(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
親基板とこの親基板に直交するように配置される１以上の子基板とを有する半導体装置であって、
前記子基板に垂直に搭載された第１の発熱素子と、
前記親基板に垂直に搭載された第２の発熱素子と、
前記第１の発熱素子に取り付けられ、前記子基板に垂直に配置される平板状の子基板放熱板と、
前記第２の発熱素子に取り付けられ、前記親基板に垂直に配置される平板状の親基板放熱板と、
を備え、
前記子基板放熱板が前記親基板放熱板に対して平行となるように前記親基板放熱板と固着されることにより、前記子基板が前記親基板上の所定の位置に当該親基板に対して直交するように配置されている、
半導体装置。
【請求項２】
親基板とこの親基板に直交するように配置される１以上の子基板とこれらの基板を収納する外部ケースとを有する半導体装置であって、
前記子基板に、基板面に沿って搭載された第１の発熱素子と、
前記親基板の一方端部に、垂直に搭載された第２の発熱素子と、
Ｌ字状に屈曲した板部材からなり、一方の平板部が前記第１の発熱素子に前記子基板と平行に取り付けられた子基板放熱板と、
一方端部がＬ字状に屈曲した板部材からなり、前記第２の発熱素子に前記親基板と直交するように取り付けられた親基板放熱板と、
を備え、
前記子基板放熱板の他方の平板部が前記親基板放熱板に固着されるとともに、前記親基板放熱板の一方端部が前記外部ケースに固着されることにより、前記子基板が前記親基板上の所定の位置に当該親基板に対して直交するように配置された状態で前記外部ケースに収納されている、
半導体装置。
【請求項３】
前記平板状の子基板放熱板は、前記子基板に臨む端部に、板面に対して垂直に延設された第１延設部および当該第１延設部の端部から前記子基板放熱板と平行に延設された第２延設部からなる係合部と、当該係合部とは異なる位置から板面に沿って延設された第３延設部とを有し、
前記子基板の一方端部には、前記子基板放熱板の端部に設けられた前記係合部と対向する位置に係合孔をが設けられ、
前記係合部が前記係合孔に係合し、前記第３延設部との間で前記子基板の一方端部を挟み込むことにより、前記子基板放熱板が前記子基板と垂直となるように固定されている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記子基板放熱板または前記親基板放熱板に固着される、温度センサに熱を伝えるための導熱部を更に備え、
前記導熱部は接地されている、請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記各子基板は、それぞれ１チャンネル分のアンプ基板である、請求項１ないし４のいずれかに記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２以上の基板を有する半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年開発されている半導体装置は、高性能化を実現するために、多くの電子部品が使用されている。これらの電子部品を搭載するための基板の数は、各基板の搭載密度を高めてはいるが、増加する傾向がある。一方、半導体装置を小型化することも要請されている。この要請に対応して、実装密度を高めるために、各基板を立体的に組み立てることが行なわれている。
【０００３】
各基板を立体的に組み立てる場合、土台となる基板（以下、「親基板」とする。）に他の基板（以下、「親基板」に固定される基板を「子基板」とする。）を固定する必要がある。
【特許文献１】特開平０５−１６７２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、組み立ての際に親基板に対する子基板の位置および姿勢を安定させるためには、専用の冶具が必要となる。専用の冶具を用いて組み立てる場合、組み立て工程の工数が増加するという不都合が生じる。また、固定のための部材を追加して用いる方法もあるが、部品点数が増加することにより組み立て工程の工数が増加するという問題があり、追加した部品の分の原料コストが増加するという問題もある。
【０００５】
本発明は上記した事情のもとで考え出されたものであって、子基板を親基板に固定するための組み立てにおいて、部品数や工数の増加とならない方法で組み立てることができる半導体装置を提供することをその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００７】
本発明の第１の側面によって提供される半導体装置は、親基板とこの親基板に直交するように配置される１以上の子基板とを有する半導体装置であって、前記子基板に垂直に搭載された第１の発熱素子と、前記親基板に垂直に搭載された第２の発熱素子と、前記第１の発熱素子に取り付けられ、前記子基板に垂直に配置される平板状の子基板放熱板と、前記第２の発熱素子に取り付けられ、前記親基板に垂直に配置される平板状の親基板放熱板と、を備え、前記子基板放熱板が前記親基板放熱板に対して平行となるように前記親基板放熱板と固着されることにより、前記子基板が前記親基板上の所定の位置に当該親基板に対して直交するように配置されている。
【０００８】
この構成によると、放熱目的で初めから取り付けられていた前記子基板放熱板と前記親基板放熱板とが固着されることにより、前記子基板と前記親基板とが直交する位置関係となる。したがって、前記子基板と前記親基板とが直交する位置関係となるように固定するために、専用の冶具を用いたり、固定のための専用部材を追加したりする必要が無い。よって、前記専用の冶具を用いる場合と比べて、組立工程の工数を減少することができる。また、前記固定のための専用部材を追加する場合と比べて、組立工程の工数を減少することができ、かつ、原料コストを削減することができる。
【０００９】
本発明の第２の側面によって提供される半導体装置は、親基板とこの親基板に直交するように配置される１以上の子基板とこれらの基板を収納する外部ケースとを有する半導体装置であって、前記子基板に、基板面に沿って搭載された第１の発熱素子と、前記親基板の一方端部に、垂直に搭載された第２の発熱素子と、Ｌ字状に屈曲した板部材からなり、一方の平板部が前記第１の発熱素子に前記子基板と平行に取り付けられた子基板放熱板と、一方端部がＬ字状に屈曲した板部材からなり、前記第２の発熱素子に前記親基板と直交するように取り付けられた親基板放熱板と、を備え、前記子基板放熱板の他方の平板部が前記親基板放熱板に固着されるとともに、前記親基板放熱板の一方端部が前記外部ケースに固着されることにより、前記子基板が前記親基板上の所定の位置に当該親基板に対して直交するように配置された状態で前記外部ケースに収納されている。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記平板状の子基板放熱板は、前記子基板に臨む端部に、板面に対して垂直に延設された第１延設部および当該第１延設部の端部から前記子基板放熱板と平行に延設された第２延設部からなる係合部と、当該係合部とは異なる位置から板面に沿って延設された第３延設部とを有し、前記子基板の一方端部には、前記子基板放熱板の端部に設けられた前記係合部と対向する位置に係合孔が設けられ、前記係合部が前記係合孔に係合し、前記第３延設部との間で前記子基板の一方端部を挟み込むことにより、前記子基板放熱板が前記子基板と垂直となるように固定されている。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記子基板放熱板または前記親基板放熱板に固着される、温度センサに熱を伝えるための導熱部を更に備え、前記導熱部は接地されている。
【００２０】
この構成によると、前記温度センサに熱を伝えるための前記導熱部を、前記子基板放熱板または前記親基板放熱板を接地させるためにも用いるので、前記子基板放熱板または前記親基板放熱板を接地させるための専用部材を追加する必要が無い。したがって、当該専用部材を追加する場合と比べて、組立工程の工数を減少することができ、かつ、原料コストを削減することができる。本発明の好ましい実施の形態においては、前記各子基板は、それぞれ１チャンネル分のアンプ基板である。
【００２１】
【００２２】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係る半導体装置の第１の参考例の内部構造を説明するための図である。図１においては、説明に必要のない部材は省略している。
【００２５】
半導体装置は、親基板１、子基板２、電源整流ダイオード３、パワートランジスタ４、親基板放熱板５、子基板放熱板６、熱伝導シート７、および図示しない外部ケースを有する。
【００２６】
親基板１は電源基板であり、電源装置を構成する電子部品および制御のための電子部品がその搭載面（図１において手前側の面）１ａに搭載されている。各電子部品は、親基板１の搭載面１ａおよびその裏面に設けられた配線パターンで電気的に接続されている。図１においては、後述する電源整流ダイオード３以外の電子部品および配線パターンの記載を省略している。電源装置は、家庭用電源から供給される交流電力を所定の電圧の直流電力に変換するものである。親基板１は、各基板を立体的に組み立てる際の土台となる基板である。
【００２７】
子基板２はアンプ基板であり、音声信号を増幅する増幅装置を構成する電子部品がその搭載面（図１において手前側の面）２ａに搭載されている。各電子部品は、子基板２の搭載面２ａおよびその裏面に設けられた配線パターンで電気的に接続されている。図１においては、後述するパワートランジスタ４以外の電子部品および配線パターンの記載を省略している。増幅装置は、入力された音声信号を、電源装置から供給される電力を用いて増幅して出力する。子基板２は、親基板１の搭載面１ａに、直交するように配置されている。
【００２８】
第１の参考例では半導体装置に２チャンネルのアンプを設けるために２つの子基板２を親基板１に配置しているが、１チャンネルのアンプを設ける場合は１つの子基板２を親基板１に配置すればよい。また、３チャンネル以上のアンプを設ける場合はその数に合わせて必要な子基板２を親基板１に配置することになる。この場合は、後述する親基板放熱板５を長辺方向（図１において左上から右下への方向）に延長するか、配置間隔を短くして各子基板２を配置することになる。
【００２９】
電源整流ダイオード３は、親基板１の搭載面１ａに搭載される電子部品であり、家庭用電源から供給される交流電力を直流電力に変換するために整流するものである。電源整流ダイオード３は、通電時に熱を発する発熱素子である。
【００３０】
パワートランジスタ４は、子基板２の搭載面２ａにその一方の面（図１において奥側の面であり、以下、「表面」とする。）４ａを接着させて搭載される電子部品であり、音声信号を増幅するためのものである。第１の参考例では、パワートランジスタ４は、各子基板２に２つずつ搭載されている。パワートランジスタ４も、通電時に熱を発する発熱素子である。
【００３１】
親基板放熱板５は、電源整流ダイオード３が発する熱を放熱するためのものである。親基板放熱板５は、その長辺の長さが親基板１の一方の辺（図１における左上から右下への方向の辺）の長さと略同一である矩形形状の板であり、熱が伝導しやすいアルミなどの金属製である。また、四隅付近および略中央にネジ孔が穿設されている。なお、親基板放熱板５の材質および形状はこれに限定されるものではない。例えば、材質は鉄や銅などの金属であってもよいし、熱抵抗の低いセラミックや樹脂であってもよい。また、形状は、電源整流ダイオード３への取り付けや後述する子基板放熱板６との固着の方法に合わせて、適宜設計すればよい。
【００３２】
親基板放熱板５は、一方の面（図１において手前側の面）５ａの略中央の位置で、後述する熱伝導シート７を介して、電源整流ダイオード３の一方の面（図１において奥側の面であり、以下、「裏面」とする。）３ｂにネジで取り付けられている。なお、ネジによる取り付け以外の方法で取り付けられていてもよい。例えば、熱伝導シート７を介さずに、熱抵抗の低い接着剤で直接接着されていてもよい。また、親基板１に電源整流ダイオード３などの発熱素子が搭載されていない場合、親基板放熱板５は親基板１に直接取り付けられていてもよい。
【００３３】
子基板放熱板６は、パワートランジスタ４が発する熱を放熱するためのものである。子基板放熱板６は、断面Ｌ字状の熱抵抗の低いアルミなどの金属製の板である。また、一方部分（図１において左側の部分）６１の略中央、および、他方部分（図１において右側の部分）６２の略中央に、それぞれ２つのネジ孔が、一方部分６１と他方部分６２との境界線方向に並んで穿設されている。他方部分６２に穿設されている２つのネジ孔は、親基板放熱板５の短辺方向（図１において上下方向）に並ぶ２つのネジ孔と一致するように設けられている。なお、親基板放熱板５と同様に、子基板放熱板６の材質および形状は限定されるものではない。
【００３４】
子基板放熱板６は、一方部分６１の外側の面（図１において奥側の面）６１ａで、熱伝導シート７を介して、２つのパワートランジスタ４の他方の面（図１において手前側の面であり、以下、「裏面」とする。）４ｂにネジで取り付けられている。なお、親基板放熱板５と同様に、ネジによる取り付け以外の方法で取り付けられていてもよい。また、子基板２にパワートランジスタ４などの発熱素子が搭載されていない場合、子基板放熱板６は子基板２に直接取り付けられていてもよい。
【００３５】
子基板放熱板６は、その他方部分６２の外側の面（図１において奥側の面）６２ａで、親基板放熱板５の一方の面５ａにネジで固着されている。なお、子基板放熱板６と親基板放熱板５との間に熱伝導シート７を挿入してもよいし、ネジによる固着以外の方法で固着されていてもよい。例えば、熱抵抗の低い接着剤で直接接着されていてもよいし、半田付けや溶接などで固着されていてもよい。但し、子基板２を親基板１の搭載面１ａの所定の位置に直交するように固定するという目的のためには、子基板放熱板６と親基板放熱板５とを所定の位置で確実に固着しうるネジによる固着が最も適している。
【００３６】
この固着により、パワートランジスタ４が発して子基板放熱板６に伝えた熱を、子基板放熱板６より表面積が大きく放熱効果の高い親基板放熱板５で放熱することができる。また、親基板放熱板５をより大きくしたりフィン付のものにしたりすることで、その放熱効果をより高くすることができる。
【００３７】
熱伝導シート７は、熱伝導性の高い素材を混入した樹脂のシートであり、２つの物体間に挿入して絶縁すると共に、その隙間をなくし熱抵抗を低くするためのものである。熱伝導シート７は、親基板放熱板５と電源整流ダイオード３との間、および、子基板放熱板６とパワートランジスタ４との間で絶縁し、かつ、熱を効率よく伝えるために、挿入されている。また、電源整流ダイオード３やパワートランジスタ４がフルモールドされている場合、熱伝導シート7の代わりにシリコングリスなどを使用してもよい。
【００３８】
次に、第１の参考例に係る半導体装置の製造方法について、図２〜５を参照して説明する。
【００３９】
まず、親基板放熱板５を、電源整流ダイオード３にネジで取り付ける。すなわち、親基板放熱板５の一方の面５ａを、熱伝導シート７を介して、電源整流ダイオード３の裏面３ｂに固着する（図２参照）。また、子基板放熱板６を、パワートランジスタ４にネジで取り付ける。すなわち、子基板放熱板６の一方部分６１の外側の面６１ａを、熱伝導シート７を介して、２つのパワートランジスタ４の裏面４ｂに固着する（図３参照）。
【００４０】
次に、電源整流ダイオード３を、親基板１の搭載面１ａに搭載する（図４参照）。すなわち、電源整流ダイオード３の各端子３ｃを、親基板１の搭載面１ａに設けられている配線パターン１ｂの該当箇所にそれぞれ半田付けする。その他の図示しない電子部品も親基板１の搭載面１ａに搭載する。
【００４１】
また、子基板放熱板６を介して一体となった２つのパワートランジスタ４を、子基板２の搭載面２ａに搭載する（図５参照）。すなわち、パワートランジスタ４の各端子４ｃを、子基板２の搭載面２ａに設けられている配線パターン２ｂの該当箇所にそれぞれ半田付けする。このとき、パワートランジスタ４の表面４ａを、子基板２の搭載面２ａに接着する。その他の図示しない電子部品も子基板２の搭載面２ａに搭載する。
【００４２】
次に、子基板放熱板６の他方部分６２の外側の面６２ａを、親基板放熱板５の一方の面５ａに、それぞれに設けられたネジ孔を合わせて、ネジで固着する（図１参照）。次に、親基板１と子基板２との間の配線を接続する。最後に、親基板１を図示しない外部ケースのシャーシの内側に固着し、外部ケースの蓋をシャーシに固着する。
【００４３】
次に、第１の参考例に係る半導体装置の作用について説明する。
【００４４】
第１の参考例では、パワートランジスタ４の表面４ａが子基板２の搭載面２ａに接着されており、パワートランジスタ４の裏面４ｂが子基板放熱板６の一方部分６１の外側の面６１ａに固着されているので、子基板２と子基板放熱板６の一方部分６１とが平行となるように固定され、子基板放熱板６の他方部分６２は子基板２に対して直交するように固定される。また、電源整流ダイオード３は親基板１の搭載面１ａに対して直立した状態で搭載されており、電源整流ダイオード３の裏面３ｂが親基板放熱板５の一方の面５ａに固着されているので、親基板放熱板５は親基板１に対して直交するように固定される。したがって、親基板放熱板５の短辺方向に並んで設けられているネジ孔と、子基板放熱板６の他方部分６２に並んで設けられたネジ孔とを合わせてネジで固定すると、子基板２は親基板１の搭載面２ａの所定の位置に、直交するように固定される。
【００４５】
このように、第１の参考例においては、もともと放熱のために用いられていた親基板放熱板５と子基板放熱板６とを子基板２を親基板１に固定するためにも用いるので、専用の冶具も固定のための専用部材も必要としない。したがって、専用の冶具を用いる場合と比べて、組立工程の工数を減少することができる。また、固定のための専用部材を用いる場合と比べて、組立工程の工数を減少することができ、かつ、原料コストを削減することができる。
【００４６】
第１の参考例では、親基板１を外部ケースのシャーシに固着した場合について説明したが、親基板放熱板５を外部ケースのシャーシに固着するようにしてもよい。
【００４７】
図６は、親基板放熱板５を外部ケースのシャーシに固着するように構成した、半導体装置の第２の参考例（請求項２に記載の発明に対応する例）の内部構造を説明するための図である。図６においては、図１において省略していた外部ケースのシャーシ１０を記載している。この記載において、シャーシ１０の側面（図６における手前側の面）は省略している。また、上記第１の参考例と同一または類似の要素には、上記第１の参考例と同一の符号を付している。
【００４８】
第２の参考例においては、親基板放熱板５’の形状が上記第１の参考例と異なっている。親基板放熱板５’は、上記第１の参考例における親基板放熱板５を一方部分５１’とした断面Ｌ字状を成している。親基板放熱板５’の他方部分（図２において下側の部分）５２’の、一方部分５１’と他方部分５２’との境界線方向の両端付近には、ネジ孔がそれぞれ１つずつ穿設されている。親基板放熱板５’は、当該ネジ孔においてネジで外部ケースのシャーシ１０に固着されている。
【００４９】
シャーシ１０は、親基板１および子基板２を保持する外部ケースの一部であり、熱が伝導しやすいアルミなどの金属製の箱形状を成す。また、親基板１を配置したときに親基板放熱板５’の他方部分５２’に設けられたネジ孔と重なる位置に、ネジ孔が穿設されている。なお、シャーシ１０の材質および形状はこれに限定されるものではない。例えば、材質は鉄や銅などの金属であってもよいし、熱抵抗の低いセラミックや樹脂であってもよい。形状は箱形状ではなく板形状とし、箱形状の蓋を当該シャーシ１０に固着するようにしてもよい。また、シャーシ１０の全体が熱抵抗の高い材質であれば、親基板放熱板５’と固着される部分およびその周辺に熱抵抗の低い材質の放熱部材を配置した構成としてもよい。
【００５０】
第２の参考例に係る半導体装置の製造方法は、親基板１の代わりに親基板放熱板５を外部ケースのシャーシ１０に固着する点以外は上記第１の参考例と同様なので省略する。
【００５１】
第２の参考例においても、子基板２を親基板１に固定するために専用の冶具も固定のための専用部材も必要としない。また、親基板放熱板５’が外部ケースのシャーシ１０に固着されているので、外部ケースのシャーシ１０も放熱部材として機能する。これにより、電源整流ダイオード３やパワートランジスタ４などの発熱素子が発する熱をより効率よく放熱することができる。
【００５２】
なお、親基板放熱板５’と外部ケースのシャーシ１０との固着の方法は上記に限られず、間に熱伝導シート７を挿入してもよいし、ネジによる固着以外の方法で固着されていてもよい。例えば、熱抵抗の低い接着剤で直接接着されていてもよいし、半田付けや溶接などで固着されていてもよい。また、親基板放熱板５’の形状も限定されない。また、親基板放熱板５’を外部ケースの蓋に固着してもよいし、子基板放熱板６を外部ケースのシャーシ１０あるいは蓋に固着してもよい。
【００５３】
第２の参考例では、パワートランジスタ４の表面４ａが子基板２の搭載面２ａに接着されている場合について説明したが、パワートランジスタ４の表面４ａおよび裏面４ｂが子基板２の搭載面２ａに対して垂直となるように搭載されていてもよい。
【００５４】
図７は、パワートランジスタ４の表面４ａおよび裏面４ｂが子基板２の搭載面２ａに対して垂直となるように搭載されている、半導体装置の第３の参考例（請求項１に記載の発明に対応する例）の内部構造を説明するための図である。図７において、上記第１の参考例と同一または類似の要素には、上記第１の参考例と同一の符号を付している。
【００５５】
第３の参考例においては、パワートランジスタ４の子基板２への搭載方法と、子基板放熱板６’の形状とが上記第１の参考例と異なっている。パワートランジスタ４は、その表面４ａおよび裏面４ｂが子基板２の搭載面２ａに対して垂直となるように、子基板２に搭載されている。子基板放熱板６’は、矩形形状を成しており、その一方の面（図７において手前側の面）６’ａで、熱伝導シート７を介して、パワートランジスタ４の裏面４ｂにネジで固着されている。また、子基板放熱板６’は、その他方の面（図７において奥側の面）６’ｂで、親基板放熱板５の一方の面５ａにネジで固着されている。なお、子基板放熱板６’の形状は上記に限定されない。製造方法は、上記第１の参考例と同様なので省略する。
【００５６】
第３の参考例においても、もともと放熱のために用いられていた親基板放熱板５と子基板放熱板６’とを子基板２を親基板１に固定するためにも用いるので、子基板２を親基板１に固定するために専用の冶具も固定のための専用部材も必要としない。したがって、組立工程の工数を減少することができ、また、原料コストを削減することができる。
【００５７】
また、第３の参考例では、子基板放熱板６’の他方の面６’ｂ全体が親基板放熱板５に接触しているので、子基板放熱板６’から親基板放熱板５への熱伝導効率を第１，第２の参考例よりも高くすることができる利点がある。
【００５８】
なお、第３の参考例においては、子基板放熱板６’と子基板２とがパワートランジスタ４の各端子４ｃのみで固定されているので、子基板放熱板６’を子基板２に対して垂直に維持することが難しい場合がある。そのような場合は、より強固に固定するために、子基板放熱板６’と子基板２とを直接固定する構成を設けてもよい。
【００５９】
図８は、子基板放熱板６’と子基板２とを直接固定する構成を設けた第４の参考例（請求項３に記載の発明に対応する例）を示す。図８（ａ）は子基板放熱板６’が直接固定された子基板２を子基板２の搭載面２ａ側から見た図であり、図８（ｂ）は当該子基板２を反対側から見た図である。
【００６０】
第４の参考例において、子基板放熱板６’には、２つの係合部６’ｃ，６’ｄ、およびツバ部６’ｅが設けられている。また、子基板２には、係合スリット２ｄおよび係合孔２ｅが設けられている。子基板放熱板６’が取り付けられたパワートランジスタ４を子基板２に搭載する場合、係合部６’ｃおよび係合部６’ｄをそれぞれ係合スリット２ｄおよび係合孔２ｅに挿入し、係合部６’ｃ，６’ｄ、およびツバ部６’ｅで子基板２の端部を挟むようにして子基板放熱板６’と子基板２とを固定する。次に、パワートランジスタ４の各端子４ｃを、子基板２の配線パターン２ｂ（図８においては省略）の該当箇所にそれぞれ半田付けする。これにより、子基板放熱板６’と子基板２とは、パワートランジスタ４の各端子４ｃのみで固定されている場合より、強固に固定される。なお、子基板放熱板６’と子基板２との固定方法は、これに限られず、ネジ等で固定してもよいし、接着剤等で接着してもよい。
【００６１】
なお、電源整流ダイオード３の表面３ａが親基板１の搭載面１ａに接着されて搭載されている場合でも、親基板放熱板５の形状を変更することで、親基板放熱板５と子基板放熱板６とを固着することができ、上記第１の参考例と同様の効果を奏することができる。
【００６２】
上記第１〜４の参考例では、パワートランジスタ４と子基板放熱板６との間に熱伝導シート７が挿入されている。熱伝導シート７は絶縁性の素材で構成されているが、誘電率はゼロでないため、パワートランジスタ４と子基板放熱板６とは容量結合している。したがって、パワートランジスタ４が高速でスイッチング動作を行なうと、熱伝導シート７を介して子基板放熱板６に電流と電圧変動が生じ、電磁波の輻射が生じる。これを防ぐためには、子基板放熱板６を接地すればよいが、子基板放熱板６と子基板２に設けられたグランドパターンとを電気的に接続させるための部材が必要となる。
【００６３】
一方、子基板２には、パワートランジスタ４の温度を監視するための温度センサが搭載されている。温度センサは、子基板放熱板６から熱を伝えるための導熱部材に囲まれるように搭載されており、当該導熱部材および子基板放熱板６を介して伝えられるパワートランジスタ４の温度を監視するために用いられている。図１においては、温度センサおよび導熱部材の記載を省略している。
【００６４】
この導熱部材を、子基板放熱板６と子基板２に設けられたグランドパターンとを電気的に接続させるための部材として用いれば、新たな部材を追加することなく電磁波の輻射を防ぐことができる。
【００６５】
図９は、導熱部材９を、子基板放熱板６と子基板２に設けられたグランドパターン２ｃとを電気的に接続させるための部材として用いた、半導体装置の第５の参考例（請求項４に記載の発明に対応する例）の内部構造を説明するための図である。図９においては、親基板１、電源整流ダイオード３、親基板放熱板５、および外部ケースを省略しており、図１において省略していた温度センサ８および導熱部材９を記載している。また、上記第１の参考例と同一または類似の要素には、上記第１の参考例と同一の符号を付している。
【００６６】
第５の参考例においては、子基板２の搭載面２ａにグランドパターン２ｃが設けられており、導熱部材９が当該グランドパターン２ｃに接続されている点が上記第１の参考例と異なっている。
【００６７】
温度センサ８は、子基板２の搭載面２ａに搭載されており、周囲の温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタである。なお、温度センサ８はサーミスタに限定されるものではなく、熱電対や他のセンサ（出力電圧が変化するセンサＩＣ）を用いたものでもよい。
【００６８】
導熱部材９は、四角柱の筒状物であり、熱抵抗の低いアルミなどの金属製である。導熱部材９の一方端部（図９において下側端部）には子基板２に搭載されるための端子９ａが設けられており、他方端部（図９において上側端部）には子基板放熱板６に固着されるためのネジ孔が設けられた接続部９ｂが設けられている。導熱部材９は温度センサ８を囲むようにして子基板２の搭載面２ａに搭載されており、その端子９ａの一方が子基板２のグランドパターン２ｃに接続されている。また、導熱部材９の接続部９ｂは、子基板放熱板６にネジで固着されている。これにより、導熱部材９は、子基板放熱板６に固着されているパワートランジスタ４の温度を温度センサ８に伝える役割を果たす。なお、接続部９ｂと子基板放熱板６の固着の方法はネジによる固着に限られないが、熱および電気を伝えられる方法に限られる。また、導電部材９の形状や材質は上記に限定されるものではないが、その材質は熱抵抗が低く導電性が要求される。
【００６９】
図示しないＣＰＵは、温度センサ８の抵抗値を監視している。ＣＰＵは、その抵抗値が所定値を超えた場合、パワートランジスタ４の温度が所定値を超えたと判断して、パワートランジスタ４の破壊や熱暴走を防ぐために半導体装置の動作を停止させる。
【００７０】
第５の参考例においても、上記第１の参考例と同様の効果を奏することができる。また、子基板放熱板６は、導熱部材９を介して、グランドパターン２ｃに電気的に接続されている。これにより、子基板放熱板６で電磁波の輻射が生じることを防ぐことができる。このように、第５の参考例においては、もともとパワートランジスタ４の温度を監視するために設けられている導熱部材９を、子基板放熱板６を接地させるための部材としても用いるので、子基板放熱板６で生じる電磁波の輻射を防ぐために、新たな部材を追加する必要が無い。
【００７１】
なお、導熱部材９の端子９ａを配線パターンでグランドパターン２ｃに接続することができない場合は、導熱部材９の端子９ａが接続された配線パターンとグランドパターン２ｃとをジャンパーリードで接続すればよい。また、輻射対策として、ジャンパーリードの代わりに抵抗やコンデンサで接続してもよい。
【００７２】
本発明に係る半導体装置は、上述した第１〜５の参考例に限定されるものではない。本発明に係る半導体装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に係る半導体装置の第１の参考例の内部構造を説明するための図である。
【図２】図１に示す半導体装置の製造方法の一例において、親基板放熱板を電源整流ダイオードに固着する工程を説明するための図である。
【図３】図１に示す半導体装置の製造方法の一例において、子基板放熱板をパワートランジスタに固着する工程を説明するための図である。
【図４】図１に示す半導体装置の製造方法の一例において、電源整流ダイオードを親基板に搭載する工程を説明するための図である。
【図５】図１に示す半導体装置の製造方法の一例において、パワートランジスタを子基板に搭載する工程を説明するための図である。
【図６】本発明に係る半導体装置の第２の参考例の内部構造を説明するための図である。
【図７】本発明に係る半導体装置の第３の参考例の内部構造を説明するための図である。
【図８】子基板放熱板と子基板とを直接固定する第４の参考例を説明するための図である。
【図９】本発明に係る半導体装置の第５の参考例の内部構造を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７４】
１  親基板
１ａ  搭載面
１ｂ  配線パターン
２  子基板
２ａ  搭載面
２ｂ  配線パターン
２ｃ  グランドパターン
２ｄ  係合スリット
２ｅ  係合孔
３  電源整流ダイオード
３ａ  表面
３ｂ  裏面
３ｃ  端子
４  パワートランジスタ
４ａ  表面
４ｂ  裏面
４ｃ  端子
５，５’  親基板放熱板
５ａ  一方の面
６，６’  子基板放熱板
６１  一方部分
６１ａ  外側の面
６２  他方部分
６２ａ  外側の面
６’ａ  一方の面
６’ｂ  他方の面
６’ｃ，６’ｄ  係合部
６’ｅ  ツバ部
７  熱伝導シート
８  温度センサ
９  導熱部材
９ａ  端子
９ｂ  接続部
【図１】
0004300371.tif 000002
【図２】
0004300371.tif 000003
【図３】
0004300371.tif 000004
【図４】
0004300371.tif 000005
【図５】
0004300371.tif 000006
【図６】
0004300371.tif 000007
【図７】
0004300371.tif 000008
【図８】
0004300371.tif 000009
【図９】
0004300371.tif 000010