特許ウォッチ

公開番号2025154792
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024057983
出願日2024-03-29
発明の名称放熱部材および電子装置
出願人デンカ株式会社
代理人個人
主分類H01L 23/36 20060101AFI20251002BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】めっき層とソルダーレジスト層との間の密着性が向上した放熱部材を提供する。
【解決手段】放熱基板30と、前記放熱基板30の少なくとも第1面上にめっき層40と、前記めっき層40上に、開口部25を有するソルダーレジスト層20と、を備え、JIS B0601:2001(対応国際規格:ISO4287)に準拠して測定される、前記ソルダーレジスト層20の表面における算術平均粗さRaが0.100μm以上0.500μm以下である放熱部材10。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
放熱基板と、
前記放熱基板の少なくとも第１面上にめっき層と、
前記めっき層上に、開口部を有するソルダーレジスト層と、を備え、
ＪＩＳＢ０６０１：２００１（対応国際規格：ＩＳＯ４２８７）に準拠して測定される、前記ソルダーレジスト層の表面における算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上０．５００μｍ以下である放熱部材。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
ＪＩＳＢ０６０１：２００１（対応国際規格：ＩＳＯ４２８７）に準拠して測定される、前記ソルダーレジスト層の表面上の任意の５点における算術平均粗さＲａのばらつきが０．０５０μｍ以下である、請求項１に記載の放熱部材。
【請求項３】
ＪＩＳＢ０６０１：２００１（対応国際規格：ＩＳＯ４２８７）に準拠して測定される、前記ソルダーレジスト層の表面における粗さ曲線要素の平均長さＲｓｍが５０．０μｍ以上３００．０μｍ以下である、請求項１または２に記載の放熱部材。
【請求項４】
ＪＩＳＢ０６０１：２００１（対応国際規格：ＩＳＯ４２８７）に準拠して測定される、前記ソルダーレジスト層の表面上の任意の５点における粗さ曲線要素の平均長さＲｓｍのばらつきが３０．０μｍ以下である、請求項１または２に記載の放熱部材。
【請求項５】
前記ソルダーレジスト層の厚みが５．０μｍ以上５０．０μｍ以下である、請求項１または２に記載の放熱部材。
【請求項６】
前記ソルダーレジスト層は紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物を含む、請求項１または２に記載の放熱部材。
【請求項７】
前記紫外線硬化型樹脂組成物はポリエステル（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、カーボネート（メタ）アクリレートおよびエポキシ（メタ）アクリレートからなる群より選択される一種または二種以上の（メタ）アクリル酸エステルモノマーを含む、請求項６に記載の放熱部材。
【請求項８】
前記紫外線硬化型樹脂組成物の、Ｅ型粘度計を用いて温度２５℃、せん断速度１９．２ｓ
－１
の条件で測定される粘度が１Ｐａ・ｓ以上１５０Ｐａ・ｓ以下である、請求項６に記載の放熱部材。
【請求項９】
前記めっき層はＮｉ、ＡｕおよびＡｇからなる群より選択される一種または二種以上を含む、請求項１または２に記載の放熱部材。
【請求項１０】
前記めっき層はＮｉめっき層を含む、請求項９に記載の放熱部材。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱部材および電子装置に関する。
続きを表示（約 3,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車や電鉄用途におけるパワーモジュール用放熱部材として、従来の銅に替わり金属－炭化珪素複合体が使用されるようになってきている。
金属－炭化珪素複合体の熱伝導率は、銅の熱伝導性には及ばないが、熱膨張係数は６～１０ｐｐｍ／Ｋと、銅の１７ｐｐｍ／Ｋの約半分である。よって、金属－炭化珪素複合体はモジュールを構成するセラミックス回路基板と放熱板を接着する半田層部分でのクラック発生を抑制しやすく、高い信頼性が得られる傾向にある。
【０００３】
金属－炭化珪素複合体の金属としては、アルミニウムがしばしば用いられる。
例えば、特許文献１には、高熱伝導、低熱膨張並びに低比重であるアルミニウム－炭化珪素質複合体を得ることを目的として、多孔質炭化珪素成形体にアルミニウム合金を含浸してなるアルミニウム－炭化珪素質複合体であって、該複合体中の炭化珪素の割合が６０体積％以上であり、粒径が８０μｍ以上８００μｍ以下である炭化珪素を６０質量％以上７５質量％以下含有し、粒径が８μｍ以上粒径８０μｍ未満である炭化珪素を２０質量％以上３０質量％以下含有し、粒径が８μｍ未満である炭化珪素を５質量％以上１０質量％以下含有することを特徴とするアルミニウム－炭化珪素質複合体が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－００７６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
放熱部材は、放熱基板上にめっき層を有し、さらにめっき層上にソルダーレジスト層を有する場合がある。
【０００６】
しかし、上記のような放熱部材において、めっき層とソルダーレジスト層との間の密着性が低い場合、めっき層からソルダーレジスト層が剥がれる場合がある。
すなわち、めっき層とソルダーレジスト層との間の密着性が向上した放熱部材が求められている。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、めっき層とソルダーレジスト層との間の密着性が向上した放熱部材および電子装置を提供するものである。
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、放熱基板と、放熱基板の少なくとも第１面上にめっき層と、めっき層上に開口部を有するソルダーレジスト層と、を備え、ＪＩＳＢ０６０１：２００１（対応国際規格：ＩＳＯ４２８７）に準拠して測定される、ソルダーレジスト層の表面における算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上０．５００μｍ以下である放熱部材が、めっき層とソルダーレジスト層との間の密着性を向上できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
本発明によれば、以下に示す放熱部材および電子装置が提供される。
【００１０】
［１］
放熱基板と、
前記放熱基板の少なくとも第１面上にめっき層と、
前記めっき層上に、開口部を有するソルダーレジスト層と、を備え、
ＪＩＳＢ０６０１：２００１（対応国際規格：ＩＳＯ４２８７）に準拠して測定される、前記ソルダーレジスト層の表面における算術平均粗さＲａが０．１００μｍ以上０．５００μｍ以下である放熱部材。
［２］
ＪＩＳＢ０６０１：２００１（対応国際規格：ＩＳＯ４２８７）に準拠して測定される、前記ソルダーレジスト層の表面上の任意の５点における算術平均粗さＲａのばらつきが０．０５０μｍ以下である、［１］に記載の放熱部材。
［３］
ＪＩＳＢ０６０１：２００１（対応国際規格：ＩＳＯ４２８７）に準拠して測定される、前記ソルダーレジスト層の表面における粗さ曲線要素の平均長さＲｓｍが５０．０μｍ以上３００．０μｍ以下である、［１］または［２］に記載の放熱部材。
［４］
ＪＩＳＢ０６０１：２００１（対応国際規格：ＩＳＯ４２８７）に準拠して測定される、前記ソルダーレジスト層の表面上の任意の５点における粗さ曲線要素の平均長さＲｓｍのばらつきが３０．０μｍ以下である、［１］～［３］のいずれかに記載の放熱部材。
［５］
前記ソルダーレジスト層の厚みが５．０μｍ以上５０．０μｍ以下である、［１］～［４］のいずれかに記載の放熱部材。
［６］
前記ソルダーレジスト層は紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物を含む、［１］～［５］のいずれかに記載の放熱部材。
［７］
前記紫外線硬化型樹脂組成物はポリエステル（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、カーボネート（メタ）アクリレートおよびエポキシ（メタ）アクリレートからなる群より選択される一種または二種以上の（メタ）アクリル酸エステルモノマーを含む、［６］に記載の放熱部材。
［８］
前記紫外線硬化型樹脂組成物の、Ｅ型粘度計を用いて温度２５℃、せん断速度１９．２ｓ
－１
の条件で測定される粘度が１Ｐａ・ｓ以上１５０Ｐａ・ｓ以下である、［６］または［７］に記載の放熱部材。
［９］
前記めっき層はＮｉ、ＡｕおよびＡｇからなる群より選択される一種または二種以上を含む、［１］～［８］のいずれかに記載の放熱部材。
［１０］
前記めっき層はＮｉめっき層を含む、［９］に記載の放熱部材。
［１１］
ＪＩＳＢ０６０１：２００１（対応国際規格：ＩＳＯ４２８７）に準拠して測定される、前記めっき層の表面における算術平均粗さＲａが０．３００μｍ以上３．０００μｍ以下である、［１］～［１０］のいずれかに記載の放熱部材。
［１２］
ＪＩＳＢ０６０１：２００１（対応国際規格：ＩＳＯ４２８７）に準拠して測定される、前記めっき層の表面における粗さ曲線要素の平均長さＲｓｍが２０．０μｍ以上２５０．０μｍ以下である、［１］～［１１］のいずれかに記載の放熱部材。
［１３］
前記めっき層の厚みが１μｍ以上２０μｍ以下である、［１］～［１２］のいずれかに記載の放熱部材。
［１４］
前記めっき層が、前記放熱基板の第１面上および側面上に連続的に存在する、［１］～［１３］のいずれかに記載の放熱部材。
［１５］
前記放熱基板が金属－炭化珪素複合体を含む、［１］～［１４］のいずれかに記載の放熱部材。
［１６］
前記金属－炭化珪素複合体は、炭化珪素多孔体中にアルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウムおよびマグネシウム合金からなる群より選択される一種または二種以上を含む、［１５］に記載の放熱部材。
［１７］
少なくとも前記第１面側において、前記放熱基板と前記めっき層との間にアルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウムおよびマグネシウム合金からなる群より選択される一種または二種以上を含む表面金属層をさらに有する、［１６］に記載の放熱部材。
［１８］
前記金属－炭化珪素複合体は前記炭化珪素多孔体中にアルミニウムを含み、前記表面金属層はアルミニウムを含む、［１７］に記載の放熱部材。
［１９］
２５℃から１５０℃における平均熱膨張係数が１．０ｐｐｍ／Ｋ以上２０．０ｐｐｍ／Ｋ以下である、［１］～［１８］のいずれかに記載の放熱部材。
［２０］
２５℃における厚み方向の熱伝導率が５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である、［１］～［１９］のいずれかに記載の放熱部材。
［２１］
［１］～［２０］のいずれかに記載の放熱部材と、
前記放熱部材の前記開口部の内部に半田層と、
前記半田層上に絶縁基板と、
前記絶縁基板上に電子部品と、を備え、
前記放熱部材中の前記めっき層と前記絶縁基板とは、前記半田層により半田接続している電子装置。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許