JP2001156462A - 積層配線板 - Google Patents

積層配線板

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JP2001156462A
JP2001156462A JP33555499A JP33555499A JP2001156462A JP 2001156462 A JP2001156462 A JP 2001156462A JP 33555499 A JP33555499 A JP 33555499A JP 33555499 A JP33555499 A JP 33555499A JP 2001156462 A JP2001156462 A JP 2001156462A
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JP
Japan
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heat
wiring board
laminated wiring
pad
connection
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JP33555499A
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Koji Nomura
幸治 野村
Yoji Yanagawa
洋二 柳川
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Ibiden Co Ltd
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Ibiden Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気部品から受けた熱がなるべく基板全体に
拡散されるようにして外部への放熱面積を増やし,局所
的な過熱を防止した積層配線板を提供すること。 【解決手段】 電力供給や信号伝達のために必要な回路
パターン40等が空いているところに放熱専用の熱バッ
ファパターン60や放熱パッド61等を設ける。そして
これらを,ビアホール63,64,スルーホール62に
より互いに接続し,接続パッド51にもつなぐ。接続パ
ッド51の直下は,充填ビアホール63により熱バッフ
ァパターン60につなぐ。接続パッド51のうち半田バ
ンプ52が被らない部分53は黒化しておく。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,導電層と絶縁層と
を交互に積層してなる積層配線板に関する。さらに詳細
には,ICチップなどの使用時に発熱する電気部品が装
着される積層配線板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から,種々の電子機器においては,
ICチップ等の電気部品を装着するとともに内部に電気
回路を内蔵する積層配線板が使用されている。この種の
積層配線板は,導電層の回路パターンと絶縁層とを交互
に積層するとともに,導体層間の接続穴を適宜形成して
構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで,この種の積
層配線板に装着される電気部品には,ICチップのよう
に使用時に少なからず発熱するものがある。しかしなが
ら従来は,積層配線板自体にこのことを考慮したものは
なかった。このため,積層配線板が局所的に過熱して動
作不安定を引き起こす場合があった。
【0004】本発明は,前記した従来の積層配線板が有
する問題点を解決するためになされたものである。すな
わちその課題とするところは,電気部品から受けた熱が
なるべく基板全体に拡散されるようにして外部への放熱
面積を増やし,局所的な過熱を防止した積層配線板を提
供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題の解決を目的と
してなされた本発明は,導電層と絶縁層とを交互に積層
してなる積層配線板であって,電気部品を装着するため
の接続部と,表層(表面でも裏面でもよい)の導電層の
一部に設けられた放熱パッドとを有し,接続部と放熱パ
ッドとが熱の良導体により接続されているものである。
【0006】この積層配線板では,接続部に熱を受けて
もその熱は,熱の良導体を介して放熱パッドへ拡散す
る。このため,接続部付近が局所的に過熱することが防
止されている。さらに,放熱パッドは基板の表面に面し
ているので,放熱パッドへ達した熱は容易に外部へ脱出
できる。すなわちこの積層配線板では,放熱パッドの
分,放熱面積を稼いでいると言える。そして,接続部と
放熱パッドとを熱の良導体で接続することにより,接続
部に受けた熱が放熱パッドから効率よく外部へ放出され
るようにしているのである。したがって,表面(裏面を
含む)の導電層のうちパッドや配線などに使用される部
分以外をなるべく広く放熱パッドとして用いることが望
ましい。
【0007】あるいは本発明の積層配線板は,内部の導
電層の一部であって電気回路と無関係な領域に設けられ
た熱バッファパターンを有し,熱バッファパターンが,
接続部に熱の良導体により接続されていることしてもよ
い。このようにすると,接続部に受けた熱が熱バッファ
パターンに拡散するので,局所的な過熱がより良好に防
止されるからである。したがって,内部の導電層のうち
配線や電源線等以外の空いている領域をなるべく広く熱
バッファパターンとして用いることが望ましい。なお,
グランド層やシールド層が,熱バッファパターンを兼ね
るようにしてもよい。むろん,放熱パッドと熱バッファ
パターンとの双方を備えるとなおよい。その場合には,
熱バッファパターンに流れ込んだ熱も最終的には放熱パ
ッドから外部へ放出される。
【0008】ここにおいて,接続部および放熱パッドや
熱バッファパターンを接続する熱の良導体は,導電層お
よびその層間接続穴をもってこれに充てればよい。これ
らを構成する導電体は熱の良導体でもあるからである。
またこれにより,公知の製造プロセスをそのまま用いる
ことができる。
【0009】そして,層間接続穴のうち接続部の直下に
位置するものが,導電体で充填された充填ビアホールで
あることが望ましい。発熱体である電気部品の近傍から
なるべく効率よく熱を拡散させるためである。
【0010】さらに,電気部品に対面する位置には,表
面が黒化された吸熱パッドを設けるとともに,吸熱パッ
ドが放熱パッドもしくは熱バッファパターンに熱の良導
体により接続されていることとすると,電気部品の熱を
より効率よく拡散させることができる。具体的には,接
続部のうち半田バンプが被らない部分を黒化しておけば
よい。
【0011】この積層配線板は,接続部に装着される電
気部品が使用時に発熱するものである場合に特に意義が
大きい。
【0012】
【発明の実施の形態】以下,本発明を具体化した実施の
形態について,貼付図面を参照しつつ詳細に説明する。
本実施の形態に係る積層配線板1は,図1に示す断面構
造を有している。すなわち積層配線板1は,配線層11
〜16を有する6層配線板である。各配線層11〜16
は,層間絶縁層21〜25により相互に絶縁されてい
る。そして,配線層11〜16間で必要な導通をとるた
めのスルーホールやビアホールが随所に設けられてい
る。そして積層配線板1には,ICチップ30が装着さ
れている。
【0013】積層配線板1の構造をさらに説明する。積
層配線板1の各配線層11〜16には,種々の回路パタ
ーン40が設けられている。回路パターン40には,信
号線や電源線等が含まれている。そして各配線層12〜
15において回路パターン40として用いられている領
域以外の領域には,熱バッファパターン60が設けられ
ている。そして,配線層16には,ICチップ30との
接続のための接続パッド50,51が設けられている。
また配線層11,16において回路パターン40または
接続パッド50,51として用いられている領域以外の
領域には,放熱パッド61が設けられている。
【0014】回路パターン40の信号線や電源線は,ス
ルーホール41やビアホール42により必要な導通がと
られている。さらにこれらは,接続パッド50にも適宜
つながっている。一方,熱バッファパターン60と放熱
パッド61と接続パッド51とは,スルーホール62や
ビアホール63,64で相互に接続されている。熱バッ
ファパターン60同士も同様である。接続パッド51直
下のビアホール64は,他のビアホールと異なり,熱伝
導性のよい銅や錫等の導電体で充填された充填ビアホー
ルである。
【0015】なお,熱バッファパターン60や放熱パッ
ド61は,回路パターン40と同様に,配線層11〜1
6(銅箔もしくはめっき層)をパターニングにより残し
たものである。したがって,これらは,電気信号の伝達
に寄与するものであるか熱の伝達に寄与するものである
かが相違するのみで,構造が本質的に異なるわけではな
い。同様に,スルーホール41とスルーホール62,そ
してビアホール42とビアホール63も,本質的には同
様のものである。したがって,熱バッファパターン60
や放熱パッド61,スルーホール62,ビアホール63
は,熱の良導体で形成されている。
【0016】そしてICチップ30は,積層配線板1の
接続パッド50,51に,半田バンプ52により接続さ
れている。接続パッド51のうち半田バンプ52が掛か
っていない部分53は,黒化されている。なお,接続パ
ッド51は,ICチップ30のピンのうち信号の授受や
電源供給に使用しないものすべての下に設けられてい
る。
【0017】上記の構造を有する積層配線板1では,使
用時には,回路パターン40,スルーホール41,そし
てビアホール42により接続パッド50を介して,IC
チップ30に対する電力供給や信号のやりとりが行われ
る。この使用状態ではICチップ30は少なからず発熱
する。このため,ICチップ30から半田バンプ52を
介して積層配線板1の接続パッド50,51に熱伝導に
より熱が流れ込む。また,ICチップ30からの放射熱
が接続パッド51の黒化部分53に吸収される。このた
め,ICチップ30からの熱の受け取りの程度は,接続
パッド50よりも接続パッド51の方が激しい。
【0018】接続パッド51に流れ込んだ熱は,ビアホ
ール63を通して熱バッファパターン60に伝わり,積
層配線板1の全体に拡散する。また,スルーホール62
やビアホール64を介して放熱パッド61にも伝わる。
放熱パッド61に至った熱は,そこから外部に脱出す
る。むろん,接続パッド50に流れ込んだ熱も,ビアホ
ール42,スルーホール41,回路パターン40を伝っ
て積層配線板1の全体に拡散する。ただし,接続パッド
51の直下のビアホール63が前述のように充填ビアホ
ールであるため,接続パッド50からの熱拡散よりも接
続パッド51からの熱拡散の方が高効率である。
【0019】このように積層配線板1では,ICチップ
30から流れ込んだ熱の拡散経路が非常に多く存在して
いる。電力供給や信号伝達のために必要な回路パターン
40,ビアホール42,スルーホール41ばかりでな
く,それらが空いているところに放熱専用に熱バッファ
パターン60,ビアホール63,64,スルーホール6
2,さらには放熱パッド61が設けられているからであ
る。もし,放熱専用の構造(熱バッファパターン60
等)を有しないと,熱の拡散が不十分である。このた
め,ICチップ30付近が局所的に過熱して半田バンプ
52が剥がれたり,あるいは積層配線板1内にも熱応力
等による破壊が生じたりすることも考えられる。これに
対し,放熱専用の構造(熱バッファパターン60等)を
持つ積層配線板1では,熱が十分に拡散するため,局所
的な過熱が起こりにくい。また,放熱パッド61からの
放熱も,局所的な過熱の防止に貢献している。
【0020】よって熱バッファパターン60は,配線層
12〜15において回路パターン40が空いているとこ
ろになるべく広く設けるべきである。また,放熱パッド
61も,配線層11,16において回路パターン40や
接続パッド50,51が空いているところになるべく広
く設けるべきである。すなわち,回路パターン40や接
続パッド50,51,およびそれらとの必要最小限の間
隔,あるいはインピーダンスコントロールのためにパタ
ーンをブランクとする箇所を除いた領域をすべて熱バッ
ファパターン60または放熱パッド61とすることが望
ましい。かかる積層配線板1は,放熱専用の構造(熱バ
ッファパターン60等)を持たない従来の積層配線板1
の場合と比較して,パターン設計に違いがあるが,製造
プロセスについては特に異なるところはない。
【0021】以上詳細に説明したように本実施の形態に
係る積層配線板1では,電力供給や信号伝達のために必
要な回路パターン40等が空いているところに放熱専用
の熱バッファパターン60や放熱パッド61等を設けて
いる。このため,ICチップ30から流れ込んだ熱が熱
バッファパターン60に伝達されて積層配線板1の全体
に拡散する。そして,その熱は最終的には放熱パッド6
1から外部へ放出される。これにより,ICチップ30
の付近における局所的な過熱が防止されている。
【0022】また,接続パッド51は,半田バンプ52
を介して熱伝導によりICチップ30の熱を受けるだけ
でなく,黒化部分53でICチップ30からの放射熱を
も受け取るようになっている。さらに,ICチップ30
との接続パッド51を充填ビアホール63により熱バッ
ファパターン60に接続しているので,接続パッド51
から熱バッファパターン60さらには放熱パッド61へ
の熱拡散効率が,接続パッド50から回路パターン40
への熱拡散効率より高い。このため,ICチップ30で
発生した熱は,接続パッド50から回路パターン40へ
の拡散経路よりも接続パッド51から熱バッファパター
ン60への拡散経路へ優先的に流れ込む。これにより,
回路パターン40への熱の過剰な流入が抑制されてい
る。
【0023】なお,本実施の形態は単なる例示にすぎ
ず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本
発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改
良,変形が可能である。例えば,図1の積層配線板1は
6層構成のものであるが,層の数はこれと異なってもよ
い。また,層の数を増やしてもかまわないならば,1層
全部を熱バッファパターン60に充ててもよい。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば,電気部品から受けた熱がなるべく基板全体に拡
散されるようにして外部への放熱面積を増やし,局所的
な過熱を防止した積層配線板が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態に係る積層配線板の断面図である。
【符号の説明】
1 積層配線板 11〜16 配線層(導電層) 21〜25 絶縁層 30 ICチップ 51 接続パッド 53 黒化部分 60 熱バッファパターン 61 放熱パッド 62 スルーホール 63,64 ビアホール
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 23/52 B

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電層と絶縁層とを交互に積層してなる
    積層配線板において,電気部品を装着するための接続部
    と,表層の導電層の一部に設けられた放熱パッドとを有
    し,前記接続部と前記放熱パッドとが熱の良導体により
    接続されていることを特徴とする積層配線板。
  2. 【請求項2】 導電層と絶縁層とを交互に積層してなる
    積層配線板において,電気部品を装着するための接続部
    と,内部の導電層の一部であって電気回路と無関係な領
    域に設けられた熱バッファパターンとを有し,前記接続
    部と前記熱バッファパターンとが熱の良導体により接続
    されていることを特徴とする積層配線板。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載する積層
    配線板において,前記熱の良導体は,導電層およびその
    層間接続穴であることを特徴とする積層配線板。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載する積層配線板におい
    て,前記層間接続穴のうち前記接続部の直下に位置する
    ものが,導電体で充填された充填ビアホールであること
    を特徴とする積層配線板。
  5. 【請求項5】 請求項1から請求項4までのいずれか1
    つに記載する積層配線板において,電気部品に対面する
    位置に,表面が黒化された吸熱パッドを有し,前記吸熱
    パッドは,前記放熱パッドもしくは前記熱バッファパタ
    ーンに熱の良導体により接続されていることを特徴とす
    る積層配線板。
  6. 【請求項6】 請求項1から請求項5までのいずれか1
    つに記載する積層配線板において,前記接続部に,使用
    時に発熱する電気部品が装着されていることを特徴とす
    る積層配線板。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007096009A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Sanyo Electric Co Ltd 積層回路基板及びこれを具えた携帯型電子機器
JP2008034774A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Taiyo Yuden Co Ltd 半導体装置が実装された回路装置及び配線基板
JP2014107542A (ja) * 2012-11-23 2014-06-09 Subtron Technology Co Ltd パッケージキャリア

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007096009A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Sanyo Electric Co Ltd 積層回路基板及びこれを具えた携帯型電子機器
JP2008034774A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Taiyo Yuden Co Ltd 半導体装置が実装された回路装置及び配線基板
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