JP7380684B2 - Memory card mounting structure - Google Patents
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Description
本技術は、メモリーカードの実装構造体に関する。 The present technology relates to a mounting structure for a memory card.
現在、デジタルカメラ、携帯端末、パソコン、家電機器などでメモリーカードが幅広く利用されている。 Currently, memory cards are widely used in digital cameras, mobile terminals, computers, home appliances, etc.
メモリーカードを利用して大量のデータを高速で処理すると、このメモリーカードが発熱することが多い。熱がメモリーカードの内部に滞留し温度上昇が進むと、メモリーカードの異常動作や内部素子の破壊などが発生するおそれがある。そこで、この熱をメモリーカードの外部に放熱させる技術が求められている。 When a memory card is used to process large amounts of data at high speed, the memory card often generates heat. If heat accumulates inside the memory card and the temperature continues to rise, there is a risk that the memory card may malfunction or internal elements may be destroyed. Therefore, there is a need for a technology that radiates this heat to the outside of the memory card.
特許文献１では、メモリーカードに発生した熱を放熱する性能を持った電子機器及び撮像装置が開示されている。特許文献２では、記録媒体から生じた熱を外部に放熱する手段を備える電子機器が開示されている。 Patent Document 1 discloses an electronic device and an imaging device that have the ability to radiate heat generated in a memory card. Patent Document 2 discloses an electronic device including means for radiating heat generated from a recording medium to the outside.
特許文献３では、「一主面に複数個の電極パッドを形成された半導体ペレットが配線基板にその電極パッド群において機械的かつ電気的に接続されており、この半導体ペレットの他の主面側に半導体装置が配されてこの配線基板に表面実装されていることを特徴とする半導体装置の実装構造体」が開示されている。この特許文献３では、メモリーカードの稼働時におけるペレットの熱が、接続端子部群から熱伝導によって配線基板に伝達されて放熱する技術が開示されている。 In Patent Document 3, ``a semiconductor pellet having a plurality of electrode pads formed on one main surface is mechanically and electrically connected to a wiring board at a group of electrode pads, and the semiconductor pellet has a plurality of electrode pads formed on its other main surface. A semiconductor device mounting structure characterized in that a semiconductor device is disposed on a wiring board and surface-mounted on the wiring board is disclosed. This Patent Document 3 discloses a technique in which the heat of the pellet during operation of the memory card is transmitted from a group of connection terminals to a wiring board by thermal conduction and radiated.
発熱による異常動作や内部素子の破壊などを防ぐため、サーマルスロットリングという機能を備えているメモリーカードがある。サーマルスロットリングとは、メモリーカードの温度が所定の値に達したときに、メモリーカード内の半導体素子の処理速度を意図的に低下させる機能である。この処理速度の低下により消費電力が低下するため、メモリーカード内の温度が低下する。その結果、半導体素子の異常動作や内部素子の破壊などを防ぐことができる。 Some memory cards have a function called thermal throttling to prevent abnormal operation and damage to internal elements due to heat generation. Thermal throttling is a function that intentionally reduces the processing speed of semiconductor elements in a memory card when the temperature of the memory card reaches a predetermined value. This reduction in processing speed reduces power consumption, which lowers the temperature inside the memory card. As a result, abnormal operation of the semiconductor element and destruction of internal elements can be prevented.
しかし、高性能であるにも関わらず処理速度を低下させることは、半導体素子の性能を有効活用できていないことになる。また、半導体素子の処理速度が低下すると、このメモリーカードを挿入した装置の処理速度も低下することになる。したがって、処理速度を低下させないように、メモリーカードの内部に発生した熱を、高い熱伝導率で外部に放熱することが望ましい。 However, reducing the processing speed despite the high performance means that the performance of the semiconductor element cannot be effectively utilized. Furthermore, if the processing speed of the semiconductor element decreases, the processing speed of the device into which this memory card is inserted will also decrease. Therefore, it is desirable to radiate the heat generated inside the memory card to the outside with high thermal conductivity so as not to reduce the processing speed.
そこで、本技術は、放熱効果が高いメモリーカードの実装構造体を提供することを主目的とする。 Therefore, the main purpose of the present technology is to provide a memory card mounting structure that has a high heat dissipation effect.
本技術は、半導体素子収納用パッケージと、第１熱伝導層と、第１放熱板と、第２熱伝導層と、第２放熱板と、を少なくとも備えており、前記半導体素子収納用パッケージ、前記第１熱伝導層、前記第１放熱板、前記第２熱伝導層、前記第２放熱板の順に積層されている、メモリーカードの実装構造体を提供する。
前記第１放熱板及び／又は前記第２放熱板が金属板であってもよい。
前記第１放熱板が銅板又はアルミニウム板であってもよい。
前記第２放熱板がステンレス鋼板、アルミニウム板、又はベリリウム銅板であってもよい。
前記第１熱伝導層が熱伝導性エラストマー又は熱伝導性両面テープであってもよい。
前記第２熱伝導層が熱伝導性エラストマー又は熱伝導性両面テープであってもよい。The present technology includes at least a semiconductor element housing package, a first heat conductive layer, a first heat sink, a second heat conductive layer, and a second heat sink, the semiconductor element housing package, The present invention provides a memory card mounting structure in which the first heat conductive layer, the first heat sink, the second heat conductive layer, and the second heat sink are laminated in this order.
The first heat sink and/or the second heat sink may be a metal plate.
The first heat sink may be a copper plate or an aluminum plate.
The second heat sink may be a stainless steel plate, an aluminum plate, or a beryllium copper plate.
The first thermally conductive layer may be a thermally conductive elastomer or a thermally conductive double-sided tape.
The second thermally conductive layer may be a thermally conductive elastomer or a thermally conductive double-sided tape.
以下、本技術を実施するための好適な形態について、添付した図面を参照しつつ説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態を示したものであり、本技術の範囲がこれらの実施形態に限定されることはない。 Hereinafter, preferred forms for implementing the present technology will be described with reference to the attached drawings. Note that the embodiments described below show typical embodiments of the present technology, and the scope of the present technology is not limited to these embodiments.
本技術に係る「メモリーカードの実装構造体１」の一実施形態の斜視図を図１及び図２に示す。図１は、メモリーカードを裏側（端子側）から見たときの斜視図である。図２は、メモリーカードを表側から見たときの斜視図である。 A perspective view of an embodiment of a "memory card mounting structure 1" according to the present technology is shown in FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a perspective view of the memory card viewed from the back side (terminal side). FIG. 2 is a perspective view of the memory card viewed from the front side.
図１に示されるとおり、メモリーカードの実装構造体１は、第１外装体１１と、第２外装体１７と、半導体素子収納用パッケージ１２と、放熱板１６と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the memory card mounting structure 1 includes a first exterior body 11, a second exterior body 17, a semiconductor element housing package 12, and a heat sink 16.
半導体素子収納用パッケージ１２は、フラッシュメモリーやコントローラーなどの半導体素子（図示省略）を有している。この半導体素子が樹脂で封止されている。 The semiconductor element storage package 12 includes semiconductor elements (not shown) such as a flash memory and a controller. This semiconductor element is sealed with resin.
半導体素子収納用パッケージ１２は、複数の端子を有している。このメモリーカードがデジタルカメラなどの電子機器などに搭載されるとき、この複数の端子を通して、電子機器と、メモリーカードが有する半導体素子との間で情報が通信される。 The semiconductor element storage package 12 has a plurality of terminals. When this memory card is installed in an electronic device such as a digital camera, information is communicated between the electronic device and the semiconductor element included in the memory card through the plurality of terminals.
本技術に係る「メモリーカードの実装構造体１」の一実施形態の斜視図を図３に示す。図３は、メモリーカードの内部構造を示した斜視図である。 FIG. 3 shows a perspective view of an embodiment of "memory card mounting structure 1" according to the present technology. FIG. 3 is a perspective view showing the internal structure of the memory card.
図３に示されるとおり、メモリーカードの実装構造体１は、第１外装体１１と、第２外装体１７と、半導体素子収納用パッケージ１２と、第１放熱板１４と、を備えている。 As shown in FIG. 3, the memory card mounting structure 1 includes a first exterior body 11, a second exterior body 17, a semiconductor element housing package 12, and a first heat sink 14.
図３に示されている第１放熱板１４は、メモリーカードの内側に配置されている。一方で、図１に示されている第２放熱板１６は、メモリーカードの外側に配置されている。 The first heat sink 14 shown in FIG. 3 is placed inside the memory card. On the other hand, the second heat sink 16 shown in FIG. 1 is placed outside the memory card.
半導体素子収納用パッケージ１２に発生した熱を、第１放熱板１４及び第２放熱板１６がメモリーカードの外部へ放熱する。 The first heat sink 14 and the second heat sink 16 radiate heat generated in the semiconductor element storage package 12 to the outside of the memory card.
一般的に、放熱板の厚みが薄いほど、放熱板の熱抵抗が小さくなる。そのため、薄い複数の放熱板が配置されていることが望ましいが、１枚の放熱板が配置されていてもよい。 Generally, the thinner the heat sink, the lower the thermal resistance of the heat sink. Therefore, it is desirable that a plurality of thin heat sinks be disposed, but a single heat sink may be disposed.
本技術に係る「メモリーカードの実装構造体１」の一実施形態の断面図を図４に示す。この断面図は、メモリーカードを側面から見たときの断面図である。図４に示されるとおり、実装構造体１は、半導体素子収納用パッケージ１２と、第１熱伝導層１３と、第１放熱板１４と、第２熱伝導層１５と、第２放熱板１６と、を少なくとも備えている。 FIG. 4 shows a cross-sectional view of an embodiment of "memory card mounting structure 1" according to the present technology. This sectional view is a sectional view of the memory card viewed from the side. As shown in FIG. 4, the mounting structure 1 includes a semiconductor element housing package 12, a first heat conductive layer 13, a first heat sink 14, a second heat conductive layer 15, and a second heat sink 16. , at least.
実装構造体１は、半導体素子収納用パッケージ１２、第１熱伝導層１３、第１放熱板１４、第２熱伝導層１５、第２放熱板１６の順に積層されている。 In the mounting structure 1, a semiconductor element housing package 12, a first heat conductive layer 13, a first heat sink 14, a second heat conductive layer 15, and a second heat sink 16 are laminated in this order.
半導体素子収納用パッケージ１２に発生した熱は、第１熱伝導層１３、第１放熱板１４、第２熱伝導層１５、第２放熱板１６の順に伝導され、メモリーカードの外部へ放熱される。 The heat generated in the semiconductor element storage package 12 is conducted to the first heat conductive layer 13, first heat sink 14, second heat conductive layer 15, and second heat sink 16 in this order, and is radiated to the outside of the memory card. .
実装構造体１は、さらに第１外装体１１を備えることができる。実装構造体１は、第２放熱板１６と一体成形される第２外装体１７も備えることができる。なお、第２外装体１７と第２放熱板１６は一体成形されているため、第２外装体１７は図４に示されていない。 The mounting structure 1 can further include a first exterior body 11. The mounting structure 1 can also include a second exterior body 17 that is integrally molded with the second heat sink 16 . Note that since the second exterior body 17 and the second heat sink 16 are integrally molded, the second exterior body 17 is not shown in FIG. 4 .
複数の熱伝導層（１３、１５）と、複数の放熱板（１４、１６）は、図４に示されるとおりにそれぞれ２つずつでもよいし、３つ以上ずつでもよい。あるいは、熱伝導層と放熱板は、それぞれ１つずつでもよい。 The plurality of heat conductive layers (13, 15) and the plurality of heat sinks (14, 16) may be two each as shown in FIG. 4, or three or more. Alternatively, there may be one heat conductive layer and one heat sink.
なお、複数の熱伝導層と、複数の放熱板が、それぞれ３つずつあるときは、実装構造体１は、半導体素子収納用パッケージ１２、第１熱伝導層１３、第１放熱板１４、第２熱伝導層１５、第２放熱板１６、第３熱伝導層（図示省略）、第３放熱板（図示省略）の順に積層されることになる。 Note that when there are three heat conductive layers and three heat sinks, the mounting structure 1 includes the semiconductor element housing package 12, the first heat conductive layer 13, the first heat sink 14, and the first heat sink 14. The second heat conductive layer 15, the second heat sink 16, the third heat conductive layer (not shown), and the third heat sink (not shown) are stacked in this order.
第１放熱板１４及び／又は第２放熱板１６は、熱伝導率が高いものであれば、物質は特に限定されないが、例えば金属板であってもよい。この金属板は、例えばアルミニウム、金、銀、銅、マグネシウム、モリブデン、ベリリウム銅などから形成されることができる。 The material of the first heat sink 14 and/or the second heat sink 16 is not particularly limited as long as it has high thermal conductivity, but may be a metal plate, for example. This metal plate can be made of aluminum, gold, silver, copper, magnesium, molybdenum, beryllium copper, etc., for example.
より好ましくは、第１放熱板１４が銅板であることが望ましい。銅板は熱伝導率が高く、熱伝導率が高い他の物質と比較して低コストで入手できるためである。銅板の腐食や摩耗などを防止するため、塗装やめっきなどの膜で銅板を保護することが望ましい。 More preferably, the first heat sink 14 is a copper plate. This is because copper plates have high thermal conductivity and can be obtained at a low cost compared to other materials with high thermal conductivity. In order to prevent corrosion and abrasion of the copper plate, it is desirable to protect the copper plate with a film such as painting or plating.
あるいは、第１放熱板１４がアルミニウム板であってもよい。アルミニウム板は熱伝導率が高く、耐腐食性に優れているためである。 Alternatively, the first heat sink 14 may be an aluminum plate. This is because aluminum plates have high thermal conductivity and excellent corrosion resistance.
第２放熱板１６については、より好ましくは、ステンレス鋼板、アルミニウム板、又はベリリウム銅板であってもよい。いずれの金属板も熱伝導率が高い。 More preferably, the second heat sink 16 may be a stainless steel plate, an aluminum plate, or a beryllium copper plate. Both metal plates have high thermal conductivity.
ただし、ベリリウム銅板はステンレス鋼板などに比べて熱伝導率が高いが、製造コストが高くなるというデメリットがある。したがって、半導体素子の発熱量に応じて放熱板の材料を使い分けることが望ましい。例えば、半導体素子の処理速度が非常に速く、メモリーカードの温度が非常に高くなることが想定される場合は、発熱効果が高いベリリウム銅板を利用することが望ましい。また、処理速度よりも製造コストを重要視する場合は、ベリリウム銅板ではなくステンレス鋼板を利用することもできる。 However, although beryllium copper plates have higher thermal conductivity than stainless steel plates, they have the disadvantage of higher manufacturing costs. Therefore, it is desirable to use different materials for the heat sink depending on the amount of heat generated by the semiconductor element. For example, if the processing speed of semiconductor devices is very fast and the temperature of the memory card is expected to be very high, it is desirable to use a beryllium copper plate that has a high heat generation effect. Furthermore, if manufacturing cost is more important than processing speed, a stainless steel plate can be used instead of a beryllium copper plate.
ステンレス鋼板は腐食しにくいが、ベリリウム銅板は高剛性で腐食しやすい。ベリリウム銅板の腐食や摩耗などを防止するため、塗装やめっきなどの膜でベリリウム銅板を保護することが望ましい。 Stainless steel plates are resistant to corrosion, but beryllium copper plates are highly rigid and easily corrode. In order to prevent corrosion and abrasion of the beryllium copper plate, it is desirable to protect the beryllium copper plate with a film such as painting or plating.
塗装についてより具体的に説明すると、例えばグラファイトなどの熱伝導率が高い固体潤滑剤がベリリウム銅板に塗装されることが望ましい。 To explain the coating more specifically, it is desirable that the beryllium copper plate be coated with a solid lubricant having high thermal conductivity, such as graphite.
めっきについても、熱伝導率が高い金属でベリリウム銅板が被膜されることが望ましい。例えば、銀、銅、金、アルミニウム、ニッケル、白金などでベリリウム銅板が被膜されてもよい。 Regarding plating, it is desirable that the beryllium copper plate be coated with a metal having high thermal conductivity. For example, beryllium copper plates may be coated with silver, copper, gold, aluminum, nickel, platinum, and the like.
第１熱伝導層１３及び／又は第２熱伝導層１５は、熱伝導率が高く、第１放熱板１４又は第２放熱板１６と密着するものであれば、物質は特に限定されない。第１放熱板１４又は第２放熱板１６の表面に空気層が発生すると熱伝導率が低下するためである。 The material of the first heat conductive layer 13 and/or the second heat conductive layer 15 is not particularly limited as long as it has high thermal conductivity and comes into close contact with the first heat sink 14 or the second heat sink 16. This is because when an air layer is generated on the surface of the first heat sink 14 or the second heat sink 16, the thermal conductivity decreases.
例えば、第１熱伝導層１３及び／又は第２熱伝導層１５は、熱伝導性エラストマーから形成されていてもよい。さらには、第１熱伝導層１３及び／又は第２熱伝導層１５は、熱伝導性両面テープであってもよい。 For example, the first thermally conductive layer 13 and/or the second thermally conductive layer 15 may be formed from a thermally conductive elastomer. Furthermore, the first thermally conductive layer 13 and/or the second thermally conductive layer 15 may be a thermally conductive double-sided tape.
熱伝導性エラストマーは、文字通り熱伝導率が高いエラストマーである。エラストマーは例えば空気中の水分と反応して硬化する性質がある。あるいは、加熱されると軟化し、温度が下がると硬化するエラストマーもある。例えば、エラストマーを第１放熱板１４に塗布し、半導体素子収納用パッケージ１２と密着させたまま空気中の水分と反応させることにより、第１熱伝導層１３が形成される。 A thermally conductive elastomer is literally an elastomer with high thermal conductivity. For example, elastomers have the property of curing by reacting with moisture in the air. Alternatively, some elastomers soften when heated and harden when cooled. For example, the first thermally conductive layer 13 is formed by applying an elastomer to the first heat dissipating plate 14 and reacting it with moisture in the air while the elastomer is in close contact with the semiconductor element storage package 12.
半導体素子収納用パッケージ１２と第１熱伝導層１３との距離が十分であるとき、熱伝導性エラストマーの熱伝導率が高くなる。したがって、第１熱伝導層１３の厚さが十分である必要がある。具体的に説明すると、第１熱伝導層１３の厚さは０．１ｍｍ以上であることが望ましい。 When the distance between the semiconductor element storage package 12 and the first thermally conductive layer 13 is sufficient, the thermal conductivity of the thermally conductive elastomer becomes high. Therefore, the thickness of the first heat conductive layer 13 needs to be sufficient. Specifically, the thickness of the first thermally conductive layer 13 is preferably 0.1 mm or more.
上述したように、エラストマーは、例えば空気中の水分と反応して硬化する性質があるため、メモリーカードの製造工程のコントロールが難しい。製造工程のコントロールを容易にするために、第１熱伝導層１３及び／又は第２熱伝導層１５として、熱伝導性両面テープが採用されてもよい。 As mentioned above, since elastomers have the property of curing by reacting with moisture in the air, for example, it is difficult to control the manufacturing process of memory cards. In order to facilitate control of the manufacturing process, a thermally conductive double-sided tape may be employed as the first thermally conductive layer 13 and/or the second thermally conductive layer 15.
本技術は、種々のメモリーカードに適用できる。このメモリーカードの一例を挙げると、ＳＤメモリーカード、マルチメディアカード、メモリースティック、スマートメディア、ｘＤピクチャーカード、ＰＣカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）、ＵＳＢフラッシュメモリーなどがある。 This technology can be applied to various memory cards. Examples of memory cards include SD memory cards, multimedia cards, memory sticks, smart media, xD picture cards, PC cards, compact flash (registered trademark), and USB flash memories.
なお、本明細書中に記載した効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。 Note that the effects described in this specification are merely examples and are not limiting, and other effects may also exist.
なお、本技術は、以下のような構成をとることもできる。
［１］半導体素子収納用パッケージと、
第１熱伝導層と、
第１放熱板と、
第２熱伝導層と、
第２放熱板と、を少なくとも備えており、
前記半導体素子収納用パッケージ、前記第１熱伝導層、前記第１放熱板、前記第２熱伝導層、前記第２放熱板の順に積層されている、
メモリーカードの実装構造体。
［２］前記第１放熱板及び／又は前記第２放熱板が金属板である、［１］に記載のメモリーカードの実装構造体。
［３］前記第１放熱板が銅板又はアルミニウム板である、［１］又は［２］に記載のメモリーカードの実装構造体。
［４］前記第２放熱板がステンレス鋼板、アルミニウム板、又はベリリウム銅板である、［１］～［３］のいずれか一つに記載のメモリーカードの実装構造体。
［５］前記第１熱伝導層が熱伝導性エラストマー又は熱伝導性両面テープである、［１］～［４］のいずれか一つに記載のメモリーカードの実装構造体。
［６］前記第２熱伝導層が熱伝導性エラストマー又は熱伝導性両面テープである、［１］～［５］のいずれか一つに記載のメモリーカードの実装構造体。Note that the present technology can also have the following configuration.
[1] A package for storing semiconductor elements,
a first thermally conductive layer;
a first heat sink;
a second thermally conductive layer;
It comprises at least a second heat sink,
The semiconductor element storage package, the first heat conductive layer, the first heat sink, the second heat conductive layer, and the second heat sink are laminated in this order.
Memory card implementation structure.
[2] The memory card mounting structure according to [1], wherein the first heat sink and/or the second heat sink is a metal plate.
[3] The memory card mounting structure according to [1] or [2], wherein the first heat sink is a copper plate or an aluminum plate.
[4] The memory card mounting structure according to any one of [1] to [3], wherein the second heat sink is a stainless steel plate, an aluminum plate, or a beryllium copper plate.
[5] The memory card mounting structure according to any one of [1] to [4], wherein the first thermally conductive layer is a thermally conductive elastomer or a thermally conductive double-sided tape.
[6] The memory card mounting structure according to any one of [1] to [5], wherein the second thermally conductive layer is a thermally conductive elastomer or a thermally conductive double-sided tape.
ここで、放熱板の材料と、メモリーカードの内部の温度との関係を解析した結果について説明する。 Here, the results of analyzing the relationship between the material of the heat sink and the internal temperature of the memory card will be explained.
前述したように、サーマルスロットリングは、メモリーカードの温度が所定の値に達したときに、半導体素子の処理速度を意図的に低下させる機能である。この解析では、放熱板の材料を変化させて、メモリーカードの温度が所定の値に達するまでの時間を検証した。この時間が長いほど、メモリーカードの放熱効果が高いことを示す。 As mentioned above, thermal throttling is a function that intentionally reduces the processing speed of a semiconductor element when the temperature of the memory card reaches a predetermined value. In this analysis, we varied the material of the heat sink and verified the time it took for the temperature of the memory card to reach a predetermined value. The longer this time, the higher the heat dissipation effect of the memory card.
この解析手法のフローチャートを図５に示す。この解析手法では、まずメモリーカードの実装構造体の３Ｄモデルが作成される（Ｓ１）。 A flowchart of this analysis method is shown in FIG. In this analysis method, first, a 3D model of a memory card mounting structure is created (S1).
この３Ｄモデルでは、メモリーカードの実装構造体が備えている、半導体素子収納用パッケージや放熱板などの部品が特定できる。より具体的に説明すると、この部品ごとに、大きさ、形状、熱に関連する物質定数などが設定できる。この物質定数の具体例として、例えば密度、熱伝導率、電気伝導率、弾性率などがある。この物質定数は、温度、圧力、純度などに依存することが一般的に知られている。 This 3D model makes it possible to identify components included in the memory card mounting structure, such as semiconductor element storage packages and heat sinks. More specifically, the size, shape, material constants related to heat, etc. can be set for each component. Specific examples of this material constant include density, thermal conductivity, electrical conductivity, and elastic modulus. It is generally known that this material constant depends on temperature, pressure, purity, etc.
さらに、この３Ｄモデルでは、半導体素子が所定の処理をするための温度の閾値を設定できる。例えば、半導体素子が処理速度を低下させるための温度の閾値や、半導体素子が処理を停止するための温度の閾値を設定できる。 Furthermore, in this 3D model, it is possible to set a temperature threshold for the semiconductor element to perform a predetermined process. For example, a temperature threshold for reducing the processing speed of the semiconductor element or a temperature threshold for stopping the processing of the semiconductor element can be set.
次に、部品ごとに、熱に関連する物質定数が設定される（Ｓ２）。例えば第１放熱板１４が銅板であるとき、第１放熱板１４の物質定数として、銅の熱伝導率などが設定される。 Next, material constants related to heat are set for each component (S2). For example, when the first heat sink 14 is a copper plate, the thermal conductivity of copper is set as the material constant of the first heat sink 14.
次に、発熱する部品に、発熱量が設定される（Ｓ３）。メモリーカードでは、主に半導体素子が発熱するため、半導体素子に発熱量が設定される。 Next, the amount of heat generated is set for the component that generates heat (S3). In a memory card, the semiconductor element mainly generates heat, so the amount of heat generated is set for the semiconductor element.
最後に、メモリーカードの温度が所定の値に達するまでの時間を解析する（Ｓ４）。この解析の結果に応じて、部品ごとの大きさや物質特性などを適宜変更する。 Finally, the time required for the temperature of the memory card to reach a predetermined value is analyzed (S4). Depending on the results of this analysis, the size and material properties of each part are changed as appropriate.
この解析において、半導体素子が処理速度を低下させるための温度をΔ４１℃（半導体素子の停止時の温度から４１℃上昇したときの温度）に設定した。半導体素子が処理を停止するための温度をΔ４８℃に設定した。 In this analysis, the temperature at which the processing speed of the semiconductor element is reduced was set to Δ41°C (the temperature when the temperature of the semiconductor element increases by 41°C from the temperature when the semiconductor element is stopped). The temperature at which the semiconductor element stops processing was set at Δ48°C.
続いて、この解析の結果について、図６を参照しながら説明する。 Next, the results of this analysis will be explained with reference to FIG. 6.
まず、比較例として、第１放熱板１４を熱伝導シートとして、第２放熱板１６をステンレス鋼板とした。 First, as a comparative example, the first heat sink 14 was a heat conductive sheet, and the second heat sink 16 was a stainless steel plate.
図６に示されるとおり、半導体素子が処理速度を低下させるための温度に達した時間は７２秒であった。 As shown in FIG. 6, it took 72 seconds for the semiconductor device to reach the temperature required to reduce the processing speed.
次に、実施例１として、第２放熱板１６はステンレス鋼板のままで、第１放熱板１４を銅板とした。発明者は、鋭意研究の結果、製造コストが比較的低く、熱伝導率が高い銅に着目した。 Next, as Example 1, the second heat sink 16 was kept as a stainless steel plate, and the first heat sink 14 was made of a copper plate. As a result of intensive research, the inventor focused on copper, which has a relatively low manufacturing cost and high thermal conductivity.
図６に示されるとおり、半導体素子が処理速度を低下させるための温度に達した時間は１２０秒であった。比較例と比較すると、この時間がさらに４８秒長くなっている。よって、熱伝導シートよりも銅板の方がより放熱効果が高いことがわかる。 As shown in FIG. 6, it took 120 seconds for the semiconductor device to reach the temperature required to reduce the processing speed. Compared to the comparative example, this time is further increased by 48 seconds. Therefore, it can be seen that the copper plate has a higher heat dissipation effect than the thermally conductive sheet.
次に、実施例２として、第１放熱板１４は銅板のままで、第２放熱板１６をベリリウム銅板とした。発明者は、鋭意研究の結果、銅板とベリリウム銅板の組み合わせが好適であることを発見した。 Next, as Example 2, the first heat sink 14 was kept as a copper plate, and the second heat sink 16 was a beryllium copper plate. As a result of intensive research, the inventor discovered that a combination of a copper plate and a beryllium copper plate is suitable.
図６に示されるとおり、半導体素子が処理速度を低下させるための温度に達した時間は２３０秒であった。実施例１と比較すると、この時間がさらに１１０秒長くなっている。よって、ステンレス鋼板よりもベリリウム銅板の方がより放熱効果が高いことがわかる。 As shown in FIG. 6, it took 230 seconds for the semiconductor device to reach the temperature required to reduce the processing speed. Compared to Example 1, this time is further increased by 110 seconds. Therefore, it can be seen that the beryllium copper plate has a higher heat dissipation effect than the stainless steel plate.
１ 実装構造体
１１ 第１外装体
１２ 半導体素子収納用パッケージ
１３ 第１熱伝導層
１４ 第１放熱板
１５ 第２熱伝導層
１６ 第２放熱板
１７ 第２外装体1 Mounting structure 11 First exterior body 12 Semiconductor element storage package 13 First heat conductive layer 14 First heat sink 15 Second heat conductive layer 16 Second heat sink 17 Second exterior body
Claims (4)
第１熱伝導層と、
第１放熱板と、
第２熱伝導層と、
第２放熱板と、を少なくとも備えており、
前記半導体素子収納用パッケージ、前記第１熱伝導層、前記第１放熱板、前記第２熱伝導層、前記第２放熱板の順に積層されており、
前記第１熱伝導層及び／又は前記第２熱伝導層が、熱伝導性エラストマー又は熱伝導性両面テープである、
メモリーカードの実装構造体。 A package for storing semiconductor elements,
a first thermally conductive layer;
a first heat sink;
a second thermally conductive layer;
It comprises at least a second heat sink,
The semiconductor element storage package, the first heat conductive layer, the first heat sink, the second heat conductive layer, and the second heat sink are laminated in this order,
the first thermally conductive layer and/or the second thermally conductive layer is a thermally conductive elastomer or a thermally conductive double-sided tape ;
Memory card implementation structure.
請求項１に記載のメモリーカードの実装構造体。 the first heat sink and/or the second heat sink is a metal plate;
The memory card mounting structure according to claim 1.
請求項１に記載のメモリーカードの実装構造体。 the first heat sink is a copper plate or an aluminum plate;
The memory card mounting structure according to claim 1.
請求項１に記載のメモリーカードの実装構造体。
The second heat sink is a stainless steel plate, an aluminum plate, or a beryllium copper plate.
The memory card mounting structure according to claim 1.
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013075421A (en) | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Dainippon Printing Co Ltd | Ic card |
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Family Cites Families (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPH1167993A (en) * | 1997-08-14 | 1999-03-09 | Hitachi Metals Ltd | Card-type portable electronic device and method for manufacturing heat-radiation plate for it |
| JPH11145379A (en) * | 1997-11-05 | 1999-05-28 | Hitachi Ltd | Mounting structure of semiconductor device and its manufacture |
| JP2001313345A (en) * | 2000-04-28 | 2001-11-09 | Kyocera Corp | Package for accommodating semiconductor device |
| JP2009230332A (en) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Selamission Hanbai Kk | Heat radiation sheet and semiconductor device with laminated heat radiation sheets |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013075421A (en) | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Dainippon Printing Co Ltd | Ic card |
| JP2017139589A (en) | 2016-02-03 | 2017-08-10 | キヤノン株式会社 | Electronic device |
| JP2018107549A (en) | 2016-12-26 | 2018-07-05 | キヤノン株式会社 | Electronic apparatus |
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