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
【技術領域】
[0001 ] 本發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】
[0002]以往公知有將絕緣棚■雙極晶體管(IGBT；Insulated Gate Bipolar Transistor)以及二極管等半導體元件、電阻、電容器等電子部件搭載于電路基板上而構成的變頻器裝置、功率半導體裝置。
[0003]這樣的裝置具備發熱量高的電子部件，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)的構造的裝置(參照專利文獻1)。
[0004]然而，在這樣的構造中，由于絕緣膜與金屬基板的線膨脹系數不同而產生彎曲，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
【發明內容】
[0006]本發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生的彎曲且電子部件的連接可靠性優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生的彎曲且電子部件的連接可靠性優異。
[0007]這樣的目的通過下述⑴?(15)的本發明實現。
[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的第二面的金屬基板、被設置于所述金屬基板的所述第一面上的絕緣膜、及被設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域規定為第一區域，將所述第一區域以外的區域規定為第二區域時，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置于上述第一區域。
[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，在上述第一區域所占的面積為Si [mm2]、上述第二區域所占的面積為S2[mm2]時，S 2滿足0.50彡S孤(4.0的關系。
[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]根據本發明，能夠提供具有高的散熱性并有效防止因溫度變化產生的彎曲且電子部件的連接可靠性優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生的彎曲且電子部件的連接可靠性優異。
【附圖說明】
[0025]圖1是示意性表示本發明的金屬基座安裝基板的優選實施方式的剖視圖。
[0026]圖2是示意性表示本發明的金屬基座安裝基板的優選實施方式的仰視圖。
[0027]圖3是示意性表示本發明的金屬基座安裝基板安裝部件的優選實施方式的剖視圖。
[0028]圖4是表示應用了本發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選實施方式的立體圖。
[0029]附圖標記的說明
[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:第一區域；111:槽；12:第二區域；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:轉子；501a:軸；502:定子；503:外殼；503a:側面；N:法線；B:邊界；IV:內側假想線；0V:外側假想線；Θ:角度；α、α ρ α 2:角度。
【具體實施方式】
[0031]以下，根據附圖所示的優選實施方式詳細說明本發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，說明本發明的金屬基座安裝基板。
[0034]圖1是示意性表示本發明的金屬基座安裝基板的優選實施方式的剖視圖，圖2是示意性表示本發明的金屬基座安裝基板的優選實施方式的仰視圖。
[0035]此外，在以下的說明中，將圖1中的上側稱為“上”，下側稱為“下”，將左側稱為“左”，右側稱為“右”。另外，本說明書參照的附圖夸大表示結構的一部分，沒有準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的第二面)lb的金屬基板1、被設置于金屬基板1的上表面la上的絕緣膜2、以及被設置于絕緣膜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成。金屬材料一般導熱性優異。因此，具備這樣的金屬基板1的金屬基座電路基板10整體能夠發揮優異的散熱性。
[0042]構成金屬基板1的金屬材料沒有特別限定，例如可舉出鋁、銅等單質金屬、包含從中選擇的至少1種的合金等。其中，考慮基于優異的導熱性(散熱性)、機械強度、化學的穩定性、線膨脹系數與導熱性的平衡等綜合觀點，優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，優選為0.8mm以上、7.0mm以下的范圍，更優選為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出降低的趨勢。
[0047]在金屬基板1設置(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的散熱性優異。另外，通過設置槽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不同引起的彎曲)。
[0049]其結果是，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生裂縫等不良。即，能夠提高金屬基座電路基板10的熱循環特性。
[0050]特別地，將槽111設置于金屬基板1的下表面(與絕緣膜2相反的一側的面)lb，由此能夠使金屬基板1的散熱效率特別優異，能夠更顯著發揮上述效果。
[0051]另外，槽111相對于電子部件5設置于滿足規定關系的位置。