DE19819217B4

DE19819217B4 - Leiterplatte für eine elektronische Komponente

Info

Publication number: DE19819217B4
Application number: DE19819217A
Authority: DE
Inventors: Kiyotaka Ohgaki Tsukada; Hisashi Ohgaki Minoura; Koji Ohgaki Asano; Naoto Ohgaki Ishida; Morio Nakao
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1997-04-30
Filing date: 1998-04-29
Publication date: 2006-11-30
Anticipated expiration: 2018-04-30
Also published as: DE19819217A1; US6232558B1; JPH10308468A; KR19980081815A; KR100277509B1; JP3081168B2

Abstract

Leiterplatte (81) mit einer festverbundenen Wärmeableitplatte (1), wobei
die Leiterplatte (81) eine Aussparung (51) zum Fixieren einer elektronischen Komponente (52) auf der Wärmeableitplatte (1) aufweist,
die Wärmeableitplatte (1) durch eine flächige Klebeschicht (2) mit der Leiterplatte (81) verbunden ist, und
die Wärmeableitplatte (1) auf mindestens einer Seitenfläche vertikal abstehende Befestigungselemente (10; 132; 133) aufweist, die durch Verlöten in metallisierten Bohrungen (6) der Leiterplatte (81) die Wärmeableitplatte (1) zusätzlich fixieren,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Wärmeableitplatte (1) in der Umgebung der Befestigungselemente (13) Schlitze (11) aufweist und/oder die Befestigungselemente (132, 133) Aussparungen oder Bereiche (114) mit geringerer Materialdicke aufweisen.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft eine Leiterplatte für eine elektronische Komponente und insbesondere einen Aufbau einer Leiterplatte für eine elektronische Komponente, um das Auftreten von Verwindungen in der Leiterplatte während des Vergießens mit einem Harz nach dem Montieren der elektronischen Komponente zu verhindern.
Als Leiterplatte für eine elektronische Komponente gab es eine Grundplatte, die durch das Aufkleben oder Befestigen einer Wärmesenke an einer Oberfläche eines isolierenden Substrates gebildet wurde. In diesem Fall wurde das Anordnen des isolierenden Substrates und der Wärmesenke unter Verwendung einer Positionierführung durchgeführt.

Im Gegensatz hierzu haben die Erfinder bereits eine Leiterplatte für eine elektronische Komponente mit einem Aufbau vorgeschlagen, der das Positionieren zwischen dem Substrat und der Wärmesenke vereinfachen kann ( JP 100 22589 A ).

Das bedeutet, wie in 15 gezeigt ist, ein Befestigungselement 913, das sich von einer Seitenfläche eines Wärmeableitplattes 91 erstreckt, wird in eine Bohrung 96 eingeführt, die in einem Isoliersubstrat 95 gebildet ist, und wird mittels einer Lötverbindung 94 mit dem Substrat verbunden und an diesem befestigt. Somit wird das Positionieren zwischen der Wärmeableitplatte 91 und dem Isoliersubstrat 95 durch das Einführen des Befestigungselementes 913 in die Bohrung 96 ausgeführt.

Eine anhaftende Schicht 92 aus Isolierharz wird zwischen die Wärmeableitplatte 91 und das Isoliersubstrat 95 gesetzt.

Ein Leiterkreis 93 wird auf dem Isoliersubstrat 95 gebildet, während die Oberfläche des Isoliersubstrates 95 mit einem Lötabdecklack 97 bedeckt wird.

Im Wesentlichen in einem mittleren Bereich des Isoliersubstrates 95 ist eine konkave Aussparung 951 zum Anbringen einer elektronischen Komponente gebildet. Wie in 16 gezeigt ist, wird eine elektronische Komponente 952 auf der Aussparung 951 durch einen Klebstoff 953 angebracht und danach wird ein Vergießharz 954 in die Aussparung 951 gefüllt.

Beim Vergießen der Aussparung 951 mit dem Vergießharz 954 wird jedoch das Vergießharz in die Aussparung 951 in einem geschmolzenen Zustand eingegossen und dann ausgehärtet. Als Folge daraus schrumpft, wie in 16 dargestellt ist, das Vergießharz 954, jedoch schrumpft die Wärmeableitplatte 91 nicht. Daher wird eine Seite des Isoliersubstrates 95 entgegengesetzt der Wärmeableitplatte 91 durch das Schrumpfen des Gießharzes 954 geschrumpft, so dass eine Verwindung des Isoliersubstrates 95 erzeugt wird. Im Falle solch einer Verwindung verringert sich die Zuverlässigkeit der Verbindung der Leiterplatte für eine elektronische Komponente mit einem Befestigungselement.

Die JP 100 22 589 A offenbart eine Leiterplatte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 42 13 251 A1 ist es bekannt, eine Wärmeableitplatte in eine Leiterplatte mit Aussparungen einzusetzen, und diese Wärmeleitableitplatte mit einem Chipträger gemeinsam in der Leiterplatte zu vergießen.

Der DE 92 18 452 U1 ist die Erkenntnis zu entnehmen, dass es zwischen einzelnen Komponenten einer Halbleiteranordnung aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten verwendeter Materialien zu unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen kommen kann.

Aus der US 4 952 99 A , der JP 63 131 555 A , und der JP 51 14 52 69 A ist bekannt, dass Schlitze oder Nuten vorgesehen werden können, um die Verformbarkeit eines Bereichs zu erleichtern, in welchem diese Schlitze oder Nuten vorhanden sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, bei einer Leiterplatte für eine elektronische Komponente das Auftreten einer Verwindung im Isoliersubstrat zu verhindern, wenn die Aussparung für die elektronische Komponente mit einem Harz vergossen wird.

Gemäß der Erfindung weist eine Leiterplatte für eine elektronische Komponente die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale auf.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Gemäß der Erfindung wurde festgestellt, dass das Verwinden des Isoliersubstrates bei dem Harzvergießen der Aussparung für die elektronische Komponente aufgrund des Umstandes erzeugt wird, dass die Wärmeableitplatte härter als das Isoliersubstrat ist. Bei der Erfindung wird daher ein leichter verformbarer Bereich in der Wärmeableitplatte, die aus einem härteren Material als das Isoliersubstrat hergestellt ist, gebildet, um die Verformung des Isoliersubstrates zu absorbieren.

Bei der Leiterplatte für eine elektronische Komponente gemäß der Erfindung ist der leichter verformbare Bereich, der die Deformation des Isoliersubstrates absorbieren kann, zwischen dem verklebten Bereich des Hauptkörpers und dem verlöteten Bereich des Befestigungselements der Wärmeableitplatte gebildet. Dieser leichter verformbare Bereich verformt sich mit der Verformung des Isoliersubstrates. Als Folge daraus verformt sich, wenn die Aussparung der elektronischen Komponente mit dem Harz vergossen wird, das Isoliersubstrat und auch der leichter verformbare Bereich der Wärmeableitplatte verformt sich, wobei das Auftreten einer Verwindung im Isoliersubstrat verhindert werden kann.

Auch wird eine flächige Klebeschicht aus Harzkleber, die aus einem weichen Material hergestellt ist, zwischen den Hauptkörper der Wärmeableitplatte und das Isoliersubstrat gesetzt. Daher kann die Klebeschicht die Verformung des Isoliersubstrates absorbieren, so dass die Verwindung des Isoliersubstrates wirkungsvoller kontrolliert werden kann.

Auf der anderen Seite wird das Befestigungselement der Wärmeableitplatte in die Bohrung eingeführt und mit diesem durch die Verlötung verbunden. Das heißt, das in die Bohrung eingefüllte Lot verbindet sehr stark das Befestigungselement darin, um die Verbindung der Wärmeableitplatte mit dem Isoliersubstrat sicherzustellen.

Wie oben erwähnt wurde, ist der leichter verformbare Bereich zwischen dem mit Harz angeklebten Bereich des Hauptkörpers und dem mit Lot verbundenen Bereich des Befestigungselements in der Wärmeableitplatte gebildet und verformt sich begleitet von der Verformung des Isoliersubstrates, so dass der Einfluss der Verformung des Isoliersubstrates auf den mit Lot verbundenen Bereich verhindert werden kann. Als eine Folge kann die starke Festigkeit der Lotverbindung zwischen dem Befestigungselement und der Bohrung des Isoliersubstrates beibehalten werden.

Gemäß der Erfindung kann somit das Auftreten der Verwindung im Isoliersubstrat verhindert werden, wenn die Aussparung für die elektronische Komponente mit dem Harz vergossen wird.

Der hierin verwendete Begriff "zwischen dem mit Harz angeklebten Bereich des Hauptkörpers und dem verlöteten Bereich des Befestigungselements" bedeutet eine Zone zwischen einem Teil des Hauptkörpers, der mit der Klebeschicht angebracht ist, und einem Teil des Befestigungselements, das mit dem Lot zusammengefügt ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der leichter verformbare Bereich in einem Randbereich eines Bereichs des Hauptkörpers gebildet, der sich in Richtung des Befestigungselementes in der Wärmeableitplatte erstreckt. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der leichter verformbare Bereich in einem Teil des Befestigungselements nahe dem Hauptkörper gebildet. Somit kann das Verwinden des Isoliersubstrates wirksam verhindert werden.

Bei einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Endbereich des Schlitzes geöffnet und der andere Endbereich durch eine Aussparung geschlossen, die den verklebten Bereich mit dem verlöteten Bereich verbindet. In diesem Fall ist der Schlitz verformbarer und folgt leicht der Verformung des Isoliersubstrates. Daher kann das Verwinden des Isoliersubstrates besser kontrolliert werden.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind beide Endbereich des Schlitzes durch einen Verbindungsbereich geschlossen, der den verklebten Bereich mit dem verlöteten Bereich verbindet. Somit kann die Verbindungsfestigkeit zwischen dem Hauptkörperbereich und dem Befestigungselement in der Wärmeableitplatte erhöht werden. In diesem Fall ist der durch die Aussparung geschlossene Endbereich des Schlitzes vorzugsweise von einer gekrümmten Form. Somit kann das Auftreten von Rissen im Endbereich des Schlitzes verhindert werden, wenn sich der Schlitz begleitet mit der Verformung des Isoliersubstrates verformt.

Bei der anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der leichter verformbare Bereich ein dünner Bereich mit einer Dicke geringer als diejenige des Hauptkörpers. Dieser kann stärker die Verwindung des Isoliersubstrates absorbieren, um wirkungsvoll die Verwindung des Isoliersubstrates zu kontrollieren. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Dicke des dünnen Bereichs 1 bis 70 % der Dicke des Hauptkörpers beträgt. Somit kann der dünne Bereich biegsam der Verformung des Isoliersubstrates folgen, um die Verwindung des Isoliersubstrates zu kontrollieren, während er hochgradig die Verbindungsfestigkeit zwischen dem verklebten Bereich und dem verlöteten Bereich aufrechterhält. Wenn die Dicke geringer als 1 % ist, ist es schwierig, die Verformung des Isoliersubstrates zu absorbieren, während, wenn sie 70 % überschreitet, die Gefahr besteht, dass sich die Verbindungsfestigkeit zwischen dem verklebten Bereich und dem verlöteten Bereich in der Wärmeableitplatte verringert.

Die Bildung des leichter verformbaren Bereichs in der Wärmeableitplatte wird zum Beispiel durch eine Laserstrahlverarbeitung, ein chemisches Ätzen oder ähnliches ausgeführt. Wenn der leichter verformbare Bereich ein Schlitz mit einer relativ großen Dicke ist, kann er durch Druckguss oder ähnliches gebildet sein.

Die Dicke der Wärmeableitplatte ist vorzugsweise 0,1 bis 0,7 mm. In diesem Fall können Wärmeableitplatten erhalten werden, die das Bilden des leichter verformbaren Bereiches erleichtern und eine hohe mechanische Festigkeit besitzen. Wenn die Dicke geringer als 0,1 mm ist, verringert sich die mechanische Festigkeit der Wärmeableitplatte, während, wenn sie 0,7 mm überschreitet, die Festigkeit der Wärmeableitplatte höher wird und daher die Gefahr besteht, dass die Verformung des leichter verformbaren Bereichs getrennt wird, um das Isoliersubstrat zu verwinden und darüber hinaus ist es schwierig, den leichter verformbaren Bereich zu bilden.

Das Befestigungselement der Wärmeableitplatte kann verschiedene Formen einnehmen, wie rechteckig, trapezoid mit einer in Richtung auf das oberseitige Ende geringer werdenden Breite, T-förmig, rund, elliptisch und ähnliches.

Als Wärmeableitplatte wird bevorzugt, eine Metallplatte aus Kupfer (Cu), Aluminium (Al), Eisen (Fe), Nickel (Ni), Wolfram (W) oder eine Legierung derselben zu verwenden.

Als Isoliersubstrat kann ein Harzsubstrat wie Epoxyharz, Polyimid-Harz, Bismaliemid-Triazin oder ähnliches verwendet werden, und ein zusammengesetztes Harzsubstrat, das aus solch einem Harz und Glas usw. besteht.

Im Isoliersubstrat sind z.B. die Aussparung für die elektronische Komponente, der Leiterkreis und die Bohrung gebildet.

Die Aussparung für die elektronische Komponente ist ein Bereich, der mit dem Gießharz nach dem Anbringen der elektronischen Komponente vergossen ist. Die Aussparung kann in einer Fläche des Isoliersubstrates gegenüber einer Anhaftfläche derselben zur Wärmeableitplatte gebildet sein (diese Fläche ist im Folgenden als obere Fläche bezeichnet, und die Anhaftfläche als untere Fläche), oder kann auf der oberen Fläche des Isoliersubstrates mit einer konkaven Aussparung gebildet sein. Alternativ kann ein Durchgangsloch im Isoliersubstrat geformt sein, um die Wärmeableitplatte in dem Durchgangsloch anzuordnen.

Der Leiterkreis ist auf der Oberfläche oder dem Inneren des Isoliersubstrates gebildet.

Die Bohrung ist ein Loch zum Einführen des Befestigungselements der Wärmeableitplatte, um die Wärmeableitplatte und das Isoliersubstrat zu positionieren. Es ist bevorzugt, dass die Bohrung etwa dieselbe Größe wie das Befestigungselement besitzt. In diesem Fall kann die Position zwischen der Wärmeableitplatte und dem Isoliersubstrat exakt durch das Einführen des Befestigungselements in die Bohrung bestimmt werden.

Hierbei ist die Innenwand der Bohrung mit einem metallbeschichteten Film bedeckt ist. Somit wird das Lot stark mit der Innenwand der Bohrung verbunden, und somit kann das Befestigungselement fest mit der Bohrung verbunden werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der Leiterplatte für eine elektronische Komponente gemäß der Erfindung ist;
2 eine Draufsicht auf die Wärmeableitplatte in der ersten Ausführungsform ist;
3 eine perspektivische Ansicht der Wärmeableitplatte in der ersten Ausführungsform ist;
4 eine schematische, vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils der Leiterplatte für die elektronische Komponente gemäß der ersten Ausführungsform ist;
5 eine schematische Ansicht ist, die eine Anordnung eines Isoliersubstrates und einer Wärmeableitplatte in der ersten Ausführungsform darstellt;
6 eine Rückansicht eines Isoliersubstrates ist, die eine Öffnungsseite für eine Aussparung in der ersten Ausführungsform darstellt;
7 eine Draufsicht auf ein Isoliersubstrat ist, die eine Anhaftseite für die Wärmeableitplatte in der ersten Ausführungsform darstellt;
8 eine Draufsicht auf eine Wärmeableitplatte gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist;
9 eine schematische, vergrößerte Draufsicht auf einen Hauptteil in der Nähe eines Schlitzes der Wärmeableitplatte gemäß der zweiten Ausführungsform ist;
10 eine teilweise perspektivische Ansicht einer Wärmeableitplatte gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung ist;
11 eine schematische Schnittansicht eines Hauptteils der Leiterplatte für eine elektronische Komponente gemäß der dritten Ausführungsform ist;
12 eine teilweise perspektivische Ansicht einer Wärmeableitplatte gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung ist;
13 eine schematische Schnittansicht eines Hauptteils der Leiterplatte für eine elektronische Komponente gemäß der vierten Ausführungsform ist;
14 eine teilweise perspektivische Ansicht einer Wärmeableitplatte gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung ist;
15 eine schematische Schnittansicht einer Leiterplatte für eine elektronische Komponente als ein Vergleichsbeispiel ist; und
16 eine schematische Ansicht ist, die einen Problempunkt im Vergleichsbeispiel darstellt.
Eine erste Ausführungsform einer Leiterplatte für eine elektronische Komponente gemäß dieser Erfindung wird nun mit Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschrieben werden.
Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die Leiterplatte 81 für eine elektronische Komponente dieser Erfindung ein Isoliersubstrat 5, das mit Leiterkreisen 3 versehen ist und einer Aussparung 51 für eine elektronische Komponente, und einen am Isoliersubstrat 5 angebrachten Wärmeableitplatte 1. Die Wärmeableitplatte 1 besteht aus einem flachen Hauptkörper 15, der so angeordnet ist, dass er auf das Isoliersubstrat 5 hin gerichtet ist, und einem Befestigungselement 13, das sich von einer Seitenfläche 19 des Hauptkörpers 15 vertikal erstreckt. Der Hauptkörper 15 ist am Isoliersubstrat 5 durch eine Klebeschicht 2 angebracht, während das Befestigungselement 13 in eine Bohrung 6 eingefügt und am Isoliersubstrat 5 durch eine Lötverbindung 4 verbunden ist.
Die Wärmeableitplatte 1 besitzt einen Schlitz 11, der eine Verformung des Isoliersubstrates 5 zwischen einem verklebten Bereich 12 des Hauptkörpers 15 und einem verlöteten Bereich 14 des Befestigungselements 13 absorbiert. Konkret ist der Schlitz 11 in einem Randbereich eines Teils des Hauptkörpers 15 gebildet, der sich im Befestigungselement erstreckt. Der Schlitz ist ein leichter verformbarer Bereich, der die Verformung des Isoliersubstrates absorbiert.
Wie in 2 und 3 gezeigt ist, ist der Schlitz 11 an einem Endbereich 111 des Schlitzes 11 geschlossen und erstreckt sich kurvenförmig von diesem. Der Endbereich 111 des Schlitzes 11 besitzt einen Verbindungsbereich 17, der den verklebten Bereich 12 mit dem verlöteten Bereich 14 verbindet. Eine minimale Breite A des Verbindungsbereichs 17 ist 0,6 mm, die zweimal der Dicke (0,3 mm) der Wärmeableitplatte entspricht.
Der andere Endbereich 119 des Schlitzes 11 ist zur Seitenfläche 19 der Wärmeableitplatte 1 geöffnet.
Jeder Schlitz 11 und das Befestigungselement 17 sind in symmetrischer Weise jeweils vierfach in Bezug auf die Mitte C der Wärmeableitplatte 1 angeordnet. Wie in 3 gezeigt ist, wird die Breite des Vorsprungs 13 in Richtung auf ihr Ende hin schmal, wobei die Breite eines Bereichs 138 nahe dem Hauptkörper 0,9 mm und eine Breite auf dem oberseitigen Ende 139 0,7 mm ist. Das obere Ende 139 des Befestigungselements 13 steht vom Hauptkörper 15 der Wärmeableitplatte 1 0,3 mm nach unten vor.
Wie in 2 gezeigt ist, besitzt die Wärmeableitplatte 1 eine in etwa oktagonale Form mit einer Seitenlänge von 28 mm. Wie vorher erwähnt wurde, sind die vier Schlitze 11 und vier Befestigungselemente 13 auf abwechselnden Seiten der acht Seiten angeordnet. Die Abstände D1 und D2 von zwei geraden Linien C1 und C2, die die Mittelpunkte gegenüberliegender Seiten mit einem Schlitz und mit der Aussparung 13 verbinden, sind 10,54 mm und 11,808 mm jeweils. Auch ist ein Abstand E1 von einer Seite mit dem Schlitz und dem Befestigungselement zu einem äußeren Ende des Befestigungselements 13 0,2 mm, und ein Abstand E2 von der äußeren Kante des Befestigungselements 13 zu einer äußeren parallelen Seite des Schlitzes 11 0,4 mm, und die Schlitzbreite B ist 0,5 mm.
Auf der oberen Fläche und unteren Fläche des Isoliersubstrates 5 sind verschiedene Leiterkreise 3 gebildet. Wie in 6 gezeigt ist, umfasst der auf der oberen Fläche des Isoliersubstrates 5 gebildete Leiterkreis Verbindungen 30, die um eine Aussparung 51 für eine elektronische Komponente angeordnet sind, Verdrahtungskreise 31, Auflagen 33 für verbindende Lötpunkte, und ein Lötauge 302 ist um die Bohrung 6 herum angeordnet.
Wie in 7 gezeigt ist, umfasst der auf der unteren Fläche des Isoliersubstrates 5 gebildete Leiterkreis 3 ein Lötauge 303 (land), das um die Bohrung 6 angeordnet ist und ein Verdrahtungsmuster 35 mit großer Breite, das um den Anbringungsbereich 51 für die elektronische Komponente angeordnet ist, bei der das Lötauge 303 elektrisch mit dem Verdrahtungsmuster 35 verbunden ist.
Auch ist die Wärmeableitplatte 1 elektrisch mit dem Verbindungsmuster 35 durch die Bohrung 6, die als ein Grundkreis verwendet wird, verbunden.
Das Isoliersubstrat 5 besitzt eine Dicke von 1 mm, und die Bohrung einen Durchmesser von 1 mm. Wie in 1 gezeigt ist, ist die Aussparung 51 für die elektronische Komponente ein Bereich, der durch das in dem Isoliersubstrat 5 gebildete Durchgangsloch 510 und die Wärmeableitplatte 1, die eine Seite des Durchgangslochs bedeckt, begrenzt ist. Beide Oberflächen (obere Fläche und untere Fläche) des Isoliersubstrates sind jeweils mit einem Lötabdecklack 7 bedeckt.
Die Herstellung der Leiterplatte für die elektronische Komponente gemäß der ersten Ausführungsform wird unten beschrieben werden.
Zunächst wird ein Isoliersubstrat bereitgestellt, indem eine Glasmatte mit einem wärmehärtenden Harz (z.B. Epoxyharz) imprägniert wird. Dann werden ein Durchgangsloch 510 für die Bildung des Anbringungsbereiches für die elektronische Komponente und Bohrungen 6 als Positionierlöcher im Isoliersubstrat 5 unter Verwendung einer Durchstoßungseinrichtung wie ein Bohrer oder ähnliches, wie in 1 gezeigt, gebildet.
Anschließend wird ein metallbeschichteter Film 301 auf der Innenwand der Bohrung 6 in einer üblichen Weise, z.B. durch Beschichten, dem Aussetzen einer Beleuchtung, Ätzen und ähnliches, gebildet, während Leiterkreise 3 auf der oberen Fläche und der unteren Fläche des Isoliersubstrates 5, wie in 6 und 7 gezeigt, gebildet werden und Lötabdecklack 7 jeweils darauf gebildet wird. In diesem Fall liegen die Bohrungen 6 als Positionierlöcher, der Rand der Aussparung 51 und die Auflagen 33 zum Anbringen von Lötpunkten frei, ohne mit dem Lötabdecklack 7 bedeckt zu sein.
Getrennt ist eine Metallplatte mit einer Dicke von 0,3 mm und aus sauerstofffreiem Kupfer vorgesehen. Die Metallplatte wird einer äußeren Formgebung mit einer Form unterworfen, wobei eine Wärmeableitplatte 1 mit einer in etwa oktagonalen Form geformt wird und vier Befestigungselemente 13 sich von abwechselnden Seitenflächen, wie in 2 und 3 gezeigt, erstrecken. Danach wird die Wärmeableitplatte 1 einer Laserstrahlbearbeitung unterworfen, um einen langgestreckten Schlitz 11 an einer Position nahe dem Befestigungselement 13 zu bilden. Anschließend wird das Befestigungselement 13 mit einem Formwerkzeug nach unten gefaltet.
Dann wird die Wärmeableitplatte 1 auf der oberen Seite des Isoliersubstrates 5 durch eine Klebeschicht 2, wie in 1 und 5 gezeigt, angeordnet. In diesem Fall wird das Befestigungselement 13 der Wärmeableitplatte 1 in die entsprechende Bohrung 6 eingeführt, wobei die Wärmeableitplatte 1 exakt zu dem Isoliersubstrat 5, wie in 4 und 5 gezeigt, positioniert wird.
Als die Klebeschicht 2 wird ein Prepreg verwendet, der durch das Imprägnieren einer Glasfasermatte mit einem thermisch aushärtenden Harz (z.B. Epoxyharz) gebildet ist.
Anschließend wird die Wärmeableitplatte 1 am Isoliersubstrat 5 durch das thermische Aushärten der Klebeschicht 2 angebracht, wobei ein verklebter Bereich 12 in einem Hauptkörper 15 der Wärmeableitplatte 1 vom Schlitz 11 nach innen gerichtet gebildet wird.
Danach wird ein Lötpunkt 4 auf jede der Bohrungen 6 als Positionslöcher auf der Seite des Isoliersubstrates 5, das nicht an der Wärmeableitplatte 1 anhaftet, aufgebracht und durch Erhitzen verschmolzen, wobei das Lot in die Bohrung 6 gefüllt wird, um eine Auskleidung 40 zwischen der Bohrung 6 und dem Befestigungselement 13 zu bilden.
Wenn das Lot 4 in die Bohrung 6, wie in 6 gezeigt, eingeführt wird, wird ein Lötpunkt auf die entsprechende Auflage 33 aufgesetzt und durch das Verschmelzen unter Wärmeeinwirkung mit diesem verbunden.
Eine Leiterplatte 81 für eine elektronische Komponente wird wie oben erwähnt erhalten.
Danach wird eine elektronische Komponente 52 mit der Innenseite der Aussparung 51 durch einen Klebstoff 53, wie Silberpaste oder ähnliches, verbunden und mit den Verbindungsauflagen 30 mit Hilfe der Verbindungsdrähte 55 (in unterbrochenen Linien dargestellt), wie in 1 und 6 gezeigt, verbunden. Dann wird ein Gießharz 54 in die Aussparung 51 gefüllt, um die elektronische Komponente 52 zu bedecken.
Die Funktionen und Wirkungen der ersten Ausführungsform der Erfindung werden unten beschrieben werden.
In der Leiterplatte für eine elektronische Komponente gemäß der ersten Ausführungsform, wie in 1 gezeigt ist, ist der Schlitz 11 zwischen dem verklebten Bereich 12 des Hauptkörpers 15 und dem verlöteten Bereich des Befestigungselements 13 in der Wärmeableitplatte 1 angeordnet. Der Schlitz ist ein leichter verformbarer Bereich, der der Verformung des Isoliersubstrates 5 folgt, so dass, wenn die Aussparung 51 für die elektronische Komponente mit dem Harz vergossen wird, nicht nur die Verformung des Isoliersubstrates 5, sondern auch die damit verbundene Verformung des Schlitzes 11 in der Wärmeableitplatte 1 erzeugt wird, wobei das Auftreten einer Verwindung im Isoliersubstrat 5 verhindert werden kann.
Wie in 4 gezeigt ist, wird der Hauptkörper 15 der Wärmeableitplatte 1 am Isoliersubstrat 5 durch die Klebeschicht 2 aus einem weichen Material angeklebt, so dass die Klebeschicht 2 die Verformung des Isoliersubstrates 5 absorbieren kann und somit die Verwindung des Isoliersubstrates 5 wirkungsvoller kontrolliert werden kann.
Weiterhin wird das Befestigungselement 13 der Wärmeableitplatte 1 in die Bohrung 6 eingeführt und durch das Lot 4 fest mit diesem verbunden, so dass der Wärmeableitplatte 1 sicher mit dem Isoliersubstrat 5 verbunden ist.
Auch ist der verformbare Schlitz 11 zwischen dem verklebten Bereich 12 des Hauptkörpers 15 und dem verlöteten Bereich 14 des Befestigungselements 13, wie oben erwähnt, angeordnet, so dass es möglich ist, den Einfluss der Verformung des Isoliersubstrates 5 auf den verlöteten Bereich 14 zu vermeiden, und somit kann eine stärkere Lötverbindungsfestigkeit zwischen dem Befestigungselement 13 und der Bohrung 6 im Isoliersubstrat 5 beibehalten werden.
Das Befestigungselement 13 ist ein Bereich, der sich integral von einer Seitenfläche 19 des Hauptkörpers 15 erstreckt und mit der Bohrung 6 durch die Lötverbindung verbunden ist, so dass die Verbindungsfläche der Wärmeableitplatte 1 erhöht ist, um eine hohe Verbindungsfestigkeit zwischen der Wärmeableitplatte 1 und dem Isoliersubstrat 5 vorzusehen. Auch besteht eine verbesserte Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung zwischen der Wärmeableitplatte 1 und der Bohrung 6. Darüber hinaus dient das Befestigungselement 13 als ein Auslass für die von der elektronischen Komponente 52 erzeugte Wärme, um den Wärmedissipationseffekt zu verbessern.
Da die Anordnung zwischen der Wärmeableitplatte 1 und dem Isoliersubstrat 5 durch das Einführen des Befestigungselements 13 in die Bohrung 6 ausgeführt wird, werden die Qualität und Produktivität der Leiterplatte 81 für eine elektronische Komponente verbessert, und können auch die Vereinfachung von Produktionsschritten und eine Kostenverringerung erzielt werden.
Eine zweite Ausführungsform der Leiterplatte für eine elektronische Komponente gemäß der Erfindung ist in 8 und 9 gezeigt, in denen beide Endbereiche 111, 119 des Schlitzes 112 durch den Verbindungsbereich 17 geschlossen sind, der den verklebten Bereich 12 mit dem verlöteten Bereich 14 verbindet.
Wie in 9 gezeigt ist, ist die minimale Breite A des Verbindungsbereichs 17 0,15 mm, was der halben Dicke (0,3 mm) der Wärmeableitplatte 1 entspricht. Der Schlitz 112 ist in einer langgestreckten Form parallel zur Seitenfläche 19 der Wärmeableitplatte 1 angeordnet. Weiterhin ist das Befestigungselement 13 mit der Bohrung an einem verlöteten Bereich 14, der an der Lötverbindung 4 angebracht ist, verbunden.
Der äußere Aufbau der zweiten Ausführungsform ist derselbe wie derjenige der ersten Ausführungsform.
Bei der zweiten Ausführungsform sind beide Endbereiche 111 und 119 des Schlitzes 112 durch den Verbindungsbereich 17, wie in 8 gezeigt, geschlossen, so dass die Verbindungsfestigkeit zwischen dem verklebten Bereich 12 und dem verlöteten Bereich 14 höher wird.
Dieselben Wirkungen wie bei der ersten Ausführungsform können auch bei der zweiten Ausführungsform erzielt werden.
Eine dritte Ausführungsform der Leiterplatte 83 für eine elektronische Komponente gemäß der Erfindung ist in 10 und 11 gezeigt. Wie in 10 gezeigt ist, ist ein Schlitz 113 in einem Befestigungselement 131 der Wärmeableitplatte 1 gebildet. Der Schlitz 113 ist entlang der Erstreckungsrichtung des Befestigungselements 131 angeordnet.
Die Breite K des Schlitzes 113 ist 0,5 mm, was 55 % der Breite G (0,9 mm) des Befestigungselements 131 entspricht. Das Befestigungselement 113 erstreckt sich vom Hauptkörper 15 der Wärmeableitplatte 1 über 0,5 mm, wobei ein Bereich, die einer Länge H von 0,4 mm entspricht, nach unten abgebogen ist.
Die Breite des Schlitzes 113 ist vorteilhafterweise 30 bis 99 % der Breite eines Bereichs 138 nahe dem Hauptkörper der Wärmeableitplatte 1. Somit kann die Festigkeit der Wärmeableitplatte erhöht werden. Darüber hinaus besitzt die Wärmeableitplatte 1 im Wesentlichen dieselbe oktagonale Form, wie in der ersten Ausführungsform, bei der vier Befestigungselemente 131 auf abwechselnden Seiten angeordnet sind.
Wie in 11 gezeigt ist, ist das Befestigungselement 131 der Wärmeableitplatte 1 in die Bohrung 6 des Isoliersubstrates 5 eingeführt und ein oberes Endteil 139 desselben ist durch die Lötverbindung 4 angebracht, ohne die Lötverbindung 4 am Schlitz 113 des Befestigungselements 131 anzubringen. Wenn das Lot 4 am Schlitz 113 anhaftet, wird die Verformung des Schlitzes 113 unterdrückt und somit die Verformung des Isoliersubstrates 5 kaum absorbiert.
Die Wärmeableitplatte 1 ist am Isoliersubstrat 5 durch die Klebeschicht 2 im verklebten Bereich 12 angebracht.
Der sonstige Aufbau der dritten Ausführungsform ist derselbe wie in der ersten Ausführungsform.
Bei der dritten Ausführungsform ist der im Befestigungselement 131 gebildete Schlitz 113 ein Bereich, der sich frei gemäß der Verformung des Isoliersubstrates 5 verformen kann. Daher kann der Schlitz 113 die Verformung des Isoliersubstrates 5 absorbieren, um das Auftreten einer Verwindung im Isoliersubstrat 5, wie auch in der ersten Ausführungsform, zu verhindern.
Dieselben Wirkungen wie bei der ersten Ausführungsform können auch bei der dritten Ausführungsform erzielt werden.
Eine vierte Ausführungsform ist die Leiterplatte 84 für eine elektronische Komponente gemäß der Erfindung, wie sie in 12 und 13 gezeigt ist. Wie in 12 gezeigt ist, ist ein dünner Bereich 114 in einem Teil eines Befestigungselements 132 nahe dem Hauptkörper 15 gebildet.
Die Dicke des dünnen Bereichs 114 ist 0,1 mm und die Dicke des Hauptbereichs 15 im Wärmeableitplatte 1 ist 0,3 mm. Die Dicke eines oberseitigen Endteils 139 des Befestigungselements 132 ist dieselbe wie im Hauptkörper 15.
Wie in 13 gezeigt ist, ist das Befestigungselement 132 der Wärmeableitplatte 1 in die Bohrung 6 des Isoliersubstrates 5 eingeführt, und der obere Endbereich 139 desselben ist mit der Lötverbindung 4 verbunden, ohne dass, wie in der dritten Ausführungsform, das Lot an dem dünnen Bereich 114 des Befestigungselements 132 anhaftet.
Die Wärmeableitplatte 1 ist am Isoliersubstrat 5 durch die Klebeschicht 2 im verklebten Bereich 12 angebracht.
Der übrige Aufbau der dritten Ausführungsform ist derselbe wie derjenige der ersten Ausführungsform.
Bei der vierten Ausführungsform ist der dünne Bereich 114, der im Befestigungselement 132 gebildet ist, ein Bereich, der sich frei gemäß der Verformung des Isoliersubstrates 5 verformen kann. Daher kann der dünne Bereich 114 die Verformung des Isoliersubstrates 5 absorbieren, um das Auftreten einer Verwindung im Isoliersubstrat 5 wie in der ersten Ausführungsform zu verhindern.
Dieselben Effekte wie in der ersten Ausführungsform können auch in der vierten Ausführungsform erhalten werden.
Eine fünfte Ausführungsform der Leiterplatte für eine elektronische Komponente ist in 14 gezeigt.
Wie in 14 gezeigt ist, besitzt ein Befestigungselement 133 der Wärmeableitplatte 1 eine umgekehrte T-Form. Das Befestigungselement 133 besteht aus einem oberen Teil 137 mit einer Breite F1 von 0,4 mm und einem unteren Teil 136 mit einer Breite F2 mit 0,8 mm. Der obere Teil 137 besitzt eine Länge L1 von 0,1 mm, während der untere Teil 136 eine Länge L2 von 0,2 mm besitzt. Der obere Teil 137 und untere Teil 136 des Befestigungselements 133 sind in die Bohrung eingeführt. Auch ist derselbe langgestreckte Schlitz 11, wie bei der ersten Ausführungsform, im Hauptkörper 15 der Wärmeableitplatte 1 gebildet. Die Dicke T1 der Wärmeableitplatte 1 und die Dicke T2 des Befestigungselements 133 sind jeweils 0,3 mm.
Darüber hinaus kann die Dicke des oberen Teils 137 im Befestigungselement 133 dünner als die Dicke (0,3 mm) des Hauptkörpers 15 in der Wärmeableitplatte 1 ausgeführt werden.
Der übrige Aufbau der fünften Ausführungsform ist derselbe wie derjenige der ersten Ausführungsform.
Der untere Teil 136 des Befestigungselements 133 besitzt eine größere Breite als jene des oberen Teils 137, so dass das Befestigungselement 133 an der Innenwand der Bohrung am unteren Teil 136 befestigt ist, um das Lösen von der Bohrung zu verhindern. Darüber hinaus kann die Wärmeableitplatte 1 exakt zum Isoliersubstrat 5 ausgerichtet werden.
Dieselben Wirkungen wie bei der ersten Ausführungsform können auch bei der fünften Ausführungsform erhalten werden.
Wie oben erwähnt wurde, kann gemäß der Erfindung eine Leiterplatte für eine elektronische Komponente vorgesehen werden, die das Verwinden des Isoliersubstrates verhindern kann, wenn eine Aussparung für die elektronische Komponente mit Harz vergossen wird.

Claims

Leiterplatte (81) mit einer festverbundenen Wärmeableitplatte (1), wobei die Leiterplatte (81) eine Aussparung (51) zum Fixieren einer elektronischen Komponente (52) auf der Wärmeableitplatte (1) aufweist, die Wärmeableitplatte (1) durch eine flächige Klebeschicht (2) mit der Leiterplatte (81) verbunden ist, und die Wärmeableitplatte (1) auf mindestens einer Seitenfläche vertikal abstehende Befestigungselemente (10; 132; 133) aufweist, die durch Verlöten in metallisierten Bohrungen (6) der Leiterplatte (81) die Wärmeableitplatte (1) zusätzlich fixieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeableitplatte (1) in der Umgebung der Befestigungselemente (13) Schlitze (11) aufweist und/oder die Befestigungselemente (132, 133) Aussparungen oder Bereiche (114) mit geringerer Materialdicke aufweisen.
Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Endbereich (119) des Schlitzes (11) geöffnet ist, und der andere Endbereich (111) durch einen Verbindungsbereich (17) geschlossen ist, der den verklebten Bereich mit dem verlöteten Bereich verbindet.
Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Endbereiche (111, 119) des Schlitzes (11) durch einen Verbindungsbereich (17) geschlossen sind, der den verklebten Bereich mit dem verlöteten Bereich verbindet.
Leiterplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich des durch den Verbindungsbereich (17) geschlossenen Schlitzes (11) eine gekrümmte Form aufweist.
Leiterplatte für nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich (114) mit geringerer Materialdicke ein dünner Bereich mit einer Dicke dünner als derjenigen eines Hauptkörpers (15) der Leiterplatte (81) ist.
Leiterplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des dünnen Bereichs 1 bis 70 % der Dicke des Hauptkörpers (15) ist.