JP2003152143A

JP2003152143A - 熱伝導性基板の製造方法

Info

Publication number: JP2003152143A
Application number: JP2002071898A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Tsumura; 哲也津村; Shizuo Furuyama; 静夫古山; Hisatoshi Atsumo; 尚俊厚母; Hajime Yamamoto; 始山本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-03-19
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2003-05-23
Anticipated expiration: 2022-03-15
Also published as: JP4348893B2

Abstract

(57)【要約】【課題】熱伝導シートと放熱用金属板の界面における
空気層の残存を防止し、接合強度が高く、高熱伝導性を
有する熱伝導性基板を提供する。【解決手段】熱伝導シート１１を放熱用金属板１４に
積層し貼付する際、前記熱伝導シート１１の一端側から
他端側の一方向に前記熱伝導シート１１を連続的に前記
放熱用金属板１４に当接させて貼付し、前記熱伝導シー
ト１１を加熱硬化して形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器における
大電力回路などに使用される、熱伝導性基板の製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の高性能化や小型化の要
求にともない、半導体およびその半導体を実装するパッ
ケージなどの高密度化や高機能化が要求される。

【０００３】前記により、それらを実装するための回路
基板もまた小型・高密度の構造が必要となり、更に、そ
の小型・高密度化により熱伝導性、放熱性の優れた回路
基板が要求されるようになった。そこで、熱硬化性樹脂
と熱伝導性フィラーとを混合した熱硬化性組成物を、リ
ードフレームと一体化した熱伝導性基板が提案された。

【０００４】従来における熱伝導性基板の製造方法を、
図８を用いて説明する。すなわち図８において、１は熱
硬化性樹脂と熱伝導性フィラーを成分として含む軟体の
熱硬化性組成物をシート形状にした熱伝導シートであ
る。２は、配線、電極あるいは取出端子を構成するため
の複数の貫通溝３を有したリードフレームであり、高熱
伝導性または高電導性の鉄、銅、アルミニウムあるいは
それらの合金などの板状金属材よりなる。４はリードフ
レーム２の一部を曲げ加工して形成した接続用あるいは
放熱用などの端子である。

【０００５】図８において、製造方法を説明する。図８
（ａ）に示す熱伝導シート１とリードフレーム２を、図
８（ｂ）に示すように、熱伝導シート１をリードフレー
ム２に所定位置に重ね合せて積層する。さらに図８
（ｃ）に示すように、熱伝導シート１の上面に放熱用金
属板１４を重ね合せて積層する。

【０００６】そして図８（ｄ）に示すように、放熱用金
属板１４と熱伝導シート１およびリードフレーム２を全
面同時に加圧し、熱伝導シート１の一部をリードフレー
ム２の貫通溝３に浸入させ、さらに加熱して、熱伝導シ
ート１を熱硬化しリードフレーム２および放熱用金属板
１４と一体化させる。

【０００７】その後図８（ｅ）に示すように、リードフ
レーム２の不要部分を切断除去するとともに、端子４を
曲げ加工により形成して、熱伝導性基板２２を完成する
のである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の熱伝導性基
板２２の製造方法では、リードフレーム２の所定位置に
搭載した熱伝導シート１の上面に放熱用金属板１４をそ
の当接面のほぼ全体を同時に重ね合せて積層し、加熱加
圧して圧縮成形するため、その際放熱用金属板１４と熱
伝導シート１の当接面間に空気層（ボイド）が発生し、
残存する場合がある。この空気層は、熱バリアとなり熱
伝導性基板２２の熱伝導率を低下させたり、また、熱伝
導性基板２２をリフロー炉などに通過させて加熱した場
合には、空気層に含有する水分が温度上昇で水蒸気とな
って膨張し、放熱用金属板１４から熱伝導シート１を剥
離させるという問題点を有していた。

【０００９】本発明は、前記課題を解決しようとするも
のであり、熱伝導シートと放熱用金属板との界面（当接
面）における空気層の発生あるいは残存を防止すること
ができ、熱伝導シートと放熱用金属板の接合強度が高
く、かつ、熱伝導率の高い熱伝導性基板を提供すること
を目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の熱伝導性基板の製造方法は、以下の構成を有
する。

【００１１】本発明の請求項１記載の発明は、軟体の熱
硬化性組成物をシート形状にした熱伝導シートと、板状
の放熱用金属板とを、当接させる界面の脱気をしながら
当接一体化するので、熱伝導シートと前記放熱用金属板
との界面に微量な水分等を含んだ空気が残存することな
く、前記熱伝導シートを前記放熱用金属板に貼付するこ
とができるとともに、軟体の前記熱伝導シートを剛体と
同様に取り扱えて安定保持でき、後工程の硬化工程へと
容易に移動搬送できるという作用を有する。

【００１２】本発明の請求項２および１６に記載の発明
は、リードフレームの配線パターンを、板体からこの配
線パターンの外周の少なくとも一部を打抜いて形成した
ものとし、この配線パターンの打抜き側面に熱伝導シー
トを当接させ、このリードフレームの前記打抜き側面と
は反対側面に下金型を当接させ、放熱用金属板側から上
金型により熱伝導シートをリードフレーム側に押圧する
熱伝導性基板の製造方法であって、リードフレームの打
抜き側における配線パターンの両側は湾曲した状態とな
るので、熱伝導シートを構成する熱硬化性組成物の内部
および配線パターン、熱伝導シート間に存在していた空
気は配線パターン間にスムーズに流動することとなり、
この結果として配線パターン間は前記熱硬化性組成物で
充満された状態となって配線パターンの定形性が高ま
り、また前記空気は配線パターン、熱伝導シート間から
スムーズに脱気することができるので、配線パターンか
ら熱伝導シートを介しての放熱用金属板への熱伝導性が
高まる。

【００１３】また、この様なリードフレームと熱伝導シ
ートの一体化時に配線パターンの打抜き側面とは反対側
面に下金型を当接させているので、下金型に接する配線
パターン面に熱伝導シートを構成する熱硬化性組成物が
漏れ広がることが少なくなる。

【００１４】つまり、配線パターンの打抜き側とは反対
側には、この打抜き時に形成されるバリが配線パターン
の両側に突出しており、このバリが下金型に当接して丁
度堰の作用を果たし、この堰によって上記熱硬化性組成
物の漏れ広がりを抑制することができるのである。

【００１５】そしてこの様に配線パターンの熱伝導シー
トとは反対側面に熱硬化性組成物が漏れ広がることが少
なくなれば、この面から不要な熱硬化性組成物を除去す
る工程が簡略化、または廃止することができる。つまり
配線パターンのこの面は各種電子部品の実装スペースで
あったり、電子部品の電気的接続スペースであったりす
るので、不要物の付着は好ましくなく、よってこの付着
があれば除去をしなければならないのである。

【００１６】本発明の請求項３記載の発明は、軟体の熱
硬化性組成物よりなるシート形状の熱伝導シートを、板
状の放熱用金属板に対向して配置し、前記熱伝導シート
の一端側から他端側の一方向に前記熱伝導シートを連続
的に前記放熱用金属板に当接させて貼付することによ
り、請求項１と同様の作用効果を有する。

【００１７】本発明の請求項４記載の発明は、前記熱伝
導シートの幅寸法より長い押圧部材を、前記熱伝導シー
トの一端側から他端側の一方向に前記熱伝導シートを押
圧しながら移動させ、前記放熱用金属板に前記熱伝導シ
ートを貼付するので、前記熱伝導シートと前記放熱用金
属板との界面に微量な水分等を含んだ空気が介在するこ
となく、前記熱伝導シートを前記放熱用金属板に確実に
貼付することができるという作用効果を有する。

【００１８】本発明の請求項５記載の発明は、前記押圧
部材を、前記熱伝導シートの一端側から他端側へと移動
させる方向に回転自在な円筒状の回転体で構成したの
で、前記熱伝導シートの一端側から他端側へ押圧しなが
ら移動する際の、前記熱伝導シートと前記押圧部材との
摩擦負荷が低減し、容易に前記押圧部材を移動可能に
し、かつ、前記熱伝導シートを前記放熱用金属板に確実
に貼付することができるという作用効果を有する。

【００１９】本発明の請求項６記載の発明は、前記押圧
部材と前記熱伝導シートの間に、前記熱伝導シートに対
して離型性を有するフィルムを設け、前記フィルムを介
して前記熱伝導シートを押圧部材により押圧し、前記熱
伝導シートを前記放熱用金属板に貼付するものであり、
前記熱伝導シートの前記押圧部材への付着が防止でき、
しかも前記押圧部材を滑らかに容易に押圧させながら移
動することができ、また、繰り返し連続的に前記熱伝導
シートを貼付することができ、作業性を向上させること
ができるという作用効果を有する。

【００２０】本発明の請求項７記載の発明は、前記熱硬
化性組成物を押出し成形法によりシート形状に成形して
前記熱伝導シートにするものであり、押出し成形途中の
密閉された供給経路で比較的軟らかい（粘度１００〜１
０００Ｐａ・ｓ）粘土状の前記熱硬化性組成物から容易
に脱気し、ボイドのない前記熱伝導シートを連続的に成
形することができるという作用効果を有する。

【００２１】本発明の請求項８記載の発明は、押出し成
形に供する前記熱硬化性組成物を、３０〜５０℃（室温
領域）における溶融粘度が５〜１００Ｐａ・ｓとするも
のであり、それにより、溶融粘度が高すぎる場合に前記
熱伝導シートに発生するクラックを抑制し、かつ、溶融
粘度が低すぎる場合に発生する端部のだれを抑制し、膜
厚精度を高め、固形状でありながらも軟質の前記熱硬化
性組成物を、作業性よく、容易に、シート形状に成形す
ることができるという作用効果を有する。

【００２２】本発明の請求項９記載の発明は、前記熱伝
導シートを、０．８〜２ｍｍの膜厚にするものであり、
前記放熱用金属板との界面に空気を介在させることなく
確実に所定厚みの前記熱伝導シートを前記リードフレー
ム上に形成し、絶縁性および耐圧性が高く、熱伝導性が
高い熱伝導性基板が実現できるという作用効果を有す
る。

【００２３】本発明の請求項１０記載の発明は、前記熱
伝導シートをこの熱伝導シートに対して離型性を有する
フィルムに積層して形成し、前記フィルムに形成された
前記熱伝導シートを前記放熱用金属板に貼付し、その後
前記熱伝導シートから前記フィルムを剥離するものであ
り、前記熱伝導シートを前記放熱用金属板に容易に供給
でき、確実に貼付することができるとともに、前記貼付
の作業性を向上させることができるという作用効果を有
する。

【００２４】本発明の請求項１１記載の発明は、少なく
とも片面を粗面化した放熱用金属板を熱伝導シートに対
向して配置し、粗面化した前記放熱用金属板の前記片面
を前記熱伝導シートに当接させて貼付するものであり、
前記放熱用金属板に対する前記熱伝導シートの密着力を
高めることができるという作用効果を有する。

【００２５】本発明の請求項１２記載の発明は、前記放
熱用金属板と前記リードフレームとを銅材より構成した
ことにより、前記放熱用金属板からの放熱特性を高める
とともに、前記放熱用金属板と前記リードフレームの線
膨張係数を同一にしたものであり、熱伝導シートを加熱
硬化した後の前記放熱用金属板と前記リードフレームに
よる熱伝導性基板の反りを抑制することができるという
作用効果を有する。

【００２６】本発明の請求項１３記載の発明は、前記放
熱用金属板に貼付した前記熱伝導シートを加熱硬化して
発生する前記放熱用金属板の反りと逆方向の反りを、前
記放熱用金属板に対しあらかじめ形成し、その後前記熱
伝導シートを加熱硬化するものであり、前記熱伝導シー
トを加熱硬化後の前記放熱用金属板の反りを抑制し、高
精度の熱伝導性基板を実現できるという作用効果を有す
る。

【００２７】本発明の請求項１４記載の発明は、前記放
熱用金属板を回動自在なローラの外周面に加圧させなが
ら移動させ、前記逆方向の反りを曲げ加工により形成す
るものであり、前記放熱用金属板の加熱硬化した後の反
りに対する事前の補整加工を、板状の前記放熱用金属板
の一方向に対し容易にかつ確実に実施でき、これにより
前記熱伝導シートを加熱硬化後の前記放熱用金属板の反
りを抑制し、高精度の熱伝導性基板を実現できるという
作用効果を有する。

【００２８】本発明の請求項１５記載の発明は、前記放
熱用金属板に貼付した前記熱伝導シートを加熱硬化して
発生する前記放熱用金属板の反りに対応する前記逆方向
の反りを、金型により加工し、曲げ加工により前記放熱
用金属板に形成するものであり、前記放熱用金属板の加
熱硬化後の反りに対する事前の補整加工を、板状の前記
放熱用金属板の二方向に対し容易にかつ確実に実施で
き、これにより前記熱伝導シートを加熱硬化した後の前
記放熱用金属板の反りを抑制し、高精度の熱伝導性基板
を実現できるという作用効果を有する。

【００２９】本発明の請求項１７記載の発明は、前記リ
ードフレームに貼付した前記熱伝導シート状物を加熱硬
化して発生する前記リードフレームの反りに対応する前
記逆方向の反りを、加熱した金型を前記リードフレーム
に加圧し、曲げ加工して形成することにより、前記リー
ドフレームの加熱硬化後の反りに対する事前の補整加工
を、板状の前記リードフレームの二方向に対しより容易
にかつ確実に実施でき、前記熱伝導シート状物を加熱硬
化した後の前記リードフレームの反りを抑制し、高精度
の熱伝導性基板を実現できるという作用効果を有する。

【００３０】本発明の請求項１８記載の発明は、前記リ
ードフレームに貼付した前記熱伝導シート状物を加熱硬
化して発生する前記リードフレームの反りに対応する前
記逆方向の反りを、リードフレームをあらかじめ予熱
し、安定した温度管理状態にある前記リードフレームに
対し金型により加圧し、曲げ加工して形成することによ
り、前記リードフレームの加熱硬化後の反りに対する事
前の補整加工を、板状の前記リードフレームの二方向に
対しより容易にかつ確実に実施でき、前記熱伝導シート
状物を加熱硬化した後の前記リードフレームの反りを抑
制し、高精度の熱伝導性基板を実現できるという作用効
果を有する。

【００３１】本発明の請求項１９記載の発明は、前記リ
ードフレームに貼付した前記熱伝導シート状物を加熱硬
化して発生する前記リードフレームの反りに対応する前
記逆方向の反りを、一定温度まで加熱した金型内で、前
記リードフレームを所定の温度まで昇温させた時点で前
記リードフレームに加圧し、曲げ加工して形成すること
により、前記リードフレームの加熱硬化後の反りに対す
る事前の補整加工を、板状の前記リードフレームの二方
向に対しより容易にかつ確実に実施でき、前記熱伝導シ
ート状物を加熱硬化した後の前記リードフレームの反り
を抑制し、高精度の熱伝導性基板を実現できるという作
用効果を有する。

【００３２】本発明の請求項２０記載の発明は、前記リ
ードフレームに貼付した前記熱伝導シート状物を加熱硬
化して発生する前記リードフレームの反りに対応する前
記逆方向の反りを、一定温度まで加熱した金型で前記リ
ードフレームが予熱により所定の温度まで昇温した状態
の前記リードフレームを加圧し、曲げ加工して形成する
ことにより、前記リードフレームの加熱硬化後の反りに
対する事前の補整加工を、板状の前記リードフレームの
二方向に対しより容易にかつ確実に実施でき、前記熱伝
導シート状物を加熱硬化した後の前記リードフレームの
反りを抑制し、高精度の熱伝導性基板を実現できるとい
う作用効果を有する。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態におけ
る熱伝導性基板の製造方法について図面を用いて説明す
る。図１は本発明の実施の形態における熱伝導性基板の
製造方法を説明する製造工程図、図２は同熱伝導シート
とフィルムの積層を示す側面図、図３は同熱伝導性基板
の側断面図、図４は同反りの事前補整を説明する側断面
図、そして図５は同反り補整加工の方法を説明する側面
図である。

【００３４】なお、従来の技術で説明した構成部材につ
いては同一の符号を付与し、詳細な説明は簡略化する。

【００３５】図２の１１は、硬化性樹脂となるエポキシ
樹脂と、アルミナ、窒化アルミ、あるいはシリカ（Ｓｉ
Ｏ₂）などの無機の熱伝導性フィラーとを含んだ室温領
域（３０から５０℃）における溶融粘度が５〜１００Ｐ
ａ・ｓの熱硬化性組成物を、膜厚が０．８〜２ｍｍ、好
ましくは０．８〜１．６ｍｍとなるように、押出し成形
法によりシート形状に形成した熱伝導シートである。熱
硬化性組成物を、前記の溶融粘度（５〜１００Ｐａ・
ｓ）とすることで、軟質の前記熱硬化性組成物を容易に
シート形状に形成でき、また、前記熱硬化性組成物を押
出し成形法により形成することで、前記熱硬化性組成物
を脱気して、緻密な熱伝導シート１１を確実に成形でき
る。

【００３６】１２はポリエチレンテレフタレートなどの
樹脂材で、熱伝導シート１１に対して離型性を有するフ
ィルムであり、押出し成形法によりシート形状をなした
熱伝導シート１１を積層して形成している。これによ
り、熱伝導シート１１の供給、および取り扱いの作業性
が向上できる。

【００３７】なお、熱伝導シート１１は、ドクターブレ
ード法、コーター法、あるいは圧延法などの方法でもシ
ート形状には形成できる。

【００３８】また、図３に示す、本発明に使用するリー
ドフレーム２は、例えば鉄、アルミニウム、銀、銅ある
いはそれらの合金材などでなる導電性および熱伝導性金
属板よりなり、電子部品を搭載するための所定の配線パ
ターンを有し、また、外部回路との接続用の端子４も有
している。そのリードフレーム２の少なくとも片面（図
３の上面側）は、熱伝導シート１１に対して密着性をよ
くするためにエッチング、サンドブラストあるいはグラ
インダーなどにより粗面化しており、また、端子４部
は、腐食防止用、かつ半田付け性向上のためのめっきを
施してある。なお、リードフレーム２の材質は、配線パ
ターンを形成して高効率に電気信号を伝えるために、特
に高導電性の銅材とすることで、特に電気特性の良好な
熱伝導性金属板を構成することができる。

【００３９】１４は、熱伝導性の高い、鉄、銅、アルミ
ニウムあるいはそれらの合金などの金属材でなる放熱用
金属板である。この放熱用金属板１４は、リードフレー
ム２を設けた熱伝導シート１１の面とは反対の面に積層
して設け、熱伝導性基板２１を構成している。これによ
り、熱伝導性基板２１の熱伝導性および放熱性を、一
層、向上することができる。

【００４０】なお、放熱用金属板１４の少なくとも片面
（図３の下面側）を、エッチング、サンドブラストある
いはグラインダーなどにより粗面化して、その粗面化し
た面を熱伝導シート１１に当接させて形成することによ
り、放熱用金属板１４の密着強度の高い熱伝導性金属板
を構成することができる。

【００４１】次に図１を用いて、前記のフィルム１２に
積層された熱伝導シート１１から熱伝導性基板を形成す
る製造方法について説明する。なお、１３は回転および
移動自在な硬質弾性体（回転体）でなる押圧部材のロー
ラである。

【００４２】まず、図１（ａ）に示すフィルム１２に積
層された熱伝導シート１１と、放熱用金属板１４とを積
層する。すなわち、図１（ｂ）に示すように、フィルム
１２が熱伝導シート１１に対して放熱用金属板１４側と
は反対側（図１（ｂ）では、上側）に位置するように放
熱用金属板１４に対向させて配置し、フィルム１２に積
層された熱伝導シート１１の一端を放熱用金属板１４に
当接させる。

【００４３】そして、ローラ１３をフィルム１２の上
面、すなわち放熱用金属板１４側とは反対側から、フィ
ルム１２を介して熱伝導シート１１を放熱用金属板１４
に押圧する。さらに引き続き、ローラ１３を熱伝導シー
ト１１の一端から他端へと図１（ｂ）の矢印のごとく押
圧しながら移動させる。このとき、熱伝導シート１１と
放熱用金属板１４との界面となる当接面に微量の水分等
を含んだ空気を挟み込まないように、空気を排除させな
がら（脱気しながら）、ローラ１３を一方向に移動させ
る。このようにして、熱伝導シート１１を、放熱用金属
板１４に当接する全平面に対して、空気を挟み込まない
ように貼付して積層することができる。

【００４４】上記ローラ１３は、移動方向に対して回転
させて移動させることで、容易に熱伝導シート１１を押
圧させながら移動することができるが、ローラ１３に代
えて樹脂や金属材でなるブロックを回転させないで一方
向に移動させても、熱伝導シート１１と放熱用金属板１
４との界面となる当接面に空気を挟み込まないようにす
ることができる。

【００４５】また、ローラ１３は、フィルム１２を介し
て押圧しているので、熱伝導シート１１がローラ１３に
付着することなく、容易に押圧させながら移動すること
ができる。

【００４６】なお、熱伝導シート１１を前記のような膜
厚（０．８〜２ｍｍ）にすることで、放熱用金属板１４
の所定の位置全体にムラなく確実に形成することができ
る。

【００４７】次に、図１（ｃ）に示すように、フィルム
１２を熱伝導シート１１から剥離して取り除く。続いて
放熱用金属板１４を形成した面とは反対の熱伝導シート
１１面にリードフレーム２を積層し、リードフレーム２
または放熱用金属板１４を保持して加熱加圧する硬化工
程に移動し、加熱しながら放熱用金属板１４を介して熱
伝導シート１１の全面を同時に加圧させる。

【００４８】すると、図１（ｄ）に示すように熱伝導シ
ート１１における熱硬化性組成物の一部が、リードフレ
ーム２の貫通溝３に浸入する。つまり、貫通溝３に空気
が残存することなく、熱硬化性組成物により完全に埋ま
るように充填され、熱伝導シート１１が熱硬化するとと
もに、熱伝導シート１１とリードフレーム２、および放
熱用金属板１４は一体化された構成となる。このように
して、放熱用金属板１４と熱伝導シート１１との界面と
ともに、リードフレーム２の貫通溝３近傍にも空気を介
在させることなく、高い接合強度で、かつ高熱伝導性を
有するように一体に形成することができる。

【００４９】次に図１（ｅ）に示すように、前記硬化工
程終了後、リードフレーム２の不要部分を切断除去し、
かつ折り曲げ加工により外部回路との接続用の端子４を
形成して、電子機器用の大電力回路を構成する所定の熱
伝導性基板２１を形成する。なお、この熱伝導性基板２
１のリードフレーム２の配線パターン上には、後工程に
て電子部品などを搭載する。

【００５０】なお、熱伝導シート１１を、硬化工程前に
あらかじめ放熱用金属板１４に貼付し積層しておくこと
により、軟体の熱伝導シート１１でありながら、硬化工
程などの後工程における供給あるいはストック（工程途
中の待機）などが剛体と同様に容易に取扱うことがで
き、製造装置における自動化を容易にすることができ
る。

【００５１】さて、前記で説明した熱伝導性基板２１
が、図４（ａ）に示すように、熱伝導シート１１の硬化
工程などの各種工程を経ることにより、熱伝導シート１
１と放熱用金属板１４の熱膨張係数の相違により、反り
が発生する場合がある。その際には、図４（ｂ）に示す
ように、硬化工程の前工程において、硬化工程後の反り
とは逆方向の反りを、あらかじめ放熱用金属板１４ａに
対し曲げ加工により形成することで、硬化工程後の熱伝
導性基板２１の完成製品における反りが矯正されて、そ
の発生を防止し、高精度の製品形状を有する熱伝導性基
板２１を形成することができる。

【００５２】なお、熱伝導性基板２１の硬化工程では、
リードフレーム２の熱膨張係数が作用して熱伝導性基板
２１に反りを発生する場合もあるが、そのリードフレー
ム２の熱膨張係数を考慮して、あらかじめ放熱用金属板
１４ａまたはリードフレーム２に対し、硬化工程後の反
りとは逆方向の反りを曲げ加工により形成することで、
より一層の高精度な製品形状を有する熱伝導性基板２１
を形成することができる。

【００５３】また、放熱用金属板１４とリードフレーム
２とを同一材（たとえば、銅材）で構成することによ
り、放熱用金属板１４とリードフレーム２との熱膨張係
数の違いによる反りは抑制され、前記のような硬化工程
前の逆方向の反り加工を低減することができるととも
に、さらに反りの無い高精度な製品形状を有する熱伝導
性基板２１を構成することができる。

【００５４】図５を用いて、前記の逆方向の反り加工を
放熱用金属板１４に対し施す方法について説明する。す
なわち、駆動用ローラ１９，２０に張架されたコンベア
ベルト１８に、放熱用金属板１４を載置し、加工用の上
ローラ１６と対向する位置に配置した一対の下ローラ１
７間を通過させることにより、一対の下ローラ１７で放
熱用金属板１４を上ローラ１６の外周面に対し加圧、曲
げ加工し、所定形状の逆方向の反りを加工するのであ
る。前記のような上ローラ１６により、放熱用金属板１
４平面の一方向の曲げ加工は、容易に確実に行うことが
できる。

【００５５】なお、完成製品である熱伝導性基板２１の
反り具合に応じて、金型によるプレス加工により、放熱
用金属板１４平面の二方向の同時曲げ加工を、短時間で
効率的に行っても同等以上の効果を奏する。特に、製品
の品種毎に異なる配線パターンを有する放熱用金属板１
４に対して、自在に所定の逆方向の反り矯正ができ、熱
伝導シート１１の硬化工程後において、反りの無い熱伝
導性基板を得ることができるという効果を奏する。

【００５６】また、金型によるプレス加工により、リー
ドフレーム２平面の二方向の同時曲げ加工を行う場合、
金型の温度とリードフレーム２の温度をそれぞれある一
定の温度にある状態で加圧することにより安定した曲げ
量が得られる。図６はその一実施の形態の測定データで
あり、金型を所定温度（１２０℃以上）に設定した状態
で、リードフレーム２を各加圧スタート温度に達した時
点で加圧を開始し、プレス加工後のリードフレーム２の
反り量を示した図である。この図６は、リードフレーム
２が加圧された金型の所定温度に近い高温まで加熱した
後に加圧を開始した場合の方が、リードフレーム２の反
り量が小さいことを示している。また、リードフレーム
２の加圧スタート温度は、反り量と相関関係を有してお
り、加圧スタート温度により、反り量を自由に調整する
ことができるということを示している。

【００５７】したがって、図６に示した特性に基づき、
所定の設定温度に昇温された金型に常温状態のリードフ
レーム２を投入して一定温度に昇温した時点で加圧した
り、あるいはリードフレーム２をあらかじめ所定の温度
まで予熱してから金型に投入することにより、より安定
した曲げ加工を行うことができる。

【００５８】なお、金型の設定温度（所定温度）は、８
０〜１５０℃であっても同等の効果を奏する。

【００５９】図７は図１の（ｃ）〜（ｄ）の加圧工程を
示したものである。

【００６０】前記リードフレーム２の配線パターン２ａ
は、板体からこの配線パターン２ａの外周の少なくとも
一部を図７（ｂ）の上から下へと打抜いて形成したもの
で、外周に貫通溝３が形成されている。この配線パター
ン２ａの打抜き側面、つまり上面側に熱伝導シート１１
を当接させる。そして先ずこのリードフレーム２の前記
打抜き側面とは反対側面つまり下面に図７（ａ），
（ｂ）のごとく下金型２３を当接させ、次に放熱用金属
板１４側つまり上面側から上金型２４により熱伝導シー
ト１１をリードフレーム２側に押圧する。

【００６１】するとこれにより熱伝導シート１１を構成
する熱硬化性組成物の一部がリードフレーム２の貫通溝
３方向へと流動することになる。この場合、リードフレ
ーム２の打抜き側つまり図７（ｂ），（ｃ）の上面側の
配線パターン２ａの両側は図７（ｄ）の２ｂのごとく湾
曲した状態となっている。このため、熱伝導シート１１
を構成する熱硬化性組成物、および配線パターン２ａ、
熱伝導シート１１間に存在していた空気は配線パターン
２ａ間の貫通溝３方向へとスムーズに流動することとな
り、この結果として配線パターン２ａ間は前記熱硬化性
組成物で充満された状態となって配線パターン２ａの定
形性が高まり、また前記空気は配線パターン２ａ、熱伝
導シート１１間からスムーズに脱気することができるの
で、配線パターン２ａから熱伝導シート１１を介しての
放熱用金属板１４への熱伝導性が高まる。

【００６２】またこの様なリードフレーム２と熱伝導シ
ート１１の一体化時に配線パターン２ａの打抜き側面と
は反対側面、つまり図７（ｂ），（ｃ）の下面側に下金
型２３を当接させているので、下金型２３に接する配線
パターン２ａ面に、熱伝導シート１１を構成する熱硬化
性組成物が漏れ広がることが少なくなる。

【００６３】つまり配線パターン２ａの打抜き側とは反
対側（図７（ｂ），（ｃ）の下面側）には、図７（ｄ）
のごとくこの打抜き時に形成されるバリ２ｃが配線パタ
ーン２ａの両側から下方に突出しており、このバリ２ｃ
が下金型２３に当接して丁度堰の作用を果たし、この堰
によって上記熱硬化性組成物の漏れ広がりを抑制するこ
とができるのである。

【００６４】そしてこの様に配線パターン２ａの熱伝導
シート１１とは反対側面に熱硬化性組成物が漏れ広がる
ことが少なくなれば、この配線パターン２ａの下面から
不要な熱硬化性組成物を除去する工程が簡略化、または
廃止することができる。つまり配線パターン２ａのこの
面は上述のごとく各種電子部品の実装スペースであった
り、電子部品の電気的接続スペースであったりするの
で、不要物の付着は好ましくなく、よってこの付着があ
れば除去をしなければならないのである。

【００６５】なお、図７の２５は上金型２４外周の金型
であり、これでリードフレーム２の外周を押え、また上
金型２４の上下動を案内させる。

【００６６】また、下金型２３の外周部には枠状に上方
に突出する突起２３ａが設けられ、これにより熱伝導シ
ート１１の外周への漏れ出しを防止している。

【００６７】

【発明の効果】以上のように本発明による熱伝導性基板
の製造方法によれば、軟体の熱硬化性組成物よりなるシ
ート形状の熱伝導シートを、板状の放熱用金属板に対向
して配置し、前記熱伝導シートの一端側から他端側の一
方向に前記熱伝導シートを連続的に前記放熱用金属板に
当接されて貼付することにより、前記熱伝導シートと前
記放熱用金属板との界面における空気を外側に押出しな
がら前記熱伝導シートを前記放熱用金属板に貼付して熱
伝導性基板を形成できる。それにより、前記熱伝導シー
トと前記放熱用金属板との界面（当接面）における空気
層（ボイド）の残存を防止でき、高温環境下においても
接合強度に優れ、かつ、高熱伝導性を有する熱伝導性基
板を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ本発明の一実施の形
態における熱伝導性基板の製造方法を説明する概要製造
工程図

【図２】同熱伝導シートとフィルムの積層概要を示す側
面図

【図３】同熱伝導性基板の概要側断面図

【図４】（ａ），（ｂ）はそれぞれ同反りの事前補整を
説明する概要側断面図

【図５】同反り補整加工の方法を説明する概要側面図

【図６】実施の形態の測定データを示すグラフ

【図７】（ａ）〜（ｄ）は加圧工程を示す図

【図８】（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ従来における熱伝導
性基板の製造方法を説明する概略製造工程図

【符号の説明】

１熱伝導シート２リードフレーム３貫通溝４端子１１熱伝導シート１２フィルム１３ローラ１４，１４ａ放熱用金属板１６上ローラ１７下ローラ１８コンベアベルト１９，２０駆動用ローラ２１，２２熱伝導性基板

フロントページの続き (72)発明者厚母尚俊大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者山本始大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5F036 AA01 BB01 BB21 BC05 BC23 BE01 5F067 AA03 CC03 CC08 DA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱硬化性樹脂と熱伝導性フィラーを成分
として含む軟体の熱硬化性組成物よりなる熱伝導シート
と、前記熱伝導シートより高い熱伝導性を有する板状の
放熱用金属板とを、両者の当接界面の脱気をしながら当
接一体化し、次に前記熱伝導シートの前記放熱用金属板
とは反対面に、配線パターンを有する板状のリードフレ
ームを当接一体化し、その後前記熱伝導シートを加熱硬
化する熱伝導性基板の製造方法。
【請求項２】リードフレームの配線パターンは、板体
からこの配線パターンの外周の少なくとも一部を打抜い
て形成したものとし、この配線パターンの打抜き側面に
熱伝導シートを当接させ、このリードフレームの前記打
抜き側面とは反対側面に下金型を当接させ、放熱用金属
板側から上金型により熱伝導シートをリードフレーム側
に押圧する請求項１に記載の熱伝導性基板の製造方法。
【請求項３】熱硬化性樹脂と熱伝導性フィラーを成分
として含む軟体の熱硬化性組成物よりなる熱伝導シート
を、前記熱伝導シートより高い熱伝導性を有する板状の
放熱用金属板に対向して配置し、前記熱伝導シートの一
端側から他端側の一方向に前記熱伝導シートを連続的に
前記放熱用金属板に当接させて貼付し、次に導電材より
なる配線パターンを有する板状のリードフレームを前記
放熱用金属板とは反対側の前記熱伝導シート面に貼付
し、その後前記熱伝導シートを加熱硬化する熱伝導性基
板の製造方法。
【請求項４】熱伝導シートの幅寸法より長い押圧部材
を、前記熱伝導シートの一端側から他端側の一方向に前
記熱伝導シートを押圧しながら移動させ、放熱用金属板
に前記熱伝導シートを貼付することを特徴とする請求項
３記載の熱伝導性基板の製造方法。
【請求項５】押圧部材は、前記熱伝導シートの一端側
から他端側へと移動させる方向に回転自在な円筒状の回
転体により構成したことを特徴とする請求項４記載の熱
伝導性基板の製造方法。
【請求項６】押圧部材と熱伝導シートの間に、前記熱
伝導シートに対して離型性を有するフィルムを設け、前
記フィルムを介して前記熱伝導シートを押圧部材により
押圧し、前記熱伝導シートを前記放熱用金属板に貼付す
ることを特徴とする請求項４記載の熱伝導性基板の製造
方法。
【請求項７】熱硬化性組成物を押出し成形法によりシ
ート形状に押出して熱伝導シートにすることを特徴とす
る請求項３記載の熱伝導性基板の製造方法。
【請求項８】押出し成形に供する熱硬化性組成物は、
３０〜５０℃における溶融粘度が５〜１００Ｐａ・ｓで
あることを特徴とする請求項７記載の熱伝導性基板の製
造方法。
【請求項９】熱伝導シートは、０．８〜２ｍｍの膜厚
にすることを特徴とする請求項７記載の熱伝導性基板の
製造方法。
【請求項１０】熱伝導シートをこの熱伝導シートに対
して離型性を有するフィルムに積層して形成し、前記フ
ィルムに形成された前記熱伝導シートを前記放熱用金属
板に貼付し、その後前記熱伝導シートから前記フィルム
を剥離する請求項３記載の熱伝導性基板の製造方法。
【請求項１１】少なくとも片面を粗面化した放熱用金
属板を熱伝導シートに対向して配置し、粗面化した前記
放熱用金属板の前記片面を前記熱伝導シートに当接させ
て貼付し、前記熱伝導シートを加熱硬化する請求項３記
載の熱伝導性基板の製造方法。
【請求項１２】放熱用金属板とリードフレームは、銅
材よりなることを特徴とする請求項３記載の熱伝導性基
板の製造方法。
【請求項１３】熱伝導シートを加熱硬化して発生する
放熱用金属板の反りと逆方向の反りを、この放熱用金属
板に対しあらかじめ形成し、その後前記熱伝導シートを
加熱硬化する請求項３記載の熱伝導性基板の製造方法。
【請求項１４】放熱用金属板を回動自在なローラの外
周面に加圧させながら移動させ、逆方向の反りを曲げ加
工により形成する請求項１３記載の熱伝導性基板の製造
方法。
【請求項１５】熱伝導シートを加熱硬化して発生する
放熱用金属板の反りに対応する逆方向の反りを、金型に
より加工し、曲げ加工により放熱用金属板に形成する請
求項１３記載の熱伝導性基板の製造方法。
【請求項１６】リードフレームの配線パターンは、板
体からこの配線パターンの外周の少なくとも一部を打抜
いて形成したものとし、この配線パターンの打抜き側面
に熱伝導シートを当接させ、このリードフレームの前記
打抜き側面とは反対側面に下金型を当接させ、放熱用金
属板側から上金型により熱伝導シートをリードフレーム
側に押圧する請求項３〜１５のいずれか一つに記載の熱
伝導性基板の製造方法。
【請求項１７】金型を所定温度に加熱したことを特徴
とする請求項１５記載の熱伝導性基板の製造方法。
【請求項１８】リードフレームをあらかじめ予熱した
後、金型内に投入することを特徴とする請求項１５記載
の熱伝導性基板の製造方法。
【請求項１９】リードフレームを一定温度に加熱され
た金型内に投入し、リードフレームが一定の温度まで昇
温した時点で金型を閉じて加圧することを特徴とする請
求項１５記載の熱伝導性基板の製造方法。
【請求項２０】リードフレームをあらかじめ予熱した
後、加熱された金型内に投入し、リードフレームが一定
の温度まで昇温した時点で金型を閉じて加圧することを
特徴とする請求項１５記載の熱伝導性基板の製造方法。