JP4396005B2 - Circuit module and component placement method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の回路部品を基板の表裏に実装した回路モジュールに関し、特に、その回路モジュールにおける部品配置方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
回路モジュールとしては、通信機器の無線周波数回路に用いられるRFモジュール等、様々なものが開発されている。その中には、動作時に多量の熱を発生させる回路部品例えば電力増幅器を搭載するものがある。回路部品にて発生した熱が他の回路部品に悪影響を与えないようにするには、基板表面における回路部品の配置に工夫を施すか、或いは、発熱する回路部品から熱を放散させるための部材を設けるか、いずれかの対処が必要になる。
【0003】
回路部品配置上の工夫としては、第1に、発熱する回路部品を、基板の中央部ではなく、できるだけ基板の端縁部寄りに配置する、という方法がある。第2に、温度依存性の高い回路部品例えば能動素子の集積回路については、発熱する回路部品からできるだけ離して配置する、という方法がある。放熱部材としては、例えば、放熱用のフィンがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、基板表面における回路部品配置の工夫により対処するのでは、基板表面における回路部品配置に関する設計即ちフロアプランやレイアウトの設計に制約が課される結果となる。即ち、基板表面における回路部品配置が最適な配置でなくなりスペースの無駄が生じる、多種多様な基板外形に対応できない、設計に要する労力がかさむ等の問題が生じる。また、放熱専用の部材を設けることにより熱に対処することとすると、その部材を設けたことによる大型化、高価格化等が生じてしまう。
【0005】
本発明は、このような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、放熱専用の部材を設けることなしに、かつ、基板表面の回路部品にて発生した熱が基板表面の他の回路部品に対して与える悪影響をできるだけ抑えながら、フロアプラン及びレイアウト設計の自由度を増加させることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明は、第1及び第2の面を有する基板と、第1の面に実装された第1の回路部品と、第2の面に実装された第2の回路部品とを備え、第1及び第2の回路部品を含む電気回路を提供する回路モジュールにおいて、第1及び第2の回路部品が、当該第1及び第2の回路部品により基板が挟まれるよう、かつ第1及び第2の回路部品の表面が基板に近接又は接触するよう配置及び実装され、第1の回路部品にて発生した熱が基板を介して第2の回路部品により吸収され又は放散される回路モジュールであって、第2の回路部品が、基板上に実装されている他の回路部品と比較して大きな熱容量又は表面積を有する単一の回路部品又は複数の回路部品の集合体であることを特徴とする。また、本発明は、第1及び第2の面を有する基板上に複数の回路部品を実装するのに先立ち、目的とする電気回路が得られるよう基板上における回路部品の配置を決定するため、実行される部品配置方法において、第1の回路部品から基板を介して、基板上に実装されている他の回路部品と比較して大きな熱容量又は表面積を有する単一の回路部品又は複数の回路部品の集合体である第2の回路部品に至る熱伝搬経路が生じるよう、第1の面における第1の回路部品の配置に対する第2の面における第2の回路部品の配置の重複関係を、決定することを特徴とする。
【0007】
このように、本発明においては、第1の面に実装された第1の回路部品にて発生した熱が、基板を介し、第2の面に実装された第2の回路部品に伝搬し、第2の回路部品により吸収され又は放散される。従って、第1の回路部品にて発生した熱が他の回路部品に与える悪影響を抑えるという点では、第1の回路部品に放熱専用の部材を付設した場合と同程度又はそれ以上の効果が得られる。また、本発明において、第1の回路部品にて発生した熱を吸収し又は放散させる部材は、放熱専用の部材ではなく、第1の回路部品と共に電気回路を構成する第2の回路部品であり、目的とする電気回路の回路図上の構成要素である。即ち、回路構成上必要な部品を吸熱又は放熱に併用しているため、本発明においては、回路モジュールの大型化や高価格化は発生しない。更に、回路部品配置上、本発明にて課している制約は、主として、第1及び第2の回路部品を基板を挟むよう配置するという点であり、従来における回路部品配置上の制約よりも緩いため、本発明によれば、従来に比べフロアプランやレイアウトの設計に関する自由度が高まる。
【0008】
また、本発明によれば、第2の回路部品が、基板上に実装されている他の回路部品と比較して大きな熱容量又は表面積を有する単一の回路部品又は複数の回路部品の集合体であるため、第2の回路部品による吸熱又は放熱の効果がより顕著になる
【0009】
第2に、第2の回路部品を、第2の面のうち、第1の面における第1の回路部品の被覆部位と表裏の関係にある部位全域を被覆するよう、配置する。これによって、第1の回路部品にて発生した熱のうち基板に伝達した熱が第2の回路部品へと効率的に伝わることとなり、第1の回路部品から第2の回路部品への熱伝搬効率が良好になる。
【0010】
第3に、第2の回路部品を、第1の回路部品により加熱されている状態で比較的良好な又は安定な特性を呈するよう、予め設計しておく。ここに、本発明は、基板表面に実装される回路部品ができるだけ第1の回路部品の発熱による影響を受けないようにすることを目的の一つにしているが、第2の回路部品だけは、本発明の原理上、必ず、第1の回路部品からの熱の影響を受ける。そこで、第2の回路部品については上述のような特性設計を行い、第1の回路部品が発熱しているときにはそうでないときより良好な又は安定した特性が得られるようにする。それによって、回路モジュールの性能がより良好なものとなる。なお、この種の特性を、温度偏差調整・温度補償等の回路を利用することによって、実現しても構わない。
【0011】
第4に、基板のうち第1及び第2の回路部品により挟まれる部位に、基板本体より熱伝導性が良好な熱導体を埋め込む。これによって、第1の回路部品から第2の回路部品への熱伝搬効率が高まる。また、この種の熱導体は、例えば、基板上にビアホールを設けそのビアホール内に金属等の導体を配置・充填することにより、比較的容易かつ安価に実現できる。
【0012】
そして、第1及び第2の回路部品が接続されるべき回路部品である場合(例えば電力増幅器とその後段の出力フィルタである場合)、本発明における第1及び第2の回路部品が基板を挟んで対向する位置関係にあることを利用して、両者の間の信号伝搬経路を極力短縮する等の付随的効果を得ることができる。具体的には、当該接続のための導体として、第1の回路部品の周縁又は直下から基板を貫通して第2の回路部品の周縁又は直下に延びた導体を、設ける。これにより、第1の回路部品と第2の回路部品の間の信号伝搬経路を短縮し、減衰、遅延その他の現象を抑制することができる。また、この種の導体は、第1の面のランド又は導体パターンと第2の面のランド又は導体パターンとを接続するビアホール等の形態で、比較的容易かつ安価に実現できる。更に、この導体を金属等熱導体でもある素材から形成することにより、第1の回路部品から第2の回路部品への熱伝搬がより効率化される。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態に関し図面に基づき説明する。
【0014】
図1に、本発明の一実施形態に係る回路モジュールの構成を示す。この図に示す回路モジュールは例えば通信機器に搭載されるRFモジュールであり、回路部品を実装するための部品実装面としては、少なくとも、基板10の第1の面10A及びその裏面である第2の面10Bを有している。各回路部品は、これらの面10A及び10B上に配置及び実装され、面10A及び10B上に形成されている導体パターンや基板10を貫通するビアホール導体等により、相互に接続されている。
【0015】
また、第1の面10Aには発熱体である第1の回路部品12−1が、第2の面10Bには吸熱/放熱体である第2の回路部品12−2が、それぞれ配置及び実装されている。第1及び第2の回路部品12−1及び12−2は、いずれも、図示されている回路モジュールに係る電気回路を構成する部品である。即ち、ヒートシンク等のように回路図上は現れない部品ではなく、各種の能動素子、受動素子又はそれらの集合体である。第1の回路部品12−1の一例としては電力増幅器を、第2の回路部品12−2の一例としては弾性表面波フィルタ等のフィルタを、掲げることができる。
【0016】
本実施形態においては、第2の回路部品12−2を、その本来の目的即ち回路部品としての目的にだけでなく、第1の回路部品12−1における発熱への対処という目的にも、使用している。即ち、第1の回路部品12−1にて発生した熱を基板10を介して第2の回路部品12−2に逃がし、第2の回路部品12−2にてこの熱を吸収又は放散させるようにしている。本実施形態においては、これによって、ヒートシンク等放熱専用の部材を設けることなしに、基板10の部品実装面10A及び10Bにおける部品配置の自由度を高め、同時に、第1の回路部品12−1の発熱ができるだけ他の回路部品に悪影響を与えないようにしている。更に、温度上昇への対処としてリミッタを使用する必要がないため、回路構成の簡素化も達成されている。
【0017】
第1の回路部品12−1から第2の回路部品12−2への熱伝搬を実現し或いは効率化するため、本実施形態においては、第1の回路部品12−1と第2の回路部品12−2とを、基板10を挟むよう配置している。即ち、基板10を部品搭載面10A又は10Bと直交する方向から透視したとき、第1の回路部品12−1の投影面積S1と、第2の回路部品12−2の投影面積S2が、少なくとも一部重複するよう、第1及び第2の回路部品12−1及び12−2を配置している。より好ましくは、図2に示すように、その投影面積即ち基板被覆面積S2が第1の回路部品12−1の投影面積即ち基板被覆面積S1より大きい部品を、第2の回路部品12−2として用い、第1の回路部品12−1により被覆される部位が全て第2の回路部品12−2による被覆部位に包含されるよう、第1及び第2の回路部品12−1及び12−2の配置を決める。これにより、第1の回路部品12−1から基板10側に放射され基板10に伝わった熱が、第2の回路部品12−2に伝搬する割合が高くなる。
【0018】
また、第1及び第2の回路部品12−1及び12−2は、基板10の部品搭載面1A及び10Bにできるだけ近接した実装状態となる部品、好ましくは実装状態で基板10の部品搭載面10A及び10Bに接触する面実装型の部品とするのが望ましい。そのような部品を準備し使用することによって、第1の回路部品12−1から基板10への熱伝搬及び基板10から第2の回路部品12−2への熱伝搬効率を高くすることができる。更に、モールド等の被覆も、できるだけないほうがよい。
【0019】
第2の回路部品12−2は、第1の回路部品12−1ほどは発熱しない部品とする。例えば、第1の回路部品12−1が、その動作時に発熱する電力増幅器であるならば、第2の回路部品12−2は、電力増幅器ほどは発熱しない部品例えば弾性表面波フィルタとする。更に、第2の回路部品12−2は、できるだけ、その熱容量が大きい部品とする。即ち、第1の回路部品12−1にて発生した熱を十分に吸収できる部品とする。これにより、第2の回路部品12−2以外の部品に第1の回路部品12−1が熱による悪影響を及ぼすことを、極力抑えることができる。また、第2の回路部品12−2は、できるだけ、その表面積が大きい部品とする。これにより、第2の回路部品12−2からの放熱が効率的に行われることとなる。
【0020】
また、第2の回路部品12−2としては、できるだけ、温度依存性の少ない特性を有するものを使用する。例えば、第2の回路部品12−2がその前後の回路との接続のため可調整のインピーダンス整合回路を有しているのであれば、当該整合回路の回路定数を、第1の回路部品12−1が動作しているときの第2の回路部品12−2の温度に応じて、予め、調整しておくようにする。そのようにすれば、第1の回路部品12−1から熱を受けるにもかかわらず、第2の回路部品12−2を正常に或いは期する特性で動作させることができる。更に、第2の回路部品12−2を、図3に示すように、第1の回路部品12−1が発熱しているときに良好かつ安定な特性・動作状態で動作するよう設計しておくことで、回路モジュールとしての特性を従来に比べて改善することもできる。図3に示す特性は、第2の回路部品12−2の設計上の工夫・設定のみで達成することも可能であるし、更に整合回路定数の調整等の調整・設定操作との組合せにて達成するようにしてもよい。
【0021】
第1及び第2の回路部品12−1及び12−2が回路図上で縦続接続関係にある場合、基板10を挟むように第1及び第2の回路部品12−1及び12−2を配置することで、上述の熱対策の効果だけでなく、回路接続上の性能をも改善できる。例えば、図6に示すように、入力信号を各種の回路20を介して電力増幅器(PA)22に供給し、PA22により増幅された信号を出力フィルタ24により帯域制限・雑音除去し、アンテナに供給するRFモジュールを考える。この種の回路構成における問題点、即ちPA22にて発生する熱に対する解として、本実施形態における図1の如き部品配置を適用すると、第1の回路部品12−1たるPA22の裏側に、第2の回路部品12−2として出力フィルタ24が配置された構成が得られる。この構成においては、回路図上で縦続接続関係にあるPA22及び出力フィルタ24が基板10上の実体配置において表裏の関係にあるから、図4又は図5に示すように、その内部に導体が充填されているビアホール18を用いれば、両者の間の配線長を最短化することができる。また、ビアホール18内の導体は、一般に熱導体でもあるため、熱伝搬の効率化にも寄与する。
【0022】
なお、図4に示した例はベアチップ等のフェースダウンボンディングやボールグリッドアレイ型のパッケージを有するデバイスの実装の例であり、図5に示した例は各種のインラインパッケージを有するデバイスの実装の例である。図中、12−1a及び12−2aはチップ又はデバイス側の導体パッド、12−1b及び12−2bは導体バンプ、12−1c及び12−2cは導体端子、16−1及び16−2は基板10側に設けられているランド又は導体パターンである。ランドそれ自体にビアホールを設けるようにしてもよいし、ランドとビアホール形成部位を離してもよい。
【0023】
第1の回路部品12−1から第2の回路部品12−2への熱伝搬効率を向上させる手法として、図7に示すように、基板10のうち第1及び第2の回路部品12−1及び12−2により挟まれる部位に導体14を設けるという手法を、使用してもよい。この導体14は、例えばビアホールを多数設ける等の手段により実現できる。また、第2の回路部品12−2は、1個には限られない。例えば、図8に示すように、複数の部品の集合体により第2の回路部品12−2を実現してもよい。逆に、複数個の第1の回路部品12−1に対応して1個の第2の回路部品12−2を設けてもよい。そして、第2の回路部品12−2として用い得る回路部品が複数個ある場合、回路モジュールの特性がより良好になるよう、それら複数個の候補の中からいずれか1個又は複数個を、選んで第2の回路部品12−2として用いる。
【0024】
更に、図1では基板10を方形基板としたが、本発明の実施に際し基板の外形・輪郭については特に限定する必要がない。却って、従来技術と比較して部品配置の自由度が高まっていること、特に第1の回路部品12−1を基板周縁部に配置する、能動回路部品から隔離して配置する等の制約から解放されていることからすれば、本発明の好ましい実施形態においては、方形でない不規則な外形・輪郭の基板10にも対応して、小型・安価で性能のよい回路モジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態に係る回路モジュールの構成を示す図であり、特に(A)は上面図、(B)はI−I断面図、(C)は下面図である。
【図2】 第1の回路部品と第2の回路部品の平面的位置関係を示す図である。
【図3】 第2の回路部品の特性例を概念的に示す図である。
【図4】 第1の回路部品と第2の回路部品の電気的接続形態の一例を示す部分拡大断面図である。
【図5】 第1の回路部品と第2の回路部品の電気的接続形態の一例を示す部分拡大断面図である。
【図6】 第1の回路部品と第2の回路部品が縦続接続関係となる例を示すブロック図である。
【図7】 基板の変形例を示す概略断面図である。
【図8】 第2の回路部品の変形例を示す図である。
【符号の説明】
10 基板、10A 第1の面(部品実装面)、10B 第2の面(部品実装面)、12−1 第1の回路部品、12−2 第2の回路部品、14 導体、18 ビアホール、22 電力増幅器(PA)、24 出力フィルタ。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a circuit module in which a plurality of circuit components are mounted on the front and back of a substrate, and more particularly to a component placement method in the circuit module.
[0002]
[Prior art]
Various circuit modules have been developed, such as RF modules used in radio frequency circuits of communication devices. Some of them are equipped with circuit components such as a power amplifier that generate a large amount of heat during operation. In order to prevent the heat generated in the circuit component from adversely affecting other circuit components, devise the arrangement of the circuit component on the substrate surface, or a member to dissipate heat from the circuit component that generates heat Either one of the above is required.
[0003]
As a contrivance in circuit component arrangement, first, there is a method in which a heat generating circuit component is arranged as close to the edge of the substrate as possible instead of the central portion of the substrate. Secondly, a circuit component having high temperature dependency, for example, an active element integrated circuit, is arranged as far as possible from a circuit component that generates heat. As a heat radiating member, there exists a fin for heat radiation, for example.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, coping with the circuit component arrangement on the board surface results in restrictions on the design of the circuit component arrangement on the board surface, that is, the floor plan and layout design. That is, problems arise in that the circuit component arrangement on the substrate surface is not optimal and wastes space, cannot cope with various board outlines, and the design effort is increased. Further, if heat is dealt with by providing a member dedicated to heat dissipation, an increase in size and cost due to the provision of the member will occur.
[0005]
An object of the present invention is to solve such problems, and heat generated in circuit components on the substrate surface can be generated on the other surface of the substrate without providing a dedicated member for heat dissipation. The purpose is to increase the degree of freedom in floorplanning and layout design while minimizing adverse effects on circuit components.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention is first mounted and a substrate having first and second surfaces, a first circuit component mounted on the first surface, the second surface and a second circuit component, the circuit module to provide an electrical circuit including a first and a second circuit component, the first and second circuit components, the substrate is sandwiched by the first and second circuit component And the surfaces of the first and second circuit components are arranged and mounted so as to be close to or in contact with the substrate, and the heat generated in the first circuit component is absorbed by the second circuit component through the substrate. Or a circuit module to be dissipated , wherein the second circuit component has a larger heat capacity or surface area compared to other circuit components mounted on the substrate, or a single circuit component or a collection of a plurality of circuit components It is a body . In addition, the present invention determines the arrangement of circuit components on the substrate so as to obtain a target electric circuit prior to mounting a plurality of circuit components on the substrate having the first and second surfaces. In the component placement method to be executed , a single circuit component or a plurality of circuit components having a large heat capacity or surface area compared with other circuit components mounted on the substrate from the first circuit component through the substrate The overlapping relationship of the arrangement of the second circuit component on the second surface with respect to the arrangement of the first circuit component on the first surface is determined so that a heat propagation path to the second circuit component that is an aggregate of the first circuit component is generated. It is characterized by doing.
[0007]
Thus, in the present invention, the heat generated in the first circuit component mounted on the first surface propagates to the second circuit component mounted on the second surface via the substrate, Absorbed or dissipated by the second circuit component. Therefore, in terms of suppressing the adverse effect of the heat generated in the first circuit component on other circuit components, an effect equivalent to or higher than that obtained when a member dedicated to heat dissipation is attached to the first circuit component is obtained. It is done. In the present invention, the member that absorbs or dissipates heat generated in the first circuit component is not a member dedicated to heat dissipation, but is a second circuit component that constitutes an electric circuit together with the first circuit component. FIG. 2 is a component on a circuit diagram of a target electric circuit. That is, since parts necessary for the circuit configuration are used together for heat absorption or heat dissipation, the circuit module does not increase in size and cost in the present invention. Furthermore, the restriction imposed by the present invention on the circuit component arrangement is mainly that the first and second circuit parts are arranged so as to sandwich the board, and more than the conventional restriction on the circuit component arrangement. Since it is loose, according to the present invention, the degree of freedom regarding the design of the floor plan and the layout is increased as compared with the conventional case.
[0008]
Further , according to the present invention , the second circuit component is a single circuit component or an assembly of a plurality of circuit components having a large heat capacity or surface area compared to other circuit components mounted on the substrate. some reason, the effect of the heat absorbing or dissipating of the second circuit component becomes more pronounced.
[0009]
Secondly, the second circuit component is arranged so as to cover the entire region of the second surface that is in a relation of front and back with the covering portion of the first circuit component on the first surface. As a result, the heat transmitted to the substrate out of the heat generated in the first circuit component is efficiently transmitted to the second circuit component, and heat is propagated from the first circuit component to the second circuit component. Efficiency becomes good.
[0010]
Thirdly, the second circuit component is designed in advance so as to exhibit relatively good or stable characteristics in a state where it is heated by the first circuit component. Here, the present invention aims to prevent the circuit component mounted on the substrate surface from being affected by the heat generated by the first circuit component as much as possible, but only the second circuit component is provided. The principle of the present invention is always affected by the heat from the first circuit component. Therefore, the second circuit component is designed as described above so that better or more stable characteristics can be obtained when the first circuit component is generating heat than when it is not. Thereby, the performance of the circuit module becomes better. Note that this type of characteristic may be realized by using a circuit such as temperature deviation adjustment and temperature compensation.
[0011]
Fourth, a thermal conductor having better thermal conductivity than the substrate body is embedded in a portion of the substrate sandwiched between the first and second circuit components. This increases the efficiency of heat propagation from the first circuit component to the second circuit component. In addition, this type of thermal conductor can be realized relatively easily and inexpensively, for example, by providing a via hole on the substrate and placing and filling a conductor such as metal in the via hole.
[0012]
When the first and second circuit components are circuit components to be connected (for example, a power amplifier and a subsequent output filter), the first and second circuit components in the present invention sandwich the substrate. By utilizing the fact that they are in a positional relationship facing each other, it is possible to obtain incidental effects such as shortening the signal propagation path between the two as much as possible. Specifically, as the conductor for the connection, a conductor that penetrates the board from the periphery or directly below the first circuit component and extends to the periphery or directly below the second circuit component is provided. Thereby, the signal propagation path between the first circuit component and the second circuit component can be shortened, and attenuation, delay and other phenomena can be suppressed. Also, this type of conductor can be realized relatively easily and inexpensively in the form of a via hole or the like that connects the land or conductor pattern on the first surface and the land or conductor pattern on the second surface. Furthermore, by forming the conductor from a material that is also a heat conductor such as a metal, the heat propagation from the first circuit component to the second circuit component is made more efficient.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 shows a configuration of a circuit module according to an embodiment of the present invention. The circuit module shown in this figure is, for example, an RF module mounted on a communication device. As a component mounting surface for mounting circuit components, at least the first surface 10A of the substrate 10 and the second surface that is the back surface thereof. It has a surface 10B. The circuit components are arranged and mounted on these surfaces 10A and 10B, and are connected to each other by a conductor pattern formed on the surfaces 10A and 10B, via-hole conductors penetrating the substrate 10, or the like.
[0015]
The first surface 10A is a first circuit component 12-1 that is a heating element, and the second surface 10B is a second circuit component 12-2 that is a heat absorption / dissipation body. Has been. Each of the first and second circuit components 12-1 and 12-2 is a component constituting an electric circuit according to the illustrated circuit module. That is, it is not a part that does not appear on the circuit diagram such as a heat sink, but various active elements, passive elements, or a collection thereof. A power amplifier can be listed as an example of the first circuit component 12-1, and a filter such as a surface acoustic wave filter can be listed as an example of the second circuit component 12-2.
[0016]
In the present embodiment, the second circuit component 12-2 is used not only for its original purpose, that is, as a circuit component, but also for the purpose of dealing with heat generation in the first circuit component 12-1. is doing. That is, the heat generated in the first circuit component 12-1 is released to the second circuit component 12-2 through the substrate 10, and this heat is absorbed or dissipated by the second circuit component 12-2. I have to. In the present embodiment, this increases the degree of freedom of component placement on the component mounting surfaces 10A and 10B of the substrate 10 without providing a member dedicated to heat dissipation such as a heat sink, and at the same time, the first circuit component 12-1. Heat generation is prevented from adversely affecting other circuit components as much as possible. Furthermore, since it is not necessary to use a limiter as a countermeasure to the temperature rise, the circuit configuration is simplified.
[0017]
In this embodiment, in order to realize or increase the efficiency of heat propagation from the first circuit component 12-1 to the second circuit component 12-2, the first circuit component 12-1 and the second circuit component 12-2 are arranged so as to sandwich the substrate 10 therebetween. That is, when the substrate 10 is seen through from a direction orthogonal to the component mounting surface 10A or 10B, the projected area S1 of the first circuit component 12-1 and the projected area S2 of the second circuit component 12-2 are at least one. The first and second circuit components 12-1 and 12-2 are arranged so as to overlap each other. More preferably, as shown in FIG. 2, a component whose projected area, that is, the substrate covering area S2, is larger than the projected area of the first circuit component 12-1, that is, the substrate covering area S1, is used as the second circuit component 12-2. The first and second circuit components 12-1 and 12-2 are used so that all the portions covered by the first circuit component 12-1 are included in the covered portions by the second circuit component 12-2. Decide on placement. As a result, the rate at which the heat radiated from the first circuit component 12-1 to the substrate 10 and transmitted to the substrate 10 is transmitted to the second circuit component 12-2 increases.
[0018]
The first and second circuit components 12-1 and 12-2 are components that are in a mounted state as close as possible to the component mounting surfaces 1 A and 10 B of the substrate 10, preferably the component mounting surface 10 A of the substrate 10 in the mounted state. And it is desirable to make it a surface mount type component that contacts 10B. By preparing and using such a component, it is possible to increase the heat propagation efficiency from the first circuit component 12-1 to the substrate 10 and the heat propagation efficiency from the substrate 10 to the second circuit component 12-2. . Furthermore, it is better not to cover the mold as much as possible.
[0019]
The second circuit component 12-2 is a component that does not generate heat as much as the first circuit component 12-1. For example, if the first circuit component 12-1 is a power amplifier that generates heat during its operation, the second circuit component 12-2 is a component that does not generate heat as much as the power amplifier, such as a surface acoustic wave filter. Furthermore, the second circuit component 12-2 is a component having a heat capacity as large as possible. That is, a component that can sufficiently absorb the heat generated in the first circuit component 12-1. Thereby, it can suppress as much as possible that the 1st circuit component 12-1 has a bad influence by heat on components other than the 2nd circuit component 12-2. The second circuit component 12-2 is a component having a surface area as large as possible. Thereby, the heat radiation from the second circuit component 12-2 is efficiently performed.
[0020]
Further, as the second circuit component 12-2, one having a characteristic with as little temperature dependency as possible is used. For example, if the second circuit component 12-2 has an adjustable impedance matching circuit for connection with the circuits before and after the second circuit component 12-2, the circuit constant of the matching circuit is set to the first circuit component 12-. It is adjusted in advance according to the temperature of the second circuit component 12-2 when 1 is operating. By doing so, the second circuit component 12-2 can be operated normally or with the expected characteristics despite receiving heat from the first circuit component 12-1. Further, as shown in FIG. 3, the second circuit component 12-2 is designed so as to operate with good and stable characteristics / operation state when the first circuit component 12-1 generates heat. Thus, the characteristics as a circuit module can be improved as compared with the conventional one. The characteristics shown in FIG. 3 can be achieved only by designing / setting the design of the second circuit component 12-2, and by combining with adjustment / setting operations such as adjustment of matching circuit constants. You may make it achieve.
[0021]
When the first and second circuit components 12-1 and 12-2 are in a cascade connection relationship on the circuit diagram, the first and second circuit components 12-1 and 12-2 are arranged so as to sandwich the substrate 10. By doing so, not only the above-mentioned effect of heat countermeasures but also the performance on circuit connection can be improved. For example, as shown in FIG. 6, an input signal is supplied to a power amplifier (PA) 22 via various circuits 20, and a signal amplified by the PA 22 is band-limited and noise-removed by an output filter 24 and supplied to an antenna. Consider an RF module. As a solution to this type of circuit configuration, that is, as a solution to the heat generated in the PA 22, when the component arrangement as shown in FIG. 1 in the present embodiment is applied, the second circuit component 12-1 is connected to the back side of the PA 22. A configuration in which the output filter 24 is arranged as the circuit component 12-2 is obtained. In this configuration, the PA 22 and the output filter 24 that are in a cascade connection relationship on the circuit diagram are in a front-and-back relationship in the actual arrangement on the substrate 10, so that a conductor is filled in as shown in FIG. 4 or FIG. If the via hole 18 is used, the wiring length between them can be minimized. Moreover, since the conductor in the via hole 18 is also generally a heat conductor, it contributes to the efficiency of heat propagation.
[0022]
The example shown in FIG. 4 is an example of mounting a device having a face-down bonding such as a bare chip or a ball grid array type package, and the example shown in FIG. 5 is an example of mounting a device having various in-line packages. It is. In the figure, 12-1a and 12-2a are chip or device side conductor pads, 12-1b and 12-2b are conductor bumps, 12-1c and 12-2c are conductor terminals, and 16-1 and 16-2 are substrates. This is a land or conductor pattern provided on the 10 side. A via hole may be provided in the land itself, or the land and the via hole formation site may be separated.
[0023]
As a method of improving the heat propagation efficiency from the first circuit component 12-1 to the second circuit component 12-2, as shown in FIG. 7, the first and second circuit components 12-1 of the substrate 10 are used. And the method of providing the conductor 14 in the site | part pinched by 12-2 may be used. The conductor 14 can be realized by means such as providing many via holes. The second circuit component 12-2 is not limited to one. For example, as shown in FIG. 8, the second circuit component 12-2 may be realized by an assembly of a plurality of components. Conversely, one second circuit component 12-2 may be provided corresponding to the plurality of first circuit components 12-1. If there are a plurality of circuit components that can be used as the second circuit component 12-2, one or more of the plurality of candidates are selected so that the characteristics of the circuit module are improved. And used as the second circuit component 12-2.
[0024]
Further, in FIG. 1, the substrate 10 is a rectangular substrate, but it is not necessary to specifically limit the outer shape / contour of the substrate when the present invention is implemented. On the other hand, the degree of freedom of component placement is higher than that of the prior art, and in particular, the first circuit component 12-1 is arranged on the peripheral edge of the board, and is freed from restrictions such as being arranged separately from the active circuit components. Therefore, in a preferred embodiment of the present invention, it is possible to provide a small, inexpensive and high-performance circuit module corresponding to the substrate 10 having an irregular outer shape / contour which is not square.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are diagrams showing a configuration of a circuit module according to an embodiment of the present invention, in particular, FIG. 1A is a top view, FIG. 1B is a II cross-sectional view, and FIG.
FIG. 2 is a diagram showing a planar positional relationship between a first circuit component and a second circuit component.
FIG. 3 is a diagram conceptually illustrating a characteristic example of a second circuit component.
FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view showing an example of an electrical connection form between a first circuit component and a second circuit component.
FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view showing an example of an electrical connection form between a first circuit component and a second circuit component.
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example in which a first circuit component and a second circuit component are in a cascade connection relationship.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a modified example of a substrate.
FIG. 8 is a view showing a modification of the second circuit component.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Board | substrate, 10A 1st surface (component mounting surface), 10B 2nd surface (component mounting surface), 12-1 1st circuit component, 12-2 2nd circuit component, 14 conductor, 18 Via hole, 22 Power amplifier (PA), 24 output filter.

Claims (6)

第1及び第2の面を有する基板と、第1の面に実装された第1の回路部品と、第2の面に実装された第2の回路部品とを備え、第1及び第2の回路部品を含む電気回路を提供する回路モジュールにおいて、第1及び第2の回路部品が、当該第1及び第2の回路部品により基板が挟まれるよう、かつ第1及び第2の回路部品の表面が基板に近接又は接触するよう配置及び実装され、第1の回路部品にて発生した熱が基板を介して第2の回路部品により吸収され又は放散される回路モジュールであって、
第2の回路部品が、基板上に実装されている他の回路部品と比較して大きな熱容量又は表面積を有する単一の回路部品又は複数の回路部品の集合体であることを特徴とする回路モジュール。
A substrate having a first surface and a second surface; a first circuit component mounted on the first surface; and a second circuit component mounted on the second surface; In a circuit module that provides an electric circuit including a circuit component, the first and second circuit components are sandwiched between the first and second circuit components, and the surfaces of the first and second circuit components there are arranged and implemented to close or in contact with the substrate, heat generated in the first circuit component is a circuitry module that will be by or dissipated absorbed by the second circuit component through the substrate,
A circuit module characterized in that the second circuit component is a single circuit component or an assembly of a plurality of circuit components having a larger heat capacity or surface area than other circuit components mounted on a substrate. .
請求項1記載の回路モジュールにおいて、
基板の面に直交する方向から透視したときに、第2の面のうち第2の回路部品による被覆部位が、第1の面のうち第1の回路部品による被覆部位の全てを包含するように、第1及び第2の回路部品が実装されたことを特徴とする回路モジュール。
The circuit module according to claim 1,
When viewed through from the direction orthogonal to the surface of the substrate, the portion covered by the second circuit component of the second surface includes all of the portion covered by the first circuit component of the first surface. A circuit module in which the first and second circuit components are mounted.
請求項1または請求項2に記載の回路モジュールにおいて、第2の回路部品が、第1の回路部品により加熱されている状態において、第1の回路部品により加熱されていない状態よりも良好かつ安定な特性を呈するよう設計された部品であることを特徴とする回路モジュール。 3. The circuit module according to claim 1 , wherein the second circuit component is better and more stable in a state where the second circuit component is heated by the first circuit component than in a state where the second circuit component is not heated by the first circuit component. A circuit module characterized by being a part designed to exhibit special characteristics. 請求項1乃至のいずれか記載の回路モジュールにおいて、
基板のうち第1及び第2の回路部品により挟まれる部位に、基板本体より良好な熱伝導性を有する熱導体が埋め込まれたことを特徴とする回路モジュール。
The circuit module according to any one of claims 1 to 3 ,
A circuit module, wherein a thermal conductor having better thermal conductivity than that of a substrate body is embedded in a portion of the substrate sandwiched between first and second circuit components.
請求項1乃至のいずれか記載の回路モジュールにおいて、
第1の回路部品の周縁又は直下から基板を貫通して第2の回路部品の周縁又は直下に延びた導体により、第1及び第2の回路部品が接続されたことを特徴とする回路モジュール。
The circuit module according to any one of claims 1 to 4 ,
A circuit module characterized in that the first and second circuit components are connected by a conductor that penetrates the substrate from the periphery or directly below the first circuit component and extends to the periphery or directly below the second circuit component.
第1及び第2の面を有する基板上に複数の回路部品を実装するのに先立ち、目的とする電気回路が得られるよう基板上における回路部品の配置を決定するため、実行される部品配置方法において、
第1の回路部品から基板を介して、基板上に実装されている他の回路部品と比較して大きな熱容量又は表面積を有する単一の回路部品又は複数の回路部品の集合体である第2の回路部品に至る熱伝搬経路が生じるよう、第1の面における第1の回路部品の配置に対する第2の面における第2の回路部品の配置の重複関係を、決定することを特徴とする部品配置方法。
Prior to mounting a plurality of circuit components on a substrate having first and second surfaces, a component placement method executed to determine the placement of circuit components on the substrate so as to obtain a target electrical circuit In
A second circuit which is a single circuit component or a collection of a plurality of circuit components having a large heat capacity or surface area compared with other circuit components mounted on the substrate through the substrate from the first circuit component ; A component arrangement characterized by determining an overlapping relationship of the arrangement of the second circuit component on the second surface with respect to the arrangement of the first circuit component on the first surface so that a heat propagation path to the circuit component occurs. Method.
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