JP2009266872A - Heat dissipation substrate, method for manufacturing thereof, and circuit module using heat dissipation substrate - Google Patents

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信之 松井
Toshiyuki Taniguchi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat dissipation substrate for use in a hybrid car including a mild hybrid car or industrial apparatus, to provide a method for manufacturing thereof, and to provide a circuit module using the heat dissipation substrate. <P>SOLUTION: A heat dissipation substrate includes a metal plate 104, a sheet-like heat transmission layer 106 provided thereon, a lead frame 100 fixed to the heat transmission layer 106, and an external terminal 103 fixed to the lead frame 100. Since the external terminal 103 can be fixed to the lead frame 100 using a hole 105a made on the metal plate 104 in the heat dissipation substrate 107, high strength is ensured at the fixing portion of the external terminal 103 which is connected to an external circuit (not shown). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、マイルドハイブリッドカーを始めとするハイブリッドカーや産業用の機器に使われる放熱基板とその製造方法及び放熱基板を用いた回路モジュールに関するものである。   The present invention relates to a heat dissipation board used in a hybrid car including a mild hybrid car and an industrial device, a manufacturing method thereof, and a circuit module using the heat dissipation board.

近年、ブレーキ時の回生電力等を電気二重層キャパシタ等に蓄積することで、低消費電力化を実現するハイブリッドカーや各種産業用の機器が注目されている。   In recent years, hybrid cars and various industrial devices that achieve low power consumption by accumulating regenerative power during braking in an electric double layer capacitor or the like have attracted attention.

こうした機器においては、１００Ａを超える大電流を高精度に制御するＤＣＤＣコンバータ（ここでＤＣＤＣとは、ＤＣ入力をＤＣ出力にするコンバータの意味である）等の大電流を取り扱う回路モジュールが必要であり、これらに使われるパワー半導体等は、放熱や大電流に対応する放熱基板に実装され、回路モジュールを構成する。ここで回路モジュールとは、電源モジュールやＤＣＤＣコンバータ等を含む、５０Ａ以上の大電流の電圧変換装置である。   Such a device requires a circuit module that handles a large current, such as a DCDC converter that controls a large current exceeding 100 A with high accuracy (herein, DCDC means a converter that converts a DC input into a DC output). The power semiconductor and the like used for these are mounted on a heat dissipation board corresponding to heat dissipation and a large current to constitute a circuit module. Here, the circuit module is a voltage converter with a large current of 50 A or more, including a power supply module, a DCDC converter, and the like.

図１５（Ａ）（Ｂ）は共に、従来の放熱基板の一例を説明する断面図である。図１５（Ａ）において、リードフレーム１は、金属板５の上に、絶縁層部４を介して固定している。そしてリードフレーム１の一部は、絶縁層部４から剥離され、折り曲げられ、端子部２となっている。そして端子部２には、外部回路（図示していない）に接続するための外部端子７（なお外部端子７に接続されたケーブル等は図示していない）がネジ６やナット８によって固定されている。   15A and 15B are cross-sectional views illustrating an example of a conventional heat dissipation substrate. In FIG. 15A, the lead frame 1 is fixed on the metal plate 5 via the insulating layer portion 4. A part of the lead frame 1 is peeled off from the insulating layer portion 4 and bent to form the terminal portion 2. An external terminal 7 for connecting to an external circuit (not shown) (a cable connected to the external terminal 7 is not shown) is fixed to the terminal portion 2 by screws 6 and nuts 8. Yes.

なお図１５（Ａ）（Ｂ）において、リードフレーム１の一部を折り曲げることで、金属板５と外部端子７との絶縁距離を確保し、ネジ６やナット８の取り付け作業を容易としている。   In FIGS. 15A and 15B, a part of the lead frame 1 is bent to secure an insulation distance between the metal plate 5 and the external terminal 7 so that the screw 6 and the nut 8 can be easily attached.

図１５（Ｂ）は、外部端子７に外力（例えば振動、引っ張り力等）が発生した場合の課題について説明する断面図である。図１５（Ｂ）に示すように、矢印１０で示す外力によって、端子部２が変形し、更に端子部２の一部が点線９に示すように金属疲労等によって、点線９に示すように切断される可能性も考えられる。
特開２００１−５７４０６号公報 FIG. 15B is a cross-sectional view illustrating a problem when an external force (for example, vibration, pulling force, etc.) is generated in the external terminal 7. As shown in FIG. 15B, the terminal portion 2 is deformed by the external force indicated by the arrow 10, and a part of the terminal portion 2 is cut as indicated by the dotted line 9 by metal fatigue as indicated by the dotted line 9. There is a possibility that
JP 2001-57406 A

このように従来の放熱基板の場合、図１５（Ｂ）に示すように、端子部２が、矢印１０で示す外力の影響を直接的に受けてしまうため、限界を超える長時間の振動や非常に大きな外力が繰り返し印加された場合、端子部２が変形したり、端子部２の一部が例えば屈曲部で切断したり、リードフレーム１が絶縁層部４から剥離してしまうという課題が考えられる。   Thus, in the case of the conventional heat dissipation board, as shown in FIG. 15 (B), since the terminal portion 2 is directly affected by the external force indicated by the arrow 10, long-term vibration exceeding the limit or emergency When a large external force is applied repeatedly, the terminal portion 2 is deformed, a part of the terminal portion 2 is cut at, for example, a bent portion, or the lead frame 1 is peeled off from the insulating layer portion 4. It is done.

そこで本発明は、上記課題を解決するために、第１の孔を有する金属板と、この上に設けた第２の孔を有するシート状の伝熱層と、この伝熱層に固定したリードフレームと、からなり、前記第１及び第２の孔の中心は共に略同位置にあり、前記第１の孔の直径は、前記第２の孔の直径以上である放熱基板とすることで上記課題を解決する。   In order to solve the above problems, the present invention provides a metal plate having a first hole, a sheet-like heat transfer layer having a second hole provided thereon, and a lead fixed to the heat transfer layer. The center of the first and second holes are substantially at the same position, and the diameter of the first hole is equal to or larger than the diameter of the second hole, thereby providing the heat dissipation substrate. Solve the problem.

以上のように、本発明によれば、金属板に形成した第１の孔や、シート状の伝熱層に形成した第２の孔を用いて、外部回路への接続用端子（あるいは接続用電力ケーブル等）は、リードフレームに直接固定することができるため、接続部分となるリードフレームが変形したり、切断したりすることが無く、高強度で信頼性の高い放熱基板や回路モジュールを提供することができる。   As described above, according to the present invention, the first hole formed in the metal plate or the second hole formed in the sheet-like heat transfer layer is used to connect to an external circuit (or for connection). Power cables, etc.) can be directly fixed to the lead frame, so that the lead frame that is the connecting part will not be deformed or cut off, providing high-strength and highly reliable heat dissipation boards and circuit modules can do.

なお本発明の実施の形態に示された一部の製造工程は、成形金型等を用いて行われる。但し説明するために必要な場合以外は、成形金型は図示していない。また図面は模式図であり、各位置関係を寸法的に正しく示したものではない。   Note that some of the manufacturing steps shown in the embodiments of the present invention are performed using a molding die or the like. However, the molding die is not shown unless it is necessary for explanation. Further, the drawings are schematic views and do not show the positional relations in terms of dimensions.

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１として、放熱基板について図面を参照しながら説明する。 (Embodiment 1)
Hereinafter, a heat dissipation substrate will be described as Embodiment 1 of the present invention with reference to the drawings.

図１は、実施の形態１で説明する放熱基板と、これを用いた回路モジュールの断面図である。図１において、１００はリードフレーム、１０１はネジ、１０２はナット、１０３は外部端子、１０４は金属板、１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃは孔、１０６は伝熱層、１０７は放熱基板、１０８は矢印、１０９は発熱部品、１１０は回路モジュールである。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a heat dissipation board described in Embodiment 1 and a circuit module using the heat dissipation board. In FIG. 1, 100 is a lead frame, 101 is a screw, 102 is a nut, 103 is an external terminal, 104 is a metal plate, 105a, 105b and 105c are holes, 106 is a heat transfer layer, 107 is a heat dissipation substrate, 108 is an arrow, 109 is a heat generating component, and 110 is a circuit module.

図１に示すように、放熱基板１０７は、金属板１０４と、この上に伝熱層１０６を介して固定したリードフレーム１００とから構成している。そして金属板１０４や伝熱層１０６、リードフレーム１００には、それぞれ孔１０５ａ、１０５ｂや１０５ｃを設けており、この孔１０５ａ〜１０５ｃを利用して、リードフレーム１００と外部端子１０３とを、ネジ１０１やナット１０２を用いて接続している。   As shown in FIG. 1, the heat dissipation substrate 107 includes a metal plate 104 and a lead frame 100 fixed on the metal plate 104 via a heat transfer layer 106. The metal plate 104, the heat transfer layer 106, and the lead frame 100 are provided with holes 105a, 105b, and 105c, respectively. The holes 105a to 105c are used to connect the lead frame 100 and the external terminals 103 to the screws 101. And the nut 102 are used for connection.

また外部端子１０３には、ネジ１０１等を取り付けるための孔１０５ｄを形成している。   The external terminal 103 is formed with a hole 105d for attaching the screw 101 or the like.

なお孔１０５ａ〜１０５ｃの孔中心は共に略同位置とする。これはネジ１０１等による挿入性を高めるためである。   Note that the hole centers of the holes 105a to 105c are substantially at the same position. This is to improve the insertability by the screw 101 or the like.

また金属板１０４に形成した第１の孔１０５ａの直径は、伝熱層１０６に形成した孔１０５ｂやリードフレーム１００に形成した孔１０５ｃの孔の直径以上とする。これは、リードフレーム１００と、金属板１０４との絶縁距離、あるいは沿面距離を確保するためである。   The diameter of the first hole 105 a formed in the metal plate 104 is equal to or larger than the diameter of the hole 105 b formed in the heat transfer layer 106 or the hole 105 c formed in the lead frame 100. This is to ensure an insulation distance or creepage distance between the lead frame 100 and the metal plate 104.

なお図１において、ネジ１０１やナット１０２は、これに限定する必要はなく、ハトメやピン等の物理的固定具であっても良い。なおネジ１０１やナット１０２、あるいは固定具は、金属製とすることが望ましい。金属製とすることで、導電性と熱伝導性、更には機械的強度を高められるためである。   In FIG. 1, the screw 101 and the nut 102 are not limited to this, and may be physical fixtures such as eyelets and pins. The screw 101, the nut 102, or the fixture is preferably made of metal. This is because by using a metal, conductivity and thermal conductivity, and further mechanical strength can be increased.

発熱部品１０９は、パワー半導体（パワーＦＥＴやＩＧＢＴ等、あるいはトランスやチョークコイル等である。   The heat generating component 109 is a power semiconductor (power FET, IGBT, or the like, or a transformer, a choke coil, or the like.

外部端子１０３とは、外部回路（図示していない）に接続する電力ケーブル（図示していない）等の端子部分（あるいは接続部分）であり、例えば圧着端子のようなものである。   The external terminal 103 is a terminal portion (or connection portion) such as a power cable (not shown) connected to an external circuit (not shown), such as a crimp terminal.

図１において、リードフレーム１００は、伝熱層１０６に埋め込んでいるが、これはリードフレーム１００の肉厚が、放熱基板１０７の表面に凹凸として現れないようにするためである。この結果、リードフレーム１００上へのソルダーレジスト（図示していない）等の印刷性を高める。またパワー半導体の実装性を高める。この結果、パワー半導体としては、市販の樹脂モールドタイプ以外に、ベアチップ（図示していない）にも対応できる。図１（Ａ）は、放熱基板１０７に、ネジ１０１を用いて、外部端子１０３を固定する様子を説明する断面図である。図１（Ａ）の矢印１０８に示すようにして、外部端子１０３を、放熱基板１０７に固定する。   In FIG. 1, the lead frame 100 is embedded in the heat transfer layer 106, so that the thickness of the lead frame 100 does not appear as irregularities on the surface of the heat dissipation substrate 107. As a result, the printability of a solder resist (not shown) or the like on the lead frame 100 is improved. In addition, the mountability of the power semiconductor is improved. As a result, as a power semiconductor, in addition to a commercially available resin mold type, a bare chip (not shown) can be supported. FIG. 1A is a cross-sectional view illustrating a state in which the external terminal 103 is fixed to the heat dissipation substrate 107 using screws 101. The external terminal 103 is fixed to the heat dissipation substrate 107 as indicated by an arrow 108 in FIG.

図１（Ｂ）は、外部端子１０３を放熱基板１０７に固定した後の様子を説明する断面図である。図１（Ｂ）において、回路モジュール１１０は、放熱基板１０７に、発熱部品１０９等が実装されたものである。図１（Ｂ）に示すように、回路モジュール１１０と外部端子１０３とを、ネジ１０１等を用いて強固に固定することで、外部端子１０３と放熱基板１０７との間の機械的強度を高め、更にこれらの間の接続抵抗（あるいは接触抵抗）を低減する。   FIG. 1B is a cross-sectional view illustrating a state after the external terminal 103 is fixed to the heat dissipation substrate 107. In FIG. 1B, a circuit module 110 is obtained by mounting a heat-generating component 109 and the like on a heat dissipation board 107. As shown in FIG. 1 (B), the circuit module 110 and the external terminal 103 are firmly fixed using a screw 101 or the like, thereby increasing the mechanical strength between the external terminal 103 and the heat dissipation substrate 107, Further, the connection resistance (or contact resistance) between them is reduced.

以上のようにして、第１の孔１０５ａを有する金属板１０４と、この上に設けた第２の孔１０５ｂを有するシート状の伝熱層１０６と、この伝熱層１０６に固定した、第３の孔１０５ｃを有するリードフレーム１００と、からなり、前記第１〜第３の孔１０５ａ〜１０５ｃの中心は略同位置にあり、前記第１の孔１０５ａの直径は、前記第２及び第３の孔１０５ｂ、１０５ｃの直径以上である放熱基板１０７とする。   As described above, the metal plate 104 having the first hole 105 a, the sheet-like heat transfer layer 106 having the second hole 105 b provided thereon, and the third plate fixed to the heat transfer layer 106. A lead frame 100 having a plurality of holes 105c, and the centers of the first to third holes 105a to 105c are substantially at the same position, and the diameter of the first hole 105a is the second and third holes 105c. The heat radiating substrate 107 has a diameter equal to or larger than the diameters of the holes 105b and 105c.

また第１の孔１０５ａを有する金属板１０４と、この上に設けた第２の孔１０５ｂを有するシート状の伝熱層１０６と、この伝熱層１０６に固定したリードフレーム１００と、
前記リードフレーム１００に固定した外部端子１０３と、からなり、前記第１及び第２の孔１０５ａ、１０５ｂの中心は略同位置にあり、前記第１の孔１０５ａの直径は、前記第２の孔１０５ｂの直径以上である回路モジュール１１０とする。 Also, a metal plate 104 having a first hole 105a, a sheet-like heat transfer layer 106 having a second hole 105b provided thereon, a lead frame 100 fixed to the heat transfer layer 106,
An external terminal 103 fixed to the lead frame 100, and the centers of the first and second holes 105a and 105b are substantially at the same position, and the diameter of the first hole 105a is the second hole 105a. The circuit module 110 has a diameter of 105b or more.

図２（Ａ）（Ｂ）は、共に回路モジュール１１０について説明する断面図である。図２（Ａ）（Ｂ）において、１１１はシャーシであり、シャーシ１１１は筐体等であっても良い。１１２は窪みであり、ネジ１０１やナット１０２、あるいは物理的固定治具（図示していない）と、シャーシ１１１とが接触することを防止するために設けている。なお窪み１１２の内部に、絶縁性の樹脂等を充填しても良い。   2A and 2B are cross-sectional views illustrating the circuit module 110. FIG. 2A and 2B, reference numeral 111 denotes a chassis, and the chassis 111 may be a housing or the like. A depression 112 is provided to prevent the chassis 111 from coming into contact with the screw 101, the nut 102, or a physical fixing jig (not shown). Note that the inside of the depression 112 may be filled with an insulating resin or the like.

図２（Ａ）は、回路モジュール１１０を、シャーシ１１１等にネジ１０１ｂで固定する様子を説明する断面図である。   FIG. 2A is a cross-sectional view illustrating a state in which the circuit module 110 is fixed to the chassis 111 or the like with screws 101b.

図２（Ｂ）は、回路モジュール１１０を、シャーシ１１１等にネジ１０１ｂで固定した様子を説明する断面図である。図２（Ｂ）に示すように、回路モジュール１１０を、シャーシ１１１や筐体（図示していない）にネジ１０１ｂ等で固定することで、シャーシ１１１等を放熱部材として活用することができ、回路モジュール１１０の小型化や高放熱化を実現する。   FIG. 2B is a cross-sectional view illustrating a state in which the circuit module 110 is fixed to the chassis 111 or the like with screws 101b. As shown in FIG. 2B, by fixing the circuit module 110 to the chassis 111 or the housing (not shown) with screws 101b or the like, the chassis 111 or the like can be used as a heat radiating member. Miniaturization and high heat dissipation of the module 110 are realized.

図２（Ｂ）における矢印１０８ｂは、外部端子１０３に外部（例えば、配線やケーブル等）からかかる外力（引っ張り力、あるいは振動等）を示す。外部端子１０３は、ネジ１０１ａ等を用いて、リードフレーム１００に強固に固定しているため、こうした外力によってリードフレーム１００が変形したり、切断したりすることが無い。これは矢印１０８ｂで示す外力が、ネジ１０１ａ等を介して、矢印１０８ｂのように拡散するためである。   An arrow 108b in FIG. 2B indicates an external force (a pulling force, a vibration, or the like) applied to the external terminal 103 from the outside (for example, a wiring or a cable). Since the external terminal 103 is firmly fixed to the lead frame 100 using screws 101a or the like, the lead frame 100 is not deformed or cut by such an external force. This is because the external force indicated by the arrow 108b diffuses as indicated by the arrow 108b through the screw 101a and the like.

図２（Ｂ）における矢印１０８ｄは、発熱部品１０９に発生した熱が、ヒートスプレッダーとしてのリードフレーム１００を介して、伝熱層１０６に伝わり、更に金属板１０４、シャーシ１１１へ広がる様子を示す。   An arrow 108d in FIG. 2B indicates that heat generated in the heat generating component 109 is transferred to the heat transfer layer 106 via the lead frame 100 as a heat spreader and further spreads to the metal plate 104 and the chassis 111.

以上のように、第１及び第２の孔１０５ａ、１０５ｂに対応する位置に窪み１１２を設けたシャーシ１１１、あるいは筐体に、放熱基板１０７の金属板１０４を固定することで、回路モジュール１１０の放熱性を高める。   As described above, the metal plate 104 of the heat dissipation board 107 is fixed to the chassis 111 or the housing in which the depression 112 is provided at the position corresponding to the first and second holes 105a and 105b, so that the circuit module 110 Increase heat dissipation.

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２として、放熱基板１０７の製造方法の一例について、図３〜図４を用いて説明する。 (Embodiment 2)
Hereinafter, as a second embodiment of the present invention, an example of a method for manufacturing the heat dissipation substrate 107 will be described with reference to FIGS.

図３（Ａ）（Ｂ）は、共に放熱基板１０７の製造方法の一例について説明する断面図である。図３（Ａ）（Ｂ）において、１１３は第１の金型、１１４は第２の金型、１１５は伝熱材料、１１６は突起である。   FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing the heat dissipation substrate 107. 3A and 3B, 113 is a first mold, 114 is a second mold, 115 is a heat transfer material, and 116 is a protrusion.

図３（Ａ）に示すように、金型１１３、１１４の間に、金属板１０４と伝熱材料１１５とリードフレーム１００をセットする。なお金属板１０４や伝熱材料１１５等に予め孔１０５ａから１０５ｃ等を設け、突起１１６と位置合わせするようにする。その後、矢印１０８に示すように、これら部材を加圧、加熱し一体化する。   As shown in FIG. 3A, the metal plate 104, the heat transfer material 115, and the lead frame 100 are set between the molds 113 and 114. Note that holes 105a to 105c and the like are provided in advance in the metal plate 104, the heat transfer material 115, and the like so as to align with the protrusions 116. Thereafter, as shown by an arrow 108, these members are pressurized and heated to be integrated.

図３（Ｂ）は、これら部材を加圧、加熱し一体化する様子を説明する断面図である。そして伝熱材料１１５を加熱し伝熱層１０６とする。   FIG. 3B is a cross-sectional view for explaining how these members are pressed and heated to be integrated. Then, the heat transfer material 115 is heated to form the heat transfer layer 106.

図４（Ａ）（Ｂ）は、共に放熱基板１０７の製造方法の一例について説明する断面図である。図４（Ａ）に示すように、金属板１０４と、この上に設けたシート状の伝熱層１０６と、この伝熱層１０６に固定したリードフレーム１００と、からなる放熱基板１０７を作成する。図４（Ａ）の矢印１０８は、金型１１３、１１４を外す様子を示す。   FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing the heat dissipation substrate 107. As shown in FIG. 4A, a heat radiating substrate 107 including a metal plate 104, a sheet-like heat transfer layer 106 provided thereon, and a lead frame 100 fixed to the heat transfer layer 106 is formed. . An arrow 108 in FIG. 4A shows how the molds 113 and 114 are removed.

図４（Ｂ）は、完成した放熱基板１０７の断面図である。この放熱基板１０７に、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、発熱部品１０９や、外部端子１０３を取り付けることで、回路モジュール１１０とする。   FIG. 4B is a cross-sectional view of the completed heat dissipation substrate 107. As shown in FIGS. 1A and 1B, a heat generating component 109 and an external terminal 103 are attached to the heat radiating substrate 107 to form a circuit module 110.

以上のように、金属板１０４に第１の孔１０５ａを形成する工程と、前記金属板１０４の上に、前記第１の孔１０５ａに対応する位置に第２の孔１０５ｂを設けるように、シート状の伝熱層１０６と前記リードフレーム１００と、を積層し一体化する工程と、によって放熱基板１０７を製造することができる。   As described above, the step of forming the first hole 105a in the metal plate 104, and the sheet so that the second hole 105b is provided on the metal plate 104 at a position corresponding to the first hole 105a. The heat dissipation substrate 107 can be manufactured by stacking and integrating the heat transfer layer 106 and the lead frame 100.

次に、図５、図６を用いて、放熱基板１０７への外部端子１０３の取り付け方法について説明する。図５、図６において、１１７は点線であり、矢印１０８等の補助線に相当する。   Next, a method of attaching the external terminal 103 to the heat dissipation substrate 107 will be described with reference to FIGS. 5 and 6, reference numeral 117 denotes a dotted line, which corresponds to an auxiliary line such as an arrow 108.

図５（Ａ）（Ｂ）は、共に放熱基板１０７へ外部端子１０３を取り付ける場合における伝熱層１０６の形状について説明する断面図である。図５（Ｂ）に示す状態よりも、図５（Ａ）に示す状態とすることで、リードフレーム１００と伝熱層１０６との接着強度を高める。これは伝熱層１０６と金属板１０４とが接する部分よりも、伝熱層１０６とリードフレーム１００とが接する部分の方を、矢印１０８ａが示すように狭くすることで（あるいは図５（Ａ）に示すように、伝熱層１０６が、リードフレーム１００側にせり出すようにすることで）、接触面積が増加するためである。   FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views illustrating the shape of the heat transfer layer 106 when the external terminal 103 is attached to the heat dissipation substrate 107. By setting the state shown in FIG. 5A to the state shown in FIG. 5B, the adhesive strength between the lead frame 100 and the heat transfer layer 106 is increased. This is because the portion where the heat transfer layer 106 and the lead frame 100 are in contact with each other is made narrower as indicated by the arrow 108a than the portion where the heat transfer layer 106 and the metal plate 104 are in contact (or FIG. 5A). This is because the contact area increases as the heat transfer layer 106 protrudes toward the lead frame 100 as shown in FIG.

図６（Ａ）（Ｂ）は、共に放熱基板１０７へ外部端子１０３を取り付ける場合におけるリードフレーム１００の形状について説明する断面図である。図６（Ｂ）に示す状態よりも、図６（Ａ）に示す状態とすることが望ましい。図６（Ａ）のように、リードフレーム１００の一部を、矢印１０８ａに示すように、僅かに凸状とすることが望ましい。このように凸状とすることで、リードフレーム１００とネジ１０１との間にゴミや異物の混入を防止する。   6A and 6B are cross-sectional views illustrating the shape of the lead frame 100 when the external terminal 103 is attached to the heat dissipation substrate 107. The state shown in FIG. 6A is preferable to the state shown in FIG. As shown in FIG. 6A, it is desirable that a part of the lead frame 100 be slightly convex as shown by an arrow 108a. Such a convex shape prevents dust and foreign matter from entering between the lead frame 100 and the screw 101.

図７（Ａ）（Ｂ）は、共にリードフレーム１００と外部端子１０３とを、溶接によって接続する様子を説明する断面図である。図７（Ａ）（Ｂ）において、１１８は溶接機であり、例えばプロジェクション溶接機、スポット溶接機の電気溶接機である。また用途によってはレーザー溶接機を使っても良い。１１９は溶接部であり、リードフレーム１００と外部端子１０３の構成部材が溶解、一体化した部分に相当する。なお必要に応じて、溶接において高温半田等を使っても良い（図示していない）。   7A and 7B are cross-sectional views for explaining a state in which the lead frame 100 and the external terminal 103 are both connected by welding. 7A and 7B, reference numeral 118 denotes a welding machine, for example, an electric welding machine such as a projection welding machine or a spot welding machine. Depending on the application, a laser welding machine may be used. Reference numeral 119 denotes a welded portion, which corresponds to a portion where the constituent members of the lead frame 100 and the external terminal 103 are melted and integrated. If necessary, high temperature solder or the like may be used for welding (not shown).

図７（Ａ）は、放熱基板１０７に外部端子１０３を溶接する様子を説明する断面図である。図７（Ａ）に示すように、リードフレーム１００の一部を、矢印１０８ｂに示すように凸状に盛り上げておく（盛り上げ量は０．０５ｍｍ以上が望ましい。０．０５ｍｍ未満の場合、効果が得られない場合がある）ことで溶接の作業性を高められる。またリードフレーム１００を伝熱層１０６に埋め込んだ後、これらの表面が略均一になるように研磨した後、金属板１０４に形成した孔１０５ａを用いて、リードフレーム１００の一部を凸状に加工すればよい。なおリードフレーム１００の凸状部分は、他の部分より薄くなるようにしても良い。リードフレーム１００の凸部の厚みを、積極的に他の部分より薄くすることで、リードフレーム１００の延性を生かすことができ他の部分への影響を抑えられる。   FIG. 7A is a cross-sectional view illustrating a state in which the external terminal 103 is welded to the heat dissipation substrate 107. As shown in FIG. 7A, a part of the lead frame 100 is raised in a convex shape as indicated by an arrow 108b (a raised amount is desirably 0.05 mm or more. In some cases, the workability of welding can be improved. In addition, after embedding the lead frame 100 in the heat transfer layer 106, polishing is performed so that the surfaces thereof are substantially uniform, and then a part of the lead frame 100 is formed in a convex shape using the holes 105 a formed in the metal plate 104. Process it. The convex portion of the lead frame 100 may be thinner than other portions. By making the thickness of the convex portion of the lead frame 100 positively thinner than other portions, the ductility of the lead frame 100 can be utilized and the influence on other portions can be suppressed.

そして溶接機１１８を矢印１０８ａに示すように動かし、例えば電気溶接等を行う。   Then, the welding machine 118 is moved as indicated by an arrow 108a, and for example, electric welding or the like is performed.

図７（Ｂ）は、溶接後の様子を説明する断面図である。図７（Ｂ）に示すように、伝熱層１０６を、溶接部１１９から離しておくことで、溶接時の熱による伝熱層１０６への影響を低減する。また必要に応じて、冷却治具（図示していない）を、溶接箇所部金に設置しておくことで、溶接時の熱による伝熱層１０６への影響を低減しても良い。また溶接時に発生するスパッタ（ドロスと呼ばれることもある）等の影響を防止する。   FIG. 7B is a cross-sectional view illustrating a state after welding. As shown in FIG. 7B, by separating the heat transfer layer 106 from the welded portion 119, the influence on the heat transfer layer 106 due to heat during welding is reduced. In addition, if necessary, a cooling jig (not shown) may be installed in the weld spot metal part to reduce the influence on the heat transfer layer 106 due to heat during welding. Moreover, the influence of spatter (sometimes called dross) generated during welding is prevented.

以上のようにして、第１の孔１０５ａを有する金属板１０４と、この上に設けた第２の孔１０５ｂを有するシート状の伝熱層１０６と、この伝熱層１０６に固定したリードフレーム１００と、前記リードフレーム１００に固定した外部端子１０３と、からなり、前記第１及び第２の孔１０５ａ、１０５ｂの中心は略同位置にあり、前記第１の孔１０５ａの直径は、前記第２の孔１０５ｂの直径以上である回路モジュール１１０とする。そして伝熱層１０６へのリードフレーム１００の固定には、溶接や溶着を使うことで、接続部分の高信頼性化、高強度化、低コスト化を実現する。   As described above, the metal plate 104 having the first hole 105a, the sheet-like heat transfer layer 106 having the second hole 105b provided thereon, and the lead frame 100 fixed to the heat transfer layer 106. And the external terminals 103 fixed to the lead frame 100, the centers of the first and second holes 105a, 105b are substantially at the same position, and the diameter of the first hole 105a is the second The circuit module 110 has a diameter equal to or larger than the diameter of the hole 105b. For fixing the lead frame 100 to the heat transfer layer 106, welding or welding is used to achieve high reliability, high strength, and low cost of the connection portion.

図８（Ａ）（Ｂ）は、リードフレーム１００に形成した孔１０５の形状を工夫する様子を説明する断面図である。図８（Ａ）（Ｂ）に示すように、リードフレーム１００に形成した孔１０５の付近にバーリング加工（バーリング加工とは、孔１０５の縁に土手状の突起を形成することを言う）を行うことで、ネジ１０１（図示していない）とリードフレーム１００との接触面積を増加でき、接触抵抗の低減や固定強度の向上が可能となる。   8A and 8B are cross-sectional views illustrating how the shape of the hole 105 formed in the lead frame 100 is devised. As shown in FIGS. 8A and 8B, burring is performed in the vicinity of the hole 105 formed in the lead frame 100 (burring means that a bank-like protrusion is formed on the edge of the hole 105). Thus, the contact area between the screw 101 (not shown) and the lead frame 100 can be increased, and the contact resistance can be reduced and the fixing strength can be improved.

図８（Ａ）は、金属板１０４と、バーリング加工したリードフレーム１００と、の間に伝熱材料１１５をセットした様子を示す。図８（Ａ）に示すように、伝熱材料１１５の一部に孔１０５ａ等を設けることで、バーリング内部への伝熱材料１１５の染み出しを防止できる。図８（Ａ）における矢印１０８ａはバーリング部の高さを示す。   FIG. 8A shows a state in which a heat transfer material 115 is set between the metal plate 104 and the burring lead frame 100. As shown in FIG. 8A, by providing a hole 105a or the like in part of the heat transfer material 115, the heat transfer material 115 can be prevented from leaking into the burring. An arrow 108a in FIG. 8A indicates the height of the burring portion.

そして図８（Ａ）の矢印１０８ｂに示すように、第１、第２の金型１１３、１１４を動かし、これら部材を一体化する。   Then, as indicated by an arrow 108b in FIG. 8A, the first and second molds 113 and 114 are moved to integrate these members.

図８（Ｂ）は、これら部材を一体化する様子を示す断面図である。図８（Ｂ）に示すように、金型１１３、１１４の形状やバーリング部の高さを活かすことで、伝熱材料１１５のリードフレーム１００の孔１０５内部への流れ込みを防止する。その後、金型１１３、１１４を取りはずすことで、図９（Ａ）の状態とする。   FIG. 8B is a cross-sectional view showing how these members are integrated. As shown in FIG. 8B, the shape of the molds 113 and 114 and the height of the burring portion are utilized to prevent the heat transfer material 115 from flowing into the hole 105 of the lead frame 100. Thereafter, the molds 113 and 114 are removed to obtain the state of FIG.

図９（Ａ）（Ｂ）は、共にリードフレーム１００に形成したバーリング部（バーリング部とは、リードフレーム１００の一部を例えばＬ字型に曲げた部分である）の形状について説明する断面図である。図９（Ａ）に示すように、バーリング部の近くまで、伝熱層１０６を、矢印１０８ａに示すように極的にはみ出させることで、これら部分の密着性を高められる。   9A and 9B are cross-sectional views for explaining the shape of a burring portion (a burring portion is a portion obtained by bending a part of the lead frame 100 into, for example, an L shape) formed on the lead frame 100. It is. As shown in FIG. 9A, the adhesiveness of these portions can be improved by causing the heat transfer layer 106 to protrude extremely close to the burring portion as indicated by an arrow 108a.

図９（Ｂ）は、金型の形状を工夫した場合のバーリング部の形状について説明する断面図である。図９（Ｂ）に示すように、バーリング部の近くまで伝熱層１０６を充填することで、バーリング部の高強度化が可能となる。なおバーリング部の内壁にネジ溝を形成することで、ナット１０２（図示していない）を使うことなく、直接、ネジ１０１（図示していない）をバーリング部にネジ止めすることができる。   FIG. 9B is a cross-sectional view illustrating the shape of the burring portion when the shape of the mold is devised. As shown in FIG. 9B, by filling the heat transfer layer 106 close to the burring portion, the strength of the burring portion can be increased. In addition, by forming a screw groove on the inner wall of the burring portion, the screw 101 (not shown) can be directly screwed to the burring portion without using the nut 102 (not shown).

図９（Ｂ）における矢印１０８ｂは、バーリング部と金属板１０４との間の沿面距離を示す。用途に応じて、沿面距離を確保（例えば、一次側にする場合沿面距離は６ｍｍ以上。望ましくは８ｍｍ以上と）する。   An arrow 108b in FIG. 9B indicates a creepage distance between the burring portion and the metal plate 104. Depending on the application, the creepage distance is secured (for example, when the primary side is used, the creepage distance is 6 mm or more, preferably 8 mm or more).

図１０（Ａ）（Ｂ）は、共に、リードフレーム１００に設けたバーリング部に、ネジ１０１を用いて外部端子１０３を固定する様子を示す断面図である。   FIGS. 10A and 10B are cross-sectional views showing a state in which the external terminal 103 is fixed to the burring portion provided in the lead frame 100 using the screw 101.

図１０（Ａ）（Ｂ）に示すように、リードフレーム１００に形成した第３の孔１０５ｃにバーリング部、更にはネジ山（あるいはタップによって形成した溝等も含む）等を設けることで、ネジ１０１等との接続抵抗を小さくでき、更に固定強度を高める。   As shown in FIGS. 10A and 10B, the third hole 105c formed in the lead frame 100 is provided with a burring portion, a screw thread (or a groove formed by a tap, etc.) and the like. The connection resistance with 101 or the like can be reduced, and the fixing strength is further increased.

図１１（Ａ）（Ｂ）は、リードフレーム１００にネジボスを圧入する様子を説明する断面図である。図１１（Ａ）（Ｂ）において、１２０はネジボスである。図１１（Ａ）に示すように、ネジボス１２０を矢印１０８に示すように、金属板１０４に形成した孔１０５ａ側からリードフレーム１００に圧入する。ネジボス１２０には市販の金属製のものを使う。金属製のものを使うことで、強度面と熱伝導性、電気抵抗面で有利となる。   FIGS. 11A and 11B are cross-sectional views illustrating a state in which a screw boss is press-fitted into the lead frame 100. In FIGS. 11A and 11B, reference numeral 120 denotes a screw boss. As shown in FIG. 11A, the screw boss 120 is press-fitted into the lead frame 100 from the side of the hole 105 a formed in the metal plate 104 as indicated by an arrow 108. A commercially available metal is used for the screw boss 120. Use of a metal material is advantageous in terms of strength, thermal conductivity, and electrical resistance.

図１１（Ｂ）は、リードフレーム１００に圧入したネジボス１２０を用いて、外部端子１０３を固定する様子を説明する断面図である。   FIG. 11B is a cross-sectional view for explaining how the external terminal 103 is fixed using the screw boss 120 press-fitted into the lead frame 100.

図１１（Ｂ）に示すように、リードフレーム１００に形成した第３の孔１０５ｃに、ネジボス１２０を取り付けることで、ネジ１０１等との接続抵抗を小さくでき、更に固定強度を高める。   As shown in FIG. 11B, by attaching the screw boss 120 to the third hole 105c formed in the lead frame 100, the connection resistance with the screw 101 or the like can be reduced, and the fixing strength is further increased.

図１２は、ネジボス１２０の代わりに、ナット１０２ａを用いる様子を説明する断面図である。図１２において、ナット１０２ａ（ナット１０２ａはナットの上面図に相当するである）を、伝熱層１０６に埋め込み、埋め込みナット１０２ｂとする（ナット１０２ｂはナットの断面図に相当する）。なおナット１０２ａ、１０２ｂは六角ナットであっても良いが、他の形状としても良い。ナット１０２ａ、１０２ｂを絶縁性の材料としても良いが、金属製のものを使うことでコストダウン、高強度化、低抵抗化が可能となる。   FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a state in which a nut 102a is used instead of the screw boss 120. In FIG. 12, a nut 102a (the nut 102a corresponds to a top view of the nut) is embedded in the heat transfer layer 106 to form an embedded nut 102b (the nut 102b corresponds to a cross-sectional view of the nut). The nuts 102a and 102b may be hexagonal nuts, but may have other shapes. The nuts 102a and 102b may be made of an insulating material, but the cost can be reduced, the strength can be increased, and the resistance can be reduced by using a metal material.

なお図１２に示すように、ナット１０２と、金属板１０４の間を一定距離以上離しておくことで、互いの絶縁を確保する。なおナット１０２と金属板１０４の間に、絶縁樹脂等を充填しても良い。   In addition, as shown in FIG. 12, the mutual insulation is ensured by separating | separating between the nut 102 and the metal plate 104 more than fixed distance. Note that an insulating resin or the like may be filled between the nut 102 and the metal plate 104.

図１３（Ａ）（Ｂ）は、他の放熱板の形状等について説明する断面図である。図１３（Ａ）（Ｂ）において、リードフレーム１００は、伝熱層１０６の上に固定している。なお伝熱層１０６としては、樹脂フィルム（例えば、ポリイミド等の耐熱性の樹脂材料をキャスティング法等でフィルム化したもの）を用いても良い。また絶縁樹脂を溶剤等に溶解した後、金属板１０４の上にコーティング（あるいは塗布、印刷）し、伝熱層１０６としても良い。なお伝熱層１０６とリードフレーム１００との固定に接着剤を用いても良い。   13A and 13B are cross-sectional views illustrating the shape and the like of another heat radiating plate. 13A and 13B, the lead frame 100 is fixed on the heat transfer layer 106. As the heat transfer layer 106, a resin film (for example, a film formed from a heat-resistant resin material such as polyimide by a casting method or the like) may be used. Alternatively, the insulating resin may be dissolved in a solvent or the like, and then coated (or applied or printed) on the metal plate 104 to form the heat transfer layer 106. An adhesive may be used for fixing the heat transfer layer 106 and the lead frame 100.

また図１３（Ａ）（Ｂ）に示すように、シャーシ１１１に形成する窪み１１２は、貫通孔ではなく、シャーシ１１１を局所的にへこませた（あるいは変形させた）ものとすることが望ましい。このように窪み１１２（言い換えれば底のある穴）とすることで、窪み１１２部分を密閉することができ、シャーシ１１１とネジ１０１ｂ等との絶縁を保つ（ゴミ等の付着の影響も防止する）。   Further, as shown in FIGS. 13A and 13B, it is desirable that the recess 112 formed in the chassis 111 is not a through-hole, but the chassis 111 is locally recessed (or deformed). . By forming the depression 112 in this way (in other words, a hole with a bottom), the depression 112 can be sealed, and insulation between the chassis 111 and the screw 101b is maintained (the influence of adhesion of dust etc. is also prevented). .

図１４（Ａ）（Ｂ）は、それぞれ孔１０５ａや１０５ｃの位置関係を示す裏面図と断面図である。図１４（Ａ）は、放熱基板１０７の裏面図であり、金属板１０４の一部に孔１０５ａを形成していることを示す。図１４（Ａ）において、金属板１０４の周縁部に孔１０５ａを形成している。なお孔１０５ｃは、図１４（Ａ）に示すように、金属板１０４の周縁部に設けた切り欠き孔（あるいは変形孔、あるいは半孔、あるいはＵ字状の切り込み形状）としても良い。このような切り欠き形状の孔１０５ａとすることで、加工性や取付性を高めることができる。   14A and 14B are a back view and a cross-sectional view showing the positional relationship between the holes 105a and 105c, respectively. FIG. 14A is a rear view of the heat dissipation substrate 107 and shows that a hole 105 a is formed in a part of the metal plate 104. In FIG. 14A, a hole 105 a is formed in the peripheral portion of the metal plate 104. As shown in FIG. 14A, the hole 105c may be a notch hole (or a deformed hole, a half hole, or a U-shaped cut shape) provided in the peripheral portion of the metal plate 104. By using such a notch-shaped hole 105a, workability and mountability can be improved.

なお図１４（Ａ）において、孔１０５ａの内部には、リードフレーム１００やリードフレーム１００に設けた孔１０５ａを形成する。このようにすることで、リードフレーム１００に外部端子１０３（図示していない）をネジ１０１（図示していない）や溶接（この場合、孔１０５ｃを設けなくても良い）で固定することができ、その固定強度を高め、リードフレーム１００の変形防止が可能となる。   In FIG. 14A, the lead frame 100 and the hole 105a provided in the lead frame 100 are formed inside the hole 105a. In this way, the external terminals 103 (not shown) can be fixed to the lead frame 100 with screws 101 (not shown) or welding (in this case, the holes 105c need not be provided). The fixing strength can be increased, and the deformation of the lead frame 100 can be prevented.

図１４（Ａ）における点線１１７における断面図が、図１４（Ｂ）である。図１４（Ｂ）に示すように、リードフレーム１００の両端（あるいは左右）等をＵの字型に固定することで、その取り付け強度を高められる。   A cross-sectional view taken along dotted line 117 in FIG. 14A is FIG. As shown in FIG. 14B, by fixing both ends (or left and right) of the lead frame 100 to a U-shape, the attachment strength can be increased.

（実施の形態３）
次に実施の形態３として、放熱基板１０７等に用いる部材について説明する。 (Embodiment 3)
Next, as Embodiment 3, members used for the heat dissipation substrate 107 and the like will be described.

リードフレーム１００としては、銅やアルミニウムのような熱伝導性の高い部材を用いることが望ましい。またリードフレーム１００の厚みは０．１ｍｍ以上（望ましくは０．２ｍｍ以上）が望ましい。リードフレーム１００の厚みが０．１ｍｍ未満の場合、ネジ止め等に耐えない場合がある。   As the lead frame 100, it is desirable to use a member having high thermal conductivity such as copper or aluminum. The thickness of the lead frame 100 is desirably 0.1 mm or more (preferably 0.2 mm or more). If the thickness of the lead frame 100 is less than 0.1 mm, it may not withstand screwing or the like.

またリードフレーム１００の厚みは、５．０ｍｍ以下（望ましくは３．０ｍｍ以下）が望ましい。リードフレーム１００の厚みが５．０ｍｍを超えた場合、リードフレーム１００のファインパターン化に影響を与える可能性がある。   The thickness of the lead frame 100 is desirably 5.0 mm or less (preferably 3.0 mm or less). When the thickness of the lead frame 100 exceeds 5.0 mm, there is a possibility of affecting the fine patterning of the lead frame 100.

なおリードフレーム１００の一部以上を、伝熱層１０６に埋め込むことで、肉厚の（例えば、０．２ｍｍ以上、望ましくは０．３ｍｍ以上）リードフレーム１００を用いた場合でも、その厚みが放熱基板１０７の表面に段差として表れないため、リードフレーム１００の上へのソルダーレジスト（図示していない）の印刷性を高める。   In addition, even when a thick lead frame 100 (for example, 0.2 mm or more, desirably 0.3 mm or more) is used by embedding a part or more of the lead frame 100 in the heat transfer layer 106, the thickness is radiated. Since it does not appear as a step on the surface of the substrate 107, the printability of a solder resist (not shown) on the lead frame 100 is improved.

次に伝熱材料１１５について説明する。伝熱材料１１５は、例えば、樹脂とフィラーとからなるものとすることで、その熱伝導性を高めることができる。そして樹脂として熱硬化性の樹脂を用いることで、その信頼性を高める。   Next, the heat transfer material 115 will be described. When the heat transfer material 115 is made of, for example, a resin and a filler, the thermal conductivity can be increased. And the reliability is improved by using a thermosetting resin as resin.

ここで無機フィラーとしては、例えば略球形状で、その直径は０．１μｍ以上１００μｍ以下が適当である（０．１μｍ未満の場合、樹脂への分散が難しくなる。また１００μｍを超えると伝熱層１０６の厚みが厚くなり熱拡散性に影響を与える）。本実施の形態では、無機フィラーは、平均粒径３μｍと平均粒径１２μｍの２種類のアルミナを混合したものを用いている。この大小２種類の粒径のアルミナを用いることによって、大きな粒径のアルミナの隙間に小さな粒径のアルミナを充填できるので、アルミナを９０重量％近くまで高濃度に充填できるものである。この結果、これら伝熱層１０６の熱伝導率は５Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度となる。   Here, as the inorganic filler, for example, it has a substantially spherical shape, and its diameter is suitably 0.1 μm or more and 100 μm or less (if it is less than 0.1 μm, it becomes difficult to disperse in the resin. 106 increases the thickness, which affects the thermal diffusivity). In this embodiment, the inorganic filler is a mixture of two types of alumina having an average particle diameter of 3 μm and an average particle diameter of 12 μm. By using alumina having two kinds of large and small particle diameters, it is possible to fill the gaps between the large particle diameters of alumina with small particle diameters, so that alumina can be filled at a high concentration to nearly 90% by weight. As a result, the thermal conductivity of these heat transfer layers 106 is about 5 W / (m · K).

なお無機フィラーとしてはアルミナ、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、及び窒化アルミニウム、酸化亜鉛、シリカ、酸化チタン、酸化錫、ジルコン珪酸塩からなる群から選択される少なくとも一種以上を含んでいるものとすることが、熱伝導性やコスト面から望ましい。   The inorganic filler is at least one selected from the group consisting of alumina, magnesium oxide, boron nitride, silicon oxide, silicon carbide, silicon nitride, and aluminum nitride, zinc oxide, silica, titanium oxide, tin oxide, and zircon silicate. It is desirable from the viewpoint of thermal conductivity and cost.

なお熱硬化性樹脂を使う場合は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、ポリイミド樹脂、アラミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂の群から選ばれた少なくとも１種類の熱硬化性樹脂を含んでいるものが望ましい。これはこれらの樹脂が耐熱性や電気絶縁性に優れている。   In addition, when using a thermosetting resin, what contains at least 1 type of thermosetting resin chosen from the group of an epoxy resin, a phenol resin, cyanate resin, a polyimide resin, an aramid resin, and PEEK resin is desirable. This is because these resins are excellent in heat resistance and electrical insulation.

なお孔１０５、１０５ａ〜１０５ｃの形状は、丸に限定する必要はない。長丸、楕円、長方形、切り欠き孔、半月孔、Ｄ字形孔、星型（例えば☆状）等の異形孔であっても良い。このように用途に応じて孔の形状を最適化すればよい。   The shapes of the holes 105 and 105a to 105c are not necessarily limited to circles. An irregularly shaped hole such as an oval, an ellipse, a rectangle, a cutout hole, a half-moon hole, a D-shaped hole, or a star shape (for example, a star shape) may be used. Thus, what is necessary is just to optimize the shape of a hole according to a use.

なお長丸、楕円、長方形等の異形孔の場合、その大きさの大小を直径だけで判断できない場合がある。こうした場合、孔の面積、対角での寸法、対辺での寸法、対辺間の寸法、投影面積等、沿面長さ等を考慮する。   In the case of odd-shaped holes such as long circles, ellipses, and rectangles, the size may not be determined by the diameter alone. In such a case, the creepage length, etc. are taken into consideration, such as the hole area, the diagonal dimension, the opposite dimension, the opposite dimension, the projected area, and the like.

以上のように、本発明にかかる放熱基板とその製造方法及び放熱基板を用いた回路モジュールの高強度化が可能になるため、各種機器の小型化、高信頼性、車載化が可能となる。   As described above, since it is possible to increase the strength of the heat dissipation substrate, the manufacturing method thereof, and the circuit module using the heat dissipation substrate according to the present invention, it is possible to reduce the size, reliability, and mounting of various devices.

実施の形態１で説明する（Ａ）放熱基板の断面図、（Ｂ）この放熱基板を用いた回路モジュールの断面図(A) Cross-sectional view of heat dissipation board described in Embodiment 1, (B) Cross-sectional view of a circuit module using this heat dissipation board （Ａ）（Ｂ）は、共に回路モジュールについて説明する断面図(A) (B) is sectional drawing explaining a circuit module together （Ａ）（Ｂ）は、共に放熱基板の製造方法の一例について説明する断面図(A) (B) is sectional drawing explaining an example of the manufacturing method of a heat sink. （Ａ）（Ｂ）は、共に放熱基板の製造方法の一例について説明する断面図(A) (B) is sectional drawing explaining an example of the manufacturing method of a heat sink. （Ａ）（Ｂ）は、共に放熱基板へ外部端子を取り付ける場合における伝熱層の形状について説明する断面図(A) (B) is sectional drawing explaining the shape of a heat-transfer layer in the case of attaching an external terminal to a thermal radiation board | substrate together （Ａ）（Ｂ）は、共に放熱基板へ外部端子を取り付ける場合におけるリードフレームの形状について説明する断面図(A) (B) is sectional drawing explaining the shape of a lead frame in the case of attaching an external terminal to a heat dissipation board. （Ａ）（Ｂ）は、共にリードフレームと外部端子とを、溶接によって接続する様子を説明する断面図(A) (B) is sectional drawing explaining a mode that a lead frame and an external terminal are connected by welding together. （Ａ）（Ｂ）は、リードフレームに形成した孔の形状を工夫する様子を説明する断面図(A) (B) is sectional drawing explaining a mode that the shape of the hole formed in the lead frame is devised. （Ａ）（Ｂ）は、共にリードフレームに形成したバーリング部の形状について説明する断面図(A) (B) is sectional drawing explaining the shape of the burring part formed in the lead frame together （Ａ）（Ｂ）は、共に、リードフレーム０に設けたバーリング部に、ネジを用いて外部端子を固定する様子を示す断面図(A) (B) is sectional drawing which shows a mode that an external terminal is fixed to the burring part provided in the lead frame 0 using a screw. （Ａ）（Ｂ）は、リードフレームにネジボスを圧入する様子を説明する断面図(A) (B) is sectional drawing explaining a mode that a screw boss is press-fit in a lead frame. ネジボスの代わりに、ナットを用いる様子を説明する断面図Sectional drawing explaining how to use nuts instead of screw bosses （Ａ）（Ｂ）は、他の放熱板の形状等について説明する断面図(A) (B) is sectional drawing explaining the shape of other heat sinks, etc. それぞれ孔の位置関係を示す（Ａ）裏面図、（Ｂ）断面図(A) Back view and (B) Cross section showing the positional relationship of the holes. （Ａ）（Ｂ）は共に、従来の放熱基板の一例を説明する断面図(A) (B) is sectional drawing explaining an example of the conventional heat sink

符号の説明Explanation of symbols

１００ リードフレーム
１０１ ネジ
１０３ 外部端子
１０４ 金属板
１０５ 孔
１０６ 伝熱層
１０７ 放熱基板
１０８ 矢印
１０９ 発熱部品
１１０ 回路モジュール
１１１ シャーシ
１１２ 窪み
１１３ 第１の金型
１１４ 第２の金型
１１５ 伝熱材料
１１６ 突起
１１７ 点線
１１８ 溶接機
１１９ 溶接部
１２０ ネジボス DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Lead frame 101 Screw 103 External terminal 104 Metal plate 105 Hole 106 Heat transfer layer 107 Heat dissipation board 108 Arrow 109 Heating component 110 Circuit module 111 Chassis 112 Recess 113 First mold 114 Second mold 115 Heat transfer material 116 Protrusion 117 Dotted line 118 Welding machine 119 Welded part 120 Screw boss

Claims (11)

第１の孔を有する金属板と、この上に設けた第２の孔を有するシート状の伝熱層と、この伝熱層に固定したリードフレームと、からなり、
前記第１及び第２の孔の中心は共に略同位置にあり、前記第１の孔の直径は、前記第２の孔の直径以上である放熱基板。 A metal plate having a first hole, a sheet-like heat transfer layer having a second hole provided thereon, and a lead frame fixed to the heat transfer layer,
The center of the said 1st and 2nd hole is in the substantially same position, and the diameter of the said 1st hole is more than the diameter of the said 2nd hole. 第１の孔を有する金属板と、この上に設けた第２の孔を有するシート状の伝熱層と、この伝熱層に固定した第３の孔を有するリードフレームと、からなり、
前記第１〜第３の孔の中心は共に略同位置にあり、前記第１の孔の直径は、前記第２及び第３の孔の直径以上である放熱基板。 A metal plate having a first hole, a sheet-like heat transfer layer having a second hole provided thereon, and a lead frame having a third hole fixed to the heat transfer layer,
The centers of the first to third holes are substantially at the same position, and the diameter of the first hole is equal to or larger than the diameters of the second and third holes. 第１の孔は、金属板の周縁部に設けた切り欠き孔である請求項１記載の放熱基板。 The heat dissipation substrate according to claim 1, wherein the first hole is a notch hole provided in a peripheral portion of the metal plate. リードフレームに形成した第３の孔に、ネジボスを取り付けている請求項２記載の放熱基板。 The heat dissipation board according to claim 2, wherein a screw boss is attached to a third hole formed in the lead frame. リードフレームに形成した第３の孔に、ネジ山を形成している請求項２記載の放熱基板。 The heat dissipation board according to claim 2, wherein a screw thread is formed in a third hole formed in the lead frame. 金属板に第１の孔を形成する工程と、
前記金属板の上に、前記第１の孔に対応する位置に第２の孔を設けるように、シート状の伝熱層と前記リードフレームと、を積層し一体化する工程と、
からなる放熱基板の製造方法。 Forming a first hole in the metal plate;
A step of laminating and integrating a sheet-like heat transfer layer and the lead frame on the metal plate so as to provide a second hole at a position corresponding to the first hole;
The manufacturing method of the thermal radiation board which consists of. 第１の孔を有する金属板と、この上に設けた第２の孔を有するシート状の伝熱層と、この伝熱層に固定したリードフレームと、
前記リードフレームに固定した外部端子と、からなり、
前記第１及び第２の孔の中心は略同位置にあり、前記第１の孔の直径は、前記第２の孔の直径以上である回路モジュール。 A metal plate having a first hole, a sheet-like heat transfer layer having a second hole provided thereon, a lead frame fixed to the heat transfer layer,
An external terminal fixed to the lead frame,
The circuit module wherein the centers of the first and second holes are substantially at the same position, and the diameter of the first hole is equal to or larger than the diameter of the second hole. 固定は、溶接もしくは溶着である請求項７記載の回路モジュール。 The circuit module according to claim 7, wherein the fixing is welding or welding. 第１の孔を有する金属板と、この上に設けた第２の孔を有するシート状の伝熱層と、この伝熱層に固定した第３の孔を有するリードフレームと、
前記第２及び第３の孔を貫通する固定具と、からなり、
前記第１〜第３の孔の中心は略同位置にあり、前記第１の孔の直径は、前記第２及び第３の孔の直径以上である回路モジュール。 A metal plate having a first hole, a sheet-like heat transfer layer having a second hole provided thereon, a lead frame having a third hole fixed to the heat transfer layer,
A fixture penetrating the second and third holes,
The circuit module in which the centers of the first to third holes are substantially at the same position, and the diameter of the first hole is equal to or larger than the diameters of the second and third holes. 固定具は金属製のネジである請求項９に記載の回路モジュール。 The circuit module according to claim 9, wherein the fixture is a metal screw. 第１及び第２の孔に対応する位置に窪みを設けたシャーシもしくは筐体に、金属板を固定している請求項７または９のいずれか１つに記載の回路モジュール。 The circuit module according to any one of claims 7 and 9, wherein a metal plate is fixed to a chassis or a housing provided with a depression at a position corresponding to the first and second holes.
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