JP6760162B2 - 放熱型電子部品の製造方法 - Google Patents
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Description
両面タイプの放熱型電子部品を積層した装置も知られている。この場合、表面側に配置した放熱型電子部品の裏面側放熱板と、裏面側に配置した放熱型電子部品の表面側放熱板との間に間隙を作り、その間隙に水などの冷媒が流れるようにすることができる。この種の装置によると電子部品を水冷することができる。3個以上の放熱型電子部品を積層した装置も知られている。
本明細書でいう放熱板は、上記に例示した各種の放熱板を含むものであり、空冷する放熱板の場合もあれば、水冷する放熱板の場合もある。一対の放熱板の間に冷媒流路を形成する場合もあれば、冷媒流路を形成しない場合もある。放熱フィンを備えている場合もあれば、放熱フィンを備えていない場合もある。両面タイプの場合もあれば、片面タイプの場合もある。
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態と実施例」にて説明する。
(特徴1)表面側放熱板と放熱板側伝熱層の合計厚みに基づいて電子部品の表面に塗布する電子部品表面側伝熱層の塗布厚を計算し、裏面側放熱板と放熱板側伝熱層の合計厚に基づいて電子部品の裏面に塗布する電子部品裏面側伝熱層の塗布厚を計算する。表面側放熱板の表面から電子部品の表面までの距離と、電子部品の裏面から裏面側放熱板の裏面までの距離を管理する。
(特徴2)表面側放熱板と放熱板側伝熱層の合計厚みと裏面側放熱板と放熱板側伝熱層の合計厚みの平均値に基づいて、電子部品の表面に塗布する電子部品表面側伝熱層の塗布厚と、電子部品の裏面に塗布する電子部品裏面側伝熱層の塗布厚を計算する。電子部品表面側伝熱層の塗布厚と、電子部品裏面側伝熱層の塗布厚を等しくする。
(特徴3)放熱板の外面に放熱フィンが形成されている。放熱フィンが形成されていない範囲で、放熱板と放熱板側伝熱層の合計厚みを計測する。
(特徴4)放熱板と放熱板側伝熱層の合計厚み+電子部品側伝熱層の塗布厚×収縮率=一定値の関係から、塗布圧を計算する。
(特徴5)特徴2の両面タイプの放熱型電子部品の製造時に、表面側放熱板と放熱板側伝熱層の合計厚み+2×(電子部品側伝熱層の塗布厚×収縮率)+裏面側放熱板と放熱板側伝熱層の合計厚み=一定値の関係から、電子部品の表面と裏面に塗布する伝熱層の塗布厚を計算する。
(特徴6)放熱型電子部品を射出成型内に収容しておいて樹脂を射出成形することによって電子部品収容体を製造する。放熱型電子部品の厚みが管理されているために、射出成型時にバリ等の発生が抑制される。
(特徴7)複数個の電子部品収容体を積層して水冷型電子装置を製造する。
内蔵放熱板26Aは、出力端子13Aの一部を構成しており、トランジスタチップ22Aの電極と導通している。同様に、内蔵放熱板26Bは、出力端子13Bの一部を構成し、内蔵放熱板28は、出力端子13Cの一部を構成している。図2に示されている伝熱層60、62は、トランジスタチップ22A、22Bと導通している内蔵放熱板26A、26Bと表面側放熱板40の間を絶縁する絶縁層としても機能する。同様に、伝熱層70、72も、内蔵放熱板28と裏面側放熱板50の間を絶縁する絶縁層としても機能する。
各々の電子部品収容体100の外周は樹脂枠12で形成されており、その樹脂枠12の内部に、図1と図2に示すように、一方の貫通通路12dと、他方の貫通通路12eと、表面側の横断流路12fと、裏面側の横断流路12g(図2参照)が形成されている。放熱型電子部品10は、その表裏両側に位置する放熱板40、50が樹脂枠12の筒の軸線方向(図中のX軸方向)における両端面(即ち、表裏両面)12cの側に向くように、樹脂枠12の内側に固定されている。放熱型電子部品10の外周は、樹脂枠12のZ軸方向における一対の内面12aと当該一対の内面12aの間を架け渡す一対の柱部12bに囲まれている。なお、参照番号12aは樹脂枠12の内面であり、12bは樹脂枠12に対する放熱型電子部品10のY方向の位置を規制する柱部であり、12hは樹脂枠12のX軸負方向の端面である。一方の貫通通路12dと他方の貫通通路12eは、柱部12bのY軸方向における両外側に位置している。端面12cのX軸方向の位置は、表面側放熱板40のX軸方向の位置よりも高く、その差によって表面側の横断流路12fが形成されている。樹脂枠12の裏面側の端面12hのX軸方向の位置は、裏面側放熱板50のX軸方向の位置よりも低く、その差によって裏面側の横断流路12gが形成されている。
具体的には、液体冷媒は、冷媒供給管306と同軸に並ぶ一方の貫通通路12dから樹脂枠12の内部空間に流入し、横断流路12f、12gを通過する。液体冷媒は、放熱板40、50の放熱フィン44、54に接触しながら、横断流路12f、12gを通過する。この間に、液体冷媒は、電子部品20から伝熱層を介して放熱板40、50に伝達された熱を吸収する。熱を吸収した液体冷媒は、他方の貫通通路12dと同軸に並ぶ冷媒排出管308から流出される。
本実施例の技術によると、厚みが一定な放熱型電子部品が量産できるために、電子部品収容体を製造する際に、樹脂枠からバリが延びるといった現象が抑制でき、バリ取り工程を不要化することができる。
12 :樹脂枠
12a :内面
12b :柱部
12c :端面
12d、12e:貫通通路
12f、12g:横断流路
13A〜13C:出力端子
14 :制御端子
16 :シール部材
20 :電子部品
20a :表面
20b :裏面
22A、22B:トランジスタチップ
24A、24B:スペーサ
26A、26B、28:内蔵放熱板
30 :樹脂パッケージ
40 :表面側放熱板
42 :板状部
42a :裏面
42b :表面
44 :放熱フィン
50 :裏面側放熱板
52 :板状部
52a :表面
54 :放熱フィン
60 :伝熱層
61 :伝熱部材
62 :伝熱層
63 :伝熱部材
70 :伝熱層
72 :伝熱層
100、100A〜100G:電子部品収容体
102 :治具
102a :凹部
104 :カバー
106 :加圧板
202 :治具
204 :基準レール
206 :供給ノズル
210 :治具
212 :カバー
214 :加圧板
300 :水冷型電子装置
302 :裏面側カバー
304 :表面側カバー
306 :冷媒供給管
308 :冷媒排出管
ts1、ts2:合計厚み
ts0 :基準値
tp1、tp2:伝熱層の厚み
tp0 :基準値
ta :塗布厚
te1 :電子部品の厚み
te0 :基準値
Δt :差分
α :収縮率
Claims (1)
- 電子部品と放熱板が伝熱層を介して接合されている部品の製造方法であり、
前記放熱板に放熱板側伝熱層を接合する工程と、
前記放熱板と前記放熱板側伝熱層の合計厚みを計測する工程と、
前記合計厚みの計測結果に基づいて、電子部品側伝熱層となる剤の塗布厚を計算する工程と、
前記電子部品に前記電子部品側伝熱層となる剤を塗布して接合する工程と、
前記電子部品側伝熱層と前記放熱板側伝熱層を接合する工程を備えており、
前記塗布厚の計算工程で、前記計測結果が薄ければ厚い塗布厚を計算し、前記計測結果が厚ければ薄い塗布厚を計算することを特徴とする放熱型電子部品の製造方法。
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