(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品搭載用の絶縁基板と，該絶縁基板の裏側面に配設された放熱板とを有する電子部品搭載用基板において，
上記放熱板は上記絶縁基板の電子部品搭載部に対向する位置に上記放熱板を貫通する嵌合穴を有しており，該嵌合穴には金属板が嵌合されており，
また上記嵌合穴と上記金属板との境界には，１〜２０μｍの幅の間隙が形成されていることを特徴とする電子部品搭載用基板。
【請求項２】
請求項１において，上記放熱板と上記金属板との熱膨張率の差は，５×１０−６／℃以下であることを特徴とする電子部品搭載用基板。
【請求項３】
請求項１又は２において，上記放熱板と上記金属板とは，同材質であることを特徴とする電子部品搭載用基板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において，上記放熱板と上記金属板とは，表面の材質が異なっていることを特徴とする電子部品搭載用基板。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において，上記放熱板の嵌合穴の内壁に，上記金属板の周縁部を上下から挟持する鍔部が形成してあることを特徴とする電子部品搭載用基板。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項において，上記金属板の側壁に，上記放熱板の嵌合穴の開口縁部を上下から挟持するフランジ部が形成してあることを特徴とする電子部品搭載用基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は，電子部品搭載用基板に関し，特に放熱板を有する電子部品搭載用基板に関する。
【０００２】
【従来技術】
図６に示すごとく，電子部品搭載用基板９は，電子部品搭載用の絶縁基板７と，絶縁基板７の裏側面７１に配設された放熱板９２とを有する。
放熱板９２は絶縁基板７の電子部品搭載部７０に対向する位置に電子部品搭載用の搭載用底部９２１を有している。また，搭載用底部９２１の中央部には放熱板９２を貫通するガス抜き孔９２０を有している。
【０００３】
そして，電子部品搭載用基板９は，放熱板９２と電子部品搭載部７０とにより形成した搭載用凹部に電子部品８を搭載し，電子部品８と絶縁基板７の導体回路５とをボンディングワイヤ５８により電気的に接続し，これらを封止樹脂６により封止して使用する。
電子部品８は搭載用凹部の底部である放熱板９２の上面に，樹脂接着剤８０により接着されている。
【０００４】
【解決しようとする課題】
しかしながら，ガス抜き孔９２０の孔径は電子部品搭載部７０に比べて非常に小さい。そのため，例えば基板樹脂や封止樹脂６等の吸湿作用等による内部水分が多い状態で電子部品搭載用基板９が高熱に晒される場合等，内部水分が蒸発してできるガスを上記ガス抜き孔９２０から外部に十分に逃がすことができないおそれがある。それ故，残留水分の膨張により絶縁基板７にクラックが発生するおそれがある。
【０００５】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，封止樹脂の内部水分が蒸発してできるガスを十分に逃がすことができ，絶縁基板にクラックが発生することを防止できる電子部品搭載用基板を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題の解決手段】
請求項１に記載の発明は，電子部品搭載用の絶縁基板と，該絶縁基板の裏側面に配設された放熱板とを有する電子部品搭載用基板において，
上記放熱板は上記絶縁基板の電子部品搭載部に対向する位置に上記放熱板を貫通する嵌合穴を有しており，該嵌合穴には金属板が嵌合されており，
また上記嵌合穴と上記金属板との境界には，１〜２０μｍの幅の間隙が形成されていることを特徴とする電子部品搭載用基板にある。
【０００７】
本発明において最も注目すべきことは，上記放熱板の嵌合穴には金属板が嵌合されていることである。
【０００８】
次に，本発明の作用につき説明する。
本発明においては，上記嵌合穴と上記金属板との間に，上記金属板を囲む間隙が形成されている。そのため，電子部品を搭載し，これを封止樹脂により封止して電子部品搭載用基板を使用した場合に，たとえ封止樹脂等の内部水分が多い状態で電子部品搭載用基板が高熱に晒されても，内部水分が蒸発してできるガスを上記間隙から電子部品搭載部のほぼ全域にわたって外部に十分に逃がすことができる。それ故，内部水分の残留はほとんどなく，絶縁基板にクラックが発生することを防止することができる。
【０００９】
また，本発明においては，上記嵌合穴と上記金属板との境界には，１〜２０μｍの幅の間隙が形成されている。
そのため，電子部品搭載用基板の使用にあたって，内部水分が蒸発してできるガスを上記間隙から外部に確実に逃がすことができる。
一方，上記間隙の幅が１μｍ未満の場合には，上記ガスを外部に確実に逃がすことができないおそれがある。また，２０μｍを超える場合には，放熱性が低下するおそれがある。
間隙の幅が１〜２０μｍというのは，電子部品搭載用基板が−６５〜３００℃における測定値をいう。
【００１０】
次に，請求項２の発明のように，上記放熱板と上記金属板との熱膨張率の差は，５×１０−６／℃以下であることが好ましい。
この場合には，電子部品搭載用基板の使用にあたって，たとえ電子部品搭載用基板が高熱に晒されても，上記間隙を適度な大きさに保つことができる。
一方，上記熱膨張率の差が５×１０−６／℃を超える場合には，上記間隙が狭くなりすぎたり，逆に上記間隙が広くなり過ぎるおそれがある。
【００１１】
上記放熱板と上記金属板との熱膨張率の差が５×１０−６／℃以下になる組み合わせとしては，例えば上記放熱板の材質が銅で上記金属板の材質がニッケルである場合や，上記放熱板の材質が銀で上記金属板の材質がアルミニウムである場合等，種々の組み合わせが考えられる。
【００１２】
次に，請求項３の発明のように，上記放熱板と上記金属板とは，同材質であることが好ましい。
この場合には，上記放熱板と上記金属板との熱膨張率の差を，小さくすることができる。
例えば上記放熱板と上記金属板とがいずれも，酸化銅被膜のついた銅板，銅，銅合金，鉄，鉄合金，タングステン，タングステン合金等の材質からなる場合である。
【００１３】
また，上記放熱板と上記金属板とは，異材質であってもよい。この場合には，上記放熱板と上記金属板との熱膨張率の差が５×１０−６／℃以下になることが好ましい。
【００１４】
次に，請求項４の発明のように，上記放熱板と上記金属板とは，表面の材質が異なっていることが好ましい。
例えば上記放熱板の表面は銅であって，上記金属板の表面は酸化銅被膜である場合等がある。この場合には，上記放熱板は効率良く熱を逃がすことができ，上記金属板は基板との密着が極めて優れるという効果を得ることができる。
【００１５】
上記放熱板と上記金属板との表面の材質は，表面成分や表面処理を変えることにより，異なったものにすることができる。例えば一方の表面にはニッケルメッキを施して他方の表面には銅メッキを施したり，一方の表面には黒化還元処理を施して他方の表面には黒化処理を施す等の方法がある。また，これらを組み合わせてもよい。
【００１６】
次に，請求項５の発明のように，上記放熱板の嵌合穴の内壁に，上記金属板の周縁部を上下から挟持する鍔部が形成してあることが好ましい。
この場合には，上記金属板を上記放熱板の鍔部に係止でき，上記金属板を上記放熱板に確実に保持することができる。
【００１７】
次に，請求項６の発明のように，上記金属板の側壁に，上記放熱板の嵌合穴の開口縁部を上下から挟持するフランジ部が形成してあることが好ましい。
この場合には，上記金属板のフランジ部を上記放熱板に係止でき，上記金属板を上記放熱板に確実に保持することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の実施形態例にかかる電子部品搭載用基板につき，図１〜図３を用いて説明する。
本例の電子部品搭載用基板１は，図１〜図３に示すごとく，電子部品搭載用の絶縁基板７と，該絶縁基板７の裏側面７１に配設された放熱板２とを有する。
上記放熱板２は上記絶縁基板７の電子部品搭載部７０に対向する位置に上記放熱板２を貫通する嵌合穴２０を有している。該嵌合穴２０には金属板３が嵌合されている。
また，上記嵌合穴２０の内壁２１と上記金属板３の側壁３１との間には，上記金属板３の全周を囲む間隙４が形成されている（図２）。
【００１９】
以下，詳説する。
図１に示すごとく，絶縁基板７の電子部品搭載部７０は貫通穴であり，絶縁基板７の略中央部に位置している。絶縁基板７の裏側面７１には放熱板２を接着してある。
放熱板２の嵌合穴２０は，上記電子部品搭載部７０よりも小さい四角形状の貫通穴（図３）であり，上記電子部品搭載部７０に対向している。放熱板２の嵌合穴２０にはこの嵌合穴２０と略同形状の金属板３を嵌合してある。
【００２０】
そして，図１に示すごとく，電子部品搭載用基板１は，金属板３と電子部品搭載部７０とにより形成した搭載用凹部に電子部品８を搭載し，電子部品８と絶縁基板７の導体回路５とをボンディングワイヤ５８により電気的に接続し，これらを封止樹脂６により封止して使用する。
電子部品８は搭載用凹部の底部である金属板３の上面に，樹脂接着剤８０により接着されている。
なお，電子部品搭載用基板１は，非使用時には約２５℃であり，使用時には約１２０℃となる。なお，放熱板の接着時には約１５０〜１８０℃となる。
【００２１】
電子部品搭載用基板１が−６５〜３００℃のときには，上記間隙４の幅Ｑが１〜２０μｍとなるよう，放熱板２と金属板３とを次のように構成している。
【００２２】
放熱板２と金属板３とは同材質であり，両者間の熱膨張率の差はほとんどない。具体的には，放熱板２及び金属板３としては，銅を用いる。
一方，放熱板２と金属板３とは表面２５，３５の材質が異なっている。具体的には，放熱板２の表面２５の材質は銅であり，金属板３の表面５３の材質は酸化銅である。即ち，上記金属板３は０．３μｍの酸化銅被膜により被覆された銅板である。
【００２３】
次に，放熱板２への金属板３の取付け状態について説明する。
図２に示すごとく，金属板３の周縁部３１１は，放熱板２の嵌合穴２０の内壁２１に形成した鍔部２２により，上下から挟持されている。これにより，上記金属板３は上記放熱板２の鍔部２２に係止される。
上記鍔部２２は，放熱板２の嵌合穴２０に金属板３を嵌入し，例えば放熱板２を厚み方向から圧縮加工することにより，嵌合穴２０の内壁２１の一部を圧潰変形させて形成する。なお，金属板３の周縁部３１１は，嵌合穴２０の内壁２１を圧潰変形させやすいように，予め面取りしてあることが好ましい。
【００２４】
次に，本例の作用につき説明する。
本例においては，図３に示すごとく，嵌合穴２０と金属板３との間には，上記金属板３の全周を囲む間隙４が形成してある。そのため，図1に示すごとく，電子部品８を搭載し，これを封止樹脂６により封止して電子部品搭載用基板１を使用した場合に，たとえ封止樹脂6等の内部水分が多い状態で電子部品搭載用基板１が例えば２５０℃という高熱に晒されても，内部水分が蒸発してできるガスを上記間隙４から外部に十分に逃がすことができる。それ故，内部水分の残留はほとんどなく，絶縁基板７にクラックが発生することを防止することができる。
【００２５】
また，嵌合穴２０と金属板３との境界には，１〜２０μｍの幅Ｑの間隙４が形成されている。そのため，電子部品搭載用基板１の使用にあたって，内部水分が蒸発してできるガスを上記間隙４から外部に確実に逃がすことができる。
【００２６】
また，放熱板２と金属板３とは同材質であり，両者間の熱膨張率の差はほとんどない。そのため，電子部品搭載用基板１の使用にあたって，たとえ電子部品搭載用基板１が高熱に晒されても，上記間隙４の幅Ｑを１〜２０μｍの適度な大きさに保つことができる。
【００２７】
また，放熱板２と金属板３とは表面の材質が異なっている。そのため，上記放熱板２は効率良く熱を逃がすことができ，上記金属板３は絶縁基板７との密着が極めて優れるという効果を得ることができる。
【００２８】
また，放熱板２の嵌合穴２０の内壁２１には，金属板３の周縁部３１１を上下から挟持する鍔部２２が形成してある。そのため，金属板３を放熱板２の鍔部２２に係止しているので，金属板３を放熱板２に確実に保持することができる。
【００２９】
実施形態例２
本例は，図４，図５に示すごとく，金属板３の側壁３１に，放熱板２の嵌合穴２０の開口縁部２００を上下から挟持するフランジ部３２を形成したものである。
具体的には，上記フランジ部３２は，放熱板２の嵌合穴２０に金属板３を嵌入し，例えば金属板３を厚み方向から圧縮加工することにより，金属板３の側壁３１の一部を圧潰変形させて形成する。なお，嵌合穴２０の開口縁部２００は，金属板３の側壁３１を圧潰変形させやすいように，予め面取りしてあることが好ましい。
【００３０】
金属板３は，側壁３１に形成したフランジ部３２により，放熱板２の嵌合穴２０の開口縁部２００を上下から挟持している。これにより，上記金属板３のフランジ部３２は上記放熱板２に係止される。
その他は，実施形態例１と同様の構造である。
【００３１】
本例においては，金属板３のフランジ部３２を放熱板２に係止しているので，金属板３を放熱板２に確実に保持することができる。
その他，実施形態例１と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
【発明の効果】
上述のごとく，本発明によれば，封止樹脂の内部水分が蒸発してできるガスを十分に逃がすことができ，絶縁基板にクラックが発生することを防止できる電子部品搭載用基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１における，電子部品搭載用基板の断面図。
【図２】実施形態例１における，放熱板への金属板の取付け状態を説明する断面図。
【図３】図１における，Ｚ−Ｚ断面図。
【図４】実施形態例２における，放熱板への金属板の取付け状態を説明する断面図。
【図５】実施形態例２における，電子部品搭載用基板の断面図。
【図６】従来例における，電子部品搭載用基板の断面図。
【符号の説明】
１．．．電子部品搭載用基板，
２．．．放熱板，
２０．．．嵌合穴，
２１．．．内壁，
２２．．．鍔部，
３．．．金属板，
３１．．．側壁，
３１１．．．周縁部，
４．．．間隙，
５．．．導体回路，
６．．．封止樹脂，
７．．．絶縁基板，
８．．．電子部品，
【図１】
0004174874.tif 000002
【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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