(57)【要約】【課題】回路部品が実装された基板を放熱させるための放熱用基板およびその製造方法に関するものであり、低コストで放熱性、生産性に優れた放熱用基板とその製造方法を提供することを実現することを目的とする。【解決手段】金属板１０３と絶縁層１０２の２層構造からなるとともに、絶縁層は無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなり、絶縁層の金属板側とは反対面側に回路基板１０４に実装された複数の回路部品１０５の外形形状に対応した凹部を有する構成を有しており、放熱用基板１０１Ａを各回路部品の天面に精度良く確実に接触させることができるため、回路部品から発生した熱を効率良く放熱用基板を介して放熱させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回路基板に実装された第１の回路部品を覆うように設けられた前記第１の回路部品で発生した熱を外部に放熱させるための放熱用基板であって、金属板と絶縁層の２層構造からなるとともに、前記絶縁層は無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなり、前記絶縁層の前記金属板側とは反対面側に前記第１の回路基板に実装された前記第１の回路部品の外形形状に対応した凹部を有する放熱用基板。
【請求項２】
金属板と絶縁層の間に高熱伝導性フィルムが挟まれていることを特徴とする請求項１記載の放熱用基板。
【請求項３】
金属板がＡｌまたはＣｕを主成分とする金属板あるいは金属箔からなることを特徴とする請求項１記載の放熱用基板。
【請求項４】
金属板に替えて第２の回路基板を用いたことを特徴とする請求項１記載の放熱用基板。
【請求項５】
第２の回路基板が片面のプリント配線基板、または両面のプリント配線基板、または多層のプリント配線基板、または金属ベースのプリント配線基板であることを特徴とする請求項４記載の放熱用基板。
【請求項６】
第２の回路基板と絶縁層の間に高熱伝導性フィルムが挟まれていることを特徴とする請求項４記載の放熱用基板。
【請求項７】
第２の回路基板の絶縁層と接する側に第２の回路部品が実装されていることを特徴とする請求項４記載の放熱用基板。
【請求項８】
絶縁層の両面のそれぞれに第１の回路基板および第２の回路基板のそれぞれに実装された第１および第２の回路部品の外形形状に対応した凹部を設けた請求項４記載の放熱用基板。
【請求項９】
第１の回路基板と絶縁層と第２の回路基板とを貫通する貫通穴を設け、前記第１の回路基板と第２の回路基板とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項４記載の放熱用基板。
【請求項１０】
第１の回路基板と第２の回路基板との電気的な接続が金属製のピンで行われることを特徴とする請求項９記載の放熱用基板。
【請求項１１】
金属板に替えて絶縁層の外周面を導電性膜で覆ったことを特徴とする請求項１記載の放熱用基板。
【請求項１２】
第１の回路基板に実装された第１の回路部品を覆うように設けられ前記第１の回路部品で発生した熱を外部に放熱させるための放熱用基板の製造方法であって、無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなる絶縁シートの一方面側に金属板を貼り付ける工程と、前記絶縁シートの他方面側に前記第１の回路基板に実装された第１の回路部品の外形形状に対応した凹部を金型成形により形成する工程と、前記成形体を前記第１の回路部品が実装された前記第１の回路基板側に挿入固定する工程とを備えた放熱用基板の製造方法。
【請求項１３】
金型成形による凹部の形成が絶縁シートを加熱加圧して一旦半硬化させた後、本硬化させることにより行われることを特徴とする請求項１２記載の放熱用基板の製造方法。
【請求項１４】
先に金型成形により凹部を形成し、その後凹部形成面とは反対面に金属板を貼り合わせることを特徴とする請求項１２記載の放熱用基板の製造方法。
【請求項１５】
先に金型成形により凹部を形成し、その後凹部形成面とは反対面に高熱伝導フィルムを貼り合わせ、さらにその上に金属板を貼り合わせることを特徴とする請求項１２記載の放熱用基板の製造方法。
【請求項１６】
金属板に替えて絶縁シートの一方面側に第２の回路基板を貼り付けることを特徴とする請求項１２記載の放熱用基板の製造方法。
【請求項１７】
先に金型成形により凹部を形成し、その後凹部形成面とは反対面に金属板に替えて第２の回路基板を貼り合わせることを特徴とする請求項１４記載の放熱用基板の製造方法。
【請求項１８】
先に金型成形により凹部を形成し、その後凹部形成面とは反対面に高熱伝導フィルムを貼り合わせ、さらにその上に金属板に替えて第２の回路基板を貼り合わせることを特徴とする請求項１５記載の放熱用基板の製造方法。
【請求項１９】
第１および第２の回路基板に実装された第１および第２の回路部品を覆うように設けられ前記第１および第２の回路部品で発生した熱を外部に放熱させるための放熱用基板の製造方法であって、片面に第２の回路部品が実装された第２の回路配線基板の前記第２の回路部品の実装面側に無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなる絶縁シートを貼り付ける工程と、前記絶縁シートの前記第２の回路部品が実装されていない面側に前記第１の回路基板に実装された前記第１の回路部品の外形形状に対応した凹部を金型成形により形成する工程と、前記成形体を前記第１の回路部品が実装された前記第１の回路基板側に挿入固定する工程とを備えた放熱用基板の製造方法。
【請求項２０】
片面に第２の回路部品が実装された第２の回路配線基板の前記第２の回路部品の実装面側に、予め前記第２の回路基板に実装された前記第２の回路部品の外形形状に対応した貫通穴が設けられた高熱伝導フィルムを貼り付けた後、さらに無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなる絶縁シートを貼り付けることを特徴とする請求項１９記載の放熱用基板の製造方法。
【請求項２１】
第１および第２の回路基板に実装された第１および第２の回路部品を覆うように設けられ前記第１および第２の回路部品で発生した熱を外部に放熱させるための放熱用基板の製造方法であって、無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなる絶縁シートに前記第１の回路基板に実装された前記第１の回路部品の外形形状に対応した凹部を金型成形により形成する工程と、高熱伝導フィルムに予め第２の回路基板に実装された第２の回路部品の外形形状に対応した貫通穴を設ける工程と、前記絶縁シートの前記凹部が形成されていない面側に前記高熱伝導フィルムを貼り付ける工程と、前記第２の回路部品が実装された第２の回路配線基板の前記第２の回路部品の実装面側に前記高熱伝導フィルム面側を貼り付ける工程と、前記成形体を前記第１の回路部品が実装された前記第１の回路基板側に挿入固定する工程とを備えた放熱用基板の製造方法。
【請求項２２】
第１および第２の回路基板に実装された第１および第２の回路部品を覆うように設けられ前記第１および第２の回路部品で発生した熱を外部に放熱させるための放熱用基板の製造方法であって、無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなる絶縁シートの両面に前記第１および第２の回路基板に実装された前記第１および第２の回路部品の外形形状に対応した凹部をそれぞれ金型成形により形成する工程と、前記絶縁シートの両面に形成された前記凹部に前記第１および第２の回路部品が実装された前記第１および第２の回路基板をそれぞれ挿入固定する工程とを備えた放熱用基板の製造方法。
【請求項２３】
成形時に金型により所望箇所に貫通穴を形成することを特徴とする請求項１６記載の放熱用基板の製造方法。
【請求項２４】
成形後半硬化の状態で穴加工を行うことを特徴とする請求項１６記載の放熱用基板の製造方法。
【請求項２５】
穴加工をパンチングで行うことを特徴とする請求項２４記載の放熱用基板の製造方法。
【請求項２６】
第２の回路基板に予め穴加工を施しておくことを特徴とする請求項１６記載の放熱用基板の製造方法。
【請求項２７】
第１の回路基板に放熱用基板を挿入固定後、貫通穴に金属製のピンを挿入し、はんだ付けあるいは導電性接着剤で第１の回路基板と第２の回路基板の電気的な接続を行うことを特徴とする請求項１６記載の放熱用基板の製造方法。
【請求項２８】
熱硬化性樹脂組成物は、液状の熱硬化性樹脂とパウダー状の熱可塑性樹脂とを成分として含み、かつ前記パウダー状の熱可塑性樹脂が前記液状の熱硬化性樹脂の液状成分を吸収して膨潤することにより固形状になるものを用いたことを特徴とする請求項１２記載の放熱用基板の製造方法。
【請求項２９】
熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂、フェノール樹脂あるいはシアネート樹脂の少なくとも一つを用いたことを特徴とする請求項１２記載の放熱用基板の製造方法。
【請求項３０】
無機フィラーとして、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＳｉＯ2、ＢＮあるいはＡｌＮの少なくとも一つの無機フィラーを用いたことを特徴とする請求項１２記載の放熱用基板の製造方法。
【請求項３１】
無機フィラーが、７０〜９５重量％含まれる請求項１２記載の放熱用基板の製造方法。
【請求項３２】
半硬化工程での加熱温度が１００〜１４０℃であることを特徴とする請求項１３記載の放熱用基板の製造方法。
【請求項３３】
本硬化工程での加熱温度が１５０〜２３０℃であることを特徴とする請求項１３記載の放熱用基板の製造方法。
【請求項３４】
回路部品の天面に高熱伝導性接着剤を塗布して放熱用基板を挿入固定することを特徴とする請求項１２記載の放熱用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路部品が実装された基板を放熱させるための放熱用基板およびその製造方法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、小型化の要求に従い、回路部品の小型化・高密度化・高機能化が進展し、回路基板上に高密度に実装されている。これに伴い回路部品の温度が上昇しており、放熱が非常に重要となってきている。回路部品の放熱性を高める技術として、従来のアルミニウム板を切削加工したものを部品実装している回路基板に貼り付け、部品の天面から熱を拡散する方式が知られている。しかしこの方式では、複数の部品の天面にアルミニウム板を接触させるためにはアルミニウム板に複雑な加工をする必要があり、コストが高くなるという課題を残している。また、アルミニウム板が電気伝導体であり回路部品の導通部と接触しないようにし電気的な絶縁を取るために、アルミニウムの表面を絶縁処理したり、構造的に制約を設けて取り付けなければならず、設計的にもコスト的にも課題がある。
【０００３】
さらに図面を用いて説明する。図２２は、従来の回路基板を示す概略側面図であり、一般的にはアルミニウム板を切削削除した放熱板３０１を回路基板１０４に熱伝導性接着剤を用いて貼り付け、回路部品１０５の天面から熱を拡散させる方式が知られている。しかし、この方式では複数の部品の天面にアルミニウム板を接触させるためには、アルミニウム板に複雑な切削加工をする必要がありコストが高く生産性が悪いという課題を有している。
【０００４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報として次のものがある。
【特許文献１】特開平１１−４６０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような従来の金属板の貼り付け方法では、性能及びコストの面で両立させることが難しい。回路部品実装済み基板では、回路部品の実装密度が高密度になればなるほど部品から発生する熱を放熱させる必要が高くなるが、従来の金属板の貼り付け方法では複数の部品の天面に接触できるような放熱板を作るのはその加工方法が切削加工によるため、生産性が悪くコストが高くなってしまう。
【０００６】
このため、一部の部品または部分的な接触で妥協することが多く、結果として充分な放熱をすることができず、回路部品実装済み基板の信頼性が低下するという課題を有している。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、低コストで放熱性の良い回路基板とその製造方法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】
【０００８】
前記課題を解決するために本発明の放熱用基板は、金属板と絶縁層の２層構造からなり、絶縁層の金属板の反対面にはそれが組み合わされる回路基板の回路部品の天面に当接するように加工されている。ここで用いる絶縁層は熱伝導性を向上させるために無機フィラーを高濃度に充填しており、また、容易に回路基板の回路の天面に当接するような形状に加工するために、熱硬化性樹脂とプレゲル材との混合物からなり、それが加熱される前は軟体で加熱成形時に必要な形状に容易に加工できる材料である。
【０００９】
これにより、多数の回路の天面に接触することができ放熱性の良い放熱基板を、容易に低コストで生産性良く作製できる製造方法を提供することができるようになる。
【００１０】
本発明の請求項１に記載の発明は、回路基板に実装された回路部品を覆うように設けられた前記回路部品で発生した熱を外部に放熱させるための放熱用基板であって、金属板と絶縁層の２層構造からなるとともに、前記絶縁層は無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなり、前記絶縁層の前記金属板側とは反対面側に前記回路基板に実装された複数の回路部品の外形形状に対応した凹部を有する構成に特徴を有しており、これにより、回路部品と放熱用基板を精度良く確実に接触させることができ、回路部品で発生した熱を効率良く放熱用基板に伝達することができるとともに、回路部品の温度上昇を効率良く抑制できるものである。
【００１１】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、金属板と絶縁層の間に高熱伝導性フィルムが挟まれていることを特徴とする請求項１記載の放熱用基板であり、これにより、金属板と絶縁層との熱膨張係数に差がある場合でも、放熱用基板作製時にこの熱膨張係数の差により発生する放熱用基板の反りを抑制することができる。このため回路基板に実装されている回路部品と放熱用基板とを精度良く容易に接触させることができ、回路部品で発生した熱を効率良く放熱板に伝達できるようになる。
【００１２】
また、本発明の請求項３に記載の発明は、金属板がＡｌまたはＣｕを主成分とする金属板あるいは金属箔からなることを特徴とする請求項１記載の放熱用基板であり、熱伝導率の良いＡｌまたはＣｕを主成分とする金属板あるいは金属箔を用いることにより、回路部品で発生した熱を金属板で効率良く分散させることができるため、回路部品の温度上昇を効率良く抑制することができるものである。
【００１３】
また、本発明の請求項４に記載の発明は、金属板に替えて第２の回路基板を用いたことを特徴とする請求項１記載の放熱用基板であり、これにより、放熱用基板にも回路パターンと回路部品が実装されるため、高密度に回路部品が実装できるため、より機器の小型化が可能となるものである。
【００１４】
また、本発明の請求項５に記載の発明は、第２の回路基板が片面のプリント配線基板、または両面のプリント配線基板、または多層のプリント配線基板、または金属ベースのプリント配線基板であることを特徴とする請求項４記載の放熱用基板であり、第２の回路基板としては各種のプリント配線板が使用可能であり、回路部品の高密度度合いやコスト等を考慮して自由にプリント基板を選択することが可能である。特に、放熱性を要求される場合は金属ベースのプリント配線板を用いることにより、回路部品の温度上昇を抑えるだけでなく機器の小型化を行うことができるようになる。
【００１５】
また、本発明の請求項６に記載の発明は、第２の回路基板と絶縁層の間に高熱伝導性フィルムが挟まれていることを特徴とする請求項４記載の放熱用基板であり、第２の回路基板と絶縁層との熱膨張係数の違いによる反りの発生を抑制できるため、回路部品からの熱を容易に効率良く伝達できるようになる。また、第２の回路基板と絶縁層をこの熱伝導性フィルムを用いて貼り合わせて放熱用基板を製造することができるため容易に簡単に作ることができる。また、絶縁層を硬化させるためには１５０℃以上の温度で数時間高温にさらす必要があるが、この熱伝導性フィルムを用いることによって、絶縁層を硬化させた後絶縁層と第２の回路基板を貼り合わすことができるため、絶縁層を硬化させる時の高温による基板へのダメージをなくすことができる。
【００１６】
また、本発明の請求項７に記載の発明は、第２の回路基板の絶縁層と接する側に第２の回路部品が実装されていることを特徴とする請求項４記載の放熱用基板であり、第２の回路基板の絶縁層側にも回路部品が実装されているためより高密度実装ができるため機器の小型化を行うことができる。また、回路部品が高熱伝導樹脂と接しているため回路部品の温度上昇を抑えることができ、信頼性ある機器を提供できるようになる。
【００１７】
また、本発明の請求項８に記載の発明は、絶縁層の両面のそれぞれに第１の回路基板および第２の回路基板のそれぞれに実装された第１および第２の回路部品の外形形状に対応した凹部を設けた請求項４記載の放熱用基板であり、第２の回路基板の絶縁層側にも回路部品が実装されているためより高密度実装ができるため機器の小型化を行うことができる。
【００１８】
また、本発明の請求項９に記載の発明は、第１の回路基板と絶縁層と第２の回路基板とを貫通する貫通穴を設け、前記第１の回路基板と第２の回路基板とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項４記載の放熱用基板であり、これにより、小型で高密度の機器を容易に作製できる。
【００１９】
また、本発明の請求項１０に記載の発明は、第１の回路基板と第２の回路基板との電気的な接続が金属製のピンで行われることを特徴とする請求項９記載の放熱用基板であり、これにより、金属めっき等に比べて非常に低コストで簡単な工法で高密度な基板を提供できる。
【００２０】
また、本発明の請求項１１に記載の発明は、金属板に替えて絶縁層の外周面を導電性膜で覆ったことを特徴とする請求項１記載の放熱用基板であり、これにより部品の温度上昇の抑制だけでなく、放射ノイズの抑制を行うことができる。
【００２１】
また、本発明の請求項１２に記載の発明は、第１の回路基板に実装された第１の回路部品を覆うように設けられ前記第１の回路部品で発生した熱を外部に放熱させるための放熱用基板の製造方法であって、無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなる絶縁シートの一方面側に金属板を貼り付ける工程と、前記絶縁シートの他方面側に前記第１の回路基板に実装された第１の回路部品の外形形状に対応した凹部を金型成形により形成する工程と、前記成形体を前記第１の回路部品が実装された前記第１の回路基板側に挿入固定する工程とを備えた放熱用基板の製造方法であり、これにより、熱伝導のよい絶縁物で回路基板に実装された回路部品の外形形状に対応した凹部を容易に形成でき、しかも反対側には熱伝導のよい金属板が形成されているため、回路部品の外形形状に対応した凹部を有する高放熱の基板と低コストで容易に作製できる。
【００２２】
また、本発明の請求項１３に記載の発明は、金型成形による凹部の形成が絶縁シートを加熱加圧して一旦半硬化させた後、本硬化させることにより行われることを特徴とする請求項１２記載の放熱用基板の製造方法であり、これにより、加熱加圧して一旦半硬化させるまでの時間は１分から５分以内で可能なため、金型を増やすことなく生産性よく放熱用基板を作製することができ、しかも本硬化は金型が不要で乾燥炉の中で一括して行うことができるため、低コストで大量に放熱用基板を作製することができる。
【００２３】
また、本発明の請求項１４に記載の発明は、先に金型成形により凹部を形成し、その後凹部形成面とは反対面に金属板を貼り合わせることを特徴とする請求項１２記載の放熱用基板の製造方法であり、金属板と絶縁物で熱膨張係数に差がある場合、金属板と絶縁物を貼り合わせ同時に成形し硬化させる時にこの熱膨張係数の差により放熱用基板に反りが発生し、回路部品と放熱用基板を精度よく確実に接触させることができなくなってしまうが、この方法により、反りの無い放熱用基板を容易に作製することができる。
【００２４】
また、本発明の請求項１５に記載の発明は、先に金型成形により凹部を形成し、その後凹部形成面とは反対面に高熱伝導フィルムを貼り合わせ、さらにその上に金属板を貼り合わせることを特徴とする請求項１２記載の放熱用基板の製造方法であり、これにより、簡単に金属板と絶縁物を貼り合わせられるだけでなく、高熱伝導フィルムは１００μｍ前後の厚さがあり弾力もあるため、追従性よく金属板と絶縁物を貼り合わせることができ、絶縁物からの熱を金属板に効率よく伝導する放熱用基板を容易に作製することができる。
【００２５】
また、本発明の請求項１６に記載の発明は、金属板に替えて絶縁シートの一方面側に第２の回路基板を貼り付けることを特徴とする請求項１２記載の放熱用基板の製造方法であり、これにより、放熱用基板に回路パターンおよび回路部品を容易に作製できる。
【００２６】
また、本発明の請求項１７に記載の発明は、先に金型成形により凹部を形成し、その後凹部形成面とは反対面に金属板に替えて第２の回路基板を貼り合わせることを特徴とする請求項１４記載の放熱用基板の製造方法であり、これにより、反りの少ない回路パターンを有する放熱用基板を容易に作製することができる。
【００２７】
また、本発明の請求項１８に記載の発明は、先に金型成形により凹部を形成し、その後凹部形成面とは反対面に高熱伝導フィルムを貼り合わせ、さらにその上に金属板に替えて第２の回路基板を貼り合わせることを特徴とする請求項１５記載の放熱用基板の製造方法であり、これにより、反りが少なく、また、第２の回路基板あるいは絶縁層に凹凸があっても貼り合わせ部に隙間の無い回路パターンを有する放熱用基板を容易に作製することができる。
【００２８】
また、本発明の請求項１９に記載の発明は、第１および第２の回路基板に実装された第１および第２の回路部品を覆うように設けられ前記第１および第２の回路部品で発生した熱を外部に放熱させるための放熱用基板の製造方法であって、片面に第２の回路部品が実装された第２の回路配線基板の前記第２の回路部品の実装面側に無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなる絶縁シートを貼り付ける工程と、前記絶縁シートの前記第２の回路部品が実装されていない面側に前記第１の回路基板に実装された前記第１の回路部品の外形形状に対応した凹部を金型成形により形成する工程と、前記成形体を前記第１の回路部品が実装された前記第１の回路基板側に挿入固定する工程とを備えた放熱用基板の製造方法であり、これにより、第２の回路基板側には第２の回路部品の外形形状に対応した金型を用いることなく簡単に低コストで、また第２の回路部品の周辺を高熱伝導の絶縁樹脂で高充填することができ第２の回路部品で発生した熱を効率よく放熱することができ、しかも第２の回路基板と絶縁樹脂の間に回路部品を実装できるため、高密度化ができ機器の小型化を行うことができる。
【００２９】
また、本発明の請求項２０に記載の発明は、片面に第２の回路部品が実装された第２の回路配線基板の前記第２の回路部品の実装面側に、予め前記第２の回路基板に実装された前記第２の回路部品の外形形状に対応した貫通穴が設けられた高熱伝導フィルムを貼り付けた後、さらに無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなる絶縁シートを貼り付けることを特徴とする請求項１９記載の放熱用基板の製造方法であり、前記第２の回路部品の外形形状に対応した貫通穴が設けられた高熱伝導フィルムを貼り付けているため、回路部品の凹凸の影響による樹脂不足の影響を少なくすることができ、容易に放熱用基板を作製することができる。
【００３０】
また、請求項２１に記載の発明は、第１および第２の回路基板に実装された第１および第２の回路部品を覆うように設けられ前記第１および第２の回路部品で発生した熱を外部に放熱させるための放熱用基板の製造方法であって、無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなる絶縁シートに前記第１の回路基板に実装された前記第１の回路部品の外形形状に対応した凹部を金型成形により形成する工程と、高熱伝導フィルムに予め第２の回路基板に実装された第２の回路部品の外形形状に対応した貫通穴を設ける工程と、前記絶縁シートの前記凹部が形成されていない面側に前記高熱伝導フィルムを貼り付ける工程と、前記第２の回路部品が実装された第２の回路配線基板の前記第２の回路部品の実装面側に前記高熱伝導フィルム面側を貼り付ける工程と、前記成形体を前記第１の回路部品が実装された前記第１の回路基板側に挿入固定する工程とを備えた放熱用基板の製造方法であり、高耐熱でない熱伝導フィルムの使用が可能であり、第２の回路部品を実装した第２の回路基板を用意しなくても金型成形が可能であり、容易に生産性良く効率的に高放熱基板を作製することができる。
【００３１】
また、本発明の請求項２２に記載の発明は、第１および第２の回路基板に実装された第１および第２の回路部品を覆うように設けられ前記第１および第２の回路部品で発生した熱を外部に放熱させるための放熱用基板の製造方法であって、無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物からなる絶縁シートの両面に前記第１および第２の回路基板に実装された前記第１および第２の回路部品の外形形状に対応した凹部をそれぞれ金型成形により形成する工程と、前記絶縁シートの両面に形成された前記凹部に前記第１および第２の回路部品が実装された前記第１および第２の回路基板をそれぞれ挿入固定する工程とを備えた放熱用基板の製造方法であり、放熱用基板を大量に効率よく作製することが可能になる。
【００３２】
また、本発明の請求項２３に記載の発明は、成形時に金型により所望箇所に貫通穴を形成することを特徴とする請求項１６記載の放熱用基板の製造方法であり、成形時に金型により貫通穴を作製するため穴加工工程を別に設けることなく効率よく貫通穴の作製ができ、低コストで高密度な高放熱用基板の作製ができる。
【００３３】
また、本発明の請求項２４に記載の発明は、成形後半硬化の状態で穴加工を行うことを特徴とする請求項１６記載の放熱用基板の製造方法であり、絶縁層には放熱性・熱伝導性を上げるため無機フィラーを入れているが樹脂が半硬化の状態で穴加工を行うため無機フィラーによる穴加工治具の磨耗が少なく長寿命の穴加工ができ低コストの穴加工ができる。
【００３４】
また、請求項２５に記載の発明は、穴加工をパンチングで行うことを特徴とする請求項２４記載の放熱用基板の製造方法であり、パンチングのため穴加工時の樹脂に接触する距離が短いためパンチング治具の磨耗が少なくすむため、高寿命で穴品質のよい穴加工が容易にできる。
【００３５】
また、本発明の請求項２６に記載の発明は、第２の回路基板に予め穴加工を施しておくことを特徴とする請求項１６記載の放熱用基板の製造方法であり、成形時に金型により樹脂層と第２の回路基板に同一位置に容易に貫通穴を形成することができ、また、パンチング等で穴加工する場合に半硬化の樹脂と第２の回路基板で硬度が大きく異なっても予め第２の回路基板には穴があいているため容易に樹脂と第２の回路基板に穴加工を行うことができる。
【００３６】
また、本発明の請求項２７に記載の発明は、第１の回路基板に放熱用基板を挿入固定後、貫通穴に金属製のピンを挿入し、はんだ付けあるいは導電性接着剤で第１の回路基板と第２の回路基板の電気的な接続を行うことを特徴とする請求項１６記載の放熱用基板の製造方法であり、簡便な方法で低コストで第１の回路基板と第２の回路基板を電気的に接続できる。
【００３７】
また、本発明の請求項２８に記載の発明は、熱硬化性樹脂組成物は、液状の熱硬化性樹脂とパウダー状の熱可塑性樹脂とを成分として含み、かつ前記パウダー状の熱可塑性樹脂が前記液状の熱硬化性樹脂の液状成分を吸収して膨潤することにより固形状になるものを用いたことを特徴とする請求項１２記載の放熱用基板の製造方法であり、熱硬化性樹脂が硬化が始まる温度よりも低い温度でしかも短時間でパウダー状の熱可塑性樹脂が液状の熱硬化性樹脂の液状成分を吸収して膨潤し固形状に固まる（半硬化）ため、生産性良く（２〜５分）、低エネルギー（１００〜１４０℃）で成形ができ低コストで放熱用基板を作製できる。また、熱硬化性樹脂が硬化していないため成形後の金型からの取り出しが簡単であり、また金型の清掃も容易に行うことができる。
【００３８】
また、本発明の請求項２９に記載の発明は、熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂、フェノール樹脂あるいはシアネート樹脂の少なくとも一つを用いたことを特徴とする請求項１２記載の放熱用基板の製造方法であり、耐熱性や電気絶縁性に優れた放熱用基板を実現できる。
【００３９】
また、本発明の請求項３０に記載の発明は、無機フィラーとして、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＳｉＯ2、ＢＮあるいはＡｌＮの少なくとも一つの無機フィラーを用いたことを特徴とする請求項１２記載の放熱用基板の製造方法であり、これら無機フィラーを用いることにより放熱性に優れた電気絶縁性の放熱用基板が得られる。また、無機フィラーを種類や量によって熱膨張係数や誘電率をコントロールすることができる。
【００４０】
また、本発明の請求項３１に記載の発明は、無機フィラーが、７０〜９５重量％含まれる請求項１２記載の放熱用基板の製造方法であり、高熱伝導の無機フィラーが高濃度に充填されているため放熱性に優れた放熱性基板が得られる。
【００４１】
また、本発明の請求項３２に記載の発明は、半硬化工程での加熱温度が１００〜１４０℃であることを特徴とする請求項１３記載の放熱用基板の製造方法であり、熱硬化性樹脂の硬化が起こらずしかも熱硬化性樹脂組成物中の熱可塑性樹脂パウダーが液状の熱硬化性樹脂の液状成分を吸収して膨潤し固形状になり、樹脂が半硬化状態の基板を得ることができる。
【００４２】
また、本発明の請求項３３に記載の発明は、本硬化工程での加熱温度が１５０〜２３０℃であることを特徴とする請求項１３記載の放熱用基板の製造方法であり、熱硬化性樹脂を硬化させることができ、電気絶縁性の優れた樹脂を得ることができる。
【００４３】
また、本発明の請求項３４に記載の発明は、回路部品の天面に高熱伝導性接着剤を塗布して放熱用基板を挿入固定することを特徴とする請求項１２記載の放熱用基板の製造方法であり、放熱用基板を容易に回路部品に取付けられ、しかも高熱伝導性接着剤で固定するため効率的に回路部品で発生した熱を放熱することができる。
【発明の効果】
【００４４】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、回路基板の回路部品の天面形状に対応した放熱用基板を低コストで生産性良く製造することができるとともに、放熱用基板を各回路部品の天面に精度良く確実に接触させることができるため、回路部品から発生した熱を効率良く放熱用基板に伝達して放熱させることができ、回路部品の温度上昇を効率良く抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１、２、３、１２、１３、１４、１５、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４に記載の発明について説明する。
【００４６】
図１は、本発明の実施の形態１における放熱用基板１０１Ａを回路基板に実装した状態を示す断面図であり、また、図２は実施の形態１における放熱用基板１０１Ａの製造方法を示す断面図である。
【００４７】
図１において、放熱用基板１０１Ａは高熱伝導樹脂１０２と金属板１０３からなる。高熱伝導樹脂１０２は、熱硬化性樹脂に高濃度に無機材料からなる熱伝導性フィラーを添加して高熱伝導性を付与した樹脂である。高熱伝導樹脂１０２の金属板１０３と反対側の面は、回路基板１０４に実装した複数の回路部品１０５に基づく構造形状に対応した凹凸形状を有している。
【００４８】
ここで、１０７は銅からなる配線パターンを示す。そして、回路部品１０５の少なくとも天面を放熱用基板１０１Ａの凹部内天面に当接されるように放熱用基板１０１Ａを回路基板１０４に熱伝導性接着剤を用いて装着している。このように放熱用基板１０１Ａの凹部内天面を回路基板１０４上の回路部品１０５の天面を当接させて組み合わせることにより、回路基板１０４上に実装された回路部品１０５の発熱による熱量が、放熱用基板１０１Ａ全体に速やかに効率良く伝達されるため、発熱した回路部品１０５が高温になるのを防ぐことができ、回路基板の信頼性を高めることができる。
【００４９】
なお、図１では放熱用基板１０１Ａの高熱伝導樹脂１０２と回路基板１０４の間に隙間があいているが、各回路部品１０５の高さのバラツキを少なくし、電気絶縁性の高い高熱伝導性接着剤を用いて、放熱用基板１０１Ａの高熱伝導樹脂１０２と回路基板１０４の間の隙間を無くすればより効率良く回路部品１０５で発生する熱を放熱することができる。
【００５０】
次に図２を用いて、実施の形態１の放熱用基板１０１Ａの製造方法を説明する。
【００５１】
図２（Ａ）において、無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物（未硬化）からなるシート状物１１０はＰＥＴフィルム１２１上に形成されている。シート１１０は無機フィラーを含む軟体の熱硬化性樹脂シートであり、７０〜９５重量部の無機材料からなる熱伝導性フィラーと熱硬化性樹脂組成物である。熱伝導性の無機フィラーとしては、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＳｉＯ2、ＢＮあるいはＡｌＮから選ばれた少なくとも一種の無機フィラーであり、この実施の形態ではＡｌ2Ｏ3を使用している。
【００５２】
ここで、無機フィラーの粒径は０．１〜１００μｍが望ましく、この実施の形態では、平均粒径が３μｍと１２μｍの２種類の混合を用いている。大小２種類の粒径の無機フィラーを用いることによって、大きな粒径の無機フィラーの隙間に小さな粒径の無機フィラーが充填されるため、高密度に無機フィラーを充填することができた。無機フィラーの充填量は、８７重量％である。
【００５３】
また、熱硬化性樹脂組成物は、液状の熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂パウダーとを成分として含み、この熱可塑性樹脂パウダーが液状の前記熱硬化性樹脂の液状成分を吸収して膨潤することにより固形状にさせることができる。熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂、フェノール樹脂あるいはシアネート樹脂の少なくとも一つを含むものであり、この実施の形態ではビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂を用いている。
【００５４】
また、熱硬化性樹脂には、硬化剤、硬化促進剤および難燃剤として臭素化エポキシ樹脂を添加している。液状エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤および臭素化エポキシ樹脂は約１１重量％である。また、エポキシ樹脂の硬化温度以下でシートが半硬化状態で可撓性を持たせるために熱可塑性パウダーを約２％含有している。この樹脂を押出し成形法によりシート状に形成する。他にもシート状の形成にドクターブレード法、コーター法あるいは圧延法を用いて行うことも可能である。
【００５５】
図２（Ｂ）に示すように、樹脂シート１１０のＰＥＴフィルム１２１がない面に金属板１０３を貼り付ける。樹脂シート１１０の樹脂表面は粘着性があるため、金属板１０３と樹脂シート１１０の界面に空気を噛み込まないように、注意して貼り付ける。この実施の形態では、ＰＥＴフィルム側からシートの端面よりローラをかけながらシート１１０を金属板１０３に貼り付けた。金属板１０３としては、熱伝導の良いアルミニウムまたは銅を主成分とする金属板あるいは金属箔がよく、この実施の形態では比重の軽いアルミニウム板を用いた。
【００５６】
次に、図２（Ｃ）に示すように、ＰＥＴフィルム１２１を樹脂シート１１０から剥離する。次に、図２（Ｄ）に示すように、金属板１０３に貼り付けた樹脂シート１１０を金型内にセットする。ここで、金型Ａ２０１は、回路部品１０５を実装した回路基板１０４に基づく構造形状に対応した凹凸形状を有しており、この凹凸形状した面に樹脂シート１１０を押し当てて重ねられる。金属板１０３の周囲には金型Ｂ２０２があり、位置決めと厚さの制御を行う。金型Ｃ２０３は金型Ｂ２０２内に入り、この金型Ｃ２０３を次工程の（Ｅ）により押さえることによって樹脂を所望の形状に成形する。
【００５７】
図２（Ｃ）までの工程は通常常温で行う。図２（Ｄ）では、金型Ａ２０１、金型Ｂ２０２および金型Ｃ２０３はホットプレート等を用いた６０〜８０℃ぐらいに加熱している。これは、金型Ａ２０１、金型Ｂ２０２および金型Ｃ２０３を次工程の（Ｅ）の熱プレスで成形に必要な温度１００〜１４０℃まで上げるのに必要な時間を短縮し生産性を上げるためである。また、この６０〜８０℃という温度はこの樹脂の粘度が低くなる温度であり、この状態で次工程の（Ｅ）の熱プレスで樹脂を充分流動させ所望の形状を得やすくするためである。この実施の形態では７０℃に３種類の金型を加熱した。
【００５８】
図２（Ｄ）のようにセットした金型を、図２（Ｅ）に示すように一定温度に加熱した２つの熱盤２０４間にセットし加熱加圧して熱硬化性樹脂組成物を成形し、半硬化させる。熱盤の温度は１００〜１４０℃がよく、この実施の形態では１２０℃で２分間加熱した。この温度では熱硬化性樹脂（この実施の形態ではエポキシ樹脂）は硬化しないが、熱可塑性樹脂パウダーの効果により熱硬化性樹脂組成物は形状を維持できる状態にまで硬度を上げることができる（半硬化樹脂１１１）。成形後、熱盤２０４から金型を取り出し冷却（この実施の形態では７０℃）した後、金型から取り出した。
【００５９】
次に、乾燥炉の中に入れ加熱して、エポキシ樹脂を本硬化させた（図２（Ｆ））。温度としては１５０〜２３０℃がよく、本実施の形態では１７０℃３時間実施した（本硬化樹脂１１２）。
【００６０】
このようにして作製した放熱用基板１０１Ａを図２（Ｇ）に示すように回路基板１０４に実装した回路部品１０５に接するように取り付ける。この時回路部品１０５で発生した熱を効果的に放熱用基板１０１Ａに伝達させるために、高熱伝導性接着剤を用いて回路部品１０５と放熱用基板１０１Ａを固定する。これにより、回路部品１０５で発生した熱を効率良く放熱用基板１０１Ａに伝達でき、回路部品１０５の温度上昇を抑制でき、信頼性の高い回路部品実装基板が得られる。
【００６１】
図３に本実施の形態の放熱用基板の別の製造方法を示す。
【００６２】
図３（Ａ´）に示すように、無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物（未硬化）からなるシート状物１１０をＰＥＴフィルム１２１上に形成する。次にそれを、図３（Ｄ´）に示すように樹脂シート１１０側が金型Ａ２０１に接するように金型内にセットする。この工程も含めて図３（Ｆ´）までの工程の製造条件は図２の場合と同じである。次に図３（Ｅ´）のように加熱加圧して成形した後取り出して、ＰＥＴフィルム１２１を剥離後、図３（Ｆ´）のように乾燥炉内で加熱して樹脂を完全硬化させる。
【００６３】
次に図３（Ｈ）に示すように、凹凸形状のない平らな面側に、放熱用の金属板１０３を熱伝導性接着剤を用いて気泡が残らないように貼り付ける。接着剤の種類によっては、図３（Ｆ´）の本硬化前に金属板１０３を貼り付けて本硬化させることによって、接着剤を硬化させる工程を省略させることもできる。
【００６４】
この実施の形態ではＰＥＴフィルム１２１がついたまま成形を行っているが、図３（Ｄ´）でシートを金型Ａ２０１にセットした段階でＰＥＴフィルム１２１を剥離しても良い。
【００６５】
また、図３（Ｈ）の工程において、熱伝導性接着剤の代わりに高熱伝導フィルム１２２を用いて金属板１０３と高熱伝導樹脂１０２を接着させても良い。この方法による放熱用基板１０１Ｂを図４に示す。
【００６６】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項４、５、６、７、１６、１７、１８、１９、２０、２１に記載の発明について説明する。
【００６７】
図５は、本発明の実施の形態２における放熱用基板１０１Ｃを部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図であり、また、図６は実施の形態２における放熱用基板１０１Ｃの製造方法を示す断面図である。
【００６８】
図５において、放熱用基板１０１Ｃは高熱伝導樹脂１０２と第２の回路基板１１５からなる。１０２は高熱伝導樹脂であり、熱硬化性樹脂に高濃度に無機材料からなる熱伝導性フィラーを添加して高熱伝導性を付与した樹脂である。この高熱伝導樹脂１０２の一方の面に第２の回路基板１１５が一体に形成されており、回路部品１１６が実装されている。この放熱用基板１０１Ｃが回路基板１０４の回路部品１０５に接するように取り付けられている。これにより、回路部品１０５で発生する熱を効率良く放熱させるだけでなく、より高密度設計できるため機器の小型化に貢献できるようになる。
【００６９】
なお、本実施の形態では、第２の回路基板１１５として両面のプリント配線基板を用いた例を示しているが、第２の回路基板１１５として片面のプリント配線基板、多層のプリント配線基板、あるいは金属ベース基板等を用いても同様の効果が得られる。
【００７０】
次に図６を用いて、実施の形態２の放熱用基板１０１Ｃの製造方法を説明する。
【００７１】
図６（Ａ）に示すように、ＰＥＴフィルム１２１上に形成した無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物（未硬化）からなる樹脂シート１１０と、配線パターン１０７が形成された第２の回路基板１１５を用意する。これらを図６（Ｂ）に示すように積層する。この図６（Ｂ）以降の工程は、図２（Ｂ）以降に示されている実施の形態１の製造方法と同じである。最後に図６（Ｇ）に示すように、第２の回路基板１１５上に回路部品１１６を実装した放熱用基板１０１Ｃを回路基板１０４の回路部品１０５と当接するように取り付ける。
【００７２】
また、この実施の形態２の放熱用基板１０１Ｃを作製するのに別の製造方法がある。製造方法は実施の形態１の２番目の製造方法と同じであり（図３を参照）、図３（Ｈ）において金属板１０３の代わりに第２の回路基板１１５を高熱伝導接着剤を用いて高熱伝導樹脂１０２に貼り付ける。この時、回路部品１１６を第２の回路基板１１５に実装した状態で高熱伝導樹脂１０２に貼り付ける方が、第２の回路基板１１５を高熱伝導樹脂１０２に貼り付け後実装するよりも、回路部品１１６を実装しやすい。しかし接着剤の種類によっては硬化させる温度が高いため、部品によっては熱ダメージを受ける場合があるため、第２の回路基板１１５と高熱伝導樹脂１０２を接着後回路部品を実装しても良い。
【００７３】
次に、実施の形態２と類似の放熱用基板１０１Ｄを図７に示す。第２の回路基板１１５と高熱伝導樹脂１０２の間に、高熱伝導フィルム１２２を挿入した放熱用基板である。第２の回路基板１１５と高熱伝導樹脂１０２を接着剤で接着した場合、第２の回路基板１１５には配線パターン１０７があるため数十μｍの凹凸がある。このため密着性が低下したり、また第２の回路基板１１５上の回路部品１１６で発生した熱が放熱板に有効的に伝達しなくなる可能性がある。このため、第２の回路基板１１５と高熱伝導樹脂１０２の間に密着性を向上させるために高熱伝導フィルム１２２を挿入している。
【００７４】
図８にこの放熱用基板１０１Ｄの製造方法を示す。製造方法は、実施の形態２の２番目の製造方法とほとんど同じであり、図８（Ｅ）に示すように第２の回路基板１１５を高熱伝導樹脂１０２に貼り合わせる時に、その間に熱伝導性フィルム１２２を挿入し、高熱伝導樹脂１０２と第２の回路基板１１５とを貼り合わせて一体化させる。
【００７５】
次に実施の形態２の別の応用例の放熱用基板１０１Ｅを図９に示す。放熱用基板１０１Ｅは第２の回路基板１１５と高熱伝導樹脂１０２でできているが、第２の回路基板１１５の高熱伝導樹脂１０２側に回路部品１１７が実装されており、回路部品１１７が高熱伝導樹脂１０２中に埋設されている。こうすることにより、より部品の実装密度を上げることができるだけでなく、回路部品１１７で発生する熱を高熱伝導樹脂１０２により効率的に伝導できるため回路部品１１７の温度上昇を抑えることができる。
【００７６】
この放熱用基板１０１Ｅの製造方法の断面図を図１０、図１１に示す。図１０（Ａ）に示すように、ＰＥＴフィルム１２１上に形成した無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物（未硬化）からなる樹脂シート１１０と、配線パターン１０７が形成されしかも高熱伝導樹脂１０２と接する面に回路部品１１７を実装した第２の回路基板１１５を用意する。これらを図１０（Ｂ）に示すように樹脂シート１１０を第２の回路基板１１５の回路部品１１７を実装した面側に貼り付ける。これ以降の工程は図６と同じように作製して放熱用基板１０１Ｅを作製する。
【００７７】
次に実施の形態２の別の応用例の放熱用基板１０１Ｆを図１２に示す。放熱用基板１０１Ｅ（図９参照）と異なる点は、第２の回路基板１１５と高熱伝導樹脂１０２の間に高熱伝導フィルム１２２が挿入されている。これは、放熱用基板１０１Ｅの製造工程の内、図１０（Ｂ）のシート貼り合わせにおいて、回路部品１１７が厚いためうまく貼り合わせできず剥がれたり皺になる場合がある。このために高熱伝導フィルム１２２を第２の回路基板１１５と高熱伝導樹脂１０２の間に挟んでいる。
【００７８】
この放熱用基板１０１Ｆの製造方法の断面図を図１３、図１４に示す。図１３（Ａ）に示すように、ＰＥＴフィルム１２１上に形成した無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物（未硬化）からなる樹脂シート１１０と、配線パターン１０７が形成されしかも高熱伝導樹脂１０２と接する面に回路部品１１７を実装した第２の回路基板１１５と、回路部品１１７に対応する位置の樹脂を除去した高熱伝導フィルム１２２を用意する。
【００７９】
次に、図１３（Ｂ）に示すように、高熱伝導フィルム１２２の開口部に第２の回路基板１１５に実装された回路部品１１７を入れて、第２の回路基板１１５と高熱伝導フィルム１２２を貼り付け、それを樹脂シート１１０に貼り付ける。図１３（Ｃ）以降の工程は、図１０（Ｃ）以降と同じである。
【００８０】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項８、２２に記載の発明について説明する。
【００８１】
図１５は、本発明の実施の形態３における放熱用基板１０１Ｇを部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図であり、また、図１６は実施の形態３における放熱用基板１０１Ｇの製造方法を示す断面図である。
【００８２】
この放熱用基板１０１Ｇの主平面の両側は、各回路基板１０４、１１５に実装された回路部品１０５、１１７の少なくとも天面を放熱用基板１０１Ｇの凹部内天面に当接されるように放熱用基板１０１Ｇを回路基板１０４と１１５に熱伝導性接着剤を用いて装着している。一般的には、回路基板１０４はメイン基板であり、回路基板１１５はサブ基板であり、サブ基板１１５を放熱用基板１０１Ｇに装着した後、メイン基板１０４に取り付けられる。
【００８３】
次に、この放熱用基板の製造方法を図１６を用いて説明する。図１６（Ａ）に示すＰＥＴフィルム１２１上に形成した無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物（未硬化）からなる樹脂シート１１０を、図１６（Ｂ）に示すように、樹脂シート１１０のＰＥＴフィルム１２１のない面が金型Ａ２０１側にくるようにセットした後、ＰＥＴフィルム１２１を剥離する。剥離後、回路基板１１５に回路部品１１７を実装した状態の凹凸形状に対応した構造を持つ金型Ｃ２０３Ａを樹脂シート上にセットする。
【００８４】
成形（図１６（Ｃ））から本硬化（図１６（Ｄ））までの工程は、今までの他の放熱用基板と同じように行う。本硬化後、回路部品１１６、１１７を実装した回路基板１１５を回路部品１１７の天面が放熱用基板１０１Ｇの凹部内面に接するように高熱伝導性接着剤を用いて装着する。これを、メイン基板である回路基板１０４の回路部品１０５に接するように装着する。
【００８５】
（実施の形態４）
以下、実施の形態４を用いて、本発明の特に請求項９、１０、２３、２４、２５、２６、２７に記載の発明について説明する。
【００８６】
図１７は、本発明の実施の形態４における放熱用基板１０１Ｈを部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図であり、また、図１８、図１９は実施の形態４における放熱用基板１０１Ｈの製造方法を示す断面図である。
【００８７】
実施の形態２および３では、高熱伝導樹脂１０２の回路基板１０４とは逆側の面には回路基板１１５が取り付けられている。しかしながら、回路基板１１５と回路基板１０４とは電気的には接続されていない。本発明の実施の形態４は、回路基板１１５と回路基板１０４を電気的に接続し、より機器の高密度化、小型化を図るものである。本実施の形態では、導電性の金属ピン１３１を用いて電気的に接続している。各回路基板１０４、１１５と金属ピン１３１は、はんだ１３２により接合している。
【００８８】
図１７では、実施の形態２の放熱用基板１０１Ｃの場合を示しているが、実施の形態２および３で示した他の放熱用基板１０１Ｄから１０１Ｇでも同じように回路基板１１５と回路基板１０４を金属ピンで接続しても良い。
【００８９】
次に図１８を用いて放熱用基板１０１Ｈの製造方法を説明する。
【００９０】
図１８（Ａ）に示すように、ＰＥＴフィルム１２１上に形成した無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物（未硬化）からなる樹脂シート１１０と、配線パターン１０７が形成された第２の回路基板１１５を用意する。ここで、回路基板１０４と回路基板１１５を接続するための金属ピン１３１を挿入するために、樹脂シート１１０に金属ピン１３１を挿入する位置に貫通穴１３４を形成する。貫通穴１３４の大きさは、金型積層時（図１８（Ｄ））に樹脂シート１１０を積層しやすいように大きめにあけるほうが良い。
【００９１】
本実施の形態ではＰＥＴフィルム１２１にも同時に貫通穴を形成した。また、回路基板にも予め金属ピン１３１を挿入する位置に貫通穴１３５を形成する。この時の貫通穴１３５の大きさは、ピン２０５より大きくし過ぎると成形時（図１８（Ｅ））に樹脂が貫通穴１３５を通して回路基板１１５の表面に溢れ出すため、あまり大きくできない。
【００９２】
本実施の形態ではピン２０５の直径より０．０５ｍｍ大きくした。この図では、貫通穴内は銅めっきがなく非導通状態であるが、貫通穴内を銅めっきを行いパターンのエッチング時に貫通穴内をエッチングせず導通のスルーホールを形成しても良い。こうすれば、回路基板１１５の高熱伝導樹脂１０２と接する側の面の配線パターン１０７と金属ピン１３１を容易に電気的に接続することができる。
【００９３】
次に、回路基板１１５と樹脂シート１１０を位置合わせしながら図１８（Ｂ）に示すように貼り合わせた。ＰＥＴフィルム１２１を剥離し（図１８（Ｃ））、それを金型内にセットした（図１８（Ｄ））。金型Ａ２０１に貫通穴を形成するためのピン２０５が取り付けられている。また、金型Ｃ２０３Ｂには、ピン２０５が当たらないように逃がしが設けられている。図ではこの逃がしは貫通していないが、逃がし内の清掃を考えると貫通させても良い。このピン２０５は本実施の形態では金型Ａ２０１に取り付けられているが、金型Ｃ２０３Ｂに取り付け金型Ａ２０１に逃がしを設けても良い。
【００９４】
この後、図１８（Ｅ）に示すように加熱加圧して成形した後、金型から取り出し、本硬化を行う（図１９（Ｆ））。最後に、放熱用基板１０１Ｈを回路基板１０５を実装した回路基板１０４に取り付け、貫通穴１３３に金属ピン１３１を挿入後はんだ１３２により、回路基板１０４、１１５と金属ピン１３１を電気的に接続させる。または、金属ピン１３１を先に回路基板１０４に取り付けはんだ接続した後、放熱用基板１０１Ｈを取り付けはんだ接続を行う。あるいは、金属ピン１３１を先に放熱用基板Ｈの回路基板１１５に取り付けはんだ接続した後、回路基板１０４に取り付けはんだ接続を行っても良い。
【００９５】
また、図面では回路基板１０４の貫通穴１３３には、銅めっきがなく非導通であるが銅めっきを行い導通状態でも良い。このようにすれば回路基板１０４の放熱用基板１０１Ｈ側の配線パターン１０７と金属ピン１３１を容易に電気的接続を行うことができる。
【００９６】
本発明の実施の形態１から４において、図では金属板１０３や回路基板１１５と同じ大きさで樹脂シート１１０を描いているが、成形時の圧力によって樹脂は流動し金型内一杯に広がるため、樹脂シート１１０の準備段階では樹脂シート１１０の大きさは金属板１０３や回路基板１１５より小さくしても良い。
【００９７】
また、本発明の実施の形態１から４において、放熱用基板として図では金属板１０３や回路基板１１５と同じ大きさで高熱伝導樹脂１０２を描いているが、仕様によっては高熱伝導樹脂１０２より金属板１０３や回路基板１１５を小さくしても良い。また逆になっても良い。
【００９８】
（実施の形態５）
以下、実施の形態５を用いて、本発明の特に請求項１１に記載の発明について説明する。
【００９９】
図２０は、本発明の実施の形態５における放熱用基板１０１Ｉを部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図であり、また、図２１は実施の形態５における放熱用基板１０１Ｉの製造方法を示す断面図である。
【０１００】
放熱用基板１０１Ｉは、図２０に示すように高熱伝導樹脂１０２の回路基板１０４側の面以外の面に導電性の金属膜１４１が形成されている。こうすることによって放熱だけでなく回路部品から発生する放射ノイズを抑制することができるようになる。図２０では高熱伝導樹脂１０２を用いているが、高熱伝導樹脂１０２の代わりに、実施の形態１の放熱用基板１０１Ａあるいは１０１Ｂを用いると、より放熱性の良いノイズ対策を行うことができる。
【０１０１】
次に、この放熱用基板１０１Ｉの製造方法について、図２１を用いて説明する。図２１（Ｄ）の本硬化樹脂１１２の形成までは、実施の形態１の２番目の製造方法を示す図３の（Ｆ´）までと同じである。この本硬化樹脂１１２の回路基板１０４側の面以外の面に、めっき、蒸着や化学的、物理的堆積等により、導電性の金属膜１４１を形成する。
【０１０２】
本発明の実施の形態１から５において、高熱伝導樹脂１０２の回路基板１０４側の面の凹凸形状は、樹脂シート１１０を成形するときの金型Ａ２０１に施してある回路基板１０４に実装する回路部品１０５の凹凸形状に対応した構造物により形成する。この金型Ａ２０１の代わりに、回路部品１０５を実装した回路基板１０４を用いて、この回路基板１０４上に樹脂シート１１０をセットし加熱加圧して成形し一体化しても良い。
【０１０３】
この場合は、回路部品１０５の凹凸形状に対応した金型Ａ２０１を準備する必要がないし、回路部品１０５の高さバラツキの影響や、実装時の回路部品１０５の位置ズレや高さのバラツキがなく、また、高熱伝導樹脂が回路部品１０５や回路基板１０４に隙間無く充填されるため効率良く回路部品１０５で発生した熱を放熱用基板１０１Ｉに伝達することができる。また、放熱用基板１０１Ｉと回路基板を接着するときの高熱伝導接着剤が不要になる。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明にかかわる放熱用基板およびその製造方法は、回路基板に実装した回路部品の天面形状に対応した放熱用基板を低コストで生産性良く製造することができるとともに、放熱用基板を各回路部品の天面に精度良く確実に接触させることができるため、回路部品から発生した熱を効率良く放熱用基板に伝達して放熱させることができ、回路部品の温度上昇を効率良く抑制することができる効果を有し、電源回路等の大電流が流れ回路部品の温度が上がる電気回路に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の実施の形態１における放熱用基板を部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図
【図２】本発明の実施の形態１における放熱用基板の製造方法を示す工程断面図
【図３】本発明の実施の形態１における放熱用基板の別の製造方法を示す工程断面図
【図４】本発明の実施の形態１を応用した放熱用基板を部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図
【図５】本発明の実施の形態２における放熱用基板を部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図
【図６】本発明の実施の形態２における放熱用基板の製造方法を示す工程断面図
【図７】本発明の実施の形態２と類似の放熱用基板を部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図
【図８】本発明の実施の形態２と類似の放熱用基板の製造方法を示す工程断面図
【図９】本発明の実施の形態２を応用した放熱用基板を部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図
【図１０】本発明の実施の形態２を応用した放熱用基板の製造方法を示す工程断面図
【図１１】本発明の実施の形態２を応用した放熱用基板の製造方法を示す工程断面図
【図１２】本発明の実施の形態２を応用した放熱用基板を部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図
【図１３】本発明の実施の形態２を応用した放熱用基板の製造方法を示す工程断面図
【図１４】本発明の実施の形態２を応用した放熱用基板の製造方法を示す工程断面図
【図１５】本発明の実施の形態３における放熱用基板を部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図
【図１６】本発明の実施の形態３における放熱用基板の製造方法を示す工程断面図
【図１７】本発明の実施の形態４における放熱用基板を部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図
【図１８】本発明の実施の形態４における放熱用基板の製造方法を示す工程断面図
【図１９】本発明の実施の形態４における放熱用基板の製造方法を示す工程断面図
【図２０】本発明の実施の形態５における放熱用基板を部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図
【図２１】本発明の実施の形態５における放熱用基板の製造方法を示す工程断面図
【図２２】従来の放熱用基板を部品実装した回路基板に実装した状態を示す断面図
【符号の説明】
【０１０６】
１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ、１０１Ｄ、１０１Ｅ、１０１Ｆ、１０１Ｇ  放熱用基板
１０２  高熱伝導樹脂
１０３  金属板
１０４  回路基板
１０５  回路部品
１０６  回路部品
１０７  配線パターン
１１０  無機フィラーと熱硬化性樹脂組成物の混合物（未硬化）からなるシート状物
１１１  半硬化樹脂
１１２  本硬化樹脂
１１５  第２の回路基板
１１６  回路部品
１１７  回路部品
１２１  ＰＥＴフィルム
１２２  高熱伝導フィルム
１３１  金属ピン
１３２  はんだ
１３３  貫通穴
１３４  貫通穴
１３５  貫通穴
１４１  導電性膜
２０１  金型Ａ
２０２  金型Ｂ
２０３、２０３Ａ、２０３Ｂ  金型Ｃ
２０４  熱盤
２０５  ピン
３０１  アルミニウム放熱板
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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