(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の制御に対応する発熱性を有する電子部品を含む複数の電子部品を実装する複数の基板と、
前記複数の基板を一方の面に接合し、前記電子部品からの熱を吸収・発散する１つの放熱部材と、
前記複数の基板をそれぞれ電気的に接続すると共に、前記複数の基板の電気的な接続とは別に、前記複数の基板と一体的な前記１つの放熱部材を固定するマザーボードと、
前記マザーボードを収容する筐体とを具備し、
前記筐体は前記放熱部材と接触または接合し、前記放熱部材を介して前記電子部品からの熱を前記筐体側に熱伝導することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
更に、前記マザーボードは外部配線と電気的に接続するコネクタ部材を具備し、
前記コネクタ部材は前記放熱部材に隣接して配置することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記放熱部材は、前記コネクタ部材と略平行に並べて配置すると共に、前記複数の基板を前記コネクタ部材側に配置することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記放熱部材は、前記コネクタ部材と略平行に並べて配置すると共に、前記複数の基板を前記コネクタ部材と反対側に配置することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
更に、前記複数の基板に配設されたリード端子の配列に対応して穴が穿設された１つの端子整列板を具備し、
前記リード端子は前記端子整列板を介して前記マザーボードと電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記複数の基板は、放熱性の高い材質からなる厚膜用基板であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
車両の仕様による制御内容に対応する発熱性を有する電子部品を含む複数の電子部品を実装する複数の基板と、
前記複数の基板を一方の面に接合し、前記電子部品からの熱を吸収・発散する１つの放熱部材と、
前記複数の基板をそれぞれ電気的に接続すると共に、前記複数の基板の電気的な接続とは別に、前記複数の基板と一体的な前記１つの放熱部材を固定するマザーボードと、
前記マザーボードを収容する筐体とを具備し、
前記複数の基板は制御内容毎に分類して前記電子部品を実装することを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
前記放熱部材は、前記マザーボードを外部配線と電気的に接続するコネクタ部材と略平行に並べて配置すると共に、前記複数の基板を前記コネクタ部材側に配置することを特徴とする請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記放熱部材は、前記マザーボードを外部配線と電気的に接続するコネクタ部材と略平行に並べて配置すると共に、前記複数の基板を前記コネクタ部材と反対側に配置することを特徴とする請求項７に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記放熱部材は、前記マザーボードの幅寸法とほぼ同じ長さで、かつ所定の高さ及び板厚からなる略直方体形状からなり、その長く延びる一方の面に前記複数の基板を並べて接合することを特徴とする請求項７に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記放熱部材は、前記マザーボードとの固定側と反対側にて前記筐体と接触または接合し、前記電子部品からの熱を前記筐体側に熱伝導することを特徴とする請求項１または請求項７に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記発熱性を有する電子部品は、制御対象を駆動するパワー素子であり、前記パワー素子を実装する基板には前記パワー素子を制御する制御回路を形成することを特徴とする請求項７に記載の半導体装置。
【請求項１３】
車両の仕様による制御内容に対応する発熱性を有する電子部品を含む複数の電子部品を実装する複数の基板を１つの放熱部材の一方の面に熱伝導性の高い接合剤で接合する工程と、
前記複数の基板を接合した前記１つの放熱部材をマザーボードに接合する工程と、
前記電子部品からの熱を熱伝導する前記放熱部材を筐体と接触または接合させ、前記マザーボードを前記筐体に収容する工程と
からなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の電子部品を実装する複数の基板をマザーボードに実装してなる半導体装置及びその製造方法に関するもので、特に、パワー素子からの熱を効率良く放熱できると共に、単純な実装構造とすることで組立工数等を削減し得る半導体装置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体装置及びその製造方法に関連する先行技術文献としては、特開平８−１１１５７５号公報にて開示されたものが知られている。このものでは、金属基板上に半導体チップそのものを直接実装する所謂、ベアチップ実装し、その基板に設けられた位置決めピンをマザーボード上の穴に挿入して組付けると共に、パワー素子からの熱を放熱するための技術が示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のものでは、機能的に複数の基板が必要であると、各基板の位置決めピンを挿入するためマザーボード上には多数の穴が必要となり、この穴を穿設するためマザーボードの実装スペースが損なわれる。また、複数の基板を必要とするときにはマザーボードへの組付工数が増大するという不具合があった。更に、複数の基板を必要とするときには、基板自身が放熱フィン（ヒートシンク）の機能を備えてはいるがそれぞれ独立しているため、各基板に実装されたパワー素子からの発熱を効率良く吸収・発散させることができないという不具合があった。
【０００４】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、複数の電子部品が実装された複数の基板をマザーボード上に実装するときの実装スペース及び組付工数を減少可能とし、各基板に実装されたパワー素子からの発熱を効率良く吸収・発散させることが可能な半導体装置及びその製造方法の提供を課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の半導体装置によれば、車両の制御に対応させ、発熱性を有する電子部品を含む複数の電子部品が実装された複数の基板が電気的な接続とは別に、まとめて１つの放熱部材の一方の面に接合され、こののちマザーボードに実装され、放熱部材と筐体とが接触または接合された状態でマザーボードが筐体に収容される。このため、車両の制御に対応させて複数の基板に実装された発熱性を有する電子部品等からの熱を放熱部材を介して熱容量の大きな筐体側へ効率良く吸収・発散できると共に、複数の基板によるマザーボードへの組付工数を削減することができる。更に、複数の基板が放熱部材に接合されたのち、基板に実装された電子部品や配線パターン等を樹脂剤等でまとめてパッケージすることができるため、パッケージ工数を削減することもできる。
【０００６】
請求項２の半導体装置では、コネクタ部材が放熱部材の近傍に配置されることで、複数の基板上の発熱性を有する電子部品等とコネクタ部材との距離を最短の長さにできる。このため、発熱性を有する電子部品等からの大電流を効率良くコネクタ部材側に流すことができる。
【０００７】
請求項３の半導体装置では、複数の基板に実装された発熱性を有する電子部品等からの直接の放射熱が放熱部材の反対側のマザーボード上に実装されている電子部品等に伝わることがないため、結果として、筐体内部全体の温度上昇を抑えることができる。
【０００８】
請求項４の半導体装置では、マザーボードを外部配線と電気的に接続するコネクタ部材側からの電磁波が放熱部材によって遮蔽されることで、放熱部材に接合され複数の基板に実装された発熱性を有する電子部品や放熱部材の反対側のマザーボード上に実装されている電子部品等の誤作動や劣化等が抑止される。
【０００９】
請求項５の半導体装置では、複数の基板のリード端子が端子整列板に穿設された穴に挿入されることで、マザーボード側の穴位置に対するリード端子の位置関係が補償され、複数の基板のリード端子がマザーボードの穴に実装し易いという効果が得られる。
【００１０】
請求項６の半導体装置では、複数の基板として放熱性の高い材質からなる厚膜用基板が採用されることで、複数の基板に実装された発熱性を有する電子部品等からの熱を効率良く放熱部材等へ伝えることができ、発熱性を有する電子部品等における温度上昇を抑えることができる。
【００１１】
請求項７の半導体装置によれば、複数の基板が制御内容毎に分割・分類されていることから、車両の仕様による制御内容に対応させて必要な基板を選択的に放熱部材に接合すれば良いこととなる。また、複数の基板のうちの必要なものだけを放熱部材に接合することで放熱部材を共通化することができ、更にはマザーボードやマザーボードを収容する筐体等の共通化を図ることもできる。
【００１２】
請求項８の半導体装置では、複数の基板に実装された発熱性を有する電子部品等からの直接の放射熱が放熱部材の反対側のマザーボード上に実装されている電子部品等に伝わることがないため、結果として、筐体内部全体の温度上昇を抑えることができる。
【００１３】
請求項９の半導体装置では、マザーボードを外部配線と電気的に接続するコネクタ部材側からの電磁波が放熱部材によって遮蔽されることで、放熱部材に接合され複数の基板に実装された発熱性を有する電子部品や放熱部材の反対側のマザーボード上に実装されている電子部品等の誤作動や劣化等が抑止される。
【００１４】
請求項１０の半導体装置では、放熱部材がマザーボードの幅寸法とほぼ同じ長さを有する略直方体形状からなり、その長く延びた一方の面に複数の基板が並べて接合されることで、車両特有の多品種に応じた様々な態様にも適用し易いという効果が得られる。
【００１５】
請求項１１の半導体装置では、放熱部材がマザーボードとの固定側と反対側にて筐体と接触または接合されていることで、複数の基板に実装された発熱性を有する電子部品等からの熱を放熱部材を介して筐体側へ効率良く伝えることができ、発熱性を有する電子部品等における温度上昇を抑えることができる。
【００１６】
請求項１２の半導体装置では、発熱性を有する電子部品等とそれを制御するために必要な制御回路とが同じ基板上に形成されていることで、例えば、車両等の仕様による制御内容に対応する基板の選択のみで簡単に対応機種への切替えができることから、マザーボードの共通化も図ることができる。
【００１７】
請求項１３の半導体装置の製造方法によれば、車両の仕様による制御内容に対応させ、発熱性を有する電子部品を含む複数の電子部品が実装された複数の基板が放熱部材の一方の面に熱伝導性の高い接合剤で接合され一体化されることで、複数の基板のマザーボードへの組付工数が削減できると共に、複数の基板に実装された電子部品からの熱を効率良く放熱部材を介して熱容量の大きな筐体側に効率良く吸収・発散させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる半導体装置の全体構成を示す斜視図であり、図２は図１におけるケース等を省略して要部構成を示す部分断面図である。なお、以下の図中、同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２０】
図１において、本実施例の半導体装置１００では、厚膜用基板として放熱性が高いセラミック基板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが用いられている。これら複数のセラミック基板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、後述のように、制御内容毎に分割・分類されている。なお、以下、複数のセラミック基板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄのそれぞれに共通な構成等を説明するときには、単に、『セラミック基板１０』として代表させて述べる。
【００２１】
図１及び図２において、セラミック基板１０には、発熱性を有するパワー素子としての駆動トランジスタ（パワートランジスタ）２１やその他の電子部品２２が実装されている。このセラミック基板１０は、更に駆動トランジスタ２１で発生する熱を吸収・発散させるためアルミニウム材料等で形成された１つの放熱フィン４０に熱伝導性が高い接合剤としての塗布剤４５を介して接合されている。
【００２２】
セラミック基板１０からのリード端子３１は、絶縁性を有する１つの端子整列板３５を介してマザーボード６０に穿設された所定の穴に挿入され、はんだ付けされる。この端子整列板３５には、セラミック基板１０に配設されたリード端子３１の配列位置に対応した複数のテーパ状の穴３５ａが設けられている。このため、セラミック基板１０のリード端子３１が端子整列板３５の穴３５ａに挿入されることで、この後におけるリード端子３１の整列・保持状態が補償される。これにより、セラミック基板１０が複数あっても、それらのリード端子３１の配列位置とマザーボード６０側の実装用の穴６０ａ位置との位置関係が補償され、セラミック基板１０のリード端子３１がマザーボード６０の穴６０ａに実装し易くなる。
【００２３】
また、セラミック基板１０の複数が所望の位置に熱伝導性の高い、例えば、シリコン系の塗布剤４５によってそれぞれ接合された１つの放熱フィン４０は、マザーボード６０にビス４９を用いて固定されている。このため、セラミック基板１０は電気的な接続とは別に、セラミック基板１０と一体的な放熱フィン４０を介してマザーボード６０にビス４９を用いて固定されている。更に、マザーボード６０の１辺の周縁近傍には、コネクタ５０がビス５９を用いて固定されると共に、コネクタ５０のリード端子５１がはんだ付けされて電気的に接続されている。このように構成されたマザーボード６０は、図１に示すような、熱伝導性が高い、例えば、アルミニウム材料等で形成されたケース７０内に収容されたのち、図示しないアルミニウム材料等で形成されたカバーが被せられビス止めされることで半導体装置１００が構成される。
【００２４】
このとき、半導体装置１００のケース７０の内側面に形成されている突出部７５が放熱フィン４０の両端に形成された突起部４１と接触状態に保持されることで、放熱フィン４０からの熱がケース７０側に吸収・発散される。また、半導体装置１００のケース７０内に収容されたマザーボード６０に固定されたコネクタ５０の接続端子側のみがケース７０の開口部７１から外部に臨むこととなる。
【００２５】
ここで、本実施例の構成における半導体装置１００では、ケース７０内部にコネクタ５０に略平行に並べて衝立状に放熱フィン４０が配置されている。つまり、アルミニウム材料等からなるケース７０及びカバー（図示略）、更には開口部７１側もアルミニウム材料等からなる放熱フィン４０で囲まれることで、半導体装置１００内部は電磁的に遮蔽されることとなる。
【００２６】
このように、本実施例の半導体装置１００は、車両の制御に対応する発熱性を有する電子部品としての駆動トランジスタ２１を含む複数の電子部品２１，２２を実装する複数のセラミック基板１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ）と、複数のセラミック基板１０を一方の面に接合し、前記電子部品からの熱を吸収・発散する１つの放熱部材としての放熱フィン４０と、複数のセラミック基板１０をそれぞれ電気的に接続すると共に、複数のセラミック基板１０の電気的な接続とは別に、複数のセラミック基板１０と一体的な放熱フィン４０を固定するマザーボード６０と、マザーボード６０を収容する筐体としてのケース７０とを具備し、ケース７０は放熱フィン４０と接触または接合し、放熱フィン４０を介して前記電子部品からの熱をケース７０側に熱伝導するものである。
【００２７】
つまり、複数の電子部品２１，２２が実装された複数のセラミック基板１０がまとめて１つの放熱フィン４０の一方の面に接合され、こののちマザーボード６０に実装される。このため、複数のセラミック基板１０に実装された駆動トランジスタ２１からの熱を放熱フィン４０を介して熱容量の大きなケース７０側へ効率良く吸収・発散できると共に、複数のセラミック基板１０によるマザーボード６０への組付工数を削減することができる。更に、複数のセラミック基板１０が放熱フィン４０に接合されたのち、セラミック基板１０に実装された電子部品２１，２２や配線パターン等を樹脂剤等でまとめてパッケージすることができるため、パッケージ工数を削減することも可能となる。
【００２８】
また、本実施例の半導体装置１００は、更に、マザーボード６０を外部配線と電気的に接続するコネクタ部材としてのコネクタ５０を具備し、コネクタ５０を放熱部材としての放熱フィン４０に隣接して配置するものである。つまり、コネクタ５０が放熱フィン４０の近傍に配置されることで、セラミック基板１０の駆動トランジスタ２１とコネクタ５０との距離を最短の長さにできる。このため、駆動トランジスタ２１からの大電流を効率良くコネクタ５０側に流すことができることとなる。また、セラミック基板１０が放熱フィン４０を介してコネクタ５０の近傍への配置に合わせて、その他のマザーボード６０上のリード部品をもコネクタ５０の近傍へ配置すると、それらの範囲だけを噴流はんだ付けとし、その範囲外の部分は、所謂リフローはんだ付けとすることができる。これにより、マザーボード６０上の面実装部品のランドの大きさを小さくでき、実装密度を高くすることができる。
【００２９】
また、本実施例の半導体装置１００は、更に、複数のセラミック基板１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ）に配設されたリード端子３１の配列に対応して穴３５ａが穿設された１つの端子整列板３５を具備し、リード端子３１は端子整列板３５を介してマザーボード６０と電気的に接続するものである。つまり、複数のセラミック基板１０のリード端子３１は端子整列板３５の穴３５ａに挿入されることで、マザーボード６０側の穴６０ａ位置に対するリード端子３１の位置関係が補償され、複数のセラミック基板１０のリード端子３１がマザーボード６０の穴６０ａに実装し易くなる。
【００３０】
そして、本実施例の半導体装置１００は、複数の基板を放熱性の高い材質からなる厚膜用基板として主流であるセラミック基板１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ）とするものである。これにより、セラミック基板１０に実装された駆動トランジスタ２１からの熱を効率良く放熱フィン４０等へ伝えることができ、駆動トランジスタ２１における温度上昇を抑えることができる。
【００３１】
次に、本実施例の半導体装置１００における複数のセラミック基板１０の放熱フィン４０への接合配置状態を示す図３及び図４を参照して説明する。
【００３２】
図３に示すように、複数のセラミック基板１０は、制御内容毎に、例えば、半導体装置１００の電源供給回路を構成するセラミック基板１０Ａ、燃料噴射回路を構成するセラミック基板１０Ｂ，１０Ｃ、スロットル制御におけるＤＣモータ等に対するモータ駆動回路を構成するセラミック基板１０Ｄに分割・分類され、各制御回路に必要な電子部品が実装されている。これらのセラミック基板１０は放熱フィン４０の所定位置に上述の塗布剤４５にて接合配置されている。
【００３３】
上述のように、セラミック基板１０が制御内容毎に分割・分類されていることから、図４に示すように、車両の仕様による制御内容に対応させて必要な基板を選択的に放熱フィン４０に接合すれば良いこととなる。このうち、図４（ａ）は、電源供給回路を搭載したセラミック基板１０Ａ、燃料噴射回路を搭載したセラミック基板１０Ｂ，１０Ｃ、モータ駆動回路を搭載したセラミック基板１０Ｄが必要とされる４気筒内燃機関に対応し、図４（ｂ）は、電源供給回路を搭載したセラミック基板１０Ａ、燃料噴射回路を搭載したセラミック基板１０Ｂ，１０Ｃが必要で、モータ駆動回路を搭載したセラミック基板１０Ｄを必要としない４気筒内燃機関に対応させることができる。即ち、複数のセラミック基板１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ）のうちの必要なものだけを放熱フィン４０に接合することで放熱フィン４０を共通化することができ、更にはマザーボード６０やケース７０等の共通化を図ることも可能となる。
【００３４】
また、セラミック基板１０が制御内容毎に分割・分類されていることから、６気筒内燃機関に対応させるには、図４（ｃ）に示すように、燃料噴射回路を搭載したセラミック基板１０Ｅを図４（ａ）に対して追加し、その面積分だけ大きくされた放熱フィン４０′を使用すれば良いこととなる。なお、この場合には、マザーボード６０等は別形状となる。何れにせよ、複数のセラミック基板１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ）が制御内容毎に分割・分類されていることで、車両の仕様による制御内容に対応させた基板の組合わせが自在となり、部品の共通化を容易に達成することができる。
【００３５】
このように、本実施例の半導体装置１００は、車両の仕様による制御内容に対応する発熱性を有する電子部品としての駆動トランジスタ２１を含む複数の電子部品２１，２２を実装する複数のセラミック基板１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ）と、複数のセラミック基板１０を一方の面に接合し、前記電子部品からの熱を吸収・発散する１つの放熱部材としての放熱フィン４０と、複数のセラミック基板１０をそれぞれ電気的に接続すると共に、複数のセラミック基板１０の電気的な接続とは別に、複数のセラミック基板１０と一体的な放熱フィン４０を固定するマザーボード６０と、マザーボード６０を収容する筐体としてのケース７０とを具備し、複数のセラミック基板１０は制御内容毎に分類して電子部品２１，２２を実装するものである。
【００３６】
つまり、複数のセラミック基板１０が制御内容毎に分割・分類されていることから、車両の仕様による制御内容に対応させて必要な基板を選択的に放熱フィン４０の一方の面に接合すれば良いこととなる。また、複数のセラミック基板１０のうちの必要なものだけを放熱フィン４０に接合することで放熱フィン４０を共通化することができ、更にはマザーボード６０やケース７０等の共通化を図ることもできる。
【００３７】
次に、本実施例の半導体装置１００における電子部品が実装されたセラミック基板１０の特徴について図５を参照して説明する。
【００３８】
セラミック基板１０には、制御対象を駆動するためのパワー素子としての駆動トランジスタ２１、この駆動トランジスタ２１を制御するためのその他の電子部品２２が実装され所定の回路が形成されている。このように、セラミック基板１０にはパワー素子を含んで制御内容毎に独立して回路が形成されていることから、上述のように、複数のセラミック基板の中から車両の仕様による制御内容に対応する所望のセラミック基板１０が選択され放熱フィン４０に組付けられることで、簡単に対応機種への切替えができマザーボード６０の共通化が達成できる。
【００３９】
このように、本実施例の半導体装置１００は、発熱性を有する電子部品としての駆動トランジスタ２１が制御対象を駆動するパワー素子であり、駆動トランジスタ２１を実装するセラミック基板１０には駆動トランジスタ２１を制御する制御回路を形成するものである。つまり、駆動トランジスタ２１とそれを制御するために必要な制御回路とが同じセラミック基板１０に形成されていることで、車両の仕様による制御内容に対応するセラミック基板１０の選択のみで簡単に対応機種への切替えができることから、マザーボード６０の共通化も可能となる。
【００４０】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる半導体装置１００におけるセラミック基板１０が接合された放熱フィン４０とコネクタ５０とのマザーボード６０への実装による位置関係の変形例を示す図６の部分断面図を参照して説明する。なお、図６は図２における放熱フィン４０に対してセラミック基板１０を逆方向から接合しコネクタ５０側に向けたものであり、半導体装置１００の全体構成については、複数のセラミック基板１０を接合した放熱フィン４０の実装方向を除いて上述の実施例の斜視図を示す図１と同様であり、その詳細な説明を省略する。
【００４１】
図６において、放熱フィン４０はコネクタ５０に略平行に並べて衝立状に放熱フィン４０が配置されている。そして、セラミック基板１０は、発熱性を有するパワー素子としての駆動トランジスタ（パワートランジスタ）２１やその他の電子部品２２がコネクタ５０側に向くように放熱フィン４０に接合されている。このような構成により、セラミック基板１０に実装されている駆動トランジスタ２１等からの放射熱がマザーボード６０面に実装された電子部品６１側に放射伝導することが防止され、電子部品６１等の温度上昇を低減することができる。
【００４２】
このように、本実施例の半導体装置１００は、放熱部材としての放熱フィン４０をコネクタ部材としてのコネクタ５０と略平行に並べて配置すると共に、複数のセラミック基板１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ）をコネクタ５０側に配置するものである。これにより、セラミック基板１０に実装された駆動トランジスタ２１等からの直接の放射熱が放熱フィン４０の反対側のマザーボード６０上に実装されている電子部品６１等に伝わることがないため、結果として、ケース７０内部全体の温度上昇を抑えることができる。
【００４３】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる半導体装置１００におけるセラミック基板１０やコネクタ５０を実装するマザーボード６０面における配線パターンを示す図７の部分断面図を参照して説明する。なお、図７ではセラミック基板１０に実装された駆動トランジスタ２１やその他の電子部品２２は省略されている。また、図７におけるマザーボード６０の配線パターン上面には絶縁性被膜が形成されているため、絶縁性被膜に隠れた配線パターン部分は破線、ランド部分は実線にて示す。
【００４４】
半導体装置１００内のセラミック基板１０に実装された駆動トランジスタ２１が外部の制御対象（例えば、ＤＣモータ）とコネクタ５０を介して電気的に接続される際、その駆動電流の大きさに比して一般的にマザーボード６０面における配線パターンの幅を太くする必要がある。また、セラミック基板１０に配設されたリード端子３１間の隙間も確保する必要がある。そこで、本実施例では、セラミック基板１０からのリード端子３１のうちコネクタ５０と接続される端子のみをコネクタ５０側に曲げ、その他の端子を反対側に曲げられている。これにより、マザーボード６０面でセラミック基板１０を接続するランド６５とコネクタ５０のリード端子５１を接続するランド６６との間が太くかつ最短のパワー（大電流用）パターンとしての配線パターン６８で接続できることとなる。また、リード端子３１，５１間の距離も短くすることが可能となる。
【００４５】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる半導体装置１００におけるセラミック基板１０が接合された放熱フィン４０のマザーボード６０への組付工程を示す図８の分解斜視図を参照して説明する。なお、図８ではセラミック基板１０のリード端子３１を整列する端子整列板３５及びマザーボード６０を収容するケース７０等は省略されている。
【００４６】
図８に示すように、まず、発熱性を有する電子部品を含む複数の電子部品が実装された複数のセラミック基板１０と放熱フィン４０とが熱伝導率の高い塗布剤４５にて接合される。こののち、放熱フィン４０と一体化された複数のセラミック基板１０のリード端子３１がマザーボード６０の所定穴に挿入され、放熱フィン４０がビス４９にて固定される。そして、複数のセラミック基板１０のリード端子３１がマザーボード６０のランド部分にはんだ付けされることで電気的に接続され、複数のセラミック基板１０のマザーボード６０への組付工程が完了する。これにより、複数のセラミック基板１０をマザーボード６０に対して一度に挿入できるため組付時間が短縮され生産性の向上を図ることができる。
【００４７】
このように、本実施例の半導体装置１００の製造方法は、車両の仕様による制御内容に対応する発熱性を有する電子部品としての駆動トランジスタ２１を含む複数の電子部品２１，２２を実装する複数のセラミック基板１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ）を１つの放熱部材としての放熱フィン４０の一方の面に熱伝導性の高い接合剤としての塗布剤４５で接合する工程と、複数のセラミック基板１０を接合した放熱フィン４０をマザーボード６０に接合する工程と、前記電子部品からの熱を熱伝導する放熱フィン４０を筐体としてのケース７０と接触または接合させ、マザーボード６０をケース７０に収容する工程とからなるものである。このような工程手順によれば、複数のセラミック基板１０が放熱フィン４０によって一体化されることで、複数のセラミック基板１０のマザーボード６０への組付工数が削減できると共に、セラミック基板１０に実装された電子部品からの熱を効率良く放熱フィン４０を介して熱容量の大きなケース７０側に効率良く吸収・発散させることができる。
【００４８】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる半導体装置１００におけるセラミック基板１０が接合された放熱フィン４０のケース７０への組付状態を示す図９及び図１０の要部断面図を参照して説明する。
【００４９】
図９に示すように、放熱フィン４０には発熱性を有する電子部品を含む複数の電子部品が実装された複数のセラミック基板１０が塗布剤４５を介して接合されている。そして、この放熱フィン４０とケース７０とがビス７９によって接触状態を保持して固定されている。このような構成により、セラミック基板１０に実装されている駆動トランジスタ２１等で発生された熱がセラミック基板１０、塗布剤４５及び放熱フィン４０を介してケース７０側に効率良く吸収・発散されることとなる。
【００５０】
また、図１０では、放熱フィン４０とケース７０との間に熱伝導性シート４６が挟込まれている。このような構成により、セラミック基板１０に実装されている駆動トランジスタ２１等で発生された熱がセラミック基板１０、塗布剤４５、放熱フィン４０及び熱伝導性シート４６を介してケース７０側に効率良く吸収・発散されることとなる。更に、この構成によれば、図９のように、放熱フィン４０とケース７０とのビス止め工数が必要でないため組付時の作業性の向上が図られることとなる。
【００５１】
このように、本実施例の半導体装置１００は、更に、マザーボード６０を収容する筐体としてのケース７０を具備し、ケース７０は放熱部材としての放熱フィン４０と接触または接合し、放熱フィン４０を介して発熱性を有する電子部品２１からの熱をケース７０側に熱伝導するものである。これにより、放熱フィン４０からの熱をケース７０側に更に効率良く伝えることができるため、電子部品等の温度上昇をより低く抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる半導体装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】  図２は図１における要部構成を示す部分断面図である。
【図３】  図３は本発明の実施の形態の一実施例にかかる半導体装置における複数のセラミック基板の放熱フィンへの接合配置状態を示す説明図である。
【図４】  図４は図３の変形例を示す説明図である。
【図５】  図５は本発明の実施の形態の一実施例にかかる半導体装置における電子部品が実装されたセラミック基板の特徴を示す説明図である。
【図６】  図６は本発明の実施の形態の一実施例にかかる半導体装置における要部構成の変形例を示す部分断面図である。
【図７】  図７は本発明の実施の形態の一実施例にかかる半導体装置におけるセラミック基板やコネクタを実装するマザーボード面の配線パターンを示す部分断面図である。
【図８】  図８は本発明の実施の形態の一実施例にかかる半導体装置における組付工程を示す分解斜視図である。
【図９】  図９は本発明の実施の形態の一実施例にかかる半導体装置におけるセラミック基板が接合された放熱フィンとケースとの組付状態を示す部分断面図である。
【図１０】  図１０は図９の変形例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ）  セラミック基板（複数の基板）
２１  駆動トランジスタ（発熱性を有する電子部品）
３１  リード端子
３５  端子整列板
４０  放熱フィン（放熱部材）
４５  塗布剤（接合剤）
５０  コネクタ（コネクタ部材）
６０  マザーボード
７０  ケース（筐体）
１００  半導体装置
【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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