金属基座安装基板以及金属基座安装基板安装部件的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及金属基座安装基板以及金属基座安装基板安装部件。
【背景技术】
[0002]以往公知有将绝缘棚■双极晶体管(IGBT；Insulated Gate Bipolar Transistor)以及二极管等半导体元件、电阻、电容器等电子部件搭载于电路基板上而构成的变频器装置、功率半导体装置。
[0003]这样的装置具备发热量高的电子部件，所以要求具有高的散热性。为了确保上述高的散热性，开发了具有在绝缘树脂粘合层(绝缘膜)接合金属板层(金属基板)的构造的装置(参照专利文献1)。
[0004]然而，在这样的构造中，由于绝缘膜与金属基板的线膨胀系数不同而产生弯曲，由此可能引起散热不良、电子部件的连接不良等问题。
[0005]专利文献1:日本特开2011-216619号公报
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供具有高的散热性并有效防止因温度变化产生的弯曲且电子部件的连接可靠性优异的金属基座安装基板，另外，提供具备金属基座安装基板的金属基座安装基板安装部件，该金属基座安装基板具有高的散热性并有效防止因温度变化产生的弯曲且电子部件的连接可靠性优异。
[0007]这样的目的通过下述⑴?(15)的本发明实现。
[0008](1) 一种金属基座安装基板，具备金属基座电路基板，该金属基座电路基板具备包含第一面和与上述第一面相反的一侧的第二面的金属基板、被设置于上述金属基板的上述第一面上的绝缘膜、及被设置于上述绝缘膜上的金属膜；以及电子部件，该电子部件被设置于上述金属基座电路基板的上述金属膜上，其特征在于，
[0009]在上述金属基板中，将与相对于该金属基座安装基板的法线呈45°以下的角度且通过上述电子部件的与上述金属膜对置的面的多条直线的集合体重叠的区域规定为第一区域，将上述第一区域以外的区域规定为第二区域时，槽被设置于上述第二区域，而在上述第一区域中没有设置槽。
[0010](2)在上述(1)所述的金属基座安装基板中，上述电子部件包含从绝缘栅双极晶体管、场效应晶体管以及变压器中选择的至少1种。
[0011](3)在上述(1)或者(2)所述的金属基座安装基板中，上述金属基板由铝或者铝合金构成。
[0012](4)在上述(1)?(3)中任一项所述的金属基座安装基板中，上述槽被设置于上述金属基板的上述第二面。
[0013](5)在上述(1)?(4)中任一项所述的金属基座安装基板中，上述槽的宽度在0.025mm以上、5mm以下的范围。
[0014](6)在上述(1)?(5)中任一项所述的金属基座安装基板中，上述槽的深度在
0.10mm以上、5mm以下的范围。
[0015](7)在上述(1)?(6)中任一项所述的金属基座安装基板中，上述金属基板的厚度在0.8mm以上、7.0mm以下的范围。
[0016](8)在上述(1)?(7)中任一项所述的金属基座安装基板中，在上述槽的深度为D [mm]、上述金属基板的厚度为T [mm]时，D与T满足0.20 ( D/T ( 0.95的关系。
[0017](9)在上述(1)?(8)中任一项所述的金属基座安装基板中，上述金属膜的厚度在10 μ m以上、500 μ m以下的范围。
[0018](10)在上述(1)?(9)中任一项所述的金属基座安装基板中，上述绝缘膜的厚度在40 μπι以上、300 μ m以下的范围。
[0019](11)在上述⑴?(10)中任一项所述的金属基座安装基板中，在上述金属基板的上述第二面，在将上述第一区域所占的面积设为Si [mm2]、上述第二区域所占的面积设为S2[mm2]时，S 2满足 0.50 彡 S 4.0 的关系。
[0020](12)在上述(1)?(11)中任一项所述的金属基座安装基板中，在上述金属基板的上述第二面，在将上述第二区域所占的面积设为S2[mm2]、上述槽所占的面积设为Sjmm2]时，S2ig S G满足 0.03 彡 S G/S2^ 0.70 的关系。
[0021](13)在上述⑴?(12)中任一项所述的金属基座安装基板中，在俯视该金属基座安装基板时，上述槽以包围上述电子部件的方式被设置。
[0022](14) 一种金属基座安装基板安装部件，其特征在于，具备:冷却器、和被设置于上述冷却器的上述(1)?(13)中任一项所述的金属基座安装基板。
[0023](15)在上述(14)所述的金属基座安装基板安装部件中，上述冷却器是马达的外壳。
[0024]根据本发明，能够提供具有高的散热性并有效防止因温度变化产生的弯曲且电子部件的连接可靠性优异的金属基座安装基板，另外，能够提供具备金属基座安装基板的金属基座安装基板安装部件，该金属基座安装基板具有高的散热性并有效防止因温度变化产生的弯曲且电子部件的连接可靠性优异。
【附图说明】
[0025]图1是示意性表示本发明的金属基座安装基板的优选实施方式的剖视图。
[0026]图2是示意性表示本发明的金属基座安装基板的优选实施方式的仰视图。
[0027]图3是示意性表示本发明的金属基座安装基板安装部件的优选实施方式的剖视图。
[0028]图4是表示应用了本发明的金属基座安装基板(金属基座安装基板安装部件)的带基板的马达的优选实施方式的立体图。
[0029]附图标记的说明
[0030]1000:带基板的马达；100:金属基座安装基板(电子装置)；10:金属基座电路基板；1:金属基板；la:上表面；lb:下表面；11:第一区域；12:第二区域；121:槽；2:绝缘膜；3:金属膜(电路图案);5:电子部件；9:密封件；200:冷却器；300:金属基座安装基板安装部件;500:马达；501:转子；501a:轴；502:定子；503:外壳；503a:侧面；N:法线；B:边界；IV:内侧假想线；0V:外侧假想线；Θ:角度；α、α ρ α 2:角度。
【具体实施方式】
[0031]以下，根据附图所示的优选实施方式详细说明本发明的金属基座安装基板以及金属基座安装基板安装部件。
[0032]<金属基座安装基板>
[0033]首先，说明本发明的金属基座安装基板。
[0034]图1是示意性表示本发明的金属基座安装基板的优选实施方式的剖视图，图2是示意性表示本发明的金属基座安装基板的优选实施方式的仰视图。
[0035]此外，在以下的说明中，将图1中的上侧称为“上”，下侧称为“下”，将左侧称为“左”，右侧称为“右”。另外，本说明书参照的附图夸大表示结构的一部分，没有准确反映实际的尺寸比率等。
[0036]金属基座安装基板(电子装置)100具备金属基座电路基板10、和被设置于金属基座电路基板10上的电子部件5。
[0037]<金属基座电路基板>
[0038]金属基座电路基板10具备包含上表面(第一面)la和下表面(与第一面相反的一侧的第二面)lb的金属基板1、被设置于金属基板1的上表面la上的绝缘膜2、以及被设置于绝缘膜2上的金属膜3。
[0039]〈金属基板〉
[0040]金属基板1具有支承绝缘膜2以及金属膜3的功能。
[0041]金属基板1由包含金属材料的材料构成。金属材料一般导热性优异。因此，具备这样的金属基板1的金属基座电路基板10整体能够发挥优异的散热性。
[0042]构成金属基板1的金属材料没有特别限定，例如可举出铝、铜等单质金属、包含从中选择的至少1种的合金等。其中，考虑基于优异的导热性(散热性)、机械强度、化学的稳定性、线膨胀系数与导热性的平衡等综合观点，优选铝或者铝合金作为金属材料。
[0043]金属基板1的厚度(没有设置后面详述的槽121的部位的金属基板1的厚度)没有特别限定，优选为0.8mm以上、7.0mm以下的范围，更优选为1.0mm以上、5.0mm以下的范围。
[0044]若金属基板1的厚度是上述范围内的值，则能够使金属基板1的散热性、机械强度的特性特别优异并且能够特别提高金属基板1的折弯性等加工性。
[0045]与此相对，若金属基板1的厚度不足上述下限值，则金属基板1的散热性、机械强度表现出降低的趋势。
[0046]另外，若金属基板1的厚度超过上述上限值，则金属基板1的折弯性等加工性表现出降低的趋势。
[0047]在金属基板1设置(形成)有多条在其下表面lb开口的直线状的槽121。
[0048]由此，与没有槽121的金属基板相比，金属基板1的表面积变大，所以能够使金属基板1的散热性优异。另外，通过设置槽121，能够防止因金属基座电路基板10的温度变化引起的弯曲(因各部分的线膨胀系数不同引起的弯曲)。
[0049]其结果是，例如即使金属基座安装基板(电子装置)100在急剧加热/冷却的环境下，也能够抑制在将电子部件5与金属基座电路基板10接合的钎料接合部或者其附近产生裂缝等不良。即，能够提高金属基座电路基板10的热循环特性。
[0050]特别地，将槽121设置于金属基板1的下表面(与绝缘膜2相反的一侧的面)lb，由此能够使金属基板1的散热效率特别优异，能够更显著发挥上述