JPH09172134A - 電子パッケージアセンブリおよび電子モジュール - Google Patents

電子パッケージアセンブリおよび電子モジュール

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JPH09172134A
JPH09172134A JP8306289A JP30628996A JPH09172134A JP H09172134 A JPH09172134 A JP H09172134A JP 8306289 A JP8306289 A JP 8306289A JP 30628996 A JP30628996 A JP 30628996A JP H09172134 A JPH09172134 A JP H09172134A
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packages
assembly
leads
electronic
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JP8306289A
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Eyden Derushe Noah
ノーア・エディン・デルーシェ
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Mitsubishi Semiconductor America Inc
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Mitsubishi Semiconductor America Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アセンブリの実装密度を減らすことなく、積
重ねに配置されるパッケージが互いに固定される高密度
のICパッケージアセンブリを提供する。 【解決手段】 縦方向に突出するリード(52)を有す
る集積回路(IC)パッケージ(50)にはスナップフ
ァスナ(70)の雄雌固定部材が設けられ、このスナッ
プファスナ(70)は1対のICパッケージ(50)が
モジュールになるよう積重ねられて、1つのパッケージ
のリードが別のパッケージのリードと整列するようにす
る。パッケージのリードはPCBにはんだ付けされ、こ
のPCBはパッケージ(50)の内部回路に接続される
外部導体を運ぶ。ICパッケージのうち1つの上にある
雄固定部材は、別のICパッケージ上の雌固定部材にし
っかりと係合して、1つのパッケージのはんだ付けされ
たリードが別のパッケージのリードに接触することを防
ぐ。PCBの実装密度を倍にするよう複数のモジュール
がPCB上に位置付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】この発明は一般に集積回路のパッケージン
グに関し、より特定的には倍密度の集積回路(IC)ア
センブリを作るため積重ねられた集積回路のパッケージ
に関する。
【0002】
【背景技術】電子システムにおいて、システムの他の部
分と通信するために、コンポーネントはある相互接続網
上に配置しなければならない。さまざまな型および形態
のコンポーネントをプリント回路基板(PCB)に装着
すれば、この基板を機能的な電子デバイスにすることが
できる。アセンブリのコストを削減するために、PCB
の中にコンポーネントを半自動的または自動的に挿入す
るやり方が採用される。しかし、複数のリードのついた
コンポーネント、たとえば集積回路の場合には、半自動
または自動アセンブリに関する問題がある。これは、本
体のサイズおよび形状が均一性に欠け、所望のリードの
状態を維持することが困難であり、かつ挿入機構へ入れ
る際の送りの問題があるためである。比較的標準的な集
積回路(IC)パッケージを用いることにより、集積回
路のためのアセンブリはうまく構造化される。
【0003】集積回路のための適切なパッケージは一連
の要件を満たさなければならない。パッケージは、使用
中に起こる応力に耐え、かつ内部の回路から外部の環境
への電気接続が容易に成立しかつ信頼性の高いものにな
るよう機械的に十分強くなければならない。
【0004】リード付きの集積回路パッケージはさまざ
まな形態に形成することができる。たとえば図1に示さ
れるスモールアウトライン型集積回路(SOIC)パッ
ケージはエポキシ本体2を含み、この本体は、その対向
する端縁から突出する2列のリード4を有する。本体の
中に収められているICダイ6は、金のボンディングワ
イヤ8を介してリード4に結合される。好ましくはリー
ドにはリードボンディングパッドと、本体の端縁のすぐ
内側との間に孔が開けられている。孔10は、リードに
エポキシを接着するのを助長する機械的強度を提供す
る。このSOICパッケージはガルウイング型のリード
を有する。図1に示されるように、パッケージの側壁か
ら外に向かって延びる各リードは外向きに曲げられて、
パッケージの上表面および下表面に平行で、かつリード
が取付けられるプリント回路基板(PCB)に平行なフ
ットを形成する。
【0005】ICパッケージによく見られる別の形態
は、図2に示されるスモールアウトライン型Jリード付
き(SOJ)パッケージである。このSOJパッケージ
は2列のリードを有し、これらのリードは対向する側壁
から外に向かって延び、かつパッケージの本体の下で
「J」の形に曲げられている。
【0006】スクェアまたはカッド(quad)のICパッ
ケージは、四角形の形状の本体であって、リードが本体
の4辺すべてから延びる。図3はガルウイング型のリー
ドを有するカッドフラットパック(QFP)パッケージ
を示し、図4はパッケージの4辺すべてにJリードを備
える、プラスチックリード付きチップキャリア(PLC
C)を示す。
【0007】コンポーネントの製造業者はICパッケー
ジに、幅広い公差のリードプロファイルを与えている。
たとえば、図5(A)に示されるように、モトローラ
(Motorola)は同じ部品数のSOICパッケージに対し
て26ミルから30ミルのフット長さを提供している。
シグネティクス(Signetics )は同じ部品数(図5
(B))に対して16ミルから50ミルの、SOICの
フット長さを与え、ナショナル(National)は同じ部品
数(図5(C))に対して20ミルから50ミルのSO
ICのフット長さを提供する。さらに、図5(A)〜
(C)に示されるように、同じ部品数に対してさまざま
なリード幅を用いることができる。
【0008】ICパッケージアセンブリ、たとえば非常
に大きい容量のメモリモジュールを提供するために、普
通は一群のICパッケージがPCBキャリア上に組立て
られ、このPCBキャリアが、ICパッケージの内部回
路に接続される回路を保持するシステムPCBまたはマ
ザーボートに接続される。図6に示されるように、この
ようなPCBキャリアは、プリント配線板上に装着さ
れ、かつプリント配線板上のプリント導体によって互い
に相互接続される複数のパッケージを有し得る。
【0009】いくつかの携帯用の用途、たとえばラップ
トップコンピュータにおいてはスペースに限界があるた
め、同じ記憶容量に対してマザーボート上のPCBキャ
リアが占める面積は最小限にしなければならない。実装
密度(パッケージング密度)を高めるために、2つのI
Cパッケージが積重ねに組合されてもよく、その場合1
つのパッケージが別のパッケージの上部に配置される。
しかし携帯用システムにおいては、積重ねられたパッケ
ージは互いに対してずれるおそれがある。この結果、パ
ッケージの、対応するリードは互いに接触し、短絡を起
こすおそれがある。
【0010】ICパッケージを互いに対して固定するた
め、パッケージを積重ねたものは、PCBに装着される
ケーシングの中に挿入してもよい。金属の積層を有する
このようなケーシングの一例が、米国特許第5,27
9,029号に見られる。これに代わって、パッケージ
を積重ねたものを受けるためのソケットがPCBに設け
られてもよく、これはたとえば米国特許第4,696,
525号に見られる。
【0011】しかし、ICパッケージを積重ねるための
先行技術のデバイスはPCB上の面積をかなり占めるの
で実装密度が下がる。さらに、それらはPCBの製造コ
ストを増大させる複雑な機械的構成を含む。
【0012】したがって、PCBの実装密度を下げるこ
となく、積重ねられたICパッケージを互いに固定する
ことが望ましい。
【0013】さらに、コストが低く、かつ容易に実現さ
れる、信頼性のある高密度のICパッケージアセンブリ
を提供することが望ましい。
【0014】
【発明の開示】したがって、この発明の1つの利点は、
高密度のICパッケージアセンブリであって、アセンブ
リの実装密度を下げることなく、積重ねられたパッケー
ジが互いに固定されたものを提供することである。
【0015】この発明の別の利点は、コストが低く、か
つ容易に実現できる高密度のICパッケージアセンブリ
を提供することである。
【0016】この発明の上述のおよび他の利点は少なく
とも部分的には、上表面と、下表面と、上表面および下
表面に対して垂直な方向に突出するリードとを有する複
数のICパッケージを備える電子パッケージアセンブリ
を提供することによって達成される。パッケージは少な
くとも1つの積重ねに組合せられ、ICパッケージのう
ち1つの下表面が別のパッケージの上表面に配置される
ものを含む。ICパッケージを互いに装着するために、
積重ねられたICパッケージの隣接する上表面および下
表面に、少なくとも1対の雄雌固定部材が固定され、I
Cパッケージのうち1つのリードが別のICパッケージ
のリードに接触することを防ぐようにする。
【0017】この発明の1つの局面に従って、雄雌固定
部材はICパッケージを互いに装着し、ICパッケージ
の間に空隙をつくり強制冷却を行なうようにする。
【0018】この発明の別の局面に従って、ICパッケ
ージを互いに対してしっかりと配向するために、隣接す
る上表面および下表面の各々に1対の雄固定部材および
1対の雌固定部材が設けられる。
【0019】好ましくは、雄雌固定部材は弾性材料で作
られて、互いにしっかりと係合する。
【0020】この発明のさらなる局面に従って、すべて
のICパッケージのリードは、各々のICパッケージ用
のコンタクトランドの列を有するプリント回路基板の表
面に直接はんだ付けされる。これらの列は互いに対して
長手方向にずれて配置されてもよい。
【0021】この発明のさらに他の目的および利点は、
以下の詳細な説明から当業者には容易に明らかとなり、
この説明の中では、この発明を実施するのに考えられる
最良モードを単に示すことによって、この発明の好まし
い実施例のみが示され、かつ述べられる。すべてこの発
明から離れることなく、この発明には他のおよび別の実
施例も可能であり、かつそのいくつかの細部はさまざま
な自明の点において修正が可能である点が認識されるで
あろう。したがって図面および説明は本質的に例示的で
あって、限定的ではないとみなされるべきである。
【0022】
【発明を実施するための最良モード】この発明は一般に
は電子パッケージングの分野に適用できるが、この発明
を実施するための最良モードは部分的には、ガルウイン
グ型およびJリード形態のICパッケージからなる構造
を実現することに基づく。しかし、この発明はいかなる
型の電子パッケージを含むアセンブリにも適用できるこ
とを理解すべきである。
【0023】さて、ガルウイング型リード52aおよび
52bをそれぞれ有する1対のICパッケージ50aお
よび50bを示す図である図7を参照する。雄固定部材
54は上部パッケージ50aの下表面に固定され、雌固
定部材56は下部パッケージ50bの上表面に固定され
る。
【0024】図8に示されるように、上部パッケージ5
0a上の雄固定部材54は下部パッケージ50b上の雌
固定部材56の開口部60の中に手動でまたは機械的に
圧入することができ、パッケージ50aとパッケージ5
0bとを互いに係合する。固定部材54および56は弾
性材料、たとえばプラスチックから作られて、しっかり
と係合する。したがって、パッケージ50aおよび50
b上の対向する固定部材の各対は、パッケージ50aお
よび50bを互いに装着するためのスナップ型留め具7
0をなす。
【0025】図9は、積重ねられたパッケージ50aお
よび50bからなるICパッケージアセンブリ80を示
す。先に述べたように、同じ型のICパッケージには、
広い範囲のリードプロファイルを用いることができる。
したがって、パッケージ50aおよび50bのリードプ
ロファイルは、対応するリード52aと52bとが機械
的に接触しないように選択できる。パッケージ50aと
50bとの間に空隙が維持されて、強制空気冷却を提供
する。パッケージは雄固定部材54および雌固定部材5
6によってしっかりと配向されて、PCBにはんだ付け
される前の配置過程の間1つのパッケージのリードを別
のパッケージのリードに対して整列させる。この結果、
はんだ付けされたパッケージが互いからずれることはな
い。したがって、固定部材54および56は上部パッケ
ージおよび下部パッケージのリードが互いに接触するの
を防いで短絡を避ける。
【0026】図10(A)に示されるように、ICパッ
ケージアセンブリ80のリード52aおよび52bは、
PCB90にはんだ付けされてもよく、このPCB90
は、アセンブリ80の両端縁に沿って配置される2列の
コンタクトランド92aおよび92bを有するプリント
導体94は、コンタクトランド92aおよび92bを、
PCB90上の他のコンタクトランドに接続するよう設
けられる。リード52aのフットはコンタクトランド9
2aにはんだ付けされ、リード52bのフットはコンタ
クトランド92bにはんだ付けされる。図10(A)の
アセンブリ80の上面図を示す図10(B)に示される
ように、対応するランド92aおよび92bは互いに整
列して、リード52bをリード52aの下に位置付ける
ようにする。
【0027】これに代わって、図11(A)に示される
ように、対応するコンタクトランド92aおよび92b
は、ランド92aをランド92bの間の間隙と整列させ
るようずれて配置されてもよい。図11(A)のアセン
ブリ80の上面図を示す図11(B)に示されるよう
に、パッケージ50aおよび50bは、リード52aが
リード52bの間の間隙上に位置付けられるよう、ずれ
て配置される。ランドがずれて配置されることにより、
ランド92aおよび92bのはんだペーストプリントが
容易になる。
【0028】次に、この発明の別の実施例を示す図12
を参照する。パッケージの4辺すべてから突出するガル
ウイング型リード102aおよび102bをそれぞれ有
するQFPパッケージ100aおよび100bは、各々
のパッケージ上にある1対の雄固定部材104と1対の
雌固定部材106とを用いて積重ねに配置されてもよ
い。上部パッケージ100aはその下表面の角近くに配
置される固定部材104と106とを有し、下部パッケ
ージ100bの固定部材104と106とはその上表面
の角近くに設けられる。パッケージの対向する角には同
じ型の固定部材が配置される。配置の際、雄固定部材1
04および雌固定部材106はパッケージ100aおよ
び100bをしっかりと配向して、リード102および
104を互いに対して整列させる。パッケージ100a
および100b上の対応する固定部材がしっかりと係合
することにより、リード102aおよび102bが互い
に接触することが防がれる。
【0029】図13に示されるように、この発明は異な
ったリード形態を有するICパッケージが積重ねに配置
されることを可能にする。たとえば、上部パッケージ1
10aはリード112aのガルウイング型形態を有し、
下部パッケージ110bはJリード112bを有する。
1対の雄固定部材114および雌固定部材116はパッ
ケージ110aおよび110bの、対向する面の角近く
に設けられる。パッケージのリードプロファイルは、パ
ッケージ110aおよび110bからなるモジュール1
20においてリード112aと112bとが機械的に接
触するのを避けるよう、配置の間に選択されてもよい。
パッケージ110aおよび110b上の整列凹み118
aおよび118bにより配置の間パッケージが配向され
るのが可能になる。
【0030】図14および図15に示されるように、図
9および図13にそれぞれ示されるものの複数モジュー
ル80および120は、PCBの実装密度を従来のPC
Bの2倍にするようPCB上に位置付けられてもよい。
図面は、モジュール80および120の各々が2つのI
Cパッケージからなることを示すが、いかなる数のパッ
ケージでも積重ねられ得ることが理解されるべきであ
る。
【0031】要約すると、この発明のDIPパッケージ
アセンブリの結果および利点はここでより十分認めるこ
とができる。鉛直方向に突出するリードを有するICパ
ッケージにはスナップ型留め具の固定部材が設けられ、
この固定部材は1対のICパッケージがモジュールにな
るよう積重ねられることを可能にして、1つのパッケー
ジのリードを別のパッケージのリードに対して整列させ
るようにする。パッケージのリードはPCBにはんだ付
けされ、このPCBはパッケージの内部回路に接続され
る外部導体を保持する。固定部材によって、パッケージ
をしっかりと係合することにより、1つのパッケージの
はんだ付けされたリードが別のパッケージのリードに接
触することが防がれる。PCBの実装密度を2倍にする
よう複数のモジュールがPCB上に位置付けられる。
【0032】したがって、アセンブリの実装密度を減ら
すことなく、積重ねに配置されたパッケージが互いに固
定される、高密度のICパッケージアセンブリが提供さ
れる。
【0033】この発明の高密度のパッケージアセンブリ
はコストが低く、かつ容易に実現されることも認識され
るだろう。
【0034】この開示において、この発明の好ましい実
施例のみが示され、述べられたが、前述のとおり、この
発明はここで示された発明の概念の範囲内で、さまざま
な他の組合せおよび環境に用いることができ、かつ変更
または修正が可能であることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のSOICパッケージの内部構造を示す図
である。
【図2】従来のSOJパッケージを示す図である。
【図3】従来のQFPパッケージの一例を示す図であ
る。
【図4】従来のPLCCパッケージを示す図である。
【図5】(A)〜(C)は、異なった製造業者によるS
OICのリードプロファイルの変形を示す図である。
【図6】従来のPCBキャリアの一例を示す図である。
【図7】この発明の1対のガルウイング型パッケージを
示す図である。
【図8】スナップ型留め具の雄固定部材と雌固定部材と
の間の相互的な関係を示す図である。
【図9】図7に示されるパッケージからなる倍密度のモ
ジュールを示す図である。
【図10】(A)および(B)は、コンタクトランドの
間にずれのないPCB上の倍密度モジュールを示す図で
ある。
【図11】(A)および(B)は、互いに対してずれて
配置されるコンタクトランドを備えるPCB上の倍密度
モジュールを示す図である。
【図12】この発明のQFPパッケージを示す図であ
る。
【図13】ガルウイング型パッケージおよびJリード付
きパッケージからなる倍密度モジュールの組立を示す図
である。
【図14】ガルウイング型パッケージからなる複数のモ
ジュールを有するPCBを示す図である。
【図15】ガルウイング型パッケージおよびJリード付
きパッケージからなる複数のモジュールを有するPCB
を示す図である。
【符号の説明】
50 パッケージ 52 リード 54 雄固定部材 56 雌固定部材 70 スナップ型留め具

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子パッケージアセンブリであって、 上表面と、下表面と、前記上表面および下表面に対して
    およそ垂直な方向に突出するリードとを有する複数のI
    Cパッケージを備え、前記パッケージは、少なくとも1
    つの積重ねに組合せられ、前記積重ねにおいては、前記
    ICパッケージのうち一方の下表面がもう一方のICパ
    ッケージの上表面に配置され、さらに前記電子パッケー
    ジアセンブリは、 少なくとも1対の雄雌固定部材を備え、前記雄雌固定部
    材は積重ねに配置されるICパッケージの隣接する上表
    面および下表面に固定され、かつ前記ICパッケージを
    互いに装着するためのスナップファスナを構成して、各
    々の前記ICパッケージのリードが他のICパッケージ
    のリードに接触することを防ぐようにする、電子パッケ
    ージアセンブリ。
  2. 【請求項2】 前記雄雌固定部材は前記ICパッケージ
    の間に空隙をつくっているように前記ICパッケージ同
    士を結びつけて、強制冷却を提供するようにする、請求
    項1に記載のアセンブリ。
  3. 【請求項3】 前記ICパッケージを互いに対してしっ
    かりと配向するために、前記隣接する上表面および下表
    面の各々に、1対の雄固定部材および1対の雌固定部材
    が設けられる、請求項1に記載のアセンブリ。
  4. 【請求項4】 前記雄雌固定部材は弾性材料で作られ、
    互いにしっかりと係合する、請求項1に記載のアセンブ
    リ。
  5. 【請求項5】 前記雄雌固定部材は前記ICパッケージ
    の各々の2つの対向する端縁に沿って配置されるリード
    の間に整列関係を提供する、請求項1に記載のアセンブ
    リ。
  6. 【請求項6】 前記雄雌固定部材は、前記ICパッケー
    ジの各々の4辺すべてに沿って配置されるリードの間に
    整列関係を提供する、請求項1に記載のアセンブリ。
  7. 【請求項7】 前記雄雌固定部材は前記ICパッケージ
    のうち1つのガルウイング型形態を有するリードと、別
    の前記ICパッケージのガルウイング型形態を有するリ
    ードとの間に整列関係を提供する、請求項1に記載のア
    センブリ。
  8. 【請求項8】 前記雄雌固定部材は、前記ICパッケー
    ジのうち1つのガルウイング型形態を有するリードと、
    別の前記ICパッケージのJ形態を有するリードとの間
    に整列関係を提供する、請求項1に記載のアセンブリ。
  9. 【請求項9】 前記雄雌固定部材は、前記ICパッケー
    ジのうち1つのJ形態を有するリードと、前記ICパッ
    ケージのうち別のJ形態を有するリードとの間に整列関
    係を提供する、請求項1に記載のアセンブリ。
  10. 【請求項10】 前記ICパッケージのうちすべてのリ
    ードはプリント回路基板の表面に直接はんだ付けされ
    る、請求項1に記載のアセンブリ。
  11. 【請求項11】 前記プリント回路基板は、前記ICパ
    ッケージのうち各々用のコンタクトランドの列を有す
    る、請求項10に記載のアセンブリ。
  12. 【請求項12】 前記ICパッケージのうち1つの端縁
    に沿って配置されるリード用のコンタクトランドの列
    は、前記ICパッケージのうち別のもののコンタクトラ
    ンドの列に対して、前記端縁に対して平行方向にずれて
    配置される、請求項11に記載のアセンブリ。
  13. 【請求項13】 電子パッケージアセンブリであって、 第1および第2の電子パッケージを含み、前記電子パッ
    ケージの各々は、平らな本体を有し、前記平らな本体は
    電子素子を含む上表面および下表面ならびに複数のリー
    ドを備え、前記複数のリードは前記本体の少なくとも2
    つの対向する端縁から、前記上表面および下表面に対し
    ておよそ垂直な方向に突出して、前記電子素子を1組の
    外部導体に接続するためのものであり、 前記第1の電子パッケージの下表面は、前記第2の電子
    パッケージの上表面上に配置され、さらに前記電子パッ
    ケージアセンブリは、 前記第1の電子パッケージの下表面および前記第2の電
    子パッケージの上表面上に取付けられるスナップ留め具
    の、雄雌固定部材を少なくとも1対含み、前記第1の電
    子パッケージの本体は前記第2の電子パッケージの本体
    に対して前記固定部材によってしっかりと配向されて、
    前記第1の電子パッケージのリードを前記第2の電子パ
    ッケージのリードに整列させるようにする、電子パッケ
    ージアセンブリ。
  14. 【請求項14】 前記第1および第2の電子パッケージ
    は、プリント回路基板上に形成される第1および第2の
    コンタクトランドにそれぞれはんだ付けされる、請求項
    13に記載のアセンブリ。
  15. 【請求項15】 前記第1のコンタクトランドの各々
    が、前記第2のコンタクトランドの間の間隙と整列す
    る、請求項14に記載のアセンブリ。
  16. 【請求項16】 前記第1のコンタクトランドの各々が
    前記第2のコンタクトランドの各々と整列する、請求項
    14に記載のアセンブリ。
  17. 【請求項17】 電子モジュールであって、 プリント回路基板と、 前記プリント回路基板にはんだ付けされるリードを有す
    る上部集積回路パッケージおよび下部集積回路パッケー
    ジからなる複数の集積回路の積重ねと、 スナップファスナの少なくとも1対の雄雌固定部材であ
    って、各々の前記積重ねの前記上部集積回路パッケージ
    および下部集積回路パッケージの隣接する表面に装着さ
    れて、前記上部集積回路パッケージのリードを前記下部
    集積回路パッケージのリードと整列させるものとを含
    む、電子モジュール。
  18. 【請求項18】 前記集積回路の積重ねが前記プリント
    回路基板の両表面上に配置される、請求項17に記載の
    電子モジュール。
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