回路基板及びその製造方法
【課題】放熱部材の放熱面の周囲に樹脂モールド等の被覆部が形成された半導体モジュールを基板に実装する際に，半導体デバイスや被覆部等に熱損傷を発生させることなく，簡易かつ高速な実装を可能とすること。
【解決手段】半導体モジュール２におけるヒートシンク２２の放熱面２２ｆと，基板１の第一の面１ａの放熱用パターン１２の表面との各々にハンダの層５，３を形成させ，前記基板１，前記伝熱用パターン１２及び前記接着層３を貫通する穴１３を形成させ，前記穴１３が形成された前記接着層３の表面における前記放熱面２２ｆの垂直投影面の範囲内に，励起によって自己伝播発熱反応が生じる反応性多層膜４を形成させ，前記基板１の第二の面１ｂの側から前記穴１３を通じて前記反応性多層膜４を励起して接着層３，５の溶着を生じさせる。
【解決手段】半導体モジュール２におけるヒートシンク２２の放熱面２２ｆと，基板１の第一の面１ａの放熱用パターン１２の表面との各々にハンダの層５，３を形成させ，前記基板１，前記伝熱用パターン１２及び前記接着層３を貫通する穴１３を形成させ，前記穴１３が形成された前記接着層３の表面における前記放熱面２２ｆの垂直投影面の範囲内に，励起によって自己伝播発熱反応が生じる反応性多層膜４を形成させ，前記基板１の第二の面１ｂの側から前記穴１３を通じて前記反応性多層膜４を励起して接着層３，５の溶着を生じさせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，半導体モジュールが基板に実装された回路基板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年，パワートランジスタや高輝度発光ダイオード，マイクロプロセッサ，レーザダイオードなどのパワー系の半導体デバイスは，発熱量がますます増大する傾向にあり，効率的に放熱することが重要課題となっている。
例えば，パワー系の半導体デバイスは，ヒートシンク及び樹脂モールドとともに一体化された半導体モジュールとして提供されることが多い。前記ヒートシンクは，放熱面が形成され，前記半導体デバイス本体が発生する熱を放熱面を通じて外部へ放散させる放熱部材である。また，前記樹脂モールドは，前記半導体デバイスから前記ヒートシンクの放熱面の周囲に至る範囲を覆う被覆部材である。
そして，前記半導体モジュールは，その放熱面が，プリント基板に予め形成された銅箔などの放熱用パターンの表面に接着される状態で前記プリント基板に実装される。これにより，前記半導体デバイスで発生した熱が，前記ヒートシンク及び基板上の放熱用パターンを通じて効率的に放熱される。
【０００３】
また，半導体デバイスや前記半導体モジュールを簡易にかつ高速でプリント基板に実装する方法として，例えば，リフロー炉によるハンダ実装が考えられる。リフロー炉によるハンダ実装において，一般的な鉛スズ系のハンダが用いられる場合，実装部品及び基板の全体が２２０℃〜２３０℃程度に加熱される。また，リフロー炉によるハンダ実装において，スズ銀銅系のハンダなどの鉛フリーハンダが用いられる場合，実装部品及び基板の全体を２５０℃〜２６０℃程度まで加熱する必要がある。
一方，リフロー炉を用いたプリント基板への部品実装において，接着層としてエポキシ系銀ペーストを用いることにより，実装部品及び基板の全体の加熱温度を１７０℃以下にまで抑えることができる。
【０００４】
一方，特許文献１や非特許文献１には，自己伝播発熱反応が生じる多層膜が発生する熱でハンダを溶着させることにより，プリント基板に部品を実装する技術について示されている。自己伝播発熱反応は，多層膜の一部を励起して発熱反応を生じさせることにより，発熱反応の連鎖が瞬時に生じて非常に高温の状態を発生させる現象である。自己伝播発熱反応が生じる多層膜は，反応性多層膜或いはナノ多層膜フォイルなどと称され，例えば，アルミニウム／ニッケル多層膜がその代表例である。以下，自己伝播発熱反応が生じる多層膜のことを，反応性多層膜と称する。
前記反応性多層膜を用いてプリント基板に部品を実装すれば，加熱が必要なハンダ等の接着層の部分のみを局所的に加熱して接合することができる。
【０００５】
以下，図５を参照しつつ，特許文献１に示される技術により前記半導体モジュールを基板に実装する方法について説明する。
図５は，特許文献１に示される技術により基板に実装される前記半導体モジュールの断面図である。
図５に示される半導体モジュール２は，半導体デバイス２１，ヒートシンク２２，樹脂モールド２３及びリード２４が一体化されたものである。前記ヒートシンク２２は，ハンダなどの熱伝導性の高い接着層２６により前記半導体デバイス２１に対して接着されている。また，前記リード２４は，ボンディングワイヤ２５を介して前記半導体デバイス２１に接続されている。
また，前記半導体デバイス２１が実装される基板１には，前記リード２４が接合される回路パターン１１に加え，放熱用パターン１２が形成されている。前記放熱用パターン１２は，熱伝導性の高い銅箔等のパターンである。
前記半導体モジュール２は，前記ヒートシンク２２の放熱面２２ｆ（図５における前記ヒートシンク２２の下面）が，前記基板１の表面に形成された放熱用パターン１２に対してハンダ等の熱伝導性の高い接着層により接着される。前記ヒートシンク２２からその放熱面２２ｆを通じて前記放熱用パターン１２に伝播した熱は，前記放熱用パターン１２自体又はそれと接続された熱伝導性の高い他の放熱部材を通じて，熱源から離れた場所での自然放熱や冷却装置による強制冷却等により放熱される。これにより，前記半導体デバイス２１で生じる熱が効率的に放熱される。但し，前記放熱面２２ｆと前記放熱用パターン１２の表面とは，熱抵抗が極力小さくなる状態で接着される必要がある。
【０００６】
また，特許文献１に示される技術による前記半導体モジュール２の実装は，以下のような手順で行われることになる。
まず，前記放熱面２２ｆと前記放熱用パターン１２の表面との間に，２つのハンダの層３，４と，それらの間に挟まれた前記反応性多層膜４’とからなる３つの層を形成させる。その際，前記反応性多層膜４’は，レーザ光６Ｌ等の励起源による被励起部４ａ’を前記放熱面２２ｆと前記放熱用パターン１２の表面との間から前記樹脂モールド２３の外側まではみ出すようにして形成させる必要がある。
その後，レーザ光６Ｌ等の励起源により前記被励起部４ａ’を励起する。これにより，前記反応性多層膜４’において自己伝播発熱反応が開始し，その反応熱によって前記ハンダの層３，４が溶融して前記放熱面２２ｆが，前記放熱用パターン１２に対して接着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−６９８８５号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】藤田寛他，「Ａｌ／Ｎｉ多層膜の自己伝播発熱反応を用いたＭＥＭＳ実装用はんだ接合技術の開発」，材料Ｖｏｌ．５６ Ｎｏ．１０，２００７年１０月発行，pp.９３２−９３７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら，リフロー炉を用いたハンダ実装により前記半導体モジュールをプリント基板へ実装する場合，前記樹脂モールドの変形や変質，前記半導体デバイス自体の熱破壊など，ハンダ以外の部分の高温加熱による熱損傷が生じるという問題点があった。
また，特許文献１に示される技術を用いた場合でも，ヒートシンクの放熱面の周囲に樹脂モールドが形成された前記半導体モジュールを基板に実装する場合には，前記樹脂モールドにおける前記反応性多層膜と近接する部分に熱損傷が生じるという問題点があった。即ち，図５に示されるように，前記反応性多層膜４’における被励起部４ａ’が，前記放熱面２２ｆと前記放熱用パターン１２の表面との間から前記樹脂モールド２３の外側まではみ出す。そのため，前記樹脂モールド２３における前記反応性多層膜の前記被励起部４ａ’と近接する破線の円で囲まれた部分に熱損傷が生じる。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，放熱部材の放熱面の周囲に樹脂モールド等の被覆部が形成された半導体モジュールを基板に実装する際に，半導体デバイスや被覆部等に熱損傷を発生させることなく，簡易かつ高速な実装を可能とする回路基板の製造方法及びその方法により製造される回路基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は，半導体モジュールが基板に実装された回路基板を製造する方法に関する発明であり，次の（１−１）〜（１−５）に示される各工程を実行する製造方法である。ここで，前記半導体モジュールは，半導体デバイスとその半導体デバイスで発生する熱を放熱面を通じて外部へ放散させる放熱部材と前記半導体デバイスから前記放熱部材における前記放熱面の周囲に至る範囲を覆う被覆部材とが一体化された電子部品である。
（１−１）前記半導体モジュールにおける前記放熱面に，加熱により溶着する接着層であるモジュール側接着層を形成させるモジュール側接着層形成工程。
（１−２）前記基板の一方の面に予め形成された放熱用パターンの表面に，加熱により溶着する接着層である基板側接着層を形成させる基板側接着層形成工程。
（１−３）前記基板，前記放熱用パターン及び前記基板側接着層を貫通する穴を形成させる穴形成工程。
（１−４）前記モジュール側接着層の表面における前記放熱面の垂直投影面の範囲内，又は前記穴が形成された前記基板側接着層の表面における該基板側接着層が前記モジュール側接着層に対向するときの前記放熱面の垂直投影面の範囲内に，励起によって自己伝播発熱反応が生じる多層膜を形成させる多層膜形成工程。
（１−５）相互に対向する前記モジュール側接着層及び前記基板側接着層の間に前記多層膜が挟まれるよう前記半導体モジュールを配置した状態で，前記基板の他方の面の側から前記穴を通じて前記多層膜を励起することにより，前記多層膜の発熱による前記基板側接着層及び前記モジュール側接着層の溶着を生じさせる励起工程。
【００１１】
本発明に係る回路基板の製造方法によれば，励起前の前記多層膜に，前記放熱面と前記放熱用パターンの表面との間から前記被覆部材の外側まではみ出す部分が設けられない。そのため，前記被覆部材が，自己伝播発熱反応中の前記多層膜の熱によって熱損傷を受けることを回避できる。もちろん，前記半導体デバイス自体の熱損傷も回避できる。しかも，本発明によれば，従来と同様にハンダなどの接着層及び前記多層膜の形成工程を経た後に，前記穴を通じて前記多層膜を励起するだけで，瞬時に前記放熱面と前記放熱用パターンとの接着が完了する。従って，前記半導体モジュールを簡易にかつ高速に前記基板に実装できる。
ここで，前記励起工程としては，例えば，前記基板における前記他方の面の側から前記穴を通じて前記多層膜にレーザ光を照射する工程が考えられる。その他，前記励起工程において，火花の発生部を前記穴に挿入して前記多層膜に火花を照射すること等も考えられる。
【００１２】
また，前記基板側接着層及び前記モジュール側接着層が，鉛フリーハンダ又はろう材の層であることが考えられる。鉛フリーハンダやろう材は，鉛を含まない点で有利な接着層の材料である。しかしながら，一般に，鉛フリーハンダやろう材は，融点が高いため，前記半導体デバイスや前記被副部材の熱損傷防止の観点から，リフロー炉を用いた接合に適さない。従って，本発明に係る回路基板の製造方法は，鉛フリーハンダやろう材を接着層の材料として用いなければならない場合に特に好適である。
また，本発明は，以上に示した本発明に係る回路基板の製造方法によって前記半導体モジュールが前記基板に実装された回路基板として捉えることもできる。
また，本発明に係る回路基板は，前記半導体モジュールが基板に実装されたものであり，以下に示す構造を有する回路基板であるといえる。
即ち，本発明に係る回路基板は，前記基板の一方の面に実装された前記半導体モジュールにおける前記放熱面と前記基板における前記一方の面における前記放熱面に対向する位置に形成された放熱用パターンの表面との間に，加熱により溶融した後に固化した接着層からなる２つの溶着後接着層と，２つの前記溶着後接着層の間に自己伝播発熱反応が生じた後の多層膜の残存物の層とが形成されている。
さらに，本発明に係る回路基板は，前記基板及び前記放熱用パターンに，前記基板における他方の面から前記放熱用パターン側の一方の前記溶着後接着層に至る穴が形成されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば，放熱部材の放熱面の周囲に樹脂モールド等の被覆部が形成された半導体モジュールを基板に実装する際に，半導体デバイスや被覆部等に熱損傷を発生させることなく，簡易かつ高速な実装が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る回路基板の製造方法により基板に実装される前の回路基板Ｘの断面図。
【図２】製造途中の回路基板Ｘにおける放熱面及び放熱用パターンの部分を拡大した断面図。
【図３】本発明の実施形態に係る回路基板の製造方法により基板に実装中の回路基板Ｘの断面図。
【図４】本発明の実施形態に係る回路基板の製造方法の手順を表すフローチャート。
【図５】特許文献１に示される技術により基板に実装される半導体モジュールの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００１６】
本発明の実施形態に係る回路基板の製造方法のことを，以下，本発明に基づく製造方法と称する。また，本発明の実施形態に係る回路基板の製造方法により製造される回路基板のことを回路基板Ｘと称する。
まず，図１及び図３を参照しつつ，前記回路基板Ｘの構成について説明する。なお，図１及び図３において，図５に示した構成要素と同じ構成要素については図５に示した符号と同じ符号が付されている。
図３に示されるように，前記回路基板Ｘは，半導体モジュール２が基板１に実装されたものである。
また，図１及び図３に示されるように，前記半導体モジュール２は，半導体デバイス２１，ヒートシンク２２，樹脂モールド２３及びリード２４が一体化されたものである。前記ヒートシンク２２は，ハンダなどの熱伝導性の高い接着層２６により前記半導体デバイス２１に対して接着されている。また，前記リード２４は，ボンディングワイヤ２５を介して前記半導体デバイス２１に接続されている。
また，前記半導体デバイス２１が実装される前記基板１には，前記リード２４が接合される回路パターン１１と放熱用パターン１２とが予め形成されている。前記放熱用パターン１２は，熱伝導性の高い銅箔等のパターンである。
前記半導体モジュール２は，前記ヒートシンク２２の放熱面２２ｆが，前記基板１の表面に形成された前記放熱用パターン１２に対してハンダ等の熱伝導性の高い接着層により接着される。これにより，前記半導体デバイス２１で生じる熱が効率的に放熱される。
【００１７】
次に，図４に示されるフローチャート及び図１〜図３を参照しつつ，前記本発明に基づく製造方法について説明する。なお，以下に示されるＳ１，Ｓ２，…は，製造工程の識別符号を表す。
前記本発明に基づく製造方法では，まず，以下に示すステップＳ１の工程と，ステップＳ２〜Ｓ４の工程とが行われる。なお，ステップＳ１の工程と，ステップＳ２〜Ｓ４の工程との実行順序は特に限定されない。
ステップＳ１の工程は，前記半導体モジュール２における前記放熱面２２ｆに，加熱により溶着する接着層５（図２参照）を形成させる工程である（Ｓ１：モジュール側接着層形成工程）。このステップＳ１で形成される前記接着層５を，以下，モジュール側接着層５と称する。
前記モジュール側接着層５は，例えば，鉛フリーハンダの層，又はろう材の層等である。もちろん，許容されるのであれば，前記モジュール側接着層５の材料として，一般的な鉛スズ系のハンダが採用されることも考えられる。
【００１８】
一方，ステップＳ２の工程は，前記基板１の第一の面１ａに予め形成された前記放熱用パターン１２の表面に，前記モジュール側接着層５と同様の接着層３（図２参照）を形成させる工程である（Ｓ２：基板側接着層形成工程）。このステップＳ２で形成される前記接着層３を，以下，基板側接着層３と称する。
前記基板側接着層３及び前記モジュール側接着層５は，５０μｍ〜１００μｍ程度の厚みで形成される。
なお，前記基板側接着層３や前記モジュール側接着層５の形成は，例えば，スクリーン印刷やメッキ，蒸着等により行われる。
次に，ステップＳ２の工程の後，前記基板１，前記放熱用パターン１２及び前記基板側接着層３を貫通する穴１３を形成させる工程を実行する（Ｓ３：穴形成工程）。このステップＳ３では，例えば，ドリル等により前記穴１３が開けられれる。前記穴１３は，後述する反応性多層膜４の励起用のレーザ光６Ｌ（ビーム光）が通過できる程度の微小な直径の穴であり，例えば，その直径は１ｍｍ程度である。
さらに，ステップＳ３の工程の後，前記穴１３が形成された前記基板側接着層３の表面に，励起によって自己伝播発熱反応が生じる多層膜である反応性多層膜４を形成させる工程を実行する（Ｓ４：多層膜形成工程）。図２に示されるように，前記反応性多層膜４は，前記基板側接着層３の表面において，その基板側接着層３が前記モジュール側接着層５に対向するときの前記放熱面２２ｆの垂直投影面の範囲Ｗ内に形成される。即ち，前記反応性多層膜４は，前記放熱面２２ｆと前記放熱用パターン１２の表面との間からはみ出さないように形成される。例えば，前記反応性多層膜４は，前記放熱面２２ｆの垂直投影面の範囲Ｗの外縁から０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度内側の範囲内において形成される。
前記反応性多層膜４は，特許文献１に多層フォイルとして示されるように多種考えられるが，例えば，非特許文献１に示されるようなＡｌ／Ｎｉ多層膜などを採用できる。前記反応性多層膜４の厚みは，例えば，５０〜１００μｍ程度である。また，前記反応性多層膜４の形成は，例えば，交互スパッタ成膜等により行われる。また，前記反応性多層膜４の形成工程は，スパッタ成膜により製造されたフィルム状の前記反応性多層膜４を前記基板側接着層３の表面に貼り付ける又は挟み込む工程等も考えられる。
なお，図２に示される例では，前記基板側接着層３，前記反応性多層膜４及び前記モジュール側接着層５は，ほぼ同じ範囲に形成されている。
【００１９】
そして，ステップＳ１〜Ｓ４の工程の実行後，次のステップＳ５及びＳ６の工程が順次実行される。
ステップＳ５の工程では，前記反応性多層膜４の一部を励起するためのレーザ光源６，前記基板１及び前記半導体モジュール２の相互の位置決めが行われる（Ｓ５：位置決め工程）。
より具体的には，ステップＳ５において，所定のマニピュレータにより，前記レーザ光源６又は前記基板１を，前記レーザ光源６が出射するレーザ光６Ｌが前記穴１３を通過する位置に位置決めする。
さらに，ステップＳ５において，所定のマニピュレータにより，前記モジュール側接着層５が形成された前記半導体モジュール２を，前記モジュール側接着層５及び前記基板側接着層３が対向し，それらの間に前記反応性多層膜４が挟まれるよう位置決めする。
このステップＳ５の工程の実行により，前記レーザ光源６，前記基板１及び前記半導体モジュール２が，図３に示されるような位置関係で配置される。即ち，前記半導体モジュール２が，相互に対向する前記モジュール側接着層５及び前記基板側接着層３の間に前記反応性多層膜４が挟まれるよう配置される。
【００２０】
次に，ステップＳ６の工程では，ステップＳ５の位置決め工程の実行後の配置状態で，前記基板１の前記第一の面１ａに対し反対側の第二の面１ｂの側から前記穴１３を通じて，前記レーザ光源６が出力する前記レーザ光６Ｌを前記反応性多層膜４に照射することによって前記反応性多層膜４を励起する（Ｓ６：励起工程）。これにより，前記反応性多層膜４に自己伝播発熱反応が生じ，その熱によって前記基板側接着層４及び前記モジュール側接着層５の溶着（溶融及び固化）が生じる。その結果，前記放熱面２２ｆと前記放熱用パターン１２の表面とが，熱抵抗の小さな状態で接着される。
また，前記穴１３の径が大き過ぎると，溶融した前記基板側接着層３が前記穴１３を通じて流出する恐れがある。さらに，前記穴１３の径が大き過ぎると，前記放熱面２２ｆと前記放熱用パターン１２との熱抵抗が大きくなる。そのため，前記穴１３の直径は，１ｍｍ程度以内であることが望ましい。
なお，ステップＳ６の励起工程は，火花の発生部を前記穴１３に挿入して前記反応性多層膜４に火花を照射する工程等であってもよい。
【００２１】
以上のようにして製造された前記回路基板Ｘは，前記基板１の第一の面１ａに実装された前記半導体モジュール２における前記放熱面２２ｆと，前記基板１における前記第一の面１ａにおける前記放熱面２２ｆに対向する位置に形成された前記放熱用パターン１２の表面との間に，以下の３つの層が形成された状態となる。即ち，その３つの層は，加熱により溶融した後に固化したハンダ等の接着層からなる２つの溶着後の接着層３，５と，それら２つの溶着後の接着層の間に自己伝播発熱反応が生じた後の前記反応性多層膜４の残存物の層からなる。
また，前記回路基板Ｘは，前記基板１及び前記放熱用パターン１２に，前記基板１における前記第二の面１ｂから前記放熱用パターン１２側の一方の前記溶着後の接着層３に至る前記穴１３が形成された状態となっている。
【００２２】
以上に示した前記本発明に基づく製造方法によれば，励起前の前記反応性多層膜４に，前記放熱面２２ｆと前記放熱用パターン１２の表面との間から前記樹脂モールド２３の外側まではみ出す部分が設けられない。そのため，前記樹脂モールド２３が，自己伝播発熱反応中の前記反応性多層膜４の熱によって熱損傷を受けることを回避できる。もちろん，前記半導体デバイス２１自体の熱損傷も回避できる。しかも，前記本発明に基づく製造方法によれば，従来と同様にハンダなどの接着層３，５及び前記反応性多層膜４の形成工程（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４）を経た後に，前記穴１３を通じて前記反応性多層膜４を励起するだけで，瞬時に前記放熱面２２ｆと前記放熱用パターン１２との接着が完了する。従って，前記半導体モジュール２を簡易にかつ高速に前記基板１に実装できる。
【００２３】
以上に示した前記本発明に基づく製造方法は，前記半導体モジュール２における前記放熱面２２ｆの周りに形成される被服部材（モールド）が，前記基板側接着層３及び前記モジュール側接着層５よりも融点の低い材料からなる部材である場合に好適である。
また，前記反応性多層膜４の形成工程（Ｓ４）は，前述したステップＳ１のモジュール側接着層形成工程の後に，前記モジュール側接着層５の表面に前記反応性多層膜４を形成させる工程であってもよい。この場合，前記反応性多層膜４は，前記モジュール側接着層５の表面における前記放熱面２２ｆの垂直投影面の範囲Ｗ内に形成される。
また，前記穴形成工程（Ｓ３）において，複数の前記穴１３を形成させ，前記励起工程（Ｓ６）において，複数の前記穴１３各々を通じて前記反応性多層膜４を同時に励起すること等も考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は，半導体モジュールが基板に実装された回路基板の製造方法に利用可能である。
【符号の説明】
【００２５】
Ｘ ：回路基板
１ ：基板
１１ ：回路パターン
１２ ：放熱用パターン
１３ ：穴
２ ：半導体モジュール
２１ ：半導体デバイス
２２ ：ヒートシンク
２３ ：樹脂モールド
２４ ：リード
２５ ：ボンディングワイヤ
２６ ：接着層
３ ：基板側接着層
４ ：反応性多層膜
５ ：モジュール側接着層
６ ：レーザ光源
６Ｌ ：レーザ光
Ｓ１，Ｓ２，…：製造工程の識別符号
【技術分野】
【０００１】
本発明は，半導体モジュールが基板に実装された回路基板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年，パワートランジスタや高輝度発光ダイオード，マイクロプロセッサ，レーザダイオードなどのパワー系の半導体デバイスは，発熱量がますます増大する傾向にあり，効率的に放熱することが重要課題となっている。
例えば，パワー系の半導体デバイスは，ヒートシンク及び樹脂モールドとともに一体化された半導体モジュールとして提供されることが多い。前記ヒートシンクは，放熱面が形成され，前記半導体デバイス本体が発生する熱を放熱面を通じて外部へ放散させる放熱部材である。また，前記樹脂モールドは，前記半導体デバイスから前記ヒートシンクの放熱面の周囲に至る範囲を覆う被覆部材である。
そして，前記半導体モジュールは，その放熱面が，プリント基板に予め形成された銅箔などの放熱用パターンの表面に接着される状態で前記プリント基板に実装される。これにより，前記半導体デバイスで発生した熱が，前記ヒートシンク及び基板上の放熱用パターンを通じて効率的に放熱される。
【０００３】
また，半導体デバイスや前記半導体モジュールを簡易にかつ高速でプリント基板に実装する方法として，例えば，リフロー炉によるハンダ実装が考えられる。リフロー炉によるハンダ実装において，一般的な鉛スズ系のハンダが用いられる場合，実装部品及び基板の全体が２２０℃〜２３０℃程度に加熱される。また，リフロー炉によるハンダ実装において，スズ銀銅系のハンダなどの鉛フリーハンダが用いられる場合，実装部品及び基板の全体を２５０℃〜２６０℃程度まで加熱する必要がある。
一方，リフロー炉を用いたプリント基板への部品実装において，接着層としてエポキシ系銀ペーストを用いることにより，実装部品及び基板の全体の加熱温度を１７０℃以下にまで抑えることができる。
【０００４】
一方，特許文献１や非特許文献１には，自己伝播発熱反応が生じる多層膜が発生する熱でハンダを溶着させることにより，プリント基板に部品を実装する技術について示されている。自己伝播発熱反応は，多層膜の一部を励起して発熱反応を生じさせることにより，発熱反応の連鎖が瞬時に生じて非常に高温の状態を発生させる現象である。自己伝播発熱反応が生じる多層膜は，反応性多層膜或いはナノ多層膜フォイルなどと称され，例えば，アルミニウム／ニッケル多層膜がその代表例である。以下，自己伝播発熱反応が生じる多層膜のことを，反応性多層膜と称する。
前記反応性多層膜を用いてプリント基板に部品を実装すれば，加熱が必要なハンダ等の接着層の部分のみを局所的に加熱して接合することができる。
【０００５】
以下，図５を参照しつつ，特許文献１に示される技術により前記半導体モジュールを基板に実装する方法について説明する。
図５は，特許文献１に示される技術により基板に実装される前記半導体モジュールの断面図である。
図５に示される半導体モジュール２は，半導体デバイス２１，ヒートシンク２２，樹脂モールド２３及びリード２４が一体化されたものである。前記ヒートシンク２２は，ハンダなどの熱伝導性の高い接着層２６により前記半導体デバイス２１に対して接着されている。また，前記リード２４は，ボンディングワイヤ２５を介して前記半導体デバイス２１に接続されている。
また，前記半導体デバイス２１が実装される基板１には，前記リード２４が接合される回路パターン１１に加え，放熱用パターン１２が形成されている。前記放熱用パターン１２は，熱伝導性の高い銅箔等のパターンである。
前記半導体モジュール２は，前記ヒートシンク２２の放熱面２２ｆ（図５における前記ヒートシンク２２の下面）が，前記基板１の表面に形成された放熱用パターン１２に対してハンダ等の熱伝導性の高い接着層により接着される。前記ヒートシンク２２からその放熱面２２ｆを通じて前記放熱用パターン１２に伝播した熱は，前記放熱用パターン１２自体又はそれと接続された熱伝導性の高い他の放熱部材を通じて，熱源から離れた場所での自然放熱や冷却装置による強制冷却等により放熱される。これにより，前記半導体デバイス２１で生じる熱が効率的に放熱される。但し，前記放熱面２２ｆと前記放熱用パターン１２の表面とは，熱抵抗が極力小さくなる状態で接着される必要がある。
【０００６】
また，特許文献１に示される技術による前記半導体モジュール２の実装は，以下のような手順で行われることになる。
まず，前記放熱面２２ｆと前記放熱用パターン１２の表面との間に，２つのハンダの層３，４と，それらの間に挟まれた前記反応性多層膜４’とからなる３つの層を形成させる。その際，前記反応性多層膜４’は，レーザ光６Ｌ等の励起源による被励起部４ａ’を前記放熱面２２ｆと前記放熱用パターン１２の表面との間から前記樹脂モールド２３の外側まではみ出すようにして形成させる必要がある。
その後，レーザ光６Ｌ等の励起源により前記被励起部４ａ’を励起する。これにより，前記反応性多層膜４’において自己伝播発熱反応が開始し，その反応熱によって前記ハンダの層３，４が溶融して前記放熱面２２ｆが，前記放熱用パターン１２に対して接着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−６９８８５号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】藤田寛他，「Ａｌ／Ｎｉ多層膜の自己伝播発熱反応を用いたＭＥＭＳ実装用はんだ接合技術の開発」，材料Ｖｏｌ．５６ Ｎｏ．１０，２００７年１０月発行，pp.９３２−９３７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら，リフロー炉を用いたハンダ実装により前記半導体モジュールをプリント基板へ実装する場合，前記樹脂モールドの変形や変質，前記半導体デバイス自体の熱破壊など，ハンダ以外の部分の高温加熱による熱損傷が生じるという問題点があった。
また，特許文献１に示される技術を用いた場合でも，ヒートシンクの放熱面の周囲に樹脂モールドが形成された前記半導体モジュールを基板に実装する場合には，前記樹脂モールドにおける前記反応性多層膜と近接する部分に熱損傷が生じるという問題点があった。即ち，図５に示されるように，前記反応性多層膜４’における被励起部４ａ’が，前記放熱面２２ｆと前記放熱用パターン１２の表面との間から前記樹脂モールド２３の外側まではみ出す。そのため，前記樹脂モールド２３における前記反応性多層膜の前記被励起部４ａ’と近接する破線の円で囲まれた部分に熱損傷が生じる。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，放熱部材の放熱面の周囲に樹脂モールド等の被覆部が形成された半導体モジュールを基板に実装する際に，半導体デバイスや被覆部等に熱損傷を発生させることなく，簡易かつ高速な実装を可能とする回路基板の製造方法及びその方法により製造される回路基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は，半導体モジュールが基板に実装された回路基板を製造する方法に関する発明であり，次の（１−１）〜（１−５）に示される各工程を実行する製造方法である。ここで，前記半導体モジュールは，半導体デバイスとその半導体デバイスで発生する熱を放熱面を通じて外部へ放散させる放熱部材と前記半導体デバイスから前記放熱部材における前記放熱面の周囲に至る範囲を覆う被覆部材とが一体化された電子部品である。
（１−１）前記半導体モジュールにおける前記放熱面に，加熱により溶着する接着層であるモジュール側接着層を形成させるモジュール側接着層形成工程。
（１−２）前記基板の一方の面に予め形成された放熱用パターンの表面に，加熱により溶着する接着層である基板側接着層を形成させる基板側接着層形成工程。
（１−３）前記基板，前記放熱用パターン及び前記基板側接着層を貫通する穴を形成させる穴形成工程。
（１−４）前記モジュール側接着層の表面における前記放熱面の垂直投影面の範囲内，又は前記穴が形成された前記基板側接着層の表面における該基板側接着層が前記モジュール側接着層に対向するときの前記放熱面の垂直投影面の範囲内に，励起によって自己伝播発熱反応が生じる多層膜を形成させる多層膜形成工程。
（１−５）相互に対向する前記モジュール側接着層及び前記基板側接着層の間に前記多層膜が挟まれるよう前記半導体モジュールを配置した状態で，前記基板の他方の面の側から前記穴を通じて前記多層膜を励起することにより，前記多層膜の発熱による前記基板側接着層及び前記モジュール側接着層の溶着を生じさせる励起工程。
【００１１】
本発明に係る回路基板の製造方法によれば，励起前の前記多層膜に，前記放熱面と前記放熱用パターンの表面との間から前記被覆部材の外側まではみ出す部分が設けられない。そのため，前記被覆部材が，自己伝播発熱反応中の前記多層膜の熱によって熱損傷を受けることを回避できる。もちろん，前記半導体デバイス自体の熱損傷も回避できる。しかも，本発明によれば，従来と同様にハンダなどの接着層及び前記多層膜の形成工程を経た後に，前記穴を通じて前記多層膜を励起するだけで，瞬時に前記放熱面と前記放熱用パターンとの接着が完了する。従って，前記半導体モジュールを簡易にかつ高速に前記基板に実装できる。
ここで，前記励起工程としては，例えば，前記基板における前記他方の面の側から前記穴を通じて前記多層膜にレーザ光を照射する工程が考えられる。その他，前記励起工程において，火花の発生部を前記穴に挿入して前記多層膜に火花を照射すること等も考えられる。
【００１２】
また，前記基板側接着層及び前記モジュール側接着層が，鉛フリーハンダ又はろう材の層であることが考えられる。鉛フリーハンダやろう材は，鉛を含まない点で有利な接着層の材料である。しかしながら，一般に，鉛フリーハンダやろう材は，融点が高いため，前記半導体デバイスや前記被副部材の熱損傷防止の観点から，リフロー炉を用いた接合に適さない。従って，本発明に係る回路基板の製造方法は，鉛フリーハンダやろう材を接着層の材料として用いなければならない場合に特に好適である。
また，本発明は，以上に示した本発明に係る回路基板の製造方法によって前記半導体モジュールが前記基板に実装された回路基板として捉えることもできる。
また，本発明に係る回路基板は，前記半導体モジュールが基板に実装されたものであり，以下に示す構造を有する回路基板であるといえる。
即ち，本発明に係る回路基板は，前記基板の一方の面に実装された前記半導体モジュールにおける前記放熱面と前記基板における前記一方の面における前記放熱面に対向する位置に形成された放熱用パターンの表面との間に，加熱により溶融した後に固化した接着層からなる２つの溶着後接着層と，２つの前記溶着後接着層の間に自己伝播発熱反応が生じた後の多層膜の残存物の層とが形成されている。
さらに，本発明に係る回路基板は，前記基板及び前記放熱用パターンに，前記基板における他方の面から前記放熱用パターン側の一方の前記溶着後接着層に至る穴が形成されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば，放熱部材の放熱面の周囲に樹脂モールド等の被覆部が形成された半導体モジュールを基板に実装する際に，半導体デバイスや被覆部等に熱損傷を発生させることなく，簡易かつ高速な実装が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る回路基板の製造方法により基板に実装される前の回路基板Ｘの断面図。
【図２】製造途中の回路基板Ｘにおける放熱面及び放熱用パターンの部分を拡大した断面図。
【図３】本発明の実施形態に係る回路基板の製造方法により基板に実装中の回路基板Ｘの断面図。
【図４】本発明の実施形態に係る回路基板の製造方法の手順を表すフローチャート。
【図５】特許文献１に示される技術により基板に実装される半導体モジュールの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００１６】
本発明の実施形態に係る回路基板の製造方法のことを，以下，本発明に基づく製造方法と称する。また，本発明の実施形態に係る回路基板の製造方法により製造される回路基板のことを回路基板Ｘと称する。
まず，図１及び図３を参照しつつ，前記回路基板Ｘの構成について説明する。なお，図１及び図３において，図５に示した構成要素と同じ構成要素については図５に示した符号と同じ符号が付されている。
図３に示されるように，前記回路基板Ｘは，半導体モジュール２が基板１に実装されたものである。
また，図１及び図３に示されるように，前記半導体モジュール２は，半導体デバイス２１，ヒートシンク２２，樹脂モールド２３及びリード２４が一体化されたものである。前記ヒートシンク２２は，ハンダなどの熱伝導性の高い接着層２６により前記半導体デバイス２１に対して接着されている。また，前記リード２４は，ボンディングワイヤ２５を介して前記半導体デバイス２１に接続されている。
また，前記半導体デバイス２１が実装される前記基板１には，前記リード２４が接合される回路パターン１１と放熱用パターン１２とが予め形成されている。前記放熱用パターン１２は，熱伝導性の高い銅箔等のパターンである。
前記半導体モジュール２は，前記ヒートシンク２２の放熱面２２ｆが，前記基板１の表面に形成された前記放熱用パターン１２に対してハンダ等の熱伝導性の高い接着層により接着される。これにより，前記半導体デバイス２１で生じる熱が効率的に放熱される。
【００１７】
次に，図４に示されるフローチャート及び図１〜図３を参照しつつ，前記本発明に基づく製造方法について説明する。なお，以下に示されるＳ１，Ｓ２，…は，製造工程の識別符号を表す。
前記本発明に基づく製造方法では，まず，以下に示すステップＳ１の工程と，ステップＳ２〜Ｓ４の工程とが行われる。なお，ステップＳ１の工程と，ステップＳ２〜Ｓ４の工程との実行順序は特に限定されない。
ステップＳ１の工程は，前記半導体モジュール２における前記放熱面２２ｆに，加熱により溶着する接着層５（図２参照）を形成させる工程である（Ｓ１：モジュール側接着層形成工程）。このステップＳ１で形成される前記接着層５を，以下，モジュール側接着層５と称する。
前記モジュール側接着層５は，例えば，鉛フリーハンダの層，又はろう材の層等である。もちろん，許容されるのであれば，前記モジュール側接着層５の材料として，一般的な鉛スズ系のハンダが採用されることも考えられる。
【００１８】
一方，ステップＳ２の工程は，前記基板１の第一の面１ａに予め形成された前記放熱用パターン１２の表面に，前記モジュール側接着層５と同様の接着層３（図２参照）を形成させる工程である（Ｓ２：基板側接着層形成工程）。このステップＳ２で形成される前記接着層３を，以下，基板側接着層３と称する。
前記基板側接着層３及び前記モジュール側接着層５は，５０μｍ〜１００μｍ程度の厚みで形成される。
なお，前記基板側接着層３や前記モジュール側接着層５の形成は，例えば，スクリーン印刷やメッキ，蒸着等により行われる。
次に，ステップＳ２の工程の後，前記基板１，前記放熱用パターン１２及び前記基板側接着層３を貫通する穴１３を形成させる工程を実行する（Ｓ３：穴形成工程）。このステップＳ３では，例えば，ドリル等により前記穴１３が開けられれる。前記穴１３は，後述する反応性多層膜４の励起用のレーザ光６Ｌ（ビーム光）が通過できる程度の微小な直径の穴であり，例えば，その直径は１ｍｍ程度である。
さらに，ステップＳ３の工程の後，前記穴１３が形成された前記基板側接着層３の表面に，励起によって自己伝播発熱反応が生じる多層膜である反応性多層膜４を形成させる工程を実行する（Ｓ４：多層膜形成工程）。図２に示されるように，前記反応性多層膜４は，前記基板側接着層３の表面において，その基板側接着層３が前記モジュール側接着層５に対向するときの前記放熱面２２ｆの垂直投影面の範囲Ｗ内に形成される。即ち，前記反応性多層膜４は，前記放熱面２２ｆと前記放熱用パターン１２の表面との間からはみ出さないように形成される。例えば，前記反応性多層膜４は，前記放熱面２２ｆの垂直投影面の範囲Ｗの外縁から０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度内側の範囲内において形成される。
前記反応性多層膜４は，特許文献１に多層フォイルとして示されるように多種考えられるが，例えば，非特許文献１に示されるようなＡｌ／Ｎｉ多層膜などを採用できる。前記反応性多層膜４の厚みは，例えば，５０〜１００μｍ程度である。また，前記反応性多層膜４の形成は，例えば，交互スパッタ成膜等により行われる。また，前記反応性多層膜４の形成工程は，スパッタ成膜により製造されたフィルム状の前記反応性多層膜４を前記基板側接着層３の表面に貼り付ける又は挟み込む工程等も考えられる。
なお，図２に示される例では，前記基板側接着層３，前記反応性多層膜４及び前記モジュール側接着層５は，ほぼ同じ範囲に形成されている。
【００１９】
そして，ステップＳ１〜Ｓ４の工程の実行後，次のステップＳ５及びＳ６の工程が順次実行される。
ステップＳ５の工程では，前記反応性多層膜４の一部を励起するためのレーザ光源６，前記基板１及び前記半導体モジュール２の相互の位置決めが行われる（Ｓ５：位置決め工程）。
より具体的には，ステップＳ５において，所定のマニピュレータにより，前記レーザ光源６又は前記基板１を，前記レーザ光源６が出射するレーザ光６Ｌが前記穴１３を通過する位置に位置決めする。
さらに，ステップＳ５において，所定のマニピュレータにより，前記モジュール側接着層５が形成された前記半導体モジュール２を，前記モジュール側接着層５及び前記基板側接着層３が対向し，それらの間に前記反応性多層膜４が挟まれるよう位置決めする。
このステップＳ５の工程の実行により，前記レーザ光源６，前記基板１及び前記半導体モジュール２が，図３に示されるような位置関係で配置される。即ち，前記半導体モジュール２が，相互に対向する前記モジュール側接着層５及び前記基板側接着層３の間に前記反応性多層膜４が挟まれるよう配置される。
【００２０】
次に，ステップＳ６の工程では，ステップＳ５の位置決め工程の実行後の配置状態で，前記基板１の前記第一の面１ａに対し反対側の第二の面１ｂの側から前記穴１３を通じて，前記レーザ光源６が出力する前記レーザ光６Ｌを前記反応性多層膜４に照射することによって前記反応性多層膜４を励起する（Ｓ６：励起工程）。これにより，前記反応性多層膜４に自己伝播発熱反応が生じ，その熱によって前記基板側接着層４及び前記モジュール側接着層５の溶着（溶融及び固化）が生じる。その結果，前記放熱面２２ｆと前記放熱用パターン１２の表面とが，熱抵抗の小さな状態で接着される。
また，前記穴１３の径が大き過ぎると，溶融した前記基板側接着層３が前記穴１３を通じて流出する恐れがある。さらに，前記穴１３の径が大き過ぎると，前記放熱面２２ｆと前記放熱用パターン１２との熱抵抗が大きくなる。そのため，前記穴１３の直径は，１ｍｍ程度以内であることが望ましい。
なお，ステップＳ６の励起工程は，火花の発生部を前記穴１３に挿入して前記反応性多層膜４に火花を照射する工程等であってもよい。
【００２１】
以上のようにして製造された前記回路基板Ｘは，前記基板１の第一の面１ａに実装された前記半導体モジュール２における前記放熱面２２ｆと，前記基板１における前記第一の面１ａにおける前記放熱面２２ｆに対向する位置に形成された前記放熱用パターン１２の表面との間に，以下の３つの層が形成された状態となる。即ち，その３つの層は，加熱により溶融した後に固化したハンダ等の接着層からなる２つの溶着後の接着層３，５と，それら２つの溶着後の接着層の間に自己伝播発熱反応が生じた後の前記反応性多層膜４の残存物の層からなる。
また，前記回路基板Ｘは，前記基板１及び前記放熱用パターン１２に，前記基板１における前記第二の面１ｂから前記放熱用パターン１２側の一方の前記溶着後の接着層３に至る前記穴１３が形成された状態となっている。
【００２２】
以上に示した前記本発明に基づく製造方法によれば，励起前の前記反応性多層膜４に，前記放熱面２２ｆと前記放熱用パターン１２の表面との間から前記樹脂モールド２３の外側まではみ出す部分が設けられない。そのため，前記樹脂モールド２３が，自己伝播発熱反応中の前記反応性多層膜４の熱によって熱損傷を受けることを回避できる。もちろん，前記半導体デバイス２１自体の熱損傷も回避できる。しかも，前記本発明に基づく製造方法によれば，従来と同様にハンダなどの接着層３，５及び前記反応性多層膜４の形成工程（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４）を経た後に，前記穴１３を通じて前記反応性多層膜４を励起するだけで，瞬時に前記放熱面２２ｆと前記放熱用パターン１２との接着が完了する。従って，前記半導体モジュール２を簡易にかつ高速に前記基板１に実装できる。
【００２３】
以上に示した前記本発明に基づく製造方法は，前記半導体モジュール２における前記放熱面２２ｆの周りに形成される被服部材（モールド）が，前記基板側接着層３及び前記モジュール側接着層５よりも融点の低い材料からなる部材である場合に好適である。
また，前記反応性多層膜４の形成工程（Ｓ４）は，前述したステップＳ１のモジュール側接着層形成工程の後に，前記モジュール側接着層５の表面に前記反応性多層膜４を形成させる工程であってもよい。この場合，前記反応性多層膜４は，前記モジュール側接着層５の表面における前記放熱面２２ｆの垂直投影面の範囲Ｗ内に形成される。
また，前記穴形成工程（Ｓ３）において，複数の前記穴１３を形成させ，前記励起工程（Ｓ６）において，複数の前記穴１３各々を通じて前記反応性多層膜４を同時に励起すること等も考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は，半導体モジュールが基板に実装された回路基板の製造方法に利用可能である。
【符号の説明】
【００２５】
Ｘ ：回路基板
１ ：基板
１１ ：回路パターン
１２ ：放熱用パターン
１３ ：穴
２ ：半導体モジュール
２１ ：半導体デバイス
２２ ：ヒートシンク
２３ ：樹脂モールド
２４ ：リード
２５ ：ボンディングワイヤ
２６ ：接着層
３ ：基板側接着層
４ ：反応性多層膜
５ ：モジュール側接着層
６ ：レーザ光源
６Ｌ ：レーザ光
Ｓ１，Ｓ２，…：製造工程の識別符号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイスと該半導体デバイスで発生する熱を放熱面を通じて外部へ放散させる放熱部材と前記半導体デバイスから前記放熱部材における前記放熱面の周囲に至る範囲を覆う被覆部材とが一体化された半導体モジュールが基板に実装された回路基板の製造方法であって，
前記半導体モジュールにおける前記放熱面に，加熱により溶着する接着層であるモジュール側接着層を形成させるモジュール側接着層形成工程と，
前記基板の一方の面に予め形成された伝熱用パターンの表面に，加熱により溶着する接着層である基板側接着層を形成させる基板側接着層形成工程と，
前記基板，前記伝熱用パターン及び前記基板側接着層を貫通する穴を形成させる穴形成工程と，
前記モジュール側接着層の表面における前記放熱面の垂直投影面の範囲内，又は前記穴が形成された前記基板側接着層の表面における該基板側接着層が前記モジュール側接着層に対向するときの前記放熱面の垂直投影面の範囲内に，励起によって自己伝播発熱反応が生じる多層膜を形成させる多層膜形成工程と，
相互に対向する前記モジュール側接着層及び前記基板側接着層の間に前記多層膜が挟まれるよう前記半導体モジュールを配置した状態で，前記基板の他方の面の側から前記穴を通じて前記多層膜を励起することにより，前記多層膜の発熱による前記基板側接着層及び前記モジュール側接着層の溶着を生じさせる励起工程と，
を有してなることを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記励起工程が，前記基板における前記他方の面の側から前記穴を通じて前記多層膜にレーザ光を照射する工程である請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記基板側接着層及び前記モジュール側接着層が，鉛フリーハンダ又はろう材の層である請求項１又は２のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の回路基板の製造方法により半導体モジュールが基板に実装されてなる回路基板。
【請求項５】
半導体デバイスと該半導体デバイスで発生する熱を放熱面を通じて外部へ放散させる放熱部材と前記半導体デバイスから前記放熱部材における前記放熱面の周囲に至る範囲を覆う被覆部材とが一体化された半導体モジュールが基板に実装された回路基板であって，
前記基板の一方の面に実装された前記半導体モジュールにおける前記放熱面と前記基板における前記一方の面における前記放熱面に対向する位置に形成された伝熱用パターンの表面との間に，加熱により溶融した後に固化した接着層からなる２つの溶着後接着層と，２つの前記溶着後接着層の間に自己伝播発熱反応が生じた後の多層膜の残存物の層とが形成され，前記基板及び前記伝熱用パターンに，前記基板における他方の面から前記伝熱用パターン側の一方の前記溶着後接着層に至る穴が形成されてなることを特徴とする回路基板。
【請求項１】
半導体デバイスと該半導体デバイスで発生する熱を放熱面を通じて外部へ放散させる放熱部材と前記半導体デバイスから前記放熱部材における前記放熱面の周囲に至る範囲を覆う被覆部材とが一体化された半導体モジュールが基板に実装された回路基板の製造方法であって，
前記半導体モジュールにおける前記放熱面に，加熱により溶着する接着層であるモジュール側接着層を形成させるモジュール側接着層形成工程と，
前記基板の一方の面に予め形成された伝熱用パターンの表面に，加熱により溶着する接着層である基板側接着層を形成させる基板側接着層形成工程と，
前記基板，前記伝熱用パターン及び前記基板側接着層を貫通する穴を形成させる穴形成工程と，
前記モジュール側接着層の表面における前記放熱面の垂直投影面の範囲内，又は前記穴が形成された前記基板側接着層の表面における該基板側接着層が前記モジュール側接着層に対向するときの前記放熱面の垂直投影面の範囲内に，励起によって自己伝播発熱反応が生じる多層膜を形成させる多層膜形成工程と，
相互に対向する前記モジュール側接着層及び前記基板側接着層の間に前記多層膜が挟まれるよう前記半導体モジュールを配置した状態で，前記基板の他方の面の側から前記穴を通じて前記多層膜を励起することにより，前記多層膜の発熱による前記基板側接着層及び前記モジュール側接着層の溶着を生じさせる励起工程と，
を有してなることを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記励起工程が，前記基板における前記他方の面の側から前記穴を通じて前記多層膜にレーザ光を照射する工程である請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記基板側接着層及び前記モジュール側接着層が，鉛フリーハンダ又はろう材の層である請求項１又は２のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の回路基板の製造方法により半導体モジュールが基板に実装されてなる回路基板。
【請求項５】
半導体デバイスと該半導体デバイスで発生する熱を放熱面を通じて外部へ放散させる放熱部材と前記半導体デバイスから前記放熱部材における前記放熱面の周囲に至る範囲を覆う被覆部材とが一体化された半導体モジュールが基板に実装された回路基板であって，
前記基板の一方の面に実装された前記半導体モジュールにおける前記放熱面と前記基板における前記一方の面における前記放熱面に対向する位置に形成された伝熱用パターンの表面との間に，加熱により溶融した後に固化した接着層からなる２つの溶着後接着層と，２つの前記溶着後接着層の間に自己伝播発熱反応が生じた後の多層膜の残存物の層とが形成され，前記基板及び前記伝熱用パターンに，前記基板における他方の面から前記伝熱用パターン側の一方の前記溶着後接着層に至る穴が形成されてなることを特徴とする回路基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−４０６８８（Ｐ２０１１−４０６８８Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８９３９５（Ｐ２００９−１８９３９５）
【出願日】平成２１年８月１８日（２００９．８．１８）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１８日（２００９．８．１８）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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