JP2804765B2 - 電子部品塔載用基板 - Google Patents
電子部品塔載用基板Info
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
- H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
- H05K2201/10416—Metallic blocks or heatsinks completely inserted in a PCB
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
率よく放散させ、その電子部品を熱から保護し得る構造
を有する電子部品搭載用基板に関するものである。
素材からなる電子部品搭載用基板は、セラミックからな
る電子部品搭載用基板に比べ、熱伝導率が百分の1程度
と非常に悪く、高熱を発する電子部品の搭載用としては
適用されなかった。そのため、例えば特開昭60−136348
号広報によれば、プリント配線板からなる半導体装置に
おいて、放熱部材(以後、ヒートシンクという)が接着
剤で一体的に形成されている構造が提案されている。こ
れは電子部品搭載部に対応する部分にヒートシンクを填
め込んで配線板と一体化する構造であって、高熱を発す
る電子部品搭載用として適用されるものである。これら
ヒートシンクに使用される材料は一般には銅である。し
かしながら、銅の熱膨張係数は実装される半導体素子な
どの電子部品に比べて大きく、10×10mmサイズ以上の大
きな電子部品(半導体素子)を実装する場合、実装時ま
たは温度サイクル等の環境試験中に電子部品にクラック
を生じ、実装収率が低下してコスト高となる問題があ
る。材料の熱膨張係数を電子部品のそれに近づける方法
としては、AN、SiC等のセラミック部材や、タングステ
ンに銅を10〜30重量%含有させた材料を使用すればよい
が、AN、SiC、タングステンは高価であり、しかも複雑
なヒートシンクの形状に加工しなければならないため、
非常にコスト高となってしまう。また、電子部品搭載部
は電子部品への汚染を避けるために金メッキが施されて
いなければならず、非常に面積の大きなヒートシンク全
体に金メッキを施すことはコスト高となる。さらには、
面積の大きなヒートシンクを配線板に接着する場合、配
線板の表層の導体回路と短絡しないように、ヒートシン
クの表面に絶縁処理または配線板自体に絶縁被膜を形成
する必要が生じる等の欠点を有する。加えて、ヒートシ
ンクを銅または銅/タングステン材料のみで形成した場
合、非常に重くなりパッケージの軽量化にも不利であ
る。また、別の従来例として材料の異なる金属板とヒー
トシンクとを銀ペースト等の接着剤で接合する方法が行
われているが、金属板とヒートシンクとの熱膨張係数が
異なるため、温度サイクル等で容易に離脱してしまって
いた。
で、その解決しようとする課題は、従来の電子部品搭載
用基板の電子部品実装信頼性の低さ、熱放散性の低さ、
高い製造コスト、さらに高密度化及び小型軽量化の困難
さである。
目的とし、電子部品の実装信頼性を向上させ、熱放散性
を低下させることなく、高密度化及び小型軽量化を可能
にした安価な電子部品搭載用基板を提供するものであ
る。
手段は、 『合成樹脂素材からなる配線板(2)の電子部品搭載部
(3)に対応する位置に設けた開口部(4)に、搭載す
る電子部品(10)と熱膨張係数が近い材料からなる熱良
導体(5)を一体的に接合し、かつ該熱良導体(5)の
電子部品搭載部(3)の反対側に、放熱部材(7)の1
箇所を当該熱良導体(5)に設けたネジ切り部(6)に
螺合するボルトにより締付けて、放熱部材を接合したこ
とを特徴とする電子部品搭載用基板(1)』 である。
説明する。
の縦断面図が示してあり、この電子部品搭載用基板
(1)は、合成樹脂素材からなる配線板(2)の電子部
品搭載部(3)に対応する部分に中抜加工等により開口
部(4)が形成されている。この開口部(4)に、例え
ば銅を10〜30重量%含有したタングステンからなり、ネ
ジ切り部(6)を有する熱良導体(5)としての金属板
(5)を接着剤(8)を介して填め込んで接合する。そ
の後、メッキを施して金属被膜層(9)を形成すること
により、熱良導体(5)と配線板(2)とを一体化し
て、これに銅またはアルミニウム等からなる放熱部材
(ヒートシンク)(7)を、その1箇所を熱良導体
(5)のネジ切り部(6)に螺合するボルト(14)によ
って締付けることにより接合して電子部品搭載用基板
(1)としたものである。又、この接合面に放熱グリー
スを充填し、接合面の隙間における放熱効率のロスを防
ぐ手法も考えられる。この第1図に示した電子部品搭載
用基板(1)にあっては、電子部品搭載部(3)に搭載
された電子部品(10)から発生する熱は、電子部品搭載
部(3)からヒートシンク(7)へ効率よく伝導される
ようになっている。また、電子部品搭載部(3)がシリ
コンチップ等の電子部品(10)の熱膨張係数に近い銅/
タングステン材からなっているため、電子部品(10)が
実装時及び温度サイクル時にクラックを生じることはな
い。さらに、放熱部材(7)は1箇所のみで締付けられ
ているので、それが熱によって伸縮しても、その影響を
熱良導体に及ぼすことはない。
(9)によって一体化されているから、外部からの湿気
が遮断され、電子部品(10)を湿気から保護することが
できるのである。
板(1)が示してあり、この電子部品搭載用基板(1)
にあっては、切削加工などにより電子部品搭載用凹部
(11)が形成されているものである。この第2図に示し
た電子部品搭載用基板(1)は、第1図に示した電子部
品搭載用基板(1)と同様に、電子部品(10)が搭載さ
れた場合、電子部品(10)とヒートシンク(7)との距
離がより近くなり、より効率的に熱放散されるのであ
る。
品搭載用基板(1)は、従来の電子部品搭載用基板に比
べて、熱放散性を向上させ、かつ電子部品(10)の実装
信頼性をも向上させることができるのである。特に、熱
良導体(5)に設けたネジ切り部(6)に螺合するボル
ト(14)により1箇所で締付けて接合するという接合手
段を用いているため、ヒートシンク(7)として熱良導
体(5)と熱膨張率の異なる安価でしかも熱伝導性のよ
い銅やアルミニウム等を使用しても、ヒートシンク
(7)の変形応力が接合手段を介して熱良導体(5)に
及んだり、接合手段が破壊されることもなく、コストの
低減も実現できるのである。
樹脂からなるプリント配線板(2)に中抜加工を施し、
AN等のセラミックからなり、ネジ切り部(6)を有する
熱良導体(5)をエポキシ係合成樹脂からなる接着剤
(8)で接合した。
て導体回路(15)を形成した。これに、銅からなるヒー
トシンク(7)をネジ切り部(6)に螺合するボルト
(14)によりその1箇所でネジ止めして電子部品搭載用
基板(1)とした。
リント配線板(2)に中抜加工及び金属板搭載用凹部
(11)を形成した後、銅を10〜30重量%を含有したタン
グステンからなり、ネジ切り部(6)を有する金属板
(5)をエポキシ系合成樹脂からなる接着剤(8)を介
して接合した。
子部品搭載用凹部(11)を形成した後、スルーホールメ
ッキを施して、従来法によって導体回路(15)を形成し
た。これに、アルミニウムからなるヒートシンク(7)
をネジ切り部(6)に螺合するボルト(14)によりその
1箇所でネジ止めして電子部品搭載用基板(1)とし
た。
リント配線板(22)に穴明加工した後、従来法によって
導体回路(35)を形成した。次に、電子部品搭載部(2
3)に対応する部分に中抜加工を施した後、所定形状の
ヒートシンク(27)を接着剤(28)によって接着固定
し、電子部品搭載用基板(21)とした。
リント配線板(22)に穴明加工及び切削加工を施した
後、所定形状の金属板(25)を填め込む凹部(31)を形
成し、この凹部(31)に接着シート(28)を仮付けした
金属板(25)を填め込み、プレスして一体とした。次
に、電子部品搭載部(23)に対応する部分に切削加工を
施して、金属板(25)を露出させた。スルーホールメッ
キを施した後、従来法により導体回路(35)を形成し
た。これに銀ペースト(36)でヒートシンク(27)を接
着固定して電子部品搭載用基板(21)とした。
基板(21)にあっては、ヒートシンク(27)の放熱性は
優れているが、配線板(22)とは接着剤(28)のみにて
固定されているため、耐湿性に劣るばかりか、ヒートシ
ンク(27)と接着剤(28)との熱膨張係数の差が大きい
ため、温度サイクル試験などの環境試験によって容易に
ヒートシンク(27)が配線板(22)から離脱するなどの
欠点を有している。また、比較例2として示した第4図
のような電子部品搭載用基板(21)にあっても、ヒート
シンク(27)と金属板(25)とが容易に離脱してしまい
ヒートシンク(27)としての役割を全く果たさなくなっ
てしまう。
た如く、『合成樹脂素材からなる配線板の電子部品搭載
部に対応する位置に設けた開口部に、搭載する電子部品
と熱膨張係数が近い材料からなる熱良導体を一体的に接
合し、かつ該熱良導体の電子部品搭載部の反対側に、放
熱部材の1箇所を熱良導体(5)に設けたネジ切り部
(6)に螺合するボルト(4)により締付けて、放熱部
材を接合したこと』に特徴があり、これにより、電子部
品搭載部にのみ搭載する電子部品と熱膨張係数が近い熱
良導体を用いたので大きなサイズの電子部品を実装して
もクラックが発生することがない上、材料が高価なこの
金属板を最小限の大きさとすることができる。また、配
線板とヒートシンクとを別途加工できるため、従来のプ
リント配線板製造工程をそのまま使用でき、かつそれに
より前記金属板と配線板との接着部に所望のメッキを施
して電子部品の汚染防止や耐湿性を向上させることもで
きるのである。さらに、熱良導体と放熱部材とは、ネジ
切り部に螺合するボルトによって放熱部材の1箇所を締
付けることにより接合されており、両者の熱膨張係数の
差による伸縮量の相違が両者の接合に影響を与えること
もなく、ボルトの変形、破壊もなく、放熱部材の熱良導
体からの離脱もない。
図、第2図は本発明に係る他の電子部品搭載用基板を示
す縦断面図、第3図及び第4図は従来の電子部品搭載用
基板を示す縦断面図である。 符号の説明 1,21……電子部品搭載用基板、2,22……プリント配線
板、3……電子部品搭載部、4……開口部、5,25……熱
良導体(金属板)、6……ネジ切り部、7、27……ヒー
トシンク、8,28……接着剤、9……金属被膜層、10,30
……電子部品、11……電子部品搭載用凹部、12,22……
ボンディングワイヤー、13,33……リードピン、14……
ボルト、15,35……導体回路、36……銀ペースト。
Claims (2)
- 【請求項1】合成樹脂素材からなる配線板の電子部品搭
載部に対応する位置に設けた開口部に、搭載する電子部
品と熱膨張係数が近い材料からなる熱良導体を一体的に
接合し、かつ該熱良導体の電子部品搭載部の反対側に、
放熱部材の1箇所を当該熱良導体に設けたネジ切り部に
螺合するボルトにより締付けて、放熱部材を接合したこ
とを特徴とする電子部品搭載用基板。 - 【請求項2】前記放熱部材が、前記熱良導体と異なる材
料であって、かつ銅、アルミニウム、銅合金、アルミニ
ウム合金等の熱伝導性のよい材料からなることを特徴と
する請求項1記載の電子部品搭載用基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63264911A JP2804765B2 (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 電子部品塔載用基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63264911A JP2804765B2 (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 電子部品塔載用基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02111098A JPH02111098A (ja) | 1990-04-24 |
| JP2804765B2 true JP2804765B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=17409921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63264911A Expired - Lifetime JP2804765B2 (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 電子部品塔載用基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2804765B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012227192A (ja) * | 2011-04-15 | 2012-11-15 | Astom Co Ltd | 基板装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60236279A (ja) * | 1984-05-10 | 1985-11-25 | 松下電工株式会社 | 配線用板 |
| JPS6252991A (ja) * | 1985-09-02 | 1987-03-07 | 松下電工株式会社 | 電子素子用チツプキヤリア |
-
1988
- 1988-10-20 JP JP63264911A patent/JP2804765B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02111098A (ja) | 1990-04-24 |
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