JP3460930B2 - 電子回路パッケージ - Google Patents

電子回路パッケージ

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JP3460930B2 JP20389497A JP20389497A JP3460930B2 JP 3460930 B2 JP3460930 B2 JP 3460930B2 JP 20389497 A JP20389497 A JP 20389497A JP 20389497 A JP20389497 A JP 20389497A JP 3460930 B2 JP3460930 B2 JP 3460930B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、1又は2以上のV
LSI等の半導体集積回路素子を搭載したモジュールを
1又は2以上搭載してなる電子回路パッケージに係り、
特に放熱フィンを不要として小型化を図った電子回路パ
ッケージに関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在の電子回路パッケージは、VLSI
等の半導体集積回路素子(以下、「チップ」と呼ぶ)の
高速化、高集積化、およびMCM(マルチチップモジュ
ール)技術により、高密度実装が可能となっている。
【0003】図9にその電子回路パッケージの概略構成
を示す。50はマルチチップモジュール、60はこのモ
ジュール50が搭載されるマザーボードである。モジュ
ール50の頂面には、図9乃至図11に示すように、放
熱フィン51が一体化されている。
【0004】このモジュール50は、複数のチップ52
を搭載してボンディングワイヤ53で接続した配線板5
4を、底を上に向けたモジュールケース55の当該底部
分に搭載し、そのモジュールケース55をキャップ56
で封止したものである。57はそのモジュールケース5
5の側面から導出させたリードピンであり、このリード
ピン57がマザーボード60上の配線に電気的に接続さ
れる。
【0005】上記したように高密度実装が可能になる
と、熱設計においても同様に発熱密度が高密度となるの
で、放熱フィン51としては大型のものが必要となる。
図示のモジュール50の放熱構造は、チップ52を配線
板54上にフェイスアップに搭載し、そのチップ52の
裏面から配線板54やモジュールケース55を通じて放
熱フィン51に熱を伝導させる構成である。モジュール
ケース55は例えばセラミックス等を材質とするので比
較的熱伝導率が良く、マザーボード60上に風を1〜2
m/sで送風することによりモジュール50を冷却する
ことができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、マザーボー
ド60はその複数をブックシェルフ形(本箱のような形
式)に実装するため、部品高Hつまり放熱フィン51の
高さの制限を受けていた。また、放熱フィン51は風に
対する対流等の各種工夫が施されるものの、その放熱能
力により搭載可能なチップ52の個数が制限されてい
た。さらに、必要に応じてモジュール50よりも大型の
放熱フィン51を実装しなければならない場合があり、
小型で経済的な電子回路パッケージが要望されていた。
【0007】本発明は以上のような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、放熱フィンを不要にして、上
記した問題を一挙に解決した電子回路パッケージを提供
することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第1の発明は、1又は2以上の半導体集積回路素子を
搭載したモジュールをマザーボード上に1又は2以上搭
載してなる電子回路パッケージにおいて、前記モジュー
ルの電気接続用として、サブボードを前記モジュールの
前記マザーボードと反対側に設け、前記マザーボード上
における前記モジュールの搭載位置にメタル部を形成
し、該メタル部と前記マザーボード内層のグランド又は
電源層をスルーホールにて接続して構成した。第2の発
明は、前記モジュールと前記メタル部との間に、熱伝達
が良好で且つ密着度が良好な材質を介在させて構成し
た。
【0009】
【発明の実施の形態】[本発明の参考例] 図1は本発明の参考例の電子回路パッケージの斜視図、
図2はそこに搭載するモジュール(キャップを取り外し
たもの)の斜視図、図3はそのモジュールの断面図、図
4はマザーボードの一部の斜視図、図5はそのマザーボ
ードの断面図である。
【0010】本実施の形態のモジュール10は、1又は
2以上のチップ11をフェイスアップで搭載してボンデ
ンィワイヤ12で接続した配線板13を、モジュールケ
ース14の底部分に搭載し、そのモジュールケース14
をキャップ15で封止したものである。16はそのモジ
ュールケース14の側面から導出させたリードピンであ
る。
【0011】20は1又は2以上のモジュール10が搭
載されるマザーボードであり、このモジュール10が搭
載される部分には、図4に示すようにメタライズ加工に
よるメタル部21が形成されている。そして、このメタ
ル部21においては、図5(マザーボード20を拡大し
て示した。)に示すように、マザーボード20の内層の
グランド又は電源層(以下、「電源層」と呼ぶ)22に
接続されるように、サーマルビアとしてのスルーホール
23が形成されている。マザーボード20の内層の電源
層22は、本来大容量の電流を供給するために厚く、且
つ熱容量も大きく、また銅等で構成されているため、熱
伝導率に優れている。
【0012】したがって、上記のように構成することに
より、モジュール10内のチップ11で発生した熱は、
配線板13、モジュールケース14、メタル部21、ス
ルーホール23等を経由して電源層22を伝わって広が
り、マザーボード20の表面や裏面を流れる冷却用の空
気流により放熱される。
【0013】[第の実施の形態]図6は第1の実施の形態の電子回路パッケージの斜視
図、図7はその断面図である。この実施の形態では、モ
ジュールケース14のリードピン16を上向きとし、サ
ブボード30にそのリードピン16を接続し信号や電源
の伝達を行っている。31はサブボード30をマザーボ
ード20に取り付けるためのスペーサ、32はネジ、3
3はサブボード30上のチップである。
【0014】この実施の形態では、サブボード25によ
り信号や電源の接続が行えるので、サーマルビアとして
のスルーホール23が形成されることによりマザーボー
ド20の配線密度を高めることができないとき、有効と
なる
【0015】[第2の実施の形態] 図8は第2の実施
の形態の電子回路パッケージの一部を示す図である。一
般にモジュールケース14はセラミックス等で形成され
るため裏面に凹凸が存在し、またマザーボード20上の
メタル部21にも凹凸が存在するので、両者間の熱伝達
が充分でない場合がある。そこで、この実施の形態で
は、モジュールケース14とメタル部21の間に、熱伝
導が良好で且つ密着性の良好な材質として導熱性ラバー
(ゴム)24を介在させ、熱伝導を改善している。な
お、図8では図6及び図7で説明したサブボード部分は
省略している。
【0016】
【発明の効果】以上から本発明によれば、放熱のための
フインを使用せず、マザーボード内層のグランド又は電
源層へ熱を伝達すので、全体を小型/薄型にでき、経済
的に有利な電子回路パッケージを実現することができる
という利点があることに加え、サブボードを設けたの
で、マザーボードの配線密度を高めることがでないと
き、有効となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の参考例の電子回路パッケージの全体
の斜視図である。
【図2】 同電子回路パッケージのキャップを外したモ
ジュールの斜視図である。
【図3】 同電子回路パッケージのモジュールの断面図
である。
【図4】 同電子回路パッケージのマザーボードの一部
の斜視図である。
【図5】 同電子回路パッケージのマザーボードとモジ
ュールの一部の断面図である。
【図6】 第1の実施の形態の電子回路パッケージの全
体の斜視図である
【図7】 同電子回路パッケージの断面図である
【図8】 第2の実施の形態の電子回路パッケージのマ
ザーボードとモジュールの一部の断面図である
【図9】 従来の電子回路パッケージの全体の斜視図で
ある。
【図10】 同電子回路パッケージの放熱フインを付け
たモジュールの斜視図である。
【図11】 同電子回路パッケージの放熱フインを付け
たモジュールの断面図である。
【符号の説明】
10:モジュール、11:チップ(半導体集積回路素
子)、12:ボンディング、13:配線坂、14:モジ
ュールケース、15:キャップ、16:リードピン、2
0:マザーボード、21:メタル部、22:グランド又
は電源層、23:スルーホール、24:導熱性ラバー、
30:サブボード、31:スペーサ、32:ネジ、3
3:チップ、50:モジュール、51:放熱フイン、5
2:チップ、53:ボンディングワイヤ、54:配線
板、55:モジュールケース、56:キャップ、57:
リードピン、60:マザーボード。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 海津 勝美 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 原田 昭男 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 藤原 雄彦 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 中村 人也 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−198696(JP,A) 特開 平8−23149(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 25/00 - 25/18

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1又は2以上の半導体集積回路素子を搭載
    したモジュールをマザーボード上に1又は2以上搭載し
    てなる電子回路パッケージにおいて、前記モジュールの電気接続用として、サブボードを前記
    モジュールの前記マザーボードと反対側に設け、 前記マザーボード上における前記モジュールの搭載位置
    にメタル部を形成し、該メタル部と前記マザーボード内
    層のグランド又は電源層をスルーホールにて接続したこ
    とを特徴とする電子回路パッケージ。
  2. 【請求項2】前記モジュールと前記メタル部との間に、
    熱伝達が良好で且つ密着度が良好な材質を介在させたこ
    とを特徴とする請求項1に記載の電子回路パッケージ。
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