電子回路装置及びこれを用いた電子機器
【課題】半導体チップの直下にシート状のコンデンサを接続する電子回路装置において、半導体チップ及び他の電子部品が発する熱がシート状のコンデンサに与える影響を低減し、シート状のコンデンサの本来の機能を持続して発揮させることを目的とする。
【解決手段】半導体チップ３の直下にシート状のコンデンサ２を接続する電子回路装置において、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に放熱材や断熱材等で構成される熱が伝わるのを防ぐ部材６を設ける。
【解決手段】半導体チップ３の直下にシート状のコンデンサ２を接続する電子回路装置において、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に放熱材や断熱材等で構成される熱が伝わるのを防ぐ部材６を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種電子機器に用いられる電子回路装置に関し、特に半導体チップを実装できる電子回路装置及びこれを用いた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子回路装置において、コンデンサは回路のデジタル化に伴う高周波応答性の向上を確保するため、半導体チップに接続する陽極電極部及び陰極電極層からなる接続バンプをコンデンサの一方の表面に配置し、半導体チップをこれに密着した形で半導体チップ直下に直接バンプ接続する構成となっていた。
【０００３】
図３６は従来の固体電解コンデンサの斜視図であり、図３６において、９０は絶縁保護層、９１は接続バンプ、９２は引出電極を示す。図３７は従来の固体電解コンデンサの断面図であり、表面及び空孔表面に誘電体酸化皮膜９３を形成した弁金属多孔シート体９４の片面に陽極電極部９５を設け、この弁金属多孔シート体９４の他面に固体電解質層９６と陰極電極層９７を設け、これらの外周面に絶縁保護層９８を設け、この絶縁保護層９８の少なくともいずれか一方の面に上記陽極電極部９５と陰極電極層９７に至る穴を設け、この穴内にそれぞれの電極と電気的に接続され他とは絶縁された導電体９９を設け、この導電体９９の表出面に接続バンプ９１が設けられている。
【０００４】
しかしながら、昨今、ＣＰＵに対して高速な演算処理能力が求められるようになり、半導体チップが著しく高周波化した結果、半導体チップが発する熱量も増加し、高熱により回路基板にクラックが発生したり導電部材が剥離、さらには回路基板上に実装された電子部品に誤作動を生じさせるといった問題が生じている。前述のような固体電解コンデンサを半導体チップに密着させる構造の電子回路装置においては、このような半導体チップの発熱が直接固体電解コンデンサに伝わることとなるため、発熱が固体電解コンデンサに与える影響はより深刻なものとなり、ひいては回路動作の信頼性にも影響を与える（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３０７９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、半導体チップ等の電子部品が発する熱が半導体チップ直下に接続したシート状のコンデンサに与える影響である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するため、半導体チップの直下にシート状のコンデンサを接続する電子回路装置において、半導体チップとシート状のコンデンサの間等に熱が伝わるのを防ぐ部材を設ける構成としたものである。
【発明の効果】
【０００７】
これにより、半導体チップ等の電子部品が発する熱がシート状のコンデンサに与える影響を低減し、もってシート状のコンデンサの本来の機能を持続して発揮させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明を実施するための最良の形態としては、半導体チップの直下にシート状のコンデンサを接続した電子回路装置において、半導体チップとシート状のコンデンサの間に発熱側から相手側へ熱が伝わるのを防ぐ部材を設ける場合が考えられる。
【０００９】
これにより、シート状のコンデンサに密着するように接続した半導体チップから発せられる熱がシート状のコンデンサに与える影響を低減し、シート状のコンデンサ本来の機能を発揮させることが可能となる。
【００１０】
また、熱が伝わるのを防ぐ部材は、シート状のコンデンサの半導体チップを配置する側とは反対の側や、シート状のコンデンサの外装部の少なくとも一部、半導体チップの外装部の少なくとも一部、シート状のコンデンサを内蔵する回路基板の少なくとも一部等に設けることも可能である。
【００１１】
これにより、半導体チップから発せられた熱が半導体チップの直下に配置されたシート状のコンデンサに与える影響を低減することができるのみならず、他の半導体チップを含む電子部品から発せられる熱の影響も低減することが可能となる。
【００１２】
さらに、前記熱が伝わるのを防ぐ部材について、シート状のコンデンサに密着する側または反対側の少なくとも一方に凹凸を設けたり、少なくとも半導体チップまたはシート状のコンデンサのいずれかの面積より大きな面積としたり、別に設けた放熱材や冷却手段に接続すること等によって、半導体チップから発せられた熱が半導体チップの直下に配置されたシート状のコンデンサに伝わるのを防ぐ効果を発揮することも可能である。
【００１３】
熱が伝わるのを防ぐ部材としては、断熱性を有する部材や放熱性を有する部材などが考えられる。
【００１４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１は、熱が伝わるのを防ぐ部材として断熱材を用いている。
【００１５】
図１は本発明の実施の形態１における電子回路装置の構成を示した断面図である。図１において、１は回路基板、２は半導体チップの直下に配置されたシート状のコンデンサ、３は半導体チップであり、半導体チップ３は半導体チップ３の接続バンプ４とシート状のコンデンサ２の接続バンプ５を介してシート状のコンデンサ２に接続されている。半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間には熱が伝わるのを防ぐ部材として断熱材６が挟まれており、断熱材６には半導体チップ３の接続バンプ４とシート状のコンデンサ２の接続バンプ５が接続できるように開口部７が設けられている。シート状のコンデンサ２は、図１に示す通り、表面に誘電体酸化皮膜８を形成した弁金属多孔シート体９の片面に陽極電極部１０が設けられ、この弁金属多孔シート体９の他面にポリピロールやポリチオフェン等の機能性高分子からなる固体電解質層１１と陰極電極層１２が設けられ、これらの外周面に絶縁保護層１３が設けられ、この絶縁保護層１３に上記陽極電極部１０と陰極電極層１２のそれぞれに至る穴が設けられ、この穴内にそれぞれの電極と電気的に接続され他とは絶縁された導電体１４が設けられ、この導電体１４の表出面に接続バンプ５が設けられる構造となっている。
【００１６】
図１において、１５はシート状のコンデンサ２の外装部、１６はシート状のコンデンサ２を回路基板１に接続する接続部、１７はシート状のコンデンサ２を補強する補強板である。
【００１７】
図１において、半導体チップ３が発した熱は、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に設けられた断熱材６により遮断され、シート状のコンデンサ２及び回路基板１に伝わる熱量は低減される。これにより、シート状のコンデンサ２及び回路基板１は高熱にならず、回路基板１やシート状のコンデンサ２にクラックが発生したり、シート状のコンデンサ２の導電体１４が陽極電極部１０や陰極電極層１２から剥離したり、さらにはシート状のコンデンサ２に誤作動を生じさせることを回避することが可能となる。
【００１８】
また、図２に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間の半導体チップ３が配置された側に部分的にのみ断熱材６を有し、それ以外の部分には絶縁材１８を有する構造とすることも可能である。さらに、図示しないが、図２とは反対に、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間のシート状のコンデンサ２が配置された側に部分的にのみ断熱材６を有し、それ以外の部分には絶縁材１８を有する構造としてもよい。なお、本実施の形態１では、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に部分的にのみ断熱材６を有する例として半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間の半導体チップ３が配置された側に部分的にのみ断熱材６を有し、それ以外の部分には絶縁材１８を有する場合を説明したが、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に部分的に断熱材６を設けるものであればこれらの場合に限られず、他の構造をとることも可能である。
【００１９】
また、図３に示す通り、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に断熱材１９を設けることも可能である。これにより、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置した側とは反対側から回り込んでくる半導体チップ３が発する熱も遮断することが可能となる。この場合、半導体チップ３とは異なる位置に配置された他の電子部品からの熱も遮断することになってシート状のコンデンサ２を熱から守る効果が高い。
【００２０】
また、図４に示す通り、シート状のコンデンサ２の外装部１５の少なくとも一部に断熱材２１を設けることも可能である。これにより、シート状のコンデンサ２の側面から回り込んでくる半導体チップ３が発する熱も遮断することが可能となる。この場合、半導体チップ３とは異なる位置に配置された他の電子部品からの熱も遮断することになってシート状のコンデンサ２を熱から守る効果が高い。このように、シート状のコンデンサ２の外装部１５の少なくとも一部を断熱材にすることで、シート状のコンデンサ２とは別に断熱材を設ける必要がなくなり、製造の容易化を図ることも可能となる。なお、本実施の形態１では、シート状のコンデンサ２の外装部１５の少なくとも一部に断熱材２１を設ける例として図４の場合を挙げて説明したが、シート状のコンデンサ２の外装部１５の少なくとも一部に断熱材２１を設けるものであればこれらの場合に限られず、他の構造をとることも可能である。
【００２１】
さらに、図５に示す通り、半導体チップ３の外装部２２の側面及びシート状のコンデンサ２に面する側に部分的に断熱材２３を設けることも可能である。これにより、半導体チップ３が発する熱が半導体チップ３の直下にバンプ接続したシート状のコンデンサ２に伝わるのを防ぐことが可能となる。この場合、半導体チップ３の外装部２２の少なくとも一部を断熱材２３とすることで、半導体チップ３が発する熱がシート状のコンデンサ２のみならず、半導体チップ３の周辺に配置した他の電子部品に伝わるのを防ぐことも可能となる。本実施の形態１では、半導体チップ３の外装部２２の側面及びシート状のコンデンサ２に面する側に部分的に断熱材２３を設けたが、半導体チップ３の外装部２２の少なくとも一部に断熱材２３を設けるものであれば図５の場合に限られない。例えば、図示しないが、半導体チップ３の外装部２２のシート状のコンデンサ２に面する側のうち、接続バンプ４の周辺以外の部分に部分的にのみ断熱材２３を設けることも可能である。
【００２２】
また、図６に示す通り、シート状のコンデンサ２を内蔵する回路基板１の少なくとも一部に断熱材２４を設けることも可能である。これにより、シート状のコンデンサ２の側面から回り込んでくる半導体チップ３が発する熱も遮断することが可能である。この場合、半導体チップ３とは異なる位置に配置された他の電子部品からの熱も遮断することになってシート状のコンデンサ２を熱から守る効果が高い。このように、シート状のコンデンサ２を内蔵する回路基板１の少なくとも一部に断熱材２４を設けることで、シート状のコンデンサ２を回路基板１に配置する前に回路基板の製造工程において断熱材２４を組み込んだ回路基板を製造しておくことが可能となり、製造の容易化を図ることも可能となる。本実施の形態１においても、シート状のコンデンサ２を内蔵する回路基板１の少なくとも一部に断熱材２４を設ける例として図６の場合を挙げて説明したが、シート状のコンデンサ２を内蔵する回路基板１の少なくとも一部に断熱材２４を設けるものであればこれらの場合に限られず、他の構造をとることも可能である。
【００２３】
さらに、図７に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に挟まれた断熱材２５の半導体チップ３に面した側の表面を粗面処理等により凹凸形状とすることも可能である。これにより、断熱材２５が半導体チップ３と接する接点が小さくなり、半導体チップ３が発する熱がシート状のコンデンサ２に伝わりにくくすることが可能となる。なお、本実施の形態１で説明した図３及び図６における断熱材１９及び断熱材２４のシート状のコンデンサ２に密着する側の反対側に同様に凹凸形状を設けることも可能である。また、本実施の形態１の図２で説明した半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に部分的にのみ設けた断熱材６の半導体チップ３に面した側に凹凸形状を設けたり、図４における断熱材２１のシート状のコンデンサ２の外部方向側に凹凸形状を設けたり、図５における断熱材２３の半導体チップ３の内部方向側に凹凸形状を設けることも可能である。
【００２４】
また、図８に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に挟まれた断熱材２６または、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に設けた断熱材２７の少なくとも一方を少なくとも半導体チップ３またはシート状のコンデンサ２のいずれかの面積より大きな面積とすることも可能である。これにより、シート状のコンデンサ２の側面から回り込んでくる半導体チップ３が発する熱も遮断することが可能となる。この場合、半導体チップ３とは異なる位置に配置されたチップ抵抗２０等の他の電子部品からの熱も遮断することになってシート状のコンデンサ２を熱から守る効果が高い。
【００２５】
さらに、図９に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に挟まれた断熱材２８やシート状のコンデンサ２を内蔵する回路基板１の少なくとも一部に設けた断熱材２９に冷却水等の冷却用媒体が通過可能な通路３０を設けることも可能である。冷却水等の冷却用媒体は通路３０内を流れ、他に設置された冷却用フィン等を備えた冷却手段との間を循環するようになっており、断熱材２８及び断熱材２９を常に一定の温度以下になるようにしている。これにより、半導体チップ３やチップ抵抗２０等の他の電子部品が発する熱がシート状のコンデンサ２に伝わることを回避することが可能となる。なお、本実施の形態１においては、断熱材２８と断熱材２９の両方に冷却用媒体の通路３０を設けた構造で説明したが、いずれか一方にのみ冷却用媒体の通路３０が備わっていてもよい。また、本実施の形態１の図２で説明した半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に部分的にのみ設けられた断熱材６、図３におけるシート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に設けた断熱材１９、図４におけるシート状のコンデンサ２の外装部１５の少なくとも一部に設けた断熱材２１、図５における半導体チップ３の外装部２２の少なくとも一部に設けた断熱材２３のいずれかまたはこれらを組み合わせたものに冷却用媒体の通路３０を設けてもよい。
【００２６】
また、図１０に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間、または、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に設けた断熱材３１のシート状のコンデンサ２が配置される面または反対側の少なくともいずれか一方に粘着層３２を設けることも可能である。これにより、組立ての容易化を図ることが可能となる。
【００２７】
なお、本発明の実施の形態１では、半導体チップ３の接続バンプ４がシート状のコンデンサ２を積層する側の表面に配置され、かつ、シート状のコンデンサ２の接続バンプ５が半導体チップ３を積層する側の表面に配置されている構成を用いて説明したが、接続バンプ４の少なくとも一部が半導体チップ３のシート状のコンデンサ２を積層する側の表面に配置されていればよく、また、接続バンプ５の少なくとも一部がシート状のコンデンサ２の半導体チップ３を積層する側の表面に配置されていればよい。この場合、接続バンプ４の残りの部分は半導体チップ３の側面やシート状のコンデンサ２を積層する側とは反対側の表面に配置し、シート状のコンデンサ２や回路基板１上に配置された他の電子部品とワイヤボンディング等により接続することができる。また、接続バンプ５の残りの部分はシート状のコンデンサ２の側面や半導体チップ３を積層する側と反対側の表面に配置し、半導体チップ３や回路基板１上に配置された他の電子部品とワイヤボンディング等により接続することができる。
【００２８】
また、本実施の形態１で説明した断熱材としては、熱伝導性の低い絶縁材を用いるとよい。熱伝導性の低い絶縁材としては、単独気泡を有する樹脂材や、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂等を用いることが可能である。また、本実施の形態１で説明した断熱材としては、耐熱性を有する素材を用いるとよい。これにより、断熱材自身が半導体チップ３やチップ抵抗２０等の他の電子部品が発する熱によりクラックを生じたりして断熱性能が低下することを回避することが可能となる。
【００２９】
本発明の実施の形態１における固体電解コンデンサの固体電解質層１１が機能性高分子であるポリピロールの場合、断熱材６、１９、２１、２３〜２９、３１として固体電解コンデンサの温度が１０５℃を超えないような素材を用いることが望ましい。また、断熱材６、１９、２１、２３〜２９、３１として固体電解質層１１にポリチオフェンを用いる場合は、固体電解コンデンサの温度が１２５℃を超えないような素材を用いることが望ましい。固体電解コンデンサの温度がこれらの温度を超えると、機能性高分子であるポリピロールやポリチオフェン内のドーパントの脱ドープが発生し、導電性が低下、ＥＳＲが上昇するためである。
【００３０】
なお、本実施の形態１において、シート状のコンデンサ２としては、薄型の固体電解コンデンサを代表例として説明したが、薄型のフィルムコンデンサ、薄型のセラミックコンデンサ、コンデンサの集合体のいずれであってもよい。
【００３１】
本発明の実施の形態１において、シート状のコンデンサ２として薄型のフィルムコンデンサを用いた場合、断熱材６、１９、２１、２３〜２９、３１としてフィルムコンデンサの温度が１２５℃を超えないような素材を用いることが望ましい。また、シート状のコンデンサ２として薄型のセラミックコンデンサを用いた場合、断熱材６、１９、２１、２３〜２９、３１としてセラミックコンデンサの温度が８５℃を超えないような素材を用いることが望ましい。これらの温度を超えると、コンデンサの静電容量が低下したり、構成材料の耐熱温度を超えて悪影響を生じさせるためである。
【００３２】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、熱が伝わるのを防ぐ部材として放熱材を用いている。
【００３３】
図１１は本実施の形態２における電子回路装置の構成を示した断面図である。図１１において、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に熱が伝わるのを防ぐ部材として放熱材３３が設けられている。その他の構成は実施の形態１と同じであるため、説明を省略する。
【００３４】
図１１において、シート状のコンデンサ２が半導体チップ３や他の電子部品から受けた熱は、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に設けられた放熱材３３により外部に放熱され、シート状のコンデンサ２が高温になるのを回避することが可能となる。これにより、シート状のコンデンサ２にクラックが発生したり、シート状のコンデンサ２の導電体１４が陽極電極部１０や陰極電極層１２から剥離したり、さらにはシート状のコンデンサ２に誤作動を生じさせることを回避することが可能となる。
【００３５】
また、図１２に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に放熱材３３を設けることも可能である。放熱材３３には半導体チップ３の接続バンプ４とシート状のコンデンサ２の接続バンプ５が接続できるように開口部３４が設けられている。この場合、放熱材３３として異方性を有する絶縁材を用いることで、半導体チップ３が発した熱を図の矢印３５の方向に放熱させることが可能となる。
【００３６】
なお、図１３に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間の半導体チップ３が配置された側に部分的にのみ放熱材３３を有し、それ以外の部分には絶縁材３６を有する構造とすることも可能である。さらに、図示しないが、図１３とは反対に、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間のシート状のコンデンサ２が配置された側に部分的にのみ放熱材３３を有し、それ以外の部分には絶縁材３６を有する構造としてもよい。なお、本実施の形態２では、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に部分的にのみ放熱材３３を有する例として図１３の場合を挙げて説明したが、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に部分的に放熱材３３を設けるものであればこれらの場合に限られず、他の構造をとることも可能である。
【００３７】
また、図１４に示す通り、シート状のコンデンサ２の外装部１５の少なくとも一部に放熱材３７を設けることも可能である。これにより、シート状のコンデンサ２が半導体チップ３及び他の電子部品から受けた熱を放熱材３７が外部に放熱し、シート状のコンデンサ２が高熱になることを回避することが可能となる。このように、シート状のコンデンサ２の外装部１５の少なくとも一部を放熱材にすることで、シート状のコンデンサ２とは別に放熱材を設ける必要がなくなり、製造の容易化を図ることも可能となる。なお、本実施の形態２では、シート状のコンデンサ２の外装部１５の少なくとも一部に放熱材３７を設ける例として図１４の場合を挙げて説明したが、シート状のコンデンサ２の外装部１５の少なくとも一部に放熱材３７を設けるものであればこれらの場合に限られず、他の構造をとることも可能である。
【００３８】
さらに、図１５に示す通り、半導体チップ３の外装部２２の側面及びシート状のコンデンサ２に面する側に部分的に放熱材３８を設けることも可能である。半導体チップ３が発する熱が放熱材３８によって外部に放熱され、シート状のコンデンサ２に伝わる熱量を低減させることが可能となる。この場合、放熱材３８として異方性を有する絶縁材を用いることで、半導体チップ３が発する熱をシート状のコンデンサ２に伝わらせることなく、適切に外部に放熱させることが可能となる。本実施の形態２では、半導体チップ３の外装部２２の側面及びシート状のコンデンサ２に面する側に部分的に放熱材３８を設けたが、半導体チップ３の外装部２２の少なくとも一部に放熱材３８を設けるものであれば図１５の場合に限られない。例えば、図示しないが、半導体チップ３の外装部２２のシート状のコンデンサ２に面する側のうち、接続バンプ４の周辺に部分的にのみ放熱材３８を設けることも可能である。
【００３９】
また、図１６に示す通り、シート状のコンデンサ２を内蔵する回路基板１の少なくとも一部に放熱材３９を設けることも可能である。これにより、シート状のコンデンサ２が半導体チップ３及び他の電子部品から受けた熱を放熱材３９が外部に放熱し、シート状のコンデンサ２が高熱になることを回避することが可能となる。このように、シート状のコンデンサ２を内蔵する回路基板１の少なくとも一部に放熱材３９を設けることで、シート状のコンデンサ２を回路基板１に配置する前に回路基板の製造工程において放熱材３９を組み込んだ回路基板を製造しておくことが可能となり、製造の容易化を図ることも可能となる。本実施の形態２においても、シート状のコンデンサ２を内蔵する回路基板１の少なくとも一部に放熱材３９を設ける例として図１６の場合を挙げて説明したが、シート状のコンデンサ２を内蔵する回路基板１の少なくとも一部に放熱材３９を設けるものであればこれらの場合に限られず、他の構造をとることも可能である。
【００４０】
さらに、図１７に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に挟まれた放熱材４０のシート状のコンデンサ２に面する側の表面を粗面処理等により凹凸形状とすることも可能である。これにより、放熱材４０とシート状のコンデンサ２との接点が小さくなり、半導体チップ３が発した熱のうちシート状のコンデンサ２に伝わる熱量を低減することが可能になる。さらに、放熱材４０のシート状のコンデンサ２に面する側の表面積は大きくなるため、放熱材４０が半導体チップ３から受けた熱を外部に放熱する効果を高めることが可能となる。
【００４１】
また、図１８に示す通り、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に設けられた放熱材４１の端面を粗面処理等により凹凸形状とすることも可能である。これにより、放熱材４１のシート状のコンデンサ２に面する側以外の面の表面積を大きくすることが可能となり、シート状のコンデンサ２が半導体チップ３や他の電子部品から受けた熱を放熱材４１が外部に放熱する効率を高めることが可能となる。なお、本実施の形態２における図１８では放熱材４１の端面に凹凸形状を設けたが、端面以外の部分に凹凸形状を設けてもよい。また、本実施の形態２で説明した図１６における放熱材３９のシート状のコンデンサ２に密着する側の反対側に同様に凹凸形状を設けることも可能である。また、図１４における放熱材３７のシート状のコンデンサ２の外部方向側に凹凸形状を設けたり、図１５における放熱材３８の半導体チップ３の外部方向側に凹凸形状を設けることも可能である。いずれの場合も、放熱材の表面積を大きくすることで外部に放熱する効率を高めることが可能となる。
【００４２】
さらに、図１９に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に挟まれた放熱材４２、または、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に設けた放熱材４３の少なくとも一方を少なくとも半導体チップ３またはシート状のコンデンサ２のいずれかの面積より大きな面積とすることも可能である。これにより、放熱材４２及び放熱材４３の表面積を大きくすることが可能となり、シート状のコンデンサ２が半導体チップ３及び他の電子部品から受けた熱を放熱材４２及び放熱材４３が外部に放熱する効率を高めることが可能となる。
【００４３】
また、図２０に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に挟まれた放熱材４４をフィン４５等の別の放熱材に接続することも可能である。これにより、半導体チップ３が発した熱は放熱材４４を介してフィン４５から外部に放熱されるため、シート状のコンデンサ２に半導体チップ３の熱が伝わるのを回避することが可能となる。他にも、図２１に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に挟まれた放熱材４４を別の冷却手段４６に接続してもよい。図２１では、別の冷却手段４６として冷却水等の冷却用媒体の通路が設けられた冷却装置を用いている。これにより、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に挟まれた放熱材４４の冷却効率はより高いものとなる。
【００４４】
さらに、図２２に示す通り、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に第一放熱材４７を設け、シート状のコンデンサ２と回路基板１の間に設けた第二放熱材４８が半導体チップ３と第一放熱材４７の両方に接続する構成にすることも可能である。これにより、半導体チップ３が発した熱は第二放熱材４８を伝って第一放熱材４７に導かれ、第一放熱材４７により外部に放熱される。したがって、シート状のコンデンサ２が半導体チップ３から受ける熱量は減少される。この場合、第二放熱材４８は半導体チップ３以外の電子部品からの熱も第一放熱材４７に導くため、半導体チップ３以外の電子部品からの熱からもシート状のコンデンサ２を守ることが可能となる。
【００４５】
さらに、図２３に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に挟まれた放熱材４９やシート状のコンデンサ２を内蔵する回路基板１の少なくとも一部に設けた放熱材５０に冷却水等の冷却用媒体が通過可能な通路５１を設けることも可能である。冷却水等の冷却用媒体は通路５１内を流れ、他に設置された冷却用フィン等を備えた冷却機との間を循環するようになっており、放熱材４９及び放熱材５０を常に一定の温度以下になるようにしている。これにより、半導体チップ３やチップ抵抗２０等の他の電子部品が発する熱がシート状のコンデンサ２に伝わることを回避することが可能となる。なお、本実施の形態２においては、放熱材４９と放熱材５０の両方に冷却用媒体の通路５１を設けた構造で説明したが、いずれか一方にのみ冷却用媒体の通路５１が備わっていてもよい。また、本実施の形態２で説明した図１３における部材３６の一部を構成する放熱材３３、図１１におけるシート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に設けた放熱材３３、図１４におけるシート状のコンデンサ２の外装部１５の少なくとも一部に設けた放熱材３７、図１５における半導体チップ３の外装部の少なくとも一部に設けた放熱材３８、図２２におけるシート状のコンデンサ２と回路基板１の間に設けた第二放熱材４８のいずれかまたはこれらを組み合わせたものに冷却用媒体の通路５１を設けてもよい。
【００４６】
また、図２４に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間、またはシート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に設けた放熱材５２のシート状のコンデンサ２が設置される面または反対側の少なくともいずれか一方に粘着層５３を設けることも可能である。これにより、組立ての容易化を図ることが可能となる。
【００４７】
なお、本発明の実施の形態２においても、半導体チップ３の接続バンプ４がシート状のコンデンサ２を積層する側の表面に配置され、かつ、シート状のコンデンサ２の接続バンプ５が半導体チップ３を積層する側の表面に配置されている構成を用いて説明したが、接続バンプ４の少なくとも一部が半導体チップ３のシート状のコンデンサ２を積層する側の表面に配置されていればよく、また、接続バンプ５の少なくとも一部がシート状のコンデンサ２の半導体チップ３を積層する側の表面に配置されていればよい点は、本発明の実施の形態１の場合と同様である。
【００４８】
また、本実施の形態２で説明した放熱材としては、熱伝導性の高い絶縁材を用いるとよい。熱伝導性の高い絶縁材としては、例えば金属粉の混合した絶縁体やポリエチレン樹脂、スーパーグラファイト等を用いることが可能である。また、本実施の形態２で説明した放熱材としては、耐熱性を有する素材を用いることも可能である。これにより、放熱材自身が半導体チップ３や他の電子部品が発する熱によりクラックを生じたりして放熱性能が低下することを回避することが可能となる。さらに、本実施の形態２で説明した放熱材としては特にスーパーグラファイト等の異方性を有する絶縁材を用いることも可能である。これにより、半導体チップ３や他の電子部品が発する熱の流れをコントロールすることが可能となり、シート状のコンデンサ２を高熱から回避させる効果を高めることが可能となる。
【００４９】
本発明の実施の形態２における固体電解コンデンサの固体電解質層１１が機能性高分子であるポリピロールの場合、放熱材３３、３７〜４４、４９、５０、５２として固体電解コンデンサの温度が１０５℃を超えないような素材を用いることが望ましく、また、固体電解質層１１にポリチオフェンを用いる場合は、放熱材３３、３７〜４４、４９、５０、５２として固体電解コンデンサの温度が１２５℃を超えないような素材を用いることが望ましい点は、本発明の実施の形態１の場合と同様である。
【００５０】
なお、本実施の形態２においても、シート状のコンデンサ２としては、薄型の固体電解コンデンサを代表例として説明したが、薄型のフィルムコンデンサ、薄型のセラミックコンデンサ、コンデンサの集合体のいずれであってもよい。
【００５１】
本発明の実施の形態２においても、シート状のコンデンサ２として薄型のフィルムコンデンサを用いた場合、放熱材３３、３７〜４４、４９、５０、５２としてフィルムコンデンサの温度が１２５℃を超えないような素材を用いることが望ましく、また、シート状のコンデンサ２として薄型のセラミックコンデンサを用いた場合、放熱材３３、３７〜４４、４９、５０、５２としてセラミックコンデンサの温度が８５℃を超えないような素材を用いることが望ましい。
【００５２】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３は、熱が伝わるのを防ぐ部材として断熱材または放熱材の２以上の組み合わせによる積層構造のものを用いている。
【００５３】
図２５は本実施の形態３における電子回路装置の構成を示した断面図である。図２５において、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間には熱が伝わるのを防ぐ部材として半導体チップ３に面する側に放熱材５４とシート状のコンデンサ２に面する側に断熱材５５を有する積層構造の部材５６が設けられている。部材５６には半導体チップ３の接続バンプ４とシート状のコンデンサ２の接続バンプ５が接続できるように開口部５７が設けられている。その他の構成は実施の形態１と同じであるため、説明を省略する。
【００５４】
図２５において、半導体チップ３が発した熱は、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間の半導体チップ３に面する側に設けられた放熱材５４により外部に放熱される。また、図示しないが、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間のシート状のコンデンサ２に面する側に設けられた断熱材５５により半導体チップ３が発した熱は遮断される。したがって、シート状のコンデンサ２に伝わる半導体チップ３が発した熱は大幅に減少される。また、図２５とは反対に、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間の部材５６を、半導体チップ３に面する側に断熱材５５、シート状のコンデンサ２に面する側に放熱材５４を有する積層構造としてもよい。この場合、半導体チップ３の発する熱は半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間の部材５６のうち、半導体チップ３に面する側に設けた断熱材５５によりほとんどが遮断される。また、部材５６のうち、シート状のコンデンサ２に面する側に設けた放熱材５４は、断熱材５５により遮断し切れなかった半導体チップ３の熱を外部に放熱する。これにより、シート状のコンデンサ２に伝わる半導体チップ３が発した熱は大幅に減少される。この場合、放熱材５４として異方性を有する絶縁材を用いることで、半導体チップ３が発した熱をシート状のコンデンサ２とは異なる方向に伝え、放熱させることが可能となる。
【００５５】
また、図２６に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間の半導体チップ３の接続バンプ４及びシート状のコンデンサ２の接続バンプ５の周辺に部分的に放熱材５８を有し、それ以外の部分には断熱材５９を有する構造とすることも可能である。
【００５６】
図２７は半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間の半導体チップ３の接続バンプ４及びシート状のコンデンサ２の接続バンプ５の周辺に部分的に放熱材５８を有し、それ以外の部分には断熱材５９を有する場合の部材５６の構成を示した構成図である。図２７において放熱材５８は、半導体チップ３の熱を外部に放熱するため、半導体チップ３の接続バンプ４及びシート状のコンデンサ２の接続バンプ５に対応する部分にストライプ状に放熱材５８を形成する構成となっている。半導体チップ３の接続バンプ４及びシート状のコンデンサ２の接続バンプ５は一般に熱伝導性が高いため、この部分に特に放熱材５８を設けることで半導体チップ３が発した熱が半導体チップ３の接続バンプ４を経由して放熱材５８により外部に効率よく放熱されるようにすることができる。一方、半導体チップ３の接続バンプ４及びシート状のコンデンサ２の接続バンプ５の周辺以外の部分は断熱材５９となっており、半導体チップ３が発する熱は断熱材５９により遮断され、シート状のコンデンサ２が高温になることは回避される。
【００５７】
また、図２８に示す通り、部材５６を半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間の半導体チップ３の接続バンプ４及びシート状のコンデンサ２の接続バンプ５の周辺に部分的に断熱材５９を有し、それ以外の部分には放熱材５８を有する構成としてもよい。この場合、接続バンプ４および接続バンプ５の周辺に断熱材５９を設けることで半導体チップ３からの熱を遮断するとともに、接続バンプ４および接続バンプ５の周辺以外の部分に放熱材５８を設けることで半導体チップ３が発する熱を外部に放熱することが可能となる。
【００５８】
なお、半導体チップ３の接続バンプ４及びシート状のコンデンサ２の接続バンプ５の周辺に部分的に断熱材５９を有する場合の構成として、図２９に示す通り、個々の接続バンプ４および接続バンプ５の周辺を個別に断熱材５９で覆うのではなく、接続バンプ４および接続バンプ５をまとめて断熱材５９で覆う構成にすることも可能である。
【００５９】
なお、本実施の形態３では、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に熱が伝わるのを防ぐ部材として断熱材または放熱材の２以上の組み合わせを用いた例として図２５、図２６の場合を挙げて説明したが、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間の断熱材または放熱材の２以上の組み合わせを用いるものであればこれらの場合に限られず、他の構造をとることも可能である。
【００６０】
また、図３０に示す通り、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側にシート状のコンデンサ２に面する側に断熱材６０と、シート状のコンデンサ２に面しない側に放熱材６１を有する積層構造の部材６２を設ける構造とすることも可能である。この場合、これにより、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置した側とは反対側から回り込んでくる半導体チップ３が発する熱は放熱材６１により外部に放熱されるとともに、断熱材６０により遮断される。この場合、半導体チップ３とは異なる位置に配置されたチップ抵抗２０等の他の電子部品からの熱も遮断することになってシート状のコンデンサ２を熱から守る効果が高い。なお、図示しないがこの場合も、部材６２のうち、シート状のコンデンサ２に面する側に放熱材と、シート状のコンデンサ２に面しない側に断熱材を有する積層構造としてもよい。他にも、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に断熱材または放熱材の２以上の組み合わせを用いたものであれば、他の構造をとることも可能である。
【００６１】
さらに、図３１に示す通り、シート状のコンデンサ２の外装部１５のうち、シート状のコンデンサ２の内部方向側に断熱材６３、シート状のコンデンサ２の外部方向側に放熱材６４を設けた構造とすることも可能である。この場合、半導体チップ３や半導体チップ３を配置する側とは反対側に配置したチップ抵抗２０等の他の電子部品からの熱が放熱材６４により外部に放熱されるとともに、断熱材６３により遮断される。これにより、シート状のコンデンサ２に半導体チップ３及び他の電子部品からの熱が伝わるのを回避することが可能となる。なお、図示しないがこの場合も、シート状のコンデンサ２の外装部１５のうち、シート状のコンデンサ２の内部方向側に放熱材、シート状のコンデンサ２の外部方向側に断熱材を設けた構造としてもよい。他にも、シート状のコンデンサ２の外装部１５に断熱材または放熱材の２以上の組み合わせを用いたものであれば、他の構造をとることも可能である。
【００６２】
また、図３２に示す通り、半導体チップ３の外装部２２の少なくとも一部に、半導体チップ３の内部方向側に放熱材６５、半導体チップ３の外部方向側に断熱材６６を設けた構造とすることも可能である。これにより、半導体チップ３が発する熱は放熱材６５により外部に放熱されるとともに、断熱材６６により、シート状のコンデンサ２に半導体チップ３の熱が伝わるのを遮断することが可能となる。なお、図示しないがこの場合も、半導体チップ３の内部方向側に断熱材６６、半導体チップ３の外部方向側に放熱材６５を設けた構造としてもよい。他にも、半導体チップ３の外装部２２の少なくとも一部に断熱材または放熱材の２以上の組み合わせを用いたものであれば、他の構造をとることも可能である。
【００６３】
さらに、図３３に示す通り、回路基板１の少なくとも一部に、シート状のコンデンサ２に面する側に断熱材６７、シート状のコンデンサ２に面しない側に放熱材６８を設けた構造とすることも可能である。これにより、半導体チップ３及びシート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対側に配置したチップ抵抗２０等の他の電子部品からの熱は放熱材６８により外部に放熱されるとともに、断熱材６７により、シート状のコンデンサ２にチップ抵抗２０等の他の電子部品の熱が伝わるのを遮断することが可能となる。なお、図示しないがこの場合も、回路基板１の少なくとも一部を、シート状のコンデンサ２に面する側に放熱材６８、シート状のコンデンサ２に面しない側に断熱材６７を設けた構造としてもよい。他にも、回路基板１の少なくとも一部に断熱材または放熱材の２以上の組み合わせを用いたものであれば、他の構造をとることも可能である。
【００６４】
また、図３４に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間には半導体チップ３に面する側に放熱材６９とシート状のコンデンサ２に面する側に断熱材７０を有する積層構造の部材７１が設けられる構造としてもよい。ここで、放熱材６９のシート状のコンデンサ２に面する側の表面は粗面処理等により凹凸を形成することで表面積を大きくしてある。また、断熱材７０の半導体チップ３に面する側の表面も同じく粗面処理等により凹凸が形成されている。これにより、半導体チップ３が発した熱は放熱材６９により効率的に外部に放熱される。また、放熱材６９と断熱材７０の対向する面はともに粗面処理されているため、両者の接点は小さくなっており、半導体チップ３が発した熱は放熱材６９から断熱材７０にほとんど伝わらないことになる。これにより、シート状のコンデンサ２に半導体チップ３の熱が伝わるのを回避することが可能となる。この場合も、積層構造の部材７１のうち、半導体チップ３に面する側に断熱材７０を設け、シート状のコンデンサ２に面する側に放熱材６９を設ける構造とすることも可能である。
【００６５】
なお、本発明の実施の形態３においても、半導体チップ３の接続バンプ４がシート状のコンデンサ２を積層する側の表面に配置され、かつ、シート状のコンデンサ２の接続バンプ５が半導体チップ３を積層する側の表面に配置されている構成を用いて説明したが、接続バンプ４の少なくとも一部が半導体チップ３のシート状のコンデンサ２を積層する側の表面に配置されていればよく、また、接続バンプ５の少なくとも一部がシート状のコンデンサ２の半導体チップ３を積層する側の表面に配置されていればよい点は、本発明の実施の形態１の場合と同様である。
【００６６】
また、本実施の形態３で説明した断熱材としては、熱伝導性の低い絶縁材を用いるとよい。熱伝導性の低い絶縁材としては、単独気泡を有する樹脂材や、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂等を用いることが可能である。また、本実施の形態３で説明した断熱材としては、耐熱性を有する素材を用いるとよい。これにより、断熱材自身が半導体チップ３やチップ抵抗２０等の他の電子部品が発する熱によりクラックを生じたりして断熱性能が低下することを回避することが可能となる。
【００６７】
また、本実施の形態３で説明した放熱材としては、熱伝導性の高い絶縁材を用いるとよい。熱伝導性の高い絶縁材としては、例えば金属粉の混合した絶縁体やポリエチレン樹脂、スーパーグラファイト等を用いることが可能である。また、本実施の形態３で説明した放熱材としては、耐熱性を有する素材を用いることも可能である。これにより、放熱材自身が半導体チップ３や他の電子部品が発する熱によりクラックを生じたりして放熱性能が低下することを回避することが可能となる。さらに、本実施の形態３で説明した放熱材としては特にスーパーグラファイト等の異方性を有する絶縁材を用いることも可能である。これにより、半導体チップ３や他の電子部品が発する熱の流れをコントロールすることが可能となり、シート状のコンデンサ２を高熱から回避させる効果を高めることが可能となる。
【００６８】
本発明の実施の形態３における固体電解コンデンサの固体電解質層１１が機能性高分子であるポリピロールの場合、断熱材５５、５８、６０、６３、６６、６７、７０および放熱材５４、５９、６１、６４、６５、６８、６９として固体電解コンデンサの温度が１０５℃を超えないような素材を用いることが望ましく、また、固体電解質層１１にポリチオフェンを用いる場合は、断熱材５５、５８、６０、６３、６６、６７、７０および放熱材５４、５９、６１、６４、６５、６８、６９として固体電解コンデンサの温度が１２５℃を超えないような素材を用いることが望ましい点は、本発明の実施の形態１の場合と同様である。
【００６９】
なお、本実施の形態３において、シート状のコンデンサ２としては、薄型の固体電解コンデンサを代表例として説明したが、薄型のフィルムコンデンサ、薄型のセラミックコンデンサ、コンデンサの集合体のいずれであってもよい。
【００７０】
本発明の実施の形態３においても、シート状のコンデンサ２として薄型のフィルムコンデンサを用いた場合、断熱材５５、５８、６０、６３、６６、６７、７０および放熱材５４、５９、６１、６４、６５、６８、６９としてフィルムコンデンサの温度が１２５℃を超えないような素材を用いることが望ましく、また、シート状のコンデンサ２として薄型のセラミックコンデンサを用いた場合、断熱材５５、５８、６０、６３、６６、６７、７０および放熱材５４、５９、６１、６４、６５、６８、６９としてセラミックコンデンサの温度が８５℃を超えないような素材を用いることが望ましい。
【００７１】
（実施の形態４）
図３５は、本発明の実施の形態の一つである電子回路装置７２をノート型モバイルコンピュータや家庭用ゲーム機、携帯型情報端末、ＡＶ機器等の電子機器に実装した場合の回路構成部を示した外観図である。図３５において、７３は半導体チップとしてのＣＰＵ、７４はＣＰＵ７３の直下に配置されたシート状のコンデンサ、７５はＣＰＵ７３とシート状のコンデンサ７４の間に設けられた断熱材である。シート状のコンデンサ７４はマザーボード７６にソケット７７およびインターポーザー７８を介して接続されている。一方、ＣＰＵ７３はマザーボード７６側とは反対の側に設置されたヒートシンク７９に接着層８０により接着された熱拡散層８１の直下に配置されている。なお、８２はインダクタンス部品、８３はコンデンサ部品、８４は抵抗部品を示す。
【００７２】
本実施の形態４においては、図３５に示す通り、電子回路装置７２として、ＣＰＵ７３とシート状のコンデンサ７４の間に断熱材７５を設けた構成とすることで、シート状のコンデンサ７４をＣＰＵ７３の直下に配置することが可能となり、上記ノート型モバイルコンピュータ等電子機器の小型化を実現することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は電子回路装置及びこれを用いた電子機器の発明であり、特に半導体チップを実装する様々な電子機器に関するものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図２】本発明の実施の形態１にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図３】本発明の実施の形態１にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図４】本発明の実施の形態１にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図５】本発明の実施の形態１にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図６】本発明の実施の形態１にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図７】本発明の実施の形態１にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図８】本発明の実施の形態１にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図９】本発明の実施の形態１にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図１０】本発明の実施の形態１にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図１１】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図１２】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図１３】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図１４】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図１５】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図１６】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図１７】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図１８】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図１９】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図２０】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図２１】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図２２】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図２３】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図２４】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図２５】本発明の実施の形態３にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図２６】本発明の実施の形態３にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図２７】本発明の実施の形態３にかかる電子回路装置における断熱材と放熱材の位置関係を示した外観図
【図２８】本発明の実施の形態３にかかる電子回路装置における断熱材と放熱材の位置関係を示した外観図
【図２９】本発明の実施の形態３にかかる電子回路装置における断熱材と放熱材の位置関係を示した外観図
【図３０】本発明の実施の形態３にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図３１】本発明の実施の形態３にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図３２】本発明の実施の形態３にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図３３】本発明の実施の形態３にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図３４】本発明の実施の形態３にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図３５】本発明の実施の形態４にかかる電子回路装置を用いた電子機器の要部の断面図
【図３６】従来例における固体電解コンデンサの斜視図
【図３７】従来例における固体電解コンデンサの断面図
【符号の説明】
【００７５】
１ 回路基板
２ シート状のコンデンサ
３ 半導体チップ
４ 半導体チップの接続バンプ
５ シート状のコンデンサの接続バンプ
６、１９、２１、２３〜２９、３１ 断熱材
７ 開口部
８ 誘電体酸化皮膜
９ 弁金属多孔シート体
１０ 陽極電極部
１１ 固体電解質層
１２ 陰極電極層
１３ 絶縁保護層
１４ 導電体
１５ シート状のコンデンサの外装部
１６ 接続部
１７ 補強板
１８ 絶縁材
２０ チップ抵抗
２２ 半導体チップの外装部
３０ 冷却用媒体の通路
３２ 粘着層
３３、３７〜４４、４９、５０、５２ 放熱材
３４ 開口部
３５ 矢印
３６ 絶縁材
４５ フィン
４６ 冷却手段
４７ 第一放熱材
４８ 第二放熱材
５１ 冷却用媒体の通路
５３ 粘着層
５４、５８、６１、６４、６５、６８、６９ 放熱材
５５、５９、６０、６３、６６、６７、７０ 断熱材
５６、６２、７１ 積層構造の部材
５７ 開口部
７２ 電子回路装置
７３ ＣＰＵ
７４ シート状のコンデンサ
７５ 断熱材
７６ マザーボード
７７ ソケット
７８ インターポーザー
７９ ヒートシンク
８０ 接着層
８１ 熱拡散層
８２ インダクタンス部品
８３ コンデンサ部品
８４ 抵抗部品
９０ 絶縁保護層
９１ 接続バンプ
９２ 引出電極
９３ 誘電体酸化皮膜
９４ 弁金属多孔シート体
９５ 陽極電極部
９６ 固体電解質層
９７ 陰極電極層
９８ 絶縁保護層
９９ 導電体
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種電子機器に用いられる電子回路装置に関し、特に半導体チップを実装できる電子回路装置及びこれを用いた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子回路装置において、コンデンサは回路のデジタル化に伴う高周波応答性の向上を確保するため、半導体チップに接続する陽極電極部及び陰極電極層からなる接続バンプをコンデンサの一方の表面に配置し、半導体チップをこれに密着した形で半導体チップ直下に直接バンプ接続する構成となっていた。
【０００３】
図３６は従来の固体電解コンデンサの斜視図であり、図３６において、９０は絶縁保護層、９１は接続バンプ、９２は引出電極を示す。図３７は従来の固体電解コンデンサの断面図であり、表面及び空孔表面に誘電体酸化皮膜９３を形成した弁金属多孔シート体９４の片面に陽極電極部９５を設け、この弁金属多孔シート体９４の他面に固体電解質層９６と陰極電極層９７を設け、これらの外周面に絶縁保護層９８を設け、この絶縁保護層９８の少なくともいずれか一方の面に上記陽極電極部９５と陰極電極層９７に至る穴を設け、この穴内にそれぞれの電極と電気的に接続され他とは絶縁された導電体９９を設け、この導電体９９の表出面に接続バンプ９１が設けられている。
【０００４】
しかしながら、昨今、ＣＰＵに対して高速な演算処理能力が求められるようになり、半導体チップが著しく高周波化した結果、半導体チップが発する熱量も増加し、高熱により回路基板にクラックが発生したり導電部材が剥離、さらには回路基板上に実装された電子部品に誤作動を生じさせるといった問題が生じている。前述のような固体電解コンデンサを半導体チップに密着させる構造の電子回路装置においては、このような半導体チップの発熱が直接固体電解コンデンサに伝わることとなるため、発熱が固体電解コンデンサに与える影響はより深刻なものとなり、ひいては回路動作の信頼性にも影響を与える（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３０７９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、半導体チップ等の電子部品が発する熱が半導体チップ直下に接続したシート状のコンデンサに与える影響である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するため、半導体チップの直下にシート状のコンデンサを接続する電子回路装置において、半導体チップとシート状のコンデンサの間等に熱が伝わるのを防ぐ部材を設ける構成としたものである。
【発明の効果】
【０００７】
これにより、半導体チップ等の電子部品が発する熱がシート状のコンデンサに与える影響を低減し、もってシート状のコンデンサの本来の機能を持続して発揮させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明を実施するための最良の形態としては、半導体チップの直下にシート状のコンデンサを接続した電子回路装置において、半導体チップとシート状のコンデンサの間に発熱側から相手側へ熱が伝わるのを防ぐ部材を設ける場合が考えられる。
【０００９】
これにより、シート状のコンデンサに密着するように接続した半導体チップから発せられる熱がシート状のコンデンサに与える影響を低減し、シート状のコンデンサ本来の機能を発揮させることが可能となる。
【００１０】
また、熱が伝わるのを防ぐ部材は、シート状のコンデンサの半導体チップを配置する側とは反対の側や、シート状のコンデンサの外装部の少なくとも一部、半導体チップの外装部の少なくとも一部、シート状のコンデンサを内蔵する回路基板の少なくとも一部等に設けることも可能である。
【００１１】
これにより、半導体チップから発せられた熱が半導体チップの直下に配置されたシート状のコンデンサに与える影響を低減することができるのみならず、他の半導体チップを含む電子部品から発せられる熱の影響も低減することが可能となる。
【００１２】
さらに、前記熱が伝わるのを防ぐ部材について、シート状のコンデンサに密着する側または反対側の少なくとも一方に凹凸を設けたり、少なくとも半導体チップまたはシート状のコンデンサのいずれかの面積より大きな面積としたり、別に設けた放熱材や冷却手段に接続すること等によって、半導体チップから発せられた熱が半導体チップの直下に配置されたシート状のコンデンサに伝わるのを防ぐ効果を発揮することも可能である。
【００１３】
熱が伝わるのを防ぐ部材としては、断熱性を有する部材や放熱性を有する部材などが考えられる。
【００１４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１は、熱が伝わるのを防ぐ部材として断熱材を用いている。
【００１５】
図１は本発明の実施の形態１における電子回路装置の構成を示した断面図である。図１において、１は回路基板、２は半導体チップの直下に配置されたシート状のコンデンサ、３は半導体チップであり、半導体チップ３は半導体チップ３の接続バンプ４とシート状のコンデンサ２の接続バンプ５を介してシート状のコンデンサ２に接続されている。半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間には熱が伝わるのを防ぐ部材として断熱材６が挟まれており、断熱材６には半導体チップ３の接続バンプ４とシート状のコンデンサ２の接続バンプ５が接続できるように開口部７が設けられている。シート状のコンデンサ２は、図１に示す通り、表面に誘電体酸化皮膜８を形成した弁金属多孔シート体９の片面に陽極電極部１０が設けられ、この弁金属多孔シート体９の他面にポリピロールやポリチオフェン等の機能性高分子からなる固体電解質層１１と陰極電極層１２が設けられ、これらの外周面に絶縁保護層１３が設けられ、この絶縁保護層１３に上記陽極電極部１０と陰極電極層１２のそれぞれに至る穴が設けられ、この穴内にそれぞれの電極と電気的に接続され他とは絶縁された導電体１４が設けられ、この導電体１４の表出面に接続バンプ５が設けられる構造となっている。
【００１６】
図１において、１５はシート状のコンデンサ２の外装部、１６はシート状のコンデンサ２を回路基板１に接続する接続部、１７はシート状のコンデンサ２を補強する補強板である。
【００１７】
図１において、半導体チップ３が発した熱は、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に設けられた断熱材６により遮断され、シート状のコンデンサ２及び回路基板１に伝わる熱量は低減される。これにより、シート状のコンデンサ２及び回路基板１は高熱にならず、回路基板１やシート状のコンデンサ２にクラックが発生したり、シート状のコンデンサ２の導電体１４が陽極電極部１０や陰極電極層１２から剥離したり、さらにはシート状のコンデンサ２に誤作動を生じさせることを回避することが可能となる。
【００１８】
また、図２に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間の半導体チップ３が配置された側に部分的にのみ断熱材６を有し、それ以外の部分には絶縁材１８を有する構造とすることも可能である。さらに、図示しないが、図２とは反対に、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間のシート状のコンデンサ２が配置された側に部分的にのみ断熱材６を有し、それ以外の部分には絶縁材１８を有する構造としてもよい。なお、本実施の形態１では、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に部分的にのみ断熱材６を有する例として半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間の半導体チップ３が配置された側に部分的にのみ断熱材６を有し、それ以外の部分には絶縁材１８を有する場合を説明したが、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に部分的に断熱材６を設けるものであればこれらの場合に限られず、他の構造をとることも可能である。
【００１９】
また、図３に示す通り、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に断熱材１９を設けることも可能である。これにより、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置した側とは反対側から回り込んでくる半導体チップ３が発する熱も遮断することが可能となる。この場合、半導体チップ３とは異なる位置に配置された他の電子部品からの熱も遮断することになってシート状のコンデンサ２を熱から守る効果が高い。
【００２０】
また、図４に示す通り、シート状のコンデンサ２の外装部１５の少なくとも一部に断熱材２１を設けることも可能である。これにより、シート状のコンデンサ２の側面から回り込んでくる半導体チップ３が発する熱も遮断することが可能となる。この場合、半導体チップ３とは異なる位置に配置された他の電子部品からの熱も遮断することになってシート状のコンデンサ２を熱から守る効果が高い。このように、シート状のコンデンサ２の外装部１５の少なくとも一部を断熱材にすることで、シート状のコンデンサ２とは別に断熱材を設ける必要がなくなり、製造の容易化を図ることも可能となる。なお、本実施の形態１では、シート状のコンデンサ２の外装部１５の少なくとも一部に断熱材２１を設ける例として図４の場合を挙げて説明したが、シート状のコンデンサ２の外装部１５の少なくとも一部に断熱材２１を設けるものであればこれらの場合に限られず、他の構造をとることも可能である。
【００２１】
さらに、図５に示す通り、半導体チップ３の外装部２２の側面及びシート状のコンデンサ２に面する側に部分的に断熱材２３を設けることも可能である。これにより、半導体チップ３が発する熱が半導体チップ３の直下にバンプ接続したシート状のコンデンサ２に伝わるのを防ぐことが可能となる。この場合、半導体チップ３の外装部２２の少なくとも一部を断熱材２３とすることで、半導体チップ３が発する熱がシート状のコンデンサ２のみならず、半導体チップ３の周辺に配置した他の電子部品に伝わるのを防ぐことも可能となる。本実施の形態１では、半導体チップ３の外装部２２の側面及びシート状のコンデンサ２に面する側に部分的に断熱材２３を設けたが、半導体チップ３の外装部２２の少なくとも一部に断熱材２３を設けるものであれば図５の場合に限られない。例えば、図示しないが、半導体チップ３の外装部２２のシート状のコンデンサ２に面する側のうち、接続バンプ４の周辺以外の部分に部分的にのみ断熱材２３を設けることも可能である。
【００２２】
また、図６に示す通り、シート状のコンデンサ２を内蔵する回路基板１の少なくとも一部に断熱材２４を設けることも可能である。これにより、シート状のコンデンサ２の側面から回り込んでくる半導体チップ３が発する熱も遮断することが可能である。この場合、半導体チップ３とは異なる位置に配置された他の電子部品からの熱も遮断することになってシート状のコンデンサ２を熱から守る効果が高い。このように、シート状のコンデンサ２を内蔵する回路基板１の少なくとも一部に断熱材２４を設けることで、シート状のコンデンサ２を回路基板１に配置する前に回路基板の製造工程において断熱材２４を組み込んだ回路基板を製造しておくことが可能となり、製造の容易化を図ることも可能となる。本実施の形態１においても、シート状のコンデンサ２を内蔵する回路基板１の少なくとも一部に断熱材２４を設ける例として図６の場合を挙げて説明したが、シート状のコンデンサ２を内蔵する回路基板１の少なくとも一部に断熱材２４を設けるものであればこれらの場合に限られず、他の構造をとることも可能である。
【００２３】
さらに、図７に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に挟まれた断熱材２５の半導体チップ３に面した側の表面を粗面処理等により凹凸形状とすることも可能である。これにより、断熱材２５が半導体チップ３と接する接点が小さくなり、半導体チップ３が発する熱がシート状のコンデンサ２に伝わりにくくすることが可能となる。なお、本実施の形態１で説明した図３及び図６における断熱材１９及び断熱材２４のシート状のコンデンサ２に密着する側の反対側に同様に凹凸形状を設けることも可能である。また、本実施の形態１の図２で説明した半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に部分的にのみ設けた断熱材６の半導体チップ３に面した側に凹凸形状を設けたり、図４における断熱材２１のシート状のコンデンサ２の外部方向側に凹凸形状を設けたり、図５における断熱材２３の半導体チップ３の内部方向側に凹凸形状を設けることも可能である。
【００２４】
また、図８に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に挟まれた断熱材２６または、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に設けた断熱材２７の少なくとも一方を少なくとも半導体チップ３またはシート状のコンデンサ２のいずれかの面積より大きな面積とすることも可能である。これにより、シート状のコンデンサ２の側面から回り込んでくる半導体チップ３が発する熱も遮断することが可能となる。この場合、半導体チップ３とは異なる位置に配置されたチップ抵抗２０等の他の電子部品からの熱も遮断することになってシート状のコンデンサ２を熱から守る効果が高い。
【００２５】
さらに、図９に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に挟まれた断熱材２８やシート状のコンデンサ２を内蔵する回路基板１の少なくとも一部に設けた断熱材２９に冷却水等の冷却用媒体が通過可能な通路３０を設けることも可能である。冷却水等の冷却用媒体は通路３０内を流れ、他に設置された冷却用フィン等を備えた冷却手段との間を循環するようになっており、断熱材２８及び断熱材２９を常に一定の温度以下になるようにしている。これにより、半導体チップ３やチップ抵抗２０等の他の電子部品が発する熱がシート状のコンデンサ２に伝わることを回避することが可能となる。なお、本実施の形態１においては、断熱材２８と断熱材２９の両方に冷却用媒体の通路３０を設けた構造で説明したが、いずれか一方にのみ冷却用媒体の通路３０が備わっていてもよい。また、本実施の形態１の図２で説明した半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に部分的にのみ設けられた断熱材６、図３におけるシート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に設けた断熱材１９、図４におけるシート状のコンデンサ２の外装部１５の少なくとも一部に設けた断熱材２１、図５における半導体チップ３の外装部２２の少なくとも一部に設けた断熱材２３のいずれかまたはこれらを組み合わせたものに冷却用媒体の通路３０を設けてもよい。
【００２６】
また、図１０に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間、または、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に設けた断熱材３１のシート状のコンデンサ２が配置される面または反対側の少なくともいずれか一方に粘着層３２を設けることも可能である。これにより、組立ての容易化を図ることが可能となる。
【００２７】
なお、本発明の実施の形態１では、半導体チップ３の接続バンプ４がシート状のコンデンサ２を積層する側の表面に配置され、かつ、シート状のコンデンサ２の接続バンプ５が半導体チップ３を積層する側の表面に配置されている構成を用いて説明したが、接続バンプ４の少なくとも一部が半導体チップ３のシート状のコンデンサ２を積層する側の表面に配置されていればよく、また、接続バンプ５の少なくとも一部がシート状のコンデンサ２の半導体チップ３を積層する側の表面に配置されていればよい。この場合、接続バンプ４の残りの部分は半導体チップ３の側面やシート状のコンデンサ２を積層する側とは反対側の表面に配置し、シート状のコンデンサ２や回路基板１上に配置された他の電子部品とワイヤボンディング等により接続することができる。また、接続バンプ５の残りの部分はシート状のコンデンサ２の側面や半導体チップ３を積層する側と反対側の表面に配置し、半導体チップ３や回路基板１上に配置された他の電子部品とワイヤボンディング等により接続することができる。
【００２８】
また、本実施の形態１で説明した断熱材としては、熱伝導性の低い絶縁材を用いるとよい。熱伝導性の低い絶縁材としては、単独気泡を有する樹脂材や、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂等を用いることが可能である。また、本実施の形態１で説明した断熱材としては、耐熱性を有する素材を用いるとよい。これにより、断熱材自身が半導体チップ３やチップ抵抗２０等の他の電子部品が発する熱によりクラックを生じたりして断熱性能が低下することを回避することが可能となる。
【００２９】
本発明の実施の形態１における固体電解コンデンサの固体電解質層１１が機能性高分子であるポリピロールの場合、断熱材６、１９、２１、２３〜２９、３１として固体電解コンデンサの温度が１０５℃を超えないような素材を用いることが望ましい。また、断熱材６、１９、２１、２３〜２９、３１として固体電解質層１１にポリチオフェンを用いる場合は、固体電解コンデンサの温度が１２５℃を超えないような素材を用いることが望ましい。固体電解コンデンサの温度がこれらの温度を超えると、機能性高分子であるポリピロールやポリチオフェン内のドーパントの脱ドープが発生し、導電性が低下、ＥＳＲが上昇するためである。
【００３０】
なお、本実施の形態１において、シート状のコンデンサ２としては、薄型の固体電解コンデンサを代表例として説明したが、薄型のフィルムコンデンサ、薄型のセラミックコンデンサ、コンデンサの集合体のいずれであってもよい。
【００３１】
本発明の実施の形態１において、シート状のコンデンサ２として薄型のフィルムコンデンサを用いた場合、断熱材６、１９、２１、２３〜２９、３１としてフィルムコンデンサの温度が１２５℃を超えないような素材を用いることが望ましい。また、シート状のコンデンサ２として薄型のセラミックコンデンサを用いた場合、断熱材６、１９、２１、２３〜２９、３１としてセラミックコンデンサの温度が８５℃を超えないような素材を用いることが望ましい。これらの温度を超えると、コンデンサの静電容量が低下したり、構成材料の耐熱温度を超えて悪影響を生じさせるためである。
【００３２】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、熱が伝わるのを防ぐ部材として放熱材を用いている。
【００３３】
図１１は本実施の形態２における電子回路装置の構成を示した断面図である。図１１において、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に熱が伝わるのを防ぐ部材として放熱材３３が設けられている。その他の構成は実施の形態１と同じであるため、説明を省略する。
【００３４】
図１１において、シート状のコンデンサ２が半導体チップ３や他の電子部品から受けた熱は、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に設けられた放熱材３３により外部に放熱され、シート状のコンデンサ２が高温になるのを回避することが可能となる。これにより、シート状のコンデンサ２にクラックが発生したり、シート状のコンデンサ２の導電体１４が陽極電極部１０や陰極電極層１２から剥離したり、さらにはシート状のコンデンサ２に誤作動を生じさせることを回避することが可能となる。
【００３５】
また、図１２に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に放熱材３３を設けることも可能である。放熱材３３には半導体チップ３の接続バンプ４とシート状のコンデンサ２の接続バンプ５が接続できるように開口部３４が設けられている。この場合、放熱材３３として異方性を有する絶縁材を用いることで、半導体チップ３が発した熱を図の矢印３５の方向に放熱させることが可能となる。
【００３６】
なお、図１３に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間の半導体チップ３が配置された側に部分的にのみ放熱材３３を有し、それ以外の部分には絶縁材３６を有する構造とすることも可能である。さらに、図示しないが、図１３とは反対に、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間のシート状のコンデンサ２が配置された側に部分的にのみ放熱材３３を有し、それ以外の部分には絶縁材３６を有する構造としてもよい。なお、本実施の形態２では、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に部分的にのみ放熱材３３を有する例として図１３の場合を挙げて説明したが、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に部分的に放熱材３３を設けるものであればこれらの場合に限られず、他の構造をとることも可能である。
【００３７】
また、図１４に示す通り、シート状のコンデンサ２の外装部１５の少なくとも一部に放熱材３７を設けることも可能である。これにより、シート状のコンデンサ２が半導体チップ３及び他の電子部品から受けた熱を放熱材３７が外部に放熱し、シート状のコンデンサ２が高熱になることを回避することが可能となる。このように、シート状のコンデンサ２の外装部１５の少なくとも一部を放熱材にすることで、シート状のコンデンサ２とは別に放熱材を設ける必要がなくなり、製造の容易化を図ることも可能となる。なお、本実施の形態２では、シート状のコンデンサ２の外装部１５の少なくとも一部に放熱材３７を設ける例として図１４の場合を挙げて説明したが、シート状のコンデンサ２の外装部１５の少なくとも一部に放熱材３７を設けるものであればこれらの場合に限られず、他の構造をとることも可能である。
【００３８】
さらに、図１５に示す通り、半導体チップ３の外装部２２の側面及びシート状のコンデンサ２に面する側に部分的に放熱材３８を設けることも可能である。半導体チップ３が発する熱が放熱材３８によって外部に放熱され、シート状のコンデンサ２に伝わる熱量を低減させることが可能となる。この場合、放熱材３８として異方性を有する絶縁材を用いることで、半導体チップ３が発する熱をシート状のコンデンサ２に伝わらせることなく、適切に外部に放熱させることが可能となる。本実施の形態２では、半導体チップ３の外装部２２の側面及びシート状のコンデンサ２に面する側に部分的に放熱材３８を設けたが、半導体チップ３の外装部２２の少なくとも一部に放熱材３８を設けるものであれば図１５の場合に限られない。例えば、図示しないが、半導体チップ３の外装部２２のシート状のコンデンサ２に面する側のうち、接続バンプ４の周辺に部分的にのみ放熱材３８を設けることも可能である。
【００３９】
また、図１６に示す通り、シート状のコンデンサ２を内蔵する回路基板１の少なくとも一部に放熱材３９を設けることも可能である。これにより、シート状のコンデンサ２が半導体チップ３及び他の電子部品から受けた熱を放熱材３９が外部に放熱し、シート状のコンデンサ２が高熱になることを回避することが可能となる。このように、シート状のコンデンサ２を内蔵する回路基板１の少なくとも一部に放熱材３９を設けることで、シート状のコンデンサ２を回路基板１に配置する前に回路基板の製造工程において放熱材３９を組み込んだ回路基板を製造しておくことが可能となり、製造の容易化を図ることも可能となる。本実施の形態２においても、シート状のコンデンサ２を内蔵する回路基板１の少なくとも一部に放熱材３９を設ける例として図１６の場合を挙げて説明したが、シート状のコンデンサ２を内蔵する回路基板１の少なくとも一部に放熱材３９を設けるものであればこれらの場合に限られず、他の構造をとることも可能である。
【００４０】
さらに、図１７に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に挟まれた放熱材４０のシート状のコンデンサ２に面する側の表面を粗面処理等により凹凸形状とすることも可能である。これにより、放熱材４０とシート状のコンデンサ２との接点が小さくなり、半導体チップ３が発した熱のうちシート状のコンデンサ２に伝わる熱量を低減することが可能になる。さらに、放熱材４０のシート状のコンデンサ２に面する側の表面積は大きくなるため、放熱材４０が半導体チップ３から受けた熱を外部に放熱する効果を高めることが可能となる。
【００４１】
また、図１８に示す通り、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に設けられた放熱材４１の端面を粗面処理等により凹凸形状とすることも可能である。これにより、放熱材４１のシート状のコンデンサ２に面する側以外の面の表面積を大きくすることが可能となり、シート状のコンデンサ２が半導体チップ３や他の電子部品から受けた熱を放熱材４１が外部に放熱する効率を高めることが可能となる。なお、本実施の形態２における図１８では放熱材４１の端面に凹凸形状を設けたが、端面以外の部分に凹凸形状を設けてもよい。また、本実施の形態２で説明した図１６における放熱材３９のシート状のコンデンサ２に密着する側の反対側に同様に凹凸形状を設けることも可能である。また、図１４における放熱材３７のシート状のコンデンサ２の外部方向側に凹凸形状を設けたり、図１５における放熱材３８の半導体チップ３の外部方向側に凹凸形状を設けることも可能である。いずれの場合も、放熱材の表面積を大きくすることで外部に放熱する効率を高めることが可能となる。
【００４２】
さらに、図１９に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に挟まれた放熱材４２、または、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に設けた放熱材４３の少なくとも一方を少なくとも半導体チップ３またはシート状のコンデンサ２のいずれかの面積より大きな面積とすることも可能である。これにより、放熱材４２及び放熱材４３の表面積を大きくすることが可能となり、シート状のコンデンサ２が半導体チップ３及び他の電子部品から受けた熱を放熱材４２及び放熱材４３が外部に放熱する効率を高めることが可能となる。
【００４３】
また、図２０に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に挟まれた放熱材４４をフィン４５等の別の放熱材に接続することも可能である。これにより、半導体チップ３が発した熱は放熱材４４を介してフィン４５から外部に放熱されるため、シート状のコンデンサ２に半導体チップ３の熱が伝わるのを回避することが可能となる。他にも、図２１に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に挟まれた放熱材４４を別の冷却手段４６に接続してもよい。図２１では、別の冷却手段４６として冷却水等の冷却用媒体の通路が設けられた冷却装置を用いている。これにより、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に挟まれた放熱材４４の冷却効率はより高いものとなる。
【００４４】
さらに、図２２に示す通り、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に第一放熱材４７を設け、シート状のコンデンサ２と回路基板１の間に設けた第二放熱材４８が半導体チップ３と第一放熱材４７の両方に接続する構成にすることも可能である。これにより、半導体チップ３が発した熱は第二放熱材４８を伝って第一放熱材４７に導かれ、第一放熱材４７により外部に放熱される。したがって、シート状のコンデンサ２が半導体チップ３から受ける熱量は減少される。この場合、第二放熱材４８は半導体チップ３以外の電子部品からの熱も第一放熱材４７に導くため、半導体チップ３以外の電子部品からの熱からもシート状のコンデンサ２を守ることが可能となる。
【００４５】
さらに、図２３に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に挟まれた放熱材４９やシート状のコンデンサ２を内蔵する回路基板１の少なくとも一部に設けた放熱材５０に冷却水等の冷却用媒体が通過可能な通路５１を設けることも可能である。冷却水等の冷却用媒体は通路５１内を流れ、他に設置された冷却用フィン等を備えた冷却機との間を循環するようになっており、放熱材４９及び放熱材５０を常に一定の温度以下になるようにしている。これにより、半導体チップ３やチップ抵抗２０等の他の電子部品が発する熱がシート状のコンデンサ２に伝わることを回避することが可能となる。なお、本実施の形態２においては、放熱材４９と放熱材５０の両方に冷却用媒体の通路５１を設けた構造で説明したが、いずれか一方にのみ冷却用媒体の通路５１が備わっていてもよい。また、本実施の形態２で説明した図１３における部材３６の一部を構成する放熱材３３、図１１におけるシート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に設けた放熱材３３、図１４におけるシート状のコンデンサ２の外装部１５の少なくとも一部に設けた放熱材３７、図１５における半導体チップ３の外装部の少なくとも一部に設けた放熱材３８、図２２におけるシート状のコンデンサ２と回路基板１の間に設けた第二放熱材４８のいずれかまたはこれらを組み合わせたものに冷却用媒体の通路５１を設けてもよい。
【００４６】
また、図２４に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間、またはシート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に設けた放熱材５２のシート状のコンデンサ２が設置される面または反対側の少なくともいずれか一方に粘着層５３を設けることも可能である。これにより、組立ての容易化を図ることが可能となる。
【００４７】
なお、本発明の実施の形態２においても、半導体チップ３の接続バンプ４がシート状のコンデンサ２を積層する側の表面に配置され、かつ、シート状のコンデンサ２の接続バンプ５が半導体チップ３を積層する側の表面に配置されている構成を用いて説明したが、接続バンプ４の少なくとも一部が半導体チップ３のシート状のコンデンサ２を積層する側の表面に配置されていればよく、また、接続バンプ５の少なくとも一部がシート状のコンデンサ２の半導体チップ３を積層する側の表面に配置されていればよい点は、本発明の実施の形態１の場合と同様である。
【００４８】
また、本実施の形態２で説明した放熱材としては、熱伝導性の高い絶縁材を用いるとよい。熱伝導性の高い絶縁材としては、例えば金属粉の混合した絶縁体やポリエチレン樹脂、スーパーグラファイト等を用いることが可能である。また、本実施の形態２で説明した放熱材としては、耐熱性を有する素材を用いることも可能である。これにより、放熱材自身が半導体チップ３や他の電子部品が発する熱によりクラックを生じたりして放熱性能が低下することを回避することが可能となる。さらに、本実施の形態２で説明した放熱材としては特にスーパーグラファイト等の異方性を有する絶縁材を用いることも可能である。これにより、半導体チップ３や他の電子部品が発する熱の流れをコントロールすることが可能となり、シート状のコンデンサ２を高熱から回避させる効果を高めることが可能となる。
【００４９】
本発明の実施の形態２における固体電解コンデンサの固体電解質層１１が機能性高分子であるポリピロールの場合、放熱材３３、３７〜４４、４９、５０、５２として固体電解コンデンサの温度が１０５℃を超えないような素材を用いることが望ましく、また、固体電解質層１１にポリチオフェンを用いる場合は、放熱材３３、３７〜４４、４９、５０、５２として固体電解コンデンサの温度が１２５℃を超えないような素材を用いることが望ましい点は、本発明の実施の形態１の場合と同様である。
【００５０】
なお、本実施の形態２においても、シート状のコンデンサ２としては、薄型の固体電解コンデンサを代表例として説明したが、薄型のフィルムコンデンサ、薄型のセラミックコンデンサ、コンデンサの集合体のいずれであってもよい。
【００５１】
本発明の実施の形態２においても、シート状のコンデンサ２として薄型のフィルムコンデンサを用いた場合、放熱材３３、３７〜４４、４９、５０、５２としてフィルムコンデンサの温度が１２５℃を超えないような素材を用いることが望ましく、また、シート状のコンデンサ２として薄型のセラミックコンデンサを用いた場合、放熱材３３、３７〜４４、４９、５０、５２としてセラミックコンデンサの温度が８５℃を超えないような素材を用いることが望ましい。
【００５２】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３は、熱が伝わるのを防ぐ部材として断熱材または放熱材の２以上の組み合わせによる積層構造のものを用いている。
【００５３】
図２５は本実施の形態３における電子回路装置の構成を示した断面図である。図２５において、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間には熱が伝わるのを防ぐ部材として半導体チップ３に面する側に放熱材５４とシート状のコンデンサ２に面する側に断熱材５５を有する積層構造の部材５６が設けられている。部材５６には半導体チップ３の接続バンプ４とシート状のコンデンサ２の接続バンプ５が接続できるように開口部５７が設けられている。その他の構成は実施の形態１と同じであるため、説明を省略する。
【００５４】
図２５において、半導体チップ３が発した熱は、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間の半導体チップ３に面する側に設けられた放熱材５４により外部に放熱される。また、図示しないが、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間のシート状のコンデンサ２に面する側に設けられた断熱材５５により半導体チップ３が発した熱は遮断される。したがって、シート状のコンデンサ２に伝わる半導体チップ３が発した熱は大幅に減少される。また、図２５とは反対に、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間の部材５６を、半導体チップ３に面する側に断熱材５５、シート状のコンデンサ２に面する側に放熱材５４を有する積層構造としてもよい。この場合、半導体チップ３の発する熱は半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間の部材５６のうち、半導体チップ３に面する側に設けた断熱材５５によりほとんどが遮断される。また、部材５６のうち、シート状のコンデンサ２に面する側に設けた放熱材５４は、断熱材５５により遮断し切れなかった半導体チップ３の熱を外部に放熱する。これにより、シート状のコンデンサ２に伝わる半導体チップ３が発した熱は大幅に減少される。この場合、放熱材５４として異方性を有する絶縁材を用いることで、半導体チップ３が発した熱をシート状のコンデンサ２とは異なる方向に伝え、放熱させることが可能となる。
【００５５】
また、図２６に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間の半導体チップ３の接続バンプ４及びシート状のコンデンサ２の接続バンプ５の周辺に部分的に放熱材５８を有し、それ以外の部分には断熱材５９を有する構造とすることも可能である。
【００５６】
図２７は半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間の半導体チップ３の接続バンプ４及びシート状のコンデンサ２の接続バンプ５の周辺に部分的に放熱材５８を有し、それ以外の部分には断熱材５９を有する場合の部材５６の構成を示した構成図である。図２７において放熱材５８は、半導体チップ３の熱を外部に放熱するため、半導体チップ３の接続バンプ４及びシート状のコンデンサ２の接続バンプ５に対応する部分にストライプ状に放熱材５８を形成する構成となっている。半導体チップ３の接続バンプ４及びシート状のコンデンサ２の接続バンプ５は一般に熱伝導性が高いため、この部分に特に放熱材５８を設けることで半導体チップ３が発した熱が半導体チップ３の接続バンプ４を経由して放熱材５８により外部に効率よく放熱されるようにすることができる。一方、半導体チップ３の接続バンプ４及びシート状のコンデンサ２の接続バンプ５の周辺以外の部分は断熱材５９となっており、半導体チップ３が発する熱は断熱材５９により遮断され、シート状のコンデンサ２が高温になることは回避される。
【００５７】
また、図２８に示す通り、部材５６を半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間の半導体チップ３の接続バンプ４及びシート状のコンデンサ２の接続バンプ５の周辺に部分的に断熱材５９を有し、それ以外の部分には放熱材５８を有する構成としてもよい。この場合、接続バンプ４および接続バンプ５の周辺に断熱材５９を設けることで半導体チップ３からの熱を遮断するとともに、接続バンプ４および接続バンプ５の周辺以外の部分に放熱材５８を設けることで半導体チップ３が発する熱を外部に放熱することが可能となる。
【００５８】
なお、半導体チップ３の接続バンプ４及びシート状のコンデンサ２の接続バンプ５の周辺に部分的に断熱材５９を有する場合の構成として、図２９に示す通り、個々の接続バンプ４および接続バンプ５の周辺を個別に断熱材５９で覆うのではなく、接続バンプ４および接続バンプ５をまとめて断熱材５９で覆う構成にすることも可能である。
【００５９】
なお、本実施の形態３では、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間に熱が伝わるのを防ぐ部材として断熱材または放熱材の２以上の組み合わせを用いた例として図２５、図２６の場合を挙げて説明したが、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間の断熱材または放熱材の２以上の組み合わせを用いるものであればこれらの場合に限られず、他の構造をとることも可能である。
【００６０】
また、図３０に示す通り、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側にシート状のコンデンサ２に面する側に断熱材６０と、シート状のコンデンサ２に面しない側に放熱材６１を有する積層構造の部材６２を設ける構造とすることも可能である。この場合、これにより、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置した側とは反対側から回り込んでくる半導体チップ３が発する熱は放熱材６１により外部に放熱されるとともに、断熱材６０により遮断される。この場合、半導体チップ３とは異なる位置に配置されたチップ抵抗２０等の他の電子部品からの熱も遮断することになってシート状のコンデンサ２を熱から守る効果が高い。なお、図示しないがこの場合も、部材６２のうち、シート状のコンデンサ２に面する側に放熱材と、シート状のコンデンサ２に面しない側に断熱材を有する積層構造としてもよい。他にも、シート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対の側に断熱材または放熱材の２以上の組み合わせを用いたものであれば、他の構造をとることも可能である。
【００６１】
さらに、図３１に示す通り、シート状のコンデンサ２の外装部１５のうち、シート状のコンデンサ２の内部方向側に断熱材６３、シート状のコンデンサ２の外部方向側に放熱材６４を設けた構造とすることも可能である。この場合、半導体チップ３や半導体チップ３を配置する側とは反対側に配置したチップ抵抗２０等の他の電子部品からの熱が放熱材６４により外部に放熱されるとともに、断熱材６３により遮断される。これにより、シート状のコンデンサ２に半導体チップ３及び他の電子部品からの熱が伝わるのを回避することが可能となる。なお、図示しないがこの場合も、シート状のコンデンサ２の外装部１５のうち、シート状のコンデンサ２の内部方向側に放熱材、シート状のコンデンサ２の外部方向側に断熱材を設けた構造としてもよい。他にも、シート状のコンデンサ２の外装部１５に断熱材または放熱材の２以上の組み合わせを用いたものであれば、他の構造をとることも可能である。
【００６２】
また、図３２に示す通り、半導体チップ３の外装部２２の少なくとも一部に、半導体チップ３の内部方向側に放熱材６５、半導体チップ３の外部方向側に断熱材６６を設けた構造とすることも可能である。これにより、半導体チップ３が発する熱は放熱材６５により外部に放熱されるとともに、断熱材６６により、シート状のコンデンサ２に半導体チップ３の熱が伝わるのを遮断することが可能となる。なお、図示しないがこの場合も、半導体チップ３の内部方向側に断熱材６６、半導体チップ３の外部方向側に放熱材６５を設けた構造としてもよい。他にも、半導体チップ３の外装部２２の少なくとも一部に断熱材または放熱材の２以上の組み合わせを用いたものであれば、他の構造をとることも可能である。
【００６３】
さらに、図３３に示す通り、回路基板１の少なくとも一部に、シート状のコンデンサ２に面する側に断熱材６７、シート状のコンデンサ２に面しない側に放熱材６８を設けた構造とすることも可能である。これにより、半導体チップ３及びシート状のコンデンサ２の半導体チップ３を配置する側とは反対側に配置したチップ抵抗２０等の他の電子部品からの熱は放熱材６８により外部に放熱されるとともに、断熱材６７により、シート状のコンデンサ２にチップ抵抗２０等の他の電子部品の熱が伝わるのを遮断することが可能となる。なお、図示しないがこの場合も、回路基板１の少なくとも一部を、シート状のコンデンサ２に面する側に放熱材６８、シート状のコンデンサ２に面しない側に断熱材６７を設けた構造としてもよい。他にも、回路基板１の少なくとも一部に断熱材または放熱材の２以上の組み合わせを用いたものであれば、他の構造をとることも可能である。
【００６４】
また、図３４に示す通り、半導体チップ３とシート状のコンデンサ２の間には半導体チップ３に面する側に放熱材６９とシート状のコンデンサ２に面する側に断熱材７０を有する積層構造の部材７１が設けられる構造としてもよい。ここで、放熱材６９のシート状のコンデンサ２に面する側の表面は粗面処理等により凹凸を形成することで表面積を大きくしてある。また、断熱材７０の半導体チップ３に面する側の表面も同じく粗面処理等により凹凸が形成されている。これにより、半導体チップ３が発した熱は放熱材６９により効率的に外部に放熱される。また、放熱材６９と断熱材７０の対向する面はともに粗面処理されているため、両者の接点は小さくなっており、半導体チップ３が発した熱は放熱材６９から断熱材７０にほとんど伝わらないことになる。これにより、シート状のコンデンサ２に半導体チップ３の熱が伝わるのを回避することが可能となる。この場合も、積層構造の部材７１のうち、半導体チップ３に面する側に断熱材７０を設け、シート状のコンデンサ２に面する側に放熱材６９を設ける構造とすることも可能である。
【００６５】
なお、本発明の実施の形態３においても、半導体チップ３の接続バンプ４がシート状のコンデンサ２を積層する側の表面に配置され、かつ、シート状のコンデンサ２の接続バンプ５が半導体チップ３を積層する側の表面に配置されている構成を用いて説明したが、接続バンプ４の少なくとも一部が半導体チップ３のシート状のコンデンサ２を積層する側の表面に配置されていればよく、また、接続バンプ５の少なくとも一部がシート状のコンデンサ２の半導体チップ３を積層する側の表面に配置されていればよい点は、本発明の実施の形態１の場合と同様である。
【００６６】
また、本実施の形態３で説明した断熱材としては、熱伝導性の低い絶縁材を用いるとよい。熱伝導性の低い絶縁材としては、単独気泡を有する樹脂材や、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂等を用いることが可能である。また、本実施の形態３で説明した断熱材としては、耐熱性を有する素材を用いるとよい。これにより、断熱材自身が半導体チップ３やチップ抵抗２０等の他の電子部品が発する熱によりクラックを生じたりして断熱性能が低下することを回避することが可能となる。
【００６７】
また、本実施の形態３で説明した放熱材としては、熱伝導性の高い絶縁材を用いるとよい。熱伝導性の高い絶縁材としては、例えば金属粉の混合した絶縁体やポリエチレン樹脂、スーパーグラファイト等を用いることが可能である。また、本実施の形態３で説明した放熱材としては、耐熱性を有する素材を用いることも可能である。これにより、放熱材自身が半導体チップ３や他の電子部品が発する熱によりクラックを生じたりして放熱性能が低下することを回避することが可能となる。さらに、本実施の形態３で説明した放熱材としては特にスーパーグラファイト等の異方性を有する絶縁材を用いることも可能である。これにより、半導体チップ３や他の電子部品が発する熱の流れをコントロールすることが可能となり、シート状のコンデンサ２を高熱から回避させる効果を高めることが可能となる。
【００６８】
本発明の実施の形態３における固体電解コンデンサの固体電解質層１１が機能性高分子であるポリピロールの場合、断熱材５５、５８、６０、６３、６６、６７、７０および放熱材５４、５９、６１、６４、６５、６８、６９として固体電解コンデンサの温度が１０５℃を超えないような素材を用いることが望ましく、また、固体電解質層１１にポリチオフェンを用いる場合は、断熱材５５、５８、６０、６３、６６、６７、７０および放熱材５４、５９、６１、６４、６５、６８、６９として固体電解コンデンサの温度が１２５℃を超えないような素材を用いることが望ましい点は、本発明の実施の形態１の場合と同様である。
【００６９】
なお、本実施の形態３において、シート状のコンデンサ２としては、薄型の固体電解コンデンサを代表例として説明したが、薄型のフィルムコンデンサ、薄型のセラミックコンデンサ、コンデンサの集合体のいずれであってもよい。
【００７０】
本発明の実施の形態３においても、シート状のコンデンサ２として薄型のフィルムコンデンサを用いた場合、断熱材５５、５８、６０、６３、６６、６７、７０および放熱材５４、５９、６１、６４、６５、６８、６９としてフィルムコンデンサの温度が１２５℃を超えないような素材を用いることが望ましく、また、シート状のコンデンサ２として薄型のセラミックコンデンサを用いた場合、断熱材５５、５８、６０、６３、６６、６７、７０および放熱材５４、５９、６１、６４、６５、６８、６９としてセラミックコンデンサの温度が８５℃を超えないような素材を用いることが望ましい。
【００７１】
（実施の形態４）
図３５は、本発明の実施の形態の一つである電子回路装置７２をノート型モバイルコンピュータや家庭用ゲーム機、携帯型情報端末、ＡＶ機器等の電子機器に実装した場合の回路構成部を示した外観図である。図３５において、７３は半導体チップとしてのＣＰＵ、７４はＣＰＵ７３の直下に配置されたシート状のコンデンサ、７５はＣＰＵ７３とシート状のコンデンサ７４の間に設けられた断熱材である。シート状のコンデンサ７４はマザーボード７６にソケット７７およびインターポーザー７８を介して接続されている。一方、ＣＰＵ７３はマザーボード７６側とは反対の側に設置されたヒートシンク７９に接着層８０により接着された熱拡散層８１の直下に配置されている。なお、８２はインダクタンス部品、８３はコンデンサ部品、８４は抵抗部品を示す。
【００７２】
本実施の形態４においては、図３５に示す通り、電子回路装置７２として、ＣＰＵ７３とシート状のコンデンサ７４の間に断熱材７５を設けた構成とすることで、シート状のコンデンサ７４をＣＰＵ７３の直下に配置することが可能となり、上記ノート型モバイルコンピュータ等電子機器の小型化を実現することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は電子回路装置及びこれを用いた電子機器の発明であり、特に半導体チップを実装する様々な電子機器に関するものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図２】本発明の実施の形態１にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図３】本発明の実施の形態１にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図４】本発明の実施の形態１にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図５】本発明の実施の形態１にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図６】本発明の実施の形態１にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図７】本発明の実施の形態１にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図８】本発明の実施の形態１にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図９】本発明の実施の形態１にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図１０】本発明の実施の形態１にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図１１】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図１２】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図１３】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図１４】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図１５】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図１６】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図１７】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図１８】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図１９】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図２０】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図２１】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図２２】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図２３】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図２４】本発明の実施の形態２にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図２５】本発明の実施の形態３にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図２６】本発明の実施の形態３にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図２７】本発明の実施の形態３にかかる電子回路装置における断熱材と放熱材の位置関係を示した外観図
【図２８】本発明の実施の形態３にかかる電子回路装置における断熱材と放熱材の位置関係を示した外観図
【図２９】本発明の実施の形態３にかかる電子回路装置における断熱材と放熱材の位置関係を示した外観図
【図３０】本発明の実施の形態３にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図３１】本発明の実施の形態３にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図３２】本発明の実施の形態３にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図３３】本発明の実施の形態３にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図３４】本発明の実施の形態３にかかる電子回路装置の構成を示した断面図
【図３５】本発明の実施の形態４にかかる電子回路装置を用いた電子機器の要部の断面図
【図３６】従来例における固体電解コンデンサの斜視図
【図３７】従来例における固体電解コンデンサの断面図
【符号の説明】
【００７５】
１ 回路基板
２ シート状のコンデンサ
３ 半導体チップ
４ 半導体チップの接続バンプ
５ シート状のコンデンサの接続バンプ
６、１９、２１、２３〜２９、３１ 断熱材
７ 開口部
８ 誘電体酸化皮膜
９ 弁金属多孔シート体
１０ 陽極電極部
１１ 固体電解質層
１２ 陰極電極層
１３ 絶縁保護層
１４ 導電体
１５ シート状のコンデンサの外装部
１６ 接続部
１７ 補強板
１８ 絶縁材
２０ チップ抵抗
２２ 半導体チップの外装部
３０ 冷却用媒体の通路
３２ 粘着層
３３、３７〜４４、４９、５０、５２ 放熱材
３４ 開口部
３５ 矢印
３６ 絶縁材
４５ フィン
４６ 冷却手段
４７ 第一放熱材
４８ 第二放熱材
５１ 冷却用媒体の通路
５３ 粘着層
５４、５８、６１、６４、６５、６８、６９ 放熱材
５５、５９、６０、６３、６６、６７、７０ 断熱材
５６、６２、７１ 積層構造の部材
５７ 開口部
７２ 電子回路装置
７３ ＣＰＵ
７４ シート状のコンデンサ
７５ 断熱材
７６ マザーボード
７７ ソケット
７８ インターポーザー
７９ ヒートシンク
８０ 接着層
８１ 熱拡散層
８２ インダクタンス部品
８３ コンデンサ部品
８４ 抵抗部品
９０ 絶縁保護層
９１ 接続バンプ
９２ 引出電極
９３ 誘電体酸化皮膜
９４ 弁金属多孔シート体
９５ 陽極電極部
９６ 固体電解質層
９７ 陰極電極層
９８ 絶縁保護層
９９ 導電体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップとシート状のコンデンサを高さ方向に積層した電子回路装置であって、接続バンプのうち少なくとも一部がシート状のコンデンサを積層する側の表面に配置された半導体チップと、陽極電極部および陰極電極層のそれぞれに接続された接続バンプのうち少なくとも一部が半導体チップを積層する側の表面に配置されたシート状のコンデンサを備え、かつ、半導体チップとシート状のコンデンサの間に発熱側から相手側へ熱が伝わるのを防ぐ部材を設けた電子回路装置。
【請求項２】
半導体チップとシート状のコンデンサを高さ方向に積層した電子回路装置であって、接続バンプのうち少なくとも一部がシート状のコンデンサを積層する側の表面に配置された半導体チップと、陽極電極部および陰極電極層のそれぞれに接続された接続バンプのうち少なくとも一部が半導体チップを積層する側の表面に配置されたシート状のコンデンサを備え、かつ、シート状のコンデンサの半導体チップを配置する側とは反対の側に発熱側から相手側へ熱が伝わるのを防ぐ部材を設けた電子回路装置。
【請求項３】
半導体チップとシート状のコンデンサを高さ方向に積層した電子回路装置であって、接続バンプのうち少なくとも一部がシート状のコンデンサを積層する側の表面に配置された半導体チップと、陽極電極部および陰極電極層のそれぞれに接続された接続バンプのうち少なくとも一部が半導体チップを積層する側の表面に配置されたシート状のコンデンサを備え、かつ、熱が伝わるのを防ぐ部材をシート状のコンデンサの外装部の少なくとも一部に用いた電子回路装置。
【請求項４】
半導体チップとシート状のコンデンサを高さ方向に積層した電子回路装置であって、接続バンプのうち少なくとも一部がシート状のコンデンサを積層する側の表面に配置された半導体チップと、陽極電極部および陰極電極層のそれぞれに接続された接続バンプのうち少なくとも一部が半導体チップを積層する側の表面に配置されたシート状のコンデンサを備え、かつ、熱が伝わるのを防ぐ部材を半導体チップの外装部の少なくとも一部に用いた電子回路装置。
【請求項５】
半導体チップとシート状のコンデンサを高さ方向に積層した電子回路装置であって、接続バンプのうち少なくとも一部がシート状のコンデンサを積層する側の表面に配置された半導体チップと、陽極電極部および陰極電極層のそれぞれに接続された接続バンプのうち少なくとも一部が半導体チップを積層する側の表面に配置されたシート状のコンデンサを備え、かつ、熱が伝わるのを防ぐ部材をシート状のコンデンサを内蔵する回路基板の少なくとも一部に用いた電子回路装置。
【請求項６】
熱が伝わるのを防ぐ部材として耐熱性を有する部材を用いた請求項１から５のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項７】
熱が伝わるのを防ぐ部材の半導体チップとシート状のコンデンサの接続部に対応する部分に開口部を設けた請求項１または２に記載の電子回路装置。
【請求項８】
熱が伝わるのを防ぐ部材のシート状のコンデンサに密着する側または反対側の少なくとも一方に凹凸を設けた請求項１から５のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項９】
熱が伝わるのを防ぐ部材を少なくとも半導体チップまたはシート状のコンデンサのいずれかの面積より大きな面積とした請求項１または２に記載の電子回路装置。
【請求項１０】
熱が伝わるのを防ぐ部材に冷却用媒体が通過可能な通路を設けた請求項１から５のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項１１】
熱が伝わるのを防ぐ部材のシート状のコンデンサが設置される側または反対側の少なくともいずれか一方に粘着層を設けた請求項１または２に記載の電子回路装置。
【請求項１２】
熱が伝わるのを防ぐ部材として断熱材を用いた請求項１から５のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項１３】
熱が伝わるのを防ぐ部材として部分的に断熱材を用いた請求項１から５のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項１４】
断熱材として熱伝導性の低い絶縁材を用いた請求項１２または１３に記載の電子回路装置。
【請求項１５】
断熱材として単独気泡を有する樹脂材を用いた請求項１２または１３に記載の電子回路装置。
【請求項１６】
熱が伝わるのを防ぐ部材として放熱材を用いた請求項１から５のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項１７】
熱が伝わるのを防ぐ部材として部分的に放熱材を用いた請求項１から５のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項１８】
熱が伝わるのを防ぐ部材として絶縁性のある放熱材を半導体チップとシート状のコンデンサの接続部に密着させた請求項１に記載の電子回路装置。
【請求項１９】
放熱材の外周の少なくとも一部に凹凸を形成した請求項１６または１７に記載の電子回路装置。
【請求項２０】
シート状のコンデンサの半導体チップを配置する側とは反対の側に放熱材を設けた電子回路装置であって、放熱材の少なくとも一部を半導体チップの少なくとも一部に当接させた請求項１６または１７に記載の電子回路装置。
【請求項２１】
放熱材として異方性を有する絶縁材を用いた請求項１６または１７に記載の電子回路装置。
【請求項２２】
放熱材として熱伝導性の高い絶縁材を用いた請求項１６または１７に記載の電子回路装置。
【請求項２３】
放熱材として金属粉の混合した絶縁体を用いた請求項１６または１７に記載の電子回路装置。
【請求項２４】
熱が伝わるのを防ぐ部材として断熱材または放熱材の２以上の組み合わせによる積層構造のものを用いた請求項１から５のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項２５】
熱が伝わるのを防ぐ部材としてシート状のコンデンサに面する側に断熱材の層を有し、かつシート状のコンデンサに面していない側に放熱材の層を有する積層構造のものを用いた請求項１から５のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項２６】
熱が伝わるのを防ぐ部材として部分的に断熱材及び放熱材を用いた請求項１から５のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項２７】
熱が伝わるのを防ぐ部材として半導体チップとシート状のコンデンサの接続部に絶縁性のある放熱材を有し、それ以外の部分に断熱材を有する部材を用いた請求項１から５のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項２８】
放熱材を別の放熱材に接続した請求項１６、１７、１８、１９、２０、２４、２５、２６、２７に記載の電子回路装置。
【請求項２９】
放熱材を別の冷却手段に接続した請求項１６、１７、１８、１９、２０、２４、２５、２６、２７に記載の電子回路装置。
【請求項３０】
シート状のコンデンサとしてポリピロールを固体電解質層に用いた固体電解コンデンサにおいて、熱が伝わるのを防ぐ部材として固体電解コンデンサの温度が１０５℃を超えないような素材を用いた請求項１から２９のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項３１】
シート状のコンデンサとしてポリチオフェンを固体電解質層に用いた固体電解コンデンサにおいて、熱が伝わるのを防ぐ部材として固体電解コンデンサの温度が１２５℃を超えないような素材を用いた請求項１から２９のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項３２】
シート状のコンデンサがフィルムコンデンサであって、熱が伝わるのを防ぐ部材としてフィルムコンデンサの温度が１２５℃を超えないような素材を用いた請求項１から２９のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項３３】
シート状のコンデンサがセラミックコンデンサであって、熱が伝わるのを防ぐ部材としてセラミックコンデンサの温度が８５℃を超えないような素材を用いた請求項１から２９のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項３４】
請求項１から３３のいずれか１つに記載の電子回路装置を回路構成部の一部に用いた電子機器。
【請求項１】
半導体チップとシート状のコンデンサを高さ方向に積層した電子回路装置であって、接続バンプのうち少なくとも一部がシート状のコンデンサを積層する側の表面に配置された半導体チップと、陽極電極部および陰極電極層のそれぞれに接続された接続バンプのうち少なくとも一部が半導体チップを積層する側の表面に配置されたシート状のコンデンサを備え、かつ、半導体チップとシート状のコンデンサの間に発熱側から相手側へ熱が伝わるのを防ぐ部材を設けた電子回路装置。
【請求項２】
半導体チップとシート状のコンデンサを高さ方向に積層した電子回路装置であって、接続バンプのうち少なくとも一部がシート状のコンデンサを積層する側の表面に配置された半導体チップと、陽極電極部および陰極電極層のそれぞれに接続された接続バンプのうち少なくとも一部が半導体チップを積層する側の表面に配置されたシート状のコンデンサを備え、かつ、シート状のコンデンサの半導体チップを配置する側とは反対の側に発熱側から相手側へ熱が伝わるのを防ぐ部材を設けた電子回路装置。
【請求項３】
半導体チップとシート状のコンデンサを高さ方向に積層した電子回路装置であって、接続バンプのうち少なくとも一部がシート状のコンデンサを積層する側の表面に配置された半導体チップと、陽極電極部および陰極電極層のそれぞれに接続された接続バンプのうち少なくとも一部が半導体チップを積層する側の表面に配置されたシート状のコンデンサを備え、かつ、熱が伝わるのを防ぐ部材をシート状のコンデンサの外装部の少なくとも一部に用いた電子回路装置。
【請求項４】
半導体チップとシート状のコンデンサを高さ方向に積層した電子回路装置であって、接続バンプのうち少なくとも一部がシート状のコンデンサを積層する側の表面に配置された半導体チップと、陽極電極部および陰極電極層のそれぞれに接続された接続バンプのうち少なくとも一部が半導体チップを積層する側の表面に配置されたシート状のコンデンサを備え、かつ、熱が伝わるのを防ぐ部材を半導体チップの外装部の少なくとも一部に用いた電子回路装置。
【請求項５】
半導体チップとシート状のコンデンサを高さ方向に積層した電子回路装置であって、接続バンプのうち少なくとも一部がシート状のコンデンサを積層する側の表面に配置された半導体チップと、陽極電極部および陰極電極層のそれぞれに接続された接続バンプのうち少なくとも一部が半導体チップを積層する側の表面に配置されたシート状のコンデンサを備え、かつ、熱が伝わるのを防ぐ部材をシート状のコンデンサを内蔵する回路基板の少なくとも一部に用いた電子回路装置。
【請求項６】
熱が伝わるのを防ぐ部材として耐熱性を有する部材を用いた請求項１から５のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項７】
熱が伝わるのを防ぐ部材の半導体チップとシート状のコンデンサの接続部に対応する部分に開口部を設けた請求項１または２に記載の電子回路装置。
【請求項８】
熱が伝わるのを防ぐ部材のシート状のコンデンサに密着する側または反対側の少なくとも一方に凹凸を設けた請求項１から５のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項９】
熱が伝わるのを防ぐ部材を少なくとも半導体チップまたはシート状のコンデンサのいずれかの面積より大きな面積とした請求項１または２に記載の電子回路装置。
【請求項１０】
熱が伝わるのを防ぐ部材に冷却用媒体が通過可能な通路を設けた請求項１から５のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項１１】
熱が伝わるのを防ぐ部材のシート状のコンデンサが設置される側または反対側の少なくともいずれか一方に粘着層を設けた請求項１または２に記載の電子回路装置。
【請求項１２】
熱が伝わるのを防ぐ部材として断熱材を用いた請求項１から５のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項１３】
熱が伝わるのを防ぐ部材として部分的に断熱材を用いた請求項１から５のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項１４】
断熱材として熱伝導性の低い絶縁材を用いた請求項１２または１３に記載の電子回路装置。
【請求項１５】
断熱材として単独気泡を有する樹脂材を用いた請求項１２または１３に記載の電子回路装置。
【請求項１６】
熱が伝わるのを防ぐ部材として放熱材を用いた請求項１から５のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項１７】
熱が伝わるのを防ぐ部材として部分的に放熱材を用いた請求項１から５のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項１８】
熱が伝わるのを防ぐ部材として絶縁性のある放熱材を半導体チップとシート状のコンデンサの接続部に密着させた請求項１に記載の電子回路装置。
【請求項１９】
放熱材の外周の少なくとも一部に凹凸を形成した請求項１６または１７に記載の電子回路装置。
【請求項２０】
シート状のコンデンサの半導体チップを配置する側とは反対の側に放熱材を設けた電子回路装置であって、放熱材の少なくとも一部を半導体チップの少なくとも一部に当接させた請求項１６または１７に記載の電子回路装置。
【請求項２１】
放熱材として異方性を有する絶縁材を用いた請求項１６または１７に記載の電子回路装置。
【請求項２２】
放熱材として熱伝導性の高い絶縁材を用いた請求項１６または１７に記載の電子回路装置。
【請求項２３】
放熱材として金属粉の混合した絶縁体を用いた請求項１６または１７に記載の電子回路装置。
【請求項２４】
熱が伝わるのを防ぐ部材として断熱材または放熱材の２以上の組み合わせによる積層構造のものを用いた請求項１から５のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項２５】
熱が伝わるのを防ぐ部材としてシート状のコンデンサに面する側に断熱材の層を有し、かつシート状のコンデンサに面していない側に放熱材の層を有する積層構造のものを用いた請求項１から５のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項２６】
熱が伝わるのを防ぐ部材として部分的に断熱材及び放熱材を用いた請求項１から５のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項２７】
熱が伝わるのを防ぐ部材として半導体チップとシート状のコンデンサの接続部に絶縁性のある放熱材を有し、それ以外の部分に断熱材を有する部材を用いた請求項１から５のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項２８】
放熱材を別の放熱材に接続した請求項１６、１７、１８、１９、２０、２４、２５、２６、２７に記載の電子回路装置。
【請求項２９】
放熱材を別の冷却手段に接続した請求項１６、１７、１８、１９、２０、２４、２５、２６、２７に記載の電子回路装置。
【請求項３０】
シート状のコンデンサとしてポリピロールを固体電解質層に用いた固体電解コンデンサにおいて、熱が伝わるのを防ぐ部材として固体電解コンデンサの温度が１０５℃を超えないような素材を用いた請求項１から２９のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項３１】
シート状のコンデンサとしてポリチオフェンを固体電解質層に用いた固体電解コンデンサにおいて、熱が伝わるのを防ぐ部材として固体電解コンデンサの温度が１２５℃を超えないような素材を用いた請求項１から２９のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項３２】
シート状のコンデンサがフィルムコンデンサであって、熱が伝わるのを防ぐ部材としてフィルムコンデンサの温度が１２５℃を超えないような素材を用いた請求項１から２９のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項３３】
シート状のコンデンサがセラミックコンデンサであって、熱が伝わるのを防ぐ部材としてセラミックコンデンサの温度が８５℃を超えないような素材を用いた請求項１から２９のいずれか１つに記載の電子回路装置。
【請求項３４】
請求項１から３３のいずれか１つに記載の電子回路装置を回路構成部の一部に用いた電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【公開番号】特開２００５−７２５４８（Ｐ２００５−７２５４８Ａ）
【公開日】平成１７年３月１７日（２００５．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００３−３７６８６４（Ｐ２００３−３７６８６４）
【出願日】平成１５年１１月６日（２００３．１１．６）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１７年３月１７日（２００５．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年１１月６日（２００３．１１．６）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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