JPH05500733A - 印刷配線板複合構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 印刷配線板複合構造体 従来の技術 本発明は請求項１の上位概念に記載の印刷配線板複合構造体に関する。

電気素子から印刷配線板べ放出される損失電力をできるだけ良好に放散すること ができるように、印刷配線板が適当な接着剤を用いて冷却体の上に面接触により 接着される。この場合印刷配線板はセラミックサブストレートから成り、例えば ６×４インチの面積を有する。印刷配線板の下に設けられた冷却体はアルミニュ ウムプレート等から成り、前記冷却体は接着されたセラミックの印刷配線板の表 面に当接して装着される。　一方でこの複合構造体では、接着剤は十分な弾性が 必要であり、ひいては接着剤の弾性によりセラミックサブストレートとアルミニ ュウムプレートの異なる熱膨張を補償できることが要求される。他方接着剤はで きるだけ良好な熱伝導率を有するものとし、それに−より電気素子から放出され る熱（損失電力）をアルミニュウムプレートへできる限り良好に伝導することが でき、それによって電気素子はあまり加熱されない。

接着剤がより良好な熱伝導率を有するように接着剤の中に例えば金属粒子、セラ ミック粒子あるいは熱伝導率の高いその他の材料を添加することができる。しか し接着剤の弾性は、接着剤の中に添加される熱伝導粒子を、多くすればするほど 減少する。その結果として、接着層を熱伝導率のあまり良くない弾性の高い接着 剤の場合よりも厚く形成しなければならない。しかし熱伝導粒子を添加した接着 剤の接着層を厚（すると、良好な熱伝導を阻害する。さらに、熱伝導粒子を加え た接着剤は、熱伝導粒子を添加しない接着剤よりも著しく接着性が劣る。

発明の効果 これに対して請求項１の特徴部分に記載の複合構造体は、高い損失電力と熱が生 じるちょうどその位置でこの領域につけられた熱伝導ペーストを介して冷却体へ の非常に良好な熱伝導が保証されるという利点がある。たいして熱が生じないそ の他の領域は、高弾性接着層を介して冷却体として用いられている基板に接合さ れ、その際印刷配線板と基板との熱膨張率の差を考慮するためには高弾性接着層 の薄い層で十分である。

弾性のある接着剤は良好な接着性を有しているので、印刷配線板と基板との間の 非常に良好な機械的接合がなされる。薄い接着層はさらに、熱伝導ペーストを有 するアイランドが対応するわずがな厚さの層を有し、従って損失電力を発生する 電気素子の領域における電気素子の下に設けられた冷却体への熱伝導を助長する という結果を生む。

アイランドは有利には熱伝導ペーストから成るが、特別な使用例ではその他の材 料を用いることも可能である。例えば熱伝導粒子を多量に加えて熱伝導率をその 他の接着層の熱伝導率よりもかなり高くした接着剤を用いることも可能である。

高い熱伝導率を有するアイランドの配置はセラミックサブストレート上の厚膜回 路に使用すると特に有利であり、セラミックサブストレートは金属製の冷却体の 上に接着されている。セラミックサブストレートと例えばアルミニウムの冷却体 との熱膨張率の相違は本発明による中間層の形成により非常によく考慮される特 に、大型の複合構造体では印刷配線板と基板との間にスペーサ一部材を表面上に 分散して配置すると非常に有利である。スペーサ一部材としてはここでは点接着 体、ガラスの玉等を用いることができる。スペーサ一部材の利点は、接着過程の あいだ印刷配線板を押圧しその際印刷配線板と基板との間の均一な間隔を保証す るということである。このようにして一定の状態すなわち中間層が全面にわたっ て均一な厚さを有するように保持される。

複合構造体を製造するために接着層はそのアイランド形の空間がスクリーン印刷 法あるいはビントランスファ法で設けられている。ビントランスファ法は多数の 互いに密に隣接して設けられたトランスファニードルを用い、トランスファニー ドルはまずトランスファ工程のために接着剤の中に浸され、次いで接着剤をつけ るべき基板の表面上に載置される。

図面 次に本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は第２図の切断線ＡＢに沿って切断した複合構造体の縦断面図であり第２ 図は第１図に示す複合構造体の平面図である。

第１図に示されている複合構造体は、冷却体として用いられる基板１、中間層２ 及び印刷配線板３がら成り、印刷配線板３の表面には高い損失電力を発生する電 気素子４．５及び損失電力の小さな電気素子１２゜１３が配置されている。基板 １は実施例ではアルミニウムから成り、一方印刷配線板３はセラミックサブスト レートである。セラミックサブストレートの表面にはここでは図示されていない が、電気素子４，５，１２．１３を電気的に接続する導体路が設けられている中 間層２は接着層６と熱伝導ペースト９でできたアイランド７．８とから成る。

アイランド７．８の表面は第２図において破線１０で示されている。この場合ア イランド７．８の表面はその上に設けられた電気素子４，５の面よりも太き（形 成されていることは明白である。アイランド７．８の面積を若干大きくすること により基板１に対する熱放散を改善することがメできる。

電気素子は任意の組立技術によって例えばチップアンド　ワイヤー、ＰＬＣＣ， ＴＯ，フリップチップ等のバンキングされたあるいはバッキングされない構造と して、印刷配線板上に固定することもできる。

印刷配線板３は接着層６（第」図）が固まる間、接着層６上に押圧される。接着 層には、スペーサ一部材１１がその表面にわたって分散して配置されており、ス ペーサ一部材１１はあらかじめ付着され硬化される点接着体として形成される。

このために適当な小さなガラスの玉等のスペーサ一部材を用いることができる。

印刷配線板３をスペーサ一部材１１に押圧することによって、中間層２を全面に わたって均等な厚さにすることが保証される。

国際調査報告 １＋ｗｓａｈｅｒｔ＋ｌｌ１ｓｈｃｖ＋ｆｌＩ讐ｍ＋１＋ｍｍｎｇｉａｅ１ｗＡ ｍ１ｍｌ＠ＩＩｋＬｗ働ｅ膠６ｃｍｃ嘱１’Ｖ１ｍｌ＋ｈｕA％ｊ、１ｌ１１！

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．印刷配線板が冷却体として用いられる基板上に接着され、前記基板は前記印 刷配線板とは別の熱膨張率を有し、前記印刷配線板の自由な表面に１つまたは複 数の損失電力を発生する電気素子（４．５）が配置されている、印刷配線板複合 構造体において、印刷配線板（３）と基板（１）との間の接着層（６）が設けら れた領域において、上方に損失電力を発生する電気素子（４．５）が配置されて いる領域に、比較的に高い熱伝導率を有するアイランド（７８）が印刷配線板（ ３）と基板（１）との間に形成されていることを特徴とする印刷配線板複合構造 体。
2. ２．アイランド（７．８）は熱伝導ペースト（９）から成ることを特徴とする請 求項１に記載の複合構造体。
3. ３．印刷配線板（３）が導電性及び／又は絶縁性構造のセラミックサブストレー トから成り、基板（１）はアルミニュウムから成りかつ高弾性接着層（６）を介 して機械的に接合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の複合構 造体。
4. ４．印刷配線板（３）は厚膜回路を有するセラミックサブストレートとして形成 され、前記厚膜回路上にパッキングされたあるいはパッキングされない半導体が 電気素子（４．５）として接着されていることを特徴とする請求項１から３のい ずれか１項に記載の複合構造体。
5. ５．印刷配線板（３）と基板（１）との間にスペーサー部材（１１）がその表面 上に分散して配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に 記載の複合構造体。
6. ６．スペーサー部材（１１）が硬化された点接着体として取付けられていること を特徴とする請求項５に記載の複合構造体。
7. ７．まず基板（１）上へ又は印刷配線板（３）上ヘスペーサー部材（１１）を取 付け次に接着剤のないアイランド（７．８）を有する接着層（６）を付着し、空 いているアイランド（７．８）の中へ熱伝導ペースト（９）を充填し、印刷配線 板（３）を接着層（６）上へ押圧し、接着剤に圧力を加えながら硬化させること を特徴とする請求項１から６に記載の複合構造体の製造方法。
8. ８．接着剤及び／又は熱伝導ペースト（９）を基板（１）上ヘスクリーン印刷法 又はピントランスファで取り付けることを特徴とする請求項７記載の方法。