CN105744721B

CN105744721B - 电路基板

Info

Publication number: CN105744721B
Application number: CN201510983082.0A
Authority: CN
Inventors: 笠岛正人; 小林知善; 笹木哲; 几岛好广
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2015-12-24
Publication date: 2019-08-06
Anticipated expiration: 2035-12-24
Also published as: CN105744721A; US9924589B2; DE102015226712A1; US20160192473A1

Abstract

本发明提供一种电路基板，其使得向电路基板安装电子部件容易进行，将在该电子部件中产生的热量高效地散热，而且容易在电路基板形成通孔。电路基板具有：第1绝缘层，在其上表面设有电子部件的安装区域和布线图案；金属芯，其以与安装区域上下重叠的方式设于第1绝缘层的下表面；以及第2绝缘层，其位于第1绝缘层的下表面而且设于金属芯的周围。金属芯的下表面从第2绝缘层露出，第1绝缘层和金属芯的导热率高于第2绝缘层的导热率，第1绝缘层的硬度高于第2绝缘层的硬度。电路基板还设有贯通绝缘层并连接位于绝缘层的布线图案的通孔。

Description

电路基板

技术领域

本发明涉及在安装了电子部件的电路基板中将在电子部件产生的热量散热的构造。

背景技术

已提出了在电路基板中将来自电子部件的发热散热的各种构造，该电路基板在绝缘层的上表面安装有电子部件，在该电路基板形成有布线图案。

例如，在专利文献1～8的电路基板中，将由铜等金属构成的导热体埋设在绝缘层中，在该导热体的上方安装发热的电子部件。

在专利文献1、6中，在导热体的上表面设有焊盘和焊锡等导体，在该导体上安装电子部件。在专利文献2、3、7、8中，在导热体的上表面设有绝缘层，在该绝缘层的上表面通过导体安装电子部件。在专利文献2、3、7中，位于导热体的上表面的绝缘层的材质和位于导热体的周围(侧方)的绝缘层的材质相同。并且，在专利文献2、3中，该绝缘层具有较高的导热性。在专利文献8中，位于导热体的上表面的绝缘层的材质采用混入了具有较高的导热性的添加物(氧化锌、氧化铝、氮化铝等)的玻璃纤维或者共聚物纤维加强材料等，使增大绝缘层的导热率和强度。在专利文献4、5中，电子部件的主体部(半导体的封装部分)通过导热部件搭载于导热体的上表面。并且，专利文献5的导热部件具有绝缘性。

另外，在专利文献1中，在导热体的下表面设有绝缘层，在该绝缘层的下表面安装有散热体。在专利文献2、3、4、8中，导热体的下表面从绝缘层露出。另外，在专利文献2中也公开了如下的示例，在导热体的下表面和位于导热体的周围的绝缘层的下表面设有导体、并设有具有较高的导热性的绝缘层。在专利文献4中也公开了将散热体螺合固定于导热体的下表面的示例。

在专利文献5中，在位于导热体的周围的绝缘层的下表面设有铜层，铜层与导热体相连接，导热体的下表面从铜层露出。另外，在专利文献5中也公开了如下的示例：在导热体的下表面或铜层的下表面通过具有较高的导热性的绝缘层设有散热体。在专利文献6、7中，在导热体的下表面和位于导热体的周围的绝缘层的下表面设有绝缘层，在该绝缘层的下表面设有散热用的金属层。并且，在专利文献6中，与该金属层接触的绝缘层具有较高的导热性。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2007－36050号公报

【专利文献2】日本特开2014－179416号公报

【专利文献3】日本特开2014－179415号公报

【专利文献4】日本特开2012－119607号公报

【专利文献5】日本特开2006－49887号公报

【专利文献6】日本特开2008－251671号公报

【专利文献7】日本特开2014－157949号公报

【专利文献8】日本特开平6－244303号公报

在如以往那样将导热体埋设在电路基板的绝缘层中并在导热体的上表面安装电子部件的情况下，在电子部件产生的热量直接传递至导热体，并向导热体的下方散热。但是，由于电子部件和导热体是导通的，因而难以在它们附近安装其它的电子部件。并且，存在难以在电路基板形成电气电路、电路基板的安装密度下降的问题。

另一方面，当在导热体的上表面通过绝缘层安装电子部件的情况下，电子部件中产生的热量难以传递至导热体，向导热体的下方散热的效率变差。

另外，在使用混入了具有较高的导热性的添加物的材料形成绝缘层时，绝缘层的导热率增大，但是绝缘层的硬度也由于添加物的混入而增大。因此，例如在绝缘层的上下表面和内部设置布线图案的多层的电路基板中，即使是基于提高电路结构的自由度等理由而设置连接位于不同的层的多个布线图案的通孔时，也难以形成贯通较硬的绝缘层的通孔。

发明内容

本发明的目的是使得向电路基板安装电子部件容易进行，将在该电子部件产生的热量高效地散热，而且在电路基板容易形成通孔。

用于解决问题的手段

本发明的电路基板具有：第1绝缘层，在其上表面设有电子部件的安装区域和布线图案；导热体，其以至少与安装区域上下重叠的方式设于第1绝缘层的下表面；以及第2绝缘层，其位于第1绝缘层的下表面而且设于导热体的周围。并且，导热体的下表面从第2绝缘层露出，第1绝缘层和导热体的导热率高于第2绝缘层的导热率，第1绝缘层的硬度高于第2绝缘层的硬度，电路基板还具有贯通第1绝缘层和第2绝缘层的通孔。

根据本发明，由于在导热体和第2绝缘层的上表面设有第1绝缘层，因而能够容易在和导热体绝缘的状态下在导热体的上方安装一个以上的电子部件。并且，也能够容易在和导热体绝缘的状态下在导热体的上方形成布线图案。因此，能够容易在电路基板的上表面形成电气电路，提高电路基板的安装密度。并且，第1绝缘层和导热体的导热率高于第2绝缘层的导热率，因而容易将在安装于导热体的上方的电子部件产生的热量通过第1绝缘层传递至导热体，能够从由第2绝缘层露出的导热体的下表面向外部高效散热。另外，通过使第1绝缘层的导热率高于第2绝缘层的导热率，即使是第1绝缘层的硬度高于第2绝缘层的硬度时，也仅是位于最上方的第1绝缘层变硬，而非电路基板的厚度方向全部。因此，能够容易在电路基板形成贯通第1绝缘层和第2绝缘层的通孔。并且，能够通过通孔连接位于电路基板的不同的层的多个布线图案，将电子部件的导线端子插入通孔中进行锡焊，提高多层的电路基板的电路结构的自由度。并且，也能够容易将电路基板切割成规定的尺寸(外形)。

在本发明中优选的是，在上述电路基板中，第1绝缘层的厚度比第2绝缘层的厚度薄。

并且，在本发明中优选的是，在上述电路基板中，导热体的导热率高于第1绝缘层的导热率。

并且，在本发明中也可以是，在上述电路基板中，导热体以与在第1绝缘层的上表面设置的多个安装区域重叠的方式设置于广大的范围。

并且，在本发明中也可以是，在上述电路基板中，第2绝缘层具有层叠构造，在位于第1绝缘层和第2绝缘层之间的第1内层、以及位于第2绝缘层的内部的第2内层分别设有布线图案。

并且，在本发明中也可以是，在上述电路基板中，在第2绝缘层的下表面设有电子部件的安装区域和布线图案。

并且，本发明的电子装置具有：上述的电路基板；电子部件，其安装在设于电路基板的安装区域中并且发热；以及散热体，其被设置于与设于电路基板的导热体的下表面接触。

在本发明中优选的是，在上述电子装置中，散热体远离在设于电路基板的第2绝缘层的下表面安装上的电子部件或者导体。

在本发明中也可以是，在上述电子装置中，与设于电路基板的第1绝缘层相对的导热体及散热体各面的面积大于设于第1绝缘层的安装区域的面积。并且，也可以是，在第1绝缘层中与安装区域及布线图案不重叠的非重叠位置处，设置有贯通第1绝缘层和导热体的贯通孔，并且以与该贯通孔连通的方式在散热体上设置有螺纹孔，通过使螺合部件从第1绝缘层的上方朝向贯通孔贯通而与螺纹孔螺合，将散热体固定于导热体的下表面。

发明效果

根据本发明，能够使得向电路基板安装电子部件容易进行，将在该电子部件产生的热量高效地散热，而且在电路基板容易形成通孔。

附图说明

图1是示出本发明的第1实施方式的位于电路基板的上表面的上表层的图。

图2是示出图1的A-A截面的图。

图3是示出位于图1的电路基板的内部的内层的图。

图4是示出位于图1的电路基板的下表面的下表层的图。

图5A是示出图1的电路基板的制造工序的图。

图5B是示出图5A的制造工序的后续工序的图。

图6是示出图5A的制造工序的一部分的图。

图7是示出本发明的第2实施方式的位于电路基板的上表面的上表层的图。

图8是示出图7的B-B截面的图。

标号说明

1第1绝缘层；2第2绝缘层；3金属芯(导热体)；3h’贯通孔；4散热器(散热体)；4h’螺纹孔；5a～5i上表层的布线图案；5j～5n、5j’～5n’、5j”～5n”内层的布线图案；5o～5w下表层的布线图案；6a～6e通孔；7h’贯通孔；8螺钉(螺合部件)；9a、9b FET(电子部件)；9c分立部件(电子部件)；9d～9j芯片电容器(电子部件)；10、10’电路基板；100电子装置；L2内层(第1内层)；L3、L4内层(第2内层)；P1～P4非重叠位置；Ra～Rj安装区域。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。在各个附图中，对相同的部分以及对应的部分标注相同的标号。

首先，参照图1～图4说明第1实施方式的电路基板10及电子装置100的构造。

图1是示出第1实施方式的位于电路基板10的上表面的上表层L1的图。图2是示出图1的A-A截面的图。图3是示出位于电路基板10的内部的内层L2、L3、L4的图。图4是示出位于电路基板10的下表面的下表层L5的图。另外，图1和图3示出从电路基板10的上方观察的状态，图4示出从电路基板10的下方观察的状态。并且，在各个附图中，为了方便仅图示了电路基板10和电子装置100的一部分。

电子装置100例如由搭载于电动汽车或者混合汽车的DC-DC逆变器构成。电子装置100由电路基板10、电子部件9a～9j及散热器4构成。

如图2所示，电路基板10是在上表面和下表面分别设有表层L1、L5，在内部设有多个内层L2、L3、L4的多层基板。在电路基板10设有第1绝缘层1、第2绝缘层2、金属芯3、散热器4、布线图案5a～5w(也参照图4)、及通孔6a～6e等。

第1绝缘层1由高导热性的预成型料构成。高导热性的预成型料例如是在环氧树脂中混入氧化铝等生成的、具有高导热性和绝缘性的预成型料。第1绝缘层1形成为具有规定的厚度(约100μm)的平板状。在露出于外部的第1绝缘层1的上表面设有上表层L1。如图1所示，在上表层L1设有电子部件9a～9g的安装区域Ra～Rg和布线图案5a～5i。

布线图案5a～5i由具有导电性和导热性的铜箔构成。布线图案5a～5i的一部分作为用于锡焊电子部件9a～9g的焊盘发挥作用。

在安装区域Ra、Rb中分别安装有FET(电场效应晶体管)9a、9b。在安装区域Rc中安装有分立部件9c。在安装区域Rd～Rg中分别安装有芯片电容器9d～9g。

FET 9a、9b是发热量较多的表面安装型的电子部件。FET 9a的源极端子s1被锡焊在布线图案5a上。FET 9a的栅极端子g1被锡焊在布线图案5b上。FET 9a的漏极端子d1被锡焊在布线图案5c上。FET 9b的源极端子s2被锡焊在布线图案5c上。FET 9b的栅极端子g2被锡焊在布线图案5d上。FET 9b的漏极端子d2被锡焊在布线图案5e上。

分立部件9c如图2所示是具有贯通电路基板10的导线端子t1、t2(图1)的电子部件。分立部件9c的主体部搭载于第1绝缘层1的上表面。分立部件9c的各个导线端子t1、t2在分别插入通孔6c、6d中后被锡焊。

芯片电容器9d～9g是表面安装型的电子部件。如图1所示，芯片电容器9d被锡焊在布线图案5b、5h上。芯片电容器9e被锡焊在布线图案5e、5f上。芯片电容器9f被锡焊在布线图案5d、5i上。芯片电容器9g被锡焊在布线图案5e、5g上。

如图2所示，金属芯3以至少与FET 9a、9b的安装区域Ra、Rb上下重叠的方式设于第1绝缘层1的下表面。具体而言，如图1所示，从电路基板10的上方观察，金属芯3以如下方式设置在广大的范围中，即其全部或者一部分在面方向上与设于第1绝缘层1的上表面的多个安装区域Ra、Rb、Rd、Rf和多个布线图案5a～5e、5h、5i重叠。

金属芯3由具有导电性和导热性的铜等的金属板构成。金属芯3如图1及图4所示从上方或者下方观察呈矩形状，而且形成为小于电路基板10。如图2所示，金属芯3的上表面被第1绝缘层1覆盖。金属芯3是本发明的“导热体”的一例。

在第1绝缘层1的下表面而且是在金属芯3的周围(整个侧方)设有第2绝缘层2。金属芯3的下表面从第2绝缘层2露出。

第2绝缘层2通过在浸渍了合成树脂的通常的预成型料2b的上下两面分别粘接覆铜层叠板2a而构成。通常的预成型料2b是指作为由一般的印制线路板的材料的预成型料。覆铜层叠板2a是在由包含玻璃纤维的环氧树脂等合成树脂构成的板材的上下两面粘贴铜箔形成的。因此，第2绝缘层2形成为厚度比第1绝缘层1厚的平板状，并且具有层叠构造。

并且，在第2绝缘层2具有通常的预成型料2b和覆铜层叠板2a的芯体(合成树脂制)2c这两种绝缘部分。这些绝缘部分2b、2c的材质不同，各个绝缘部分2b、2c的厚度与第1绝缘层1的厚度相同。

第1绝缘层1和金属芯3的导热率高于第2绝缘层2的导热率。并且，金属芯3的导热率高于第1绝缘层1的导热率。具体而言，例如第2绝缘层2的导热率是0.3～0.5W/mK(mK：米/开尔文)，而第1绝缘层1的导热率是3～5W/mK。并且，在金属芯3是铜制品的情况下，金属芯3的导热率约为400W/mK。

通过由混入了氧化铝等的高导热性的预成型料构成第1绝缘层1、由通常的预成型料2b和覆铜层叠板2a构成第2绝缘层2，第1绝缘层1的硬度高于第2绝缘层2的硬度。

使用第2绝缘层2的各个覆铜层叠板2a的铜箔部分，在第1绝缘层1和第2绝缘层2之间设有内层L2，在第2绝缘层2内部设有内层L3、L4，在第2绝缘层2的下表面设有下表层L5。

如图3所示，在内层L2～L4设有布线图案5j～5n、5j’～5n’、5j”～5n”。各个布线图案5j～5n、5j’～5n’、5j”～5n”由具有导电性和导热性的铜箔构成。

在本例中，内层L2的布线图案5j、5k、5l、5m、5n、和内层L3的布线图案5j’、5k’、5l’、5m’、5n’、和内层L4的布线图案5j”、5k”、5l”、5m”、5n”分别形成为相同形状。作为另一例，也可以使各个内层L2、L3、L4的布线图案的形状不同。

在各个内层L2～L4中，第2绝缘层2的预成型料介于布线图案5j～5n、5j’～5n’、5j”～5n”和金属芯3之间。金属芯3和布线图案5j～5n、5j’～5n’、5j”～5n”被绝缘。内层L2是本发明的“第1内层”的一例，内层L3、L4是本发明的“第2内层”的一例。

如图4所示，在下表层L5设有电子部件9h～9j的安装区域Rh～Rj和布线图案5o～5w。布线图案5o～5w由具有导电性和导热性的铜箔构成。布线图案5p、5q、5s、5t、5v、5w的一部分作为用于锡焊电子部件9h～9j的焊盘发挥作用。

电子部件9h～9j是表面安装型的芯片电容器。芯片电容器9h被锡焊在布线图案5p、5q上。芯片电容器9i被锡焊在布线图案5t、5s上。芯片电容器9j被锡焊在布线图案5v、5w上。第2绝缘层2的预成型料介于位于金属芯3附近的布线图案5o、5p、5r、5s、5u和金属芯3之间。金属芯3和各个布线图案5o～5w被绝缘。

作为贯通导体的通孔6a～6e贯通第1绝缘层1、第2绝缘层2、和位于这两个绝缘层1、2的布线图案(图2)。对各个通孔6a～6e的内表面实施镀铜或镀锡。通孔6a～6e将位于不同的层L1～L5的布线图案彼此连接。

具体而言，以贯通绝缘层1、2和上表层L1的布线图案5a和内层L2～L4的布线图案5j、5j’、5j”和下表层L5的布线图案5o的方式设置多个通孔6a。各个通孔6a将这些布线图案5a、5j、5j’、5j”、5o连接。

以贯通绝缘层1、2和上表层L1的布线图案5e和内层L2～L4的布线图案5m、5m’、5m”和下表层L5的布线图案5s的方式设置多个通孔6b。各个通孔6b将这些布线图案5e、5m、5m’、5m”、5s连接。

以贯通绝缘层1、2和上表层L1的布线图案5e和内层L2～L4的布线图案5m、5m’、5m”和下表层L5的布线图案5s的方式设置通孔6c。将分立部件9c的一个导线端子t1锡焊在通孔6c中，由此将该导线端子t1和布线图案5e、5m、5m’、5m”、5s连接。

以贯通绝缘层1、2和上表层L1的布线图案5f和内层L2～L4的布线图案5n、5n’、5n”和下表层L5的布线图案5r的方式设置通孔6d。将分立部件9c的另一个导线端子t2锡焊在通孔6d中，由此将该导线端子t2和布线图案5f、5n、5n’、5n”、5r连接。

以贯通绝缘层1、2和上表层L1的布线图案5h和内层L2～L4的布线图案5k、5k’、5k”和下表层L5的布线图案5p的方式设置通孔6e。通孔6e将这些布线图案5h、5k、5k’、5k”、5p连接。

如图2所示，在第2绝缘层2和金属芯3的下方设有散热器4。散热器4是铝等金属制品，将在电路基板10产生的热量释放到外部，将电路基板10冷却。散热器4是本发明的“散热体”的一例。

在散热器4的上表面形成有向上方突出的凸部4a、4b。凸部4a、4b的上表面与电路基板10的板面平行。

在散热器4的凸部4b形成有与电路基板10的厚度方向(在图2中指上下方向)平行的螺纹孔4h。在各个绝缘层1、2中，在与安装区域Ra～Rj及布线图案5a～5w不重叠的非重叠位置P设有贯通孔7。该贯通孔7连通散热器4的螺纹孔4h。

将螺钉8从第1绝缘层1的上方贯通贯通孔7并与散热器4的螺纹孔4h螺合，由此如图2所示将散热器4的凸部4b固定在第2绝缘层2的下表面上。通过设置多个这样的螺合固定部位，将散热器4安装在电路基板10的下方。螺钉8是本发明的“螺合部件”的一例。

在将散热器4的凸部4b固定于第2绝缘层2的下表面的状态下，金属芯3的下表面和散热器4的凸部4a的上表面接触。在本例中，基于在下表层L5的布线图案5o、5p、5r、5s、5u和金属芯3之间确保规定的绝缘距离等理由，使散热器4的凸部4a的上表面的面积略微小于金属芯3的下表面的面积。

作为另一例，也可以考虑下表层L5的布线图案和电子部件的配置，使散热器4的凸部4a的上表面的面积与金属芯3的下表面的面积相同或稍微比其大。

在散热器4的凸部4a的上表面涂覆了具有高导热性的热润滑脂(省略图示)。由此，凸部4a的上表面和金属芯3的下表面的密着性提高，而且从金属芯3向散热器4的导热性提高。

下面，参照图5A、图5B和图6说明电路基板10的制造方法。

图5A和图5B是示出电路基板10的制造工序的图。图6是示出图5A的制造工序的一部分的图。另外，在图5A～图6中为了方便而简化示出电路基板10的各个部分。

在图5A中，对位于两片覆铜层叠板2a中的一片覆铜层叠板2a的上下两面的铜箔进行蚀刻处理等，形成内层L2、L3的布线图案5j～5n、5j’～5n’(在图5A和图5B中省略标号)。并且，对位于另一片覆铜层叠板2a的上表面的铜箔进行蚀刻处理等，形成内层L4的布线图案5j”～5n”(在图5A和图5B中省略标号)(图5A的(1))。

然后，在各个覆铜层叠板2a形成用于使金属芯3嵌入的矩形孔2h(图5A的(2))。并且，在通常的预成型料2b中也形成用于使金属芯3嵌入的矩形孔2h’(图5A的(3))。

另外，当在覆铜层叠板2a和通常的预成型料2b形成矩形孔2h、2h’时，也可以如图6所示在矩形孔2h、2h’的内侧面以规定的间隔形成朝向内侧突出的多个栈部2s。在这种情况下，各个栈部2s的长度为在使金属芯3嵌入矩形孔2h、2h’的状态下基本到达金属芯3的外侧面的长度。由此，金属芯3与矩形孔2h、2h’的侧壁的接触面积减小，容易将金属芯3嵌入矩形孔2h、2h’中。

另外，准备具有规定的厚度的高导热性的预成型料1a、和粘贴在该预成型料1a的上表面的具有规定的厚度的铜箔5(图5A的(4))。然后，对铜等金属板进行加工形成规定形状的金属芯3(图5A的(5))。

然后，从下方将一片覆铜层叠板2a和通常的预成型料2b和另一片覆铜层叠板2a按顺序层叠，使金属芯3嵌入它们的矩形孔2h、2h’中。然后，在它们之上顺序层叠高导热性的预成型料1a和铜箔5，然后加热并沿上下方向(各部件的厚度方向)进行压着(图5B的(6))。由此，各个预成型料2b、1a的合成树脂熔融并进入到部件之间的间隙中，各个部件被粘接而构成第2绝缘层2和第1绝缘层1和内层L2～L4(图5B的(6’))。

然后，利用钻头等在规定的部位加工孔，对该孔的内表面实施镀敷而形成通孔6a～6e(图5B中标号6的部分)(图5B的(7))。然后，对位于最上部的铜箔5进行蚀刻处理等，在第1绝缘层1的上表面形成上表层L1的布线图案5a～5i(图5B中省略标号)。并且，对位于最下部的铜箔进行蚀刻处理等，在第2绝缘层2的下表面形成下表层L5的布线图案5o～5w(图5B中省略标号)。(图5B的(8))。此时，在两个表层L1、L5也设有电子部件的安装区域Ra～Rj(图1、图4)。

然后，对露出的第1绝缘层1的上表面、布线图案5a～5i、第2绝缘层2的下表面、以及布线图案5o～5w等实施抗蚀剂和银等表面处理(图5B的(9))。并且，将各个绝缘层1、2的多余的端部切除等来加工外形(图5B的(10))。通过以上处理，形成电路基板10。

根据上述第1实施方式，在金属芯3和第2绝缘层2的上表面设有第1绝缘层1，因而能够容易在与金属芯3绝缘的状态下在金属芯3的上方安装一个以上的电子部件9a、9b、9d、9f。并且，也能够容易在与金属芯3绝缘的状态下在金属芯3的上方形成布线图案5a～5e、5h、5i。因此，能够容易在电路基板10的上表面形成电气电路，提高电路基板10的安装密度。

另外，第1绝缘层1的导热率高于第2绝缘层2的导热率，金属芯3的导热率高于第1绝缘层1的导热率。因此，能够容易将在安装于金属芯3的上方的电子部件9a、9b、9d、9f产生的热量通过第1绝缘层1传递至金属芯3。并且，能够从由第2绝缘层2露出的金属芯3的下表面向所接触的散热器4传递热量，并从散热器4向外部高效散热。

另外，通过使第1绝缘层1和第2绝缘层2的材质不同，并使第1绝缘层1的导热率高于第2绝缘层2的导热率，即使是第1绝缘层的硬度高于第2绝缘层的硬度时，也仅是位于最上方的第1绝缘层变硬，而非电路基板10的厚度方向全部。因此，能够容易在电路基板10形成贯通第1绝缘层1和第2绝缘层2的通孔6a～6e。并且，能够通过通孔6a～6e连接位于电路基板10的不同的层L1～L5的多个布线图案，将分立部件9c的导线端子t1、t2插入通孔6c、6d中进行锡焊，提高多层的电路基板10的电路结构的自由度。并且，也能够容易将电路基板10切割成规定的尺寸(外形)。

另外，在上述第1实施方式中，使绝缘层1、2中较硬的第1绝缘层1的厚度与较软的第2绝缘层2的厚度相比更薄。因此，能够容易利用钻头等形成贯通第1绝缘层1和第2绝缘层2的孔，使更容易形成通孔6a～6e。

另外，在上述第1实施方式中，金属芯3以与在第1绝缘层1的上表面设置的多个安装区域Ra、Rb、Rd、Rf重叠的方式设置在广大的范围中。因此，能够容易在与金属芯3绝缘的状态下在金属芯3的上方安装多个电子部件9a、9b、9d、9f，而且能够容易形成多个布线图案5a～5e、5h、5i。并且，能够将在安装于金属芯3的上方的多个电子部件9a、9b、9d、9f产生的热量通过第1绝缘层1和金属芯3传递至散热器4，并且统一高效地散热。

另外，在上述第1实施方式中，在位于第1绝缘层1和第2绝缘层2之间的内层L2、和位于第2绝缘层2内部的内层L3、L4分别形成有布线图案5j～5n、5j’～5n’、5j”～5n”。因此，能够将在安装于第1绝缘层1的上表面的电子部件9a～9g产生的热量传递至第1绝缘层1和金属芯3，然后通过内层L2～L4的布线图案5j～5n、5j’～5n’、5j”～5n”扩散至电路基板10整体。

另外，在上述第1实施方式中，在第2绝缘层2的下表面设有电子部件9h～9j的安装区域Rh～Rj和布线图案5o～5w。因此，能够使在上表面的电子部件9a～9g产生并扩散至电路基板10整体的热量、和在下表面的电子部件9h～9j产生的热量向电路基板10的下方扩散。并且，也能够容易在电路基板10的下表面形成电气电路，进一步提高电路基板10的安装密度。

另外，在上述第1实施方式中，通过通孔6a～6e连接在第1绝缘层1的上表面和第2绝缘层2的内部及下表面设置的布线图案5a、5e、5f、5h、5j、5k、5m、5n、5j’、5k’、5m’、5n’、5j”、5k”、5m”、5n”、5o、5p、5r、5s。因此，在电路基板10的上表面中，能够将在电子部件9a～9g中产生并传递至布线图案5a、5e、5f、5h的热量通过通孔6a～6e传递至内部的布线图案5j、5k、5m、5n、5j’、5k’、5m’、5n’、5j”、5k”、5m”、5n”，进而扩散至电路基板10整体。并且，也能够将热量传递至下表面的布线图案5o、5p、5r、5s并向下方散热，并且通过金属芯3和散热器4散热。

另外，在上述第1实施方式中，使散热器4远离在第2绝缘层2的下表面安装的电子部件9h～9j和布线图案5o～5w。因此，能够防止安装于电路基板10的电子部件9a～9j和布线图案5a～5w通过散热器4而意外导通，能够可靠地形成电气电路。

下面，参照图7、图8说明第2实施方式的电路基板10’和电子装置100的构造。

图7是示出第2实施方式的位于电路基板10’的上表面的上表层L1的图。图8是示出图7的B-B截面的图。在各个附图中，为了方便而仅图示电路基板10’和电子装置100的一部分。另外，电路基板10’的内层L2～L4和下表层L5与图3及图4相同。

在第2实施方式的电路基板10’中，如图7和图8所示，通过将螺钉8贯通金属芯3并螺合在散热器4上，将金属芯3和散热器4固定。

具体而言，金属芯3和散热器4的凸部4a的与第1绝缘层1相对的各面的面积大于在第1绝缘层1的上表面设置的安装区域Ra、Rb、Rd、Rf的合计面积。

如图7所示，在第1绝缘层1中，在与上表层L1的安装区域Ra～Rg及布线图案5a～5i不重叠的非重叠位置P1、P2、P3、P4，以贯通第1绝缘层1和金属芯3的方式分别设有贯通孔7h’、3h’(图8)。非重叠位置P1、P2、P3、P4及各个贯通孔7h’、3h’也以不与其它的层L2～L5的布线图案5j～5w及安装区域Rh～Rj重叠的方式设置。在散热器4的凸部4a分别设有连通各个贯通孔7h’、3h’的螺纹孔4h’。

将4个螺钉8从第1绝缘层1的上方贯通各个贯通孔7h’、3h’并螺合在散热器4的各个螺纹孔4h’中。由此，如图8所示，将散热器4的凸部4a固定在金属芯3的下表面上。

通过这样固定，能够在不干涉电子部件9a～9j和布线图案5a～5w的情况下，将螺钉8从上方贯通电路基板10’而螺合在散热器4上，使金属芯3和散热器4紧密接触。并且，能够将在安装于金属芯3上方的电子部件9a、9b、9d、9f产生的热量通过第1绝缘层1和金属芯3高效地传递至散热器4，并从散热器4高效地散热。

在本发明中，也能够采用除以上叙述的方式以外的各种实施方式。例如，在以上的实施方式中示出了设置通孔6a～6e、以便使位于电路基板10、10’的第1绝缘层1的上表面和第2绝缘层2的内部及下表面的布线图案导通的示例，但本发明不限于此。除此以外，例如也可以以贯通电路基板的方式设置贯通铜制的端子和销等导体，将不同的层的布线图案彼此连接。并且，本发明的通孔不仅包括构成电气配线的通孔，而且也包括构成导热路径的通孔(所谓热通孔(thermal vias))等。

另外，在以上的实施方式中示出了使热润滑脂介于金属芯3和散热器4之间的示例，但也可以使用具有绝缘性和导热性的纸等取代润滑脂。

另外，在以上的实施方式中示出了从上方观察时的金属芯3的形状为矩形状的示例，但不限于此，也能够根据发热的电子部件的配置位置和形状，使从上方观察时的金属芯的形状成为任意的形状。

另外，在以上的实施方式中示出了散热体采用散热器4的示例，但也可以采用风冷式和水冷式的散热器或者使用制冷剂的散热器等取代散热器4。并且，不仅可以使用金属制的散热体，而且也可以使用由导热性较高的树脂形成的散热体。

另外，在以上的实施方式中示出了螺合部件采用螺钉8的示例，但也可以采用小螺钉和螺栓等取代螺钉8。并且，也可以利用其它的固定器具将散热体安装在电路基板的下方。

另外，在以上的实施方式中举出了将本发明应用于设有两个表层L1、L5和3个内层L2～L4的电路基板10、10’的示例，但本发明也能够应用于仅在上表面设有布线图案等导体的单层的电路基板、和设有两层以上的导体的电路基板。

另外，在以上的实施方式中，关于电子装置100举出了搭载于电动汽车和混合汽车的DC-DC逆变器的示例，但本发明也能够应用于具有电路基板、发热的电子部件、和散热体的其它电子装置。

Claims

1.一种电路基板，具有：第1绝缘层，在其上表面设有电子部件的安装区域和布线图案；导热体，其以至少与所述安装区域上下重叠的方式设于所述第1绝缘层的下表面；以及第2绝缘层，其位于所述第1绝缘层的下表面而且设于所述导热体的周围，所述电路基板的特征在于，

所述第2绝缘层具有层叠构造，

所述第2绝缘层的内层和所述第2绝缘层的下表面分别设有布线图案，

所述导热体的下表面从所述第2绝缘层露出，

所述第1绝缘层和所述导热体的导热率高于所述第2绝缘层的导热率，

所述第1绝缘层的硬度高于所述第2绝缘层的硬度，

所述电路基板还具有通孔，该通孔贯通分别设于所述第1绝缘层和所述第2绝缘层的所述布线图案，

利用所述通孔，设于所述第1绝缘层的上表面的布线图案、设于所述第2绝缘层的内层的布线图案、以及设于所述第2绝缘层的下表面的布线图案彼此连接。

2.根据权利要求1所述的电路基板，其特征在于，

所述第1绝缘层的厚度比所述第2绝缘层的厚度薄。

3.根据权利要求1或2所述的电路基板，其特征在于，

所述导热体的导热率高于所述第1绝缘层的导热率。

4.根据权利要求1所述的电路基板，其特征在于，

所述导热体以与在所述第1绝缘层的上表面设置的多个所述安装区域重叠的方式设置于广大的范围。

5.根据权利要求1所述的电路基板，其特征在于，

所述第2绝缘层的内层由位于所述第1绝缘层和所述第2绝缘层之间的第1内层、以及位于所述第2绝缘层的内部的第2内层构成，

所述第1内层和所述第2内层分别设有布线图案。

6.根据权利要求1所述的电路基板，其特征在于，

在所述第2绝缘层的下表面设有电子部件的安装区域和布线图案。

7.一种电子装置，其特征在于，该电子装置具有：

权利要求1～6中任意一项所述的电路基板；

电子部件，其安装在设于所述电路基板的安装区域中并且发热；以及

散热体，其被设置为与设于所述电路基板的导热体的下表面接触。

8.根据权利要求7所述的电子装置，其特征在于，

所述散热体远离在设于所述电路基板的第2绝缘层的下表面上安装的电子部件或者导体。

9.根据权利要求7或8所述的电子装置，其特征在于，

与设于所述电路基板的第1绝缘层相对的所述导热体及所述散热体的各面的面积大于设于所述第1绝缘层的安装区域的面积，

在所述第1绝缘层中与所述安装区域及所述布线图案不重叠的非重叠位置处，设置有贯通所述第1绝缘层和所述导热体的贯通孔，并且以与该贯通孔连通的方式在所述散热体上设置有螺纹孔，

通过使螺合部件从所述第1绝缘层的上方朝向所述贯通孔贯通而与所述螺纹孔螺合，将所述散热体固定于所述导热体的下表面。