WO2016067930A1 - 電子機器及び電子機器の製造方法 - Google Patents

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天羽　美奈
円丈 露野
健 徳山
利昭 石井
佐藤　俊也
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Definitions

  • the present invention relates to an electronic device including a circuit body having a semiconductor element and a method for manufacturing the electronic device.
  • Hybrid vehicles and electric vehicles are equipped with electronic equipment equipped with a power conversion device that drives a motor.
  • An electronic device equipped with a power conversion device converts DC power supplied from a battery for power supply into AC power to drive a motor, and conversely converts AC power regenerated by the motor into DC power to be a power storage device. Accumulate electricity.
  • a semiconductor element that generates heat at a high temperature is accommodated inside the case of such an electronic device, and is cooled by being immersed in a cooling medium such as cooling water. *
  • an electronic device includes a semiconductor element having an input electrode and an output electrode, a circuit body having a thermally conductive support member that supports the semiconductor element, and heat on one surface of the circuit body.
  • a heat dissipating plate provided in a conductive manner, a heat conductive insulating member interposed between the heat dissipating plate and the heat conductive supporting member, an input terminal connected to the input electrode, and an output electrode
  • An electronic component structure having an output terminal and a grounding terminal connected, an input terminal, a part of each of the output terminal and the grounding terminal, and one surface of the heat sink are exposed.
  • the sealing resin formed so as to cover the periphery of the body, the input terminal and the output terminal are formed to be insulated, and covers the entire surface of the immersion area in the cooling medium between the sealing resin and one surface of the heat sink. Covers the formed body conductor layer and at least part of the grounding terminal And a ground conductor layer that is electrically connected to the main body conductor layer.
  • the surge voltage can flow to the common ground via the grounding terminal.
  • an inexpensive semiconductor element can be used.
  • FIG. 1 is an external perspective view of an electronic apparatus according to a first embodiment of the invention.
  • 2A is a cross-sectional view taken along the line IIa-IIa in FIG. 1
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line IIb-IIb in FIG. 3A is a cross-sectional view of the electronic component structure
  • FIG. 3B is a cross-sectional view for explaining the next step of FIG. 3A
  • FIG. 3C is a lead before cutting.
  • 4A to 4C are cross-sectional views showing an example of a method for forming a conductor layer on an electronic module.
  • FIG. 5A to 5B are cross-sectional views showing a second example of a method for forming a conductor layer on an electronic module.
  • FIG. 6A is a top view of the electronic module after electroless plating is performed, and FIG. 6B is an external perspective view for explaining a process following FIG. 6A.
  • FIG. 7A is a top view of the electronic module for explaining a process following FIG. 6B, and FIG. 7B is a top view of the electronic module for explaining a process following FIG. 7A.
  • FIG. 8A is an external perspective view of an electronic module for explaining a process before electroless plating, and FIG. 8B is an electronic module for explaining a process following FIG. 8A.
  • FIG. 8C is a top view of the electronic module for explaining a process following FIG.
  • FIG. 9A is a circuit diagram as an example of the circuit body of the present invention, and FIG. 9B is a timing chart of input / output signals of the circuit body.
  • FIG. 10 is a circuit diagram of a circuit body of a comparative example.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of Embodiment 2 of the electronic apparatus according to the invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of Embodiment 3 of the electronic apparatus according to the invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of Embodiment 4 of the electronic apparatus according to the invention.
  • 14A is a cross-sectional view taken along line XIVa-XIVa of FIG. 13, and FIG.
  • FIG. 14B is a cross-sectional view taken along line XIVb-XIVb of FIG.
  • FIG. 15 is an external perspective view of Embodiment 5 of the electronic apparatus according to the invention.
  • FIG. 16 is an external perspective view of Embodiment 6 of an electronic apparatus according to the invention.
  • FIG. 1 is an external perspective view of an electronic apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 (a) is a cross-sectional view taken along the line IIa-IIa of FIG. 1
  • FIG. 2 (b) is a cross-sectional view of FIG. It is IIb-IIb sectional view taken on the line.
  • the electronic device 100 is mounted on, for example, a hybrid vehicle or an electric vehicle and used as a power conversion device that drives a motor or the like.
  • the electronic device 100 includes an electronic module 110 and a conductor layer 200 provided in a region excluding a part on the upper surface side of the entire surface of the electronic module 110.
  • the electronic module 110 includes an electronic component component 120 (see FIG. 3) and a sealing resin 170.
  • the electronic component assembly 120 includes an electronic component 121, a bonding material 129, a lead frame (thermally conductive support member) 122 that is a metal member, a thermally conductive insulating member 124, and a heat sink 130. Yes.
  • the electronic component component 120 has a plurality (three in the embodiment) of lead terminals 125a to 125c and a grounding terminal 126.
  • the sealing resin 170 seals the entire periphery of the electronic component component 120 so that the leading ends of the lead terminals 125a to 125c and the ground terminal 126 and one surface of the heat sink 130 are exposed. In the vicinity of the upper surface side of the sealing resin 170, a groove 171 that goes around the peripheral side surface of the sealing resin 170 is formed.
  • the conductor layer 200 includes a main body conductor layer 210 that covers one surface of the sealing resin 170 and the heat radiating plate 130, and a grounding conductor layer 220 that covers the grounding terminal 126.
  • the main body conductor layer 210 and the grounding conductor layer 220 are electrically connected.
  • Each of the lead terminals 125a to 125c is insulated from both the main body conductor layer 210 and the grounding conductor layer 220.
  • the main body conductor layer 210 is also formed in the groove 171 of the sealing resin 170, and the seal member 181 is fitted in the groove 171 in a state of being in close contact with the outer surface of the main body conductor layer 210 formed in the groove 171. ing.
  • the seal portion 180 is configured by the groove 171 of the sealing resin 170, the main body conductor layer 210 formed in the groove 171, and the seal member 181.
  • the electronic device 100 is installed so as to be sealed by press-fitting a seal member 181 into the periphery of the opening of the flow path forming body in which a cooling path through which the cooling medium recirculates is formed. That is, the electronic device 100 is immersed in the cooling medium at a lower side than the seal portion 180.
  • the electronic component 121 of the electronic component assembly 120 is formed of a semiconductor element that handles a large amount of power, such as an insulated gate transistor (IGBT).
  • IGBT insulated gate transistor
  • the power conversion device includes a plurality of semiconductor elements, but is illustrated as one electronic component 121 in FIGS.
  • the back surface of the electronic component 121 is bonded to the die 122a of the lead frame 122 by a bonding material 129 such as solder.
  • the lead frame 122 is made of copper, aluminum, or an alloy containing them as a main component.
  • the lead terminals 125a to 125c are members that are formed integrally with the lead frame 122 by molding a sheet metal, and are separated by cutting the lead frame 122 after molding.
  • an input electrode for inputting an input signal, an output electrode for outputting an output signal, and an input signal input from the input electrode are converted into an output signal.
  • a control electrode for controlling the above is formed.
  • Each electrode is bonded to the lead terminals 125a to 125c with a wire 123 formed of aluminum, gold or the like. That is, the lead terminals 125a to 125c have functions of an input terminal, a control terminal, and an output terminal, respectively.
  • the electronic component 121 and the lead frame 122 are bonded by a wire 123 to constitute a circuit body 500 having an inverter circuit (see FIG. 9) described later.
  • the ground terminal 126 is formed of a conductive member, and is insulated from all of the electronic component 121, the bonding material 129, the lead frame 122, and the heat sink 130. That is, the periphery of the grounding terminal 126 is covered with the sealing resin 170 in a state in which a part on the tip side is exposed.
  • the grounding terminal 126 can be formed integrally with the lead frame 122 by molding a sheet metal, and can be formed by cutting and separating the lead frame 122 after molding. This will be described later.
  • the thermally conductive insulating member 124 is interposed between the die 122a of the lead frame 122 and the heat radiating plate 130, and is formed of ceramics or organic resin.
  • the heat sink 130 has a structure in which a plurality of cooling fins 130b arranged in a matrix or a staggered manner are integrally formed on a plate-shaped main body 130a.
  • the heat radiating plate 130 is made of, for example, a metal containing aluminum, copper, magnesium, etc., ceramics having good thermal conductivity, a mixture of a metal and an inorganic material, or the like.
  • machining by slice processing or dicer processing can be given.
  • a heat sink 130 is formed.
  • the vertical processing and the horizontal processing may be orthogonal to each other, or may be crossed obliquely. You may form by methods other than machining. You may use the clad material which makes the main body 130a and the cooling fin 130b a different material.
  • the sealing resin 170 is formed of, for example, an epoxy resin or an organic resin material in which a filler such as silica is mixed with an epoxy resin. As described above, the sealing resin 170 exposes the leading ends of the lead terminals 125a to 125c and the grounding terminal 126 and one surface of the heat radiating plate 130 to seal almost the entire periphery of the electronic component component 120. Yes.
  • the sealing resin 170 covers the entire periphery on the lower end side so that the grounding terminal 126 is insulated from other conductive members (see FIG. 2B).
  • the outer surface of the sealing resin 170 on the side surface on which the heat radiating plate 130 is formed is substantially flush with the upper surface of the cooling fin 130b of the heat radiating plate 130 (see FIG. 3B).
  • the main body conductor layer 210 includes a lower layer 211 and an upper layer 212 formed on the lower layer 211.
  • a metal material such as aluminum, tin, chromium, copper, or nickel can be used.
  • the lower layer 211 is preferably made of a copper-based metal having a low electrical resistivity.
  • the material of the upper layer 212 is preferably a nickel-based metal that has high resistance in a use environment such as oxidation resistance.
  • the grounding conductor layer 220 is formed of the same material as the lower layer 211 of the main body conductor layer 210. That is, the grounding conductor layer 220 includes only the lower layer 211 of the main body conductor layer 210 and does not include the upper layer 212 of the main body conductor layer 210.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view of the electronic component assembly 120
  • FIG. 3B is a cross-sectional view for explaining the next step of FIG. 3A
  • FIG. FIG. 4 is an example of a view of the lead frame before cutting viewed from the upper surface of FIG.
  • the electronic component structure 120 is produced.
  • a lead frame 122 in which the die 122a and the lead terminals 125a to 125c are integrated is formed.
  • An electronic component 121 is bonded to one surface of the die 122a by a bonding material 129.
  • As the bonding material 129 a soldering method using solder is preferable, but other methods may be used.
  • the lead terminals 125 a to 125 c of the lead frame 122 are bonded to the electrodes (not shown) of the electronic component 121 and the wires 123 by wire bonding.
  • the lead frame 122 is preferably cut to separate the lead terminals 125a to 125c and the die 122a. That is, as shown in FIG. 3C, the lead terminal 125a is connected to the die 122a, and the lead terminals 122b and 125c and the ground terminal 126 are separated from the die 122a to form a lead frame 122.
  • the other ends of the lead terminals 125 a to 125 c and the ground terminal 126 are connected by the connecting portion 122 b of the lead frame 122.
  • the electronic component 121 is bonded to the die 122a, the electrodes (not shown) of the electronic component 121 are bonded to the die 122a, and the lead terminals 125b and 125c and the electrodes of the electronic component 121 are wire-bonded (FIG. 3).
  • the electronic component 121 and the wire 123 are indicated by dotted lines).
  • the insulating member 124 and the heat radiating plate 130 are joined to the surface opposite to the surface where the electronic component 121 of the die 122a is joined.
  • the insulating member 124 is formed of a resin, it is preferably a thermosetting resin having high heat conductivity.
  • a resin having adhesiveness before being completely cured is interposed between the radiator plate 130 and the die 122a and thermocompression bonded to thermally cure the insulating member 124. This state is shown in FIG.
  • a die 122a in which the electronic component 121 and the heat sink 130 are joined, lead terminals 125a to 125c connected to the electronic component 121 by wires 123, and a grounding terminal 126 are provided. Install in a mold (not shown).
  • the sealing resin 170 is formed by molding.
  • the transfer mold method is a preferable method.
  • a groove 171 is formed in the sealing resin 170.
  • the lead frame 122 is cut along a cutting line cc indicated by a two-dot chain line in FIG. 3C to separate the lead terminals 125a to 125c and the grounding terminal 126 from each other.
  • the electronic module 110 is formed.
  • the heat sink 130 is illustrated as having the cooling fins 130b as illustrated in FIG.
  • the heat radiating plate 130 is a flat plate member on which the cooling fins 130b are not formed, the electronic component component 120 is sealed with a mold resin, the mold resin is cured, and the sealing resin 170 is removed. After the formation, the cooling fins 130b may be formed. According to this procedure, it is not necessary to take measures for preventing the mold resin from leaking from between the cooling fins 130b during the molding, so that the production can be made efficient. Next, a method for forming the conductor layer 200 on the electronic module 110 will be described.
  • FIG. 4A the lower base layer 211a is formed by electroless plating. Since the heat dissipation plate 130 made of a metal member may corrode due to the liquidity of the electroless plating solution, the electroless plating solution needs to consider this point.
  • the heat sink 130, the lead terminals 125a to 125c, and the grounding terminal 126 are formed of an aluminum-based metal
  • the lower base layer 211 a may be formed on one surface of the heat sink 130 on the cooling fin 130 b side and on the ground terminal 126.
  • the lower base layer 211 a may be formed on the sealing resin 170. In this embodiment, an example in which the lower base layer 211a is not formed on the sealing resin 170 is illustrated.
  • the upper base layer 211b is formed on the lower base layer 211a and the sealing resin 170.
  • the upper base layer 211b serves as a power feeding layer for electroplating (electrolytic plating) performed in the next step.
  • the grounding conductor layer 220 is connected to a vehicle body or chassis (not shown) and serves as a surge current flow path.
  • the upper base layer 211b is preferably made of a copper-based metal such as copper or a copper-nickel alloy having a low electrical resistivity.
  • the upper base layer 211b is formed by electroless plating on the sealing resin 170 including the upper surface 170a, the entire surface on the cooling fin 130b side of the heat sink 130, and the grounding terminal 126 (FIG. 6B). reference).
  • the lower base layer 211a and the upper base layer 211b constitute the lower layer 211.
  • the upper layer 212 is formed on the upper base layer 211b.
  • the upper layer 212 is formed by electroplating using the upper base layer 211b as a power feeding layer.
  • the material of the upper layer 212 is preferably a nickel-based metal having high cost and high resistance such as oxidation resistance under the use environment.
  • the upper layer 212 is not formed on the ground terminal 126, and the ground conductor layer 220 including only the lower layer 211 composed of the lower base layer 211 a and the upper base layer 211 b is formed on the ground terminal 126.
  • the thickness of the lower layer 211 is about several hundred nm, and the thickness of the upper layer 212 is about several ⁇ m.
  • the upper layer 212 can also be formed by electroless plating. Even when the upper layer 212 is formed by electroless plating, by forming the upper base layer 211b, it is possible to improve the depositing property of the plating metal during the electroless plating.
  • An upper layer 212 is formed on the lower layer 211 constituted by the lower base layer 211a and the upper base layer 211b to form the main body conductor layer 210.
  • FIG. 5A to 5B are cross-sectional views showing a second example of a method for forming a conductor layer on an electronic module.
  • the lower layer 211 is formed by sputtering or vapor deposition.
  • the lower layer 211 is formed on the sealing resin 170 and on the entire surface of the heat sink 130 on the cooling fin 130b side.
  • the lower layer 211 is also formed on the ground terminal 126.
  • a material of the lower layer 211 a copper-based metal is preferable.
  • the thickness of the lower layer 211 is preferably 0.1 ⁇ m or more.
  • titanium or chromium may be formed by sputtering or vapor deposition as a base metal before forming the copper-based metal.
  • the thickness of the base metal may be about 30 to 130 nm.
  • the upper layer 212 is formed on the lower layer 211.
  • the upper layer 212 is formed by electroplating using the lower layer 211 as a power feeding layer.
  • the upper layer 212 is not formed on the grounding terminal 126, and the grounding conductor layer 220 including only the lower layer 211 is formed on the grounding terminal 126.
  • the main body conductor layer 210 is formed.
  • a nickel-based metal can be used in consideration of resistance such as oxidation resistance in a use environment.
  • the upper layer 212 can also be formed by electroless plating. Even when the upper layer 212 is formed by electroless plating, by forming the lower layer 211, it is possible to improve the depositing property of the plating metal during the electroless plating.
  • the peripheral portions of the root portions of the lead terminals 125a to 125c of the sealing resin 170 are formed. It is necessary to prevent the conductor layer 200 from being formed.
  • a method for preventing the conductor layer 200 from being formed on the periphery of the root portion where the lead terminals 125a to 125c of the sealing resin 170 are disposed will be described.
  • FIG. 6A is a top view of the electronic module after the electroless plating is performed
  • FIG. 6B is an external perspective view for explaining a process following FIG. 6A
  • FIG. 7A is a top view of the electronic module for explaining the process following FIG. 6B
  • FIG. 7B is for explaining the process following FIG. 7A. It is a top view of an electronic module.
  • the lower layer 211 of the conductor layer 200 is formed on the entire surface of the electronic module 110. That is, the lower layer 211 is formed on the sealing resin 170, on one surface of the heat sink 130 on the cooling fin 130b side, and on the entire surface of the ground terminal 126 and the lead terminals 125a to 125c exposed from the sealing resin 170. .
  • the lower layer 211 is formed by a method of forming the lower base layer 211a and the upper base layer 211b by electroless plating exemplified as the conductor layer forming method 1, or a lower layer by sputtering or vapor deposition exemplified as the conductor layer forming method 2. Any method of forming a 211 single layer may be used.
  • the lead terminals 125 a to 125 c exposed from the sealing resin 170 are covered with a mask jig 401.
  • An elastic sealing material 402 is provided at the lower end of the mask jig 401, and the sealing material 402 is pressure-bonded to the upper surface 170 a of the sealing resin 170 by the mask jig 401.
  • the mask jig 401 has a size covering the entire lead terminals 125a to 125c, but three separate mask jigs covering the lead terminals 125a to 125c are used. May be.
  • the upper layer 212 is formed by electroplating using the lower layer 211 as a power feeding layer.
  • the electronic module 110 performs electroplating in a state where it is immersed in the plating solution so that the upper surface 170a of the sealing resin 170 is slightly submerged from the upper surface of the plating solution.
  • the main body conductor layer 210 including the lower layer 211 and the upper layer 212 is formed on the entire sealing resin 170 including the one surface of the heat sink 130 on the cooling fin 130b side and the upper surface 170a.
  • a grounding conductor layer 220 including only the lower layer 211 is formed on the grounding terminal 126.
  • the electroplating is performed in a state where the sealing resin 170 is immersed in the plating solution so that the upper surface 170a of the sealing solution slightly sinks from the upper surface of the plating solution, the upper layer 212 is formed as shown in FIG.
  • the grounding terminal 126 is plated to a height as thick as the thickness portion, and the amount of plating material can be reduced.
  • the mask jig 401 is removed, and the lead terminals 125a to 125c are exposed. Then, the lower layer 211 formed on the exposed lead terminals 125a to 125c is removed. That is, the lower layer 211 formed on the lead terminals 125a to 125c is removed using the upper layer 212 as a mask. This state is illustrated in FIG.
  • the lower layer 211 may be removed by dry etching or wet etching. Since the thickness of the upper layer 212 is thicker than the thickness of the lower layer 211, the lower layer 211 is etched using the upper layer 212 as a mask, and the etching may be terminated when the lower layer 211 is completely removed.
  • the lower layer 211 formed on the upper surface 170a of the sealing resin 170 around the lead terminals 125a to 125c is removed together with the lower layer 211 formed on the lead terminals 125a to 125c by etching. As a result, the lead terminals 125a to 125c are insulated from the conductor layer 200, respectively.
  • the lower layer 211 is formed on the entire upper surface 170a of the sealing resin 170, and the upper layer is formed on the lower layer 211 except for the peripheral edge portion of the base portion of the sealing resin 170 where the lead terminals 125a to 125c are arranged.
  • the layer 212 is formed, and then the lower layer 211 at the roots of the lead terminals 125a to 125c is removed.
  • FIG. 8A is an external perspective view of the electronic module for explaining the process before the electroless plating
  • FIG. 8B is an electronic diagram for explaining the process following FIG. 8A
  • FIG. 8C is a top view of the module
  • FIG. 8C is a top view of the electronic module for explaining a process following FIG. 8B.
  • a lower layer 211 is formed on the entire surface.
  • the lower layer 211 is formed by forming the lower base layer 211a and the upper base layer 211b by electroless plating exemplified as the conductor layer forming method 1, and the lower layer by sputtering or vapor deposition exemplified as the conductor layer forming method 2. Any method of forming a 211 single layer may be used.
  • the lower base layer 211a and the upper base layer 211b are formed by electroless plating, it is not necessary to immerse the entire electronic module 110 in the plating solution, so that the upper end portion side of the ground terminal 126 is exposed from the plating solution. Also good. That is, the lower base layer 211a and the upper base layer 211b may be formed up to an intermediate position between the root portion and the tip portion of the ground terminal 126.
  • the upper layer 212 is formed by electroplating using the lower layer 211 as a power feeding layer.
  • the electronic module 110 performs electroplating in a state where it is immersed in the plating solution so that the upper surface 170a of the sealing resin 170 is slightly submerged from the upper surface of the plating solution.
  • the main body conductor layer 210 including the lower layer 211 and the upper layer 212 is formed on the entire sealing resin 170 including the one surface of the heat sink 130 on the cooling fin 130b side and the upper surface 170a.
  • a grounding conductor layer 220 including only the lower layer 211 is formed on the grounding terminal 126. Thereafter, the mask jig 401 is removed.
  • a method of covering the lead terminals 125a to 125c with the mask jig 401 provided with the sealing material 402 is illustrated.
  • the periphery of the base portion of the sealing resin 170 on which the lead terminals 125a to 125c and the lead terminals 125a to 125c are arranged may be covered with clay or plaster.
  • an O-ring is installed in the groove 171.
  • the seal member 181 is press-fitted into the groove 171 of the sealing resin 170. Thereby, the electronic device 100 illustrated in FIG. 1 is formed.
  • FIG. 9A is a circuit diagram as an example of the circuit body of the present invention
  • FIG. 9B is a timing chart of input / output signals of the circuit body.
  • the circuit body 500 includes, for example, an inverter circuit as illustrated.
  • the circuit body 500 includes transistors 501 to 504 such as IGBTs and a DC power source 520, and an output terminal is connected to a load 519.
  • the transistors 501 to 504 operate as switching elements. When the transistor 501 and the transistor 504 are simultaneously turned on, the output voltage Vo becomes E (v), which is the same as that of the DC power source 520 (see FIGS. 9B to 9).
  • the output voltage Vo becomes ⁇ E (v) (see FIGS. 9B to 9B).
  • the transistors 501 to 504 are all off, the output voltage Vo is 0 (v).
  • the drive waveforms shown in FIGS. 9B to 9C are output. Furthermore, by performing fine control, it is possible to approximate the AC waveform.
  • Each of the transistors 501 to 504 is usually mounted with the collector electrode facing the die 122a side of the lead frame 122 and the gate electrode and emitter electrode facing the opposite side.
  • the collector electrode is electrically connected to the die 122a of the lead frame 122 through the bonding material 129.
  • the grounding terminal 126 is connected to a vehicle body or chassis having a ground potential.
  • the grounding terminal 126 is electrically connected to the heat sink 130 via the grounding conductor layer 220 and the main body conductor layer 210. Since the insulating member 124 is interposed between the die 122a of the lead frame 122 and the heat sink 130, the collector electrodes of the transistors 501 to 504 are insulated from the grounded portion, as shown in FIGS. 9B to 9C.
  • the illustrated output signal is supplied to the load 519.
  • FIG. 10 is a circuit diagram of the circuit body 500A of the comparative example.
  • the circuit body 500A of the comparative example is a case where the insulating member 124 is not interposed between the die 122a of the lead frame 122 and the heat sink 130. Even in this case, the grounding terminal 126 is electrically connected to the heat sink 130 via the grounding conductor layer 220 and the main body conductor layer 210, and the grounding terminal 126 is connected to the vehicle body, chassis or the like to be grounded.
  • the structure is as follows.
  • the collector electrodes of the transistors 501 to 504 are connected via the die 122a of the lead frame 122, the heat sink 130, the main body conductor layer 210, the ground conductor layer 220, and the ground terminal 126. Grounded. For this reason, the output voltage Vo becomes the same potential as the ground potential both when the transistor 501 and the transistor 504 are turned on simultaneously and when the transistor 502 and the transistor 503 are turned on simultaneously. That is, an AC waveform cannot be obtained. Therefore, the transistors 501 to 504 of the circuit body 500 need to be insulated from the main body conductor layer 210 and the grounding conductor layer 220.
  • the electronic device has the following effects.
  • the power supply line of the circuit body 500 is insulated from the heat sink 130, the grounding terminal 126 is provided in the electronic component component 120, and the grounding terminal 126 is electrically connected to the conductor layer 200. For this reason, by grounding the grounding terminal 126, a surge voltage generated when the circuit body 500 performs a switching operation can be suppressed.
  • the conductor layer 200 is constituted by a main body conductor layer 210 formed on one surface of the heat radiating plate 130 and the sealing resin 170 and a ground conductor layer 220 formed on the ground terminal 126.
  • the grounding conductor layer 220 is composed of the lower layer 211 having a low electrical resistivity, and does not have the upper layer 212 having a high electrical resistivity. For this reason, when the grounding conductor layer 220 is grounded, the resistance value of the connection portion becomes small, and the surge voltage reduction efficiency is good.
  • the main body conductor layer 210 has an upper layer 212 made of a nickel-based metal or the like that is formed on the lower layer 211 having a low electric resistivity, for example, having high resistance such as oxidation resistance under the use environment. For this reason, the production cost of a plating layer can be reduced and it can be made reliable with respect to a use environment.
  • a lower base layer 211a made of electroless nickel plating is formed on the lower layer 211 of the conductor layer 200, and an upper base layer 211b made of a copper-based metal having a low electrical resistivity is electrolessly formed on the lower base layer 211a. It was formed by plating. Therefore, even when the heat sink 130, the conductive leads (lead terminals) 125a to 125c or the grounding terminal 126 are formed of an aluminum-based metal, they are corroded by the copper-based metal electroless plating solution. Can be suppressed.
  • the lower layer 211 made of a copper-based metal is formed on the heat sink 130 by sputtering or vapor deposition.
  • the lower layer 211 can be formed directly without using another metal material. Therefore, production efficiency can be improved.
  • the bonding reliability can be improved by interposing a base metal such as titanium or chromium. it can.
  • the lower layer 211 of the conductor layer 200 is formed on the entire electronic module 110, and the periphery of the base portion of the sealing resin 170 on which the lead terminals 125a to 125c and the lead terminals 125a to 125c are arranged is masked with a mask jig 401. Then, the upper layer 212 was formed, and thereafter, the lower layer 211 at the periphery of the base portion of the sealing resin 170 on which the lead terminals 125a to 125c were arranged was removed using the upper layer 212 as a mask. Since the lower layer 211 at the periphery of the base portion of the sealing resin 170 on which the lead terminals 125a to 125c are arranged is removed using the upper layer 212 as a mask, the working efficiency is good.
  • the lead terminals 125a to 125c are covered with the mask jig 401, and then the lower layer 211 and the upper layer 212 of the conductor layer 200 are formed.
  • the process of removing the lower layer 211 of the conductor layer 200 is not necessary, and the number of processes is reduced, so that the working efficiency can be further improved.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of Embodiment 2 of the electronic apparatus according to the invention.
  • the electronic device 100A of the second embodiment is different from the electronic device 100 of the first embodiment in that the grounding terminal 126a is electrically connected to the heat sink 130.
  • the configuration in which the grounding terminal 126a is linearly arranged on the upper surface 170a of the sealing resin 170 together with the lead terminals 125a to 125c is the same as that of the electronic device 100 of the first embodiment.
  • the grounding terminal 126a of the second embodiment is bent toward the heat radiating plate 130, and its end is electrically connected to the heat radiating plate 130 by soldering, welding, or the like. Yes.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of Embodiment 3 of the electronic apparatus according to the invention.
  • the electronic device 100B of the third embodiment will be described mainly with respect to differences from the electronic device 100 of the first embodiment.
  • the electronic device 100 ⁇ / b> B of the third embodiment includes a counter heat dissipation structure 610 on the opposite side of the heat dissipation plate 130 in the electronic component 121.
  • the counter heat dissipation structure 610 includes an intermediate heat transfer body 611, a counter insulating member 612, and a counter heat sink 613.
  • the intermediate heat transfer body 611 is formed of a high heat transfer metal such as copper or aluminum metal or a ceramic such as alumina.
  • the opposing insulating member 612 is a member similar to the insulating member 124, and is formed of ceramics or organic resin.
  • the counter heat sink 613 is a member similar to the heat sink 130 and includes a main body 613a and cooling fins 613b.
  • the intermediate heat transfer body 611 is interposed between the electronic component 121 and the opposing insulating member 612, and one surface thereof is thermally coupled to one surface of the electronic component 121, and the other surface is thermally coupled to one surface of the opposing insulating member 612. ing.
  • the electronic component 121 includes a transistor such as an IGBT, and an emitter electrode (not shown) of the transistor is thermally coupled to the intermediate heat transfer body 611. As described above, the cathode electrode of the transistor is thermally coupled to the die 122a of the lead frame 122 through the bonding material 129.
  • the electronic component structure 120A of the third embodiment has a structure in which the counter heat dissipation structure 610 is thermally coupled to the electronic component 121 of the electronic component structure 120 of the first embodiment.
  • the sealing resin 170A seals the electronic component constituting body 120A so that one surface of the heat radiating plate 130, one surface of the counter heat radiating plate 613, the lead terminals 125a to 125c, and the tip ends of the grounding terminals 126 are exposed. Since the other configuration of the electronic device 100B according to the third embodiment is the same as that of the electronic device 100 according to the first embodiment, the corresponding members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the electronic device 100B of the third embodiment also has the same effect as the electronic device 100 of the first embodiment. Moreover, in the electronic device 100B of Embodiment 3, since the heat sinks 130 and 613 are provided on both surfaces of the electronic component 121, the heat dissipation effect of the electronic component 121 can be enhanced.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of Embodiment 4 of the electronic apparatus of the present invention.
  • 14A is a cross-sectional view taken along line XIVa-XIVa in FIG. 13, and FIG. 14B is a cross-sectional view taken along line XIVb-XIVb in FIG.
  • a seal portion 180A similar to the seal portion 180 provided on the upper side is also provided on the lower side.
  • 180 A of sealing parts are comprised by the groove
  • the upper and lower end portions are arranged outside the cooling flow path through which the refrigerant flows, in other words, the central region between the seal portion 180 and the seal portion 180A is cooled. It is installed in a flow path forming body (not shown) so as to be immersed in the medium.
  • lead terminals 125d to 125f are formed to protrude from the sealing resin 170 on the lower surface side of the electronic module 110.
  • the lead terminals 125d to 125f are connected to the die 122a of the lead frame 122 by wires 123, respectively.
  • the lead terminals 125d to 125f are insulated from the conductor layer 200, like the lead terminals 125a to 125c.
  • the grounding terminal 126 b is formed to protrude from the sealing resin 170 on the lower surface side of the electronic module 110.
  • the grounding terminal 126b is insulated from the lead frame 122, the electronic component 121, the bonding material 129, and the like.
  • the ground terminals 126 and 126 b are illustrated as being insulated from the heat sink 130, but as in the second embodiment illustrated in FIG. 11, the ground terminals 126 and 126 b Both or one may be electrically connected to the heat sink 130.
  • the grounding conductor layer 220 is formed on the grounding terminal 126b.
  • the grounding conductor layer 220 is made of the same material as the lower layer 211 of the main body conductor layer 210 and is electrically connected to the main body conductor layer 210.
  • the other structure in Embodiment 4 is the same as that of Embodiment 1, attaches
  • FIG. 15 is an external perspective view of Embodiment 5 of the electronic apparatus according to the invention.
  • the base portion 141 of the grounding terminal 126 has the same configuration as that of the main body conductor layer 210.
  • the main body conductor layer 210 has the lower layer 211 and the upper layer 212.
  • the lower layer 211 is formed on the entire outer surface of the electronic module 110 including the outer surface of the ground terminal 126, and the upper layer 212 is formed on the lower layer 211.
  • the electronic module 110 when the upper layer 212 is formed, the electronic module 110 is electroplated in a state where the electronic module 110 is immersed in the plating solution so that the upper surface 170a of the sealing resin 170 slightly sinks from the upper surface of the plating solution. .
  • the plating material can be saved. However, it may be considered that the connection between the lower layer 211 and the upper layer 212 at the base of the ground terminal 126 becomes unstable.
  • the fifth embodiment when the upper layer 212 is formed, electroplating is performed in a state where the electronic module 110 is immersed in the plating solution up to the root portion 141 of the ground terminal 126. Thereby, the base portion 141 of the grounding terminal 126 is formed in the same plating layer structure as that of the main body conductor layer 210.
  • Other structures in the fifth embodiment are the same as those in the first embodiment, and the corresponding members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Therefore, the fifth embodiment has the same configuration as that of the first embodiment.
  • the electrical connection between the lower layer 211 and the upper layer 212 of the ground terminal 126 can be made more reliable. Note that the structure of the electronic device 100D of the fifth embodiment can also be applied to the electronic devices 100A to 100C of the second to fourth embodiments.
  • FIG. 16 is an external perspective view of Embodiment 6 of the electronic apparatus according to the invention.
  • the electronic device 100E according to the sixth embodiment illustrated in FIG. 16 includes a plurality (two in FIG. 16) of ground terminals 126 and 142.
  • a grounding conductor layer 220 is formed on each of the grounding terminals 126 and 142.
  • the grounding terminals 126 and 142 are provided so as to face the ends in the longitudinal direction of the upper surface 170 a of the sealing resin 170.
  • the grounding conductor layer 220 is formed integrally with the lower layer 211 of the main body conductor layer 210 and does not have the upper layer 212 of the main body conductor layer 210.
  • the ground terminal 126 is exemplified as a structure provided on the upper surface 170a of the sealing resin 170.
  • the grounding terminal 126 may be provided on the other side surface of the sealing resin 170.
  • it is preferably provided outside the seal part 180.
  • the electronic component 121 is exemplified as a structure mounted on the lead frame 122.
  • the member on which the electronic component 121 is mounted is not limited to the lead frame 122, and may be another supporting member having thermal conductivity such as metal or ceramic.
  • the grounding conductor layer 220 is illustrated as being formed on the entire surface of the grounding terminals 126, 126a, 126b, and 142. However, the grounding conductor layer 220 may be formed only on a part of the base side of the grounding terminals 126, 126 a, 126 b and 142.
  • the electronic module 110 is protruded from the plating layer. It was exemplified by a method of electroplating by immersing in a plating layer.
  • the grounding terminal 126 may be electroplated by being immersed in a plating solution in a state of being covered with a mask jig in the same manner as the lead terminals 125a to 125c.
  • the ground layer terminals 126, 126a, 126b, 142 are exemplified as a structure in which the upper layer 212 is not formed on at least a part thereof. However, the entire surface of the grounding terminals 126, 126 a, 126 b, 142 may be covered with the upper layer 212.
  • the heat radiating plate 130 is exemplified as a structure having the cooling fins 130b.
  • the heat sink 130 may not have the cooling fins 130b.
  • the insulating member 124 is exemplified as a structure directly joined to the heat sink 130.
  • an intermediate heat transfer plate (not shown) may be joined to the heat radiating plate 130 and the insulating member 124 may be joined to the intermediate heat transfer plate.
  • the heat sink 130 is embedded in the sealing resin 170 so that the upper surface of the cooling fin 130b of the heat sink 130 is substantially flush with the outer surface of the sealing resin 170.
  • the main body 130a of the heat radiating plate 130 may be embedded in the sealing resin 170 to the middle of its thickness.
  • the heat dissipation plate 130 may be structured not to be embedded in the sealing resin 170. In this case, the bonding strength between the heat sink 130 and the insulating member 124 is increased, or an intermediate metal plate (not shown) is metal bonded to the heat sink 130 and the intermediate metal plate is embedded in the sealing resin 170. It is preferable to have a structure.
  • the circuit body 500 has an inverter circuit, but the present invention can also be applied when the circuit body 500 has another power conversion circuit such as a converter circuit.
  • the present invention can be arbitrarily modified and applied within the scope of the gist of the present invention.
  • a part of each of the input terminal, the output terminal and the ground terminal, and one surface of the heat sink An electronic device that is exposed and whose periphery is covered with a sealing resin, the input terminal and the output terminal being insulated from each other, and a cooling medium between the sealing resin and one surface of the heat sink

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
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Abstract

　電子機器は、半導体素子、および熱伝導性支持部材を有する回路体と、回路体の一面に熱伝導可能に設けられた放熱板と、放熱板と熱伝導性支持部材との間に介装された熱伝導性の絶縁部材と、入力用端子と、出力用端子と、接地用端子とを備えた電子部品構成体と、入力用端子、出力用端子および接地用端子それぞれの一部、および放熱板の一面を露出して、電子部品構成体の周囲を覆って形成された封止樹脂と、入力用端子および出力用端子とは絶縁されて形成され、封止樹脂と放熱板の一面との冷却媒体への浸漬領域の全面を覆って形成された本体導体層と、接地用端子の少なくとも一部を覆い、本体導体層と電気的に接続されている接地用導体層と、を備える。

Description

電子機器及び電子機器の製造方法
　本発明は、半導体素子を有する回路体を備える電子機器及び電子機器の製造方法に関する。
　ハイブリッド自動車や電気自動車には、モータを駆動する電力変換装置を備えた電子機器が搭載されている。電力変換装置を備えた電子機器は、電源用電池から供給された直流電力を交流電力に変換してモータを駆動し、また、逆にモータで回生した交流電力を直流電力に変換し蓄電装置に蓄電する。このような電子機器のケース内部には、高温に発熱する半導体素子が収容されており、冷却水等の冷却媒体中に浸漬して冷却される。　
　従来、ＩＧＢＴ等の半導体素子を樹脂により封止し、冷却媒体に接触する表面を金属膜で覆った電力用半導体装置が知られている。この構造では、金属膜を形成することにより放熱性が向上し、冷却媒体に対する防水性が高まる（特許文献１参照）。
日本国特開２００４－１１９６６７号公報
　電力変換回路等のように半導体素子がスイッチング動作を行う回路では、瞬時的な電圧の跳ね上がりであるサージ電圧が半導体素子に印加される。特許文献１に記載された電力用半導体装置では、サージ電圧に対する対応が講じられておらず、半導体素子の破壊の懸念があ。このため、耐圧の高い半導体素子を用いる必要があり、高価となる。
　本発明の第１の態様によると、電子機器は、入力用電極と出力用電極とを有する半導体素子、および半導体素子を支持する熱伝導性支持部材を有する回路体と、回路体の一面に熱伝導可能に設けられた放熱板と、放熱板と熱伝導性支持部材との間に介装された熱伝導性の絶縁部材と、入力用電極に接続された入力用端子と、出力用電極に接続された出力用端子と、接地用端子とを備えた電子部品構成体と、入力用端子、出力用端子および接地用端子それぞれの一部、および放熱板の一面を露出して、電子部品構成体の周囲を覆って形成された封止樹脂と、入力用端子および出力用端子とは絶縁されて形成され、封止樹脂と放熱板の一面との冷却媒体への浸漬領域の全面を覆って形成された本体導体層と、接地用端子の少なくとも一部を覆い、本体導体層と電気的に接続されている接地用導体層と、を備える。
　本発明によれば、サージ電圧を、接地用端子を介して共通グラウンドに流すことができる。これにより、安価な半導体素子を用いることができる。
図１は、本発明の電子機器の実施形態１としての外観斜視図。 図２（ａ）は、図１のＩＩａ－ＩＩａ線断面図、図２（ｂ）は、図１のＩＩｂ－ＩＩｂ線断面図。 図３（ａ）は、電子部品構成体の断面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）の次の工程を説明するための断面図、図３（ｃ）は、切断前のリードフレームを図３（ｂ）の上面から観た図。 図４（ａ）～４（ｃ）は、電子モジュールに導体層を形成する方法の一例を示す断面図。 図５（ａ）～５（ｂ）は、電子モジュールに導体層を形成する方法の第２の例を示す断面図。 図６（ａ）は、無電解めっきを行った後の電子モジュールの上面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）に続く工程を説明するための外観斜視図。 図７（ａ）は、図６（ｂ）に続く工程を説明するための電子モジュールの上面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）に続く工程を説明するための電子モジュールの上面図。 図８（ａ）は、無電解めっきを行う前の工程を説明するための電子モジュールの外観斜視図、図８（ｂ）は、図８（ａ）に続く工程を説明するための電子モジュールの上面図、図８（ｃ）は、図８（ｂ）に続く工程を説明するための電子モジュールの上面図。 図９（ａ）は、本発明の回路体が有する一例としての回路図、図９（ｂ）は、回路体の入出力信号のタイミングチャート。 図１０は、比較例の回路体が有する回路図。 図１１は、本発明の電子機器の実施形態２の断面図。 図１２は、本発明の電子機器の実施形態３の断面図。 図１３は、本発明の電子機器の実施形態４の断面図。 図１４（ａ）は、図１３のＸＩＶａ－ＸＩＶａ線断面図、図１４（ｂ）は、図１３のＸＩＶｂ－ＸＩＶｂ線断面図。 図１５は、本発明の電子機器の実施形態５の外観斜視図。 図１６は、本発明の電子機器の実施形態６の外観斜視図。
－実施形態１－
　以下、図１～図１０を参照して、本発明に係る電子機器およびその製造方法の一実施の形態を説明する。
［電子機器の構造］
　図１は、本発明の電子機器の実施形態１としての外観斜視図であり、図２（ａ）は、図１のＩＩａ－ＩＩａ線断面図であり、図２（ｂ）は、図１のＩＩｂ－ＩＩｂ線断面図である。
　電子機器１００は、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載され、モータ等を駆動する電力変換装置として用いられる。
　電子機器１００は、電子モジュール１１０と、電子モジュール１１０の全表面のうち、上面側の一部を除く領域に設けられた導体層２００とを備えている。電子モジュール１１０は、電子部品構成体１２０（図３参照）と、封止樹脂１７０とを備えている。
　電子部品構成体１２０は、電子部品１２１と、接合材１２９と、金属製部材であるリードフレーム（熱伝導性支持部材）１２２と、熱伝導性の絶縁部材１２４と、放熱板１３０とを備えている。また、電子部品構成体１２０は、複数（実施形態では３つ）のリード端子１２５ａ～１２５ｃおよび接地用端子１２６を有する。
　封止樹脂１７０は、リード端子１２５ａ～１２５ｃおよび接地用端子１２６の先端側、および放熱板１３０の一面が露出されるように、電子部品構成体１２０の周囲全体を封止している。
　封止樹脂１７０の上面側近傍には、封止樹脂１７０の周側面を１周りする溝１７１が形成されている。
　導体層２００は、封止樹脂１７０および放熱板１３０の一面を覆う本体導体層２１０と、接地用端子１２６を覆って形成された接地用導体層２２０とを有する。本体導体層２１０と接地用導体層２２０とは電気的に接続されている。リード端子１２５ａ～１２５ｃは、いずれも、本体導体層２１０および接地用導体層２２０のどちらとも絶縁されている。
　本体導体層２１０は、封止樹脂１７０の溝１７１内にも形成されており、溝１７１内に形成された本体導体層２１０の外面に密着した状態で、溝１７１内にシール部材１８１が嵌入されている。つまり、封止樹脂１７０の溝１７１と、溝１７１内に形成された本体導体層２１０と、シール部材１８１とによりシール部１８０が構成されている。電子機器１００は、図示はしないが、冷却媒体が還流する冷却路が形成された流路形成体の開口部周縁にシール部材１８１を圧入して密封するように設置される。つまり、電子機器１００は、シール部１８０より下側が、冷却媒体中に浸漬される。
　電子部品構成体１２０の電子部品１２１は、例えば、絶縁ゲート型トランジスタ（ＩＧＢＴ）のような大電力を扱う半導体素子により形成されている。特に、自動車のインバータ等に使用される電子部品１２１は、大電力を扱う必要があることから、動作時の発熱量が大きいパワー用のＩＧＢＴが使用される。電力変換装置は複数の半導体素子を備えているが、図２（ａ）、（ｂ）では、１つの電子部品１２１として図示されている。
　電子部品１２１は、その裏面がはんだ等の接合材１２９により、リードフレーム１２２のダイ１２２ａに接合されている。リードフレーム１２２は、銅、アルミニウムまたはそれらを主成分とする合金により形成されている。リード端子１２５ａ～１２５ｃは、板金の成形加工によりリードフレーム１２２と一体に形成し、成形後にリードフレーム１２２を切断して分離された部材である。
　図示はしないが、電子部品１２１の主面には、入力信号が入力される入力用電極、出力信号が出力される出力用電極および入力用電極から入力された入力信号を出力信号に変換するための制御を行う制御用電極などが形成されている。各電極は、リード端子１２５ａ～１２５ｃに、アルミニウムや金等により形成されたワイヤ１２３によりボンディングされている。つまり、リード端子１２５ａ～１２５ｃは、それぞれ、入力用端子、制御用端子、出力用端子の機能を備えている。電子部品１２１とリードフレーム１２２は、ワイヤ１２３によりボンディングされ、後述するインバータ回路（図９参照）を有する回路体５００を構成する。
　接地用端子１２６は導電性部材により形成されており、電子部品１２１、接合材１２９、リードフレーム１２２および放熱板１３０のいずれからも絶縁されている。つまり、接地用端子１２６は、先端側の一部を露出した状態で、封止樹脂１７０により周囲を覆われている。
　接地用端子１２６は、リード端子１２５ａ～１２５ｃと同様、板金の成形加工によりリードフレーム１２２と一体に形成し、成形後にリードフレーム１２２を切断して分離することにより形成することもできる。このことについては、後述する。
　熱伝導性の絶縁部材１２４は、リードフレーム１２２のダイ１２２ａと放熱板１３０との間に介装されており、セラミックスまたは有機樹脂により形成されている。
　放熱板１３０は、板状の本体１３０ａに、マトリクス状または千鳥状に配列された複数の冷却フィン１３０ｂが一体に形成された構造を有する。放熱板１３０は、例えば、アルミニウム、銅、マグネシウム等を含む金属、熱伝導性の良いセラミックスまたは金属と無機物との混合物等により形成されている。放熱板１３０を効率的に形成する方法の一例として、スライス加工、またはダイサ加工による機械加工をあげることができる。本体１３０ａの厚さと冷却フィン１３０ｂの厚さを合計した厚さの板材を用いて、上下方向および左右方向から所定間隔で冷却フィン１３０ｂの厚さに対応する深さの溝を形成することにより、放熱板１３０が形成される。溝の加工は、上下方向の加工と左右方向の加工を直交させてもよいし、斜めに交差させてもよい。機械加工以外の方法により、形成してもよい。本体１３０ａと冷却フィン１３０ｂとを異なる材質とするクラッド材を用いてもよい。
　封止樹脂１７０は、例えば、エポキシ樹脂またはエポキシ樹脂にシリカ等のフィラーが混合された有機樹脂材料により形成されている。
　上述した通り、封止樹脂１７０は、リード端子１２５ａ～１２５ｃおよび接地用端子１２６の先端側、および放熱板１３０の一面を露出して、電子部品構成体１２０の周囲のほぼ全体を封止している。封止樹脂１７０は、接地用端子１２６を他の導電性の部材から絶縁されるように、その下端部側の周囲全体を覆っている（図２（ｂ）参照）。封止樹脂１７０は、放熱板１３０が形成された側面では、その外表面が、放熱板１３０の冷却フィン１３０ｂの上面と、ほぼ面一となっている（図３（ｂ）参照）。
　本体導体層２１０は、下部層２１１と、下部層２１１上に形成された上部層２１２とを有する。下部層２１１および上部層２１２として、アルミニウム、錫、クロム、銅、ニッケル等の金属材料を用いることができる。これらの金属材料の中でも、下部層２１１の材料としては、電気抵抗率が小さい銅系金属が好ましい。また、上部層２１２の材料としては、耐酸化性等の使用環境下での耐性が高いニッケル系金属が好ましい。
　接地用導体層２２０は、本体導体層２１０の下部層２１１と同一の材料により形成されている。つまり、接地用導体層２２０は、本体導体層２１０の下部層２１１のみを有し、本体導体層２１０の上部層２１２を有していない。
［電子モジュールの製造方法］
　電子モジュール１１０の製造方法の一実施の形態を説明する。
　図３（ａ）は、電子部品構成体１２０の断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の次の工程を説明するための断面図であり、図３（ｃ）は、切断前のリードフレームを図３（ｂ）の上面から観た図の一例である。
　先ず、電子部品構成体１２０を作製する。
　ダイ１２２ａおよびリード端子１２５ａ～１２５ｃが一体化されたリードフレーム１２２を形成する。ダイ１２２ａの一面に電子部品１２１を接合材１２９により接合する。接合材１２９として、はんだを用い、はんだ付けする方法が好ましいが、他の方法でもよい。次に、ワイヤボンディングにより、リードフレーム１２２のリード端子１２５ａ～１２５ｃそれぞれを電子部品１２１の電極（図示せず）とワイヤ１２３によりボンディングする。リード端子１２５ａ～１２５ｃと電子部品１２１の電極とをワイヤボンディングする前に、リードフレーム１２２を切断してリード端子１２５ａ～１２５ｃとダイ１２２ａを分離しておくことが好ましい。
　すなわち、図３（ｃ）に図示されるように、リード端子１２５ａがダイ１２２ａに接続され、リード端子１２５ｂ、１２５ｃおよび接地用端子１２６がダイ１２２ａから分離されたリードフレーム１２２を形成する。この時点では、リード端子１２５ａ～１２５ｃ、および接地用端子１２６の他端は、リードフレーム１２２の連結部１２２ｂにより連結されている。この後、電子部品１２１をダイ１２２ａに接合して、ダイ１２２ａに電子部品１２１の電極（不図示）をボンディングすると共に、リード端子１２５ｂ、１２５ｃと電子部品１２１の電極とをワイヤボンディングする（図３（ｃ）では、電子部品１２１およびワイヤ１２３を点線で示す）。
　ダイ１２２ａの電子部品１２１が接合された面の反対面に絶縁部材１２４および放熱板１３０を接合する。絶縁部材１２４を樹脂により形成する場合は、高伝熱性を有する熱硬化型樹脂であることが好ましい。完全硬化する前の粘着性を有する樹脂を放熱板１３０とダイ１２２ａとの間に介装して熱圧着し、絶縁部材１２４を熱硬化する。この状態を図３（ａ）に示す。
　次に、図３（ｂ）に示すように、電子部品１２１と放熱板１３０とが接合されたダイ１２２ａ、ワイヤ１２３により電子部品１２１に接続されたリード端子１２５ａ～１２５ｃ、および接地用端子１２６を、不図示の金型内に設置する。
　次に、モールド成形により、封止樹脂１７０を形成する。モールド成形として、トランスファモールド法は好ましい方法である。モールド成形時に、封止樹脂１７０に溝１７１が形成される。そして、リードフレーム１２２を図３（ｃ）に二点鎖線で示す切断線ｃ－ｃで切断して、リード端子１２５ａ～１２５ｃ、および接地用端子１２６を相互に分離する。
　このようにして、電子モジュール１１０が形成される。
　なお、上記において、電子部品構成体１２０を形成する際、図３（ａ）に図示されるように、放熱板１３０には、冷却フィン１３０ｂが形成されているものとして例示されている。しかし、この段階では、放熱板１３０は、冷却フィン１３０ｂが形成されていない平板状の部材としておき、電子部品構成体１２０をモールド樹脂により封止し、モールド樹脂を硬化して封止樹脂１７０を形成した後、冷却フィン１３０ｂを形成するようにしてもよい。この手順にすると、モールド成形の際、冷却フィン１３０ｂ間からモールド樹脂が漏出するのを防止するための手段を講じる必要がないので、生産を効率的にすることができる。
　次に、電子モジュール１１０に導体層２００を形成する方法を説明する。
［導体層の形成方法１］
　図４（ａ）～４（ｃ）は、電子モジュールに導体層を形成する方法の一例を示す断面図である。導体層の形成方法は、図３（ｂ）の領域ＩＶを拡大した図で説明する。
　封止樹脂１７０上に本体導体層２１０の上部層２１２を電気めっきで形成するには、給電膜となる下部層２１１が必要となる。
　そこで、先ず、図４（ａ）に図示されるように、下層下地層２１１ａを、無電解めっきにより形成する。無電解めっき液の液性により、金属製部材からなる放熱板１３０が腐食することがあるので、無電解めっき液は、この点を配慮する必要がある。このため、例えば、放熱板１３０、リード端子１２５ａ～１２５ｃ、および接地用端子１２６がアルミニウム系金属により形成されている場合、下層下地層２１１ａの形成には無電解ニッケルめっきを用いることが好ましい。
　下層下地層２１１ａは、放熱板１３０の冷却フィン１３０ｂ側の一面上および接地用端子１２６上に形成すればよい。しかし、下層下地層２１１ａを、封止樹脂１７０上に形成してもよい。この実施の形態では、封止樹脂１７０上には、下層下地層２１１ａを形成しない例で図示されている。
　図４（ｂ）に図示されるように、下層下地層２１１ａ上および封止樹脂１７０上に、上層下地層２１１ｂを形成する。上層下地層２１１ｂは、次の工程で行う電気めっき（電解めっき）の給電層となる。接地用導体層２２０は、不図示の車両のボディやシャーシ等に接続され、サージ電流の流路となる。このため、上層下地層２１１ｂは、電気抵抗率が小さい銅、銅ニッケル合金等の銅系金属とすることが好ましい。上層下地層２１１ｂは、無電解めっきにより、上面１７０ａを含む封止樹脂１７０上および放熱板１３０の冷却フィン１３０ｂ側の一面上全体、および接地用端子１２６上に形成される（図６（ｂ）参照）。下層下地層２１１ａおよび上層下地層２１１ｂは、下部層２１１を構成する。
　図４（ｃ）に図示されるように、上層下地層２１１ｂ上に、上部層２１２を形成する。上部層２１２は、上層下地層２１１ｂを給電層として電気めっきにより形成する。上部層２１２の材料としては、コストおよび、使用環境下における耐酸化性等の耐性が高いニッケル系金属が好ましい。
　上部層２１２は、接地用端子１２６には形成せず、接地用端子１２６上には、下層下地層２１１ａおよび上層下地層２１１ｂにより構成される下部層２１１のみからなる接地用導体層２２０が形成される。下部層２１１の厚さは、数百ｎｍ程度、上部層２１２の厚さは数μｍ程度とする。
　なお、上部層２１２は、無電解めっきにより形成することも可能である。上部層２１２を無電解めっきにより形成する場合でも、上層下地層２１１ｂを形成しておくことにより、無電解めっき時のめっき金属の析出性を向上することができる。
　下層下地層２１１ａおよび上層下地層２１１ｂにより構成される下部層２１１上に、上部層２１２が形成されて本体導体層２１０が構成される。
［導体層の形成方法２］
　図５（ａ）～５（ｂ）は、電子モジュールに導体層を形成する方法の第２の例を示す断面図である。
　導体層２００を形成する第２の方法は、先ず、図５（ａ）に図示されるように、下部層２１１を、スパッタまたは蒸着により形成する。下部層２１１は、封止樹脂１７０上、放熱板１３０の冷却フィン１３０ｂ側の一面上全体に形成する。また、下部層２１１は、接地用端子１２６上にも形成される。下部層２１１の材料として、銅系金属が好ましい。下部層２１１の厚さは、０．１μｍ以上であることが好ましい。封止樹脂１７０および放熱板１３０と銅系金属との接着力が不足する場合、銅系金属形成前に、下地金属として、チタン、クロムをスパッタまたは蒸着により形成してもよい。下地金属の厚さは、３０～１３０ｎｍ程度あればよい。
　図５（ｂ）に図示されるように、下部層２１１上に、上部層２１２を形成する。上部層２１２は、下部層２１１を給電層として電気めっきにより形成する。上部層２１２は、接地用端子１２６には形成せず、接地用端子１２６上には、下部層２１１のみにより構成される接地用導体層２２０が形成される。下部層２１１上に上部層２１２を形成することにより、本体導体層２１０が形成される。上部層２１２の材料としては、使用環境下における耐酸化性等の耐性を考慮して、ニッケル系金属を用いることができる。
　上部層２１２は、無電解めっきにより形成することも可能である。上部層２１２を無電解めっきにより形成する場合でも、下部層２１１を形成しておくことにより、無電解めっき時のめっき金属の析出性を向上することができる。
　導体層の形成方法として例示した上記いずれの方法においても、リード端子１２５ａ～１２５ｃが導体層２００から絶縁されるようにするため、封止樹脂１７０のリード端子１２５ａ～１２５ｃの根元部の周縁部には、導体層２００が形成されないようにする必要がある。
　次に、封止樹脂１７０のリード端子１２５ａ～１２５ｃが配置された根元部の周縁部に、導体層２００が形成されないようにする方法について説明する。
［導体層のリード端子への付着除去方法］
　図６（ａ）、（ｂ）～図７（ａ）、（ｂ）を参照して、リード端子１２５ａ～１２５ｃへの導体層２００の付着を防止する方法を説明する。
　図６（ａ）は、無電解めっきを行った後の電子モジュールの上面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に続く工程を説明するための外観斜視図である。また、図７（ａ）は、図６（ｂ）に続く工程を説明するための電子モジュールの上面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に続く工程を説明するための電子モジュールの上面図である。
　先ず、図６（ａ）に図示されるように、導体層２００の下部層２１１を、電子モジュール１１０の全表面に形成する。すなわち、封止樹脂１７０上、放熱板１３０の冷却フィン１３０ｂ側の一面上、および封止樹脂１７０から露出した部分の接地用端子１２６およびリード端子１２５ａ～１２５ｃの全表面に下部層２１１を形成する。
　下部層２１１の形成は、導体層の形成方法１として例示した無電解めっきによる下層下地層２１１ａおよび上層下地層２１１ｂを形成する方法、または導体層の形成方法２として例示したスパッタまたは蒸着による下部層２１１単層を形成する方法のいずれでもよい。
　次に、図６（ｂ）に図示するように、封止樹脂１７０から露出した部分のリード端子１２５ａ～１２５ｃをマスク治具４０１で覆う。マスク治具４０１の下端には弾性を有するシール材４０２が設けられており、マスク治具４０１によりシール材４０２を封止樹脂１７０の上面１７０ａに圧着する。マスク治具４０１は、図示の例では、リード端子１２５ａ～１２５ｃ全体を覆う大きさを有しているが、リード端子１２５ａ～１２５ｃのそれぞれを覆う、分離された３つのマスク治具を用いるようにしてもよい。
　この状態で、図７（ａ）に図示されるように、下部層２１１を給電層として上部層２１２を電気めっきにより形成する。電子モジュール１１０は、封止樹脂１７０の上面１７０ａがめっき液の上面より僅かに沈むようにめっき液中に浸漬した状態で電気めっきを行う。このように電気めっきを行うことで、放熱板１３０の冷却フィン１３０ｂ側の一面および上面１７０ａを含む封止樹脂１７０全体に下部層２１１と上部層２１２からなる本体導体層２１０が形成される。また、接地用端子１２６に下部層２１１のみからなる接地用導体層２２０が形成される。この場合、封止樹脂１７０の上面１７０ａがめっき液の上面より僅かに沈むようにめっき液中に浸漬した状態で電気めっきを行うので、図２（ｂ）に図示されるように、上部層２１２は、その厚さ部分ほどの高さに接地用端子１２６にめっきされ、めっき材料の量を節減することができる。
　次に、マスク治具４０１を取り外し、リード端子１２５ａ～１２５ｃを露出する。そして、露出されたリード端子１２５ａ～１２５ｃに形成された下部層２１１を除去する。つまり、上部層２１２をマスクとしてリード端子１２５ａ～１２５ｃに形成された下部層２１１を除去する。この状態が図７（ｂ）に図示されている。下部層２１１の除去は、ドライエッチングでもウエットエッチングでもよい。上部層２１２の厚さは、下部層２１１の厚さよりも厚いので、上部層２１２をマスクとして下部層２１１のエッチングを行い、下部層２１１がすべて除去された時点でエッチングを終了すればよい。エッチングにより，リード端子１２５ａ～１２５ｃに形成された下部層２１１と共に、リード端子１２５ａ～１２５ｃ周縁の封止樹脂１７０の上面１７０ａに形成された下部層２１１も除去される。これにより、リード端子１２５ａ～１２５ｃは、それぞれ、導体層２００から絶縁される。
　上述した方法は、封止樹脂１７０の上面１７０ａ全面に下部層２１１を形成し、リード端子１２５ａ～１２５ｃが配置された封止樹脂１７０の根元部の周縁部を除いて、下部層２１１上に上部層２１２を形成し、この後、リード端子１２５ａ～１２５ｃの根元部の下部層２１１を除去する方法である。
　これに対して、下部層２１１および上部層２１２を、封止樹脂１７０のリード端子１２５ａ～１２５ｃが配置された根元部の周縁部に形成しない方法を用いることもできる。以下に、その方法を説明する。
　［導体層のリード端子への付着防止方法］
　図８（ａ）は、無電解めっきを行う前の工程を説明するための電子モジュールの外観斜視図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に続く工程を説明するための電子モジュールの上面図であり、図８（ｃ）は、図８（ｂ）に続く工程を説明するための電子モジュールの上面図である。
　最初に、図８（ａ）に図示するように、封止樹脂１７０から露出したリード端子１２５ａ～１２５ｃをマスク治具４０１で覆う。マスク治具４０１の下端には弾性を有するシール材４０２が設けられており、マスク治具４０１によりシール材４０２を封止樹脂１７０の上面１７０ａに圧着する。
　この状態で、図８（ｂ）に図示されるように、封止樹脂１７０の表面、放熱板１３０の冷却フィン１３０ｂ側の一面、および、封止樹脂１７０から露出した部分の接地用端子１２６の全表面に下部層２１１を形成する。下部層２１１の形成は、導体層の形成方法１として例示した無電解めっきによる下層下地層２１１ａおよび上層下地層２１１ｂを形成する方法、および導体層の形成方法２として例示したスパッタまたは蒸着による下部層２１１単層を形成する方法のいずれでもよい。
　無電解めっきにより下層下地層２１１ａおよび上層下地層２１１ｂを形成する場合、電子モジュール１１０全体をめっき液中に浸漬する必要はなく、接地用端子１２６の上部先端部側がめっき液から露出するようにしてもよい。つまり、下層下地層２１１ａおよび上層下地層２１１ｂは、接地用端子１２６の根元部と先端部との中間位置まで形成するようにしてもよい。
　そして、図８（ｃ）に図示されるように、下部層２１１を給電層として上部層２１２を電気めっきにより形成する。電子モジュール１１０は、封止樹脂１７０の上面１７０ａがめっき液の上面より僅かに沈むようにめっき液中に浸漬した状態で電気めっきを行う。このように電気めっきを行うことで、放熱板１３０の冷却フィン１３０ｂ側の一面および上面１７０ａを含む封止樹脂１７０全体に下部層２１１と上部層２１２からなる本体導体層２１０が形成される。また、接地用端子１２６に下部層２１１のみからなる接地用導体層２２０が形成される。
　この後、マスク治具４０１を取り外す。
　上記において、リード端子１２５ａ～１２５ｃ、および封止樹脂１７０の上面１７０ａにおいて、リード端子１２５ａ～１２５ｃの根元部の周縁部に、下部層２１１または上部層２１２が形成されるのを防止するために、リード端子１２５ａ～１２５ｃをシール材４０２が設けられたマスク治具４０１により覆う方法を例示した。しかし、粘土や石膏によりリード端子１２５ａ～１２５ｃ、およびリード端子１２５ａ～１２５ｃが配置された封止樹脂１７０の根元部の周縁部を覆うようにしてもよい。
　なお、電子モジュール１１０に、本体導体層２１０を形成した後、Ｏリングを溝１７１内に設置する。または、シール部材１８１を封止樹脂１７０の溝１７１内に圧入する。これにより、図１に図示された、電子機器１００が形成される。
［回路体の回路構成の一例］
　図９（ａ）は、本発明の回路体が有する一例としての回路図であり、図９（ｂ）は、回路体の入出力信号のタイミングチャートである。
　回路体５００は、例えば、図示のようなインバータ回路を有する。回路体５００は、ＩＧＢＴ等のトランジスタ５０１～５０４、直流電源５２０を有し、出力端が負荷５１９に接続される。トランジスタ５０１～５０４は、スイッチング素子として動作する。トランジスタ５０１とトランジスタ５０４が同時にオンすると、出力電圧Ｖoは、直流電源５２０と同じＥ（ｖ）になる（図９（ｂ）－（１）参照）。トランジスタ５０２とトランジスタ５０３が同時にオンすると、出力電圧Ｖoは、－Ｅ（ｖ）になる（図９（ｂ）－（２）参照）。トランジスタ５０１～５０４がすべてオフ状態では、出力電圧Ｖoは０（ｖ）になる。
　トランジスタ５０１～５０４のオン・オフ動作を制御することで、図９（ｂ）－（３）に図示される駆動波形が出力される。さらに、細かな制御を行うことで、交流波形に近づけることができる。
　各トランジスタ５０１～５０４は、通常、コレクタ電極をリードフレーム１２２のダイ１２２ａ側に向け、ゲート電極およびエミッタ電極を、その反対側に向けて実装される。この実装構造では、コレクタ電極は接合材１２９を介してリードフレーム１２２のダイ１２２ａに電気的に接続される。
　接地用端子１２６は、接地電位を有する車両のボディやシャーシ等に接続される。接地用端子１２６は、接地用導体層２２０および本体導体層２１０を介して放熱板１３０に電気的に接続されている。リードフレーム１２２のダイ１２２ａと放熱板１３０との間に絶縁部材１２４が介在されることで、各トランジスタ５０１～５０４のコレクタ電極は、接地部位から絶縁され、図９（ｂ）－（３）に図示される出力信号を負荷５１９に供給する。
　図１０は、比較例の回路体５００Ａが有する回路図である。
　比較例の回路体５００Ａは、リードフレーム１２２のダイ１２２ａと放熱板１３０との間に絶縁部材１２４が介在されていない場合である。この場合でも、接地用端子１２６は、接地用導体層２２０および本体導体層２１０を介して放熱板１３０に電気的に接続され、接地用端子１２６が、車両のボディやシャーシ等に接続して接地された構造とする。このような回路体５００Ａでは、図示のように、トランジスタ５０１～５０４のコレクタ電極は、リードフレーム１２２のダイ１２２ａ、放熱板１３０、本体導体層２１０、接地用導体層２２０および接地用端子１２６を介して接地される。このため、トランジスタ５０１とトランジスタ５０４が同時にオンした場合も、トランジスタ５０２とトランジスタ５０３が同時にオンした場合も、出力電圧Ｖoは、接地電位と同電位になる。つまり、交流波形は得られない。
　このことから、回路体５００のトランジスタ５０１～５０４は、本体導体層２１０および接地用導体層２２０から絶縁する必要がある。
　上記本発明の電子機器の実施形態１によれば下記の効果を奏する。
（１）回路体５００および放熱板１３０を備える電子部品構成体１２０を封止樹脂１７０により封止し、放熱板１３０の一面および封止樹脂１７０に導体層２００を設けた。また、回路体５００の給電ラインを放熱板１３０とは絶縁するとともに、電子部品構成体１２０に接地用端子１２６を設け、接地用端子１２６を導体層２００に電気的に接続した。このため、接地用端子１２６を接地することにより、回路体５００がスイッチング動作するときに発生するサージ電圧を抑制することができる。
（２）導体層２００を、放熱板１３０の一面および封止樹脂１７０に形成される本体導体層２１０と、接地用端子１２６に形成される接地用導体層２２０により構成した。接地用導体層２２０は、電気抵抗率が小さい下部層２１１により構成され、電気抵抗率が大きい上部層２１２を有していない。このため、接地用導体層２２０を接地した際、接続部分の抵抗値が小さくなり、サージ電圧の低減効率が良い。
（３）本体導体層２１０は、電気抵抗率が小さい下部層２１１上に形成された、例えば、使用環境下での耐酸化性等の耐性が高いニッケル系金属等からなる上部層２１２を有する。このため、めっき層の生産コストを低減し、かつ、使用環境に対して信頼性が高いものとすることができる。
（４）導体層２００の下部層２１１を、無電解ニッケルめっきからなる下層下地層２１１ａを形成し、下層下地層２１１ａ上に、電気抵抗率が小さい銅系金属からなる上層下地層２１１ｂを無電解めっきにより形成して構成した。このため、放熱板１３０、導電リード（リード端子）１２５ａ～１２５ｃまたは接地用端子１２６が、アルミニウム系金属で形成されている場合であっても、銅系金属の無電解めっき液により腐食されるのを抑制することができる。
（５）放熱板１３０に、スパッタまたは蒸着により銅系金属からなる下部層２１１を形成するようにした。この方法では、放熱板１３０、導電リード１２５ａ～１２５ｃまたは接地用端子１２６がアルミニウム系金属により形成されている場合でも、他の金属材料を介することなく、直接、下部層２１１を形成することができるので、生産効率を向上することができる。
（６）放熱板１３０または封止樹脂１７０と銅系スパッタまたは蒸着層との接着力が不足する場合には、チタンまたはクロム等の下地金属を介在することにより接合の信頼性を向上することができる。
（７）電子モジュール１１０全体に導体層２００の下部層２１１を形成し、リード端子１２５ａ～１２５ｃ、およびリード端子１２５ａ～１２５ｃが配置された封止樹脂１７０の根元部の周縁部をマスク治具４０１で覆った状態で、上部層２１２を形成し、この後、上部層２１２をマスクとしてリード端子１２５ａ～１２５ｃが配置された封止樹脂１７０の根元部の周縁部の下部層２１１を除去した。上部層２１２をマスクとしてリード端子１２５ａ～１２５ｃが配置された封止樹脂１７０の根元部の周縁部の下部層２１１を除去するので、作業効率がよい。
（８）リード端子１２５ａ～１２５ｃをマスク治具４０１で覆ったうえで、導体層２００の下部層２１１、上部層２１２を形成するようにした。この方法では、導体層２００の下部層２１１を除去する工程が必要でなく、工程数が低減するので、作業効率をさらに向上することができる。
－実施形態２－
　図１１は、本発明の電子機器の実施形態２の断面図である。
　実施形態２の電子機器１００Ａは、接地用端子１２６ａが、放熱板１３０に電気的に接続されている点で、実施形態１の電子機器１００と相違する。
　接地用端子１２６ａは、リード端子１２５ａ～１２５ｃと共に、封止樹脂１７０の上面１７０ａ上で、直線状に配置されている構成は、実施形態１の電子機器１００と同様である。
　実施形態２の接地用端子１２６ａは、封止樹脂１７０に埋設された部分において、放熱板１３０側に屈曲され、その端部が放熱板１３０に、半田付や溶接等により電気的に接続されている。
　実施形態２の電子機器１００Ａの他の構成は、実施形態１の電子機器１００と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
　実施形態２においても、実施形態１と同様な効果を奏する。
　実施形態２では、接地用端子１２６ａが放熱板１３０にも電気的に接続されているので、サージ電圧の抑制が一層確実となる。
－実施形態３－
　図１２は、本発明の電子機器の実施形態３の断面図である。
　実施形態３の電子機器１００Ｂについて、実施形態１の電子機器１００との相違点を主体として説明する。
　実施形態３の電子機器１００Ｂは、電子部品１２１における放熱板１３０の反対側に、対向放熱構造部６１０を備えている。対向放熱構造部６１０は、中間伝熱体６１１と、対向絶縁部材６１２と、対向放熱板６１３とを備えている。
　中間伝熱体６１１は、銅、アルミニウム系金属等の高伝熱性金属またはアルミナ等のセラミックスにより形成されている。対向絶縁部材６１２は、絶縁部材１２４と同様な部材であり、セラミックスまたは有機樹脂により形成されている。対向放熱板６１３は、放熱板１３０と同様な部材であり、本体６１３ａと冷却フィン６１３ｂを有する。中間伝熱体６１１は、電子部品１２１と対向絶縁部材６１２との間に介装され、その一面が電子部品１２１の一面に熱結合され、他の一面が対向絶縁部材６１２の一面に熱結合されている。電子部品１２１は、ＩＧＢＴ等のトランジスタを含んでおり、トランジスタの不図示のエミッタ電極は、中間伝熱体６１１に熱結合されている。上述した通り、トランジスタのカソード電極は、接合材１２９を介して、リードフレーム１２２のダイ１２２ａに熱結合している。
　従って、実施形態３の電子部品構成体１２０Ａは、実施形態１の電子部品構成体１２０の電子部品１２１に対向放熱構造６１０が熱結合された構造を有する。封止樹脂１７０Ａは、放熱板１３０の一面、対向放熱板６１３の一面、リード端子１２５ａ～１２５ｃおよび接地用端子１２６の先端側が露出されるように電子部品構成体１２０Ａを封止している。
　実施形態３の電子機器１００Ｂの他の構成は実施形態１の電子機器１００と同様であるので、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
　実施形態３の電子機器１００Ｂにおいても、実施形態１の電子機器１００と同様な効果を奏する。また、実施形態３の電子機器１００Ｂにおいては、電子部品１２１の両面に放熱板１３０、６１３を備えているので、電子部品１２１の放熱効果を高めることができる。
－実施形態４－
　図１３は、本発明の電子機器の実施形態４の断面図である。図１４（ａ）は、図１３のＸＩＶａ－ＸＩＶａ線断面図であり、図１４（ｂ）は、図１３のＸＩＶｂ－ＸＩＶｂ線断面図である。
　実施形態４の電子機器１００Ｃは、上部側に設けられたシール部１８０と同様なシール部１８０Ａが下部側にも設けられている。シール部１８０Ａは、封止樹脂１７０に形成された溝１７１と、溝１７１内に形成された本体導体層２１０と、シール部材１８１とにより構成されている。実施形態４の電子機器１００Ｃは、その上下の端部が、冷媒が流れる冷却流路の外側に配置された状態に、換言すれば、シール部１８０とシール部１８０Ａとの間の中央領域が冷却媒体に浸漬するように、不図示の流路形成体に設置される。
　電子モジュール１１０の上面側に封止樹脂１７０から突出して形成されたリード端子１２５ａ～１２５ｃと同様、電子モジュール１１０の下面側にリード端子１２５ｄ～１２５ｆが封止樹脂１７０から突出して形成されている。リード端子１２５ｄ～１２５ｆは、それぞれ、リードフレーム１２２のダイ１２２ａにワイヤ１２３により接続されている。リード端子１２５ｄ～１２５ｆは、リード端子１２５ａ～１２５ｃと同様、導体層２００とは絶縁されている。
　また、電子モジュール１１０の上面側に封止樹脂１７０から突出して形成された接地用端子１２６と同様、電子モジュール１１０の下面側に接地用端子１２６ｂが封止樹脂１７０から突出して形成されている。接地用端子１２６ｂは、接地用端子１２６と同様、リードフレーム１２２、電子部品１２１、接合材１２９等とは絶縁されている。なお、図１３において、接地用端子１２６、１２６ｂは、放熱板１３０とは絶縁された状態に図示されているが、図１１に図示された実施形態２のように、接地用端子１２６、１２６ｂの双方または一方を、放熱板１３０に電気的に接続してもよい。
　接地用端子１２６ｂには、接地用端子１２６と同様、接地用導体層２２０が形成されている。接地用導体層２２０は、本体導体層２１０の下部層２１１と同一の材料により形成されており、本体導体層２１０に電気的に接続されている。
　なお、実施形態４における他の構造は、実施形態１と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して、説明を省略する。
　従って、実施形態４においても、実施形態１と同様な効果を奏する。
－実施形態５－
　図１５は、本発明の電子機器の実施形態５の外観斜視図である。
　図１５に図示された実施形態５の電子機器１００Ｄは、接地用端子１２６の根元部１４１を本体導体層２１０と同一の構成としたものである。上述した通り、本体導体層２１０は、下部層２１１と上部層２１２とを有する。
　下部層２１１は、接地用端子１２６の外表面を含む電子モジュール１１０の外表面全体に形成し、下部層２１１上に上部層２１２を形成する。実施形態１では、上部層２１２を形成するとき、電子モジュール１１０を、封止樹脂１７０の上面１７０ａがめっき液の上面より僅かに沈むようにめっき液中に浸漬した状態で電気めっきを行うこととした。この方法では、接地用端子１２６の根元部には、上部層２１２は形成されないので、めっき材料の節減ができる。しかし、接地用端子１２６の根元部における下部層２１１と上部層２１２との接続が、不安定になることも考えられる。
　そこで、実施形態５では、上部層２１２を形成する際、電子モジュール１１０を、接地用端子１２６の根元部１４１までめっき液中に浸漬した状態で電気めっきを行う。これにより、接地用端子１２６の根元部１４１は、本体導体層２１０と同じめっき層構造に形成される。
　実施形態５における他の構造は、実施形態１と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
　従って、実施形態５においても、実施形態１と同様な構成を有する。実施形態５では、特に、接地用端子１２６の下部層２１１と上部層２１２との電気的接続をより確実にすることができる。
　なお、実施形態２～４の電子機器１００Ａ～１００Ｃにおいても、実施形態５の電子機器１００Ｄの構造を適用することができる。
－実施形態６－
　図１６は、本発明の電子機器の実施形態６の外観斜視図である。
　図１６に図示された実施形態６の電子機器１００Ｅは、複数（図１６では２つ）の接地用端子１２６、１４２を有する。
　接地用端子１２６、１４２それぞれには、接地用導体層２２０が形成されている。接地用端子１２６および１４２は、封止樹脂１７０の上面１７０ａの長手方向の端部に対向して設けられている。上述した各実施形態と同様、接地用導体層２２０は、本体導体層２１０の下部層２１１と一体に形成され、本体導体層２１０の上部層２１２を有していない。
　実施形態６の電子機器１００Ｅの他の構造は、実施形態１と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
　実施形態６においても、実施形態１と同様な効果を奏する。実施形態６では、特に、複数の接地用端子１２６、１４２を有しているので、サージ電圧の抑制をより確実に行うことができる。
　実施形態２～５においても、実施形態６の構造を適用することができる。
　なお、上記各実施形態では、接地用端子１２６を封止樹脂１７０の上面１７０ａに設けた構造として例示した。しかし、接地用端子１２６を、封止樹脂１７０の他の側面に設けてもよい。但し、シール部１８０の外側に設けることが好ましい。
　上記各実施形態では、電子部品１２１をリードフレーム１２２上に搭載した構造として例示した。しかし、電子部品１２１を搭載する部材は、リードフレーム１２２に限られるものではなく、金属やセラミックなど、熱伝導性を有する他の支持部材としてもよい。
　上記各実施形態では、接地用端子１２６、１２６ａ、１２６ｂ、１４２の全表面に、接地用導体層２２０が形成される構造として例示した。しかし、接地用導体層２２０は、接地用端子１２６、１２６ａ、１２６ｂ、１４２の根元側の一部のみに形成するようにしてもよい。
　上記各実施形態では、接地用端子１２６に上部層２１２が形成されないようにするために、接地用端子１２６に下部層２１１を形成した後、電子モジュール１１０を、接地用端子１２６がめっき層から突出するようにめっき層に浸漬して電気めっきをする方法で例示した。しかし、接地用端子１２６を、リード端子１２５ａ～１２５ｃと同様にマスク治具により覆った状態でめっき液中に浸漬して電気めっきするようにしてもよい。
　上記各実施形態では、接地用端子１２６、１２６ａ、１２６ｂ、１４２の少なくとも一部には、上部層２１２が形成されていない構造として例示した。しかし、接地用端子１２６、１２６ａ、１２６ｂ、１４２の全面を上部層２１２で覆うようにしてもよい。
　上記各実施形態では、放熱板１３０は、冷却フィン１３０ｂを有する構造として例示した。しかし、放熱板１３０は、冷却フィン１３０ｂを有していなくてもよい。
　上記各実施形態では、絶縁部材１２４が放熱板１３０に直接接合されている構造として例示した。しかし、放熱板１３０に不図示の中間伝熱板を接合し、その中間伝熱板に絶縁部材１２４を接合する構造としてもよい。
　上記各実施形態では、放熱板１３０の冷却フィン１３０ｂの上面が、封止樹脂１７０の外表面とほぼ同一面となるように、放熱板１３０を封止樹脂１７０に埋設した構造として例示した。しかし、放熱板１３０の本体１３０ａを、その厚さの中間まで封止樹脂１７０に埋設する構造としてもよい。あるいは、放熱板１３０が封止樹脂１７０中に埋設されない構造としてもよい。この場合には、放熱板１３０と絶縁部材１２４との接合の強度を大きくしたり、あるいは、放熱板１３０に不図示の中間金属板を金属接合し、中間金属板を封止樹脂１７０に埋設する構造としたりすることが好ましい。
　上記実施形態では、回路体５００がインバータ回路を有するものとしたが、本発明は、回路体５００がコンバータ回路等、他の電力変換回路を有する場合にも適用が可能である。
　その他、本発明は、その趣旨の範囲内で任意に変形して適用することが可能であり、要は、入力用端子、出力用端子および接地用端子それぞれの一部、および放熱板の一面を露出して、電子部品構成体の周囲を封止樹脂で覆った電子機器であって、入力用端子および出力用端子とは絶縁されて形成され、封止樹脂と放熱板の一面との冷却媒体への浸漬領域の全面を覆って形成された本体導体層と、接地用端子の少なくとも一部を覆い、本体導体層と電気的に接続されている接地用導体層と、を備えるものであればよい。
　次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
　日本国特許出願２０１４年第２２０４４０号（２０１４年１０月２９日出願）
　１００、１００Ａ～１００Ｅ　　電子機器
　１１０　　　電子モジュール
　１２０、１２０Ａ　　　電子部品構成体
　１２１　　　電子部品
　１２２　　　リードフレーム（熱伝導性支持部材）
　１２３　　　ワイヤ
　１２４　　　絶縁部材
　１２５ａ～１２５ｆ　　　リード端子（入力用端子、制御用端子、出力用端子）
　１２６、１２６ａ、１２６ｂ、１４２　　　接地用端子
　１２９　　　接合材
　１３０　　　放熱板
　１３０ａ　　本体
　１３０ｂ　　冷却フィン
　１４１　　　根元部
　１７０、１７０Ａ　　封止樹脂
　１７１　　　溝
　１８０、１８０Ａ　　シール部
　１８１　　　シール部材
　２００　　　導体層
　２１０　　　本体導体層
　２１１　　　下部層
　２１１ａ　　下層下地層
　２１１ｂ　　上層下地層
　２１２　　　上部層
　２２０　　　接地用導体層
　４０１　　　マスク治具
　４０２　　　シール材
　５００　　　回路体
　５０１～５０４　　　トランジスタ（半導体素子）
　６１０　　　対向放熱構造部
　６１１　　　中間伝熱体
　６１２　　　対向絶縁部材
　６１３　　　対向放熱板
　６１３ａ　　本体
　６１３ｂ　　冷却フィン
 
 

Claims (15)

  1. 　入力用電極と出力用電極とを有する半導体素子、および前記半導体素子を支持する熱伝導性支持部材を有する回路体と、前記回路体の一面に熱伝導可能に設けられた放熱板と、前記放熱板と前記熱伝導性支持部材との間に介装された熱伝導性の絶縁部材と、前記入力用電極に接続された入力用端子と、前記出力用電極に接続された出力用端子と、接地用端子とを備えた電子部品構成体と、
    　前記入力用端子、前記出力用端子および前記接地用端子それぞれの一部、および前記放熱板の一面を露出して、前記電子部品構成体の周囲を覆って形成された封止樹脂と、
    　前記入力用端子および前記出力用端子とは絶縁されて形成され、前記封止樹脂と前記放熱板の一面との冷却媒体への浸漬領域の全面を覆って形成された本体導体層と、
    　前記接地用端子の少なくとも一部を覆い、前記本体導体層と電気的に接続されている接地用導体層と、を備える、電子機器。
  2. 　請求項１に記載の電子機器において、
    　前記半導体素子は、制御信号が入力される制御用電極を有し、
    　前記回路体は、電力変換回路を構成する複数の前記半導体素子と、前記制御用電極に接続され、前記本体導体層および前記接地用導体層とは絶縁された制御用端子とを有する、電子機器。
  3. 　請求項１に記載の電子機器において、
    　前記放熱板は、複数の冷却用フィンを有し、前記本体導体層は、前記冷却用フィンそれぞれの表面を覆って形成されている、電子機器。
  4. 　請求項１に記載の電子機器において、
    　前記熱伝導性支持部材は、金属製のリードフレームであり、前記入力用端子、前記出力用端子および前記接地用端子は、前記リードフレームから分離されて形成されたリードである、電子機器。
  5. 　請求項１に記載の電子機器において、
    　前記接地用端子は、前記熱伝導性支持部材に電気的に接続されている、電子機器。
  6. 　請求項１に記載の電子機器において、
    　前記接地用端子を複数個有し、前記接地用端子のそれぞれの少なくとも一部には、前記本体導体層と電気的に接続された前記接地用導体層が形成されている、電子機器。
  7. 　請求項１に記載の電子機器において、
    　前記電子部品構成体の周囲を覆って形成された前記封止樹脂は、前記放熱板が配置された一面と、前記一面に隣接し、前記入力用端子、前記出力用端子および前記接地用端子が配置された側面とを有し、前記一面における前記側面との境界部の近傍にシール部を備える、電子機器。
  8. 　請求項７に記載の電子機器において、
    　前記シール部は、前記封止樹脂に形成された凹部と、前記凹部に嵌入されたシール部材とを備える、電子機器。
  9. 　請求項１に記載の電子機器において、
    　前記電子部品構成体は、前記放熱板と対向する他面に、前記回路体に熱伝導可能に設けられた対向放熱板を備える、電子機器。
  10. 　請求項１に記載の電子機器において、
    　前記電子部品構成体は、前記放熱板が配置された一面と、前記一面に隣接し、前記入力用端子、前記出力用端子および前記接地用端子が配置された側面と、前記側面に対向する対向側面とを有し、
    　前記電子部品構成体は、さらに、前記対向側面に形成された別の入力用端子、別の出力用端子および別の接地用端子を備え、
    　前記別の入力用端子、前記別の出力用端子および前記別の接地用端子は、前記本体導体層に電気的に接続されている、電子機器。
  11. 　請求項１に記載の電子機器において、
    　前記本体導体層は、上部層と、前記上部層と前記封止樹脂との間に設けられ、前記上部層より電気抵抗率が小さい下部層とを有する、電子機器。
  12. 　請求項１１に記載の電子機器において、
    　前記接地用導体層は前記本体導体層の前記下部層と一体に形成され、前記接地用導体層の少なくとも一部には上部層が形成されていない、電子機器。
  13. 　請求項１に記載の電子機器において、
    　前記本体導体層は、無電解ニッケルめっき層と、前記無電解ニッケルめっき層上に形成された無電解銅めっき層と、前記無電解銅めっき層上に形成された電気ニッケルめっき層とを含む、電子機器。
  14. 　請求項１１に記載の電子機器の製造方法であって、
    　前記入力用端子、前記出力用端子および前記接地用端子それぞれの一部、および前記放熱板の一面が露出された状態に前記電子部品構成体の周囲を前記封止樹脂により封止し、
    　前記入力用端子、前記出力用端子および前記接地用端子のそれぞれと、前記封止樹脂における前記入力用端子と前記出力用端子との周縁部と、前記放熱板の一面と、前記封止樹脂の表面とに前記下部層を形成し、
    　少なくとも、前記入力用端子および前記出力用端子それぞれと、前記封止樹脂における前記入力用端子と前記出力用端子との周縁部とをマスクで覆い、
    　前記下部層を給電層として前記下部層上に電気めっきにより前記上部層を形成し、
    　前記マスクを取り外して、前記封止樹脂における前記入力用端子と前記出力用端子との周縁部に形成された前記下部層を除去する、電子機器の製造方法。
  15. 　請求項１１に記載の電子機器の製造方法であって、
    　前記入力用端子、前記出力用端子および前記接地用端子それぞれの一部、および前記放熱板の一面が露出された状態に前記電子部品構成体の周囲を前記封止樹脂により封止し、
    　少なくとも、前記入力用端子および前記出力用端子それぞれと、前記封止樹脂における前記入力用端子と前記出力用端子との周縁部とをマスクで覆い、
    　前記接地用端子と、前記放熱板の一面と、前記封止樹脂の表面とに前記下部層を形成し、
    　少なくとも前記放熱板の一面と、前記封止樹脂の表面とに形成された前記下部層上に前記上部層を形成し、
    　前記マスクを取り外す、電子機器の製造方法。
     
     
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016117843A1 (de) 2016-09-21 2018-03-22 Infineon Technologies Ag Mit Kühlfluid gekühlte und eine Abschirmschicht umfassende Packung
US12347741B2 (en) 2020-01-08 2025-07-01 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device comprising a resin member having a rib including a lower end located below lower ends of a plurality of pin fins and semiconductor device manufacturing method

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112017007329B4 (de) * 2017-03-27 2025-12-24 Mitsubishi Electric Corporation Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung
US10457001B2 (en) * 2017-04-13 2019-10-29 Infineon Technologies Ag Method for forming a matrix composite layer and workpiece with a matrix composite layer
JP2018195694A (ja) * 2017-05-17 2018-12-06 株式会社Ｓｏｋｅｎ 電力変換器
KR102420589B1 (ko) * 2017-12-04 2022-07-13 삼성전자주식회사 히트 싱크를 가지는 반도체 패키지
US11171070B2 (en) * 2018-06-21 2021-11-09 At&S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Component carrier with integrated thermally conductive cooling structures
CN114762109B (zh) * 2019-12-10 2025-05-23 三菱电机株式会社 半导体封装件
TWI778708B (zh) * 2021-07-14 2022-09-21 矽品精密工業股份有限公司 電子封裝件及其製法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57173948A (en) * 1981-04-20 1982-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of semiconductor device
JPS59186397A (ja) * 1983-04-06 1984-10-23 三菱電機株式会社 混成集積回路
JPS6437043A (en) * 1987-07-31 1989-02-07 Nec Corp Resin-sealed semiconductor device
JPH04127456A (ja) * 1989-09-14 1992-04-28 Toshiba Corp 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法
JP2004119667A (ja) * 2002-09-26 2004-04-15 Mitsubishi Electric Corp 電力用半導体装置
JP2010225752A (ja) * 2009-03-23 2010-10-07 Tdk Corp 樹脂封止型電子部品及びその製造方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4649950B2 (ja) * 2004-10-27 2011-03-16 トヨタ自動車株式会社 冷却器付半導体装置
JP4338620B2 (ja) * 2004-11-01 2009-10-07 三菱電機株式会社 半導体装置及びその製造方法
WO2006100768A1 (ja) * 2005-03-23 2006-09-28 Fujitsu Limited 半導体装置及びその製造方法
JP4979909B2 (ja) * 2005-08-19 2012-07-18 株式会社日立製作所 電力変換装置
US7619302B2 (en) 2006-05-23 2009-11-17 International Rectifier Corporation Highly efficient both-side-cooled discrete power package, especially basic element for innovative power modules
JP2008270294A (ja) * 2007-04-16 2008-11-06 Sumitomo Electric Ind Ltd ヒートシンク部材および半導体装置
KR101524544B1 (ko) * 2008-03-28 2015-06-02 페어차일드코리아반도체 주식회사 펠티어 효과를 이용한 열전기 모듈을 포함하는 전력 소자패키지 및 그 제조 방법
JP5067267B2 (ja) * 2008-06-05 2012-11-07 三菱電機株式会社 樹脂封止型半導体装置とその製造方法
JP2010171271A (ja) * 2009-01-23 2010-08-05 Renesas Technology Corp 半導体装置およびその製造方法
JP5481148B2 (ja) * 2009-10-02 2014-04-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 半導体装置、およびパワー半導体モジュール、およびパワー半導体モジュールを備えた電力変換装置
JP5557585B2 (ja) * 2010-04-26 2014-07-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 パワーモジュール
JP5523299B2 (ja) * 2010-12-20 2014-06-18 株式会社日立製作所 パワーモジュール
CN104011853B (zh) * 2011-12-26 2016-11-09 三菱电机株式会社 电力用半导体装置及其制造方法
JP5661052B2 (ja) * 2012-01-18 2015-01-28 三菱電機株式会社 パワー半導体モジュールおよびその製造方法
CN104603933B (zh) * 2012-08-31 2018-09-18 三菱综合材料株式会社 功率模块用基板及功率模块
US8921989B2 (en) * 2013-03-27 2014-12-30 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North, America, Inc. Power electronics modules with solder layers having reduced thermal stress
WO2015129418A1 (ja) * 2014-02-25 2015-09-03 日立オートモティブシステムズ株式会社 防水型電子機器及びその製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57173948A (en) * 1981-04-20 1982-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of semiconductor device
JPS59186397A (ja) * 1983-04-06 1984-10-23 三菱電機株式会社 混成集積回路
JPS6437043A (en) * 1987-07-31 1989-02-07 Nec Corp Resin-sealed semiconductor device
JPH04127456A (ja) * 1989-09-14 1992-04-28 Toshiba Corp 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法
JP2004119667A (ja) * 2002-09-26 2004-04-15 Mitsubishi Electric Corp 電力用半導体装置
JP2010225752A (ja) * 2009-03-23 2010-10-07 Tdk Corp 樹脂封止型電子部品及びその製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016117843A1 (de) 2016-09-21 2018-03-22 Infineon Technologies Ag Mit Kühlfluid gekühlte und eine Abschirmschicht umfassende Packung
US11244886B2 (en) 2016-09-21 2022-02-08 Infineon Technologies Ag Package cooled with cooling fluid and comprising shielding layer
US11862533B2 (en) 2016-09-21 2024-01-02 Infineon Technologies Ag Fluid-cooled package having shielding layer
US12347741B2 (en) 2020-01-08 2025-07-01 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device comprising a resin member having a rib including a lower end located below lower ends of a plurality of pin fins and semiconductor device manufacturing method

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Publication number Publication date
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