(57)【要約】【課題】回路基板を挟んで電子部品と反対側にヒートシンクを備えなくても良い放熱構造を有する電子装置を提供する。【解決手段】回路基板２０を挟んで第１電子部品１０の反対側に第１電子部品１０よりも熱容量が大きく非発熱部品で構成される第２電子部品３０を配置する。そして、スルーホール２３を介して第１電子部品１０が発した熱が第２電子部品３０側に伝えられるようにする。これにより、回路基板２０のうち第１電子部品１０の反対側の面にヒートシンクを備えなくても、第１電子部品１０で発した熱を放熱することが可能となる。したがって、第１電子部品１０が過度に高温になることを抑制でき、第１電子部品１０が高温破壊されることを抑制できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱素子が形成された半導体チップ（１１）を有し、該半導体チップが金属プレート（１２）に搭載された状態でモールド樹脂（１３）にて封止されつつ、前記金属プレートが前記半導体チップが搭載された面と反対側の面において前記モールド樹脂から露出させられた第１電子部品（１０）と、
前記第１電子部品が電気的に接続される配線部を有すると共に、前記電子部品と対応する位置にスルーホール（２３）が形成され、前記第１電子部品における前記金属プレートが接合部材（２１）を介して接合された回路基板（２０）と、
前記回路基板を挟んで前記第１電子部品と反対側に配置され、前記スルーホールに対して接合部材（２５）を介して接合され、前記第１電子部品よりも熱容量が大きな部品によって構成された第２電子部品（３０）と、を備えていることを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記第２電子部品は、前記第１電子部品と比較して発熱量が小さい非発熱部品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】
前記第２電子部品は、前記配線部に過電流が発生すると作動させられるパワーツェナーダイオードであ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】
前記第２電子部品は、セラミックスコンデンサもしくは表面実装インダクタであ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５】
前記セラミックコンデンサもしくは前記表面実装インダクタは、前記配線部のうち前記第１電子部品が接続される配線部に接続され、該配線部に載るノイズ除去を行うものであることを特徴とする請求項４に記載の電子装置。
【請求項６】
前記セラミックコンデンサもしくは前記表面実装インダクタは、前記配線部のうち前記第１電子部品が接続されるものとは異なる配線部に接続され、該配線部に載るノイズ除去を行うものであることを特徴とする請求項４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、半導体チップなどの電子部品が回路基板に実装されることによって構成された電子装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１において、回路基板を構成するプリント基板の表面側に電子部品を実装した電子装置における放熱構造が提案されている。具体的には、プリント基板のうち電子部品と対応する位置にスルーホールを設け、このスルーホールを通じてプリント基板のうち電子部品の反対側となる裏面側に配置されるヒートシンクに熱を伝え、ヒートシンクより放熱されるようにしている。電子部品のうちプリント基板側の一面には金属プレートにて構成されたメタルベースが配置され、はんだなどを通じてメタルベースがスルーホールに接続されている。そして、放熱グリスなどを介してプリント基板の裏面側にヒートシンクが貼り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４５１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電子装置を上記従来の構造にすると、ヒートシンクを配置した箇所に電子部品を実装できなくなるし、ヒートシンクが配置されることから複雑な構造設計が必要になるという問題がある。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、回路基板を挟んで電子部品と反対側にヒートシンクを備えなくても良い放熱構造を有する電子装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、発熱素子が形成された半導体チップ（１１）を有し、該半導体チップが金属プレート（１２）に搭載された状態でモールド樹脂（１３）にて封止されつつ、半導体チップが搭載された面と反対側の面において金属プレートがモールド樹脂から露出させられた第１電子部品（１０）と、第１電子部品が電気的に接続される配線部を有すると共に、電子部品と対応する位置にスルーホール（２３）が形成され、第１電子部品における金属プレートが接合部材（２１）を介して接合された回路基板（２０）と、回路基板を挟んで第１電子部品と反対側に配置され、スルーホールに対して接合部材（２５）を介して接合され、第１電子部品よりも熱容量が大きな部品によって構成された第２電子部品（３０）と、を備えていることを特徴としている。
【０００７】
このように構成された電子装置は、回路基板を挟んで第１電子部品の反対側に第１電子部品よりも熱容量が大きな第２電子部品を配置している。そして、スルーホールを介して第１電子部品が発した熱が第２電子部品側に伝えられるようにしている。これにより、回路基板のうち第１電子部品の反対側の面にヒートシンクを備えなくても、第１電子部品で発した熱を放熱することが可能となる。したがって、第１電子部品が過度に高温になることを抑制でき、第１電子部品が高温破壊されることを抑制できる。
【０００８】
なお、上記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の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる電子装置１の断面構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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、同一符号を付して説明を行う。
【００１１】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態にかかる電子装置は、例えばブレーキ装置におけるブレーキ液圧制御用アクチュエータを駆動するためのブレーキ用の電子制御装置（以下、ブレーキＥＣＵという）に適用される。
【００１２】
図１に示すように、電子装置１は、第１電子部品１０、回路基板２０、第２電子部品３０などを備えた構成とされている。
【００１３】
第１電子部品１０は、発熱素子が形成された半導体チップ１１を金属プレート１２に搭載した状態でモールド樹脂１３によって封止したものである。半導体チップ１１に設けられた図示しない各種パッドに対してボンディングワイヤ１４を介して電気的に接続された端子１５がモールド樹脂１３の外部に引き出されている。金属プレート１２は、例えば銅などの熱伝導率が高い金属材料で構成されており、半導体チップ１１で発した熱が金属プレート１２に良好に伝えられるようになっている。また、金属プレート１２のうち半導体チップ１１が搭載された面と反対側の面がモールド樹脂１３の裏面側から露出させられている。この金属プレート１２側が回路基板２０側に向けられて第１電子部品１０が回路基板２０に対して実装されている。
【００１４】
ここでいう発熱素子とは、電子装置１を通常作動させる際に駆動されて熱を発する素子のことを意味しており、例えばＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング素子などが該当する。第１電子部品１０をスイッチング素子によって構成する場合、例えば電子装置１をモータ駆動用の装置として用い、スイッチング素子によってモータへの通電のオンオフを制御する。この場合、電子装置１を通常作動させることでモータへの通電を行ってモータ駆動を行う際にスイッチング素子が発熱することになる。このように電子装置１を通常作動させる際に発熱が生じる素子を発熱素子としている。
【００１５】
回路基板２０は、図示しない配線部を構成する配線パターンなどが形成されたものであり、プリント配線基板などによって構成されている。この回路基板２０に対して第１電子部品１０などが実装されることにより、第１電子部品１０などを含む電気回路が構成されている。例えば、本実施形態にかかる電子装置がブレーキＥＣＵとして適用される場合には、ブレーキ液圧制御用の各種電磁弁やポンプ駆動用のモータの制御を行うための電気回路が回路基板２０に備えられる。
【００１６】
具体的には、回路基板２０の表面側において、接合部材を構成するはんだ２１、２２を介して第１電子部品１０の裏面側および端子１５が接合されている。端子１５は、はんだ２１を介して回路基板２０に形成された配線パターンと電気的に接続されている。これにより、配線パターンに対して半導体チップ１１に形成された素子が電気的に接続された状態となっている。一方、第１電子部品１０の裏面側では、金属プレート１２と回路基板２０に配線パターンの一部として備えられたマウント部との間がはんだ２２を介して接合されている。これにより、第１電子部品１０の裏面が回路基板２０の表面に対して物理的に固定された状態とされている。
【００１７】
なお、第１電子部品１０の裏面側と回路基板２０との接続は単なる物理的な接合であっても良いし、物理的な接合に加えて電気的な接続が行われていても良い。例えば、半導体チップ１１に形成された素子が半導体チップ１１の裏面側にも電極が形成されるような構造とされる場合がある。その場合には、はんだ２２を介して半導体チップ１１の裏面側と配線パターンとが電気的に接続されることになる。
【００１８】
また、回路基板２０のうち第１電子部品１０と対応する位置にはスルーホール２３が形成されている。スルーホール２３は、複数個形成されており、孔の内壁面を金属薄膜でコーティングすること、もしくは、孔の内部を金属によって埋め込むことによって構成されている。スルーホール２３は、第１電子部品１０の裏面と対応する位置においてはんだ２１に接続されており、第１電子部品１０で発した熱がはんだ２１を通じて回路基板２０の裏面側に伝えられる放熱経路を構成している。なお、スルーホール２３の上面形状は任意であり、例えば円形、四角形などの多角形などとされている。
【００１９】
第２電子部品３０は、第１電子部品１０に対する放熱部材を構成するものであり、第１電子部品１０よりも熱容量の大きな部品によって構成されている。具体的には、第２電子部品３０も、非発熱部品として非発熱素子が形成された半導体チップ３１を金属プレート３２に搭載した状態でモールド樹脂３３によって封止することで構成されている。モールド樹脂３３の裏面から金属プレート３２が露出させられていると共に、半導体チップ３１に設けられた図示しない各種パッドに対してボンディングワイヤ３４を介して電気的に接続された端子３５がモールド樹脂３３の外部に引き出されている。金属プレート３２は、例えば銅などの熱伝導率が高い金属材料で構成されている。この金属プレート３２側が回路基板２０側に向けられて第２電子部品３０が回路基板２０に対して実装されている。
【００２０】
ここでいう非発熱部品とは、第１電子部品１０と比較して発熱量が小さい部品、もしくは、電子装置１を通常作動させられるときには作動させられない部品によって構成されている。例えば、非発熱部品としては、過電圧時の保護用に使用されるパワーツェナーダイオード、ノイズ除去用のセラミックスコンデンサや表面実装インダクタなどを挙げることができる。
【００２１】
パワーツェナーダイオードは、例えば第１電子部品１０を構成するスイッチング素子によってモータへの通電を行う際に配線部に過電流が発生すると作動させられるものであり、過電流が発生していないときには作動させられない部品である。
【００２２】
セラミックスコンデンサや表面実装インダクタは、第１電子部品１０と比較して発熱量が小さい部品である。例えば、セラミックコンデンサや表面実装インダクタは、接地電極（ＧＮＤ電極）側を回路基板２０側に向けて配置される。これらは、例えば配線部のうち第１電子部品１０によって駆動されるモータなどの負荷への電流供給ラインに備えられる。この場合には、セラミックスコンデンサや表面実装インダクタは、その電流供給ラインに載るノイズ除去を行うために用いられ、電子装置１の通常作動時に作動させられることになるが、ノイズ除去用であるため、第１電子部品１０と比較して発熱量が小さい。また、これらを、例えば配線部のうち第１電子部品１０によって駆動される負荷への電流供給ラインとは異なるライン、例えば電磁弁への電流供給ラインに備えられる場合もある。この場合、第１電子部品１０が作動させられるときに連動してセラミックスコンデンサや表面実装インダクタが作動させられる訳ではないため、基本的にはセラミックスコンデンサや表面実装インダクタは作動させられないし、作動させられたとしても第１電子部品１０と比較して発熱量が小さい。
【００２３】
このように構成される第２電子部品３０も、回路基板２０の表面側と反対側となる裏面側において、第１電子部品１０と同様、接合部材を構成するはんだ２４、２５を介して第２電子部品３０の裏面側および端子３５が回路基板２０に接合されている。
【００２４】
以上のようにして、本実施形態にかかる電子装置１が構成されている。このように構成された電子装置１は、回路基板２０を挟んで第１電子部品１０の反対側に第１電子部品１０よりも熱容量が大きく非発熱部品で構成される第２電子部品３０を配置している。そして、スルーホール２３を介して第１電子部品１０が発した熱が第２電子部品３０側に伝えられるようにしている。
【００２５】
これにより、回路基板２０のうち第１電子部品１０の反対側の面にヒートシンクを備えなくても、第１電子部品１０で発した熱を放熱することが可能となる。したがって、第１電子部品１０が過度に高温になることを抑制でき、第１電子部品１０が高温破壊されることを抑制できる。例えば、ブレーキ液圧制御として、緊急時にモータ駆動によるポンプ加圧によってホイールシリンダ圧を発生させて衝突回避を行う緊急ブレーキ制御や、横滑りを抑制して車両安定性を維持する横滑り防止制御など、短時間の制御が行われる場合がある。これらの場合、第１電子部品１０が数秒程度の短時間だけ駆動されるため、第１電子部品１０の発熱量も小さい。したがって、このような場合には、第１電子部品１０で発した熱を第２電子部品３０側に伝えるという簡易な放熱構造を適用するだけで、上記効果を得ることができる。
【００２６】
また、回路基板２０のうち第１電子部品１０と反対側の面にヒートシンクを配置する必要がなくなり、その場所に第２電子部品３０を配置できることから、スペースを有効活用でき、ひいては電子装置１の小型化を図ることが可能となる。
【００２７】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００２８】
例えば、電子装置１の一例として、ブレーキＥＣＵを例に挙げたが、第１電子部品１０と第２電子部品３０とが回路基板２０の表裏面それぞれに配置されるものであれば、他のものであっても良い。
【００２９】
また、第１電子部品１０の一例としてＭＯＳＦＥＴ、第２電子部品３０の一例としてパワーツェナーダイオード、セラミックスコンデンサおよび表面実装インダクタを例に挙げたが、これら以外の電子部品であっても良い。
【符号の説明】
【００３０】
１…電子装置、１０、３０…第１、第２電子部品、１１、３１…半導体チップ、１２、３２…金属プレート、１３、３３…モールド樹脂、１４、３４…ボンディングワイヤ、１５、３５…端子、２０…回路基板、２１、２２…はんだ、２３…スルーホール
【図１】
2016129198.tif 000003