CN115989724A - 电子装置以及电子装置的制造方法 - Google Patents

电子装置以及电子装置的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115989724A
CN115989724A CN202180052462.6A CN202180052462A CN115989724A CN 115989724 A CN115989724 A CN 115989724A CN 202180052462 A CN202180052462 A CN 202180052462A CN 115989724 A CN115989724 A CN 115989724A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
electronic device
conductive material
heat dissipation
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180052462.6A
Other languages
English (en)
Inventor
吉永久美子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Astemo Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Astemo Ltd filed Critical Hitachi Astemo Ltd
Publication of CN115989724A publication Critical patent/CN115989724A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20436Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing
    • H05K7/20445Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing the coupling element being an additional piece, e.g. thermal standoff
    • H05K7/20454Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing the coupling element being an additional piece, e.g. thermal standoff with a conformable or flexible structure compensating for irregularities, e.g. cushion bags, thermal paste
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • G06F1/20Cooling means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20845Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for automotive electronic casings
    • H05K7/20854Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

本发明的电子装置以及电子装置的制造方法作为其一个方式,构成为具有:基板,所述基板安装有矩形的发热元件;散热部件,所述散热部件配置在与发热元件相向的位置;以及导热材料,所述导热材料填埋发热元件与散热部件之间的间隙,散热部件在与发热元件相向的面的成为发热元件的周缘的外侧的位置,具备呈矩形地包围导热材料的配置区域的框体,在框体的4个角部中的至少一个形成切口,在将基板组装于散热部件时,多余的导热材料从切口向框体的外侧流出。由此,能够抑制导热材料附着于发热元件的电极。

Description

电子装置以及电子装置的制造方法
技术领域
本发明涉及具有安装有发热元件的基板的电子装置及其制造方法。
背景技术
专利文献1所公开的电子控制装置的特征在于,具备:基板;电子部件,所述电子部件具有与所述基板电连接的焊料球的排列;壳体,所述壳体具有与所述电子部件相向的散热底座;以及导热材料,所述导热材料配置在所述电子部件与所述散热底座之间,所述导热材料未配置于所述电子部件的所述散热底座侧的第一面的至少一个角部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-162860号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在具有安装有BGA封装的微型计算机等发热元件的基板且利用导热材料填埋发热元件与散热部件之间的间隙的电子装置中,作为导热材料,例如使用散热油脂。
需要说明的是,上述散热部件例如是设置于壳体的散热底座的部分。
在该电子装置中,在将散热油脂涂敷于散热部件之后,将安装有发热元件的基板组装于散热部件,从而利用散热油脂填埋发热元件与散热部件之间的间隙。
在此,在将基板组装于散热部件时,存在散热油脂被推开而从发热元件的区域溢出的情况。
而且,若从发热元件的区域溢出的散热油脂附着于发热元件的电极,则电极的应变量增大,有可能使基板与发热元件的电连接的可靠性降低。
本发明是鉴于以往的实际情形而完成的,其目的在于提供一种能够抑制导热材料附着于发热元件的电极的电子装置及其制造方法。
用于解决课题的方案
根据本发明的电子装置,在其一个方式中,所述电子装置具有:基板,所述基板安装有矩形的发热元件;散热部件,所述散热部件配置在与所述发热元件相向的位置;以及导热材料,所述导热材料填埋所述发热元件与所述散热部件之间的间隙,所述散热部件在与所述发热元件相向的面的成为所述发热元件的周缘的外侧的位置,具备呈矩形地包围所述导热材料的配置区域的框体,在所述框体的4个角部中的至少一个形成有切口。
另外,根据本发明的电子装置的制造方法,在其一个方式中,所述电子装置的制造方法具有:在由所述框体包围的所述散热部件的部分涂敷半液状的所述导热材料的第一工序;以及利用螺钉将所述基板紧固于所述散热部件,将夹在所述散热部件与所述发热元件之间的所述半液状的导热材料推开(押し広げる)的第二工序。
发明的效果
根据本发明,能够抑制导热材料附着于发热元件的电极。
附图说明
图1是电子装置的分解立体图。
图2是表示电子装置的组装制造中的第一工序的图。
图3是表示电子装置的基板以及基座的立体图。
图4是表示电子装置的组装制造中的第二工序的图。
图5是表示电子装置的组装制造中的第三工序的图。
图6是表示附着对策的第一方式的散热底座以及基板的剖视图。
图7是上述第一方式中的散热底座的立体图。
图8是上述第一方式中的散热底座的俯视图。
图9是表示附着对策的第二方式的散热底座以及基板的剖视图。
图10是上述第二方式中的散热底座的立体图。
图11是上述第二方式中的散热底座的俯视图。
图12是表示附着对策的第三方式的散热底座以及基板的剖视图。
图13是上述第三方式中的散热底座的立体图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的电子装置以及电子装置的制造方法的实施方式进行说明。
图1是表示电子装置100的一个方式的分解立体图。
电子装置100例如是对搭载于汽车的内燃机、自动变速器等进行控制的具备微型计算机的电子控制装置。
电子装置100包括罩200、基板300、基座400。
罩200以及基座400由铝等导热性优异的金属材料形成,罩200和基座400构成收纳基板300的壳体500。
基板300具备连接器310,通过多个螺钉600紧固于基座400。
罩200和基座400以将防水密封件700夹在接合面的方式组装,并通过多个螺钉800紧固。
罩200具备能够在壳体500的内部与外部之间通气的通气孔210,在通气孔210安装有过滤器220。
接着,根据图2-图5,概略地说明电子装置100的组装制造的各工序。
如后所述,电子装置100具有将安装于基板300的发热元件的热经由设置于基座400的散热底座进行散热的散热结构,作为填埋发热元件与散热底座的间隙的导热材料而使用散热油脂。
图2表示作为第一工序的散热油脂的涂敷工序。
在第一工序中,在基座400的成为内侧的面上设置为凹状的、作为散热部件的散热底座410上,使用涂敷喷嘴1000涂敷散热油脂1100。
作为散热油脂1100,例如使用以改性硅酮等油脂为基础并混入导热系数高的金属或金属氧化物的粒子而成的、在组装后固化的散热油脂、即固化型的散热油脂。
需要说明的是,散热底座410为了使安装于基板300的发热元件的热经由基座400散热,而与发热元件的位置以及形状相应地形成。
图3表示作为安装于基板300的发热元件的微型计算机320、以及基座400的外侧的形状。
在基板300的与散热底座410相向的面上,安装有作为矩形的发热元件的微型计算机320。
微型计算机320例如是采用了在矩形的树脂制封装上排列有球状的电极的BGA(Ball Grid Array:球栅阵列)型的封装的微型计算机。
另外,在基座400的外侧的面一体形成有多个散热片420。
图4表示作为第二工序的基板300的组装工序。
在第二工序中,通过螺钉600将基板300紧固于在散热底座410上涂敷有半液状的散热油脂1100的基座400。
在此,涂敷于散热底座410的散热油脂1100被夹在散热底座410与微型计算机320之间而推开,散热底座410与微型计算机320之间的间隙被散热油脂1100填埋。
图5表示作为第三工序的基座400与罩200的组装工序。
在第三工序中,相对于紧固有基板300的基座400,在接合面夹着防水密封件700而组装罩200,并通过多个螺钉800进行紧固,从而组装成电子装置100。
在上述第一工序中的散热油脂1100的涂敷中,难以高精度地管理散热油脂1100的涂敷重量,散热油脂1100有可能从散热底座410溢出而附着于微型计算机320的电极。
而且,若散热油脂1100附着于电极,则电极的应变量增大,有可能使基板300与微型计算机320的电连接的可靠性降低。
因此,在电子装置100中,作为抑制散热油脂1100附着于微型计算机320的电极的附着对策,对散热底座410的形状进行了研究。
图6-图8表示附着对策的第一方式。
图6是将基板300组装于基座400的过程中的散热底座410以及基板300的剖视图,图7是散热底座410的立体图,图8是散热底座410的俯视图。
在图6-图8所示的附着对策的第一方式中,在与微型计算机320相向的散热底座410的底面411的成为微型计算机320的周缘的外侧的位置,将呈矩形地包围散热油脂1100的配置区域的框体430形成为从底面411突出的高度H1的壁状,另外,在框体430的4个角部,形成有切除壁的上部而使高度比H1低的(详细而言,去除了壁体的)切口440。
需要说明的是,并不限定于在框体430的全部4个角部形成有切口440的结构,能够在框体430的4个角部中的至少一个形成切口440。
例如,能够在框体430的4个角部中的位于一条对角线上的两个角部形成切口440,或者在框体430的位于一个边的两端的两个角部形成切口440,或者在框体430的4个角部中的3个角部形成切口440。
在此,框体430的除了切口440以外的一边的长度LW、换言之高度H1的壁体450的长度LW比相向的微型计算机320的封装的一边的长度LP短。
换言之,使长度LW比相向的微型计算机320的封装的一边的长度LP短的壁体450分别竖立设置在散热底座410的底面411的成为微型计算机320的四边的外侧的位置,由4个壁体450呈矩形地包围散热油脂1100的配置区域。
而且,壁体450中断的部分即切口440作为允许散热油脂1100从框体430内流出的释放开口部发挥功能。
并且,在切口440的外侧设置有能够收纳从由框体430包围的区域流出的散热油脂1100的收纳部441。换言之,在切口440的外侧确保允许从切口440流出的散热油脂1100流入的空间。
根据该附着对策,在散热油脂1100被基板300推开时,从微型计算机320的封装的中央朝向四边的散热油脂1100的扩展被构成框体430的壁体450限制。
另一方面,多余的散热油脂1100、即比填埋微型计算机320与散热底座410之间的间隙的量多的部分被壁体450引导而朝向4个角部的切口440流动,从4个角部的切口440向框体430的外侧流出而收纳于收纳部441。
在此,通过使壁体450的长度LW比微型计算机320的封装长度LP短,能够使散热油脂1100远离微型计算机320的电极321,并且使多余的散热油脂1100从切口440顺畅地流出。
由此,能够使散热油脂1100远离微型计算机320的电极321,因此,能够抑制散热油脂1100附着于微型计算机320的电极321,能够提高基板300与微型计算机320的电连接的可靠性。
另外,在将基板300紧固于涂敷有散热油脂1100的基座400时,使散热油脂1100向周围大致均等地扩展,能够抑制散热油脂1100产生不均,因此,能够确保较高的散热性。
图9-图11表示附着对策的第二方式。
图9是将基板300组装于基座400的过程中的散热底座410以及基板300的剖视图,图10是散热底座410的立体图,图11是散热底座410的俯视图。
在图9-图11所示的附着对策的第二方式中,在成为微型计算机320的周缘的外侧的位置、且在形成为凹状的散热底座410周围的高一段的部分,将呈矩形地包围散热油脂1100的配置区域的框体430B形成为以高度H2突出的壁状,另外,在框体430B的4个角部,形成有切除壁的上部而使高度比H2低的(详细而言,去除了壁体的)切口440B。
在此,框体430B的除了切口440B以外的一边的长度LW、换言之高度H1的壁体450B的长度LW也比相向的微型计算机320的封装的一边的长度LP短。
即,在第二方式中,使长度LW比相向的微型计算机320的封装的一边的长度LP短的壁体450B分别竖立设置在成为微型计算机320的周缘的外侧的位置且形成为凹状的散热底座410周围的高一段的部分,由4个壁体450B呈矩形地包围散热油脂1100的配置区域。
而且,壁体450B中断的部分即切口440B作为允许散热油脂1100从框体430内流出的释放开口部发挥功能。
并且,在切口440B的外侧设置有能够收纳从由框体430B包围的区域流出的散热油脂1100的收纳部441B。换言之,在切口440B的外侧确保允许从切口440B流出的散热油脂1100流入的空间。
根据该附着对策的第二方式,也能够抑制散热油脂1100附着于微型计算机320的电极321,提高基板300与微型计算机320的电连接的可靠性。
另外,在将基板300紧固于涂敷有散热油脂1100的基座400时,使散热油脂1100向周围大致均等地扩展,能够抑制散热油脂1100产生不均,因此,能够确保较高的散热性。
图12-图13表示附着对策的第三方式。
图12是将基板300组装于基座400的过程中的散热底座410以及基板300的剖视图,图13是散热底座410的立体图。
在图11-图12所示的附着对策的第三方式中,与第一方式同样地,在与微型计算机320相向的散热底座410的底面411的成为微型计算机320的周缘的外侧的位置,将呈矩形地包围散热油脂1100的填充区域的框体430形成为从底面411突出的高度H1的壁状,另外,在框体430的4个角部,形成有切除壁体的上部而使高度比H1低的切口440。
并且,形成包围框体430的外侧的环形的槽部460,使该槽部460的底面461比散热底座410的底面411低。
上述槽部460在切口440的外侧形成积存从框体430内流出的散热油脂1100的积存部。
根据该附着对策的第三方式,能够将经由切口440流出到框体430的外部的散热油脂1100留在槽部460内,能够进一步提高抑制散热油脂1100附着于微型计算机320的电极321的作用。
在上述实施方式中说明的各技术思想只要不产生矛盾,就可以适当组合使用。
另外,参照优选的实施方式具体说明了本发明的内容,但基于本发明的基本技术思想以及教导,只要是本领域技术人员,当然能够采用各种变形方式。
例如,发热元件并不限定于微型计算机,本发明的散热结构也能够应用于电源电路等发热元件。
另外,在上述附着对策的第三方式中,形成有包围框体430的外侧的环形的槽部460,但能够在4个切口440的外侧分别形成相互独立的凹陷部,使从切口440流出的散热油脂1100流入并积存于作为积存部的凹陷部。
另外,例如,能够在形成为凹状的散热底座410的底面411设置框体430,进而,在散热底座410周围的高一段的部分也设置框体430等,多重地设置框体430。
另外,作为散热油脂1100,可以使用不固化的散热油脂。
另外,作为切口440,能够在壁体450设置使框体430的内外连通的贯通孔。
另外,并不限定于呈直线地设置壁体450的结构,例如,通过设为壁体450的中央朝向框体430的内侧突出的形状,能够提高将散热油脂1100朝向切口440引导的功能。
附图标记说明
100电子装置、200罩、300基板、320微型计算机(发热元件)、400基座、410散热底座(散热部件)、430框体、440切口、441收纳部、450壁体、460槽部(积存部)、500壳体、1100散热油脂(导热材料)

Claims (8)

1.一种电子装置,其中,所述电子装置具有:
基板,所述基板安装有矩形的发热元件;
散热部件,所述散热部件配置在与所述发热元件相向的位置;以及
导热材料,所述导热材料填埋所述发热元件与所述散热部件之间的间隙,
所述散热部件在与所述发热元件相向的面的成为所述发热元件的周缘的外侧的位置,具备呈矩形地包围所述导热材料的配置区域的框体,在所述框体的4个角部中的至少一个形成有切口。
2.如权利要求1所述的电子装置,其中,
所述框体的除了所述切口以外的一边的长度比相向的所述发热元件的一边的长度短。
3.如权利要求1所述的电子装置,其中,
在所述切口的外侧设置有底面比由所述框体包围的区域低的所述导热材料的积存部。
4.如权利要求3所述的电子装置,其中,
所述积存部是包围所述框体的外侧的环形的槽。
5.如权利要求1所述的电子装置,其中,
所述散热部件构成所述基板的壳体的一部分,具备形成于与所述发热元件相向的区域的所述发热元件的散热底座,
所述框体设置于所述散热底座,
所述散热底座在所述切口的外侧具有能够收纳从由所述框体包围的区域流出的所述导热材料的收纳部。
6.如权利要求1所述的电子装置,其中,
所述发热元件是BGA型的封装。
7.如权利要求1所述的电子装置,其中,
所述导热材料是固化型的散热油脂。
8.一种电子装置的制造方法,用于制造权利要求1所述的电子装置,其中,所述电子装置的制造方法具有:
在由所述框体包围的所述散热部件的部分涂敷半液状的所述导热材料的第一工序;以及
利用螺钉将所述基板紧固于所述散热部件,将夹在所述散热部件与所述发热元件之间的所述半液状的导热材料推开的第二工序。
CN202180052462.6A 2020-11-13 2021-06-01 电子装置以及电子装置的制造方法 Pending CN115989724A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-189061 2020-11-13
JP2020189061 2020-11-13
PCT/JP2021/020807 WO2022102149A1 (ja) 2020-11-13 2021-06-01 電子装置及び電子装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115989724A true CN115989724A (zh) 2023-04-18

Family

ID=81600896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180052462.6A Pending CN115989724A (zh) 2020-11-13 2021-06-01 电子装置以及电子装置的制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230269913A1 (zh)
JP (1) JP7441329B2 (zh)
CN (1) CN115989724A (zh)
DE (1) DE112021005939T5 (zh)
WO (1) WO2022102149A1 (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4910439B2 (ja) * 2006-03-23 2012-04-04 富士通セミコンダクター株式会社 半導体装置
JP5589620B2 (ja) * 2010-07-01 2014-09-17 日本電気株式会社 電子部品の冷却構造、電子部品装置、ヒートシンク
JP2017162860A (ja) * 2016-03-07 2017-09-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2022102149A1 (zh) 2022-05-19
WO2022102149A1 (ja) 2022-05-19
US20230269913A1 (en) 2023-08-24
DE112021005939T5 (de) 2023-09-21
JP7441329B2 (ja) 2024-02-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6816377B2 (en) Electronic control unit
US9795053B2 (en) Electronic device and method for manufacturing the electronic device
US20110235278A1 (en) Circuit module
JP4228753B2 (ja) 電子制御装置
JP2003124662A (ja) 車載電子機器
US9491844B2 (en) Electronic device
CN108292639B (zh) 半导体装置
US10820406B2 (en) Circuit structure and electrical junction box
CN111279807B (zh) 电子控制装置
EP3883353A1 (en) Automotive electronic device
WO2020059240A1 (ja) 電子制御装置
US11778729B2 (en) Electronic control device
CN115244685A (zh) 一种封装结构、电子设备及芯片封装方法
JP2004153034A (ja) 車載電子機器の筐体構造
JP2005012127A (ja) 電子制御装置
US20220345049A1 (en) Power conversion device
WO2015001766A1 (ja) 電子装置
JP2004363183A (ja) 電子部品の放熱構造
CN115989724A (zh) 电子装置以及电子装置的制造方法
US20210076513A1 (en) Electronic controller
JP2020087966A (ja) 半導体モジュールおよびそれを用いた半導体装置
JP2010056455A (ja) 制御ユニット
JP7223639B2 (ja) 電子制御装置
JPH08307077A (ja) プリント基板実装品およびプリント基板実装ユニット品
WO2020246224A1 (ja) 回路構成体及び電気接続箱

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination