JP4353131B2

JP4353131B2 - 電子装置

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Publication number: JP4353131B2
Application number: JP2005123394A
Authority: JP
Inventors: 祐紀眞田; 典久今泉
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2005-04-21
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2025-04-21
Also published as: JP2006303217A

Description

本発明は、一面側に電子部品が搭載された配線基板に対してその一面側を電子部品とともにモールド樹脂により封止してなる電子装置に関し、特に、配線基板の他面側にさらに放熱用のヒートシンクを設けてなる電子装置に関する。

従来より、一般的なこの種の電子装置としては、配線基板と、配線基板の一面側に搭載された電子部品と、電子部品および配線基板の一面側を封止するモールド樹脂とを備えたもの、いわゆるウィズチップ実装された配線基板を樹脂でモールドしたものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
特開２０００−１２７６９号公報

ところで、上記したウィズチップ実装された配線基板を樹脂でモールドしてなる電子装置においては、配線基板に搭載される電子部品としてパワー素子が搭載されるなど、高パワー化に伴い、配線基板を介した放熱構成が求められている。

そこで、本発明者は、上記した従来の電子装置において、放熱性を向上させるために、配線基板における一面とは反対側の他面側に、ヒートシンクをその一面が対向した状態で設け、さらに、ヒートシンクにおける一面とは反対側の他面が露出するように、ヒートシンクをモールド樹脂により封止する構成を検討した。

図１０は、本発明者が検討した試作品であって、上記ヒートシンクを付加した構成を採用した電子装置の概略構成を示す断面図である。

この電子装置は、大きくは、ウィズチップ実装された配線基板１０をヒートシンク５０上に接着剤で固定し、ワイヤボンドによってリードフレーム４０と接続し、モールド樹脂６０で封止したものである。以下、このタイプの電子装置をモールドハイブリッドＩＣということにする。

図１０において、配線基板１０は、一般的に知られているセラミック積層基板であり、たとえばアルミナなどからなる複数のセラミック層１１、１２、１３、１４が積層されたものである。

そして、配線基板１０の一面（図１０中の上面）および他面（図１０中の下面）には、それぞれ導体材料からなる一面側ランド１５、他面側ランド１６が形成されている。また、図示しないが、配線基板１０の内部には、内層配線が形成されている。

ここで、このような配線基板１０は、複数のグリーンシートに上記ランドや内層配線となる導体パターンを形成した後、各グリーンシートを積層・焼成するという一般的なセラミック積層基板の製法に準じて製造することができる。

また、図１０に示されるように、配線基板１０の一面には、各種の電子部品３０、３１が搭載されている。これら電子部品３０、３１は、配線基板１０の一面において一面側ランド１５の上に、銀ペーストや半田などの接合材３２やボンディングワイヤ３３を用いて実装されている。

そして、配線基板１０の一面に搭載されている各電子部品３０、３１や上記した各ランド１５、１６、上記内層配線等の各配線部により、配線基板１０における回路が構成されている。

また、配線基板１０の周囲には、リードフレームなどからなる配線部材４０が設けられており、配線部材４０と配線基板１０とは、ボンディングワイヤ４１を介して結線され電気的に接続されている。

また、ヒートシンク５０は、放熱性に優れた金属などの材料からなるもので、配線基板１０の他面側にてヒートシンク５０の一面（図１０中の上面）が配線基板１０の他面に対向した状態で設けられ、接着剤４２を介して、配線基板１０の他面とヒートシンク５０の一面とは固定されている。

そして、モールド樹脂６０により、上記各部材１０〜５０が包み込まれるように封止されている。ここで、配線部材４０におけるワイヤ４１との接続部とは反対側の部位は、モールド樹脂６０から突出し、外部との電気的接続が可能となっている。また、ヒートシンク５０の他面は、モールド樹脂６０から露出し、それによって、ヒートシンク５０による放熱性の向上が図られている。

このように、図１０に示される電子装置は、ウィズチップ実装された配線基板１０およびこの配線基板１０に取り付けられたヒートシンク５０をモールド樹脂６０で封止してなるモールドハイブリッドＩＣとして構成されている。

このようなモールドハイブリッドＩＣ構造においては、上記した配線部材４０以外にも、検査用端子や調整用端子などの各種の多くの端子が、別途必要となっている。たとえば、図１１は、上記試作品としての電子装置に対して、さらに検査用や調整用などに用いる複数の別端子９００を設けた例を示す平面構成図である。

こここで、別端子９００は、通常はリードフレームからなるものであり、図１１には示さないが、上記配線部材４０と同様に、モールド樹脂６０の内部にてボンディングワイヤを介して上記配線基板１０と電気的に接続され、この接続端部とは反対側の部位がモールド樹脂６０から外方へ突出した状態で多数配列されている。

このように、モールドハイブリッドＩＣに対して、検査用や調整用などの端子としてリードフレームからなる複数の別端子９００を付加した構成とした場合に、以下に述べるような諸問題（ａ）〜（ｆ）が発生する可能性がある。

（ａ）：端子数を確保するために装置の外形が大きくなり、取り付けスペースが大きくなってしまうこと。（ｂ）：別端子９００とのワイヤボンドの接続など加工コストが増加してしまうこと。

（ｃ）：端子を増やすために端子間ピッチが狭くなってしまい、取り付けが困難となること。（ｄ）：端子を増やすために、端子幅が狭くなり、許容電流容量が不足すること。

（ｅ）：端子がそのまま開放状態で残されるため、アンテナとなってしまいノイズの原因となること。（ｆ）：端子がむき出しとなるため、静電気などによる破壊が発生すること。これらの問題（ａ）〜（ｆ）が発生すること考えられる。

ここで、上記問題（ａ）、（ｅ）、（ｆ）に対し、検査後に別端子９００をカットすることによって外形の増大を防止することが考えられるが、検査後の加工を行うことにより、信頼性が損なわれる可能性があるため、好ましくない。

また、上記問題（ｃ）、（ｄ）に対しては、配列されている別端子９００に応じて配列されるボンディングワイヤの配置を千鳥構造にしたり、別端子９００を構成するリードフレームの厚さを厚くすることで対応できるが、加工性が悪くなるため、コストアップにつながる。

さらに、上記問題（ｅ）、（ｆ）などの電気的なノイズの対策としては、別端子９００にコンデンサを取り付けることなどにより対応することができるが、加工のコストアップになってしまう。

このように、モールドハイブリッドＩＣ構造において、検査用や調整用などに用いる端子を設けるにあたって、これら端子としてリードフレームを用いた場合、上記したような諸問題が生じるため、好ましくない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、一面側に電子部品が搭載された配線基板に対してその一面側を電子部品とともにモールド樹脂により封止してなる電子装置において、検査用や調整用などに用いる端子としてリードフレームを用いることなく、装置の小型化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に記載の発明では、配線基板（１０）と、配線基板（１０）の一面側に搭載された電子部品（３０、３１）と、電子部品（３０、３１）および配線基板（１０）の一面側を封止するモールド樹脂（６０）とを備える電子装置において、配線基板（１０）における一面とは反対側の他面側には、ヒートシンク（５０）がその一面を対向させて設けられており、ヒートシンク（５０）における一面とは反対側の他面が露出するように、ヒートシンク（５０）はモールド樹脂（６０）により封止されており、ヒートシンク（５０）においては他面から一面に貫通する貫通穴（５１）が形成されており、配線基板（１０）の他面のうち貫通穴（５１）に臨む部位に、導体材料からなるランド（１６）が形成されており、ランド（１６）は検査用または調整用の端子として構成されたものであり、貫通穴（５１）は封止されずに開放状態とされていることを特徴としている。

それによれば、ヒートシンク（５０）に貫通穴（５１）を設け、この貫通穴（５１）に臨む配線基板（１０）の他面の部位に、導体材料からなるランド（１６）が形成されているため、当該貫通穴（５１）を介して、この配線基板（１０）の他面側ランド（１６）を検査用や調整用などの端子として使用することができる。

そのため、本発明によれば、従来のような検査用や調整用などの端子としてのリードフレームが不要となることから、そのような端子としてのリードフレームを別途設けなくてもよく、装置の外形の大型化をはじめとする、リードフレームを検査用などの端子として使用することに伴う上記の諸問題も回避できる。

このように、本発明によれば、一面側に電子部品（３０、３１）が搭載された配線基板（１０）に対してその一面側を電子部品（３０、３１）とともにモールド樹脂（６０）により封止してなる電子装置において、検査用や調整用などに用いる端子としてリードフレームを用いることなく、装置の小型化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、請求項１に記載の電子装置においては、配線基板（１０）としては、セラミック積層基板を採用することができる。

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、ヒートシンク（５０）の貫通穴（５１）は、分割された複数個の穴から構成されたものであることを特徴としている。

ヒートシンク（５０）に加わる応力の観点から、貫通穴（５１）として一つの大きな穴から構成されたものよりも、分割された複数個の穴から構成されたものとした方が、強度的な向上が図られ、好ましい。

また、請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３に記載の電子装置において、ヒートシンク（５０）の貫通穴（５１）は、ヒートシンク（１０）の他面側から一面側に向かって穴径が狭くなっているものであることを特徴としている。

検査用や調整用の装置のピンやプローブなどの部材を貫通穴（５１）に挿入して、配線基板（１０）の他面側ランド（１６）に接続する際に、当該部材を挿入しやすくするという点で好ましい。

また、請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項４に記載の電子装置において、ヒートシンク（５０）の貫通穴（５１）の内周面は、絶縁膜（７０）により被覆されていることを特徴としている。

それによれば、検査用や調整用の装置のピンやプローブなどの部材を貫通穴（５１）に挿入して、配線基板（１０）の他面側ランド（１６）に接続する際に、当該部材がヒートシンク（５０）の貫通穴（５１）の内面に接触しても、電気的な短絡を防止することができる。

また、請求項６に記載の発明では、請求項１〜請求項５に記載の電子装置において、配線基板（１０）の他面とヒートシンク（５０）の一面とは接着剤（４２）により固定されており、貫通穴（５１）には、接着剤（４２）がランド（１６）へ付着するのを防止するための接着剤（４２）の逃がし部（５２）が設けられていることを特徴としている。

それによれば、接着剤（４２）が、配線基板（１０）の他面側ランド（１６）へ付着するのを防止することができ、好ましい。

また、請求項７に記載の発明では、請求項１〜請求項６に記載の電子装置において、配線基板（１０）の他面とヒートシンク（５０）の一面とは接着剤（４２）により固定されており、ヒートシンク（５０）の一面のうち貫通穴（５１）の周囲には、溝部（５３）が設けられていることを特徴としている。

それによれば、配線基板（１０）とヒートシンク（５０）との界面の接着部において、貫通穴（５１）に面した界面からの接着部の剥離の進展を溝部（５３）によって防止でき、好ましい。

なお、上記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。

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、以下の各図相互において、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Ｓ１の概略断面構成を示す図である。

［構成等］
この電子装置Ｓ１は、大きくは、配線基板１０と、配線基板１０の一面側に搭載された電子部品３０、３１と、配線基板１０と外部とを電気的に接続するための配線部材４０と、配線基板１０における一面とは反対側の他面側に設けられたヒートシンク５０と、これら前記の各部材１０〜５０を封止するモールド樹脂６０とを備えて構成されている。

配線基板１０は、セラミック基板、プリント基板などからなるものであり、また、単層基板であっても、積層基板（多層基板）であってもよい。本例では、配線基板１０としては、一般的に知られているセラミック積層基板を採用している。

このセラミック積層基板としての配線基板１０は、たとえばアルミナなどからなる複数のセラミック層１１、１２、１３、１４が積層されたものである。なお、図１では、配線基板１０は、それぞれ、４層のセラミック層１１〜１４からなるものであるが、２層以上であればよく、もちろん５層以上であってもかまわない。

そして、配線基板１０の一面（図１中の上面）および他面（図１中の下面）には、それぞれ導体材料からなる一面側ランド１５、他面側ランド１６が形成されている。また、図１には示さないが、配線基板１０の内部には、内層配線が形成されている。

ここで、これら配線部としてのランド１５、１６および上記内層配線は、配線基板１０の一面、他面や各セラミック層１１〜１４の間に設けられた導体パターンであり、さらに各セラミック層１１〜１４に設けられた図示しないビアホールなどにより、配線基板１０において上記各配線部は互いに電気的に接続されている。

具体的には、配線部としてのランド１５、１６および上記内層配線は、たとえばＷ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ａｇなどの導体ペーストを印刷することにより形成された導体パターンとして構成されたものである。

また、図１に示されるように、配線基板１０の一面には、各種の電子部品３０、３１が搭載されている。ここでは、電子部品３０、３１として、半導体チップ等からなる能動素子３０、抵抗やコンデンサ等の受動素子３１が搭載されている。

これら能動素子３０および受動素子３１は、配線基板１０の一面において一面側ランド１５の上に銀ペーストや半田などの接合材３２を介して固定されている。また、能動素子３０はボンディングワイヤ３３により、一面側ランド１５と結線され電気的に接続されている。

なお、図示しないが、配線基板１０の他面には、たとえば厚膜抵抗体などの実装部品が実装されていてもよい。

そして、配線基板１０の一面に搭載されている各電子部品３０、３１や他面の実装部品、さらには上記した各ランド１５、１６、上記内層配線等の各配線部により、配線基板１０における回路が構成されている。

また、配線基板１０の周囲には、配線基板１０とと外部とを電気的に接続するための配線部材４０が設けられている。この配線部材４０は、たとえばＣｕや４２アロイなどからなるリードフレームにより構成されている。

そして、配線部材４０と配線基板１０とは、ボンディングワイヤ４１を介して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４１は、通常のワイヤボンディング法により形成できるもので、ＡｌやＡｕなどのワイヤからなるものである。

また、ヒートシンク５０は、配線基板１０の他面側に設けられているが、このヒートシンク５０は、ヒートシンク５０の一面（図１中の上面）が配線基板１０の他面に対向して設けられている。このヒートシンク５０は、たとえばＣｕやＡｌなどの放熱性に優れた金属などの材料からなる板材である。

そして、図１に示されるように、配線基板１０の他面とヒートシンク５０の一面とは接着剤４２により固定されている。この接着剤４２は、たとえば、樹脂などからなる一般的な接着剤を採用することができる。

そして、モールド樹脂６０により、上記各部材１０〜５０が包み込まれるように封止されている。このモールド樹脂６０は、電子装置の分野における封止パッケージを構成する通常のモールド材料、たとえばエポキシ系樹脂などからなるもので、トランスファーモールド法などにより形成されるものである。

ここで、配線部材４０におけるボンディングワイヤ４１の接続部側の部分は、モールド樹脂６０にて封止されているが、ワイヤ４１との接続部とは反対側の部位は、モールド樹脂６０から突出し、外部との電気的接続が可能となっている。

また、ヒートシンク５０においては、一面および側面はモールド樹脂６０にて封止されているが、配線基板１０との接着面である一面とは反対側の他面は、モールド樹脂６０から露出している。

このように、ヒートシンク５０の他面をモールド樹脂６０から露出させることによって、ヒートシンク５０による放熱性の向上が図られている。つまり、本電子装置Ｓ１においては、上記電子部品３０、３１および配線基板１０から発生する熱は、ヒートシンク５０を介して外部に放熱されるようになっている。

このように、本実施形態の電子装置Ｓ１は、ウィズチップ実装された配線基板１０およびこの配線基板１０に取り付けられたヒートシンク５０をモールド樹脂６０で封止してなるモールドハイブリッドＩＣとして構成されている。

さらに、本実施形態独自の構成として、図１に示されるように、この電子装置Ｓ１では、ヒートシンク５０において、その他面から一面に貫通する貫通穴５１が形成されており、ヒートシンク５０は、この貫通穴５１以外の部位にて上記接着剤４２を介して配線基板１０と接着されている。この貫通穴５１は、打ち抜き、研削などの機械的加工やエッチングなどの化学的加工などにより形成できる。

そして、配線基板１０の他面のうちヒートシンク５０の貫通穴５１に臨む部位に、上記した導体材料からなる他面側ランド１６が形成されている。そして、この配線基板１０の他面側ランド１６は、外部に開口する貫通穴５１を介してモールド樹脂６０の外部に露出している。

［製造方法等］
次に、本実施形態の電子装置Ｓ１の製造方法について、上記図１に示される構成に基づいて説明する。

まず、各セラミック層１１〜１４となるグリーンシートに、上記したビアホールや一面側ランド１５、他面側ランド１６および上記内層配線となる導体パターンを形成する。これらの形成方法は、パンチングなどによるスルーホールの形成、導体ペーストの印刷、硬化など一般的な積層基板における方法に準じて行うことができる。

次に、上記の各グリーンシートを積層し、この積層体を焼成する。これにより、一面、他面および内部に一面側ランド１５、他面側ランド１６および上記内層配線などの配線部が形成された配線基板１０ができあがる。

なお、この配線基板１０においては、必要に応じ、ＩＣなどの実装性を確保するため各ランド１５、１６メッキ処理を施したり、裏面に厚膜抵抗体などを印刷・焼成にて形成する。また、必要に応じて保護ガラスを形成したり、抵抗値の調整のため、レーザトリミングを行ったりする。

次に、配線基板１０の一面に電子部品３０、３１を搭載する。この電子部品３０、３１の搭載工程では、配線基板１０の一面に、それぞれ上記の能動素子３０および受動素子３１を銀ペーストや半田などの接合材３２を介して搭載・固定し、また、能動素子３０にワイヤボンディングを行ってボンディングワイヤ３３を形成し、能動素子３０と配線基板１０とを電気的に接続する。

次に、配線部材４０とヒートシンク５０とが図示しない部位にてかしめなどにより一体に固定されたものを用意し、ヒートシンク５０の一面上に、接着剤４２を介して配線基板１０を搭載し、接着剤４２を硬化させる。それにより、配線基板１０、配線部材４０およびヒートシンク５０が一体化された部材を形成する。

その後、配線基板１０と配線部材４０との間でワイヤボンディングを行うことにより、これら配線基板１０と配線部材４０とをボンディングワイヤ４１により結線し、電気的に接続する。

しかる後、金型を用いたトランスファーモールド法などにより、樹脂封止工程を行うことにより、配線部材４０における外部と接続される部位およびヒートシンク５０の他面を除いて、配線基板１０、配線基板１０上の電子部品３０、３１、配線部材４０、ワイヤ４１およびヒートシンク５０をモールド樹脂６０により封止する。こうして、上記電子装置Ｓ１ができあがる。

［硬化等］
ところで、本実施形態によれば、配線基板１０と、配線基板１０の一面側に搭載された電子部品３０、３１と、電子部品３０、３１および配線基板１０の一面側を封止するモールド樹脂６０とを備える電子装置において、配線基板１０における一面とは反対側の他面側には、ヒートシンク５０がその一面を対向させて設けられており、ヒートシンク５０における一面とは反対側の他面が露出するように、ヒートシンク５０はモールド樹脂６０により封止されており、ヒートシンク５０においては他面から一面に貫通する貫通穴５１が形成されており、配線基板１０の他面のうち貫通穴５１に臨む部位に、導体材料からなる他面側ランド１６が形成されていることを特徴とする電子装置Ｓ１を提供することができる。

それによれば、ヒートシンク５０に貫通穴５１を設け、この貫通穴５１に臨む配線基板１０の他面の部位に、導体材料からなる他面側ランド１６が形成されているため、当該貫通穴５１を介して、この配線基板１０の他面側ランド１６を検査用や調整用などの端子として使用することができる。

そのため、本実施形態によれば、従来のような検査用や調整用などの端子としてのリードフレームが不要となることから、そのような端子としてのリードフレームを別途設けなくてもよく、装置の外形の大型化をはじめとする、リードフレームを検査用などの端子として使用することに伴う上記の諸問題も回避できる。

具体的には、本実施形態では、上記図１１に示されるような別端子９００としてのリードフレームの突出部が無くなるため、外形の小型化がなされる。また、別端子９００とのワイヤボンドの接続が不要となるとともに、他面側ランド１６は配線基板１０の配線の一部として配線基板１０の形成工程の中で同時に形成できるため、加工コストの増加が発生しない。

また、他面側ランド１６は配線基板１０自身に形成された配線部であるため、そもそもリードフレームよりも小型化であり、リードフレームの場合のような端子数の増加に伴う間ピッチや端子幅の問題は回避される。

さらに、他面側ランド１６は、配線基板１０上の配線部であり、ヒートシンク５０の貫通穴５１の奥に引っ込んだ位置にあるものであるため、アンテナとなることによるノイズの発生や静電気の発生を回避することができる。

このように、本実施形態によれば、一面側に電子部品３０、３１が搭載された配線基板１０に対してその一面側を電子部品３０、３１とともにモールド樹脂６０により封止してなる電子装置Ｓ１において、検査用や調整用などに用いる端子を設ける際に当該端子としてリードフレームを用いることなく、装置の小型化を実現することができる。

また、本実施形態の電子装置Ｓ１においては、配線基板１０として、セラミック積層基板を用いていることも特徴のひとつである。

それにより、配線基板１０の一面、他面、内部に上記各ランド１５、１６および上記内層配線を形成し、これら各配線部をスルーホールなどを介して適切に電気的に接続した配線構成を実現できている。

（第２実施形態）
図２は、本発明の第２実施形態に係る電子装置の要部の概略断面構成を示す図であり、ヒートシンク５０の上記貫通穴５１の近傍部を示している。図２において、（ａ）は本実施形態の第１の例、（ｂ）は本実施形態の第２の例を示す。

本実施形態の電子装置の全体構成は、基本的には上記図１に示されるものと同様であり、配線基板１０の一面側に電子部品３０、３１が搭載され、配線基板１０の他面側にヒートシンク５０がその一面を対向させて設けられ、ヒートシンク５０の他面が露出するように、電子部品３０、３１を含む配線基板１０およびヒートシンク５０がモールド樹脂６０により封止されてなる電子装置において、ヒートシンク５０において上記貫通穴５１が形成され、配線基板１０の他面のうち貫通穴５１に臨む部位に上記他面側ランド１６が形成されていることを特徴としている。

ここで、図２に示されるように、本実施形態の電子装置が、上記実施形態のものと相違するところは、ヒートシンク５０の貫通穴５１が封止部材６１、６２、６３により封止され、それにより他面側ランド１６も封止されていることである。

図２（ａ）に示される第１の例では、貫通穴５１には、ゲル、接着剤または樹脂からなる封止部材６１が注入・硬化されるなどにより充填されており、この封止部材６１により貫通穴５１の封止が行われている。

図２（ｂ）に示される第２の例では、貫通穴５１には、接着剤６２が注入・硬化されることで充填され、さらに蓋６３により接着剤６２が封止されている。接着剤６２としては熱伝導性接着剤などを採用し、蓋６３としてはＣｕなどの放熱性に優れた材料からなるものを採用できる。

このように本例では、これら封止部材としての接着剤６２および蓋６３により貫通穴５１の封止が行われており、上記図２（ａ）に示される第１の例に比べて、放熱性の点でに優れたものとなっている。

本実施形態においては、ヒートシンク５０の貫通穴５１に臨む他面側ランド１６を用いて、装置の検査や調整などを行った後、上記した各封止部材６１〜６３による貫通穴５１の封止を行えばよい。

そのため、本実施形態の電子装置によっても、検査用や調整用などに用いる端子を設ける際に当該端子としてリードフレームを用いることなく、装置の小型化を実現することができる。

なお、本実施形態では、貫通穴５１を封止した構成を採用しているが、この構成は必要に応じて採用すればよく、上記図１に示されるように、貫通穴５１は封止されずに開放状態であってもよい。

ここで、ヒートシンク５０の貫通穴５１を封止するという構成としては、次の図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、検査や調整が終了した後の電子装置を、筐体などの取付部材に実装した実装構造において貫通穴が封止された構成であってもよい。

図３（ａ）、（ｂ）は、このような実装構造における貫通穴の封止構成を示す概略断面図である。図３に示されるように、電子装置は、ヒートシンク５０の他面側にて取付部材１００に搭載され取り付けられる。

ここで、ヒートシンク５０と取付部材１００とは、はんだや接着剤などの接合部材１１０を介して接着され固定される。このとき、図３（ａ）に示されるように、ヒートシンク５０の貫通穴５１は取付部材１００により覆われ、接合部材１１０によって密閉状態に封止される。

また、図３（ｂ）に示されるように、電子装置を取付部材１００へ固定する際に、固定用の接合部材１１０を貫通穴５１にまで充填し、この状態で取付を行う。この例では、貫通穴５１は接合部材１１０によって封止されるため、この接合部材１１０が封止部材として機能している。

これら図３（ａ）、（ｂ）に示される例では、電子装置の取付部材１００への取付とヒートシンク５０の貫通穴５１の封止とを同時に行うことができる。

（第３実施形態）
図４、図５、図６は、本発明の第３実施形態に係る電子装置の要部構成を示す図であり、ヒートシンク５０の上記貫通穴５１の形状を示している。図４は、貫通穴５１の開口形状の種々の例を示す平面図であり、図５は、貫通穴５１の数を変更した例を示す平面図であり、図６は、貫通穴５１の断面形状を示す図である。

本実施形態の電子装置の全体構成も、基本的には上記図１に示されるものと同様であり、配線基板１０の一面側に電子部品３０、３１、他面側にヒートシンク５０が設けられ、ヒートシンク５０の他面が露出するようにモールド樹脂６０による封止が行われてなる電子装置において、ヒートシンク５０において上記貫通穴５１が形成され、配線基板１０の他面のうち貫通穴５１に臨む部位に上記他面側ランド１６が形成されていることを特徴としている。

上述したように、ヒートシンク５０の貫通穴５１は、打ち抜き、研削などの機械的除去加工やエッチングなどの化学的除去加工などにより形成することができる。ここにおいて、本実施形態では、ヒートシンク５０の貫通穴５１として適用可能な種々の形状例を提供するものである。

図４に示されるように、貫通穴５１の開口形状は、円形、楕円形、三角形、あるいは四角形、あるいは五角以上の多角形など適宜、任意の開口形状とすることができる。

また、図５に示されるように、ヒートシンク５１に設ける貫通穴５１は１個（図５（ａ）参照）だけでなくてもよく、貫通穴５１は、分割された複数個の穴５１ａの集合体から構成されたものであってもよい（図５（ｂ）参照）。なお、分割された複数個の穴５１ａのすべての穴５１ａからそれぞれ、上記他面側ランド１６が覗いている状態でなくてもよい。

ヒートシンク５０に加わる応力の観点から、貫通穴５１として一つの大きな穴から構成されたものよりも、分割された複数個の穴５１ａから構成されたものとした方が、強度的な向上が図られ、好ましい。

また、貫通穴５１の断面形状としては、上記図１や図２などに示したように、ストレートな穴であってもよいが、図６に示されるように、貫通穴５１は、ヒートシンク１０の他面側から一面側に向かって穴径が狭くなっているものであってもよい。

この図６に示されるような断面がテーパ形状の貫通穴５１を構成することにより、検査用や調整用の装置のピンやプローブなどの挿入部材を、貫通穴５１に挿入して、配線基板１０の他面側ランド１６に接続するときに、当該挿入部材を貫通穴５１に挿入しやすくできるため、好ましい。

なお、本実施形態の電子装置によっても、検査用や調整用などに用いる端子を設ける際に当該端子としてリードフレームを用いることなく、装置の小型化を実現できることは、上記実施形態と同様であることは、もちろんである。

（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要部の概略断面構成を示す図であり、ヒートシンク５０の上記貫通穴５１の近傍部を示している。

本実施形態の電子装置の全体構成も、基本的には上記図１に示されるものと同様であり、モールドハイブリッドＩＣとして構成された電子装置において、ヒートシンク５０において上記貫通穴５１が形成され、配線基板１０の他面のうち貫通穴５１に臨む部位に上記他面側ランド１６が形成されていることを特徴としている。

ここにおいて、図７に示されるように、本実施形態の電子装置においては、貫通穴５１の内周面は、絶縁膜７０により被覆されていることが、主たる特徴点であり、上記実施形態と相違するところである。この絶縁膜７０としては、たとえばポリアミドイミドなどの樹脂を塗布・硬化して形成された膜とすることができる。

本実施形態によれば、検査用や調整用の装置のピンやプローブなどの挿入部材を貫通穴５１に挿入して、配線基板１０の他面側ランド１６に接続する際に、当該挿入部材がヒートシンク５０の貫通穴５１の内面に接触しても、絶縁膜７０の存在により電気的な短絡を防止することができる。

そのため、他面側ランド１６を用いた検査や調整などを容易に行うことができ、本実施形態の電子装置によっても、検査用や調整用などに用いる端子を設ける際に当該端子としてリードフレームを用いることなく、装置の小型化を実現することができる。

（第５実施形態）
図８は、本発明の第５実施形態に係る電子装置の要部の概略断面構成を示す図であり、ヒートシンク５０の上記貫通穴５１の近傍部を示している。

ここで、図８に示されるように、本実施形態の電子装置においても、配線基板１０の他面とヒートシンク５０の一面とは接着剤４２により固定されている。そして、本実施形態では、独自の構成として、貫通穴５１に、接着剤４２が他面側ランド１６へ付着するのを防止するための接着剤４２の逃がし部５２を、設けている。

ここでは、図８に示されるように、貫通穴５１の内面に段差を設け貫通穴５１においてヒートシンク５０の一面側の方が他面側よりも大径部となるようにしており、この大径部が逃がし部５２として構成されている。

それによれば、配線基板１０の他面側ランド１６とその周囲の接着剤４２とのスペースを大きくとることができており、接着剤４２が他面側ランド１６へ付着するのを防止することができ、好ましい。

そのため、他面側ランド１６を用いた検査や調整などを適切に行うことができ、本実施形態の電子装置によっても、検査用や調整用などに用いる端子を設ける際に当該端子としてリードフレームを用いることなく、装置の小型化を実現することができる。

（第６実施形態）
図９（ａ）、（ｂ）は、本発明の第６実施形態に係る電子装置の要部の概略断面構成を示す図であり、ヒートシンク５０の上記貫通穴５１の近傍部を示している。

ここで、図９に示されるように、本実施形態の電子装置においても、配線基板１０の他面とヒートシンク５０の一面とは接着剤４２により固定されていが、本実施形態では独自の構成として、ヒートシンク５０の一面のうち貫通穴５１の周囲に溝部５３が設けられた構成を採用している。

図９（ａ）に示される例では、溝部５３は三角形状の溝であり、図９（ｂ）に示される例では、溝部５３はオーバーハング形状の溝である。

なお、本実施形態において、溝部５３の形状は、図９に示される形状に限定されるものではなく、溝であるならば、矩形状やＵ字形状の溝などであってもよい。また、溝部５３は、１個以外にも複数個設けられていてもよい。

本実施形態によれば、配線基板１０とヒートシンク５０との界面の接着部において、貫通穴５１に面した界面からの接着部の剥離進展を溝部５３によって防止することができ、好ましい。

（他の実施形態）
なお、上記図１に示される形態においては、配線基板１０としては、セラミック積層基板を採用した例について主として述べたが、上述したように、配線基板１０はセラミック積層基板に限定されるものではない。

配線基板１０としては、それ以外にも、上述したようなプリント配線基板や単層基板などでもよく、基板の両面に互いに接続された配線部やランドを形成できるものならば何でもよい。たとえば、単層基板でも、スルーホールを形成することなどにより、基板両面に配線部を形成することは容易である。

また、上記図１に示される形態においては、電子装置と外部との信号のやり取りを行うために、配線部材４０と配線基板１０とをボンディングワイヤ４１を介して電気手金接続した構成を採用したが、配線部材４０と配線基板１０との電気的な接続は、ボンディングワイヤ以外のものでもよく、たとえばバンプやはんだなどを介して行われるものであってもよい。

また、配線基板１０の一面上の電子部品３０、３１の実装形態は、あくまでも一具体例を示したものであり、上記図１に示されるような形態に限定されるものではなく、それ以外の配置形態も可能である。

また、上記した各実施形態は、実施形態可能な範囲で適宜組み合わせて採用してもよいことは言うまでもない。

本発明の第１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２実施形態に係る電子装置の要部の概略断面図であり、（ａ）は第１の例を示す図、（ｂ）は第２の例を示す図である。電子装置の実装構造における貫通穴の封止構成の例を示す概略断面図である。本発明の第３実施形態に係るヒートシンクの貫通穴の開口形状の種々の例を示す概略平面図である。上記第３実施形態に係るヒートシンクの貫通穴の数を変更した例を示す概略平面図である。上記第３実施形態に係るヒートシンクの貫通穴の断面形状を示す図である。本発明の第４実施形態に係る電子装置の要部の概略断面図である。本発明の第５実施形態に係る電子装置の要部の概略断面図である。本発明の第６実施形態に係る電子装置の要部の概略断面図である。本発明者が検討した試作品としての電子装置の概略断面図である。図１０に示される試作品としての電子装置に対して検査用や調整用などに用いる複数の端子を追加した例を示す平面図である。

符号の説明

１０…配線基板、１６…他面側ランド、
３０…電子部品としての能動素子、３１…電子部品としての受動素子、
４２…接着剤、５０…ヒートシンク、５１…貫通穴、
５２…逃がし部、５３…溝部、
６０…モールド樹脂、６１…封止部材、
６２…封止部材としての接着剤、６３…封止部材としての蓋、
７０…絶縁膜。

Claims

配線基板（１０）と、
前記配線基板（１０）の一面側に搭載された電子部品（３０、３１）と、
前記電子部品（３０、３１）および前記配線基板（１０）の一面側を封止するモールド樹脂（６０）とを備える電子装置において、
前記配線基板（１０）における前記一面とは反対側の他面側には、ヒートシンク（５０）がその一面を対向させて設けられており、
前記ヒートシンク（５０）における前記一面とは反対側の他面が露出するように、前記ヒートシンク（５０）は前記モールド樹脂（６０）により封止されており、
前記ヒートシンク（５０）においては前記他面から前記一面に貫通する貫通穴（５１）が形成されており、
前記配線基板（１０）の前記他面のうち前記貫通穴（５１）に臨む部位に、導体材料からなるランド（１６）が形成されており、
前記ランド（１６）は検査用または調整用の端子として構成されたものであり、
前記貫通穴（５１）は封止されずに開放状態とされていることを特徴とする電子装置。
前記配線基板（１０）は、セラミック積層基板であることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
前記貫通穴（５１）は、分割された複数個の穴から構成された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。
前記貫通穴（５１）は、前記ヒートシンク（１０）の前記他面側から前記一面側に向かって穴径が狭くなってい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。
前記貫通穴（５１）の内周面は、絶縁膜（７０）により被覆されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の電子装置。
前記配線基板（１０）の前記他面と前記ヒートシンク（５０）の前記一面とは接着剤（４２）により固定されており、
前記貫通穴（５１）には、前記接着剤（４２）が前記ランド（１６）へ付着するのを防止するための前記接着剤（４２）の逃がし部（５２）が設けられてい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。
前記配線基板（１０）の前記他面と前記ヒートシンク（５０）の前記一面とは接着剤（４２）により固定されており、
前記ヒートシンク（５０）の前記一面のうち前記貫通穴（５１）の周囲には、溝部（５３）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の電子装置。