JP2016171202A - Electronic device - Google Patents

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JP2016171202A
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俊浩 中村
Toshihiro Nakamura
俊浩 中村
篤志 柏崎
Atsushi Kashiwazaki
篤志 柏崎
英二 藪田
Eiji Yabuta
英二 藪田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic device capable of achieving both insulation and heat radiation of a heater element.SOLUTION: An electronic device 100 is configured to comprise: a circuit board 10; a heater element 20 mounted on the circuit board 10; and a heat radiation substrate 30 that is a member for radiating heat generated from the heater element 20, and that is electrically and mechanically connected with an electrode of the heater element 20. The heat radiation substrate 30 includes: a plurality of laminated resin layers; an opposed side conductor exposed to a surface of the plurality of resin layers and connected with the electrode of the heater element 20; and an opposite side conductor exposed to a surface at an opposite side to the opposed side conductor. The opposite side conductor is electrically insulated from the opposed side conductor by a third resin layer.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、回路基板に発熱素子が実装された電子装置に関する。   The present invention relates to an electronic device in which a heating element is mounted on a circuit board.

従来、上記電子装置の一例として、特許文献１に開示された電子部品モジュールがある。この電子部品モジュールは、基板と、基板の第１面に設けられた複数の外部端子と、複数の外部端子に囲まれた領域に設けられた半導体チップ（以下、発熱素子）とを備えている。また、電子部品モジュールは、実装基板に実装されている。   Conventionally, as an example of the electronic apparatus, there is an electronic component module disclosed in Patent Document 1. The electronic component module includes a substrate, a plurality of external terminals provided on the first surface of the substrate, and a semiconductor chip (hereinafter referred to as a heating element) provided in a region surrounded by the plurality of external terminals. . The electronic component module is mounted on a mounting board.

実装基板は、自身を貫通する放熱ビアと、放熱ビア上に接続された熱拡散パターンとが設けられている。そして、電子部品モジュールは、発熱素子の背面が熱拡散パターンに接続された状態で実装基板に実装されている。   The mounting substrate is provided with a heat radiating via that penetrates itself and a heat diffusion pattern connected on the heat radiating via. The electronic component module is mounted on the mounting board with the back surface of the heat generating element connected to the heat diffusion pattern.

国際公開第２０１４／２０７８７号International Publication No. 2014/20787

ところで、発熱素子は、背面に電極が形成されているものもある。このような場合、電子部品モジュールが実装基板に実装された電子装置は、発熱素子の電極が熱拡散パターンに接続されることになる。また、電子装置は、実装基板を貫通している放熱ビアに熱拡散パターンが接続されている。よって、電子装置は、発熱素子から発せられた熱を熱拡散パターンから放熱ビアを介して放熱できる。   Incidentally, some heating elements have electrodes formed on the back surface. In such a case, in the electronic device in which the electronic component module is mounted on the mounting substrate, the electrode of the heating element is connected to the thermal diffusion pattern. In the electronic device, a thermal diffusion pattern is connected to a heat dissipation via that penetrates the mounting substrate. Therefore, the electronic device can dissipate the heat generated from the heating element from the heat diffusion pattern through the heat dissipation via.

しかしながら、電子装置は、熱拡散パターンを介して発熱素子の電極と接続された放熱ビアが実装基板を貫通している。このため、電子装置は、発熱素子の電極が外部と絶縁されていない。よって、電子部品モジュールは、発熱素子の放熱と絶縁とが両立されていないという問題がある。   However, in the electronic device, the heat radiating via connected to the electrode of the heat generating element through the thermal diffusion pattern penetrates the mounting substrate. For this reason, in the electronic device, the electrode of the heating element is not insulated from the outside. Therefore, the electronic component module has a problem that heat dissipation and insulation of the heating element are not compatible.

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、発熱素子の絶縁と放熱を両立できる電子装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an electronic device that can achieve both insulation and heat dissipation of a heating element.

上記目的を達成するために本発明は、
回路基板（１０）と、
回路基板に実装され、回路基板との対向面の反対面に電極が形成されており、動作することで発熱する発熱素子（２０）と、
発熱素子から発せられた熱を放熱する部材であり、電極に電気的及び機械的に接続された放熱基板（３０，３０ａ，３０ｂ）と、を備え、
放熱基板は、
積層された複数の樹脂層（３１１，３２１，３３１）と、
複数の樹脂層における発熱素子と対向した表面に露出し、電極と接続された対向側導体（３２２）と、
複数の樹脂層における対向側導体とは反対側の表面に露出した反対側導体（３３２）と、を含み、
反対側導体は、複数の樹脂層の一部によって対向側導体と電気的に絶縁されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides:
A circuit board (10);
A heating element (20) mounted on a circuit board and having an electrode formed on the opposite side of the surface facing the circuit board, and generating heat by operation;
A member that dissipates heat generated from the heating element, and includes a heat dissipating substrate (30, 30a, 30b) electrically and mechanically connected to the electrode,
The heat dissipation board is
A plurality of laminated resin layers (311, 321, 331);
An opposing conductor (322) exposed on the surface of the plurality of resin layers facing the heating element and connected to the electrode;
An opposite conductor (332) exposed on the surface opposite to the opposite conductor in the plurality of resin layers,
The opposite conductor is electrically insulated from the opposite conductor by a part of the plurality of resin layers.

このように、本発明は、回路基板と、回路基板に実装された発熱素子と、発熱素子から発せられた熱を放熱する放熱基板とを備えている。放熱基板は、積層された複数の樹脂層と、複数の樹脂層の両面に露出した対向側導体と反対側導体とが設けられている。そして、本発明は、対向側導体が発熱素子の電極と接続され、反対側導体が複数の樹脂層の一部によって対向側導体と電気的に絶縁されている。   As described above, the present invention includes a circuit board, a heating element mounted on the circuit board, and a heat dissipation board that dissipates heat generated from the heating element. The heat dissipation substrate is provided with a plurality of laminated resin layers and opposing and opposite conductors exposed on both surfaces of the plurality of resin layers. In the present invention, the opposing conductor is connected to the electrode of the heating element, and the opposite conductor is electrically insulated from the opposing conductor by a part of the plurality of resin layers.

このため、本発明は、発熱素子から発せられた熱を対向側導体から樹脂層の一部及び反対側導体を介して放熱できる。更に、本発明は、発熱素子の電極が接続された対向側導体と反対側導体とが樹脂層の一部によって電気的に絶縁されているため、発熱素子の電極を外部と絶縁できる。このように、本発明は、発熱素子の絶縁と放熱を両立できる。   For this reason, this invention can radiate the heat | fever emitted from the heat generating element through a part of resin layer and the opposite conductor from the opposing conductor. Furthermore, according to the present invention, since the opposing conductor and the opposite conductor to which the electrode of the heating element is connected are electrically insulated by a part of the resin layer, the electrode of the heating element can be insulated from the outside. Thus, the present invention can achieve both insulation and heat dissipation of the heating element.

なお、特許請求の範囲、及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として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ものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。   The reference numerals in parentheses described in the claims and in this section indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later as one aspect, and the technical scope of the invention is as follows. It is not limited.

実施形態における電子装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the electronic device in embodiment. 実施形態における電子装置の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of the electronic device in embodiment. 実施形態における放熱基板の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the thermal radiation board | substrate in embodiment. 実施形態における回路基板の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the circuit board in embodiment. 実施形態における発熱素子が実装された放熱基板を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the thermal radiation board | substrate with which the heat generating element in embodiment was mounted. 変形例１における電子装置の概略構成を示す断面図である。10 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an electronic device according to Modification 1. FIG. 変形例２における電子装置の概略構成を示す断面図である。10 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an electronic device according to Modification 2. FIG. 変形例３における電子装置の概略構成を示す断面図である。14 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an electronic device according to Modification 3. FIG. 変形例３における放熱基板の概略構成を示す断面図である。10 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a heat dissipation board in Modification 3. FIG.

以下において、図面を参照しながら、発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。   Hereinafter, a plurality of embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, portions corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals and redundant description may be omitted. In each embodiment, when only a part of the configuration is described, the other configurations described above can be applied to other portions of the configuration.

図１に示すように、電子装置１００は、回路基板１０と、回路基板１０に実装された発熱素子２０と、発熱素子２０から発せられた熱を放熱する放熱基板３０と、を備えて構成されている。この電子装置１００は、たとえば自動車に搭載される電子制御装置等に適用される。   As shown in FIG. 1, the electronic device 100 includes a circuit board 10, a heating element 20 mounted on the circuit board 10, and a heat dissipation board 30 that radiates heat generated from the heating element 20. ing. The electronic device 100 is applied to, for example, an electronic control device mounted on an automobile.

回路基板１０は、一面と、一面の反対面とを有しており、一面に発熱素子２０が実装されている。よって、回路基板１０の一面は、実装面と言い換えることができる。また、回路基板１０は、反対面に、発熱素子２０や、その他の回路素子などの電子部品が実装されていてもよい。   The circuit board 10 has one surface and an opposite surface, and the heating element 20 is mounted on the one surface. Therefore, one surface of the circuit board 10 can be rephrased as a mounting surface. Further, the circuit board 10 may be mounted with electronic components such as the heating element 20 and other circuit elements on the opposite surface.

回路基板１０は、複数層の絶縁層が積層された絶縁基材１１と配線とが形成されている。絶縁基材１１は、エポキシ樹脂などの絶縁樹脂やセラミックスなどを主成分とするものを採用できる。   The circuit board 10 is formed with an insulating base material 11 and a wiring in which a plurality of insulating layers are laminated. As the insulating base material 11, an insulating resin such as an epoxy resin or a material mainly composed of ceramics can be used.

回路基板１０は、配線の一部として、内層配線１２、表層配線１３、ランド１５が形成されている。内層配線１２は、絶縁基材１１を介して積層されている。表層配線１３は、絶縁基材１１に設けられた貫通穴の表面に形成されためっきなどである。ランド１５は、絶縁基材１１の一面及び反対面に形成されている。内層配線１２、表層配線１３、ランド１５は、銅などの金属を主成分とするものを採用できる。   In the circuit board 10, an inner layer wiring 12, a surface layer wiring 13, and a land 15 are formed as part of the wiring. The inner layer wiring 12 is laminated via the insulating base material 11. The surface layer wiring 13 is plating formed on the surface of a through hole provided in the insulating base material 11. The land 15 is formed on one surface and the opposite surface of the insulating base material 11. As the inner layer wiring 12, the surface layer wiring 13, and the land 15, a main component of a metal such as copper can be adopted.

なお、回路基板１０は、貫通穴に埋め込み樹脂１４が埋設されている。また、回路基板１０は、ランド１５の一部が露出するように、ランド１５の縁部を覆っているソルダーレジスト１６が形成されている。   The circuit board 10 has an embedded resin 14 embedded in the through hole. The circuit board 10 is formed with a solder resist 16 covering the edge of the land 15 so that a part of the land 15 is exposed.

発熱素子２０は、動作することで発熱する回路素子である。発熱素子２０は、例えば、パワートランジスタやＩＧＢＴなどの半導体素子を採用できる。また、発熱素子２０は、回路基板１０との対向面の反対面に電極が形成されている。発熱素子２０は、ベアチップ状態であってもよいし、パッケージ状態であってもよい。   The heating element 20 is a circuit element that generates heat when operated. As the heating element 20, for example, a semiconductor element such as a power transistor or IGBT can be adopted. The heating element 20 has an electrode formed on the surface opposite to the surface facing the circuit board 10. The heating element 20 may be in a bare chip state or a package state.

なお、発熱素子２０は、回路基板１０との対向面にも電極が形成されていてもよい。本実施形態では、発熱素子２０の対向面側の電極が、接合材を介して回路基板１０に実装されている例を採用している。詳述すると、発熱素子２０の対向面側の電極が、回路基板１０のランド１５に接合材を介して電気的及び機械的に接続されている。なお、接合材は、はんだや銀ペーストなどの導電性の接合部材を適用できる。   The heating element 20 may have an electrode formed on the surface facing the circuit board 10. In the present embodiment, an example is adopted in which the electrode on the opposite surface side of the heating element 20 is mounted on the circuit board 10 via a bonding material. More specifically, the electrode on the opposite surface side of the heating element 20 is electrically and mechanically connected to the land 15 of the circuit board 10 via a bonding material. As the bonding material, a conductive bonding member such as solder or silver paste can be applied.

放熱基板３０は、発熱素子２０の電極に電気的及び機械的に接続されている。また、電子装置１００は、図２に示すように、発熱素子２０に対向して放熱基板３０が設けられていればよい。つまり、放熱基板３０は、発熱素子２０上に設けられていればよい。言い換えると、電子装置１００は、回路基板１０の実装面全域に対向して放熱基板３０を設ける必要がない。よって、電子装置１００は、自身の体格を大きくなることを抑制できる。   The heat dissipation board 30 is electrically and mechanically connected to the electrodes of the heating element 20. Further, as shown in FIG. 2, the electronic device 100 only needs to be provided with a heat dissipation substrate 30 so as to face the heat generating element 20. That is, the heat dissipation substrate 30 may be provided on the heating element 20. In other words, the electronic device 100 does not need to be provided with the heat dissipation substrate 30 so as to face the entire mounting surface of the circuit board 10. Therefore, the electronic device 100 can suppress an increase in its physique.

放熱基板３０は、図３に示すように、コア層３１と、第１ビルドアップ層３２と、第２ビルドアップ層３３とを備えて構成されている。このように、本実施形態では、ビルドアップ基板を放熱基板３０として採用している。   As shown in FIG. 3, the heat dissipation substrate 30 includes a core layer 31, a first buildup layer 32, and a second buildup layer 33. Thus, in the present embodiment, the build-up substrate is employed as the heat dissipation substrate 30.

コア層３１は、第１樹脂層３１１と、内層導体３１２と、めっき部３１３とを備えて構成されている。第１樹脂層３１１は、エポキシ樹脂などを主成分として構成された電気絶縁性の樹脂層である。第１樹脂層３１１は、特許請求の範囲における複数の樹脂層のうちの一層である。内層導体３１２は、銅などの金属を主成分として形成されており、第１樹脂層３１１の両面に形成されている。内層導体３１２は、例えば、平板形状を有している。   The core layer 31 includes a first resin layer 311, an inner layer conductor 312, and a plating part 313. The first resin layer 311 is an electrically insulating resin layer composed mainly of an epoxy resin or the like. The first resin layer 311 is one of the resin layers in the claims. The inner layer conductor 312 is formed with a metal such as copper as a main component, and is formed on both surfaces of the first resin layer 311. The inner layer conductor 312 has, for example, a flat plate shape.

めっき部３１３は、銅などの金属を主成分として形成されており、第１樹脂層３１１を貫通して両内層導体３１２を接続している。めっき部３１３は、特許請求の範囲における第１層間接続部３１３に相当する。なお、符号３１４は、第１樹脂層３１１の貫通穴に埋設された充填部３１４である。充填部３１４は、埋め込み樹脂部とも言える。   The plating part 313 is formed mainly of a metal such as copper, and penetrates the first resin layer 311 to connect both inner layer conductors 312. The plating portion 313 corresponds to the first interlayer connection portion 313 in the claims. Reference numeral 314 denotes a filling portion 314 embedded in the through hole of the first resin layer 311. It can be said that the filling portion 314 is an embedded resin portion.

第１ビルドアップ層３２は、第２樹脂層３２１と、対向側導体３２２と、レーザビア３２３とを備えて構成されている。第１ビルドアップ層３２は、コア層３１の発熱素子２０側に積層されている。第２樹脂層３２１は、エポキシ樹脂などを主成分として構成された電気絶縁性の樹脂層である。第２樹脂層３２１は、特許請求の範囲における複数の樹脂層のうちの一層である。   The first buildup layer 32 includes a second resin layer 321, an opposing conductor 322, and a laser via 323. The first buildup layer 32 is laminated on the heating element 20 side of the core layer 31. The second resin layer 321 is an electrically insulating resin layer composed mainly of an epoxy resin or the like. The second resin layer 321 is one of the resin layers in the claims.

対向側導体３２２は、銅などの金属を主成分として形成されており、二層の内層導体３１２の一方に対向して第２樹脂層３２１の表面に形成されている。対向側導体３２２は、発熱素子２０の電極に電気的及び機械的に接続されている部位である。対向側導体３２２は、例えば、平板形状を有している。また、対向側導体３２２は、発熱素子２０の電極と対向する面が矩形形状を有しており、発熱素子２０の電極における対向側導体３２２との対向面の全域と接続されている。   The opposing conductor 322 is formed with a metal such as copper as a main component, and is formed on the surface of the second resin layer 321 so as to face one of the two inner conductors 312. The opposing conductor 322 is a part that is electrically and mechanically connected to the electrode of the heating element 20. The opposing conductor 322 has, for example, a flat plate shape. In addition, the opposing conductor 322 has a rectangular shape facing the electrode of the heating element 20 and is connected to the entire area of the opposing surface of the electrode of the heating element 20 facing the opposing conductor 322.

レーザビア３２３は、銅などの金属を主成分として形成されており、第２樹脂層３２１に埋設されている。そして、レーザビア３２３は、対向側導体３２２と、対向側導体３２２と対向している内層導体３１２とを接続している。なお、レーザビア３２３は、特許請求の範囲における第２層間接続部に相当する。また、レーザビア３２３は、発熱素子２０の電極に対向する領域に集中して複数個設けると、放熱性を向上できるので好ましい。   The laser via 323 is formed with a metal such as copper as a main component, and is embedded in the second resin layer 321. The laser via 323 connects the opposing conductor 322 and the inner layer conductor 312 facing the opposing conductor 322. The laser via 323 corresponds to the second interlayer connection portion in the claims. In addition, it is preferable to provide a plurality of laser vias 323 in a concentrated manner in a region facing the electrode of the heating element 20 because heat dissipation can be improved.

第２ビルドアップ層３３は、第３樹脂層３３１と、反対側導体３３２とを備えて構成されている。第２ビルドアップ層３３は、コア層３１の発熱素子とは反対側に積層されている。第３樹脂層３３１は、エポキシ樹脂などを主成分として構成された電気絶縁性の樹脂層である。第３樹脂層３３１は、特許請求の範囲における複数の樹脂層のうちの一層である。反対側導体３３２は、第３樹脂層３３１を介して、内層導体３１２の他方に対向して配置されている。反対側導体３３２は、第３樹脂層３３１の外部に露出している。また、反対側導体３３２は、放熱基板３０における主放熱部と言うことができる。反対側導体３３２は、例えば、平板形状を有している。   The second buildup layer 33 includes a third resin layer 331 and an opposite conductor 332. The second buildup layer 33 is laminated on the opposite side of the core layer 31 from the heating element. The third resin layer 331 is an electrically insulating resin layer composed mainly of an epoxy resin or the like. The third resin layer 331 is one of a plurality of resin layers in the claims. The opposite conductor 332 is disposed opposite the other inner layer conductor 312 with the third resin layer 331 interposed therebetween. The opposite conductor 332 is exposed to the outside of the third resin layer 331. Further, it can be said that the opposite conductor 332 is a main heat dissipation part in the heat dissipation substrate 30. The opposite conductor 332 has, for example, a flat plate shape.

放熱基板３０は、周知のビルドアップ基板の製造方法によって製造できる。このため、第２樹脂層３２１及び第３樹脂層３３１は、１００μｍ以下の厚みで形成できる。例えば、ビルドアップ層は、６０μｍ程度の厚みで形成できる。   The heat dissipation board 30 can be manufactured by a known build-up board manufacturing method. Therefore, the second resin layer 321 and the third resin layer 331 can be formed with a thickness of 100 μm or less. For example, the buildup layer can be formed with a thickness of about 60 μm.

なお、放熱基板３０は、本出願人による特開２０１４−８２４７４号公報に記載された基板１０を採用できる。よって、放熱基板３０の構成及び製造方法に関しては、特開２０１４−８２４７４号公報を参照されたい。   In addition, the board | substrate 10 described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2014-82474 by the present applicant can be employ | adopted for the thermal radiation board | substrate 30. FIG. Therefore, refer to Unexamined-Japanese-Patent No. 2014-82474 regarding the structure and manufacturing method of the thermal radiation board | substrate 30. FIG.

また、放熱基板３０は、本発明の一例に過ぎない。つまり、本発明は、これに限定されない。本発明は、積層された複数の樹脂層と、複数の樹脂層における発熱素子２０と対向した表面に露出し発熱素子２０の電極と接続された対向側導体と、複数の樹脂層における対向側導体とは反対側の表面に露出した反対側導体とを含む放熱基板であれば採用できる。そして、本発明は、放熱基板の反対側導体が、複数の樹脂層の一部によって対向側導体と電気的に絶縁されていれば目的と達成できる。よって、本発明の放熱基板は、ＰＡＬＡＰとして知られる一括熱プレスにて製造された樹脂基板であっても採用できる。なお、ＰＡＬＡＰは登録商標である。   The heat dissipation substrate 30 is only an example of the present invention. That is, the present invention is not limited to this. The present invention relates to a plurality of laminated resin layers, a counter-side conductor exposed on the surface of the plurality of resin layers facing the heating element 20 and connected to an electrode of the heating element 20, and a counter-side conductor of the plurality of resin layers. Any heat dissipating substrate including the opposite conductor exposed on the opposite surface may be employed. And this invention can achieve the objective, if the opposite side conductor of a thermal radiation board | substrate is electrically insulated from the opposing side conductor by some resin layers. Therefore, the heat dissipation substrate of the present invention can be employed even if it is a resin substrate manufactured by a batch hot press known as PALAP. PALAP is a registered trademark.

ここで、電子装置１００の製造方法に関して説明する。まず、本製造方法では、図４に示すように、回路基板１０を準備する。回路基板１０は、周知の製造方法で製造できる。次に、本製造方法では、図５に示すように、発熱素子２０を放熱基板３０に実装する。つまり、本製造方法では、発熱素子２０の電極と、放熱基板３０の対向側導体３２２とを電気的及び機械的に接続する。その後、本製造方法は、放熱基板３０が接続された発熱素子２０を回路基板に実装する。これによって、本製造方法は、電子装置１００を製造できる。   Here, a method for manufacturing the electronic device 100 will be described. First, in this manufacturing method, a circuit board 10 is prepared as shown in FIG. The circuit board 10 can be manufactured by a known manufacturing method. Next, in the present manufacturing method, the heating element 20 is mounted on the heat dissipation substrate 30 as shown in FIG. That is, in this manufacturing method, the electrode of the heat generating element 20 and the opposing conductor 322 of the heat dissipation board 30 are electrically and mechanically connected. Thereafter, in the manufacturing method, the heating element 20 to which the heat dissipation substrate 30 is connected is mounted on the circuit board. Thus, the manufacturing method can manufacture the electronic device 100.

以上のように、電子装置１００は、回路基板１０と、回路基板１０に実装された発熱素子２０と、発熱素子２０から発せられた熱を放熱する放熱基板３０とを備えている。放熱基板３０は、積層された複数の樹脂層３１１，３２１，３３１と、複数の樹脂層３１１，３２１，３３１の両面に露出した対向側導体３２２と反対側導体３３２とが設けられている。そして、電子装置１００は、対向側導体３２２が発熱素子２０の電極と接続され、反対側導体３３２が第３樹脂層３３１によって対向側導体３２２と電気的に絶縁されている。   As described above, the electronic device 100 includes the circuit board 10, the heating element 20 mounted on the circuit board 10, and the heat dissipation board 30 that radiates the heat generated from the heating element 20. The heat dissipation substrate 30 is provided with a plurality of laminated resin layers 311, 321, 331, and opposite-side conductors 322 and opposite-side conductors 332 exposed on both surfaces of the plurality of resin layers 311, 321, 331. In the electronic device 100, the opposing conductor 322 is connected to the electrode of the heating element 20, and the opposite conductor 332 is electrically insulated from the opposing conductor 322 by the third resin layer 331.

このため、電子装置１００は、発熱素子２０から発せられた熱を対向側導体３２２から第３樹脂層３３１及び反対側導体３３２などを介して放熱できる。更に、電子装置１００は、発熱素子２０の電極が接続された対向側導体３２２と反対側導体３３２とが第３樹脂層３３１によって電気的に絶縁されているため、発熱素子２０の電極を外部と絶縁できる。このように、電子装置１００は、発熱素子２０の絶縁と放熱を両立できる。   For this reason, the electronic device 100 can radiate the heat generated from the heating element 20 from the opposing conductor 322 via the third resin layer 331 and the opposite conductor 332. Further, in the electronic device 100, since the opposing conductor 322 to which the electrode of the heating element 20 is connected and the opposite conductor 332 are electrically insulated by the third resin layer 331, the electrode of the heating element 20 is connected to the outside. Can be insulated. Thus, the electronic device 100 can achieve both insulation and heat dissipation of the heating element 20.

言い換えると、電子装置１００は、６０〜１００μｍ程度のビルドアップ層である第３樹脂層３３１で、放熱基板３０における対向側導体３２２に電気的に接続された部位と、反対側導体３３２とを電気的に絶縁できる。よって、電子装置１００は、発熱素子２０から放熱基板３０における対向側導体３２２に電気的に接続された部位に伝達された熱を、反対側導体３３２に熱伝達しやすい。このため、電子装置１００は、発熱素子２０の絶縁と放熱を両立できる。   In other words, in the electronic device 100, the third resin layer 331, which is a buildup layer of about 60 to 100 μm, electrically connects the portion of the heat dissipation substrate 30 that is electrically connected to the opposing conductor 322 and the opposite conductor 332. Can be electrically insulated. Therefore, the electronic device 100 can easily transfer the heat transmitted from the heat generating element 20 to the portion electrically connected to the opposing conductor 322 in the heat dissipation substrate 30 to the opposite conductor 332. For this reason, the electronic device 100 can achieve both insulation and heat dissipation of the heating element 20.

更に、電子装置１００は、放熱基板３０を備えているため、回路基板１０に放熱経路を設ける必要がない。この場合、電子装置１００は、放熱経路を確保するために、回路基板１０における配線の引き回しを変更する必要がない。つまり、回路基板１０は、放熱経路を考慮した配線の引き回しとする必要がない。よって、電子装置１００は、回路基板１０に放熱経路が設けられた場合よりもコストを抑えることができる。   Furthermore, since the electronic device 100 includes the heat dissipation board 30, it is not necessary to provide a heat dissipation path in the circuit board 10. In this case, the electronic device 100 does not need to change the wiring routing in the circuit board 10 in order to secure the heat dissipation path. In other words, the circuit board 10 does not need to be routed in consideration of the heat dissipation path. Therefore, the electronic device 100 can reduce costs more than the case where the circuit board 10 is provided with a heat dissipation path.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に何ら制限されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。以下に、本発明の変形例１〜３に関して説明する。上述の実施形態及び変形例１〜３は、夫々単独で実施することも可能であるが、適宜組み合わせて実施することも可能である。本発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Below, the modifications 1-3 of this invention are demonstrated. The above-described embodiment and Modifications 1 to 3 can be implemented independently, but can be implemented in appropriate combination. The present invention is not limited to the combinations shown in the embodiments, and can be implemented by various combinations.

（変形例１）
変形例１の電子装置１１０は、図６に示すように、モールド樹脂４０が形成されている点が電子装置１００と異なる。 (Modification 1)
As shown in FIG. 6, the electronic device 110 of Modification 1 is different from the electronic device 100 in that a mold resin 40 is formed.

電子装置１１０は、回路基板１０の実装面にモールド樹脂４０が設けられている。モールド樹脂４０は、回路基板１０の実装面と、発熱素子２０と、放熱基板３０の一部とに密着した状態で、これらを封止している。言い換えると、モールド樹脂４０は、回路基板１０の実装面と、発熱素子２０と、放熱基板３０の一部を覆っている。また、モールド樹脂４０は、放熱基板３０の反対側導体３３２が露出した状態で、回路基板１０の実装面などを封止している。更に、モールド樹脂４０は、回路基板１０と発熱素子２０との接合部や、発熱素子２０と放熱基板３０との接合部などにも密着して封止している。   In the electronic device 110, the mold resin 40 is provided on the mounting surface of the circuit board 10. The mold resin 40 is sealed in a state of being in close contact with the mounting surface of the circuit board 10, the heating element 20, and a part of the heat dissipation board 30. In other words, the mold resin 40 covers the mounting surface of the circuit board 10, the heat generating element 20, and a part of the heat dissipation board 30. The mold resin 40 seals the mounting surface of the circuit board 10 with the opposite conductor 332 of the heat dissipation board 30 exposed. Further, the mold resin 40 is in close contact with and sealed at a joint portion between the circuit board 10 and the heat generating element 20, a joint portion between the heat generating element 20 and the heat dissipation substrate 30, and the like.

電子装置１１０は、電子装置１００と同様の効果を奏することができる。更に、電子装置１１０は、モールド樹脂４０を備えているため、発熱素子２０などを保護できると共に、電子装置１００よりも、回路基板１０と発熱素子２０との接合部や発熱素子２０と放熱基板３０との接合部の寿命を延ばすことができる。なお、モールド樹脂４０は、後程説明する変形例２の電子装置１２０、変形例３の電子装置１３０に設けることもできる。   The electronic device 110 can achieve the same effect as the electronic device 100. Furthermore, since the electronic device 110 includes the mold resin 40, the heat generating element 20 and the like can be protected, and the junction between the circuit board 10 and the heat generating element 20 and the heat generating element 20 and the heat dissipation substrate 30 can be protected from the electronic device 100. It is possible to extend the life of the joint. The mold resin 40 can also be provided in the electronic device 120 of Modification 2 and the electronic device 130 of Modification 3 described later.

（変形例２）
変形例２の電子装置１２０は、図７に示すように、放熱基板３０ａの構成、及び放熱基板３０ａと回路基板１０の接続構造が電子装置１００と異なる。 (Modification 2)
As shown in FIG. 7, the electronic device 120 of Modification 2 is different from the electronic device 100 in the configuration of the heat dissipation board 30 a and the connection structure of the heat dissipation board 30 a and the circuit board 10.

放熱基板３０ａは、回路基板１０と対向した位置に、対向側導体３２２と電気的に接続された接続ランド３４ａを有している。接続ランド３４ａは、例えば、内層導体３１２やレーザビア３２３を介して、対向側導体３２２と電気的に接続されている。   The heat dissipation board 30 a has a connection land 34 a that is electrically connected to the opposing conductor 322 at a position facing the circuit board 10. The connection land 34 a is electrically connected to the opposing conductor 322 via, for example, the inner layer conductor 312 and the laser via 323.

放熱基板３０ａは、接続ランド３４ａが、回路基板１０の配線の一部であるランド１５に導電性のはんだ５０を介して電気的に接続されている。このように、電子装置１２０は、放熱基板３０ａと回路基板１０とが、接続ランド３４ａ及びはんだ５０を介して接続されている。なお、はんだ５０は、特許請求の範囲における接続部材に相当する。電子装置１２０は、はんだ５０のかわりに、銀ペーストなども採用できる。   In the heat dissipation board 30 a, the connection land 34 a is electrically connected to the land 15 which is a part of the wiring of the circuit board 10 via the conductive solder 50. Thus, in the electronic device 120, the heat dissipation board 30 a and the circuit board 10 are connected via the connection land 34 a and the solder 50. The solder 50 corresponds to the connecting member in the claims. The electronic device 120 can employ a silver paste or the like instead of the solder 50.

また、電子装置１２０は、図７に示すように、ランド１５と、はんだ５０との間にターミナル６０が設けられていてもよい。つまり、電子装置１２０は、はんだ５０の厚みを厚くすることなく、接続ランド３４ａとランド１５とを接続するために、ターミナル６０を備えていてもよい。言い換えると、電子装置１２０は、はんだ５０によって接続ランド３４ａとランド１５とを確実に接続できるように、ターミナル６０を備えている。よって、ターミナル６０の厚みは、発熱素子２０の厚みから、はんだ５０の厚みを引いた程度の厚みである。これによって、電子装置１２０は、はんだ５０の厚みを抑えつつ、はんだ５０によって接続ランド３４ａとランド１５とを機械的に接続できる。   In the electronic device 120, a terminal 60 may be provided between the land 15 and the solder 50 as illustrated in FIG. 7. That is, the electronic device 120 may include the terminal 60 in order to connect the connection land 34a and the land 15 without increasing the thickness of the solder 50. In other words, the electronic device 120 includes the terminal 60 so that the connection land 34 a and the land 15 can be reliably connected by the solder 50. Therefore, the thickness of the terminal 60 is a thickness obtained by subtracting the thickness of the solder 50 from the thickness of the heating element 20. Thus, the electronic device 120 can mechanically connect the connection land 34 a and the land 15 with the solder 50 while suppressing the thickness of the solder 50.

電子装置１２０は、電子装置１００と同様の効果を奏することができる。更に、電子装置１２０は、発熱素子２０の電極と、電子装置１２０の外部機器とを電気的に接続するための取り出し部を回路基板１０に形成できる。   The electronic device 120 can achieve the same effect as the electronic device 100. Furthermore, in the electronic device 120, an extraction portion for electrically connecting the electrode of the heating element 20 and an external device of the electronic device 120 can be formed on the circuit board 10.

（変形例３）
変形例３の電子装置１３０は、図８に示すように、放熱基板３０ｂの構成、及び放熱基板３０ｂと回路基板１０の接続構造が電子装置１００と異なる。 (Modification 3)
As shown in FIG. 8, the electronic device 130 of Modification 3 is different from the electronic device 100 in the configuration of the heat dissipation board 30 b and the connection structure of the heat dissipation board 30 b and the circuit board 10.

回路基板１０は、複数の発熱素子２０が実装されている。これに対して、放熱基板３０ｂは、各発熱素子２０に個別に対向した複数の対向側導体３２２が設けられている。なお、各対向側導体３２２は、図９に示すように、第１樹脂層３１１、第２樹脂層３２１、第３樹脂層３３１によって互いに絶縁されている。   A plurality of heating elements 20 are mounted on the circuit board 10. On the other hand, the heat dissipation substrate 30b is provided with a plurality of opposing conductors 322 that individually face each heating element 20. As shown in FIG. 9, the opposing conductors 322 are insulated from each other by the first resin layer 311, the second resin layer 321, and the third resin layer 331.

一方、反対側導体３３２は、第３樹脂層３３１によって、各対向側導体３２２と電気的に絶縁されている。このため、反対側導体３３２は、複数の発熱素子２０に対して一つ設けられていればよい。つまり、反対側導体３３２は、複数の対向側導体３２２の反対側導体３３２への投影領域の全域をカバーするように設けられている。   On the other hand, the opposite conductor 332 is electrically insulated from each opposing conductor 322 by the third resin layer 331. For this reason, it is sufficient that one opposite conductor 332 is provided for the plurality of heating elements 20. That is, the opposite conductor 332 is provided so as to cover the entire area of the projection region of the plurality of opposite conductors 322 onto the opposite conductor 332.

電子装置１３０は、電子装置１００と同様の効果を奏することができる。更に、電子装置１３０は、複数の発熱素子２０を互いに絶縁しつつ、一括で放熱することができる。   The electronic device 130 can achieve the same effect as the electronic device 100. Further, the electronic device 130 can collectively radiate heat while insulating the plurality of heating elements 20 from each other.

１０ 回路基板、１１ 樹脂基材、１２ 内層配線、１３ 表層配線、１４ 埋め込み樹脂、１５ ランド、１６ソルダーレジスト、２０ 発熱素子、３０ 放熱基板、３１ コア層、３１１ 第１樹脂層、３１２ 内層導体、３１３ めっき部、３１４ 充填部、３２ 第１ビルドアップ層、３２１ 第２樹脂層、３２２ 対向側導体、３２３ レーザビア、３３ 第２ビルドアップ層、３３１ 第３樹脂層、３３２ 反対側導体、１００〜１３０ 電子装置   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Circuit board, 11 Resin base material, 12 Inner layer wiring, 13 Surface layer wiring, 14 Embedded resin, 15 Land, 16 Solder resist, 20 Heat generating element, 30 Heat dissipation board, 31 Core layer, 311 1st resin layer, 312 Inner layer conductor, 313 Plating part, 314 Filling part, 32 1st buildup layer, 321 2nd resin layer, 322 Opposite side conductor, 323 Laser via, 33 2nd buildup layer, 331 3rd resin layer, 332 Opposite side conductor, 100-130 Electronic equipment

Claims (4)

回路基板（１０）と、
前記回路基板に実装され、前記回路基板との対向面の反対面に電極が形成されており、動作することで発熱する発熱素子（２０）と、
前記発熱素子から発せられた熱を放熱する部材であり、前記電極に電気的及び機械的に接続された放熱基板（３０，３０ａ，３０ｂ）と、を備え、
前記放熱基板は、
積層された複数の樹脂層（３１１，３２１，３３１）と、
複数の前記樹脂層における前記発熱素子と対向した表面に露出し、前記電極と接続された対向側導体（３２２）と、
複数の前記樹脂層における前記対向側導体とは反対側の表面に露出した反対側導体（３３２）と、を含み、
前記反対側導体は、複数の前記樹脂層の一部によって前記対向側導体と電気的に絶縁されていることを特徴とする電子装置。 A circuit board (10);
A heating element (20) mounted on the circuit board and having an electrode formed on the opposite side of the surface facing the circuit board, and generating heat by operation;
A member that dissipates heat generated from the heating element, and includes a heat dissipation substrate (30, 30a, 30b) electrically and mechanically connected to the electrode,
The heat dissipation substrate is
A plurality of laminated resin layers (311, 321, 331);
A facing conductor (322) exposed on the surface of the plurality of resin layers facing the heating element and connected to the electrode;
An opposite conductor (332) exposed on a surface opposite to the opposite conductor in the plurality of resin layers,
The electronic device, wherein the opposite conductor is electrically insulated from the opposite conductor by a part of the plurality of resin layers. 前記放熱基板（３０ａ）は、前記回路基板と対向した位置に、前記対向側導体と電気的に接続された接続ランド（３４ａ）を有し、
前記接続ランドは、前記回路基板の配線の一部に、導電性の接続部材（５０）を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。 The heat dissipation board (30a) has a connection land (34a) electrically connected to the opposing conductor at a position facing the circuit board,
The electronic device according to claim 1, wherein the connection land is electrically connected to a part of the wiring of the circuit board via a conductive connection member. 前記回路基板は、複数の前記発熱素子が実装されており、
前記放熱基板（３０ｂ）は、各発熱素子に個別に対向した複数の前記対向側導体が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子装置。 The circuit board is mounted with a plurality of the heating elements,
3. The electronic device according to claim 1, wherein the heat radiating substrate is provided with a plurality of the opposing conductors individually facing the heat generating elements. 4. 前記放熱基板は、
コア層（３１）と、前記コア層の前記発熱素子側に積層された第１ビルドアップ層（３２）と、前記コア層の前記発熱素子とは反対側に積層された第２ビルドアップ層（３３）と、を備えており、
前記コア層は、複数の前記樹脂層のうちの一層である第１樹脂層（３１１）と、前記第１樹脂層の両面に形成された内層導体（３１２）と、前記第１樹脂層を貫通して両内層導体を接続している導体で形成された第１層間接続部（３１３）と、を含み、
前記第１ビルドアップ層は、複数の前記樹脂層のうちの一層である第２樹脂層（３２１）と、両内層導体の一方に対向して前記第２樹脂層の表面に形成された前記対向側導体（３２２）と、前記第２樹脂層に埋設され、前記対向側導体と対向している前記内層導体とを接続している導体で形成された第２層間接続部（３２３）と、を含み、
前記第２ビルドアップ層は、複数の前記樹脂層のうちの一層である第３樹脂層（３３１）と、前記第３樹脂層を介して、両内層導体の他方に対向して配置された前記反対側導体（３３２）と、を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子装置。 The heat dissipation substrate is
A core layer (31), a first buildup layer (32) stacked on the heating element side of the core layer, and a second buildup layer (stacked on the opposite side of the core layer to the heating element) ( 33), and
The core layer penetrates the first resin layer (311), which is one of the resin layers, inner layer conductors (312) formed on both surfaces of the first resin layer, and the first resin layer. And a first interlayer connection portion (313) formed of a conductor connecting both inner layer conductors,
The first buildup layer includes a second resin layer (321), which is one of the plurality of resin layers, and the facing formed on the surface of the second resin layer so as to face one of the inner layer conductors. A side conductor (322) and a second interlayer connection part (323) formed of a conductor embedded in the second resin layer and connecting the inner layer conductor facing the opposing side conductor; Including
The second buildup layer is arranged to face the other of the inner conductors through the third resin layer (331) which is one of the plurality of resin layers and the third resin layer. The electronic device according to claim 1, further comprising an opposite conductor (332).
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