(57)【要約】【課題】  電子部品搭載用基板とヒートシンクとの接着性に優れ、かつ、充分な放熱性を有する電子部品搭載用モジュールを提供すること。【解決手段】  本発明の電子部品搭載用モジュールは、電子部品に電力を供給するための電極層を備えた電子部品搭載用基板と、上記電子部品からの発熱を拡散するヒートシンクとからなる電子部品搭載用モジュールであって、上記電極層は、絶縁性の樹脂フィルムを挟持する第１導体層と第２導体層とからなり、上記第１導体層側に電子部品搭載領域が設けられ、上記第２導体層は、絶縁層を介して上記ヒートシンクと接合されるとともに、上記電極層および上記絶縁層が形成されていない領域に、上記樹脂フィルムを貫通する金属ブロックが設けられ、上記金属ブロックは、上記ヒートシンクと溶接されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品に電力を供給するための電極層を備えた電子部品搭載用基板と、前記電子部品からの発熱を拡散するヒートシンクとからなる電子部品搭載用モジュールであって、
前記電極層は、絶縁性の樹脂フィルムを挟持する第１導体層と第２導体層とからなり、前記第１導体層側に電子部品搭載領域が設けられ、
前記第２導体層は、絶縁層を介して前記ヒートシンクと接合されるとともに、
前記電極層および前記絶縁層が形成されていない領域に、前記樹脂フィルムを貫通する金属ブロックが設けられ、
前記金属ブロックは、前記ヒートシンクと溶接されている電子部品搭載用モジュール。
【請求項２】
前記金属ブロックの周囲には、前記電極層と電気的に絶縁され、前記樹脂フィルムを挟持する第１金属層と第２金属層とからなり、前記第２金属層が前記ヒートシンクと接している外周金属層が設けられている請求項１に記載の電子部品搭載用モジュール。
【請求項３】
前記金属ブロックは、平面視において前記電子部品搭載領域を囲むように複数設けられている請求項１または２記載の電子部品搭載用モジュール。
【請求項４】
前記樹脂フィルムは、前記電子部品搭載領域に近付くに従って、第１導体層側に向かって凸状に湾曲している請求項１〜３のいずれかに記載の電子部品搭載用モジュール。
【請求項５】
前記ヒートシンクは、アルミニウムからなる請求項１〜４のいずれかに記載の電子部品搭載用モジュール。
【請求項６】
前記金属ブロックと前記ヒートシンクとの間には、溶接によって形成された接合層が設けられ、
前記接合層は、Ｂｅ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｐｔ，Ａｕからなる群より選択される１種又は２種以上の金属からなる請求項５に記載の電子部品搭載用モジュール。
【請求項７】
前記接合層は、ＣｕとＡｌとの合金を少なくとも含む請求項６に記載の電子部品搭載用モジュール。
【請求項８】
前記電極層が形成されている領域に、前記第１導体層と前記第２導体層とを電気的に接続し、前記ヒートシンクとは前記絶縁層によって絶縁されている放熱用金属ブロックが設けられている請求項１〜７のいずれかに記載の電子部品搭載用モジュール。
【請求項９】
電子部品に電力を供給するための電極層を備えた電子部品搭載用基板と、前記電子部品からの発熱を拡散するヒートシンクとからなる電子部品搭載用モジュールの製造方法であって、
絶縁性の樹脂フィルムを挟持する第１導体層と第２導体層とからなり、前記第１導体層側に電子部品搭載領域が設けられる電極層を形成する電極層形成工程と、
前記電極層が形成されていない領域または前記電極層とならない領域に、前記樹脂フィルムを貫通する金属ブロックを配設する金属ブロック配設工程と、
前記第２導体層を、絶縁層を介して前記ヒートシンクと接合する第２導体層接合工程と、
前記金属ブロックと前記ヒートシンクとを溶接する金属ブロック溶接工程とを含む電子部品搭載用モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記金属ブロック溶接工程では、前記金属ブロックと前記ヒートシンクとを超音波溶接により溶接する請求項９に記載の電子部品搭載用モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記金属ブロック溶接工程では、前記金属ブロックと前記ヒートシンクとを抵抗溶接により溶接する請求項９に記載の電子部品搭載用モジュールの製造方法。
【請求項１２】
前記金属ブロック溶接工程後の前記樹脂フィルムは、前記電子部品搭載領域から近付くに従って、第１導体層側に向かって凸状に湾曲している請求項９〜１１のいずれかに記載の電子部品搭載用モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品搭載用モジュール、及び、電子部品搭載用モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子は、携帯電話や液晶テレビのバックライトとして用いられている。このような発光素子は、発光素子搭載用部材に搭載されて用いられる。
発光素子搭載用部材としては種々の形態のものがあり、例えば、端子部材を樹脂モールド成形によって一体化して構成したものや、リードフレームを屈曲形成することによって構成したもの、さらにはプリント配線基板をベースとしたもの等がある。この中で、放熱性、小型化、コスト等を勘案すると、プリント配線基板をベースとした発光素子搭載用基板が望まれることが多い。
【０００３】
近年、高輝度に発光する発光素子の需要があり、複数のＬＥＤをモジュール化し輝度を向上させる研究や、ＬＥＤ自身の輝度を向上させる研究が進んでいる。
ＬＥＤをモジュール化し輝度を向上させるために、高密度にＬＥＤを発光素子搭載用基板に実装することが行われている。ＬＥＤは発熱量が少ない発光素子として知られているが、このように高密度化すると無視できない程度の発熱を生じることになる。
【０００４】
発光素子等の電子部品からの発熱を放出するための方法として、電子部品搭載用基板にヒートシンク（放熱板）を取り付けることにより、ヒートシンクを介して放熱する方法が採用されている。
【０００５】
特許文献１には、半導体素子を搭載するための配線基板とヒートシンクとが、絶縁性接着剤により接着されたパワーモジュールが開示されている。
【０００６】
特許文献２には、樹脂系配線板本体の素子搭載領域に、樹脂系配線板本体及び放熱板を連通する孔を穿設し、この孔に熱伝導性ロッド（金属）を挿入、装着するモジュール用配線基板の製造方法が開示されている。特許文献２には、熱伝導性ロッドの一端面上に素子を搭載し、他端側を放熱板に嵌合することにより、樹脂系配線板本体と放熱板とを一体化することができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１５９０４８号公報
【特許文献２】特開平８−１２５２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、電子機器は、小型化及び複雑化が進んでおり、また、振動等が多い環境下でも用いられている。そのため、モジュールには、振動等によっても電子部品搭載用基板及びヒートシンクが分離しない接着性が求められている。
【０００９】
特許文献１のように接着剤によって配線基板とヒートシンクとが接着されたモジュールを、振動等が多い環境下、例えば車載用途等の常時振動が発生する環境下で使用する場合、振動等によって接着剤が劣化していく。特に、モジュールの構成要素（接着剤、ヒートシンク及び配線基板等）の固有振動数とモジュール使用環境下の振動（自動車等の振動）とが一致した場合、共振を引き起こし、接着剤の劣化が加速する。さらに、日光やエンジン等の熱による高い環境温度によっても、接着剤の劣化が加速する。その結果、配線基板とヒートシンクとが分離してしまい、充分な放熱性が得られずに故障してしまう問題が生じる。
【００１０】
特許文献２には、熱伝導性ロッドを孔に挿入、装着し、樹脂系配線板本体及び放熱板を一体化するとともに、熱的に接合することが記載されているものの、熱伝導性ロッドと放熱板とを接着させる具体的な方法は不明である。また、特許文献２には、接着剤層を介して樹脂系配線板本体及び放熱板を張り合わせた後、熱伝導性ロッドを挿入、装着することも記載されているが、この場合、特許文献１と同様の問題が生じる。
【００１１】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、電子部品搭載用基板とヒートシンクとの接着性に優れ、かつ、充分な放熱性を有する電子部品搭載用モジュール、及び、該電子部品搭載用モジュール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】
【００１２】
本発明の電子部品搭載用モジュールは、電子部品に電力を供給するための電極層を備えた電子部品搭載用基板と、上記電子部品からの発熱を拡散するヒートシンクとからなる電子部品搭載用モジュールであって、
上記電極層は、絶縁性の樹脂フィルムを挟持する第１導体層と第２導体層とからなり、上記第１導体層側に電子部品搭載領域が設けられ、
上記第２導体層は、絶縁層を介して上記ヒートシンクと接合されるとともに、
上記電極層および上記絶縁層が形成されていない領域に、上記樹脂フィルムを貫通する金属ブロックが設けられ、
上記金属ブロックは、上記ヒートシンクと溶接されている。
【００１３】
本発明の電子部品搭載用モジュールでは、電子部品搭載領域が設けられた電極層とヒートシンクとが絶縁層によって電気的に絶縁された状態で、金属ブロックとヒートシンクとが溶接されている。金属ブロックとヒートシンクとを溶接することにより、接着剤を用いて両者を接着させる場合に比べて、電子部品搭載用基板とヒートシンクとの接着性が高くなり、両者を強固に固定することができる。したがって、振動等が多い環境下で電子機器を使用する場合であっても、ヒートシンクが電子部品搭載用基板から分離することを防ぐことができ、充分な放熱性を確保することができる。また、絶縁層は、基板の表面とヒートシンクの表面とにある微細な凹凸を埋め、熱的な抵抗を抑えるため、放熱効率が増加する。
【００１４】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、上記金属ブロックの周囲には、上記電極層と電気的に絶縁され、上記樹脂フィルムを挟持する第１金属層と第２金属層とからなり、上記第２金属層が上記ヒートシンクと接している外周金属層が設けられていることが好ましい。
この場合、周囲に設けられた外周金属層によって金属ブロックの移動が妨げられて安定するため、電子部品搭載用基板とヒートシンクとをより強固に固定することができる。
【００１５】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、上記金属ブロックは、平面視において上記電子部品搭載領域を囲むように複数設けられていることが好ましい。
この場合、電子部品搭載領域を囲むように設けられた複数の金属ブロックがヒートシンクと溶接されているため、電子部品搭載領域を安定にした状態で電子部品搭載用基板とヒートシンクとを固定することができる。
本明細書において、「平面視」とは、基材の主面に垂直な方向に電子部品搭載領域側から電子部品搭載用モジュールを見たときの平面視を意味する。
【００１６】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、上記樹脂フィルムは、上記電子部品搭載領域に近付くに従って、第１導体層側に向かって凸状に湾曲していることが好ましい。
電子部品搭載用基板の基材は樹脂フィルムからなるため、電子部品搭載用基板はフレキシブルに変形することができる。上記のとおり、電極層および絶縁層が形成されていない領域、すなわち電子部品搭載領域の周囲においては、樹脂フィルムを貫通する金属ブロックがヒートシンクと溶接されている。一方、電子部品搭載領域においては、電極層とヒートシンクとの間に絶縁層が設けられている。そのため、電子部品搭載用基板とヒートシンクとを押さえつけながら金属ブロックとヒートシンクとを溶接することにより、金属ブロックとヒートシンクとの間の接合層で相互拡散が起こり、金属ブロックとヒートシンクとの密着性を高めることができる。そして、溶接された後の樹脂フィルムは、金属ブロックに引っ張られ、絶縁層の厚みの分だけ凸状に湾曲することになる。
可撓性を有する物体が湾曲した場合、弾性力により平坦になろうとする。そのため、絶縁層によって凸状に湾曲した樹脂フィルムには、凸状を打ち消して平坦になろうとする力が働いている。すなわち、絶縁層によって樹脂フィルムを凸状に湾曲させることで、樹脂フィルムにはヒートシンクを押さえつけようとする力が働き、絶縁層を介して電子部品搭載用基板とヒートシンクとを強く密着させることができる。
その結果、電子部品からの発熱が伝導する電極層とヒートシンクとを密着させることができ、モジュールの放熱性を向上させることができる。
【００１７】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、上記ヒートシンクは、アルミニウムからなることが好ましい。
アルミニウムは熱伝導性の高い金属であるため、モジュールの放熱性を向上させることができる。
【００１８】
上記ヒートシンクがアルミニウムからなる場合、上記金属ブロックと上記ヒートシンクとの間には、溶接によって形成された接合層が設けられ、上記接合層は、Ｂｅ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｐｔ，Ａｕからなる群より選択される１種又は２種以上の金属からなることが好ましい。特に、上記接合層は、ＣｕとＡｌとの合金を少なくとも含むことが好ましい。
ベリリウム（Ｂｅ）等の金属はアルミニウム（Ａｌ）との溶接性に優れるため、電子部品搭載用基板とヒートシンクとの接着性を高めることができる。特に、上記接合層が銅（Ｃｕ）とアルミニウム（Ａｌ）との合金を含む場合、電子部品搭載用基板とヒートシンクとの接着性に加えて、モジュールの放熱性も向上させることができる。
【００１９】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいては、上記電極層が形成されている領域に、上記第１導体層と上記第２導体層とを電気的に接続し、上記ヒートシンクとは上記絶縁層によって絶縁されている放熱用金属ブロックが設けられていることが好ましい。
電極層が形成されている領域に設けられる金属ブロック（放熱用金属ブロック）は、電子部品から発生した熱をヒートシンクへ放熱するための経路として機能するため、モジュールの放熱性をさらに向上させることができる。特に、めっき等のケミカルプロセスを経てスルーホール内に形成されるフィルドビアと異なり、金属ブロックは化学的反応によるボイド等のミクロ的な欠陥を生じないため、熱伝導性が高く、モジュールの放熱性に優れる。
【００２０】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法は、電子部品に電力を供給するための電極層を備えた電子部品搭載用基板と、上記電子部品からの発熱を拡散するヒートシンクとからなる電子部品搭載用モジュールの製造方法であって、
絶縁性の樹脂フィルムを挟持する第１導体層と第２導体層とからなり、上記第１導体層側に電子部品搭載領域が設けられる電極層を形成する電極層形成工程と、
上記電極層が形成されていない領域または上記電極層とならない領域に、上記樹脂フィルムを貫通する金属ブロックを配設する金属ブロック配設工程と、
上記第２導体層を、絶縁層を介して上記ヒートシンクと接合する第２導体層接合工程と、
上記金属ブロックと上記ヒートシンクとを溶接する金属ブロック溶接工程とを含む。
【００２１】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法では、電子部品搭載領域が設けられる電極層とヒートシンクとが絶縁層によって電気的に絶縁された状態で、金属ブロックとヒートシンクとを溶接する。そのため、接着剤を用いて両者を接着させる場合に比べて、電子部品搭載用基板とヒートシンクとの接着性が高くなり、両者を強固に固定することができる。したがって、本発明の製造方法により製造された電子部品搭載用モジュールは、振動等が多い環境下で電子機器を使用する場合であっても、ヒートシンクが電子部品搭載用基板から分離することを防ぐことができ、充分な放熱性を確保することができる。そして、絶縁層は、基板の表面とヒートシンクの表面とにある微細な凹凸を埋め、熱的な抵抗を抑えるため、放熱効率が増加する。また、電子部品搭載領域がヒートシンクと絶縁されていることによって、溶接時には電流や熱等が電子部品搭載領域へ流れ込まないため、電子部品搭載領域をマイグレーションや熱ショックによる衝撃から保護することができる。
【００２２】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、上記金属ブロック溶接工程では、上記金属ブロックと上記ヒートシンクとを超音波溶接により溶接してもよいし、上記金属ブロックと上記ヒートシンクとを抵抗溶接により溶接してもよい。
上記の溶接方法を採用することにより、金属ブロックとヒートシンクとを容易に溶接することができる。
【００２３】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、上記金属ブロック溶接工程後の上記樹脂フィルムは、上記電子部品搭載領域から近付くに従って、第１導体層側に向かって凸状に湾曲していることが好ましい。
上記のとおり、電子部品搭載用基板の基材は樹脂フィルムからなるため、電子部品搭載用基板をフレキシブルに変形させることができる。そのため、電極層とヒートシンクとの間に絶縁層を設け、電子部品搭載用基板とヒートシンクとを押さえつけながら金属ブロックとヒートシンクとを溶接することにより、金属ブロックとヒートシンクとの間の接合層で相互拡散が起こり、金属ブロックとヒートシンクとの接着性を高めることができる。そして、溶接された後の樹脂フィルムは、金属ブロックに引っ張られ、絶縁層の厚みの分だけ凸状に湾曲することになる。これにより、樹脂フィルムは平坦になろうとするため、ヒートシンクを押さえつけようとする力が働き、絶縁層を介して電子部品搭載用基板とヒートシンクとを強く密着させることができる。
その結果、電子部品からの発熱が伝導する電極層とヒートシンクとを密着させることができ、モジュールの放熱性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の電子部品搭載用モジュールの一例を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の電子部品搭載用モジュールを構成する金属ブロックの別の一例を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の電子部品搭載用モジュールを構成する金属ブロックのさらに別の一例を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｄ）は、金属ブロックの配置の例を模式的に示す平面図である。
【図５】図５は、本発明の電子部品搭載用モジュールに発光素子を搭載してなる発光装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の電子部品搭載用モジュールを製造する際の両面導体基板準備工程の一例を模式的に示す図である。
【図７】図７（ａ）、図７（ｂ）および図７（ｃ）は、本発明の電子部品搭載用モジュールを製造する際の電極層形成工程の一例を模式的に示す図である。
【図８】図８（ａ）、図８（ｂ）および図８（ｃ）は、本発明の電子部品搭載用モジュールを製造する際の金属ブロック配設工程の一例を模式的に示す図である。
【図９】図９（ａ）、図９（ｂ）および図９（ｃ）は、本発明の電子部品搭載用モジュールを製造する際の金属ブロック配設工程の別の一例を模式的に示す図である。
【図１０】図１０（ａ）、図１０（ｂ）および図１０（ｃ）は、本発明の電子部品搭載用モジュールを製造する際の電極層形成工程の別の一例を模式的に示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の電子部品搭載用モジュールを製造する際の第２導体層接合工程の一例を模式的に示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の電子部品搭載用モジュールを製造する際の金属ブロック溶接工程の一例を模式的に示す図である。
【００２５】
（発明の詳細な説明）
以下、本発明について具体的に説明する。本発明は、以下の記載に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。
【００２６】
［電子部品搭載用モジュール］
本発明の電子部品搭載用モジュールは、電子部品に電力を供給するための電極層を備えた電子部品搭載用基板と、上記電子部品からの発熱を拡散するヒートシンクとからなる。
【００２７】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、電子部品搭載用基板は、電極層に加えて絶縁性の樹脂フィルムを備える。電極層は、樹脂フィルムを挟持する第１導体層と第２導体層とからなり、第１導体層側に電子部品搭載領域が設けられている。
【００２８】
電子部品搭載領域とは、電子部品搭載用基板上のうち、電子部品を搭載する予定の領域を意味する。具体的には、電子部品搭載用基板上に電子部品を搭載した場合、電子部品搭載用基板の上面のうち電子部品と平面視で重なる領域が電子部品搭載領域に対応する。
【００２９】
本発明の電子部品搭載用モジュールは、電子部品搭載用基板とヒートシンクとの間に絶縁層を備える。具体的には、第２導体層は、絶縁層を介してヒートシンクと接合される。このように、本発明の電子部品搭載用モジュールにおいては、電極層とヒートシンクとが電気的に絶縁されている。
【００３０】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいては、電極層および絶縁層が形成されていない領域に、樹脂フィルムを貫通する金属ブロックが設けられ、金属ブロックは、ヒートシンクと溶接されている。すなわち、電子部品搭載領域が設けられた電極層とヒートシンクとが絶縁層によって電気的に絶縁された状態で、金属ブロックとヒートシンクとが溶接されている。
金属ブロックが貫通する樹脂フィルムは、電極層の第１導体層および第２導体層が挟持する樹脂フィルムと共通するものである。
【００３１】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、金属ブロックとヒートシンクとの間には、溶接によって形成された接合層が設けられていることが好ましい。
【００３２】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、金属ブロックの周囲には、電極層と電気的に絶縁され、樹脂フィルムを挟持する第１金属層と第２金属層とからなり、第２金属層がヒートシンクと接している外周金属層が設けられていることが好ましい。
この場合、金属ブロックは、第１金属層、樹脂フィルムおよび第２金属層を貫通する孔に嵌入されていることがより好ましい。
外周金属層の第１金属層および第２金属層は、それぞれ、電極層の第１導体層および第２導体層と同じ側に位置する。また、外周金属層の第１金属層および第２金属層が挟持する樹脂フィルムは、電極層の第１導体層および第２導体層が挟持する樹脂フィルムと共通するものである。
【００３３】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、外周金属層の第２金属層とヒートシンクとは接着層を介していてもよい。その際、金属ブロックとヒートシンクとの溶接を阻害しないように、溶接箇所には接着層がないことが好ましい。また、電子部品搭載領域を湾曲状にするためには、接着層は絶縁層よりも薄い必要がある。
【００３４】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、樹脂フィルムは、電子部品搭載領域に近付くに従って、第１導体層側に向かって凸状に湾曲していることが好ましい。
電子部品搭載用基板とヒートシンクとを押さえつけながら金属ブロックとヒートシンクとを溶接すると、上述のように、金属ブロックがヒートシンクと溶接された後の樹脂フィルムは、金属ブロックに引っ張られ、絶縁層の厚みの分だけ凸状に湾曲することになる。これにより、樹脂フィルムは平坦になろうとするため、ヒートシンクを押さえつけようとする力が働き、絶縁層を介して電子部品搭載用基板とヒートシンクとを強く密着させることができる。
その結果、電子部品からの発熱が伝導する電極層とヒートシンクとを密着させることができ、モジュールの放熱性を向上させることができる。
【００３５】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、樹脂フィルムが上記のように凸状に湾曲している場合、金属ブロックから電子部品搭載領域に向かって、樹脂フィルムがヒートシンクから離れるような勾配を樹脂フィルムが有していれば、湾曲の形状は特に限定されない。例えば、電子部品搭載領域下の樹脂フィルムは平坦であってもよい。この場合、電子部品搭載領域に電子部品を容易に搭載することができる。
【００３６】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいては、電極層が形成されている領域に、第１導体層と第２導体層とを電気的に接続し、ヒートシンクとは絶縁層によって絶縁されている放熱用金属ブロックが設けられていることが好ましい。
この場合、放熱用金属ブロックは、第１導体層、樹脂フィルムおよび第２導体層を貫通する孔に嵌入されていることがより好ましい。
【００３７】
電子部品搭載用モジュールの構成について、さらに詳述する。
図１は、本発明の電子部品搭載用モジュールの一例を模式的に示す断面図である。
図１に示す電子部品搭載用モジュール１は、電極層１５を備えた電子部品搭載用基板１０と、ヒートシンク２０とからなる。
電極層１５は、樹脂フィルム１３を挟持する第１導体層１１と第２導体層１２とからなり、第１導体層１１側に電子部品搭載領域Ｓが設けられている。
第２導体層１２は、絶縁層３０を介してヒートシンク２０と接合されている。
【００３８】
電極層１５および絶縁層３０が形成されていない領域に、樹脂フィルム１３を貫通する金属ブロック４０が設けられている。金属ブロック４０は、ヒートシンク２０と溶接されている。
金属ブロック４０とヒートシンク２０との間には、溶接によって形成された接合層４０Ａが設けられている。
【００３９】
金属ブロック４０の周囲には、電極層１５と電気的に絶縁され、樹脂フィルム１３を挟持する第１金属層４１と第２金属層４２とからなる外周金属層４５が設けられている。外周金属層４５の第２金属層４２は、ヒートシンク２０と接している。図１では、金属ブロック４０は、第１金属層４１、樹脂フィルム１３および第２金属層４２を貫通する孔に嵌入されている。
【００４０】
樹脂フィルム１３は、電子部品搭載領域Ｓに近付くに従って、第１導体層１１側に向かって凸状に湾曲している。図１では、電子部品搭載領域Ｓ下の樹脂フィルム１３が平坦である。
【００４１】
電極層１５が形成されている領域に、第１導体層１１と第２導体層１２とを電気的に接続し、ヒートシンク２０とは絶縁層によって絶縁されている放熱用金属ブロック５０が設けられている。図１では、放熱用金属ブロック５０は、第１導体層１１、樹脂フィルム１３および第２導体層１２を貫通する孔に嵌入されている。
【００４２】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、絶縁性の樹脂フィルムの構成材料は特に限定されないが、柔軟性を備える絶縁樹脂であることが好ましい。このような絶縁樹脂としては、ポリイミド、ガラスエポキシ等が挙げられる。これらの中では、ポリイミドであることが好ましい。ポリイミドは柔軟性と絶縁性との双方を兼ね備えるため、充分な絶縁性を確保しつつ、用途に応じて樹脂フィルムを変形させることができる。特に、絶縁樹脂がポリイミドであると、樹脂フィルムが上記のように凸状に湾曲しやすくなり、電子部品搭載用基板とヒートシンクとを強く密着させることができる。
【００４３】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、絶縁性の樹脂フィルムの厚さは特に限定されないが、３０〜７０μｍであることが好ましい。
【００４４】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、電極層の第１導体層および第２導体層の構成材料は特に限定されないが、銅、ニッケル等であることが好ましい。
これらの構成材料は、電気伝導率が良好であり、導体として適している。
【００４５】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、電極層の第１導体層および第２導体層の厚さは特に限定されないが、絶縁性の樹脂フィルムよりも厚いことが好ましく、例えば１０〜３００μｍであることが好ましい。
【００４６】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、金属ブロックの周囲に外周金属層が設けられている場合、外周金属層の第１金属層および第２金属層の構成材料および厚さは、電極層の第１導体層および第２導体層とそれぞれ同じであることが好ましい。
【００４７】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、絶縁層の構成材料は、電極層とヒートシンクとを電気的に絶縁できる限り特に限定されないが、ポリイミドテープ等の電子部品からの発熱温度にも耐えうる絶縁テープであることが好ましい。絶縁テープは、両面接着テープであることが好ましい。絶縁層として絶縁テープを用いることにより、電極層の第２導体層とヒートシンクとを容易に接着することができる。また、絶縁層として、接着性のある絶縁性グリースや、絶縁性セラミック接着剤を用いてもよい。
【００４８】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、絶縁層の厚さは特に限定されないが、１０〜４００μｍであることが好ましく、２０〜２００μｍがより好ましく、３０〜１３０μｍがさらに好ましい。絶縁層の厚さが１０μｍ未満であると絶縁層が薄すぎるため、基板に凸部が形成されず、ヒートシンクに対して基板を押さえつけようとする力が発生しない。絶縁層の厚さが４００μｍより大きいと、熱抵抗が大きくなってしまい、ヒートシンクへ熱が効率良く伝わらなくなり、放熱性能が悪くなる。
【００４９】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、第２導体層の全面が絶縁層と接していることが好ましいが、第２導体層の一部が絶縁層と接していなくてもよい。
【００５０】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、電極層の第２導体層とヒートシンクとを接合する方法は特に限定されないが、上記のように、ポリイミドテープ等の絶縁テープを絶縁層として用いて両者を接着する方法が好ましい。また、接着性のある絶縁性グリースや絶縁性セラミック接着剤を用いる場合、マスクなどで必要箇所のみに塗布した後、基板とヒートシンクとを密着させ、乾燥やリフロー炉などで固着させることが好ましい。
【００５１】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、ヒートシンクの構成材料は、熱伝導率の高い材料であれば特に限定されないが、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等の金属が挙げられる。これらの中では、軽量であるアルミニウムが好ましい。現在の電子機器や電子部品においては小型化や持ち運び性も重要な要素であり、軽量であることで例えば自動車などでは燃費に有効に働く。
【００５２】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、金属ブロックの構成材料は特に限定されないが、ヒートシンクとの溶接性に優れる材料であることが好ましい。
例えば、ヒートシンクがアルミニウム（Ａｌ）からなる場合、金属ブロックは、Ｂｅ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｐｔ，Ａｕからなる群より選択される１種又は２種以上の金属からなることが好ましい。これらの中では、熱伝導率にも優れる銅（Ｃｕ）が好ましい。
【００５３】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、ヒートシンクがアルミニウムからなる場合、金属ブロックとヒートシンクとの間に設けられる接合層は、Ｂｅ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｐｔ，Ａｕからなる群より選択される１種又は２種以上の金属からなることが好ましい。特に、上記接合層は、ＣｕとＡｌとの合金を少なくとも含むことが好ましい。
【００５４】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、金属ブロックの形状は特に限定されないが、底面（表面）が平坦な形状であることが好ましい。このような形状としては、例えば、円柱、四角柱、六角柱、八角柱等が挙げられる。特に四角柱が好ましく、円柱、六角柱、八角柱と比較して、四角柱の金属ブロックは周方向に回転しにくいため、金属ブロックの接続信頼性が高くなる。
【００５５】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、金属ブロックの周囲に外周金属層が設けられている場合、金属ブロックは、第１金属層側から第２金属層側に向かって断面積が小さくなるテーパー形状を有していてもよい。
金属ブロックとヒートシンクとが溶接されると、金属ブロックはヒートシンク側に引っ張られる。そのため、金属ブロックが上記テーパー形状を有していると、金属ブロックが電子部品搭載用基板から分離し抜け落ちにくくなる。
【００５６】
本明細書において、「金属ブロックの断面積」とは、樹脂フィルムの主面に平行な方向の金属ブロックの断面積を意味する。
【００５７】
上記形状の金属ブロックをさらに詳述すると、図２に示す金属ブロック１４０は、第１金属層４１側から第２金属層４２側に向かって断面積が小さくなるテーパー形状を有している。
【００５８】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、金属ブロックの周囲に外周金属層が設けられている場合、金属ブロックは第１金属層から突出していてもよい。この場合、第１金属層から突出した金属ブロックの断面積は、外周金属層内の金属ブロックの断面積よりも大きいことが好ましい。なお、金属ブロックは、上記テーパー形状を有していてもよい。
金属ブロックとヒートシンクとが溶接されると、金属ブロックはヒートシンク側に引っ張られる。そのため、第１金属層から突出した金属ブロックの断面積が大きいと、この部分が、金属ブロックが電子部品搭載用基板から分離し抜け落ちることを防ぐアンカーとして機能する。
【００５９】
上記形状の金属ブロックをさらに詳述すると、図３に示す金属ブロック２４０は、第１金属層４１から突出しており、第１金属層４１から突出した金属ブロックの断面積は、外周金属層４５内の金属ブロックの断面積よりも大きい。
【００６０】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、金属ブロックの周囲に外周金属層が設けられている場合、金属ブロックは第２金属層から突出していてもよい。この場合、第２金属層から突出した金属ブロックの断面積は、外周金属層内の金属ブロックの断面積よりも大きくてもよい。また、金属ブロックは第１金属層から突出していてもよく、突出していなくてもよい。なお、金属ブロックは、上記テーパー形状を有していてもよい。
金属ブロックが第２金属層から突出していると、溶接の際に視認性がよくなり、金属ブロックとヒートシンクとを溶接しやすくなる。また、第２金属層から突出した金属ブロックの断面積が外周金属層内の金属ブロックの断面積よりも大きい場合、金属ブロックの溶接面積が大きくなるため、ヒートシンクとの接合強度が強くなる。
【００６１】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、金属ブロックの個数および配置は特に限定されないが、平面視において電子部品搭載領域を囲むように複数の金属ブロックが設けられていることが好ましい。
例えば、平面視において、１組（２個）の金属ブロックが電子部品搭載領域を挟むように設けられていてもよいし、３個以上の金属ブロックが電子部品搭載領域を囲むように設けられていてもよい。また、金属ブロックごと個別に複数の外周金属層を有していてもよいし、複数の金属ブロックが同じ外周金属層を共有していてもよい。
【００６２】
金属ブロックの配置について、さらに詳述する。
図４（ａ）〜図４（ｄ）は、金属ブロックの配置の例を模式的に示す平面図である。
図４（ａ）では、１組（２個）の金属ブロック４０が電子部品搭載領域Ｓを挟むように設けられている。
図４（ｂ）および図４（ｃ）では、４個の金属ブロック４０が電子部品搭載領域Ｓを囲むように設けられている。
図４（ｄ）では、８個の金属ブロック４０が電子部品搭載領域Ｓを囲むように設けられている。
【００６３】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、電子部品搭載領域を囲むように複数の金属ブロックが設けられている場合、金属ブロックの形状および大きさはすべて同じであることが好ましいが、一部が異なっていてもよい。金属ブロックの形状又は大きさが一部異なっている場合、異なっている金属ブロックをアライメントマークとして利用することで、金属ブロックの位置精度を向上できる。
【００６４】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、電子部品搭載領域を囲むように複数の金属ブロックが設けられている場合、すべての金属ブロックの周囲に上記外周金属層が設けられていることが好ましい。
【００６５】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、電極層が形成されている領域に放熱用金属ブロックが設けられている場合、放熱用金属ブロックの構成材料は特に限定されないが、ヒートシンクと溶接される金属ブロックと同じ材料であることが好ましく、電気伝導率および熱伝導率に優れる銅であることがより好ましい。
【００６６】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいて、電極層が形成されている領域に放熱用金属ブロックが設けられている場合、放熱用金属ブロックの形状は特に限定されないが、ヒートシンクと溶接される金属ブロックと同じ形状であることが好ましく、底面（表面）が平坦な形状であることがより好ましい。このような形状としては、例えば、円柱、四角柱、六角柱、八角柱等が挙げられる。特に四角柱が好ましく、円柱、六角柱、八角柱と比較して、四角柱の金属ブロックは周方向に回転しにくいため、放熱用金属ブロックの接続信頼性が高くなる。
【００６７】
本発明の電子部品搭載用モジュールにおいては、電子部品搭載用基板の電子部品搭載領域に、発光素子等の電子部品を搭載することができる。
例えば、本発明の電子部品搭載用モジュールに放熱用金属ブロックが設けられている場合、放熱用金属ブロックの第１導体層側の表面の先端部分は、電子部品の実装パッドとして使用可能であり、この上に電子部品の電極を配置することができる。
放熱用金属ブロックの表面を実装パッドとして使用する場合、放熱用金属ブロックの表面を実装パッドの最表面としてもよいし、放熱用金属ブロックの表面の上に金属めっきによる導体層が形成されてなる実装パッドであってもよい。
【００６８】
例えば、本発明の電子部品搭載用モジュールに発光素子を搭載することにより、発光装置として用いることができる。
【００６９】
上記構造の発光装置をさらに詳述すると、図５に示す発光装置１００は、図１に示す電子部品搭載用モジュール１に発光素子６０を搭載してなる。
【００７０】
本発明の電子部品搭載用モジュールに搭載する発光素子としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）素子、レーザーダイオード（ＬＤ）等を用いることができる。発光素子は、面実装型の素子であることが好ましい。
面実装型の発光素子は、実装の密度を高くすることができるので、電子部品搭載用基板に複数個の発光素子を実装した場合に発光装置から発せられる光の輝度を高めることができる。
【００７１】
本発明の電子部品搭載用モジュールの実装パッドと発光素子の電極とを接続する方法は特に限定されるものではなく、例えば半田を用いて両者を接続することができる。
【００７２】
なお、本発明の電子部品搭載用モジュールに搭載する電子部品は、発光素子に限定されるものではなく、トランジスタ、コンデンサ、ＩＣチップ等であってもよい。これらの電子部品の場合も面実装型であることが好ましい。
【００７３】
［電子部品搭載用モジュールの製造方法］
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法は、絶縁性の樹脂フィルムを挟持する第１導体層と第２導体層とからなり、上記第１導体層側に電子部品搭載領域が設けられる電極層を形成する電極層形成工程と、
上記電極層が形成されていない領域または上記電極層とならない領域に、上記樹脂フィルムを貫通する金属ブロックを配設する金属ブロック配設工程と、
上記第２導体層を、絶縁層を介して上記ヒートシンクと接合する第２導体層接合工程と、
上記金属ブロックと上記ヒートシンクとを溶接する金属ブロック溶接工程とを含む。
【００７４】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法では、まず、両面導体基板準備工程として、絶縁性の樹脂フィルムの両面に導体層を備える両面導体基板を準備する。後述するように、この導体層は、電極層の第１導体層および第２導体層となり、必要に応じて外周金属層の第１金属層および第２金属層となる。
絶縁性の樹脂フィルムおよび導体層を構成する材料は、［電子部品搭載用モジュール］で説明した樹脂フィルムおよび電極層（第１導体層および第２導体層）と同じであるため、その説明は省略する。
【００７５】
上記両面導体基板準備工程をさらに詳述すると、図６に示すように、絶縁性の樹脂フィルム１３の両面に導体層１１１，１１２を備える両面導体基板を準備する。
【００７６】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法では、上記両面導体基板を用いて、電極層を形成するとともに、樹脂フィルムを貫通する金属ブロックを配設する。
電極層を形成し、金属ブロックを配設する方法として、例えば、以下の方法が挙げられる。
（１）両面導体基板を用いて、電極層（必須）および外周金属層（任意）を形成した後、電極層が形成されていない領域に金属ブロックを配設し、必要に応じて電極層が形成されている領域に放熱用金属ブロックを配設する方法。
（２）両面導体基板を用いて、電極層とならない領域に金属ブロックを配設し、必要に応じて電極層となる領域に放熱用金属ブロックを配設した後、電極層（必須）および外周金属層（任意）を形成する方法。
【００７７】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、電極層形成工程として、上記（１）の方法により電極層を形成する場合、エッチングにより所定のパターンを形成することが好ましい。必要に応じて、電極層と同時に外周金属層を形成することが好ましい。
具体的には、両面の導体層の表面にエッチングレジストを形成し、エッチングレジストが形成されていない部分の導体層をエッチングにより除去した後、エッチングレジストを除去する。このような方法により、任意のパターンを有する電極層および外周金属層を形成することができる。
【００７８】
上記電極層形成工程をさらに詳述すると、図７（ａ）に示すように、両面の導体層１１１，１１２の表面にエッチングレジスト８１を形成し、図７（ｂ）に示すように、エッチングレジスト８１が形成されていない部分の導体層１１１，１１２をエッチングにより除去した後、図７（ｃ）に示すように、エッチングレジスト８１を除去する。これにより、図７（ｂ）および図７（ｃ）に示すように、第１導体層１１と第２導体層１２とからなる電極層１５、および、第１金属層４１と第２金属層４２とからなる外周金属層４５が形成される。
【００７９】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、金属ブロック配設工程として、上記（１）の方法により電極層が形成されていない領域に金属ブロックを配設する場合、樹脂フィルムおよび外周金属層（形成されている場合）を貫通する貫通孔を形成し、貫通孔に金属ブロックを挿嵌することが好ましい。
さらに、電極層が形成されている領域に放熱用金属ブロックを配設することが好ましい。この場合、電極層が形成されている領域に、樹脂フィルムおよび電極層を貫通する貫通孔を形成し、貫通孔に放熱用金属ブロックを挿嵌することが好ましい。
【００８０】
上記金属ブロック配設工程をさらに詳述すると、まず、図８（ａ）に示すように、樹脂フィルム１３、外周金属層４５の第１金属層４１および第２金属層４２を貫通する貫通孔４４を形成する。図８（ａ）では、樹脂フィルム１３、電極層１５の第１導体層１１および第２導体層１２を貫通する貫通孔１４も形成している。次に、図８（ｂ）に示すように、電極層が形成されていない領域の貫通孔４４に金属ブロック４０を挿嵌する。図８（ｂ）では、電極層が形成されている領域の貫通孔１４に放熱用金属ブロック５０を挿嵌している。
図８（ｃ）には、金属ブロック４０が貫通孔４４に挿嵌され、放熱用金属ブロック５０が貫通孔１４に挿嵌された後の状態を示している。
【００８１】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、金属ブロック配設工程として、上記（２）の方法により電極層とならない領域に金属ブロックを配設する場合、樹脂フィルムおよび導体層を貫通する貫通孔を形成し、貫通孔に金属ブロックを挿嵌することが好ましい。
さらに、電極層となる領域に放熱用金属ブロックを配設することが好ましい。この場合、電極層となる領域に、樹脂フィルムおよび導体層を貫通する貫通孔を形成し、貫通孔に放熱用金属ブロックを挿嵌することが好ましい。
【００８２】
上記金属ブロック配設工程をさらに詳述すると、まず、図９（ａ）に示すように、電極層とならない領域に、樹脂フィルム１３および導体層１１１，１１２を貫通する貫通孔４４を形成する。図９（ａ）では、電極層となる領域に、樹脂フィルム１３および導体層１１１，１１２を貫通する貫通孔１４も形成している。次に、図９（ｂ）に示すように、電極層とならない領域の貫通孔４４に金属ブロック４０を挿嵌する。図９（ｂ）では、電極層となる領域の貫通孔１４に放熱用金属ブロック５０を挿嵌している。
図９（ｃ）には、金属ブロック４０が貫通孔４４に挿嵌され、放熱用金属ブロック５０が貫通孔１４に挿嵌された後の状態を示している。
【００８３】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、電極層形成工程として、上記（２）の方法により電極層を形成する場合、エッチングにより所定のパターンを形成することが好ましい。必要に応じて、電極層と同時に外周金属層を形成することが好ましい。
具体的には、両面の導体層の表面および金属ブロックにエッチングレジストを形成し、エッチングレジストが形成されていない部分の導体層をエッチングにより除去した後、エッチングレジストを除去する。このような方法により、任意のパターンを有する電極層および外周金属層を形成することができる。
【００８４】
上記電極層形成工程をさらに詳述すると、図１０（ａ）に示すように、両面の導体層１１１，１１２の表面、金属ブロック４０および放熱用金属ブロック５０にエッチングレジスト８１を形成し、図１０（ｂ）に示すように、エッチングレジスト８１が形成されていない部分の導体層１１１，１１２をエッチングにより除去した後、図１０（ｃ）に示すように、エッチングレジスト８１を除去する。これにより、図１０（ｂ）および図１０（ｃ）に示すように、第１導体層１１と第２導体層１２とからなる電極層１５、および、第１金属層４１と第２金属層４２とからなる外周金属層４５が形成される。
【００８５】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、電極層を形成するために用いられるエッチング液としては、例えば、硫酸−過酸化水素水溶液、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩水溶液、塩化第二鉄水溶液、塩化第二銅水溶液、塩酸等が挙げられる。また、エッチング液として、第二銅錯体と有機酸とを含む混合溶液を用いてもよい。
【００８６】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、金属ブロックおよび放熱用金属ブロックを配設するための貫通孔は、パンチ、ドリル、レーザ等を用いて形成することができる。また、貫通孔は、第２金属層および第２導体層となる側から形成することが好ましい。この場合、貫通孔の形成時にバリが基板に発生した際、ヒートシンク側の面とは逆の面にバリが発生することになる。そのため、ヒートシンク側の面にはバリによる凸部ができず、平坦な面をヒートシンクに合わせることができるため、放熱性が向上する。
【００８７】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、金属ブロックおよび放熱用金属ブロックは、それぞれ第１金属層および第１導体層となる側から貫通孔に挿嵌することが好ましい。金属ブロックの挿嵌方向が貫通孔の形成方向と同じであると、基板の金属層や樹脂フィルムが挿嵌時に金属ブロックとともに過剰に巻き込まれてしまい、基板の電気的な信頼性を低下させてしまうおそれがある。
【００８８】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、金属ブロックおよび放熱用金属ブロックの好ましい形態等は、［電子部品搭載用モジュール］で説明したため、その説明は省略する。
【００８９】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法では、第２導体層接合工程として、第２導体層を、絶縁層を介してヒートシンクと接合する。
例えば、ポリイミドテープ等の電子部品からの発熱温度にも耐えうる絶縁テープを絶縁層として用いて、第２導体層とヒートシンクとを接着することが好ましい。また、絶縁層として、接着性のある絶縁性グリースや、絶縁性セラミック接着剤を用いてもよい。
【００９０】
上記第２導体層接合工程をさらに詳述すると、図１１に示すように、絶縁層３０としての絶縁テープを介して、第２導体層１２とヒートシンク２０とを接着する。
【００９１】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、絶縁層およびヒートシンクの好ましい形態等は、［電子部品搭載用モジュール］で説明したため、その説明は省略する。
【００９２】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法では、金属ブロック溶接工程として、金属ブロックとヒートシンクとを溶接する。すなわち、電子部品搭載領域が設けられる電極層とヒートシンクとが絶縁層によって電気的に絶縁された状態で、金属ブロックとヒートシンクとを溶接する。電子部品搭載領域がヒートシンクと絶縁されていることによって、溶接時には電流や熱等が電子部品搭載領域へ流れ込まないため、電子部品搭載領域をマイグレーションや熱ショックによる衝撃から保護することができる。
【００９３】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法においては、金属ブロックとヒートシンクとの間に、溶接によって接合層が形成されることが好ましい。接合層の好ましい形態等は、［電子部品搭載用モジュール］で説明したため、その説明は省略する。
【００９４】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法においては、電子部品搭載用基板とヒートシンクとを押さえつけながら金属ブロックとヒートシンクとを溶接することが好ましい。
【００９５】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、金属ブロックとヒートシンクとを溶接した後の樹脂フィルムは、電子部品搭載領域から近付くに従って、第１導体層側に向かって凸状に湾曲していることが好ましい。
電極層とヒートシンクとの間に絶縁層を設け、電子部品搭載用基板とヒートシンクとを押さえつけながら金属ブロックとヒートシンクとを溶接すると、上述のように、金属ブロックがヒートシンクと溶接された後の樹脂フィルムは、金属ブロックに引っ張られ、絶縁層の厚みの分だけ凸状に湾曲することになる。これにより、樹脂フィルムにはヒートシンクを押さえつけようとする力が働き、絶縁層を介して電子部品搭載用基板とヒートシンクとを強く密着させることができる。
また、金属ブロックとヒートシンクとを溶接することにより、金属ブロックとヒートシンクとの間の接合層で相互拡散が起こり、金属ブロックとヒートシンクとの接着性を高めることができる。
その結果、電子部品からの発熱が伝導する電極層とヒートシンクとを密着させることができ、モジュールの放熱性を向上させることができる。
【００９６】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、樹脂フィルムが上記のように凸状に湾曲している場合、金属ブロックから電子部品搭載領域に向かって、樹脂フィルムがヒートシンクから離れるような勾配を樹脂フィルムが有していれば、湾曲の形状は特に限定されない。例えば、電子部品搭載領域下の樹脂フィルムは平坦であってもよい。電子部品搭載領域下の樹脂フィルムが平坦であると、電子部品を実装しやすくなり、さらにマンハッタン現象等の実装不良を抑制することができる。もし、電子部品搭載領域下の樹脂フィルムが平坦でない場合、電子部品を実装するための実装パッド等を形成するときに、厚みをもったパッドを複数形成した後にプレス等でパッド部先端を整えることにより、実装部分だけを平坦化させることができる。
【００９７】
上記金属ブロック溶接工程について、さらに詳述する。
図１２は、本発明の電子部品搭載用モジュールを製造する際の金属ブロック溶接工程の一例を模式的に示す図である。
図１２に示すように、電子部品搭載領域が設けられる電極層１５とヒートシンク２０とが絶縁層３０によって電気的に絶縁された状態で、金属ブロック４０とヒートシンク２０とを溶接する。
金属ブロック４０とヒートシンク２０との間には、溶接によって接合層４０Ａが形成される。
【００９８】
金属ブロック４０とヒートシンク２０とを溶接した後の樹脂フィルム１３は、電子部品搭載領域Ｓに近付くに従って、第１導体層１１側に向かって凸状に湾曲している。図１２では、電子部品搭載領域Ｓ下の樹脂フィルム１３が平坦である。
【００９９】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、金属ブロックとヒートシンクとを溶接する方法は特に限定されないが、金属ブロックの表面とヒートシンクの表面とを密着させ、熱または圧力等を加えることにより両者を接合させる圧接が好ましい。圧接の中では、抵抗溶接または超音波溶接が好ましい。抵抗溶接の中では、スポット溶接が好ましい。
【０１００】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、複数の金属ブロックをヒートシンクと溶接する場合、同じ方法によりすべての金属ブロックをヒートシンクと溶接することが好ましいが、別の方法により金属ブロックをヒートシンクと溶接してもよい。
【０１０１】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、金属ブロックが第１金属層側から第２金属層側に向かって断面積が小さくなるテーパー形状を有する場合、金属ブロックの形状に対応した形状の貫通孔を形成することが好ましい。
【０１０２】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、金属ブロックが第１金属層から突出し、第１金属層から突出した金属ブロックの断面積が外周金属層内の金属ブロックの断面積よりも大きい場合、両面導体基板の厚さよりも長い金属ブロックを使用して、第１導体層の表面から金属ブロックの端部が突出するようにした後、突出した部分の頂部に圧力を加えることにより、金属ブロックの端部を伸ばして広げることが好ましい。
【０１０３】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法において、放熱用金属ブロックの表面を実装パッドとして使用する場合、放熱用金属ブロックの表面上に、金属めっきによる導体層をさらに形成してもよい。また、電子部品搭載側の面に、ソルダーレジストや光反射層を形成してもよい。
【０１０４】
本発明の電子部品搭載用モジュールの製造方法においては、電極層形成工程、金属ブロック配設工程、第２導体層接合工程および金属ブロック溶接工程を順に行う必要はなく、必要に応じて各工程の順序を入れ替えてもよい。
例えば、電極層形成工程および第２導体層接合工程を順に行った後、金属ブロック配設工程を行い、金属ブロック溶接工程を行うこともできる。
【符号の説明】
【０１０５】
１                      電子部品搭載用モジュール
１０                    電子部品搭載用基板
１１                    第１導体層
１２                    第２導体層
１３                    樹脂フィルム
１５                    電極層
２０                    ヒートシンク
３０                    絶縁層
４０，１４０，２４０    金属ブロック
４０Ａ                  接合層
４１                    第１金属層
４２                    第２金属層
４５                    外周金属層
５０                    放熱用金属ブロック
６０                    発光素子
１００                  発光装置
Ｓ                      電子部品搭載領域
【図１】
2017063094.tif 000003
【図２】
2017063094.tif 000004
【図３】
2017063094.tif 000005
【図４】
2017063094.tif 000006
【図５】
2017063094.tif 000007
【図６】
2017063094.tif 000008
【図７】
2017063094.tif 000009
【図８】
2017063094.tif 000010
【図９】
2017063094.tif 000011
【図１０】
2017063094.tif 000012
【図１１】
2017063094.tif 000013
【図１２】
2017063094.tif 000014