(57)【要約】【課題】電子部品が実装された基板と放熱体との間の熱抵抗が低く、性能及び信頼性に優れる電子装置を実現する。【解決手段】電子装置１Ａは、表面２０ａに電子部品３０が実装された基板２０と、放熱体１０とを含む。基板２０の裏面２０ｂとそれに対向する放熱体１０の表面１０ａの少なくとも一方、例えば、放熱体１０の表面１０ａに、溝１１が設けられる。基板２０の裏面２０ｂ及び放熱体１０の表面１０ａにそれぞれ金層２２及び金層１２が設けられ、これらが金−金接合によって直接接合され、溝１１内には、空洞部が存在するように熱伝導体４０が設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面を有する放熱体と、
前記第１面と対向する第２面と、前記第２面とは反対側の第３面とを有し、前記第３面上に電子部品が実装された基板と、
前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方に設けられた溝と、
前記第１面上に設けられた第１金属層と、
前記第２面上に設けられ、前記第１金属層と直接接合された第２金属層と、
前記溝内に、空洞部が存在するように設けられた熱伝導体と
を含むことを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記熱伝導体は、金属粒子を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記熱伝導体は、カーボン材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項４】
前記熱伝導体は、前記溝に沿って延在された金属線を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項５】
前記電子部品と対応する領域の外側において前記放熱体と前記基板とを固定する固定部材を含み、
前記第１金属層及び前記第２金属層の少なくとも一方は、前記電子部品と対応する領域に選択的に設けられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電子装置。
【請求項６】
前記基板は、前記電子部品のグランド端子と前記第２金属層とを接続する導体部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電子装置。
【請求項７】
前記溝は、前記電子部品と対応する領域の方が、前記電子部品と対応する領域の外側よりも、配置密度が低くなるように設けられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の電子装置。
【請求項８】
第１面を有し、前記第１面上に第１金属層が設けられた放熱体と、
第２面と、前記第２面とは反対側の第３面とを有し、前記第２面上に第２金属層が設けられ、前記第３面上に電子部品が実装された基板とを、
前記第１面と前記第２面とを対向させて互いの前記第１金属層と前記第２金属層とを直接接合する工程を含み、
前記直接接合する工程前に、前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方に溝を設ける工程と、
前記溝内に、空洞部が存在するように熱伝導体を設ける工程と
を更に含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項９】
前記熱伝導体は、前記直接接合する工程後、又は、前記直接接合する工程前に、前記溝内に設けられることを特徴とする請求項８に記載の電子装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置及び電子装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子装置に関し、例えば、半導体素子等の発熱部品が搭載されるセラミックス基板を、金属板を介してヒートシンク板や機器ケーシング或いは実装ボードといった部材と接合する技術が知られている。このほか、セラミックス基板と半導体チップ又はベースプレートとに金属接合部を設け、その一方又は両方に凹凸を設け、その母材金属と共晶を生ずるインサート材を介在させて加圧加熱を行い、共晶反応を利用して母材金属同士を直接接合する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３３０３１１号公報
【特許文献２】特開２０１６−３３９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電子部品が実装された基板を放熱体と熱的に接続する手法として、基板と放熱体とを直接ネジで固定する手法や、基板と放熱体との間に半田やグリース等の接合材料を介在させる手法がある。しかし、これらの手法では、基板と放熱体との間の熱抵抗を十分に下げることができず、基板に実装された電子部品の過熱、それによる電子部品の損傷や性能低下が発生する恐れがある。
【０００５】
また、電子部品が実装された基板と放熱体との間に、上記のように金属板や共晶反応を生ずる金属材料を介在させる手法では、金属板の接合や金属材料の共晶反応のために比較的高温の熱処理を要する。そのため、そのような熱処理時の熱による基板及び電子部品の損傷や性能低下が発生する恐れがある。
【０００６】
１つの側面では、本発明は、電子部品が実装された基板と放熱体との間の熱抵抗が低く、性能及び信頼性に優れる電子装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの態様では、第１面を有する放熱体と、前記第１面と対向する第２面と、前記第２面とは反対側の第３面とを有し、前記第３面上に電子部品が実装された基板と、前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方に設けられた溝と、前記第１面上に設けられた第１金属層と、前記第２面上に設けられ、前記第１金属層と直接接合された第２金属層と、前記溝内に、空洞部が存在するように設けられた熱伝導体とを含む電子装置が提供される。
【０００８】
また、１つの態様では、第１面を有し、前記第１面上に第１金属層が設けられた放熱体と、第２面と、前記第２面とは反対側の第３面とを有し、前記第２面上に第２金属層が設けられ、前記第３面上に電子部品が実装された基板とを、前記第１面と前記第２面とを対向させて互いの前記第１金属層と前記第２金属層とを直接接合する工程を含み、前記直接接合する工程前に、前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方に溝を設ける工程と、前記溝内に、空洞部が存在するように熱伝導体を設ける工程とを更に含む電子装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
１つの側面では、電子部品が実装された基板と放熱体との間の熱抵抗が低く、性能及び信頼性に優れる電子装置を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】電子装置の例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係る電子装置の放熱体の構成例を示す図である。
【図４】第１の実施の形態に係る電子装置の熱伝導体の構成例を示す図である。
【図５】第１の実施の形態に係る金層付き放熱体の形成工程の一例を示す図である。
【図６】第１の実施の形態に係る金層付き基板の形成工程及び電子部品の実装工程の一例を示す図である。
【図７】第１の実施の形態に係る金層付き放熱体と金層付き基板との接合工程の一例を示す図である。
【図８】第１の実施の形態に係る金層付き放熱体と金層付き基板との接合について説明する図である。
【図９】第１の実施の形態に係る熱伝導体の形成工程の一例を示す図である。
【図１０】第１の実施の形態に係る電子装置の第１の変形例を示す図である。
【図１１】第１の実施の形態に係る電子装置の第２の変形例を示す図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。
【図１３】第２の実施の形態に係る電子装置の変形例を示す図である。
【図１４】第３の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。
【図１５】第３の実施の形態に係る電子装置の変形例を示す図である。
【図１６】第４の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。
【図１７】第４の実施の形態に係る電子装置の放熱体の構成例を示す図である。
【図１８】第５の実施の形態に係る電子装置の第１の例を示す図である。
【図１９】第５の実施の形態に係る電子装置の第２の例を示す図である。
【図２０】第６の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。
【図２１】第６の実施の形態に係る電子装置の形成方法の一例を示す図である。
【図２２】第７の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。
【図２３】第７の実施の形態に係る電子装置の形成方法の一例を示す図である。
【図２４】第８の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。
【図２５】第９の実施の形態に係る電子機器の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
まず、電子装置の例について説明する。
図１は電子装置の例を示す図である。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）にはそれぞれ、電子装置の一例の要部断面図を模式的に示している。
【００１２】
図１（Ａ）に示す電子装置１００Ａは、放熱体１１０、基板１２０及び電子部品１３０を備える。
放熱体１１０は、例えば、ヒートシンクやヒートスプレッダ等の部材である。このほか、放熱体１１０は、電子装置１００Ａの筐体、基板１２０が実装されるマザーボードやインターポーザ等の回路基板等であってもよい。
【００１３】
基板１２０は、例えば、プリント基板である。基板１２０は、絶縁層と、その表層部或いは表層部と内部に設けられた配線、スルーホール、ビアといった導体パターンを有する。基板１２０の導体パターンの少なくとも一部は、表面１２０ａに露出するように設けられる。
【００１４】
電子部品１３０は、動作に伴って発熱する部品であって、基板１２０の表面１２０ａに実装される。電子部品１３０は、例えば、半田ボール等の端子１３１が設けられた半導体チップであって、端子１３１が基板１２０の表面１２０ａに露出する導体パターンの少なくとも一部と接続される。
【００１５】
電子部品１３０が実装された基板１２０は、その裏面１２０ｂを放熱体１１０の表面１１０ａに対向させて、放熱体１１０上に設けられる。基板１２０及び放熱体１１０には、互いの対応する位置にそれぞれ穴１２１及び穴１１１が設けられる。基板１２０の穴１２１にネジ１４０の軸部が挿通され、その先端部１４１が放熱体１１０の穴１１１に螺合されることで、基板１２０が放熱体１１０上に固定される。
【００１６】
電子装置１００Ａにおいて、基板１２０上に実装された電子部品１３０の動作に伴って発生する熱は、例えば、基板１２０に伝達され、基板１２０に伝達された熱は、放熱体１１０に伝達されて、放熱体１１０から外部へと放熱される。電子装置１００Ａは、基板１２０と放熱体１１０とを直接接触させた状態でネジ１４０によって固定し、基板１２０から放熱体１１０への熱の伝達経路を形成しようとするものの一例である。
【００１７】
しかし、電子装置１００Ａでは、基板１２０（その裏面１２０ｂ）と放熱体１１０（その表面１１０ａ）との間の熱抵抗が高くなり易く、基板１２０から放熱体１１０に熱が十分に伝達されない場合がある。その場合、電子装置１００Ａでは、発熱する電子部品１３０の冷却が不十分となり、電子部品１３０の過熱、それによる電子部品１３０の損傷や性能低下が発生する可能性がある。
【００１８】
また、電子装置１００Ａでは、基板１２０の構造上、例えば、基板１２０の裏面１２０ｂに電極パッド及びソルダーレジストが設けられる場合にそれらの間にできる段差によって、基板１２０と放熱体１１０との間に隙間１５０が形成されることがある。このような隙間１５０が形成されると、基板１２０と放熱体１１０との間の熱抵抗がいっそう高くなり、放熱体１１０への熱の伝達不足による電子部品１３０の過熱、それによる電子部品１３０の損傷や性能低下が発生する可能性が高まる。
【００１９】
例えば、このように基板１２０と放熱体１１０とをネジ１４０で固定する電子装置１００Ａでは、基板１２０と放熱体１１０との間の熱抵抗が、概ね１０−５ｍ２・Ｋ／Ｗ台となる。
【００２０】
一方、図１（Ｂ）に示す電子装置１００Ｂは、電子部品１３０が実装された基板１２０と、放熱体１１０とが、それらの間に介在される接合材料１６０を用いて接合されるものの一例である。接合材料１６０には、銀（Ａｇ）ペースト、半田、サーマルグリース等、一定の熱伝導性を有する材料が用いられる。このような接合材料１６０を用いた電子装置１００Ｂでは、例えば、上記のような隙間１５０（図１（Ａ））があっても、それを接合材料１６０で埋めて、基板１２０と放熱体１１０とを接合することができる。
【００２１】
しかし、これまでの接合材料１６０では、熱伝導率が金属に比べて低く、その厚さが数μｍから数十μｍになるため、基板１２０と放熱体１１０との間の熱抵抗を十分に下げることができない場合がある。そのため、電子装置１００Ｂでも、動作に伴って発熱する電子部品１３０の冷却が不十分となり、その過熱、それによる電子部品１３０の損傷や性能低下が発生する可能性がある。
【００２２】
例えば、基板１２０と放熱体１１０とを銀ペーストや半田で接合する電子装置１００Ｂの場合、それらの厚さにも依存するが、基板１２０と放熱体１１０との間の熱抵抗が、概ね１０−７ｍ２・Ｋ／Ｗ台〜１０−６ｍ２・Ｋ／Ｗ台となる。また、基板１２０と放熱体１１０とをサーマルグリースで接合する電子装置１００Ｂの場合、その厚さにも依存するが、基板１２０と放熱体１１０との間の熱抵抗が、概ね１０−６ｍ２・Ｋ／Ｗ台〜１０−５ｍ２・Ｋ／Ｗ台となる。
【００２３】
更に、電子装置１００Ｂでは、基板１２０と放熱体１１０との間に接合材料１６０を設ける際、比較的高温の熱処理が行われる場合がある。例えば、接合材料１６０に含まれる導体成分の焼結や溶融、樹脂成分の硬化、溶媒成分の蒸発等のために、２００℃〜３００℃といった比較的高温の熱処理が行われる。比較的高温の熱処理は、基板１２０及びその上に実装される電子部品１３０の損傷や性能低下を引き起こす可能性がある。更に、比較的高温の熱処理は、基板１２０及び放熱体１１０の熱膨張と熱収縮により発生する残留応力によって接合面に剥離や亀裂が生じて熱抵抗が上がる等、電子装置１００Ｂの性能及び信頼性の低下を引き起こす可能性がある。
【００２４】
以上のような点に鑑み、ここでは以下の実施の形態に示すような構成を採用する。
［第１の実施の形態］
図２は第１の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。図２には、電子装置の一例の要部断面図を模式的に示している。
【００２５】
図２に示す電子装置１Ａは、放熱体１０、基板２０及び電子部品３０を備える。
放熱体１０は、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の材料が用いられたヒートシンクやヒートスプレッダ等の部材である。このほか、放熱体１０は、電子装置１Ａの筐体、又は、基板２０が実装されるマザーボードやインターポーザ等の回路基板等であってもよい。放熱体１０は、その表面１０ａに設けられた溝１１を有する。図２には一例として、紙面奥行き方向に延在される溝１１（その断面）を図示している。
【００２６】
溝１１が設けられた放熱体１０の表面１０ａには、金属層、例えば、金（Ａｕ）層１２が設けられる。金層１２は、例えば、図２に示すように、放熱体１０の上面（表面１０ａのうち溝１１を除いた表面）及び溝１１の内面（側面及び底面）を覆うように設けられる。
【００２７】
放熱体１０の表面１０ａを覆う金層１２の厚さは、数百ｎｍ以上、例えば、３００ｎｍ以上とされる。金層１２が一定の厚さ以上で設けられることで、放熱体１０の、後述のような金層２２と接合される面に、金層１２で覆われない部位が生じること、即ち、金層１２による表面１０ａの被覆不良が抑えられる。
【００２８】
基板２０は、例えば、プリント基板である。基板２０は、絶縁層、及び、絶縁層の表層部或いは表層部と内部とに設けられた配線、スルーホール、ビアといった導体パターンを有する。基板２０の導体パターンの少なくとも一部は、表面２０ａに露出するように設けられる。基板２０の導体パターンには、各種導体材料、例えば、銅等の金属材料が用いられる。
【００２９】
基板２０の表面２０ａには、電子部品３０が実装される。電子部品３０は、動作に伴って発熱する部品、例えば、半導体チップや半導体パッケージ等の半導体デバイスである。基板２０の表面２０ａに電子部品３０として実装される半導体デバイスは、半田ボール等の端子３１を介して、基板２０の表面２０ａに露出する導体パターンの少なくとも一部と接続される。
【００３０】
尚、基板２０の表面２０ａには、表面２０ａ側の表層部に設けられた導体パターンの一部又は全部を覆うソルダーレジスト等の保護膜が設けられていてもよい。また、基板２０の表面２０ａには、半導体デバイスのような電子部品３０が複数実装されてもよい。また、半導体デバイスのような電子部品３０に限らず、抵抗、キャパシタ、インダクタ等の各種機能を持った電子部品３０が１つ又は複数実装されてもよい。
【００３１】
基板２０の、電子部品３０が実装される表面２０ａとは反対側の裏面２０ｂには、金属層、例えば、金層２２が設けられる。金層２２は、例えば、図２に示すように、基板２０の裏面２０ｂを覆うように設けられる。
【００３２】
尚、基板２０の裏面２０ｂには、裏面２０ｂ側の表層部に設けられた導体パターンや、その一部又は全部を覆うソルダーレジスト等の保護膜が設けられてもよく、それらによってできる段差が存在していてもよい。
【００３３】
基板２０の裏面２０ｂを覆う金層２２の厚さは、数百ｎｍ以上、例えば、３００ｎｍ以上とされる。金層２２が一定の厚さ以上とされることで、基板２０の裏面２０ｂに段差がない場合のほか、たとえ段差があっても、金層１２と接合される面に、金層２２で覆われない部位が生じること、即ち、金層２２による裏面２０ｂの被覆不良が抑えられる。
【００３４】
電子部品３０が実装された基板２０は、その裏面２０ｂを放熱体１０の表面１０ａに対向させて、放熱体１０上に配置される。電子装置１Ａでは、基板２０の裏面２０ｂに設けられた金層２２と、放熱体１０の表面１０ａに設けられた金層１２とが、直接接合（金−金接合）される。
【００３５】
ここでは図示を省略するが、基板２０及び放熱体１０には、電子部品３０と対応する領域（電子部品対応領域）の外側であって、互いの対応する位置に、それぞれ穴が設けられてもよい。そして、基板２０の穴に挿通され先端部が放熱体１０の穴に螺合されるネジ或いは嵌合されるロッド等の固定部材により、基板２０と放熱体１０とが固定されてもよい。この点は、第１の実施の形態に係る電子装置１Ａのほか、後述する他の実施の形態に係る電子装置でも同じである。
【００３６】
放熱体１０の溝１１内には、熱伝導体４０が設けられる。熱伝導体４０は、例えば、放熱体１０の溝１１の内面に設けられた金層１２と、基板２０に設けられた金層２２とに囲まれ、金層１２と金層２２とに接続される。熱伝導体４０が設けられた溝１１内には、後述（図４）のように、空洞部が存在する。
【００３７】
ここで、溝１１を有する放熱体１０について説明する。
図３は第１の実施の形態に係る電子装置の放熱体の構成例を示す図である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）にはそれぞれ、基板と接合される表面側から見た放熱体の一例の要部平面図を模式的に示している。
【００３８】
電子装置１Ａの放熱体１０の表面１０ａには、例えば、図３（Ａ）に示すように、平面視で、Ｘ方向に延びる溝１１、及び、Ｘ方向と直交するＹ方向に延びる溝１１が設けられる。このように溝１１が設けられた放熱体１０の表面１０ａに、金層１２が設けられる。金層１２は、例えば、放熱体１０の上面のほか、Ｘ方向及びＹ方向に延びる溝１１の内面にも設けられる。
【００３９】
電子装置１Ａの放熱体１０の表面１０ａには、Ｘ方向及びＹ方向のうち、例えば、図３（Ｂ）に示すように、Ｙ方向のみに延びる溝１１が設けられてもよい。また、ここでは図示を省略するが、放熱体１０の表面１０ａには、Ｘ方向及びＹ方向のうち、Ｘ方向のみに延びる溝１１が設けられてもよい。いずれの場合も、金層１２は、例えば、放熱体１０の上面のほか、Ｙ方向又はＸ方向に延びる溝１１の内面にも設けられる。
【００４０】
尚、ここでは一例として、放熱体１０の表面１０ａに、平面視でＸ方向及びこれと直交するＹ方向の両方又は一方に延びる溝１１を設ける例を示した。このほか、放熱体１０の表面１０ａには、直交する２方向に限らず、平面視で所定の角度で交差する２方向の両方又は一方に延びる溝１１が設けられてもよい。
【００４１】
続いて、溝１１内に設けられる熱伝導体４０について説明する。
図４は第１の実施の形態に係る電子装置の熱伝導体の構成例を示す図である。図４には、基板及び放熱体の接合部の一例の要部拡大断面図を模式的に示している。
【００４２】
電子装置１Ａでは、基板２０の裏面２０ｂに設けられた金層２２と、放熱体１０の、溝１１を含む表面１０ａに設けられた金層１２とが、直接接合され、溝１１内には、熱伝導体４０が設けられる。
【００４３】
熱伝導体４０は、例えば、図４に示すように、金属粒子４１の集合である。金属粒子４１としては、銅、銀、金等の金属粒子、例えば、粒径がｎｍオーダーの金属ナノ粒子が用いられる。金属粒子４１としては、球状又は略球状のもののほか、板状や針状といった各種形状のものが用いられてもよい。
【００４４】
金属粒子４１同士は、溝１１内において互いに接続される。溝１１内で接続される金属粒子４１間には、隙間が形成される。溝１１内には、金属粒子４１間に形成される隙間によって、空洞部５０が形成される。金属粒子４１は、例えば、金層２２及び金層１２に接続される。金層２２と金層１２とは、互いの直接接合部位のほか、溝１１内の金属粒子４１を介して接続される。
【００４５】
上記図２〜図４に示したような構成を有する電子装置１Ａでは、電子部品３０が実装された基板２０と、放熱体１０とが、互いの金層２２と金層１２との直接接合（金−金接合）によって接続される。電子装置１Ａでは更に、放熱体１０の表面１０ａに溝１１が設けられ、溝１１内には、熱伝導体４０として金属粒子４１が設けられ、金層２２と金層１２との直接接合部位のほか、溝１１内の熱伝導体４０を介して、基板２０と放熱体１０とが接続される。
【００４６】
このように、電子部品３０が実装された基板２０と、放熱体１０とが、互いの金層２２と金層１２とによって直接接合されることで、電子部品３０の動作に伴って発生し基板２０に伝達された熱が、効率的に放熱体１０へと伝達される。金層２２と金層１２との直接接合は、金を溶融させるような高温の条件で行うことを要せず、例えば室温や１００℃以下といった比較的低温の条件で行うことができる。このような溶融を伴わない条件で金層２２と金層１２とを直接接合することで、接合によって生じる残留応力を小さく抑えることができる。
【００４７】
更に、溶融を伴わない条件で直接接合される金層２２及び金層１２は、その厚さを薄くすることができる。金層２２及び金層１２は、熱伝導性に優れ、且つ、このように薄くすることができるので、それらの直接接合によって接合される基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗を十分に低く抑えることができる。
【００４８】
例えば、このように基板２０と放熱体１０とを互いの金層２２と金層１２とによって直接接合する電子装置１Ａでは、基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗が、概ね１０−７ｍ２・Ｋ／Ｗ台となる。この値の大部分は、界面の熱抵抗に起因しているため、金層２２及び金層１２は、数μｍ厚にしてもよく、その影響は小さい。
【００４９】
また、放熱体１０に溝１１が設けられることで、基板２０を放熱体１０に接合する際、基板２０と放熱体１０との間のガス（空気や不活性ガス等の接合時の雰囲気ガス）を、金層２２と金層１２との接合面間に連通する溝１１内に、或いは、溝１１を通じて外部に、逃がすことができる。これにより、接合面間にガスが残留することを抑えることができる。接合面間のガスの残留が抑えられることで、金層２２と金層１２との間にガスが介在することによる基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗の増大、接合強度の低下を抑えることができる。
【００５０】
更に、放熱体１０に溝１１が設けられることで、金層２２と金層１２との接合面が分割されるため、金層２２と金層１２との接合に伴って発生する応力を分散することができる。接合に伴って発生する応力が分散されることで、そのような応力に起因した基板２０と放熱体１０との間の接合強度の低下、接合面における剥離や亀裂の発生、それによる金層２２と金層１２との間の熱抵抗の増大を抑えることができる。
【００５１】
また、放熱体１０の溝１１内には熱伝導体４０が設けられることで、熱伝導体４０が設けられない場合に比べ、溝１１内に残留するガスを減らすことができる。溝１１内に残留するガスを減らし、更にその溝１１内の熱伝導体４０でも熱の伝達を可能にすることにより、溝１１内に熱伝導体４０が設けられない場合（溝１１内をガスとした場合）に比べ、基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗を低く抑えることができる。
【００５２】
溝１１内に設ける熱伝導体４０として金属粒子４１を用いると、金属粒子４１間には隙間が形成されるため、溝１１内に空洞部５０が存在するようになる。溝１１内に空洞部５０が存在することで、溝１１内を熱伝導性の材料で完全に埋めてしまう場合に比べ、上記のような金層２２と金層１２との接合に伴って発生する応力の分散効果を継続して得ることができる。
【００５３】
以上説明したように、電子装置１Ａでは、基板２０に設けられた金層２２と放熱体１０に設けられた金層１２とが直接接合されることで、電子部品３０の動作に伴って発生し基板２０に伝達された熱の、効率的な放熱体１０への伝達が可能になる。これにより、動作に伴って発熱する電子部品３０の過熱、それによる電子部品３０の損傷や性能低下が効果的に抑えられ、性能及び信頼性の高い電子装置１Ａが実現される。
【００５４】
更に、電子装置１Ａでは、放熱体１０に溝１１が設けられ、溝１１内に熱伝導体４０が設けられることで、基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗の増大を抑えつつ、接合面間及び溝１１内のガスの残留を抑え、また、接合面の分割によって応力を分散することが可能になる。これにより、基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗の増大、接合強度の低下が抑えられ、性能及び信頼性の高い電子装置１Ａが実現される。
【００５５】
尚、電子部品３０で発生した熱の放熱経路は、上記のような基板２０から放熱体１０へ伝達されて放熱体１０から外部へと放熱される経路に限定されるものではなく、電子部品３０から直接外部へ放熱される経路や、基板２０から外部へ放熱される経路もある。
【００５６】
次に、上記のような構成を有する電子装置１Ａの形成方法について説明する。
まず、金層１２を設けた放熱体１０（「金層付き放熱体」とも称する）の形成工程について説明する。
【００５７】
図５は第１の実施の形態に係る金層付き放熱体の形成工程の一例を示す図である。図５（Ａ）〜図５（Ｃ）にはそれぞれ、金層付き放熱体形成における各工程の一例の要部断面図を模式的に示している。
【００５８】
まず、図５（Ａ）に示すような、溝１１が形成される前の、例えば平坦な表面１０ａを有するヒートシンクや筐体等の放熱体１０が準備される。
次いで、図５（Ｂ）に示すように、準備された放熱体１０の表面１０ａに、所定の溝１１、例えば、上記図３（Ａ）又は図３（Ｂ）に示したような溝１１が形成される。溝１１は、放熱体１０の材質に応じた各種加工方法で形成される。例えば、機械加工、レーザー加工、エッチング加工、サンドブラスト加工等の加工方法が用いられ、放熱体１０の表面１０ａに溝１１が形成される。
【００５９】
溝１１は、後述（図５（Ｃ））のように所定の厚さの金層１２が形成された時に、その金層１２の形成後の溝１１の内部（溝１１の内面に形成された金層１２の内側）に空洞が残るような寸法（幅及び深さ）で形成される。溝１１は、例えば、後述のように基板２０に形成された金層２２と放熱体１０に形成された金層１２とが直接接合された時に、一部（例えば端部）が外部に露出するように形成される。
【００６０】
次いで、図５（Ｃ）に示すように、溝１１が形成された放熱体１０の表面１０ａに、金層１２が形成される。金層１２は、例えば、スパッタ法を用いて形成される。このほか、金層１２は、メッキ法、蒸着法等を用いて形成されてもよい。
【００６１】
金層１２は、上述のように、数百ｎｍから数μｍオーダーの厚さで形成される。金層１２を一定の厚さ以上とすることで、表面１０ａ（上面）に金層１２で覆われない部位が生じることが抑えられ、また、たとえ放熱体１０の表面１０ａに比較的微細な段差があっても、表面１０ａに金層１２で覆われない部位が生じることが抑えられる。
【００６２】
溝１１の寸法及び金層１２の厚さが調整されることで、図５（Ｃ）に示すように、金層１２の形成後の溝１１の内部には、空洞が残る。
続いて、金層２２を設けた基板２０（「金層付き基板」とも称する）の形成工程及び電子部品の実装工程について説明する。
【００６３】
図６は第１の実施の形態に係る金層付き基板の形成工程及び電子部品の実装工程の一例を示す図である。図６（Ａ）〜図６（Ｃ）にはそれぞれ、金層付き基板形成及び電子部品実装における各工程の一例の要部断面図を模式的に示している。
【００６４】
まず、図６（Ａ）に示すような基板２０、例えば、プリント基板が準備される。基板２０は、その表面２０ａに少なくとも一部が露出する導体パターン（図示せず）であって後述のように電子部品３０が実装される導体パターンを有する。基板２０は、その内部に配線、スルーホール、ビアといった導体パターンを有してもよい。基板２０は、アディティブ法、サブトラクティブ法、ビルドアップ法等の手法で形成される。
【００６５】
次いで、図６（Ｂ）に示すように、準備された基板２０の裏面２０ｂに、金層２２が形成される。金層２２は、例えば、スパッタ法を用いて形成される。このほか、金層２２は、メッキ法、蒸着法等を用いて形成されてもよい。
【００６６】
金層２２は、上述のように、数百ｎｍから数μｍオーダーの厚さで形成される。金層２２を一定の厚さ以上とすることで、裏面２０ｂに金層２２で覆われない部位が生じることが抑えられ、また、たとえ基板２０の裏面２０ｂに比較的微細な段差があっても、裏面２０ｂに金層２２で覆われない部位が生じることが抑えられる。
【００６７】
次いで、図６（Ｃ）に示すように、裏面２０ｂに金層２２が形成された基板２０の、その表面２０ａに、例えば、電子部品３０として半導体デバイスが実装される。電子部品３０として実装される半導体デバイスは、それに設けられた半田ボール等の端子３１が、基板２０の表面２０ａに少なくとも一部が露出するように設けられた導体パターンに接合されることで、基板２０上に実装される。
【００６８】
続いて、放熱体１０（金層付き放熱体）と基板２０（金層付き基板）との接合工程について説明する。
図７は第１の実施の形態に係る金層付き放熱体と金層付き基板との接合工程の一例を示す図である。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）にはそれぞれ、金層付き放熱体と金層付き基板との接合における各工程の一例の要部断面図を模式的に示している。
【００６９】
まず、図７（Ａ）に示すように、表面１０ａに溝１１及び金層１２が形成された放熱体１０と、裏面２０ｂに金層２２が形成され表面２０ａに電子部品３０が実装された基板２０とが、互いの金層１２と金層２２とが対向するように配置される。
【００７０】
そして、例えば、基板２０が放熱体１０に対して加圧され、図７（Ｂ）に示すように、互いの金層２２と金層１２とが直接接合される。金層２２と金層１２との直接接合は、例えば、室温や１００℃以下といった比較的低温の条件で行われる。金層２２と金層１２とが直接接合される際、基板２０と放熱体１０との間のガスは、放熱体１０に形成した溝１１（その内部に残る空洞）内に、或いは、溝１１を通じて外部に、逃がされる。これにより、基板２０の金層２２と放熱体１０の金層１２との接合面間にガスが残留することが抑えられる。
【００７１】
ここで、図８は第１の実施の形態に係る金層付き放熱体と金層付き基板との接合について説明する図である。図８（Ａ）及び図８（Ｂ）にはそれぞれ、金層付き放熱体と金層付き基板との接合過程の一例の要部断面図を模式的に示している。
【００７２】
例えば、基板２０として用いられるプリント基板には、放熱体１０との接合前に、図８（Ａ）に示すような反りが発生している場合がある。このように基板２０に反りが発生している場合、放熱体１０に上記のような溝１１が設けられていないと、基板２０の金層２２と放熱体１０の金層１２とを直接接合する際、それらの接合面間に比較的ガスが残留し易くなる。
【００７３】
これに対し、放熱体１０に上記のような溝１１が設けられていると、基板２０の金層２２と放熱体１０の金層１２とを直接接合する際、図８（Ａ）に示すように放熱体１０と基板２０との間に存在するガスが、図８（Ｂ）に示すように溝１１内に、或いは溝１１を通じて外部に、逃がされる。これにより、基板２０の金層２２と放熱体１０の金層１２との接合面間のガスの残留が効果的に抑えられる。
【００７４】
また、基板２０の金層２２と放熱体１０の金層１２とを直接接合する際、その接合時の温度を調整すると、接合後の端子３１の引張応力が低減され、電子部品３０の実装信頼性が高められる。
【００７５】
例えば、端子３１が半田ボールの場合、半田の溶融温度付近まで温度を上げる必要がある。電子部品３０の熱膨張係数よりも基板２０の熱膨張係数の方が大きい場合、半田の溶融温度付近から室温に戻した際に、図８（Ａ）に示したように反りが発生し、端子３１に引張応力が発生する。基板２０と放熱体１０を接続する際、基板２０の温度を上げて熱膨張させると、基板２０の反りが減少し、端子３１に発生した引張応力が低減する。その状態で、放熱体１０に接合することで、室温に戻しても、基板２０は放熱体１０から引っ張られた状態を保持することができ、端子３１の引張応力が低減した状態を保持できる。放熱体１０は、基板２０から圧縮応力を受けるが、溝１１によって、応力分散することができる。
【００７６】
このように接合時の温度が調整され、発生する応力が調整されることで、電子部品３０と基板２０との接合信頼性や、放熱体１０と基板２０との接合信頼性が高められ、得られる電子装置１Ａの性能及び信頼性が高められる。
【００７７】
続いて、熱伝導体の形成工程について説明する。
図９は第１の実施の形態に係る熱伝導体の形成工程の一例を示す図である。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）にはそれぞれ、熱伝導体形成における各工程の一例の要部断面図を模式的に示している。
【００７８】
基板２０に設けられた金層２２と放熱体１０に設けられた金層１２との直接接合後、金層１２が設けられた放熱体１０の溝１１内に、熱伝導体４０が形成される。
例えば、図９（Ａ）に示すように、熱伝導体４０となる金属粒子４１を溶媒等の流動性物質と混合した組成物４５が、ノズル等の供給装置４６を用いて放熱体１０の溝１１内に供給される。例えば、外部に露出するように設けられた溝１１の一部（例えば端部）から、当該溝１１内に、供給装置４６を用いて組成物４５が供給される。組成物４５中の流動性物質には、アルコール、アセトン、ヘキサン等、比較的低温で蒸発するものが用いられることが望ましい。
【００７９】
次いで、図９（Ｂ）に示すように、供給された組成物４５中の流動性物質が、乾燥により除去されることで、溝１１内に金属粒子４１の集合体（又は凝集体）が残り、残った金属粒子４１間の隙間によって空洞部５０が形成される。組成物４５中の流動性物質に比較的低温で蒸発するものを用いると、乾燥温度を比較的低温にし、基板２０の熱膨張及び熱収縮、基板２０及びそれに実装された電子部品３０への熱ダメージを抑えることができる。
【００８０】
例えば、このような金属粒子４１と流動性物質とを含有する組成物４５を用いた方法によって、金層１２が設けられた放熱体１０の溝１１内に、金属粒子４１の熱伝導体４０が形成される。
【００８１】
以上のような方法によって、電子装置１Ａが形成される。
ここでは、基板２０の金層２２と放熱体１０の金層１２との直接接合後に、放熱体１０の溝１１内に熱伝導体４０を形成する例を示した。このほか、上記のような組成物４５及びそれを供給する供給装置４６を用い、基板２０の金層２２と放熱体１０の金層１２との直接接合前に、金層１２を形成した放熱体１０の溝１１内に、熱伝導体４０を形成することもできる。
【００８２】
次に、変形例について説明する。
以上の説明では、放熱体１０に溝１１を設け、その溝１１内に熱伝導体４０を設ける例を示したが、基板２０に溝を設け、その溝内に熱伝導体４０を設けることもできる。
【００８３】
図１０は第１の実施の形態に係る電子装置の第１の変形例を示す図である。図１０には、電子装置の一例の要部断面図を模式的に示している。
図１０に示す電子装置１Ａａは、電子部品３０が表面２０ａに実装された基板２０の、その裏面２０ｂに、例えば、上記図３（Ａ）又は図３（Ｂ）に示したのと同様に、溝２１が設けられ、その溝２１内に、熱伝導体４０が設けられた構成を有する。溝２１が設けられた基板２０の裏面２０ｂに、金層２２が設けられ、溝２１の内面に設けられた金層２２の内側に、熱伝導体４０が設けられる。熱伝導体４０としては、例えば、上記図４に示したのと同様に、金属粒子４１が用いられる。
【００８４】
電子装置１Ａａにおいて、溝２１は、金層２２が形成された時に、その金層２２の形成後の溝２１の内部（溝２１の内面に形成された金層２２の内側）に空洞が残るような寸法（幅及び深さ）で形成される。溝２１は、例えば、基板２０に形成された金層２２と放熱体１０に形成された金層１２とが直接接合された時に、一部（例えば端部）が外部に露出するように形成される。そして、基板２０の金層２２と放熱体１０の金層１２との直接接合後、外部に露出する当該一部から、溝２１内に、上記図９（Ａ）及び図９（Ｂ）で述べたような例に従い、供給装置４６を用いて組成物４５が供給され、熱伝導体４０が形成される。
【００８５】
図１０に示すような構成を有する電子装置１Ａａによっても、上記電子装置１Ａと同様の効果を得ることができる。
即ち、基板２０と放熱体１０とが、互いの金層２２と金層１２とによって直接接合されることで、電子部品３０の動作に伴って発生し基板２０に伝達された熱の、効率的な放熱体１０への伝達が可能になる。これにより、電子部品３０の過熱、それによる電子部品３０の損傷や性能低下が効果的に抑えられる。
【００８６】
更に、基板２０に溝２１が設けられ、溝２１内に熱伝導体４０が設けられることで、基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗の増大を抑えつつ、接合面間及び溝２１内のガスの残留を抑え、また、接合面の分割によって応力を分散することが可能になる。これにより、基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗の増大、接合強度の低下が抑えられる。
【００８７】
図１０に示すような構成を採用することにより、性能及び信頼性の高い電子装置１Ａａが実現される。
また、放熱体１０に溝１１を設けると共に、基板２０にも溝２１を設けて、溝１１及び溝２１の双方に熱伝導体４０を設けることもできる。
【００８８】
図１１は第１の実施の形態に係る電子装置の第２の変形例を示す図である。図１１（Ａ）には、放熱体と接合される裏面側から見た基板の一例の要部平面図を模式的に示している。図１１（Ｂ）には、基板と接合される表面側から見た放熱体の一例の要部平面図を模式的に示している。図１１（Ｃ）には、電子装置の一例の要部断面図を模式的に示している。
【００８９】
例えば、基板２０には、図１１（Ａ）に示すように、その裏面２０ｂに、Ｘ方向に延びる溝２１が設けられ、一方、放熱体１０には、図１１（Ｂ）に示すように、その表面１０ａに、Ｘ方向と直交するＹ方向に延びる溝１１が設けられる。基板２０の、溝２１が設けられた裏面２０ｂに、金層２２が設けられ、放熱体１０の、溝１１が設けられた表面１０ａに、金層１２が設けられる。
【００９０】
このような基板２０と放熱体１０とが、例えば、互いの溝２１と溝１１とが直交するような向きで対向され、互いの金層２２と金層１２とが直接接合される。そして、基板２０の溝２１内及び放熱体１０の溝１１内に、共に熱伝導体４０が設けられる。熱伝導体４０には、例えば、金属粒子４１が用いられる。これにより、図１１（Ｃ）に示すような電子装置１Ａｂが得られる。尚、図１１（Ｃ）には、電子装置１Ａｂの、基板２０の溝２１に沿った断面図を例示している。
【００９１】
電子装置１Ａｂにおいて、溝２１及び溝１１の少なくとも一方は、例えば、基板２０に形成された金層２２と放熱体１０に形成された金層１２とが直接接合された時に、一部（例えば端部）が外部に露出するように形成される。そして、基板２０の金層２２と放熱体１０の金層１２との直接接合後、外部に露出する当該一部から、溝２１内及び溝１１内に、上記図９（Ａ）及び図９（Ｂ）で述べたような例に従い、供給装置４６を用いて組成物４５が供給され、熱伝導体４０が形成される。
【００９２】
図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示すような構成を有する電子装置１Ａｂによっても、上記電子装置１Ａ及び電子装置１Ａａと同様の効果を得ることができる。
即ち、基板２０と放熱体１０とが、互いの金層２２と金層１２とによって直接接合されることで、電子部品３０の動作に伴って発生し基板２０に伝達された熱の、効率的な放熱体１０への伝達が可能になる。これにより、電子部品３０の過熱、それによる電子部品３０の損傷や性能低下が効果的に抑えられる。
【００９３】
更に、基板２０及び放熱体１０に溝２１及び溝１１が設けられ、溝２１内及び溝１１内に熱伝導体４０が設けられる。このようにすることで、基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗の増大を抑えつつ、接合面間、溝２１内及び溝１１内のガスの残留を抑え、また、接合面の分割によって応力を分散することが可能になる。これにより、基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗の増大、接合強度の低下が抑えられる。
【００９４】
図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示すような構成を採用することにより、性能及び信頼性の高い電子装置１Ａｂが実現される。
尚、ここでは、基板２０の裏面２０ｂにＸ方向の溝２１を設け、放熱体１０の表面１０ａにＸ方向と直交するＹ方向の溝１１を設けるようにしたが、溝２１及び溝１１の配置はこれに限定されるものではない。基板２０の裏面２０ｂには、平面視で交差する２方向の両方又は一方に延びる溝２１を設け、放熱体１０の表面１０ａには、平面視で交差する２方向の両方又は一方に延びる溝１１を設けることができる。
【００９５】
また、上記の電子装置１Ａａ及び電子装置１Ａｂの形成において、基板２０の溝２１内への熱伝導体４０の形成、放熱体１０の溝１１内への熱伝導体４０の形成は、基板２０の金層２２と放熱体１０の金層１２との直接接合前に行うこともできる。例えば、上記のような組成物４５及びそれを供給する供給装置４６を用い、基板２０の金層２２と放熱体１０の金層１２との直接接合前に、金層２２を形成した基板２０の溝２１内及び金層１２を形成した放熱体１０の溝１１内にそれぞれ、熱伝導体４０が形成される。
【００９６】
［第２の実施の形態］
図１２は第２の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。図１２には、電子装置の一例の要部断面図を模式的に示している。
【００９７】
図１２に示す電子装置１Ｂは、放熱体１０の表面１０ａとその上に設けられる金層１２との間に密着層１３が設けられ、基板２０の裏面２０ｂとその上に設けられる金層２２との間に密着層２３が設けられた構成を有する。電子装置１Ｂは、このような点で、上記第１の実施の形態で述べた電子装置１Ａと相違する。
【００９８】
放熱体１０に設けられる密着層１３は、金層１２を放熱体１０の表面１０ａに密着させる機能を有し、密着層１３の材料は、放熱体１０の表面性状（材質等）に基づいて選択することができる。また、基板２０に設けられる密着層２３は、金層２２を基板２０の裏面２０ｂに密着させる機能を有し、密着層２３の材料は、基板２０の表面性状（材質等）に基づいて選択することができる。
【００９９】
例えば、密着層１３及び密着層２３にはそれぞれ、チタン（Ｔｉ）を用いることができる。このほか、密着層１３及び密着層２３にはそれぞれ、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）等が用いられてもよい。密着層１３及び密着層２３にはそれぞれ、チタン、クロム、タンタル等の窒化物が用いられてもよい。密着層１３及び密着層２３にはそれぞれ、１種の材料が用いられてもよいし、２種以上の材料が用いられてもよい。密着層１３及び密着層２３はそれぞれ、単層構造とされてもよいし、同種材料又は異種材料の２層以上の積層構造とされてもよい。例えば、拡散バリアとして白金（Ｐｔ）、タングステン（Ｗ）等を積層してもよい。
【０１００】
密着層１３及び密着層２３の厚さはいずれも、例えば、１００ｎｍ以下、拡散バリアを積層した場合でも１μｍとされる。密着層１３及び密着層２３を設けることで、放熱体１０と金層１２との密着性、及び、基板２０と金層２２との密着性が高められる。密着層１３及び密着層２３の厚さを、１μｍ以下といったように薄く抑えることで、それらを設けることによる放熱体１０と基板２０との間の熱抵抗の増大が抑えられる。
【０１０１】
上記のような構成を有する電子装置１Ｂは、例えば、次のようにして形成される。
即ち、放熱体１０の表面１０ａに、溝１１が形成される。次いで、溝１１が形成された放熱体１０の表面１０ａに、例えば、スパッタ法を用いて、密着層１３が形成される。次いで、形成された密着層１３上に、例えば、スパッタ法を用いて、金層１２が形成される。このようにして、溝１１が設けられた表面１０ａに密着層１３及び金層１２が形成された放熱体１０が得られる。
【０１０２】
また、基板２０の裏面２０ｂに、例えば、スパッタ法を用いて、密着層２３が形成される。次いで、形成された密着層２３上に、例えば、スパッタ法を用いて、金層２２が形成される。このようにして、裏面２０ｂに密着層２３及び金層２２が形成された基板２０が得られる。得られた基板２０の表面２０ａの導体パターンに端子３１が接合され、基板２０の表面２０ａに電子部品３０が実装される。
【０１０３】
溝１１が設けられた表面１０ａに密着層１３及び金層１２が形成された放熱体１０と、表面２０ａに電子部品３０が実装され裏面２０ｂに密着層２３及び金層２２が形成された基板２０とが、互いの金層１２と金層２２とが対向するように配置される。そして、室温又は所定の温度で、互いの金層１２と金層２２とが直接接合される。
【０１０４】
放熱体１０に設けられた金層１２と基板２０に設けられた金層２２との直接接合後、放熱体１０の溝１１内（溝１１の内面に設けられた密着層１３及び金層１２の内側）に、熱伝導体４０が形成される。例えば、熱伝導体４０となる金属粒子４１を溶媒等の流動性物質と混合した組成物４５が、放熱体１０の溝１１内に供給され、供給された組成物の流動性物質が、乾燥により除去される。流動性物質が乾燥により除去されることで、溝１１内には、金属粒子４１が残り、残った金属粒子４１間の隙間によって空洞部５０（図４）が形成される。
【０１０５】
例えば、このような方法によって、電子装置１Ｂが形成される。
尚、基板２０の金層２２と放熱体１０の金層１２との直接接合前に、放熱体１０の溝１１内に熱伝導体４０が形成されてもよい。
【０１０６】
電子装置１Ｂでは、密着層１３により、放熱体１０の表面１０ａと金層１２との密着性が高められ、金層１２の剥離、それによる熱抵抗の増大が抑えられる。同様に、密着層２３により、基板２０の裏面２０ｂと金層２２との密着性が高められ、金層２２の剥離、それによる熱抵抗の増大が抑えられる。
【０１０７】
また、上記第１の実施の形態で述べた電子装置１Ａと同様に、電子装置１Ｂでは、金層２２と金層１２との直接接合により、基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗が低く抑えられ、電子部品３０の過熱、それによる電子部品３０の損傷や性能低下が効果的に抑えられる。
【０１０８】
更に、電子装置１Ｂでは、放熱体１０の溝１１及びその内部の熱伝導体４０及び空洞部５０により、基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗の増大、接合面間及び溝１１内のガスの残留が抑えられ、また、接合面の分割によって応力が分散される。これにより、基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗の増大、接合強度の低下が抑えられる。
【０１０９】
図１２に示すような構成を採用することにより、性能及び信頼性の高い電子装置１Ｂが実現される。
図１３は第２の実施の形態に係る電子装置の変形例を示す図である。図１３には、電子装置の一例の要部断面図を模式的に示している。
【０１１０】
図１３に示す電子装置１Ｂａは、上記図１０の例に従い、電子部品３０が表面２０ａに実装された基板２０の、その裏面２０ｂに、溝２１が設けられ、その溝２１内に、熱伝導体４０が設けられた構成を有する。溝２１が設けられた基板２０の裏面２０ｂに、密着層２３及び金層２２が設けられ、溝２１内に設けられた密着層２３及び金層２２の内側に、熱伝導体４０、例えば、金属粒子４１が設けられる。
【０１１１】
この電子装置１Ｂａのように、基板２０に溝２１、密着層２３及び金層２２を設け、溝２１内に熱伝導体４０を設けることもできる。このような電子装置１Ｂａによっても、上記電子装置１Ｂと同様の効果が得られる。
【０１１２】
また、上記図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）の例に従い、放熱体１０に溝１１、密着層１３及び金層１２を設け、基板２０に溝２１、密着層２３及び金層２２を設けて、その溝１１内及び溝２１内の双方に熱伝導体４０を設けることもできる。このような構成を採用しても、上記電子装置１Ｂと同様の効果が得られる。
【０１１３】
［第３の実施の形態］
図１４は第３の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。図１４には、電子装置の一例の要部断面図を模式的に示している。
【０１１４】
図１４に示す電子装置１Ｃは、電子部品３０が実装される基板２０にサーマルビア２４（導体部）が設けられた構成を有する。サーマルビア２４は、例えば、一端側が電子部品３０の端子３１又はそれと接続された導体パターンに接続され、他端側が密着層２３に接続される。電子装置１Ｃは、このような点で、上記第２の実施の形態で述べた電子装置１Ｂと相違する。
【０１１５】
サーマルビア２４は、基板２０に設けられる他の導体パターンと同様に、各種導体材料、例えば、銅等の金属材料を用いて形成される。電子装置１Ｃは、基板２０にサーマルビア２４が形成される点を除き、上記第２の実施の形態で述べた電子装置１Ｂと同様の方法を用いて形成される。
【０１１６】
図１４に示す電子装置１Ｃのように、基板２０にサーマルビア２４が設けられることで、表面２０ａに実装された電子部品３０の動作に伴って発生する熱が、サーマルビア２４を通じて効率的に裏面２０ｂの密着層２３及び金層２２に伝達される。そして、金層２２に伝達された熱が、金層１２及び密着層１３、更に放熱体１０へと伝達され、外部へと放熱される。
【０１１７】
基板２０のサーマルビア２４により、電子部品３０の過熱、それによる電子部品３０の損傷や性能低下がいっそう効果的に抑えられ、性能及び信頼性の高い電子装置１Ｃが実現される。
【０１１８】
図１５は第３の実施の形態に係る電子装置の変形例を示す図である。図１５には、電子装置の一例の要部断面図を模式的に示している。
図１５に示す電子装置１Ｃａは、上記図１０の例に従い、電子部品３０が表面２０ａに実装された基板２０の、その裏面２０ｂに、溝２１が設けられ、その溝２１内に、熱伝導体４０が設けられた構成を有する。溝２１が設けられた基板２０の裏面２０ｂに、密着層２３及び金層２２が設けられ、溝２１内に設けられた密着層２３及び金層２２の内側に、熱伝導体４０、例えば、金属粒子４１が設けられる。
【０１１９】
この電子装置１Ｃａのように、基板２０に溝２１、密着層２３及び金層２２を設け、溝２１内に熱伝導体４０を設けることもできる。このような電子装置１Ｃａによっても、上記電子装置１Ｃと同様の効果が得られる。
【０１２０】
また、上記図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）の例に従い、放熱体１０に溝１１、密着層１３及び金層１２を設け、基板２０に溝２１、密着層２３及び金層２２を設けて、その溝１１内及び溝２１内の双方に熱伝導体４０を設けることもできる。このような構成を採用しても、上記電子装置１Ｃと同様の効果が得られる。
【０１２１】
上記電子装置１Ｃ及び電子装置１Ｃａ等において、基板２０に設けられるサーマルビア２４は、例えば、電子部品３０の端子３１のうち、グランド（ＧＮＤ）電位とされる端子３１（グランド端子３１ａ）に接続することができる。このようにすると、電子部品３０を、そのグランド電位とされる端子３１から、サーマルビア２４、密着層２３、金層２２、金層１２、密着層１３を経て、ヒートシンクや筐体等の放熱体１０にグランド接続することが可能になる。
【０１２２】
上記第１の実施の形態で述べた電子装置１Ａ，１Ａａ，１Ａｂ等において、この第３の実施の形態と同様に、一端側が電子部品３０の端子３１又はそれと接続された導体パターンに接続され、他端側が金層２２に接続されるサーマルビアを設けてもよい。
【０１２３】
［第４の実施の形態］
図１６は第４の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。図１６には、電子装置の一例の要部断面図を模式的に示している。
【０１２４】
図１６に示す電子装置１Ｄは、放熱体１０に設けられる溝１１の配置密度を、電子部品３０と対応する領域（電子部品対応領域）６０内の方が当該電子部品対応領域６０外よりも低くなるようにした構成を有する。電子装置１Ｄは、このような点で、上記第３の実施の形態で述べた電子装置１Ｃと相違する。図１６には一例として、放熱体１０の溝１１が、電子部品対応領域６０内には設けられず、電子部品対応領域６０外に設けられた電子装置１Ｄを図示している。
【０１２５】
図１７は第４の実施の形態に係る電子装置の放熱体の構成例を示す図である。図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）にはそれぞれ、基板と接合される表面側から見た放熱体の一例の要部平面図を模式的に示している。
【０１２６】
電子装置１Ｄでは、例えば、図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）に示すように、放熱体１０の電子部品対応領域６０内には溝１１が設けられず、電子部品対応領域６０外に溝１１が設けられる。即ち、放熱体１０には、電子部品対応領域６０内の方が、電子部品対応領域６０外よりも、配置密度が低くなるように溝１１が設けられる。更に、放熱体１０の電子部品対応領域６０外では、電子部品対応領域６０から離れるほど配置密度が高くなるように、溝１１が設けられてもよい。
【０１２７】
図１６並びに図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）には、放熱体１０の電子部品対応領域６０内に溝１１を設けない例を示したが、溝１１の配置はこのような例に限定されるものではない。電子部品対応領域６０内の方が電子部品対応領域６０外よりも溝１１の配置密度が低くなれば、電子部品対応領域６０内に溝１１が設けられてもよい。
【０１２８】
電子装置１Ｄでは、放熱体１０の溝１１並びにその内部の熱伝導体４０及び空洞部５０（図４）により、基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗の増大、接合面間及び溝１１内のガスの残留が抑えられ、また、接合面の分割によって応力が分散される。これにより、基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗の増大、接合強度の低下が抑えられる。
【０１２９】
電子装置１Ｄでは、基板２０と放熱体１０とが、互いの金層２２と金層１２とによって直接接合されることで、電子部品３０の動作に伴って発生し基板２０に伝達された熱の、効率的な放熱体１０への伝達が可能になる。これにより、電子部品３０の過熱、それによる電子部品３０の損傷や性能低下が効果的に抑えられる。
【０１３０】
更に、電子装置１Ｄでは、基板２０の比較的電子部品３０に近い領域と接合される放熱体１０の領域、即ち、放熱体１０の電子部品対応領域６０には、当該電子部品対応領域６０外よりも低い配置密度で溝１１が設けられる。従って、電子部品対応領域６０では、溝１１の占める割合が小さい分、金層２２と金層１２との直接接合部位の占める割合が大きくなり、溝１１の占める割合が大きい電子部品対応領域６０外と比べ、熱抵抗の低減効果が高まる。これにより、電子部品３０からの放熱効果が高められ、電子部品３０の過熱、それによる電子部品３０の損傷や性能低下がいっそう効果的に抑えられる。
【０１３１】
このように、放熱体１０に溝１１を設け、その内部に熱伝導体４０及び空洞部５０を設けて、更に放熱体１０の電子部品対応領域６０に設ける溝１１の配置密度を比較的低くすることで、性能及び信頼性の高い電子装置１Ｄが実現される。
【０１３２】
上記第１〜第３の実施の形態で述べた電子装置１Ａ，１Ａａ，１Ａｂ，１Ｂ，１Ｂａ，１Ｃａ等に設ける溝１１若しくは溝２１、又は、溝１１及び溝２１の双方を、この第４の実施の形態で述べたような配置密度で設けるようにしてもよい。
【０１３３】
［第５の実施の形態］
図１８は第５の実施の形態に係る電子装置の第１の例を示す図、図１９は第５の実施の形態に係る電子装置の第２の例を示す図である。図１８及び図１９にはそれぞれ、電子装置の一例の要部断面図を模式的に示している。
【０１３４】
図１８に示す電子装置１Ｅａは、溝１１並びに密着層１３及び金層１２が、放熱体１０の表面１０ａの電子部品対応領域６０に選択的に設けられ、電子部品対応領域６０外において放熱体１０と基板２０とがネジ７０で締め付けられて固定された構成を有する。電子装置１Ｅａは、このような点で、上記第３の実施の形態で述べた電子装置１Ｃと相違する。
【０１３５】
電子装置１Ｅａの形成では、例えば、放熱体１０の表面１０ａの電子部品対応領域６０外が適当な部材（メタルマスクやレジスト等）でマスクされ、電子部品対応領域６０に溝１１並びに密着層１３及び金層１２が形成される。その後、マスクに用いた部材が除去されることで、図１８に示すような、溝１１並びに密着層１３及び金層１２が電子部品対応領域６０に選択的に設けられた放熱体１０が形成される。これが上記同様、電子部品３０が実装され密着層２３及び金層２２が形成された基板２０と、互いの金層１２と金層２２との直接接合により接合される。そして、電子部品対応領域６０外において、基板２０が放熱体１０にネジ７０で締め付けられ、電子装置１Ｅａが形成される。
【０１３６】
電子装置１Ｅａでは、放熱体１０の、電子部品対応領域６０外に密着層１３及び金層１２が設けられないことで、電子部品対応領域６０外において、基板２０に設けられた金層２２と放熱体１０との間にギャップ８０ができる。
【０１３７】
基板２０は、このギャップ８０のある領域において、基板２０の穴２５に挿通され先端部７１が放熱体１０の穴１５に螺合されるネジ７０によって、放熱体１０側に締め付けられ、放熱体１０にネジ止め（固定）される。この時、基板２０は、電子部品対応領域６０外にギャップ８０があることで、電子部品対応領域６０を支点にして、放熱体１０にネジ止めされる部位が放熱体１０側に締め付けられる。即ち、基板２０の、電子部品対応領域６０外の放熱体１０にネジ止めされる部位は、電子部品対応領域６０よりも、更に放熱体１０側に締め付けられる。
【０１３８】
そのため、ギャップ８０がない場合と比べ、電子部品対応領域６０では、基板２０に設けられた金層２２が、放熱体１０に設けられた金層１２に、より強く押し付けられる。これにより、金層２２と金層１２とが強く圧着され、それらの接合面間における熱抵抗の低減が図られる。電子部品３０の過熱、それによる電子部品３０の損傷や性能低下が効果的に抑えられ、性能及び信頼性の高い電子装置１Ｅａが実現される。
【０１３９】
ここでは、放熱体１０に設けられる密着層１３及び金層１２を電子部品対応領域６０に選択的に設けるようにしたが、密着層１３及び金層１２のうち、金層１２のみを電子部品対応領域６０に選択的に設けるようにしても、上記同様の効果が得られる。また、放熱体１０に設けられる密着層１３及び金層１２ではなく、基板２０に設けられる密着層２３及び金層２２を電子部品対応領域６０に選択的に設けるようにしても、上記同様の効果が得られる。
【０１４０】
また、図１９に示す電子装置１Ｅｂは、放熱体１０に設けられる密着層１３及び金層１２のほか、基板２０に設けられる密着層２３及び金層２２も、電子部品対応領域６０に選択的に設けられた構成を有する。電子装置１Ｅｂは、このような点で、上記電子装置１Ｅａと相違する。
【０１４１】
電子装置１Ｅｂの形成では、例えば、基板２０の裏面２０ｂの電子部品対応領域６０外が適当な部材（メタルマスクやレジスト等）でマスクされ、電子部品対応領域６０に密着層２３及び金層２２が形成される。その後、マスクに用いた部材が除去されることで、図１９に示すような、密着層２３及び金層２２が電子部品対応領域６０に選択的に設けられた基板２０が形成される。これが、上記のようにして溝１１並びに密着層１３及び金層１２が電子部品対応領域６０に選択的に設けられた放熱体１０と、互いの金層２２と金層１２との直接接合により接合される。そして、電子部品対応領域６０外において、基板２０が放熱体１０にネジ７０で締め付けられ、電子装置１Ｅｂが形成される。
【０１４２】
電子装置１Ｅｂでは、電子部品対応領域６０外に、密着層１３及び金層１２のほか、密着層２３及び金層２２も設けられないことで、基板２０と放熱体１０との間に、上記電子装置１Ｅａよりも更に大きなギャップ８１ができる。
【０１４３】
そのため、基板２０は、ネジ７０によって放熱体１０側に締め付けられる際、ネジ止めされる部位が、より放熱体１０側に締め付けられ、基板２０に設けられた金層２２が、放熱体１０に設けられた金層１２に、いっそう強く押し付けられる。これにより、金層２２と金層１２とが、いっそう強く圧着され、それらの接合面間における熱抵抗の低減が図られる。電子部品３０の過熱、それによる電子部品３０の損傷や性能低下が効果的に抑えられ、性能及び信頼性の高い電子装置１Ｅｂが実現される。
【０１４４】
上記第１〜第４の実施の形態で述べた電子装置１Ａ，１Ａａ，１Ａｂ，１Ｂ，１Ｂａ，１Ｃａ，１Ｄ等において、基板２０と放熱体１０とを締め付けて固定する場合、この第５の実施の形態で述べたような構成を採用してもよい。即ち、締め付けて固定する基板２０と放熱体１０との間にギャップができるような構成を採用してもよい。
【０１４５】
［第６の実施の形態］
図２０は第６の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。図２０には、電子装置の一例の要部断面図を模式的に示している。
【０１４６】
図２０に示す電子装置１Ｆは、放熱体１０の上面と溝１１の内面のうち、放熱体１０の上面のみに密着層１３及び金層１２が設けられた構成を有する。電子装置１Ｆは、このような点で、上記第３の実施の形態で述べた電子装置１Ｃと相違する。
【０１４７】
電子装置１Ｆでは、基板２０の裏面２０ｂに設けられた密着層２３上の金層２２と、放熱体１０の上面に設けられた密着層１３上の金層１２とが、直接接合される。密着層１３及び金層１２が内面に設けられない溝１１内に、熱伝導体４０、例えば、金属粒子４１が設けられる。例えば、放熱体１０の溝１１の内面と、基板２０の金層２２とが、溝１１内に設けられる熱伝導体４０によって接続される。
【０１４８】
この電子装置１Ｆのような構成によっても、上記電子装置１Ｃと同様の効果が得られる。また、電子装置１Ｆでは、放熱体１０の上面と溝１１の内面のうち、放熱体１０の上面のみを覆うように密着層１３及び金層１２が設けられるため、それらの厚さ制御の容易化、用いる材料の使用量やコストの削減が図られる。
【０１４９】
図２１は第６の実施の形態に係る電子装置の形成方法の一例を示す図である。図２１（Ａ）〜図２１（Ｄ）にはそれぞれ、電子装置形成の各工程の一例の要部断面図を模式的に示している。
【０１５０】
電子装置１Ｆの形成では、例えば、図２１（Ａ）に示すように、溝１１が形成される前の放熱体１０の表面１０ａに、スパッタ法を用いて密着層１３及び金層１２が形成される。次いで、図２１（Ｂ）に示すように、放熱体１０の表面１０ａに、所定の加工方法を用いて密着層１３及び金層１２並びに放熱体１０が部分的に除去され、所定の溝１１が形成される。
【０１５１】
このようにして密着層１３及び金層１２並びに溝１１が形成された放熱体１０に、上記図６（Ａ）〜図６（Ｃ）で述べたような方法によって形成された基板２０が接合される。即ち、図２１（Ｃ）に示すように、基板２０の金層２２と放熱体１０の金層１２とが対向され、直接接合される。例えば、このように金層２２と金層１２とが直接接合された後、溝１１内に、上記図９（Ａ）及び図９（Ｂ）で述べたような方法を用いて熱伝導体４０が形成される。
【０１５２】
例えば、このような方法によって、電子装置１Ｆが形成される。
尚、基板２０の金層２２と放熱体１０の金層１２との直接接合前に、放熱体１０の溝１１内に熱伝導体４０が形成されてもよい。
【０１５３】
上記第１〜第５の実施の形態で述べた電子装置１Ａ，１Ａａ，１Ａｂ，１Ｂ，１Ｂａ，１Ｃａ，１Ｄ，１Ｅａ，１Ｅｂ等に設ける溝１１若しくは溝２１の内部、又は、溝１１及び溝２１の双方の内部を、この第６の実施の形態で述べたような構成としてもよい。即ち、溝１１内に金層１２を有しない或いは金層１２及び密着層１３を有しない構成としたり、溝２１内に金層２２を有しない或いは金層２２及び密着層２３を有しない構成としたりしてもよい。
【０１５４】
［第７の実施の形態］
図２２は第７の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。図２２には、電子装置の基板及び放熱体の接合部の一例の要部拡大断面図を模式的に示している。
【０１５５】
図２２に示す電子装置１Ｇは、放熱体１０に設けられた溝１１内に、熱伝導体４０として、カーボン材料４２が設けられた構成を有する。電子装置１Ｇは、このような点で、上記第１の実施の形態で述べた電子装置１Ａと相違する。
【０１５６】
カーボン材料４２には、例えば、カーボンナノチューブやグラフェン等のナノカーボン材料が用いられる。カーボンナノチューブ又はグラフェンといったカーボン材料４２が、放熱体１０の溝１１内に、溝１１の底面に設けられた金層１２から、基板２０の裏面２０ｂに設けられた金層２２に向かって延びるように、形成される。例えば、溝１１の底面に設けられた金層１２と、基板２０の裏面２０ｂに設けられた金層２２とが、カーボン材料４２によって接続される。溝１１内に形成されるカーボンナノチューブ又はグラフェンといったカーボン材料４２の分子内又は分子間には隙間が存在し、カーボン材料４２が形成された溝１１内には、その分子内又は分子間に存在する隙間によって空洞部５０が形成される。
【０１５７】
上記のような構成を有する電子装置１Ｇは、例えば、次のようにして形成される。
図２３は第７の実施の形態に係る電子装置の形成方法の一例を示す図である。図２３（Ａ）〜図２３（Ｃ）にはそれぞれ、電子装置形成の各工程の一例の要部断面図を模式的に示している。
【０１５８】
放熱体１０の溝１１内に、熱伝導体４０としてカーボン材料４２を設ける場合、カーボン材料４２は、基板２０の金層２２と放熱体１０の金層１２との接合前に、放熱体１０の溝１１内に形成される。
【０１５９】
例えば、上記図５（Ａ）〜図５（Ｃ）の例に従い、図２３（Ａ）に示すような、表面１０ａに溝１１及び金層１２が設けられた放熱体１０が形成される。
次いで、図２３（Ｂ）に示すように、放熱体１０の上面に形成された金層１２上に触媒作用を不活化するマスク４７が形成される。そして、放熱体１０の溝１１内に形成された金層１２、又は、その金層１２上に別途形成された金属（図示せず）を触媒として、カーボンナノチューブ又はグラフェンといったカーボン材料４２が成長される。成長時のカーボン材料４２の長さを制御するか、或いは、カーボン材料４２を溝１１から突出するような長さで成長させた後にその溝１１から突出する部位をマスク４７と共にＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）によって除去することで、溝１１内に所定の長さのカーボン材料４２が形成される。溝１１内には、カーボン材料４２の分子内又は分子間に存在する隙間によって空洞部５０が形成される。
【０１６０】
このようにして放熱体１０の溝１１内にカーボン材料４２が形成された後、上記図７（Ａ）及び図７（Ｂ）の例に従い、図２３（Ｃ）に示すように、基板２０の金層２２と放熱体１０の金層１２とが直接接合される。尚、接合前に、放熱体１０の表面に金層（図示せず）を再度形成してもよい。
【０１６１】
例えば、このような方法によって、電子装置１Ｇが形成される。
電子装置１Ｇでは、基板２０に設けられた金層２２と放熱体１０に設けられた金層１２との間に、熱伝導体４０として、熱伝導率の高いカーボンナノチューブ又はグラフェンといったカーボン材料４２が設けられる。そのため、電子装置１Ｇでは、金層２２と金層１２との直接接合と溝１１内のカーボン材料４２とによって、基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗が十分に低く抑えられる。これにより、基板２０上に実装され動作に伴って発熱する電子部品３０の過熱、それによる電子部品３０の損傷や性能低下が効果的に抑えられる。
【０１６２】
また、電子装置１Ｇでは、放熱体１０の溝１１並びにその内部のカーボン材料４２及び空洞部５０により、基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗の増大、接合面間及び溝１１内のガスの残留が抑えられ、また、接合面の分割によって応力が分散される。これにより、基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗の増大、接合強度の低下が抑えられる。
【０１６３】
図２２（及び図２３（Ｃ））に示すような構成を採用することにより、性能及び信頼性の高い電子装置１Ｇが実現される。
上記第１〜第６の実施の形態で述べた電子装置１Ａａ，１Ａｂ，１Ｂ，１Ｂａ，１Ｃ，１Ｃａ，１Ｄ，１Ｅａ，１Ｅｂ，１Ｆ等の熱伝導体４０として、この第７の実施の形態で述べたようなカーボン材料４２が設けられてもよい。その場合、熱伝導体４０として、同じ又は異なる溝１１内或いは溝２１内に、上記のような金属粒子４１と共に、カーボン材料４２が設けられてもよい。
【０１６４】
［第８の実施の形態］
図２４は第８の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。図２４には、電子装置の基板及び放熱体の接合部の一例の要部拡大断面図を模式的に示している。
【０１６５】
図２４に示す電子装置１Ｈは、放熱体１０に設けられた溝１１内に、熱伝導体４０として、溝１１に沿って延びる金属線４３が設けられた構成を有する。電子装置１Ｈは、このような点で、上記第１の実施の形態で述べた電子装置１Ａと相違する。
【０１６６】
金属線４３には、例えば、比較的熱伝導率の高い銅、銀、金、アルミニウム、半田等の金属細線、ワイヤ等が用いられる。金属線４３として、金属ナノワイヤ、金属ナノロッド等の金属ナノ材料が用いられてもよい。
【０１６７】
例えば、溝１１内に設けられた金層１２と、基板２０の裏面２０ｂに設けられた金層２２とが、金属線４３によって接続される。溝１１内の金層１２と金属線４３との間には、その金属線４３の外形に応じた隙間が形成され、溝１１内には、その隙間によって空洞部５０が形成される。
【０１６８】
尚、溝１１内には、断面円形状の金属線４３に限らず、各種断面形状の金属線４３が設けられてもよい。また、１つの溝１１内には、１本の金属線４３に限らず、複数本の金属線４３が設けられてもよい。溝１１内には、設けられる金属線４３の断面形状（外形）や本数に応じた空洞部５０が形成される。
【０１６９】
電子装置１Ｈの形成では、放熱体１０の表面１０ａに設けられた金層１２と、基板２０の裏面２０ｂに設けられた金層２２との直接接合前に、放熱体１０の溝１１内に金属線４３が設けられる。そして、このように溝１１内に金属線４３が設けられた放熱体１０の金層１２と、基板２０の金層２２とが、室温又は所定の温度で直接接合される。例えば、このような方法によって、電子装置１Ｈが形成される。
【０１７０】
電子装置１Ｈでは、基板２０に設けられた金層２２と放熱体１０に設けられた金層１２との間に、熱伝導体４０として、比較的熱伝導率の高い銅、銀、金、アルミニウム、半田といった金属線４３が設けられる。そのため、電子装置１Ｈでは、金層２２と金層１２との直接接合と溝１１内の金属線４３とによって、基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗が十分に低く抑えられる。これにより、基板２０上に実装され動作に伴って発熱する電子部品３０の過熱、それによる電子部品３０の損傷や性能低下が効果的に抑えられる。
【０１７１】
また、電子装置１Ｈでは、放熱体１０の溝１１並びにその内部の金属線４３及び空洞部５０により、基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗の増大、接合面間及び溝１１内のガスの残留が抑えられ、また、接合面の分割によって応力が分散される。これにより、基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗の増大、接合強度の低下が抑えられる。
【０１７２】
図２４に示すような構成を採用することにより、性能及び信頼性の高い電子装置１Ｈが実現される。
上記第１〜第６の実施の形態で述べた電子装置１Ａａ，１Ａｂ，１Ｂ，１Ｂａ，１Ｃ，１Ｃａ，１Ｄ，１Ｅａ，１Ｅｂ，１Ｆ等の熱伝導体４０として、この第８の実施の形態で述べたような金属線４３が設けられてもよい。その場合、熱伝導体４０として、同じ又は異なる溝１１内或いは溝２１内に、上記のような金属粒子４１と共に、金属線４３が設けられてもよい。また、熱伝導体４０として、同じ又は異なる溝１１内或いは溝２１内に、上記のような金属粒子４１及びカーボン材料４２の両方又は一方と共に、金属線４３が設けられてもよい。
【０１７３】
［第９の実施の形態］
以上述べたような電子装置１Ａ，１Ａａ，１Ａｂ，１Ｂ，１Ｂａ，１Ｃ，１Ｃａ，１Ｄ，１Ｅａ，１Ｅｂ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ等は、各種電子機器（電子装置とも称する）に搭載することができる。例えば、コンピュータ（パーソナルコンピュータ、スーパーコンピュータ、サーバ等）、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末、センサ、カメラ、オーディオ機器、測定装置、検査装置、製造装置といった、各種電子機器に搭載することができる。
【０１７４】
図２５は第９の実施の形態に係る電子機器の説明図である。図２５には、電子機器を模式的に示している。
図２５に示すように、例えば、上記第３の実施の形態で述べたような電子装置１Ｃ（図１４）が、各種電子機器２００の筐体２１０の内部に搭載（内蔵）される。尚、電子装置１Ｃは、電子機器２００が備えるラックやスロットに収容されてもよい。
【０１７５】
電子装置１Ｃでは、基板２０に密着層２３を介して設けられる金層２２と、放熱体１０に密着層１３を介して設けられる金層１２との直接接合により、基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗が低く抑えられる。更に、基板２０上の電子部品３０の端子３１と密着層２３とを接続するサーマルビア２４により、電子部品３０の熱が効率的に放熱体１０へと伝達される。これにより、電子部品３０の過熱、それによる電子部品３０の損傷や性能低下が効果的に抑えられる。また、電子装置１Ｃでは、放熱体１０の溝１１及びその内部の熱伝導体４０及び空洞部５０により、基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗の増大、接合面間及び溝１１内のガスの残留が抑えられ、また、接合面の分割によって応力が分散される。これにより、基板２０と放熱体１０との間の熱抵抗の増大、接合強度の低下が抑えられる。高性能及び高信頼性の電子装置１Ｃが実現され、そのような電子装置１Ｃを搭載した高性能及び高信頼性の電子機器２００が実現される。
【０１７６】
ここでは、電子装置１Ｃを搭載する電子機器２００を例に示したが、他の電子装置１Ａ，１Ａａ，１Ａｂ，１Ｂ，１Ｂａ，１Ｃａ，１Ｄ，１Ｅａ，１Ｅｂ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ等も同様に、各種電子機器に搭載することができる。
【０１７７】
尚、以上の説明では、金層１２及び金層２２を例にしたが、互いを直接接合することが可能で、十分な熱伝導性を示すものであれば、金層に限らず、銀層、銅層をはじめとする各種金属層（合金層を含む）を用いることができる。この場合、直接接合する金属層同士は、同種であってもよいし異種であってもよい。
【符号の説明】
【０１７８】
１Ａ，１Ａａ，１Ａｂ，１Ｂ，１Ｂａ，１Ｃ，１Ｃａ，１Ｄ，１Ｅａ，１Ｅｂ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ，１００Ａ，１００Ｂ  電子装置
１０，１１０  放熱体
１０ａ，２０ａ，１１０ａ，１２０ａ  表面
１１，２１  溝
１２，２２  金層
１３，２３  密着層
１５，２５，１１１，１２１  穴
２０，１２０  基板
２０ｂ，１２０ｂ  裏面
２４  サーマルビア
３０，１３０  電子部品
３１，１３１  端子
３１ａ  グランド端子
４０  熱伝導体
４１  金属粒子
４２  カーボン材料
４３  金属線
４５  組成物
４６  供給装置
４７  マスク
５０  空洞部
６０  電子部品対応領域
７０，１４０  ネジ
７１，１４１  先端部
８０，８１  ギャップ
１５０  隙間
１６０  接合材料
２００  電子機器
２１０  筐体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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