(57)【要約】      （修正有）【課題】良好な放熱性を確保しながら、安価で小型のパワー半導体モジュールを構築できるフレキシブル配線基板及びそれを用いたモジュールを提供する。【解決手段】可撓性を有する絶縁フィルム１の両面に所定パターンの導体層が形成され、パワー系半導体素子が搭載されるパワー部と制御系半導体素子が搭載されるコントロール部とを有するフレキシブル配線基板であって、前記パワー部は、前記絶縁フィルム１の第１主面の前記導体層及び前記絶縁フィルム１を貫通し、前記絶縁フィルム１の第２主面の前記導体層が露出するパワー系半導体搭載部となるデバイスホールを有し、前記絶縁フィルム１の前記第２主面において、前記パワー部側の前記導体層と前記コントロール部側の前記導体層とを熱的に遮断する熱遮断溝が設けられている。【選択図】図１
2012227323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁フィルムの両面に所定パターンの導体層が形成され、パワー系半導体素子が搭載されるパワー部と制御系半導体素子が搭載されるコントロール部とを有するフレキシブル配線基板であって、
前記パワー部は、前記絶縁フィルムの第１主面側の前記導体層及び前記絶縁フィルムを貫通し、前記絶縁フィルムの第２主面側の前記導体層が露出するパワー系半導体素子搭載部となるデバイスホールを有し、
前記絶縁フィルムの前記第２主面側において、前記パワー部の前記導体層と前記コントロール部の前記導体層とを熱的に遮断する熱遮断溝が設けられていることを特徴とするフレキシブル配線基板。
【請求項２】
前記熱遮断溝は、その溝の深さの少なくとも５０％以上に、熱伝導率１.０Ｗ／（ｍ・
Ｋ）以下の樹脂が充填されていることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル配線基板。
【請求項３】
前記熱遮断溝は、その幅が０.１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記
載のフレキシブル配線基板。
【請求項４】
前記第２主面の前記導体層は、その厚さが３５μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のフレキシブル配線基板。
【請求項５】
前記絶縁フィルムは、その厚さが２０μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のフレキシブル配線基板。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載のフレキシブル配線基板に、前記パワー部にパワー系半導体素子を、前記コントロール部に制御系半導体素子をそれぞれ搭載したことを特徴とするモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワー系の半導体素子及び制御系の半導体素子を同一基板に搭載するためのフレキシブル配線基板及びそれを用いたモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体回路基板、特にパワートランジスターやＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などのパワー系半導体素子を搭載するパワー半導体用モジュール基板において
は、電気的な配線自由度の確保と同時に、それらのパワー系半導体素子から発せられる熱の放熱性を両立させることが克服すべき重要な課題となっている。パワー系半導体素子を、通常の半導体部品と混載してしまうと、パワー系半導体素子から発せられる熱が半導体部品等に伝導することにより動作不良を起こす原因となってしまう。
【０００３】
そこで、従来のパワー半導体用モジュールでは、図６に示すように、発熱の大きいパワー系半導体素子１１１を搭載するためのパワー半導体用基板Ｐと、それらをコントロールするための制御用ＩＣ１１４やディスクリート部品１１５等を搭載するための基板（ここではコントール部品基板と称する）Ｃとに分けてパワーユニットを形成することが一般的である。
パワー半導体用基板Ｐには、一般的には放熱性の高いセラミック基板２０１が用いられる。パワー系半導体素子１１１は、その底面がパワー半導体用セラミック基板２０１に接着剤を介して接着され、パワー系半導体素子１１１から発せられる熱を、パワー半導体用セラミック基板２０１に逃がす構造となっている。一方、コントロール部品基板Ｃでは、多ピンの制御用ＩＣ１１４や多数のディスクリート部品１１５などを搭載し複雑な配線を引き回すため、通常、ファインピッチの形成可能な厚みの薄銅層を有する１配線層または２配線層からなるプリント配線基板が使用される。プリント配線基板の基材となる絶縁フィルム１０１の両面には銅層１０２、１０３が形成され、銅層１０２、１０３の表面は一部を除きソルダーレジスト１０４で覆われ、また、パワー系半導体素子１１１の接続にはアルミワイヤ１１３、制御用ＩＣ１１４の接続には金ワイヤ１１６が用いられている。
【０００４】
また、従来技術には、大信号用と小信号用の２種類の半導体素子をアルミニウム基板などの同一の絶縁金属基板上に固着するに際し、発熱しない小信号用の半導体素子のみをセラミックやガラスエポキシ等の絶縁基板を介して固着するものが知られている（特許文献１参照）。
更に、これらの従来技術に関連し、放熱性を向上させるためにパワー系半導体素子の下面に銅やＡｌ−ＳｉＣなどからなるモジュールベースを介し、放熱部材を形成することが知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平２−５６４６０号公報
【特許文献２】特開２００６−１６５４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、パワー半導体モジュールにおいては、パワー半導体用セラミック基板とコントロール部品基板（プリント配線基板）の２つの基板を使用するため、以下の問題点がある。
（１）部品コストが割高である。パワー半導体用とコントロール部品用で基板を分けなけ
ればならないことから、自ずと部品コストが高くなる。特にセラミック基板は非常に高価な部材であるため、この部分のコスト低減が課題となる。
（２）モジュールサイズが大きくなる。基板が２枚となるため、それらを組み合わせて構成するモジュール本体の面積、体積が大きくなる。
【０００７】
本発明は、良好な放熱性を確保しながら、安価で小型のパワー半導体モジュールを構築できるフレキシブル配線基板及びそれを用いた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】
【０００８】
本発明の第１の態様は、絶縁フィルムの両面に所定パターンの導体層が形成され、パワー系半導体素子が搭載されるパワー部と制御系半導体素子が搭載されるコントロール部とを有するフレキシブル配線基板であって、前記パワー部は、前記絶縁フィルムの第１主面側の前記導体層及び前記絶縁フィルムを貫通し、前記絶縁フィルムの第２主面側の前記導体層が露出するパワー系半導体素子搭載部となるデバイスホールを有し、前記絶縁フィルムの前記第２主面側において、前記パワー部の前記導体層と前記コントロール部の前記導体層とを熱的に遮断する熱遮断溝が設けられているフレキシブル配線基板である。
【０００９】
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載のフレキシブル配線基板において、前記熱遮断溝は、その溝の深さの少なくとも５０％以上に、熱伝導率１.０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の
樹脂が充填されているフレキシブル配線基板である。
【００１０】
本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様に記載のフレキシブル配線基板において、前記熱遮断溝は、その幅が０.１ｍｍ以上であるフレキシブル配線基板である。
【００１１】
本発明の第４の態様は、第１〜第３の態様のいずれかのフレキシブル配線基板おいて、前記第２主面の前記導体層は、その厚さが３５μｍ以上であるフレキシブル配線基板である。
【００１２】
本発明の第５の態様は、第１〜第４の態様のいずれかのフレキシブル配線基板において、前記絶縁フィルムは、その厚さが２０μｍ以上であるフレキシブル配線基板である。
【００１３】
本発明の第６の態様は、第１〜第５の態様のいずれかのフレキシブル配線基板に、前記パワー部にパワー系半導体素子を、前記コントロール部に制御系半導体素子をそれぞれ搭載したモジュールである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、良好な放熱性を確保しながら、安価で小型のパワー半導体モジュールを構築できるフレキシブル配線基板及びそれを用いたモジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態のフレキシブル配線基板を示すもので、（ａ）は断面図、（ｂ）は絶縁フィルムの第２主面側から見た底面図である。
【図２】本発明の一実施形態のモジュールを示す断面図である。
【図３】本発明の一実施例のフレキシブル配線基板を用いたモジュールを示す断面図である。
【図４】本発明の実施例における放熱検証モデルを示すもので、（ａ）は断面図、（ｂ）は絶縁フィルムの第１主面側から見た上面図、（ｃ）は絶縁フィルムの第２主面側から見た底面図である。
【図５】本発明の他の実施例のフレキシブル配線基板を示す断面図である。
【図６】従来のパワー半導体用モジュールを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明に係るフレキシブル配線基板及びそれを用いたモジュールの実施形態を図面を用いて説明する。
【００１７】
（フレキシブル配線基板）
図１に、本発明の一実施形態に係るフレキシブル配線基板を示す。図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は絶縁フィルムの第２主面側から見た底面図である。
本実施形態のフレキシブル配線基板は、絶縁フィルム１の両面に所定パターンの導体層（配線層、配線パターン）２、３が形成された２配線層のフレキシブル配線基板であって、上述の従来技術におけるパワー半導体用基板とコントロール部品基板とを、この一枚のフレキシブル配線基板に統合したものである。このフレキシブル配線基板では、パワー系半導体素子が搭載される部分・領域であるパワー部と、制御系半導体素子が搭載される部分・領域であるコントロール部とを一枚のフレキシブル配線基板に配しながらも、パワー系半導体素子の発熱からコントロール部を熱的に隔離できることが重要なポイントである。
【００１８】
フレキシブル配線基板に用いられる絶縁フィルム１は、ポリイミド、液晶ポリマーなどの有機材料からなるフィルム基材であり、絶縁フィルム１の厚さは２０μｍ以上２５０μｍ以下のものを使用するのが好ましい。絶縁フィルム１の厚さが２０μｍ未満であると、薄い絶縁フィルムを通じてパワー部側からコントロール部側へと熱が伝わる虞がある。つまり、絶縁フィルム１は、パワー部の発する熱を遮断するために、熱伝導率が低い材質からなり、かつ、熱遮断効果を向上するため、２０μｍ以上の十分な厚みを確保するのがよい。一方、絶縁フィルム１の厚さが２５０μｍを超えると、フレキシブル配線基板の厚みが増して小型化を阻害してしまうことになる。
【００１９】
絶縁フィルム１の両面の導体層２、３としては、例えば銅層（銅箔）が用いられる。一例として、第１主面側の導体層２には配線用の薄銅箔（例えば厚さ３μｍ以上５０μｍ以下）が、第２主面側の導体層３には放熱用の銅箔（例えば厚さ３５μｍ以上１.０ｍｍ以
下）が、それぞれ絶縁フィルム１に貼付等される構造とする。導体層（銅層）２、３の厚みは特に限定されるものではないが、第１主面側の導体層（銅層）２はファインピッチの配線を形成できるように、なるべく薄いものを用いるとよい。また、パワー系半導体素子が搭載される第２主面側の導体層（銅層）３は、放熱特性を向上するために、厚いもの（厚さ３５μｍ以上）を用いるのが望ましい。パワー部側の第２主面の厚い導体層３（３１）は、パワー系半導体素子の熱を効果的に放熱する放熱層として機能する。
また、コントロール部側においては、第１主面の導体層２と第２主面の導体層３との間を電気的に接続する導通ビア８が所定箇所に設けられている。更に、第１主面側の導体層（配線層）２上には、パッド部や端子部となる一部を除き、ソルダーレジスト４が形成されている。
【００２０】
絶縁フィルム１の第１主面側のパワー系半導体素子が搭載されるパワー部の領域には、絶縁フィルム１の第１主面側の導体層２及び絶縁フィルム１を貫通し、絶縁フィルムの第２主面側の導体層３が露出するパワー系半導体素子搭載部となるデバイスホール（フィルム基材開口）５が形成されている。
【００２１】
また、絶縁フィルム１の第２主面側には、パワー系半導体素子が搭載されるパワー部の導体層３１と制御系半導体素子が搭載されるコントロール部の導体層３２とを、熱的に且つ電気的に遮断するための熱遮断溝６が設けられている。本実施形態では、熱遮断溝６はパワー部とコントロール部を二つに分断するように形成されている。
熱遮断溝６の内部は、空隙のままでもよいが、熱の遮断効果をより向上するため、図１に示すように、熱遮断溝６内に断熱性の樹脂７を、例えば印刷法により埋め込んで充填するのがよい。断熱性の樹脂７を充填することにより、近接するパワー部の導体層３１からコントロール部の導体層３２への熱（放射熱）を遮断することができる。断熱性の樹脂７は、熱遮断溝６の溝深さの少なくとも５０％以上に、熱伝導率１.０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下
の樹脂が充填されているのが好ましい。後述するが、通常、モジュール化する場合、第２主面側の導体層３１の裏面は、シリコーングリスを介してアルミ放熱板を固定する。このシリコーングリスはアルミ放熱板への熱伝導を助ける働きを有している。そのため、シリコーングリスを充填するにあたり、熱遮断溝６内にシリコーングリスが入り込むのは好ましくなく、十分な熱遮断効果を得るためには、熱遮断溝６の溝深さの少なくとも５０％以上に樹脂を充填すればよい。シリコーングリスの進入を抑制するためには、９５％以上とするのがより望ましい。また、熱遮断溝６は、パワー部の熱がコントロール部にほとんど伝熱されないように、熱遮断溝６の幅は０.１ｍｍ以上とするのが好ましい。また、熱遮
断溝は、図１（ｂ）に示すようにパワー部とコントロール部を完全に二つに分断するように形成されても良いし、パワー部の導体層３１の形状によっては、不連続の開口となる場合も有りうる。いずれにしても、パワー部とコントロール部とが熱的に且つ電気的に遮断される形状であればよい。
（モジュール）
次に、図１のフレキシブル配線基板にパワー系半導体素子等を搭載したモジュール（パワー半導体モジュール）について説明する。図２に、本発明の一実施形態に係るモジュールの断面図を示す。
【００２２】
パワー部においては、パワー系半導体素子（パワーＩＣ）１１を、絶縁フィルム１を介さずに、絶縁フィルム１に開けたデバイスホール５から露出している第２主面の導体層（銅層）３に直接搭載し、パワー系半導体素子１１の熱を直接的に導体層（銅層）３（３１）に伝えて放熱性を高めている。
パワー系半導体素子１１の発熱を効率的に放熱するために、パワー系半導体素子１１をデバイスホール５内の導体層３１に接着するための接着剤１２は、高熱伝導率のものを使用するのがよい。パワー系半導体素子１１、１１の相互間の配線やパワー系半導体素子１１と他の配線層等との配線は、従来技術と同様にアルミワイヤ１３により接続している。
【００２３】
一方、コントロール部においては、第１主面に施されたソルダーレジスト４上に、制御系半導体素子（制御用ＩＣ）１４を接着剤１２を介して搭載する。制御系半導体素子（制御用ＩＣ）１４とパッド等との配線は、金ワイヤ１６で接続する。また、抵抗、コンデンサ等のディスクリート部品１５は、パッド等に搭載され、はんだボールやペースト印刷されたはんだ１７を介して導体層（配線）２に電気的に接続される。この際、交差配線を行いたい場合は、適宜、第２主面の導体層（銅層）３の部分にエッチング法により配線を形成し、マイクロビアを介して銅めっきにより第１主面の導体層２と第２主面の導体層３を電気的に接続することにより、第１主面の導体層２と第２主面の導体層３との配線を交差することができる。
コントロール部の熱遮断溝６に臨む導体層３２には、パワー部の導体層３１とコントロール部の導体層３２との電気的な信号のやりとりに供するブリッジパッド１８を設置している。このブリッジパッド１８は第２主面の導体層３２を絶縁フィルム１に開口した穴を介して露出させたもので、パワー系半導体素子１１からはアルミワイヤ１３でこのブリッジパッド１８に接続し、ブリッジパッド１８はコントロール部の第１主面の導体層２とマイクロビア（導通ビア）８を通じて電気的に接続されている構造である。
【００２４】
デバイスホール５は、絶縁フィルム１に０.０１ｍｍ２以上の開口を設けたものであり
、デバイスホール５の部分において、第１主面の導体層２は絶縁フィルム１の開口面積の６０％以上の開口を有し、絶縁フィルム１の開口から第２主面の導体層３が露出しており
、一方、第２主面の導体層３は絶縁フィルム１の開口の７０％以上の面積を覆う構造であればよいが、パワー系半導体素子が搭載できる面積を有していれば特に限定されない。
【００２５】
パワー系半導体素子１１で発生した熱は、接着剤１２を介してパワー部側の第２主面の導体層３１に伝達されるが、パワー部側の第２主面の導体層３１とコントロール部側の第２主面の導体層３２との間には熱遮断溝６が設けられているため、フレキシブル配線基板のコントロール部側への熱の伝達は大幅に低減される。
また、本実施形態のモジュール（パワーモジュール）においては、パワー部とコントロール部を一枚のフレキシブル配線基板とすることにより、従来技術のこれらを２枚の基板に分離したものに比較して、パワー部とコントロール部の接続部分等を削減出来ること、さらにコントロール部においては、従来基板が一般に１００μｍ／１００μｍのライン/
スペース配線ルールを使用するのに対し、本実施形態のフレキシブル配線基板においては３０μｍ／３０μｍライン/スペース配線ルールで形成出来ることから、面積比でおおよ
そ２０〜５０％のサイズ削減が可能である。
また、本実施形態においては、従来技術のパワー部に使用される高価なセラミック基板を使用しないで放熱構造を構築でき、さらに上述したように基板のサイズを従来技術に比較して縮小出来るため、パワーモジュール用基板に掛かるコストも３０〜６０％低減できる。
【実施例】
【００２６】
次に、本発明の実施例を以下に説明する。
【００２７】
図３に、本発明の一実施例のモジュール（パワーモジュール）を示す。
本実施例のモジュールにおけるフレキシブル配線基板は、絶縁フィルム１として５０μｍ厚のポリイミドフィルムを用い、第１主面の導体層２として９μｍ厚の銅箔、第２主面の導体層３として１００μｍ厚の銅箔をポリイミドフィルムに貼付したものを用いた。なお、第１主面の導体層２の銅めっきが施される部分は、ポリイミドフィルムに貼付した９μｍ厚の銅箔と、後述する電気的導通のために行う銅めっき（導通ビア内を埋める際に９μｍ厚の銅箔上に析出した分）の８μｍ厚の銅からなり、その合計銅厚は１７μｍとなる。
【００２８】
第１主面側の配線（導体層）２をエッチング法にてライン／スペースが３０μｍ／３０μｍの設計ルールで形成した後、部品搭載用のパッド開口部などを除いた、配線回路全体を２５μｍ厚みのソルダーレジスト（樹脂）４にて表面を保護被覆する。
【００２９】
第２主面については、パワー部では放熱のために、銅箔（導体層）３１の面積をなるべく広くとることが望ましい。パワー系半導体素子（パワーＩＣ）１１と第２主面の導体層（銅箔）３の裏面とは、絶縁性のある接着剤１２を用いて接着するため、基本的には、パワー部においてパワー系半導体素子１１毎に銅箔３を分離する必要はない。
また、コントロール部については、回路配線をエッチング法にて形成するが、第２主面の導体層３は０.１ｍｍ厚の厚銅であるため、配線のライン／スペースは１５０μｍ／１
５０μｍの設計ルールとする。
さらに、コントロール部の回路を形成しない余分なエリアについては、配線と干渉しないように広い面積を有する銅箔（導体層）３２を配置し、この銅箔（導体層）３２を上記パワー部の銅箔（導体層）３１とつなげることによって、放熱のために使用することが可能である。
【００３０】
基材のポリイミドフィルム１については、電気的に導通を取る必要がある配線には、レーザーにより貫通する８０μｍ径のマイクロビア（第１主面に開口があるブラインドビア）を形成し、さらに第１主面と第２主面の配線の電気的導通を確保するため、ブラインド
ビア内と第１主面の銅箔に８μｍの銅めっきを施す。
また、ポリイミドフィルム１のパワー部、パワー系半導体素子１１が搭載される部分については、デバイスホールとして、ポリイミドフィルム１の部分をポリイミドエッチング法にて開口させる。この際、第２主面の銅箔３の裏面（第２主面の銅箔３がポリイミドフィルム１と密着している面）がポリイミドエッチングにて形成したデバイスホールを介して露出することになるが、この面は密着力を保持するため粗化を行っていることが多く、パワー系半導体素子１１を搭載する際、支障とならないレベルに化学研磨（酸洗など）により、平滑化しておくことが好ましい。
【００３１】
パワー部には、上記デバイスホール開口に露出した第２主面の銅面（後述の金めっきが最表面となる）上に複数個のパワー系半導体素子１１が搭載されるが、パワー系半導体素子同士の接続はアルミワイヤ１３にて接続される。
またパワー系半導体素子１１と外部端子との接続は以下の接続が考えられる。
（１）パワー系半導体素子から外部端子附属の電極へアルミワイヤでボンディング接続。（２）ポリイミドフィルム開口から第２主面の銅を露出させたパッドを経由させて、パワー系半導体素子からパッドへのアルミワイヤ接続、及びパッドから外部端子附属の電極２６へのアルミワイヤ接続（図３の実施例）。
（３）ポリイミドフィルム開口から第２主面の銅を露出させたパッドを経由させて、パワー系半導体素子からパッドへのアルミワイヤ接続、及びパッドを設けた第２主面の銅をポリイミドフィルム端から延長させて伸ばすことにより、外部端子附属のパッドと接合。
【００３２】
そして、コントロール部とパワー部の間に、２ｍｍの熱遮断溝６を設け、この熱遮断溝６の遮断効果を向上するために、断熱樹脂７を印刷法により埋め込んだ。
コントロール部の熱遮断溝６側には、パワー部とコントロール部の電気的な信号のやりとりに供するブリッジパッド１８を設置した。
このフレキシブル基板に部品実装のため、ニッケル２.０μｍ厚と金０.５μｍ厚の電気めっきを施す。この際、コスト低減のため、第１主面のソルダーレジスト４の開口部分に露出する銅面と、デバイスホール内で露出する第２主面の銅層の裏面にのみに電気めっきを行い、第２主面の表面はニッケル・金めっき時にマスキング材でカバーすることによりめっきせず、銅面のままに保つ。
今回の実施例においては、矩形枠状のケース２１の底部開口をアルミ放熱板（厚さ５ｍｍ）２２で覆い、このケース２１内のアルミ放熱板２２上にパワー系半導体素子１１等を搭載したフレキシブル配線基板を設置した。第２主面の銅箔３とアルミ放熱板２２との間にシリコーングリス（５０μｍ厚）２３を充填した。アルミ放熱板２２はケース２１にネジ２４で固定した。ケース２１内には、ソルダーレジスト２５を充填した。パワー系半導体素子１１は、アルミワイヤ１３を介してケース２１の電極に接続されている。
【００３３】
（熱遮断溝の幅Ｌの最適条件）
本実施例のモジュール（パワーモジュール）の放熱特性を支配する重要なパラメーターは熱遮断溝の幅となるので、図４に示す単純化した放熱検証モデルにて、熱遮断溝の幅の最適化について考察する。
ここでは、熱の流れは、第２主面側のパワー部の銅からコントロール部の銅へと熱遮断溝を通じて伝導する分（熱量Ｑ１）と、第２主面側のパワー部の銅からシリコーングリスを通じてアルミ放熱板へ流れる分（熱量Ｑ２）のみを考慮することとし、絶縁フィルムであるポリイミドを通過しての熱は無視し得るものとする。
【００３４】
一般に熱の流動がある際の熱抵抗θについては、以下の関係式が成立する。
θ＝Ｌ/（Ａ・λ）      …（１）
ここで、θ（℃／Ｗ）：熱抵抗、Ｌ（ｍ）：熱伝導する長さ（＝ここでは熱遮断溝の幅）、Ａ（ｍ２）：熱量の熱伝導する面積、λ（Ｗ／ｍ・℃）：熱伝導率である。
【００３５】
熱遮断溝を通じて、第２主面側のパワー部の銅からコントロール部の銅へ熱が伝達する際の熱抵抗をθ１とし、第２主面側のパワー部の銅下面からシリコーングリス層を通過する際の熱抵抗をθa、さらにその下に設置されたアルミ放熱板に熱が流れる際の熱抵抗を
θb、それらの総合熱抵抗をθ２とすると、以下のような関係となる。
θ２＝ θa ＋ θb      …（２）
θ１ ≫θ２             …（３）
【００３６】
熱遮断溝に充填した断熱樹脂（エポキシ樹脂）の熱伝導率は０.２１Ｗ／ｍ・Ｋ、熱遮
断溝の深さ（第２主面の銅箔の厚さ）は１００μｍ＝０.１ｍｍ、ポリイミドフィルム面
に平行なパワー部の第２主面の銅箔面積は２０ｍｍ×２０ｍｍ、シリコーングリスの厚さは５０μｍ＝０.０５ｍｍ、シリコーングリスの熱伝導率は６Ｗ／ｍ・Ｋ、アルミ放熱板
の熱伝導率は２３６Ｗ／ｍ・Ｋである。なお、一般的なセラミックの熱伝導率は３２Ｗ／ｍ・Ｋ、銅の熱伝導率は３９５Ｗ／ｍ・Ｋ、ポリイミドフィルムは０.１６Ｗ／ｍ・Ｋ、
エポキシ樹脂のソルダーレジストは０.２１Ｗ／ｍ・Ｋである。
【００３７】
上記各部の設定値を（１）式に代入して計算すると以下の通りとなる。
θ1 ＝ L/（A・λ）＝L/（20/1000 × 0.1/1000 × 0.21）    …（４）
θa ＝0.05/1000 / (20/1000 ×20/1000 × 6) ＝ 0.02
θb  ＝ 5/1000 / ( 20/1000 ×20/1000 × 236) ＝ 0.05
よって  （２）式に上記計算値を代入すると、
θ2  ＝ θa ＋ θb ＝ 0.07    …（５）
（４）式、（５）式を（３）式に代入すると、
Ｌ／（４.２×１０−７）≫  ０.０７
∴  L ≫ ０.０３（μｍ）
従って、上記計算例では、幅Ｌを０.０３μｍより十分大きく、例えば２.０ｍｍなどに取れば、パワー部から発せられる熱量は、第２主面の熱遮断溝を通過して伝導することなく、アルミ放熱板から放熱されることとなる。
熱遮断溝の幅Ｌについては、上記のように、パワー系半導体素子からの発熱量、第２主面の銅厚、第２主面のパワー部の銅層サイズ、シリコーングリスやアルミ放熱板の厚みや熱伝導率、熱遮断溝への埋込樹脂の熱伝導率などにより変化するので、これらを総合して適切かつ十分な溝幅を設定する必要がある。
【００３８】
（変形例）
なお、上記図３の実施例では、フレキシブル配線基板からアルミワイヤ１３にて外部電極２６にボンディング接続しているが、図５に示す変形例では、フレキシブル配線基板の第２主面の厚銅３を絶縁フィルム端から、例えば２．０ｍｍ以上突出させ、外部電極３０として機能させる構成である。
また、前記熱遮断溝の外部に、前記熱遮断溝より大きな片面の開口が絶縁フィルム開口に掛かることなく位置し、その反対面の銅が絶縁フィルム開口を５０％以上覆う様に位置するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１  絶縁フィルム（ポリイミドフィルム）
２  第１主面側の導体層（銅層）
３  第２主面側の導体層（銅層）
３１  第２主面側のパワー部の導体層
３２  第２主面側のコントロール部の導体層
４  ソルダーレジスト
５  デバイスホール
６  熱遮断溝
７  樹脂（断熱樹脂）
８  導通ビア（マイクロビア）
１１  パワー系半導体素子（パワーＩＣ）
１４  制御系半導体素子（制御用ＩＣ）
１５  ディスクリート部品
２１  ケース
２２  アルミ放熱板
２３  シリコーングリス
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図３】
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