JP2008541424A - 大容量の薄型モジュールシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
可撓性サーキットリはその主要側面の一方又は両方に沿って配設されたICを備える。可撓性サーキットリに沿って配付された接点はモジュールと応用環境の間に接続を提供する。ICを備える可撓性サーキットリは、望ましくは熱伝導の素材から作られた剛性基板のエッジの周りに配設され、屈曲回路が基板の周りに持って来られるときAMBなどのより高い熱エネルギデバイスの基部近くに配設される高熱伝導コア又は領域を含んでいる。他の変形例は、モジュールの対向両側面上のそれぞれのICを把持してICから熱をさらに逃す熱伝導クリップを含んでいる。基板本体又は基板コアから伸びる好適延長部はモジュールのIC間の熱変差を小さくする。
Description
本発明は高密度回路モジュールを創成するシステムと方法に関し、特に、そのようなモジュールであって熱負荷集中を減少させる特徴を持つモジュールを創成するシステムと方法に関する。
メモリ拡張は、高密度回路モジュールソリューションが省スペースの利点を提供する多くのフィールドの1つである。例えば、よく知られるDIMM(デュアル・インラインメモリモジュール)は、メモリ拡張を提供するのに長年様々な形状で使用されている。典型的なDIMMは従来のPCB(プリント回路基板)を含み、PCBはその両側面上にディジタル論理素子を支持すると共にメモリ素子を含んでいる。DIMMはその接触支持エッジをカードエッジコネクタに挿入することによって、通常ホストコンピュータシステムに取り付けられる。通常、DIMMを採用するシステムはそのようなデバイスのためのスペースを制限し、従来のDIMMベースのソリューションは適度の量のメモリ拡張だけを通常提供している。
バス速度が増大するにつれ、1チャンネルあたりより少ないデバイスがDIMMベースのソリューションにより、確実にアドレス指定されうる。例えば、アンバッファードDIMMに対してSDRAM−100バスプロトコルを使用して1チャンネルあたり288台のICかデバイスのアドレス指定ができるだろう。DDR−200バスプロトコルを使用して、チャンネル当たりおよそ144台のデバイスのアドレス指定ができるだろう。DDR2−400バスプロトコルでは、1チャンネルあたり72台のデバイスだけがアドレス指定ができるだろう。この制約は、1チャンネルあたり288個の素子がアドレス指定される、バッファードC/Aとデータに関して完全にバッファリングされるDIMM(FB−DIMM)の開発に導いた。そのバッファリング機能は、いわゆる、AMB(Advanced Memory Buffer)によって提供される。FB−DIMMに関しては、容量が増大しただけではなく、信号ピン数が以前に必要であった240ピンからおよそ69本に減った。
FB−DIMM回路ソリューションは、1ギガバイトDRAMを使用し、6チャンネル、1チャンネルあたり8つのDIMM、および1DIMMあたり2列で、最大およそ192ギガバイトの実用的マザーボード記憶容量を提供すると予想される。このソリューションは、また、次世代技術に適合できるべきであり、重要な下位互換を示すべきである。
DIMM他のサーキットボードの限定された容量を改良するいくつかの知られている方法がある。1つの方略は、例えば、小さいサーキットボード(ドーターカード)をDIMMに接続して、付加的な取り付けスペースを提供することである。しかしながら、この付加的な取り付けにより、DIMMからドーターカードまで通るデータ信号に関して欠陥的信号保全を引き起しうり、かつまた、ドーターカードの追加厚さがモジュールのプロフィールを増大させる。
DIMM容量を増大させるのに、マルチプルダイパッケージ(MDP)をまた使用できる。この方法は、単一デバイスパッケージにマルチプルセミコンダクタダイを含むことによって、DIMM上のメモリ素子の容量を増大させる。しかしながら、マルチプルダイによって作り出されるさらなる熱は最大動作速度で作動させるために追加の冷却性能を通常必要とする。さらに、MDPは、完全にあらかじめテストされるわけではないマルチプルダイを一緒にパッケージすることから生じるロスのためにコストの上昇を示すだろう。
スタックドパッケージはモジュール容量を増大させるさらに別の方法である。パッケージICをスタック化して、より大きいサーキットボードに取り付けるための高密度回路モジュールを創成することによって容量を増大させることができる。いくつかのテクニックでは、パッケージICを選択的に相互接続するために可撓性導体が使用される。Staktek Group L.P.はスペース節約のためにCSP(チップスケールパッケージ)デバイスを集合させる多数のシステムを開発した。しかしながら、いくつかのスタック化グテクニックでの増大する構成要素の高さはシステム要件を変更するだろう。例えば、親システム上でのサーキットボードの周りの気流の冷却や最小スペース化を必要とするであろう。
通常、メモリモジュールの性能を向上させ又は容量を大きくする公知の方法は熱管理問題を提起する。例えば、従来のパッケージDRAMがDIMMに取り付けられるとき、主要熱経路はパッケージのボールを通って多層DIMMのコア(これは、望ましい熱的特性以下の熱的特性を持つ)に到る。特に、AMBがFB−DIMMで使われるとき、かなりの量の熱が発生する。その結果、典型的なFB−DIMMにおいては、DIMM回路モジュールの既に限界の熱発生特性はAMBによる局部的な熱生成によって悪化する。
したがって、必要とされるものは、熱に関して効率的で、かつ、信頼できるデザインの高容量サーキットボードであって、高周波でよく作用し、しかも、それほど大きくないが、一般的に入手可能で管理容易な素材で妥当な費用で作ることができるものを供給する方法と構造である。
可撓性サーキットリはその主要両側面の一方又は両方に沿って配設された集積回路(IC)を備える。接点(端子)は可撓性サーキットリに沿って分布されてモジュールと応用環境の間の接続を提供する。ICを備える可撓性サーキットリは剛性基板のエッジの周りに配設され、ICを基板の1側面又は両側面上に置く(1層又は2層のICを基板の1側面又は両側面上に置く)。基板は望ましくは熱伝導素材から作られ、そして、屈曲回路が基板の周りに持って来られるときに、より高い熱エネルギIC素子に近い方に配設される高熱伝導の熱シンク又は領域を含んでいる。これは熱いICと熱シンクの間の熱伝導を可能にする。
発明は、例えば、可撓性サーキットリに取り付けられるFB−DIMMサーキットリに使われるAMBなどの熱いサーキットリからの熱エネルギを分散するために特に役に立つ。他のモジュール変形例はモジュールの対向両側部上の各ICに熱接触してICから熱をさらに逃がすための熱伝導クリップを含む。さらに別の変更例では、熱シンクを採用せず、そして、屈曲サーキットリ内側面に取り付けられた高熱デバイスが熱伝導素材から作られた基板に熱接触するように配設される。好適実施の形態では、基板本体又は基板コアから延伸する延長部は、モジュールのIC間の熱変差を小さくすると共に、モジュールからの熱エネルギー放射のための拡大表面を備える。
図1は本発明の好適実施の形態に従って創成されたモジュール10を示す。図1は基板14を有するモジュール10を示す。基板14の周囲に屈曲回路12が配設されている。屈曲回路12は、好ましい例としてCSPパッケージのメモリ素子であるIC18を備える。屈曲回路12を領域「A」において破断して示し、モジュール10の内部の好適特徴を示す。領域「A」は後の図3においてさらに拡大して示される。
領域Aに熱シンク14TSが見られ、切断して示した熱シンク14TSの背後に回路19の一部を見ることができる。この回路は、好適実施の形態では、FB−DIMMサーキットリで使われるよく知られているAMB(Advanced Memory Buffer)である。AMB回路19はAMBダイ19Dと接点19Cを含んでいる。適実施の形態によるモジュールは、例えば、メモリCSPなどの第1のタイプの複数のCSPを通常有し、かつ、例えば、マイクロプロセッサ、グラフィックプロセッサまたはバッファ、あるいは、特にAMBなどの第2のタイプの少なくとも1つのCSPを有する。
熱シンク14TSは、この好適実施の形態では、例えば、銅か銅合金などの高熱伝導金属材料から成り、この好適実施の形態では、中央部14TCを持ち、この中央部はAMBダイ19Dよりも実質的に大きくAMBダイ19Dに望ましくは熱接触する銅領域である。熱接触は、直接、または、例えば、熱伝導接着剤若しくは熱伝導ガスケット素材を介して行われる。回路19の一部との熱接触は回路19との熱接触であると考えられことができる。
この好適実施の形態では、熱シンク14TSの中央部14TSCは、周辺から立ち上がっており、これにより、他方の側面に窪みを与えており、例えばAMBダイ19DなどのAMB回路19の少なくとも一部がその窪みに入りこむことができ、モジュール10のロープロファイルの実現を助けている。しかしながら、この窪みは本発明の実施には必ずしも必要ない。図示の好適実施の形態では、熱シンク14TSは基板14を貫通するウィンドウ250の上に配設される。屈曲回路12の「内側」に取り付けられるAMB回路19は基板14の「裏側」からウィンドウ250内に少なくとも部分的に配設されて熱シンク14TSとの熱接触が実現され、AMB回路19の熱エネルギ負荷を減少させる経路を提供する。
熱シンク14TSはウィンドウ250の全体をカバーする必要はない。例えば、他の実施の形態では、熱シンク14TSを単にウィンドウを横切るようにしてもよく、あるいは、ウィンドウ250の開口に被さるようにあるいはそれを横切るようにすることに替えてウィンドウ250にセットすることとしてもよい。熱シンク14TSは通常、基板14から分離した別のメタルピースであるが、本明細書を理解した後に、当業者は、代替例として、熱シンク14TSを基板14と一体的にすることができ、あるいは、基板14の特定の一部を熱シンク14TSとする構成とすることができることを理解できるであろう。例えば、基板14と熱シンク14TSは単一ピースとして形成されているが、基板14はアルミニウムから成り、基板14の熱シンク14TSの部分は銅から成ることができる。一体的な熱シンク・基板の変形例として、ウィンドウを設けずに基板に熱シンク取り付け、基板14の1側面だけにアクセス可能とすることができる。構造の費用はそのような構造に影響されるが、発明の原理はそのような構造を包含する。したがって、基板14のウィンドウは発明のいくつかの実施の形態の実施に必要でない。したがって、熱シンク14TSは基板14に取り付けられる又はそれと一体的に設けた領域又は要素であると考えられ、熱シンク14TSの材料は基板の材料よりも高い熱伝導率を有する。実施例の説明を続けるが、基板14はアルミニウム、熱シンク14TSが銅から成ることができるだろう。
図4Aに示す基板14は一体的熱シンク14TSを有する。基板14に一般に対面する熱シンク14TSに使用する異なる素材(これは、基板14と熱シンク14TSの異なる熱伝導特性をもたらす)を図4Aに異なるハッチングによって示す。例えば、1例として、図示の例では、熱シンク14TSが例えば銅を含み、基板14の本体がアルミニウムを含んで成る。別の例として、プラスチックの基板14、銅ベースの熱シンク14TSとすることができる。図4Aではまた、屈曲支持部14FSが示され、これは基板14と同じ素材から通常成る。
モジュール10に熱シンクを使用する利点にもかかわらず、道理的理由の中でもコスト的な理由により、ある者は、熱シンクを備えるがそういった特徴を欠く構成のモジュールを作ることを願うかもしれない。図4Bは、その場合の本発明の別の代替の実施の形態を使う基板を示す。この基板は変形されて窪みを与えているが、熱シンク14TSは使用されていない。したがって、図4Bで示す基板を採用する実施の形態は熱シンクを有しないが、回路19(後に説明する図7に示すように屈曲回路12の内面9に取り付けられている)が作り出す熱を消散するように基板14と回路19の間の熱接触に依存する。当業者は窪み14INは必ずしも必要でないことを理解する。
したがって、図4Bに示すような、熱シンク14TSを持たない基板を使う例は、図5に示す実施の形態と非常に似て見えるが、14TSで示す構造が基板14とは別個の物ではなく、基板14の一部であり、基板と同じ素材から構成されている点で異なる。さらに、基板14に開口が必要でないので、ウィンドウ250が存在しない。回路19は、熱シンク14TSではなく、基板14に熱接触する。
基板にウィンドウ250を採用する場合、熱シンク14TSの少なくとも一部が基板14の「他」の側面からのウィンドウ250を通るようにそれにアクセス可能であるべきである。AMB回路19他の高熱回路19と、特にAMBダイ19Dはウィンドウ250内に若しくはそれを横切るように、または、ウィンドウを覆うように配設され、望ましくは、熱シンク14TSの窪みに導かれ、熱シンク14TSに熱接触するように配設される。接触は、熱シンク14TSの中央コア14TC(これは熱シンク14TSにオプションで含まれる)に直接又は熱接着剤を介してなされる。他の実施の形態は、モジュール10で他の高熱回路が使われる場合に追加のウィンドウを含むことできる。さらに他の実施の形態は、米国特許出願番号11/005,992(これは参照のためにここに組み入れられる)で詳細に説明されるように、基板14の切抜き領域にいくつかの又は全てのIC18を挿入することを含む。
好適実施の形態において、熱シンク14TSは基板14の1側面においてウィンドウ250を覆い(後の図5に示す)、AMB回路19が少なくとも部分的にウィンドウ250内に配設され、熱シンク14TSと、AMB回路19、特にAMBダイ19D間の直接又は熱伝導接着剤を介した熱接触を実現する。
図2は、図1に示されるように破断領域「A」を示すことなくモジュール10の外観を示す。モジュール10の外面に沿ってCSP18が配列されている。詳細に観察すれば、モジュール10の屈曲回路12の内面9に沿って複数のCSPがモジュール10の内部の基板14に近いところに配設されている。
図3は、モジュール10の図1の領域「A」の拡大図である。基板14を貫通するウィンドウ250を通してAMB回路19を見ることができる。望ましくは、AMB回路19は、モジュール10に対して屈曲回路12の内面9に取り付けられ、従って、図3の斜視図の「後ろ側」からウィンドウ250に挿入される。当業者は、図3において熱シンク14TSを示すために、屈曲回路12の一部を省略していることを理解できるであろう。
図4は代替例の基板14を示す断面図であり、基板14は、その一体的部分である中央領域14TSCを有する熱シンク14TSを含んでいる。この例について先に説明したように、基板14にウィンドウ250の必要はなく、基板14にウィンドウを使用する構造の複雑さをなくすことができる。
図示の通り、熱シンク14TSの中央領域14TCは窪み14INを持つように構成され、この窪みは、例えば、AMB回路19などの、背の高いデバイスなどの高プロフィールデバイスのための空間を与える。窪み14INは、熱シンク14TSが基板14と一体的である実施の形態と、熱シンク14TSが基板14のウィンドウを通してアクセス可能である実施の形態の両方において、好ましい特徴であるが、必ずしも必要ではない。したがって、窪み14INが存在する場合、モジュール10が組み立てられるときに、望ましくは、AMB回路19の少なくとも一部、例えば、AMBダイ19Dなどが窪み14INに入れられる。基板14はさらに好適モジュール10に熱利点を提供するオプションの延長部16Tを備える。延長部(又は拡張部)16Tは、熱シンク14TSが基板14と一体的、あるいは、基板14のウィンドウ250を通してアクセス可能であるか否かに関係なく、好ましいものである。延長部16Tはさまざまな構成とすることができ、基板14の主軸から両横向に延伸させる必要はない。例えば、延長部16Tは基板14から一方向だけに延伸して、基板14の本体から真っ直ぐに垂直である必要はない。
望ましくは、基板14は熱伝導素材から成る。アルミニウムを持つ金属材料であって、既に基板14の構成のために操作されたものが好適な選択である。FR4などの素材が使われるだろうが、非金属の他の熱伝導素材はFR4よりも好ましい。例えば、金属材料への代替手段として、ある種の炭素ベース素材とプラスチックが容易に熱エネルギーを伝達することが知られていて、そのような素材は、金属材料が利用できない、あるいは、利用が望まれない場合に、本発明による好適実施の形態において有利に使われるであろう。屈曲(フレックス)支持部14FSは基板14の端部16Aの近くに位置されている。屈曲支持部14FSは、屈曲回路12が該端部16Aに配設されるとき、屈曲回路12の物理的な支持を供給する。屈曲支持部14FSは基板14と一体的としてもよく、あるいは、それとは別のピースとしてもよい。
図5は、例示的モジュール10の断面を示す図2におけるB−B線断面である。図5は、ウィンドウ250を備える基板14を示す。熱シンク14TSは、このウィンドウを通るようにアクセス可能である。基板14はS1とS2で示す第1と第2の側面を含む。屈曲回路12は基板14の周囲エッジ16Aの周りを包む。後の図7にさらに示すように、AMB回路19は屈曲回路12の内面9に取り付けられる。基板14の周りに屈曲回路12を配置するとき、AMB回路19の少なくとも一部をウィンドウ250内に導入し、AMBダイ19Dをウィンドウ250のさらに奥に位置させて熱シンク14TSに物理的に直接接触させてAMB回路19と熱シンク14TSの熱接触を達成することができる。熱伝導接着剤30に代え、あるいは、それに加えて、例えば、熱グリース又は熱ガスケットのような熱伝導改善素材を使用することができる。
図6は、本発明の実施の形態のモジュールの構成に使用する屈曲回路12(ここで、単に「フレックス」、「屈曲サーキットリ」、「可撓性(フレキシブル)回路」ともいう)の第1側面8を示す。屈曲回路12は、後の図12に関してさらに説明されるように、望ましくは、1つ以上の可撓性基板層によって支持された1つ以上の導電層から作られる。屈曲サーキットリの構造は当技術分野で知られている。屈曲回路12の全体がフレキシブルであるか、または、当業者が認めるように、フレキシブル回路構造12は必要な形状及び曲げに対応できるように一部の領域ではフレキシブルとされ、他の領域では剛性とされて剛性の平らな取付面を与える。好適屈曲回路12は、組立の間に屈曲回路12を基板14に真っ直ぐに取り付けるために使用する開口17を含む。
フレキシブル回路12上のIC18は、この実施の形態では、小規模チップスケールパッケージメモリ素子である。本発明の開示の目的のため、用語「チップスケール」又は「CSP」は、 配列パッケージがパッケージ又はダイの主要面を横切るように配列された接点(これは、例えば、しばしば「「バンプ(隆起)」又はボール」と呼ばれる)を介して1つ以上のダイに接続されるパッケージによるいかなる機能を提供する集積回路のことをいう。CSPは、例えば、TSOPのようなパッケージの周辺の少なくとも1つの側部から出たリード線を介してパッケージ内で集積回路に接続されるリード線付きのいかなるデバイスをも含まない。
パッケージされた形態と非パッケージ形態の両方において、リード線付きデバイス又はCSPデバイス他のデバイスに本発明の実施の形態を使用することかできる。但し、CSPという用語が使用される場合は、CSPに関する上の定義が採用される。したがって、CSPはリード線付きデバイスを除くが、CSPというときに、それは、メモリに限定されず、また、ダイサイズ又は、フリップチップと同様にBGAやミクロBGAなどの他のサイズに関係なく、多種の配列デバイスを含むように広く解釈される。当業者は、この開示を理解した後に、本発明のいくつかの実施の形態が例示の図面において各IC18が示されるところに配設されたICスタックを使って実施されうることを理解できるであろう。
マルチプル集積回路ダイを単一IC18としてパッケージに含ませることができる。この実施の形態において、メモリICは拡張メモリボード(モジュール)を供給するのに使用されるが、様々な実施の形態はさまざまな集積回路と他の構成要素を含むことができる。そのような形態は、非限定的に列記すれば、マイクロプロセッサ、FPGA、RFトランシーバサーキットリ、ディジタル論理回路を含むであろうし、あるいは、高密度サーキットボード(モジュール)の能力に基づく利益を得る他の回路またはシステムを含むことができるであろう。いくつかの好適実施の形態では、回路19はAMBであろうが、発明の原理は例えば回路モジュールで使われるマイクロプロセッサかグラフィックプロセッサなどの熱発生デバイスに使われうる。
図6は、第1及び第2のフィールドのIC18を有する屈曲回路12を示し、1つのフィールドのIC18が接点20の各側に設けられている。応用例の機械的接触インタフェース仕様に依存して接点20がモジュール10の片面又は両面に設けられうることを当業者は理解できるであろう。
屈曲回路12をその周囲エッジに関して言及すると、それらのエッジの2つ(PElong1と、PElong2)は通常長く、他の2つ(PEShort1と、PEshort2)は通常短い。但し、屈曲回路12は正方形を含むさまざまな形をとりうる。配列11Aなどの接点アレイはIC18とAMB回路19の下に配設され、配列接点11Cを含む。接点アレイ11Aは、図示のように例示的IC18を接点アレイ11Aにおいて取り付けるものである。各ICに対応する接触アレイ11Aを接点アレイセットと考えることができるであろう。
第1の複数のIC18は屈曲回路12の1側面8上に示されてICR1として識別され、第2の複数のCSPがICR2として識別される。識別される複数のCSPが図示のような構成に配設されると、当業者は、それが通常「列(ランク)」と呼ばれることを理解するであろう。屈曲回路12は列ICR1とICR2の間に複数のモジュール接点(本実施の形態では2列、即ち、CR1とCR2のモジュール接点20を有する。屈曲回路12が例えば、先に図5に示したように基板14に関して折り重ねられるとき、図6に示される側面8はモジュール10の外面に現れ、図2に示すように見られる。屈曲回路12の反対側の側面9は、モジュール10の図示のいくつかの構成において、内側に位置することになり、その結果、側面9の方が側面8よりも、屈曲回路12が周りに配設される基板14の近くに位置する。他の実施の形態では別の数のランク(列)としてもよく、複数CSPを連結して組合せて本発明のモジュールを創成することができる。
図6は、モジュール接点20の列CR2をIC18に接続するための例示的な伝導トレースが21を示す。当業者は、典型的な実施の形態としてそのような多くのトレースがあることを理解するであろう。また、1つ以上の導電層を有する実施の形態において、フレックス12の他の導電層へ移送する径路にトレース21を接続することとしても良い。好適実施の形態では、径路はフレックス12の側面9上のIC18をモジュール接点20に接続する。例示の径路を参照番号23で示す。トレース21はフレックス12の1側面上のIC間の他の接続をなすことができ、また、ICを相互接続するためにモジュール接点20の列を横断することができる。様々なトレースと径路は一緒に、様々なICとバッファ回路にデータを伝えかつ信号を制御するのに必要な相互接続をなす。当業者は、本発明が1列のモジュール接点20で実施され、そして、他の実施の形態では、屈曲回路12の片面のみにICを備えるモジュールとして実施されうることを理解できるであろう。
図7は、屈曲回路12の側面9、即ち、図6に示す屈曲回路の側面の反対側の側面を示す。屈曲回路12の側面9はマルチプルCSP18とAMB回路19を備えるように示される。側面9はフィールドFl、F2を含み、各フィールドはCSPのための少なくとも1つの取付接点アレイ位置を含み、かつ、図示のケースの場合、多接点配列を含んでいる。それぞれのフィールドFl、F2は、図示の好適実施の形態では、先に図6においてICR1、ICR2として識別される複数個のICを2つ含んでいる。
終端レジスタや、バイパスコンデンサや、バイアス抵抗器などの様々な個別部品をフレック屈曲12の側面8、9のどちらか又は両方に取り付けることができるであろう。そのような個別部品は図の簡素化のために図示を省略している。また、他の実施の形態では、屈曲回路の各フィールド又は側面上により少ない、又はより多い数のランク又は複数個のICを設けることができる。
図8は例示のモジュール10の端部かエッジ16Aの近くの領域の拡大図を示す。丸い構成が示されているが、エッジ16Aは様々なコネクタかソケットと合うために創成された他の形を呈することができるだろう。様々なエッジカードコネクタの形状と機能は当技術分野でよく知られている。多くの好適実施の形態では、フレックス12は、基板14のエッジ16Aに巻きつけられラミネートされるか、または接着剤30で基板14に接着される。図示の接着剤30とフレックス12の厚さは異なっており、図の簡素化のためにスケールアウトして描かれている。図示の基板14は、フレックス12と接着剤30で組み立てられたときに、モジュール接点20間の測定された厚みが係合コネクタの仕様の範囲内に入るような厚みを有する。ある他の実施の形態では、屈曲回路12は、端部の周りに巻かれることに代えて、2個の屈曲回路12A、12Bを備えることができる。例えば、屈曲回路12Aを」モジュール10の1側面に配設し、別の屈曲回路12Bをモジュール10の別の側面に配設することができるだろう。接着剤30は屈曲回路12を基板14に取り付けるために使われ、接点20はモジュール10の各側面に配設される。他の実施の形態では、接点20はモジュール10の両側にある必要はなく、片面上のみ設ける構成とすることができる。
図9は本発明の好適実施の形態に従って創成されたモジュール10の断面図である。この断面図は、断面図に見られるデバイスがIC18であるように、回路19から取り除かれたモジュール10を或る点で切断して示す断面である。
図10は、モジュール10の熱管理を助けるための複数の熱または放熱クリップ100を使う本発明の代替の実施の形態の平面図である。そのようなクリップ100が2つだけが示されるが、異なる数のクリップが使われることが理解されるであろう。クリップ100は、望ましくは、熱伝導素材から成り、IC18か回路19に熱接触する。回路19はモジュール10の外部部分に配設される。望ましくは、単一のクリップ100がモジュール10の各側面にある2つのCSPに熱接触する。クリップ100と、IC18か19の間の熱接触は、熱グリース102で実現されるか、または機能アップされる。クリップ100は、望ましくは、熱伝達のためにかなりの表面積を有する構成とされる。
図11は少なくとも1つの熱または放熱クリップ100を嵌め付けた例示のモジュール10の断面図である。図示のように、クリップ100はIC18と熱接触する。熱接触には熱グリース102が奨励される。熱グリース102はオプションであるが、好適であることに注意すべきである。モジュール10からの熱消散をさらに増大させるために、クリップ100は延長部16Tを覆ってそれに熱接触する。
図12は本発明の1つの好適実施の形態による屈曲回路12の分解断面図である。図示の屈曲回路12は4つの導電層1201−1204と、7つの絶縁層1205−1211を有する。説明された層の数は単に1つの好適実施の形態に使用されるものであり、他の層数と、層構成を用いることもできる。単一導電層屈曲回路12さえいくつかの実施の形態で使われるだろうが、2つ以上の導電層を有する屈曲回路は発明のより複雑な実施の形態に適応できることが判明した。
望ましくは、一番上の導電層1201と他の導電層は例えば、銅か合金110などの導電性金属で作られている。この構成では、導電層1201、1202、および1204は、屈曲回路12を使用して様々な接続をなす信号トレース1212を表す。また、これらの層は接地、電源または基準電圧用の導電層を示すことができる。
この実施の形態では、内側導電層1202は、様々なICに繋がり、そして、IC間を繋ぐトレースを示す。図示の導電層の機能は導電層の他のものと交換されうる。内側の導電層1203はグラウンド層を示す。それは、仮登録アドレス信号のためのリターンをVDDに供給するために分割されるだろう。内側導電層1203はさらに他の平面とトレースを表すことができるだろう。この実施の形態では、底部伝導層1204は、図示のトレースに加えてVREFと接地を供給する。
この実施の形態では、絶縁層1205と1211は例えば、隣接する導電層に蒸着される誘電はんだマスク層である。他の実施の形態はそのような接着性誘電層を有しないだろう。望ましくは、絶縁層1206、1208、および1210はポリイミドで作られた可撓性誘電基板層である。しかしながら、どんな適当な可撓性サーキットリも本発明で使われるだろうし、図12に示すものは屈曲回路12として使われる複雑なフレキシブル回路構造の単に1例であることが理解されるべきである。
本発明は、数少ないスロットを使用して大きなメモリ容量を与えるために、マザーボードの拡張スロットに置かれて、例えばサーバ、ノードブックコンピュータなどのコンピュータのさまざまな応用例と環境に利点をもたらすように使われるだろう。1列形態の実施の形態と、2列形態の実施の形態のいずれもそういった利点のために使用できる。
説明され図示されるように効率的に回路モジュール10を組み立てるための1つの有利な方法は以下の通りである。好適モジュールアセンブリ10を組み立てる好適な方法において、屈曲回路12は平坦な状態に置かれ、そして、当技術分野で知られる回路ボード組立技術に従って両面に要素が取り付けられる。そして、屈曲回路12は基板14の端部16Aの周りで折り重ねられる。フレックス12はラミネートされるか、または別の方法で基板14に取り付けられるだろう。
本発明の実施の形態を詳細に説明したが、発明の技術的思想と範囲から逸脱しないで、さまざまな特定の形態を取り、変形、置換、代替を反映する多くの実施の形態が可能であることは当業者にとって明らかである。したがって、説明された実施の形態は発明を説明するものであるが、特許請求の範囲を制限するものではない。
Claims (36)
- (a)対向する2つの側面と、エッジを有する剛性基板であって、前記2つの側面の少なくとも1つの面上に、アクセス可能な熱シンクを有する剛性基板と;
(b)第1及び第2の側面を有する屈曲回路であって、該第1の側面はサーキットボードソケットに接続される複数の端子を備え、前記第1及び第2の側面の少なくとも一方は複数のメモリCSPを備え、該第2の主側面はABMを備え、屈曲回路は前記剛性基板の前記エッジの周りに配設され前記AMBを前記熱シンクに熱接触させる屈曲回路と;
を含んで成る回路モジュール。 - 前記剛性基板が熱伝導素材を含んで成る請求項1の回路モジュール。
- 前記剛性基板が少なくとも1つの延長部を備える請求項1又は2の回路モジュール。
- 前記剛性基板がアルミニウムを含んで成る請求項2又は3の回路モジュール。
- 請求項1、2又は3の回路モジュールであって、前記熱シンクの少なくとも一部が窪みを有し、該窪み内に前記AMBの少なくとも一部が入りこんでいる回路モジュール。
- 前記熱接触が熱伝導接着剤を介して実現される請求項1、2、3、4又は5の回路モジュール。
- 前記屈曲回路の前記第1及び第2の側面は複数のメモリCSPを備える請求項1の回路モジュール。
- 前記剛性基板がさらに屈曲支持材を含む請求項1の回路モジュール。
- 前記熱シンクが銅を含んで成る請求項1の回路モジュール。
- 前記熱シンクが熱伝導性の非金属素材を含んで成る請求項1の回路モジュール。
- 前記剛性基板がウィンドウを備え、前記熱シンクが該ウィンドウ内にアクセス可能な請求項1又は3の回路モジュール。
- 前記熱シンクが前記剛性基板のウィンドウを横切る請求項1の回路モジュール。
- 前記熱シンクが前記剛性基板のウィンドウを覆う請求項1の回路モジュール。
- (a)2つの対向する側面と、エッジを有する剛性基板であって、該基板を貫通するウィンドウを有する剛性基板と;。
(b)少なくとも一部が前記ウィンドウ内にアクセス可能である熱シンクと;
(c)第1及び第2の側面を有する屈曲回路であって、該第1の側面はサーキットボードソケットに接続される複数の端子を備え、前記第1及び第2の側面の少なくとも一方は複数の第1タイプのCSPを備え、該第2の主側面は第2タイプの少なくとも1つのCSPを備え、前記屈曲回路は前記剛性基板の前記エッジの周りに配設され前記第2タイプの少なくとも1つのCSPを前記熱シンクに熱接触させる屈曲回路と;
を含んで成る回路モジュール。 - 前記剛性基板が熱伝導素材を含んで成る請求項14の回路モジュール。
- 請求項14の回路モジュールであって、前記熱シンクの少なくとも一部が窪みを有し、該窪み内に前記少なくとも1つの第2タイプのCSPの一部が入りこんでいる回路モジュール。
- 前記剛性基板が屈曲支持材を備える請求項14の回路モジュール。
- 前記剛性基板が金属性の熱伝導素材を含んで成る請求項14の回路モジュール。
- 前記剛性基板がアルミニウムを含んで成る請求項14の回路モジュール。
- 前記熱シンクが銅を含んで成る請求項14の回路モジュール。
- 請求項14の回路モジュールであって、組立の間に前記屈曲回路を前記基板に位置合わせするアライメント用の穴をさらに前記屈曲回路に設けた回路モジュール。
- 前記屈曲回路が1つ以上の導電層を含んで成る請求項14の回路モジュール。
- 前記屈曲回路が4つの導電層を含んで成る請求項14の回路モジュール。
- (a)2つの対向する側面と、エッジを有する剛性基板と;
(b)第1及び第2の側面を有する屈曲回路であって、該第1の側面はサーキットボードソケットに接続される複数の端子を備え、前記第1及び第2の側面の少なくとも一方は複数の第1タイプのCSPを備え、該第2の主側面は第2タイプの少なくとも1つのCSPを備え、前記屈曲回路は前記剛性基板の前記エッジの周りに配設され前記第2タイプの少なくとも1つのCSPを前記熱シンクに熱接触させる屈曲回路と;
(c)前記第1タイプの複数のCSPの1つである第1CSPであって、回路モジュールの1側面に配設された第1CSPに熱接触し、かつ、前記第1タイプの複数のCSPの1つである第2CSPであって、回路モジュールの他側面に配設されたCSPに熱接触するように設けられた少なくとも1つの熱クリップと;
を含んで成る回路モジュール。 - 前記剛性基板が少なくとも1つの延長部を備える請求項24の回路モジュール。
- 請求項24又は25の回路モジュールであって、前記熱クリップと、前記複数のCSPの前記第1及び第2のCSPの間の前記熱接触が熱グリースによって改善又は実現される回路モジュール。
- 請求項24又は25の回路モジュールであって、さらに熱シンクを含んで成り、該熱シンクと前記第2タイプの前記少なくとも1つのCSPの間に熱接触が存在する回路モジュール。
- 請求項24又は25の回路モジュールであって、前記剛性基板がウィンドウを有し、熱シンクが該ウィンドウ内にアクセスして前記熱シンクと第2タイプの前記少なくとも1つのCSPの間の熱接触が実現されるように設けた回路モジュール。
- 前記剛性基板が熱伝導性である請求項24又は25の回路モジュール。
- 前記剛性基板はアルミニウムを含んで成り、前記熱シンクが銅を含んで成る請求項27及び28に記載の回路モジュール。
- 前記基板がさらに屈曲支持材を含んで成る請求項30の回路モジュール。
- 前記屈曲回路が1つ以上の導電層を含んで成る請求項24の回路モジュール。
- (a)2つの対向する側面と、エッジを有する剛性基板であって、内部熱シンク領域を有する剛性基板と;
(b)第1及び第2の側面を有する屈曲回路であって、該第1の側面はサーキットボードソケットに接続される複数の端子を備え、前記第1及び第2の側面の少なくとも一方は複数の第1タイプのCSPを備え、該第2の主側面は第2タイプの少なくとも1つのCSPを備え、前記屈曲回路は前記剛性基板の前記エッジの周りに配設され前記第2タイプの少なくとも1つのCSPを前記剛性基板の前記熱シンク領域に熱接触させた屈曲回路と;
を含んで成る回路モジュール。 - 前記剛性基板が熱伝導素材を含んで成る請求項33の回路モジュール。
- 前記剛性基板がアルミニウムを含んで成り、前記剛性基板の前記熱シンクは銅を含んで成る請求項33の回路モジュール。
- 前記屈曲回路が1つ以上の導電層を含んで成る請求項33の回路モジュール。
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