(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア金属層及び前記コア金属層に形成されるコア絶縁層を含み、第１領域と第２領域とに区分されたコア層；
前記コア層の前記第１領域に形成される回路層；
前記コア層の前記第２領域に形成され、ビルドアップ絶縁層及びビルドアップ回路層を含むビルドアップ層；
前記コア層の前記第２領域と前記ビルドアップ層の間に形成される接着層；及び
前記ビルドアップ層に実装されて前記接着層に含浸される含浸素子；
を含み、
前記回路層が形成された前記第１領域と、前記ビルドアップ層が形成された前記第２領域が熱的に分離されていることを特徴とする放熱基板。
【請求項２】
前記コア絶縁層が、前記コア金属層を陽極酸化して形成されたことを特徴とする請求項１に記載の放熱基板。
【請求項３】
前記コア金属層が、アルミニウムを含み、前記コア絶縁層が、前記コア金属層を陽極酸化して形成されたアルミナを含むことを特徴とする請求項１に記載の放熱基板。
【請求項４】
前記第１領域の前記回路層に実装される発熱素子；及び
前記第２領域の前記ビルドアップ層に実装される熱脆弱素子；
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の放熱基板。
【請求項５】
前記発熱素子が、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）またはダイオードであり、前記熱脆弱素子が、駆動チップ（Ｄｒｉｖｅｒ  ＩＣ）であることを特徴とする請求項４に記載の放熱基板。
【請求項６】
前記含浸素子が、受動素子であることを特徴とする請求項１に記載の放熱基板。
【請求項７】
前記接着層が、プリプレグ（ＰＰＧ）であることを特徴とする請求項１に記載の放熱基板。
【請求項８】
前記回路層が、前記コア層の両面に形成され、前記コア層を貫通して前記両面の回路層を電気的に連結するビアをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の放熱基板。
【請求項９】
前記コア層の前記第１領域と前記回路層の間に形成されるシード層；をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の放熱基板。
【請求項１０】
前記コア層には、前記接着層、または前記接着層及び前記ビルドアップ層を実装するキャビティーが形成されたことを特徴とする請求項１に記載の放熱基板。
【請求項１１】
（Ａ）コア金属層及び前記コア金属層に形成されたコア絶縁層を含み、第１領域と第２領域とに区分されたコア層の前記第１領域に回路層を形成する段階；及び
（Ｂ）ビルドアップ絶縁層とビルドアップ回路層を含むビルドアップ層を準備する段階；
（Ｃ）前記ビルドアップ層に含浸素子を実装する段階；及び
（Ｄ）前記コア層の前記第２領域と前記ビルドアップ層の間に接着層を介して、前記含浸素子が前記接着層に含浸されるように前記コア層の前記第２領域と前記ビルドアップ層を接合する段階；
を含み、
前記回路層が形成された前記第１領域と、前記ビルドアップ層が形成された前記第２領域が熱的に分離されることを特徴とする放熱基板の製造方法。
【請求項１２】
前記（Ａ）段階で、前記コア絶縁層が、前記コア金属層を陽極酸化して形成されたことを特徴とする請求項１１に記載の放熱基板の製造方法。
【請求項１３】
前記（Ａ）段階が、
（Ａ１）アルミニウムを含むコア金属層を提供する段階；
（Ａ２）前記コア金属層を陽極酸化して、前記コア金属層にアルミナを含むコア絶縁層を形成して、第１領域と第２領域とに区分されたコア層を準備する段階；及び
（Ａ３）前記コア層の前記第１領域に回路層を形成する段階；
を含むことを特徴とする請求項１１に記載の放熱基板の製造方法。
【請求項１４】
（Ｅ）前記第１領域の前記回路層に発熱素子を実装し、前記第２領域の前記ビルドアップ層に熱脆弱素子を実装する段階；をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の放熱基板の製造方法。
【請求項１５】
前記発熱素子が、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）またはダイオードであり、前記熱脆弱素子が、駆動チップ（Ｄｒｉｖｅｒ  ＩＣ）であることを特徴とする請求項１４に記載の放熱基板の製造方法。
【請求項１６】
前記含浸素子が、受動素子であることを特徴とする請求項１１に記載の放熱基板の製造方法。
【請求項１７】
前記（Ｄ）段階で、前記接着層が、プリプレグ（ＰＰＧ）であることを特徴とする請求項１１に記載の放熱基板の製造方法。
【請求項１８】
前記（Ａ）段階が、
（Ａ１）コア金属層に貫通ホールを形成する段階；
（Ａ２）前記貫通ホールの内壁を含む前記コア金属層の表面にコア絶縁層を形成して第１領域と第２領域とに区分されたコア層を準備する段階；及び
（Ａ３）前記貫通ホールにビアを形成すると同時に、前記コア層の両面のうち前記第１領域に前記ビアを介して電気的に連結される回路層を形成する段階；
を含むことを特徴とする請求項１１に記載の放熱基板の製造方法。
【請求項１９】
前記（Ａ）段階が、
（Ａ１）コア金属層及び前記コア金属層に形成されたコア絶縁層を含み、第１領域と第２領域とに区分されたコア層を準備する段階；
（Ａ２）前記コア層にシード層を形成する段階；
（Ａ３）前記コア層の前記第１領域に形成された前記シード層にパターニングされた回路層を形成する段階；及び
（Ａ４）外部に露出された前記シード層をとり除く段階；
を含むことを特徴とする請求項１１に記載の放熱基板の製造方法。
【請求項２０】
前記（Ａ）段階が、
（Ａ１）コア金属層にキャビティーを形成する段階；
（Ａ２）前記キャビティーを含んだ前記コア金属層にコア絶縁層を形成して第１領域と前記キャビティーが形成された第２領域とに区分されたコア層を準備する段階；及び
（Ａ３）前記コア層の前記第１領域に回路層を形成する段階；
を含むことを特徴とする請求項１１に記載の放熱基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な分野において応用されるパワー素子及びパワーモジュールの放熱問題を解決するために、熱伝導特性の良い金属材料を用いて様々な形態の放熱基板を製作しようと努めている。また、ＬＥＤモジュール、パワーモジュールは、もちろん、その他の製品分野で多層微細パターンが形成された放熱基板が求められている。
【０００３】
しかしながら、従来の有機ＰＣＢ、セラミックス基板、ガラス基板や金属コア層を含む放熱基板の場合、シリコンウェハーに比べて微細パターンの形成が相対的に困難であり、コストが高く、その応用分野が制限されてきた。これにより、最近では、陽極酸化を用いて発熱素子の熱放出を極大化するための放熱基板に対する研究が行われている。
【０００４】
図１は、従来技術による放熱基板の断面図であり、図２は、図１に図示した放熱基板の平面図である。以下、図１と図２を参照して、従来技術による放熱基板及びその製造方法を説明する。
【０００５】
まず、金属コア１１に陽極酸化（ａｎｏｄｉｚｅ）を行って絶縁層１２を形成する。次に、絶縁層１２上に回路層１３を形成する。更に、回路層１３が形成された絶縁層１２上に、発熱素子１４と熱脆弱素子１５を含んだ電子素子を位置付ける。従来は、上述のような工程によって、放熱基板を製造した。
【０００６】
従来の放熱基板の場合、金属の熱伝逹効果が大きいため、発熱素子１４から発生した熱が絶縁層１２及び金属コア１１を通じて外部に放出された。従って、放熱基板上に形成された発熱素子１４は、高い熱を受けず、これにより、発熱素子１４の性能が低下する問題を解決することができた。
【０００７】
しかしながら、従来のような放熱基板の場合、発熱素子１４から発生した熱が絶縁層１２及び金属コア１１を通じて、絶縁層１２上に形成された熱脆弱素子１５にまで伝達されるという問題点があった。また、発熱素子１４による熱が熱脆弱素子１５に加えられる場合、熱脆弱素子１５の性能を低下または変質させ、熱が非常に高い場合には、熱脆弱素子１５の破壊を引き起こして製品全体の信頼性を低下させる問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決するために導き出されたものであり、その目的とするところは、放熱特性を維持しながら、発熱素子より発生した熱から熱脆弱素子を保護することのできる放熱基板及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】
本発明の好ましい実施例による放熱基板は、コア金属層及び前記コア金属層に形成されるコア絶縁層を含み、第１領域と第２領域とに区分されたコア層、前記コア層の前記第１領域に形成される回路層、前記コア層の前記第２領域に形成され、ビルドアップ絶縁層及びビルドアップ回路層を含むビルドアップ層、前記コア層の前記第２領域と前記ビルドアップ層の間に形成される接着層、及び前記ビルドアップ層に実装されて前記接着層に含浸される含浸素子を含むことを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記コア絶縁層は、前記コア金属層を陽極酸化して形成されたことが好ましい。
【００１１】
また、前記コア金属層は、アルミニウムを含み、前記コア絶縁層は、前記コア金属層を陽極酸化して形成されたアルミナを含むことが好ましい。
【００１２】
そして、前記第１領域の前記回路層に実装される発熱素子、及び前記第２領域の前記ビルドアップ層に実装される熱脆弱素子をさらに含むことが好ましい。
【００１３】
更に、前記発熱素子は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）またはダイオードであり、前記熱脆弱素子は、駆動チップ（Ｄｒｉｖｅｒ  ＩＣ）であることが好ましい。
【００１４】
尚、前記含浸素子は、受動素子であることが好ましい。
【００１５】
また、前記接着層は、プリプレグ（ＰＰＧ）であることが好ましい。
【００１６】
そして、前記回路層は、前記コア層の両面に形成され、前記コア層を貫通して前記両面の回路層を電気的に連結するビアをさらに含むことが好ましい。
【００１７】
更に、前記コア層の前記第１領域と前記回路層の間に形成されるシード層をさらに含むことが好ましい。
【００１８】
更にまた、前記コア層には、前記接着層、または前記接着層及び前記ビルドアップ層を実装するキャビティーが形成されたことが好ましい。
【００１９】
本発明の好ましい実施例による放熱基板の製造方法は、（Ａ）コア金属層及び前記コア金属層に形成されたコア絶縁層を含み、第１領域と第２領域とに区分されたコア層の前記第１領域に回路層を形成する段階、及び（Ｂ）ビルドアップ絶縁層とビルドアップ回路層を含むビルドアップ層を準備する段階、（Ｃ）前記ビルドアップ層に含浸素子を実装する段階、及び（Ｄ）前記コア層の前記第２領域と前記ビルドアップ層の間に接着層を介して、前記含浸素子が前記接着層に含浸されるように前記コア層の前記第２領域と前記ビルドアップ層を接合する段階を含むことを特徴とする。
【００２０】
この際、前記（Ａ）段階で、前記コア絶縁層は、前記コア金属層を陽極酸化して形成されたことが好ましい。
【００２１】
また、前記Ａ段階は、（Ａ１）アルミニウムを含むコア金属層を提供する段階、（Ａ２）前記コア金属層を陽極酸化して、前記コア金属層にアルミナを含むコア絶縁層を形成して、第１領域と第２領域とに区分されたコア層を準備する段階、及び（Ａ３）前記コア層の前記第１領域に回路層を形成する段階を含むことが好ましい。
【００２２】
そして、（Ｅ）前記第１領域の前記回路層に発熱素子を実装し、前記第２領域の前記ビルドアップ層に熱脆弱素子を実装する段階をさらに含むことが好ましい。
【００２３】
また、前記発熱素子は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）またはダイオードであり、前記熱脆弱素子は、駆動チップ（Ｄｒｉｖｅｒ  ＩＣ）であることが好ましい。
【００２４】
尚、前記含浸素子は、受動素子であることが好ましい。
【００２５】
また、前記（Ｄ）段階で、前記接着層は、プリプレグ（ＰＰＧ）であることが好ましい。
【００２６】
そして、前記（Ａ）段階は、（Ａ１）コア金属層に貫通ホールを形成する段階、（Ａ２）前記貫通ホールの内壁を含む前記コア金属層の表面にコア絶縁層を形成して第１領域と第２領域とに区分されたコア層を準備する段階、及び（Ａ３）前記貫通ホールにビアを形成すると同時に、前記コア層の両面のうち前記第１領域に前記ビアを介して電気的に連結される回路層を形成する段階を含むことが好ましい。
【００２７】
更に、前記（Ａ）段階は、（Ａ１）コア金属層及び前記コア金属層に形成されたコア絶縁層を含み、第１領域と第２領域とに区分されたコア層を準備する段階、（Ａ２）前記コア層にシード層を形成する段階、（Ａ３）前記コア層の前記第１領域に形成された前記シード層にパターニングされた回路層を形成する段階、及び（Ａ４）外部に露出された前記シード層をとり除く段階を含むことが好ましい。
【００２８】
更にまた、前記（Ａ）段階は、（Ａ１）コア金属層にキャビティーを形成する段階、（Ａ２）前記キャビティーを含んだ前記コア金属層にコア絶縁層を形成して第１領域と前記キャビティーが形成された第２領域とに区分されたコア層を準備する段階、及び（Ａ３）前記コア層の前記第１領域に回路層を形成する段階を含むことが好ましい。
【００２９】
本発明の特徴及び利点は、添付図面に基づいた以下の詳細な説明によって、さらに明らかになるであろう。
【００３０】
本発明の詳細な説明に先立ち、本明細書及び請求範囲に用いられた用語や単語は、通常的かつ辞書的な意味に解釈されてはいけなく、発明者が自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則にしたがって本発明の技術的思想にかなう意味と概念に解釈されなければならない。
【発明の効果】
【００３１】
本発明による放熱基板及びその製造方法は、発熱部と熱脆弱部とに熱的分離され、発熱部に実装された発熱素子に対する放熱特性を維持し、発熱素子の熱から熱脆弱部に実装された熱脆弱素子を保護するという長所を有する。
【００３２】
また、本発明によると、含浸素子を接着層に含浸させて放熱基板を３次元的に用いることにより、空間活用の効率が増大されるという長所を有する。
【００３３】
そして、本発明によると、コア金属層としてアルミニウムを用いて、コア絶縁層としてコア金属層を陽極酸化したアルミナを用いることにより、発熱素子から発生した熱をより迅速に外部に放出することができるため、コア層を薄く形成することができるという長所を有する。
【００３４】
更に、本発明によると、コア層の第２領域にキャビティーを形成してビルドアップ層を実装することにより、全体の放熱基板の厚さが減少されるという長所を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来技術による放熱基板の断面図である。
【図２】図１に図示した放熱基板の平面図である。
【図３】本発明の好ましい第１実施例による放熱基板の断面図である。
【図４】本発明の好ましい第２実施例による放熱基板の断面図である。
【図５】図３に図示した放熱基板の製造方法を説明するための工程断面図（１）である。
【図６】図３に図示した放熱基板の製造方法を説明するための工程断面図（２）である。
【図７】図３に図示した放熱基板の製造方法を説明するための工程断面図（３）である。
【図８】図３に図示した放熱基板の製造方法を説明するための工程断面図（４）である。
【図９】図３に図示した放熱基板の製造方法を説明するための工程断面図（５）である。
【図１０】図３に図示した放熱基板の製造方法を説明するための工程断面図（６）である。
【図１１】図３に図示した放熱基板の製造方法を説明するための工程断面図（７）である。
【図１２】図４に図示した放熱基板の製造方法を説明するための工程断面図（１）である。
【図１３】図４に図示した放熱基板の製造方法を説明するための工程断面図（２）である。
【図１４】図４に図示した放熱基板の製造方法を説明するための工程断面図（３）である。
【図１５】図４に図示した放熱基板の製造方法を説明するための工程断面図（４）である。
【図１６】図４に図示した放熱基板の製造方法を説明するための工程断面図（５）である。
【図１７】図４に図示した放熱基板の製造方法を説明するための工程断面図（６）である。
【図１８】図４に図示した放熱基板の製造方法を説明するための工程断面図（７）である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明の目的、特定の長所及び新規の特徴は、添付図面と以下の詳細な説明および好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、第１、第２などの用語は、多様な構成要素を説明するために用いられることができるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されてはならない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するためにのみ用いられる。また、本発明の説明において、係わる公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要にぼかす可能性があると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。
【００３７】
以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
【００３８】
（放熱基板の構造）
図３は、本発明の好ましい第１実施例による放熱基板１００ａの断面図である。以下、これを参照して本実施例による放熱基板１００ａに対して説明する。
【００３９】
図３に図示したように、本実施例による放熱基板１００ａは、発熱部と熱脆弱部を含み、発熱部は、コア層１１０及びコア層１１０の第１領域Ａに形成される回路層１２０を含み、熱脆弱部は、コア層１１０の第２領域Ｂに接着層１４０を介して接合されるビルドアップ層１３０を含んで発熱部と熱脆弱部が熱的に分離されて、ビルドアップ層１３０には、接着層１４０に含浸される含浸素子１５０が形成されたことを特徴とするものである。
【００４０】
コア層１１０は、コア金属層１１１とコア絶縁層１１２を含んで、発熱素子１６０から発生した熱を外部に放出する。
【００４１】
ここで、コア金属層１１１は、コア層１１０のベースになる部分であり、金属で構成されるため放熱効果が優れる。また、コア金属層１１１は、金属であるため、一般的な樹脂で構成されたコア層に比べて強度が大きく、これによって、曲がり（ｗａｒｐａｇｅ）に対する抵抗が大きい。一方、コア金属層１１１は、放熱効果を極大化するために、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、タンタル（Ｔａ）、またはこれらの合金などのように、熱伝導率の優れた金属を用いることができる。
【００４２】
コア絶縁層１１２は、コア金属層１１１の一面、両面、または全面に形成される部材であり、回路層１２０がコア金属層１１１と短絡されないように絶縁させる役割を遂行する。
【００４３】
ここで、コア絶縁層１１２は、放熱効果を極大化するために、コア金属層１１１を陽極酸化して形成されることができて、コア金属層１１１がアルミニウムを含む場合、コア絶縁層１１２はこれを陽極酸化したアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を含むことができる。コア絶縁層１１２が陽極酸化によって形成される場合、特に、アルミニウムを陽極酸化して形成される場合、放熱効果が大きくなるため、コア層１１０を厚く形成する必要がない。
【００４４】
一方、コア層１１０は、第１領域Ａと第２領域Ｂとに区分されて、第１領域Ａには、回路層１２０が形成されて、第２領域Ｂには、ビルドアップ層１３０が形成されることができる。
【００４５】
回路層１２０は、コア層１１０とともに発熱部を構成する部材であり、コア層１１０のコア絶縁層１１２のうち第１領域Ａに形成されて放熱基板１００ａと発熱素子１６０を電気的に連結する。
【００４６】
ここで、回路層１２０は、コア層１１０の第１領域Ａに直接形成されて発熱素子１６０から発生する熱をコア層１１０に直ちに伝達することができる。また、回路層１２０は、放熱効果を極大化するためにワイヤ形態ではなくパッド形態で広く形成されることができる。
【００４７】
この際、回路層１２０は、放熱基板１００ａと発熱素子１６０を電気的に連結して、パターニングされた状態で、例えば、金、銀、銅、ニッケルなどの電気伝導性の金属で構成されることができる。
【００４８】
また、回路層１２０とコア層１１０の第１領域Ａの間には、シード層１２１がさらに形成されることができる。シード層１２１は、回路層１２０とコア層１１０の第１領域Ａの間に薄く形成され、回路層１２０の形成工程時に便宜を提供することができる。また、シード層１２１は、回路層１２０と同一のパターンでパターニングされることができる。
【００４９】
一方、回路層１２０は、コア層１１０の一面だけではなく、両面に形成されることができる。この際、コア層１１０を貫通して両面に形成された回路層（未図示）を連結するビア（未図示）がコア層１１０にさらに形成されることができる。このような場合、ビア（未図示）がコア金属層１１１と短絡されないように、ビア（未図示）とコア金属層１１１の間には、コア絶縁層１１２が形成されることができる。
【００５０】
ビルドアップ層１３０は、コア層１１０の回路層１２０が形成されない部分、即ち、第２領域Ｂに形成されて、熱脆弱部を構成する部材である。
【００５１】
ここで、ビルドアップ層１３０は、ビルドアップ絶縁層１３１、及びビルドアップ回路層１３２を含むことができる。この際、ビルドアップ絶縁層１３１は、熱伝導率が低く、通常的に層間絶縁素材で用いられる複合高分子樹脂であることができる。例えば、ビルドアップ絶縁層１３１としてプリプレグ（ＰＰＧ；ｐｒｅｐｒｅｇ）を採用して放熱基板１００ａをより薄く製作することができる。または、ビルドアップ絶縁層１３１としてＡＢＦ（Ａｊｉｎｏｍｏｔｏ  Ｂｕｉｌｄ  ｕｐ  Ｆｉｌｍ）を採用して微細回路を容易に具現することができる。この他にも、ＦＲ‐４、ＢＴ（Ｂｉｓｍａｌｅｉｍｉｄｅ  Ｔｒｉａｚｉｎｅ）などのエポキシ系樹脂を用いることができるが、特別にこれに限定されるものではない。
【００５２】
また、ビルドアップ回路層１３２は、ビルドアップ絶縁層１３１の層間及び両面に形成されることができる。ここで、最外層のビルドアップ回路層１３２のうち第１回路層１３３には、含浸素子１５０が電気的に連結され、第２回路層１３４には、熱脆弱素子１６１が連結されることができる。また、ビルドアップ回路層１３２は、ビルドアップビア１３５を介して層間連結がなされることができる。また、ビルドアップ回路層１３２は、回路層１２０と同様に電気伝導性の金属で構成されることができる。
【００５３】
一方、ビルドアップ層１３０とコア層１１０の第２領域Ｂの間には、接着層１４０が形成されることができる。接着層１４０は、ビルドアップ層１３０とコア層１１０の第２領域Ｂの間を接合させる部材であり、例えば、接着力と絶縁性を全て兼備したプリプレグで構成されることができる。また、接着層１４０には、含浸素子１５０が含浸され、接着層１４０は、含浸素子１５０の高さよりもっと高いことが好ましい。接着層１４０の高さが含浸素子１５０の高さと同一な場合には、含浸素子１５０が直接コア層１１０に触れ合い、発熱素子１６０から発生した熱によって損傷される可能性があるからである。
【００５４】
一方、図３では、ビルドアップ絶縁層１３１が単層で構成された場合を図示したが、本発明は、これに限定されず、ビルドアップ層１３０が多層のビルドアップ絶縁層１３１、ビルドアップ回路層１３２、及び多層のビルドアップ回路層１３２の間を連結するビルドアップビア１３５を備える場合も本発明の範囲に属するものとする。また、ビルドアップ層１３０をコア層１１０の両面に形成することも本発明の範囲に属するものとする。
【００５５】
含浸素子１５０は、ビルドアップ層１３０に形成されて接着層１４０に含浸される部材である。
【００５６】
ここで、含浸素子１５０は、最外層のビルドアップ回路層１３２のうち第１回路層１３３に電気的に連結されて、ビルドアップ層１３０とコア層１１０の第２領域Ｂを接合する接着層１４０に含浸されることができる。また、含浸素子１５０は、相対的にコア層１１０と近いため、熱によって損傷されにくい素子として、例えば、キャパシター、抵抗、インダクターなどのような受動素子であることができる。
【００５７】
また、含浸素子１５０が接着層１４０に含浸された状態でビルドアップ層１３０に形成されることにより、放熱基板１００ａを立体的に用いて、空間活用の効率が増大されることができる。
【００５８】
一方、発熱部には、発熱素子１６０が実装され、熱脆弱部には熱脆弱素子１６１が実装される。
【００５９】
具体的には、発熱部、即ち、回路層１２０に発熱素子１６０を実装し、熱脆弱部、即ち、ビルドアップ層１３０に形成された最外層のビルドアップ回路層のうち第２回路層１３４に熱脆弱素子１６１を実装することができる。ここで、発熱素子１６０とは、素子の作動中に熱が多く発生される素子であり、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ；Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  ｇａｔｅ  ｂｉｐｏｌａｒ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）またはダイオードであることができる。また、熱脆弱素子１６１とは、熱によって機能が低下または変質されやすい素子であり、熱を受けると動作不能及び誤作動を起こして製品の信頼性を低下させる可能性のある素子である。このような素子として、熱脆弱素子１６１は、例えば、駆動チップ（Ｄｒｉｖｅｒ ＩＣ）であることができる。
【００６０】
一方、発熱部に発熱素子１６０を位置付ける場合、発熱素子１６０から発生した熱は、コア層１１０によって迅速に放熱されることができる。また、ビルドアップ層１３０のビルドアップ絶縁層１３１及び接着層１４０は、コア絶縁層１１２に比べて熱伝導率が高くないため、発熱素子１６０から発生した熱が熱脆弱部に伝達される量は、相対的に微々たるものである。従って、熱脆弱部上の熱脆弱素子１６１は、発熱素子１６０から発生した熱によって損傷されることなく、安全に作動することができる。即ち、一つの放熱基板１００ａで発熱部と熱脆弱部とに熱的分離がなされることができる。
【００６１】
一方、発熱素子１６０は、回路層１２０を介して放熱基板１００ａと電気的に連結されて、熱脆弱素子１６１は、最外層のビルドアップ回路層１３２のうち第２回路層１３４を介して放熱基板１００ａと連結されることができる。但し、これに限定されるものではなく、ワイヤなどの接続手段を介しても連結が可能である。また、回路層１２０とビルドアップ回路層１３２は、ワイヤなどによって相互電気的に連結されることができる。
【００６２】
また、発熱素子１６０と熱脆弱素子１６１の高さを一定の水準に合わせるために、回路層１２０の高さをビルドアップ回路層１３２の高さより高く形成することができる。これによって、熱脆弱部の接着層１４０及び含浸素子１５０の存在による熱脆弱部と発熱部との高さ差をある程度補償することができる。
【００６３】
図４は、本発明の好ましい第２実施例による放熱基板１００ｂの断面図である。以下、これを参照して本実施例による放熱基板１００ｂに対して説明する。ここで、同一または対応する構成要素は、同一の図面符号で示し、第１実施例と重複される説明は省略する。
【００６４】
図４に図示したように、本実施例による放熱基板１００ｂは、発熱部と熱脆弱部を含み、発熱部と熱脆弱部とは熱的に分離され、ビルドアップ層１３０には、接着層１４０に含浸される含浸素子１５０が形成されて、特に、コア層１１０にキャビティー１１３（ｃａｖｉｔｙ）が形成されてキャビティー１１３に接着層１４０、または接着層１４０及びビルドアップ層１３０が実装されることを特徴とするものである。
【００６５】
コア層１１０は、第１領域Ａと第２領域Ｂとに分離され、第１領域Ａには、回路層１２０が形成され、第２領域Ｂには、ビルドアップ層１３０が接着層１４０を介して接着される。
【００６６】
ここで、コア層１１０の第２領域Ｂに該当する部分には、キャビティー１１３が形成されることができる。具体的に、コア金属層１１１にキャビティー１１３が形成されて、コア絶縁層１１２は、キャビティー１１３を含んだコア金属層１１１の表面に形成されることができる。一方、コア層１１０の第２領域Ｂに該当するキャビティー１１３には、ビルドアップ層１３０が接着層１４０を介して接着される。この際、キャビティー１１３は、接着層１４０の一部または全部と相応する高さで形成されたり、接着層１４０及びビルドアップ層１３０の一部または全部と相応する高さで形成されることができる。
【００６７】
接着層１４０とビルドアップ層１３０がキャビティー１１３に実装されることによって、発熱素子１６０及び熱脆弱素子１６１の実装高さを一定の水準に合わせることができる。
【００６８】
具体的に説明すると、キャビティー１１３の深さほどビルドアップ層１３０が相対的に低い位置に実装されることができるため、回路層１２０を高く形成しなくても、最外層のビルドアップ回路層１３２のうち第２回路層１３４と第１領域Ａに形成された回路層１２０の形成高さをある程度合わせることができる。また、熱脆弱素子１６１が発熱素子１６０に比べて相対的に高い位置に実装されるが、キャビティー１１３の深さを調節してビルドアップ層１３０の実装高さを低めることによって、全体の放熱基板１００ｂの厚さを減少させることができる。
【００６９】
（放熱基板の製造方法）
図５から図１１は、図３に図示した放熱基板１００ａの製造方法を説明するための工程断面図である。以下、これを参照して、本発明の好ましい第１実施例による放熱基板１００ａの製造方法を説明する。
【００７０】
まず、図５に図示したように、コア金属層１１１にコア絶縁層１１２を形成してコア層１１０を準備する。
【００７１】
この際、コア絶縁層１１２は、コア金属層１１１を陽極酸化して形成することができる。
【００７２】
具体的には、コア金属層１１１を直流電源の陽極に接続して酸性溶液（電解質溶液）の中に浸漬することによって、コア金属層１１１の表面に陽極酸化層で構成されたコア絶縁層１１２を形成することができる。例えば、コア金属層１１１がアルミニウムを含む場合、コア金属層１１１の表面が電解質溶液（ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ；ａｃｉｄ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）と反応して境界面でアルミニウムイオン（Ａｌ３＋）が形成され、コア金属層１１１に加えられる電圧により、コア金属層１１１の表面に電流密度が集中されて局所的な熱が発生し、熱によって、もっと多いアルミニウムイオンが形成される。その結果、コア金属層１１１の表面に複数の溝が形成されて、酸素イオン（Ｏ２−）が電場の力で前記溝に移動し、電解質アルミニウムイオンと反応することにより、アルミナ層で構成されたコア絶縁層１１２を形成することができる。
【００７３】
一方、コア層１１０には、貫通ホール（未図示）をさらに形成することができる。この際には、コア金属層１１１に貫通ホール（未図示）を先に形成した後、貫通ホール（未図示）の内壁を含んでコア金属層１１１の一面、両面、または全面にコア絶縁層１１２を形成することができる。
【００７４】
次に、図６に図示したように、コア絶縁層１１２にシード層１２１を形成する。
【００７５】
この際、シード層１２１は、コア絶縁層１１２上の全面に形成されることができて、スパッタリング工法などの無電解工法で形成されることができる。一方、コア層１１０に貫通ホール（未図示）が形成された場合、貫通ホール（未図示）の内壁にもシード層１２１をともに形成することができる。
【００７６】
次に、図７に図示したように、第１領域Ａに形成されたシード層１２１に回路層１２０を形成して、外部に露出されたシード層１２１をとり除く。
【００７７】
この際、回路層１２０は、第１領域Ａに形成されたシード層１２１に、例えば、メッキ工程によってパターニングされた状態で形成されることができる。また、回路層１２０のメッキ工程と同時に貫通ホール（未図示）の内壁にもメッキ層を形成して、コア層１１０の両面に形成される回路層（未図示）を電気的に連結するビア（未図示）をさらに形成することができる。
【００７８】
また、回路層１２０がパターニングされると、外部に露出されたシード層１２１は不必要な部分になり、例えば、エッチング工程によってとり除くことができる。
【００７９】
一方、本実施例では、回路層１２０をセミアディティブ（Ｓｅｍｉ−ａｄｄｉｔｉｖｅ）工法で形成することを説明したが、本発明はこれに限定されず、サブトラクティブ（Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ）工法またはアディティブ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ）工法などで形成することも本発明の範囲に属するものとする。
【００８０】
次に、図８に図示したように、ビルドアップ層１３０を準備する。
【００８１】
この際、ビルドアップ絶縁層１３１とビルドアップ回路層１３２を単層または多層で形成して、最外層には、ビルドアップ回路層１３２を形成し、この後夫々含浸素子１５０及び熱脆弱素子１６１を実装可能なように準備する。例えば、ビルドアップ層１３０が単層で構成された場合、次のようにビルドアップ層１３０を準備する。まず、ビルドアップ絶縁層１３１を形成して、最外層のビルドアップ回路層１３２をビルドアップ絶縁層１３１の両面上に形成する。この際、ビルドアップ回路層１３２は、例えば、サブトラクティブ工法、アディティブ工法、セミアディティブ工法、及び変形されたセミアディティブ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｓｅｍｉ‐ａｄｄｉｔｉｖｅ）工法などを用いて形成することができる。
【００８２】
また、最外層のビルドアップ回路層１３２を構成する第１回路層１３３と第２回路層１３４は、ビルドアップビア１３５を介して連結されることができる。次に、ビルドアップ層１３０を適切に切断して数個のビルドアップ層１３０を準備することができる。
【００８３】
次に、図９に図示したように、ビルドアップ層１３０の第１回路層１３３に含浸素子１５０を実装する。
【００８４】
この際、含浸素子１５０は、第１回路層１３３と電気的に連結されるように形成されることができる。また、含浸素子１５０は、比較的に熱に対する損傷が少ない受動素子であることができる。
【００８５】
次に、図１０に図示したように、含浸素子１５０が接着層１４０に含浸されるように接着層１４０を用いてビルドアップ層１３０とコア層１１０の第２領域Ｂを接合する。
【００８６】
この際、ビルドアップ層１３０とコア層１１０の第２領域Ｂの間に接着層１４０を形成して、ビルドアップ層１３０とコア層１１０のうち回路層１２０が形成されない領域、即ち、第２領域Ｂを接合させることができる。これによって、コア層１１０と回路層１２０を含む発熱部とビルドアップ層１３０を含む熱脆弱部が熱的に分離されることができる。
【００８７】
また、接着層１４０は、発熱素子１６０から発生する熱が熱脆弱素子１６１に伝達されないように熱伝導性が低い物質で構成されることが好ましく、例えば、プリプレグ（ＰＰＧ）で構成されることができる。
【００８８】
一方、接着層１４０には、ビルドアップ層１３０の含浸素子１５０が含浸され、接着層１４０の高さは、含浸素子１５０より高いことが好ましい。接着層１４０の高さが含浸素子１５０の高さより高い場合、含浸素子１５０は、コア層１１０から離隔され、発熱素子１６０の熱による影響をより少なく受けることができる。
【００８９】
次に、図１１に図示したように、回路層１２０に発熱素子１６０を実装し、ビルドアップ層１３０の最外層ビルドアップ回路層１３２のうち、第２回路層１３４に熱脆弱素子１６１を実装する。
【００９０】
このような製造工程によって図１１に図示した、本発明の好ましい第１実施例による放熱基板１００ａが製造される。
【００９１】
図１２から図１８は、図４に図示した放熱基板１００ｂの製造方法を説明するための工程断面図である。以下、これを参照して本発明の好ましい第２実施例による放熱基板１００ｂの製造方法を説明する。ここで、同一または対応する構成要素は、同一の図面符号で示し、第１実施例と重複される説明は省略する。
【００９２】
まず、図１２に図示したように、コア金属層１１１にキャビティー１１３を形成した後、キャビティー１１３を含んだコア金属層１１１にコア絶縁層１１２を形成してコア層１１０を準備する。
【００９３】
この際、キャビティー１１３は、この後接着層１４０、または接着層１４０及びビルドアップ層１３０が実装される領域、即ち、コア層１１０の第２領域Ｂに該当する。また、キャビティー１１３には、回路層が直接に形成されないため、キャビティー１１３部分にコア絶縁層１１２を形成しなくてもかまわないが、含浸素子１５０などと短絡される恐れがあるため、キャビティー１１３にもコア絶縁層１１２を形成することが好ましい。
【００９４】
次に、図１３及び図１４に図示したように、キャビティー１１３を含んだコア層１１０にシード層１２１を形成し、第１領域Ａに形成されたシード層１２１に回路層１２０を形成した後、外部に露出された不必要なシード層１２１をとり除く。
【００９５】
次に、図１５及び図１６に図示したように、ビルドアップ絶縁層１３１とビルドアップ回路層１３２を含むビルドアップ層１３０を形成し、最外層のビルドアップ回路層１３２のうち第１回路層１３３に含浸素子１５０を実装する。
【００９６】
次に、図１７に図示したように、ビルドアップ層１３０をコア層１１０の第２領域Ｂ、即ち、キャビティー１１３に接着層１４０を介して実装する。
【００９７】
この際、ビルドアップ層１３０がキャビティー１１３に実装されることによって、ビルドアップ層１３０の実装位置が相対的に低くなることができて、これにより、第１領域Ａの回路層１２０の高さも低めることができて、ビルドアップ層１３０の最外層ビルドアップ回路層１３２のうち第２回路層１３４の形成高さと第１領域Ａの回路層１２０の形成高さを一定の水準に合わせることができる。
【００９８】
次に、図１８に図示したように、回路層１２０に発熱素子１６０を実装し、ビルドアップ層１３０の最外層ビルドアップ回路層１３２のうち第２回路層１３４に熱脆弱素子１６１を実装する。
【００９９】
このような製造工程によって図１８に図示した、本発明の好ましい第２実施例による放熱基板１００ｂが製造される。
【０１００】
以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは、本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明による放熱基板及びその製造方法は、これに限定されなく、該当分野における通常の知識を有する者により、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることはいうまでもない。
【０１０１】
このような本発明の単純な変形乃至変更は、いずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は、添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、放熱特性を維持しながら、発熱素子より発生した熱から熱脆弱素子を保護することのできる放熱基板及びその製造方法に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１１０    コア層
１１１    コア金属層
１１２    コア絶縁層
１１３    キャビティー
１２０    回路層
１２１    シード層
１３０    ビルドアップ層
１３１    ビルドアップ絶縁層
１３２    ビルドアップ回路層
１３３    第１回路層
１３４    第２回路層
１３５    ビルドアップビア
１４０    接着層
１５０    含浸素子
１６０    発熱素子
１６１    熱脆弱素子
【図１】
0005175320.tif 000002
【図２】
0005175320.tif 000003
【図３】
0005175320.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005175320.tif 000006
【図６】
0005175320.tif 000007
【図７】
0005175320.tif 000008
【図８】
0005175320.tif 000009
【図９】
0005175320.tif 000010
【図１０】
0005175320.tif 000011
【図１１】
0005175320.tif 000012
【図１２】
0005175320.tif 000013
【図１３】
0005175320.tif 000014
【図１４】
0005175320.tif 000015
【図１５】
0005175320.tif 000016
【図１６】
0005175320.tif 000017
【図１７】
0005175320.tif 000018
【図１８】
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