JP5778971B2 - パワーモジュール用絶縁放熱基板 - Google Patents
パワーモジュール用絶縁放熱基板 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5778971B2 JP5778971B2 JP2011092251A JP2011092251A JP5778971B2 JP 5778971 B2 JP5778971 B2 JP 5778971B2 JP 2011092251 A JP2011092251 A JP 2011092251A JP 2011092251 A JP2011092251 A JP 2011092251A JP 5778971 B2 JP5778971 B2 JP 5778971B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating
- substrate
- heat dissipation
- insulating resin
- high thermal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
- H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
- H01L23/3735—Laminates or multilayers, e.g. direct bond copper ceramic substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
- H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
- H01L23/3737—Organic materials with or without a thermoconductive filler
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
- H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
- H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
本発明は、半導体素子からの発熱量が非常に大きいパワーモジュール用絶縁放熱基板に関し、特に、放熱性の向上及び薄型化を図ったパワーモジュール用絶縁放熱基板に関するものである。
高電圧・大電流での動作が可能なＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の半導体チップを搭載してなるパワーモジュールは、当該半導体チップからの発熱量が非常に大きいため、従来より、冷却器（例えば、水冷式の冷却器）を取り付けて、素早く放熱できるような対策が採られてきた。
このようなパワーモジュールの一例（例えば、特許文献１参照）を、図１３に示した概略断面図を用いて説明する。
このようなパワーモジュールの一例（例えば、特許文献１参照）を、図１３に示した概略断面図を用いて説明する。
当該パワーモジュールＰＭは、セラミックスからなる絶縁基板２０の一方の面に回路層３、他方の面に熱拡散層４を備えた絶縁放熱基板Ｐｇと、当該回路層３上にはんだ１８を介して搭載された半導体チップ１９と、当該熱拡散層４の下面にはんだ１８を介して接合された放熱体２２と、当該放熱体２２の下面に取付ねじ２３によって取り付けられた冷却器８とを有する構成となっており、半導体チップ１９からの発熱を、絶縁放熱基板Ｐｇ、放熱体２２を伝って冷却器８に伝達し、最終的に当該冷却器８内の冷却水９によって外部に放散するという仕組みになっている。
因みに、各部材の具体例は以下の通りである。
即ち、『絶縁基板２０』はＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ等、『回路層３、熱拡散層４、放熱体２２』はＣｕ、Ａｌ等、『低熱膨張材２１』はインバー合金等である。
即ち、『絶縁基板２０』はＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ等、『回路層３、熱拡散層４、放熱体２２』はＣｕ、Ａｌ等、『低熱膨張材２１』はインバー合金等である。
このようなパワーモジュールＰＭは、近年、特に注目を集めている電気自動車やハイブリッド自動車に使用されるようになり、更なる高出力化と小型化が求められている。
そこで、前記要求に応えるための最も簡単な手段としては、単純にセラミックスからなる絶縁基板２０の厚さを薄くすることが考えられる。なぜなら、絶縁基板２０を薄型化すれば、パワーモジュールＰＭ全体を小型化できるとともに、薄くした分、伝熱抵抗の低抵抗化を図れるからである｛即ち、金属からなる回路層３や熱拡散層４よりも伝熱抵抗が高い絶縁基板（セラミックス基板）２０が薄くなるため、半導体チップ１９からの発熱を素早く冷却器８側に伝えることができる｝。
しかし、セラミックスは薄くすると非常に割れやすくなるため、薄型化するにも限界があり（例えば、ＩＧＢＴを搭載する１ｃｍ□以上の基板としてＡｌＮ基板を採用した場合、最低でも０．６〜０．７ｍｍ程度の厚さが必要である）、その結果、絶縁基板２０として、熱伝導率の高いＡｌＮ（熱伝導率１７０Ｗ／ｍＫ）を使用したとしても、期待される程の放熱効果は得られないというものであった。
従って、板厚を薄くしても割れにくい絶縁樹脂基板を絶縁基板として用い、当該絶縁樹脂基板の表裏に形成される回路層と熱拡散層との間を、「高熱伝導性」「絶縁性」「硬質性」に優れるセラミックス等からなる粒子（以後これを「高熱伝導絶縁粒子」と呼ぶことにする）で熱的に接続させるというのが、パワーモジュールの薄型化と伝熱抵抗の低抵抗化を図る手段として有効であると考えられ、既にこのような構成のものが特許文献２に開示されている（図１４参照）。
図１４は、パワーモジュールに用いられる絶縁放熱基板Ｐｈ（図１３に示した「絶縁放熱基板Ｐｇ」に相当）の要部拡大断面図を示したものであり、その構成は、エポキシやポリイミドなどの熱硬化性樹脂からなる絶縁樹脂基板１と、当該絶縁樹脂基板１の表裏にそれぞれ積層された回路層３、熱拡散層４（「回路層３」「熱拡散層４」は、特許文献１と同様にＣｕやＡｌ等からなる）と、当該絶縁樹脂基板１よりも厚く、且つ、当該回路層３、熱拡散層４よりも硬い高熱伝導絶縁粒子２ａ[ダイヤモンド、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、ＢＮ等の熱伝導率がＡｌ2Ｏ3よりも高い５０Ｗ／ｍＫ以上の粒子（好ましく１５０Ｗ／ｍＫ以上の粒子）]とを有するものである。そして、絶縁樹脂基板１の表面Ａ及び裏面Ｂから突出する高熱伝導絶縁粒子２ａの突出部１３をそれぞれ回路層３、熱拡散層４に貫入させ、両者の接触熱抵抗を小さくする構造とすることによって（即ち、貫入させることにより、単に両者を接触させる構造よりも接触熱抵抗を小さくできる）、絶縁樹脂基板１の熱伝導率の低さ（例えば、Ａｌ2Ｏ3などの高熱伝導フィラー入りのエポキシ樹脂の場合でも、熱伝導率は３Ｗ／ｍＫ程度である）を補い、以て、期待される放熱効果を得ようとするもである。
しかし、図１４の構成においては、絶縁層全体（高熱伝導絶縁粒子２ａを含む絶縁樹脂基板１に相当）の熱伝導率は高いものの、回路層３及び熱拡散層４と、当該高熱伝導絶縁粒子２ａとの間に無視できないほどの大きな接触熱抵抗が存在するため、図１３に示した絶縁放熱基板Ｐｇと同様に、期待される程の放熱効果は得られないというのが実情であった。
その理由は、回路層３及び熱拡散層４と、高熱伝導絶縁粒子２ａとの接続構造に原因があった。
この原因について、回路層３と高熱伝導絶縁粒子２ａとの接触界面を示した図１５を用いて説明する（熱拡散層４についても同様の接続構造となるため、説明の便宜上、熱拡散層４と高熱伝導絶縁粒子２ａとの接続構造については説明を省略した）。
この原因について、回路層３と高熱伝導絶縁粒子２ａとの接触界面を示した図１５を用いて説明する（熱拡散層４についても同様の接続構造となるため、説明の便宜上、熱拡散層４と高熱伝導絶縁粒子２ａとの接続構造については説明を省略した）。
回路層３と高熱伝導絶縁粒子２ａとの貫入接続は、図１５（ａ）に示したように、高熱伝導絶縁粒子２ａに対して、後に回路層３となる金属箔３ａ（図に示した部分は、金属箔３ａのマット面、即ち、アンカーパターン６を示したものである）を矢印の方向にプレス加工することによって行われるのであるが、当該金属箔３ａ（回路層３）と高熱伝導絶縁粒子２ａとの接続構造は、図１５（ｂ）に示したように、表面状態が単なる凹凸形状２４（大判の高熱伝導材を粒子状に粉砕したときの凹凸形状）のままの高熱伝導絶縁粒子２ａを、金属箔３ａ（回路層３）に貫入させるだけの構造であったため、両者間の接続強度は殆どないに等しいものであった。このような接続状態で、絶縁樹脂基板１が半導体チップからの発熱により膨張するため｛即ち、回路層３と高熱伝導絶縁粒子２ａとの接触界面２５（図１５（ｂ）参照）を押し広げてしまう｝、回路層３と高熱伝導絶縁粒子２ａとの接触界面２５に図１５（ｃ）に示したような剥離部２６を発生させ、両者間の接触熱抵抗の増大を引き起こしていたのである。尚、図１５（ｃ）においては、剥離現象を分かりやすくするために、実際のものよりも誇張した状態を示した。
因みに、特許文献２には、回路層３及び熱拡散層４と、高熱伝導絶縁粒子２ａとの接続性を向上させるために、当該高熱伝導絶縁粒子２ａの表面に、ＣｕめっきやＮｉめっきを施すという手段が示されているが、金属同士を熱圧着してもそれほど高い接続強度は得られず、そもそも絶縁樹脂よりもめっきの密着性が低いセラミックス等からなる高熱伝導絶縁粒子２ａの表面状態が、上記でも説明したように、単なる凹凸形状２４のままであるため、当該高熱伝導絶縁粒子２ａとめっきとの接触状態は極めて不安定なものとなり、結局、回路層３及び熱拡散層４と、高熱伝導絶縁粒子２ａとの接続強度を満足のいく強度とするには至らなかった。
本発明は、パワーモジュール用絶縁放熱基板の絶縁基板として絶縁樹脂基板を用いた場合においても、金属層（回路層や熱拡散層等として使用される金属層）と高熱伝導絶縁粒子との間の接触熱抵抗の増大を抑制できるパワーモジュール用絶縁放熱基板を提供することを課題とする。
本発明は、一方の面側に搭載される半導体チップからの発熱を、他方の面側に設置される冷却器へと伝熱させるパワーモジュール用絶縁放熱基板であって、少なくとも、絶縁樹脂基板と、当該絶縁樹脂基板の表裏に積層された、無電解めっきと電解めっきとを順次析出したものからなる金属層と、当該絶縁樹脂基板中に配置された高熱伝導絶縁粒子とを有し、且つ、当該両金属層と高熱伝導絶縁粒子とが、当該高熱伝導絶縁粒子の絶縁樹脂基板からの露出面に設けられた鉤状の凹部に、当該金属層の一部が噛み合わせ状に食い込んだ状態で接続されているとともに、当該無電解めっきが、当該絶縁樹脂基板の表面及び裏面に残された金属箔のアンカーパターンを介して析出されていることを特徴とするパワーモジュール用絶縁放熱基板により上記課題を解決したものである。
本発明によれば、半導体チップからの発熱が絶縁放熱基板に流入した場合においても、高熱伝導絶縁粒子と金属層との間の接触熱抵抗を常温時とほぼ同じ状態に維持することができ、以て、半導体チップから発せられた熱を素早く冷却器側へ逃がすことができる。
本発明の第一の実施の形態を図１（ｅ）を用いて説明する。尚、従来技術と同じ部位には同じ符号を付すようにした。
図１（ｅ）は、本発明パワーモジュール用絶縁放熱基板（以降これを単に「絶縁放熱基板」と表記する）Ｐの概略断面図を示したもので、当該絶縁放熱基板Ｐは、絶縁樹脂基板１と、当該絶縁樹脂基板１の表面に積層された回路層３及び同基板１の裏面に積層された熱拡散層４と、当該絶縁樹脂基板１中に配置された高熱伝導絶縁粒子２とを有し、且つ、当該回路層３及び熱拡散層４と、高熱伝導絶縁粒子２とが、当該高熱伝導絶縁粒子２の絶縁樹脂基板１表面Ａ及び裏面Ｂからの突出露出面、すなわち突出部１３の表面に設けられた鉤状の凹部５に、当該回路層３及び熱拡散層４の一部が噛み合わせ状に食い込んだ状態で接続されているものである（図３（ｂ）参照）。
本発明において、「鉤状の凹部」とは、図２及び図３（ａ）に示されているように、予め水酸化ナトリウムや弗酸などで処理して高熱伝導絶縁粒子２の表面に形成された凹部５で、その内部において開口部５ａの間口エリアから外れた抉れ部５ｂを有するものを云う。
続いて、上記絶縁放熱基板Ｐの製造方法を図１を用いて説明する。
まず、図１（ａ）に示したように、金属箔４ａの一方の面に、大きさをある程度揃えた高熱伝導絶縁粒子２（当該大きさとしては、後に形成される絶縁樹脂基板の厚さよりも厚みがあり、且つ、当該絶縁樹脂基板の表裏に金属層を積層した際に、当該金属層を貫通しない程度の大きさである）で、その表面に鉤状の凹部５（図２，図３（ａ）参照）が予め形成されたものを、配置位置に偏りが生じないようにマスクなどを介して配置した後、当該金属箔４ａ上に配置された高熱伝導絶縁粒子２を挟むように金属箔３ａを配置し（図１（ｂ）参照）、次いで、後に金属箔３ａと金属箔４ａとの間に形成される絶縁樹脂基板１の厚さ分のスペースが空くようにスペーサー等（図示省略）を介してプレス加工を行い、当該高熱伝導絶縁粒子２の一部（図１(ｅ)に示した「突出部１３」に相当）を金属箔３ａ、４ａに突入させるとともに（図１（ｃ）参照）、当該高熱伝導絶縁粒子２の表面に設けられた鉤状の凹部５に、当該金属箔３ａ及び金属箔４ａの一部を噛み合せ状に食い込ませる（図３（ａ），（ｂ）参照）。
ここで、金属箔３ａ、４ａの材料としては、熱伝導率が高く、高熱伝導絶縁粒子２よりも軟らかいものであれば特に限定されるものではないが、一般的に使用されるＣｕやＡｌ等（例えば、厚さ１５０μｍ〜３００μｍ程度のＣｕ箔やＡｌ箔等）が熱伝導性や電気特性などを考慮した場合に好ましく、また、高熱伝導絶縁粒子２の材料としては、絶縁性と比較的高い熱伝導率を兼ね備えたセラミックスが使用でき、例えば、Ａｌ2Ｏ3（熱伝導率：２０Ｗ／ｍｋ）、ＳｉＣ、ＳｉＮ（熱伝導率：７０Ｗ／ｍｋ）、ＡｌＮ（熱伝導率：１７０Ｗ／ｍｋ）等が挙げられるが、必要とする放熱性能に応じて選択することができる。
次に、図１（ｃ）に示した矢印のように、金属箔３ａ、４ａの間に液状絶縁樹脂１ａを流し込んだ後、当該液状絶縁樹脂１ａを硬化して絶縁樹脂基板１とする（図１（ｄ）参照）。
ここで、当該液状絶縁樹脂１ａ（絶縁樹脂基板１）としては、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエチレン、液晶ポリマー、アクリル、ポリカーボネート、シリコーン等が挙げられるが、特に、耐熱性、応力緩和性がより優れているという点で液晶ポリマーが好ましい。
尚、図には示していないが、上記樹脂中に、高熱伝導絶縁粒子２と同質材料で、且つ、当該高熱伝導絶縁粒子２よりも径が小さいフィラーを、絶縁樹脂基板１の応力緩和性に影響が出ない範囲で充填するのが、高熱伝導粒子２を含む絶縁樹脂基板１の全熱抵抗を下げる（即ち、熱伝導率を上げる）上で好ましい。
尚、図には示していないが、上記樹脂中に、高熱伝導絶縁粒子２と同質材料で、且つ、当該高熱伝導絶縁粒子２よりも径が小さいフィラーを、絶縁樹脂基板１の応力緩和性に影響が出ない範囲で充填するのが、高熱伝導粒子２を含む絶縁樹脂基板１の全熱抵抗を下げる（即ち、熱伝導率を上げる）上で好ましい。
そして最後に、金属箔３ａ、４ａに対して周知のフォトエッチングプロセス（当該金属箔３ａ、４ａの表面にエッチングレジスト用のドライフィルムをラミネートした後、露光・現像でエッチングレジストパターンを形成し、次いで、エッチングレジストパターンから露出した金属箔３ａ、４ａをエッチング除去して、配線回路を形成する工程）で回路形成を施し、回路層３と熱拡散層４とを形成することによって、図１（ｅ）の絶縁放熱基板Ｐを得る。
本実施の形態の注目すべき点は、金属箔３ａ、４ａ（回路層３や熱拡散層４等として使用される金属箔）と熱的に接続される高熱伝導絶縁粒子２として、表面に鉤状の凹部５が形成されたものを用い、当該金属箔３ａ、４ａと、当該高熱伝導絶縁粒子２との接続構造として、当該金属箔３ａ、４ａの一部を当該鉤状の凹部５に噛み合わせ状に食い込ませた点である（図１（ｂ）〜（ｃ）工程で行われるプレス工程の要部拡大断面図を示した図３（ａ）、（ｂ）参照）。
これにより、半導体チップから発せられた熱が絶縁放熱基板Ｐに流入し、当該絶縁放熱基板Ｐの絶縁樹脂基板１が膨張した場合においても、高熱伝導絶縁粒子２と金属箔３ａ，４ａ（即ち、回路層３及び熱拡散層４）との接触熱抵抗を常温時と略同じ状態に維持することができるため、当該熱を素早く冷却器側へ逃がすことができる（即ち、絶縁樹脂基板１における縦方向の膨張量が高熱伝導絶縁粒子２のそれより大きくても、高熱伝導絶縁粒子２と金属箔３ａ，４ａとの接触部にアンカー効果が働き、両者の接触界面に図１５（ｃ）に示したような剥離部２６が発生しないため、両者の接触熱抵抗の増大を抑制できる）。
次に、図１（ｅ）に示した絶縁放熱基板Ｐと同様の構造の絶縁放熱基板Ｐａを得るための他の製造方法について図４を用いて説明する（使用される金属箔、高熱伝導絶縁粒子、絶縁樹脂の種類などは図１で説明したのと同じであるため、その説明については省略する）。
まず、図４（ａ）に示したように、金属箔４ａの表面に半硬化状態の絶縁樹脂フィルム１ｂを積層し、次いで、図４（ｂ）に示したように、表面に鉤状の凹部５が形成された高熱伝導絶縁粒子２を当該絶縁樹脂フィルム１ｂ上に配置する（配置方法としては、図１で説明したのと同様にマスクなどを介して行う）。
次に、絶縁樹脂フィルム１上に配置された高熱伝導絶縁粒子２を金属箔４ａと挟むように金属箔３ａを配置し（図４（ｃ）参照）、次いで、プレス加工を行うことによって、当該高熱伝導絶縁粒子２の一部[図４（ｅ）に示した突出部１３に相当]を金属箔３ａ、４ａに突入させるとともに、当該高熱伝導絶縁粒子２の表面に設けられた鉤状の凹部５に、当該金属箔３ａ及び金属箔４ａの一部を噛み合せ状に食い込ませ、当該絶縁樹脂フィルム１ｂを硬化させて絶縁樹脂基板１とする（図４（ｄ）参照）。
そして最後に、金属箔３ａ、４ａに回路形成を施し、回路層３及び熱拡散層４を形成することによって、図１（ｅ）のものと同様の構造からなる絶縁放熱基板Ｐａを得る（図４（ｅ）参照）。
以上のように、図４の製造方法においては、図１（ｃ）の工程のように、絶縁樹脂基板１を形成する手段として液状絶縁樹脂１ａを金属箔３ａ、４ａ間に流し込むといった手間のかかる工程が不要になるため、図１の製造工程よりも容易に絶縁放熱基板を得ることができる。
次に、本発明の第二の実施の形態を図６（ｅ）を用いて説明する。
図６（ｅ）は、本発明絶縁放熱基板Ｐｂの概略断面図を示したもので、当該絶縁放熱基板Ｐｂは、回路層１１及び熱拡散層１２を、無電解めっき１０、電解めっき１１ａ、１２ａから形成した以外は、図１（ｅ）、図４（ｅ）の構造のものと同様のものである。
続いて、上記絶縁放熱基板Ｐｂの製造方法を図６を用いて説明する。
まず、図１（ａ）〜（ｄ）又は図４（ａ）〜（ｄ）に示した製造工程により、図１（ｄ）又は図４（ｄ）と同じ構造の基板を作製し（図６（ａ）参照）、次いで、絶縁樹脂基板１の表裏に積層された金属箔３ａ、４ａをエッチングにより除去する（図６（ｂ）参照）。
次に、過マンガン酸ナトリウム系あるいは過マンガン酸カリウム系のデスミア処理を行うことによって、絶縁樹脂基板１の表面を粗化処理するとともに、露出している高熱伝導絶縁粒子２の表面に設けられた鉤状の凹部５内に巻き込まれた樹脂を除去する（図６（ｂ）参照）。
次に、図６（ｃ）に示したように、厚さ０．３〜３μｍの無電解めっき１０（例えば「無電解Ｃｕめっき」）を全面に析出させた後、厚さ１５０μｍ〜３００μｍ程度の電解めっき１１ａ、１２ａ（例えば、「電解Ｃｕめっき」）を析出させる（図６（ｄ）参照）。
そして最後に、無電解めっき１０、電解めっき１１ａ及び１２ａに対して回路形成を施し、回路層１１及び熱拡散層１２を形成することによって、図６（ｅ）の絶縁放熱基板Ｐｂを得る。
本実施の形態の注目すべき点は、回路層１１及び熱拡散層１２を無電解めっき１０及び電解めっき１１ａ、１２ａで形成した点である。
これにより、回路層３及び熱拡散層４を金属箔から形成する図１、図４の構成で見られた鉤状の凹部５内の金属未充填部７（図３（ｂ）参照）を無くすことができるため（図７参照）、絶縁放熱基板Ｐ、Ｐａよりも初期接触熱抵抗を小さくすることができる（即ち、熱を素早く冷却器側に逃がすことができる）。
また、上記第二の実施の形態では、無電解めっき１０として「無電解Ｃｕめっき」を析出する例を示したが、当該無電解Ｃｕめっきよりも結晶粒径が小さい「無電解Ｎｉめっき」を析出すれば、無電解Ｃｕめっきよりも緻密なめっき膜を析出できるため、初期接触熱抵抗をより小さくすることができる。
尚、当該無電解Ｎｉめっきの種類としては、無電解ＮｉＰめっき、無電解ＮｉＢめっき等、何れのＮｉめっきも利用可能であるが、中でも熱伝導率が最も高いＮｉＢめっきを選択するのがより初期接触熱抵抗を小さくできる点で好ましい。
尚、当該無電解Ｎｉめっきの種類としては、無電解ＮｉＰめっき、無電解ＮｉＢめっき等、何れのＮｉめっきも利用可能であるが、中でも熱伝導率が最も高いＮｉＢめっきを選択するのがより初期接触熱抵抗を小さくできる点で好ましい。
因みに、上記第二の実施の形態における回路層１１および熱拡散層１２の形成手段として、無電解めっき１０上に電解めっき１１ａ及び１２ａを析出させた後、エッチング（フォトエッチングプロセス：サブトラクティブ法）により形成する例を示したが、パターンめっきで回路を形成するアディティブ法（無電解めっき１０を全面に形成した後、めっきレジストパターンを形成し、次いで、めっきレジストパターン非形成部に電解めっき１１ａ、１２ａを析出させた後、めっきレジストパターンの除去及び当該めっきレジストパターンの除去によって露出した無電解めっき１０をフラッシュエッチングで除去する回路形成手段）で形成することももちろん可能である。
次に、本発明の第三の実施の形態を図８（ｆ）を用いて説明する。
図８（ｆ）は、本発明絶縁放熱基板Ｐｃの概略断面図を示したもので、当該絶縁放熱基板Ｐｃは、高熱伝導絶縁粒子２の露出面が、図８（ｃ）に示したように、当該絶縁樹脂基板１の表面Ａ及び裏面Ｂから突出することなく当該表面Ａ及び裏面Ｂと面一となっている以外は、図６（ｅ）の構造のものと同様のものである。
続いて、上記絶縁放熱基板Ｐｃの製造方法を図８を用いて説明する。
まず、図８（ｂ）の構造の基板を、図６（ａ）〜図６（ｂ）と同じ工程により形成する。
次に、図８（ｂ）に示したように、絶縁樹脂基板１の表面Ａ及び裏面Ｂから突出した高熱伝導絶縁粒子２の突出部１３を、平面研磨やブラスト処理などにより除去することによって、当該絶縁樹脂基板１の表面Ａ及び裏面Ｂと、当該高熱伝導絶縁粒子２の露出面とを平坦な面一にする（図８（ｃ）参照）。
次に、デスミア処理を行った後、絶縁樹脂基板１の表面Ａ及び裏面Ｂと平坦な高熱伝導絶縁粒子２の露出面を粗化処理して鉤状の凹部５を形成し（図９に示した要部拡大断面図参照。因みに、符号１４は金属箔３ａ、４ａをエッチング除去した際に絶縁樹脂基板１に形成されたアンカーパターン６と同形状の「粗化層」である）、次いで、図８（ｄ）に示した無電解めっき１０の析出から図８（ｆ）の回路形成までの工程を図６（ｃ）〜図６（ｅ）と同じ工程で行うことによって、図８（ｆ）の絶縁放熱基板Ｐｃを得る。
本実施の形態の注目すべき点は、絶縁樹脂基板１の表面Ａ及び裏面Ｂと、高熱伝導絶縁粒子２の露出面とを面一にし、当該高熱伝導絶縁粒子２を回路層１１及び熱拡散層１２内に突入させない構造とした点である。
これにより、金属よりも熱伝導率の低い高熱伝導絶縁粒子２が、金属からなる回路層１１及び熱拡散層１２側に突出しないため、当該高熱伝導絶縁粒子２が回路層３及び熱拡散層４側に突出する第一、第二の実施の形態のものよりも熱を素早く逃がすことができる。
次に、図８（ｆ）に示した絶縁放熱基板Ｐｃと同様の構造の絶縁放熱基板Ｐｄを得るための他の製造方法について図１０を用いて説明する。尚、図１０に示した製造工程図は、図８の工程と異なる工程のみを示したため、共通の工程に関しては、図８の製造工程図を用いることにした。また、最終的に得られる絶縁放熱基板Ｐｄの構成も、図８（ｆ）のものと同様の構成となるため、図８（ｆ）を共通図面として用いることにした。
まず、図８（ａ）の基板の金属箔３ａ、４ａにエッチング処理を施し、当該金属箔３ａ、４ａを、例えば１〜５μｍ程度まで薄層化する（図１０（ａ）の薄層化された金属箔３ｂ、４ｂ参照）。
次に、図１０（ａ）の状態の基板に対して、平面研磨を施すことにより、絶縁樹脂基板１の表面Ａ及び裏面Ｂと、当該高熱伝導絶縁粒子２の露出面とを平坦な面一にする（図１０（ｂ）参照）。尚、図１０（ｂ）に示した絶縁樹脂基板１の表面Ａ及び裏面Ｂの状態は、図１０（ｃ）の要部拡大断面図に示したように、金属箔３ａ、４ａのアンカーパターン６が残った状態となっている。
因みに、上記平坦な面一化方法では、金属箔３ａ、４ａを薄層化してから研磨を行う例を示したが、箔層化せずに研磨のみで平坦な面一にすることももちろん可能である。
因みに、上記平坦な面一化方法では、金属箔３ａ、４ａを薄層化してから研磨を行う例を示したが、箔層化せずに研磨のみで平坦な面一にすることももちろん可能である。
次に、デスミア処理を行った後、図１０（ｄ）に示したように、高熱伝導絶縁粒子２の絶縁樹脂基板１からの露出面を粗化して鉤状の凹部５を形成し、次いで、図１０（ｅ）に示した無電解めっき１０の析出工程以降の工程を、図８（ｄ）〜図８（ｆ）｛即ち、図６（ｃ）〜図６（ｅ）｝と同じ工程で行うことによって、図８（ｆ）の絶縁放熱基板Ｐｄを得る。
図１０の製造工程で得られた絶縁放熱基板Ｐｄと、図８の製造工程で得られた絶縁放熱基板Ｐｃとは、放熱性能的には同じであるが、絶縁樹脂基板１に直接無電解めっき１０を析出させる絶縁放熱基板Ｐｃと比較した場合（図９、図８(ｄ)参照）、無電解めっき１０を金属箔３ａ、４ａのアンカーパターン６を介して析出させる絶縁放熱基板Ｐｄの方が、当該無電解めっき１０と絶縁樹脂基板１との密着強度を向上できるという点で優れている（図１０（ｃ）、（ｅ）参照）。
次に、本発明の第四の実施の形態を図１１（ｄ）を用いて説明する。
図１１（ｄ）は、本発明の絶縁放熱基板Ｐｅの概略断面図を示したもので、当該絶縁放熱基板Ｐｅは、絶縁樹脂基板として補強繊維１５入りの絶縁樹脂基板１ｄを用い（ここでは、半導体チップ１９の搭載エリアに対応する絶縁樹脂１７のみからなる部分も含んで絶縁樹脂基板１ｄとする）、また、高熱伝導絶縁粒子２の配置位置を、当該半導体チップ１９の搭載エリアに対応する部分にのみ配置した以外は、図１（ｅ）や図４（ｅ）に示したものと同様のものである。
続いて、上記絶縁放熱基板Ｐｅの製造方法を図１１を用いて説明する。
まず、金属箔４ａの一方の面に、後に搭載される半導体チップ１９の搭載エリアに対応した部分に開口部１６を有する補強繊維１５入りの絶縁樹脂フィルム１ｃ(例えばプリプレグ等)を配置し（図１１（ａ）参照）、次いで、当該開口部１６内に、表面に鉤状の凹部５が形成された高熱伝導絶縁粒子２を充填する（図１１（ｂ）参照）。
次に、当該絶縁樹脂フィルム１ｃの開口部１６内に充填された高熱伝導絶縁粒子２を金属箔４ａと挟むように金属箔３ａを配置し（図１１（ｂ）参照）、次いで、プレス加工を行うことによって、当該高熱伝導絶縁粒子２の一部を金属箔３ａ、４ａに突入させるとともに、当該高熱伝導絶縁粒子２の表面に設けられた鉤状の凹部５に、当該金属箔３ａ及び金属箔４ａの一部を噛み合せ状に食い込ませ、当該絶縁樹脂フィルム１ｃを硬化させて絶縁樹脂基板１ｄとする（図１１（ｃ）参照）。尚、図１１（ｃ）に示した符号１７はプレス加工の際に絶縁樹脂フィルム１ｃから流れ出た「絶縁樹脂」である。
そして最後に、金属箔３ａ、４ａに対して回路形成を施し、回路層３と熱拡散層４とを形成することによって、図１１（ｄ）の絶縁放熱基板Ｐｅを得る。
本実施の形態の注目すべき点は、高熱伝導絶縁粒子２を、硬化後に絶縁樹脂基板１ｄとなる絶縁樹脂フィルム１ｃに設けた開口部１６をガイドにして、半導体チップの搭載エリアに対応する部分にのみ配置するようにした点である。
これにより、半導体チップの搭載エリアに対応する部分のみに容易に高熱伝導絶縁粒子を配置することができ、また、高価な高熱伝導絶縁粒子の使用量を大幅に削減できるため、絶縁放熱基板を安価なものとすることができる。
更に、絶縁樹脂基板として補強繊維入りの絶縁樹脂基板（例えば、ガラス織布あるいはガラス不織布にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグ等の絶縁樹脂フィルムを硬化させたもの）を用いたことも注目すべき点である。
これにより、パワーモジュールが大型の場合においても反りを抑制することができる。
これにより、パワーモジュールが大型の場合においても反りを抑制することができる。
尚、図１１の構成においては、絶縁樹脂基板の表裏に形成される回路層３及び熱拡散層４の形成手段として、積層された金属箔をエッチングして回路形成する例のみを説明したが、もちろん、図６の構成と同様に、めっきで形成することも可能である。
次に、本発明の第五の実施の形態を図１２を用いて説明する。
図１２は、本発明の絶縁放熱基板Ｐfの概略断面図を示したもので、当該絶縁放熱基板Ｐｆは、絶縁樹脂基板として補強繊維１５入りの絶縁樹脂基板１ｄを用い（ここでは、半導体チップ１９の搭載エリアに対応する絶縁樹脂１７のみからなる部分も含んで絶縁樹脂基板１ｄとする）、また、高熱伝導絶縁粒子２の配置位置を 当該半導体チップ１９の搭載エリアに対応する部分にのみ配置した以外は、図８（ｆ）に示した絶縁放熱基板Ｐｃ、Ｐｄと同様のものである。
尚、図１２の絶縁放熱基板Ｐｆの製造方法に関しては、図１１(ｃ)の状態の基板を図８（ａ）の工程に適用すれば、図８、図１０の製造工程により容易に得られるため、その説明については省略する。
因みに、図１１、図１２の構成においては、絶縁樹脂フィルムとして、補強繊維入りのものを用いて説明したが、パワーモジュールが大型でなく、反りの懸念が無い場合には、補強繊維が入っていない絶縁樹脂フィルムを用いることも可能である。
本発明を説明するに当たって、高熱伝導絶縁粒子と金属層（回路層、熱拡散層等としての金属層）との間の接触熱抵抗の増大を抑制する手段として、高熱伝導絶縁粒子に設けた鉤状の凹部に、金属層の一部を噛み合わせ状に食い込ませる例を説明してきたが、絶縁樹脂基板に用いる絶縁樹脂として、横方向の線膨張係数よりも縦方向の線膨張係数が小さい異方性線膨張樹脂を用いれば、絶縁放熱基板の放熱信頼性をより向上させることができる。
また、金属箔３ａ、４ａを回路形成することによって、回路層３及び熱拡散層４を形成する図１、図４、図１１の構成において、当該熱拡散層４として、金属層内部に冷却水９を備えた冷却器８を直接積層すれば、回路層３から冷却器８への伝熱距離を短くでき、以て、半導体チップからの発熱をより一層素早く放散できる（図５参照）。
尚、高熱伝導絶縁粒子として球状のものを用いて説明してきたが、当該高熱伝導絶縁粒子が塊状であることをイメージし易くするために球状にしただけであって、実際の形状と異なることはいうまでもない。
以下、実施例を挙げて本発明の絶縁放熱基板の構成をより詳しく説明する。
尚、実施例としては、図４（ｅ）と図１２に示した絶縁放熱基板Ｐａ、Ｐｆの製造例を用いることとし、また、当該絶縁放熱基板Ｐｆの構成における絶縁樹脂基板として、絶縁放熱基板Ｐａと同様に内部に補強繊維が含まれていない場合の構成について説明する。
尚、実施例としては、図４（ｅ）と図１２に示した絶縁放熱基板Ｐａ、Ｐｆの製造例を用いることとし、また、当該絶縁放熱基板Ｐｆの構成における絶縁樹脂基板として、絶縁放熱基板Ｐａと同様に内部に補強繊維が含まれていない場合の構成について説明する。
実施例１：図４（ｅ）に示した絶縁放熱基板Ｐａの製造例。
まず、後に熱拡散層として使用される厚さ０．３ｍｍ、熱伝導率４００Ｗ／ｍＫからなる無酸素銅箔（住友金属鉱山伸銅社製）の一方の面に、厚さ０．１５ｍｍ、熱伝導率３Ｗ／ｍＫの絶縁樹脂（エポキシ）フィルム(新神戸電機社製：ＨＴＳ−３Ｗ)を配置し、次いで、当該絶縁樹脂フィルムの表面に、マスクを介して高熱伝導絶縁粒子をムラなく配置した。尚、高熱伝導絶縁粒子としては、大きさが約φ０．３５ｍｍ、熱伝導率が１７０Ｗ／ｍＫからなるＡｌＮの破砕品（トクヤマ社製）を、濃度１ｍｏｌ／ｌ（常温）の水酸化ナトリウム溶液に３０分浸漬処理して、表面に鉤状の凹部を形成せしめたものを用いた。
まず、後に熱拡散層として使用される厚さ０．３ｍｍ、熱伝導率４００Ｗ／ｍＫからなる無酸素銅箔（住友金属鉱山伸銅社製）の一方の面に、厚さ０．１５ｍｍ、熱伝導率３Ｗ／ｍＫの絶縁樹脂（エポキシ）フィルム(新神戸電機社製：ＨＴＳ−３Ｗ)を配置し、次いで、当該絶縁樹脂フィルムの表面に、マスクを介して高熱伝導絶縁粒子をムラなく配置した。尚、高熱伝導絶縁粒子としては、大きさが約φ０．３５ｍｍ、熱伝導率が１７０Ｗ／ｍＫからなるＡｌＮの破砕品（トクヤマ社製）を、濃度１ｍｏｌ／ｌ（常温）の水酸化ナトリウム溶液に３０分浸漬処理して、表面に鉤状の凹部を形成せしめたものを用いた。
次に、高熱伝導絶縁粒子が配置された絶縁樹脂フィルムの表面に、後に回路層となる銅箔（上記銅箔と同じもの）を配置した後、温度２００℃、圧力５ＭＰａの条件で積層プレス加工を行い、次いで、塩化第二銅溶液によるエッチング処理で回路層及び熱拡散層を形成することによって、図４（ｅ）の構成の絶縁放熱基板を得た。
上記実施例１の製造方法で得られた絶縁放熱基板の断面観察を行なった結果、僅かに銅箔未充填部が確認されたが、高熱伝導絶縁粒子の表面に設けられた鉤状の凹部に、回路層及び熱拡散層としての銅箔の一部が噛み合わせ状に食い込んでいることが確認できた。
実施例２：図１２に示した絶縁放熱基板Ｐｆの製造例。
まず、厚さ１８μｍの銅箔（３ＥＣ−III：三井金属社製）の一方の面に、半導体チップの搭載エリアに対応する部分に１０ｍｍ□の開口部が形成された厚さ０．１５ｍｍ、熱伝導率３Ｗ／ｍＫの絶縁樹脂フィルム(新神戸電機社製：ＨＴＳ−３Ｗ)を配置し、次いで、当該開口部内に堆積比率が約６０％となるように高熱伝導絶縁粒子（上記実施例１と同様のもの）を配置した。
まず、厚さ１８μｍの銅箔（３ＥＣ−III：三井金属社製）の一方の面に、半導体チップの搭載エリアに対応する部分に１０ｍｍ□の開口部が形成された厚さ０．１５ｍｍ、熱伝導率３Ｗ／ｍＫの絶縁樹脂フィルム(新神戸電機社製：ＨＴＳ−３Ｗ)を配置し、次いで、当該開口部内に堆積比率が約６０％となるように高熱伝導絶縁粒子（上記実施例１と同様のもの）を配置した。
次に、高熱伝導絶縁粒子が配置された絶縁樹脂フィルムの表面に、厚さ１８μｍの銅箔（上記と同様の銅箔）を配置した後、温度２００℃、圧力５ＭＰａの条件で積層プレス加工を行い、次いで、薄板に適した４軸平面研磨機にて研磨（当該研磨では、セラミックバフ♯８００を使用）を行い、高熱伝導絶縁粒子の露出面と絶縁樹脂基板の表面とを平坦な面一にした。
次に、過マンガン酸ナトリウム溶液でデスミア処理を行うことによって、高熱伝導絶縁粒子の露出面に付着した樹脂（研磨処理で発生した樹脂）を除去するとともに絶縁樹脂基板の表面を粗化した。
次に、上記デスミア処理後の基板を、濃度１ｍｏｌ／ｌ（常温）の水酸化ナトリウム溶液に３０分浸漬処理して、高熱伝導絶縁粒子の露出面に鉤状の凹部を形成した。
次に、下記の無電解銅めっき工程（１）〜（１１）を行なって１μｍの無電解銅めっきを析出させた後、硫酸銅めっき浴による電解銅めっき処理で３００μｍの電解銅めっきを析出させ、次いで、塩化第二銅溶液によるエッチング処理で回路層及び熱拡散層を形成することによって、図１２の構成の絶縁放熱基板を得た。
≪無電解銅めっき工程≫
（１）界面活性処理
コンディショナー（ＯＰＣ−３７０コンディクリーン：奥野製薬社製）、濃度１００ml／ｌ、処理温度６５℃、処理時間５分
（２）水洗
（３）ソフトエッチング：過水硫酸系
（４）水洗
（５）酸洗浄
濃度１００ml／ｌ（９８％濃硫酸）、処理温度２５℃、処理時間２分
（６）触媒付与（以下の工程を順次行う）
１）プリディップ｛ＯＰＣ−ＳＡＬＭ（奥野製薬社製）、濃度２６０ｇ／ｌ、処理温度２５℃、処理時間２分｝
２）触媒付与｛ＯＰＣ−ＳＡＬＭ（奥野製薬社製）、濃度２６０ｇ／ｌ、処理温度２５℃、処理時間５分｝⇒｛ＯＰＣ−８０キャタリスト（奥野製薬社製）、濃度５０ml／ｌ｝
（７）水洗
（８）触媒活性化処理
アクセラレーター｛ＯＰＣ−５５５（奥野製薬社製）、濃度１００ml／ｌ、処理温度２５℃、処理時間７分｝
（９）水洗
（１０）無電解銅めっき処理
処理温度３０℃、処理時間２０分、
◎ 薬品名
１）ＡＴＳアドカッパーＩＷ−Ａ（濃度５０ml／ｌ）
２）ＡＴＳアドカッパーＩＷ−Ｍ（濃度８０ml／ｌ）
３）ＡＴＳアドカッパーＣ（濃度１０ml／ｌ）
４）無電解銅Ｒ−Ｎ（濃度３ml／ｌ）
（１１）水洗・乾燥
≪無電解銅めっき工程≫
（１）界面活性処理
コンディショナー（ＯＰＣ−３７０コンディクリーン：奥野製薬社製）、濃度１００ml／ｌ、処理温度６５℃、処理時間５分
（２）水洗
（３）ソフトエッチング：過水硫酸系
（４）水洗
（５）酸洗浄
濃度１００ml／ｌ（９８％濃硫酸）、処理温度２５℃、処理時間２分
（６）触媒付与（以下の工程を順次行う）
１）プリディップ｛ＯＰＣ−ＳＡＬＭ（奥野製薬社製）、濃度２６０ｇ／ｌ、処理温度２５℃、処理時間２分｝
２）触媒付与｛ＯＰＣ−ＳＡＬＭ（奥野製薬社製）、濃度２６０ｇ／ｌ、処理温度２５℃、処理時間５分｝⇒｛ＯＰＣ−８０キャタリスト（奥野製薬社製）、濃度５０ml／ｌ｝
（７）水洗
（８）触媒活性化処理
アクセラレーター｛ＯＰＣ−５５５（奥野製薬社製）、濃度１００ml／ｌ、処理温度２５℃、処理時間７分｝
（９）水洗
（１０）無電解銅めっき処理
処理温度３０℃、処理時間２０分、
◎ 薬品名
１）ＡＴＳアドカッパーＩＷ−Ａ（濃度５０ml／ｌ）
２）ＡＴＳアドカッパーＩＷ−Ｍ（濃度８０ml／ｌ）
３）ＡＴＳアドカッパーＣ（濃度１０ml／ｌ）
４）無電解銅Ｒ−Ｎ（濃度３ml／ｌ）
（１１）水洗・乾燥
上記実施例２の製造工程で得られた絶縁放熱基板の断面観察を行なった結果、実施例１の構成で見られた銅箔未充填部がなく、鉤状の凹部にめっきが緻密に充填されていることが確認できた。
１、１ｄ：絶縁樹脂層
１ａ：液状絶縁樹脂
１ｂ：絶縁樹脂フィルム
１ｃ：補強基材入り絶縁樹脂フィルム
２、２ａ：高熱伝導絶縁粒子
３ａ、４ａ：金属箔
３ｂ、４ｂ：薄層化された金属箔
３、１１：回路層
４、１２：熱拡散層
５：鉤状の凹部
６：アンカーパターン
７：金属未充填部
８：冷却器
９：冷却水
１０：無電解めっき層
１１ａ、１２ａ：電解めっき層
１３：突出部
１４：粗化層
１５：補強基材
１６：開口部
１７：絶縁樹脂
１８：はんだ
１９：半導体チップ
２０：絶縁基板
２１：低熱膨張材
２２：放熱体
２３：取付ねじ
２４：単なる凹凸形状
２５：接触界面
２６：剥離部
Ｐ、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅ、Ｐf、Ｐg、Ｐｈ：パワーモジュール用絶縁放熱基板
ＰＭ：パワーモジュール
Ａ：絶縁樹脂層の表面
Ｂ：絶縁樹脂層の裏面
１ａ：液状絶縁樹脂
１ｂ：絶縁樹脂フィルム
１ｃ：補強基材入り絶縁樹脂フィルム
２、２ａ：高熱伝導絶縁粒子
３ａ、４ａ：金属箔
３ｂ、４ｂ：薄層化された金属箔
３、１１：回路層
４、１２：熱拡散層
５：鉤状の凹部
６：アンカーパターン
７：金属未充填部
８：冷却器
９：冷却水
１０：無電解めっき層
１１ａ、１２ａ：電解めっき層
１３：突出部
１４：粗化層
１５：補強基材
１６：開口部
１７：絶縁樹脂
１８：はんだ
１９：半導体チップ
２０：絶縁基板
２１：低熱膨張材
２２：放熱体
２３：取付ねじ
２４：単なる凹凸形状
２５：接触界面
２６：剥離部
Ｐ、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅ、Ｐf、Ｐg、Ｐｈ：パワーモジュール用絶縁放熱基板
ＰＭ：パワーモジュール
Ａ：絶縁樹脂層の表面
Ｂ：絶縁樹脂層の裏面
Claims (7)
- 一方の面側に搭載される半導体チップからの発熱を、他方の面側に設置される冷却器へと伝熱させるパワーモジュール用絶縁放熱基板であって、少なくとも、絶縁樹脂基板と、当該絶縁樹脂基板の表裏に積層された、無電解めっきと電解めっきとを順次析出したものからなる金属層と、当該絶縁樹脂基板中に配置された高熱伝導絶縁粒子とを有し、且つ、当該両金属層と高熱伝導絶縁粒子とが、当該高熱伝導絶縁粒子の絶縁樹脂基板からの露出面に設けられた鉤状の凹部に、当該金属層の一部が噛み合わせ状に食い込んだ状態で接続されているとともに、当該無電解めっきが、当該絶縁樹脂基板の表面及び裏面に残された金属箔のアンカーパターンを介して析出されていることを特徴とするパワーモジュール用絶縁放熱基板。
- 当該無電解めっきが、Ｎｉめっきからなることを特徴とする請求項１に記載のパワーモジュール用絶縁放熱基板。
- 当該高熱伝導絶縁粒子が、搭載される半導体チップに対応して部分的に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のパワーモジュール用絶縁放熱基板。
- 当該半導体チップに対応する部分に配置されている高熱伝導絶縁粒子が、硬化後に絶縁樹脂基板となる絶縁樹脂フィルムに設けた開口部をガイドにして配置されたものであることを特徴とする請求項３に記載のパワーモジュール用絶縁放熱基板。
- 当該絶縁樹脂基板が、内部に補強繊維を含んでいることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のパワーモジュール用絶縁放熱基板。
- 当該絶縁樹脂基板が、横方向の線膨張係数よりも縦方向の線膨張係数が小さい異方性線膨張樹脂からなることを特徴とする請求項１〜５に記載のパワーモジュール用絶縁放熱基板。
- 当該絶縁樹脂基板の表裏に積層される金属層のうち、半導体チップが搭載される面とは反対側の面に積層される金属層が、冷却器であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のパワーモジュール用絶縁放熱基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011092251A JP5778971B2 (ja) | 2011-04-18 | 2011-04-18 | パワーモジュール用絶縁放熱基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011092251A JP5778971B2 (ja) | 2011-04-18 | 2011-04-18 | パワーモジュール用絶縁放熱基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012227271A JP2012227271A (ja) | 2012-11-15 |
| JP5778971B2 true JP5778971B2 (ja) | 2015-09-16 |
Family
ID=47277126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011092251A Active JP5778971B2 (ja) | 2011-04-18 | 2011-04-18 | パワーモジュール用絶縁放熱基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5778971B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6041157B2 (ja) * | 2011-12-27 | 2016-12-07 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 熱伝導性樹脂組成物 |
| US10074589B2 (en) * | 2016-04-14 | 2018-09-11 | Hamilton Sundstrand Corporation | Embedding diamond and other ceramic media into metal substrates to form thermal interface materials |
| JP7257217B2 (ja) * | 2019-03-29 | 2023-04-13 | デンカ株式会社 | ベース板 |
| CN112118673A (zh) * | 2019-06-19 | 2020-12-22 | 广州方邦电子股份有限公司 | 导电连接器及其制作方法 |
| CN115428174A (zh) * | 2020-03-27 | 2022-12-02 | 琳得科株式会社 | 热电转换模块 |
| CN115513072B (zh) * | 2022-11-08 | 2023-03-24 | 四川遂宁市利普芯微电子有限公司 | 一种基于流体点胶的微电子器件封装方法 |
| CN116321803B (zh) * | 2023-04-07 | 2025-10-21 | 江西荣晖电子有限公司 | 一种柔性电路板的制备方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4782893A (en) * | 1986-09-15 | 1988-11-08 | Trique Concepts, Inc. | Electrically insulating thermally conductive pad for mounting electronic components |
| JPH1167831A (ja) * | 1997-08-13 | 1999-03-09 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| JPH11158628A (ja) * | 1997-12-03 | 1999-06-15 | Asuzakku Kk | 成膜及び触刻装置用セラミック素材 |
| JP4797676B2 (ja) * | 2006-02-13 | 2011-10-19 | 三菱マテリアル株式会社 | 絶縁伝熱構造体及びパワーモジュール用基板並びに絶縁伝熱構造体の製造方法 |
| US7710045B2 (en) * | 2006-03-17 | 2010-05-04 | 3M Innovative Properties Company | Illumination assembly with enhanced thermal conductivity |
-
2011
- 2011-04-18 JP JP2011092251A patent/JP5778971B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2012227271A (ja) | 2012-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5778971B2 (ja) | パワーモジュール用絶縁放熱基板 | |
| TW588578B (en) | Multilayer wiring board, method of manufacturing the wiring board and substrate material for the wiring board | |
| US10745819B2 (en) | Printed wiring board, semiconductor package and method for manufacturing printed wiring board | |
| TWI435666B (zh) | 輻散熱電路板及其製造方法 | |
| US8735741B2 (en) | Circuit board and mounting structure using the same | |
| JP5725962B2 (ja) | 配線基板の製造方法及びその実装構造体の製造方法 | |
| WO2011041934A1 (zh) | 半导体承载结构 | |
| US8957321B2 (en) | Printed circuit board, mount structure thereof, and methods of producing these | |
| TW201027697A (en) | Mount board and semiconductor module | |
| TW201019445A (en) | Lead frame board, method of forming the same, and semiconductor device | |
| JP2014165486A (ja) | パワーデバイスモジュールとその製造方法 | |
| WO2014084050A1 (ja) | 配線基板およびその実装構造体 | |
| CN112088429A (zh) | 均热板以及其制造方法 | |
| CN111148353B (zh) | 具有铜基散热体的电路板的制备方法 | |
| JP2009105344A (ja) | 板状部品内蔵配線基板及びその製造方法 | |
| KR20100012814A (ko) | 빌드업 기판 | |
| CN111031687A (zh) | 制备散热电路板的方法 | |
| JP2013239631A (ja) | 回路基板、回路基板の製造方法、電子装置及び電子装置の製造方法 | |
| CN103650652A (zh) | 印刷电路板及其制造方法 | |
| JP5877056B2 (ja) | パワーモジュール用絶縁放熱基板とその製造方法 | |
| JP5631281B2 (ja) | 配線基板の製造方法及びその実装構造体の製造方法 | |
| JP2004193168A (ja) | 配線基板およびその製造方法 | |
| JP2003218287A (ja) | 半導体素子搭載用基板及び半導体装置 | |
| JP2005093582A (ja) | 放熱用基板およびその製造方法 | |
| JP6110084B2 (ja) | プリント配線板およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140304 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150420 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150512 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150611 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150707 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150710 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5778971 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |