JP2014131081A - 電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】導電性の放熱経路を基板の厚さ方向に設けて、基板の一面側の発熱素子から基板の他面側に放熱するようにした電子装置において、基板の一面側の発熱素子の電位を、放熱経路を介して基板の他面側に露出させることなく、基板の他面側にて、外部の放熱部材との接続を適切に行う。
【解決手段】基板１０の一面１１にて、発熱素子３０と放熱経路４０の始端である導電性接合材２３ａとは直接接続されており、基板１０の他面１２は他面側絶縁層２２により構成され、発熱素子３０の直下にて他面側絶縁層２２の表面には、外部の放熱部材６０と接続される導電性の他面側電極２４が設けられ、基板１０の他面１２側では、放熱経路４０の終端である他面側内層配線２６が他面側絶縁層２２まで延びるとともに、他面側絶縁層２２を介して他面側内層配線２６と他面側電極２４とは電気的に絶縁されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、導電性の放熱経路を基板の厚さ方向に設けて、基板の一面側の発熱素子から基板の他面側に放熱するようにした電子装置に関する。

従来より、この種の電子装置としては、一面と他面とが表裏の関係にある基板と、基板の一面に搭載された発熱素子と、基板の内部にて基板の一面側から他面側へ連続して延びるように設けられ、発熱素子に発生する熱を基板の他面側に放熱する導電性の放熱経路と、を備えたものが提案されている（特許文献１参照）。

このものは、基板の一面側の表面配線と他面側の表面配線との間を、基板厚さ方向に延びる導電性のビアで接続し、これら両表面配線とビアとにより放熱経路を構成するものである。そして、基板の一面側に搭載された発熱素子の熱を、放熱経路を介して基板の他面側に放熱するようにしている。

特開２００４−９５５８６号公報

ここで、基板の他面にはたとえば外部の放熱部材を接続して、放熱経路からの熱を、さらに放熱部材に逃がすようにするのであるが、この外部の放熱部材は、ヒートシンク等の導電性のものが用いられるのが通常である。

しかし、従来では、放熱経路は導電性であり、基板の他面の表面配線等によって、発熱素子の電位が基板の他面に露出している。そのため、基板の他面にて、上記した外部の放熱部材を接続することが困難になる。つまり、発熱素子の電位を基板の他面に露出させることなく、放熱経路を介した放熱を行うことが困難になる。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、導電性の放熱経路を基板の厚さ方向に設けて、基板の一面側の発熱素子から基板の他面側に放熱するようにした電子装置において、基板の一面側の発熱素子の電位を、放熱経路を介して基板の他面側に露出させることなく、基板の他面側にて適切に放熱を行えるようにすることを目的とする。

本発明者は、基板の厚さ方向に電気絶縁性の絶縁層を設け、この絶縁層により放熱経路を絶縁してやればよいことに着目し、基板の厚さ方向のどこに絶縁層を設けてやればよいかについて、鋭意検討を行った。

このような絶縁層は、程度の差こそあれ、基板の電極や配線に用いられるＣｕ等の導電性材料に比べて熱伝導性に劣るものである。そのため、放熱経路のうち発熱素子に近い部位よりも、発熱素子から遠い放熱経路の終端側に絶縁層を設けた方が、発熱素子の熱が効率良く逃がされる。そこで、発熱素子から最も遠い基板の他面に絶縁層を設けてやればよいと考え、本発明を創出するに至った。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、一面（１１）と他面（１２）とが表裏の関係にある電気絶縁性の基板（１０）と、基板の一面に搭載された発熱素子（３０）と、基板の一面にて発熱素子とともに搭載された他の素子（３１、３２）と、基板の一面に設けられた一面側配線（２３ｂ）と、基板の一面に設けられ、一面側配線とともにパターニングされた導電性の一面側ランド（２３）と、基板の他面に設けられた他面側配線（２４ａ）と、基板の他面に設けられ、他面側配線とともにパターニングされ、他面側配線の少なくとも一部と電気的に独立した導電性の他面側ランド（２４）と、を備え、
発熱素子は、一面側ランドへ電気的に接合するための接合面（３０１）を有し、一面側ランドは、発熱素子が電気的に接合されるための被接合面（２３１）を有し、被接合面は、少なくとも接合面における基板の板厚方向への全投影領域に存在し、全投影領域にて接合面と被接合面とを互いを直接接合する導電性接合材（２３ａ）を有する電子装置であって、さらに以下の特徴を有する。

つまり、請求項１の発明では、基板の他面側は、基板の板面方向の全体に設けられた電気絶縁性を有する基板の一部としての他面側基板絶縁層（２２）により構成されており、一面側ランドおよび導電性接合材を始端とし、基板の一面側から他面側基板絶縁層へ連続して延びるように設けられ、発熱素子に発生する熱を基板の他面側に放熱する導電性の放熱経路（４０）を備え、放熱経路の終端は、基板の内部に設けられた導電性の他面側内層配線（２６）にて構成されており、
発熱素子を基準として、発熱素子における基板の板面方向の平面サイズからさらに基板の板厚（ｔ）分、発熱素子全周において外側へ拡大した領域を放熱寄与領域（Ｚ）としたときに、
他面側基板絶縁層が放熱寄与領域にて他面側内層配線と他面側ランドとの間に介在して他面側内層配線と他面側ランドとを電気的に絶縁するとともに、他面側内層配線の少なくとも一部および他面側ランドの少なくとも一部がともに放熱寄与領域にて発熱素子における基板の板面方向の面積よりも総面積の大きいことで熱拡散層対を構成することにより、基板の他面側にて、他面側内層配線、他面側ランド、および、他面側基板絶縁層による熱拡散絶縁部（４０ａ）が構成されていることを特徴とする。

それによれば、基板の他面を構成する他面側基板絶縁層によって、放熱経路の終端が基板の他面に露出することは無いから、基板の一面側の発熱素子の電位を、放熱経路を介して基板の他面側に露出させることなく、基板の他面側にて、適切に放熱を行うことができる。

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実施形態にかかる電子装置の概略断面図である。 本発明の第２実施形態にかかる電子装置の概略断面図である。 本発明の第３実施形態にかかる電子装置の概略断面図である。 本発明の第４実施形態にかかる電子装置の概略断面図である。 本発明の第５実施形態にかかる電子装置の概略断面図である。 本発明の第６実施形態にかかる電子装置の概略断面図であり、モールド樹脂による封止前状態を示す。 第６実施形態にかかる電子装置の概略断面図であり、モールド樹脂による封止後の完成状態を示す。 本発明の第７実施形態にかかる電子装置の概略断面図である。 図７に示される電子装置における他面電極部分の第１の例を示す概略平面図である。 図７に示される電子装置における他面電極部分の第２の例を示す概略平面図である。 本発明の第８実施形態にかかる電子装置の概略断面図である。 本発明の第９実施形態にかかる電子装置の概略断面図である。 本発明の第１０実施形態にかかる電子装置の要部を示す概略断面図である。 本発明の第１１実施形態にかかる電子装置の概略断面図である。 本発明の第１２実施形態にかかる電子装置の要部を示す概略断面図である。 第１２実施形態にかかる他の例としての電子装置の要部を示す概略断面図である。 本発明の第１４実施形態にかかる電子装置の要部を示す概略断面図である。 第１４実施形態にかかる他の例としての電子装置の要部を示す概略断面図である。 本発明の他の実施形態にかかる電子装置の要部を示す概略断面図である。 本発明の他の実施形態にかかる電子装置の要部を示す概略断面図である。

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）
本発明の第１実施形態にかかる電子装置Ｓ１について、図１を参照して述べる。なお、図１では、本電子装置Ｓ１を熱伝導性接合材５０を介して、外部の放熱部材６０に接続した状態を示している。この電子装置Ｓ１は、たとえば自動車に搭載される電子装置等に適用される。

本実施形態の電子装置Ｓ１は、大きくは、基板１０と、基板１０の一面１１に搭載された発熱素子３０と、基板１０に設けられ、発熱素子３０に発生する熱を基板１０の他面１２側に放熱する導電性の放熱経路４０と、を備えて構成されている。

基板１０は、一面１１と他面１２とが表裏の板面１１、１２の関係にある板状をなす樹脂よりなるものである。この基板１０は、エポキシ樹脂等よりなる板状のコア２０と、このコア２０の両面にエポキシ樹脂等よりなる電気絶縁性の絶縁層２１、２２とを備える積層基板であり、ここでは３層２０、２１、２２構成とされている。

ここで、コア２０および一面側絶縁層２１を構成する樹脂よりも、他面側絶縁層２２を構成する樹脂の方が、熱伝導性が高いものであることが望ましい。このことは、たとえば、前者の樹脂と後者の樹脂とで、樹脂に含有される熱伝導フィラーの量を変えたり、エポキシ樹脂の種類を変えたりすることで、容易に実現できる。

このような本実施形態の基板１０においては、コア２０よりも基板１０の一面１１側に位置する一面側絶縁層２１の表面が基板１０の一面１１に相当し、コア２０よりも基板１０の他面１２側に位置する他面側絶縁層２２の表面が基板１０の他面１２に相当する。

そして、基板１０の一面１１には、当該一面１１にて露出するＣｕ等よりなる一面側電極２３が設けられている。そして、発熱素子３０は、基板１０の一面１１にて一面側電極２３上に搭載されており、はんだや導電性接着剤等の導電性接合材２３ａを介して、発熱素子３０（ここでは素子裏面側）と一面側電極２３とは、熱伝導可能且つ電気的に接続されている。

この発熱素子３０はパワートランジスタやＩＧＢＴなどの駆動時に発熱するものである。なお、基板１０の表面１１、１２および内部には、通常の回路基板と同様、回路を構成する配線や電極等の図示しない回路構成導体が設けられており、発熱素子３０の表面側は、ワイヤボンディング等により、これら回路導体に接続されている。

また、基板１０の他面１２には、当該他面１２にて露出するＣｕ等よりなる導電性の他面側電極２４が設けられている。この他面側電極２４は、基板１０における当該他面側電極２４以外の全ての導電性要素に対して電気的に独立して設けられたものであり、外部の放熱部材６０との接続用のものである。

そして、本電子装置Ｓ１は、この他面側電極２４にて、熱伝導性接合材５０を介して、外部の放熱部材６０に接続されるようになっている。この熱伝導性接合材５０としては、シリコングリス等の絶縁性の放熱グリス以外にも、はんだや銀ペースト等の導電性材料を用いてもよい。また、外部の放熱部材６０は、ＣｕやＦｅ等のヒートシンクや、Ａｌなどの筺体等である。

また、基板１０の内部にて、一面側絶縁層２１とコア２０との間には、導電性のＣｕ等よりなり基板１０の板面方向に延びる一面側内層配線２５が設けられ、コア２０と他面側絶縁層２２との間には、導電性のＣｕ等よりなり基板１０の板面方向に延びる他面側内層配線２６が設けられている。

また、一面側絶縁層２１には、当該一面側絶縁層２１を貫通し、基板１０の厚さ方向に延びるＣｕ等よりなるレーザビア２７が設けられており、このレーザビア２７を介して一面側電極２３と一面側内層配線２５とが熱伝導可能に接続されている。このレーザビア２７は、一面側絶縁層２１にレーザで孔開けを行い、その孔をＣｕメッキ等で充填することにより形成されるものである。

また、コア２０には、当該コア２０を貫通し、基板１０の厚さ方向に延びるブラインドビア２８が設けられており、このブラインドビア２８を介して一面側内層配線２５と他面側内層配線２６とが熱伝導可能に接続されている。

このブラインドビア２８は、コア２０に設けられた貫通孔の側面に形成されたＣｕメッキ２８ａとこのＣｕメッキ２８ａの内側に充填されたエポキシ樹脂等の電気絶縁性充填材２８ｂとよりなる。このようなブラインドビア２８は、コア２０の孔開け、孔側面のＣｕメッキ、充填材２８ｂの充填、蓋メッキを順次行うという、通常の方法で形成されるものである。

これらレーザビア２７およびブラインドビア２８は、発熱素子３０の直下にて、たとえば平面ドットマトリクス状に複数個配置されている。

ここで、放熱経路４０は、上記した熱伝導可能且つ電気的に連続して接続された導電性接合材２３ａ、一面側電極２３、レーザビア２７、一面側内層配線２５、ブラインドビア２８および他面側内層配線２６により構成されている。つまり、連続する放熱経路４０の始端は、導電性接合材２３ａであり、終端は他面側内層配線２６である。

そして、基板１０の一面１１にて、発熱素子３０は導電性接合材２３ａに直接接続されることにより、発熱素子３０と放熱経路４０とは直接接続された構成となっている。これにより、発熱素子３０の熱は、導電性接合材２３ａ〜他面側内層配線２６まで、伝わって逃がされる。さらに、他面側内層配線２６からの熱は、他面側絶縁層２２から他面側電極２４を介して外部の放熱部材６０に逃がされる。

また、発熱素子３０と放熱経路４０とは電気的にも接続されているので、導電性接合材２３ａに接する発熱素子３０の裏面電位と、放熱経路４０の終端である他面側内層配線２６の電位とは同じとされる。

ここで、上記したように、基板１０の他面１２は電気絶縁性を有する他面側絶縁層２２により構成されている。そして、外部の放熱部材６０と接続される上記他面側電極２４は、図１に示されるように、発熱素子３０の直下にて他面側絶縁層２２の表面に設けられている。

さらに言うならば、図１に示されるように、基板１０の他面１２側では、放熱経路４０の終端である他面側内層配線２６が他面側絶縁層２２の内面まで延びるとともに、この他面側内層配線２６と他面側電極２４との間に他面側絶縁層２２が介在している。これにより、他面側内層配線２６と他面側電極２４とは電気的に絶縁されている。

このように、本実施形態の電子装置Ｓ１によれば、放熱経路４０の終端である他面側内層配線２６は、他面側絶縁層２２によって、基板１０の他面１２に露出しないので、発熱素子３０の上記裏面電位も放熱経路４０を介して基板１０の他面１２に露出しない。このことから、外部の放熱部材６０が導電性であっても問題無く、他面側電極２４と放熱部材６０とを接続できる。

さらには、他面側電極２４は、発熱素子３０とは電気的に絶縁されるので、外部の放熱部材６０と他面側電極２４とを熱的に接続するための上記熱伝導性接合材５０としては、上述したように、電気絶縁性材料だけでなく、比較的熱伝導性に優れた、はんだ等の導電性材料も採用することができる。

特に、本実施形態の放熱経路４０は、基板１０の板面方向に延び基板１０の一面１１側に位置する一面側内層配線２５と、基板１０の板面方向にのびるとともに基板１０の他面１２側に位置する他面側内層配線２６と、これら両内層配線２５、２６の間を接続するブラインドビア２８とを備えている。そのため、発熱素子３０の直下方向だけでなく、基板１０の板面方向にも広く放熱を行うことができる。

なお、本実施形態の基板１０は、各層２０、２１、２２に対して、メッキ加工、孔開け加工等を施すとともに、これら各層２０〜２２を積層するという典型的な積層基板の製造方法によって製造できるものである。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態にかかる電子装置Ｓ２について、図２を参照して述べる。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２に示されるように、本実施形態では、基板１０の内部にて基板１０の板面方向に延びる一面側内層配線２５および他面側内層配線２６における基板１０の板面方向の寸法を、上記第１実施形態に比べて更に大きくしたものである。

上記第１実施形態においても、これら両内層配線２５、２６における基板１０の板面方向の寸法は、発熱素子３０における基板１０の板面方向の寸法よりも若干大きいものであったが、本実施形態では、その程度を大幅に大きくしている。本実施形態によれば、基板１０の板面方向に対して、より広い放熱が行える。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態にかかる電子装置Ｓ３について、図３を参照して述べる。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３に示されるように、本実施形態では、基板１０の一面１１上に、上記発熱素子３０の他に、更に放熱を必要としないマイコン等の制御素子３１や、抵抗やコンデンサ等の受動素子３２を搭載している。

この場合も、発熱素子３０および放熱経路４０に関する作用効果は、上記第１実施形態と同様であることは言うまでもない。また、本実施形態は、発熱素子３０の他に、更に放熱が不要な素子３１、３２を搭載したものであるから、上記第２実施形態とも組み合わせて適用することが可能である。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態にかかる電子装置Ｓ４について、図４を参照して述べる。図４に示されるように、本実施形態は、基板１０の一面１１および当該一面１１に搭載されている部品をモールド樹脂７０で封止するとともに、基板１０の他面１２はモールド樹脂７０より露出するハーフモールド構造のものである。

この構造によれば、基板１０の一面１１側では、搭載部品やその接続部の保護がなされるとともに、基板１０の他面１２側を露出させて放熱に適した構成となる。なお、本実施形態は、モールド樹脂７０を付加するだけのものであるから、上記各実施形態と組み合わせて適用が可能である。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態にかかる電子装置Ｓ５について、図５を参照して述べる。図５に示されるように、本実施形態の電子装置Ｓ５自身は、上記第３実施形態に示した電子装置Ｓ３と同様である。本実施形態では、この電子装置Ｓ５を、熱伝導性接合材５０を介して外部の放熱部材６０に接続した状態を提供する。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態にかかる電子装置Ｓ６について、図６を参照して述べる。図６（ｂ）に示されるように、本電子装置Ｓ６は、上記第４実施形態の電子装置Ｓ４（図４参照）に対して、ソルダーレジスト膜８０を付加し、基板１０の一部がたわんで変形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。

本実施形態においても、基板１０はエポキシ樹脂等の樹脂よりなる。また、上記第４実施形態と同様、基板１０の一面１１側には、発熱素子３０および基板１０の一面１１を封止するモールド樹脂７０が設けられており、基板１０の他面１２は、モールド樹脂７０より露出したハーフモールド構造とされている。

ここで、図６（ｂ）に示されるように、基板１０の他面１２には、基板１０の他面１２を被覆して保護するソルダーレジスト膜８０が設けられている。このソルダーレジスト膜８０は、基板１０の他面１２に設けられている回路構成導体である他面側配線２４ａ等を被覆、保護しており、通常のソルダーレジスト材料よりなる。

そして、このソルダーレジスト膜８０は、発熱素子３０の直下に位置する上記他面側電極２４は露出させつつ他面側電極２４の周囲に配置されている。また、このソルダーレジスト膜８０は、他面側電極２４よりも厚いものとされている。

そして、図６（ｂ）に示されるように、基板１０のうち発熱素子３０の直下の部位は、基板１０の一面１１が凹み且つ基板１０の他面１２が凸となるようにたわんでいる。それにより、ソルダーレジスト膜８０の表面を超えないレベルで、他面側電極２４の中央部側が周辺部側に比べて突出している。

この基板１０のたわみは、モールド樹脂７０の封止時に基板１０の一面１１側に加わる成形圧により生じる。上述したが、ソルダーレジスト膜８０は、他面側電極２４よりも厚い。

そのため、モールド樹脂７０の封止前では、図６（ａ）に示されるように、ソルダーレジスト膜８０と他面側電極２４とでは、ソルダーレジスト膜８０の方が突出し、両者間に段差Ｄが存在する。

モールド樹脂７０の封止は、この図６（ａ）に示されるワークを、金型に入れて、樹脂成形することにより行う。このとき、基板１０の他面１２側では、ソルダーレジスト膜８０の表面が金型に接触することで、ワークが支持されるが、上記段差Ｄのため、他面側電極２４は金型から浮いた状態となる。

この状態で、モールド樹脂７０が金型に充填されると、基板１０の一面１１側が樹脂７０の圧力（成形圧）で押さえられるため、金型から浮いている他面側電極２４の部分で、基板１０のたわみ変形が発生するのである。

そして、これにより、図６（ｂ）に示されるような本実施形態の電子装置Ｓ６ができあがる。なお、このようなメカニズムで基板１０にたわみが形成されるので、他面側電極２４の中央部側の突出レベルは、ソルダーレジスト膜８０の表面と同等かそれ未満のレベルとなる。

このように、本実施形態によれば、ソルダーレジスト膜８０の方が厚いことに起因する他面側電極２４とソルダーレジスト膜８０との間に生じる段差Ｄを、極力埋めるように、基板１０がたわんで他面側電極２４の中央部が突出したものとなる。

そのため、本実施形態によれば、他面側電極２４と外部の放熱部材６０とを、はんだ等の熱伝導性接合材５０を介して接続するにあたって、その他面側電極２４の突出の分、当該熱伝導接合材５０の厚さを極力薄くすることができる。結果的に、熱伝導接合材５０の使用量節減、熱伝導接合材５０による熱抵抗増加の抑制等の効果が期待できる。

なお、本実施形態は、基板１０の他面１２にソルダーレジスト膜８０を設け、このソルダーレジスト膜８０から露出する他面側電極２４に対応する基板１０の部分をたわませたものであるから、上記第４実施形態以外の上記各実施形態についても組み合わせて適用が可能である。

（第７実施形態）
本発明の第７実施形態にかかる電子装置Ｓ７について、図７、図８を参照して述べる。図７、図８に示されるように、本電子装置Ｓ７は、上記第６実施形態の電子装置Ｓ６（図６参照）に対して、さらに、他面側電極２４の表面に部分的にソルダーレジスト膜８１を形成したものである。

このソルダーレジスト膜８１は、上記ソルダーレジスト膜８０と同様の材質のものとして形成されるが、上記ソルダーレジスト膜８０と区別するため部分レジスト膜８１と称することにする。この部分レジスト膜８１の平面形状は、他面側電極２４上に部分的に存在する形状であればよく、図８（ａ）のようにドット状でもよいし、図８（ｂ）のように格子状でもよいし、それ以外の形状でもよい。

この部分レジスト膜８１を設けた状態で、上記第６実施形態と同様にモールド樹脂７０の封止を行うと、部分レジスト膜８１の部分では、上記基板１０のたわみが抑制される。このように、部分レジスト膜８１は、上記基板１０のたわみを抑制するものであり、当該たわみの度合が大きすぎて基板１０にダメージが発生するのを防止するという効果が期待できる。

以下の各実施形態では、上記各実施形態と多少重複するところもあるが、上記各実施形態との相違点を中心に述べることとする。

（第８実施形態）
本発明の第８実施形態にかかる電子装置Ｓ８について、図９を参照して述べる。本実施形態の電子装置Ｓ８も、大きくは、基板１０と、基板１０の一面１１に搭載された発熱素子３０と、基板１０に設けられ、発熱素子３０に発生する熱を基板１０の他面１２側に放熱する導電性の放熱経路４０と、を備えて構成されている。

本実施形態において、基板１０は、一面１１と他面１２とが表裏の関係にあるものであり、電気絶縁性の３層２０〜２２、すなわち一面側絶縁層２１、コア層としてのコア２０、他面側絶縁層２２が積層された構成をなしている。この基板１０においても、一面側絶縁層２１の表面が基板１０の一面１１に相当し、他面側絶縁層２２の表面が基板１０の他面１２に相当する。さらに言うならば、一面側絶縁層２１、他面側絶縁層２２は、それぞれ基板の一部である一面側基板絶縁層、他面側基板絶縁層に相当する。

ここで、基板１０の一面１１には、一面側電極２３および一面側配線２３ｂが設けられている。一面側電極２３は、発熱素子３０を搭載するランド、すなわち一面側ランドとして構成されるものであり、一面側配線２３ｂは、たとえばＣｕ等よりなり、回路構成導体として構成されたものである。そして、一面側電極２３は、一面側配線２３ｂとともに、エッチングや印刷等により所定の形状にパターニングされたものである。また、これら一面側電極２３、一面側配線２３ｂはともに導電性である。

また、基板１０の一面１１には、発熱素子３０とともに、制御素子３１や受動素子３２等の他の素子３１、３２が搭載されている。これら各素子３０〜３２は、素子搭載の用をなす一面側ランドとしての一面側電極２３上に搭載されている。このような発熱素子３０は、パワートランジスタやＩＧＢＴなどの駆動時に発熱するもの、更に言えば、裏面電極を有する縦型素子などである。また、発熱素子３０としては一般的なパッケージされた発熱部品も含む。

そして、本実施形態においても、上記同様、発熱素子３０の直下における基板１０の内部にて、発熱素子３０に発生する熱を基板１０の他面１２側に放熱する導電性の放熱経路４０が設けられている。つまり、放熱経路４０は、発熱素子３０を基板１０の一面１１に投影した方向の位置、すなわち発熱素子３０の直下に位置し、基板１０の一面１１側から他面１２側へ連続して延びている。

そして、基板１０の一面にて、発熱素子３０と一面側電極２３とが導電性接合材２３ａを介して直接接合されている。ここで、一面側電極２３および導電性接合材２３ａは放熱経路４０の始端であり、このような発熱素子３０と一面側電極２３との直接接合により、放熱経路４０の始端と発熱素子３０とが直接接続されている。

また、一面側ランドとしての一面側電極２３は、発熱素子３０の直下にて基板１０の一面１１に対する発熱素子３０の全投影面積存在する。つまり、一面側電極２３は、発熱素子３０の当該全投影面積に重なる領域にて孔等により欠けた部分を持つものではなく、発熱素子３０の当該全投影面積に対してオーバーラップしている。

それとともに、一面側電極２３における基板１０の板面方向の寸法が発熱素子３０における基板１０の板面方向の寸法よりも大きいものとされている。限定するものではないが、たとえば発熱素子３０が平面矩形である場合、一面側電極２３はそれよりも一回り大きい平面矩形のものとなる。

また、他面側絶縁層２２は、基板１０の一部として基板１０の他面１２側を構成する電気絶縁性を有する層である。つまり、他面側絶縁層２２は、基板１０の他面１２側にて基板１０の板面方向の全体に設けられ、基板１０の一部として構成されている。これにより、上記同様、他面側絶縁層２２の表面が基板１０の他面１２とされている。

さらに言えば、基板１０は、電気絶縁性のコア２０と当該基板１０の他面１２側にてコア２０に積層された電気絶縁性の他面側絶縁層２２との積層構成を有する電気絶縁性の基板であると言える。

ここで、発熱素子３０の直下にて基板１０の他面１２つまり他面側絶縁層２２の表面には、導電性の他面側電極２４が設けられている。この他面側電極２４は、上記放熱部材６０に接続されるなどにより外部に放熱する他面側ランドとして機能する。

また、基板１０の他面１２には、たとえばＣｕ等よりなり、回路構成導体として構成される他面側配線２４ａが設けられている。ここで、他面側電極２４は、さらに言えば、他面側配線２４ａとともに、エッチングや印刷等により所定の形状にパターニングされたものである。

そして、他面側電極２４と他面側配線２４ａとは電気的に独立したものである。つまり、上述のように、他面側電極２４は、基板１０における自身以外のすべての導電性要素に対して電気的に独立したものであり、たとえばボディアース等によりＧＮＤ電位とされている。なお、本実施形態においては、他面側電極２４は、他面側配線２４ａの一部と電気的に独立したものであってもよい。

そして、基板１０の他面１２側において、放熱経路４０の終端が他面側絶縁層２２まで延びている。この放熱経路４０の終端は熱拡散層としての他面側内層配線２６とされている。ここで、熱拡散層とは、基板１０の厚さ方向のみでなく板面方向へも熱を拡散する機能を持つ。他面側内層配線２６は、基板１０の板面方向に延びるものであるため、熱拡散層として機能する。

そして、他面側内層配線２６と他面側電極２４との間に基板１０の一部である他面側絶縁層２２が介在し、他面側内層配線２６と他面側電極２４とが電気的に絶縁されている。こうすることで、他面側内層配線２６、他面側電極２４およびこれらの間に介在する他面側絶縁層２２により、熱拡散絶縁部４０ａが構成されている。ここで、図９に示されるように、他面側絶縁層２２のうち他面側内層配線２６に対応する部位は、それ以外の部位よりも薄くなっている。

また、この熱拡散絶縁部４０ａにおいては、他面側内層配線２６および他面側電極２４が共に、発熱素子３０の直下に位置し、当該発熱素子３０の直下にて基板１０の一面１１に対する発熱素子３０の全投影面積に存在する。

それとともに、他面側内層配線２６および他面側電極２４における基板１０の板面方向の寸法が、発熱素子３０における基板１０の板面方向の寸法よりも大きいものとされている。このように熱拡散絶縁部４０ａにおいては、放熱経路４０の基板１０の他面１２への露出がなく、絶縁が保証されるとともに、当該他面１２側における基板１０の板面方向への熱拡散が行われる。限定するものではないが、たとえば発熱素子３０が平面矩形である場合、他面側内層配線２６および他面側電極２４はそれよりも一回り大きい平面矩形のものとなる。

さらに言えば、本実施形態では、発熱素子３０は、一面側ランドとしての一面側電極２３へ電気的に接合するための接合面（図９における発熱素子の下面）３０１を有する。一方、一面側電極２３は、発熱素子３０が電気的に接合されるための被接合面（図９における一面側電極の上面）２３１を有する。

そして、被接合面２３１は、少なくとも接合面３０１における基板１０の板厚方向への全投影領域に存在し、この全投影領域にて接合面３０１と被接合面とを互いを直接接合する導電性接合材２３ａを有する構成とされている。また、図９に示す態様としては、接合面２３１は、発熱素子３０の下面全域としたが、これに限定されない。たとえば、分割された複数の接合面を有する発熱素子の場合、複数の接合面それぞれに対して、被接合面が接合面の全投影領域に存在していればよい。また、図９に示す態様としては、被接合面２３１が発熱素子３０の平面サイズよりも大きいが、これに限定されることはない。被接合面の平面サイズは、発熱素子の平面サイズよりも小さい態様であってもよい。換言すると、被接合面２３１の総面積は、接合面３０１の総面積よりも大きく、発熱素子の基板１０の板面方向の面積に対しては小さくても大きくてもよい。

また、上記した熱拡散絶縁部４０ａにおいては、他面側内層配線２６および他面側電極２４が共に、発熱素子３０の直下に位置して、発熱素子３０の全投影面積に存在した。それとともに、上記基板１０の板面方向の寸法について、他面側内層配線２６および他面側電極２４が、発熱素子３０よりも大きいものとされていた。しかし、本実施形態の熱拡散絶縁部４０ａは、上記した構成に限定されず、次のような構成でもよい。

ここで、図９に示されるように、発熱素子３０を基準として、発熱素子３０における基板１０の板面方向の平面サイズからさらに基板１０の板厚ｔ分、発熱素子３０全周において外側へ拡大した領域を、放熱寄与領域Ｚとする。

発熱素子３０の熱は、おおよそ基板１０の一面１１側から他面１２側へ向かって４５°の方向に拡散する。そのため、基板１０における熱拡散は、発熱素子３０からおおよそ基板１０の厚さｔ分、拡がった領域で行われる。このため、この領域を放熱に寄与する放熱寄与領域Ｚとした。

このとき、本実施形態の熱拡散絶縁部４０ａでは、他面側絶縁層２２が放熱寄与領域Ｚにて他面側内層配線２６と他面側電極２４との間に介在して他面側内層配線２６と他面側電極２４とを電気的に絶縁している。

それとともに、熱拡散絶縁部４０ａでは、他面側内層配線２６の少なくとも一部および他面側電極２４の少なくとも一部が放熱寄与領域Ｚにて発熱素子３０における基板１０の板面方向の面積よりも総面積の大きい熱拡散層対を構成する。こうすることにより、基板１０の他面１２側にて、他面側内層配線２６、他面側電極２４、および、他面側絶縁層２２による熱拡散絶縁部４０ａが構成されているのである。

熱拡散絶縁部４０ａとしては、他面側内層配線２６および他面側電極２４は全体もしくは一部が放熱寄与領域Ｚにあればよく、上記の総面積とはこの放熱寄与領域Ｚに存在する部分の総面積である。つまり、他面側内層配線２６および他面側電極２４は、放熱寄与領域Ｚに位置するものであれば、必ずしも発熱素子１０の投影領域すなわち発熱素子３０の直下に無くてもよく、また、溝を有するものであってもよい。

ところで、本実施形態によれば、上記第１実施形態にて述べたのと同様、基板１０の他面１２を構成する他面側絶縁層２２によって、放熱経路４０の終端である他面側絶縁層２２が基板１０の他面１２に露出することは無い。そのため、基板１０の一面１１側の発熱素子３０の電位を、放熱経路４０を介して基板１０の他面１２側に露出させることなく、基板１０の他面１２側にて、適切に放熱を行うことができる。

さらに、この本実施形態の効果について詳述する。本実施形態では、発熱素子３０の熱が他面側絶縁層２２の手前まで伝わり、他面側絶縁層２２を介して基板１０の板面方向に拡散して他面側電極２４で放熱するので、放熱性が向上する。

また、基板１０の一部である他面側絶縁層２２により絶縁性が確保されるので、基板１０に別途、絶縁層等を設ける場合に比べて、基板１０の小型化、製造の容易化に優れるとともに、絶縁性の保証も容易となる。

また、発熱素子３０は、放熱経路４０の始端である一面側電極２３に導電性接合材２３ａを介して直接接合されている。これにより、発熱素子３０の熱が、たとえば、ヒートスプレッダなどの金属体が介在することによる基板１０の一面１１側において蓄熱されることを避けることができる。つまり、発熱素子３０の熱は、放熱経路を経由して他面１２側へ伝わって、他面１２側にて基板１０の板面方向に拡散して放熱される。そのため、発熱素子３０の熱が、基板１０の一面１１に搭載されている他の素子３１、３２に干渉するのを抑制できる。

また、一面側電極２３は発熱素子３０の上記全投影面積に存在し、且つ、平面サイズが発熱素子３０よりも大きいものである。また、被接合面２３１は、少なくとも接合面３０１における基板１０の板厚方向への全投影領域に存在し、この全投影領域にて接合面３０１と被接合面とを互いを直接接合する導電性接合材２３ａを有する構成である。これらの構成によれば、基板１０の他面１２側への放熱性を確保しつつ、発熱素子３０の温度分布を均一化して発熱素子３０への局所的な応力集中を回避することができる。また、導電性接合材２３ａが接合面３０１の全投影領域にて存在するので、導電性接合材２３ａを始端とする放熱経路へ余すことなく接合面３０１から熱を伝えることができる。

また、図９に示される例では、他面側内層配線２６およびこれと対をなす他面側電極２４についても、いずれも、発熱素子３０の上記全投影面積に存在し、且つ、平面サイズが発熱素子３０よりも大きいものである。そのため、基板１０の他面１２側にて、他面側絶縁層２２を挟んで広い領域で熱拡散を行うことができ、放熱性向上に好ましい。

また、上述したが、被接合面２３１は、接合面３０１における基板１０の板厚方向への全投影領域に存在し、導電性接合材２３ａは、この全投影領域にて接合面３０１と被接合面２３１とを互いを直接接合している。導電性接合材２３ａによる接合領域は、発熱素子３０の裏面、つまり接合面３０１への放熱に多大に影響があり、接合されない領域が存在する場合は非常に放熱性に劣る。たとえば、スルーホールタイプの接合の場合、接合できていない領域が発生しやすく、放熱性に劣りやすくなるが、本実施形態では、そのような問題を回避できる。

また、本実施形態の放熱経路４０の特徴事項について、さらに述べる。放熱経路４０は、上記各実施形態と同様、基板１０の板面方向に延び基板１０の一面１１側にて基板１０内部に位置する一面側内層配線２５と、基板１０の厚さ方向に延びて一面側内層配線２５と他面側内層配線２６との間を接続するブラインドビア２８と、を有する。これにより、基板１０の板面方向に延びる各内層配線２５、２６によって、基板１０の板面方向に熱を広げて逃がすことが可能となる。

放熱経路４０は、さらに、基板１０の厚さ方向に延びて一面側電極２３と一面側内層配線２５との間を接続するレーザビア２７、を有する。ここで一面側内層配線２５、他面側内層配線２６は、上記同様それぞれ、一面側絶縁層２１とコア２０との間、コア２０と他面側絶縁層２２との間に設けられている。このように、放熱経路４０は、始端側から、上記同様の各部２３ａ、２３、２７、２５、２８、２６より構成されている。

また、レーザビア２７、ブラインドビア２８は、上記同様それぞれ、一面側絶縁層２１、コア２０を貫通してなるものである。そして、各内層配線２５、２６は、各ビア２７、２８の蓋メッキと一体とされて構成されている。

ここにおいて、基板１０の板面方向においてレーザビア２７とブラインドビア２８とは重ならずに外れた位置にあることが、放熱性の点では、好ましい。図９に示されるように、一面側内層配線２５においてブラインドビア２８が位置する部分は、ブラインドビア２８の蓋メッキに相当する部分であり、ブラインドビア２８以外の部分に比べて薄いものとなる。

レーザビア２７の直下にブラインドビア２８が存在すると、この一面側内層配線２５における薄い部分にレーザビア２７が接続されることになり、過渡熱抵抗が大きいものとなってしまう。その点、一面側内層配線２５においてブラインドビア２８を避けた位置にある厚い部分にレーザビア２７を接続すれば、過渡熱抵抗が小さくなるという利点がある。なお、図９では、一部のレーザビア２７の直下にブラインドビア２８が存在して互いのビアが重なる位置にあるが、すべてのレーザビア２７とブラインドビア２８とが、互いに重ならずに外れた位置にあるものであってもよいことはもちろんである。

また、本実施形態においても、一面側内層配線２５は、発熱素子３０の直下にて基板１０の一面１１に対する発熱素子３０の全投影面積に存在することが望ましい。それとともに、一面側内層配線２５における基板１０の板面方向の寸法が、発熱素子３０における基板１０の板面方向の寸法よりも大きいことが望ましい。これは、上記した一面側電極２３、他面側内層配線２６および他面側電極２４と、発熱素子３０との寸法関係と、同様の理由による。

なお、発熱素子３０としては、上記した縦型素子等以外にも、駆動時の発熱を逃がす必要があるものであるならば、たとえば抵抗素子やコイル素子等の受動素子であってもよい。

また、図９では、図示していないが、本実施形態においても、上記図１等に示されるように、上記熱伝導性接合材５０等を介して他面側電極２４に対し上記放熱部材６０を接続してもよいことは、もちろんである。ここで、当該熱伝導性接合材５０としては、放熱グリス、はんだや銀ペースト等以外にも、放熱ゲル、放熱シート、金属フィラーを含有する導電性接着剤等が挙げられる。

なお、本第８実施形態は、可能な範囲で上記した第１〜第７の各実施形態と適宜組み合わせが可能なことは言うまでもない。

（第９実施形態）
本発明の第９実施形態にかかる電子装置Ｓ９について、図１０を参照して述べる。本実施形態は、上記第８実施形態を一部変形したものであり、本実施形態もその変形部分を中心に述べることとする。

図１０に示されるように、一面側電極２３と一面側内層配線２５とは、基板１０の板面方向の寸法、つまり平面サイズが同等のものとされている。さらに、他面側内層配線２６および他面側電極２４におけるそれぞれの基板１０の板面方向の寸法は、一面側電極２３および一面側内層配線２５におけるそれぞれの基板１０の板面方向の寸法よりも大きいものとされている。

これによれば、基板１０の一面１１から他面１２に向かう方向、すなわち基板１０の厚さ方向における放熱において、他面１２側に行くにつれて熱が基板１０の板面方向に拡散するものとなる。特に、他面側絶縁層２２の周辺にて、熱の拡散が顕著となり、放熱効率の向上が期待できる。そのため、放熱性の点で好ましい放熱経路４０を実現できる。

ここで、他面側内層配線２６と他面側電極２４との基板１０の板面方向の寸法については、両者同等でもよいし、他面側内層配線２６の方が大きいものであってもよい。しかし、図１０および上記各実施形態の各図にも示されているように、他面側電極２４における基板１０の板面方向の寸法は、他面側内層配線２６おける基板１０の板面方向の寸法よりも大きいことが、放熱性向上の点で望ましい。これは、上述のように、基板１０の他面１２側における熱拡散を促進できることによる。

なお、本実施形態は、上述のように、放熱経路４０における各部および他面側電極２４の平面サイズを規定したものであるから、この平面サイズの関係を維持したうえで、上記各実施形態と適宜組み合わせ可能なことはもちろんである。

（第１０実施形態）
本発明の第１０実施形態にかかる電子装置Ｓ１０について、図１１を参照して、主として上記第８実施形態との相違点を述べる。図１１に示されるように、本実施形態は、上記図６のものと同様、ハーフモールド構造を前提としたものである。

すなわち、基板１０の各層２０〜２２は樹脂よりなり、基板１０の一面１１側には、発熱素子３０、他の素子３１、３２、一面側配線２３ｂおよび基板１０の一面１１を封止するモールド樹脂７０が設けられている。そして、基板１０の他面１２は、モールド樹脂７０より露出している。

さらに、基板１０の他面１２には、基板１０の他面１２を被覆して保護するソルダーレジスト膜８０が設けられている。ここにおいて、ソルダーレジスト膜８０は、他面側電極２４は露出させつつ他面側電極２４の周辺部を被覆するように、他面側電極２４の周囲に配置されている。

そして、ソルダーレジスト膜８０のうち他面側電極２４の周辺部を被覆する被覆部８０ａは、他面側電極２４の周囲の基板１０の他面１２に位置する部位よりも薄いものとされている。具体的には、図１１において、被覆部８０ａの厚さｔ１は、他面側電極２４の周囲の基板１０の他面１２に位置する部位の厚さｔ２よりも薄い。

この構成によれば、他面側電極２４とその周囲の基板１０の他面１２との間で、ソルダーレジスト膜８０による段差を小さくすることができる。そのため、上記第６実施形態（図６参照）と同様に、モールド樹脂７０の成形時の成形圧による基板１０の変形を小さくでき、基板１０へのダメージを低減できる。また、ソルダーレジスト膜８０のうち被覆部８０ａと他面側電極２４の周囲の基板１０の他面１２に位置する部位との間の部分について、その形状は特に限定するものではない。

しかし、図１１に示されるように、更に、ソルダーレジスト膜８０のうち被覆部８０ａと他面側電極２４の周囲の基板１０の他面１２に位置する部分との間の部位は、テーパ状をなすように厚さが変化していることが望ましい。それによれば、当該部分における段差を極力無くしてなだらかなテーパ状にすることができるため、モールド樹脂７０の上記成形圧を緩和しやすい。

また、本実施形態では、上記図９等と同様、図１１に示されるように、基板１０の他面１２にて他面側電極２４と隣り合う部位には、他面側電極２４とは離間して他面側配線２４ａが設けられている。そして、ソルダーレジスト膜８０は、他面側配線２４ａを被覆しつつ他面側電極２４の周囲から被覆部８０ａまで連続して配置されている。

このように基板１０の他面１２において、他面側電極２４の隣に他面側配線２４ａがある場合、これらをつなぐように連続してソルダーレジスト膜８０を設ければ、ソルダーレジスト膜８０に起因する段差低減がより顕著になる。

なおソルダーレジスト膜８０は、少なくとも基板１０の他面１２を被覆するものであればよく、他面側配線２４ａを被覆するものでなくてもよい。そして、本第１０実施形態は、ハーフモールド構造を前提としてソルダーレジスト膜８０が上記特徴構成を有するものであるならば、上記実施形態のうち第６実施形態、第７実施形態以外のものと適宜組み合わせ可能である。

また、本実施形態でも、熱拡散絶縁部４０ａを構成する他面側ランド２４は、他面側配線２４ａとこれを被覆するソルダーレジスト膜８０との合計厚さよりも薄いものであり、基板１０のうち放熱寄与領域Ｚに相当する部位は、基板１０の一面１１が凹み且つ基板１０の他面１２が凸となるようにたわむことにより、当該部位の中央部側がその周辺部側に比べて突出している。なお、図６に示すソルダーレジストの態様も同様に言える。これによれば、図６に示すものと同様の効果を奏することができる。

（第１１実施形態）
本発明の第１１実施形態にかかる電子装置Ｓ１１について、図１２を参照して、上記第８実施形態との相違点を中心に述べる。

図１２に示されるように、本実施形態においても、基板１０の他面１２には、基板１０の他面１２を被覆して保護するソルダーレジスト膜８０が設けられている。ここにおいて、本実施形態では、ソルダーレジスト膜８０は、他面側電極２４は露出させつつ、他面側電極２４の全周囲にて他面側電極２４とは離間して配置されている。

つまり、基板１０の他面１２にて、他面側電極２４の全体がソルダーレジスト膜８０より露出している。そのため、本実施形態によれば、基板１０の他面１２側にて外部への放熱面積を大きく取ることができる、という利点がある。

ここで、他面側電極２４と他面側配線２４ａとの厚さ関係を限定するものではないが、さらに次のような構成が望ましい。

すなわち、基板１０の他面１２にて他面側電極２４と隣り合う部位には、他面側電極２４とは離間して他面側配線２４ａが設けられており、他面側電極２４は、他面側配線２４ａよりも厚いものとされている。それによれば、他面側電極２４がその周囲の他面側配線２４ａよりも突出したものにできるので、平面的な外部の放熱部材６０への接続に有利である。

これもまた、本実施形態を限定するものではないが、より望ましくは、次のような構成を採用することが望ましい。

図１２に示されるように、基板１０の他面１２には、基板１０の他面１２を被覆して保護するソルダーレジスト膜８０が設けられている。そして、このソルダーレジスト膜８０は、他面側電極２４は全面で露出させつつ、他面側電極２４ドの周囲にて他面側配線２４ａを被覆している。

ここにおいて、さらに、他面側電極２４は、他面側配線２４ａとこれを被覆するソルダーレジスト膜８０との合計厚さよりも厚いものとされていることが望ましい。それによれば、他面側電極２４がその周囲のソルダーレジスト膜８０よりも突出したものにできるので、平面的な外部の放熱部材６０への接続に有利である。

なお、本第１１実施形態は、他面側ランドとしての他面側電極２４の全体をソルダーレジスト膜８０より露出させる構成であるから、上記モールド樹脂７０による封止構成であってもよい。つまり、本実施形態は、上記実施形態のうち第７実施形態、第１０実施形態以外のものと適宜組み合わせ可能である。

（第１２実施形態）
本発明の第１２実施形態にかかる電子装置Ｓ１２について、図１３を参照して述べる。

図１３に示されるように、基板１０には、放熱経路４０を基板１０の一面１１に引き出す第１の検査配線１００と、他面側電極２４を基板１０の一面１１に引き出す第２の検査配線２００と、が設けられている。

図１３の例では、第１の検査配線１００は、放熱経路４０における一面側内層配線２５から引き出された内層配線部１０１と、基板１０の一面１１上に設けられた導体パッド１０３と、これら内層配線部１０１および導体パッド１０３を接続するレーザビア１０２とにより構成されている。

ここで、導体パッド１０３は、上記一面側電極２３や一面側配線２３ｂとともにパターニングされたものである。また、内層配線部１０１は、コア２０と一面側絶縁層２１との間に設けられ、一面側内層配線２５とともにパターニングされたものである。そして、レーザビア１０２は、一面側絶縁層２１を貫通するもので、上記放熱経路４０のレーザビア２７と同様に形成されるものである。

一方、第２の検査配線２００は、他面側電極２４側から当該他面側電極２４に接続されたレーザビア２０１、内層配線部２０２、ブラインドビア２０３、内層配線部２０４、レーザビア２０５、および、基板１０の一面１１上に設けられた導体パッド２０６が順次接続されてなるものである。

第２の検査配線２００において、導体パッド２０６は、上記一面側電極２３や一面側配線２３ｂとともにパターニングされたものである。また、各レーザビア２０１、２０５は、一面側絶縁層２１、他面側絶縁層２２において上記放熱経路４０のレーザビア２７と同様の方法で形成されるものである。

また、各内層配線部２０２、２０４は、それぞれ一面側内層配線２５、他面側内層配線２６とともにパターニングされたものである。さらに、第２の検査配線２００におけるブラインドビア２０３は、上記放熱経路４０のブラインドビア２８と同様に形成されたものである。

本実施形態によれば、基板１０の一面１１にて、当該一面１１に引き出された第１の検査配線１００と第２の検査配線２００との間の絶縁性検査を行うことができる。そのため、放熱経路４０と他面側電極２４との間の絶縁保証の確認を容易に行うことができる。

本第１２実施形態にかかる電子装置Ｓ１２の他の例について、図１４を参照して述べる。図１３の例では、基板１０の一面１１にて、放熱経路４０と他面側電極２４との間の絶縁保証を確認する絶縁性検査を行うが、図１４の例では、この検査を基板１０の他面１２にて行うものである。

図１４の例では、基板１０には、放熱経路４０を基板１０の他面１２に引き出す検査配線３００が設けられている。この図１４に示される検査配線３００は、放熱経路４０における他面側内層配線２６から引き出された内層配線部３０１と、基板１０の他面１２上に設けられた導体パッド３０３と、これら内層配線部３０１および導体パッド３０３を接続するレーザビア３０２とにより構成されている。

ここで、図１４における導体パッド３０３は、上記他面側電極２４や他面側配線２４ａとともにパターニングされたものである。また、内層配線部３０１は、コア２０と他面側絶縁層２２との間に設けられ、他面側内層配線２６とともにパターニングされたものである。そして、レーザビア３０２は、他面側絶縁層２２を貫通するもので、上記放熱経路４０のレーザビア２７と同様の方法にて形成されるものである。

そして、本実施形態によれば、基板１０の他面１２にて、当該他面１２に引き出された検査配線３００と他面側電極２４との間の絶縁性検査を行うことができる。そのため、放熱経路４０と他面側電極２４との間の絶縁保証の確認を容易に行うことができる。

なお、放熱経路４０を基板１０の一面１１に引き出す第１の検査配線１００、および、放熱経路４０を基板１０の他面１２に引き出す検査配線３０においては、放熱経路４０の引き出し部分については、図１３、図１４に示される例に限定されるものではない。

たとえば、第１の検査配線１００については、放熱経路４０における他面側内層配線２６から引き出しを行ってもよいし、検査配線３００については、放熱経路４０における一面側内層配線２５から引き出しを行ってもよい。これらの場合も、たとえば、内層配線部やレーザビア、ブラインドビアを適宜形成することで、検査配線１００、３００が構成される。

また、本実施形態は、上記した検査配線１００、２００、３００を追加する構成であるため、上記すべての実施形態と適宜組み合わせ可能である。

（第１３実施形態）
本実施形態では、上記各実施形態の構成において、さらに、一面側絶縁層２１、コア２０、他面側絶縁層２２の各層における物性や構成等の関係について述べる。

上記各実施形態においては、基板１０は、基板１０の内部に位置するコア層としてのコア２０と、コア２０よりも基板１０の一面１１側に積層され基板１０の一面１１を構成する一面側絶縁層２１と、コア２０よりも基板１０の他面１２側に積層され基板１０の他面１２を構成する他面側絶縁層２２と、積層されてなる。

このような積層基板とされた基板１０の構成において、一面側絶縁層２１および他面側絶縁層２２の熱伝導率は、コア２０の熱伝導率と同等以上の大きさとされていることが望ましい。これによれば、比較的高価な放熱材料を必要最小限にとどめ、高放熱な基板１０を安価に構成することが可能となる。

さらにこの場合、他面側絶縁層２２の熱伝導率は、一面側絶縁層２１の熱伝導率よりも大きいことが望ましい。それによれば、基板１０の他面１２側における放熱効率の向上という点で好ましい。

また、上記した一面側絶縁層２１、コア２０、他面側絶縁層２２が順次積層された基板１０においては、一面側絶縁層２１は、他面側絶縁層２２よりも厚いことが望ましい。それによれば、厚い一面側絶縁層２１で基板１０の厚みを確保したうえで、薄い他面側絶縁層２２により、基板１０の他面１２における放熱特性の向上が期待できる。

（第１４実施形態）
本発明の第１４実施形態にかかる電子装置について図１５を参照して述べる。上記各実施形態では、基板１０の一面１１に発熱素子３０が１個設けられたものであったが、複数個であってもよい。

すなわち、図１５に示されるように、基板１０の一面１１にて一面側電極２３は複数個あり、各一面側電極２３に導電性接合材２３ａを介して発熱素子３０が接合されている。そして、各発熱素子３０の直下にそれぞれ放熱経路４０および他面側電極２４が設けられている。また、この場合、図１６に示されるように、他面側電極２４は、各放熱経路４０に共通する１個のものであってもよい。

（他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、基板１０は、一面側絶縁層２１、コア２０、他面側絶縁層２２が順次積層された３層構成のものであったが、たとえば、４層以上の基板１０であってもよい。たとえば、コア２０から基板１０の一面１１側に２層の絶縁層が積層され、コア２０から基板１０の他面１２側に２層の絶縁層が積層された場合、５層構成の基板となる。

この５層構成の場合でも、上記した内層配線２５、２６のような内層配線を各層間に設け、各層にレーザビア２７、ブラインドビア２８を設けて、一面側電極２３から各内層配線を接続して放熱経路を構成してやればよい。このとき、一面側内層配線、他面側内層配線は、それぞれ２層ずつとなる。そして、この場合も、基板１０の他面１２を構成する絶縁層に接触する最も他面側の内層配線が、当該放熱経路の終端となり、この終端は基板１０の他面１２に露出することは無い。

ここで、一例として、他面側絶縁層が２層の場合を、図１７に示しておく。図１７では、基板１０の他面１２を構成する他面側絶縁層２２とコア２０との間に、もう一つの他面側絶縁層２２ａが介在されている。

この場合、コア２０ともう一つの他面側絶縁層２２ａとの間に、ブラインドビア２８に接続された内層配線２６ａが存在する。そして、当該もう一つの他面側絶縁層２２ａには、内層配線２６ａと放熱経路４０の終端である他面側内層配線２６とを接続するレーザビア２７ａが設けられている。これにより、図１７においても、放熱経路４０が適切に構成されている。

また、他面側絶縁層が２層の場合のもう一つの例について、図１８に示しておく。図１８の例は図１７の例を一部変形したもので、放熱経路４０の終端である内層配線２６ａと他面側内層配線２６とは、もう一つの他面側絶縁層２２ａを介して絶縁されている。

そして、レーザビア２７ａは、もう一つの他面側絶縁層２２ａではなく、基板１０の他面１２側の他面側絶縁層２２に設けられており、このレーザビア２７ａにより他面側内層配線２６と他面側電極２４とが接続されている。これにより、図１８においても、放熱経路４０が適切に構成されている。

この場合、他面側電極２４は、放熱経路４０の終端である内層配線２６ａよりも基板10の他面１２側に他面側内層配線２６およびレーザビア２７ａを有するものとして、構成されている。このように、基板１０の一部として基板１０の他面１２側を構成する他面側絶縁層２２、２２ａが、単層ではなく、多層のものより構成された場合であっても、何らかまわない。

また、基板１０は、他面１２側の一部が基板１０の板面方向の全体に設けられた他面側絶縁層２２で構成されたものであればよく、たとえば一面側絶縁層２１は省略されたものであってもよい。この場合、たとえば基板１０の一面１１となるコア２０の表面にて、ブラインドビア２８の上に、一面側電極２３を設けてやればよい。また、放熱経路４０としては、発熱素子３０の直下に設けられていればよく、上記した構成に限定されるものではない。

また、上記各実施形態では、他面側ランドとしての他面側電極２４は、外部の放熱部材６０と接続されるものであったが、たとえば、他面側電極２４は、外部の放熱部材６０と接続されずに、そのまま外部に露出するものであってもよい。この場合、たとえば、他面側電極２４からの熱は、外気に放熱されるものとなる。

また、放熱経路４０における、一面側電極２３、一面側内層配線２５、他面側内層配線２６、他面側電極２４において、これらの基板１０の板面方向の寸法は、上記各実施形態に記載した大小関係に限定するものではない。つまり、一面側電極２３、他面側内層配線２６および他面側電極２４の各寸法が発熱素子３０の寸法よりも大きいことは必須であるが、これ以外は、適宜、大小関係を変更してもかまわない。

また、一面側電極２３は、発熱素子３０を接合するためのランドとして機能するものであればよく、また、他面側電極２４は放熱をするためのランドとして機能するものであればよく、それぞれ電極として機能するものに限定されない。

また、上記各実施形態の図示例においては、基板１０の一面１１側がモールド樹脂７０で封止されていないものもあるが、これらにおいても、基板１０の一面１１側をモールド樹脂７０で封止し、他面１２側をモールド樹脂７０より露出させるようにしてもよい。

また、上記各実施形態では、各内層配線２５、２６は、各ビア２７、２８の蓋メッキと一体とされているが、これに限定されるものではない。各内層配線は、蓋メッキを有さず、ビア２７、２８の穴を有する層であってもよい。

また、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能であり、また、上記各実施形態は、上記の図示例に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

１０ 基板
１１ 基板の一面
１２ 基板の他面
２２ 他面側絶縁層
２３ 一面側ランドとしての一面側電極
２３ａ 導電性接合材
２３ｂ 一面側配線
２４ 他面側ランドとしての他面側電極
２４ａ 他面側配線
２６ 放熱経路の終端としての他面側内層配線
３０ 発熱素子
３１ 他の素子としての制御素子
３２ 他の素子としての受動素子
４０ 放熱経路
４０ａ 熱拡散絶縁部
６０ 外部の放熱部材

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、一面（１１）と他面（１２）とが表裏の関係にある電気絶縁性の基板（１０）と、基板の一面に搭載された発熱素子（３０）と、基板の一面にて発熱素子とともに搭載された他の素子（３１、３２）と、基板の一面に設けられた一面側配線（２３ｂ）と、基板の一面に設けられ、一面側配線とともにパターニングされた導電性の一面側ランド（２３）と、基板の他面に設けられた他面側配線（２４ａ）と、基板の他面に設けられ、他面側配線とともにパターニングされ、回路構成導体から電気的に独立した導電性の他面側ランド（２４）と、を備え、
発熱素子は、一面側ランドへ電気的に接合するための接合面（３０１）を有し、一面側ランドは、発熱素子が電気的に接合されるための被接合面（２３１）を有し、被接合面は、少なくとも接合面における基板の板厚方向への全投影領域に存在し、全投影領域にて接合面と被接合面とを互いを直接接合する導電性接合材（２３ａ）を有する電子装置であって、さらに以下の特徴を有する。

Claims (23)

1. 一面（１１）と他面（１２）とが表裏の関係にある電気絶縁性の基板（１０）と、
   前記基板の一面に搭載された発熱素子（３０）と、
   前記基板の一面にて前記発熱素子とともに搭載された他の素子（３１、３２）と、
   前記基板の一面に設けられた一面側配線（２３ｂ）と、
   前記基板の一面に設けられ、前記一面側配線とともにパターニングされた導電性の一面側ランド（２３）と、
   前記基板の他面に設けられた他面側配線（２４ａ）と、
   前記基板の他面に設けられ、前記他面側配線とともにパターニングされ、前記他面側配線の少なくとも一部と電気的に独立した導電性の他面側ランド（２４）と、
   を備え、
   前記発熱素子は、前記一面側ランドへ電気的に接合するための接合面（３０１）を有し、
   前記一面側ランドは、前記発熱素子が電気的に接合されるための被接合面（２３１）を有し、
   前記被接合面は、少なくとも前記接合面における前記基板の板厚方向への全投影領域に存在し、
   前記全投影領域にて前記接合面と前記被接合面とを互いを直接接合する導電性接合材（２３ａ）を有する電子装置であって、
   前記基板の他面側は、前記基板の板面方向の全体に設けられた電気絶縁性を有する前記基板の一部としての他面側基板絶縁層（２２）により構成されており、
   前記一面側ランドおよび前記導電性接合材を始端とし、前記基板の一面側から前記他面側基板絶縁層へ連続して延びるように設けられ、前記発熱素子に発生する熱を前記基板の他面側に放熱する導電性の放熱経路（４０）を備え、
   前記放熱経路の終端は、前記基板の内部に設けられた導電性の他面側内層配線（２６）にて構成されており、
   前記発熱素子を基準として、前記発熱素子における前記基板の板面方向の平面サイズからさらに前記基板の板厚（ｔ）分、前記発熱素子全周において外側へ拡大した領域を放熱寄与領域（Ｚ）としたときに、
   前記他面側基板絶縁層が前記放熱寄与領域にて前記他面側内層配線と前記他面側ランドとの間に介在して前記他面側内層配線と前記他面側ランドとを電気的に絶縁するとともに、前記他面側内層配線の少なくとも一部および前記他面側ランドの少なくとも一部がともに前記放熱寄与領域にて前記発熱素子における前記基板の板面方向の面積よりも総面積の大きいことで熱拡散層対を構成することにより、前記基板の他面側にて、前記他面側内層配線、前記他面側ランド、および、前記他面側基板絶縁層による熱拡散絶縁部（４０ａ）が構成されていることを特徴とする電子装置。
2. 前記基板は樹脂よりなり、
   前記基板の一面側には、前記発熱素子、前記他の素子、前記一面側配線および前記基板の一面を封止するモールド樹脂（７０）が設けられており、
   前記基板の他面は、前記モールド樹脂より露出しており、
   前記基板の他面には、前記熱拡散絶縁部を構成する他面側ランドの少なくとも一部を露出させつつ、前記他面側配線を被覆して保護するソルダーレジスト膜（８０）が設けられており、
   前記熱拡散絶縁部を構成する前記他面側ランドは、前記他面側配線とこれを被覆する前記ソルダーレジスト膜との合計厚さよりも薄いものであって、
   前記基板のうち前記放熱寄与領域に相当する部位は、前記基板の一面が凹み且つ前記基板の他面が凸となるようにたわむことにより、当該部位の中央部側がその周辺部側に比べて突出していることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
3. 前記他面側ランドは、外部の放熱部材（６０）と接続されるものであ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. 前記放熱経路は、前記基板の板面方向に延び前記基板の一面側にて前記基板内部に位置する一面側内層配線（２５）と、
   前記基板の厚さ方向に延びて前記一面側内層配線と前記他面側内層配線との間を接続するブラインドビア（２８）と、を有するものであ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。
5. 前記放熱経路は、さらに、前記基板の厚さ方向に延びて前記一面側ランドと前記一面側内層配線との間を接続するレーザビア（２７）、を有するものであり、
   前記基板の板面方向において前記レーザビアは、前記ブラインドビアとは重ならずに外れた位置にあることを特徴とする請求項４に記載の電子装置。
6. 前記一面側内層配線は、その少なくとも一部が前記放熱寄与領域にて前記発熱素子における前記基板の板面方向の面積よりも総面積の大きい熱拡散層を構成していることを特徴とする請求項４または５に記載の電子装置。
7. 前記一面側ランドと前記一面側内層配線とは、前記基板の板面方向の寸法が同等のものであり、
   前記他面側内層配線および前記他面側ランドにおけるそれぞれの前記基板の板面方向の寸法は、前記一面側ランドおよび前記一面側内層配線におけるそれぞれの前記基板の板面方向の寸法よりも大きいことを特徴とする請求項４ないし５のいずれか１つに記載の電子装置。
8. 前記他面側ランドにおける前記基板の板面方向の寸法は、前記他面側内層配線おける前記基板の板面方向の寸法よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載の電子装置。
9. 前記基板は樹脂よりなり、
   前記基板の一面側には、前記発熱素子、前記他の素子、前記一面側配線および前記基板の一面を封止するモールド樹脂（７０）が設けられており、
   前記基板の他面は、前記モールド樹脂より露出しており、
   前記基板の他面には、前記他面側配線を被覆して保護するソルダーレジスト膜（８０）が設けられており、
   このソルダーレジスト膜は、前記他面側ランドは露出させつつ前記他面側ランドの周辺部を被覆するように、前記他面側ランドの周囲に配置されており、
   前記ソルダーレジスト膜のうち前記他面側ランドの周辺部を被覆する被覆部（８０ａ）は、前記他面側ランドの周囲の前記基板の他面に位置する部位よりも薄いものとされていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の電子装置。
10. 前記熱拡散絶縁部を構成する他面側ランドは、前記他面側配線とこれを被覆する前記ソルダーレジスト膜との合計厚さよりも薄いものであって、
    前記基板のうち前記放熱寄与領域に相当する部位は、前記基板の一面が凹み且つ前記基板の他面が凸となるようにたわむことにより、当該部位の中央部側がその周辺部側に比べて突出していることを特徴とする請求項９に記載の電子装置。
11. 前記ソルダーレジスト膜のうち前記被覆部と前記他面側ランドの周囲の前記基板の他面に位置する部位との間の部位は、テーパ状をなすように厚さが変化していることを特徴とする請求項９または１０に記載の電子装置。
12. 前記ソルダーレジスト膜は、前記他面側配線を被覆しつつ前記他面側ランドの周囲から前記被覆部まで連続して配置されていることを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか１つに記載の電子装置。
13. 前記基板の他面には、前記基板の他面を被覆して保護するソルダーレジスト膜（８０）が設けられており、
    このソルダーレジスト膜は、前記他面側ランドは露出させつつ、前記他面側ランドの全周囲にて前記他面側ランドとは離間して配置されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の電子装置。
14. 前記他面側ランドは、前記他面側配線よりも厚いものとされていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の電子装置。
15. 前記基板の他面には、前記基板の他面を被覆して保護するソルダーレジスト膜（８０）が設けられており、
    このソルダーレジスト膜は、前記他面側ランドは露出させつつ、前記他面側ランドの周囲にて前記他面側配線を被覆しており、
    前記他面側ランドは、前記他面側配線とこれを被覆する前記ソルダーレジスト膜との合計厚さよりも厚いものとされていることを特徴とする請求項１４に記載の電子装置。
16. 前記基板は樹脂よりなり、
    前記基板の一面側には、前記発熱素子、前記他の素子、前記一面側配線および前記基板の一面を封止するモールド樹脂（７０）が設けられており、
    前記基板の他面は、前記モールド樹脂より露出していることを特徴とする請求項１３に記載の電子装置。
17. 前記熱拡散絶縁部を構成する他面側ランドは、前記他面側配線とこれを被覆する前記ソルダーレジスト膜との合計厚さよりも薄いものであって、
    前記基板のうち前記放熱寄与領域に相当する部位は、前記基板の一面が凹み且つ前記基板の他面が凸となるようにたわむことにより、当該部位の中央部側がその周辺部側に比べて突出していることを特徴とする請求項１６に記載の電子装置。
18. 前記他面側ランドは、前記基板における前記他面側ランド以外のすべての導電性要素に対して電気的に独立したものであることを特徴とする請求項１ないし１７のいずれか１つに記載の電子装置。
19. 前記基板には、前記放熱経路を前記基板の一面に引き出す第１の検査配線（１００）と、前記他面側ランドを前記基板の一面に引き出す第２の検査配線（２００）と、が設けられていることを特徴とする請求項１ないし１８のいずれか１つに記載の電子装置。
20. 前記基板には、前記放熱経路を前記基板の他面に引き出す検査配線（３００）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし１８のいずれか１つに記載の電子装置。
21. 前記基板は、前記基板の内部に位置するコア層（２０）と、前記コア層よりも前記基板の一面側に積層され前記基板の一面を構成する一面側基板絶縁層（２１）と、を備えるとともに、前記コア層よりも前記基板の他面側に前記他面側基板絶縁層が積層されてなるものであり、
    前記一面側基板絶縁層および前記他面側基板絶縁層の熱伝導率は、前記コア層の熱伝導率と同等以上の大きさとされていることを特徴とする請求項１ないし２０のいずれか１つに記載の電子装置。
22. 前記他面側基板絶縁層の熱伝導率は、前記一面側基板絶縁層の熱伝導率よりも大きいことを特徴とする請求項２１に記載の電子装置。
23. 前記基板は、前記基板の内部に位置するコア層（２０）と、前記コア層よりも前記基板の一面側に積層され前記基板の一面を構成する一面側基板絶縁層（２１）と、を備えるとともに、前記コア層よりも前記基板の他面側に前記他面側基板絶縁層が積層されてなるものであり、
    前記一面側基板絶縁層は、前記他面側基板絶縁層よりも厚いことを特徴とする請求項１ないし２０のいずれか１つに記載の電子装置。

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