特許 7093615 配線基板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-22

(45)【発行日】2022-06-30

(54)【発明の名称】配線基板

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/05 20060101AFI20220623BHJP

   H01L 23/12 20060101ALI20220623BHJP

   H01L 23/36 20060101ALI20220623BHJP

【ＦＩ】

H05K1/05 B

H01L23/12 J

H01L23/36 C

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2017122842

(22)【出願日】2017-06-23

(65)【公開番号】P2019009247

(43)【公開日】2019-01-17

【審査請求日】2020-06-22

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】597076842

【氏名又は名称】フリージア・マクロス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】230104019

【弁護士】

【氏名又は名称】大野 聖二

(74)【代理人】

【識別番号】230117802

【弁護士】

【氏名又は名称】大野 浩之

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 ベジ

【審査官】小林 大介

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／０８２３６８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－１７４１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１０３６８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０４６２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２１８６１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ １／０５

Ｈ０１Ｌ ２３／１２

Ｈ０１Ｌ ２３／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子部品が搭載されて用いられる配線基板であって、
前記電子部品を搭載するための電極部と、
板状のアルミニウム材からなるアルミニウム基材と、
銅材または銅合金材からなり、前記アルミニウム基材の一面全体を被覆することで前記電極部と前記アルミニウム基材との間に介在する伝熱被覆膜と、
を備え、
少なくとも前記アルミニウム基材の主面と前記伝熱被覆膜との間に、熱伝導性を有するペースト材が配されている配線基板。

【請求項2】

前記ペースト材は、熱変形に対する追従性を有するように構成されている
請求項１に記載の配線基板。

【請求項3】

前記アルミニウム基材は、粗面化された表面を有している
請求項１または２に記載の配線基板。

【請求項4】

電子部品が搭載されて用いられる配線基板であって、
前記電子部品を搭載するための電極部と、
板状のアルミニウム材からなるアルミニウム基材と、
銅材または銅合金材からなり、前記アルミニウム基材の一面全体を被覆することで前記電極部と前記アルミニウム基材との間に介在する伝熱被覆膜と、
を備え、
前記伝熱被覆膜による被覆領域内に中空管部が形成されており、
前記中空管部の内部の媒体の流れにより排熱を行うように構成されている配線基板。

【請求項5】

前記中空管部は、熱源の近傍箇所に、前記伝熱被覆膜と面するように、配されている
請求項４に記載の配線基板。

【請求項6】

前記電極部および前記伝熱被覆膜は、銅、銅合金、または、銅を含む複合材のいずれかによって形成されている
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の配線基板。

【請求項7】

前記電極部よび前記伝熱被覆膜は、熱伝導性を有する複合材によって形成されている
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の配線基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配線基板に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）に用いられる配線基板は、ＬＥＤチップが発熱して高温状態となり得ることから、高い熱伝導性を有するアルミニウムを基材として構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－１７１６８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、アルミニウムを基材とする配線基板は、チップが搭載される電極部や配線部等（銅材）と、基材（アルミニウム材）との間に、熱膨張率の差が存在する。そのため、例えば、チップが発熱する影響やチップ搭載時のはんだ処理の影響等により、はんだ部または配線基板のいずれかの構成部材（電極部や絶縁体等）に、熱膨張率差に起因するクラックが発生してしまうおそれがあり、耐久性が不安視される等の難点が生じ得る。一方、配線基板を銅材のみで形成することは、コスト面や材料供給等の観点から現実的ではなく、実現容易性の点で難がある。

【0005】

本発明は、優れた放熱性を維持しつつ、良好な耐久性や実現容易性等が得られる配線基板を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様によれば、
電子部品が搭載されて用いられる配線基板であって、
前記電子部品を搭載するための電極部と、
板状のアルミニウム材からなるアルミニウム基材と、
前記電極部と同種の伝熱材料からなり、前記アルミニウム基材を被覆することで前記電極部と前記アルミニウム基材との間に介在する伝熱被覆膜と、
を備える配線基板が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、電子部品が搭載されて用いられる配線基板において、優れた放熱性を維持しつつ、良好な耐久性や実現容易性等を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係る配線基板の概略構成例を模式的に示す側断面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る配線基板における熱の流れの概要を模式的に示す側断面図である。

【図3】本発明の他の実施形態に係る配線基板の概略構成例を模式的に示す側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜本発明の一実施形態＞
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。

【0010】

（１）配線基板の構成
先ず、本実施形態に係る配線基板の構成例を説明する。
図１は、本実施形態に係る配線基板の概略構成例を模式的に示す側断面図である。なお、図例は、配線基板１の概略構成例を模式的に示したものであり、その表示サイズや表示縮尺等については必ずしも現物に則したものではない。

【0011】

（全体構成）
配線基板１は、プリント基板または電子回路基板とも呼ばれる板状の部品であり、所定機能を実現する電子部品２が搭載されて用いられる。

【0012】

電子部品２としては、実現する機能に応じて様々な種類のものが適用され得るが、その一例としてＬＥＤチップに代表される半導体チップ（半導体デバイス）が挙げられる。以下、電子部品２がＬＥＤチップである場合を想定して説明する。

【0013】

電子部品２を搭載して用いるために、配線基板１は、電極部１１と、アルミニウム基材１２と、伝熱被覆膜１３と、絶縁体部１４と、ペースト材１５と、中空管部１６と、を備えて構成されている。

【0014】

（電極部）
電極部１１は、電子部品２を搭載するためのもので、配線基板１の一面または両面に配された金属箔からなり、例えばはんだ部２１を介して電子部品２の端子と電気的および熱的に接続し得るように形成されている。電極部１１を構成する金属箔としては、例えば、銅材または銅合金材を箔状にしたものが挙げられる。ただし、必ずしもこれに限定されることはなく、導電性および熱伝導性を有するものであれば、他の形成材料（例えば、銅粉末を含む銅ペーストのような複合材）からなるものであってもよい。

【0015】

また、電極部１１は、配線基板１の一面または両面に配された配線部（ただし不図示）と接続しており、これにより電気回路を構成するようになっている。

【0016】

（アルミニウム基材）
アルミニウム基材１２は、配線基板１の基材となるもので、板状のアルミニウム材からなるものである。つまり、配線基板１は、電子部品２が発熱して高温状態となり得ることから、高い熱伝導性を有するアルミニウム材を基材として構成されている。なお、ここでいうアルミニウム材には、アルミニウム合金材も含まれるものとする。

【0017】

また、アルミニウム基材１２は、後述する理由により、アルマイト処理等の粗面化処理がされた表面を有していることが好ましい。

【0018】

（伝熱被覆膜）
伝熱被覆膜１３は、電極部１１と同種の伝熱材料からなるもので、アルミニウム基材１２を被覆することで、電極部１１とアルミニウム基材１２との間に介在するように配されたものである。なお、ここでいう同種の伝熱材料には、同一の種類のものだけではなく、同種のもの（例えば、導電性や熱伝導性等が近い特性を示し、特に熱膨張率が同等であるもの）も含むものとする。

【0019】

伝熱被覆膜１３は、電極部１１と同種の伝熱材料からなることから、例えば、銅材または銅合金材によって形成することが考えられる。ただし、必ずしもこれに限定されることはなく、少なくとも熱伝導性（好ましくは、導電性および熱伝導性の両方）を有する同種のものであり、特に熱膨張率が同等のものであれば、他の形成材料からなるものであってもよい。他の形成材料としては、例えば、銅粉末を含む銅ペーストのような複合材や、導電セラミック粉末を含むセラミックペーストのような複合材等が挙げられる。

【0020】

また、伝熱被覆膜１３は、電極部１１とアルミニウム基材１２との間に介在していれば、アルミニウム基材１２の表面の一部のみを被覆するように配されたものであってもよいし、アルミニウム基材１２の全面を被覆するように配されたものであってもよい。具体的には、例えば、電極部１１が配線基板１の一面のみに配される場合であれば、伝熱被覆膜１３は、少なくともアルミニウム基材１２の一面を被覆するものであればよい。また、例えば、電極部１１が配線基板１の両面に配される場合であれば、伝熱被覆膜１３は、少なくともアルミニウム基材１２の表裏両面を被覆するものであればよい。ただし、伝熱被覆膜１３は、後述する理由により、図例に示すように、少なくともアルミニウム基材１２の表裏両面および両端面を含む四面（すなわち、アルミニウム基材１２の全周を囲う四面）を被覆していることが好ましく、さらには六面体であるアルミニウム基材１２の全面（すなわち、アルミニウム基材１２における六面の全て）を被覆していることがより好ましい。

【0021】

（絶縁体部）
絶縁体部１４は、熱伝導性を有する絶縁材料からなるもので、電極部１１および配線部と伝熱被覆膜１３との間に介在することで、電極部１１および配線部が電気回路を構成することを実現可能にするものである。絶縁体部１４の形成材料としては、例えば、熱伝導性フィラーを含むエポキシ樹脂材のような複合材が挙げられる。ただし、必ずしもこれに限定されることはなく、熱伝導性を有するものであれば、他の公知の絶縁材料からなるものであってもよい。

【0022】

（ペースト材）
ペースト材１５は、流動性および粘性を有した分散系の物質からなるものである。ただし、ある時点で流動性および粘性を有していれば、その後の加熱や乾燥等によって固化されていてもよい。
また、ペースト材１５は、少なくとも熱伝導性（好ましくは、導電性および熱伝導性の両方）を有しているものとする。このようなペースト材１５としては、例えば、導電性および熱伝導性を有する銅粉末がバインダ樹脂および溶剤に混入されてなる銅ペーストや、導電性および熱伝導性を有する導電セラミック粉末がバインダ樹脂および溶剤に混入されてなるセラミックペースト等が挙げられる。つまり、ペースト材１５としては、銅ペーストやセラミックペースト等のような複合材を用いることが考えられる。
このようなペースト材１５であれば、混入粉末の種類選択や混入重量比の調整等によって、所望の導電性および熱伝導性を得ることが実現可能となる。さらには、混入粉末の種類選択や混入重量比の調整等によって、熱膨張率についても、所望の大きさ（例えば、銅材とアルミニウム材との間に位置する大きさ）に調整することが実現可能となる。また、ペースト材１５は、バインダ樹脂等が熱膨張または熱収縮に対応することで、詳細を後述するように、熱変形（熱膨張または熱収縮）に対する追従性を有するように構成されたものとなる。
なお、ペースト材１５は、ここで挙げた具体例（銅ペーストやセラミックペースト等）に限定されることはなく、これらと同等の機能を奏するものであれば、他の公知のペースト材（複合材）を用いるようにしても構わない。

【0023】

また、ペースト材１５は、少なくともアルミニウム基材１２の主面１２ａと伝熱被覆膜１３との間に配されている。つまり、例えば、伝熱被覆膜１３がアルミニウム基材１２の端面を含む四面以上を被覆している場合であっても、ペースト材１５は、少なくともアルミニウム基材１２の主面１２ａと伝熱被覆膜１３との間に配されていればよく、端面と伝熱被覆膜１３との間には配されていなくてもよい。
このように、少なくとも主面１２ａに対してペースト材１５を配するのは、主面１２ａの表面積のほうが端面の表面積に比べて圧倒的に大きいからである。つまり、詳細を後述するペースト材１５による作用効果は、表面積が大きい主面１２ａに対して配することでほぼ達成でき、端面に対して配さないことによる影響は極めて小さいからである。
ただし、「少なくとも」であるから、アルミニウム基材１２の端面に対してペースト材１５を配するようにしても構わない。

【0024】

（中空管部）
中空管部１６は、伝熱被覆膜１３による被覆領域内に形成された中空管状のものである。伝熱被覆膜１３による被覆領域とは、例えば、伝熱被覆膜１３が一面のみを被覆する場合であれば平面視したときに当該伝熱被覆膜１３と重なる領域をいい、伝熱被覆膜１３が二面を被覆する場合であれば当該伝熱被覆膜１３に挟まれる領域をいい、伝熱被覆膜１３が四面以上を被覆する場合であれば当該伝熱被覆膜１３に囲まれる領域をいう。また、中空管状は、その断面形状が特に限定されることはなく、角管状であっても、丸管状であってもよい。さらには、単管状のものであっても、複数の管状部分が並設されたものであってもよい。また、中空管部１６は、後述のように媒体の流れが生じ得るように構成されていれば、必ずしも中空管状である必要はなく、これに準ずるもの（例えば、溝状に形成されたもの等）であってもよい。

【0025】

中空管部１６は、配線基板１の表面に形成された入口側開孔部および出口側開孔部（いずれも不図示）のそれぞれと連通している。したがって、中空管部１６の内部（管内）には、入口側開孔部の側から出口側開孔部の側に向けて、媒体の流れが生じ得るようになっている。管内を流れる媒体は、気体または液体のいずれであってもよいが、具体的には、例えば空気（大気）である。つまり、中空管部１６の管内に例えば空気の流れが生じることで、その中空管部１６が形成された配線基板１は、詳細を後述するように、排熱を行うように構成されているのである。

【0026】

排熱を行うためのものであるから、中空管部１６は、熱源の近傍を経由するように配されていることが好ましい。例えば、中空管部１６は、平面視したときに、その経路が熱源となる電子部品２と重なる位置を通るように配されている。さらに具体的には、熱源となる電子部品２からの熱が、その電子部品２が搭載される電極部１１や、これに接続される配線部等にも伝わり、これら電極部１１や配線部等も熱源となり得ることから、例えば、中空管部１６は、電極部１１や配線部等の近傍箇所（具体的には、電極部１１や配線部等の直下に相当する箇所）を通り、かつ、当該箇所に位置する伝熱被覆膜１３と面するように、配されている。

【0027】

なお、電子部品２の近傍を経由するように配されていれば、中空管部１６の経路については、特に限定されることはなく、直線状に配されたものであっても、湾曲部や屈曲部等を有するように配されたものであってもよい。直線状に配されていれば、中空管部１６の経路が複雑化してしまうのを抑制することができる。一方、湾曲部や屈曲部等を有していれば、電子部品２の位置や配線パターン等に応じて選択的に中空管部１６の経路を設定することが可能となり、排熱（熱の誘導）を行う上で好適なものとなる。

【0028】

また、中空管部１６が連通する入口側開孔部および出口側開孔部の位置についても、特に限定されることはなく、配線基板１の表面におけるいずれか任意の箇所に形成されていればよい。入口側開孔部または出口側開孔部には、ネジ等の締結具を介して煙突部材（ただし不図示）が取り付けられていてもよい。さらには、入口側開孔部または出口側開孔部の形成箇所近傍には、周辺環境からの熱の影響を排除するための断熱部材（ただし不図示）が取り付けられていてもよい。またさらに、入口側開孔部または出口側開孔部の形成箇所近傍には、中空管部１６の管内に対して媒体の圧送を行うための圧送機構（ただし不図示）が取り付けられていてもよい。

【0029】

（２）配線基板の製造方法
次に、上述した構成の配線基板１の製造方法を説明する。

【0030】

配線基板１の製造にあたっては、先ず、アルミニウム基材１２を用意する。アルミニウム基材１２には、中空管部１６を構成するための溝部が形成されているものとする。溝部は、切削加工等の公知の加工手法を用いて形成されたものであればよい。また、アルミニウム基材１２には、その表面にアルマイト処理が施されているものとする。アルマイト処理は、公知の手法を用いて行えばよい。ただし、アルミニウム基材１２の表面を粗面化する処理であれば、必ずしもアルマイト処理である必要はなく、例えば、サンドブラスト処理、ケミカルエッチング処理、機械加工処理等といった他の粗面化処理が施されていてもよい。

【0031】

アルミニウム基材１２を用意したら、次いで、そのアルミニウム基材１２の少なくとも主面１２ａ上にペースト材１５を配する。ペースト材１５としては、例えば、銅ペーストやセラミックペースト等を用いることが考えられるが、このようなペースト材１５であれば、流動性を有した状態で塗布することによって、アルミニウム基材１２の表面に配することが可能となる。このとき、アルミニウム基材１２にアルマイト処理等の粗面化処理がされていれば、その表面にペースト材１５を付着させ易くなる。この点で、アルミニウム基材１２の表面には、アルマイト処理等の粗面化処理が施されていることが好ましい。

【0032】

その後は、ペースト材１５が配されたアルミニウム基材１２に対して、その表面を被覆する伝熱被覆膜１３の形成を行う。伝熱被覆膜１３の形成は、例えば、メッキ処理を利用して行うことが考えられる。具体的には、伝熱被覆膜１３が銅材または銅合金材からなる場合であれば、例えば、電気銅メッキにより伝熱被覆膜１３を形成する。このとき、ペースト材１５を介在させることで、伝熱被覆膜１３をメッキ成長させ易くなる。つまり、例えば、アルミニウム基材１２の表面への電気銅メッキによるメッキ成長が困難な場合であっても、その表面上にペースト材１５を配することで、銅材または銅合金材からなる伝熱被覆膜１３を容易に形成することが可能となる。この点で、メッキ処理を利用する場合、アルミニウム基材１２と伝熱被覆膜１３との間には、ペースト材１５を介在させることが好ましい。ただし、ペースト材１５は、少なくともアルミニウム基材１２の主面１２ａに対して介在させれば、伝熱被覆膜１３を容易に形成する上で必要十分であり、アルミニウム基材１２の端面に対して介在させなくても、その影響は極めて小さい。なお、伝熱被覆膜１３を形成するためにメッキ処理は、電気銅メッキに限られず、無電解銅メッキ等の他の公知のメッキ処理によるものであっても構わない。

【0033】

メッキ処理を利用すれば、アルミニウム基材１２の全面を被覆する伝熱被覆膜１３を、容易かつ確実に形成することができる。なお、アルミニウム基材１２の表面の一部のみを被覆するように伝熱被覆膜１３を形成する場合には、メッキ処理に先立って行うマスキング処理や、メッキ処理の後に行う一部被覆膜の切削除去加工等、によって対応すればよい。
また、メッキ処理を利用すれば、伝熱被覆膜１３を形成する際の制御性が良好となり、所望の膜厚で、かつ、均等な膜質の伝熱被覆膜１３を形成することが、容易に実現可能となる。
以上の点で、伝熱被覆膜１３の形成は、メッキ処理を利用して行うことが好ましい。

【0034】

メッキ処理を利用して伝熱被覆膜１３を形成する場合、中空管部１６を構成するための溝部については、伝熱被覆膜１３の形成後の時点で除去することが可能となる部材（以下「犠牲部材」という。）を充填しておくものとする。犠牲部材としては、アルミニウム材や銅材等とのエッチングレートを確保し得るものであれば、特に限定されることはなく、公知のものを適宜用いればよい。このような犠牲部材を充填した状態で伝熱被覆膜１３を形成し、その後に犠牲部材を除去すれば、伝熱被覆膜１３と面するように中空管部１６を配することが実現可能となる。

【0035】

なお、伝熱被覆膜１３の形成は、上述した点でメッキ処理を利用して行うことが好ましいが、必ずしもこれに限定されることはなく、メッキ処理以外の手法を利用して形成しても構わない。メッキ処理以外の手法としては、例えば、伝熱被覆膜１３が銅ペーストやセラミックペースト等の複合材からなる場合、すなわち複合材の塗布後に固化させて伝熱被覆膜１３とする場合が挙げられる。かかる場合には、アルミニウム基材１２と伝熱被覆膜１３との間に介在させるペースト材１５を省略しても構わない。

【0036】

いずれの手法で形成した場合であっても、伝熱被覆膜１３は、アルミニウム基材１２を被覆するように形成されることから、基材全体を伝熱被覆膜１３（銅材等）で形成する場合とは異なり、コスト面や材料供給等の点で現実的なものとなる。

【0037】

伝熱被覆膜１３を形成したら、その後は、絶縁体部１４を形成し、さらにその絶縁体部１４の面上に電極部１１および配線部を形成する。なお、これらの形成手法については、公知の形成手法をそのまま用いればよいため、ここではその説明を省略する。

【0038】

以上の手順を経ることで、上述した構成の配線基板１が製造される。

【0039】

製造された配線基板１については、例えば、電極部１１上に電子部品２が搭載され、その電極部１１と電子部品２の端子とがはんだ部２１を介して電気的および熱的に接続された状態で、各種電子機器に実装されて用いられることになる。

【0040】

（３）配線基板における熱の流れ
次に、上述した構成の配線基板１を用いる際の当該配線基板１における熱の流れについて説明する。
図２は、本実施形態に係る配線基板における熱の流れの概要を模式的に示す側断面図である。

【0041】

図２（ａ）に示すように、上述した構成の配線基板１では、例えば、電極部１１上にはんだ部２１を形成する際に生じる熱や、電極部１１上への電子部品２の搭載後にその電子部品２から発生する熱等が、先ず、電極部１１および絶縁体部１４を介して、伝熱被覆膜１３に伝わる（図中矢印Ａ参照）。

【0042】

伝熱被覆膜１３に伝わった熱は、アルミニウム基材１２よりも熱伝導性に優れる銅材等からなる伝熱被覆膜１３を通じて、配線基板１の全域に拡散するように伝わる（図中矢印Ｂ参照）。このとき、伝熱被覆膜１３がアルミニウム基材１２の四面以上を囲うように被覆していれば、配線基板１の反対面側にも伝熱被覆膜１３を通じて熱が伝わるので、熱が効率的に拡散するようになり、放熱効果を向上させる上で好適なものとなる。

【0043】

そして、伝熱被覆膜１３を伝わる熱は、ペースト材１５を介して、また場所によってはペースト材１５を介さずに、伝熱被覆膜１３よりも熱容量が大きいアルミニウム基材１２に伝わる（図中矢印Ｃ参照）。

【0044】

また、伝熱被覆膜１３を伝わる熱は、伝熱被覆膜１３が中空管部１６と面する箇所では、その中空管部１６内における空気等の媒体に伝わり（図中矢印Ｄ参照）、その媒体の入口側開孔部側から出口側開孔部側への流れによって、配線基板１の外部へ排熱される。
さらに、アルミニウム基材１２に伝わった熱についても、アルミニウム基材１２が中空管部１６と面する箇所では、その中空管部１６内における空気等の媒体に伝わり（図中矢印Ｄ参照）、その媒体の入口側開孔部側から出口側開孔部側への流れによって、配線基板１の外部へ排熱される。
このように、中空管部１６の管内の媒体の流れを利用して排熱を行えば、配線基板１は、非常に優れた放熱効果を得ることができる。なお、中空管部１６の管内に生じさせる媒体の流れは、例えば、いわゆる煙突効果等を利用した自然発生的なものであってもよいし、あるいは配線基板１を搭載する電子機器が筐体内に備える電動ファン等を利用した強制発生的なものであってもよい。

【0045】

以上のような配線基板１における伝熱態様においては、電極部１１からの熱が、先ず、アルミニウム基材１２を被覆する伝熱被覆膜１３に伝わる。電極部１１および伝熱被覆膜１３は、いずれも、同種の伝熱材料（具体的には、銅材等）によって形成されている。したがって、電極部１１と伝熱被覆膜１３とが同等の熱膨張率を有することになるので、電極部１１とアルミニウム基材１２とで熱膨張率の差異があっても、アルミニウム基材１２を被覆する伝熱被覆膜１３の介在によって、その熱膨張率の差異が緩和されることになる。つまり、伝熱被覆膜１３の介在によって電極部１１とアルミニウム基材１２との熱膨張率の差異が緩和されるので、電極部１１からの熱が伝熱被覆膜１３の側に伝わっても、その熱膨張差に起因するクラック等が、はんだ部２１または配線基板１のいずれかの構成部材（電極部１１や絶縁体部１４等）に発生してしまうのを抑制することができる。

【0046】

特に、伝熱被覆膜１３は、少なくともアルミニウム基材１２の四面、好ましくはアルミニウム基材１２の全面（六面の全て）を被覆していれば、アルミニウム基材１２の端面も含めて囲うように連続的に配されることになる。したがって、アルミニウム基材１２の端面や反対面等への伝熱被覆膜１３の連続性により、放熱効果の点で優れたものとなることに加えて、熱膨張率の差異の緩和効果の点でも優れたものとなる。

【0047】

また、上述した配線基板１における伝熱態様において、伝熱被覆膜１３に伝わった熱は、その後、アルミニウム基材１２にも伝わる。このとき、アルミニウム基材１２と伝熱被覆膜１３とでは、熱膨張率の差異が存在する。ただし、アルミニウム基材１２と伝熱被覆膜１３との間には、ペースト材１５が配されている。したがって、アルミニウム基材１２と伝熱被覆膜１３とで熱膨張率の差異があっても、例えば、所望の熱膨張率に調整されたペースト材１５を介在させることによって、その熱膨張率の差異が緩和されることになる。つまり、ペースト材１５の介在によって、放熱効果のみならず、熱膨張率差の緩和効果についても、より一層優れたものとなる。なお、ペースト材１５は、少なくともアルミニウム基材１２の主面１２ａに対して介在させれば、熱膨張率差を緩和する上で必要十分であり、アルミニウム基材１２の端面に対して介在させなくても、その影響は極めて小さい。

【0048】

このとき、ペースト材１５が熱変形（熱膨張または熱収縮）に対する追従性を有していれば、アルミニウム基材１２と伝熱被覆膜１３とで熱膨張率の差異があっても、それぞれの熱変形量の相違にペースト材１５が追従することになり、それぞれの間に隙間が生じてしまうことがない。具体的には、例えば、図２（ｂ）に示すように、アルミニウム基材１２と伝熱被覆膜１３との間隙が収縮状態（冷却時）と膨脹状態（加熱時）とで異なる場合であっても、ペースト材１５を構成するバインダ樹脂等が膨張または収縮に対応することで、その間隙の変化にペースト材１５が追従し、その間隙へのペースト材１５の充填状態が維持される。したがって、ペースト材１５の介在によって隙間が生じないようになるので、放熱効果の点でも、また熱膨張率の差異の緩和効果の点でも、非常に優れたものとなる。なお、このことは、ペースト材１５がアルミニウム基材１２の主面１２ａのみに配されている場合、すなわちアルミニウム基材１２の端面にはペースト材１５が配されていない場合であっても、ほぼ同様である。

【0049】

さらに、図２（ａ）に示す上述した配線基板１における伝熱態様においては、中空管部１６の管内における空気等の媒体の流れを利用して排熱を行うので、非常に優れた放熱効果を得ることができる。このように、非常に優れた放熱効果を得ることができれば、配線基板１に生じ得る温度上昇を抑制できるので、これに伴って熱膨張率差の緩和効果についても波及的に良好なものとなる。

【0050】

（４）本実施形態により得られる効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果が得られる。

【0051】

（ａ）本実施形態では、電極部１１と同種の伝熱材料からなる伝熱被覆膜１３が、アルミニウム基材１２を被覆することで電極部１１とアルミニウム基材１２との間に介在している。したがって、電極部１１と伝熱被覆膜１３とが同等の熱膨張率を有することになるので、電極部１１とアルミニウム基材１２とで熱膨張率の差異があっても、アルミニウム基材１２を被覆する伝熱被覆膜１３の介在によって、その熱膨張率の差異が緩和されることになる。つまり、伝熱被覆膜１３の介在によって電極部１１とアルミニウム基材１２との熱膨張率の差異が緩和されるので、その熱膨張差に起因するクラック等が、はんだ部２１または配線基板１のいずれかの構成部材（電極部１１や絶縁体部１４等）に発生してしまうのを抑制することができる。このように、熱膨張差に起因するクラック等の発生を抑制できれば、配線基板１について、耐久性が不安視される等の難点を解消することができる。
また、本実施形態では、伝熱被覆膜１３がアルミニウム基材１２を被覆していることから、基材全体を伝熱被覆膜１３（銅材等）で形成する場合とは異なり、コスト面や材料供給等の点で現実的なものとなり、実現容易性等についての難点を解消することができる。
以上のように、本実施形態によれば、優れた放熱性を維持しつつ、良好な耐久性や実現容易性等が得られる配線基板１を提供することができる。

【0052】

（ｂ）本実施形態で説明したように、伝熱被覆膜１３が、少なくともアルミニウム基材１２の四面、好ましくはアルミニウム基材１２の全面（六面の全て）を被覆していれば、アルミニウム基材１２の端面や反対面等への伝熱被覆膜１３の連続性により、放熱効果の点で優れたものとなり、さらには熱膨張率の差異の緩和効果の点でも優れたものとなる。

【0053】

（ｃ）本実施形態で説明したように、電極部１１および伝熱被覆膜１３を銅、銅合金、または、銅を含む複合材のいずれかによって形成すれば、電極部１１および伝熱被覆膜１３が導電性および熱伝達性に優れたものとなるので、配線基板１を構成する上で非常に好適である。

【0054】

（ｄ）本実施形態では、少なくともアルミニウム基材１２の主面１２ａと伝熱被覆膜１３との間に、導電性および熱伝達性を有するペースト材１５が配されている。
このように、ペースト材１５を介在させれば、アルミニウム基材１２と伝熱被覆膜１３とで熱膨張率の差異があっても、その熱膨張率の差異が緩和されることになる。つまり、ペースト材１５の介在によって、放熱効果のみならず、熱膨張率差の緩和効果についても、より一層優れたものとなる。
さらには、ペースト材１５の介在によって、伝熱被覆膜１３をメッキ成長させ易くなるという効果も得られる。つまり、例えば、アルミニウム基材１２の表面へのメッキ成長が困難な場合であっても、その表面上にペースト材１５を配することで、伝熱被覆膜１３を容易に形成することが可能となる。

【0055】

（ｅ）本実施形態で説明したように、ペースト材１５が熱変形に対する追従性を有するように構成されていれば、アルミニウム基材１２と伝熱被覆膜１３との間隙が収縮状態（冷却時）と膨脹状態（加熱時）とで異なる場合であっても、その間隙の変化にペースト材１５が追従し、その間隙へのペースト材１５の充填状態が維持される。したがって、ペースト材１５の介在によって、アルミニウム基材１２と伝熱被覆膜１３との間に隙間が生じないようになるので、放熱効果の点でも、また熱膨張率の差異の緩和効果の点でも、非常に優れたものとなる。

【0056】

（ｆ）本実施形態で説明したように、アルミニウム基材１２がアルマイト処理等の粗面化処理された表面を有していれば、アルミニウム基材１２と伝熱被覆膜１３との間にペースト材１５を介在させる場合に、そのアルマイト処理によってペースト材１５がアルミニウム基材１２の表面に付着しやすくなる。つまり、ペースト材１５の介在によって放熱効果や熱膨張率差の緩和効果等を優れたものとする上で非常に有用なものとなる。

【0057】

（ｇ）本実施形態では、伝熱被覆膜１３による被覆領域内に中空管部１６が形成されており、その中空管部１６の内部（管内）の媒体の流れにより排熱を行うように、配線基板１が構成されている。したがって、本実施形態によれば、中空管部１６の管内の媒体の流れを利用して排熱を行うことができるので、非常に優れた放熱効果を得ることができる。しかも、非常に優れた放熱効果を得ることで、熱膨張率差の緩和効果についても波及的に良好なものとなる。

【0058】

（ｈ）特に、本実施形態で説明したように、熱源の近傍箇所に伝熱被覆膜１３と面するように中空管部１６が配されていれば、中空管部１６は、熱源の直近に位置することになる。したがって、熱源となる電子部品２からの熱を排熱する上で、中空管部１６が最も有効と考えられる位置に存在することになり、優れた放熱効果を得るために非常に好ましいものとなる。

【0059】

＜他の実施形態＞
以上に、本発明の一実施形態を具体的に説明した。しかしながら、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【0060】

図３は、本発明の他の実施形態に係る配線基板の概略構成例を模式的に示す側断面図である。

【0061】

例えば、上述の実施形態では、伝熱被覆膜１３がアルミニウム基材１２の全面を被覆していることが好ましい旨を説明したが、本発明がこれに限定されることはない。具体的には、例えば図３（ａ）に示す配線基板１ａのように、伝熱被覆膜１３がアルミニウム基材１２の表裏両面のみに配されたものであってもよい。また、その他にも、アルミニウム基材１２の表面または裏面の一方のみに配されたものであってもよい。さらには、表面または裏面の全面ではなく、一部のみに配されたものであってもよい。つまり、伝熱被覆膜１３は、電極部１１とアルミニウム基材１２との間に介在していれば、アルミニウム基材１２の表面の少なくとも一部を被覆するものであればよい。その場合であっても、伝熱被覆膜１３を介在させることで、優れた放熱効果を得つつ、熱膨張率の差異の緩和効果も得られるようになる。

【0062】

また、例えば、上述の実施形態では、主として伝熱被覆膜１３が銅または銅合金のメッキ層によって形成されており、その伝熱被覆膜１３とアルミニウム基材１２との間にペースト材１５が介在している場合を例に挙げたが、本発明がこれに限定されることはない。具体的には、例えば図３（ｂ）に示す配線基板１ｂのように、ペースト材１５を介在させない状態で、伝熱被覆膜１３がアルミニウム基材１２を被覆するように構成されたものであってもよい。このような構成の配線基板１ｂであっても、電極部１１とアルミニウム基材１２との間に伝熱被覆膜１３が介在していれば、優れた放熱効果を得つつ、熱膨張率の差異の緩和効果も得られるようになる。

【0063】

また、例えば、上述の実施形態では、主として伝熱被覆膜１３が銅または銅合金のメッキ層によって形成されている場合を例に挙げたが、本発明がこれに限定されることはない。具体的には、例えば図３（ｃ）に示す配線基板１ｃのように、アルミニウム基材１２の全面を被覆するように伝熱被覆膜１３ａが配されているが、その伝熱被覆膜１３ａが銅ペーストやセラミックペースト等といった熱伝導性を有する複合材によって形成されているものであってもよい。このことは、電極部１１についても同様である。このような構成の配線基板１ｃであっても、複合材によって形成された伝熱被覆膜１３ａの介在によって、優れた放熱効果を得つつ、熱膨張率の差異の緩和効果も得られるようになる。なお、かかる構成の場合には、図例のように、ペースト材１５の介在を省略してもよい。

【0064】

また、例えば、上述の実施形態では、中空管部１６を備えることで非常に優れた放熱効果を得る場合を例に挙げたが、本発明がこれに限定されることはない。すなわち、中空管部１６を備えていなくても、少なくとも電極部１１とアルミニウム基材１２との間に伝熱被覆膜１３が介在していれば、優れた放熱効果を得つつ、熱膨張率の差異の緩和効果も得られるようになる。

【0065】

また、例えば、上述の実施形態では、主として電極部１１および伝熱被覆膜１３が銅材または銅合金材からなる場合を例に挙げたが、本発明がこれに限定されることはなく、例えば、金、銀、パラジウム等といった他の金属材料からなる場合であっても、全く同様に本発明を適用することが可能である。

【0066】

＜本発明の好ましい態様＞
以下、本発明の好ましい態様について付記する。

【0067】

（付記１）
本発明の一態様によれば、
電子部品が搭載されて用いられる配線基板であって、
前記電子部品を搭載するための電極部と、
板状のアルミニウム材からなるアルミニウム基材と、
前記電極部と同種の伝熱材料からなり、前記アルミニウム基材を被覆することで前記電極部と前記アルミニウム基材との間に介在する伝熱被覆膜と、
を備える配線基板が提供される。

【0068】

（付記２）
好ましくは、
前記伝熱被覆膜は、前記アルミニウム基材の全面を被覆するように配されている
付記１に記載の配線基板が提供される。

【0069】

（付記３）
好ましくは、
前記電極部および前記伝熱被覆膜は、銅、銅合金、または、銅を含む複合材のいずれかによって形成されている
付記１または２に記載の配線基板が提供される。

【0070】

（付記４）
好ましくは、
前記電極部および前記伝熱被覆膜は、熱伝導性を有する複合材によって形成されている
付記１または２に記載の配線基板が提供される。

【0071】

（付記５）
好ましくは、
少なくとも前記アルミニウム基材の主面と前記伝熱被覆膜との間に、熱伝導性を有するペースト材が配されている
付記１から４のいずれか１つに記載の配線基板が提供される。

【0072】

（付記６）
好ましくは、
前記ペースト材は、熱変形に対する追従性を有するように構成されている
付記５に記載の配線基板が提供される。

【0073】

（付記７）
好ましくは、
前記アルミニウム基材は、粗面化された表面を有している
付記５または６に記載の配線基板が提供される。

【0074】

（付記８）
好ましくは、
前記伝熱被覆膜による被覆領域内に中空管部が形成されており、
前記中空管部の内部の媒体の流れにより排熱を行うように構成されている
付記１から７のいずれか１つに記載の配線基板が提供される。

【0075】

（付記９）
好ましくは、
前記中空管部は、熱源の近傍箇所に、前記伝熱被覆膜と面するように、配されている
付記８に記載の配線基板が提供される。

【符号の説明】

【0076】

１，１ａ，１ｂ，１ｃ…配線基板、２…電子部品、１１…電極部、１２…アルミニウム基材、１２ａ…主面、１３，１３ａ…伝熱被覆膜、１４…絶縁体部、１５…ペースト材、１６…中空管部

【図1】

【図2】

【図3】