CN110495258B - 电子元件搭载用基板、电子装置以及电子模块 - Google Patents

电子元件搭载用基板、电子装置以及电子模块 Download PDF

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Abstract

电子元件搭载用基板具有：基板，其是具有第一主面和与第一主面相对的第二主面的方形形状；以及散热体，其成列地埋入基板中，由碳材料构成，并具有位于在厚度方向上的第一主面侧的第三主面和与该第三主面相对的第四主面，在俯视透视观察下，对于散热体，与散热体成列的方向垂直相交的方向的热传导大于散热体成列的方向的热传导。

Description

电子元件搭载用基板、电子装置以及电子模块
技术领域
本发明涉及一种电子元件搭载用基板、电子装置以及电子模块。
背景技术
以往，电子元件搭载用基板具有：绝缘基板，具有第一主面、第二主面以及侧面；以及电子元件的搭载部和布线层，位于绝缘基板的第一主面。在电子元件搭载用基板中，在将电子元件搭载于电子元件的搭载部之后，搭载于电子元件搭载用封装体，而成为电子装置(例如，参照日本特开2013-175508号公报。)。
发明内容
本公开的电子元件搭载用基板具有：基板，其是具有第一主面和与该第一主面相对的第二主面的方形形状；以及散热体，其成列地埋入该基板中，由碳材料构成，并具有位于在厚度方向上的所述第一主面侧的第三主面和与该第三主面相对的第四主面，在俯视透视观察下，对于所述散热体，与所述散热体成列的方向垂直相交的方向的热传导大于该散热体成列的方向的热传导。
本公开的电子装置具有：上述结构的电子元件搭载用基板；电子元件，搭载于该电子元件搭载用基板的所述搭载部；以及布线基板或电子元件收纳用封装体，搭载有所述电子元件搭载用基板。
本公开的电子模块具有上述结构的电子装置以及连接有该电子装置的模块用基板。
附图说明
图1中的(a)是表示第一实施方式的电子元件搭载用基板的俯视图，(b)是(a)的仰视图。
图2是图1所示的电子元件搭载用基板的分解了基板和散热体后的立体图。
图3中的(a)是图1中的(a)所示的电子元件搭载用基板的A-A线处的纵剖面图，(b)是图1中的(a)所示的电子元件搭载用基板的B-B线处的纵剖面图。
图4中的(a)是表示在图1中的(a)所示的电子元件搭载用基板上搭载有电子元件的状态的俯视图，(b)是(a)的B-B线处的纵剖面图。
图5中的(a)是表示第二实施方式的电子元件搭载用基板的俯视图，(b)是(a)的仰视图。
图6是图5所示的电子元件搭载用基板的分解了基板和散热体后的立体图。
图7中的(a)是图5中的(a)所示的电子元件搭载用基板的A-A线处的纵剖面图，(b)是图5中的(a)所示的电子元件搭载用基板的B-B线处的纵剖面图。
图8中的(a)是表示在图5中的(a)所示的电子元件搭载用基板上搭载有电子元件的状态的俯视图，(b)是(a)的B-B线处的纵剖面图。
图9中的(a)是表示第三实施方式的电子元件搭载用基板的俯视图，(b)是(a)的仰视图。
图10是图9所示的电子元件搭载用基板的分解了基板和散热体后的立体图。
图11中的(a)是图9中的(a)所示的电子元件搭载用基板的A-A线处的纵剖面图，(b)是图9中的(a)所示的电子元件搭载用基板的B-B线处的纵剖面图。
图12中的(a)是表示在图9中的(a)所示的电子元件搭载用基板上搭载有电子元件的状态的俯视图，(b)是(a)的B-B线处的纵剖面图。
图13中的(a)是表示第四实施方式的电子元件搭载用基板的俯视图，(b)是(a)的仰视图。
图14是图13所示的电子元件搭载用基板的分解了基板和散热体后的立体图。
图15中的(a)是图13中的(a)所示的电子元件搭载用基板的A-A线处的纵剖面图，(b)是图13中的(a)所示的电子元件搭载用基板的B-B线处的纵剖面图。
图16中的(a)是表示在图13中的(a)所示的电子元件搭载用基板上搭载有电子元件的状态的俯视图，(b)是(a)的B-B线处的纵剖面图。
图17中的(a)是表示第五实施方式的电子元件搭载用基板的俯视图，(b)是(a)的仰视图。
图18是图17所示的电子元件搭载用基板的分解了基板和散热体后的立体图。
图19中的(a)是图17中的(a)所示的电子元件搭载用基板的A-A线处的纵剖面图，(b)是图17中的(a)所示的电子元件搭载用基板的B-B线处的纵剖面图。
图20中的(a)是表示在图17中的(a)所示的电子元件搭载用基板上搭载有电子元件的状态的俯视图，(b)是(a)的B-B线处的纵剖面图。
图21中的(a)是表示第六实施方式的电子元件搭载用基板的俯视图，(b)是(a)的仰视图。
图22是图21所示的电子元件搭载用基板的分解了基板和散热体后的立体图。
图23中的(a)是图21中的(a)所示的电子元件搭载用基板的A-A线处的纵剖面图，(b)是图21中的(a)所示的电子元件搭载用基板的B-B线处的纵剖面图。
图24中的(a)是表示在图21中的(a)所示的电子元件搭载用基板上搭载有电子元件的状态的俯视图，(b)是(a)的B-B线处的纵剖面图。
图25中的(a)是表示第六实施方式的电子元件搭载用基板的另一例的俯视图，(b)是(a)的仰视图。
图26中的(a)是表示第七实施方式的电子元件搭载用基板的俯视图，(b)是(a)的仰视图。
图27是图26所示的电子元件搭载用基板的分解了基板和散热体后的立体图。
图28中的(a)是图26中的(a)所示的电子元件搭载用基板的A-A线处的纵剖面图，(b)是图26中的(a)所示的电子元件搭载用基板的B-B线处的纵剖面图。
图29中的(a)是表示在图26中的(a)所示的电子元件搭载用基板上搭载有电子元件的状态的俯视图，(b)是(a)的B-B线处的纵剖面图。
图30中的(a)是表示第七实施方式的电子元件搭载用基板的另一例的俯视图，(b)是(a)的仰视图。
图31中的(a)是表示第八实施方式的电子元件搭载用基板的俯视图，(b)是(a)的仰视图。
图32是图31所示的电子元件搭载用基板的分解了基板和散热体后的立体图。
图33中的(a)是图31中的(a)所示的电子元件搭载用基板的A-A线处的纵剖面图，(b)是图31中的(a)所示的电子元件搭载用基板的B-B线处的纵剖面图。
图34中的(a)是表示在图31中的(a)所示的电子元件搭载用基板上搭载有电子元件的状态的俯视图，(b)是(a)的B-B线处的纵剖面图。
图35中的(a)是表示第八实施方式的电子元件搭载用基板的另一例的俯视图，(b)是(a)的仰视图。
具体实施方式
一边参照附图一边说明本公开的若干个示例性实施方式。
(第一实施方式)
第一实施方式的电子元件搭载用基板1，如图1～图4所示的例子那样，包括基板11、基板11、以及散热体12。电子装置包括：电子元件等用的基板1、在电子元件搭载用基板的搭载部11a上搭载的电子元件2、以及搭载有电子元件搭载用基板1的布线基板3。使用接合材料，将电子装置连接到例如构成电子模块的模块用基板上的连接焊盘。
本实施方式的电子元件搭载用基板1具有：方形形状的基板11，其具有第一主面111和与第一主面111相对的第二主面112；以及散热体12，其成列地埋入到基板11中，由碳材料构成，并具有位于厚度方向上的第一主面111侧的第三主面121以及与第三主面121相对的第四主面122。对于散热体12，在俯视透视观察下，相比于散热体12成列的方向的热传导，与散热体12成列的方向垂直相交的方向的热传导变大。基板11在表面具有金属层13。在图4中，电子元件2被安装在虚拟的xyz空间中的xy平面上。在图1～图4中，上方向是指虚拟的z轴的正方向。此外，在以下的说明中，上下的区分是为了便于说明，并不是对实际中使用电子元件搭载用基板1等时的上下进行限定。
在图1和图2所示的例中，通过阴影表示了散热体12。在图1中的(a)、图3中的(b)、图4所示的例中，通过阴影表示了金属层13。对于基板11，在图2所示的例中，通过虚线表示了立体图中不可见的基板11的外表面和孔11c的内表面。此外，在俯视透视观察下，电子元件2的搭载部11b被配置成与散热体12重叠。在俯视观察下，在散热体12成列的方向(y方向)上，配置有多个电子部件2的搭载部11b。在图1～图4所示的例中，在俯视观察下，三个电子部件2的搭载部11b位于散热体12成列的方向(y方向)上。
基板11由单层或多层的绝缘层11a构成，并具有第一主面111(图1～图4中上表面)以及第二主面112(图1～图4中的下表面)。在图1～图4所示的例中，基板11由单层的绝缘层11a构成。在俯视观察下，基板11具有方形板状的形状，该方形板状形状与第一主面111和第二主面112的每一个对应地具有两组对置的边(4个边)。在图1～图4所示的例中，在俯视观察下，基板11是在多个电子元件2并排(搭载部11b并排)的方向上较长的长方形形状。基板11作为用于支承多个电子元件2的支承体而发挥功能，在位于基板11的第一主面111的多个搭载部11b上，通过接合构件分别粘接并固定了多个电子元件2。
基板11能够使用例如氧化铝质烧结体(氧化铝陶瓷)、氮化铝质烧结体、莫来石质烧结体或者玻璃陶瓷烧结体等陶瓷。如果是基板11例如为氮化铝质烧结体的情况，则在氮化铝(AlN)、氧化铒(Er2O3)、氧化钇(Y2O3)等原料粉末中添加混合合适的有机粘合剂和溶剂等，来制作泥浆物。采用以往公知的刮刀法或压延辊(Calender roll)法等，将该泥浆物成形为薄片状，由此来制作陶瓷生片。根据需要，将多个陶瓷生片进行层叠，并将陶瓷生片在高温(约1800℃)下进行烧成，由此来制作由单层或多层绝缘层11a构成的基板11。
基板11具有收纳散热体12的孔11c。在第一实施方式的电子元件搭载用基板1中，孔11c贯穿了基板11的第一主面111侧和第二主面112侧。例如通过对基板11用的陶瓷生片实施激光加工、基于模具的冲孔加工等，在陶瓷生片中形成作为孔11c的贯通孔，由此能够形成孔11c。
散热体12具有第三主面121(图1～图4中的上表面)和第四主面122(图1～图4中的下表面)。在俯视观察下，散热体12具有方形板状的形状，该方形板状形状与第三主面121和第四主面122的每一个对应地具有两组对置的边(4个边)。
散热体12例如由碳材料构成，并形成为由六元环以共价键结合而得的石墨烯进行层叠而得的构造体。是各面以范德瓦耳斯力结合而得的材料。
散热体12被收纳于基体11的孔11c而被埋入基体11中。在图1～图4所示的例中，散热体12被逐个地收纳于在基体11的长度方向上并排地(成列地)配置的三个孔11c的每一个中，并埋入基体11中。对于散热体12，在图1～图4所示的例中，第三主面121在基板11的厚度方向上的第一主面111侧露出，第四主面122在基板11的厚度方向上的第二主面112侧露出。
基板11可以使用热传导率优异的氮化铝质烧结体。对于基板11和散热体12，将基板11的孔11c的内侧面与散热体12的外侧面通过由TiCuAg合金等活性焊料构成的接合材料来进行接合。将接合材料配置成在基板11与散热体12之间10μm左右的厚度。
在第一实施方式的电子元件搭载用基板1中，基板11的基板厚度T1和散热体12的基板厚度T2分别是100μm～2500μm左右。在第一实施方式的电子元件搭载用基板1中，基板11的基板厚度T1和散热体12的基板厚度T2在约5％的范围内是同等的厚度(0.95T1≤T2≤1.05T1)。
如图2所示的例子那样，基板11的热传导率κ在平面方向的x方向和y方向上是大致固定的，在基板11的平面方向和厚度方向上也是大致固定的(κx≈κy≈κz)。例如，在要使用氮化铝质烧结体作为基板11的情况下，对于基板11，使用100～200W/m·K左右的热传导率κ的基板11。
对于散热体12的热传导率λ，在平面方向的x方向上与y方向上大小是不同的。例如，如图2所示，散热体12的各个方向的热传导率λx、λy、λz之间的关系是“热传导率λx≈热传导率λz＞＞热传导率λy”。例如，散热体12的热传导率λx和热传导率λz是1000W/m·K左右，散热体12的热传导率λy是4W/m·K左右。散热体12被配置成，在俯视透视观察下，相比于散热体12成列的方向的热传导，与散热体12成列的方向垂直相交的方向的热传导更大。
本实施方式的电子元件搭载用基板1的热传导率能够通过例如激光闪射法等分析方法来测定。此外，在要测定散热体12的热传导率的情况下，能够除去将基体11与散热体12接合的接合材料，通过激光闪射法等分析方法对散热体12进行测定。
散热体12被配置成，基板11的长度方向即相邻的电子元件2的搭载部11b间的方向所对应的热传导率λy小于与基板11的长度方向垂直相交的方向的热传导率λx、以及散热体12的厚度方向的热传导率λz。
金属层13的位置设置成，在基板11的第一主面111上，在俯视图(俯视透视)中的基板11的长度方向(散热体12成列的方向)上，隔着散热体12。此外，在俯视图(俯视透视)中，在基板11的长度方向上，金属层13与散热体12交替地设置位置。金属层13例如用作连接到与电子元件2的电极的粘结线等连接构件3的连接部。
金属层13包含薄膜层和镀层。薄膜层例如具有密合金属层和阻隔层(barrierlayer)。构成薄膜层的密合金属层被形成于基板11的第一主面。密合金属层例如由氮化钽、镍-铬、镍-铬-硅、钨-硅、钼-硅、钨、钼、钛、铬等构成，并通过采用蒸镀法、离子镀覆法、溅射法等薄膜形成技术，覆盖于基板11的第一主面。例如，在使用真空蒸镀法来形成的情况下，将基板11设置在真空蒸镀装置的成膜室内，在成膜室内的蒸镀源配置要成为密合金属层的金属片，之后，使成膜室内为真空状态(10-2Pa以下的压力)，同时对配置在蒸镀源的金属片进行加热使其蒸镀，使该蒸镀而得的金属片的分子覆盖于基板11上，由此形成了作为密合金属层的薄膜金属的层。之后，在形成了薄膜金属层的基板11上使用光刻蚀法形成抗蚀图案之后，通过蚀刻，除去余量的薄膜金属层，由此，形成密合金属层。在密合金属层的上表面覆盖了阻隔层，阻隔层与密合金属层以及镀层的接合性、润湿性良好，起到了使密合金属层与镀层稳固地接合并且防止密合金属层与镀层相互扩散的作用。阻隔层例如由镍-铬、铂、钯、镍、钴等构成，并通过蒸镀法、离子镀覆法、溅射法等薄膜形成技术，覆盖于密合金属层的表面。
优选地，密合金属层的厚度是0.01～0.5μm左右。在不足0.01μm的情况下，倾向于难以使密合金属层在基板11上稳固地密合。在超过0.5μm的情况下，因密合金属层在成膜时的内部应力导致易于产生密合金属层的剥离。此外，阻隔层的厚度优选是0.05～1μm左右。在不足0.05μm的情况下，倾向于发生针孔等缺陷而难以实现作为阻隔层的功能。在超过1μm的情况下，因成膜时的内部应力导致易于产生阻隔层的剥离。
镀层通过电解镀法或非电解镀法而覆盖于薄膜层的表面。镀层由镍、铜、金或银等耐蚀性优异，且与连接构件的连接性优异的金属构成，例如，依次覆盖厚度0.5～5μm左右的镍镀层和0.1～3μm左右的金镀层。由此，能够有效地抑制金属层13的腐蚀，并且能够使金属层13与布线基板上形成的布线导体的接合稳固。
此外，还可以设为在阻隔层上配置铜(Cu)、金(Au)等金属层，良好地形成镀层。这样的金属层，通过与薄膜层同样的方法来形成。
当向基板11的第一主面111形成金属层13、以及向金属层13上形成金属镀层时，预先使由树脂、陶瓷、金属等构成的保护膜位于散热体12露出的第三主面121和第四主面122上，则在电子元件搭载用基板1的制作时，由碳材料构成的散热体12不会暴露，因此能够降低药品等的变质。
在位于电子元件搭载用基板1的第一主面111侧的搭载部11b上搭载电子元件2，并将该电子元件搭载用基板1搭载于布线基板或者电子元件搭载用封装体，由此，能够制作电子装置。在电子元件搭载用基板1上搭载的电子元件2例如是LD(激光二极管(LaserDiode))、LED(发光二极管(Light Emitting Diode))等发光元件、PD(光电二极管(PhotoDiode))等受光元件。例如，在电子元件2通过Au-Sn等接合材料固定于搭载部11b上之后，经由粘结线等的连接构件3将电子元件2的电极与金属层13电连接，由此，电子元件2搭载于电子元件搭载用基板1上。搭载电子元件搭载用基板1的布线基板或电子元件搭载用封装体，例如与基板11同样地，能够使用陶瓷等的绝缘基体，并在表面具有布线导体。并且，电子元件搭载用基板1的金属层13与布线基板或电子元件搭载用封装体的布线导体电连接。
本实施方式的电子装置，将布线导体经由焊锡等接合材料而连接到模块用基板的连接焊盘，成为电子模块。由此，电子元件2与模块用基板的连接焊盘电连接。
根据本实施方式的电子元件搭载用基板1，具有：方形形状的基板11，其具有第一主面111和与第一主面111相对的第二主面112；以及散热体12，其成列地埋入到基板11中，由碳材料构成，并具有位于厚度方向上的第一主面111侧的第三主面121以及与第三主面121相对的第四主面122，在俯视透视观察下，对于散热体12，相比于散热体12成列的方向的热传导，与散热体12成列的方向垂直相交的方向的热传导更大，由此，能够抑制向散热体12成列的方向的传热，并能够增大向与散热体12成列的方向垂直相交的方向的传热，因此，能够抑制在基板中的热滞留，电子元件搭载用基板1的散热变得良好，并能够抑制电子元件搭载用基板1的变形。
特别地，在搭载LD、LED等光元件作为电子元件2的情况下，通过抑制电子元件搭载用基板1的变形，能够用作能够高精度地散出光的光学装置用的电子元件搭载用基板1。
本实施方式的电子元件搭载用基板1能够适宜地在薄型且高输出的电子装置中使用，并能够使电子元件搭载用基板1的可靠性提高。例如，在搭载LD、LED等光元件作为电子元件2的情况下，能够适宜地用作薄型且指向性优异的光学装置用的电子元件搭载用基板1。
如图1～图4所示的例子那样，在俯视透视观察下，当散热体12大于搭载部11b(大于电子元件2)时，传热到散热体12的电子元件2的热在与散热体12成列的方向垂直相交的方向上容易良好地传热，而向电子元件2相邻的散热体12的成列方向的传热被抑制，因此，能够抑制电子元件搭载用基板1的变形。
如图1～图4所示的例子那样，在俯视透视观察下，金属层13与散热体12不重叠，即，金属层13配置得比散热体12的外边缘更靠外侧，相比于金属层13侧，电子元件2的热更容易传递到散热体12侧，电子元件2的热难以经由金属层13而传递到与电子元件2相对的位置，能够良好地抑制电子元件搭载用基板1的变形。
此外，在俯视图(俯视透视)中，当金属层13的位置设置成在散热体12成列的方向上隔着散热体12时，传递到金属层13的热更容易通过金属层13而释放，经由金属层13而向电子元件2相邻的散热体12的成列方向的传热被抑制，因此，电子元件2的热经由散热体12在与散热体12成列的方向垂直相交的方向上良好地传热，能够更良好地抑制电子元件搭载用基板1的变形。
此外，在俯视图(俯视透视)中，当在散热体12成列的方向上金属层13与散热体12交替地设置位置时，传递到金属层13的热容易通过金属层13而有效地释放，经由金属层13而向电子元件2相邻的散热体12的成列方向的传热被抑制，因此，电子元件2的热经由散热体12在与散热体12成列的方向垂直相交的方向上良好地传热，能够更良好地抑制电子元件搭载用基板1的变形。
此外，在散热体12成列的方向的纵剖面图中，当散热体12在厚度方向的热传导大于在与厚度方向垂直相交的方向的热传导时，容易朝向散热体12的厚度方向进行热传导，能够良好地抑制向散热体12成列的方向的传热。
此外，如图1～图4所示的例子那样，在俯视观察下，基板11是长方形形状，当散热体12在基板11的长度方向上成列地设置位置时，由于各个散热体12，向基板11的长度方向的传热被抑制，电子元件2的热能够经由散热体12在与基板11的长度方向垂直相交的方向上良好地传热。
散热体12在基板11的厚度方向的第一主面111侧露出了第三主面121，因此，当在散热体12上(搭载部11b上)搭载有电子元件2时，能够将电子元件2的热直接传热到散热体12，向散热体12成列的方向的传热被抑制，并在与散热体12成列的方向垂直相交的方向上良好地传热，因此能够良好地抑制基板11的变形。
由于散热体12在基板11的厚度方向的第二主面112侧露出了第四主面122，因此能够容易地经由散热体12使传热到第四主面122侧的热散出到外部。
根据本实施方式的电子装置，具有：上述结构的电子元件搭载用基板1；电子元件2，搭载于电子元件搭载用基板1的搭载部11b上；以及布线基板或电子元件收纳用封装体，搭载有电子元件搭载用基板1，由此，能够作为长期可靠性优异的电子装置。
根据本实施方式的电子模块，具有上述结构的电子装置、以及连接有电子装置的模块用基板，由此，能够作为长期可靠性优异的电子模块。
(第二实施方式)
接着，一边参照图5～图8一边说明第二实施方式的电子元件搭载用基板。
在第二实施方式的电子装置中，与上述实施方式的电子装置的差异点是，基板11具有含有底面的孔11c。在第二实施方式中，基板11通过两层的绝缘层11a而形成。在图5～图8所示的例中，散热体12在基板11的厚度方向的第一主面111侧露出了第三主面121。散热体1在图5中的(a)、图6、图8中的(a)所示的例中通过阴影表示。金属层13在图5中的(a)、图7中的(b)、图8所示的例中通过阴影表示。对于基板11，在图6所示的例中，通过虚线表示了立体图中不可见的基板11的外表面和孔11c的内表面。在图5中的(b)所示的例中，通过虚线表示了基板11在俯视透视观察下与散热体12的侧面重叠的区域。
根据第二实施方式的电子元件搭载用基板1，与上述的实施方式的电子元件搭载用基板1同样地，能够抑制向散热体12成列的方向的传热，并增大向与散热体12成列的方向垂直相交的方向的传热，因此，在基板11中滞留热这一情况得以抑制，电子元件搭载用基板1的散热良好，并能够抑制电子元件搭载用基板1的变形。
孔11c在基板11的第一主面111侧开口，并在第二主面112侧有底面。对于第二实施方式的电子元件搭载用基板1，能够将基板11的孔11c的底面与散热体12的第四主面122进行接合来制作。根据第二实施方式的电子元件搭载用基板1，由于在散热体12的第四主面122侧具有绝缘层11a，因而，包括散热体12的第四主面122在内，能够保持电子元件搭载用基板1的下表面侧整体地，减少电子元件搭载用基板1的变形。此外，基板11的第二主面112侧整个面是平坦的，能够在基板11的第二主面112上与其他的散热构件进行良好接合，能够作为可靠性优异的电子元件搭载用基板1。
对于孔11c，例如通过对基板11用的陶瓷生片实施激光加工、基于模具的冲孔加工等，在陶瓷生片中形成作为孔11c的贯通孔，并与其他的陶瓷生片进行层叠，由此来形成。
在第二实施方式的电子元件搭载用基板1中，基板11的孔11c的底面与散热体2的第四主面122通过由TiCuAg合金等活性焊料构成的接合材料进行粘接。在基板11与散热体12之间，将接合材料配置成10μm左右的厚度。基板11的基板厚度T1例如是150μm～2500μm左右，散热体12的基板厚度T2例如是100μm～2000μm左右。基板11的第二主面112侧的绝缘层11a的厚度T12可以小于基板11的第一主面111侧的绝缘层11a的厚度T11即孔11c的高度(深度)(T11＞T12)。
此外，对于第二实施方式的电子元件搭载用基板1，也可以通过在第一实施方式的电子元件搭载用基板1的基板11的第二主面112侧以及散热体12的第四主面122侧，接合与基板11实质上相同材料的另一基板11来形成。
第二实施方式的电子元件搭载用基板1能够使用与上述的实施方式的电子元件搭载用基板1同样的制造方法来制作。
(第三实施方式)
接着，一边参照图9～图12一边说明第三实施方式的电子装置。
在第三实施方式的电子元件搭载用基板1中，与上述实施方式的电子元件搭载用基板1的差异点是，具有孔11c，该孔11c具有在基板11的第二主面112侧开口的底面这一点，以及散热体12在俯视透视观察下是圆形形状这一点。在第三实施方式中，基板11通过两层的绝缘层11a而形成。在图9～图12所示的例中，散热体12在基板11的厚度方向的第二主面112侧露出了第四主面122。电子元件2的搭载部11b和散热体12在图9中的(b)和图10所示的例中通过阴影表示。金属层13和搭载层14在图9以及图11、图12所示的例中通过阴影表示。对于基板11，在图10所示的例中，通过虚线表示了立体图中不可见的基板11的外表面和孔11c的内表面。在图9中的(a)和图12中的(a)所示的例中，通过虚线表示了基板11在俯视透视观察下与散热体12的侧面重叠的区域。
根据第三实施方式的电子元件搭载用基板1，与上述的实施方式的电子元件搭载用基板1同样地，能够抑制向散热体12成列的方向的传热，并增大向与散热体12成列的方向垂直相交的方向的传热，因此，在基板11中滞留热这一情况得以抑制，电子元件搭载用基板1的散热良好，并能够抑制电子元件搭载用基板1的变形。
对于第三实施方式的电子元件搭载用基板1，能够将基板11的孔11c的底面与散热体12的第三主面121进行接合来制作。由于在散热体12的第三主面121侧具有绝缘层11a，因而，包括散热体12的第三主面121在内，能够保持电子元件搭载用基板1的上表面侧整体地，减少电子元件搭载用基板1的变形，由此，能够作为可靠性优异的电子元件搭载用基板1。此外，基板11的第一主面111侧整个面是平坦的，能够在搭载部11b上良好地搭载电子元件2。
对于孔11c，例如通过对基板11用的陶瓷生片实施激光加工、基于模具的冲孔加工等，在陶瓷生片中形成作为孔11c的贯通孔，并与其他的陶瓷生片进行层叠，由此来形成。
在第三实施方式的电子元件搭载用基板1中，通过由TiCuAg合金等活性焊料构成的接合材料进行粘接。在基板11与散热体12之间，将接合材料配置成10μm左右的厚度。基板11的厚度T1例如是150μm～2500μm左右，散热体12的厚度T2例如是100μm～2000μm左右。基板11的第二主面112侧的绝缘层11a的厚度T12可以大于基板11的第一主面111侧的绝缘层11a的厚度T11即孔11c的高度(深度)(T12＞T11)。
此外，如图9～图12所示的例子那样，还可以具有作为电子元件2的搭载部11b的搭载层14。能够通过与金属层13同样的材料、方法来制作搭载层14。通过搭载层14，能够更良好地将电子元件2搭载于电子元件搭载用基板1。
此外，当在基板11的第一主面111与散热体12的第三主面121之间的基板11的厚度T3小于俯视透视观察下搭载层14的外边缘与散热体12的外边缘之间的间隔W时，相比于散热体12成列的方向的散热体12的外边缘的外侧，电子元件2的热更容易传热到散热体12侧，能够抑制向散热体12成列的方向的传热，因此，在基板11中滞留热这一情况得以抑制，电子元件搭载用基板1的散热良好，并能够抑制电子元件搭载用基板1的变形。
如图9～图12所示的例子那样，当在俯视透视观察下搭载层14小于散热体12时，通过散热体12能够抑制电子元件2的热向散热体12成列的方向的传热，因此，在基板11中滞留热这一情况得以抑制，电子元件搭载用基板1的散热良好，并能够抑制电子元件搭载用基板1的变形。
此外，对于第三实施方式的电子元件搭载用基板1，也可以通过在第一实施方式的电子元件搭载用基板1的基板11的第一主面111侧以及散热体12的第三主面121侧，接合与基板11实质上相同材料的另一基板11来形成。
第三实施方式的电子元件搭载用基板1能够使用与上述的实施方式的电子元件搭载用基板1同样的制造方法来制作。
(第四实施方式)
接着，一边参照图13～图16一边说明第四实施方式的电子装置。
在第四实施方式的电子元件搭载用基板1中，与上述实施方式的电子元件搭载用基板1的差异点是，散热体12埋入到基板11内以使散热体12的第三主面121和第四主面122不在表面露出这一点。在第四实施方式中，基板11通过三层的绝缘层11a而形成。在图14所示的例中，散热体12通过阴影表示。金属层13和搭载层14在图13中的(a)以及图15、图16所示的例中通过阴影表示。对于基板11，在图14所示的例中，通过虚线表示了立体图中不可见的基板11的外表面和孔11c的内表面。在图13和图16中的(a)所示的例中，通过虚线表示了基板11在俯视透视观察下与散热体12的侧面重叠的区域。
根据第四实施方式的电子元件搭载用基板1，与上述的实施方式的电子元件搭载用基板1同样地，能够抑制向散热体12成列的方向的传热，并增大向与散热体12成列的方向垂直相交的方向的传热，因此，在基板11中滞留热这一情况得以抑制，电子元件搭载用基板1的散热良好，并能够抑制电子元件搭载用基板1的变形。
此外，对于第四实施方式的电子元件搭载用基板1，当散热体12被埋入到基板11内以使散热体12的第三主面121和第四主面122不在表面露出时，能够使散热体12的第三主面121和第四主面122与基板11良好接合地来进行制作。成为散热体12的第三主面121和第四主面122分别被基板11的绝缘层11a覆盖后的电子元件搭载用基板1。
在第四实施方式的电子元件搭载用基板1中，基板11的基板厚度T1例如是200μm～3000μm左右，散热体12的基板厚度T2例如是100μm～2000μm左右。基板11的第一主面111与散热体12的第三主面121之间的基板11的厚度T3、以及基板11的第二主面112与散热体12的第四主面122之间的基板11的厚度T4，可以小于散热体12的基板厚度T2(T2＞T3、T2＞T4)。此外，在第五实施方式～第八实施方式的电子元件搭载用基板1中，也同样。
此外，在第四实施方式的电子元件搭载用基板1中，与第三实施方式的电子元件搭载用基板1同样地，基板11的第一主面111与散热体12的第三主面121之间的基板11的厚度T3可以小于俯视透视观察下搭载层14的外边缘与散热体12的外边缘之间的间隔W。
此外，在第四实施方式的电子元件搭载用基板1中，与第三实施方式的电子元件搭载用基板1同样地，可以在基板11的第一主面形成搭载层14。对于搭载层14，与第三实施方式同样地，搭载层14在俯视透视观察下可以小于散热体12。
基板11的第一主面111与散热体12的第三主面121之间的基板11的厚度T3与基板11的第二主面112与散热体12的第四主面122之间的基板11的厚度T4可以是同等的厚度。例如，当基板11的第一主面111与散热体12的第三主面121之间的基板11的厚度T3是100μm时，基板11的第二主面112与散热体12的第四主面122之间的基板11的厚度T4可以是90μm～110μm左右。隔着散热体12的基板11的厚度是同等的，因此能够减小电子元件搭载用基板1的变形。
对于第四实施方式的电子元件搭载用基板1，可以通过在第一实施方式的电子元件搭载用基板1的基板11的第一主面111侧和第二主面112侧分别接合与基板11实质上相同材料的另一基板11来形成。此外，对于第四实施方式的电子元件搭载用基板1，也可以在第二实施方式的电子元件搭载用基板1的基板11的第一主面111侧以及散热体12的第三主面121侧接合与基板11实质上相同材料的另一基板11来形成，也可以在第三实施方式的电子元件搭载用基板1的基板11的第二主面112侧以及散热体12的第四主面122侧接合与基板11实质上相同材料的另一基板11来形成。
第四实施方式的电子元件搭载用基板1能够使用与上述的实施方式的电子元件搭载用基板1同样的制造方法来制作。
(第五实施方式)
接着，一边参照图17～图20一边说明第五实施方式的电子装置。
在第五实施方式的电子元件搭载用基板1中，与上述实施方式的电子元件搭载用基板1的差异点是，散热体12在与基板11的长度方向垂直相交的方向上长这一点。在第五实施方式中，基板11通过三层的绝缘层11a而形成。在图18所示的例中，散热体12通过阴影表示。金属层13和搭载层14在图17中的(a)以及图19、图20所示的例中通过阴影表示。对于基板11，在图18所示的例中，通过虚线表示了立体图中不可见的基板11的外表面和孔11c的内表面。在图17和图20中的(a)所示的例中，通过虚线表示了基板11在俯视透视观察下与散热体12的侧面重叠的区域。
根据第五实施方式的电子元件搭载用基板1，与上述的实施方式的电子元件搭载用基板1同样地，能够抑制向散热体12成列的方向的传热，并增大向与散热体12成列的方向垂直相交的方向的传热，因此，在基板11中滞留热这一情况得以抑制，电子元件搭载用基板1的散热良好，并能够抑制电子元件搭载用基板1的变形。
此外，对于第五实施方式的电子元件搭载用基板1，当散热体12在与基板11的长度方向垂直相交的方向上长时，能够进一步增强向与散热体12成列的方向垂直相交的方向的传热，因此能够抑制电子元件搭载用基板1的变形。
此外，如图17～图20所示的例子那样，当散热体12在与散热体12成列的方向垂直相交的方向上延伸到基板11的侧面时，向电子元件2间的传热被抑制，电子元件搭载用基板1的散热良好，并能够抑制电子元件搭载用基板1的变形。
在第五实施方式的电子元件搭载用基板1中，基板11的基板厚度T1例如是200μm～3000μm左右，散热体12的基板厚度T2例如是100μm～2000μm左右。
此外，在第五实施方式的电子元件搭载用基板1中，与第三实施方式的电子元件搭载用基板1以及第四实施方式的电子元件搭载用基板1同样地，基板11的第一主面111与散热体12的第三主面121之间的基板11的厚度T3可以小于俯视透视观察下搭载层14的外边缘与散热体12的外边缘之间的间隔W。
此外，在第五实施方式的电子元件搭载用基板1中，也与第三实施方式的电子元件搭载用基板1以及第四实施方式的电子元件搭载用基板1同样地，可以在基板11的第一主面形成搭载层14。对于搭载层14，与第三实施方式同样地，搭载层14在俯视透视观察下可以小于散热体12，并位于散热体12的内侧。
在第五实施方式的电子元件搭载用基板1中，也通过绝缘层11a将散热体12的第三主面121侧与第四主面122侧接合，以使散热体12的第三主面121和第四主面122不在表面露出。这种情况下，基板11的第一主面111与散热体12的第三主面121之间的基板11的厚度T3与基板11的第二主面112与散热体12的第四主面122之间的基板11的厚度T4可以是同等的厚度。例如，当基板11的第一主面111与散热体12的第三主面121之间的基板11的厚度T3是100μm时，基板11的第二主面112与散热体12的第四主面122之间的基板11的厚度T4可以是90μm～110μm左右。隔着散热体12的基板11的厚度是同等的，因此能够减小电子元件搭载用基板1的变形。
第五实施方式的电子元件搭载用基板1能够使用与上述的实施方式的电子元件搭载用基板1同样的制造方法来制作。
(第六实施方式)
接着，一边参照图21～图24一边说明第六实施方式的电子装置。
在第六实施方式的电子元件搭载用基板1中，与上述实施方式的电子元件搭载用基板1的差异点是，多个散热体12的大小在俯视透视观察下是各自不同的。在图22所示的例中，散热体12通过阴影表示。金属层13和搭载层14在图21中的(a)以及图23、图24中的(a)所示的例中通过阴影表示。在图21、图24所示的例中，通过虚线表示了基板11在俯视透视观察下与散热体12的侧面重叠的区域。
根据第六实施方式的电子元件搭载用基板1，与上述的实施方式的电子元件搭载用基板1同样地，能够抑制向散热体12成列的方向的传热，并增大向与散热体12成列的方向垂直相交的方向的传热，因此，在基板11中滞留热这一情况得以抑制，电子元件搭载用基板1的散热良好，并能够抑制电子元件搭载用基板1的变形。
对于散热体12，如图21～图24所示的例子那样，当在俯视透视观察下配置在电子元件搭载用基板1的中央部附近的散热体12的大小大于配置在电子素元件搭载用基板1的外周部附近的散热体12的大小时，能够增大在电子元件搭载用基板1的中央部附近向与散热体12成列的方向垂直相交的方向的传热，因此，在基板11的中央部附近热滞留这一情况得以抑制，电子元件搭载用基板1的散热良好，并能够抑制电子元件搭载用基板1的变形。
第六实施方式的电子元件搭载用基板1也能够适宜地使用于所搭载的多个电子元件2的大小不同的电子装置中。此外，如图25所示的例子那样，搭载层14的大小在俯视观察下可以不同。
第六实施方式的电子元件搭载用基板1能够使用与上述的实施方式的电子元件搭载用基板1同样的制造方法来制作。
(第七实施方式)
接着，一边参照图26～图29一边说明第七实施方式的电子装置。
在第七实施方式的电子元件搭载用基板1中，是在俯视观察下，在与散热体12成列的方向垂直相交的方向上配置有多个成列的散热体12这一点。在第七实施方式中，基板11通过三层的绝缘层11a而形成。在图27所示的例中，散热体12通过阴影表示。金属层13和搭载层14在图26以及图28、图29所示的例中通过阴影表示。对于基板11，在图27所示的例中，通过虚线表示了立体图中不可见的基板11的外表面和孔11c的内表面。在图26和图29中的(a)所示的例中，通过虚线表示了基板11在俯视透视观察下与散热体12的侧面重叠的区域。
根据第七实施方式的电子元件搭载用基板1，与上述的实施方式的电子元件搭载用基板1同样地，能够抑制向散热体12成列的方向的传热，并增大向与散热体12成列的方向垂直相交的方向的传热，因此，在基板11中滞留热这一情况得以抑制，电子元件搭载用基板1的散热良好，并能够抑制电子元件搭载用基板1的变形。
此外，当在与散热体12成列的方向正交的方向上相邻的散热体12的间隔L1大于在散热体12成列的方向上相邻的散热体的间隔L2(L1＞L2)时，难以妨碍与散热体12成列的方向正交的方向所对应的传热，因此，电子元件搭载用基板1的散热良好，并能够抑制电子元件搭载用基板1的变形。特别地，在与散热体12成列的方向正交的方向上相邻的散热体12的间隔L1可以是在散热体12成列的方向上相邻的散热体的间隔L2的两倍以上(L1＞2L2)。
此外，如图30所示的例子那样，当在与散热体12成列的方向正交的方向上配置的多个成列的散热体12，在散热体12成列的方向上彼此错开地配置时，更难以妨碍与散热体12成列的方向正交的方向所对应的传热，因此，电子元件搭载用基板1的散热良好，并能够抑制电子元件搭载用基板1的变形。
第七实施方式的电子元件搭载用基板1能够使用与上述的实施方式的电子元件搭载用基板1同样的制造方法来制作。
在图26～图30所示的例子中，散热体12在与散热体12成列的方向正交的方向上配置成3列，但是也可以在与散热体12成列的方向正交的方向上配置成2列、或者4列以上。
(第八实施方式)
接着，一边参照图31～图34一边说明第八实施方式的电子装置。
在第八实施方式的电子元件搭载用基板1中，是在俯视透视观察下，将一个散热体12的位置设置成与多个电子部件2的搭载部11b重叠这一点。在第八实施方式中，基板11通过三层的绝缘层11a而形成。在图32所示的例中，散热体12通过阴影表示。金属层13和搭载层14在图31以及图33、图34所示的例中通过阴影表示。对于基板11，在图32所示的例中，通过虚线表示了立体图中不可见的基板11的外表面和孔11c的内表面。在图31和图34中的(a)所示的例中，通过虚线表示了基板11在俯视透视观察下与散热体12的侧面重叠的区域。此外，在俯视透视观察下，散热体12是长方形形状，电子部件2的搭载部11b在散热体12的长度方向上连续地设置位置。此外，在俯视透视观察下，散热体12也可以是方形形状。
根据第八实施方式的电子元件搭载用基板1，与上述的实施方式的电子元件搭载用基板1同样地，能够抑制向相邻的电子部件2的搭载部11b的方向的传热，并增大向与相邻的电子部件2的搭载部11b的方向垂直相交的方向的传热，因此，在基板11中滞留热这一情况得以抑制，电子元件搭载用基板1的散热良好，并能够抑制电子元件搭载用基板1的变形。
在俯视透视观察下，一个散热体12与多个电子部件2的搭载部11b重叠。在图31～图34所示的例子中，在俯视透视观察下，一个散热体12与五个电子部件2的搭载部11b重叠。对于散热体12，当多个电子部件2的搭载部11a的并排方向(y方向)的热传导率λy小于基板11的热传导率κy(λy＜κy)时，相比于第一实施方式～第七实施方式，能够抑制相邻的电子部件2间的传热，将搭载部11a间的间隔设置得较小，因此适宜地用作小型的电子装置。
此外，在使用发光元件作为电子部件2的情况下，能够缩小搭载部11a间的间隔而搭载多的发光元件，并能够作为亮度优异的发光装置。
此外，如图35所示的例子那样，将位置设置成与多个电子部件2的搭载部11b重叠的散热体12，也可以在多个电子部件2的搭载部11b的并排方向上连续多个地配置。这种情况下，设置各个散热体12的位置，以使与前散热体成列的方向垂直相交的方向的热传导大于散热体12成列的方向的热传导。
第八实施方式的电子元件搭载用基板1能够使用与上述的实施方式的电子元件搭载用基板1同样的制造方法来制作。
本公开不受限于上述实施方式的例子，能够进行各种变更。例如，在上述例子中，位于基板11的第一主面111的金属层13通过薄膜法而形成，但是也可以是使用以往公知的共烧法或逐次烧成法等而得的金属层。在使用这样的金属层13的情况下，将金属层13在基板11与散热体12的接合前预先设置在基板11的第一主面。此外，为了使基板11的平面度良好，也可以是上述方法。
此外，在电子元件搭载用基板1中，在俯视观察下，也可以在基板11的角部或边部具有倒角、缺口等。
第一实施方式的电子元件搭载用基板1至第七实施方式的电子元件搭载用基板1通过单层～三层的绝缘层11a而形成，但是绝缘层11a的层数也可以与此不同。例如，在第一实施方式的电子元件搭载用基板1中，可以由两层以上的绝缘层11a来形成。
第一实施方式的电子元件搭载用基板1至第七实施方式的电子元件搭载用基板1中，三个散热体12被收纳于基体11的三个孔11c中，但是也可以是配置有四个以上的孔11c和散热体12的电子元件搭载用基板1。
此外，也可以将第一实施方式的电子元件搭载用基板1～第七实施方式的电子元件搭载用基板1进行组合。例如，在第三实施方式的电子元件搭载用基板1、第四实施方式的电子元件搭载用基板1、第六实施方式的电子元件搭载用基板1、第七实施方式的电子元件搭载用基板1等中，可以如第二实施方式的电子元件搭载用基板1那样，在俯视观察下，散热体12在俯视观察下是圆形形状。

Claims (7)

1.一种电子元件搭载用基板，其特征在于，具有：
基板，其是具有第一主面和与该第一主面相对的第二主面的方形形状；以及
散热体，其成列地埋入该基板中，由碳材料构成，并具有位于在厚度方向上的所述第一主面侧的第三主面和与该第三主面相对的第四主面，
在俯视透视观察下，对于所述散热体，与所述散热体成列的方向垂直相交的方向的热传导大于该散热体成列的方向的热传导，
所述基板在表面具有金属层，
在俯视下，在所述基板的长边方向上，所述金属层与所述散热体交替地设置位置。
2.根据权利要求1所述的电子元件搭载用基板，其特征在于，
在所述散热体成列的方向的纵向剖视观察下，对于所述散热体，厚度方向的热传导大于与厚度方向垂直相交的方向的热传导。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电子元件搭载用基板，其特征在于，
所述基板是长方形形状，在俯视观察下，所述散热体成列地位于所述基板的长度方向上。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的电子元件搭载用基板，其特征在于，
所述散热体在所述基板的厚度方向上的所述第一主面侧露出所述第三主面。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的电子元件搭载用基板，其特征在于，
所述散热体在所述基板的厚度方向上的所述第二主面侧露出所述第四主面。
6.一种电子装置，其特征在于，
该电子装置具有：
权利要求1至5中的任一项所述的电子元件搭载用基板；
电子元件，搭载于该电子元件搭载用基板的搭载部；以及
布线基板或电子元件收纳用封装体，搭载有所述电子元件搭载用基板。
7.一种电子模块，其特征在于，
该电子模块具有：
权利要求6所述的电子装置；以及
连接有该电子装置的模块用基板。
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