ハイブリッド型放熱基板およびその製造方法
【課題】発熱素子の放熱性を維持するために金属コア層を含み、熱伝導特性の低い異種絶縁材料を用いて、熱に対して脆弱な電子素子を実装する樹脂コア層を同時に構成し、発熱素子と熱脆弱素子を一つの基板に同時に実装することが可能なハイブリッド型放熱基板を提供する。
【解決手段】本発明のハイブリッド型放熱基板１００は、外面から厚さ方向に形成されたキャビティ１１５を有する金属コア層１１０と、キャビティ１１５に形成された樹脂コア層１３０と、金属コア層１１０の外面に形成された絶縁層１２０と、絶縁層１２０に形成された第１回路パターン１４１、および樹脂コア層１３０に形成された第２回路パターン１４２を含む回路層１４０とを含んでなる。
【解決手段】本発明のハイブリッド型放熱基板１００は、外面から厚さ方向に形成されたキャビティ１１５を有する金属コア層１１０と、キャビティ１１５に形成された樹脂コア層１３０と、金属コア層１１０の外面に形成された絶縁層１２０と、絶縁層１２０に形成された第１回路パターン１４１、および樹脂コア層１３０に形成された第２回路パターン１４２を含む回路層１４０とを含んでなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド型放熱基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、複雑な機能を要求する電子機器の使用が増大しつつある趨勢である。このような製品の特性上、多様な電子部品が一つの基板に実装される。近年、基板に実装される発熱素子の放熱問題がイッシューとして浮かび上がっている。このような発熱素子の放熱問題を解決するために、熱伝導特性に優れた金属材料を用いて様々な形態の放熱基板が製作されている。
【０００３】
従来では、金属コア層上に絶縁層を形成し、その形成された絶縁層上に回路層を備える放熱基板が製作されていた。このような放熱基板は、一般な有機ＰＣＢに比べて、放熱性には優れるが、高密度／高集積の実現には脆弱であるという欠点がある。
【０００４】
また、ＬＥＤなどの発熱素子、および熱に対して脆弱な電子素子が一つの基板に同時に実装される場合、上述した放熱基板は、熱伝導特性が高いため、発熱素子から発生した熱が放熱基板全体に伝達され（特に、金属コア層を介して）、熱が伝達されてはならない領域にも伝達されることにより、熱に対して脆弱な電子素子の性能を低下させるという問題点が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためのもので、その目的とするところは、発熱素子の放熱性を維持するために金属コア層を含み、熱伝導特性の低い異種絶縁材料を用いて、熱に対して脆弱な電子素子を実装する樹脂コア層を同時に構成し、発熱素子と熱脆弱素子を一つの基板に同時に実装することが可能なハイブリッド型放熱基板を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、前記ハイブリッド型放熱基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のある観点によれば、外面から厚さ方向に形成されたキャビティを有する金属コア層と、前記キャビティに形成された樹脂コア層と、前記金属コア層の外面に形成された絶縁層と、前記絶縁層に形成された第１回路パターン、および前記樹脂コア層に形成された第２回路パターンを含む回路層とを含んでなるハイブリッド型放熱基板を提供する。
【０００８】
このとき、前記回路層に形成された保護層をさらに含むことが好ましい。
【０００９】
前記第１回路パターンは、前記金属コア層の両面に形成され、ビアを介して接続されたことが好ましい。
【００１０】
前記樹脂コア層は、外面が前記絶縁層と面一になるように前記キャビティに位置することが好ましい。
【００１１】
前記絶縁層は、前記金属コア層を陽極酸化して形成された酸化絶縁層であることが好ましい。
【００１２】
前記キャビティは、一つまたは隣接した２つの側面が外部に露出されるように形成されたことが好ましい。
【００１３】
前記放熱基板は、前記キャビティと前記樹脂コア層とが接触する側面と底面に形成された絶縁層をさらに含むことが好ましい。
【００１４】
このとき、前記絶縁層に形成された前記第１回路パターンに発熱素子が実装されたことが好ましい。
【００１５】
また、前記樹脂コア層に形成された前記第２回路パターンに熱脆弱素子が実装されたことが好ましい。
【００１６】
本発明の他の観点によれば、（Ａ）金属コア部材を提供する段階と、（Ｂ）前記金属コア部材の外面に絶縁層を形成する段階と、（Ｃ）前記絶縁層の形成された金属コア部材にキャビティを形成する段階と、（Ｄ）前記キャビティに樹脂コア層を形成する段階と、（Ｅ）前記絶縁層に位置する第１回路パターン、および前記樹脂コア層に位置する第２回路パターンを含む回路層を形成する段階とを含んでなるハイブリッド型放熱基板の製造方法を提供する。
【００１７】
前記（Ｂ）段階で、前記絶縁層は、前記金属コア部材を陽極酸化して形成された酸化絶縁層であることが好ましい。
【００１８】
前記（Ｃ）段階で、前記キャビティは、一つまたは隣接した２つの側面が外部に露出されるように形成されることが好ましい。
【００１９】
前記（Ｄ）段階で、前記樹脂コア層は前記キャビティの深さに対応する厚さを持つように形成されることが好ましい。
【００２０】
前記（Ｅ）段階の後、（Ｆ−１）前記絶縁層に形成された前記第１回路パターンに発熱素子を実装する段階をさらに含むことが好ましい。
【００２１】
前記（Ｅ）段階の後、（Ｆ−２）前記樹脂コア層に形成された前記第２回路パターンに熱脆弱素子を実装する段階をさらに含むことが好ましい。
【００２２】
本発明の別の観点によれば、（Ａ）金属コア部材を提供する段階と、（Ｂ）前記金属コア部材にキャビティを形成する段階と、（Ｃ）前記キャビティの内面と前記金属コア部材の外面に絶縁層を形成する段階と、（Ｄ）内面に前記絶縁層が形成された前記キャビティに樹脂コア層を形成する段階と、（Ｅ）外部に露出された前記絶縁層に位置する第１回路パターン、および前記樹脂コア層に位置する第２回路パターンを含む回路層を形成する段階とを含んでなる、放熱基板の製造方法を提供する。
【００２３】
前記（Ｂ）段階で、前記キャビティは、一つまたは隣接した２つの側面が外部に露出されるように形成されることが好ましい。
【００２４】
前記（Ｃ）段階で、前記絶縁層は、前記金属コア部材を陽極酸化して形成された酸化絶縁層であることが好ましい。
【００２５】
前記（Ｄ）段階で、前記樹脂コア層は、外面が前記絶縁層と面一になるように前記キャビティに形成されることが好ましい。
【００２６】
前記（Ｅ）段階の後、（Ｆ−１）前記絶縁層に形成された前記第１回路パターンに発熱素子を実装する段階と、（Ｆ−２）前記樹脂コア層に形成された前記第２回路パターンに熱脆弱素子を実装する段階とをさらに含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係るハイブリッド型放熱基板は、金属コア層を採用し、発熱素子から発生する熱を容易に放出して発熱素子の性能を最適化状態に維持することができる。
【００２８】
また、本発明に係るハイブリッド型放熱基板は、放熱性を維持しながら、発熱素子から発生した熱が、同一の基板に実装された熱脆弱素子に伝達されないように、熱脆弱素子を発熱素子から熱的に分離する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の好適な第１実施例に係るハイブリッド型放熱基板を概略的に示す断面図である。
【図２】図１に示したハイブリッド型放熱基板の変形例を概略的に示す断面図である。
【図３】本発明の好適な第２実施例に係るハイブリッド型放熱基板を概略的に示す断面図である。
【図４】本発明の好適な第３実施例に係るハイブリッド型放熱基板を概略的に示す断面図である。
【図５】図１に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（１）である。
【図６】図１に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（２）である。
【図７】図１に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（３）である。
【図８】図１に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（４）である。
【図９】図１に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（５）である。
【図１０】図１に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（６）である。
【図１１】図２に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を説明するための断面図（１）である。
【図１２】図２に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を説明するための断面図（２）である。
【図１３】図２に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を説明するための断面図（３）である。
【図１４】図３に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を説明するための断面図である。
【図１５】図４に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（１）である。
【図１６】図４に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（２）である。
【図１７】図４に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（３）である。
【図１８】図４に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（４）である。
【図１９】図４に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（５）である。
【図２０】図４に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（６）である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の目的、特定の利点および新規の特徴は、添付図面に連関する以下の詳細な説明と好適な実施例からさらに明白になるであろう。
【００３１】
これに先立ち、本明細書および請求の範囲に使用された用語または単語は、通常的で辞典的な意味で解釈されてはならず、発明者が自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に基づき、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されなければならない。
【００３２】
本発明において、各図面の構成要素に参照番号を付加するにおいて、同一の構成要素については、他の図面上に表示されても、出来る限り同一の番号を付することに留意すべきであろう。なお、本発明を説明するにおいて、関連した公知の技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を無駄に乱すおそれがあると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
【００３３】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００３４】
図１は、本発明の好適な第１実施例に係るハイブリッド型放熱基板（以下、放熱基板）を概略的に示す断面図である。図２は、図１に示したハイブリッド型放熱基板の変形例を概略的に示す断面図である。次に、これらの図面を参照して本実施例に係る放熱基板について説明する。
【００３５】
図１に示すように、放熱基板１００は、放熱性を有し、キャビティ１１５の形成された金属コア層１１０、絶縁層１２０、熱伝導性の低い樹脂コア層１３０、および回路層１４０を含んでなるものである。
【００３６】
ここで、金属コア層１１０は、金属からなり、一般な樹脂コア層に比べて強度が大きいため、反り（ｗａｒｐａｇｅ）に対する抵抗を大きくし、放熱基板に実装される発熱素子（図示せず）によって発生する熱を外部へ放出する役割を果たす。金属コア層１１０は、一般に断面四角形の形状を有するが、これに限定されない。金属コア層１１０の形状は変形できる。このような金属コア層１１０は、例えばアルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタニウム（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、タンタリウム（Ｔｇ）、またはこれらの合金から構成できる。
【００３７】
キャビティ１１５は、金属コア層１１０の外面から厚さ方向に形成される。キャビティ１１５は、断面四角形の形状を持つことができ、金属コア層１１０の厚さより浅い深さを持つように形成されることが好ましい。図１には、キャビティ１１５の側面が金属コア層１１０の外面に対して垂直に形成されているが、所定の角度を持つように斜めに形成されてもよい。
【００３８】
また、図１に示すように、金属コア層１１０の外面に絶縁層１２０が形成されるが、この際、キャビティ１１５の深さは、絶縁層１２０の厚さ分だけさらに延長される。
【００３９】
絶縁層１２０は、金属コア層１１０の外面に形成される。このような絶縁層１２０は、通常の絶縁層を積層し、或いは接着性絶縁シートを付着させることにより形成できる。
【００４０】
この際、絶縁層１２０は、金属コア層１１０を陽極酸化して形成された酸化絶縁層から構成されることが好ましい。酸化絶縁層は、放熱性および絶縁性に優れるうえ、厚さの薄い薄膜の形状を持つように形成することができるため、放熱基板１００の厚さを減少させることができるという利点がある。例えば、金属コア層１１０がアルミニウムから構成された場合、絶縁層１２０はＡｌ２Ｏ３から構成される。
【００４１】
一方、図１には、絶縁層１２０が金属コア層１１０の両面に形成されているが、これは一つの例示に過ぎず、金属コア層１１０の一面にのみ形成できる。
【００４２】
樹脂コア層１３０は、前記キャビティ１１５に位置して前記金属コア層１１０と共に放熱基板１００のコア層を成し、熱伝導性の低いプラスチック樹脂またはセラミックから構成される。
【００４３】
このような樹脂コア層１３０は、樹脂コア層上に熱脆弱素子を実装し、発熱素子（図示せず）によって発生する熱から熱脆弱素子を保護する。したがって、上述した金属コア層１１０は、熱を放熱する役割を果たし、樹脂コア層１３０は、熱の伝達を防止する役割を果たし、一つの基板に熱的に分離された領域を形成する。
【００４４】
この際、樹脂コア層１３０は、金属コア層１１０に形成されたキャビティ１１５と合致する形状を有する。
【００４５】
特に、樹脂コア層１３０は、金属コア層１１０の外面に形成された絶縁層１２０と面一になるように形成されることが好ましい。すなわち、樹脂コア層１３０は、キャビティ１１５の深さに相当する厚さを有する。これにより、コア層は、平坦な外面を有するため、回路層１４０の形成（コア層の外面に形成される）の信頼性が向上し、デザイン的な制限から外れることができる。
【００４６】
回路層１４０は、絶縁層１２０に形成された第１回路パターン１４１、および樹脂コア層１３０に形成された第２回路パターン１４２を含むものである。このような第１回路パターン１４１と第２回路パターン１４２は、同時に形成されることが一般的であり、電気的信号を伝達することができるように互いに接続される。
【００４７】
発熱素子（図示せず）は、絶縁層１２０に形成された第１回路パターン１４１に実装され、熱脆弱素子（図示せず）は、樹脂コア層１３０に形成された第２回路パターン１４２に実装される。それぞれの回路パターンは、電子素子を実装するためのパッド部を含むことができる。
【００４８】
また、放熱基板１００は、回路層１４０を保護する保護層１５０をさらに含むことができる。このような保護層１５０は、半田レジストになれる。半田レジストは、耐熱性被覆材料で半田付けをするときに回路パターンに半田が塗布されず、回路層１４０が酸化しないように保護する役割を果たす。また、回路層１４０がパッド部を含む場合、電子素子との電気的接続のために、半田レジストに開口部を加工してパッド部を露出させることが好ましい。
【００４９】
パッド部上にパッド保護層（図示せず）を形成することができる。パッド保護層は、外部に露出されたパッド部を酸化から保護し、部品の半田付け性および伝導性を向上させる。パッド保護層は、例えば錫、銀、金などのように腐食性が低く且つ伝導性は高い金属を含むものである。
【００５０】
図２に示すように、放熱基板１００は、絶縁層１２０が金属コア層１１０の両面に形成され、絶縁層１１０に形成される第１回路パターン１４１も両面に形成され、ビア１４５を介して接続される。
【００５１】
放熱基板１００の上面に形成された第１回路パターン１４１−１は、図１を参照して説明した第１回路パターン１４１と同一の機能を行い、下面に形成された第１回路パターン１４１−２も、パッド部、およびパッド部上に形成されたパッド保護層をさらに含むことができる。この際、下面に形成された第１回路パターン１４１−２のパッド部上に半田ボールなどを結合させ、本実施例に係る放熱基板１００をマザーボードなどの別の回路基板に実装することができる。
【００５２】
ビア１４５は、上面に形成された第１回路パターン１４１−１と、下面に形成された第１回路パターン１４１−２とを電気的に接続する。一方、ビア１４５は、放熱基板１００の上面に形成された第２回路パターン１４２と、放熱基板１００の下面に形成された第１回路パターン１４１−２とを接続することができる。
【００５３】
図３は、本発明の好適な第２実施例に係るハイブリッド型放熱基板（以下、放熱基板）を概略的に示す断面図である。以下、図３を参照して本実施例に係る放熱基板について説明する。但し、図１で参照した同一の構成要素に対する詳細な説明は省略する。
【００５４】
本実施例に係る放熱基板２００は、金属コア層２１０に形成されたキャビティ２１５の一つまたは隣接する２つの側面が外部に露出されたことを特徴とする。平面上において、キャビティ２１５は、放熱基板の端部に形成されると、一つの側面が外部に露出され、角部に形成されると、連続する２つの側面が外部に露出される。
【００５５】
このような形状のキャビティ２１５は、キャビティ２１５に位置する樹脂コア層２３０が３つの側面または２つの側面で金属コア層２１０と接触するので、金属コア層２１０から樹脂コア層２３０へ伝達される熱の量が減少する。
【００５６】
図４は、本発明の好適な第３実施例に係るハイブリッド型放熱基板（以下、放熱基板）を概略的に示す断面図である。以下、図４を参照して本実施例に係る放熱基板３００について説明する。但し、図１で参照した同一の構成要素に対する詳細な説明は省略する。
【００５７】
本実施例に係る放熱基板３００は、金属コア層３１０に形成されたキャビティ３１５と樹脂コア層３３０の接触面（側面および底面）との間に形成された絶縁層３２５をさらに含むものである。
【００５８】
このような絶縁層３２５は、キャビティ３１５の側面および底面に形成され、金属コア層３１０を陽極酸化して形成された酸化絶縁層で構成できる。この場合、絶縁層３２５は、金属コア層３１０の外面に形成される絶縁層３２０と同時に形成できる。
【００５９】
この際、キャビティ３１５に樹脂コア層３３０を形成するにおいて、実質的に、樹脂コア層３３０は、キャビティ３１５に形成された絶縁層３２５上に形成されるが、樹脂コア層３３０は、金属材質の金属コア層３１０と直接接着するよりさらに強く接着され、これにより、結合信頼性が向上する。
【００６０】
次に、図５〜図１０を参照して、図１に示した本発明の第１実施例に係る放熱基板の製造方法について説明する。また、図１１〜図１３を参照して、図２に示した放熱基板を説明する。
【００６１】
まず、図５に示すように、金属コア部材１１０を提供する。このような金属コア部材１１０は、放熱基板の金属コア層を成し、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタニウム（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、タンタリウム（Ｔａ）、またはこれらの合金から構成できる。
【００６２】
次に、金属コア部材１１０の外面に絶縁層１２０を形成する。通常の絶縁層を積層し、或いは絶縁シートを付着させることができ、絶縁材を塗布して形成することができる。
【００６３】
特に、図６に示すように、金属コア部材１１０の外面に陽極酸化工程を行う場合、酸化絶縁層が形成される。陽極酸化とは、金属コア部材１１０を直流電源の陽極に接続して酸性溶液（電解液）中に浸漬することにより、金属コア部材の表面を酸化させることをいう。このような陽極酸化工程は、公知になっているので、その詳細な説明を省略する。
【００６４】
図７に示すように、絶縁層１２０の形成された金属コア部材１１０に、キャビティ１１５を形成する。キャビティ１１５の形状に対応するように絶縁層１２０を除去し、所定の深さを持つように、金属コア部材１１０を除去する。この際、除去は、エッチング工程によって行われる。このようなエッチング工程は、公知になっているので、その詳細な説明を省略する。
【００６５】
また、図８に示すように、キャビティ１１５に樹脂コア層１３０を形成する。樹脂コア層１３０は、プラスチック樹脂またはセラミックから構成される。前記材料を、キャビティ１１５に充填して形成し、或いは別途に製造されたキャビティ形状のコアを、キャビティ１１５に挿入して形成することができる。
【００６６】
特に、樹脂コア層１３０は、キャビティ１１５の深さに相当する厚さを持つように形成されることが好ましい。これにより、コア層（金属コア層と樹脂コア層）は、平坦な外面をもって回路層１４０の形成が容易となる。
【００６７】
その後、図９に示すように、絶縁層１２０に位置する第１回路パターン１４１、および樹脂コア層１３０に位置する第２回路パターン１４２を含む回路層１４０を形成する。
【００６８】
このような第１回路パターン１４１および第２回路パターン１４２は、一つの工程によって同時に形成でき、通常のＳＡＰ（Ｓｅｍｉ−Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ）、ＭＳＡＰ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｓｅｍｉ−Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ）またはサブトラクティブ法（Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ）などを用いて形成できる。
【００６９】
そして、図９に示した放熱基板１００に、直ちに発熱素子（図示せず）および熱脆弱素子（図示せず）を実装することができる。半田ボール方式またはワイヤーボンディング方式によって実装することができる。発熱素子は、第１回路パターン１４１に接続されるように実装し、熱脆弱素子は、第２回路パターン１４２に接続されるように実装する。
【００７０】
この際、図１０に示すように、外部に露出された回路層が損傷しないように（例えば、酸化しないように）、回路層１４０上に保護層１５０をさらに形成することができる。このような保護層１５０は、半田レジストから構成できる。スクリーンプリント法、ローラーコーティング法、カーテンコーティング法またはスプレイコーティング法によって形成できる。この際、回路層１４０に含まれるパッド部が露出されるように形成することが好ましい。
【００７１】
また、図２に示した放熱基板１００を製造するために、まず、図５〜図８に示すように、金属コア層１１０に絶縁層１２０およびキャビティ１３０を形成する。
【００７２】
次いで、図１１に示すように、絶縁層１２０および金属コア層１１０を貫通するようにビアホール１１７を形成する。ビアホール１１７は、ドリルビットを用いた機械的ドリル方式、およびＹＡＧレーザー、ＣＯ２-レーザーなどによるレーザー加工方式が使用できる。
【００７３】
その後、図１２に示すように、ビア１４５、第１回路パターン１４１−１、１４１−２および第２パターン１４２を形成する。ビアホール１１７、絶縁層１２０および樹脂コア層１３０にメッキ層を形成した後、画像現像工程とエッチング工程によって回路パターンを形成することができる（パネルメッキ法）。
【００７４】
また、パターンメッキ法を用いて回路パターンを形成することができるが、無電解銅メッキによってシード層を形成し、無電解メッキによって無電解メッキ層（シード層）を形成する。無電解メッキ層は、銅を含む導電性金属を用いて薄膜形成法（スパッタリング法またはＣＶＤ法）で形成する。その後、メッキレジスト（ドライフィルム、液状感光材）を無電解メッキ層に積層し、メッキレジストを露光および現像することにより、開口を形成するパターニングを行う。その次、銅などが開口内の無電解メッキ層上に析出されるように、無電解メッキ層に電気を供給して電解メッキを施す。
【００７５】
図１３に示すように、外部に露出された第１回路パターン１４１−１、１４１−２、および第２回路パターン１４２が損傷しないように（例えば、酸化しないように）、前記回路層上に保護層１５０をさらに形成することができる。
【００７６】
また、図３に示した本発明の第２実施例に係る放熱基板２００は、図５〜図１０を参照して説明した図１の放熱基板１００と非常に類似の工程によって製造される。
【００７７】
図７を参照して説明したように、金属コア部材１１０にキャビティ１１５を形成するにおいて、キャビティ１１５が、一つまたは隣接する２つの側面が外部に露出されるように形成された場合（図１４参照）、図３に示した放熱基板２００が製造される。
【００７８】
このような形状のキャビティ２１５を形成した後、図８〜図１０を参照して説明したように、キャビティ２１５に樹脂コア層２５０を形成し、回路層２４０を形成した後、保護層２５０を形成すると、図３に示した放熱基板２００が完成される。
【００７９】
また、樹脂コア層２２５を形成した後、図１１〜図１３を参照して説明した工程を経ると、両面に回路層が形成された放熱基板２００を製造することができる。
【００８０】
次に、図１５〜図２０を参照して、図４に示した本発明の第３実施例に係る放熱基板の製造方法について説明する。
【００８１】
まず、図１５に示すように、金属コア部材３１０を提供する。このような金属コア部材３１０は、図５を参照して説明した金属コア部材と同一なので、その詳細な説明を省略する。
【００８２】
次に、図１６に示すように、金属コア部材３１０にキャビティ３１５を形成する。エッチング工程または研磨工程によって、所定の深さを持つように金属コア部材３１０を除去する。
【００８３】
その後、図１７に示すように、金属コア部材３１０の外面に絶縁層３２０を形成する。特に、金属コア部材３１０を陽極酸化すると、キャビティ３１５の内面（側面と底面）にも金属コア部材３１０の外面と同時に酸化絶縁層が形成される。キャビティ３１５の内面に絶縁層３２５が形成されると、キャビティ３１５の体積は、多少減少する。キャビティ３１５の内面に絶縁層３２５を形成すると、金属材質の金属コア層３１０に直接接着するより樹脂コア層３３０をさらに強く接着させることができる。
【００８４】
また、図１８〜図２０に示すように、キャビティ３１５に樹脂コア層３２０を形成し、絶縁層３３０と樹脂コア層３２０上に回路層３４０を形成し、回路層３４０上に保護層３５０を形成する。
【００８５】
この際、図１８に示すように、樹脂コア層３３０は、絶縁層３２０と面一になるために所定の厚さを持つように形成されることが好ましい。
【００８６】
一方、本発明は、記載された実施例に限定されず、本発明の思想および範囲を逸脱することなく多様に修正および変形を加え得ることは、当技術分野における通常の知識を有する者には自明である。よって、それらの変形例または修正例も本発明の特許請求の範囲に属すると理解すべきである。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、発熱素子と熱脆弱素子を一つの基板に同時に実装することが可能なハイブリッド型放熱基板に適用可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１００、２００、３００ ハイブリッド型放熱基板
１１０、２１０、３１０ 金属コア層（金属コア部材）
１１５、２１５、３１５ キャビティ
１２０、２２０、３２０、３２５ 絶縁層
１３０、２３０、３３０ 樹脂コア層
１４０、２４０、３４０ 回路層
１５０、２５０、３５０ 保護層
１１７ ビアホール
１４５ ビア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド型放熱基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、複雑な機能を要求する電子機器の使用が増大しつつある趨勢である。このような製品の特性上、多様な電子部品が一つの基板に実装される。近年、基板に実装される発熱素子の放熱問題がイッシューとして浮かび上がっている。このような発熱素子の放熱問題を解決するために、熱伝導特性に優れた金属材料を用いて様々な形態の放熱基板が製作されている。
【０００３】
従来では、金属コア層上に絶縁層を形成し、その形成された絶縁層上に回路層を備える放熱基板が製作されていた。このような放熱基板は、一般な有機ＰＣＢに比べて、放熱性には優れるが、高密度／高集積の実現には脆弱であるという欠点がある。
【０００４】
また、ＬＥＤなどの発熱素子、および熱に対して脆弱な電子素子が一つの基板に同時に実装される場合、上述した放熱基板は、熱伝導特性が高いため、発熱素子から発生した熱が放熱基板全体に伝達され（特に、金属コア層を介して）、熱が伝達されてはならない領域にも伝達されることにより、熱に対して脆弱な電子素子の性能を低下させるという問題点が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためのもので、その目的とするところは、発熱素子の放熱性を維持するために金属コア層を含み、熱伝導特性の低い異種絶縁材料を用いて、熱に対して脆弱な電子素子を実装する樹脂コア層を同時に構成し、発熱素子と熱脆弱素子を一つの基板に同時に実装することが可能なハイブリッド型放熱基板を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、前記ハイブリッド型放熱基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のある観点によれば、外面から厚さ方向に形成されたキャビティを有する金属コア層と、前記キャビティに形成された樹脂コア層と、前記金属コア層の外面に形成された絶縁層と、前記絶縁層に形成された第１回路パターン、および前記樹脂コア層に形成された第２回路パターンを含む回路層とを含んでなるハイブリッド型放熱基板を提供する。
【０００８】
このとき、前記回路層に形成された保護層をさらに含むことが好ましい。
【０００９】
前記第１回路パターンは、前記金属コア層の両面に形成され、ビアを介して接続されたことが好ましい。
【００１０】
前記樹脂コア層は、外面が前記絶縁層と面一になるように前記キャビティに位置することが好ましい。
【００１１】
前記絶縁層は、前記金属コア層を陽極酸化して形成された酸化絶縁層であることが好ましい。
【００１２】
前記キャビティは、一つまたは隣接した２つの側面が外部に露出されるように形成されたことが好ましい。
【００１３】
前記放熱基板は、前記キャビティと前記樹脂コア層とが接触する側面と底面に形成された絶縁層をさらに含むことが好ましい。
【００１４】
このとき、前記絶縁層に形成された前記第１回路パターンに発熱素子が実装されたことが好ましい。
【００１５】
また、前記樹脂コア層に形成された前記第２回路パターンに熱脆弱素子が実装されたことが好ましい。
【００１６】
本発明の他の観点によれば、（Ａ）金属コア部材を提供する段階と、（Ｂ）前記金属コア部材の外面に絶縁層を形成する段階と、（Ｃ）前記絶縁層の形成された金属コア部材にキャビティを形成する段階と、（Ｄ）前記キャビティに樹脂コア層を形成する段階と、（Ｅ）前記絶縁層に位置する第１回路パターン、および前記樹脂コア層に位置する第２回路パターンを含む回路層を形成する段階とを含んでなるハイブリッド型放熱基板の製造方法を提供する。
【００１７】
前記（Ｂ）段階で、前記絶縁層は、前記金属コア部材を陽極酸化して形成された酸化絶縁層であることが好ましい。
【００１８】
前記（Ｃ）段階で、前記キャビティは、一つまたは隣接した２つの側面が外部に露出されるように形成されることが好ましい。
【００１９】
前記（Ｄ）段階で、前記樹脂コア層は前記キャビティの深さに対応する厚さを持つように形成されることが好ましい。
【００２０】
前記（Ｅ）段階の後、（Ｆ−１）前記絶縁層に形成された前記第１回路パターンに発熱素子を実装する段階をさらに含むことが好ましい。
【００２１】
前記（Ｅ）段階の後、（Ｆ−２）前記樹脂コア層に形成された前記第２回路パターンに熱脆弱素子を実装する段階をさらに含むことが好ましい。
【００２２】
本発明の別の観点によれば、（Ａ）金属コア部材を提供する段階と、（Ｂ）前記金属コア部材にキャビティを形成する段階と、（Ｃ）前記キャビティの内面と前記金属コア部材の外面に絶縁層を形成する段階と、（Ｄ）内面に前記絶縁層が形成された前記キャビティに樹脂コア層を形成する段階と、（Ｅ）外部に露出された前記絶縁層に位置する第１回路パターン、および前記樹脂コア層に位置する第２回路パターンを含む回路層を形成する段階とを含んでなる、放熱基板の製造方法を提供する。
【００２３】
前記（Ｂ）段階で、前記キャビティは、一つまたは隣接した２つの側面が外部に露出されるように形成されることが好ましい。
【００２４】
前記（Ｃ）段階で、前記絶縁層は、前記金属コア部材を陽極酸化して形成された酸化絶縁層であることが好ましい。
【００２５】
前記（Ｄ）段階で、前記樹脂コア層は、外面が前記絶縁層と面一になるように前記キャビティに形成されることが好ましい。
【００２６】
前記（Ｅ）段階の後、（Ｆ−１）前記絶縁層に形成された前記第１回路パターンに発熱素子を実装する段階と、（Ｆ−２）前記樹脂コア層に形成された前記第２回路パターンに熱脆弱素子を実装する段階とをさらに含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係るハイブリッド型放熱基板は、金属コア層を採用し、発熱素子から発生する熱を容易に放出して発熱素子の性能を最適化状態に維持することができる。
【００２８】
また、本発明に係るハイブリッド型放熱基板は、放熱性を維持しながら、発熱素子から発生した熱が、同一の基板に実装された熱脆弱素子に伝達されないように、熱脆弱素子を発熱素子から熱的に分離する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の好適な第１実施例に係るハイブリッド型放熱基板を概略的に示す断面図である。
【図２】図１に示したハイブリッド型放熱基板の変形例を概略的に示す断面図である。
【図３】本発明の好適な第２実施例に係るハイブリッド型放熱基板を概略的に示す断面図である。
【図４】本発明の好適な第３実施例に係るハイブリッド型放熱基板を概略的に示す断面図である。
【図５】図１に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（１）である。
【図６】図１に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（２）である。
【図７】図１に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（３）である。
【図８】図１に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（４）である。
【図９】図１に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（５）である。
【図１０】図１に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（６）である。
【図１１】図２に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を説明するための断面図（１）である。
【図１２】図２に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を説明するための断面図（２）である。
【図１３】図２に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を説明するための断面図（３）である。
【図１４】図３に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を説明するための断面図である。
【図１５】図４に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（１）である。
【図１６】図４に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（２）である。
【図１７】図４に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（３）である。
【図１８】図４に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（４）である。
【図１９】図４に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（５）である。
【図２０】図４に示したハイブリッド型放熱基板の製造工程を簡略に示す断面図（６）である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の目的、特定の利点および新規の特徴は、添付図面に連関する以下の詳細な説明と好適な実施例からさらに明白になるであろう。
【００３１】
これに先立ち、本明細書および請求の範囲に使用された用語または単語は、通常的で辞典的な意味で解釈されてはならず、発明者が自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に基づき、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されなければならない。
【００３２】
本発明において、各図面の構成要素に参照番号を付加するにおいて、同一の構成要素については、他の図面上に表示されても、出来る限り同一の番号を付することに留意すべきであろう。なお、本発明を説明するにおいて、関連した公知の技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を無駄に乱すおそれがあると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
【００３３】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００３４】
図１は、本発明の好適な第１実施例に係るハイブリッド型放熱基板（以下、放熱基板）を概略的に示す断面図である。図２は、図１に示したハイブリッド型放熱基板の変形例を概略的に示す断面図である。次に、これらの図面を参照して本実施例に係る放熱基板について説明する。
【００３５】
図１に示すように、放熱基板１００は、放熱性を有し、キャビティ１１５の形成された金属コア層１１０、絶縁層１２０、熱伝導性の低い樹脂コア層１３０、および回路層１４０を含んでなるものである。
【００３６】
ここで、金属コア層１１０は、金属からなり、一般な樹脂コア層に比べて強度が大きいため、反り（ｗａｒｐａｇｅ）に対する抵抗を大きくし、放熱基板に実装される発熱素子（図示せず）によって発生する熱を外部へ放出する役割を果たす。金属コア層１１０は、一般に断面四角形の形状を有するが、これに限定されない。金属コア層１１０の形状は変形できる。このような金属コア層１１０は、例えばアルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタニウム（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、タンタリウム（Ｔｇ）、またはこれらの合金から構成できる。
【００３７】
キャビティ１１５は、金属コア層１１０の外面から厚さ方向に形成される。キャビティ１１５は、断面四角形の形状を持つことができ、金属コア層１１０の厚さより浅い深さを持つように形成されることが好ましい。図１には、キャビティ１１５の側面が金属コア層１１０の外面に対して垂直に形成されているが、所定の角度を持つように斜めに形成されてもよい。
【００３８】
また、図１に示すように、金属コア層１１０の外面に絶縁層１２０が形成されるが、この際、キャビティ１１５の深さは、絶縁層１２０の厚さ分だけさらに延長される。
【００３９】
絶縁層１２０は、金属コア層１１０の外面に形成される。このような絶縁層１２０は、通常の絶縁層を積層し、或いは接着性絶縁シートを付着させることにより形成できる。
【００４０】
この際、絶縁層１２０は、金属コア層１１０を陽極酸化して形成された酸化絶縁層から構成されることが好ましい。酸化絶縁層は、放熱性および絶縁性に優れるうえ、厚さの薄い薄膜の形状を持つように形成することができるため、放熱基板１００の厚さを減少させることができるという利点がある。例えば、金属コア層１１０がアルミニウムから構成された場合、絶縁層１２０はＡｌ２Ｏ３から構成される。
【００４１】
一方、図１には、絶縁層１２０が金属コア層１１０の両面に形成されているが、これは一つの例示に過ぎず、金属コア層１１０の一面にのみ形成できる。
【００４２】
樹脂コア層１３０は、前記キャビティ１１５に位置して前記金属コア層１１０と共に放熱基板１００のコア層を成し、熱伝導性の低いプラスチック樹脂またはセラミックから構成される。
【００４３】
このような樹脂コア層１３０は、樹脂コア層上に熱脆弱素子を実装し、発熱素子（図示せず）によって発生する熱から熱脆弱素子を保護する。したがって、上述した金属コア層１１０は、熱を放熱する役割を果たし、樹脂コア層１３０は、熱の伝達を防止する役割を果たし、一つの基板に熱的に分離された領域を形成する。
【００４４】
この際、樹脂コア層１３０は、金属コア層１１０に形成されたキャビティ１１５と合致する形状を有する。
【００４５】
特に、樹脂コア層１３０は、金属コア層１１０の外面に形成された絶縁層１２０と面一になるように形成されることが好ましい。すなわち、樹脂コア層１３０は、キャビティ１１５の深さに相当する厚さを有する。これにより、コア層は、平坦な外面を有するため、回路層１４０の形成（コア層の外面に形成される）の信頼性が向上し、デザイン的な制限から外れることができる。
【００４６】
回路層１４０は、絶縁層１２０に形成された第１回路パターン１４１、および樹脂コア層１３０に形成された第２回路パターン１４２を含むものである。このような第１回路パターン１４１と第２回路パターン１４２は、同時に形成されることが一般的であり、電気的信号を伝達することができるように互いに接続される。
【００４７】
発熱素子（図示せず）は、絶縁層１２０に形成された第１回路パターン１４１に実装され、熱脆弱素子（図示せず）は、樹脂コア層１３０に形成された第２回路パターン１４２に実装される。それぞれの回路パターンは、電子素子を実装するためのパッド部を含むことができる。
【００４８】
また、放熱基板１００は、回路層１４０を保護する保護層１５０をさらに含むことができる。このような保護層１５０は、半田レジストになれる。半田レジストは、耐熱性被覆材料で半田付けをするときに回路パターンに半田が塗布されず、回路層１４０が酸化しないように保護する役割を果たす。また、回路層１４０がパッド部を含む場合、電子素子との電気的接続のために、半田レジストに開口部を加工してパッド部を露出させることが好ましい。
【００４９】
パッド部上にパッド保護層（図示せず）を形成することができる。パッド保護層は、外部に露出されたパッド部を酸化から保護し、部品の半田付け性および伝導性を向上させる。パッド保護層は、例えば錫、銀、金などのように腐食性が低く且つ伝導性は高い金属を含むものである。
【００５０】
図２に示すように、放熱基板１００は、絶縁層１２０が金属コア層１１０の両面に形成され、絶縁層１１０に形成される第１回路パターン１４１も両面に形成され、ビア１４５を介して接続される。
【００５１】
放熱基板１００の上面に形成された第１回路パターン１４１−１は、図１を参照して説明した第１回路パターン１４１と同一の機能を行い、下面に形成された第１回路パターン１４１−２も、パッド部、およびパッド部上に形成されたパッド保護層をさらに含むことができる。この際、下面に形成された第１回路パターン１４１−２のパッド部上に半田ボールなどを結合させ、本実施例に係る放熱基板１００をマザーボードなどの別の回路基板に実装することができる。
【００５２】
ビア１４５は、上面に形成された第１回路パターン１４１−１と、下面に形成された第１回路パターン１４１−２とを電気的に接続する。一方、ビア１４５は、放熱基板１００の上面に形成された第２回路パターン１４２と、放熱基板１００の下面に形成された第１回路パターン１４１−２とを接続することができる。
【００５３】
図３は、本発明の好適な第２実施例に係るハイブリッド型放熱基板（以下、放熱基板）を概略的に示す断面図である。以下、図３を参照して本実施例に係る放熱基板について説明する。但し、図１で参照した同一の構成要素に対する詳細な説明は省略する。
【００５４】
本実施例に係る放熱基板２００は、金属コア層２１０に形成されたキャビティ２１５の一つまたは隣接する２つの側面が外部に露出されたことを特徴とする。平面上において、キャビティ２１５は、放熱基板の端部に形成されると、一つの側面が外部に露出され、角部に形成されると、連続する２つの側面が外部に露出される。
【００５５】
このような形状のキャビティ２１５は、キャビティ２１５に位置する樹脂コア層２３０が３つの側面または２つの側面で金属コア層２１０と接触するので、金属コア層２１０から樹脂コア層２３０へ伝達される熱の量が減少する。
【００５６】
図４は、本発明の好適な第３実施例に係るハイブリッド型放熱基板（以下、放熱基板）を概略的に示す断面図である。以下、図４を参照して本実施例に係る放熱基板３００について説明する。但し、図１で参照した同一の構成要素に対する詳細な説明は省略する。
【００５７】
本実施例に係る放熱基板３００は、金属コア層３１０に形成されたキャビティ３１５と樹脂コア層３３０の接触面（側面および底面）との間に形成された絶縁層３２５をさらに含むものである。
【００５８】
このような絶縁層３２５は、キャビティ３１５の側面および底面に形成され、金属コア層３１０を陽極酸化して形成された酸化絶縁層で構成できる。この場合、絶縁層３２５は、金属コア層３１０の外面に形成される絶縁層３２０と同時に形成できる。
【００５９】
この際、キャビティ３１５に樹脂コア層３３０を形成するにおいて、実質的に、樹脂コア層３３０は、キャビティ３１５に形成された絶縁層３２５上に形成されるが、樹脂コア層３３０は、金属材質の金属コア層３１０と直接接着するよりさらに強く接着され、これにより、結合信頼性が向上する。
【００６０】
次に、図５〜図１０を参照して、図１に示した本発明の第１実施例に係る放熱基板の製造方法について説明する。また、図１１〜図１３を参照して、図２に示した放熱基板を説明する。
【００６１】
まず、図５に示すように、金属コア部材１１０を提供する。このような金属コア部材１１０は、放熱基板の金属コア層を成し、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタニウム（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、タンタリウム（Ｔａ）、またはこれらの合金から構成できる。
【００６２】
次に、金属コア部材１１０の外面に絶縁層１２０を形成する。通常の絶縁層を積層し、或いは絶縁シートを付着させることができ、絶縁材を塗布して形成することができる。
【００６３】
特に、図６に示すように、金属コア部材１１０の外面に陽極酸化工程を行う場合、酸化絶縁層が形成される。陽極酸化とは、金属コア部材１１０を直流電源の陽極に接続して酸性溶液（電解液）中に浸漬することにより、金属コア部材の表面を酸化させることをいう。このような陽極酸化工程は、公知になっているので、その詳細な説明を省略する。
【００６４】
図７に示すように、絶縁層１２０の形成された金属コア部材１１０に、キャビティ１１５を形成する。キャビティ１１５の形状に対応するように絶縁層１２０を除去し、所定の深さを持つように、金属コア部材１１０を除去する。この際、除去は、エッチング工程によって行われる。このようなエッチング工程は、公知になっているので、その詳細な説明を省略する。
【００６５】
また、図８に示すように、キャビティ１１５に樹脂コア層１３０を形成する。樹脂コア層１３０は、プラスチック樹脂またはセラミックから構成される。前記材料を、キャビティ１１５に充填して形成し、或いは別途に製造されたキャビティ形状のコアを、キャビティ１１５に挿入して形成することができる。
【００６６】
特に、樹脂コア層１３０は、キャビティ１１５の深さに相当する厚さを持つように形成されることが好ましい。これにより、コア層（金属コア層と樹脂コア層）は、平坦な外面をもって回路層１４０の形成が容易となる。
【００６７】
その後、図９に示すように、絶縁層１２０に位置する第１回路パターン１４１、および樹脂コア層１３０に位置する第２回路パターン１４２を含む回路層１４０を形成する。
【００６８】
このような第１回路パターン１４１および第２回路パターン１４２は、一つの工程によって同時に形成でき、通常のＳＡＰ（Ｓｅｍｉ−Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ）、ＭＳＡＰ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｓｅｍｉ−Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ）またはサブトラクティブ法（Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ）などを用いて形成できる。
【００６９】
そして、図９に示した放熱基板１００に、直ちに発熱素子（図示せず）および熱脆弱素子（図示せず）を実装することができる。半田ボール方式またはワイヤーボンディング方式によって実装することができる。発熱素子は、第１回路パターン１４１に接続されるように実装し、熱脆弱素子は、第２回路パターン１４２に接続されるように実装する。
【００７０】
この際、図１０に示すように、外部に露出された回路層が損傷しないように（例えば、酸化しないように）、回路層１４０上に保護層１５０をさらに形成することができる。このような保護層１５０は、半田レジストから構成できる。スクリーンプリント法、ローラーコーティング法、カーテンコーティング法またはスプレイコーティング法によって形成できる。この際、回路層１４０に含まれるパッド部が露出されるように形成することが好ましい。
【００７１】
また、図２に示した放熱基板１００を製造するために、まず、図５〜図８に示すように、金属コア層１１０に絶縁層１２０およびキャビティ１３０を形成する。
【００７２】
次いで、図１１に示すように、絶縁層１２０および金属コア層１１０を貫通するようにビアホール１１７を形成する。ビアホール１１７は、ドリルビットを用いた機械的ドリル方式、およびＹＡＧレーザー、ＣＯ２-レーザーなどによるレーザー加工方式が使用できる。
【００７３】
その後、図１２に示すように、ビア１４５、第１回路パターン１４１−１、１４１−２および第２パターン１４２を形成する。ビアホール１１７、絶縁層１２０および樹脂コア層１３０にメッキ層を形成した後、画像現像工程とエッチング工程によって回路パターンを形成することができる（パネルメッキ法）。
【００７４】
また、パターンメッキ法を用いて回路パターンを形成することができるが、無電解銅メッキによってシード層を形成し、無電解メッキによって無電解メッキ層（シード層）を形成する。無電解メッキ層は、銅を含む導電性金属を用いて薄膜形成法（スパッタリング法またはＣＶＤ法）で形成する。その後、メッキレジスト（ドライフィルム、液状感光材）を無電解メッキ層に積層し、メッキレジストを露光および現像することにより、開口を形成するパターニングを行う。その次、銅などが開口内の無電解メッキ層上に析出されるように、無電解メッキ層に電気を供給して電解メッキを施す。
【００７５】
図１３に示すように、外部に露出された第１回路パターン１４１−１、１４１−２、および第２回路パターン１４２が損傷しないように（例えば、酸化しないように）、前記回路層上に保護層１５０をさらに形成することができる。
【００７６】
また、図３に示した本発明の第２実施例に係る放熱基板２００は、図５〜図１０を参照して説明した図１の放熱基板１００と非常に類似の工程によって製造される。
【００７７】
図７を参照して説明したように、金属コア部材１１０にキャビティ１１５を形成するにおいて、キャビティ１１５が、一つまたは隣接する２つの側面が外部に露出されるように形成された場合（図１４参照）、図３に示した放熱基板２００が製造される。
【００７８】
このような形状のキャビティ２１５を形成した後、図８〜図１０を参照して説明したように、キャビティ２１５に樹脂コア層２５０を形成し、回路層２４０を形成した後、保護層２５０を形成すると、図３に示した放熱基板２００が完成される。
【００７９】
また、樹脂コア層２２５を形成した後、図１１〜図１３を参照して説明した工程を経ると、両面に回路層が形成された放熱基板２００を製造することができる。
【００８０】
次に、図１５〜図２０を参照して、図４に示した本発明の第３実施例に係る放熱基板の製造方法について説明する。
【００８１】
まず、図１５に示すように、金属コア部材３１０を提供する。このような金属コア部材３１０は、図５を参照して説明した金属コア部材と同一なので、その詳細な説明を省略する。
【００８２】
次に、図１６に示すように、金属コア部材３１０にキャビティ３１５を形成する。エッチング工程または研磨工程によって、所定の深さを持つように金属コア部材３１０を除去する。
【００８３】
その後、図１７に示すように、金属コア部材３１０の外面に絶縁層３２０を形成する。特に、金属コア部材３１０を陽極酸化すると、キャビティ３１５の内面（側面と底面）にも金属コア部材３１０の外面と同時に酸化絶縁層が形成される。キャビティ３１５の内面に絶縁層３２５が形成されると、キャビティ３１５の体積は、多少減少する。キャビティ３１５の内面に絶縁層３２５を形成すると、金属材質の金属コア層３１０に直接接着するより樹脂コア層３３０をさらに強く接着させることができる。
【００８４】
また、図１８〜図２０に示すように、キャビティ３１５に樹脂コア層３２０を形成し、絶縁層３３０と樹脂コア層３２０上に回路層３４０を形成し、回路層３４０上に保護層３５０を形成する。
【００８５】
この際、図１８に示すように、樹脂コア層３３０は、絶縁層３２０と面一になるために所定の厚さを持つように形成されることが好ましい。
【００８６】
一方、本発明は、記載された実施例に限定されず、本発明の思想および範囲を逸脱することなく多様に修正および変形を加え得ることは、当技術分野における通常の知識を有する者には自明である。よって、それらの変形例または修正例も本発明の特許請求の範囲に属すると理解すべきである。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、発熱素子と熱脆弱素子を一つの基板に同時に実装することが可能なハイブリッド型放熱基板に適用可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１００、２００、３００ ハイブリッド型放熱基板
１１０、２１０、３１０ 金属コア層（金属コア部材）
１１５、２１５、３１５ キャビティ
１２０、２２０、３２０、３２５ 絶縁層
１３０、２３０、３３０ 樹脂コア層
１４０、２４０、３４０ 回路層
１５０、２５０、３５０ 保護層
１１７ ビアホール
１４５ ビア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面から厚さ方向に形成されたキャビティを有する金属コア層と、
前記キャビティに形成された樹脂コア層と、
前記金属コア層の外面に形成された絶縁層と、
前記絶縁層に形成された第１回路パターン、および前記樹脂コア層に形成された第２回路パターンを含む回路層とを含んでなることを特徴とするハイブリッド型放熱基板。
【請求項２】
前記回路層に形成された保護層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド型放熱基板。
【請求項３】
前記第１回路パターンが、前記金属コア層の両面に形成され、ビアを介して接続されたことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド型放熱基板。
【請求項４】
前記樹脂コア層が、外面が前記絶縁層と面一になるように、前記キャビティに位置することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド型放熱基板。
【請求項５】
前記絶縁層が、前記金属コア層を陽極酸化して形成された酸化絶縁層であることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド型放熱基板。
【請求項６】
前記キャビティが、一つまたは隣接した２つの側面が外部に露出されるように形成されたことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド型放熱基板。
【請求項７】
前記放熱基板が、前記キャビティと前記樹脂コア層とが接触する側面と底面に形成された絶縁層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド型放熱基板。
【請求項８】
前記絶縁層に形成された前記１回路パターンに、発熱素子が実装されたことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド型放熱基板。
【請求項９】
前記樹脂コア層に形成された前記第２回路パターンに、熱脆弱素子が実装されたことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド型放熱基板。
【請求項１０】
（Ａ）金属コア部材を提供する段階と、
（Ｂ）前記金属コア部材の外面に絶縁層を形成する段階と、
（Ｃ）前記絶縁層の形成された金属コア部材にキャビティを形成する段階と、
（Ｄ）前記キャビティに樹脂コア層を形成する段階と、
（Ｅ）前記絶縁層に位置する第１回路パターン、および前記樹脂コア層に位置する第２回路パターンを含む回路層を形成する段階とを含んでなることを特徴とするハイブリッド型放熱基板の製造方法。
【請求項１１】
前記（Ｂ）段階で、前記絶縁層が、前記金属コア部材を陽極酸化して形成された酸化絶縁層であることを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド型放熱基板の製造方法。
【請求項１２】
前記（Ｃ）段階で、前記キャビティが、一つまたは隣接した２つの側面が外部に露出されるように形成されることを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド型放熱基板の製造方法。
【請求項１３】
前記（Ｄ）段階で、前記樹脂コア層が、前記キャビティの深さに対応する厚さを持つように形成されることを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド型放熱基板の製造方法。
【請求項１４】
前記（Ｅ）段階の後、（Ｆ−１）前記絶縁層に形成された前記第１回路パターンに、発熱素子を実装する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド型放熱基板の製造方法。
【請求項１５】
前記（Ｅ）段階の後、（Ｆ−２）前記樹脂コア層に形成された前記第２回路パターンに、熱脆弱素子を実装する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド型放熱基板の製造方法。
【請求項１６】
（Ａ）金属コア部材を提供する段階と、
（Ｂ）前記金属コア部材にキャビティを形成する段階と、
（Ｃ）前記キャビティの内面と前記金属コア部材の外面に絶縁層を形成する段階と、
（Ｄ）内面に前記絶縁層が形成された前記キャビティに樹脂コア層を形成する段階と、
（Ｅ）外部に露出された前記絶縁層に位置する第１回路パターン、および前記樹脂コア層に位置する第２回路パターンを含む回路層を形成する段階とを含んでなることを特徴とするハイブリッド型放熱基板の製造方法。
【請求項１７】
前記（Ｂ）段階で、前記キャビティが、一つまたは隣接した２つの側面が外部に露出されるように形成されることを特徴とする請求項１６に記載のハイブリッド型放熱基板の製造方法。
【請求項１８】
前記（Ｃ）段階で、前記絶縁層が、前記金属コア部材を陽極酸化して形成された酸化絶縁層であることを特徴とする請求項１６に記載のハイブリッド型放熱基板の製造方法。
【請求項１９】
前記（Ｄ）段階で、前記樹脂コア層が、外面が前記絶縁層と面一となるように前記キャビティに形成されることを特徴とする請求項１６に記載のハイブリッド型放熱基板の製造方法。
【請求項２０】
前記（Ｅ）段階の後、
（Ｆ−１）前記絶縁層に形成された前記第１回路パターンに発熱素子を実装する段階と、
（Ｆ−２）前記樹脂コア層に形成された前記第２回路パターンに熱脆弱素子を実装する段階とをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載のハイブリッド型放熱基板の製造方法。
【請求項１】
外面から厚さ方向に形成されたキャビティを有する金属コア層と、
前記キャビティに形成された樹脂コア層と、
前記金属コア層の外面に形成された絶縁層と、
前記絶縁層に形成された第１回路パターン、および前記樹脂コア層に形成された第２回路パターンを含む回路層とを含んでなることを特徴とするハイブリッド型放熱基板。
【請求項２】
前記回路層に形成された保護層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド型放熱基板。
【請求項３】
前記第１回路パターンが、前記金属コア層の両面に形成され、ビアを介して接続されたことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド型放熱基板。
【請求項４】
前記樹脂コア層が、外面が前記絶縁層と面一になるように、前記キャビティに位置することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド型放熱基板。
【請求項５】
前記絶縁層が、前記金属コア層を陽極酸化して形成された酸化絶縁層であることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド型放熱基板。
【請求項６】
前記キャビティが、一つまたは隣接した２つの側面が外部に露出されるように形成されたことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド型放熱基板。
【請求項７】
前記放熱基板が、前記キャビティと前記樹脂コア層とが接触する側面と底面に形成された絶縁層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド型放熱基板。
【請求項８】
前記絶縁層に形成された前記１回路パターンに、発熱素子が実装されたことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド型放熱基板。
【請求項９】
前記樹脂コア層に形成された前記第２回路パターンに、熱脆弱素子が実装されたことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド型放熱基板。
【請求項１０】
（Ａ）金属コア部材を提供する段階と、
（Ｂ）前記金属コア部材の外面に絶縁層を形成する段階と、
（Ｃ）前記絶縁層の形成された金属コア部材にキャビティを形成する段階と、
（Ｄ）前記キャビティに樹脂コア層を形成する段階と、
（Ｅ）前記絶縁層に位置する第１回路パターン、および前記樹脂コア層に位置する第２回路パターンを含む回路層を形成する段階とを含んでなることを特徴とするハイブリッド型放熱基板の製造方法。
【請求項１１】
前記（Ｂ）段階で、前記絶縁層が、前記金属コア部材を陽極酸化して形成された酸化絶縁層であることを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド型放熱基板の製造方法。
【請求項１２】
前記（Ｃ）段階で、前記キャビティが、一つまたは隣接した２つの側面が外部に露出されるように形成されることを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド型放熱基板の製造方法。
【請求項１３】
前記（Ｄ）段階で、前記樹脂コア層が、前記キャビティの深さに対応する厚さを持つように形成されることを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド型放熱基板の製造方法。
【請求項１４】
前記（Ｅ）段階の後、（Ｆ−１）前記絶縁層に形成された前記第１回路パターンに、発熱素子を実装する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド型放熱基板の製造方法。
【請求項１５】
前記（Ｅ）段階の後、（Ｆ−２）前記樹脂コア層に形成された前記第２回路パターンに、熱脆弱素子を実装する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド型放熱基板の製造方法。
【請求項１６】
（Ａ）金属コア部材を提供する段階と、
（Ｂ）前記金属コア部材にキャビティを形成する段階と、
（Ｃ）前記キャビティの内面と前記金属コア部材の外面に絶縁層を形成する段階と、
（Ｄ）内面に前記絶縁層が形成された前記キャビティに樹脂コア層を形成する段階と、
（Ｅ）外部に露出された前記絶縁層に位置する第１回路パターン、および前記樹脂コア層に位置する第２回路パターンを含む回路層を形成する段階とを含んでなることを特徴とするハイブリッド型放熱基板の製造方法。
【請求項１７】
前記（Ｂ）段階で、前記キャビティが、一つまたは隣接した２つの側面が外部に露出されるように形成されることを特徴とする請求項１６に記載のハイブリッド型放熱基板の製造方法。
【請求項１８】
前記（Ｃ）段階で、前記絶縁層が、前記金属コア部材を陽極酸化して形成された酸化絶縁層であることを特徴とする請求項１６に記載のハイブリッド型放熱基板の製造方法。
【請求項１９】
前記（Ｄ）段階で、前記樹脂コア層が、外面が前記絶縁層と面一となるように前記キャビティに形成されることを特徴とする請求項１６に記載のハイブリッド型放熱基板の製造方法。
【請求項２０】
前記（Ｅ）段階の後、
（Ｆ−１）前記絶縁層に形成された前記第１回路パターンに発熱素子を実装する段階と、
（Ｆ−２）前記樹脂コア層に形成された前記第２回路パターンに熱脆弱素子を実装する段階とをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載のハイブリッド型放熱基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１１−１４６６６５（Ｐ２０１１−１４６６６５Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６８３９０（Ｐ２０１０−６８３９０）
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
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