JP2015065253A - パッケージ構造体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】例えばパッケージ構造体100aは、電子部品10を覆うインナーパッケージ20と、インナーパッケージ20を覆うアウターパッケージ40と、インナーパッケージ20とアウターパッケージ40の間に設けられた断熱材30とを含む。そのアウターパッケージ40の、断熱材30と対向する内面で、電子部品10に対応する部位に、凹部43を設ける。これにより、外部環境の熱により電子部品10が熱変形し、インナーパッケージ20が膨らんでも、インナーパッケージ20とアウターパッケージ40の過度な接近が抑制され、電子部品10の温度上昇が抑制される。
【選択図】図10
Description
図1及び図2は第1の実施の形態に係るパッケージ構造体の一例を示す図である。尚、図1はパッケージ構造体の一例の外観模式図である。図2(A)は図1の鎖線S1に沿った断面模式図、図2(B)は図1の一点鎖線S2に沿った断面模式図、図2(C)は図1の二点鎖線S3に沿った断面模式図である。
インナーパッケージ20は、電子部品10を覆うように設けられ、このインナーパッケージ20の外側に、インナーパッケージ20を覆うように、アウターパッケージ40が設けられている。このようなインナーパッケージ20とアウターパッケージ40の間に、インナーパッケージ20を覆うように、断熱材30が設けられている。パッケージ構造体100では、アウターパッケージ40が直接外部環境に曝される。
図4〜図6はパッケージ構造体の形成方法の一例を示す図である。図4〜図6にはパッケージ構造体の各形成工程の要部断面を模式的に図示している。
インナーパッケージ20は、図4(A)に示すように、電子部品10をその上下から挟む下側インナーパッケージ21(部材)及び上側インナーパッケージ22(部材)を含む。下側インナーパッケージ21は、電子部品10の下部側を収容する凹部21aを有し、上側インナーパッケージ22は、電子部品10の上部側を収容する凹部22aを有している。
図5(A)及び図5(B)並びに図6(A)〜図6(C)には、断熱材30及び上記構造体110をアウターパッケージ40に内蔵する工程を例示している。
次いで、図6(A)に示すように、下側アウターパッケージ41の、断熱材30の一部を配置した収容部41aに、構造体110を配置する。下側アウターパッケージ41の収容部41aは、このように構造体110を配置した時に、その構造体110の周囲に、残りの断熱材30が配置される隙間41cができるような寸法で、予め形成される。
図7は第1の実施の形態に係るパッケージ構造体のモデルの説明図、図8は第1の実施の形態に係るモデルの解析結果の一例を示す図である。
図7(B)には、外部環境の温度で熱変形するパッケージ構造体100のモデル102、即ち熱変形を考慮したモデル102を示している。
まず、第2の実施の形態について説明する。
図9及び図10は第2の実施の形態に係るパッケージ構造体の一例を示す図である。図9(A)〜図9(C)には、比較的低温の外部環境に曝された時のパッケージ構造体の断面を模式的に図示し、図10(A)〜図10(C)には、比較的高温の外部環境に曝された時のパッケージ構造体の断面を模式的に図示している。尚、図9及び図10の(A)〜(C)はそれぞれ、上記第1の実施の形態で述べた図1の鎖線S1、一点鎖線S2、二点鎖線S3に沿った各断面位置に対応する断面模式図である。また、ここでの比較的低温の外部環境とは、電子部品に熱変形が生じないような温度環境を言うものとする。また、比較的高温の外部環境とは、電子部品に熱変形が生じるような温度環境を言うものとする。
ここでは、変形するインナーパッケージ20の熱抵抗を増加させることで、電子部品10の温度上昇を抑制する方法について説明する。
電子部品10の上側と下側にそれぞれ複数層の部材23を有するインナーパッケージ20を用いたパッケージ構造体100bについて、上記図8で述べたのと同条件の外部環境(温度及び時間)に曝した時の中心温度Tを解析した結果を図14に示す。
また、図14には、比較のため、上記第1の実施の形態で述べた、アウターパッケージ40に凹部43を設けず、インナーパッケージ20の膨らみGが0mmであるとした場合の中心部温度Tの解析結果(図14のz(図8のzに相当))を併せて示している。更に、図14には、比較のため、上記第1の実施の形態で述べた、アウターパッケージ40に凹部43を設けず、インナーパッケージ20の膨らみGが2mmであるとした場合の中心部温度Tの解析結果(図14のa(図8のaに相当))も併せて示している。尚、いずれの場合(図14のa,z)も、電子部品10に対応する部位のインナーパッケージ20の厚さは4.5mmとしている。
ここでは、変形するインナーパッケージ20の熱抵抗を増加させると共に、変形するインナーパッケージ20の、アウターパッケージ40への過度な接近を抑制することで、電子部品10の温度上昇を抑制する方法について説明する。
図17には、インナーパッケージ20が電子部品10の上下にそれぞれ2層の部材23を有し(図15)、上記外部環境に曝してインナーパッケージ20に膨らみGが2mmの変形が生じる(図16)とした場合の中心部温度Tの解析結果(図17のc2)を示している。ここでは、電子部品10に対応する部位の各部材23の厚さを2.25mmとし、各部材23が1mm膨らむものとしている。
(付記1) 電子部品と、
前記電子部品を覆う第1パッケージと、
前記第1パッケージを覆う第2パッケージと、
前記第1パッケージと前記第2パッケージの間に設けられた断熱材と
を含み、
前記第2パッケージは、前記断熱材と対向する内面であって、前記電子部品に対応する部位に、凹部を有することを特徴とするパッケージ構造体。
前記電子部品を挟んで一方側に設けられる第1部材と、
前記電子部品を挟んで他方側に設けられる第2部材と
を含み、
前記第1部材と前記第2部材とは、ネジ止め固定されていることを特徴とする付記1に記載のパッケージ構造体。
前記電子部品を覆う第1パッケージと、
前記第1パッケージを覆う第2パッケージと、
前記第1パッケージと前記第2パッケージの間に設けられた断熱材と
を含み、
前記第1パッケージは、前記電子部品を挟んで一方側及び他方側にそれぞれ複数層の部材を有することを特徴とするパッケージ構造体。
(付記6) 前記電子部品を挟んで一方側の前記複数層の部材と、前記電子部品を挟んで他方側の前記複数層の部材とは、ネジ止め固定されていることを特徴とする付記4又は5に記載のパッケージ構造体。
(付記8) 加熱された時の前記気体の熱膨張により、前記複数層の部材の間に空間が形成されることを特徴とする付記7に記載のパッケージ構造体。
前記第1パッケージを収容する第3部材と、
前記第3部材に嵌合される第4部材と
を含み、
前記第1パッケージは、前記第3部材と、前記第3部材に嵌合された前記第4部材とによって封止されていることを特徴とする付記1乃至8のいずれかに記載のパッケージ構造体。
基板と、
前記基板上に設けられたアンテナと、
前記基板上に設けられ、前記アンテナに電気的に接続された半導体素子と
を含むことを特徴とする付記1乃至9のいずれかに記載のパッケージ構造体。
11 基板
12 アンテナ
13 制御ICチップ
14 メモリチップ
20 インナーパッケージ
21 下側インナーパッケージ
22 上側インナーパッケージ
21a,22a,43 凹部
23,23a,23b,23c,23d 部材
30 断熱材
40 アウターパッケージ
41 下側アウターパッケージ
41a 収容部
41b 嵌合部
41c 隙間
42 上側アウターパッケージ
50 ネジ
50a ネジ孔
60,61 空間
100,100a,100b,100c パッケージ構造体
101,102 モデル
110 構造体
Claims (6)
- 電子部品と、
前記電子部品を覆う第1パッケージと、
前記第1パッケージを覆う第2パッケージと、
前記第1パッケージと前記第2パッケージの間に設けられた断熱材と
を含み、
前記第2パッケージは、前記断熱材と対向する内面であって、前記電子部品に対応する部位に、凹部を有することを特徴とするパッケージ構造体。 - 前記第1パッケージは、
前記電子部品を挟んで一方側に設けられる第1部材と、
前記電子部品を挟んで他方側に設けられる第2部材と
を含み、
前記第1部材と前記第2部材とは、ネジ止め固定されていることを特徴とする請求項1に記載のパッケージ構造体。 - 電子部品と、
前記電子部品を覆う第1パッケージと、
前記第1パッケージを覆う第2パッケージと、
前記第1パッケージと前記第2パッケージの間に設けられた断熱材と
を含み、
前記第1パッケージは、前記電子部品を挟んで一方側及び他方側にそれぞれ複数層の部材を有することを特徴とするパッケージ構造体。 - 前記第2パッケージは、前記断熱材と対向する内面であって、前記電子部品に対応する部位に、凹部を有することを特徴とする請求項3に記載のパッケージ構造体。
- 前記電子部品を挟んで一方側の前記複数層の部材と、前記電子部品を挟んで他方側の前記複数層の部材とは、ネジ止め固定されていることを特徴とする請求項3又は4に記載のパッケージ構造体。
- 前記第2パッケージは、
前記第1パッケージを収容する第3部材と、
前記第3部材に嵌合される第4部材と
を含み、
前記第1パッケージは、前記第3部材と、前記第3部材に嵌合された前記第4部材とによって封止されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のパッケージ構造体。
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