JPH1093237A - 電子基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、その上に実装している電子回
路が正常に動作できるように、放熱手段をコンパクトに
備えた電子基板又は実装電子基板を提供することにあ
る。 【解決手段】配線層１，４、グランド層２、電源層３が
それぞれの層の間に絶縁層５を介して多層に配置されて
いる電子基板において、グランド層２又は電源層３の厚
さが前記配線層１，４の厚さよりも大きく構成され、前
記グランド層２又は前記電源層３に電子回路を内蔵した
チップのピンを接続するスルーホール６〜８を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は放熱性にすぐれたコ
ンパクトな構造をもつ電子基板、その実装電子基坂およ
び電子基板の実装方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】作動中の電子回路チツプは熱を発生する
が、これを冷却しないままにしておくと、電子回路の温
度が上昇して、ついには正常動作しなくなる。そこで、
電子回路が正常に動作するよう、チツプを冷却する必要
があるが、電子回路チツプは電子基坂上に実装されて用
いられるのがー般的である。

【０００３】従来電子基板に実装された電子回路チツプ
を冷却する方法として、電子回路パツケージにフインを
取付け、このフインを空冷または水冷する方法の他、特
開昭６０‐３５５９８号公報、特開昭６１‐２４８５０
０号公報に記載のように、電子基板の外側に冷却板を取
りつけることによつて、電子回路バツケージを冷却した
り、特開昭６２−１９８２００号公報に記載のように、
電子基板の裏面又は内部に冷却液を封入した箱形形状の
ヒートパネルを密着または挿入して冷却していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は冷却設
備に要するスペースとコストについての配慮がされてお
らず、電子回路チツプを実装した電子基板を高密度実装
することが困難な上、一電子基板当りのコストが高いと
いう問題があった。

【０００５】本発明の目的は、その上に実装している電
子回路が正常に動作できるように、放熱手段をコンパク
トに備えた電子基板又は実装電子基板を提供することに
ある。

【０００６】本発明の他の目的は、放熱又は冷却のため
の構造を備えた電子基板に部品をハンダ付けするのに際
して、良好なハンダ付けを可能にする実装方法を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電子基板は、配線層，グランド層，電源層
がそれぞれの層の間に絶縁層を介して多層に配置されて
いる電子基板において、前記配線層は両側に前記グラン
ド層又は前記電源層が配置されている層を含めて複数層
配されている。また上記目的を達成するために、本発明
の電子基板は、配線層，グランド層，電源層がそれぞれ
の層の間に絶縁層を介して多層に配置されている電子基
板において、前記配線層を両側に前記グランド層又は前
記電源層が配置されている層を含めて複数層配し、前記
グランド層又は前記電源層の少なくともー層の厚さを前
記配線層の厚さよりも大きく構成し、前記グランド層又
は前記電源層に電子回路を内蔵したチップのピンを接続
するスルーホールを設けた。また上記目的を達成するた
めに、本発明の実装電子基板は、配線層，グランド層，
電源層がそれぞれの層の間に絶縁層を介して多層に配置
されている電子基板に電子回路部品を実装した実装電子
基板において、前記配線層を両側に前記グランド層又は
前記電源層が配置されている層を含めて複数層配し、前
記グランド層又は前記電源層の少なくともー層の厚さを
前記配線層の厚さよりも大きく構成し、前記グランド層
又は前記電源層に電子回路を内蔵したチップのピンを接
続するスルーホールを設けた。また上記目的を達成する
ために、本発明の電子基板は、配線層，グランド層，電
源層がそれぞれの層の間に絶縁層を介して多層に配置さ
れている電子基板において、グランド層又は電源層の厚
さが前記配線層の厚さよりも大きく構成され、前記グラ
ンド層又は前記電源層に電子回路を内蔵したチップのピ
ンを接続するスルーホールを設けたことを特徴とする電
子基板。また上記目的を達成するために、本発明の実装
電子基板は、配線層，グランド層，電源層がそれぞれの
層の間に絶縁層を介して多層に配置されている電子基板
に電子回路部品を実装した実装電子基板において、グラ
ンド層又は電源層の厚さを前記配線層の厚さよりも大き
く構成し、前記グランド層又は前記電源層に電子回路を
内蔵したチップのピンを接続するスルーホールを設け
た。また上記目的を達成するために、本発明の電子基板
の実装方法は、配線層，グランド層，電源層がそれぞれ
の層の間に絶縁層を介して多層に配置され、グランド層
又は電源層の厚さが前記配線層の厚さよりも大きく構成
された電子基板を予め加熱し、前記前記グランド層又は
前記電源層の温度を上げた状態で、前記グランド層又は
前記電源層に電気的に接続されたスルーホールに電子回
路を内蔵したチップのピンを挿入し、前記スルーホール
と前記ピンをハンダ付けする。上記手段によれば、電子
回路を内蔵したチップで発生する熱をチップのピンを通
じて配線層よりも厚く構成したグランド層又は電源層に
良好に伝達し、基板の広い範囲に速やかに熱を拡散さ
せ、基板表面から放熱できるので、放熱手段をコンパク
トに構成することができる。また、グランド層，電源層
等の熱伝導性のよい層を予め加熱しておくことにより、
これらの層とハンダの融点との温度差が小さくなつて、
ハンダ付けの際に該スルーホールから熱を逃げにくくす
ることができるので良好にハンダ付けを行うことができ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例を図
１により説明する。

【０００９】第１実施例の電子基板は配線層１，４、グ
ランド層２、電源層３、絶縁層５から成っており、スル
ーホール６はグランド層２に、スルーホール７は配線層
１，４に、スルーホール８は電源層３にそれぞれ接続さ
れている。グランド層２および電源層３は電気抵抗が小
さくかつ熱伝導率のよい物質、例えば銅で構成されてお
り、電子基板一面に広がっている。また、スルーホール
による切欠穴、スルーホールからの逃げ穴等の切欠部は
コストとのかね合いを図りながらなるべく小さくし、導
体面積を大きくしている。また、電子回路チツプ１２か
らグランドピン９、信号ピン１０、電源ピン１１が出て
おり、グランドピン９はスルーホール６に、信号ピン１
０はスルーホール７に、電源ピン１１はスルーホール８
に熱抵抗が小さくなる方法で接続されている。

【００１０】以上のような電子基坂において、電子回路
チツプ１２から発する熱は次のようにして運ばれ、電子
回路チツプ１２は冷却される。電子回路チツプ１２で発
生した熱はー方でグランドピン９を伝わつてグランド層
２に運ばれ、他方で電源ピン１１を伝わって電源層３に
運ばれる。グランド層２および電源層３は電気抵抗が小
さくかつ熱伝導率の艮い物質で構成されているので、こ
れらの層に伝わった熱は内層であるこれらの層を伝わっ
て、主に次の３つの方法で冷却される。１つは、グラン
ド層２および電源層３の先に設けられた冷却部で冷却さ
れ、２つめは電子基板の表面へと伝わつて表面でそこを
流れる流体によって冷却される。３つめは、この内層グ
ランド層，電源層よりも温度の低い低発熱チツプのグラ
ンドピン，電源ピンを伝わつて低発熱チツプ表面へと伝
わり、ピンおよびチツプ表面でそこを流れる流体によっ
て冷却される。このとき、チツプ実装時のピンおよびチ
ツプの表面積は、非実装時の基板表面積より大きくなる
ので伝熱面積が広がり冷却に有利である。

【００１１】この他、内層を経由せずに発熱チツプから
該チツプ表面へと伝わり、チツプ表面で冷却される熱、
および該チツプのピン表面に伝わりそこで冷却される熱
がある。

【００１２】さらに、各表面からの輻射，対流によって
冷却される効果もある。このような方法によって電子回
路チツプ１２を冷却することができる。以上のようにす
れば、グランド電位を電子回路チツプ１２に供給する機
能をもつグランド層２に電子回路チツプ１２から発生す
る熱を伝導するという機能を付加することができ、電源
電位を電子回路チツプ１２に供給する機能をもつ電源層
３に電子回路チツプ１２から発生する熱を伝導するとい
う機能を付加することができる。つまり、本提案の電子
基板においては、グランド層２，電源層３に各電位供給
と熱の伝導という２つの機能をもたせている上、これら
各層は基坂内にあり基板の外側に附属設備をつけないた
め、従来技術より低コストで、よりコンパクトなチツプ
中の電子回路を正常動作させるに十分な冷却機能をもっ
た電子基板を得ることができる。また、図１では、グラ
ンド層を２、電源層を３としたが、電源層を２、グラン
ド層を３としても、所定のピンを所定の層につなぎかえ
れば同等の効果が得られる。

【００１３】また、本実施例では、グランド層、電源層
を一層ずつとしたが、これら各層の層数を増せば、、こ
れら各層を伝わることのできる熱量は、各層一層ずつの
場合に比べて増し、冷却により効果的である。

【００１４】また、電源層，グランド層数を各一層ずつ
の場合より増すことにより、電源層，グランド層そのも
ののインピーダンスを小さくすることができ、高周波成
分を多く含む動作に対する電源電位，グランド電位の変
動を基板内で小さく抑えることができる。

【００１５】また、グランド層，電源層を通ることので
きる熱量を増すためには、これら各層の厚みを増すこと
も効果的である。例えば、グランド層，電源層の厚みを
５０〜７０μｍ程度にすることは通常の工程に特別な工
程を加えることなく行うことができて、これにより冷却
効果を得ることができる。

【００１６】図２は本発明の第２の実施例を示してい
る。第２実施例の電子基板は本発明の電子基板を８層で
構成した例であり、配線層１３，１５，１８，２０、グ
ランド層１４，１９、電源層１６，１７、絶縁層５００
から成っている。また、配線２１，２２は配線層１８上
の配線である。配線層１３側が部品面側であり、配線層
２０側が半田面側であつて電子回路チツプおよびこのチ
ツプから出ているグランドピン，電源ピン，信号ピンは
図２には示していないが、図１同様、各ピンとも該当層
に熱抵抗が小さくなる方法で接続されている。

【００１７】以上のような電子基板においては、第１実
施例と同様にして、電子回路チツプを冷却できる上、次
のような動作が可能である。

【００１８】ー般に、配線層上である区間を平行に走る
配線はその間で静電結合を結成し、クロストークによる
ノイズを生じる心配があるが、図２に示す如く、配線層
の絶縁層を介した隣りにグランド層または電源層を配
し、電線層と絶縁物を介して隣接するグランド層または
電源層との距離を小さくすれば、配線層における配線の
インピーダンスを小さくできるので、平行な配線間の静
電結合によるクロストークによるノイズを低減すること
ができる。この効果は、配線層の絶縁層を介した隣りに
グランド層を配した時の方が、電源層を配した時より効
果的で、クロストークによるノイズをより低減すること
ができる。また、配線層１３上を平行に走る配線間の距
離のうち最小のものをｌ１、配線層１３とグランド層１
４の表面間距離をｄ１とし、配線層２０上を平行に走る
配線間の距離のうち最小のものをｌ２、配線層２０とグ
ランド層１９の表面間距離をｄ２とした時、ｌ１＞ｄ
１，ｌ２＞ｄ２とすればより効果的に配線層１３，２０
上の配線に生じるクロストークによるノイズを低減でき
る。

【００１９】また、本実施例の電子基板においては、電
源層，グランド層を多層に設けたことにより、電源層，
グランド層そのもののインピーダンスを小さくできるの
で、高周波成分を多く含む動作に対する電源電位，グラ
ンド電位の変動を基板内で小さく抑えることができる。

【００２０】さらに、本実施例の電子基板においては、
電子回路チツプからの熱が、内層のグランド層，電源層
を伝わって基板全体に広がるため、基板の温度を均一化
することができる。

【００２１】本実施例の基板においては、上記２つの効
果を同時に実現できるため、基板内でグランド電位，電
源電位の変動を小さく抑えつつ、電源電位，グランド電
位、温度を基板内で均一化できるので、遅延管理等が行
いやすくなり、キメ細かなタイミング設計が可能にな
る。

【００２２】以上のように、第２実施例においては、第
１実施例同様、従来技術による方法より低コストでかつ
冷却設備に要するスペースをより小さくして電子基坂上
の電子回路チツプを冷却できる上、配線に生じるクロス
トークによるノイズを低減でき、高周波成分を多く含む
動作に対する電源電位，グランド電位の変動を基板内で
小さく抑えることができ、基板の温度を均一化できる８
層基板を得ることができる。

【００２３】第２実施例で述べたクロストークによるノ
イズを低減する効果は第１実施例においても認められ、
図１において特に配線層１と、グランド層２の距離，配
線層４と電源層３の距離を小さくすると効果的で、さら
に配線層１とグランド層２との表面間距離を配線層１上
を平行に走る配線間の距離のうち最短なものより小さく
し、配線層４と電源層３との表面間距離を配線層４上を
平行に走る配線間の距離のうち最短なものより小さくす
ると、さらに効果的にクロストークによるノイズを低減
できる。

【００２４】また、基板の温度を均一化する効果は第１
実施例においても認められる。

【００２５】また、図２に示したのは、本発明に係る電
子基板を８層で構成する場合のー例であって、配線層の
絶縁層を介した隣りには電源層またはグランド層を設け
た構造になつていれば、図２とは層構成の順序が異つて
いても、本発明に係る電子基板を構成したことになる。
この時、図２に示した実施例同様、ある配線層に絶縁層
を介して隣接するグランド層または電源層と該配線層の
距離を小さくすれば効果的にクロストークによるノイズ
を低減できる。この効果は、隣接層がグランド層である
時の方が、電源層である時よりも大きい。また、ある配
線層の平行配線間の距離のうち最小なものをｌ、該配線
層に絶縁層を介して隣接するグランド層又は電源層のう
ち、該配線層との距離が小さい方の層と該配線屑との距
離をｄとした時、ｌ＞ｄとすれば、クロストークによる
ノイズの低減にさらに効果的である。

【００２６】本実施例では、配線層に絶縁層を介して隣
接する層には電源層またはグランド層を配することをす
べての配線層について行つているが、これは、本発明に
係る実施例の効果を最大限に利用する場合であつて、ク
ロストークのおそれのある配線を有する配線層だけにつ
いて、それに絶縁層を介して隣接する層にグランド層ま
たは電源層を配し、その他の配線層の配置は制限しない
ようにすることもできる。例えば、図２において電源層
１７の代りに配線層を配してもよい。この配線層と配線
層１８上の配線の耐クロストーク性は図２の場合より下
がるが、クロストークのおそれのある信号ラインを両側
をグランド層と電源層でガードされている配線層１５に
配すればよいのであつて、このような層構成においても
本発明の効果を得ることができる。この手法を用いれ
ば、配線層に絶縁層を介して隣接する層には電源層また
はグランド層を配することをすべての配線層について行
う場合に比べて、同数の配線層を有する基板を、より少
ない層数の基板で実現できるためより低コストに製造で
きる。

【００２７】図３は本発明の第３の実施例を示してい
る。図３に示す電子基板は、本発明の電子基板を６層で
構成した例であり、配線層２３，２６，２８、グランド
層２４，２７、電源層２５、絶縁層５０１から構成され
ている。また、配線層２３側が部品面側であり、配線層
２８側が半田面側であつて、電子回路チツプおよびチツ
プから出ているグランドピン、電源ピンおよび信号ピン
は図３には示していないが、図１同様、各ピンとも該当
層に伝熱抵抗が小さくなる方法で接続されている。

【００２８】以上のように構成すれば、第２実施例同
様、従来技術による方法より低コストでかつ冷却設備に
要するスペースをより小さくして電子基坂上のチツプを
冷却できる上、配線のクロストークによるノイズを低減
でき高周波成分を多く含む動作に対する電源電位，グラ
ンド電位の変動を基板内で小さく抑えることができ、基
板の温度を均一化できる６層電子基板を得ることができ
る。

【００２９】但し、図３に示した例は、本発明の電子基
板を６層で構成する場合のー実施例であって、配線層の
絶縁層を介した両隣りにグランド層または電源層を設け
た配線層を少なくとも１層有する構造になつていれば、
図３に示した層構成とは異なつていても、本発明に係る
電子基板を構成したことになる。

【００３０】また、第２実施例の場合同様、ある配線層
に絶縁層を介して隣接するグランド層または電源層と該
配線層の距離を小さくすれば効果的にクロストークによ
るノイズを低減できる。この効果は、隣接層がグランド
層である時の方が、電源層である時よりも大きい。ま
た、ある配線層の平行配線間の距離のうち最小なものを
ｌ、該配線層に絶縁層を介して隣接するグランド層又は
電源層のうち、該配線層との距離が小さい方の層と該配
線層との距離をｄとした時、ｌ＞ｄとすれば、クロスト
ークによるノイズの低減にさらに効果的である。

【００３１】図４は、本発明の第４の実施例を示してい
る。図４に示す電子基板は、本発明の電子基板を１２層
で構成した例であり、配線層２９，３３，３８，４０、
グランド層３０，３２，２４，３７，３９、電源層３
１，３５，３６、絶縁層５０２から構成されている。ま
た、配線層２９側が部品面側であり、配線層４０側が半
田面側であつて、電子回路チツプおよびチツプから出て
いるグランドピン，電源ピン，信号ピンは図４には示し
ていないが、図１同様、各ピンが該当層に熱抵抗が小さ
くなる方法で接続されている。

【００３２】以上のように構成すれば、第２実施例同
様、従来技術による方法より低コストでかつ冷却設備に
要するスペースをより小さくして電子基板上のチツプが
冷却できる上、配線のクロストークによるノイズを低減
でき、高周波動作に対する電源電位，グランド電位の変
動を基板内で小さく抑えることができ、基板の温度を均
一化できる１２層基板を得ることができる。

【００３３】但し、図４に示した例は、本発明の電子基
板を１２層で構成する場合のー実施例であって、配線層
の両隣りに絶縁層を介してグランド層または電源層を設
けた配線層を少なくとも１層有する構成になっていれ
ば、本発明に係る電子基板を構成したことになる。

【００３４】また、第２実施例の場合同様、ある配線層
に絶縁層を介して隣接するグランド層または電源層と該
配線層の距離を小さくすれば効果的にクロストークによ
るノイズを低減できる。この効果は、隣接層がグランド
層である時の方が、電源層である時よりも大きい。ま
た、ある配線層の平行配線間の距離のうち最小なものを
ｌ、該配線層に絶縁層を介して隣接するグランド層又は
電源層のうち、該配線層との距離が小さい方の層と該配
線層との距離をｄとした時、ｌ＞ｄとすれば、クロスト
ークによるノイズの低減にさらに効果的である。

【００３５】以上、第１〜第４の実施例によって、本発
明による電子基板を４層，６層，８層，１２層で構成す
る例を示した。第１〜第４の実施例で示した各電子基板
のもつ配線層数，電源層数，グランド層数をまとめたも
のが、次の表１である。

【００３６】

【表１】

【００３７】従って、ユーザーは必要配線層数，電源層
数，グランド層数，ノイズマージン等を考慮して、最適
な層数の電子基板を選べばよい。また、本発明に係る電
子基板を表１以外の層数で構成する場合には、配線層の
両隣りに絶縁層を介してグランド層または電源層を有す
る配線層を少なくとも１層有するというルールを守って
構成すれば本発明を実現できる。このとき、ある配線層
に絶縁層を介して隣接するグランド層または電源層と該
配線層の距離を小さくすれば効果的にクロストークによ
るノイズを低減できる。この効果は、隣接層がグランド
層である時の方が、電源層である時よりも大きい。ま
た、ある配線層の平行配線間の距離のうち最小なものを
ｌ、該配線層に絶縁層を介して隣接するグランド層又は
電源層のうち、該配線層との距離が小さい方の層と該配
線層との距離をｄとした時、ｌ＞ｄとすれば、クロスト
ークによるノイズの低減にさらに効果的である。また、
上記ルールを守る限り、表１に示した層数をもつ電子基
板における配線層，電源層，グランド層数は表１の値と
異なつていてもよい。

【００３８】図６は本発明の第５の実施例を示してい
る。従来スルーホールとグランド層を接続するに際して
は、図５に示すようにサーマルランドを設けていた。す
なわち、チツプのグランドピンはスルーホール４１に通
されていて、チツプからグランドピンを伝わってきた熱
はランド部４４、チヤネル部４３を介してグランド層４
５に伝えていた。この方法では、ランド部４４とグラン
ド層４５は切欠部４２で囲まれており、ランド部４４に
伝わった熱は、狭くて熱抵抗の大きいチヤネル部を通る
径路しかないので、なかなかグランド層に伝わらなかつ
た。

【００３９】また、従来スルーホールと電源層を接続す
る場合もグランド層の場合同様、図５に示すようなサー
マルランドを用いていたので、高発熱チツプから電源ピ
ンを伝わってきた熱も、なかなか電源層に伝わらなかつ
た。

【００４０】そこで本実施例では図６に示すように、サ
ーマルランドを廃止し、スルーホール４６とグランド層
４７をスルーホール４６の全周にわたつてつないだ。

【００４１】これにより、スルーホールとグランド層と
の接続部における熱抵抗が従来に比べ大幅に減少し、グ
ランドピンを伝わつてきた熱をすみやかにグランド層に
伝えることができる。また、逆にグランド層より位置の
チツプのグランドピンにグランド層を伝ってきた熱を伝
え、該チツプおよびピン表面で冷却することができる。
その上スルーホールとグランド層との接続部のインピー
ダンスもサーマルランドを設ける方法よりも小さくなる
ので、スルーホールとグランド層との電位等をより小さ
くできグランドピンへのグランド電位の供給もより良好
に行うことができる。

【００４２】電源層においても同様で、本実施例では図
６に示すグランド層の場合同様、スルーホール全周にわ
たつて電源層と接続する。これによりスルーホールと電
源層との接続部における熱抵抗が従来に比べ大幅に減少
し、高発熱チツプから電源ピンを伝わってきた熱をすみ
やかに電源層に伝えることができる。また、逆に電源層
より低温のチツプの電源ピンに、電源層を伝つてきた熱
を伝え、該チツプおよびピン表面で冷却することができ
る。その上、スルーホールと電源層との接続部のインピ
ーダンスもサーマルランドを設ける方法よりも小さくな
るので、スルーホールと電源層との電位層をより小さく
でき電源ピンへの電源電位の供給もより良好に行うこと
ができる。

【００４３】以上により高発熱チツプからグランドピ
ン，電源ピンを伝わつてきた熱はすみやかにグランド
層，電源層に伝わり、また、グランド層，電源層を通つ
てきた熱のー部は各層より低温の電子回路チツプのグラ
ンドピン，電源ピンを伝わって、該チツプおよびピン表
面で冷却されるので発熱チツプを効果的に冷却できる
上、電気的にも良好な接続が得られる。

【００４４】この効果は電源層に接続されているスルー
ホールのうち、任意のスルーホールＡの半径をｒ、この
スルーホールの中心とこれに最近接するスルーホールＢ
の中心との距離を２Ｒ、とした時、スルーホールＡの中
心を中心とした半径ｒの円と半径Ｒの円によって囲まれ
る電源層の部分をすべて電源層を構成する物質によつて
構成することによつても得られる。

【００４５】また、上記効果はグランド層に接続されて
いるスルーホールのうち任意のスルーホールＡの半径を
ｒ、このスルーホールの中心と、これに最も近接するス
ルーホールＢの中心との距離を２Ｒとした時、スルーホ
ールＡの中心を中心とした半径ｒの円と半径Ｒの円によ
つて囲まれるグランド層の部分が、すべてグランド層を
構成する物質によつて構成することによっても得られ
る。

【００４６】図１３は本発明の第６の実施例を示してい
る。第５実施例の所で述べたように、スルーホールとグ
ランド層または電源層との接続方法において、従来のサ
ーマルランドを用いる方法だと、スルーホールランド部
とグランド層または電源層の間の熱の伝導が妨げられ
る。そこで第５実施例の如くサーマルランドレスで行う
と、今度はスルーホール部からグランドまたは電源層に
熱が逃げすぎて、部品のハンダ付けが困難になる場合が
ある。そこで、熱抵抗を小さくしつつ、ハンダ付けを容
易にするため、図１３に示すようにスルーホール１５３
を従来例よりも小さな切欠き１５４でグランド層１５６
から切り離す。これにより、高発熱チツプからグランド
ピンを伝つてきた熱を従来よりもすみやかにグランド内
層に伝えることができる上、ハンダ付けを第５実施例よ
りも容易に行うことができる。その上、接続部の電気抵
抗は従来例よりも小さいので、従来よりも良好にグラン
ド電位をグランドピンに供給することができる。電源層
とスルーホールの接続も図１３に示すグランド層の場合
と全く同様に行う。効果も同様である。

【００４７】切欠き部の面積は必ずしも図１３に示す如
くでなくてもよく、接続部の熱抵抗が図５に示す従来例
よりも小さく、図６に示す第５実施例よりも大きければ
よい。すなわち、任意のスルーホールＡの半径をｒ、ス
ルーホールＡの中心とこれに最も近接するスルーホール
Ｂの中心との距離を２Ｒとしたとき、スルーホールＡの
中心を中心とした半径ｒの円と、半径Ｒの円によつて囲
まれる電源層の領域の面積をＳ０、この領域内で電源層
を構成する物質が占める面積をＳ１とした時、Ｓ１／Ｓ
０≧０．５とすればよく、グランド層に接続されている
スルーホールのうち、任意のスルーホールＣの半径を
ｒ′、スルーホールＣの中心と、これに最も近接するス
ルーホールＤの中心との距離を２Ｒ′としたとき、スル
ーホールＣの中心を中心とした半径ｒ′の円と半径Ｒ′
の円によつて囲まれるグランド層の領域の面積をＳ０′
この領域内でグランド層を構成する物質が占める面積を
Ｓ１′とした時、Ｓ１′／Ｓ０′≧０．５とすればよ
い。

【００４８】以上により、高発熱チツプからグランドピ
ン，電源ピンを伝ってきた熱は従来例よりすみやかにグ
ランド層，電源層に伝わり、またグランド層または電源
層に伝わつた熱のー部は両層よりも低温のチツプのグラ
ンドピン，電源ピンを伝わって、該低温チツプおよびピ
ン表面で冷却されるので発熱チツプを効果的に冷却でき
る上、電気的にも良好な接続が得られる。加えて、ハン
ダ付けも第５実施例よりも容易にできる。

【００４９】第１〜第６実施例では、グランドピン，電
源ピンを通して冷却を行ってきたが、本発明の第７の実
施例においてはグランドピンはグランド層に、電源ピン
は電源層に接続した上、電子回路チツプの内部回路と電
気的に絶縁されているピンまたは使用していない入力ピ
ンまたは高インピーダンスになつている出力ピンをグラ
ンド層または電源層のうち適切な方に熱抵抗が小さくな
る方法で接続する。この時の接続方法は実施例５または
６の方法によつてもよい。

【００５０】第７の実施例においては、高発熱チツプか
ら出た熱のー部は、グランドピン、電源ピンおよび電子
回路チツプの内部回路と電気的に絶縁されているピンま
たは使用していない入力ピンまたは高インピーダンスに
なつている出力ピンを伝つてグランド層または電源層に
伝導され、チツプは冷却される。本例は、グランドピ
ン，電源ピンのみを各グランド層，電源層に接続した場
合に比べ、チツプとグランド槽，電源層を結ぶ伝熱経路
が多いので、より効果的に冷却を行うことができる。

【００５１】また、ピンに限らず熱伝導性の良い材料の
ー部を高発熱電子回路チツプに内部回路から電気的に絶
縁して取り付け、該材料の他のー部をスルーホール等に
通してグランド層または電源層に接続することによって
も、同様の冷却効果が得られる。

【００５２】図７は本発明の第８実施例を示している。
電子回路チツプ５７の信号ピン５６はスルーホール５２
に通されていて、ハンダ５３によって配線層４８，５１
に接続されている。グランド層４９、電源層５０は絶縁
層５１８によって、互いにそして配線層４８，５１と絶
縁されている。また、グランド層４９は電気的には絶縁
性であるが、熱伝導性は良い材料５４によってスルーホ
ール５２に接続されている。さらに、電源層５０は電気
的には絶縁性であるが、熱伝導性は良い材料５５によっ
てスルーホール５２に接続されている。また、図示して
いないが、電源ピン，グランドピンは伝熱抵抗が低い方
法で各電源層，グランド層に接続されており、さらに必
要に応じて第７実施例のように内部電子回路と電気的に
絶縁しているピン、使用していない入力ピン、高インピ
ーダンス状態の出力ピンをグランド層または電源層のう
ち適切な方に熱抵抗が小さくなる方法で接続してもよ
い。

【００５３】以上のような電子基板においては、所定の
信号は信号ピン５６と配線層４８，５１の間を伝わる
が、グランド層４９、電源層５０とは電気的に絶縁され
ているため、これらの層には伝わらず、逆に、これらの
層からも伝わらない。しかし、ピン５６とグランド層４
９、電源層５０の間の熱抵抗は小さいため、電子回路チ
ツプ５７が高発熱チツプであった場合、チツプ５７から
出た熱のー部はピン５６を伝わつて電気絶縁性がありか
つ熱の良導体５４，５５を伝わってグランド層４９、電
源層５０に伝わり、チツプは冷却される。

【００５４】また、電子回路チツプ５７が低発熱チツプ
であった場合には、高発熱チツプから出てグランド層，
電源層を通ってきた熱が、電気絶縁かつ熱良導体５４，
５５を通ってピン５６に伝わり、チツプ５７および信号
ピン５６の表面から放出される。いずれの場合も、電子
基板全体をみた時チツプの冷却に寄与している。

【００５５】第８実施例においては、グランドピン，電
源ピンさらに必要によつては内部電子回路と電気的に絶
縁しているピン、使用していない入力ピン、高インピー
ダンス状態の出力ピンが伝熱径路となるのはもとより信
号ピンまでも熱の径路として用いているため、これを実
施しない他の場合に比べて、チツプと電子基板のグラン
ド層，電源層との熱抵抗を小さくすることができ、チツ
プ冷却に有効である。電源層が４９、グランド層が５０
になつた時も全く同様に本方法を用いればチツプ冷却に
有効である。

【００５６】信号ピンとグランド層，電源層間を電気的
に絶縁しつつ、熱伝導が良好に行われるように接続する
方法としては、第８実施例に示した方法の他に、図８に
示す第９実施例の方法がある。図８において、グランド
層５９、電源層６０は絶縁層５１９によって互いに、そ
して配線層５８，６１と絶縁されており、また電気的に
は絶縁性であるが熱伝導性は良い材料５０５，６４，６
８によつて各信号ピン５０７，６６，７１と電気的には
絶縁されているが、熱は互いによく伝導する。配線層５
８，６１上にランド部５１６，６２，６７，５１７，６
５，７０があり、ランド部５１６，５１７はハンダ５０
４，５０６によつて信号ピン５０７に接続されている。
ランド部６２はハンダ６３によって信号ピン６６に接続
されている。ランド部７０はハンダ６９によって信号ピ
ン７１に接続されている。また、図示していないが、グ
ランドピン，電源ピンは各該当層に熱抵抗が小さくなる
方法で接続されており、さらに必要に応じて第７実施例
のように内部電子回路と電気的に絶縁しているピン、使
用していない入力ピン、高インピーダンス状態の出力ピ
ンをグランド層または電源層のうち適切な方に熱抵抗が
小さくなる方法で接続してもよい。

【００５７】以上のように構成した電子基板において、
グランドピン，電源ピンさらに、必要によっては内部電
子回路と電気的に絶縁しているピン、使用していない入
力ピン，高インピーダンス状態の出力ピンが伝熱径路と
なるのはもとより、信号ピンまでもが伝熱径路となるた
め、電子回路チツプ７２とグランド層５９、電源層６０
の間の熱伝導が第８実施例と同様に、艮好に行われる。
従って、本電子基板は電子回路チツプを冷却するのに効
果的である。

【００５８】なお、信号ピンとグランド層，電源層を接
続する方法としては、図８に示す信号ピン５０７，６
６，７１の場合のいずれの方法を採用してもよいし、そ
れらを組み合わせて用いてもよい。また、電源層が５
９，グランド層が６０になった場合でも、全く同様に本
方法を用いれば、チツプの冷却に有効である。

【００５９】図１２は本発明の第１０実施例を示してい
る。図１２において、グランド層１３７，１４０、電源
層１３８は絶縁層１５２によつて互いに、そして配線層
１３６，１３９，１４１から絶縁されている。また、グ
ランド層１３７，１４０，電源層１３８はスルーホール
１４３と、電気的に絶縁性でかつ熱伝導性の良い材料１
４６，１４７，１４８によって電気的には絶縁されてい
るが、熱は互いに良く伝導するようになつている。ま
た、信号ピン１５０はスルーホール１４３を通つてお
り、ハンダ１４９によつて、ランド部１４２，１４４，
１４５と接続されている。また、図示していないが、グ
ランドピン，電源ピンは各該当層に熱抵抗が小さくなる
方法で接続されており、必要に応じて第７実施例のよう
に内部電子回路と電気的に絶縁しているピン、使用して
いない入力ピン、高インピーダンス状態の出力ピンをグ
ランド層または電源層のうち適切な方に熱抵抗が小さく
なる方法で接続してもよい。

【００６０】以上のような配線板においては、グランド
ピン、電源ピンさらに、必要によつては、内部電子回路
と電気的に絶縁しているピン、使用していない入力ピ
ン，高インピーダンス状態の出力ピンが伝熱径路となる
のはもとより、信号ピンまでもが伝熱径路となるため、
電子回路チツプ１５１とグランド層１３７，１４０、電
源層１３８の間の熱伝導が第８実施例と同様に、良好に
行われる。従って、本電子基板は電子回路チツプを冷却
するのに効果的である。

【００６１】また、第８実施例では内層に配線層のある
場合の例を示していなかつたが、本実施例においては内
層に配線層がある場合に信号ピンとグランド層，電源層
との間を電気的には絶縁したまま熱伝導が良好に行われ
るように接続する方法を示した。これと同様の手法を用
いることによって、図１２よりも配線層，グランド層，
電源層が増えても、また層構成の順序が変っても、信号
ピンと電源層，グランド層を電気的に絶縁しながら、互
いに良好に熱伝導できるように接続することができ、電
子回路チツプの冷却に有効な電子基板を得ることができ
る。

【００６２】図１６は本発明の第１１実施例を示してい
る。図１６において、グランド層１８４，１８７、電源
層１８５、および配線層１８３，１８６，１８８は絶縁
層１９９によつて互いに絶縁されている。また、電子回
路チツプ１９７の信号ピン１９８はハンダ１９４，１９
５，１９６により各配線層１８３，１８６，１８８上の
ランド１８９〜１９１に接続されており、また、電子基
板のグランド層１８４，１８７、電源層１８５は信号ピ
ン１９８と、電気絶縁性にすぐれかつ熱伝導性の良い材
料１９２，１９３によって、電気的には絶縁されている
が、熱はお互いよく伝わるようになつている。また、図
示していないが、グランドピン，電源ピンは各該当層に
熱抵抗が小さくなる方法で接続されており、必要に応じ
て第７実施例のように内部電子回路と電気的に絶縁して
いるピン、使用していない入力ピン、高インピーダンス
状態の出力ピンをグランド層または電源層のうち適切な
方に、熱抵抗が小さくなる方法で接続してもよい。

【００６３】以上のような電子基板においては、グラン
ドピン，電源ピン、さらに必要によっては内部電子回路
と電気的に絶縁しているピン，使用していない入力ピ
ン、高インピーダンス状態の出力ピンが伝熱径路となる
のはもとより、信号ピンまでもが伝熱径路となるため、
電子回路チツプ１９７とグランド層１８４，１８７、電
源層１８５の間の熱伝導が第９実施例と同機に良好に行
われる。従って、本電子基板は電子回路チツプを冷却す
るのに効果的である。

【００６４】また、第９実施例では内層に配線層のある
場合の例を示していなかつたが、本実施例においては、
内層に配線層がある場合に信号ピンとグランド層，電源
層の間を電気的には絶縁したまま、熱伝導が良好に行わ
れるように接続する方法を示した。これと同様の手法を
用いることによって、図１６よりも配線層，グランド
層，電源層が増えても、また層構成の順序が変っても、
信号ピンと電源層，グランド層を電気的には絶縁しなが
ら、互いに良好に熱伝導できるように接続することがで
き、電子回路チツプの冷却に有効な電子基板を得ること
ができる。

【００６５】図９は本発明の第１２の実施例を示してい
る。第１２実施例は図９に示す如くコネクター７３〜８
２、ＺＩＰ型メモリ８３〜８６、高発熱電子回路チツプ
８７〜１０５，５０３、および図示していない低発熱電
子回路チツプを電子基板１０６上に配することにより構
成される。

【００６６】このような電子基板を冷却するため、フア
ン等で冷却用流体、例えば空気を図９の右方向（コネク
ター７６〜７８側）から左方向（コネクター８２側）へ
流す。一般に電子基板を複数組込むシステムにおいては
信号の遅延、ノイズの混入を防ぐため、信号線を短くし
たい上、システムをコンパクトにしたいため等の理由に
よつてできるだけ基板の実装密度を上げる。

【００６７】図９に示すような電子基板を高密度実装し
た場合、図１４に示すような状態となり、矢印方向に流
体を流した場合、コネクター１５７，１５８，１５９と
隣接する電子基板とのすき間は、隣接する電子基板間の
距離に比べ小さいので、流体のこの部分における通過抵
抗は大きくなる。従って流体は図１４中のＢ，Ｄ，Ｆ部
に絞られ、Ｂ，Ｄ，Ｆ部を通過する流体の速さは、絞ら
れる前に比べ遠くなる。

【００６８】図１４に示す電子基板１０６における流体
の流れの概略を示したものが図１０である。図１０にお
いて、コネクター７３〜８２、ＺＩＰ型メモリ８３〜８
６は電子基板１０６の部品面表面からの高さが高く隣接
する電子基板との間隔が小さくなつている。従って、コ
ネクター７３〜８２，ＺＩＰ型メモリ８３〜８６は流体
の流れの障害物として作用する。その結果、電子基板１
０６の部品面上では図１０に矢印で示すような流体の流
れとなつている。そこで、このような電子基坂上に高発
熱電子回路チツプ８７〜１０５，５０３を配置する際に
は、図９に示す如く配する。また、図示していないが、
低発熱チツプは、図９において、高発熱チツプを配した
残りのスペースに配する。

【００６９】以上のように実装を行つた電子基板におい
ては、チツプ９３〜９６はコネクター７６と７７間の領
域Ｄに絞られ流速の増した流体にあたり、チツプ９９〜
１０２はコネクター７７と７８の間の領域Ｂに絞られ流
速の増した流体にあたる。一般に発熱体を流体により冷
却する場合、流体の流速が大きいほど熱伝達率が向上
し、冷却の効果が増すため、これらのチツプは、コネク
ター７６〜７８によつて流体を絞らない場合に比べて、
より効果的に冷却される。

【００７０】また、高発熱チツプ８９〜９１，５０３の
配置されている位置においては、領域Ｄ、領域Ｆを通過
した流体がぶつかり、乱れが生じている。従って、この
位置においてはチツプ表面と流体との間の熱伝達は乱流
熱伝達の状態となり、乱れが生じない場合に比べて、熱
伝達率は著しく向上するためチツプはより効果的に冷却
される。

【００７１】また、高発熱チツプ８７，８８はＺＩＰ型
メモリ８３と８４間に絞られ、流速の増した流体にあた
り、高発熱チツプ９２はＺＩＰ型メモリ８４と８５間に
絞られ、流速の増した流体にあたる。高発熱チツプ９
７，９８はＺＩＰ型メモリ８５と８６の間に絞られ、流
速の増した流体にあたり、高発熱チツプ１０３〜１０５
はＺＩＰ型メモリ８６とコネクター７９〜８１の間に絞
られ、流速の増した流体にあたる。従って、高発熱チツ
プ８７，８８，９２，９７，９８，１０３〜１０５はい
ずれもコネクターまたはＺＩＰ型メモリを図９の如く配
さない場合に比べ、速い流速の流体にあたるため、より
効果的に冷却される。

【００７２】以上、図９に示す本発明の第１２実施例に
おいては、電子基板上に必ず配置しなければならないコ
ネクターやＺＩＰ型メモリ等の流体の流れの障害物をむ
しろ積極的に利用して、これらによる絞りによつて流速
の増した冷却用流体や、これらによって生じた冷却用流
体の乱れによって効果的にチツプを冷却することができ
る。また、チツプを実装した基板はチツプを実装してい
ない基板に比べ表面積が増していること、またチツプ自
体によって流体の流れに乱れが生じていることも効果的
冷却に寄与している。

【００７３】尚、流体の流れを制御する障害物としては
コネクター，ＺＩＰ型メモリに限らず、この他、本来基
板上に配さねばならない部品やその他何を利用してもよ
い。

【００７４】はた、冷却用流体は絶縁性の気体であって
もよいし、絶縁性の液体であってもよい。冷却用流体が
液体である場合には、基板を該液体中に浸漬させてもよ
い。

【００７５】図１１は本発明の第１３実施例を示してい
る。図１１において、電子基板１０７〜１０９は各、コ
ネクター１１８，１１９，１２０によつてマザーボード
１２１に接続されている。また、電子基板１０７のグラ
ンド層は伝導板１１０，１１４によって伝導板１１３，
１１７に接続されており、電子基板１０７の電源層は伝
導板５１１によって伝導板５１０にまた別の伝導板によ
り伝導板５１５に接続されている。電子基板１０８のグ
ランド層は伝導板１１１，１１５によって伝導板１１
３，１１７に接続されており、電子基板１０８の電源層
は伝導板５１２によって伝導板５１０にまた別の伝導板
により伝導板５１５に接続されている。

【００７６】電子基板１０９のグランド層は伝導板１１
２，１１６によつて伝導板１１３，１１７に接続されて
おり、電子基板１０９の電源層は伝導板５１３，５１４
によって伝導板５１０，５１５に接続されている。

【００７７】ここで、全ての伝導板は簾気および熱の良
導体で構成されており、伝導板との接線は電気抵抗およ
び熱抵抗が小さくなるように行う。

【００７８】マザーボード１２１のグランド層は伝導板
１２７，１２８，１２９、その他の伝導板によつてグラ
ンド板１２２に接続され、マザーボード１２１の電源層
は伝導板１３０，１３１，１３２、その他の伝導板によ
つて、電源板１２３に接続されている。

【００７９】ここで、グランド板１２２、および電源板
１２３は電気および熱の良導体で構成されている。伝導
板１１３，１１７は伝導板１２４，１２５によってグラ
ンド板１２２に接続されており、伝導板５１０，５１５
は伝導板５０８，５０９によつて電源板１２３に接続さ
れている。また、冷却のための流体は図１１中に矢印で
示してある如く、紙面手前から奥へと流す。また、各電
子基板の上には高発熱チツプ１２６がいくつか実装され
ている。

【００８０】各電子基板は第１〜第１２実施例に示した
構造のうちのいずれかまたはその組合せを採用してい
る。

【００８１】以上のような構造をもつシステムにおい
て、電子基板１０９上に実装された電子回路チツプから
発生した熱は、以下の径路をたどつて冷却される。

【００８２】（ａ）該発熱チツプ表面に伝導し、チツプ
表面に流れる流体によって冷却される。

【００８３】（ｂ）該発熱チツプから出ているピンに伝
わりピン表面で冷却される。

【００８４】（ｃ）発熱チツプから該チツプのピンのう
ちグランド層または電源層に熱抵抗が小さい方法で接続
されているピンを通じて内層グランド層，電源層に伝わ
り、これを通してこの両層よりも低温の低発熱チツブの
表面に伝わり、チツプ表面およびこの低発熱チツプのピ
ン表面で冷却される。

【００８５】（ｄ）発熱チツプから該チツプのピンのう
ちグランド層または電源層に熱抵抗が小さい方法で接続
されているピンを通じて内層グランド層，電源層に伝わ
つてさらにここを通じて、電子基板全体に伝わり、次第
に電子基板表面に伝わって、表面冷却される。

【００８６】（ｅ）発熱チツプから内層グランド層に伝
わり、伝導板１１２，１１６を伝わつて伝導板１１３，
１１７に伝わり、さらに伝導板１２４，１２５を伝わっ
て、グランド板１２２に伝わる。この経路を伝わる熱は
各伝導板の表面およびグランド板１２２の表面で冷却さ
れる。また、内層グランド層に伝わった熱のー部は、コ
ネクター１２０を通じてマザーボード１２１に伝わり、
さらに伝導板１２７〜１２９、その他の伝導板を通じ
て、グランド板１２２に伝わる。この経路を伝わる熱
は、各伝導板の表面，マザーボード表面およびグランド
板表面において冷却される。また、マザーボードよりも
低温の電子基板（ドーターボード）があれば、そこにも
マザーポードから熱が伝わりここに伝わつた熱はドータ
ーボード内で冷却される。

【００８７】（ｆ）発熱チツプから内層電源層に伝わ
り、伝導被５１３，５１４を伝わって伝導板５１０，５
１５に伝わり、さらに伝導板５０８，５０９を伝わって
電源板１２３に伝わる。この径路を伝わる熱は各伝導板
の表面および電源板１２３の表面で冷却される。また、
内層電源層に伝わった熱のー部は、コネクター１２０を
通じてマザーボード１２１に伝わり、さらに伝導板１３
０〜１３２、その他の伝導板を通じて、電源板１２３に
伝わる。この経路を伝わる熱は各伝導板の表面，マザー
ポード表面、および電源板表面において冷却される。ま
た、マザーボードより低温のドーターボードがあれば、
そこにもマザーポードから熱が伝わりここに伝わつた熱
はドーターボード内で冷却される。

【００８８】（ｇ）この他、各チツプ，ピン伝導板，電
子基板，マザーポード，電源板，グランド板からの輻
射，対流による冷却効果もある。

【００８９】以上により、電子基板１０９上に電子回路
チツプを冷却することができる。また、電子基板１０
７，１０８上の電子回路チツプについても同様の方法に
て冷却できる。

【００９０】また、図１１に示すシステムにおいては、
マザーボード１２１に電源を供給するに際し、電源ユこ
ツトから電源板１２３、グランド板１２２を介して、マ
ザーボードの電源層，グランド層に供給されている。こ
こで、電源板１２３，グランド板１２２上で各、システ
ム全体の基準となる電源電位、グランド層に供給されて
いる。ここで、電源板１２３，グランド板１２２上で
各、システム全体の基準となる電源電位、グランド電位
を安定化させることができるので、マザーボード１２
１，ドーターボードたる基板１０７〜１０９上に電源電
位，グランド電位を安定させることができる。

【００９１】また、マザーボード１２１にも第１〜第４
の実施例に示した構造を採用している。従って、マザー
ボード１２１においてもドーターボードたる基板１０７
〜１０９同様，電源層，グランド層を多層に設けたこと
により、電源層，グランド層そのもののインピーダンス
を小さくでき、高周波成分を多く含む動作に対する電源
電位，グランド電位の変動を基板内で小さく抑えること
ができる。

【００９２】また、マザーボード１２１においてもドー
ターボードたる基板１０７〜１０９同様、発熱チツプ，
高温のコネクターピンからの熱が、主に内層のグランド
層，電源層を伝わって基板全体に広がるため、基板の温
度を均一化することができる。

【００９３】図１１ではマザーポード１２１に接続され
ているドーターボードは基板１０７〜１０９の３枚であ
るが、ドーターポード数がこれより増えても、上記と全
く同様の効果がある。

【００９４】また、マザーボード１２１とグランド板１
２２を結小径路、およびマザーボード１２１と電源板１
２３を結ぶ径路をできるだけ短くした方が、チツプの冷
却および電子基坂上にグランド電位，電源電位，信号の
安定化に効果的である。

【００９５】また、グランド板１２２、電源板１２３は
本例ではマザーボード１２１の下側に配置しているが、
上記条件を満たす限り、どこに何枚配してもよい。さら
に、グランド板１２２，電源板１２３の表面に凸凹ある
いはフイン等を設けてもよく、この時、チツプの冷却が
より効果的に行われる。

【００９６】また、図１１においては、各電子基板のグ
ランド層とグランド板１２２を伝導板１１０〜１１７，
１２４，１２５によって接続し、各電子基板の電源層と
電源板１２３を伝導板５１０〜５１５，５０８，５０
９、その他の伝導板によって接続しているが、必ずしも
グランド層，電源層ともに各，グランド板１２２，電源
板１２３に接続する必要はなく、グランド層とグランド
板１２２のみを接続してもよく、また電源層と電源板１
２３のみを接続してもよい。

【００９７】また、伝導板の位置は必ずしも図１１と同
じである必要はなく、必要に応じて適切な位置に適当な
数を配置してよい。また、本電子基板装置のマザーボー
ド，ドーターポードを本発明の電子基板，実装電子基板
を用いて構成すれば、ここで述べた効果はより効果的に
なる。

【００９８】図３を用いて、本発明の第１４実施例につ
いて説明する。本実施例の電子基板は配線層２３，２
６，２８グランド層２４，２７、電源層２５および絶縁
層５０１から成っている。ここで、絶縁層５０１は電気
絶縁性にすぐれかつエポキシ樹脂より熱伝導性が良好な
材料（例えばセラミツクス）または構造から成ってい
る。はた、配線層２３側が部品面側であり、配線層２８
側が半田面である。本実施例における電子基板に実装さ
れる電子回路チツプおよびチツプから出ているグランド
ピン，電源ピン、および信号ピンと本実施例における電
子基板との接続状況を示したものが、図１５である。

【００９９】図１５において、電子回路チツプ１７５の
信号ピン１７０の通るスルーホール５２０は各配線層、
２３，２６，２８にあるランド部１６７〜１６９につな
がっている。また、絶縁層５０１とスルーホール５２０
は隣接しており、両者間の熱伝導は良好に行われる。ま
た、グランド層２４，２７、電源層２５と絶縁層５０１
も隣接しており、両者間の熱伝導は良好に行われる。ま
た、グランド層２４，２７とスルーホール５２０は空間
１７２，１７４によって絶縁されており、電源層２５と
スルーホール５２０は空間１７３によって絶縁されてい
る。

【０１００】グランドピン１６１の通るスルーホール１
６３は各配線層２３，２８上にあるランド部１７７，１
７８に電気的に接続されている。絶縁層５０１とスルー
ホール１６３は隣接しており、両者間の熱伝導は良好に
行われる。また、グランド層２４，２７とスルーホール
１６３は電気的に接続されている。また、電源層２５と
スルーホール１６３は空間１６４によって絶縁されてい
る。

【０１０１】電源ピン１６２の通るスルーホール１６５
は各、配線層２３，２８上にあるランド部１８０，１８
１に電気的に接続されている。また、電源層２５は電気
的にスルーホール１６５に接続されている。絶縁層５０
１はスルーホール１６５に隣接しており、両者間の熱伝
導は良好に行われる。グランド層２４，２７とスルーホ
ール１６５は空間１６６，１７６によって絶縁されてい
る。

【０１０２】以上のように構成した電子基板において、
基板に実装された電子回路チツプ１７５から発生した熱
は次のようにして冷却される。まず、発生した熱のー部
は該チツプ１７５表面へと伝わり、そこで冷却される。
残りの熱は、信号ピン１７０，グランドピン１６１，電
源ピン１６２を伝わる。ここで、一部の熱はピン表面で
冷却される。ピン１７０を伝わつた熱はハンダ１７１，
スルーホール５２０を伝わって、絶縁層５０１に伝わ
る。ここで、絶縁層５０１は電気の絶縁体であるが、熱
の良導体であるので、スルーホール５２０と絶縁層５０
１の間の熱抵抗は絶縁層５０１が熱の不良導体である場
合に比べて小さく、両者間の熱伝導は良好に行われる。

【０１０３】ピン１６１を伝わった熱はハンダ１７９，
スルーホール１６３を伝わって電気的に接続されている
グランド層２４，２７に伝わり、また隣接している絶縁
層５０１にも伝わる。ここで、絶縁層５０１は電気の絶
縁体であるが、熱の良導体であるので、スルーホール１
６３と絶縁層５０１の間の熱抵抗は、絶縁層５０１が熱
の不良導体である場合に比べて小さく、両者間の熱伝導
は良好に行われる。

【０１０４】ピン１６２を伝わった熱は、ハンダ１８
２，スルーホール１６５を伝わって、接続されている電
源層２５に伝わり、また隣接している絶縁層５０１にも
伝わる。ここで絶縁層５０１は電気の絶縁体であるが、
熱の良導体であるので、スルーホール１６５と絶縁層５
０１の間の熱抵抗は、絶縁層５０１が熱の不良導体であ
る場合に比べて小さく、両者間の熱伝導は良好に行われ
る。

【０１０５】以上のようにして、グランド層２４，２
７、電源層２５、絶縁層５０１に伝わった熱は、次の経
路のいずれかによって冷却される。

【０１０６】まず、第１にグランド層２４，２７、電源
層２５、絶縁層５０１から電子基板の厚み方向に熱が伝
わり、電子基板表面に達して、そこで冷却される。ここ
で絶縁層５０１は熱の良導体であるので、絶縁層に熱の
不良導体を用いた場合に比べてすみやかに熱が基板表面
に伝わるため、より良好に冷却される。

【０１０７】第２に、グランド層２４，２７、電源層２
５，絶縁層５０１よりも低い温度のグランドピン，電源
ピン，信号ピンを伝わって、該ピンの表面および該ピン
をもつチツプの表面にて冷却される。ここで、絶縁層５
０１が熱の不良導体である場合は、熱のグランド層，電
源層を伝わりグランドピン，電源ピンを伝わつてチツプ
表面に至る経路が主であるが、本実施例では絶縁層５０
１の熱の良導体を用いているので、上記径路のほか絶縁
層を伝わつてグランドピン，電源ピンを伝わつてチツプ
表面に至る経路，絶縁層を伝わつて信号ピンを伝わりチ
ツプ表面に至る経路があり、経路が増した分だけ熱伝導
が促進されより良好に冷却される。

【０１０８】第３に、グランド層，電源層，絶縁層を伝
わって、これらの層の先に設けられた冷却設備において
冷却される。ここで、絶縁層５０１が熱の不良導体であ
る場合に比べて、本実施例の方が絶縁層５０１を通って
先の冷却設備に達する熱量が多く、発熱チツプの冷却に
より有効である。

【０１０９】また、グランド層，電源層を図１５に示す
如く多層に配してあるため、クロストークによるノイズ
を低減する効果は第３実施例と同様であり、その効果を
より顕著にする方法も同様である。

【０１１０】また、グランド層，電源層を図１５に示す
如く多層に配すると、多層にわたるグランド層，電源層
全体と同じ厚みのグランド層，電源層をー層ずつにした
場合に比べて、基板表面から近い場所に熱の良導体であ
るグランド層，電源層を多く配することができるので、
基板表面での冷却に有利である。これは絶縁層５０１が
熱の不良導体である場合についても同様である。

【０１１１】また、電源層，グランド層を多層に設けた
ことにより、電源層，グランド層のインピーダンスを小
さくでき、高周波動作に対する電源電位，グランド電位
の変動を基板内で小さく抑えることができる。

【０１１２】また、本実施例においては、発熱する電子
回路チツプ１７５からの熱が内層のグランド層２４，２
７、電源層２５はもちろん、熱伝導性のよい絶縁層５０
１をも伝わって基板全体に広がるため、絶縁層５０１が
熱の不良導体である場合に比べて、より効果的に基板の
温度の均一化を図ることができる。

【０１１３】また、ここでは、領域１７２〜１７４，１
６４，１６６，１７６は空間であったが、この部分も、
電気的絶縁性にすぐれかつ熱の良導体である材料または
構造で構成してもよい。このような構造においてはこの
部分も熱の伝導に寄与できるようになるので、上記効果
がより効果的にあらわれる。また、図３の例は本発明を
６層板で構成する場合のー実施例であって、配線層の絶
縁層を介した隣りにグランド層または電源層を設けてお
り、しかも絶縁層が電気的な絶縁性をもちかつ熱の良導
性をもつ材料または構造から成つているならば、図３に
示した層構成とは順序が異つていてもまた層数が図３と
異なつていても、本発明の電子基板を構成したことにな
る。

【０１１４】例えば、図１において絶縁層５が電気的な
絶縁性をもちかつ熱の良導性をもつ材料または構造から
成っているならば、本発明を４層板で構成したー実施例
となり、図２において絶縁層５００が電気的な絶縁性を
もちかつ熱の良導性をもつ材料または構造から成つてい
るならば、本発明を８層板で構成したー実施例となる。
また、図４において、絶縁層５０２が電気的な絶縁性を
もちかつ熱の良導性をもつ材料または構造から成ってい
るならば、本発明を１２層板で構成したー実施例とな
る。これらの効果は第１４実施例と同様である。

【０１１５】実施例１〜１４のいずれかまたはそのうち
いくつかを組合わせた電子基板を予め加熱しておいて、
その後、部品のハンダ付けを行う実装方法が本発明の第
１５実施例である。

【０１１６】このような電子基板を本方式を用いずに、
予熱しないまま部品のハンダ付けを行おうとすると、グ
ランド層，電源層等の熱伝導性の良い層に熱抵抗が低く
なるような方法で接続されたスルーホールに加わつた熱
はすぐにグランド層，電源層等の熱伝導性のよい層に逃
げてしまってハンダ付けが良好に行われないが、本方式
を用いると、予めグランド層，電源層等の熱伝導性の良
い層は加熱されて温度が高くなっているから、該スルー
ホールに加わつた熱はグランド層，電源層等の熱伝導性
の良い層に逃げにくくなつて、ハンダ付けを良好に行う
ことができる。

【０１１７】実施例１〜１４のいずれかまたはそのうち
のいくつかを組合わせた電子基板に部品を実装するに際
し、予めＩＣ，ＬＳＩ等用のソケツトを該電子基板に組
込み、第１５実施例の如くこの電子基板を予め加熱した
後にハンダ付けを行ない、十分冷却した後にＩＣ，ＬＳ
Ｉ等をソケツトにはめ込む実装方法が、本発明の第１６
の実施例である。このような電子基板において第１５実
施例のような方法で部品の実装を行った場合、予熱時間
が長いかまたは予熱温度が高いと組み込んだＩＣまたは
ＬＳＩ等が故障し、正常動作しなくなる可能性がある。

【０１１８】そこで、本方法を用いれば、ＩＣまたはＬ
ＳＩを高温にさらすことなく部品の実装を行うことがで
きる。

【０１１９】

【発明の効果】本発明によれば、電子回路を内蔵したチ
ップで発生する熱をチップのピンを通じて配線層よりも
厚く構成したグランド層又は電源層に良好に伝達し、基
板の広い範囲に速やかに熱を拡散させ、基板表面から放
熱できるので、放熱手段をコンパクトに構成することが
できる。

【０１２０】また、グランド層，電源層等の熱伝導性の
よい層を予め加熱しておくことにより、これらの層とハ
ンダの融点との温度差が小さくなつて、ハンダ付けの際
に該スルーホールから熱を逃げにくくすることができる
ので良好にハンダ付けを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す断面図である。

【図２】本発明の第２実施例を示す断面図である。

【図３】本発明の第３実施例を示す断面図である。

【図４】本発明の第４実施例を示す断面図である。

【図５】従来技術によるサーマルランドを示す図であ
る。

【図６】本発明の第５実施例を示す図である。

【図７】本発明の第８実施例を示す断面図である。

【図８】本発明の第９実施例を示す断面図である。

【図９】本発明の第１２実施例を示す図である。

【図１０】本発明の第１２実施例を示す図である。

【図１１】本発明の第１３実施例を示す図である。

【図１２】本発明の第１０実施例を示す断面図である。

【図１３】本発明の第６実施例を示す図である。

【図１４】本発明の第１２実施例を示す図である。

【図１５】本発明の第１４実施例を示す断面図である。

【図１６】本発明の第１１実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１，４…配線層、２…グランド層，３…電源層、５…絶
縁層、９…グランドピン、１０…信号ピン、１１…電源
ピン、１３，１５，１８，２０…配線層、１４，１９…
グランド層、１６，１７…電源層、２１，２２…配線、
２３，２６，２８…配線層、２４，２７…グランド層、
２５…電源層、２９，３３，３８，４０…配線層、３
０，３２，３４，３７，３９…グランド層、３１，３
５，３６…電源層、４１，４６…スルーホール、４２…
切欠部、４３…チヤネル部、４４…ランド部、４５，４
７…グランド層、４８，５１…配線層、４９…グランド
層、５０…電源層、５６…信号ピン、５８，６１…配線
層、５９…グランド層、６０…電源層、６６，７１，５
０７…信号ピン、７３〜８２…コネクター、８３〜８６
…ＺＩＰメモリ、８７〜１０５…高発熱電子回路チツ
プ、１０７〜１０９…電子基板、１１０〜１１７…伝導
板、１２１…マザーボード、１２２…グランド板、１２
３…電源板、１２４，１２５，１２７〜１３２…伝導
板、１３６，１３９，１４１…配線層、１３７，１４０
…グランド層、１３８…電源層、１５０…信号ピン、１
５２…絶縁層、１５３…スルーホール、１５６…グラン
ド層、１５７〜１５９…コネクター、１６１…グランド
ピン、１６２…電源ピン、１７０…信号ピン、１８３，
１８６，１８８…配線層、１８４，１８７…グランド
層、１８５…電源層、５００〜５０２…絶縁層、５０３
…高発熱電子回路チツプ、５０８〜５１５…伝導板。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】配線層，グランド層，電源層がそれぞれの
   層の間に絶縁層を介して多層に配置されている電子基板
   において、前記配線層は両側に前記グランド層又は前記
   電源層が配置されている層を含めて複数層配されている
   ことを特徴とする電子基板。
2. 【請求項２】配線層，グランド層，電源層がそれぞれの
   層の間に絶縁層を介して多層に配置されている電子基板
   において、前記配線層を両側に前記グランド層又は前記
   電源層が配置されている層を含めて複数層配し、前記グ
   ランド層又は前記電源層の少なくともー層の厚さを前記
   配線層の厚さよりも大きく構成し、前記グランド層又は
   前記電源層に電子回路を内蔵したチップのピンを接続す
   るスルーホールを設けたことを特徴とする電子基板。
3. 【請求項３】配線層，グランド層，電源層がそれぞれの
   層の間に絶縁層を介して多層に配置されている電子基板
   に電子回路部品を実装した実装電子基板において、前記
   配線層を両側に前記グランド層又は前記電源層が配置さ
   れている層を含めて複数層配し、前記グランド層又は前
   記電源層の少なくともー層の厚さを前記配線層の厚さよ
   りも大きく構成し、前記グランド層又は前記電源層に電
   子回路を内蔵したチップのピンを接続するスルーホール
   を設けたことを特徴とする実装電子基板。
4. 【請求項４】配線層，グランド層，電源層がそれぞれの
   層の間に絶縁層を介して多層に配置されている電子基板
   において、グランド層又は電源層の厚さが前記配線層の
   厚さよりも大きく構成され、前記グランド層又は前記電
   源層に電子回路を内蔵したチップのピンを接続するスル
   ーホールを設けたことを特徴とする電子基板。
5. 【請求項５】配線層，グランド層，電源層がそれぞれの
   層の間に絶縁層を介して多層に配置されている電子基板
   に電子回路部品を実装した実装電子基板において、グラ
   ンド層又は電源層の厚さを前記配線層の厚さよりも大き
   く構成し、前記グランド層又は前記電源層に電子回路を
   内蔵したチップのピンを接続するスルーホールを設けた
   ことを特徴とする実装電子基板。
6. 【請求項６】配線層，グランド層，電源層がそれぞれの
   層の間に絶縁層を介して多層に配置され、グランド層又
   は電源層の厚さが前記配線層の厚さよりも大きく構成さ
   れた電子基板を予め加熱し、前記前記グランド層又は前
   記電源層の温度を上げた状態で、前記グランド層又は前
   記電源層に電気的に接続されたスルーホールに電子回路
   を内蔵したチップのピンを挿入し、前記スルーホールと
   前記ピンをハンダ付けすることを特徴とする電子基板の
   実装方法。