JP2016162888A - 電子装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】剥離の進行を抑制しつつ、絶縁性を確保できる電子装置を提供すること。【解決手段】電子装置10は、半導体素子1と、半導体素子1が実装され半導体素子1の熱を放熱する絶縁金属部材と、半導体素子1と絶縁金属部材とを封止しているモールド樹脂8とを備えている。絶縁金属部材は、半導体素子1が実装された第1金属部3と、一部がモールド樹脂8から露出している第2金属部5と、第1金属部3と第2金属部5とに挟まれた絶縁部4とが積層されている。第2金属部5は、中央部51と、中央部51を囲う部位であり中央部51よりも厚さが薄い周辺部52とを有している。また、第2金属部5は、一面S1が絶縁部4と対向して密着し、一面の反対面における中央部51に対応する部位がモールド樹脂8から露出した露出面S2をなしている。そして、一面S1の面積は、露出面S2の面積よりも広い。【選択図】図1
Description
本発明は、封止部材で封止された絶縁金属部材を備えた電子装置に関する。
従来、封止部材で封止された絶縁金属部材を備えた電子装置の一例として、特許文献1に開示された半導体モジュールがある。
半導体モジュールは、上面側に半導体素子が搭載されているヒートスプレッダと、ヒートスプレッダの下面に接着された絶縁層と、絶縁層の下面に接着された金属シート層と、これらを覆う樹脂モールドが設けられている。また、半導体モジュールは、金属シート層の下面が樹脂モールドから露出している。更に、金属シート層は、絶縁層がヒートスプレッダの下面を覆う面積よりも小面積となるように形成されてヒートスプレッダの下面中央部に配されている。
上記半導体モジュールは、金属シートと樹脂モールドとの線膨張係数差によって、金属シートから樹脂モールドが剥離する可能性がある。ところが、半導体モジュールは、金属シート層が絶縁層よりも小面積であるため、金属シート層から樹脂モールドが剥離し始めても絶縁層で剥離の進行をとめて、剥離がヒートスプレッダに達することを抑制できる。
しかしながら、半導体モジュールは、絶縁層で剥離の進行を抑制するため、樹脂モールドが剥離する際の応力が絶縁層に印加される。絶縁層は、樹脂モールドから応力が印加されることで亀裂が生じることもありうる。よって、半導体モジュールは、絶縁層に亀裂が生じた場合、ヒートスプレッダが亀裂から露出し、絶縁層による絶縁性を確保できなくなる可能性がある。
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、剥離の進行を抑制しつつ、絶縁性を確保できる電子装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、
動作することで熱を発する発熱素子(1)と、
発熱素子が実装され、発熱素子の熱を放熱する絶縁金属部材(3,3a,4,4a,5,5a〜5d)と、
発熱素子と絶縁金属部材とを封止している封止部材(8)と、を備えており、
絶縁金属部材は、発熱素子が実装された第1金属部(3,3a)と、一部が封止部材から露出している第2金属部(5,5a〜5d)と、第1金属部と第2金属部とに挟まれて第1金属部と第2金属部とを絶縁している絶縁部(4,4a)とが積層されており、
第2金属部は、中央部(51,51a〜51d)と、中央部を囲う部位であり中央部よりも厚さが薄く封止部材で封止された周辺部(52,52a〜52d)とを有すると共に、一面(S1)が絶縁部と対向して密着し、一面の反対面における中央部に対応する領域が封止部材から露出した露出面(S2)をなしており、中央部の周囲に、一面の端部と露出面の端部とを最短距離で結ぶ仮想直線(P1)よりも凹んだ部位が形成されていることを特徴とする。
動作することで熱を発する発熱素子(1)と、
発熱素子が実装され、発熱素子の熱を放熱する絶縁金属部材(3,3a,4,4a,5,5a〜5d)と、
発熱素子と絶縁金属部材とを封止している封止部材(8)と、を備えており、
絶縁金属部材は、発熱素子が実装された第1金属部(3,3a)と、一部が封止部材から露出している第2金属部(5,5a〜5d)と、第1金属部と第2金属部とに挟まれて第1金属部と第2金属部とを絶縁している絶縁部(4,4a)とが積層されており、
第2金属部は、中央部(51,51a〜51d)と、中央部を囲う部位であり中央部よりも厚さが薄く封止部材で封止された周辺部(52,52a〜52d)とを有すると共に、一面(S1)が絶縁部と対向して密着し、一面の反対面における中央部に対応する領域が封止部材から露出した露出面(S2)をなしており、中央部の周囲に、一面の端部と露出面の端部とを最短距離で結ぶ仮想直線(P1)よりも凹んだ部位が形成されていることを特徴とする。
このように構成された本発明は、第2金属部と封止部材との線膨張係数差によって、第2金属部から封止部材脂が剥離する可能性もある。封止部材は、第2金属部から剥離する場合、自身と第2金属部との境界部から剥離し始める。つまり、境界部は、封止部材と第2金属部との間における剥離の起点となりうる。なお、境界部は、封止部材と第2金属部との界面における、露出面側の端部である。
しかしながら、本発明は、中央部を囲う部位であり中央部よりも厚さが薄く封止部材で封止された周辺部を有しており、中央部の周囲に仮想直線よりも凹んだ部位が形成されている。このため、本発明は、封止部材が境界部から剥離し始めても、凹んだ部位の一部に達したところで剥離が一旦とまりやすい。よって、本発明は、封止部材が境界部から剥離し始めたとしても、剥離が第1金属部にまで進行することを抑制できる。
更に、本発明は、剥離が凹んだ部位の一部に達したところでとまると、封止部材が剥離する際の応力が絶縁部に印加されにくい。従って、本発明は、封止部材からの応力によって絶縁部に亀裂などが生じることを抑制できる。このため、本発明は、絶縁部による絶縁性を確保できる。
なお、特許請求の範囲、及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として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ものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。
以下において、図面を参照しながら、発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。
電子装置10は、図1に示すように、半導体素子1、回路基板7、モールド樹脂8、絶縁金属部材などを備えて構成されている。電子装置10は、例えば電力変換装置に適用することができる。
半導体素子1は、動作することで熱を発する素子であり特許請求の範囲における発熱素子に相当し、MOSFETやIGBT、逆導通型IGBTなどを採用できる。半導体素子1は、例えば、主にSiによって構成された素子や、主にSiCによって構成された素子や、主にGaNによって構成された素子などを採用できる。半導体素子1は、一面にゲート電極とエミッタ電極が形成され、反対面にコレクタ電極が形成されている。このコレクタ電極は、ゲート電極やエミッタ電極よりも面積が広い。ここでの面積とは、半導体素子1におけるゲート電極、エミッタ電極の形成面や、コレクタ電極の形成面に沿う面の面積である。
なお、半導体素子1は、例えば、ベアチップ状態で回路基板7に実装されている。この半導体素子1は、パワー素子と言い換えることもできる。また、半導体素子1は、一面にゲート電極とエミッタ電極が形成され、反対面にコレクタ電極が形成された素子であっても採用できる。
半導体素子1は、接合材6を介して回路基板7に実装されている。詳述すると、半導体素子1は、ゲート電極とエミッタ電極の夫々が接合材6を介して、回路基板7と電気的及び機械的に接続されている。また、半導体素子1は、接合材2を介して絶縁金属部材に実装されている。半導体素子1は、コレクタ電極が接合材2を介して、絶縁金属部材の第1金属部3と電気的及び機械的に接続されている。このように、半導体素子1は、第1金属部3に対する実装面の反対面が回路基板7と対向した状態で回路基板7に実装されている。なお、接合材2,6は、はんだや銀ペーストや金属焼結体などの導電性接合材である。
回路基板7は、樹脂やセラミックスなどの絶縁基材に、Cuなどの導体パターンによってランドや配線が形成されたものであり、回路基板7は、半導体素子1が実装され、半導体素子1と電気的に接続されている。また、回路基板7は、絶縁基材を介して導体パターンが積層された積層基板であっても採用できる。更に、回路基板7は、リードフレームであっても採用できる。リードフレームは、例えば、主にCuによって構成されたものや、主にAlによって構成されたものや、主にFeによって構成されたものなどを採用できる。上記のように、電子装置10は、回路基板7が半導体素子1に電気的に接続されることで、必要な回路配線の大部分を回路基板7上に形成することができ、第1金属部3を放熱性を優先した形状とすることができる。
モールド樹脂8は、特許請求の範囲における封止部材に相当する。モールド樹脂8は、例えば、エポキシ樹脂などを主成分として構成されており、コンプレッション成型やトランスファー成型などによって形成することができる。モールド樹脂8は、半導体素子1と絶縁金属部材とを封止している。更に、モールド樹脂8は、回路基板7における半導体素子1が実装された実装面や、接合材2,6も覆っている。つまり、モールド樹脂8は、半導体素子1、回路基板7の実装面、接合材2,6、絶縁金属部材に密着しつつ、これらを覆っている。なお、後程説明するが、絶縁金属部材は、一部がモールド樹脂8から露出している。よって、モールド樹脂8は、絶縁金属部材の一部を覆うように形成されていると言うことができる。
絶縁金属部材は、第1金属部3、絶縁部4、第2金属部5を備えて構成されている。詳述すると、絶縁金属部材は、半導体素子1が実装された第1金属部3と、一部がモールド樹脂8から露出している第2金属部5と、第1金属部3と第2金属部5とに挟まれた絶縁部4とが積層されている。また、絶縁金属部材は、図1に示すように、半導体素子1側から第1金属部3、絶縁部4、第2金属部5の順番で積層されている。絶縁金属部材は、上記のように半導体素子1が実装されており、半導体素子1から発せられた熱を放熱する部材である。よって、絶縁金属部材は、半導体素子1用のヒートシンクとして機能するものである。
第1金属部3は、半導体素子1の熱を拡散しながら外部へ放熱するためのヒートシンクである。第1金属部3は、Cu、Al、Mo、Feの夫々を主成分として構成されたものや、これらの複合材によって構成されたものを採用できる。本実施形態では、一例として、Cuを主成分として構成された第1金属部3を採用する。図2に示すように、第1金属部3は、半導体素子1が対向配置されている。そして、第1金属部3は、半導体素子1のコレクタ電極が接合材2を介して電気的に接続されている。また、第1金属部3は、半導体素子1が実装された面の反対面に絶縁部4が密着している。
第1金属部3は、図1,図2に示すように、直方体形状のブロック体であり、平板形状を有していると言うこともできる。よって、第1金属部3は、絶縁部4との対向面が矩形形状をなしている。しかしながら、本発明はこれに限定されない。第1金属部3は、例えば、円柱形状を有したものであっても採用できる。なお、第1金属部3は、図示を省略するが、電子装置10と外部機器とを電気的に接続するための外部接続用端子が設けられていてもよい。
絶縁部4は、第1金属部3と第2金属部5とを電気的に絶縁しつつ、第1金属部3の熱を第2金属部5に伝達するための部材である。つまり、絶縁部4は、半導体素子1のコレクタ電極が電気的に接続された第1金属部3と、一部がモールド樹脂8から露出している第2金属部5とを絶縁しつつ、半導体素子1から第1金属部3に伝達された熱を第2金属部5に伝達するための部材である。このため、絶縁部4は、高い熱伝導性と絶縁性を有する高放熱絶縁樹脂層とすることが好ましい。絶縁部4は、例えば、エポキシ系の樹脂とセラミックフィラーの複合材などを採用できる。絶縁部4は、例えば、第1金属部3との対向面、及び第2金属部5との対向面が矩形形状をなしている。しかしながら、本発明はこれに限定されない。絶縁部4は、例えば、円形などであっても採用できる。また、絶縁部4は、第1金属部3と第2金属部5の夫々に密着するものであるため、第1金属部3における絶縁部4との対向面の形状や、第2金属部5における絶縁部4との対向面の形状と同様の形状であると好ましい。
なお、本実施形態では、絶縁部4における第1金属部3と対向する面の面積が、第1金属部3における半導体素子1が実装されている面の反対面の面積と同じである例を採用している。更に、本実施形態では、絶縁部4における一面S1と対向する面の面積が、一面S1の面積と同じである例を採用している。
また、絶縁部4は、第1金属部3における半導体素子1が実装されている面の反対面の全域、及び、後程説明する第2金属部5の一面S1の全域に密着して設けられていると好ましい。これによって、絶縁部4は、第1金属部3から第2金属部5へ効率的に熱伝達できる。
第2金属部5は、半導体素子1の熱を拡散しながら外部へ放熱するためのヒートシンクである。第2金属部5は、Cu、Al、Mo、Feの夫々を主成分として構成されたものや、これらの複合材によって構成されたものを採用できる。本実施形態では、一例として、Cuを主成分として構成された第2金属部5を採用する。
第2金属部5は、図1,図2に示すように、中央部51と、中央部51を囲う部位であり中央部51よりも厚さが薄い周辺部52とを有している。第2金属部5の厚みとは、第1金属部3、絶縁部4、第2金属部5の積層方向における厚みである。以下においては、第1金属部3、絶縁部4、第2金属部5の積層方向を単に積層方向とも記載する。
第2金属部5は、自身の一面S1が絶縁部4と対向して絶縁部4と密着しており、一面S1の反対面における一部がモールド樹脂8から露出している。また、第2金属部は、絶縁部4における一面S1との対向面の全域に、一面S1が密着している。つまり、絶縁部4は、一面S1との対向面の全域が第2金属部5で覆われている。このため、電子装置10は、絶縁部4の一部のみに、一面S1が密着している場合より、絶縁部4と第2金属部5との密着性を向上でき、熱伝達を良好にすることができる。しかしながら、本発明はこれに限定されない。一面S1は、絶縁部4の少なくとも一部に密着していればよい。なお、本実施形態では、一面S1の面積が絶縁部4における一面S1との対向面の面積と同じである例を採用している。また、本実施形態では、第1金属部3と絶縁部4における互いの対向面の面積も同じである例を採用している。
また、中央部51における絶縁部4と対向する面、及び周辺部52における絶縁部4と対向する面は、一面S1に相当し、面一に形成されている。この一面S1は、矩形形状をなしている。つまり、図3の周辺部52を示す点線は、一面S1を指しているものとみなせる。しかしながら、本発明はこれに限定されない。一面S1は、例えば、円形を有したものであっても採用できる。
また、第2金属部5は、例えば、図3に示すように、一面S1の各辺と、後程説明する露出面S2の各辺とが平行な位置関係となるように、中央部51と周辺部52とが設けられている。なお、以下においては、第2金属部5における一面S1の反対面を、単に第2金属部5の反対面とも記載する。
中央部51は、直方体形状の部位であり、図1,図3に示すように、自身の反対面がモールド樹脂8から露出した露出面S2をなしている。つまり、露出面S2は、第2金属部5の反対面における中央部51に対応する領域である。露出面S2は、図3に示すように、矩形形状をなしている。しかしながら、本発明はこれに限定されない。中央部51は、例えば、円柱形状の部位であっても採用できる。また、露出面S2は、例えば、円形を有したものであっても採用できる。つまり、露出面S2は、中央部51の形状に対応した形状をなすものである。
また、露出面S2は、図1,図4に示すように、自身の周囲におけるモールド樹脂8の表面と面一に形成されている。よって、電子装置10は、モールド樹脂8の一部が露出面S2と面一に形成されていると言うことができる。
周辺部52は、図1,図3などに示すように、モールド樹脂8に覆われている。つまり、第2金属部5の反対面における周辺部52に対応する領域は、モールド樹脂8で覆われている。周辺部52は、中央部51の側壁の全周から突出した部位であり、鍔部やフランジ部と言い換えることもできる。また、周辺部52は、中央部51の全周に亘って囲っているため環状部と言い換えることもできる。更に、第2金属部5は、露出面S2の周囲に、露出面S2よりも凹んだ周辺部52が設けられていると言うこともできる。
露出面S2は、第2金属部5の反対面における中央部51に対応する領域である。一方、一面S1は、中央部51における絶縁部4と対向する面と、周辺部52における絶縁部4と対向する面とからなる領域である。このため、一面S1の面積は、露出面S2の面積よりも広い。
また、第2金属部5は、図4に示すように、中央部51の周囲に、一面S1の端部と露出面S2の端部とを最短距離で結ぶ仮想直線P1よりも凹んだ部位が形成されている。電子装置10は、中央部51と周辺部52との角部53が、仮想直線P1よりも凹んだ部位に含まれる。つまり、電子装置10は、仮想直線P1に沿って、積層方向に切断した断面において、仮想直線P1よりも凹んだ部位が形成されている。
このように構成された電子装置10は、第2金属部5とモールド樹脂8との線膨張係数差によって、第2金属部5からモールド樹脂8が剥離する可能性もある。モールド樹脂8は、第2金属部5から剥離する場合、自身と第2金属部5との境界部b1から剥離し始める。つまり、境界部b1は、モールド樹脂8と第2金属部5との間における剥離の起点となりうる。
しかしながら、本発明は、中央部51を囲う部位であり中央部51よりも厚さが薄くモールド樹脂8で封止された周辺部52を有しており、中央部51の周囲に仮想直線P1よりも凹んだ部位が形成されている。このため、電子装置10は、モールド樹脂8が境界部b1から剥離し始めても、仮想直線P1よりも凹んだ部位の一部に達したところで剥離が一旦とまりやすい。本実施形態では、仮想直線P1よりも凹んだ部位の一部として角部53が形成されている。よって、モールド樹脂8の剥離は、角部53で一旦とまりやすい。このように、電子装置10は、モールド樹脂8が境界部b1から剥離し始めたとしても、剥離が進行することを抑制できる。つまり、電子装置10は、モールド樹脂8の剥離が第1金属部3や絶縁部4に達することを抑制できる。
更に、電子装置10は、剥離が角部53で一旦とまると、モールド樹脂8が剥離する際の応力が絶縁部4に印加されにくい。つまり、モールド樹脂8の収縮による応力は、第2金属部5に印加されるものの、絶縁部4には印加されにくい。従って、電子装置10は、モールド樹脂8からの応力によって絶縁部4に亀裂が生じることを抑制できる。このため、電子装置10は、絶縁部4による絶縁性を確保できる。また、電子装置10は、亀裂が生じることを抑制できるため、モールド樹脂8が剥離した領域に、半導体素子1と電気的に接続された第1金属部3が露出することを防止できる。言い換えると、電子装置10は、絶縁信頼性の高い絶縁金属部材を備えている。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に何ら制限されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。以下に、本発明の変形例1〜4に関して説明する。上述の実施形態及び変形例1〜4は、夫々単独で実施することも可能であるが、適宜組み合わせて実施することも可能である。本発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。
(変形例1)
図5を用いて、変形例1の電子装置に関して説明する。ここでは、主に、上記実施形態と異なる点を説明する。そして、上記実施形態と同様な点に関しては、上記実施形態と同じ符号を付与するなどして説明を省略する。変形例1の電子装置は、絶縁金属部材における第2金属部5aの構成が上記実施形態と異なる。なお、第2金属部5aの中央部51aは、中央部51と同様であるが符号を変えている。
図5を用いて、変形例1の電子装置に関して説明する。ここでは、主に、上記実施形態と異なる点を説明する。そして、上記実施形態と同様な点に関しては、上記実施形態と同じ符号を付与するなどして説明を省略する。変形例1の電子装置は、絶縁金属部材における第2金属部5aの構成が上記実施形態と異なる。なお、第2金属部5aの中央部51aは、中央部51と同様であるが符号を変えている。
図5に示すように、周辺部52aは、周辺部52と同様に、モールド樹脂8で封止されている。また、第2金属部5aは、第2金属部5と同様に、一面S1の面積が露出面S2の面積よりも広い。なお、第2金属部5aは、第2金属部5と同様の材料を用いることができる。
第2金属部5aは、周辺部52aの形状が第2金属部5と異なる。言い換えると、第2金属部5aは、側壁の形状が第2金属部5と異なる。周辺部52aは、露出面S2に対して二段階に傾斜した形状をなしている。そして、周辺部52aは、露出面S2側の傾斜が絶縁部4側の傾斜より、露出面S2とのなす角が小さい。言い換えると、周辺部52aは、露出面S2側から第1傾斜部と第2傾斜部が形成されている。第1傾斜部と露出面S2とのなす角は、第2傾斜部と露出面S2とのなす角よりも小さい。これによって、第2金属部5aは、第2金属部5と同様に、中央部51aの周囲に仮想直線P1よりも凹んだ部位が形成されている。第2金属部5aは、例えば、第1傾斜部と第2傾斜部との中間部53aが、仮想直線P1よりも凹んだ部位に含まれる。
変形例1の電子装置は、モールド樹脂8が境界部b1から剥離し始めても、中間部53aに達したところで剥離が一旦とまりやすい。このため、変形例1の電子装置は、電子装置10と同様の効果を奏することができる。
また、第2金属部5aは、エッチングで形成することができる。第2金属部5aは、エッチングで形成する際に、周辺部52aが傾斜しているため、第2金属部5よりも形成しやすい。
(変形例2)
図6を用いて、変形例2の電子装置に関して説明する。ここでは、主に、上記実施形態と異なる点を説明する。そして、上記実施形態と同様な点に関しては、上記実施形態と同じ符号を付与するなどして説明を省略する。変形例2の電子装置は、絶縁金属部材における第2金属部5bの構成が上記実施形態と異なる。なお、第2金属部5bの中央部51bは、中央部51と同様であるが符号を変えている。
図6を用いて、変形例2の電子装置に関して説明する。ここでは、主に、上記実施形態と異なる点を説明する。そして、上記実施形態と同様な点に関しては、上記実施形態と同じ符号を付与するなどして説明を省略する。変形例2の電子装置は、絶縁金属部材における第2金属部5bの構成が上記実施形態と異なる。なお、第2金属部5bの中央部51bは、中央部51と同様であるが符号を変えている。
図6に示すように、周辺部52bは、周辺部52と同様に、モールド樹脂8で封止されている。また、第2金属部5bは、第2金属部5と同様に、一面S1の面積が露出面S2の面積よりも広い。なお、第2金属部5bは、第2金属部5と同様の材料を用いることができる。
第2金属部5bは、周辺部52bの形状が第2金属部5と異なる。言い換えると、第2金属部5bは、側壁の形状が第2金属部5と異なる。周辺部52bは、露出面S2の端部から一面S1の端部に亘って曲面形状をなしている。また、第2金属部5bは、露出面S2に平行な断面の面積が、露出面S2から一面S1に行くにつれて徐々に広くなっている。これによって、第2金属部5bは、第2金属部5と同様に、中央部51bの周囲に仮想直線P1よりも凹んだ部位が形成されている。第2金属部5bは、例えば、周辺部52bの中間地点53bなどが、仮想直線P1よりも凹んだ部位に含まれる。
変形例2の電子装置は、モールド樹脂8が境界部b1から剥離し始めても、周辺部52bの中間地点53bに達したところで剥離が一旦とまりやすい。このため、変形例2の電子装置は、電子装置10と同様の効果を奏することができる。
また、第2金属部5bは、エッチングで形成することができる。第2金属部5bは、エッチングで形成する際に、周辺部52bが曲面形状をなしているため、第2金属部5よりも形成しやすい。
(変形例3)
図7を用いて、変形例3の電子装置に関して説明する。ここでは、主に、上記実施形態と異なる点を説明する。そして、上記実施形態と同様な点に関しては、上記実施形態と同じ符号を付与するなどして説明を省略する。変形例3の電子装置は、絶縁金属部材における第2金属部5cの構成が上記実施形態と異なる。なお、第2金属部5cの中央部51cは、中央部51と同様であるが符号を変えている。
図7を用いて、変形例3の電子装置に関して説明する。ここでは、主に、上記実施形態と異なる点を説明する。そして、上記実施形態と同様な点に関しては、上記実施形態と同じ符号を付与するなどして説明を省略する。変形例3の電子装置は、絶縁金属部材における第2金属部5cの構成が上記実施形態と異なる。なお、第2金属部5cの中央部51cは、中央部51と同様であるが符号を変えている。
図7に示すように、周辺部52cは、周辺部52と同様に、モールド樹脂8で封止されている。また、第2金属部5cは、第2金属部5と同様に、一面S1の面積が露出面S2の面積よりも広い。なお、第2金属部5cは、第2金属部5と同様の材料を用いることができる。
第2金属部5cは、周辺部52cの形状が第2金属部5と異なる。言い換えると、第2金属部5cは、側壁の形状が第2金属部5と異なる。周辺部52cは、露出面S2に対して傾斜しており、且つ傾斜の途中に凹部53cが形成されている。また、周辺部52cと露出面S2とのなす角は、90度より大きい。このように、第2金属部5cは、第2金属部5と同様に、中央部51cの周囲に仮想直線P1よりも凹んだ部位である凹部53cが形成されている。
変形例3の電子装置は、モールド樹脂8が境界部b1から剥離し始めても、周辺部52bの凹部53cに達したところで剥離が一旦とまりやすい。このため、変形例3の電子装置は、電子装置10と同様の効果を奏することができる。更に、電子装置10は、周辺部52bに凹部が形成されているため、モールド樹脂8の剥離をより一層抑制することができる。
(変形例4)
図8を用いて、変形例4の電子装置に関して説明する。ここでは、主に、上記実施形態と異なる点を説明する。そして、上記実施形態と同様な点に関しては、上記実施形態と同じ符号を付与するなどして説明を省略する。変形例4の電子装置は、絶縁金属部材における第2金属部5dの構成が上記実施形態と異なる。なお、第2金属部5dの中央部51dは、中央部51と同様であるが符号を変えている。
図8を用いて、変形例4の電子装置に関して説明する。ここでは、主に、上記実施形態と異なる点を説明する。そして、上記実施形態と同様な点に関しては、上記実施形態と同じ符号を付与するなどして説明を省略する。変形例4の電子装置は、絶縁金属部材における第2金属部5dの構成が上記実施形態と異なる。なお、第2金属部5dの中央部51dは、中央部51と同様であるが符号を変えている。
図8に示すように、周辺部52dは、周辺部52と同様に、モールド樹脂8で封止されている。また、第2金属部5dは、第2金属部5と同様に、一面S1の面積が露出面S2の面積よりも広い。なお、第2金属部5dは、第2金属部5と同様の材料を用いることができる。
周辺部52dは、粗面形状を有している。言い換えると、周辺部52dは、表面が凸凹形状をなしている。変形例4の電子装置は、電子装置10と同様の効果を奏することができる。更に、変形例4の電子装置は、周辺部52dが粗面形状をなしているため、周辺部52よりもモールド樹脂8との接触面積が広く剥離をより一層抑制することができる。
(変形例5)
図9,図10を用いて、変形例5の電子装置10aに関して説明する。ここでは、主に、上記実施形態と異なる点を説明する。そして、上記実施形態と同様な点に関しては、上記実施形態と同じ符号を付与するなどして説明を省略する。電子装置10aは、絶縁金属部材における第1金属部3aと絶縁部4aの構成が上記実施形態と異なる。
図9,図10を用いて、変形例5の電子装置10aに関して説明する。ここでは、主に、上記実施形態と異なる点を説明する。そして、上記実施形態と同様な点に関しては、上記実施形態と同じ符号を付与するなどして説明を省略する。電子装置10aは、絶縁金属部材における第1金属部3aと絶縁部4aの構成が上記実施形態と異なる。
電子装置10aは、図9,図10に示すように、絶縁部4aにおける一面S1と対向する面の面積が、一面S1の面積よりも広い。また、電子装置10aは、絶縁部4aにおける第1金属部3aと対向する面の面積が、第1金属部3aにおける半導体素子1が実装されている面の反対面の面積と同じである。なお、第1金属部3aは、第1金属部3と同様の材料を用いることができる。絶縁部4aは、絶縁部4と同様の材料を用いることができる。この電子装置10aは、電子装置10と同様の効果を奏することができる。
1 半導体素子、2 接合材、3,3a 第1金属部、4,4a 絶縁部、5,5a〜5d 第2金属部、51,51a〜51d 中央部、52,52a〜52d 周辺部、6 接合材、7 回路基板、8 モールド樹脂、10,10a 電子装置、S1 一面、S2 露出面、P1 仮想平面、b1 境界部
Claims (4)
- 動作することで熱を発する発熱素子(1)と、
前記発熱素子が実装され、前記発熱素子の熱を放熱する絶縁金属部材(3,3a,4,4a,5,5a〜5d)と、
前記発熱素子と前記絶縁金属部材とを封止している封止部材(8)と、を備えており、
前記絶縁金属部材は、前記発熱素子が実装された第1金属部(3,3a)と、一部が前記封止部材から露出している第2金属部(5,5a〜5d)と、前記第1金属部と前記第2金属部とに挟まれて前記第1金属部と前記第2金属部とを絶縁している絶縁部(4,4a)とが積層されており、
前記第2金属部は、中央部(51,51a〜51d)と、前記中央部を囲う部位であり前記中央部よりも厚さが薄く前記封止部材で封止された周辺部(52,52a〜52d)とを有すると共に、一面(S1)が前記絶縁部と対向して密着し、前記一面の反対面における前記中央部に対応する領域が前記封止部材から露出した露出面(S2)をなしており、前記中央部の周囲に、前記一面の端部と前記露出面の端部とを最短距離で結ぶ仮想直線(P1)よりも凹んだ部位が形成されていることを特徴とする電子装置。 - 前記周辺部(52d)は、粗面形状を有していることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
- 前記発熱素子が実装され、前記発熱素子と電気的に接続された回路基板(7)を有しており、
前記発熱素子は、前記第1金属部に対する実装面の反対面が前記回路基板と対向した状態で前記回路基板に実装され、
前記封止部材は、前記回路基板における前記発熱素子が実装された実装面を封止していることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子装置。 - 前記第2金属部は、前記絶縁部における前記一面との対向面の全域に、前記一面が密着していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電子装置。
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