JP2795280B2 - 電子部品搭載用基板 - Google Patents

電子部品搭載用基板

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JP2795280B2 JP1147821A JP14782189A JP2795280B2 JP 2795280 B2 JP2795280 B2 JP 2795280B2 JP 1147821 A JP1147821 A JP 1147821A JP 14782189 A JP14782189 A JP 14782189A JP 2795280 B2 JP2795280 B2 JP 2795280B2
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  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
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  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は,半導体チップ等の電子部品の熱を放散する
ためのフィンを取り付けた,電子部品搭載用基板に関す
る。
〔従来技術〕
従来,フィンを取り付けた電子部品搭載用基板は,第
7図に示すごとく,基板9の略中央部において,フィン
3を接合したものである。
即ち,上記フィン3は,基板9に設けた凹所90内に放
熱用金属板8を配設し,該放熱用金属板8の平滑な上面
に接合されている。また,該フィン3は,フィン本体30
と脚部31とよりなる。そして,該脚部31は,上記放熱用
金属板8の上面の略中央部において接合されている。
また,上記放熱用金属板8は,下面の略中央部に設け
た凹部50内において,半導体チップ5を搭載している。
そして,該放熱用金属板8は,その下面側の接合層82が
上記基板9に接着されている。また,上記半導体チップ
5は,ワイヤーボンディング51により基板9上に配設し
た導体回路91に接続されている。また,該半導体チップ
5は,その周縁部を金属キャップ52によって覆ってい
る。
また,上記基板9は,貫通孔により形成されたスルー
ホール93を有する。該スルーホール93内には,上記導体
回路91と電気的に接続された金属被膜931を有す。ま
た,該スルーホール93は,開口部周縁部にドーナツ形状
のランド部92を有する。そして,該スルーホール93内に
は,リードピン4が嵌挿されている。
しかして,上記半導体チップ5に通電された場合に
は,該半導体チップ5より発熱する熱は,上記放熱用金
属板2及びフィン3より放熱する。
〔解決しようとする課題〕
しかしながら,上記従来の基板は,次の問題点を有す
る。
即ち,上記フィン3は,上記放熱用金属板8の上面で
ある平滑面80に接合されているため,フィン3の接着強
度が小さい。これは,該フィン3が,上記脚部31の接合
面積が一定の大きさに制限されているからである。
また,上記フィン3は,その接合に当たり上記平滑面
80の限られた小さい面積内に接合される。このため,上
記脚部31は,接合に当たり、その位置決めが困難とな
る。
本発明は,上記従来の問題点に鑑みてなされたもの
で,フィンの接着強度が大きく,またフィンの位置決め
が容易な,熱放散性に優れた電子部品搭載用基板を提供
しようとするものである。
〔課題の解決手段〕
本願における第1の発明は,基板に設けた凹所内に放
熱用金属板を配設してなり,該放熱用金属板の上面に設
けたフィン取付用の凹部内にはフィンを接合してなり, かつ上記放熱用金属板の上面と,上記基板の上面とは
略同一面上にあり, かつ上記フィンは上記凹部内に良熱伝導性接着剤を用
いて接合してなることを特徴とする電子部品搭載用基板
にある。
第1の発明において,上記凹所とは,上記放熱用金属
板を配設するために,上記基板の略中央部に設ける凹状
溝ないし貫通穴をいう。
また,上記フィン取付用の凹部とは,上記放熱用金属
板の上面において,上記フィンを接合するための凹状溝
をいう。そして,該凹部は,1つ又は複数個設けることか
好ましい。また,放熱用金属板は銅又はアルミニウムな
どの良熱伝導体により構成する。
また,上記基板と放熱用金属板とは,その上面が略同
一面上にある。ここにいう略同一面上とは,基板の上面
と放熱用金属板の上面との隔差が,3mm以下であることを
いう(第4図参照)。
上記良熱伝導性接着剤としては,例えば半田ペース
ト,シリコン系接着剤等がある。
また,第2の発明は,上記第1の発明において凹部が
フィンの下面と略同等の寸法形状を有することを特徴と
する電子部品搭載用基板にある。フィンの下面は通常は
凸状である(実施例参照)。
第2の発明において,上記フィンの下面と略同等の寸
法形状とは,例えば上記フィンの脚部の断面形状と,上
記放熱用金属板の上記凹部の開口形状とが略同形状であ
ることを意味する。また,上記凹部を2以上設けた場合
においては,これに相応してフィンも上記凹部と略同等
の断面形状を有する脚部を有することになる。
また,第3の発明は,上記フィン取付用の凹部は複数
個設けてあることを特徴とする電子部品搭載用基板にあ
る。
〔作用及び効果〕
第1の発明にかかる電子部品搭載用基板においては,
放熱用金属板の上面に設けた凹部内に,フィンを接合し
てなる。そのため,フィンの脚部が増大し,該フィンの
接着強度が大きくなる。また,フィンを放熱用金属板に
接合するに当たり,上記凹部内にフィンの脚部を嵌合す
ればよいため,その位置決めが容易となる。
また,本発明においては,放熱用金属板の上面と基板
の上面とは略同一面上に設けてある。そのため,半田剥
離法により導体回路を形成する際にドライフィルムを熱
圧着するとき,上記放熱用金属板の上面及び基板状の導
体回路の上面に上記ドライフィルムを略水平状に連結し
て密着できる。
それ故,ドライフィルムのパターン形成,更には導体
回路のパターン形成を正確に行なうことができる。
フィンの接合に良熱伝導性接着剤を用いるため,接合
部において熱伝導性が良い。そのため,該接合部を通じ
て放熱用金属板よりフィンへの熱伝導性が良くなり放熱
性に優れることになる。
したがって,本発明によれば,フィンの接着強度が大
きく,またフィンの位置決めが容易で接合部の熱伝導性
が良好で,熱放散性に優れ,かつ導体回路のパターン形
成が正確な電子部品搭載用基板を提供することができ
る。
また,第2の発明においては,上記凹部は,フィンの
下面と略同等の面積を有するため,フィンの接着強度が
一層向上すると共に,またフィンの位置決めがより一層
容易となる。
また,第3の発明においては,放熱用金属板に対する
フィンの接着強度が一層向上する。
〔実施例〕
第1実施例 本例にかかる電子部品搭載用基板につき,第1図〜第
4図を用いて説明する。
即ち,本例の電子部品搭載用基板は,第1図に示すご
とく,基板1に設けた凹所10内に放熱用金属板2を配設
してなり,該放熱用金属板2の上面に設けた凹部20内に
フィン3を接合してなる。
また,上記凹部20は,フィン3の脚部31と略同等の寸
法形状を有する。
また,上記凹部20内には,フィン3の脚部31が良熱伝
導性接着剤を用いて接合されている。
しかして,本例の電子部品搭載用基板は,次のように
して作成する。
まず,一定の大きさの銅張り積層板にスルーホール11
用の穴を開ける。
次に,上記積層板の所定の位置に,第2図に示すごと
く,凹所10を設ける。該凹所10は,エンドミル等による
ザグリ加工により形成する。そして,上記凹所10内の接
着面22等にエポキシ樹脂等の接着剤を塗布する。次い
で,該凹所10内に,銅製の放熱用金属板2を圧着固定す
る。
次に,上記放熱用金属板2の上面において,該放熱用
金属板2の上面の約3分の2の面積を占める凹部20を設
ける。該凹部20は,後述のフィン3の脚部31と略同等の
寸法形状を有する。
また,上記放熱用金属板2には,下面において,上記
凹部20よりもやや小さい凹部50を設ける。該凹部50は,
後述の半導体チップ5を搭載するためのものである。
次に,上記スルーホール11内及び所定のパターンの位
置に,スルーホールメッキ12,導体回路13を形成する。
該導体回路13は,第3図に示すごとく,ドライフィルム
6を用いてパターンメッキ,半田メッキ等を行う,半田
剥離法により形成する。そして,該導体回路13の表面に
は,該導体回路13を保護するため,ソルダーレジスト膜
14を印刷塗布する。そして,該ソルダーレジスト膜14
は,加熱又は光照射により熱硬化させる。
次に,必要な所にニッケル(Ni)又は金(Au)メッキ
を施す。
しかる後,該基板1を所定の大きさに切断し,第2図
に示すごとく,個々の電子部品搭載用基板を得た。
また,上記スルーホール11内には,リードピン4を嵌
挿する。そして,必要に応じて,上記スルーホール11内
において,半田により上記リードピン4をスルーホール
内壁110と接合する。
このようにして作成された電子部品搭載用基板は,第
1図に示すごとく,上記凹部50内に半導体チップ5を搭
載する。また,該半導体チップ5の周辺部には金属キャ
ップ52等を用いて封止する。
次いで,上記放熱用金属板2の上面に設けた凹所20内
に,該凹所20と略同等の寸法形状の脚部31を有するフィ
ン3を接合する。該フィン3は,銅又はアルミニウムよ
りなり,上面に多数の冷却用の羽根30を有する。また,
上記フィン3の脚部31を接合するに当たり,半田ペース
ト等の良熱伝導性接着剤を用いる。
また,上記放熱用金属板2は,その上面の高さを上記
基板1の上面と実質的に略同一水平面としている。その
理由は次の通りである。
即ち,第3図に示すごとく,基板1に上記半田剥離法
により上記導体回路13等を形成するに当たり,ドライフ
ィルム6を熱圧着する。このとき,上記凹所10内に空気
が溜まる。そのため,上記ドライフィルム6と基板1上
に形成した上記導体回路13の表面との密着不良が発生す
る。また,これに起因して露光時に十分な真空吸引がで
きない。そのため,カブリ(ドライフィルムのパターン
形成不良)と称する現象が生じ易くなる。
それ故,上記の問題点を解決するためには,第4図に
示すごとく,上記放熱用金属板2の上面21と上記基板1
の上面との隔差tは,3mm以下にすることが好ましい。
以下,本例の作用効果につき説明する。
本例においては,放熱用金属板2の上面21に設けた凹
部20内に,フィン3の脚部31を接合してなるため,該フ
ィン3の接合強度が大きくなる。また,フィン3を放熱
用金属板2に接合するに当たり,その位置決めが容易と
なる。
また,上記凹部20は,フィン3の脚部31と略同等の寸
法形状を有するため,フィン3の接合が一層向上すると
共に,フィン3の位置決めが一層容易となる。
また,上記凹部20内において,フィン3を上記半田ペ
ーストを用いて接合しているため,接合の信頼性が向上
すると共に,放熱用金属板2からフィン3への熱伝導性
も向上する。
また,上記凹部20は,放熱用金属板2を凹所10に接合
する前に,予め形成しておくこともできる。このように
すれば,該凹部20の寸法精度が向上する。また,半導体
チップ5を搭載する凹部50を予め形成した放熱用金属板
2を用いる場合も,同様に精度が良くなる。
また,本発明においては,放熱用金属板2の上面と基
板1の上面とは略同一面上に設けある。
そのため,半田剥離法により導体回路13を形成する際
にドライフィルム6を熱圧着するとき,上記放熱用金属
板の上面及び基板上の導体回路の上面に上記ドライフィ
ルム6を略水平状に連結して密着できる。
それ故,ドライフィルムのパターン形成,更には導体
回路のパターン形成を正確に行なうことができる。
したがって,本例によれば,フィン3の接着強度が大
きく,またフィン3の位置決めが容易で,接合部の熱伝
導性が良好で熱放散性に優れ導体回路のパターン形成が
正確な電子部品搭載用基板を得ることができる。
第2実施例 本例にかかる電子部品搭載用基板につき,第5図及び
第6図を用いて説明する。
即ち,本例の電子部品搭載用基板は,第5図に示すご
とく,上記第1実施例におけるフィン3に代えて,2本の
脚部321,322を有するフィン32を用いたものである。そ
の他の構成は,上記第1実施例と同様とした。
即ち,本例の電子部品搭載用基板は,まず第6図に示
すごとく,2つの凹部250,251を有する放熱用金属板25
を,基板1の略中央部に設けた凹所10内に接合面252を
介して接合する。
次に,第5図に示すごとく,上記凹部250,251内に,
フィン32の2本の脚部321,322を半田ペーストを用いて
接合する。
しかして,本例によれば,2ケ所の凹部においてフィン
の接合を行うので上記第1実施例と同様の効果が得られ
る外,一層接着強度が大きく,かつ接合時の位置決めが
容易な,電子部品搭載用基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は第1実施例の電子部品搭載用基板を示
し,第1図はその断面図,第2図は基板に放熱用金属板
を接合した状態の側面図,第3図及び第4図は放熱用金
属板の取付け状態の説明図,第5図及び第6図は第2実
施例の電子部品搭載用基板を示し,第5図はその断面
図,第6図は基板に放熱用金属板を接合した状態の側面
図,第7図は従来の電子部品搭載用基板の断面図を示
す。 1……基板, 10……凹所, 13……導体回路, 2,25……放熱用金属板, 20,250,251……フィン取付用の凹部, 3,32……フィン, 31,321,322……フィンの脚部, 5……半導体チップ,

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板に設けた凹所内に放熱用金属板を配設
    してなり,該放熱用金属板の上面に設けたフィン取付用
    の凹部内にはフィンを接合してなり, かつ上記放熱用金属板の上面と,上記基板の上面とは略
    同一面上にあり, かつ上記フィンは上記凹部内に良熱伝導性接着剤を用い
    て接合してあることを特徴とする電子部品搭載用基板。
  2. 【請求項2】第1請求項において,放熱用金属板の前記
    凹部はフィンの下面と略同等の寸法形状を有することを
    特徴とする電子部品搭載用基板。
  3. 【請求項3】第1請求項において,上記フィン取付用の
    凹部は複数個設けてあることを特徴とする電子部品搭載
    用基板。
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