電子装置およびその製造方法
【課題】電子部品の両端面の外側にヒートシンクを設けたものを、トランスファーモールド法によって樹脂で封止してなる電子装置において、樹脂封止時における電子部品へのダメージを適切に低減できるようにする。
【解決手段】電子部品１０の両端面１１、１２の外側にヒートシンク２０、３０を設けてなる一体化部材１１０を金型１００に投入し、樹脂４０で封止するようにした電子装置の製造方法において、第１のヒートシンク２０の外面２２にて、当該外面２２の内周部から端面２３まで連続して形成された凹部１を設け、樹脂封止工程では、樹脂４０を、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間だけでなく、第１のヒートシンク２０の外面２２側にも流すことにより、樹脂４０を凹部１に充填する。
【解決手段】電子部品１０の両端面１１、１２の外側にヒートシンク２０、３０を設けてなる一体化部材１１０を金型１００に投入し、樹脂４０で封止するようにした電子装置の製造方法において、第１のヒートシンク２０の外面２２にて、当該外面２２の内周部から端面２３まで連続して形成された凹部１を設け、樹脂封止工程では、樹脂４０を、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間だけでなく、第１のヒートシンク２０の外面２２側にも流すことにより、樹脂４０を凹部１に充填する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の両端面の外側にヒートシンクを設けたものを、トランスファーモールド法によって樹脂で封止してなる電子装置、および、そのような電子装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の電子装置としては、たとえば特許文献１に記載の電子装置が提案されている。このものは、たとえばトランジスタ素子などの電子部品の一方の端面側、当該一方の端面とは反対側の他方の端面側に、ともに電子部品よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク、第２のヒートシンクを設けて、これら両ヒートシンクの対向する内面間に電子部品を挟んだ状態とした一体化部材を形成した後、この一体化部材を金型に投入し、トランスファーモールド法により樹脂で封止してなるものである。
【０００３】
ここで、このような電子装置においては、両ヒートシンクの外面は、樹脂より露出させた状態とし、電子部品にて発生する熱を、両ヒートシンクの外面にて放熱するようにしている。つまり、電子部品の両端面にて放熱が行われ、放熱性に優れたものとされている。
【０００４】
ここで、図２１は、一般的なトランスファーモールド法による樹脂封止工程を示す概略断面図である。図２１（ａ）に示されるように、金型１００に、電子部品１０および中間部材６０が両ヒートシンク２０、３０にて挟まれた一体化部材１１０が投入され、図中の白矢印に示されるように、図示しない樹脂が金型１００内に注入され流れてくる。
【０００５】
このとき、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間だけでなく、少なくとも一方のヒートシンク２０（ここでは上側のヒートシンク２０）の外面２２側にも樹脂を流すことにより、電子部品１０および両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間だけでなく、当該少なくとも一方のヒートシンク２０の外面２２も樹脂で封止する。この場合、当該外面２２の樹脂は後工程で削って除去し、当該外面２２を樹脂より露出させるのが通常である。
【０００６】
ここで、ヒートシンク２０の内面２１側から加わる樹脂の圧力Ｆｕと外面２２側から加わる樹脂の圧力Ｆｄとが均等であればよいが、樹脂の流れ量がアンバランスになると、突発的な樹脂の局所流れにより、ヒートシンク２０に、たとえば引っ張り応力が加わり、図２１（ｂ）の破線に示されるように、ヒートシンク２０が変形する。そして、このヒートシンク２０の変形により、電子部品１０において応力が発生し、クラックが生じるなど、電子部品１０にダメージが加わってしまう。
【０００７】
一方で、従来では、特許文献２に記載されているような方法も提案されている。これは、両ヒートシンク間にＵ字形状の弾性体を設け、樹脂封止時には、両ヒートシンクの外面に金型を密着させて、金型により両ヒートシンクを挟み付けるように力を印加した状態で、トランスファーモールド法により樹脂封止を行うものである。
【０００８】
この場合、金型による挟み付けの力を弾性体が緩和することで、当該力による両ヒートシンク間の電子部品へのダメージを抑制している。しかし、Ｕ字の弾性体を介する構成としているので、放熱性が悪くなったり、弾性体の変形によって両ヒートシンク間の平行度が悪くなったりするという不具合が生じやすい。
【０００９】
そこで、やはり、上述したようなヒートシンクの外面にも樹脂を流す通常のトランスファーモールド法で、樹脂封止を行うことが望ましい。
【００１０】
また、近年、ＳｉＣ、ＧａＮをはじめとする半導体材料が脚光を浴びているが、これらの材料よりなる素子を電子部品として用いる場合、これらは絶縁耐圧が高いことから、素子抵抗成分となる電子部品の厚さを薄くして使うことが、損失を少なくする等の点で効果的である。
【００１１】
そのため、電子部品の厚さは、ますます薄くなる傾向にあり、上記した樹脂封止時における電子部品へのダメージの発生が顕著になってくる。それゆえ、当該電子部品のダメージを低減するための対策が、ますます必要となってくる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−１２４４０６号公報
【特許文献２】特開２００８−２２７１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、電子部品の両端面の外側にヒートシンクを設けたものを、トランスファーモールド法によって樹脂で封止してなる電子装置において、樹脂封止時における電子部品へのダメージを適切に低減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】
【００１４】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に電子部品（１０）を挟んだ状態とした一体化部材（１１０）を形成した後、この一体化部材（１１０）を金型（１００）に投入し、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止するようにした電子装置の製造方法において、
一体化部材（１１０）の形成工程では、両ヒートシンク（２０、３０）の少なくとも一方のヒートシンク（２０）の外面（２２）に、当該外面（２２）よりも凹んだ凹部（１）を設けるとともに、当該少なくとも一方のヒートシンク（２０）において、凹部（１）を当該ヒートシンク（２０）の外面（２２）の内周部から当該ヒートシンク（２０）の端面（２３）まで連続して形成するようにし、
樹脂（４０）の封止工程では、金型（１００）内にて樹脂（４０）を、両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間だけでなく、凹部（１）が設けられているヒートシンク（２０）の外面（２２）側にも流すことにより、樹脂（４０）によって、電子部品（１０）および両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間を封止するとともに、樹脂（４０）を凹部（１）に充填するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
それによれば、樹脂封止時には、凹部（１）が設けられているヒートシンク（２０）の外面（２１）の端部に樹脂が周り込み、当該外面（２２）側からも樹脂（４０）による圧力が印加されるので、当該ヒートシンク（２０）の内外両面における樹脂（４０）の圧力が静水圧となりやすく、ヒートシンク（２０）の変形が極力抑制される。そのため、樹脂封止時においてヒートシンク（２０）の変形によって電子部品（１０）に発生する応力を極力低減でき、電子部品（１０）へのダメージを適切に低減することができる。
【００１６】
ここで、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の電子装置の製造方法において、凹部（１）を、ヒートシンク（２０）の端面（２３）のうち電子部品（１０）からの距離が最も遠い部位に、少なくとも設けることを特徴とする。
【００１７】
ヒートシンク（２０）の端面（２３）のうち前記電子部品（１０）からの距離が最も遠い部位は、樹脂封止時において最も変形の応力が大きくなりやすい部位であるから、当該部位に凹部（１）を設けることは、効果的である。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明のように、請求項１または請求項２に記載の電子装置の製造方法においては、凹部（１）を設けるヒートシンク（２０）を板状のものとし、当該ヒートシンク（２０）を外面（２２）側から凹まして内面（２１）側を薄肉とすることで、凹部（１）を形成するものであり、樹脂（４０）を、当該樹脂中にセラミックよりなるフィラーを含有するものとし、凹部（１）の深さは、フィラーの平均粒径の３倍以上の大きさであって、且つ、凹部（１）を設けるヒートシンク（２０）の板厚の１／２以下の大きさとすることが好ましい。
【００１９】
凹部（１）の深さが、樹脂（４０）中のフィラーの平均粒径の３倍未満であると、樹脂封止時に樹脂（４０）が凹部（１）に入り込まない。また、凹部（１）の深さがヒートシンク（２０）の板厚の１／２よりも大きいと、凹部（１）の底部の板厚が薄くなり、その薄肉部分が樹脂封止時に大きく変形してしまい、電子部品（１０）にダメージを与えてしまう。
【００２０】
さらに、請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の電子装置の製造方法において、凹部（１）が設けられているヒートシンク（２０）において、その内面（２１）のうち電子部品（１０）が接続されている領域を部品接続領域としたとき、この部品接続領域から、当該ヒートシンク（２０）の内面（２１）に対して４５°の角度で当該ヒートシンク（２０）の外面（２２）まで放射状に拡がる領域が放熱領域とされており、凹部（１）を放熱領域より外れて位置させるようにしたことを特徴とする。
【００２１】
それによれば、ヒートシンク（２０）に凹部（１）を設けても、凹部（１）によって放熱性が阻害されることは極力防止される。
【００２２】
請求項５に記載の発明では、電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に前記電子部品（１０）を挟んだ状態としたものを、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止してなり、前記電子部品（１０）の熱を前記両ヒートシンク（２０、３０）の外面（２２、３２）にて放熱するようにした電子装置において、
両ヒートシンク（２０、３０）の少なくとも一方のヒートシンク（２０）の外面（２２）には、当該外面（２２）よりも凹んだ凹部（１）が設けられており、当該少なくとも一方のヒートシンク（２０）において、凹部（１）は当該ヒートシンク（２０）の外面（２２）の内周部から当該ヒートシンク（２０）の端面（２３）まで連続して形成されており、樹脂（４０）は、電子部品（１０）および両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間を封止するとともに、凹部（１）に充填されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明の電子装置は、上記請求項１の製造方法により適切に製造し得るものであり、上記同様、樹脂封止時においてヒートシンク（２０）の変形によって電子部品（１０）に発生する応力を極力低減でき、電子部品（１０）へのダメージを適切に低減することができるという効果を奏する。
【００２４】
請求項６に記載の発明では、電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に電子部品（１０）を挟んだ状態とした一体化部材（１１０）を形成した後、この一体化部材（１１０）を金型（１００）に投入し、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止するようにした電子装置の製造方法において、
一体化部材（１１０）の形成工程では、電子部品（１０）の一方の端面（１１）と第１のヒートシンク（２０）の内面（２１）との間に、熱伝導性を有する中間部材（６０）を介在させるとともに、中間部材（６０）を、電子部品（１０）の一方の端面（１１）に設けられた電極（１３）、第１のヒートシンク（２０）の内面（２１）のそれぞれと、はんだ（５０）を介して接合するようにし、
さらに一体化部材（１１０）の形成工程では、電子部品（１０）の一方の端面（１１）の面積Ｓ１と、中間部材（６０）の電子部品（１０）との接合面の面積Ｓ２との比Ｓ２／Ｓ１を０．５５以上としつつ、電極（１３）を、中間部材（６０）の電子部品（１０）との接合面よりも一回り大きく且つ、電子部品（１０）の一方の端面（１１）よりも一回り小さいものとして、当該電極（１３）の外郭全体を当該接合面の外郭よりはみ出させるとともに当該一方の端面（１１）の内周に位置させた状態で、はんだ（５０）による接合を行い、
樹脂（４０）の封止工程では、金型（１００）内にて樹脂（４０）を、両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間だけでなく、少なくとも一方のヒートシンク（２０）の外面（２２）側にも流すことにより、樹脂（４０）によって、電子部品（１０）および両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間だけでなく、当該少なくとも一方のヒートシンク（２０）の外面（２２）も封止するようにしたことを特徴とする。
【００２５】
本発明者の行ったシミュレーションおよび実機確認により、上記面積比ｂ２／ａ２を０．５５以上としつつ、上記した各部の配置状態にてはんだ接合を行えば、樹脂封止時においてヒートシンク（２０）の変形によって電子部品（１０）に発生する応力の低減度合が飽和することが確認されている。つまり、本発明によれば、当該応力を極力低減でき、電子部品（１０）へのダメージを適切に低減することができる。
【００２６】
ここで、請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の電子装置の製造方法において、中間部材（６０）の電子部品（１０）との接合面を、電極（１３）側に向かって凸とされた曲面形状をなしているものとすることを特徴とする。
【００２７】
それによれば、中間部材（６０）と電極（１３）間のはんだ（５０）において、良好なフィレット形状が実現しやすく、安定した接合強度の確保という点で好ましい。
【００２８】
請求項８に記載の発明では、電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に電子部品（１０）を挟んだ状態としたものを、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止してなり、電子部品（１０）の熱を両ヒートシンク（２０、３０）の外面（２２、３２）にて放熱するようにした電子装置において、
電子部品（１０）の一方の端面（１１）と第１のヒートシンク（２０）の内面（２１）との間には、熱伝導性を有する中間部材（６０）が介在しており、中間部材（６０）は、電子部品（１０）の一方の端面（１１）に設けられた電極（１３）、第１のヒートシンク（２０）の内面（２１）のそれぞれと、はんだ（５０）を介して接合されており、
電極（１３）は、中間部材（６０）の電子部品（１０）との接合面よりも一回り大きく、当該電極（１３）の外郭全体が当該接合面の外郭よりはみ出しているとともに、電極（１３）は、電子部品（１０）の一方の端面（１１）よりも一回り小さく、当該電極（１３）の外郭全体が当該一方の端面（１１）の内周に位置しており、電子部品（１０）の一方の端面（１１）の面積Ｓ１と、中間部材（６０）の電子部品（１０）との接合面の面積Ｓ２との比Ｓ２／Ｓ１が０．５５以上であることを特徴とする。
【００２９】
本発明の電子装置は、上記請求項６の製造方法により適切に製造し得るものであり、上記同様、樹脂封止時においてヒートシンク（２０）の変形によって電子部品（１０）に発生する応力を極力低減でき、電子部品（１０）へのダメージを適切に低減することができるという効果を奏する。
【００３０】
請求項９に記載の発明では、電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に電子部品（１０）を挟んだ状態とした一体化部材（１１０）を形成した後、この一体化部材（１１０）を金型（１００）に投入し、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止するようにした電子装置の製造方法において、
一体化部材（１１０）の形成工程では、両ヒートシンク（２０、３０）の少なくとも一方のヒートシンク（２０）に、その内面（２１）と外面（２２）とを貫通する貫通穴（２）を設け、樹脂（４０）の封止工程では、金型（１００）内にて樹脂（４０）を、両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間だけでなく、貫通穴（２）が設けられているヒートシンク（２０）の外面（２２）側にも流すものであり、且つ、両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間の樹脂（４０）を、貫通穴（２）を介して、貫通穴（２）が設けられているヒートシンク（２０）の外面（２２）側に流すようにしたことを特徴とする。
【００３１】
それによれば、樹脂封止時には、貫通穴（２）を介してヒートシンク（２０）の外面（２２）に樹脂（４０）が周り込み、当該外面（２２）側からも樹脂（４０）による圧力が印加されるので、ヒートシンク（２０）の内外両面（２１、２２）における樹脂（４０）の圧力が静水圧となりやすく、ヒートシンク（２０）の変形が極力抑制される。そのため、樹脂封止時においてヒートシンク（２０）の変形によって電子部品（１０）に発生する応力を極力低減でき、電子部品（１０）へのダメージを適切に低減することができる。
【００３２】
ここで、請求項１０に記載の発明では、請求項９に記載の電子装置の製造方法において、貫通穴（２）が設けられているヒートシンク（２０）において、その内面（２１）のうち電子部品（１０）が接続されている領域を部品接続領域としたとき、この部品接続領域から、当該ヒートシンク（２０）の内面（２１）に対して４５°の角度で当該ヒートシンク（２０）の外面（２２）まで放射状に拡がる領域が放熱領域とされており、貫通穴（２）を放熱領域より外れて位置させるようにしたことを特徴とする。
【００３３】
それによれば、ヒートシンク（２０）に貫通穴（２）を設けても、貫通穴（２）によって放熱性が阻害されることは極力防止される。
【００３４】
さらに、請求項１１に記載の発明では、請求項１０に記載の電子装置の製造方法において、貫通穴（２）が設けられているヒートシンク（２０）において、部品接続領域の端部から貫通穴（２）までの距離Ｌと、部品接続領域の端部から貫通穴（２）を通って当該ヒートシンク（２０）の端部に至る距離Ｒとの比Ｌ／Ｒを０．２５以上とすることを特徴とする。
【００３５】
本発明者のシミュレーション結果によれば、当該比Ｌ／Ｒを０．２５以上とすれば、樹脂封止時に電子部品（１０）に発生する応力を大幅に小さくするという点で好ましい。
【００３６】
また、請求項１２に記載の発明では、請求項９ないし請求項１１のいずれか１つに記載の電子装置の製造方法において、電子部品（１０）を、両ヒートシンク（２０、３０）の間に複数個設けるものであり、貫通穴（２）が設けられているヒートシンク（２０）において、その内面（２１）のうち前記電子部品（１０）が接続されている領域を部品接続領域としたとき、それぞれの電子部品（１０）における部品接続領域と貫通穴（２）との距離ｒを、すべて同一距離に設定することを特徴とする。それによれば、ある１個の電子部品（１０）への応力集中を回避しやすい。
【００３７】
また、請求項１３に記載の発明のように、請求項９ないし請求項１２のいずれか１つに記載の電子装置の製造方法においては、樹脂（４０）を、当該樹脂中にセラミックよりなるフィラーを含有するものとし、貫通穴（２）をフィラーの平均粒径の３倍以上の穴径を有するものとすることが好ましい。
【００３８】
貫通穴（２）の穴径が樹脂（４０）中のフィラーの平均粒径の３倍未満であると、樹脂封止時に樹脂（４０）が貫通穴（２）に入り込まないためである。
【００３９】
また、請求項１４に記載の発明では、請求項９ないし請求項１３のいずれか１つに記載の電子装置の製造方法において、貫通穴（２）を、貫通穴（２）が設けられるヒートシンク（２０）の内面（２１）側から外面（２２）側に向かって穴径が拡がった形状を有するものとすることを特徴とする。
【００４０】
それによれば、樹脂封止時において、貫通穴（２）を介してヒートシンク（２０）の内面（２１）側から外面（２２）側へ流れる樹脂（４０）の流れを形成しやすく、また、ヒートシンク（２０）の外面（２２）側から樹脂（４０）がヒートシンク（２０）を押す力を大きくし易い。
【００４１】
請求項１５に記載の発明では、電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に電子部品（１０）を挟んだ状態としたものを、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止してなり、電子部品（１０）の熱を両ヒートシンク（２０、３０）の外面（２２、３２）にて放熱するようにした電子装置において、
両ヒートシンク（２０、３０）の少なくとも一方のヒートシンク（２０）には、その内面（２１）と外面（２２）とを貫通する貫通穴（２）が設けられており、樹脂（４０）は、電子部品（１０）および両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間だけでなく、貫通穴（２）も封止されていることを特徴とする。
【００４２】
本発明の電子装置は、上記請求項９の製造方法により適切に製造し得るものであり、上記同様、樹脂封止時においてヒートシンク（２０）の変形によって電子部品（１０）に発生する応力を極力低減でき、電子部品（１０）へのダメージを適切に低減することができるという効果を奏する。
【００４３】
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】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子装置の概略断面図である。
【図２】上記第１実施形態の電子装置の製造方法のうち樹脂封止工程を示す概略断面図である。
【図３】上記第１実施形態の樹脂封止工程における作用を示す概略断面図である。
【図４】上記第１実施形態の他の例としての第１のヒートシンクの外面を示す概略平面図である。
【図５】上記第１実施形態における凹部の形状のバリエーションを示す概略斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る電子装置の概略断面図である。
【図７】（ａ）は図６中の電子部品の一方の端面の概略平面図、（ｂ）は図６中の電子部品と中間部材との接合部の拡大図である。
【図８】上記第２実施形態の電子装置の製造方法のうち樹脂封止工程を示す概略断面図である。
【図９】電子部品の電極の１辺の長さｂと中間部材の電子部品との接合面の１辺の長さｃとの大小関係によるはんだ形状を示す概略断面図である。
【図１０】上記第２実施形態において、本発明者が行った応力シミュレーションモデルを示す図である。
【図１１】上記第２実施形態における応力シミュレーションの結果を示すグラフである。
【図１２】上記第２実施形態の他の例としての電子部品と中間部材との接合部を示す概略断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る電子装置の概略断面図である。
【図１４】上記第３実施形態の電子装置の製造方法のうち樹脂封止工程を示す概略断面図である。
【図１５】上記第３実施形態において、本発明者が行った応力シミュレーションモデルを示す図である。
【図１６】上記第３実施形態における応力シミュレーションの結果を示すグラフである。
【図１７】（ａ）は上記第３実施形態の他の例としての第１のヒートシンクの外面を示す概略平面図であり、（ｂ）は貫通穴の他の例を示す概略断面図である。
【図１８】上記第３実施形態のもう一つの他の例を示す図である。
【図１９】上記第３実施形態における貫通穴２形状の他の例を示す概略断面図である。
【図２０】上記第３実施形態における貫通穴２形状の他の例を示す概略断面図である。
【図２１】一般的なトランスファーモールド法による樹脂封止工程を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
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。
【００４６】
（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の概略断面構成を示す図である。なお、この図１は、樹脂封止直後の状態を示しているが、最終的には、第１のヒートシンク２０の外面２２上の樹脂部分４０ａを削って除去し、当該外面２２を樹脂４０より露出させるものである。本実施形態の電子装置は、大きくは、電子部品１０の両端面１１、１２の外側にヒートシンク２０、３０を設けたものを、樹脂４０で封止してなる。
【００４７】
電子部品１０は、シリコンやＳｉＣあるいはＧａＮなどの半導体よりなる板状の半導体素子であり、その一方の板面（図１中の上面）１１、他方の板面（図１中の下面）１２をそれぞれ一方の端面１１、他方の端面１２とするものである。
【００４８】
典型的には、電子部品１０は、矩形板状の半導体チップとされている。そして、図示しないが、各端面１１、１２にはアルミなどよりなりはんだ５０により接合される電極が設けられている。具体的に、電子部品１０としては、ＭＯＳトランジスタやＩＧＢＴなどのパワー素子などが挙げられる。
【００４９】
ヒートシンク２０、３０は、電子部品１０の一方の端面１１側に設けられた第１のヒートシンク２０と、電子部品１０の他方の端面１２側に設けられた第２のヒートシンク３０とよりなる。
【００５０】
これらヒートシンク２０、３０は、電子部品１０にて発生する熱を放熱するものであり、場合によっては、電子部品１０の電極としての機能も有するものであるが、たとえばＣｕやＦｅなどの熱伝導性に優れた金属等よりなる。
【００５１】
これらヒートシンク２０、３０は、ともに電子部品１０の平面サイズ、具体的には、電子部品１０の各端面１１、１２よりも面積が大きい板状のものであり、典型的には矩形板状をなすものである。
【００５２】
そして、これらヒートシンク２０、３０は、電子部品１０を挟んで、互いの内側の板面すなわち内面２１、３１が対向した状態とされており、一方、各外側の板面すなわち外面２２、３２は放熱面として構成されている。
【００５３】
ここで、両ヒートシンク２０、３０の互いの外面２２、３２は、互いに平行な状態で配置されている。また、上述したが、第１のヒートシンク２０の外面２２は、図１の状態から最終的に、当該外面２２の外側に位置し当該外面２２を被覆する樹脂部分４０ａを切削などにより除去し、露出されるようになっている。これにより、樹脂より露出する両外面２２、３２にて放熱が行われるようになっている。
【００５４】
ここで、電子部品１０の一方の端面１１とこれに対向する第１のヒートシンク２０の内面２１との間に、熱伝導性を有する中間部材６０が介在している。そして、中間部材６０は、電子部品１０の一方の端面１１、第１のヒートシンク２０の内面２１のそれぞれに対して、はんだ５０を介して接合されている。
【００５５】
この中間部材６０は、Ｃｕなどの熱伝導性に優れた材料よりなるもので電子部品１０よりも平面サイズが一回り小さい板状をなしている。たとえば両ヒートシンク２０、３０間においては電子部品１０に図示しないワイヤボンディングなどを行うが、この中間部材６０はそのワイヤボンディングの高さを確保する等の機能を果たすものである。
【００５６】
また、電子部品１０の他方の端面１２とこれに対向する第２のヒートシンク３０の内面３１とは、はんだ５０を介して接合されている。これらはんだ５０としては、一般的な共晶はんだ、Ｐｂフリーはんだなどが採用される。
【００５７】
これにより、本電子装置においては、電子部品１０からの熱は、一方の端面１１側では中間部材６０を介して第１のヒートシンク２０へ流れるとともに、他方の端面１２側では第２のヒートシンク３０へ流れるようになっている。そして、両ヒートシンク２０、３０の外面２２、３２にて放熱が行われるようになっている。なお、ヒートシンク２０、３０が電極としても機能する場合には、電気信号も、上記熱の流れと同様に、電子部品１０と各ヒートシンク２０、３０との間を流れる。
【００５８】
さらに、本実施形態では、図１に示されるように、両ヒートシンク２０、３０のうち第１のヒートシンク２０の外面２２には、当該外面２２よりも凹んだ凹部１が設けられている。ここで、第１のヒートシンク２０において、凹部１は第１のヒートシンク２０の外面２２の内周部から第１のヒートシンク２０の端面２３まで連続して形成されている。
【００５９】
具体的には、凹部１は、後述する図５（ａ）〜（ｄ）に示されるように、第１のヒートシンク２０の端面２３に開口し、第１のヒートシンク２０の端面２３から第１のヒートシンク２０の内周側に向かって連続して形成されている。
【００６０】
このような凹部１は、板状の第１のヒートシンク２０をその外面２２側から、エッチングや切削などによって凹まして内面２１側を薄肉とすることで、形成されるものである。つまり、ここでは凹部１はヒートシンク２０の薄肉部として構成されている。
【００６１】
なお、それ以外にも、たとえば第１のヒートシンク２０をその外面２２側からプレスして凹ませるようにしてもよい。この場合、第１のヒートシンク２０のうち凹部１の位置においては、第１のヒートシンク２０の内面２１側は外面２２側の凹部１に対応した凸部が形成されたものとなる。
【００６２】
ここで、図１において、樹脂４０は、電子部品１０および両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間を封止するとともに、第１のヒートシンク２０の外面２２を薄く被覆しつつ凹部１に充填されている。また、第２のヒートシンク３０の外面３２は樹脂４０より露出している。
【００６３】
この樹脂４０は、一般的なモールド樹脂材料であり、たとえばエポキシ樹脂などの樹脂中に、アルミナやシリカなどのセラミックよりなるフィラーを含有させたものである。ここで、当該フィラーは、樹脂４０の線膨張係数を調整するために含有されるものである。そして、この樹脂４０はトランスファーモールド法により成型されるものである。
【００６４】
ここで、上述したように、第１のヒートシンク２０の外面２２の外側の樹脂部分４０ａは、最終的に除去される。なお、この樹脂部分４０ａは、当該除去を容易にするため、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間の樹脂４０の厚さよりも大幅に薄いものとされている。
【００６５】
そして、当該除去後の状態では、第１のヒートシンク２０の外面２２は樹脂４０より露出した状態とされるが、凹部１には樹脂４０が充填された状態となる。具体的には、凹部１に充填された樹脂４０と第１のヒートシンク２０の外面２２とが同一平面とされる。
【００６６】
また、凹部１は、第１のヒートシンク２０の端面２３に設けられているものであるが、第１のヒートシンク２０の端面２３のうち電子部品１０からの距離が最も遠い部位に、少なくとも設けることが望ましい。
【００６７】
たとえば、第１のヒートシンク２０が長方形板状のものである場合、その中央部に電子部品１０を接合したとしても、第１のヒートシンク２０の長辺方向と短辺方向とでは、電子部品１０から第１のヒートシンク２０の端面２３までの距離が相違する。そのようなときには、少なくとも長辺方向にて隔てられた端面２３に、凹部１を設けることが望ましいということである。
【００６８】
また、本実施形態の電子装置においては、樹脂４０は、当該樹脂４０中にセラミックよりなるフィラーを含有するものとされているが、凹部１の深さｄ（図１参照）は、当該フィラーの平均粒径の３倍以上の大きさであって、且つ、第１のヒートシンク２０の板厚の１／２以下の大きさとすることが望ましい。ここで、フィラーの平均粒径の範囲は、平均値の±３０％の範囲とする。
【００６９】
また、凹部１が設けられている第１のヒートシンク２０において、その内面２１のうち電子部品１０が接続されている領域を部品接続領域とする。ここでは、第１のヒートシンク２０の内面２１と電子部品１０とは、中間部材６０を介して間接的に接続されており、第１のヒートシンク２０の内面２１における部品接続領域とは、この中間部材６０がはんだ５０を介して接触する領域、すなわち中間部材６０を第１のヒートシンク２０の内面２１に投影した領域である。
【００７０】
そして、図１に示されるように、第１のヒートシンク２０においては、この部品接続領域から、第１のヒートシンク２０の内面２１に対して４５°の角度で第１のヒートシンク２０の外面２２まで放射状に拡がる領域が放熱領域とされている。図１では、第１のヒートシンク２０の内面２１と角度θ＝４５°をなす一点鎖線Ｋが２本示されており、この２本の一点鎖線Ｋの間に位置する領域が放熱領域である。
【００７１】
そして、本実施形態では、第１のヒートシンク２０において、凹部１は、放熱領域より外れて位置していることが望ましい。なお、第１のヒートシンク２０における放熱領域とは、電子部品１０からの熱が流れる主経路であり、電子部品１０で発生する熱のほとんどは、この放熱領域内を通って外面２２へ流れていくものである。
【００７２】
次に、図２も参照して、本実施形態の電子装置の製造方法について述べる。図２は、本製造方法のうち樹脂４０による封止工程を示す概略断面図である。
【００７３】
まず、電子部品１０の一方の端面１１側に中間部材６０および第１のヒートシンク２０をはんだ接合し、他方の端面１２側に第２のヒートシンク３０をはんだ接合する。これにより、両ヒートシンク２０、３０の対向する内面２１、３１間に電子部品１０を挟んだ状態とした一体化部材１１０、つまり、上記図１の構成において樹脂４０を省略した構造の一体化部材１１０を形成する。
【００７４】
ここで、本実施形態の製造方法では、この一体化部材１１０の形成工程において、第１のヒートシンク２０の外面２２に、当該外面２２の内周部から端面２３まで連続して形成された凹部１を設ける。
【００７５】
次に、図２に示されるように、この一体化部材１１０を金型１００に投入する。この金型１００は、この種の電子装置のトランスファーモールド法に用いられる一般的なもので、上型１０１と下型１０２とを合致させ、これら上下型１０１、１０２の間に樹脂４０の外形に応じた空間形状を有するキャビティを形成するものである。
【００７６】
この金型１００に一体化部材１１０を投入した状態においては、当該キャビティ内にて、第２のヒートシンク３０の外面３２は下型１０２に密着し、第１のヒートシンク２０の外面２１は、上型１０１とは隙間を有している。また、この一体化部材１１０は、図示しないリード部や押さえ部材等により金型１００に固定される。
【００７７】
こうして、一体化部材１１０を金型１００に投入した後、これをトランスファーモールド法により樹脂４０で封止する。本実施形態の樹脂封止工程では、金型１００内にて樹脂４０を、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間だけでなく、凹部１が設けられている第１のヒートシンク２０の外面２２側にも流す。
【００７８】
それにより、樹脂４０によって、電子部品１０および両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間が封止されるとともに、樹脂４０は凹部１に充填される。つまり、この樹脂封止工程後は、樹脂４０によって、一体化部材１１０は、上記図１に示した状態にて封止される。
【００７９】
ここで、図３は、本実施形態の製造方法の樹脂封止工程における作用を示す概略断面図である。上記図２に示されるように、金型１００内において、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間の間隔は、第１のヒートシンク２０の外面２２と上型１０１との隙間よりも大きいので、第１のヒートシンク２０については外面２２側よりも内面２１側の方が、樹脂４０が流れやすいものとなっている。
【００８０】
ここで、本製造方法では、第１のヒートシンク２０の外面２２に、端面２３に開口する凹部１を設けているから、この凹部１の位置では、第１のヒートシンク２０と上型１０１との間隔は広くなる。そのため、図３に示されるように、第１のヒートシンク２０に向かって流れてくる樹脂４０は、外面２２側の凹部１に入り込みやすくなる。
【００８１】
こうして、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間および凹部１に樹脂４０が入り込むと、第１のヒートシンク２０に対して、樹脂４０が内面２１を押す力Ｆｄおよび外面２２を押す力Ｆｄが加わる。
【００８２】
そして、凹部１の位置では、凹部１に比較的樹脂４０が入り込みやすいため、内面２１側と外面２２側とで樹脂４０の流れ量のアンバランスを低減でき、これら両力Ｆｕ、Ｆｄの差を極力小さくできる。そのため、第１のヒートシンク２０の内外両面２１、２２における樹脂４０の圧力が静水圧平衡の状態となりやすい。
【００８３】
また、この凹部１は、第１のヒートシンク２０の端面２３、すなわち、変形の大きくなりがちなヒートシンクの端部に設けられ、その端部にて静水圧平衡を実現するので、第１のヒートシンク２０の変形は極力防止される。
【００８４】
こうして、本実施形態の樹脂封止工程によれば、樹脂封止時においてヒートシンク２０の変形によって電子部品１０に発生する応力を極力低減でき、電子部品１０へのダメージを適切に低減することができる。そして、電子部品１０におけるクラックの発生を防止することができる。
【００８５】
ここで、上記製造方法の一体化部材１１０の形成工程においては、上記構成にも述べたように、凹部１を、当該凹部１が設けられる第１のヒートシンク２０の端面２３のうち電子部品１０からの距離が最も遠い部位に、少なくとも設けることが望ましい。
【００８６】
第１のヒートシンク２０の端面２３のうち電子部品１０からの距離が最も遠い部位は、樹脂封止時において最も変形の応力が大きくなりやすい部位であるから、当該部位に凹部１を設けることは、効果的である。
【００８７】
また、上記製造方法の一体化部材１１０の形成工程においては、上記構成にも述べたように、凹部１の深さを、樹脂４０中に含有されるフィラーの平均粒径の３倍以上の大きさであって、且つ、板状である第１のヒートシンク２０の板厚の１／２以下の大きさとすることが望ましい。
【００８８】
凹部１の深さが当該フィラーの平均粒径の３倍未満であると、樹脂封止時に樹脂４０が凹部１に入り込まない。このことは、実機で確認している。また、凹部１の深さが、第１のヒートシンク２０の板厚の１／２よりも大きいと、凹部１の底部の板厚が薄くなり、その薄肉部分が樹脂封止時に大きく変形してしまい、電子部品１０にダメージを与えてしまう。それゆえ、凹部１の深さは上記範囲が望ましい。
【００８９】
上記製造方法の一体化部材１１０の形成工程においては、上記構成にも述べたように、凹部１を第１のヒートシンク２０における放熱領域より外れて位置させることが望ましく、それによれば、第１のヒートシンク２０に凹部１を設けても、凹部１によって放熱性が阻害されるのを防止できる。
【００９０】
図４は、本第１実施形態の他の例としての第１のヒートシンク２０の外面２２を示す概略平面図である。この例では、第１のヒートシンク２０の内面２１側にて、３個の電子部品が中間部材６０を介してはんだ接合されている。
【００９１】
このように、両ヒートシンク２０、３０間に挟まれる電子部品１０は１個に限定されず、複数個でもよい。なお、図４では、個々の電子部品について第１のヒートシンク２０の外面２２に現れている放熱領域、および、中間部材６０を破線にて示してある。また、図４では、第１のヒートシンク２０の外面２２における凹部１は省略されているが、この凹部１としては、たとえば後述する図５（ａ）、（ｂ）に示されるようなものにできる。
【００９２】
図５は、本第１実施形態において第１のヒートシンク２０の外面２２に設ける凹部１の形状のバリエーションを示す概略斜視図である。図５において（ａ）、（ｂ）は、複数個の電子部品を有するものであって、放熱面積が比較的小さくてもよい場合を示している。この場合、個々の電子部品について、比較的小さな放熱面を確保すればよく、それ以外は凹部１とすればよい。
【００９３】
また、図５（ｃ）、（ｄ）は、放熱面積が比較的大きいものとする必要がある場合を示している。この場合、第１のヒートシンク２０の外面２２のうち樹脂封止時に変形の力が最も大きくなる端部およびその周辺のみに、凹部１を設けている。
【００９４】
なお、図５に示されるように、凹部１は、第１のヒートシンク２０の端面２３の全周に設けられたものでなくてもよく、たとえば平面矩形の第１のヒートシンク２０において外面２２の四隅部のみ、あるいは、各辺の中間部にのみ設けたものであってもよい。
【００９５】
（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態に係る電子装置の概略断面構成を示す図である。図７（ａ）は図６中の電子部品１０の一方の端面１１の概略平面図、（ｂ）は図６中の電子部品１０と中間部材６０との接合部の拡大図である。
【００９６】
本実施形態は、上記第１実施形態に比べて、第１のヒートシンク２０に凹部１を設けず、その代わりに電子部品１０と中間部材６０との接合部構成を工夫することによって、樹脂封止時における電子部品１０へのダメージを適切に低減するようにしたこと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。
【００９７】
図６および図７に示されるように、本実施形態の電子装置においても、電子部品１０の一方の端面１１と第１のヒートシンク２０の内面２１との間には、熱伝導性を有する中間部材６０が介在している。そして、中間部材６０は、電子部品１０の一方の端面１１に設けられた電極１３、第１のヒートシンク２０の内面２１のそれぞれと、はんだ５０を介して接合されている。
【００９８】
この電子部品１０の電極１３はアルミニウムなどよりなり、はんだ５０との接合性を確保するために必要に応じてメッキ処理が施されたものであり、一般的な半導体素子における電極と同様のものである。
【００９９】
ここで、図７に示されるように、電極１３は、中間部材６０の電子部品１０との接合面よりも一回り大きく、電極１３の外郭全体が当該接合面の外郭よりはみ出している。また、電極１３は、電子部品１０の一方の端面１１よりも一回り小さく、電極１３の外郭全体が当該一方の端面１１の内周に位置している。
【０１００】
また、本実施形態では、電子部品１０の一方の端面１１の面積Ｓ１と、中間部材６０の電子部品１０との接合面の面積Ｓ２との比Ｓ２／Ｓ１が０．５５以上とされている。
【０１０１】
ここで、これら電子部品１０の一方の端面１１、電極１３、中間部材６０の電子部品１０との接合面の三者の平面形状は、上記したサイズ・面積および互いの配置関係を満足しているものであれば、特に限定するものではなく、矩形、円形、その他の多角形あるいは不定形などであってもよい。典型的には、これら三者は矩形をなしているものであり、図示例においては、当該三者を正方形としている。
【０１０２】
ここでは、電子部品１０の一方の端面１１は１辺の長さａの正方形とされ、中間部材６０の電子部品１０との接合面は１辺の長さｂの正方形とされ、電子部品１０の電極１２は１辺の長さｃの正方形とされている。
【０１０３】
そして、電子部品１０の一方の端面１１よりも電極１３の方が一回り小さく、さらに電極１３よりも中間部材６０の電子部品１０との接合面の方が一回り小さく、これら三者の１辺の長さはａ＞ｃ＞ｂの関係にある。また、電子部品１０の一方の端面１１の面積Ｓ１はａ２であり、中間部材６０の電子部品１０との接合面の面積Ｓ２はｂ２である。
【０１０４】
次に、図８も参照して、本第２実施形態の電子装置の製造方法について述べる。図８は、本製造方法のうち樹脂４０による封止工程を示す概略断面図である。
【０１０５】
まず、上記同様、一体化部材１１０の形成工程では、電子部品１０の一方の端面１１側に中間部材６０および第１のヒートシンク２０をはんだ接合し、他方の端面１２側に第２のヒートシンク３０をはんだ接合することにより、上記図６の構成において樹脂４０を省略した構造の一体化部材１１０を形成する。
【０１０６】
ここで、本実施形態の製造方法では、この一体化部材１１０の形成工程において、電子部品１０の一方の端面１１と第１のヒートシンク２０の内面２１との間に、中間部材６０を介在させるとともに、中間部材６０を、電子部品１０の電極１３、第１のヒートシンク２０の内面２１のそれぞれと、はんだ５０を介して接合する。
【０１０７】
さらに、本実施形態では、電子部品１０および中間部材６０として、電子部品１０の一方の端面１１の面積Ｓ１と、中間部材６０の電子部品１０との接合面の面積Ｓ２との比Ｓ２／Ｓ１が、０．５５以上とされ、且つ、電極１３が、中間部材６０の電子部品１０との接合面よりも一回り大きく且つ、電子部品１０の一方の端面１１よりも一回り小さいものを用意する。
【０１０８】
そして、一体化部材１０の形成工程では、上記面積比Ｓ２／Ｓ１を０．５５以上としつつ、電極１３の外郭全体を、中間部材６０の電子部品１０との接合面の外郭よりはみ出させるとともに電子部品１０の一方の端面１１の内周に位置させた状態で、はんだ５０による接合を行う。こうして、一体化部材１１０を形成する。
【０１０９】
次に、図８に示されるように、この一体化部材１１０を金型１００に投入する。この金型１００は、上記同様一般的なもので、上型１０１と下型１０２とを合致させ、これら上下型１０１、１０２の間に樹脂４０の外形に応じた空間形状を有するキャビティを形成するものである。
【０１１０】
そして、上記第１実施形態と同様の状態で、一体化部材１１０を金型１００に投入し、金型１００に固定した後、これをトランスファーモールド法により樹脂４０で封止する。本実施形態の樹脂封止工程においても、金型１００内にて樹脂４０を、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間だけでなく、第１のヒートシンク２０の外面２２側にも流すようにする。
【０１１１】
それにより、図６に示されるように、樹脂４０によって、電子部品１０および両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間が封止されるとともに、第１のヒートシンク２０の外面２２も薄い樹脂部分４０ａにより被覆・封止される。
【０１１２】
こうして、図６に示される電子装置ができあがる。なお、この後、本実施形態においても、第１のヒートシンク２０の外面２２の外側の樹脂部分４０ａは、切削などにより除去され、当該外面２２は樹脂４０より露出される。
【０１１３】
ところで、本実施形態の電子装置および電子装置の製造方法によれば、電子部品１０の一方の端面１１、電極１３、中間部材６０の電子部品１０との接合面の三者の平面形状を、上記したサイズ・面積および互いの配置関係を満足しているものとすることで、樹脂封止時においてヒートシンク２０の変形によって電子部品１０に発生する応力を極力低減でき、電子部品１０へのダメージを適切に低減することができる。
【０１１４】
次に、本実施形態における上記したサイズ・面積および互いの配置関係の根拠について、述べていく。
【０１１５】
まず、電極１３が、中間部材６０の電子部品１０との接合面よりも一回り大きく且つ、電子部品１０の一方の端面１１よりも一回り小さいものとすること、すなわち、本実施形態の図示例では、いずれも矩形状を成す電子部品１０の一方の端面１１の１辺の長さａ、電極１３の１辺の長さｂ、中間部材６０の電子部品１０との接合面の１辺の長さｃについて、ａ＞ｃ＞ｂとすることの根拠を述べる。
【０１１６】
まず、ａ＞ｃについては、電子部品１０の一方の端面１１よりも電極１３の方が大きくなることは現実にありえず、一般的な構成においてもこのような関係とされている。そこで、ｂ＜ｃの根拠について図９を参照して述べる。
【０１１７】
図９は、電極１３の１辺の長さｂと、中間部材６０の電子部品１０との接合面の１辺の長さｃとの大小関係によるはんだ５０形状を示す概略断面図であり、（ａ）は、電極１３の１辺の長さｂの方が中間部材６０の電子部品１０との接合面の１辺の長さｃよりも大きい、ｂ＞ｃの場合、（ｂ）は、電極１３の１辺の長さｂの方が中間部材６０の電子部品１０との接合面の１辺の長さｃよりも小さい、ｂ＜ｃの場合を示している。
【０１１８】
図９（ａ）に示されるように、ｂ＞ｃの場合には、電極１３側のはんだ５０がえぐれた状態となるため、接合信頼性に乏しいものとなるが、図９（ｂ）に示されるように、ｂ＜ｃの場合には、はんだ５０において、中間部材６０の電子部品１０との接合面側から電極１３側に向かって裾拡がり形状となって、良好なフィレットが形成され、接合信頼性に優れたものとなる。そのため、本実施形態ではｂ＜ｃとする。
【０１１９】
次に、上記した電子部品１０の一方の端面１１の面積Ｓ１と、中間部材６０の電子部品１０との接合面の面積Ｓ２との比Ｓ２／Ｓ１を、０．５５以上とすることの根拠について、述べる。
【０１２０】
はんだ接合される電子部品１０の一方の端面１１と中間部材６０の電子部品１０との接合面とで、その平面形状を同一形状・同一サイズとすれば、電子部品１０の変形を防止できる。しかし、そのようにすることは、電子部品１０の一方の端面１１に電極１３を設けたりすること等から、構成上、不可能であり、必然的に電子部品１０の一方の端面１１の方が中間部材６０の電子部品１０との接合面よりも大きくなる。
【０１２１】
そうすると、電子部品１０の一方の端面１１の周辺部は、上記図７に示されるように、中間部材６０の上記接合面よりもはみ出す形となる。そして、このはみ出している部位は中間部材６０にはんだ付けされていない部位であり、樹脂封止工程における第１のヒートシンク２０の変形によって、このはみ出している部位が変形し、クラックが発生しやすい。
【０１２２】
そこで、本発明者は、この電子部品１０の一方の端面１１の周辺部におけるはみ出し幅を極力小さくする、すなわち、第１のヒートシンク２０の変形による電子部品１０の曲げ代を小さくしてやれば、電子部品１０に発生する応力が小さくなると考えた。
【０１２３】
そこで、この考えに基づいて、電子部品１０の一方の端面１１の面積Ｓ１と中間部材６０の電子部品１０との接合面の面積Ｓ２とを、電子部品１０へのダメージが問題無いものとなる程度まで近いものにすることに着目して、シミュレーションを行い、その結果に基づいて、本実施形態を創出したのである。
【０１２４】
そのシミュレーションについて述べる。図１０は、本発明者が行った応力シミュレーションモデルを示す図である。この図１０に示されるような２次元モデルに基づいて応力シミュレーションを行った。
【０１２５】
ここでは、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間の全体に樹脂４０が充填され、第１のヒートシンク２０の外面２２側には樹脂４０が存在しない条件とした。この条件は、第１のヒートシンク２０は、電子部品１０との接合部を固定端、第１のヒートシンク２０の端部を自由端として変形することから、最も第１のヒートシンク２０が変形しやすい条件である。
【０１２６】
この場合、電子部品１０においては、図１０に示されるＰ１点、すなわち、電子部品１０の一方の端面１１のうち中間部材６０の接合面の端部が位置する部位Ｐ１が、最大応力となる。そして、上記面積比Ｓ２／Ｓ１を変えていったときの当該Ｐ１点における最大主応力の変化について、シミュレーションにより求めた。
【０１２７】
図１１は、そのシミュレーション結果を示すグラフである。ここでは、上記面積比Ｓ２／Ｓ１は％で示し、最大主応力は面積比Ｓ２／Ｓ１が２５％のときの値を１と規格化して示している。
【０１２８】
図１１に示されるように、面積比Ｓ２／Ｓ１が大きくなるにつれて最大主応力が低減しているが、面積比Ｓ２／Ｓ１が５０％あたりから、その応力低減の度合が飽和している。また、面積比Ｓ２／Ｓ１が５５％以上のものについては、実機で確認した。
【０１２９】
この実機の確認については、具体的には、樹脂封止前後で、装置特性を測定したところ、面積比Ｓ２／Ｓ１が５５％以上では装置特性に変化はなく使用に問題無かったのに対し、面積比Ｓ２／Ｓ１が５０％以下のものでは、装置特性が大きく変わってしまい使用不能になってしまった。
【０１３０】
このように、本発明者が行ったシミュレーションおよび実機試験により、上記面積比Ｓ２／Ｓ１は５５％以上であれば、問題無いことが確認された。
【０１３１】
ここで、図１２は本第２実施形態の他の例としての電子部品１０と中間部材６０との接合部を示す概略断面図である。図１２に示されるように、中間部材６０の電子部品１０との接合面を、電極１３側に向かって凸とされた曲面形状をなしているものとすることが望ましい。
【０１３２】
具体的には、中間部材６０の電子部品１０との接合面を、中央部を頂部とする凸レンズ形状の面とすればよい。そうすれば、はんだ５０の表面張力によって、中間部材６０側と電極１３側の両方において、良好なフィレット形状が実現しやすく、安定した接合強度の確保が期待できる。
【０１３３】
なお、この第２実施形態に上記第１実施形態を組み合わせてもよい。つまり、本第２実施形態のように、電子部品１０および中間部材６０における上記サイズ・面積および互いの配置関係を満足しつつ、さらに上記した凹部１をヒートシンク２０に設けた構成を採用してもよい。
【０１３４】
（第３実施形態）
図１３は、本発明の第３実施形態に係る電子装置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、第１のヒートシンク２０に、凹部１の代わりに貫通穴２を設けて、樹脂封止時に静水圧平衡を実現することによって、樹脂封止時における電子部品１０へのダメージを適切に低減するようにしたこと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。
【０１３５】
図１３に示されるように、本実施形態では、両ヒートシンク２０、３０のうち第１のヒートシンク２０の外面２２に、その内面２１と外面２２とを貫通する貫通穴２が設けられている。このような貫通穴２はプレス、エッチング、切削などにより形成されるもので、開口形状は、丸穴でも楕円、四角などの多角形の穴でもよい。
【０１３６】
そして、図１３に示されるように、樹脂４０は、電子部品１０および両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間を封止するとともに、第１のヒートシンク２０の外面２２を薄く被覆しつつ貫通穴２に充填されている。また、第２のヒートシンク３０の外面３２は樹脂４０より露出している。
【０１３７】
そして、この場合も、第１のヒートシンク２０の外面２２の外側の樹脂部分４０ａは、最終的に除去され、当該除去後の状態では、第１のヒートシンク２０の外面２２は樹脂４０より露出した状態とされるが、貫通穴２には樹脂４０が充填された状態となる。
【０１３８】
また、本実施形態においても、第１のヒートシンク２０において、その内面２１のうち電子部品１０が接続されている領域を部品接続領域としており、ここでは、中間部材６０がはんだ５０を介して接触する領域が、部品接続領域とされている。
【０１３９】
そして、第１のヒートシンク２０において、部品接続領域から内面２１に対して４５°の角度で外面２２まで放射状に拡がる領域が放熱領域とされているが、貫通穴２は、この放熱領域から外れて位置していることが望ましい。また、貫通穴２は、樹脂４０中のフィラーの平均粒径の３倍以上の穴径を有するものが望ましい。
【０１４０】
次に、図１４も参照して、本第３実施形態の電子装置の製造方法について述べる。図１４は、本製造方法のうち樹脂４０による封止工程を示す概略断面図である。
【０１４１】
まず、上記同様、一体化部材１１０の形成工程では、電子部品１０の一方の端面１１側に中間部材６０および第１のヒートシンク２０をはんだ接合し、他方の端面１２側に第２のヒートシンク３０をはんだ接合することにより、上記図６の構成において樹脂４０を省略した構造の一体化部材１１０を形成する。
【０１４２】
ここで、本実施形態の製造方法では、この一体化部材１１０の形成工程において、第１のヒートシンク２０に貫通穴２を設ける。
【０１４３】
そして、次に、図１４に示されるように、この一体化部材１１０を金型１００に投入する。この金型１００は、上記同様一般的なもので、上型１０１と下型１０２とを合致させ、これら上下型１０１、１０２の間に樹脂４０の外形に応じた空間形状を有するキャビティを形成するものである。
【０１４４】
そして、上記第１実施形態と同様の状態で、一体化部材１１０を金型１００に投入し、金型１００に固定した後、これをトランスファーモールド法により樹脂４０で封止する。本実施形態の樹脂封止工程においても、金型１００内にて樹脂４０を、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間だけでなく、第１のヒートシンク２０の外面２２側にも流すようにする。
【０１４５】
また、本樹脂封止工程では、第１のヒートシンク２０に貫通穴２が設けられているので、さらに、図１４に示されるように、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間の樹脂４０は、貫通穴２を介して、第１のヒートシンク２０の外面２２側に流れ出る。
【０１４６】
こうして、樹脂封止工程の後には、本実施形態においても、図１３に示されるように、樹脂４０によって、電子部品１０および両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間が封止されるとともに、貫通穴２が充填され、第１のヒートシンク２０の外面２２も薄い樹脂部分４０ａにより被覆・封止される。
【０１４７】
こうして、図１３に示される本実施形態の電子装置ができあがる。なお、この後、本実施形態においても、第１のヒートシンク２０の外面２２の外側の樹脂部分４０ａは、切削などにより除去され、当該外面２２は樹脂４０より露出される。
【０１４８】
ところで、本実施形態の電子装置および電子装置の製造方法によれば、樹脂封止時には、貫通穴２を介して第１のヒートシンク２０の外面２２に樹脂４０が周り込み、当該外面２２側からも樹脂４０による圧力が印加されるので、第１のヒートシンク２０の内外両面２１、２２における樹脂４０の圧力が静水圧となりやすく、ヒートシンク２０の変形が極力抑制される。
【０１４９】
つまり、本実施形態では、樹脂封止の初期段階において、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１側に流れやすくなっている樹脂４０を、貫通穴２を介して第１のヒートシンク２０の外面２２側に掃き出させることで、第１のヒートシンク２０の内外両面２１、２２の樹脂４０の充填性を確保する機構とされているのである。
【０１５０】
それにより、本実施形態の樹脂封止工程では、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間が樹脂４０で封止されるとともに、当該内面２１、３１間の余剰の樹脂４０が、貫通穴２を通って第１のヒートシンク２０の外面２２側にも流れだす。
【０１５１】
そのため、第１のヒートシンク２０の内面２１側に比べて元来流れにくい外面２２側の樹脂４０の流れ量は、貫通穴２から流れ出てくる樹脂４０の分により補充されるので、第１のヒートシンク２０の内外両面２１、２２の樹脂圧を静水圧平衡の状態とすることができるのである。
【０１５２】
よって、本第３実施形態によっても、樹脂封止時においてヒートシンク２０の変形によって電子部品１０に発生する応力を極力低減でき、電子部品１０へのダメージを適切に低減することができる。そして、電子部品１０におけるクラックの発生を防止することができる。
【０１５３】
ここで、上記製造方法の一体化部材１１０の形成工程においては、上記構成にも述べたように、貫通穴２を放熱領域より外れて位置させることが望ましい。そうすれば、ヒートシンク２０に貫通穴２を設けても、貫通穴２によって放熱性が阻害されることは極力防止できるという利点がある。
【０１５４】
また、上記製造方法においては、上記構成にも述べたように、貫通穴２を樹脂４０中のフィラーの平均粒径の３倍以上の穴径を有するものとすることが望ましい。貫通穴２の穴径がフィラーの平均粒径の３倍未満であると、樹脂封止時に樹脂４０が貫通穴２に入り込まない。このことは、実機で確認している。たとえばフィラーの平均粒径は０．０６ｍｍ程度であり、その場合、貫通穴２の穴径は０．２ｍｍ程度とされる。
【０１５５】
また、図１５は、本第３実施形態において、貫通穴２の位置による電子部品１０の発生応力について行ったシミュレーションのモデルを示す図である。この図１５に示されるような２次元モデルに基づいて応力シミュレーションを行った。
【０１５６】
このシミュレーションの条件は、上記第２実施形態（図１０参照）と同様、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間の全体に樹脂４０が充填され、第１のヒートシンク２０の外面２２側には樹脂４０が存在しない条件、すなわち、最も第１のヒートシンク２０が変形しやすい条件とした。そして、この場合も、Ｐ１点が最大応力となる。
【０１５７】
このとき、第１のヒートシンク２０における部品接続領域の端部から貫通穴２の中心部までの距離Ｌと、当該部品接続領域の端部から貫通穴２を通って第１のヒートシンク２０の端部に至る距離Ｒとの比Ｌ／Ｒを変えて、Ｐ１点における最大主応力を求めていった。つまり、距離Ｒは、部品接続領域の端部を起点として貫通穴２を通る第１のヒートシンク２０の長さである。
【０１５８】
図１６にそのシミュレーション結果を示す。ここでは、貫通穴２が無い場合の最大主応力を１と規格化している。この２次元モデルにおいてヒートシンク２０を変形させるトルクは、距離Ｌ×力であり、距離Ｌが大きくなるほど当該トルクも大きくなるため、貫通穴２までの距離Ｌが大きいほど、つまり、上記比Ｌ／Ｒが大きいほど、当該トルクの低減効果は大きくなる。
【０１５９】
つまり、貫通穴２が第１のヒートシンク２０の端部よりも内周であって当該端部に近い位置にあるほど、Ｐ１点での最大主応力は小さくなる。ここでは、図１６に、穴位置の影響として示されるように、上記比Ｌ／Ｒが２５％以上にて応力低減度合が飽和する傾向にあることが確認された。この結果から、樹脂封止時に電子部品１０に発生する応力を大幅に小さくするためには、当該比Ｌ／Ｒを０．２５以上とすることが望ましい。
【０１６０】
また、図１５と同じモデルを用いたシミュレーションによって、上記距離Ｒと貫通穴２の直径φとの比φ／Ｒを変えていき、Ｐ１点での応力を求めた。図１６には、その比φ／Ｒと当該応力との関係も、穴サイズの影響として示されている。
【０１６１】
貫通穴２の径が大きいほど、貫通穴２を介した樹脂４０の流れ出しが容易になるため、比φ／Ｒが大きくなるほど、上記応力が小さくなる傾向にあることが、図１６において確認されている。
【０１６２】
ここで、図１７（ａ）は本第３実施形態の他の例としての第１のヒートシンク２０の外面２２を示す概略平面図であり、図１７（ｂ）は貫通穴２の他の例を示す概略断面図である。図１７（ａ）の例は、両ヒートシンク２０、３０間に電子部品を複数個介在させたものである。
【０１６３】
なお、図１７（ａ）では、３個の電子部品の例を示しているが、個々の電子部品について、第１のヒートシンク２０の内面２１における部品接続領域、すなわち中間部材６０の外形を破線にて示してある。
【０１６４】
ここで、図１７（ａ）に示されるように、各電子部品１０における部品接続領域と貫通穴２との距離ｒを、すべて同一距離に設定することが望ましい。これは、ヒートシンク２０を変形させるトルクが当該距離ｒによって変わるためであり、各距離ｒを同一にすれば、ある１個の電子部品１０への応力集中を回避しやすくなる。
【０１６５】
また、図１７（ｂ）に示されるように、貫通穴２は複数個のものが集合体として存在する構成であってもよく、具体的には、図１７（ａ）中の１個の貫通穴２を、図１７（ｂ）の集合体で置き換えるようにしてもよい。ただし、集合体における１個の貫通穴２の穴径は上記したように、樹脂４０中のフィラーの平均粒径の３倍以上の穴径を有するものが望ましい。
【０１６６】
図１８は、本第３実施形態のもう一つの他の例を示す図である。上記図１７（ａ）では、３個の電子部品の例であったが、この図１８に示されるように、電子部品１０は２個であってもよい。
【０１６７】
さらに、図示しないが、貫通穴２が１個のみであり、この１個の貫通穴２を挟んで２個の電子部品１０の部品接続領域が存在する場合、この１個の貫通穴２に対して２個の部品接続領域が等距離にあることが望ましい。
【０１６８】
図１９は、本第３実施形態における貫通穴２形状の他の例を示す概略断面図である。本実施形態においては、貫通穴２を、貫通穴２が設けられる第１のヒートシンク２０の内面２１側から外面２２側に向かって穴径が拡がった形状を有するものとすることが望ましい。
【０１６９】
それによれば、樹脂封止時において、貫通穴２を介して第１のヒートシンク２０の内面２１側から外面２２側へ流れる樹脂４０の流れを形成しやすく、また、第１のヒートシンク２０の外面２２側から樹脂４０が第１のヒートシンク２０を押す力Ｆｄを大きくし易いという利点がある。
【０１７０】
ここで、図１９に示されるように、貫通穴２は、第１のヒートシンク２０の外面２２側に向けて拡がっているが、この拡がっている部分も、放熱領域から外れた位置にあることが望ましい。
【０１７１】
また、図２０も、第３実施形態における貫通穴２形状の他の例を示す概略断面図である。図２０において（ａ）は上記図１９の貫通穴２と同じものであるが、それ以外にも（ｂ）に示されるように、テーパ状に拡がるものや、（ｃ）に示されるように、外面２２寄りの部位のみ拡がった漏斗状をなすものであってもよい。
【０１７２】
また、上記凹部１の場合と同様、本第３実施形態においても、貫通穴１を、第１のヒートシンク２０のうちその端面２３と電子部品１０からの距離が最も遠くなる部位に、少なくとも設けることが望ましい。この第１のヒートシンク２０のうち端面２３と電子部品１０との距離が最も遠い部位は、樹脂封止時において最も変形の応力が大きくなりやすい部位であるから、当該部位に貫通穴２を設けることは、効果的である。
【０１７３】
なお、この第３実施形態に上記第２実施形態を組み合わせてもよい。つまり、本第２実施形態の貫通穴２の構成を採用しつつ、上記した電子部品１０および中間部材６０におけるサイズ・面積および互いの配置関係を満足させるようにしてもよい。
【０１７４】
（他の実施形態）
なお、上記第１実施形態、第３実施形態では、それぞれ凹部１や貫通穴２が第１のヒートシンク２０にのみ設けられていたが、これらは第２のヒートシンク３０のみに設けられていてもよいし、両方のヒートシンク２０、３０に設けられていてもよい。その場合にも、樹脂封止工程では、凹部１や貫通穴２が設けられているヒートシンクの外面側に樹脂４０を流すようにすることはもちろんである。
【０１７５】
また、上記各実施形態では、樹脂封止後、樹脂４０で封止されているヒートシンク２０の外面２２側において、当該外面２２側の樹脂部分４０ａを削って当該外面２２を樹脂４０より露出させているが、放熱性が確保されるならば、当該樹脂部分４０ａの切削は必ずしも行わずに当該外面２２が封止されたままでもよい。
【０１７６】
つまり、上記各実施形態の電子装置としては、上記図１、図６、図１３に示されるように、第１のヒートシンク２０の外面２２が薄い樹脂の膜４０ａで被覆されている状態のままであってもよい。
【０１７７】
また、上記各実施形態では、第１のヒートシンク２０の内面２１と電子部品１０とは、中間部材６０を介して間接的に接続されており、第１のヒートシンク２０の内面２１における部品接続領域は、この中間部材６０とはんだ５０を介して接触する領域であった。
【０１７８】
これに対して、可能ならば中間部材６０を省略して、第１のヒートシンク２０の内面２１と電子部品１０とは、直接はんだ５０により接続されていてもよく、この場合、第１のヒートシンク２０の内面２１における部品接続領域は、電子部品１０とはんだ５０を介して接触する領域である。
【符号の説明】
【０１７９】
１ 凹部
２ 貫通穴
１０ 電子部品
１１ 電子部品の一方の端面
１２ 電子部品の他方の端面
２０ 第1のヒートシンク
２１ 第1のヒートシンクの内面
２２ 第1のヒートシンクの外面
２３ 第１のヒートシンクの端面
３０ 第２のヒートシンク
３１ 第２のヒートシンクの内面
３２ 第２のヒートシンクの外面
４０ 樹脂
５０ はんだ
６０ 中間部材
１００ 金型
１１０ 一体化部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の両端面の外側にヒートシンクを設けたものを、トランスファーモールド法によって樹脂で封止してなる電子装置、および、そのような電子装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の電子装置としては、たとえば特許文献１に記載の電子装置が提案されている。このものは、たとえばトランジスタ素子などの電子部品の一方の端面側、当該一方の端面とは反対側の他方の端面側に、ともに電子部品よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク、第２のヒートシンクを設けて、これら両ヒートシンクの対向する内面間に電子部品を挟んだ状態とした一体化部材を形成した後、この一体化部材を金型に投入し、トランスファーモールド法により樹脂で封止してなるものである。
【０００３】
ここで、このような電子装置においては、両ヒートシンクの外面は、樹脂より露出させた状態とし、電子部品にて発生する熱を、両ヒートシンクの外面にて放熱するようにしている。つまり、電子部品の両端面にて放熱が行われ、放熱性に優れたものとされている。
【０００４】
ここで、図２１は、一般的なトランスファーモールド法による樹脂封止工程を示す概略断面図である。図２１（ａ）に示されるように、金型１００に、電子部品１０および中間部材６０が両ヒートシンク２０、３０にて挟まれた一体化部材１１０が投入され、図中の白矢印に示されるように、図示しない樹脂が金型１００内に注入され流れてくる。
【０００５】
このとき、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間だけでなく、少なくとも一方のヒートシンク２０（ここでは上側のヒートシンク２０）の外面２２側にも樹脂を流すことにより、電子部品１０および両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間だけでなく、当該少なくとも一方のヒートシンク２０の外面２２も樹脂で封止する。この場合、当該外面２２の樹脂は後工程で削って除去し、当該外面２２を樹脂より露出させるのが通常である。
【０００６】
ここで、ヒートシンク２０の内面２１側から加わる樹脂の圧力Ｆｕと外面２２側から加わる樹脂の圧力Ｆｄとが均等であればよいが、樹脂の流れ量がアンバランスになると、突発的な樹脂の局所流れにより、ヒートシンク２０に、たとえば引っ張り応力が加わり、図２１（ｂ）の破線に示されるように、ヒートシンク２０が変形する。そして、このヒートシンク２０の変形により、電子部品１０において応力が発生し、クラックが生じるなど、電子部品１０にダメージが加わってしまう。
【０００７】
一方で、従来では、特許文献２に記載されているような方法も提案されている。これは、両ヒートシンク間にＵ字形状の弾性体を設け、樹脂封止時には、両ヒートシンクの外面に金型を密着させて、金型により両ヒートシンクを挟み付けるように力を印加した状態で、トランスファーモールド法により樹脂封止を行うものである。
【０００８】
この場合、金型による挟み付けの力を弾性体が緩和することで、当該力による両ヒートシンク間の電子部品へのダメージを抑制している。しかし、Ｕ字の弾性体を介する構成としているので、放熱性が悪くなったり、弾性体の変形によって両ヒートシンク間の平行度が悪くなったりするという不具合が生じやすい。
【０００９】
そこで、やはり、上述したようなヒートシンクの外面にも樹脂を流す通常のトランスファーモールド法で、樹脂封止を行うことが望ましい。
【００１０】
また、近年、ＳｉＣ、ＧａＮをはじめとする半導体材料が脚光を浴びているが、これらの材料よりなる素子を電子部品として用いる場合、これらは絶縁耐圧が高いことから、素子抵抗成分となる電子部品の厚さを薄くして使うことが、損失を少なくする等の点で効果的である。
【００１１】
そのため、電子部品の厚さは、ますます薄くなる傾向にあり、上記した樹脂封止時における電子部品へのダメージの発生が顕著になってくる。それゆえ、当該電子部品のダメージを低減するための対策が、ますます必要となってくる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−１２４４０６号公報
【特許文献２】特開２００８−２２７１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、電子部品の両端面の外側にヒートシンクを設けたものを、トランスファーモールド法によって樹脂で封止してなる電子装置において、樹脂封止時における電子部品へのダメージを適切に低減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】
【００１４】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に電子部品（１０）を挟んだ状態とした一体化部材（１１０）を形成した後、この一体化部材（１１０）を金型（１００）に投入し、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止するようにした電子装置の製造方法において、
一体化部材（１１０）の形成工程では、両ヒートシンク（２０、３０）の少なくとも一方のヒートシンク（２０）の外面（２２）に、当該外面（２２）よりも凹んだ凹部（１）を設けるとともに、当該少なくとも一方のヒートシンク（２０）において、凹部（１）を当該ヒートシンク（２０）の外面（２２）の内周部から当該ヒートシンク（２０）の端面（２３）まで連続して形成するようにし、
樹脂（４０）の封止工程では、金型（１００）内にて樹脂（４０）を、両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間だけでなく、凹部（１）が設けられているヒートシンク（２０）の外面（２２）側にも流すことにより、樹脂（４０）によって、電子部品（１０）および両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間を封止するとともに、樹脂（４０）を凹部（１）に充填するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
それによれば、樹脂封止時には、凹部（１）が設けられているヒートシンク（２０）の外面（２１）の端部に樹脂が周り込み、当該外面（２２）側からも樹脂（４０）による圧力が印加されるので、当該ヒートシンク（２０）の内外両面における樹脂（４０）の圧力が静水圧となりやすく、ヒートシンク（２０）の変形が極力抑制される。そのため、樹脂封止時においてヒートシンク（２０）の変形によって電子部品（１０）に発生する応力を極力低減でき、電子部品（１０）へのダメージを適切に低減することができる。
【００１６】
ここで、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の電子装置の製造方法において、凹部（１）を、ヒートシンク（２０）の端面（２３）のうち電子部品（１０）からの距離が最も遠い部位に、少なくとも設けることを特徴とする。
【００１７】
ヒートシンク（２０）の端面（２３）のうち前記電子部品（１０）からの距離が最も遠い部位は、樹脂封止時において最も変形の応力が大きくなりやすい部位であるから、当該部位に凹部（１）を設けることは、効果的である。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明のように、請求項１または請求項２に記載の電子装置の製造方法においては、凹部（１）を設けるヒートシンク（２０）を板状のものとし、当該ヒートシンク（２０）を外面（２２）側から凹まして内面（２１）側を薄肉とすることで、凹部（１）を形成するものであり、樹脂（４０）を、当該樹脂中にセラミックよりなるフィラーを含有するものとし、凹部（１）の深さは、フィラーの平均粒径の３倍以上の大きさであって、且つ、凹部（１）を設けるヒートシンク（２０）の板厚の１／２以下の大きさとすることが好ましい。
【００１９】
凹部（１）の深さが、樹脂（４０）中のフィラーの平均粒径の３倍未満であると、樹脂封止時に樹脂（４０）が凹部（１）に入り込まない。また、凹部（１）の深さがヒートシンク（２０）の板厚の１／２よりも大きいと、凹部（１）の底部の板厚が薄くなり、その薄肉部分が樹脂封止時に大きく変形してしまい、電子部品（１０）にダメージを与えてしまう。
【００２０】
さらに、請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の電子装置の製造方法において、凹部（１）が設けられているヒートシンク（２０）において、その内面（２１）のうち電子部品（１０）が接続されている領域を部品接続領域としたとき、この部品接続領域から、当該ヒートシンク（２０）の内面（２１）に対して４５°の角度で当該ヒートシンク（２０）の外面（２２）まで放射状に拡がる領域が放熱領域とされており、凹部（１）を放熱領域より外れて位置させるようにしたことを特徴とする。
【００２１】
それによれば、ヒートシンク（２０）に凹部（１）を設けても、凹部（１）によって放熱性が阻害されることは極力防止される。
【００２２】
請求項５に記載の発明では、電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に前記電子部品（１０）を挟んだ状態としたものを、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止してなり、前記電子部品（１０）の熱を前記両ヒートシンク（２０、３０）の外面（２２、３２）にて放熱するようにした電子装置において、
両ヒートシンク（２０、３０）の少なくとも一方のヒートシンク（２０）の外面（２２）には、当該外面（２２）よりも凹んだ凹部（１）が設けられており、当該少なくとも一方のヒートシンク（２０）において、凹部（１）は当該ヒートシンク（２０）の外面（２２）の内周部から当該ヒートシンク（２０）の端面（２３）まで連続して形成されており、樹脂（４０）は、電子部品（１０）および両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間を封止するとともに、凹部（１）に充填されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明の電子装置は、上記請求項１の製造方法により適切に製造し得るものであり、上記同様、樹脂封止時においてヒートシンク（２０）の変形によって電子部品（１０）に発生する応力を極力低減でき、電子部品（１０）へのダメージを適切に低減することができるという効果を奏する。
【００２４】
請求項６に記載の発明では、電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に電子部品（１０）を挟んだ状態とした一体化部材（１１０）を形成した後、この一体化部材（１１０）を金型（１００）に投入し、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止するようにした電子装置の製造方法において、
一体化部材（１１０）の形成工程では、電子部品（１０）の一方の端面（１１）と第１のヒートシンク（２０）の内面（２１）との間に、熱伝導性を有する中間部材（６０）を介在させるとともに、中間部材（６０）を、電子部品（１０）の一方の端面（１１）に設けられた電極（１３）、第１のヒートシンク（２０）の内面（２１）のそれぞれと、はんだ（５０）を介して接合するようにし、
さらに一体化部材（１１０）の形成工程では、電子部品（１０）の一方の端面（１１）の面積Ｓ１と、中間部材（６０）の電子部品（１０）との接合面の面積Ｓ２との比Ｓ２／Ｓ１を０．５５以上としつつ、電極（１３）を、中間部材（６０）の電子部品（１０）との接合面よりも一回り大きく且つ、電子部品（１０）の一方の端面（１１）よりも一回り小さいものとして、当該電極（１３）の外郭全体を当該接合面の外郭よりはみ出させるとともに当該一方の端面（１１）の内周に位置させた状態で、はんだ（５０）による接合を行い、
樹脂（４０）の封止工程では、金型（１００）内にて樹脂（４０）を、両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間だけでなく、少なくとも一方のヒートシンク（２０）の外面（２２）側にも流すことにより、樹脂（４０）によって、電子部品（１０）および両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間だけでなく、当該少なくとも一方のヒートシンク（２０）の外面（２２）も封止するようにしたことを特徴とする。
【００２５】
本発明者の行ったシミュレーションおよび実機確認により、上記面積比ｂ２／ａ２を０．５５以上としつつ、上記した各部の配置状態にてはんだ接合を行えば、樹脂封止時においてヒートシンク（２０）の変形によって電子部品（１０）に発生する応力の低減度合が飽和することが確認されている。つまり、本発明によれば、当該応力を極力低減でき、電子部品（１０）へのダメージを適切に低減することができる。
【００２６】
ここで、請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の電子装置の製造方法において、中間部材（６０）の電子部品（１０）との接合面を、電極（１３）側に向かって凸とされた曲面形状をなしているものとすることを特徴とする。
【００２７】
それによれば、中間部材（６０）と電極（１３）間のはんだ（５０）において、良好なフィレット形状が実現しやすく、安定した接合強度の確保という点で好ましい。
【００２８】
請求項８に記載の発明では、電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に電子部品（１０）を挟んだ状態としたものを、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止してなり、電子部品（１０）の熱を両ヒートシンク（２０、３０）の外面（２２、３２）にて放熱するようにした電子装置において、
電子部品（１０）の一方の端面（１１）と第１のヒートシンク（２０）の内面（２１）との間には、熱伝導性を有する中間部材（６０）が介在しており、中間部材（６０）は、電子部品（１０）の一方の端面（１１）に設けられた電極（１３）、第１のヒートシンク（２０）の内面（２１）のそれぞれと、はんだ（５０）を介して接合されており、
電極（１３）は、中間部材（６０）の電子部品（１０）との接合面よりも一回り大きく、当該電極（１３）の外郭全体が当該接合面の外郭よりはみ出しているとともに、電極（１３）は、電子部品（１０）の一方の端面（１１）よりも一回り小さく、当該電極（１３）の外郭全体が当該一方の端面（１１）の内周に位置しており、電子部品（１０）の一方の端面（１１）の面積Ｓ１と、中間部材（６０）の電子部品（１０）との接合面の面積Ｓ２との比Ｓ２／Ｓ１が０．５５以上であることを特徴とする。
【００２９】
本発明の電子装置は、上記請求項６の製造方法により適切に製造し得るものであり、上記同様、樹脂封止時においてヒートシンク（２０）の変形によって電子部品（１０）に発生する応力を極力低減でき、電子部品（１０）へのダメージを適切に低減することができるという効果を奏する。
【００３０】
請求項９に記載の発明では、電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に電子部品（１０）を挟んだ状態とした一体化部材（１１０）を形成した後、この一体化部材（１１０）を金型（１００）に投入し、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止するようにした電子装置の製造方法において、
一体化部材（１１０）の形成工程では、両ヒートシンク（２０、３０）の少なくとも一方のヒートシンク（２０）に、その内面（２１）と外面（２２）とを貫通する貫通穴（２）を設け、樹脂（４０）の封止工程では、金型（１００）内にて樹脂（４０）を、両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間だけでなく、貫通穴（２）が設けられているヒートシンク（２０）の外面（２２）側にも流すものであり、且つ、両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間の樹脂（４０）を、貫通穴（２）を介して、貫通穴（２）が設けられているヒートシンク（２０）の外面（２２）側に流すようにしたことを特徴とする。
【００３１】
それによれば、樹脂封止時には、貫通穴（２）を介してヒートシンク（２０）の外面（２２）に樹脂（４０）が周り込み、当該外面（２２）側からも樹脂（４０）による圧力が印加されるので、ヒートシンク（２０）の内外両面（２１、２２）における樹脂（４０）の圧力が静水圧となりやすく、ヒートシンク（２０）の変形が極力抑制される。そのため、樹脂封止時においてヒートシンク（２０）の変形によって電子部品（１０）に発生する応力を極力低減でき、電子部品（１０）へのダメージを適切に低減することができる。
【００３２】
ここで、請求項１０に記載の発明では、請求項９に記載の電子装置の製造方法において、貫通穴（２）が設けられているヒートシンク（２０）において、その内面（２１）のうち電子部品（１０）が接続されている領域を部品接続領域としたとき、この部品接続領域から、当該ヒートシンク（２０）の内面（２１）に対して４５°の角度で当該ヒートシンク（２０）の外面（２２）まで放射状に拡がる領域が放熱領域とされており、貫通穴（２）を放熱領域より外れて位置させるようにしたことを特徴とする。
【００３３】
それによれば、ヒートシンク（２０）に貫通穴（２）を設けても、貫通穴（２）によって放熱性が阻害されることは極力防止される。
【００３４】
さらに、請求項１１に記載の発明では、請求項１０に記載の電子装置の製造方法において、貫通穴（２）が設けられているヒートシンク（２０）において、部品接続領域の端部から貫通穴（２）までの距離Ｌと、部品接続領域の端部から貫通穴（２）を通って当該ヒートシンク（２０）の端部に至る距離Ｒとの比Ｌ／Ｒを０．２５以上とすることを特徴とする。
【００３５】
本発明者のシミュレーション結果によれば、当該比Ｌ／Ｒを０．２５以上とすれば、樹脂封止時に電子部品（１０）に発生する応力を大幅に小さくするという点で好ましい。
【００３６】
また、請求項１２に記載の発明では、請求項９ないし請求項１１のいずれか１つに記載の電子装置の製造方法において、電子部品（１０）を、両ヒートシンク（２０、３０）の間に複数個設けるものであり、貫通穴（２）が設けられているヒートシンク（２０）において、その内面（２１）のうち前記電子部品（１０）が接続されている領域を部品接続領域としたとき、それぞれの電子部品（１０）における部品接続領域と貫通穴（２）との距離ｒを、すべて同一距離に設定することを特徴とする。それによれば、ある１個の電子部品（１０）への応力集中を回避しやすい。
【００３７】
また、請求項１３に記載の発明のように、請求項９ないし請求項１２のいずれか１つに記載の電子装置の製造方法においては、樹脂（４０）を、当該樹脂中にセラミックよりなるフィラーを含有するものとし、貫通穴（２）をフィラーの平均粒径の３倍以上の穴径を有するものとすることが好ましい。
【００３８】
貫通穴（２）の穴径が樹脂（４０）中のフィラーの平均粒径の３倍未満であると、樹脂封止時に樹脂（４０）が貫通穴（２）に入り込まないためである。
【００３９】
また、請求項１４に記載の発明では、請求項９ないし請求項１３のいずれか１つに記載の電子装置の製造方法において、貫通穴（２）を、貫通穴（２）が設けられるヒートシンク（２０）の内面（２１）側から外面（２２）側に向かって穴径が拡がった形状を有するものとすることを特徴とする。
【００４０】
それによれば、樹脂封止時において、貫通穴（２）を介してヒートシンク（２０）の内面（２１）側から外面（２２）側へ流れる樹脂（４０）の流れを形成しやすく、また、ヒートシンク（２０）の外面（２２）側から樹脂（４０）がヒートシンク（２０）を押す力を大きくし易い。
【００４１】
請求項１５に記載の発明では、電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に電子部品（１０）を挟んだ状態としたものを、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止してなり、電子部品（１０）の熱を両ヒートシンク（２０、３０）の外面（２２、３２）にて放熱するようにした電子装置において、
両ヒートシンク（２０、３０）の少なくとも一方のヒートシンク（２０）には、その内面（２１）と外面（２２）とを貫通する貫通穴（２）が設けられており、樹脂（４０）は、電子部品（１０）および両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間だけでなく、貫通穴（２）も封止されていることを特徴とする。
【００４２】
本発明の電子装置は、上記請求項９の製造方法により適切に製造し得るものであり、上記同様、樹脂封止時においてヒートシンク（２０）の変形によって電子部品（１０）に発生する応力を極力低減でき、電子部品（１０）へのダメージを適切に低減することができるという効果を奏する。
【００４３】
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】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子装置の概略断面図である。
【図２】上記第１実施形態の電子装置の製造方法のうち樹脂封止工程を示す概略断面図である。
【図３】上記第１実施形態の樹脂封止工程における作用を示す概略断面図である。
【図４】上記第１実施形態の他の例としての第１のヒートシンクの外面を示す概略平面図である。
【図５】上記第１実施形態における凹部の形状のバリエーションを示す概略斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る電子装置の概略断面図である。
【図７】（ａ）は図６中の電子部品の一方の端面の概略平面図、（ｂ）は図６中の電子部品と中間部材との接合部の拡大図である。
【図８】上記第２実施形態の電子装置の製造方法のうち樹脂封止工程を示す概略断面図である。
【図９】電子部品の電極の１辺の長さｂと中間部材の電子部品との接合面の１辺の長さｃとの大小関係によるはんだ形状を示す概略断面図である。
【図１０】上記第２実施形態において、本発明者が行った応力シミュレーションモデルを示す図である。
【図１１】上記第２実施形態における応力シミュレーションの結果を示すグラフである。
【図１２】上記第２実施形態の他の例としての電子部品と中間部材との接合部を示す概略断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る電子装置の概略断面図である。
【図１４】上記第３実施形態の電子装置の製造方法のうち樹脂封止工程を示す概略断面図である。
【図１５】上記第３実施形態において、本発明者が行った応力シミュレーションモデルを示す図である。
【図１６】上記第３実施形態における応力シミュレーションの結果を示すグラフである。
【図１７】（ａ）は上記第３実施形態の他の例としての第１のヒートシンクの外面を示す概略平面図であり、（ｂ）は貫通穴の他の例を示す概略断面図である。
【図１８】上記第３実施形態のもう一つの他の例を示す図である。
【図１９】上記第３実施形態における貫通穴２形状の他の例を示す概略断面図である。
【図２０】上記第３実施形態における貫通穴２形状の他の例を示す概略断面図である。
【図２１】一般的なトランスファーモールド法による樹脂封止工程を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
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。
【００４６】
（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の概略断面構成を示す図である。なお、この図１は、樹脂封止直後の状態を示しているが、最終的には、第１のヒートシンク２０の外面２２上の樹脂部分４０ａを削って除去し、当該外面２２を樹脂４０より露出させるものである。本実施形態の電子装置は、大きくは、電子部品１０の両端面１１、１２の外側にヒートシンク２０、３０を設けたものを、樹脂４０で封止してなる。
【００４７】
電子部品１０は、シリコンやＳｉＣあるいはＧａＮなどの半導体よりなる板状の半導体素子であり、その一方の板面（図１中の上面）１１、他方の板面（図１中の下面）１２をそれぞれ一方の端面１１、他方の端面１２とするものである。
【００４８】
典型的には、電子部品１０は、矩形板状の半導体チップとされている。そして、図示しないが、各端面１１、１２にはアルミなどよりなりはんだ５０により接合される電極が設けられている。具体的に、電子部品１０としては、ＭＯＳトランジスタやＩＧＢＴなどのパワー素子などが挙げられる。
【００４９】
ヒートシンク２０、３０は、電子部品１０の一方の端面１１側に設けられた第１のヒートシンク２０と、電子部品１０の他方の端面１２側に設けられた第２のヒートシンク３０とよりなる。
【００５０】
これらヒートシンク２０、３０は、電子部品１０にて発生する熱を放熱するものであり、場合によっては、電子部品１０の電極としての機能も有するものであるが、たとえばＣｕやＦｅなどの熱伝導性に優れた金属等よりなる。
【００５１】
これらヒートシンク２０、３０は、ともに電子部品１０の平面サイズ、具体的には、電子部品１０の各端面１１、１２よりも面積が大きい板状のものであり、典型的には矩形板状をなすものである。
【００５２】
そして、これらヒートシンク２０、３０は、電子部品１０を挟んで、互いの内側の板面すなわち内面２１、３１が対向した状態とされており、一方、各外側の板面すなわち外面２２、３２は放熱面として構成されている。
【００５３】
ここで、両ヒートシンク２０、３０の互いの外面２２、３２は、互いに平行な状態で配置されている。また、上述したが、第１のヒートシンク２０の外面２２は、図１の状態から最終的に、当該外面２２の外側に位置し当該外面２２を被覆する樹脂部分４０ａを切削などにより除去し、露出されるようになっている。これにより、樹脂より露出する両外面２２、３２にて放熱が行われるようになっている。
【００５４】
ここで、電子部品１０の一方の端面１１とこれに対向する第１のヒートシンク２０の内面２１との間に、熱伝導性を有する中間部材６０が介在している。そして、中間部材６０は、電子部品１０の一方の端面１１、第１のヒートシンク２０の内面２１のそれぞれに対して、はんだ５０を介して接合されている。
【００５５】
この中間部材６０は、Ｃｕなどの熱伝導性に優れた材料よりなるもので電子部品１０よりも平面サイズが一回り小さい板状をなしている。たとえば両ヒートシンク２０、３０間においては電子部品１０に図示しないワイヤボンディングなどを行うが、この中間部材６０はそのワイヤボンディングの高さを確保する等の機能を果たすものである。
【００５６】
また、電子部品１０の他方の端面１２とこれに対向する第２のヒートシンク３０の内面３１とは、はんだ５０を介して接合されている。これらはんだ５０としては、一般的な共晶はんだ、Ｐｂフリーはんだなどが採用される。
【００５７】
これにより、本電子装置においては、電子部品１０からの熱は、一方の端面１１側では中間部材６０を介して第１のヒートシンク２０へ流れるとともに、他方の端面１２側では第２のヒートシンク３０へ流れるようになっている。そして、両ヒートシンク２０、３０の外面２２、３２にて放熱が行われるようになっている。なお、ヒートシンク２０、３０が電極としても機能する場合には、電気信号も、上記熱の流れと同様に、電子部品１０と各ヒートシンク２０、３０との間を流れる。
【００５８】
さらに、本実施形態では、図１に示されるように、両ヒートシンク２０、３０のうち第１のヒートシンク２０の外面２２には、当該外面２２よりも凹んだ凹部１が設けられている。ここで、第１のヒートシンク２０において、凹部１は第１のヒートシンク２０の外面２２の内周部から第１のヒートシンク２０の端面２３まで連続して形成されている。
【００５９】
具体的には、凹部１は、後述する図５（ａ）〜（ｄ）に示されるように、第１のヒートシンク２０の端面２３に開口し、第１のヒートシンク２０の端面２３から第１のヒートシンク２０の内周側に向かって連続して形成されている。
【００６０】
このような凹部１は、板状の第１のヒートシンク２０をその外面２２側から、エッチングや切削などによって凹まして内面２１側を薄肉とすることで、形成されるものである。つまり、ここでは凹部１はヒートシンク２０の薄肉部として構成されている。
【００６１】
なお、それ以外にも、たとえば第１のヒートシンク２０をその外面２２側からプレスして凹ませるようにしてもよい。この場合、第１のヒートシンク２０のうち凹部１の位置においては、第１のヒートシンク２０の内面２１側は外面２２側の凹部１に対応した凸部が形成されたものとなる。
【００６２】
ここで、図１において、樹脂４０は、電子部品１０および両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間を封止するとともに、第１のヒートシンク２０の外面２２を薄く被覆しつつ凹部１に充填されている。また、第２のヒートシンク３０の外面３２は樹脂４０より露出している。
【００６３】
この樹脂４０は、一般的なモールド樹脂材料であり、たとえばエポキシ樹脂などの樹脂中に、アルミナやシリカなどのセラミックよりなるフィラーを含有させたものである。ここで、当該フィラーは、樹脂４０の線膨張係数を調整するために含有されるものである。そして、この樹脂４０はトランスファーモールド法により成型されるものである。
【００６４】
ここで、上述したように、第１のヒートシンク２０の外面２２の外側の樹脂部分４０ａは、最終的に除去される。なお、この樹脂部分４０ａは、当該除去を容易にするため、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間の樹脂４０の厚さよりも大幅に薄いものとされている。
【００６５】
そして、当該除去後の状態では、第１のヒートシンク２０の外面２２は樹脂４０より露出した状態とされるが、凹部１には樹脂４０が充填された状態となる。具体的には、凹部１に充填された樹脂４０と第１のヒートシンク２０の外面２２とが同一平面とされる。
【００６６】
また、凹部１は、第１のヒートシンク２０の端面２３に設けられているものであるが、第１のヒートシンク２０の端面２３のうち電子部品１０からの距離が最も遠い部位に、少なくとも設けることが望ましい。
【００６７】
たとえば、第１のヒートシンク２０が長方形板状のものである場合、その中央部に電子部品１０を接合したとしても、第１のヒートシンク２０の長辺方向と短辺方向とでは、電子部品１０から第１のヒートシンク２０の端面２３までの距離が相違する。そのようなときには、少なくとも長辺方向にて隔てられた端面２３に、凹部１を設けることが望ましいということである。
【００６８】
また、本実施形態の電子装置においては、樹脂４０は、当該樹脂４０中にセラミックよりなるフィラーを含有するものとされているが、凹部１の深さｄ（図１参照）は、当該フィラーの平均粒径の３倍以上の大きさであって、且つ、第１のヒートシンク２０の板厚の１／２以下の大きさとすることが望ましい。ここで、フィラーの平均粒径の範囲は、平均値の±３０％の範囲とする。
【００６９】
また、凹部１が設けられている第１のヒートシンク２０において、その内面２１のうち電子部品１０が接続されている領域を部品接続領域とする。ここでは、第１のヒートシンク２０の内面２１と電子部品１０とは、中間部材６０を介して間接的に接続されており、第１のヒートシンク２０の内面２１における部品接続領域とは、この中間部材６０がはんだ５０を介して接触する領域、すなわち中間部材６０を第１のヒートシンク２０の内面２１に投影した領域である。
【００７０】
そして、図１に示されるように、第１のヒートシンク２０においては、この部品接続領域から、第１のヒートシンク２０の内面２１に対して４５°の角度で第１のヒートシンク２０の外面２２まで放射状に拡がる領域が放熱領域とされている。図１では、第１のヒートシンク２０の内面２１と角度θ＝４５°をなす一点鎖線Ｋが２本示されており、この２本の一点鎖線Ｋの間に位置する領域が放熱領域である。
【００７１】
そして、本実施形態では、第１のヒートシンク２０において、凹部１は、放熱領域より外れて位置していることが望ましい。なお、第１のヒートシンク２０における放熱領域とは、電子部品１０からの熱が流れる主経路であり、電子部品１０で発生する熱のほとんどは、この放熱領域内を通って外面２２へ流れていくものである。
【００７２】
次に、図２も参照して、本実施形態の電子装置の製造方法について述べる。図２は、本製造方法のうち樹脂４０による封止工程を示す概略断面図である。
【００７３】
まず、電子部品１０の一方の端面１１側に中間部材６０および第１のヒートシンク２０をはんだ接合し、他方の端面１２側に第２のヒートシンク３０をはんだ接合する。これにより、両ヒートシンク２０、３０の対向する内面２１、３１間に電子部品１０を挟んだ状態とした一体化部材１１０、つまり、上記図１の構成において樹脂４０を省略した構造の一体化部材１１０を形成する。
【００７４】
ここで、本実施形態の製造方法では、この一体化部材１１０の形成工程において、第１のヒートシンク２０の外面２２に、当該外面２２の内周部から端面２３まで連続して形成された凹部１を設ける。
【００７５】
次に、図２に示されるように、この一体化部材１１０を金型１００に投入する。この金型１００は、この種の電子装置のトランスファーモールド法に用いられる一般的なもので、上型１０１と下型１０２とを合致させ、これら上下型１０１、１０２の間に樹脂４０の外形に応じた空間形状を有するキャビティを形成するものである。
【００７６】
この金型１００に一体化部材１１０を投入した状態においては、当該キャビティ内にて、第２のヒートシンク３０の外面３２は下型１０２に密着し、第１のヒートシンク２０の外面２１は、上型１０１とは隙間を有している。また、この一体化部材１１０は、図示しないリード部や押さえ部材等により金型１００に固定される。
【００７７】
こうして、一体化部材１１０を金型１００に投入した後、これをトランスファーモールド法により樹脂４０で封止する。本実施形態の樹脂封止工程では、金型１００内にて樹脂４０を、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間だけでなく、凹部１が設けられている第１のヒートシンク２０の外面２２側にも流す。
【００７８】
それにより、樹脂４０によって、電子部品１０および両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間が封止されるとともに、樹脂４０は凹部１に充填される。つまり、この樹脂封止工程後は、樹脂４０によって、一体化部材１１０は、上記図１に示した状態にて封止される。
【００７９】
ここで、図３は、本実施形態の製造方法の樹脂封止工程における作用を示す概略断面図である。上記図２に示されるように、金型１００内において、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間の間隔は、第１のヒートシンク２０の外面２２と上型１０１との隙間よりも大きいので、第１のヒートシンク２０については外面２２側よりも内面２１側の方が、樹脂４０が流れやすいものとなっている。
【００８０】
ここで、本製造方法では、第１のヒートシンク２０の外面２２に、端面２３に開口する凹部１を設けているから、この凹部１の位置では、第１のヒートシンク２０と上型１０１との間隔は広くなる。そのため、図３に示されるように、第１のヒートシンク２０に向かって流れてくる樹脂４０は、外面２２側の凹部１に入り込みやすくなる。
【００８１】
こうして、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間および凹部１に樹脂４０が入り込むと、第１のヒートシンク２０に対して、樹脂４０が内面２１を押す力Ｆｄおよび外面２２を押す力Ｆｄが加わる。
【００８２】
そして、凹部１の位置では、凹部１に比較的樹脂４０が入り込みやすいため、内面２１側と外面２２側とで樹脂４０の流れ量のアンバランスを低減でき、これら両力Ｆｕ、Ｆｄの差を極力小さくできる。そのため、第１のヒートシンク２０の内外両面２１、２２における樹脂４０の圧力が静水圧平衡の状態となりやすい。
【００８３】
また、この凹部１は、第１のヒートシンク２０の端面２３、すなわち、変形の大きくなりがちなヒートシンクの端部に設けられ、その端部にて静水圧平衡を実現するので、第１のヒートシンク２０の変形は極力防止される。
【００８４】
こうして、本実施形態の樹脂封止工程によれば、樹脂封止時においてヒートシンク２０の変形によって電子部品１０に発生する応力を極力低減でき、電子部品１０へのダメージを適切に低減することができる。そして、電子部品１０におけるクラックの発生を防止することができる。
【００８５】
ここで、上記製造方法の一体化部材１１０の形成工程においては、上記構成にも述べたように、凹部１を、当該凹部１が設けられる第１のヒートシンク２０の端面２３のうち電子部品１０からの距離が最も遠い部位に、少なくとも設けることが望ましい。
【００８６】
第１のヒートシンク２０の端面２３のうち電子部品１０からの距離が最も遠い部位は、樹脂封止時において最も変形の応力が大きくなりやすい部位であるから、当該部位に凹部１を設けることは、効果的である。
【００８７】
また、上記製造方法の一体化部材１１０の形成工程においては、上記構成にも述べたように、凹部１の深さを、樹脂４０中に含有されるフィラーの平均粒径の３倍以上の大きさであって、且つ、板状である第１のヒートシンク２０の板厚の１／２以下の大きさとすることが望ましい。
【００８８】
凹部１の深さが当該フィラーの平均粒径の３倍未満であると、樹脂封止時に樹脂４０が凹部１に入り込まない。このことは、実機で確認している。また、凹部１の深さが、第１のヒートシンク２０の板厚の１／２よりも大きいと、凹部１の底部の板厚が薄くなり、その薄肉部分が樹脂封止時に大きく変形してしまい、電子部品１０にダメージを与えてしまう。それゆえ、凹部１の深さは上記範囲が望ましい。
【００８９】
上記製造方法の一体化部材１１０の形成工程においては、上記構成にも述べたように、凹部１を第１のヒートシンク２０における放熱領域より外れて位置させることが望ましく、それによれば、第１のヒートシンク２０に凹部１を設けても、凹部１によって放熱性が阻害されるのを防止できる。
【００９０】
図４は、本第１実施形態の他の例としての第１のヒートシンク２０の外面２２を示す概略平面図である。この例では、第１のヒートシンク２０の内面２１側にて、３個の電子部品が中間部材６０を介してはんだ接合されている。
【００９１】
このように、両ヒートシンク２０、３０間に挟まれる電子部品１０は１個に限定されず、複数個でもよい。なお、図４では、個々の電子部品について第１のヒートシンク２０の外面２２に現れている放熱領域、および、中間部材６０を破線にて示してある。また、図４では、第１のヒートシンク２０の外面２２における凹部１は省略されているが、この凹部１としては、たとえば後述する図５（ａ）、（ｂ）に示されるようなものにできる。
【００９２】
図５は、本第１実施形態において第１のヒートシンク２０の外面２２に設ける凹部１の形状のバリエーションを示す概略斜視図である。図５において（ａ）、（ｂ）は、複数個の電子部品を有するものであって、放熱面積が比較的小さくてもよい場合を示している。この場合、個々の電子部品について、比較的小さな放熱面を確保すればよく、それ以外は凹部１とすればよい。
【００９３】
また、図５（ｃ）、（ｄ）は、放熱面積が比較的大きいものとする必要がある場合を示している。この場合、第１のヒートシンク２０の外面２２のうち樹脂封止時に変形の力が最も大きくなる端部およびその周辺のみに、凹部１を設けている。
【００９４】
なお、図５に示されるように、凹部１は、第１のヒートシンク２０の端面２３の全周に設けられたものでなくてもよく、たとえば平面矩形の第１のヒートシンク２０において外面２２の四隅部のみ、あるいは、各辺の中間部にのみ設けたものであってもよい。
【００９５】
（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態に係る電子装置の概略断面構成を示す図である。図７（ａ）は図６中の電子部品１０の一方の端面１１の概略平面図、（ｂ）は図６中の電子部品１０と中間部材６０との接合部の拡大図である。
【００９６】
本実施形態は、上記第１実施形態に比べて、第１のヒートシンク２０に凹部１を設けず、その代わりに電子部品１０と中間部材６０との接合部構成を工夫することによって、樹脂封止時における電子部品１０へのダメージを適切に低減するようにしたこと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。
【００９７】
図６および図７に示されるように、本実施形態の電子装置においても、電子部品１０の一方の端面１１と第１のヒートシンク２０の内面２１との間には、熱伝導性を有する中間部材６０が介在している。そして、中間部材６０は、電子部品１０の一方の端面１１に設けられた電極１３、第１のヒートシンク２０の内面２１のそれぞれと、はんだ５０を介して接合されている。
【００９８】
この電子部品１０の電極１３はアルミニウムなどよりなり、はんだ５０との接合性を確保するために必要に応じてメッキ処理が施されたものであり、一般的な半導体素子における電極と同様のものである。
【００９９】
ここで、図７に示されるように、電極１３は、中間部材６０の電子部品１０との接合面よりも一回り大きく、電極１３の外郭全体が当該接合面の外郭よりはみ出している。また、電極１３は、電子部品１０の一方の端面１１よりも一回り小さく、電極１３の外郭全体が当該一方の端面１１の内周に位置している。
【０１００】
また、本実施形態では、電子部品１０の一方の端面１１の面積Ｓ１と、中間部材６０の電子部品１０との接合面の面積Ｓ２との比Ｓ２／Ｓ１が０．５５以上とされている。
【０１０１】
ここで、これら電子部品１０の一方の端面１１、電極１３、中間部材６０の電子部品１０との接合面の三者の平面形状は、上記したサイズ・面積および互いの配置関係を満足しているものであれば、特に限定するものではなく、矩形、円形、その他の多角形あるいは不定形などであってもよい。典型的には、これら三者は矩形をなしているものであり、図示例においては、当該三者を正方形としている。
【０１０２】
ここでは、電子部品１０の一方の端面１１は１辺の長さａの正方形とされ、中間部材６０の電子部品１０との接合面は１辺の長さｂの正方形とされ、電子部品１０の電極１２は１辺の長さｃの正方形とされている。
【０１０３】
そして、電子部品１０の一方の端面１１よりも電極１３の方が一回り小さく、さらに電極１３よりも中間部材６０の電子部品１０との接合面の方が一回り小さく、これら三者の１辺の長さはａ＞ｃ＞ｂの関係にある。また、電子部品１０の一方の端面１１の面積Ｓ１はａ２であり、中間部材６０の電子部品１０との接合面の面積Ｓ２はｂ２である。
【０１０４】
次に、図８も参照して、本第２実施形態の電子装置の製造方法について述べる。図８は、本製造方法のうち樹脂４０による封止工程を示す概略断面図である。
【０１０５】
まず、上記同様、一体化部材１１０の形成工程では、電子部品１０の一方の端面１１側に中間部材６０および第１のヒートシンク２０をはんだ接合し、他方の端面１２側に第２のヒートシンク３０をはんだ接合することにより、上記図６の構成において樹脂４０を省略した構造の一体化部材１１０を形成する。
【０１０６】
ここで、本実施形態の製造方法では、この一体化部材１１０の形成工程において、電子部品１０の一方の端面１１と第１のヒートシンク２０の内面２１との間に、中間部材６０を介在させるとともに、中間部材６０を、電子部品１０の電極１３、第１のヒートシンク２０の内面２１のそれぞれと、はんだ５０を介して接合する。
【０１０７】
さらに、本実施形態では、電子部品１０および中間部材６０として、電子部品１０の一方の端面１１の面積Ｓ１と、中間部材６０の電子部品１０との接合面の面積Ｓ２との比Ｓ２／Ｓ１が、０．５５以上とされ、且つ、電極１３が、中間部材６０の電子部品１０との接合面よりも一回り大きく且つ、電子部品１０の一方の端面１１よりも一回り小さいものを用意する。
【０１０８】
そして、一体化部材１０の形成工程では、上記面積比Ｓ２／Ｓ１を０．５５以上としつつ、電極１３の外郭全体を、中間部材６０の電子部品１０との接合面の外郭よりはみ出させるとともに電子部品１０の一方の端面１１の内周に位置させた状態で、はんだ５０による接合を行う。こうして、一体化部材１１０を形成する。
【０１０９】
次に、図８に示されるように、この一体化部材１１０を金型１００に投入する。この金型１００は、上記同様一般的なもので、上型１０１と下型１０２とを合致させ、これら上下型１０１、１０２の間に樹脂４０の外形に応じた空間形状を有するキャビティを形成するものである。
【０１１０】
そして、上記第１実施形態と同様の状態で、一体化部材１１０を金型１００に投入し、金型１００に固定した後、これをトランスファーモールド法により樹脂４０で封止する。本実施形態の樹脂封止工程においても、金型１００内にて樹脂４０を、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間だけでなく、第１のヒートシンク２０の外面２２側にも流すようにする。
【０１１１】
それにより、図６に示されるように、樹脂４０によって、電子部品１０および両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間が封止されるとともに、第１のヒートシンク２０の外面２２も薄い樹脂部分４０ａにより被覆・封止される。
【０１１２】
こうして、図６に示される電子装置ができあがる。なお、この後、本実施形態においても、第１のヒートシンク２０の外面２２の外側の樹脂部分４０ａは、切削などにより除去され、当該外面２２は樹脂４０より露出される。
【０１１３】
ところで、本実施形態の電子装置および電子装置の製造方法によれば、電子部品１０の一方の端面１１、電極１３、中間部材６０の電子部品１０との接合面の三者の平面形状を、上記したサイズ・面積および互いの配置関係を満足しているものとすることで、樹脂封止時においてヒートシンク２０の変形によって電子部品１０に発生する応力を極力低減でき、電子部品１０へのダメージを適切に低減することができる。
【０１１４】
次に、本実施形態における上記したサイズ・面積および互いの配置関係の根拠について、述べていく。
【０１１５】
まず、電極１３が、中間部材６０の電子部品１０との接合面よりも一回り大きく且つ、電子部品１０の一方の端面１１よりも一回り小さいものとすること、すなわち、本実施形態の図示例では、いずれも矩形状を成す電子部品１０の一方の端面１１の１辺の長さａ、電極１３の１辺の長さｂ、中間部材６０の電子部品１０との接合面の１辺の長さｃについて、ａ＞ｃ＞ｂとすることの根拠を述べる。
【０１１６】
まず、ａ＞ｃについては、電子部品１０の一方の端面１１よりも電極１３の方が大きくなることは現実にありえず、一般的な構成においてもこのような関係とされている。そこで、ｂ＜ｃの根拠について図９を参照して述べる。
【０１１７】
図９は、電極１３の１辺の長さｂと、中間部材６０の電子部品１０との接合面の１辺の長さｃとの大小関係によるはんだ５０形状を示す概略断面図であり、（ａ）は、電極１３の１辺の長さｂの方が中間部材６０の電子部品１０との接合面の１辺の長さｃよりも大きい、ｂ＞ｃの場合、（ｂ）は、電極１３の１辺の長さｂの方が中間部材６０の電子部品１０との接合面の１辺の長さｃよりも小さい、ｂ＜ｃの場合を示している。
【０１１８】
図９（ａ）に示されるように、ｂ＞ｃの場合には、電極１３側のはんだ５０がえぐれた状態となるため、接合信頼性に乏しいものとなるが、図９（ｂ）に示されるように、ｂ＜ｃの場合には、はんだ５０において、中間部材６０の電子部品１０との接合面側から電極１３側に向かって裾拡がり形状となって、良好なフィレットが形成され、接合信頼性に優れたものとなる。そのため、本実施形態ではｂ＜ｃとする。
【０１１９】
次に、上記した電子部品１０の一方の端面１１の面積Ｓ１と、中間部材６０の電子部品１０との接合面の面積Ｓ２との比Ｓ２／Ｓ１を、０．５５以上とすることの根拠について、述べる。
【０１２０】
はんだ接合される電子部品１０の一方の端面１１と中間部材６０の電子部品１０との接合面とで、その平面形状を同一形状・同一サイズとすれば、電子部品１０の変形を防止できる。しかし、そのようにすることは、電子部品１０の一方の端面１１に電極１３を設けたりすること等から、構成上、不可能であり、必然的に電子部品１０の一方の端面１１の方が中間部材６０の電子部品１０との接合面よりも大きくなる。
【０１２１】
そうすると、電子部品１０の一方の端面１１の周辺部は、上記図７に示されるように、中間部材６０の上記接合面よりもはみ出す形となる。そして、このはみ出している部位は中間部材６０にはんだ付けされていない部位であり、樹脂封止工程における第１のヒートシンク２０の変形によって、このはみ出している部位が変形し、クラックが発生しやすい。
【０１２２】
そこで、本発明者は、この電子部品１０の一方の端面１１の周辺部におけるはみ出し幅を極力小さくする、すなわち、第１のヒートシンク２０の変形による電子部品１０の曲げ代を小さくしてやれば、電子部品１０に発生する応力が小さくなると考えた。
【０１２３】
そこで、この考えに基づいて、電子部品１０の一方の端面１１の面積Ｓ１と中間部材６０の電子部品１０との接合面の面積Ｓ２とを、電子部品１０へのダメージが問題無いものとなる程度まで近いものにすることに着目して、シミュレーションを行い、その結果に基づいて、本実施形態を創出したのである。
【０１２４】
そのシミュレーションについて述べる。図１０は、本発明者が行った応力シミュレーションモデルを示す図である。この図１０に示されるような２次元モデルに基づいて応力シミュレーションを行った。
【０１２５】
ここでは、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間の全体に樹脂４０が充填され、第１のヒートシンク２０の外面２２側には樹脂４０が存在しない条件とした。この条件は、第１のヒートシンク２０は、電子部品１０との接合部を固定端、第１のヒートシンク２０の端部を自由端として変形することから、最も第１のヒートシンク２０が変形しやすい条件である。
【０１２６】
この場合、電子部品１０においては、図１０に示されるＰ１点、すなわち、電子部品１０の一方の端面１１のうち中間部材６０の接合面の端部が位置する部位Ｐ１が、最大応力となる。そして、上記面積比Ｓ２／Ｓ１を変えていったときの当該Ｐ１点における最大主応力の変化について、シミュレーションにより求めた。
【０１２７】
図１１は、そのシミュレーション結果を示すグラフである。ここでは、上記面積比Ｓ２／Ｓ１は％で示し、最大主応力は面積比Ｓ２／Ｓ１が２５％のときの値を１と規格化して示している。
【０１２８】
図１１に示されるように、面積比Ｓ２／Ｓ１が大きくなるにつれて最大主応力が低減しているが、面積比Ｓ２／Ｓ１が５０％あたりから、その応力低減の度合が飽和している。また、面積比Ｓ２／Ｓ１が５５％以上のものについては、実機で確認した。
【０１２９】
この実機の確認については、具体的には、樹脂封止前後で、装置特性を測定したところ、面積比Ｓ２／Ｓ１が５５％以上では装置特性に変化はなく使用に問題無かったのに対し、面積比Ｓ２／Ｓ１が５０％以下のものでは、装置特性が大きく変わってしまい使用不能になってしまった。
【０１３０】
このように、本発明者が行ったシミュレーションおよび実機試験により、上記面積比Ｓ２／Ｓ１は５５％以上であれば、問題無いことが確認された。
【０１３１】
ここで、図１２は本第２実施形態の他の例としての電子部品１０と中間部材６０との接合部を示す概略断面図である。図１２に示されるように、中間部材６０の電子部品１０との接合面を、電極１３側に向かって凸とされた曲面形状をなしているものとすることが望ましい。
【０１３２】
具体的には、中間部材６０の電子部品１０との接合面を、中央部を頂部とする凸レンズ形状の面とすればよい。そうすれば、はんだ５０の表面張力によって、中間部材６０側と電極１３側の両方において、良好なフィレット形状が実現しやすく、安定した接合強度の確保が期待できる。
【０１３３】
なお、この第２実施形態に上記第１実施形態を組み合わせてもよい。つまり、本第２実施形態のように、電子部品１０および中間部材６０における上記サイズ・面積および互いの配置関係を満足しつつ、さらに上記した凹部１をヒートシンク２０に設けた構成を採用してもよい。
【０１３４】
（第３実施形態）
図１３は、本発明の第３実施形態に係る電子装置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、第１のヒートシンク２０に、凹部１の代わりに貫通穴２を設けて、樹脂封止時に静水圧平衡を実現することによって、樹脂封止時における電子部品１０へのダメージを適切に低減するようにしたこと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。
【０１３５】
図１３に示されるように、本実施形態では、両ヒートシンク２０、３０のうち第１のヒートシンク２０の外面２２に、その内面２１と外面２２とを貫通する貫通穴２が設けられている。このような貫通穴２はプレス、エッチング、切削などにより形成されるもので、開口形状は、丸穴でも楕円、四角などの多角形の穴でもよい。
【０１３６】
そして、図１３に示されるように、樹脂４０は、電子部品１０および両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間を封止するとともに、第１のヒートシンク２０の外面２２を薄く被覆しつつ貫通穴２に充填されている。また、第２のヒートシンク３０の外面３２は樹脂４０より露出している。
【０１３７】
そして、この場合も、第１のヒートシンク２０の外面２２の外側の樹脂部分４０ａは、最終的に除去され、当該除去後の状態では、第１のヒートシンク２０の外面２２は樹脂４０より露出した状態とされるが、貫通穴２には樹脂４０が充填された状態となる。
【０１３８】
また、本実施形態においても、第１のヒートシンク２０において、その内面２１のうち電子部品１０が接続されている領域を部品接続領域としており、ここでは、中間部材６０がはんだ５０を介して接触する領域が、部品接続領域とされている。
【０１３９】
そして、第１のヒートシンク２０において、部品接続領域から内面２１に対して４５°の角度で外面２２まで放射状に拡がる領域が放熱領域とされているが、貫通穴２は、この放熱領域から外れて位置していることが望ましい。また、貫通穴２は、樹脂４０中のフィラーの平均粒径の３倍以上の穴径を有するものが望ましい。
【０１４０】
次に、図１４も参照して、本第３実施形態の電子装置の製造方法について述べる。図１４は、本製造方法のうち樹脂４０による封止工程を示す概略断面図である。
【０１４１】
まず、上記同様、一体化部材１１０の形成工程では、電子部品１０の一方の端面１１側に中間部材６０および第１のヒートシンク２０をはんだ接合し、他方の端面１２側に第２のヒートシンク３０をはんだ接合することにより、上記図６の構成において樹脂４０を省略した構造の一体化部材１１０を形成する。
【０１４２】
ここで、本実施形態の製造方法では、この一体化部材１１０の形成工程において、第１のヒートシンク２０に貫通穴２を設ける。
【０１４３】
そして、次に、図１４に示されるように、この一体化部材１１０を金型１００に投入する。この金型１００は、上記同様一般的なもので、上型１０１と下型１０２とを合致させ、これら上下型１０１、１０２の間に樹脂４０の外形に応じた空間形状を有するキャビティを形成するものである。
【０１４４】
そして、上記第１実施形態と同様の状態で、一体化部材１１０を金型１００に投入し、金型１００に固定した後、これをトランスファーモールド法により樹脂４０で封止する。本実施形態の樹脂封止工程においても、金型１００内にて樹脂４０を、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間だけでなく、第１のヒートシンク２０の外面２２側にも流すようにする。
【０１４５】
また、本樹脂封止工程では、第１のヒートシンク２０に貫通穴２が設けられているので、さらに、図１４に示されるように、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間の樹脂４０は、貫通穴２を介して、第１のヒートシンク２０の外面２２側に流れ出る。
【０１４６】
こうして、樹脂封止工程の後には、本実施形態においても、図１３に示されるように、樹脂４０によって、電子部品１０および両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間が封止されるとともに、貫通穴２が充填され、第１のヒートシンク２０の外面２２も薄い樹脂部分４０ａにより被覆・封止される。
【０１４７】
こうして、図１３に示される本実施形態の電子装置ができあがる。なお、この後、本実施形態においても、第１のヒートシンク２０の外面２２の外側の樹脂部分４０ａは、切削などにより除去され、当該外面２２は樹脂４０より露出される。
【０１４８】
ところで、本実施形態の電子装置および電子装置の製造方法によれば、樹脂封止時には、貫通穴２を介して第１のヒートシンク２０の外面２２に樹脂４０が周り込み、当該外面２２側からも樹脂４０による圧力が印加されるので、第１のヒートシンク２０の内外両面２１、２２における樹脂４０の圧力が静水圧となりやすく、ヒートシンク２０の変形が極力抑制される。
【０１４９】
つまり、本実施形態では、樹脂封止の初期段階において、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１側に流れやすくなっている樹脂４０を、貫通穴２を介して第１のヒートシンク２０の外面２２側に掃き出させることで、第１のヒートシンク２０の内外両面２１、２２の樹脂４０の充填性を確保する機構とされているのである。
【０１５０】
それにより、本実施形態の樹脂封止工程では、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間が樹脂４０で封止されるとともに、当該内面２１、３１間の余剰の樹脂４０が、貫通穴２を通って第１のヒートシンク２０の外面２２側にも流れだす。
【０１５１】
そのため、第１のヒートシンク２０の内面２１側に比べて元来流れにくい外面２２側の樹脂４０の流れ量は、貫通穴２から流れ出てくる樹脂４０の分により補充されるので、第１のヒートシンク２０の内外両面２１、２２の樹脂圧を静水圧平衡の状態とすることができるのである。
【０１５２】
よって、本第３実施形態によっても、樹脂封止時においてヒートシンク２０の変形によって電子部品１０に発生する応力を極力低減でき、電子部品１０へのダメージを適切に低減することができる。そして、電子部品１０におけるクラックの発生を防止することができる。
【０１５３】
ここで、上記製造方法の一体化部材１１０の形成工程においては、上記構成にも述べたように、貫通穴２を放熱領域より外れて位置させることが望ましい。そうすれば、ヒートシンク２０に貫通穴２を設けても、貫通穴２によって放熱性が阻害されることは極力防止できるという利点がある。
【０１５４】
また、上記製造方法においては、上記構成にも述べたように、貫通穴２を樹脂４０中のフィラーの平均粒径の３倍以上の穴径を有するものとすることが望ましい。貫通穴２の穴径がフィラーの平均粒径の３倍未満であると、樹脂封止時に樹脂４０が貫通穴２に入り込まない。このことは、実機で確認している。たとえばフィラーの平均粒径は０．０６ｍｍ程度であり、その場合、貫通穴２の穴径は０．２ｍｍ程度とされる。
【０１５５】
また、図１５は、本第３実施形態において、貫通穴２の位置による電子部品１０の発生応力について行ったシミュレーションのモデルを示す図である。この図１５に示されるような２次元モデルに基づいて応力シミュレーションを行った。
【０１５６】
このシミュレーションの条件は、上記第２実施形態（図１０参照）と同様、両ヒートシンク２０、３０の内面２１、３１間の全体に樹脂４０が充填され、第１のヒートシンク２０の外面２２側には樹脂４０が存在しない条件、すなわち、最も第１のヒートシンク２０が変形しやすい条件とした。そして、この場合も、Ｐ１点が最大応力となる。
【０１５７】
このとき、第１のヒートシンク２０における部品接続領域の端部から貫通穴２の中心部までの距離Ｌと、当該部品接続領域の端部から貫通穴２を通って第１のヒートシンク２０の端部に至る距離Ｒとの比Ｌ／Ｒを変えて、Ｐ１点における最大主応力を求めていった。つまり、距離Ｒは、部品接続領域の端部を起点として貫通穴２を通る第１のヒートシンク２０の長さである。
【０１５８】
図１６にそのシミュレーション結果を示す。ここでは、貫通穴２が無い場合の最大主応力を１と規格化している。この２次元モデルにおいてヒートシンク２０を変形させるトルクは、距離Ｌ×力であり、距離Ｌが大きくなるほど当該トルクも大きくなるため、貫通穴２までの距離Ｌが大きいほど、つまり、上記比Ｌ／Ｒが大きいほど、当該トルクの低減効果は大きくなる。
【０１５９】
つまり、貫通穴２が第１のヒートシンク２０の端部よりも内周であって当該端部に近い位置にあるほど、Ｐ１点での最大主応力は小さくなる。ここでは、図１６に、穴位置の影響として示されるように、上記比Ｌ／Ｒが２５％以上にて応力低減度合が飽和する傾向にあることが確認された。この結果から、樹脂封止時に電子部品１０に発生する応力を大幅に小さくするためには、当該比Ｌ／Ｒを０．２５以上とすることが望ましい。
【０１６０】
また、図１５と同じモデルを用いたシミュレーションによって、上記距離Ｒと貫通穴２の直径φとの比φ／Ｒを変えていき、Ｐ１点での応力を求めた。図１６には、その比φ／Ｒと当該応力との関係も、穴サイズの影響として示されている。
【０１６１】
貫通穴２の径が大きいほど、貫通穴２を介した樹脂４０の流れ出しが容易になるため、比φ／Ｒが大きくなるほど、上記応力が小さくなる傾向にあることが、図１６において確認されている。
【０１６２】
ここで、図１７（ａ）は本第３実施形態の他の例としての第１のヒートシンク２０の外面２２を示す概略平面図であり、図１７（ｂ）は貫通穴２の他の例を示す概略断面図である。図１７（ａ）の例は、両ヒートシンク２０、３０間に電子部品を複数個介在させたものである。
【０１６３】
なお、図１７（ａ）では、３個の電子部品の例を示しているが、個々の電子部品について、第１のヒートシンク２０の内面２１における部品接続領域、すなわち中間部材６０の外形を破線にて示してある。
【０１６４】
ここで、図１７（ａ）に示されるように、各電子部品１０における部品接続領域と貫通穴２との距離ｒを、すべて同一距離に設定することが望ましい。これは、ヒートシンク２０を変形させるトルクが当該距離ｒによって変わるためであり、各距離ｒを同一にすれば、ある１個の電子部品１０への応力集中を回避しやすくなる。
【０１６５】
また、図１７（ｂ）に示されるように、貫通穴２は複数個のものが集合体として存在する構成であってもよく、具体的には、図１７（ａ）中の１個の貫通穴２を、図１７（ｂ）の集合体で置き換えるようにしてもよい。ただし、集合体における１個の貫通穴２の穴径は上記したように、樹脂４０中のフィラーの平均粒径の３倍以上の穴径を有するものが望ましい。
【０１６６】
図１８は、本第３実施形態のもう一つの他の例を示す図である。上記図１７（ａ）では、３個の電子部品の例であったが、この図１８に示されるように、電子部品１０は２個であってもよい。
【０１６７】
さらに、図示しないが、貫通穴２が１個のみであり、この１個の貫通穴２を挟んで２個の電子部品１０の部品接続領域が存在する場合、この１個の貫通穴２に対して２個の部品接続領域が等距離にあることが望ましい。
【０１６８】
図１９は、本第３実施形態における貫通穴２形状の他の例を示す概略断面図である。本実施形態においては、貫通穴２を、貫通穴２が設けられる第１のヒートシンク２０の内面２１側から外面２２側に向かって穴径が拡がった形状を有するものとすることが望ましい。
【０１６９】
それによれば、樹脂封止時において、貫通穴２を介して第１のヒートシンク２０の内面２１側から外面２２側へ流れる樹脂４０の流れを形成しやすく、また、第１のヒートシンク２０の外面２２側から樹脂４０が第１のヒートシンク２０を押す力Ｆｄを大きくし易いという利点がある。
【０１７０】
ここで、図１９に示されるように、貫通穴２は、第１のヒートシンク２０の外面２２側に向けて拡がっているが、この拡がっている部分も、放熱領域から外れた位置にあることが望ましい。
【０１７１】
また、図２０も、第３実施形態における貫通穴２形状の他の例を示す概略断面図である。図２０において（ａ）は上記図１９の貫通穴２と同じものであるが、それ以外にも（ｂ）に示されるように、テーパ状に拡がるものや、（ｃ）に示されるように、外面２２寄りの部位のみ拡がった漏斗状をなすものであってもよい。
【０１７２】
また、上記凹部１の場合と同様、本第３実施形態においても、貫通穴１を、第１のヒートシンク２０のうちその端面２３と電子部品１０からの距離が最も遠くなる部位に、少なくとも設けることが望ましい。この第１のヒートシンク２０のうち端面２３と電子部品１０との距離が最も遠い部位は、樹脂封止時において最も変形の応力が大きくなりやすい部位であるから、当該部位に貫通穴２を設けることは、効果的である。
【０１７３】
なお、この第３実施形態に上記第２実施形態を組み合わせてもよい。つまり、本第２実施形態の貫通穴２の構成を採用しつつ、上記した電子部品１０および中間部材６０におけるサイズ・面積および互いの配置関係を満足させるようにしてもよい。
【０１７４】
（他の実施形態）
なお、上記第１実施形態、第３実施形態では、それぞれ凹部１や貫通穴２が第１のヒートシンク２０にのみ設けられていたが、これらは第２のヒートシンク３０のみに設けられていてもよいし、両方のヒートシンク２０、３０に設けられていてもよい。その場合にも、樹脂封止工程では、凹部１や貫通穴２が設けられているヒートシンクの外面側に樹脂４０を流すようにすることはもちろんである。
【０１７５】
また、上記各実施形態では、樹脂封止後、樹脂４０で封止されているヒートシンク２０の外面２２側において、当該外面２２側の樹脂部分４０ａを削って当該外面２２を樹脂４０より露出させているが、放熱性が確保されるならば、当該樹脂部分４０ａの切削は必ずしも行わずに当該外面２２が封止されたままでもよい。
【０１７６】
つまり、上記各実施形態の電子装置としては、上記図１、図６、図１３に示されるように、第１のヒートシンク２０の外面２２が薄い樹脂の膜４０ａで被覆されている状態のままであってもよい。
【０１７７】
また、上記各実施形態では、第１のヒートシンク２０の内面２１と電子部品１０とは、中間部材６０を介して間接的に接続されており、第１のヒートシンク２０の内面２１における部品接続領域は、この中間部材６０とはんだ５０を介して接触する領域であった。
【０１７８】
これに対して、可能ならば中間部材６０を省略して、第１のヒートシンク２０の内面２１と電子部品１０とは、直接はんだ５０により接続されていてもよく、この場合、第１のヒートシンク２０の内面２１における部品接続領域は、電子部品１０とはんだ５０を介して接触する領域である。
【符号の説明】
【０１７９】
１ 凹部
２ 貫通穴
１０ 電子部品
１１ 電子部品の一方の端面
１２ 電子部品の他方の端面
２０ 第1のヒートシンク
２１ 第1のヒートシンクの内面
２２ 第1のヒートシンクの外面
２３ 第１のヒートシンクの端面
３０ 第２のヒートシンク
３１ 第２のヒートシンクの内面
３２ 第２のヒートシンクの外面
４０ 樹脂
５０ はんだ
６０ 中間部材
１００ 金型
１１０ 一体化部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に前記電子部品（１０）を挟んだ状態とした一体化部材（１１０）を形成した後、この一体化部材（１１０）を金型（１００）に投入し、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止するようにした電子装置の製造方法において、
前記一体化部材（１１０）の形成工程では、前記両ヒートシンク（２０、３０）の少なくとも一方のヒートシンク（２０）の外面（２２）に、当該外面（２２）よりも凹んだ凹部（１）を設けるとともに、当該少なくとも一方のヒートシンク（２０）において、前記凹部（１）を当該ヒートシンク（２０）の外面（２２）の内周部から当該ヒートシンク（２０）の端面（２３）まで連続して形成するようにし、
前記樹脂（４０）の封止工程では、前記金型（１００）内にて前記樹脂（４０）を、前記両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間だけでなく、前記凹部（１）が設けられている前記ヒートシンク（２０）の外面（２２）側にも流すことにより、前記樹脂（４０）によって、前記電子部品（１０）および前記両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間を封止するとともに、前記樹脂（４０）を前記凹部（１）に充填するようにしたことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項２】
前記凹部（１）を、前記ヒートシンク（２０）の端面（２３）のうち前記電子部品（１０）からの距離が最も遠い部位に、少なくとも設けることを特徴とする請求項１に記載の電子装置の製造方法。
【請求項３】
前記凹部（１）を設ける前記ヒートシンク（２０）を板状のものとし、当該ヒートシンク（２０）を外面（２２）側から凹まして内面（２１）側を薄肉とすることで、前記凹部（１）を形成するものであり、
前記樹脂（４０）を、当該樹脂中にセラミックよりなるフィラーを含有するものとし、
前記凹部（１）の深さは、前記フィラーの平均粒径の３倍以上の大きさであって、且つ、前記凹部（１）を設ける前記ヒートシンク（２０）の板厚の１／２以下の大きさとすることを特徴とする請求項１または２に記載の電子装置の製造方法。
【請求項４】
前記凹部（１）が設けられている前記ヒートシンク（２０）において、その内面（２１）のうち前記電子部品（１０）が接続されている領域を部品接続領域としたとき、この部品接続領域から、当該ヒートシンク（２０）の内面（２１）に対して４５°の角度で当該ヒートシンク（２０）の外面（２２）まで放射状に拡がる領域が放熱領域とされており、
前記凹部（１）を前記放熱領域より外れて位置させるようにしたことを特徴とする請求項３に記載の電子装置の製造方法。
【請求項５】
電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に前記電子部品（１０）を挟んだ状態としたものを、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止してなり、前記電子部品（１０）の熱を前記両ヒートシンク（２０、３０）の外面（２２、３２）にて放熱するようにした電子装置において、
前記両ヒートシンク（２０、３０）の少なくとも一方のヒートシンク（２０）の外面（２２）には、当該外面（２２）よりも凹んだ凹部（１）が設けられており、
当該少なくとも一方のヒートシンク（２０）において、前記凹部（１）は当該ヒートシンク（２０）の外面（２２）の内周部から当該ヒートシンク（２０）の端面（２３）まで連続して形成されており、
前記樹脂（４０）は、前記電子部品（１０）および前記両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間を封止するとともに、前記凹部（１）に充填されていることを特徴とする電子装置。
【請求項６】
電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に前記電子部品（１０）を挟んだ状態とした一体化部材（１１０）を形成した後、この一体化部材（１１０）を金型（１００）に投入し、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止するようにした電子装置の製造方法において、
前記一体化部材（１１０）の形成工程では、前記電子部品（１０）の一方の端面（１１）と前記第１のヒートシンク（２０）の内面（２１）との間に、熱伝導性を有する中間部材（６０）を介在させるとともに、前記中間部材（６０）を、前記電子部品（１０）の一方の端面（１１）に設けられた電極（１３）、前記第１のヒートシンク（２０）の内面（２１）のそれぞれと、はんだ（５０）を介して接合するようにし、
さらに前記一体化部材（１１０）の形成工程では、前記電子部品（１０）の一方の端面（１１）の面積Ｓ１と、前記中間部材（６０）の前記電子部品（１０）との接合面の面積Ｓ２との比Ｓ２／Ｓ１を０．５５以上としつつ、
前記電極（１３）を、前記中間部材（６０）の前記電子部品（１０）との接合面よりも一回り大きく且つ、前記電子部品（１０）の一方の端面（１１）よりも一回り小さいものとして、当該電極（１３）の外郭全体を当該接合面の外郭よりはみ出させるとともに当該一方の端面（１１）の内周に位置させた状態で、前記はんだ（５０）による接合を行い、
前記樹脂（４０）の封止工程では、前記金型（１００）内にて前記樹脂（４０）を、前記両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間だけでなく、少なくとも一方の前記ヒートシンク（２０）の外面（２２）側にも流すことにより、前記樹脂（４０）によって、前記電子部品（１０）および前記両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間だけでなく、当該少なくとも一方の前記ヒートシンク（２０）の外面（２２）も封止するようにしたことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項７】
前記中間部材（６０）の前記電子部品（１０）との接合面を、前記電極（１３）側に向かって凸とされた曲面形状をなしているものとすることを特徴とする請求項６に記載の電子装置の製造方法。
【請求項８】
電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に前記電子部品（１０）を挟んだ状態としたものを、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止してなり、前記電子部品（１０）の熱を前記両ヒートシンク（２０、３０）の外面（２２、３２）にて放熱するようにした電子装置において、
前記電子部品（１０）の一方の端面（１１）と前記第１のヒートシンク（２０）の内面（２１）との間には、熱伝導性を有する中間部材（６０）が介在しており、
前記中間部材（６０）は、前記電子部品（１０）の一方の端面（１１）に設けられた電極（１３）、前記第１のヒートシンク（２０）の内面（２１）のそれぞれと、はんだ（５０）を介して接合されており、
前記電極（１３）は、前記中間部材（６０）の前記電子部品（１０）との接合面よりも一回り大きく、当該電極（１３）の外郭全体が当該接合面の外郭よりはみ出しているとともに、前記電極（１３）は、前記電子部品（１０）の一方の端面（１１）よりも一回り小さく、当該電極（１３）の外郭全体が当該一方の端面（１１）の内周に位置しており、
前記電子部品（１０）の一方の端面（１１）の面積Ｓ１と、前記中間部材（６０）の前記電子部品（１０）との接合面の面積Ｓ２との比Ｓ２／Ｓ１が０．５５以上であることを特徴とする電子装置。
【請求項９】
電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に前記電子部品（１０）を挟んだ状態とした一体化部材（１１０）を形成した後、この一体化部材（１１０）を金型（１００）に投入し、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止するようにした電子装置の製造方法において、
前記一体化部材（１１０）の形成工程では、前記両ヒートシンク（２０、３０）の少なくとも一方のヒートシンク（２０）に、その内面（２１）と外面（２２）とを貫通する貫通穴（２）を設け、
前記樹脂（４０）の封止工程では、前記金型（１００）内にて前記樹脂（４０）を、前記両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間だけでなく、前記貫通穴（２）が設けられている前記ヒートシンク（２０）の外面（２２）側にも流すものであり、且つ、前記両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間の前記樹脂（４０）を、前記貫通穴（２）を介して、前記貫通穴（２）が設けられている前記ヒートシンク（２０）の外面（２２）側に流すようにしたことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１０】
前記貫通穴（２）が設けられている前記ヒートシンク（２０）において、その内面（２１）のうち前記電子部品（１０）が接続されている領域を部品接続領域としたとき、この部品接続領域から、当該ヒートシンク（２０）の内面（２１）に対して４５°の角度で当該ヒートシンク（２０）の外面（２２）まで放射状に拡がる領域が放熱領域とされており、
前記貫通穴（２）を前記放熱領域より外れて位置させるようにしたことを特徴とする請求項９に記載の電子装置の製造方法。
【請求項１１】
前記貫通穴（２）が設けられている前記ヒートシンク（２０）において、前記部品接続領域の端部から前記貫通穴（２）までの距離Ｌと、前記部品接続領域の端部から前記貫通穴（２）を通って当該ヒートシンク（２０）の端部に至る距離Ｒとの比Ｌ／Ｒを０．２５以上とすることを特徴とする請求項１０に記載の電子装置の製造方法。
【請求項１２】
前記電子部品（１０）を、前記両ヒートシンク（２０、３０）の間に複数個設けるものであり、
前記貫通穴（２）が設けられている前記ヒートシンク（２０）において、その内面（２１）のうち前記電子部品（１０）が接続されている領域を部品接続領域としたとき、それぞれの前記電子部品（１０）における部品接続領域と前記貫通穴（２）との距離ｒを、すべて同一距離に設定することを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか１つに記載の電子装置の製造方法。
【請求項１３】
前記樹脂（４０）を、当該樹脂中にセラミックよりなるフィラーを含有するものとし、
前記貫通穴（２）を前記フィラーの平均粒径の３倍以上の穴径を有するものとすることを特徴とする請求項９ないし１２のいずれか１つに記載の電子装置の製造方法。
【請求項１４】
前記貫通穴（２）を、前記貫通穴（２）が設けられる前記ヒートシンク（２０）の内面（２１）側から外面（２２）側に向かって穴径が拡がった形状を有するものとすることを特徴とする請求項９ないし１３のいずれか１つに記載の電子装置の製造方法。
【請求項１５】
電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に前記電子部品（１０）を挟んだ状態としたものを、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止してなり、前記電子部品（１０）の熱を前記両ヒートシンク（２０、３０）の外面（２２、３２）にて放熱するようにした電子装置において、
前記両ヒートシンク（２０、３０）の少なくとも一方のヒートシンク（２０）には、その内面（２１）と外面（２２）とを貫通する貫通穴（２）が設けられており、
前記樹脂（４０）は、前記電子部品（１０）および前記両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間だけでなく、前記貫通穴（２）も封止されていることを特徴とする電子装置。
【請求項１】
電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に前記電子部品（１０）を挟んだ状態とした一体化部材（１１０）を形成した後、この一体化部材（１１０）を金型（１００）に投入し、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止するようにした電子装置の製造方法において、
前記一体化部材（１１０）の形成工程では、前記両ヒートシンク（２０、３０）の少なくとも一方のヒートシンク（２０）の外面（２２）に、当該外面（２２）よりも凹んだ凹部（１）を設けるとともに、当該少なくとも一方のヒートシンク（２０）において、前記凹部（１）を当該ヒートシンク（２０）の外面（２２）の内周部から当該ヒートシンク（２０）の端面（２３）まで連続して形成するようにし、
前記樹脂（４０）の封止工程では、前記金型（１００）内にて前記樹脂（４０）を、前記両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間だけでなく、前記凹部（１）が設けられている前記ヒートシンク（２０）の外面（２２）側にも流すことにより、前記樹脂（４０）によって、前記電子部品（１０）および前記両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間を封止するとともに、前記樹脂（４０）を前記凹部（１）に充填するようにしたことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項２】
前記凹部（１）を、前記ヒートシンク（２０）の端面（２３）のうち前記電子部品（１０）からの距離が最も遠い部位に、少なくとも設けることを特徴とする請求項１に記載の電子装置の製造方法。
【請求項３】
前記凹部（１）を設ける前記ヒートシンク（２０）を板状のものとし、当該ヒートシンク（２０）を外面（２２）側から凹まして内面（２１）側を薄肉とすることで、前記凹部（１）を形成するものであり、
前記樹脂（４０）を、当該樹脂中にセラミックよりなるフィラーを含有するものとし、
前記凹部（１）の深さは、前記フィラーの平均粒径の３倍以上の大きさであって、且つ、前記凹部（１）を設ける前記ヒートシンク（２０）の板厚の１／２以下の大きさとすることを特徴とする請求項１または２に記載の電子装置の製造方法。
【請求項４】
前記凹部（１）が設けられている前記ヒートシンク（２０）において、その内面（２１）のうち前記電子部品（１０）が接続されている領域を部品接続領域としたとき、この部品接続領域から、当該ヒートシンク（２０）の内面（２１）に対して４５°の角度で当該ヒートシンク（２０）の外面（２２）まで放射状に拡がる領域が放熱領域とされており、
前記凹部（１）を前記放熱領域より外れて位置させるようにしたことを特徴とする請求項３に記載の電子装置の製造方法。
【請求項５】
電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に前記電子部品（１０）を挟んだ状態としたものを、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止してなり、前記電子部品（１０）の熱を前記両ヒートシンク（２０、３０）の外面（２２、３２）にて放熱するようにした電子装置において、
前記両ヒートシンク（２０、３０）の少なくとも一方のヒートシンク（２０）の外面（２２）には、当該外面（２２）よりも凹んだ凹部（１）が設けられており、
当該少なくとも一方のヒートシンク（２０）において、前記凹部（１）は当該ヒートシンク（２０）の外面（２２）の内周部から当該ヒートシンク（２０）の端面（２３）まで連続して形成されており、
前記樹脂（４０）は、前記電子部品（１０）および前記両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間を封止するとともに、前記凹部（１）に充填されていることを特徴とする電子装置。
【請求項６】
電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に前記電子部品（１０）を挟んだ状態とした一体化部材（１１０）を形成した後、この一体化部材（１１０）を金型（１００）に投入し、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止するようにした電子装置の製造方法において、
前記一体化部材（１１０）の形成工程では、前記電子部品（１０）の一方の端面（１１）と前記第１のヒートシンク（２０）の内面（２１）との間に、熱伝導性を有する中間部材（６０）を介在させるとともに、前記中間部材（６０）を、前記電子部品（１０）の一方の端面（１１）に設けられた電極（１３）、前記第１のヒートシンク（２０）の内面（２１）のそれぞれと、はんだ（５０）を介して接合するようにし、
さらに前記一体化部材（１１０）の形成工程では、前記電子部品（１０）の一方の端面（１１）の面積Ｓ１と、前記中間部材（６０）の前記電子部品（１０）との接合面の面積Ｓ２との比Ｓ２／Ｓ１を０．５５以上としつつ、
前記電極（１３）を、前記中間部材（６０）の前記電子部品（１０）との接合面よりも一回り大きく且つ、前記電子部品（１０）の一方の端面（１１）よりも一回り小さいものとして、当該電極（１３）の外郭全体を当該接合面の外郭よりはみ出させるとともに当該一方の端面（１１）の内周に位置させた状態で、前記はんだ（５０）による接合を行い、
前記樹脂（４０）の封止工程では、前記金型（１００）内にて前記樹脂（４０）を、前記両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間だけでなく、少なくとも一方の前記ヒートシンク（２０）の外面（２２）側にも流すことにより、前記樹脂（４０）によって、前記電子部品（１０）および前記両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間だけでなく、当該少なくとも一方の前記ヒートシンク（２０）の外面（２２）も封止するようにしたことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項７】
前記中間部材（６０）の前記電子部品（１０）との接合面を、前記電極（１３）側に向かって凸とされた曲面形状をなしているものとすることを特徴とする請求項６に記載の電子装置の製造方法。
【請求項８】
電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に前記電子部品（１０）を挟んだ状態としたものを、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止してなり、前記電子部品（１０）の熱を前記両ヒートシンク（２０、３０）の外面（２２、３２）にて放熱するようにした電子装置において、
前記電子部品（１０）の一方の端面（１１）と前記第１のヒートシンク（２０）の内面（２１）との間には、熱伝導性を有する中間部材（６０）が介在しており、
前記中間部材（６０）は、前記電子部品（１０）の一方の端面（１１）に設けられた電極（１３）、前記第１のヒートシンク（２０）の内面（２１）のそれぞれと、はんだ（５０）を介して接合されており、
前記電極（１３）は、前記中間部材（６０）の前記電子部品（１０）との接合面よりも一回り大きく、当該電極（１３）の外郭全体が当該接合面の外郭よりはみ出しているとともに、前記電極（１３）は、前記電子部品（１０）の一方の端面（１１）よりも一回り小さく、当該電極（１３）の外郭全体が当該一方の端面（１１）の内周に位置しており、
前記電子部品（１０）の一方の端面（１１）の面積Ｓ１と、前記中間部材（６０）の前記電子部品（１０）との接合面の面積Ｓ２との比Ｓ２／Ｓ１が０．５５以上であることを特徴とする電子装置。
【請求項９】
電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に前記電子部品（１０）を挟んだ状態とした一体化部材（１１０）を形成した後、この一体化部材（１１０）を金型（１００）に投入し、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止するようにした電子装置の製造方法において、
前記一体化部材（１１０）の形成工程では、前記両ヒートシンク（２０、３０）の少なくとも一方のヒートシンク（２０）に、その内面（２１）と外面（２２）とを貫通する貫通穴（２）を設け、
前記樹脂（４０）の封止工程では、前記金型（１００）内にて前記樹脂（４０）を、前記両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間だけでなく、前記貫通穴（２）が設けられている前記ヒートシンク（２０）の外面（２２）側にも流すものであり、且つ、前記両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間の前記樹脂（４０）を、前記貫通穴（２）を介して、前記貫通穴（２）が設けられている前記ヒートシンク（２０）の外面（２２）側に流すようにしたことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１０】
前記貫通穴（２）が設けられている前記ヒートシンク（２０）において、その内面（２１）のうち前記電子部品（１０）が接続されている領域を部品接続領域としたとき、この部品接続領域から、当該ヒートシンク（２０）の内面（２１）に対して４５°の角度で当該ヒートシンク（２０）の外面（２２）まで放射状に拡がる領域が放熱領域とされており、
前記貫通穴（２）を前記放熱領域より外れて位置させるようにしたことを特徴とする請求項９に記載の電子装置の製造方法。
【請求項１１】
前記貫通穴（２）が設けられている前記ヒートシンク（２０）において、前記部品接続領域の端部から前記貫通穴（２）までの距離Ｌと、前記部品接続領域の端部から前記貫通穴（２）を通って当該ヒートシンク（２０）の端部に至る距離Ｒとの比Ｌ／Ｒを０．２５以上とすることを特徴とする請求項１０に記載の電子装置の製造方法。
【請求項１２】
前記電子部品（１０）を、前記両ヒートシンク（２０、３０）の間に複数個設けるものであり、
前記貫通穴（２）が設けられている前記ヒートシンク（２０）において、その内面（２１）のうち前記電子部品（１０）が接続されている領域を部品接続領域としたとき、それぞれの前記電子部品（１０）における部品接続領域と前記貫通穴（２）との距離ｒを、すべて同一距離に設定することを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか１つに記載の電子装置の製造方法。
【請求項１３】
前記樹脂（４０）を、当該樹脂中にセラミックよりなるフィラーを含有するものとし、
前記貫通穴（２）を前記フィラーの平均粒径の３倍以上の穴径を有するものとすることを特徴とする請求項９ないし１２のいずれか１つに記載の電子装置の製造方法。
【請求項１４】
前記貫通穴（２）を、前記貫通穴（２）が設けられる前記ヒートシンク（２０）の内面（２１）側から外面（２２）側に向かって穴径が拡がった形状を有するものとすることを特徴とする請求項９ないし１３のいずれか１つに記載の電子装置の製造方法。
【請求項１５】
電子部品（１０）の一方の端面（１１）側、当該一方の端面（１１）とは反対側の他方の端面（１２）側に、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第１のヒートシンク（２０）、前記電子部品（１０）よりも平面サイズの大きい第２のヒートシンク（３０）を設けて、これら両ヒートシンク（２０、３０）の対向する内面（２１、３１）間に前記電子部品（１０）を挟んだ状態としたものを、トランスファーモールド法により樹脂（４０）で封止してなり、前記電子部品（１０）の熱を前記両ヒートシンク（２０、３０）の外面（２２、３２）にて放熱するようにした電子装置において、
前記両ヒートシンク（２０、３０）の少なくとも一方のヒートシンク（２０）には、その内面（２１）と外面（２２）とを貫通する貫通穴（２）が設けられており、
前記樹脂（４０）は、前記電子部品（１０）および前記両ヒートシンク（２０、３０）の内面（２１、３１）間だけでなく、前記貫通穴（２）も封止されていることを特徴とする電子装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１２−１０４６０６（Ｐ２０１２−１０４６０６Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５１１２０（Ｐ２０１０−２５１１２０）
【出願日】平成２２年１１月９日（２０１０．１１．９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月９日（２０１０．１１．９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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