JP3454888B2 - 電子部品ユニット及びその製造方法 - Google Patents
電子部品ユニット及びその製造方法Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の電子部品をユニ
ット基板上に実装して構成される電子部品ユニットに関
する。
ット基板上に実装して構成される電子部品ユニットに関
する。
【0002】電子計算機等の装置においては、複数のL
SI(ベアチップ)等の電子部品をユニット基板上に実
装して電子部品ユニットを構成し、これらの電子部品ユ
ニットを他の電子部品等とともにプリント配線板等に実
装する構造が採用されている。このような電子部品ユニ
ットにおいて、発熱性及び気密性を向上することが要望
されている。
SI(ベアチップ)等の電子部品をユニット基板上に実
装して電子部品ユニットを構成し、これらの電子部品ユ
ニットを他の電子部品等とともにプリント配線板等に実
装する構造が採用されている。このような電子部品ユニ
ットにおいて、発熱性及び気密性を向上することが要望
されている。
【0003】
【従来の技術】図6は従来技術の構成を示す断面図であ
る。同図において、1はセラミックス等からなるユニッ
ト基板であり、ユニット基板1の表面には、配線パター
ンを有するポリイミド等からなる樹脂配線層2が形成さ
れている。ユニット基板1の裏面には、該配線パターン
に適宜に導通された複数のIOピン3が配列的に設けら
れている。
る。同図において、1はセラミックス等からなるユニッ
ト基板であり、ユニット基板1の表面には、配線パター
ンを有するポリイミド等からなる樹脂配線層2が形成さ
れている。ユニット基板1の裏面には、該配線パターン
に適宜に導通された複数のIOピン3が配列的に設けら
れている。
【0004】4はLSI等のベアチップ部品であり、ベ
アチップ部品4は配線層3の配線パターン上に半田バン
プ5によりバンプ接続されることにより実装されてい
る。これらのベアチップ部品4は、エポキシ系あるいは
シリコーン系の樹脂材料(ポッティング剤)からなる樹
脂封止部材6で被覆されることにより気密封止されてい
る。
アチップ部品4は配線層3の配線パターン上に半田バン
プ5によりバンプ接続されることにより実装されてい
る。これらのベアチップ部品4は、エポキシ系あるいは
シリコーン系の樹脂材料(ポッティング剤)からなる樹
脂封止部材6で被覆されることにより気密封止されてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術によ
ると、電子部品は、樹脂材料により全体的に被覆されて
おり、ユニット基板上に実装される電子部品の発熱に対
して、樹脂材料は熱抵抗が高いため、十分な放熱ができ
ず、誤動作や回路破損の原因になるという問題がある。
ると、電子部品は、樹脂材料により全体的に被覆されて
おり、ユニット基板上に実装される電子部品の発熱に対
して、樹脂材料は熱抵抗が高いため、十分な放熱ができ
ず、誤動作や回路破損の原因になるという問題がある。
【0006】また、樹脂配線層の最外周が外気に露出し
ているため、樹脂配線層中に水分等が侵入することによ
り、絶縁不良等の障害が発生するという問題がある。よ
って本発明の目的は、放熱性及び気密性に優れた電子部
品ユニットを提供することである。
ているため、樹脂配線層中に水分等が侵入することによ
り、絶縁不良等の障害が発生するという問題がある。よ
って本発明の目的は、放熱性及び気密性に優れた電子部
品ユニットを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による電子部品ユ
ニットは、その表面に配線パターンを有するユニット基
板と、該ユニット基板の配線パターン上に実装された電
子部品と、該電子部品の一部を露出させた状態で該ユニ
ット基板の配線パターンの表面を被覆する樹脂封止部材
と、該電子部品の露出した一部及び該樹脂封止部材の表
面を含む該ユニット基板表面を被覆する金属封止部材と
を備えて構成される。
ニットは、その表面に配線パターンを有するユニット基
板と、該ユニット基板の配線パターン上に実装された電
子部品と、該電子部品の一部を露出させた状態で該ユニ
ット基板の配線パターンの表面を被覆する樹脂封止部材
と、該電子部品の露出した一部及び該樹脂封止部材の表
面を含む該ユニット基板表面を被覆する金属封止部材と
を備えて構成される。
【0008】また、前記ユニット基板は、該ユニット基
板の表面の周縁部近傍に全周に渡って一体的に設けられ
た金属パッドを有し、前記金属封止部材は、該金属パッ
ドに一体的に接合されて構成される。
板の表面の周縁部近傍に全周に渡って一体的に設けられ
た金属パッドを有し、前記金属封止部材は、該金属パッ
ドに一体的に接合されて構成される。
【0009】このような電子部品ユニットに好適な製造
方法としては、前記ユニット基板の表面の前記金属パッ
ドの外側に全周に渡ってダムを形成する第1ステップ
と、該ダムの内側に溶融された低融点金属材料を充填す
る第2ステップと、該低融点金属材料を冷却して固化さ
せた後に、該ダムを除去する第3ステップとを含んで構
成される。
方法としては、前記ユニット基板の表面の前記金属パッ
ドの外側に全周に渡ってダムを形成する第1ステップ
と、該ダムの内側に溶融された低融点金属材料を充填す
る第2ステップと、該低融点金属材料を冷却して固化さ
せた後に、該ダムを除去する第3ステップとを含んで構
成される。
【0010】
【作用】本発明によると、電子部品に金属封止部材が直
接的に接触しており、電子部品が発生した熱は、熱抵抗
の小さい金属封止部材を介して外部に放出されるから、
放熱効率が高く、熱による誤動作や回路破損の発生が少
ない。なお、電子部品と配線層との接続部近傍には樹脂
封止部材が存在するから、これら接続部の絶縁性に問題
を生じることはない。また、ユニット基板上の金属パッ
ドに金属封止部材が一体的に接合されているから、気密
性も十分となる。
接的に接触しており、電子部品が発生した熱は、熱抵抗
の小さい金属封止部材を介して外部に放出されるから、
放熱効率が高く、熱による誤動作や回路破損の発生が少
ない。なお、電子部品と配線層との接続部近傍には樹脂
封止部材が存在するから、これら接続部の絶縁性に問題
を生じることはない。また、ユニット基板上の金属パッ
ドに金属封止部材が一体的に接合されているから、気密
性も十分となる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
することにする。図1乃至図4は、本発明の実施例の電
子部品ユニット(マルチチップモジュール)の製造工程
図であり、各図において、(A)は断面図、(B)は平
面図である。
することにする。図1乃至図4は、本発明の実施例の電
子部品ユニット(マルチチップモジュール)の製造工程
図であり、各図において、(A)は断面図、(B)は平
面図である。
【0012】まず、図1において、11はセラミックス
等からなるユニット基板であり、ユニット基板11の表
面には、配線パターンを有するポリイミド等からなる薄
膜配線層12が形成されている。ユニット基板11の裏
面には、該配線パターンに適宜に導通された複数のIO
ピン13が配列的に設けられている。
等からなるユニット基板であり、ユニット基板11の表
面には、配線パターンを有するポリイミド等からなる薄
膜配線層12が形成されている。ユニット基板11の裏
面には、該配線パターンに適宜に導通された複数のIO
ピン13が配列的に設けられている。
【0013】14はLSI等のベアチップ部品であり、
ベアチップ部品14は薄膜配線層12の配線パターン上
に、その端子が半田バンプ15を介してバンプ接続され
ることにより実装されている。また、ユニット基板11
の薄膜配線層12の周囲近傍には、金属パッド(金属薄
膜)16が全周に渡って一様に形成されている。この金
属パッド16は、半田濡れ性がある金属材料を蒸着ある
いはメッキ等によりユニット基板(セラミック板)11
上に直接的に形成されている。
ベアチップ部品14は薄膜配線層12の配線パターン上
に、その端子が半田バンプ15を介してバンプ接続され
ることにより実装されている。また、ユニット基板11
の薄膜配線層12の周囲近傍には、金属パッド(金属薄
膜)16が全周に渡って一様に形成されている。この金
属パッド16は、半田濡れ性がある金属材料を蒸着ある
いはメッキ等によりユニット基板(セラミック板)11
上に直接的に形成されている。
【0014】この状態から、図2に示すように、これら
のベアチップ部品14を含む薄膜配線層12の表面は、
ベアチップ部品14の表面の一部を露出させた状態で、
エポキシ系あるいはシリコーン系の樹脂材料(ポッティ
ング剤)からなる樹脂封止部材17で被覆され、薄膜配
線層12及び薄膜配線層12とベアチップ部品14との
接続部が絶縁された状態で保護される。
のベアチップ部品14を含む薄膜配線層12の表面は、
ベアチップ部品14の表面の一部を露出させた状態で、
エポキシ系あるいはシリコーン系の樹脂材料(ポッティ
ング剤)からなる樹脂封止部材17で被覆され、薄膜配
線層12及び薄膜配線層12とベアチップ部品14との
接続部が絶縁された状態で保護される。
【0015】次いで、図3に示すように、ユニット基板
11の表面の金属パッド16の周囲近傍、即ち、ユニッ
ト基板11の周縁部近傍に、例えば、耐熱性の樹脂等か
らなる流出防止ダム18が全周に渡って取り付けられ
る。この流出防止ダム18は、ベアチップ部品14の最
も高い部分よりも十分に高くなるように、その高さが設
定されている。
11の表面の金属パッド16の周囲近傍、即ち、ユニッ
ト基板11の周縁部近傍に、例えば、耐熱性の樹脂等か
らなる流出防止ダム18が全周に渡って取り付けられ
る。この流出防止ダム18は、ベアチップ部品14の最
も高い部分よりも十分に高くなるように、その高さが設
定されている。
【0016】そして、この流出防止ダム18の内側に半
田(低融点金属材料)を加熱溶融したものを流し込む。
この半田は、ベアチップ部品14が完全に埋没する高さ
まで充填される。
田(低融点金属材料)を加熱溶融したものを流し込む。
この半田は、ベアチップ部品14が完全に埋没する高さ
まで充填される。
【0017】その後、図4に示すように、溶融半田の固
化を待って、流出防止ダム18を除去することにより、
半田からなる金属封止部材19が形成される。本実施例
によると、ユニット基板11上の金属パッド16は半田
濡れ性を有するから、金属封止部材19はこの金属パッ
ド16に一体的に接合されており、従って、その気密性
が高い。そして、薄膜配線層12は外部に露出していな
いので、水分等の侵入も無く、絶縁不良等の障害の発生
も少ない。
化を待って、流出防止ダム18を除去することにより、
半田からなる金属封止部材19が形成される。本実施例
によると、ユニット基板11上の金属パッド16は半田
濡れ性を有するから、金属封止部材19はこの金属パッ
ド16に一体的に接合されており、従って、その気密性
が高い。そして、薄膜配線層12は外部に露出していな
いので、水分等の侵入も無く、絶縁不良等の障害の発生
も少ない。
【0018】また、熱的には、ベアチップ部品14の表
面は樹脂ではなく熱抵抗の非常に小さい金属(半田)に
より封止されているから、ベアチップ部品14の熱は、
金属封止部材19を介して外部に放熱され、ベアチップ
部材14の熱による誤動作や回路損傷が少ない。
面は樹脂ではなく熱抵抗の非常に小さい金属(半田)に
より封止されているから、ベアチップ部品14の熱は、
金属封止部材19を介して外部に放熱され、ベアチップ
部材14の熱による誤動作や回路損傷が少ない。
【0019】なお、この電子部品ユニットは、他の電子
部品とともに、マザーボード(プリント配線板)に実装
され、該マザーボード等により電子計算機等の電子装置
の一部が構成される。
部品とともに、マザーボード(プリント配線板)に実装
され、該マザーボード等により電子計算機等の電子装置
の一部が構成される。
【0020】図5は本発明他の実施例の構成を示す図で
あり、(A)は断面図、(B)は平面図である。なお、
上記実施例と実質的に同一の構成部分については同一の
番号を付し、その説明は省略することにする。
あり、(A)は断面図、(B)は平面図である。なお、
上記実施例と実質的に同一の構成部分については同一の
番号を付し、その説明は省略することにする。
【0021】この例では、金属封止部材19の表面にさ
らに放熱フィン20を取り付けて構成している。ベアチ
ップ部品14による発熱は、金属封止部材19を介して
放熱フィン20に伝達され、ここから外部空間へ積極的
に放熱されるから、放熱性が非常に向上する。
らに放熱フィン20を取り付けて構成している。ベアチ
ップ部品14による発熱は、金属封止部材19を介して
放熱フィン20に伝達され、ここから外部空間へ積極的
に放熱されるから、放熱性が非常に向上する。
【0022】放熱フィン20の取り付けについては、放
熱フィン20を半田濡れ性のある金属材料で構成し、図
3に示した溶融半田を流出防止ダム18の内側に流し込
んだ状態で、放熱フィン20を溶融半田に密着せしめて
保持することにより、半田の固化と同時に一体的に接合
することができる。
熱フィン20を半田濡れ性のある金属材料で構成し、図
3に示した溶融半田を流出防止ダム18の内側に流し込
んだ状態で、放熱フィン20を溶融半田に密着せしめて
保持することにより、半田の固化と同時に一体的に接合
することができる。
【0023】また、放熱フィン20を半田濡れ性のない
材料で構成する場合には、ネジ等の突起を放熱フィン2
0の下面に配置して、これらを溶融半田内に挿入して固
化させて取り付けるようにすることができる。
材料で構成する場合には、ネジ等の突起を放熱フィン2
0の下面に配置して、これらを溶融半田内に挿入して固
化させて取り付けるようにすることができる。
【0024】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成したの
で、放熱性及び気密性に優れた電子部品ユニットが提供
されるという効果を奏する。
で、放熱性及び気密性に優れた電子部品ユニットが提供
されるという効果を奏する。
【図1】本発明実施例の製造工程図(その1)であり、
(A)は断面図、(B)は平面図である。
(A)は断面図、(B)は平面図である。
【図2】本発明実施例の製造工程図(その2)であり、
(A)は断面図、(B)は平面図である。
(A)は断面図、(B)は平面図である。
【図3】本発明実施例の製造工程図(その3)であり、
(A)は断面図、(B)は平面図である。
(A)は断面図、(B)は平面図である。
【図4】本発明実施例の製造工程図(その4)であり、
(A)は断面図、(B)は平面図である。
(A)は断面図、(B)は平面図である。
【図5】本発明他の実施例の構成を示す図であり、
(A)は断面図、(B)は平面図である。
(A)は断面図、(B)は平面図である。
【図6】従来技術の構成を示す断面図である。
11 ユニット基板
12 薄膜配線層
13 IOピン
14 ベアチップ部品(電子部品)
15 半田バンプ
16 金属パッド
17 樹脂封止部材
18 流出防止ダム
19 金属封止部材
20 放熱フィン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI
H05K 7/20
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
H05K 1/02
H05K 3/28
H01L 23/00 - 23/40
Claims (7)
- 【請求項1】 その表面に配線パターンを有するユニッ
ト基板と、 該ユニット基板の配線パターン上に半田バンプを介して
実装された電子部品と、前記配線パターンに導通されて該ユニット基板の裏面に
取り付けられた複数のIOピンと、 該電子部品の表面を露出させた状態で該ユニット基板の
配線パターンの表面を被覆する樹脂封止部材と、該ユニット基板の表面の周辺部近傍に全周に渡って形成
された金属パッドと、 前記金属パッドに一体的に接合され、 該電子部品の露出
した表面及び該樹脂封止部材の表面を含む前記ユニット
基板表面を被覆する金属封止部材と、 を備えたことを特徴とする電子部品ユニット。 - 【請求項2】 前記金属封止部材は、該金属パッドに一
体的に接合されている請求項1に記載の電子部品ユニッ
ト。 - 【請求項3】 前記金属封止部材に接合して設けられた
放熱部材を備えた請求項1に記載の電子部品ユニット。 - 【請求項4】 前記金属封止部材は、半田である請求項
1に記載の電子部品ユニット。 - 【請求項5】 前記ユニット基板の表面の前記金属パッ
ドの外側に全周に渡ってダムを形成する第1ステップ
と、 該ダムの内側に溶融された低融点金属材料を充填する第
2ステップと、 該低融点金属材料を冷却して固化させた後に、該ダムを
除去する第3ステップとを含む請求項1に記載の電子部
品ユニットの製造方法。 - 【請求項6】 前記ユニット基板の表面の周縁部近傍に
全周に渡ってダムを形成する第1ステップと、 該ダムの内側に溶融された低融点金属材料を充填する第
2ステップと、 該低融点金属材料上に密着するように前記放熱部材を配
置する第3ステップと、 該低融点金属材料を冷却して固化させた後に、該ダムを
除去する第4ステップとを含む請求項3に記載の電子部
品ユニットの製造方法。 - 【請求項7】 前記ユニット基板の表面の周縁部近傍に
全周に渡ってダムを形成する第1ステップと、 該ダムの内側に溶融された低融点金属材料を充填する第
2ステップと、 該低融点金属材料中に前記放熱部材の一部が埋没するよ
うに配置する第3ステップと、 該低融点金属材料を冷却して固化させた後に、該ダムを
除去する第4ステップとを含む請求項3に記載の電子部
品ユニットの製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP29353293A JP3454888B2 (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | 電子部品ユニット及びその製造方法 |
US08/277,205 US5510956A (en) | 1993-11-24 | 1994-07-19 | Electronic part unit or assembly having a plurality of electronic parts enclosed within a metal enclosure member mounted on a wiring layer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29353293A JP3454888B2 (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | 電子部品ユニット及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07147466A JPH07147466A (ja) | 1995-06-06 |
JP3454888B2 true JP3454888B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=17795965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29353293A Expired - Fee Related JP3454888B2 (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | 電子部品ユニット及びその製造方法 |
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Country | Link |
---|---|
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USRE39426E1 (en) | 1996-06-19 | 2006-12-12 | International Business Machines Corporation | Thermally enhanced flip chip package and method of forming |
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-
1993
- 1993-11-24 JP JP29353293A patent/JP3454888B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-07-19 US US08/277,205 patent/US5510956A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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JPH07147466A (ja) | 1995-06-06 |
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