JP2012004288A - 電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一面に電子部品を搭載し他面にヒートシンクを取り付けた回路基板をモールド樹脂で封止するとともに、回路基板の他面側にてヒートシンクをモールド樹脂より露出させてなるハーフモールド構造の電子装置において、回路基板とモールド樹脂との間にプライマーを介在させることなく、モールド樹脂の剥離を極力防止する。
【解決手段】モールド樹脂４０のうち、回路基板１０とモールド樹脂４０との重なり方向に回路基板１０が投影される領域に位置する部位を、モールド樹脂４０の重なり部とし、ヒートシンク３０のうち、回路基板１０とヒートシンク３０との重なり方向に回路基板１０が投影される領域に位置する部位を、ヒートシンク３０の重なり部としたとき、モールド樹脂４０の重なり部の体積Ｖ１とヒートシンク３０の重なり部の体積Ｖ２との比Ｖ１／Ｖ２が、２．６以下且つ３．７以上である。
【選択図】図１

Description

本発明は、一面に電子部品が搭載された回路基板をモールド樹脂で封止してなる電子装置に関し、特に回路基板の他面にヒートシンクを取り付け、このヒートシンクをモールド樹脂より露出させた構成、いわゆるハーフモールド構造の電子装置に関する。

従来より、回路基板と、回路基板の第１の板面に搭載された電子部品と、回路基板の第１の板面に設けられ、この第１の板面および電子部品を封止するモールド樹脂と、を備える電子装置が提案されている（特許文献１〜３参照）。このような電子装置においては、回路基板の両面をモールド樹脂で封止した構造、いわゆるフルモールド構造が一般的であった。

近年、電子装置の搭載環境の高温化などにより、電子装置の高放熱性が求められており、それに伴って、回路基板の第２の板面すなわち電子部品が搭載されている第１の板面とは反対側の回路基板の板面側にヒートシンクを設け、このヒートシンクをモールド樹脂より露出させる構造、いわゆるハーフモールド構造が採用されてきている。

このような構造は、回路基板の第１の板面に電子部品を搭載し、それとは反対側の第２の板面にヒートシンクの一面側を取り付け、これらを封止して、ヒートシンクの他面をモールド樹脂より露出させることで製造される。そして、このヒートシンクがモールド樹脂より露出するため、放熱性が向上する。

しかしながら、ハーフモールド構造は、実質的に回路基板の第１の板面側のみにモールド樹脂が密着する構成であるため、回路基板、ヒートシンク、モールド樹脂の熱膨張係数差やモールド樹脂の硬化・収縮により熱応力が発生し、この熱応力により、回路基板とモールド樹脂との剥離やモールド樹脂のクラックが発生するという問題があった。

この点について、従来では、回路基板上の剥離を抑えるため、回路基板上にモールド樹脂との密着性の高いプライマーを塗布し、基板表面に、当該プライマーよりなる被膜を形成する構造が提案されている（特許文献４参照）。
特開２００４−１１９４６５号公報 特開２００４−２５３４１５号公報 特開２００３−２１８３１４号公報 特開２００６−４１０７１号公報

しかしながら、上記特許文献４に記載のものでは、プライマーの塗布や乾燥工程の追加が必要であり、且つ、プライマーの吸湿などの管理を行う必要があり、コストアップの要因となっていた。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、一面に電子部品を搭載し他面にヒートシンクを取り付けた回路基板をモールド樹脂で封止するとともに、回路基板の他面側にてヒートシンクをモールド樹脂より露出させてなるハーフモールド構造の電子装置において、回路基板とモールド樹脂との間にプライマーを介在させることなく、モールド樹脂の剥離を極力防止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、モールド樹脂（４０）のうち、回路基板（１０）とモールド樹脂（４０）との重なり方向に回路基板（１０）が投影される領域に位置する部位を、モールド樹脂（４０）の重なり部とし、ヒートシンク（３０）のうち、回路基板（１０）とヒートシンク（３０）との重なり方向に回路基板（１０）が投影される領域に位置する部位を、ヒートシンク（３０）の重なり部としたとき、モールド樹脂（４０）の重なり部の体積Ｖ１とヒートシンク（３０）の重なり部の体積Ｖ２との比Ｖ１／Ｖ２が、２．６以下且つ３．７以上であることを特徴としている。

本発明は、実験的に見出されたものであり（後述の図２参照）、比Ｖ１／Ｖ２が、２．６以下且つ３．７以上であれば、回路基板（１０）の第１板面（１１）とモールド樹脂（４０）との剥離長さが大幅に抑制される。そして、それ以外の範囲であると当該剥離長さが大幅に増加する。よって、本発明によれば、回路基板（１０）とモールド樹脂（４０）との間にプライマーを介在させることなく、モールド樹脂（４０）の剥離を極力防止することができる。

ここで、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の電子装置においては、回路基板（１０）はセラミックよりなり、ヒートシンク（３０）はＡｌＳｉＣよりなり、モールド樹脂（４０）はエポキシ樹脂よりなることが好ましい。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の電子装置において、電子部品（２０）は、回路基板（１０）の第１の板面（１１）上における高さが異なる複数個のものからなり、回路基板（１０）の第１の板面（１１）上における電子部品（２０）の高さが高い部位では、第１の板面（１１）上におけるモールド樹脂（４０）の重なり部の厚さを大きくし、それに比べて当該電子部品（２０）の高さが低い部位では、当該モールド樹脂（４０）の重なり部の厚さを小さくするように、当該モールド樹脂（４０）の厚さを部分的に変化させることにより、比Ｖ１／Ｖ２の関係を満足させていることを特徴とする。

それによれば、モールド樹脂（４０）の重なり部の厚さを背の低い電子部品（２０）の部分では小さくできるから、モールド樹脂（４０）の体積Ｖ１を小さくして、上記比Ｖ１／Ｖ２を２．６以下とするのに好ましい構成となる。

また、請求項４に記載の発明は、第１の板面（１１）と第２の板面（１２）とが表裏の関係にある板状の回路基板（１０）と、回路基板（１０）の第１の板面（１１）に搭載された電子部品（２０）と、一面を回路基板（１０）の第２の板面（１２）に対向させた状態で第２の板面（１２）に取り付けられたヒートシンク（３０）と、回路基板（１０）、電子部品（２０）およびヒートシンク（３０）を封止するモールド樹脂（４０）と、を備え、モールド樹脂（４０）は、回路基板（１０）の第１の板面（１１）にて電子部品（２０）および第１の板面（１１）を封止しており、ヒートシンク（３０）における一面とは反対側の他面は、モールド樹脂（４０）より露出している電子装置、いわゆるハーフモールド構造の電子装置の製造方法において、さらに、以下のような点を有するものである。

すなわち、請求項４の製造方法では、ヒートシンク（３０）として、一面と他面との間の厚さが最終的な厚さよりも厚いものを用意し、このヒートシンク（３０）を、電子部品（２０）を搭載した回路基板（１０）に取り付けた後、当該ヒートシンク（３０）の他面が露出するように、モールド樹脂（４０）による封止を行い、続いて、モールド樹脂（４０）より露出するヒートシンク（３０）の他面側を削ることにより、ヒートシンク（３０）の重なり部の厚さを、前記最終的な厚さまで薄くすることにより、比Ｖ１／Ｖ２を３．７以上とすることを特徴としている。

本製造方法は、ヒートシンク（３０）を薄くして、その体積Ｖ２を小さくし、比Ｖ１／Ｖ２を３．７以上に大きくするのに好ましいものである。

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図であり、（ａ）は一部切り欠き概略平面図、（ｂ）は概略断面図である。 第1実施形態における比Ｖ１／Ｖ２と剥離長さとの関係の実測結果を示すグラフである。 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を示す図であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は一部切り欠き概略平面図である。 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。 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概略断面図である。 他の実施形態としての電子装置の概略断面図である。

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を示す図であり、（ａ）は一部を切り欠きした概略平面図、（ｂ）は概略断面図である。

本実施形態の電子装置は、大きくは、板状の回路基板１０と、基板１０の第１の板面（図１（ｂ）中の上面）１１に搭載された電子部品２０と、回路基板１０の第２の板面（図１（ｂ）中の下面）１２に設けられたヒートシンク３０と、これらを被覆して封止するモールド樹脂４０とを備えて構成されている。

回路基板１０は、第１の板面１１と第２の板面１２とが表裏の関係にある板状をなすもので、一般的なアルミナなどよりなるセラミック基板が挙げられる。ここでは、回路基板１０はアルミナよりなり、たとえば板厚１．２ｍｍの典型的な矩形板状をなす。なお、この回路基板１０は単層基板でも多層基板でもよい。

電子部品２０としては、回路基板１０の第１の板面１１上に搭載可能なものであれば特に限定されないが、たとえばＩＣチップ、ミニモールド部品、コンデンサ、ダイオード、抵抗素子、さらにはワイヤなどが挙げられる。

ここでは、電子部品２０は、回路基板１０の第１の板面１１上における高さ、いわゆる背の高さが異なる複数個のものからなる。これら電子部品２０は、一般的なダイボンド材やワイヤボンディングなどにより、回路基板１０の部品搭載面としての第１の板面１１上に搭載され、回路基板１０と電気的・機械的に接続されている。

また、後述するように、電子部品としてのボンディングワイヤ６０も回路基板１０の第１の板面１１に接続されている。なお、このボンディングワイヤ６０の場合、上記した背の高さは、第１の板面１１上においてループ状をなすワイヤ６０の頂部までの高さに相当する。

ヒートシンク３０は、一般的な銅、鉄、アルミニウムなどの板材よりなるものが採用されるが、ここでは、アルミとシリコンカーバイドとの混合物の焼成物であるＡｌＳｉＣよりなり、回路基板１０よりも一回り大きい矩形板状をなしている。

ヒートシンク３０は、その一面を回路基板１０の第２の板面１２に対向させた状態で当該第２の板面１２に取り付けられている。たとえば、回路基板１０の第２の板面１２とヒートシンク３０とは、一般的な樹脂などよりなる接着剤１３を介して重ね合わされ、当該接着剤１３により接着され固定されている。

モールド樹脂４０は、一般的なエポキシ樹脂よりなるものであり、トランスファーモールド法などにより形成される。ここで、モールド樹脂４０は、回路基板１０の第１の板面１１にて電子部品２０および第１の板面１１を封止するとともに、回路基板１０の側面およびヒートシンク３０の側面も封止している。そして、ヒートシンク３０における一面とは反対側の他面は、モールド樹脂４０より露出している。

このように、本実施形態の電子装置は、いわゆるハーフモールド構成を有している。そして、モールド樹脂４０より露出しているヒートシンク３０の他面が放熱面とされている。なお、図１（ａ）では、モールド樹脂４０の半分を切り欠いてその内部構成を示している。

また、図１に示されるように、本実施形態では、回路基板１０の外側にリード５０が配置されている。このリード５０は、銅などの導電性金属よりなるもので、ここでは、短冊板状をなしている。そして、リード５０における回路基板１０側の部位はモールド樹脂４０に封止されてインナーリード部とされ、それとは反対側の部位はモールド樹脂４０より突出したアウターリード部とされている。

そして、モールド樹脂４０の内部にて、リード５０のインナーリード部と回路基板１０とは、電子部品としての上記ボンディングワイヤ６０により結線され、電気的に接続されている。このボンディングワイヤ６０は、金やアルミニウムなどの一般的なワイヤボンディングによって形成されるものである。

このような電子装置においては、リード５０のアウターリード部にて外部との電気的接続が行われ、回路基板１０は、ボンディングワイヤ６０およびリード５０を介して外部との電気信号のやり取りを行うようになっている。また、駆動時などに電子部品２０および回路基板１０にて発生する熱は、モールド樹脂４０より露出しているヒートシンク３０の他面より放熱されるようになっている。

そして、本実施形態では、このようなモールドパッケージとしての電子装置において、モールド樹脂４０の体積Ｖ１とヒートシンク３０の体積Ｖ２との比Ｖ１／Ｖ２を規定した独自の構成を有する。

具体的に、モールド樹脂４０のうち、回路基板１０とモールド樹脂４０との重なり方向に回路基板１０が投影される領域に位置する部位を、モールド樹脂４０の重なり部とし、一方、ヒートシンク３０のうち、回路基板１０とヒートシンク３０との重なり方向に回路基板１０が投影される領域に位置する部位を、ヒートシンク３０の重なり部とする。

ここで、モールド樹脂４０の重なり部は、図１（ｂ）中の両矢印４０ａの範囲に示されるように、回路基板１０の第１の板面１１に正対しその直上に位置するモールド樹脂４０の部分であり、ヒートシンク３０の重なり部は、図１（ｂ）中の両矢印３０ａの範囲に示されるように、回路基板１０の第２の板面１２に正対しその直下に位置するヒートシンク３０の部分である。つまり、ここでいう投影とは正射影のことである。

さらに言うならば、モールド樹脂４０、回路基板１０、ヒートシンク３０の３部材が重なっている方向である重なり方向（図１（ｂ）中の上下方向）、すなわち、回路基板１０の両板面１１、１２の法線方向にて、モールド樹脂４０のうち、ヒートシンク３０のうち、それぞれ回路基板１０と重なりあっている部分が、それぞれの重なり部である。ゆえに、これら各重なり部の平面形状は、ともに回路基板１０の両板面１１、１２と同一サイズ且つ同一形状である。

そして、本実施形態では、モールド樹脂４０の体積Ｖ１、ヒートシンク３０の体積Ｖ２は、モールド樹脂４０の重なり部の体積Ｖ１、ヒートシンク３０の重なり部の体積Ｖ２であり、上記比Ｖ１／Ｖ２は、ヒートシンク３０の重なり部の体積Ｖ２に対するモールド樹脂４０の重なり部の体積Ｖ１の比である。

そして、本実施形態では、この比Ｖ１／Ｖ２が、２．６以下且つ３．７以上、好ましくは２．５以下且つ３．８以上とされている。つまり、本実施形態の電子装置では、Ｖ１／Ｖ２≦２．６、３．７≦Ｖ１／Ｖ２の関係、好ましくはＶ１／Ｖ２≦２．５、３．８≦Ｖ１／Ｖ２の関係が満足されている。

なお、具体的に、当該比Ｖ１／Ｖ２を２．６以下に小さくするには、モールド樹脂４０の重なり部の厚さを薄くしたり、ヒートシンク３０の重なり部の厚さを厚くすればよく、一方、当該比Ｖ１／Ｖ２を３．７以上に大きくするには、モールド樹脂４０の重なり部の厚さを厚くしたり、ヒートシンク３０の重なり部の厚さを薄くすればよいことは明らかである。

このような比Ｖ１／Ｖ２の関係は、本発明者の行った実験検討の結果、得られたものである。その検討の一例について述べる。

まず、この比Ｖ１／Ｖ２に着目した理由を述べる。一般に、ヤング率や線膨張係数の異なる２層の積層構造体の場合、バイメタル効果により、一方の層に発生する熱応力が他方の層に影響して、層の法線方向に当該構造体が反るという現象が発生する。

ハーフモールド構造のモールドパッケージである本電子装置も、回路基板１０を挟んではいるものの、モールド樹脂４０とヒートシンク３０というヤング率や線膨張係数の異なる２層の積層構造体であり、周囲の温度変化やそれ自体の発熱により、構造全体として反りが発生する。そして、この反り量は各構成材料の物性と体積に大きく影響を受け、反り量が大きいと、回路基板１０とモールド樹脂４０との剥離が発生する。

そこで、本発明者は、このバイメタル効果を考慮して、回路基板１０の各板面１１、１２に位置するモールド樹脂４０の体積Ｖ１とヒートシンク３０の体積Ｖ２とを比べて、一方の体積が他方の体積よりも大幅に大きい場合には、当該一方は当該他方の熱応力にほとんど影響されないと考えた。

つまり、当該両者の体積Ｖ１、Ｖ２が極力近い大きさの場合には、上記バイメタル効果と同様の作用が起こり、パッケージの反りすなわち回路基板１０の板面１１、１２の法線方向への反りが大きくなると考えた。

そして、上記比Ｖ１／Ｖ２について、当該両体積Ｖ１、Ｖ２が近く、回路基板１０とモールド樹脂４０との剥離が大きくなる範囲を実験的に求め、当該比Ｖ１／Ｖ２をそのような範囲以外とすればよいのではないかと考えたのである。

このような考えに基づいて、当該比Ｖ１／Ｖ２を変えていき、そのときの回路基板１０とモールド樹脂４０との剥離長さを求め、これら比Ｖ１／Ｖ２と剥離長さとの関係を実験的に求めた。ここで、当該剥離は、回路基板１０の端部より発生し、回路基板１０の中央部に向かって延びていくものであるから、その剥離長さは、回路基板１０の端部からの長さとする。

また、このとき、回路基板１０はアルミナよりなるセラミック基板であり、ヒートシンク３０はＡｌＳｉＣよりなり、モールド樹脂４０はエポキシ樹脂よりなる。この場合の具体的な材料物性を挙げると、ヤング率は、回路基板：２５０ＧＰａ、ヒートシンク：８２Ｇｐａ、モールド樹脂：１７ＧＰａであり、線膨張係数は、回路基板：５〜７ｐｐｍ／℃、ヒートシンク：８〜１０ｐｐｍ／℃、モールド樹脂：９ｐｐｍ／℃である。

また、本電子装置の製造方法については、回路基板１０の第１の板面１１に電子部品２０を搭載し、それとは反対側の第２の板面１２にヒートシンク３０の一面側を取り付け、これらを封止して、ヒートシンク３０の他面をモールド樹脂４０より露出させることで製造されるが、このとき、モールド樹脂４０の厚さやヒートシンク３０の厚さを変えることによって、上記比Ｖ１／Ｖ２を変えていく。

また、モールド樹脂４０の重なり部、回路基板１０、ヒートシンク３０の重なり部の合計厚さ、すなわちパッケージ厚さの依存性も調べるために、当該パッケージ厚さを６．７ｍｍ、７．６ｍｍと変えた場合について実験を行った。このようにして行った実験の結果を図２に示す。

図２は、パッケージ厚さが６．７ｍｍ、７．６ｍｍの各場合について、上記比Ｖ１／Ｖ２と上記剥離長さとの関係の実測結果を示すグラフである。図２に示されるように、上記パッケージ厚さの違いがあっても、比Ｖ１／Ｖ２と上記剥離長さとの関係については、ほぼ同等の傾向がみられる。

そして、この図２より、比Ｖ１／Ｖ２が、２．６以下且つ３．７以上ならば、剥離長さが１ｍｍ未満で安定しているが、２．６より大きく３．７未満の範囲では、劇的に大きくなっており、３．１程度で最大値となっている。

このように、本実施形態における上記比Ｖ１／Ｖ２の関係とする構成は、実験的に見出されたものであり、比Ｖ１／Ｖ２が、２．６以下且つ３．７以上であれば、回路基板１０の第１板面１１とモールド樹脂４０との剥離長さが大幅に抑制される。そして、それ以外の範囲であると当該剥離長さが大幅に増加する。

また、図２の実測値に基づいて厳密に言うと、比Ｖ１／Ｖ２が２．５以下且つ３．８以上の範囲ならば、上記パッケージ厚さが６．７ｍｍでも７．６ｍｍでも、当該剥離長さを安定して低い値にすることができるので、好ましい。

このように、本実施形態によれば、上記比Ｖ１／Ｖ２の関係とすることにより、回路基板１０とモールド樹脂４０との間にプライマーを介在させることなく、モールド樹脂４０の剥離を極力防止することができる。

（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、モールド樹脂４０の重なり部にテーパ４１を設けたこと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３に示されるように、本実施形態では、モールド樹脂４０の重なり部の外面にて、モールド樹脂４０の中央部側から端部側へ向かってモールド樹脂４０の厚さが薄くなるようにテーパ４１を設けている。

これにより、テーパ４１を設けない場合に比べて、モールド樹脂４０の厚さがテーパ４１の部分では薄くなるから、モールド樹脂４０の重なり部の体積Ｖ１を容易に小さくすることができる。それゆえ、本構成が、上記モールド樹脂４０の重なり部の体積Ｖ１とヒートシンク３０の重なり部の体積Ｖ２との比Ｖ１／Ｖ２を、２．６以下とするのに好ましい構成である。

なお、モールド樹脂４０の厚さを変える場合、モールド樹脂４０の中央部側から周辺部に向かって階段状に厚さを小さくするようにしてもよい。また、このように多段階に厚さを変える場合、各段の間はテーパ形状とすることが望ましい。

（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を示す図であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は一部を切り欠きした概略平面図である。本実施形態は、上記第１実施形態に比べて、モールド樹脂４０の重なり部の厚さに関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４に示されるように、本電子装置においても、上記同様に、電子部品２０は、回路基板１０の第１の板面１１上における高さ、すなわち背の高さが異なる複数個のものからなる。

そして、上記第１実施形態では、モールド樹脂４０の重なり部の厚さを全体で均一にしていたが（上記図１参照）、本実施形態では、電子部品２０の背の高さが高い部位では、第1の板面１１上におけるモールド樹脂４０の厚さを大きくし、それに比べて電子部品２０の背の高さが低い部位では、当該モールド樹脂４０の厚さを小さくしている。

このような構成は、モールド樹脂４０をトランスファーモールド法で形成するときの金型のキャビティ内面に凹凸を形成してやれば、容易に実現できる。そして、このように、モールド樹脂４０の重なり部の厚さを部分的に変化させることにより、上記比Ｖ１／Ｖ２の関係を満足させている。

特に、本実施形態では、図４に示されるように、背の高い電子部品２０を回路基板１０の第１の板面１１の中央部寄りの領域２０ａに集め、その領域２０ａの周辺部に背の低い電子部品１０を配置することにより、モールド樹脂４０の重なり部のうち厚い部分を１箇所として簡易な構成としている。

そして、本実施形態によれば、モールド樹脂４０の重なり部の厚さを背の低い電子部品２０の部分では小さくできるから、モールド樹脂４０の重なり部の体積Ｖ１を小さくして、上記比Ｖ１／Ｖ２を２．６以下とするのに好ましい。

また、上記図４では、背の高い電子部品２０を回路基板１０の中央部に集め、この回路基板１０の中央部上のモールド樹脂４０を厚く、その周辺のモールド樹脂４０を薄くしたが、これとは逆に、回路基板１０の中央部上のモールド樹脂４０に凹みを設けて、この部分を薄くし、その周囲のモールド樹脂４０を厚くするようにしてもよい。

なお、この場合、電子部品２０の配置については、背の高い電子部品２０を回路基板１０の周辺部に配置させ、背の低い電子部品２０を上記図４における回路基板１０の中央部の領域２０ａに配置すればよい。

（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の概略断面構成を示す図である。本実施形態は、ヒートシンク３０の重なり部の厚さを薄くして、上記比Ｖ１／Ｖ２を３．７以上に大きくするようにしたものである。図５に示されるように、本電子装置では、上記各実施形態の電子装置に比べて、モールド樹脂４０に対するヒートシンク３０の厚さを大幅に小さいものとしている。

図６は、本電子装置の製造方法を示す工程図であり、各ワークを断面的に示したものである。まず、図６（ａ）に示されるように、回路基板１０の第１の板面１１に電子部品２０を搭載する。

次に、図６（ｂ）に示されるように、回路基板１０の第２の板面１２に、接着剤１３を介してヒートシンク３０の一面側を対向させ、回路基板１０とヒートシンク３０とを接着剤１３により取り付け、両者を固定する。

このとき、本製造方法では、ヒートシンク３０として、一面と他面との間の厚さすなわち板厚が最終的な厚さよりも厚いものを用意し、これを用いる。つまり、完成品として上記図５に示される本実施形態の電子装置におけるヒートシンク３０の板厚が最終的な厚さであるが、当初の段階では、それよりも厚いヒートシンク３０とする。なお、先にヒートシンク３０の取り付け固定を行い、その後、電子部品２０の搭載を行ってもよい。

次に、図６（ｃ）に示されるように、リード５０を回路基板１０の側面に配置し、回路基板１０とリード５０との間でワイヤボンディングを行うことにより、これら両者をボンディングワイヤ６０により結線し、電気的に接続する。

その後、このものをモールド用の金型に投入し、トランスファーモールド法による樹脂成形を行い、モールド樹脂４０による封止を行う。こうして、図６（ｄ）に示されるように、ヒートシンク３０の他面およびリード５０のアウターリード部を除いて、回路基板１０、電子部品２０およびヒートシンク３０が、モールド樹脂４０により封止される。

続いて、図６（ｅ）に示されるように、モールド樹脂４０より露出するヒートシンク３０の他面側を、刃具や研磨装置などにより削る。ここでは、ヒートシンク３０の他面側とともに、その周囲のモールド樹脂４０も削る。

そうすることにより、ヒートシンク３０の厚さを、最終的な厚さまで薄くして、上記比Ｖ１／Ｖ２が３．７以上となるようにする。以上が、本製造方法であり、これにより、本実施形態の電子装置ができあがる。このように、本製造方法によれば、ヒートシンク３０を薄くして、その体積Ｖ２を小さくし、上記比Ｖ１／Ｖ２を３．７以上に大きくすることを容易に実現できる。

また、このような構成は、背の高い電子部品２０が多く内蔵され、且つ、放熱や回路構成などの点から高い信頼性を得るために、たとえば上記したモールド樹脂４０のテーパ４１を設けられない場合などにおいて、ヒートシンク３０を薄くすれば上記比Ｖ１／Ｖ２が３．７以上の範囲を実現できるので、有効である。

なお、ヒートシンク３０の厚さを厚くすることで、上記比Ｖ１／Ｖ２を２．６以下に小さくすることも考えられるが、この場合、パッケージ厚さが厚くなるという点で、好ましくない。

また、本実施形態の製造方法において、当初から最終的な厚さとなっている薄いヒートシンク３０を適用すると、たとえば製造時のモールド樹脂４０の硬化収縮の応力がヒートシンク３０に加わって反りが大きくなる等の課題があり、且つ、ヒートシンク３０の取り扱い性も難しいものとなる可能性がある。それに対して、本製造方法のように、モールド成形後に、研磨を実施すれば、反りが小さく且つ薄いヒートシンク３０を有する電子装置が提供される。

（第５実施形態）
図７は、本発明の第５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、１つの電子装置が複数個（図示例では２個）の回路基板１０を内蔵する構成としたものである。

図７に示されるように、個々の回路基板１０は、第１の板面１１に電子部品２０を搭載し、第２の板面１２にヒートシンク３０が取り付けられたものとされている。ここでは、１個のヒートシンク３０上に２個の回路基板１０が搭載されている。

ここで、図７に示されるように、個々の回路基板１０について、モールド樹脂４０の重なり部は、両矢印４０ａの範囲に示されるように、モールド樹脂４０のうち上記重なり方向に回路基板１０が投影される領域に位置する部位であり、ヒートシンク３０の重なり部は、両矢印３０ａの範囲に示されるように、ヒートシンク３０のうち重なり方向に回路基板１０が投影される領域に位置する部位である。

そして、本実施形態では、個々の回路基板１０について、上記比Ｖ１／Ｖ２の範囲が、２．６以下且つ３．７以上、好ましくは２．５以下且つ３．８以上を満足している。これにより、個々の回路基板１０について、回路基板１０とモールド樹脂４０との間にプライマーを介在させることなく、モールド樹脂４０の剥離を極力防止することができる。

もちろん、本実施形態の場合においても、上記図３に示したように、モールド樹脂４０にテーパ４１を設ければ、それによる効果が上記同様に期待されるし、また、電子部品２０の背の高さに応じてモールド樹脂４０の厚さを変えることも同様に行ってよい。

（他の実施形態）
なお、上記した各実施形態では、ヒートシンク３０の方が、回路基板１０よりも一回り大きな平面形状を有し、両者１０、３０の重なり方向からみたとき回路基板１０の外郭よりヒートシンク３０がはみ出した構成となっており、その構成において、当該重なり方向に回路基板１０が投影される領域に位置する部位を、ヒートシンク３０の重なり部としていた。

それに対して、図８に示されるようなものであってもよい。図８は、他の実施形態としての電子装置の概略断面図であり、ここでは、電子部品２０、６０やリード５０は省略してある。

この図８に示されるように、ヒートシンク３０は、回路基板１０よりも一回り小さな平面形状を有し、両者１０、３０の重なり方向からみたとき逆にヒートシンク３０の外郭より回路基板１０がはみ出した構成となっていてもよい。このような構成の場合には、ヒートシンク３０の重なり部は、ヒートシンク３０の全体であることは言うまでもない。

また、回路基板１０からヒートシンク３０への放熱に影響を及ぼさないものであれば、回路基板１０の第２の板面１２には、厚膜抵抗などの他の電子部品が搭載されていてもかまわない。この場合、当該他の電子部品は、回路基板１０とヒートシンク３０との間にて接着剤１３で封止された状態となる。

１０ 回路基板
１１ 回路基板の第１の板面
１２ 回路基板の第２の板面
２０ 電子部品
３０ ヒートシンク
４０ モールド樹脂

Claims (4)

1. 第１の板面（１１）と第２の板面（１２）とが表裏の関係にある板状の回路基板（１０）と、
   前記回路基板（１０）の前記第１の板面（１１）に搭載された電子部品（２０）と、
   一面を前記回路基板（１０）の前記第２の板面（１２）に対向させた状態で前記第２の板面（１２）に取り付けられたヒートシンク（３０）と、
   前記回路基板（１０）、前記電子部品（２０）および前記ヒートシンク（３０）を封止するモールド樹脂（４０）と、を備え、
   前記モールド樹脂（４０）は、前記回路基板（１０）の前記第１の板面（１１）にて前記電子部品（２０）および前記第１の板面（１１）を封止しており、
   前記ヒートシンク（３０）における前記一面とは反対側の他面は、前記モールド樹脂（４０）より露出している電子装置において、
   前記モールド樹脂（４０）のうち、前記回路基板（１０）と前記モールド樹脂（４０）との重なり方向に前記回路基板（１０）が投影される領域に位置する部位を、前記モールド樹脂（４０）の重なり部とし、
   前記ヒートシンク（３０）のうち、前記回路基板（１０）と前記ヒートシンク（３０）との重なり方向に前記回路基板（１０）が投影される領域に位置する部位を、前記ヒートシンク（３０）の重なり部としたとき、
   前記モールド樹脂（４０）の重なり部の体積Ｖ１と前記ヒートシンク（３０）の重なり部の体積Ｖ２との比Ｖ１／Ｖ２が、２．６以下且つ３．７以上であることを特徴とする電子装置。
2. 前記回路基板（１０）はセラミックよりなり、
   前記ヒートシンク（３０）はＡｌＳｉＣよりなり、
   前記モールド樹脂（４０）はエポキシ樹脂よりなることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
3. 前記電子部品（２０）は、前記回路基板（１０）の前記第１の板面（１１）上における高さが異なる複数個のものからなり、
   前記回路基板（１０）の前記第１の板面（１１）上における前記電子部品（２０）の高さが高い部位では、前記第１の板面（１１）上における前記モールド樹脂（４０）の厚さを大きくし、それに比べて当該電子部品（２０）の高さが低い部位では、当該モールド樹脂（４０）の重なり部の厚さを小さくするように、当該モールド樹脂（４０）の重なり部の厚さを部分的に変化させることにより、前記比Ｖ１／Ｖ２の関係を満足させていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子装置。
4. 第１の板面（１１）と第２の板面（１２）とが表裏の関係にある板状の回路基板（１０）と、
   前記回路基板（１０）の前記第１の板面（１１）に搭載された電子部品（２０）と、
   一面を前記回路基板（１０）の前記第２の板面（１２）に対向させた状態で前記第２の板面（１２）に取り付けられたヒートシンク（３０）と、
   前記回路基板（１０）、前記電子部品（２０）および前記ヒートシンク（３０）を封止するモールド樹脂（４０）と、を備え、
   前記モールド樹脂（４０）は、前記回路基板（１０）の前記第１の板面（１１）にて前記電子部品（２０）および前記第１の板面（１１）を封止しており、
   前記ヒートシンク（３０）における前記一面とは反対側の他面は、前記モールド樹脂（４０）より露出している電子装置の製造方法において、
   前記ヒートシンク（３０）として、前記一面と前記他面との間の厚さが最終的な厚さよりも厚いものを用意し、
   このヒートシンク（３０）を、前記電子部品（２０）を搭載した前記回路基板（１０）に取り付けた後、当該ヒートシンク（３０）の他面が露出するように、前記モールド樹脂（４０）による封止を行い、
   続いて、前記モールド樹脂（４０）より露出する前記ヒートシンク（３０）の他面側を削ることにより、前記ヒートシンク（３０）の重なり部の厚さを、前記最終的な厚さまで薄くすることにより、前記比Ｖ１／Ｖ２を３．７以上とすることを特徴とする電子装置の製造方法。

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