JPH0864733A - 印刷配線板組立体 - Google Patents
印刷配線板組立体Info
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- JPH0864733A JPH0864733A JP7188846A JP18884695A JPH0864733A JP H0864733 A JPH0864733 A JP H0864733A JP 7188846 A JP7188846 A JP 7188846A JP 18884695 A JP18884695 A JP 18884695A JP H0864733 A JPH0864733 A JP H0864733A
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- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
- H05K7/20509—Multiple-component heat spreaders; Multi-component heat-conducting support plates; Multi-component non-closed heat-conducting structures
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- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電子装置を銅製の熱伝播部材に直接に取り付
けることができ、それにより電子装置からの熱を熱伝播
部材を通して隣接した放熱子に効率的に伝達することが
でき、放熱子への熱伝達における熱抵抗を少なくした印
刷配線板組立体を提供する。 【構成】 配線板組立体１０はキャリヤシートと、該シ
ートに固定された少なくとも１個の熱伝播部材２６、２
８、３０、３２と、該熱伝播部材の片面に接着された電
子発熱素子と、熱伝播部材の内部に配置された金属層４
２、５８とを備え、該金属層は熱伝播部材の金属の膨脹
係数よりも小さい熱膨脹係数を有し、さらに熱伝播部材
に熱を伝達する関係にキャリヤシートと隣接して取り付
けられた放熱子４８、５０を備え、該金属層と直接に隣
接した熱伝播部材の局部に限定された領域４４、４６は
熱伝播部材の他の領域よりも小さい有効熱膨脹係数を有
する。
けることができ、それにより電子装置からの熱を熱伝播
部材を通して隣接した放熱子に効率的に伝達することが
でき、放熱子への熱伝達における熱抵抗を少なくした印
刷配線板組立体を提供する。 【構成】 配線板組立体１０はキャリヤシートと、該シ
ートに固定された少なくとも１個の熱伝播部材２６、２
８、３０、３２と、該熱伝播部材の片面に接着された電
子発熱素子と、熱伝播部材の内部に配置された金属層４
２、５８とを備え、該金属層は熱伝播部材の金属の膨脹
係数よりも小さい熱膨脹係数を有し、さらに熱伝播部材
に熱を伝達する関係にキャリヤシートと隣接して取り付
けられた放熱子４８、５０を備え、該金属層と直接に隣
接した熱伝播部材の局部に限定された領域４４、４６は
熱伝播部材の他の領域よりも小さい有効熱膨脹係数を有
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子回路の一部分を構成
する多重電子装置を支持するようになっている印刷配線
板に関する。
する多重電子装置を支持するようになっている印刷配線
板に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】本発明は
ピー・エー・レディ、ケー・エー・サリスバリおよびジ
ェイ・デー・ベーカーにより１９９４年５月５日に出願
された共に係争中の米国特許出願第２３８，７７７号明
細書に記載の型式の印刷回路板の改良を含む。その係争
中の米国特許出願は本発明の譲受人に譲渡されている。
ピー・エー・レディ、ケー・エー・サリスバリおよびジ
ェイ・デー・ベーカーにより１９９４年５月５日に出願
された共に係争中の米国特許出願第２３８，７７７号明
細書に記載の型式の印刷回路板の改良を含む。その係争
中の米国特許出願は本発明の譲受人に譲渡されている。
【０００３】米国特許出願第２３８，７７７号明細書に
は、電子装置の個体群、例えば、付勢されたときにかな
りの熱エネルギを発生する傾向があるマイクロプロセッ
サチップ、パワートランジスタダイスおよびその他の回
路部品を備えている印刷回路板が記載されている。印刷
回路板組立体、例えば、共に係争中の米国特許出願に開
示された回路板を製造する場合には、外側の境界の経路
を定めることにより半剛体のシートを含む基板を調製す
ることが通常の慣行である。このシートは孔あけされか
つ切断されて回路部品を取り付けるための開口部が形成
される。
は、電子装置の個体群、例えば、付勢されたときにかな
りの熱エネルギを発生する傾向があるマイクロプロセッ
サチップ、パワートランジスタダイスおよびその他の回
路部品を備えている印刷回路板が記載されている。印刷
回路板組立体、例えば、共に係争中の米国特許出願に開
示された回路板を製造する場合には、外側の境界の経路
を定めることにより半剛体のシートを含む基板を調製す
ることが通常の慣行である。このシートは孔あけされか
つ切断されて回路部品を取り付けるための開口部が形成
される。
【０００４】このシートはガラス充填エポキシ、紙、フ
ェノール樹脂等で形成することができ、そして片面また
は両面に銅クラッドを積層することができる。銅線がエ
ッチングされて、パッド、回路部品、端子ピン等の間に
電気的な接続を提供する。電子装置、結合パッド、コネ
クタ等の所定の取付け位置においてははんだペーストが
不要であり、そして電子装置と共に基板を炉を通して移
送する間に電気接続が確立される。
ェノール樹脂等で形成することができ、そして片面また
は両面に銅クラッドを積層することができる。銅線がエ
ッチングされて、パッド、回路部品、端子ピン等の間に
電気的な接続を提供する。電子装置、結合パッド、コネ
クタ等の所定の取付け位置においてははんだペーストが
不要であり、そして電子装置と共に基板を炉を通して移
送する間に電気接続が確立される。
【０００５】温度が容認できないレベルまで上昇するこ
とを回避するために、ある電子部品、例えば、半導体ダ
イスからの熱の放散に便宜をはかることが必要である。
制御されない温度上昇はダイスの信頼性に影響をおよぼ
すことがある。熱放散に便宜をはかるように構成されて
いない場合には、ダイスの信頼性は動作パワーレベルを
低下させることのみにより容認できる品質基準以内に維
持することができる。
とを回避するために、ある電子部品、例えば、半導体ダ
イスからの熱の放散に便宜をはかることが必要である。
制御されない温度上昇はダイスの信頼性に影響をおよぼ
すことがある。熱放散に便宜をはかるように構成されて
いない場合には、ダイスの信頼性は動作パワーレベルを
低下させることのみにより容認できる品質基準以内に維
持することができる。
【０００６】もしも電子装置が比較的に高いパワーレベ
ル、例えば、１ワットまたはそれ以上のレバルにおいて
動作するように設計されていれば、電子装置のシリコン
チップ／半導体ダイスを熱伝播部材（ｈｅａｔ ｓｐｒ
ｅａｄｅｒ）上に取り付けることが既知の慣行である。
熱伝播部材は電子装置、例えば、パワーダイスと放熱子
（ｈｅａｔ ｓｉｎｋ）との間に熱エネルギの流路を提
供する。放熱子は熱伝播部材が熱エネルギを該熱伝播部
材と放熱子との間の界面を横切って伝達することができ
るように印刷配線板と直接に接触するように組み立てら
れたハウジングの形態に構成することができる。
ル、例えば、１ワットまたはそれ以上のレバルにおいて
動作するように設計されていれば、電子装置のシリコン
チップ／半導体ダイスを熱伝播部材（ｈｅａｔ ｓｐｒ
ｅａｄｅｒ）上に取り付けることが既知の慣行である。
熱伝播部材は電子装置、例えば、パワーダイスと放熱子
（ｈｅａｔ ｓｉｎｋ）との間に熱エネルギの流路を提
供する。放熱子は熱伝播部材が熱エネルギを該熱伝播部
材と放熱子との間の界面を横切って伝達することができ
るように印刷配線板と直接に接触するように組み立てら
れたハウジングの形態に構成することができる。
【０００７】熱伝播部材は、代表的には、高い熱伝導率
を有する金属、例えば、銅で構成されている。もしも電
子装置が熱伝播部材上に、例えば、はんだ付けにより直
接に取り付けられていれば、ダイスと熱伝播部材との間
の界面において熱膨脹係数の局部に限定された実質的な
差異が生ずる。このために電子装置と熱伝播部材との間
の接着が劣化する可能性が増大する。
を有する金属、例えば、銅で構成されている。もしも電
子装置が熱伝播部材上に、例えば、はんだ付けにより直
接に取り付けられていれば、ダイスと熱伝播部材との間
の界面において熱膨脹係数の局部に限定された実質的な
差異が生ずる。このために電子装置と熱伝播部材との間
の接着が劣化する可能性が増大する。
【０００８】従来技術の設計において、半導体ダイスを
プラスチックに封入成形することにより、例えば、半導
体ダイスと銅製の熱伝播部材との間の熱膨張係数の差異
を補償するための試みがなされ、それにより半導体ダイ
スが熱伝播部材の表面に固定されている。従って、半導
体ダイスの基部と熱伝播部材の銅の表面との間の安定し
た接着が基部と銅との界面に確立される。しかしなが
ら、半導体ダイスをこのように封入成形する工程は付加
的な加工工程および加工装置を必要とし、その結果電子
装置の製造コストおよび印刷配線板組立体のコストが増
大する。
プラスチックに封入成形することにより、例えば、半導
体ダイスと銅製の熱伝播部材との間の熱膨張係数の差異
を補償するための試みがなされ、それにより半導体ダイ
スが熱伝播部材の表面に固定されている。従って、半導
体ダイスの基部と熱伝播部材の銅の表面との間の安定し
た接着が基部と銅との界面に確立される。しかしなが
ら、半導体ダイスをこのように封入成形する工程は付加
的な加工工程および加工装置を必要とし、その結果電子
装置の製造コストおよび印刷配線板組立体のコストが増
大する。
【０００９】従来技術の米国特許第４，９０７，１２５
号明細書には、金属板とヒューズまたはその他の高い熱
応力をうける部品のガラスまたはセラミック本体の片面
との間の熱膨脹係数の差異に起因する諸問題を回避する
ための試みが記載されている。米国特許第４，９０７，
１２５号明細書の設計における電子装置のためのキャリ
ヤを構成する多層板は二つの銅の層の間にはさまれたイ
ンバル（Ｉｎｖａｒ）層からなり、銅の層の一方がヒュ
ーズの本体と直接に接触している。
号明細書には、金属板とヒューズまたはその他の高い熱
応力をうける部品のガラスまたはセラミック本体の片面
との間の熱膨脹係数の差異に起因する諸問題を回避する
ための試みが記載されている。米国特許第４，９０７，
１２５号明細書の設計における電子装置のためのキャリ
ヤを構成する多層板は二つの銅の層の間にはさまれたイ
ンバル（Ｉｎｖａｒ）層からなり、銅の層の一方がヒュ
ーズの本体と直接に接触している。
【００１０】インバルは代表的には６４％の鉄と３６％
のニッケルとからなる鉄およびニッケルの合金である。
インバルは非常に低い熱膨張係数、すなわち、１℃あた
り１ミリメートルあたり０−２×１０-6ミリメートルを
有することを特徴としている。それと対照的に、銅の熱
膨脹係数は１℃あたり１ミリメートルあたり約１８−２
０×１０-6ミリメートルである。電子装置の基板全体は
銅の層の一方に接着されている。それゆえに、電子装置
により発生した熱は熱伝導率が低い基板材料を通してか
つインバル層に形成された開口部を通して伝達されなけ
ればならない。熱は金属層を通過した後に基板の表面と
銅の隣接面との界面における比較的に高い界面熱抵抗
（ｔｈｅｒｍａｌ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を通過しな
ければならない。
のニッケルとからなる鉄およびニッケルの合金である。
インバルは非常に低い熱膨張係数、すなわち、１℃あた
り１ミリメートルあたり０−２×１０-6ミリメートルを
有することを特徴としている。それと対照的に、銅の熱
膨脹係数は１℃あたり１ミリメートルあたり約１８−２
０×１０-6ミリメートルである。電子装置の基板全体は
銅の層の一方に接着されている。それゆえに、電子装置
により発生した熱は熱伝導率が低い基板材料を通してか
つインバル層に形成された開口部を通して伝達されなけ
ればならない。熱は金属層を通過した後に基板の表面と
銅の隣接面との界面における比較的に高い界面熱抵抗
（ｔｈｅｒｍａｌ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を通過しな
ければならない。
【００１１】銅の層とインバル層とからなる熱伝播部材
の使用が１９８３年２月１１日に発行されたフランス特
許第２５１１１９３号明細書に示され、インバル層が二
つの銅の層を分離し、熱がインバル金属ポストを通して
伝達される。これらの二つの銅の層は一体に構成されて
おらず、かつ電子装置が熱伝播部材の層上に直接に取り
付けられていない。
の使用が１９８３年２月１１日に発行されたフランス特
許第２５１１１９３号明細書に示され、インバル層が二
つの銅の層を分離し、熱がインバル金属ポストを通して
伝達される。これらの二つの銅の層は一体に構成されて
おらず、かつ電子装置が熱伝播部材の層上に直接に取り
付けられていない。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の改良された設計
においては、電子装置が電子装置のためのキャリヤの役
目をする回路板シートにより間接的に支持されるけれど
も、半導体ダイスおよびその他の電子装置を銅で製造さ
れた熱伝播部材上に直接に取り付けることができ、それ
により電子装置が熱を銅に直接に伝達することができる
ようになっている。熱を電子装置から直接に熱伝播部材
を通して放熱子に伝達することができる。従って、放熱
子への熱エネルギの伝達における熱抵抗が最小限度にと
どめられる。
においては、電子装置が電子装置のためのキャリヤの役
目をする回路板シートにより間接的に支持されるけれど
も、半導体ダイスおよびその他の電子装置を銅で製造さ
れた熱伝播部材上に直接に取り付けることができ、それ
により電子装置が熱を銅に直接に伝達することができる
ようになっている。熱を電子装置から直接に熱伝播部材
を通して放熱子に伝達することができる。従って、放熱
子への熱エネルギの伝達における熱抵抗が最小限度にと
どめられる。
【００１３】熱伝播部材の銅の熱膨脹係数と電子装置、
例えば、パワーダイスの基板の熱膨脹係数との差異は電
子装置が取り付けられた局部に限定された領域における
熱伝播部材の内部にインバル金属層を使用することによ
り補償される。非常に低い熱伝導率を有することを特徴
とするインバルは熱流路から遠隔の位置にあるので熱伝
達を妨害しない。その場合に銅の熱膨脹係数とシリコン
の熱膨張係数との差異による悪影響をうけることなく低
い熱膨脹係数を有する熱伝導率が低い材料であるシリコ
ンダイスを銅製の熱伝播部材の局部に限定された領域に
接着することができる。この接着ははんだ金属または伝
導性エポキシの使用を含むことができる。
例えば、パワーダイスの基板の熱膨脹係数との差異は電
子装置が取り付けられた局部に限定された領域における
熱伝播部材の内部にインバル金属層を使用することによ
り補償される。非常に低い熱伝導率を有することを特徴
とするインバルは熱流路から遠隔の位置にあるので熱伝
達を妨害しない。その場合に銅の熱膨脹係数とシリコン
の熱膨張係数との差異による悪影響をうけることなく低
い熱膨脹係数を有する熱伝導率が低い材料であるシリコ
ンダイスを銅製の熱伝播部材の局部に限定された領域に
接着することができる。この接着ははんだ金属または伝
導性エポキシの使用を含むことができる。
【００１４】熱伝播部材とダイスとの間の熱に関する不
釣合な組合せを最小限度にとどめるために従来技術の配
線板組立体の製造に使用されてきた慣用のプラスチック
封入成形技術に依存することなく、ダイスと本発明の出
願人の改良された構造の熱伝播部材との間を確実に接着
することができる。従って、熱伝播部材に取り付けられ
るダイスまたはその他の電子装置を使用温度が安全な使
用接続点温度限界以内にあるために電子装置の信頼性に
悪影響をおよぼすことなくより高いレベルで動作させる
ことができる。
釣合な組合せを最小限度にとどめるために従来技術の配
線板組立体の製造に使用されてきた慣用のプラスチック
封入成形技術に依存することなく、ダイスと本発明の出
願人の改良された構造の熱伝播部材との間を確実に接着
することができる。従って、熱伝播部材に取り付けられ
るダイスまたはその他の電子装置を使用温度が安全な使
用接続点温度限界以内にあるために電子装置の信頼性に
悪影響をおよぼすことなくより高いレベルで動作させる
ことができる。
【００１５】熱伝播部材それ自体は印刷配線板に切り込
まれた位置において取り付けることができ、そして慣用
のはんだ付け技術を使用して印刷配線板と一体に構成す
ることができる。それゆえに、電線を形成する印刷配線
板材料は熱エネルギが電子装置から熱伝播材料を通って
放熱子に伝達されるときに熱伝播部材の熱伝導通路から
遠隔の位置に配置される。
まれた位置において取り付けることができ、そして慣用
のはんだ付け技術を使用して印刷配線板と一体に構成す
ることができる。それゆえに、電線を形成する印刷配線
板材料は熱エネルギが電子装置から熱伝播材料を通って
放熱子に伝達されるときに熱伝播部材の熱伝導通路から
遠隔の位置に配置される。
【００１６】本発明の改良された設計はまた包装される
部品のための任意の便利なプラスチック材料を選択する
ことができるので、回路板設計者の設計上の選択を増大
させる。印刷配線板組立体を製造する方法の総合的な簡
単さのために電子装置のコストが低減されると共に、熱
抵抗が低下するので信頼性が改良される。
部品のための任意の便利なプラスチック材料を選択する
ことができるので、回路板設計者の設計上の選択を増大
させる。印刷配線板組立体を製造する方法の総合的な簡
単さのために電子装置のコストが低減されると共に、熱
抵抗が低下するので信頼性が改良される。
【００１７】
【実施例】図１において、印刷配線板は電子装置のため
の長方形の形状のキャリヤを備えている。このキャリヤ
は、例えば、ガラス充填エポキシ樹脂またはフェノール
樹脂からなるシートである。このキャリヤは上面に図２
および図４に符号１２で示すように張られた銅クラッド
を備えている。銅クラッドは図２から理解されるように
下面１４にも同様に設けることができる。銅クラッド１
２および１４の間にはフェノール樹脂またはガラス充填
エポキシ樹脂材料がはさまれている。
の長方形の形状のキャリヤを備えている。このキャリヤ
は、例えば、ガラス充填エポキシ樹脂またはフェノール
樹脂からなるシートである。このキャリヤは上面に図２
および図４に符号１２で示すように張られた銅クラッド
を備えている。銅クラッドは図２から理解されるように
下面１４にも同様に設けることができる。銅クラッド１
２および１４の間にはフェノール樹脂またはガラス充填
エポキシ樹脂材料がはさまれている。
【００１８】配線板１０の左側の端縁は図１に示すよう
に切欠部分１８および２０を備えている。同様に、配線
板１０の右側の端縁は切欠部分２２および２４を備えて
いる。切欠部分は任意の所望の位置に配置することがで
き、そして切欠部分の数は設計上の要求条件により変更
することができる。回路板それ自体は任意の所望の形状
に形成することができる。
に切欠部分１８および２０を備えている。同様に、配線
板１０の右側の端縁は切欠部分２２および２４を備えて
いる。切欠部分は任意の所望の位置に配置することがで
き、そして切欠部分の数は設計上の要求条件により変更
することができる。回路板それ自体は任意の所望の形状
に形成することができる。
【００１９】切欠部分１８、２０、２２および２４に
は、熱伝播部材２６、２８、３０および３２がそれぞれ
配置されている。熱伝播部材２６は、図１から理解され
るように、印刷配線板１０の端縁の外側に配置された部
分３４と、切欠部分１８内に配置された比較的に狭い部
分３６とを含む。狭い部分３６の端縁は銅クラッド１２
にはんだ付けすることができ、それにより熱伝播部材２
６を所定位置に固定して保持することができる。
は、熱伝播部材２６、２８、３０および３２がそれぞれ
配置されている。熱伝播部材２６は、図１から理解され
るように、印刷配線板１０の端縁の外側に配置された部
分３４と、切欠部分１８内に配置された比較的に狭い部
分３６とを含む。狭い部分３６の端縁は銅クラッド１２
にはんだ付けすることができ、それにより熱伝播部材２
６を所定位置に固定して保持することができる。
【００２０】銅製の熱伝播部材２６の頂部には、トラン
ジスタダイス３８が好適な接着技術、例えば、はんだ付
けにより固定されている。接着材料は図８を参照すると
理解することができ、図８においては、接着材料は符号
４０で示してある。
ジスタダイス３８が好適な接着技術、例えば、はんだ付
けにより固定されている。接着材料は図８を参照すると
理解することができ、図８においては、接着材料は符号
４０で示してある。
【００２１】露出したダイスであってもよい素子３８が
図５および図７から最良に理解されるように狭い部分３
６に配置されている。ダイス３８の真下には、図８に符
号４２で最良に示すようにインバルの中間層が配置され
ている。インバル層４２の真上に配置された銅の層４４
およびインバル層４２の下方の銅の下層４６がインバル
層４２を有するサンドイッチ構造を構成している。銅の
層４４および４６は熱伝播装置の主本体部分３４と一体
に構成されている。
図５および図７から最良に理解されるように狭い部分３
６に配置されている。ダイス３８の真下には、図８に符
号４２で最良に示すようにインバルの中間層が配置され
ている。インバル層４２の真上に配置された銅の層４４
およびインバル層４２の下方の銅の下層４６がインバル
層４２を有するサンドイッチ構造を構成している。銅の
層４４および４６は熱伝播装置の主本体部分３４と一体
に構成されている。
【００２２】図２から理解されるように、金属ハウジン
グプレート４８が印刷配線板１０の上方に配置されかつ
コンパニオンハウジングプレート５０が印刷配線板１０
の下側に配置されている。熱伝導分離材料またはテープ
５２が熱伝播部材をハウジングプレート４８から分離し
かつ対応した熱伝導テープ５４をハウジングプレート５
０と熱伝播部材の反対側に配置することができる。
グプレート４８が印刷配線板１０の上方に配置されかつ
コンパニオンハウジングプレート５０が印刷配線板１０
の下側に配置されている。熱伝導分離材料またはテープ
５２が熱伝播部材をハウジングプレート４８から分離し
かつ対応した熱伝導テープ５４をハウジングプレート５
０と熱伝播部材の反対側に配置することができる。
【００２３】熱伝播部材の各々をその他の熱伝播部材と
同じ形状に形成する必要はないけれども、熱伝播部材の
各々を熱伝播部材２６と全く同じ形状に形成することが
できる。また、その他の熱伝播部材を熱伝播部材２６の
場合と同様に印刷配線板１０の端縁に配置する必要はな
い。
同じ形状に形成する必要はないけれども、熱伝播部材の
各々を熱伝播部材２６と全く同じ形状に形成することが
できる。また、その他の熱伝播部材を熱伝播部材２６の
場合と同様に印刷配線板１０の端縁に配置する必要はな
い。
【００２４】図４の横断面図においては、狭い熱伝播部
分３６が配線板１０の銅クラッド１２に符号５４で示す
ようにはんだ付けされていることが理解されよう。結合
ワイヤ５６が露出したダイス３８を銅クラッド層１２ま
たは１４上の接着パッド６８と接続することができる。
分３６が配線板１０の銅クラッド１２に符号５４で示す
ようにはんだ付けされていることが理解されよう。結合
ワイヤ５６が露出したダイス３８を銅クラッド層１２ま
たは１４上の接着パッド６８と接続することができる。
【００２５】符号４２で示したインバルの中間層が存在
しているために、パワーダイス３８の局部に限定された
領域における熱伝播部材の有効熱膨脹係数を低下させ、
従って、ダイス３８と熱伝播部材との間の接着が露出し
たシリコンダイス材料の熱膨脹係数と熱伝播部材の材料
の熱膨脹係数との差異による影響をうけない。しかしな
がら、露出したダイス３８に発生した熱を露出したダイ
ス３８の下方の銅の層４４に直接に伝達することができ
る。そのときに、熱はインバル層４２のまわりの平行な
熱伝達通路を通って図２を参照して説明する放熱板の中
に伝達される。上側の銅の層４４および下側の銅の層４
６は熱伝播部材の銅製の主本体と一体に構成されてい
る。インバル中間層４２と上側の銅の層４４との間の界
面における分子結合ならびにインバル４２と下側の銅の
層４６との間の界面における対応した分子結合は熱伝播
部材の主本体部分３４の熱膨脹係数と比較して低下した
有効熱膨脹係数を有する局部に限定した領域を提供す
る。
しているために、パワーダイス３８の局部に限定された
領域における熱伝播部材の有効熱膨脹係数を低下させ、
従って、ダイス３８と熱伝播部材との間の接着が露出し
たシリコンダイス材料の熱膨脹係数と熱伝播部材の材料
の熱膨脹係数との差異による影響をうけない。しかしな
がら、露出したダイス３８に発生した熱を露出したダイ
ス３８の下方の銅の層４４に直接に伝達することができ
る。そのときに、熱はインバル層４２のまわりの平行な
熱伝達通路を通って図２を参照して説明する放熱板の中
に伝達される。上側の銅の層４４および下側の銅の層４
６は熱伝播部材の銅製の主本体と一体に構成されてい
る。インバル中間層４２と上側の銅の層４４との間の界
面における分子結合ならびにインバル４２と下側の銅の
層４６との間の界面における対応した分子結合は熱伝播
部材の主本体部分３４の熱膨脹係数と比較して低下した
有効熱膨脹係数を有する局部に限定した領域を提供す
る。
【００２６】図９ないし図１２には、本発明の出願人の
改良された熱伝播部材の構造の別の一実施例を示してあ
る。この実施例は熱伝播部材２６の場合のようにＴ字形
というよりも長方形の形状を有している。図９ないし図
１２の第２実施例におけるインバル層は符号５８により
示してある。インバル層５８の頂部側および底部側は銅
の層６０および銅の層６２をそれぞれ有している。これ
らの銅の層６０、６２は全体を符号６６により示した熱
伝播部材の主本体部分６４と一体に構成されている。熱
伝播部材６６およびインバル層５８は多数のその他の形
状、例えば、正方形、円形、三角形等を有することがで
きる。
改良された熱伝播部材の構造の別の一実施例を示してあ
る。この実施例は熱伝播部材２６の場合のようにＴ字形
というよりも長方形の形状を有している。図９ないし図
１２の第２実施例におけるインバル層は符号５８により
示してある。インバル層５８の頂部側および底部側は銅
の層６０および銅の層６２をそれぞれ有している。これ
らの銅の層６０、６２は全体を符号６６により示した熱
伝播部材の主本体部分６４と一体に構成されている。熱
伝播部材６６およびインバル層５８は多数のその他の形
状、例えば、正方形、円形、三角形等を有することがで
きる。
【００２７】図１２に示すように、露出したダイス３８
´をインバル層５８に直接に隣接した上側の層６０に符
号４０´で示すようにはんだ付けすることができる。従
って、熱伝播部材６６の主本体６４は露出したダイス３
８´から熱伝播部材６６の主本体６４を通って図２を参
照して説明した態様で放熱子を構成する隣接したハウジ
ングプレートに至る並列の熱伝達通路を提供する。
´をインバル層５８に直接に隣接した上側の層６０に符
号４０´で示すようにはんだ付けすることができる。従
って、熱伝播部材６６の主本体６４は露出したダイス３
８´から熱伝播部材６６の主本体６４を通って図２を参
照して説明した態様で放熱子を構成する隣接したハウジ
ングプレートに至る並列の熱伝達通路を提供する。
【００２８】図９ないし図１２の実施例の場合には、熱
伝播部材を配線板内に切断または打抜きにより形成され
た開口部に配置することができる。これらの開口部は配
線板の端縁の内部にもしもこのような位置が特定の設計
形状のために必要であれば配置することができる。熱伝
播部材がＴ字形、長方形の形態であるか、または任意の
その他の形状であることとは関係なく、熱伝播部材を印
刷配線板１０の意図された切り込まれた位置に配置する
ことができ、この位置において印刷配線板材料が電子装
置の熱伝導通路から放熱子まで除去される。
伝播部材を配線板内に切断または打抜きにより形成され
た開口部に配置することができる。これらの開口部は配
線板の端縁の内部にもしもこのような位置が特定の設計
形状のために必要であれば配置することができる。熱伝
播部材がＴ字形、長方形の形態であるか、または任意の
その他の形状であることとは関係なく、熱伝播部材を印
刷配線板１０の意図された切り込まれた位置に配置する
ことができ、この位置において印刷配線板材料が電子装
置の熱伝導通路から放熱子まで除去される。
【００２９】インバルはインターナショナル・ニッケル
・カンパニー・インコーポレーテッドの商標である。イ
ンバルは鉄およびニッケルの合金であり、代表的には６
４％の鉄と３６％のニッケルとからなる材料をさし前述
したように非常に低い熱膨脹係数を有することを特徴と
している。
・カンパニー・インコーポレーテッドの商標である。イ
ンバルは鉄およびニッケルの合金であり、代表的には６
４％の鉄と３６％のニッケルとからなる材料をさし前述
したように非常に低い熱膨脹係数を有することを特徴と
している。
【００３０】以上、本発明の好ましい実施例を説明した
が、本発明の特許請求の範囲は特許請求の範囲に記載の
通りである。
が、本発明の特許請求の範囲は特許請求の範囲に記載の
通りである。
【図１】端縁に取り付けられた熱伝播部材を含む印刷配
線板の上面図。
線板の上面図。
【図２】図１の配線板の端面図。
【図３】配線板の底部から見た図１の印刷配線板を示し
た図。
た図。
【図４】図１を裁断線４−４の平面に沿って裁った横断
面図。
面図。
【図５】印刷配線板から取り外された熱伝播部材の平面
図。
図。
【図６】図５を裁断線６−６の平面から見た横断面図。
【図７】熱伝播部材の反対側から見た図５の熱伝播部材
を示した図。
を示した図。
【図８】図７を裁断線８−８の平面に沿って裁った横断
面図。
面図。
【図９】代替設計の熱伝播部材の頂部を示す平面図。
【図１０】図９を裁断線１０−１０の平面に沿って裁っ
た横断面図。
た横断面図。
【図１１】図９の熱伝播部材を反対側から見た図。
【図１２】図１１の裁断線１２−１２の平面から見た横
断面図。
断面図。
１２ 銅クラッド層 １４ 銅クラッド層 １６ ガラス充填エポキシ樹脂 １８ 切欠部分 ２０ 切欠部分 ２２ 切欠部分 ２４ 切欠部分 ２６ 熱伝播部材 ２８ 熱伝播部材 ３０ 熱伝播部材 ３２ 熱伝播部材 ３４ 主本体部分 ３６ 狭い部分 ３８ トランジスタダイス ３８´ ダイス ４０ 接着材料 ４２ インバル層 ４４ 銅層 ４６ 銅層 ４８ 金属ハウジングプレート ５０ ハウジングプレート ５８ インバル層 ６０ 銅層 ６２ 銅層 ６４ 主本体部分 ６６ 熱伝播部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブレンダ ジョイス ネイション アメリカ合衆国ミシガン州ブルームフィー ルド ヒルズ，ローン パイン 605 (72)発明者 ラリィ レロイ クネイセル アメリカ合衆国ミシガン州ノビ，ミッドウ ェイ 44676
Claims (4)
- 【請求項１】 電子回路の一部分を構成する電子装置を
有する印刷配線板組立体にして、前記組立体がキャリヤ
シートと、前記シートに固定された少なくとも１個の金
属製の熱伝播部材と、 前記熱伝播部材の片面に接着された電子発熱素子と、 前記熱伝播部材の内部に配置された金属層とを備え、前
記金属層は前記熱伝播部材の金属の熱膨脹係数よりも小
さい熱膨脹係数を有し、さらに、 前記熱伝播部材に熱エネルギを伝達する関係に前記キャ
リヤシートと隣接して取り付けられた放熱子を備え、 前記金属層と直接に隣接した前記熱伝播部材の局部に限
定された領域が前記熱伝播部材のその他の領域の熱膨脹
係数よりも小さい有効熱膨脹係数を有する印刷配線板組
立体。 - 【請求項２】 電子回路の一部分を構成する電子装置を
有する印刷配線板組立体にして、前記組立体がキャリヤ
シートと、前記キャリヤシートに取り付けられた電子装
置と、前記シート上の配線パターンとを備え、前記電子
装置は前記配線パターンと電気的に接続され、さらに、 前記シートに固定された高い熱伝導率を有する金属で構
成された熱伝播部材と、前記熱伝播部材と接着された電
子発熱素子と、 前記発熱素子と直接に隣接して前記熱伝播部材の一部分
に形成された金属層とを備え、前記金属層は前記熱伝播
部材の金属の熱膨脹係数よりも小さい熱膨脹係数を有
し、さらに、 前記熱伝播部材と熱エネルギを伝達する関係に前記キャ
リヤシートと直接に隣接して配置された放熱子を備え、 前記金属層と直接に隣接した前記熱伝播部材の局部に限
定された領域が前記熱伝播部材のその他の領域の熱膨脹
係数よりも小さい有効熱膨脹係数を有する印刷配線板組
立体。 - 【請求項３】 請求項１に記載の組立体にして、前記熱
伝播部材が平面状の主要部分と層をなした部分とを備
え、前記の層をなした部分が前記発熱素子を支持する第
１層を有し、前記の層をなした部分の第１層および前記
の層をなした部分の第２層が前記金属層の向かい合った
側に配置され、 前記第１層および第２層が前記の平面状の主要部分と結
合され、それにより前記の平面状の主要部分と共に前記
金属層から延びた前記放熱子に至る熱流路を形成してい
る組立体。 - 【請求項４】 請求項２に記載の組立体にして、前記熱
伝播部材が平面状の主要部分と層をなした部分とを備
え、前記の層をなした部分が前記発熱素子を支持する第
１層を有し、前記の層をなした部分の第１層および前記
の層をなした部分の第２層が前記金属層の向かい合った
側に配置され、 前記第１層および第２層が前記の平面状の主要部分と結
合され、それにより前記の平面状の主要部分と共に前記
金属層から延びた前記放熱子に至る熱流路を形成してい
る組立体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/287,033 US5469329A (en) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | Printed circuit board with bi-metallic heat spreader |
| US287033 | 1994-08-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0864733A true JPH0864733A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=23101188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7188846A Pending JPH0864733A (ja) | 1994-08-08 | 1995-07-25 | 印刷配線板組立体 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5469329A (ja) |
| EP (1) | EP0696882B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0864733A (ja) |
| DE (1) | DE69514053T2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2718758B1 (fr) * | 1994-04-18 | 1996-06-14 | Aerospatiale | Procédé et machine pour la réalisation d'une armature pour une pièce de matière composite. |
| US5955960A (en) * | 1997-03-24 | 1999-09-21 | Jean-Luc Monnier | Tamper resistant electronic lock and method of using same |
| US6278607B1 (en) | 1998-08-06 | 2001-08-21 | Dell Usa, L.P. | Smart bi-metallic heat spreader |
| US6212071B1 (en) * | 1999-08-20 | 2001-04-03 | Lucent Technologies, Inc. | Electrical circuit board heat dissipation system |
| US6468439B1 (en) | 1999-11-01 | 2002-10-22 | Bmc Industries, Inc. | Etching of metallic composite articles |
| US6409930B1 (en) | 1999-11-01 | 2002-06-25 | Bmc Industries, Inc. | Lamination of circuit sub-elements while assuring registration |
| US6365057B1 (en) | 1999-11-01 | 2002-04-02 | Bmc Industries, Inc. | Circuit manufacturing using etched tri-metal media |
| DE10315438A1 (de) * | 2003-04-03 | 2004-10-14 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Anordnung von elektrischen und/oder mechanischen Komponenten auf einer großen, flexiblen Folienleiterfläche |
| DE10325862A1 (de) * | 2003-06-06 | 2004-12-23 | Bayerische Motoren Werke Ag | Festoxid-Brennstoffzelle mit einem metallischen Trägersubstrat |
| US7906845B1 (en) | 2008-04-23 | 2011-03-15 | Amkor Technology, Inc. | Semiconductor device having reduced thermal interface material (TIM) degradation and method therefor |
| US20110201996A1 (en) * | 2008-08-27 | 2011-08-18 | Melder Patrick C | Nasal ventilation system and method of using same |
| CN104219932A (zh) * | 2013-06-03 | 2014-12-17 | 联想(北京)有限公司 | 一种电子设备 |
| WO2015161051A1 (en) * | 2014-04-18 | 2015-10-22 | Laird Technologies, Inc. | Thermal solutions and methods for dissipating heat from electronic devices using the same side of an anisotropic heat spreader |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4034468A (en) * | 1976-09-03 | 1977-07-12 | Ibm Corporation | Method for making conduction-cooled circuit package |
| FR2511193A1 (fr) * | 1981-08-07 | 1983-02-11 | Thomson Csf | Support en materiau colamine pour le refroidissement et l'encapsulation d'un substrat de circuit electronique |
| US4811166A (en) * | 1986-07-02 | 1989-03-07 | Texas Instruments Incorporated | Heat dissipating member for mounting a semiconductor device and electrical circuit unit incorporating the member |
| DE3722119A1 (de) * | 1987-07-03 | 1989-01-12 | Siemens Ag | Schaltungsmodul mit einem plattenfoermigen schaltungstraeger aus glas oder keramik |
| DE9007236U1 (de) * | 1990-06-29 | 1991-10-31 | Robert Bosch Gmbh, 70469 Stuttgart | Gehäuse für eine elektronische Schaltung |
-
1994
- 1994-08-08 US US08/287,033 patent/US5469329A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-07-17 DE DE69514053T patent/DE69514053T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-07-17 EP EP95304973A patent/EP0696882B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-07-25 JP JP7188846A patent/JPH0864733A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0696882A1 (en) | 1996-02-14 |
| EP0696882B1 (en) | 1999-12-22 |
| US5469329A (en) | 1995-11-21 |
| DE69514053D1 (de) | 2000-01-27 |
| DE69514053T2 (de) | 2000-04-20 |
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