本發(fā)明涉及熱敏電阻搭載裝置及熱敏電阻部件。

背景技術：

以往，已知在設置有半導體芯片等電子部件的基板進一步設置熱敏電阻的裝置(例如，參照專利文獻1)。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-86821號公報

技術實現(xiàn)要素：

技術問題

連接到電子部件的基板上的布線層與連接到熱敏電阻的基板上的電極必須電絕緣。因此，在同一基板上設置電子部件與熱敏電阻的情況下，布線層的布局受到限制。

技術方案

在本發(fā)明的第1形態(tài)中，提供一種熱敏電阻搭載裝置，具備：絕緣性的基底基板；絕緣性基板，其被設置于基底基板的上方；電極，其被設置于絕緣性基板的上方；以及熱敏電阻，其被設置于絕緣性基板的上方，并與電極電連接。

在本發(fā)明的第2形態(tài)中，提供一種熱敏電阻搭載裝置，具備：基底基板；布線層，其被設置于基底基板的上方；絕緣性基板，其被設置于布線層的上方；電極，其被設置于絕緣性基板的上方；以及熱敏電阻，其被設置于絕緣性基板的上方，并與電極電連接。

在本發(fā)明的第3形態(tài)中，提供一種熱敏電阻部件，具備：絕緣性基板；電極，其被設置于絕緣性基板的上方；熱敏電阻，其被設置于絕緣性基板的上方，并與電極電連接；以及粘接層，其被設置于絕緣性基板的下方。

應予說明，上述的發(fā)明概要未列舉本發(fā)明的所有特征。另外，這些特征 組的子組合也能夠成為發(fā)明。

附圖說明

圖1A是表示本發(fā)明的實施方式的熱敏電阻搭載裝置100的一個例子的截面圖。

圖1B是表示熱敏電阻搭載裝置100的概要的立體圖。

圖2是表示熱敏電阻搭載裝置100的一個例子的俯視圖。

圖3是表示作為比較例的熱敏電阻搭載裝置200的一個例子的俯視圖。

圖4是表示熱敏電阻部件10的結構例的截面圖。

圖5是表示熱敏電阻搭載裝置100的另一個例子的俯視圖。

符號說明

10：熱敏電阻部件

12：熱敏電阻

14：電極

16：熱傳導層

18：粘接層

20：絕緣性基板

22：開口

24：固定部

30：基底基板

40：布線層

50：散熱部

60：電子部件

70：電極

100：熱敏電阻搭載裝置

200：熱敏電阻搭載裝置

210：熱敏電阻部件

具體實施方式

以下，通過發(fā)明的實施方式來說明本發(fā)明，但以下的實施方式不限定權 利要求的發(fā)明。另外，在實施方式中說明的特征的全部組合并不一定是發(fā)明的解決方案所必須的。

圖1A是表示本發(fā)明的實施方式的熱敏電阻搭載裝置100的一個例子的截面圖。圖1B是表示熱敏電阻搭載裝置100的概要的立體圖。對于熱敏電阻搭載裝置100，在基底基板30設有熱敏電阻12。本例的熱敏電阻搭載裝置100具備熱敏電阻部件10和基底基板30。熱敏電阻部件10具有絕緣性基板20、電極14和熱敏電阻12。本例的熱敏電阻搭載裝置100還具備電子部件60、布線層40和散熱部50。

基底基板30例如是陶瓷基板和樹脂基板等絕緣性的基板?？蛇x地，基底基板30可以是由銅、鋁等構成的金屬基板。在基底基板30為金屬基板的情況下，熱敏電阻搭載裝置100可以省略散熱部50。另外，在基底基板30為金屬基板的情況下，熱敏電阻搭載裝置100在布線層40與基底基板30之間進一步具備將布線層40與基底基板30電絕緣的絕緣層。

散熱部50被設置于基底基板30的下方。本例的散熱部50以與基底基板30的下表面接觸的方式配置。基底基板30的下表面是指基底基板30的兩個主面中的一個面。散熱部50由熱導率比基底基板30高的材料構成。本例的散熱部50形成在基底基板30的整個下表面。作為一個例子，基底基板30為陶瓷基板，散熱部50為銅板。本例的散熱部50例如是通過DCB(Direct Copper Bond：直接鍵合銅)法而接合于基底基板30。

熱敏電阻部件10被設置于基底基板30的上方。在本例的熱敏電阻搭載裝置100中，在熱敏電阻部件10與基底基板30之間配置有布線層40。本例的布線層40以與基底基板30的上表面接觸的方式配置。基底基板30的上表面是指底基板30的兩個主面中的與上述的下表面相反一側的面。

布線層40將電子部件60與熱敏電阻部件10以外的其它部件電連接。在本例的布線層40的上表面固定有電子部件60和熱敏電阻部件10。布線層40由導電材料形成。本例的布線層40為銅板，通過DCB法接合于基底基板30。布線層40可以是使導電層圖案化成預定的形狀而得到的。

熱敏電阻部件10被固定于布線層40的上表面。熱敏電阻部件10具有熱敏電阻12、絕緣性基板20和電極14。熱敏電阻12通過絕緣性基板20與布線層40電絕緣。本例的熱敏電阻部件10還具有熱傳導層16和粘接層18。

絕緣性基板20例如由陶瓷、樹脂等絕緣性材料構成。絕緣性基板20被 設置于基底基板30的上方。絕緣性基板20的面積比基底基板30的面積小。另外，絕緣性基板20的面積比布線層40的面積小。更具體而言，絕緣性基板20的面積比布線層40的上表面中的設置有電子部件60的區(qū)域以外的區(qū)域小。

由此，可以在基底基板30的上表面，在與電子部件60不同的區(qū)域設置熱敏電阻部件10。例如，絕緣性基板20的面積小于等于基底基板30的面積的一半。另外，絕緣性基板20具有能夠確保布線層40與熱敏電阻12之間的絕緣性的厚度。作為一個例子，絕緣性基板20具有與基底基板30相同的厚度。

熱傳導層16被設置在絕緣性基板20與基底基板30之間。另外，熱傳導層16由熱導率比絕緣性基板20高的材料形成。在本例中，熱傳導層16由銅構成，絕緣性基板20由陶瓷構成。本例的熱傳導層16通過DCB法而接合到絕緣性基板20。在本例中，熱傳導層16的面積與絕緣性基板20的面積幾乎相同。

粘接層18被設置在熱傳導層16與基底基板30之間。本例的粘接層18是將熱傳導層16的下表面固定在布線層40的上表面。熱傳導層16由與粘接層18的粘接性比與絕緣性基板20的粘接性好的材料構成。粘接性好是指在針對基底基板30與絕緣性基板20向相互分開的方向施加力的情況下，使熱傳導層16與粘接層18分離所需要的力比使基底基板30與粘接層18分離所需要的力更大。在本例中，例如，粘接層18由焊料構成。

電極14被設置于絕緣性基板20的上方。在本例中，以與絕緣性基板20的上表面接觸的方式配置兩個電極14。兩個電極14在與熱傳導層16對置的區(qū)域內(nèi)被相互分離地設置。兩個電極14之間的距離與熱敏電阻12的長度幾乎相同。絕緣性基板20優(yōu)選在能夠設置兩個電極14的范圍內(nèi)為盡量小。例如，在排列兩個電極14的排列方向，電極14的端部到絕緣性基板20的邊緣的距離比電極14的寬度小。

熱敏電阻12被設置于絕緣性基板20的上方，與電極14電連接。本例的熱敏電阻12具有分別與兩個電極14電連接的兩個端子12a。熱敏電阻12具有在兩個端子12a之間，電阻隨著溫度而變化的電阻部。在圖1A和圖1B中，示意地示出了在該電阻部與絕緣性基板20之間存在空間的結構，但該電阻部的至少一部分也可以與絕緣性基板20接觸。

電子部件60在基底基板30的上方被設置在與絕緣性基板20不同的區(qū)域。本例的電子部件60在布線層40的上表面被固定在與絕緣性基板20不同的區(qū)域。電子部件60以對于熱敏電阻12確保電絕緣的方式被設置在相對于熱敏電阻部件10分開預定的距離的位置。在本例中，電子部件60是施加有大電壓的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：絕緣柵雙極晶體管)和/或功率MOSFET等功率半導體芯片。

根據(jù)本例中的熱敏電阻搭載裝置100，能夠在同一基底基板30設置電子部件60和熱敏電阻部件10。另外，由于熱敏電阻部件10具備絕緣性基板20，所以能夠與布線層40接觸地設置熱敏電阻部件10。因此，也可以避開熱敏電阻部件10而不布局布線層40，布線層40的布局的自由度提高。

另外，由于無需確保避開熱敏電阻部件10而引繞布線層40的區(qū)域，所以能夠使基底基板30小型化，能夠使熱敏電阻搭載裝置100小型化。同樣地，由于能夠擴展設置電子部件60的區(qū)域，所以能夠容易地搭載尺寸大的電子部件60。

如圖1B所示，優(yōu)選在將熱敏電阻12固定于絕緣性基板20之后，將熱敏電阻部件10固定于基底基板30。在本例中，在將熱傳導層16、兩個電極14和熱敏電阻12固定于絕緣性基板20之后，將熱敏電阻部件10固定于布線層40。換言之，將完成的熱敏電阻部件10固定于基底基板30。作為一例，將粘接層18設置于熱敏電阻部件10側，但也可以將粘接層18設置于基底基板30側。

另外，電子部件60也通過焊料等固定在布線層40上。作為一例，通過同一回流焊工序?qū)㈦娮硬考?0和熱敏電阻部件10固定于布線層40。在另一例中，可以在固定電子部件60之后將熱敏電阻部件10固定于布線層40，也可以在固定熱敏電阻部件10之后將電子部件60固定于布線層40。

圖2是表示熱敏電阻搭載裝置100的一個例子的俯視圖。本例的熱敏電阻搭載裝置100相對于圖1A和圖1B中示出的熱敏電阻搭載裝置100還具有電極70。電極70借由例如導線、引線或銷等與熱敏電阻搭載裝置100的外部電連接。

電極70被接合到布線層40上。由此，電子部件60和電極70經(jīng)由布線層40電連接。在本例中，電流I_M1從電子部件60流向電極70。

在本例中，熱敏電阻部件10在布線層40上配置在電子部件60與電極 70之間。熱敏電阻部件10具有絕緣性基板20，因此能夠設置在布線層40上。并且，可以使用配置在電子部件60附近的熱敏電阻部件10來測定流通電流I_M1的同時進行動作的電子部件60的溫度。

圖3是表示作為比較例的熱敏電阻搭載裝置200的一個例子的俯視圖。熱敏電阻搭載裝置200中的熱敏電阻部件210不具有絕緣性基板20。例如熱敏電阻部件210將電極14和熱敏電阻12直接固定于基底基板30。此時，布線層40在設置有熱敏電阻部件210的區(qū)域具有除去了導電材料的開口22。

由于圖2的例子中的熱敏電阻部件10具有絕緣性基板20，所以與圖3的例子中的熱敏電阻部件210相比絕緣性更高。因此，即使與電子部件60的距離D1比與熱敏電阻部件210和電子部件60的距離D2小，也能夠確保與電子部件60的絕緣。因此，能夠使熱敏電阻搭載裝置100小型化。此外，由于能夠使電子部件60與熱敏電阻12之間的距離變小，所以能夠更準確地測定電子部件60的溫度。

另外，在圖3的例子中，布線層40具有開口22，因此從電子部件60流向電極70的電流I_M2繞開開口22而流通。因此，布線層40除了開口22的寬度W2以外，還需要能夠以低電阻流通電流I_M2的程度的寬度。與此相對，由于在圖2中示出的熱敏電阻搭載裝置100中，電流I_M2能夠通過熱敏電阻部件10下方，所以布線層40的布局的限制少。例如，熱敏電阻搭載裝置100能夠使布線層40的寬度比熱敏電阻搭載裝置200小，能夠使熱敏電阻搭載裝置100小型化。

圖4是表示熱敏電阻部件10的結構例的截面圖。圖4所示的熱敏電阻部件10除了圖1A和圖1B中示出的熱敏電阻部件10的構成以外還具備固定部24。

固定部24將熱敏電阻12固定于電極14。固定部24由熔點比粘接層18高的材料構成。例如固定部24為金屬燒結材料，粘接層18為包含錫的焊料。另外，固定部24可以是焊料。此時，可以調(diào)整焊料中所含的錫、銅、銀等材料的組成而使固定部24的熔點比粘接層18的熔點高。通過這樣的構成，從而即使在為了將完成的熱敏電阻部件10固定于布線層40而對粘接層18進行加熱的情況下也能夠穩(wěn)固地維持熱敏電阻12與電極14的連接。

另外，熱敏電阻部件10具有粘接層18。因此，熱敏電阻部件10能夠容易地固定于布線層40上的任意的位置。

圖5是表示熱敏電阻搭載裝置100的另一個例子的俯視圖。其中，在圖5中省略了基底基板30和布線層40。本例的熱敏電阻搭載裝置100具有多個電子部件60。在圖5中，將三個電子部件表示為60-1、60-2、60-3。本例的各電子部件60是并列設置的相同特性的半導體芯片。在此“相同特性”不意味著嚴格意義上的特性相同。即使產(chǎn)生制造偏差而造成的特性差異，也包括在上述的“相同特性”的概念中。

熱敏電阻搭載裝置100具有與各電子部件60對置地設置的電極70。對于各電子部件60，共用地設置圖5所示的電極70，但也可以對每個電子部件60設置電極70。

熱敏電阻部件10與多個電子部件60中的一部分的電子部件60對應地設置。在本例中，與電子部件60-2對應地設置熱敏電阻部件10，在其它電子部件60-1、60-3沒有設置熱敏電阻部件10。例如在以最短距離連結電子部件60-2與電極70的直線上設置有熱敏電阻部件10，但在以最短距離連結其它電子部件60與電極70的直線上沒有設置熱敏電阻部件10。

由于熱敏電阻部件10具有絕緣性基板20，所以即使設置在布線層40上也不會對在電子部件60與電極70之間流通的電流I_M造成影響。因此，即使僅與在并列設置的相同特性的多個電子部件60中的一部分的電子部件60對應地設置熱敏電阻部件10，也不會增大電子部件60間的特性偏差。因此，即使僅在一部分的電子部件60設置熱敏電阻部件10，電流也不會集中到特定的電子部件60。

特別是，在電子部件60為IGBT等功率半導體芯片的情況下，如果電流集中到特定的電子部件60，則容易發(fā)生電子部件60的故障。本例的熱敏電阻搭載裝置100即使僅在一部分的電子部件60設置熱敏電阻部件10也不會發(fā)生電流的集中，因此能夠提高熱敏電阻部件10的配置的自由度。

應予說明，權利要求書或說明書中的“上”和“上方”與“下”和“下方”是指彼此相反的方向。然而，“上”和“上方”的術語不限定為與重力方向相反方向。另外，“下”和“下方”的術語不限定為重力方向。例如，可以明確的是，在安裝于電氣設備的熱敏電阻搭載裝置100中，即使在基底基板30的地面?zhèn)鹊谋砻媾渲脽崦綦娮璨考?0的情況下，該熱敏電阻搭載裝置100也包括在本發(fā)明中。

以上，使用實施方式說明了本發(fā)明，但本發(fā)明的技術的范圍不受上述實 施方式中記載的范圍限定。本領域技術人員可以明確可以對上述實施方式增加各種變更或改良。根據(jù)權利要求書的記載可以明確加入了這些變更或改良的方式也包括在本發(fā)明的技術的范圍中。