(57)【要約】【課題】ハーフモールド構造を有する電子装置において、ヒートシンクと放熱部材との接触を適切に確保する。【解決手段】回路基板１０をその第１の板面１１にてヒートシンクの第１の板面３１に接着したものを、モールド樹脂４０により封止するとともに、ヒートシンク３０の第２の板面３２をモールド樹脂４０より露出させ、このヒートシンク３０の第２の板面３２に放熱部材７０の一面７１を接触させてなる電子装置において、モールド樹脂４０のうち回路基板１０の他方の板面１２側に位置する部位の厚さＴ１を、モールド樹脂厚さＴ１としたとき、モールド樹脂厚さＴ１とヒートシンク３０の板厚Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２が、１．８以上である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のヒートシンク（３０）と、
一方の板面（１１）を前記ヒートシンク（３０）の一方の板面（３１）に対向させた状態で、前記ヒートシンク（３０）の一方の板面（３１）に搭載された板状の回路基板（１０）と、を備え、
前記回路基板（１０）を含む前記ヒートシンク（３０）の一方の板面（３１）側がモールド樹脂（４０）により封止されるとともに、前記ヒートシンク（３０）の他方の板面（３２）がモールド樹脂（４０）より露出しており、
この露出する前記ヒートシンク（３０）の他方の板面（３２）に放熱部材（７０）の一面（７１）が接触し、前記回路基板（１０）の熱が前記ヒートシンク（３０）を介して前記放熱部材（７０）に放熱されるようになっている電子装置において、
前記モールド樹脂（４０）のうち前記回路基板（１０）の他方の板面（１２）側に位置するとともに当該他方の板面（１２）が投影される部位における前記回路基板（１０）および前記ヒートシンク（３０）の積層方向に沿った厚さＴ１を、モールド樹脂厚さＴ１としたとき、
前記モールド樹脂厚さＴ１と前記ヒートシンク（３０）の板厚Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２が、１．８以上であることを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記モールド樹脂厚さＴ１と前記ヒートシンク（３０）の板厚Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２が、２．５以上であることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記ヒートシンク（３０）は、アルミとシリコンカーバイドとの混合物の焼成物であるＡｌＳｉＣよりなり、
前記回路基板（１０）は、アルミナよりなり、
前記モールド樹脂（３０）は、エポキシ樹脂よりなることを特徴とする請求項１または２に記載の電子装置。
【請求項４】
前記ヒートシンク（３０）の線膨張係数と前記モールド樹脂（４０）との線膨張係数とが同じであり、
前記ヒートシンク（３０）および前記モールド樹脂（４０）の線膨張係数よりも、前記回路基板（１０）の線膨張係数の方が小さいことを特徴とする請求項３に記載の電子装置。
【請求項５】
前記ヒートシンク（３０）の他方の板面（３２）は、前記放熱部材（７０）の一面（７１）に向かう凸部（３３）を有する形状に成形されており、
この凸部（３３）にて前記ヒートシンク（３０）は前記放熱部材（７０）の一面（７１）に接触していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の電子装置。
【請求項６】
板状のヒートシンク（３０）と、
一方の板面（１１）を前記ヒートシンク（３０）の一方の板面（３１）に対向させた状態で、前記ヒートシンク（３０）の一方の板面（３１）に搭載された板状の回路基板（１０）と、を備え、
前記回路基板（１０）を含む前記ヒートシンク（３０）の一方の板面（３１）側がモールド樹脂（４０）により封止されるとともに、前記ヒートシンク（３０）の他方の板面（３２）がモールド樹脂（４０）より露出しており、
この露出する前記ヒートシンク（３０）の他方の板面（３２）に放熱部材（７０）の一面（７１）が接触し、前記回路基板（１０）の熱が前記ヒートシンク（３０）を介して前記放熱部材（７０）に放熱されるようになっている電子装置において、
前記ヒートシンク（３０）の他方の板面（３２）は、前記放熱部材（７０）の一面（７１）に向かう凸部（３３）を有する形状に成形されており、
この凸部（３３）にて前記ヒートシンク（３０）は前記放熱部材（７０）の一面（７１）に接触していることを特徴とする電子装置。
【請求項７】
前記ヒートシンク（３０）は、その一方の板面（３１）が平坦面であって、その他方の板面（３２）が前記凸部（３３）を有する形状に成形されたものであることを特徴とする請求項６に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板の一面にヒートシンクを取り付け、これをモールド樹脂で封止してなるとともに、ヒートシンクにおける回路基板とは反対側の面をモールド樹脂より露出させた構成、いわゆるハーフモールド構造の電子装置に関し、例えば自動車のエンジンルーム、トランスミッション等に装着され、エンジン、自動変速機の制御を行う電子装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の電子装置としては、板状のヒートシンクと、一方の板面側にてヒートシンクの一方の板面に搭載された板状の回路基板と、を備え、回路基板を含むヒートシンクの一方の板面側を、モールド樹脂により封止するとともに、ヒートシンクの他方の板面をモールド樹脂より露出させたものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような電子装置は、ハーフモールド構造の電子装置と呼ばれており、モールド樹脂より露出するヒートシンクの他方の板面に、さらに筺体などの放熱部材の一面を接触させて、回路基板の熱を、ヒートシンクを介して放熱部材に放熱するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−３０２５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、この種の電子装置においては、上記放熱構成を有するため、モールド樹脂より露出するヒートシンクの他方の板面と放熱部材の一面との接触が、その放熱性能に大きな影響を与え、これら両面の接触を適切に確保することが必要となる。
【０００６】
しかし、本発明者の検討によれば、筺体などの放熱部材において、ヒートシンクとの接触面である一面の反りが±５０μｍ程度の大きさで発生する。そのような放熱部材の一面の反りが発生すると、ヒートシンクの他方の板面が当該放熱部材の一面に接触しない場合が生じる。
【０００７】
図１３は、一般的な電子装置において、この放熱部材７０の一面７１の反りが発生した状態を示す概略断面図である。図１３では、回路基板１０がその一方の板面１１側にてヒートシンク３０の一方の板面３１に搭載され、これらがモールド樹脂４０により封止されている。それとともに、ヒートシンク３０の他方の板面３２がモールド樹脂４０より露出している。
【０００８】
ここで、放熱部材７０においては、ヒートシンク３０に対向する一面７１が、ヒートシンク３０から離れるように凹んだ反り形状とされている。このような反りが生じると、図１３に示されるように、モールド樹脂４０の端部は放熱部材７０の一面７１と接触するものの、ヒートシンク３０の他方の板面３２は放熱部材７０の一面７１から離れた状態となり、当該両面３２、７１の接触が確保されず、放熱性の悪化を招くことになる。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、上記ハーフモールド構造を有する電子装置において、ヒートシンクと放熱部材との接触を適切に確保できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明者は、この種の電子装置におけるモールド樹脂の封止工程にてヒートシンクの反りが発生することに着目した。
【００１１】
つまり、モールド樹脂封止工程では、ヒートシンクに回路基板を搭載したものを、高温のモールド樹脂で封止し、その後、モールド樹脂の温度を下げて硬化させるが、このときモールド樹脂は硬化収縮をする。すると、このモールド樹脂の硬化収縮時には、モールド樹脂と回路基板との線膨張係数差により、ヒートシンクに反りが生じる。
【００１２】
ここで、上記図１３に示したように、特に放熱部材７０がヒートシンク３０側に凹となるように反った場合、ヒートシンク３０と放熱部材７０との接触は確保しにくくなる。しかし、そのような場合でも、ヒートシンク３０の他方の板面３２を、放熱部材７０の一面７１側に凸となるように反らせた構成とすれば、ヒートシンク３０の他方の板面３２と放熱部材７０の一面７１とが接触する。
【００１３】
ただし、その場合でも、ヒートシンク３０の他方の板面３２の反りを、放熱部材７０の一面７１の反りよりも反り度合の大きなものとする必要がある。つまり、ヒートシンク３０の他方の板面３２と放熱部材７０の一面７１とが同一方向に沿った場合において、その反りによる面の曲がり度合が、放熱部材７０側の方がヒートシンク３０側よりも大きいとき、結果的に上記図１３と同様に、ヒートシンク３０の他方の板面３２と放熱部材７０の一面７１とが接触しない状態となる。
【００１４】
そこで、本発明者は、モールド樹脂の硬化収縮によって、（ａ）ヒートシンクの他方の板面が放熱部材の一面側に凸となるように反ること、且つ、（ｂ）その反りが放熱部材の一面の反りよりも大きくなること、具体的には±５０μｍよりも大きくなること、これら（ａ）、（ｂ）の両条件を満足する構成について、試作検討を進めた。
【００１５】
そして、後述する図３に示されるように、これら両条件を満足する構成を見出した。請求項１に記載の発明は、この検討に基づいて実験的に見出されたものである。
【００１６】
すなわち、請求項１に記載の発明は、板状のヒートシンク（３０）と、一方の板面（１１）側にてヒートシンク（３０）の一方の板面（３１）に搭載された板状の回路基板（１０）と、を備え、回路基板（１０）を含むヒートシンク（３０）の一方の板面（３１）側がモールド樹脂（４０）により封止されるとともに、ヒートシンク（３０）の他方の板面（３２）がモールド樹脂（４０）より露出しており、この露出するヒートシンク（３０）の他方の板面（３２）に放熱部材（７０）の一面（７１）が接触し、回路基板（１０）の熱がヒートシンク（３０）を介して放熱部材（７０）に放熱されるようになっている電子装置において、
モールド樹脂（４０）のうち回路基板（１０）の他方の板面（１２）側に位置するとともに当該他方の板面（１２）が投影される部位における回路基板（１０）およびヒートシンク（３０）の積層方向に沿った厚さＴ１を、モールド樹脂厚さＴ１としたとき、モールド樹脂厚さＴ１とヒートシンク（３０）の板厚Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２が、１．８以上であることを特徴としている。
【００１７】
このように、モールド樹脂厚さＴ１とヒートシンク（３０）の板厚Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２を、１．８以上とすれば、後述する図３に示されるように、モールド樹脂（４０）の硬化収縮によって、ヒートシンク（３０）の他方の板面（３２）が放熱部材（７０）の一面（７１）側に凸となるように反り、且つ、その反りが５０μｍよりも大きくなる。よって、本発明によれば、ヒートシンク（３０）と放熱部材（７０）との接触を適切に確保することができる。
【００１８】
ここで、たとえば車両に搭載される電子装置などでは、たとえば１５０℃の温度で使用されるが、本発明者の検討によれば、電子装置におけるヒートシンク（３０）、回路基板（１０）およびモールド樹脂（４０）の各部の反りは、常温から高温になるほど小さくなる。そして、１５０℃程度の高温では、常温に比べて、当該反りの大きさが３０〜４０％程度小さくなる。
【００１９】
そこで、この１５０℃程度の高温で電子装置が使用されること、および、その使用環境によって当該反りが常温に比べて３０〜４０％小さくなることを考慮すると、上記両条件（ａ）および（ｂ）を満足するには、請求項２に記載の発明のように、モールド樹脂厚さＴ１とヒートシンク（３０）の板厚Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２が、２．５以上であることが好ましい。
【００２０】
後述する図３の結果は、常温における結果であるが、この請求項２の構成であれば、ヒートシンク（３０）の他方の板面（３２）が放熱部材（７０）の一面（７１）側に凸となるように反り、且つ、その反りが５０μｍよりも大きくなりやすくなる。
【００２１】
また、請求項３に記載の発明のように、請求項１または２に記載の電子装置においては、ヒートシンク（３０）は、アルミとシリコンカーバイドとの混合物の焼成物であるＡｌＳｉＣよりなり、回路基板（１０）は、アルミナよりなり、モールド樹脂（３０）は、エポキシ樹脂よりなることが好ましい。
【００２２】
さらに、請求項４に記載の発明のように、請求項３に記載の電子装置においては、ヒートシンク（３０）の線膨張係数とモールド樹脂（４０）との線膨張係数とが同じであり、ヒートシンク（３０）およびモールド樹脂（４０）の線膨張係数よりも、回路基板（１０）の線膨張係数の方が小さいことがより好ましい。
【００２３】
また、本発明者は、上記各手段に示した、ヒートシンクの他方の板面を、放熱部材の一面側に凸とするように反らせるという構成に基づいて、さらに検討を進め、もともとヒートシンクの他方の板面を凸形状とすればよいことに着目し、請求項６に記載の発明を創出するに至った。
【００２４】
すなわち、請求項６に記載の発明では、板状のヒートシンク（３０）と、一方の板面（１１）をヒートシンク（３０）の一方の板面（３１）に対向させた状態で、ヒートシンク（３０）の一方の板面（３１）に搭載された板状の回路基板（１０）と、を備え、回路基板（１０）を含むヒートシンク（３０）の一方の板面（３１）側がモールド樹脂（４０）により封止されるとともに、ヒートシンク（３０）の他方の板面（３２）がモールド樹脂（４０）より露出しており、この露出するヒートシンク（３０）の他方の板面（３２）に放熱部材（７０）の一面（７１）が接触し、回路基板（１０）の熱がヒートシンク（３０）を介して放熱部材（７０）に放熱されるようになっている電子装置において、
ヒートシンク（３０）の他方の板面（３２）は、放熱部材（７０）の一面（７１）に向かう凸部（３３）を有する形状に成形されており、この凸部（３３）にてヒートシンク（３０）は放熱部材（７０）の一面（７１）に接触していることを特徴とする。
【００２５】
それによれば、モールド樹脂（４０）より露出するヒートシンク（３０）の他方の板面（３２）が、放熱部材（７０）の一面（７１）に向かう凸部（３３）を有する形状をなしているから、この凸部（３３）にてヒートシンク（３０）を放熱部材（７０）の一面（７１）に容易に接触させることができる。
【００２６】
また、請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の電子装置において、ヒートシンク（３０）は、その一方の板面（３１）が平坦面であって、その他方の板面（３２）が凸部（３３）を有する形状に成形されたものであることを特徴とする。
【００２７】
それによれば、ヒートシンク（３０）において、回路基板（１０）が実装される一方の板面（３１）が平坦面であるから、回路基板（１０）の支持が極力安定となり、モールド樹脂（３０）の封止時における成型圧力によって回路基板（１０）が割れたりするのを防止するのに適した構成が実現される。
【００２８】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子装置を示す図であり、（ａ）は一部切り欠き概略平面図、（ｂ）は概略断面図である。
【図２】図１の電子装置における放熱部材を除くモールドパッケージの部分を示す概略断面図である。
【図３】モールド樹脂厚さＴ１とヒートシンクの板厚Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２と反り量との関係を示すグラフである。
【図４】第１実施形態の電子装置の他の例としての種々のバリエーションを示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るヒートシンクの概略断面図である
【図６】第２実施形態のヒートシンクの製造方法を示す工程図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係るヒートシンクの概略断面図である。
【図８】第３実施形態のヒートシンクの第１の作製方法を示す工程図である。
【図９】第３実施形態のヒートシンクの第２の作製方法を示す工程図である。
【図１０】第３実施形態の電子装置の製造方法におけるモールド工程を示す概略断面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係るヒートシンクの概略断面図である。
【図１２】本発明の第５実施形態に係るヒートシンクを示す図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ視側面図である。
【図１３】一般的な電子装置における放熱部材の一面の反りの発生状態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００３１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子装置を示す図であり、（ａ）は一部を切り欠きした概略平面図、（ｂ）は概略断面図である。なお、図１（ｂ）においては、ボンディングワイヤ６０は省略してある。また、図２は、本電子装置のうち放熱部材７０を除く部分であるモールドパッケージを示す概略断面図であり、当該パッケージの各部の寸法を示す図である。
【００３２】
本実施形態の電子装置は、大きくは、板状の回路基板１０と、回路基板１０の第２の板面（図１（ｂ）中の上面）１２に搭載された電子部品２０と、回路基板１０の第１の板面（図１（ｂ）中の下面）１１に設けられたヒートシンク３０と、これらを被覆して封止するモールド樹脂４０とを備えて構成されている。この電子装置は、たとえば車両に搭載され、車両のＥＣＵなどに組み込まれる電子装置として適用される。
【００３３】
回路基板１０は、第２の板面（回路基板１０の他方の板面）１２と第１の板面（回路基板１０の一方の板面）１１とが表裏の関係にある板状をなすもので、一般的なアルミナなどよりなるセラミック基板が挙げられる。
【００３４】
ここでは、回路基板１０はアルミナよりなり典型的な矩形板状をなすものであり、たとえば図２に示される回路基板１０の板厚Ｔ３は１．２ｍｍである。なお、この回路基板１０は単層基板でも多層基板でもよい。
【００３５】
電子部品２０としては、回路基板１０の第２の板面１２上に搭載可能なものであれば特に限定されないが、たとえばＩＣチップ、ミニモールド部品、コンデンサ、ダイオード、抵抗素子、さらにはワイヤなどが挙げられる。
【００３６】
これら電子部品２０は、一般的なダイボンド材やワイヤボンディングなどにより、回路基板１０の部品搭載面としての第２の板面１２上に搭載され、回路基板１０と電気的・機械的に接続されている。
【００３７】
ヒートシンク３０は、一般的な銅、鉄、アルミニウムなどの板材よりなるものが採用されるが、ここでは、アルミとシリコンカーバイドとの混合物の焼成物であるＡｌＳｉＣよりなり、回路基板１０よりも一回り大きい矩形板状をなしている。また、図２に示されるヒートシンク３０の板厚Ｔ２は、たとえば１．５ｍｍである。
【００３８】
ヒートシンク３０は、その一方の板面である第１の面３１を回路基板１０の第１の板面１１に対向させた状態で、回路基板１０の第１の板面１１に取り付けられている。たとえば、回路基板１０の第１の板面１１とヒートシンク３０とは、一般的なシリコーン樹脂などよりなる接着剤１３を介して重ね合わされ、当該接着剤１３により接着され固定されている。ここで、図２に示される接着剤１３の厚さＴ４は、たとえば０．２ｍｍである。
【００３９】
モールド樹脂４０は、一般的なエポキシ樹脂よりなるものであり、トランスファーモールド法などにより形成される。ここで、モールド樹脂４０は、回路基板１０の第２の板面１２にて電子部品２０および当該第２の板面１２を封止するとともに、回路基板１０の側面およびヒートシンク３０の側面も封止している。
【００４０】
ここで、図２に示されるように、モールド樹脂４０のうち回路基板１０の第２の板面１２側に位置するとともに当該第２の板面１２が投影される部位における回路基板１０およびヒートシンク３０の積層方向に沿った厚さＴ１を、モールド樹脂厚さＴ１とする。つまり、このモールド樹脂厚さＴ１は、モールド樹脂４０の当該部位における回路基板１０およびヒートシンク３０の板厚方向に沿った厚さＴ１である。
【００４１】
ここでは、モールド樹脂４０は板状、たとえば矩形板状をなしている。この場合、モールド樹脂４０のうち回路基板１０の第２の板面１２側に位置するとともに当該第２の板面１２が投影される部位とは、回路基板１０と同一形状同一サイズの矩形板をなす部分である。そして、モールド樹脂厚さＴ１とは、回路基板１０の第２の板面１２側に位置するモールド樹脂４０の板面から回路基板１０の第２の板面１２までの距離に相当する。
【００４２】
そして、本実施形態では、このモールド樹脂厚さＴ１とヒートシンク３０の板厚Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２が、１．８以上、好ましくは２．５以上とされている。ここでは、モールド樹脂厚さＴ１は、たとえば３．８ｍｍである。
【００４３】
そして、ヒートシンク３０における第１の板面３１とは反対側の他方の板面である第２の板面３２は、モールド樹脂４０より露出している。これにより、ヒートシンク３０の第２の板面３２に放熱部材７０の一面７１が接触している。
【００４４】
この放熱部材７０は、たとえば車両ＥＣＵの筺体であり、アルミニウムや鉄、銅などよりなる。この放熱部材７０とその上部のパッケージ部分とは、ネジ止めなどにより固定されている。そして、本実施形態では、回路基板１０、ヒートシンク３０、放熱部材７０の間に放熱経路が形成され、回路基板１０の熱がヒートシンク３０を介して放熱部材７０に放熱されるようになっている。
【００４５】
このように、本実施形態の電子装置は、板状の回路基板１０の第１の板面１１をヒートシンク３０の第１の板面３１に対向させた状態で、これら両面１１、３１を、接着剤１３を介して接着し、回路基板１０を含むヒートシンク３０の第１の板面３１側をモールド樹脂４０により封止するとともに、ヒートシンク３０の第２の板面３２をモールド樹脂４０より露出させた、いわゆるハーフモールド構成を有している。
【００４６】
また、図１（ａ）に示されるように、本実施形態では、回路基板１０の外側にリード５０が配置されている。このリード５０は、銅などの導電性金属よりなるもので、ここでは、短冊板状をなしている。そして、リード５０における回路基板１０側の部位はモールド樹脂４０に封止されてインナーリード部とされ、それとは反対側の部位はモールド樹脂４０より突出したアウターリード部とされている。
【００４７】
そして、モールド樹脂４０の内部にて、リード５０のインナーリード部と回路基板１０とは、上記ボンディングワイヤ６０により結線され、電気的に接続されている。このボンディングワイヤ６０は、金やアルミニウムなどの一般的なワイヤボンディングによって形成されるものである。
【００４８】
このような電子装置においては、リード５０のアウターリード部にて外部との電気的接続が行われ、回路基板１０は、ボンディングワイヤ６０およびリード５０を介して外部との電気信号のやり取りを行うようになっている。そして、駆動時などに電子部品２０および回路基板１０にて発生する熱は、ヒートシンク３０の第２の板面３２を介して放熱部材７０に放熱されるようになっている。
【００４９】
このような本実施形態の電子装置は、回路基板１０の第２の板面１２に電子部品２０を搭載し、それとは反対側の第１の板面１１にヒートシンク３０の第１の板面３１を接着剤１３によって取り付け、これらをモールド樹脂４０で封止して、ヒートシンク３０の第２の板面３２をモールド樹脂４０より露出させることで製造される。
【００５０】
このような製造工程を経て製造された本実施形態の電子装置は、モールド樹脂４０の硬化収縮時には、モールド樹脂４０と回路基板１０との線膨張係数差により、ヒートシンク３０に反りが生じる。
【００５１】
ここで、本実施形態では、モールド樹脂厚さＴ１とヒートシンク３０の板厚Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２を、１．８以上（好ましくは２．５以上）としていることで、ヒートシンク３０の第２の板面３２が、放熱部材７０の一面７１側に凸となるように反った構成とされている。
【００５２】
しかも、このヒートシンク３０の第２の板面３２反りは、放熱部材７０の一面７１の反りよりも反り度合の大きなものとなる。具体的には、ヒートシンク３０の第２の板面３２の反りは、５０μｍ以上となる。
【００５３】
そのため、本実施形態では、図１（ｂ）に示されるように、ヒートシンク３０の第２の板面３２と放熱部材７０の一面７１とは、確実に接触するのである。具体的には、当該反りの凸の頂部およびその付近を中心に、ヒートシンク３０の中央部にて当該接触が行われる。なお、この反りの大きさとは、平坦面の状態から反った状態となったとき、その反り状態における板厚方向の最低点と最高点との距離である。
【００５４】
このモールド樹脂厚さＴ１とヒートシンク３０の板厚Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２を、１．８以上（好ましくは２．５以上）とした構成は、本発明者が行った実験検討の結果得られたものである。
【００５５】
図３は、モールド樹脂厚さＴ１とヒートシンク３０の板厚Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２と、モールド樹脂４０の硬化収縮後におけるヒートシンク３０の第２の板面３２の反り量（単位：ｍｍ）との関係を調査した結果を示すグラフである。
【００５６】
この図３においては、ヒートシンク３０は、アルミとシリコンカーバイドとの混合物の焼成物であるＡｌＳｉＣよりなるものとし、回路基板１０は、アルミナよりなるものとし、モールド樹脂４０は、エポキシ樹脂よりなるものとした。また、これらの線膨張係数は、ヒートシンク３０およびモールド樹脂４０が同一で共に９ｐｐｍ、回路基板１０がそれらよりも小さく７ｐｐｍとした。
【００５７】
また、この図３においては、上記図２に示される回路基板１０の厚さＴ３を１．２ｍｍ、接着剤１３の厚さＴ４を０．２ｍｍ、また、パッケージ全体の厚さＴ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４を６．７ｍｍと一定にしたうえで、ヒートシンク３０の厚さＴ２を変えることで、モールド樹脂厚さＴ１とヒートシンク３０の厚さＴ２との比Ｔ１／Ｔ２を変えた。そして、異なる比Ｔ１／Ｔ２の電子装置について、上記反り量を調査した。
【００５８】
また、モールド樹脂４０は、約１７０℃で封止を行い、その後、常温まで冷却することで成型した。つまり、この図３に示される反り量は、モールド樹脂４０を約１７０℃から常温まで降温して硬化収縮させたときの値であり、常温での値である。
【００５９】
図３に示されるように、上記比Ｔ１／Ｔ２が１．８以上のとき、ヒートシンク３０の第２の板面３２の反りは、５０μｍ以上となり、放熱部材７０の一面７１に通常発生する反りよりも反り度合の大きなものとなる。
【００６０】
ここで、電子装置におけるヒートシンク３０、回路基板１０およびモールド樹脂４０の各部の反りは、常温から高温になるほど小さくなる。上述したように、たとえば車両に搭載される電子装置では、最大１５０℃程度の高温で使用されるが、本発明者の検討によれば、１５０℃程度の高温では、常温に比べて、当該反りの大きさが３０〜４０％程度小さくなる。
【００６１】
そこで、好ましくは、この１５０℃程度の高温で電子装置が使用されること、および、その高温での使用によって当該反りが常温に比べて３０〜４０％小さくなることを考慮することが望ましい。
【００６２】
図３のものは、常温の反り量であるため、ヒートシンク３０の第２の板面３２の反りを５０μｍよりも大きくするには、反り量が１００μｍ前後となる上記比Ｔ１／Ｔ２の範囲、すなわち上記比Ｔ１／Ｔ２：２．５以上の範囲が望ましい。なお、図３に示される上記比Ｔ１／Ｔ２の上限は４．５であるが、この値は、この種の電子装置における実用レベルの上限に近いものである。
【００６３】
このような検討結果に基づいて、本実施形態では、上記比Ｔ１／Ｔ２を１．８以上としており、それによって、ヒートシンク３０と放熱部材７０との接触を適切に確保するようにしている。また、上記比Ｔ１／Ｔ２を２．５以上とすることで、１５０℃程度の高温まで使用しても、ヒートシンク３０と放熱部材７０との接触を適切に確保するのに適した電子装置を提供できる。
【００６４】
たとえば、パッケージ全体の厚さＴ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４を６．７ｍｍとして、上記比Ｔ１／Ｔ２を２．５とした場合、回路基板１０の厚さＴ３は１．２ｍｍ、接着剤１３の厚さＴ４は０．２ｍｍであり、ヒートシンク３０の厚さＴ２は１．５ｍｍ、モールド樹脂厚さＴ１は３．８ｍｍである。
【００６５】
このように、従来では、好ましくないものとされてきたヒートシンク３０の反りを、本実施形態では、積極的に所定方向に所定の大きさで発生させることにより、ヒートシンク３０と放熱部材７０との接触を確保するものであり、本実施形態は、従来の技術的思想とは全く異なる思想に基づくものである。
【００６６】
また、本実施形態では、ヒートシンク３０としてＡｌ粒子とＳｉＣ粒子の焼結体であるＡｌＳｉＣよりなるものを用いているが、このＡｌＳｉＣを使用することでヒートシンク３０は低弾性率になり、反り量の増加、モールド樹脂４０との応力低減が期待される。
【００６７】
また、図４は、本実施形態の電子装置の他の例としての種々のバリエーションを示す図であり、（ａ）は電子装置の概略断面図、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれヒートシンク３０の概略平面図である。
【００６８】
上記図１（ｂ）に示されるように、ヒートシンク３０が反る場合、ヒートシンク３０とモールド樹脂４０との密着部のうちヒートシンク３０の側面部分にて、ヒートシンク３０がモールド樹脂４０によって引っ張られることにより、当該反りが大きくなる。そのため、ヒートシンク３０の側面とモールド樹脂４０との界面応力は、ヒートシンク３０が反るほど大きくなる。
【００６９】
図４に示される例は、このことを考慮したものであり、図４の各例では、モールド樹脂４０と密着するヒートシンク３０の側面を、モールド樹脂４０との密着力を向上させる形状としている。
【００７０】
たとえば、図４（ａ）では、ヒートシンク３０の側面を、モールド樹脂４０に食い込むような尖った形状としており、図４（ｂ）、（ｃ）ではヒートシンク３０の側面に凹凸を設けてモールド樹脂４０へ食い込ませるようにしている。これらによれば、いわゆるアンカー効果による密着力の向上が図れる。
【００７１】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係るヒートシンク３０の概略断面構成を示す図である。本実施形態は、上記第１実施形態に比べて、ヒートシンク３０の構成が相違するものであり、ここでは、その相違点を中心に述べることとする。
【００７２】
図５に示されるように、本実施形態では、ヒートシンク３０を、線膨張係数の異なる板を貼り合わせてなるものとしている。具体的には、ヒートシンク３０の第１の板面３１側に位置する第１の板３０ａと、第２の板面３２側に位置し第１の板３１よりも線膨張係数が小さい第２の板３０ｂとを貼り合わせてなる。
【００７３】
たとえば、第１の板３０ａ、第２の板３０ｂともにＡｌＳｉＣよりなるものとし、第２の板３０ｂは第１の板３０ａよりもＳｉＣの含有量を少ないものとすることで、第２の板３０ｂは第１の板３０ａよりも線膨張係数が小さいものとなる。
【００７４】
それによれば、温度降下時には、第１の板３０ａの方が第２の板３０ｂよりも収縮度合が大きくなるので、ヒートシンク３０は、第２の板３０ｂ側すなわち第２の板面３２が凸となるように反る。
【００７５】
そのため、本実施形態のヒートシンク３０を上記第１実施形態のヒートシンク３０として適用すれば、ヒートシンク３０を反らせるためにヒートシンク３０がモールド樹脂４０に引っ張られる応力を小さくすることができるという利点がある。
【００７６】
ここで、図６は、本実施形態のヒートシンク３０の製造方法を示す工程図である。まず、ＡｌとＳｉＣの配合比の異なる２種類の粉末を用意する。そして、図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、第２の板３０ｂとなる粉末を金型Ｋ１に注入し、これをプレスして板状に成形する。
【００７７】
次に、金型Ｋ１内の成形された第２の板３０ｂの上に、第１の板３０ａとなる粉末を注入し、図６（ｃ）に示されるように、これをプレスして板状に成形する。これにより、２枚の板３０ａ、３０ｂよりなるヒートシンク３０の成形体が出来上がり、次に、この成形体を焼結することにより、本実施形態のヒートシンク３０ができあがる。
【００７８】
なお、上記図６では、第２の板３０ｂを成形し、その後、第１の板３０ａを成形したが、それとは反対に、第１の板３０ａを先に成形してもよい。
【００７９】
（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態に係るヒートシンク３０の概略断面構成を示す図である。本実施形態は、上記第１実施形態に比べて、ヒートシンク３０の構成が相違するものであり、ここでは、その相違点を中心に述べることとする。
【００８０】
上記第１実施形態では、上記比Ｔ１／Ｔ２の構成を採用することで、モールド樹脂４０の硬化収縮後のヒートシンク３０の反りを発生させるものであったが、本実施形態は、もともとヒートシンク３０の第２の板面３２を凸形状に成型しておくことで、ヒートシンク３０と放熱部材７０との接触を確保するものである。
【００８１】
つまり、図７に示されるように、本実施形態のヒートシンク３０は、パッケージに組み込む前の単品の状態で、その第２の板面３２が凸形状とされているものである。ここでは、ヒートシンク３０は、第１の板面３１の中央部が凹、第２の板面３２の中央部が凸部３３となるように反ったものとされている。この凸部３３は上記放熱部材７０の一面７１に向かって突出するものである。
【００８２】
そして、本実施形態は、このヒートシンク３０を上記図１に示されるように、パッケージに組み込み、放熱部材７０の一面７１に接触させることにより電子装置を構成するものである。このとき、ヒートシンク３０の凸部３３が放熱部材７０の一面７１に接触するものである。
【００８３】
つまり、本電子装置は、一般的な構成のヒートシンク３０を反らせたものを、パッケージに組み込んでなるものであり、上記第１実施形態のような比Ｔ１／Ｔ２の構成を採用しなくてもよいものである。
【００８４】
具体的に、図７に示されるように、反り状態のヒートシンク３０と、このヒートシンク３０を反らせずに平板としたものについて、具体的な効果の一例を示す。たとえば、パッケージ組み込み前の単品のヒートシンク３０として、反りが０μｍである比較例のものと、反りが６０μｍである本実施形態のものを用意し、それぞれについて、上記図１と同様の構成を有する電子装置を作製した。
【００８５】
そして、これら各電子装置について、モールド樹脂４０の硬化収縮後の反りを測定したところ、反りが０μｍである比較例では、硬化収縮後の反りは９０μｍであり、反りが６０μｍである本実施形態では、硬化収縮後の反りは１２０μｍであった。つまり、本実施形態のものは、上記した放熱部材７０の一面７１の反りよりも大きく、ヒートシンク３０と放熱部材７０との接触を適切に確保できるものとなる。
【００８６】
このような本実施形態の反り状態のヒートシンク３０は、たとえば次のようにして作製される。図８は、本実施形態のヒートシンク３０の第１の作製方法を示す工程図である。図８に示されるように、ヒートシンク３０の第２の面３２を研磨石Ｋ２で研磨してやれば、その研磨応力によって、研磨されたヒートシンク３０の第２の板面３２が凸状に反りかえる。
【００８７】
また、図９は、本実施形態のヒートシンク３０の第２の作製方法を示す工程図である。この図９の場合、図９（ａ）に示されるように、上型Ｋ３のプレス面が凸状の球面、下型Ｋ３のプレス面が凹状の球面とされたプレス型Ｋ３を用い、上下型Ｋ３、Ｋ３間に平板状のヒートシンク３０を挟み込む。
【００８８】
そして、図９（ｂ）に示されるように、上下型Ｋ３、Ｋ３を重ね合わせることで、平板状のヒートシンク３０をプレスして変形させる。これにより、図９（ｃ）に示されるように、反り状態となった本実施形態のヒートシンク３０ができあがる。
【００８９】
このように、本実施形態によれば、モールド樹脂４０より露出するヒートシンク３０の第２の板面３２が、放熱部材７０の一面７１に向かう凸部３３を有する形状をなしているから、この凸部３３にてヒートシンク３０を放熱部材７０の一面７１に容易に接触させることができる。
【００９０】
ここで、図１０は、本実施形態の電子装置の製造方法におけるモールド樹脂４０による封止工程（モールド工程）の好ましい形態を示す概略断面図である。モールド樹脂４０による封止は、一般的なものと同様、上型Ｋ４１と下型Ｋ４２とを合致させ、その間にキャビティを形成する成型金型Ｋ４１、Ｋ４２を用いる。
【００９１】
ここで、図１０に示されるように、下型Ｋ４２におけるキャビティの内面には、ヒートシンク３０の第２の板面３２の凸部３３に対応した凹形状をなす凹部Ｋ４３が、形成されている。そのため、樹脂封止時には、ヒートシンク３０の第２の板面３２は、この凹部Ｋ４３にて隙間なく密着した状態となり、当該第２の板面３２における樹脂バリを防止することができる。
【００９２】
（第４実施形態）
図１１は、本発明の第４実施形態に係るヒートシンク３０の概略断面構成を示す図である。本実施形態は、上記第３実施形態において、ヒートシンク３０の第１の板面３１の構成が相違するものであり、ここでは、その相違点を中心に述べることとする。
【００９３】
図１１に示されるように、本実施形態では、ヒートシンク３０は、放熱部材７０の一面７１との接触側である第２の板面３２は、上記第３実施形態と同様、凸部３３を有する構成であるが、回路基板１０の搭載面である第１の板面３１は、凹面ではなく平坦面とされたものとしている。
【００９４】
このようなヒートシンク３０は、成型・焼結や切削、プレスなどにより容易に形成できる。そして、本実施形態によれば、ヒートシンク３０において、回路基板１０が実装される第１の板面３１が平坦面であるから、接着剤１３を介して対向する回路基板１０の第１の板面１１とヒートシンク３０の第１の板面３１との距離が全体で均一となる。
【００９５】
たとえば、上記第３実施形態のように、ヒートシンク３０の第１の板面３１が凹面であると、当該両第１の板面１１、３１の距離が、回路基板１０の中央部にて大きく周辺部にて小さくなるため、モールド樹脂４０の封止時に成型圧力が回路基板１０に加わったとき、回路基板１０がたわんで、割れに至る可能性がある。
【００９６】
それに対して、本実施形態では、ヒートシンク３０の第１の板面３１における回路基板１０の支持が安定となるから、モールド樹脂３０の封止時における成型圧力によって回路基板１０が割れたりするのを極力防止できる。
【００９７】
（第５実施形態）
図１２は、本発明の第５実施形態に係るヒートシンク３０の概略構成を示す図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ方向から視た側面図である。本実施形態は、上記第３実施形態において、ヒートシンク３０の第１の板面３１の構成が相違するものであり、ここでは、その相違点を中心に述べることとする。
【００９８】
図１２に示されるように、ヒートシンク３０の第２の板面３２に設けられる凸部３３は、部分的に設けられた複数個のものであってもよい。図１２では、３個の凸部３３が設けられている。
【００９９】
このような複数個の凸部３３は、たとえば成型やプレス、切削などにより容易に形成できる。そして、この場合、複数個の凸部３３にて、ヒートシンク３０と放熱部材７０の一面７１との接触が実現されるから、放熱性のさらなる向上が期待できる。
【０１００】
（他の実施形態）
なお、上記第１実施形態に示した上記比Ｔ１／Ｔ２の構成において、上記第２実施形態に示した凸形状のヒートシンク３０を採用してもよいことはもちろんである。それによれば、上記比Ｔ１／Ｔ２による反りの効果と、ヒートシンク３０の凸部３３による効果との両方の効果が発揮され、より確実にヒートシンク３０と放熱部材７０との接触を確保できることは明らかである。
【０１０１】
また、上記各実施形態において、上記各実施形態に示した構成を適切に実現し、その効果を発揮するものであるならば、回路基板１０、ヒートシンク３０、モールド樹脂４０の材質については、適宜設計変更してもよい。
【０１０２】
また、上記各実施形態において、モールド樹脂厚さＴ１を、さほど大きくできない制約がある場合には、モールド樹脂４０の線膨張係数をヒートシンク３０より大きくしてもよい。それによれば、パッケージの反り量が大きくなり、結果的にヒートシンク３０の反りも大きくなる。
【符号の説明】
【０１０３】
１０  回路基板
１１  回路基板の一方の板面としての第１の板面
１２  回路基板の他方の板面としての第２の板面
３０  ヒートシンク
３１  ヒートシンクの一方の板面としての第１の板面
３２  ヒートシンクの他方の板面としての第２の板面
３３  凸部
４０  モールド樹脂
７０  放熱部材
７１  放熱部材の一面
【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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