(57)【要約】【課題】発熱素子を含む電子部品を回路基板の上に実装してなる実装構造において、発熱素子の放熱性を向上させること。【解決手段】本発明の電子部品の実装構造は、モールド素子１における回路基板８に実装される側の面には、複数個の溝１３が設けられている。それによって、発熱素子５から発生する熱を、放熱性の悪い回路基板８だけでなく、モールド素子５に設けられた複数個の溝１３を介して、直接周辺雰囲気中に逃がすことが可能となるため、発熱素子５の放熱性を向上させることができる。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱素子を含む電子部品を回路基板の上に実装してなる電子部品の実装構造において、
前記電子部品における前記回路基板に実装される面には溝が設けられていることを特徴とする電子部品の実装構造。
【請求項２】
前記電子部品と前記回路基板との間には隙間が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の実装方法。
【請求項３】
前記電子部品と前記回路基板との間には放熱部材が介在されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品の実装構造。
【請求項４】
前記電子部品は、前記発熱素子を樹脂によりモールドしてなるモールド素子であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の電子部品の実装構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワーＭＯＳＦＥＴなどの発熱素子を含む電子部品を回路基板の上に実装してなる実装構造に関するもので、特にその放熱性の向上に関する。
【０００２】
【従来技術】
この種の一般的な実装構造を、図５に概略断面図として示す。
【０００３】
この図５に示されるように、パワーＭＯＳＦＥＴなどの発熱素子２５は、Ａｇペースト２７を介して、放熱部材としてのヒートシンク２４の上に搭載されており、リード２３とボンディングワイヤ２６により結線され電気的に接続されている。
【０００４】
そして、これら発熱素子２５、リード２３、ヒートシンク２４及びボンディングワイヤ２６は、ヒートシンク２４の下面を露出した状態で樹脂２２によってモールドにより封止されている。
【０００５】
このように、樹脂２２で封止された電子部品（モールド素子）２１は、回路基板２８上に搭載されている。尚、図５において、詳細は図示しないが、リード２３は、そのアウターリード部にて回路基板２８上の回路配線に電気的に接続固定されている。
【０００６】
また、この電子部品２１を回路基板２８へ実装した構造体は、自動車のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）などに適用する場合などには、この構造体を筐体２９へ収納した形となる。
【０００７】
このような図５に示す従来の電子部品の実装構造においては、発熱素子２５から発生する熱は、ヒートシンク２４を介して回路基板２８へ放熱されるようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記図５に示した従来の電子部品の実装構造では、ヒートシンク２４は放熱性の悪い回路基板（プリント基板、セラミック基板）２８に接するかまたは近接しており、発熱素子２５の放熱性を向上させるには限界がある。
【０００９】
特に、このような実装構造が、上記した自動車のＥＣＵなどに適用される場合には、電子部品２１が実装された回路基板２８は筐体２９に収納されるため、発熱素子２５から発生する熱の逃げ場がなく、そのため一層の放熱性の向上が望まれる。
【００１０】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、発熱素子を含む電子部品を回路基板の上に実装してなる実装構造において、発熱素子の放熱性を向上させることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の電子部品の実装構造は、発熱素子を含む電子部品を回路基板の上に実装してなる電子部品の実装構造において、電子部品における回路基板に実装される面には溝が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、発熱素子から発生する熱を、放熱性の悪い回路基板だけでなく、電子部品における回路基板に実装される面に設けられた溝を介して、直接周辺雰囲気中に逃がすことが可能となるため、発熱素子の放熱性を向上させることができる。
【００１３】
請求項２に記載の電子部品の実装構造は、電子部品と回路基板との間には隙間が設けられていることを特徴としている。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、発熱素子から発生する熱を、放熱性の悪い回路基板だけでなく、電子部品と回路基板との間に設けられた隙間を介して、直接周辺雰囲気中に逃がすことが可能となるため、発熱素子の放熱性を向上させることができる。
【００１５】
さらに、上記請求項１に記載のような電子部品に設けられた溝と組み合わせることにより、発熱素子から発生する熱を、隙間と溝とを介して直接周辺雰囲気中に逃がすことが可能となるため、発熱素子の放熱性をより向上させることができる。
【００１６】
請求項３に記載の電子部品の実装構造は、電子部品と回路基板との間には放熱部材が介在されていることを特徴としている。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、発熱素子は放熱部材を介して回路基板と熱的に接続された構造となり、発熱素子から発生する熱を、放熱性の悪い回路基板だけでなく、電子部品と回路基板との間に介在された放熱部材を介して、直接周辺雰囲気中に逃がすことが可能となるため、発熱素子の放熱性を向上させることができる。
【００１８】
さらに、上記請求項１や請求項２に記載のような溝や隙間と組み合わせることにより、発熱素子から発生する熱を、放熱部材と溝と隙間とを介して直接周辺雰囲気中に逃がすことが可能となるため、発熱素子の放熱性をより向上させることができる。
【００１９】
請求項４に記載の電子部品の実装構造は、電子部品は発熱素子を樹脂によりモールドしてなるモールド素子であることを特徴としている。
【００２０】
請求項４に記載のような電子部品の実装構造において、上記請求項１乃至３に記載のような構成を適用すると、上記請求項１乃至３と同様の効果を得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を、図面に従って説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る電子部品の実装構造を収納した筐体及びその内部構成を示す一部切り欠き斜視図であり、図２は、電子部品の実装構造を示す概略断面図である。
【００２３】
この図１に示されるように、筐体９の内部には、各種の電子部品１、１０を搭載した回路基板８が収納されており、この筐体９及びその内部の部品により、例えば、自動車のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）を構成するものである。尚、図１中の筐体９の切りかかれた部分の外形線は、一点鎖線にて示してある。
【００２４】
また、筐体９はほぼ直方体の箱形状をなしており、放熱性に優れた材質（例えば、アルミニウムや鉄などの金属や樹脂など）からなる。尚、この筐体９はプレス加工やダイカストなどの型加工により成形することができる。
【００２５】
また、回路基板８は、筐体９の底面から突出する支持部１１にねじ１２を用いてねじ止めされており、それによって、回路基板８は筐体９に取り付けられ支持されている。尚、回路基板８としては、例えば、プリント基板やセラミック基板などを用いることができる。
【００２６】
また、電子部品１は、発熱素子（後述の図２参照）を樹脂２により封止してなるモールド素子であり、樹脂２からは複数本のリード（アウターリード）３が突出して延びている。
【００２７】
このリード３が、回路基板８上のランド（図示せず）にはんだ付けなどにより接合されることにより、モールド素子１は回路基板８の上に実装され、電気的に接続される。
【００２８】
また、モールド素子１以外の電子部品１０は、例えばマイコンやコンデンサや抵抗素子などの様々な電子部品であり、回路基板８の上に実装され、電気的に接続されている。
【００２９】
そして、回路基板８には図示しない配線が形成され、これら電子部品１、１０とともに電気回路を構成している。
【００３０】
また、図２に示されるように、モールド素子１は、放熱部材としてのヒートシンク４と、このヒートシンク４の上に搭載された発熱素子５と、この発熱素子５とボンディングワイヤ６により、そのインナーリード部で結線されたリード３とを備え、これら各部材３〜６がヒートシンク４の下面を露出した状態で、樹脂２によって包み込まれるようにモールドにより封止されている。
【００３１】
尚、ヒートシンク４は、発熱素子５の放熱部材として用いられ、例えば銅やアルミなどからなる板材を採用することができる。
【００３２】
また、ヒートシンク４の上面に搭載された発熱素子５は、上記した自動車のＥＣＵにおける電源やアクチュエータの駆動回路などとして機能するパワー素子（パワーＩＣ）であり、例えばＭＯＳＦＥＴとバイポーラトランジスタとが組み合わされて形成された単結晶シリコンなどの半導体チップからなる。
【００３３】
また、この発熱素子５は、Ａｇペーストやはんだなどの接合部材７を介してヒートシンク４の上面に接着されている。
【００３４】
また、リード３は、例えば銅または銅合金などからなる板材をエッチングまたはプレスなどにより所定形状に加工してリードフレーム構成として供給されたものであり、ヒートシンク４を図示しない部位にてかしめなどによって固定している。尚、ヒートシンク４とリード（インナーリード）３とは、樹脂２のモールドにより一体化されていれば良く、上記したかしめなどによる一体化がなされていなくてもよい。
【００３５】
また、ボンディングワイヤ６は、金やアルミなどのワイヤボンディングを行うことにより形成されるもので、発熱素子５とリード（インナーリード）３とを結線して電気的に接続している。
【００３６】
そして、樹脂２は、エポキシ系樹脂などよりなり、ヒートシンク４の下面側の部位及びリード（アウターリード）３を露出させつつ、上記各部材３〜６を包み込むように封止している。
【００３７】
このような構成を有するモールド素子１は、回路基板８の上に実装され、上記図１に示したように、リード（アウターリード）３を介して回路基板８と電気的、機械的に接続されている。
【００３８】
図２に示す実装構造は、例えば次に示す組み付け方法によって形成することができる。
【００３９】
まず、ヒートシンク４とリードフレーム構成とをかしめることにより一体化する。次に、ヒートシンク４の上面に、接合部材７を介して発熱素子５を搭載し接着する。
【００４０】
次に、ワイヤボンディングを行うことにより、リード（インナーリード）３と発熱素子５とをワイヤ６により接続する。このようにしてできたワークを成形型に投入し樹脂成形を行うことにより、ヒートシンク４の下面及びリード（アウターリード）３が露出した状態で樹脂２によって上記部材３〜６が封止された樹脂封止体を形成する。
【００４１】
次に、上記樹脂封止体を回路基板８の上に搭載するとともに、リード（アウターリード）３を回路基板８にはんだ付けする。次に、筐体９を用意し、上記樹脂封止体が実装された回路基板８を筐体９の内部に設置する。
【００４２】
そして、筐体９の底面から突出する支持部１１にねじ１２を用いて回路基板８をねじ止めすることにより、図１及び図２に示す電子部品（モールド素子１）の実装構造ができあがる。
【００４３】
このような構成においては、筐体９の内部に回路基板８が収納されているので、回路基板８上の発熱素子５から発生する熱の逃げ場を確保することが重要である。
【００４４】
そこで、本実施形態では、図２におけるＡ矢視図である図３（モールド素子１の下面のみを図示）及び図２におけるＢ矢視図である図４に示されるように、モールド素子１における回路基板８に実装される側の面には、複数個の溝１３が設けられている。
【００４５】
それによって、発熱素子５から発生する熱を、放熱性の悪い回路基板８だけでなく、モールド素子５に設けられた複数個の溝１３を介して、直接周辺雰囲気中に逃がすことが可能となるため、発熱素子５の放熱性を向上させることができる。
【００４６】
尚、この溝１３は、例えば、上記したワークを成形型に投入し樹脂成形を行う際に、予め溝１３の形状と対応するような形状を成形型に形成しておくことにより形成することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、図２及び図４に示されるように、モールド素子１と回路基板８との間には隙間が設けられている。
【００４８】
それによって、発熱素子５から発生する熱を、放熱性の悪い回路基板８だけでなく、モールド素子１と回路基板８との間に設けられた隙間を介して、直接周辺雰囲気中に逃がすことが可能となるため、発熱素子５の放熱性を向上させることができる。
【００４９】
さらに、上述のようなモールド素子５に設けられた溝１３と組み合わせることにより、発熱素子５から発生する熱を、隙間と溝１３を介して直接周辺雰囲気中に逃がすことが可能となるため、発熱素子５の放熱性をより向上させることができる。
【００５０】
また、本実施形態では、図２及び図４に示されるように、モールド素子１と回路基板８との間には、放熱部材としてのヒートシンク４が介在されている。
【００５１】
それによって、発熱素子５はヒートシンク４を介して回路基板８と熱的に接続された構造となり、発熱素子５から発生する熱を、放熱性の悪い回路基板８だけでなく、モールド素子１と回路基板８との間に介在されたヒートシンク４を介して逃がすことが可能となるため、発熱素子５の放熱性を向上させることができる。
【００５２】
さらに、上述のような溝１３や隙間と組み合わせることにより、発熱素子５から発生する熱を、ヒートシンク４と溝１３と隙間を介して直接周辺雰囲気中に逃がすことが可能となるため、発熱素子５の放熱性をより向上させることができる。
【００５３】
尚、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、様々な態様に適用可能である。
【００５４】
例えば、上記実施形態では、モールド素子１と回路基板８との間にヒートシンク４を介在させた電子部品の実装構造について説明したが、これに限られるものではなく、ヒートシンク４を用いずにモールド素子１を直接回路基板８に搭載した構造にも適用することができる。但し、上述のように、モールド素子１と回路基板８との間にヒートシンク４を介在させると、発熱素子５からモールド素子１に設けられた溝１３へ至る熱伝導路の熱伝導性を、ヒートシンク４により改善することができ、発熱素子５の放熱性を向上させることができるため、好ましい。
【００５５】
また、発熱素子５は、パワー素子としてのトランジスタ以外にも、発熱するものであれば何でもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、電子部品としてモールド素子１を用いたが、これに限られるものではなく、発熱する素子を含んでいれば、樹脂でモールドされていないものであってもよい。
【００５７】
また、回路基板８の筐体９への取り付け方法は、上記したねじ止めに限定されるものではなく、例えば、筐体９の一部を回路基板８にかしめる方法や、筐体９の内面に溝を形成し、この溝に回路基板８を嵌め合わせる方法などによって行うことも可能である。
【００５８】
また、本実施形態では、モールド素子１の片面にヒートシンク４を設けた電子部品の実装構造について説明したが、これに限られるものではなく、モールド素子１の両面にヒートシンク４を設けた構造にも適用することができる。
【００５９】
また、本実施形態では、モールド素子１と回路基板８との間に隙間を設けた電子部品の実装構造について説明したが、これに限られるものではなく、隙間を設けずに、回路基板８上に直接モールド素子１を実装した構造にも適用することができる。
【００６０】
また、本実施形態では、図４に示されるように、断面形状が三角形である溝１３を複数個設けたが、これに限られるものではなく、発熱素子１から発生する熱を溝を介して放熱されるようになっていれば、溝の断面形状や個数は、モールド素子１とヒートシンク４または回路基板８との接着強度を考慮して適宜設定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る筐体及びその内部収納部品の構成を示す一部切り欠き斜視図である。
【図２】上記実施形態に係る電子部品の実装構造を示す概略断面図である。
【図３】図２におけるＡ矢視図である。尚、回路基板及び筐体は省略してある。
【図４】図２におけるＢ矢視図である。
【図５】従来の電子部品の実装構造を示す概略断面図である。
【符号の説明】１…モールド素子（電子部品）、
２…樹脂、
３…リード、
４…ヒートシンク、
５…発熱素子、
６…ボンディングワイヤ、
７…Ａｇペースト、
８…回路基板、
９…筐体、
１０…電子部品、
１１…支持部、
１２…ねじ、
１３…溝。
【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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