JP2013229369A - モールドパッケージ - Google Patents

Abstract

【課題】発熱素子と基板とを同一のモールド樹脂で一体に封止してなるモールドパッケージにおいて、モールド樹脂と基板との線膨張係数差によりモールド樹脂が反ったとしても、モールド樹脂の放熱面からの発熱素子の発熱性を良好に確保できるようにする。
【解決手段】基板１０はモールド樹脂５０よりも線膨張係数が小さいものであり、基板１０は、モールド樹脂５０内にて、基板１０の板厚方向に平行なモールド樹脂５０の厚さ方向における中心５２よりも放熱面５１側に位置するものであり、基板１０において対向する両端部１０ａ、１０ｂ間の中心に位置し且つ板面１１、１２と平行な方向に延びる仮想直線を基板中心線Ｃ１としたとき、基板１０の法線方向から視て基板中心線Ｃ１上に素子搭載部４０が位置している。
【選択図】図１

Description

本発明は、パワーＭＯＳ等の発熱素子と基板とを同一のモールド樹脂で一体に封止してなるモールドパッケージに関し、特に、モールド樹脂の放熱面からの発熱素子の放熱性向上に関する。

従来より、発熱素子としてのパワーチップを搭載したリードフレームに絶縁シートを貼付け、これをモールド樹脂で封止したモールドパッケージが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

このようなモールドパッケージでは、モールド樹脂の外表面を放熱面とし、接着剤や放熱グリス等を介して、当該放熱面に外部の部材を接触させることで、パッケージ内の発熱素子にて発生する熱を当該放熱面から放熱するようにしている。

特開２００５−１２３４９５号公報

上記従来のモールドパッケージに対して、本発明者は、発熱素子だけでなく、セラミック配線基板等の基板を発熱素子と一体にモールド樹脂で封止してなるモールドパッケージについて検討している。これは、当該基板も含めて構成の小型化や簡素化を狙ったものである。

しかしながら、このように、発熱素子とともにモールド樹脂内に基板を同梱する場合、セラミック等よりなる基板がモールド樹脂よりも線膨張係数が小さいので、モールド樹脂による封止後にモールド樹脂の温度が下がると、モールド樹脂とともに基板が反ってしまうという問題が生じる。

具体的に述べると、通常、基板も含めた放熱性等を考慮して、基板は、モールド樹脂内にて、基板の板厚方向に平行なモールド樹脂の厚さ方向の中心よりも放熱面側に位置する構成とされる。そうすると、基板とモールド樹脂との線膨張係数差から、モールド樹脂のうち基板を挟んでモールド樹脂の厚さが大きい部位が縮むように、モールド樹脂が反ることになる。

つまり、モールド樹脂は、モールド樹脂のうち基板を挟んでモールド樹脂の厚さが小さい部位、すなわち放熱面側に凸となるように反ることになる。このとき、このモールド樹脂の反りに倣って基板も同じ方向に反る。

そのため、この反りの発生によって、モールド樹脂において外部の部材と接続される放熱面と、当該外部の部材の表面との距離が部分的に大きくなる。そして、当該距離が大きくなった部分では、上記接着剤や放熱グリス等の厚さが大きくなり、放熱性が低下してしまう。それゆえ、モールド樹脂内の発熱素子が、当該距離が大きくなった部分に位置すると、放熱面からの発熱素子の放熱性が不十分となってしまう。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、発熱素子と基板とを同一のモールド樹脂で一体に封止してなるモールドパッケージにおいて、モールド樹脂と基板との線膨張係数差によりモールド樹脂が反ったとしても、モールド樹脂の放熱面からの発熱素子の発熱性を良好に確保できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、板状の基板（１０）と、発熱素子（２０、２１）と、一面（３１）上に基板が搭載された板状の基板搭載部（３０）と、基板搭載部に対して２次元的に配置され、一面（４１）上に発熱素子が搭載された素子搭載部（４０）と、基板、発熱素子、基板搭載部、および素子搭載部を一体に封止するとともに、一面が外部の部材に接続されて放熱を行う放熱面（５１）とされているモールド樹脂（５０）と、を備えるモールドパッケージであって、さらに以下の特徴を有しているものである。

すなわち、基板はモールド樹脂よりも線膨張係数が小さいものであり、基板は、モールド樹脂内にて、基板の板厚方向に平行なモールド樹脂の厚さ方向における中心（５２）よりも放熱面側に位置するものであり、基板において対向する両端部（１０ａ〜１０ｄ）間の中心に位置し且つ板面（１１、１２）と平行な方向に延びる仮想直線を基板中心線（Ｃ１）としたとき、基板の法線方向から視て基板中心線上に素子搭載部が位置していることを特徴とする。

それによれば、基板は、基板中心線の位置を頂部として放熱面側へ凸となるように反り、これとともにモールド樹脂の放熱面も基板中心線の位置で頂部（５３）となるように凸状に反る。そのため、本モールドパッケージを外部の部材（Ｋ１）に接続した場合、当該放熱面の頂部にて、放熱面と外部の部材との距離が最小となる。そして、このとき、発熱素子が搭載された素子搭載部が基板中心線上に位置するため、当該素子搭載部も、この放熱面の頂部に対応する位置に存在することになる。

そのため、本発明によれば、モールド樹脂と基板との線膨張係数差によりモールド樹脂が反ったとしても、モールド樹脂の放熱面からの発熱素子の発熱性を良好に確保することができる。

ここで、請求項２に記載の発明のように、モールド樹脂において対向する両端部（５０ａ、５０ｂ）間の中心に位置し且つ基板中心線と平行な方向に延びる仮想直線をモールド樹脂中心線（Ｃ２）としたとき、基板の法線方向から視てモールド樹脂中心線と基板中心線とがずれた位置にあることが好ましい。

基板の法線方向から視て当該両中心線同士が一致して同一直線上にあってもよいが、そのような構成とするためには、基板および発熱素子搭載部の配置に制約が大きい。その点、本発明のように、当該両中心線同士がずれた位置にあってもよい構成とすれば、基板および発熱素子搭載部の配置自由度が大きくなる。

さらに、請求項３に記載の発明のように、発熱素子（２０、２１）が複数個有る場合には、体格が最大の発熱素子（２１）が最も発熱が大きいものであるから、この体格最大の発熱素子を搭載する素子搭載部が、基板中心線の上に位置することが放熱性向上のために好ましい。

さらに、請求項４に記載の発明のように、基板中心線上に位置する素子搭載部に加えて、当該素子搭載部に搭載されている発熱素子（２０、２１）自身も、基板の法線方向から視て基板中心線上に位置しているようにすれば、基板中心線上に位置する素子搭載部に搭載されている発熱素子について、より放熱性の向上が期待できる。

また、請求項７に記載の発明においては、板状の基板（１０）と、発熱素子（２０、２１）と、一面（３１）上に基板が搭載された板状の基板搭載部（３０）と、基板搭載部に対して２次元的に配置され、一面（４１）上に発熱素子が搭載された素子搭載部（４０）と、基板、発熱素子、基板搭載部、および素子搭載部を一体に封止するとともに、一面が外部の部材に接続されて放熱を行う放熱面（５１）とされているモールド樹脂（５０）と、を備えるモールドパッケージであって、
基板はモールド樹脂よりも線膨張係数が小さいものであり、基板は、モールド樹脂内にて、基板の板厚方向に平行なモールド樹脂の厚さ方向の中心（５２）よりも放熱面側に位置するものであり、発熱素子は偶数個設けられており、素子搭載部も発熱素子に応じて偶数個設けられており、基板において対向する両端部間（１０ａ、１０ｂ）の中心に位置し且つ板面（１１、１２）と平行な方向に延びる仮想直線を基板中心線（Ｃ１）としたとき、基板の法線方向から視て、偶数個の素子搭載部は、基板中心線を中心として線対称に配置されていることを特徴とする（図１４、図１５参照）。

それによれば、基板は、基板中心線の位置を頂部として放熱面側へ凸となるように反り、これとともにモールド樹脂の放熱面も基板中心線の位置で頂部（５３）となるように凸状に反るため、本モールドパッケージを外部の部材（Ｋ１）に接続した場合、当該放熱面の頂部にて、放熱面と外部の部材との距離が最小となる。

そして、このとき、基板中心線に対して線対称に偶数個の素子搭載部が位置するので、当該偶数個の素子搭載部の全体について、効率良く放熱性を確保できる。よって、本発明によれば、モールド樹脂と基板との線膨張係数差によりモールド樹脂が反ったとしても、モールド樹脂の放熱面からの発熱素子の発熱性を良好に確保することができる。

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。

本発明の第１実施形態にかかるモールドパッケージの概略平面構成を示す図である。 図１に示されるモールドパッケージにおいて基板の部分の概略断面構成を示す図である。 図１に示されるモールドパッケージにおいて体格が最大の発熱素子の近傍部分の概略断面構成を示す図である。 図１に示されるモールドパッケージを外部の部材に組み付けた状態を示す概略断面図である。 本発明の第２実施形態にかかるモールドパッケージの要部を示す概略平面図である。 第２実施形態における第１の好ましい例としてのモールドパッケージの要部を示す概略平面図である。 第２実施形態における第２の好ましい例としてのモールドパッケージの要部を示す概略平面図である。 第２実施形態における第３の好ましい例としてのモールドパッケージの要部を示す概略平面図である。 第２実施形態における第４の好ましい例としてのモールドパッケージの要部を示す概略断面図である。 本発明の第３実施形態の第１の例としてのモールドパッケージの要部を示す概略平面図である。 第３実施形態の第２の例としてのモールドパッケージの要部を示す概略平面図である。 本発明の第４実施形態の第１の例としてのモールドパッケージの要部を示す概略平面図である。 第４実施形態の第２の例としてのモールドパッケージの要部を示す概略平面図である。 本発明の第５実施形態の第１の例としてのモールドパッケージの要部を示す概略平面図である。 第５実施形態の第２の例としてのモールドパッケージの要部を示す概略平面図である。

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。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態にかかるモールドパッケージＳ１について、図１、図２、図３を参照して述べる。なお、図１では、モールド樹脂５０内部の構成要素を、当該モールド樹脂５０を透過した状態で示してある。また、図３では、わかりやすくするため、モールド樹脂５０に伴う各部の反りの度合をデフォルメして示してある。

本実施形態のモールドパッケージＳ１は、大きくは、板状の基板１０と、発熱素子２０、２１と、一面３１上に基板１０が搭載された板状の基板搭載部３０と、基板搭載部３０に対して２次元的に配置され、一面４１上に発熱素子２０、２１が搭載された素子搭載部４０と、基板１０、発熱素子２０、基板搭載部３０、および素子搭載部４０を一体に封止するとともに、一面が外部の部材に接続されて放熱を行う放熱面５１とされているモールド樹脂５０と、を備えて構成されている。

ここでは、基板１０はアルミナ等のセラミックよりなるセラミック基板やプリント基板等の樹脂基板などよりなる。ここでは、アルミナセラミックよりなる配線基板とされている。また、この基板１０としては、単層基板でもよいし多層基板でもよい。

ここでは、基板１０は、表裏の板面１１、１２が長方形である典型的な長方形板状をなすものとされている。ここで、基板１０のうち基板１０の長手方向にて対向する両端部１０ａ、１０ｂ、および、基板１０の短手方向にて対向する両端部１０ｃ、１０ｄが図１に示されている。

発熱素子２０、２１は、パワーＭＯＳやＩＧＢＴ等の駆動時に発熱が大きい素子である。ここでは、発熱素子２０、２１は体格の異なる複数個のものよりなるが、このうちの体格が最大である発熱素子２１は、発熱量も最大の素子とされている。

基板搭載部３０は、基板１０よりも一回り大きい長方形板状をなす。そして、図２に示されるように、基板１０は、一方の板面１２を基板搭載部３０の一面３１に対向させた状態とされ、この状態で、エポキシ樹脂等よりなる接着剤６０を介して基板搭載部３０に接着され固定されている。

また、素子搭載部４０は、発熱素子２０、２１の体格等に応じて種々の平面サイズのものが複数個設けられている。各素子搭載部４０は、基板１０の板面１１、１２と平行な方向にて、基板搭載部３０の外郭の外側に配置されることにより、基板搭載部３０に対して２次元的に配置されている。

そして、図３に示されるように、各発熱素子２０、２１は、ダイボンド材６１を介して素子搭載部４０の一面４１上に接着され固定されている。このダイボンド材６１は、たとえば、はんだや導電性接着剤等よりなる。

本実施形態では、これら基板搭載部３０、素子搭載部４０は、Ｃｕや４２アロイ等の導電性金属よりなるもので、共通のリードフレームの一部として構成されたものである。なお、これら両者３０、４０は別個の部材より形成されたものであってもよいことはもちろんである。

ここで、基板搭載部３０には当該リードフレームの一部である吊りリード３２が連結されている。また、素子搭載部４０には、外部との電気的接続を行うための端子４２が一体に連結されている。また、基板１０と発熱素子２０、２１とは、モールド樹脂５０内にて図示しないボンディングワイヤ等により結線されて電気的に接続されている。

そして、図１、図３に示されるように、素子搭載部４０における一面４１とは反対側の他面４３には電気絶縁性材料よりなる絶縁シート７０が貼り付けられており、これもモールド樹脂５０で封止されている。ここでは、複数個の素子搭載部４０の他面４３が１枚の共通の絶縁シート７０に貼り付けられている。

この絶縁シート７０は、素子搭載部４０と外部との電気絶縁を確保するものであり、ここでは、素子搭載部４０側がエポキシ樹脂等の絶縁材料よりなる層であり、反対側にＣｕよりなる金属層が貼り付けられた２層の積層構造よりなるものである。なお、その他、絶縁シート７０は、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の絶縁材料よりなる単層のものであってもよく、特に限定されるものではない。

モールド樹脂５０は、エポキシ樹脂等の典型的なモールド材料よりなる。このモールド樹脂５０は、各搭載部３０、４０に基板１０、発熱素子２０、２１を搭載、固定した後、このものを図示しない金型に投入し、当該金型にモールド樹脂５０を充填することによって成形される。

ここでは、モールド樹脂５０は、基板１０の長手方向を長手方向とする長方形板状をなしている。ここで、図１、図２には、モールド樹脂５０における当該長手方向に隔てられた両端部５０ａ、５０ｂが示されている。

また、本実施形態では、基板搭載部３０の一部、および絶縁シート７０の一部は、モールド樹脂５０の放熱面５１にてモールド樹脂５０より露出している。これにより、基板１０および発熱素子２９、２１の放熱性を考慮した構成とされている。具体的には、基板搭載部３０の他面３３、および、シート７０における素子搭載部４０側とは反対側の面が、放熱面５１と実質的に同一平面にてモールド樹脂５０より露出している。

また、素子搭載部４０と連結された端子４２の先端部が、モールド樹脂５０の側面、ここでは、モールド樹脂５０の長辺に沿った側面にて、モールド樹脂５０より露出している。そして、この露出部にて端子４２は外部と接続されるようになっている。

ここで、基板１０はモールド樹脂５０よりも線膨張係数が小さいものである。たとえば基板１０は、アルミナセラミックよりなるものであって線膨張係数は７ｐｐｍ／℃程度であり、モールド樹脂５０は、エポキシ樹脂よりなるものであって線膨張係数は１４ｐｐｍ／℃程度である。

また、このモールドパッケージＳ１においては、図１、図２に示されるように、モールド樹脂５０の厚さ方向と基板１０の厚さ方向とは一致している。ここで、図２には、基板１０の板厚方向に平行なモールド樹脂５０の厚さ方向における中心５２が仮想一点鎖線５２により示されている。そして、基板１０は、モールド樹脂５０内にて、このモールド樹脂５０の厚さ方向の中心５２よりも放熱面５１側に位置している。

また、図１に示されるように、基板中心線Ｃ１を定義する。この基板中心線Ｃ１は、基板１０において対向する両端部１０ａ、１０ｂ間の中心に位置し且つ板面１１、１２と平行な方向に延びる仮想直線Ｃ１である。ここでは、基板中心線Ｃ１は、平面長方形の基板１０の長手方向にて対向する両端部１０ａ、１０ｂ間の中心に位置するものである。

そして、図１に示されるように、本実施形態では、複数個の素子搭載部４０のうちの１つの素子搭載部４０が、基板１０の法線方向（つまり図１の紙面垂直方向）から視て当該基板中心線Ｃ１上に位置している。

この場合、本実施形態では、基板搭載部３０と素子搭載部４０とが実質同一平面であるが、基板１０と素子搭載部４０とは、基板１０厚さ方向にずれている。しかし、基板１０の法線方向から視れば基板中心線Ｃ１上に素子搭載部４０が位置している。

ここで、基板中心線Ｃ１上に位置する素子搭載部４０は、複数個の発熱素子２０、２１のなかで体格が最大の発熱素子２１が搭載されているものである。そして、本実施形態では、この体格が最大の発熱素子２１自身も、基板１０の法線方向から視て基板中心線Ｃ１上に位置している。

また、図１に示されるように、モールド樹脂中心線Ｃ２を定義する。このモールド樹脂中心線Ｃ２は、モールド樹脂５０において対向する両端部５０ａ、５０ｂ間の中心に位置し且つ基板中心線Ｃ１と平行な方向に延びる仮想直線Ｃ２である。ここでは、モールド樹脂中心線Ｃ２は、平面長方形のモールド樹脂５０の長手方向にて対向する両端部５０ａ、５０ｂ間の中心に位置するものである。

そして、本実施形態では、図１に示されるように、基板１０の法線方向から視てモールド樹脂中心線Ｃ２と基板中心線Ｃ１とが、ずれた位置にある。ここでは、基板１０の中心が、モールド樹脂５０の長手方向における一方の端部５０ａ側（図１の左側）に片寄った構成とされている。

ところで、本実施形態によれば、モールド樹脂５０の反りは、上記したように成形後のモールド樹脂５０が冷えるときにモールド樹脂５０の収縮が基板１０によって拘束されることで発生するものであり、基板１０が当該反りの支配的要因となる。そして、本実施形態では、基板１０は、モールド樹脂５０内にて、モールド樹脂５０の厚さ方向の中心５２よりも放熱面５１側に位置している。

このことから、基板１０は、基板中心線Ｃ１の位置を頂部として放熱面５１側へ凸となるように反り、これとともにモールド樹脂５０の放熱面５１も基板中心線Ｃ１の位置で頂部５３（図２、図３参照）となるように凸状に反る。

ここで、モールドパッケージＳ１は、図４に示されるように、ケースやヒートシンク等よりなる外部の部材Ｋ１の一面Ｋ１１に取り付けられる。具体的には、熱伝導性の接着剤や熱伝導グリス等の熱伝導材Ｋ２を介して、モールドパッケージＳ１の放熱面５１と外部の部材Ｋ１の一面Ｋ１１とが熱伝導可能な状態で接触する。

このとき、モールドパッケージＳ１に上記の反りが発生していると、本モールドパッケージＳ１を外部の部材Ｋ１の表面に接続した場合、図４に示されるように、放熱面５１の頂部５３にて、当該放熱面５１と外部の部材Ｋ１の一面Ｋ１１との距離が最小距離Ｌ１となる。

つまり、放熱面５１の頂部５３が、熱伝導材Ｋ２が最小厚さとなる部位であり、最も放熱に優れた部位となり得るのである。そして、発熱素子２１が搭載された素子搭載部４０が基板中心線Ｃ上に位置するため、当該素子搭載部４０も、この放熱面５１の頂部５３に対応する位置に存在することになる。

よって、本実施形態によれば、モールド樹脂５０と基板１０との線膨張係数差によりモールド樹脂５０が反ったとしても、モールド樹脂５０の放熱面５１からの発熱素子２１の発熱性を良好に確保することができる。

また、本実施形態では、図１に示したように、基板１０の法線方向から視てモールド樹脂中心線Ｃ２と基板中心線Ｃ１とがずれた位置にある。ここで、本実施形態では、基板１０の法線方向から視て当該両中心線Ｃ１、Ｃ２同士が一致して同一直線上にある構成を採用してもよい。しかし、そのような構成とするためには、基板１０および素子搭載部４０の配置に制約が大きい。

その点、当該両中心線Ｃ１、Ｃ２同士がずれた位置にあってもよい構成とすれば、モールド樹脂５０内における基板２０、素子搭載部４０さらには発熱素子２０、２１等、モールド樹脂５０で封止される部材の配置自由度が大きくなる。

また、本実施形態では、基板中心線Ｃ１上に位置する素子搭載部４０には、複数個の発熱素子２０、２１のなかで体格が最大の発熱素子２１が搭載されている。発熱素子２０、２１が複数個有る場合には、体格が最大の発熱素子２１が最も発熱が大きいものであるから、この体格最大の発熱素子２１を搭載する素子搭載部４０が、基板中心線Ｃ１上に位置することが放熱性向上のために好ましい。

さらに、本実施形態では、基板中心線Ｃ１上に位置する素子搭載部４０に加えて、当該素子搭載部４０に搭載されている発熱素子２１自身も、基板１０の法線方向から視て基板中心線Ｃ１上に位置している。そのため、当該発熱素子２１について、より放熱性の向上が期待できる。

なお、発熱素子２０、２１が複数個有る場合には、体格が最大の発熱素子２１を搭載する素子搭載部４０が、基板中心線Ｃ１上に位置することに限定されるものではなく、体格が最大でない発熱素子２０が、基板中心線Ｃ１上に位置するようにしてもよい。また、この基板１０の法線方向から視て基板中心線Ｃ１上に位置している発熱素子についても、体格が最大ではない発熱素子２０とした構成を採用し得る。

また、本実施形態では、基板中心線Ｃ１は、長方形板状をなす基板１０の長手方向にて対向する両端部１０ａ、１０ｂ間の中心に位置するものとしている。これは、基板１０の短手方向に比べて長手方向における反りが大きくなりやすいので、上記した本実施形態の各手段を適用するにあたって効果的となるためである。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、図５を参照して、上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。上記第１実施形態では、図１に示したように、基板中心線Ｃ１上に位置する素子搭載部４０に加えて、当該素子搭載部４０に搭載されている発熱素子２１自身も、基板１０の法線方向から視て基板中心線Ｃ１上に位置する構成であった。

それに対して、図５に示されるように、本実施形態では、基板中心線Ｃ１上に位置する素子搭載部４０に搭載されている発熱素子２１自身は、基板１０の法線方向から視て基板中心線Ｃ１上から外れた構成とされている。このような場合でも、発熱素子２１の熱は素子搭載部２０を介して放熱されるので、素子搭載部４０が基板中心線Ｃ１上に位置することによる上記同様の効果は発揮される。

ここで、図５に示される例では、基板１０および絶縁シート７０が共に長方形をなしており、基板１０の両端部１０ａ、１０ｂに位置する両辺の延長線（図５中の破線）上に、絶縁シート７０の角部が位置している。

モールド樹脂５０が受ける応力は、基板１０の外郭にて最大となる。そのため、このように基板１０の外郭である両辺の延長線上に絶縁シート７０の角部が位置すると、モールド樹脂５０が受ける応力によって絶縁シート７０とモールド樹脂５０との剥離や、絶縁シート７０まわりで樹脂クラックが生じやすくなる。それにより、絶縁シート７０による絶縁機能が損なわれる恐れがある。

このような点を鑑みて、工夫を施した本実施形態の好ましい例について、図６〜８を参照して述べる。

なお、図６〜図８では、発熱素子２０、２１、素子搭載部４０は省略してあるが、本実施形態の各モールドパッケージにおいても、絶縁シート７０上の素子搭載部４０の配置を適宜変更することにより、基板１０の法線方向から視て基板中心線Ｃ１上に素子搭載部２０が位置していることは同様である。これらにおいても、さらに発熱素子２０、２１のうちの１個が基板中心線Ｃ１上に位置していてもよいし、位置していなくてもよい。

図６に示される第１の好ましい例においては、モールド樹脂５０内にて、絶縁シート７０を図５に示される位置よりも、基板１０の長手方向にずらしている。それにより、絶縁シート７０の角部の位置を、基板１０の両端部１０ａ、１０ｂに位置する両辺の延長線（図６中の破線）上から、外れた位置としている。

図７に示される第２の好ましい例においては、モールド樹脂５０内にて、絶縁シート７０の平面サイズを図５のものよりも長手方向に拡大している。それにより、絶縁シート７０の角部の位置を、基板１０の両端部１０ａ、１０ｂに位置する両辺の延長線（図７中の破線）上から、外れた位置としている。

図８に示される第３の好ましい例においては、モールド樹脂５０内にて、絶縁シート７０の平面サイズを図５のものよりも長手方向に縮小している。それにより、絶縁シート７０の角部の位置を、基板１０の両端部１０ａ、１０ｂに位置する両辺の延長線（図８中の破線）上から、外れた位置としている。

このように、図６〜図８に示される構成によれば、絶縁シート７０の角部においてモールド樹脂５０が受ける応力が、図５の構成よりも小さくなるため、上記した剥離や樹脂クラックの発生を抑制できる。それにより、絶縁シート７０による絶縁機能を適切に確保しやすくなる。

さらに、図９を参照して、本第２実施形態における第４の好ましい例について述べる。この例では、モールド樹脂５０内にて、絶縁シート７０の角部の位置を、基板１０の板面１２の延長線上から、外れた位置としている。

これは、基板１０の厚さ方向については、モールド樹脂５０が受ける応力は、基板１０の板面１１、１２との接触部分が最大となることによる。

かりに、絶縁シート７０の角部の位置が基板１０の板面１２の延長線上に位置すると、上記同様の剥離や樹脂クラックが発生しやすく、絶縁シート７０による絶縁機能が損なわれる恐れがある。その点、この図９に示される例によれば、そのような問題を回避することができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について、図１０を参照して、上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。なお、図１０および後述する図１１、さらには後述の各実施形態における図１２〜図１５については、モールド樹脂５０、基板１０、発熱素子２０、素子搭載部４０のみ示し、他の構成要素は省略してある。

上記第１実施形態では、図１に示したように、素子搭載部４０および発熱素子２０、２１は、基板１０の長手方向の片側のみ、具体的には基板１０の端部１０ｄの外側のみに配置されていた。

それに対して、本実施形態では、図１０に示されるように、素子搭載部４０および発熱素子２０は、基板１０の長手方向の両外側、具体的には基板１０の端部１０ｃの外側と端部１０ｄの外側に配置している。

そして、当該両側のそれぞれにおいて、素子搭載部４０の一つを基板１０の法線方向から視て基板中心線Ｃ１上に位置させている。これにより、本実施形態においても、上記線膨張係数差によりモールド樹脂５０が反ったとしても、モールド樹脂５０の放熱面５１からの発熱素子２０の発熱性を良好に確保することができる。

また、図１０に示される第１の例では、基板１０の長手方向の両外側において、基板中心線Ｃ１上に位置する素子搭載部４０に搭載されている発熱素子２０自身も、基板１０の法線方向から視て基板中心線Ｃ１上に位置しており、放熱性を向上させている。

ここで、本実施形態においても、図１１に示される第２の例に示されるように、基板１０の長手方向の両外側当該発熱素子２０が基板１０の法線方向から視て基板中心線Ｃ１上から外れた構成を採用してもよい。

さらには、基板１０の長手方向の両外側の一方では、当該発熱素子２０自身も基板中心線Ｃ１上に位置するが、他方では、基板中心線Ｃ１から外れた位置にある構成としてもよい。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について、図１２を参照して、上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。

図１２に示されるように、長方形板状をなす基板１０における基板中心線は、基板１０の長手方向にて対向する両端部１０ａ、１０ｂ間の中心に位置し且つ板面１１、１２と平行な方向に延びる仮想直線である第１の基板中心線Ｃ１と、基板１０の短手方向にて対向する両端部１０ｃ、１０ｄ間の中心に位置し且つ板面１１、１２と平行な方向に延びる仮想直線である第２の基板中心線Ｃ３とが存在する。

そこで、本実施形態では、これら互いに直交する両基板中心線Ｃ１、Ｃ３を利用して、素子搭載部２０を、基板１０の法線方向から視て第１の基板中心線Ｃ１上に位置するものと、基板１０の法線方向から視て第２の基板中心線Ｃ３上に位置するものとを含む複数個のものより構成している。

本実施形態によれば、長方形板状の基板１０における長手方向に発生するモールド樹脂５０の反りの頂部５３だけでなく、短手方向に発生するモールド樹脂５０の反りの頂部にも、素子搭載部４０が位置することになる。そのため、複数個の素子搭載部４０の放熱性向上の点で望ましい構成となる。

また、図１２に示される第１の例では、各基板中心線Ｃ１、Ｃ３上に位置する全ての素子搭載部４０について当該素子搭載部４０搭載されている発熱素子２０自身も、基板１０の法線方向から視て基板中心線Ｃ１上に位置しており、放熱性を向上させている。

ここで、本実施形態においても、図１３に示される第２の例に示されるように、各基板中心線Ｃ１、Ｃ３上に位置する全ての素子搭載部４０について当該素子搭載部４０搭載されている発熱素子２０が、基板１０の法線方向から視て基板中心線Ｃ１上から外れている構成を採用してもよい。

さらには、各基板中心線Ｃ１、Ｃ３上に位置する全ての素子搭載部４０の一部については、発熱素子２０自身も基板中心線Ｃ１、Ｃ３上に位置するが、残部では、基板中心線Ｃ１、Ｃ３から外れた位置にある構成としてもよい。

また、本第４実施形態において、各基板中心線Ｃ１、Ｃ３を挟んで基板１０の両外側に素子搭載部４０が配置されていたが、各基板中心線Ｃ１、Ｃ３について、上記図１のように基板１０の片側のみに素子搭載部４０を配置してもよい。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について、図１４を参照して述べる。上記各実施形態では、基板１０の法線方向から視て基板中心線Ｃ１、Ｃ３上に素子搭載部４０が位置していたが、本実施形態では、基板中心線Ｃ１上に素子搭載部４０が無い場合でも、極力放熱性を確保可能な構成を提供する。

本実施形態のモールドパッケージは、上記図１〜図３に示されるモールドパッケージＳ１において、基板１０まわりの発熱素子２０およびこれを搭載する素子搭載部４０の配置を変形したところが相違するものであり、この相違点を中心に述べる。

図１４に示されるように、本実施形態では、発熱素子２０は同一体格のものが偶数個設けられており、素子搭載部４０も発熱素子２０に応じて偶数個設けられている。ここでは、長方形板状をなす基板１０の各長辺の外側に２個ずつの素子搭載部４０が設けられ、各素子搭載部４０には１個の発熱素子２０が搭載されている。

そして、基板１０の各長辺の外側において、基板１０の法線方向から視て、偶数個の素子搭載部４０は、基板中心線Ｃ１を中心として線対称に配置されている。本実施形態においても、基板１０は、基板中心線Ｃ１の位置を頂部として放熱面５１側へ凸となるように反り、これとともにモールド樹脂５０の放熱面５１も基板中心線Ｃ１の位置で頂部５３となるように凸状に反る。

そのため、本モールドパッケージを、上記同様に外部の部材Ｋ１に接続した場合、当該放熱面５１の頂部５３にて、放熱面５１と外部の部材Ｋ１との距離が最小となる。このとき、基板中心線Ｃ１に対して線対称に偶数個の素子搭載部４０が位置するので、当該偶数個の素子搭載部４０の全体について、効率良く放熱性を確保できる。

よって、本実施形態によれば、モールド樹脂５０と基板１０との線膨張係数差によりモールド樹脂５０が反ったとしても、モールド樹脂５０の放熱面５１からの発熱素子２０の発熱性を良好に確保することができる。

ここで、図１４の第１の例では、基板１０の各長辺の外側に２個ずつの素子搭載部４０が設けられていたが、図１５の第２の例に示されるように、基板１０の各長辺の外側に４個ずつの素子搭載部４０が設けられていてもよい。

この例でも、合計８個の素子搭載部４０が、基板中心線Ｃ１に対して線対称に位置するので、当該８個の素子搭載部４０の全体について、効率良く放熱性を確保できる。なお、基板中心線Ｃ１に対して線対称に偶数個の素子搭載部４０が位置する構成であればよく、当該偶数個の具体的数値については特に限定されるものではない。

また、本実施形態においては、上記偶数個の発熱素子２０がすべて同一体格であれば、上記線対称配置による放熱効果が大きいと考えられるが、異なる体格のものが含まれていてもよい。この場合、最大の体格の発熱素子２０が基板中心線Ｃ１に最も近い位置にあることが望ましい。

さらに、本第５実施形態においても、上記第４実施形態に示した２本の基板中心線Ｃ１、Ｃ３を利用した構成であってもよい。つまり、各基板中心線Ｃ１、Ｃ３について、偶数個の発熱素子２０が線対称に配置された構成を採用してもよい。

（他の実施形態）
なお、上記各実施形態において、基板１０は、モールド樹脂５０よりも線膨張係数が小さいものであれば、セラミック基板以外にも樹脂基板等であってもかまわない。

また、上記各実施形態では、基板搭載部３０の他面３３、絶縁シート７０は、モールド樹脂５０の放熱面５１にてモールド樹脂５０より露出しており、基板１０および発熱素子２０、２１の放熱性を考慮したものとされていた。しかし、当該放熱性が確保されるならば、基板搭載部３０、絶縁シート７０の全体がモールド樹脂５０で封止されたものであってもよい。

また、絶縁シート７０については、省略された構成とし、素子搭載部４０の他面４３がモールド樹脂５０の放熱面５１にて、モールド樹脂５０より露出していてもよい。この場合は、モールドパッケージを外部の部材に取り付けるにあたって、当該放熱面５１のほぼ全体に電気絶縁性のシートや接着剤の層を設けることにより、これらを介して、放熱面５１を外部の部材に接触させるようにすればよい。

また、上記第３、第４実施形態においては、基板中心線Ｃ１、Ｃ３上に位置する素子搭載部２０には、複数個の発熱素子２０のうちの体格が最大の発熱素子２０が搭載されていることが望ましいが、これに限定されるものではなく、体格が最大でない発熱素子２０が搭載されていてもよい。

また、上記第３〜第５および上記他の実施形態では、モールド樹脂中心線Ｃ２は図示していないが、これら実施形態においても、モールド樹脂５０内の部材の配置自由度を考慮すれば、基板１０の法線方向から視てモールド樹脂中心線Ｃ２と基板中心線Ｃ１とがずれた位置にあることが望ましい。さらには、これら実施形態においても、当該両中心線Ｃ１、Ｃ２同士が一致して同一直線上にある構成を採用してもかまわない。

また、上記した各実施形態同士の組み合わせ以外にも、上記各実施形態は、可能な範囲で適宜組み合わせてもよく、また、上記各実施形態は、上記の図示例に限定されるものではない。

１０ 基板
１１、１２ 基板の板面
２０、２１ 発熱素子
３０ 基板搭載部
４０ 素子搭載部
５０ モールド樹脂
５１ モールド樹脂の放熱面
５３ モールド樹脂の厚さ方向の中心
Ｃ１ 基板中心線

Claims (7)

1. 板状の基板（１０）と、
   発熱素子（２０、２１）と、
   一面（３１）上に前記基板が搭載された板状の基板搭載部（３０）と、
   前記基板搭載部に対して２次元的に配置され、一面（４１）上に前記発熱素子が搭載された素子搭載部（４０）と、
   前記基板、前記発熱素子、前記基板搭載部、および前記素子搭載部を一体に封止するとともに、一面が外部の部材に接続されて放熱を行う放熱面（５１）とされているモールド樹脂（５０）と、を備え、
   前記基板は前記モールド樹脂よりも線膨張係数が小さいものであり、
   前記基板は、前記モールド樹脂内にて、前記基板の板厚方向に平行な前記モールド樹脂の厚さ方向における中心（５２）よりも前記放熱面側に位置するものであり、
   前記基板において対向する両端部（１０ａ〜１０ｄ）間の中心に位置し且つ板面（１１、１２）と平行な方向に延びる仮想直線を基板中心線（Ｃ１）としたとき、前記基板の法線方向から視て前記基板中心線上に前記素子搭載部が位置していることを特徴とするモールドパッケージ。
2. 前記モールド樹脂において対向する両端部（５０ａ、５０ｂ）間の中心に位置し且つ前記基板中心線と平行な方向に延びる仮想直線をモールド樹脂中心線（Ｃ２）としたとき、
   前記基板の法線方向から視て前記モールド樹脂中心線と前記基板中心線とがずれた位置にあることを特徴とする請求項１に記載のモールドパッケージ。
3. 前記発熱素子は複数個設けられており、
   前記素子搭載部もそれぞれの前記発熱素子に対応して複数個設けられており、
   前記基板中心線上に位置する前記素子搭載部には、前記複数個の発熱素子のなかで体格が最大の発熱素子（２１）が搭載されていることを特徴とする請求項１または２に記載のモールドパッケージ。
4. 前記基板中心線上に位置する前記素子搭載部に加えて、当該素子搭載部に搭載されている前記発熱素子（２０、２１）自身も、前記基板の法線方向から視て前記基板中心線上に位置していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のモールドパッケージ。
5. 前記基板は、長方形板状をなすものであり、
   前記基板中心線は、前記基板の長手方向にて対向する両端部（１０ａ、１０ｂ）間の中心に位置するものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のモールドパッケージ。
6. 前記基板中心線は、前記基板の長手方向にて対向する両端部（１０ａ、１０ｂ）間の中心に位置し且つ板面と平行な方向に延びる仮想直線である第１の基板中心線（Ｃ１）と、前記基板の短手方向にて対向する両端部（１０ｃ、１０ｄ）間の中心に位置し且つ板面と平行な方向に延びる仮想直線である第２の基板中心線（Ｃ３）とよりなり、
   前記素子搭載部は、前記基板の法線方向から視て前記第１の基板中心線上に位置するものと、前記基板の法線方向から視て前記第２の基板中心線上に位置するものとを含む複数個のものよりなることを特徴とする請求項５に記載のモールドパッケージ。
7. 板状の基板（１０）と、
   発熱素子（２０、２１）と、
   一面（３１）上に前記基板が搭載された板状の基板搭載部（３０）と、
   前記基板搭載部に対して２次元的に配置され、一面（４１）上に前記発熱素子が搭載された素子搭載部（４０）と、
   前記基板、前記発熱素子、前記基板搭載部、および前記素子搭載部を一体に封止するとともに、一面が外部の部材に接続されて放熱を行う放熱面（５１）とされているモールド樹脂（５０）と、を備え、
   前記基板は前記モールド樹脂よりも線膨張係数が小さいものであり、
   前記基板は、前記モールド樹脂内にて、前記基板の板厚方向に平行な前記モールド樹脂の厚さ方向の中心（５２）よりも前記放熱面側に位置するものであり、
   前記発熱素子は偶数個設けられており、
   前記素子搭載部も前記発熱素子に応じて偶数個設けられており、
   前記基板において対向する両端部間（１０ａ、１０ｂ）の中心に位置し且つ板面（１１、１２）と平行な方向に延びる仮想直線を基板中心線（Ｃ１）としたとき、前記基板の法線方向から視て、前記偶数個の素子搭載部は、前記基板中心線を中心として線対称に配置されていることを特徴とするモールドパッケージ。

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