JPH04233268A

JPH04233268A - 電子パッケージ

Info

Publication number: JPH04233268A
Application number: JP3139748A
Authority: JP
Inventors: Don L Baker; ドン　エル．　ベイカー; Joseph Funari; ジョセフ　（エヌエムエヌ）　フナリ; William F Otto; ウィリアム　フレッド　オットー; Bahgat G Sammakia; バーガット　ガレブ　サマキア; Randall J Stutzman; ランダル　ジョセフ　スタッツマン
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1990-07-09
Filing date: 1991-05-15
Publication date: 1992-08-21
Anticipated expiration: 2009-07-06
Also published as: EP0465812A1; US5003429A; JPH0652767B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子パケージングに関
し、特にヒートシンクを一部として利用する電子パッケ
ージに関する。以下に規定される通り、本発明は、薄膜
の、フレキシブル（柔軟性のある）回路化された基板を
利用する電子パッケージに更に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイス（例えば、シリコンチッ
プ）を一部に含む電子パッケージは、コンピュータ産業
において良く知られ、より最近の実例が米国レターズ特
許４、８４９、８５６号と同第４、９１４、５５１号に
記載され、かつ、図示される。また、これらの両特許は
、少なくとも１つのフレキシブル回路化された基板（以
下、フレキシブル回路化基板という）を導電素子の１つ
として利用する。また、これらの特許に規定されたパッ
ケージはヒートシンクと付加的な回路化基板を部品とし
て含む。従って、これらの特許の両方は、参照によって
ここに取り込まれる。

【０００３】半導体デバイスのヒートシンク部材と様々
な回路化基板を利用する電子パッケージの他の実例は、
米国特許第４、０６９、４９７号、同第４、５２１、８
２９号、同第４、５６１、０１１号、同第４、５７３、
１０３号、同第４、６９８、６６３号、同第４、７１５
、４３０号、同第４、７４８、５３８号、同第４、７８
８、６２７号、同第４、８１２、９４９号及び同第４、
８２３、２３４号に記載され、かつ、図示される。

【０００４】最近の半導体デバイスにおける高回路密度
の使用のためには、パッケージの破壊が加熱から起こる
のを防止するために特定の公差内にかかるデバイスの動
作パラメータが維持されることを保証し、かつ、パッケ
ージの適切な機能的性能を保証にするために、パッケー
ジ動作中に生成された熱の効果的な除去が要求される。かかる熱の除去を行う既知の手段の一つは、典型的には
、パッケージの一体部を形成する金属製のヒートシンク
又は類似の部材を利用することである。これらの手段の
代表的な実例は、上述の幾つかの特許に記載され、かつ
、図示される。

【０００５】本発明の電子パッケージは、ヒートシンク
を含み、このヒートシンクはパッケージの半導体構成要
素の効果的な熱の除去を可能にするばかりでなく、特に
、最終的なパッケージの強化をも行い、かつ、最終的な
パッケージの修理をもまた容易にする。従って、半導体
デバイス及び／又はそれに接続された薄膜のフレキシブ
ル回路の修理及び／又は交換は、この高密度の、複合の
パッケージアセンブリの部分をもまた形成する他のフレ
キシブル回路化基板と半導体デバイスを乱す（例えば、
物理的にそれらに接触する）ことなく比較的手軽な方法
で達成されうる。本発明の１実施例において、このこと
は、各半導体デバイス用の第１のヒートシンクを使用し
、かつ、パッケージ内で（実質上隣接する方向に）これ
らの部材−デバイスサブアセンブリを計画的に配置して
達成される。この同一の実施例において、単一の共通ヒ
ートシンク部材もまた利用され、それぞれ半導体デバイ
スに熱的に連結された個々のヒートシンク部材の各々と
の熱接触状態でパッケージ中に配置される。また、この
共通のヒートシンク部材はより大きな共通の回路化基板
（例えば、プリント回路板）が実質的に剛性の平面（プ
レナー）方向に維持されるような補剛性部材（ステイフ
ナ）として独自に機能する

【０００６】本発明のもう１つの実施例において、フレ
キシブル回路化基板と半導体デバイスがより大きい共通
の回路化基板の一面上に配置される一方、共通のヒート
シンク部材は、この基板の反対の面に固着的に配置され
る。また、ヒートシンクは最終的なパッケージアセンブ
リ中の基板用のステイフナとして独自に機能する。

【０００７】とりわけ上記特徴を有する電子パッケージ
が当技術において重要な進歩を代表することと、考えら
れる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主要
な目的は、電子パッケージングの技術、特に、ここに規
定された有益な特徴を有する電気パッケージの提供を介
して情報処理システム（例えば、コンピュータ）におけ
る使用のための前記パッケージングの技術を高めること
である。

【０００９】本発明のもう１つの目的は、迅速で費用−
効率の高い方法で生産できるパッケージ、特に、パッケ
ージの種々のエレメント（構成要素）の修理及び／又は
交換がそのような修理及び／又は交換が必要ない他のキ
ーエレメントを乱すことなく行われるパッケージを提供
することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の一態様に従って
、ベース部材と、ベース部材に固着された第１の回路化
基板、第１の回路化基板に電気的に連結された少なくと
も２つの半導体デバイスと、少なくとも２つのフレキシ
ブル回路化基板と、各々が半導体デバイスのそれぞれの
１つに熱的に連結された少なくとも２つの第１のヒート
シンク部材と、第１のヒートシンク部材の各々に熱的に
連結された第２の共通ヒートシンク部材と、を備える電
子パッケージが提供される。第１と第２のヒートシンク
部材は、動作中に半導体デバイスの各々からの効果的な
熱の除去のために通路を提供するように組み合い、また
、第２の共通ヒートシンク部材は、ベース部材と第１の
回路化基板用の補剛性部材として機能する。

【００１１】本発明のもう１つの態様に従って、ベース
部材と、ベース部材に固着されかつ第１と第２の対向面
を含む第１の回路化基板と、第１の回路化基板に電気的
に連結された少なくとも２つの半導体デバイスと、各々
が第１の回路化基板の第１の対向面に電気的に接続され
た少なくとも２つのフレキシブル基板と、第１の回路化
基板の第２の対向面に固着的に配置され、かつ、半導体
デバイスの各々に熱的に連結された共通ヒートシンク部
材と、を備える電子パッケージが規定される。フレキシ
ブル回路化基板と第１の回路化基板は、半導体デバイス
の動作中に共通ヒートシンク部材へ半導体デバイスの各
々の熱の除去するための通路を提供するように組み合う
。また、共通ヒートシンク部材は、第１の回路化基板用
の補剛性部材として機能する。

【００１２】

【実施例】本発明を実行する最良のモード本発明の他及
び更なる目的、効果及び能力と共に、本発明のより良い
理解のために、図面と関連して次の開示と前述の請求項
が参照がなされる。

【００１３】以下に与えられた記載において、類似の構
成要素の説明には、類似の参照番号を用いて説明する。

【００１４】図１には、本発明の好適実施例に従う電子
パッケージ１０が示される。ここに規定される通り、パ
ッケージ１０は、とりわけ以下の３つの重要な特徴を与
える。（１）向上されたヒートシンキングによりパッケ
ージの寿命延長を保証すること、（２）パッケージ１０
中の様々な素子の修理及び／又は交換の容易さ、及び（
３）実質的に剛構造のパッケージ。ここの記載から理解
される通り、本発明は、比較的安価に生産され、かつ、
大量生産に比較的順応可能でもまたある。

【００１５】電子パッケージ１０は、図１の分解図と図
２の組立図にある通り、実質的に剛構造のベース部材１
３を有する。ベース部材１３は、好ましくは、金属（例
えば、アルミニューム）製であるか、或いは、適切な剛
性のプラチック材料（例えば、熱硬化性プラスチック）
でありうる。ベース部材１３は、好ましくは、実質的に
矩形形状であり、または、図面に示される通り、好まし
くは、実質的に平面形状でもまたある。図４と５に見ら
れる通り、ベース部材１３は、間に開口部分１７を画定
する複数（例えば、４つ）の立ち上がり側部１５を含む
。各側部１５は、（図４と５に示されるように）その中
に長尺状のチャンネル（溝）１９を含む。これらの側部
１５の４本のチャンネル１９（ベース部材１３により画
定される開口部分１７を横断するように延出される）に
は、第１の回路化基板２１が配設される。この第１の回
路化基板２１は、本発明の好適実施例において、プリン
ト回路ボードである（又は、当技術においてプリント配
線ボードと称される）。基板２１は、それがかかる板で
あるならば、公知の形状であり、従って、一般的には、
内部に配置された１つ以上の内部回路ライン（信号及び
／又は電力用の）を含む。更に、ここに規定される通り
、基板２１は、その上表面上に導電回路構成（例えば、
参照番号２３で示される）を含む。かかる回路構成は、
何れの場合においても、当技術において銅又は他の材料
でありうる。従って、基板２１の更なる記載は、不必要
であると考える。かかる内部回路構成とかかる基板を取
り囲む誘電材料との実例は、図３に図示された断面の実
施例において示される。

【００１６】述べられた通り、多層化された多種類の板
を含む回路ボード（板）は、当技術において良く知られ
る。またも公知である通り、かかる導電層間に電気的相
互接続を、公知の接続手段（例えば、メッキされたスル
ーホール）を使用して行うことが出来る。このように、
本発明の目的のために、望まれるならば、基板２１上の
外面の導電回路構成２３と様々な内部の導電層（例えば
、層２４）間にかかる電気接続を行うことが、可能であ
る。基板２１は、公知の技術の多くのプリント回路ボー
ドと同様に、好ましくは、約０．０７６２ｃｍ（０．０
３０ｉｎｃｈ）から約０．５０８ｃｍ（０．２００ｉｎ
ｃｈ）までの範囲内の厚さを有する。理解できるように
、かかる比較的薄い構造物は、多少長い距離に渡って支
持されない状態に配置されるならば、曲げ又は撓みを受
け得る。従って、かかる望ましくない変形を防止するた
めには、追加の支持の多くの使用が必須であると考えら
れる。

【００１７】ここに理解される通り、電子パッケージ１
０は、比較的コンパクトなアセンブリ中に非常に多数の
電気接続部と回路通路を提供する。一実例において、（
図１に示される通り）合計６つの個々の回路化部分を所
有する電子パッケージは、それぞれ、１１４ｍｍ（４．
５ｉｎｃｈ）と１７８ｍｍ（７．０ｉｎｃｈ）のみの幅
と長さの寸法を有するベース部材中に合計約２００個の
Ｉ／Ｏ（の入力／出力位置）を提供できる。（長さ寸法
は、図２の矩形構造物に図示された側部の最も長い部分
に沿っている。）　　一方、各個々の回路化部分２５は
、約３５０乃至４５０個のＩ／Ｏからなる。従って、こ
れらの接続位置の多くは、個々の回路化部分間で通じる
ように、本発明において利用されている。もちろん、本
発明が、６つの回路化部分を設けることに限定されず、
望まれるならば、異なるより多くのかかる部分（例えば
、３０個）を含むよう容易に拡大されることが理解され
るべきである。これらの実質的に矩形の回路化部分の各
々は、図１の参照番号２５によって示される。

【００１８】述べられた通り、パッケージ１０は、図１
に示された通り、複数（例えば、６つ）の個々の回路化
部分、又は、”区分（コンパートメント）”２５を含む
。各区分は、共通の第１の基板２１に電気的に連結され
るように設計される少なくとも１つの半導体デバイス２
７（例えば、シリコンチップ）を含む。かかるデバイス
は１つのみのが例示の目的で図１に示される。従って、
図１の実施例において、合計６つの半導体デバイスが利
用されているが、残りの５つのデバイスは、図示されな
い。

【００１９】各半導体デバイスは、フレキシブル回路化
基板部材２９を使用して基板２１の上表面（従って、直
接の付着によって）に電気的に連結される。従って、図
１の実施例において、合計６つのかかるフレキシブル回
路化基板が利用され、各々はパッケージの半導体デバイ
スの１つに接続される。

【００２０】各フレキシブル回路化基板２９（図３をま
た参照）は、好ましくは、有機誘電材料（例えば、ポリ
イミド）の薄層３１からなり、この薄層３１は、当技術
において公知の技術を使用して形成された回路構成３３
（例えば、クロム−銅−クロム）の画定された層を有す
る。回路構成３３の様々な回路通路（導線）は、半導体
デバイス２７の下表面上の対応する、選択された接触点
に電気的に接続される。かかる接続は、当技術において
公知の制御された崩壊チップ接続はんだづけ技術を使用
して達成され、従って、更なる記載は、不必要と考える
。これらのはんだづけ接続は、複数のはんだボ−ル３５
によって図解的に示される。別法として、かかる接続は
、熱圧着によっても得られる。一方、図３に図示された
通り、フレキシブル回路化基板の反対の回路通路（導線
）は、基板２１上に指定された回路（例えば、参照番号
２３）に電気的に接続され、それによって、半導体デバ
イス２７と基板２１間の電気的な結合を完全にする。基板２１への付加的な電気的接続は、様々な接続手段（
例えば、ピン）を使用してパッケージ１０から基板２１
へ外部的になされる。、従って、更なる記載は、不必要
と考えられる。このように、かかる接続は、実例が当技
術において公知である付加的な電子パッケージング構造
物（例えば、本体）におけるパッケージ１０の利用を容
易にする。本発明において利用されうるフレキシブル回
路化基板の実例の更なる記載は、米国特許第４、８４９
、８５６号で提供されている。従って、この特許の開示
は、参照のためここに取り入れられる。

【００２１】構成要素に欠陥が有る場合、パッケージ中
の残りの構成要素を乱すことなくこれらの構成要素（例
えば、半導体デバイス）の修理及び／又は交換を容易に
すると共に、この高密度アセンブリ用に向上されたヒー
トシンクを保証するために、上述の回路化区分２５の各
々は、それ自体の個々のヒートシンク部材４１（図解の
為に、図１で露出されたフレキシブル回路化基板のヒー
トシンク４１が基板に関して上昇された位置に示されて
いる）を含む。これらの個々の第１のヒートシンク部材
（従って、図１の実施例において合計６個が使用される
）は、好ましくは、実質的に平らで（平面で）矩形の部
材であり、また、高々約０．６３５ｍｍ（０．０２５ｉ
ｎｃｈ）乃至約６．３５ｍｍ（０．２５０ｉｎｃｈ）の
厚さを有するに過ぎない。上記記載の通り、図１の実施
例において、各ヒートシンク４１は、約５０．８ｍｍ（
２．０ｉｎｃｈ）の長さと幅の寸法の各々を有する。各ヒートシンク４１は、好ましくは、金属製の、かつ、
より好ましくは、銅合金でありうる。１実施例において
、銅／インバール／銅の合金が利用された。（インバー
ルは、国際ニッケル社（Ｉｎｔｅｎａｔｉｏｎａｌ　　
ＮｉｃｋｅｌＣｏｍｐａｎｙ）の商標である。）本発明
はこの材料に限定はされない。なぜならば、他の熱伝導
性のある材料が平面ヒートシンク部材４１の各々のため
に使用されうることが理解されるからである。各第１の
ヒートシンク部材４１は、半導体デバイス２７のそれぞ
れの１つに直接に付着され、それにより熱的に連結され
る（図３に示される通り）。かかる接続は、２つ方法の
うち１つで達成されうる。第１の方法において、接続は
、比較的高い熱伝導性を有する公知の熱接着材を使用し
て達成されうる。この接着剤は、図３において参照番号
５１で示されている。

【００２２】このインターフェース（界面）で使用され
る対応する接着材５１は、本発明の好適実施例において
、熱伝導性物質（例えば、酸化亜鉛）が充填されたシリ
コンであった。その他に、充填材として上述の酸化亜鉛
の熱伝導性物質を有する当技術において公知のタイプの
エポキシもまた、即座に利用されてもよい。この充填材
を含む１つのかかる合成物は、登録商標”スコッチキャ
スト（Ｓｃｏｔｃｈｃａｓｔ）”の元にミネソタ　　マ
イニングアンドマニュファクチャリング　　コーポレー
ション（Ｍｉｎｅｓｏｔａ　　Ｍｉｎｉｎｇ　　ａｎｄ
　　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　　Ｃｏｒｐｏｒａｔ
ｉｏｎ）から購入できる。かかる合成物は、約４７．６
重量％のエポキシ重合体と、約５２重量％の硬化剤と柔
軟剤の混合体と、約０．４重量％の着色剤と、を含む。硬化剤と柔軟剤の混合体は、約２５％乃至３９％のヘキ
サハイドロフタリン化無水化合物と、約５０重量％乃至
約７５重量％のポリプロピレングリコール及び／又はポ
リオキシプロピレングリコールの柔軟剤と、約０．８５
重量％乃至１重量％の第３アミン（例えば、トリメチル
アミン）と、対応する無水化合物の加水分解から生ずる
小量のヘキサハイドロフタリン酸と、を含む。利用され
る着色剤は、一般的には、チタン２酸化物顔料と塩化物
にされた銅フタリン化シアニンとの混合物である。充填
材の酸化亜鉛は、合成物を完全にするために加えられる
。

【００２３】他の方法として、各第１のヒートシンク部
材４１は、対応する半導体デバイス２７に取り外し可能
に取付けられ、それによりこの第１のヒートシンク部材
４１の取り外しを容易にする。この取り外しの形式が望
まれるならば、適切なインターフェース材料は、幾つか
が当技術において公知であるが、熱グリース合成物であ
る。かかる取り外しは、半導体デバイス２７及び連結さ
れた（例えば、その後の修理のために）露出されるフレ
キシブル基板２９をそのままにして、初めに第１のヒー
トシンク部材４１のみが分離できるということが理解で
きる。

【００２４】半永久的な（粘着材）又は取り外し可能な
（熱グリース）構成が使用されるか否かにかかわらず、
個々の半導体デバイスの各々がその上に配置された実質
的により大きなヒートシンク部材４１に直接熱的に連結
されることは、上記から理解される。このように、個々
のヒートシンク部材はまた、パッケージ１０の上述され
た回路化区分の各々のための別個のカバー部材等として
機能する。

【００２５】組み立て、修理及び／又は交換、及びパッ
ケージ１０用に向上された熱除去を促進するために、パ
ッケージ１０は、第１のヒートシンク部材４１の各々に
熱的に連結される第２のヒートシンク部材５３を更に含
む。図３に示される通り、この第２のヒートシンク部材
５３は、それぞれの第１のヒートシンク部材４１の上に
ほぼ直接に配置される。好適実施例において、第２の、
共通のヒートシンク部材５３は、金属製の材料（例えば
、アルミニウム）であり、かつ、複数の平行な直立のひ
れ状部をその部分として含む。図３により明確に図示さ
れる通り、共通のヒートシンク５３は、より好ましくは
、各それぞれの第１のヒートシンク部材４１の対応する
平面状（プレーナ）の上表面と整合する実質的に平面状
の底表面５７を含む。第２のヒートシンク５３は、好ま
しくは、公知の熱グリースを使用して各第１のヒートシ
ンク４１に熱的に連結される。この材料は、図３で参照
番号５９によって示される。かかる熱的結合は、非永久
的であり、従って、下層構造への修理及び／又は交換が
必要と思われる場合において第２のヒートシンク５３の
取り外しをなお更に容易にする

【００２６】従って、上記から理解されるのは、２つの
ヒートシンク構造（単一で共通のヒートシンク５３と個
々の平面状の第１のヒートシンク４１）が、組み合って
、作動中にパッケージ１０の幾つかの半導体デバイスの
効果的な熱除去に通路を提供する。かかる熱除去は、上
述された通り、パッケージ１０の延長された動作寿命を
保証するために必須と考えられる。

【００２７】効果的な熱除去を行うこととパッケージ１
０の修理及び／又は交換を容易にすることに加えて、共
通のヒートシンク部材５３はまた、ベース１３（と従っ
てそれに配置された第１の基板２１）用の補剛性部材と
して独自に機能する。このように、補剛性材として、第
２のヒートシンク部材５３は、全体的なパッケージ構造
に剛性を付与する。従って、図４と５により良く図示さ
れる通り、この実質的に矩形のヒートシンク部材５３は
、ベース１３の立ち上がり側部１５に抗して作用して、
その内部の曲げ又は類似の変形を防止し、従ってこれら
の側部が所望の実質的な矩形状を実質的に維持すること
を確実にする。また、図４と５、（及び図７に）に示さ
れる通り、共通のヒートシンク部材５３は、各々が所望
のチャネル１９の上に実質的に配置される複数の棚６１
に載置される。即ち、立ち上がり側部１５の各々は、合
計４つのかかる棚がベース１３によって提供されるよう
に、少なくとも１つの棚６１を含む。

【００２８】共通のヒートシンク部材５３は、ベース１
３に不変的に付着される訳ではなく、その代わり、受け
棚６１の上に摩擦的に挿入されることが好ましい。しか
しながら、もしベース１３が金属製（で、従って熱伝導
性）の構造であるならば、棚６１上で熱グリース又は類
似の十分熱伝導性のある材料を共通のヒートシンク部材
５３との係合位置で利用することが可能である。このよ
うに、共通のヒートシンク部材５３は、パッケージのベ
ース１３中にある回路化区分２５への個々の修理及び／
又は交換が生ずるようにパッケージ１０から容易に取り
除かれうることが理解される。次いで、かかる修理及び
／又は交換は、それぞれ平面状のヒートシンク部材４１
、及び、不変的に付着されるならば、対応付けられた半
導体デバイスと対応するフレキシブル回路化基板の除去
によって達成される。各かかる基板が一般的にはんだ等
を使用して共通の基板２１上の回路構成に接続されるの
で、フレキシブル回路化基板の除去は、かかる断線を効
果的にするための公知の技術を使用して容易に達成され
うる。

【００２９】上述の修理及び／又は交換を容易にし、か
つ、個々の第１の平面状のヒートシンク部材４１の効果
的な配置を確実にするために、パッケージ１０は、各第
１のヒートシンクが共通の第１の基板に実質的に平行に
位置決めされ、かつ、その上に間隔を置かれた距離で維
持されるように第１の基板２１の上の図示された上昇位
置で、個々のヒートシンク部材４１を支持する手段７１
（図５）と７１’（図４）を更に含む。かかる間隔は、
これらの第１のヒートシンクと共通の基板２１間に幾つ
かの半導体素子とそれらに対応付けられたフレキシブル
回路化基板を適切に収容するために必須である。

【００３０】本発明の一実施例において、支持手段７１
は、基板２１の上表面の頂部に載置され、かつ、好まし
くは、それに（例えば、適切な接着剤を使用して）固着
されるビーム部材７３（図１と図５）を有する。このタ
イプの自立する支持部の上部の実質的な平らな表面は、
それぞれの平面状のヒートシンク部材４１の端部片を収
容するように機能する。本発明の好適な実施例において
、各自立する支持ビーム部材７３は、好ましくは、パッ
ケージ構造の全長を実質的に延長し、それによりベース
１３のより狭い側部１５同士を実質的に相互連結する。このように、図１には、ビーム７３のほぼ中央の部分が
図解のために除去されている。自立するタイプの支持部
は、比較的長い距離（例えば、１７８ｍｍ（７．０ｉｎ
ｃｈ））を横断する場合に、好ましい。しかしながら、
このことが本発明を限定することを意味するわけではな
く、幾つかの個々の自立するタイプのビーム構造物が同
一の距離をカバーするために使用されうる。

【００３１】図１、４及び７に示される通り、支持手段
７１’は、基板２１の上表面と係合しないように、効果
的に非自立の長尺状のビーム部材から構成され得る。か
かる構成は（例えば、より多くの回路構成用の）基板の
上表面区域の利用を最大にする。好適実施例において、
各かかるビーム部材は、基板の上表面の上に間隔を置い
て配置され、かつ、ベース１３のより狭い寸法部分を実
質的に横切って延長する。詳細には、各かかる支持手段
７１’は、ベース１３の対向する縦方向の側部１５上に
形成された棚６２等の上に載置される対向する端部を有
する長尺状のビーム７３’を有する。かかる構成におい
て、そのように間隔を置いて配置されたビーム部材の内
部部分は、好ましくは、それが横断するように通過する
ので、自立するビーム７３上に載置される。このことは
、本発明を限定することを意味せず、もちろん、何らか
の内部支持を行うことなしに、ベース１３の全幅を実質
的に横切って延長することを含む他の組み合わせが、容
易に可能である。

【００３２】ベース１３の立ち上がり側部１５の１つに
関して、第１のヒートシンク部材４１の一個、共通の上
部ヒートシンク部材５３及び本発明の第１の基板に加え
て、１つのかかるビーム部材７３’の相対的な位置決め
は、図７の拡大部分断面図に明瞭に示されている。ビー
ム７３’の端部は、ヒートシンク５３を収容するために
設計された上部棚６１のすぐ下に配置された第２の棚６
２上に載置されることが示される。２つのかかる棚６２
が本実施例において使用され、各かかる棚がベース１３
の２組の対向する側部（図１の２つの長手側の側部）の
一組に形成される。また、チャンネル１９は側部１５の
下部部分に見られ、このチャンネル１９は、それに収容
された基板２１を含む。平面状の第１のヒートシンク部
材の１つの端部は、ビーム部材７３’の上表面に形成さ
れた２つの棚６４のそれぞれの１つ上に載置されるよう
に示される。

【００３３】２つの非自立のビーム部材と１つの長尺状
の自立のビーム部材が示されているが、本発明を限定す
ることなく他の組み合わせも容易に可能であるとが理解
される。例えば、図１に図示されるようなパッケージ構
造において、ベース１３の長手の側部１５を架橋するた
めに、１組の非固定のビーム部材のみを利用することが
可能である。代わりに、自立の支持された多様な単一の
長尺状のビーム部材のみを使用し、かつ、より狭い幅の
側部１５間にこれを延長することも可能である。どちら
の場合にも、或いは、ここに記載されたような組み合わ
せを使用する場合にも、ビーム支持部材の各々は、中及
び／又は上にそれぞれの平面状の第１のヒートシンク部
材４１の端部を収容するために設計されたその部分を含
む。

【００３４】ここに規定された各ビーム部材は、好まし
くは、金属製の構造であるが、他の材料（例えば、プラ
スチック）であってもよい。金属製のビーム部材は、パ
ッケージ１０の熱の除去を向上するので好ましい。しか
しながら、使用される材料に関係なく、各ビーム部材も
また、好ましくは、より一層の剛性をベース１３（と、
従って基板２１）に付与するために、追加の補剛材素子
として機能する。

【００３５】図６には、本発明のもう１つの実施例によ
る電子パッケージ１０’が示されている。電子パッケー
ジ１０’は、立ち上がり側部１５’を有するベース部材
１３’を備え、これらの側部１５’は、複数（例えば、
４つ）のかかる側部を有する実質的に矩形構造物を画定
する。側部１５’は、部材１３中の側部１５のように、
第１の共通の回路化基板２１’が位置決めされるチャン
ネル又は棚７５を各々含む。好ましくは、基板２１’は
、棚又はチャネル７５上に載置されるのみのみならず、
好ましくは、図示されない他の手段（例えば、クランプ
）によって適所に保持される。ベース１３’の対向する
側部１５’の各々がその中に共通の基板２１’を最も良
く収容するために、ベース１３のチャンネル１９に類似
するチャンネルを含んでもよい。図６に、複数の半導体
デバイス２７’は、基板２１’の１側部上に配置され、
各々が図１のそれらの基板２９に類似のフレキシブル回
路化基板２９’を使用して表面上の対応する回路（例え
ば、参照番号２３’）に電気的に接続される。このよう
に、各フレキシブル基板２９’は、上述の誘電（例えば
、ポリイミド）材料とそれに対応付けられた導電性の通
路（例えば、銅）をその部分として含む。更に、このフ
レキシブル回路化構造の内部配線は、好ましくは、上述
のはんだ接続を使用して各半導体デバイスの下表面のそ
れぞれの接点に接続される。このような接続は、図６に
おいて、参照番号３５’で示される。

【００３６】図６にも示されているように、電子パッケ
ージ１０’は、更に共通のヒートシンク５３’を含む。この共通のヒートシンク５３’は、共通の回路化基板２
１’の半導体デバイス２７’とは反対側へ（上記で規定
された接着材５１のような熱導電性接着材を使用して）
固着される。このような接着材は、図６では、参照番号
５１’で示されている。更に好ましくは、共通のヒート
シンク５３’が、複数（例えば、１インチ（２．５４ｃ
ｍ）当たり７本）の立設されたフィン５５’をその部分
として備えることである。共通のヒートシンク５３’は
、半導体デバイス２７’の各々へ熱的に連結されており
、それにより熱は、これらの半導体デバイス２７’から
フレキシブル回路化基板２９’を介して共通の回路化基
板２１’（好ましくは、基板２１としての多層回路ボー
ド）及び熱伝導性接着材５１’を介して共通のヒートシ
ンク５３’へ流れることが許容される。電子パッケージ
１０’は、図６には、突出するフィン５５’が下方へ延
出するように配向されているように図示されているが、
この電子パッケージ１０’は、この配向が逆（図６にお
いて、フィン５５’が上方へ突出するような）であって
も、電子パッケージ１０’の動作が悪影響を受けること
なく、十分に動作可能である。このことは、図１の実施
例でも正しく、電子パッケージ１０は、図１及び２に示
されたフィン５５の配向とは逆であっても、十分に動作
する。

【００３７】図１の実施例と同様に、共通のヒートシン
ク５３’は、電子パッケージ１０’から熱を除去する効
果的手段を提供するのみならず、平面状の基板２１’に
対する撓みや類似の変形（例えば、高温時に発生するか
もしれない）を防止する補剛材としても独自に機能する
。電子パッケージ１０’からの熱の除去を一層促進する
ために、半導体デバイス２７’の各々は、ベース１３’
の隣接する側８１に熱的に連結されてもよい（例えば、
熱グリースや接着材７７を使用して）。熱除去は、ベー
ス１３’の金属又は類似の熱伝導材料を利用してより一
層促進される。

【００３８】図６の半導体デバイス２７’の一定の配置
は、これらの半導体デバイス２７’が好ましくは共通の
基板２１’の上表面の上方へ配置されることを表すのみ
のために提供される。しかしながら、この配置は、本発
明を限定することを意味せず、本発明のより広い態様に
おいては、これらの半導体デバイス２７’の一個又はそ
れ以上のものが共通の基板の上表面に（電気的及び／又
は物理的に）直接付着されてもよい。即ち、一個又はそ
れ以上の半導体デバイス２７’は、共通の基板２１’の
上表面に配置され、半導体デバイス２７’の接触位置が
、フレキシブル基板２９’を使用することなく、選択さ
れた回路構成２３’に直接的に結合（はんだ付け）され
てもよい。更に、熱グリース等を使用して半導体デバイ
ス２７’と共通の基板の上表面と間の熱結合を行うこと
も可能である。

【００３９】図１の電子パッケージ１０と同様に、電子
パッケージ１０’は、電子パッケージ１０’の一個又は
それ以上の構成要素（例えば、半導体デバイス２７’や
フレキシブル回路化基板２９’）の個々の修理及び／又
は交換がこのアセンブリの他の構成要素を乱すことなく
行われるように、一部（例えば、ベース１３’）の除去
が可能である。同様に大切なことは、共通のヒートシン
ク部材が電子パッケージの動作中にその熱を効果的に除
去することと、全体の構成に対して追加の望ましい剛性
を付与する補剛性部材として機能することである。

【００４０】本発明の好ましい実施例が記載されると共
に図示されたが、当業者にとっては特許請求の範囲に画
定された本発明の範囲から逸脱することなく種々の変更
や修正を行うことが可能であることは明確である。

【００４１】

【発明の効果】このように、本発明によれば、電子パッ
ケージの種々で個々の構成要素に対する修理及び／又は
交換が他の構成要素を乱すことなく容易に行われる電子
パッケージが提供される。ここに規定されたような電子
パッケージは、比較的容易な方法で生産できるので、本
発明は大量生産に好適であり、それに伴う利益が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に従う電子パッケージの分解
斜視図である。

【図２】組み立てられた図１の電子パッケージの斜視図
である。

【図３】図１と２の電子パッケージの部分断面で、大き
く拡大された部分側断面図である。

【図４】図２の線４−４に沿って切断された図１と２の
電子パッケージの部分断面で、わずかに拡大された側断
面図である。

【図５】図２の線５−５に沿って切断された図１と２の
電子パッケージを図示する、図４の正面図に渡る断面で
、わずかに拡大された断面図である。

【図６】本発明の他の実施例に従う電子パッケージの断
面で、側断面図である。

【図７】本発明のベース部材の直立する側部の１つと、
この一つが部分的にのみ示される様々な他の部材（例え
ば、第１の基板、ビーム部材、第１のヒートシンク部材
）をどの様に収容するがを図示する大きく拡大された部
分斜視図である。

【符号の説明】

１０　　　　電子パッケージ１０’　　電子パッケージ１３　　　　ベース部材１３’　　ベース部材１５　　　　立ち上がり側部２１　　　　第１の回路化基板２７　　　　半導体デバイス２７’　　半導体デバイス２９　　　　フレキシブル回路化基板２９’　　フレキシブル回路化基板４１　　　　第１のヒートシンク部材５１’　　接着材５３　　　　第２の共通ヒートシンク部材５３’　　共
通ヒートシンク部材６１　　　　第１の棚６２　　　　第２の棚７１　　　　支持手段７１’　　支持手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　ベース部材と、前記ベース部材に取付
けられた第１の回路化基板と、前記第１の回路化基板へ
電気的に連結された少なくとも２個の半導体デバイスと
、前記第１の回路化基板へ電気的な連結を提供するため
に、各々が前記第１の回路化基板へ及び前記少なくとも
２個の半導体デバイスの各一個へ電気的に接続された少
なくとも２つのフレキシブル回路化基板と、各々が前記
少なくとも２個の半導体デバイスの各一個へ熱的に連結
された少なくとも２個の第１のヒートシンク部材と、前
記少なくとも２個の第１のヒートシンク部材の各々へ熱
的に連結され、前記第１のヒートシンク部材と共に前記
少なくとも２個の半導体デバイスの各々の動作中に前記
半導体デバイスの各々の熱除去たのための通路を提供し
、前記ベース部材及び前記第１の回路化基板のための補
剛性部材として機能する第２の共通ヒートシンク部材と
、を備える電子パッケージ。
【請求項２】　　前記第２の共通ヒートシンク部材は、
取り外し可能に前記電子パッケージ内に配置され、それ
により前記フレキシブル回路化基板及び／又は前記半導
体デバイスの内の選択された部材の修理及び／又は交換
が、前記フレキシブル回路化基板及び／又は前記半導体
デバイスの内の他の部材を乱す必要がなく、容易に行え
る請求項１の電子パッケージ。
【請求項３】　　前記第１のヒートシンク部材の各々は
、前記各半導体デバイスに固定的に取り付けられる請求
項２の電子パッケージ。
【請求項４】　　前記第１のヒートシンク部材は、接着
材によって前記各半導体デバイスに固定的に取り付けら
れる請求項３の電子パッケージ。
【請求項５】　　前記第１のヒートシンク部材の各々は
、取り外し可能に前記各半導体デバイスに取り付けられ
る請求項２の電子パッケージ。
【請求項６】　　前記第１のヒートシンク部材の各々は
、熱グリースによって前記各半導体デバイスに熱的に連
結される請求項５の電子パッケージ。
【請求項７】　　前記ベース部材は、一部に立ち上がり
側部を含み、前記立ち上がり側部は、前記第１の回路化
基板の周囲の回りに実質的に延出する請求項１の電子パ
ッケージ。
【請求項８】　　前記立ち上がり側部の各々は、その上
に第１の棚を画定し、前記第２の共通ヒートシンク部材
は、前記立ち上がり側部により画定された前記第１の棚
上に配置される請求項７の電子パッケージ。
【請求項９】　　前記第１のヒートシンク部材を前記第
１の回路化基板上で離れた位置にかつ前記第２の共通ヒ
ートシンク部材と熱接触状態で支持する支持手段を、更
に備える請求項７の電子パッケージ。
【請求項１０】　　前記支持手段は、前記第１の回路化
基板上に配置された少なくとも一本のビーム部材を含み
、前記第１の回路化基板は前記ビーム部材上に配置され
る請求項９の電子パッケージ。
【請求項１１】　　前記支持手段は、前記ベース部材を
実質的に横断して延出すると共に前記第１の回路化基板
の上表面上にそれから間隔をもって配置された少なくと
も一本のビーム部材を含み、前記第１のヒートシンク部
材は、前記ビーム部材上に配置される請求項９の電子パ
ッケージ。
【請求項１２】　　前記ベース部材の前記立ち上がり側
部の内の少なくとも２つの各々は、その中に第２の棚を
含み、前記ビーム部材は前記第２の棚の上に配置される
と共に前記第２の棚によって支持される請求項１１の電
子パッケージ。
【請求項１３】　　ベース部材と、前記ベース部材へ取
り付けられるか又は前記ベース部材上へ配置され、第１
及び第２の対向面を含む第１の回路化基板と、前記対向
面の内の一つで前記第１の回路化基板と電気的に連結さ
れる少なくとも２個の半導体デバイスと、前記第１の回
路化基板へ電気的な連結を提供するために、各々が前記
第１の回路化基板の前記対向面の内の前記第１の対向面
へ及び前記少なくとも２個の半導体デバイスの各一個へ
電気的に接続された少なくとも２つのフレキシブル回路
化基板と、前記第１の回路化基板の前記第２の対向面へ
固定的に配置されると共に前記少なくとも２個の半導体
デバイスの各々へ熱的に連結され、前記フレキシブル回
路化基板と前記第１の回路化基板が前記半導体デバイス
の各々の動作中に前記半導体デバイスの各々の熱除去た
のための通路を提供し、前記第１の回路化基板のための
補剛性部材として機能する共通ヒートシンク部材と、を
備える電子パッケージ。
【請求項１４】　　前記ベース部材は、取り外し可能に
前記電子パッケージ内に配置され、それにより前記第１
の回路化基板及び／又は前記半導体デバイスの内の選択
された部材の修理及び／又は交換が、前記第１の回路化
基板及び／又は前記半導体デバイスの内の他の部材を乱
す必要がなく、容易に行える請求項１３の電子パッケー
ジ。
【請求項１５】　　前記ベース部材は、一部に立ち上が
り側部を含み、前記立ち上がり側部は、前記第１の回路
化基板の周囲の回りに実質的に延出する請求項１３の電
子パッケージ。
【請求項１６】　　前記ベース部材の前記立ち上がり側
部は、その上に棚を画定し、前記第１の回路化基板は、
前記立ち上がり側部により画定された前記棚上に配置さ
れる請求項１５の電子パッケージ。
【請求項１７】　　前記共通ヒートシンクは、熱伝導性
接着材を使用して前記第１の回路化基板の前記第２の対
向面に取り付けられる請求項１３の電子パッケージ。