特許 7447785 電子装置

(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】2024-03-04

(45)【発行日】2024-03-12

(54)【発明の名称】電子装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/36 20060101AFI20240305BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20240305BHJP

【ＦＩ】

H01L23/36 D

H05K7/20 E

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020216400

(22)【出願日】2020-12-25

(65)【公開番号】P2022101968

(43)【公開日】2022-07-07

【審査請求日】2023-02-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100106149

【弁理士】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】三宅 敏広

【審査官】河合 俊英

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１２３０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０８９９４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１５７５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０２５００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２２７１０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２３／３６

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

通電により発熱する電子部品（４１）を少なくとも含み、第１面（４０ａ、４０ｂ）を有する発熱体（４０）と、
前記発熱体の熱を放熱する放熱部材（２１、２２）と、
前記発熱体の前記第１面と対向する第２面（５０ａ、１５０ａ）を有し、前記発熱体の熱を前記放熱部材に伝達する熱伝導部材（５０、１５０）と、
金または金合金を材料とする金接合層（６０ａ、６０ｂ、１６０ａ、１６０ｂ）を少なくとも含み、前記発熱体の前記第１面と前記熱伝導部材の前記第２面との間に介在して前記発熱体と前記熱伝導部材とを接合する金属接合層（６０、１６０）と、
を備え、
接合領域において、前記金属接合層の厚みは前記第１面の平面度および前記第２面の平面度よりも小さくされ、
前記熱伝導部材は、柔軟性を有しており、前記金属接合層を介して前記発熱体と接合され、前記放熱部材に接触している、電子装置。

【請求項2】

前記発熱体は、前記電子部品に接続された金属ブロック（４２）をさらに含む、請求項１に記載の電子装置。

【請求項3】

前記金属ブロックにおける前記電子部品との接続面とは反対の面と前記熱伝導部材との間に前記金属接合層が介在し、前記金属接合層が、前記金属ブロックと前記熱伝導部材とを接合している、請求項２に記載の電子装置。

【請求項4】

前記熱伝導部材は、前記金属ブロックと接合された第１熱伝導部材（５０）と、前記電子部品における前記金属ブロックとの接続面とは反対の面に対向配置された第２熱伝導部材（１５０）と、含み、
前記金属接合層は、前記金属ブロックと前記第１熱伝導部材とを接合する第１金属接合層（６０）と、前記電子部品と前記第２熱伝導部材とを接合する第２金属接合層（１６０）と、を含む、請求項３に記載の電子装置。

【請求項5】

前記熱伝導部材は、前記金属接合層を介して前記電子部品と接合されている、請求項１または請求項２に記載の電子装置。

【請求項6】

前記熱伝導部材は、グラファイトシート、カーボンナノチューブシート、グラファイト混合樹脂、フィラー混合樹脂のいずれかを用いて構成されている、請求項１～５いずれか１項に記載の電子装置。

【請求項7】

前記金属接合層において、少なくとも前記金接合層の内部に、フッ素元素が分散している、請求項１～６いずれか１項に記載の電子装置。

【請求項8】

前記金属接合層は、前記発熱体と前記金接合層である第１接合層との間、および、前記熱伝導部材と前記第１接合層との間の少なくとも一方に介在し、前記第１接合層を構成する材料よりも熱膨張係数が小さい第２接合層（６０ｃ、６０ｄ）を含む、請求項１～７いずれか１項に記載の電子装置。

【請求項9】

前記第２接合層は、材料として、タンタル、タングステン、チタン、およびクロムの少なくともひとつを含む、請求項８に記載の電子装置。

【請求項10】

前記放熱部材は、前記発熱体、前記熱伝導部材、および前記金属接合層を収容する筐体である、請求項１～９いずれか１項に記載の電子装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この明細書における開示は、電子装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、電子装置を開示している。先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－１２３０１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、電子部品および放熱部材を含む発熱体の熱が、放熱ゲルなどの熱伝導部材を介して筐体に伝わり、筐体から放熱される。熱伝導部材は、発熱体と筐体との間に介在し、発熱体および筐体のそれぞれに接触している。このため、放熱経路の熱抵抗が大きい。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、電子装置にはさらなる改良が求められている。

【0005】

開示されるひとつの目的は、放熱性が向上された電子装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

ここに開示された電子装置は、
通電により発熱する電子部品（４１）を少なくとも含み、第１面（４０ａ、４０ｂ）を有する発熱体（４０）と、
発熱体の熱を放熱する放熱部材（２１、２２）と、
発熱体の第１面と対向する第２面（５０ａ、１５０ａ）を有し、発熱体の熱を放熱部材に伝達する熱伝導部材（５０、１５０）と、
金または金合金を材料とする金接合層（６０ａ、６０ｂ、１６０ａ、１６０ｂ）を少なくとも含み、発熱体の第１面と熱伝導部材の第２面との間に介在して発熱体と熱伝導部材とを接合する金属接合層（６０、１６０）と、
を備え、
接合領域において、金属接合層の厚みは第１面の平面度および第２面の平面度よりも小さくされ、
熱伝導部材は、柔軟性を有しており、金属接合層を介して発熱体と接合され、放熱部材に接触している。

【0007】

開示された電子装置によると、金属接合層の厚みが発熱体の第１面および熱伝導部材の第２面の平面度よりも小さい。つまり、発熱体と熱伝導部材が接合されており、金属接合層が薄い。これにより、発熱体から放熱部材への放熱経路において、発熱体と熱伝導部材との界面の熱抵抗を低減することができる。この結果、放熱性が向上された電子装置を提供することができる。

【0008】

この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態に係る電子装置を示す断面図である。

【図2】電子装置において、接合構造体の周辺を示す断面図である。

【図3】接合構造体の製造方法を示す断面図である。

【図4】接合構造体の製造方法を示す断面図である。

【図5】接合構造体の製造方法を示す断面図である。

【図6】接合構造体の製造方法を示す断面図である。

【図7】第２実施形態に係る電子装置において、接合構造体の周辺を示す断面図である。

【図8】第３実施形態に係る電子装置を示す断面図である。

【図9】電子装置において、接合構造体の周辺を示す断面図である。

【図10】第４実施形態に係る電子装置を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面に基づいて複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび／または構造的に対応する部分および／または関連付けられる部分には同一の参照符号、または、十の位と一の位が同じ参照符号が付される場合がある。対応する部分および／または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。

【0011】

（第１実施形態）
先ず、図１に基づき、電子装置の概略構成について説明する。以下では、発熱体、熱伝導部材、および筐体の積層方向をＺ方向と示す。また、Ｚ方向に直交する一方向をＸ方向と示す。また、平面形状とは、特に断りのない限り、Ｚ方向からの平面視した形状である。

【0012】

＜電子装置＞
図１に示す電子装置１０は、筐体２０と、基板３０と、発熱体４０と、熱伝導部材５０と、金属接合層６０を備えている。

【0013】

筐体２０は、電子装置１０を構成する他の要素の少なくとも一部を収容し、収容した要素を保護する。本実施形態において、筐体２０は、基板３０、発熱体４０、熱伝導部材５０、および金属接合層６０を収容している。筐体２０は、Ｚ方向において、２つの部材に分割されている。筐体２０は、ケース２１と、カバー２２を有している。筐体２０は、ケース２１およびカバー２２を相互に組み付けて構成される。ケース２１およびカバー２２は、たとえば互いの対向面が開口する箱状をなしている。

【0014】

ケース２１は、発熱体４０の熱を放熱する放熱部材として機能すべく、アルミニウムなどの金属材料を用いて形成されている。カバー２２は、ケース２１同様、金属材料を用いて形成されてもよいし、樹脂材料を用いて形成されてもよい。本実施形態では、カバー２２も、金属材料を用いて形成されている。

【0015】

基板３０は、樹脂などの電気絶縁材料を用いて形成された基材に、配線が配置されてなる。基板３０は、プリント基板、配線基板と称されることがある。上記した配線は、基板３０に実装された複数の電子部品とともに、回路を形成する。基板３０は、筐体２０を構成するケース２１またはカバー２２に固定されている。この固定状態で、基板３０の板厚方向は、Ｚ方向と略一致している。基板３０は、一面３０ａと、一面３０ａとは板厚方向において反対の面である裏面３０ｂを有している。一面３０ａはカバー２２に対向し、裏面３０ｂはケース２１に対向している。電子部品は、一面３０ａおよび裏面３０ｂの少なくとも一方に実装されている。

【0016】

基板３０は、貫通孔３１を有している。貫通孔３１は、基板３０の板厚方向に延び、一面３０ａおよび裏面３０ｂに開口している。貫通孔３１は、スルーホールと称されることがある。貫通孔３１は、たとえば平面略真円形状をなし、全長にわたってほぼ一定の開口径を有している。一例として、基板３０は、配線として機能するランド３２と、配線として機能しないランド３３を有する場合がある。ランド３３は、ダミーランドと称されることがある。また、ランド３３は、グランド配線としての機能を有する場合がある。ランド３２は、基板３０の一面３０ａにおいて、貫通孔３１の開口周辺に配置されている。ランド３３は、基板３０の裏面３０ｂにおいて、貫通孔３１の開口周辺に配置されている。基板３０は、貫通孔３１に代えて、一面３０ａおよび裏面３０ｂの一方のみに開口する、未貫通の孔を有してもよい。この場合、発熱体４０は、孔を通じて裏面３０ｂ側に突出しない。

【0017】

発熱体４０は、通電により発熱する電子部品である発熱部品４１を少なくとも含む。図１では、回路を構成する複数の電子部品のうち、発熱部品４１のみを示している。発熱部品４１は、基板３０に実装された複数の電子部品の中でも発熱量の大きい部品である。本実施形態において、発熱部品４１は、半導体パッケージとして提供される。発熱部品４１は、表面実装型の部品である。発熱部品４１は、基板３０の一面３０ａに実装されている。発熱部品４１は、本体部４１０と、端子４１１を有している。

【0018】

本体部４１０は、図示しない半導体チップがヒートシンク４１２上に搭載された状態で、封止樹脂体４１３により封止されてなる。封止樹脂体４１３は、たとえば、モールド樹脂と称されることがある。半導体チップは、発熱量の大きい素子、たとえばＭＯＳＥＴなどのパワー系スイッング素子が単体で形成されたものでもよい。半導体チップは、素子が集積化された、つまりＩＣチップでもよい。たとえば、１チップにプロセッサが実装されたものでもよい。

【0019】

ヒートシンク４１２は、本体部４１０の底面において封止樹脂体４１３から露出している。ヒートシンク４１２は、Ｚ方向からの平面視において、基板３０の貫通孔３１と重なる位置に配置されている。端子４１１は、本体部４１０（封止樹脂体）の内外にわたって延設されている。端子４１１は、封止樹脂体４１３の内部で、半導体チップに電気的に接続されている。端子４１１は、はんだや銀ペーストなどの接合材７０を介して、対応するランド３２に接続されている。

【0020】

本実施形態の発熱体４０は、金属ブロック４２をさらに含んでいる。金属ブロック４２は、熱伝導性が良好な金属材料を用いて形成されている。金属ブロック４２は、はんだや銀ペーストなどの接合材４３を介して、発熱部品４１、具体的にはヒートシンク４１２に接続されている。金属ブロック４２は、その一部が貫通孔３１内に配置されている。金属ブロック４２は、貫通孔３１を通じて基板３０の裏面３０ｂ側に突出している。具体的には、Ｚ方向において、金属ブロック４２の一端がヒートシンク４１２に接続され、他端が熱伝導部材５０に接続されている。

【0021】

金属ブロック４２の形状は、特に限定されない。たとえば、径が一定の略円柱状を採用してもよい。平面形状は、真円形状に限定されない。たとえば、多角形状としてもよい。本実施形態では、金属ブロック４２が、縮径部４２０と、拡径部４２１を有している。縮径部４２０および拡径部４２１は、ともに略円柱状をなしている。直径は、それぞれにおいてほぼ一定である。縮径部４２０は、少なくとも一部が貫通孔３１内に配置されている。拡径部４２１は、縮径部４２０に連なり、筐体２０における裏面３０ｂ側の空間に配置されている。拡径部４２１の直径は、縮径部４２０よりも大きい。これにより、拡径部４２１は、裏面３０ｂの開口周辺に対向している。拡径部４２１における裏面３０ｂとの対向面は、はんだや銀ペーストなどの接合材７１を介して、ランド３３に接続されている。

【0022】

熱伝導部材５０は、発熱体４０とケース２１との間に介在している。具体的には、Ｚ方向において、金属ブロック４２における端部とケース２１の底部の内面２１ａとの間に介在している。熱伝導部材５０は、金属ブロック４２に接合され、ケース２１に接触している。

【0023】

金属接合層６０は、発熱体４０と熱伝導部材５０との間に介在し、発熱体４０（金属ブロック４２）と熱伝導部材５０とを接合している。金属接合層６０は、発熱体４０および熱伝導部材５０とともに、接合構造体８０をなしている。金属接合層６０を含む接合構造体８０の詳細については、後述する。

【0024】

＜接合構造体＞
次に、図２に基づき、電子装置１０が備える接合構造体８０について説明する。図２は、図１に示した電子装置１０のうち、接合構造体８０の周辺を拡大した図である。図２では、接合構造体８０とともに、放熱部材であるケース２１についても図示している。

【0025】

発熱体４０を構成する金属ブロック４２は、熱伝導性が良好な金属、たとえば、銅、銅合金、アルミニウム、およびアルミニウム合金のいずれかを材料として形成された金属部材である。金属ブロック４２を含む発熱体４０は、熱伝導部材５０との対向面４０ａを有している。本実施形態では、金属ブロック４２の端面が、対向面４０ａをなしている。対向面４０ａが、第１面に相当する。

【0026】

熱伝導部材５０は、固定状態で、ケース２１と発熱体４０との間に挟まれるため、凹凸に追従したり、高さばらつきを吸収すべく柔軟性を有している。放熱ゲル、放熱グリス、接着材のような流動性を有するものではない。また、熱伝導部材５０は、発熱体４０の熱を、放熱部材であるケース２１に伝達すべく、良好な熱伝導性を有している。さらに、熱伝導部材５０は、発熱体４０と常温接合が可能に構成されている。

【0027】

具体的には、熱伝導部材５０は、グラファイトシート、カーボンナノチューブシート、グラファイト混合樹脂、フィラー混合樹脂のいずれかを用いて構成されている。グラファイト樹脂はグラファイトと樹脂の混合物であり、たとえばシート状に加工されて、熱伝導部材５０として提供される。フィラー混合樹脂は、エポキシ樹脂やポリイミドなどの樹脂に、熱伝導性を高めるために無機フィラーおよび／または金属フィラーが添加されたものであり、たとえばシート状に加工されて、熱伝導部材５０として提供される。なお、無機フィラーとしては、たとえば、アルミナ、シリカ、窒化ケイ素、窒化ホウ素などがある。また、金属フィラーとしては、たとえば、銅、アルミニウム、ニッケル、銀などがある。さらに、無機フィラーた金属フィラーとして、フィラー単体ではなく、フィラー粒子の焼結体を用いてもよい。

【0028】

熱伝導部材５０は、発熱体４０との対向面５０ａを有している。熱伝導部材５０において、ケース２１の内面２１ａとの接触面とは反対の面が、対向面５０ａをなしている。対向面５０ａが、第２面に相当する。第１面、第２面に相当する対向面４０ａ、５０ａは、接合面である。

【0029】

金属ブロック４２と熱伝導部材５０との対向方向、すなわちＺ方向からの平面視において、金属ブロック４２と熱伝導部材５０との配置、すなわち大きさの関係は特に限定されない。金属ブロック４２（発熱体４０）と熱伝導部材５０は、平面視において少なくとも互いに重なる領域を有せばよい。本実施形態では、熱伝導部材５０の対向面５０ａが、平面視において対向面４０ａの全域を内包している。発熱体４０の対向面４０ａは、その全域が熱伝導部材５０の対向面５０ａに対向している。熱伝導部材５０の対向面５０ａは、その一部が発熱体４０の対向面４０ａに対向し、残りの部分が発熱体４０に対して非対向の領域となっている。なお、図示しないが、発熱体４０の対向面４０ａが、平面視において熱伝導部材５０の対向面５０ａの全域を内包する配置としてもよいし、平面視において対向面４０ａ、５０ａがほぼ一致する配置としてもよい。

【0030】

金属接合層６０は、発熱体４０の対向面４０ａと熱伝導部材５０の対向面５０ａとの間に介在し、発熱体４０（金属ブロック４２）と熱伝導部材５０とを接合している。金属接合層６０は、発熱体４０と熱伝導部材５０との対向領域の少なくとも一部に介在している。本実施形態では、金属接合層６０が、発熱体４０と熱伝導部材５０との対向領域のほぼ全域に介在している。

【0031】

金属接合層６０は、第１接合層を少なくとも含む。第１接合層は、金または金合金を材料として形成されている。第１接合層は、金接合層、金含有接合層と称されることがある。第１接合層は、金属接合層６０において、発熱体４０と熱伝導部材５０とを接合している。本実施形態の金属接合層６０は、第１接合層６０ａ、６０ｂを含んでいる。

【0032】

後述するように、第１接合層６０ａは、主として、発熱体４０の対向面４０ａ上に形成された第１金属膜６１ａ由来の接合層である。第１接合層６０ｂは、主として、熱伝導部材５０の対向面５０ａ上に形成された第１金属膜６１ｂ由来の接合層である。第１金属膜６１ａ、６１ｂのそれぞれは、金または金合金を材料として形成された金含有膜である。第１金属膜６１ａ中の金と第１金属膜６１ｂ中の金とが相互拡散（原子拡散接合）することで、第１接合層６０ａ、６０ｂが形成されている。よって、第１接合層６０ａ、６０ｂは、ひとつの金含有接合層をなしている。図２に示すように、接合構造体８０は、熱伝導部材５０の対向面５０ａの非対向領域上に、第１金属膜６１ｂを有している。第１金属膜６１ｂは、平面視において、第１接合層６０ｂ、ひいては金属接合層６０を取り囲んでいる。非対向領域の第１金属膜６１ｂは、第１金属膜６１ａ、６１ｂのうち、拡散接合に寄与せず、膜として残った部分である。

【0033】

後述するように、第１金属膜６１ａ、６１ｂのそれぞれは、スパッタリング法により形成される。これにより、第１接合層６０ａ、６０ｂのそれぞれの厚みは、ｎｍオーダ、たとえば十数ｎｍである。金属接合層６０の厚みｔ１は、接合領域における発熱体４０の対向面４０ａの平面度Ｆ１、および、熱伝導部材５０の対向面５０ａの平面度Ｆ２よりも小さい。厚みｔ１は、ｎｍオーダ、たとえば数十ｎｍである。平面度Ｆ１、Ｆ２のそれぞれは、μｍオーダ、たとえば１～３μｍである。接合領域とは、対向領域において金属接合層６０が形成された領域である。

【0034】

上記した金属接合層６０は、少なくとも第１接合層６０ａ、６０ｂに、フッ素元素を含んでいる。フッ素元素は、第１接合層６０ａ、６０ｂの内部、つまり金含有接合層の内部において分散している。本実施形態では、フッ素元素が、金属接合層６０の全体に分散している。

【0035】

本実施形態の接合構造体８０は、さらにフッ素含有膜６１ｆを備えている。フッ素含有膜６１ｆは、フッ素元素（フッ素原子）を含む膜であればよい。後述するように、第１接合層６０ａ、６０ｂの内部に分散しているフッ素は、第１金属膜６１ａ、６１ｂ上に形成されたフッ素含有膜６１ｆ由来である。接合構造体８０が備える非対向領域のフッ素含有膜６１ｆは、金属接合層６０に拡散せずに、膜として残った部分である。フッ素含有膜６１ｆは、平面視において、金属接合層６０を取り囲んでいる。

【0036】

＜接合構造体の製造方法＞
次に、図２～図６に基づき、接合構造体８０の製造方法の一例について説明する。図３～図６は、図２に対応する断面図である。図５では、大気圧プラズマ処理を簡素化して図示している。また、便宜上、熱伝導部材５０の処理のみを図示している。図３、図４、および図６では、図２との関係性を分かりやすくするために、発熱体４０の金属ブロック４２と熱伝導部材５０とを対向させて図示している。金属ブロック４２と熱伝導部材５０とを対向させない状態で、それぞれの処理を行ってもよい。接合前において、金属ブロック４２と熱伝導部材５０とを個別に処理してもよいし、共通工程で処理してもよい。

【0037】

先ず、鏡面化処理を行う。図３に示すように、金属ブロック４２（発熱体４０）の対向面４０ａ、および、熱伝導部材５０の対向面５０ａを、接合領域において所定の平面度となるように鏡面化する。所定の平面度とは、μｍオーダ、たとえば１～３μｍである。具体的には、ＣＭＰ（ChemicalMechanical Polishing）等の研磨、研削、ラッピングなどの処理により、対向面４０ａおよび対向面５０ａを鏡面化する。

【0038】

次いで、金属接合層６０を形成するための金属膜を形成する処理を行う。本実施形態では、大気圧で常温接合により金属ブロック４２と熱伝導部材５０を接合するため、対向面４０ａおよび対向面５０ａの両面に金属膜を形成する。具体的には、図４に示すように、金属ブロック４２の対向面４０ａ上に、たとえばスパッタリング法により、第１金属膜６１ａを形成する。本実施形態では、対向面４０ａの全面に、第１金属膜６１ａを成膜する。同様に、熱伝導部材５０の対向面５０ａ上に、たとえばスパッタリング法により、第１金属膜６１ｂを形成する。本実施形態では、対向面５０ａの全面に、第１金属膜１４ｂを成膜する。

【0039】

接合領域において、金属接合層６０の厚みｔ１が平面度Ｆ１、Ｆ２よりも小さくなるように、第１金属膜６１ａ、６１ｂを形成する。本実施形態では、接合領域におけるそれぞれの厚みが、ｎｍオーダ、たとえば十数ｎｍとなるように、第１金属膜６１ａ、６１ｂを形成する。

【0040】

次いで、金属膜を形成してから接合処理を行うまでの間に、第１金属膜の表面の吸着物を除去する処理と、吸着物の除去された第１金属膜の表面にフッ素含有膜を形成する処理を行う。

【0041】

本実施形態では、吸着物の除去処理とフッ素含有膜の成膜処理とを共通の工程で行う。図５に示すように、第１金属膜６１ｂが形成された熱伝導部材５０と、フッ素含有部材９０とに対して、大気圧プラズマ処理を施す。キャリアガスは、Ａｒなどの不活性ガスを用いる。これにより、フッ素含有部材９０は、フッ素元素を含む部材であればよい。たとえば、ポリテトラフルオロエチレンのシート部材など用いることができる。

【0042】

プラズマ処理により、第１金属膜６１ｂの表面の吸着物、たとえば空気中の含まれる水分、酸素などが除去される。また、フッ素含有部材９０からフッ素元素がはじき飛ばされる。はじき飛ばされたフッ素元素は、吸着物が除去された第１金属膜６１ｂの表面に堆積し、フッ素含有膜６１ｆを形成する。フッ素含有膜６１ｆは、フッ素元素を少なくとも含む膜である。フッ素含有膜６１ｆの厚みは、ｎｍオーダであり、第１金属膜６１ａ、６１ｂのそれぞれの厚み以下である。このように、プラズマ処理によって、第１金属膜６１ｂの表面の吸着物を除去するとともに、第１金属膜６１ｂ上にフッ素含有膜６１ｆを成膜する。吸着物の除去後、再吸着が生じる前にフッ素含有膜６１ｆを成膜する。

【0043】

図示を省略するが、同様に、第１金属膜６１ａが形成された金属ブロック４２と、フッ素含有部材９０とに対して、大気圧プラズマ処理を施す。プラズマ処理により、第１金属膜６１ａの表面の吸着物が除去される。また、フッ素含有部材９０からはじき飛ばされたフッ素元素は、吸着物が除去された第１金属膜６１ａの表面に堆積し、フッ素含有膜６１ｆを形成する。このように、プラズマ処理によって、第１金属膜６１ａの表面の吸着物を除去するとともに、第１金属膜６１ａ上にフッ素含有膜６１ｆを成膜する。吸着物の除去後、再吸着が生じる前にフッ素含有膜６１ｆを成膜する。

【0044】

以上により、図６に示すように、第１金属膜６１ａ、６１ｂの表面にフッ素含有膜６１ｆをそれぞれ形成する。つまり第１金属膜６１ａ、６１ｂの表面を、フッ素コーティングする。

【0045】

本実施形態では、大気圧中でプラズマ処理を行う例を示すが、これに限定されない。真空（減圧）下でプラズマ処理を行ってもよい。また、プラズマ処理に代えて、イオンビーム処理を行ってもよい。

【0046】

次いで、金属接合層６０を形成する処理を行う。つまり、金属ブロック４２と熱伝導部材５０とを常温で接合する処理を行う。本実施形態では、金属接合層６０の形成を、大気中で行う。図６に示したように、金属ブロック４２（発熱体４０）の対向面４０ａと熱伝導部材５０の対向面５０ａとの接合領域が互いに対向するように、金属ブロック４２と熱伝導部材５０とを位置決めする。そして、図示を省略するが、対向面４０ａ、５０ａが互いに近づく方向に金属ブロック４２と熱伝導部材５０とを相対的に変位させ、フッ素含有膜６１ｆ同士を接触させる。

【0047】

この状態で、金属ブロック４２と熱伝導部材５０の並び方向に加圧すると、フッ素含有膜６１ｆ中のフッ素元素が、少なくとも第１金属膜６１ａ、６１ｂの内部に拡散する。また、第１金属膜６１ａ、６１ｂ同士が接触して金が相互に拡散し、第１接合層（第１接合層６０ａ、６０ｂ）が形成される。このように、第１接合層６０ａ、６０ｂを含む金属接合層６０が形成される。本実施形態では、対向領域のほぼ全面が原子レベルで接合される。

【0048】

上記したように、常温接合によって金属接合層６０を形成する際に、少なくとも第１接合層６０ａ、６０ｂの内部に、フッ素元素が拡散して分散する。このため、形成された金属接合層６０において、少なくとも第１接合層６０ａ、６０ｂの内部には、フッ素元素が分散している。第１金属膜６１ａ、６１ｂのうち、金属接合層６０の形成に寄与しない部分は金属膜として残る。本実施形態では、熱伝導部材５０の対向面５０ａ上に形成された第１金属膜６１ｂのうち、対向面４０ａと対向しない非対向領域のほとんどの部分が、第１金属膜６１ｂとして残る。フッ素含有膜６１ｆは、接合領域において消失し、非対向領域のほとんどにおいて残る。

【0049】

発熱体４０を構成する発熱部品４１と金属ブロック４２との接合は、たとえば、金属ブロック４２と熱伝導部材５０とを接合した後に行う。熱伝導部材５０が接合された金属ブロック４２を基板３０のランド３３に接続する。次いで、発熱部品４１を基板３０に実装しつつ金属ブロック４２に接続すればよい。発熱部品４１と金属ブロック４２との接合により、発熱体４０、ひいては接合構造体８０が形成される。

【0050】

＜第１実施形態のまとめ＞
本実施形態の電子装置１０では、放熱ゲルなどの流動性を有する熱伝導部材に代えて、柔軟性を有し、常温接合可能に構成された熱伝導部材５０を用いている。熱伝導部材５０は、発熱体４０を構成する金属ブロック４２に、金属接合層６０を介して接合されている。金属接合層６０は、金接合層である第１接合層６０ａ、６０ｂを含んでいる。そして、金属接合層６０の厚みは、発熱体４０の第１面である対向面４０ａ、および、熱伝導部材５０の第２面である対向面５０ａそれぞれの平面度よりも小さい。つまり、発熱体４０と熱伝導部材５０が常温接合されており、金属接合層６０が薄い。

【0051】

これにより、発熱体４０から放熱部材であるケース２１への放熱経路において、発熱体４０と熱伝導部材５０との界面の熱抵抗を低減することができる。この結果、放熱性が向上された電子装置１０を提供することができる。熱伝導部材５０は、放熱部材であるケース２１には接合されずに接触している。よって、熱伝導部材５０は、発熱体４０とケース２１との間で、凹凸に追従したり、高さばらつきを吸収することができる。

【0052】

本実施形態では、熱伝導部材５０を、上記したようにグラファイトシート、カーボンナノチューブシート、グラファイト混合樹脂、フィラー混合樹脂のいずれかを用いて構成している。このように構成された熱伝導部材５０は、柔軟性と良好な熱伝導性を有しつつ、発熱体４０との常温接合が可能である。

【0053】

発熱体と熱伝導部材との接合構造体には、熱応力や外部振動などの応力が作用する。たとえば、接合構造体をなす２つの部材の熱膨張係数が異なると、接合構造体内部の膨張、収縮要因で、熱応力（第１の熱応力）が発生する。また、接合構造体を備える電子装置の場合、複数の異なる材料を用いて組み上げられたことから生ずる電子装置全体の膨張、収縮要因で、熱応力（第２の熱応力）が発生する。第２の熱応力は、同種材料同士の接合構造体にも作用する。また、熱応力に限らず、接合構造体と機械的に接続された外部機構、外部装置から伝達される振動などの応力も、接合構造体に作用する。はんだなどの接合部材を用いて２つの部材を接続する場合、接合部材が厚いため、接合部材に応力が集中する。

【0054】

本実施形態では、上記したように、接合構造体８０を構成する金属接合層６０の厚みｔ１が、発熱体４０の対向面４０ａの接合領域における平面度Ｆ１、および、熱伝導部材５０の対向面５０ａの接合領域における平面度Ｆ２よりも小さい。金属接合層６０が薄いため、応力を、金属接合層６０近傍の金属ブロック４２および熱伝導部材５０にて受け持つことができる。よって、応力が金属接合層６０に集中するのを抑制することができる。これにより、高い接合強度と、高い耐久疲労強度を有することができる。

【0055】

さらに、本実施形態では、第１接合層６０ａ、６０ｂ（金接合層）の内部、つまり金属接合層６０の全体に、フッ素元素が分散している。よって、フッ素元素の撥水効果により、水分の侵入を防ぐことができる。応力集中により金属接合層６０の端部に微小なクラックが生じても、空気中の水分の侵入によるクラック進展を抑制することができる。これにより、高い耐久疲労強度を有することができる。よって、接合構造体８０は、高い接続信頼性を有することができる。

【0056】

本実施形態では、第１金属膜６１ａ、６１ｂを形成後、金属接合層６０を形成するまでの間に、第１金属膜６１ａ、６１ｂの表面の吸着物を除去し、吸着物の除去された第１金属膜６１ａ、６１ｂの表面にフッ素含有膜６１ｆを形成する。吸着物の除去により、接合不良が生じるのを抑制することができる。また、フッ素含有膜６１ｆが第１金属膜６１ａ、６１ｂ表面への吸着物の再吸着を防ぐため、大気中での接合を安定化することができる。

【0057】

また、常温接合によって金属接合層６０を形成する過程で、フッ素含有膜６１ｆ由来のフッ素元素が金属接合層６０の少なくとも第１接合層６０ａ、６０ｂ（金接合層）の内部に拡散する。したがって、応力集中により金属接合層６０の端部に微小クラックが生じても、フッ素元素により、水分の侵入を抑制することができる。以上により、接続信頼性を向上できる接合構造体８０を提供することができる。また、常温で接合するため、接合時の残留応力を最小化することもできる。

【0058】

本実施形態では、大気圧プラズマ処理により、第１金属膜６１ａ、６１ｂの表面の吸着物を除去する。真空（減圧）に較べて、製造工程を簡素化することができる。

【0059】

本実施形態では、第１金属膜６１ｂが形成された熱伝導部材５０と、フッ素含有部材９０とに対して、大気圧プラズマ処理を施す。このような処理により、第１金属膜６１ａ、６１ｂの表面の吸着物の除去と、第１金属膜６１ａ、６１ｂ上へのフッ素含有膜６１ｆの生成とを、共通の工程行うことができる。よって、製造工程を簡素化することができる。また、吸着物の除去後、直ちにフッ素含有膜６１ｆを成膜することができる。これにより、吸着物の除去後の再吸着をより確実に防ぐことができる。

【0060】

第１金属膜６１ａ、６１ｂの表面の吸着物の除去（洗浄）と、フッ素含有膜６１ｆの成膜とを共通の工程で行う例を示したが、これに限定されない。吸着物の除去とフッ素含有膜６１ｆの成膜とを個別に行ってもよい。たとえば、先ず、第１金属膜６１ａ、６１ｂの成膜後、大気圧または真空でのプラズマ処理やイオンビーム処理により、第１金属膜６１ａ、６１ｂの表面の吸着物を除去する。そして、吸着物の除去処理が終了した後、できる限り速やかに（直ちに）フッ素含有膜６１ｆを成膜する。たとえば、フッ素プラズマ処理により、フッ素含有膜６１ｆを形成してもよい。また、チャンバー内で、ＣＨＦ_３、ＣＦ_６などのフッ化物ガスに晒すことで、フッ素含有膜６１ｆを形成してもよい。さらには、フッ素含有部材９０にプラズマ処理を施すことで、フッ素含有膜６１ｆを形成してもよい。

【0061】

（第２実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。先行実施形態では、金属接合層６０が、金接合層である第１接合層６０ａ、６０ｂのみを含んでいた。これに代えて、金属接合層６０は、発熱体および／または熱伝導部材と第１接合層との間に介在する第２接合層を含んでもよい。

【0062】

図７は、本実施形態に係る電子装置１０において、接合構造体８０の周辺を示している。図７は、図２に対応している。図７に示すように、発熱体４０を構成する金属ブロック４２と第１接合層６０ａとの間に、第２接合層６０ｃが介在している。また、熱伝導部材５０と第１接合層６０ｂとの間に、第２接合層６０ｄが介在している。

【0063】

第２接合層６０ｃ、６０ｄは、第１接合層６０ａ、６０ｂを構成する材料よりも熱膨張係数の小さい材料を用いて形成されている。第２接合層６０ｃ、６０ｄは、たとえば、タンタル、タングステン、チタン、およびクロムの少なくともひとつを材料として形成されている。これら金属は、金または金合金よりも熱膨張係数が小さい。第２接合層６０ｃ、６０ｄは、金属接合層６０において、たとえば応力を緩和するために設けられている。

【0064】

第２接合層６０ｃ、６０ｄのそれぞれは、タンタル、タングステン、チタン、およびクロムのいずれかを含む単層構造でもよいし、多層構造でもよい。第２接合層６０ｃは、発熱体４０の対向面４０ａ上に形成された、図示しない第２金属膜６１ｃ由来の接合層である。第２接合層６０ｄは、熱伝導部材５０の対向面５０ａ上に形成された第２金属膜６１ｄ由来の接合層である。第２金属膜６１ｃ、６１ｄのそれぞれは、タンタル、タングステン、チタン、およびクロムの少なくともひとつを材料として形成された金属膜である。

【0065】

図７に示すように、接合構造体８０は、熱伝導部材５０の対向面５０ａの非対向領域上に、第２金属膜６１ｄを有している。第２金属膜６１ｄは、平面視において、第２接合層６０ｄ、ひいては金属接合層６０を取り囲んでいる。非対向領域の第２金属膜６１ｄは、第２金属膜６１ｃ、６１ｄのうち、接合に寄与せず、膜として残った部分である。第２金属膜６１ｃ、６１ｄは、上記した鏡面化処理の後、第１金属膜６１ａ、６１ｂを成膜する前に形成される。第２金属膜６１ｃ、６１ｄは、第１金属膜６１ａ、６１ｂ同様、スパッタリング法により形成される。これにより、第２接合層６０ｃ、６０ｄのそれぞれの厚みは、ｎｍオーダ、たとえば十数ｎｍである。

【0066】

第１接合層６０ａ、６０ｂおよび第２接合層６０ｃ、６０ｄを含む金属接合層６０の厚みｔ２は、接合領域における発熱体４０の対向面４０ａの平面度Ｆ１、および、熱伝導部材５０の対向面５０ａの平面度Ｆ２よりも小さい。厚みｔ２は、ｎｍオーダ、たとえば数十ｎｍである。金属接合層６０以外の構成は、先行実施形態に記載の構成と同様である。金属ブロック４２と熱伝導部材５０とが、常温接合されている。熱伝導部材５０は、ケース２１に対して接合されず、接触している。

【0067】

＜第２実施形態のまとめ＞
本実施形態では、金属接合層６０が、第１接合層６０ａと発熱体４０との間に配置された第２接合層６０ｃと、第１接合層６０ｂと熱伝導部材５０との間に配置された第２接合層６０ｄを含んでいる。このような多層構造の金属接合層６０において、厚みｔ２が、対向面４０ａの平面度Ｆ１および対向面５０ａの平面度Ｆ２よりも小さい。つまり、発熱体４０と熱伝導部材５０が常温接合されており、金属接合層６０が薄い。したがって、先行実施形態同様、発熱体４０と熱伝導部材５０との界面の熱抵抗を低減し、ひいては放熱性を向上することができる。

【0068】

また、金属接合層６０が薄いため、先行実施形態同様、応力を金属接合層６０近傍の発熱体４０および熱伝導部材５０にて受け持つことができる。加えて、第２接合層６０ｃ、６０ｄの熱膨張係数が小さいため、金属接合層６０の端部への熱応力の集中を低減することができる。以上より、接合強度と耐久疲労強度をさらに高めることができる。

【0069】

特に本実施形態では、第２接合層６０ｃ、６０ｄは、材料としてタンタル、タングステン、チタン、およびクロムの少なくともひとつを含んでいる。これらの材料は、発熱体４０と熱伝導部材５０との密着力が高めるとともに、第１接合層６０ａ、６０ｂへの熱応力集中を低減し、初期強度、耐久疲労強度の向上に寄与する。たとえば第２接合層６０ｃ、６０ｄの材料としてタンタルを用いた場合、フッ素元素は第２接合層６０ｃ、６０ｄにも拡散する。よって、第２接合層６０ｃ、６０ｄの内部に分散するフッ素元素の撥水効果により、水分の侵入をより効果的に防ぐことができる。

【0070】

（第３実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。先行実施形態では、発熱体４０が、熱伝導部材５０を介してケース２１に放熱する構造の例を示した。つまり、片面放熱構造の例を示した。これに代えて、両面放熱構造に、上記した接合構造を適用してもよい。

【0071】

図８は、本実施形態の電子装置１０を示している。図８は、図１に対応している。図８に示すように、電子装置１０は、先行実施形態（図２参照）の構成に対して、熱伝導部材１５０と、金属接合層１６０をさらに備えている。Ｚ方向において、熱伝導部材１５０は、発熱体４０を構成する発熱部品４１と、金属製のカバー２２との間に介在している。熱伝導部材１５０は、カバー２２に接合されておらず、カバー２２に接触している。熱伝導部材１５０は、金属接合層１６０を介して発熱部品４１に接合されている。接合構造体８０は、発熱体４０、熱伝導部材５０、１５０、および金属接合層６０、１６０を有している。熱伝導部材５０が第１熱伝導部材に相当し、熱伝導部材１５０が第２熱伝導部材に相当する。金属接合層６０が第１金属接合層に相当し、金属接合層１６０が第２金属接合層に相当する。

【0072】

図９は、接合構造体８０の一部を示している。発熱部品４１、熱伝導部材１５０、および金属接合層１６０の接合構造は、先行実施形態に示した金属ブロック４２、熱伝導部材５０、および金属接合層６０の接合構造と基本的に同じである。発熱部品４１の本体部４１０は、上記したように封止樹脂体４１３を有している。封止樹脂体４１３は、たとえば、エポキシ系樹脂を用いて成形されている。封止樹脂体４１３の上面が、発熱体４０において熱伝導部材１５０との対向面４０ｂをなしている。対向面４０ａ、４０ｂが、第１面に相当する。

【0073】

熱伝導部材１５０は、熱伝導部材５０と同様の構成を有している。熱伝導部材１５０は、固定状態で、カバー２２と発熱体４０との間に挟まれるため、凹凸に追従したり、高さばらつきを吸収すべく柔軟性を有している。放熱ゲル、放熱グリス、接着材のような流動性を有するものではない。また、熱伝導部材１５０は、発熱体４０の熱を、放熱部材であるカバー２２に伝達すべく、良好な熱伝導性を有している。さらに、熱伝導部材１５０は、発熱体４０と常温接合が可能に構成されている。具体的には、熱伝導部材１５０は、グラファイトシート、カーボンナノチューブシート、グラファイト混合樹脂、フィラー混合樹脂のいずれかを用いて構成されている。

【0074】

発熱部品４１の封止樹脂体４１３と熱伝導部材１５０との対向方向、すなわちＺ方向からの平面視において、封止樹脂体４１３と熱伝導部材１５０との配置、すなわち大きさの関係は特に限定されない。封止樹脂体４１３（発熱体４０）と熱伝導部材１５０は、平面視において少なくとも互いに重なる領域を有せばよい。本実施形態では、熱伝導部材１５０の対向面１５０ａが、平面視において対向面４０ｂの全域を内包している。発熱体４０の対向面４０ｂは、その全域が熱伝導部材１５０の対向面１５０ａに対向している。熱伝導部材１５０の対向面１５０ａは、その一部が発熱体４０の対向面４０ｂに対向し、残りの部分が発熱体４０に対して非対向の領域となっている。なお、図示しないが、発熱体４０の対向面４０ｂが、平面視において熱伝導部材１５０の対向面１５０ａの全域を内包する配置としてもよいし、平面視において対向面４０ｂ、１５０ａがほぼ一致する配置としてもよい。

【0075】

金属接合層１６０は、金属接合層６０と同様の構成を有している。金属接合層１６０は、発熱体４０の対向面４０ｂと熱伝導部材１５０の対向面１５０ａとの間に介在し、発熱体４０（発熱部品４１）と熱伝導部材１５０とを接合している。金属接合層１６０は、発熱体４０と熱伝導部材１５０との対向領域の少なくとも一部に介在している。本実施形態では、金属接合層１６０が、発熱体４０と熱伝導部材１５０との対向領域のほぼ全域に介在している。金属接合層１６０は、第１接合層を少なくとも含む。第１接合層は、金または金合金を材料として形成されている。第１接合層は、金属接合層１６０において、発熱体４０と熱伝導部材１５０とを接合している。本実施形態の金属接合層１６０は、第１接合層１６０ａ、１６０ｂを含んでいる。

【0076】

第１接合層１６０ａは、主として、発熱体４０（封止樹脂体４１３）の対向面４０ｂ上に形成された図示しない第１金属膜１６１ａ由来の接合層である。第１接合層１６０ｂは、主として、熱伝導部材１５０の対向面１５０ａ上に形成された第１金属膜１６１ｂ由来の接合層である。第１金属膜１６１ａ、１６１ｂのそれぞれは、金含有膜である。第１金属膜１６１ａ中の金と第１金属膜１６１ｂ中の金とが相互拡散（原子拡散接合）することで、第１接合層１６０ａ、１６０ｂが形成されている。第１接合層１６０ａ、１６０ｂは、ひとつの金含有接合層をなしている。図８に示すように、接合構造体８０は、熱伝導部材１５０の対向面１５０ａの非対向領域上に、第１金属膜１６１ｂを有している。第１金属膜１６１ｂは、平面視において、第１接合層１６０ｂ、ひいては金属接合層１６０を取り囲んでいる。非対向領域の第１金属膜１６１ｂは、第１金属膜１６１ａ、１６１ｂのうち、拡散接合に寄与せず、膜として残った部分である。

【0077】

第１金属膜１６１ａ、１６１ｂのそれぞれは、スパッタリング法により形成される。これにより、第１接合層１６０ａ、１６０ｂのそれぞれの厚みは、ｎｍオーダ、たとえば十数ｎｍである。金属接合層１６０の厚みｔ３は、接合領域における発熱体４０の対向面４０ｂの平面度Ｆ３、および、熱伝導部材１５０の対向面１５０ａの平面度Ｆ４よりも小さい。厚みｔ３は、ｎｍオーダ、たとえば数十ｎｍである。平面度Ｆ３、Ｆ４のそれぞれは、μｍオーダ、たとえば１～３μｍである。接合領域とは、対向領域において金属接合層１６０が形成された領域である。

【0078】

上記した金属接合層１６０は、金属接合層６０同様、少なくとも第１接合層１６０ａ、１６０ｂにフッ素元素を含んでいる。フッ素元素は、第１接合層１６０ａ、１６０ｂの内部、つまり金含有接合層の内部において分散している。本実施形態では、フッ素元素が、金属接合層６０の全体に分散している。接合構造体８０は、さらにフッ素含有膜１６１ｆを備えている。フッ素含有膜１６１ｆは、フッ素元素（フッ素原子）を含む膜であればよい。後述するように、第１接合層１６０ａ、１６０ｂの内部に分散しているフッ素は、第１金属膜１６１ａ、１６１ｂ上に形成されたフッ素含有膜１６１ｆ由来である。接合構造体８０が備える非対向領域のフッ素含有膜１６１ｆは、金属接合層１６０に拡散せずに、膜として残った部分である。フッ素含有膜１６１ｆは、平面視において、金属接合層１６０を取り囲んでいる。

【0079】

それ以外の構成は、第１実施形態に記載の構成と同様である。本実施形態では、対向面４０ａ、４０ｂのそれぞれが、第１面に相当する。本実施形態では、対向面５０ａ、１５０ａのそれぞれが、第２面に相当する。ケース２１およびカバー２２のそれぞれが、放熱部材に相当する。

【0080】

発熱体４０（発熱部品４１）と熱伝導部材１５０との接合方法は、先行実施形態に記載の発熱体４０（金属ブロック４２）と熱伝導部材５０との接合方法と同じである。このため、その記載を省略する。

【0081】

＜第３実施形態のまとめ＞
本実施形態の電子装置１０では、放熱ゲルなどの流動性を有する熱伝導部材に代えて、柔軟性を有し、常温接合可能に構成された熱伝導部材１５０を用いている。熱伝導部材１５０は、発熱体４０を構成する発熱部品４１に、金属接合層１６０を介して接合されている。金属接合層１６０は、金接合層である第１接合層１６０ａ、１６０ｂを含んでいる。そして、金属接合層１６０の厚みは、発熱体４０の第１面である対向面４０ｂ、および、熱伝導部材１５０の第２面である対向面１５０ａそれぞれの平面度よりも小さい。つまり、発熱体４０と熱伝導部材１５０が常温接合されており、金属接合層１６０が薄い。これにより、発熱体４０から放熱部材であるカバー２２への放熱経路において、発熱体４０と熱伝導部材１５０との界面の熱抵抗を低減することができる。本実施形態では、先行実施形態同様、発熱体４０と熱伝導部材５０が常温接合されており、金属接合層６０が薄いため、発熱体４０と熱伝導部材５０との界面の熱抵抗を低減することができる。このように、発熱体４０からケース２１の放熱経路、および、発熱体４０からカバー２２への放熱経路のそれぞれにおいて、熱抵抗が低減される。よって、両面放熱構造の電子装置１０において、放熱性をさらに向上することができる。

【0082】

また、熱伝導部材１５０も、熱伝導部材５０同様、放熱部材であるカバー２２には接合されずに接触している。よって、熱伝導部材１５０は、発熱体４０とカバー２２との間で、凹凸に追従したり、高さばらつきを吸収することができる。さらに、金属接合層１６０が薄いため、応力を、金属接合層１６０近傍の発熱体４０および熱伝導部材１５０にて受け持つことができる。よって、応力が金属接合層１６０に集中するのを抑制することができる。これにより、高い接合強度と、高い耐久疲労強度を有することができる。

【0083】

また、第１接合層６０ａ、６０ｂ同様、第１接合層１６０ａ、１６０ｂの内部、つまり金属接合層１６０の全体に、フッ素元素が分散している。よって、フッ素元素の撥水効果により、水分の侵入を防ぐことができる。応力集中により金属接合層１６０の端部に微小なクラックが生じても、空気中の水分の侵入によるクラック進展を抑制することができる。これにより、高い耐久疲労強度を有することができる。

【0084】

本実施形態に記載の両面放熱構造と、第２実施形態に記載の構成と組み合わせてもよい。たとえば、金属接合層６０、１６０の一方が、第２接合層を含む構成としてもよい。金属接合層６０、１６０がともに第２接合層を含む構成としてもよい。

【0085】

（第４実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。上記した一実施形態では、発熱体４０が、熱伝導部材５０を介してケース２１に放熱する片面放熱構造の例を示した。また、別の一実施形態では、両面放熱構造の例を示した。これに代えて、発熱体からカバーへ放熱する片面放熱構造に、上記した接合構造を適用してもよい。

【0086】

図１０は、本実施形態の電子装置１０を示している。図１０は、図１に対応している。第３実施形態（図８参照）同様、熱伝導部材１５０が、カバー２２と発熱体４０（発熱部品４１）との間に介在している。熱伝導部材１５０は、カバー２２に接触している。熱伝導部材１５０は、金属接合層１６０を介して、発熱部品４１の封止樹脂体４１３に接合されている。つまり、発熱体４０と熱伝導部材１５０とが、常温接合されている。電子装置１０は、発熱体４０からカバー２２への放熱経路を有している。一方、本実施形態の発熱体４０は、先行実施形態に示した金属ブロック４２を含んでいない。発熱体４０は、発熱部品４１のみを含んでいる。基板３０は、貫通孔３１およびランド３３を有していない。電子装置１０は、発熱体４０からケース２１への放熱経路を有していない。電子装置１０は、片面放熱構造をなしている。それ以外の構成は、第３実施形態に記載の構成と同様である。

【0087】

＜第４実施形態のまとめ＞
本実施形態の電子装置１０によれば、第３実施形態に示した電子装置１０同様、発熱体４０と熱伝導部材１５０が常温接合されており、金属接合層１６０が薄い。これにより、発熱体４０から放熱部材であるカバー２２への放熱経路において、発熱体４０と熱伝導部材１５０との界面の熱抵抗を低減することができる。よって、カバー２２へ熱を逃がす片面放熱構造の電子装置１０において、放熱性を向上することができる。

【0088】

また、熱伝導部材１５０が、放熱部材であるカバー２２に接触しているため、発熱体４０とカバー２２との間で、凹凸に追従したり、高さばらつきを吸収することができる。さらに、金属接合層１６０が薄いため、応力が金属接合層１６０に集中するのを抑制することができる。

【0089】

第３実施形態同様、第１接合層１６０ａ、１６０ｂの内部、つまり金属接合層１６０の全体に、フッ素元素が分散していると、フッ素元素の撥水効果により、水分の侵入を防ぐことができる。応力集中により金属接合層１６０の端部に微小なクラックが生じても、空気中の水分の侵入によるクラック進展を抑制することができる。これにより、高い耐久疲労強度を有することができる。

【0090】

発熱体４０が金属ブロック４２を含まない構成を示したが、これに限定されない。発熱体４０が金属ブロック４２を含む構成において、放熱経路を、発熱部品４１とカバー２２との間にのみ形成するようにしてもよい。つまり、発熱部品４１とカバー２２との間に熱伝導部材１５０が介在し、金属ブロック４２とケース２１との間には熱伝導部材５０が介在しない構成としてもよい。本実施形態では、ケース２１へ放熱しないため、ケース２１を樹脂製としてもよい。

【0091】

本実施形態に記載の片面構造と、第２実施形態に記載の構成と組み合わせてもよい。まつまり、金属接合層１６０が第２接合層を含む構成としてもよい。

【0092】

（他の実施形態）
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

【0093】

明細書および図面等における開示は、請求の範囲の記載によって限定されない。明細書および図面等における開示は、請求の範囲に記載された技術的思想を包含し、さらに請求の範囲に記載された技術的思想より多様で広範な技術的思想に及んでいる。よって、請求の範囲の記載に拘束されることなく、明細書および図面等の開示から、多様な技術的思想を抽出することができる。

【0094】

空間的に相対的な用語「下」、「上」は、図示されているような、ひとつの要素または特徴の他の要素または特徴に対する関係を説明する記載を容易にするためにここでは利用されている。空間的に相対的な用語は、図面に描かれている向きに加えて、使用または操作中の装置の異なる向きを包含することを意図することができる。例えば、図中の装置をひっくり返すと、他の要素または特徴の「下」として説明されている要素は、他の要素または特徴の「上」に向けられる。したがって、用語「下」は、上と下の両方の向きを包含することができる。この装置は、他の方向に向いていてもよく（９０度または他の向きに回転されてもよい）、この明細書で使用される空間的に相対的な記述子はそれに応じて解釈される。

【0095】

発熱体４０と熱伝導部材５０とを、大気中で常温接合する例を示したが、これに限定されない。真空下（減圧下）において常温接合してもよい。真空下での接合の場合、第１金属膜６１ａ、６１ｂの両方を設けてもよいし、第１金属膜６１ａ、６１ｂの一方のみを設けてもよい。たとえば、対向面４０ａに第１金属膜６１ａを設けず、対向面５０ａに第１金属膜６１ｂを設け、真空下で常温接合してもよい。この場合、金属接合層６０は、第１接合層６０ｂを含む。つまり、金属接合層６０は、第１接合層６０ａ、６０ｂ（金接合層）の一方のみを有してもよい。発熱体４０と熱伝導部材１５０とを接合する金属接合層１６０についても同様である。

【0096】

第２実施形態において、発熱体４０と第１金属膜６１ａとの間に第２金属膜６１ｃを設け、熱伝導部材５０と第１金属膜６１ｂとの間に第２金属膜６１ｄを設ける例を示したが、これに限定されない。第２金属膜６１ｃ、６１ｄの一方のみを設けてもよい。たとえば第１金属膜６１ｂのみを形成する構成において、熱伝導部材５０の対向面５０ａと第１金属膜６１ｂとの間に第２金属膜６１ｄを設け、第１金属膜６１ａのない対向面４０ａ上には第２金属膜６１ｃを設けない構成としてもよい。金属接合層１６０についても同様である。

【0097】

金属接合層６０、１６０が、フッ素元素を含有する例を示したが、これに限定されない。フッ素元素を含有しない金属接合層６０、１６０を採用することもできる。

【0098】

筐体２０を構成するケース２１および／またはカバー２２を放熱部材とする例を示したが、これに限定されない。たとえば、ケース２１に固定されたヒートシンクを放熱部材としてもよい。この場合、ヒートシンクの一部は、たとえばケース２１の底部に形成された開口を通じて、ケース２１の外に突出してもよい。

【符号の説明】

【0099】

１０…電子装置、２０…筐体、２１…ケース、２１ａ…内面、２２…カバー、２２ａ…内面、３０…基板、３０ａ…一面、３０ｂ…裏面、３１、３２…ランド、３３…貫通孔、４０…発熱体、４０ａ、４０ｂ…対向面、４１…発熱部品、４１０…本体部、４１１…端子、４１２…ヒートシンク、４１３…封止樹脂体、４２…金属ブロック、４２０…縮径部、４２１…拡径部、４３…接合材、５０、１５０…熱伝導部材、５０ａ、１５０ａ…対向面、６０、１６０…金属接合層、６０ａ、６０ｂ、１６０ａ、１６０ｂ…第１接合層、６０ｃ、６０ｄ…第２接合層、６１ａ、６１ｂ、１６１ｂ…第１金属膜、６１ｃ、６１ｄ…第２金属膜、６１ｆ、１６１ｆ…フッ素含有膜、７０、７１…はんだ、８０…接合構造体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】