JP2014135374A

JP2014135374A - 伝熱基板

Info

Publication number: JP2014135374A
Application number: JP2013002279A
Authority: JP
Inventors: Koji Shimoyama; 浩司下山; Tetsuya Tsumura; 哲也津村; Kenji Endo; 謙二遠藤
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2013-01-10
Filing date: 2013-01-10
Publication date: 2014-07-24

Abstract

【課題】大きな発熱を有する発熱素子を適用しても、接合部の劣化に伴う信頼性の低下や劣化が生じない伝熱基板を提供するもの。
【解決手段】金属板７と、金属板７の上面に積層した絶縁樹脂層８と、絶縁樹脂層８の上面側に埋設して上面のみを露出させた発熱素子実装基板９とを備え、金属板７の発熱素子実装基板９に対向する部分には発熱素子実装基板９側へ突出して天面に平面部を有した凸部１１を設け、この天面を発熱素子実装基板９の底面に接触させた伝熱基板。
【選択図】図１

Description

本発明は各種電子機器に使用される伝熱基板に関するものである。

以下、従来の伝熱基板について図面を用いて説明する。従来の伝熱基板は図７の断面図に示すように、セラミックやあるいは金属からなる基板１の上面に形成した回路部２や、あるいはさらに回路部２へ実装した発熱性素子３を設け、基板１の下面を半田などの接合材４を用いて金属板５へ間接的に接触させていた。そして、この金属板５を更に他の筐体６などに接触、固定させるものであった。

これにより、発熱性素子３が動作することによって発生した熱が基板１へ伝わり、あるいは発熱性素子３で生じた熱が回路部２を介して基板１へ伝わり、さらに基板１から接合材４を介して金属板５や筐体６へ伝わることにより、発熱性素子３から発せられる熱を放熱させるものであった。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては例えば特許文献１、２が知られている。

特開２０１０−２３８９６３号公報特開２０００−２５２３８７号公報

しかしながら、発熱性素子３から順番に基板１、接合材４、金属板５、筐体６へと、熱の伝達が行われると同時に、その熱による各部位における膨張が生じることとなる。特に発熱性素子３が発熱量の大きなＬＥＤなどである場合、各部位の線膨張率の違いによる上記の膨張の度合いの差が顕著となるとともに各部位や構成要素間における歪が大きくなり、その結果として、膨張あるいは膨張収縮の繰り返しにより、特に半田などの溶接を用いることが多い接合材４に割れや亀裂が生じやすくなり、接合材４での伝熱特性の低下を起こしてしまう可能性があるものであった。

そこで、本発明は大きな発熱量を有する発熱素子を適用しても、伝熱特性をはじめとする信頼性の低下や劣化が生じない伝熱基板を提供することを目的とするものである。

そして、この目的を達成するために、金属板と、この金属板の上面に積層した絶縁樹脂層と、この絶縁樹脂層の上面側に埋設して上面のみを露出させた発熱素子実装基板とを備え、前記金属板の前記発熱素子実装基板に対向する部分には前記発熱素子実装基板側へ突出して天面に平面部を有した凸部を設け、この天面を前記発熱素子実装基板の底面に接触させたことを特徴としたものである。

本発明によれば、発熱素子実装基板の底面と金属板とを直接接触させるとともに、発熱素子実装基板を伝熱樹脂によって保持することにより、伝熱特性および信頼性を劣化させることなく、伝熱基板を常に安定した状態に保つことができるものである。

本発明の伝熱基板における第１の断面図本発明の伝熱基板における第２の断面図本発明の伝熱基板における第１の斜視図本発明の伝熱基板における第３の断面図本発明の伝熱基板における第４の断面図本発明の伝熱基板における第５の断面図従来の伝熱基板の断面図

以下、本発明の一実施形態について添付図面を用いて説明する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施形態における伝熱基板の断面図であり、伝熱基板は金属板７と、この金属板７の上面に積層した絶縁樹脂層８と、この絶縁樹脂層８の上面側に発熱素子実装基板９が半導体素子１０を実装したうえで配置されている。ここで発熱素子実装基板９は、その上面のみを露出させたうえで絶縁樹脂層８に埋設されている。そして、金属板７の発熱素子実装基板９に対向する部分には発熱素子実装基板９側へ突出した凸部１１を設け、この凸部１１の天面は平面状としており、この天面を発熱素子実装基板９の底面に接触させている。

この構成により、半導体素子１０で発生した熱は発熱素子実装基板９を介して絶縁樹脂層８および金属板７へと伝えられる。また、発熱素子実装基板９と金属板７とは凸部１１で直接に接しているために伝熱の効率が高く、半導体素子１０から外部への熱の放出が非常にスムーズに行われる。さらに、発熱素子実装基板９と金属板７とは機械的な接触をさせているため接続部の熱による膨張や収縮による劣化等は生じにくく、長期の使用における伝熱性の劣化も生じにくいものである。

また、凸部１１は、特に発熱素子実装基板９へ半導体素子１０を実装した部分に対向して設けられているため、伝熱の効率を非常に高い状態とすることができる。

ここで、絶縁樹脂層８については接着性を有するものとし、これにより発熱素子実装基板９と金属板７との固定を行うことが望ましい。また、発熱素子実装基板９からの熱を金属板７へ伝えるうえで、絶縁樹脂層８を介して行うものによる効率を向上させるために、絶縁樹脂層８には高熱伝導特性を持たせることが望ましいことは言うまでもない。

そして、金属板７の周縁側ではその上面すべてに絶縁樹脂層８が積層される一方で、金属板７の凸部１１の周縁側に位置する領域では金属板７の上面と発熱素子実装基板９との間に絶縁樹脂層８が設けられる。従って、絶縁樹脂層８は厚み寸法が大きな絶縁樹脂層８ａと厚み寸法が小さな絶縁樹脂層８ｂとが混在することとなる。このため、絶縁樹脂層８の温度変化による膨張や収縮によって発熱素子実装基板９と絶縁樹脂層８との位置関係にずれが生じることや或いは発熱素子実装基板９へ応力が加わる恐れがある。これらを抑制するために、発熱素子実装基板９の熱膨張係数と絶縁樹脂層８の熱膨張係数とをほぼ同一の値とすることが望ましい。これにより、発熱素子実装基板９と絶縁樹脂層８との位置関係が安定し、発熱素子実装基板９と金属板７との接触状態も安定させることが可能となる。また、この点が発熱素子実装基板９と金属板７とを金属の溶接などを用いて接合する場合と大きく異なる点であり、絶縁樹脂層８は樹脂で構成されることで熱膨張係数の調整が容易で、あるいは周囲の構成物との間に熱膨張係数の差異が生じてもこれに起因する応力の吸収が容易であることから、熱を原因とした損傷が生じ難くすることができる。

上記について更に詳しく述べると、絶縁樹脂層８には熱硬化性樹脂を用い、その硬化の過程において発熱素子実装基板９あるいは金属板７の接触部分における接着や固着を行い、硬化後の状態では露出部分をはじめとして粘着性を有さないものであっても構わない。

またあるいは、絶縁樹脂層８には比較的低温の１００℃程度で硬化が完了する熱可塑性の接着剤を用いても構わない。この場合、金属板７の接着や固着を行うことと共に、絶縁樹脂層８を硬化させる際に半導体素子１０へ加わる熱ストレスを抑制できるため、様々な特性の半導体素子１０を選択することが可能となる。

ここで、発熱素子実装基板９はセラミック製の板あるいは表面に酸化膜を施すなどの表面を絶縁処理した金属製の板であることが望ましい。特に、発熱素子実装基板９にセラミックを用いた場合は、衝撃などに対して脆弱なセラミックを保護するという観点から、絶縁樹脂層８に用いる材質は硬化後の状態で弾性率の小さい軟らかな材質の接着剤や樹脂とすればよい。

また、発熱素子実装基板９としてセラミック製もしくは金属製の材料を用いると共に、さらにこの絶縁樹脂層８を組成する無機フィラーとしてセラミックフィラーあるいは金属フィラーを用いればよい。

つまり、発熱素子実装基板９をセラミック製の材質とした場合、絶縁樹脂層８におけるフィラーに発熱素子実装基板９と同一のセラミックをあるいは類似のセラミックを用いる。このとき絶縁樹脂層８は９０ｗｔ％程度のセラミックのフィラーを含有することができ、これによって発熱素子実装基板９と絶縁樹脂層８とはほぼ同一の熱膨張係数をもたせることができる。当然ながら、このフィラーは絶縁樹脂層８の樹脂成分よりも高熱伝導率を有し、絶縁樹脂層８の熱伝導特性を高めるものでもあるため、フィラーを絶縁樹脂層８へ多く含有させることにより、熱膨張係数の整合性と熱伝導性との双方に効果が得られるものである。

従って、熱のストレスによって発熱素子実装基板９や絶縁樹脂層８が膨張あるいは収縮を繰り返してもセラミックが割れるなどの不都合は生じ難く、発熱素子実装基板９が絶縁樹脂層８へ固着された状態を安定的に維持することとなり、放熱性についてもまた長期に渡って安定した特性を得ることが可能となる。これは当然ながら、発熱素子実装基板９と金属板７との位置関係あるいは接触状態もまた安定することとなるため、この点からも放熱性について長期間に渡って安定した特性を得ることが可能となる。

またあるいは、発熱素子実装基板９を金属製の材質とした場合、絶縁樹脂層８におけるフィラーに発熱素子実装基板９と同一の金属をあるいは類似の金属を用いることにより、発熱素子実装基板９と絶縁樹脂層８とをほぼ同一の熱膨張係数とするとよい。これによって、発熱素子実装基板９が箔状や薄い金属であっても熱による膨張率の差異に基づいた発熱素子実装基板９の変形やあるいは波打ちなどは生じ難いこととなる。

従って、特に半導体素子１０をＬＥＤのような発光素子としたうえで、発熱素子実装基板９を金属製とすることでの表面に反射層（図示せず）を設けている場合であっても、その反射の状態が発熱素子実装基板９における表面の位置によって異なるという発熱素子実装基板９の変形に起因した不都合は生じ難く、発熱素子実装基板９は光源の光量に対応してムラなく安定した光量を反射、放出し続けることが可能となる。

以上の例では、絶縁樹脂層８へ含有させるフィラーとしてセラミックあるいは金属を用いることで説明を行っているが、フィラーとしては樹脂フィラーでもよく、樹脂フィラーとセラミックと金属との全てからなる混合物、あるいは２種類からなる混合物、またあるいはいずれか１つを含むフィラーとして所望の熱膨張係数となるように制御して用いても構わない。ここでのセラミックと金属との比率や絶縁樹脂層８におけるフィラーの比率は、絶縁樹脂層８と発熱素子実装基板９との熱膨張係数をほぼ一致させるものであればどのような値であっても構わない。

また、図２、図３は金属板７の凸部１１を複数とした場合の断面図および斜視図である。これにより、半導体素子１０で発生した熱は発熱素子実装基板９を介して絶縁樹脂層８および金属板７へと効率よく伝えられることについてはこれまでの説明と同様である。これに加えて、発熱素子実装基板９は側面のみならず底面においても面積は限定的ではあるが底面全般が分散した固定箇所で絶縁樹脂層８によって固定されることとなる。よって、凸部１１と発熱素子実装基板９とは広い領域に渡って概ね均等な固着力で固定されるため、位置関係を常に適切な状態に維持することができる。

そして、発熱素子実装基板９は絶縁樹脂層８によって固定されていることから、熱による膨張や収縮に起因する固定状態の劣化等は生じにくく、長期の使用における伝熱性の劣化も生じにくいものである。さらに、凸部１１が分散して複数配置させられていることから発熱素子実装基板９と絶縁樹脂層８との接着部位もまた分散されることとなるため、それぞれにおける温度が上昇する部位も分散されることとなる。その結果として絶縁樹脂層８での膨張や収縮に起因する応力の発生が発熱素子実装基板９の限られた一部分に偏り難くなり、発熱素子実装基板９と絶縁樹脂層８との固着状態を安定させることができ、伝熱性および放熱性の信頼性を向上させることができる。

さらに、熱の分散という観点で、ここでは図示していないが絶縁樹脂層８の上面に電極（図示せず）を設け、半導体素子１０からのワイヤボンディング（図示せず）などによって接続し、半導体素子１０により生じる熱を分散させるとよい。そして、この電極（図示せず）の下面に対向する部分に絶縁樹脂層８を介して凸部１１を設けることで、半導体素子１０によって生じる熱の放熱、伝熱特性を一層向上させることができる。

ここで、金属板７の凸部１１と発熱素子実装基板９との接触面積は大きいほど伝熱特性は良くなるが、少なくとも３箇所の凸部１１で接触させていれば面の固定が的確となるため特性を安定させることが可能となる。

また、伝熱の効率と固定状態の安定性とを一層向上させるために、半導体素子１０に対向する、あるいは直下に位置する部位の凸部１１を他の凸部１１よりも大きな断面積として配置したうえで、発熱素子実装基板周縁部９ａに対向する凸部１１の断面積は小さく、或いは凸部１１を配置した密度を小さくして、更には双方を用いることによって、発熱素子実装基板周縁部９ａに対向する領域の絶縁樹脂層８の体積を大きくしても構わない。これにより、熱の発生源に近い部分の凸部１１による伝熱性を向上させるとともに、発熱素子実装基板９を固定する力を大きくすることができることとなる。発熱素子実装基板９が対向する凸部１１および絶縁樹脂層８の面積としては、発熱素子実装基板９が対向する面積の１０〜２０％の面積を凸部１１の断面積とし、発熱素子実装基板９の残りの９０〜８０％が絶縁樹脂層８に対向する面積として十分に伝熱、放熱が可能となる。

ここまでの例では、図１に示すように金属板７の凸部１１の天面は発熱素子実装基板９に対して直接接触する状態について説明しているが、図４に示すように金属板７に設けた凸部１１の天面側と発熱素子実装基板９との間に絶縁樹脂層８ｃが介在する状態としても構わない。このとき、金属板７と発熱素子実装基板９とは平行な位置関係として配置させているため、必然的に凸部１１と発熱素子実装基板９との間に位置する薄い厚みの絶縁樹脂層８ｃは、金属板７における凸部１１を非形成としている領域と発熱素子実装基板９との間に位置する絶縁樹脂層８ｂよりも薄くなる。絶縁樹脂層８は金属板７よりも伝熱特性は劣るものの、絶縁樹脂層８ｃのように薄い層厚とすることで伝熱性の金属板７に比較しての劣化は非常に小さくなる。従って薄い絶縁樹脂層８ｃの直下に位置する凸部１１の高い伝熱効率を活かすことができることとなる。そしてこれに加えて、発熱素子実装基板９の底面はその全面が絶縁樹脂層８と密着することとなるため、絶縁樹脂層８の発熱素子実装基板９に対する固着状態は非常に安定したものとなる。よって、この点からも発熱素子実装基板９から絶縁樹脂層８を介して金属板７へと伝熱、放熱を行うことに関しての信頼性を高い状態に維持できるものともなる。

またこのとき、発熱素子実装基板９は、その側面全面と底面全面とを絶縁樹脂層８によって保護する状態となり、さらに絶縁樹脂層８に用いる材質を硬化後の状態で弾性率の小さい軟らかな材質の接着剤や樹脂とした場合は、発熱素子実装基板９に加わる機械的応力を抑制することが可能となる。

またここでは図示していないが、絶縁樹脂層８に用いる材質を硬化後の状態で弾性率の小さい軟らかな材質の接着剤や樹脂とした場合は、補助的に発熱素子実装基板９と絶縁樹脂層８との固定にネジなどの固定手段（図示せず）を用いることも可能となる。つまり、発熱素子実装基板９および固定手段（図示せず）に比較して絶縁樹脂層８の弾性率を小さな値の材質を用いることで、固定手段（図示せず）から発熱素子実装基板９へと加わる応力が、絶縁樹脂層８に用いられる軟らかな材質の接着剤や樹脂により緩和されることとなる。このため、発熱素子実装基板９の損傷による特性の劣化を抑制しつつも、固定状態を安定した状態に維持することができる。

また、図５は金属板７の外周縁に第２絶縁樹脂層１２を設けてその内側に絶縁樹脂層８を設けたものであり、この第２絶縁樹脂層１２の頂部は発熱素子実装基板９の上面および絶縁樹脂層８の上面とほぼ同一面上に位置するあるいは絶縁樹脂層８の上面よりも高く位置するようにしている。

このように第２絶縁樹脂層１２を配置することにより、半導体素子１０で生じた熱が発熱素子実装基板９を通じて金属板７へ伝わるにあたっての効率を向上させることができる。これは特に絶縁樹脂層８に１００℃程度の低温で硬化する高熱伝導性の接着剤を用い、一方で第２絶縁樹脂層１２に熱硬化性樹脂を用いた場合に有効である。

つまり、絶縁樹脂層８よりも熱伝導性の高い第２絶縁樹脂層１２を絶縁樹脂層８が介在する状態で発熱素子実装基板９に対向して設けることにより、発熱素子実装基板９の側面からも熱を排出することが容易となるものである。これについては特に第２絶縁樹脂層１２の図中における横方向の厚みよりも、第２絶縁樹脂層１２と発熱素子実装基板９との間に介在する絶縁樹脂層８の厚みを小さくすることで、第２絶縁樹脂層１２の伝熱性および熱容量が大きい特性を利用しやすくなることとなり、伝熱や放熱の効果を一層大きくすることができる。

ここで第２絶縁樹脂層１２についても、フィラーとしてセラミック、金属、あるいは樹脂フィラーを用いてもよく、樹脂フィラーとセラミックと金属との全てからなる混合物、あるいは２種類からなる混合物、またあるいはいずれか１つを含むフィラーとして所望の熱膨張係数や熱伝導率となるように制御すればよい。ここでの樹脂フィラーとセラミックと金属との比率や第２絶縁樹脂層１２におけるフィラーの比率は、第２絶縁樹脂層１２の熱伝導性を絶縁樹脂層８よりも高くさせるものであればよい。

また、第２絶縁樹脂層１２には熱硬化性樹脂を用いることにより、様々な形態で第２絶縁樹脂層１２の天面部に電極（図示せず）を配置させることが可能となる。ここに電極（図示せず）を配置することにより、半導体素子１０に発生した熱がボンディングワイヤ（図示せず）等に伝搬させ、さらに電極（図示せず）へ伝搬させたうえで、その熱が容易に第２絶縁樹脂層１２を介して金属板７へと伝熱、放熱することが可能となり、電極（図示せず）の接続状態の信頼性を向上させることができる。

さらに、第２絶縁樹脂層１２に熱硬化性樹脂を適用することは、伝熱基板全体を形成する際においても非常に有効なものとなる。これは、金属板７の上面かつ外周縁に予め第２絶縁樹脂層１２を完全硬化させて形成し、この後で絶縁樹脂層８を充填し、最後に発熱素子実装基板９を配置する場合に有効となるものである。

つまり、半導体素子１０を搭載した発熱素子実装基板９と絶縁樹脂層８との固着は、絶縁樹脂層８である接着剤や樹脂を硬化させる際の温度を加えることで十分なものとなり、この温度は１００℃程度と低いため半導体素子１０へ加わる温度ストレスは小さくすることができ、半導体素子１０の信頼性や特性を損ねることが無い。

また、第２絶縁樹脂層１２によって金属板７の外周縁を予め枠状に囲み、その後に硬化前の状態では非常に軟らかい状態の接着剤や樹脂を絶縁樹脂層８として充填させ硬化させることが可能ともなる。これにより、絶縁樹脂層８に適用する接着剤や樹脂を様々な粘度のもの、特に粘度が低く流れ易い接着剤あるいは樹脂であっても対応することが可能となる。そして、硬化前に非常に粘度が低い絶縁樹脂層８であっても、金属板７の凸部１１の上面側が発熱素子実装基板９の位置決めを担うこととなるため、発熱素子実装基板９を的確な位置に固着させることができる。

またあるいは、第２絶縁樹脂層１２によって金属板７の外周縁を予め枠状に囲むことで、その後に硬化後の状態でも軟らかく弾性の小さな接着剤や樹脂を絶縁樹脂層８として適用し易くもなる。つまり、金属板７の外周縁を予め枠状に囲むことで絶縁樹脂層８の特に外周縁近傍の変形を最小限に抑制して伝熱基板全体としての寸法変化を抑えつつ、発熱素子実装基板９に加わる応力を小さくするものである。

以上の実施の形態では発熱素子実装基板９には直接に半導体素子１０を実装するように示しているが、当然ながら実際には発熱素子実装基板９上に設けた配線パターン（図示せず）の上に半導体素子１０を実装することや、半導体素子１０を発熱素子実装基板９上に接着して発熱素子実装基板９の上に設けた電極（図示せず）へ半導体素子１０からの配線を行うことなどにより実装を行っている。

また、伝熱基板からの放熱を一層向上させるために図６に示すように金属板７の下面にモータファン１３などの流体循環用装置を配置しても構わない。特に、金属板７における発熱素子実装基板９側に凸部１１を複数配置することで発熱素子実装基板９からの熱は金属板７の面方向に分散されて伝えられるため、複数に分散されて設けられた吸入孔１４を用いることでのモータファン１３による排熱は非常に効率良く行われることとなる。ここで特に、金属板７における凸部１１の裏面側に、凸部１１に対向した位置に吸入孔１４を設けることが望ましい。これにより、半導体素子１０からの熱を多く受ける凸部１１から凸部１１との距離が近い吸入孔１４の表面で特に上面への伝熱やそこでの放熱が行いやすく、モータファン１３による排熱を一層効率良くすることが可能となる。当然ながら複数の吸入孔１４全てが、複数設けられた凸部１１の裏面で凸部１１に対向した位置に設けられることが望ましい。しかしながら、凸部１１と吸入孔１４とが必ずしも１対１で設けられる必要はない。

あるいは、金属板７における特に凸部１１から、吸入孔１４の凸部１１側に該当する吸入孔１４の上面への伝熱に関しては、半導体素子１０の直下に位置する部分の吸入孔１４では他の部分の吸入孔１４に比較して伝熱の効率が高いことが望ましい。つまり、吸入孔１４の深さを大きくして、凸部１１の天面側から吸入孔１４の上面までの距離を半導体素子１０の直下に位置する部分では他の部分に比較して小さくするとよい。これにより、半導体素子１０からの伝熱量が大きい部分で、金属板７の凸部１１側から吸入孔１４側への伝熱および吸入孔１４での放熱を効率よく行うことができる。そして、これに加えて吸入孔１４側の開口面積が大きくなるため放熱性そのものも向上させることができる。

ここで実施の形態としては流体循環装置にモータファン１３を用いることで、空気が吸入孔１４を通過させられて、この空気が金属板７を冷却させるように流体循環装置を配置している。しかしながら、金属板７を冷却するための流体は空気ではなく、水をはじめとした液体であっても構わない。この場合は吸入孔１４に直接に液体を流す、あるいは吸入孔１４へダクト（図示せず）を通したうえで、そのダクト（図示せず）へ液体を流す構成とした流体循環装置を金属板７の下面に設けるとよい。

また、図示はしていないが、吸入孔１４を設けることで金属板７の冷却を行う場合、複数の吸入孔１４のうち半導体素子１０の直下に位置する吸入孔１４が冷却に寄与する割合は大きくなる。従って、半導体素子１０の下側に位置する吸入孔１４は金属板７の端部側に位置する吸入孔１４に比較して、断面径を大きくすることやあるいは表面積を大きくするとよい。これにより、金属板７の冷却の効率を高めることができる。

ここでの説明では、金属板７の下面に吸入孔１４を設けた形態で説明しているが、これは金属板７とモータファン１３とを組み合わせる関係で吸入孔１４として表現している。しかしながら、モータファン１３が存在しない状態では吸入孔１４は溝状に形成された露出状態のものである。またあるいは、吸入孔１４は伝熱基板の断面に対して垂直方向に連続して走向した溝状の吸入孔１４とせず、金属板７の下面側から見て島状に分散した複数の第２凸部１５の隙間を吸入孔１４としても構わない。この場合、吸入孔１４の空間が大きくなり放熱性を向上させることとなり、これに加えて、金属板７から接触部分を介してモータファン１３へ伝わる熱を抑制でき、この熱からモータファン１３を保護することができる。

以上のように、発熱素子実装基板９からの熱が、直接あるいは絶縁樹脂層８を介して金属板７へと急激に伝わる構成とすることに加え、金属板７からの放熱を効率よく行うことができる構成としている。これにより、絶縁樹脂層８に滞留する熱を少なくできるため、絶縁樹脂層８や発熱素子実装基板９に変形などが生じ難く、発熱素子実装基板９の放熱や伝熱の特性あるいはその他の特性についての信頼性を維持することができる。

本発明の伝熱基板は、安定した伝熱性および放熱性を維持する効果を有し、発熱素子を用いる各種電子機器に適用するにあたって有用である。

７金属板
８、８ａ、８ｂ、８ｃ絶縁樹脂層
９発熱素子実装基板
９ａ発熱素子実装基板周縁部
１０半導体素子
１１凸部
１２第２絶縁樹脂層
１３モータファン
１４吸入孔
１５第２凸部

Claims

金属板と、この金属板の上面に積層した絶縁樹脂層と、
この絶縁樹脂層の上面側に埋設して上面のみを露出させた発熱素子実装基板とを備え、
前記金属板の前記発熱素子実装基板に対向する部分には前記発熱素子実装基板側へ突出して天面に平面部を有した凸部を設け、
この天面を前記発熱素子実装基板の底面に接触させた伝熱基板。
金属板と、この金属板の上面に積層した絶縁樹脂層と、
この絶縁樹脂層の上面側に埋設して上面のみを露出させた発熱素子実装基板とを備え、
前記金属板の前記発熱素子実装基板に対向する部分には前記発熱素子実装基板側へ突出して天面に平面部を有した凸部を設け、
前記発熱素子実装基板の底面と前記凸部の天面との間に介在する前記絶縁樹脂層は、
前記発熱素子実装基板の底面と前記金属板における前記凸部の非形成部分との間に介在する前記絶縁樹脂層よりも厚み寸法を小さくさせた伝熱基板。
発熱素子実装基板の熱膨張係数と絶縁樹脂層の熱膨張係数とは同一の値とさせた請求項１もしくは請求項２に記載の伝熱基板。
金属板は複数の凸部を有する請求項１もしくは請求項２に記載の伝熱基板。
絶縁樹脂層は、前記樹脂層を構成する樹脂成分よりも高い熱伝導率を有する樹脂フィラー、金属、セラミックのうち少なくともいずれかのうち１つのフィラーを含有する請求項１から請求項４のいずれかに記載の伝熱基板。
金属板の上面外周縁には熱硬化性樹脂からなる第２絶縁樹脂層を設けた請求項１もしくは請求項２に記載の伝熱基板。
第２絶縁樹脂層は、前記第２絶縁樹脂層を構成する樹脂成分よりも高い熱伝導率を有する樹脂フィラー、金属、セラミックのうち少なくともいずれかのうち１つのフィラーを含有するとともに、絶縁樹脂層よりも高い熱伝導率とした請求項６に記載の伝熱基板。
金属板の下面には、流体を通過させるための吸入孔を設けた請求項４に記載の伝熱基板。
吸入孔は凸部に対向した位置に設けた請求項８に記載の伝熱基板。
金属板の下面には流体循環装置を配置した請求項８もしくは請求項９に記載の伝熱基板。
金属板の下面にモータファンを配置した請求項１０に記載の伝熱基板。