ＩＣパッケージの構造

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、小型化などを可能にしたＩＣパッケージの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来のＩＣパッケージの構造を示す断面図である。図において、１は配線基板、２はＩＣであり、このＩＣ２はダイペースト３によって配線基板１に搭載される。４はワイヤであり、このワイヤ４は配線基板１の配線（図示せず）とＩＣ２の端子（図示せず）とを電気的に接続するワイヤ、５は抵抗、コンデンサ等の受動部品であり、この受動部品５は半田６によって配線基板１に搭載される。７はキャップであり、このキャップ７はＩＣ２および受動部品５を保護する。８は端子、９は放熱フィンであり、この放熱フィン９は熱伝導性シリコーン接着剤１０で配線基板１に固定される。１１はサーマルビアであり、このサーマルビア１１は配線基板１を貫通し、一端がＩＣ搭載部に接触する。
【０００３】この構成によるＩＣパッケージは、ＩＣ２で発生した熱は、ダイペースト３、サーマルビア１１および熱伝導性シリコーン接着剤１０を介して放熱フィン９から放熱することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構成の構造では、配線基板の上面のほぼ全体が放熱フィンを固定するための固定領域となるので、部品は全て、配線基板の下面に搭載しなければならず、ＩＣパッケージの外形寸法が大きくなる。更に、放熱フィンと配線基板の固定領域が広いので、半田等の高熱伝導材を使用すると、接着強度が強すぎるため、熱膨張差で配線基板にクラックが発生する恐れがある。このような理由から、熱伝導率の悪い熱伝導性シリコーン接着剤を使用しなければならず、放熱効率を低下するという問題点があった。
【０００５】本発明は、以上述べた、ＩＣパッケージの外形寸法が大きくなること、および放熱効果が低下すること、などという問題点を除去するため、配線基板の一方の面に固定する機能部品に少なくとも１個の凹部を形成し、この凹部に位置する配線基板上に、受動部品を搭載するようにした優れた構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明にかかるＩＣパッケージの第１の構造は、ＩＣを搭載するＩＣ搭載部を一方の面に形成した配線基板と、前記配線基板を貫通し且つ一端が前記ＩＣ搭載部に接続するサーマルビアと、凹部と前記凹部内に凸部を有する機能部品と、受動部品とを備え、前記機能部品は、前記凸部が前記サーマルビアの他端に接続するように前記配線基板の他方の面に固定され、前記受動部品は前記機能部品の前記凹部に対向する前記配線基板上に搭載されてなることを特徴とするＩＣパッケージの構造。
【０００７】本発明に係るＩＣパッケージの第２の構造は、ＩＣを搭載するＩＣ搭載部が一方の面に形成された配線基板と、前記配線基板を貫通し且つ一端が前記ＩＣ搭載部に接続するサーマルビアと、凹部を有する機能部品と、受動部品と、前記機能部品の前記凹部内に設けた高熱伝導性配線基板とを備え、前記高熱伝導性配線基板は、その一部分が前記サーマルビアの他端および前記配線基板に固定され、その他の一部分が前記機能部品の前記凹部の内壁に固定され、また前記受動部品は前記機能部品の前記凹部に対向する配線基板上および高熱伝導性配線基板上に搭載されてなることを特徴とするＩＣパッケージの構造。
【０００８】
【作用】この発明は、配線基板を小型化できることにより、ＩＣパッケージの小型化が可能になる。しかも、高放熱効率を確保することができる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明に係るＩＣパッケージの構造の第１の実施例を示す断面図である。図において、１２は機能部品であり、この機能部品１２は、例えば３つの凸部１２ａ，１２ｂおよび１２ｃと２つの凹部１２ｄおよび１２ｅを備え、ＩＣ２から発生する熱を放出する放熱フィンとしての機能、受動部品５を保護するキャップとしての機能、図示せぬ回路部をシールドする機能、および気密性を確保する機能を持つ。そして、この機能部品１２の凸部１２ａ〜１２ｃは、半田６によって配線基板１に固定され、機能部品１２の凹部１２ｄおよび１２ｅには、配線基板１に搭載された受動部品５が収容される。
【００１０】この構成によるＩＣパッケージでは、ＩＣ２で発生した熱はダイペースト３、サーマルビア１１および熱伝導率の良い半田６を介して放熱フィンとして機能する機能部品１２から放熱することができる。また、この機能部品１２の凹部１２ｄおよび１２ｅに、受動部品５が挿入できるため、配線基板１の両面に受動部品５を搭載することができるので、配線基板１の面積を半分にすることができ、ＩＣパッケージを小型化することができ、受動部品５を保護するキャップとしての機能もあり、さらに、図示せぬ回路部をシールドする機能、および受動部品５の気密性を確保することができる。
【００１１】図２は本発明に係るＩＣパッケージの構造の第２の実施例を示す断面図である。図において、１３は機能部品であり、この機能部品１３は、例えば３つの凸部１３ａ，１３ｂおよび１３ｃと２つの凹部１３ｄおよび１３ｅを備え、ＩＣ２から発生する熱を放出する放熱フィンとしての機能、および受動部品５を保護するキャップとしての機能を持つ。そして、この機能部品１３の凸部１３ｂは、半田によって配線基板１に固定され、機能部品１３の凹部１３ｄおよび１３ｅには、配線基板１に搭載した受動部品５が収容される。
【００１２】なお、機能部品１３の突起１３ａおよび１３ｃと配線基板１との間には、隙間１４が形成されており、通気を確保している。
【００１３】この構成によるＩＣパッケージでは、ＩＣ２で発生した熱は、ダイペースト３、サーマルビア１１および熱伝導率のよい半田６を介して放熱フィンとして機能する機能部品１３から放熱することができ、しかも、隙間１４を介して外気が流入し、受動部品５をも冷却することができる。また、この機能部品１３の凹部１３ｄおよび１３ｅに、受動部品５が挿入できるため、配線基板１の両面に受動部品５を搭載することができるので、配線基板１の面積を削減することができ、ＩＣパッケージを小型化することができ、受動部品５を保護するキャップとして機能することができる。
【００１４】図３は本発明に係るＩＣパッケージの構造の第３の実施例を示す断面図である。図において、１５は機能部品であり、この機能部品１５は、例えば５つの凸部１５ａ〜１５ｅと４つの凹部１５ｆ〜１５ｉを備え、ＩＣ２から発生する熱を放出する放熱フィンとしての機能および受動部品５を保護するキャップとしての機能を持つ。そして、この機能部品１５の凸部１５ｂ〜１５ｄは、半田６によって配線基板１に固定され、機能部品１５の凹部１５ｆ〜１５ｉには、配線基板１に搭載した受動部品５が収容される。
【００１５】なお、機能部品１５の突起１５ａおよび１５ｅと配線基板１との間には、隙間１４が形成されており、通気を確保している。
【００１６】また、この構成によるＩＣパッケージの放熱については、図２と同様に機能することはもちろんである。
【００１７】図４は本発明に係るＩＣパッケージの構造の第４の実施例を示す断面図である。図において、１６はダイパッドであり、このダイパッド１６は配線基板１上に設け、ＩＣ２を搭載する。１７はワイヤボンディングパッド、１８ａ〜１８ｄは導体パッド、１９は電源用導体であり、この電源用導体１９は配線基板１上に設けて、サーマルビア１１に電気的および熱的に接続される。２０は機能部品であり、この機能部品２０は熱伝導率の優れた材料から作られ、例えば、２つの凸部２０ａおよび２０ｂと１つの凹部２０ｃを備え、ＩＣ２から発生する熱を放出する放熱フィンとしての機能、受動部品５を保護するキャップとしての機能、および図示せぬ回路部をシールドするシールド機能を備えている。そして、この機能部品２０はその凸部２０ａおよび２０ｂが半田６によって、配線基板１の導体パッド１８ｄに固定される。そして、この導体パッド１８ｄはシールド効果を目的としてグランド電位にする。２１は高熱伝導性配線基板であり、この高熱伝導性配線基板２１はセラミック等の熱伝導率に優れており、機能部品２０の凹部２０ｃと配線基板１の間に収納される。２２は受動部品であり、例えばデカップリングコンデンサであり、このデカップリングコンデンサ２２は高熱伝導性配線基板２１に搭載される。２３ａおよび２３ｂは導体であり、この導体２３ａおよび２３ｂは高熱伝導性配線基板２１上に設けられる。そして、この導体２３ａは、その一端がコンデンサ２２の一方の電極に接続し、他端は半田６によって電源用導体１９に電気的に接続し、電源側となる。この導体２３ｂは、その一端がコンデンサ２２の他方の電極に接続し、他端は半田６によって機能部品２０に電気的に接続し、グランド側となる。
【００１８】この構成によるＩＣパッケージでは、ＩＣ２で発生した熱は、ダイパッド１６、サーマルビア１１、熱伝導率の良い半田６、高熱伝導性配線基板２１、熱伝導率の良い半田６を介して機能部品２０から放熱することができる。また、受動部品であるデカップリングコンデンサ２２の一方の電極は、導体２３ａ、半田６、電源用導体１９、およびサーマルビア１１を介して配線基板１の図示せぬ電源配線に接続する。このデカップリングコンデンサ２２の他方の電極は、導体２３ｂ、半田６、機能部品２０およびその突起２０ａ，２０ｂ、半田６および導体パッド１８ｄを介して配線基板１の図示せぬグランド配線に接続する。
【００１９】このように、機能部品の凹部と配線基板との間に設けた高熱伝導性配線基板に、受動部品を搭載するので、配線基板を小型化することができるので、ＩＣパッケージを小型化することができる。
【００２０】図５は本発明に係るＩＣパッケージの構造の第５の実施例を示す断面図である。図において、２４は受動部品であり、例えば、高速信号における終端抵抗とする。そして、この抵抗２４は高熱伝導性配線基板２１に搭載する。
【００２１】なお、この抵抗２４の一端は、導体２３ａ、半田２５を介して配線基板１の信号用パッド２６に接続する。
【００２２】この構成によるＩＣパッケージにおいて、ＩＣ２で発生した熱の放出径路およびＩＣパッケージの小型化については図４と同様であることはもちろんである。
【００２３】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に係るＩＣパッケージの構造によれば、配線基板の一方の面に、少なくとも２個の凸部と１個の凹部を設けた機能部品を取り付けることにより、その機能部品の凹部と配線基板の間に、部品搭載領域を確保することができるため、配線基板を小型化することができる。しかも、機能部品を配線基板に固定するため、機能部品の突起の面を最小に抑えることができるので、半田等の接着強度が高く、高熱伝導性の接着剤を使用できるため、高放熱効率を確保することができる。特に、第１実施例、第４実施例および第５実施例では、高放熱効率、受動部品のキャップ、気密性およびシールド効果が得られ、第２実施例および第３実施例では、高放熱効率、受動部品のキャップおよび受動部品の通気による放熱などが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＩＣパッケージの構造の第１の実施例を示す断面図である。
【図２】本発明に係るＩＣパッケージの構造の第２の実施例を示す断面図である。
【図３】本発明に係るＩＣパッケージの構造の第３の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明に係るＩＣパッケージの構造の第４の実施例を示す断面図である。
【図５】本発明に係るＩＣパッケージの構造の第５の実施例を示す断面図である。
【図６】従来のＩＣパッケージの構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１２，１３，１５，２０機能部品
１６ダイパッド
１８ａ〜１８ｄ導体パッド
２１高熱伝導性配線基板
２３ａ，２３ｂ導体

【特許請求の範囲】
【請求項１】ＩＣを搭載するＩＣ搭載部を一方の面に形成した配線基板と、前記配線基板を貫通し且つ一端が前記ＩＣ搭載部に接続するサーマルビアと、凹部と前記凹部内に凸部を有する機能部品と、受動部品とを備え、前記機能部品は、前記凸部が前記サーマルビアの他端に接続するように前記配線基板の他方の面に固定され、前記受動部品は前記機能部品の前記凹部に対向する前記配線基板上に搭載されてなることを特徴とするＩＣパッケージの構造。
【請求項２】ＩＣを搭載するＩＣ搭載部が一方の面に形成された配線基板と、前記配線基板を貫通し且つ一端が前記ＩＣ搭載部に接続するサーマルビアと、凹部を有する機能部品と、受動部品と、前記機能部品の前記凹部内に設けた高熱伝導性配線基板とを備え、前記高熱伝導性配線基板は、その一部分が前記サーマルビアの他端および前記配線基板に固定され、その他の一部分が前記機能部品の前記凹部の内壁に固定され、また前記受動部品は前記機能部品の前記凹部に対向する配線基板上および高熱伝導性配線基板上に搭載されてなることを特徴とするＩＣパッケージの構造。
【請求項３】前記機能部品の前記凹部を形成する凸部が前記配線基板の他方の面に固定されてなることを特徴とする前記請求項１または請求項２記載の前記ＩＣパッケージ構造。
【請求項４】前記機能部品の前記凹部を形成する凸部と前記配線基板の他方の面との間に間隙を形成することを特徴とする前記請求項１または請求項２記載の前記ＩＣパッケージの構造。

【図１】