CN115362546A - 金属基底基板及电子部件安装基板 - Google Patents

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Abstract

本发明的金属基底基板具备金属基板、层叠于所述金属基板的一个面的绝缘层、及层叠于所述绝缘层的与所述金属基板侧相反的一侧的面的电路层，该金属基底基板的特征在于，所述电路层由半软化温度为100℃以上且150℃以下的金属形成，所述绝缘层包含树脂，所述绝缘层的厚度t(μm)和所述绝缘层在100℃时的弹性模量E(GPa)的关系满足下述式(1)。式(1)：t/E>10。

Description

金属基底基板及电子部件安装基板
技术领域
本发明涉及一种金属基底基板及使用该金属基底基板的电子部件安装基板。
本申请基于2020年3月31日在日本申请的专利申请2020-062822号主张优先权，在此援用其内容。
背景技术
用于安装半导体元件等电子部件的基板优选为能够将通过电子部件的操作而产生的热高效地散热至外部的金属基底基板。作为金属基底基板，已知使用金属基板作为基底基板且通过依次层叠该金属基板、绝缘层和电路层而成的金属基底基板。电子部件通过焊料层接合于电路层上。关于采用这种结构的金属基底基板，在电子部件产生的热通过绝缘层传导至金属基板，并从金属基板被散热至外部。
金属基底基板的绝缘层通常由绝缘性树脂组合物形成，所述绝缘性树脂组合物包含绝缘性优异的树脂、导热性优异的陶瓷粒子(导热性填料、无机填充材料)。作为绝缘层用的树脂，使用聚酰亚胺树脂或聚酰胺酰亚胺树脂、硅酮树脂。以往，这种金属基底基板通过减小构成绝缘层的树脂的弹性模量来减少施加于焊料层的热应力(例如参照专利文献1及专利文献2)。
专利文献1：日本发明专利第5650084号公报
专利文献2：日本发明专利第5665449号公报
但是，在专利文献1及专利文献2中所公开的发明中，即使可通过减小构成绝缘层的树脂的弹性模量来缓和金属基板的膨胀所导致的热应力，但由于电路层会热膨胀，因此要大幅度地减少施加于焊料层的热应力是有局限性的。而且，越减小构成绝缘层的树脂的弹性模量，绝缘层越柔软，越无法抑制电路层的热膨胀。
本发明是考虑到这种情况而完成的，其目的在于提供一种在通过焊料层接合电子部件的状态下即使施加冷热循环也不易产生焊料裂纹的金属基底基板及使用该金属基底基板的电子部件安装基板。
为了解决上述课题，本发明的发明人提出以下的见解。即，通过限定电路层的半软化温度的范围，并且定义绝缘层的厚度和构成绝缘层的树脂的弹性模量的关系，能够抑制施加于焊料层的热应力。
发明内容
根据这种见解，本发明提出以下方案。
本发明的金属基底基板具备金属基板、层叠于所述金属基板的一个面的绝缘层、及层叠于所述绝缘层的与所述金属基板侧相反的一侧的面的电路层，该金属基底基板的特征在于，所述电路层由半软化温度为100℃以上且150℃以下的金属形成，所述绝缘层包含树脂，所述绝缘层的厚度t(μm)和所述绝缘层在100℃时的弹性模量E(GPa)的关系满足下述式(1)。
t/E>10...(1)
并且，在本发明中，所述绝缘层可以为通过使填料分散于所述树脂而成的层。
并且，在本发明中，可以在所述绝缘层和所述电路层之间或者所述绝缘层和所述金属基板之间中的至少一者具有密接层。并且，所述密接层中可以分散有填料，并且所述密接层中所包含的填料的体积比例可以小于所述绝缘层中所包含的填料的体积比例。
本发明的电子部件安装基板的特征在于，在前述各项具有金属基底基板及通过焊料层接合于所述金属基底基板的所述电路层的电子部件。
附图说明
图1为表示具备本发明的一实施方式所涉及的金属基底基板的电子部件安装基板的剖视图。
具体实施方式
以下，针对本发明的一实施方式，在适当地参照附图的情况下进行详细说明。为了容易了解本发明的特征，在以下说明中所使用的附图中，有时为了方便将特征部分放大表示，有时各构成要素的尺寸比率等与实际不同。在以下说明中例示的材质和尺寸等为一例，本发明并不限定于这些，能够在实现其效果的范围内适当变更来实施。
图1为表示具备本发明的一实施方式所涉及的金属基底基板的电子部件安装基板的剖视图。
电子部件安装基板10具有金属基底基板20、及通过焊料层12接合于该金属基底基板20的电子部件11。电子部件11无特别的限制，可举出半导体元件、电阻、电容器和石英振荡器等。作为半导体元件的例子，可举出MOSFET(Metal-oxide-semiconductor fieldeffect transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor：绝缘栅双极型晶体管)、LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)、LED(发光二极管)、LED芯片和LED-CSP(LED-Chip Size Package：LED芯片级封装)。
焊料层12例如可以使用Sn-Ag-Cu焊料等各种焊料，并无特别限制。
金属基底基板20具有金属基板21、层叠于该金属基板21的一个面的绝缘层22、及层叠于绝缘层22的与金属基板21侧相反的一侧的面的电路层23。
金属基板21是成为金属基底基板20的基底的部件。关于金属基板21，例如可以使用铜板、铝板及它们的层叠板作为金属基板21。
绝缘层22由绝缘导热性树脂组合物形成，所述绝缘导热性树脂组合物包含绝缘性树脂(树脂)22a及陶瓷粒子(填料)22b。由使导热性高且具有绝缘性的陶瓷粒子22b分散于绝缘性高的绝缘性树脂22a而成的物质来形成绝缘层22，从而能够在维持绝缘性的同时进一步减少从电路层23至金属基板21的金属基底基板20整体的热阻。因此，能够容易从金属基板21侧对在电子部件11产生的热进行散热。
绝缘性树脂31优选为聚酰亚胺树脂或聚酰胺酰亚胺树脂、或者它们的混合物。由于聚酰亚胺树脂或聚酰胺酰亚胺具有酰亚胺键，因此具有优异的耐热性和力学特性。
作为填料的一例的陶瓷粒子22b，可以使用二氧化硅(SiO2)粒子、氧化铝(Al2O3)粒子、氮化硼(BN)粒子、氧化钛粒子、掺杂氧化铝的二氧化硅粒子、氧化铝水合物粒子、氮化铝粒子等。陶瓷粒子22b可以单独地使用一种，也可以组合两种以上而使用。从导热性高的观点考虑，在这些陶瓷粒子中，优选氧化铝粒子。陶瓷粒子22b的形态虽然无特别限制，但是优选为微细陶瓷粒子的凝聚粒子或单晶陶瓷粒子。
微细陶瓷粒子的凝聚粒子可以为一次粒子比较弱地连结的附聚物，也可以为一次粒子比较强地连结的凝聚物。
并且，也可以形成凝聚粒子彼此进一步集合而成的粒子集合体。陶瓷粒子22b的一次粒子形成凝聚粒子，并分散在绝缘层22的绝缘性树脂(树脂)22a中，从而形成由陶瓷粒子22b间的相互接触所构成的网络，容易在陶瓷粒子22b的一次粒子间传导热，从而提升绝缘层22的热传导系数。
作为微细陶瓷粒子的凝聚粒子的市售品，可以使用AE50、AE130、AE200、AE300、AE380、AE90E(均由NIPPON AEROSIL CO.,LTD.制造)、T400(Wacker公司(ワッカー社)制造)、SFP-20M(DENKA COMPANY LIMITED制造)等二氧化硅粒子、Alu65(NIPPON AEROSIL CO.,LTD.制造)、AA-04(SUMITOMO CHEMICAL CO.,LTD.制造)等氧化铝粒子、AP-170S(MARUKACORPORATION制造)等氮化硼粒子、AEROXIDE(R)TiO2 P90(NIPPON AEROSIL CO.,LTD.制造)等氧化钛粒子、MOX170(NIPPON AEROSIL CO.,LTD.制造)等掺杂氧化铝的二氧化硅粒子、由SASOL LIMITED制造的氧化铝水合物粒子等。
单晶陶瓷粒子优选为具有α氧化铝(αAl2O3)结晶结构的α氧化铝单晶粒子。作为α氧化铝单晶粒子的市售品，可以使用由SUMITOMO CHEMICAL CO.,LTD.出售的AdvancedAlumina(AA)系列的AA-03、AA-04、AA-05、AA-07、AA-1.5等。
绝缘层22中的陶瓷粒子22b的含量例如在60体积％以上且80体积％以下的范围内即可。当陶瓷粒子22b的含量过少时，有可能无法充分提升绝缘层22的导热性而金属基底基板20整体的热阻变高。另一方面，当陶瓷粒子22b的含量过多时，绝缘性树脂22a的含量相对地减少，绝缘层22的弹性模量变得过高，难以利用绝缘层22缓和因冷热循环施加于焊料层12的应力。
绝缘层22的厚度并无特别的限制，但是例如优选在1μm以上且200μm以下的范围内，更优选在3μm以上且100μm以下的范围内。
以使绝缘层22的厚度t(μm)和绝缘层22在100℃时的弹性模量E(GPa)的关系满足下述式(1)的方式形成本实施方式的金属基底基板20的绝缘层22。
t/E>10...(1)
如果以使绝缘层22的厚度t和绝缘层22的弹性模量E的关系满足上述式(1)的方式减小绝缘层22的弹性模量，则能够充分缓和金属基板21的热膨胀所导致的应力。
电路层23只要为半软化温度为100℃以上且150℃以下的金属箔即可，例如可以使用铝、铜及这些金属的合金。这些金属之中，优选为铜。作为铜，例如可举出4N铜(纯度99.99％)。为了将半软化温度设为100℃以上且150℃以下，优选在这种4N铜中包含微量的添加元素。作为添加元素，可举出钇、钪、钐、镧、铈、硼、钛、钒、铬、锰、铁、锆、铪、钕、钽、钙、锰。
电路层23的膜厚在10μm以上且2000μm以下的范围内，优选在20μm以上且200μm以下的范围内。当电路层23的膜厚过薄时，有可能导致容许电流变小或热阻变高。另一方面，当电路层23的膜厚过厚时，有可能难以通过蚀刻来形成电路图案。
本实施方式的电路层23使用半软化温度为100℃以上且150℃以下的金属箔(例如4N铜箔)。
在此所说的半软化温度是指，相当于在对试料进行退火并通过拉伸试验测量屈服强度时的退火前的屈服强度与完全软化时(将进行30分钟退火后就算进一步提升退火温度，屈服强度也不变化的状态视为完全软化)的屈服强度之间的中间屈服强度的退火温度。另外，将退火前的屈服强度设为冷轧后的屈服强度。
除了上述构成之外，也可以进一步地在绝缘层22和电路层23之间和/或在绝缘层22和金属基板21之间设置密接层25。在本实施方式中，示出了在绝缘层22和电路层23之间设置密接层25的例子。
密接层25优选由树脂构成。作为树脂，可以使用硅酮树脂、环氧树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂。硅酮树脂包含导入各种有机基团的改性硅酮树脂。作为改性硅酮树脂的例子，可举出聚酰亚胺改性硅酮树脂、聚酯改性硅酮树脂、氨基甲酸酯改性硅酮树脂、丙烯酸改性硅酮树脂、烯烃改性硅酮树脂、醚改性硅酮树脂、醇改性硅酮树脂、氟改性硅酮树脂、氨基改性硅酮树脂、巯基改性硅酮树脂、羧基改性硅酮树脂。作为环氧树脂的例子，可举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、脂肪族型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂。这些树脂可以单独地使用一种，也可以组合两种以上而使用。
为了提升导热性，可以在密接层25中分散导热性填料。
作为导热性填料，可以使用陶瓷粒子。作为陶瓷粒子的例子，可举出二氧化硅粒子、氧化铝粒子、氮化硼粒子、氧化钛粒子、掺杂氧化铝的二氧化硅粒子、氧化铝水合物粒子、磷酸包覆氮化铝粒子。
关于密接层25中所包含的填料，优选密接层25中所含填料的体积比例小于绝缘层22中所包含的填料的体积比例。例如在将陶瓷粒子用作填料的情况下，密接层22中的填料的含量只要在20体积％以上且60体积％以下的范围内即可。
根据如上所述构成的本实施方式的金属基底基板20、及使用该金属基底基板20的电子部件安装基板10，通过使用半软化温度为100℃以上且150℃以下的电路层23，并且使绝缘层22的厚度t(μm)和绝缘层22在100℃时的弹性模量E(GPa)的关系满足上述式(1)，由此在通过焊料层12接合电子部件11的状态下，即使施加冷热循环，也能够抑制过剩的应力施加于焊料层12，能够实现不易引起焊料裂纹的产生的金属基底基板20及使用该金属基底基板20的电子部件安装基板10。
以上，虽然说明了本发明的一实施方式，但是该实施方式是仅作为例子来提出的，并非旨在限定发明的范围。关于该实施方式，可以以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，可以进行各种省略、置换、变更。关于该实施方式或其变形，与其包含在发明的范围或主旨中同样地，包含在权利要求书所记载的发明和其等同的范围内。
实施例
对本发明的效果进行了验证。
(成为电路层的铜箔的制作)
在纯度99.996质量％以上的无氧铜中，以成为表1所示的浓度的方式，添加钇(Y)，并通过真空熔化(0.1Pa)进行了熔炼。然后，通过热轧使获得的铸锭的厚度成为10mm之后，进行表面切削，重复退火和冷轧，形成规定厚度。
(绝缘层形成用涂布液的制作)
作为陶瓷粒子，准备了氧化铝(Al2O3)粒子(AA-07：SUMITOMO CHEMICAL CO.,LTD.制造)。对NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)10g投入所准备的氧化铝粒子1.0g，进行30分钟的超声波处理，从而制备陶瓷粒子分散液。
接着，将在100℃时的弹性模量为100MPa的溶剂可溶性聚酰亚胺的聚酰亚胺溶液(市售品)及陶瓷粒子分散液，混合成陶瓷粒子相对于树脂成分和陶瓷粒子的合计量的含量为60体积％。接着，由溶剂稀释成混合物中的聚酰亚胺的浓度成为5质量％。接着，通过使用湿式微粒化装置(Star Burst：SUGINO MACHINE LIMITED制造)，重复10次压力50MPa的高压喷射处理，对所获得的混合物进行分散处理，从而制备分散有陶瓷粒子的聚酰亚胺溶液(绝缘层形成用涂布液)。
(绝缘层的形成)
在厚度2.0mm且50mm×50mm的铜基板的表面，以使通过加热生成的绝缘层的厚度(μm)除以绝缘层在100℃时的弹性模量(GPa)而得的值为表1所示的值的方式，通过棒涂法涂布上述绝缘层形成用涂布液，从而形成绝缘层形成用涂布层。接着，在加热板上配置形成有绝缘层形成用涂布层的铜基板，从室温以3℃/分钟升温至60℃，在60℃加热100分钟，进一步以1℃/分钟升温至120℃，在120℃加热100分钟，由此使绝缘层形成用涂布层干燥。之后，将铜基板在250℃加热1分钟，在400℃加热1分钟，从而在铜基板的一面上形成绝缘层。
另外，绝缘层的弹性模量使用了通过下述测量顺序测量出的值。
在0.1mm的铜板涂布绝缘层，并进行干燥后，通过蚀刻去除铜板，分离出绝缘膜。针对所获得的绝缘膜，使用动态粘弹性测量装置(固体粘弹性分析仪RSA-G2：TA INSTRUMENTSJAPAN INC.制造))，通过拉伸式测量了在100℃时的弹性模量。关于测量条件，将频率设为1Hz，将升温速度设为1℃/Min。
(电路层的粘贴)
在绝缘层上，以表1所记载的厚度，叠加40mm×40mm的铜箔(布线层)，接着，在使用碳夹具施加5MPa的压力的同时在真空中以215℃的温度加热120分钟，由此将绝缘层和铜箔贴合。通过以上方式，制作出依次层叠有铜基板、绝缘层及铜箔的金属基底基板。
在表1中示出本发明例1～36及比较例1～3的验证结果。另外，表1中的“可靠性”是以下所示的可靠性试验的结果，将可靠性为80％以上的设为○，将可靠性低于80％的设为×。
(可靠性试验)
在金属基板上形成绝缘层，在该绝缘层的上方形成铜箔作为布线层，进一步涂布Sn-Ag-Cu焊料，形成长2.5cm×宽2.5cm×厚度100μm的焊料层，在该焊料层的上方搭载2.5cm见方的Si芯片，制作出试验体。对制作出的试验体，施加3000次循环(其中，单次循环为-40℃×30分钟～150℃×30分钟)的冷热循环。由树脂包埋施加冷热循环后的试验体，观察对芯片中心附近进行剖面研磨而形成的观察面，测量了产生在焊料层的裂纹的长度(mm)。将根据焊料层的一边的长度及测量到的裂纹的长度由下述表示可靠性的式子所算出的值设为接合可靠性。将接合可靠性为90％以上的设为可靠性○，其余的设为×。
可靠性(％)＝{(焊料层的一边的长度(25mm)-2×裂纹的长度)/接合层的一边的长度(25mm)}×100
[表1]
Figure BDA0003866376340000071
Figure BDA0003866376340000081
Figure BDA0003866376340000091
根据表1所示的结果可确认，电路层的半软化温度为100℃以上且150℃以下并且具备绝缘层的厚度t(μm)和绝缘层在100℃时的弹性模量E(GPa)的关系满足下述式(1)的绝缘层的本发明例1～36的金属基底基板为，满足可靠性所需条件，即使施加冷热循环，在焊料层也不易产生焊料裂纹的金属基底基板。另一方面，关于比较例1～3的金属基底基板，其未满足可靠性所需条件，当施加冷热循环时，有可能在焊料层上产生焊料裂纹。因此，能够确认本发明的金属基底基板的效果。
符号说明
10 电子部件安装基板
11 电子部件
12 焊料层
20 金属基底基板
21 金属基板
22 绝缘层
22a 绝缘性树脂(树脂)
22b 陶瓷粒子(填料)
23 电路层

Claims (4)

1.一种金属基底基板，其具备金属基板、层叠于所述金属基板的一个面的绝缘层、及层叠于所述绝缘层的与所述金属基板侧相反的一侧的面的电路层，所述金属基底基板的特征在于，
所述电路层由半软化温度为100℃以上且150℃以下的金属形成，
所述绝缘层包含树脂，所述绝缘层的厚度t和所述绝缘层在100℃时的弹性模量E的关系满足下述式(1)，所述厚度t的单位为μm，所述弹性模量E的单位为GPa，
t/E>10...(1)。
2.根据权利要求1所述的金属基底基板，其特征在于，
所述绝缘层是通过使填料分散于所述树脂而成的层。
3.根据权利要求2所述的金属基底基板，其特征在于，
在所述绝缘层和所述电路层之间或者所述绝缘层和所述金属基板之间中的至少一者具有使填料分散而成的密接层，
所述密合层中所包含的填料的体积比例小于所述绝缘层中所包含的填料的体积比例。
4.一种电子部件安装基板，其特征在于，具有权利要求1至3中任一项所述的金属基底基板、及通过焊料层接合于所述金属基底基板的所述电路层的电子部件。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5650084B2 (zh) 1972-04-26 1981-11-26
JPH118450A (ja) * 1997-06-16 1999-01-12 Denki Kagaku Kogyo Kk 金属ベース回路基板
JP3856582B2 (ja) * 1998-11-17 2006-12-13 日鉱金属株式会社 フレキシブルプリント回路基板用圧延銅箔およびその製造方法
JP5665449B2 (ja) 2010-09-17 2015-02-04 新日鉄住金化学株式会社 金属張積層体及び熱伝導性ポリイミドフィルム
JP5650084B2 (ja) 2011-06-22 2015-01-07 新日鉄住金化学株式会社 熱伝導性基板及び熱伝導性ポリイミドフィルム
JP2015043417A (ja) * 2013-07-26 2015-03-05 大日本印刷株式会社 パワーモジュール用金属配線基板、パワーモジュール及びパワーモジュール用基板、並びにパワーモジュール用金属配線基板の製造方法
EP3749069A4 (en) * 2018-01-30 2021-10-27 Mitsubishi Materials Corporation BASIC METAL SUBSTRATE
JP7147313B2 (ja) * 2018-07-18 2022-10-05 三菱マテリアル株式会社 金属ベース基板
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