(57)【要約】【課題】従来、配線を絶縁層に埋め込んでなる放熱基板の場合、配線をファインパターン化（配線の配線幅や配線隙間を小さくすること）するには、配線の薄層化が必要であるため、配線をファインパターン化するほど、配線に実装した電子部品の放熱効果が影響を受けやすいという課題を有していた。【解決手段】ファインパターン形成に有利な肉薄の銅箔１０や、伝熱効率の高い肉厚のリードフレーム１７を、厚み方向に結合層１５を介して積層した状態で、その一部以上を伝熱層１１に埋め込み、金属板１６の上に固定することで、リードフレームをファインパターン化した場合でも、その放熱性に影響を与えにくい熱伝導基板とその製造方法及び回路モジュールを提供する。【選択図】図１
2008124243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板と、
前記金属板の上に固定したシート状の伝熱層と、
前記伝熱層に少なくとも一部を埋め込んだ配線部と、
からなる熱伝導基板であって、
前記配線部は、銅箔とリードフレームとが前記リードフレームより少なくとも一部がはみ出した結合層を介して厚み方向に積層したものである熱伝導基板。
【請求項２】
金属板と、
前記金属板の上に固定したシート状の伝熱層と、
前記伝熱層に少なくとも一部を埋め込んだ配線部と、
からなる伝熱基板であって、
前記配線部の一部分以上は、所定パターンに形成した銅箔とリードフレームとが、少なくとも一部がはみ出した結合層を介して厚み方向に積層したものである熱伝導基板。
【請求項３】
金属板と、
前記金属板の上に固定したシート状の伝熱層と、
前記伝熱層に少なくとも一部を埋め込んだ配線部と、
からなる伝熱基板であって、
前記配線部を形成する銅箔とリードフレームとが、少なくとも一部がはみ出した結合層を介して厚み方向に積層したものであって、
隣接するリードフレーム間の隙間より、隣接する銅箔の隙間の方を狭くした熱伝導基板。
【請求項４】
金属板と、
前記金属板の上に固定したシート状の伝熱層と、
前記伝熱層に少なくとも一部を埋め込んだ配線部と、
からなる伝熱基板であって、
前記配線部を形成する銅箔とリードフレームとが、少なくとも一部がはみ出した結合層を介して厚み方向に積層したものであって、
前記リードフレームによって形成する第１のパターンより、銅箔によって形成した第２のパターンの方をファインパターンとした熱伝導基板。
【請求項５】
金属板と、
前記金属板の上に固定したシート状の伝熱層と、
前記伝熱層に少なくとも一部を埋め込んだ配線部と、
からなる伝熱基板であって、
前記配線部を形成する銅箔とリードフレームとが、少なくとも一部がはみ出した結合層を介して厚み方向に積層したものであって、
前記銅箔より、前記リードフレームの方が厚みを厚くした熱伝導基板。
【請求項６】
伝熱層は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、及びイソシアネート樹脂からなる群から選択される少なくとも一種類以上の樹脂と、
アルミナ、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化珪素及び窒化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも一種類以上の無機フィラーと、
を含む請求項１〜５のいずれか一つに記載の熱伝導基板。
【請求項７】
リードフレームは、タフピッチ銅もしくは無酸素銅である請求項１〜５のいずれか一つに記載の熱伝導基板。
【請求項８】
複数のリードフレームの内、少なくとも一つ以上は、Ｓｎは０．１重量％以上０．１５重量％以下、Ｚｒは０．０１５重量％以上０．１５重量％以下、Ｎｉは０．１重量％以上５重量％以下、Ｓｉは０．０１重量％以上２重量％以下、Ｚｎは０．１重量％以上５重量％以下、Ｐは０．００５重量％以上０．１重量％以下、Ｆｅは０．１重量％以上５重量％以下である群から選択される少なくとも一種以上を含む、銅を主体とする金属材料である請求項１〜５のいずれか一つに記載の熱伝導基板。
【請求項９】
結合層は、熱伝導性接着剤、半田、もしくはろう付け材の少なくとも１種類以上で構成されたものである請求項１〜５のいずれか一つに記載の熱伝導基板。
【請求項１０】
銅箔からなる第１のパターンと、リードフレームからなる第２のパターンを、結合層を用いて、前記結合材の少なくとも一部がはみ出すように積層し、積層体を形成する工程と、
前記積層体の一部以上を、金属板上の伝熱層に埋め込む工程と、
前記伝熱層を硬化させる工程と、
を含む熱伝導基板の製造方法。
【請求項１１】
少なくとも、金属板と、前記金属板の上に固定したシート状の伝熱層と、前記伝熱層に少なくとも一部を埋め込んだ配線部と、から構成された熱伝導基板と、
前記リードフレーム上に実装した電子部品と、からなる回路モジュールであって、
前記配線部は、銅箔とリードフレームとが前記リードフレームより少なくとも一部がはみ出した結合層を介して厚み方向に積層したものである回路モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器のパワー半導体等を用いた電源回路や、高輝度の発光ダイオード等を用いたバックライト等の照明機器の製造に使用される熱伝導基板とその製造方法及び回路モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高性能化、小型化の要求に伴い、パワー半導体等を用いた電源回路や、高輝度の発光ダイオード（あるいは半導体レーザー）等を用いたバックライト等の照明機器の製造に使用される熱伝導基板は、配線パターン（あるいは配線部）の緻密化（例えば、パワー半導体や発光ダイオードを高密度に実装するための配線パターンのファインパターン化）が求められている。
【０００３】
図１１（Ａ）（Ｂ）は、従来の熱伝導基板の一例を示す斜視断面図である。図１１（Ａ）は、従来の熱伝導基板の斜視断面図である。図１１（Ａ）において、配線１は、絶縁層２の内部に埋め込まれている。そして絶縁層２は、配線１を少なくとも一部を埋め込んだ状態で、金属板３の上に固定されている。そして配線１の上に、電子部品４を、矢印９ａに示すように実装する。また電子部品４と配線１の間に、ワイヤー５等を用いて配線することができる。
【０００４】
図１１（Ｂ）は、従来の熱伝導基板の放熱メカニズムを説明する斜視断面図である。図１１（Ｂ）において、電子部品４に発生した熱は、配線１を矢印９ｂに示すように広がる。同時に電子部品４に発生した熱は、配線１を介し矢印９ｃに示すように、絶縁層２を介して、金属板３に伝わり、放熱される。
【０００５】
次に、従来の熱伝導基板の配線部のファインパターン化について、図１２（Ａ）〜（Ｃ）を用いて説明する。図１２（Ａ）〜（Ｃ）は、ファインパターン化した従来の熱伝導基板の断面図である。図１２（Ａ）〜（Ｃ）において、配線１ａ、１ｂ、１ｃは、それぞれ絶縁層２ａ、２ｂ、２ｃに埋め込まれた状態で、金属板３ａ、３ｂ、３ｃに埋め込まれている。ここで配線１ａ〜１ｃの違いは、配線厚み６ａ〜６ｃや配線幅７ａ〜７ｃである。図１２（Ａ）はファインパターン化する前、図１２（Ｂ）はファインパターン化した後、図１２（Ｃ）は更なるファインパターン化をした後に相当する。図１２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、配線１ａ〜１ｃをファインパターン化する（例えば、配線間の隙間を縮める、配線幅を細くする、配線ピッチを詰める等）場合、配線厚み６ａ〜６ｃを薄くせざるをえない。このように配線１ａ〜１ｃをファインパターン化するほど、配線厚み６ａ〜６ｃの厚みは、どんどん薄くなってしまう。その結果、配線１ａ〜１ｃを介して、電子部品４に発生した熱を放熱する場合、その熱伝導性を低下させてしまう可能性が発生する。
【０００６】
これは配線１ａ〜１ｃを一般的なエッチング工法やプレス工法で作成する場合、実用的に配線厚み６ａ〜６ｃが、配線厚み６ａ〜６ｃや配線幅７ａ〜７ｃの最小値（あるいは加工限界）となるためである。例えば電子部品４を放熱させるために配線厚み６ａを５００μｍとした場合、配線幅７ａの最小値が５００μｍ、配線間隔８ａの最小幅が５００μｍとなってしまう。そこで配線をファインパターン化するため（例えば図１２（Ｂ）に示すようにして）、配線幅７ｂを２００μｍ、配線間隔８ｂを２００μｍとした場合、配線厚み６ｂは２００μｍより厚くすることは困難となる。同様に配線幅７ｃを１００μｍ、配線間隔８ｃを１００μｍとした場合、配線厚み６ｃも１００μｍと薄くせざるをえない。このように、配線パターンをファイン化するためには、配線厚み６ａ〜６ｃを薄くせざるをえない。その結果、配線１ａ〜１ｃの断面積が小さくなり、電子部品４の放熱効果が低下する（上記従来例は、例えば下記特許文献１に記載されている）。
【０００７】
そして電子部品４の放熱性が低下した場合、例えば電子部品にバックライト用のＬＥＤ（発光ダイオード）等を実装していた場合、ＬＥＤの発光効率や色調（赤、青、緑等の光の三原色に発光させる場合）が変化してしまう。その結果、液晶テレビにおける色調（あるいは色温度）が変化してしまう等の課題が、熱伝導基板を組み込んだ電子機器に発生してしまう可能性がある。
【特許文献１】特許第３３１２７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように従来の熱伝導基板では、配線１をファインパターン化しようとするほど（例えば配線幅７を細くする、配線間隔８を細くする）ほど、配線厚み６を薄くする必要があった。その結果、配線１がファインパターン化するほど、配線１を用いた放熱基板の放熱性が低下する可能性があった。
【０００９】
本発明は、配線をファインパターン化した場合でも、その放熱性が影響を受けにくい熱伝導基板とその製造方法及び回路モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明は、金属板と、前記金属板の上に固定したシート状の伝熱層と、前記伝熱層に少なくとも一部を埋め込んだ配線部と、からなる熱伝導基板であって、前記配線部は、銅箔とリードフレームとが前記リードフレームより少なくとも一部がはみ出した結合層を介して厚み方向に積層したものである熱伝導基板である。
【００１１】
このような構成によって、伝熱層に少なくとも一部を埋め込んだ配線部のファインパターン化（例えば、配線パターンの幅を狭くしたり、複数の配線パターンの隙間を狭くしたり）することができ、配線部をファイン化しても、その放熱性が影響を受けにくく、各種回路モジュールの小型化を実現する。そして、リードフレームから少なくとも一部を、積極的にはみ出すように形成することで、前記はみ出した結合層によって、銅箔とリードフレームの熱的、更には電気的結合度を高めることができ、優れた放熱性と、低い配線抵抗を得ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明によれば、配線部をファインパターン化しても、その放熱性を保持できるため、放熱が必要なパワー系の半導体や、高輝度の発光ダイオード等を高密度実装することができ、各種回路モジュールやこれらを用いた機器の小型化が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
なお本発明の実施の形態に示された一部の製造工程は、成形金型等を用いて行われる。但し説明するために必要な場合以外は、成形金型は図示していない。また図面は模式図であり、各位置関係を寸法的に正しく示したものではない。また銅箔とリードフレームとを結合層を介して張り付けた図においては、一部の図（例えば図５〜図１０等）においてはリードフレームからはみ出した結合層部分は図示していない。
【００１４】
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態における熱伝導基板について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１（Ａ）（Ｂ）は、それぞれ本発明の実施の形態における放熱基板の上面図及び断面図である。図１（Ａ）（Ｂ）において、１０は銅箔、１１は伝熱層、１２ａ、１２ｂ、１２ｃは矢印、１３は銅箔隙間、１４は点線、１５は結合層、１６は金属板、１７はリードフレーム、１８はリードフレーム隙間、１９は銅箔厚み、２０はリードフレーム厚み、２１は電子部品、２２は半田である。
【００１６】
図１（Ａ）は、熱伝導基板の一部を示す上面図であり、熱伝導基板の一部を抜き取るようにして図示したものであり、銅箔１０による複雑なパターン部（あるいは配線部）や、取り出し電極部（外部機器との接続部分）等は図示していない。図１（Ａ）において、熱伝導基板の表面は、電子部品等の配線部に相当する銅箔１０と、前記配線の絶縁部分に相当する伝熱層１１で覆われている。図１（Ａ）における点線１４は、図１（Ｂ）で示す電子部品２１が実装される位置を示す（図１（Ａ）において電子部品２１は図示していない）ものであり、電子部品２１に発生した熱は、矢印１２ａに示すように、銅箔１０を介して、放熱基板全体に広がり、いわゆる熱のスプレッド効果（あるいは熱拡散）を得る。図１（Ａ）の銅箔隙間１３は、銅箔１０からなるファインパターンのパターン間隔（あるいはパターン隙間、あるいは線間距離）を示している。ここで銅箔隙間１３が小さいほど（あるいは狭いほど）、放熱基板としての放熱特性を高めることができる。なお図１（Ａ）（Ｂ）において、熱伝導基板の特徴を説明するために、ソルダーレジスト等は図示していない。次に図１（Ｂ）を用いて、本発明の実施の形態における放熱基板の断面を説明する。
【００１７】
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の矢印１２ｂ部分での断面図である。図１（Ｂ）において、金属板１６の上に、伝熱層１１を用いて、予め結合層１５によって一体化した銅箔１０とリードフレーム１７を埋め込み、固定している。ここで銅箔１０とリードフレーム１７は、結合層１５によって厚み方向に積層され、固定し、一体化したものであり、これが本発明の実施の形態における放熱基板の配線部に相当する。ここで結合層１５としては、導電性を有する熱伝導性接着剤、半田（高温半田、鉛フリー半田、高温鉛フリー半田等を含む）、あるいはろう付け用の金属材等を用いている。こうした結合層１５を用いて、銅箔１０とリードフレーム１７を電気的に接続することで、銅箔１０とリードフレーム１７からなる配線部の電気抵抗を下げる。更に結合層１５によって、矢印１２ｃに示すように銅箔１０の熱を、リードフレーム１７に逃がす。また銅箔１０とリードフレーム１７の間に形成した結合層１５の一部を、積極的にはみ出させる（図１（Ｂ）では、リードフレーム１７と銅箔隙間１３の間に図示している）ことで、更に放熱性を高める効果を得る。なお銅箔厚み１９より、リードフレーム厚み２０の方が厚くしている。このように表層となる銅箔１０を薄くすることでよりファインパターン化に対応させる。また伝熱層１１に埋め込むリードフレーム１７を、銅箔１０よりも肉厚にすることでより高放熱化（あるいは大電流化）に対応させる。
【００１８】
このように、リードフレーム１７によって形成する第１のパターンと、銅箔１０によって形成する第２のパターンにおいて、第２のパターンの一部を局所的にファインパターン化させる。更にリードフレーム１７の第１のパターンと、銅箔１０の第２のパターンの重なる部分においては、第２のパターンの方を第１のパターンより幅広にする。そして幅広にすることで、銅箔１０とリードフレーム１７を接合する結合層１５が多少はみ出た場合でも、パターン精度や歩留まりに影響を与えることがなく、はみ出した結合層１５を、積極的に高熱伝導化、低抵抗化に利用することができる。
【００１９】
次に図２（Ａ）（Ｂ）を用いて、図１（Ｂ）の銅箔隙間１３付近について更に詳しく説明する。図２（Ａ）（Ｂ）は、結合層の放熱効果を説明する拡大断面図である。図２（Ａ）（Ｂ）において、２３は、はみ出し長さであり、銅箔１０とリードフレーム１７とを固定する結合層１５の一部がはみ出した長さである。このように、結合層１５の一部を、リードフレーム１７より外に（あるいはリードフレーム１７の側面にまで）積極的にはみ出させることで、図２（Ａ）に示すように、電子部品２１に発生した熱を、はみ出し長さ２３を介して、効率良くリードフレーム１７へと伝えることができる。一方、図２（Ｂ）は、結合層１５をはみ出させない場合について説明する断面図である。図２（Ｂ）において、銅箔１０とリードフレーム１７とを固定する結合層１５は、はみ出すのではなく引っ込んでいる。このように、結合層１５が引っ込んでいる場合、電子部品２１に発生した熱は、矢印１２に示すように、結合層１５を介して伝わりにくい分、放熱効果に影響を与える可能性がある。なおはみ出し長さ２３は、５ｍｍ以下（望ましくは１ｍｍ以下、更には０．５ｍｍ以下）が望ましい。はみ出し長さ２３が５ｍｍより長くなると、リードフレーム１７のパターン設計に影響を与える。
【００２０】
以上のように、図２（Ａ）に示すように、放熱が必要となる電子部品２１の近傍に（近傍の銅箔１０の直下まで）はみ出させることで、電子部品２１に発生した熱を、銅箔１０のみならず、結合層１５をも用いて放熱（あるいは拡散）することができる。また結合層１５の一部を、積極的にリードフレーム１７の側面にもはみ出させることで、リードフレーム１７と結合層１５との結合面積を増加できるため、互いの伝熱性を高めることができる。またリードフレーム１７の側面にはみ出させた結合層１５の位置は、電子部品２１に一番近い部分（あるいは電子部品２１に一番近い側面）になるため、熱拡散において効率が高い（発熱部に近い部分の熱伝導性を高めることで、放熱効率を高められる）。その結果、銅箔１０として、ファインパターンが可能なように、より肉薄（厚みの薄い）部材を選んだ場合でも、その放熱効果に影響を与えにくくなる。
【００２１】
次に、銅箔１０のファインパターン化や、パターン設計の自由度の改善について、図３（Ａ）（Ｂ）、図４（Ａ）（Ｂ）を用いて説明する。図３（Ａ）（Ｂ）は、配線部を複雑化した放熱基板の上面図及び断面図である。図３（Ａ）（Ｂ）において、点線１４ａは、銅箔１０の下に結合層１５を介して固定したリードフレーム１７のパターン形状を示す。点線１４ａに示すように、リードフレーム１７は単純なパターンであるが、その上に結合層１５を介して固定した銅箔１０は、狭い銅箔隙間１３ａであってかつ複雑な（例えば複雑に噛合った、あるいは凸凹）パターン形状である。このように放熱基板の表層に形成する電子部品２１の実装部に相当する銅箔１０のパターン形状の設計自由度を高めることで、放熱が要求される多ピン化した外部端子を有するパワー半導体や、高輝度ＬＥＤ（発光ダイオード）等の電子部品２１を高密度実装に対応できる。その結果、パワー半導体や高輝度ＬＥＤにおける実装部（いわゆる外部端子）の位置は、そのデバイスにおける最適位置とすることができる。そのため、多少実装性に影響を与える位置にこれら実装部（あるいは外部端子）が形成されていたとしても、銅箔１０の設計側で対処することができる。また銅箔隙間１３ａ、１３ｂの狭ピッチ化を実現することで、これら電子部品２１の高密度実装、更には高密度実装した場合での放熱が可能となる。なお図３（Ａ）における点線１４ｂは、図３（Ｂ）に示す電子部品２１の実装位置を示すものである（図３（Ａ）において電子部品２１は図示していない）。また矢印１２ａは、電子部品２１に発生した熱が、銅箔１０（あるいは銅箔１０の下に結合層１５を介して固定したリードフレーム１７等を介して）広がる様子を示す。
【００２２】
図３（Ａ）における矢印１２ｂにおける断面図が、図３（Ｂ）である。図３（Ｂ）に示すように、銅箔１０とリードフレーム１７とを結合する結合層１５の一部を、はみ出させる（更にはリードフレーム１７の側面に付着させる）ことで、矢印１２ｃに示すようにその放熱効果を高める。次に、銅箔１０の一部をファインパターン化した様子（あるいは銅箔１０の一部には、リードフレーム１７を形成しない場合）について、図４（Ａ）（Ｂ）を用いて説明する。
【００２３】
図４（Ａ）（Ｂ）は、銅箔の一部を局所的にファインパターン化した様子を説明する上面図及び断面図である。図４（Ａ）において、銅箔１０ａは幅広パターンであり、銅箔１０ｂは幅狭パターンである。このように銅箔１０ｂを幅狭パターンとした場合（例えば銅箔１０ｂの厚みを５０ミクロン、そのパターン幅を５０ミクロンとした場合）、銅箔１０ｂの直下にはリードフレーム１７（例えば厚み３００ミクロン）を形成することができない。これは、リードフレーム１７（例えば厚み３００ミクロン）のパターン幅を５０ミクロンとすることが困難であるためである（一般的には肉厚と同じ程度のパターン幅までが加工限界である）。こうした場合、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、銅箔１０ｂの下にはリードフレーム１７を形成する必要が無い。その結果、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、銅箔１０ａ、１０ｂのパターン設計の自由度を高めることができる。あるいは局所的に狭くした銅箔１０ｂ部分にはリードフレーム１７を結合層１５を形成せず、銅箔１０ａの幅広になった部分（図示していない）で、初めてリードフレーム１７を、結合層１５を介して固定することができる。このように、リードフレーム１７の形成位置を、銅箔１０ａ、１０ｂのパターンの粗密に合わせて設計し、結合層１５を介して銅箔１０ａ、１０ｂに貼り付けることで、ファインパターン化と放熱性を両立設計することができる。なお図４（Ａ）における点線１４は、リードフレーム１７の位置に相当する。また図４（Ａ）における矢印１２における断面図が、図４（Ｂ）に相当する。次に図４（Ａ）（Ｂ）を用いて、ファインパターン化した銅箔１０の使い方について説明する。図４（Ｂ）に示すように、銅箔１０ａの下には、結合層１５を介してリードフレーム１７を固定している。なお銅箔１０ｂのようにファインパターン化した部分（特にパターン幅を狭くした部分）には、リードフレーム１７を固定していない。こうした場合銅箔１０ｂのファインパターン化した部分から伸びる太いパターン部分（パターン幅が広くてリードフレーム１７で対応できる部分）を選んでリードフレーム１７を固定すればよい。
【００２４】
図５（Ａ）（Ｂ）は、ファインパターン化した放熱基板に電子部品を実装する様子を説明する断面斜視図である。図５（Ａ）（Ｂ）において、２４は端子であり、電子部品２１の実装部に相当する。なお端子２４は、端子形状にこだわる必要は無く、例えばベアチップ実装時に用いるワイヤ等であっても良い。図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、肉薄の銅箔１０と、肉厚のリードフレーム１７とは、互いに厚み方向に結合層１５によって積層した状態で、伝熱層１１に埋め込んでいる。そしてこれらは厚み方向に結合層１５を介して積層された状態で固定する。そして電子部品２１を、矢印１２ａに示すように、銅箔１０の表面に実装する。なお電子部品２１の端子２４の一部は、省略しており図示していない（電子部品２１の複数個の端子２４をすべて図示している訳ではない）。図５（Ｂ）は、熱伝導基板の表面に実装した電子部品２１を放熱させる様子を示している。図５（Ｂ）において、電子部品２１は、銅箔１０に実装している。そして電子部品２１に発生した熱は、矢印１２ｂに示すように広がる。矢印１２ｂは、銅箔１０を通じて、電子部品２１に発生した熱が、平面方向に（銅箔１０のパターンに沿って）広がる様子を示す。矢印１２ｂは、電子部品２１に発生した熱が、高熱伝導性を有する結合層１５を介して肉厚のリードフレーム１７に伝わり、リードフレーム１７を通じて、平面方向に（リードフレーム１７のパターンに沿って）広がる様子を示す。ここで銅箔１０とリードフレーム１７を、高熱伝導性（望ましくは高熱伝導性と導通性）を有する結合層１５によって互いに厚み方向に積層、密着、一体化することで、電子部品２１に発した熱は、銅箔１０のみならず、リードフレーム１７を介して放熱させている。
【００２５】
またリードフレーム１７に伝わった熱は、伝熱層１１を介して、金属板１６に広がる。このように、本実施の形態では、電子部品２１に発生した熱は、銅箔１０のみならず、リードフレーム１７を介して、広範囲（あるいは大面積）に広がり、更にリードフレーム１７から金属板１６へ逃げる。ここで銅箔１０やリードフレーム１７に、放熱性の高い金属（例えば、銅やアルミニウム）を用いることで、優れたヒートスプレッダー効果（発熱部分を広げる効果、例えば発熱している電子部品２１をサーモビューア等で観察した場合の各温度域の面積を意味する。なおヒートスプレッダー効果が高いということは、放熱性に優れていることを意味する）が得られる。
【００２６】
ここで、銅とアルミニウムのような、異なる腐食電位を有する金属材料を接合するとき、特に水分の存在下で、ガルバニ腐食（ＪＩＳ用語辞典によると、迷走電流腐食と呼ばれるが、ここでは一般的な名称であるガルバニ腐食と呼ぶ）が発生する可能性がある。ここでガルバニ腐食とは、異種金属が電気的に接続された場合に、両者間に電池が構成された時に生じる腐食である。そしてこの腐食は、間に水分があると電位が発生して、マイナス側の金属が腐食するというものである。本実施の形態では、アルミニウム（卑または負電位に相当）と銅を積層する際において、途中に導電性接着剤を用いることで、ガルバニ腐食が生じない。また導電性接着剤に添加する導電粉としては、銀や黒鉛、金、白金等の不活性な材料（貴または正電位）を用いることで更に防止効果が得られる。あるいは犠牲亜鉛を利用することも有効である。このようにして局部電池腐食を防止する。
【００２７】
ここで、複数枚のリードフレームが結合層１５を介して厚み方向に積層する場合、リードフレームをＣｕ製リードフレーム同士を接着（以下Ｃｕ−Ｃｕと呼ぶ）以外に、Ｃｕ製リードフレームとＡｌ製リードフレーム（以下、Ｃｕ−Ａｌと呼ぶ）の組合せも有効である。これはＣｕ−Ｃｕに比べＣｕ−Ａｌの方が、値段が安く、軽量化できるためである。このようにしてＣｕの利点（半田付け性に優れる、電気抵抗が低い、熱伝導性が高い）やＡｌの利点（安価、電気抵抗が低い、熱伝導性が高い）を組み合わせることができる。
【００２８】
なお図５（Ａ）（Ｂ）において、電子部品２１の実装方法は端子２４等を用いた半田付け（半田は図示していない）に限定するものではなく、ワイヤーやバンプ（共に図示していない）を用いた実装方法を用いることができる。また電子部品２１の端子２４は、複数個有っても良い。これは、高輝度ＬＥＤの場合の端子数は２個の場合が多いが、パワートランジスタの場合３個以上、パワー半導体の場合、更に多くの端子が必要なためである。
【００２９】
このように複数の端子２４を有する電子部品２１を高密度実装するためには、配線のファインパターン化が必要となる。本実施の形態の場合、銅箔１０だけでは必要な放熱が得られない場合、リードフレーム１７を用いることもできる。その結果、図１（Ａ）（Ｂ）等に示すように、肉薄の銅箔１０だけからなるファインパターンの配線を引き回すこともできる。また端子２４の数を増やす（例えば端子２４を並列に複数本並べる）ことで、電子部品２１から銅箔１０への熱伝導効率を高めることができる。
【００３０】
ここで、銅箔１０の厚みは、０．０１ｍｍ〜０．２０ｍｍ（望ましくは０．０２〜０．１５ｍｍ、更に望ましくは０．０５〜０．１０ｍｍ）が良好である。厚みが０．０１ｍｍ未満の場合、銅箔１０のパターン幅を０．０１ｍｍ、銅箔隙間１３を０．０１ｍｍといったファインパターンを得ることができるが、ゴミや異物の影響を受けやすくなる。例えば銅箔１０の厚みを０．０５ｍｍとした場合、銅箔１０のパターンを０．０５ｍｍ、銅箔隙間１３を０．０５ｍｍとすることができ、最小ピッチ（ピッチは、銅箔１０のパターン幅と、銅箔隙間１３の合計に相当）を０．１ｍｍとすることができ、この場合ゴミや異物の影響を受けにくい。そして本実施の形態の熱伝導基板では、その表層配線パターンとなる銅箔１０のファインパターン化を行う。
【００３１】
またリードフレーム１７の厚みは０．１０〜２．００ｍｍ（望ましくは０．２〜１．００ｍｍ、更に望ましくは０．３〜０．５ｍｍ）が良好である。厚みが０．１０未満の場合、放熱効果が低い場合がある。また厚みが２．００ｍｍを超えた場合、加工性に課題が発生する可能性がある。そして銅箔１０の熱を、リードフレーム１７を介して放熱できる。またリードフレーム１７を併用することで、配線の配線抵抗も低くできる。
【００３２】
また結合層１５の厚みは、１ミクロン以上２００ミクロン未満（望ましくは１００ミクロン未満）が望ましい。結合層１５の厚みが１ミクロン未満の場合、結合層１５の形成が難しい場合がある。また結合層１５の厚みが２００ミクロンを超えると、熱伝導性や銅箔１０の平面積に影響を与えたり、結合層１５のはみ出し量（あるいははみ出し長さ２３）が多くなりすぎ銅箔隙間１３に影響を与える可能性がある。
【００３３】
次に銅箔１０とリードフレーム１７の結合層１５による結合方法について、図６（Ａ）（Ｂ）を用いて説明する。図６（Ａ）は、銅箔とリードフレームを結合層を介して結合する様子を説明する断面図である。図６（Ａ）に示すように、所定パターンに形成した銅箔１０や、リードフレーム１７を用意する。この時、銅箔１０やリードフレーム１７のどちらか一面以上（もしくは銅箔１０とリードフレーム１７の両方）に、結合層１５を予め形成しておくことが望ましい。そして、これらを矢印１２に示すように張り合わせる。図６（Ｂ）は、銅箔１０とリードフレーム１７を結合層１５を介して結合した様子を説明する断面図である。こうして放熱基板における配線部を形成する。なお、銅箔１０とリードフレーム１７を結合した結合層１５が、銅箔１０の銅箔隙間１３等に周り込んでしまった場合、エアージェット（高圧空気の吹きつけ）やサンドブラスト（樹脂粉等の銅箔１０を傷付けない砥粒の吹きつけ）、ブラシ研磨（銅箔１０を傷付けない樹脂刷毛等による研磨）等を行うことができる。
【００３４】
次に図７〜図９を用いて、銅箔１０とリードフレーム１７が積層されてなる配線部の一部以上を伝熱層１１に埋め込む様子を説明する。図７は、埋め込む前の断面図、図８は埋め込む途中の断面図、図９は埋め込んだ後の断面図に相当する。図７〜図９において、２５はフィルム、２６はプレス装置、２７は伝熱材である。図７に示すように、金属板１６の上に、伝熱材２７と、銅箔１０とリードフレーム１７とを結合層１５で固定してなる配線部を、セットする。この際、プレス装置２６とこれら部材の間に、フィルム２５をセットすることで、伝熱材２７によってプレス表面が汚れることを防止できる。そして矢印１２に示すように、プレス装置２６を駆動する。なお図７において、金型等は図示していない。なお伝熱材２７は予めシート状等に予備成形しておくことが望ましい。これは取り扱い性や隙間への回り込み性を高めるためである。
【００３５】
図８は、銅箔１０やリードフレーム１７を伝熱材２７にプレスして埋め込み、一体化する様子を示す。図８において、伝熱材２７等をプレス時に加熱することで、伝熱材２７を軟化できるため、銅箔１０やリードフレーム１７、金属板１６の表面との密着性を高めたり、隙間まで満遍なく回り込ませることができる。また図８に示すように、フィルム２５を、銅箔１０と、金型（図示していない）の間に挟んでおくことで、伝熱材２７がプレス装置２６や金型（図示していない）の表面に、汚れとして付着することを防止できる。
【００３６】
図９は、プレスが終了した様子を示す。図９の矢印１２が示すように、プレス装置２６を互いに引き離す。更にフィルム２５を、銅箔１０の表面から引き剥がす。こうして、金属板１６の表面に、伝熱材２７によって銅箔１０とリードフレーム１７を固定する。ここで、プレス条件を調整することで、リードフレーム１７のみならず、銅箔１０も伝熱材２７に埋め込むことができる。そして伝熱材２７を熱硬化させ、伝熱層１１とする。こうして図１（Ａ）（Ｂ）に示した放熱基板を作成する。なお伝熱材２７の熱硬化工程は、プレス装置２６の中で行っても良いが、これら部材を所定形状に成形した後、加熱硬化炉の中で硬化させても良い。なおフィルム２５を引き剥がした後で、伝熱材２７を硬化させることで、フィルム２５に安価な（耐熱性の低い）材料を使うことができる。こうすることで、フィルム２５が加熱硬化炉の中で寸法変化してしまい、熱伝導基板の表面形状に影響を与えることを防止する。
【００３７】
更に詳しく説明する。伝熱層１１と、銅箔１０の表面は、同一面（望ましくは互いの段差５０μｍ以下、更に望ましくは２０μｍ以下、更には１０μｍ未満）とすることで、ソルダーレジスト（図示していない）の形成が容易となる。なお銅箔１０の半田付けしない面に、ソルダーレジストを形成することで、銅箔１０の上で半田が濡れ広がり過ぎることを防止できる。また伝熱層１１と銅箔１０との間の厚み段差が小さい分、ソルダーレジストの厚みバラツキが発生しにくく、ソルダーレジストの厚みを薄く設定できる。その結果、ソルダーレジストの膜厚が放熱性に影響を与えにくくなり、電子部品２１の実装性を高められる。またフィルム２５を剥がした後、銅箔１０や伝熱層１１の表面をバフ研磨等を行って、更にバリ取りや汚れを除去することが望ましい。
【００３８】
ここで結合層１５としては、熱伝導性接着剤や、ろう材、あるいは半田（高温半田も含む）を用いることが望ましい。熱伝導性接着剤としては、導電性も有するものが望ましい。熱伝導性と伝導性の両方を有するものを用いることで、放熱特性以外に配線抵抗を下げる効果が得られる。こうした接着剤としては、グラファイトや金属粉等の熱伝導と伝導性を有する粉体を樹脂等に分散したものを使うことができる。またろう材としては、金属をろう付けする際に用いる材料を用いることができる。ここで”ろう付け”とは、”約４５０℃以上の液相点を有する溶加材（ろう材）を用い、母材をその固相点以下の温度に加熱し、ろう材を密着させた継手面の隙間へ毛管作用で引き入れることによって結合を行う溶接法”と定義する。そしてろう付けでは、母材となる金属（例えば銅箔１０）を溶かすことなく結合させることになる。なおろう付け温度は４５０℃以上となる（これはろう付けの定義による）。また使用するろう材は、母材となる金属を濡らし、毛管作用によって引き入れられるものを用いることが望ましい。また必要に応じて、母材となる金属（例えば銅箔１０やリードフレーム１７）の表面を適切に浄化し、フラックス（あるいは適当な雰囲気）で余分に酸化されないようにして行う。なおろう材としては、銀ろう（例えばろう付け温度６１８〜８７１℃）、りん銅ろう（例えばろう付け温度７０４〜８１６℃）を使うことが出来る。また必要に応じて黄銅ろう、りん銅ろう、金ろう、銀ろう等を選ぶことができるため、いずれも母材となる銅箔１０等より融点の低いものが適している。
【００３９】
また結合層１５に半田（鉛フリー半田も含む）を用いることができる。また高温半田やろう材を用いることで、本実施の形態の熱伝導基板の上に、各種電子部品２１を半田付けする際に、前記結合層１５が融けて剥がれることがない。ここで高温半田とは、融点が２５０℃以上のものである。こうしたものとしては、鉛を使ったものを使うこともできるが、鉛フリーの高温半田を用いることもできる。この場合、Ｃｕを含んだ高温半田を用いることが望ましい。Ｃｕ（熱伝導率が大きい）を含むことで、高温半田からなる結合層１５の熱伝導率を高めることができる。例えば、Ｓｎ（錫）−Ａｇ（銀）−Ｃｕ（銅）を組み合わせたものを使うことができる。あるいはＣｕ−Ｓｎの合金（Ｃｕの融点は１０８３℃、Ｓｎの融点は２３２℃であるが、これを組み合わせることで、最初は低温で融けて、反応した後は高融点化するものを作成することができる）を用いた半田を用いても良い。なおＣｕ−Ｓｎ系の高温半田を結合層１５に用いるときは、その厚みは１ミクロン以上が望ましい。１ミクロン未満の場合、高温半田に添加したＣｕの粒子を小さくする必要があり、高温半田が高価なものになる可能性がある。
【００４０】
またシート状の伝熱層１１としては、樹脂とフィラーとからなる伝熱性のコンポジット材料を用いることができる。例えば無機フィラー７０重量％以上９５重量％以下と、熱硬化性樹脂５重量％以上３０重量％以下の部材が望ましい。ここで無機フィラーは略球形状で、その直径は０．１μｍ以上１００μｍ以下が適当である（０．１μｍ未満の場合、樹脂への分散が難しくなり、また１００μｍを超えると伝熱層１１の厚みが厚くなり熱拡散性に影響を与える）。そのため伝熱層１１における無機フィラーの充填量は、熱伝導率を上げるために７０から９５重量％と高濃度に充填している。特に、本実施の形態では、無機フィラーは、平均粒径３μｍと平均粒径１２μｍの２種類のアルミナを混合したものを用いている。この大小２種類の粒径のアルミナを用いることによって、大きな粒径のアルミナの隙間に小さな粒径のアルミナを充填できるので、アルミナを９０重量％近くまで高濃度に充填できるものである。この結果、伝熱層１１の熱伝導率は５Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度となる。なお無機フィラーとしてはアルミナ、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、及び窒化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも一種以上を含んでもよい。
【００４１】
なお無機フィラーを用いると、放熱性を高められるが、特に酸化マグネシウムを用いると線熱膨張係数を大きくできる。また酸化ケイ素を用いると誘電率を小さくでき、窒化ホウ素を用いると線熱膨張係数を小さくできる。こうして伝熱層１１としての熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下のものを形成することができる。なお熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満の場合、熱伝導基板の放熱性に影響を与える。また熱伝導率を２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）より高くしようとした場合、フィラー量を増やす必要があり、プレス時の加工性に影響を与える場合がある。
【００４２】
なお熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびシアネート樹脂の内、少なくとも１種類の樹脂を含んでいる。これらの樹脂は耐熱性や電気絶縁性に優れている。伝熱層１１の厚みは、薄くすれば、銅箔１０やリードフレーム１７からの熱を金属板１６に伝えやすいが、逆に絶縁耐圧が問題となる。また伝熱層１１の厚みが厚すぎると、熱抵抗が大きくなるので、絶縁耐圧と熱抵抗を考慮して最適な厚さである５０μｍ以上１０００μｍ以下に設定すれば良い。なおこれら熱硬化性樹脂（あるいは同じ系統の樹脂）を、結合層１５の成分の一つとして用いることで、結合層１５と伝熱層１１との密着性あるいは結着性を高められる。
【００４３】
次に銅箔１０やリードフレーム１７（以下、これらリードフレームと呼ぶ）の材質について説明する。これらリードフレームの材料としては、銅を主体とするもの（例えば銅板）が望ましい。これは銅が熱伝導性と導電率が共に優れているためである。例えば、タフピッチ銅（合金記号：Ｃ１１００）や無酸素銅（合金記号：Ｃ１０２０）等を用いることが望ましい。こうした材料は原料の電気銅を溶解して製造したものである。ここでタフピッチ銅は、銅中に酸素を残した精錬銅であり、電気伝導性や加工性に優れている。タフピッチ銅の場合、例えばＣｕ９９．９０ｗｔ％以上、無酸素銅の場合、例えばＣｕ９９．９６ｗｔ％以上が望ましい。銅の純度が、これら数字未満の場合、不純物（例えば酸素の影響によるＣｕ２Ｏの含有量が大きくなるので）の影響によって、加工性のみならず熱伝導性や電気伝導性に影響を受ける場合がある。こうした部材は安価であり、量産性に優れている。
【００４４】
更に必要に応じて各種銅合金を選ぶことも出来る。例えば、銅箔１０として、加工性や、熱伝導性を高めるためには、銅素材に銅以外の少なくともＳｎ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｐ、Ｆｅ等の群から選択される少なくとも１種類以上の材料とからなる合金を使うことも可能である。例えばＣｕを主体として、ここにＳｎを加えた、銅材料（以下、Ｃｕ＋Ｓｎとする）を用いることができる。Ｃｕ＋Ｓｎ銅材料（あるいは銅合金）の場合、例えばＳｎを０．１重量％以上０．１５重量％未満添加することで、その軟化温度を４００℃まで高められる。比較のためＳｎ無しの銅（Ｃｕ＞９９．９６重量％）を用いて、銅箔１０を作成したところ、導電率は低いが、出来上がった熱伝導基板において特に形成部等に歪みが発生する場合があった。そこで詳細に調べたところ、その材料の軟化点が２００℃程度と低いため、後の部品実装時（半田付け時）に変形する可能性があることが予想された。一方、Ｃｕ＋Ｓｎ＞９９．９６重量％の銅系の材料を用いた場合、実装された各種部品の発熱の影響は特に受けなかった。また半田付け性やダイボンド性にも影響が無かった。そこでこの材料の軟化点を測定したところ、４００℃であることが判った。このように、銅を主体として、いくつかの元素を添加することが望ましい。銅に添加する元素として、Ｚｒの場合、０．０１５重量％以上０．１５重量％の範囲が望ましい。添加量が０．０１５重量％未満の場合、軟化温度の上昇効果が少ない場合がある。また添加量が０．１５重量％より多いと電気特性に影響を与える場合がある。また、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｐ等を添加することでも軟化温度を高くできる。この場合、Ｎｉは０．１重量％以上５重量％未満、Ｓｉは０．０１重量％以上２重量％以下、Ｚｎは０．１重量％以上５重量％未満、Ｐは０．００５重量％以上０．１重量％未満が望ましい。そしてこれらの元素は、この範囲で単独、もしくは複数を添加することで、銅素材の軟化点を高くできる。なお添加量がここで記載した割合より少ない場合、軟化点上昇効果が低い場合がある。またここで記載した割合より多い場合、導電率への影響の可能性がある。同様に、Ｆｅの場合０．１重量％以上５重量％以下、Ｃｒの場合０．０５重量％以上１重量％以下が望ましい。これらの元素の場合も前述の元素と同様である。
【００４５】
なおこれらリードフレームに使う銅材料の引張り強度は、６００Ｎ／平方ｍｍ以下が望ましい。引張り強度が６００Ｎ／平方ｍｍを超える材料の場合、これらリードフレームの加工性に影響を与える場合がある。一方、引張り強度が６００Ｎ／平方ｍｍ以下（更にこれらリードフレームに微細で複雑な加工が必要な場合、望ましくは４００Ｎ／平方ｍｍ以下）とすることでスプリングバック（必要な角度まで曲げても圧力を除くと反力によってはねかえってしまうこと）の発生を抑えられ、形成精度を高められる。このようにこれらリードフレームの材料としては、Ｃｕを主体とすることで導電率を下げられ、更に柔らかくすることで加工性を高められ、更にこれらリードフレームによる放熱効果も高められる。なおこれらリードフレームに使う銅合金の引張り強度は、１０Ｎ／平方ｍｍ以上が望ましい。これは一般的な鉛フリー半田の引張り強度（３０〜７０Ｎ／平方ｍｍ程度）に対して、これらリードフレームに用いる銅合金はそれ以上の強度が必要なためである。これらリードフレームに用いる銅合金の引張り強度が、１０Ｎ／平方ｍｍ未満の場合、凝集破壊する可能性がある。なおファインパターン加工用に銅箔１０を、加工性（例えば、プレスによる打抜き性）に優れた銅組成とし、リードフレーム１７と、異なる合金組成とすることができる。ここで異なる合金組成としては、銅以外の不純物組成である酸素、硫黄、鉄、鉛、スズ、ビスマス、ニッケル、銀、アンチモン、砒素、燐、珪酸からなる群のうち、少なくとも１種類以上の元素が０．１ｐｐｍ以上、望ましくは１ｐｐｍ以上異なるものを使うことが望ましい。ここで銅箔１０と、リードフレーム１７とを組成比較した場合、これら不純物の元素が０．１ｐｐｍ未満の場合、組成のバラツキの影響を受けたり、分析が困難になる場合があるためである。またこれら不純物の差が０．１ｐｐｍ未満の場合、電気特性や熱伝導性にも差が発生しにくい。
【００４６】
なお銅箔１０の、伝熱層１１から露出している面（電子部品２１等の実装面）に、予め半田付け性を改善するように半田層や錫層を形成しておくことも有用である。なお銅箔１０やリードフレーム１７の伝熱層１１に接する面（もしくは埋め込まれた面）には、半田層は形成しないことが望ましい。このように伝熱層１１と接する面に半田層や錫層を形成すると、半田付け時にこの層が柔らかくなり、銅箔１０やリードフレーム１７と、伝熱層１１との接着性（もしくは結合強度）に影響を与える場合がある。
【００４７】
また金属板１６は、熱伝導の良いアルミニウム、銅またはそれらを主成分とする合金からできている。特に本実施の形態では、金属板１６の厚みを１ｍｍ（望ましくは０．１ｍｍ以上５０ｍｍ以下の厚み）としているが、その厚みは製品仕様に応じて設計できる（なお金属板１６の厚みが０．１ｍｍ以下の場合、放熱性や強度的に不足する可能性がある。また金属板１６の厚みが５０ｍｍを超えると、重量面で不利になる）。金属板１６としては、単なる板状のものだけでなく、より放熱性を高めるため、伝熱層１１を積層した面とは反対側の面に、表面積を広げるためにフィン部（あるいは凹凸部）を形成しても良い。全膨張係数は８〜２０ｐｐｍ／℃としており、本発明の熱伝導基板や、これを用いた電源ユニット全体の反りや歪みを小さくできる。またこれらの部品を表面実装する際、互いに熱膨張係数をマッチングさせることは信頼性的にも重要となる。
【００４８】
次に図１０を用いて、本発明の放熱基板を用いた回路モジュールについて説明する。回路モジュールによっては、一つの熱伝導基板の上に、放熱を必要とする電子部品２１（例えば、電源回路等で大電流で駆動するパワー半導体等、以下、パワー電子部品と呼ぶ）と、一般電子部品（信号処理を行うための、微弱電流で駆動する信号用半導体等であり以下、一般電子部品と呼ぶ）とを、隣接して高密度実装する必要がある。これはパワー電子部品と、一般電子部品を別々の基板（例えばパワー電子部品等を放熱基板、一般電子部品等をガラスエポキシ基板）に実装した場合、互いの基板を配線を介して接続する必要が生じ、この配線がノイズの影響を受けやすくなる。その結果、回路モジュールが誤動作する可能性が増加する。
【００４９】
図１０（Ａ）（Ｂ）は、回路モジュールの一例を示す上面図及び断面図である。これら回路モジュールでは、パワー電子部品（例えばスイッチング用のパワー半導体や高輝度ＬＥＤ等）と一般電子部品（パワー半導体の制御用の半導体や、高輝度ＬＥＤの制御用の半導体等）を隣接した状態で高密度実装している。図１０（Ａ）（Ｂ）において、点線１４ａは一般電子部品、点線１４ｂはパワー電子部品を示す。図１０（Ａ）において、熱伝導基板の表面は、少なくとも銅箔１０ａ、１０ｂと伝熱層１１が露出している（図１（Ｂ）に示すように銅箔１０ａの下には、リードフレーム１７を積層一体化している）。一方、銅箔１０ｂの下には、リードフレーム１７を形成していない。その分、リードフレーム１７のファインパターン化が容易となる。そして、銅箔１０ｂをファインパターン化し、一般電子部品を高密度に実装する。このようにして、局所的にファイン化した銅箔１０ｂの下に、リードフレーム１７を形成しないことで、銅箔１０ａ、１０ｂと、リードフレーム１７の位置合わせや、一体化工程が容易となる。こうしてパワー電子部品と、一般電子部品を隣接して実装することで、線路長を短くできるため、配線がアンテナになってノイズの影響を拾う可能性を小さくできる。その結果、モジュール化した回路の耐ノイズ特性が増加し（誤動作を抑えられ）、電子機器の安定化や低消費電力化を実現する。
【００５０】
図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の矢印１２ｂにおける断面図である。図１０（Ｂ）において、パワー半導体等の電子部品２１ｂは、リードフレーム１７が積層された銅箔１０ａの上に実装している。そしてパワー半導体等の電子部品２１ｂに発生した熱は、矢印１２ｃに示すように銅箔１０ａのみならずリードフレーム１７を介して、放熱する。
【００５１】
このように、複数のリードフレームを厚み方向に積層する際、積層を局所的なものとすることができる。またリードフレームのパターン形状を異ならせる（例えば、銅箔１０ａよりも、リードフレーム１７を一回り小さくする）ことで、積層時の位置ズレを防止できる。そして放熱が要求されない部分を、肉薄の銅箔１０ｂだけで構成することで、ファインパターン化が容易となる。
【００５２】
次に発光ダイオード等を用いた回路モジュールへの応用例について説明する。例えば前述の図１（Ａ）において、点線１４で示した電子部品２１を例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の単色発光の発光ダイオードの実装位置とする。例えば液晶テレビのバックライトをＲＧＢの単色発光の発光ダイオード（あるいは半導体レーザー）で作成する場合、これら単色光を光学的に混色し、白色を合成することが必要となる。こうした場合、図１（Ａ）に示すように、銅箔隙間１３を狭くするほど、これらの放熱効果、あるいは配線抵抗を小さくできる。また銅箔隙間１３を狭くした放熱基板を用いることで、ＲＧＢの各発光ダイオードを、より高密度に実装することで、混色用の光学ユニットを小型化できるため、液晶テレビの低コスト化を実現できる。なお銅箔隙間１３を狭くしても、銅箔１０の下に形成したリードフレーム１７による、リードフレーム隙間１８は銅箔隙間１３のようなファインパターン化を行う必要はないため、物作りが容易となり、製品の低コスト化が可能となる。
【００５３】
以上のようにして、金属板１６と、前記金属板１６の上に固定したシート状の伝熱層１１と、前記伝熱層１１に少なくとも一部を埋め込んだ配線部と、からなる熱伝導基板であって、前記配線部は、銅箔１０とリードフレーム１７とが、結合層１５を介して厚み方向に積層したものである熱伝導基板とすることで、熱伝導基板のファインパターン化による放熱性への影響を抑えることができ、各種電子機器の小型化が可能となる。
【００５４】
また金属板１６と、前記金属板１６の上に固定したシート状の伝熱層１１と、前記伝熱層１１に少なくとも一部を埋め込んだ配線部と、からなる熱伝導基板であって、前記配線部は、銅箔１０とリードフレーム１７とが、図２（Ａ）のはみ出し長さ２３で図示したように、前記リードフレーム１７より少なくとも一部がはみ出した結合層１５を介して厚み方向に積層したものである熱伝導基板とすることで、前記はみ出した結合層１５を介して銅箔１０からリードフレーム１７へ熱や電流を流すことができ、熱伝導基板のファインパターン化による放熱性への影響を抑えることができ、各種電子機器の小型化が可能となる。
【００５５】
金属板１６と、前記金属板１６の上に固定したシート状の伝熱層１１と、前記伝熱層１１に少なくとも一部を埋め込んだ配線部と、からなる伝熱基板であって、前記配線部の一部分以上は、所定パターンに形成した銅箔１０とリードフレーム１７とが、結合層１５を介して厚み方向に積層したものである熱伝導基板とすることで、熱伝導基板のファインパターン化による放熱性への影響を抑えることができ、各種電子機器の小型化が可能となる。
【００５６】
金属板１６と、前記金属板１６の上に固定したシート状の伝熱層１１と、前記伝熱層１１に少なくとも一部を埋め込んだ配線部と、からなる伝熱基板であって、前記配線部を形成する銅箔１０とリードフレーム１７とが、結合層１５を介して厚み方向に積層したものであって、隣接するリードフレーム１７間の隙間より、隣接する銅箔１０の隙間の方を狭くした熱伝導基板とすることで、熱伝導基板のファインパターン化による放熱性への影響を抑えることができ、各種電子機器の小型化が可能となる。
【００５７】
金属板１６と、前記金属板１６の上に固定したシート状の伝熱層１１と、前記伝熱層１１に少なくとも一部を埋め込んだ配線部と、からなる伝熱基板であって、前記配線部を形成する銅箔１０とリードフレーム１７とが、結合層１５を介して厚み方向に積層したものであって、前記リードフレーム１７によって形成する第１のパターンより、銅箔１０によって形成した第２のパターンの方をファインパターンとした熱伝導基板とすることで、熱伝導基板のファインパターン化による放熱性への影響を抑えることができ、各種電子機器の小型化が可能となる。
【００５８】
金属板１６と、前記金属板１６の上に固定したシート状の伝熱層１１と、前記伝熱層１１に少なくとも一部を埋め込んだ配線部と、からなる伝熱基板であって、前記配線部を形成する銅箔１０とリードフレーム１７とが、結合層１５を介して厚み方向に積層したものであって、前記銅箔１０より、前記リードフレーム１７の方が厚みを厚くした熱伝導基板とすることで、熱伝導基板のファインパターン化による放熱性への影響を抑えることができ、各種電子機器の小型化が可能となる。
【００５９】
伝熱層１１は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、及びイソシアネート樹脂からなる群から選択される少なくとも一種類以上の樹脂と、アルミナ、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化珪素及び窒化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも一種類以上の無機フィラーと、を含む熱伝導基板とすることで、熱伝導基板のファインパターン化による放熱性への影響を抑えることができ、各種電子機器の小型化が可能となる。
【００６０】
リードフレーム１７は、タフピッチ銅（タフピッチ銅は、比較的安価で熱伝導性に優れた）もしくは無酸素銅（無酸素銅は、導電率が高く、水素脆性を起こしにくく熱伝導性や加工性に優れている）である熱伝導基板とすることで、熱伝導基板のファインパターン化による放熱性への影響を抑えることができ、各種電子機器の小型化が可能となる。
【００６１】
複数のリードフレーム１７の内、少なくとも一つ以上は、Ｓｎは０．１重量％以上０．１５重量％以下、Ｚｒは０．０１５重量％以上０．１５重量％以下、Ｎｉは０．１重量％以上５重量％以下、Ｓｉは０．０１重量％以上２重量％以下、Ｚｎは０．１重量％以上５重量％以下、Ｐは０．００５重量％以上０．１重量％以下、Ｆｅは０．１重量％以上５重量％以下である群から選択される少なくとも一種以上を含む、銅を主体とする金属材料である熱伝導基板とすることで、熱伝導基板のファインパターン化による放熱性への影響を抑えることができ、各種電子機器の小型化が可能となる。
【００６２】
結合層１５は、熱伝導性接着剤、半田、もしくはろう付け材の少なくとも１種類以上で構成されたものである熱伝導基板とすることで、熱伝導基板のファインパターン化による放熱性への影響を抑えることができ、各種電子機器の小型化が可能となる。
【００６３】
銅箔１０からなる第１のパターンと、リードフレーム１７からなる第２のパターンを、結合層１５を介して厚み方向に積層し、積層体を形成する工程と、前記積層体の一部以上を、金属板１６上の伝熱層１１に埋め込む工程と、前記伝熱層１１を硬化させる工程と、を含む熱伝導基板の製造方法を提供することで、熱伝導基板を安定して製造できる。
【００６４】
少なくとも、金属板１６と、前記金属板１６の上に固定したシート状の伝熱層１１と、前記伝熱層１１に少なくとも一部を埋め込んだ接着層を介して固定した複数枚のリードフレーム１７と、から構成された熱伝導基板と、前記リードフレーム１７上に実装した電子部品と、からなる回路モジュールを提供することで、各種機器の小型化が可能となる。
【００６５】
このようにしてファインパターン形成に有利な肉薄の銅箔１０や、伝熱効率の高い肉厚のリードフレーム１７を、厚み方向に結合層１５を介して積層した状態で、その一部以上を伝熱層１１に埋め込み、金属板１６の上に固定することで、リードフレームをファインパターン化した場合でも、その放熱性に影響を与えにくい熱伝導基板とその製造方法及び回路モジュールを提供する。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように、本発明にかかる熱伝導基板とその製造方法及び回路モジュールによって、プラズマテレビ、液晶テレビ、あるいは車載用各種電装品、あるいは産業用の放熱が要求される機器の小型化、高性能化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】（Ａ）（Ｂ）は、ともに本発明の実施の形態における放熱基板の上面図及び断面図
【図２】（Ａ）（Ｂ）は、結合層の放熱効果を説明する拡大断面図
【図３】（Ａ）（Ｂ）は、配線部を複雑化した放熱基板の上面図及び断面図
【図４】（Ａ）（Ｂ）は、銅箔の一部を局所的にファインパターン化した様子を説明する上面図及び断面図
【図５】（Ａ）（Ｂ）は、ともにファインパターン化した放熱基板に電子部品を実装する様子を説明する斜視図
【図６】（Ａ）（Ｂ）は、ともに銅箔とリードフレームを結合層を介して結合する様子を説明する断面図
【図７】埋め込む前の断面図
【図８】埋め込む途中の断面図
【図９】埋め込んだ後の断面図
【図１０】（Ａ）（Ｂ）は、回路モジュールの一例を示す上面図及び断面図
【図１１】（Ａ）（Ｂ）は、ともに従来の熱伝導基板の一例を示す斜視断面図
【図１２】（Ａ）〜（Ｃ）は、ともにファインパターン化した従来の熱伝導基板の断面図
【符号の説明】
【００６８】
１０  銅箔
１１  伝熱層
１２  矢印
１３  銅箔隙間
１４  点線
１５  結合層
１６  金属板
１７  リードフレーム
１８  リードフレーム隙間
１９  銅箔厚み
２０  リードフレーム厚み
２１  電子部品
２２  半田
２３  はみ出し長さ
２４  端子
２５  フィルム
２６  プレス装置
２７  伝熱材
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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