JP2000150747A - 混成集積回路装置 - Google Patents

混成集積回路装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 放熱板を不要とし、構成を単純化すること。 【解決手段】 フレキシブル基板2に圧力を加えてベア
チップ4の裏面を直接本体装置の筐体6に密着するため
の密着用弾力体1を備え、本体装置の筐体6に設けられ
た、固定フック7用の固定穴18に固定フック7を差込
み、密着用弾力体19の弾力を利用してベアチップ4裏
面を直接筐体6に密着固定することにより、ベアチップ
4の発熱が本体装置の筐体6に直接伝わり放熱する構成
とした。また、ベアチップ4と筐体6との間に放熱シー
トを挟むことにより、熱膨張差によるチップクラックの
発生を防ぐこともできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フレキシブル基板
を用いてベアチップ実装する混成集積回路装置に関し、
特に、ベアチップの裏面を本体装置の筐体または放熱体
に密着させた混成集積回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の混成集積回路装置について、図面
を参照して説明する。
【0003】図4は、第1の従来例を示す断面図であ
る。この従来例では、ボールグリッドアレイ基板の放熱
に用いられる放熱構造例である主基板12に基板16を
半田バンプ11を用いて接続する。さらに、基板16に
放熱樹脂を用いて放熱フィン10を固着する。この例
は、ベアチップ実装にも応用可能な放熱構造となってい
る。
【0004】次に、図5は第2の従来例を示す断面図で
ある。この従来例は、特開平7−307421号公報に
記載されたLSIチップおよびそのパッケージング構造
であり、ワイヤー接続電極と半田バンプ接続電極11と
を設けた混合仕様のベアチップ4を基板12に搭載した
後にワイヤー配線14を行い、次に半田バンプ11にて
ヒートシンク17を搭載し、その上に放熱フィン10を
放熱樹脂13で固着する構造となっている。この場合、
ヒートシンク17を取付ける半田バンプ11は、放熱フ
ィン10の固着箇所より溶融温度を高くし、チップの裏
面に放熱フィンを固着する際、半田が溶融しない構成と
なっている。
【0005】次に、図6は第3の従来例を示す断面図で
ある。この従来例は、特開平2−25046号公報に記
載された半導体チップ搭載用基板であり、ベアチップ4
を放熱フィン10に実装後、あらかじめ接続電極15を
パターン形成し、ベアチップ4搭載用の貫通孔を設けた
基板12を放熱フィン10に貼り付け、ベアチップ4と
接続電極パターン15とを半田バンプ11で接続する構
成となっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の放熱構
造においては、一般に、放熱フィンに使用される金属材
料はアルミニウムを基本材料としたもので、ベアチップ
の材料と比較して線膨張率で約9.28倍の膨張係数差
が有る。従って、図4および図5に示したように、基板
にベアチップを実装した後、放熱フィンとベアチップの
完全固定が必要であり、その際、特にベアチップのサイ
ズが大きい場合は、前述した熱膨張係数差により、ベア
チップにクラックが発生する可能性が大きいという問題
があった。
【0007】また、図6に示したように、放熱フィンの
密着固定を行う場合、構造が複雑になり、モジュールの
組立および基板に固定するために多くの工数が必要とな
る。すなわち、放熱フィンを搭載すると構造が複雑にな
り、組立に時間がかかり、さらに基板に搭載した場合、
放熱フィンの大きさによってはさらに固定するための工
数が必要となってしまうという問題点があった。
【0008】そこで、本発明の目的は、上記問題を解決
すべく、本体装置の筐体に直接または放熱シートを介し
てベアチップ裏面を密着することにより、構造を単純化
することにある。
【0009】また、本発明の他の目的は、ベアチップを
フレキシブル基板に搭載する際、筐体に完全固定しない
ようにして熱膨張差によるチップクラックの発生を防ぐ
ことにある。
【0010】さらに、本発明の他の目的は、固定用フッ
クを有することにより、ネジ止めを不要とし本体装置へ
の実装工数を低減し、さらに取り外しも簡易化すること
にある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の混成集積回路装置は、筐体と、筐体上に配
置されたフレキシブル基板と、筐体とフレキシブル基板
との間で、フレキシブル基板にバンプ実装されたベアチ
ップとを備えた混成集積回路装置において、ベアチップ
を実装するフレキシブル基板の実装面を表面とした時、
フレキシブル基板の裏面側よりフレキシブル基板をベア
チップの方へ押し付ける接触部と、筐体に接続される接
続部と、接触部と接続とを連結する弾力調整部とを有す
る密着用弾力体を備え、密着用弾力体を筐体に接続する
と同時に、ベアチップを筐体に密着させることを特徴と
する。
【0012】また、本発明の他の態様は、筐体と、筐体
上に配置されたフレキシブル基板と、筐体とフレキシブ
ル基板との間で、フレキシブル基板にバンプ実装された
ベアチップとを備えた混成集積回路装置において、ベア
チップを実装するフレキシブル基板の実装面を表面とし
た時、フレキシブル基板の裏面側よりフレキシブル基板
をベアチップの方へ押し付ける接触部と、筐体に接続さ
れる接続部と、接触部と接続とを連結する弾力調整部と
を有する密着用弾力体と、ベアチップと筐体との間に差
し込まれた放熱手段とを備え、密着用弾力体を筐体に接
続すると同時に、ベアチップを筐体に固定し、放熱手段
によりベアチップの熱を筐体に放熱し易くすると共にベ
アチップの破壊を起こさないようにしたことを特徴とす
る。
【0013】さらに、放熱手段は、平板状の放熱シート
であるのが好ましい。
【0014】またさらに、放熱手段は、熱により硬化し
ない放熱樹脂であるのが好ましい。
【0015】また、密着用弾力体は接続部に固定用フッ
クを有し、フレキシブル基板は固定用フックが差し込ま
れる差込穴を有し、筐体は固定用フックが差し込まれる
固定穴を有し、固定用フックが、差込穴,固定穴に差し
込まれた後、筐体にフック固定されるのが好ましい。
【0016】さらに、固定用フックは、接触部の両側に
2箇所設けられるのが好ましい。
【0017】またさらに、固定用フックは、樹脂または
金属により形成されるのが好ましい。
【0018】また、弾力調整部の長さ,厚み,形状を変
化させることにより、ベアチップと筐体との密着性を調
整するのが好ましい。
【0019】以上説明したように、本発明は、特に、フ
レキシブル基板に圧力を加えてベアチップの裏面を放熱
シートを介して直接本体装置の筐体に密着するための密
着用弾力体を備えることを特徴とする。
【0020】また、弾性の樹脂または金属材料にて形成
された密着用弾力体をフレキシブル基板の取付け穴に、
固定フックを位置合わせして取付ける構成とする。
【0021】さらに、本体装置の筐体に設けられた、固
定フック用の取付け穴に固定フックを差込み密着用弾力
体の弾力を利用してベアチップ裏面と筐体との間に放熱
シートを挟み、ベアチップ実装部を直接筐体に固定する
ことにより、ベアチップの発熱が本体装置の筐体に直接
伝わり放熱する構成となる。
【0022】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。
【0023】図1は、本発明の混成集積回路装置の実施
の形態を示す断面図である。この装置は、フレキシブル
基板2にベアチップ4をバンプ5により電気的に接続す
るように位置合わせし、異方性導電膜3を用いて実装す
る。フレキシブル基板2とベアチップ4とは、異方性導
電膜3により電気的に接続されるように、あらかじめバ
ンプ5の接続位置に各々接続電極が設けられる。次に、
樹脂または金属材料により形成された固定用弾力体1の
固定用フック7をフレキシブル基板2の差込穴17に貫
通させ、さらに筐体6の固定穴18に差込むことによ
り、ベアチップ4を筐体6に圧接する放熱構造を構成す
る。また、本体装置の筐体6に固定用フック7を差込み
ベアチップ4を筐体6に直接接触固定することにより、
ベアチップ4で発生する熱を直接筐体6にて放熱する。
【0024】
【実施例】次に、本発明の実施例について詳細に説明す
る。
【0025】まず、図1を参照して、本発明の第1の実
施例について説明する。本実施例では、フレキシブル基
板2に、ベアチップ4を異方性導電膜3を用い実装す
る。バンプ5の位置合わせにより、フレキシブル基板2
とベアチップ4とは電気的に接続される。次に、樹脂ま
たは金属材料により形成された固定用弾力体1の固定用
フック7をフレキシブル基板2の差込穴17に裏面側か
ら差込むことにより、ベアチップ4を筐体6に圧接する
放熱構造を構成する。フレキシブル基板2へのベアチッ
プ4の実装は、特に異方性導電膜3以外の方法、例えば
半田バンプ実装でも良い。
【0026】次に、本発明の第1の実施例の動作につい
て説明する。本体装置の筐体6に設けた固定穴18に、
固定用フック7を差込みベアチップ4を筐体6に直接接
触させ押しつけることによりベアチップ4で発生する熱
を直接筐体6にて放熱する。この時、ベアチップ4と筐
体6との接触部分の密着強度は、固定用弾力体1の弾力
調整部19の大きさ,厚み,および形状にて設定するよ
うにする。
【0027】次に、図2を参照して、本発明の第2の実
施例について説明する。本実施例では、フレキシブル基
板2にベアチップ4を異方性導電膜3を用い実装する。
バンプ5の位置合わせにより、フレキシブル基板2とベ
アチップ4とは電気的に接続される。次に、樹脂または
金属材料により形成された固定用弾力体1の固定用フッ
ク7をフレキシブル基板2の差込穴17にフレキシブル
基板2の裏面側から差込む。以上までは、上述した第1
の実施例と同じであるが、第2の実施例では、さらに放
熱シート8を固定用弾力体1の固定用フック7に差込む
構成とする。放熱シート8の大きさは、ベアチップ4を
筐体6に押しつける際にベアチップの接触部よりも大き
くしておく。
【0028】次に、本発明の第2の実施例の動作につい
て説明する。本体装置の筐体6に設けた固定穴18に固
定用フック7を差込み、ベアチップ4を放熱シート8を
介して筐体6に押しつけることによりベアチップ4で発
生する熱を筐体6に放熱する。この時、ベアチップ4と
筐体6との接触部分の密着強度は固定用弾力体1の弾力
調整部19の大きさ,厚み,および形状にて設定するよ
うにする。第1の実施例の場合、筐体6とベアチップ4
との平坦性が要求されるが、第2の実施例では、放熱シ
ート8を介したことにより、平坦性の要求が緩和される
という効果がある。
【0029】次に、図3を参照して、本発明の第3の実
施例について説明する。本実施例では、フレキシブル基
板2にベアチップ4を異方性導電膜3を用い実装する。
バンプ5の位置合わせにより、フレキシブル基板2とベ
アチップ4とは電気的に接続される。次に、樹脂または
金属材料により形成された固定用弾力体1の固定用フッ
ク7をフレキシブル基板2の差込穴17にフレキシブル
基板2の裏面側から差込む。以上までは上述した第1の
実施例と同じであるが、第3の実施例では、ベアチップ
4と筐体6との接触面に放熱用樹脂9を塗布またはディ
スペンスしておいてから筐体に押しつける構成とする。
この際、放熱用樹脂9は、ベアチップ4の接触部よりも
大きく覆われるようにしておくように構成する。放熱用
樹脂9は、熱により硬質化しない材質のものを使用す
る。このことにより膨張係数差によるベアチップ4の破
壊を起こさない利点が生じる。
【0030】次に、本発明の第3の実施例の動作につい
て説明する。本体装置の筐体6に設けた固定穴18に固
定用フック7を差込み、ベアチップ4を放熱用樹脂9を
介して筐体6に押しつけることによりベアチップ4で発
生する熱を筐体6に放熱する。この時、ベアチップ4と
筐体6との接触部分の密着強度は固定用弾力体1の弾力
調整部19の大きさ,厚み,および形状にて設定するよ
うにする。上述した第1の実施例の場合、筐体6および
ベアチップ4の平坦性が要求されるが、第3の実施例の
場合、放熱用樹脂9を介したことにより、平坦性の要求
が緩和されるという効果がある。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は密着用弾
力体を有しているため、本体装置の筐体に直接放熱シー
トを介してベアチップ裏面を密着することにより、放熱
板が不要となるという効果を奏する。
【0032】また、ベアチップはフレキシブル基板に搭
載され、筐体とは完全固定されないため、筐体との熱膨
張差によるチップクラックは発生しない。
【0033】さらに、本発明では、密着用弾力体の材料
として弾力性を有する樹脂または金属材料を用い、一定
の圧力を生じる構成となっている固定フックを本体装置
の筐体にあらかじめ設けられた固定用フック用穴に差込
み、密着用弾力体の弾力を利用してベアチップ裏面と筐
体との間に放熱シートを挟み本発明の混成集積回路装置
を密着固定するか、もしくは直接筐体に密着固定するこ
とにより、ベアチップの発熱が本体装置の筐体に直接伝
わり放熱する構成とすることができる。従って、密着用
弾力体の弾力でベアチップに圧力を加え密着固定する固
定用フックを有するため、ネジ止めが不要となり本体装
置への実装工数が少なくなるという効果も有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を本体装置筐体に実装し
た状態を示す断面図である。
【図2】本発明の第2の実施例を本体装置筐体に実装し
た状態を示す断面図である。
【図3】本発明の第3の実施例を本体装置筐体に実装し
た状態を示す断面図である。
【図4】第1の従来例を示す断面図である。
【図5】第2の従来例を示す断面図である。
【図6】第3の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 固定用弾力体 2 フレキシブル基板 3 異方性導電膜 4 ベアチップ 5 バンプ 6 筐体(本体装置の) 7 固定用フック 8 放熱シート 9 放熱用樹脂 10 放熱フィン 11 半田バンプ 12 主基板 13 放熱樹脂 14 ワイヤー配線 15 接続電極パターン 16 基板 17 差込穴 18 固定穴 19 弾力調整部

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】筐体と、前記筐体上に配置されたフレキシ
    ブル基板と、前記筐体と前記フレキシブル基板との間
    で、前記フレキシブル基板にバンプ実装されたベアチッ
    プとを備えた混成集積回路装置において、 前記ベアチップを実装する前記フレキシブル基板の実装
    面を表面とした時、前記フレキシブル基板の裏面側より
    前記フレキシブル基板を前記ベアチップの方へ押し付け
    る接触部と、前記筐体に接続される接続部と、前記接触
    部と前記接続とを連結する弾力調整部とを有する密着用
    弾力体を備え、前記密着用弾力体を前記筐体に接続する
    と同時に、前記ベアチップを前記筐体に密着させること
    を特徴とする混成集積回路装置。
  2. 【請求項2】筐体と、前記筐体上に配置されたフレキシ
    ブル基板と、前記筐体と前記フレキシブル基板との間
    で、前記フレキシブル基板にバンプ実装されたベアチッ
    プとを備えた混成集積回路装置において、 前記ベアチップを実装する前記フレキシブル基板の実装
    面を表面とした時、前記フレキシブル基板の裏面側より
    前記フレキシブル基板を前記ベアチップの方へ押し付け
    る接触部と、前記筐体に接続される接続部と、前記接触
    部と前記接続とを連結する弾力調整部とを有する密着用
    弾力体と、 前記ベアチップと前記筐体との間に差し込まれた放熱手
    段と、 を備え、前記密着用弾力体を前記筐体に接続すると同時
    に、前記ベアチップを前記筐体に固定し、前記放熱手段
    により前記ベアチップの熱を前記筐体に放熱し易くする
    と共に前記ベアチップの破壊を起こさないようにしたこ
    とを特徴とする混成集積回路装置。
  3. 【請求項3】前記放熱手段は、平板状の放熱シートであ
    ることを特徴とする、請求項2に記載の混成集積回路装
    置。
  4. 【請求項4】前記放熱手段は、熱により硬化しない放熱
    樹脂であることを特徴とする、請求項2に記載の混成集
    積回路装置。
  5. 【請求項5】前記密着用弾力体は前記接続部に固定用フ
    ックを有し、前記フレキシブル基板は前記固定用フック
    が差し込まれる差込穴を有し、前記筐体は固定用フック
    が差し込まれる固定穴を有し、前記固定用フックが、前
    記差込穴,前記固定穴に差し込まれた後、前記筐体にフ
    ック固定されることを特徴とする、請求項1〜4のいず
    れかに記載の混成集積回路装置。
  6. 【請求項6】前記固定用フックは、前記接触部の両側に
    2箇所設けられたことを特徴とする、請求項5に記載の
    混成集積回路装置。
  7. 【請求項7】前記固定用フックは、樹脂または金属によ
    り形成されたことを特徴とする、請求項5または6に記
    載の混成集積回路装置。
  8. 【請求項8】前記弾力調整部の長さ,厚み,形状を変化
    させることにより、前記ベアチップと前記筐体との密着
    性を調整することを特徴とする、請求項1〜7のいずれ
    かに記載の混成集積回路装置。
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