JP2010147382A - 電子装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】第１の基板上に第２の基板を搭載し、第２の基板上に電子部品を搭載し、さらに第２の基板上にて電子部品と放熱板とを熱的に接続してなる電子装置において、第２の基板を介することなく、放熱板から第１の基板に直接的に放熱できるようにする。
【解決手段】第１の基板１０と、一面側に電子部品３０が設けられ他面側が第１の基板１０と熱的に接続された第２の基板２０と、第２の基板２０の一面側に設けられ電子部品３０と熱的に接続された放熱板４０とを備える電子装置において、放熱板４０の周辺部には、直接第１の基板１０に熱的に接続された延設部７０が備えられ、この延設部７０は、前放熱板４０の周辺部から突出し、その先端部が第２の基板２０の貫通穴２１に挿入されて第２の基板２０の他面側に露出する突出部４１と、第２の基板２０の他面側にて突出部４１の先端部と第１の基板１０とを熱的に接続するはんだ５０とよりなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、第１の基板の上に第２の基板を搭載して熱的に接続し、第２の基板の上に放熱板を搭載し当該放熱板と第２の基板に搭載された電子部品とを熱的に接続してなる電子装置に関する。
従来より、フリップチップ実装により、マザーボードの上に半導体チップを搭載し、この半導体チップを覆うように放熱板を設け、放熱板の外周部をマザーボードにはんだ付けして熱的に接続してなる電子装置が提案されている（特許文献１参照）。
上記特許文献１に記載の電子装置においては、放熱板をマザーボードに表面実装することで放熱板からマザーボードへの放熱性の向上を実現している。しかしながら、この電子装置では、フリップチップ接合により、半導体チップを直接マザーボードに実装しているため、狭ピッチな電極配置に対応する高価な基板をマザーボードに使用する必要があり、大幅なコストアップとなる。
この問題に対応して、特許文献２に記載の電子装置が提案されている。このものは、第１の基板としてのマザーボードと、一面側に電子部品が設けられ他面側がマザーボードに対向した状態でマザーボードにはんだによって熱的に接続された第２の基板としてのインターポーザと、インターポーザの一面側に設けられ電子部品と熱的に接続された放熱板とを備えている。
この場合、上記電極配置の問題については、インターポーザにより解消される。また、電子部品にて発生する熱は、インターポーザを介して筐体などに放熱されるとともに、インターポーザから間接的にマザーボードに放熱されるという両面放熱構造が形成されており、大幅なコストアップが回避される。
特開平８−１０７１６４号公報 特開２００４−３１２０３４号公報
しかし、上記特許文献２に記載されている電子装置では、通常は樹脂基板よりなるインターポーザという伝熱には不利な物質を介して、間接的にマザーボードに放熱しているために、マザーボード側へは十分な放熱ができないという問題がある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、第１の基板上に第２の基板を搭載し、第２の基板上に電子部品を搭載し、さらに第２の基板上にて電子部品と放熱板とを熱的に接続してなる電子装置において、第２の基板を介することなく、放熱板から第１の基板に直接的に放熱できるようにすることを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明においては、放熱板（４０）の周辺部に、第２の基板（２０）における放熱板（４０）が配置されている一面側から第１の基板（１０）側の他面側まで延設され、当該他面側にて直接、第１の基板（１０）に熱的に接続された延設部（７０）を設けたことを特徴としている。
それによれば、電子部品（３０）にて発生する熱は、放熱板（４０）から延設部（７０）を通って第１の基板（１０）に伝わり、そこで放熱されるから、第２の基板（２０）を介することなく、放熱板（４０）から第１の基板（１０）に直接的に放熱することが可能となる。
ここで、請求項２に記載の発明のように、第２の基板（２０）に、その一面から他面まで貫通する貫通穴（２１）を設け、延設部（７０）を、放熱板（４０）の周辺部を第２の基板（２０）側に突出させたものであって先端部が貫通穴（２１）に挿入されて第２の基板（２０）の他面側に露出する突出部（４１）と、第２の基板（２０）の他面側にて突出部（４１）の先端部と第１の基板（１０）との間に介在し、これら両者を熱的に接続する金属製の接続部材（５０）とにより構成してもよい。
それによれば、放熱板（４０）の一部である突出部（４１）が、接続部材（５０）によって、実質的に直接、第１の基板（１０）に熱的に接続された構成となり、さらなる放熱性の向上が期待できる。
また、請求項３に記載の発明のように、第２の基板（２０）に、その一面から他面まで貫通する貫通穴（２１）を設け、延設部（７０）を、放熱板（４０）の周辺部を第２の基板（２０）側に突出させたものであって先端部が貫通穴（２１）に対向する突出部（４１）と、貫通穴（２１）に充填され突出部（４１）と熱的に接続された熱伝導性部材（２２）と、第２の基板（２０）の他面側にて熱伝導性部材（２２）と第１の基板（１０）との間に介在し、これら両者を熱的に接続する接続部材（５０）とにより構成してもよい。
それによれば、放熱板（４０）の突出部（４１）が第２の基板（２０）を貫通する構成を採用することなく、放熱板（４０）からの熱を、延設部（７０）から直接第２の基板（２０）に伝えることが可能となり、また、放熱板（４０）を第２の基板（２０）に表面実装部品と同様の方法で搭載できる。
また、請求項４に記載の発明のように、第２の基板（２０）に、その一面から他面まで貫通する貫通穴（２１）を設け、延設部（７０）を、放熱板（４０）の周辺部を第２の基板（２０）側に突出させたものであって先端部が貫通穴（２１）に挿入されて第２の基板（２０）の他面側に突出する突出部（４１）よりなるものとし、突出部（４１）の先端部が、第１の基板（１０）に設けられた貫通穴（１２）に挿入されて第１の基板（１０）を貫通した状態で、第１の基板（１０）に熱的に接続されたものとしてもよい。
それによれば、放熱板（４０）から第１の基板（１０）における第２の基板（２０）側の面とは反対側の面にまで直接放熱することができる。
また、請求項５に記載の発明のように、延設部（７０）を、放熱板（４０）の周辺部を第２の基板（２０）の端部まで延ばし当該端部にて第２の基板（２０）の他面に向かって折り返した形状を有する折り返し部（４２）と、第２の基板（２０）の他面側にて折り返し部（４２）と第１の基板（１０）との間に介在し、これら両者を熱的に接続する金属製の接続部材（５０）とにより構成されたものとしてもよい。
それによれば、第２の基板（２０）に対して、当該第２の基板の一面から他面まで貫通する貫通穴を設けることなく、延設部（７０）を第１の基板（１０）に熱的に接続することができる。
また、請求項６に記載の発明のように、放熱板（４０）の周辺部を、第２の基板（２０）の端部よりはみ出させ、このはみ出している部位にて第１の基板（１０）まで突出する突出部（４１）を設け、延設部（７０）は、突出部（４１）と、この突出部（４１）と第１の基板（１０）とを熱的に接続するはんだ（５０）とよりなるものとしてもよい。
それによれば、第２の基板（２０）に対して、当該第２の基板の一面から他面まで貫通する貫通穴を設けることなく、延設部（７０）を第１の基板（１０）に熱的に接続することができる。
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子装置Ｓ１の概略構成を示す図であり、図１において（ａ）は概略断面図、（ｂ）は（ａ）中の概略上面図である。なお、図１（ｂ）では、放熱板４０を透過して示してある。
本実施形態の電子装置Ｓ１は、大きくは、第１の基板１０と、この第１の基板１０に搭載された第２の基板２０と、この第２の基板２０に搭載された電子部品３０と、この電子部品３０と熱的に接続された放熱板４０とを備えて構成されている。
第１の基板１０は、いわゆるマザーボードとして構成されるものであり、樹脂基板、セラミック基板、あるいはリードフレームなどである。ここでは、第１の基板１０は、第１の基板１０の板面方向に延びるように配置された銅などよりなる内層配線１０ａを内部に有する樹脂基板である。
第２の基板２０は、いわゆるインターポーザとして構成されるものであり、樹脂基板、セラミック基板、あるいはリードフレームなどである。ここでは、第２の基板２０も、第２の基板２０の板面方向に延びるように配置された銅などよりなる内層配線２０ａを内部に有する樹脂基板である。
この第２の基板２０の一面（図１（ａ）における上面）側に、電子部品３０が設けられており、第２の基板２０の他面（図１（ａ）における下面）側が第１の基板１０の一面（図１（ａ）における上面）に対向した状態となっている。そして、この状態で、第２の基板２０は、第１の基板１０の一面上に搭載されている。
ここで、第１の基板１０の一面（図１（ａ）における上面）と第２の基板２０の他面との間には、熱的接続部材としてのはんだ５０が介在しており、第１の基板１０と第２の基板２０とは、このはんだ５０を介して互いに熱的に接続されている。
このはんだ５０としては、一般的な鉛フリーはんだや共晶はんだなどを採用することができ、ここでは、複数個のはんだバンプとして構成されている。なお、これら両基板１０、２０を熱的に接続する熱的接続部材としては、はんだ５０以外にも、金属バンプや導電性接着剤などであってもよい。
第２の基板２０の一面側に設けられている電子部品３０としては、ＩＣチップ、フリップチップ、ダイオードなどの表面実装部品であって、駆動時に発熱するものであれば、特に限定されない。この電子部品３０は、第２の基板２０に対して、はんだや導電性接着剤などにより電気的・機械的に接合されるものである。
ここでは、電子部品３０としては、ＩＣ素子を示している。また、ここでは、電子部品３０は、一般的なはんだ３１およびエポキシ樹脂などよりなる一般的なアンダーフィル３２を介して、第２の基板２０の一面上に搭載され、第２の基板２０と電気的・機械的に接続されている。
このように、図１に示される電子装置Ｓ１では、電子部品３０を第２の基板２０にフリップチップ接合（ＦＣ）したものに、複数のバンプとしてのはんだ５０を取り付けてＦＣ−ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）を構成し、これを第１の基板１０の一面に搭載し接合している。
また、第２の基板２０の一面上には、電子部品３０を覆う形で、放熱板４０が設けられている。この放熱板４０は、銅やアルミニウム、鉄などよりなる板状のヒートシンクとして構成されている。図１（ｂ）では、矩形板状の第１の基板１０が示されており、第２の基板２０はそれよりも一回り小さい矩形板状をなし、放熱板４０は、さらに一回り小さい矩形板状のものとして示されている。
この放熱板４０と電子部品３０との間には、放熱ゲル６０が介在されている。この放熱ゲル６０は、シリコーンゲルなどの電気絶縁性を有し且つ熱伝導性に優れたゲルよりなる一般的なものであり、この放熱ゲル６０を介して電子部品３０と放熱板４０とは、熱的に接続されている。
このような構成において、本実施形態の電子装置Ｓ１では、放熱板４０の周辺部には、第２の基板２０の一面側から他面側まで延設され、当該他面側にて直接、第１の基板１０に熱的に接続された延設部７０が備えられている。ここでは、延設部７０は、矩形状をなす放熱板４０の四隅部に設けられている。
本実施形態では、第２の基板２０のうち放熱板４０の延設部７０に対向する部位に、当該第２の基板２０の厚さ方向に貫通する穴、すなわち第２の基板２０の一面から他面まで貫通する貫通穴２１が設けられている。そして、延設部７０は、この貫通穴２１を通って第２の基板２０の一面側から他面側まで延設されたものとされている。この貫通穴２１は、プレス加工やエッチングなどにより形成される。
ここでは、放熱板４０の四隅部には、当該四隅部を第２の基板２０側に突出させた突出部４１が形成されている。このような突出部４１は、プレス加工やエッチングなどにより形成される。そして、この突出部４１の先端部は、第２の基板２０の一面側から貫通穴２１に挿入されて第２の基板２０の他面側に露出している。
また、第２の基板２０の他面側では、突出部４１の先端部と第１の基板１０の一面との間に、金属製の接続部材５０が介在している。ここでは、接続部材５０は、第１及び第２の基板１０、２０を接続する上記はんだ５０と同じはんだ５０であり、この接続部材としてのはんだ５０を介して、突出部４１の先端部と第１の基板１０とが、熱的に接続されている。
このように、本実施形態では、放熱板４０の周辺部にて突出し第２の基板２０を厚さ方向に貫通する突出部４１と、この突出部４１と第１の基板１０とを熱的に接続するはんだ５０とにより、延設部７０が構成されている。
このような本実施形態の電子装置Ｓ１における放熱経路について、図２を参照して述べる。図２は、本電子装置Ｓ１における放熱経路を示す図である。図２では、各矢印によって熱伝導の方向が示されている。
本実施形態では、図２に示されるように、駆動時などに電子部品３０にて発生する熱は、電子部品３０よりも第２の基板２０側については、当該第２の基板２０からはんだ５０を介して第１の基板１０に伝わる。
一方、電子部品３０よりも放熱板４０側については、上記電子部品３０にて発生する熱は、放熱板４０からその外部へ放熱されるとともに、放熱板４０の周辺部の延設部７０に伝わる。そして、当該熱は、延設部７０にて突出部４１からはんだ５０を通り、第１の基板１０に伝わる。そして、第１の基板１０に伝わってきた熱は、内層配線１０ａを伝って、外部へ放熱される。
このように、本実施形態では、放熱板４０の周辺部に、第２の基板２０の一面側から他面側まで延設され、当該他面側にて直接第１の基板１０に熱的に接続された延設部７０を備えることにより、放熱板４０からの熱は、第２の基板２０を介することなく、延設部７０から直接第２の基板２０に伝わるようになっている。それにより、電子部品３０の両面にて適切な放熱が行えるようになっている。
次に、本実施形態の電子装置Ｓ１の製造方法について、述べておく。まず、はんだ３１およびアンダーフィル３２を介して、第２の基板２０の一面に電子部品３０をフリップチップ実装する。この電子部品３０の搭載は、一般的なフリップチップボンダーを用いて行える。
そして、この上に、放熱板４０をスルーホールデバイス実装（ＴＨＤ）用の装置を用いて搭載する。つまり、電子部品３０の上に、放熱ゲル６０を介して放熱板４０を搭載するとともに、放熱板４０の突出部４１を第２の基板２０の貫通穴２１に挿入する。
一方、第２の基板２０の他面に、たとえばはんだボールを設ける要領で、はんだ５０を設けておく。そして、このＦＣ−ＢＧＡとしての第２の基板２０を、第１の基板１０の一面上に搭載し、両基板１０、２０の間および突出部４１と第１の基板１０との間を、はんだ５０により接続する。これにより、本実施形態の電子装置Ｓ１ができあがる。
また、本実施形態では、コスト的には安価にピッチ変換できるインターポーザとしての第２の基板２０を使用することで、次のような利点もある。１つは、第２の基板２０の露出面に、たとえばプログラムの検査端子を配置すれば、はんだボールに傷等を付けることなく検査ができる。また、第２の基板２０の空いた部位に、コンデンサや抵抗等の他部品を実装すればモジュール化も可能となる。
なお、上記図１では、突出部４１は四角柱状であり、貫通穴２１もそれに対応した形状であるが、突出部４１および貫通穴２１は、突出部４１の先端部が貫通穴２１に挿入されて第２の基板２０の他面側に露出するものであればよく、それ以外にも、たとえば円柱形状などであってもよい。
また、突出部４１およびそれに対応して形成される貫通穴２１の位置については、放熱板４０の周辺部であればよく、上記した四隅部以外にも、たとえば辺部などに設けることも可能である。ただし、貫通穴２１については、貫通穴２１による第２の基板２０の機械的強度の低下を考慮し、貫通穴２１の面積は適当な大きさに留める。
また、両基板１０、２０の間に介在して放熱板４０の突出部４１と第１の基板１０とを熱的に接続する接続部材５０としては、上述したはんだ５０に限定されるものではなく、たとえば導電性接着剤やネジなどであってもよい。
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係る電子装置Ｓ２の概略断面構成を示す図である。本実施形態は、上記第１実施形態に比べて、第１の基板１０の他面（図３中の下面）に筺体１００を設けたことが相違するものであり、ここでは、この相違点を中心に述べることとする。
この筺体１００は、電子装置Ｓ２を収納するケースなどであり、たとえばアルミニウムや銅などの熱伝導性に優れた材料よりなる。筐体１００は、本電子装置Ｓ２の第１の基板１０の他面に接触して設けられている。
そして、本電子装置Ｓ２においては、第１の基板１０における延設部７０との接続部に、当該基板の厚さ方向に貫通する放熱用穴部１１が設けられている。この放熱用穴部１１は、第１の基板１０の一面（図３中の上面）から他面に貫通する貫通穴を形成し、この貫通穴に銅や銀などの導電性ペーストを充填してなるものである。
これにより、本実施形態においては、放熱板４０の周辺部に伝わった電子部品３０の熱は、延設部７０を介して、第１の基板１０に伝わり、第１の基板１０の内層配線１０ａを伝って外部へ放熱されるとともに、放熱用穴部１１から筺体１００へ放熱される。そのため、放熱性能のさらなる向上が期待できる。なお、筐体１００と第１の基板１０とが接地できない場合は、当該両者間に上記したような放熱ゲルなどを介在させてもよい。
（第３実施形態）
図４は、本発明の第３実施形態に係る電子装置Ｓ３の概略断面構成を示す図である。本実施形態では、上記第１実施形態との相違点を中心に述べることとする。
上記第１実施形態では、放熱板４０の周辺部にて突出し第２の基板２０を厚さ方向に貫通する突出部４１と、この突出部４１と第１の基板１０とを熱的に接続するはんだ５０とにより、延設部７０が構成されていた。
それに対して、本実施形態では、図４に示されるように、放熱板４０の突出部４１は、放熱板４０の周辺部を第２の基板２０の貫通穴２１に向かって突出させたものであるが、その先端部が第２の基板２０の貫通穴２１に挿入されるほど長いものではなく、突出部４１の先端部は第２の基板２０の一面上に位置している。
また、本実施形態では、貫通穴２１には、はんだや導電性ペーストなどの熱伝導性材料よりなる熱伝導性部材２２が充填されている。つまり、第２の基板２０のうち突出部４１に対向する部位には、当該第２の基板２０の厚さ方向に貫通する熱伝導性部材２２が設けられている。
そして、第２の基板２０の一面にて、熱伝導性部材２２は突出部４１の先端部に接触し、これら両者２２、４１は互いに熱的に接続されている。一方、第２の基板２０の他面では、熱伝導性部材２２は、上記接続部材としてのはんだ５０に接触し、このはんだ５０を介して、熱伝導性部材２２と第１の基板１０とが互いに熱的に接続されている。
このように、本実施形態では、放熱板４０の周辺部にて突出する突出部４１と、この突出部４１と熱的に接続され、第２の基板２０を貫通する熱伝導性部材２２と、この熱伝導性部材２２と第１の基板１０とを熱的に接続するはんだ５０とにより、延設部７０が構成されている。
そして、本実施形態の電子装置Ｓ３においても、電子部品３０にて発生する熱は、放熱板４０から延設部７０を通って第１の基板１０に伝わり、そこで放熱されるから、第２の基板２０を介することなく、放熱板４０から第１の基板１０に直接的に放熱することが可能となる。そして、電子部品３０の両面にて適切な放熱が行える。
また、本実施形態では、放熱板４０を第１の基板１０の一面上に搭載するときに、その突出部４１を第２の基板２０の貫通穴２１に挿入する必要が無い。そのため、放熱板４０は、ＴＨＤ実装ではなく、電子部品３０とともに表面実装部品用のマウンタにより実装することができる。
また、本実施形態においては、両基板１０、２０の間に介在して熱伝導性部材２２と第１の基板１０とを熱的に接続する接続部材５０としては、上述したはんだ５０に限定されるものではなく、たとえば導電性接着剤やネジなどであってもよい。また、本実施形態の電子装置Ｓ３においても、上記第２実施形態に示したような筺体１００との組み合わせを行ってもよい。
（第４実施形態）
図５は、本発明の第４実施形態に係る電子装置Ｓ４の概略断面構成を示す図である。本実施形態は、上記第１実施形態に比べて延設部７０の構成を変更したところが相違するものであり、この相違点を中心に述べることとする。
上記第１実施形態では、放熱板４０の周辺部にて突出し第２の基板２０を厚さ方向に貫通する突出部４１と、この突出部４１と第１の基板１０とを熱的に接続するはんだ５０とにより、延設部７０が構成されていた。
それに対して、本実施形態では、図５に示されるように、放熱板４０の突出部４１をさらに延長しており、突出部４１の先端部は、第１の基板１０に設けられた貫通穴１２に挿入され第１の基板１０を厚さ方向に貫通している。つまり、突出部４１の先端部は、第１の基板１０の一面側から第１の基板１０における第２の基板２０側とは反対側の他面まで貫通した状態とされている。
そして、突出部４１の先端部は、第１の基板１０の貫通穴１２内にて第１の基板１０の内層配線１０ａに接触するとともに、第１の基板１０の他面にて突出する部位を、はんだ５０ａにより固定されており、突出部４１の先端部と第１の基板１０とは熱的に接続されている。なお、第１の基板１０の貫通穴１２も、プレス加工やエッチングなどにより形成される。
このように、本実施形態では、突出部４１により延設部７０が構成されている。そして、本実施形態の電子装置Ｓ４においても、電子部品３０にて発生する熱は、放熱板４０から延設部７０を通って第１の基板１０に伝わり、そこで放熱されるから、第２の基板２０を介することなく、放熱板４０から第１の基板１０に直接的に放熱することが可能となる。そして、電子部品３０の両面にて適切な放熱が行える。
また、本実施形態によれば、放熱板４０の突出部４１が第１の基板１０を貫通しているので、放熱板４０と第１の基板１０との間の熱的な接続を行うにあたって、上記第３実施形態のような熱伝導性接続部材が不要となる。また、突出部４１は、第１の基板１０の内部にて内層配線１０ａと直接、熱的に接続されるので、放熱性の向上が期待できる。
また、突出部４１は、第１の基板１０を貫通して第１の基板１０の他面に露出しているので、図５に示されるように、この第１の基板１０の他面に上記第２実施形態に示したような筺体１００を設け、これに突出部４１の先端部を接触させれば、さらなる放熱性の向上が図れる。
（第５実施形態）
図６は、本発明の第５実施形態に係る電子装置Ｓ５の概略断面構成を示す図である。本実施形態は、上記第２実施形態に比べて、延設部７０における熱伝導性部材２２および接続部材５０としてのはんだ５０を、鉄やステンレスなどの金属製のネジ５１で代用したところが相違するものであり、この相違点を中心に述べることとする。
図６に示されるように、本実施形態では、ネジ５１を、第１の基板１０の他面側から第１の基板１０を厚さ方向に貫通させ、さらに第２の基板２０を厚さ方向に貫通させ、第２の基板２０の一面側にて、ネジ５１と放熱板４０の突出部４１とを接続している。
この場合、たとえば、電子部品３０が搭載・固定された第２の基板２０を、はんだ５０を介して第１の基板１０に接合した後、放熱ゲル６０を介して放熱板４０を電子部品３０に仮固定した状態で、ネジ５１によって、第１の基板１０と一緒に放熱板４０をネジ結合すればよい。また、この場合、ネジ５１を雄ねじとし、突出部４１にはこれに対応する雌ねじを形成しておけばよい。
このように、本実施形態では、突出部４１およびネジ５１により延設部７０が構成されている。そして、本実施形態の電子装置Ｓ５においても、電子部品３０にて発生する熱は、放熱板４０から延設部７０を通って第１の基板１０に伝わり、そこで放熱されるから、第２の基板２０を介することなく、放熱板４０から第１の基板１０に直接的に放熱することが可能となる。そして、電子部品３０の両面にて適切な放熱が行える。
また、本実施形態によれば、放熱板４０と第１の基板１０との間の熱的な接続を、導電性ペーストなどの熱伝導性接続部材を介することなく行える。また、金属製のネジ５１が、第１の基板１０の内部にて内層配線１０ａと直接、熱的に接続されるので、放熱性の向上が期待できる。
また、本実施形態では、ネジ５１は、その頭部が第１の基板１０の他面に露出しているので、図６に示されるように、上記同様の筺体１００を設け、これにネジ５１を接触させれば、さらなる放熱性の向上が図れる。
（第６実施形態）
図７は、本発明の第６実施形態に係る電子装置Ｓ６の概略断面構成を示す図である。本実施形態は、上記各実施形態における放熱板４０を、ヒートシンクのような板材ではなく、銅やアルミニウムなどの金属箔より構成したものである。
本実施形態では、図７に示されるように、第２の基板２０の一面上にて、金属箔よりなる放熱板４０により電子部品３０を覆う。ここで、放熱板４０の周辺部は第２の基板２０の端部よりはみ出すものを用いる。なお、この場合も、電子部品３０と放熱板４０との間に放熱ゲル６０を介在させてもよい。
そして、放熱板４０の周辺部を第２の基板２０の端部まで延ばし、当該端部よりはみ出した部分を、当該端部にて第２の基板２０の他面に向かって折り返し、この折り返された部位としての折り返し部４２を形成する。
そして、第２の基板２０の他面側にて、折り返し部４２と第１の基板１０とは、これら両者間に介在する金属製の接続部材としてのはんだ５０により、熱的に接続される。なお、この接続部材５０も、はんだ５０に代えて導電性接着剤などでもよい。
このように、本実施形態では、放熱板４０の折り返し部４２と接続部材５０とにより、延設部７０が形成されている。そして、本実施形態の電子装置Ｓ６においても、適切な両面放熱を実現しつつ、電子部品３０にて発生する熱は、放熱板４０から延設部７０を通って第１の基板１０に伝わり、そこで放熱されるから、第２の基板２０を介することなく、放熱板４０から第１の基板１０に直接的に放熱することが可能となる。
また、本実施形態によれば、第２の基板２０に対して、その一面から他面まで貫通する貫通穴を設けることなく、延設部７０を、第２の基板２０の一面から他面まで延ばすとともに、第１の基板１０に熱的に接続することができる。
（第７実施形態）
図８は、本発明の第７実施形態に係る電子装置Ｓ７の概略断面構成を示す図である。本実施形態は、上記第４実施形態に示される電子装置（上記図５参照）において、第２の基板２０を、電子部品３０を内蔵する部品内蔵基板としたものである。
この第２の基板２０は、図８に示されるように、樹脂基板の内部に内層配線２０ａと電子部品３０を埋設した一般的なものであり、電子部品３０は第２の基板２０の一面側に寄って配置されている。
この場合、放熱板４０は、第２の基板２０の一面に接するとともに、第２の基板２０の端部よりはみ出した部位に突出部４１を有している。そして、図８に示されるように、第２の基板２０の端面と突出部４１とが接触しており、その結果、第２の基板２０の端面に露出する内層配線２０ａと突出部４１とが接触して熱的に接続されている。
本実施形態によれば、上記第４実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、第２の基板２０の内部の電子部品３０から、内層配線２０ａを介して、第２の基板２０の板面方向へ向かう放熱が可能となる。そのため、電子部品３０については、両面放熱（第２の基板２０の厚さ方向への放熱）に加えて、放熱経路が増加し、さらなる放熱性の向上が可能である。
（第８実施形態）
図９は、本発明の第８実施形態に係る電子装置Ｓ８の概略断面構成を示す図である。本実施形態は、上記第１実施形態に示される電子装置（上記図１参照）において、上記第７実施形態同様に、第２の基板２０の板面方向への電子部品３０の放熱経路の増加を図ったものである。
図９に示されるように、本実施形態では、第２の基板２０の一面上に搭載されている電子部品３０について、図９中の横方向（つまり、第２の基板２０の板面方向）における放熱板４０との隙間をできるだけ狭くし、その隙間を上記放熱ゲル６０で埋め尽くした構成とする。それにより、同方向において、電子部品３０と放熱板４０とが、放熱ゲル６０を介して熱的に接続された形となる。
そうすることで、電子部品３０については、上記両面方向だけでなく、第２の基板２０の板面方向への放熱も可能となり、さらなる放熱性の向上が期待できる。以下の第９〜第１２実施形態では、本実施形態の考え方を、上記第１実施形態だけでなく、それ以外の上記実施形態に応用したものである。
（第９実施形態）
図１０は、本発明の第９実施形態に係る電子装置Ｓ９の概略断面構成を示す図である。本実施形態は、上記第３実施形態に示される電子装置（上記図４参照）において、第２の基板２０の板面方向への電子部品３０の放熱経路の増加を図ったものである。
図１０に示されるように、本実施形態では、第２の基板２０の一面上に搭載されている電子部品３０について、図１０中の横方向（つまり、第２の基板２０の板面方向）における放熱板４０との隙間をできるだけ狭くし、その隙間を上記放熱ゲル６０で埋め尽くした構成とする。そうすることで、電子部品３０については、第２の基板２０の板面方向への放熱も可能となり、さらなる放熱性の向上が期待できる。
（第１０実施形態）
図１１は、本発明の第１０実施形態に係る電子装置Ｓ１０概略断面構成を示す図である。本実施形態は、上記第４実施形態に示される電子装置（上記図５参照）において、第２の基板２０の板面方向への電子部品３０の放熱経路の増加を図ったものである。
図１１に示されるように、本実施形態では、第２の基板２０の一面上に搭載されている電子部品３０について、図１１中の横方向（つまり、第２の基板２０の板面方向）における放熱板４０との隙間をできるだけ狭くし、その隙間を上記放熱ゲル６０で埋め尽くした構成とする。そうすることで、電子部品３０については、第２の基板２０の板面方向への放熱も可能となり、さらなる放熱性の向上が期待できる。
（第１１実施形態）
図１２は、本発明の第１１実施形態に係る電子装置Ｓ１１の概略断面構成を示す図である。本実施形態は、上記第５実施形態に示される電子装置（上記図６参照）において、第２の基板２０の板面方向への電子部品３０の放熱経路の増加を図ったものである。
図１２に示されるように、本実施形態では、第２の基板２０の一面上に搭載されている電子部品３０について、図１２中の横方向（つまり、第２の基板２０の板面方向）における放熱板４０との隙間をできるだけ狭くし、その隙間を上記放熱ゲル６０で埋め尽くした構成とする。そうすることで、電子部品３０については、第２の基板２０の板面方向への放熱も可能となり、さらなる放熱性の向上が期待できる。
（第１２実施形態）
図１３は、本発明の第１２実施形態に係る電子装置Ｓ１２の概略断面構成を示す図である。本実施形態は、上記第６実施形態に示される電子装置（上記図７参照）において、第２の基板２０の板面方向への電子部品３０の放熱経路の増加を図ったものである。
図１３に示されるように、本実施形態では、第２の基板２０の一面上に搭載されている電子部品３０について、図１３中の横方向（つまり、第２の基板２０の板面方向）における放熱板４０との隙間をできるだけ狭くし、その隙間を上記放熱ゲル６０で埋め尽くした構成とする。そうすることで、電子部品３０については、第２の基板２０の板面方向への放熱も可能となり、さらなる放熱性の向上が期待できる。
（第１３実施形態）
図１４は、本発明の第１３実施形態に係る電子装置Ｓ１３の概略断面構成を示す図である。本実施形態では、上記第１実施形態との相違点を中心に述べることとする。
図１４に示されるように、放熱板４０の周辺部は、第２の基板２０の端部よりはみ出しており、突出部４１は、このはみ出している部位にて第１の基板１０まで突出する形で設けられている。
そして、突出部４１の先端部と第１の基板１０とは、これら両者の間に介在するはんだ５０により熱的に接続されている。このように、本実施形態では延設部７０は、突出部４１と、はんだ５０とにより構成されている。
本実施形態によれば、電子部品３０にて発生する熱は、放熱板４０から延設部７０を通って第１の基板１０に伝わり、そこで放熱されるから、第２の基板２０を介することなく、放熱板４０から第１の基板１０に直接的に放熱することが可能となる。そして、電子部品３０の両面にて適切な放熱が行える。
また図１５は、第１の基板１０における突出部４１のはんだ接続部の下部に、当該基板の厚さ方向に貫通する放熱用穴部１１が設けられている。この放熱用穴部１１は、第１の基板１０の一面（図１５中の上面）から他面に貫通する貫通穴を形成し、この貫通穴に銅や銀などの導電性ペーストを充填してなるものである。突出部４１は、第１の基板１０とはんだ５０にて接続されているので、この導電性ペーストで埋めた放熱用穴部１１を通じ、第１の基板１０の他面に放熱する事ができるので、図１５に示されるように、この第１の基板１０の他面に上記第２実施形態に示したような筺体１００を設け、これに導電性ペーストで埋めた放熱用穴部１１を接触させれば、さらなる放熱性の向上が図れる。
また、本実施形態によれば、第２の基板２０に対して、その一面から他面まで貫通する貫通穴を設けることなく、延設部７０を、第２の基板２０の一面から他面まで延ばすとともに、第１の基板１０に熱的に接続することができる。
（他の実施形態）
なお、上記各実施形態においては、延設部７０を主要部とするものであり、電子装置におけるそれ以外の部分、たとえば各基板１０、２０、電子部品３０などについては、適宜設計変更が可能である。
本発明の第１実施形態に係る電子装置を示す図であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は（ａ）中の概略上面図である。 第１実施形態の電子装置における放熱経路を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る電子装置の概略断面図である。 本発明の第３実施形態に係る電子装置の概略断面図である。 本発明の第４実施形態に係る電子装置の概略断面図である。 本発明の第５実施形態に係る電子装置の概略断面図である。 本発明の第６実施形態に係る電子装置の概略断面図である。 本発明の第７実施形態に係る電子装置の概略断面図である。 本発明の第８実施形態に係る電子装置の概略断面図である。 本発明の第９実施形態に係る電子装置の概略断面図である。 本発明の第１０実施形態に係る電子装置の概略断面図である。 本発明の第１１実施形態に係る電子装置の概略断面図である。 本発明の第１２実施形態に係る電子装置の概略断面図である。 本発明の第１３実施形態に係る電子装置の概略断面図である。 本発明の第１３実施形態に係る電子装置の概略断面図である。
符号の説明
１０ 第１の基板
１２ 第１の基板の貫通穴
２０ 第２の基板
２１ 第２の基板の貫通穴
３０ 電子部品
４０ 放熱板
４１ 突出部
４２ 折り返し部
５０ はんだ
７０ 延設部

Claims (6)

  1. 第１の基板（１０）と、
    一面側に電子部品（３０）が設けられ他面側が前記第１の基板（１０）に対向した状態で前記第１の基板（１０）に搭載され前記第１の基板（１０）と熱的に接続された第２の基板（２０）と、
    前記第２の基板（２０）の一面側に設けられ前記電子部品（３０）と熱的に接続された放熱板（４０）とを備える電子装置において、
    前記放熱板（４０）の周辺部には、前記第２の基板（２０）の前記一面側から前記他面側まで延設され、当該他面側にて直接、前記第１の基板（１０）に熱的に接続された延設部（７０）が備えられていることを特徴とする電子装置。
  2. 前記第２の基板（２０）には前記一面から前記他面まで貫通する貫通穴（２１）が設けられており、
    前記延設部（７０）は、前記放熱板（４０）の周辺部を前記第２の基板（２０）側に突出させたものであって先端部が前記貫通穴（２１）に挿入されて前記第２の基板（２０）の前記他面側に露出する突出部（４１）と、
    前記第２の基板（２０）の前記他面側にて前記突出部（４１）の前記先端部と前記第１の基板（１０）との間に介在し、これら両者を熱的に接続する金属製の接続部材（５０）とよりなるものであることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
  3. 前記第２の基板（２０）には前記一面から前記他面まで貫通する貫通穴（２１）が設けられており、
    前記延設部（７０）は、前記放熱板（４０）の周辺部を前記第２の基板（２０）側に突出させたものであって先端部が前記貫通穴（２１）に対向する突出部（４１）と、
    前記貫通穴（２１）に充填され前記突出部（４１）と熱的に接続された熱伝導性部材（２２）と、
    前記第２の基板（２０）の前記他面側にて前記熱伝導性部材（２２）と前記第１の基板（１０）との間に介在し、これら両者を熱的に接続する接続部材（５０）とよりなるものであることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
  4. 前記第２の基板（２０）には前記一面から前記他面まで貫通する貫通穴（２１）が設けられており、
    前記延設部（７０）は、前記放熱板（４０）の周辺部を前記第２の基板（２０）側に突出させたものであって先端部が前記貫通穴（２１）に挿入されて前記第２の基板（２０）の前記他面側に突出する突出部（４１）よりなり、
    前記突出部（４１）の前記先端部は、前記第１の基板（１０）に設けられた貫通穴（１２）に挿入され前記第１の基板（１０）を貫通した状態で、前記第１の基板（１０）に熱的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
  5. 前記延設部（７０）は、前記放熱板（４０）の周辺部を前記第２の基板（２０）の端部まで延ばし当該端部にて前記第２の基板（２０）の前記他面に向かって折り返した形状を有する折り返し部（４２）と、
    前記第２の基板（２０）の前記他面側にて前記折り返し部（４２）と前記第１の基板（１０）との間に介在し、これら両者を熱的に接続する金属製の接続部材（５０）とよりなるものであることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
  6. 前記放熱板（４０）の周辺部は、前記第２の基板（２０）の端部よりはみ出しており、このはみ出している部位にて前記第１の基板（１０）まで突出する突出部（４１）が設けられており、
    前記延設部（７０）は、前記突出部（４１）と、この突出部（４１）と前記第１の基板（１０）とを熱的に接続するはんだ（５０）とよりなるものであることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
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