JP4839950B2 - 中継用基板およびそれを用いた立体的電子回路構造体 - Google Patents

Description

本発明は、半導体素子（以下、ＩＣチップとよぶ）等の電子部品を搭載した複数の基板間を接続する中継用基板、およびこれを用いて接合した立体的電子回路構造体に関する。

従来、ＩＣチップやチップ部品等の電子部品を搭載したモジュール基板等の基板間を接続する中継用基板としては、プラグ側とソケット側からなる多極接続タイプコネクタか、あるいは樹脂製スペーサに複数個の接続ピンを固定したピンコネクタを使用している。

図１０は、従来の方式であるピンコネクタ１００によりモジュール基板１１０、１２０間を接続した構成を示す断面図である（例えば、特許文献１参照）。このピンコネクタ１００は、樹脂スペーサ１０２と、この樹脂スペーサ１０２に貫通固定された複数の金属製接続ピン１０４とからなる。また、モジュール基板１１０は、回路基板１１２の一方の表面に回路パターン１１４が形成され、この回路パターン１１４の所定の箇所にチップ部品またはＩＣチップ等からなる電子部品１１６が搭載され構成されている。さらに、モジュール基板１２０も同様に、回路基板１２２の一方の表面に回路パターン１２４が形成され、この回路パターン１２４の所定の箇所にチップ部品またはＩＣチップ等からなる電子部品１２６が搭載され構成されている。

ピンコネクタ１００を用いたモジュール基板１１０、１２０間の接続は、以下のように行う。最初に、ピンコネクタ１００の金属製接続ピン１０４とモジュール基板１１０、１２０のそれぞれの回路パターン１１４、１２４とを位置合わせする。つぎに、金属製接続ピン１０４の上端部と下端部とをそれぞれの回路パターン１１４、１２４に貫通させる。この後、回路パターン１１４と金属製接続ピン１０４の下端部および回路パターン１２４と金属製接続ピン１０４の上端部とをそれぞれハンダ付け部１２８によりハンダ付けする。以上により、ピンコネクタ１００を用いたモジュール基板１１０、１２０間の接続ができる。

ところで、モバイル機器等の軽薄短小化や高機能化の進展につれて、モジュール基板間の接続端子数が増加する傾向にある。このため、中継用基板としてのコネクタは、１つの接続端子当りの面積を小さくすることが必要となっている。このため、ピンコネクタの接続端子ピッチを小さくする努力が行われている。

しかし、上記の接続方式では、モジュール基板に貫通孔を設ける必要があるためピッチを小さくすることができない。また、貫通孔を形成する領域においては、モジュール基板の両面ともに電子部品の実装ができない。このため、高密度の電子回路装置の実現が困難である。

これに対して、窪み部を備え、この窪み部に電子部品を搭載するとともに第１の回路基板と第２の回路基板とを３次元的に接続する中継用基板と、それを用いた立体的電子回路装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。このような構成とすることで、第１の回路基板と第２の回路基板を接続する中継用基板の窪み部にも電子部品を実装できるため実装密度を向上させることができる。
特開平６−３１０１９５号公報 特開２００５−２１７３４８号公報

第１の例では、中継用基板はモジュール基板に開けた貫通孔に金属製接続ピンを通しハンダ付けして接合する構成であり、中継用基板自体にＩＣチップ等の電子部品を搭載することができない。

また、第２の例では、中継用基板に窪み部を形成して、この窪み部に電子部品を搭載しており、高密度の立体的な電子回路構造体を作製できる。しかし、この例においては、中継用基板の窪み部に実装された電子部品から発生する熱を効率よく放熱することが困難である。このため、この領域には発熱を生じ難い電子部品を実装することが要求される。したがって、立体的電子回路構造体の設計を行う上で障害となる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、電子部品を搭載したモジュール基板間を接続するとともに、内周領域に形成された中間基板部に放熱部材を設けることで、放熱性を改善した中継用基板とそれを用いた立体的電子回路構造体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の中継用基板は、一方の面と他方の面とが対向して設けられた額縁形状の周囲枠と、この周囲枠の内周領域で、かつ一方の面と他方の面との中間に、一方の面および他方の面に平行に配置された中間基板部とを有する絶縁性のハウジングと、一方の面に設けられた上側接続端子と、他方の面に設けられた下側接続端子と、中間基板部に設けられ、電極が配設された電子部品搭載領域と、中間基板部に設けられた放熱部材とを備え、あらかじめ設定された上側接続端子と下側接続端子とが導通し、かつ上記電極はあらかじめ設定された上側接続端子または下側接続端子と配線パターンを介して接続されている構成からなる。

このような構成とすることにより、基板間を接続する中継用基板の中間基板部に、発熱性の電子部品を実装しても放熱用の放熱部材から放熱させることができる。

また、上記構成において、ハウジングの周囲枠が四角形の額縁形状であってもよい。このような構成とすることにより、２つのモジュール基板間をこの中継用基板で接続する場合に、広い間隔で安定して保持することができる。また、中継用基板をインサート成形等で容易に製造することができる。さらに、接続端子数を多くすることができるだけでなく、中間基板部にＩＣチップやチップ部品等の電子部品を効率的に実装することができる。

さらに、周囲枠の対向する２辺の一方の面および他方の面のいずれかには、周囲枠の外周部から内周部まで貫通する溝または切り込みが設けられていてもよい。このようにハウジングの周囲枠に溝または貫通孔を設けることによって、周囲枠内側の中間基板部に装着された電子部品から発生した熱を外部へ容易に放散させることができる。

また、ハウジングがセラミック粒子を分散した樹脂材料で形成されたものであってもよい。このような樹脂材料で形成することにより、ハウジングの絶縁特性が安定するとともに熱伝導率を大きくできるので、放熱効率を向上させることができる。したがって、周囲枠の中間基板部に装着された電子部品からの発熱によるハウジングの温度上昇を低く抑えることができる。

また、放熱部材の表面に、赤外放射率が０．８以上で絶縁性材料をコーティングしてもよい。このような材料をコーティングすることにより、電子部品で発生した熱を赤外線としても放熱させることができる。

また、本発明の立体的電子回路構造体は、基板間を接続する中継用基板と、この中継用基板の周囲枠の一方の面に形成された上側接続端子に対応した位置に接続電極が設けられた回路基板と、この回路基板上に実装された電子部品とを含む第１モジュール基板と、上記中継用基板の周囲枠の他方の面に形成された下側接続端子に対応した位置に接続電極が設けられた回路基板と、この回路基板上に実装された電子部品とを含む第２モジュール基板とを備え、中継用基板が上記記載の構成からなり、かつ上記中継用基板の中間基板部に電子部品が実装されている構成からなる。

この構成により、それぞれ複数の電子部品が実装された第１モジュール基板と第２モジュール基板に加えて、これら２つのモジュール基板間を接合する中継用基板にも発熱性の電子部品を搭載することができるので、より高密度で高機能の立体的電子回路構造体を実現することができる。

また、上記構成において、中間基板部に設けられた放熱部材が、第１モジュール基板の回路基板または第２モジュール基板の回路基板の少なくとも一方に直接に当接しているか、またはハウジングを形成する樹脂材料と同等以上の熱伝導率を有する接着樹脂を介して接着していてもよい。

このような構成にすることにより、中継用基板の中間基板部に搭載された電子部品からの発熱を、放熱部材を介して第１モジュール基板または第２モジュール基板の回路基板に熱伝達して放熱させることが可能となり、より放熱性を改善できる。

本発明の中継用基板を用いることにより、中間基板部にも比較的発熱を生じやすい電子部品を搭載することが可能となり、この中継用基板を用いて構成する立体的電子回路構造体は、より高密度で、かつ高機能の電子回路を構成することができる。さらに、このような立体的電子回路構造体の設計の自由度も向上できるという大きな効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。

（第１の実施の形態）
図１および図２は、本発明の第１の実施の形態にかかる中継用基板１０の構成を示す図で、図１はその外観斜視図である。また、図２は、この中継用基板１０の構成を示す図で、（ａ）は一方の面側からみた平面図、（ｂ）は他方の面側からみた平面図、（ｃ）はＡ−Ａ線に沿った断面図である。以下、本実施の形態の中継用基板１０の構成について、図１および図２を用いて説明する。

本実施の形態の中継用基板１０は、一方の面１３と他方の面１４とが対向して設けられた額縁形状の周囲枠１２と、周囲枠１２の内周領域で、かつ一方の面１３と他方の面１４との中間に、一方の面１３および他方の面１４に平行に配置された中間基板部１５とを有する絶縁性のハウジング１１と、一方の面１３に設けられた上側接続端子１６と、他方の面１４に設けられた下側接続端子１７と、中間基板部１５に設けられ、電極１９、２３が配設された電子部品搭載領域１８、２２と、中間基板部１５に設けられた放熱部材２１とを備えている。

そして、あらかじめ設定された上側接続端子１６と下側接続端子１７とがリード２５により導通接続されている。さらに、電極１９、２３はあらかじめ設定された上側接続端子１６または下側接続端子１７と配線パターン２０、２４を介して接続されている。また、本実施の形態では、ハウジング１１の周囲枠１２が四角形の額縁形状を有している。

ハウジング１１は、液晶ポリマーやポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレート等の樹脂からなるものであってもよいが、セラミック粒子を分散した樹脂材料を用いてもよい。このようなセラミック粒子を分散した樹脂材料を用いれば、中継用基板の放熱性を大きくできるので好ましい。

図２（ａ）、（ｃ）に示すように、ハウジング１１の周囲枠１２の一方の面１３側には、上側接続端子１６が一定の配列ピッチで設けられている。また、中間基板部１５の両側には、電極１９が設けられており、これらの電極１９は配線パターン２０を介して上側接続端子１６に接続されている。例えば、中間基板部１５の左側について、この構成をさらに詳細に説明する。電極１９ａ、１９ｂ、１９ｃは配線パターン２０ａ、２０ｂ、２０ｃを介して、上側接続端子１６のうちの設定された上側接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃにそれぞれ接続されている。そして、これらの電極１９が配置されている領域が電子部品搭載領域１８である。中間基板部１５の右側についても同様の構成である。なお、本実施の形態では、中間基板部１５は周囲枠１２を含むハウジング１１と一体で形成されている構成を示しているが、必ずしも一体的に形成する必要はない。別部材で中間基板部１５を形成した後、ハウジング１１中に固定するようにしてもよい。

また、中間基板部１５の中央部には、周囲枠１２と同じ高さで、かつ周囲枠１２に連結した放熱部材２１が設けられている。この放熱部材２１は、中間基板部１５と周囲枠１２と一体で形成され、裏面に搭載された電子部品から発熱する熱を効率よく放熱させるために設けられている。

図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、ハウジング１１の周囲枠１２の他方の面１４側には、下側接続端子１７が一定の配列ピッチで設けられている。また、中間基板部１５のほぼ全面に電極２３が設けられており、これらの電極２３は配線パターン２４を介して下側接続端子１７に接続されている。中間基板部１５の両側に設けられている電極２３は、チップ部品等の電子部品に接続するためのものであり、中央部に対向して配列されている電極２３は、ＩＣチップ等の発熱性の電子部品に接続するためのものである。

これらの電極２３について、下側接続端子１７との接続構成の一例を説明する。電極２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、配線パターン２４ａ、２４ｂ、２４ｃを介して、それぞれ下側接続端子１７ａ、１７ｂ、１７ｃに接続されている。そして、これらの電極２３が配置されている領域が電子部品搭載領域２２である。また、中間基板部１５の中央部には、発熱しやすいＩＣチップを搭載するための電子部品搭載領域２２も設けられており、この電子部品搭載領域２２に設けられている電極２３も、それぞれ対応する下側接続端子１７に接続されている。例えば、電極２３ｄは、配線パターン２４を介して下側接続端子１７ｄに接続されている。

また、本実施の形態では、中間基板部１５の電子部品搭載領域２２と、この反対側の面に設けられている放熱部材２１とは、ほぼ対応する位置に配置されているが、必ずしも対応する位置に配置する必要はない。さらに、本実施の形態では、周囲枠１２を含むハウジング１１および中間基板部１５と一体的に形成している構成を示しているが、必ずしも一体的に構成する必要はない。例えば、放熱部材２１を別部材で構成して中間基板部１５に接着してもよい。

また、電極１９、２３に接続されていない上側接続端子１６と下側接続端子１７は、ハウジング１１中に設けられたリード２５により直接接続されている。なお、電極１９に接続された上側接続端子１６と電極２３に接続された下側接続端子１７とについても、回路構成上必要があれば同様にリード（図示せず）あるいは配線パターン（図示せず）を用いて接続してもよい。

上側接続端子１６、下側接続端子１７、電極１９、２３および配線パターン２０、２４については、例えば銅または銅合金からなるシートを用いて所定のパターン形状に加工した後、ハウジング１１を形成するときに同時に成型加工により形成してもよい。あるいは、中間基板部１５に設ける電極１９、２３と配線パターン２０、２４については、例えば蒸着等により導体膜を形成し、エッチングにより所定のパターンを形成してもよい。または、導電体ペーストを用いてインクジェット等の形成法により形成してもよい。

上記構成からなる本実施の形態の中継用基板１０は、ハウジング１１の中間基板部１５に発熱性の電子部品を実装しても、放熱部材２１により有効に放熱することができる。そして、このような電子部品を実装した中継用基板１０を用いて基板間を接続して立体的電子回路構造体を作製した場合、高密度で、高機能としながら放熱性も大幅に改善することができる。

（第２の実施の形態）
図３および図４は、本発明の第２の実施の形態にかかる立体的電子回路構造体の構成を説明するための図である。図３は、本実施の形態にかかる立体的電子回路構造体７０に用いるために電子部品搭載領域に所定の電子部品を搭載した状態の中継用基板１０の構成を示す図で、（ａ）は上側接続端子側からみた平面図、（ｂ）は下側接続端子側からみた平面図、（ｃ）はＢ−Ｂ線に沿った断面図である。また、図４は、この中継用基板を用いて第１モジュール基板と第２モジュール基板とを接続して、立体的電子回路構造体７０とした構造を説明するための断面図である。

最初に、図３を用いて電子部品を搭載した状態の中継用基板の構成について説明する。本実施の形態の中継用基板１０は、第１の実施の形態で説明した構成からなる。この中継用基板１０に、図示するように抵抗、コンデンサあるいはインダクタ等のチップ部品からなる電子部品２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３が実装されている。これらは、それぞれ電子部品搭載領域１８、２２に配置され、電極１９、２３とは、例えばハンダ３６により接続されている。なお、ハンダに限定されることはなく、導電性接着剤等を用いてもよい。

また、中間基板部１５の裏面側の中央部の電子部品搭載領域２２には、発熱を生じやすいＩＣチップからなる電子部品３４が実装されている。以下、電子部品２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３についてはチップ部品２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３とよび、電子部品３４についてはＩＣチップ３４とよぶ。

ＩＣチップ３４には、接続のためにバンプ（図示せず）が形成されている。そして、ＩＣチップ３４は、中間基板部１５に形成されている電極２３にバンプを用いたフリップチップ方式で実装され、さらに封止樹脂３５により接着されている。ＩＣチップで生じた熱は、封止樹脂３５およびバンプを介して中間基板部１５側へ伝達される。

上記のようにチップ部品２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３とＩＣチップ３４とが搭載された中継用基板１０を用いて構成した立体的電子回路構造体７０について、図４を用いて説明する。

第１モジュール基板４０は、少なくとも両面に導体配線４２、４３が形成されている回路基板４１上に、種々の電子部品が実装され搭載された構成からなる。なお、図４においては、２個のＩＣチップからなる電子部品４４、４７が搭載された状態を示している。以下では、これらの電子部品４４、４７についても、ＩＣチップ４４、４７とよぶ。ＩＣチップ４４、４７は、それぞれＩＣチップ４４、４７に形成されているバンプ４５、４８により、回路基板４１の所定の導体配線４３に接続されている。そして、これらのＩＣチップ４４、４７と回路基板４１との間には、封止樹脂４６、４９が設けられて接着されている。

この第１モジュール基板４０を構成する回路基板４１の導体配線４２のうち、左側と右側に配置されている導体配線４２ａ、４２ｃと中継用基板１０の下側接続端子１７とが、例えばハンダ６０により接続されている。なお、図４においては、中継用基板１０の左側に示す下側接続端子１７ｂは、チップ部品３０に接続しており、このチップ部品３０と第１モジュール基板４０の導体配線４２ａとが接続された状態を示している。また、回路基板４１の導体配線４２には、中継用基板１０に接続されない導体配線４２ｂも設けられており、これらの導体配線４２ａ、４２ｂ、４２ｃを含めて、一括して導体配線４２とよんでいる。

なお、第１モジュール基板４０の回路基板４１は、両面回路基板構成であってもよいし、さらに多層構成の回路基板構成であってもよい。また、多層構成の場合には、内層部にチップ部品やＩＣチップ等を内蔵してもよいし、抵抗やコンデンサ等の受動素子を膜形成技術や印刷形成技術等により形成した構成であってもよい。なお、図４においては、両面に形成された導体配線４２、４３間を接続する貫通導体等については図示していない。

第２モジュール基板５０も同様に、少なくとも両面に導体配線５２、５３が形成されている回路基板５１上に、種々の電子部品が実装され搭載された構成からなる。なお、図４においては、１個のチップ部品からなる電子部品５５と１個のＩＣチップからなる電子部品５７が搭載された状態を示している。以下では、電子部品５５をチップ部品５５とよび、電子部品５７をＩＣチップ５７とよぶ。

チップ部品５５は、チップ部品５５に設けられている端子電極５５ａが回路基板５１の所定の導体配線５３に接続されている。この接続は、例えばハンダ５６により接続することができるが、ハンダ５６に限定されることはなく導電性接着剤等により接続してもよい。ＩＣチップ５７は、ＩＣチップ５７に形成されているバンプ５８により、回路基板５１の所定の導体配線５３に接続されている。そして、ＩＣチップ５７と回路基板５１との間には、封止樹脂５９が設けられて接着されている。

この第２モジュール基板５０を構成する回路基板５１の導体配線５２のうち、左側と右側に配置されている導体配線５２ａ、５２ｃと中継用基板１０の上側接続端子１６とが、例えばハンダ６１により接続されている。なお、図４においては、中継用基板１０の左側に示す上側接続端子１６ｂは、チップ部品２７に接続しており、このチップ部品２７と第２モジュール基板５０の導体配線５２ａとが接続された状態を示している。また、回路基板５１の導体配線５２には、中継用基板１０に接続されない導体配線５２ｂも設けられており、これらの導体配線５２ａ、５２ｂ、５２ｃを含めて、一括して導体配線５２とよんでいる。

なお、第２モジュール基板５０の回路基板５１は、両面回路基板構成であってもよいし、さらに多層構成の回路基板構成であってもよい。また、多層構成の場合には、内層部にチップ部品やＩＣチップ等を内蔵してもよいし、抵抗やコンデンサ等の受動素子を膜形成技術や印刷形成技術等により形成した構成であってもよい。なお、図４においては、両面に形成された導体配線５２、５３間を接続する貫通導体等については図示していない。

以上の構成により、本実施の形態の立体的電子回路構造体７０が得られる。この立体的電子回路構造体７０においては、中継用基板１０に実装された発熱を生じやすいＩＣチップ３４からの熱を中間基板部１５に形成されている放熱部材２１により効率的に放熱させることができる。したがって、中継用基板１０にも、発熱が生じやすい電子部品を搭載することが可能となり、さらに高密度で、高機能の立体的電子回路構造体を実現できる。また、中継用基板１０に電子部品を搭載することで、立体的電子回路構造体を実現するための回路設計を容易にすることもできる。

なお、本実施の形態では、第１モジュール基板４０と第２モジュール基板５０との両方に、種々の電子部品４４、４７、５５、５７を搭載する構成としたが、一方のモジュール基板はフレキシブル回路基板であってもよい。さらに、中継用基板１０の放熱部材２１が接する第２モジュール基板５０の放熱部材２１に対応する領域に貫通開口または複数の貫通孔を設けてもよい。このような貫通開口または貫通孔を設けることにより、放熱部材２１に対して外部からの空気の流出入を多くできるので、放熱効果をさらに改善することができる。

また、本実施の形態では、中継用基板１０の内周領域に接する面側の第１モジュール基板４０および第２モジュール基板５０には、電子部品を搭載しない形状としたが、このような構成に限定されることはなく、中継用基板１０のハウジング１１の周囲枠１２の内周領域に電子部品を配置してもよい。ただし、この場合には、中継用基板１０に搭載した電子部品と接触しない形状および位置関係とすることが要求される。

（第３の実施の形態）
図５および図６は、本発明の第３の実施の形態にかかる中継用基板８０の構成を示す図であり、図５は一方の面側からみた外観斜視図である。また、図６は、この中継用基板８０の構造を示す図で、（ａ）は一方の面側からみた平面図、（ｂ）は側面図である。以下、本実施の形態の中継用基板８０の構成について、図５および図６を用いて説明する。

本実施の形態の中継用基板８０は、第１の実施の形態で説明した中継用基板１０と基本的な構成は同じであるが、以下に述べる点が異なることが特徴である。第１に、本実施の形態の中継用基板８０は、周囲枠１２の対向する２辺の一方の面１３に、周囲枠１２の外周部から内周部まで貫通する溝７２が設けられていることである。第２に、中間基板部１５上に設けられている放熱部材７１が、図示するように連続した形状ではなく、複数に分離されて設けられていることである。これ以外の構成については、第１の実施の形態の中継用基板１０と同じであるので説明を省略する。

図７は、この中継用基板８０を用いて第１モジュール基板４０と第２モジュール基板５０とを接続して立体的電子回路構造体９０を構成した状態を示す側面図である。なお、第１モジュール基板４０および第２モジュール基板５０については、第２の実施の形態で説明したものと同じであるので説明を省略する。また、中継用基板８０に搭載した電子部品についても、第２の実施の形態で説明したものと同じであるので説明を省略する。さらに、第１モジュール基板４０および第２モジュール基板５０と中継用基板８０との接続についても同様であるので説明を省略する。

本実施の形態の立体的電子回路構造体９０の場合には、ハウジング１１の周囲枠１２の一方の面１３の上側接続端子１６間に溝７２が設けられている。そして、放熱部材７１は、溝７２が形成されている方向に向けて複数に分離されている。これにより、一方の溝７２から流入した空気は、放熱部材７１の周囲の空間を効率よく流れて他方の溝７２から流出できるので、より冷却効率を大きくできる。

なお、溝７２の深さは、中間基板部１５と同一平面までの間であればよく、また必ずしも上側接続端子１６間のすべてに設ける必要はない。さらに、２辺のみでなく、４辺ともに設けてもよい。また、溝７２のかわりに貫通孔を設けてもよい。この場合にも上側接続端子１６間に設ければよい。

図８は、本実施の形態の第１の変形例の中継用基板９５の構成を示す外観斜視図である。この変形例の中継用基板９５は、基本的な構成は本実施の形態の中継用基板８０と同じであるが、以下の点が異なる。

第１に、この変形例の中継用基板９５は、周囲枠１２の対向する２辺の一方の面１３と他方の面１４とに、中間基板部１５にまで達する溝９４が形成されていることである。第２に、この中継用基板９５の場合には、中間基板部１５に形成されている電極９１と配線パターン９２の配置が異なることである。第３に、この配置の変更に伴い、放熱部材９３が電極９１や配線パターン９２の間に形成されていることである。第４に、この放熱部材９３の高さは、周囲枠１２より低くしていることである。第５に、中間基板部１５には、図８に示す電極９１、配線パターン９２および放熱部材９３と同様な形状が、裏面にも形成されていることである。

このような中継用基板９５を用いれば、図７に示すような立体的電子回路構造体を構成した場合に、より外部から空気が流入しやすくなり、中継用基板９５に搭載した電子部品から生じる熱を効率よく放熱させることができる。

さらに、第１の実施の形態から第３の実施の形態までにおいては、上側接続端子と下側接続端子とをハウジングの内部に設けたリードにより導通接続させたが、本発明はこれに限定されることはない。また、中間基板部に設けた電極と上側接続端子または下側接続端子との導通接続についても同様である。

図９は、本実施の形態の第２の変形例の中継用基板９６の構成を示す図で、（ａ）は一方の面側からみた平面図、（ｂ）は他方の面側からみた平面図、（ｃ）はＡ−Ａ線に沿った断面図である。図９に示す中継用基板９６は、上側接続端子１６と下側接続端子１７とをハウジング１１の周囲枠１２の外壁面に設けたリード２５で接続し、中間基板部１５の電極１９、２３との導通接続を周囲枠１２の内壁面に沿って設けた配線パターン２０、２４により形成した構成からなる。図示するように、周囲枠１２の外壁面に設けたリード２５で接続することにより、例えば銅箔を用いて容易に形成することができる。同様に、電極１９と上側接続端子１６とを配線パターン２０により導通接続する場合、および電極２３と下側接続端子１７とを配線パターン２４により導通接続する場合にも、銅箔を用いて容易に形成できる。さらに、電極１９、２３とそれぞれ接続した上側接続端子１６と下側接続端子１７とを導通接続する場合には、周囲枠１２の外壁面にリードを設ければよい。この構成の場合には、ハウジング１１の成形後に接続端子等を接着する工法でも形成することができる。

なお、第１の実施の形態から第３の実施の形態までにおいては、中継用基板の放熱部材の表面にコーティングを施すことについては説明をしなかったが、少なくとも放熱部材の表面に赤外放射率が０．８以上の絶縁性材料をコーティングしてもよい。このような絶縁性材料をコーティングすれば、空気の熱伝導に基づく放熱だけでなく、放熱部材から赤外線を放射することに基づく放熱も可能となるので、より放熱効率を向上できる。特に、放熱部材に接する面側のモジュール基板を構成する回路基板の基材がポリイミド樹脂フィルムである場合には、ポリイミド樹脂は赤外線を良好に透過するので、放射による放熱効果を充分に確保できる。

赤外放射率が０．８以上の材料としては、例えばシリコン粉末やカーボン粉末を分散した黒色塗料、あるいは、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、塩化ビニル樹脂等を用い、この樹脂中にカーボンや炭化珪素等の微粒子を分散させたものをペースト状にした塗料、あるいは、ジルコニア（ＺｒＯ_２）、酸化ケイ素とアルミナとの混合物（ＳｉＯ_２とＡｌ_２Ｏ_３との混合物）、マグネシア（ＭｇＯ）、マグネシア、アルミナおよび酸化ケイ素の混合物（ＭｇＯ、Ａｌ_２Ｏ_３およびＳｉＯ_２の混合物）等の薄膜を、例えばスパッタリングで成膜したもの、あるいは、カーボン薄膜、還元酸化チタンの薄膜、あるいは窒化アルミニウムと酸化アルミニウムの混合薄膜（ＡｌＮとＡｌ_２Ｏ_３との混合薄膜）等を、同様に例えばスパッタリングで成膜したもの、あるいはこれらを樹脂に分散して塗料としたものを塗布してもよい。これらの材料は、少なくとも約７μｍ以上の赤外光範囲における放射率が０．８以上を有している。

また、第２の実施の形態および第３の実施の形態で説明した立体的電子回路構造体の場合には、中継用基板の放熱部材とモジュール基板との間には充填剤等を設けることについての説明をしなかったが、充填剤を設けてもよい。すなわち、中間基板部に設けられた放熱部材が、第１モジュール基板の回路基板または第２モジュール基板の回路基板の少なくとも一方に、ハウジングを形成する樹脂材料と同等以上の熱伝導率を有する接着樹脂を介して接着してもよい。このような熱伝導性の接着剤で接着することにより、モジュール基板への熱伝導による放熱も大きくなるので、さらに放熱性を改善できる。また、この接着により、モジュール基板と中継用基板との、より強固な固定が可能となり、大きな衝撃力を受けても接続端子と配線パターンとの接続部での接続不良を防止できる。

なお、第１の実施の形態から第３の実施の形態までにおいては、中継用基板のリードはハウジングの周囲枠の内部に設ける構成としたが、周囲枠の外周領域に設けてもよい。

本発明の中継用基板ならびにそれを用いた立体的電子回路構造体は、電子部品を搭載して構成されるモジュール基板間を接続するとともに、中継用基板内にも電子部品を搭載し、かつこの電子部品を効率よく放熱させることができるので、立体的電子回路構造体の高密度化、高機能化および回路設計の自由度の向上が可能となり、種々の電子機器分野、特に携帯性を重視する電子機器分野に有用である。

本発明の第１の実施の形態にかかる中継用基板の構成を示す外観斜視図 （ａ）は同実施の形態の中継用基板の構造を示す図で、一方の面側からみた平面図、（ｂ）は他方の面側からみた平面図、（ｃ）はＡ−Ａ線に沿った断面図 本発明の第２の実施の形態にかかる立体的電子回路構造体の構成において、（ａ）はこの立体的電子回路構造体に用いるために電子部品搭載領域に所定の電子部品を搭載した状態の中継用基板の構成を示す上側接続端子側からみた平面図、（ｂ）は下側接続端子側からみた平面図、（ｃ）はＢ−Ｂ線に沿った断面図 同実施の形態において、中継用基板を用いて第１モジュール基板と第２モジュール基板とを接続して立体的電子回路構造体とした構造を説明するための断面図 本発明の第３の実施の形態にかかる中継用基板の構成を示す図で、一方の面側からみた外観斜視図 （ａ）は同実施の形態の中継用基板の構造を示す図で、一方の面側からみた平面図、（ｂ）は側面図 同実施の形態において、この中継用基板を用いて第１モジュール基板と第２モジュール基板とを接続して立体的電子回路構造体を構成した状態を示す側面図 同実施の形態の第１の変形例の中継用基板の構成を示す外観斜視図 （ａ）は同実施の形態の第２の変形例の中継用基板の構成を示す図で、一方の面側からみた平面図、（ｂ）は他方の面側からみた平面図、（ｃ）はＡ−Ａ線に沿った断面図 従来の方式であるピンコネクタによりモジュール基板間を接続した構成を示す断面図

符号の説明

１０，８０，９５，９６ 中継用基板
１１ ハウジング
１２ 周囲枠
１３ 一方の面
１４ 他方の面
１５ 中間基板部
１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ 上側接続端子
１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ 下側接続端子
１８，２２ 電子部品搭載領域
１９，１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，９１ 電極
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，９２ 配線パターン
２１，７１，９３ 放熱部材
２５ リード
２６，２７，２８，２９，３０，３１，３２，３３，５５ 電子部品（チップ部品）
３４，４４，４７，５７ 電子部品（ＩＣチップ）
３５，４６，４９，５９ 封止樹脂
３６，５６，６０，６１ ハンダ
４０ 第１モジュール基板
４１，５１ 回路基板
４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４３，５２，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５３ 導体配線
４５，４８，５８ バンプ
５０ 第２モジュール基板
５５ａ 端子電極
７０，９０ 立体的電子回路構造体
７２，９４ 溝
１００ ピンコネクタ
１０２ 樹脂スペーサ
１０４ 金属製接続ピン
１１０，１２０ モジュール基板
１１２，１２２ 回路基板
１１４，１２４ 回路パターン
１１６，１２６ 電子部品
１２８ ハンダ付け部

Claims (7)

1. 額縁形状の４つの枠体からなる周囲枠と前記周囲枠の内周領域に配置された中間基板部とを有する絶縁性のハウジングと、
   前記ハウジングの上面に設けられた上側接続端子と、
   前記ハウジングの下面に設けられた下側接続端子と、
   前記周囲枠の対向する２枠体のそれぞれに設けられ、前記枠体の外周と内周とを貫通する溝と、
   前記中間基板部に設けられ、前記対向する２枠体にそれぞれ位置する前記溝間を結ぶ方向へ向けて複数個並べられた放熱部材と、
   前記放熱部材の両側であり、前記溝間を結ぶ方向と垂直方向の前記中間基板部に設けられた電子部品用電極とを備え、
   前記上側接続端子と前記下側接続端子とが導通し、かつ、前記電子部品用電極は、前記上側接続端子または前記下側接続端子と配線パターンを介して接続されていることを特徴とする中継用基板。
2. 前記溝の深さが、前記中間基板部までのいずれかである請求項１記載の中継用基板。
3. 前記放熱部材の前記中間基板部からの高さが、前記周囲枠の前記中間基板部からの高さより低い請求項１または２記載の中継用基板。
4. 前記溝が、前記上側接続端子間に設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の中継用基板。
5. 前記溝が、前記対向する２辺と異なる対向する２辺にも設けられている請求項１から４のいずれか１項に記載の中継用基板。
6. 中継用基板と、
   前記中継用基板の周囲枠の上面に形成された上側接続端子に対応した位置に接続電極が設けられた回路基板と前記回路基板上に実装された電子部品とを含む第１モジュール基板と、
   前記中継用基板の周囲枠の下面に形成された下側接続端子に対応した位置に接続電極が設けられた回路基板と前記回路基板上に実装された電子部品とを含む第２モジュール基板とからなり、
   前記第１モジュール基板と前記第２モジュール基板とを中継用基板で接続し、
   前記中継用基板が請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の中継用基板であり、かつ、前記中継用基板の前記中間基板部の前記電子部品用電極に前記電子部品が実装されていることを特徴とする立体的電子回路構造体。
7. 前記中間基板部に設けられた前記放熱部材が、前記第１モジュール基板の前記回路基板または前記第２モジュール基板の前記回路基板の少なくとも一方に直接に当接しているか、または前記ハウジングを形成する樹脂材料と同等以上の熱伝導率を有する接着樹脂を介して接着していることを特徴とする請求項６に記載の立体的電子回路構造体。

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