JPH10209642A - 混成集積回路 - Google Patents

混成集積回路

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JPH10209642A
JPH10209642A JP9025937A JP2593797A JPH10209642A JP H10209642 A JPH10209642 A JP H10209642A JP 9025937 A JP9025937 A JP 9025937A JP 2593797 A JP2593797 A JP 2593797A JP H10209642 A JPH10209642 A JP H10209642A
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滋 鈴木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】多層プリント配線板を用いた混成集積回路の放
熱性の改善と、接地性の改善による高周波特性の改善す
る混成集積回路の提供。 【解決手段】多層プリント配線板の表面の一部を切削加
工により接地導体面が露呈するように加工すると共に、
裏面についても積層する基板の大きさを変えることで同
一の接地導体面を露呈させる構造を有し、高周波高出力
の半導体素子を実装したパッケージの放熱用ヒートシン
クを表面に露呈させた接地導体面に接触させ同時に裏面
の接地導体面を筐体の接地面に直接接続させる構造を有
する。以上の構造によりパッケージのヒートシンクから
接地導体面を介して筐体の接地面に放熱が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を実装し
た多層プリント配線基板よりなる混成集積回路に関し、
特に高周波高出力の半導体素子を実装して好適とされる
混成集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】高出力の半導体素子を実装した混成集積
回路の従来技術として、例えば実開昭63−31575
号公報には、図4に示すように、多層プリント配線基板
の接地面として構成される導体層の一部を露呈させて、
半導体素子の接地面と多層プリント配線基板の接地面を
スルーホール43で接続し、同時に多層プリント配線基
板の接地面と金属筐体44の接続を金属ボルト45で行
う構造が提案されている。
【0003】また、例えば特開昭63−292660号
公報には、大きな実装面積を要する放熱器を不要とし電
子部品の実装密度を向上する多層プリント配線板を提供
することを目的として、配線層を設けた絶縁板と金属ベ
ース層を積層した積層体に金属ベース層の露出部を設
け、この金属ベース層露出部に熱を発生する電子部品を
密着させて取り付け、放熱効果を上げるようにした多層
プリント配線基板が提案されている。図5は、上記特開
昭63−292660号公報に記載の多層プリント配線
基板の構成を示す斜視図である。図5を参照して、配線
層を設けた絶縁板と金属ベース層を積層した金属ベース
層付き多層プリント配線板55に、金属ベース層の露出
部56を設け、この露出部56に熱を発生する電子部品
52を密着させて取付ける。図中671、672、681
〜687は配線層を設けて絶縁板、691、692は金属
ベース層、であり、金属ベース層付き多層プリント基板
65にはその両面又は片面に金属ベース層961、692
の露出部66が切削加工等で形成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造では、多層配線基板の芯材が薄い金属板である
ことより、外形加工を行うと、加工端面においてバリ、
ダレ、カエリが生じ配線板やスルーホールの穴の周囲が
盛上り、表面平滑性が悪くなると共に、反りも発生しや
すい、という問題点を有している。
【0005】このように、上記した従来技術は、下記記
載の問題点を有している。
【0006】(1)第1の問題点は、高出力の半導体素
子を実装した混成集積回路を構成した時に、半導体素子
の放熱が充分に行えない、ということである。
【0007】その理由は、高出力半導体素子の放熱用ヒ
ートシンクと筐体の接地面との接続は、多層プリント配
線基板の内部絶縁層及び導体層を通るスルーホールのみ
によって行われる構造とされている、ことによる。
【0008】(2)第2の問題点は、高周波の半導体素
子を実装した混成集積回路を構成した時に、回路の接地
性が不充分なため、高周波特性が劣化することが考えら
れる、ということである。
【0009】その理由は、高周波半導体素子の接地面と
混成集積回路の接地面の接続がスルーホールのみにより
行われているために、両接地面間にスルーホールの容量
性、誘導性負荷の影響を受けてしまう。また構成できる
スルーホールの数と大きさについては、回路パターンに
より制約を受けてしまうからである。
【0010】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的は、高周波高出力の
混成集積回路において、回路の放熱性の改善により信頼
性を向上すると共に、回路の接地性を改善して高周波特
性の向上する混成集積回路を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の混成集積回路は、回路を形成した多層プリント配線
基板と、該基板上に実装するチップ抵抗、チップコンデ
ンサ等の電気部品と、放熱用のヒートシンクを有するパ
ッケージに組立てられた半導体素子から構成される混成
集積回路において、前記多層プリント配線基板の接地面
として構成される導体層の一部を積層方向に露呈させ、
前記半導体素子のヒートシンクを前記導体層に直接接続
するとともに、前記多層プリント配線基板の裏面から前
記導体層と共通の導体層を露呈させて、筐体の接地面に
直接接続させた構造を備えたことを特徴とする。
【0012】[発明の概要]本発明の概要について以下
に説明する。本発明においては、多層プリント配線基板
の接地導体面(図1(B)の8)が底面(図1(B)の
b′側)で露呈するような積層構造を有し、且つ、前記
接地導体面が表面(図1(B)のb側)で露呈するよう
に切削等で加工した構造を備えている。
【0013】このような構造で、高周波高出力の半導体
素子をヒートシンク(図1(B)の7)付きのパッケー
ジ(図1の1)に組立て、ヒートシンク部が、前記表面
で露呈した接地導体面に直接接触するように取り付けら
れ、また前記裏面で露呈した同一の接地導体面が筐体
(図1の4)の接地面(図1(B)の11)に直接接続
される。
【0014】このように、本発明によれば、混成集積回
路の多層プリント配線基板に形成された表面で露呈した
接地導体面に、高周波高出力半導体素子を含むパッケー
ジの放熱用ヒートシンクを直接接触させて取り付けらる
と共に、多層プリント配線基板の裏面に、段差状に積層
させて露呈させた上記と共通の接地導体面を、筐体の接
地面に直接接触させて取り付ける構造としたことによ
り、高周波高出力半導体の放熱用のヒートシンクと筐体
の接地面は共通の接地導体面を通じて直接接続され、ヒ
ートシンクと筐体の接地面が直接接続した状態に近い放
熱効果が得られると共に回路の接地性は改善される。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して以下に説明する。
【0016】
【実施の形態1】図1(A)は、本発明の実施の形態の
構成を示す斜視図、図1(B)は図1(A)のa−a′
線の断面を示す図である。
【0017】図1を参照すると、本発明の実施の形態に
係る混成集積回路においては、複数の絶縁層と導体層か
ら形成される多層プリント配線基板と、その表面導体層
10に形成された回路パターン3と、回路パターン3上
に実装されるチップ部品2と、高周波高出力の半導体素
子を実装したパッケージ1と、から構成されている。
【0018】多層プリント配線基板の接地導体層8は、
表面(図1(B)のb方向)から切削加工等によりパッ
ケージ1を嵌め込むことができる大きさに露呈してい
る。
【0019】また、同時に、接地導体層8は、裏面(図
1(B)のb′方向)から段差を設けた積層構造により
露呈している。
【0020】パッケージ1は、底面に放熱用のヒートシ
ンク7を設けた構造を有している。
【0021】次に本発明の実施の形態の動作(組立)の
様子について図1を参照して詳細に説明する。
【0022】高周波高出力半導体素子を実装したパッケ
ージ1を多層プリント配線基板の表面(図1(B)のb
方向)から加工した部分に嵌め込み、ヒートシンク7を
接地導体層8に接触させて接続する。この時、パッケー
ジのリード端子9は表面導体層10に形成された回路パ
ターン3に接触させて接続する。以上の構成から成る混
成集積回路を、底面の接地導体面11と段差に積層して
露呈させた接地導体面8が筐体の接地面12に接触させ
て接続する。
【0023】混成集積回路の表面及び内層導体と底面の
接地導体面の接続と、接地導体面と底面の接地導体面の
接続は、スルーホール6により行われる。
【0024】この実施の形態について更に詳細に説明す
べく本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明
する。
【0025】図1を参照すると、本発明の一実施例は、
複数の絶縁層と導体層から形成される多層プリント配線
基板の表面導体層10にエッチング等の加工により回路
パターン3が形成され、パターン上にチップ抵抗、チッ
プコンデンサ等のチップ部品2が実装され回路が構成さ
れる。なお、図中4は筐体、5はパッケージ挿入坑
(穴)、6はスルーホール、7はヒートシンク、8は接
地用導体面、9はリード端子、10は表面導体層、11
は接地面、12は接地用導体面をそれぞれ示している。
【0026】高周波高出力半導体素子を実装したパッケ
ージ1は底面にヒートシンク7、側面にリード端子9が
形成され、材質はセラミックあるいはプラスチックが用
いられている。
【0027】パッケージ1は、多層プリント配線基板の
表面より切削加工等により、接地導体面8が露呈するよ
うに形成された部分に嵌め込まれ、ヒートシンク7が接
地導体面8に、リード端子9が表面導体層10の回路パ
ターン3に接続させて半田付け等で固定される。
【0028】筐体4には、混成集積回路を受けるための
加工(穴ぐり等)を施して挿入坑5を設け、挿入坑5の
表面は接地用の導体面12を備えている。
【0029】図2は、本発明の一実施例に係る混成集積
回路の製造方法について説明するための図である。
【0030】図2(A)を参照して、まず絶縁層24の
両面に銅箔等で導体層23、25を貼り付けた両面基板
の一方に、更に同一寸法の絶縁層22と導体層21をプ
リプレーブ等の接着剤で貼り合わせる。同時に、この基
板よりも小さい寸法の絶縁層26と導体層27を同様に
して貼り合わせる。ここで導体層21と導体層23には
回路パターンがエッチング等により形成されている。
【0031】次に、このようにして形成された多層プリ
ント配線基板に、スルーホール28(図1の6に対応)
を設け、図2(B)に示すように、導体層25(図1の
8に対応)が表面に露呈する状態に、多層プリント配線
基板の一部に挿入抗29を切削加工等で形成する。
【0032】高周波高出力半導体素子を実装したパッケ
ージ1を、挿入抗29にはめ込んでパッケージ1の放熱
用ヒートシンク7が接地用導体面25に、リード端子9
が回路パターン面21に接触するように半田付け等で固
定する。
【0033】本実施例においては、図2に示したような
工程で混成集積回路が形成され、図1に示すように、こ
の混成集積回路の接地用導体面11を筐体4の接地面1
2に接触するように取付ける。
【0034】このような構成とした本発明の一実施例に
おいては、半導体素子より発生した熱は、従来技術で説
明した、接地導体面と底面に形成されたスルーホールを
介しての放熱と共に、接地導体面を通じて直接放熱す
る。
【0035】
【実施の形態2】次に本発明の第2の実施の形態につい
て、図3を参照して説明する。図3(A)は平面図、図
3(B)は図3(A)のb−b′線の断面図である。
【0036】混成集積回路の多層プリント配線基板表層
の回路配置が、図3(A)に示すような高周波回路部3
2と低周波回路部33のように構成されている場合、多
層プリント配線基板の積層構造を、図3(B)に示すよ
うに、高周波回路部32の部分について接地導体面を露
呈させると共に、この部分のスルーホール341〜344
が他の部分のスルーホール351、352よりも短く形成
する。
【0037】以上の構造により回路の接地性を強化する
と共に、スルーホールによるインダクタンス成分を減少
させる効果が得られる。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば下
記記載の効果を奏する。
【0039】(1)本発明の第1の効果は、混成集積回
路の放熱性を改善する、ということである。これによ
り、混成集積回路の信頼性が向上できる。
【0040】その理由は、本発明においては、混成集積
回路の発熱源である半導体素子について、パッケージの
ヒートシンクを接地面となる導体層に直接接続させ、同
時にこの導体層を筐体の接地面に接続させる、ことを可
能としたことによる。
【0041】(2)本発明の第2の効果は、混成集積回
路の高周波での接地性が改善されるということである。
これにより、混成集積回路の特性・性能が向上できる。
【0042】その理由は、本発明においては、混成集積
回路の高周波回路を構成した部分について、その底面の
接地面を露呈させて筐体の接地面に直接接続させること
ができる、ようにしたことによる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示す図であり、
(A)は斜視図、(B)は(A)のa−a′線に沿った
断面図である。
【図2】本発明の一実施例の混成集積回路の製造方法を
工程順に説明するための図である。
【図3】本発明の他の実施の形態の構成を示す図であ
り、(A)は平面図、(B)は(A)のb−b′線に沿
った断面図である。
【図4】従来技術の構成の一例を示す図である。
【図5】従来技術の他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
1 高周波高出力半導体素子を実装したパッケージ 2 チップ抵抗、チップコンデンサ 3 回路パターン 4 筐体 5 パッケージ挿入抗 6 スルーホール 7 ヒートシンク 8 接地用導体面 9 リード端子 10 表面導体層 11 接地面 12 接地用導体面

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回路を形成した多層プリント配線基板と、
    該基板上に実装するチップ抵抗、チップコンデンサ等の
    電気部品と、放熱用のヒートシンクを有するパッケージ
    に組立てられた半導体素子から構成される混成集積回路
    において、 前記多層プリント配線基板の接地面として構成される導
    体層の一部を積層方向に露呈させ、 前記半導体素子のヒートシンクを前記導体層に直接接続
    するとともに、前記多層プリント配線基板の裏面から前
    記導体層と共通の導体層を露呈させて、筐体の接地面に
    直接接続させた構造を備えたことを特徴とする混成集積
    回路。
  2. 【請求項2】混成集積回路の高周波回路を構成する回路
    部分について、該回路部分の下部の導体層を表面に露呈
    させた構造を備えたことを特徴とする請求項1に記載す
    る混成集積回路。
  3. 【請求項3】多層プリント配線基板の接地導体面が裏面
    側で一部露呈するような積層構造を有すると共に、前記
    接地導体面が表面側でも一部露呈し、 半導体を実装したパッケージの放熱用ヒートシンク部
    が、前記表面で露呈した前記接地導体面に直接接触する
    ように取り付けられると共に、前記裏面側で露呈した前
    記接地導体面が筐体の接地面に直接接続されて構成され
    てなることを特徴とする混成集積回路。
  4. 【請求項4】多層プリント配線板の表面の一部を切削加
    工により接地導体面が露呈するように加工すると共に、
    裏面については、積層する基板の大きさを変えることに
    より、前記表面側で一部露呈した接地導体面と同一の接
    地導体面を裏面側でも露呈させるような構造とした、こ
    とを特徴とする請求項3記載の混成集積回路。
  5. 【請求項5】前記多層プリント配線板の裏面側が段差構
    造を有し、前記裏面側で露呈した前記接地導体面は前記
    筐体の接地面に直接接続され、前記段差部の接地面は前
    記筐体に設けられた溝に嵌め込まれ、前記溝に設けられ
    た接地面と接続することを特徴とする請求項3記載の混
    成集積回路。
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