特許 7400284 電子部品モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-11

(45)【発行日】2023-12-19

(54)【発明の名称】電子部品モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/40 20060101AFI20231212BHJP

【ＦＩ】

H01L23/40 A

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019170162

(22)【出願日】2019-09-19

(65)【公開番号】P2021048277

(43)【公開日】2021-03-25

【審査請求日】2022-08-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100125689

【弁理士】

【氏名又は名称】大林 章

(74)【代理人】

【識別番号】100128598

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 聖一

(74)【代理人】

【識別番号】100121108

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 太朗

(74)【代理人】

【識別番号】100187034

【弁理士】

【氏名又は名称】夏目 洋子

(74)【代理人】

【識別番号】100198971

【弁理士】

【氏名又は名称】木地本 浩和

(74)【代理人】

【識別番号】100163832

【弁理士】

【氏名又は名称】後藤 直哉

(74)【代理人】

【識別番号】100111763

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 隆

(72)【発明者】

【氏名】大西 祐輔

(72)【発明者】

【氏名】松本 七絵

(72)【発明者】

【氏名】藤田 悟

(72)【発明者】

【氏名】松井 優人

【審査官】高橋 優斗

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２１３３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０３６０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１３０６１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／１８４８４６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－２２５９４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ２３／１２－２３／１５

Ｈ０１Ｌ２３／２９

Ｈ０１Ｌ２３／３４－２３／４７３

Ｈ０５Ｋ１／００－１／０２

Ｈ０５Ｋ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有する基板と、
前記第１面に搭載され、発熱する第１電子部品と、
前記基板の厚さ方向からみて前記第１電子部品の一部または全部に重なり、前記第２面に搭載され、発熱する第２電子部品と、
前記基板における第１部分に接続された放熱部材と、
前記基板における前記第１部分よりも前記第１電子部品および前記第２電子部品の少なくとも一方に近い第２部分および前記放熱部材に接続された熱伝導部材と、を有し、
前記基板には、前記熱伝導部材が挿入される貫通孔が設けられ、
前記放熱部材には、前記熱伝導部材の一部が挿入される孔または凹部が設けられ、
前記孔または前記凹部には、雌ネジが設けられており、
前記熱伝導部材には、前記雌ネジと嵌め合う雄ネジが設けられる、
電子部品モジュール。

【請求項2】

前記基板は、絶縁性の基材を有しており、
前記熱伝導部材は、前記基材よりも熱伝導率が高い、
請求項１に記載の電子部品モジュール。

【請求項3】

前記基材は、複数の絶縁層の積層により構成されており、
前記基板は、前記複数の絶縁層の層間に配置され、前記基材を構成する材料よりも熱伝導率の高い材料で構成される熱伝導層をさらに有し、
前記熱伝導部材は、前記熱伝導層に接続される、
請求項２に記載の電子部品モジュール。

【請求項4】

前記第１部分には、前記熱伝導層に接続されるサーマルビアが設けられる、
請求項３に記載の電子部品モジュール。

【請求項5】

前記熱伝導層は、導電性を有しており、
前記熱伝導層には、基準電位が供給される、
請求項３または４に記載の電子部品モジュール。

【請求項6】

前記放熱部材は、
前記基板に対して前記第１電子部品側に配置される第１放熱部材と、
前記基板に対して前記第２電子部品側に配置される第２放熱部材と、を含み、
前記熱伝導部材は、前記第１放熱部材および前記第２放熱部材の双方に接続される、
請求項１から５のいずれか１項に記載の電子部品モジュール。

【請求項7】

前記放熱部材は、
前記基板に対して前記第１電子部品側に配置される第１放熱部材と、
前記基板に対して前記第２電子部品側に配置される第２放熱部材と、を含み、
前記熱伝導部材は、
前記第２部分および前記第１放熱部材に接続された第１熱伝導部材と、
前記第２部分および前記第２放熱部材に接続された第２熱伝導部材と、を含む、
請求項１から６のいずれか１項に記載の電子部品モジュール。

【請求項8】

前記熱伝導部材が貫通する前記基板の貫通孔の壁面には、金属膜が配置される、
請求項１から７のいずれか１項に記載の電子部品モジュール。

【請求項9】

前記熱伝導部材と前記第１電子部品との間の距離は、前記熱伝導部材と前記第１電子部品との絶縁に必要な最小距離である絶縁距離に対して、１．０倍以上２．０倍以下の範囲内であり、
前記熱伝導部材と前記第２電子部品との間の距離は、前記熱伝導部材と前記第２電子部品との絶縁に必要な最小距離である絶縁距離に対して、１．０倍以上２．０倍以下の範囲内である、
請求項１から８のいずれか１項に記載の電子部品モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

電子部品を基板上に搭載した電子部品モジュールでは、例えば、特許文献１に開示されるように、電子部品からの熱を放熱するためのヒートシンクを基板に接続する場合がある。特許文献１では、基板にサーマルビアが設けられており、当該サーマルビアにヒートシンクが接続される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－２０８１２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

両面実装の場合、基板とヒートシンクとの間にも電子部品が配置される。このため、特許文献１では、両面実装の場合、ヒートシンクとの接続のためのサーマルビアを電子部品に近づけることができず、この結果、電子部品からの熱を十分に放熱できない。

【課題を解決するための手段】

【0005】

以上の課題を解決するために、本発明の一態様に係る電子部品モジュールは、第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有する基板と、前記第１面に搭載され、発熱する第１電子部品と、前記基板の厚さ方向からみて前記第１電子部品の一部または全部に重なり、前記第２面に搭載され、発熱する第２電子部品と、前記基板における第１部分に接続された放熱部材と、前記基板における前記第１部分よりも前記第１電子部品および前記第２電子部品の少なくとも一方に近い第２部分および前記放熱部材に接続された熱伝導部材と、を有する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１実施形態に係る電子部品モジュールの概略構成を示す斜視図である。

【図2】第１実施形態に係る電子部品モジュールの平面図である。

【図3】図２中のＡ－Ａ線断面図である。

【図4】第２実施形態に係る電子部品モジュールの断面図である。

【図5】第３実施形態に係る電子部品モジュールの断面図である。

【図6】第４実施形態に係る電子部品モジュールの断面図である。

【図7】変形例に係る電子部品モジュールの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法または縮尺は実際と適宜に異なり、理解を容易にするために模式的に示している部分もある。また、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。
１．第１実施形態
図１は、第１実施形態に係る電子部品モジュール１の概略構成を示す斜視図である。図１では、電子部品モジュール１に含まれる基板２の外形が二点鎖線で図示される。なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交する「Ｘ軸」、「Ｙ軸」および「Ｚ軸」を適宜に用いて説明する。また、Ｘ軸に沿う一方向を「Ｘ１方向」といい、Ｘ１方向とは反対の方向を「Ｘ２方向」という。同様に、Ｙ軸に沿う一方向を「Ｙ１方向」といい、Ｙ１方向とは反対の方向を「Ｙ２方向」という。Ｚ軸に沿う一方向を「Ｚ１方向」といい、Ｚ１方向とは反対の方向を「Ｚ２方向」という。ここで、Ｚ軸は、後述する基板２の厚さ方向に沿う軸である。また、Ｚ１方向またはＺ２方向からみることを「平面視」という。

【0008】

図１に示すように、電子部品モジュール１は、基板２と複数の第１電子部品３と複数の第２電子部品４と放熱部材５と複数の熱伝導部材６と複数のネジ７とを有する。

【0009】

まず、電子部品モジュール１の概略を説明すると、基板２の一方の面には、複数の第１電子部品３が搭載される。一方、基板２の他方の面には、複数の第２電子部品４が搭載される。基板２は、放熱部材５に対して複数のネジ７によるネジ留めにより固定される。放熱部材５は、複数の第１電子部品３と複数の第２電子部品４とからの熱を放熱する。

【0010】

その上、複数の熱伝導部材６が複数の第１電子部品３と複数の第２電子部品４とからの熱を放熱部材５に伝導する。ここで、各熱伝導部材６は、基板２における放熱部材５と接続する部分よりも複数の第１電子部品３と複数の第２電子部品４とに近い部分に接続される。このため、複数の熱伝導部材６を用いない場合に比べて、複数の第１電子部品３と複数の第２電子部品４とから放熱部材５への熱抵抗を大幅に小さくすることができる。このため、複数の熱伝導部材６を用いない場合に比べて、複数の第１電子部品３と複数の第２電子部品４とからの熱を放熱部材５により効率的に放熱することができる。以下、電子部品モジュール１の各部を順次詳細に説明する。

【0011】

図２は、第１実施形態に係る電子部品モジュール１の平面図である。図３は、図２中のＡ－Ａ線断面図である。図２および図３に示すように、基板２におけるＺ１方向の面である第１面Ｆ１には、複数の第１電子部品３が搭載される。一方、基板２におけるＺ２方向の面である第２面Ｆ２には、複数の第２電子部品が搭載される。

【0012】

第１電子部品３および第２電子部品４のそれぞれは、通電に伴い発熱する能動部品または受動部品である。当該能動部品としては、例えば、トランジスタ、半導体集積回路、ダイオードおよびオペアンプ等が挙げられる。当該受動部品としては、例えば、抵抗、コイルおよびコンデンサ等が挙げられる。基板２に搭載される複数の第１電子部品３の種類は、特に限定されず、互いに同じであっても異なってもよい。同様に、基板２に搭載される複数の第２電子部品４の種類は、特に限定されず、互いに同じであっても異なってもよい。また、第１電子部品３の種類と第２電子部品４の種類とは、互いに同じであっても異なってもよい。図２では、第１電子部品３および第２電子部品４のぞれぞれの数が３個である。なお、第１電子部品３および第２電子部品４のぞれぞれの数は、２個以下または４個以上でもよい。また、基板２に対する第１電子部品３または第２電子部品４の配置は、図２に示す例に限定されず、任意である。また、第１電子部品３および第２電子部品４には、例えば、リレー、スイッチ、コネクタ、基板、端子または線材等が含まれてもよい。

【0013】

基板２は、基材２１と第１配線２２ａと第２配線２２ｂと熱伝導層２３ａおよび２３ｂと保護膜２４ａおよび２４ｂとを有する。

【0014】

基材２１は、絶縁層２１ａ、２１ｂおよび２１ｃを有する。これらは、Ｚ２方向に向けて、この順に積層される。絶縁層２１ａ、２１ｂおよび２１ｃのそれぞれは、樹脂材料を繊維基材に含浸させた状態で硬化または固化した層である。なお、基材２１が有する絶縁層の数は、３層に限定されず、２層以下または４層以上でもよい。

【0015】

当該繊維基材としては、特に限定されないが、例えば、ガラス繊維、有機繊維、金属繊維、カーボン繊維または鉱物繊維等からなる織布、不織布およびマット類等が挙げられる。これらは、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、当該繊維基材としては、ガラス繊維基材が好適に用いられる。

【0016】

当該樹脂材料としては、特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂およびポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。これらは、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、当該樹脂材料としては、エポキシ樹脂が好適に用いられる。なお、当該樹脂材料には、例えば、アルミナ等の金属酸化物、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、窒化ホウ素等の窒化物に代表される電気絶縁性かつ高熱伝導性のフィラーが含まれてもよい。

【0017】

第１配線２２ａは、前述の絶縁層２１ａにおける絶縁層２１ｂとは反対側の面上に配置され、第１電子部品３に接続される導体パターンである。一方、第２配線２２ｂは、前述の絶縁層２１ｃにおける絶縁層２１ｂとは反対側の面上に配置され、第２電子部品４に接続される導体パターンである。第１配線２２ａおよび第２配線２２ｂのそれぞれは、例えば、金属材料で構成される。当該金属材料としては、例えば、銅、鉄、アルミニウム、インジウム、スズ、鉛、銀、亜鉛、ビスマスおよびアンチモン等が挙げられ、これらのうち、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、当該金属材料としては、熱伝導性および導電性に優れることから、銅、アルミニウムまたはこれらのいずれかの合金が好適に用いられる。なお、第１配線２２ａは、第１電子部品３に接続されないダミー配線を含んでもよい。当該ダミー配線は、第１電子部品３からの放熱に寄与する。同様に、第２配線２２ｂは、第２電子部品４に接続されないダミー配線を含んでもよい。

【0018】

熱伝導層２３ａは、前述の絶縁層２１ａと絶縁層２１ｂとの間に配置され、基板２の面方向に沿って熱を伝導する層である。同様に、熱伝導層２３ｂは、前述の絶縁層２１ｂと絶縁層２１ｃとの間に配置され、基板２の面方向に沿って熱を伝導する層である。これらの層は、それぞれ、図示しないが、適宜にパターニングされた平面視形状をなしており、基板２における面方向での熱伝導性を高める。また、熱伝導層２３ａおよび２３ｂが基板２の厚さ方向に重なることにより、基板２の厚さ方向での熱伝導性も高められる。本実施形態の熱伝導層２３ａおよび２３ｂは、伝熱性だけでなく、導電性を有する。また、熱伝導層２３ａおよび２３ｂには、設置電位等の基準電位が供給される。このため、熱伝導層２３ａおよび２３ｂは、例えば、アースとして用いられる。熱伝導層２３ａおよび２３ｂのそれぞれは、例えば、前述の第１配線２２ａおよび第２配線２２ｂと同様、金属材料で構成される。当該金属材料の具体例としては、熱伝導性に優れることから、銅、アルミニウムまたはこれらのいずれかの合金が好適に用いられる。なお、熱伝導層２３ａおよび２３ｂは、必要に応じて設ければよく、熱伝導層２３ａおよび２３ｂの一方または両方を省略してもよい。

【0019】

保護膜２４ａは、第１配線２２ａの一部を覆うように、絶縁層２１ａにおける絶縁層２１ｂとは反対側の面上に配置されるソルダーレジスト等で構成される絶縁膜である。ここで、保護膜２４ａは、前述の第１配線２２ａと第１電子部品３との接続を許容しつつ広範囲にわたって第１配線２２ａを覆う。同様に、保護膜２４ｂは、第２配線２２ｂの一部を覆うように、絶縁層２１ｃにおける絶縁層２１ｂとは反対側の面上に配置されるソルダーレジスト等で構成される絶縁膜である。ここで、保護膜２４ｂは、前述の第２配線２２ｂと第２電子部品４との接続を許容しつつ広範囲にわたって第２配線２２ｂを覆う。

【0020】

また、基材２１には、基材２１の厚さ方向に貫通するサーマルビアとして、複数の貫通孔２５と複数の貫通孔２６とが設けられる。図２に示すように、複数の貫通孔２５のそれぞれは、基板２における放熱部材５と接触する部分である１対の第１部分Ｐ１に位置する。これに対し、複数の貫通孔２６のそれぞれは、基板２における第１部分Ｐ１よりも第１電子部品３および第２電子部品４に近い部分である第２部分Ｐ２に位置する。ここで、第２部分Ｐ２と第１電子部品３および第２電子部品４との間の距離Ｌ２は、第１部分Ｐ１と第１電子部品３および第２電子部品４との間の距離Ｌ１よりも短い。図２では、貫通孔２５および２６の数がそれぞれ８個である。なお、貫通孔２５および２６の数または配置等は、図２に示す例に限定されず、任意である。

【0021】

各貫通孔２５の壁面には、金属膜２７が設けられる。同様に、各貫通孔２６の壁面には、金属膜２８が設けられる。金属膜２７および２８のそれぞれは、前述の熱伝導層２３ａおよび２３ｂに接続される。金属膜２７および２８の構成材料としては、それぞれ、例えば、前述の熱伝導層２３ａおよび２３ｂと同様、例えば、銅、鉄、アルミニウム、インジウム、スズ、鉛、銀、亜鉛、ビスマスおよびアンチモン等が挙げられ、これらのうち、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、当該金属材料としては、熱伝導性に優れることから、銅、アルミニウムまたはこれらのいずれかの合金が好適に用いられる。なお、前述の第１配線２２ａおよび第２配線２２ｂがダミー配線を有する場合、金属膜２７および２８のそれぞれは、当該ダミー配線に接続されてもよい。

【0022】

前述の複数の貫通孔２５のうち、一部（図２に示す例では４個）の貫通孔２５のそれぞれには、伝熱体２９が挿入される。伝熱体２９は、基板２の厚さ方向に熱を伝導する伝熱ポストである。伝熱体２９は、図３に示す経路Ｈ１で、前述の複数の第１電子部品３と複数の第２電子部品４とからの熱を放熱部材５に伝導する。ここで、伝熱体２９は、前述の金属膜２７に接触しており、熱伝導層２３ａおよび２３ｂからの熱を受ける。伝熱体２９の横断面形状は、貫通孔２５の横断面形状と同一でも異なってもよい。伝熱体２９と貫通孔２５の壁面との間に隙間が形成される場合、当該隙間には、導電性グリスまたは導電性フィラー等の熱伝導性に優れる充填材を充填してもよい。伝熱体２９の構成材料としては、熱伝導性に優れることから、例えば、銅、アルミニウムまたはこれらのいずれかの合金が好適に用いられる。

【0023】

また、残り（図２に示す例では４個）の貫通孔２５のそれぞれには、ネジ７が挿入される。ネジ７は、放熱部材５に対して基板２をねじ留めにより固定するための雄ネジである。また、ネジ７は、前述の伝熱体２９と同様、基板２の厚さ方向に熱を伝導する。ネジ７と貫通孔２５の壁面との間に隙間が形成される場合、当該隙間には、導電性グリスまたは導電性フィラー等の熱伝導性に優れる充填材を充填してもよい。ネジ７の構成材料としては、特に限定されず、各種金属材料を用いることができるが、熱伝導性に優れることから、例えば、銅、アルミニウムまたはこれらのいずれかの合金を用いることが好ましい。

【0024】

前述の複数の貫通孔２６のそれぞれには、熱伝導部材６が挿入される。複数の熱伝導部材６のそれぞれは、基板２の厚さ方向に熱を伝導する棒状の部材である。熱伝導部材６は、図３に示す経路Ｈ２で、前述の複数の第１電子部品３と複数の第２電子部品４とからの熱を放熱部材５に伝導する。ここで、経路Ｈ２の熱抵抗は、前述の経路Ｈ１の熱抵抗よりも小さい。このため、複数の熱伝導部材６を用いない場合に比べて、複数の第１電子部品３と複数の第２電子部品４とから放熱部材５への熱抵抗を大幅に小さくすることができる。本実施形態の熱伝導部材６は、前述の金属膜２８に接触しており、熱伝導層２３ａおよび２３ｂからの熱を受ける。また、熱伝導部材６は、基板２の第１面Ｆ１から第１電子部品３の厚さＴよりも大きい長さＬで突出する。このため、放熱部材５と第１電子部品３とを接触させずに、熱伝導部材６と放熱部材５とを接触させることができる。図２では、熱伝導部材６の横断面形状が円形である。なお、熱伝導部材６の横断面形状は、図２に示す例に限定されず、例えば、多角形または楕円形等でもよい。また、熱伝導部材６の横断面形状は、貫通孔２６の横断面形状と同一でも異なってもよい。熱伝導部材６と貫通孔２６の壁面との間に隙間が形成される場合、当該隙間には、導電性グリスまたは導電性フィラー等の熱伝導性に優れる充填材を充填してもよい。

【0025】

熱伝導部材６の構成材料には、前述の基板２の基材２１を構成する材料の熱伝導率よりも高い熱伝導率の材料が用いられる。特に、熱伝導部材６の構成材料としては、熱伝導性に優れることから、例えば、銅、アルミニウムまたはこれらのいずれかの合金を用いることが好ましい。

【0026】

本実施形態では、熱伝導部材６の一方の端面が放熱部材５に接触する。この接触により、熱伝導部材６と放熱部材５とが熱的に接続される。ここで、熱伝導部材６と放熱部材５との間の熱伝導効率を高める観点から、熱伝導部材６と放熱部材５との接触面積をできるだけ大きくすることが好ましい。また、同様の観点から、熱伝導部材６と放熱部材５との間には、導電性グリスまたは導電性フィラー等の熱伝導性に優れる充填材が介在してもよい。

【0027】

放熱部材５は、ヒートシンクである。図３に示すように、放熱部材５は、本体５１と複数のフィン５２と１対のスペーサー５３とを有する。これらは、例えば、銅、アルミニウムまたはこれらのいずれかの合金で構成される。本体５１は、平板状をなす。複数のフィン５２は、本体５１の一方の面に設けられる。複数のフィン５２の形状または数等は、図３に示す例に限定されず、任意である。１対のスペーサー５３は、第１電子部品３が放熱部材５に接触するのを防止するように、本体５１と基板２との間の距離を規定する。ここで、１対のスペーサー５３が前述の基板２の第１部分Ｐ１にわたり接触する。なお、１対のスペーサー５３間の空間Ｓは、放熱部材５に設けられる凹部と言い換えることもできる。また、１対のスペーサー５３に代えて、例えば、枠状のスペーサーを用いることもできる。空間Ｓには、シリコーン樹脂等の導電性に優れる充填材が充填されてもよい。

【0028】

以上の電子部品モジュール１は、前述のように、基板２と複数の第１電子部品３と複数の第２電子部品４と放熱部材５と複数の熱伝導部材６とを有する。基板２は、第１面Ｆ１と第１面Ｆ１とは反対側の第２面Ｆ２とを有する。複数の第１電子部品３のそれぞれは、第１面Ｆ１に搭載され、発熱する。複数の第２電子部品４のそれぞれは、基板２の厚さ方向からみて第１電子部品３の一部または全部に重なり、第２面Ｆ２に搭載され、発熱する。放熱部材５は、基板２における第１部分Ｐ１に接続され、複数の第１電子部品３および複数の第２電子部品４からの熱を放熱する。複数の熱伝導部材６のそれぞれは、複数の第１電子部品３および複数の第２電子部品４からの熱を放熱部材５に伝導する。特に、複数の熱伝導部材６のそれぞれは、基板２における第１部分Ｐ１よりも第１電子部品３および第２電子部品４の少なくとも一方に近い第２部分Ｐ２および放熱部材５に接続される。このため、複数の熱伝導部材６を用いない場合に比べて、複数の第１電子部品３と複数の第２電子部品４とから放熱部材５への熱抵抗を大幅に小さくすることができる。この結果、複数の熱伝導部材６を用いない場合に比べて、複数の第１電子部品３と複数の第２電子部品４とからの熱を放熱部材５により効率的に放熱することができる。

【0029】

ここで、前述のように、基板２は、絶縁性の基材２１を有する。熱伝導部材６は、基材２１よりも熱伝導率が高い。このため、熱伝導部材６が基材２１よりも熱伝導率が低い場合に比べて、複数の第１電子部品３と複数の第２電子部品４とからの熱を熱伝導部材６で効率的に伝導することができる。

【0030】

また、基材２１は、複数の絶縁層２１ａ、２１ｂおよび２１ｃの積層により構成される。基板２は、複数の絶縁層２１ａ、２１ｂおよび２１ｂの層間に配置され、基材２１を構成する材料よりも熱伝導率の高い材料で構成される熱伝導層２３ａおよび２３ｂをさらに有する。熱伝導部材６は、熱伝導層２３ａおよび２３ｂに接続される。このため、熱伝導部材６を熱伝導層２３ａおよび２３ｂに接続しない場合に比べて、複数の第１電子部品３と複数の第２電子部品４とからの熱を熱伝導部材６で効率的に伝導することができる。

【0031】

さらに、第１部分Ｐ１には、熱伝導層２３ａおよび２３ｂに接続されるサーマルビアである複数の貫通孔２５が設けられる。このため、基板２における放熱部材５と接触する部分において、基板２から放熱部材５に直接的に熱を伝導させることができる。

【0032】

また、熱伝導層２３ａおよび２３ｂは、それぞれ、導電性を有する。熱伝導層２３ａおよび２３ｂには、基準電位が供給される。このため、熱伝導層２３ａおよび２３ｂをアースまたは電磁シールド等として用いることができる。

【0033】

さらに、熱伝導部材６が貫通する基板２の貫通孔２６の壁面には、金属膜２８が配置される。このため、金属膜２８を省略した場合に比べて、熱伝導層２３ａおよび２３ｂと熱伝導部材６との熱的な接続を安定させることができる。

【0034】

また、第２部分Ｐ２と第１電子部品３および第２電子部品４との間の距離Ｌ２は、熱伝導部材６と第１電子部品３との絶縁に必要な最小距離である絶縁距離に対して、１．０倍以上２．０倍以下の範囲内であることが好ましい。距離Ｌ２がこの範囲内であることにより、熱伝導部材６と第１電子部品３との絶縁を維持しつつ、距離Ｌ２を短くすることができる。なお、距離Ｌ２は、「熱伝導部材６と第１電子部品３との間の距離」および「熱伝導部材６と第２電子部品４との間の距離」に相当する。

【0035】

２．第２実施形態
以下、本発明の第２実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

【0036】

図４は、第２実施形態に係る電子部品モジュール１Ａの断面図である。図４に示す電子部品モジュール１Ａは、第１実施形態の放熱部材５に代えて、放熱部材５Ａを有する以外は、前述の第１実施形態の電子部品モジュール１と同様である。

【0037】

放熱部材５Ａは、本体５１Ａと複数のフィン５２と１対のスペーサー５３とを有する。本体５１Ａは、平板状をなしており、本体５１Ａの一方の面には、複数のフィン５２が設けられ、本体５１Ａの他方の面には、１対のスペーサー５３が設けられる。本実施形態の本体５１Ａの当該一方の面には、複数の熱伝導部材６に対応して複数の凹部５４が設けられる。複数の凹部５４のそれぞれには、対応する熱伝導部材６の一部が挿入される。

【0038】

凹部５４は、熱伝導部材６の当該一部に沿う形状をなす。凹部５４は、熱伝導部材６の当該一部と嵌め合う形状でもよいし、熱伝導部材６の当該一部との間に隙間を有する形状でもよい。なお、当該隙間には、導電性グリスまたは導電性フィラー等の熱伝導性に優れる充填材が充填されてもよい。

【0039】

以上の第２実施形態によっても、前述の第１実施形態と同様の効果が得られる。また、放熱部材５Ａには、熱伝導部材６の一部が挿入される凹部５４が設けられる。このため、熱伝導部材６の横断面積を大きくしなくても、凹部５４を設けない場合に比べて、放熱部材５Ａと熱伝導部材６との接触面積を大きくすることができる。この結果、凹部５４を設けない場合に比べて、放熱部材５Ａと熱伝導部材６との間の熱抵抗を小さくすることができる。なお、放熱部材５Ａには、凹部５４に代えて、熱伝導部材６の一部が挿入される孔が設けられてもよい。

【0040】

３．第３実施形態
以下、本発明の第３実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

【0041】

図５は、第３実施形態に係る電子部品モジュール１Ｂの断面図である。図５に示す電子部品モジュール１Ｂは、第１実施形態の放熱部材５および熱伝導部材６に代えて、放熱部材５Ｂおよび熱伝導部材６Ｂを有する以外は、前述の第１実施形態の電子部品モジュール１と同様である。

【0042】

放熱部材５Ｂは、第１放熱部材５ａと第２放熱部材５ｂとを含む。第１放熱部材５ａは、基板２に対して第１電子部品３側に配置される。本実施形態での第１放熱部材５ａは、前述の第２実施形態の放熱部材５Ａと同様に構成される。一方、第２放熱部材５ｂは、基板２に対して第２電子部品４側に配置される。本実施形態での第２放熱部材５ｂは、前述の第１実施形態の放熱部材５と同様に構成される。熱伝導部材６Ｂは、基板２を貫通しており、Ｚ１方向およびＺ２方向の双方に突出する。そして、熱伝導部材６Ｂは、第１放熱部材５ａおよび第２放熱部材５ｂの双方に接続される。このため、第１放熱部材５ａおよび第２放熱部材５ｂをいずれか一方を省略した場合に比べて、複数の第１電子部品３と複数の第２電子部品４とからの熱を放熱部材５Ｂにより効率的に放熱することができる。

【0043】

４．第４実施形態
以下、本発明の第４実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

【0044】

図６は、第４実施形態に係る電子部品モジュール１Ｃの断面図である。図６に示す電子部品モジュール１Ｃは、第１実施形態の放熱部材５および熱伝導部材６に代えて、放熱部材５Ｃおよび熱伝導部材６Ｃを有する以外は、前述の第１実施形態の電子部品モジュール１と同様である。

【0045】

放熱部材５Ｃは、本体５１Ｃと複数のフィン５２と１対のスペーサー５３とを有する。本体５１Ｃは、平板状をなしており、本体５１Ｃの一方の面には、複数のフィン５２が設けられ、本体５１Ｃの他方の面には、１対のスペーサー５３が設けられる。本実施形態の本体５１Ｃの当該一方の面には、複数の熱伝導部材６Ｃに対応して複数の凹部５４Ｃが設けられる。複数の凹部５４Ｃのそれぞれには、対応する熱伝導部材６の一部が挿入される。

【0046】

本実施形態の凹部５４Ｃには、雌ネジ５５が設けられる。また、熱伝導部材６Ｃには、雌ネジ５５と嵌め合う雄ネジ６１が設けられる。このため、熱伝導部材６Ｃを用いて放熱部材５Ｃに対して基板２を固定することができる。この固定は、前述のネジ７による固定と併用してもよいし、ネジ７による固定に代えて用いてもよい。また、外力等により放熱部材５Ｃと熱伝導部材６Ｃとの接触面積が変動することが低減される。

【0047】

５．変形例
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。

【0048】

例えば、前述の各形態における貫通孔２６の数は、８個に限定されず、７個以下でもよいし、９個以上でもよい。また、複数の貫通孔２６のうちの一部の貫通孔２６には、熱伝導部材６、６Ｂまたは６Ｃが挿入されなくてもよい。

【0049】

また、前述の各形態では、熱伝導部材６、６Ｂまたは６Ｃが基板２を貫通する構成が例示されるが、当該構成に限定されず、基板２を貫通しない熱伝導部材を介して基板２と放熱部材５、５Ａ、５Ｂまたは５Ｃとが熱的に接続されてもよい。以下、この一例を図７に基づいて説明する。

【0050】

図７は、変形例に係る電子部品モジュール１Ｄの断面図である。図７に示す電子部品モジュール１Ｄは、前述の第３実施形態の複数の熱伝導部材６Ｂに代えて、複数の熱伝導部材６Ｄおよび複数の伝熱体３０を有する以外は、前述の第３実施形態の電子部品モジュール１Ｂと同様である。複数の伝熱体３０は、複数の貫通孔２６に対応しており、各伝熱体３０は、対応する貫通孔２６に挿入され、前述の伝熱体２９と同様に構成される。すなわち、本変形例では、前述の基板２に複数の伝熱体３０を加えた基板２Ｄが用いられる。

【0051】

熱伝導部材６Ｄは、第１熱伝導部材６ａおよび第２熱伝導部材６ｂを含む。第１熱伝導部材６ａは、第２部分Ｐ２および第１放熱部材５ａに接続される。一方、第２熱伝導部材６ｂは、第２部分Ｐ２および第２放熱部材５ｂに接続される。第１熱伝導部材６ａおよび第２熱伝導部材６ｂのそれぞれは、貫通孔２６に挿入されない以外は、前述の熱伝導部材６、６Ｂまたは６Ｃと同様に構成される。本実施形態では、第１熱伝導部材６ａおよび第２熱伝導部材６ｂのそれぞれが前述の伝熱体３０に接続される。ここで、第１熱伝導部材６ａまたは第２熱伝導部材６ｂと基板２Ｄとの間には、導電性グリスまたは導電性フィラー等の熱伝導性に優れる充填材が充填されてもよい。

【0052】

以上の図７に示す変形例によっても、前述の各形態と同様の効果が得られる。なお、第１熱伝導部材６ａまたは第２熱伝導部材６ｂと伝熱体３０とが一体で構成されてもよい。また、第１熱伝導部材６ａおよび第２熱伝導部材６ｂのそれぞれは、基板２Ｄにおける伝熱体３０以外の部分に接続されてもよい。この場合、貫通孔２６および伝熱体３０を省略することができる。また、基板２Ｄにおける第１熱伝導部材６ａと接続する部分と、基板２Ｄにおける第２熱伝導部材６ｂと接続する部分とが、平面視で異なる位置でもよい。さらに、第１放熱部材５ａと第１熱伝導部材６ａとが一体で構成されてもよいし、第２放熱部材５ｂと第２熱伝導部材６ｂとが一体で構成されてもよい。

【0053】

また、前述の各形態における貫通孔２５の数は、８個に限定されず、７個以下でもよいし、９個以上でもよい。また、貫通孔２５は、省略してもよい。この場合、例えば、基板２と放熱部材５とが接着剤等により接合されるか、または、クリップのような固定部材により基板２と放熱部材５との位置関係が固定される。ただし、基板２に貫通孔２５を設けることにより、前述のように伝熱体２９またはネジ７を用いて基板２から放熱部材５への熱伝導性を高められるという利点がある。ネジ７を用いる基板２と放熱部材５との固定は、クリップのような固定部材を用いる場合に比べて、電子部品モジュール１の小型化および簡素化を図りやすいという利点もある。

【符号の説明】

【0054】

１…電子部品モジュール、１Ａ…電子部品モジュール、１Ｂ…電子部品モジュール、１Ｃ…電子部品モジュール、１Ｄ…電子部品モジュール、２…基板、３…第１電子部品、４…第２電子部品、５…放熱部材、５Ａ…放熱部材、５Ｂ…放熱部材、５Ｃ…放熱部材、５ａ…第１放熱部材、５ｂ…第２放熱部材、６…熱伝導部材、６ａ…第１熱伝導部材、６ｂ…第２熱伝導部材、６Ｂ…熱伝導部材、６Ｃ…熱伝導部材、６Ｄ…熱伝導部材、７…ネジ、２１…基材、２１ａ…絶縁層、２１ｂ…絶縁層、２１ｃ…絶縁層、２３ａ…熱伝導層、２３ｂ…熱伝導層、２５…貫通孔、２６…貫通孔、２７…金属膜、２８…金属膜、２９…伝熱体、５４…凹部、５４Ｃ…凹部、５５…雌ネジ、６１…雄ネジ、Ｆ１…第１面、Ｆ２…第２面、Ｈ１…経路、Ｈ２…経路、Ｌ１…距離、Ｌ２…距離、Ｐ１…第１部分、Ｐ２…第２部分、Ｔ…厚さ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】