(57)【要約】【課題】  高い放熱性を有するフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板を提供する。【解決手段】  高熱伝導性のフィラーと結晶性ポリマーとを含み、一体成形されたフィン付きヒートシンクおよび基材と、前記基材上に形成され、絶縁性の熱伝導性フィラーと結晶性ポリマーとを含む絶縁層と、前記絶縁層上に形成された金属層とを有し、前記フィン付きヒートシンクおよび基材中の高熱伝導性フィラーの含有率が１５〜６５ｖｏｌ％であり、前記絶縁層中の熱伝導性フィラーの含有率が１５〜６５ｖｏｌ％であることを特徴とするフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板。【選択図】  図３
2012028421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高熱伝導性のフィラーと結晶性ポリマーとを含み、一体成形されたフィン付きヒートシンクおよび基材と、
前記基材上に形成され、絶縁性の熱伝導性フィラーと結晶性ポリマーとを含む絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された金属層とを有し、
前記フィン付きヒートシンクおよび基材中の高熱伝導性フィラーの含有率が１５〜６５ｖｏｌ％であり、前記絶縁層中の熱伝導性フィラーの含有率が１５〜６５ｖｏｌ％であることを特徴とするフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板。
【請求項２】
前記フィン付きヒートシンクおよび基材に含まれる高熱伝導性のフィラーが、炭素短繊維、カーボンナノチューブおよび金属の少なくとも１種からなることを特徴とする請求項１記載のフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板。
【請求項３】
前記絶縁層に含まれる絶縁性の熱伝導性フィラーが、金属酸化物および金属窒化物の紛粒体の少なくとも１種からなることを特徴とする請求項１記載のフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板。
【請求項４】
前記基材に含まれる結晶性ポリマーと前記絶縁層に含まれる結晶性ポリマーとが同じ種類であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板の金属層をパターニングすることによって得られるフィン付きヒートシンク一体回路基板。
【請求項６】
高熱伝導性のフィラー１５〜６５ｖｏｌ％と結晶性ポリマーとを含むフィン付きヒートシンクおよび基材用の組成物と、絶縁性の熱伝導性フィラー１５〜６５ｖｏｌ％と結晶性ポリマーとを含む絶縁層用の組成物とを多層押出成形して、一体成形されたフィン付きヒートシンクおよび基材と絶縁層とを含む成形体を形成し、
前記成形体の絶縁層上に金属箔をラミネートするかまたは金属層を堆積する
ことを特徴とするフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板の製造方法。
【請求項７】
高熱伝導性のフィラー１５〜６５ｖｏｌ％と結晶性ポリマーとを含むフィン付きヒートシンクおよび基材用の組成物を多層押出成形して一体成形されたフィン付きヒートシンクおよび基材を形成し、
絶縁性の熱伝導性フィラー１５〜６５ｖｏｌ％と結晶性ポリマーとを含む絶縁層用の組成物を単層押出成形して絶縁層を形成し、
前記一体成形されたフィン付きヒートシンクおよび基材と前記絶縁層とをラミネートして成形体を形成し、
前記成形体の絶縁層上に金属箔をラミネートするかまたは金属層を堆積する
ことを特徴とするフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板の製造方法。
【請求項８】
高熱伝導性のフィラー１５〜６５ｖｏｌ％と結晶性ポリマーとを含むフィン付きヒートシンクおよび基材用の組成物を多層押出成形して一体成形されたフィン付きヒートシンクおよび基材を形成し、
絶縁性の熱伝導性フィラー１５〜６５ｖｏｌ％と結晶性ポリマーとを含む絶縁層用の組成物を単層押出成形して絶縁層を形成し、前記絶縁層上に金属箔をラミネートするかまたは金属層を堆積し、
前記一体成形されたフィン付きヒートシンクおよび基材と前記絶縁層および金属箔または金属層の積層体とをラミネートする
ことを特徴とするフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板の製造方法。
【請求項９】
前記フィン付きヒートシンクのフィン間の隙間は無機粉粒体を含む水溶性ポリマーまたは有機溶剤可溶ポリマーで充填されており、フィン付きヒートシンクと基材と絶縁層と金属層を積層した後に、前記水溶性ポリマーを水で溶解するか、または有機溶剤可溶ポリマーを有機溶剤で溶解することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載のフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板、フィン付きヒートシンク一体回路基板およびフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートシンクを取り付けた基板の製造方法としては、基板とヒートシンクを別々に作製し、接着剤を用いて固定する方法や直接ボルトで固定する方法、または放熱シートや放熱ゲルを間に挟んで固定する方法などがよく知られている。
【０００３】
特許文献１は、プリント配線板とヒートシンクの間にプリプレグを挟んで熱圧着するプリント配線板へのヒートシンク接着工法を開示している。特許文献２は、印刷回路基板をヒートシンクに接着するために、感圧接着剤層と熱硬化性接着剤とを含む接着剤複合材料を用いる方法を開示している。
【０００４】
これらの方法は、基板とヒートシンクを個別に生産するため、多種類・多数の装置が必要であり、しかも両者を固定する工程を別途設けなければならないなど生産性が悪い。基板とヒートシンクを固定する方法としては、良い密着状態とし熱を効率よく伝えるために放熱シートや放熱ゲルを間に挟んだり、放熱接着剤で接着したりすることが知られている。しかし、このような方法は、複雑な工程とそれを実施するための設備が必要であるばかりか、それぞれの接触面に空気層が入りやすく均一な熱伝導性を得られにくいという問題があった。
【０００５】
特許文献３、４は、フィン付きヒートシンクを開示している。特許文献３は、２つの列のフィンを備えたアルミ押出形材製ヒートシンクを開示している。特許文献４は、コンフォーム押出法を用いた銅製一体型ヒートシンクの製造方法を開示している。
【０００６】
特許文献５は、樹脂中に炭素材料とセラミックス粉末および／または軟磁性粉末を均一に分散させた樹脂製ヒートシンクを開示している。特許文献６は、樹脂ホスト材料中に導電性粉体や導電性ファイバ等を均一に分散させたヒートシンク材料を開示している。
【０００７】
しかし、基板の放熱を目的とする場合には、上で説明したような方法を用いて基板をヒートシンクに固定する必要があり、上記と同様の問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−６８８２１号公報
【特許文献２】特表２００４−５０６３１８号公報
【特許文献３】特開２００８−１９３００７号公報
【特許文献４】特許第３９５３００４号公報
【特許文献５】特開２００９−１６４１５号公報
【特許文献６】特開２００４−３４９６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のヒートシンクを有する回路基板は比較的高い放熱性を示すが、回路基板とヒートシンクとの間に空気層が入ると均一な熱伝導性が得られにくいという問題があり、放熱性の点で改善の余地があった。
【００１０】
また、従来のヒートシンクを有する回路基板の製造方法は、基板とヒートシンクを別々に作製した後、両者を密着させて固定するので、生産性が悪かった。さらに、基板とフィン付きヒートシンクとの一体成形体に回路形成用の金属箔を接着する方法が試みられてきたが、フィンが形成されているため金属箔を加圧して強固に密着させることが困難であり、しかも加熱を個別に行わなければならず効率が悪かった。すなわち、従来の製造方法は生産性が悪かったため、フィン付きヒートシンク一体回路基板を安価に大量生産できる方法が強く望まれていた。
【００１１】
本発明の目的は、高い放熱性を有するフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板、およびこのようなフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板を極めて高い生産性で製造しうる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様によれば、高熱伝導性のフィラーと結晶性ポリマーとを含み、一体成形されたフィン付きヒートシンクおよび基材と、前記基材上に形成され、絶縁性の熱伝導性フィラーと結晶性ポリマーとを含む絶縁層と、前記絶縁層上に形成された金属層とを有し、前記フィン付きヒートシンクおよび基材中の高熱伝導性フィラーの含有率が１５〜６５ｖｏｌ％であり、前記絶縁層中の熱伝導性フィラーの含有率が１５〜６５ｖｏｌ％であることを特徴とするフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板が提供される。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、高熱伝導性のフィラー１５〜６５ｖｏｌ％と結晶性ポリマーとを含むフィン付きヒートシンクおよび基材用の組成物と、絶縁性の熱伝導性フィラー１５〜６５ｖｏｌ％と結晶性ポリマーとを含む絶縁層用の組成物とを多層押出成形して、一体成形されたフィン付きヒートシンクおよび基材と絶縁層とを含む成形体を形成し、前記成形体の絶縁層上に金属箔をラミネートするかまたは金属層を堆積することを特徴とするフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板の製造方法が提供される。
【００１４】
本発明の別の態様によれば、高熱伝導性のフィラー１５〜６５ｖｏｌ％と結晶性ポリマーとを含むフィン付きヒートシンクおよび基材用の組成物を多層押出成形して一体成形されたフィン付きヒートシンクおよび基材を形成し、絶縁性の熱伝導性フィラー１５〜６５ｖｏｌ％と結晶性ポリマーとを含む絶縁層用の組成物を単層押出成形して絶縁層を形成し、前記一体成形されたフィン付きヒートシンクおよび基材と前記絶縁層とをラミネートして成形体を形成し、前記成形体の絶縁層上に金属箔をラミネートするかまたは金属層を堆積することを特徴とするフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板の製造方法が提供される。
【００１５】
本発明のさらに他の態様によれば、高熱伝導性のフィラー１５〜６５ｖｏｌ％と結晶性ポリマーとを含むフィン付きヒートシンクおよび基材用の組成物を多層押出成形して一体成形されたフィン付きヒートシンクおよび基材を形成し、絶縁性の熱伝導性フィラー１５〜６５ｖｏｌ％と結晶性ポリマーとを含む絶縁層用の組成物を単層押出成形して絶縁層を形成し、前記絶縁層上に金属箔をラミネートするかまたは金属層を堆積し、前記一体成形されたフィン付きヒートシンクおよび基材と前記絶縁層および金属箔または金属層の積層体とをラミネートすることを特徴とするフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高い放熱性を有するフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板、およびこのようなフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板を極めて高い生産性で製造しうる方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板の製造方法の一例を示す図。
【図２】図１の要部Ｘの拡大断面図。
【図３】図１の製造方法により得られるフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板の断面図。
【図４】本発明に係るフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板の製造方法の他の例を示す図。
【図５】図４の要部Ｘの拡大断面図。
【図６】図４の製造方法により得られるフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係るフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板およびその製造方法をより詳細に説明する。
【００１９】
本発明において、フィン付きヒートシンクおよび基材ならびに絶縁層には結晶性ポリマーが用いられる。結晶性ポリマーは、非結晶性ポリマーに比べ熱伝導率が大きいことが知られている。結晶性ポリマーとしては、たとえばポリアミド（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などが挙げられる。
【００２０】
本発明において、フィン付きヒートシンクおよび基材は高い熱伝導性を有することが重要であり、電気的な特性は特に要求されない。結晶性ポリマーに高熱伝導性のフィラーを充填することにより得られるコンポジットは高い放熱性を示す。フィン付きヒートシンクおよび基材に用いる高熱伝導性のフィラーは、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・ｋ以上である、炭素短繊維、カーボンナノチューブおよび金属粉粒体からなる群より選択することが好ましい。炭素短繊維とは、繊維平均長が１２ｍｍ以下のものをいう。繊維長が１２ｍｍを超えると、押出成形が困難になり量産性がなくなる。金属粉粒体としては、たとえば銅、銀、金、アルミニウムなど熱伝導率の高い金属の粉粒体が挙げられる。
【００２１】
本発明において、フィン付きヒートシンクと基材とで、結晶性ポリマーおよび高熱伝導性フィラーが同じ材料でもよいし、結晶性ポリマーおよび高熱伝導性フィラーのうち少なくともいずれか一方が異なる材料でもよい。
【００２２】
本発明において、絶縁層は、その上に形成される金属層をパターニングして回路を形成するため、絶縁性を有することが要求されるとともに、熱伝導性が高いことが望ましい。絶縁層に含まれる絶縁性の熱伝導性フィラーは、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・ｋ以上である、金属酸化物の粉粒体および金属窒化物の粉粒体からなる群より選択することが好ましい。金属酸化物としては、たとえばＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＭｇＯが挙げられる。金属窒化物としては、たとえばＡｌＮ、ＢＮ、Ｓｉ3Ｎ4が挙げられる。
【００２３】
本発明において、フィン付きヒートシンクおよび基材中の高熱伝導性フィラーの含有率は１５〜６５ｖｏｌ％であり、絶縁層中の熱伝導性フィラーの含有率は１５〜６５ｖｏｌ％である。フィラーの含有率は、押出成形が可能な流動性とフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板の放熱性とを考慮して設定されている。すなわち、フィン付きヒートシンクおよび基材中の高熱伝導性フィラーの含有率ならびに絶縁層中の熱伝導性フィラーの含有率が１５ｖｏｌ％未満である場合には、得られるフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板の放熱性は低くなるので望ましくない。一方、フィン付きヒートシンクおよび基材中の高熱伝導性フィラーの含有率および絶縁層中の熱伝導性フィラーの含有率が６５ｖｏｌ％を超える場合には、連続的な押出成形が困難になり量産性が得られなくなる。
【００２４】
本発明において、フィン付きヒートシンクおよび基材中のフィラーとして、絶縁層中のフィラーよりも熱伝導性が高いものを用いる理由は、回路形成用の金属層の反対側に位置するフィン付きヒートシンクおよび基材の放熱性をより高めるためである。フィン付きヒートシンクおよび基材に充填するフィラーとして、絶縁層に充填する絶縁性の熱伝導性フィラーである金属酸化物や金属窒化物の粉粒体を用いた場合、フィン付きヒートシンクおよび基材の熱伝導性が低くなるので望ましくない。一方、絶縁層に充填するフィラーとして、フィン付きヒートシンクおよび基材に充填する炭素短繊維、カーボンナノチューブまたは金属粉粒体を用いた場合、熱伝導性には優れるが、絶縁性に劣るのでフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板として使用することができなくなる。フィン付きヒートシンクおよび基材と絶縁層とで同じフィラーを用いようとすると、絶縁性が要求され、絶縁性の熱伝導フィラーを使用せざるを得ず、フィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板全体の熱伝導性が低くなるので望ましくない。
【００２５】
本発明において、基材と絶縁層とで同じ種類の結晶性ポリマーを用いると、基材と絶縁層とが強固に密着して剥離することがないので望ましい。一方、基材と絶縁層とで異なる種類の結晶性ポリマーを用いると、結晶性ポリマーの相溶性が悪い場合や結晶化温度が異なり成形時の温度変化で基材と絶縁層との間に大きな歪が発生する場合などに剥離を起こす可能性がある。
【００２６】
本発明において、絶縁層が厚いほど一般的には絶縁性が大きくなるが、絶縁層は基材に比べ熱伝導性が低いため絶縁層が厚すぎると回路基板用積層板全体の放熱性が低くなる。そこで、放熱性が高い回路基板用積層板を得るには、要求に応じた絶縁性を確保できる範囲で、絶縁層をできるだけ薄くすることが望ましい。
【００２７】
本発明において、フィン付きヒートシンクおよび基材の一体成形体と絶縁層と金属層とを有するフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板を製造するには、次の（１）〜（３）の方法が用いられる。
【００２８】
（１）高熱伝導性のフィラーと結晶性ポリマーとを含むフィン付きヒートシンクおよび基材用の組成物と、絶縁性の熱伝導性フィラーと結晶性ポリマーとを含む絶縁層用の組成物とを多層押出成形して、一体成形されたフィン付きヒートシンクおよび基材と絶縁層とを含む成形体を形成し、前記成形体の絶縁層上に金属箔をラミネートするかまたは金属層を堆積する方法。
【００２９】
（２）高熱伝導性のフィラーと結晶性ポリマーとを含むフィン付きヒートシンクおよび基材用の組成物を多層押出成形して一体成形されたフィン付きヒートシンクおよび基材を形成し、絶縁性の熱伝導性フィラーと結晶性ポリマーとを含む絶縁層用の組成物を単層押出成形して絶縁層を形成し、前記一体成形されたフィン付きヒートシンクおよび基材と前記絶縁層とをラミネートして成形体を形成し、前記成形体の絶縁層上に金属箔をラミネートするかまたは金属層を堆積する方法。
【００３０】
（３）高熱伝導性のフィラーと結晶性ポリマーとを含むフィン付きヒートシンクおよび基材用の組成物を多層押出成形して一体成形されたフィン付きヒートシンクおよび基材を形成し、絶縁性の熱伝導性フィラーと結晶性ポリマーとを含む絶縁層用の組成物を単層押出成形して絶縁層を形成し、前記絶縁層上に金属箔をラミネートするかまたは金属層を堆積し、前記一体成形されたフィン付きヒートシンクおよび基材と前記絶縁層および金属箔または金属層の積層体とを、前記基材と前記絶縁層とが接するようにラミネートする方法。
【００３１】
これらのいずれの方法においても、一体成形されたフィン付きヒートシンクおよび基材を成形する際に、前記フィン付きヒートシンクのフィン間の隙間に無機粉粒体を含む水溶性ポリマーまたは有機溶剤可溶ポリマーで充填し、フィン付きヒートシンクと基材と絶縁層と金属層を積層した後に、前記水溶性ポリマーを水で溶解するか、または有機溶剤可溶ポリマーを有機溶剤で溶解する。
【００３２】
本発明において、水溶性ポリマーとしては、たとえばポリアクリル酸ナトリウムおよびその共重合体、ヒドロキシセルロースが挙げられる。有機溶媒可溶ポリマーとしては、たとえばポリアセタール樹脂、ポリエチレンオキサイド、非晶性ポリエステル樹脂が挙げられる。無機粉粒体としては、一般に充填材として知られているタルク、炭酸カルシウムなどが挙げられる。
【００３３】
本発明の方法では、一体成形されたフィン付きヒートシンクおよび基材ならびに絶縁層を押出成形により連続的に成形でき、絶縁層上に金属箔をラミネートするかまたは金属層を堆積することにより金属層も連続的に形成できるので、放熱性の高いフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板を安価に大量に生産することができる。
【００３４】
本発明において、高熱伝導性のフィラーと結晶性ポリマーとを含むフィン付きヒートシンクおよび基材用の組成物、ならびに絶縁性の熱伝導性フィラーと結晶性ポリマーとを含む絶縁層用の組成物は、予めニーダーや二軸混練機などで混練し、ペレットなどの形状に加工した後に、押出機へ供給してもよい。あるいは、定量可能なフィーダーと二軸混練押出機を用い、フィラーと結晶性ポリマーとを所定の配合比になるように押出機に供給してもよい。
【００３５】
図１を参照して、本発明に係る回路基板用積層板の製造方法の一例を説明する。図１において、高熱伝導性のフィラーと結晶性ポリマーとを含むフィン付きヒートシンクおよび基材用の組成物と、絶縁性の熱伝導性フィラーと結晶性ポリマーとを含む絶縁層用の組成物と、フィン充填用のポリマーとを、多層押出用ダイス２１ａに接続した別々の押出機へ供給し、ダイスから多層押出成形して、基材と一体成形されたフィン付きヒートシンク１２と絶縁層１３とを含む成形体を形成する。この例では、フィン付きヒートシンク用および基材用に同じ組成物を用いているので、フィン付きヒートシンク１２と基材とを区別せず、基材には符号を付していない。また、このとき、フィン付きヒートシンク１２のフィン間の隙間には水溶性または有機溶剤可溶のフィン充填用のポリマーが充填されている。一方、送出しロール２２から金属箔を送り出す。加熱ロール（ラミネート用ロール）２３、２４の間に成形体を供給するとともに、成形体の絶縁層１２上に金属箔を供給してラミネートすることによって金属層１５を形成する。
【００３６】
図２は、図１の要部Ｘを拡大して示す断面図である。図２に示すように、基材と一体成形されたフィン付きヒートシンク１２のフィン１２ａの間には、水溶性または有機溶剤可溶のフィン充填用のポリマー１４が充填されている。また、基材と一体成形されたフィン付きヒートシンク１２のフィン１２ａと反対側（基材側）の表面に、絶縁層１３および金属層１５が形成されている。
【００３７】
図３は、図２からフィン充填用のポリマー１４を除去することによって作製されたフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板１０の断面図である。
【００３８】
図４を参照して、本発明に係る回路基板用積層板の製造方法の他の例を説明する。図４において、高熱伝導性のフィラーと結晶性ポリマーとを含むフィン付きヒートシンクおよび基材用の組成物と、絶縁性の熱伝導性フィラーと結晶性ポリマーとを含む絶縁層用の組成物と、フィン充填用のポリマーとを、多層押出用ダイス２１ｂに接続した別々の押出機へ供給し、ダイスから多層押出成形して、基材１１と一体成形されたフィン付きヒートシンク１２と絶縁層１３とを含む成形体を形成する。この例では、フィン付きヒートシンク用および基材用に異なる組成物を用いている。また、このとき、フィン付きヒートシンク１２のフィン間の隙間には水溶性または有機溶剤可溶のフィン充填用のポリマー１４が充填されている。成形体の絶縁層１３上に、蒸着装置２５から金属層１５を堆積する。
【００３９】
図５は、図４の要部Ｘを拡大して示す断面図である。図４に示すように、基材１１と一体成形されたフィン付きヒートシンク１２のフィン１２ａの間には、水溶性または有機溶剤可溶のフィン充填用のポリマー１４が充填されている。また、フィン付きヒートシンク１２と一体成形された基材１１の表面に、絶縁層１３および金属層１５が形成されている。
【００４０】
図６は、図５からフィン充填用のポリマー１４を除去することによって作製されたフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板１０の断面図である。
【００４１】
本発明においては、回路基板用積層板の金属層をパターニングすることによって回路基板が得られる。
【実施例】
【００４２】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００４３】
（実施例１）
本実施例に係るフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板の製造方法を説明する。
【００４４】
フィン付きヒートシンクおよび基材の原料に、高熱伝導性のフィラーとして銅粉末（高純度化学（株）製、商品名：ＣｕＥ１３ＰＢ）、および結晶性ポリマーとしてＰＰＳ（東レ（株）製、商品名：トレリナＡ９００）を用意した。銅粉末が６５ｖｏｌ％、ＰＰＳが３５ｖｏｌ％の配合比になるように定量フィーダーで供給した後、二軸押出機でペレットを成形した。
【００４５】
絶縁層の原料に、絶縁性の熱伝導性フィラーとしてＡｌ2Ｏ3（昭和電工（株）製、商品名：ＡＳ−４０）、および結晶性ポリマーとしてＰＰＳ（同上）を用意した。Ａｌ2Ｏ3が６５ｖｏｌ％、ＰＰＳが３５ｖｏｌ％の配合比になるように定量フィーダーで供給し、二軸押出機で押出成形してペレットを作製した。
【００４６】
フィン付きヒートシンクのフィンの隙間に充填されるポリマーとして、タルクを４０ｖｏｌ％混練した水溶性ポリマー（（株）クラレ製、商品名：エクセバール）を用意した。
【００４７】
フィン付きヒートシンクおよび基材用のペレットを多層押出用ダイス２１ａに接続した第１の押出機へ供給し、絶縁層用のペレットを多層押出用ダイス２１ａに接続した第２の押出機へ、フィン充填用のポリマーを多層押出用ダイス２１ａに接続した第３の押出機へ供給した。フィン付きヒートシンク一体基材の成形、絶縁層の積層、およびフィン間の隙間へのポリマーの充填が可能なダイス２１ａを通して、基材と一体成形されたフィン付きヒートシンク１２のフィンと反対側（基材側）に絶縁層１３を積層し、フィン付きヒートシンク１２のフィンの隙間にポリマー１４を充填した板状の成形体を連続的に押出した。次に、成形体の絶縁層１３上に、結晶性ポリマーの融点±２０℃の範囲に加熱した銅箔をラミネートして金属層１５を形成し、成形体を得た。
【００４８】
次いで、この成形体から水溶性のポリマー１４を水スプレーで溶かし流すことにより、フィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板１０を得た。
【００４９】
（実施例２）
本実施例２に係るフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板の製造方法を説明する。
【００５０】
フィン付きヒートシンクの原料に、高熱伝導性のフィラーとしてアルミニウム粉末（高純度化学（株）製、商品名：ＡＬＥ１６ＰＢ）、および結晶性ポリマーとしてＰＥＴ（ユニチカ（株）製、ＳＡ−１３４６Ｐ）を用意した。アルミニウム粉末が４０ｖｏｌ％、ＰＥＴが６０ｖｏｌ％の配合比になるように定量フィーダーで供給した後、二軸押出機でペレットを成形した。
【００５１】
基材の原料に、高熱伝導性のフィラーとして銅粉末（高純度化学（株）製、商品名：ＣｕＥ１３ＰＢ）、結晶性ポリマーとしてＰＥＴ（ユニチカ（株）製、ＳＡ−１３４６Ｐ）を用意した。銅粉末が５０ｖｏｌ％と、ＰＥＴが５０ｖｏｌ％の配合比になるように定量フィーダーで供給した後、二軸押出機でペレットを成形した。
【００５２】
絶縁層の原料に、絶縁性の熱伝導性フィラーとしてＡｌＮ（東洋アルミニウム（株）製、商品名：ＦＬＺ−１）、結晶性ポリマーとしてＰＥＴ（ユニチカ（株）製、商品名：ＳＡ−１２０６）を用意した。ＡｌＮが５０ｖｏｌ％、ＰＥＴが５０ｖｏｌ％の配合比になるように定量フィーダーで供給した後、二軸押出機でペレットを成形した。
【００５３】
フィン付きヒートシンクのフィンの隙間に充填されるポリマーとして、タルクを４０ｖｏｌ％混練した有機溶剤に可溶なポリアセタール樹脂（積水化学工業（株）製、商品名：エスレックＢ）を用意した。
【００５４】
フィン付きヒートシンク用のペレットを多層押出用ダイス２１ｂに接続した第１の押出機へ、基材用のペレットを多層押出用ダイス２１ｂに接続した第２の押出機へ、絶縁層用のペレットを多層押出用ダイス２１ｂに接続した第３の押出機へ、フィン充填用のポリマーを多層押出機２１の第４の押出機へ供給した。フィン付きヒートシンク一体基材の成形、絶縁層の積層、およびフィン間の隙間へのポリマーの充填が可能なダイス２１ｂを通して、基材１１とフィン付きヒートシンク１２を一体成形し、基材１１上に絶縁層１３を積層し、フィン付きヒートシンク１２のフィンの隙間にポリマー１４を充填した板状の成形体を連続的に押出した。次に、成形体の絶縁層１３上に、結晶性ポリマーの融点±２０℃の範囲に加熱した銅箔をラミネートして金属層１５を形成し、成形体を得た。
【００５５】
次いで、この成形体から有機溶剤可溶なポリマー１４を有機溶剤スプレーで溶かし流すことにより、フィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板１０を得た。
【００５６】
（実施例３）
本実施例に係るフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板の製造方法を説明する。
【００５７】
フィン付きヒートシンクおよび基材の原料に、高熱伝導性のフィラーとして炭素繊維（帝人（株）製、商品名：ラヒーマＲ−Ａ２０１）、および結晶性ポリマーとしてＰＥＮ（帝人化成（株）製、商品名：テオネックスＴＮ８０６５Ｓ）を用意した。炭素繊維が１５ｖｏｌ％、ＰＥＮが８５ｖｏｌ％の配合比になるように定量フィーダーを用いて多層押出用ダイス２１ａに接続した第１の押出機へ供給した。
【００５８】
絶縁層の原料に、絶縁性の熱伝導性フィラーとしてＢＮ（水島合金鉄（株）製、商品名：ＨＰ−４０Ｐ）、結晶性ポリマーとしてＰＥＮ（帝人化成（株）製、商品名：テオネックスＴＮ８０６５Ｓ）を用意した。ＢＮが４０ｖｏｌ％、ＰＥＮが６０ｖｏｌ％の配合比になるように、定量フィーダー用いて多層押出用ダイス２１ａに接続した第２の押出機へ供給した。
【００５９】
フィン付きヒートシンクのフィンの隙間に充填されるポリマーとして、タルクを４０ｖｏｌ％混練した水溶性ポリマー（（株）クラレ製、商品名：エクセバール）を用意し、多層押出用ダイス２１ａに接続した第３の押出機へ供給した。
【００６０】
フィン付きヒートシンク一体基材の成形、絶縁層の積層、およびフィン間の隙間へのポリマーの充填が可能なダイス２１ａを通して、基材と一体成形されたフィン付きヒートシンク１２のフィンと反対側（基材側）に絶縁層１３を積層し、フィン付きヒートシンク１２のフィンの隙間にポリマー１４を充填した板状の成形体を連続的に押出した。
【００６１】
次に、板状の成形体の絶縁層１２側に、蒸着装置２５からＡｇ薄膜を堆積して連続的に金属層１５を形成して成形体を得た。
【００６２】
次いで、この成形体から水溶性のポリマー１４を水スプレーで溶かし流すことにより、フィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板１０を得た。
【００６３】
実施例１〜３に係るフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板について基板の成形性およびフィンの形状を調べた結果を表１に示す。また、実施例１〜３に係るフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板の各部材の熱伝導率を調べた結果を表２に示す。
【００６４】
表１および表２に示されるように、実施例１〜３のいずれのヒートシンク一体回路基板用積層板も、良好な成形性を有するとともに、良好な放熱性を有することが確認できた。
【表１】
2012028421.tif 000003
【００６５】
【表２】
2012028421.tif 000004
【００６６】
本発明に係るフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板は、フィン付きヒートシンクおよび基材が高熱伝導性フィラーおよび結晶性ポリマーからなるコンポジットで一体成形され、基材と回路形成用の金属層との間の絶縁層が絶縁性の熱伝導性フィラーと結晶性ポリマーからなるコンポジットで形成され、フィン付きヒートシンクおよび基材ならびに絶縁層を形成するコンポジットのマトリックス（母材）として熱伝導率の高い結晶性ポリマーを用いているので、高い熱伝導率を示し、金属層をパターニングして形成される回路での発熱を基材およびフィン付きヒートシンクから良好に放熱することができる。
【００６７】
また、本発明に係るフィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板の製造方法によれば、フィン付きヒートシンクおよび基材ならびに絶縁層を多層押出またはそれぞれ単層押出した後、ラミネートすることによって板状の成形体を連続的に形成することができ、しかも金属箔をラミネートするかまたは金属層を堆積することによって金属層も連続的に形成できるので、フィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板を生産性よく製造することができる。
【００６８】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。たとえば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００６９】
具体的には、フィン付きヒートシンク、基材および絶縁層を形成する結晶性ポリマーやフィラーの種類、フィラーの含有率、水溶性ポリマー、有機溶剤可溶ポリマーまたは金属層の材料は、上記実施形態に記載したものに限定されない。また、上記実施形態では、フィン付きヒートシンクと基材との一体成形体と絶縁層とを一度に多層押出して積層体を形成した後にこの積層体に金属層を積層する方法、またはフィン付きヒートシンクと基材との一体成形体と絶縁層とを一度に多層押出して積層体を形成した後にこの積層体に金属層を堆積する方法について述べたが、これに限らない。
【符号の説明】
【００７０】
１０…フィン付きヒートシンク一体回路基板用積層板、１１…基材、１２…フィン付きヒートシンク、１２ａ…フィン、１３…絶縁層、１４…充填ポリマー、１５…金属層、２１ａ、２１ｂ…多層押出用ダイス、２２…送出しロール、２３、２４…加熱ロール（ラミネート用ロール）、２５…蒸着装置。
【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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