JP2812014B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、計算機の実装技術に係
り、特に、半導体素子の高密度実装に適したモジュール
実装型半導体装置に関する。
り、特に、半導体素子の高密度実装に適したモジュール
実装型半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体素子を搭載したコンピュー
タの処理速度の高速化、さらに筺体の小型化の要求か
ら、年々、半導体素子の高集積化，大型化が進んでい
る。それに伴い半導体素子一個当たりの入出力端子数、
発熱量も増大する傾向にある。このため、半導体素子を
搭載するパッケージ形態も、高速化，小型化，高放熱化
が求められている。そこで、半導体素子を１枚の基板上
に複数搭載したモジュール実装形態が使われ出してきて
いる。
タの処理速度の高速化、さらに筺体の小型化の要求か
ら、年々、半導体素子の高集積化，大型化が進んでい
る。それに伴い半導体素子一個当たりの入出力端子数、
発熱量も増大する傾向にある。このため、半導体素子を
搭載するパッケージ形態も、高速化，小型化，高放熱化
が求められている。そこで、半導体素子を１枚の基板上
に複数搭載したモジュール実装形態が使われ出してきて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のモジュール実装
形態においては、プリント板上に半導体素子チップを直
接付け、樹脂でポッティングを行なっていたが、熱伝導
率の小さい樹脂でプリント板が形成されているため放熱
性が悪く、高発熱する半導体素子を搭載することは困難
であった。
形態においては、プリント板上に半導体素子チップを直
接付け、樹脂でポッティングを行なっていたが、熱伝導
率の小さい樹脂でプリント板が形成されているため放熱
性が悪く、高発熱する半導体素子を搭載することは困難
であった。
【０００４】本発明の目的は、上記課題を解決し、高速
化，小型化，高放熱化といった要求を達成できる実装構
造を有した半導体装置を提供することにある。
化，小型化，高放熱化といった要求を達成できる実装構
造を有した半導体装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】表面実装用プリント板と
半導体素子を搭載した熱拡散板とを接続一体化したこと
によって上記目的は達成される。
半導体素子を搭載した熱拡散板とを接続一体化したこと
によって上記目的は達成される。
【０００６】
【作用】表面実装用プリント板と半導体素子を搭載した
熱拡散板とを接続一体化することにより、高発熱の半導
体素子と表面実装パッケージとを一つのモジュールに実
装することが可能であり、計算機を小型化することがで
きる。また、半導体素子間の距離を短くすることが可能
であるため、インダクタンスなどの電気特性や伝播遅延
時間を小さくすることができる。
熱拡散板とを接続一体化することにより、高発熱の半導
体素子と表面実装パッケージとを一つのモジュールに実
装することが可能であり、計算機を小型化することがで
きる。また、半導体素子間の距離を短くすることが可能
であるため、インダクタンスなどの電気特性や伝播遅延
時間を小さくすることができる。
【０００７】
【実施例】（実施例１）図１（ａ），（ｂ）は、本発明
の第一実施例を示す平面図およびＸ−Ｘ′線断面図であ
る。表面実装用プリント板４の中央に貫通孔を有し、該
貫通孔に半導体素子１を配置した。前記半導体素子１は
論理用回路からなる。表面実装用プリント板４の表面上
のメモリ用パッケージの半導体素子はメモリ素子であ
る。半導体素子１は熱拡散板２に接着材１０で接着され
ている。熱拡散板２の材質は、銅である。銅の熱伝導率
は４００Ｗ／ｍＫと比較的大きいため、半導体素子１か
らの発熱を十分に広げ、熱拡散板２に接着されている放
熱フィン３へ伝えることができる。なお、ここでは、熱
拡散板２に銅を用いたが銅以外の材料のアルミニウム等
の金属材料や窒化アルミニウムや炭化硅素等の高熱伝導
性セラミックスなど熱伝導率が十分に高い材料で半導体
素子１の発熱を放熱フィン３に十分伝えることができれ
ば適用可能である。半導体素子１は、ここでは、熱拡散
板２に樹脂で接着したが、熱膨脹係数がシリコンから成
る半導体素子１と近い炭化硅素や窒化アルミニウムなど
であれば、はんだで固着することも可能である。また、
半導体素子としてシリコン以外のＧａＡｓ等の材料なる
ものも考えられ、半導体素子を接続する熱拡散板は、半
導体素子の熱膨脹係数に近い係数を有することが望まし
い。また、ここでは、熱拡散板２に放熱フィン３を樹脂
で接着したが、放熱フィン３の交換が容易であるよう
に、熱拡散板２にネジ等を固着し、そのネジで放熱フィ
ン３を機械的に接続しても良い。その際、熱拡散板２と
放熱フィン３の間には伝熱を良くするため、柔らかい伝
熱シートを挟んでも良い。放熱フィン３は、平行平型フ
ィンであり、表面実装用プリント板４に搭載したメモリ
用パッケージ６の上部まで張り出している。ここでは、
平行平型フィンを用いたが、放熱フィン３をピン型等の
高放熱フィンを用いれば、表面実装用プリント板４に搭
載したメモリ用パッケージ６の上部まで張り出さなくて
もよい。半導体素子１を搭載した熱拡散板２は、表面実
装用プリント板４に樹脂で接着し、一体化されている。
表面実装用プリント板４に搭載される半導体素子の信号
入力又は出力端子と表面実装用プリント板４の貫通孔に
配置された半導体素子１の信号入力又は出力端子とは電
気的に接続されている。半導体素子１と表面実装用プリ
ント板４とは、相互の電気配線用パッド間をワイヤ９で
電気的接続を取っている。ワイヤのかわりに導電層を含
んだフィルム状のもので電気接続をとっても良い。半導
体素子１の保護のためにキャップ５を表面実装用プリン
ト板４の半導体素子が搭載されている窪みを覆ってい
る。表面実装用プリント板４は、ポリイミド樹脂ででき
ている。ポリイミド樹脂以外のガラスエポキシ樹脂等の
多層配線が可能な樹脂であれば良い。表面実装用プリン
ト板４は、内部に複数の導電層を含んでいる。それら導
電層は複数の電源層，グランド層および信号層から成っ
ている。信号層は、表面を除いて、電源又はグランド層
によって挟まれて配置されている。最も表面に近い導電
層には信号層を形成した。ここでは、導電層の厚みをす
べてほぼ同じに形成したが、伝熱性を高めるため、電源
又はグランド層を信号層に比べて厚く形成してもよい。
この導電層の銅の含有量を増やすことによって、表面実
装用プリント板内の導電層を伝熱板として利用すること
により表面実装用プリント板４内の温度分布を±１０℃
以内に保つことができる。表面実装用プリント板４の上
には、メモリ用パッケージ６やコンデンサや抵抗などの
チップ部品７が複数個表裏に表面実装してある。表面実
装用プリント板４の配線回路の一部に半導体素子１の動
作試験及び表面実装用プリント板４の配線経路の導通試
験のためのスルーホール又は電極パッドを表面実装用プ
リント板４の一方の面に設けてある。これによって、本
発明のモジュール実装型半導体装置の性能試験が一度に
簡単に行うことができる。また、外部との電気接続用に
コネクタ８を設けてある。コネクタ８のピンの長さは平
均±１０％以内に納まっているため、コネクタ部のイン
ダクタンス成分のばらつきが少なく、電気的に安定な構
造となっている。また、コネクタの電源、グランド用ピ
ンの直径は、信号用ピンの直径より大きくしてあり、電
源電圧変動に対して効果的な構造となっている。コネク
タ８は表面実装用プリント板４の放熱フィン３と同じ側
についている。このため、コネクタにかかる応力が少な
く、重量的にバランスのとれた構造となっている。
の第一実施例を示す平面図およびＸ−Ｘ′線断面図であ
る。表面実装用プリント板４の中央に貫通孔を有し、該
貫通孔に半導体素子１を配置した。前記半導体素子１は
論理用回路からなる。表面実装用プリント板４の表面上
のメモリ用パッケージの半導体素子はメモリ素子であ
る。半導体素子１は熱拡散板２に接着材１０で接着され
ている。熱拡散板２の材質は、銅である。銅の熱伝導率
は４００Ｗ／ｍＫと比較的大きいため、半導体素子１か
らの発熱を十分に広げ、熱拡散板２に接着されている放
熱フィン３へ伝えることができる。なお、ここでは、熱
拡散板２に銅を用いたが銅以外の材料のアルミニウム等
の金属材料や窒化アルミニウムや炭化硅素等の高熱伝導
性セラミックスなど熱伝導率が十分に高い材料で半導体
素子１の発熱を放熱フィン３に十分伝えることができれ
ば適用可能である。半導体素子１は、ここでは、熱拡散
板２に樹脂で接着したが、熱膨脹係数がシリコンから成
る半導体素子１と近い炭化硅素や窒化アルミニウムなど
であれば、はんだで固着することも可能である。また、
半導体素子としてシリコン以外のＧａＡｓ等の材料なる
ものも考えられ、半導体素子を接続する熱拡散板は、半
導体素子の熱膨脹係数に近い係数を有することが望まし
い。また、ここでは、熱拡散板２に放熱フィン３を樹脂
で接着したが、放熱フィン３の交換が容易であるよう
に、熱拡散板２にネジ等を固着し、そのネジで放熱フィ
ン３を機械的に接続しても良い。その際、熱拡散板２と
放熱フィン３の間には伝熱を良くするため、柔らかい伝
熱シートを挟んでも良い。放熱フィン３は、平行平型フ
ィンであり、表面実装用プリント板４に搭載したメモリ
用パッケージ６の上部まで張り出している。ここでは、
平行平型フィンを用いたが、放熱フィン３をピン型等の
高放熱フィンを用いれば、表面実装用プリント板４に搭
載したメモリ用パッケージ６の上部まで張り出さなくて
もよい。半導体素子１を搭載した熱拡散板２は、表面実
装用プリント板４に樹脂で接着し、一体化されている。
表面実装用プリント板４に搭載される半導体素子の信号
入力又は出力端子と表面実装用プリント板４の貫通孔に
配置された半導体素子１の信号入力又は出力端子とは電
気的に接続されている。半導体素子１と表面実装用プリ
ント板４とは、相互の電気配線用パッド間をワイヤ９で
電気的接続を取っている。ワイヤのかわりに導電層を含
んだフィルム状のもので電気接続をとっても良い。半導
体素子１の保護のためにキャップ５を表面実装用プリン
ト板４の半導体素子が搭載されている窪みを覆ってい
る。表面実装用プリント板４は、ポリイミド樹脂ででき
ている。ポリイミド樹脂以外のガラスエポキシ樹脂等の
多層配線が可能な樹脂であれば良い。表面実装用プリン
ト板４は、内部に複数の導電層を含んでいる。それら導
電層は複数の電源層，グランド層および信号層から成っ
ている。信号層は、表面を除いて、電源又はグランド層
によって挟まれて配置されている。最も表面に近い導電
層には信号層を形成した。ここでは、導電層の厚みをす
べてほぼ同じに形成したが、伝熱性を高めるため、電源
又はグランド層を信号層に比べて厚く形成してもよい。
この導電層の銅の含有量を増やすことによって、表面実
装用プリント板内の導電層を伝熱板として利用すること
により表面実装用プリント板４内の温度分布を±１０℃
以内に保つことができる。表面実装用プリント板４の上
には、メモリ用パッケージ６やコンデンサや抵抗などの
チップ部品７が複数個表裏に表面実装してある。表面実
装用プリント板４の配線回路の一部に半導体素子１の動
作試験及び表面実装用プリント板４の配線経路の導通試
験のためのスルーホール又は電極パッドを表面実装用プ
リント板４の一方の面に設けてある。これによって、本
発明のモジュール実装型半導体装置の性能試験が一度に
簡単に行うことができる。また、外部との電気接続用に
コネクタ８を設けてある。コネクタ８のピンの長さは平
均±１０％以内に納まっているため、コネクタ部のイン
ダクタンス成分のばらつきが少なく、電気的に安定な構
造となっている。また、コネクタの電源、グランド用ピ
ンの直径は、信号用ピンの直径より大きくしてあり、電
源電圧変動に対して効果的な構造となっている。コネク
タ８は表面実装用プリント板４の放熱フィン３と同じ側
についている。このため、コネクタにかかる応力が少な
く、重量的にバランスのとれた構造となっている。
【０００８】次に、本発明の半導体装置の製造工程の一
例を図２に示す。
例を図２に示す。
【０００９】工程（１）：表面を平滑にした熱拡散板２
に、半導体素子１を樹脂から成る接着材１０で接着す
る。
に、半導体素子１を樹脂から成る接着材１０で接着す
る。
【００１０】工程（２）：半導体素子１を搭載した熱拡
散板２に、半導体素子が搭載される部分に貫通孔を設け
た表面実装用プリント板４を接着する。半導体素子１の
ボンディングパッドと表面実装用プリント板４のボンデ
ィングパッドとは、ワイヤ９で接続される。
散板２に、半導体素子が搭載される部分に貫通孔を設け
た表面実装用プリント板４を接着する。半導体素子１の
ボンディングパッドと表面実装用プリント板４のボンデ
ィングパッドとは、ワイヤ９で接続される。
【００１１】工程（３）：半導体素子１を保護するた
め、半導体素子１をゲルで被覆後、キャップ５を被せ
る。次に、はんだペーストを印刷後、チップ部品７を搭
載してから、メモリー用パッケージ６を搭載し、リフロ
ーソルダリングを行なう。
め、半導体素子１をゲルで被覆後、キャップ５を被せ
る。次に、はんだペーストを印刷後、チップ部品７を搭
載してから、メモリー用パッケージ６を搭載し、リフロ
ーソルダリングを行なう。
【００１２】工程（４）：挿入部品であるコネクタ８を
表面実装用プリント板４に接合する。
表面実装用プリント板４に接合する。
【００１３】工程（５）：フィン３を熱拡散板２上に搭
載し、モジュール実装型半導体装置が得られる。
載し、モジュール実装型半導体装置が得られる。
【００１４】上記によって得たムジュール実装型半導体
装置２０は、図３に示すように、マザーボード２０上に
コネクタ８で電気的に接続する。
装置２０は、図３に示すように、マザーボード２０上に
コネクタ８で電気的に接続する。
【００１５】前記製造工程では、半導体素子１は表面実
装用プリント板４の表面上に接着されているのではな
く、熱拡散板２に接着されているため、表面実装用プリ
ント板４の反りやうねりによって半導体素子１が傾いた
りせず、ワイヤ９による接続を確実に行なうことができ
た。フィン３は半導体素子１を搭載している熱拡散板２
に直接接着できるため半導体素子１からの発熱を効率良
く放熱させることができる。キャップは表面実装用プリ
ント板４上に被せたため、表面実装用プリント板４の表
面から突き出ているが、表面実装用プリント板４にキャ
ップの厚さ分だけ窪みを設けて埋没させ、表面を平にす
ることも可能である。キャップを埋没させれば、表面実
装部品であるチップ部品７やメモリ用パッケージ６のた
めのはんだペースト印刷が容易になる。本発明では、表
面実装用プリント板４の厚さを薄くさせるために、キャ
ップは埋没させず、表面上に突き出た格好で搭載した。
このため、段さのついた表面実装用プリント板４を一度
で印刷するために、図４(ａ)，（ｂ)，(ｃ）に示すよう
な構造のスキージ１４を用いた。短冊状に細分化された
スキージ１４はスキージ押さえ治具１３に挟まれ、ネジ
で押さえられている。スキージ押さえ治具１３は、図４
（ｂ)，(ｃ）のような構造となっている。図４（ｃ）
は、図４（ｂ）のＸ′−Ｘ面の断面図である。細分化さ
れたスキージ１４はバネ１６で表面実装用プリント板４
の板厚方向である上下方向の移動が可能となっている。
横方向に可動しないようにスキージガイド１７が設けら
れ、スキージ押さえ治具１３のスキージガイド用凹部に
沿って動くようになっている。表面実装用プリント板４
から突き出ている熱拡散板２のところのスキージ長さは
バネによって縮まり、それ以外のところのスキージ長さ
はバネによって伸張しているため、表面上の凹凸に関係
なくはんだペーストを印刷できた。細分化されたスキー
ジの幅は、はんだペーストが印刷されるべきパッドの位
置に合わせて決められており、必ずしも等幅でなくても
構わない。この図では図示しなかったが、表面実装用プ
リント板４などの被印刷物とスキージ１４の間には印刷
用マスクが介在する。印刷用マスクは、被印刷物の凹凸
に合わせた形状となっている。本発明は表面実装用パッ
ケージとして、発熱量が最大１Ｗの１Mbit ＳＲＡＭの
半導体素子を搭載したパッケージを表裏合計２４個用い
た。また、半導体素子１としは、発熱量２５Ｗの大規模
集積回路チップを用いた。このように、本発明を用いれ
ば、発熱量が２０倍以上の半導体素子を１つのモジュー
ルに混載可能となる。本発明では、作業性の面から表面
実装用パッケージを用いたが、さらに小型化するために
モジュールに搭載する半導体素子を全てパッケージに封
入していないチップを用いることも可能である。
装用プリント板４の表面上に接着されているのではな
く、熱拡散板２に接着されているため、表面実装用プリ
ント板４の反りやうねりによって半導体素子１が傾いた
りせず、ワイヤ９による接続を確実に行なうことができ
た。フィン３は半導体素子１を搭載している熱拡散板２
に直接接着できるため半導体素子１からの発熱を効率良
く放熱させることができる。キャップは表面実装用プリ
ント板４上に被せたため、表面実装用プリント板４の表
面から突き出ているが、表面実装用プリント板４にキャ
ップの厚さ分だけ窪みを設けて埋没させ、表面を平にす
ることも可能である。キャップを埋没させれば、表面実
装部品であるチップ部品７やメモリ用パッケージ６のた
めのはんだペースト印刷が容易になる。本発明では、表
面実装用プリント板４の厚さを薄くさせるために、キャ
ップは埋没させず、表面上に突き出た格好で搭載した。
このため、段さのついた表面実装用プリント板４を一度
で印刷するために、図４(ａ)，（ｂ)，(ｃ）に示すよう
な構造のスキージ１４を用いた。短冊状に細分化された
スキージ１４はスキージ押さえ治具１３に挟まれ、ネジ
で押さえられている。スキージ押さえ治具１３は、図４
（ｂ)，(ｃ）のような構造となっている。図４（ｃ）
は、図４（ｂ）のＸ′−Ｘ面の断面図である。細分化さ
れたスキージ１４はバネ１６で表面実装用プリント板４
の板厚方向である上下方向の移動が可能となっている。
横方向に可動しないようにスキージガイド１７が設けら
れ、スキージ押さえ治具１３のスキージガイド用凹部に
沿って動くようになっている。表面実装用プリント板４
から突き出ている熱拡散板２のところのスキージ長さは
バネによって縮まり、それ以外のところのスキージ長さ
はバネによって伸張しているため、表面上の凹凸に関係
なくはんだペーストを印刷できた。細分化されたスキー
ジの幅は、はんだペーストが印刷されるべきパッドの位
置に合わせて決められており、必ずしも等幅でなくても
構わない。この図では図示しなかったが、表面実装用プ
リント板４などの被印刷物とスキージ１４の間には印刷
用マスクが介在する。印刷用マスクは、被印刷物の凹凸
に合わせた形状となっている。本発明は表面実装用パッ
ケージとして、発熱量が最大１Ｗの１Mbit ＳＲＡＭの
半導体素子を搭載したパッケージを表裏合計２４個用い
た。また、半導体素子１としは、発熱量２５Ｗの大規模
集積回路チップを用いた。このように、本発明を用いれ
ば、発熱量が２０倍以上の半導体素子を１つのモジュー
ルに混載可能となる。本発明では、作業性の面から表面
実装用パッケージを用いたが、さらに小型化するために
モジュールに搭載する半導体素子を全てパッケージに封
入していないチップを用いることも可能である。
【００１６】（実施例２）図５（ａ)，(ｂ）は他のモジ
ュール実装型半導体装置の平面図と断面図である。実施
例１と同様に表面実装プリント板４の中央に半導体素子
１を搭載し、その周囲の表裏にメモリ用パッケージやチ
ップ部品を搭載している。コネクタ８は表面実装用プリ
ント板４の両端に設けてある。本発明は、表面実装用プ
リント板４は、図３に示したマザーボード１９上のコネ
クタ（図示せず）にマザーボードと平行に装着される。
平行に装着されるため、表面実装用プリント板４を垂直
に装着した第１実施例に比べて低く実装でき、マザーボ
ード１９上の高さに制限がある薄型計算機に適してい
る。また、表面実装用プリント板４の両端にコネクタ８
が設けられているため、コネクタが１つの場合に比べ
て、マザーボード１９からの電源、グランドピン数を多
く設定でき、電源、グランドのノイズ変動に対して有効
である。
ュール実装型半導体装置の平面図と断面図である。実施
例１と同様に表面実装プリント板４の中央に半導体素子
１を搭載し、その周囲の表裏にメモリ用パッケージやチ
ップ部品を搭載している。コネクタ８は表面実装用プリ
ント板４の両端に設けてある。本発明は、表面実装用プ
リント板４は、図３に示したマザーボード１９上のコネ
クタ（図示せず）にマザーボードと平行に装着される。
平行に装着されるため、表面実装用プリント板４を垂直
に装着した第１実施例に比べて低く実装でき、マザーボ
ード１９上の高さに制限がある薄型計算機に適してい
る。また、表面実装用プリント板４の両端にコネクタ８
が設けられているため、コネクタが１つの場合に比べ
て、マザーボード１９からの電源、グランドピン数を多
く設定でき、電源、グランドのノイズ変動に対して有効
である。
【００１７】（実施例３）図６は、他のモジュール実装
型半導体装置の中心軸対称の平面図の左半分の図であ
る。実施例１と同様に表面実装プリント板４の中央に半
導体素子１を搭載し、その周囲の表裏にメモリ用パッケ
ージ６やチップ部品（図示せず）を搭載している。熱拡
散板２に搭載した半導体素子１と表面実装用プリント板
４に搭載した半導体素子１とを結ぶアドレス配線とデー
タ配線の配線長の差が１０％以下にメモリ用パッケージ
６を配置している。半導体素子１とメモリ用パッケージ
は信号の伝送遅延を小さくするために、アドレス配線と
データ配線はできるだけ短いことが望まれる。しかし、
片方の配線だけが短くても他方が長ければ、他方の信号
遅延のために全体としての伝送遅延時間が大きくなって
しまう。本発明は、半導体素子１から最も遠い位置にあ
るメモリ用パッケージ６のアドレス配線とデータ配線は
配線長の差が１０％以下になっているため、バランスの
とれた配線構造となっている。
型半導体装置の中心軸対称の平面図の左半分の図であ
る。実施例１と同様に表面実装プリント板４の中央に半
導体素子１を搭載し、その周囲の表裏にメモリ用パッケ
ージ６やチップ部品（図示せず）を搭載している。熱拡
散板２に搭載した半導体素子１と表面実装用プリント板
４に搭載した半導体素子１とを結ぶアドレス配線とデー
タ配線の配線長の差が１０％以下にメモリ用パッケージ
６を配置している。半導体素子１とメモリ用パッケージ
は信号の伝送遅延を小さくするために、アドレス配線と
データ配線はできるだけ短いことが望まれる。しかし、
片方の配線だけが短くても他方が長ければ、他方の信号
遅延のために全体としての伝送遅延時間が大きくなって
しまう。本発明は、半導体素子１から最も遠い位置にあ
るメモリ用パッケージ６のアドレス配線とデータ配線は
配線長の差が１０％以下になっているため、バランスの
とれた配線構造となっている。
【００１８】（実施例４）図７は他のモジュール実装型
半導体装置の斜視図である。実施例１と同様に表面実装
プリント板４の中央に半導体素子１を搭載し、その周囲
の表裏にメモリ用パッケージ６やチップ部品（図示せ
ず）を搭載している。表面実装用プリント板４に搭載す
るメモリ用パッケージは、表面実装用プリント板４に対
して垂直に搭載してある。メモリ用パッケージの１つ当
たりの表面実装用プリント板４表面上の実装面積を小さ
くできるため、メモリ用パッケージの実装密度を上げる
ことができ、より大容量のメモリを搭載することが可能
である。また、メモリ用パッケージの両平面が冷却空気
にさらされるため、言わば、冷却フィンの役割も果た
し、より発熱する高集積化したメモリが搭載可能であ
る。
半導体装置の斜視図である。実施例１と同様に表面実装
プリント板４の中央に半導体素子１を搭載し、その周囲
の表裏にメモリ用パッケージ６やチップ部品（図示せ
ず）を搭載している。表面実装用プリント板４に搭載す
るメモリ用パッケージは、表面実装用プリント板４に対
して垂直に搭載してある。メモリ用パッケージの１つ当
たりの表面実装用プリント板４表面上の実装面積を小さ
くできるため、メモリ用パッケージの実装密度を上げる
ことができ、より大容量のメモリを搭載することが可能
である。また、メモリ用パッケージの両平面が冷却空気
にさらされるため、言わば、冷却フィンの役割も果た
し、より発熱する高集積化したメモリが搭載可能であ
る。
【００１９】
【発明の効果】本発明は、表面実装用プリント板と半導
体素子を搭載した熱拡散板とを接続一体化することによ
り、５Ｗ以上の高発熱の半導体素子と表面実装パッケー
ジとを一つのモジュールに実装することが可能であり、
計算機を小型化することができる。また、半導体素子間
の距離を短くすることが可能であるため、インダクタン
スなどの電気特性や信号の伝播遅延時間が小さい電子装
置を提供することができる。
体素子を搭載した熱拡散板とを接続一体化することによ
り、５Ｗ以上の高発熱の半導体素子と表面実装パッケー
ジとを一つのモジュールに実装することが可能であり、
計算機を小型化することができる。また、半導体素子間
の距離を短くすることが可能であるため、インダクタン
スなどの電気特性や信号の伝播遅延時間が小さい電子装
置を提供することができる。
【図１】図１（ａ）は本発明の第１実施例を示す平面
図、図１（ｂ）は本発明の第１実施例を示す断面図。
図、図１（ｂ）は本発明の第１実施例を示す断面図。
【図２】図２は本発明の半導体装置の製造工程図。
【図３】図３は本発明の半導体装置を用いたマザーボー
ドの斜視模式図。
ドの斜視模式図。
【図４】図４（ａ）は本発明の半導体装置を製造すると
きに用いる印刷用スキージの平面模式図、図４（ｂ）は
図４（ａ）の拡大透視模式図、図４（ｃ）は図４（ｂ）
の断面模式図。
きに用いる印刷用スキージの平面模式図、図４（ｂ）は
図４（ａ）の拡大透視模式図、図４（ｃ）は図４（ｂ）
の断面模式図。
【図５】図５（ａ）は本発明の第２実施例の半導体装置
を示す平面図、図５（ｂ）は本発明の第２実施例を示す
断面図。
を示す平面図、図５（ｂ）は本発明の第２実施例を示す
断面図。
【図６】図６は本発明の第３実施例の半導体装置を示す
平面模式図。
平面模式図。
【図７】図７は本発明の第４実施例の半導体装置を示す
斜視模式図。
斜視模式図。
１…半導体素子、２…熱拡散板、３…放熱フィン、４…
表面実装用プリント板、５…キャップ、６…メモリ用パ
ッケージ、７…チップ部品、８…コネクタ、９…ワイ
ヤ、１０…接着材、１１…データ線、１２…アドレス
線、１３…スキージ押さえ治具、１４…スキージ、１５
…ネジ、１６…バネ、１７…スキージガイド、１８…ス
キージガイド用凹部、１９…マザーボード、２０…モジ
ュール実装型半導体装置、２１…表面実装部品。
表面実装用プリント板、５…キャップ、６…メモリ用パ
ッケージ、７…チップ部品、８…コネクタ、９…ワイ
ヤ、１０…接着材、１１…データ線、１２…アドレス
線、１３…スキージ押さえ治具、１４…スキージ、１５
…ネジ、１６…バネ、１７…スキージガイド、１８…ス
キージガイド用凹部、１９…マザーボード、２０…モジ
ュール実装型半導体装置、２１…表面実装部品。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大場 隆夫 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社 日立製作所 神奈川工場内 (72)発明者 山際 明 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社 日立製作所 神奈川工場内 (72)発明者 吉留 等 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社 日立製作所 神奈川工場内 (72)発明者 白井 優之 東京都青梅市今井2326番地 株式会社 日立製作所 デバイス開発センタ内 (72)発明者 畑田 敏夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (72)発明者 岸本 宗久 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所 生産技術研究所 内 (72)発明者 本田 美智晴 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所 生産技術研究所 内 (56)参考文献 特開 平３−11787（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−36615（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−84358（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05K 7/20
Claims (10)
- 【請求項１】複数の半導体素子を搭載し少なくとも１つ
の貫通孔を有する表面実装用プリント板と、前記貫通孔
に配置された半導体素子を搭載した熱拡散板とを接続一
体化し、前記表面実装用プリント板に搭載された半導体
素子の信号入力又は出力端子と前記貫通孔に配置された
半導体素子の信号入力又は出力端子とを電気的接続し、
前記熱拡散板に放熱フィンを搭載し、前記表面実装用プ
リント板に外部入出力端子を有することを特徴とするモ
ジュール実装型半導体装置。 - 【請求項２】前記貫通孔に配置された半導体素子は論理
用回路からなり、前記表面実装用プリント板に搭載され
た半導体素子はメモリ素子であることを特徴とする請求
項１記載のモジュール実装型半導体装置。 - 【請求項３】前記熱拡散板に搭載された半導体素子と前
記表面実装用プリント板に搭載された半導体素子とを結
ぶアドレス配線とデータ配線との配線長の差が、前記半
導体素子から最も遠い位置にあるメモリ用パッケージに
おいて１０％以下であることを特徴とする請求項１記載
のモジュール実装型半導体装置。 - 【請求項４】前記表面実装用プリント板に搭載された複
数の半導体素子における発熱量の差が、最大の場合で２
０倍以上であることを特徴とする請求項１記載のモジュ
ール実装型半導体装置。 - 【請求項５】前記表面実装用プリント板内の電源／グラ
ンド層を伝熱板として利用することにより、前記表面実
装用プリント板内の温度分布が±１０℃以内であること
を特徴とする請求項１記載のモジュール実装型半導体装
置。 - 【請求項６】前記熱拡散板に搭載された放熱フィンが、
前記表面実装用プリント板に搭載された半導体素子を搭
載したパッケージの上部まで張り出していることを特徴
とする請求項１記載のモジュール実装型半導体装置。 - 【請求項７】前記熱拡散板に搭載された半導体素子の電
気配線用パッドと、前記表面実装用プリント板の電気配
線用パッドとが、ワイヤで電気的に接続されていること
を特徴とする請求項１記載のモジュール実装型半導体装
置。 - 【請求項８】前記表面実装用プリント板と外部ボードと
を接続するコネクタのピンの長さが平均して±１０％以
内に納まっていることを特徴とする請求項１記載のモジ
ュール実装型半導体装置。 - 【請求項９】前記表面実装用プリント板と外部ボードと
を接続するコネクタの電源／グランド用ピンの直径が、
信号用ピンの直径よりも大きいことを特徴とする請求項
１記載のモジュール実装型半導体装置。 - 【請求項１０】前記熱拡散板に搭載された半導体素子と
電気的に接続している表面実装用プリント板の配線経路
の一部に、動作検査のためのスルーホール又は電極パッ
ドを、前記表面実装用プリント板の一方の面のみに設け
たことを特徴とする請求項１記載のモジュール実装型半
導体装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3272330A JP2812014B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 半導体装置 |
| US07/961,394 US5315482A (en) | 1991-10-21 | 1992-10-15 | Semiconductor apparatus of module installing type |
| DE4235517A DE4235517C2 (de) | 1991-10-21 | 1992-10-21 | Halbleiteranordnung in Modulbauweise |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3272330A JP2812014B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05110277A JPH05110277A (ja) | 1993-04-30 |
| JP2812014B2 true JP2812014B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=17512387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3272330A Expired - Fee Related JP2812014B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 半導体装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5315482A (ja) |
| JP (1) | JP2812014B2 (ja) |
| DE (1) | DE4235517C2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5648892A (en) * | 1995-09-29 | 1997-07-15 | Allen-Bradley Company, Inc. | Wireless circuit board system for a motor controller |
| US5710733A (en) * | 1996-01-22 | 1998-01-20 | Silicon Graphics, Inc. | Processor-inclusive memory module |
| US5907475A (en) * | 1996-04-16 | 1999-05-25 | Allen-Bradley Company, Llc | Circuit board system having a mounted board and a plurality of mounting boards |
| US6069793A (en) | 1997-01-24 | 2000-05-30 | Hitachi, Ltd. | Circuit module and information processing apparatus |
| US5867419A (en) * | 1997-01-27 | 1999-02-02 | Silicon Graphics, Inc. | Processor-inclusive memory module |
| TWI278795B (en) * | 2004-04-20 | 2007-04-11 | Fujitsu Hitachi Plasma Display | Display device |
| DE102006012446B3 (de) * | 2006-03-17 | 2007-12-20 | Infineon Technologies Ag | Speichermodul mit einem Mittel zur Kühlung, Verfahren zur Herstellung des Speichermoduls mit einem Mittel zur Kühlung sowie Datenverarbeitungsgerät umfassend ein Speichermodul mit einem Mittel zur Kühlung |
| JP6057138B2 (ja) * | 2014-10-06 | 2017-01-11 | 株式会社安川電機 | 電力変換装置及び電力変換装置の製造方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3480836A (en) * | 1966-08-11 | 1969-11-25 | Ibm | Component mounted in a printed circuit |
| US4630172A (en) * | 1983-03-09 | 1986-12-16 | Printed Circuits International | Semiconductor chip carrier package with a heat sink |
| DE3315583A1 (de) * | 1983-04-29 | 1984-10-31 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Ein elektrisches bauteil tragendes, gut kuehlbares schaltungsmodul |
| DE8317699U1 (de) * | 1983-06-18 | 1984-11-29 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Schaltgerät, insbesondere Zündschaltgerät für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen |
| JPH0740600B2 (ja) * | 1987-04-30 | 1995-05-01 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
| FR2621173B1 (fr) * | 1987-09-29 | 1989-12-08 | Bull Sa | Boitier pour circuit integre de haute densite |
| US4860165A (en) * | 1988-04-27 | 1989-08-22 | Prime Computer, Inc. | Semiconductor chip carrier package |
| US5050040A (en) * | 1988-10-21 | 1991-09-17 | Texas Instruments Incorporated | Composite material, a heat-dissipating member using the material in a circuit system, the circuit system |
| DE3916899C2 (de) * | 1989-05-24 | 2003-04-03 | Bosch Gmbh Robert | Gehäuse zur Aufnahme einer elektronischen Schaltung |
| US5043845A (en) * | 1989-10-16 | 1991-08-27 | Eastman Kodak Company | High-speed CCD sensor mounting system with improved signal to noise operation and thermal contact |
| US5012386A (en) * | 1989-10-27 | 1991-04-30 | Motorola, Inc. | High performance overmolded electronic package |
| JPH04256342A (ja) * | 1991-02-08 | 1992-09-11 | Toshiba Corp | 半導体パッケージ |
| US5130889A (en) * | 1991-06-28 | 1992-07-14 | Digital Equipment Corporation | Integrated circuit protection by liquid encapsulation |
-
1991
- 1991-10-21 JP JP3272330A patent/JP2812014B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-10-15 US US07/961,394 patent/US5315482A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-21 DE DE4235517A patent/DE4235517C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5315482A (en) | 1994-05-24 |
| DE4235517C2 (de) | 1999-04-08 |
| DE4235517A1 (de) | 1993-04-22 |
| JPH05110277A (ja) | 1993-04-30 |
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| JPH10256414A (ja) | 半導体パッケージ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |