(57)【要約】【課題】従来の絶縁基板では、高さの異なる異形部品等は、ヒートシンクの上に実装した状態で、平坦な厚肉回路導体や段差付き厚肉回路導体に個別に実装していたため、小型化や高放熱化が難しかった。【解決手段】パワー半導体やトランス等の表面実装の難しい異形部品２２の実装に対応するように、その一部にリードフレーム１３を折り曲げてアンカー１６を用いて強度を高めた異形部品実装部２０を有する放熱基板１１を提供することで、異形部品実装部２０の実装性を高めると共に、異形部品２２に発生した熱を、リードフレーム１３や伝熱層１４、金属板１５等に放熱することができ、大電流と高放熱化に対応できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板と、その上にシート状の伝熱層を介して固定したリードフレームと、前記リードフレームとからなる放熱基板であって、前記リードフレームの一部は、前記伝熱層もしくは金属板からアンカーを用いて持ち上げ、異形部品実装部を構成している放熱基板。
【請求項２】
金属板と、その上にシート状の伝熱層を介して、その一部以上を埋め込んだリードフレームと、前記リードフレームの一部を持ち上げてなる異形部品実装部と、から構成し、
前記異形部品実装部が、前記金属板に固定したアンカーで保持している放熱基板。
【請求項３】
異形部品実装部は、リードフレームの一部を折り曲げたものである請求項１もしくは２のいずれか一つの放熱基板。
【請求項４】
異形部品実装部には、孔を有している請求項１もしくは２のいずれか一つに記載の放熱基板。
【請求項５】
金属板の上に、リードフレームをシート状の伝熱層を介して固定する工程と、
前記リードフレームの一部を、前記伝熱層もしくは金属板から持ち上げた状態でアンカーを用いて少なくとも前記金属板に固定し異形部品実装部を構成する工程と、
を含む放熱基板の製造方法。
【請求項６】
金属板と、その上にシート状の伝熱層を介して固定したリードフレームと、前記リードフレームの一部を持ち上げてなる異形部品実装部と、からなる放熱基板と、この放熱基板に実装した、端子部を有する異形部品と、からなる回路モジュールであって、
前記異形部品の少なくとも一つ以上の端子部は、前記異形部品実装部に接続している回路モジュール。
【請求項７】
異形部品の端子部と、リードフレームの異形部品実装部とは、ネジもしくは物理的手段で固定している請求項６に記載の回路モジュール。
【請求項８】
異形部品の端子部と、リードフレームの異形部品実装部とは、半田、溶着もしくは溶接で固定している請求項６に記載の回路モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイルドハイブリッドカーを始めとするハイブリッドカーや産業用の機器に使われる、大電流を取り扱うＤＣＤＣコンバータ等の製造に用いられる異形部品実装部を有する放熱基板とその製造方法及びこれを用いた回路モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ブレーキ時の回生電力等を電気二重層キャパシタ等に蓄積することで、低消費電力化を実現するハイブリッドカーや各種産業用の機器が注目されている。
【０００３】
こうした機器においては、１００Ａを超える大電流を高精度に制御するＤＣＤＣコンバータ（ここでＤＣＤＣとは、ＤＣ入力をＤＣ出力にするコンバータの意味である）が使われている。
【０００４】
こうしたＤＣＤＣコンバータは、大電流を取り扱うパワー半導体や、これらを高精度に制御する一般半導体等を組み合わせて構成されている。そのため表面実装（ＳＭＤ実装とも呼ばれる）に対応した一般電子部品だけではなくて、表面実装に対応できない大型の電子部品（リード線や放熱板付きのパワー半導体、大電流に対応するための高肉厚のコイル配線を有するコイル部品や大型の電気二重層キャパシタ等であって、配線やリード線等が肉厚で所定形状に曲げにくいもの等も含む。以下、異形部品と呼ぶ。）も実装する必要がある。
【０００５】
特許文献１では、このような異形部品の実装に対応するために、その一部に孔を形成した大電流回路基板が提案されている。次に図７を用いて説明する。
【０００６】
図７は、異形部品の実装に対応する従来の大電流回路基板を説明する断面図である。図７において、絶縁基板１の表面には、平坦な厚肉回路導体２、段差付き厚肉回路導体３を形成している。そして高さの異なる異形部品４ａ、４ｂに応じて、孔５等を介してヒートシンク６に固定した異形部品４ａ、４ｂの高さ等に応じて、平坦な厚肉回路導体２や段差付き厚肉回路導体３にネジ７等を用いて接続する。
【０００７】
図７において、矢印８は、異形部品４ａ、４ｂに発生した熱の拡散方向を示している。図７に示すように、発熱を伴う異形部品４ａ、４ｂを、ヒートシンク６に固定することで、異形部品４ａ、４ｂに発生した熱を、ヒートシンク６に伝える。
【特許文献１】特許第２７８６３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし図７で示した従来の異型部品の実装に対応する大電流基板では、放熱方向が一つに限られていたため、その発熱量の大きな異形部品には対応できなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで本発明は、上記課題を解決するために、金属板と、その上にシート状の伝熱層を介して固定したリードフレームとからなる放熱基板であって、前記リードフレームの一部は、前記伝熱層もしくは金属板から持ち上げた状態でアンカーを用いて持ち上げ、異形部品実装部を構成している放熱基板とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明によれば、異形部品（例えば、電気二重層キャパシタ、チョークコイル、トランス等、更にＳＭＤ実装が難しいリード付き部品も含む）を、その端子形状に対応するようにしながら放熱基板に形成した異形部品実装部に実装できる。
【００１１】
更に異形部品実装部を構成するリードフレームを、伝熱層や金属板からアンカーを用いて持ち上げた状態で固定し、異形部品実装部の物理的強度を高めることができ、より大型で重量の大きな異形部品に対応する。
【００１２】
またアンカー部分を、金属板に直接固定しておくことで、異形部品部分に外力が伝わった場合でも、リードフレーム（例えば、リードフレームと伝熱層との界面部分）に影響を与えにくくなるため、その機械的強度を高める。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
なお本発明の実施の形態に示された一部の製造工程は、成形金型等を用いて行われる。但し説明するために必要な場合以外は、成形金型は図示していない。また図面は模式図であり、各位置関係を寸法的に正しく示したものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１として放熱基板の構造について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、放熱基板の一部に形成した異形部品実装部を説明する斜視図である。図１において、１１は放熱基板、１２は点線、１３はリードフレーム、１４は伝熱層、１５は金属板、１６はアンカー、１７は孔、１８はネジ、１９は矢印、２０は異形部品実装部である。そしアンカー１６でリードフレーム１３の一部を持ち上げ、支えるようにし、異形部品実装部２０とし、この部分に後述する図３（Ａ）（Ｂ）、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように各種異形部品等を実装する。
【００１６】
図１において、放熱基板１１は、金属板１５（金属板１５には、熱伝導性の優れた銅やアルミニウムを用いることが望ましい）と、その上にシート状の伝熱層１４を介して固定したリードフレーム１３から構成する。なお図１において、リードフレーム１３は、その一部以上をシート状の伝熱層１４に埋め込むことで、これはリードフレーム１３と伝熱層１４の接着力を高める（更には、リードフレーム１３から伝熱層１４への熱伝導性も高める）。
【００１７】
図１において、リードフレーム１３の一部は、伝熱層１４や金属板１５から折り曲げ、異形部品実装部２０を構成する。このようにリードフレーム１３の一部を、折り曲げ、アンカー１６を用いて持ち上げ、異形部品実装部２０とし、低コスト化、低抵抗化、高放熱化に対応する。またリードフレーム１３に加工性の優れた（例えば、柔らかい）銅板等を用いた場合でも、異形部品の重量はアンカー１６で支えることになり、接続部分の機械的安定性を高める。
【００１８】
なお図１に示すように、アンカー１６の下部は金属板１５に固定することが望ましい。例えば楔状（あるいは逆三角形等）にして金属板１５に喰い込むようにしても良い。このようにして、アンカー１６を上方に引っ張り上げようとしても、アンカー１６の根本が金属板１５に固定している（あるいは食い込む）ようにする。この結果、アンカー１６の強度が高められ、リードフレーム１３が剥がれない。
【００１９】
なおアンカー１６の上部に、リードフレーム１３を固定することで、リードフレームの一部を放熱基板１１の表面から所定量（望ましくは１ｍｍ以上。１ｍｍ未満の場合は持ち上げる効果が得られない場合がある）持ち上げ、異形部品の実装性を高める。
【００２０】
なお図１において、点線１２は、放熱基板１１の一部を省略している旨を示すものであり、放熱基板１１に実装した表面実装部品（ＳＭＤ部品）や、リードフレーム１３からなる配線等は図示していない。
【００２１】
また異形部品実装部２０は、リードフレーム１３の一部を、伝熱層１４もしくは金属板１５から、略垂直に折り曲げ、アンカー１６の表面に固定する。そして図１に示すようにアンカー１６の側面や天井面に、一つのリードフレーム１３を折り曲げた状態で固定することで、アンカー１６に異形部品を実装する場合に、リードフレーム１３の接続部分を減らし、信頼性を高める。
【００２２】
またリードフレーム１３をアンカー１６の形状に応じて折り曲げる（望ましくは複数回折り曲げることで、異形部品実装部２０の実装面を、放熱基板１１の実装面に略並行にできる）ことで、異形部品実装部２０とリードフレーム１３とを一体化物とし、信頼性を高める。
【００２３】
また図１において、アンカー１６や、この上に固定したリードフレーム１３の天井面には、異形部品固定用の孔１７を形成し、異形部品（図示していない）をネジ１８等の物理的な固定手段で固定する。
【００２４】
なおアンカー１６は、絶縁材料（例えば、セラミックや樹脂等）で形成する。また金属で形成した場合、途中に絶縁材を挿入し、絶縁する。またアンカー１６に射出成形可能な樹脂材を用いた場合、アンカー１６にヘリサート（プラスチックなどの軟質材に挿入することで雌ネジのネジ山部分を形成する部材。スプリュー、ヘリカルコイルインサート等とも呼ばれる）を作り込む。またアンカー１６に、後述する図２（Ａ）で用いる伝熱樹脂２１を用いることで、更にその放熱特性を高められる。なおネジ１８に金属製のものを用いることがコスト的にも熱伝導的にも有利であるが、用途によって樹脂製のネジ１８を用いることも可能である。
【００２５】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２として、放熱基板１１の製造方法の一例について、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
図２〜図４は、放熱基板１１の製造方法の一例について説明する断面図である。
【００２７】
図２（Ａ）（Ｂ）は、共に放熱基板１１の製造方法の一例を説明する断面図である。図２（Ａ）（Ｂ）において、２１は伝熱樹脂である。まず図２（Ａ）に示すように、金属板１５の一部に、伝熱樹脂２１をセットし、更にその上に所定パターン形状に加工したリードフレーム１３をセットする。そして矢印１９に示すように、これらを金型やプレス（共に図示していない）を用いて、加熱加圧することで一体化する。そして伝熱樹脂２１を硬化し、伝熱層１４とする。
【００２８】
ここで、金属板１５にアンカー１６を形成しておいても良い。またリードフレーム１３の一部を、アンカー１６の形状に応じて、曲げ加工しておいても良い。こうしてこれらを伝熱樹脂２１で一体化し、図２（Ｂ）の形状とする。
【００２９】
次に伝熱樹脂２１について説明する。伝熱樹脂２１は、例えば、樹脂とフィラーとからなるものとすることで、その熱伝導性を高めることができる。そして樹脂として熱硬化性の樹脂を用いることで、その信頼性を高められる。
【００３０】
図２（Ｂ）は、伝熱樹脂２１を硬化し、伝熱層１４とした後の状態を示す断面図である。図２（Ｂ）に示すように、放熱基板１１を構成するリードフレーム１３は、その一部以上を伝熱層１４に固定している（あるいは埋め込んでいる）。こうすることで、リードフレーム１３と伝熱層１４との接触面積を増加させ、リードフレーム１３の表面に実装したパワー半導体（図示していない）の熱を、リードフレーム１３から伝熱層１４を介して金属板１５へ放熱しやすくできる。またリードフレーム１３と伝熱層１４との接合強度（あるいは剥離強度）を高める効果も得られる。
【００３１】
図３（Ａ）（Ｂ）は、共にアンカー１６を用いて形成した異形部品実装部２０に異形部品を実装する様子を説明する断面図である。図３（Ａ）（Ｂ）において、２２は異形部品、２３は端子部、２６は矢印である。矢印２６は熱の移動方向や放熱方向を示す。
【００３２】
図３（Ａ）において、リードフレーム１３は複数回折り曲げ、異形部品実装部２０を形成している。その後、図３（Ｂ）の矢印１９に示すように、異形部品実装部２０に、異形部品２２を実装する。ここで異形部品２２の端子部２３を異形部品実装部２０に、本体部（例えば、樹脂モールド部やコア部分等）をリードフレーム１３に実装することができる。その後、必要に応じてネジ１８やナット等を用いて、図３（Ｂ）のように異形部品実装部２０に、異形部品２２の端子部２３を強固に固定する。
【００３３】
図３（Ｂ）は、異形部品実装部２０に固定した、異形部品２２の放熱効果を説明する断面図である。図３（Ｂ）の矢印２６に示すように、異形部品２２に発生した熱は、リードフレーム１３や伝熱層１４を介して金属板１５へ拡散する様子を示す。ここで異形部品２２に発生した熱は、その一部が金属製の端子部２３を介して、異形部品実装部２０に伝わる。そして金属製の異形部品実装部２０の複数側面を介して、伝熱層１４や金属板１５へ拡散する。また異形部品実装部２０の一部を半田で固定することで、異形部品実装部２０の物理的強度を高め、配線抵抗を低く抑える効果も得られる。
【００３４】
ここで異形部品実装部２０に実装する異形部品２２とは、表面実装に適さない部品（電子部品を含む）である。例えば１ｃｍ角、あるいは直径１ｃｍ以上の大型部品、コイン型部品、ネジ止め部品も含む。これはネジ止め部品は表面実装に適さないためである。またリード付き部品も含む。これはリード付き部品が表面実装に適さないためである。端子部２３とは異形部品２２を実装するための端子部分に相当する。このように異形部品実装部２０を用いることで、どんな形状の異形部品であっても、端子部２３を異形部品実装部１６に接続することで実装性を高め、更に固定強度、放熱性等も高められる。また異形部品の外形が円柱状等の不安定な場合でも、転がり防止等の効果も得られる。なお図３（Ａ）（Ｂ）において、異形部品実装部２０に孔１７等は図示していない。
【００３５】
次に複数の端子部２３の高さが異なる異形部品２２について、チョークコイルを例として、図４を用いて説明する。
【００３６】
図４（Ａ）（Ｂ）は、共にチョークコイルを放熱基板１１に実装する様子を説明する断面図である。図４（Ａ）（Ｂ）において、２４はコイル部、２５はコア部である。異形部品２２は、例えばコイル部２４、コア部２５から構成されている。そして銅板等でなるコイル部２４は、コア部２５の周囲に複数回巻きつけられ、その両端が端子部２３として外部に露出している。なお必要に応じて、端子部２３に孔１７を形成することで、ネジ止めすることができる。
【００３７】
図４（Ａ）は、コイル部２４とコア部２５で表現した異形部品２２をネジ１８で固定する様子を説明する断面図である。
【００３８】
図４（Ａ）において、放熱基板１１に形成した異形部品実装部２０の高さは互いに異なっている。これは図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、コイル部２４を構成する銅板等によって構成した高肉厚（例えば、厚み０．５ｍｍ以上、更にはエッジワイズ巻き。なおエッジワイズとは平角銅線を平たい状態でコイル状に巻いた状態を言う）のコイル部２４の折曲げ加工が難しいためである。こうした場合、図４（Ａ）に示すように、異形部品実装部２０の高さを、異形部品２２の端子部２３の高さにそれぞれ合わせることが望ましい。
【００３９】
図４（Ｂ）は、異形部品実装部２０に、異形部品２２をネジ１８で固定した後の様子を説明する断面図である。図４（Ｂ）に示すように、異形部品２２を、異形部品実装部２０に固定する。
【００４０】
なお異形部品２２は、複数部分を個別に組み合わせたものとしても良い。例えば、図４（Ａ）に示すようにコア部２５、コイル部２４として別々に固定しても良い。こうすることで、コイル部２４は異形部品実装部２０に、コイル部２４はリードフレーム１３部分に個別に固定できる（なおコイル部２４をリードフレーム１３に固定する接着剤等は図示していない）。
【００４１】
次に図４（Ｂ）を用いて、異形部品２２を構成する部材を個別に実装する場合での放熱と高強度化の効果について説明する。
【００４２】
図４（Ｂ）に示すように、コイル部２４をネジ１８等で異形部品実装部２０に取り付けることで、コイル部２４と異形部品実装部２０との接続強度を高め、更に接続抵抗を下げる効果が得られる。またコイル部２４に大電流（たとえば、数十から数百アンペア）を流した場合に発生する熱（ジュール熱を含む）は、矢印２６に示したように、異形部品実装部２０の複数側面を介して、リードフレーム１３全体に、更には伝熱層１４を介して金属板１５や金属板１５を固定するシャーシや筐体（なおシャーシや筐体は図示していない）に広がり、その放熱効果を高める。
【００４３】
またネジ１８（図示していない）によりコイル部２４は強固に固定されているため、矢印１９の方向に引っぱり力が働いてもはずれにくい。
【００４４】
次に図４（Ｂ）を用いて、コア部２５の放熱効果を説明する。図４（Ｂ）に示すように、コア部２５を、直接、放熱基板１１に固定することで、コア部２５に発生した熱（コイル部２４からコア部２５に伝わった熱も含む）を、矢印２６に示すように効果的に放熱できる。なおコア部２５は、放熱基板１１の表面に形成したリードフレーム１３に直接、伝熱性接着剤等を用いて（接着剤等は図示していない）に固定することで、更に放熱効果を高める。そしてリードフレーム１３のヒートスプレッド効果を活用する。なお、矢印２６は、放熱の方向（熱の移動する方向も含む）を示している。
【００４５】
次に、図５を用いて、アンカー１６とネジ１８、異形部品実装部２０等の関係について説明する。図５（Ａ）（Ｂ）は、共にアンカー１６の一例を説明する断面図である。図５（Ａ）は、アンカー１６をピン状（埋め込みピン、固定ピン等も含む）にした場合について説明する断面図である。図５（Ａ）に示すように、ピン状のアンカー１６を用いて、異形部品実装部２０を構成し、この上にリードフレーム１３の一部を載せ、ネジ１８（図示していない）等で、異形部品２２（図示していない）を矢印１９に示すように固定する。なおアンカー１６として樹脂ピン（必要に応じて、高強度化のため金属部を形成しても良い）を用いることで、金属板１５と、リードフレーム１３を電気絶縁できる。
【００４６】
図５（Ｂ）は、ネジ１８を異形部品実装部２０に埋め込む場合について説明する断面図である。図５（Ｂ）において、アンカー１６には、放熱基板１１の裏面側（例えば、金属板１５側）から、ネジ１８を挿入している。なおネジ１８の頭が隠れるように、アンカー１６の一部を凹状に加工しておくことで、ネジ１８とシャーシや筐体（共に図示していない）との接触（電気的接触、物理的接触を含む）を防止できる。またアンカー１６に形成した凹部にネジ１８を埋め込んだ後、凹部（あるいはネジ１８の頭部分）を絶縁性の樹脂等で保護しておいても良い。
【００４７】
図５（Ｂ）において、ネジ１８の一部（例えば、ネジ山部分）は、異形部品実装部２０から外に飛び出している。この飛び出したネジ１８のネジ山部分を用いて、異形部品２２（図示していない）をナット（図示していない）等で固定しても良い。なおワッシャ（図示していない）等を挿入することで、接続部分の信頼性を高められる。なおネジ１８の代わりに固定ピン（割りピン等も含む）を用いても良い。
【００４８】
図５（Ｂ）に示すように、アンカー１６の表面を、金属板１５より積極的に凹ませておくことで、アンカー１６を機器の筐体やシャーシに取り付けても、アンカー１６による影響が出ない（アンカー１６が邪魔にならない）。またアンカー１６の取り付け状態を安定化でき、アンカー１６の寸法誤差も吸収する。
【００４９】
このようにアンカー１６は、放熱基板１１の取り付け時に邪魔にならない形状とする。そしてアンカー１６のテーパー部分によって、放熱基板に発生する力（異形部品２２等の取付け時に発生する力等も含む）を受け、金属板１５や機器の筐体やシャーシ（図示していない）に逃がす。
【００５０】
図６は、アンカー１６と異形部品実装部２０との関係を示す斜視図である。図６において、金属板１５や伝熱層１４、異形部品２２等は図示していない。異形部品２２はその端子部２３等を用いて、ネジ１８等によって異形部品実装部２０に形成した孔１７等を用いて固定する。図６に示すように、アンカー１６の方向（アンカー１６に形成したテーパー部分）と、異形部品実装部２０との方向を略並行にしても良い。なおテーパーは、円錐（全面円錐も含む）であっても良いが、図１や図６に示すように、１面以上（望ましくは２面以上）に形成することで、ひねり（捻りも含む）に対して構造的に有利となる。
【００５１】
なおアンカー１６は、異形部品２２の実装後に一番高強度な状態に設計する。なお異形部品２２の実装前にアンカー１６を仮止めしておくことで、取扱い性を高める。
【００５２】
更にアンカー１６の固定は、金属板１５のみならず、機器の筐体やシャーシ（図示していない）にまで広げることで、さらに高強度化する。
【００５３】
この結果、異形部品２２に振動等が加わった場合でも、その振動を直接、機器の筐体やシャーシに逃がすことができ、放熱基板１１本体（特にリードフレーム１３と伝熱層１４との界面部分）に影響を与えない。
【００５４】
このようにして、異形部品２２の端子部２３等を、ネジ１８もしくはナット（図示していない）、あるいは物理的手段を用いて異形部品実装部２０やアンカー１６部分に固定できる。また異形部品２２の端子部２３の、異形部品実装部２０への固定は、物理的手段以外に、半田や超音波溶着や溶接等（なお溶接としては、スポット溶接、プロジェクション溶接、レーザー溶接等を用いることができる）の固定手法を用いて固定しても良い。
【００５５】
なお異形部品実装部２０において、アンカー１６と、リードフレーム１３とは必ずしも強固に固定されている必要は無い。例えば、アンカー１６の上に、リードフレーム１３が一定距離、離れた状態であっても良い。これは、図１や図５で説明するように、ネジ１８等を用いて、これら部材を締め付けて固定することができるからである。
【００５６】
（実施の形態３）
実施の形態３では、実施の形態１〜２に用いた部材について説明する。
【００５７】
ここで無機フィラーとしては、例えば略球形状で、その直径は０．１μｍ以上１００μｍ以下が適当である（０．１μｍ未満の場合、樹脂への分散が難しくなる。また１００μｍを超えると伝熱層１４の厚みが厚くなり熱拡散性に影響を与える）。そのためこれら伝熱層１４における無機フィラーの充填量は、熱伝導率を上げるために７０から９５重量％と高濃度に充填している。特に、本実施の形態では、無機フィラーは、平均粒径３μｍと平均粒径１２μｍの２種類のアルミナを混合したものを用いている。この大小２種類の粒径のアルミナを用いることによって、大きな粒径のアルミナの隙間に小さな粒径のアルミナを充填できるので、アルミナを９０重量％近くまで高濃度に充填できるものである。この結果、これら伝熱層１４の熱伝導率は５Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度となる。
【００５８】
なお無機フィラーとしてはアルミナ、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、及び窒化アルミニウム、酸化亜鉛、シリカ、酸化チタン、酸化錫、ジルコン珪酸塩からなる群から選択される少なくとも一種以上を含んでいるものとすることが、熱伝導性やコスト面から望ましい。
【００５９】
なお無機フィラーを用いると、放熱性を高められるが、特に酸化マグネシウムを用いると線膨張係数を大きくできる。また酸化ケイ素を用いると誘電率を小さくでき、窒化ホウ素を用いると線膨張係数を小さくできる。こうして伝熱層１４としての熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下のものを形成することができる。なお熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満の場合、その放熱性に影響を与える。また熱伝導率を３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）より高くしようとした場合、無機フィラー量を増やす必要があり、プレス時の加工性に影響を与える場合がある。
【００６０】
なお熱硬化性樹脂を使う場合は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、ポリイミド樹脂、アラミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂の群から選ばれた少なくとも１種類の熱硬化性樹脂を含んでいるものが望ましい。これはこれらの樹脂が耐熱性や電気絶縁性に優れているからである。またこうした樹脂等をアンカー１６に使用することで、アンカー１６と伝熱層１４との密着性を高められる。
【００６１】
なおこれら熱硬化性樹脂に対して、少量の熱可塑性樹脂を添加（例えば熱硬化性樹脂に対して熱可塑性樹脂の添加量は０．１重量％以上２．０重量％以下が望ましい。０．１重量％未満の場合は形状保持性が低下する場合がある。２．０重量％を超えると信頼性に影響がある場合がある。）することで、成形性（例えば、金型等を用いて所定形状に仮成形した後、熱硬化炉で一括して本硬化させる等）を高められる。
【００６２】
同様に、伝熱層１４において、無機フィラーに対する濡れ改善剤（例えば、分散剤、表面処理剤、各種カップリング剤等）を添加しておくことで、伝熱層１４の成形性を高められる。
【００６３】
ここで伝熱層１４の放熱性を高めようとすると、無機フィラーの含有率を増加させることが必要となるが、この結果、伝熱層１４における熱硬化性樹脂の含有率を減らす可能性がある。そして伝熱層１４における熱硬化性樹脂の含有率を減らした場合、伝熱層１４と、リードフレーム１３との間の接着力が低下する可能性がある。
【００６４】
なおリードフレーム１３としては、銅やアルミニウムのような熱伝導性の高い部材を用いることが望ましい。またリードフレーム１３の厚みは０．２ｍｍ以上（望ましくは０．３ｍｍ以上）が望ましい。リードフレーム１３の厚みが０．２ｍｍ未満の場合、異形部品実装部２０を構成するリードフレーム１３の強度が低下し、作業中に曲がったり変形したりする可能性がある。
【００６５】
またリードフレーム１３の厚みは、１０．０ｍｍ以下（望ましくは５．０ｍｍ以下）が望ましい。リードフレーム１３の厚みが１０．０ｍｍを超えた場合、異形部品実装部２０の加工性や折り曲げ化に影響を与える可能性がある。
【００６６】
なおリードフレーム１３の一部以上を、伝熱層１４に埋め込むことで、肉厚の（例えば、０．２ｍｍ以上、望ましくは０．３ｍｍ以上）リードフレーム１３を用いた場合でも、その厚みが放熱基板１１の表面に段差として表れないため、リードフレーム１３の上へのソルダーレジスト（図示していない）の印刷性を高める効果が得られる。
【００６７】
また放熱基板１１における伝熱層１４の熱伝導率を高めるために、無機フィラーの量を増加させた結果、リードフレーム１３と伝熱層１４との界面の接着力が低下した場合でも、図１や図３（Ｂ）、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）等に示すように、リードフレーム１３をアンカー１６によって強固に固定することで、強度が低下しない。
【００６８】
更にアンカー１６で、異形部品２２の重さを支えるため（更には振動試験等で異形部品２２に発生する振動等もアンカー１６が支えるため）、リードフレーム１３と伝熱層１４の界面部分に影響を与えない。その結果、伝熱層１４における無機フィラーの充填率を更に高められ、熱伝導率を向上できる。
【００６９】
以上のようにして、金属板１５と、その上にシート状の伝熱層１４を介して固定したリードフレーム１３とからなる放熱基板１１であって、前記リードフレーム１３の一部は、前記伝熱層１４もしくは金属板１５からアンカー１６を用いて持ち上げ、異形部品実装部２０を構成している放熱基板１１とすることで、異形部品２２の固定安定性を高められる。またアンカー１６の形状等を工夫し、物理的に金属板１５に固定することで、異形部品２２等の大型の（あるいは重量の大きな）ものを用いた場合でも、リードフレーム１３（例えばリードフレーム１３と伝熱層１４の界面部分）に直接、外力（例えば引張り力、捻り力他）が伝わりにくくなるため、固定部分の信頼性を高められる。このようにアンカー１６を、金属板１５等に直接固定しておくことで、異形部品実装部２０に伝わる外力が、リードフレーム１３（例えば、リードフレーム１３と伝熱層１４との界面部分）に影響を与えにくくなるため、その機械的強度を高められる。
【００７０】
また金属板１５と、その上にシート状の伝熱層１４を介して、その一部以上を埋め込んだリードフレーム１３と、前記リードフレーム１３の一部を持ち上げてなる異形部品実装部２０とから構成し、前記異形部品実装部２０が、前記金属板１５に固定したアンカー１６で保持している放熱基板１１とすることで、リードフレーム１３から伝熱層１４への伝熱性を高められ、リードフレーム１３の一部に接続した異形部品２２の放熱性を高められる。
【００７１】
更に異形部品実装部２０を、リードフレーム１３の一部を折り曲げた（必要に応じてその実装部が、金属板１５等と略平行になるように複数回、ゼット折したもの。ゼット折とはアルファベットのＺのように２辺を略平行に折り曲げることを言う）ものとすることで、異形部品実装部２０の成形性を高める。
【００７２】
リードフレーム１３からなる異形部品実装部２０には、孔１７を有している放熱基板１１とすることで、異形部品２２の固定強度を高められる。
【００７３】
金属板１５の上に、リードフレーム１３をシート状の伝熱層１４を介して固定する工程と、前記リードフレーム１３の一部を、前記伝熱層１４もしくは金属板１５から持ち上げた状態でアンカー１６を用いて少なくとも前記金属板１５に固定し異形部品実装部２０を構成する工程とを含む放熱基板１１の製造方法によって、安定した生産が可能となる。
【００７４】
金属板１５と、その上にシート状の伝熱層１４を介して固定したリードフレーム１３とからなる放熱基板１１と、この放熱基板１１に実装した、端子部２３を有する異形部品２２とからなる回路モジュールであって、前記異形部品２２の少なくとも一つ以上の端子部２３は、前記リードフレーム１３の一部を前記伝熱層１４もしくは金属板１５から持ち上げた状態でアンカー１６を用いて固定してなる異形部品実装部２０に接続している回路モジュールとすることで、異形部品２２の接続性を高められる。
【００７５】
異形部品２２の端子部２３と、リードフレーム１３の異形部品実装部２０とは、ネジ１８を含む物理的手段で固定している回路モジュールとすることで、異形部品２２の固定性を高められる。
【００７６】
異形部品２２の端子部２３と、リードフレーム１３の異形部品実装部２０とは、半田、溶着もしくは溶接を含む接続方法で固定している回路モジュールとすることで、異形部品２２の接続信頼性を高められる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上のように、本発明にかかる異形部品実装部を有する放熱基板とその製造方法及びこれを用いた回路モジュールを用いることで、大電流や高放熱が要求される異形部品（例えば、表面実装に対応できない大型部品等）を、安定して放熱基板上に実装できるため、小型で信頼性の高い各種機器を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】放熱基板の一部に形成した異形部品実装部を説明する斜視図
【図２】（Ａ）（Ｂ）は、共に放熱基板の製造方法の一例を説明する断面図
【図３】（Ａ）（Ｂ）は、共に異形部品実装部に異形部品を実装する様子を説明する断面図
【図４】（Ａ）（Ｂ）は、共に異形部品実装部の高さを互いに変化させた場合について説明する断面図
【図５】（Ａ）（Ｂ）は、共にアンカーの一例を説明する断面図
【図６】アンカーと異形部品実装部との関係を示す斜視図
【図７】異形部品の実装に対応する従来の大電流回路基板を説明する断面図
【符号の説明】
【００７９】
１１  放熱基板
１２  点線
１３  リードフレーム
１４  伝熱層
１５  金属板
１６  アンカー
１７  孔
１８  ネジ
１９  矢印
２０  異形部品実装部
２１  伝熱樹脂
２２  異形部品
２３  端子部
２４  コイル部
２５  コア部
２６  矢印
【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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【図７】
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