JP2007015325A - Molding method for thermally conductive substrate - Google Patents

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哲也 津村
Shinya Tanaka
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a heat conductive substrate by which the mold is not stained and which is high in productivity. <P>SOLUTION: In the molding method of thermal conductive substrate for molding a thermosetting resin composition 1 in a predetermined shape by heating and compressing the thermosetting resin composition 1 having flexibility in a semicured or partially cured state in a mold comprising an upper mold 12, a middle mold 13, and lower mold 11, films 15, 16 are arranged on the faces in which the upper mold 12 and the lower mold 11 of the mold come into contact with the thermosetting resin composition 1. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子機器における高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。   The present invention relates to a method for manufacturing a heat conductive substrate used for a high power circuit in an electronic device.

近年、電子機器の高性能化、小型化の要求に従い、電子部品の小型化・高密度化・高機能化が進展し、これらの電子部品が回路基板上に高密度に実装されている。そして、この回路部品の発熱による放熱対策が非常に重要になってきている。   In recent years, electronic components have been miniaturized, densified, and highly functionalized in accordance with demands for high performance and miniaturization of electronic devices, and these electronic components are mounted on a circuit board at high density. And measures to dissipate heat due to the heat generated by the circuit components have become very important.

この回路部品の放熱性を高める技術として、アルミニウム板の上に熱伝導性フィラーを高濃度に充填した絶縁樹脂を形成し、さらにその上に銅パターンを形成した熱伝導性基板が提案されている(例えば、特許文献1参照)。図14(a)〜図14(d)はこの熱伝導性基板の製造方法を示す断面図である。図14(a)〜図14(d)において、100は熱硬化性樹脂と熱伝導性フィラーを成分として含む未硬化の可撓性を有する熱硬化性樹脂組成物であり、熱伝導性に優れた無機質フィラーと、少なくとも熱硬化樹脂、硬化剤および硬化促進剤から構成されるとともに半硬化の状態で可撓性を有している。   As a technology for improving the heat dissipation of this circuit component, a heat conductive substrate in which an insulating resin filled with a high concentration of a heat conductive filler is formed on an aluminum plate and a copper pattern is further formed thereon has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1). FIG. 14A to FIG. 14D are cross-sectional views showing a method for manufacturing this thermally conductive substrate. 14 (a) to 14 (d), 100 is an uncured flexible thermosetting resin composition containing a thermosetting resin and a heat conductive filler as components, and is excellent in heat conductivity. It is composed of an inorganic filler, at least a thermosetting resin, a curing agent, and a curing accelerator, and has flexibility in a semi-cured state.

図14(a)に示すように、ポリエチレンテレフタレート(PET)等からなるフィルム109の上に所定の厚みにシート化した熱硬化性樹脂組成物100を積層したものと放熱用金属板103を用意し、次に図14(b)に示すように、放熱用金属板103に対してローラー110を用いて熱硬化性樹脂組成物100をフィルム109を介して、端から順に放熱用金属板103と熱硬化性樹脂組成物100の間に空気を挟まないように積層していく。   As shown in FIG. 14 (a), a heat radiating resin composition 100 laminated to a predetermined thickness on a film 109 made of polyethylene terephthalate (PET) or the like and a heat radiating metal plate 103 are prepared. Next, as shown in FIG. 14B, the heat radiating metal plate 103 and the heat radiating metal plate 103 and the heat are sequentially applied from the end to the heat radiating metal plate 103 through a film 109 using a roller 110. Lamination is performed so that air is not sandwiched between the curable resin composition 100.

次に、図14(c)に示すように、成型用の下型111の上にリードフレーム101をセットした後、上型112を下型111の所定の位置に設置する。このとき、下型111にはリードフレーム101の位置決めをするためのパイロットピン114が設けられている。   Next, as shown in FIG. 14C, after setting the lead frame 101 on the lower mold 111 for molding, the upper mold 112 is installed at a predetermined position of the lower mold 111. At this time, the lower mold 111 is provided with pilot pins 114 for positioning the lead frame 101.

次に、図14(d)に示すように図14(b)で作製した放熱用金属板103に貼られた熱硬化性樹脂組成物100を上型112の開口部に設置し、その上に中型113を重ねる。その後、セットした金型を熱プレス内に設置して一定の温度に昇温しつつ加圧する。この時、中型113が下降し、熱硬化性樹脂組成物100がリードフレーム101の貫通溝105に充填される。   Next, as shown in FIG.14 (d), the thermosetting resin composition 100 stuck to the metal plate 103 for heat dissipation produced in FIG.14 (b) was installed in the opening part of the upper mold | type 112, and on it. The middle mold 113 is stacked. Thereafter, the set mold is placed in a hot press and pressurized while being heated to a certain temperature. At this time, the middle mold 113 is lowered, and the thermosetting resin composition 100 is filled in the through grooves 105 of the lead frame 101.

その後、一体成型された熱伝導性基板を取出し、熱伝導性基板を製造している。
特開2002−355835号公報
Thereafter, the integrally formed thermally conductive substrate is taken out, and the thermally conductive substrate is manufactured.
JP 2002-355835 A

しかしながら、前記従来の熱伝導性基板の製造方法では、熱硬化性樹脂組成物100が加熱、加圧される際に軟化して流動するため、熱硬化性樹脂組成物100が上型112と中型113との隙間やリードフレーム101の端子部に流れ込み、上型112と中型113、あるいは下型111とリードフレーム101の分離が困難となる。また、外した後に金型に付着した熱硬化性樹脂組成物100の残渣を取り除く作業が必要となることから生産性を損なっていた。   However, in the conventional method for producing a heat conductive substrate, the thermosetting resin composition 100 is softened and flows when heated and pressed, so that the thermosetting resin composition 100 is made of the upper mold 112 and the middle mold. It flows into the gap between the upper mold 112 and the terminal portion of the lead frame 101, making it difficult to separate the upper mold 112 and the middle mold 113, or the lower mold 111 and the lead frame 101. In addition, productivity has been impaired because it is necessary to remove the residue of the thermosetting resin composition 100 adhering to the mold after removal.

本発明は前記従来の課題を解決するもので、金型が汚れず、しかも生産性の高い熱伝導性基板の成型方法を提供することを目的とするものである。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a method for molding a thermally conductive substrate that does not contaminate the mold and has high productivity.

前記従来の課題を解決するために、本発明は、半硬化あるいは部分硬化の状態で可撓性を有する熱硬化性樹脂組成物を金型内で加熱・加圧することにより、前記熱硬化性樹脂組成物を所定の形状に成型する熱伝導性基板の成型方法において、前記金型の上型及び下型が熱硬化性樹脂組成物と接する面にフィルムを設けたものであり、金型が汚れず、しかも成型時間の短い生産性の高い熱伝導性放熱板や基板の成型である。   In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention provides the thermosetting resin by heating and pressurizing a thermosetting resin composition having flexibility in a semi-cured or partially cured state in a mold. In the method of molding a heat conductive substrate, which molds the composition into a predetermined shape, the upper mold and the lower mold of the mold are provided with a film on the surface in contact with the thermosetting resin composition, and the mold is soiled. Moreover, it is a molding of a heat conductive heat radiation plate or a substrate with high productivity and a short molding time.

請求項1に記載の発明は、半硬化あるいは部分硬化の状態で可撓性を有する熱硬化性樹脂組成物を上型、中型及び下型からなる金型内で加熱・加圧することにより、前記熱硬化性樹脂組成物を所定の形状に成型する熱伝導性基板の成型方法において、前記金型の上型及び下型が熱硬化性樹脂組成物と接する面にフィルムを設けることを特徴とする熱伝導性基板の成型方法であり、前記熱硬化性樹脂組成物が上型と中型の隙間に流れることを防ぐことができるとともに、金型からこれら前記熱硬化性樹脂組成物を取り除く作業をなくすことができる。   The invention according to claim 1 is characterized in that the thermosetting resin composition having flexibility in a semi-cured or partially cured state is heated and pressurized in a mold composed of an upper mold, a middle mold and a lower mold. In the method for molding a thermally conductive substrate in which a thermosetting resin composition is molded into a predetermined shape, a film is provided on a surface where the upper mold and the lower mold of the mold are in contact with the thermosetting resin composition. A method for molding a thermally conductive substrate, which can prevent the thermosetting resin composition from flowing into the gap between the upper mold and the middle mold, and eliminates the work of removing the thermosetting resin composition from the mold. be able to.

請求項2に記載の発明は、半硬化あるいは部分硬化の状態で可撓性を有する熱硬化性樹脂組成物を放熱用金属板の上に設置した後、上型、中型及び下型からなる金型内で加熱・加圧することにより前記熱硬化性樹脂組成物を所定の形状に成型するとともに前記放熱用金属板と一体化する熱伝導性基板の成型方法において、前記金型の上型及び下型が熱硬化性樹脂組成物と接する面にフィルムを設けることを特徴とする熱伝導性基板の成型方法であり、前記熱硬化性樹脂組成物が上型と中型の隙間に流れることを防止できるとともに、金型から前記熱硬化性樹脂組成物を取り除く作業をなくすことができる。   According to the second aspect of the present invention, after a thermosetting resin composition having flexibility in a semi-cured state or a partially cured state is placed on a metal plate for heat dissipation, an upper mold, a middle mold, and a lower mold are used. In a method for molding a thermally conductive substrate that is molded into a predetermined shape by heating and pressurizing in a mold and integrated with the metal plate for heat dissipation, an upper mold and a lower mold of the mold A method for molding a thermally conductive substrate, characterized in that a film is provided on a surface of the mold in contact with the thermosetting resin composition, and the thermosetting resin composition can be prevented from flowing into the gap between the upper mold and the middle mold. At the same time, the work of removing the thermosetting resin composition from the mold can be eliminated.

請求項3に記載の発明は、半硬化あるいは部分硬化の状態で可撓性を有する熱硬化性樹脂組成物を放熱用金属板の上に設置し、前記熱硬化性樹脂組成物の前記放熱用金属板を設置していない面にリードフレームを積層した後、上型、中型及び下型からなる金型内で加熱・加圧することにより、前記熱硬化性樹脂組成物を所定の形に成型するとともに前記放熱用金属板および前記リードフレームと一体化する熱伝導性基板の成型方法において、前記金型の上型及び下型が熱硬化性樹脂組成物と接する面にフィルムを設けることを特徴とする熱伝導性基板の成型方法であり、前記熱硬化性樹脂組成物が上型と中型の隙間に流れることを防ぐことができるとともに、金型からこれら前記熱硬化性樹脂組成物を取り除く作業をなくすことができる。   According to a third aspect of the present invention, a thermosetting resin composition having flexibility in a semi-cured state or a partially cured state is installed on a heat radiating metal plate, and the heat curable resin composition is used for the heat radiation. After laminating the lead frame on the surface where the metal plate is not installed, the thermosetting resin composition is molded into a predetermined shape by heating and pressurizing in a mold composed of an upper mold, a middle mold and a lower mold. In addition, in the method for molding a heat conductive substrate integrated with the metal plate for heat dissipation and the lead frame, a film is provided on a surface where the upper mold and the lower mold of the mold are in contact with the thermosetting resin composition. A method of molding a thermally conductive substrate that can prevent the thermosetting resin composition from flowing into the gap between the upper mold and the middle mold, and remove the thermosetting resin composition from the mold. Can be eliminated.

請求項4に記載の発明は、フィルムの形状が熱伝導性基板よりも大きいことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法であり、フィルムが前記熱硬化性樹脂組成物よりも広い面積を有することにより、前記熱硬化性樹脂組成物が金型に接触して付着することを防ぐことができる。   Invention of Claim 4 is a shaping | molding method of the heat conductive board | substrate as described in any one of Claims 1-3 characterized by the shape of a film being larger than a heat conductive board | substrate, A film is By having a larger area than the thermosetting resin composition, it is possible to prevent the thermosetting resin composition from contacting and adhering to the mold.

請求項5に記載の発明は、中央部に熱硬化性樹脂組成物を収納する凹部を設けたフィルムを用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法であり、上型で押える時にフィルムに皺が生じて前記熱硬化性樹脂組成物表面に皺跡ができ、成型物の厚みが不均一になるのを防ぐことができる。   Invention of Claim 5 uses the film which provided the recessed part which accommodates a thermosetting resin composition in the center part, The heat conductive board | substrate as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. In this molding method, wrinkles are formed on the surface of the thermosetting resin composition when the film is pressed with the upper mold, and the surface of the thermosetting resin composition can be prevented from becoming uneven.

請求項6に記載の発明は、フィルムを積層した後に金型の上型を載せ、次に金型の中型を下降させて金型内で加熱・加圧することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法であり、最初に熱硬化性樹脂組成物が不要な周辺部を上型で下型を押えた後に中型を下降させることにより、前記熱硬化性樹脂組成物が周辺に溢れ出ることを防ぐことができる。   The invention according to claim 6 is characterized in that after the films are laminated, an upper mold of the mold is placed, and then the middle mold of the mold is lowered and heated and pressed in the mold. The method for molding a thermally conductive substrate according to any one of the above, wherein the heat treatment resin composition is first lowered by pressing the lower mold with the upper mold at the periphery where the thermosetting resin composition is unnecessary, and then lowering the middle mold. It is possible to prevent the curable resin composition from overflowing to the periphery.

請求項7に記載の発明は、フィルムの厚みが10μm以上100μm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法であり、上型あるいは中型で押える時にフィルムが皺を生じてフィルムの厚みが不均一になった場合にその影響を無視できる程度に押えることができる。   The invention according to claim 7 is the method for molding a thermally conductive substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the film has a thickness of 10 μm or more and 100 μm or less. When the film is wrinkled when it is pressed with the middle mold and the film thickness becomes non-uniform, it can be pressed to such an extent that its influence can be ignored.

請求項8に記載の発明は、フィルムの少なくとも片面に離型処理が施されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法であり、離型処理が施されている面を前記熱硬化性樹脂組成物側にすることで、成型一体化の時に前記熱硬化性樹脂組成物に付着したフィルムを簡単にとることができる。   Invention of Claim 8 is a shaping | molding method of the heat conductive board | substrate as described in any one of Claims 1-3 by which the mold release process is performed to the at least single side | surface of a film, By making the surface on which the mold release treatment has been performed on the thermosetting resin composition side, a film attached to the thermosetting resin composition at the time of molding integration can be easily taken.

請求項9に記載の発明は、フィルムが伸縮性を有していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法であり一体成型の安定化を図ることができる。   The invention according to claim 9 is the method for molding a thermally conductive substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the film has elasticity, and stabilization of integral molding Can be achieved.

請求項10に記載の発明は、フィルムがポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、あるいはフッ素系樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法であり、これらの素材は薄くても伸縮性に富み、破れにくく、耐熱性があり、しかも離型性を持ったフィルムを形成することができ、成型一体化の安定化を図ることができるだけでなく、市販されたフィルムも多く、コスト抑制を図ることができる。   The invention according to claim 10 is the molding of the thermally conductive substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the film is one of polyethylene resin, polypropylene resin, or fluorine resin. Even if these materials are thin, they are highly stretchable, resistant to tearing, heat resistant, and capable of forming a releasable film, and can only stabilize the molding integration. In addition, there are many commercially available films, and cost reduction can be achieved.

請求項11に記載の発明は、少なくとも一枚のフィルムの金型に接しない面に接着剤が塗られていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法であり、フィルムが放熱用金属板やリードフレームに密着することにより、それらとフィルムとの界面に熱硬化性樹脂組成物が侵入することができなくなるため、それらの表面が熱硬化性樹脂組成物で汚れることを防ぐことができる。   The invention according to claim 11 is characterized in that an adhesive is applied to a surface of at least one film that does not contact the mold. This is a method for molding a substrate. When the film adheres to a heat-dissipating metal plate or lead frame, the thermosetting resin composition cannot enter the interface between the film and the film, and the surface of the film is thermoset. It is possible to prevent the resin composition from becoming dirty.

請求項12に記載の発明は、成型した熱伝導性基板を金型から取出し、恒温炉内で加熱することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法であり、この方法によれば一度に大量に出来ない成型工程は半硬化までの成型で比較的短時間で行い、その後のエポキシ樹脂の重合反応による硬化は大量に恒温炉に投入することで行うため生産効率を高くすることができる。   Invention of Claim 12 takes out the shape | molded heat conductive board | substrate from a metal mold | die, and heats it in a thermostat, The heat conductive board | substrate of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. This is a molding method. According to this method, the molding process that cannot be performed in large quantities at once is performed in a relatively short time by molding up to semi-curing, and the subsequent curing by the polymerization reaction of the epoxy resin should be put in a constant temperature furnace in large quantities. Therefore, production efficiency can be increased.

請求項13に記載の発明は、成型した熱伝導性基板を金型から取出し、加圧しながら恒温炉内で加熱することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法であり、この方法によれば加圧によりリードフレームと熱硬化性樹脂組成物の間に挟まった空気を押しつぶしながらエポキシ樹脂を硬化させるため昇温による空気層の拡大を防ぐことができ、熱伝導効率が下がるのを防ぐことができる。   Invention of Claim 13 takes out the shape | molded heat conductive board | substrate from a metal mold | die, and heats in a thermostat while pressurizing, The heat conduction as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. This is a method for molding a flexible substrate, and by this method, the epoxy resin is cured while crushing the air sandwiched between the lead frame and the thermosetting resin composition by pressurization, so that the expansion of the air layer due to temperature rise is prevented. It is possible to prevent the heat conduction efficiency from being lowered.

請求項14に記載の発明は、金型が上型と中型が一体構造であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法であり、金型構造を簡単にすることが出来、また、工程も簡単にすることができる。   The invention according to claim 14 is the method for molding a thermally conductive substrate according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the upper die and the middle die are integrally structured. The mold structure can be simplified and the process can be simplified.

請求項15に記載の発明は、成型時に、半硬化状態で型開きを行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法であり、成型を短時間で行うことができ、生産性を上げることができる。   The invention according to claim 15 is the method for molding a thermally conductive substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the mold is opened in a semi-cured state at the time of molding. This can be done in a short time and can increase productivity.

請求項16に記載の発明は、成型を50000Pa以下の真空雰囲気中で行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法であり、フィルムと熱硬化性樹脂組成物の間に挟まれた気泡により熱硬化性樹脂組成物の表面に凹みが生じたり、熱硬化性樹脂組成物とリードフレームあるいは放熱用金属板との間に空気が噛み込み、熱伝導効率が下がるのを防ぐことができる。   The invention according to claim 16 is the method for molding a thermally conductive substrate according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the molding is performed in a vacuum atmosphere of 50000 Pa or less. Indentation occurs on the surface of the thermosetting resin composition due to air bubbles sandwiched between the curable resin composition, or air is caught between the thermosetting resin composition and the lead frame or the metal plate for heat dissipation, It is possible to prevent the heat conduction efficiency from being lowered.

請求項17に記載の発明は、放熱用金属板を表出していない熱硬化性樹脂組成物に対向する金型の面上に1つ以上の突起を設けてあることを特徴とする請求項2に記載の熱伝導性基板の成型方法であり、成型時にこの突起によって盛り上げられたフィルムに対して熱硬化性樹脂組成物が前記突起の根元まで流れることによりフィルムにテンションが加わり、たるみや皺の発生を防ぐことができる。   The invention according to claim 17 is characterized in that one or more protrusions are provided on the surface of the mold facing the thermosetting resin composition that does not expose the metal plate for heat dissipation. The method for molding a thermally conductive substrate according to claim 1, wherein a tension is applied to the film as a result of the thermosetting resin composition flowing to the base of the projection with respect to the film raised by the projection at the time of molding. Occurrence can be prevented.

請求項18に記載の発明は、熱硬化性樹脂組成物をリードフレームに積層する場合、その位置決めに金型の上型を使用することを特徴とする請求項3に記載の熱伝導性基板の成型方法であり、下型に上型をセットしてから上型に設けられた中型用の穴に前記熱硬化性樹脂組成物を貼り付けたもの、あるいは前記熱硬化性樹脂組成物を投入することにより、それらを所定の位置に積層することができる。その後上型を外してからフィルムを積層する。   The invention according to claim 18 is characterized in that, when the thermosetting resin composition is laminated on the lead frame, an upper mold of the mold is used for positioning the thermosetting resin composition. This is a molding method, in which the upper mold is set in the lower mold and then the thermosetting resin composition is pasted in the hole for the middle mold provided in the upper mold, or the thermosetting resin composition is charged. As a result, they can be stacked at a predetermined position. Then, after removing the upper mold, the film is laminated.

請求項19に記載の発明は、放熱用金属板に熱硬化性樹脂組成物を貼り付けたものを前記リードフレームに積層する場合、金型の下型に設けられた突起を前記放熱用金属板に設けた穴に投入することにより、その位置決めを行うことを特徴とする請求項3に記載の熱伝導性基板の成型方法であり、下型に放熱用金属板に熱硬化性樹脂組成物を貼り付けたものをセット後、放熱用金属板を基準として、フィルムを積層しその後上型をセットできるため、上型を治具替りに用いずとも簡単に所定の位置に積層することができる。   According to the nineteenth aspect of the present invention, in the case of laminating a thermosetting resin composition on a heat radiating metal plate on the lead frame, the protrusion provided on the lower mold of the mold is formed on the heat radiating metal plate. The method for molding a thermally conductive substrate according to claim 3, wherein the positioning is performed by putting it in a hole provided in the heat sink, and the thermosetting resin composition is applied to the heat radiating metal plate in the lower mold. After setting the pasted material, the film can be laminated with the heat dissipating metal plate as a reference and then the upper die can be set. Therefore, the upper die can be easily laminated at a predetermined position without using the jig instead.

請求項20に記載の発明は、リードフレームを金型内に設置する場合、前記リードフレームの外枠に設けた少なくとも2箇所以上の基準穴に、前記金型内に設けられた少なくとも2箇所以上の突起で位置決め保持することを特徴とする請求項3に記載の熱伝導性基板の成型方法であり、前記リードフレームの位置を容易に保持できるという特徴を有する。   According to the twentieth aspect of the present invention, when the lead frame is installed in the mold, at least two or more reference holes provided in the mold are provided in at least two or more reference holes provided in the outer frame of the lead frame. 4. The method of molding a thermally conductive substrate according to claim 3, wherein the position of the lead frame can be easily maintained.

請求項21に記載の発明は、リードフレームに対向する金型の面上に、前記リードフレームが存在しない部所に1つ以上の突起を設けてあることを特徴とする請求項3に記載の熱伝導性基板の成型方法であり、成型時にこの突起によって盛り上げられたフィルムに対して熱硬化性樹脂組成物が前記突起の根元まで流れることによりフィルムにテンションが加わり、たるみや皺の発生を防ぐことができる。   The invention according to claim 21 is characterized in that one or more protrusions are provided on the surface of the mold facing the lead frame at a portion where the lead frame does not exist. This is a method for molding a thermally conductive substrate, and the film is raised by the protrusions at the time of molding, so that the thermosetting resin composition flows to the base of the protrusions, thereby applying tension to the film and preventing sagging and wrinkles. be able to.

本発明の熱伝導性基板の製造方法は、安価で簡単な構造の金型でできることから、金型が汚れず、しかも成型時間の短い生産性の高い熱伝導性基板の成型方法を実現することができる。   Since the manufacturing method of the heat conductive substrate of the present invention can be made with a mold having an inexpensive and simple structure, it is possible to realize a method for forming a heat conductive substrate with a high productivity and a short mold time, without the mold being soiled. Can do.

(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1における熱伝導性基板の成型方法について、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a method for molding a thermally conductive substrate in Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1(a)は本発明の実施の形態1における熱伝導性基板の平面図であり、図1(b)は構造断面図である。図2〜図7は熱伝導性基板の成型方法を説明するための断面図である。   FIG. 1A is a plan view of a thermally conductive substrate in Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 1B is a structural cross-sectional view. 2-7 is sectional drawing for demonstrating the shaping | molding method of a heat conductive board | substrate.

図1(a)、図1(b)において、リードフレーム2はアルミニウム、銅、銀、鉄等の金属が使用される。本実施の形態1では厚さ0.5mmの銅板を用いた。なお、必要に応じて防食処理をしてもよい。   1A and 1B, the lead frame 2 is made of a metal such as aluminum, copper, silver, or iron. In the first embodiment, a copper plate having a thickness of 0.5 mm is used. In addition, you may perform an anticorrosion process as needed.

このリードフレーム2は、プレス加工、エッチング加工、あるいはレーザー加工等により所定のパターン4と貫通溝5を有しており、接続端子6、外枠7、位置決め用穴8を設けている。   The lead frame 2 has a predetermined pattern 4 and a through groove 5 by press processing, etching processing, laser processing, or the like, and is provided with a connection terminal 6, an outer frame 7, and a positioning hole 8.

なお、後工程で熱硬化性樹脂組成物1と接合されるリードフレーム2の平面は密着性を良くするために粗面化している。また、3は放熱用金属板であり、熱伝導の良いアルミニウム、銅またはそれらを主成分とする合金からできており、本実施の形態1では、厚さ1mmのアルミニウム板を用いた。   In addition, the plane of the lead frame 2 to be joined to the thermosetting resin composition 1 in a subsequent process is roughened to improve adhesion. Reference numeral 3 denotes a heat radiating metal plate, which is made of aluminum, copper, or an alloy containing them as a main component, and in the first embodiment, an aluminum plate having a thickness of 1 mm is used.

そして、1は熱硬化性樹脂組成物であり、無機材料からなる熱伝導性フィラーと熱硬化性樹脂と硬化剤および硬化促進剤とプレゲル材からできている。無機フィラーとしてAl23、MgO、SiO2、BN及びAlNから選ばれる少なくとも一つが含まれていることが好ましい。 Reference numeral 1 denotes a thermosetting resin composition, which is made of a thermally conductive filler made of an inorganic material, a thermosetting resin, a curing agent, a curing accelerator, and a pregel material. The inorganic filler preferably contains at least one selected from Al 2 O 3 , MgO, SiO 2 , BN, and AlN.

この無機フィラーは球に近い形状をしており、その直径は0.1〜100μmである。無機フィラーの充填量は熱伝導率を上げるために70〜95重量%と高濃度に充填している。そして、この熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびシアネート樹脂のうち少なくとも1種類の樹脂を含んでいることが好ましい。   This inorganic filler has a shape close to a sphere, and its diameter is 0.1 to 100 μm. The inorganic filler is filled in a high concentration of 70 to 95% by weight in order to increase the thermal conductivity. And as this thermosetting resin, it is preferable to contain at least 1 type of resin among an epoxy resin, a phenol resin, and cyanate resin.

また、プレゲル材として熱可塑性樹脂パウダーが混合されており、その熱可塑性樹脂パウダーは液状の硬化性組成物の液状成分を吸収して膨潤し、熱硬化性樹脂組成物1の全体としては固形状を示すものである。   Further, a thermoplastic resin powder is mixed as a pregel material, and the thermoplastic resin powder swells by absorbing the liquid component of the liquid curable composition, and the thermosetting resin composition 1 as a whole is solid. Is shown.

本実施の形態1では、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用い、無機フィラーとして平均粒径3μmと12μmの2種類のAl23を混合している。この大小2種類の粒径のAl23を用いることによって大きな粒径のAl23の隙間に小さな粒径のAl23が充填できることから、本実施の形態1ではAl23を90重量%近くまで高濃度に充填することができた。この結果、熱硬化性樹脂組成物1の熱伝導率が3W/mKと高いものが得られた。 In the first embodiment, an epoxy resin is used as the thermosetting resin, and two types of Al 2 O 3 having an average particle diameter of 3 μm and 12 μm are mixed as the inorganic filler. Because it can this large and small types of Al 2 O 3 is filled in the small particle size in the gap Al 2 O 3 of large particle size by using Al 2 O 3 particle size, Al 2 O 3 in the first embodiment In a high concentration up to nearly 90% by weight. As a result, the thermosetting resin composition 1 having a high thermal conductivity of 3 W / mK was obtained.

次に、図2〜図7を用いて本実施の形態1における熱伝導性基板の成型方法について説明する。   Next, a method for molding a thermally conductive substrate in the first embodiment will be described with reference to FIGS.

図2に示すように、フィルム9の上に所定の厚みにシート化した熱硬化性樹脂組成物1を積層したものと放熱用金属板3を用意する。この熱硬化性樹脂組成物1をシート化する方法としては、ドクターブレード法、コーター法、押し出し成型法、圧延法などがある。本実施の形態1では、押出し成型法にてPETを用いたフィルム9の上に熱硬化性樹脂組成物1を1.4mm厚のシート状に形成した。特に、この熱硬化性樹脂組成物1を放熱用金属板3の上に積層する場合、重要な点は放熱用金属板3と熱硬化性樹脂組成物1の界面に空気を噛まないように積層しなければならないことである。このため、例えば図3に示すように、放熱用金属板3に対してローラー10を用いて熱硬化性樹脂組成物1をフィルム9を介して、端から順に放熱用金属板3と熱硬化性樹脂組成物1の間に空気を挟まないように積層した。   As shown in FIG. 2, a heat radiation metal plate 3 prepared by laminating a thermosetting resin composition 1 sheeted to a predetermined thickness on a film 9 is prepared. Examples of methods for forming the thermosetting resin composition 1 into a sheet include a doctor blade method, a coater method, an extrusion molding method, and a rolling method. In the first embodiment, the thermosetting resin composition 1 is formed into a 1.4 mm thick sheet on the film 9 using PET by an extrusion molding method. In particular, when the thermosetting resin composition 1 is laminated on the heat radiating metal plate 3, the important point is that the air is not caught at the interface between the heat radiating metal plate 3 and the thermosetting resin composition 1. That is what you have to do. Therefore, for example, as shown in FIG. 3, the heat-dissipating metal plate 3 and the thermosetting resin composition 1 are sequentially applied from the end to the heat-dissipating metal plate 3 through the film 9 using a roller 10. The resin composition 1 was laminated so as not to sandwich air.

なお、ここではフィルム9の上に熱硬化性樹脂組成物1をシート化して供給しているが、直接熱硬化性樹脂組成物1をシート化して放熱用金属板3の上に供給しても良い。また、放熱用金属板3の上に熱硬化性樹脂組成物1を積層する方法として、熱硬化性樹脂組成物1をシート化せずに、放熱用金属板3の上にディスペンサー、モーノポンプ、あるいは押し出し成型機などを用いて直接熱硬化性樹脂組成物1を必要量塗布してもよい。   Here, although the thermosetting resin composition 1 is supplied as a sheet on the film 9, the thermosetting resin composition 1 may be directly formed into a sheet and supplied onto the metal plate 3 for heat dissipation. good. Moreover, as a method of laminating the thermosetting resin composition 1 on the heat radiating metal plate 3, a dispenser, a monopump, or The required amount of the thermosetting resin composition 1 may be directly applied using an extrusion molding machine or the like.

次に、図4に示すように下型11の上にフィルム15を配置し、その上にリードフレーム2が設置している。このように金型内でフィルム15を配置していることが本発明の特徴であり、これにより、熱硬化性樹脂組成物1が金型内の隙間に流れることを防ぐことができるとともに、金型に付着した熱硬化性樹脂組成物1の残渣を取り除く作業をなくすことができるものである。なお、このフィルム15の大きさは、上型12の開口部の形状よりも大きくすることが好ましい。これは、熱硬化性樹脂組成物1がその後の工程の加圧中に金型内に流れて充填するときに、下型11に接触して金型に付着するのを防ぐことができるからである。また、前記フィルム15の厚さは、薄すぎるとフィルム15の強度が弱くなり、フィルム15が破れて熱硬化性樹脂が溢れ出す場合があり、また厚すぎると所望の熱伝導性基板の形状が得られにくくなる。また、皺ができたりして成型性が悪くなる。従って、フィルム15の厚さは10μm以上100μm以下が望ましい。これにより、上型12あるいは中型13で加圧する際、フィルム15に皺が発生しても、その影響を無視できる程度に抑制することができる。   Next, as shown in FIG. 4, a film 15 is disposed on the lower mold 11, and the lead frame 2 is disposed thereon. It is a feature of the present invention that the film 15 is arranged in the mold as described above, whereby the thermosetting resin composition 1 can be prevented from flowing into the gap in the mold, and the mold The operation of removing the residue of the thermosetting resin composition 1 attached to the mold can be eliminated. The size of the film 15 is preferably larger than the shape of the opening of the upper mold 12. This is because the thermosetting resin composition 1 can be prevented from coming into contact with the lower mold 11 and adhering to the mold when the thermosetting resin composition 1 flows and fills in the mold during the subsequent pressurization. is there. Further, if the thickness of the film 15 is too thin, the strength of the film 15 becomes weak, the film 15 may be torn and the thermosetting resin may overflow, and if it is too thick, the shape of the desired thermally conductive substrate may be. It becomes difficult to obtain. In addition, the moldability is deteriorated due to the formation of wrinkles. Therefore, the thickness of the film 15 is desirably 10 μm or more and 100 μm or less. Thereby, even when wrinkles occur in the film 15 when the upper mold 12 or the middle mold 13 is pressed, the influence can be suppressed to a level that can be ignored.

また、フィルム15としては伸縮性に富み、破れにくい材質のものが成型性や作業性の効率向上の観点から好ましく、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂あるいはフッ素系樹脂を用いることが好ましい。本実施の形態1では延伸タイプのポリプロピレン(OPP)を用いた。これにより、成型一体化の安定性を図ることができるとともに、市販されているものであることから、コスト抑制を図ることができるものである。   The film 15 is preferably made of a material that is highly stretchable and is not easily torn from the viewpoint of improving the efficiency of moldability and workability, and it is preferable to use a polyethylene resin, a polypropylene resin, or a fluorine resin. In the first embodiment, stretch type polypropylene (OPP) is used. Thereby, while being able to aim at stability of molding integration, since it is what is marketed, cost control can be aimed at.

また、フィルム15の少なくとも片面、この場合熱硬化性樹脂組成物1に接する側の面に離型処理を施されていることがより好ましい。これにより、成型して熱硬化性樹脂組成物1が硬化した後、フィルム15を剥離する場合に容易に剥離することができるものである。   Further, it is more preferable that a release treatment is performed on at least one surface of the film 15, in this case, the surface in contact with the thermosetting resin composition 1. Thus, after the thermosetting resin composition 1 is molded and cured, the film 15 can be easily peeled off.

また、フィルム15のリードフレーム2に接する側の面に接着剤を塗布してもよい。こうすることによりリードフレーム2とフィルム15が密着し成型時に熱硬化性樹脂組成物1がリードフレーム2とフィルム15の間に入り込まず、リードフレーム2の部品実装する面を熱硬化性樹脂組成物1で汚れるのを防ぐことができる。また、フィルム15にはあらかじめ熱硬化性樹脂組成物1が入るような凹部を成型させてもよい。これにより、熱硬化性樹脂組成物1の厚みによってフィルム15に皺が生じるのを防ぎ、金型によって加圧後、皺による熱硬化性樹脂組成物1の厚みが不均一になることを防ぐものである。   Alternatively, an adhesive may be applied to the surface of the film 15 that is in contact with the lead frame 2. By doing so, the lead frame 2 and the film 15 are in close contact with each other, and the thermosetting resin composition 1 does not enter between the lead frame 2 and the film 15 at the time of molding. 1 can prevent contamination. Moreover, you may make the film 15 shape | mold a recessed part into which the thermosetting resin composition 1 enters beforehand. This prevents the film 15 from wrinkling due to the thickness of the thermosetting resin composition 1, and prevents the thermosetting resin composition 1 from being unevenly thick due to wrinkles after being pressed by a mold. It is.

次に、下型11にはリードフレーム2の位置決めをするための突起を設けるためにパイロットピン14が設けられている。そして、少なくとも2箇所以上の位置決めピンを設けることが好ましい。   Next, pilot pins 14 are provided on the lower die 11 in order to provide protrusions for positioning the lead frame 2. And it is preferable to provide at least two or more positioning pins.

なお、これとは別に実際には基本的な金型の構造として下型11と上型12との位置を決めるためのガイドポストが設けられているが、ここでは説明を省略する。このように、2箇所以上の位置決めピンを設けることにより、リードフレーム2の位置を容易に保持することができる。   Apart from this, a guide post for determining the positions of the lower mold 11 and the upper mold 12 is actually provided as a basic mold structure, but the description thereof is omitted here. Thus, the position of the lead frame 2 can be easily held by providing two or more positioning pins.

次に、図5に示すようにリードフレーム2の上に放熱用金属板3に貼られた熱硬化性樹脂組成物1が設置される。この時の放熱用金属板3の位置決めは、下型11に設けられたピン17を放熱用金属板3に開けられた穴に投入することにより行う。そして、さらにその上にフィルム16がかぶせられる。このフィルム16の大きさや材質等はフィルム15と同じものかそれに相当するものが好ましい。   Next, as shown in FIG. 5, the thermosetting resin composition 1 attached to the heat radiating metal plate 3 is placed on the lead frame 2. The positioning of the heat radiating metal plate 3 at this time is performed by inserting the pins 17 provided on the lower mold 11 into holes formed in the heat radiating metal plate 3. Further, a film 16 is placed thereon. The size and material of the film 16 are preferably the same as or equivalent to those of the film 15.

また、放熱用金属板3の位置決め方法として、放熱用金属板3に穴があけられないような場合には、リードフレーム2の上に放熱用金属板3に貼られた熱硬化性樹脂組成物1が設置される前に、上型12を下型11にセットし、中型13が入る穴に放熱用金属板3に貼られた熱硬化性樹脂組成物1を設置して位置決めを行う方法が可能であり、その後一度上型12を外してからフィルム16をセットする。   Moreover, as a positioning method of the heat radiating metal plate 3, when a hole is not formed in the heat radiating metal plate 3, a thermosetting resin composition attached to the heat radiating metal plate 3 on the lead frame 2. Before the 1 is installed, the upper mold 12 is set on the lower mold 11, and the thermosetting resin composition 1 attached to the heat radiating metal plate 3 is installed in the hole in which the middle mold 13 is inserted to perform positioning. The upper mold 12 is once removed and then the film 16 is set.

次に、図6に示すように、その上から上型12がリードフレーム2の上下にあるフィルム15、16を介して押えるように設置される。   Next, as shown in FIG. 6, the upper mold 12 is installed so as to be pressed through the films 15 and 16 located above and below the lead frame 2.

その後、図7に示すように放熱用金属板3の上に中型13が重ねられた後、熱プレス内に設置されて一定の温度に昇温されつつ加圧される。この時、中型13が下へ下降し、熱硬化性樹脂組成物1がリードフレーム2の貫通溝5や上型12と下型11によって囲まれた部分に充填され、所定の熱伝導性基板の形状に成型することができる。このようにフィルム15、16を積層した後に上型12をのせ、その後中型13を下降させて金型内で加熱・加圧させることにより、熱硬化性樹脂組成物1が上型12の周辺に溢れ出ることを防ぐことができるものである。   Thereafter, as shown in FIG. 7, after the middle mold 13 is stacked on the heat radiating metal plate 3, it is placed in a hot press and pressurized while being heated to a certain temperature. At this time, the middle mold 13 is lowered, and the thermosetting resin composition 1 is filled in a portion surrounded by the through groove 5 and the upper mold 12 and the lower mold 11 of the lead frame 2, and a predetermined heat conductive substrate is formed. Can be molded into a shape. After the films 15 and 16 are laminated in this manner, the upper mold 12 is placed, and then the middle mold 13 is lowered and heated and pressurized in the mold so that the thermosetting resin composition 1 is placed around the upper mold 12. It can prevent overflowing.

その後、熱硬化性樹脂組成物1が半硬化状態になり始めた時点で金型を開き、フィルム15、16ごと取出してから常温に冷却した後、フィルム15、16を除去し、恒温槽に入れて加熱し熱硬化樹脂を完全に硬化させる。熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いていることから、硬化条件は170℃で3時間加熱した。このような方法で成型することによって、生産効率の向上を図ることができる。   Thereafter, when the thermosetting resin composition 1 starts to be in a semi-cured state, the mold is opened, the films 15 and 16 are taken out, cooled to room temperature, and then the films 15 and 16 are removed and placed in a thermostatic bath. To heat the thermosetting resin completely. Since an epoxy resin was used as the thermosetting resin, the curing condition was heated at 170 ° C. for 3 hours. By molding by such a method, the production efficiency can be improved.

また、この樹脂を完全に硬化させるとき、恒温炉内で加圧しながら硬化させてもよい。これにより、リードフレーム2と熱硬化性樹脂組成物1の間に挟まった空気を押しつぶしながらエポキシ樹脂を硬化させるため昇温による空気層の拡大を防ぐことができ、熱伝導効率が下がるのを防ぐことができる。   Further, when the resin is completely cured, it may be cured while being pressurized in a constant temperature furnace. Thereby, since the epoxy resin is cured while crushing the air sandwiched between the lead frame 2 and the thermosetting resin composition 1, it is possible to prevent the expansion of the air layer due to the temperature rise and to prevent the heat conduction efficiency from being lowered. be able to.

また、成型は通常大気圧中で行われるが、熱硬化性樹脂組成物1が金型にセットされ成型される初期の段階で、リードフレーム2と熱硬化性樹脂組成物1との間あるいはフィルム15、16と熱硬化性樹脂組成物1との間に空気を噛むことがあり、熱硬化性樹脂組成物1の表面に凹みが生じたり、リードフレーム2との界面に気泡ができることによって熱伝導効率の低下や耐圧特性の劣化等が発生したりする場合がある。この場合には、成型される初期の段階で50000Pa以下の真空雰囲気中にて行うことが好ましい。これにより、熱硬化性樹脂組成物1とリードフレーム2との密着性が高まり、熱伝導効率が下がるのを防ぐことができる。   Molding is usually performed at atmospheric pressure, but at the initial stage where the thermosetting resin composition 1 is set in a mold and molded, a film between the lead frame 2 and the thermosetting resin composition 1 or a film. 15 and 16 and the thermosetting resin composition 1 may bite air, and the surface of the thermosetting resin composition 1 is dented or air bubbles are formed at the interface with the lead frame 2 to conduct heat. In some cases, the efficiency may deteriorate or the pressure resistance may deteriorate. In this case, it is preferable to carry out in a vacuum atmosphere of 50000 Pa or less at the initial stage of molding. Thereby, the adhesiveness of the thermosetting resin composition 1 and the lead frame 2 increases, and it can prevent that heat conduction efficiency falls.

なお、成型に用いる金型において、上型12と中型13が一体となった金型を用いて成型してもよい。これにより金型構造を簡単にすることができ、また、工程も簡単にすることができる。ただし、この熱硬化性樹脂組成物1が加圧される際に放熱用金属板3の上を均一に広がるように熱硬化性樹脂組成物1を放熱用金属板3にバランスよく貼り付ける必要がある。   In addition, in the metal mold | die used for shaping | molding, you may shape | mold using the metal mold | die with which the upper mold | type 12 and the intermediate mold 13 were united. As a result, the mold structure can be simplified, and the process can be simplified. However, when this thermosetting resin composition 1 is pressurized, it is necessary to affix the thermosetting resin composition 1 to the heat radiating metal plate 3 in a well-balanced manner so as to spread uniformly over the heat radiating metal plate 3. is there.

また、放熱用金属板3が大きい場合や、リードフレーム2のパターン形状によってはリードフレーム2の比較的大きな隙間にはフィルム15にたるみが生じて皺が発生し、熱硬化性樹脂組成物1の表面に皺などの凹凸が生じ外観不良になる場合がある。このような場合は、リードフレーム2に対向した下型11の面上に、リードフレーム2の隙間に凸状の突起を設けることにより、加圧成型時に凸状の突起によって盛り上げられたフィルム15に対して熱硬化性樹脂組成物1が前記突起の根元まで流れることにより、たるみや皺の発生を抑えた成型を実現することができる。   Further, when the heat radiating metal plate 3 is large, or depending on the pattern shape of the lead frame 2, sagging occurs in the film 15 due to sagging in the relatively large gap of the lead frame 2, and the thermosetting resin composition 1. The surface may have irregularities such as wrinkles, which may cause poor appearance. In such a case, by providing convex protrusions in the gaps of the lead frame 2 on the surface of the lower mold 11 facing the lead frame 2, the film 15 raised by the convex protrusions during pressure molding is formed. On the other hand, when the thermosetting resin composition 1 flows to the base of the protrusion, it is possible to realize molding that suppresses the occurrence of sagging and wrinkles.

(実施の形態2)
以下、本発明の実施の形態2における熱伝導性基板の成型方法について図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, a method for molding a thermally conductive substrate in Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図8は本発明の実施の形態2における熱伝導性基板の断面図であり、図9〜図13は、熱伝導性基板の成型方法を示す断面図である。   FIG. 8 is a cross-sectional view of a thermally conductive substrate according to Embodiment 2 of the present invention, and FIGS. 9 to 13 are cross-sectional views showing a method for molding a thermally conductive substrate.

図8において、放熱用金属板3の上に高熱伝導性を有する熱硬化性樹脂組成物1が積層されている。この熱硬化性樹脂組成物1に使用する材料は実施の形態1と同じ組成を用いた。そして、この熱硬化性樹脂組成物1の放熱用金属板3が接合されていない反対面に半導体パワー素子やトランスなどの発熱部品が実装され、これらの発熱部品で発生した熱を高熱伝導性を有する熱硬化性樹脂組成物1を介して放熱用金属板3に伝達して発熱部品の温度上昇を抑制することができる。   In FIG. 8, a thermosetting resin composition 1 having high thermal conductivity is laminated on the metal plate 3 for heat dissipation. The material used for this thermosetting resin composition 1 was the same as that of the first embodiment. And heat generating parts, such as a semiconductor power element and a transformer, are mounted on the opposite surface of the thermosetting resin composition 1 to which the heat radiating metal plate 3 is not joined, and the heat generated by these heat generating parts has high thermal conductivity. It can transmit to the metal plate 3 for heat dissipation through the thermosetting resin composition 1 which has, and can suppress the temperature rise of a heat-emitting component.

次に、図9〜図13を用いて本実施の形態2における熱伝導性基板の成型方法について説明する。   Next, a method for molding a thermally conductive substrate in the second embodiment will be described with reference to FIGS.

図9に示すように、フィルム9の上に所定の厚みにシート化した熱硬化性樹脂組成物1を積層したものと放熱用金属板3を用意し、その後図10に示すように熱硬化性樹脂組成物1を放熱用金属板3上に積層する。ここまでは、実施の形態1と同様の方法で作製した。   As shown in FIG. 9, a laminate of the sheet of thermosetting resin composition 1 formed into a predetermined thickness on a film 9 and a heat radiating metal plate 3 are prepared, and then thermosetting as shown in FIG. The resin composition 1 is laminated on the metal plate 3 for heat dissipation. Up to this point, the same method as in the first embodiment was used.

次に、図11に示すように下型11の上にフィルム15を配置し、その上に放熱用金属板3に積層した熱硬化性樹脂組成物1を配置する。このとき、配置する方向は放熱用金属板3が下とし、熱硬化性樹脂組成物1が上になるように配置した。   Next, as shown in FIG. 11, the film 15 is arrange | positioned on the lower mold | type 11, and the thermosetting resin composition 1 laminated | stacked on the metal plate 3 for heat dissipation is arrange | positioned on it. At this time, the heat dissipating metal plate 3 was on the bottom, and the thermosetting resin composition 1 was on the top.

なお、反対に配置することも可能であるが、搬送や熱硬化性樹脂組成物1の積層方法を考えると熱硬化性樹脂組成物1を上にすることが作業性の観点から好ましい。そして、放熱用金属板3の位置決めは、下型11に設けられたピン17を放熱用金属板3にあけられた穴に投入することにより行うことができる。これにより、放熱用金属板3を位置決めでき、放熱用金属板3を基準に熱硬化性樹脂組成物1やフィルム15を所定の位置に積層することができる。   Although it is possible to arrange them in the opposite direction, it is preferable from the viewpoint of workability that the thermosetting resin composition 1 is placed on the upper side in consideration of transportation and the lamination method of the thermosetting resin composition 1. And positioning of the metal plate 3 for heat dissipation can be performed by throwing the pin 17 provided in the lower mold | type 11 in the hole opened in the metal plate 3 for heat dissipation. Thereby, the metal plate 3 for heat dissipation can be positioned and the thermosetting resin composition 1 and the film 15 can be laminated | stacked on a predetermined position on the basis of the metal plate 3 for heat dissipation.

その後、これらの積層体の上に、さらにフィルム16が配置される。このフィルム16の大きさや材質等はフィルム15と同じもの、あるいはそれに相当するものを用いることができる。   Then, the film 16 is arrange | positioned further on these laminated bodies. The size, material, etc. of the film 16 can be the same as or equivalent to that of the film 15.

このように、金型内でフィルム15、16を用いることが本発明の特徴であり、これにより、熱硬化性樹脂組成物1が金型内の隙間に流れることを防ぐことができるとともに、金型に付着した熱硬化性樹脂組成物1の残渣を取り除く作業をなくすことができるものである。   As described above, the use of the films 15 and 16 in the mold is a feature of the present invention, which can prevent the thermosetting resin composition 1 from flowing into the gaps in the mold, The operation of removing the residue of the thermosetting resin composition 1 attached to the mold can be eliminated.

次に、図12に示すように上型12が下型11の所定の位置に設置し、その後、上型12の開口部に中型13を熱硬化性樹脂組成物1の上に重ねるように設置される。   Next, as shown in FIG. 12, the upper mold 12 is installed at a predetermined position of the lower mold 11, and then the middle mold 13 is placed on the thermosetting resin composition 1 in the opening of the upper mold 12. Is done.

なお、上型12を設置してから上型12に設けられた開口部に熱硬化性樹脂組成物1を配置することも可能であり、このようにすることによって、上型12が熱硬化性樹脂組成物1の位置決めになり、熱硬化性樹脂組成物1を所定の位置に積層することが容易になる。   In addition, it is also possible to arrange the thermosetting resin composition 1 in an opening provided in the upper mold 12 after the upper mold 12 is installed. By doing so, the upper mold 12 is thermosetting. It becomes positioning of the resin composition 1, and it becomes easy to laminate | stack the thermosetting resin composition 1 in a predetermined position.

次に、図13に示すように前記のように設置された金型を熱プレス内に設置されて一定の温度に昇温されつつ加圧される。この時、中型13が下へ加圧されて下降し、熱硬化性樹脂組成物1が放熱用金属板3の上一面に拡がり、上型12と下型11によって囲まれた部分に充填され、所定の熱伝導性基板の形状に成型される。   Next, as shown in FIG. 13, the mold placed as described above is placed in a hot press and pressurized while being heated to a certain temperature. At this time, the middle mold 13 is pressed down and lowered, the thermosetting resin composition 1 spreads over the upper surface of the metal plate 3 for heat dissipation, and is filled in a portion surrounded by the upper mold 12 and the lower mold 11, It is molded into a predetermined heat conductive substrate shape.

その後、熱硬化性樹脂組成物1が半硬化状態になり始めた時点で金型を開き、フィルム15、16ごと取出してから常温に冷却した後フィルム15、16を除去し、恒温槽に入れて加熱し熱硬化性樹脂組成物1を完全に硬化させる。この硬化の際には、恒温炉内で加圧しながら硬化させてもよい。この硬化条件は実施の形態1と同じ条件にて硬化させた。   Then, when the thermosetting resin composition 1 starts to be in a semi-cured state, the mold is opened, the films 15 and 16 are taken out, cooled to room temperature, and then the films 15 and 16 are removed and placed in a thermostatic bath. The thermosetting resin composition 1 is completely cured by heating. In the case of this hardening, you may make it harden | cure, pressurizing within a thermostat. The curing conditions were the same as in the first embodiment.

このように、成型時に熱硬化性樹脂組成物1が半硬化状態で金型を開くことで、成型を短時間で行うことができ、生産性向上を図ることができる。   Thus, at the time of shaping | molding, it can shape | mold in a short time and can aim at productivity improvement by opening a metal mold | die with the thermosetting resin composition 1 in a semi-hardened state.

また、放熱用金属板3が大きい場合、あるいはフィルム16の張り方によってはフィルム16にたるみが生じて皺が発生し、熱硬化性樹脂組成物1の表面に皺などの凹凸が生じて外観不良になる場合がある。   Moreover, when the metal plate 3 for heat dissipation is large, or depending on how the film 16 is stretched, the film 16 sags and wrinkles are generated, and irregularities such as wrinkles are generated on the surface of the thermosetting resin composition 1, resulting in poor appearance. It may become.

このような場合は、リードフレーム2に対向した下型11の面上に、リードフレーム2の隙間に凸状の突起を設けることにより、加圧成型時に凸状の突起によって盛り上げられたフィルム15に対して熱硬化性樹脂組成物1が前記突起の根元まで流れることにより、たるみや皺の発生を抑えた成型を実現することができる。   In such a case, by providing convex protrusions in the gaps of the lead frame 2 on the surface of the lower mold 11 facing the lead frame 2, the film 15 raised by the convex protrusions during pressure molding is formed. On the other hand, when the thermosetting resin composition 1 flows to the base of the protrusion, it is possible to realize molding that suppresses the occurrence of sagging and wrinkles.

熱硬化性樹脂組成物1に対向する上型12面上に少なくとも一つの部分に突起を設けることにより、成型時にこの突起によって盛り上げられたフィルム16に対して熱硬化性樹脂組成物1が前記突起の根元まで流れることによりフィルム16にテンションが加わり、たるみや皺の発生を抑えることができるようになる。また、この突起によってできた熱硬化性樹脂組成物1の凹みを電子部品の形状よりわずかに大きくし実装位置に設けることにより、部品の実装するときの位置決めに応用することも可能であり、熱伝導性基板へ接着剤を用いて部品実装する際の作業性を高めることができるようになる。   By providing a protrusion on at least one portion on the surface of the upper mold 12 facing the thermosetting resin composition 1, the thermosetting resin composition 1 is formed on the film 16 raised by the protrusion during molding. By flowing to the root of the film, tension is applied to the film 16, and the occurrence of sagging and wrinkles can be suppressed. Further, by providing the recess of the thermosetting resin composition 1 made by this protrusion slightly larger than the shape of the electronic component and providing it at the mounting position, it can be applied to positioning when mounting the component. It becomes possible to improve workability when mounting components on the conductive substrate using an adhesive.

本発明にかかる熱伝導性基板の成型方法は、安価で簡単な構造の金型ででき、金型が汚れず、しかも成型時間の短い生産性の高い熱伝導性放熱板や基板の成型ができるという効果を有し、電子機器の動作時に高温になる電子部品の放熱等に有用である。   The method for molding a thermally conductive substrate according to the present invention can be performed with a mold having an inexpensive and simple structure, the mold is not soiled, and it is possible to mold a highly conductive thermally conductive heat radiation plate or substrate with a short molding time. It is useful for heat dissipation of electronic components that become high temperature during operation of electronic equipment.

(a)本発明の実施の形態1における熱伝導性基板の平面図、(b)同断面図(A) The top view of the heat conductive board | substrate in Embodiment 1 of this invention, (b) same sectional drawing 同成型方法を説明するための断面図Sectional drawing for demonstrating the molding method 同断面図Cross section 同断面図Cross section 同断面図Cross section 同断面図Cross section 同断面図Cross section 本発明の実施の形態2における熱伝導性基板の断面図Sectional drawing of the heat conductive board | substrate in Embodiment 2 of this invention. 同成型方法を説明するための断面図Sectional drawing for demonstrating the molding method 同断面図Cross section 同断面図Cross section 同断面図Cross section 同断面図Cross section (a)従来の熱伝導性基板の成型方法を説明するための断面図、(b)同断面図、(c)同断面図、(d)同断面図(A) Sectional drawing for demonstrating the shaping | molding method of the conventional heat conductive board | substrate, (b) The same sectional view, (c) The same sectional view, (d) The same sectional view

符号の説明Explanation of symbols

1 熱硬化性樹脂組成物
2 リードフレーム
3 放熱用金属板
4 パターン
5 貫通溝
6 接続端子
7 外枠
8 位置決め用穴
9 フィルム
10 ローラー
11 下型
12 上型
13 中型
14 パイロットピン
15 フィルム
16 フィルム
17 ピン
18 金型
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thermosetting resin composition 2 Lead frame 3 Metal plate for heat dissipation 4 Pattern 5 Through groove 6 Connection terminal 7 Outer frame 8 Positioning hole 9 Film 10 Roller 11 Lower mold 12 Upper mold 13 Medium mold 14 Pilot pin 15 Film 16 Film 17 Pin 18 mold

Claims (21)

半硬化あるいは部分硬化の状態で可撓性を有する熱硬化性樹脂組成物を上型、中型及び下型からなる金型内で加熱・加圧することにより、前記熱硬化性樹脂組成物を所定の形状に成型する熱伝導性基板の成型方法において、前記金型の上型及び下型が熱硬化性樹脂組成物と接する面にフィルムを設けることを特徴とする熱伝導性基板の成型方法。 A thermosetting resin composition having flexibility in a semi-cured or partially cured state is heated and pressed in a mold composed of an upper mold, a middle mold, and a lower mold, whereby the thermosetting resin composition is A method for molding a thermally conductive substrate, wherein a film is provided on a surface of the upper and lower molds in contact with the thermosetting resin composition, in the method for molding a thermally conductive substrate to be molded into a shape. 半硬化あるいは部分硬化の状態で可撓性を有する熱硬化性樹脂組成物を放熱用金属板の上に設置した後、上型、中型及び下型からなる金型内で加熱・加圧することにより前記熱硬化性樹脂組成物を所定の形状に成型するとともに前記放熱用金属板と一体化する熱伝導性基板の成型方法において、前記金型の上型及び下型が熱硬化性樹脂組成物と接する面にフィルムを設けることを特徴とする熱伝導性基板の成型方法。 By placing a flexible thermosetting resin composition on a metal plate for heat dissipation in a semi-cured or partially cured state, and then heating and pressurizing in a mold consisting of an upper mold, a middle mold and a lower mold In the method for molding a thermally conductive substrate that is molded into a predetermined shape and integrated with the heat radiating metal plate, the upper mold and the lower mold of the mold are a thermosetting resin composition. A method for molding a thermally conductive substrate, characterized in that a film is provided on a contact surface. 半硬化あるいは部分硬化の状態で可撓性を有する熱硬化性樹脂組成物を放熱用金属板の上に設置し、前記熱硬化性樹脂組成物の前記放熱用金属板を設置していない面にリードフレームを積層した後、上型、中型及び下型からなる金型内で加熱・加圧することにより、前記熱硬化性樹脂組成物を所定の形に成型するとともに前記放熱用金属板および前記リードフレームと一体化する熱伝導性基板の成型方法において、前記金型の上型及び下型が熱硬化性樹脂組成物と接する面にフィルムを設けることを特徴とする熱伝導性基板の成型方法。 A thermosetting resin composition having flexibility in a semi-cured state or a partially cured state is placed on a heat radiating metal plate, and the heat curable resin composition has a surface on which the heat radiating metal plate is not placed. After laminating the lead frame, the thermosetting resin composition is molded into a predetermined shape by heating and pressing in a mold composed of an upper mold, a middle mold, and a lower mold, and the heat radiating metal plate and the lead In the method for molding a thermally conductive substrate integrated with a frame, a film is provided on the surface of the mold where the upper mold and the lower mold are in contact with the thermosetting resin composition. フィルムの形状が熱伝導性基板よりも大きいことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法。 The shape of a film is larger than a heat conductive board | substrate, The shaping | molding method of the heat conductive board | substrate as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 中央部に熱硬化性樹脂組成物を収納する凹部を設けたフィルムを用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法。 The method for molding a thermally conductive substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein a film provided with a recess for housing the thermosetting resin composition in the center is used. フィルムを積層した後に金型の上型を載せ、次に金型の中型を下降させて金型内で加熱・加圧することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法。 The heat according to any one of claims 1 to 3, wherein the upper mold of the mold is placed after the films are laminated, and then the middle mold of the mold is lowered and heated and pressurized in the mold. A method for forming a conductive substrate. フィルムの厚みが10μm以上100μm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法。 The thickness of a film is 10 micrometers or more and 100 micrometers or less, The shaping | molding method of the heat conductive board | substrate as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. フィルムの少なくとも片面に離型処理が施されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法。 The method for molding a thermally conductive substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein a release treatment is performed on at least one surface of the film. フィルムが伸縮性を有していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法。 The method for molding a thermally conductive substrate according to claim 1, wherein the film has stretchability. フィルムがポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、あるいはフッ素系樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法。 The method for molding a thermally conductive substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the film is one of a polyethylene resin, a polypropylene resin, or a fluorine resin. 少なくとも一枚のフィルムの金型に接しない面に接着剤が塗られていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法。 The method for molding a thermally conductive substrate according to claim 1, wherein an adhesive is applied to a surface of at least one film that does not contact the mold. 成型した熱伝導性基板を金型から取出し、恒温炉内で加熱することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法。 The method for molding a thermally conductive substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the molded thermally conductive substrate is taken out of the mold and heated in a constant temperature furnace. 成型した熱伝導性基板を金型から取出し、加圧しながら恒温炉内で加熱することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法。 The method for molding a thermally conductive substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the molded thermally conductive substrate is taken out of the mold and heated in a constant temperature furnace while being pressurized. 金型が上型と中型が一体構造である金型を用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法。 The method for molding a thermally conductive substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the mold is a mold in which an upper mold and a middle mold have an integral structure. 成型時に、半硬化状態で型開きを行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法。 4. The method for molding a thermally conductive substrate according to claim 1, wherein the mold is opened in a semi-cured state at the time of molding. 成型を50000Pa以下の真空雰囲気中で行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱伝導性基板の成型方法。 The method for molding a thermally conductive substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the molding is performed in a vacuum atmosphere of 50000 Pa or less. 放熱用金属板を表出していない熱硬化性樹脂組成物に対向する金型の面上に1つ以上の突起を設けてあることを特徴とする請求項2に記載の熱伝導性基板の成型方法。 The molding of a thermally conductive substrate according to claim 2, wherein one or more protrusions are provided on the surface of a mold facing a thermosetting resin composition that does not expose a metal plate for heat dissipation. Method. 熱硬化性樹脂組成物をリードフレームに積層する場合、その位置決めに金型の上型を使用することを特徴とする請求項3に記載の熱伝導性基板の成型方法。 The method for molding a thermally conductive substrate according to claim 3, wherein when the thermosetting resin composition is laminated on the lead frame, an upper mold of the mold is used for positioning. 放熱用金属板に熱硬化性樹脂組成物を貼り付けたものをリードフレームに積層する場合、金型の下型に設けられた突起を前記放熱用金属板に設けた穴に投入することにより、その位置決めを行うことを特徴とする請求項3に記載の熱伝導性基板の成型方法。 When laminating a heat radiation resin plate with a thermosetting resin composition on a lead frame, by placing a protrusion provided on the lower mold of the mold into a hole provided in the heat dissipation metal plate, 4. The method for molding a thermally conductive substrate according to claim 3, wherein the positioning is performed. リードフレームを金型内に設置する場合、前記リードフレームの外枠に設けた少なくとも2箇所以上の基準穴に、前記金型内に設けられた少なくとも2箇所以上の突起で位置決め保持することを特徴とする請求項3に記載の熱伝導性基板の成型方法。 When the lead frame is installed in the mold, it is positioned and held in at least two or more reference holes provided in the outer frame of the lead frame by at least two or more protrusions provided in the mold. The method for molding a thermally conductive substrate according to claim 3. リードフレームに対向する金型の面上に、前記リードフレームが存在しない部所に1つ以上の突起を設けてあることを特徴とする請求項3に記載の熱伝導性基板の成型方法。 4. The method for molding a thermally conductive substrate according to claim 3, wherein one or more protrusions are provided on a surface of the mold facing the lead frame at a portion where the lead frame does not exist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011129854A (en) * 2009-12-16 2011-06-30 Gjintops Light-emitting diode package and manufacturing method thereof
JP5152174B2 (en) * 2007-03-08 2013-02-27 パナソニック株式会社 Case mold type capacitor and method of using the same
CN107234771A (en) * 2017-07-07 2017-10-10 安徽宁国中鼎模具制造有限公司 A kind of mould of skin film

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