JP6515841B2 - 電子装置 - Google Patents
電子装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6515841B2 JP6515841B2 JP2016045439A JP2016045439A JP6515841B2 JP 6515841 B2 JP6515841 B2 JP 6515841B2 JP 2016045439 A JP2016045439 A JP 2016045439A JP 2016045439 A JP2016045439 A JP 2016045439A JP 6515841 B2 JP6515841 B2 JP 6515841B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electronic component
- heat
- heat sink
- electronic device
- conducting member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
- H10W40/10—Arrangements for heating
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W74/00—Encapsulations, e.g. protective coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W74/00—Encapsulations, e.g. protective coatings
- H10W74/40—Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W76/00—Containers; Fillings or auxiliary members therefor; Seals
- H10W76/10—Containers or parts thereof
- H10W76/12—Containers or parts thereof characterised by their shape
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Description
電子部品は、放熱体の一方の面(101)側に設けられ、作動時に発熱する。
熱伝導部材は、放熱体と電子部品との間に設けられ、電子部品からの熱を放熱体に伝導可能である。これにより、電子部品の作動時の熱を、熱伝導部材を経由して放熱体から効果的に放熱することができる。
また、本発明では、電子部品は、作動時に発熱する素子(21)、および、素子を覆う封止体(22)を有している。接合部材は、封止体とは別体に形成され、封止体の少なくとも一部と放熱体とを接合している。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による電子装置を図1に示す。本実施形態の電子装置1は、例えば三相ブラシレスモータ等を駆動するためのインバータである。
図1(A)に示すように、電子装置1は、放熱体としてのヒートシンク10、電子部品20、熱伝導部材40、接合部材50等を備えている。
電子部品20は、ヒートシンク10の一方の面101側に設けられている。
電子部品20は、素子21、封止体22、端子23、放熱板24を有している。
素子21は、例えばMOS−FET等のスイッチング素子である。素子21は、スイッチング作動時、発熱する。
側面33は、上傾斜面331および下傾斜面332からなる。上傾斜面331は、上面31に対し傾斜するよう平面状に形成されている。下傾斜面332は、下面32に対し傾斜するよう平面状に形成されている。
側面34は、上傾斜面341および下傾斜面342からなる。上傾斜面341は、上面31に対し傾斜するよう平面状に形成されている。下傾斜面342は、下面32に対し傾斜するよう平面状に形成されている。
電子部品20は、封止体22の下面32がヒートシンク10の一方の面101に対向するよう設けられている。
放熱板24は、例えば銅等の金属により板状に形成されている。放熱板24は、封止体22の下面32から露出するよう封止体22に設けられている。
熱伝導部材40は、比較的柔軟なシート状に形成され、ヒートシンク10と電子部品20との間に設けられている。
そのため、熱伝導部材40をヒートシンク10と電子部品20との間に単に設けただけでは、各部材は互いに接着することなく、ヒートシンク10と熱伝導部材40と電子部品20とを容易に引き離すことができる。
なお、本実施形態では、熱伝導部材40とヒートシンク10または電子部品20との引張せん断接着強さ(JISK6850)は、例えば0.2MPa以下である。
また、接合部材50は、一部が端子23に対しヒートシンク10とは反対側に位置している(図1(A)、(B)参照)。
接合部材50の線膨張係数は、50〜90ppm程度である。すなわち、接合部材50は、線膨張係数が熱伝導部材40の線膨張係数より小さい。
また、接合部材50の弾性率は、熱伝導部材40の弾性率より大きい。つまり、接合部材50は、熱伝導部材40と比べ、変形しにくい。
電子装置1の製造方法は、以下の工程を含む。
(はんだ付け工程)
電子部品20の端子23を基板2にはんだ付けする。
(熱伝導部材設置工程)
熱伝導部材40をヒートシンク10の一方の面101の所定の位置に設ける。
(電子部品設置工程)
基板2にはんだ付けした電子部品20を、放熱板24が熱伝導部材40に接した状態になるよう設ける。
(接合工程)
液状の接合部材50を、電子部品20および基板2を覆うようヒートシンク10の一方の面101側に流し込む。その後、加熱する。これにより、接合部材50は、硬化し、ヒートシンク10、電子部品20、基板2に接着する。その結果、接合部材50は、電子部品20とヒートシンク10とを接合した状態になる。
電子部品20は、ヒートシンク10の一方の面101側に設けられ、作動時に発熱する。
本発明の第2実施形態による電子装置を図3に示す。第2実施形態は、接合部材50の構成が第1実施形態と異なる。
第2実施形態は、上述した点以外の構成は、第1実施形態と同様である。
本発明の第3実施形態による電子装置を図4に示す。第3実施形態は、接合部材50の構成が第2実施形態と異なる。
第3実施形態は、上述した点以外の構成は、第2実施形態と同様である。
本発明の第4実施形態による電子装置を図5に示す。第4実施形態は、接合部材50の構成が第2実施形態と異なる。
第4実施形態は、上述した点以外の構成は、第2実施形態と同様である。
本発明の第5実施形態による電子装置を図6に示す。第5実施形態は、熱伝導部材40の近傍の構成が第3実施形態と異なる。
粘着材料3は、熱伝導部材40とヒートシンク10との間、および、熱伝導部材40と電子部品20との間に設けられている。
第5実施形態は、上述した点以外の構成は、第3実施形態と同様である。
電子装置1の製造方法は、以下の工程を含む。
(はんだ付け工程)
電子部品20の端子23を基板2にはんだ付けする。
(粘着材料塗布工程)
熱伝導部材40のヒートシンク10側の面、および、電子部品20側の面に粘着材料3を塗布する。
(熱伝導部材設置工程)
粘着材料3を塗布した熱伝導部材40をヒートシンク10の一方の面101の所定の位置に設ける。熱伝導部材40とヒートシンク10との間に粘着材料3が設けられているため、本工程以降、ヒートシンク10に対する熱伝導部材40の位置ずれを抑制することができる。
基板2にはんだ付けした電子部品20を、放熱板24が粘着材料3に接した状態になるよう設ける。熱伝導部材40と電子部品20との間に粘着材料3が設けられているため、本工程以降、熱伝導部材40に対する電子部品20の位置ずれを抑制することができる。
なお、粘着材料3を介した熱伝導部材40とヒートシンク10または電子部品20との引張せん断接着強さ(JISK6850)は、例えば0.2MPa以下である。そのため、熱伝導部材40および電子部品20のヒートシンク10に対する位置の修正が容易である。
(接合工程)
液状の接合部材50を、端子23の飛び出し部231、下傾斜面332、342とヒートシンク10の一方の面101との間に流し込む。その後、加熱する。これにより、接合部材50は、硬化し、ヒートシンク10、電子部品20、基板2に接着する。その結果、接合部材50は、電子部品20とヒートシンク10とを接合した状態になる。
上述の実施形態では、熱伝導部材40が、線膨張係数が100〜200ppm程度となるような割合で、基材41に対しフィラー42を含んでいる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、熱伝導部材40は、線膨張係数が接合部材50の線膨張係数より高いのであれば、基材41に対しフィラー42をどのような割合で含んでいてもよい。なお、基材41に対するフィラー42の割合を高くするほど、熱伝導部材40の熱伝導率は高まるものの、線膨張係数は小さくなる。
また、上述の第5実施形態では、粘着材料3を熱伝導部材40のヒートシンク10側および電子部品20側に設ける例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、粘着材料3を熱伝導部材40のヒートシンク10側または電子部品20側のいずれか一方に設けることとしてもよい。
また、上述の実施形態では、電子部品20の端子23が板状に形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、端子23は、板状に限らず、例えば棒状等の形状に形成されていてもよい。
また、本発明は、三相ブラシレスモータを駆動するためのインバータに限らず、その他機器の駆動装置等、種々の用途に用いることができる。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
Claims (12)
- 放熱体(10)と、
前記放熱体の一方の面(101)側に設けられ、作動時に発熱する電子部品(20)と、
前記放熱体と前記電子部品との間に設けられ、前記電子部品からの熱を前記放熱体に伝導可能な熱伝導部材(40)と、
前記電子部品の外縁端の周方向の少なくとも一部と前記放熱体とを接合するよう設けられ、線膨張係数が前記熱伝導部材の線膨張係数より小さい接合部材(50)と、を備え、
前記電子部品は、作動時に発熱する素子(21)、および、前記素子を覆う封止体(22)を有し、
前記接合部材は、前記封止体とは別体に形成され、前記封止体の少なくとも一部と前記放熱体とを接合している電子装置(1)。 - 前記放熱体は、全ての部位が前記封止体の外側に位置している請求項1に記載の電子装置。
- 前記電子部品は、前記封止体から露出し前記熱伝導部材に接する放熱板(24)を有している請求項1または2に記載の電子装置。
- 前記電子部品の前記放熱体とは反対側に設けられた基板(2)をさらに備える請求項1〜3のいずれか一項に記載の電子装置。
- 前記接合部材は、少なくとも一部が前記電子部品を間に挟むようにして前記電子部品の両側に位置している請求項1〜4のいずれか一項に記載の電子装置。
- 前記接合部材は、前記電子部品の外縁端の周方向の全ての部位と前記放熱体とを接合している請求項1〜5のいずれか一項に記載の電子装置。
- 前記接合部材は、前記電子部品の前記熱伝導部材とは反対側を覆っている請求項1〜6のいずれか一項に記載の電子装置。
- 前記接合部材は、弾性率が前記熱伝導部材の弾性率より大きく設定されている請求項1〜7のいずれか一項に記載の電子装置。
- 前記熱伝導部材は、非粘着性の材料により形成されている請求項1〜8のいずれか一項に記載の電子装置。
- 前記熱伝導部材と前記放熱体との間、または、前記熱伝導部材と前記電子部品との間の少なくとも一方に設けられた粘着材料(3)をさらに備える請求項1〜9のいずれか一項に記載の電子装置。
- 前記電子部品は、一端が前記封止体の外縁端から外側に飛び出すよう前記封止体に埋設されている端子(23)を有している請求項1〜10のいずれか一項に記載の電子装置。
- 前記接合部材は、一部が前記端子に対し前記放熱体とは反対側に位置している請求項11に記載の電子装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016045439A JP6515841B2 (ja) | 2016-03-09 | 2016-03-09 | 電子装置 |
| PCT/JP2017/009059 WO2017154923A1 (ja) | 2016-03-09 | 2017-03-07 | 電子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016045439A JP6515841B2 (ja) | 2016-03-09 | 2016-03-09 | 電子装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017162963A JP2017162963A (ja) | 2017-09-14 |
| JP2017162963A5 JP2017162963A5 (ja) | 2018-06-21 |
| JP6515841B2 true JP6515841B2 (ja) | 2019-05-22 |
Family
ID=59790690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016045439A Active JP6515841B2 (ja) | 2016-03-09 | 2016-03-09 | 電子装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6515841B2 (ja) |
| WO (1) | WO2017154923A1 (ja) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004103641A (ja) * | 2002-09-05 | 2004-04-02 | Denso Corp | 半導体装置 |
| JP2005142328A (ja) * | 2003-11-06 | 2005-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | 熱伝達装置 |
| JP5257229B2 (ja) * | 2004-04-14 | 2013-08-07 | 株式会社デンソー | 半導体装置およびヒートシンク |
| JP5202573B2 (ja) * | 2010-05-10 | 2013-06-05 | 三菱電機株式会社 | 車両用制御装置一体型回転電機 |
| JP5898575B2 (ja) * | 2012-06-21 | 2016-04-06 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 半導体装置 |
| JP6027945B2 (ja) * | 2013-06-05 | 2016-11-16 | 株式会社デンソー | 電子制御装置 |
| JP6316221B2 (ja) * | 2015-01-30 | 2018-04-25 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
-
2016
- 2016-03-09 JP JP2016045439A patent/JP6515841B2/ja active Active
-
2017
- 2017-03-07 WO PCT/JP2017/009059 patent/WO2017154923A1/ja not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017162963A (ja) | 2017-09-14 |
| WO2017154923A1 (ja) | 2017-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5948668B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP6862896B2 (ja) | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 | |
| JP2013115083A5 (ja) | ||
| JP2003168882A (ja) | 熱伝導性シート | |
| KR102186331B1 (ko) | 저항기 및 저항기의 제조 방법 | |
| CN105073404B (zh) | 散热片以及使用了该散热片的散热结构体 | |
| JP2010186931A (ja) | 電力用半導体装置 | |
| JP6337954B2 (ja) | 絶縁基板及び半導体装置 | |
| JP6048238B2 (ja) | 電子装置 | |
| JP2010192591A (ja) | 電力用半導体装置とその製造方法 | |
| JP2020061482A (ja) | 放熱構造 | |
| JP2013026296A (ja) | パワーモジュール | |
| JP2013183038A (ja) | 半導体装置 | |
| JP3669980B2 (ja) | モジュール構造体の製造方法並びに回路基板の固定方法及び回路基板 | |
| JP6515841B2 (ja) | 電子装置 | |
| JP4807303B2 (ja) | 電子部品ユニット | |
| JP5840102B2 (ja) | 電力用半導体装置 | |
| CN111696924A (zh) | 半导体模块及制造方法 | |
| JP5145168B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP5987665B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP3669981B2 (ja) | モジュール構造体の製造方法 | |
| CN213716878U (zh) | 一种封装结构 | |
| JP4876612B2 (ja) | 絶縁伝熱構造体及びパワーモジュール用基板 | |
| JP4807304B2 (ja) | 電子部品ユニット | |
| JP7552014B2 (ja) | 半導体モジュールおよび製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180507 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180507 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181204 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190122 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190319 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190401 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6515841 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |