JPH10326862A - メモリ・カード用の改良型チップ実装構造 - Google Patents

メモリ・カード用の改良型チップ実装構造

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JPH10326862A
JPH10326862A JP9138898A JP9138898A JPH10326862A JP H10326862 A JPH10326862 A JP H10326862A JP 9138898 A JP9138898 A JP 9138898A JP 9138898 A JP9138898 A JP 9138898A JP H10326862 A JPH10326862 A JP H10326862A
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chip
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マーク・ブイ・ピアソン
L Spink Kenneth Jr
ケネス・エル・スピンク・ジュニア
B Youngs Thurston Jr
サーストン・ビー・ヤングズ・ジュニア
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＰＣＭＣＩＡの応用分野で具体的な実用性を
有する高度なチップ実装構造を提供することである。 【解決手段】 集積回路チップ（１８、４２または５
６）が、ＰＣＭＣＩＡカード（２０、４０または５４）
などの基板内に形成された開口部内に実装され、それに
より、規格化された電子部品の全体的厚さ寸法の要件に
準拠することが可能になる。この構造は、チップとカー
ドの熱膨張係数が整合し、かつラップトップやパームト
ップなどの電子装置への電気接続に頑丈な多層セラミッ
ク基板が使用できるという利点を有する。さらに、埋め
込んだチップ（５６）に第２の集積回路チップ（６８）
を直接接続することができ、それにより、カード（５
４）内の同じ場所に２つのチップを収容することがで
き、チップ間電気接続が可能になる。埋め込んだチップ
をカードに接合するために様々な電気的接着方法を使用
することができる。さらに、埋め込んだ集積回路チップ
を冷却するために、様々な熱伝導構造を使用することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般にメモリ・カ
ードのチップ実装構造に関し、より詳細には、多層セラ
ミック・メモリ・カード中に形成した穴に集積回路チッ
プを埋め込んだチップ実装構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】パーソナル・コンピュータ・メモリ・カ
ード国際協会（ＰＣＭＣＩＡ）は、ＰＣカード・ベース
の周辺装置とそれを保持するために設計されたスロット
の共通規格を促進するために構成されたメーカとベンダ
のグループである。開発された標準カ−ドは、サイズが
約２インチ×３インチで、表面に表面実装（ＳＭＴ）部
品を高密度で実装した多層ラミネートまたはセラミック
材料で構成される。この標準カ−ドは「ＰＣＭＣＩＡカ
−ド」と呼ばれる。たとえば、ファックス／モデム・イ
ンタフェース、ビデオ・アダプタ、ＣＤ ＲＯＭアダプ
タなど、いくつかの異なるタイプのＰＣＭＣＩＡカード
がある。これらのＰＣＭＣＩＡカードは、主に、ラップ
トップやパームトップ、その他の携帯型コンピュータ、
ならびにその他のインテリジェント電子装置に使用され
る。ＰＣＭＣＩＡカードは、ステンレス鋼のケースに収
容され、ＰＣＭＣＩＡカードを受けるように設計された
電子装置内の現在規格化されている３つのスロットのう
ちの１つに適合する。
【０００３】したがって、ＰＣＭＣＩＡ規格に適合する
ためには、ＰＣＭＣＩＡカードが厳密な寸法仕様を満た
さなければならない。しかしながら、ＰＣＭＣＩＡカー
ドの供給業者は、使用する電子装置に応じて様々な機能
を実行するための様々なカードを設計している。このよ
うなＰＣＭＣＩＡカードの供給業者は、カード自体に異
なる多層回路を形成するだけでなく、カードに様々なＳ
ＭＴ部品を実装する。これらの部品は、メモリ、中央演
算処理装置（ＣＰＵ）などである。現在、部品は表面実
装技術を使ってＰＣＭＣＩＡカードの表面に取り付けら
れている。ＰＣＭＣＩＡカードの幅はＰＣＭＣＩＡ規格
の高さ、幅および厚さに適合しなければならないため、
ＰＣＭＣＩＡカードに表面実装できる部品のタイプには
かなり制限がある（すなわち、ある集積回路チップと表
面実装方法ではメモリ・カードの全体的な寸法が厚くな
りすぎてＰＣＭＣＩＡ規格を満たさなくなることがあ
る）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一目的は、Ｐ
ＣＭＣＩＡの応用分野で具体的な実用性を有する高度な
チップ実装構造を提供することである。
【０００５】本発明の他の目的は、ＰＣＭＣＩＡ規格な
どの全体的な厚さ要件を容易に満たすことができるよう
な、メモリ・カードなど基板の開口部に集積回路チップ
を埋め込むチップ実装構造を提供することである。
【０００６】本発明の他の目的は、様々な種類のヒート
・シンク構造に対応できるＰＣＭＣＩＡ用のチップ実装
構造を提供することである。
【０００７】本発明の他の目的は、チップ間相互接続に
対応できるＰＣＭＣＩＡ用のチップ実装構造を提供する
ことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ＰＣＭ
ＣＩＡカードに使用される多層セラミック基板などの基
板に、集積回路チップを収容する開口部が選択的に作成
または形成される。チップは開口部内に位置決めされ、
基板上の回路に電気的に接続される。チップが基板に埋
め込まれるため、チップを基板表面に接合した場合のよ
うに基板の全体的な厚さが増大することはない。このよ
うにして、ＰＣＭＣＩＡカードの厳密な寸法仕様を容易
に満たすことができる。集積回路チップは、導電性接着
剤を使用するかあるいはプルオフ・フレックスと破断
（ｂｒｅａｋ−ａｐａｒｔ）回路線を使用したワイヤ・
ボンディングを含む様々な技術によって、基板上の回路
に電気的に接続することができる。さらに、必要に応じ
て、埋め込んだ集積回路チップに様々なヒート・シンク
構造を使用することもできる。さらに、基板内部に集積
回路チップを埋め込むことによって、チップがあたかも
基板の表面であるかのように埋め込んだチップの表面に
第２の集積回路チップを接着することができ、したがっ
てチップ間の電気接続が可能になる。このチップ間構造
は、たとえば埋め込んだチップがＣＰＵであり、表面接
着したチップがメモリ・デバイスである応用例で有用で
ある。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、複数の開口部１２が形成
された基板１０を示す。基板１０の幅は、同時にどれだ
け画像を処理するかに応じて、破線部分１４で示したよ
うに変えることができる。基板１０は、一方の縁部に電
子接続領域１６を有することが好ましい。好ましい実施
形態においては、基板１０は、ＰＣＭＣＩＡメモリ・カ
ードで使用されるような多層電子セラミック・デバイス
である。開口部には、「未焼成（グリーン）」状態での
予備形成、スタンピング、エッチング、レーザ・アブレ
ーションなどいくつかの手段で作成することができ、Ｐ
ＣＭＣＩＡメモリ・カードで使用したい集積回路チップ
を収容できるサイズにする。開口部１２の位置は、メモ
リ・カードの機能および設計によって変わる。
【００１０】図２は、ＰＣＭＣＩＡカード２０やその他
の基板またはキャリアの開口部内に位置決めされた集積
回路チップ１８を示す。チップ１８内の回路は、様々な
技術によってＰＣＭＣＩＡカード内の回路に接続するこ
とができる。図２の左側は、カプセル封入材２４で覆わ
れた、それぞれチップ１８およびＰＣＭＣＩＡカード２
０上の電気接続サイト２６および２８を接合するために
使用される導電性接着剤２２を示す。図２の右側は、電
気接続サイト２６と２８を橋絡するカプセル封入材２４
内に位置決めされたワイヤ・ボンド３０を示す。集積回
路チップ１８は、接着剤やハンダなどの接合材料３２を
使ってＰＣＭＣＩＡカード２０に接合することができ
る。薄い金属ヒート・シンク３４は、これと同じまたは
異なる接合材料３２を使って集積回路チップ１８の裏面
に接続することができる。ＰＣＭＣＩＡ応用例では、ヒ
ート・シンク３４は、ＰＣＭＣＩＡカードの全体的な厚
さが増加しないように薄くすることが好ましい。
【００１１】集積回路チップ１８は、ＰＣＭＣＩＡカー
ド２０の開口部内に埋め込まれるので、全体的な厚さ寸
法が増加することはない。したがって、ＰＣＭＣＩＡ規
格に準拠するのがより容易になる。さらに、図２ないし
図６に示したパッケージング設計は、柔軟部品に機械的
強度を要求する薄いカードやきわめて剛性の高いカード
の代わりに多層セラミック基板２０を使用し、集積回路
チップと多層セラミックＰＣＭＣＩＡカードを作成する
のに使用するセラミックとの間に熱膨張の整合性がある
という長所を有する。
【００１２】図３は、開口部３６がＰＣＭＣＩＡカード
４０やその他の基板またはキャリアの厚さ寸法３８を完
全に貫通しない、本発明の実施形態を示す。この応用例
においては、集積回路チップ４２は、開口部３６の底部
および側面に配置された接着剤やはんだなどの接合材料
４４によってＰＣＭＣＩＡカード４０に接合することが
できる。図３はまた、領域４６における熱圧着と、それ
ぞれ集積回路チップ４２およびＰＣＭＣＩＡカード４０
上の電気接続サイト５２および５４を接合するために使
用される破断回路線５０を示す。図３に示したチップ実
装構造は、ＰＣＭＣＩＡカード４０の裏面の埋め込んだ
チップ４２と同じ領域に別の集積回路チップ（図示せ
ず）を接合することが可能である。
【００１３】図４は、ＰＣＭＣＩＡカードに特定用途を
有する実装構造を示し、カード５４の一方の側に位置決
めされた外部ステンレス鋼ケース５２を示す。集積回路
チップ５６がカード５４の開口部内に位置決めされ、接
着剤やハンダなどの接合材料５８を使って接合すること
が好ましい。チップ５６およびカード５４上の電気接続
サイト６０および６２は、ワイヤ・ボンド６４で接合さ
れ、その間に電気的連絡が確立される。集積回路チップ
５６と金属ケース５２の間には、熱伝導を可能にする柔
軟金属部材６６が配置される。
【００１４】図４にはまた、埋め込んだ集積回路チップ
５６の表面にフリップチップまたは他の接合媒体７０を
使って接着された第２の集積回路チップ６８を示す。し
たがって、図４の設計を利用すれば、チップを単にカー
ドに表面接着した場合よりも全体的な厚さ寸法を大きく
せずに、カード内の同じ場所で２つのチップを使用する
ことができる。さらに、２つのチップ５６および６８は
電気的に接続され、それによりチップ間の連絡とデータ
転送が可能になる。図４に示した構成では、チップ５６
としてＣＰＵを使用しチップ６８としてメモリ・デバイ
スを使用する状況で有用であるが、他の応用例でも有用
である。カプセル封入材７２でチップ６８とワイヤ・ボ
ンド６４の両方を覆ってそれらをカード５４に固定す
る。
【００１５】図５は、図４に示した実装方法の変形例を
示し、チップ５６とチップ６８からの熱を鋼ケース８２
に放散するための柔軟な金属部材７４が集積回路チップ
５６の近くに位置決めされている。
【００１６】図６は、スチール・ウール７６またはその
他の繊維部材を使ってチップ５６からケース８２に熱を
放散する変形例を示す。
【００１７】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【００１８】（１）厚さ、長さおよび幅の寸法を有し、
前記厚さ寸法において基板の表面から延びる少なくとも
１つの開口部を有する基板と、前記基板上に位置決めさ
れた第１の電気接続サイトと、前記基板の前記開口部内
に位置決めされた集積回路チップと、前記集積回路チッ
プ上に位置決めされた第２の電気接続サイトと、前記第
１と第２の電気接続サイトの間に延びる電気接続とを含
むチップ実装構造。 （２）前記基板がセラミック材料である、上記（１）に
記載のチップ実装構造。 （３）前記基板がＰＣＭＣＩＡカードの一部分である、
上記（１）に記載のチップ実装構造。 （４）前記基板の前記開口部が前記厚さ寸法を貫通して
延びる、上記（１）に記載のチップ実装構造。 （５）前記基板の前記開口部が、前記基板の前記厚さ寸
法内の選択されたレベルまで延びる、上記（１）に記載
のチップ実装構造。 （６）前記基板の前記開口部内の前記集積回路チップと
前記基板との間に位置決めされ、前記集積回路を前記基
板に固定する接合材料をさらに含む、上記（１）に記載
のチップ実装構造。 （７）前記集積回路チップ上に位置決めされたカプセル
封入材料をさらに含む、上記（１）に記載のチップ実装
構造。 （８）前記電気接続がワイヤ・ボンドである、上記
（１）に記載のチップ実装構造。 （９）前記電気接続が導電性接着剤である、上記（１）
に記載のチップ・パッケージ構造。 （１０）前記電気接続が破断回路線である、上記（１）
に記載のチップ・パッケージ構造。 （１１）前記集積回路チップと接触して位置決めされた
熱伝導素子をさらに含む、上記（１）に記載のチップ実
装構造。 （１２）前記熱伝導素子がばね付きである、上記（１
１）に記載のチップ実装構造。 （１３）前記熱伝導素子が繊維材料である、上記（１
１）に記載のチップ実装構造。 （１４）前記集積回路チップに接続された第２の集積回
路チップをさらに含む、上記（１）に記載のチップ実装
構造。 （１５）前記第２の電気回路チップが、前記基板の前記
開口部の上に位置決めされる、上記（１４）に記載のチ
ップ実装構造。 （１６）前記基板を封入するハウジングをさらに含む、
上記（１）に記載のチップ実装構造。
【図面の簡単な説明】
【図１】集積回路チップを収容する開口部が作成された
有する基板の等角図である。
【図２】チップが基板の幅を貫通して延びる開口部内に
適合するように、基板内の開口部に埋め込まれた集積回
路チップの側断面図である。
【図３】チップが基板の幅を貫通しない開口部内に適合
するように、基板内の開口部に埋め込まれた集積回路チ
ップの側断面図である。
【図４】埋め込みおよびチップに第２の集積回路チップ
が接続された状態で基板内に埋め込まれた集積回路チッ
プの概略側断面図である。
【図５】図４と類似しているが代替ヒート・シンク構造
を示す、埋め込まれたチップに第２の集積回路チップが
接続された状態で基板内に埋め込まれた集積回路チップ
の概略側断面図である。
【図６】さらに別の代替ヒート・シンク構造を示す、基
板内に埋め込まれた集積回路チップの概略側断面図であ
る。
【符号の説明】
１０ 基板 １２ 開口部 １６ 電子接続領域 １８ 集積回路チップ ２０ 多層セラミック基板 ２２ 導電性接着剤 ２４ カプセル封入材 ２６ 電気接続サイト ３０ ワイヤ・ボンド ３２ 接合材料 ３４ ヒート・シンク ３６ 開口部 ３８ 厚さ寸法 ４０ カード ４２ 集積回路チップ ４４ 接合材料 ５０ 破断回路線 ５１ 電気接続サイト ５２ ケース ５４ カード ５６ 集積回路チップ ５８ 接合材料 ６０ 電気接続サイト ６４ ワイヤ・ボンド ６６ 柔軟金属部材 ６８ 集積回路チップ ７０ 接合媒体 ７２ カプセル封入材 ７４ 金属部材 ７６ スチール・ウール ８２ ケース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケネス・エル・スピンク・ジュニア アメリカ合衆国13760 ニューヨーク州エ ンディコット ナンティコーク・ドライブ 1848 (72)発明者 サーストン・ビー・ヤングズ・ジュニア アメリカ合衆国13760 ニューヨーク州エ ンディコット ブライアウッド・ドライブ 1029

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】厚さ、長さおよび幅の寸法を有し、前記厚
    さ寸法において基板の表面から延びる少なくとも１つの
    開口部を有する基板と、 前記基板上に位置決めされた第１の電気接続サイトと、 前記基板の前記開口部内に位置決めされた集積回路チッ
    プと、 前記集積回路チップ上に位置決めされた第２の電気接続
    サイトと、 前記第１と第２の電気接続サイトの間に延びる電気接続
    とを含むチップ実装構造。
  2. 【請求項２】前記基板がセラミック材料である、請求項
    １に記載のチップ実装構造。
  3. 【請求項３】前記基板がＰＣＭＣＩＡカードの一部分で
    ある、請求項１に記載のチップ実装構造。
  4. 【請求項４】前記基板の前記開口部が前記厚さ寸法を貫
    通して延びる、請求項１に記載のチップ実装構造。
  5. 【請求項５】前記基板の前記開口部が、前記基板の前記
    厚さ寸法内の選択されたレベルまで延びる、請求項１に
    記載のチップ実装構造。
  6. 【請求項６】前記基板の前記開口部内の前記集積回路チ
    ップと前記基板との間に位置決めされ、前記集積回路を
    前記基板に固定する接合材料をさらに含む、請求項１に
    記載のチップ実装構造。
  7. 【請求項７】前記集積回路チップ上に位置決めされたカ
    プセル封入材料をさらに含む、請求項１に記載のチップ
    実装構造。
  8. 【請求項８】前記電気接続がワイヤ・ボンドである、請
    求項１に記載のチップ実装構造。
  9. 【請求項９】前記電気接続が導電性接着剤である、請求
    項１に記載のチップ・パッケージ構造。
  10. 【請求項１０】前記電気接続が破断回路線である、請求
    項１に記載のチップ・パッケージ構造。
  11. 【請求項１１】前記集積回路チップと接触して位置決め
    された熱伝導素子をさらに含む、請求項１に記載のチッ
    プ実装構造。
  12. 【請求項１２】前記熱伝導素子がばね付きである、請求
    項１１に記載のチップ実装構造。
  13. 【請求項１３】前記熱伝導素子が繊維材料である、請求
    項１１に記載のチップ実装構造。
  14. 【請求項１４】前記集積回路チップに接続された第２の
    集積回路チップをさらに含む、請求項１に記載のチップ
    実装構造。
  15. 【請求項１５】前記第２の電気回路チップが、前記基板
    の前記開口部の上に位置決めされる、請求項１４に記載
    のチップ実装構造。
  16. 【請求項１６】前記基板を封入するハウジングをさらに
    含む、請求項１に記載のチップ実装構造。
JP9138898A 1997-04-09 1998-04-03 メモリ・カード用の改良型チップ実装構造 Pending JPH10326862A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/826963 1997-04-09
US08/826,963 US5889654A (en) 1997-04-09 1997-04-09 Advanced chip packaging structure for memory card applications

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JPH10326862A true JPH10326862A (ja) 1998-12-08

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ID=25247961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9138898A Pending JPH10326862A (ja) 1997-04-09 1998-04-03 メモリ・カード用の改良型チップ実装構造

Country Status (3)

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US (1) US5889654A (ja)
JP (1) JPH10326862A (ja)
KR (1) KR100295927B1 (ja)

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