JP2017028060A - 電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高放熱化と高集積化を両立できる電子装置を提供すること。
【解決手段】電子装置１００は、回路基板１０と、回路基板の実装面に実装された回路素子と、実装面と回路素子とを一体的に覆っているモールド樹脂４０と、一部がモールド樹脂４０から露出した状態でモールド樹脂４０に埋設されたヒートシンク５０と、を備えている。回路素子は、動作することによって発熱する発熱素子２０，２１と、発熱素子２０，２１よりも背が高い高背素子２３とを含んでいる。ヒートシンク５０は、発熱素子２０，２１に対向する位置に配置されており、発熱素子２０，２１との対向面が、高背素子２３における上端を通る仮想平面よりも回路基板側に位置している。
【選択図】図２

Description

本発明は、回路基板の実装面に回路素子が実装され、実装面と回路素子とがモールド樹脂で覆われた電子装置に関する。

従来、上記構成の電子装置の一例として、特許文献１に開示された半導体装置がある。この半導体装置は、金属板上に回路素子が実装され、回路素子と放熱部材との間に樹脂が設けられている。また、回路素子は、樹脂で覆われている。

特許第３８５１７６０号公報

ところで、従来技術ではないが、電子装置は、高集積化のために、回路素子として発熱素子と発熱素子よりも背が高い高背素子とが回路基板の実装面に実装されることが考えられる。この場合、電子装置は、発熱素子と高背素子とを覆う樹脂（以下、モールド樹脂）が、高背素子の高さに応じて設けられる。よって、この電子装置は、発熱素子と放熱部材との間隔が広くなり、放熱性が低下するという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、高放熱化と高集積化を両立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、
回路基板（１０，１０ｈ）と、
回路基板の実装面に実装された回路素子（２０〜２３）と、
実装面と回路素子とを一体的に覆っているモールド樹脂（４０，４０ｈ）と、
一部がモールド樹脂から露出した状態でモールド樹脂に埋設された放熱部材（５０，５０ｄ〜５０ｉ）と、を備えており、
回路素子は、動作することによって発熱する発熱素子（２０，２１）と、発熱素子よりも背が高い高背素子（２３）とを含み、
放熱部材は、発熱素子に対向する位置にモールド樹脂を介して配置されており、発熱素子との対向面が、高背素子における上端を通る仮想平面よりも回路基板側に位置していることを特徴とする。

このように、本発明は、回路基板の実装面に発熱素子と、発熱素子よりも背が高い高背素子が実装されており、実装面と回路素子とが一体的にモールド樹脂で覆われている。また、本発明は、発熱素子に対向する位置に配置され、且つ一部がモールド樹脂から露出した状態でモールド樹脂に埋設された放熱部材を備えている。これによって、本発明は、発熱素子から発せられた熱をモールド樹脂の外部に放熱できる。

さらに、放熱部材は、発熱素子との対向面が、高背素子における上端を通る仮想平面よりも回路基板側に位置している。このため、本発明は、放熱部材と発熱素子との間のモールド樹脂が上記仮想平面よりも高い位置まで形成されたものより、発熱素子と放熱部材との間隔を狭くすることができ放熱性を向上できる。つまり、本発明は、発熱素子と高背素子とを回路基板の実装面に実装しつつ、放熱性を向上できる。よって、本発明は、高放熱化と高集積化を両立できる。また、本発明は、放熱部材と発熱素子との間のモールド樹脂が上記仮想平面よりも高い位置まで形成されたものより、厚みを薄くできる。

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。

実施形態における電子装置の概略構成を示す平面図である。 図１のII−II線に沿う断面図である。 実施形態における第１工程を示す断面図である。 実施形態における第２工程を示す断面図である。 実施形態における第３工程を示す断面図である。 変形例１における電子装置の概略構成を示す断面図である。 変形例２における電子装置の概略構成を示す断面図である。 変形例３における電子装置の概略構成を示す断面図である。 変形例４における電子装置の概略構成を示す断面図である。 変形例５における電子装置の概略構成を示す断面図である。 変形例６における電子装置の概略構成を示す断面図である。 変形例７における電子装置の概略構成を示す断面図である。 変形例８における電子装置の概略構成を示す断面図である。 変形例９における電子装置の概略構成を示す断面図である。

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。

図１、図２に示すように、電子装置１００は、回路基板１０、回路素子２０〜２３、モールド樹脂４０、ヒートシンク５０を備えて構成されている。また、電子装置１００は、これらに加えて、回路基板１０と回路素子２０〜２３などとを電気的及び機械的に接続しているはんだ３０を備えている。

回路基板１０は、樹脂やセラミックスなどの絶縁基材１１に、Ｃｕなどの導体パターンによって配線が形成されたものである。回路基板１０は、例えば、導体パターンが絶縁基材１１を介して積層された多層基板などを採用できる。

回路基板１０は、絶縁基材１１の表面に配線の一部である表面パターン１２が形成されており、絶縁基材１１の裏面に配線の一部である裏面パターン１３が形成されている。絶縁基材１１の表面と裏面は、互いに表裏の位置関係をなす面である。

また、表面パターン１２は、後程説明する回路素子２０〜２３が実装される部位であり、パッドと言うこともできる。つまり、表面パターン１２は、はんだ３０を介して、回路素子２０〜２３のそれぞれの電極と電気的及び機械的に接続されている。表面パターン１２と回路素子２０〜２３の電極とは、はんだ３０を介して接合されているとも言える。なお、電子装置１００は、はんだ３０のかわりに導電性の接着剤を採用することもできる。また、回路基板１０における表面パターン１２が形成されている側の面は、回路素子２０〜２３が実装されているため実装面とも言える。

本実施形態では、回路素子として、第１発熱素子２０、第２発熱素子２１、低背素子２２、高背素子２３を採用している。

第１発熱素子２０は、半導体を主成分とする基部の両面に電極が形成されたベアチップ状の回路素子である。第１発熱素子２０は、動作することで熱を発する素子であり、例えばＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどのパワー半導体素子を採用できる。本実施形態では、一例として、一面にドレイン電極が形成され、一面の反対面にゲート電極とソース電極が形成された第１発熱素子２０を採用する。なお、電子装置１００は、回路素子として、パッケージ状の発熱素子が実装されていてもよい。

第１発熱素子２０は、ゲート電極とソース電極が回路基板１０と対向した状態で、回路基板１０に実装されている。つまり、第１発熱素子２０は、はんだ３０を介して、ゲート電極とソース電極が回路基板１０の表面パターン１２と接合されている。

また、第１発熱素子２０は、ドレイン電極が周知のクリップ２４を介して、回路基板１０と電気的に接続されている。詳述すると、クリップ２４は、Ｃｕなどの金属を主成分として構成された導電性の部材であり、例えばＣｕにＮｉめっきが施されたものを採用できる。そして、ドレイン電極は、はんだ３０を介してクリップ２４と電気的及び機械的に接続されている。さらに、クリップ２４は、はんだ３０を介して、回路基板１０の表面パターン１２と接合されている。このようにして、ドレイン電極は、回路基板１０の表面パターン１２と電気的に接続されている。従って、電子装置１００は、回路基板１０などに加えて、クリップ２４を備えて構成されていると言える。しかしながら、本発明は、クリップ２４を備えていなくてもよい。

なお、上記のように、クリップ２４は、ドレイン電極に接続されている。このため、第１発熱素子２０から発せられた熱は、ドレイン電極からクリップ２４に伝達される。また、後程説明するが、クリップ２４は、モールド樹脂４０を介してヒートシンク５０と対向配置されている。このため、クリップ２４に伝達された熱は、モールド樹脂４０を介してヒートシンク５０に伝達される。つまり、第１発熱素子２０から発せられた熱は、ドレイン電極からクリップ２４、モールド樹脂４０、ヒートシンク５０に伝達され、ヒートシンク５０から放熱される。

このように、クリップ２４は、第１発熱素子２０から発せられた熱がドレイン電極から放熱されやすくなるように設けられていると言える。従って、クリップ２４は、第１発熱素子２０と回路基板１０との間における電流経路としての機能に加えて、第１発熱素子２０から発せられた熱を放熱する放熱機構としての機能を有していると言える。なお、クリップ２４は、放熱機構としての要求と、電流経路としての要求を満たす厚みであると好ましい。

第２発熱素子２１は、第１発熱素子２０と同様に、動作することで熱を発する回路素子であり、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどのパワー半導体素子を採用できる。しかしながら、第２発熱素子２１は、半導体を主成分とする基部の片面のみに電極が形成されている。第２発熱素子２１は、電極が回路基板１０と対向した状態で、回路基板１０に実装されている。つまり、第２発熱素子２１は、はんだ３０を介して、電極が回路基板１０の表面パターン１２と接合されている。また、第２発熱素子２１は、自身におけるヒートシンク５０との対向面にモールド樹脂４０が密着した状態で、モールド樹脂４０を介してヒートシンク５０と対向配置されている。

低背素子２２と高背素子２３は、例えばチップ抵抗やチップコンデンサなどの受動素子を採用できる。低背素子２２は、はんだ３０を介して、電極が回路基板１０の表面パターン１２と接合されて、回路基板１０に実装されている。同様に、高背素子２３は、回路基板１０に実装されている。

低背素子２２と高背素子２３は、背の高さが異なる。低背素子２２は、高背素子２３よりも背が低い部品である。また、低背素子２２は、厚みが高背素子２３よりも薄いとも言える。また、低背素子２２は、実装面と対向している部位の反対側部位が、高背素子２３における実装面と対向している部位の反対側部位よりも低い位置にあるとも言える。さらに、低背素子２２は、第１発熱素子２０及び第２発熱素子２１の少なくとも一方よりも背が低いか、もしくは同程度の背の高さである。一方、高背素子２３は、第１発熱素子２０及び第２発熱素子２１の両方よりも背が高い。

モールド樹脂４０は、電気的な絶縁性を有した樹脂を主成分として構成されている。モールド樹脂４０は、回路基板１０の表面、はんだ３０、回路素子２０〜２３、クリップ２４を一体的に封止している。つまり、モールド樹脂４０は、これらに接した状態で、これらを覆っている。また、モールド樹脂４０は、はんだ３０を封止しているため、回路基板１０と回路素子２０〜２３及びクリップ２４との接合部を封止しているとも言える。さらに、モールド樹脂４０は、後程説明するヒートシンク５０を第１面Ｓ１が露出した状態で封止している。電子装置１００は、モールド樹脂４０が設けられているため、各回路素子２０〜２３間、各回路素子２０〜２３とヒートシンク５０との間、クリップ２４とヒートシンク５０との間の絶縁性を確保できる。なお、モールド樹脂４０は、後程説明するモールド工程において、例えばコンプレッションモールド法により形成される。

ヒートシンク５０は、放熱部材に相当する。ヒートシンク５０は、Ｃｕなどの金属を主成分として構成されており、例えばＣｕにＮｉめっきが施されたものを採用できる。ヒートシンク５０は、図１、図２に示すように、直方体形状のブロック体である。また、ヒートシンク５０は、金属板とも言える。さらに、ヒートシンク５０は、表面パターン１２などの箔状の導電性部材とは異なり、十分に厚みがあり、箔状の導電性部材よりも熱容量が大きい、又は放熱性が良い部材と言える。

また、ヒートシンク５０は、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２とが平面であり、且つ、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２とが平行な板状の部材である。よって、ヒートシンク５０は、平板部材とも言える。また、ヒートシンク５０は、厚みが均一である。つまり、ヒートシンク５０は、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２との間隔が全域において等しいとも言える。ここでの間隔は、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２に直交する仮想直線に沿う位置における第１面Ｓ１と第２面Ｓ２の間隔である。

しかしながら、ヒートシンク５０の形状は、これに限定されない。ヒートシンクは、例えば円柱形状や直方体形状であっても採用できる。また、ヒートシンク５０は、第１面Ｓ１側が凹凸形状、言い換えるとフィン形状をなしていてもよい。

また、電子装置１００は、複数のヒートシンク５０を備えていてもよい。電子装置１００は、例えば、二つの第１発熱素子２０に対向配置されたヒートシンク５０と、第２発熱素子２１に対向配置されたヒートシンク５０とが別体で構成されていてもよい。また、電子装置１００は、二つの第１発熱素子２０のそれぞれに対向配置された二つのヒートシンク５０と、第２発熱素子２１に対向配置されたヒートシンク５０とが別体で構成されていてもよい。

ヒートシンク５０は、第１発熱素子２０及び第２発熱素子２１から発せられた熱を放熱する部材である。つまり、ヒートシンク５０は、モールド樹脂４０で覆われた第１発熱素子２０及び第２発熱素子２１から発せられた熱をモールド樹脂４０の外部に放熱するための放熱部材である。ヒートシンク５０は、第１面Ｓ１がモールド樹脂４０から露出しており、その他の部位がモールド樹脂４０に覆われている。このため、ヒートシンク５０は、第１発熱素子２０及び第２発熱素子２１から発せられた熱を第１面Ｓ１から放熱しやすくなっている。つまり、電子装置１００は、第１発熱素子２０及び第２発熱素子２１から発せられた熱を放熱するために、ヒートシンク５０の第１面Ｓ１がモールド樹脂４０から露出しているとも言える。なお、ヒートシンク５０は、第１面Ｓ１が周辺のモールド樹脂４０と面一になるように設けられている。

ヒートシンク５０は、図１、図２に示すように、モールド樹脂４０を介して、第１発熱素子２０に接合されたクリップ２４及び第２発熱素子２１に対向配置されている。つまり、ヒートシンク５０は、第２面Ｓ２がクリップ２４及び第２発熱素子２１に対向して設けられている。また、ヒートシンク５０は、複数の発熱素子２０，２１をまとめて覆っているとも言える。

しかしながら、ヒートシンク５０は、高背素子２３に対向する位置には設けられていない。このため、ヒートシンク５０は、実装面と平行な仮想平面において、回路基板１０の対向領域の一部のみに設けられていると言える。

なお、本実施形態では、ヒートシンク５０が、モールド樹脂４０を介して低背素子２２に対向配置されている例を採用している。しかしながら、ヒートシンク５０は、低背素子２２に対向配置されていなくてもよい。

クリップ２４及び第２発熱素子２１とヒートシンク５０との間におけるモールド樹脂４０の厚みは、各発熱素子２０，２１から発せられた熱の放熱性を確保でき、第１発熱素子２０とヒートシンク５０との絶縁性を確保できる程度であると好ましい。クリップ２４とのヒートシンク５０とで挟まれたモールド樹脂４０の厚みは、例えば５００μｍ以下であると絶縁性と放熱性を十分に確保できるため好ましい。放熱性を確保できるとは、各発熱素子２０，２１が自身の発熱によって異常状態になることを抑制できる程度に放熱可能であることを示す。

なお、本実施形態では、クリップ２４におけるヒートシンク５０との対向部の位置よりも、第２発熱素子２１におけるヒートシンク５０との対向部の位置の方が低い位置にある。よって、第２発熱素子２１とヒートシンク５０との間におけるモールド樹脂４０の厚みは、クリップ２４とヒートシンク５０との間におけるモールド樹脂４０の厚みよりも厚くなる。

ここで、図３、図４、図５を用いて、電子装置１００の製造方法に関して説明する。本製造方法は、第１工程、第２工程、第３工程を含んでおり、この順序で実施する。

第１工程では、図３に示すように、回路基板１０の表面パターン１２上にはんだ３０を印刷して、このはんだ上に回路素子２０〜２３を搭載する。このとき、回路素子２０〜２３は、はんだ３０上に置かれているだけであり、はんだ３０と接合されていない。

第２工程では、図４に示すように、第１発熱素子２０上にはんだ３０を塗布して、表面パターン１２上のはんだ３０と第１発熱素子２０上のはんだ３０にクリップ２４を搭載する。このとき、クリップ２４は、はんだ３０上に置かれているだけであり、はんだ３０と接合されていない。そして、第２工程では、クリップ２４を搭載した後に、リフローはんだ付けを行う。これによって、回路基板１０に回路素子２０〜２３及びクリップ２４が実装されたモールド前構造体１１０が製造される。

第３工程は、モールド前構造体１１０にモールド樹脂４０及びヒートシンク５０を設ける工程である。本実施形態の第３工程は、モールド工程と言える。第３工程では、図５に示すように、上型２１０、クランプ型２２０、可動型２３０を備えて構成されたコンプレッション成型機を用いる。

上型２１０は、回路基板１０が固定される平坦面を有している。上型２１０は、例えば、地面に対して平行に配置されている。そして、上型２１０は、地面側に平坦面が形成されている。回路基板１０は、裏面が上型２１０の平坦面に対向した状態で、平坦面に固定される。また、回路基板１０は、例えば、真空クランプや、メカクランプなどによって上型２１０に固定される。しかしながら、回路基板１０を上型２１０に固定する方法は、特に限定されない。クランプ型２２０と可動型２３０は、上型２１０に対する下型である。以下、クランプ型２２０と可動型２３０を纏めて下型と記載することもある。この下型と上型２１０とは、コンプレッション成型機の一部である一対の金型である。なお、以下においては、重力方向を下、重力方向の反対方向を上とする。

また、下型と上型２１０とは、例えば下型が上昇したり下降したりすることで、相対的に近づいたり遠ざかったりできる。下型は、上型２１０の下側に、上型２１０と対向した状態で配置される。クランプ型２２０は、環状の壁面Ｓ４で囲まれた穴が設けられている。クランプ型２２０は、モールド樹脂４０を成形する際に、先端面が回路基板１０の実装面に密着することになる。詳しくは、回路基板１０の実装面における縁部の全周に亘って密着する。

クランプ型２２０の穴内には、穴に沿って上方向及び下方向に移動できるように可動型２３０が配置されている。つまり、可動型２３０は、最下位置と最上位置との範囲内で上方向及び下方向に移動できるように構成されている。

下型は、クランプ型２２０の壁面Ｓ４と、可動型２３０の上面Ｓ３とによって、モールド樹脂４０の構成材料が配置される凹部が形成されている。つまり、可動型２３０の上面は、凹部の底面となる。また、凹部には、図５に示すように、モールド樹脂４０の構成材料とともにヒートシンク５０が配置される。なお、図５や以下においては、便宜的に、モールド樹脂４０の構成材料にも符号４０を付与する。また、構成材料４０としては、例えば顆粒状の樹脂を採用できる。

ヒートシンク５０を凹部に配置する際には、第１面Ｓ１をモールド樹脂４０から露出させるために、第１面Ｓ１を上面Ｓ３に接触させる。そして、構成材料４０は、ヒートシンク５０が配置された状態の凹部に供給される。このようにすることで、ヒートシンク５０の第１面Ｓ１上にモールド樹脂４０が形成されることを抑制できる。

なお、ヒートシンク５０は、図５に示すように、第１面Ｓ１が上面Ｓ３に接した状態で凹部内に配置されている。このため、ヒートシンク５０は、第１面Ｓ１側が凹凸形状をなしていても、凹凸形状の凹部にモールド樹脂４０が入り込むことを抑制できる。

その後、モールド工程では、凹部にモールド樹脂４０の構成材料とヒートシンク５０とが配置された状態で、可動型２３０を上方向に移動させることで、構成材料４０を成型圧力にて圧縮する。そして、モールド工程では、構成材料４０に成型圧力を印加したまま、構成材料４０を硬化させることでモールド樹脂４０を形成する。なお、このとき、回路基板１０は、上型２１０に固定され、且つ、クランプ型２２０が密着している。また、可動型２３０は、ヒートシンク５０がクリップ２４に接しない位置で上方向への移動が停止されることになる。

なお、電子装置１００の製造方法は、ＭＡＰ成型を採用することもできる。この場合、ヒートシンク５０は、切断線から外れた位置に設けられると好ましい。なお、ＭＡＰは、Mold Array Packageの略称である。

このように、電子装置１００は、回路基板１０の実装面に回路素子として発熱素子２０，２１と高背素子２３とが実装されており、実装面と回路素子２０〜２３とが一体的にモールド樹脂４０で覆われている。また、電子装置１００は、発熱素子２０，２１に対向する位置に配置され、且つ第１面Ｓ１がモールド樹脂４０から露出した状態でモールド樹脂４０に埋設されたヒートシンク５０を備えている。これによって、電子装置１００は、発熱素子２０，２１から発せられた熱をモールド樹脂４０の外部に放熱できる。

さらに、ヒートシンク５０は、発熱素子２０，２１との対向面が、高背素子２３における上端を通る仮想平面よりも回路基板１０側に位置している。このため、電子装置１００は、ヒートシンク５０と発熱素子２０，２１との間のモールド樹脂４０が上記仮想平面よりも高い位置まで形成されたものより、発熱素子２０，２１とヒートシンク５０との間隔を狭くすることができ放熱性を向上できる。つまり、電子装置１００は、発熱素子２０，２１と高背素子２３とを回路基板１０の実装面に実装しつつ、放熱性を向上できる。よって、電子装置１００は、高放熱化と高集積化を両立できる。

また、電子装置１００は、ヒートシンク５０と発熱素子２０，２１との間のモールド樹脂４０が上記仮想平面よりも高い位置まで形成されたものより、厚みを薄くできる。つまり、電子装置１００は、ヒートシンク５０と発熱素子２０，２１との間のモールド樹脂４０が上記仮想平面よりも高い位置まで形成されたものより、ヒートシンク５０の厚みの分だけ薄くできる。

また、電子装置１００は、クリップ２４とヒートシンク５０とをモールド樹脂４０で電気的に絶縁できるため、ヒートシンク５０の第１面Ｓ１に絶縁シートや絶縁ゲルなどの絶縁部材を設ける必要がない。このため、電子装置１００は、ヒートシンク５０の第１面Ｓ１に絶縁部材を設ける場合よりも、低コスト化が期待できる。

また、電子装置１００は、回路基板１０のかわりに絶縁金属基板などを採用することで、第１発熱素子２０などから発せられた熱を絶縁金属基板から放熱することも考えられる。しかしながら、電子装置１００は、上記のように、第１発熱素子２０などから発せられた熱をモールド樹脂４０側から放熱できるため絶縁金属基板を用いる必要がない。このため、電子装置１００は、絶縁金属基板を用いる場合よりも、低コスト化が期待できる。

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、上記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１〜９に関して説明する。上記実施形態及び変形例１〜９は、それぞれ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）
発明を実施するための他の形態として、変形例１の電子装置１００ａを説明する。電子装置１００ａは、ヒートシンク５０の構成が電子装置１００と異なる。電子装置１００ａは、図６に示すように、一つの第１発熱素子２０に対して、一つのヒートシンク５０が設けられている。このように、ヒートシンク５０は、複数の発熱素子２１，２２に対向して配置されるものに限定されず、一つの第１発熱素子２０のみに対向して配置されていてもよい。電子装置１００ａは、電子装置１００と同様の効果を奏することができる。

（変形例２）
発明を実施するための他の形態として、変形例２の電子装置１００ｂを説明する。電子装置１００ｂは、モールド樹脂４０ｂとヒートシンク５０との間に絶縁層６０を有する点が電子装置１００と異なる。

電子装置１００ｂは、図７のように、モールド樹脂４０ｂとヒートシンク５０とが絶縁層６０を介して接合されている。絶縁層６０は、接着材やゲルなどを採用できる。この場合、電子装置１００ｂは、モールド樹脂４０ｂに形成された凹部４１ｂに、絶縁層６０を介してヒートシンク５０を配置する。

よって、モールド工程では、ヒートシンク５０を配置するための部位として周辺よりも窪んだ凹部４１ｂを有するモールド樹脂４０ｂを形成する。この場合、モールド工程では、凹部の形成位置に対応させて凸部を設けた可動型を採用することで、凹部４１ｂを有するモールド樹脂４０ｂを形成できる。

または、凹部４１ｂは、モールド工程後に、モールド樹脂４０ｂを穿つことでも形成できる。この場合、モールド工程では、上記実施形態と同様の可動型２３０を採用する。そして、モールド工程では、クリップ２４上におけるモールド樹脂４０ｂの厚みを、ヒートシンク５０の厚みよりも厚くなるように形成する。また、モールド工程後に、モールド樹脂４０ｂを研磨することで凹部４１ｂを形成する。

その後の工程では、凹部４１ｂに絶縁層６０を介して、ヒートシンク５０を挿入する（挿入工程）。

電子装置１００ｂは、電子装置１００と同様の効果を奏することができる。さらに、電子装置１００ｂは、絶縁層６０を有しているため、製造時の不具合などによってクリップ２４とヒートシンク５０との間のモールド樹脂４０が部分的に欠けていた場合などであって、第１発熱素子２０とヒートシンク５０とを確実に絶縁できる。なお、変形例２は、上記実施形態やその他の変形例と組み合わせて実施することもできる。例えば、電子装置１００は、モールド樹脂４０とヒートシンク５０との間に絶縁層６０を備えていてもよい。

（変形例３）
発明を実施するための他の形態として、変形例３の電子装置１００ｃを説明する。電子装置１００ｃは、第２発熱素子２１のみに対向してヒートシンク５０が設けられている点が電子装置１００と異なる。

電子装置１００ｃは、図８に示すように、第１発熱素子２０を備えておらず、ヒートシンク５０と対向する部位にクリップ２４や電極が形成されていない第２発熱素子２１が配置されている。従って、第２発熱素子２１とヒートシンク５０とで挟まれたモールド樹脂４０の厚みは、第２発熱素子２１から発せられた熱の放熱性を確保できる程度であると好ましい。電子装置１００ｃは、電子装置１００と同様の効果を奏することができる。なお、変形例３は、上記実施形態やその他の変形例と組み合わせて実施することもできる。

（変形例４）
発明を実施するための他の形態として、変形例４の電子装置１００ｄを説明する。電子装置１００ｄは、ヒートシンク５０ｄの構成が電子装置１００と異なる。ヒートシンク５０ｄは、図９に示すように、クリップ２４と対向する部位、すなわち回路基板１０側の部位に粗化部Ｓ２１が形成されている。また、ヒートシンク５０ｄは、第１面Ｓ１の反対面に、粗化部Ｓ２１が形成されているとも言える。つまり、ヒートシンク５０ｄは、ヒートシンク５０の第２面Ｓ２に、周辺よりも窪んだ凹部５１ｄが複数個所に形成されている。なお、ヒートシンク５０ｄは、モールド樹脂４０で覆われている部位の少なくとも一部に粗化部Ｓ２１が設けられていればよく、例えば側面に粗化部Ｓ２１が形成されていてもよい。

電子装置１００ｄは、電子装置１００と同様の効果を奏することができる。さらに、電子装置１００ｃは、ヒートシンク５０ｄに粗化部Ｓ２１が形成されているため、ヒートシンク５０ｄとモールド樹脂４０との密着力を向上できる。なお、変形例４は、上記実施形態やその他の変形例と組み合わせて実施することもできる。

（変形例５）
発明を実施するための他の形態として、変形例５の電子装置１００ｅを説明する。電子装置１００ｅは、ヒートシンク５０ｅの構成が電子装置１００ａと異なる。ヒートシンク５０ｅは、図１０に示すように、クリップ２４に対向している対向部５１ｅと、対向部５１ｅから延長して設けられた延長部５２ｅとを含んでいる。延長部５２ｅは、高背素子２３に対向しており、対向部５１ｅよりも厚みが薄い。ヒートシンク５０ｅは、モールド樹脂４０で覆われている部位において、対向部５１ｅと延長部５２ｅとで段差が形成されている。よって、ヒートシンク５０ｅは、対向部５１ｅの第２面Ｓ２と回路基板１０の実装面との間隔が、延長部５２ｅの第２面Ｓ２と回路基板１０の実装面との間隔よりも狭い。また、ヒートシンク５０ｅは、第２面Ｓ２よりも第１面Ｓ１の方が、面積が広い。なお、ヒートシンク５０ｅは、ヒートシンク５０と同様に第１面Ｓ１が平面である。

電子装置１００ｅは、電子装置１００ａと同様の効果を奏することができる。さらに、電子装置１００ｅは、電子装置１００ａよりも第１面Ｓ１の面積を広くできる。このため、電子装置１００ｅは、電子装置１００ａよりも放熱性を向上できる。なお、変形例５は、上記実施形態やその他の変形例と組み合わせて実施することもできる。

（変形例６）
発明を実施するための他の形態として、変形例６の電子装置１００ｆを説明する。電子装置１００ｆは、ヒートシンク５０ｆの構成が電子装置１００ａと異なる。ヒートシンク５０ｆは、図１１に示すように、断面形状が台形である。つまり、ヒートシンク５０ｆは、対向する二つの側面の間隔が、第２面Ｓ２から第１面Ｓ１に近づくに連れて徐々に広くなっている。また、ヒートシンク５０ｆは、第１面Ｓ１や第２面Ｓ２に沿う断面の面積が、第２面Ｓ２から第１面Ｓ１に近づくに連れて徐々に広くなっているとも言える。よって、ヒートシンク５０ｆは、第２面Ｓ２よりも第１面Ｓ１の方が、面積が広い。なお、ヒートシンク５０とは、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２とに連なる面である。

なお、電子装置１００ｆは、クリップ２４ｆを採用している。クリップ２４ｆは、ヒートシンク５０ｆとの対向面が、第１発熱素子２０との対向面よりも広くなっている。このため、クリップ２４ｆは、クリップ２４よりも、第１発熱素子２０から伝達された熱をヒートシンク５０ｆに伝達しやすくなる。しかしながら、電子装置１００ｆは、クリップ２４ｆではなくクリップ２４を採用してもよい。

電子装置１００ｆは、電子装置１００ａと同様の効果を奏することができる。さらに、電子装置１００ｆは、電子装置１００ａよりも第１面Ｓ１の面積を広くできる。このため、電子装置１００ｆは、電子装置１００ａよりも放熱性を向上できる。なお、変形例６は、上記実施形態やその他の変形例と組み合わせて実施することもできる。

（変形例７）
発明を実施するための他の形態として、変形例７の電子装置１００ｇを説明する。電子装置１００ｇは、ヒートシンク５０ｇの構成が電子装置１００ａと異なる。ヒートシンク５０ｇは、図１２に示すように、モールド樹脂４０に覆われている部位の一部に、周辺よりも窪んだヒートシンク凹部５１ｇが形成されている。本変形例では、一例として、第１面Ｓ１の一部と第２面Ｓ２の一部にヒートシンク凹部５１ｇが形成されたヒートシンク５０ｇを採用している。このため、ヒートシンク５０ｇは、第１面の一部のみがモールド樹脂４０から露出することになる。また、本変形例では、一例として、溝状に伸びたヒートシンク凹部５１ｇを採用している。

このため、電子装置１００ｇは、電子装置１００ａよりも、モールド樹脂４０とヒートシンク５０ｇとの接触面積を広くすることができ、モールド樹脂４０とヒートシンク５０ｇとの密着力を向上できる。よって、電子装置１００ｇは、モールド樹脂４０がヒートシンク５０ｇから剥離することを抑制できる。また、電子装置１００ｇは、モールド樹脂４０が第１面Ｓ１との境界から剥離したとしても、ヒートシンク凹部５１ｇの底で剥離を止めることができる。

また、電子装置１００ｇは、クリップ２４ｇを採用している。クリップ２４ｇは、ヒートシンク５０ｇと対向する部位の一部に、周辺よりも窪んだクリップ凹部２４ｇ１が形成されている。本変形例では、一例として、溝状に伸びたクリップ凹部２４ｇ１を採用している。このため、電子装置１００ｇは、電子装置１００ａよりも、モールド樹脂４０とクリップ２４ｇとの接触面積を広くすることができ、モールド樹脂４０とクリップ２４ｇとの密着力を向上できる。よって、電子装置１００ｇは、モールド樹脂４０がクリップ２４ｇから剥離することを抑制できる。しかしながら、電子装置１００ｇは、クリップ２４ｇではなくクリップ２４を採用してもよい。

電子装置１００ｇは、電子装置１００ａと同様の効果を奏することができる。なお、変形例７は、上記実施形態やその他の変形例と組み合わせて実施することもできる。

（変形例８）
発明を実施するための他の形態として、変形例８の電子装置１００ｈを説明する。電子装置１００ｈは、回路基板１０ｈ、モールド樹脂４０ｈ、ヒートシンク５０ｈの構成が電子装置１００と異なる。

電子装置１００ｈは、図１３に示すように、回路基板１０ｈ、モールド樹脂４０ｈ、ヒートシンク５０ｈを貫通する端子挿入穴７０が形成されている。端子挿入穴７０は、電子装置１００ｈが取り付けられる被取付体や、電子装置１００ｈの外部に設けられた外部機器の外部接用端子が挿入される穴である。よって、端子挿入穴７０は、電子装置１００ｈと被取付体や外部機器とを電気的に接続するための接続用穴部とも言える。また、外部接用端子は、先端に弾性部が形成されたプレスフィット端子などを採用できる。

回路基板１０ｈは、絶縁基材１１ｈにおける実装面から実装面の反対面に達するスルーホール１５ｈが形成されている点が回路基板１０と異なる。スルーホール１５ｈは、端子挿入穴７０の一部をなすものであり、配線の一部である導体部１４ｈを含むものである。つまり、導体部１４ｈは、絶縁基材１１ｈにおける実装面から実装面の反対面に達する穴を構成する壁面の表面に形成されているとも言える。また、導体部１４ｈは、端子挿入穴７０に露出していると言える。導体部１４ｈは、端子挿入穴７０に挿入された外部接用端子の弾性部が接する部位である。回路基板１０ｈは、導体部１４ｈを介して、端子挿入穴７０に挿入された外部接用端子と電気的に接続する。なお、スルーホール１５ｈは、周知技術によって形成することができる。

モールド樹脂４０ｈは、ヒートシンク５０ｈの第２面Ｓ２に接する面から、回路基板１０ｈの実装面に達する貫通穴である樹脂穴部４１ｈが形成されている点がモールド樹脂４０と異なる。樹脂穴部４１ｈは、端子挿入穴７０の一部をなすものである。よって、モールド樹脂４０ｈは、樹脂穴部４１ｈを構成する壁面が端子挿入穴７０に露出していると言える。なお、樹脂穴部４１ｈは、例えば、後程説明するピンがスルーホール１５ｈ及び端子導入穴５１ｈに挿入された状態でモールド工程を行うことで形成できる。

ヒートシンク５０ｈは、第１面Ｓ１から第２面Ｓ２に達する貫通穴である端子導入穴５１ｈが形成されている点がヒートシンク５０ｈと異なる。端子導入穴５１ｈは、端子挿入穴７０の一部をなすものであり、端子挿入穴７０の入口に相当する。さらに、ヒートシンク５０ｈは、第１面Ｓ１側の開口端にテーパ部５２ｈが形成されている。これによって、電子装置１００ｈは、外部接用端子を端子挿入穴７０に挿入しやすくなる。なお、ヒートシンク５０ｈは、テーパ部５２ｈが形成されていなくてもよい。また、端子導入穴５１ｈは、周知技術によって形成することができる。

電子装置１００ｈの製造方法では、ピンを用いてモールド工程を行う。ピンは、端子挿入穴７０と同等、もしくは端子挿入穴７０よりも長い棒状の部材である。また、ピンは、端子挿入穴７０の形状と対応しており、例えば円柱形状を有している。さらに、ピンは、スルーホール１５ｈ及び端子導入穴５１ｈに挿入された状態で、スルーホール１５ｈ及び端子導入穴５１ｈを塞ぐことができる。

モールド工程では、実施形態と同様に、回路基板１０ｈを上型２１０に固定し、ヒートシンク５０ｈを可動型２３０の上面Ｓ３に配置する。このとき、ヒートシンク５０ｈは、端子導入穴５１ｈにピンが挿入された状態となる。一方、回路基板１０ｈは、自身にモールド樹脂４０ｈの構成材料が達する前にスルーホール１５ｈにピンが挿入されればよく、可動型２３０が上昇する過程でスルーホール１５ｈにピンが挿入されてもよい。よって、回路基板１０ｈは、上型２１０に固定された時点ではスルーホール１５ｈにピンが挿入されていなくてもよい。

そして、モールド工程では、端子導入穴５１ｈにピンが挿入された状態で、下型の凹部にモールド樹脂４０ｈの構成材料を供給し、上記実施形態と同様にモールド樹脂４０を形成する。また、本製造方法では、モールド工程後に、端子挿入穴７０からピンを抜く。

このようにして、本製造方法では、端子挿入穴７０を形成できる。つまり、本製造方法では、ピンを用いることで、スルーホール１５ｈ及び端子導入穴５１ｈにモールド樹脂４０ｈが形成されるのを抑制しつつ、樹脂穴部４１ｈを形成できる。

電子装置１００ｈは、電子装置１００と同様の効果を奏することができる。さらに、電子装置１００ｈは、端子挿入穴７０が形成されているため、被取付体や外部機器との電気的な接続を容易に行うことができる。なお、変形例８は、上記実施形態やその他の変形例と組み合わせて実施することもできる。

（変形例９）
発明を実施するための他の形態として、変形例９の電子装置１００ｉを説明する。電子装置１００ｉは、ヒートシンク５０ｉの構成が電子装置１００ａと異なる。ヒートシンク５０ｉは、図１４に示すように、クリップ２４に対向した対向部５１ｉと、対向部５１ｉの一部から突出した突出部５２ｉとが形成されている。ヒートシンク５０ｉは、ヒートシンク５０に対して突出部５２ｉが形成されたものに相当する。

ヒートシンク５０ｉは、第１発熱素子２０又はクリップ２４を囲うように突出部５２ｉが形成されていてもよいし、第１発熱素子２０又はクリップ２４を挟むように突出部５２ｉが形成されていてもよい。

電子装置１００ｉは、電子装置１００ａと同様の効果を奏することができる。さらに、ヒートシンク５０ｉは、ヒートシンク５０よりも、第１発熱素子２０から発せられた熱を受熱する受熱領域を増やすことができる。このため、電子装置１００ｉは、電子装置１００ａよりも放熱性を向上できる。なお、変形例９は、上記実施形態やその他の変形例と組み合わせて実施することもできる。

１００，１００ａ〜１００ｉ 電子装置、１１０ モールド前構造体、１０，１０ｈ 回路基板、１１ 絶縁基材、１２ 表面パターン、１３ 裏面パターン、２０ 第１発熱素子、２１ 第２発熱素子、２２ 低背素子、２３ 高背素子、２４ クリップ、３０ はんだ、４０，４０ｂ，４０ｈ モールド樹脂、５０，５０ｄ〜５０ｉ ヒートシンク、Ｓ１ 第１面、Ｓ２ 第２面、２１０ 上型、２２０ クランプ型、２３０ 可動型、Ｓ３ 上面、Ｓ４ 壁面

Claims (8)

1. 回路基板（１０，１０ｈ）と、
   前記回路基板の実装面に実装された回路素子（２０〜２３）と、
   前記実装面と前記回路素子とを一体的に覆っているモールド樹脂（４０，４０ｂ，４０ｈ）と、
   一部が前記モールド樹脂から露出した状態で前記モールド樹脂に埋設された放熱部材（５０，５０ｄ〜５０ｉ）と、を備えており、
   前記回路素子は、動作することによって発熱する発熱素子（２０，２１）と、前記発熱素子よりも背が高い高背素子（２３）とを含み、
   前記放熱部材は、前記発熱素子に対向する位置に前記モールド樹脂を介して配置されており、前記発熱素子との対向面が、前記高背素子における上端を通る仮想平面よりも前記回路基板側に位置していることを特徴とする電子装置。
2. 前記回路素子は、複数の前記発熱素子を含んでおり、
   前記放熱部材は、複数の前記発熱素子に対向する位置に配置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。
3. 前記放熱部材は、絶縁層（６０）を介して前記モールド樹脂に埋設され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。
4. 前記発熱素子（２０）における前記放熱部材との対向面と前記回路基板とを電気的及び機械的に接続している導電性のクリップ（２４）を有し、
   前記発熱素子は、前記クリップ及び前記モールド樹脂を介して前記放熱部材と対向配置され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。
5. 前記発熱素子（２１）は、自身における前記放熱部材との対向面に前記モールド樹脂が密着した状態で、前記モールド樹脂を介して前記放熱部材と対向配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電子装置。
6. 前記放熱部材（５０ｄ，５０ｇ）は、周辺よりも窪んだ凹部（５１ｄ，５１ｇ）が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電子装置。
7. 前記放熱部材（５０ｅ，５０ｆ）は、前記発熱素子との対向面の反対面が前記モールド樹脂から露出しており、前記発熱素子との対向面よりも前記反対面の方が面積が広いことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電子装置。
8. 前記回路基板（１０ｈ）と前記モールド樹脂（４０ｈ）と前記放熱部材（５０ｈ）とを貫通した端子挿入穴（７０）が設けられており、
   前記回路基板は、配線の一部である導体部（１４ｈ）が前記端子挿入穴に露出して設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電子装置。

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