CN110088895A - 散热基材、散热电路结构体及其制造方法 - Google Patents

散热基材、散热电路结构体及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能削减成本且确保稳定的紧密接合性的散热基材和散热电路结构体及其制造方法。本发明的散热基材的特征在于其含有：基础板，具备第一面和第二面；导电通路，形成于第一面上；贯通孔，从第一面贯通至第二面；散热构件，插入贯通孔且至少一部分从第一面突出；导热性树脂组合物，覆盖散热构件的侧面并且毫无缝隙地存在于贯通孔的内周面和被该内周面围住的散热构件的外周面之间；金属层，覆盖从第一面突出的散热构件，其中，金属层的外侧表面和导电通路的外侧表面基本上在同一平面上。

Description

散热基材、散热电路结构体及其制造方法
技术领域
本发明涉及含有散热构件的电路基材、使用该电路基材的散热电路结构体及其制造方法。
背景技术
安装电源模块、大功率LED等的基材需要散热功能。出于该目的，在现有技术中，如专利文献1公开的散热基材那样，以基材的散热为目的而在基材设孔洞，并插入散热材料。
散热基材的制造方法比如有将散热材料插入基材，并从上施加压力使其塑性变形从而进行固定的手法。但是，使用该手法的话，由于是人工手动作业，所以出现了成本容易变高、压力不足散热材料脱落等问题。
另外，使用上述手法的话，基材的孔洞的内壁和散热材料之间无法避免地会产生缝隙。具体来说，将散热材料插入基材后，一般用电镀（plating）法形成电路图形。这样一来，镀液会进入基材的孔洞的内壁和散热材料的缝隙，因此之后散热基材暴露于高温时，镀液的残留成分（主要是水）挥发，散热材料和基材之间产生缝隙，有损散热材料和基材的紧密接合性。
因此需要能削减成本且能确保稳定的紧密接合性的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：专利第4988609号公报。
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明鉴于上述内容，目的在于提供一种能削减成本且能确保稳定的紧密接合性的散热基材和散热电路结构体及其制造方法。
解决技术问题的技术手段
在第一实施方式中，本发明涉及的散热基材含有：基础板，具备第一面和第二面；导电通路，形成于第一面上；贯通孔，从第一面贯通至第二面；散热构件，插入贯通孔且至少一部分从第一面突出；导热性树脂组合物，覆盖散热构件的侧面并且毫无缝隙地存在于贯通孔的内周面和被该内周面围住的散热构件的外周面之间；金属层，覆盖从第一面突出的散热构件，其中，金属层的外侧表面和导电通路的外侧表面基本上在同一平面上。
也可以为如下结构：上述散热构件从上述基础板的第二面突出。
本发明涉及的散热电路结构体含有上述散热基材和连接于该散热基材的上述导电通路及上述金属层的电子元件。
本发明涉及的散热基材的制造方法含有如下工序：在具备第一面和第二面的基础板的第一面设第一金属膜得到金属层叠体的工序；形成从该金属层叠体中第一金属膜的外侧表面到基础板的第二面为止贯通金属层叠体的贯通孔的工序；将散热构件插入该贯通孔内，并使散热构件成为如下状态的工序，即该散热构件的一部分从第一金属膜的外侧表面突出，该贯通孔内周面和散热构件之间毫无缝隙地存在导热性树脂组合物并且散热构件的侧面被导热性树脂组合物覆盖；使导热性树脂组合物固化的工序；进行加工使第一金属膜、导热性树脂组合物和散热构件的各自的外侧表面基本上为同一平面的工序；形成覆盖第一金属膜、散热构件和导热性树脂组合物的表面的第二金属膜的工序；通过去除第二金属膜的一部分并加工成任意图形来设置覆盖散热构件的外侧表面的金属层及导电通路的工序。
发明效果
通过本发明涉及的散热基材能轻松地将散热构件固定在设于基础板的贯通孔，并且即使通过电镀在基础板上形成导电通路等，也不会损害散热构件和基础板的紧密接合性。因此，能消除将散热基材暴露于高温环境时散热构件脱落等问题。另外，能在基础板上形成用于释放从电子元件产生的热的金属层和导电通路并使其表面基本上处于同一平面，因此能在通过电镀等加成法形成导电电路的同时设置上述金属层，能高效制造散热基材。
附图说明
[图1]本发明第一实施方式涉及的散热电路结构体的截面示意图；
[图2]本发明第一实施方式的变更例涉及的散热电路结构体的截面示意图；
[图3]本发明第一实施方式的变更例涉及的散热电路结构体的截面示意图；
[图4]本发明第二实施方式涉及的散热电路结构体的截面示意图；
[图5]本发明第二实施方式的变更例涉及的散热电路结构体的截面示意图；
[图6]本发明第三实施方式涉及的散热电路结构体的截面示意图；
[图7]将散热电路结构体暴露于高温环境时，散热特性、连接稳定性会受损的技术方案的截面示意图；
[图8]本发明第一实施方式涉及的散热电路结构体的制造方法的一例的示意图；
[图9]本发明第二实施方式涉及的散热电路结构体的制造方法的一例的示意图；
[图10]本发明第三实施方式涉及的散热电路结构体的制造方法的一例的示意图；
[图11]本发明涉及的散热基材的制造方法的一例的示意图；
[图12]本发明涉及的带导热性树脂组合物的散热构件的制造方法的一例的截面图。
实施方式
以下更加具体地说明本发明的实施方式。
图1～3是本发明第一实施方式涉及的散热基材11和电子元件9连接而成的散热电路结构体12。散热基材11的导电通路4和金属层8介由低熔点金属10和电子元件9连接。
如本图所示，本实施方式涉及的散热基材11含有：基础板3，具备第一面1和第二面2；导电通路4，形成于第一面上；贯通孔5，从第一面1贯通至第二面2；散热构件6，插入贯通孔5且至少一部分从第一面1突出；导热性树脂组合物7，覆盖散热构件6的侧面并且毫无缝隙地存在于贯通孔5的内周面和被该内周面围住的散热构件6的外周面之间；金属层8，覆盖从第一面1突出的散热构件6，其中，金属层8的外侧表面和导电通路4的外侧表面基本上在同一平面上。
构成基础板3的材料无特别限定，能使用热固性树脂、热塑性树脂，从耐热性的观点来看优选使用热固性树脂。
热固性树脂比如能使用环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯脲树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、脂环烯烃树脂、聚苯醚树脂、苯氧树脂、马来酰亚胺树脂、聚酰亚胺苯并唑树脂、聚苯并唑树脂、聚酯酰胺树脂、聚酯酰亚胺树脂、乙烯基酯树脂、聚缩醛树脂、聚醚酮树脂、聚醚醚酮树脂、聚富马酸（Polyfumarate）树脂、苯并嗪树脂、碳二亚胺树脂、氟碳树脂、聚烯烃树脂、硅树脂等。这些可以单独使用1种，也可2种以上并用。
热塑性树脂比如能使用聚酰胺树脂、液晶聚合物树脂、甲基丙烯酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚苯乙烯、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯、丁二烯橡胶、酯酰胺、异戊二烯橡胶、纤维素、苯氧树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂等。这些可以单独使用1种，也可2种以上并用。
在基础板3的第一面1上形成导电通路4。导电通路4用于使设置在基础板3上的数个电子元件9彼此之间连接、传输信号、使数个基础板3彼此之间层间连接。
形成导电通路4的材料无特别限定，能使用铜箔等导电性材料。
另外，根据需要，导电通路4也可以形成于第二面2上。
贯通孔5从基础板3的第一面1贯通至第二面2。可在该贯通孔5的内壁的至少一部分设置所谓的通孔镀层那样由导电性物质制成的层。
贯通孔5的内壁（设置有由导电性物质制成的层时为该层）和导热性树脂组合物7接触，另外散热构件6的所有侧面被导热性树脂组合物7覆盖。即，贯通孔5的内部填充有导热性树脂组合物7，并且散热构件6的侧面被导热性树脂组合物7完全覆盖，因此散热构件6和导热性树脂组合物7、以及导热性树脂组合物7和贯通孔5的内壁会毫无缝隙地连接。
没有缝隙能防止通过电镀形成金属层8时，散热构件6和导热性树脂组合物7、以及导热性树脂组合物7和贯通孔5的内壁之间有镀液等挥发成分渗透。因此，即使散热基材11暴露于高温，也能防止由于挥发成分的膨胀导致散热构件6从散热基材11脱落。
另外，散热构件6和导热性树脂组合物7从第一面1突出，并且突出的散热构件6和导热性树脂组合物7被金属层8覆盖。另外，突出的散热构件6的至少一部分不被导热性树脂组合物7覆盖，和金属层8直接接触。
突出的散热构件6和导热性树脂组合物7被金属层8覆盖，并且散热构件6的至少一部分和金属层8直接接触，从而从电子元件产生的热易于介由金属层8传递至散热构件6，因此能高效地将热从散热基材11散出。
另外，第二面侧中，散热构件6和导热性树脂组合物7可以如图1所示从第二面2突出，也可以如图2所示和第二面2基本上为同一平面，或者也可以如图3所示，散热构件6不显露于第二面侧，导热性树脂组合物7和第二面2基本上为同一平面。
贯通孔5的俯视视角的形状无特别限定，可以是圆形、椭圆形、多边形那样的形状，但优选圆形。
贯通孔5的开口直径无特别限定，能根据载置的电子元件9的大小等适宜选择。
在贯通孔5的内壁设置由导电性物质制成的层时，构成层的材料能使用铜、银、金等金属。其中，铜能用众所周知的电镀工序以低成本得到通孔镀层，从这一点来看铜是优选的。
本发明的散热构件6由表现出良好的热导率的材料形成。这样的材料只要是一直以来使用于相同目的的材料即可，无特别限定，具体的例子能列举出铜、多孔铜、铁、镍等金属、碳成型品等。
另外，散热构件6的热导率无特别限定，优选100W／m・K以上，更优选200W／m・K以上。
碳成型品无特别限定，比如能列举出碳和碳纤维的杂化材料等。
散热构件6的形状无特别限定，通常优选圆柱状等柱状。另外，优选从俯视视角看散热构件6时的形状和贯通孔5的俯视视角的形状大致相同。
本发明中的导热性树脂组合物7能够是含有包含环氧树脂在内的树脂成分、固化剂以及无机填料而得到的物质，但本发明中的导热性树脂组合物7不限于此。
环氧树脂能使用从固体环氧树脂以及液态环氧树脂选择的1种或2种以上的树脂。
这里的“固体环氧树脂”是指常温（25℃）时为固体的环氧树脂。固体环氧树脂只要分子内含有环氧基且常温（25℃）时为固体即可，无特别限定，具体的例子能列举出三酚型环氧树脂、三酚甲烷型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、苯酚（线型）酚醛型环氧树脂等。
另外，液态环氧树脂只要分子内含有环氧基且常温（25℃）时为液体即可，无特别限定，具体的例子能列举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、缩水甘油醚类环氧树脂等。
固体环氧树脂和液态环氧树脂能分别单独使用，但优选固体环氧树脂和液态环氧树脂并用。
共计100质量份的固体环氧树脂和液态环氧树脂中，固体环氧树脂的配混量不限于下述，优选20～90质量份，更优选40～80质量份。为20质量份以上的话，在溶剂干燥后也不会残留黏着性，容易处理。另外，为90质量份以下的话，溶剂不易挥发，因此膏的表面不易产生膜，容易涂布于散热材料。
本实施方式涉及的导热性树脂组合物7的树脂成分除了固体环氧树脂和液态环氧树脂之外也能使用双马来酰亚胺化合物。
双马来酰亚胺化合物能使用如下通式（I）表示的物质。
[化1]
式（I）中，X表示脂肪族、脂环族或芳香族的、且主链的碳数为10～30的烃基，这些基团可以含有杂原子、取代基或硅氧烷骨架。优选X为脂肪族烃或脂环族烃或脂环烃基修饰的脂肪族烃基，更优选碳数为10～55的脂肪族烃基，进一步优选碳数为10～40。
Y表示脂肪族、脂环族或芳香族的烃基，这些基团可以含有杂原子、取代基、苯醚骨架、磺酰骨架或硅氧烷骨架。优选Y为芳香族烃基。
n为重复单元数，表示1～20的范围的数。n为1以上的话，易于得到能确保稳定的紧密接合性的带导热性树脂组合物的散热构件（图11中的6A）。另外，优选n为20以下，更优选10以下。n为20以下的话，易于得到能确保稳定的紧密接合性的带导热性树脂组合物的散热构件。双马来酰亚胺化合物可以单独使用1种n为1～20的双马来酰亚胺化合物，也可以2种以上并用，更优选n为1～10的双马来酰亚胺化合物的混合物。
采用n为1～10的双马来酰亚胺化合物的混合物会提高抗振性，因此其也适合使用于用在汽车等剧烈振动的产品中的基础板。
上述双马来酰亚胺化合物的制造方法无特别限定，比如能通过使酸酐和二胺进行缩合反应后，进行脱水并环化（亚胺化）这一众所周知的方法进行制造。
上述双马来酰亚胺化合物也能使用在市场上销售的化合物，作为优选例，适合使用DESIGNER MOLECURES公司制的BMI-3000（由二聚二胺、均苯四甲酸二酐和马来酸酐合成）、BMI-1500、BMI-2550、BMI-1400、BMI-2310、BMI-3005等。
上述内容中尤其适合用于本发明的双马来酰亚胺化合物——DESIGNERMOLECURES公司制的BMI-3000用下述结构式表示。式中n是1～20的范围的数。
[化2]
使用双马来酰亚胺化合物时，双马来酰亚胺化合物的配混量不限于下述，优选在树脂成分100质量份中为5～20质量份。
上述固化剂无特别限定，能单独使用从由咪唑类固化剂、阳离子类固化剂以及自由基类固化剂构成的群中选择的1种，也能将2种以上混合使用。
咪唑类固化剂能列举出咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-乙基咪唑、2-苯基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑、2-苯基咪唑、2，4-二氨基-6-〔2’-甲基咪唑基-（1’）〕-乙基-s-三嗪等。通过使用咪唑类固化剂作为固化剂能提高导电性、散热性。
阳离子类固化剂能列举出三氟化硼的胺盐、对甲氧基苯重氮六氟磷酸盐、二苯基碘鎓六氟磷酸盐、三苯基锍盐、四正丁基鏻四苯基硼酸盐、四正丁基鏻-o，o-二乙基二硫代磷酸酯等代表的鎓类化合物等。
自由基类固化剂（聚合引发剂）能列举出过氧化二异丙苯、过氧化叔丁基异丙苯、过氧化氢叔丁基、过氧化氢异丙苯、偶氮类化合物等。
固化剂的配混量无特别限定，相对于树脂成分100质量份而言，优选0.5～30质量份，更优选1～20质量份，进一步优选3～15质量份。
上述无机填料也无特别限定，例如能列举出金、银、铜、镍等的金属粉、从金、银、铜及镍选择的2种以上的金属构成的合金粉、银包铜粉、金包铜粉、银包镍粉、金包镍粉、石墨烯、碳等的碳素材料、二氧化硅、氧化铝、氮化硼等。这些无机填料能单独使用1种，也能将2种以上混合使用。
优选选择上述无机填料时使得能够得到所期望的导电性、散热性或线膨胀系数。若需要导通散热构件6和通孔镀层，则优选使用金、银、铜或镍等的金属粉、从金、银、铜及镍选择的2种以上的金属构成的合金粉、银包铜粉、金包铜粉、银包镍粉、金包镍粉、石墨烯或碳。若不需要导电性，则可使用二氧化硅、氧化铝、氮化硼。
无机填料的配混量无特别限定，相对于树脂成分、固化剂及无机填料的总量而言，优选20～75体积％（vol％），更优选20～70体积％，进一步优选30～65体积％。
将上述各成分和根据需要而使用的溶剂一起充分混合得到导热性树脂组合物7。
溶剂无特别限定，适合使用有机溶剂，其具体例能列举出甲乙酮、甲苯、甲醇、四氢化萘等。这些溶剂能单独使用1种，也能将2种以上混合使用。
溶剂的配混量无特别限定，相对于树脂成分100质量份而言，优选20～300质量份，更优选40～200质量份，进一步优选50～150质量份。
另外，也能在不偏离本发明目的的范围内向导热性树脂组合物7添加一直以来曾向同种导热性树脂组合物7添加过的添加剂。
通过上述各配混成分的种类的选择以及量的调整，优选上述导热性树脂组合物7在不含有溶剂的状态下的80℃的复数粘度为1×102Pa・s～5×106Pa・s，更优选1×102Pa・s～1×106Pa・s。
如后所述，能在使得成为介由导热性树脂组合物7将散热构件6插入设置于基础板3的贯通孔5的状态之后，加热并压制使导热性树脂组合物7固化。此时，80℃的复数粘度为1×102Pa・s以上的话，能防止固化时导热性树脂组合物7从散热构件6和基础板3之间过度流出，并能轻松地确保基础板3和散热构件6的紧密接合强度。另外，80℃的复数粘度为5×106Pa・s以下的话，导热性树脂组合物7的流动性适当，散热构件6和基础板3之间不易产生缝隙，易于确保散热构件6和基础板3的紧密接合强度。
后述的制造工序的过程中的阶段（图8（d））中，供金属膜A’形成的表面——金属膜A、散热构件6和导热性树脂组合物7基本上为同一平面。通过使得这些面基本上为同一平面易于使形成于其上的金属膜A’（之后的导电通路4和金属层8）为平面。通过使得金属膜A’为平面能使通过蚀刻等形成的导电通路4和金属层8基本上为同一平面。因此，介由低熔点金属10将电子元件9连接于导电通路4和金属层8上时，电子元件9和导电通路4以及金属层8的距离相同。
电子元件9和导电通路4以及金属层8的距离不相同的话，会导致以下两种情况：电子元件9和导电通路4以及金属层8的连接部的电阻值上升、热传导性恶化。
具体来说，如图7（a）所示，若电子元件9和金属层8’的距离比电子元件9和导电通路4’的距离大，则通过使用了低熔点金属10的焊料再流焊连接电子元件9和金属层8’的话，由于表面张力形成于电子元件9和金属层8’之间的低熔点金属10’会变细。因此，之后暴露于高温环境的话会导致以下两种情况：电阻值上升、从电子元件9向金属层8’的热传导性变差。
另外，如图7（b）所示，当电子元件9和导电通路4”的距离比电子元件9和金属层8”的距离大时也会产生和上述相同的问题，通过使用了低熔点金属10的焊料再流焊连接电子元件9和导电通路4”的话，形成于电子元件9和导电通路4”之间的低熔点金属10’会变细。
为防止低熔点金属10变细，需要增加低熔点金属10的量，成本上升。
与此相对，本发明中，金属膜A、散热构件6和导热性树脂组合物7基本上为同一平面，因此形成于其上的导电通路4和金属层8的表面也基本上为同一平面。因此不会产生如上所述的问题，并能用所需最小限度的低熔点金属10连接电子元件9和导电通路4及金属层8。
构成金属层8的材料能使用和导电通路4相同的材料。
另外，以俯视视角看第一面1时，金属层8只要覆盖贯通孔5、散热构件6和导热性树脂组合物7的至少一部分即可，但优选覆盖贯通孔5、散热构件6和导热性树脂组合物7的全部。通过金属层8采用这种结构能够易于使得从电子元件9产生的热无损耗并高效地传递至导热性树脂组合物7和散热构件6。
另外，优选金属层8在第二面也覆盖贯通孔5、散热构件6和导热性树脂组合物7的至少一部分，通过这种结构，散热效果会更加优越。
接下来说明本发明的散热电路结构体。图1所示的实施方式涉及的散热电路结构体12是上述本实施方式涉及的散热基材11的金属层8介由低熔点金属10和电子元件9连接而得到的。
通过电子元件9和金属层8连接能将从电子元件9产生的热介由金属层8高效地传递至导热性树脂组合物7和散热构件6。
另外，用低熔点金属10连接电子元件9和金属层8时，低熔点金属10的导热效率优越，因此能将从电子元件9产生的热介由导热性树脂组合物7和散热构件6高效地从基础板3释放。能使用一直以来的焊料再流焊工序进行通过低熔点金属10进行的连接。
这样的低熔点金属10能使用包含从由铟、锡、铅及铋构成的群中选择的至少1种的金属粒子。这些可以单独使用1种，也可2种以上并用。其中，从能使用一直以来的焊料再流焊工序的观点来看优选使用焊料。
另外，低熔点金属10可以是包含上述金属粒子的膏状组合物。这样的膏状组合物能列举出焊料膏（solder cream）等。
优选低熔点金属10的熔点为180℃以下，更优选60～180℃，进一步优选120～145℃。
优选膏状组合物中金属粒子的比例为30vol％～95vol％，更优选40vol％～90vol％。金属粒子的比例在上述范围内的话，电子元件9和金属层8的导热效率良好，并且膏状组合物的印刷性良好。
另外，可根据需要向膏状组合物加入高熔点金属。低熔点金属10熔融时能形成和高熔点金属的合金，因此能牢固地连接电子元件9和导电通路4及金属层8。
优选高熔点金属的熔点为800℃以上，更优选800～1500℃，更优选900～1100℃。
另外，优选高熔点金属包含从由铜、银、金、镍、银包铜及银包铜合金构成的群中选择的至少1种。这些金属导电性优越。因此，能提高导电通路4和电子元件9之间的导电性。
另外，可用导热性树脂组合物7代替低熔点金属10来连接电子元件9和金属层8。
导热性树脂组合物7能使用上述的导热性树脂组合物7。将导热性树脂组合物7涂布或载置于导电通路4的表面和金属层8的表面时，能使用膏状、片状的导热性树脂组合物7。涂布或载置膏状的导热性树脂组合物7时，可以使用适合导电通路4或金属层8的形状的丝网进行印刷涂布。涂布或载置片状的导热性树脂组合物7时，可以使用将导热性树脂组合物7裁剪成适合导电通路4或金属层8的形状而成品。
电子元件9比如能使用含有被密封材料密封的半导体电路和从密封材料表面露出的末端而成物。末端由金属等导电性材料形成，其将半导体电路和导电通路4电连接。另外，末端介由设于金属层8上的低熔点金属10和金属层8连接。从半导体电路产生的热从末端经由低熔点金属10和金属层8传递至导热性树脂组合物7和散热构件6，并向电路结构体的外部释放。
图4、5是本发明第二实施方式涉及的散热基材11和散热电路结构体12。
如本图所示，本实施方式涉及的散热基材11含有：基础板3，具备第一面1和第二面2；导电通路4，形成于第一面上；贯通孔5，从第一面1贯通至第二面2；散热构件6，插入贯通孔5；导热性树脂组合物7，毫无缝隙地存在于贯通孔5的内周面和被该内周面围住的散热构件6的外周面之间；其中，从贯通孔5显露于第一面侧的散热构件6和导热性树脂组合物7与第一面1基本上为同一平面，显露于第一面侧的导热性树脂组合物7上设有金属层8。
散热构件6以及导热性树脂组合物7的表面与第一面1基本上为同一平面，由此，在让导电通路4和金属层8同时形成于散热构件6和导热性树脂组合物7的表面时，易于使导电通路4的厚度和金属层8的厚度大致相同。然后，易于使同时形成的导电通路4和金属层8的表面也基本上为同一平面。因此，介由低熔点金属10将电子元件9连接于导电通路4和金属层8上时，电子元件9和导电通路4及金属层8的距离相同。
另外，以俯视视角看第一面1时，金属层8只要覆盖贯通孔5、散热构件6和导热性树脂组合物7的至少一部分即可，但优选覆盖贯通孔5、散热构件6和导热性树脂组合物7的全部。通过使得金属层8采用这种结构易于将从电子元件9产生的热无损耗并高效地传递至导热性树脂组合物7和散热构件6。
另外，在第二面2侧，散热构件6和导热性树脂组合物7可以如图4所示和第二面2基本上为同一平面，也可以如图5所示，散热构件6不显露于第二面侧，导热性树脂组合物7和第二面2基本上为同一平面。
另外，其他结构和作用与上述第一实施方式相同，这里不再说明。
图6是本发明第三实施方式涉及的散热基材11和散热电路结构体12。
如本图所示，本实施方式涉及的散热基材11含有：基础板3，具备第一面1和第二面2；导电通路4，形成于第一面上；贯通孔5，从第一面1贯通到第二面2；散热构件6，插入贯通孔5；导热性树脂组合物7，毫无缝隙地存在于贯通孔5的内周面和被该内周面围住的散热构件6的外周面之间，其中，从贯通孔5显露于第一面侧的导热性树脂组合物7和第一面1基本上为同一平面，显露于第一面侧的导热性树脂组合物7上设有金属层8。
导热性树脂组合物7的表面和第一面1基本上为同一平面，由此，在让导电通路4和金属层8同时形成于导热性树脂组合物7的表面时，易于使导电通路4的厚度和金属层8的厚度大致相同。然后，易于使同时形成的导电通路4和金属层8的表面也基本上为同一平面。因此，介由低熔点金属10将电子元件9连接于导电通路4和金属层8上时，电子元件9和导电通路4及金属层8的距离相同。
另外，以俯视视角看第一面1时的金属层8只要覆盖贯通孔5和导热性树脂组合物7的至少一部分即可，但优选覆盖贯通孔5和导热性树脂组合物7的全部。通过使得金属层8采用这种结构易于使得从电子元件9产生的热无损耗并高效地传递至导热性树脂组合物7和散热构件6。
另外，其他结构和作用和上述第一实施方式以及第二实施方式相同，这里不再说明。
接下来，对本发明第一实施方式涉及的散热电路结构体12的制造方法进行说明。
首先，如图8（a）所示，在基础板3的第一面1和第二面2形成金属膜A。
形成金属膜A的方法无特别限定，能通过电镀、蒸镀等加成法、印刷固化含有金属粒子、金属纳米粒子的导电膏的方法等众所周知的方法来形成。其中，从轻松地形成金属层A的观点来看，优选通过电镀形成。
接下来制造在图8（a）所示的基础板3设置有从形成于第一面1上的金属膜A的外侧表面贯通至形成于第二面2上的金属膜A的外侧表面的贯通孔5的基础板3（图8（b））。在基础板3设贯通孔5的方法无特别限定，能列举出使用钻孔机等切割工具的方法、用碳酸气体激光、YAG激光等在基础板3设贯通孔5的方法。
接下来，将导热性树脂组合物7和散热构件6插入设于基础板3的贯通孔5。具体来说，可以向设置有贯通孔5的基础板3填充导热性树脂组合物7并将散热构件6插入贯通孔5，也可以插入带导热性树脂组合物的散热构件6A。
将散热构件6按入贯通孔5后，能通过加热等使导热性树脂组合物7固化，将散热构件6固定于基础板3。
如图8（c）所示，将散热构件6固定于基础板3时，散热构件6以及导热性树脂组合物7的表面没有和金属膜A基本上为同一平面。于是，进行加工使导热性树脂组合物7的表面和金属膜A基本上为同一平面（图8（d））。使导热性树脂组合物7的表面和金属膜A基本上为同一平面的加工方法比如能列举出切割加工、研磨加工等众所周知的方法。或者也可以采用如下方法：在将带导热性树脂组合物的散热构件6插入贯通孔5后，对导热性树脂组合物7和设有金属膜A的基础板3进行压制，从而在将散热构件6插入贯通孔5的同时使其基本上为同一平面。
压制机能使用固定散热构件6时通常使用的压制机或真空压制机。压制条件没有限定，比如优选在150～190℃、面压力5～15kg／cm2的条件下压制30～120分钟，使导热性树脂组合物7固化。
接下来，如图8（e）所示，在导热性树脂组合物7和金属膜A的表面比如通过电镀等加成法进一步形成金属膜A’后，如图8（f）所示，进行抗蚀剂印刷等形成导电通路4和金属层8得到散热基材11。
接下来，如图8（g）所示，在导电通路4和金属层8上载置低熔点金属10。
在导电通路4和金属层8上载置低熔点金属10的方法比如能列举出将金属粒子（焊料球等）载置于导电通路4和金属层8上的方法、丝网印刷包含低熔点金属10的膏状组合物（焊料膏等）的方法。另外也可以使用通过转印法等使膏状组合物附着于电子元件9的末端并让其载置于导电通路4和金属层8上的方法。
接下来，如图8（h）所示，介由该低熔点金属10连接电子元件9和导电通路4及金属层8，得到散热电路结构体12。
介由低熔点金属10连接电子元件9和导电通路4及金属层8的方法比如能列举出通过焊料再流焊工序连接电子元件9和导电通路4及金属层8的方法。
这样得到的散热电路结构体12中，通过低熔点金属10连接电子元件9和导电通路4及金属层8，所以不仅接合强度、连接稳定性优越，而且从电子元件9产生的热能高效地介由导热性树脂组合物7和散热构件6从电路结构体释放。
接下来，对本发明第二实施方式涉及的散热电路结构12的制造方法进行说明。
首先制造在图9（a）所示的基础板3设有从第一面1贯通至第二面2的贯通孔5的基础板3（图9（b））。
接下来，将导热性树脂组合物7和散热构件6插入设于基础板3的贯通孔5。插入后，能通过加热等来使导热性树脂组合物7固化，将散热构件6固定于基础板3。
如图9（c）所示，将散热构件6固定于基础板3时，散热构件6以及导热性树脂组合物7的表面没有和基础板3的第一面1基本上为同一平面。于是，进行加工使导热性树脂组合物7的表面和基础板3的第一面1基本上为同一平面（图9（d））。
接下来，如图9（e）所示，在基础板3、散热构件6和导热性树脂组合物7上形成金属膜A。
之后，如图9（f）所示，进行抗蚀剂印刷等形成导电通路4和金属层8得到散热基材11。
接下来，如图9（g）所示，在导电通路4和金属层8上载置低熔点金属10后，如图9（h）所示，介由该低熔点金属10连接电子元件9和导电通路4及金属层8，得到散热电路结构体12。
接下来，对本发明第三实施方式涉及的散热电路结构体12的制造方法进行说明。
首先制造在图10（a）所示的基础板3设有从第一面1贯通至第二面2的贯通孔5的基础板3（图10（b））。
接下来，将导热性树脂组合物7和散热构件6插入设于基础板3的贯通孔5。具体来说，如图10（c）所示，向设有贯通孔5的基础板3填充导热性树脂组合物7。
接下来，如图10（d）所示，将散热构件6插入贯通孔5。将散热构件6按入贯通孔5后，能通过加热等来使导热性树脂组合物7固化，将散热构件6固定于基础板3。
如图10（d）所示，将散热构件6固定于基础板3时，导热性树脂组合物7的表面没有和基础板3的第一面1基本上为同一平面。于是，进行加工使导热性树脂组合物7的表面和基础板3的第一面1基本上为同一平面（图10（e））。
接下来，如图10（f）所示，在导热性树脂组合物7和基础板3的表面形成导电通路4和金属层8得到散热基材11。
形成导电通路4和金属层8的方法无特别限定，能用电镀、蒸镀等加成法、印刷固化含有金属粒子、金属纳米粒子的导电膏的方法等众所周知的方法来形成。其中，从轻松形成导电通路4和金属层8的观点来看，优选通过电镀形成。能在通过电镀形成导电通路4和金属层8后进行抗蚀剂印刷等使其成为具有任意图形的导电通路4和金属层8。
另外，印刷固化导电膏来形成导电通路4和金属层8时，能使用如下方法：使用适合导电通路4和金属层8的形状的丝网印刷导电膏并固化。
接下来，如图10（g）所示，在导电通路4和金属层8上载置低熔点金属10。
接下来，如图10（h）所示，介由该低熔点金属10连接电子元件9和导电通路4及金属层8，得到散热电路结构体12。
另外，上述图10（c）～（e）所示的在贯通孔5固定导热性树脂组合物7和散热构件6的方法也能采用其他方法。
比如，如图11（a）所示，对设有从基础板3的第一面1贯通至第二面2的贯通孔5的基础板3预先加热，如图11（b）所示，将散热构件6预先被导热性树脂组合物7覆盖而成的带导热性树脂组合物的散热构件6A插入上述基础板3的贯通孔5。这里，将散热构件6A插入贯通孔5时，导热性树脂组合物7的表面和基础板3的第一面1没有基本上为同一平面，能用和上述相同的方法进行加工使其基本上为同一平面（图11（c））。
预先加热上述基础板3的温度也无特别限定，优选40～90℃，更优选50～80℃。通过像这样预先加热基础板3，在将带导热性树脂组合物的散热构件6A插入上述基础板3的贯通孔5时，涂布于散热构件6的导热性树脂组合物7会由于热而软化，因此能轻松地插入。
这里，带导热性树脂组合物的散热构件6A的散热构件6的表面的一部分或全部被上述导热性树脂组合物7覆盖。
带导热性树脂组合物的散热构件6A的制造方法无特别限定，比如能用浸渍法进行制造。采用浸渍法的话，通过使散热构件6浸入将导热性树脂组合物7溶解于溶剂而得到的溶液后，提起并干燥去除溶剂，从而能制造散热构件6的表面整体被导热性树脂组合物7覆盖的带导热性树脂组合物的散热构件6A。另外，也可根据需要在将散热构件6浸入上述溶液前预先用胶带等覆盖散热构件6的表面的一部分。这样一来能自由设计导热性树脂组合物7覆盖散热材料的位置、面积。
其他制造方法比如也能使用如下方法：如图12（a）所示，将散热构件6插入设有孔洞的氟碳树脂制片21，如（b）所示，使导热性树脂组合物7流入孔洞和散热构件6的缝隙，如（c）所示，除去多余的导热性树脂组合物7之后，干燥去除溶剂并从氟碳树脂制片21取出。
无论哪个方法中，干燥去除溶剂的条件均无特别限定，优选50～80℃、30～120分钟，更优选50℃、30～60分钟。
导热性树脂组合物7具有适度的粘性的话，在压制时能够在导热性树脂组合物7不会过度从基础板3和散热构件6之间流出的情况下进行压制，并能轻松地将其固定于基础板3。
另外，上述导热性树脂组合物7的使用方法不限于上述，比如也能在涂布于散热构件6后，在不干燥去除溶剂的情况下将其插入基础板3。
另外，也能将上述导热性树脂组合物7涂布于离型膜等，并干燥去除溶剂使其成为膜状后使用。
另外也能设计为：将带导热性树脂组合物的散热构件6插入基础板3并压制时，不通过加热使其固化，而是通过接合用组合物的塑性变形使其暂时固定于基础板3。
实施例
以下是本发明的实施例，但本发明不被以下实施例限定。另外，如无特别说明，则以下的配混比例等为质量标准。
在使用了由铜、多孔铜、碳纤维而成的杂化材料制成的、直径φ5.88mm、厚度1.5mm的圆柱状的散热构件的上侧面和底面贴胶带，通过浸渍法在侧周面涂布导热性树脂组合物，在40℃下干燥1小时后剥离胶带，从而制作了带导热性树脂组合物的散热构件。
通过电镀将金属膜A设于基础板——FR－4（Flame Retardant Type 4）基材后，形成了直径φ6.0mm、深1.5mm的施有通孔镀层的贯通孔。将得到的带导热性树脂组合物的散热构件嵌入贯通孔，使用压制机进行了1小时最高温度190℃、面压力：10kg／cm2的压制。通过电镀设置金属膜A’后，通过蚀刻形成导电通路和金属层，从而制作了具有图1所示的结构的散热基材。
导热性树脂组合物使用的是将如下树脂成分（树脂或树脂溶液）、固化剂、以及作为无机填料的银包铜粉按照记载的比例（质量份）混合而成物。另外，银包铜粉的密度为9.1g／cm3，除此之外的原料的密度为1.1g／cm3，从而能计算银包铜粉的体积％。另外，测定了该导热性树脂组合物的80℃的复数粘度，结果是8.00E＋05Pa・s。
・固体环氧树脂：三酚型环氧树脂、株式会社PRINTEC制 “VG3101L”、50质量％甲乙酮溶液 70份
・液态环氧树脂：双酚F型环氧树脂、株式会社ADEKA制 “EP－4901E” 30份
・咪唑类固化剂：四国化成工业株式会社制 “2E4MZ（2－乙基－4－甲基咪唑）” 6份
・银包铜粉：银包量10质量％（50.6体积％）、球状、平均粒径5μm 900份。
针对得到的散热基材，用以下方法进行了带导热性树脂组合物的散热构件和通孔镀层的缝隙评价和紧密接合强度的测定。
带导热性树脂组合物的散热构件和通孔镀层的缝隙评价如下：用光学显微镜（倍率：80倍）观察散热基材的截面，确认了带导热性树脂组合物的散热构件和通孔镀层之间没有缝隙。
紧密接合强度的测定如下：针对散热基材和浸焊后的散热基材，将直径φ2.5mm的金属制的棒抵在带导热性树脂组合物的散热构件部分，以20mm／min进行推挤，测定了带导热性树脂组合物的散热构件脱落为止的强度。该强度以100N以上为佳，而确认到二者均为200N以上。
编号说明
1・・・第一面
2・・・第二面
3・・・基础板
4・・・导电通路
5・・・贯通孔
6・・・散热构件
6A・・带导热性树脂组合物的散热构件
7・・・导热性树脂组合物
8・・・金属层
9・・・电子元件
10・・低熔点金属
11・・散热基材
12・・散热电路结构体
21・・氟碳树脂制片
A・・・金属膜

Claims (4)

1.一种散热基材，所述散热基材含有：
基础板，具备第一面和第二面；
导电通路，形成于所述第一面上；
贯通孔，从所述第一面贯通至所述第二面；
散热构件，插入所述贯通孔且至少一部分从所述第一面突出；
导热性树脂组合物，覆盖所述散热构件的侧面并且毫无缝隙地存在于所述贯通孔的内周面和被该内周面围住的散热构件的外周面之间；
金属层，覆盖从所述第一面突出的散热构件；
其中，所述金属层的外侧表面和所述导电通路的外侧表面基本上在同一平面上。
2.根据权利要求1所述的散热基材，其特征在于：
所述散热构件从所述基础板的第二面突出。
3.一种散热电路结构体，所述散热电路结构体含有：
权利要求1或2所述的散热基材；
连接于该散热基材的所述导电通路和所述金属层的电子元件。
4.一种散热基材的制造方法，所述方法含有如下工序：
在具备第一面和第二面的基础板的第一面设置第一金属膜得到金属层叠体的工序；
形成从该金属层叠体中所述第一金属膜的外侧表面到所述基础板的第二面为止贯通所述金属层叠体的贯通孔的工序；
将散热构件插入该贯通孔内，并使散热构件成为如下状态的工序，即该散热构件的一部分从第一金属膜的外侧表面突出，该贯通孔内周面和散热构件之间毫无缝隙地存在导热性树脂组合物并且散热构件的侧面被导热性树脂组合物覆盖；
使所述导热性树脂组合物固化的工序；
进行加工使所述第一金属膜、所述导热性树脂组合物和所述散热构件的各自的外侧表面基本上为同一平面的工序；
形成覆盖所述第一金属膜、散热构件和导热性树脂组合物的表面的第二金属膜的工序；
通过去除所述第二金属膜的一部分并加工成任意图形来设置覆盖所述散热构件的外侧表面的金属层和导电通路的工序。
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