JP2005093582A - 放熱用基板およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】回路部品が実装された基板を放熱させるための放熱用基板およびその製造方法に関するものであり、低コストで放熱性、生産性に優れた放熱用基板とその製造方法を提供することを実現することを目的とする。
【解決手段】金属板103と絶縁層102の2層構造からなるとともに、絶縁層は無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなり、絶縁層の金属板側とは反対面側に回路基板104に実装された複数の回路部品105の外形形状に対応した凹部を有する構成を有しており、放熱用基板101Aを各回路部品の天面に精度良く確実に接触させることができるため、回路部品から発生した熱を効率良く放熱用基板を介して放熱させることができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、回路部品が実装された基板を放熱させるための放熱用基板およびその製造方法に関するものである。
近年、電子機器の高性能化、小型化の要求に従い、回路部品の小型化・高密度化・高機能化が進展し、回路基板上に高密度に実装されている。これに伴い回路部品の温度が上昇しており、放熱が非常に重要となってきている。回路部品の放熱性を高める技術として、従来のアルミニウム板を切削加工したものを部品実装している回路基板に貼り付け、部品の天面から熱を拡散する方式が知られている。しかしこの方式では、複数の部品の天面にアルミニウム板を接触させるためにはアルミニウム板に複雑な加工をする必要があり、コストが高くなるという課題を残している。また、アルミニウム板が電気伝導体であり回路部品の導通部と接触しないようにし電気的な絶縁を取るために、アルミニウムの表面を絶縁処理したり、構造的に制約を設けて取り付けなければならず、設計的にもコスト的にも課題がある。
さらに図面を用いて説明する。図22は、従来の回路基板を示す概略側面図であり、一般的にはアルミニウム板を切削削除した放熱板301を回路基板104に熱伝導性接着剤を用いて貼り付け、回路部品105の天面から熱を拡散させる方式が知られている。しかし、この方式では複数の部品の天面にアルミニウム板を接触させるためには、アルミニウム板に複雑な切削加工をする必要がありコストが高く生産性が悪いという課題を有している。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報として次のものがある。
特開平11−46049号公報
上述したような従来の金属板の貼り付け方法では、性能及びコストの面で両立させることが難しい。回路部品実装済み基板では、回路部品の実装密度が高密度になればなるほど部品から発生する熱を放熱させる必要が高くなるが、従来の金属板の貼り付け方法では複数の部品の天面に接触できるような放熱板を作るのはその加工方法が切削加工によるため、生産性が悪くコストが高くなってしまう。
このため、一部の部品または部分的な接触で妥協することが多く、結果として充分な放熱をすることができず、回路部品実装済み基板の信頼性が低下するという課題を有している。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、低コストで放熱性の良い回路基板とその製造方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために本発明の放熱用基板は、金属板と絶縁層の2層構造からなり、絶縁層の金属板の反対面にはそれが組み合わされる回路基板の回路部品の天面に当接するように加工されている。ここで用いる絶縁層は熱伝導性を向上させるために無機フィラーを高濃度に充填しており、また、容易に回路基板の回路の天面に当接するような形状に加工するために、熱硬化性樹脂とプレゲル材との混合物からなり、それが加熱される前は軟体で加熱成形時に必要な形状に容易に加工できる材料である。
これにより、多数の回路の天面に接触することができ放熱性の良い放熱基板を、容易に低コストで生産性良く作製できる製造方法を提供することができるようになる。
本発明の請求項1に記載の発明は、回路基板に実装された回路部品を覆うように設けられた前記回路部品で発生した熱を外部に放熱させるための放熱用基板であって、金属板と絶縁層の2層構造からなるとともに、前記絶縁層は無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなり、前記絶縁層の前記金属板側とは反対面側に前記回路基板に実装された複数の回路部品の外形形状に対応した凹部を有する構成に特徴を有しており、これにより、回路部品と放熱用基板を精度良く確実に接触させることができ、回路部品で発生した熱を効率良く放熱用基板に伝達することができるとともに、回路部品の温度上昇を効率良く抑制できるものである。
また、本発明の請求項2に記載の発明は、金属板と絶縁層の間に高熱伝導性フィルムが挟まれていることを特徴とする請求項1記載の放熱用基板であり、これにより、金属板と絶縁層との熱膨張係数に差がある場合でも、放熱用基板作製時にこの熱膨張係数の差により発生する放熱用基板の反りを抑制することができる。このため回路基板に実装されている回路部品と放熱用基板とを精度良く容易に接触させることができ、回路部品で発生した熱を効率良く放熱板に伝達できるようになる。
また、本発明の請求項3に記載の発明は、金属板がAlまたはCuを主成分とする金属板あるいは金属箔からなることを特徴とする請求項1記載の放熱用基板であり、熱伝導率の良いAlまたはCuを主成分とする金属板あるいは金属箔を用いることにより、回路部品で発生した熱を金属板で効率良く分散させることができるため、回路部品の温度上昇を効率良く抑制することができるものである。
また、本発明の請求項4に記載の発明は、金属板に替えて第2の回路基板を用いたことを特徴とする請求項1記載の放熱用基板であり、これにより、放熱用基板にも回路パターンと回路部品が実装されるため、高密度に回路部品が実装できるため、より機器の小型化が可能となるものである。
また、本発明の請求項5に記載の発明は、第2の回路基板が片面のプリント配線基板、または両面のプリント配線基板、または多層のプリント配線基板、または金属ベースのプリント配線基板であることを特徴とする請求項4記載の放熱用基板であり、第2の回路基板としては各種のプリント配線板が使用可能であり、回路部品の高密度度合いやコスト等を考慮して自由にプリント基板を選択することが可能である。特に、放熱性を要求される場合は金属ベースのプリント配線板を用いることにより、回路部品の温度上昇を抑えるだけでなく機器の小型化を行うことができるようになる。
また、本発明の請求項6に記載の発明は、第2の回路基板と絶縁層の間に高熱伝導性フィルムが挟まれていることを特徴とする請求項4記載の放熱用基板であり、第2の回路基板と絶縁層との熱膨張係数の違いによる反りの発生を抑制できるため、回路部品からの熱を容易に効率良く伝達できるようになる。また、第2の回路基板と絶縁層をこの熱伝導性フィルムを用いて貼り合わせて放熱用基板を製造することができるため容易に簡単に作ることができる。また、絶縁層を硬化させるためには150℃以上の温度で数時間高温にさらす必要があるが、この熱伝導性フィルムを用いることによって、絶縁層を硬化させた後絶縁層と第2の回路基板を貼り合わすことができるため、絶縁層を硬化させる時の高温による基板へのダメージをなくすことができる。
また、本発明の請求項7に記載の発明は、第2の回路基板の絶縁層と接する側に第2の回路部品が実装されていることを特徴とする請求項4記載の放熱用基板であり、第2の回路基板の絶縁層側にも回路部品が実装されているためより高密度実装ができるため機器の小型化を行うことができる。また、回路部品が高熱伝導樹脂と接しているため回路部品の温度上昇を抑えることができ、信頼性ある機器を提供できるようになる。
また、本発明の請求項8に記載の発明は、絶縁層の両面のそれぞれに第1の回路基板および第2の回路基板のそれぞれに実装された第1および第2の回路部品の外形形状に対応した凹部を設けた請求項4記載の放熱用基板であり、第2の回路基板の絶縁層側にも回路部品が実装されているためより高密度実装ができるため機器の小型化を行うことができる。
また、本発明の請求項9に記載の発明は、第1の回路基板と絶縁層と第2の回路基板とを貫通する貫通穴を設け、前記第1の回路基板と第2の回路基板とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項4記載の放熱用基板であり、これにより、小型で高密度の機器を容易に作製できる。
また、本発明の請求項10に記載の発明は、第1の回路基板と第2の回路基板との電気的な接続が金属製のピンで行われることを特徴とする請求項9記載の放熱用基板であり、これにより、金属めっき等に比べて非常に低コストで簡単な工法で高密度な基板を提供できる。
また、本発明の請求項11に記載の発明は、金属板に替えて絶縁層の外周面を導電性膜で覆ったことを特徴とする請求項1記載の放熱用基板であり、これにより部品の温度上昇の抑制だけでなく、放射ノイズの抑制を行うことができる。
また、本発明の請求項12に記載の発明は、第1の回路基板に実装された第1の回路部品を覆うように設けられ前記第1の回路部品で発生した熱を外部に放熱させるための放熱用基板の製造方法であって、無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなる絶縁シートの一方面側に金属板を貼り付ける工程と、前記絶縁シートの他方面側に前記第1の回路基板に実装された第1の回路部品の外形形状に対応した凹部を金型成形により形成する工程と、前記成形体を前記第1の回路部品が実装された前記第1の回路基板側に挿入固定する工程とを備えた放熱用基板の製造方法であり、これにより、熱伝導のよい絶縁物で回路基板に実装された回路部品の外形形状に対応した凹部を容易に形成でき、しかも反対側には熱伝導のよい金属板が形成されているため、回路部品の外形形状に対応した凹部を有する高放熱の基板と低コストで容易に作製できる。
また、本発明の請求項13に記載の発明は、金型成形による凹部の形成が絶縁シートを加熱加圧して一旦半硬化させた後、本硬化させることにより行われることを特徴とする請求項12記載の放熱用基板の製造方法であり、これにより、加熱加圧して一旦半硬化させるまでの時間は1分から5分以内で可能なため、金型を増やすことなく生産性よく放熱用基板を作製することができ、しかも本硬化は金型が不要で乾燥炉の中で一括して行うことができるため、低コストで大量に放熱用基板を作製することができる。
また、本発明の請求項14に記載の発明は、先に金型成形により凹部を形成し、その後凹部形成面とは反対面に金属板を貼り合わせることを特徴とする請求項12記載の放熱用基板の製造方法であり、金属板と絶縁物で熱膨張係数に差がある場合、金属板と絶縁物を貼り合わせ同時に成形し硬化させる時にこの熱膨張係数の差により放熱用基板に反りが発生し、回路部品と放熱用基板を精度よく確実に接触させることができなくなってしまうが、この方法により、反りの無い放熱用基板を容易に作製することができる。
また、本発明の請求項15に記載の発明は、先に金型成形により凹部を形成し、その後凹部形成面とは反対面に高熱伝導フィルムを貼り合わせ、さらにその上に金属板を貼り合わせることを特徴とする請求項12記載の放熱用基板の製造方法であり、これにより、簡単に金属板と絶縁物を貼り合わせられるだけでなく、高熱伝導フィルムは100μm前後の厚さがあり弾力もあるため、追従性よく金属板と絶縁物を貼り合わせることができ、絶縁物からの熱を金属板に効率よく伝導する放熱用基板を容易に作製することができる。
また、本発明の請求項16に記載の発明は、金属板に替えて絶縁シートの一方面側に第2の回路基板を貼り付けることを特徴とする請求項12記載の放熱用基板の製造方法であり、これにより、放熱用基板に回路パターンおよび回路部品を容易に作製できる。
また、本発明の請求項17に記載の発明は、先に金型成形により凹部を形成し、その後凹部形成面とは反対面に金属板に替えて第2の回路基板を貼り合わせることを特徴とする請求項14記載の放熱用基板の製造方法であり、これにより、反りの少ない回路パターンを有する放熱用基板を容易に作製することができる。
また、本発明の請求項18に記載の発明は、先に金型成形により凹部を形成し、その後凹部形成面とは反対面に高熱伝導フィルムを貼り合わせ、さらにその上に金属板に替えて第2の回路基板を貼り合わせることを特徴とする請求項15記載の放熱用基板の製造方法であり、これにより、反りが少なく、また、第2の回路基板あるいは絶縁層に凹凸があっても貼り合わせ部に隙間の無い回路パターンを有する放熱用基板を容易に作製することができる。
また、本発明の請求項19に記載の発明は、第1および第2の回路基板に実装された第1および第2の回路部品を覆うように設けられ前記第1および第2の回路部品で発生した熱を外部に放熱させるための放熱用基板の製造方法であって、片面に第2の回路部品が実装された第2の回路配線基板の前記第2の回路部品の実装面側に無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなる絶縁シートを貼り付ける工程と、前記絶縁シートの前記第2の回路部品が実装されていない面側に前記第1の回路基板に実装された前記第1の回路部品の外形形状に対応した凹部を金型成形により形成する工程と、前記成形体を前記第1の回路部品が実装された前記第1の回路基板側に挿入固定する工程とを備えた放熱用基板の製造方法であり、これにより、第2の回路基板側には第2の回路部品の外形形状に対応した金型を用いることなく簡単に低コストで、また第2の回路部品の周辺を高熱伝導の絶縁樹脂で高充填することができ第2の回路部品で発生した熱を効率よく放熱することができ、しかも第2の回路基板と絶縁樹脂の間に回路部品を実装できるため、高密度化ができ機器の小型化を行うことができる。
また、本発明の請求項20に記載の発明は、片面に第2の回路部品が実装された第2の回路配線基板の前記第2の回路部品の実装面側に、予め前記第2の回路基板に実装された前記第2の回路部品の外形形状に対応した貫通穴が設けられた高熱伝導フィルムを貼り付けた後、さらに無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなる絶縁シートを貼り付けることを特徴とする請求項19記載の放熱用基板の製造方法であり、前記第2の回路部品の外形形状に対応した貫通穴が設けられた高熱伝導フィルムを貼り付けているため、回路部品の凹凸の影響による樹脂不足の影響を少なくすることができ、容易に放熱用基板を作製することができる。
また、請求項21に記載の発明は、第1および第2の回路基板に実装された第1および第2の回路部品を覆うように設けられ前記第1および第2の回路部品で発生した熱を外部に放熱させるための放熱用基板の製造方法であって、無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなる絶縁シートに前記第1の回路基板に実装された前記第1の回路部品の外形形状に対応した凹部を金型成形により形成する工程と、高熱伝導フィルムに予め第2の回路基板に実装された第2の回路部品の外形形状に対応した貫通穴を設ける工程と、前記絶縁シートの前記凹部が形成されていない面側に前記高熱伝導フィルムを貼り付ける工程と、前記第2の回路部品が実装された第2の回路配線基板の前記第2の回路部品の実装面側に前記高熱伝導フィルム面側を貼り付ける工程と、前記成形体を前記第1の回路部品が実装された前記第1の回路基板側に挿入固定する工程とを備えた放熱用基板の製造方法であり、高耐熱でない熱伝導フィルムの使用が可能であり、第2の回路部品を実装した第2の回路基板を用意しなくても金型成形が可能であり、容易に生産性良く効率的に高放熱基板を作製することができる。
また、本発明の請求項22に記載の発明は、第1および第2の回路基板に実装された第1および第2の回路部品を覆うように設けられ前記第1および第2の回路部品で発生した熱を外部に放熱させるための放熱用基板の製造方法であって、無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなる絶縁シートの両面に前記第1および第2の回路基板に実装された前記第1および第2の回路部品の外形形状に対応した凹部をそれぞれ金型成形により形成する工程と、前記絶縁シートの両面に形成された前記凹部に前記第1および第2の回路部品が実装された前記第1および第2の回路基板をそれぞれ挿入固定する工程とを備えた放熱用基板の製造方法であり、放熱用基板を大量に効率よく作製することが可能になる。
また、本発明の請求項23に記載の発明は、成形時に金型により所望箇所に貫通穴を形成することを特徴とする請求項16記載の放熱用基板の製造方法であり、成形時に金型により貫通穴を作製するため穴加工工程を別に設けることなく効率よく貫通穴の作製ができ、低コストで高密度な高放熱用基板の作製ができる。
また、本発明の請求項24に記載の発明は、成形後半硬化の状態で穴加工を行うことを特徴とする請求項16記載の放熱用基板の製造方法であり、絶縁層には放熱性・熱伝導性を上げるため無機フィラーを入れているが樹脂が半硬化の状態で穴加工を行うため無機フィラーによる穴加工治具の磨耗が少なく長寿命の穴加工ができ低コストの穴加工ができる。
また、請求項25に記載の発明は、穴加工をパンチングで行うことを特徴とする請求項24記載の放熱用基板の製造方法であり、パンチングのため穴加工時の樹脂に接触する距離が短いためパンチング治具の磨耗が少なくすむため、高寿命で穴品質のよい穴加工が容易にできる。
また、本発明の請求項26に記載の発明は、第2の回路基板に予め穴加工を施しておくことを特徴とする請求項16記載の放熱用基板の製造方法であり、成形時に金型により樹脂層と第2の回路基板に同一位置に容易に貫通穴を形成することができ、また、パンチング等で穴加工する場合に半硬化の樹脂と第2の回路基板で硬度が大きく異なっても予め第2の回路基板には穴があいているため容易に樹脂と第2の回路基板に穴加工を行うことができる。
また、本発明の請求項27に記載の発明は、第1の回路基板に放熱用基板を挿入固定後、貫通穴に金属製のピンを挿入し、はんだ付けあるいは導電性接着剤で第1の回路基板と第2の回路基板の電気的な接続を行うことを特徴とする請求項16記載の放熱用基板の製造方法であり、簡便な方法で低コストで第1の回路基板と第2の回路基板を電気的に接続できる。
また、本発明の請求項28に記載の発明は、熱硬化性樹脂組成物は、液状の熱硬化性樹脂とパウダー状の熱可塑性樹脂とを成分として含み、かつ前記パウダー状の熱可塑性樹脂が前記液状の熱硬化性樹脂の液状成分を吸収して膨潤することにより固形状になるものを用いたことを特徴とする請求項12記載の放熱用基板の製造方法であり、熱硬化性樹脂が硬化が始まる温度よりも低い温度でしかも短時間でパウダー状の熱可塑性樹脂が液状の熱硬化性樹脂の液状成分を吸収して膨潤し固形状に固まる(半硬化)ため、生産性良く(2〜5分)、低エネルギー(100〜140℃)で成形ができ低コストで放熱用基板を作製できる。また、熱硬化性樹脂が硬化していないため成形後の金型からの取り出しが簡単であり、また金型の清掃も容易に行うことができる。
また、本発明の請求項29に記載の発明は、熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂、フェノール樹脂あるいはシアネート樹脂の少なくとも一つを用いたことを特徴とする請求項12記載の放熱用基板の製造方法であり、耐熱性や電気絶縁性に優れた放熱用基板を実現できる。
また、本発明の請求項30に記載の発明は、無機フィラーとして、Al23、MgO、SiO2、BNあるいはAlNの少なくとも一つの無機フィラーを用いたことを特徴とする請求項12記載の放熱用基板の製造方法であり、これら無機フィラーを用いることにより放熱性に優れた電気絶縁性の放熱用基板が得られる。また、無機フィラーを種類や量によって熱膨張係数や誘電率をコントロールすることができる。
また、本発明の請求項31に記載の発明は、無機フィラーが、70〜95重量%含まれる請求項12記載の放熱用基板の製造方法であり、高熱伝導の無機フィラーが高濃度に充填されているため放熱性に優れた放熱性基板が得られる。
また、本発明の請求項32に記載の発明は、半硬化工程での加熱温度が100〜140℃であることを特徴とする請求項13記載の放熱用基板の製造方法であり、熱硬化性樹脂の硬化が起こらずしかも熱硬化性樹脂組成物中の熱可塑性樹脂パウダーが液状の熱硬化性樹脂の液状成分を吸収して膨潤し固形状になり、樹脂が半硬化状態の基板を得ることができる。
また、本発明の請求項33に記載の発明は、本硬化工程での加熱温度が150〜230℃であることを特徴とする請求項13記載の放熱用基板の製造方法であり、熱硬化性樹脂を硬化させることができ、電気絶縁性の優れた樹脂を得ることができる。
また、本発明の請求項34に記載の発明は、回路部品の天面に高熱伝導性接着剤を塗布して放熱用基板を挿入固定することを特徴とする請求項12記載の放熱用基板の製造方法であり、放熱用基板を容易に回路部品に取付けられ、しかも高熱伝導性接着剤で固定するため効率的に回路部品で発生した熱を放熱することができる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、回路基板の回路部品の天面形状に対応した放熱用基板を低コストで生産性良く製造することができるとともに、放熱用基板を各回路部品の天面に精度良く確実に接触させることができるため、回路部品から発生した熱を効率良く放熱用基板に伝達して放熱させることができ、回路部品の温度上昇を効率良く抑制することができる。
(実施の形態1)
以下、実施の形態1を用いて、本発明の特に請求項1、2、3、12、13、14、15、28、29、30、31、32、33、34に記載の発明について説明する。
図1は、本発明の実施の形態1における放熱用基板101Aを回路基板に実装した状態を示す断面図であり、また、図2は実施の形態1における放熱用基板101Aの製造方法を示す断面図である。
図1において、放熱用基板101Aは高熱伝導樹脂102と金属板103からなる。高熱伝導樹脂102は、熱硬化性樹脂に高濃度に無機材料からなる熱伝導性フィラーを添加して高熱伝導性を付与した樹脂である。高熱伝導樹脂102の金属板103と反対側の面は、回路基板104に実装した複数の回路部品105に基づく構造形状に対応した凹凸形状を有している。
ここで、107は銅からなる配線パターンを示す。そして、回路部品105の少なくとも天面を放熱用基板101Aの凹部内天面に当接されるように放熱用基板101Aを回路基板104に熱伝導性接着剤を用いて装着している。このように放熱用基板101Aの凹部内天面を回路基板104上の回路部品105の天面を当接させて組み合わせることにより、回路基板104上に実装された回路部品105の発熱による熱量が、放熱用基板101A全体に速やかに効率良く伝達されるため、発熱した回路部品105が高温になるのを防ぐことができ、回路基板の信頼性を高めることができる。
なお、図1では放熱用基板101Aの高熱伝導樹脂102と回路基板104の間に隙間があいているが、各回路部品105の高さのバラツキを少なくし、電気絶縁性の高い高熱伝導性接着剤を用いて、放熱用基板101Aの高熱伝導樹脂102と回路基板104の間の隙間を無くすればより効率良く回路部品105で発生する熱を放熱することができる。
次に図2を用いて、実施の形態1の放熱用基板101Aの製造方法を説明する。
図2(A)において、無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物(未硬化)からなるシート状物110はPETフィルム121上に形成されている。シート110は無機フィラーを含む軟体の熱硬化性樹脂シートであり、70〜95重量部の無機材料からなる熱伝導性フィラーと熱硬化性樹脂組成物である。熱伝導性の無機フィラーとしては、Al23、MgO、SiO2、BNあるいはAlNから選ばれた少なくとも一種の無機フィラーであり、この実施の形態ではAl23を使用している。
ここで、無機フィラーの粒径は0.1〜100μmが望ましく、この実施の形態では、平均粒径が3μmと12μmの2種類の混合を用いている。大小2種類の粒径の無機フィラーを用いることによって、大きな粒径の無機フィラーの隙間に小さな粒径の無機フィラーが充填されるため、高密度に無機フィラーを充填することができた。無機フィラーの充填量は、87重量%である。
また、熱硬化性樹脂組成物は、液状の熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂パウダーとを成分として含み、この熱可塑性樹脂パウダーが液状の前記熱硬化性樹脂の液状成分を吸収して膨潤することにより固形状にさせることができる。熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂、フェノール樹脂あるいはシアネート樹脂の少なくとも一つを含むものであり、この実施の形態ではビスフェノールA型液状エポキシ樹脂を用いている。
また、熱硬化性樹脂には、硬化剤、硬化促進剤および難燃剤として臭素化エポキシ樹脂を添加している。液状エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤および臭素化エポキシ樹脂は約11重量%である。また、エポキシ樹脂の硬化温度以下でシートが半硬化状態で可撓性を持たせるために熱可塑性パウダーを約2%含有している。この樹脂を押出し成形法によりシート状に形成する。他にもシート状の形成にドクターブレード法、コーター法あるいは圧延法を用いて行うことも可能である。
図2(B)に示すように、樹脂シート110のPETフィルム121がない面に金属板103を貼り付ける。樹脂シート110の樹脂表面は粘着性があるため、金属板103と樹脂シート110の界面に空気を噛み込まないように、注意して貼り付ける。この実施の形態では、PETフィルム側からシートの端面よりローラをかけながらシート110を金属板103に貼り付けた。金属板103としては、熱伝導の良いアルミニウムまたは銅を主成分とする金属板あるいは金属箔がよく、この実施の形態では比重の軽いアルミニウム板を用いた。
次に、図2(C)に示すように、PETフィルム121を樹脂シート110から剥離する。次に、図2(D)に示すように、金属板103に貼り付けた樹脂シート110を金型内にセットする。ここで、金型A201は、回路部品105を実装した回路基板104に基づく構造形状に対応した凹凸形状を有しており、この凹凸形状した面に樹脂シート110を押し当てて重ねられる。金属板103の周囲には金型B202があり、位置決めと厚さの制御を行う。金型C203は金型B202内に入り、この金型C203を次工程の(E)により押さえることによって樹脂を所望の形状に成形する。
図2(C)までの工程は通常常温で行う。図2(D)では、金型A201、金型B202および金型C203はホットプレート等を用いた60〜80℃ぐらいに加熱している。これは、金型A201、金型B202および金型C203を次工程の(E)の熱プレスで成形に必要な温度100〜140℃まで上げるのに必要な時間を短縮し生産性を上げるためである。また、この60〜80℃という温度はこの樹脂の粘度が低くなる温度であり、この状態で次工程の(E)の熱プレスで樹脂を充分流動させ所望の形状を得やすくするためである。この実施の形態では70℃に3種類の金型を加熱した。
図2(D)のようにセットした金型を、図2(E)に示すように一定温度に加熱した2つの熱盤204間にセットし加熱加圧して熱硬化性樹脂組成物を成形し、半硬化させる。熱盤の温度は100〜140℃がよく、この実施の形態では120℃で2分間加熱した。この温度では熱硬化性樹脂(この実施の形態ではエポキシ樹脂)は硬化しないが、熱可塑性樹脂パウダーの効果により熱硬化性樹脂組成物は形状を維持できる状態にまで硬度を上げることができる(半硬化樹脂111)。成形後、熱盤204から金型を取り出し冷却(この実施の形態では70℃)した後、金型から取り出した。
次に、乾燥炉の中に入れ加熱して、エポキシ樹脂を本硬化させた(図2(F))。温度としては150〜230℃がよく、本実施の形態では170℃3時間実施した(本硬化樹脂112)。
このようにして作製した放熱用基板101Aを図2(G)に示すように回路基板104に実装した回路部品105に接するように取り付ける。この時回路部品105で発生した熱を効果的に放熱用基板101Aに伝達させるために、高熱伝導性接着剤を用いて回路部品105と放熱用基板101Aを固定する。これにより、回路部品105で発生した熱を効率良く放熱用基板101Aに伝達でき、回路部品105の温度上昇を抑制でき、信頼性の高い回路部品実装基板が得られる。
図3に本実施の形態の放熱用基板の別の製造方法を示す。
図3(A´)に示すように、無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物(未硬化)からなるシート状物110をPETフィルム121上に形成する。次にそれを、図3(D´)に示すように樹脂シート110側が金型A201に接するように金型内にセットする。この工程も含めて図3(F´)までの工程の製造条件は図2の場合と同じである。次に図3(E´)のように加熱加圧して成形した後取り出して、PETフィルム121を剥離後、図3(F´)のように乾燥炉内で加熱して樹脂を完全硬化させる。
次に図3(H)に示すように、凹凸形状のない平らな面側に、放熱用の金属板103を熱伝導性接着剤を用いて気泡が残らないように貼り付ける。接着剤の種類によっては、図3(F´)の本硬化前に金属板103を貼り付けて本硬化させることによって、接着剤を硬化させる工程を省略させることもできる。
この実施の形態ではPETフィルム121がついたまま成形を行っているが、図3(D´)でシートを金型A201にセットした段階でPETフィルム121を剥離しても良い。
また、図3(H)の工程において、熱伝導性接着剤の代わりに高熱伝導フィルム122を用いて金属板103と高熱伝導樹脂102を接着させても良い。この方法による放熱用基板101Bを図4に示す。
(実施の形態2)
以下、実施の形態2を用いて、本発明の特に請求項4、5、6、7、16、17、18、19、20、21に記載の発明について説明する。
図5は、本発明の実施の形態2における放熱用基板101Cを部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図であり、また、図6は実施の形態2における放熱用基板101Cの製造方法を示す断面図である。
図5において、放熱用基板101Cは高熱伝導樹脂102と第2の回路基板115からなる。102は高熱伝導樹脂であり、熱硬化性樹脂に高濃度に無機材料からなる熱伝導性フィラーを添加して高熱伝導性を付与した樹脂である。この高熱伝導樹脂102の一方の面に第2の回路基板115が一体に形成されており、回路部品116が実装されている。この放熱用基板101Cが回路基板104の回路部品105に接するように取り付けられている。これにより、回路部品105で発生する熱を効率良く放熱させるだけでなく、より高密度設計できるため機器の小型化に貢献できるようになる。
なお、本実施の形態では、第2の回路基板115として両面のプリント配線基板を用いた例を示しているが、第2の回路基板115として片面のプリント配線基板、多層のプリント配線基板、あるいは金属ベース基板等を用いても同様の効果が得られる。
次に図6を用いて、実施の形態2の放熱用基板101Cの製造方法を説明する。
図6(A)に示すように、PETフィルム121上に形成した無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物(未硬化)からなる樹脂シート110と、配線パターン107が形成された第2の回路基板115を用意する。これらを図6(B)に示すように積層する。この図6(B)以降の工程は、図2(B)以降に示されている実施の形態1の製造方法と同じである。最後に図6(G)に示すように、第2の回路基板115上に回路部品116を実装した放熱用基板101Cを回路基板104の回路部品105と当接するように取り付ける。
また、この実施の形態2の放熱用基板101Cを作製するのに別の製造方法がある。製造方法は実施の形態1の2番目の製造方法と同じであり(図3を参照)、図3(H)において金属板103の代わりに第2の回路基板115を高熱伝導接着剤を用いて高熱伝導樹脂102に貼り付ける。この時、回路部品116を第2の回路基板115に実装した状態で高熱伝導樹脂102に貼り付ける方が、第2の回路基板115を高熱伝導樹脂102に貼り付け後実装するよりも、回路部品116を実装しやすい。しかし接着剤の種類によっては硬化させる温度が高いため、部品によっては熱ダメージを受ける場合があるため、第2の回路基板115と高熱伝導樹脂102を接着後回路部品を実装しても良い。
次に、実施の形態2と類似の放熱用基板101Dを図7に示す。第2の回路基板115と高熱伝導樹脂102の間に、高熱伝導フィルム122を挿入した放熱用基板である。第2の回路基板115と高熱伝導樹脂102を接着剤で接着した場合、第2の回路基板115には配線パターン107があるため数十μmの凹凸がある。このため密着性が低下したり、また第2の回路基板115上の回路部品116で発生した熱が放熱板に有効的に伝達しなくなる可能性がある。このため、第2の回路基板115と高熱伝導樹脂102の間に密着性を向上させるために高熱伝導フィルム122を挿入している。
図8にこの放熱用基板101Dの製造方法を示す。製造方法は、実施の形態2の2番目の製造方法とほとんど同じであり、図8(E)に示すように第2の回路基板115を高熱伝導樹脂102に貼り合わせる時に、その間に熱伝導性フィルム122を挿入し、高熱伝導樹脂102と第2の回路基板115とを貼り合わせて一体化させる。
次に実施の形態2の別の応用例の放熱用基板101Eを図9に示す。放熱用基板101Eは第2の回路基板115と高熱伝導樹脂102でできているが、第2の回路基板115の高熱伝導樹脂102側に回路部品117が実装されており、回路部品117が高熱伝導樹脂102中に埋設されている。こうすることにより、より部品の実装密度を上げることができるだけでなく、回路部品117で発生する熱を高熱伝導樹脂102により効率的に伝導できるため回路部品117の温度上昇を抑えることができる。
この放熱用基板101Eの製造方法の断面図を図10、図11に示す。図10(A)に示すように、PETフィルム121上に形成した無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物(未硬化)からなる樹脂シート110と、配線パターン107が形成されしかも高熱伝導樹脂102と接する面に回路部品117を実装した第2の回路基板115を用意する。これらを図10(B)に示すように樹脂シート110を第2の回路基板115の回路部品117を実装した面側に貼り付ける。これ以降の工程は図6と同じように作製して放熱用基板101Eを作製する。
次に実施の形態2の別の応用例の放熱用基板101Fを図12に示す。放熱用基板101E(図9参照)と異なる点は、第2の回路基板115と高熱伝導樹脂102の間に高熱伝導フィルム122が挿入されている。これは、放熱用基板101Eの製造工程の内、図10(B)のシート貼り合わせにおいて、回路部品117が厚いためうまく貼り合わせできず剥がれたり皺になる場合がある。このために高熱伝導フィルム122を第2の回路基板115と高熱伝導樹脂102の間に挟んでいる。
この放熱用基板101Fの製造方法の断面図を図13、図14に示す。図13(A)に示すように、PETフィルム121上に形成した無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物(未硬化)からなる樹脂シート110と、配線パターン107が形成されしかも高熱伝導樹脂102と接する面に回路部品117を実装した第2の回路基板115と、回路部品117に対応する位置の樹脂を除去した高熱伝導フィルム122を用意する。
次に、図13(B)に示すように、高熱伝導フィルム122の開口部に第2の回路基板115に実装された回路部品117を入れて、第2の回路基板115と高熱伝導フィルム122を貼り付け、それを樹脂シート110に貼り付ける。図13(C)以降の工程は、図10(C)以降と同じである。
(実施の形態3)
以下、実施の形態3を用いて、本発明の特に請求項8、22に記載の発明について説明する。
図15は、本発明の実施の形態3における放熱用基板101Gを部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図であり、また、図16は実施の形態3における放熱用基板101Gの製造方法を示す断面図である。
この放熱用基板101Gの主平面の両側は、各回路基板104、115に実装された回路部品105、117の少なくとも天面を放熱用基板101Gの凹部内天面に当接されるように放熱用基板101Gを回路基板104と115に熱伝導性接着剤を用いて装着している。一般的には、回路基板104はメイン基板であり、回路基板115はサブ基板であり、サブ基板115を放熱用基板101Gに装着した後、メイン基板104に取り付けられる。
次に、この放熱用基板の製造方法を図16を用いて説明する。図16(A)に示すPETフィルム121上に形成した無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物(未硬化)からなる樹脂シート110を、図16(B)に示すように、樹脂シート110のPETフィルム121のない面が金型A201側にくるようにセットした後、PETフィルム121を剥離する。剥離後、回路基板115に回路部品117を実装した状態の凹凸形状に対応した構造を持つ金型C203Aを樹脂シート上にセットする。
成形(図16(C))から本硬化(図16(D))までの工程は、今までの他の放熱用基板と同じように行う。本硬化後、回路部品116、117を実装した回路基板115を回路部品117の天面が放熱用基板101Gの凹部内面に接するように高熱伝導性接着剤を用いて装着する。これを、メイン基板である回路基板104の回路部品105に接するように装着する。
(実施の形態4)
以下、実施の形態4を用いて、本発明の特に請求項9、10、23、24、25、26、27に記載の発明について説明する。
図17は、本発明の実施の形態4における放熱用基板101Hを部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図であり、また、図18、図19は実施の形態4における放熱用基板101Hの製造方法を示す断面図である。
実施の形態2および3では、高熱伝導樹脂102の回路基板104とは逆側の面には回路基板115が取り付けられている。しかしながら、回路基板115と回路基板104とは電気的には接続されていない。本発明の実施の形態4は、回路基板115と回路基板104を電気的に接続し、より機器の高密度化、小型化を図るものである。本実施の形態では、導電性の金属ピン131を用いて電気的に接続している。各回路基板104、115と金属ピン131は、はんだ132により接合している。
図17では、実施の形態2の放熱用基板101Cの場合を示しているが、実施の形態2および3で示した他の放熱用基板101Dから101Gでも同じように回路基板115と回路基板104を金属ピンで接続しても良い。
次に図18を用いて放熱用基板101Hの製造方法を説明する。
図18(A)に示すように、PETフィルム121上に形成した無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物(未硬化)からなる樹脂シート110と、配線パターン107が形成された第2の回路基板115を用意する。ここで、回路基板104と回路基板115を接続するための金属ピン131を挿入するために、樹脂シート110に金属ピン131を挿入する位置に貫通穴134を形成する。貫通穴134の大きさは、金型積層時(図18(D))に樹脂シート110を積層しやすいように大きめにあけるほうが良い。
本実施の形態ではPETフィルム121にも同時に貫通穴を形成した。また、回路基板にも予め金属ピン131を挿入する位置に貫通穴135を形成する。この時の貫通穴135の大きさは、ピン205より大きくし過ぎると成形時(図18(E))に樹脂が貫通穴135を通して回路基板115の表面に溢れ出すため、あまり大きくできない。
本実施の形態ではピン205の直径より0.05mm大きくした。この図では、貫通穴内は銅めっきがなく非導通状態であるが、貫通穴内を銅めっきを行いパターンのエッチング時に貫通穴内をエッチングせず導通のスルーホールを形成しても良い。こうすれば、回路基板115の高熱伝導樹脂102と接する側の面の配線パターン107と金属ピン131を容易に電気的に接続することができる。
次に、回路基板115と樹脂シート110を位置合わせしながら図18(B)に示すように貼り合わせた。PETフィルム121を剥離し(図18(C))、それを金型内にセットした(図18(D))。金型A201に貫通穴を形成するためのピン205が取り付けられている。また、金型C203Bには、ピン205が当たらないように逃がしが設けられている。図ではこの逃がしは貫通していないが、逃がし内の清掃を考えると貫通させても良い。このピン205は本実施の形態では金型A201に取り付けられているが、金型C203Bに取り付け金型A201に逃がしを設けても良い。
この後、図18(E)に示すように加熱加圧して成形した後、金型から取り出し、本硬化を行う(図19(F))。最後に、放熱用基板101Hを回路基板105を実装した回路基板104に取り付け、貫通穴133に金属ピン131を挿入後はんだ132により、回路基板104、115と金属ピン131を電気的に接続させる。または、金属ピン131を先に回路基板104に取り付けはんだ接続した後、放熱用基板101Hを取り付けはんだ接続を行う。あるいは、金属ピン131を先に放熱用基板Hの回路基板115に取り付けはんだ接続した後、回路基板104に取り付けはんだ接続を行っても良い。
また、図面では回路基板104の貫通穴133には、銅めっきがなく非導通であるが銅めっきを行い導通状態でも良い。このようにすれば回路基板104の放熱用基板101H側の配線パターン107と金属ピン131を容易に電気的接続を行うことができる。
本発明の実施の形態1から4において、図では金属板103や回路基板115と同じ大きさで樹脂シート110を描いているが、成形時の圧力によって樹脂は流動し金型内一杯に広がるため、樹脂シート110の準備段階では樹脂シート110の大きさは金属板103や回路基板115より小さくしても良い。
また、本発明の実施の形態1から4において、放熱用基板として図では金属板103や回路基板115と同じ大きさで高熱伝導樹脂102を描いているが、仕様によっては高熱伝導樹脂102より金属板103や回路基板115を小さくしても良い。また逆になっても良い。
(実施の形態5)
以下、実施の形態5を用いて、本発明の特に請求項11に記載の発明について説明する。
図20は、本発明の実施の形態5における放熱用基板101Iを部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図であり、また、図21は実施の形態5における放熱用基板101Iの製造方法を示す断面図である。
放熱用基板101Iは、図20に示すように高熱伝導樹脂102の回路基板104側の面以外の面に導電性の金属膜141が形成されている。こうすることによって放熱だけでなく回路部品から発生する放射ノイズを抑制することができるようになる。図20では高熱伝導樹脂102を用いているが、高熱伝導樹脂102の代わりに、実施の形態1の放熱用基板101Aあるいは101Bを用いると、より放熱性の良いノイズ対策を行うことができる。
次に、この放熱用基板101Iの製造方法について、図21を用いて説明する。図21(D)の本硬化樹脂112の形成までは、実施の形態1の2番目の製造方法を示す図3の(F´)までと同じである。この本硬化樹脂112の回路基板104側の面以外の面に、めっき、蒸着や化学的、物理的堆積等により、導電性の金属膜141を形成する。
本発明の実施の形態1から5において、高熱伝導樹脂102の回路基板104側の面の凹凸形状は、樹脂シート110を成形するときの金型A201に施してある回路基板104に実装する回路部品105の凹凸形状に対応した構造物により形成する。この金型A201の代わりに、回路部品105を実装した回路基板104を用いて、この回路基板104上に樹脂シート110をセットし加熱加圧して成形し一体化しても良い。
この場合は、回路部品105の凹凸形状に対応した金型A201を準備する必要がないし、回路部品105の高さバラツキの影響や、実装時の回路部品105の位置ズレや高さのバラツキがなく、また、高熱伝導樹脂が回路部品105や回路基板104に隙間無く充填されるため効率良く回路部品105で発生した熱を放熱用基板101Iに伝達することができる。また、放熱用基板101Iと回路基板を接着するときの高熱伝導接着剤が不要になる。
本発明にかかわる放熱用基板およびその製造方法は、回路基板に実装した回路部品の天面形状に対応した放熱用基板を低コストで生産性良く製造することができるとともに、放熱用基板を各回路部品の天面に精度良く確実に接触させることができるため、回路部品から発生した熱を効率良く放熱用基板に伝達して放熱させることができ、回路部品の温度上昇を効率良く抑制することができる効果を有し、電源回路等の大電流が流れ回路部品の温度が上がる電気回路に有用である。
本発明の実施の形態1における放熱用基板を部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図 本発明の実施の形態1における放熱用基板の製造方法を示す工程断面図 本発明の実施の形態1における放熱用基板の別の製造方法を示す工程断面図 本発明の実施の形態1を応用した放熱用基板を部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図 本発明の実施の形態2における放熱用基板を部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図 本発明の実施の形態2における放熱用基板の製造方法を示す工程断面図 本発明の実施の形態2と類似の放熱用基板を部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図 本発明の実施の形態2と類似の放熱用基板の製造方法を示す工程断面図 本発明の実施の形態2を応用した放熱用基板を部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図 本発明の実施の形態2を応用した放熱用基板の製造方法を示す工程断面図 本発明の実施の形態2を応用した放熱用基板の製造方法を示す工程断面図 本発明の実施の形態2を応用した放熱用基板を部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図 本発明の実施の形態2を応用した放熱用基板の製造方法を示す工程断面図 本発明の実施の形態2を応用した放熱用基板の製造方法を示す工程断面図 本発明の実施の形態3における放熱用基板を部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図 本発明の実施の形態3における放熱用基板の製造方法を示す工程断面図 本発明の実施の形態4における放熱用基板を部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図 本発明の実施の形態4における放熱用基板の製造方法を示す工程断面図 本発明の実施の形態4における放熱用基板の製造方法を示す工程断面図 本発明の実施の形態5における放熱用基板を部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図 本発明の実施の形態5における放熱用基板の製造方法を示す工程断面図 従来の放熱用基板を部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図
符号の説明
101A、101B、101C、101D、101E、101F、101G 放熱用基板
102 高熱伝導樹脂
103 金属板
104 回路基板
105 回路部品
106 回路部品
107 配線パターン
110 無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物(未硬化)からなるシート状物
111 半硬化樹脂
112 本硬化樹脂
115 第2の回路基板
116 回路部品
117 回路部品
121 PETフィルム
122 高熱伝導フィルム
131 金属ピン
132 はんだ
133 貫通穴
134 貫通穴
135 貫通穴
141 導電性膜
201 金型A
202 金型B
203、203A、203B 金型C
204 熱盤
205 ピン
301 アルミニウム放熱板

Claims (34)

  1. 第1の回路基板に実装された第1の回路部品を覆うように設けられた前記第1の回路部品で発生した熱を外部に放熱させるための放熱用基板であって、金属板と絶縁層の2層構造からなるとともに、前記絶縁層は無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなり、前記絶縁層の前記金属板側とは反対面側に前記第1の回路基板に実装された前記第1の回路部品の外形形状に対応した凹部を有する放熱用基板。
  2. 金属板と絶縁層の間に高熱伝導性フィルムが挟まれていることを特徴とする請求項1記載の放熱用基板。
  3. 金属板がAlまたはCuを主成分とする金属板あるいは金属箔からなることを特徴とする請求項1記載の放熱用基板。
  4. 金属板に替えて第2の回路基板を用いたことを特徴とする請求項1記載の放熱用基板。
  5. 第2の回路基板が片面のプリント配線基板、または両面のプリント配線基板、または多層のプリント配線基板、または金属ベースのプリント配線基板であることを特徴とする請求項4記載の放熱用基板。
  6. 第2の回路基板と絶縁層の間に高熱伝導性フィルムが挟まれていることを特徴とする請求項4記載の放熱用基板。
  7. 第2の回路基板の絶縁層と接する側に第2の回路部品が実装されていることを特徴とする請求項4記載の放熱用基板。
  8. 絶縁層の両面のそれぞれに第1の回路基板および第2の回路基板のそれぞれに実装された第1および第2の回路部品の外形形状に対応した凹部を設けた請求項4記載の放熱用基板。
  9. 第1の回路基板と絶縁層と第2の回路基板とを貫通する貫通穴を設け、前記第1の回路基板と第2の回路基板とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項4記載の放熱用基板。
  10. 第1の回路基板と第2の回路基板との電気的な接続が金属製のピンで行われることを特徴とする請求項9記載の放熱用基板。
  11. 金属板に替えて絶縁層の外周面を導電性膜で覆ったことを特徴とする請求項1記載の放熱用基板。
  12. 第1の回路基板に実装された第1の回路部品を覆うように設けられ前記第1の回路部品で発生した熱を外部に放熱させるための放熱用基板の製造方法であって、無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなる絶縁シートの一方面側に金属板を貼り付ける工程と、前記絶縁シートの他方面側に前記第1の回路基板に実装された第1の回路部品の外形形状に対応した凹部を金型成形により形成する工程と、前記成形体を前記第1の回路部品が実装された前記第1の回路基板側に挿入固定する工程とを備えた放熱用基板の製造方法。
  13. 金型成形による凹部の形成が絶縁シートを加熱加圧して一旦半硬化させた後、本硬化させることにより行われることを特徴とする請求項12記載の放熱用基板の製造方法。
  14. 先に金型成形により凹部を形成し、その後凹部形成面とは反対面に金属板を貼り合わせることを特徴とする請求項12記載の放熱用基板の製造方法。
  15. 先に金型成形により凹部を形成し、その後凹部形成面とは反対面に高熱伝導フィルムを貼り合わせ、さらにその上に金属板を貼り合わせることを特徴とする請求項12記載の放熱用基板の製造方法。
  16. 金属板に替えて絶縁シートの一方面側に第2の回路基板を貼り付けることを特徴とする請求項12記載の放熱用基板の製造方法。
  17. 先に金型成形により凹部を形成し、その後凹部形成面とは反対面に金属板に替えて第2の回路基板を貼り合わせることを特徴とする請求項14記載の放熱用基板の製造方法。
  18. 先に金型成形により凹部を形成し、その後凹部形成面とは反対面に高熱伝導フィルムを貼り合わせ、さらにその上に金属板に替えて第2の回路基板を貼り合わせることを特徴とする請求項15記載の放熱用基板の製造方法。
  19. 第1および第2の回路基板に実装された第1および第2の回路部品を覆うように設けられ前記第1および第2の回路部品で発生した熱を外部に放熱させるための放熱用基板の製造方法であって、片面に第2の回路部品が実装された第2の回路配線基板の前記第2の回路部品の実装面側に無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなる絶縁シートを貼り付ける工程と、前記絶縁シートの前記第2の回路部品が実装されていない面側に前記第1の回路基板に実装された前記第1の回路部品の外形形状に対応した凹部を金型成形により形成する工程と、前記成形体を前記第1の回路部品が実装された前記第1の回路基板側に挿入固定する工程とを備えた放熱用基板の製造方法。
  20. 片面に第2の回路部品が実装された第2の回路配線基板の前記第2の回路部品の実装面側に、予め前記第2の回路基板に実装された前記第2の回路部品の外形形状に対応した貫通穴が設けられた高熱伝導フィルムを貼り付けた後、さらに無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなる絶縁シートを貼り付けることを特徴とする請求項19記載の放熱用基板の製造方法。
  21. 第1および第2の回路基板に実装された第1および第2の回路部品を覆うように設けられ前記第1および第2の回路部品で発生した熱を外部に放熱させるための放熱用基板の製造方法であって、無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなる絶縁シートに前記第1の回路基板に実装された前記第1の回路部品の外形形状に対応した凹部を金型成形により形成する工程と、高熱伝導フィルムに予め第2の回路基板に実装された第2の回路部品の外形形状に対応した貫通穴を設ける工程と、前記絶縁シートの前記凹部が形成されていない面側に前記高熱伝導フィルムを貼り付ける工程と、前記第2の回路部品が実装された第2の回路配線基板の前記第2の回路部品の実装面側に前記高熱伝導フィルム面側を貼り付ける工程と、前記成形体を前記第1の回路部品が実装された前記第1の回路基板側に挿入固定する工程とを備えた放熱用基板の製造方法。
  22. 第1および第2の回路基板に実装された第1および第2の回路部品を覆うように設けられ前記第1および第2の回路部品で発生した熱を外部に放熱させるための放熱用基板の製造方法であって、無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなる絶縁シートの両面に前記第1および第2の回路基板に実装された前記第1および第2の回路部品の外形形状に対応した凹部をそれぞれ金型成形により形成する工程と、前記絶縁シートの両面に形成された前記凹部に前記第1および第2の回路部品が実装された前記第1および第2の回路基板をそれぞれ挿入固定する工程とを備えた放熱用基板の製造方法。
  23. 成形時に金型により所望箇所に貫通穴を形成することを特徴とする請求項16記載の放熱用基板の製造方法。
  24. 成形後半硬化の状態で穴加工を行うことを特徴とする請求項16記載の放熱用基板の製造方法。
  25. 穴加工をパンチングで行うことを特徴とする請求項24記載の放熱用基板の製造方法。
  26. 第2の回路基板に予め穴加工を施しておくことを特徴とする請求項16記載の放熱用基板の製造方法。
  27. 第1の回路基板に放熱用基板を挿入固定後、貫通穴に金属製のピンを挿入し、はんだ付けあるいは導電性接着剤で第1の回路基板と第2の回路基板の電気的な接続を行うことを特徴とする請求項16記載の放熱用基板の製造方法。
  28. 熱硬化性樹脂組成物は、液状の熱硬化性樹脂とパウダー状の熱可塑性樹脂とを成分として含み、かつ前記パウダー状の熱可塑性樹脂が前記液状の熱硬化性樹脂の液状成分を吸収して膨潤することにより固形状になるものを用いたことを特徴とする請求項12記載の放熱用基板の製造方法。
  29. 熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂、フェノール樹脂あるいはシアネート樹脂の少なくとも一つを用いたことを特徴とする請求項12記載の放熱用基板の製造方法。
  30. 無機フィラーとして、Al23、MgO、SiO2、BNあるいはAlNの少なくとも一つの無機フィラーを用いたことを特徴とする請求項12記載の放熱用基板の製造方法。
  31. 無機フィラーが、70〜95重量%含まれる請求項12記載の放熱用基板の製造方法。
  32. 半硬化工程での加熱温度が100〜140℃であることを特徴とする請求項13記載の放熱用基板の製造方法。
  33. 本硬化工程での加熱温度が150〜230℃であることを特徴とする請求項13記載の放熱用基板の製造方法。
  34. 回路部品の天面に高熱伝導性接着剤を塗布して放熱用基板を挿入固定することを特徴とする請求項12記載の放熱用基板の製造方法。
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JP2015080059A (ja) * 2013-10-16 2015-04-23 株式会社リコー 熱伝導部品、熱伝導構造体、電子部品モジュール、電子機器
JP2017183349A (ja) * 2016-03-28 2017-10-05 北川工業株式会社 熱伝導部材、熱伝導部材の製造方法、及び熱伝導構造体
CN113490368A (zh) * 2021-07-07 2021-10-08 台达电子企业管理(上海)有限公司 电源装置及大功率照明系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7969740B2 (en) 2007-08-24 2011-06-28 Nakamura Seisakusho Kabushikigaisha Metal-based print board formed with radiators
JP2015080059A (ja) * 2013-10-16 2015-04-23 株式会社リコー 熱伝導部品、熱伝導構造体、電子部品モジュール、電子機器
JP2017183349A (ja) * 2016-03-28 2017-10-05 北川工業株式会社 熱伝導部材、熱伝導部材の製造方法、及び熱伝導構造体
CN113490368A (zh) * 2021-07-07 2021-10-08 台达电子企业管理(上海)有限公司 电源装置及大功率照明系统
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