JPH07115281A - プリント配線板 - Google Patents

プリント配線板

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Publication number
JPH07115281A
JPH07115281A JP5280324A JP28032493A JPH07115281A JP H07115281 A JPH07115281 A JP H07115281A JP 5280324 A JP5280324 A JP 5280324A JP 28032493 A JP28032493 A JP 28032493A JP H07115281 A JPH07115281 A JP H07115281A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chip
heat sink
heat
hole
wiring board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5280324A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaru Hanamori
優 花森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Avionics Co Ltd
Original Assignee
Nippon Avionics Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Avionics Co Ltd filed Critical Nippon Avionics Co Ltd
Priority to JP5280324A priority Critical patent/JPH07115281A/ja
Publication of JPH07115281A publication Critical patent/JPH07115281A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched

Landscapes

  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多層プリント配線基板にICチップを搭載し
た多層プリント配線板において、ICチップの冷却性を
良くし、基板の配線領域を減らすこともなくICチップ
を実装することを可能にする。 【構成】 基板のICチップ固定部を含む領域を貫通す
るスルーホールと、基板のICチップ搭載面と反対の面
に固定されスルーホールの一端に接触するヒートシンク
とを備え、ICチップの熱を前記スルーホールを介して
前記ヒートシンクに伝達させることを特徴とする多層プ
リント配線板、により達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ICチップを裸のまま
搭載した多層プリント配線板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】高密度実装を可能にするため、DIP
(Dual Inline Package)等のケー
ス付きICを使用する代わりに、裸のICチップ(ベア
チップ)を直接プリント配線基板に実装したものがあ
る。
【0003】例えばICチップを基板に実装してこのI
Cチップを含む回路部分を樹脂で封止したり(ポッティ
ング)、セラミック製のカバーで基板全体を気密封止し
たものがある。このような配線板はCOB(Chip
On Board)と呼ばれている。またPGA(Pi
n Grid Array)のパッケージを有するIC
においては、通常多層プリント配線基板にICのベアチ
ップを実装している。
【0004】このようにICチップのベアチップをプリ
ント配線基板に実装する場合、ベアチップと基板回路と
の接続方法として、ワイヤボンディング法、TAB(T
ape Automated Bonding)法、C
CB(ControledCollapse Bond
ing)法等が公知である。
【0005】図8、9、10はワイヤボンディング法に
よるCOBの従来例を示す断面図、また図11、12、
13はワイヤボンディング法によるPGA型ICの従来
例を示す断面図である。
【0006】図8において符号10はプリント配線基板
であり、絶縁層12の両面に導体層14、16を形成し
たものである。これらの導体層14、16は4銅箔によ
り回路パターンを形成したものである。この基板10の
上面には、ICチップ固定部18、20が形成されてい
る。固定部18、20の底は絶縁層12内に陥没してい
る。
【0007】22、24は裸のICチップであり、それ
ぞれ固定部18、20内に接着固定されている、各IC
チップ22、24は、上層の導体層14に形成した回路
パターンに、ワイヤ26、28により接続されている。
ここにワイヤ26、28を用いるワイヤボンディング法
に代えてTAB法を用いることもできる。このTAB法
は、テープ状の絶縁フィルム(通常ポリイミド)上に形
成した回路パターンに、ICチップに設けた突起電極
(バンプ)を同時熱圧着し、ICチップ部をテープから
切離してフォーミングされたフィンガリードを熱圧着か
リフローはんだによって基板と接続するものである。
【0010】図9は多層プリント配線基板10Aへの実
装例を示し、この基板10Aは絶縁層12の中に内層と
なる導体層30を挟み込んだものである。この導体層3
0は接地回路あるいは電源回路とされたり、信号線の回
路とされる。ICチップ固定部18、20は基板10A
の上面からこの内層の導体層30に達するように形成さ
れ、ICチップ22、24はこの導体層30に必要に応
じて接続される。
【0011】図10は、多層プリント配線基板10Bに
窓を設け、これらの窓に下面からヒートシンク32、3
4を嵌入してヒートシンク32、34の上面をICチッ
プ固定部18、20とした。このヒートシンク32、3
4によりICチップ22、24の放熱を図るものであ
る。
【0012】図11の基板10Cは、絶縁層12内に内
層としての導体層30を持ち、この基板10Cを貫通す
る多数のピン36はこの導体層30の回路パターンに接
続されている。ICチップ固定部18に接着固定された
ICチップ22は、ワイヤ26によってこの内層の導体
層30に接続されている。
【0013】図12の基板10Dは、絶縁層12の上面
に設けた外層の導体層14と、内層の導体層30を持
ち、ICチップ固定部18に固定したICチップ22を
ワイヤ26により外層14に接続したものである。また
多数のピン36は内層の導体層30に接触しないように
基板10Dを貫通し、外層14に接続されている。
【0014】図13の基板10Eは、上面に外層の導体
層14を有すると共に、基板10Eを貫通する窓にヒー
トシンク32が下面から嵌入されている。このヒートシ
ンク32の上面がICチップ固定部18とされ、ここに
固定されたICチップ22はワイヤ26により外層導体
層14に接続されている。なお図7〜11においてワイ
ヤボンディング法に代えて、TAB法を用いることもで
きるのは前記した通りである。
【0015】
【従来技術の問題点】前記図8、9、11、12に示し
たものは、基板10、10A、10C、10Dに形成し
たICチップ固定部18(および20)にICチップ2
2(および24)を接着固定したものであるため、IC
チップ22(24)の冷却性が悪いという問題がある。
【0016】また図10、13に示すものでは、基板1
0B、10Eに設けた貫通窓にヒートシンク32(およ
び34)を嵌入し、このヒートシンク32、34に直接
ICチップ22(および24)を接着固定するから、I
Cチップ22(24)の熱が直接ヒートシンク32(3
4)により放熱される。このため放熱性は改善される
が、逆に基板10B、10Eには窓を形成しなければな
らない。従ってこの窓の範囲内には回路パターンを形成
することができず、基板の回路パターン領域すなわち配
線領域が著しく制限されることになる。
【0017】
【発明の目的】本発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、ICチップの冷却性が良く、基板の配線領
域を減らすこともなくICチップを実装することが可能
な多層プリント配線板を提供することを目的とする。
【0018】
【発明の構成】本発明によればこの目的は、多層プリン
ト配線基板にICチップを搭載した多層プリント配線板
において、前記基板の前記ICチップ固定部を含む領域
を貫通するスルーホールと、前記基板の前記ICチップ
搭載面と反対の面に固定され前記スルーホールの一端に
接触するヒートシンクとを備え、前記ICチップの熱を
前記スルーホールを介して前記ヒートシンクに伝達させ
ることを特徴とする多層プリント配線板、により達成さ
れる。
【0019】
【実施例】図1は本発明の一実施例の断面図、図2はこ
のICチップ固定部付近の平面図、図3はそのIII 矢視
部の拡大図、図4は使用状態を示す断面図である。
【0020】この実施例で用いる多層プリント配線基板
50は、外層の導電層(以下外層ともいう)52、54
と、多数の内層導電層(以下内層ともいう)56(56
a〜56f)と、これらの間に介在する絶縁層58と、
これらを貫通する適宜数のスルーホール60とを有す
る。ICチップ固定部62は、上の外層52および内層
56a、56bを貫いて基板50の上面に開口するよう
に形成されている。この基板50の下面には、下の外層
54及び内層56f、56eを貫いて固定部62に対向
する位置にヒートシンク固定64が形成されている。
【0021】このためICチップ固定部62とヒートシ
ンク固定部64との間には内層56c、56dを含む基
板50の一部、すなわち薄い領域66が介在する。この
領域66には多数のスルーホール68が形成されてい
る。これらのスルーホール68はこの領域66に含まれ
る内層56c、56dの回路パターンと干渉することな
く貫通し、内層56c、56dの回路に全く接触しない
(図3参照)。
【0022】このように作られている基板50には、I
Cチップ70がICチップ固定部62に接着固定され
る。この時ICチップ70の下面はスルーホール68の
端面に接触し、両者間の熱伝達性が良好に確保される。
例えばICチップ70は熱伝導性に優れた接着剤を用い
てこの固定部62に接着するのが良い。このICチップ
70はワイヤ72により上面の外層52のランド52a
(図2参照)に接続される。ワイヤ72に代えてTAB
法により接続してもよいのは勿論である。
【0023】ヒートシンク固定部64には、ヒートシン
ク74が基板50の下面から装着される。このヒートシ
ンク74は銅、アルミニウム、ベリリウムなどの伝熱性
に優れる金属で作られ、この上面は固定部64に表れた
スルーホール68の端面に接触している。このヒートシ
ンク74は前記ICチップ70と同様に伝熱性の良い接
着剤で固定部64に固着するのが望ましい。
【0024】この結果図4に示すように、基板50の薄
い領域66を挟んでICチップ70とヒートシンク74
とが固着され、これらはスルーホール68の上下端面に
それぞれ接触する。従ってICチップ70の熱はスルー
ホール68によりヒートシンク74に伝えられ、ICチ
ップ70の冷却性能が向上する。冷却性能はスルーホー
ル68の数を増やすことにより向上させることができ
る。
【0025】図5は本発明の第2実施例を示す断面図で
ある。この実施例はヒートシンク74Aに各スルーホー
ル68内の一部に進入する凸起76を一体に形成したも
のである。この実施例によれば凸起76がスルーホール
68の熱をヒートシンク74Aの良好に伝え、熱伝達性
が向上する。
【0026】図6は本発明の第3実施例を示す断面図で
ある。この実施例はヒートシンク74Bに各スルーホー
ル68内に進入するピン78を多数植設した。これらの
ピン78にクリームはんだを塗布して各スルーホール6
8に挿入し、リフロー炉に入れてリフローはんだ付けを
行えば、スルーホール68とヒートシンク74Bとの間
の熱伝達は一層向上する。
【0027】図7は本発明の第4実施例を示す断面図で
ある。この実施例はスルーホール68の中に伝熱性の良
い物質80を充填したものである。この伝熱性の良い物
質としては、例えばはんだを用いる。この場合例えば溶
融はんだ噴流にこの基板50を接触させ、溶融はんだを
スルーホール68内へ毛細管現象により吸入させること
ができる。この伝熱性の良い物資としてヒートパイプを
用いてもよい。
【0028】以上の各実施例では、ICチップ固定部6
2およびヒートシンク固定部64は、基板50の上下面
に陥設する凹部により形成している。しかしこのような
凹部を形成することなく基板50の表面に直接ICチッ
プ70やヒートシンク74を固着するものにも本発明は
適用でき、そのようなものも包含する。
【0029】
【発明の効果】請求項1の発明は以上のように、多層プ
リント配線基板のICチップ固定部を含む領域を貫通す
るようにスルーホールを設け、このスルーホールの一端
をICチップに他端をヒートシンクにそれぞれ接触させ
て、ICチップの熱をヒートシンクに伝えるものである
から、ICチップの冷却性を向上させることができる。
またこのスルーホールに干渉しないように基板の内層回
路パターンを形成することにより、ICチップ固定部の
下の内層にも回路パターンを形成でき、配線領域も減少
することがない。ここにスルーホール内にははんだなど
の伝熱性の良い物質を充填しておけばICチップの冷却
性は一層向上する。(請求項2、3)
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の断面図
【図2】そのICチップ固定部付近の平面図
【図3】図2におけるIII 矢視部の拡大図
【図4】使用状態を示す断面図
【図5】第2実施例の断面図
【図6】第3実施例の断面図
【7】第4実施例の断面図
【図8】ワイヤボンディング法によるCOBの従来例を
示す断面図
【図9】ワイヤボンディング法によるCOBの従来例を
示す断面図
【図10】ワイヤボンディング法によるCOBの従来例
を示す断面図
【図11】PGA型ICの従来例を示す断面図
【図12】PGA型ICの従来例を示す断面図
【図13】PGA型ICの従来例を示す断面図
【符号の説明】
50 多層プリント基板 52、54 外層(導電層) 56 内層(導電層) 62 ICチップ固定部 64 ヒートシンク固定部 66 基板のICチップ固定部を含む領域 68 スルーホール 70 ICチップ 74、74A、74B ヒートシンク 80 伝熱性の良い物質
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年4月28日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の断面図
【図2】そのICチップ固定部付近の平面図
【図3】図2におけるIII 矢視部の拡大図
【図4】使用状態を示す断面図
【図5】第2実施例の断面図
【図6】第3実施例の断面図
【図7】第4実施例の断面図
【図8】ワイヤボンディング法によるCOBの従来例を
示す断面図
【図9】ワイヤボンディング法によるCOBの従来例を
示す断面図
【図10】ワイヤボンディング法によるCOBの従来例
を示す断面図
【図11】PGA型ICの従来例を示す断面図
【図12】PGA型ICの従来例を示す断面図
【図13】PGA型ICの従来例を示す断面図
【符号の説明】 50 多層プリント基板 52、54 外層(導電層) 56 内層(導電層) 62 ICチップ固定部 64 ヒートシンク固定部 66 基板のICチップ固定部を含む領域 68 スルーホール 70 ICチップ 74、74A、74B ヒートシンク 80 伝熱性の良い物質

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多層プリント配線基板にICチップを搭
    載した多層プリント配線板において、前記基板の前記I
    Cチップ固定部を含む領域を貫通するスルーホールと、
    前記基板の前記ICチップ搭載面と反対の面に固定され
    前記スルーホールの一端に接触するヒートシンクとを備
    え、前記ICチップの熱を前記スルーホールを介して前
    記ヒートシンクに伝達させることを特徴とする多層プリ
    ント配線板。
  2. 【請求項2】ICチップ固定部を貫通するスルーホール
    内には伝熱性の良い物質が充填されている請求項1の多
    層プリント配線板
  3. 【請求項3】伝熱性の良い物質ははんだである請求項2
    の多層プリント配線板
JP5280324A 1993-10-14 1993-10-14 プリント配線板 Pending JPH07115281A (ja)

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JP5280324A JPH07115281A (ja) 1993-10-14 1993-10-14 プリント配線板

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6178088B1 (en) 1998-01-27 2001-01-23 Lucent Technologies Inc. Electronic apparatus
US6696643B2 (en) 2000-08-01 2004-02-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electronic apparatus
JP2007318113A (ja) * 2006-04-27 2007-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 放熱基板及びその製造方法
WO2014134929A1 (en) * 2013-03-07 2014-09-12 Hangzhou H3C Technologies Co., Ltd. A printed circuit board (pcb) structure
JP2014229804A (ja) * 2013-05-24 2014-12-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子制御装置
KR20160038293A (ko) * 2014-09-30 2016-04-07 삼성전기주식회사 회로기판

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