JP6536356B2 - 電子装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、回路基板に回路素子が実装されモールド樹脂が形成された電子装置の製造方法及び電子装置の製造装置に関する。

従来、電子装置の製造方法の一例として、特許文献１に開示された方法がある。特許文献１には、電子装置の一部をモールド樹脂から露出させる方法が記載されている。特許文献１では、昇降自在に設けられたキャビティ形成部材と、キャビティ形成部材の中央部における貫通孔に昇降自在に設けられたチップ押圧部材とから構成された上型を用いてモールド樹脂を形成する。チップ押圧部材は、チップの背面を完全に覆う下面を有しており、少なくともこの下面を覆って、チップよりも低硬度である被膜（以下、開口形成部材）が形成されている。

そして、特許文献１の製造方法は、下型の凹部に、チップが装着された基板が載置された後に、チップ押圧部材が下降する。また、所定の圧力により、チップ押圧部材の下面、すなわち、開口形成部材が形成された面が、チップの背面に接触してチップを押圧する。次に、キャビティ形成部材が下降することによって、下型と上型とが型締めされる。そして、型締めにより形成されたキャビティに、樹脂流路を経由して溶融樹脂を注入する。

特許第４０１７４８０号公報

ところで、特許文献１では、キャビティ形成部材が下降する際に、開口形成部材が貫通孔に配置されてチップ押圧部材とキャビティ形成部材とで挟まれる。よって、特許文献１では、開口形成部材がキャビティ形成部材との摩擦によって摩耗したり破れたりするため、開口形成部材を繰り返し使用には適さないという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、開口形成部材の長寿命化が可能な電子装置の製造方法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（１０，１０ｃ）の一面に回路素子（２１，２２，２３）が実装された電子構造体（１１０）と、一面と回路素子とを覆いつつ電子構造体の一部が露出するように開口部（３１、３１ａ〜３１ｃ）が形成されたモールド樹脂（３０）とを含む電子装置の製造方法であって、
電子装置は、回路素子（２１）として、表面に表面電極（２１ａ）が形成され、裏面に裏面電極（２１ｂ，２１ｃ）が形成され、動作することで熱を発する発熱素子を含み、
発熱素子は、裏面電極が一面と対向した状態で実装されており、
電子構造体の露出させる露出部に接触させて開口部を形成するための弾性体からなる部材であり、露出部に接触する接触部を有し、一方の端面から反対側の端面である底部に行くにつれて断面積が広くなる形状を有した開口形成部材（２００，２００ａ，２００ｂ）と、
一面に対して環状に密着してモールド樹脂の構成材料が供給される空間を電子構造体との間に形成するものであって、露出部に対向する位置に穴部が設けられ露出部の周辺に対向配置される対向部（３２２）と、穴部内で一面に垂直な方向に移動可能に構成され底部を支持した状態で接触部を電子構造体に押圧する押圧部（３２３）とを含む金型と、を使用し、
押圧部を一面に近づく方向に移動させることで、対向部に達することなく押圧部上に配置された開口形成部材の接触部を露出部に押圧して、対向部に達することなく開口形成部材を変形させる押圧工程と、
開口形成部材を変形させている状態で、空間内の構成材料を硬化させるモールド工程と、
モールド工程後に、押圧部を一面から遠ざかる方向に移動させることで、電子構造体に対する開口形成部材の押圧を停止し、モールド樹脂から開口形成部材を取り出す取り出し工程と、を備えており、
押圧工程では、開口形成部材の接触部を表面電極に押圧して開口形成部材を変形させることで、表面電極を露出部としてモールド樹脂から露出させることを特徴とする。

このように、本発明は、開口形成部材と金型とを用いて、電子構造体の一部が露出するように開口部が形成されたモールド樹脂を含む電子装置を製造する。そして、本発明は、開口形成部材を変形させた状態でモールド樹脂の構成材料を硬化させ、その後、押圧部を一面から遠ざかる方向に移動させることで、開口形成部材の押圧を停止する。開口形成部材は、弾性体であるため、押圧が停止されると、変形前の形状に戻る。このため、本発明は、開口形成部材の押圧を停止すると、モールド樹脂から開口形成部材を取り出すことができ、モールド樹脂に開口部を形成できる。

また、本発明は、対向部に達することなく押圧部上に配置された開口形成部材の接触部を露出部に押圧して、対向部に達することなく開口形成部材を変形させる。このため、本発明は、穴部内で押圧部が移動したとしても、開口形成部材が、対向部と押圧部とで挟まれて摩擦が生じることを抑制できる。よって、本発明は、開口形成部材が摩耗したり破れたりすることを抑制でき、開口形成部材の長寿命化が可能となる。

さらに、開口形成部材は、一方の端面から底部に行くにつれて断面積が広くなる形状を有している。この開口形成部材を用いて形成された開口部は、露出部側よりも開口端側の方が開口面積を広くすることができる。このため、本発明は、モールド樹脂に対する開口形成部材の離型性を向上できる。

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。 実施形態における構造体の概略構成を示す平面図である。 実施形態における開口形成部材の概略構成を示す平面図である。 図４のV-V線に沿う断面図である。 実施形態における下型の概略構成を示す平面図である。 実施形態における樹脂塗布前の構造体及び金型の断面図である。 実施形態における樹脂塗布後の構造体及び金型の断面図である。 実施形態における成形圧印加時の構造体及び金型の断面図である。 実施形態における成形圧印加後の電子装置の断面図である。 実施形態における成形圧印加時の開口形成部材を含む拡大断面図である。 実施形態における成形圧印加後の開口部を含む拡大断面図である。 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における開口形成部材の概略構成を示す平面図である。 変形例３における開口形成部材の概略構成を示す平面図である。 変形例４における樹脂塗布前の構造体及び金型の断面図である。 変形例４における樹脂塗布後の構造体及び金型の断面図である。 変形例４における成形圧印加時の構造体及び金型の断面図である。 変形例４における成形圧印加後の電子装置の断面図である。 変形例５における樹脂塗布前の構造体及び金型の断面図である。 変形例５における樹脂塗布後の構造体及び金型の断面図である。 変形例５における成形圧印加時の構造体及び金型の断面図である。 変形例５における成形圧印加後の電子装置の断面図である。 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。

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と、回路基板１０の一面に実装された回路素子２１，２２と、モールド樹脂３０とを備えて構成されている。電子装置１００は、図３に示すモールド前構造体１１０に、モールド樹脂３０が形成されたものとも言える。モールド前構造体１１０は、電子構造体に相当し、回路基板１０の一面に回路素子２１，２２が実装されたものである。

回路基板１０は、樹脂やセラミックスなどの絶縁基材に、銅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を介して積層された多層基板や、絶縁基材に単層の導体パターンが形成された単層基板を採用できる。また、回路基板１０は、絶縁基材の一面に配線の一部である表面パターンが形成されている。表層パターンの一部は、回路素子２１，２２が実装されるパッドである。また、回路基板１０の一面は、回路素子２１，２２が実装される面であるため、実装面とも言える。なお、回路基板１０は、絶縁基材における一面の反対面にも表面パターンが形成されていてもよい。

電子装置１００は、回路素子２１として、発熱素子が設けられている。よって、以下においては、発熱素子２１とも記載する。発熱素子２１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。回路素子２２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や、発熱素子２１ほどの発熱量ではない半導体素子などである。

発熱素子２１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。つまり、発熱素子２１は、表面に表面電極が形成され、裏面に裏面電極が形成されていると言える。本実施形態では、一例として、表面電極としてドレイン電極２１ａが形成され、裏面電極としてゲート電極２１ｂとソース電極２１ｃが形成された発熱素子２１を採用する。

発熱素子２１は、ゲート電極２１ｂとソース電極２１ｃ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、発熱素子２１は、はんだなどの導電性接合部材を介して、ゲート電極２１ｂとソース電極２１ｃの夫々が、回路基板１０の表面パターンと接合されている。また、発熱素子２１は、ドレイン電極２１ａが露出部として、モールド樹脂３０から露出している。

このように、発熱素子２１は、ドレイン電極２１ａのみがモールド樹脂３０から露出している。しかしながら、発熱素子２１は、後程説明する開口形成部材２００の潰れ具合によって、ドレイン電極２１ａに加えて、ドレイン電極２１ａの周辺がモールド樹脂３０から露出することもありうる。

なお、発熱素子２１は、ドレイン電極２１ａが周知のクリップを介して、回路基板１０と電気的に接続されていてもよい。クリップは、銅などの金属を主成分として構成された板部材を屈曲して形成されたものである。この場合、クリップにおけるドレイン電極２１ａに対向する部位が露出部として、モールド樹脂３０から露出してもよい。

モールド樹脂３０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３０は、回路基板１０の一面と発熱素子２１とを覆いつつ、モールド前構造体１１０の一部が露出するように開口部３１が形成されている。本実施形態では、ドレイン電極２１ａが露出するように開口部３１が形成されているモールド樹脂３０を採用する。このため、電子装置１００は、図１に示すように、回路基板１０の一面側から見た場合の平面図では、モールド樹脂３０に囲まれた位置にドレイン電極２１ａが見える。言い換えると、電子装置１００は、モールド樹脂３０における周辺よりも凹んだ窪みに、ドレイン電極２１ａが露出している。

また、モールド樹脂３０は、回路基板１０の一面や、発熱素子２１におけるドレイン電極２１ａを除く部位などに接した状態で、これらを覆っていると言える。さらに、モールド樹脂３０は、回路基板１０と回路素子２１，２２との接合箇所に接した状態で、接合箇所を覆っている。なお、モールド樹脂３０は、回路素子２２を覆っている。

電子装置１００は、モールド樹脂３０が形成されているため、回路基板１０の一面や回路素子２１，２２などを保護できるとともに、回路基板１０と回路素子２１，２２との接合強度を向上できる。モールド樹脂３０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。

電子装置１００は、ドレイン電極２１ａがモールド樹脂３０から露出しているため、ドレイン電極２１ａがモールド樹脂３０で覆われている場合よりも、発熱素子２１の放熱性を高めることができる。

また、電子装置１００は、モールド樹脂３０側に放熱部材が取り付けられてもよい。この放熱部材としては、開口部３１の形状に対応した突起部を有したものである。つまり、電子装置１００は、開口部３１に突起部が挿入された状態で放熱部材が取り付けられる。これによって、電子装置１００は、発熱素子２１の放熱性をより一層高めることができる。なお、電子装置１００は、突起部とドレイン電極２１ａとが絶縁シートを介して接続されると、ドレイン電極２１ａと放熱部材とを電気的に絶縁しつつ、発熱素子２１の放熱性を高めることができる。

さらに、電子装置１００は、冷媒管などにモールド樹脂３０側が取り付けられ、開口部３１を冷媒流路の一部とすることもできる。この場合、ドレイン電極２１ａの表面には、絶縁シートを設けると好ましい。これによっても、電子装置１００は、発熱素子２１の放熱性を高めることができる。

次に、図３〜図１２を用いて、電子装置１００の製造装置及び製造方法に関して説明する。本製造方法では、金型と開口形成部材２００を含む製造装置を使用して、電子装置１００を製造する。

まず、本製造装置に関して説明する。本製造装置は、金型と開口形成部材２００とを備えて構成されている。図４、図５に示す開口形成部材２００は、ドレイン電極２１ａに接触させて、ドレイン電極２１ａに達する開口部３１をモールド樹脂３０に形成するための部材である。また、開口形成部材２００は、ドレイン電極２１ａの表面に、薄いモールド樹脂３０が形成されることを抑制するための部材でもある。薄いモールド樹脂３０は、ばりとも言える。

開口形成部材２００は、シリコーンなどの弾性体からなる部材である。開口形成部材２００は、後程詳しく説明するが、第２可動型３２３によってドレイン電極２１ａに押圧されて変形し、第２可動型３２３による押圧から解放されると押圧される前の形状に戻るものである。言い換えると、開口形成部材２００は、ドレイン電極２１ａに押し付けられて弾性変形し、ドレイン電極２１ａから離されると元の形状に戻る。

また、開口形成部材２００は、耐久性及び耐熱性に優れている材料で構成すると好ましい。開口形成部材２００は、モールド樹脂３０を形成する際に、モールド樹脂３０とともに加熱され、且つ、成形圧が印加されることになる。このため、開口形成部材２００は、モールド樹脂３０を形成する際の温度に耐えることができるものである。つまり、開口形成部材２００は、成形圧印加時における圧力及び温度に対して、耐久性及び耐熱性に優れている材料で構成すると好ましい。さらに、開口形成部材２００は、モールド樹脂３０に対する離型性に優れている材料で構成すると好ましい。

本実施形態では、一例として、図４、図５に示すような形状の開口形成部材２００を採用する。つまり、開口形成部材２００は、製造工程においてドレイン電極２１ａに密着する矩形形状の対向面２１０と、対向面２１０の反対面である矩形形状の裏面２２０と、対向面２１０の各辺と裏面２２０の各辺とに連なる四つの側面２３０を有している。

さらに、開口形成部材２００は、各側面２３０の対向面２１０側の一部に傾斜部２３１が形成されている。つまり、開口形成部材２００は、直方体と四角錐台とが一体的に形成された形状をなしていると言える。これによって、開口形成部材２００は、対向面２１０から裏面２２０に行くにつれて断面積が広くなる形状を有している。よって、対向面２１０の面積は、裏面２２０の面積よりも小さい。なお、ここでの断面積とは、対向面２１０や裏面２２０と平行な断面の面積である。

また、開口形成部材２００は、図５に示すように、対向面２１０と裏面２２０との直交する仮想平面で切断した場合の断面が台形であるとも言える。なお、対向面２１０は、接触部及び一方の端面に相当し、裏面２２０は、底部に相当する。

開口形成部材２００は、図６に示すように、裏面２２０が第２可動型３２３と対向した状態で、第２可動型３２３の上面に配置される。また、開口形成部材２００は、取り外し可能な状態で、第２可動型３２３の上面に配置される。なお、図６では、第２可動型３２３の上面に開口形成部材２００が配置された状態であり、開口形成部材２００の対向面２１０と傾斜部２３１、及び第２可動型３２３の上面の一部を図示している。

開口形成部材２００は、弾性変形する前の状態、及び弾性変形した状態で、第２可動型３２３の上面の対向領域からはみ出ることがない大きさである。裏面２２０の面積は、常に、第２可動型３２３の上面の面積よりも小さい。なお、開口形成部材２００は、例えば厚みが０．５ｍｍ以上である。

次に、図６、図７を用いて、コンプレッションモールド用金型に関して説明する。つまり、本実施形態では、金型としてコンプレッションモールド用金型を用いる。コンプレッションモールド用金型は、上型３１０と下型３２０とを含んで構成されている。なお、下型３２０が特許請求の範囲における金型に相当する。また、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。

上型３１０と下型３２０とは、例えば下型３２０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。上型３１０は、図７に示すように、モールド前構造体１１０が固定（支持）される平坦面を有している。上型３１０は、例えば、地面に対して平行に配置されている。モールド前構造体１１０は、回路基板１０の反対面が上型３１０の平坦面に対向した状態で、平坦面に固定される。また、上型３１０は、モールド前構造体１１０を固定しておくために、例えば、真空クランプや、メカクランプなどの固定機構が設けられている。しかしながら、回路基板１０を上型３１０に固定する方法は、特に限定されない。

下型３２０は、図６、図７に示すように、クランプ型３２１と、第１可動型３２２と、第２可動型３２３と、ばね３２４とを備えて構成されている。下型３２０は、上型３１０との間にモールド前構造体１１０が配置された状態で、上型３１０と対向配置される。下型３２０は、回路基板１０の一面に対して環状に密着してモールド樹脂３０の構成材料が供給される空間であるキャビティ３３０をモールド前構造体１１０との間に形成する。なお、以下においては、便宜的に、モールド樹脂３０の構成材料にも符号３０を付与する。また、構成材料３０としては、例えば顆粒状の樹脂を採用できる。

クランプ型３２１は、環状の側壁面で囲まれた穴が設けられている。クランプ型３２１は、モールド樹脂３０を成形する際に、先端面が回路基板１０の一面に密着することになる。つまり、クランプ型３２１は、回路基板１０の一面に対して環状に密着する部分である。詳しくは、回路基板１０の一面における縁部の全周に亘って密着する。

クランプ型３２１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第１可動型３２２と第２可動型３２３が配置されている。詳述すると、第１可動型３２２は、対向部に相当し、ドレイン電極２１ａに対向する位置に穴部が設けられ、ドレイン電極２１ａの周辺に対向配置される部位である。また、第１可動型３２２は、回路基板１０の一面に垂直な方向に移動可能に構成され、キャビティ３３０に供給された構成材料３０に成形圧を印加する部位である。

一方、第２可動型３２３は、上記のように、上面に開口形成部材２００が配置される。また、第２可動型３２３は、押圧部に相当し、第１可動型３２２の穴部内で回路基板１０の一面に垂直な方向、すなわち上下方向に移動可能に構成され、裏面２２０を支持した状態で対向面２１０をドレイン電極２１ａに押圧する。なお、本実施形態では、上面が矩形の第２可動型３２３を採用している。しかしながら、本発明は、これに限定されない。第２可動型３２３の上面は、円形であってもよい。

第１可動型３２２と第２可動型３２３とは、例えばアクチュエータによって上方向及び下方向に移動できるように構成されている。さらに、第２可動型３２３は、ばね３２４の復元力によって、開口形成部材２００をドレイン電極２１ａに押し付ける。しかしながら、本発明はこれに限定されない。第２可動型３２３は、アクチュエータによって、上方向に駆動され、開口形成部材２００をドレイン電極２１ａに押し付ける構成であっても採用できる。

なお、下型３２０は、図８に示すように、構成材料３０が供給された時点では、クランプ型３２１の先端面及び第２可動型３２３の上面よりも下方に、第１可動型３２２の上面が配置される。よって、この時点では、クランプ型３２１の側壁面と、第１可動型３２２の上面と、第２可動型３２３の側壁面で囲まれた領域がキャビティ３３０と言える。

そして、下型３２０は、図９に示すように、構成材料３０に成形圧を印加する時点では、第１可動型３２２の上面と第２可動型３２３の上面とが同一の仮想平面に沿って配置される。さらに、下型３２０は、図９に示すように、構成材料３０に成形圧を印加する時点では、クランプ型３２１の先端面よりも下方に、第１可動型３２２の上面と第２可動型３２３の上面が配置される。よって、この時点では、クランプ型３２１の側壁面と、第１可動型３２２の上面と、第２可動型３２３の上面の一部と、開口形成部材２００で囲まれた領域がキャビティ３３０と言える。

ここで、図３、図７〜図１２を用いて、本製造方法に関して説明する。まず、本製造方法では、図３に示すように、モールド前構造体１１０を準備する（準備工程）。準備工程では、周知のはんだリフローなどによって、回路基板１０に回路素子２１，２２を実装する。

次に、本製造方法では、図７に示す設置工程を行う。設置工程では、回路基板１０の一面側が下型３２０と対向するように、上型３１０にモールド前構造体１１０を固定する。なお、回路基板１０の一面側は、モールド前構造体１１０におけるモールド樹脂３０の形成面側とも言える。

次に、本製造方法では、図８に示すように、キャビティ３３０に構成材料３０を供給する（樹脂撒き工程）。樹脂撒き工程では、クランプ型３２１の側壁面と、第１可動型３２２の上面と、第２可動型３２３の側壁面で囲まれた領域に顆粒状の構成材料３０を撒く。このとき、クランプ型３２１、第１可動型３２２、第２可動型３２３は、加熱されている。よって、構成材料３０は、キャビティ３３０に供給されると溶融する。

次に、本製造方法では、図９に示すように、開口形成部材２００をドレイン電極２１ａに押圧した状態で、構成材料３０を加熱しつつ成形圧を印加することで、構成材料３０をモールド成形する（押圧工程、モールド工程）。

詳述すると、本製造方法では、第２可動型３２３を回路基板１０の一面に近づく方向に移動させることで、開口形成部材２００の対向面２１０をドレイン電極２１ａに押圧して、開口形成部材２００を変形させる（押圧工程）。このとき、本製造方法では、第１可動型３２２に達することなく第２可動型３２３上に配置された開口形成部材２００をドレイン電極２１ａに押圧して、第１可動型３２２に達することなく開口形成部材２００を変形させる。つまり、開口形成部材２００は、第２可動型３２３とドレイン電極２１ａとの間で押し潰されても、第１可動型３２２の達することがない。すなわち、開口形成部材２００は、第２可動型３２３の上面の対向領域からはみ出さない。また、開口形成部材２００は、押し潰されることで、図１１に示すように、ドレイン電極２１ａの周辺に盛り上り部２４０が形成される。第２可動型３２３は、ドレイン電極２１ａ上にモールド樹脂３０が入り込まないように、開口形成部材２００をドレイン電極２１ａに密着させる。

そして、本製造方法では、開口形成部材２００を変形させている状態で、キャビティ３３０内の構成材料３０を硬化させる（モールド工程）。なお、本製造方法では、モールド工程前に、クランプ型３２１が回路基板１０の一面に密着した状態となっている。そして、モールド工程では、第１可動型３２２を回路基板１０の一面に近づく方向に移動させることで、キャビティ３３０内の構成材料３０に成形圧を印加して、構成材料３０を硬化させる。これによって、モールド樹脂３０は、図１１に示すように、変形した状態の開口形成部材２００の周辺に形成される。なお、モールド樹脂３０は、成形圧が印加された場合、開口形成部材２００と接した状態となる。

次に、本製造方法では、図１０に示すように、上型３１０から下型３２０を離型する（離型工程）。離型工程では、下型３２０の全体を回路基板１０の一面から遠ざかる方向に移動させる。よって、離型工程では、第１可動型３２２と第２可動型３２３も回路基板１０の一面から遠ざかる方向に移動させることになる。これによって、離型工程では、ドレイン電極２１ａに対する開口形成部材２００の押圧を停止することになる。開口形成部材２００は、弾性体であるため、第２可動型３２３による押圧から解放されると押圧される前の形状に戻る。このため、モールド樹脂３０と開口形成部材２００との間には、クリアランスが形成される。そして、離型工程では、第２可動型３２３を回路基板１０の一面から遠ざかる方向に移動させることで、モールド樹脂３０から開口形成部材２００を取り出す。よって、離型工程は、取り出し工程とも言える。

また、離型工程では、第１可動型３２２による成形圧の印加も停止される。このように、取り出し工程では、モールド工程後に、成形圧の印加を停止して、モールド樹脂３０から開口形成部材２００を取り出すとも言える。電子装置１００は、本製造方法によって製造される。なお、上記のように、開口形成部材２００は、盛り上り部２４０が形成される。このため、モールド樹脂３０は、図１２に示すように、ドレイン電極２１ａの周囲に凹部３２が形成される。

ここまでに説明したように、本製造方法は、開口形成部材２００と金型とを用いて、モールド前構造体１１０の一部が露出するように開口部３１が形成されたモールド樹脂３０を含む電子装置１００を製造する。そして、本製造方法は、開口形成部材２００を変形させた状態でモールド樹脂３０の構成材料を硬化させ、その後、第２可動型３２３を回路基板１０の一面から遠ざかる方向に移動させることで、開口形成部材２００の押圧を停止する。開口形成部材２００は、弾性体であるため、押圧が停止されると、変形前の形状に戻る。このため、本製造方法は、開口形成部材２００の押圧を停止すると、モールド樹脂３０から開口形成部材２００を取り出すことができ、モールド樹脂３０に開口部３１を形成できる。

また、本製造方法は、第１可動型３２２に達することなく第２可動型３２３上に配置された開口形成部材２００の対向面２１０をドレイン電極２１ａに押圧して、第１可動型３２２に達することなく開口形成部材２００を変形させる。このため、本製造方法は、第１可動型３２２の穴部内で第２可動型３２３が移動したとしても、開口形成部材２００が、第１可動型３２２と第２可動型３２３とで挟まれて摩擦が生じることを抑制できる。よって、本製造方法は、開口形成部材２００が摩耗したり破れたりすることを抑制でき、開口形成部材２００の長寿命化が可能となる。

さらに、開口形成部材２００は、対向面２１０から裏面２２０に行くにつれて断面積が広くなる形状を有している。この開口形成部材２００を用いて形成された開口部３１は、ドレイン電極２１ａ側よりも開口端側の方が開口面積を広くすることができる。このため、本製造方は、モールド樹脂３０に対する開口形成部材２００の離型性を向上できる。

なお、本製造方法は、開口形成部材２００がドレイン電極２１ａに密着した状態で、モールド工程を行うためドレイン電極２１ａ上にばりが形成されることを抑制できる。また、本製造方法は、発熱素子２１のドレイン電極２１ａをモールド樹脂３０の外部に露出できるため、放熱性に優れた電子装置１００を製造できる。本製造装置は、上記した複数の効果を奏することができる。

ところで、本実施形態では、コンプレッションモールド法によってモールド樹脂３０を形成する例を採用した。しかしながら、本発明は、これに限定されず、トランスファーモールド法であっても採用できる。この場合、下型３２０は、第１可動型３２２のかわりに、第２可動型３２３が上下方向に移動可能な穴部を備えた固定型を採用することになる。

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１〜６に関して説明する。上記実施形態及び変形例１〜６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）
開口形成部材の形状によっては、図１３に示すような電子装置１００ａを製造できる。図１３は、上記実施形態における図２に相当する断面図である。電子装置１００ａのモールド樹脂３０は、表面が曲面形状をなしている開口部３１ａが形成されている。つまり、変形例１の製造装置は、電子装置１００ａを製造できる開口形成部材を備えていると言える。また、変形例１の製造方法は、電子装置１００ａを製造できる開口形成部材を用いて行うと言える。変形例１の開口形成部材は、例えば楕円体形状のものを採用できる。

（変形例２）
変形例２の製造装置は、開口形成部材２００ａを備えている。開口形成部材２００ａは、図１４に示すように、形状が開口形成部材２００と異なる。また、変形例２の製造方法は、開口形成部材２００ａを用いる。なお、図１４は、上記実施形態における図５に相当する断面図である。

開口形成部材２００ａは、対向面２１０ａと裏面２２０ａと側面２３０ａとを備えて構成されている。対向面２１０ａは、対向面２１０と同様の形状を有している。また、裏面２２０ａは、裏面２２０と同様の形状を有している。側面２３０ａは、対向面２１０ａや裏面２２０ａに対して傾斜している。つまり、開口形成部材２００ａは、四角錐台形状をなしている。変形例２の製造装置及び製造方法は、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。

（変形例３）
変形例３の製造装置は、開口形成部材２００ｂを備えている。開口形成部材２００ｂは、図１５に示すように、形状が開口形成部材２００ａと異なる。また、変形例３の製造方法は、開口形成部材２００ｂを用いる。なお、図１５は、上記実施形態における図５に相当する断面図である。

開口形成部材２００ｂは、対向面２１０ｂと裏面２２０ｂと側面２３０ｂとを備えて構成されている。対向面２１０ｂは、対向面２１０ａと同様の形状を有している。また、裏面２２０ｂは、裏面２２０ａと同様の形状を有している。側面２３０ｂは、対向面２１０ｂや裏面２２０ｂに対して傾斜し且つ曲面形状である。つまり、開口形成部材２００ｂは、側壁が曲面である四角錐台形状をなしている。変形例３の製造装置及び製造方法は、変形例２と同様の効果を奏することができる。

（変形例４）
変形例４の製造方法は、開口形成部材２００で押圧する部位が上記実施形態と異なる。なお、変形例４の製造装置は、上記実施形態と同様である。

図１６〜図１８を用いて、変形例４の製造方法に関して説明する。変形例４の製造方法は、電子装置１００ｂを製造するための方法である。なお、図１６〜図１８においては、発熱素子２１などの回路素子は図示を省略している。

まず、図１６に示すように、設置工程を行う。この設置工程は、上記実施形態の設置工程と同様である。この設置工程では、開口形成部材２００を回路基板１０の一部、すなわちモールド樹脂３０から露出させる部位に対向して配置する。電子装置１００ｂは、回路基板１０の一部が露出部となる。次に、図１７に示すように、樹脂撒き工程を行う。樹脂撒き工程は、上記実施形態と同様である。

次に、図１８に示すように、押圧工程及びモールド工程を行う。押圧工程では、回路基板１０の一面におけるモールド樹脂３０から露出させる部位に、開口形成部材２００の対向面２１０を押圧して開口形成部材２００を変形させる。そして、本製造方法は、この状態でモールド工程を行う。

なお、ここでは、図１８に示すように、第１可動型３２２の上面よりも高い位置に、第２可動型３２３の上面が配置されるようにする例を採用している。これによって、図１９に示すように、モールド樹脂３０に、第２可動型３２３の外形によって形成された開口端３２ｂとすることができる。

そして、図１９に示すように、離型工程を行う。この離型工程は、上記実施形態と同様である。これによって、本製造方法では、図１９に示す、電子装置１００ｂを製造できる。

本製造方法で製造された電子装置１００ｂは、回路基板１０の一面がモールド樹脂３０から露出している点が電子装置１００と異なる。つまり、電子装置１００ｂのモールド樹脂３０は、回路基板１０の一面に達する開口部３１ｂが形成されている。

このため、電子装置１００ｂは、開口部３１ｂに回路素子を配置することができる。つまり、電子装置１００ｂは、回路基板１０のモールド樹脂３０から露出している部位に、モールド樹脂３０による封止に向かない回路素子（モールド外素子）を実装できる。なお、モールド樹脂３０による封止に向かない回路素子とは、モールド工程時の温度や成形圧に耐えることができない素子や、比較的体格が大きい素子などであり、モールド外素子と言える。電子装置１００ｂのモールド樹脂３０は、上記実施形態のモールド樹脂３０と形状が異なるが、便宜的に上記実施形態と同じ符号を用いている。

変形例４の製造方法は、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、変形例４の製造方法は、上記電子装置１００ｂを製造できる。

（変形例５）
変形例５の製造方法は、開口形成部材２００で押圧する部位が上記実施形態と異なる。なお、変形例５の製造装置は、上記実施形態と同様である。

図２０〜図２３を用いて、変形例５の製造方法に関して説明する。変形例５の製造方法は、電子装置１００ｃを製造するための方法である。なお、図２０〜図２３においては、発熱素子２１などの回路素子は図示を省略している。

まず、図２０に示すように、設置工程を行う。この設置工程では、厚み方向に貫通した貫通穴であるスルーホール１１ｃが形成された回路基板１０ｃを含むモールド前構造体１１０を金型に設置する。回路基板１０ｃは、絶縁基材に貫通穴が形成され、配線の一部である導体が貫通穴に露出してスルーホール１１ｃが形成されている。この設置工程では、開口形成部材２００をスルーホール１１ｃに対向して配置する。電子装置１００ｃは、スルーホール１１ｃが露出部となる。次に、図２１に示すように、樹脂撒き工程を行う。樹脂撒き工程は、上記実施形態と同様である。

次に、図２２に示すように、押圧工程及びモールド工程を行う。押圧工程では、開口形成部材２００の側面２３０を、回路基板１０のスルーホール１１ｃに押圧して開口形成部材２００を変形させる。そして、本製造方法は、この状態でモールド工程を行う。なお、ここでは、対向面２１０が一方の端面に相当し、側面２３０が接触部に相当し、裏面２２０が底部に相当する。

そして、図２３に示すように、離型工程を行う。この離型工程は、上記実施形態と同様である。これによって、本製造方法では、図２３に示す、電子装置１００ｃを製造できる。

本製造方法で製造された電子装置１００ｃは、回路基板１０のスルーホール１１ｃがモールド樹脂３０から露出している点が電子装置１００と異なる。つまり、電子装置１００ｃのモールド樹脂３０は、スルーホール１１ｃと連通した開口部３１ｃが形成されている。このため、スルーホール１１ｃは、電子装置１００ｃと外部装置とをプレスフィット端子で電気的に接続するための部位として用いることができる。

（変形例６）
変形例６の製造方法及び製造装置で製造された電子装置１００ｄは、図２４に示すように、電解コンデンサ２３の一部がモールド樹脂３０から露出している。図２４は、上記実施形態における図２に相当する断面図である。

電子装置１００ｄは、回路素子として、一方の表面に第１電極２３ａと第２電極２３ｂが形成された電解コンデンサ２３を含んでいる。電解コンデンサ２３は、例えばアルミ電解コンデンサを採用できる。電解コンデンサ２３は、第１電極２３ａと第２電極２３ｂが回路基板１０と対向した状態で実装され、第１電極２３ａと第２電極２３ｂが形成された表面の反対面が露出部としてモールド樹脂３０から露出している。つまり、電解コンデンサ２３は、反対面のみがモールド樹脂３０から露出しており、第１電極２３ａと第２電極２３ｂを含むその他の部位がモールド樹脂３０で覆われている。しかしながら、電解コンデンサ２３は、開口形成部材２００の潰れ具合によって、反対面に加えて、側壁における反対面側の一部がモールド樹脂３０から露出することもありうる。

電子装置１００ｄは、電解コンデンサ２３をモールド樹脂３０で覆いつつ、電解コンデンサ２３を放熱できる。また、電子装置１００ｄは、電解コンデンサ２３が液漏れしたとしても、第１電極２３ａと第２電極２３ｂがモールド樹脂３０で封止されているため、第１電極２３ａと第２電極２３ｂとがショートしたりすることを抑制できる。

変形例６の製造装置は、上記実施形態と同様である。また、変形例６の製造方法は、開口形成部材２００の対向面２１０を電解コンデンサ２３の反対面に押圧して開口形成部材２００を変形させる点が上記実施形態と異なるだけであり、その他は同様である。

変形例６の製造装置及び製造方法は、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、変形例６の製造装置及び製造方法は、上記電子装置１００ｄを製造できる。なお、電子装置１００ｄは、上記した回路素子２１，２２を備えていてもよい。

（変形例７）
変形例６の製造方法及び製造装置で製造された電子装置１００ｅは、図２５に示すように、発熱素子２１と電解コンデンサ２３がモールド樹脂３０に覆われている。図２５は、上記実施形態における図２に相当する断面図である。なお、図２５に示すように、電子装置１００ｅは、一例として、二つの発熱素子２１と一つの電解コンデンサ２３とが電気的に接続された回路構成を含んでいる。しかしながら、本発明はこれに限定されない。電子装置１００ｅは、この回路構成とは異なる構成の回路を含んでいてもよい。

回路基板１０は、絶縁基材を介して積層された複数の配線１１と、異なる層の配線１１を電気的及び機械的に接続している層間接続部材１２とを備えている。

電子装置１００ｅは、発熱素子２１のドレイン電極２１ａと回路基板１０とを電気的及び機械的に接続するためのクリップ２４を備えている。クリップ２４は、銅やアルミニウムなどの金属を主成分として構成されている。クリップ２４は、ドレイン電極２１ａと対向しておりドレイン電極２１ａと接合材を介して接合された第１接合部と、配線１１と対向しており配線１１と接合材を介して接合された第２接合部と、第１接合部と第２接合部とに連なる中間部とを含んで構成されている。このため、電子装置１００ｅは、ドレイン電極２１ａに接合した第１接合部がモールド樹脂３０から露出している。

また、電子装置１００ｅは、一方の発熱素子２１のドレイン電極２１ａと電解コンデンサ２３の第１電極２３ａとが、クリップ２４、配線１１、層間接続部材１２を介して電気的に接続されている。電解コンデンサ２３の第２電極２３ｂは、配線１１、層間接続部材１２を介して他方の発熱素子２１のソース電極２１ｃと電気的に接続されている。他方の発熱素子２１のドレイン電極２１ａは、クリップ２４、配線１１、層間接続部材１２を介して一方の発熱素子２１のソース電極２１ｃと電気的に接続されている。なお、各発熱素子２１のゲート電極２１ｂは、配線１１、層間接続部材１２を介して、図示しない外部接続端子などと電気的に接続されている。

変形例７の製造装置及び製造方法は、上記実施形態と同様の方法である。よって、変形例７の製造装置及び製造方法は、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、変形例７の製造装置及び製造方法は、上記電子装置１００ｅを製造できる。なお、電子装置１００ｅは、上記した回路素子２１，２２を備えていてもよい。

１０，１０ｃ 回路基板、２１ 発熱素子、２１ａ ドレイン、２１ｂ ゲート、２１ｃ ソース、２２ 実装部品、３０ モールド樹脂、３１，３１ａ〜ｃ 開口部、３２ 凹部、１００、１００ａ〜１００ｄ 電子装置、１１０ モールド前構造体、２００，２００ａ，２００ｂ 開口形成部材、２１０ 対向面、２２０ 裏面、２３０ 側面、２３１ 傾斜部、２４０ 盛り上り部、３１０ 上型、３２０ 下型、３２１ クランプ型、３２２ 第１可動型、３２３ 第２可動型、３２４ ばね、３３０ キャビティ

Claims (4)

1. 回路基板（１０，１０ｃ）の一面に回路素子（２１，２２，２３）が実装された電子構造体（１１０）と、前記一面と前記回路素子とを覆いつつ前記電子構造体の一部が露出するように開口部（３１、３１ａ〜３１ｃ）が形成されたモールド樹脂（３０）とを含む電子装置の製造方法であって、
   前記電子装置は、前記回路素子（２１）として、表面に表面電極（２１ａ）が形成され、裏面に裏面電極（２１ｂ，２１ｃ）が形成され、動作することで熱を発する発熱素子を含み、
   前記発熱素子は、前記裏面電極が前記一面と対向した状態で実装されており、
   前記電子構造体の露出させる露出部に接触させて前記開口部を形成するための弾性体からなる部材であり、前記露出部に接触する接触部を有し、一方の端面から反対側の端面である底部に行くにつれて断面積が広くなる形状を有した開口形成部材（２００，２００ａ，２００ｂ）と、
   前記一面に対して環状に密着して前記モールド樹脂の構成材料が供給される空間を前記電子構造体との間に形成するものであって、前記露出部に対向する位置に穴部が設けられ前記露出部の周辺に対向配置される対向部（３２２）と、前記穴部内で前記一面に垂直な方向に移動可能に構成され前記底部を支持した状態で前記接触部を前記電子構造体に押圧する押圧部（３２３）とを含む金型と、を使用し、
   前記押圧部を前記一面に近づく方向に移動させることで、前記対向部に達することなく前記押圧部上に配置された前記開口形成部材の前記接触部を前記露出部に押圧して、前記対向部に達することなく前記開口形成部材を変形させる押圧工程と、
   前記開口形成部材を変形させている状態で、前記空間内の前記構成材料を硬化させるモールド工程と、
   前記モールド工程後に、前記押圧部を前記一面から遠ざかる方向に移動させることで、前記電子構造体に対する前記開口形成部材の押圧を停止し、前記モールド樹脂から前記開口形成部材を取り出す取り出し工程と、を備えており、
   前記押圧工程では、前記開口形成部材の前記接触部を前記表面電極に押圧して前記開口形成部材を変形させることで、前記表面電極を前記露出部として前記モールド樹脂から露出させることを特徴とする電子装置の製造方法。
2. 回路基板（１０，１０ｃ）の一面に回路素子（２１，２２，２３）が実装された電子構造体（１１０）と、前記一面と前記回路素子とを覆いつつ前記電子構造体の一部が露出するように開口部（３１、３１ａ〜３１ｃ）が形成されたモールド樹脂（３０）とを含む電子装置の製造方法であって、
   前記電子装置は、厚み方向に貫通した貫通穴（１１ｃ）が形成された前記回路基板（１０ｃ）を含んでおり、
   前記電子構造体の露出させる露出部に接触させて前記開口部を形成するための弾性体からなる部材であり、前記露出部に接触する接触部を有し、一方の端面から反対側の端面である底部に行くにつれて断面積が広くなる形状を有した開口形成部材（２００，２００ａ，２００ｂ）と、
   前記一面に対して環状に密着して前記モールド樹脂の構成材料が供給される空間を前記電子構造体との間に形成するものであって、前記露出部に対向する位置に穴部が設けられ前記露出部の周辺に対向配置される対向部（３２２）と、前記穴部内で前記一面に垂直な方向に移動可能に構成され前記底部を支持した状態で前記接触部を前記電子構造体に押圧する押圧部（３２３）とを含む金型と、を使用し、
   前記押圧部を前記一面に近づく方向に移動させることで、前記対向部に達することなく前記押圧部上に配置された前記開口形成部材の前記接触部を前記露出部に押圧して、前記対向部に達することなく前記開口形成部材を変形させる押圧工程と、
   前記開口形成部材を変形させている状態で、前記空間内の前記構成材料を硬化させるモールド工程と、
   前記モールド工程後に、前記押圧部を前記一面から遠ざかる方向に移動させることで、前記電子構造体に対する前記開口形成部材の押圧を停止し、前記モールド樹脂から前記開口形成部材を取り出す取り出し工程と、を備えており、
   前記押圧工程では、前記開口形成部材の前記接触部を前記貫通穴の表面に押圧して前記開口形成部材を変形させることで、前記貫通穴の表面を前記露出部として前記モールド樹脂から露出させることを特徴とする電子装置の製造方法。
3. 回路基板（１０，１０ｃ）の一面に回路素子（２１，２２，２３）が実装された電子構造体（１１０）と、前記一面と前記回路素子とを覆いつつ前記電子構造体の一部が露出するように開口部（３１、３１ａ〜３１ｃ）が形成されたモールド樹脂（３０）とを含む電子装置の製造方法であって、
   前記電子装置は、前記回路素子（２３）として、一方の表面に二つの電極（２３ａ，２３ｂ）が形成された電解コンデンサを含んでおり、
   前記電解コンデンサは、二つの前記電極が前記一面と対向した状態で実装されており、
   前記電子構造体の露出させる露出部に接触させて前記開口部を形成するための弾性体からなる部材であり、前記露出部に接触する接触部を有し、一方の端面から反対側の端面である底部に行くにつれて断面積が広くなる形状を有した開口形成部材（２００，２００ａ，２００ｂ）と、
   前記一面に対して環状に密着して前記モールド樹脂の構成材料が供給される空間を前記電子構造体との間に形成するものであって、前記露出部に対向する位置に穴部が設けられ前記露出部の周辺に対向配置される対向部（３２２）と、前記穴部内で前記一面に垂直な方向に移動可能に構成され前記底部を支持した状態で前記接触部を前記電子構造体に押圧する押圧部（３２３）とを含む金型と、を使用し、
   前記押圧部を前記一面に近づく方向に移動させることで、前記対向部に達することなく前記押圧部上に配置された前記開口形成部材の前記接触部を前記露出部に押圧して、前記対向部に達することなく前記開口形成部材を変形させる押圧工程と、
   前記開口形成部材を変形させている状態で、前記空間内の前記構成材料を硬化させるモールド工程と、
   前記モールド工程後に、前記押圧部を前記一面から遠ざかる方向に移動させることで、前記電子構造体に対する前記開口形成部材の押圧を停止し、前記モールド樹脂から前記開口形成部材を取り出す取り出し工程と、を備えており、
   前記押圧工程では、前記開口形成部材の前記接触部を前記電解コンデンサにおける前記表面の反対面に押圧して前記開口形成部材を変形させることで、前記反対面を前記露出部として前記モールド樹脂から露出させることを特徴とする電子装置の製造方法。
4. 前記対向部は、前記一面に垂直な方向に移動可能に構成され、前記空間に供給された前記構成材料に成形圧を印加する部位であり、
   前記モールド工程では、前記対向部によって、前記空間内の前記構成材料に成形圧を印加して、前記構成材料を硬化させ、
   前記取り出し工程では、前記モールド工程後に、前記成形圧の印加を停止して、前記モールド樹脂から前記開口形成部材を取り出すことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子装置の製造方法。

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