JP2000114756A - 電子部品搭載用基板に用いる放熱板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板に対する接着力が高く，従来より少ない
工程で製造できる放熱板，その製造方法，及びこの放熱
板を用いた電子部品搭載用基板を提供すること。 【解決手段】 電子部品搭載用基板２の絶縁基板７に配
設された放熱板１である。放熱板は絶縁基板に対面する
ＩＣ側金属板１１と，その反対側に設けた反対側金属板
１２とからなる。放熱板の製造方法は，ＩＣ側金属板１
１と反対側金属板１２とを一対のローラ３の間に挿通さ
せて両者からなる圧着体１０を得る工程と，圧着体に外
形加工を施して放熱板を形成する工程とからなる。ロー
ラ３の少なくとも一方は，転写用粗化面３１３を有する
転写ローラ３１であり，転写ローラは挿通時に転写用粗
化面に対向するＩＣ側金属板の外側表面１１７，又は反
対側金属板の外側表面１２７に対して転写用粗化面３１
３の表面形状を転写する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，電子部品搭載用基板に用いる放
熱板，その製造方法，及びこの放熱板を用いた電子部品
搭載用基板に関する。

【０００２】

【従来技術】図４（ｄ）に示すごとく，例えば，電子部
品搭載用基板に用いる放熱板９は，粗化表面９１１を有
する金属板９１と，その粗化表面９１１に形成されたメ
ッキ膜９２とからなる。上記放熱板９の製造方法として
は，従来，図４（ａ），図４（ｂ）に示すごとく，原板
９０に打ち抜き加工を施して所定形状の金属板９１を形
成する工程と，図４（ｂ），図４（ｃ）に示すごとく，
金属板９１に粗化処理を施して粗化表面９１１を形成す
る工程と，図４（ｃ），図４（ｄ）に示すごとく，金属
板９１の粗化表面９１１にメッキ膜９２を形成する工程
とからなる。

【０００３】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来の放
熱板の製造方法においては，少なくとも打ち抜き，粗化
処理，及びメッキ処理という３工程が必要であり，工程
数の削減が求められている。また，放熱板は，放熱性を
確保するため，電子部品搭載用基板に接着して使用す
る。そのため，放熱板には，基板に対する高い接着力が
求められる。

【０００４】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，基板に対する接着力が高く，従来より少
ない工程で製造できる電子部品搭載用基板に用いる放熱
板，その製造方法，及びこの放熱板を用いた電子部品搭
載用基板を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題の解決手段】請求項１に記載の発明は，第１金属
板と第２金属板とを一対のローラの間に挿通させて上記
第１金属板と上記第２金属板とからなる圧着体を得る工
程と，上記圧着体に外形加工を施して放熱板を形成する
工程とからなる，電子部品搭載用基板に用いる放熱板の
製造方法であって，上記一対のローラの少なくとも一方
は，転写用粗化面を有する転写ローラであり，該転写ロ
ーラは金属板挿通時に上記転写用粗化面に対向する上記
第１金属板又は上記第２金属板の外側表面に対して上記
転写用粗化面の表面形状を転写することを特徴とする電
子部品搭載用基板に用いる放熱板の製造方法にある。

【０００６】本発明において最も注目すべきことは，上
記第１金属板と上記第２金属板とを圧着すると共に，上
記２枚の金属板の少なくとも一方の金属板の外側表面に
対して上記転写ローラの転写用粗化面の表面形状を転写
することである。

【０００７】次に，本発明の作用につき説明する。本発
明の製造方法においては，上記一対のローラの少なくと
も一方が上記転写ローラである。そのため，上記一対の
ローラの間に上記第１金属板と上記第２金属板とを挿通
する工程を行うことにより，上記２枚の金属板の少なく
とも一方の金属板の外側表面に上記転写ローラの転写用
粗化面の表面形状を転写することができる。それ故，こ
の１工程だけで少なくとも一方の表面が粗化された圧着
体を得ることができる。そして，該圧着体は次の１工程
で上記外形加工を施すことにより放熱板となる。

【０００８】上記のごとく，本発明の製造方法によれ
ば，上記一対のローラ間への上記第１金属板，第２金属
板の挿通による圧着と，外形加工という２工程で放熱板
を製造することができる。また，上記圧着と転写とは，
上記ローラの回転により容易に行うことができる。ま
た，上記圧着体は連続的に生産されるので，取扱いが容
易となり，大量生産に適している。

【０００９】次に，本発明について詳細に説明する。上
記第１金属板と上記第２金属板とは，上記ローラ間を挿
通することにより，圧縮して延ばすことで接着できる。
また，両者の密着を良くするために両者に熱を加えた
り，あるいは互いの接着面を予め粗くしておいたり，化
学的に粗化又は活性化してもよい。上記ローラは，長期
使用するうちに劣化して表面粗さＲｚが低下していくの
で，例えばブラスト研磨等を定期的又は継続的に行い，
上記転写ローラの転写用粗化面の表面粗さＲｚを機械的
に維持することが好ましい。上記外形加工としては，打
ち抜き加工，レーザー加工，放電加工，超高圧水切断加
工等がある。

【００１０】次に，請求項２の発明のように，上記転写
ローラの転写用粗化面の表面粗さＲｚは０．５〜１０μ
ｍであることが好ましい。上記表面粗さＲｚとは十点平
均粗さをいう。これにより，上記第１金属板，第２金属
板の被転写表面を適切な表面粗さＲｚに粗化することが
できる。

【００１１】一方，上記転写用粗化面の表面粗さＲｚが
０．５μｍ未満の場合には，上記第１金属板，第２金属
板と例えば封止樹脂，ＩＣチップ，基板等との密着性が
低下するというおそれがある。また，上記転写用粗化面
の表面粗さＲｚが１０μｍを超える場合には，上記第１
金属板，第２金属板と例えば封止樹脂，ＩＣチップ，基
板等との接触部分が点状になり，熱伝導性が低下した
り，逆に密着性が低下するというおそれがある。

【００１２】次に，請求項３の発明のように，上記第１
金属板と上記第２金属板との間には，中間金属板を配置
することが好ましい。これにより，放熱特性を安定させ
ることができる。上記中間金属板としては，例えば銅，
酸化銅板等を用いる。

【００１３】次に，請求項４の発明は，第１金属板と第
２金属板とを圧着してなる，電子部品搭載用基板に用い
る放熱板であって，上記第１金属板の外側表面と上記第
２金属板の外側表面の少なくとも一方は粗化面であるこ
とを特徴とする電子部品搭載用基板に用いる放熱板にあ
る。

【００１４】この場合には，上記放熱板を，電子部品搭
載用基板に接着するにあたって，接着面として上記粗化
面を使用することにより，基板に対する接着力を十分に
高くすることができる。

【００１５】次に，請求項５の発明のように，上記粗化
面の表面粗さＲｚは０．５〜１０μｍであることが好ま
しい。これにより，電子部品搭載用基板に放熱板を接着
するにあたって，基板への放熱板の接着力をより確実に
高くすることができる。

【００１６】一方，上記粗化面の表面粗さＲｚが０．５
μｍ未満の場合には，上記放熱板と例えば封止樹脂，Ｉ
Ｃチップ，基板等との密着性が低下するというおそれが
ある。また，上記粗化面の表面粗さＲｚが１０μｍを超
える場合には，上記放熱板と例えば封止樹脂，ＩＣチッ
プ，基板等との接触部分が点状になり，熱伝導性が低下
したり，逆に密着性が低下するというおそれがある。

【００１７】次に，請求項６の発明のように，上記第１
金属板と上記第２金属板とは，互いに異なる材質からな
ることが好ましい。これにより，放熱のムラを無くすと
いう効果を得る。

【００１８】また，上記第１金属板，第２金属板として
は，例えば銅，アルミニウム，銀，ニッケル，金，パラ
ジウム，鉛，スズ，あるいはそれらを主体とする合金等
を用いることができる。

【００１９】次に，請求項７の発明のように，上記第１
金属板と上記第２金属板との間には，中間金属板が設け
られている構造とすることができる。例えば上記第１金
属板の材質としてはアルミニウム，上記第２金属板の材
質としてはニッケル，上記中間金属板の材質としては銅
等を用いることができる。

【００２０】また，上記第１金属板，第２金属板，中間
金属板のすべてを異なる材質としてもよいし，上記第１
金属板と上記第２金属板とを同じ材質とし，上記中間金
属板を異なる材質とすることもできる。

【００２１】上記放熱板は，電子部品搭載用基板に用い
ることができる。上記放熱板の上記第１金属板，第２金
属板のうち，粗化面を設けた金属板を，電子部品搭載用
基板の絶縁基板に対面させて用いることができる。かか
る電子部品搭載用基板としては，例えば請求項８に記載
の電子部品搭載用基板等がある。

【００２２】次に，請求項８の発明は，電子部品搭載用
の搭載用穴を有する絶縁基板と，該絶縁基板の裏側面に
配設された放熱板とを有する電子部品搭載用基板におい
て，上記放熱板は，上記絶縁基板に対面する基板側金属
板と，上記絶縁基板に対面する側と反対側に設けた反対
側金属板とを圧着してなり，上記基板側金属板の上記絶
縁基板に対面する外側表面は粗化面であることを特徴と
する電子部品搭載用基板にある。

【００２３】上記電子部品搭載用基板においては，上記
絶縁基板との接着面として上記粗化面である上記基板側
金属板の外側表面を使用しており，上記絶縁基板に対す
る上記放熱板の接着力が高いので，上記絶縁基板からの
上記放熱板の剥離を防止することができる。

【００２４】次に，請求項９の発明のように，上記搭載
用穴は上記絶縁基板を貫通し，上記搭載用穴の底部は上
記基板側金属板で構成されていることが好ましい。これ
により，上記搭載用穴に例えばＩＣチップ等の電子部品
を搭載して使用するにあたって，上記電子部品で生じた
熱が上記基板側金属板に伝導しやすく，放熱性を向上さ
せることができる。

【００２５】次に，請求項１０の発明のように，上記基
板側金属板の粗化面の表面粗さＲｚは０．５〜１０μｍ
であることが好ましい。これにより，上記絶縁基板に対
する上記放熱板の接着力がより確実に高くなるので，上
記絶縁基板からの上記放熱板の剥離を確実に防止するこ
とができる。

【００２６】一方，上記基板側金属板の粗化面の表面粗
さＲｚが０．５μｍ未満の場合には，上記放熱板と例え
ば封止樹脂，ＩＣチップ，基板等との密着性が低下する
というおそれがある。また，上記基板側金属板の粗化面
の表面粗さＲｚが１０μｍを超える場合には，上記放熱
板と例えば封止樹脂，ＩＣチップ，基板等との接触部分
が点状になり，熱伝導性が低下したり，逆に密着性が低
下するというおそれがある。

【００２７】次に，請求項１１の発明のように，上記基
板側金属板と上記反対側金属板とは，互いに異なる材質
からなることが好ましい。これにより，放熱のムラを無
くすという効果を得る。

【００２８】互いに異なる材質からなる基板側金属板，
反対側金属板としては，例えば，請求項１２の発明のよ
うに，上記基板側金属板の材質は銅，アルミニウム，あ
るいはそれらを主体とする合金であり，上記反対側金属
板の材質はニッケル，金，パラジウム，鉛，スズ，ある
いはそれらを主体とする合金であることが好ましい。こ
れにより，上記効果を効果的に発揮することができる。

【００２９】次に，請求項１３の発明のように，上記基
板側金属板と上記反対側金属板との間には，中間金属板
が設けられている構造とすることができる。例えば上記
基板側金属板の材質としてはアルミニウム，上記反対側
金属板の材質としてはニッケル，上記中間金属板の材質
としては銅等を用いることができる。

【００３０】また，上記基板側金属板，反対側金属板，
中間金属板のすべてを異なる材質としてもよいし，上記
基板側金属板と上記反対側金属板とを同じ材質とし，上
記中間金属板を異なる材質とすることもできる。

【００３１】

【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかる電子部品搭載用基板に用い
る放熱板，その製造方法，及びこの放熱板を用いた電子
部品搭載用基板につき，図１，図２を用いて説明する。
本例の電子部品搭載用基板２は，図２に示すごとく，電
子部品搭載用の搭載用穴７０を有する絶縁基板７と，絶
縁基板７の裏側面７１に配設された放熱板１とを有す
る。搭載用穴７０は絶縁基板７を貫通し，搭載用穴７０
の底部は基板側金属板としてのＩＣ側金属板１１で構成
されている。

【００３２】放熱板１は，絶縁基板７に対面するＩＣ側
金属板１１と，絶縁基板７に対面する側と反対側に設け
た反対側金属板１２とを圧着してなる。ＩＣ側金属板１
１の絶縁基板７に対面する外側表面１１７は粗化面であ
る。この粗化面の表面粗さＲｚは３μｍである。

【００３３】ＩＣ側金属板１１の厚みは０．１ｍｍであ
り，反対側金属板１２の厚みは２０μｍである。また，
ＩＣ側金属板１１と反対側金属板１２とは，互いに異な
る材質からなる。具体的には，ＩＣ側金属板１１の材質
は銅，銅合金であり，反対側金属板１２の材質はニッケ
ルである。

【００３４】また，電子部品搭載用基板２は，放熱板１
と搭載用穴７０とにより形成した搭載用凹部に電子部品
としてのＩＣチップ８を搭載し，ＩＣチップ８と絶縁基
板７の導体回路５とをボンディングワイヤ５８により電
気的に接続し，これらを封止樹脂６により封止して使用
する。ＩＣチップ８は搭載用凹部の底部である放熱板１
の上面に，樹脂接着剤８０により接着されている。

【００３５】上記放熱板１の製造方法について説明す
る。図１に示すごとく，ＩＣ側金属板１１と反対側金属
板１２とを重ね合わせて一対のローラ３の間に挿通させ
て，ＩＣ側金属板１１と反対側金属板１２とからなる圧
着体１０を得る。なお，一対のローラ３の間には，０．
５ｍｍの間隙が設けられている。

【００３６】上記一対のローラ３の一方は，転写用粗化
面３１３を有する転写ローラ３１であり，この転写ロー
ラ３１は金属板挿通時に転写用粗化面３１３に対向する
ＩＣ側金属板１１の外側表面１１７に対して転写用粗化
面３１３の表面形状を転写する。転写ローラ３１の転写
用粗化面３１３の表面粗さＲｚは３μｍである。

【００３７】また，ＩＣ側金属板１１として厚み０．７
ｍｍの原板を，反対側金属板１２として厚み２０μｍの
原板を準備する。そして，図１（ａ）に示すごとく，ロ
ーラ３の転写ローラ３１側にＩＣ側金属板１１を配設
し，他方のローラ３側に反対側金属板１２を配設して，
両者を回転可能なローラ３の間に挿通させる。

【００３８】これにより，ＩＣ側金属板１１と反対側金
属板１２とをローラ３の押圧力により圧延すると共に圧
着して，圧着体１０を形成する。また，圧着体１０にお
けるＩＣ側金属板１１の外側表面１１７は，ローラ３間
を挿通する際に，転写ローラ３１の転写用粗化面３１３
が強固に押圧されて塑性変形し，転写用粗化面３１３の
表面形状が転写される。

【００３９】次いで，上記圧着体１０に対して外形加工
としての打ち抜き加工を施して放熱板１を得る。得られ
た放熱板１の平面形状は例えば四角形等であり，搭載用
穴７０を覆うに十分な大きさである。

【００４０】次に，本例の作用につき説明する。本例の
電子部品搭載用基板２においては，絶縁基板７との接着
面として粗化面（外側表面１１７）を使用しており，絶
縁基板７に対する放熱板１の接着力が高いので，絶縁基
板７からの放熱板１の剥離を防止することができる。

【００４１】また，ＩＣ側金属板１１の粗化面（外側表
面１１７）の表面粗さＲｚは３μｍである。そのため，
絶縁基板７に対する放熱板１の接着力がより確実に高く
なるので，絶縁基板７からの放熱板１の剥離を確実に防
止することができる。

【００４２】また，搭載用穴７０は絶縁基板７を貫通
し，搭載用穴７０の底部はＩＣ側金属板１１で構成され
ている。そのため，搭載用穴７０にＩＣチップ８を搭載
して使用するにあたって，ＩＣチップ８で生じた熱がＩ
Ｃ側金属板１１に伝導しやすく，放熱性を向上させるこ
とができる。

【００４３】また，ＩＣ側金属板１１の材質は銅，銅合
金であり，反対側金属板１２の材質はニッケルであり，
ＩＣ側金属板１１と反対側金属板１２とは互いに異なる
材質からなる。そのため，上記ＩＣ側金属板１１は，上
記ＩＣチップ８の熱をムラなく，効率的に放熱すること
ができ，一方，上記反対側金属板１２は，腐食の発生を
抑えるという効果を得る。

【００４４】また，本例の製造方法においては，一対の
ローラ３の一方が転写ローラ３１である。そのため，一
対のローラ３の間にＩＣ側金属板１１と反対側金属板１
２とを挿通する工程を行うことにより，上記ＩＣ側金属
板１１の外側表面１１７に転写ローラ３１の転写用粗化
面３１３の表面形状を転写することができる。それ故，
この１工程だけで一方の表面が粗化された圧着体１０を
得ることができる。そして，この圧着体１０は次の１工
程で外形加工を施すことにより放熱板１となる。

【００４５】上記のごとく，本例の製造方法によれば，
一対のローラ３間へのＩＣ側金属板１１，反対側金属板
１２の挿通と，外形加工という２工程で放熱板１を製造
することができる。また，上記圧着と転写とは，ローラ
３の回転により容易に行うことができる。また，圧着体
１０は連続的に生産されるので，取扱いが容易となり，
大量生産に適している。

【００４６】また，転写ローラ３１の転写用粗化面３１
３の表面粗さＲｚは３μｍである。そのため，ＩＣ側金
属板１１の被転写面（外側表面１１７）を適切な表面粗
さＲｚに粗化することができる。

【００４７】なお，上記転写ローラ３１と対向する上記
ローラ３の表面粗さＲｚは，０．１〜１０μｍにするこ
とが好ましい。この場合には，上記反対側金属板１２の
外側表面１２７を改善して，この反対側金属板１２の外
側表面１２７をヒートシンクや筐体（図示略）に接着し
やすくすることができる。

【００４８】実施形態例２ 本例の放熱板１は，図３に示すごとく，ＩＣ側金属板１
１と反対側金属板１２とが，中間金属板１３を介在させ
て圧着されているところが実施形態例１と異なる。ＩＣ
側金属板１１の材質としては酸化銅，反対側金属板１２
の材質としてはニッケル，中間金属板１３の材質として
は銅板を用いる。その他は，実施形態例１と同様であ
る。本例においても，実施形態例１と同様の作用を得る
ことができる。

【００４９】

【発明の効果】上述のごとく，本発明によれば，基板に
対する接着力が高く，従来より少ない工程で製造できる
電子部品搭載用基板に用いる放熱板，その製造方法，及
びこの放熱板を用いた電子部品搭載用基板を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１における，電子部品搭載用基板に
用いる放熱板の製造方法を説明する断面図。

【図２】実施形態例１における，放熱板を用いた電子部
品搭載用基板。

【図３】実施形態例２における，電子部品搭載用基板に
用いる放熱板の製造方法を説明する断面図。

【図４】従来例における，電子部品搭載用基板に用いる
放熱板の製造方法を説明する断面図。

【符号の説明】

１．．．放熱板， １０．．．圧着体， １１．．．ＩＣ側金属板， １１７．．．外側表面， １２．．．反対側金属板， １２７．．．外側表面， ２．．．電子部品搭載用基板， ３．．．ローラ， ３１．．．転写ローラ， ３１３．．．転写用粗化面， ５．．．導体回路， ６．．．封止樹脂， ７．．．絶縁基板， ７０．．．搭載用穴， ７１．．．裏側面， ８．．．ＩＣチップ，

フロントページの続き (72)発明者 箕浦 恒 岐阜県大垣市河間町３丁目200番地 イビ デン株式会社河間工場内 (72)発明者 高木 史貴 岐阜県大垣市河間町３丁目200番地 イビ デン株式会社河間工場内 Ｆターム(参考） 5E322 AA11 FA04

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１金属板と第２金属板とを一対のロー
   ラの間に挿通させて上記第１金属板と上記第２金属板と
   からなる圧着体を得る工程と，上記圧着体に外形加工を
   施して放熱板を形成する工程とからなる，電子部品搭載
   用基板に用いる放熱板の製造方法であって，上記一対の
   ローラの少なくとも一方は，転写用粗化面を有する転写
   ローラであり，該転写ローラは金属板挿通時に上記転写
   用粗化面に対向する上記第１金属板又は上記第２金属板
   の外側表面に対して上記転写用粗化面の表面形状を転写
   することを特徴とする電子部品搭載用基板に用いる放熱
   板の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記転写ローラの転
   写用粗化面の表面粗さＲｚは０．５〜１０μｍであるこ
   とを特徴とする電子部品搭載用基板に用いる放熱板の製
   造方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において，上記第１金属
   板と上記第２金属板との間には，中間金属板を配置する
   ことを特徴とする電子部品搭載用基板に用いる放熱板の
   製造方法。
4. 【請求項４】 第１金属板と第２金属板とを圧着してな
   る，電子部品搭載用基板に用いる放熱板であって，上記
   第１金属板の外側表面と上記第２金属板の外側表面の少
   なくとも一方は粗化面であることを特徴とする電子部品
   搭載用基板に用いる放熱板。
5. 【請求項５】 請求項４において，上記粗化面の表面粗
   さＲｚは０．５〜１０μｍであることを特徴とする電子
   部品搭載用基板に用いる放熱板。
6. 【請求項６】 請求項４又は５において，上記第１金属
   板と上記第２金属板とは，互いに異なる材質からなるこ
   とを特徴とする電子部品搭載用基板に用いる放熱板。
7. 【請求項７】 請求項４又は５において，上記第１金属
   板と上記第２金属板との間には，中間金属板が設けられ
   ていることを特徴とする電子部品搭載用基板に用いる放
   熱板。
8. 【請求項８】 電子部品搭載用の搭載用穴を有する絶縁
   基板と，該絶縁基板の裏側面に配設された放熱板とを有
   する電子部品搭載用基板において，上記放熱板は，上記
   絶縁基板に対面する基板側金属板と，上記絶縁基板に対
   面する側と反対側に設けた反対側金属板とを圧着してな
   り，上記基板側金属板の上記絶縁基板に対面する外側表
   面は粗化面であることを特徴とする電子部品搭載用基
   板。
9. 【請求項９】 請求項８において，上記搭載用穴は上記
   絶縁基板を貫通し，上記搭載用穴の底部は上記基板側金
   属板で構成されていることを特徴とする電子部品搭載用
   基板。
10. 【請求項１０】 請求項８又は９において，上記基板側
    金属板の粗化面の表面粗さＲｚは０．５〜１０μｍであ
    ることを特徴とする電子部品搭載用基板。
11. 【請求項１１】 請求項８〜１０のいずれか一項におい
    て，上記基板側金属板と上記反対側金属板とは，互いに
    異なる材質からなることを特徴とする電子部品搭載用基
    板。
12. 【請求項１２】 請求項１１において，上記基板側金属
    板の材質は銅，アルミニウム，あるいはそれらを主体と
    する合金であり，上記反対側金属板の材質はニッケル，
    金，パラジウム，鉛，スズ，あるいはそれらを主体とす
    る合金であることを特徴とする電子部品搭載用基板。
13. 【請求項１３】 請求項８〜１０のいずれか一項におい
    て，上記基板側金属板と上記反対側金属板との間には，
    中間金属板が設けられていることを特徴とする電子部品
    搭載用基板。