JP5625731B2 - Ｉｃパッケージ、配線基板にｉｃパッケージが実装された回路基板、及び回路基板を備えた電子装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＩＣパッケージ、ＩＣパッケージが配線基板に実装された回路基板、及び回路基板を備えた電子装置に関するものである。

従来、ＩＣパッケージの一例として、特許文献１に開示されたＩＣパッケージがあった。

このＩＣパッケージは、ＩＣチップ、放熱板、複数個の信号端子、信号用ボンディングワイヤー及びグランド用ボンディングワイヤーを備え、モールド樹脂で一体的に封止されている。また、信号用ボンディングワイヤーは、一端がＩＣチップのパッドに接続され、他端が信号端子に接続されている。一方、グランド用ボンディングワイヤーは、一端がＩＣチップのパッドに接続され、他端が放熱板に接続されている。また、ＩＣチップは、放熱板の上面に、熱伝導性接着剤などを介して固定されている。そして、放熱板は、ハンダ及び接続部（ビア）を介して配線基板に配置されたグランド層（又は電源層）に電気的に接続されている。

これによって、ＩＣチップで発生した熱は、放熱板に伝わって放熱される。また、放熱板は、ハンダ及び接続部を介してグランド層（又は電源層）に接続されているので、放熱効果を向上することができる。

特開２００４−７１６７０号公報

しかしながら、上述のＩＣパッケージにおいては、信号端子にノイズが侵入した場合、又は、電源端子、グランド端子どちらかに侵入した場合、グランド層、電源層に抜けるノイズ経路が考えられる。ノイズがＩＣチップを通って低インピーダンスな層であるグランド層（又は電源層）に抜けるノイズ経路が考えられる。ＩＣチップは、ノイズが通ることによって誤動作する可能性がある。

また、他の放熱構造としては、ＩＣパッケージにおける一面を放熱部材や金属筐体に接続（直接、又は放熱性を有する弾性部材を介して接続）する構造が考えられる。この場合、ＩＣチップで発生した熱は、放熱部材や金属筐体に伝達されて外部に放熱される。よって、上述のように配線基板に放熱する場合と比べて放熱性を向上することができる。

しかしながら、この構造においては、ＩＣパッケージの信号端子、電源端子、グランド端子のいずれかにノイズが侵入した場合、ノイズがＩＣチップを通って放熱部材や金属筐体に抜けるノイズ経路が考えられる。

このように、放熱性を確保しつつ、ＩＣチップにノイズが侵入することを抑制することは困難であった。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、放熱性を確保しつつ、ＩＣチップにノイズが侵入することを抑制できるＩＣパッケージ、ＩＣパッケージが配線基板に実装された回路基板、及び回路基板を備えた電子装置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請求項１に記載のＩＣパッケージは、放熱部材とＩＣチップとを熱的に接続することによって、ＩＣチップで発生した熱を放熱部材に伝達して、放熱部材から放熱することができる。さらに、ＩＣパッケージは、電源電位又はグランド電位に固定される端子とＩＣチップとが電気的に接続されるとともに、この端子と同じ電位に固定された端子と放熱部材とがＩＣチップを介することなく電気的に接続される。これによって、ＩＣチップと電気的に接続された端子にノイズが侵入するような場合、このノイズは、この端子だけではなくＩＣチップを介さずに放熱部材と接続された端子にも流れることになる。従って、ＩＣパッケージは、ＩＣチップを介さずに放熱部材と接続された端子が設けられてない場合よりも、ＩＣチップにノイズが侵入することを抑制できる。また、請求項１に示すように、ＩＣチップを介さずに放熱部材と接続された端子のインピーダンスを、ＩＣチップと電気的に接続された端子のインピーダンスよりも小さくすることによってＩＣチップと電気的に接続された端子が接続された電源層又はグランド層に侵入したノイズを、ＩＣチップを介さずに放熱部材と接続された端子側に流れやすくすることができる。従って、ＩＣチップにノイズが侵入することをより一層抑制できる。

また、上記目的を達成するために請求項２に記載の回路基板においては、配線基板における電源層又はグランド層に接続された回路用配線部とＩＣチップとが回路端子（ＩＣチップと電気的に接続された端子）にて電気的に接続されるとともに、この回路用配線部が接続された電源層又はグランド層に接続された迂回用配線部と放熱部材とが迂回端子（ＩＣチップを介さずに放熱部材と接続された端子）にて接続される。これによって、回路端子が接続された配線基板の電源層又はグランド層にノイズが侵入した場合、ノイズは、回路端子だけではなく迂回端子にも流れることになる。従って、請求項２に記載の回路基板は、ＩＣパッケージに迂回端子が設けられてない場合よりも、ＩＣチップにノイズが侵入することを抑制できる。

また、請求項２に示すように、迂回用配線部のインピーダンスを、回路用配線部のインピーダンスよりも小さくすることによって、回路端子が接続された電源層又はグランド層に侵入したノイズを迂回端子側に流れやすくすることができる。従って、ＩＣチップにノイズが侵入することをより一層抑制できる。

また、上記目的を達成するために請求項３に記載の電子装置は、金属からなる筐体と配線基板に実装されたＩＣパッケージにおける放熱部材とを熱的に接続することによって、ＩＣチップで発生した熱を筐体に伝達し、この筐体から外部に放熱することができる。さらに、筐体に収納された配線基板とＩＣパッケージとは、配線基板の電源層又はグランド層とＩＣパッケージのＩＣチップとがＩＣパッケージの回路端子にて電気的に接続されるとともに、この回路端子が接続された電源層又はグランド層とＩＣパッケージの放熱部材とがＩＣパッケージの迂回端子にて接続される。これによって、回路端子が接続された配線基板の電源層又はグランド層にノイズが侵入した場合、ノイズは、回路端子だけではなく迂回端子にも流れることになる。従って、請求項３に記載の電子装置は、ＩＣパッケージに迂回端子が設けられてない場合よりも、ＩＣチップにノイズが侵入することを抑制できる。

また、請求項４に示すように、放熱性を有する弾性部材を介して放熱部材と筐体とを接続することによって、放熱部材と筐体との密着性を向上させることができるとともに、筐体からの振動がＩＣチップに伝達されることを抑制できる。従って、放熱性を向上させることができるとともに、筐体からＩＣチップに加えられる応力を低減できる。

本発明の実施形態における電子装置の概略構成を示す断面図である。 図１のII−II線に沿う断面図である。 本発明の実施形態における電子装置を電気的に回路化した回路図である。 ＩＣチップに流れるシミュレーション時の電子装置を含む全体図である。 本発明の実施形態におけるシミュレーション時の電子装置の回路図である。 比較例におけるシミュレーション時の電子装置の回路図である。 ＩＣチップに流れるノイズ電流のシミュレーション結果を示すグラフである。 変形例１における電子装置の概略構成を示す断面図である。 図８のIX−IX線に沿う断面図である。 変形例２における電子装置の概略構成を示す断面図である。 （ａ）は図１０のXIa−XIa線に沿う断面図であり、（ｂ）は図１０のXIb−XIb線に沿う断面図である。 変形例３における電子装置の概略構成を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。

電子装置１００は、図１に示すように、主な構成要素として、配線基板３０と、この配線基板３０に実装されたＩＣパッケージ１０と、この配線基板３０とＩＣパッケージ１０とを内部に収納するケース（筐体）４０、ケース４０内に収納された配線基板３０（ＩＣパッケージ１０）と電子装置１００の外部に設けられた外部機器（バッテリー４００、センサ５００、電子装置１００とは異なるＥＣＵ６００など）とを電気的に接続するためのコネクタ５０などを備える。この電子装置１００は、自動車に搭載される電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）に適用することができる。つまり、配線基板３０と配線基板３０に実装されたＩＣパッケージ１０とを含む回路基板は、自動車に搭載される電子制御ユニットに搭載することができる。同様に、ＩＣパッケージ１０は、自動車に搭載される電子制御ユニットに搭載することができる。

なお、本実施形態においては、電子装置１００を自動車に搭載される電子制御ユニットに適用した例を採用するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、自動車以外の移動体（例えば、船、飛行機、鉄道）、医療機器、ロボット、産業機器、家電製品、アミューズメント機器、エレベータ、複写機などに搭載される電子装置に適用することもできる。よって、回路基板やＩＣパッケージ１０に関しても、このような電子装置に搭載することができる。

ケース４０は、金属（例えば、アルミなど）からなるものであり、配線基板３０と配線基板３０に実装されたＩＣパッケージ１０を収納する内部空間を備える。このケース４０としては、例えば、一部が開口した箱状のベース（すなわち、矩形状の底面と四つの側壁を有した凹状のベース）と、ベースの開口を塞ぐカバーとの二つの部材などからなるものを採用することができる。この場合、ベースをカバーで塞ぐことによって、配線基板３０と配線基板３０に実装されたＩＣパッケージ１０を収納するための内部空間が形成される。

また、ケース４０の一部（例えば、側壁）にはコネクタ５０が固定されている。なお、コネクタ５０は、周知のものであるため詳しい説明は省略するが、配線基板３０（ＩＣパッケージ１０）と外部機器とを電気的に接続する金属製の端子が樹脂製のコネクタケースに固定されてなるものである。つまり、図示は省略するが、コネクタ５０は、端子の一部がケース４０内に配置されると共に、端子のその他の部分がケース４０外に配置されるようにケース４０に固定されている。そして、コネクタ５０の端子と配線基板３０の配線パターン（例えば、グランド層３２）とは電気的に接続されている。

配線基板３０は、絶縁基材３１と、絶縁基材３１に設けられた配線部（配線パターンと、配線パターン間を電気的に接続するビア３４，３６）などを備えるものである。

絶縁基材３１は、ガラス繊維製の布（クロス）を重ねたものにエポキシ樹脂を含浸させたもの、アルミナ（酸化アルミニウム）を焼成したもの、熱可塑性樹脂などを採用することができる。ビア３４，３６は、配線パターン間を電気的に接続するものであり、絶縁基材３１に設けられた貫通孔に導電性部材が埋設されてなるものである。

配線パターンは、絶縁基材３１に設けられた導体箔（例えば銅箔など）をパターニングして形成されるものである。この配線パターンとしては、べた状に設けられた（すなわち、べたパターンの）導体箔からなる電源層（図示省略）やグランド層３２、グランド層３２に電気的に接続されたグランド用パターン（配線部、回路用配線部）３３及び迂回用パターン（配線部、迂回用配線部）３５、信号用の配線（図示省略）を含むものである。

また、べた状に設けられた電源層やグランド層３２とは、絶縁基材３１の厚み方向に直交する方向に沿う面積が比較的大面積（例えば、絶縁基材３１と同等）に設けられた層である。よって、電源層やグランド層３２は、信号用の配線などよりも低インピーダンスな配線パターンである。なお、電源層やグランド層３２は、絶縁基材３１に埋設（内蔵）されている。また、本実施形態においては、例えば図１などにおいて、グランド層３２のみを図示している。

グランド用パターン３３及び迂回用パターン３５は、絶縁基材３１における平坦な表面（ＩＣパッケージ１０が実装される実装面）に設けられる。また、グランド用パターン３３及び迂回用パターン３５は、ＩＣパッケージ１０のグランド端子（電位固定部材、回路端子、ＩＣチップと電気的に接続された端子）１５、迂回端子（電位固定部材、ＩＣチップを介さずに放熱部材と接続された端子）１６がハンダなどを介して電気的に接続される。具体的には、グランド用パターン３３には、ＩＣパッケージ１０のグランド端子１５が電気的に接続され、迂回用パターン３５には、ＩＣパッケージ１０の迂回端子１６が電気的に接続される。よって、グランド用パターン３３及び迂回用パターン３５は、ＩＣパッケージ１０用（グランド端子１５用及び迂回端子１６用）のランドとして機能するものである。つまり、グランド用パターン３３は、ＩＣパッケージ１０のグランド端子１５用のランドと換言することができる。一方、迂回用パターン３５は、ＩＣパッケージ１０の迂回端子１６用のランドと換言することができる。

また、グランド用パターン３３及び迂回用パターン３５は、同一のグランド層３２に電気的に接続されている。つまり、グランド用パターン３３及び迂回用パターン３５は、同一の配線パターンに電気的に接続されている。具体的には、グランド用パターン３３は、ビア３４（配線部、迂回用配線部）を介してグランド層３２に電気的に接続されている。一方、迂回用パターン３５は、ビア３６（配線部、迂回用配線部）を介してグランド層３２に電気的に接続されている。このように、ＩＣパッケージ１０のグランド端子１５と迂回端子１６とは、同一のグランド層３２に電気的に接続されている。

また、迂回用パターン３５は、グランド用パターン３３よりもインピーダンス（インダクタンス）が小さくなるように設けられている。例えば、図２に示すように、迂回用パターン３５の長さＸ２は、グランド用パターン３３の長さＸ１よりも短くする（Ｘ２＜Ｘ１）。なお、迂回用パターン３５の長さとは、迂回端子１６が接続された位置とビア３６が接続された位置との間の長さである。また、グランド用パターン３３の長さとは、グランド端子１５が接続された位置とビア３４が接続された位置との間の長さである。

ここでは、グランド用パターン３３及び迂回用パターン３５は、同一の材料からなり、直線的に設けられるものであり（すなわち矩形形状をなすものであり）、幅は同一とする。すなわち、グランド用パターン３３及び迂回用パターン３５は、幅が同一であり、かつ、直線的に設けられているものとする。なお、グランド用パターン３３の幅とは、絶縁基材３１の表面に平行、且つ、グランド用パターン３３におけるグランド端子１５が接続された位置とビア３４が接続された位置とを結びグランド用パターン３３の中心を通る仮想線に垂直な方向の長さである。一方、迂回用パターン３５の幅とは、絶縁基材３１の表面に平行、且つ、迂回用パターン３５における迂回端子１６が接続された位置とビア３６が接続された位置とを結び迂回用パターン３５の中心を通る仮想線に垂直な方向の長さである。また、ここでは、ビア３４とビア３６とは、同一形状（直径、長さ（厚み）が同一）とする。

なお、ここでは、迂回用パターン３５とグランド用パターン３３の長さによって、インピーダンスを調整しているが、迂回用パターン３５とグランド用パターン３３の幅、又は迂回用パターン３５とグランド用パターン３３の幅と長さによって、インピーダンスを調整してもよい。例えば、迂回用パターン３５は、迂回端子１６とビア３６とが接続可能な範囲で、できるだけ長さを短く幅を広くし直線的に設ける。一方、グランド用パターン３３は、迂回用パターン３５よりも長さを長く幅を狭くする。また、グランド用パターン３３は、長さを長くするために屈曲して設けるようにしてもよい。

なお、本実施形態においては、本発明の配線部として、グランド層３２に電気的に接続されたグランド用パターン（回路用配線部）３３、迂回用パターン（迂回用配線部）３５を採用しているが、本発明はこれに限定されるものではない。配線部としては、電源層に電気的に接続された電源用パターン（回路用配線部）、迂回用パターン（迂回用配線部）を採用することもできる。

ＩＣパッケージ１０は、ＩＣチップ１１と、ＩＣチップ１１などを封止するモールド樹脂１２と、ＩＣチップ１１に熱的に接続された放熱板（放熱部材）１７と、グランド電位に固定されるグランド端子１５及び迂回端子１６と、ＩＣチップ１１とグランド端子１５とを電気的に接続するグランド用ワイヤー１３と、放熱板１７と迂回端子１６とを電気的に接続する迂回用ワイヤー１４とを備える。なお、本実施形態においては、電位固定部材として、グランド電位に固定される（すなわち、配線基板３０のグランド層３２に電気的に接続される）グランド端子１５及び迂回端子１６を採用しているが、本発明はこれに限定されるものではない。電位固定部材として、電源電位に固定される（すなわち、配線基板３０の電源層に電気的に接続される）電源端子及び迂回端子１６を採用することもできる。また、電位固定部材として、グランド電位に固定されるグランド端子１５及び迂回端子１６と、電源電位に固定される電源端子及び迂回端子１６（グランド電位に固定される迂回端子１６とは別の端子）を採用することもできる。

ＩＣチップ１１は、周知の集積回路が設けられた矩形形状を有する平板状のチップである。モールド樹脂１２は、周知のものであるため詳しい説明は省略するが、ＩＣチップ１１と、グランド端子１５及び迂回端子１６の一部と、グランド用ワイヤー１３と、迂回用ワイヤー１４とを封止するとともに、これらの構成要素及び放熱板１７を所定位置に固定する。

放熱板１７は、金属（例えば、アルミや銅など）からなり、例えば、矩形形状を有する平板部材を採用することができる。放熱板１７は、平坦な一面（実装面）にＩＣチップ１１が実装される。また、放熱板１７の実装面には、迂回用ワイヤー１４が接続（ボンディング）される。よって、放熱板１７における実装面は、ＩＣチップ１１における実装面に対する対向面よりも広い面積を有するように設けられる。なお、放熱板１７としては、平板部材以外であっても採用することができる。

なお、本実施形態においては、迂回端子１６と放熱板１７とを電気的に接続するために、放熱板１７における実装面に迂回用ワイヤー１４を接続する例を採用しているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、迂回端子１６と放熱板１７とがＩＣチップ１１を介することなく電気的に接続されていれば、目的を達成できるものである。よって、放熱板１７における実装面に迂回用ワイヤー１４を接続しない場合は、放熱板１７における実装面は、ＩＣチップ１１における対向面と同等の面積であってもよいし、又は、対向面よりも狭い面積であってもよい。

また、グランド端子１５と迂回端子１６は、同一の材料で、同一の形状を有するものである。グランド端子１５は、上述のように配線基板３０におけるグランド用パターン３３やビア３４を介してグランド層３２に電気的に接続されるとともに、ＩＣチップ１１内のグランドにグランド用ワイヤー１３を介して電気的に接続される。一方、迂回端子１６は、上述のように配線基板３０における迂回用パターン３５やビア３６を介してグランド層３２に電気的に接続されるとともに、放熱板１７に迂回用ワイヤー１４を介して電気的に接続される。また、上述のように、迂回端子１６は、ＩＣチップ１１を介することなく、放熱板１７に電気的に接続される。

そして、このＩＣパッケージ１０と配線基板３０とは、ＩＣパッケージ１０のグランド端子１５が配線基板３０におけるグランド用パターン３３にハンダを介して接続され、ＩＣパッケージ１０の迂回端子１６が配線基板３０における迂回用パターン３５にハンダを介して接続された状態で、ＩＣパッケージ１０が配線基板３０に実装されて回路基板を構成するものである。

つまり、回路基板は、絶縁基材３１と、電源層及びグランド層３２と、電源層及びグランド層３２（電源層及びグランド層３２のうちの一方である同一層）に電気的に接続された二つの配線部（ここでは、グランド層３２に接続されたグランド用パターン３３及び迂回用パターン３５）と、を含む配線基板３０と、ＩＣチップ１１と、ＩＣチップ１１に接続された放熱板１７と、電源電位又はグランド電位に固定されるものでありＩＣチップ１１と電気的に接続された回路端子及び放熱板１７に電気的に接続された迂回端子１６（ここでは、グランド層３２に電気的に接続されたグランド端子１５及び迂回端子１６）と、を含むＩＣパッケージ１０とを備える。また、回路端子（ここではグランド端子１５）は、ＩＣチップ１１と配線部の一方である回路用配線部（ここでは、グランド層３２に接続されたグランド用パターン３３）とに電気的に接続され、迂回端子１６は、放熱板１７と配線部の他方である迂回用配線部（ここでは、グランド層３２に接続された迂回用パターン３５）とに電気的に接続される。

さらに、ＩＣパッケージ１０は、ケース４０内に収納された状態で放熱板１７とケース４０とが放熱ゲル（放熱性を有する弾性部材）２０を介して熱的に接続される。この放熱ゲル２０は、例えば、酸化亜鉛とシリコーンとを混ぜた電気絶縁性を有するものを採用することができる。

なお、本実施形態においては、放熱板１７とケース４０とが放熱ゲル２０を介して熱的に接続される例を採用するが、本発明はこれに限定されるものではない。放熱板１７とケース４０とが直接接続されるようにしてもよい。

このように構成された電子装置１００を電気的に回路化すると、図３のように示すことができる。この図３に示すように、配線基板３０のグランド層３２は、グランド用パターン３３（インダクタンス）、内部抵抗Ｒ２、グランド端子１５（インダクタンス）、ＩＣチップ１１の寄生容量１１ａ、放熱ゲル２０の寄生容量２０ａが直列に接続されてケース４０に接続されると共に、迂回用パターン３５（インダクタンス）、内部抵抗Ｒ１、迂回端子１６（インダクタンス）、放熱ゲル２０の寄生容量２０ａが直列に接続されてケース４０に接続される。

また、電子装置１００は、図４に示すように、自動車のエンジンルームや車室内に搭載される場合、例えば、金属製のブラケット２００を介して、自動車における金属製のボデー３００に接続される。また、電子装置１００は、ワイヤーハーネス８００を介してコネクタ５０の端子とバッテリー４００とが電気的に接続されるとともに、ワイヤーハーネス８００を介してコネクタ５０の端子とセンサ５００とが電気的に接続される。なお、ここでは、電子装置１００は、バッテリー４００及びセンサ５００と電気的に接続される例を採用しているが、バッテリー４００及びセンサ５００に加えてアクチュエータと電気的に接続されるものであっても採用することができる。また、電子装置１００は、バッテリー４００、アクチュエータ（センサ５００のかわり）、及びＥＣＵ６００と電気的に接続されるものであっても採用することができる。

ここで、本実施形態に示す電子装置１００の効果を説明する。

上述のように、電子装置１００がブラケット２００を介してボデー３００に取り付けられる場合、配線基板３０のグランド層にノイズが侵入すると、配線基板３０のグランド層３２からグランド用パターン３３、グランド端子１５、ＩＣチップ１１、放熱板１７、放熱ゲル２０、ケース４０、ブラケット２００を通って、ボデー３００に抜けるノイズ経路が形成される。また、このノイズ経路に電気絶縁性の放熱ゲル２０が配置されているもの、この放熱ゲル２０は、放熱板１７とケース４０との間に配置されているため、コンデンサとして機能してしまいノイズ経路をなくすことができない。さらに、電子装置１００がブラケット２００やボデー３００に取り付けられてなくても、別の電子装置の金属製のケースの近傍に配置される場合は、同様なノイズ経路が形成されてしまう。

しかしながら、本実施形態の電子装置１００においては、ケース４０に収納された配線基板３０とＩＣパッケージ１０とは、配線基板３０のグランド層３２とＩＣパッケージ１０のＩＣチップ１１とがＩＣパッケージ１０のグランド端子１５にて電気的に接続されるとともに、このグランド端子１５が接続されたグランド層３２とＩＣパッケージ１０の放熱板１７とがＩＣパッケージ１０の迂回端子１６にて接続される。これによって、グランド端子１５が接続された配線基板３０のグランド層３２にノイズが侵入した場合、ノイズは、グランド端子１５だけではなく迂回端子１６にも流れることになる。従って、ＩＣパッケージ１０に迂回端子１６が設けられてない場合よりも、ＩＣチップ１１にノイズが侵入することを抑制できる。さらに、電子装置１００は、迂回用パターン３５のインピーダンスを、グランド用パターン３３のインピーダンスよりも小さくしているので、グランド層３２に侵入したノイズを迂回端子１６側に流れやすくすることができる。従って、ＩＣチップ１１にノイズが侵入することをより一層抑制できる。

また、本実施形態における電子装置１００及び比較例における電子装置に対して、部品イミュニティ試験国際規格（ISO11452-4）に準拠した試験であるＢＣＩ(バルクカレントインジェクション)試験（すなわち、ノイズ電流シミュレーション）を行った。具体的には、図４に示すようにブラケット２００を介してボデー３００に取り付けた状態の電子装置１００及び比較例における電子装置に対して試験を行った。

図５は、本実施形態における電子装置１００を電気的に回路化した回路図である。一方、図６は、比較例における電子装置を電気的に回路化した回路図である。このように、比較例における電子装置は、本実施形態における電子装置１００に設けられている迂回端子１６が設けられていないものである。よって、比較例における電子装置は、グランド用パターン、グランド端子、ＩＣチップ側の経路しか形成されてない。

なお、取り扱い信号は、制御信号、電源、グランド信号、入力信号である。そして、ワイヤーハーネス８００を介してグランド層３２にノイズを注入する。また、ノイズ源は、規格値である１〜４００ＭＨｚを使用した。

このシミュレーションの結果を図６に示す。図６からあきらかなように、本実施形態における電子装置１００は、規格値である１〜４００ＭＨｚ周波数帯において、ＩＣチップ１１へ流れる電流（ノイズ）を比較例の電子装置よりも小さくすることが確認できた。

また、本実施形態における電子装置１００は、ケース４０と配線基板３０に実装されたＩＣパッケージ１０における放熱板１７とを熱的に接続することによって、ＩＣチップ１１で発生した熱をケース４０に伝達し、このケース４０から外部に放熱することができる。

また、同様に、本実施の形態に採用したＩＣパッケージ１０は、放熱板１７とＩＣチップ１１とを接続することによって、ＩＣチップ１１で発生した熱を放熱板１７に伝達して、放熱板１７から放熱することができる。さらに、ＩＣパッケージ１０は、グランド電位に固定されるグランド端子１５とＩＣチップ１１とを電気的に接続するとともに、このグランド端子１５と同じ電位に固定された迂回端子１６と放熱板１７とを電気的に接続する。これによって、グランド端子１５にノイズが侵入するような場合、このノイズは、グランド端子１５だけではなく迂回端子１６にも流れることになる。従って、ＩＣパッケージ１０は、迂回端子１６が設けられてない場合よりも、ＩＣチップ１１にノイズが侵入することを抑制できる。

また、同様に、ＩＣパッケージ１０と配線基板３０とを含む回路基板においては、配線基板３０におけるグランド層３２に接続されたグランド用パターン３３及びビア３４とＩＣチップ１１とがグランド端子１５にて電気的に接続されるとともに、このグランド用パターン３３が接続されたグランド層３２に接続された迂回用パターン３５及びビア３６と放熱板１７とが迂回端子１６にて接続される。これによって、グランド端子１５が接続された配線基板３０のグランド層３２にノイズが侵入した場合、ノイズは、グランド端子１５だけではなく迂回端子１６にも流れることになる。従って、ＩＣパッケージ１０に迂回端子１６が設けられてない場合よりも、ＩＣチップ１１にノイズが侵入することを抑制できる。

また、本実施形態における電子装置１００は、放熱板１７とケース４０との間に電気絶縁性の放熱ゲル２０を設けることによって、放熱板１７とケース４０との密着性を向上させることができるとともに、ケース４０からの振動がＩＣチップ１１に伝達されることを抑制できる。従って、放熱性を向上させることができるとともに、ケース４０からＩＣチップ１１に加えられる応力を低減できる。

ただし、放熱板１７とケース４０との間に電気絶縁性の放熱ゲル２０を設けなくても本発明の目的は達成できるものである。ところが、放熱ゲル３０を介して放熱するのではなく、放熱板１７とケース４０とを直接(ＤＣ電気的に)接続して放熱する場合、配線基板３０の動作が不安定になる可能性がある。つまり、この場合、バッテリー４００、センサ５００、及びＥＣＵ６００などが接続されているボデーグランド７００（３００とは離れた位置のボデーグランド）と、電子装置１００の近くのボデー３００（ボデーグランド）がＤＣで接続されてしまう。このことによって、ボデー３００の違う位置に基準をとっているグランドが存在するので、グランド同士がＤＣ電位差を持ち動作が安定しない可能性がある。しかしながら、本実施形態における電子装置１００のように電気絶縁性の放熱ゲル２０を設けることによって、配線基板３０の動作が不安定になることを抑制できる。

また、電位固定部材として、電源電位に固定される（すなわち、配線基板３０の電源層に電気的に接続される）電源端子及び迂回端子を採用した場合でも同様の効果を奏することができる。ただし、この場合は、配線基板３０の電源層に電気的に接続される迂回用パターンのインピーダンスを、電源用パターンのインピーダンスよりも小さくする。また、電位固定部材として、グランド電位に固定されるグランド端子１５及び迂回端子１６と、電源電位に固定される電源端子及び迂回端子（グランド電位に固定される迂回端子１６とは別の端子）を採用した場合でも同様の効果を奏することができる。ただし、この場合、配線基板３０のグランド層３２に電気的に接続される迂回用パターン３５のインピーダンスを、グランド用パターン３３のインピーダンスよりも小さくするとともに、配線基板３０の電源層に電気的に接続される迂回用パターンのインピーダンスを、電源用パターンのインピーダンスよりも小さくする。

なお、本実施形態においては、グランド端子１５と迂回端子１６は、同一の材料で、同一の形状を有するもの、つまり、インピーダンス（インダクタンス）が同じものを採用したが本発明はこれに限定されるものではない。迂回端子１６は、グランド端子１５よりもインピーダンス（インダクタンス）が小さくなるようにしてもよい。このようにすることによって、グランド端子１５が接続されたグランド層３２に侵入したノイズを迂回端子１６側に流れやすくすることができる。従って、迂回端子１６とグランド端子１５とが同等のインピーダンス（インダクタンス）である場合よりも、ＩＣチップ１１にノイズが侵入することを抑制できる。また、上述のように、迂回用パターン３５をグランド用パターン３３よりもインピーダンス（インダクタンス）が小さくなるようにするとともに、迂回端子１６のインピーダンス（インダクタンス）をグランド端子１５のインピーダンス（インダクタンス）よりも小さくすることによって、ＩＣチップ１１にノイズが侵入することをより一層抑制できる。

なお、電位固定部材として、電源電位に固定される電源端子及び迂回端子を採用する場合は、この電源電位に固定される迂回端子は、電源端子よりもインピーダンス（インダクタンス）が小さくなるようにする。また、電位固定部材として、グランド電位に固定されるグランド端子１５及び迂回端子１６と、電源電位に固定される電源端子及び迂回端子（グランド電位に固定される迂回端子１６とは別の端子）を採用した場合は、グランド電位に固定される迂回端子１６は、グランド端子１５よりもインピーダンス（インダクタンス）が小さくなるようにし、電源電位に固定される迂回端子は、電源端子よりもインピーダンス（インダクタンス）が小さくなるようにする。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。

（変形例１）
上述の実施形態においては、迂回用パターン３５とグランド用パターン３３の長さによって、インピーダンスを調整している例を採用したが本発明はこれに限定されるものではない。なお、変形例１における電子装置１００は、上述実施の形態の電子装置１００と同様な箇所が多いため、同様な箇所に関しては図面において同じ符号を付与して説明を省略する。

図８及び図９に示すように、変形例１における電子装置１００（配線基板３０）は、グランド用パターン３３にチップインダクター３７を実装することによってインピーダンスを調整している。つまり、変形例１における電子装置１００は、少なくとも二つの導体パターンからなるグランド用パターン３３がチップインダクター３７で電気的に接続されている。

配線基板３０における絶縁基材３１の大きさ、配線部の配線密度、電子部品の実装密度などによっては、グランド用パターン３３を長く引き回すことができない場合もある。このような場合、グランド用パターン３３にチップインダクター３７を実装することによってインピーダンスを調整することができる。よって、このようにすることによっても、ＩＣチップ１１にノイズが侵入することを抑制できる。

また、電位固定部材として、電源電位に固定される（すなわち、配線基板３０の電源層に電気的に接続される）電源端子及び迂回端子を採用した場合は、配線基板３０の電源層に電気的に接続される電源用パターンにチップインダクター３７を実装する。また、電位固定部材として、グランド電位に固定されるグランド端子１５及び迂回端子１６と、電源電位に固定される電源端子及び迂回端子（グランド電位に固定される迂回端子１６とは別の端子）を採用した場合は、配線基板３０のグランド層３２に電気的に接続されるグランド用パターン３３にチップインダクター３７を実装するとともに、配線基板３０の電源層に電気的に接続される電源用パターンにチップインダクター３７を実装する。

なお、上述の実施形態に記載の技術と変形例１に記載の技術とを組み合わせて実施することも可能である。

（変形例２）
上述の実施形態においては配線基板３０の表面（ＩＣパッケージ１０が実装される実装面）における迂回用パターン３５とグランド用パターン３３の長さによって、変形例１においてはチップインダクター３７によって、インピーダンスを調整している例を採用したが本発明はこれに限定されるものではない。なお、変形例２における電子装置１００は、上述の実施形態の電子装置１００と同様な箇所が多いため、同様な箇所に関しては図面において同じ符号を付与して説明を省略する。

図１０に示すように、変形例２における電子装置１００（配線基板３０）は、配線基板３０の表面でのグランド用パターン３３と迂回用パターン３５の長さ、幅、厚さは同一である。しかしながら、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、配線基板３０の内部におけるグランド層３２から配線基板３０の表面のグランド用パターン３３までの長さが、グランド層３２から配線基板３０の表面の迂回用パターン３５までの長さよりも長い。つまり、変形例２における電子装置１００（配線基板３０）は、配線基板３０の内部における配線部の引き回しによって、インピーダンスを調整するものである。なお、通常、グランド端子１５のインピーダンスと迂回端子１６のインピーダンスは同等である。

この変形例２における電子装置１００の配線基板３０は、導体パターン（グランド層３２、グランド用パターン３３、迂回用パターン３５）が設けられた樹脂フィルムが四層積層されてなるものである。この樹脂フィルムとしては、例えば、熱可塑性樹脂フィルムが少なくとも一層毎に設けられるものである。つまり、この配線基板３０の基本的な構成や製造方法は、特に断りのない限り、本出願人がこれまで出願してきたＰＡＬＡＰに関する構成を適宜採用することができる。なお、ＰＡＬＡＰは株式会社デンソーの登録商標である。

配線基板３０における絶縁基材３１の大きさ、配線部の配線密度、電子部品の実装密度などによっては、配線基板３０の表面においてグランド用パターン３３を長く引き回すことができない場合もある。このような場合、配線基板３０の内部においてグランド用パターン３３を長く引き回すことでインピーダンスを調整することができる。よって、このようにすることによっても、ＩＣチップ１１にノイズが侵入することを抑制できる。

また、電位固定部材として、電源電位に固定される（すなわち、配線基板３０の電源層に電気的に接続される）電源端子及び迂回端子を採用した場合は、配線基板３０の内部における電源層から配線基板３０の表面の電源用パターンまでの長さを、電源層から配線基板３０の表面の迂回用パターンまでの長さよりも長くする。また、電位固定部材として、グランド電位に固定されるグランド端子１５及び迂回端子１６と、電源電位に固定される電源端子及び迂回端子（グランド電位に固定される迂回端子１６とは別の端子）を採用した場合は、配線基板３０の内部における電源層から配線基板３０の表面の電源用パターンまでの長さを、電源層から配線基板３０の表面の迂回用パターンまでの長さよりも長くするとともに、配線基板３０の内部におけるグランド層３２から配線基板３０の表面のグランド用パターン３３までの長さを、グランド層３２から配線基板３０の表面の迂回用パターン３５までの長さよりも長くする。なお、通常、電源端子のインピーダンスと迂回端子（配線基板３０の電源層に電気的に接続される端子）のインピーダンスは同等である。

なお、上述の実施形態に記載の技術と変形例２に記載の技術とを組み合わせて実施することも可能である。また、上述の実施形態に記載の技術、変形例１に記載の技術、変形例２に記載の技術を組み合わせて実施することも可能である。

（変形例３）
上述の実施形態、変形例１，２においては、インピーダンスを調整する例を採用したが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、変形例３における電子装置１００は、上述の実施形態の電子装置１００と同様な箇所が多いため、同様な箇所に関しては図面において同じ符号を付与して説明を省略する。

図１２に示すように、変形例３における電子装置１００（配線基板３０）は、配線基板３０のグランド用パターン３３と迂回用パターン３５のインピーダンスは同一であり、かつ、ＩＣパッケージ１０のグランド端子１５と迂回端子１６のインピーダンスも同一である。つまり、本発明は、変形例３における電子装置１００（配線基板３０）のように、配線基板３０のグランド層３２とＩＣパッケージ１０のＩＣチップ１１とがＩＣパッケージ１０のグランド端子１５にて電気的に接続されるとともに、このグランド端子１５が接続されたグランド層３２とＩＣパッケージ１０の放熱板１７とがＩＣパッケージ１０の迂回端子１６にて接続されるものであれば、ＩＣチップ１１にノイズが侵入することを抑制する
また、電位固定部材として、電源電位に固定される（すなわち、配線基板３０の電源層に電気的に接続される）電源端子及び迂回端子を採用した場合は、配線基板３０の電源層とＩＣパッケージ１０のＩＣチップ１１とがＩＣパッケージ１０の電源端子にて電気的に接続されるとともに、この電源端子が接続された電源層とＩＣパッケージ１０の放熱板１７とがＩＣパッケージ１０の迂回端子にて接続されるものであれば、ＩＣチップ１１にノイズが侵入することを抑制することができる。また、電位固定部材として、グランド電位に固定されるグランド端子１５及び迂回端子１６と、電源電位に固定される電源端子及び迂回端子（グランド電位に固定される迂回端子１６とは別の端子）を採用した場合は、配線基板３０の電源層とＩＣパッケージ１０のＩＣチップ１１とがＩＣパッケージ１０の電源端子にて電気的に接続されるとともに、この電源端子が接続された電源層とＩＣパッケージ１０の放熱板１７とがＩＣパッケージ１０の迂回端子にて接続され、配線基板３０のグランド層３２とＩＣパッケージ１０のＩＣチップ１１とがＩＣパッケージ１０のグランド端子１５にて電気的に接続されるとともに、このグランド端子１５が接続されたグランド層３２とＩＣパッケージ１０の放熱板１７とがＩＣパッケージ１０の迂回端子１６にて接続されるものであれば、ＩＣチップ１１にノイズが侵入することを抑制することができる。

なお、上述の実施形態、変形例１〜３では、ＩＣパッケージ１０にグランド端子又は電源端子がそれぞれ１端子だけ設けられている例を採用したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、ＩＣパッケージ１０に２端子以上のグランド端子又は電源端子が設けられるものであっても採用することができる。この場合、例えばグランドに侵入してきたノイズを想定すると、特定のグランド端子だけに効果があるのではなく、全てのグランド端子に効果を発揮することが可能である。

また、迂回端子１６の手前（例えば、迂回用パターン３５）にチップコンデンサを実装した場合であっても、電源層又はグランド層に侵入したノイズを迂回端子側に流れやすくすることができる。つまり、このようにすることによって、迂回端子１６側のインピーダンスを、グランド端子１５側のインピーダンスよりも小さくすることができる。例えば、グランド端子１５側の配線インダクタンス１０ｎＨのとき、迂回端子１６側に３．３μＦのチップコンデンサを実装することで１〜４００ＭＨｚで効果を発揮する。

１０ ＩＣパッケージ、１１ ＩＣチップ、１１ａ ＩＣチップの寄生容量、１２ モールド樹脂、１３ グランド用ワイヤー、１４ 迂回用ワイヤー、１５ グランド端子、１６ 迂回端子、１７ 放熱板、２０ 放熱ゲル、２０ａ 放熱ゲルの寄生容量、３０ 配線基板、３１ 絶縁基材、３２ グランド層、３３ グランド用パターン、３４ ビア、３５ 迂回用パターン、３６ ビア、３７ チップインダクター、４０ ケース、５０ コネクタ、１００ 電子装置、２００ ブラケット、３００ ボデー（電子装置１００近くのボデーグランド）、４００ バッテリー、５００ センサ、６００ ＥＣＵ（電子装置１００とは異なるＥＣＵ）、７００ ボデーグランド、８００ ワイヤーハーネス、Ｒ１，Ｒ２ 内部抵抗

Claims (4)

1. ＩＣチップと、
   金属からなるものであり、前記ＩＣチップに接続された放熱部材と、
   電源電位又はグランド電位に固定される電位固定部材と、を備え、
   前記電位固定部材は、
   前記ＩＣチップと電気的に接続された端子と、前記ＩＣチップを介さずに前記放熱部材と接続された端子とを含み、
   前記ＩＣチップを介さずに前記放熱部材と接続された端子は、前記ＩＣチップと電気的に接続された端子よりもインピーダンスが小さいことを特徴とするＩＣパッケージ。
2. 請求項１に記載の前記ＩＣパッケージと、当該ＩＣパッケージが実装される配線基板とを有するものであって、
   前記配線基板は、
   絶縁基材と、
   前記絶縁基材に設けられた電源層及びグランド層と、
   少なくとも一部が前記絶縁基材における前記ＩＣチップの実装面に設けられ、前記電源層及び前記グランド層の少なくとも一方の同一層に電気的に接続された二つの配線部と、
   を備え、
   前記ＩＣチップと電気的に接続された端子である回路端子は、前記ＩＣチップと前記配線部の一方である回路用配線部とに電気的に接続され、
   前記ＩＣチップを介さずに前記放熱部材と接続された端子である迂回端子は、前記放熱部材と前記配線部の他方である迂回用配線部とに電気的に接続され、
   前記迂回用配線部は、前記回路用配線部よりもインピーダンスが小さいことを特徴とする回路基板。
3. 請求項２に記載の回路基板と、当該回路基板が収納される筐体とを備えるものであって、
   前記筐体は、金属からなるものであり、前記ＩＣパッケージにおける前記放熱部材と熱的に接続されることを特徴とする電子装置。
4. 前記筐体と前記放熱部材とは、放熱性を有する弾性部材を介して熱的に接続されることを特徴とする請求項３に記載の電子装置。

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