くし、部品浮きや半田不足などの不具合の発見を容易にするものである。   In addition, the high heat dissipation resin substrate of the present invention is characterized in that, in particular, the bus bar has a notch part, and the notch part is disposed on the convex projection part. Thereby, generation | occurrence | production of the air layer to the soldering joining surface of a convex-shaped protrusion part and a bus bar can be suppressed. Furthermore, it is easy to visually grasp the soldering state, and it is easy to find defects such as component floating and insufficient solder.

なお、ブスバーの形状は、凸状突起部とランド部が、同一面であることから平板で良くコスト的にも優位である。また回路パターンによっては、中央の凸状突起部を中心にＬ形状やＴ形状も可能で設計的余裕度を広げることのできるものである。   The bus bar has a flat shape because the convex protrusion and the land are on the same plane, which is advantageous in terms of cost. In addition, depending on the circuit pattern, an L shape or a T shape is possible around the central convex protrusion, and the design margin can be increased.

また、本発明の高放熱樹脂基板の製造方法は、金属板からなるベースプレートの所望位置に凸状突起部を形成する工程と、前記凸状突起部に対応する位置に第１の逃がし穴を有するとともに、軟体の熱硬化性組成物からなる熱伝導性樹脂シートを前記ベースプレート上に積層して加圧する工程と、前記突起部に対応する位置に第２の逃がし穴を有するとともに、回路配線パターンが形成されたリードフレームを、前記熱伝導性樹脂シート上に積層して加熱・加圧する工程とを有し、前記凸状突起部の上面が前記回路配線パターンと同一平面になるように形成することを特徴とするものであり、これにより、熱硬化性樹脂材料が滞留なく流れ、空気を噛んでボイドを残したりすることなく、突起物の周囲及び回路パターンのスペースに樹脂を充填し、均一の樹脂層を構成することができるものである。   The method for manufacturing a high heat dissipation resin substrate of the present invention includes a step of forming a convex protrusion at a desired position of a base plate made of a metal plate, and a first escape hole at a position corresponding to the convex protrusion. And a step of laminating and pressing a heat conductive resin sheet made of a soft thermosetting composition on the base plate, a second escape hole at a position corresponding to the protrusion, and a circuit wiring pattern Forming the formed lead frame on the thermally conductive resin sheet and heating and pressurizing, and forming the upper surface of the convex protrusion to be flush with the circuit wiring pattern. As a result, the thermosetting resin material flows without stagnation and fills the space around the protrusions and the circuit pattern space without biting air and leaving voids. And one in which it is possible to constitute a uniform layer of resin.

また、本発明の高放熱樹脂基板の製造方法は、特にベースプレートの凸状突起部は絞り加工により形成され、前記凸状突起部の上面部分および所望位置に半田メッキを施したことを特徴とするものであり、樹脂の成形やアフターキュアなどで加えられる熱による表面酸化を防ぎ、次工程のクリーム半田の濡れ性を確保し安定した半田接続を行うことのできるものである。   Also, the method for manufacturing a high heat dissipation resin substrate according to the present invention is characterized in that, in particular, the convex protrusions of the base plate are formed by drawing, and solder plating is applied to the upper surface portion of the convex protrusions and a desired position. This prevents surface oxidation caused by heat applied during resin molding or after-curing, and ensures the wettability of the cream solder in the next process, thereby enabling stable solder connection.

また、本発明の高放熱樹脂基板の製造方法は、特に熱硬化性樹脂と無機質フィラーとプレゲル剤を混練した熱硬化性組成物をペットフィルム上に押し出してシート化するとともに、凸状突起部に対応する位置に第１の逃がし穴を形成して熱伝導性樹脂シートを形成する際に、前記第１の逃がし穴は前記ペットフィルムにより塞がれていることを特徴とするものであり、これにより、粘性の高い熱硬化性組成物を上金型との分離、汚れ防止を得つつ適正厚みに成形することのできるものである。   In addition, the manufacturing method of the high heat dissipation resin substrate of the present invention is a method of extruding a thermosetting composition kneaded with a thermosetting resin, an inorganic filler, and a pregel agent onto a pet film to form a sheet, and forming a convex protrusion. When the first escape hole is formed at the corresponding position to form the heat conductive resin sheet, the first escape hole is blocked by the pet film, which is characterized in that Thus, a thermosetting composition having a high viscosity can be molded to an appropriate thickness while obtaining separation from the upper mold and preventing contamination.

また、本発明の高放熱樹脂基板の製造方法は、特に熱伝導性樹脂シートをベースプレート上に積層してペットフィルム側から加圧する際に、凸状突起部に対応する位置に凹部を有する上金型を用いるとともに、少なくとも２回に分けて加圧し、２回目の加圧の際に、第１の逃がし穴を塞いでいる前記ペットフィルムに穴を開けてから加圧することを特徴とするものであり、これにより、適正厚みを得るため目標とする材厚の３０％〜１５％の材厚から加圧をスタートするが、突起部に対応する逃がし穴が、１回目では、投入材厚が厚い場合、逃がし部を埋めてしまうことがあり、この段階でペットフィルムに穴があると樹脂がはみ出してしまい金型を汚してしまうことになる。２回目には、加圧圧縮度も減るため２回目の逃がし部の材料取り後は、ボイドを残さないためにも空気穴を空けて空気を逃がしてやり、突起部の熱硬化性組成物を適正に流すことができるものである。   In addition, the manufacturing method of the high heat dissipation resin substrate according to the present invention is an upper metal plate having a concave portion at a position corresponding to the convex protrusion when the heat conductive resin sheet is laminated on the base plate and pressed from the pet film side. While using a mold, pressurizing at least twice, and at the time of the second pressurization, pressurizing after making a hole in the pet film closing the first escape hole Yes, so that pressurization is started from a material thickness of 30% to 15% of the target material thickness in order to obtain an appropriate thickness, but the relief hole corresponding to the protrusion is thick at the first time. In this case, the escape portion may be filled, and if there is a hole in the pet film at this stage, the resin will protrude and the mold will be soiled. In the second time, the pressure compression degree also decreases, so after removing the material of the second escape part, air is made to escape by making air holes so as not to leave voids, and the thermosetting composition of the protrusion part is made. It can flow properly.

また、本発明の高放熱樹脂基板の製造方法は、特に１回目の加圧よりも２回目の加圧を強く行うことを特徴とするものであり、これにより、熱伝導性内のボイドの削減や、リードフレームとベースプレートなどの界面での密着性をさらにあげることができるものである。   In addition, the method for manufacturing a highly heat-dissipating resin substrate of the present invention is characterized in that the second pressurization is stronger than the first pressurization, thereby reducing voids in the thermal conductivity. In addition, the adhesion at the interface between the lead frame and the base plate can be further increased.

また、本発明の高放熱樹脂基板の製造方法は、特に加圧後ペットフィルムを剥離させるとともに、凸状突起部を覆う熱伝導性樹脂シートおよび不要な熱伝導性樹脂シートを取り除くことを特徴とするものであり、これにより、成形の必要適正樹脂量を確保し回路構成とリードフレームとの合わせ成形を進めることのできるものである。   In addition, the method for producing a high heat dissipation resin substrate of the present invention is characterized in that the pet film is peeled off after being pressed, and the heat conductive resin sheet and the unnecessary heat conductive resin sheet covering the convex protrusions are removed. As a result, it is possible to secure the necessary amount of resin for molding and to proceed with the molding of the circuit configuration and the lead frame.

また、本発明の高放熱樹脂基板の製造方法は、特にリードフレームの回路配線パターンが形成された面に通気性を有する不織布シートが設けられており、このリードフレームを熱伝導性樹脂シート上に積層して前記不織布シート側を下にしてベースプレート側から加圧することを特徴とするものであり、これにより、成形時粘性のある熱硬化性組成物がリードフレームのスペースに流れ込む際に、余分な空気を逃がしボイドなどの発生を抑えるとともに回路配線パターン表面や突起物の先端平面部への樹脂の回り込みを防ぎ分離性の良い回路パターンを構成することのできるものである。   In addition, in the method for manufacturing a high heat dissipation resin substrate of the present invention, a non-woven sheet having air permeability is provided on the surface of the lead frame on which the circuit wiring pattern is formed, and the lead frame is placed on the heat conductive resin sheet. It is characterized in that it is laminated and pressed from the base plate side with the non-woven fabric sheet side down, so that when the thermosetting composition having viscosity at the time of molding flows into the space of the lead frame, an excess A circuit pattern with good separability can be configured by releasing air and suppressing the generation of voids and the like, and preventing the resin from entering the surface of the circuit wiring pattern and the flat end of the projection.

また、本発明の高放熱樹脂基板の製造方法は、特に凸状突起部の上面とリードフレームの回路パターンとが同一平面になるように成形金型内において加熱・加圧して熱伝導性樹脂シートを半硬化させるとともに、不織布シートを剥離したのち完全硬化のために加熱することにより本硬化させることを特徴とするものであり、これにより、熱伝導性樹脂シートの可撓性を利用し金型からの剥離性もよく成形後のバリなどの除去も行い易く、その所望の形状に成形加工が行えるものであり、しかも加熱による熱伝導性樹脂シートの硬化により機械的強度に優れた基板となるものである。   In addition, the manufacturing method of the high heat dissipation resin substrate of the present invention is a heat conductive resin sheet that is heated and pressurized in a molding die so that the upper surface of the convex protrusion and the circuit pattern of the lead frame are in the same plane. Is semi-cured, and after the non-woven fabric sheet has been peeled off, it is fully cured by heating for complete curing, thereby making use of the flexibility of the heat conductive resin sheet to mold It is easy to remove burrs and the like after molding, can be molded into the desired shape, and becomes a substrate with excellent mechanical strength by curing of the heat conductive resin sheet by heating. Is.

また、本発明の電子機器は、特に高放熱樹脂基板のベースプレート表面を筺体の内側面あるいは前記筺体内に設けられた放熱板と直接的あるいは間接的に接触させることにより、前記高放熱樹脂基板で発生する熱をベースプレートを介して放熱させることを特徴とするものであり、これにより、回路パターン面には電子部品が搭載し易く、かつ放熱させるための絶縁層を薄く構成し熱抵抗を低く抑えることができる。   In addition, the electronic device according to the present invention is particularly suitable for the high heat dissipation resin substrate by bringing the base plate surface of the high heat dissipation resin substrate into direct or indirect contact with the inner surface of the housing or the heat dissipation plate provided in the housing. The heat generated is dissipated through the base plate. This makes it easy to mount electronic components on the circuit pattern surface, and a thin insulating layer for dissipating heat is used to keep heat resistance low. be able to.

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、非常に簡単な構成により、放熱性に非常に優れ、高放熱樹脂基板のリードフレーム上に設けられた配線パターンとベースプレートとの電気的な接続を確実に行うことができるとともに、作業性にも非常に優れた高放熱樹脂基板およびその製造方法を実現することができる。   As is clear from the above description, according to the present invention, the heat dissipation is extremely excellent with a very simple configuration, and the electrical connection between the wiring pattern provided on the lead frame of the high heat dissipation resin substrate and the base plate is achieved. It is possible to realize a high heat dissipation resin substrate and a method for manufacturing the same which can be reliably connected and have excellent workability.

以下、本発明の一実施の形態の高放熱樹脂基板の製造方法について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, a method for manufacturing a high heat dissipation resin substrate according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１、図２は本発明の一実施の形態における高放熱樹脂基板の製造方法を示す工程図、図３は同実施の形態におけるベースプレート側の製造工程を示す工程図、図４、図５は同実施の形態におけるリードフレーム側の製造工程を示す工程図、図６は、同実施の形態における凸状突起部の使用例で樹脂基板を説明するための斜視図、図７は電子部品実装状態の斜視図、図８は凸状突起物実装状態斜視詳細図である。   1 and 2 are process diagrams showing a method of manufacturing a high heat dissipation resin substrate in one embodiment of the present invention, FIG. 3 is a process diagram showing a manufacturing process on the base plate side in the same embodiment, FIG. 4 and FIG. FIG. 6 is a perspective view for explaining a resin substrate in the usage example of the convex protrusions in the embodiment, and FIG. 7 is an electronic component mounting state. FIG. 8 is a detailed perspective view of a convex projection mounted state.

まず、図３を用いてベースプレート側の製造工程について説明する。図３において、１は鉄、銅、アルミニウム、あるいはそれらの合金等の金属板からなるベースプレートであり、熱伝導性上と機械強度上という点から、厚さ１．０ｍｍの銅板を用いている（ステップａ）。   First, the manufacturing process on the base plate side will be described with reference to FIG. In FIG. 3, 1 is a base plate made of a metal plate such as iron, copper, aluminum, or an alloy thereof, and a copper plate having a thickness of 1.0 mm is used from the viewpoint of thermal conductivity and mechanical strength ( Step a).

このベースプレート１の四隅には取り付け穴２がパンチ加工により形成されるとともに（ステップｂ）、ベースプレート１の所望位置に天面が平面の凸状突起部３が絞り加工により形成される（ステップｃ）。この凸状突起部の高さは、後述するリードフレームと熱伝導性樹脂シートを介して一体化された際に、リードフレームに設けられた回路パターンと同一平面上になるように形成されているとともに、この凸状突起部３を介して回路パターンとベースプレート１とが電気的に接続されることになる。   At the four corners of the base plate 1, attachment holes 2 are formed by punching (step b), and convex projections 3 having a flat top surface are formed at a desired position of the base plate 1 by drawing (step c). . The height of the convex protrusion is formed so as to be on the same plane as a circuit pattern provided on the lead frame when integrated with a lead frame, which will be described later, via a thermally conductive resin sheet. At the same time, the circuit pattern and the base plate 1 are electrically connected through the convex protrusion 3.

ここでは、この凸状突起部３の高さは、１．６ｍｍとしている。例として熱伝導性樹脂は、０．８ｍｍ（０．６〜１．０ｍｍ）、リードフレームは、大電流を流すことから０．８ｍｍ（０．４〜１．０ｍｍ）が適正である。したがって凸状突起部の高さは、熱伝導性樹脂厚みとリードフレームの合計値で決める。   Here, the height of the convex protrusion 3 is 1.6 mm. As an example, 0.8 mm (0.6 to 1.0 mm) is appropriate for the heat conductive resin, and 0.8 mm (0.4 to 1.0 mm) is appropriate for the lead frame because a large current flows. Accordingly, the height of the convex protrusion is determined by the total value of the thickness of the heat conductive resin and the lead frame.

次に、半田メッキを施したい部分以外をメッキマスク４にて覆い（ステップｄ）、半田メッキ後、このメッキマスキングを剥がすことにより、取付用穴２の周囲および凸状突起部３の先端平面部に半田メッキ５が施されたベースプレート６が形成される（ステップｅ）。   Next, the portion other than the portion to be subjected to solder plating is covered with a plating mask 4 (step d), and after plating with solder, the plating masking is peeled off so that the periphery of the mounting hole 2 and the tip flat portion of the convex protrusion 3 are provided. A base plate 6 to which the solder plating 5 is applied is formed (step e).

次に、図４、図５を用いてリードフレーム側の製造工程について説明する。図４、図５において、銅板７（ステップａ）をプレスなどにてリード部を打抜き（ステップｂ）、粗化などの表面処理の後、レジスト印刷８を行いレジストインキを硬化させる（ステップｃ）。その後メッキマスキングのためのピールコートインクによる印刷もしくは、マスキングテープ９などによりメッキがつかないよう保護を施し（ステップｄ）、メッキ１０を行う（ステップｅ）。メッキ処理後ピールコートインキもしくは、マスキングテープを剥がし（ステップｆ）、パターン部をプレスにてパターン溝１１を打抜きリードフレーム１２を形成する（ステップｇ）。   Next, the manufacturing process on the lead frame side will be described with reference to FIGS. 4 and 5, the lead portion of the copper plate 7 (step a) is punched with a press or the like (step b), and after surface treatment such as roughening, resist printing 8 is performed to harden the resist ink (step c). . Thereafter, protection by plating with a peel coat ink for plating masking or masking with a masking tape 9 or the like is performed (step d), and plating 10 is performed (step e). After the plating process, the peel coat ink or the masking tape is peeled off (step f), and the pattern portion 11 is punched by pressing the pattern portion to form the lead frame 12 (step g).

次に、図１、図２を用いて高放熱樹脂基板の製造工程について説明する。まず、前工程として熱伝導性樹脂シート１３の形成であるが、無機質フィラーと熱硬化性樹脂とプレゲル化材との混練物からなる熱硬化性組成物を押し出し機にて押し出し、それをペットフィルム１４で受けることによりシート化を図っている。これにより、ペットフィルム１４と一体になった未硬化状態の約１．４ｍｍの均一な熱伝導性樹脂シート１３が形成される（ステップａ）。   Next, the manufacturing process of the high heat dissipation resin substrate will be described with reference to FIGS. First, the heat conductive resin sheet 13 is formed as a pre-process, and a thermosetting composition composed of a kneaded mixture of an inorganic filler, a thermosetting resin, and a pregelling material is extruded with an extruder, and this is converted into a pet film. 14 is intended to be made into a sheet. Thereby, a uniform heat conductive resin sheet 13 of about 1.4 mm in an uncured state integrated with the pet film 14 is formed (step a).

次に、このシート化された熱伝導性樹脂シート１３を図３で形成したベースプレート６上に転写することになるが、その際ベースプレート６上に設けられた凸状突起部３に対応する位置の熱伝導性樹脂シート１３には、予め第１の逃がし穴１５が形成されており、これにより、次工程での加圧時に樹脂をこの第１の逃がし穴１５に逃がすことが可能となる。なお、第１の逃がし穴１５はペットフィルム１４で塞がれ貫通した穴ではない（ステップｂ）。   Next, the sheet-formed heat conductive resin sheet 13 is transferred onto the base plate 6 formed in FIG. 3. At this time, the position corresponding to the convex protrusion 3 provided on the base plate 6 is transferred. A first escape hole 15 is formed in the heat conductive resin sheet 13 in advance, so that the resin can be released to the first escape hole 15 during pressurization in the next step. The first escape hole 15 is not a hole that is blocked by the pet film 14 (step b).

次に、熱伝導性樹脂シート１３をベースプレート１上に均一な厚みで転写させるために、また確実に空気を押し出すために、上方より金型１６で２回加圧する。まず１回目の加圧で凸状突起部３の周囲にも均一に樹脂が転写されるように加圧する（ステップｃ）。そして、２回目の加圧を行う前に凸状突起部３に位置するペットフィルム１４に第２逃がし穴１７を開けておき、２回目の加圧でこの穴から空気や余分な樹脂を逃がしてやることによって均一な厚みの熱伝導性樹脂シート１８が得られる。   Next, in order to transfer the heat conductive resin sheet 13 onto the base plate 1 with a uniform thickness and to reliably push out the air, the mold 16 is pressed twice from above. First, pressurization is performed so that the resin is evenly transferred around the convex protrusion 3 by the first pressurization (step c). Before the second pressurization, the second relief hole 17 is formed in the pet film 14 located on the convex protrusion 3, and air and excess resin are released from this hole by the second pressurization. By doing so, the heat conductive resin sheet 18 of uniform thickness is obtained.

なお、２回目の加圧は１回目の加圧よりも強く加圧するように設定されており、これにより、確実に噛み込んだ空気を追い出すことができるとともに、整厚済み熱伝導性樹脂シート１８の厚みを均一化することができる（ステップｄ）。その後、ペットフィルムを剥ぎ取り凸状突起部上の余分樹脂１９や側面部の余分樹脂２０を取り除き（ステップｅ）、熱伝導性樹脂シート貼付け済みベースプレート２１を得る（ステップｆ）。   Note that the second pressurization is set to be stronger than the first pressurization, whereby it is possible to reliably drive out the entrained air, and to adjust the thickness of the thermally conductive resin sheet 18 that has been adjusted. Can be made uniform (step d). Thereafter, the pet film is peeled off to remove the excess resin 19 on the convex protrusions and the excess resin 20 on the side surfaces (step e), thereby obtaining the base plate 21 to which the heat conductive resin sheet has been applied (step f).

これに図４、図５で説明をしたリードフレーム１２の回路パターン面側に不織布テープ２２を貼り付けたのち、熱伝導性樹脂シート貼付け済みベースプレート２１の凸状突起部３とリードフレーム１２とが、対応する位置に貼り合わせる（ステップｇ）。この場合にベースプレートの凸状突起部３の平面部が、リードフレームの逃がし部を介して不織布テープ２２と粘着し、樹脂の回り込みを防ぐ効果がある。そののち、上金型２３と下金型２４で１００〜１３０℃で加熱加圧を施し（ステップｈ）、高放熱樹脂基板２５を得る（ステップｉ）。   After the non-woven tape 22 is affixed to the circuit pattern surface side of the lead frame 12 described in FIGS. 4 and 5, the protruding protrusion 3 of the base plate 21 with the thermally conductive resin sheet affixed to the lead frame 12. And pasting at corresponding positions (step g). In this case, the flat portion of the convex projection 3 of the base plate adheres to the nonwoven fabric tape 22 via the relief portion of the lead frame, and has the effect of preventing the resin from wrapping around. After that, heating and pressurization are performed at 100 to 130 ° C. with the upper mold 23 and the lower mold 24 (step h) to obtain the high heat dissipation resin substrate 25 (step i).

最後に図６、図７、図８を用いて凸状突起部の具体的な使用例を説明する。   Finally, a specific use example of the convex protrusion will be described with reference to FIGS. 6, 7, and 8.

図１、図２にて説明をした工程にて構成された高放熱樹脂基板２５は、凸状突起先端平面部３と回路パターンのランド部２６が、同一平面上にある半田ペースト用のメタルマスク印刷により半田ペーストが塗布される。図７は部品実装を行った図で、図８は本発明のアース構造の詳細図である。電子部品３０などの実装と同様にブスバー２９が、凸状突起部の先端平面部３を中心に、回路パターンのランド２６と対向するランド２６に挟み込まれるようにブスバーを用いて半田にて接合される。接合は、回路パターンの構成により片側のみである場合、Ｌ状やＴ状に導通させる場合などが考えられる。そののちリフロー炉などの加熱手段によりブスバーにより３点が、半田付けされ電気的導通を得る。なお、回路によっては、図９に示すように、ブスバーに代えて凸状突起近傍のランドから直接、抵抗コンデンサなどの面実装部品５７を半田付けすることにより、回路構成を簡素化するとともにブスバーを削除することも可能である。そして、図１０に示すように、高放熱樹脂基板２５に抵抗コンデンサなどの面実装部品５７を実装し、リフロー炉にて半田付けした後（ステップｊ）、リード部２７は、周囲のフレームと所定の長さで切断し曲げ加工を行う（ステップｋ）。高放熱樹脂基板２５のリード部２７は、部品実装、リフローによる半田付け後、周囲のフレームと所定の長さで切断し曲げ加工を行う。   1 and FIG. 2, the high heat radiation resin substrate 25 is a solder paste metal mask in which the convex projection tip flat portion 3 and the circuit pattern land portion 26 are on the same plane. A solder paste is applied by printing. FIG. 7 is a diagram in which components are mounted, and FIG. 8 is a detailed diagram of the ground structure of the present invention. As with the mounting of the electronic component 30 or the like, the bus bar 29 is joined with solder using the bus bar so that the bus bar 29 is sandwiched between the land 26 facing the land 26 of the circuit pattern around the tip flat portion 3 of the convex protrusion. The In the case where the bonding is only on one side depending on the configuration of the circuit pattern, the case of conducting in an L shape or a T shape can be considered. After that, three points are soldered by a bus bar by a heating means such as a reflow furnace to obtain electrical continuity. Note that, depending on the circuit, as shown in FIG. 9, the circuit configuration is simplified and the bus bar can be simplified by soldering a surface mount component 57 such as a resistor capacitor directly from the land near the convex protrusion instead of the bus bar. It is also possible to delete it. Then, as shown in FIG. 10, after mounting a surface mount component 57 such as a resistor capacitor on the high heat dissipation resin substrate 25 and soldering in a reflow furnace (step j), the lead part 27 is connected to the surrounding frame and a predetermined frame. And is bent (step k). The lead portion 27 of the high heat dissipation resin substrate 25 is bent and cut with a predetermined length from the surrounding frame after component mounting and soldering by reflow.

以上のように、本発明にかかる高放熱樹脂基板は、大電力回路等のような大電流による発熱と、効率よく放熱させるための基板として最適である。   As described above, the high heat dissipation resin substrate according to the present invention is optimal as a substrate for generating heat due to a large current such as a large power circuit and for efficiently dissipating heat.

本発明の実施の形態１における高放熱樹脂基板の製造方法を示す工程断面図Process sectional drawing which shows the manufacturing method of the high thermal radiation resin substrate in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１における高放熱樹脂基板の製造方法を示す工程断面図Process sectional drawing which shows the manufacturing method of the high thermal radiation resin substrate in Embodiment 1 of this invention 同実施の形態におけるベースプレート側の製造工程を示す工程斜視図Process perspective view showing the manufacturing process on the base plate side in the same embodiment 同実施の形態におけるリードフレーム側の工程断面図Process sectional view on the lead frame side in the same embodiment 同実施の形態におけるリードフレーム側の製造工程断面図Cross-sectional view of the manufacturing process on the lead frame side in the same embodiment 同実施の形態による高放熱樹脂基板の斜視図Perspective view of high heat dissipation resin substrate according to the embodiment 同実施の形態における凸状突起部の使用例を示す斜視図The perspective view which shows the usage example of the convex-shaped protrusion part in the embodiment 同実施の形態における凸状突起部の使用例の詳細を示す斜視図The perspective view which shows the detail of the usage example of the convex-shaped projection part in the embodiment 同実施の形態における凸状突起部の使用例の詳細を示す斜視図The perspective view which shows the detail of the usage example of the convex-shaped projection part in the embodiment 同使用例の製造工程を示す工程断面図Process sectional view showing the manufacturing process of the use example 従来例の構成を示す要部斜視図The principal part perspective view which shows the structure of a prior art example 他の従来例の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of another prior art example

符号の説明Explanation of symbols

１ ベースプレート（銅板）
２ 取り付け穴
３ 凸状突起部
４ メッキマスク
５ 半田メッキ
６ ベースプレート
７ 銅板
８ レジスト印刷
９ マスキングテープ
１０ メッキ部
１１ パターン溝
１２ リードフレーム
１３ 熱伝導性樹脂シート
１４ ペットフィルム
１５ 第１逃がし穴
１６ 上金型
１７ 第２逃がし穴
１８ 整厚済み熱伝導性樹脂シート
１９ 凸状突起部余分樹脂
２０ 側面部余分樹脂
２１ 熱伝導性樹脂シート貼付け済みベースプレート
２２ 不織布テープ
２３ 上金型
２４ 下金型
２５ 高放熱樹脂基板
２６ 回路パターンランド
２７ リード部
２８ 回路パターンレジスト部
２９ ブスバー
３０ 電子部品 1 Base plate (copper plate)
2 Mounting hole 3 Convex projection 4 Plating mask 5 Solder plating 6 Base plate 7 Copper plate 8 Resist printing 9 Masking tape 10 Plating part 11 Pattern groove 12 Lead frame 13 Thermal conductive resin sheet 14 Pet film 15 First escape hole 16 Upper metal Mold 17 Second relief hole 18 Thickened heat conductive resin sheet 19 Convex protrusion excess resin 20 Side surface excess resin 21 Heat conductive resin sheet affixed base plate 22 Non-woven tape 23 Upper mold 24 Lower mold 25 High heat dissipation Resin substrate 26 Circuit pattern land 27 Lead part 28 Circuit pattern resist part 29 Busbar 30 Electronic component

Claims (5)

金属板からなるベースプレートと、前記ベースプレート上に設けられた熱伝導性樹脂シートと、前記熱伝導性樹脂シート上に埋め込まれたリードフレームとからなる高放熱樹脂基板であって、
前記ベースプレートの所望位置に少なくとも１つの凸状突起部が一体に設けられるとともに、前記凸状突起部の上面が前記リードフレーム上に設けられた回路配線パターンと略同一平面になるように設けられ、
前記凸状突起部がリードフレーム上に設けられた複数のランド部の略中心に配置されていると共に、ブスバーを用いて前記凸状突起部および前記複数のランド部が電気的に接続されていることを特徴とする高放熱樹脂基板。 A high heat dissipation resin substrate comprising a base plate made of a metal plate, a heat conductive resin sheet provided on the base plate, and a lead frame embedded on the heat conductive resin sheet,
At least one convex protrusion is integrally provided at a desired position of the base plate, and an upper surface of the convex protrusion is provided so as to be substantially flush with a circuit wiring pattern provided on the lead frame.
The convex protrusions are disposed substantially at the centers of the plurality of land portions provided on the lead frame, and the convex protrusions and the plurality of land portions are electrically connected using a bus bar. A high heat dissipation resin substrate. 金属板からなるベースプレートの所望位置に凸状突起部を形成する工程と、
熱硬化性組成物をペットフィルム上に押し出してシート化する工程と、
前記凸状突起部に対応する位置に第１の逃がし穴を有するとともに軟体の熱硬化性組成物からなる熱伝導性樹脂シートを前記ベースプレート上に積層して加圧する工程と、
前記突起部に対応する位置に第２の逃がし穴を有するとともに回路配線パターンが形成されたリードフレームを前記熱伝導性樹脂シート上に積層して加熱・加圧する工程と、
前記凸状突起部の上面が前記回路配線パターンと同一平面になるように形成する工程と、
前記凸状突起部の先端平面部を、前記リードフレームからなる互いに対向する複数のランドに挟み込むと共に、ブスバーを用いて半田にて接合する工程と、を有することを特徴とする高放熱樹脂基板の製造方法。 Forming a convex protrusion at a desired position of a base plate made of a metal plate;
Extruding the thermosetting composition onto a pet film to form a sheet;
A step of laminating and pressurizing a heat conductive resin sheet made of a soft thermosetting composition and having a first escape hole at a position corresponding to the convex protrusion, on the base plate;
A step of laminating a lead frame having a second escape hole at a position corresponding to the protrusion and a circuit wiring pattern formed thereon on the thermally conductive resin sheet, and heating and pressurizing;
Forming an upper surface of the convex protrusion so as to be flush with the circuit wiring pattern;
A step of sandwiching the tip flat portion of the convex protrusion portion with a plurality of lands facing each other made of the lead frame, and bonding with solder using a bus bar . Production method. 熱硬化性組成物をペットフィルム上に押し出してシート化するとともに、凸状突起部に対応する位置に第１の逃がし穴を形成して熱伝導性樹脂シートを形成する際に、前記第１の逃がし穴は前記ペットフィルムにより塞がれていることを特徴とする請求項２記載の高放熱樹脂基板の製造方法。 When the thermosetting composition is extruded onto a pet film to form a sheet, and the first relief hole is formed at a position corresponding to the convex protrusion to form the heat conductive resin sheet, The method for manufacturing a high heat dissipation resin substrate according to claim 2, wherein the escape hole is closed by the pet film. 熱伝導性樹脂シートをベースプレート上に積層してペットフィルム側から加圧する際に、凸状突起部に対応する位置に凹部を有する上金型を用いるとともに、少なくとも２回に分けて加圧し、２回目の加圧の際に、第１の逃がし穴を塞いでいる前記ペットフィルムに穴を開けてから加圧することを特徴とする請求項２記載の高放熱樹脂基板の製造方法。 When a thermally conductive resin sheet is laminated on the base plate and pressed from the pet film side, an upper mold having a concave portion at a position corresponding to the convex protrusion is used, and the pressure is applied in at least two steps. 3. The method for manufacturing a high heat dissipation resin substrate according to claim 2, wherein, in the second pressurization, a pressurization is performed after making a hole in the pet film closing the first escape hole. リードフレームの回路パターンが形成された面に通気性を有する不織布シートが設けられており、このリードフレームを熱伝導性樹脂シート上に積層して前記不織布シート側を下にしてベースプレート側から加圧することを特徴とする請求項２記載の高放熱樹脂基板の製造方法。 A non-woven sheet having air permeability is provided on the surface of the lead frame on which the circuit pattern is formed. The lead frame is laminated on the heat conductive resin sheet and pressed from the base plate side with the non-woven sheet side down. The method for producing a high heat dissipation resin substrate according to claim 2.
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