JPH11186771A

JPH11186771A - 回路モジュール及び情報処理装置

Info

Publication number: JPH11186771A
Application number: JP9347531A
Authority: JP
Inventors: Mikihiro Tanaka; 幹浩田中; Akira Yamagiwa; 明山際; Takashi Maruyama; 隆丸山; Yasuhiro Kamimura; 康浩上村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-12-17
Filing date: 1997-12-17
Publication date: 1999-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】小型化の要求に更に答えることができる回路モ
ジュールを提供する。【解決手段】ベアチップCPUを偏平ヒートパイプに直接
接続し、片面実装の形態をとる事、ヒートパイプの寸法
は自由に変えることができ、１枚あるいは２枚以上のヒ
ートパイプを自由に組み合わせることができ、封止に熱
伝導率の低い樹脂を用い、上層の回路との間に薄い空気
層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパーソナルコンピュ
ータなどの情報処理装置に適用して好適な実装構造に関
し、特に放熱効率の向上と小型化を両立した情報処理装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータ等の情報処理装
置は、処理速度の高速化、筐体の小型化が要求されてい
る。これらの要求を満たすため、また、ＣＰＵのグレー
ドアップの対応を容易にするために、ＣＰＵをモジュー
ル化する傾向がある。ＣＰＵを含む大規模半導体素子
は、処理の高速化等を理由として消費電力が増えそれに
伴い発熱量も増加してきている。発熱量が多い半導体素
子をモジュール化したときにも半導体素子からの熱を放
熱することが求められる。ＣＰＵをモジュール化したと
きの放熱構造について従来から知られている例として特
開平５−１１０２７７号（対応米国特許第５，３１５，
４８２号）に記載されたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
は回路モジュールの両面に部品が実装されていたり、放
熱フィンや厚い金属板が装着されており、小型薄型の情
報処理装置で用いることへの配慮が不十分である。

【０００４】また、パーソナルコンピュータへ実装され
たときの効率的な放熱についても配慮が不十分である。

【０００５】これらの課題を解決する技術として、出願
人は、先に出願した特願平９−１０９５４号で、プリン
ト基板の片面のみに部品を搭載し、部品が搭載されてい
ない面に金属板を張り合わせることにより冷却を行う放
熱構造をもつＣＰＵモジュールを提案している。

【０００６】今回の出願の目的は、先に出願した特願平
９−１０９５４号で開示した技術を更に改良し、金属板
(放熱体)の厚さを薄くしても半導体素子の発する熱を十
分拡散して平均的に放熱させることができる回路モジュ
ールを提供することにある。

【０００７】すなわち小型化の要求に更に答えることが
できる回路モジュールを提供することを目的とする。

【０００８】そして、その回路モジュールの実装に工夫
をこらした放熱効率のよい薄型の情報処理装置を提供す
ることも目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、例えばプロセッサと、外部と電気的に接続するコネ
クタと、前記プロセッサと前記コネクタとの間の信号の
授受をコントロールするシステムコントロール回路と、
前記プロセッサ、前記コネクタ及び前記システムコント
ロール回路を実装するプリント基板とからなる回路モジ
ュールにおいて、一方の面で前記プリント基板と張り合
わされ、他方の面を略平面としたヒートパイプを設け、
前記プリント基板にキャビティを形成し、該キャビティ
部に前記プロセッサをベアチップ状態で搭載し、該ベア
チップの一方の面を前記ヒートパイプの一方の面と接合
させ、前記ヒートパイプの端部に放熱部を設けた。

【００１０】プロセッサがベアチップの状態でヒートパ
イプに接合するので、プロセッサが発する熱はヒートパ
イプに伝達する。熱がヒートパイプを伝わり、ヒートパ
イプの放熱部から放出され十分な冷却が為される。パー
ソナルコンピュータ等の情報処理装置に実装するとき
に、筐体内の他の部材を通して熱を伝導させることがで
きるので情報処理装置への搭載時に回路モジュール単体
のときよりも放熱効果を増す。

【００１１】また、前記ヒートパイプと金属板を一体成
形したものを基板と張り合わせ、前記ベアチップの一方
の面を前ヒートパイプの一方の面と接合させることによ
り、ヒートパイプから金属板に熱が伝わり、ヒートパイ
プの放熱部と金属板とから広い範囲への平均的な放熱が
可能となる。

【００１２】ヒートパイプは、コンテナ内に熱を伝導さ
せる媒体を封入し、コンテナの両端に受熱部と放熱部を
持たせる。発熱体から発生する熱により媒体は受熱部で
急激に気化され、蒸発潜熱により受熱部は急激に冷却さ
れる。蒸気は圧力差により放熱部に移動し、放熱部で凝
縮され潜熱を放出する。凝縮した媒体は、コンテナ内壁
のウィックに浸透し、毛細管現象により受熱部に戻る。

【００１３】その他の解決手段を以下のように列挙す
る。

【００１４】・放熱のためのヒートパイプを２枚以上組
み合わせて用いて広い範囲への平均的な放熱を行う。

【００１５】金属板と比べて熱伝導性が良く熱伝導先を
制御しやすいヒートパイプを１枚あるいは２枚以上用い
ることにより、金属板だけをプリント基板に張り付ける
ものと比べると、より薄い形状で広範囲への平均的な放
熱が可能である。

【００１６】・長手方向や短手方向の寸法の大きいヒー
トパイプを使用し、より広い範囲への平均的な放熱を行
う。

【００１７】長手方向や短手方向の寸法の大きい１枚あ
るいは２枚以上のヒートパイプと金属板を一体成形した
ものを使うことにより、広い範囲への平均的効率的な放
熱を行うことができ、金属板とプリント基板を張り合わ
せた方法に比べて回路モジュールを薄型化することがで
きる。

【００１８】・板状のヒートパイプを使うことにより、
モジュールの薄型化を実現する。

【００１９】・回路モジュールの部品を片面実装で他方
の面は略平面とすることにより、モジュールの薄型化が
図られる。プロセッサのベアチップ実装と合わせて非常
に小型の回路モジュールが可能となる。従って、これが
実装される情報処理装置自体を小型、薄型化することが
できる。

【００２０】・前記キャビティ部を熱伝導率の低い部材
で封止すれば、熱が上部に向かうことを防止し、ヒート
パイプ側からの放熱率を大きくすることができる。コネ
クタがある面への放熱を少なくすることができるので、
マザーボード側へ熱が伝わることを低減できる。

【００２１】・前記封止したキャビティ上部に、微少な
ギャップを介して２段目の基板を搭載し該２段目の基板
に電子部品を実装することもできる。ギャップが微少な
ことにより、その内部の空気は対流を起こさないのでギ
ャップ自体に断熱効果があるため、前段で述べた効果が
増す。また、プロセッサを搭載した基板の上に多段に部
品を搭載できるのでモジュールの面積を小さくすること
ができる。

【００２２】・更に、２段目の基板に載せる電子部品を
プロセッサとのつながりの強いキャッシュメモリ及びキ
ャッシュメモリ制御機構とすることにより、プロセッサ
との間の信号線の長さを短くでき、高速化、高信頼化を
達成する製品を提供できる。

【００２３】・この２段目の基板に載せるキャッシュメ
モリもベアチップ状態で搭載するので、回路モジュール
の高さを低く抑え、面積も小さくすることができる。

【００２４】・プロセッサをベアチップ状態で搭載した
が、このベアチップの搭載方法を金属バンプを用いて基
板と接続するフェイスダウン方式で搭載する場合及びチ
ップサイズパッケージ（ＣＳＰ）状態で搭載する場合に
もベアチップと比してやや効果は劣るがある程度本願発
明の目的を達せられる。

【００２５】本発明では、回路モジュールがノート型パ
ーソナルコンピュータを設計する上で高さの制限とさせ
ないことも目的とする。

【００２６】従来は特にノート型のパーソナルコンピュ
ータのマザーボードに搭載される部品の中では回路モジ
ュールが最も高いものの一つであったために、ノート型
パーソナルコンピュータの高さを低くできない原因とな
っていた。

【００２７】本発明では、回路モジュールの実装面まで
の高さを１０ミリメートル以下にした。現在、ノート型
パーソナルコンピュータにはＰＣＭＣＩＡで標準化され
るＰＣカードが搭載され、ＰＣカードが縦に２枚ささる
ＰＣカードスロットが汎用品として用いられることがほ
とんどである。この高さが標準仕様の都合上１０．５ミ
リメートルの高さとなる。本願発明では、回路モジュー
ルの実装面からの高さを１０ミリメール以下とすること
で、回路モジュールがノート型パーソナルコンピュータ
の高さ設計の上で制限とならないようにすることを可能
にし、薄型のノート型パーソナルコンピュータの提供を
可能とした。

【００２８】１０ミリメートル以下の回路モジュールと
するために、キャビティ部にプロセッサを搭載し、最も
高い部品であるコネクタを実装する面に他の部品を全て
搭載した。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて請求項２の回
路モジュールの実施例を詳細に説明する。

【００３０】図１に、請求項２の回路モジュールの実施
例の断面図を示す。図１で、回路モジュール２は、プロ
セッサが発する熱を拡散するヒートパイプ１０３をベー
スとして、回路モジュールの電力の殆どを消費し発熱量
の大きいＣＰＵベアチップ２０と回路モジュール基板１
０１を接続した構造である。プロセッサをヒートパイプ
１０３と接する構造とするため回路モジュール基板１０
１にはキャビティ（貫通孔）が形成されている。プロセ
ッサはヒートパイプ１０３の受熱部で接合される。

【００３１】ＣＰＵベアチップ２０と回路モジュール基
板１０１は、純金等の材料でできたボンディングワイヤ
１０４で電気的に接続される。ベアチップは樹脂等でパ
ッケージされていない金属がむきだしのチップである。
回路モジュール２と回路モジュール基板１０１のキャビ
ティ部及びボンディングワイヤ１０４との間にできた隙
間は回路モジュール基板１０１のキャビティを埋めて、
回路モジュール基板１０１が直方体になるようにボッデ
ィングレジン１０５で充填される。ボッディングレジン
はヒートパイプよりも熱伝導率が低い。このように構成
された回路モジュール基板１０１には、さらにキャッシ
ュサブモジュール４０、システムコントローラ３０及び
インターフェイス用コネクタ９０といった主要部品を搭
載する。システムコントローラの接続部は、本実施例で
はＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）である。

【００３２】また、上記でプリント基板のキャビティ部
に発熱量が多いＬＳＩをベアチップ状態で搭載し、他の
電子部品をプリント基板に搭載したことを特徴とするＬ
ＳＩモジュールとすることも可能である。

【００３３】キャッシュサブモジュール４０をプロセッ
サを搭載した部分の上に搭載するので著しい小型化が可
能である。

【００３４】マザーボードと接続するためのコネクタが
最も物理的高さの高い部品であり、本例では３．２５ミ
リメートルの高さである。本実施例では上述した構造と
しているためヒートパイプ１０３と回路モジュール基板
１０１の高さ５．２ミリメートルと合わせて８．４５ミ
リメートルという超薄型の回路モジュールとすることが
できる。

【００３５】図２は本発明の実施例の上面図であり、図
１と同じ構成要素には同じ符号を付してある。以下の図
においても同様に同じ構成要素には同じ符号を付してあ
る。

【００３６】図２中クロックドライバ６０は、適応シス
テムにより回路モジュール２に搭載されず、インターフ
ェース用コネクタ９０を通してマザーボード等の外部か
らクロックを供給してもよい。小型チップ部品９１は、
比較的高周波領域のノイズ対策として実装するチップセ
ラミックコンデンサ、及びバスのプルアップや初期設定
のストラッピング用のプルアップもしくはプルダウン、
信号のダンピング等に使用するチップ抵抗、及び温度セ
ンサとして用いるチップサーミスタ等であり、大型チッ
プ部品９２はＣＰＵベアチップ２０がクロック停止状態
から復帰してクロック供給を開始して通常動作状態に遷
移するときなどのように比較的低周波領域での電源ノイ
ズを吸収するための大容量の例えばチップタンタルコン
デンサや、温度センシングをシリアルバスを介して温度
情報を伝送するインテリジェントな温度センサ、及び回
路モジュール２が要求する特殊な電源電圧を作るのに必
要なＤＣ／ＤＣコンバータやコイル、大容量のコンデン
サなどである。

【００３７】キャッシュサブモジュール４０には、非同
期型もしくはクロック同期型のＳＲＡＭが使用され、デ
ータが格納されるキャッシュＳＲＡＭ４１を必要なキャ
ッシュ容量に応じて例えば２５６ｋＢの容量が必要であ
れば１ＭＢの容量のキャッシュＳＲＡＭ４１を２個搭載
し、５１２ｋＢの容量が必要であれば１ＭＢの容量のキ
ャッシュＳＲＡＭ４１を４個搭載する。キャッシュサブ
モジュール４０には４個の搭載スペースがあるので２Ｍ
Ｂ構成のキャッシュＳＲＡＭ４１を使用すれば１ＭＢの
キャッシュ容量を確保できる。キャッシュサブモジュー
ル４０には、ほかにキャッシュＳＲＡＭ４１に格納した
データのアドレスの一部を格納するＴＡＧＳＲＡＭ４
２、及び必要に応じてデカップリング用のチップセラミ
ックコンデンサや、例えば１ＭＢのキャッシュＳＲＡＭ
４１を２個用いて２５６ｋＢのキャッシュ容量を実現す
るか４個用いて５１２ｋＢの容量を実現するかの選択を
行うためのジャンパ用チップ抵抗を実装する。キャッシ
ュ容量に応じたＴＡＧＳＲＡＭ４２に要求される容量
及びビット構成はキャッシング方式により様々であるの
でここでは説明しない。キャッシュ搭載パターンを４つ
備えた構成としたモジュール構成としているので大きさ
を変更せず回路モジュールに搭載される形状は標準構成
のままキャッシュ容量の選択が可能となり、設計の自由
度を高めることができる。

【００３８】キャッシュＳＲＡＭ４１とＴＡＧＳＲＡ
Ｍ４２のパッケージ形態は両方ともベアチップの場合、
両方ともプラスチックやセラミックでモールドされたパ
ッケージの場合、いずれかがベアチップでいずれかがモ
ールドされたパッケージの場合があるが、本実施例の説
明はキャッシュＳＲＡＭ４１にベアチップを使い、ＴＡ
ＧＳＲＡＭ４２にプラスチックモールドされたＴＳＯ
Ｐを使った場合である。ベアチップを用いることによ
り、より小型薄型化が実現できる。

【００３９】図３（ａ）〜（ｅ）は、色々なヒートパイ
プの寸法や組み合わせの実施例である。図３の（ａ）
は、１枚のヒートパイプをプリント基板に張り合わせた
ものであり、（ｂ）は１枚のヒートパイプと金属板を一
体成形したものをプリント基板に張り合わせたものであ
る。（ｃ）は、長手方向に同一直線状に並べた２枚のヒ
ートパイプと金属板を一体成形したものをプリント基板
に張り合わせたものであり、（ｄ）は互いに直交する２
組の前記２枚のヒートパイプの組と金属板を一体成形し
たものをプリント基板に張り合わせたものである。
（ｅ）は、長手方向と短手方向の寸法の大きいヒートパ
イプと金属板を一体成形したものをプリント基板に張り
合わせたものである。

【００４０】なお、前記のヒートパイプの位置と短手方
向の長さは、ヒートパイプの冷却能力やポッディングレ
ジンの固定、電磁シールド等を考慮すると、プリント基
板のキャビティを丁度覆うようにするのが最適である。

【００４１】このように、効率的な放熱が行える単純な
形状の熱インターフェースを提供することにより、情報
処理装置システムの放熱構造設計が容易となる。また、
情報処理装置の筐体等を利用した放熱に適した構造とな
り放熱効果も高くなる。

【００４２】図４（ａ）、（ｂ）は、図３（ｂ）のａ−
ａ’で切ったときの断面図である。ヒートパイプと金属
板を一体成形するときの実施例を示してある。

【００４３】図５は、キャッシュサブモジュール４０の
部品面パターンの一例であり、ベアチップで供給される
キャッシュＳＲＡＭ４１とＴＳＯＰの形態で供給される
ＴＡＧＳＲＡＭ４２の実装パターン及び位置の例を示
している。図５中、チップ部品４６はデカップリング用
のチップセラミックコンデンサ及びジャンパ用チップ抵
抗の実装パターン及び位置の例である。

【００４４】図６は、キャッシュサブモジュール４０の
ハンダ面パターンの一例であり、はんだボール１０８に
よりキャッシュサブモジュール４０と回路モジュール基
板１０１を電気的及び機械的に接続する。本例では、は
んだボール１０８を搭載する丸いランドのアレイは、キ
ャッシュサブモジュール４０の短手方向の両辺側に分離
した形状になっているのはＣＰＵベアチップ２０を実装
するキャビティをまたいで搭載するためである。

【００４５】また、この１５２個のはんだボール１０８
用の丸いランドのアレイは、はんだボールを用いたＢＧ
Ａ（ＢａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）での実装に限定
されるものではなく、キャッシュサブモジュール４０と
回路モジュール基板１０１側のランドの両方のランドに
はんだ印刷してリフローして搭載するＬＧＡ（Ｌａｎｄ
ＧｒｉｄＡｒｒａｙ）の形態をとる場合でもよい。
キャッシュサブモジュール４０の実装方法は何もＢＧＡ
やＬＧＡといった特定の実装形態に限定されるものでは
ないが、薄型化を考慮した場合は望ましい実装形態とい
える。

【００４６】図７は、図１に示す回路モジュールを情報
処理装置に搭載したときのシステムブロック図であり、
情報処理装置１の全体システムの一例を示すものであ
る。

【００４７】回路モジュール２だけのシングルプロセッ
サシステムの場合と、回路モジュール２と回路モジュー
ル２’等の複数のモジュールで構成するマルチプロセッ
サシステムの場合の構成がある。回路モジュール２は、
図１及び図２に示すインターフェースコネクタ９０を物
理的インターフェースとしてもつが、論理的には主に主
記憶のバスであるＤＲＡＭインターフェース７及び汎用
のシステムバスである例えばＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅ
ｒａｌＣｏｍｐｏｎｅｎｔＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃ
ｔ）等のシステムバス８をインターフェースとしても
つ、さらに高速にデータを転送する必要のあるグラフィ
ックコントローラとのインターフェースとして専用のグ
ラフィックポート９をインターフェースとして持つ場合
もある。回路モジュール２の内部は今まで説明してきた
ようにＣＰＵベアチップ２０とＣＰＵバスインターフェ
ース機能、キャッシュコントロール機能、ＤＲＡＭイン
ターフェース機能、システムバスインターフェース機
能、専用ポートコントロール機能を持つブリッジである
システムコントローラ３０及びキャッシュサブモジュー
ル４０が、主にＣＰＵバス５０を介して接続されてい
る。この回路モジュール２を中心にして、ＤＲＡＭイン
ターフェース７を介してＤＲＡＭモジュール３、及びグ
ラフィックポート９を介してグラフィックモジュール４
が接続される。グラフィックモジュール４は、グラフィ
ックポート９にグラフィックコントローラ４０１が接続
され、フレームバッファインターフェース４０３を介し
てフレームバッファ４０２が接続され、表示信号４０４
でディスプレイを駆動する。また、グラフィック専用の
インターフェースのない一般的システムではシステムバ
ス８を介してグラフィックモジュール４と同等の機能の
グラフィックモジュールを接続して、ＣＲＴや液晶ディ
スプレイに文字やグラフィックスの表示をおこなう。

【００４８】システムバス８には、ネットワークコント
ローラやＳＣＳＩコントローラ等のさまざまな機能ブロ
ックが接続可能である。例えば、ＰＣカードスロットに
接続される通信用のＰＣカード等２３が接続される。ま
た、例えばＰＣＩのように比較的新しい規格であり高速
なシステムバスだけでは従来のインターフェースを持つ
Ｉ／Ｏ装置の接続が困難かつコストアップになるので、
システムバス８にはＩＤＥ１０やＩＳＡ１２といった従
来のインターフェースとのブリッジとなるＰＣＩｔｏ
Ｉ／Ｏブリッジ５が接続されている。ＩＤＥ１０に
は、安価なＨＤＤ／ＣＤ−ＲＯＭドライブ６が接続さ
れ、ＩＳＡ１２は比較的低速で問題は発生しない。

【００４９】更に、サウンドコントローラやモデムなど
が接続される。その他Ｉ／Ｏインターフェース１１に
は、フロッピーディスク装置やキーボードやポインティ
ングデバイス等が接続される。

【００５０】今度は、図１２を用いて回路モジュール２
の詳細な機能的構造を説明する。図１２は回路モジュー
ルブロック図であり、回路モジュール２の内部にはＣＰ
Ｕベアチップ２０とＣＰＵバスインターフェース機能、
キャッシュコントロール機能、ＤＲＡＭインターフェー
ス機能、システムバスインターフェース機能を持つブリ
ッジであるシステムコントローラ３０及びキャッシュサ
ブモジュール４０が主にＣＰＵバス５０を介して接続す
る大まかな構造は説明してあるので、ここではそれ以外
の詳細部分の説明を行う。

【００５１】ＣＰＵベアチップ２０の物理的距離の近い
位置に温度センサ７０を実装し、温度センス信号７１を
出力する。ＣＰＵベアチップ２０が、電源オン、リセッ
ト後どのようなモードで動作すべきかを指定するモード
設定信号２１の設定はモード設定用チップ部品８０で行
う。

【００５２】ＣＰＵベアチップ２０はクロックで動作す
るが、ＣＰＵ用クロック信号６１をクロックドライバ６
０が駆動する。このクロックドライバ６０は、システム
コントローラ用クロック信号６２及びマザーボード用ク
ロック信号６３も駆動する。ＤＲＡＭインターフェース
７がクロックに同期する同期型のＤＲＡＭをもサポート
する場合は、クロックドライバ６０はＤＲＡＭインター
フェース７にもクロックを供給する。

【００５３】また、クロックドライバ６０がマザーボー
ド用クロック信号６３も駆動する方式ではなく、マザー
ボード側にクロックドライバ６０を搭載してＣＰＵベア
チップ２０及びシステムコントローラ３０にクロック信
号を供給する方式もある。ＣＰＵベアチップ２０は通常
動作のための信号だけでなく、診断用バス２２をもち、
システムコントローラ３０も同じように診断用バス２２
に接続される場合もある。

【００５４】キャッシュサブモジュール４０のキャッシ
ュＳＲＡＭ４１には、ＣＰＵバス５０以外にキャッシュ
制御信号４３が接続され、ＴＡＧＳＲＡＭ４２はＣＰ
Ｕバス５０のアドレス信号の一部以外にＴＡＧデータ／
書き込み信号４４で接続する。また、システムコントロ
ーラ３０には、パワーマネジメントの為の制御信号等の
その他制御信号３１も存在する。

【００５５】図８は、図１で説明した回路モジュール２
の断面図のポイントとなる部分を拡大して説明する為の
断面構造拡大図である。図７を下から説明する。ヒート
パイプ１０３上に接着材を塗布した回路モジュール基板
１０１を接続し、回路モジュール基板１０１のキャビテ
ィ部のヒートパイプ１０３の上に導電性の接着材である
銀ペースト１０６を塗布してＣＰＵベアチップ２０を搭
載し、ボンディングワイヤ１０４でＣＰＵベアチップ２
０と回路モジュール基板１０１とを電気的に接続し、ポ
ッディングレジンで穴埋めする。この状態で下方向へは
直接ヒートパイプを接続するので熱抵抗が低く、上方向
へは樹脂が充填されているので熱抵抗は高くなってい
る。

【００５６】更に、エアギャップ１０７を挟んでキャッ
シュサブモジュール基板４５が存在するので、上方向へ
の熱抵抗はさらに高くなり、熱は殆ど下方に伝導し、キ
ャッシュサブモジュール基板４５への伝導は非常に小さ
いため、キャッシュＳＲＡＭ４１等の電子部品／回路の
搭載が可能となる。なお、空気の層が非常に薄い場合は
殆ど熱対流は発生せず、断熱の効果がある。本発明のＢ
ＧＡの場合ギャップは０．５ミリメートル程度であり、
十分に断熱効果がある。このような構造により放熱方向
をコントロールすることが可能となる。

【００５７】図９にノートパソコンでの適用例を示す。
情報処理装置１は、ノートブック型パーソナルコンピュ
ータの形状であり、液晶表示パネル１００１と調整ボリ
ューム１００２等を持つ構造である。

【００５８】回路モジュール２をマザーボード１００４
に接続し、回路モジュール２のヒートパイプ１０３を下
部筐体１００５に取り付けることで、熱は主に下部筐体
１００５側に伝導しマザーボード１００４には殆ど伝導
していかないので、キーボード１００３に熱が伝わら
ず、キーボードが熱くて情報処理装置１を操作するユー
ザに不快感を与えることのない情報処理装置が実現でき
る。また、本発明によればひざに乗せてノートＰＣを使
う場合でも、平均的に放熱されるので局所的に熱くなっ
てユーザに不快感を与えることはない。なお、図９中１
００６はＰＣカードソケットである。ノート型のパーソ
ナルコンピュータのマザーボードに実装される部品の中
で最も物理的な高さが必要なのがこのＰＣカードソケッ
トである。標準化団体で標準の寸法が定められており、
２段構成の汎用品で１０．５ミリメートルの高さが必要
とされる。本構成では、回路モジュールの高さを１０ミ
リメートル以下とし、回路モジュールによる高さの制限
の配慮をノート型パーソナルコンピュータの設計上低減
させることができる。

【００５９】また、回路モジュール２のヒートパイプ側
を下部筐体１００５に密着させるには薄い熱伝導シート
を使う方法及びシリコングリースを塗布する方法等があ
る。

【００６０】図１０にノートパソコンでの適用例２を示
す。この例は、マザーボードを下部筐体１００５側に搭
載する方法であり、キーボード１００３が多少暖まって
も構わないコンセプトでの情報処理装置での構造を示
す。

【００６１】この場合、キーボード１００３に局所的に
熱が伝わるとユーザに不快感を与えるので、広い範囲に
平均して熱を拡散する必要があるが、従来技術を用いる
と金属板の厚さが厚いものになる等問題点がある。本発
明により、広い範囲に平均して放熱することによりキー
ボードの温度上昇を抑え、ユーザに不快感を与えない薄
型の情報処理装置が可能となる。

【００６２】ここまでは、ＣＰＵベアチップ２０をプリ
ント基板の接続する側の面に対し、ベアチップの回路及
びパッドが形成された面が同じ向きであるフェイスアッ
プとなるワイヤボンディングによる接続での例を説明し
てきたが、以下ではベアチップの回路及びパッドが形成
された面とプリント基板の接続する側の面が対向する向
きであるフェイスダウンとなるＦＣＡ（ＦｌｉｐＣｈ
ｉｐＡｔｔａｃｈ）による接続例について述べる。図
１１にフェイスダウン型モジュールの例を示す。４６
は、キャッシュサブモジュール４０に搭載するチップ部
品であり、１０９は金バンプであり、ＣＰＵベアチップ
２０はボンディングワイヤではなくはんだバンプや金バ
ンプ１０９を形成したあと回路モジュール基板１０１に
直接接続する。

【００６３】この例では、システムコントローラ３０も
ＣＰＵベアチップ２０と同じように接続し、伝熱緩衝材
１１０を介して金属板１０２に接続する。伝熱緩衝材１
１０により、複数のベアチップの回路モジュール基板１
０１からの高さ方向の寸法ずれを吸収し、金属板１０２
と２枚のヒートパイプ１０３に効率よく熱を伝えること
ができる。

【００６４】このような構造をとることでフェイスダウ
ン型の実装においても直接チップから放熱可能であり、
ワイヤボンディングよりも給電及び信号配線パターンが
短くなるので、実装密度は高くなり、高速動作が可能と
なる。図１１は、キャッシングしたデータを格納するメ
モリ素子と、キャッシングしたデータの主記憶上のアド
レスの一部を格納するメモリ素子を搭載する方法とし
て、２段型基板を使用するキャッシュサブモジュール４
０の形態で説明してあるが、必ずしもサブモジュールの
形態をとる必要はなく、回路モジュール基板１０１に直
接メモリ素子を搭載する方法もある。

【００６５】最も形状の小さい部品はベアチップである
が、特にフェイスダウンの場合基板の配線ピッチがシリ
コンのベアチップのパッド寸法に依存するため、非常に
ファインピッチの基板を形成する必要があるために基板
が高価になる、製造歩留まりが上がらないといった問題
がある。このような問題を解決することを狙って、近年
ＣＳＰ（ＣｈｉｐＳｉｚｅＰａｃｋａｇｅ）という
殆どベアチップと変わらない投影面積のＩＣパッケージ
が開発されている。このＣＳＰを使ったモジュールの例
を図１３に示す。図１３において、２００１はＣＳＰで
あり、２００２はＣＳＰモールド部分、２００３はＱＦ
Ｐ（ＱｕａｄＦｌａｄＰａｃｋａｇｅ）を示す。こ
のようにＣＳＰを使うことでベアチップをＦＣＡで実装
するのと同様のモジュールを構成可能である。図１３で
は、チップが露出したＣＳＰを図示したが、チップが何
らかの材質で覆われた形状のＣＳＰでもある程度熱抵抗
は増加するが、クリティカルな場合でなければ使用可能
である。

【００６６】図１１では、ベアチップを用いたキャッシ
ュサブモジュールが図示され、図１３ではＱＦＰ及びＴ
ＳＯＰが直接搭載された図になっているが、２段型の基
板を使ったサブモジュールの形態でも直接パッケージタ
イプのＩＣを直に実装する方法のいずれでも回路モジュ
ールは構成可能であり、ＣＰＵ及びシステムコントロー
ラの実装形態も図１、図１１、図１３のいずれで示す形
態でも実現可能であり、キャッシュサブモジュールとＣ
ＰＵの実装形態はいずれの組み合わせでも可能である。

【００６７】本発明により、情報処理装置の効率の良い
冷却設計が容易になる。また、情報処理装置を使う人に
熱的不快感を与えない薄型軽量の冷却設計が可能とな
る。更に、電磁シールドを容易に構成可能な回路モジュ
ールを提供できる。

【００６８】本発明によれば、ベアチップＣＰＵをヒー
トパイプに直接接続し、ベアチップＣＰＵ接続側のみに
他の電子部品を実装する片面実装の形態をとることによ
り、高効率の放熱の効果と、ヒートパイプを略平面とす
ることにより情報処理装置の放熱構造の設計が容易とな
る効果がある。

【００６９】ヒートパイプと金属板を一体成形したもの
をプリント基板に張り合わせることにより、ヒートパイ
プの放熱部と金属板から広い範囲への平均的な放熱が可
能となり、熱的不快感をユーザに与えない薄型の情報処
理装置が可能となる効果がある。

【００７０】また、プリント基板の片側には電子回路及
び部品が実装されないことから、熱拡散板に金属を使用
することにより、熱拡散板が電磁シールドの一部として
利用可能となり、放熱ノイズ対策が容易になる効果があ
る。

【００７１】さらに、発熱量の大きいベアチップＣＰＵ
の封止に熱伝導率の低い樹脂、例えばアクリル樹脂（熱
伝導率（常温）：０．１７−０．２５Ｗ／ｍＫ）を用
い、さらに上層の回路との間に薄い空気層を形成するこ
とにより、熱拡散板、例えば銅板（熱伝導率（０℃）：
４０３Ｗ／ｍＫ）の熱抵抗と比較し、上層回路への熱抵
抗を十分大きくできるので、短い距離での熱のアイソレ
ートが可能となり、ＣＰＵに近接して別の電子回路を実
装出来るので、実装密度が高くなる効果と、熱的不快感
をユーザに与えない薄型の情報処理装置が提供可能とな
る効果がある。

【００７２】さらに、長手方向や短手方向の寸法の大き
いヒートパイプを１枚もしくは２枚以上組み合わせるこ
とにより、広い範囲への平均的な放熱が可能となり、熱
的不快感をユーザに与えない薄型の情報処理装置が提供
可能となる効果がある。

【００７３】ベアチップとパッケージングされた電子部
品を部品ごとに最適に選択しているので、高密度な実装
となり、情報処理装置の小型化に効果がある。高密度実
装により信号及び電源配線パターンが短くなることから
システムの動作マージンが大きくなり高い信頼性を確保
できること、動作マージンをある基準で決めると信号の
高速化が図られ高性能な情報処理装置が実現できる効果
がある。

【００７４】また、本発明によればキャビティ部にプロ
セッサを搭載し、物理的に最も高い部品であるコネクタ
を実装する面に他の部品を全て搭載して、高さを１０ミ
リメートルに抑えた。これにより、情報処理装置に実装
したときに他の部品では物理的に最も高い部品であるＰ
Ｃカードスロット以下に抑えることができ、マザーボー
ドに実装したときに回路モジュールの高さが全体の筐体
に影響を与えることがなくなり、情報処理装置を薄く構
成することができる。

【００７５】

【発明の効果】本発明によれば、発熱量が多い半導体素
子をベアチップ状態でヒートパイプに直接接続し、プリ
ント基板のベアチップ接続側のみに他の電子部品を実装
する片面実装の形態をとることにより、高効率の放熱の
効果と、ヒートパイプが略平面のため、情報処理装置の
放熱構造の設計が容易となる効果がある。

【００７６】本発明により、情報処理装置の効率の良い
冷却設計が容易になる。また、情報処理装置を使う人に
熱的不快感を与えない薄型軽量の冷却設計が可能とな
る。

【００７７】ヒートパイプと金属板を一体成形したもの
をプリント基板に張り合わせることにより、ヒートパイ
プの放熱部と金属板から広い範囲への平均的な放熱が可
能となり、熱的不快感をユーザに与えない薄型の情報処
理装置が可能となる効果がある。

【００７８】さらに、発熱量の大きい半導体素子の封止
に熱伝導率の低い樹脂を用い、さらに上層の回路との間
に薄い空気層を形成することにより、熱拡散板の熱抵抗
と比較し、上層回路への熱抵抗を十分大きくできるの
で、短い距離での熱のアイソレートが可能となり、発熱
量が多い半導体素子に近接して別の電子回路を実装出来
るので、実装密度が高くなる効果と、熱的不快感をユー
ザに与えない薄型の情報処理装置が提供可能となる効果
がある。

【００７９】さらに、長手方向や短手方向の寸法が大き
いヒートパイプを１枚もしくは２枚以上組み合わせるこ
とにより、広い範囲への平均的な放熱が可能となり、熱
的不快感をユーザに与えない薄型の情報処理装置が提供
可能となる効果がある。

【００８０】ベアチップとパッケージングされた電子部
品を部品ごとに最適に選択しているので、高密度な実装
となり、情報処理装置の小型化に効果がある。高密度実
装により信号及び電源配線パターンが短くなることから
システムの動作マージンが大きくなり高い信頼性を確保
できること、動作マージンをある基準で決めると信号の
高速化が図られ高性能な情報処理装置が実現できる効果
がある。

【００８１】また、本発明によればキャビティ部に発熱
量が多い半導体素子を搭載し、物理的に最も高い部品で
あるコネクタを実装する面に他の部品を全て搭載して、
高さを１０ミリメートルに抑えた。これにより、情報処
理装置に実装したときに他の部品では物理的に最も高い
部品であるＰＣカードスロット以下に抑えることがで
き、マザーボードに実装したときに回路モジュールの高
さが全体の筐体に影響を与えることがなくなり、情報処
理装置を薄く構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の断面図である。

【図２】本発明の実施例の上面図である。

【図３】本発明の実施例の裏面図である。

【図４】本発明の実施例の断面図である。

【図５】サブモジュールの部品面パターンの一例であ
る。

【図６】サブモジュールのハンダ面パターンの一例であ
る。

【図７】本発明の実施例のシステムブロック図である。

【図８】断面構造拡大図である。

【図９】ノートパソコンでの適用例である。

【図１０】ノートパソコンでの適用例２である。

【図１１】フェイスダウン型モジュール例である。

【図１２】回路モジュールブロック図である。

【図１３】ＣＳＰを使ったモジュール例である。

【符号の説明】

１…情報処理装置、２…回路モジュール、３…ＤＲＡＭ
モジュール、４…グラフィックモジュール、５…PCI to
i/o ブリッジ、６…HDD/CD-ROMドライブ、７…DRAMイ
ンターフェース、８…システムバス、９…グラフィック
ポート、１０…IDE、１１…その他i/oインターフェー
ス、１２…ISAバス、２０…CPUベアチップ、２１…モー
ド設定信号、２２…診断用バス、２３…PC Card、３０
…システムコントローラ、３１…その他制御信号、４０
…キャッシュサブモジュール、４１…キャッシュSRAM、
４２…TAG SRAM、４３…キャッシュ制御信号、４４…TA
Gデータ/書込み制御信号、４５…キャッシュサブモジュ
ール基板、４６…チップ部品、５０…CPUバス、６０…
クロックドライバ、６１…CPU用クロック信号、６２…
システムコントローラ用クロック信号、６３…マザーボ
ード用クロック信号、７０…温度センサー、７１…温度
センス信号、８０…モード設定用チップ部品、９０…イ
ンターフェースコネクタ、９１…小型チップ部品、９２
…大型チップ部品、１０１…回路モジュール基板、１０
２…金属板、１０３…ヒートパイプ、１０４…ボンディ
ングワイヤ、１０５…ポッディングレジン、１０６…銀
ペースト、１０７…エアギャップ、１０８…はんだボー
ル、１０９…金バンプ、１１０…伝熱緩衝材、１０１…
グラフィックコントローラ、４０２…フレームバッフ
ァ、４０３…フレームバッファインターフェース、４０
４…表示信号、１００１…液晶表示パネル、１００２…
調整ボリューム、１００３…キーボード、１００４…マ
ザーボード、１００５…下部筐体、１００６…PCカード
ソケット、１００７…上部筐体、２００１…CSP、２０
０２…CSPモールド部分、２００３…ＱＦＰ、

フロントページの続き (72)発明者上村康浩神奈川県海老名市下今泉810番地株式会社日立製作所オフィスシステム事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の半導体素子と、電気部品と、前記
半導体素子と前記電気部品とを実装するプリント基板と
からなる回路モジュールにおいて、一方の面で前記プリント基板と接続し、他方の面を略平
面としたヒートパイプを備え、前記プリント基板にキャビティ部を設け、該キャビティ
部に発熱量が多い半導体素子をベアチップ状態で搭載
し、該ベアチップの一方の面を前記ヒートパイプの一方
の面と接合させ、前記ヒートパイプの端部に放熱部を設
けることを特徴とする回路モジュール。
【請求項２】プロセッサと、外部と電気的に接続する
コネクタと、前記プロセッサと前記コネクタとの間の信
号の授受をコントロールするシステムコントロール回路
と、前記プロセッサ、前記コネクタ及び前記システムコ
ントロール回路を実装するプリント基板からなる回路モ
ジュールにおいて、一方の面で前記プリント基板と接続し、他方の面を略平
面としたヒートパイプを備え、前記プリント基板にキャビティを形成し、該キャビティ
部に前記プロセッサをベアチップ状態で搭載し、該ベア
チップの一方の面をヒートパイプの一方の面に接合さ
せ、前記ヒートパイプの端部に放熱部を設けることを特
徴とする回路モジュール。
【請求項３】請求項１の回路モジュールにおいて、前
記キャビティ部を熱伝導率の低い部材で封止することを
特徴とする回路モジュール。
【請求項４】請求項３の回路モジュールにおいて、前
記キャビティ上部に、微少なギャップを介して２段目の
基板を搭載し、該２段目の基板に電子部品を実装するこ
とを特徴とする回路モジュール。
【請求項５】請求項４の回路モジュールにおいて、前
記電子部品は、キャッシュメモリ及びキャッシュメモリ
制御回路であることを特徴とする回路モジュール。
【請求項６】請求項５の回路モジュールにおいて、前
記キャッシュメモリをベアチップ状態で前記２段目の基
板に搭載することを特徴とする回路モジュール。
【請求項７】請求項２の回路モジュールにおいて、前
記コネクタは少なくとも主記憶装置と接続するメモリバ
スと、Ｉ／Ｏデバイスと接続するシステムバスと接続す
ることを特徴とする回路モジュール。
【請求項８】記憶装置等の半導体部品を搭載するマザ
ーボードと、該マザーボードを実装する筐体とを含む情
報処理装置において、前記マザーボードに実装される、複数の半導体素子と電
気部品と、前記半導体素子と前記電気部品を実装するド
ーターボードを備え、該ドーターボードは、一方の面で当該ドーターボードと
接合し、他方の面を略平面としたヒートパイプが設けら
れ、前記ドーターボードにはキャビティが形成され、該キャ
ビティ部に発熱量が多い半導体素子をベアチップ状態で
搭載し、該ベアチップの一方の面をヒートパイプの一方
の面と接合させ、前記ヒートパイプの端部に放熱部を設
け、前記筐体内部と前記ヒートパイプの前記放熱部とが接触
されるように実装したことを特徴とする情報処理装置。
【請求項９】記憶装置等の半導体部品を搭載するマザ
ーボードと、該マザーボードを実装する筐体とを含む情
報処理装置において、前記マザーボードに実装され、プロセッサと、外部と電
気的に接続するコネクタと、前記プロセッサと前記コネ
クタとの間の信号の授受をコントロールするシステムコ
ントロール回路と、前記プロセッサ、前記コネクタ及び
前記システムコントロール回路を実装するドーターボー
ドを備え、該ドーターボードは、一方の面で当該ドーターボードと
接合され、他方の面を略平面としたヒートパイプが設け
られ、該ドーターボードはキャビティが形成され、該キャビテ
ィ部にプロセッサをベアチップ状態で搭載し、該ベアチ
ップの一方の面をヒートパイプの一方の面と接合させ、
前記ヒートパイプの端部に放熱部を設け、前記筐体内部と前記ヒートパイプの前記放熱部とが接す
るように実装されたことを特徴とする情報処理装置。
【請求項１０】記憶装置等の半導体部品と、ＰＣカー
ド用コネクタを搭載するマザーボードと、該マザーボー
ドを実装する筐体とを含む情報処理装置において、前記マザーボードの前記ＰＣカード用コネクタを実装し
た面に、複数の半導体素子と電気部品と前記半導体素子と前記電
気部品を実装するプリント基板とからなる回路モジュー
ルを実装し、該回路モジュールは、一方の面で前記プリント基板と接
合し、他方の面を略平面としたヒートパイプが設けら
れ、前記プリント基板にはキャビティが形成され、該キャビ
ティ部に発熱量が多い半導体素子をベアチップ状態で搭
載し、該ベアチップの一方の面をヒートパイプの一方の
面と接合させ、前記ヒートパイプの端部に放熱部が設け
られ前記筐体内部と前記ヒートパイプの前記放熱部とが
接するように前記回路モジュールが実装されることを特
徴とする情報処理装置。
【請求項１１】記憶装置等の半導体部品と、ＰＣカー
ド用コネクタを搭載するマザーボードと、該マザーボー
ドを実装する筐体とを含む情報処理装置において、前記マザーボードの前記ＰＣカード用コネクタを実装し
た面に、プロセッサと、外部と電気的に接続するコネクタと、前
記プロセッサと前記コネクタとの間の信号の授受をコン
トロールするシステムコントロール回路と、前記プロセ
ッサ、前記コネクタ及び前記システムコントロール回路
を実装するプリント基板からなる回路モジュールが実装
され、該回路モジュールは、一方の面で前記プリント基板と張
り合わされ、他方の面を略平面としたヒートパイプが設
けられ、前記プリント基板にはキャビティが形成され、該キャビ
ティ部にプロセッサをベアチップ状態で搭載し、該ベア
チップの一方の面をヒートパイプの一方の面と接合さ
せ、前記ヒートパイプの端部に放熱部を設け、前記筐体内部と前記ヒートパイプの前記放熱部とを接す
るように前記コネクタ部で接続したことを特徴とする情
報処理装置。
【請求項１２】複数の半導体素子と電気部品と前記半
導体素子と前記電気部品を実装するプリント基板とから
なる回路モジュールにおいて、前記プリント基板にキャビティを設け、該キャビティ部に前記発熱量が多い半導体素子をベアチ
ップ状態で搭載し、前記電気部品と前記半導体素子及び他の部品を前記プリ
ント基板に片面実装したことにより最大高さを１０ミリ
メートル以下としたことを特徴とする回路モジュール。
【請求項１３】プロセッサと、外部と電気的に接続す
るコネクタと、前記プロセッサと前記コネクタとの間の
信号の授受をコントロールするシステムコントロール回
路と、前記プロセッサ、前記コネクタ及び前記システム
コントロール回路を実装するプリント基板からなる回路
モジュールにおいて、前記プリント基板にキャビティを設け、該キャビティ部に前記プロセッサをベアチップ状態で搭
載し、前記コネクタと前記システムコントロール回路及び他の
部品を前記プリント基板に片面実装したことにより最大
高さを１０ミリメートル以下としたことを特徴とする回
路モジュール。
【請求項１４】記憶装置等の半導体部品と、ＰＣカー
ド用コネクタを搭載するマザーボードと、該マザーボー
ドを実装する筐体とを含む情報処理装置において、前記マザーボードに、複数の半導体素子と電気部品と前記半導体素子と前記電
気部品を実装するプリント基板とからなる回路モジュー
ルであって、前記マザーボードの実装面からの最大高さ
が１０ミリメートル以下の回路モジュールを搭載したこ
とを特徴とする情報処理装置。
【請求項１５】記憶装置等の半導体部品と、ＰＣカー
ド用コネクタを搭載するマザーボードと、該マザーボー
ドを実装する筐体とを含む情報処理装置において、前記マザーボードに、プロセッサと、外部と電気的に接続するコネクタと、前
記プロセッサと前記コネクタとの間の信号の授受をコン
トロールするシステムコントロール回路と、前記プロセ
ッサ、前記コネクタ及び前記システムコントロール回路
を実装するプリント基板からなる回路モジュールであっ
て、前記マザーボードの実装面からの最大高さが１０ミ
リメートル以下の回路モジュールを搭載したことを特徴
とする情報処理装置。
【請求項１６】複数の半導体素子と電気部品と前記半
導体素子と前記電気部品を実装するプリント基板とから
なる回路モジュールにおいて、ヒートパイプと金属板を一体成形したものを一方の面で
前記プリント基板と張り合わせ他方の面が略平面となる
ように設け、前記プリント基板にキャビティを形成し、該キャビティ
部に発熱量が多い半導体素子をベアチップ状態で搭載
し、該ベアチップの一方の面をヒートパイプの一方の面
と接合させ、前記ヒートパイプの端部に放熱部を設ける
ことを特徴とする回路モジュール。
【請求項１７】プロセッサと、外部と電気的に接続す
るコネクタと、前記プロセッサと前記コネクタとの間の
信号の授受をコントロールするシステムコントロール回
路と、前記プロセッサ、前記コネクタ及び前記システム
コントロール回路を実装するプリント基板からなる回路
モジュールにおいて、ヒートパイプと金属板を一体成形したものを一方の面で
前記プリント基板と張り合わされ他方の面が略平面とな
るように設け、前記プリント基板にキャビティを形成し、該キャビティ
部にプロセッサをベアチップ状態で搭載し、該ベアチッ
プの一方の面を前記ヒートパイプの一方の面と接合さ
せ、前記ヒートパイプの端部に放熱部を設けることを特
徴とする回路モジュール。
【請求項１８】複数の半導体素子と電気部品と前記半
導体素子と前記電気部品を実装するプリント基板とから
なる回路モジュールにおいて、長手方向に同一直線上に
並べた２枚のヒートパイプと金属板を一体成形したもの
を一方の面で前記プリント基板と張り合わされ他方の面
が略平面となるように設け、前記プリント基板にキャビティを形成し、該キャビティ
部に発熱量が多い半導体素子をベアチップ状態で搭載
し、該ベアチップの一方の面を前記２枚のヒートパイプ
の一方の面と接合させ、前記２枚のヒートパイプの端部
に放熱部を設けることを特徴とする回路モジュール。
【請求項１９】プロセッサと、外部と電気的に接続す
るコネクタと、前記プロセッサと前記コネクタとの間の
信号の授受をコントロールするシステムコントロール回
路と、前記プロセッサ、前記コネクタ及び前記システム
コントロール回路を実装するプリント基板からなる回路
モジュールにおいて、長手方向に同一直線上に並べた２枚のヒートパイプと金
属板を一体成形したものを一方の面で前記プリント基板
と張り合わされ他方の面が略平面となるように設け、前記プリント基板にキャビティを形成し、該キャビティ
部にプロセッサをベアチップ状態で搭載し、該ベアチッ
プの一方の面を前記２枚のヒートパイプの一方の端の受
熱部と接合させ、前記２枚のヒートパイプの反対側の端
に放熱部を設けることを特徴とする回路モジュール。
【請求項２０】複数の半導体素子と電気部品と前記半
導体素子と前記電気部品を実装するプリント基板とから
なる回路モジュールにおいて、互いに十字型のヒートパ
イプと金属板を一体成形したものを、一方の面で前記プ
リント基板と張り合わされ他方の面が略平面となるよう
に設け、前記プリント基板にキャビティを形成し、該キャビティ
部に前記発熱量が多い半導体素子をベアチップ状態で搭
載し、該ベアチップの一方の面を前記ヒートパイプの一
方の面と接合させ、前記ヒートパイプの端部に放熱部を
設けることを特徴とする回路モジュール。
【請求項２１】プロセッサと、外部と電気的に接続す
るコネクタと、前記プロセッサと前記コネクタとの間の
信号の授受をコントロールするシステムコントロール回
路と、前記プロセッサ、前記コネクタ及び前記システム
コントロール回路を実装するプリント基板からなる回路
モジュールにおいて、十字型のヒートパイプと金属板を
一体成形したものを一方の面で前記プリント基板と張り
合わされ他方の面が略平面となるように設け、前記プリント基板にキャビティを形成し、該キャビティ
部にプロセッサをベアチップ状態で搭載し、該ベアチッ
プの一方の面を前記ヒートパイプの一方の面と接合さ
せ、前記ヒートパイプの端部に放熱部を設けることを特
徴とする回路モジュール。
【請求項２２】複数の半導体素子と電気部品と前記半
導体素子と前記電気部品を実装するプリント基板とから
なる回路モジュールにおいて、長手方向及び短手方向の
寸法が大きい１枚あるいは２枚以上のヒートパイプと金
属板を一体成形したものを一方の面で前記プリント基板
と張り合わされ他方の面が略平面となるように設け、前記プリント基板にキャビティを形成し、該キャビティ
部に発熱量が多い半導体素子をベアチップ状態で搭載
し、該ベアチップの一方の面を前記ヒートパイプの一方
面と接合させ、前記ヒートパイプの端部に放熱部を設け
ることによって、広い範囲に平均的に放熱させることを
特徴とする回路モジュール。
【請求項２３】プロセッサと、外部と電気的に接続す
るコネクタと、前記プロセッサと前記コネクタとの間の
信号の授受をコントロールするシステムコントロール回
路と、前記プロセッサ、前記コネクタ及び前記システム
コントロール回路を実装するプリント基板からなる回路
モジュールにおいて、長手方向及び短手方向の寸法が大
きい１枚あるいは２枚以上のヒートパイプと金属板を一
体成形したものを一方の面で前記プリント基板と張り合
わされ他方の面が略平面となるように設け、前記プリント基板にキャビティを形成し、該キャビティ
部にプロセッサをベアチップ状態で搭載し、該ベアチッ
プの一方の面を前記ヒートパイプの一方の面と接合さ
せ、前記ヒートパイプの端部に放熱部を設けることによ
って、広い範囲に平均的に放熱させることを特徴とする
回路モジュール
【請求項２４】複数の半導体素子と電気部品と前記半
導体素子と前記電気部品を実装するプリント基板とから
なる回路モジュールにおいて、発熱量が多い半導体素子を、前記半導体素子及び電気部
品が実装される面と反対の面に、ベアチップ状態で金属
バンプにより実装し、前記ベアチップの実装面と反対側
の面に弾性があり、熱伝導性の高い緩衝材を介してヒー
トパイプと金属板を一体成形したものを接合したことを
特徴とする回路モジュール。
【請求項２５】プロセッサと、外部と電気的に接続す
るコネクタと、前記プロセッサと前記コネクタとの間の
信号の授受をコントロールするシステムコントロール回
路と、前記プロセッサ、前記コネクタ及び前記システム
コントロール回路を実装するプリント基板からなる回路
モジュールにおいて、前記プロセッサを、前記システムコントロール回路及び
コネクタが実装される面と反対の面に、ベアチップ状態
で金属バンプにより実装し、前記ベアチップの実装面と
反対側の面に弾性のある、熱伝導性の高い緩衝材を介し
てヒートパイプと金属板を一体成形したものを接合した
ことを特徴とする回路モジュール。
【請求項２６】複数の半導体素子と電気部品と前記半
導体素子と前記電気部品を実装するプリント基板とから
なる回路モジュールにおいて、発熱量が多い半導体素子を、前記半導体素子及び電気部
品が実装される面と反対の面に、シリコンチップのパッ
ドのない面だけ露出したパッケージで金属バンプにより
実装し、前記シリコンチップの実装面と反対側の面に弾
性があり、熱伝導性の高い緩衝材を介してヒートパイプ
と金属板を一体成形したものを接合したことを特徴とす
る回路モジュール。
【請求項２７】プロセッサと、外部と電気的に接続す
るコネクタと、前記プロセッサと前記コネクタとの間の
信号の授受をコントロールするシステムコントロール回
路と、前記プロセッサ、前記コネクタ及び前記システム
コントロール回路を実装するプリント基板からなる回路
モジュールにおいて、前記プロセッサを、前記システムコントロール回路及び
コネクタが実装される面と反対の面に、シリコンチップ
のパッドのない面だけ露出したパッケージで金属バンプ
により実装し、前記シリコンチップの実装面と反対側の
面に弾性があり、熱伝導性の高い緩衝材を介してヒート
パイプと金属板を一体成形したものを接合したことを特
徴とする回路モジュール。