金屬基座安裝基板以及金屬基座安裝基板安裝部件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及金屬基座安裝基板以及金屬基座安裝基板安裝部件。
【背景技術(shù)】
[0002]以往公知有將絕緣棚■雙極晶體管(IGBT；Insulated Gate Bipolar Transistor)以及二極管等半導(dǎo)體元件、電阻、電容器等電子部件搭載于電路基板上而構(gòu)成的變頻器裝置、功率半導(dǎo)體裝置。
[0003]這樣的裝置具備發(fā)熱量高的電子部件，所以要求具有高的散熱性。為了確保上述高的散熱性，開發(fā)了具有在絕緣樹脂粘合層(絕緣膜)接合金屬板層(金屬基板)的構(gòu)造的裝置(參照專利文獻1)。
[0004]然而，在這樣的構(gòu)造中，由于絕緣膜與金屬基板的線膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生彎曲，由此可能引起散熱不良、電子部件的連接不良等問題。
[0005]專利文獻1:日本特開2011-216619號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供具有高的散熱性并有效防止因溫度變化產(chǎn)生的彎曲且電子部件的連接可靠性優(yōu)異的金屬基座安裝基板，另外，提供具備金屬基座安裝基板的金屬基座安裝基板安裝部件，該金屬基座安裝基板具有高的散熱性并有效防止因溫度變化產(chǎn)生的彎曲且電子部件的連接可靠性優(yōu)異。
[0007]這樣的目的通過下述⑴?(15)的本發(fā)明實現(xiàn)。
[0008](1) 一種金屬基座安裝基板，具備金屬基座電路基板，該金屬基座電路基板具備包含第一面和與所述第一面相反的一側(cè)的第二面的金屬基板、被設(shè)置于所述金屬基板的所述第一面上的絕緣膜、及被設(shè)置于所述絕緣膜上的金屬膜；以及電子部件，該電子部件被設(shè)置于所述金屬基座電路基板的所述金屬膜上，其特征在于，
[0009]在所述金屬基板中，將與相對于該金屬基座安裝基板的法線呈45°以下的角度且通過所述電子部件的與所述金屬膜對置的面的多條直線的集合體重疊的區(qū)域規(guī)定為第一區(qū)域，將所述第一區(qū)域以外的區(qū)域規(guī)定為第二區(qū)域時，在俯視該金屬基座基板時，至少1條槽以包圍上述電子部件的方式被設(shè)置于上述第一區(qū)域。
[0010](2)在上述(1)所述的金屬基座安裝基板中，上述電子部件包含從絕緣柵雙極晶體管、場效應(yīng)晶體管以及變壓器中選擇的至少1種。
[0011](3)在上述(1)或者(2)所述的金屬基座安裝基板中，上述金屬基板由鋁或者鋁合金構(gòu)成。
[0012](4)在上述(1)?(3)中任一項所述的金屬基座安裝基板中，上述槽被設(shè)置于上述金屬基板的上述第二面。
[0013](5)在上述(1)?(4)中任一項所述的金屬基座安裝基板中，上述槽的寬度在0.025mm以上、5mm以下的范圍。
[0014](6)在上述(1)?(5)中任一項所述的金屬基座安裝基板中，上述槽的深度在
0.10mm以上、5mm以下的范圍。
[0015](7)在上述(1)?(6)中任一項所述的金屬基座安裝基板中，上述金屬基板的厚度在0.8mm以上、7.0mm以下的范圍。
[0016](8)在上述(1)?(7)中任一項所述的金屬基座安裝基板中，在上述槽的深度為D [mm]、上述金屬基板的厚度為T [mm]時，D與T滿足0.20 ( D/T ( 0.95的關(guān)系。
[0017](9)在上述(1)?(8)中任一項所述的金屬基座安裝基板中，上述金屬膜的厚度在10 μ m以上、500 μ m以下的范圍。
[0018](10)在上述(1)?(9)中任一項所述的金屬基座安裝基板中，上述絕緣膜的厚度在40 μπι以上、300 μm以下的范圍。
[0019](11)在上述⑴?(10)中任一項所述的金屬基座安裝基板中，在上述金屬基板的上述第二面，在上述第一區(qū)域所占的面積為Si [mm2]、上述第二區(qū)域所占的面積為S2[mm2]時，S 2滿足0.50彡S孤(4.0的關(guān)系。
[0020](12)在上述(1)?(11)中任一項所述的金屬基座安裝基板中，在所述金屬基板的所述第二面，在所述第一區(qū)域所占的面積為Si [mm2]、所述槽所占的面積為[mm2]時，S#SG滿足0.03彡S s/S^ 0.70的關(guān)系。
[0021](13)在上述(1)?(12)中任一項所述的金屬基座安裝基板中，上述至少1條槽包含相互交叉的多條上述槽。
[0022](14) 一種金屬基座安裝基板安裝部件，其特征在于，具備:冷卻器、和被設(shè)置于上述冷卻器的上述(1)?(13)中任一項所述的金屬基座安裝基板。
[0023](15)在上述(14)所述的金屬基座安裝基板安裝部件中，上述冷卻器是馬達的外殼。
[0024]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供具有高的散熱性并有效防止因溫度變化產(chǎn)生的彎曲且電子部件的連接可靠性優(yōu)異的金屬基座安裝基板，另外，能夠提供具備金屬基座安裝基板的金屬基座安裝基板安裝部件，該金屬基座安裝基板具有高的散熱性并有效防止因溫度變化產(chǎn)生的彎曲且電子部件的連接可靠性優(yōu)異。
【附圖說明】
[0025]圖1是示意性表示本發(fā)明的金屬基座安裝基板的優(yōu)選實施方式的剖視圖。
[0026]圖2是示意性表示本發(fā)明的金屬基座安裝基板的優(yōu)選實施方式的仰視圖。
[0027]圖3是示意性表示本發(fā)明的金屬基座安裝基板安裝部件的優(yōu)選實施方式的剖視圖。
[0028]圖4是表示應(yīng)用了本發(fā)明的金屬基座安裝基板(金屬基座安裝基板安裝部件)的帶基板的馬達的優(yōu)選實施方式的立體圖。
[0029]附圖標(biāo)記的說明
[0030]1000:帶基板的馬達；100:金屬基座安裝基板(電子裝置)；10:金屬基座電路基板；1:金屬基板；la:上表面；lb:下表面；11:第一區(qū)域；111:槽；12:第二區(qū)域；2:絕緣膜；3:金屬膜(電路圖案);5:電子部件；9:密封件；200:冷卻器；300:金屬基座安裝基板安裝部件;500:馬達；501:轉(zhuǎn)子；501a:軸；502:定子；503:外殼；503a:側(cè)面；N:法線；B:邊界；IV:內(nèi)側(cè)假想線；0V:外側(cè)假想線；Θ:角度；α、α ρ α 2:角度。
【具體實施方式】
[0031]以下，根據(jù)附圖所示的優(yōu)選實施方式詳細說明本發(fā)明的金屬基座安裝基板以及金屬基座安裝基板安裝部件。
[0032]<金屬基座安裝基板>
[0033]首先，說明本發(fā)明的金屬基座安裝基板。
[0034]圖1是示意性表示本發(fā)明的金屬基座安裝基板的優(yōu)選實施方式的剖視圖，圖2是示意性表示本發(fā)明的金屬基座安裝基板的優(yōu)選實施方式的仰視圖。
[0035]此外，在以下的說明中，將圖1中的上側(cè)稱為“上”，下側(cè)稱為“下”，將左側(cè)稱為“左”，右側(cè)稱為“右”。另外，本說明書參照的附圖夸大表示結(jié)構(gòu)的一部分，沒有準(zhǔn)確反映實際的尺寸比率等。
[0036]金屬基座安裝基板(電子裝置)100具備金屬基座電路基板10、和被設(shè)置于金屬基座電路基板10上的電子部件5。
[0037]<金屬基座電路基板>
[0038]金屬基座電路基板10具備包含上表面(第一面)la和下表面(與第一面相反的一側(cè)的第二面)lb的金屬基板1、被設(shè)置于金屬基板1的上表面la上的絕緣膜2、以及被設(shè)置于絕緣膜2上的金屬膜3。
[0039]〈金屬基板〉
[0040]金屬基板1具有支承絕緣膜2以及金屬膜3的功能。
[0041]金屬基板1由包含金屬材料的材料構(gòu)成。金屬材料一般導(dǎo)熱性優(yōu)異。因此，具備這樣的金屬基板1的金屬基座電路基板10整體能夠發(fā)揮優(yōu)異的散熱性。
[0042]構(gòu)成金屬基板1的金屬材料沒有特別限定，例如可舉出鋁、銅等單質(zhì)金屬、包含從中選擇的至少1種的合金等。其中，考慮基于優(yōu)異的導(dǎo)熱性(散熱性)、機械強度、化學(xué)的穩(wěn)定性、線膨脹系數(shù)與導(dǎo)熱性的平衡等綜合觀點，優(yōu)選鋁或者鋁合金作為金屬材料。
[0043]金屬基板1的厚度(沒有設(shè)置后面詳述的槽111的部位的金屬基板1的厚度)沒有特別限定，優(yōu)選為0.8mm以上、7.0mm以下的范圍，更優(yōu)選為1.0mm以上、5.0mm以下的范圍。
[0044]若金屬基板1的厚度是上述范圍內(nèi)的值，則能夠使金屬基板1的散熱性、機械強度的特性特別優(yōu)異并且能夠特別提高金屬基板1的折彎性等加工性。
[0045]與此相對，若金屬基板1的厚度不足上述下限值，則金屬基板1的散熱性、機械強度表現(xiàn)出降低的趨勢。
[0046]另外，若金屬基板1的厚度超過上述上限值，則金屬基板1的折彎性等加工性表現(xiàn)出降低的趨勢。
[0047]在金屬基板1設(shè)置(形成)有多條在其下表面lb開口的直線狀的槽111。
[0048]由此，與沒有槽111的金屬基板相比，金屬基板1的表面積變大，所以能夠使金屬基板1的散熱性優(yōu)異。另外，通過設(shè)置槽111，能夠防止因金屬基座電路基板10的溫度變化引起的彎曲(因各部分的線膨脹系數(shù)不同引起的彎曲)。
[0049]其結(jié)果是，例如即使金屬基座安裝基板(電子裝置)100在急劇加熱/冷卻的環(huán)境下，也能夠抑制在將電子部件5與金屬基座電路基板10接合的釬料接合部或者其附近產(chǎn)生裂縫等不良。即，能夠提高金屬基座電路基板10的熱循環(huán)特性。
[0050]特別地，將槽111設(shè)置于金屬基板1的下表面(與絕緣膜2相反的一側(cè)的面)lb，由此能夠使金屬基板1的散熱效率特別優(yōu)異，能夠更顯著發(fā)揮上述效果。
[0051]另外，槽111相對于電子部件5設(shè)置于滿足規(guī)定關(guān)系的位置。