JPH04361561A - Icチップの実装構造 - Google Patents
Icチップの実装構造Info
- Publication number
- JPH04361561A JPH04361561A JP3137991A JP13799191A JPH04361561A JP H04361561 A JPH04361561 A JP H04361561A JP 3137991 A JP3137991 A JP 3137991A JP 13799191 A JP13799191 A JP 13799191A JP H04361561 A JPH04361561 A JP H04361561A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chip
- heat
- heat pipe
- printed wiring
- mounting structure
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/851—Dispositions of multiple connectors or interconnections
- H10W72/874—On different surfaces
- H10W72/884—Die-attach connectors and bond wires
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はICチップの実装構造に
係り、特に放熱性の向上を図った実装構造に関する。
係り、特に放熱性の向上を図った実装構造に関する。
【0002】近年、ICチップは、小型化のために高集
積化している。また高速化のために、消費電力が高くな
っている。これらによって、ICチップは、発熱量が多
くなっており、放熱をより効率良く行いうる実装構造が
必要となってきている。
積化している。また高速化のために、消費電力が高くな
っている。これらによって、ICチップは、発熱量が多
くなっており、放熱をより効率良く行いうる実装構造が
必要となってきている。
【0003】
【従来の技術】図11は従来の1例を示す。
【0004】1はICチップであり、プリント配線板2
上にダイボンディングされている。3はワイヤであり、
ICチップ1上のパッド4とプリント配線板2上のパッ
ド5とにボンディングされている。
上にダイボンディングされている。3はワイヤであり、
ICチップ1上のパッド4とプリント配線板2上のパッ
ド5とにボンディングされている。
【0005】ベアICチップ1で発生した熱は、矢印6
で示すように、直接、空気中に放熱されると共に、矢印
7で示すように、プリント配線板2内に伝わって矢印8
で示すように空気中に放熱される。
で示すように、直接、空気中に放熱されると共に、矢印
7で示すように、プリント配線板2内に伝わって矢印8
で示すように空気中に放熱される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】矢印6で示す放熱は比
較的効率良く行われるけれども、プリント配線板2が合
成樹脂製であり、熱伝導率が良くないため、プリント配
線板2側、即ちICチップ1の実装面側からの放熱効率
がよくない。
較的効率良く行われるけれども、プリント配線板2が合
成樹脂製であり、熱伝導率が良くないため、プリント配
線板2側、即ちICチップ1の実装面側からの放熱効率
がよくない。
【0007】ICチップ1の付近の温度分布は、線Iで
示す如くになる。
示す如くになる。
【0008】このため、特に発熱量の多いICチップ1
にあっては、ICチップ1の温度がT1 ℃と高くなり
、寿命が短くなったりして、信頼性が低下してしまう。
にあっては、ICチップ1の温度がT1 ℃と高くなり
、寿命が短くなったりして、信頼性が低下してしまう。
【0009】本発明は、放熱性の向上を図ったICチッ
プの実装構造を提供することを目的とする。
プの実装構造を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理構成
を示す。
を示す。
【0011】同図に示すように、本発明のICチップ実
装構造は、ICチップ10が実装される予定部分に開口
窓11を有するプリント配線板13と、開口窓11に露
出して配された金属板14と、上記開口窓11内におい
て上記金属板14上に実装されたICチップ10と、上
記実装されたICチップ10の部位において、金属板1
4の下面に当接して設けられたヒートパイプ18とより
なる構成としたものである。
装構造は、ICチップ10が実装される予定部分に開口
窓11を有するプリント配線板13と、開口窓11に露
出して配された金属板14と、上記開口窓11内におい
て上記金属板14上に実装されたICチップ10と、上
記実装されたICチップ10の部位において、金属板1
4の下面に当接して設けられたヒートパイプ18とより
なる構成としたものである。
【0012】
【作用】プリント配線板13の開口窓11及び金属板1
4は、ICチップ10を金属板14上へ実装することを
可能とするように作用する。
4は、ICチップ10を金属板14上へ実装することを
可能とするように作用する。
【0013】ベアICチップ10の開口窓11内への実
装状態は、矢印19で示す空気中への放熱を妨げないよ
うに作用する。
装状態は、矢印19で示す空気中への放熱を妨げないよ
うに作用する。
【0014】金属板14は、ICチップ10の下面より
矢印20で示すようにヒートパイプ18側へ伝導する熱
の抵抗を小とするように作用すると共に、矢印21で示
すように熱を面方向に広く拡げるように作用する。
矢印20で示すようにヒートパイプ18側へ伝導する熱
の抵抗を小とするように作用すると共に、矢印21で示
すように熱を面方向に広く拡げるように作用する。
【0015】ヒートパイプ18は、矢印22で示すよう
に伝導する熱の抵抗を小とするように作用する。
に伝導する熱の抵抗を小とするように作用する。
【0016】これにより、ICチップ10内で発生した
熱は、周囲に良好に伝導され、ICチップ10の付近の
温度分布は、線IIで示す如くになり、ICチップ10
の温度T2 ℃は従来の温度T1 ℃より低い温度に抑
えられる。
熱は、周囲に良好に伝導され、ICチップ10の付近の
温度分布は、線IIで示す如くになり、ICチップ10
の温度T2 ℃は従来の温度T1 ℃より低い温度に抑
えられる。
【0017】
【実施例】図2及び図3は本発明のICチップの実装構
造の第1実施例を示す。
造の第1実施例を示す。
【0018】30はプリント配線板であり、ICチップ
が実装される予定部分に開口窓31,32を有する。ま
たプリント配線板30のうち、開口窓31,32に臨む
部位にパッド33,34を有する。
が実装される予定部分に開口窓31,32を有する。ま
たプリント配線板30のうち、開口窓31,32に臨む
部位にパッド33,34を有する。
【0019】35は銅板であり、プリント配線板30の
下面に接着してあり、上記開口窓31,32に露出して
いる。
下面に接着してあり、上記開口窓31,32に露出して
いる。
【0020】36,37はICチップであり、開口窓3
1,32内に嵌合した状態で、導電性接着剤層38によ
って、銅板35上に実装されている。
1,32内に嵌合した状態で、導電性接着剤層38によ
って、銅板35上に実装されている。
【0021】ICチップ36,37は、上面にパッド4
0,41を有する。
0,41を有する。
【0022】ワイヤ42は、パッド33と40とにボン
ディングされて両者間にはられている。
ディングされて両者間にはられている。
【0023】ワイヤ43はパッド34と41とにボンデ
ィングされて、両者間にはられている。
ィングされて、両者間にはられている。
【0024】44はヒートパイプであり、一端に放熱フ
ィン45が固定してあり、断面は図3に示すように、偏
平な円形状である。
ィン45が固定してあり、断面は図3に示すように、偏
平な円形状である。
【0025】このヒートパイプ44は、ねじ46,47
によってねじ止めされた取付金具48によって、銅板3
5のうちICチップ36,37が実装されている部位に
押付けられて取付けられている。
によってねじ止めされた取付金具48によって、銅板3
5のうちICチップ36,37が実装されている部位に
押付けられて取付けられている。
【0026】50,51は発熱量の少ない電子部品であ
り、プリント配線板30の上面に表面実装してある。
り、プリント配線板30の上面に表面実装してある。
【0027】次に、上記構造における放熱について、図
4を参照して説明する。
4を参照して説明する。
【0028】■ICチップ36,37の上面36a,3
7a側からの放熱ICチップ36,37内で発生した熱
の一部は、図4中、矢印60,61で示すように、空気
中に放熱される。
7a側からの放熱ICチップ36,37内で発生した熱
の一部は、図4中、矢印60,61で示すように、空気
中に放熱される。
【0029】■ICチップ36,37の下面36b,3
7b側からの放熱ICチップ36,37内で発生した熱
の一部は、図4中、矢印62,63で示すように、まず
導電性接着剤層38を介して銅板35内に到る。
7b側からの放熱ICチップ36,37内で発生した熱
の一部は、図4中、矢印62,63で示すように、まず
導電性接着剤層38を介して銅板35内に到る。
【0030】銅板35に到った熱は、矢印64,65で
示すように、銅板35内を厚さ方向と共に面方向に伝導
し、ヒートパイプ44に到る。
示すように、銅板35内を厚さ方向と共に面方向に伝導
し、ヒートパイプ44に到る。
【0031】銅は熱伝導度が高いため、熱は銅板35内
を良好に伝導し、且つ面方向に広く伝導する。
を良好に伝導し、且つ面方向に広く伝導する。
【0032】ヒートパイプ44に到った熱は、矢印66
で示すように、ヒートパイプ44内を良好に伝導し、矢
印67で示すように放熱フィン45より空気中に放熱さ
れる。
で示すように、ヒートパイプ44内を良好に伝導し、矢
印67で示すように放熱フィン45より空気中に放熱さ
れる。
【0033】上記より分かるように、ICチップ36,
37内に発生した熱は、上面36a,37a側と下面3
6b,37b側の両側面から良好に放熱され、しかも下
面36b,37b側から放熱される熱は、銅板35内を
面方向に広く拡がる。
37内に発生した熱は、上面36a,37a側と下面3
6b,37b側の両側面から良好に放熱され、しかも下
面36b,37b側から放熱される熱は、銅板35内を
面方向に広く拡がる。
【0034】このため、ICチップ36,37の付近の
温度分布は、線IIIで示すようになり、従来に比べて
なだらかとなり、且つICチップ36,37内の最高温
度T3 ℃,T4 ℃は従来に比べて低くなる。
温度分布は、線IIIで示すようになり、従来に比べて
なだらかとなり、且つICチップ36,37内の最高温
度T3 ℃,T4 ℃は従来に比べて低くなる。
【0035】図5及び図6は、本発明の第2実施例を示
す。
す。
【0036】本実施例は、取付金具を放熱フィン付きの
構成とした以外は、前記の第1実施例の構造と同じであ
り、対応する部分には同一符号を付し、その説明は省略
する。
構成とした以外は、前記の第1実施例の構造と同じであ
り、対応する部分には同一符号を付し、その説明は省略
する。
【0037】70は取付金具であり、放熱フィン70a
を一体に有する。
を一体に有する。
【0038】二本のヒートパイプ44が、取付金具70
によって押さえられて銅板35に押付けられている。
によって押さえられて銅板35に押付けられている。
【0039】ICチップ36より発生して矢印62で示
すように銅板35に拡がった熱は、矢印66,67で示
すように、ヒートパイプ44内を通って放熱フィン45
より空気中に放熱されると共に、矢印71で示すように
取付金具70内を伝導し、矢印72で示すように放熱フ
ィン70aより空気中に放熱される。
すように銅板35に拡がった熱は、矢印66,67で示
すように、ヒートパイプ44内を通って放熱フィン45
より空気中に放熱されると共に、矢印71で示すように
取付金具70内を伝導し、矢印72で示すように放熱フ
ィン70aより空気中に放熱される。
【0040】本実施例によれば、ICチップ36,37
等の熱は第1実施例に比べて更に効率良く放熱される。
等の熱は第1実施例に比べて更に効率良く放熱される。
【0041】図7及び図8は本発明の第3実施例を示す
。
。
【0042】本実施例及び次の実施例は、ヒートパイプ
がこの両面側のICチップの熱を逃がす構成としたもの
である。
がこの両面側のICチップの熱を逃がす構成としたもの
である。
【0043】図8に示すように、銅板35(プリント配
線板30)及び銅板35A(プリント配線板30A)は
、ヒートパイプ44を間に挟んで、且つ間の隙間をプリ
プレグ80によって埋めた状態で固定されている。
線板30)及び銅板35A(プリント配線板30A)は
、ヒートパイプ44を間に挟んで、且つ間の隙間をプリ
プレグ80によって埋めた状態で固定されている。
【0044】上面側のICチップ36,37の熱は、銅
板35を介して、下面側のICチップ36A,37Aの
熱は、銅板35Aを介して、共にヒートパイプ44を通
って放熱される。
板35を介して、下面側のICチップ36A,37Aの
熱は、銅板35Aを介して、共にヒートパイプ44を通
って放熱される。
【0045】図9及び図10は本発明の第4実施例を示
す。
す。
【0046】プリント配線板30及び30Aは、開口窓
31,31Aの部位に、銅製であり、偏平形状の管90
を挟んで、且つ間の隙間をプリプレグ91によって埋め
た状態で固定されている。
31,31Aの部位に、銅製であり、偏平形状の管90
を挟んで、且つ間の隙間をプリプレグ91によって埋め
た状態で固定されている。
【0047】開口窓31,31Aには、管90の平板部
90a,90bが露出している。
90a,90bが露出している。
【0048】ICチップ36,36Aは、上記の平板部
90a,90bに実装してある。
90a,90bに実装してある。
【0049】ヒートパイプ44は、上記の管90内に挿
入して取り付けられてある。
入して取り付けられてある。
【0050】上面側のICチップ36の熱は、管90を
の平板部90aを介して、下面側のICチップ36Aの
熱は、管90の平板部90bを介して、共にヒートパイ
プ44を通って放熱される。
の平板部90aを介して、下面側のICチップ36Aの
熱は、管90の平板部90bを介して、共にヒートパイ
プ44を通って放熱される。
【0051】なお、上記銅板35,35A及び銅製の管
90に代わりに、42アロイ又はコバール製の板又は管
を用いてもよい。
90に代わりに、42アロイ又はコバール製の板又は管
を用いてもよい。
【0052】またICチップの実装に、導電性接着剤層
に代えて、AuSn,PbSnを使用してもよい。
に代えて、AuSn,PbSnを使用してもよい。
【0053】
【発明の効果】以上説明した様に、請求項1の発明によ
れば、ICチップをの熱を、その表面側及び実装されて
いる面側の両方から放熱し得るため、ICチップの熱を
良好に放熱させることが出来る。
れば、ICチップをの熱を、その表面側及び実装されて
いる面側の両方から放熱し得るため、ICチップの熱を
良好に放熱させることが出来る。
【0054】これによって、高速動作をすることによっ
て発熱量が多いICチップについても、十分に放熱させ
ることが出来、温度の上昇を抑制出来る。
て発熱量が多いICチップについても、十分に放熱させ
ることが出来、温度の上昇を抑制出来る。
【0055】この結果、発熱量の多いICチップについ
て、実装状態における信頼性の向上を図ることが出来る
。
て、実装状態における信頼性の向上を図ることが出来る
。
【0056】請求項2の発明によれば、取付金具からも
放熱がされるため、ICチップの熱を更に良好に放熱さ
せることが出来る。
放熱がされるため、ICチップの熱を更に良好に放熱さ
せることが出来る。
【0057】請求項3の発明において、ヒートパイプを
挟んで配されたICチップの熱を良好に放熱させること
が出来る。
挟んで配されたICチップの熱を良好に放熱させること
が出来る。
【0058】請求項4の発明によれば、ヒートパイプを
挟んで配されたICチップの熱を良好に放熱させること
が出来る。
挟んで配されたICチップの熱を良好に放熱させること
が出来る。
【図1】本発明のICチップの実装構造の原理構成図で
ある。
ある。
【図2】本発明の第1実施例の正面図である。
【図3】図2中、III −III 線に沿う断面矢視
図である。
図である。
【図4】図2中、ICチップからの放熱を説明する図で
ある。
ある。
【図5】本発明の第2実施例の正面図である。
【図6】図5中、VI−VI線に沿う断面矢視図である
。
。
【図7】本発明の第3実施例の正面図である。
【図8】図7中、VIII−VIII線に沿う断面矢視
図である。
図である。
【図9】本発明の第4実施例の正面図である。
【図10】図9中、X−X線に沿う断面矢視図である。
【図11】従来例を示す図である。
10 ICチップ
11 開口窓
13 プリント配線板
14 金属板
18 ヒートパイプ
19,20,21,22 放熱を示す矢印30
プリント配線板 31,32 開口窓 33,34 パッド 35 銅板 36,37 ICチップ 38 導電性接着剤層 40,41 パッド 42,43 ワイヤ 44 ヒートパイプ 45 放熱フィン 46,47 ねじ 48 取付金具 64,65 銅板内の熱の流れを示す矢印70 取
付金具 70a 放熱フィン 80,91 プリプレグ 90 管 90a,90b 平板部
プリント配線板 31,32 開口窓 33,34 パッド 35 銅板 36,37 ICチップ 38 導電性接着剤層 40,41 パッド 42,43 ワイヤ 44 ヒートパイプ 45 放熱フィン 46,47 ねじ 48 取付金具 64,65 銅板内の熱の流れを示す矢印70 取
付金具 70a 放熱フィン 80,91 プリプレグ 90 管 90a,90b 平板部
Claims (4)
- 【請求項1】 ICチップが実装される予定部分に開
口窓(11)を有するプリント配線板(13)と、該プ
リント配線板(13)の該開口窓(11)に露出して配
された金属板(14)と、上記開口窓(11)内におい
て上記金属板(14)上に実装されたICチップ(10
)と、上記実装されたICチップの部位において、上記
金属板(14)に当接して設けられたヒートパイプ(1
8)とよりなる構成としたことを特徴とするICチップ
の実装構造。 - 【請求項2】 該ヒートパイプを該金属板に当接させ
て取り付ける取付金具(70)を更に有し、該取付金具
が放熱フィン(70a)を有する構成としたことを特徴
とする請求項1記載のICチップの実装構造。 - 【請求項3】 ICチップが実装される予定部位に開
口窓(31,31A)を有し、裏面に金属板(35,3
5A)が固着された構成の二つのプリント配線板(30
,30A)が、該金属板(35,35A)によってヒー
トパイプ(44)を間に挟んだ状態で固定され、各プリ
ント配線板の開口窓(31,31A)内の金属板(35
,35A)上に、ICチップ(36,36A)が実装さ
れた構成としたことを特徴とするICチップの実装構造
。 - 【請求項4】 ICチップが実装される予定部分に開
口窓(31,31A)を有する二つのプリント配線板(
30,30A)が、ヒートパイプが挿入される偏平形状
の金属製の管(90)を、上記開口窓(31,31A)
を該管の平板部(90a,90b)に対向させた状態で
、挟んで固定され、各プリント配線板の開口窓(31,
31A)内の上記平板部(90a,90b)上に、IC
チップ(36,36A)が実装され、且つ、上記管(9
0)内にヒートパイプ(44)が挿入されて設けられた
構成としたことを特徴とするICチップの実装構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3137991A JPH04361561A (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | Icチップの実装構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3137991A JPH04361561A (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | Icチップの実装構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04361561A true JPH04361561A (ja) | 1992-12-15 |
Family
ID=15211512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3137991A Pending JPH04361561A (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | Icチップの実装構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04361561A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004228484A (ja) * | 2003-01-27 | 2004-08-12 | Toshiba Corp | 冷却装置及び電子機器 |
| US6933604B2 (en) * | 2000-10-05 | 2005-08-23 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device, semiconductor module and hard disk |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59198790A (ja) * | 1983-04-26 | 1984-11-10 | イビデン株式会社 | プリント配線基板 |
| JPS602841B2 (ja) * | 1978-03-20 | 1985-01-24 | 株式会社明電舎 | 電気車用コンタクタ制御回路 |
-
1991
- 1991-06-10 JP JP3137991A patent/JPH04361561A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7072181B2 (en) | 2003-01-27 | 2006-07-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Heat dissipating device and electronic apparatus including the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970114 |