WO2018164160A1 - モジュール - Google Patents

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main surface
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sealing resin
resin layer
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裕太 森本
野村　忠志
元彦 楠
了 小松
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株式会社村田製作所
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    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3025—Electromagnetic shielding

Definitions

  • the present invention relates to a module in which a component that generates heat is mounted on a substrate and has a heat dissipation structure.
  • heat dissipation measures may be taken in order to suppress adverse effects on the components due to heat generation.
  • a module with such a heat dissipation measure for example, there is a semiconductor device 100 described in Patent Document 1 shown in FIG.
  • the semiconductor device 100 is held on the semiconductor element mounting surface 101a of the multilayer wiring substrate 101 by the multilayer wiring substrate 101, the conductive leads 102, and the conductive leads 102, and has a circuit formation surface 103a and an anti-circuit formation surface 103b. Except for the semiconductor element 103 and the anti-circuit formation surface 103b of the semiconductor element 103, the conductive lead 102 and the resin 104 provided to seal the semiconductor element 103 are bonded to the anti-circuit formation surface 103b of the semiconductor element 103.
  • the heat radiation fin 105 is provided. The heat dissipation fin 105 is used to improve the heat dissipation effect of the semiconductor device 100.
  • the semiconductor device 100 since the heat dissipation fin 105 protrudes from the surface opposite to the surface of the resin 104 facing the semiconductor element mounting surface 101a, the semiconductor device 100 becomes large. is there.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a module capable of realizing a low profile while maintaining sufficient heat dissipation.
  • a module of the present invention includes a substrate, a first component that generates heat mounted on one main surface of the substrate, and is mounted on the one main surface.
  • Heat transfer connected to the second component lower than the temperature rise during operation of the first component, the opposite surface opposite to the mounting surface of the first component, and the opposite surface opposite to the mounting surface of the second component
  • the heat transfer member is provided to connect the opposite surface of the first component and the opposite surface of the second component, for example, the heat transfer member is disposed only on the opposite surface of the first component.
  • the capacity of the heat transfer member can be increased as compared with the case where this is done, and thereby sufficient heat dissipation can be obtained.
  • the first component is connected to the second component via the heat transfer member, the heat generated by the first component can be released from the heat transfer member to the second component, thereby further improving the heat dissipation effect. Improvement is achieved.
  • the height from one main surface to the highest surface of a heat-transfer member is below the height from one main surface to the highest surface of a sealing resin layer, the height reduction of a module is achieved.
  • the highest surface of the heat transfer member may be exposed from the highest surface of the sealing resin layer. According to this configuration, since the heat transfer member is exposed from the sealing resin layer, heat can be released to the outside from the exposed portion of the heat transfer member, thereby further improving the heat dissipation effect.
  • the height from the one main surface to the opposite surface of the first component is different from the height from the one main surface to the opposite surface from the second component, and the heat transfer member is connected to the first component and the first component.
  • the thickness of the heat transfer member on the first component and the second component so that the highest surface of the heat transfer member is substantially parallel to the one main surface when connected to the second component.
  • the thickness of the heat transfer member may be set. According to this configuration, the first component and the second component having different heights can be connected, and the heat generated by the first component can be released to the second component having a different height from the first component.
  • a heat conductive paste may be used as the heat transfer member. According to this configuration, by using the heat conductive paste as the heat transfer member, the first component and the second component having different heights can be easily connected, and the heat generated by the first component is the first component. It is possible to escape to the second parts having different heights.
  • the heat transfer member may be a wiring board, and may further include a connection member that connects the board and the wiring board. According to this configuration, since the heat generated by the first component can be released to the substrate via the wiring substrate and the connection member, the heat dissipation effect can be further improved. Further, since the wiring board can be used as both a heat radiating member and a wiring member, the module can be reduced in size.
  • a shield layer that covers at least the surface of the sealing resin layer and the side surface of the substrate may be further provided. According to this configuration, the heat generated by the first component can be released from the shield layer to the substrate, thereby further improving the heat dissipation effect.
  • the heat transfer member is provided to connect the opposite surface of the first component and the opposite surface of the second component, for example, the heat transfer member is disposed only on the opposite surface of the first component.
  • the capacity of the heat transfer member can be increased as compared with the case where this is done, and thereby sufficient heat dissipation can be obtained.
  • the first component is connected to the second component via the heat transfer member, the heat generated by the first component can be released from the heat transfer member to the second component, thereby further improving the heat dissipation effect. Improvement is achieved.
  • the height from one main surface to the highest surface of a heat-transfer member is below the height from one main surface to the highest surface of a sealing resin layer, the height reduction of a module is achieved.
  • (A) is sectional drawing of the module which concerns on the modification 1 of 5th Embodiment of this invention
  • (b) is sectional drawing of the module which concerns on the modification 2 of 5th Embodiment of this invention
  • (c ) Is a cross-sectional view of a module according to Modification 3 of the fifth embodiment of the present invention. It is sectional drawing of the conventional module.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the module 1 according to the first embodiment.
  • the module 1 according to the first embodiment is mounted on, for example, a mother board of an electronic device.
  • the module 1 includes a substrate 2 having a land electrode 8 formed on one main surface 2a, and a first component 3 and a first component 3 mounted on the one main surface 2a so that connection terminals are connected to the land electrode 8 by solder 9.
  • the two components 4, the opposite surface (upper surface 3 a) opposite to the mounting surface of the first component 3, and the opposite surface (upper surface 4 a) opposite to the mounting surface of the second component 4 are connected via the adhesive member 5.
  • a sealing resin layer 7 for sealing the one main surface 2a, the first component 3, the second component 4, and the metal block 6.
  • the substrate 2 is formed of, for example, low temperature co-fired ceramics or glass epoxy resin.
  • a plurality of land electrodes 8 are formed on one main surface 2 a of the substrate 2, a plurality of external electrodes (not shown) are formed on the other main surface 2 b, and a plurality of ground electrodes and a plurality of ground electrodes are formed on the surface layer and the inner layer of the substrate 2.
  • a wiring electrode, a plurality of via conductors, and the like are formed. Each ground electrode is formed so as to be exposed from the side surface of the substrate 2, for example.
  • Each land electrode, each external electrode, each ground electrode, and each wiring electrode are each formed of a metal generally employed as an electrode such as Cu, Ag, or Al.
  • Each via conductor is formed of a metal such as Ag or Cu.
  • the first component 3 is a component that generates heat, and examples of the first component 3 include active components such as an IC and a power amplifier.
  • the first component 3 is mounted on the one main surface 2 a of the substrate 2 by connecting the connection terminals to the land electrodes 8 formed on the one main surface 2 a of the substrate 2 using the solder 9.
  • the second component 4 is a component that does not generate heat compared to the first component 3, and has a temperature rise due to heat generation during operation that is lower than the temperature rise due to heat generation during operation of the first component 3.
  • Passive parts such as The second component 4 is mounted on the one main surface 2 a of the substrate 2 by connecting the connection terminals to the land electrodes 8 formed on the one main surface 2 a of the substrate 2 using the solder 9.
  • the height up to the opposite surface (hereinafter referred to as “upper surface”) 4a opposite to the mounting surface 4 is the same.
  • the upper surface 3a of the first component 3 and the upper surface 4a of the second component 4 are on the same plane.
  • the metal block 6 is placed from the upper surface 3a of the first component 3 to the upper surface 4a of the second component 4 by being bonded to the upper surface 3a of the first component 3 and the upper surface 4a of the second component 4 by the adhesive member 5.
  • the metal block 6 connects the first component 3 and the second component 4 via the adhesive member 5. That is, one metal block is in contact with both the first part 3 and the second part 4.
  • the metal block 6 is formed by inserting the module 1 from a direction perpendicular to the opposite surface (hereinafter referred to as “upper surface”) 7 a opposite to the opposite surface facing the one main surface 2 a of the sealing resin layer 7.
  • the metal block 6 is a metal plate such as a plate-like copper plate, and conducts heat.
  • the adhesive member 5 is, for example, a heat conductive adhesive or solder that conducts heat. For this reason, the heat generated by the first component 3 can be released to the second component 4 via the adhesive member 5, the metal block 6, and the adhesive member 5.
  • the metal block 6 corresponds to the “heat transfer member” of the present invention.
  • the metal block 6 is mounted when the metal block 6 is mounted.
  • the thickness of the metal block 6 is changed between the first region on the first part 3 and the second region on the second part 4 so that the upper surface 6a of the member 6 is substantially parallel to the one main surface 2a, or
  • the thickness of the adhesive member 5 may be changed between the first region on the first component 3 and the second region on the second component 4.
  • a material having high thermal conductivity such as AIN may be used as the heat transfer member.
  • AIN a material having high thermal conductivity such as AIN
  • a heat conductive sheet may be provided, or a metal film may be provided from the upper surface 3a of the first component 3 to the upper surface 4a of the second component 4 by plating or sputtering.
  • the sealing resin layer 7 is sealed so as to cover the one main surface 2 a of the substrate 2, the first component 3, the second component 4, and the metal block 6.
  • the sealing resin layer 7 has an opposite surface (hereinafter, referred to as “upper surface”) 6 a opposite to the opposing surface facing the first component 3 and the second component 4 of the metal block 6. Covering. That is, the height from the one main surface 2a to the upper surface 6a of the metal block 6 is less than the height from the one main surface 2a to the upper surface 7a of the sealing resin layer 7, and the metal block 6 is the sealing resin layer 7. It is buried in.
  • the sealing resin layer 7 can be formed of a resin generally employed as a sealing resin such as an epoxy resin containing a silica filler.
  • a filler with high heat conductivity such as an alumina filler, can also be used for high heat conduction.
  • the upper surface 7a of the sealing resin layer 7 corresponds to “the highest surface of the sealing resin layer” in the present invention
  • the upper surface 6a of the metal block 6 corresponds to “the highest surface of the heat transfer member” in the present invention. .
  • Module manufacturing method Next, a method for manufacturing the module 1 will be described. In the first embodiment, after an assembly of a plurality of modules 1 is formed, the module 1 is manufactured by being separated into pieces.
  • a plurality of land electrodes 8 are formed on one main surface 2a, a plurality of external electrodes are formed on the other main surface 2b, and a plurality of ground electrodes, a plurality of wiring electrodes, a plurality of ground electrodes, An assembly of the substrate 2 on which a plurality of via conductors and the like are formed is prepared.
  • Each land electrode 8, each external electrode, each ground electrode, and each wiring electrode can be formed by screen printing a conductive paste containing a metal such as Cu, Ag, or Al.
  • Each via conductor can be formed by a well-known method after forming a via hole using a laser or the like.
  • the first component 3 and the second component 4 are mounted on the one main surface 2a of the substrate 2 using a known surface mounting technique.
  • the solder 9 is formed on the desired land electrode 8 of the land electrodes 8 of the substrate 2, and the first component 3 and the land 9 are formed on the corresponding land electrode 8 of the land electrodes 8 on which the solder 9 is formed.
  • a reflow process is performed. Note that the assembly of the substrates 2 is cleaned as necessary after the reflow process.
  • the adhesive member 5 is applied to each of the upper surface 3 a of the first component 3 and the upper surface 4 a of the second component 4.
  • the metal block 6 is arranged on the upper surface 3a of the first component 3 and the upper surface 4a of the second component 4 to which the adhesive member 5 is applied.
  • the metal block 6 is a metal plate such as a plate-like copper plate, and conducts heat.
  • the adhesive member 5 is, for example, a heat conductive adhesive or solder that conducts heat.
  • the sealing resin is applied to the one main surface 2a of the substrate 2 so as to cover the one main surface 2a of the substrate 2, the first component 3 and the second component 4 mounted on the one main surface 2a, and the metal block 6.
  • Layer 7 is formed.
  • a transfer mold method, a compression mold method, a liquid resin method, a sheet resin method, or the like can be used.
  • a general epoxy resin containing silica filler can be used for the sealing resin layer 7.
  • an epoxy resin containing a filler having a high thermal conductivity such as an alumina filler can be used for the sealing resin layer 7.
  • plasma cleaning of the substrate 2 is performed as necessary.
  • the module 1 is separated into pieces by a known method such as dicer or laser processing.
  • the metal block 6 is provided so as to connect the upper surface 3 a of the first component 3 and the upper surface 4 a of the second component 4 via the adhesive member 5. For this reason, for example, when the module 1 is viewed from a direction perpendicular to the upper surface 7 a of the sealing resin layer 7, a heat transfer member having the same size as the upper surface 3 a of the first component 3 is disposed on the upper surface 3 a of the first component 3. Compared to the case, the capacity of the metal block 6 can be increased, thereby improving the heat dissipation effect.
  • the first component 3 is connected to the second component 4 via the adhesive member 5 and the metal block 6, the heat generated by the first component 3 is transmitted via the adhesive member 5, the metal block 6 and the adhesive member 5.
  • the second component 4 can be escaped, thereby further improving the heat dissipation effect.
  • the stability of the module operation is improved in addition to the heat dissipation effect.
  • the metal block 6 is embedded in the sealing resin layer 7, the module 1 can be reduced in height.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the module 1a according to the second embodiment.
  • the module 1a according to the second embodiment differs from the module 1 according to the first embodiment described with reference to FIG. 1 in that the upper surface 6a of the metal block 6 is exposed from the sealing resin layer 20 as shown in FIG. This is the point. Since other configurations are the same as those of the module 1 according to the first embodiment, the description thereof is omitted by giving the same reference numerals.
  • the sealing resin layer 20 is sealed so as to cover the one main surface 2 a of the substrate 2, the first component 3, the second component 4, and the metal block 6 except for the upper surface 6 a of the metal block 6.
  • the upper surface 6 a of the metal block 6 is exposed from the sealing resin layer 20. That is, the height from the one main surface 2a to the upper surface 6a of the metal block 6 is the opposite surface (hereinafter referred to as “upper surface”) from the one main surface 2a to the opposite surface facing the one main surface 2a of the sealing resin layer 20.
  • the metal block 6 is embedded so that the upper surface 6a of the metal block 6 is exposed from the upper surface 20a of the sealing resin layer 20.
  • the sealing resin layer 20 can be formed of a resin that is generally employed as a sealing resin such as an epoxy resin containing a silica filler. Moreover, a filler with high heat conductivity, such as an alumina filler, can also be used for high heat conduction.
  • the sealing resin layer 20 can be formed as follows, for example.
  • One main surface 2a of the substrate 2, the first component 3 and the second component 4 mounted on the one main surface 2a, and the metal block 6 are covered with a sealing resin layer ( (Corresponding to the sealing resin layer 7 in FIG. 1).
  • a sealing resin layer (Corresponding to the sealing resin layer 7 in FIG. 1).
  • resin is removed, and this removal is performed until the upper surface 6a of the metal block 6 is exposed,
  • the sealing resin layer 20 is formed.
  • a UV laser, a CO 2 laser, a Green laser, or the like can be used as the laser.
  • a known grinding method such as polishing may be used instead of laser irradiation.
  • the upper surface 20a of the sealing resin layer 20 corresponds to “the highest surface of the sealing resin layer” in the present invention
  • the upper surface 6a of the metal block 6 corresponds to “the highest surface of the heat transfer member” in the present invention.
  • the same effect as that of the module 1 of the first embodiment can be obtained, and the upper surface 6a of the metal block 6 is exposed from the upper surface 20a of the sealing resin layer 20, so that the metal block Heat can be released from the exposed portion 6 to the outside, thereby further improving the heat dissipation effect.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the module 1b according to the third embodiment.
  • the module 1b according to the third embodiment is different from the module 1 according to the first embodiment described with reference to FIG. 1 in that the metal block 6 is replaced with a wiring board 30 as shown in FIG. This is that a plurality of connection members 31 for connecting the substrate 2 are provided. Since other configurations are the same as those of the module 1 according to the first embodiment, the description thereof is omitted by giving the same reference numerals.
  • the wiring board 30 is formed of, for example, low temperature co-fired ceramics or glass epoxy resin.
  • a plurality of electrodes (land electrodes and the like) (not shown) are formed on the one main surface 30a and the other main surface 30b of the wiring board 30, and a plurality of ground electrodes, a plurality of wiring electrodes 32, In addition, a plurality of via conductors are formed.
  • various electrodes of the wiring board 30 can be connected between components (for example, And between the first component 3 and the second component 4).
  • the other main surface 30 b of the wiring board 30 is bonded to the upper surface 3 a of the first component 3 by the adhesive member 5 and is bonded to the upper surface 4 a of the second component 4 by the adhesive member 5. It is placed from 3 a to the upper surface 4 a of the second component 4. Thereby, the wiring board 30 connects the first component 3 and the second component 4 via the adhesive member 5.
  • the wiring board 30 includes, for example, the first region overlapping the upper surface 3a of the first component 3 and the upper surface 4a of the second component 4 when viewed from the direction perpendicular to the upper surface 7a of the sealing resin layer 7. It exists in the area
  • the wiring board 30 corresponds to the “heat transfer member” of the present invention.
  • connection member 31 is connected to one main surface 2 a of the substrate 2 and is connected to the other main surface 30 b of the wiring substrate 30.
  • Each connection member 31 is for transmitting the heat generated by the first component 3 from the wiring board 30 to the board 2 and is, for example, a metal such as copper that conducts heat.
  • the connection member 31 may also have a function of electrically connecting the wiring board 30 and the board 2.
  • you may change a material for every connection member, such as a part of connection member 31 being an insulating material.
  • it is good also as a structure which has a some electrically conductive part mutually insulated by the insulation part, combining a metal material and an insulating material in the inside of one connection member 31.
  • the connection member 31 may have a columnar shape, a flat plate shape, a bent plate shape, or the like.
  • the sealing resin layer 7 is sealed so as to cover the one main surface 2 a of the substrate 2, the first component 3, the second component 4, the wiring substrate 30, and each connection member 31.
  • the sealing resin layer 7 covers one main surface 30 a of the wiring substrate 30. That is, the height from the one main surface 2a to the one main surface 30a of the wiring substrate 30 is less than the height from the one main surface 2a to the upper surface 7a of the sealing resin layer 7, and the wiring substrate 30 is made of the sealing resin.
  • the upper surface 7a of the sealing resin layer 7 corresponds to the “highest surface of the sealing resin layer” of the present invention
  • the one main surface 30a of the wiring board 30 corresponds to the “highest surface of the heat transfer member” of the present invention. Equivalent to.
  • the wiring board 30 is provided so as to connect the upper surface 3a of the first component 3 and the upper surface 4a of the second component 4 via the adhesive member 5, for example,
  • the module 1 b is viewed from a direction perpendicular to the upper surface 7 a of the sealing resin layer 7, compared to the case where a heat transfer member having the same size as the upper surface 3 a of the first component 3 is disposed on the upper surface 3 a of the first component 3.
  • the capacity of the wiring board 30 can be increased, thereby improving the heat dissipation effect.
  • the first component 3 is connected to the second component 4 via the adhesive member 5 and the wiring substrate 30, the heat generated by the first component 3 is transmitted via the adhesive member 5, the wiring substrate 30 and the adhesive member 5.
  • the second component 4 can be escaped, thereby further improving the heat dissipation effect.
  • the stability of the module operation is improved in addition to the heat dissipation effect.
  • the first component 3 is connected to the substrate 2 via the adhesive member 5, the wiring substrate 30 and the connection member 31, the heat generated by the first component 3 is generated by the adhesive member 5, the wiring substrate 30 and the connection member 31.
  • the heat dissipation effect can be further improved.
  • the wiring board 30 is embedded in the sealing resin layer 7, the module 1b can be reduced in height.
  • the wiring board 30 can be used as both a heat radiating member and a wiring member, the module 1b can be downsized.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a module 1c according to Modification 1 of the third embodiment.
  • the module 1c according to the first modification of the third embodiment is different from the module 1b according to the third embodiment described with reference to FIG. 3 in that the one main surface 30a of the wiring board 30 is sealed as shown in FIG. It is a point exposed from the stop resin layer 20. Since the other configuration is the same as that of the module 1b according to the third embodiment, the description thereof is omitted by giving the same reference numerals.
  • the sealing resin layer 20 is sealed so as to cover the one main surface 2 a of the substrate 2, the first component 3, the second component 4, and the wiring substrate 30 except for the one main surface 30 a of the wiring substrate 30.
  • the one main surface 30 a of the wiring substrate 30 is exposed from the sealing resin layer 20. That is, the height from the one main surface 2a to the one main surface 30a of the wiring board 30 is the same as the height from the one main surface 2a to the upper surface 20a of the sealing resin layer 20, and the wiring board 30 has the one main surface.
  • the surface 30 a is embedded so as to be exposed from the upper surface 20 a of the sealing resin layer 20.
  • the upper surface 20a of the sealing resin layer 20 corresponds to “the highest surface of the sealing resin layer” in the present invention
  • the one main surface 30a of the wiring board 30 corresponds to “the highest surface of the heat transfer member” in the present invention. Equivalent to.
  • the same effect as that of the module 1b of the third embodiment can be obtained, and the one main surface 30a of the wiring board 30 is exposed from the upper surface 20a of the sealing resin layer 20. Therefore, heat can be released to the outside from the exposed portion of the wiring board 30, thereby further improving the heat dissipation effect.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the module 1d according to the fourth embodiment.
  • the module 1d according to the fourth embodiment is different from the module 1 according to the first embodiment described with reference to FIG. 1 in that the height of the first component 3 and the second component 40 is high as shown in FIG.
  • the metal blocks 6 that connect the first component 3 and the second component 40 are replaced with the heat conductive paste 41, and the heat conductive paste 41 is exposed from the sealing resin layer 42. Since other configurations are the same as those of the module 1 according to the first embodiment, the description thereof is omitted by giving the same reference numerals.
  • the second component 40 is a component that does not generate heat compared to the first component 3 and has a temperature rise due to heat generation during operation that is lower than the temperature rise due to heat generation during operation of the first component 3.
  • Passive parts such as The second component 40 is mounted on the one main surface 2 a of the substrate 2 by connecting the connection terminals to the land electrodes 8 formed on the one main surface 2 a of the substrate 2 using the solder 9.
  • the heat conductive paste 41 is provided from the upper surface 3a of the first component 3 to the upper surface 40a of the second component 40 so as to contact the upper surface 3a of the first component 3 and to contact the upper surface 40a of the second component 40. .
  • the heat conductive paste 41 connects the first component 3 and the second component 40.
  • the heat conductive paste 41 is, for example, the first component 3 when viewed from the direction perpendicular to the opposite surface (upper surface 42a) opposite to the opposite surface facing the one main surface 2a of the sealing resin layer 42 when viewed from the module 1d.
  • the first region overlaps the upper surface 3a of the second part 40
  • the second region overlaps the upper surface 40a of the second component 40, and the region including the region between the first region and the second region.
  • the heat conductive paste 41 is a metal paste such as an Ag paste that conducts heat.
  • the heat conductive paste 41 corresponds to the “heat transfer member” of the present invention.
  • the sealing resin layer 42 is sealed so as to cover the one main surface 2 a of the substrate 2, the first component 3, the second component 40, and the heat conductive paste 41 except for the upper surface 41 a of the heat conductive paste 41.
  • the upper surface 41 a of the heat conductive paste 41 is exposed from the sealing resin layer 42. That is, the height from the one main surface 2a to the upper surface 41a of the heat conductive paste 41 is the same as the height from the one main surface 2a to the upper surface 42a of the sealing resin layer 42, and the heat conductive paste 41 has its upper surface. 41 a is embedded so as to be exposed from the upper surface 42 a of the sealing resin layer 42.
  • the sealing resin layer 42 can be formed of a resin generally employed as a sealing resin such as an epoxy resin containing a silica filler. Moreover, a filler with high heat conductivity, such as an alumina filler, can also be used for high heat conduction.
  • the upper surface 42a of the sealing resin layer 42 corresponds to “the highest surface of the sealing resin layer” of the present invention
  • the upper surface 41a of the heat conductive paste 41 corresponds to “the highest surface of the heat transfer member” of the present invention.
  • Module manufacturing method Next, a method for manufacturing the module 1d will be described.
  • the module 1d is manufactured by being separated into pieces.
  • an assembly of the substrates 2 is prepared, and the first component 3 and the second component 40 are attached to the one main surface 2a of the substrate 2 using a known surface mounting technique.
  • a temporary sealing resin layer (on the one main surface 2a of the substrate 2 is covered so as to cover the one main surface 2a of the substrate 2 and the first component 3 and the second component 40 mounted on the one main surface 2a.
  • a sealing resin layer that becomes the sealing resin layer 42 is formed by removing a predetermined portion of the resin.
  • the temporary sealing resin is viewed from the direction perpendicular to the one main surface 2a so that the upper surface 3a of the first component 3 is exposed and the upper surface 40a of the second component 40 is exposed.
  • the resin is removed by performing laser irradiation or the like on the region from the upper surface 3a of the first component 3 to the upper surface 40a of the second component 40 of the layer.
  • the sealing resin layer 42 is formed.
  • the resin to be removed The resin is removed so as not to reach the one main surface 2a of the substrate 2.
  • a UV laser, a CO 2 laser, a Green laser, or the like can be used as the laser.
  • the heat conductive paste 41 is filled in the portion where the resin is removed, and the heat conductive paste 41 is cured.
  • the heat conductive paste 41 is a metal paste such as an Ag paste that conducts heat.
  • the module 1d is separated into pieces by a known method such as dicer or laser processing.
  • the heat conductive paste 41 is provided so as to connect the upper surface 3a of the first component 3 and the upper surface 40a of the second component 40, for example, the upper surface of the sealing resin layer 42.
  • the capacity of the heat conductive paste 41 is larger than that in the case where the heat transfer member having the same size as the upper surface 3a of the first component 3 is disposed on the upper surface 3a of the first component 3. This can increase the heat dissipation effect.
  • the first component 3 is connected to the second component 40 via the heat conductive paste 41, the heat generated by the first component 3 can be released to the second component 40 via the heat conductive paste 41.
  • the heat dissipation effect can be further improved.
  • the heat conductive paste 41 is embedded in the sealing resin layer 42, the height of the module 1d can be reduced. Further, by using the heat conductive paste 41, the first component 3 and the second component 40 having different heights can be easily connected, and the heat generated by the first component 3 is heightened with the first component 3. It is possible to escape to different second parts 40.
  • the first component 3 that generates heat is taller than the second component 40 that does not generate heat compared to the first component 3, but the contents of the fourth embodiment also apply to the reverse case. be able to.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the module 1e according to the fifth embodiment.
  • the module 1e according to the fifth embodiment differs from the module 1 according to the first embodiment described with reference to FIG. 1 in that the surface of the sealing resin layer 7 (the sealing resin before shielding) as shown in FIG.
  • the shield layer 15 is provided so as to cover the exposed portion of the layer 7 and the side surface of the substrate 2. Since other configurations are the same as those of the module 1 according to the first embodiment, the description thereof is omitted by giving the same reference numerals.
  • the shield layer 15 is provided so as to cover the surface of the sealing resin layer 7 (exposed portion of the sealing resin layer 7 before shielding) and the side surface of the substrate 2.
  • the shield layer 15 reduces the unwanted electromagnetic waves radiated from the external device from reaching the first component 3, the second component 4 and the wiring electrodes of the module 1e, or the first component 3 and the second component 2 of the module 1e. This is to reduce the leakage of unnecessary electromagnetic waves radiated from the component 4 and each wiring electrode to the outside. Further, the shield effect can be improved by contacting the shield layer 15 with a ground electrode (not shown) exposed from the side surface of the substrate 2.
  • the shield layer 15 is, for example, a multilayer structure having an adhesion layer laminated on the surface of the sealing resin layer 7 and the side surface of the substrate 2, a conductive layer laminated on the adhesion layer, and a corrosion-resistant layer laminated on the conductive layer. Can be formed.
  • the adhesion layer is provided to increase the adhesion strength between the conductive layer and the sealing resin layer 7 or the like, and can be formed of a metal such as SUS, for example.
  • the conductive layer is a layer that bears a substantial shielding function of the shield layer 15 and can be formed of any one of Cu, Ag, and Al, for example.
  • the conductive layer itself is not limited to a single material, and may have a multilayer structure in which a plurality of materials are stacked.
  • the corrosion resistant layer is provided to prevent the conductive layer from being corroded or scratched, and can be formed of, for example, SUS.
  • a sputtering method, a vapor deposition method, a paste coating method, or the like can be used to form the shield layer 15.
  • the same effects as those of the module 1 of the first embodiment can be obtained, and the heat generated by the first component 3 can be released from the shield layer 15 to the substrate 2, thereby radiating heat.
  • the effect is further improved.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view of a module 1f according to Modification 1 of the fifth embodiment.
  • the module 1f in Modification 1 of the fifth embodiment is similar to the module 1a of the second embodiment in that the surface of the sealing resin layer 20 (exposed portion of the sealing resin layer 20 before shielding) and the upper surface 6a of the metal block 6 ( The shield layer 15 is provided so as to cover the exposed portion of the metal block 6 before shielding and the side surface of the substrate 2.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view of a module 1g according to Modification 2 of the fifth embodiment.
  • the module 1g in Modification 2 of the fifth embodiment covers the surface of the sealing resin layer 7 (the exposed portion of the sealing resin layer 7 before shielding) and the side surface of the substrate 2 on the module 1b of the third embodiment.
  • the shield layer 15 is provided.
  • FIG.7 (c) is sectional drawing of the module 1h which concerns on the modification 3 of 5th Embodiment.
  • the module 1h in the third modification of the fifth embodiment is similar to the module 1c of the first modification of the third embodiment in that the surface of the sealing resin layer 20 (exposed portion of the sealing resin layer 20 before shielding) and the wiring board 30 are used.
  • the shield layer 15 is provided so as to cover one main surface 30a (exposed portion of the wiring substrate 30 before shielding) and the side surface of the substrate 2.
  • the connection member 31 may not be provided in the third modification of the fifth embodiment.
  • the shield layer 15 corresponds to the “heat transfer member” of the present invention and also corresponds to the “shield layer” of the present invention.
  • the heat generated by the first component 3 can be released from the shield layer 15 to the substrate 2, thereby further improving the heat dissipation effect.
  • first parts 3 and second parts 4 there may be a plurality of first parts 3 and second parts 4 respectively.
  • the part to be thermally insulated may not be connected to the heat transfer member.
  • the thermal conductivity of the heat transfer member varies depending on the location, for example, the thermal conductivity of the heat transfer member is lowered only on the component that is to be thermally insulated, and the component that is to be thermally insulated A heat transfer member may be connected.
  • the heat transfer member may be divided into a plurality of parts.
  • the heat transfer member when the heat transfer member is divided into two or more, for example, one is the first embodiment, and the other is the third embodiment. May be. Further, even if there is only one heat transfer member, for example, a configuration in which the portion of the first embodiment and the portion of the third embodiment are integrated, and a plurality of embodiments are combined and integrated in the conductive member. It is good also as the structure which carried out.
  • the wiring board 30 is mounted.
  • the thickness of the wiring board 30 is set so that the one main surface 30a of the wiring board 30 is substantially parallel to the one main surface 2a.
  • the thickness of the adhesive member 5 may be changed between the first region on the first part 3 and the second region on the second part 4.
  • the module 1d according to the fourth embodiment may have a configuration in which the heat transfer member according to the first embodiment is embedded in the heat conductive paste 41.
  • the module 1d in the fourth embodiment is provided with the shield layer 15 so as to cover the surface of the sealing resin layer 42, the upper surface 41a of the heat conductive paste 41, and the side surface of the substrate 2 as in the fifth embodiment. You may do it.
  • heat conductive paste 41 described in the fifth embodiment may be used as a heat transfer member for connecting the first component 3 and the second component 4 having the same height.
  • the upper surface 41a of the heat conductive paste 41 is covered using, for example, a transfer mold method, a compression mold method, a liquid resin method, a sheet resin method, or the like.
  • a sealing resin layer may be further formed.
  • the present invention can be applied to a module having a heat dissipation structure as well as a component that generates heat on a substrate.
  • Module 2 Substrate 2a One main surface 3 First part 4, 40 Second part 5 Adhesive member 6 Metal block 7, 20, 42 Sealing resin layer 15 Shield layer 30 Wiring board 31 Connecting member 41 Thermal conductive paste

Landscapes

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Abstract

放熱効果の向上を図りつつ低背化を実現することができるモジュールを提供する。　モジュール１は、基板２と、基板２の一方主面２ａに実装された発熱する第１部品３と、一方主面２ａに実装され、動作時の上昇温度が第１部品３の動作時の上昇温度よりも低い第２部品４と、第１部品３の一方主面２ａと対向する対向面と反対側の反対面３ａおよび第２部品４の一方主面２ａと対向する対向面と反対側の反対面４ａに接続される金属ブロック６と、一方主面２ａ、第１部品３、第２部品４および金属ブロック６を封止する封止樹脂層７とを備え、一方主面２ａから金属ブロック６の最も高い面８ａまでの高さは一方主面２ａから封止樹脂層７の最も高い面７ａまでの高さよりも低い。

Description

モジュール
　本発明は、基板に発熱する部品が実装されており、放熱構造を有するモジュールに関する。
　配線基板の実装面に発熱する部品が実装されたモジュールでは、発熱による部品への悪影響を抑制するために、放熱対策が施される場合がある。このような放熱対策が施されたモジュールとして、例えば、図８に示す特許文献１に記載の半導体装置１００がある。
　半導体装置１００は、積層配線基板１０１と、導電性リード１０２と、導電性リード１０２によって積層配線基板１０１の半導体素子搭載面１０１ａに保持されており、回路形成面１０３ａおよび反回路形成面１０３ｂを有する半導体素子１０３と、半導体素子１０３の反回路形成面１０３ｂを除いて、導電性リード１０２および半導体素子１０３を封止するように設けられた樹脂１０４と、半導体素子１０３の反回路形成面１０３ｂに接合された放熱用のフィン１０５とを有する。この放熱用のフィン１０５により、半導体装置１００の放熱効果の向上を図っている。
特開平７－２７３２５０号公報（段落００３１～００３２、図６参照）
　しかしながら、上記した半導体装置１００では、放熱用のフィン１０５が樹脂１０４の半導体素子搭載面１０１ａと対向する面と反対側の面よりも突出しているため、半導体装置１００が大きくなってしまうという問題がある。
　本発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、十分な放熱性を維持しつつ低背化を実現することができるモジュールを提供することを目的とする。
　上記した目的を達成するために、本発明のモジュールは、基板と、前記基板の一方主面に実装された発熱する第１部品と、前記一方主面に実装され、動作時の上昇温度が前記第１部品の動作時の上昇温度よりも低い第２部品と、前記第１部品の実装面と反対側の反対面および前記第２部品の実装面と反対側の反対面に接続される伝熱部材と、前記一方主面、前記第１部品、前記第２部品および前記伝熱部材を封止する封止樹脂層とを備え、前記一方主面から前記伝熱部材の最も高い面までの高さは前記一方主面から前記封止樹脂層の最も高い面までの高さ以下であることを特徴としている。
　この構成によれば、伝熱部材は第１部品の反対面と第２部品の反対面とを接続するように設けられているため、例えば伝熱部材を第１部品の反対面上にのみ配置する場合に比べて伝熱部材の容量を大きくすることができ、これにより十分な放熱性が得られる。また、第１部品は伝熱部材を介して第２部品に接続されているため、第１部品が発した熱を伝熱部材から第２部品に逃すことができ、これにより放熱効果の更なる向上が図られる。また、一方主面から伝熱部材の最も高い面までの高さは一方主面から封止樹脂層の最も高い面までの高さ以下であるため、モジュールの低背化が図られている。
　また、前記伝熱部材の最も高い面は前記封止樹脂層の最も高い面から露出しているとしてもよい。この構成によれば、伝熱部材が封止樹脂層から露出しているため、伝熱部材の露出部分から熱を外部に逃がすことができ、これにより放熱効果の更なる向上が図られる。
　また、前記一方主面から前記第１部品の反対面までの高さと前記一方主面から前記第２部品までの反対面までの高さとは異なっており、前記伝熱部材を前記第１部品および前記第２部品と接続したときに、前記伝熱部材の最も高い面が前記一方主面と略平行になるように、前記第１部品上の前記伝熱部材の厚さと前記第２部品上の前記伝熱部材の厚さを設定するとしてもよい。この構成によれば、高さの異なる第１部品と第２部品とを接続することができ、第１部品が発した熱を第１部品と高さの異なる第２部品に逃がすことができる。
　また、前記伝熱部材として熱伝導ペーストが用いられるとしてもよい。この構成によれば、伝熱部材として熱伝導ペーストを用いることにより、高さの異なる第１部品と第２部品とを容易に接続することができ、第１部品が発した熱を第１部品と高さの異なる第２部品に逃がすことができる。
　また、前記伝熱部材は配線基板であり、前記基板と前記配線基板とを接続する接続部材を更に備えるとしてもよい。この構成によれば、第１部品が発した熱を配線基板および接続部材を介して基板に逃すことができるので、放熱効果の更なる向上が図られる。また、配線基板は放熱用の部材と配線用の部材とを兼用することが可能になるので、モジュールの小型化を実現することができる。
　また、前記封止樹脂層の表面および前記基板の側面を少なくとも被覆するシールド層を更に備えるとしてもよい。この構成によれば、第１部品が発した熱をシールド層から基板に逃がすことができ、これにより放熱効果の更なる向上が図られる。
　本発明によれば、伝熱部材は第１部品の反対面と第２部品の反対面とを接続するように設けられているため、例えば伝熱部材を第１部品の反対面上にのみ配置する場合に比べて伝熱部材の容量を大きくすることができ、これにより十分な放熱性が得られる。また、第１部品は伝熱部材を介して第２部品に接続されているため、第１部品が発した熱を伝熱部材から第２部品に逃すことができ、これにより放熱効果の更なる向上が図られる。また、一方主面から伝熱部材の最も高い面までの高さは一方主面から封止樹脂層の最も高い面までの高さ以下であるため、モジュールの低背化が図られている。
本発明の第１実施形態に係るモジュールの断面図である。 本発明の第２実施形態に係るモジュールの断面図である。 本発明の第３実施形態に係るモジュールの断面図である。 本発明の第３実施形態の変形例１に係るモジュールの断面図である。 本発明の第４実施形態に係るモジュールの断面図である。 本発明の第５実施形態に係るモジュールの断面図である。 （ａ）は本発明の第５実施形態の変形例１に係るモジュールの断面図であり、（ｂ）は本発明の第５実施形態の変形例２に係るモジュールの断面図であり、（ｃ）は本発明の第５実施形態の変形例３に係るモジュールの断面図である。 従来のモジュールの断面図である。
　＜第１実施形態＞
　本発明の第１実施形態に係るモジュール１について図１を参照して説明する。なお、図１は第１実施形態に係るモジュール１の断面図である。
　第１実施形態に係るモジュール１は、例えば、電子機器のマザー基板等に搭載されるものである。モジュール１は、一方主面２ａにランド電極８が形成された基板２と、接続端子が半田９によりランド電極８に接続されるように、一方主面２ａに実装された第１部品３および第２部品４と、第１部品３の実装面の反対側の反対面（上面３ａ）と第２部品４の実装面の反対側の反対面（上面４ａ）とを、接着部材５を介して接続する金属ブロック６と、一方主面２ａ、第１部品３、第２部品４および金属ブロック６を封止する封止樹脂層７とを備える。
　基板２は、例えば低温同時焼成セラミックスやガラスエポキシ樹脂等で形成される。基板２の一方主面２ａには複数のランド電極８が形成され、他方主面２ｂには不図示の複数の外部電極が形成され、基板２の表層および内層には複数のグランド電極、複数の配線電極、および複数のビア導体等が形成されている。なお、各グランド電極は、例えば、基板２の側面から露出するように形成されている。
　各ランド電極、各外部電極、各グランド電極、および各配線電極は、それぞれ、ＣｕやＡｇ、Ａｌ等の電極として一般的に採用される金属で形成されている。また、各ビア導体は、ＡｇやＣｕ等の金属で形成されている。
　第１部品３は発熱する部品であり、第１部品３として、例えばＩＣ、パワーアンプ等の能動部品が挙げられる。第１部品３は、接続端子が、基板２の一方主面２ａに形成されたランド電極８に、半田９を用いて接続されることによって、基板２の一方主面２ａに実装されている。
　第２部品４は第１部品３に比べ発熱しない、動作時の発熱による上昇温度が第１部品３の動作時の発熱による上昇温度よりも低い部品であり、第２部品４として例えばインダクタ、コンデンサ等の受動部品が挙げられる。第２部品４は、接続端子が、基板２の一方主面２ａに形成されたランド電極８に、半田９を用いて接続されることによって、基板２の一方主面２ａに実装されている。この第１実施形態では、一方主面２ａから第１部品３の実装面の反対側の反対面（以下、「上面」と記載する。）３ａまでの高さと、一方主面２ａから第２部品４の実装面の反対側の反対面（以下、「上面」と記載する。）４ａまでの高さは同じである。言い換えると、第１部品３の上面３ａと第２部品４の上面４ａとは同一面上にある。
　金属ブロック６は、第１部品３の上面３ａおよび第２部品４の上面４ａに、接着部材５により接着されることによって、第１部品３の上面３ａから第２部品４の上面４ａにかけて載置されている。これにより、金属ブロック６は第１部品３と第２部品４とを接着部材５を介して接続している。すなわち、ひとつの金属ブロックが、第１部品３と第２部品４の両方に、接触している構造となっている。なお、金属ブロック６は、例えば、封止樹脂層７の一方主面２ａと対向する対向面と反対側の反対面（以下、「上面」と記載する。）７ａに垂直な方向からモジュール１を見て、第１部品３の上面３ａと重複する第１領域、第２部品４の上面４ａと重複する第２領域、および第１領域と第２領域との間の領域を含む領域に存在する。金属ブロック６は、例えば板状の銅板等の金属板であり、熱を伝導するものである。また、接着部材５は、例えば熱を伝導する熱伝導接着剤や半田等である。このため、第１部品３が発した熱は、接着部材５、金属ブロック６、接着部材５を介して第２部品４に逃がすことができる。なお、金属ブロック６は本発明の「伝熱部材」に相当する。
　なお、一方主面２ａから第１部品３の上面３ａまでの高さと一方主面２ａから第２部品４の上面４ａまでの高さが異なる場合は、金属ブロック６を搭載したときに、金属ブロック６の上面６ａが一方主面２ａと略平行になるようにするため、金属ブロック６の厚さを第１部品３上の第１領域と第２部品４上の第２領域で変えるか、または、接着部材５の厚さを第１部品３上の第１領域と第２部品４上の第２領域で変えるようにしてもよい。
　なお、伝熱部材として、金属以外にもＡＩＮなどの熱伝導率が高い材料を用いてもよい。また、第１部品３の上面３ａから第２部品４の上面４ａにかけて接着部材５を用いて金属ブロック６を設ける代わりに、例えば、第１部品３の上面３ａから第２部品４の上面４ａにかけて熱伝導シートを設けるようにしてもよく、メッキやスパッタによって第１部品３の上面３ａから第２部品４の上面４ａにかけて金属膜を設けるようにしてもよい。
　封止樹脂層７は、基板２の一方主面２ａ、第１部品３、第２部品４、金属ブロック６を覆うように封止する。この第１実施形態では、封止樹脂層７は金属ブロック６の第１部品３および第２部品４と対向する対向面と反対側の反対面（以下、「上面」と記載する。）６ａを覆っている。つまり、一方主面２ａから金属ブロック６の上面６ａまでの高さは一方主面２ａから封止樹脂層７の上面７ａまでの高さ未満になっており、金属ブロック６は封止樹脂層７に埋設されている。封止樹脂層７は、シリカフィラー入りのエポキシ樹脂等の封止樹脂として一般的に採用される樹脂で形成することができる。また、高熱伝導のため、アルミナフィラーなどの熱伝導率が高いフィラーを使用することもできる。なお、封止樹脂層７の上面７ａが本発明の「封止樹脂層の最も高い面」に相当し、金属ブロック６の上面６ａが本発明の「伝熱部材の最も高い面」に相当する。
　（モジュールの製造方法）
　次に、モジュール１の製造方法について説明する。この第１実施形態では、複数のモジュール１の集合体が形成された後に、個片化されることによりモジュール１が製造される。
　まず、一方主面２ａに複数のランド電極８が形成され、他方主面２ｂに複数の外部電極が形成されるとともに、表層または内層に複数のグランド電極、複数の配線電極、複数のグランド電極および複数のビア導体等が形成された基板２の集合体を用意する。各ランド電極８、各外部電極、各グランド電極、および各配線電極については、ＣｕやＡｇ、Ａｌ等の金属を含有する導電性ペーストをスクリーン印刷するなどしてそれぞれ形成することができる。また、各ビア導体については、レーザ等を用いてビアホールを形成した後、周知の方法により形成することができる。
　次に、基板２の一方主面２ａに、周知の表面実装技術を用いて第１部品３および第２部品４を実装する。例えば、基板２のランド電極８のうち所望のランド電極８上に半田９を形成しておき、半田９が形成されているランド電極８のうちの対応するランド電極８上に第１部品３および第２部品４を実装し、第１部品３および第２部品４を実装した後、リフロー処理を行う。なお、リフロー処理後に必要に応じて基板２の集合体の洗浄を行う。
　次に、第１部品３の上面３ａおよび第２部品４の上面４ａのそれぞれに接着部材５を塗布する。そして、接着部材５が塗布された第１部品３の上面３ａおよび第２部品４の上面４ａに金属ブロック６を配置する。金属ブロック６は、例えば板状の銅板等の金属板であり、熱を伝導するものである。また、接着部材５は、例えば熱を伝導する熱伝導接着剤や半田等である。
　次に、基板２の一方主面２ａとこの一方主面２ａに実装された第１部品３および第２部品４と金属ブロック６とを覆うように、基板２の一方主面２ａに封止樹脂層７を形成する。封止樹脂層７の形成に、例えば、トランスファーモールド方式、コンプレッションモールド方式、液状樹脂工法、シート樹脂工法等を用いることができる。ここで、封止樹脂層７に、一般的なシリカフィラー入りのエポキシ樹脂を用いることができる。なお、封止樹脂層７に高い熱伝導性を持たせるために、アルミナフィラーなどの熱伝導率が高いフィラー入りのエポキシ樹脂を封止樹脂層７に用いることもできる。なお、封止樹脂層７の形成前に、必要に応じて基板２のプラズマ洗浄を行う。
　封止樹脂層７が形成された後、ダイサーまたはレーザ加工などの周知の方法により、モジュール１を個片化する。
　上記した第１実施形態によれば、金属ブロック６は接着部材５を介して第１部品３の上面３ａと第２部品４の上面４ａとを接続するように設けられている。このため、例えば封止樹脂層７の上面７ａに垂直な方向からモジュール１を見た場合に、第１部品３の上面３ａと同サイズの伝熱部材を第１部品３の上面３ａに配置する場合に比べて、金属ブロック６の容量を大きくすることができ、これにより放熱効果の向上が図られる。また、第１部品３は接着部材５および金属ブロック６を介して第２部品４に接続されているため、第１部品３が発した熱を接着部材５、金属ブロック６および接着部材５を介して第２部品４に逃すことができ、これにより放熱効果の更なる向上が図られる。さらに、第１部品３と第２部品４の温度差が所望の範囲にあるときに回路動作が安定するような設計がなされたモジュールにおいては、放熱効果に加えてモジュール動作の安定性の向上が図られる。また、金属ブロック６は封止樹脂層７に埋設されているため、モジュール１の低背化が図られる。
　＜第２実施形態＞
　本発明の第２実施形態に係るモジュール１ａについて図２を参照して説明する。なお、図２は第２実施形態に係るモジュール１ａの断面図である。
　第２実施形態に係るモジュール１ａが図１を用いて説明した第１実施形態に係るモジュール１と異なる点は、図２に示すように、金属ブロック６の上面６ａが封止樹脂層２０から露出している点である。その他の構成は第１実施形態に係るモジュール１と同様であるため、同一符号を付すことによりその説明を省略する。
　封止樹脂層２０は、金属ブロック６の上面６ａを除いて、基板２の一方主面２ａ、第１部品３、第２部品４、金属ブロック６を覆うように封止する。この第２実施形態では、金属ブロック６の上面６ａは封止樹脂層２０から露出している。つまり、一方主面２ａから金属ブロック６の上面６ａまでの高さは一方主面２ａから封止樹脂層２０の一方主面２ａと対向する対向面と反対側の反対面（以下、「上面」と記載する。）２０ａまでの高さと同じになっており、金属ブロック６はその上面６ａが封止樹脂層２０の上面２０ａから露出するように埋設されている。封止樹脂層２０は、シリカフィラー入りのエポキシ樹脂等の封止樹脂として一般的に採用される樹脂で形成することができる。また、高熱伝導のため、アルミナフィラーなどの熱伝導率が高いフィラーを使用することもできる。
　封止樹脂層２０の形成は例えば次のようにして行うことができる。基板２の一方主面２ａとこの一方主面２ａに実装された第１部品３および第２部品４と金属ブロック６とを被覆するように、基板２の一方主面２ａに封止樹脂層（図１の封止樹脂層７に相当）を形成する。そして、この封止樹脂層を形成した後、形成された封止樹脂層に対して例えばレーザ照射をして樹脂を除去し、この除去を金属ブロック６の上面６ａが露出するまで行うことによって、封止樹脂層２０を形成する。ここで、レーザとして、例えば、ＵＶレーザ、ＣＯ２レーザ、Ｇｒｅｅｎレーザ等を使用することができる。また、レーザ照射の代わりに研磨などの周知の研削方法を用いてもよい。
　なお、封止樹脂層２０の上面２０ａが本発明の「封止樹脂層の最も高い面」に相当し、金属ブロック６の上面６ａが本発明の「伝熱部材の最も高い面」に相当する。
　上記した第２実施形態によれば、第１実施形態のモジュール１と同様の効果が得られるとともに、金属ブロック６の上面６ａが封止樹脂層２０の上面２０ａから露出しているため、金属ブロック６の露出部分から熱を外部に逃がすことができ、これにより放熱効果の更なる向上が図られる。
　＜第３実施形態＞
　本発明の第３実施形態に係るモジュール１ｂについて図３を参照して説明する。なお、図３は第３実施形態に係るモジュール１ｂの断面図である。
　第３実施形態に係るモジュール１ｂが図１を用いて説明した第１実施形態に係るモジュール１と異なる点は、図３に示すように、金属ブロック６を配線基板３０に置き換え、配線基板３０と基板２とを接続する複数の接続部材３１を設けている点である。その他の構成は第１実施形態に係るモジュール１と同様であるため、同一符号を付すことによりその説明を省略する。
　配線基板３０は、例えば低温同時焼成セラミックスやガラスエポキシ樹脂等で形成される。配線基板３０の一方主面３０ａおよび他方主面３０ｂには不図示の複数の電極（ランド電極等）が形成され、配線基板３０の表層および内層には複数のグランド電極、複数の配線電極３２、および複数のビア導体等が形成されている。なお、例えば、配線基板３０の他方主面３０ｂに形成された電極を基板２の一方主面２ａに形成された電極に柱状導体により接続することにより、配線基板３０の各種電極を部品間（例えば、第１部品３と第２部品４との間）の信号の送受信に利用することができる。
　配線基板３０は、その他方主面３０ｂが第１部品３の上面３ａに接着部材５により接着され、第２部品４の上面４ａに接着部材５により接着されることによって、第１部品３の上面３ａから第２部品４の上面４ａにかけて載置されている。これにより、配線基板３０は第１部品３と第２部品４とを接着部材５を介して接続している。なお、配線基板３０は、例えば、封止樹脂層７の上面７ａに垂直な方向からモジュール１ｂを見て、第１部品３の上面３ａと重複する第１領域、第２部品４の上面４ａと重複する第２領域、および第１領域と第２領域との間の領域を含む領域に存在する。なお、配線基板３０は本発明の「伝熱部材」に相当する。
　各接続部材３１は、基板２の一方主面２ａに接続され、配線基板３０の他方主面３０ｂに接続されている。各接続部材３１は第１部品３が発した熱を配線基板３０から基板２に伝えるためのものであり、例えば熱を伝導する銅等の金属である。また、接続部材３１は、配線基板３０と基板２を電気的に接続する機能を兼用させてもよい。また、一部の接続部材３１は絶縁材料にするなど、接続部材毎に材質を変えてもよい。また、一つの接続部材３１内部で金属材料と絶縁材料とを組み合わせて、絶縁部で互いに絶縁された複数の導電部を有する構成としてもよい。また、接続部材３１は柱状、平板状、屈曲板状などの形状であってもよい。
　封止樹脂層７は、基板２の一方主面２ａ、第１部品３、第２部品４、配線基板３０、各接続部材３１を覆うように封止する。この第３実施形態では、封止樹脂層７は配線基板３０の一方主面３０ａを覆っている。つまり、一方主面２ａから配線基板３０の一方主面３０ａまでの高さは一方主面２ａから封止樹脂層７の上面７ａまでの高さ未満になっており、配線基板３０は封止樹脂層７に埋設されている。なお、封止樹脂層７の上面７ａが本発明の「封止樹脂層の最も高い面」に相当し、配線基板３０の一方主面３０ａが本発明の「伝熱部材の最も高い面」に相当する。
　上記した第３実施形態によれば、配線基板３０は、接着部材５を介して、第１部品３の上面３ａと第２部品４の上面４ａとを接続するように設けられているため、例えば封止樹脂層７の上面７ａに垂直な方向からモジュール１ｂを見た場合に、第１部品３の上面３ａと同サイズの伝熱部材を第１部品３の上面３ａに配置する場合に比べて、配線基板３０の容量を大きくすることができ、これにより放熱効果の向上が図られる。また、第１部品３は接着部材５および配線基板３０を介して第２部品４に接続されているため、第１部品３が発した熱を接着部材５、配線基板３０および接着部材５を介して第２部品４に逃すことができ、これにより放熱効果の更なる向上が図られる。さらに、第１部品３と第２部品４の温度差が所望の範囲にあるときに回路動作が安定するような設計がなされたモジュールにおいては、放熱効果に加えてモジュール動作の安定性の向上が図られる。また、第１部品３は接着部材５、配線基板３０および接続部材３１を介して基板２に接続されているため、第１部品３が発した熱を接着部材５、配線基板３０および接続部材３１を介して基板２に逃すことができ、これにより放熱効果の更なる向上が図られる。また、配線基板３０は封止樹脂層７に埋設されているため、モジュール１ｂの低背化が図られる。また、配線基板３０は放熱用の部材と配線用の部材とを兼用することが可能なため、モジュール１ｂの小型化を実現することができる。
　＜変形例１＞
　本発明の第３実施形態に係るモジュール１ｂの変形例１について図４を参照して説明する。なお、図４は第３実施形態の変形例１に係るモジュール１ｃの断面図である。
　第３実施形態の変形例１に係るモジュール１ｃが図３を用いて説明した第３実施形態に係るモジュール１ｂと異なる点は、図４に示すように、配線基板３０の一方主面３０ａが封止樹脂層２０から露出している点である。その他の構成は第３実施形態に係るモジュール１ｂと同様であるため、同一符号を付すことによりその説明を省略する。
　封止樹脂層２０は、配線基板３０の一方主面３０ａを除いて、基板２の一方主面２ａ、第１部品３、第２部品４、配線基板３０を覆うように封止する。この第３実施形態の変形例１では、配線基板３０の一方主面３０ａは封止樹脂層２０から露出している。つまり、一方主面２ａから配線基板３０の一方主面３０ａまでの高さは一方主面２ａから封止樹脂層２０の上面２０ａまでの高さと同じになっており、配線基板３０はその一方主面３０ａが封止樹脂層２０の上面２０ａから露出するように埋設されている。なお、封止樹脂層２０の上面２０ａが本発明の「封止樹脂層の最も高い面」に相当し、配線基板３０の一方主面３０ａが本発明の「伝熱部材の最も高い面」に相当する。
　上記した第３実施形態の変形例１によれば、第３実施形態のモジュール１ｂと同様の効果が得られるとともに、配線基板３０の一方主面３０ａが封止樹脂層２０の上面２０ａから露出しているため、配線基板３０の露出部分から熱を外部に逃がすことができ、これにより放熱効果の更なる向上が図られる。
　＜第４実施形態＞
　本発明の第４実施形態に係るモジュール１ｄについて図５を参照して説明する。なお、図５は第４実施形態に係るモジュール１ｄの断面図である。
　第４実施形態に係るモジュール１ｄが図１を用いて説明した第１実施形態に係るモジュール１と異なる点は、図５に示すように、第１部品３と第２部品４０との背の高さが異なっており、第１部品３と第２部品４０とを接続する金属ブロック６を熱伝導ペースト４１に置き換え、熱伝導ペースト４１が封止樹脂層４２から露出している点である。その他の構成は第１実施形態に係るモジュール１と同様であるため、同一符号を付すことによりその説明を省略する。
　第２部品４０は第１部品３に比べ発熱しない、動作時の発熱による上昇温度が第１部品３の動作時の発熱による上昇温度よりも低い部品であり、第２部品４０として例えばインダクタ、コンデンサ等の受動部品が挙げられる。第２部品４０は、接続端子が基板２の一方主面２ａに形成されたランド電極８に半田９を用いて接続されることによって、基板２の一方主面２ａに実装されている。この第４実施形態では、一方主面２ａから第２部品４０の一方主面２ａと対向する面と反対側の面（以下、「上面」と記載する。）４０ａ（第２部品４０の最も高い面）までの高さと、一方主面２ａから第１部品３の上面３ａ（第１部品３の最も高い面）までの高さは異なっており、第２部品４０の方が第１部品３より低くなっている。
　熱伝導ペースト４１は、第１部品３の上面３ａと接触し、第２部品４０の上面４０ａと接触するように、第１部品３の上面３ａから第２部品４０の上面４０ａにかけて設けられている。これにより、熱伝導ペースト４１は第１部品３と第２部品４０とを接続している。なお、熱伝導ペースト４１は、例えば、封止樹脂層４２の一方主面２ａと対向する対向面と反対側の反対面（上面４２ａ）に垂直な方向からモジュール１ｄを見て、第１部品３の上面３ａと重複する第１領域、第２部品４０の上面４０ａと重複する第２領域、および第１領域と第２領域との間の領域を含む領域に存在する。熱伝導ペースト４１は、例えば熱を伝導するＡｇペースト等の金属ペーストである。なお、熱伝導ペースト４１は本発明の「伝熱部材」に相当する。
　封止樹脂層４２は、熱伝導ペースト４１の上面４１ａを除いて、基板２の一方主面２ａ、第１部品３、第２部品４０、熱伝導ペースト４１を覆うように封止する。この第４実施形態では、熱伝導ペースト４１の上面４１ａは封止樹脂層４２から露出している。つまり、一方主面２ａから熱伝導ペースト４１の上面４１ａまでの高さは、一方主面２ａから封止樹脂層４２の上面４２ａまでの高さと同じになっており、熱伝導ペースト４１はその上面４１ａが封止樹脂層４２の上面４２ａから露出するように埋設されている。封止樹脂層４２は、シリカフィラー入りのエポキシ樹脂等の封止樹脂として一般的に採用される樹脂で形成することができる。また、高熱伝導のため、アルミナフィラーなどの熱伝導率が高いフィラーを使用することもできる。
　なお、封止樹脂層４２の上面４２ａが本発明の「封止樹脂層の最も高い面」に相当し、熱伝導ペースト４１の上面４１ａが本発明の「伝熱部材の最も高い面」に相当する。
　（モジュールの製造方法）
　次に、モジュール１ｄの製造方法について説明する。この第４実施形態では、複数のモジュール１ｄの集合体が形成された後に、個片化されることによりモジュール１ｄが製造される。
　第１実施形態に係るモジュール１の製造方法と同様に、基板２の集合体を用意し、基板２の一方主面２ａに周知の表面実装技術を用いて第１部品３および第２部品４０を実装する。
　次に、基板２の一方主面２ａとこの一方主面２ａに実装された第１部品３および第２部品４０とを覆うように、基板２の一方主面２ａに仮の封止樹脂層（所定部分の樹脂が除去されることによって封止樹脂層４２になる封止樹脂層）を形成する。
　次に、第１部品３の上面３ａが露出し、第２部品４０の上面４０ａが露出するように、一方主面２ａに垂直な方向から仮の封止樹脂層を見て仮の封止樹脂層の第１部品３の上面３ａから第２部品４０の上面４０ａにかけての領域に対してレーザ照射等を行って樹脂を除去する。これにより封止樹脂層４２が形成される。なお、第１部品３の上面３ａから第２部品４０の上面４０ａにかけての領域のうち、第１部品３の上面３ａと第２部品４０の上面４０ａを除く領域では、例えば、除去される樹脂が基板２の一方主面２ａに達しないように樹脂の除去を行う。ここで、レーザとして、例えば、ＵＶレーザ、ＣＯ２レーザ、Ｇｒｅｅｎレーザ等を使用することができる。
　次に、樹脂が除去された部分に熱伝導ペースト４１を埋め、熱伝導ペースト４１を硬化させる。熱伝導ペースト４１は、例えば熱を伝導するＡｇペースト等の金属ペーストである。
　次に、ダイサーまたはレーザ加工などの周知の方法により、モジュール１ｄを個片化する。
　上記した第４実施形態によれば、熱伝導ペースト４１は第１部品３の上面３ａと第２部品４０の上面４０ａとを接続するように設けられているため、例えば封止樹脂層４２の上面４２ａに垂直な方向からモジュール１ｄを見た場合に、第１部品３の上面３ａと同サイズの伝熱部材を第１部品３の上面３ａに配置する場合に比べて、熱伝導ペースト４１の容量を大きくすることができ、これにより放熱効果の向上が図られる。また、第１部品３は熱伝導ペースト４１を介して第２部品４０に接続されているため、第１部品３が発した熱を熱伝導ペースト４１を介して第２部品４０に逃すことができ、これにより放熱効果の更なる向上が図られる。また、熱伝導ペースト４１は封止樹脂層４２に埋設されているため、モジュール１ｄの低背化が図られる。また、熱伝導ペースト４１を用いることにより、高さの異なる第１部品３と第２部品４０とを容易に接続することができ、第１部品３が発した熱を第１部品３と高さの異なる第２部品４０に逃がすことができる。
　なお、この第４実施形態では、発熱する第１部品３が第１部品３に比べ発熱しない第２部品４０より背が高いとしているが、逆の場合にも第４実施形態の内容は適用することができる。
　＜第５実施形態＞
　本発明の第５実施形態に係るモジュール１ｅについて図６を参照して説明する。なお、図６は第５実施形態に係るモジュール１ｅの断面図である。
　第５実施形態に係るモジュール１ｅが図１を用いて説明した第１実施形態に係るモジュール１と異なる点は、図６に示すように、封止樹脂層７の表面（シールド前の封止樹脂層７の露出部分）と基板２の側面とを被覆するようにシールド層１５が設けられている点である。その他の構成は第１実施形態に係るモジュール１と同様であるため、同一符号をふすことによりその説明を省略する。
　シールド層１５は、封止樹脂層７の表面（シールド前の封止樹脂層７の露出部分）と基板２の側面とを被覆するように設けられている。シールド層１５は、外部機器から放射される不要電磁波がモジュール１ｅの第１部品３、第２部品４および各配線電極等へ到来することを低減したり、モジュール１ｅの第１部品３、第２部品４および各配線電極等から放射される不要電磁波が外部へ漏洩することを低減したりするためのものである。また、シールド層１５が基板２の側面から露出しているグランド電極（不図示）と接触することで、シールド効果を上げることができる。
　シールド層１５は、例えば、封止樹脂層７の表面および基板２の側面に積層された密着層と、密着層に積層された導電層と、導電層に積層された耐食層とを有する多層構造で形成することができる。密着層は、導電層と封止樹脂層７等との密着強度を高めるために設けられるものであり、例えば、ＳＵＳ等の金属で形成することができる。導電層は、シールド層１５の実質的なシールド機能を担う層であり、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌのうちのいずれかの金属で形成することができる。また、導電層自体は単一材料に限らず、複数材料を積層した多層構造としてもよい。耐食層は、導電層が腐食したり、傷が付いたりするのを防止するために設けられるものであり、例えば、ＳＵＳで形成することができる。シールド層１５の形成に、例えば、スパッタ方式、蒸着方式、ペースト塗布方式等を用いることができる。
　上記した第５実施形態によれば、第１実施形態のモジュール１と同様の効果が得られるとともに、第１部品３が発した熱をシールド層１５から基板２に逃がすことができ、これにより放熱効果の更なる向上が図られる。
　＜変形例１＞
　本発明の第５実施形態に係るモジュール１ｅの変形例１について図７（ａ）を参照して説明する。なお、図７（ａ）は第５実施形態の変形例１に係るモジュール１ｆの断面図である。
　第５実施形態の変形例１におけるモジュール１ｆは、第２実施形態のモジュール１ａに、封止樹脂層２０の表面（シールド前の封止樹脂層２０の露出部分）と金属ブロック６の上面６ａ（シールド前の金属ブロック６の露出部分）と基板２の側面とを被覆するようにシールド層１５を設けたものである。
　＜変形例２＞
　本発明の第５実施形態に係るモジュール１ｅの変形例２について図７（ｂ）を参照して説明する。なお、図７（ｂ）は第５実施形態の変形例２に係るモジュール１ｇの断面図である。
　第５実施形態の変形例２におけるモジュール１ｇは、第３実施形態のモジュール１ｂに、封止樹脂層７の表面（シールド前の封止樹脂層７の露出部分）と基板２の側面とを被覆するようにシールド層１５を設けたものである。
　＜変形例３＞
　本発明の第５実施形態に係るモジュール１ｅの変形例３について図７（ｃ）を参照して説明する。なお、図７（ｃ）は第５実施形態の変形例３に係るモジュール１ｈの断面図である。
　第５実施形態の変形例３におけるモジュール１ｈは、第３実施形態の変形例１のモジュール１ｃに、封止樹脂層２０の表面（シールド前の封止樹脂層２０の露出部分）と配線基板３０の一方主面３０ａ（シールド前の配線基板３０の露出部分）と基板２の側面とを被覆するようにシールド層１５を設けたものである。なお、第５実施形態の変形例３において、接続部材３１を設けないようにしてもよい。この場合、シールド層１５は、本願発明の「伝熱部材」に相当するとともに、本願発明の「シールド層」に相当する。
　なお、第５実施形態の変形例１から変形例３においても、第１部品３が発した熱をシールド層１５から基板２に逃がすことができ、これにより放熱効果の更なる向上が図られる。
　なお、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上記したもの以外に種々の変更を行うことができる。
　例えば、第１部品３および第２部品４はそれぞれ複数あってもよい。また、第１部品３および第２部品４がそれぞれ複数ある場合で、この中に熱的に絶縁したい部品がある場合は、この熱的に絶縁したい部品は伝熱部材と接続しなくてもよい。また、この場合、伝熱部材の熱伝導率が場所により変わる構成とし、例えば熱的に絶縁したい部品の上のみ伝熱部材の熱伝導率を低くした構成にして、熱的に絶縁したい部品と伝熱部材を接続してもよい。
　例えば、一つの伝熱部材に少なくとも一つの第1の部品および第2の部品が接続されていれば、伝熱部材は複数に分かれていてもよい。
　例えば、上記した各実施形態の内容および変形例の内容を組み合わせてもよい。
　例えば、伝熱部材が２つ以上に分かれている場合、例えば１つは第１実施形態、別の１つは第３実施形態とするなど、伝熱部材毎に自由に実施形態を変えて組み合わせてもよい。また、伝熱部材が１つの場合であっても、例えば第１実施形態の部位と第３実施形態の部位を一体化した構成とするなど、伝導部材内で複数の実施形態を組み合わせて一体化した構成としてもよい。
　例えば図３におけるモジュール１ｂで、一方主面２ａから第１部品３の上面３ａまでの高さと一方主面２ａから第２部品４の上面４ａまでの高さが異なる場合は、配線基板３０を搭載したときに、配線基板３０の一方主面３０ａが一方主面２ａと略平行になるようにするため、配線基板３０の厚さを第１部品３上の第１領域と第２部品４上の第２領域で変えるか、または、接着部材５の厚さを第１部品３上の第１領域と第２部品４上の第２領域で変えるようにしてもよい。
　例えば、第４実施形態におけるモジュール１ｄで、熱伝導ペースト４１の中に、第１実施形態などの伝熱部材を埋没した構成としても良い。
　例えば、第４実施形態におけるモジュール１ｄに、第５実施形態のように、封止樹脂層４２の表面と熱伝導ペースト４１の上面４１ａと基板２の側面とを被覆するようにシールド層１５を設けるようにしてもよい。
　また、高さが同じ第１部品３と第２部品４とを接続する伝熱部材として、第５実施形態で説明した熱伝導ペースト４１を用いるようにしてもよい。
　また、第４実施形態におけるモジュール１ｄの熱伝導ペースト４１を形成した後に、例えば、トランスファーモールド方式、コンプレッションモールド方式、液状樹脂工法、シート樹脂工法等を用いて、熱伝導ペースト４１の上面４１ａを覆うように封止樹脂層を更に形成してもよい。
　本発明は、基板に発熱する部品が実装されているとともに、放熱構造を有するモジュールに適用することができる。
　１～１ｈ　モジュール
　２　基板
　２ａ　一方主面
　３　第１部品
　４，４０　第２部品
　５　接着部材
　６　金属ブロック
　７，２０，４２　封止樹脂層
　１５　シールド層
　３０　配線基板
　３１　接続部材
　４１　熱伝導ペースト

Claims (6)

  1. 　基板と、
    　前記基板の一方主面に実装された発熱する第１部品と、
    　前記一方主面に実装され、動作時の上昇温度が前記第１部品の動作時の上昇温度よりも低い第２部品と、
    　前記第１部品の実装面と反対側の反対面および前記第２部品の実装面と反対側の反対面に接続される伝熱部材と、
    　前記一方主面、前記第１部品、前記第２部品および前記伝熱部材を封止する封止樹脂層と
    　を備え、
    　前記一方主面から前記伝熱部材の最も高い面までの高さは前記一方主面から前記封止樹脂層の最も高い面までの高さ以下であることを特徴とするモジュール。
  2. 　前記伝熱部材の最も高い面は前記封止樹脂層の最も高い面から露出していることを特徴とする請求項１に記載のモジュール。
  3. 　前記一方主面から前記第１部品の反対面までの高さと前記一方主面から前記第２部品までの反対面までの高さとは異なっており、
    　前記伝熱部材を前記第１部品および前記第２部品と接続したときに、前記伝熱部材の最も高い面が前記一方主面と略平行になるように、前記第１部品上の前記伝熱部材の厚さと前記第２部品上の前記伝熱部材の厚さを設定する
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載のモジュール。
  4. 　前記伝熱部材として熱伝導ペーストが用いられることを特徴とする請求項３に記載のモジュール。
  5. 　前記伝熱部材は配線基板であり、
    　前記基板と前記配線基板とを接続する接続部材を更に備える
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載のモジュール。
  6. 　前記封止樹脂層の表面および前記基板の側面を少なくとも被覆するシールド層を更に備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のモジュール。
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