(57)【要約】【課題】  放熱性に優れた混成集積回路装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】  回路基板１１の表面には第１のアルマイト膜１２Ａが形成されており、裏面には第２のアルマイト膜１２Ｂが形成されている。更に、第１のアルマイト膜１２Ａを覆う絶縁層１８の表面に導電パターン１３が形成されている。また、半導体素子１５Ａおよびチップ素子１５Ｂは、導電パターン１３に電気的に接続されている。第１のアルマイト膜１２Ａは、第２のアルマイト膜１２Ｂよりも薄く形成されている。第１のアルマイト膜１２Ａが薄く形成されることにより、装置全体の放熱性が向上されている。【選択図】  図１
2006100750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基板と、前記金属基板の表面に形成された第1のアルマイト膜と、前記金属基板の裏面に形成された第２のアルマイト膜と、樹脂層を介して前記第１のアルマイト膜の表面に形成された導電パターンと、前記導電パターンに電気的に接続された回路素子とを具備し、
前記第１のアルマイト膜を前記第２のアルマイト膜よりも薄く形成することを特徴とする回路装置。
【請求項２】
前記第１のアルマイト膜の厚みは、１μｍから５μｍであることを特徴とする請求項１記載の回路装置。
【請求項３】
前記第２のアルマイト膜の厚みは、７μｍから１３μｍであることを特徴とする請求項１記載の回路装置。
【請求項４】
前記導電パターンに固着されたヒートシンクの表面に、半導体素子が固着されることを特徴とする請求項１記載の回路装置。
【請求項５】
前記樹脂層は、フィラーが混入された樹脂から成ることを特徴とする請求項１記載の回路装置。
【請求項６】
金属基板の表面に第１のアルマイト膜を形成し、前記金属基板の裏面に前記第１のアルマイト膜よりも厚い第２のアルマイト膜を形成する工程と、
前記第１のアルマイト膜の表面に、絶縁層を介して導電箔を貼着する工程と、
前記導電箔をパターニングして導電パターンを形成する工程と、
回路素子を前記導電パターンに電気的に接続する工程と、
前記金属基板を分離する工程とを具備することを特徴とする回路装置の製造方法。
【請求項７】
金属基板の表面に第１のアルマイト膜を形成し、前記金属基板の裏面に前記第１のアルマイト膜よりも厚い第２のアルマイト膜を形成する工程と、
前記第１のアルマイト膜の表面に、絶縁層を介して導電箔を貼着する工程と、
１つの回路装置を構成するユニットが複数個形成されるように、前記導電箔をパターニングして導電パターンを形成する工程と、
前記ユニットの境界に対応する箇所の前記金属基板の表面および裏面に、第１の溝および第２の溝を形成する工程と、
回路素子を前記導電パターンに電気的に接続する工程と、
前記第１の溝および前記第２の溝が形成された箇所で、前記金属基板を切断して前記ユニットを分離する工程とを具備することを特徴とする回路装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１の溝および前記第２の溝は、前記両アルマイト膜を貫通して前記金属基板を切削することにより形成されることを特徴とする請求項７記載の回路装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回路装置およびその製造方法に関し、特に、放熱性が向上された回路装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９を参照して、従来の混成集積回路装置１００の構成を説明する（下記特許文献１を参照）。矩形の基板１０１の表面および裏面には、アルマイト膜１０６が形成されている。そして、基板１０１の表面に形成されたアルマイト膜１０６は、絶縁層１０２により被覆されている。絶縁層１０２の表面には、所望の電気回路が形成されるように導電パターン１０３が形成されている。そして、導電パターン１０３の所定の箇所に回路素子１０５が固着されることで、所定の電気回路が形成される。ここでは、回路素子として半導体素子およびチップ素子が、導電パターン１０３に接続されている。リード１０４は、基板１０１の周辺部に形成された導電パターン１０３に接続され、外部端子として機能している。封止樹脂１０３は、基板１０１の表面に形成された電気回路を封止する機能を有する。
【０００３】
上述したように、基板１０１の表面および裏面にはアルマイト膜１０６が形成されている。基板１０１の材料がアルミニウムの場合は、Ａｌ２Ｏ３から成るアルマイト膜が基板１０１の両主面に形成される。アルマイト膜１０６の厚みは、例えば２０μｍ程度であった。
【特許文献１】特開平５−１０２６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、基板１０１の表面に形成されるアルマイト膜により、装置全体の放熱性が低下する問題があった。これは、アルマイト膜１０６の熱伝導率が低いからである。具体的には、基板１０１の材料であるアルミニウムの熱伝導率が２４０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１であるのに対し、アルマイトの熱伝導率は１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１であり非常に低い。更に、アルマイト膜１０６が２０μｍ程度に厚く形成されると、その熱抵抗が大きくなり、装置全体の放熱性が低下してしまう。
【０００５】
更に、厚く形成されたアルマイト膜１０６にクラックが発生してしまう問題があった。これは、アルマイト膜１０６と基板１０１との熱膨張係数が相違するからである。具体的には、アルミニウムから成る基板１０１の熱膨張係数は２３．１×１０−６・Ｋ−１であり、アルマイト膜１０６の熱膨張係数は５×１０−６・Ｋ−１程度である。リフロー工程やモールド工程等では、基板１０１を含む全体が２００℃程度に加熱され、アルマイト膜１０６と基板１０１とは異なる膨張量を示す。更に、厚く形成されたアルマイト膜１０６は、アルミニウムと比べて柔軟性が無い事もあって、アルマイト膜１０６にクラックが発生してしまう。
【０００６】
更に、個々の基板１０１を分割する工程にて、アルマイト膜１０６にクラックが発生する問題があった。基板１０１の分割は、パンチングやダイシングにより行われる。厚く形成されたアルマイト膜１０６は柔軟性が乏しいので、パンチングやダイシングによる衝撃により、ダイシングラインの周囲に沿ってクラックが入ってしまう。
【０００７】
更に、アルマイト膜１０６は、一般に陽極酸化で行うが、厚く形成するためには、大量の電力が必要になる。このことが製造コストを高くしていた。また、大量の電力を消費することは、環境保護の意味でも問題であった。
【０００８】
本発明は、上述した問題を鑑みてなされ、本発明の主な目的は、放熱性が向上された回路装置およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の回路装置は、金属基板と、前記金属基板の表面に形成された第1のアルマイト膜と、前記金属基板の裏面に形成された第２のアルマイト膜と、樹脂層を介して前記第１のアルマイト膜の表面に形成された導電パターンと、前記導電パターンに電気的に接続された回路素子とを具備し、前記第１のアルマイト膜を前記第２のアルマイト膜よりも薄く形成することを特徴とする。
【００１０】
本発明の回路装置の製造方法は、金属基板の表面に第１のアルマイト膜を形成し、前記金属基板の裏面に前記第１のアルマイト膜よりも厚い第２のアルマイト膜を形成する工程と、前記第１のアルマイト膜の表面に、絶縁層を介して導電箔を貼着する工程と、前記導電箔をパターニングして導電パターンを形成する工程と、回路素子を前記導電パターンに電気的に接続する工程と、前記金属基板を分離する工程とを具備することを特徴とする。
【００１１】
更に、本発明の回路装置の製造方法は、金属基板の表面に第１のアルマイト膜を形成し、前記金属基板の裏面に前記第１のアルマイト膜よりも厚い第２のアルマイト膜を形成する工程と、前記第１のアルマイト膜の表面に、絶縁層を介して導電箔を貼着する工程と、１つの回路装置を構成するユニットが複数個形成されるように、前記導電箔をパターニングして導電パターンを形成する工程と、前記ユニットの境界に対応する箇所の前記金属基板の表面および裏面に、第１の溝および第２の溝を形成する工程と、回路素子を前記導電パターンに電気的に接続する工程と、前記第１の溝および前記第２の溝が形成された箇所で、前記金属基板を切断して前記ユニットを分離する工程とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の回路装置によれば、表面に形成される第１のアルマイト膜を薄く形成することにより、装置全体の放熱性を向上させることができる。更に、回路基板の裏面に形成される第２のアルマイト膜も、エッチング時のバリヤ性等が確保できる範囲で薄く形成される。このことも、放熱性の向上に寄与している。
【００１３】
本発明の回路装置の製造方法に依れば、第１のアルマイト膜および第２のアルマイト膜を薄く形成することにより、回路基板を分割する工程にて、これらのアルマイト膜にクラックが発生するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、アルミニウムを材料として用いた混成集積回路基板に関し、特にこの混成集積回路基板の熱抵抗を低減させた構造およびその製造方法に関するものである。
【００１５】
一般には、アルミニウム基板は、耐薬品性、耐摩耗性を考慮して、両面に陽極酸化法によりアルマイト膜が形成される。このアルマイト膜は、絶縁層との密着性を考えても必須である。これらの点を考えると、当然ながら、熱抵抗を低下させるためには、アルミニウム基板の表面に形成されたアルマイト膜は、できる限り薄く形成されれば、その熱抵抗を低下させることができる。しかしながら、以下の問題がある。
【００１６】
それは、薄いアルマイト膜では、プレスやＶ溝形成で固片にする場合、どうしてもアルミニウム基板のバリの発生が避けられない。
【００１７】
プレスの場合、一般には、基板の裏面から表面に向かってプレスされ、どうしても基板周囲に基板表面から外に向かってバリが発生する。またＶ溝形成は、図６（Ａ）の如く、回転歯で形成される。どちらに回転しても歯は、基板の下から上に向かいバリが発生する方向に作用する。
【００１８】
よって、本願では、そのバリを抑えるために、絶縁層を硬くした。これは、エポキシ系の樹脂では、このバリが防止できず、更にその中にフィラー（アルミナ粒子、シリコン酸化膜粒子）を混在させることで、その硬さを更に向上させて実現させた。これにより、アルミからなるバリは、この絶縁層で抑えられ、発生しなくなる。またフィラーは、熱伝導性の向上にも寄与し、更なる熱抵抗の低下が実現できる。
【００１９】
図１を参照して、本発明の混成集積回路装置１０の構成を説明する。図１（Ａ）は、混成集積回路装置１０の斜視図であり、図１（Ｂ）はその断面図である。
【００２０】
矩形の回路基板１１の表面には第１のアルマイト膜１２Ａが全面的に形成されている。更に回路基板１１の裏面には第２のアルマイト膜１２Ｂが形成されている。また、第１のアルマイト膜１２Ａは、絶縁層１８により被覆されている。そして、所定の形状の導電パターン１３が、絶縁層１２の表面に形成されている。更に、導電パターン１３の所定の箇所には、半田や導電性ペーストを介して、半導体素子１５Ａおよびチップ素子１５Ｂが電気的に接続されている。また必要によって金属細線も用いられる。回路基板１１の表面に形成された導電パターン１３、半導体素子１５Ａおよびチップ素子１５Ｂは、封止樹脂１４により被覆されている。
【００２１】
またこの導電パターン１３は、多層でも良い。半導体素子１５Ａが、ＩＣ、ＬＳＩ、システムＬＳＩの時、ボンディングパッド数が多く、どうしても配線が交差する場合がある。この場合、第一層目の導電パターン１３の上に層間絶縁膜を被着し、第二層目の導電パターンを形成しても良い。また、２層以上の導電パターンを形成しても良い。
【００２２】
回路基板１１は、アルミニウムから成る基板である。この回路基板１１の表面および裏面はアルマイト処理される。本形態では、回路基板１１の表面は、薄い第１のアルマイト膜１２Ａが形成されている。そして、回路基板の裏面には、第２のアルマイト膜１２Ｂが形成される。回路基板１１の側面は、第１の傾斜部Ｓ１と第２の傾斜部Ｓ２とから成り、外側に突出している。第１の傾斜部Ｓ１は、回路基板１１の上面から連続して斜め下方に延在している。第２の傾斜部Ｓ２は、回路基板１１の下面から連続して斜め上方に延在している。また、回路基板１１の具体的な大きさは、例えば、縦×横×厚さ＝６１ｍｍ×４２．５ｍｍ×１．５ｍｍ程度である。
【００２３】
第１のアルマイト膜１２Ａは、回路基板１１の表面全域を覆うように形成されている。具体的には、第１のアルマイト膜１２ＡはＡｌ２Ｏ３を含み、厚みは１μｍから５μｍの範囲である。回路基板１１の表面に第１のアルマイト膜１２Ａを形成することにより、絶縁層１８の密着性を向上させることができる。本形態では、第１のアルマイト膜１２Ａが薄く形成されることで、半導体素子１５Ａ等から発生した熱を、効率よく外部に放出することができる。また、第１のアルマイト膜１２Ａの厚みは、絶縁層１８と回路基板１１との密着性が確保できれば、１μｍ以下でも良い。
【００２４】
第２のアルマイト膜１２Ｂは、回路基板１１の裏面全域を覆うように形成されている。第２のアルマイト膜１２Ｂは、第１のアルマイト膜１２Ａと同様にＡｌ２Ｏ３を含み、厚みは７μｍから１３μｍ程度の範囲である。第２のアルマイト膜１２Ｂは、各製造工程にて、回路基板１１の裏面を機械的に保護する役割を有する。更に、第２のアルマイト膜１２Ｂは、ウェットエッチングにより導電パターン１３をパターニングする工程にて、回路基板１１の裏面をエッチャントから保護する役割を有する。従って、第２のアルマイト膜１２Ｂは、第１のアルマイト膜１２Ａよりも厚く形成される。
【００２５】
上記したアルマイト膜は、最下層の２００Å程度の厚み部分がＡｌ２Ｏ３の組成を有する。そして、その上層に、アルミを含む水酸化物（ＡｌＯＨ２）から成る柱状結晶が形成される。この柱状結晶は、ポーラスに形成される。上記のことから、アルマイト層の熱伝導率は非常に低い。従って、本形態のように第１のアルマイト膜１２Ａを薄く形成することで、上記水酸化物の厚みを抑制することができるので、熱抵抗が低減される。
【００２６】
絶縁層１８は、第１のアルマイト膜１２Ａを覆うように形成され、導電パターン１３と回路基板１１とを絶縁させる働きを有する。絶縁層１８は、Ａｌ２Ｏ３等のフィラーが高充填されたエポキシ樹脂等から成る。このことにより、絶縁層１８の熱伝導率は、３Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１程度に向上されている。即ち、フィラーが混入されることにより、絶縁層１８の熱抵抗は低減されている。絶縁層１８の具体的な厚みは、例えば５０μｍ程度である。
【００２７】
導電パターン１３は銅等の金属から成り、所定の電気回路が実現されるように第１の絶縁層１２Ａの表面に形成される。また、リード１６が導出する辺に、導電パターン１３からなるパッドが形成される。
【００２８】
半導体素子１５Ａおよびチップ素子１５Ｂの回路素子は、導電パターン１３の所定の箇所に固着されている。半導体素子１５Ａとしては、トランジスタ（縦型ＮＰＮ、ＰＮＰトランジスタ、パワーＭＯＳ、ＩＧＢＴ、ＧＴＢＴ等）、ＬＳＩチップ、ダイオード等が採用される。ここでは、半導体素子１５Ａと導電パターン１３とは、金属細線１７を介して接続される。チップ素子１５Ｂとしては、チップ抵抗、チップコンデンサ等が採用される。更に、チップ素子１５Ｂとしては、インダクタンス、サーミスタ、アンテナ、発振器など、両端に電極部を有する素子が採用される。更にまた、樹脂封止型のパッケージ等も、回路素子として導電パターン１３に固着することができる。
【００２９】
リード１６は、回路基板１１の周辺部に設けられたパッドに固着され、外部との入力・出力を行う働きを有する。ここでは、一つの側辺に多数個のリード１６が固着されている。尚、リード１６は回路基板１１の４辺から導出させることも可能であり、対向する２辺から導出させることも可能である。
【００３０】
封止樹脂１４は、図１（Ｂ）で示す如く、熱硬化性樹脂を用いるトランスファーモールドにより形成され、回路基板１１の裏面も含めた全体を封止している。この構造により、回路基板１１が外部に露出しないので、装置全体の耐湿性および耐圧性を向上させることができる。また、回路基板１１の裏面を外部に露出するように封止樹脂１４を形成することもできる。この場合は、露出する回路基板１１により放熱性が向上される。また、従来から用いられているケースを用いた封止構造でも良い。
【００３１】
本形態では、第１のアルマイト膜１２Ａを薄く形成することにより、装置全体の放熱性を向上させている。上述したように、アルマイト膜は熱伝導率が低い。従って、放熱性のみを考慮すると、アルマイト膜は不要である。しかしながら、アルミニウムから成る回路基板１１に絶縁層１８を付着させるためには、第１のアルマイト膜１２Ａは必須である。即ち、第１のアルマイト膜１２Ａと絶縁層１８とが、物理的、化学的に結合することにより、絶縁層１８は回路基板１１の表面に密着されている。このことを考慮のうえ、本形態では、第１のアルマイト膜１２Ａを、１μｍから５μｍの範囲にすることにより、放熱性を向上させている。
【００３２】
更に本形態では、第１の酸化膜１２Ａを薄くすることにより、導電パターン１３と回路基板１１との耐圧性を向上させている。具体的には、第１のアルマイト膜１２Ａの厚みは数μｍ程度であり、絶縁層１８の厚みは５０μ程度である。即ち、本形態では、導電パターン１３と回路基板１１との耐圧性は、絶縁層１８により確保されている。このようにすることにより、第１のアルマイト膜１２Ａにクラックが発生した場合でも、耐圧性が低下してしまうのを防止することができる。それに対して従来では、第１のアルマイト膜１２Ａと絶縁層１８の両方により耐圧性が確保されていた。従って、第１のアルマイト膜１２Ａにクラックが発生することで、局所的に耐圧性が低下してしまう問題があった。
【００３３】
図２のグラフを参照して、アルマイト膜の厚さと熱抵抗との関係を説明する。図２に示すグラフの横軸はアルマイト膜の厚さを示し、縦軸は熱抵抗の値を示している。ここでは、厚みの異なるアルマイト膜を用意して、各アルマイト膜の熱抵抗を計測している。実線で示す曲線は、統計学的手法により算出した近似曲線である。
【００３４】
グラフから明らかなように、アルマイト膜の厚みと熱抵抗は基本的に比例の関係にある。即ち、アルマイト膜の厚みが増加すると、その分熱抵抗も増加して放熱性が低下する。しかしながら、アルマイト膜の厚みが５μｍ以下の領域では、熱抵抗の値は略同一の値となる。具体的には、この領域では、熱抵抗の値は１℃／Ｗ程度であり、非常に低い。従って、本形態で第１のアルマイト膜１２Ａの厚みを５μｍ以下に設定することにより、熱抵抗を最小にすることができる。
【００３５】
図３を参照して、次に、第１のアルマイト膜１２Ａを薄くすることによる効果を説明する。図３（Ａ）は熱抵抗を示すグラフであり、図３（Ｂ）は半導体素子１５Ａから発生した熱が通過する経路を示す断面図である。
【００３６】
図３（Ａ）のグラフの縦軸は、熱抵抗の値を示している。左側に示す棒グラフは、第１のアルマイト膜１２Ａの厚みを１０μｍにした場合（ケース１）の熱抵抗の値を示している。右側に示す棒グラフは、第１のアルマイト膜１２Ａの厚みを２μｍにした場合（ケース２）の熱抵抗の値を示している。
【００３７】
各々の棒グラフは、Ｃ１、Ｃ２およびＣ３の３つの成分から成る。Ｃ１は、絶縁層１８による熱抵抗成分である。Ｃ２は、第１のアルマイト膜１２Ａによる熱抵抗成分である。Ｃ３は、熱抵抗を測定する器具等の特定できない熱抵抗成分である。
【００３８】
グラフから明らかなように、ケース１の熱抵抗の値は、ケース２の熱抵抗の値よりも小さくなっている。具体的には、ケース１の熱抵抗の値は２．０７℃／Ｗであり、ケース２の熱抵抗の値は１．７９℃／Ｗである。ケース１とケース２とを比較すると、Ｃ１成分およびＣ３成分の値は変化していない。第１のアルマイト膜１２Ａの熱抵抗であるＣ２成分が減少したことにより、ケース２の熱抵抗は、ケース１よりも小さくなっている。具体的には、ケース１では第１のアルマイト膜１２Ａの熱抵抗は０．３５℃／Ｗであり、ケース２では０．０７℃／Ｗである。即ち、第１のアルマイト膜１２Ａの厚みを１０μｍから２μｍに薄くすることで、その部分の熱抵抗が１／５程度に減少する。
【００３９】
即ち、第１のアルマイト膜１２Ａを薄くすることにより、基板全体の熱抵抗を小さくすることができる。図３（Ｂ）を参照して、その理由を説明する。ここでは、半導体素子１５Ａは、ヒートシンク１６を介して、絶縁層１８の表面に形成された導電パターン１３に固着されている。ヒートシンク１６の大きさは、例えば縦×横×厚み＝４．５ｍｍ×５．５ｍｍ×１ｍｍ程度である。
【００４０】
図３（Ｂ）に示す太線の矢印は、半導体素子１５Ａから発生した熱の経路を示している。具体的な熱の経路は、半導体素子１５Ａ、ヒートシンク１６、導電パターン１３、絶縁層１８、第１のアルマイト膜１２Ａ、回路基板１１、第２のアルマイト膜１２Ｂである。これらの経路を通過した熱は、回路基板１１の裏面から外部に放出される。
【００４１】
上記した熱の経路の中でも、絶縁層１８および第１のアルマイト膜１２Ａの熱抵抗が比較的大きい。これは、絶縁層１８および第１のアルマイト膜１２Ａでは、熱の経路の断面積が小さいからである。具体的には、この部分では、熱の経路の断面積がヒートシンク１６の平面的大きさ（４．５ｍｍ×５．５ｍｍ）と同程度であり狭い。従って、狭い面積を熱が通過するので、熱抵抗が大きくなる。
【００４２】
絶縁層１８および第１のアルマイト膜１２Ａを薄くすることにより、上記した熱抵抗を低減させることができる。しかしながら、絶縁層１８を薄くすると、導電パターン１３と回路基板１１との耐圧性が低下してしまう。従って、絶縁層１８の厚みは、５０μｍ程度以上が必要である。そこで、本形態では、第１のアルマイト膜１２Ａを薄くすることにより、熱抵抗を低減させている。
【００４３】
第１のアルマイト膜１２Ａと比較すると、第２のアルマイト膜１２Ｂの熱抵抗は小さい。これは、第２のアルマイト膜１２Ｂを通過する熱の経路の断面積が大きいからである。具体的には、絶縁層１８および第１のアルマイト膜１２Ａを通過した熱は、熱伝導率の良い回路基板１１のほぼ全域に伝導する。更に、ヒートシンク１６と比較すると、回路基板１１の平面的な面積は大きい。例えば、回路基板１１の平面的な面積は、６１ｍｍ×４２．５ｍｍである。従って、回路基板１１の裏面全域から例えば放熱フィンへと放熱が行われるので、第２のアルマイト膜１２Ｂが１０μｍ程度に形成されても、その熱抵抗が小さくなる。
【００４４】
次に図４以降を参照して、混成集積回路装置１０の製造方法を説明する。
【００４５】
図４を参照して、先ず、金属基板１９の表面および裏面にアルマイト膜を形成する。ここでは、アルミニウムから成る金属基板１９の両面を陽極酸化している。このことにより、第１のアルマイト膜１２Ａおよび第１のアルマイト膜１２Ｂが形成される。
【００４６】
具体的なアルマイト膜の形成方法は、先ず反応槽２０に貯留された溶液２２に金属基板１９を浸漬させる。そして、金属基板１９を挟むように配置された、２つの電極２１Ａおよび２１Ｂにマイナスの電位を接続する。更に、金属基板１９にはプラスの電位を接続する。このことにより、金属基板１９に向かって酸素イオンが移動して、両面にＡｌ２Ｏ３から成るアルマイト膜が生成される。ここでは、金属基板１９の一方の面に、厚みが１μｍから５μｍ程度の薄い第１のアルマイト膜１２Ａが生成される。そして、金属基板１９の他方の面に、厚みが７μｍから１３μｍ程度の厚い第２のアルマイト膜１２Ｂが生成される。本工程では、従来例と比較すると薄いアルマイト膜が形成される。従って、アルマイト膜の生成に消費される電力量を低減することができる。
【００４７】
図５を参照して、次に、金属基板１９の表面に導電パターン１３を形成する。具体的には、金属基板１９の表面に貼着された導電箔２０をエッチングすることで導電パターン１３を形成している。
【００４８】
先ず、図５（Ａ）を参照して、絶縁層１８を介して導電箔２０を金属基板１９の表面に貼着する。金属基板１９の表面には第１のアルマイト膜１２Ａが全面的に形成されている。従って、第１のアルマイト膜１２Ａと絶縁層１８とが化学的、物理的に結合することにより、絶縁層１８と金属基板１９とは接着している。更に、ウエットエッチングを行うことにより、導電箔２０をパターニングして、導電パターン１３が形成される。導電箔２０のエッチングは、金属基板１９全体をエッチャントに浸漬して行われる。
【００４９】
本形態では、第２のアルマイト膜１２Ｂを厚くすることにより、エッチングの工程にて金属基板１９の裏面が浸食されるのを防止している。エッチングに用いるエッチャントは、金属基板１９の材料であるアルミニウムも浸食する。従って、エッチングの工程では、金属基板１９の裏面を保護する必要がある。本形態では、第２のアルマイト膜１２Ｂにより、金属基板１９の裏面が保護されている。第２のアルマイト膜１２Ｂの厚みを１０μｍ程度以上にすると、十分な耐食性を確保することができる。
【００５０】
図５（Ｂ）に導電パターン１３が形成された後の金属基板１９の断面を示す。ここでは、金属基板１９の表面には、導電パターン１３から成るユニット２１が複数個形成される。ここで、ユニットとは、１つの混成集積回路装置を構成する部位である。ユニット２１は、マトリックス状に複数個が形成されても良い。
【００５１】
図６を参照して、次に、金属基板１９の表面および裏面に、第１の溝２２Ａおよび第２の溝２２Ｂを形成する。
【００５２】
図６（Ａ）は本工程の概要を示す斜視図である。本工程では、高速で回転するカットソー２５を用いて、第1の溝２２Ａおよび第２の溝２２Ｂを形成している。また、金属基板１９の表面にマトリックス状にユニットが形成されたときには、格子状に溝を形成する。ここでは、第１の溝２２Ａおよび第２の溝２２Ｂが形成される箇所を、ダイシングラインＤ１で示している。更に、本形態では、２つのカットソー２５を用いて、金属基板１９の両面を同時に切削している。
【００５３】
図６（Ｂ）にカットソー２５の刃先２５Ａの形状を示す。本形態では、Ｖ字形状の断面の溝を形成する。従って、刃先２５Ａの形状もＶ字形状となっている。
【００５４】
図６（Ｃ）を参照して、各ユニット２１の境界には、第１の溝２２Ａおよび第２の溝２２Ｂが形成される。ここで、第１の溝２２Ａの深さは、第２の溝２２Ｂよりも小さく形成される。第１の溝２２Ａを小さく形成することにより、導電パターン１３が形成可能な表面の面積を大きくすることができる。しかしながら、第１の溝２２Ａの深さは、第２の溝２２Ｂと同じ深さでも良い。
【００５５】
本工程では、カットソー２５の衝撃によるアルマイト膜へのクラックの発生が抑止されている。これは、第１のアルマイト膜１２Ａおよび第２のアルマイト膜１２Ｂが薄く形成されるからである。具体的には、第１のアルマイト膜１２Ａの厚みは５μｍ程度以下に形成され、第２のアルマイト膜１２Ｂも１０μｍ程度に形成される。
【００５６】
更に本形態では、絶縁層１８にフィラーが混入されているので、バリの発生が抑止されている。具体的には、このフィラーがカットソー２５の刃先２５Ａに付着する。そして、刃先２５Ａに付着したフィラーが研磨剤として機能することにより、カットソー２５による研削が良好に行われる。
【００５７】
図７を参照して、次に、回路素子を導電パターン１３に電気的に接続する。ここでは、半導体素子１５Ａやチップ素子１５Ｂ等の回路素子が、半田等を介して導電パターン１３に固着されている。更に、半導体素子１５Ａの表面の電極は、金属細線を介して導電パターン１３と電気的に接続されている。更に、半導体素子１５Ａは、導電パターン１３に固着されたヒートシンク１６の上面に載置されても良い。
【００５８】
図８を参照して、次に、金属基板１９を分離する工程を説明する。金属基板１９を分離する方法としては、「折り曲げ」による分割方法と、「切断」による分割方法の２つの方法が採用できる。
【００５９】
図８（Ａ）を参照して、「折り曲げ」により金属基板１９を分離する方法を説明する。ここでは、第１の溝２２Ａおよび第２の溝２２Ｂが形成された箇所を支点にして、金属基板１９を曲折させている。この図では、紙面上で右側に位置するユニット２１が固定され、左側に位置するユニット２１が曲折されている。この曲折を上下方向に複数回行うことで、ユニット２１どうしは分離される。本形態では、ユニット２１どうしの境界には、第１および第２の溝２２Ａ、２２Ｂが形成されている。従って、各ユニット２１は、溝が形成されていない厚み部分のみで連結されている。このことから、上述した「折り曲げ」による分離は容易に行うことができる。
【００６０】
図８（Ｂ）を参照して、切断による金属基板１９の分離方法を説明する。ここでは、カッター２３を、第１の溝２２Ａに押しつけながら回転させることで、金属基板１９を分割している。カッター２３は円板状の形状を有しており、その周端部は鋭角に形成してある。カッター２３の中心部は、カッター２３が自在に回転できるように支持部２４に固定してある。即ち、カッター２３は駆動力を有さない。カッター２３を第１の溝２２Ａの底部に押し当てながら移動させることで、カッター２３は回転し、金属基板１９が分離される。この方法によると、切断を行うことによる導電性の粉塵が発生しない。従って、この粉塵によるショートを防止することができる。
【００６１】
尚、上述以外の方法でも金属基板１９を分離することができる。具体的には、プレス機を用いたパンチング、シャーリング等により金属基板１９を分離することができる。この場合においても、本形態ではアルマイト膜が薄く形成されていることから、アルマイト膜へのクラックの発生が抑止されている。
【００６２】
上述した工程が終了した後には、リード１６の固着および封止樹脂１４の形成を行う。このことにより、例えば図１に示すような混成集積回路装置が完成する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の混成集積回路装置を示す斜視図（Ａ）、断面図（Ｂ）である。
【図２】アルマイト膜の熱抵抗の特性を示すグラフである。
【図３】アルマイト膜の熱抵抗を示すグラフ（Ａ）、熱の経路を示す断面図（Ｂ）である。
【図４】本発明の混成集積回路装置の製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の混成集積回路装置の製造方法を示す断面図（Ａ）、断面図（Ｂ）である。
【図６】本発明の混成集積回路装置の製造方法を示す斜視図（Ａ）、斜視図（Ｂ）、断面図（Ｃ）である。
【図７】本発明の混成集積回路装置の製造方法を示す断面図である。
【図８】本発明の混成集積回路装置の製造方法を示す断面図（Ａ）、断面図（Ｂ）である。
【図９】従来の混成集積回路装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０            混成集積回路装置
１１            回路基板
１２            絶縁層
１２Ａ          第１のアルマイト膜
１２Ｂ          第２のアルマイト膜
１３            導電パターン
１４            封止樹脂
１５            回路素子
１５Ａ          半導体素子
１５Ｂ          チップ素子
１６            ヒートシンク
１７            金属細線
１８            絶縁層
１９            金属基板
２０            導電箔
２１            ユニット
２２Ａ          第1の溝
２２Ｂ          第２の溝
２３            カッター
２４            支持部
２５            カットソー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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