JP2010161265A

JP2010161265A - 電子装置

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Publication number: JP2010161265A
Application number: JP2009003296A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ishikawa; 岳史石川
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-01-09
Filing date: 2009-01-09
Publication date: 2010-07-22

Abstract

【課題】表裏両面に電極を有する電子素子を基板の一面上に搭載し、基板に対向する電子素子の一面の第１の電極を基板に電気的に接続し、他面の電極は、当該他面上に貼り付けられた金属製の配線部を介して、基板の一面に電気的に接続してなる電子装置において、電子素子の他面側から配線部を介して放熱するときに配線部上に設ける熱伝導性部材として、絶縁部の膜厚が薄くてもピンホールの発生を極力防止する手段を提供する。
【解決手段】電子素子１０は一面に第１の電極１１、１２、他面に第２の電極１３を有して、基板２０の一面上に搭載され、第２の電極１３は配線部４０によって基板２０と電気的に接続され、配線部４０上には、熱伝導性且つ電気伝導性を有する板状の熱伝導性部材５０が貼り付けられ、その貼り付け面には、熱伝導性部材５０の板厚方向の一部を改質することにより形成された電気絶縁性の改質膜５１が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、表裏両面に電極を有する電子素子が基板上に搭載され、当該両面の電極と基板とが電気的接続されてなる電子装置に関する。

表裏両面に電極を有する電子素子としては、パワーＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどのパワー半導体素子が挙げられ、これらはインバータや電力スイッチなどのパワーエレクトロニクス分野に活用されている。一般に、大電流を流すことができるパワー素子では、その表面から裏面、あるいは裏面から表面に電流を流す構造を採用している。

従来より、このような構造を有する電子装置としては、表裏両面に電極を有する電子素子、すなわち、一面に第１の電極、当該一面とは反対側の他面に第２の電極を有する電子素子を、基板の一面上に搭載したものが提案されている（たとえば、特許文献１〜３参照）。

ここで、電子素子の両面の電極と基板の一面とを電気的に接続する構成としては、電子素子の一面と基板の一面とを対向させた状態で、第１の電極を基板に電気的に接続し、電子素子の他面に、金属製の部材よりなる配線部を貼り付け、この配線部を当該他面より基板の一面まで延ばして基板の一面に接続するようにしている（特許文献４参照）。

これにより、電子素子の他面側における第２の電極については、配線部を介して基板の一面に電気的に接続される。そして、電子素子の他面からの電流を基板に流すことが可能となる。

特開２００６−３３２１９６号公報特表２００３−５３０６９５号公報特開２００７−５５９０号公報特表２００４−５００７２０号公報

しかしながら、上記従来の構成では、電子素子の両面の電極と基板の一面とが電気的に接続されるものの、基板とは反対側である電子素子の他面側の電位が露出した構造になるため、配線部に導電性のものが触れると、リークやショートの恐れがある。

また、基板とは反対側である電子素子の他面側に放熱用のヒートシンクを接続し、当該他面側から放熱を行う場合には、当該他面側の配線部とヒートシンクとの間に電気絶縁性材料よりなる熱伝導性部材を介在させる必要がある。これは、ヒートシンクとして使用される材料が主に金属であるためである。そして、この配線部上に設けられた熱伝導性部材を介して、電子素子の他面側から放熱がなされる。

この熱伝導性部材としては、一般的にシリコーンシートなどが使用されるが、たとえば０．２ｍｍ以上と厚いものが使用されるため、放熱性の低下を招いてしまう。また、熱伝導性部材として、熱伝導性が樹脂よりも優れたセラミック基板を使用することも可能であるが、このセラミック基板を薄くすると割れやすくなるため、あまり薄くすることはできない。

また、熱伝導性部材として、絶縁性のセラミック薄膜を形成することも考えられるが、蒸着やＣＶＤ（化学気相成長法）などの成膜では、均一でピンホールなどが発生しない膜を形成することが困難である。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、表裏両面に電極を有する電子素子を基板の一面上に搭載し、基板に対向する電子素子の一面の第１の電極を基板に電気的に接続し、電子素子の他面の電極は、当該他面上に貼り付けられた金属製の配線部を介して、基板の一面に電気的に接続してなる電子装置において、電子素子の他面側から配線部を介して放熱するときに配線部上に設ける熱伝導性部材として、絶縁部の膜厚が薄くてもピンホールの発生を極力防止できる構成を実現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、配線部（４０）の上には、熱伝導性且つ電気伝導性を有する板状の熱伝導性部材（５０）が貼り付けられており、熱伝導性部材（５０）において配線部（４０）に貼り付けられている貼り付け面には、当該貼り付け面から熱伝導性部材（５０）の板厚方向の一部を改質することにより形成された電気絶縁性の改質膜（５１）が形成されており、この改質膜（５１）が配線部（４０）に直接接触していることを特徴とする。

それによれば、熱伝導性部材（５０）として、熱伝導性且つ電気伝導性を有する板状のものを採用し、その配線部（４０）への貼り付け面側に、異物などが存在してもピンホールが発生しにくい改質により形成された改質膜（５１）を絶縁部として形成しているから、電子素子（１０）の他面側から配線部（４０）を介して放熱するときに配線部（４０）上に設ける熱伝導性部材（５０）として、絶縁部の膜厚が薄くてもピンホールの発生を極力防止できる構成を実現することができる。

ここで、請求項２に記載の発明のように、熱伝導性部材（５０）は半導体よりなり、改質膜（５１）は当該半導体を化学反応させて電気絶縁性としたものとすることができる。さらに、請求項３に記載の発明のように、半導体をシリコンとし、改質膜（５１）を熱により酸化されたシリコンの熱酸化膜とすれば、改質膜（５１）の形成を容易に行うことが可能となる。

また、請求項４に記載の発明のように、配線部（４０）を、電子素子（１０）の他面よりはみ出させるとともに、このはみ出し部を、基板（２０）の一面に対向させ、はみ出し部とこれに対向する基板（２０）の一面との間に、金属バンプ（４１）を介在させ、配線部（４０）と基板（２０）とを、金属バンプ（４１）を介して電気的に接続するようにしてもよい。

また、請求項５に記載の発明のように、配線部（４０）を、電子素子（１０）の他面よりはみ出させるとともに、このはみ出し部を、基板（２０）の一面に対向させ、熱伝導性部材（５０）の貼り付け面のうちはみ出し部に位置する部位を、基板（２０）の一面に向かって突出した突起部（４２）とすることによって、はみ出し部とこれに対向する基板（２０）の一面とを接触させて電気的に接続するようにしてもよい。それによれば、上記金属バンプを用いなくても、配線部（４０）と基板（２０）との電気的接続を行うことができる。

また、請求項６に記載の発明のように、配線部（４０）を、改質膜（５１）の表面に成膜されたものにすれば、改質膜（５１）と配線部（４０）との直接接触を確実に実現することができる。

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。

本発明の第1実施形態に係る電子装置を示す概略断面図である。第1実施形態に係る電子装置の製造方法を示す工程図である。図２に続く製造方法を示す工程図である。本発明の第２実施形態に係る電子装置の製造方法を示す工程図である。図４に続く製造方法を示す工程図である。本発明の第３実施形態に係る電子装置を示す概略断面図である。本発明の第４実施形態に係る電子装置の製造方法におけるダイシングカット前のワークを示す図であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は概略平面図である。第４実施形態に係る電子装置の製造方法を示す工程図である。本発明の第５実施形態に係る電子装置の製造方法を示す工程図である。図１０に続く製造方法を示す工程図である。本発明の第６実施形態に係る電子装置の製造方法におけるダイシングカット前のワークを示す図であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は概略平面図である。第６実施形態に係る電子装置の製造方法を示す工程図である。図１２に続く製造方法を示す工程図である。図１２、図１３における各ワークの平面構成を示す図である。本発明の第７実施形態に係る電子装置の製造方法を示す工程図である。本発明の第８実施形態に係る電子装置の製造方法を示す工程図である。本発明の第９実施形態に係る電子装置の製造方法を示す工程図である。

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の概略断面構成を示す図である。本実施形態の電子装置は、大きくは、表裏両面に電極１１、１２、１３を有する電子素子１０が基板２０上に搭載され、当該両面の電極１１〜１３と基板２０とが電気的接続されてなるものである。

この電子素子１０としては、表裏面のうち基板２０に対向する一面に第１の電極１１、１２、当該一面とは反対側の他面に第２の電極１３を有するものであればよい。具体的には、電子素子１０は、表裏面の方向すなわち素子の厚さ方向に電流を流すことができるパワー素子であり、パワーＭＯＳ素子やＩＧＢＴなどが挙げられる。

本実施形態では、電子素子１０はパワーＭＯＳ素子１０として構成されている。このパワーＭＯＳ素子１０においては、基板２０に対向する一面に第１の電極としてのゲート端子１１およびソース端子１２、他面に第２の電極としてのドレイン端子１３を有する。パワーＭＯＳ素子１０はシリコン半導体チップよりなり、上記各電極１１〜１３はアルミニウムを主体として表面に金がメッキされた一般的なものである。

基板２０は、一般的なプリント基板やセラミック基板などの配線基板であり、パワーＭＯＳ素子１０が搭載されている一面には、基板配線２１が設けられている。この基板配線２１は、たとえば銅や銀などよりなる。

そして、図１に示されるように、パワーＭＯＳ素子１０の一面と基板２０の前記一面とが対向した状態で、パワーＭＯＳ素子１０は、基板２０の一面上に搭載されている。ここで、パワーＭＯＳ素子１０の一面のゲート端子１１およびソース端子１２は、接続部材３０を介して基板配線２１に電気的に接続されている。

この接続部材３０は、はんだや銀ペーストなどの導電性接着剤よりなる一般的なものであり、これにより、パワーＭＯＳ素子１０と基板２０の基板配線２１とは電気的・機械的に接続されている。

また、パワーＭＯＳ素子１０の他面上には、配線部としてのドレイン配線４０が設けられている。このドレイン配線４０は、銅などの金属よりなるもので、パワーＭＯＳ素子１０の他面に貼り付けられている。具体的には、ドレイン配線４０は、パワーＭＯＳ素子１０の他面のドレイン端子１３に対して接続部材３０を介して電気的に接続されている。

また、このドレイン配線４０は、パワーＭＯＳ素子１０の他面よりはみ出しており、このはみ出し部は、基板２０の一面に対向している。つまり、配線部としてのドレイン配線４０には、パワーＭＯＳ素子１０の他面に貼り付けられている部位と、当該他面に貼り付けられずに当該他面から基板２０の一面に対向するようにはみ出している部位とがある。

そして、図１に示されるように、このドレイン配線４０のはみ出し部とこれに対向する基板２０の一面との間には、銅などよりなる金属バンプ４１が介在している。ここで、ドレイン配線４０のはみ出し部と金属バンプ４１とは、直接接触するか、もしくは、はんだなどにより電気的に接続されている。

また、金属バンプ４１は、基板２０の基板配線２１と上記接続部材３０を介して電気的に接続されている。こうして、ドレイン配線４０と基板２０の一面とは金属バンプ４１を介して電気的に接続され、結果的に、ドレイン配線４０によってパワーＭＯＳ素子１０のドレイン端子１３と基板２０とが電気的に接続されている。そして、パワーＭＯＳ素子１０の他面からの電流をドレイン配線４０、金属バンプ４１を介して基板配線２１に流すことが可能となっている。

また、本実施形態の電子装置では、ドレイン配線４０の上には、板状の熱伝導性部材５０が貼り付けられている。この熱伝導性部材５０は、熱伝導性且つ電気伝導性を有するものであり、具体的には、半導体や金属などよりなる。ここでは、熱伝導性部材５０は、半導体としてのシリコンよりなる。

そして、この熱伝導性部材５０においてドレイン配線４０に貼り付けられている面である貼り付け面には、電気絶縁性の改質膜５１が形成されている。この改質膜５１は、熱伝導性部材５０を構成する半導体などの材料を化学反応させて組成を変化させたもの、すなわち改質したものであり、当該貼り付け面から熱伝導性部材５０（図１中の上下方向）の板厚方向の一部にわたって形成されている。

このような改質により形成された改質膜５１は、蒸着やＣＶＤなどの成膜により形成される絶縁膜とは異なり、異物などが存在してもピンホールが発生しにくい膜である。本実施形態では、改質膜５１は熱により酸化された熱酸化膜、すなわち熱酸化されたＳｉＯ_２である。

そして、この改質膜５１は、ドレイン配線４０の表面に直接接触している。具体的には、ドレイン配線４０は、改質膜５１の表面に、銅などの材料を用いて蒸着、スパッタ、メッキなどにより成膜されたものである。

そして、ドレイン配線４０と改質膜５１との直接接触により、これら両者４０、５１は熱的に接続されており、その結果、パワーＭＯＳ素子１０の他面と熱伝導性部材５０との熱的接続が実現されている。

また、図１に示されるように、熱伝導性部材５０の上には、放熱シート６０を介してヒートシンク７０が設けられている。放熱シート６０は、たとえばシリコーン樹脂にグラファイト粒子を混合してなる放熱性に優れたシートであり、熱伝導性部材５０とヒートシンク７０との密着性を確保し、これら両者を熱的に接続している。また、ヒートシンク７０は、銅やアルミニウムなどの一般的なものであるが、これら金属などよりなる筺体であってもよい。

このように、本実施形態の電子装置においては、パワーＭＯＳ素子１０の表裏両面の電極１１〜１３が基板２０と電気的に接続されるとともに、パワーＭＯＳ素子１０の一面側からは基板２０へ放熱され、一方、当該素子１０の他面側からは、ドレイン配線４０、熱伝導性部材５０、放熱シート６０を介して、ヒートシンク７０へ放熱される放熱経路が形成されている。

次に、本第１実施形態の電子装置の製造方法について、図２および図３を参照して述べる。図２は本電子装置の製造方法を示す工程図であり、図３は図２に続く製造方法を示す工程図である。これら図２および図３では、上記図１に対応した断面にて各ワークを示してある。

まず、シリコンウェハとしての熱伝導性部材５０を準備し（図２（ａ）参照）、その表面に熱酸化膜としての改質膜５１を形成する（図２（ｂ）参照）。さらに、改質膜５１の上に金属膜としてのドレイン配線４０を、蒸着やスパッタ、メッキなどにより成膜する（図２（ｃ）参照）。

次に、ドレイン配線４０のうち金属バンプ４１を形成しない部位をレジストＫ１で覆い（図２（ｄ）参照）、電気メッキ法などにより、レジストＫ１の開口部に金属バンプ４１を形成する（図２（ｅ）参照）。

その後、レジストＫ１を除去し（図３（ａ）参照）、金属バンプ４１と金属バンプ４１との間のドレイン配線４０上に、接続部材３０を介して、パワーＭＯＳ素子１０を搭載し、接続する（図３（ｂ）、（ｃ）参照）。そして、このウェハ状態の完成品を、図３（ｄ）中の破線に示すダイシングラインＤＬにてダイシングカットすることにより、個片化する。

その後は、個片化されたワークを、接続部材３０を介して基板２０の一面上に搭載し、固定するとともに、熱伝導性部材５０の上に放熱シート６０を介してヒートシンク７０を取り付ける。こうして、上記図１に示される本実施形態の電子装置ができあがる。

ところで、本実施形態によれば、熱伝導性部材５０として、熱伝導性且つ電気伝導性を有する板状のものを採用し、そのドレイン配線４０への貼り付け面側に、異物などが存在してもピンホールが発生しにくい改質により形成された改質膜５１を絶縁部として形成している。そのため、パワーＭＯＳ素子１０の他面側からドレイン配線４０を介して放熱するときにドレイン配線４０上に設ける熱伝導性部材５０として、絶縁部の膜厚が薄くてもピンホールの発生を極力防止できる構成が実現される。

なお、本実施形態においては、パワーＭＯＳ素子１０とドレイン配線４０および基板配線２１とを接続する上記接続部材３０としては、はんだや導電性接着剤に限らず、たとえば、金属ナノ粒子を用いてもよい。さらに、上記図１に示される電子装置において、接続部材３０を省略して、各部間を直接接合してもよい。

（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係る電子装置の製造方法を示す工程図であり、図５は、図４に続く製造方法を示す工程図であり、これら図４および図５では、各ワークの概略断面を示してある。本実施形態では、上記第１実施形態に比べて、ドレイン配線４０と基板２０の一面の基板配線２１とを接続する構成が相違するものであり、ここでは、その相違点を中心に述べることとする。

図５（ｄ）に示されるように、本実施形態は、配線部であるドレイン配線４０のはみ出し部と基板配線２１との電気的接続を、上記金属バンプ４１に替えて、熱伝導性部材５０に形成した突起部４２により行うようにしたものである。

本実施形態においても、ドレイン配線４０のうちパワーＭＯＳ素子１０の他面よりはみ出すはみ出し部は、基板２０の一面に対向している。ここで、熱伝導性部材５０の貼り付け面のうちはみ出し部に位置する部位が、基板２０の一面に向かって突出した突起部４２とされている。

それによって、図示しないが、この突起部４２に位置するドレイン配線４０のはみ出し部は、これに対向する基板２０の一面の基板配線２１に接触して電気的に接続される。この場合も、上記図１と同様に、突起部４２に位置するドレイン配線４０のはみ出し部と基板配線２１とは、突起部４２の先端とこれに対向する基板配線２１との間に上記接続部材を介在させて接触し、電気的に接続される。

本実施形態の電子装置の製造方法について、図４および図５を参照して述べる。まず、シリコンウェハとしての熱伝導性部材５０を準備し（図４（ａ）参照）、突起部４２となる部分に通常のホト工程によってレジストＫ１を成形し（図４（ｂ）参照）、次に、Ｓｉの異方性エッチングによって突起部４２だけ残してＳｉを薄くエッチングする（図４（ｃ）参照）。

その後、レジストＫ１を除去し（図４（ｄ）参照）、続いてＳｉの熱酸化により改質膜５１を形成する（図４（ｅ）参照）。そして、改質膜５１の上に金属膜としてのドレイン配線４０を成膜する（図５（ａ）参照）。

その後、突起部４２と突起部４２との間のドレイン配線４０上に、接続部材３０を介して、パワーＭＯＳ素子１０を搭載し、接続する（図５（ｂ）、（ｃ）参照）。そして、このウェハ状態の完成品を、図５（ｄ）中の破線に示すダイシングラインＤＬにてダイシングカットすることにより、個片化する。

その後は、個片化されたワークを、接続部材３０を介して基板２０の一面上に搭載し、固定するとともに、熱伝導性部材５０の上に放熱シート６０を介してヒートシンク７０を取り付ける。こうして、本実施形態の電子装置ができあがる。そして、本実施形態の電子装置によっても、改質膜５１を有する熱伝導性部材５０によって、絶縁部の膜厚が薄くてもピンホールの発生を極力防止できる構成が実現される。

（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態に係る電子装置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、配線部であるドレイン配線４０と基板２０の一面の基板配線２１とを接続する構成が相違するものであり、ここでは、そ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、上記金属バンプや突起部を形成する替わりにパワーＭＯＳ素子１０の一部に厚さ方向に貫通する貫通電極４３を設けておく。この貫通電極４３は一般的なものであり、貫通電極４３とドレイン配線４０および基板配線２１との電気的接続は、上記接続部材３０を介して行われる。

それにより、パワーＭＯＳ素子１０の他面のドレイン端子１３は、ドレイン配線４０、貫通電極４３を介して基板配線２１と電気的に接続された状態となっている。そして、本実施形態によっても、改質膜５１を有する熱伝導性部材５０によって、絶縁部の膜厚が薄くてもピンホールの発生を極力防止できる構成が実現される。

（第４実施形態）
図７は、本発明の第４実施形態に係る電子装置の製造方法におけるダイシングカット前のワークを示す図であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は概略平面図である。上記各実施形態の電子装置では、電子素子１０は１個であったが、本実施形態の電子装置は、電子素子１０、１０ａを２個備えるものである。

具体的には、本実施形態の電子素子１０および１０ａは、パワーＭＯＳ素子１０とダイオード１０ａである。電子素子としてのダイオード１０ａは、一面に第１の電極１１ａ、他面に第２の電極１３ａを有する。これらの組合せは、たとえばモータを駆動させる回路を構成するものとして使用できる。

本実施形態の電子装置の製造方法について、図８を参照して述べる。図８は、本製造方法を示す工程図であり、各ワークの概略断面を示してある。ここでは、パワーＭＯＳ素子１０およびダイオード１０ａは予め研磨されて概略同じ厚さとされている。

まず、これらパワーＭＯＳ素子１０およびダイオード１０ａを、その第１の電極１１、１２、１１ａ側にて粘着テープＫ３を介して保持基板Ｋ２上に搭載し、粘着テープＫ３によって固定する（図８（ａ）参照）。このとき、各電子素子１０、１０ａは、ウェハ状態の熱伝導性部材５０に搭載するときの位置に対応する位置に配置する。

一方で、表面に改質膜５１、ドレイン配線４０および金属バンプ４１が形成されたシリコンウェハとしての熱伝導性部材５０を用意する。このような熱伝導性部材５０は、上記図２に示した製造方法と同様の要領により作製される。

そして、パワーＭＯＳ素子１０およびダイオード１０ａの各第２の電極１３、１３ａに接続部材３０を配置し、これに上記熱伝導性部材５０を重ね合わせ、パワーＭＯＳ素子１０およびダイオード１０ａの各第２の電極１３、１３ａとドレイン配線４０とを電気的に接続する（図８（ｂ）、（ｃ）参照）。

この接続の際には、接続部材３０を多少厚めに供給しておき、接続後には、パワーＭＯＳ素子１０、ダイオード１０ａの各第１の電極１１、１２、１１ａの表面および金属バンプ４１の下面が同一平面に位置して揃うようにする。余った接続部材３０は、電子素子１０、１０ａからはみ出るようにしておく。

その後は、図８（ｃ）に示されるワークにおいて、粘着テープＫ３および保持基板Ｋ２を除去すると、上記図７に示される状態となる。そして、このものを、図７中の破線に示すダイシングラインＤＬにてダイシングカットすることにより、個片化する。

その後は、個片化されたワークを、接続部材３０を介して基板２０の一面上に搭載し、固定するとともに、上記同様に、熱伝導性部材５０の上に放熱シート６０を介してヒートシンク７０を取り付ければ、本実施形態の電子装置ができあがる。なお、本実施形態において、上記第２実施形態の突起部や第３実施形態の貫通電極を採用してもよい。

（第５実施形態）
図９は、本発明の第５実施形態に係る電子装置の製造方法を示す工程図であり、図１０は、図９に続く製造方法を示す工程図である。これら図９、図１０では、各ワークの概略断面を示してある。

本実施形態は、上記第４実施形態と同様に、２個の電子素子１０、１０ａを備えるものであるが、製造方法が相違するものであり、ここでは、その相違点を中心に述べることとする。

まず、パワーＭＯＳ素子１０およびダイオード１０ａを、その第１の電極１１、１２、１１ａ側にて粘着テープＫ３を介して保持基板Ｋ２上に搭載し、粘着テープＫ３によって固定する（図９（ａ）参照）。また、柱状に成形された金属バンプ４１も同様に、粘着テープＫ３によって保持基板Ｋ２上に固定する。このとき、各電子素子１０、１０ａおよび金属バンプ４１は、ウェハ状態の熱伝導性部材５０に搭載するときの位置に対応する位置に配置する。

次に、パワーＭＯＳ素子１０、ダイオード１０ａの他面側および金属バンプ４１を研磨し、これらの高さを揃える（図９（ｂ）参照）。その後、研磨されたパワーＭＯＳ素子１０、ダイオード１０ａの他面に第２の電極１３、１３ａを形成するとともに、金属バンプ４１の研磨された面にアルミニウムなどよりなる電極４１ａを形成する（図９（ｃ）参照）。これら各電極１３、１３ａ、４１ａは、通常の成膜およびホト、エッチング工程により形成する。

一方で、表面に改質膜５１およびドレイン配線４０が形成されたシリコンウェハとしての熱伝導性部材５０を用意する。そして、パワーＭＯＳ素子１０およびダイオード１０ａの各第２の電極１３、１３ａ、および金属バンプ４１の電極４１ａに接続部材３０を配置し、これら電極と熱伝導性部材５０のドレイン配線４０とを電気的に接続する（図９（ｄ）、図１０（ａ）参照）。

その後、粘着テープＫ３および保持基板Ｋ２を除去し（図１０（ｂ）参照）、次に、図１０（ｃ）中の破線に示すダイシングラインＤＬにてダイシングカットすることにより、ウェハを個片化する。

その後は、個片化されたワークを、接続部材３０を介して基板２０の一面上に搭載し、固定するとともに、上記同様に、熱伝導性部材５０の上に放熱シート６０を介してヒートシンク７０を取り付ければ、本実施形態の電子装置ができあがる。なお、本実施形態においても、上記第２実施形態の突起部や第３実施形態の貫通電極を採用してもよい。

（第６実施形態）
図１１は、本発明の第６実施形態に係る電子装置の製造方法におけるダイシングカット前のワークを示す図であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は概略平面図である。本実施形態では、電子装置に４個の電子素子１０を設けたものである。

たとえばパワーＭＯＳ素子１０を４個使用した回路はブリッジ回路と呼ばれ、モータの正逆回転を制御する回路に使用される。その場合には、図１１に示されるように、ドレイン配線４０をパターニングする必要がある。図１１では、１個のパワーＭＯＳ素子１０毎にドレイン配線４０が分離されている。

本実施形態の電子装置の製造方法について、図１２、図１３、図１４を参照して述べる。図１２（ａ）〜（ｅ）は本製造方法を示す工程図、図１３（ａ）〜（ｄ）は図１３に続く製造方法を示す工程図であり、これら両図においては、各ワークの概略断面を示してある。また、図１４は図１２、図１３における各ワークの平面構成を示す図であり、図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）は、それぞれ図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に対応している。

まず、シリコンウェハとしての熱伝導性部材５０を準備し（図１２（ａ）、図１４（ａ）参照）、その表面に熱酸化膜としての改質膜５１を形成する（図１２（ｂ）、図１４（ｂ）参照）。さらに、改質膜５１の上に金属膜としてのドレイン配線４０を、蒸着やスパッタ、メッキなどにより成膜する（図１２（ｃ）、図１４（ｃ）参照）。

次に、ドレイン配線４０として必要な部分にレジストＫ１を、ホト工程などにより形成する（図１２（ｄ）、図１４（ｄ）参照）。そして、ドレイン配線４０をエッチングし（図１２（ｅ）、図１４（ｅ）参照）、続いてレジストＫ１を剥離する（図１３（ａ）、図１４（ｆ）参照）。

次に、ドレイン配線４０のうち金属バンプ４１を形成しない場所をレジストＫ１で覆い（図１３（ｂ）、図１４（ｇ）参照）、続いて、メッキ法などによって、レジストＫ１の開口部に金属バンプ４１を形成する（図１３（ｃ）、図１４（ｈ）参照）。そして、レジストＫ１を除去する（図１３（ｄ）、図１４（ｉ）参照）。

その後は、ドレイン配線４０上に、接続部材３０を介して、各パワーＭＯＳ素子１０を搭載し、接続する（図１１参照）。そして、このウェハ状態の完成品を、図１１中の破線に示すダイシングラインＤＬにてダイシングカットすることにより、個片化する。

その後は、個片化されたワークを、接続部材３０を介して基板２０の一面上に搭載し、固定するとともに、熱伝導性部材５０の上に放熱シート６０を介してヒートシンク７０を取り付ける。こうして、本実施形態の電子装置ができあがる。なお、本実施形態においても、上記第２実施形態の突起部や第３実施形態の貫通電極を採用してもよい。

（第７実施形態）
図１５は、本発明の第７実施形態に係る電子装置の製造方法を示す工程図である。本実施形態および以下の第８および第９実施形態の製造方法は、上記各実施形態のうち、ドレイン配線４０と基板２０の一面の基板配線２１とを金属バンプ４１を介して接続するものについて、適用されるものであり、ダイシングカットされたワークを基板２０の一面に搭載する工程に関するものである。

まず、金属バンプ４１、ドレイン配線４０、熱伝導性部材５０およびパワーＭＯＳ素子１０が一体に組み付けられたダイシング後のワークを用意する。このワークは、たとえば上記第１実施形態の製造方法により作製される。

そして、図１５に示されるように、基板２０の一面にて基板配線２１の上に印刷法などによって接続部材３０を配置し、その上に、上記ワークを搭載し、固定する。それにより、上記図１に示されるものと同様の電子装置ができあがる。

（第８実施形態）
図１６は、本発明の第８実施形態に係る電子装置の製造方法を示す工程図である。ここでは、まず、ダイシングカットされたパワーＭＯＳ素子１０および柱状に成形された金属バンプ４１を用意し、これらを、接続部材３０を介して基板２０の一面上に搭載・固定する（図１６（ａ）参照）。

その上に、改質膜５１およびドレイン配線４０が形成されダイシングカットされた熱伝導性部材５０を、ドレイン配線４０を下に向けて搭載し、接続部材３０を介して固定する（図１６（ｂ）参照）。これにより、本実施形態によっても、上記図１に示されるものと同様の電子装置ができあがる。

（第９実施形態）
図１７は、本発明の第９実施形態に係る電子装置の製造方法を示す工程図である。ここでは、まず、ダイシングカットされたパワーＭＯＳ素子１０を用意し、これを、接続部材３０を介して基板２０の一面上に搭載・固定する（図１７（ａ）参照）。

その上に、金属バンプ４１が接合されるとともに改質膜５１およびドレイン配線４０が形成されダイシングカットされた熱伝導性部材５０を、ドレイン配線４０を下に向けて搭載し、接続部材３０を介して固定する（図１７（ｂ）参照）。これにより、本実施形態によっても、上記図１に示されるものと同様の電子装置ができあがる。

なお、個片化されたパワーＭＯＳ素子１０、改質膜５１およびドレイン配線４０が形成され個片化された熱伝導性部材５０、および、金属バンプの基板２０への搭載順序は、上記図１５〜図１７に示される製造方法に限定するものではなく、それ以外にも適宜変更してもよい。

（他の実施形態）
熱伝導性部材５０としては、熱伝導性材料自体を改質して上記貼り付け面側に絶縁層としての改質膜５１を形成できるものであればよい。たとえば、熱伝導性部材５０がシリコン半導体よりなる場合に、アンモニア（ＮＨ_３）などを用いたＳｉの窒化膜を改質膜５１として活用してもよい。

また、Ｓｉ以外の材料を改質して絶縁膜とし、活用してもよく、たとえば、アルミニウムよりなる熱伝導性部材５０を陽極酸化法により酸化して、陽極酸化膜を改質膜５１として活用してもよい。

１０電子素子としてのパワーＭＯＳ素子
１１第１の電極としてのゲート端子
１２第１の電極としてのソース端子
１３第２の電極としてのドレイン端子
２０基板
４０配線部としてのドレイン配線
４１金属バンプ
４２突起部
５０熱伝導性部材
５１改質膜

Claims

一面に第１の電極（１１、１２）、前記一面とは反対側の他面に第２の電極（１３）を有する電子素子（１０）と、一面上に前記電子素子（１０）を搭載する基板（２０）とを備え、
前記電子素子（１０）の前記一面と前記基板（２０）の前記一面とが対向した状態で、前記第１の電極（１１）が前記基板（２０）に電気的に接続されており、
前記電子素子（１０）の前記他面上には、当該他面に貼り付けられるとともに前記基板（２０）の一面に接続された金属製の配線部（４０）が設けられており、
この配線部（４０）によって前記第２の電極（１３）と前記基板（２０）とが電気的に接続されている電子装置において、
前記配線部（４０）の上には、熱伝導性且つ電気伝導性を有する板状の熱伝導性部材（５０）が貼り付けられており、
前記熱伝導性部材（５０）において前記配線部（４０）に貼り付けられている貼り付け面には、当該貼り付け面から前記熱伝導性部材（５０）の板厚方向の一部を改質することにより形成された電気絶縁性の改質膜（５１）が形成されており、
この改質膜（５１）が前記配線部（４０）に直接接触していることを特徴とする電子装置。
前記熱伝導性部材（５０）は半導体よりなり、前記改質膜（５１）は当該半導体を化学反応させて電気絶縁性とした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。
前記半導体はシリコンであり、前記改質膜（５１）は熱により酸化されたシリコンの熱酸化膜であることを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
前記配線部（４０）は、前記電子素子（１０）の前記他面よりはみ出すとともに、このはみ出し部は、前記基板（２０）の一面に対向しており、
前記はみ出し部とこれに対向する前記基板（２０）の一面との間には、金属バンプ（４１）が介在しており、
前記配線部（４０）と前記基板（２０）とは前記金属バンプ（４１）を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電子装置。
前記配線部（４０）は、前記電子素子（１０）の前記他面よりはみ出すとともに、このはみ出し部は、前記基板（２０）の一面に対向しており、
前記熱伝導性部材（５０）の前記貼り付け面のうち前記はみ出し部に位置する部位が、前記基板（２０）の一面に向かって突出した突起部（４２）とされることによって、前記はみ出し部とこれに対向する前記基板（２０）の一面とが接触して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電子装置。
前記配線部（４０）は、前記改質膜（５１）の表面に成膜されたものであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の電子装置。