电子装置的制作方法

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电子装置的制造方法

相关申请的相互参照

本申请基于2014年12月15日提出的日本专利申请第2014-253382号,在此通过参照引用其全部内容。

本公开涉及将安装在树脂基板上的电路元件用封固树脂封固而成的电子装置。



背景技术:

以往,作为电子装置的一例,有在专利文献1中公开的混合集成电路装置。该混合集成电路装置具备由铝构成的电路基板、固接在设于电路基板的表面上的导电图案上的电路元件、和使电路基板的至少背面露出而通过转移成形(transfermolding)覆盖的由热硬化性树脂构成的封固树脂等。并且,混合集成电路装置通过将封固树脂的热膨胀系数设定得比电路基板的热膨胀系数小,从而来防止后固化(aftercure)工序中的电路基板的翘曲。此外,混合集成电路装置使封固树脂的线性膨胀系数在加入了填料的状态下为从15×10-6/℃到23×10-6/℃的范围。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本公开特许公报2006-100752号



技术实现要素:

可是,虽然不是以往技术,但也可以考虑使电子装置构成为,使用树脂基板作为电路基板,将安装在树脂基板的一面上的发热元件用封固树脂封固,并且使封固树脂侧与散热部件接触,从而使电路元件的热从封固树脂侧散热。但是,该电子装置如果采用上述那样的线性膨胀系数的封固树脂,由于封固树脂的成形收缩率变得非常大,所以有可能翘曲为树脂基板侧为凸的形状。在这样翘曲的情况下,电子装置仅是封固树脂的角部与散热部件接触,封固树脂与散热部件的接触面积变小,散热性有可能下降。

本公开的目的是提供一种能够抑制因翘曲带来的散热性的下降的电子装置。

有关本公开的一例的电子装置具备:树脂基板,在绝缘性的树脂上形成有具备导电性部件的配线;发热元件,是安装在树脂基板的一面上的电路元件,通过自身工作而发热;以及封固树脂,设在一面上,将发热元件封固。电子装置在其封固树脂的与一面接触的面的相反面被热连接在散热部件的状态下,被搭载到散热部件上。

树脂基板和封固树脂分别具有树脂基板和封固树脂的周边温度为常温时向相反面侧凸的翘曲形状、并且在周边温度是比常温高的高温时也能够维持向相反面侧凸的翘曲形状的线性膨胀系数。

电子装置在从常温到高温的温度范围中能够成为向相反面侧凸的翘曲形状。

因而,电子装置在从常温到高温的温度范围中,能够防止成为仅封固树脂的角部接触在散热部件上的状态,并且能够维持封固树脂的相反面热连接在散热部件上的状态。即,电子装置在从常温到高温的温度范围中能够抑制相反面与散热部件的接触面积变窄,并能够将从发热元件发出的热向散热部件散热。因此,能够抑制电子装置散热性的下降。

附图说明

关于本公开的上述及其他目的、特征及优点根据参照附图的下述详细的说明会变得明确。

图1是表示实施方式的铸塑封装(moldpackage)的概略结构的平面图。

图2是沿着图1的ii-ii线的剖视图。

图3是表示实施方式的铸塑封装的翘曲状态的立体图。

图4是表示实施方式的铸塑封装的常温时和高温时的翘曲状态的剖视图。

图5是表示实施方式的铸塑封装的翘曲状态和铸塑树脂的线性膨胀系数的关系的曲线图。

图6是表示铸塑封装成为哭形(cry)翘曲的条件的曲线图。

具体实施方式

以下,参照附图说明用来实施本公开的多个形态。在各形态中,有对于与在先行的形态中说明的事项对应的部分赋予相同的符号而省略重复的说明的情况。在各形态中,在仅说明结构的一部分的情况下,关于结构的其他部分可以参照并应用先行说明的其他形态。

在本实施方式中,采用将本公开的电子装置应用到在图1等中表示的铸塑封装100中的例子。铸塑封装100如图2所示构成为,具备树脂基板10、安装在树脂基板10的一面s1上的发热元件21、和设在树脂基板10的一面s1上将发热元件21封固的铸塑树脂40。在本实施方式中,采用将铸塑封装100应用到搭载于车辆的发动机舱内的车载电子装置中的例子作为一例。进而,能够将铸塑封装100应用到逆变器装置中作为车载电子装置的一例。但是,铸塑封装100也能够应用到与车载电子装置不同的装置中。另外,发动机舱通常是与住宅内等相比温度变化较大的空间。铸塑封装100对应于电子装置的一例。

另外,铸塑封装100如图1及图2所示,也可以在树脂基板10的一面s1的背面s3上安装有没有被铸塑树脂40封固的铸塑外元件51、52。作为一例,能够采用铝电解电容器51或线圈52等作为该铸塑外元件。铝电解电容器51经由钎焊61被安装在树脂基板10的背面s3上。同样,线圈52经由钎焊62被安装在树脂基板10的背面s3上。这样,可以说铸塑封装100具备作为在两面上安装着电路元件的两面安装基板的树脂基板10。铸塑封装100通过采用作为两面安装基板的树脂基板10,与采用单面安装基板的情况相比能够使体格小型化。这里的所谓体格,是与铸塑封装100的厚度方向正交的平面方向的大小。

但是,铸塑外元件并不限定于此。此外,铸塑封装100也可以安装有三个以上的铸塑外元件,也可以不安装铸塑外元件。另外,铝电解电容器51及线圈52也可以经由与钎焊61或钎焊62不同的导电性的粘接剂安装在树脂基板10上。

此外,铸塑封装100如图2所示,除了发热元件21以外,也可以在树脂基板10的一面s1上经由钎焊33安装芯片电容器22,用铸塑树脂40封固。在本实施方式中,采用由陶瓷电容器构成的芯片电容器22作为一例。该芯片电容器22其线性膨胀系数α3是8×10-6/℃~9×10-6/℃左右。

另外,铸塑封装100也可以安装有与芯片电容器22不同的电路元件。此外,铸塑封装100也可以除了发热元件21以外还在树脂基板10的一面s1上安装有两个以上的电路元件,也可以仅安装发热元件21。此外,铸塑封装100也可以除了这些电路元件以外还将构成逆变器的控制电路的电路元件安装在树脂基板10上。

树脂基板10是在绝缘性的树脂上形成有由导电性部件构成的配线10a的结构。树脂基板10例如可以采用包括芯层和层叠在芯层上的层积(buildup)层的所谓层积(buildup)基板。此外,树脂基板10如果是没有设置芯层而层叠了多个建造层的所谓任意层(anylayer)基板也能够采用。此外,树脂基板10在一面s1及背面s3上,设有安装发热元件21、铝电解电容器51、线圈52等的焊接区。该焊接区与配线10a电连接。这样,换言之,可以将树脂基板10称作印刷基板。

此外,为了防止钎焊31、33、61~62附着到规定以外的部位,在树脂基板10的一面s1及背面s3上设有阻焊层。由此,可以说树脂基板10构成为,具备:包括绝缘性的树脂和配线10a的电路部,以及形成在电路部的表面s1、s3上的阻焊层。另外,阻焊层由于是周知技术,所以省略详细的说明。在图示中省略了该阻焊层。

树脂基板10其线性膨胀系数α2是13×10-6/℃~14×10-6/℃左右。详细地讲,线性膨胀系数α2相当于将阻焊层的线性膨胀系数α3与电路部的线性膨胀系数α4相加得到的值。此外,树脂基板10具有各向异性的线性膨胀系数α2。即,线性膨胀系数α2是树脂基板10的xy的合成膨胀系数,是树脂基板10的面方向上的线性膨胀系数。另外,所谓面方向,是沿着与树脂基板10的厚度方向正交的面的方向。

此外,树脂基板10例如具有长方体形状。即,树脂基板10的一面s1及背面s3具有矩形形状,树脂基板10具有与一面s1和背面s3连续地设置的四个侧面12。侧面12也称作基板侧面。

另外,树脂基板10设有在自身的厚度方向上贯通的贯通孔11。该贯通孔11相当于本公开的基板贯通孔。贯通孔11是从一面s1达到背面s3的孔。该贯通孔11是供螺钉400插入的孔。树脂基板10例如在与自身的厚度方向水平的平面中的四角处设有贯通孔11。但是,本公开即使不设置贯通孔11也能够达到目的。另外,螺钉400相当于本公开的固定部件。螺钉400如图2所示形成有,螺钉头410;以及从螺钉头410突出地设置的部位的前端侧形成的螺纹槽部420。

发热元件21是安装在树脂基板10的一面s1上的电路元件,通过自身工作(动作)而发热。发热元件21例如能够采用mosfet或igbt等。此外,在将铸塑封装100应用到逆变器装置中的情况下,发热元件21是作为逆变器装置中的逆变器的一部分而设置的开关元件等。另外,发热元件21也可以说是功率元件。

此外,发热元件21例如是在两面上形成有电极的裸芯片状态的半导体元件。发热元件21以自身的安装面与树脂基板10的一面s1对置的状态经由钎焊31被安装在树脂基板10上。即,发热元件21以其安装面侧的电极与钎焊31电气及机械地连接的方式、被安装在树脂基板10上。此外,发热元件21经由钎焊31被安装在设在树脂基板10的一面s1上的焊接区中。另外,发热元件21也可以经由与钎焊31不同的导电性的粘接剂安装在树脂基板10上。

该发热元件21配置在铸塑树脂40的与厚度正交的平面(以下称作正交平面)的中央。该正交平面是与一面s1或相反面s2平行的假想平面。

图1所示的两条较粗的单点划线是用来表示正交平面的中央的基准线。并且,单点划线交叉的位置是铸塑树脂40的正交平面的中央。换言之,单点划线交叉的位置是正交平面的中心点。该正交平面的中心点处于与发热元件21的中心点及树脂基板10的一面s1的中心点对置的位置关系。即,正交平面的中心点处于与发热元件21的中心点及树脂基板10的一面s1的中心点同轴上。由此,发热元件21也可以说是安装在树脂基板10的一面s1的中心点处。

这样,发热元件21以穿过自身的中心点沿着自身的厚度方向的假想直线穿过正交平面的中心点的方式安装在树脂基板10上。此外,铸塑封装100可以说以上述假想直线穿过相反面s2的中心点的方式配置有发热元件21。另外,本公开中如果发热元件21的中心点与正交平面的中心点的偏差是将发热元件21安装到树脂基板10上时的误差程度,则可以看作发热元件21的中心点和正交平面的中心点处于同轴上。

此外,本公开并不限定于此。即,也可以是发热元件21自身的中心点和正交平面的中心点不在同轴上。进而,正交平面的中央如上述那样,也可以不是中心点,而看作包括中心点的区域。由此,也可以是发热元件21自身的中心点与正交平面的中心点不一致,而安装在包含正交平面的中心点的区域内。因此,树脂基板10也可以在一面s1的中心点的周边安装有多个发热元件21。此外,铸塑封装100也可以说在一面s1的中心点的周边配置有多个发热元件21。

进而,发热元件21在作为树脂基板10的安装面的相反面的非安装面上机械及电气地连接着夹扣(clip)32。夹扣32例如是以铜等的金属为主成分的部件。夹扣32是将与发热元件21的非安装面对置的元件侧部位、与树脂基板10的一面s1对置的基板侧部位、以及将元件侧部位与基板侧部位连结的连结部位一体地设置而成的部件。夹扣32的元件侧部位电气及机械地连接在发热元件21的非安装面侧的电极上,夹扣32的基板侧部位电气及机械地连接在树脂基板10的焊接区上。例如,夹扣32经由钎焊等的导电性连接部件与发热元件21及树脂基板10电气及机械地连接。

夹扣32除了具有作为用来将发热元件21与树脂基板10电气地连接的端子的功能以外,还具有作为用来将从发热元件21发出的热进行散热的热沉的功能。如上述那样,发热元件21在非安装面上电气及机械地连接着夹扣32。因此,从发热元件21发出的热被从非安装面传递给夹扣32的元件侧部位。由此,可以说夹扣32被设置为,从发热元件21发出的热容易被从非安装面侧散热。

另外,夹扣32的元件侧部位与发热元件21的非安装面的全域对置,并且夹扣32与非安装面侧的电极电气及机械地连接。通过这样,与元件侧部位仅与非安装面的一部分对置的情况相比夹扣32能够提高散热性。但是,也可以是元件侧部位仅与非安装面的一部分对置,并且夹扣32与非安装面侧的电极电气及机械地连接。此外,本公开即使不设置夹扣32也能够达到目的。

铸塑树脂40例如由使al2o3等的填料混合到环氧类等的树脂中的材料等构成,相当于本公开的封固树脂。铸塑树脂40能够通过树脂与填料的比例调整自身的线性膨胀系数α1。铸塑树脂40具有各向同性的线性膨胀系数α1。另外,线性膨胀系数α1通过tma测量等进行评价。线性膨胀系数α1的值例如使用在实际中被使用的从零下40℃到150℃之间的畸变除以温度得到的值。tma是热机械分析(thermomechanicalanalysis)的简称。

铸塑树脂40被设在一面s1上,将发热元件21封固。此外,铸塑树脂40除了将发热元件21以外,还将发热元件21与树脂基板10的连接部位、即焊接区及钎焊31一体地封固。此外,铸塑树脂40将发热元件21与夹扣32、以及夹扣32与树脂基板10的连接部位一起一体地封固。另外,本实施方式的铸塑树脂40将发热元件21与芯片电容器22、以及芯片电容器22与树脂基板10的连接部位、即焊接区及钎焊33一起一体地封固。

进而,铸塑树脂40与树脂基板10的一面s1的至少一部分密接,并且将电路元件20等封固。在本实施方式中,采用与树脂基板10的一面s1的全域密接设置的铸塑树脂40。即,树脂基板10的一面s1的全域被铸塑树脂40封固。

另外,如上述那样,铸塑树脂40也设在夹扣32的元件侧部位上。即,铸塑树脂40也设在元件侧部位的与连接着发热元件21的一侧的相反侧。设在该相反侧的铸塑树脂40的厚度优选的是能够确保夹扣32的绝缘性并且尽可能薄。这是因为,铸塑封装100用来经由夹扣32及铸塑树脂40将从发热元件21发出的热进行散热。

铸塑封装100由于将发热元件21及芯片电容器22用铸塑树脂40封固,所以能够抑制尘埃等附着到这些元件上。此外,铸塑封装100由于将发热元件21与树脂基板10的连接部位及芯片电容器22与树脂基板10的连接部位等封固,所以能够确保发热元件21及芯片电容器22等与树脂基板10的连接可靠性。

这样,对于铸塑封装100仅树脂基板10的一面s1侧被用铸塑树脂40封固。由此,铸塑封装100也可以称作半铸塑封装。铸塑树脂40例如可以通过压缩成形或传递成形而形成。

此外,铸塑树脂40沿着树脂基板10的各侧面12设有侧面42。侧面42也称作树脂侧面。由此,各侧面12和各侧面42设为同面。并且,铸塑树脂40其接触在一面s1上的面的相反面s2设为平坦。由此,在树脂基板10上形成有铸塑树脂40的树脂构造体具有长方体形状。

另外,铸塑树脂40在与树脂基板10的贯通孔11对置的位置处设有在自身的厚度方向上贯通的贯通孔41。该贯通孔41相当于本公开中的树脂贯通孔。并且,贯通孔41与贯通孔11连通而设置。由此,可以说树脂构造体设有从背面s3到相反面s2而贯通的贯通孔11、41。但是,本公开即使不设置贯通孔41也能够达到目的。

这样构成的铸塑封装100如图2所示,经由散热凝胶300搭载在金属基座200上。即,铸塑封装100在铸塑树脂40的相反面s2与金属基座200热连接的状态下被搭载在金属基座200上而成。此外,铸塑封装100通过在贯通孔11、41中插入螺钉400、将螺纹槽部420拧紧到金属基座200的螺钉孔中而被固定到金属基座200上。即,铸塑封装100被螺钉400相对于金属基座200螺紧。换言之,铸塑封装100通过将螺钉400拧紧而被固定在金属基座200上。

铸塑封装100在四角的贯通孔11、41中被插入螺钉400,被该螺钉400固定在金属基座200上,所以能够抑制因振动等而从金属基座200脱离。同样,铸塑封装100能够抑制相反面s2从金属基座200浮起等。即,车辆根据行驶的道路状况有较大地振动的情况,或有振动持续的情况。但是,即使是这样的情况,也能够抑制铸塑封装100从金属基座200脱离或相反面s2从金属基座200浮起。因此,铸塑封装100能够抑制从金属基座200脱离而使散热性下降。换言之,铸塑封装100能够抑制通过振动等而与金属基座200的接触面积变小,所以能够抑制散热性的下降。

在本实施方式中,如图1所示,采用由四根螺钉400固定到金属基座200上的铸塑封装100。但是,本公开也可以是用与螺钉400不同的固定部件固定到金属基座200上。例如,本公开也能够采用将铸塑封装100和金属基座200夹入、将铸塑封装100固定到金属基座200上的有弹簧性的固定部件。

金属基座200相当于本公开中的散热部件。金属基座200是以铝或铜等的金属为主成分的部件。金属基座200例如是用来容纳铸塑封装100的箱体的一部分、或铸塑封装100的搭载设备的一部分等。另外,作为搭载设备,可以采用车辆的行驶用马达或发动机等。另外,金属基座200是搭载铸塑封装100的,所以换言之也可以称作被搭载部件。

散热凝胶300是凝胶状的散热部件,相当于本公开的热传导性部件。铸塑树脂40如图2所示,相反面s2经由散热凝胶300与金属基座200热连接。即,散热凝胶300与金属基座200接触地设置。并且,铸塑封装100其铸塑树脂40的相反面s2接触在散热凝胶300上。铸塑封装100由于经由散热凝胶300固定在金属基座200上,所以与没有散热凝胶300的情况相比能够使与金属基座200的接触面积变大。同样,铸塑封装100与没有散热凝胶300的情况相比能够使与金属基座200之间的热阻变小。由此,铸塑封装100与没有散热凝胶300的情况相比能够提高散热性。另外,本公开也可以采用以硅为主成分的散热脂等代替散热凝胶300。

在此,关于铸塑封装100的制造方法进行说明。首先,在作为最初的工序的第1工序中,在形成有配线10a及焊接区的树脂基板10的一面s1上,经由钎焊31安装发热元件21。即,在第1工序中,在设在一面s1上的焊接区上经由钎焊31安装发热元件21。在该第1工序中,通过回流焊接等在树脂基板10上安装发热元件21。另外,在第1工序中,也可以与发热元件21同时将芯片电容器22安装到树脂基板10上。

在第1工序后进行的第2工序中,在安装着发热元件21的树脂基板10上安装夹扣32。在第2工序中,将发热元件21与夹扣32的元件侧部位之间、以及及树脂基板10的焊接区与夹扣32的基板侧部位之间用钎焊机械及电连接。另外,第1工序和第2工序也可以同时执行。此外,将铝电解电容器51及线圈52在第2工序后且第3工序前回流焊接到树脂基板10的背面s3上。

在第2工序后进行的第3工序中,对于在第2工序中制造出的构造体,通过压缩成形而成形铸塑树脂40。在该第3工序中,一边用销等将贯通孔11堵塞一边压缩成形,以使贯通孔11不被树脂材料堵塞。通过这样,在第3工序中,能够对铸塑树脂40设置连通到贯通孔11的贯通孔41。

另外,本公开也可以通过将多个铸塑封装100一体地形成的封装构造体切块而分割为单独的铸塑封装100。在此情况下,在第1工序中,采用一体地设有多个树脂基板10的基座基板。并且,在第1工序中,在基座基板上的计划作为单独的树脂基板10的各基板区域中安装发热元件21等。此外,在第2工序中,将夹扣32机械及电连接到各发热元件21和各基板区域上。

然后,在第3工序中,对于在各基板区域中安装有发热元件21及夹扣32等的基座基板,通过压缩成形一体地成形铸塑树脂40。即,在第3工序中,对于各基板区域一体地形成铸塑树脂40。通过该第3工序,制造铸塑封装构造体。然后,在第4工序中,将铸塑封装构造体切割。通过该第4工序,将封装构造体分割为多个铸塑封装100。通过该制造方法,能够容易地制造出在树脂基板10的一面s1的全域中设有铸塑树脂40的铸塑封装100。

此外,铸塑封装100根据铸塑树脂40的线性膨胀系数α1与树脂基板10的线性膨胀系数α2的差有发生翘曲的情况。此外,铸塑封装100作为翘曲形状,有作为向相反面s2侧凸的翘曲形状的哭形翘曲(crybend)、和作为向背面s3侧凸的翘曲形状的笑形翘曲(smilebend)。即,在哭形翘曲的情况下,铸塑封装100如图3所示,铸塑树脂40的相反面s2是中心侧比边缘部侧更突出的状态,并且树脂基板10的背面s3是中心侧比边缘部侧更凹陷的状态。另一方面,在笑形翘曲的情况下,铸塑封装100其树脂基板10的背面s3是中心侧比边缘部侧更突出的状态,并且铸塑树脂40的相反面s2是中心侧比边缘部侧更凹陷的状态。另外,图3是将铸塑封装100简略化的图,省略了螺钉400及发热元件21等。

但是,铸塑封装100在自身的周边温度为常温时是哭形翘曲,并且在周边温度为比常温高的高温时也能够维持哭形翘曲。即,铸塑封装100如图4所示那样构成为,在从常温到高温的温度范围中虽然翘曲量变化、但都为哭形翘曲。图4是将铸塑封装100简略化的图,省略了螺钉400、铝电解电容器51、散热凝胶300等。以下,也有将从常温到高温的温度范围记载为第1温度范围的情况。

这里,在第1温度范围中,关于铸塑封装100通常为哭形翘曲的条件进行说明。铸塑封装100在第1温度范围中为哭形翘曲的条件如图6所示,是在成型后的翘曲与线性膨胀系数α1、α2的关系中翘曲总处于哭侧。此外,成型后的翘曲由铸塑树脂40的成型收缩率和树脂基板10单体的残留翘曲(树脂基板单体的哭侧翘曲)决定。另外,所谓成型后的翘曲,是成形后的初期的翘曲。此外,成形后初期时其环境温度为例如175℃左右。

详细地讲,铸塑封装100在线性膨胀系数α2+线性膨胀系数α1的关系中满足以下的关系的情况下为哭形翘曲。条件1是,电路部和阻焊层的结构在第1温度范围中以树脂基板10单体为哭形翘曲。即,树脂基板10为线性膨胀系数α3>线性膨胀系数α4。条件2为,线性膨胀系数α2>线性膨胀系数α1。条件3是,由铸塑树脂40的硬化收缩带来的弯曲应力<由树脂基板10的结构带来的弯曲应力。

进而,铸塑封装100在条件1~条件3的条件下为以下所示的第1因子>第2因子的情况下,在第1温度范围中通常为哭形翘曲。第1因子是向哭侧翘曲的因子,是树脂基板10的弯曲力矩+第1温度范围中的α差。第2因子是向笑侧翘曲的因子,是由铸塑树脂40的硬化收缩带来的弯曲力矩。另外,α差是线性膨胀系数α1-线性膨胀系数α2。

另外,所谓周边温度,是搭载有铸塑封装100的搭载环境的环境温度。在本实施方式中,发动机舱内的温度相当于周边温度。此外,所谓常温,是平常时的温度,也可以称作rt。rt是室温(roomtemperature)的简称。换言之,常温是发动机或行驶用马达等的车辆的驱动源没有工作(动作)时的温度。

另一方面,所谓高温,是发动机或行驶用马达等的车辆的驱动源工作(动作)时的温度的,例如是150℃~170℃。另外,所谓高温,也可以是指不仅驱动源而且发热元件21也工作(动作)时的温度。

此外,铸塑封装100其树脂基板10和铸塑树脂40具有在第1温度范围中能够维持哭形翘曲的线性膨胀系数α1、α2。详细地讲,对于铸塑封装100,|α1-α2|<5×10-6/℃。对于铸塑封装100,如果α1与α2的差变大,则有可能在树脂基板10与铸塑树脂40的界面处发生剥离。但是,对于铸塑封装100,树脂基板10和铸塑树脂40至少满足|α1-α2|<5×10-6/℃的关系,从而在树脂基板10与铸塑树脂40的界面不会发生剥离,能够在第1温度范围中维持哭形翘曲。即,铸塑封装100在第1温度范围中能够确保可靠性并且维持哭形翘曲。

这样,铸塑封装100在树脂基板10的一面s1上安装着发热元件21,该发热元件21被用铸塑树脂40封固。此外,铸塑封装100是在铸塑树脂40与金属基座200热连接的状态下搭载在金属基座200上而成。即,对于铸塑封装100,是将从发热元件21发出的热从铸塑树脂40向金属基座200散热。特别是,铸塑封装100包括作为两面安装基板的树脂基板10,在树脂基板10的一面s1上安装着发热元件21,并且一面s1被用铸塑树脂40封固。因此,铸塑封装100通过将铸塑树脂40与金属基座200热连接,容易将发热元件21散热。

并且,铸塑封装100其树脂基板10和铸塑树脂40形成为具有在第1温度范围中为哭形翘曲那样的线性膨胀系数α1、α2。因而,能够防止铸塑封装100在第1温度范围中处于仅铸塑树脂40的角部接触在金属基座200上的状态,并且能够维持铸塑树脂40的相反面s2与金属基座200热连接的状态。例如,如图4所示,铸塑封装100虽然在第1温度范围中翘曲量变化,但能够维持哭形翘曲。

即,铸塑封装100能够抑制在第1温度范围中相反面s2与金属基座200的接触面积变小,能够将从发热元件21发出的热向金属基座200散热。因此,铸塑封装100能够抑制散热性的下降。换言之,铸塑封装100在第1温度范围中能够稳定地确保散热性。

另外,铸塑封装100的高温时的哭形翘曲量优选的是在50×50mm尺寸下为0μm<50μm。该翘曲量的计测例如以载置工序、第1计测工序、加热工序、第2计测工序、差计算工序的顺序进行。在载置工序中,将没有翘曲的状态的铸塑封装100载置到平坦面上。此时,铸塑封装100以相反面s2与平坦面接触的方式载置。接着,在第1计测工序中,计测从平坦面到铸塑封装100的背面s3的高度。

接着,在加热工序中,将铸塑封装100的周边温度加热到高温状态。在该加热工序中,将铸塑封装100配置在加热炉等中,通过该加热炉将周边温度加热到高温状态。

接着,在第2计测工序中,计测从平坦面到铸塑封装100的背面s3的高度。在该第2计测工序中,以平坦面为基准,计测到铸塑封装100的背面s3的最高位置的高度。并且,在差计算工序中,计算在第1计测工序中计测出的高度与在第2计测工序中计测出的高度的差。铸塑封装100的翘曲量是由该差计算工序计算出的值。

此外,铸塑封装100在铸塑树脂40的中央配置有发热元件21。铸塑封装100如上述那样,能够在第1温度范围中维持哭形翘曲。因而,铸塑封装100能够在第1温度范围中抑制相反面s2上的发热元件21的对置区域与金属基座200的接触面积变小。由此,铸塑封装100能够将发热元件21有效率地散热。此外,根据同样的理由,铸塑封装100优选的是将发热元件21配置在由设在四角处的螺钉400包围的矩形区域中。

另外,在周边温度是比常温低的低温时的情况下,铸塑封装100也有成为笑形翘曲的情况。以下,也有将从低温到常温的温度范围记载为第2温度范围的情况。但是,铸塑封装100在第2温度范围的情况下,与高温时相比不需要考虑发热元件21的散热。因而,铸塑封装100在第1温度范围及第2温度范围中能够抑制发热元件21受到由热带来的不良影响。

以上,对本公开的优选的实施方式进行了说明。但是,本公开完全不受上述实施方式限制,在不脱离本公开的主旨的范围中能够进行各种变形。以下,关于本公开的变形例1~3进行说明。上述实施方式及变形例1~3也可以分别单独地实施,但也可以适当组合而实施。本公开并不限定于在实施方式中表示的组合,可以通过各种组合来实施。

(变形例1)

铸塑封装100优选的是采用树脂基板10和铸塑树脂40具有在第1温度范围中能够维持哭形翘曲的α1、α2、并且α1>10×10-6/℃的铸塑树脂40。铸塑封装100也可以通过降低α1来成为哭形翘曲。但是,铸塑封装100如果α1与α2的差异变大,则有可能在铸塑树脂40与由铸塑树脂40封固的电路元件的界面发生剥离。特别是,芯片电容器22通常α比α1或α2小,体格比发热元件21大。因此,铸塑封装100如果α1与α2的差异变大,则不仅芯片电容器22与铸塑树脂40的界面剥离,也有可能在树脂基板10上发生裂纹。即,对于铸塑封装100发生如下情况,应力集中于树脂基板10与钎焊33的连接部而在树脂基板10上发生裂纹。

所以,铸塑封装100优选的是采用在第1温度范围中能够维持哭形翘曲、并且在树脂基板10上不发生裂纹那样的α1的铸塑树脂40。铸塑封装100如果采用树脂基板10和铸塑树脂40具有在第1温度范围中能够维持哭形翘曲的α1、α2并且是α1>10×10-6/℃的铸塑树脂40,则能够抑制树脂基板10的裂纹。通过这样,铸塑封装100能够在第1温度范围中维持哭形翘曲,并且能够抑制树脂基板10的裂纹。此外,铸塑封装100由于能够抑制树脂基板10的裂纹,所以除了在上述实施方式中说明的效果以外,还能够抑制设在树脂基板10内的配线10a由于裂纹而断线,能够确保电气上的可靠性。

进而,铸塑封装100除了上述以外,如图5所示,优选的是采用10×10-6/℃<α1<17×10-6/℃的铸塑树脂40。被铸塑树脂40封固的发热元件21是裸芯片状态的半导体元件。因此,发热元件21厚度比较薄,例如与芯片电容器22相比充分薄。因此,铸塑封装100在采用α1的值较大的铸塑树脂40的情况下,从铸塑树脂40向发热元件21施加的应力变大。发热元件21由于来自铸塑树脂40的应力而形成裂纹或破裂的情况也被考虑。图5中纵轴是铸塑封装100的翘曲状态,横轴是铸塑树脂40的线性膨胀系数α1。

所以,铸塑封装100优选的是采用α1<17×10-6/℃的铸塑树脂40。铸塑封装100通过采用这样的α1的铸塑树脂40,能够从铸塑树脂40不对发热元件21施加在发热元件21形成裂纹之程度的应力。即,铸塑封装100能够使得在第1温度范围中在发热元件21上不被施加形成裂纹之程度的应力。

由此,铸塑封装100能够将发热元件21相对于来自铸塑树脂40的应力进行保护。即,铸塑封装100如果铸塑树脂40的线性膨胀系数α1比17×10-6/℃小,则能够保护发热元件21。因此,铸塑封装100能够抑制发热元件21因裂纹等而不正常地工作(动作)。因而,铸塑封装100通过采用是在第1温度范围中能够维持哭形翘曲的α1、α2、并且是在图5的曲线图中实施了阴影的范围的α1的铸塑树脂40,不仅能够有上述效果还能够提高电气上的可靠性。另外,铸塑封装100通过采用10×10-6/℃<α1<15×10-6/℃的铸塑树脂40,能够进一步减小来自铸塑树脂40对于发热元件21的应力,所以是优选的。

进而,在夹扣32采用以铜为主成分的结构的情况下,线性膨胀系数为17×10-6/℃。因此,铸塑封装100通过采用具有与17×10-6/℃接近的值的α1的铸塑树脂40,还能够抑制铸塑树脂40与夹扣32的界面处的剥离。

(变形例2)

铸塑封装100除了在上述实施方式中说明的线性膨胀系数的关系以外,优选的是铸塑树脂40的弹性率e1和树脂基板10的弹性率e2还满足(e1+10)≦e2的关系。铸塑封装100通过满足这样的关系,在第1温度范围中容易成为哭形翘曲。铸塑树脂40例如弹性率e1是10~20gpa左右。由此,树脂基板10的弹性率e2为20~30gpa左右。铸塑封装100通过采用这样的弹性率e1、e2的铸塑树脂40及树脂基板10,在第1温度范围中容易成为哭形翘曲。

另外,铸塑封装100也可以采用不仅满足变形例1中说明的线性膨胀系数的关系还满足在变形例2中说明的弹性率的关系。

(变形例3)

此外,铸塑封装100优选的是不仅满足上述实施方式中说明的线性膨胀系数的关系,而且铸塑树脂40的厚度是树脂基板10的厚度的2倍以上。铸塑封装100在铸塑树脂40的厚度是树脂基板10的厚度的2倍以上的情况下,在第1温度范围中容易哭形翘曲。例如,铸塑封装100能够采用厚度为1mm左右的树脂基板10和厚度为2mm以上的铸塑树脂40。

另外,铸塑封装100也能够采用不仅满足变形例1中说明的线性膨胀系数的关系、以及在变形例2中说明的弹性率的关系,而且还满足在变形例3中说明的厚度的关系。此外,铸塑封装100也能够采用不仅满足变形例1中说明的线性膨胀系数的关系,而且还满足在变形例3中说明的厚度的关系。此外,铸塑封装100也能够采用不仅满足在变形例2中说明的弹性率的关系而且还满足在变形例3中说明的厚度的关系。

根据本公开,能够提供各种形态的电子装置。

本公开的一形态的电子装置具备:树脂基板,在绝缘性的树脂上形成有由导电性部件构成的布线;发热元件,是安装在树脂基板的一面上的电路元件,通过自身工作(动作)而发热;以及封固树脂,设在一面上,将发热元件封固。电子装置以与封固树脂的一面接触的面的相反面热连接在散热部件上的状态而被搭载在散热部件上。

树脂基板和封固树脂具有在自身的周边温度为常温时为向相反面侧凸的翘曲形状、并且具有周边温度为比常温高的高温时能够维持向相反面侧凸的翘曲形状的线性膨胀系数。

电子装置在树脂基板的一面上安装有发热元件,该发热元件被用封固树脂封固。此外,电子装置是以封固树脂热连接在散热部件上的状态搭载在散热部件上的。即,电子装置将从发热元件发出的热从封固树脂向散热部件散热。

电子装置形成为,树脂基板和设在一面上的封固树脂在自身的周边温度为常温时向相反面侧凸的翘曲形状、并且具有在周边温度为比常温高的高温时也能够维持向相反面侧凸的翘曲形状的线性膨胀系数。因此,电子装置能够在从常温到高温的温度范围中成为向相反面侧凸的翘曲形状。

因而,电子装置在从常温到高温的温度范围中,能够在防止成为仅封固树脂的角部接触在散热部件上的状态的同时,维持封固树脂的相反面热连接在散热部件上的状态。即,电子装置在从常温到高温的温度范围中能够抑制相反面与散热部件的接触面积变小,能够将从发热元件发出的热向散热部件散热。因此,电子装置能够抑制散热性的下降。

以上,例示了有关本公开的电子装置的实施方式、结构、形态,但有关本公开的实施方式、结构、形态并不限定于上述各实施方式、各结构、各形态。例如,关于对不同的实施方式、结构、形态分别适当组合公开的技术的部分而得到的实施方式、结构、形态也包含在有关本公开的实施方式、结构、形态中。

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