[发明专利]绝缘基板和散热装置

说明书

绝缘基板(6)具备布线层(1)和绝缘层(4)，布线层(1)具有搭载发热性元件(21)的搭载面(1a)，绝缘层(4)在布线层(1)的下侧对于布线层(1)以层叠状配置。搭载面(1a)由布线层(1)的上表面构成。布线层(1)的上部具有铝‑碳粒子复合材料层(2)。布线层(1)中的比复合材料层(2)靠下侧的部分具有纯度为99％以上的纯铝层(3)。

技术领域

本发明涉及搭载电子元件等发热性元件的绝缘基板和散热装置。

再者，本发明的绝缘基板和散热装置的上下方向没有限定，本说明书和权利要求书中，为了容易理解绝缘基板和散热装置的结构，将搭载发热性元件的绝缘基板的搭载面侧定义为绝缘基板和散热装置的上侧，并将其相反侧定义为绝缘基板和散热装置的下侧。

另外，本说明书和权利要求书中，将纯度99％以上的铝称为“纯铝”。因此，除了特别明确表示的情况以外，术语“纯铝”包括高纯度铝(纯度4N)和超高纯度铝(纯度5N以上)。再者，纯度4N是指纯度为99.99％，纯度为5N以上是指纯度为99.999％以上。

背景技术

例如，对于功率器件所用的绝缘基板一般要求对于冷热循环试验(例如功率循环试验)中的热应力有高可靠性。

该绝缘基板包括具有搭载面的布线层，在该搭载面上例如安装有作为发热性元件的半导体芯片。一般在布线层中的与搭载面相反的面接合绝缘层(陶瓷层)。

对于该布线层要求高导热性(高导热率)。因此，以往的布线层一般由纯铝形成。

日本专利第5150905号(专利文献1)公开了一种铝-碳粒子复合材料作为具有高导热性的材料。因此，为了得到具有高导热性的布线层，日本特开2017-7172号公报(专利文献2)公开了使用该复合材料作为布线层的材料。

现有技术文献

专利文献1：日本专利第5150905号

专利文献2：日本特开2017-7172号公报

发明内容

近年来，开发了使用碳化硅(SiC)等的能够在高温下工作的半导体芯片。当这样的半导体芯片被搭载在布线层的搭载面上的情况下，对于绝缘基板要求高导热性以及比对于以往的绝缘基板所要求的热应力的可靠性更高的可靠性。

本发明是鉴于上述技术背景而完成的，其目的是提供一种具有高导热性和对于热应力的高可靠性的绝缘基板和散热装置。

本发明的其他目的和优点根据以下优选实施方式变得显而易见。

本发明提供以下手段。

[1]一种绝缘基板，具备布线层和绝缘层，所述布线层具有由上表面形成的发热性元件用搭载面，所述绝缘层在所述布线层的下侧对于所述布线层以层叠状配置，

所述布线层的上部具有铝-碳粒子复合材料层，

所述布线层中的比所述复合材料层靠下侧的部分具有纯度为99％以上的纯铝层。

[2]根据前项[1]的绝缘基板，所述纯铝层的铝纯度为99.99％以上。

[3]根据前项[1]或[2]所述的绝缘基板，所述复合材料层的厚度为100μm以上。

[4]一种散热装置，具备前项[1]～[3]中任一项所述的绝缘基板和散热构件。

本发明发挥以下效果。

前项[1]中，布线层的上部具有铝-碳粒子复合材料层，因此布线层的导热性高。因此，绝缘基板具有高的导热性。