JP4534613B2 - 電子装置 - Google Patents

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Description

本発明は、発熱素子と温度制約素子とをヒートシンク上に搭載したものをモールド樹脂により包み込むように封止してなる電子装置に関する。
この種の電子装置は、一般に、大きな使用電流のもとで発熱する電子素子である発熱素子と、使用温度に制約がある電子素子である温度制約素子とを、ヒートシンク上に搭載し、これらをモールド樹脂により封止してなるものである。
ここで、発熱素子は、温度制約素子よりも大きい電流が流れ且つ大きい発熱を行う電子素子であり、たとえば、温度制約素子としてはマイコンなどの制御素子が挙げられ、発熱素子としては制御素子により制御されるパワーMOS素子やIGBTなどのパワー素子、あるいは抵抗体などが挙げられる。
このような制御素子およびパワー素子などを備える電子装置は、たとえば、モータなどのアクチュエータを駆動するためのHIC(混成集積回路)として適用される。具体的には、限定するものではないが、従来より、パワーウィンドウの駆動モータを駆動するHICへの適用が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。
特開平7−67293号公報
しかしながら、上述した従来の電子装置においては、温度制約素子に対して、それよりも電流量および発熱量の大きい発熱素子から、熱を伝えやすいヒートシンクを介して大きな熱が伝わり、温度制約素子はその熱の影響を受けやすい。
温度制約素子は、使用温度に制約があり、パワー素子などの発熱素子に比べて微細な構成を有するため動作温度が低いのが通常であることから、上述したような発熱素子からの熱の影響を抑制することは重要である。
ちなみに、単純には、温度制約素子および発熱素子が実装されるヒートシンク上において、温度制約素子と発熱素子との距離を離してやればよいが、そのような場合、装置の大型化を招くことになり、好ましくない。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、発熱素子と温度制約素子とをヒートシンク上に搭載したものをモールド樹脂により包み込むように封止してなる電子装置において、適切な放熱特性を実現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に記載の発明では、動作時に発熱が生じる発熱素子(10)と、使用温度に制約を有する温度制約素子(20)と、発熱素子(10)および温度制約素子(20)が搭載されたヒートシンク(30)と、発熱素子(10)、温度制約素子(20)およびヒートシンク(30)を包み込むように封止するモールド樹脂(70)とを備え、ヒートシンク(30)における発熱素子(10)及び温度制約素子(20)が搭載された面とは反対側の面はモールド樹脂(70)から露出している電子装置において、発熱素子(10)と温度制約素子(20)との配列方向とは直交する方向の寸法を、ヒートシンク(30)の幅と定義したとき、ヒートシンク(30)のうち発熱素子(10)と温度制約素子(20)との間に位置する部位の幅(W1)が、発熱素子(10)が搭載されている部位の幅(W2)よりも小さくなっており、ヒートシンク(30)の平面形状は、発熱素子(10)が搭載されている部位の幅(W2)が温度制約素子(20)が搭載されている部位の幅(W3)よりも大きいT字形状をなすものであることを特徴としている。
それによれば、ヒートシンク(30)のうち発熱素子(10)−温度制約素子(20)間に位置する部位の幅(W1)が、発熱素子(10)の搭載部の幅(W2)よりも小さくなっているため、ヒートシンク(30)における発熱素子(10)−温度制約素子(20)間の熱伝達経路の幅を狭くした構成とすることができる。
そのため、ヒートシンク(30)上における発熱素子(10)と温度制約素子(20)との距離をさほど大きくしなくても、発熱素子(10)の熱を温度制約素子(20)へ伝えにくくすることができる。
よって、本発明によれば、発熱素子(10)と温度制約素子(20)とをヒートシンク(30)上に搭載したものをモールド樹脂(70)により包み込むように封止してなる電子装置において、適切な放熱特性を実現することができる。
また、請求項に記載の発明では、請求項1のヒートシンク(30)の平面形状に代えて、ヒートシンク(30)の平面形状は、発熱素子(10)が搭載されている部位の幅(W2)が温度制約素子(20)が搭載されている部位の幅(W3)よりも大きいL字形状をなすものであることを特徴としている。
これら請求項および請求項に記載の発明によれば、ヒートシンク(30)において温度制約素子(20)が搭載されている部位の幅(W3)が、発熱素子(10)が搭載されている部位の幅(W2)よりも小さくなっているため、その分、温度制約素子(20)の周囲に、リードフレームなどを配置するためのスペースを形成することができ、多ピン化などに好適である。また、請求項3に記載の発明では、請求項1または2に記載の電子装置において、温度制約素子(20)が搭載されている部位の幅(W3)の領域には温度制約素子(20)のみが配置されていることを特徴とする。また、請求項4に記載の発明では、請求項2に記載の電子装置において、L字形状をなすヒートシンク(30)は、発熱素子(10)が搭載されている部位におけるヒートシンク(30)の幅方向の一端部から、温度制約素子(20)が搭載されている部位が幅方向とは直交する方向へ突出した形状となっており、発熱素子(10)は温度制約素子(20)に対して幅方向にずれて位置していることを特徴とする。
また、請求項に記載の発明では、請求項1〜請求項に記載の電子装置において、ヒートシンク(30)のうち発熱素子(10)と温度制約素子(20)との間に位置する部位には、スリット(32)が設けられていることを特徴としている。
このように、ヒートシンク(30)における発熱素子(10)−温度制約素子(20)間に位置する部位に、スリット(32)を設けることで、当該部位におけるスリット(32)の残し部の幅(W1)を、発熱素子(10)が搭載されている部位の幅(W2)よりも小さくすることができる。
つまり、このスリット(30)の形成により、ヒートシンク(30)のうち発熱素子(10)−温度制約素子(20)間に位置する部位の幅(W1)を、発熱素子(10)の搭載部の幅(W2)よりも小さくすることを適切に実現できる。また、スリット(32)の形成による熱伝達経路の遮断という効果もある。
また、請求項6に記載の発明では、請求項1〜請求項5に記載の電子装置において、発熱素子(10)および前記温度制約素子(20)は、前記ヒートシンク(30)の上面に設けられた配線基板(41、42)上に搭載されていることを特徴とする。なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
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)
図1は、本発明の第1実施形態に係る第1の電子素子としての発熱素子10と第2の電子素子としての温度制約素子20とを備える電子装置100の概略平面構成を示す図である。
また、図2は、図1に示される電子装置100の概略断面構成を示す図である。なお、図1では、ボンディングワイヤ60は省略し、図2ではボンディングワイヤ60は一部省略してある。
限定するものではないが、本実施形態では、電子装置100は、自動車のパワーウィンドウの駆動モータを駆動するためのHIC(ハイブリッドIC、混成集積回路)に適用されるものとして説明する。
[装置構成等]
発熱素子10は、大きな使用電流のもとで発熱する電子素子であって、温度制約素子20よりも大きい電流が流れ且つ大きい発熱を行うものである。具体的には、発熱素子10としては、パワーMOS素子やIGBT素子などのパワー素子や、抵抗体などを挙げることができる。
また、温度制約素子20は、使用温度に制約がある電子素子であり、具体的には、温度制約素子20としては、マイコンや制御ICなどを挙げることができる。これら発熱素子10および温度制約素子20は、たとえば、シリコン半導体などの半導体基板(半導体チップ)に対して半導体プロセスを用いて、トランジスタや抵抗などの素子を形成してなるものである。
そして、図1、図2に示されるように、これら発熱素子10および温度制約素子20は、それぞれヒートシンク30の上に搭載されている。このヒートシンク30は、たとえば放熱性に優れたCu(銅)や鉄系金属からなるものであり、たとえばプレス加工や切削加工などにより形成された板状のものである。
ここで、本実施形態では、ヒートシンク30の上面には、それぞれ第1の配線基板41、第2の配線基板42が搭載されている。これら第1および第2の配線基板41、42は、たとえば、図示しないが、電気絶縁性を有し且つ熱伝導性に優れた樹脂などからなる接着剤により、ヒートシンク30の上面に固定されている。
これら第1の配線基板41および第2の配線基板41としては、単層または複数の層が積層されたセラミック積層基板またはプリント配線基板などを採用することができる。そして、発熱素子10は、第1の配線基板41の上に実装され、温度制約素子20は、第2の配線基板42の上に実装されている。これら各素子10、20は、各配線基板41、42の上に、たとえば図示しないはんだなどを介して固定されている。
つまり、本実施形態では、発熱素子10は第1の配線基板41上に搭載され、温度制約素子20は第2の配線基板42上に搭載され、第1の配線基板41および第2の配線基板42はヒートシンク30の上に搭載されている。
ここで、これら第1および第2の配線基板41、42は、たとえば、電気絶縁性を有し且つ熱伝導性に優れた樹脂などからなる図示しない接着剤などを介して、ヒートシンク30上に固定されている。
また、図1に示されるように、発熱素子10、温度制約素子20の周囲には、端子部材50が設けられている。これら端子部材50は、たとえばCuや42アロイなどのリードフレームを用いて形成することができる。
たとえば、図2に示されるように、発熱素子10側(図1、図2中の右側)に設けられた端子部材50は、モールド樹脂70の内部にて、第1の配線基板41または発熱素子10との間でAu(金)やAl(アルミニウム)などからなるボンディングワイヤ60などによって電気的に接続されている。そして、この端子部材50は、たとえば、発熱素子10の電流端子などとして構成される。
一方、温度制約素子20側(図1、図2中の左側)に設けられた端子部材50は、モールド樹脂70の内部にて、第2の配線基板42または温度制約素子20との間でボンディングワイヤ60などにより電気的に接続されている。そして、この端子部材50は、たとえば、温度制約素子20の信号端子などとして構成される。
また、図2に示されるように、発熱素子10と第1の配線基板41との間、温度制約素子20と第2の配線基板42との間、さらには、第1の配線基板41と第2の配線基板42との間、あるいは発熱素子10と温度制約素子20との間は、適宜、ボンディングワイヤ60などによって結線され、電気的に接続されている。
そして、発熱素子10、温度制約素子20、第1の配線基板41、第2の配線基板42、各ワイヤ60、各端子部材50における上記ボンディングワイヤ60との接続部、および、ヒートシンク30は、モールド樹脂70によって包み込まれるように封止されてている。
ここで、各端子部材50の一部は、モールド樹脂70から突出しており、この突出部にて外部と接続されるようになっている。また、本例では、ヒートシンク30における素子搭載面(図1中の上面)とは反対側の面(図1中の下面)は、モールド樹脂70から露出している。
なお、モールド樹脂70は、通常の半導体パッケージに用いられるエポキシ系樹脂などのモールド樹脂材料からなり、成形型を用いたトランスファーモールド法などにより成形されるものである。
このような電子装置100において、本実施形態では、ヒートシンク30について、次のような独自の構成を採用している。
発熱素子10と温度制約素子20との配列方向とは直交する方向の寸法を、ヒートシンク30の幅と定義する。図1、図2において、発熱素子10と温度制約素子20との配列方向とは、これら両素子10、20が配列されている左右方向であり、当該配列方向と直交する方向とは、図1中の上下方向である。
そして、このようにヒートシンク30の幅を定義したとき、本実施形態では、図1に示されるように、ヒートシンク30のうち発熱素子10と温度制約素子20との間に位置する部位の幅W1が、発熱素子10が搭載されている部位の幅W2よりも小さくなっていることを特徴としている。
具体的に、本実施形態では、図1に示されるように、ヒートシンク30のうち発熱素子10と温度制約素子20との間に位置する部位において、ヒートシンクの幅方向にくびれたくびれ部31を設け、このくびれ部31の幅W1が発熱素子10が搭載されている部位の幅W2よりも小さくなるようにしている。
また、この電子装置100は、図2に示されるように、基材200に搭載されている。この基材200は、上記したパワーウィンドウを駆動するためのモータが収納された金属などからなるケースや、プリント基板などからなるものである。
たとえば、半導体装置100は、ヒートシンク30の下面と基材200との間に、電気絶縁性を有し且つ熱伝導性に優れたグリスなどを介在させて、基材200に接している。そして、半導体装置100の熱は、ヒートシンク30を介して基材200に放熱されるようになっている。
このような電子装置100は、たとえば、発熱素子10が実装された第1の配線基板41および温度制約素子20が実装された第2の配線基板42を、それぞれヒートシンク30上に搭載し、その周囲に端子部材50を配置してワイヤボンディングを行った後、これを樹脂モールドすることにより、製造することができる。
[効果等]
ところで、本実施形態によれば、動作時に発熱が生じる発熱素子10と、使用温度に制約を有する温度制約素子20と、発熱素子10および温度制約素子20が搭載されたヒートシンク30と、発熱素子10、温度制約素子20およびヒートシンク30を包み込むように封止するモールド樹脂70とを備える電子装置100において、次のような点を特徴とする電子装置100が提供される。
すなわち、本電子装置100は、発熱素子10と温度制約素子20との配列方向とは直交する方向の寸法を、ヒートシンク30の幅と定義したとき、ヒートシンク30のうち発熱素子10と温度制約素子20との間に位置する部位の幅W1が、発熱素子10が搭載されている部位の幅W2よりも小さくなっていることを特徴としている。
このような特徴点を有する本実施形態の電子装置100によれば、ヒートシンク30のうち発熱素子10−温度制約素子20間に位置する部位の幅W1が、発熱素子10の搭載部の幅W2よりも小さくなっているため、ヒートシンク30における発熱素子10−温度制約素子20間の熱伝達経路の幅を狭くした構成とすることができる。
そのため、ヒートシンク30上における発熱素子10と温度制約素子20との距離をさほど大きくしなくても、発熱素子10の熱を温度制約素子20へ伝えにくくすることができる。
よって、本実施形態によれば、発熱素子10と温度制約素子20とをヒートシンク30上に搭載したものをモールド樹脂70により包み込むように封止してなる電子装置において、適切な放熱特性を実現することができる。
(第2実施形態)
図3は、本発明の第2実施形態に係る第1の電子素子としての発熱素子10と第2の電子素子としての温度制約素子20とを備える電子装置300の概略平面構成を示す図である。なお、図3では、ボンディングワイヤは省略してある。上記実施形態との相違点を中心に述べることとする。
上記第1実施形態において図1に示される電子装置300では、ヒートシンク30のうち発熱素子10と温度制約素子20との間に位置する部位において、ヒートシンクの幅方向にくびれたくびれ部31を設けていた。
それに対して、図3に示されるように、本実施形態の電子装置300においては、ヒートシンク30の平面形状は、T字形状をなしている。具体的に、このT字形状は、発熱素子10が搭載されている部位の幅W2が温度制約素子20が搭載されている部位の幅W3よりも大きい形状をなしている。
さらに言うならば、このT字形状をなすヒートシンク30は、発熱素子10が搭載されている部位におけるヒートシンクの幅方向の略中央部から、温度制約素子20が搭載されている部位が当該幅方向とは直交する方向へ突出した形状となっている。
ここで、T字形状のヒートシンク30においては、温度制約素子20が搭載されている部位の幅W3は、発熱素子10と温度制約素子20との間に位置する部位の幅W1と同程度である。
このようにヒートシンク30の平面形状をT字形状に変形することにより、ヒートシンク30において温度制約素子20が搭載されている部位の幅W3が、発熱素子10が搭載されている部位の幅W2よりも小さくなっているため、その分、温度制約素子20の周囲に、リードフレームなどを配置するためのスペースを形成することができ、多ピン化などに好適である。
ここでは、図3に示されるように、温度制約素子20の周囲において図中の左側に位置する端子部材50に加えて、図中の上側と下側にも端子部材50を追加している。なお、この追加された端子部材50についても、図示しないが、温度制約素子20との間でボンディングワイヤを介して電気的に接続されている。
そして、このような本実施形態の電子装置300によれば、上記実施形態と同様に、ヒートシンク30における発熱素子10−温度制約素子20間の熱伝達経路の幅を狭くした構成とすることができるため、ヒートシンク30上における発熱素子10と温度制約素子20との距離をさほど大きくしなくても、発熱素子10の熱を温度制約素子20へ伝えにくくすることができる。
よって、本実施形態によっても、発熱素子10と温度制約素子20とをヒートシンク30上に搭載したものをモールド樹脂70により包み込むように封止してなる電子装置600において、適切な放熱特性を実現することができる。
(第3実施形態)
図4は、本発明の第3実施形態に係る第1の電子素子としての発熱素子10と第2の電子素子としての温度制約素子20とを備える電子装置400の概略的な断面構成を示す図である。なお、図4では、ボンディングワイヤは省略してある。上記実施形態との相違点を中心に述べることとする。
図4に示されるように、本実施形態の電子装置400においては、ヒートシンク30の平面形状は、L字形状をなしている。具体的に、このL字形状は、発熱素子10が搭載されている部位の幅W2が温度制約素子20が搭載されている部位の幅W3よりも大きい形状をなしている。
さらに言うならば、このL字形状をなすヒートシンク30は、発熱素子10が搭載されている部位におけるヒートシンクの幅方向の一端部から、温度制約素子20が搭載されている部位が当該幅方向とは直交する方向へ突出した形状となっている。
ここで、L字形状のヒートシンク30においては、温度制約素子20が搭載されている部位の幅W3は、発熱素子10と温度制約素子20との間に位置する部位の幅W1と同程度である。
このようにヒートシンク30の平面形状をL字形状に変形することにより、ヒートシンク30において温度制約素子20が搭載されている部位の幅W3が、発熱素子10が搭載されている部位の幅W2よりも小さくなっているため、その分、温度制約素子20の周囲に、リードフレームなどを配置するためのスペースを形成することができ、多ピン化などに好適である。
ここでは、図4に示されるように、温度制約素子20の周囲において図中の左側に位置する端子部材50に加えて、図中の上側にも端子部材50を追加している。なお、この追加された端子部材50についても、図示しないが、温度制約素子20との間でボンディングワイヤを介して電気的に接続されている。
そして、このような本実施形態の電子装置400によれば、上記実施形態と同様に、ヒートシンク30における発熱素子10−温度制約素子20間の熱伝達経路の幅を狭くした構成とすることができるため、ヒートシンク30上における発熱素子10と温度制約素子20との距離をさほど大きくしなくても、発熱素子10の熱を温度制約素子20へ伝えにくくすることができる。
よって、本実施形態によっても、発熱素子10と温度制約素子20とをヒートシンク30上に搭載したものをモールド樹脂70により包み込むように封止してなる電子装置600において、適切な放熱特性を実現することができる。
(第4実施形態)
図5は、本発明の第4実施形態に係る第1の電子素子としての発熱素子10と第2の電子素子としての温度制約素子20とを備える電子装置500の概略的な断面構成を示す図である。なお、図5では、ボンディングワイヤは省略してある。上記実施形態との相違点を中心に述べることとする。
図5に示されるように、図5に示される本実施形態の電子装置500においては、ヒートシンク30のうち発熱素子10と温度制約素子20との間に位置する部位に、スリット32が設けられていることを特徴としている。このスリット32は、貫通穴として構成されている。
このように、ヒートシンク30における発熱素子10−温度制約素子20間に位置する部位に、スリット32を設けることで、当該部位におけるスリット32の残し部の幅を、発熱素子10が搭載されている部位の幅W2よりも小さくすることができる。
ここで、上記スリット32の残し部の幅は、図3において幅W11と幅W12との和であり、この和が、ヒートシンク30のうち発熱素子10−温度制約素子20間に位置する部位の幅W1に相当する。つまり、W1=W11+W12、となる。
そのため、このスリット30の形成により、ヒートシンク30のうち発熱素子10−温度制約素子20間に位置する部位の幅W1を、発熱素子10の搭載部の幅W2よりも小さくすることを適切に実現できる。また、スリット32の形成によって、発熱素子10−温度制約素子20間の熱伝達経路が一部遮断されるという効果もある。
なお、本実施形態にて採用したスリット32を有するヒートシンク30の構成は、上記第1〜第3実施形態と組み合わせて採用することも可能である。つまり、上記図1〜図4に示される各電子装置におけるヒートシンク30において、発熱素子10−温度制約素子20間の部位に、スリット32を形成してもよい。
そして、このような本実施形態の電子装置500によれば、上記実施形態と同様に、ヒートシンク30における発熱素子10−温度制約素子20間の熱伝達経路の幅を狭くした構成とすることができるため、ヒートシンク30上における発熱素子10と温度制約素子20との距離をさほど大きくしなくても、発熱素子10の熱を温度制約素子20へ伝えにくくすることができる。
よって、本実施形態によっても、発熱素子10と温度制約素子20とをヒートシンク30上に搭載したものをモールド樹脂70により包み込むように封止してなる電子装置600において、適切な放熱特性を実現することができる。
(第5実施形態)
本発明の第5実施形態は、自動車のパワーウィンドウにおけるモータを駆動制御するためのHIC(混成集積回路)に適用される電子装置として、より具体的な構成を示すものである。
図6は、本発明の第5実施形態に係る第1の電子素子としての発熱素子10と第2の電子素子としての温度制約素子20とを備える電子装置600の概略平面構成を示す図である。なお、図6では、ボンディングワイヤは省略してある。
[装置構成等]
本実施形態の電子装置600は、発熱素子10を有する第1の回路部610と、温度制約素子20を有する第2の回路部620とを備えて構成されている。ここで、第1の回路部610は、制御部としての第2の回路部620により駆動が制御される駆動部として構成されるものである。
本実施形態では、第1の回路部610は、パワーMOS素子やIGBTなどの駆動素子などの発熱素子10を有するものであって、これら発熱素子10およびこれら素子10が搭載される第1の配線基板41を含んで構成されている。
この第1の回路部610を構成する発熱素子10は、第2の回路部620を構成する温度制約素子20よりも大きい電流が流れ且つ大きい発熱を行う素子であるため、第1の回路部610は第2の回路部620よりも大きい電流が流れるものとなっている。
本例では、第1の回路部610を構成する発熱素子10は、パワー素子としての4個のパワーMOS素子10、10、10、10から構成されている。そして、これらパワーMOS素子10は、第2の回路部620を構成する温度制約素子20としての制御素子21、22により制御されるものである。
一方、第2の回路部620は、マイコン21、制御IC22といったなどの制御素子などの温度制約素子20を有するものであって、これら温度制約素子20およびこれら素子20が搭載される第2の配線基板42を含んで構成されている。
ここで、各回路部610、620を構成する上記各素子10、20は、ボンディングワイヤや図示しないダイボンド材などにより、それぞれの配線基板41、42上に実装されている。
そして、図6に示されるように、第1の配線基板41および第2の配線基板42は、ヒートシンク30の上に搭載されている。
限定するものではないが、ここでは、ヒートシンク30は、上記第2実施形態と同様のT字形状をなすものである。もちろん、それ以外にも、本実施形態のヒートシンク30としては、上記各実施形態に示したものを採用することができる。
ここで、各々の配線基板41、42は、たとえば、電気絶縁性を有し且つ熱伝導性に優れた樹脂などからなる図示しない接着剤などを介して、ヒートシンク30上に固定されている。そして、第1の配線基板41と第2の配線基板42とは、図示しないボンディングワイヤにより結線され、電気的に接続されている。
ここで、各々の配線基板41、42としては、上記実施形態と同様に、単層または複数の層が積層されたセラミック積層基板またはプリント配線基板などを採用することができる。
特に、第1の配線基板41としては、単層または2層程度のセラミック層が積層されてなる厚膜配線基板などを採用することができ、一方、第2の配線基板42としては、3層以上の層が積層されたセラミック積層基板またはプリント配線基板などを採用することができる。
さらに言うならば、本実施形態の電子装置600においては、第1の配線基板41は単層基板であり、第2の配線基板42は多層基板であることが好ましい。また、両配線基板41、42の材質としては、放熱性に優れたアルミナ基板であることが望ましい。
本電子装置600においては、制御部としての第2の回路部620は駆動部としての第1の回路部610に比べて構成が複雑であるため、小型化するためには、第2の回路部620における第2の配線基板42として、配線などが立体的に構成可能な多層基板を使用することが好ましい。
しかしながら、第1の回路部610と第2の回路部620とで、別々の配線基板41、42を使用する場合、両方の配線基板41、42について多層基板を採用すると、コストが高いものになってしまう。
その点、制御部としての第2の回路部620に使用される第2の配線基板42を多層基板とし、駆動部としての第1の回路部610に使用される第1の配線基板41を、多層基板に比べて安価な単層基板とすれば、コストの面で有利である。
また、図6に示されるように、本実施形態の電子装置600においても、発熱素子10、温度制約素子20の周囲には、端子部材50が設けられており、これら発熱素子10、温度制約素子20、両配線基板41、42および各端子部材50の各間の電気的接続は、図示しないボンディングワイヤによりなされている。
本実施形態においても、上記実施形態と同様、たとえば、発熱素子10側(図6中の右側)に設けられた端子部材50は、発熱素子10の電流端子などとして構成され、一方、温度制約素子20側(図6中の左側)に設けられた端子部材50は、温度制約素子20の信号端子などとして構成される。
そして、図6に示されるように、本電子装置600においては、第1の回路部610、第2の回路部620、上記ボンディングワイヤ、ヒートシンク30および端子部材50の一部は、モールド樹脂70により封止されている。
そして、この電子装置600は、上記したパワーウィンドウの駆動装置に取り付けられる。たとえば、電子装置600は、モールド樹脂70から突出する各端子部材50の部分が、当該駆動装置のコネクタやモータなどと電気的に接続されるようになっている。
これら端子部材50とコネクタやモータとの接続は、溶接やはんだ付けなどにより行われる。このようにして上記駆動装置に取り付けられた電子装置600は、モータを駆動制御するようになっている。
[効果等]
ところで、本実施形態の電子装置600においても、発熱素子10と温度制約素子20と発熱素子10および温度制約素子20が搭載されたヒートシンク30と発熱素子10、温度制約素子20およびヒートシンク30を包み込むように封止するモールド樹脂70とを備える電子装置600において、ヒートシンク30のうち発熱素子10−温度制約素子20間に位置する部位の幅W1が、発熱素子10の搭載部の幅W2よりも小さくなっていることを特徴とする電子装置600が提供される。
それによれば、上記実施形態と同様に、ヒートシンク30における発熱素子10−温度制約素子20間の熱伝達経路の幅を狭くした構成とすることができるため、ヒートシンク30上における発熱素子10と温度制約素子20との距離をさほど大きくしなくても、発熱素子10の熱を温度制約素子20へ伝えにくくすることができる。
よって、本実施形態によっても、発熱素子10と温度制約素子20とをヒートシンク30上に搭載したものをモールド樹脂70により包み込むように封止してなる電子装置600において、適切な放熱特性を実現することができる。
さらに、本実施形態においても、上記第2実施形態と同様、ヒートシンク30の平面形状をT字形状に変形することによる効果は、同様に発揮される。ここでは、図6に示されるように、温度制約素子20の周囲において図中の上側と下側にも端子部材50を配置している。
(他の実施形態)
なお、ヒートシンク30としては、上記した各図に示した形状に限定されるものではない。
つまり、ヒートシンク30は、発熱素子10と温度制約素子20との配列方向とは直交する方向の寸法をヒートシンク30の幅と定義したとき、ヒートシンク30のうち発熱素子10と温度制約素子20との間に位置する部位の幅W1が、発熱素子10が搭載されている部位の幅W2よりも小さくなっているものであるならば、任意の形状を採用することが可能である。
また、上記実施形態では、発熱素子10および温度制約素子20は、それぞれ配線基板41、42を介してヒートシンク30上に搭載されたものであったが、これら発熱素子10、温度制約素子20は、配線基板を介さずに直接ヒートシンク30上に搭載するようにしてもよい。
さらには、発熱素子10および温度制約素子20の両方ではなく、発熱素子10および温度制約素子20のどちらか一方が、ヒートシンク30の上に、配線基板41、42を介して搭載されている構成であってもよい。
このことについて、具体的に言うならば、上記各図において、たとえば、発熱素子10は、その下の第1の配線基板41を省略して直接ヒートシンク30の上に搭載し、温度制約素子20は第2の配線基板42を介してヒートシンク30に搭載する構成としてもよいということである。
または、その逆に、発熱素子10は第1の配線基板41を介してヒートシンク30の上に搭載し、温度制約素子20は、そのしたの第2の配線基板42を省略して直接ヒートシンク30上に搭載する構成としてもよい。
なお、上記実施形態では、本発明の電子装置を、パワーウィンドウの駆動モータを駆動するHICに適用したものとして主として説明したが、本発明の電子装置の用途は、これに限定されるものではないことはもちろんである。
以上、述べてきたように、本発明は、発熱素子と、温度制約素子と、発熱素子および温度制約素子が搭載されたヒートシンクと、発熱素子、温度制約素子およびヒートシンクを包み込むように封止するモールド樹脂とを備える電子装置において、ヒートシンクのうち発熱素子−温度制約素子間に位置する部位の幅W1を、発熱素子の搭載部の幅W2よりも小さくしたことを要部とするものであり、その他の部分については適宜設計変更が可能である。
本発明の第1実施形態に係る電子装置の概略平面構成を示す図である。 図1に示される電子装置の概略断面構成を示す図である。 本発明の第2実施形態に係る電子装置の概略平面構成を示す図である。 本発明の第3実施形態に係る電子装置の概略平面構成を示す図である。 本発明の第4実施形態に係る電子装置の概略平面構成を示す図である。 本発明の第5実施形態に係る電子装置の概略平面構成を示す図である。
符号の説明
10…発熱素子、20…温度制約素子、30…ヒートシンク、
32…スリット、70…モールド樹脂、
W1…ヒートシンクのうち発熱素子と温度制約素子との間に位置する部位の幅、
W2…ヒートシンクのうち発熱素子が搭載されている部位の幅、
W3…ヒートシンクのうち温度制約素子が搭載されている部位の幅。

Claims (6)

  1. 動作時に発熱が生じる発熱素子(10)と、
    使用温度に制約を有する温度制約素子(20)と、
    前記発熱素子(10)および前記温度制約素子(20)が搭載されたヒートシンク(30)と、
    前記発熱素子(10)、前記温度制約素子(20)および前記ヒートシンク(30)を包み込むように封止するモールド樹脂(70)とを備え、前記ヒートシンク(30)における前記発熱素子(10)及び前記温度制約素子(20)が搭載された面とは反対側の面は前記モールド樹脂(70)から露出している電子装置において、
    前記発熱素子(10)と前記温度制約素子(20)との配列方向とは直交する方向の寸法を、前記ヒートシンク(30)の幅と定義したとき、
    前記ヒートシンク(30)のうち前記発熱素子(10)と前記温度制約素子(20)との間に位置する部位の幅(W1)が、前記発熱素子(10)が搭載されている部位の幅(W2)よりも小さくなっており、
    前記ヒートシンク(30)の平面形状は、前記発熱素子(10)が搭載されている部位の幅(W2)が前記温度制約素子(20)が搭載されている部位の幅(W3)よりも大きいT字形状をなすものであることを特徴とする電子装置。
  2. 動作時に発熱が生じる発熱素子(10)と、
    使用温度に制約を有する温度制約素子(20)と、
    前記発熱素子(10)および前記温度制約素子(20)が搭載されたヒートシンク(30)と、
    前記発熱素子(10)、前記温度制約素子(20)および前記ヒートシンク(30)を包み込むように封止するモールド樹脂(70)とを備え、前記ヒートシンク(30)における前記発熱素子(10)及び前記温度制約素子(20)が搭載された面とは反対側の面は前記モールド樹脂(70)から露出している電子装置において、
    前記発熱素子(10)と前記温度制約素子(20)との配列方向とは直交する方向の寸法を、前記ヒートシンク(30)の幅と定義したとき、
    前記ヒートシンク(30)のうち前記発熱素子(10)と前記温度制約素子(20)との間に位置する部位の幅(W1)が、前記発熱素子(10)が搭載されている部位の幅(W2)よりも小さくなっており、
    前記ヒートシンク(30)の平面形状は、前記発熱素子(10)が搭載されている部位の幅(W2)が前記温度制約素子(20)が搭載されている部位の幅(W3)よりも大きいL字形状をなすものであることを特徴とする電子装置。
  3. 前記温度制約素子(20)が搭載されている部位の幅(W3)の領域には前記温度制約素子(20)のみが配置されていることを特徴とする請求項またはに記載の電子装置。
  4. 前記L字形状をなすヒートシンク(30)は、前記発熱素子(10)が搭載されている部位における前記ヒートシンク(30)の幅方向の一端部から、前記温度制約素子(20)が搭載されている部位が前記幅方向とは直交する方向へ突出した形状となっており、前記発熱素子(10)は前記温度制約素子(20)に対して幅方向にずれて位置していることを特徴とする請求項に記載の電子装置。
  5. 前記ヒートシンク(30)のうち前記発熱素子(10)と前記温度制約素子(20)との間に位置する部位には、スリット(32)が設けられていることを特徴とする請求項1ないしのいずれか1つに記載の電子装置。
  6. 前記発熱素子(10)および前記温度制約素子(20)は、前記ヒートシンク(30)上面に設けられた配線基板(41、42)上に搭載されていることを特徴とする請求項1ないしのいずれか1つに記載の電子装置。
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