布線基板以及電子裝置制造方法
【專利摘要】本發明的課題在于使收容在絕緣基體的凹部內的電子部件的動作特性提高。為此,本發明的布線基板(1)包含絕緣基體(11)和設置于絕緣基體(11)內的傳熱構件(12)。絕緣基體(11)具有上表面和設置于上表面的凹部(11b),在上表面具有第1電子部件(2)的第1搭載區域(11a),在凹部(11b)內具有第2電子部件(3)的第2搭載區域。傳熱構件(12)設置于絕緣基體(11)內使得在俯視時與第1搭載區域(11a)以及第2搭載區域相重疊,傳熱構件(12)的一部分在凹部(11b)內露出。
【專利說明】布線基板以及電子裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及布線基板以及電子裝置。
【背景技術】
[0002]作為搭載電子部件(例如,發光二極管等的發光元件)的布線基板,例如,如下述專利文獻I所示,提出了一種布線基板,其具有從絕緣基體的上表面一直設置到下表面的傳熱構件。電子部件搭載于傳熱構件的上方,由電子部件產生的熱通過傳熱構件而傳遞到安裝基板。
[0003]此外,還提出了在具有多個電子部件(例如,發光元件以及保護元件)的電子裝置中,多個電子部件中的一部分電子部件(例如,保護元件)被收容到絕緣基體的凹部內。
[0004]在先技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻I JP特開2006-66409號公報
[0007]專利文獻2 JP特開2008-85296號公報
【發明內容】
[0008]發明要解決的課題
[0009]雖然通過上述具有傳熱構件的結構可以實現散熱性的提高,但是關于多個電子部件中的一部分電子部件被收容在凹部內的結構中的凹部內的蓄熱仍然存在課題。若在凹部內蓄熱,則收容在凹部內的電子部件的動作特性有可能下降。
[0010]用于解決課題的手段
[0011]根據本發明的一個方式,布線基板包含有絕緣基體和設置于絕緣基體內的傳熱構件。絕緣基體具有上表面和設置于上表面的凹部,并在上表面具有第I電子部件的第I搭載區域,在凹部內具有第2電子部件的第2搭載區域。傳熱構件設置于絕緣基體內使得在俯視時與第I搭載區域以及第2搭載區域相重疊,傳熱構件的一部分在凹部內露出。
[0012]根據本發明的其他方式,電子裝置包含有上述構成的布線基板、設置于布線基板的第I搭載區域的第I電子部件、和設置于布線基板的第2搭載區域的第2電子部件。
[0013]發明效果
[0014]本發明的一個方式的布線基板通過傳熱構件設置于絕緣基體內使得在俯視時與第I搭載區域以及第2搭載區域相重疊,且傳熱構件的一部分在凹部內露出,從而能夠高效率地消除凹部內的熱,并且能夠實現使設置于凹部內的第2電子部件的動作特性得到了提高的電子裝置。
[0015]根據本發明的其他方式的電子裝置,通過包含上述構成的布線基板,能夠使凹部內的蓄熱得到降低,從而使動作特性得到提高。
【專利附圖】
【附圖說明】[0016]圖1的(a)示出了本發明的實施方式中的電子裝置的俯視圖,(b)示出了在(a)所示的電子裝置中,去掉了第I以及第2電子部件、上表面傳熱層、上表面布線導體以及鍵合弓I線之后的結構的俯視圖。
[0017]圖2的(a)示出了圖1的(a)以及圖1的(b)所示的電子裝置的示意性縱剖視圖,(b)示出了關于(a)所示的電子裝置的其他例的示意性縱剖視圖。
[0018]圖3示出了關于圖2所示的電子裝置的其他例的示意性縱剖視圖。
[0019]圖4示出了關于圖2所示的電子裝置的變形例的示意性縱剖視圖。
[0020]圖5示出了關于圖4所示的電子裝置的變形例的示意性縱剖視圖。
[0021]圖6示出了關于圖5所示的電子裝置的變形例的示意性縱剖視圖。
[0022]圖7示出了關于圖6所示的電子裝置的變形例的示意性縱剖視圖。
[0023]圖8示出了關于圖6所示的電子裝置的變形例的示意性縱剖視圖。
[0024]圖9示出了關于圖2所示的電子裝置的層疊結構例的示意性縱剖視圖。
[0025]圖10的(a)示出了在將圖9所示的層疊結構的技術性設計應用于圖8所示的結構例的情況下的電子裝置的俯視圖,(b)示出了在(a)所示的電子裝置中,去掉了第I以及第2電子部件、上表面傳熱層以及上表面布線導體之后的結構的俯視圖。
[0026]圖11示出了圖10的(a)以及(b)所示的電子裝置的仰視圖。
[0027]圖12示出了圖10的(a)、(b)以及圖11所示的電子裝置中的電連接結構。
[0028]圖13示出了圖10的(a)、(b)以及圖11所示的電子裝置的示意性縱剖視圖。
[0029]圖14示出了關于圖2所示的電子裝置的其他例的示意性縱剖視圖。
[0030]圖15示出了關于圖2所示的電子裝置的其他例的示意性縱剖視圖。
[0031]圖16示出了關于圖9所示的電子裝置的其他例的示意性縱剖視圖。
[0032]圖17是在圖9所示的電子裝置中詳細地示出了凹部的周邊的示意性縱剖視圖。
[0033]圖18是表示圖17所示的傳熱支部的形成方法的示意圖。
[0034]圖19是關于圖17所示的傳熱支部的其他例的示意性縱剖視圖。
【具體實施方式】
[0035]以下,參照附圖對本發明的示例性的實施方式進行說明。
[0036]本實施方式中的電子裝置,例如,涉及一種具有發光二極管(LED)等電子部件的發光裝置等。
[0037]如圖1(a)、圖1(b)以及圖2(a)所示,本實施方式中的電子裝置包含有布線基板
1、安裝于布線基板I的第I電子部件2以及第2電子部件3。在圖1(a)?圖2(a)所示的示例中,電子裝置包含有多個第2電子部件3。另外,第I電子部件2例如是發光二極管(LED)等發光元件,第2電子部件3例如是齊納二極管等保護元件。
[0038]此外,在需要保護第I電子部件2等的情況下,電子裝置還包含覆蓋構件4。在圖1(a)以及圖1(b)中,覆蓋構件4的圖示被省略。
[0039]布線基板I包含有絕緣基體11、設置于絕緣基體11內的傳熱構件12、設置于絕緣基體11的上表面的上表面傳熱層13、和設置于絕緣基體11的下表面的下表面傳熱層14 (以下,也稱為第I下表面傳熱層14)。
[0040]絕緣基體11例如由陶瓷或樹脂等的絕緣材料構成,具有上表面和設置于上表面的凹部11b,并在上表面具有第I電子部件2的第I搭載區域lla(以下,有時簡單稱為搭載區域Ila),在凹部Ilb內具有第2電子部件3的第2搭載區域。在圖1 (b)中,搭載區域Ila通過雙點劃線而虛擬示出。
[0041]對于凹部11b,例如在第I電子部件2是發光元件的情況下,為了使第I電子部件2與第2電子部件3的安裝位置的高度不同而設置,使得第2電子部件3難以阻礙從第I電子部件2輻射出的光的行進。
[0042]凹部Ilb配置在搭載區域Ila的周圍區域。若凹部Ilb配置在搭載區域Ila的附近,則便于進行用于第I電子部件2以及第2電子部件3的布線設計。
[0043]布線基板I還包含有設置于絕緣基體11的上表面的上表面布線導體17。在圖1以及圖2所示的示例中,布線基板I包含有多個上表面布線導體17,該多個上表面布線導體17配置在搭載區域Ila的周圍區域,使得包圍第I電子部件2的搭載區域11a。
[0044]上表面布線導體17用于對第I電子部件2以及第2電子部件3提供基準電壓。基準電壓例如是電源電壓VDD或接地電壓GND,在圖2(a)中,示意性地示出了提供電源電壓VDD0第I電子部件2以及第2電子部件3例如通過鍵合引線而與上表面布線導體17電連接。
[0045]傳熱構件12包含例如銅鎢(CuW)等金屬材料。傳熱構件12也作為對第I電子部件2以及第2電子部件3提供基準電壓的布線導體而發揮作用。基準電壓例如是電源電壓VDD或接地電壓GND,在圖2(a)中,示意性地示出了提供接地電壓GND的情況。
[0046]如圖1(b)所示,傳熱構件12配置為在俯視時與搭載區域Ila以及凹部Ilb相重疊。圖1(b)示出了在布線基板I中省略了上表面傳熱層13以及上表面布線導體17的結構,傳熱構件12中的由絕緣基體11覆蓋的部分通過虛線來表示。
[0047]另外,傳熱構件12只要與凹部Ilb重疊至能進行第2電子部件3的安裝的程度即可,無需一定在凹部Ilb的整個區域進行重疊。在圖1(b)所示的示例中,傳熱構件12與凹部Ilb的一部分相重疊。
[0048]傳熱構件12的一部分在凹部Ilb中從絕緣基體11露出。以下,將傳熱構件12中從絕緣基體11露出的部分也稱為露出部。第2電子部件3在該露出部與傳熱構件12電連接,基準電壓經由露出部被提供給第2電子部件3。
[0049]傳熱構件12包含:傳熱基部12a,其配置為在俯視時與搭載區域I Ia相重疊;和傳熱支部12b,其從凹部Ilb —直設置到傳熱基部12a。
[0050]傳熱基部12a例如從絕緣基體11的上表面一直設置到下表面。另外,如圖3所示,也可以是如下結構:傳熱基部12a被埋設于絕緣基體11內,傳熱基部12a的上表面以及下表面由絕緣基體11來覆蓋。
[0051]在該圖3所示的結構中,由于不能夠將傳熱構件12用作基準電壓的供給路徑,因此需要例如通過設置基準電壓供給用的布線導體等其他方法對第I電子部件2以及第2電子部件3提供基準電壓。
[0052]再次參照圖1(a)?圖2(a),在俯視時,若傳熱基部12a具有與搭載區域Ila的尺寸(即,第I電子部件2的尺寸)相比較大尺寸的上表面,則能夠使安裝第I電子部件2的部分的平坦性提高。若平坦性得到提高,則例如在第I電子部件2是發光元件的情況下,能夠使從第I電子部件2福射出的光的強度分布的偏差降低,布線基板I能夠實現關于發光特性得到了提高的電子裝置。
[0053]此外,在俯視時,若傳熱基部12a具有與搭載區域Ila的尺寸(S卩,第I電子部件2的尺寸)相比較大尺寸的上表面,則第I電子部件2所產生的熱在布線基板I的上表面就容易向水平方向傳導,第I電子部件2的散熱效率得到提高。
[0054]傳熱支部12b的一部分在凹部Ilb中從絕緣基體11露出。另外,在圖1(b)中,傳熱支部12b的一部分以透過絕緣基體11的狀態通過虛線來表示。以下,將傳熱支部12b中從絕緣基體11露出的部分也稱為露出部。第2電子部件3被安裝于該露出部,并且在該露出部與傳熱支部12b電連接,基準電壓經由露出部被提供給第2電子部件3。
[0055]如圖2(a)所示,若傳熱支部12b沿水平方向(即紙面的左右方向)延伸,則從凹部Ilb到傳熱基部12a的傳熱路徑成為最短,容易進一步降低凹部12b內的蓄熱。
[0056]上表面傳熱層13例如覆蓋傳熱基部12a的上表面,并與傳熱基部12a的上表面熱率禹合。在圖2(a)所不的不例中,上表面傳熱層13與傳熱基部12a的上表面相接,從而與傳熱基部12a熱耦合。
[0057]上表面傳熱層13若在俯視時具有比搭載區域Ila大的面積,則能夠使安裝第I電子部件2的部分的平坦性提高。若平坦性得到提高,則例如在第I電子部件2是發光元件的情況下,能夠使從第I電子部件2輻射出的光的強度分布的偏差降低,布線基板I能夠實現關于發光特性得到了提高的電子裝置。
[0058]上表面傳熱層13若在俯視時具有比傳熱基部12a的上表面大的面積,則能夠覆蓋傳熱基部12a與絕緣基體11的邊界,能夠抑制有可能廣生在該邊界的聞低差所引起的搭載區域Ila的平坦性的下降。
[0059]上表面傳熱層13若與傳熱基部12a的上表面相接,則與傳熱基部12a電連接,并作為給第I電子部件2的基準電壓的供給路徑而發揮作用。
[0060]下表面傳熱層14例如覆蓋傳熱基部12a的下表面,并與傳熱基部12a的下表面熱耦合。在圖2(a)所示的示例中,下表面傳熱層14與傳熱基部12a的下表面相接,從而與傳熱基部12a熱耦合。
[0061]若下表面傳熱層14在仰視時具有比傳熱基部12a大的面積,則關于傳熱基部12a對安裝基板的電連接以及熱耦合得到強化。
[0062]下表面傳熱層14若與傳熱基部12a的下表面相接,則與傳熱基部12a電連接,并作為給第I電子部件2以及第2電子部件3的基準電壓的供給路徑而發揮作用。
[0063]第I電子部件2是例如發光元件,發光元件的示例為由半導體材料構成的發光二極管(LED)。在第I電子部件2是發光元件的情況下,第I電子部件2根據驅動電流例如輻射紫外區域或藍色區域的波長的第I次光。
[0064]第I電子部件2搭載在上表面傳熱層13上,并且與上表面傳熱層13電連接。此夕卜,第I電子部件2通過鍵合引線而與上表面布線導體17電連接。
[0065]第I電子部件2經由上表面傳熱層13例如接受接地電壓GND等的基準電壓的供給,并經由上表面布線導體17例如接受電源電壓VDD等的基準電壓的供給。
[0066]第2電子部件3例如是齊納二極管等保護元件。
[0067]第2電子部件3搭載在傳熱支部12b上,并且與傳熱支部12b電連接。此外,第2電子部件3通過鍵合引線而與上表面布線導體17電連接。[0068]第2電子部件3經由傳熱支部12b例如接受接地電壓GND等的基準電壓的供給,并經由上表面布線導體17例如接受電源電壓VDD等的基準電壓的供給。
[0069]覆蓋構件4設置在絕緣基體11上,覆蓋了第I以及第2電子部件2、3以及多個鍵合引線。
[0070]在本實施方式的電子裝置是發光裝置的情況下,覆蓋構件4由透光性構件、以及根據需要而分散設置于透光性構件內的多個熒光粒子構成。
[0071]在本實施方式的電子裝置是發光裝置的情況下,透光性構件例如由硅酮樹脂等的樹脂材料構成。多個熒光粒子通過從第I電子部件2(即,發光元件)輻射出的第I次光來激勵而輻射具有與第I次光相比較長波長的第2次光。第2次光例如在第I電子部件2輻射紫外光的情況下,具有藍色、綠色以及紅色的波長,例如在第I電子部件2輻射藍色光的情況下,具有黃色的波長。
[0072]另外,覆蓋構件4也可以是圖2(b)所示的那樣的圓頂形狀。
[0073]在本實施方式的電子裝置中,布線基板I包含配置為在俯視時與第I電子部件2的搭載區域Ila以及第2電子部件3的凹部Ilb相重疊的傳熱構件12,傳熱構件12的一部分在凹部Ilb中從絕緣基體11露出,由此能夠高效率地消除凹部Ilb內的熱,并能夠使設置于凹部Ilb內的第2電子部件3的動作特性提高。
[0074]另外,在本實施方式的電子裝置是例如具有發光元件(例如發光二極管)以及保護元件(例如齊納二極管)的發光裝置、第I電子部件2是發光元件、第2電子部件3是保護元件的情況下,能夠高效率地消除由作為發光元件的第I電子部件2產生而傳到凹部Ilb內的熱,并能夠使作為保護元件的第2電子部件3的動作特性提高。
[0075]此外,在本實施方式的電子裝置是發光裝置的情況下,通過高效率地消除傳導到凹部Ilb內的熱,能夠使覆蓋構件4進入到凹部Ilb內的部分及其附近的部分的熱所引起的劣化降低。只要能夠使覆蓋構件4的熱所引起的劣化降低,就能夠降低從作為發光元件的第I電子部件2輻射出的光的損失,能夠使作為發光裝置的電子裝置的發光特性提高。
[0076]另外,如圖4所示,在傳熱支部12b—直設置到絕緣基體11的側面的情況下,容易通過傳熱支部12b將凹部Ilb內的熱也向絕緣基體11的側面傳導,能夠使從絕緣基體11的側面的散熱性提高。在圖4中,通過方框箭頭示意性地示出了絕緣基體11的側面的熱擴散。
[0077]此外,如圖5所示,在布線基板I還包含有設置于絕緣基體11的側面且與傳熱支部12b熱耦合的側面散熱層15的情況下,能夠進一步使絕緣基體11的側面的散熱性得到提高。在圖5中,通過方框箭頭示意性地示出了絕緣基體11的側面的熱擴散。
[0078]此外,如圖6所示,在布線基板I還包含有設置于絕緣基體11的下表面且與側面散熱層15熱稱合的下表面傳熱層16 (以下,也稱為第2下表面傳熱層16)的情況下,能夠實現使傳到側面散熱層15的熱從絕緣基體11的下表面高效率地傳導到安裝基板。在圖6中,通過方框箭頭示意性地示出了絕緣基體11的下表面的熱傳導。
[0079]此外,如圖7所示,在布線基板I還包含有設置于絕緣基體11內且與傳熱支部12b和下表面傳熱層16熱耦合的導通導體22的情況下,能夠使傳熱支部12b上的熱高效率地傳導到絕緣基體11的下表面。在圖7中,通過方框箭頭示意性地示出了導通導體22所進行的熱傳導。[0080]另外,圖7所示的通過導通導體22向絕緣基體11的下表面進行傳熱這種技術性設計也能夠應用于圖1~圖6所示的構成。
[0081]此外,如圖8所示,也可以是如下結構:在布線基板I中,絕緣基體11包含有包圍第I電子部件2的框部11c。另外,圖8所示的技術性設計也能夠應用于圖1~圖7所示的構成。
[0082]此外,在本實施方式中的布線基板I通過層疊型陶瓷基板來實現的情況下,傳熱構件12也可以具有圖9所示那樣的層疊結構。
[0083]傳熱構件12包含有多個金屬塊12c和從凹部Ilb —直設置到多個金屬塊12c之間的金屬層12d。在圖9中,金屬層12d在符號12d的后面附上數字而被表不為12(^12(^金屬層12d可以是一體地形成的金屬層,由多個金屬塊12c夾著的部分被表示為符號12屯,設置為從凹部Ilb延伸的部分被表不為符號12d2。
[0084]在圖2等中被表示為傳熱基部12a的部分由多個金屬塊12c和作為金屬層12d的一部分的符號Ud1所示的部分構成。在圖2等中被表示為傳熱支部12b的部分由作為金屬層12d的一部分的由符號12d2所不的部分構成。
[0085]另外,圖9所示的層疊結構也能夠應用于圖1~圖8所示的構成。
[0086]以下,參照圖10(a)~圖12對例如將圖9所示的層疊結構應用于圖8所示的構成的示例進行說明。另外,在圖10(a)、圖10(b)以及圖11中,實體圓圈表示導通導體的上端位于的部分,空體圓圈表示導通導體的下端位于的部分。 [0087]如圖10(a)所示,第I電子部件2 (例如發光元件)搭載于上表面傳熱層13,并通過鍵合引線而與上表面布線導體17電連接。第I電子部件2也與上表面傳熱層13電連接。上表面傳熱層13接受基準電壓(例如接地電壓GND)的供給,上表面布線導體17接受基準電壓(例如電源電壓VDD)的供給。因此,第I電子部件2經由上表面傳熱層13以及上表面布線導體17,接受基準電壓(接地電壓GND以及電源電壓VDD)的供給。
[0088]如圖10(a)以及圖10(b)所不,上表面傳熱層13通過導通導體18a而與位于下層的傳熱支部12b電連接。如圖10(a)以及圖11所示,傳熱支部12b通過導通導體18b而與設置于絕緣基體11的下表面的下表面傳熱層14電連接。此外,上表面傳熱層13通過傳熱基部12a而與下表面傳熱層14電連接。下表面傳熱層14接受基準電壓(例如接地電壓GND)的供給。
[0089]如圖10(a)以及圖10(b)所示,上表面布線導體17通過導通導體18c而與下層的內層布線導體19電連接。如圖10(b)以及圖11所示,內層布線導體19通過設置于絕緣基體11的側面的側面布線導體20而與設置于絕緣基體11的下表面的下表面布線導體18電連接。下表面布線導體18接受基準電壓(例如電源電壓VDD)的供給。
[0090]如圖10(a)以及圖10(b)所示,第2電子部件3 (例如,齊納二極管等保護元件)搭載于傳熱支部12b中在凹部Ilb內從絕緣基體11露出的部分,并通過鍵合引線而與上表面布線導體17電連接。第2電子部件3也與傳熱支部12b電連接。第2電子部件3經由傳熱支部12b以及上表面布線導體17,接受基準電壓(接地電壓GND以及電源電壓VDD)的供給。
[0091]參照圖12對上述電子裝置(例如發光裝置)中的電連接結構進行說明。
[0092]第I電子部件2 (例如發光元件)以及第2電子部件(例如齊納二極管等保護元件)在節點17 (即上表面布線導體17)以及節點12b (即傳熱支部12b)之間并聯連接。
[0093]在第I電子部件2是發光二極管等發光元件的情況下,第I電子部件的陽極電極與節點17電連接,陰極電極與節點12b電連接。
[0094]在第2電子部件3是齊納二極管等保護元件的情況下,第2電子部件3的陽極電極與節點12b電連接,陰極電極與節點17電連接。
[0095]節點17與外部端子18 (即下表面布線導體18)電連接,節點12b與外部端子14以及16 (即下表面傳熱層14以及16)電連接。參照圖13對圖10(a)?圖12所示的電子裝置中的熱傳導以及熱擴散進行說明。在圖13中,通過方框箭頭示意性地示出了熱傳導以及熱擴散的樣態。
[0096]由第I電子部件2產生的熱經由多個金屬塊12c以及金屬層12屯所構成的傳熱基部12a向下表面傳熱層14傳導,并從下表面傳熱層14向安裝基板傳導。
[0097]此外,例如由第I電子部件2產生而傳到凹部Ilb的熱經由金屬層12d2( S卩,傳熱支部12b)向傳熱基部12a傳導,并且經由金屬層12d2向側面散熱層15傳導,從而從側面層熱層15擴散。此外,傳到至側面散熱層15的熱的一部分向下表面傳熱層16傳導,并從下表面傳熱層16向安裝基板傳導。
[0098]另外,作為圖2等所示的電子裝置的其他結構例,如圖14所示,具有如下的結構例:傳熱構件12包含傳熱基部12a,傳熱基部的一部分在凹部Ilb中從絕緣基體11露出。傳熱基部12a配置為在俯視時與搭載區域Ila以及凹部Ilb相重疊。
[0099]此外,作為圖2等所示的電子裝置的其他結構例,如圖15所示,具有凹部Ilb設置于絕緣基體11的下表面的結構例。
[0100]從這里開始,對例如圖9所示的布線基板I通過陶瓷而形成的示例進一步詳細說明。
[0101]絕緣基體11具有包含第I電子部件2的搭載區域Ila的上表面,并在俯視時具有矩形板狀的形狀。絕緣基體11作為用于支撐第I以及第2電子部件2、3的支撐體而發揮作用,第I電子部件2經由低熔點釬料或導電性樹脂等的接合材料而粘接并且固定在搭載區域Ila上。
[0102]絕緣基體11的材料例如是氧化鋁材質的燒結體(氧化鋁陶瓷)、氮化鋁材質的燒結體或莫來石材質的燒結體等陶瓷。
[0103]對于絕緣基體11,例如若是氧化鋁材質的燒結體的情況下,通過在氧化鋁、氧化硅、氧化鎂以及氧化鈣等的原料粉末中添加適當的有機粘合劑以及溶劑等來進行混合而成為泥漿狀。將其通過刮刀法或壓延輥法等而成型為片狀,從而得到陶瓷生片。對陶瓷生片進行沖壓加工的同時對多個陶瓷生片進行層疊,以高溫(約1300°C?1400°C )進行燒結,由此制作成布線基板I。
[0104]傳熱基部12a用于將在安裝于布線基板I的第I以及第2電子部件2、3產生的熱向布線基板I的外部傳導以提高電子裝置的散熱性,并被埋設于絕緣基體11。
[0105]此外,傳熱基部12a例如具有在俯視時角部為圓弧狀的矩形狀或圓形狀的柱狀的形狀。另外,傳熱基部12a具有在俯視時比第I電子部件2大的形狀。傳熱基部12a作為主要成分而包含有銅鎢(CuW)。在此,所謂主要成分是在傳熱基部12a的含有成分中最多的成分。以下,所謂主要成分也是指在含有成分中最多的成分。[0106]傳熱基部12a通過將成為傳熱基部12a的金屬片或金屬膏劑配置到在絕緣基體11用的陶瓷生片上利用模具或沖孔的沖壓加工或激光加工而設置的孔并進行燒結而制作成。
[0107]傳熱基部12a也可以是如圖16所示,在俯視時上表面側與下表面側的大小不同且在上表面側與下表面側之間設有階差。該結構對于在絕緣基體11的上表面確保用于配置上表面布線導體17的區域是有效的。
[0108]具有這樣的結構的傳熱基部12a通過如下處理而形成:在上側的陶瓷生片形成第I貫通孔,在下側的陶瓷生片形成與第I貫通孔相比直徑較大的第2貫通孔,埋設與這些多個貫通孔的每個貫通孔相符的大小的金屬片或金屬膏劑,將上側與下側的陶瓷生片層疊起來進行燒結。
[0109]在這樣的傳熱基部12a例如使用金屬片來制作的情況下,金屬片是與設置于絕緣基體11用的陶瓷生片的孔為相同形狀且具有與陶瓷生片的孔的深度相同厚度的金屬片。金屬片被埋設為填充陶瓷生片的孔。
[0110]另外,若在陶瓷生片上通過沖壓加工來設置孔的同時埋設金屬片,則可以高效率地制作成型體。例如,若將金屬片配置于絕緣基體11用的陶瓷生片的上表面并使用在陶瓷生片上形成貫通孔的沖壓模具從金屬片側對金屬片與陶瓷生片進行沖壓,則能夠在陶瓷生片的貫通孔內,嵌入被沖壓為與該貫通孔沖壓相同尺寸的金屬片。
[0111]對于這樣的金屬片的制作方法,首先在金屬粉末中添加有機粘合劑以及有機溶劑并根據需要添加規定量的可塑劑以及分散劑而得到漿料。接著,將漿料通過刮刀法、唇涂(lip coater)法或模涂(die coater)法等成型方法而涂敷在PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)等的樹脂或紙制的支撐體上以成型為片狀。然后,通過熱風干燥、真空干燥或遠紅外干燥等干燥方法進行干燥,由此制作出來。
[0112]作為金屬粉末而使用由鎢(W)以及銅(Cu)構成的粉末。金屬粉末可以是混合、合金的任意一種形態。若使用混合了 Cu粉末和W粉末而得到的金屬片,則能夠形成由散熱性優異的銅鎢(CuW)構成的傳熱基部12a。
[0113]傳熱基部12a用的金屬膏劑通過如下處理而制作成:在作為主要成分的上述的金屬粉末中添加有機粘合劑以及有機溶劑并同時根據需要添加分散劑等,通過球磨機、三輥研磨機或行星式混合機等混煉手段來進行混合以及混煉。
[0114]用于這樣的傳熱基部12a用的金屬膏劑的有機粘合劑的添加量只要是在燒結時容易被分解、被除去、并且能夠使金屬粉末分散的量即可,期望相對于金屬粉末為5至20質量%程度的量。溶劑以相對于金屬粉末4至15質量%的量來添加,并調整為15000至40000cps 程度。
[0115]另外,在金屬膏劑中,也可以為了與燒結時的陶瓷生片的燒結收縮行為或收縮率相一致、或為了確保燒結后的布線導體4的接合強度而添加玻璃或陶瓷的粉末。
[0116]此外,在作為傳熱構件12a用的金屬材料而使用金屬膏劑的情況下,金屬膏劑只要調整為能夠保持在陶瓷生片的孔中那樣的粘度即可,但優選事先將陶瓷生片的孔設為有底的孔。
[0117]傳熱支部12b (即布線導體)按照與傳熱基部12a相連接的方式設置于絕緣基體12內,且一部分從絕緣基體12露出。即,傳熱支部12b具有從絕緣基體12露出的露出部。
[0118]傳熱支部12b用于將搭載于布線基板I的第I以及第2電子部件2、3彼此電連接、或將第I以及第2電子部件2、3與外部的電路基板電連接。另外,傳熱支部12b也可以與作為傳熱基部12a的焊接區圖案的部分相連接。
[0119]在此,參照圖17對凹部Ilb的周邊結構進一步詳細說明。
[0120]傳熱基部12a為了降低與絕緣基體11的熱膨脹率之差,例如將CuW作為主要成分而含有。
[0121]在傳熱支部12b中,至少露出部Ub1例如作為主要成分而包含有鑰(Mo)。也可以整個傳熱支部12b都作為主要成分而包含有鑰。另外,在傳熱支部12b(特別是露出部Ub1)作為主要成為而包含CuW的情況下,在燒結時熔融了的銅部分被拉向傳熱基部12a側。由于鎢部分在布線基板I的燒結溫度下難以燒結,因而傳熱支部12b (特別是露出部Ub1)對于絕緣基體11的接合強度較低,有可能發生傳熱支部12b的剝落。
[0122]因此,在傳熱支部12b中,只要至少露出部Ub1作為主要成分而包含有在布線基板I的燒結溫度下會燒結的鑰即可。
[0123]另外,如圖18中示意性地示出那樣,在燒結時熔融了的傳熱基部12a的銅部分的一部分流入到了傳熱支部12b的鑰粒子的間隙中。因此,傳熱支部12b在作為主要成為而包含鑰的同時也包含有銅。圖18的上段示出了銅部分的熔融前的狀態,下段示出了熔融后的狀態。
[0124]布線基板I還包 含以傳熱支部12b的銅部分為起點而形成于傳熱支部12b的表面的鍍敷層21。一般而言,難以以鑰部分為起點來形成鍍敷層,但由于銅部分存在于傳熱支部12b,因而能夠以該銅部分為起點來形成鍍敷層21。
[0125]鍍敷層21例如是具有I~10 μ m程度的厚度的鍍鎳層、以及具有0.1~3 μ m程度的厚度的鍍金層。由于布線基板I包含有鍍敷層21,因而傳熱支部12b的腐蝕得到了抑制,并且第2電子部件3的接合強度得到了提高。
[0126]另外,作為容易在傳熱支部12b的露出部Ub1設置鍍敷層21的其他結構例,也可以如圖19所示,露出部121^作為主要成分而包含有CuW。鍍敷層21以露出部Ub1的Cu部分為起點來形成。
[0127]在該結構例的情況下,若露出部Ub1的CuW部分與傳熱基部12a的CuW部分相接,則露出部Ub1的Cu部分會在熔融時,被向傳熱基部12a拉近,由于露出部Ub1成為作為主要成分而包含鎢的狀態,與絕緣基體11的接合強度下降,因而只要阻擋部12b2介于露出部^b1與傳熱基部12a之間即可。
[0128]阻擋部12b2只要與CuW部分彼此相接的狀態相比能夠降低銅部分的移動即可,例如能夠作為主要成分而包含鑰、或作為主要成分而包含鶴。
[0129]另外,雖然露出部Ub1的鎢通過布線基板I的燒結溫度難以燒結,但由于銅部分存在于鎢部分的間隙中,因而對絕緣基體11的接合強度也得到充分確保。
[0130]符號說明
[0131]I布線基板
[0132]11絕緣基體
[0133]12傳熱構件
[0134]12a傳熱基部
[0135]12b傳熱支部[0136]13上表面傳熱層
[0137]14下表面傳熱層
[0138]15側面傳熱層
[0139]16下表面傳熱層
[0140]17上表面布線導體
[0141]2第I電子部件
[0142]3第2電子部件
[0143]4覆蓋構件
【權利要求】
1.一種布線基板,其特征在于,具備: 絕緣基體,其具有上表面和設置于該上表面的凹部,在所述上表面具有第I電子部件的第I搭載區域,在所述凹部內具有第2電子部件的第2搭載區域;和 傳熱構件,其設置于所述絕緣基體內,使得在俯視時與所述第I搭載區域以及所述第2搭載區域相重疊, 所述傳熱構件的一部分在所述凹部內露出。
2.根據權利要求1所述的布線基板,其特征在于, 所述傳熱構件包含:傳熱基部,其設置于在俯視時與所述第I搭載區域相重疊的位置;和傳熱支部,其從所述傳熱基部一直設置到所述第2搭載區域。
3.根據權利要求2所述的布線基板,其特征在于, 所述傳熱支部的一部分在所述絕緣基體的側面露出。
4.根據權利要求3所述的布線基板,其特征在于, 還具備側面傳熱層,該側面傳熱層設置于所述絕緣基體的所述側面,并與所述傳熱支部相接。
5.根據權利要求4所述的布線基板,其特征在于, 還具備下表面傳熱層,該下表面傳熱層設置于所述絕緣基體的下表面,并與所述側面傳熱層相接。
6.根據權利要求2所述的布線基板,其特征在于, 所述傳熱基部由設置在上下方向上的多個金屬塊構成,所述傳熱支部設置為延伸至相鄰的所述金屬塊之間。
7.根據權利要求1所述的布線基板,其特征在于, 所述傳熱構件包含被設置為在俯視時與所述第I搭載區域以及所述第2搭載區域相重疊的傳熱基部, 該傳熱基部的一部分在所述凹部內露出。
8.根據權利要求2?5中任意一項所述的布線基板,其特征在于, 所述傳熱基部包含銅鎢作為主要成分, 所述傳熱支部包含作為主要成分的鑰和作為其他成分的銅, 在所述第2搭載區域的所述傳熱支部覆蓋了鍍敷層。
9.一種電子裝置,其特征在于,具備: 權利要求1至權利要求8中任意一項所述的布線基板; 第I電子部件,其設置于所述第I搭載區域;和 第2電子部件,其設置于所述第2搭載區域。
【文檔編號】H01L25/04GK103999210SQ201280061874
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2012年12月21日 優先權日:2011年12月22日
【發明者】川越弘, 須田育典 申請人:京瓷株式會社