JP2009117598A - 回路基板とそれを用いた半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い絶縁破壊電圧を維持しつつ、回路上に発熱性の高い半導体やＬＥＤを搭載しても、熱放散を行うことが可能な回路基板を提供する。
【解決手段】無機フィラーを含有する樹脂からなる絶縁層と、その表面に配置された第１の回路と、その裏面に配置された第２の回路とを有し、前記第１の回路が、前記絶縁層の内部に陥入する凸部を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、高い絶縁破壊電圧を維持しつつ、かつ、回路基板上に発熱性の高いパワー電子素子を搭載する場合にも、裏面を経由して熱放散を行うことが可能な回路基板と、それを用いた信頼性に優れる半導体装置に関する。

近年、半導体素子の小型化、高性能化、ハイパワー化が進み、半導体素子から発生した熱を如何に放散するかということが問題となってきており、電源分野を中心に金属板上に絶縁層を介して金属箔を積層し回路形成した金属ベース回路基板が熱放散性に優れるという理由から使用されてきている。しかし、金属ベース回路基板は回路形成面が通常片面一層であるため、配線面積が限定され、高密度実装化が困難であるという問題があった。

高密度実装化を達成する目的で、例えば、金属ベース回路基板上の全面あるいは一部に、回路基板を接着剤を介して積層し、前記回路基板上に発熱性の電子部品を搭載した金属ベース多層回路基板が公知となっている（特許文献１）。このような金属ベース多層回路基板では、金属板と回路基板との間に熱伝導性の悪い樹脂からなる接着剤層が存在することや、絶縁材としてエポキシ含浸ガラスクロス等の熱放散性の悪い材料が使用されていることから、回路基板の回路上に発熱性の高いパワー電子素子を搭載する場合には、熱放散性が不十分であり、電子素子の温度が上昇し、ひいては誤動作を生ぜしめるという問題があった。

上記問題点を解決すべく、本件出願人は、先に、金属板の一主面上に、複数の絶縁層を介して、複数層の導電回路が設けられている金属ベース多層回路基板について出願をしている（特許文献２）。この技術においては、少なくとも２層の回路が、前記回路間にある絶縁層を貫通する支柱により電気的に接続され、また、回路がニッケル層を有する銅層からなる構造をも提示している。

しかし、半導体素子は温度が上昇するにつれて、寿命が短くなるとともに正常な動作が得られにくくなる。特に、近年注目を浴びているＬＥＤの場合には、ＬＥＤ素子の温度が上昇した際に寿命が大幅に短くなる（非特許文献１、２参照）とともに、発光効率の低下（非特許文献３）や、色温度の変化などが生じる。また、温度上昇した際の問題点として、ＬＥＤの封止材が劣化して変色し易くなることも挙げられる。よって、半導体素子を利用する電気部品、特にＬＥＤを利用する電気部品に関しては、可撓性に富む回路基板を用いて、放熱部品や筐体に直接に熱的に取り付けて、可能な限り、熱抵抗を下げたいという強い要求がある。

特開平５−３２７１６９号公報 特開２００１−８５８４２号公報 電子通信学会技術研究報告，８４巻，３１４号，ｐ５５−６０，（１９８５年） 松下電工技報，３４号，ｐ２７−３１，（１９８７年） "最新ＬＥＤ部材の開発"技術情報協会編（２００７年）

また、ＬＥＤを利用する電気部品として、複数のＬＥＤを用いた発光パネルや液晶テレビ用バックライトなどの用途では、各ＬＥＤの発光強度が不均一であることは好ましくない。そこで、ＬＥＤの発光状態を随時測定して制御することもあるが、コストとの兼ね合いで全面積の発光状態を制御することは困難である。よって、ＬＥＤ装置の発光強度を不均一にする原因のひとつであるヒートスポットを抑制するべく、装置の均熱化という要求もある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、高い絶縁破壊電圧を維持しつつ、かつ、回路上に発熱性の高い、例えばパワー電源用の半導体などの半導体を搭載する場合にも、裏面側に熱放散を行うことが可能な回路を提供し、それを用いることで信頼性の高い半導体装置、特にＬＥＤ装置を提供することにある。

本発明は、無機フィラーを含有する樹脂からなる絶縁層と、その表面に配置された第１の回路と、その裏面に配置された第２の回路とを有し、前記第１の回路が、前記絶縁層の内部に陥入する凸部を有する回路基板に関するものである。

本発明の回路基板においては、第１の回路は、無機フィラーを含有する樹脂からなる絶縁層中に陥入する凸部を有し、絶縁層を介して第１の回路と反対側に設けられる第２の回路を有するので、回路の電気絶縁性を維持しながらも、第２の回路側（裏面）への放熱及び水平方向への均熱化が良好に維持できるため、信頼性の高い半導体装置、半導体を搭載した混成集積回路が提供できる。

以下、本発明の回路基板を、図に言及しながら詳述する。
図１は、本発明の回路基板の一例について、その構造を例示したものである。この態様の回路基板は、絶縁層２を介して、図1において、上面に、回路１が形成され、下面には、別の回路４が形成されている。そして、回路１は、その下面から伸びて、絶縁層２に陥入する（絶縁層に垂直投射した場合の形状が）断面が円形の凸部を有する。なお、回路１、４の絶縁層２と接する面にはニッケル層が設けられていても良い。また、図１に例示されている通りに、必要に応じて、回路１と回路４とが支柱５を通じて電気的に接続されていてもよいし、電気的に接続されていなくてもよい。

絶縁層２には、回路基板として必要な電気絶縁性と、熱伝導性とを有するものを使用することができるが、本発明においては、無機フィラーを含有する樹脂からなる材質、例えば、金属酸化物及び／又は金属窒化物と樹脂とからなる材質のものが選択される。

金属酸化物及び金属窒化物は、熱伝導性に優れ、しかも電気絶縁性のものが好ましい。金属酸化物としては、例えば、酸化アルミニウムや、酸化珪素、酸化ベリリウム、酸化マグネシウムなどが好適に挙げられる。一方、金属窒化物としては、例えば、窒化硼素や、窒化珪素、窒化アルミニウムが好適に挙げられる。そして、これらの金属酸化物又は金属窒化物は、それぞれ、単独で使用してもよく、又は、これらの混合物として使用してもよい。
金属酸化物としては、酸化アルミニウムは、電気絶縁性、熱伝導性ともに良好な絶縁接着剤層を容易に得ることができ、しかも安価に入手可能であるので、特に好ましい。また、金属窒化物としては、窒化硼素は、電気絶縁性、熱伝導性に優れ、更に誘電率が小さいので好ましい。

無機フィラーの粒度は最大粒径が１００μｍ以下であり、メディアン径が３〜５０μｍであるものが一般的である。また、高熱伝導率の絶縁層を得るために無機フィラーは高充填できることが望まれ、異なる粒度分布を有する粉末の２種以上を混合して用いることも行われる。

絶縁層に使用される樹脂としては、無機フィラーを含みながらも、硬化状態下において、回路１、４との接合力に優れ、また耐電圧特性等を損なわないものが選択される。このような樹脂として、例えば、エポキシ樹脂や、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂の他、各種のエンジニアリングプラスチックが単独又は２種以上を混合して用いることができる。これらの樹脂としては、エポキシ樹脂が金属同士の接合力に優れるので好ましい。特に、エポキシ樹脂のなかでは、流動性が高く、前記の金属酸化物又は金属窒化物との混合性に優れるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂や、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂構造を両末端に有するトリブロックポリマー、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂構造を両末端に有するトリブロックポリマーが好ましい。

絶縁層の熱伝導率には特に制限は無い。無機フィラーの含有量が増加するにつれて熱伝導率は増加するが、無機フィラーを含有する樹脂の硬化前の状態のものである絶縁接着剤の粘度も上昇して、絶縁層中に欠陥が発生して絶縁破壊電圧が低下する恐れがある。一般には、無機フィラーを樹脂中に２０〜７０体積％、好ましくは、３０〜６０体積％含有させて得られる絶縁接着剤が用いられ、その結果として、絶縁層が１．５Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有するように調製されている。

回路１、４の材質は、銅や、アルミニウム、ニッケル、鉄、錫、銀、チタンなど、又はこれらの金属を含む合金、更には、それぞれの金属及び／又は合金を使用したクラッド箔等を用いることができる。また、この時の箔の製造方法は、電解法でも圧延法で調製したものでもよく、箔上には、Ｎｉめっきや、Ｎｉ＋Ａｕめっき、はんだめっきなどの金属めっきを施してもよい。なお、絶縁層との接着性の点から、回路１の表面は、エッチングや、めっき等により予め粗化処理されていれば更に好ましい。又、回路１、４の厚みは、特に制限はないが、一般的に９〜５００μｍ、好ましくは、２５〜３００μｍである。

本発明において、絶縁層を挟持する２つの回路１、４の少なくとも一方の回路が、絶縁層中に陥入する凸部を有することが必要である。凸部が絶縁層中に陥入することにより、この部分における絶縁層の厚みを、空隙を入れることなく、相対的に薄くすることができる。その結果、電気絶縁性を保ちつつも、高い熱放散性を達成する。従って、図１において、回路１の絶縁層２とは反対側の面（図１において上面）側に、又は、回路４の絶縁層２とは反対側の面（図１において下面）側に、半導体等の高発熱性電子部品を搭載しても、前記高発熱性電子部品やその近傍の回路から発生する熱をそれぞれの回路基板の裏面（図１において、下側又は上側）に速やかに放熱し、高発熱性電子部品の過熱を防ぎ、より信頼性高く、高発熱性電子部品を稼働させることができる。なお、図１では、回路１にのみ凸部が設けられているが、回路１及び４の両方に向かい合うように又はかみ合うように凸部を設けても良い。凸部は、１つの回路において複数設けてもよい。

本発明において、凸部は、熱的に抵抗が少ないように、同一材料から回路と一体的に形成されることが好ましいが、回路にメッキ等の手段で凸部を設けることもできる。この場合において、必ずしも凸部と回路とが同材質でなくても構わないが、熱抵抗を極力小さくするために同材質のものとすることが特に好ましい。凸部を形成する材質としては、特に、回路にも好適な銅が好ましい。

図１においては、回路が２層の場合を示したが、前記構成を繰り返すことで３層以上の回路を構成することができる。例えば、回路１を複数層で形成したり、回路２を複数層で形成してもよい。また、最外層の回路と、絶縁層２上には、更に必要に応じて、半田レジストや、シンボルマークを形成しもよい。

凸部３の絶縁層中への高さ（陥入する長さ）（図１において、厚みに相当）は、絶縁層の厚みの３０〜９５％、好ましくは、５０〜９０％であることが適当である。この高さが、３０％未満では、放熱性が十分に確保し難い傾向にある。一方、この高さが９５％を超える場合には、相対する回路同士の電気的絶縁性が確保し難い傾向にある。また、相対する回路の両方から、相互に対向して陥入し、その凸部が相互に接近する場合には、両者の凸部の高さの合計が上記の数値範囲にあればよい。

更に、本発明において、前記凸部の先端と、回路４の絶縁層と接触面との距離が、無機フィラーのメディアン径に対して１００〜２００％であることが好ましい。但し、粗大粒子が陥入することによって回路の断線などが生じないように、最大粒子径が１００μｍ以下であっても、絶縁層の厚みによっては事前に使用する無機フィラーのトップカットを行うことが望ましい。前記数値範囲内であるならば、凸部と相対する回路との間の絶縁層中の無機フィラーの充填率が他の部分と変わることがなく、電気絶縁性と熱放散性に優れた回路基板を確実に得ることができる。

絶縁層２中に陥入する凸部３の形状及び大きさは、用途に応じて適宜選択することができる。凸部３の垂直投射した形状（絶縁層の表面に垂直投影した場合（図１において上下方向に投射した場合）の形状）として、真円や、楕円などの円形、三角形や四角形などの多角形、五芒星や、六芒星などの星型多角形、更には、前記の多角形や、星型多角形の角部を適当な円弧で丸めたもの、複数の形状の一部が接触もしくは重複した形状などが好適に挙げられ、特に、円形であることが好適である。更に、凸部３の頂部から底部へ逐次的に変化した形状も可能であるが、凸部３の頂部の垂直投射面積が、回路１の上に実装する発熱性の高いパワー電子素子の面積以上であることが望ましい。本発明者は、各種鋭意検討した結果、凸部３の頂部の垂直投射面積の合計が、回路１の面積の０．１〜５０％、好ましくは、１〜２５％であることが好適であることが分かった。面積割合が、０．１％未満では、放熱性が十分に確保し難い傾向にある。一方、面積割合が、５０％を超える場合には、回路の設計上の制約が大きくなり易く、短絡もしくは断線の可能性が増大し易い。凸部３の水平投射した形状は、正方形や、直方形、平行四辺形でもよいし、台形、半円形、半楕円形、不定形も選択できるが、絶縁層中の欠陥となる絶縁接着剤を塗工する際のボイド発生を避ける観点からは、正方形や、直方形、半円形、半楕円形、頂部が上底になる台形、及び、頂部が上底になる台形で上底及び下底以外の対辺が曲線になった形状が望ましい。

図２は、本発明の回路基板の別の態様を示す図である。図１の回路基板と異なり、回路１４と、絶縁層１２とが一平面を形成しており、例えば、筐体や放熱部材等の平面を有する部材に接して用いる場合に好適である。また、図２においては、回路１１と回路１４とはビヤホール１５で電気的に接続されている。ビヤホール１５は通常、銅で構成されるが、Ｎｉ等の他の導電性物質であってもよい。

図２で示される回路基板では、回路１１又は回路１４には、更に、絶縁層を介して金属板を接着して、金属ベース多層回路基板とすることも可能である。金属板としては、良好な熱伝導性を持つアルミニウムや、アルミニウム合金、銅、銅合金、鉄、鉄合金などの金属、銅／鉄−ニッケル系合金、アルミニウム／鉄−ニッケル系合金などの２層の複合材料、又は銅／鉄−ニッケル系合金／銅、アルミニウム／鉄−ニッケル系合金／アルミニウムなどの３層の複合材料などが使用可能である。また、金属板の厚みとしては、特に制限はないが、例えば、０．５ｍｍ〜３．０ｍｍが一般に用いられる。
本発明の回路基板を製造する方法については、いくつかの方法を採用することができるが、以下、図１に示す回路基板を製造する方法を以下に例示する。

厚板の金属箔をエッチングして図１において上層となる回路１と、凸部３を形成した後に、無機フィラーを含有する樹脂からなる絶縁接着剤を塗工し、更に図１において下層となる回路４となる金属箔を接着し、前記樹脂を加熱硬化して基板とする。前記接着の方法としては、印刷法により接着絶縁剤を塗布し、ラミネート法で金属箔を張り合わせる方法、或いは、Ｂステージ状の絶縁材シートを、回路を形成する２枚の金属箔でサンドイッチし、熱プレスにより加熱加圧硬化する方法等の従来公知の方法を採用すれば良い。

次に、前記基板について、機械加工、レーザー加工、エッチング、メッキ等の従来公知の方法を利用して、回路４を形成したり、回路の所望位置にビヤホールを設けたりすれば良い。なお、回路１は凸部３の形成時でなく、回路４の形成時に作成しても構わない。

また、金属ベース回路基板とするときには、金属板上に絶縁層を介して金属箔を設けた金属ベース基板を作製する。次に、前記金属ベース基板の金属箔からなる導体回路上に凸部を形成するが、例えば、金属箔が銅箔で凸部と接する部分にＮｉ層を設けて両者間の電気的接続をより信頼性のあるものにすることを意図する場合には、銅箔をエッチングして導体回路を形成した後に回路面全面にＮｉめっきを施す方法、或いは、銅箔上の所定箇所にＮｉめっきレジストを塗布した後にＮｉめっきを施し、更にＮｉめっきレジストを除去した後にＮｉめっきをエッチングレジストとして銅箔をエッチングする方法を採用することができ、そして、前記Ｎｉめっき層上の所望の位置に銅めっき法で銅層を形成し、更に、導体回路上の所定箇所にエッチングレジストを施し、エッチングすることにより、凸部を形成すれば良い。また、前記銅めっきに代えて、銅ペースト等の導電性ペーストを用いて前記凸部を形成することもできる。

そして、金属箔の全面に絶縁接着剤を塗布し、金属箔をラミネート法により張り合わせること、或いは、Ｂステージ状の絶縁材シートと金属箔を積層し、熱プレスにより加熱加圧硬化した後、金属箔をエッチングして導体回路を形成し、金属ベース回路基板を得ることができる。

本発明の回路基板は、半導体装置の一部として使用することができる。この場合、回路に凸部を有することにより、この部分での熱放散性が改善される。図３は、図１に示した回路基板を用い、絶縁層２に陥入する凸部３を有する回路１の図３において上面に、高発熱性電子部品として半導体８を搭載した半導体装置を例示したものである。図４は、同様に、図１に示した回路基板を用い、半導体８がＬＥＤの場合の一例を示したもので、図３における半導体に変えてＬＥＤ８が搭載されている。また、ＬＥＤ８から発せられる光を効率的に発するため、或いは異なる波長に変換するために、必要ならば蛍光体を含んだ封止材１１１がＬＥＤ８を被う構造とするために、堰１１０並びに封止材１１１が設けられている。

上記態様において、半導体は各種半導体を特に制限されることなく使用することができる。ＬＥＤについても同様である。
ＬＥＤ装置の場合に用いる堰について、その材料に関しては特に制限が無く、金属や、セラミックス、樹脂などの何れをも用いることができる。堰の表面は、ＬＥＤが発光する波長に対して反射率の高い材料で被覆することが好ましい。堰の形状及び大きさについても特に制限は無く、ＬＥＤ素子を１個もしくは複数個を囲むように設けても良い。堰の高さは、ＬＥＤ素子が封止材で覆われるようにすれば良い。

ＬＥＤ装置の場合、使用される封止材として従来より公知の各種の封止材を適宜使用することができる。例えば、封止材として、エポキシ系樹脂や、シリコーン系樹脂、低融点ガラスなどの無機材料、あるいは、堰の上部を透明素材で覆った上で不活性ガスを充填したハーメチックシールとすることも可能である。また、封止材部分にレンズ構造体を設けることも可能である。

以下、実施例に基づき、本発明について更に詳述する。

〔実施例１〕
図１に係る回路基板を作成する目的で、以下の操作を行った。まず、５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×８５μｍの銅箔の所定箇所にエッチングレジストを施し、５０μｍの深さまでエッチングすることにより、凸部の高さが５０μｍで頂部の垂直投射形状が直径２．３ｍｍの真円形の凸部を６５０個有する上部回路用の銅箔を得た。
次に、前記銅箔の凸部を形成した面全面に、窒化硼素（電気化学工業社製、「ＧＰ」）を５３体積％含有するビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、「ＥＰ８２８」）に、アミン系硬化剤を加え、硬化後の厚みが１００μｍ（但し、凸部形成部分は除く）となるように塗布し、更に、厚さが３５μｍの銅箔をラミネート法により張り合わせた。なお、絶縁接着剤の硬化は、７０℃にて３時間加熱した後に、更に、１４０℃にて１０時間加熱することで行った。
次に、両面の銅箔をエッチングして回路を形成し、ＣＯ₂レーザーによるレーザービアを形成し、これに導電ペーストを充填し、更に硬化して両面の導体回路を電気的に接続し、回路を得た。なお、図１に示されるように凸部が上層の回路に形成される場合には、絶縁接着剤の塗布の作業性などを考慮して、回路基板の作成操作自体は、上層の回路を下にした状態で作成して最終的に上下を逆転することが望ましい。

得られた回路１の絶縁層２に対して反対側の上面に、１ｍｍ×１ｍｍ×０．３ｍｍの１ＷのＬＥＤを実装し、稼働させたときの素子表面の温度を測定した。ＬＥＤ表面温度及び絶縁層の耐電圧性を以下の表１に示した。
表に記載されているデータより、このように本発明の回路基板を使用する場合には、十分に熱放散が行なわれるので、ＬＥＤ表面温度の上昇が小さく、かつ耐電圧性も優れ、良好であった。
なお、無機フィラー粒子径、絶縁層の熱伝導率、ＬＥＤ表面温度、及び絶縁層の耐電圧性の測定については、次に示す方法で行った。

＜窒化硼素粒子径の測定方法＞
試料６０ｍｇを秤取し、０．２％ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液中で超音波による分散後、レーザー散乱式粒度測定計（使用機器；マイクロトラック／日機装社製、「モデルＳＰＡ−７９９７」）により測定した。

＜球状アルミナ粒子径の測定方法＞
試料０．１〜１．０ｇを秤取し、超音波による分散後、レーザー回折式粒度分布測定装置（使用機器；シーラス社製、「モデル９２０」）により測定した。

＜熱伝導率の測定方法＞
絶縁接着剤の硬化体を（直径１０ｍｍ、厚さ１ｍｍの円板）を別途作製し、レーザー法熱伝導率測定装置（使用機器；アルバック理工社製、「ＴＣ−７０００」）により測定した。

＜ＬＥＤ表面温度の測定＞
稼働時のＬＥＤ表面を放射温度計（日本アビオニクス社製、「ＴＶＳ２０００」）で測定した。

＜耐電圧の測定方法＞
回路基板の下方側（ＬＥＤを搭載していない側）の回路をベタパターンとし、絶縁層上の回路用の金属箔をエッチングして直径２０ｍｍの円形パターンを１０ｍｍ間隔で３×３個（計９個）形成した。なお、前記円形パターンのうち中心部に位置する円形パターンは支柱を作成して前記回路と電気的に接続した。ＪＩＳ Ｃ ２１１０に規定された段階昇圧法により、中心部の円形パターンと他の円形パターン間の耐電圧を測定した。

〔実施例２〕
５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×１１５μｍの銅箔を用いて、８０μｍの深さまでエッチングすることにより、絶縁層中の高さが８０μｍの凸部を形成したこと以外は、実施例１と同一の操作をして得た回路について、実施例１と同じ評価を行った。この結果を表１に示した。

〔実施例３〕
絶縁接着剤に酸化アルミニウム（電気化学工業社製、「ＤＡＷ−１０」）を５４体積％含有するビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、「ＥＰ８０７」）を用いたこと以外は、実施例１と同一の操作をして得た回路について、実施例１と同じ評価を行った。この結果を表１に示した。

〔実施例４〕
５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×１２５μｍの銅箔を用いて、９０μｍの深さまでエッチングすることにより絶縁層中の高さが９０μｍの凸部を形成したこと以外は、実施例４と同一の操作をして得た回路基板について、実施例１と同じ評価を行った。この結果を表１に示した。

〔実施例５〕
絶縁接着剤に酸化アルミニウム（電気化学工業社製、「ＤＡＷ−５」）を２２体積％及び酸化アルミニウム（電気化学工業社製、「ＤＡＷ−４５」を３２体積％含有するビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、「ＥＰ８０７」）を用いたこと以外は、実施例２と同一の操作をして得た回路基板について、実施例１と同じ評価を行った。この結果を表１に示した。

〔実施例６〕
５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×１．５ｍｍのアルミニウム板上に、窒化硼素（電気化学工業社製、「ＧＰ」）を５３体積％含有するビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、「ＥＰ８２８」）に、アミン系硬化剤を加え、硬化後の厚みが２００μｍとなるように塗布し、厚さが３５μｍの銅箔をラミネート法により張り合わせた。

次に、前記銅箔をエッチングして回路を形成した後に、回路面全面にＮｉめっきを施した。この上に銅めっきにより５０μｍの銅層を形成した後、回路上の所定箇所にエッチングレジストを施し、エッチングすることにより凸部を形成した。
次いで、アルミニウム板の反対側全面に上述の絶縁剤を１００μｍの厚みで塗布し、銅箔をラミネート法により張り合わせた。前記銅箔をエッチングして、ＣＯ₂レーザーによるレーザービアを形成し、これにメッキ処理して両面の導体回路を電気的に接続して回路を形成し金属ベース回路基板を得た。この金属ベース回路基板は、厚み１．５ｍｍのアルミニウム板及び厚み２００μｍの絶縁層以外の部分が、図２に係る回路基板となる。
得られた金属ベース回路について、実施例１と同じ評価を行った。この結果を表１に示した。

〔比較例１〕
５１０ｍｍ×５１０ｍｍ×３５μｍの銅箔を用いて、かつ、エッチング操作のみを行わないこと以外は、実施例１と同一の操作をして、銅製の凸部が形成されていないことを除いて、実施例１と同一の回路を有する回路基板を得て、実施例１と同じ評価を行った。この結果を表１に示した。

＊「ＤＡＷ−５」（メディアン径５μｍ）／「ＤＡＷ−４５」（メディアン径４５μｍ）を４０／６０体積％の比率にて混合した際のメディアン径。

本発明の回路基板は、絶縁層中に陥入する凸部構造を有するので、高い絶縁破壊電圧を維持しつつ、熱放散性に優れている。従って、半導体やＬＥＤを初めとするいろいろな高発熱性電子部品を搭載することができ、産業上極めて有用である。
本発明の回路基板を使用する半導体装置は、前記特定構造の回路基板を用いているので、高い信頼性を発揮できるので、産業上極めて有用である。

本発明の回路基板の一例を示す断面図。 本発明の回路基板の他の一例を示す断面図。 本発明の半導体装置の一例を示す断面図。 本発明の半導体装置の他の一例（ＬＥＤ装置）を示す断面図。

符号の説明

１、４、１１、１４ 回路
２、１２ 絶縁層
３、１３ 凸部
８ 半導体（ＬＥＤ）
９ ボンディングワイヤー
１６ Ｃｕ
１７ Ｎｉ層
１５ ビアホール
１１０ 堰
１１１ 封止材

Claims (8)

1. 無機フィラーを含有する樹脂からなる絶縁層と、その表面に配置された第１の回路と、その裏面に配置された第２の回路とを有し、前記第１の回路が、前記絶縁層の内部に陥入する凸部を有することを特徴とする回路基板。
2. 前記凸部が、前記第１の回路と接触している前記絶縁層の面から、前記絶縁層の厚みの３０〜９５％まで陥入している請求項１に記載の回路基板。
3. 前記絶縁層中に陥入している前記凸部の頂部と、前記第２の回路と接触する前記絶縁層の面との距離が、前記無機フィラーのメディアン径に対して１００〜２００％である請求項１又は２に記載の回路基板。
4. 前記凸部の頂部が、平坦である請求項１乃至３のいずれかに記載の回路基板。
5. 前記凸部の頂部の絶縁層の表面に垂直投影した場合の形状が、円形である請求項４に記載の回路基板。
6. 前記凸部の頂部の絶縁層の表面に垂直投影した場合の面積の合計が、前記第１の回路の面積に対して、０．１〜５０％である請求項４に記載の回路基板。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の回路基板を有する半導体装置であって、前記絶縁層から離れる側において、前記第１の回路又は第２の回路の上に、半導体を搭載したことを特徴とする半導体装置。
8. 前記半導体が、ＬＥＤである請求項７記載の半導体装置。

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