JPH08222671A - 回路モジュールの冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、半導体チップの熱を回路基板に伝え
ることなく効率良く逃すことができる回路モジュールの
冷却装置を得ることにある。 【構成】回路モジュールは、半導体チップ28が実装され
た回路基板18を有する。回路基板は半導体チップよりも
大きな孔35を有し、この回路基板の裏面28b に熱伝導性
の放熱部材41が配置されている。放熱部材は孔に入り込
む凸部50を有し、この凸部の接触面50a が半導体チップ
の裏面28b に接触されている。接触面は、半導体チップ
の裏面よりも大きな面積を有する。回路基板の表面28a
にはカバー42が配置されている。カバーと半導体チップ
との間には、ゴム状弾性体58が配置されている。カバー
と放熱部材とは、回路基板を貫通するねじ56によって結
合され、半導体チップを接触面とゴム状弾性体とで挾み
込んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、配線を施した回路基板
と、この回路基板に実装された半導体チップとを有する
回路モジュールにおいて、特に動作中に発熱する半導体
チップを冷却するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近のブック形あるいはノート形のポー
タブルコンピュータは、コンパクト化とともに高機能化
が押し進められている。そのため、コンピュータに搭載
されるＬＳＩパッケージにしても、大容量化や多機能化
が進んでいる。このＬＳＩパッケージの大容量化や多機
能化は、チップサイズの大型化や多ピン化を招き、その
分、回路基板上でのＬＳＩパッケージの占有面積が大き
くなる。このＬＳＩパッケージの占有面積を抑制しつつ
多ピン化に対応するためには、ＬＳＩパッケージのリー
ドピッチを微細化することが必要となってくる。

【０００３】多ピン化に適合できるコンパクトなパッケ
ージとして、最近、ＴＣＰ（tapecarrier package ）が
注目されている。ＴＣＰは、リードを有する樹脂フィル
ムと、この樹脂フィルムに支持された半導体チップとを
有している。そして、このＴＣＰでは、樹脂フィルムの
外周縁部にリードの先端が導出されており、このリード
の先端が回路基板上の接続パッドに半田付けされてい
る。

【０００４】ところで、この種のＴＣＰは、半導体チッ
プが樹脂によってモールドされておらず、この半導体チ
ップが外方に露出されている。そのため、ＴＣＰは、Ｐ
ＧＡ（pin grid array）に比べて機械的強度が弱く、動
作時の発熱量が大きいにも拘らず、多数の放熱フィンを
有するヒートシンクを直接取り付けることが困難とな
る。したがって、発熱するＴＣＰを回路基板と共にコン
ピュータの筐体に収容するに当たっては、このＴＣＰの
低熱抵抗化を図ることが重要となってくる。

【０００５】「特公平５−５２０７９号公報」には、発
熱量の大きな半導体チップの低熱抵抗化を達成するため
の手段が開示されている。この先行技術では、回路基板
の表面に半導体チップを含む電子デバイスが実装されて
いる。この回路基板は、電子デバイスと向かい合い部分
に比較的大きな一つのスルーホールを備えている。

【０００６】また、回路基板の裏面側には、冷却板が配
置されている。冷却板は、上記スルーホールに嵌合され
る別体もしくは一体の凸部を有している。この凸部は、
銅あるいは真鍮のような熱伝導性を有する材料にて構成
されている。そして、凸部の先端面は、電子デバイスの
裏面に隙間なく接しており、この接触により、電子デバ
イスの熱が凸部を通じて冷却板に逃がされるようになっ
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記先行技
術によると、冷却板の凸部は、スルーホールの内面を覆
うメッキ層に接しているため、電子デバイスから凸部に
伝えられた熱が、メッキ層を通じて直接回路基板に伝わ
ってしまう。しかも、スルーホールは、電子デバイスの
平面形状よりも遥かに小径であり、この電子デバイスの
裏面の多くは、半田又はサーマルコンパウンドの層を介
して回路基板の表面に接している。

【０００８】そのため、電子デバイスの熱が益々回路基
板に伝わり易くなり、この回路基板に電子デバイスの熱
が籠る傾向にある。すると、この回路基板上には、発熱
量が大きな電子デバイス以外にも数多くの半導体チップ
や回路部品が実装されているので、これら半導体チップ
や回路部品に回路基板を通じて電子デバイスの熱が伝え
られてしまう。そのため、電子デバイスの周囲に位置す
るその他の半導体チップや回路部品に大きな熱影響を及
ぼすといった不具合がある。

【０００９】また、上記のように、スルーホールは、電
子デバイスの平面形状よりも遥かに小径であるため、凸
部と電子デバイスとの接触面積が少なく、この凸部に電
子デバイスの熱を効率良く伝えることができない。その
ため、電子デバイスから冷却板に至る熱伝導経路を形成
した構成でありながら、電子デバイスの放熱効果が不十
分となり、電子デバイスの熱抵抗を低下させる上で今一
歩改善の余地が残されている。

【００１０】本発明は、このような事情にもとづいてな
されたもので、半導体チップの熱を回路基板に伝えるこ
となく効率良く外部に逃がすことができ、半導体チップ
の熱抵抗を低減することができる回路モジュールの冷却
装置の提供を目的とする。

【００１１】本発明の他の目的は、半導体チップを効率
良く冷却しつつ、放熱部材を利用して半導体チップを接
地させることができ、格別な接地手段を省略できる回路
モジュールの冷却装置を得ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載された回路モジュールは、接続パッ
ドを有する第１の面およびこの第１の面の反対側に位置
された第２の面を含む回路基板と、この回路基板の接続
パッドにリードを介して接続され、動作中に発熱する半
導体チップとを備えている。

【００１３】そして、上記半導体チップは、上記リード
の接続部を有する第１のチップ面と、この第１のチップ
面の反対側に位置された第２のチップ面とを有し、この
第２のチップ面を上記回路基板の第１の面に向けた姿勢
で上記回路基板に実装されるとともに、上記回路基板
は、上記半導体チップと向かい合う部分に、この半導体
チップよりも大きな開口形状を有する孔を備え、この回
路基板の上記半導体チップとは反対側の第２の面に、上
記孔に入り込む凸部を有する熱伝導性の放熱部材を配置
し、この放熱部材の凸部は、上記半導体チップの第２の
チップ面よりも大きな面積を有して、この半導体チップ
の第２のチップ面に接触される平坦な接触面を含み、こ
の放熱部材と上記回路基板との間および上記孔と凸部と
の間に、夫々遮熱用の隙間を形成するとともに、上記回
路基板の第１の面に、上記半導体チップおよび上記リー
ドと接続パッドとの接続部分を覆うカバーを配置し、こ
のカバーと半導体チップの第１のチップ面との間に、弾
性変形が可能なゴム状弾性体を配置するとともに、上記
カバーと上記放熱部材とを、上記回路基板を厚み方向に
貫通する締め付け部材を介して結合することにより、上
記半導体チップを上記凸部の接触面とゴム状弾性体との
間で挾み込んだことを特徴としている。

【００１４】請求項２によれば、上記請求項１に記載の
回路基板は、その第２の面にグランド配線層を有し、ま
た、上記放熱部材は、導電性を有する金属材料にて構成
され、この放熱部材に上記グランド配線層が接している
ことを特徴としている。

【００１５】請求項３によれば、上記請求項１に記載の
ゴム状弾性体は、熱伝導性を有し、また、上記カバー
は、熱伝導性を有する金属材料にて構成されていること
を特徴としている。

【００１６】請求項４によれば、上記請求項１に記載さ
れた凸部の接触面と上記半導体チップの第２のチップ面
とは、導電性の接着剤を介して互いに接着されているこ
とを特徴としている。

【００１７】請求項５によれば、上記請求項１に記載の
半導体チップは、上記リードを有する柔軟な樹脂フィル
ムに支持されていることを特徴としている。請求項６に
よれば、上記請求項１又は３に記載の放熱部材は、上記
凸部とは反対側に向けて突出する多数の冷却フィンを備
えていることを特徴としている。

【００１８】また、上記目的を達成するため、請求項７
に記載された回路モジュールは、接続パッドを有する第
１の面およびこの第１の面の反対側に位置された第２の
面を含む回路基板と、この回路基板の接続パッドにリー
ドを介して接続され、動作中に発熱する半導体チップと
を備えている。

【００１９】そして、上記半導体チップは、上記リード
の接続部を有する第１のチップ面と、この第１のチップ
面の反対側に位置された第２のチップ面とを有し、この
第２のチップ面を上記回路基板の第１の面に向けた姿勢
で上記回路基板に実装されるとともに、上記回路基板
は、上記半導体チップの実装部分にこの半導体チップよ
りも大きな開口形状を有する孔と、この孔の周囲に位置
する複数の嵌合孔とを備えており、この回路基板の上記
半導体チップとは反対側の第２の面に、熱伝導性を有す
る放熱部材を配置し、この放熱部材は、上記孔に入り込
む凸部と、上記嵌合孔に圧入される複数の脚部とを有す
るとともに、上記凸部は、上記半導体チップの第２のチ
ップ面よりも大きな面積を有してこの半導体チップの第
２のチップ面に接触される平坦な接触面を有し、この放
熱部材と上記回路基板との間および上記孔と凸部との間
に、夫々遮熱用の隙間を形成したことを特徴としてい
る。

【００２０】請求項８によれば、上記請求項７に記載の
回路基板は、その第２の面にグランド配線層を有し、ま
た、上記放熱部材は、導電性を有する金属材料にて構成
され、この放熱部材に上記グランド配線層が接している
ことを特徴としている。

【００２１】請求項９によれば、上記請求項７に記載さ
れた凸部の接触面と上記半導体チップの第２のチップ面
とは、導電性の接着剤を介して互いに接着されているこ
とを特徴としている。

【００２２】請求項１０によれば、上記請求項７又は９
に記載の放熱部材は、上記凸部とは反対側に向けて突出
する多数の冷却フィンを備えていることを特徴としてい
る。請求項１１によれば、上記請求項７に記載の回路基
板は、複数の配線層と絶縁層とを交互に積み重ねた多層
構造をなしており、また、上記回路基板の嵌合孔は、上
記接続パッドと上記孔との間に配置されていることを特
徴としている。

【００２３】請求項１２によれば、上記請求項７に記載
の回路基板は、絶縁層によって覆われたグランド配線層
を有するとともに、上記嵌合孔の内面は、上記グランド
配線層に電気的に接続された導電層によって覆われてお
り、また、上記放熱部材は導電性を有する金属材料にて
構成され、この放熱部材の脚部が上記導電層に圧接され
ていることを特徴としている。

【００２４】請求項１３によれば、上記請求項７に記載
された回路基板の第１の面に、上記半導体チップおよび
上記リードと接続パッドとの接続部を覆うカバーを配置
したことを特徴としている。

【００２５】請求項１４によれば、上記請求項１３に記
載のカバーは、熱導電性を有する金属材料にて構成し、
このカバーと半導体チップの第１のチップ面との間に、
ゴム状弾性体からなる伝熱シートを配置したことを特徴
としている。

【００２６】また、上記他の目的を達成するため、請求
項１５に記載された回路モジュールは、接続パッドを有
する第１の面と、この第１の面の反対側に位置され、グ
ランド配線層を有する第２の面とを含む回路基板と、こ
の回路基板の接続パッドにリードを介して接続され、動
作中に発熱する半導体チップとを備えている。

【００２７】そして、上記半導体チップは、上記リード
の接続部を有する第１のチップ面と、この第１のチップ
面の反対側に位置された第２のチップ面とを有し、この
第２のチップ面を上記回路基板の第１の面に向けた姿勢
で上記回路基板に実装されるとともに、上記回路基板
は、上記半導体チップと向かい合う部分に、この半導体
チップよりも大きな開口形状を有する孔を備え、この孔
内に熱伝導性および導電性を有する放熱部材を収容する
とともに、この放熱部材は、上記半導体チップの第２の
チップ面よりも大きな面積を有してこの半導体チップの
第２のチップ面に接触される平坦な接触面と、上記回路
基板の第２の面と略面一をなす平坦な放熱面とを有し、
この放熱部材の放熱面を含む回路基板の第２の面に、ハ
ンダ・ペーストをリフローリングしてなる導電被膜を被
着し、この導電被膜を介して上記グランド配線層と放熱
部材とを電気的に接続したことを特徴としている。

【００２８】請求項１６によれば、上記請求項１５に記
載された放熱部材の接触面と上記半導体チップの第２の
チップ面とは、導電性の接着剤を介して互いに接着され
ていることを特徴としている。

【００２９】請求項１７によれば、上記請求項１５に記
載の放熱部材は、熱抵抗の大きな電気絶縁性の接着剤を
介して上記孔の内周面に接着されていることを特徴とし
ている。

【００３０】上記目的を達成するため、請求項１８に記
載された回路モジュールは、接続パッドを有するチップ
搭載面を含む回路基板と、この回路基板の接続パッドに
リードを介して接続され、動作中に発熱する半導体チッ
プとを備えている。

【００３１】そして、上記半導体チップは、上記リード
の接続部を有する第１のチップ面と、この第１のチップ
面の反対側に位置された第２のチップ面とを有し、この
第２のチップ面を上記回路基板のチップ搭載面とは反対
方向に向けた姿勢で上記回路基板に実装されるととも
に、上記回路基板のチップ搭載面に、上記半導体チップ
および上記リードと上記接続パッドとの接続部分を覆う
熱伝導性の放熱部材を取り付け、この放熱部材と半導体
チップの第２のチップ面とを、熱伝導性を有する接着剤
を介して互いに接着するとともに、上記回路基板のチッ
プ搭載面と半導体チップの第１のチップ面との間には、
上記接着剤が硬化するまでの期間中、上記半導体チップ
を上記放熱部材に向けて押圧する押圧部材を介在させ、
かつ、上記回路基板は、上記半導体チップと向かい合う
部分に、上記接着剤が硬化した後に上記押圧部材を半導
体チップと回路基板との間から取り出すための通孔を有
していることを特徴としている。

【００３２】請求項１９によれば、請求項１８に記載さ
れた回路基板は、グランド配線層を有し、また、上記放
熱部材は、導電性を有する金属材料にて構成され、この
放熱部材に上記グランド配線層が電気的に接続されてい
ることを特徴としている。請求項２０によれば、請求項
１８に記載された放熱部材は、多数の冷却フィンを備え
ていることを特徴としている。

【００３３】

【作用】請求項１の構成によると、半導体チップは、リ
ードが連なる第１のチップ面を回路基板とは反対方向に
向けた、いわゆるフェースアップの姿勢で回路基板に実
装される。そして、半導体チップの動作に伴い、この半
導体チップが発熱すると、半導体チップの熱は、第２の
チップ面から凸部を通じて放熱部材に逃がされる。この
場合、凸部の接触面に接する半導体チップの第２のチッ
プ面には、リードの接続部が存在しないので、この第２
のチップ面の隅々までを平坦な熱伝導面として利用する
ことができる。それとともに、凸部の接触面は、半導体
チップの第２のチップ面よりも大きな面積を有するの
で、上記半導体チップの熱は、第２のチップ面の全面か
ら凸部に伝えられることになる。

【００３４】しかも、半導体チップは、凸部の接触面と
ゴム状弾性体との間で挾み込まれているので、この半導
体チップの第２のチップ面が接触面に対し隙間なく押し
付けられることになり、半導体チップと接触面との接触
状態が良好となる。そのため、上記半導体チップと凸部
との接触面積が増大することと合わせて、この半導体チ
ップの熱を効率良く放熱部材に伝えることができる。

【００３５】さらに、上記構成によると、凸部と回路基
板の孔との間、および放熱部材と回路基板との間には隙
間が存在するので、この隙間内の空気が断熱層として機
能する。そのため、凸部や放熱部材に伝えられた半導体
チップの熱が、回路基板に直接伝わり難くなり、この回
路基板の内部に熱が籠るのを防止できる。

【００３６】請求項２の構成によると、凸部の接触面と
ゴム状弾性体との間で半導体チップを挾み込むと、半導
体チップが凸部および放熱部材を介して回路基板のグラ
ンド配線層に電気的に接続される。そのため、回路基板
に放熱部材およびカバーを取り付けると同時に半導体チ
ップの接地がなされ、格別な接地作業を省略することが
できる。

【００３７】請求項３の構成によると、ゴム状弾性体お
よびカバーは、共に熱伝導性を有するので、半導体チッ
プの第１のチップ面とカバーとが熱的に接続される。そ
のため、半導体チップの熱は、第１のチップ面からゴム
状弾性体を経てカバーに逃されることになり、この半導
体チップの第１および第２のチップ面の双方から放熱を
行なうことができる。

【００３８】請求項４の構成によると、半導体チップの
第２のチップ面が凸部の接触面に隙間なく強固に密接さ
れ、この半導体チップの熱を効率良く凸部に逃すことが
できる。

【００３９】請求項５の構成によると、回路基板は一般
に寸法精度が悪く、特にその厚み寸法にばらつきが生じ
易い。そのため、回路基板の第２の面に放熱部材を取り
付けた時に、放熱部材の凸部の接触面が回路基板の第１
の面から大きく突出したり、逆に孔の内側に引っ込むこ
とがあり、回路基板に対する半導体チップの位置が回路
基板の厚み方向に変動する虞れがあり得る。しかるに、
半導体チップを支持する樹脂フィルムは、柔軟で弾性変
形が可能であるから、回路基板の第１の面に対する接触
面の位置が変動した場合には、樹脂フィルムが変形し、
回路基板の厚み寸法のばらつきを吸収する。そのため、
半導体チップとリードとの接続部およびリードと接続パ
ッドとの接続部に無理な力が加わることもなく、リード
の剥離や断線を未然に防止することができる。

【００４０】請求項６の構成によると、冷却フィンの存
在により、放熱部材の放熱面積が増大する。このため、
放熱部材の放熱性が向上し、半導体チップの熱を効率良
く外部に逃すことができる。

【００４１】請求項７の構成によると、放熱部材は、そ
の脚部を回路基板の嵌合孔に圧入することで、回路基板
に抜け止め固定されることになり、放熱部材を回路基板
に止めるための格別なねじ類が不要となる。また、半導
体チップは、リードが連なる第１のチップ面を回路基板
とは反対方向に向けた、いわゆるフェースアップの姿勢
で回路基板に実装される。このため、放熱部材を回路基
板に固定すると、凸部の接触面が半導体チップの第２の
チップ面に接触する。そして、半導体チップの動作に伴
い、この半導体チップが発熱すると、半導体チップの熱
は、上記接触面から凸部を通じて放熱部材に逃がされ
る。この場合、接触面に接する半導体チップの第２のチ
ップ面には、リードの接続部が存在しないので、この第
２のチップ面の隅々までを平坦な熱伝導面として利用す
ることができる。しかも、凸部の接触面は、半導体チッ
プの第２のチップ面よりも大きな面積を有するので、半
導体チップの熱は、第２のチップ面の全面から凸部に伝
えられることになる。

【００４２】また、凸部と回路基板の孔との間、および
放熱部材と回路基板との間には、夫々隙間が存在するの
で、この隙間内の空気が断熱層として機能する。そのた
め、凸部や放熱部材に伝えられた半導体チップの熱が、
回路基板に直接伝わり難くなり、この回路基板の内部に
熱が籠るのを防止できる。

【００４３】請求項８の構成によると、放熱部材の脚部
を回路基板の嵌合孔に圧入すると、半導体チップが凸部
および放熱部材を介して回路基板のグランド配線層と電
気的に接続される。そのため、回路基板に放熱部材を取
り付けると同時に半導体チップの接地がなされ、格別な
接地作業が不要となる。

【００４４】請求項９の構成によると、半導体チップの
第２のチップ面が凸部の接触面に隙間なく強固に密接さ
れ、この半導体チップの熱を効率良く凸部に逃すことが
できる。

【００４５】請求項１０の構成によると、冷却フィンの
存在により、放熱部材の放熱面積が増大する。このた
め、放熱部材の放熱性が向上し、半導体チップの熱を効
率良く外部に逃すことができる。

【００４６】請求項１１の構成によると、回路基板のう
ち接続パッドと孔との間の領域は、リードと向かい合っ
ており、通常この領域に配線層は存在しないために、こ
の配線層に制約を受けることなく回路基板に嵌合孔を開
けることができる。また、逆に接続パッドの外周囲に嵌
合孔が存在しないので、回路基板に配線層を配置する上
での自由度が大きくなる。

【００４７】請求項１２の構成によると、放熱部材の脚
部を嵌合孔に圧入すると、この脚部が導電層に電気的に
接触し、半導体チップが脚部および導電層を介して回路
基板のグランド配線層に電気的に接続される。そのた
め、回路基板に放熱部材を取り付けると同時に半導体チ
ップの接地がなされ、格別な接地作業が不要となる。

【００４８】請求項１３の構成によると、カバーが外部
からの衝撃を荷担するため、機械的強度が弱い裸の半導
体チップの耐衝撃性能を充分に確保することができる。
請求項１４の構成によると、半導体チップの第１のチッ
プ面とカバーとが伝熱シートを介して熱的に接続される
ので、半導体チップの熱を、第１のチップ面からカバー
に逃がすことができ、この半導体チップの第１および第
２のチップ面の双方から放熱を行なうことができる。し
かも、カバーに外部からの衝撃が加わった場合、この衝
撃を伝熱シートによっても受け止めることができるとと
もに、この衝撃は伝熱シートの変形によって吸収緩和さ
れる。そのため、半導体チップに直に衝撃が加わること
はなく、半導体チップの耐衝撃性能を充分に確保でき
る。

【００４９】請求項１５の構成によると、半導体チップ
は、リードが連なる第１のチップ面を回路基板とは反対
方向に向けた、いわゆるフェースアップの姿勢で回路基
板に実装される。そして、半導体チップの動作に伴い、
この半導体チップが発熱すると、半導体チップの熱は、
接触面から放熱部材に逃がされる。この場合、接触面に
接する半導体チップの第２のチップ面には、リードの接
続部が存在しないので、この第２のチップ面の隅々まで
を平坦な熱伝導面として利用することができる。しか
も、放熱部材の接触面は、半導体チップの第２のチップ
面よりも大きな面積を有するので、半導体チップの熱
は、第２のチップ面の全面から凸部に伝えられることに
なる。そのため、半導体チップの熱を効率良く放熱部材
に伝えることができ、この半導体チップの放熱効果が向
上する。

【００５０】また、導電被膜は、回路基板の第２の面に
供給されたハンダ・ペーストを加熱することで溶かし、
この溶けたハンダを硬化させることによって得られるの
で、放熱部材の放熱面を含む回路基板の第２の面が凹凸
のない平滑な面となる。そのため、放熱部材の放熱面に
放熱用のヒートシンクを容易に取り付けることができ、
放熱部材の放熱性を高める上で好都合となる。

【００５１】その上、導電被膜によって放熱部材とグラ
ンド配線層とが電気的に接続されるので、この放熱部材
を半導体チップの接地回路の一部として利用することが
でき、接地用の格別な部材が不要となる。

【００５２】請求項１６の構成によると、半導体チップ
の第２のチップ面が放熱部材の接触面に隙間なく強固に
密接され、この半導体チップの熱を効率良く放熱部材に
逃すことができる。

【００５３】請求項１７の構成によると、放熱部材を孔
の内周面に固定する接着剤が一種の断熱層として機能す
るので、放熱部材に伝えられた半導体チップの熱が回路
基板に伝わるのを防止でき、この回路基板の内部に熱が
籠り難くなる。

【００５４】請求項１８の構成によると、半導体チップ
は、リードが連なる第１のチップ面を回路基板のチップ
搭載面に向けた、いわゆるフェースダウンの姿勢で回路
基板に実装される。そして、半導体チップの動作に伴っ
て、この半導体チップが発熱すると、半導体チップの熱
は、回路基板とは反対側の第２のチップ面を通じて放熱
部材に逃がされる。この半導体チップの第２のチップ面
と放熱部材とは、熱伝導性の接着剤を介して接着されて
いるので、第２のチップ面と放熱部材との間に熱伝導を
妨げるような隙間が生じることはなく、この半導体チッ
プの熱を効率良く放熱部材に逃がすことができる。した
がって、半導体チップをフェースダウンの姿勢で回路基
板に実装する場合でも、この半導体チップの回路基板と
は反対側に充分な放熱経路を確保することができる。

【００５５】また、半導体チップをフェースダウンの姿
勢で回路基板に実装すると、この半導体チップの第１の
チップ面と回路基板のチップ搭載面との間には隙間が生
じる。そのため、上記接着剤が硬化するまでの間に半導
体チップが放熱部材から剥がれたり、ずれ動き易くな
り、半導体チップの姿勢が変動する虞があり得る。

【００５６】しかるに、上記構成によると、半導体チッ
プは、接着剤が硬化するまでの期間中、押圧部材を介し
て放熱部材に押圧されているので、半導体チップの姿勢
変化が抑えられる。そのため、半導体チップの第２のチ
ップ面を放熱部材に確実に接着することができ、半導体
チップの熱を効率良く放熱部材に伝えることができる。

【００５７】しかも、上記押圧部材は、接着剤が硬化し
た後、回路基板の通孔を通じて半導体チップと回路基板
との間から取り除かれるので、半導体チップの熱が押圧
部材を経て回路基板に伝わることはない。それととも
に、押圧部材を取り出すと、半導体チップの第１のチッ
プ面と回路基板との間には隙間が生じるので、この隙間
が一種の断熱空間となり、半導体チップの輻射熱が回路
基板に直に伝わり難くなる。

【００５８】その上、上記隙間は通孔に連なるので、半
導体チップの輻射熱を通孔を経て外部に逃がすことがで
きる。そのため、上記放熱部材と回路基板との間に半導
体チップの熱が籠り難くなり、上記隙間が断熱空間とな
ることと合わせて、回路基板への熱影響を極力少なく抑
えることができる。

【００５９】請求項１９の構成によると、回路基板のチ
ップ搭載面に放熱部材を取り付けると、半導体チップが
放熱部材を介して回路基板のグランド配線層に電気的に
接続され、この半導体チップの格別な接地作業を省略す
ることができる。

【００６０】請求項２０の構成によると、冷却フィンの
存在により、放熱部材の放熱面積が増大するので、半導
体チップの回路基板とは反対側に充分な放熱経路を確保
することができる。このため、放熱部材の放熱性が向上
し、半導体チップの熱を回路基板とは反対側から効率良
く外部に逃がすことができる。

【００６１】

【実施例】以下本発明の第１実施例を、ブック形のポー
タブルコンピュータに適用した図１ないし図７にもとづ
いて説明する。図５は、Ａ４サイズのブック形のポータ
ブルコンピュータ１を示している。このコンピュータ１
は、四角形箱状をなす筐体２と、この筐体２に支持され
たフラットパネル形のディスプレイユニット３とを備え
ている。筐体２は、ロアハウジング４とアッパハウジン
グ５とに分割されている。これらロアハウジング４およ
びアッパハウジング５は、例えばＡＢＳ樹脂のような合
成樹脂材料にて構成されている。

【００６２】筐体２は、底壁６ａと上壁６ｂおよびこれ
ら両方の壁６ａ，６ｂに連なる四つの側壁６ｃとを有し
ている。筐体２の上壁６ｂの前半部には、キーボード８
が配置されている。上壁６ｂの後端部には、中空の凸部
９が配置されている。凸部９は、筐体２の幅方向に延び
ており、この凸部９の左右両端部には、ディスプレイ支
持部１０ａ，１０ｂが形成されている。

【００６３】上記ディスプレイユニット３は、偏平な箱
状をなすハウジング１２と、このハウジング１２の内部
に収容された液晶ディスプレイ１３とを備えている。ハ
ウジング１２は、一対の枢支用脚部１４ａ，１４ｂを有
している。これら枢支用脚部１４ａ，１４ｂは、上記デ
ィスプレイ支持部１０ａ，１０ｂに夫々図示しないヒン
ジ装置を介して回動可能に支持されている。

【００６４】図７に示すように、ロアハウジング４の内
部には、フレーム１６が収容されている。フレーム１６
は、図示しないハードディスク駆動装置やフロッピーデ
ィスク駆動装置を支持する第１の支持部１７と、本発明
に係る回路モジュール１１を支持する第２の支持部１９
とを一体に有している。このフレーム１６は、熱伝導性
を有するマグネシウム合金あるいはアルミニウム合金に
て構成され、ロアハウジング４の内側にきっちりと嵌ま
り込むような大きさを有している。

【００６５】また、図６に示すように、フレーム１６の
第２の支持部１９には、金属製のシールド板１５が取り
付けられている。シールド板１５は、回路モジュール１
１と筐体２の上壁６ｂとの間に介在されており、この回
路モジュール１１を上方から覆い隠している。

【００６６】ところで、上記回路モジュール１１は、長
方形状の回路基板１８を備えている。回路基板１８は、
第１の面となる表面１８ａと、第２の面となる裏面１８
ｂとを有している。この回路基板１８は、図４に示すよ
うに、筐体２の底壁６ａおよび上壁６ｂと平行な姿勢で
上記第２の支持部１９に支持されている。この第２の支
持部１９は、回路基板１８の裏面１８ｂの右端部と向か
い合う壁部２０を有している。

【００６７】図１に示すように、回路基板１８は、複数
の信号配線層２１と絶縁層２２とを交互に積層してなる
多層構造をなしており、その一つの信号配線層２１が回
路基板１８の表面１８ａに配置されている。また、回路
基板１８の裏面１８ｂには、グランド配線層２３が配置
されている。

【００６８】回路基板１８の表面１８ａおよび裏面１８
ｂには、夫々複数のコネクタ２４やＬＳＩパッケージと
しての複数のＱＦＰ（quad flat package ）２５が実装
されている。また、回路基板１８の表面１８ａの右端部
には、ＴＣＰ（tapecarrier package ）２６が実装され
ている。このＴＣＰ２６は、コンピュータ１の機能の多
用化要求に伴う高速化および大容量化のために、動作中
の発熱量が非常に大きなものとなっている。

【００６９】図１や図３に示すように、ＴＣＰ２６は、
柔軟な樹脂フィルムからなるキャリア２７と、このキャ
リア２７に支持された半導体チップ２８とを備えてい
る。キャリア２７は、互いに直交し合う四つの縁部２７
ａ〜２７ｄを有する四角形枠状をなしている。このキャ
リア２７には、銅箔からなる数多くのリード３０がエッ
チングにより形成されている。これらリード３０の先端
は、キャリア２７の縁部２７ａ〜２７ｄから外方に導出
されている。

【００７０】半導体チップ２８は、表面２８ａと裏面２
８ｂとを有する略正方形状をなしている。半導体チップ
２８の表面２８ａの外周部には、複数のバンプ３１が形
成されており、これらバンプ３１にリード３０の基端が
ボンディングされている。このため、本実施例の場合
は、上記表面２８ａがリード３０の接続部を有する第１
のチップ面となっており、このリード３０とバンプ３１
との接続部は、ポッティング樹脂３２によって封止され
ている。このポッティング樹脂３２は、半導体チップ２
８の表面２８ａ上に位置されている。

【００７１】また、半導体チップ２８の裏面２８ｂは、
上記ポッティング樹脂３２によって覆われることなく、
そのまま外部に露出されている。この半導体チップ２８
の裏面２８ｂの全面には、導電性のメッキが施されてい
る。

【００７２】このようなＴＣＰ２６は、図１に示すよう
に、上記リード３０が連なる半導体チップ２８の表面２
８ａを回路基板１８とは反対方向に向けた、いわゆるフ
ェースアップの姿勢で回路基板１８に実装されている。
このため、半導体チップ２８の裏面２８ｂは、回路基板
２８の表面２８ａと向かい合っており、この裏面２８ｂ
が上記リード３０の接続部とは反対側に位置する第２の
チップ面となっている。

【００７３】上記リード３０の先端は、回路基板１８の
複数の接続パッド３３に半田付けされている。接続パッ
ド３３は、回路基板１８の表面１８ａにおいて、上記キ
ャリア２７の縁部２７ａ〜２７ｄに沿うように配置され
ている。これら接続パッド３３は、回路基板１８の所望
の信号配線層２１に電気的に接続されている。

【００７４】図３に示すように、回路基板１８は、上記
ＴＣＰ２６の実装部分に位置して、正方形状の孔３５を
備えている。この孔３５は、半導体チップ２８と向かい
合うとともに、上記接続パッド３３で囲まれた部分に位
置されている。そして、孔３５は、半導体チップ２８と
相似形をなしており、この半導体チップ２８の平面形状
よりも大きな開口面積を有している。

【００７５】なお、図１に示すように、回路基板１８の
信号配線層２１は、ＴＣＰ２６の実装領域には存在せ
ず、この回路基板１８のうち、ＴＣＰ２６の実装領域は
絶縁層２２のみとなっている。そのため、上記孔３５
は、絶縁層２２の部分に形成されている。

【００７６】回路基板１８のＴＣＰ２６の実装部分に
は、放熱器４０が取り付けられている。放熱器４０は、
回路基板１８の裏面１８ｂに配置される放熱部材４１
と、回路基板１８の表面１８ａに配置されるカバー４２
とを備えており、これら放熱部材４１およびカバー４２
は、互いに協同して回路基板１８を挾み込んでいる。

【００７７】放熱部材４１は、例えばアルミニウム合金
のような熱伝導性に優れ、しかも、導電性を有する金属
材料にて構成されている。放熱部材４１は、上記孔３５
よりも遥かに大きな平面形状を有する平坦な四角形板状
をなしている。この放熱部材４１は、回路基板１８の裏
面１８ｂと向かい合う平坦な上面４１ａと、この上面４
１ａと平行をなす平坦な下面４１ｂとを有している。

【００７８】この上面４１ａの四つの角部には、夫々ね
じ孔４３を有するボス部４４が一体に突設されている。
各ボス部４４は、ねじ孔４３が開口された平坦な支持面
４４ａを有している。これら支持面４４ａは、同一平面
上に位置されており、夫々上記回路基板１８の裏面１８
ｂに面接触されている。

【００７９】また、回路基板１８は、ボス部４４との接
触部分に複数の取り付け孔４５を有している。取り付け
孔４５は、ＴＣＰ２６の実装領域の外側に配置されてお
り、夫々の取り付け孔４５は、上記ねじ孔４３に連なっ
ている。

【００８０】放熱部材４１の上面４１ａの中央部には、
座部４７が突設されている。座部４７は、上記孔３５と
向かい合う平坦な座面４７ａを有し、この座面４７ａ
は、孔３５の開口面積よりも大きな面積を有している。
そして、座面４７ａは、上記ボス部４４の支持面４４ａ
と同一平面上に位置されており、この座面４７ａの外周
部が回路基板１８の裏面１８ｂに接触されている。その
ため、放熱部材４１は、回路基板１８の裏面１８ｂの方
向から孔３５を閉塞している。

【００８１】この場合、回路基板１８の裏面１８ｂのグ
ランド配線層２３は、図１や図２に示すように、孔３５
の開口周縁部に位置されており、このグランド配線層２
３に上記座部４７の座面４７ａが接触されている。そし
て、放熱部材４１を回路基板１８の裏面１８ｂに重ねた
状態では、この放熱部材４１の上面４１ａは、ボス部４
４および座部４７の突出高さ分だけ回路基板１８の裏面
１８ｂから離間されており、これら裏面１８ｂと上面４
１ａとの間には、第１の隙間４８が形成されている。

【００８２】座面４７ａの中央部には、凸部５０が一体
に突設されている。凸部５０は、孔３５の内側に入り込
んでいる。この凸部５０の外周面と孔３５の内周面との
間には、周方向に連続する第２の隙間５１が形成されて
いる。

【００８３】凸部５０の先端は、平坦な接触面５０ａを
なしている。接触面５０ａは、上記孔３５を通じて回路
基板１８の表面１８ａ上に露出されている。そして、接
触面５０ａは、上記半導体チップ２８の裏面２８ｂより
も大きな面積を有し、上記回路基板１８の表面１８ａと
面一をなしている。なお、ここで面一とは、製造誤差に
伴う多少の凹凸を含むものであり、接触面５０ａが表面
１８ａから僅かに突出していたり、僅かに凹んでいても
何等差し支えないものである。

【００８４】そして、本実施例の場合は、この凸部５０
の接触面５０ａに半導体チップ２８の裏面２８ｂがダイ
アタッチ材としての導電性の接着剤５２を介して隙間な
く接着されている。

【００８５】一方、上記カバー４２は、上記放熱部材４
１と略同じ大きさを有する略正方形状のパネル５３と、
このパネル５３の下面に接着された合成樹脂製の支持枠
５４とを備えている。パネル５３は、例えばアルミニウ
ム合金のような熱伝導性に優れた金属材料にて構成さ
れ、このパネル５３の下面中央部が半導体チップ２８の
表面２８ａと向かい合っている。支持枠５４は、パネル
５３の周縁部に沿っており、この支持枠５４によってＴ
ＣＰ２６のリード３０と接続パッド３３との接続部が取
り囲まれている。

【００８６】パネル５３は、その四つの角部に夫々挿通
孔５５を有している。挿通孔５５は、ＴＣＰ２６の実装
領域の外側に位置されており、上記回路基板１８の取り
付け孔４５を介して上記放熱部材４１のねじ孔４３に連
なっている。

【００８７】各挿通孔５５には、締め付け部材としての
ねじ５６が挿通されている。ねじ５６は、取り付け孔４
５を通じて回路基板１８を厚み方向に貫通しており、そ
の先端部が上記ねじ孔４３にねじ込まれている。このね
じ込みにより、カバー４２と放熱部材４１とが互いに近
接する方向に締め付けられて、上記回路基板１８を挾み
込んでおり、これらカバー４２と放熱部材４１との間に
上記ＴＣＰ２６が収められている。

【００８８】また、パネル５３と半導体チップ２８の表
面２８ａとの間には、軟質な伝熱シート５８が配置され
ている。伝熱シート５８は、例えばシリコーン樹脂にア
ルミナを添加してなるゴム状の弾性体であり、熱伝導性
を有している。この伝熱シート５８は、上記ねじ５６の
締め込みにより、パネル５３と半導体チップ２８の表面
２８ａとの間で挾み込まれており、これらパネル５３と
半導体チップ２８とを熱的に接続している。

【００８９】図４に示すように、放熱器４０の放熱部材
４１は、上記フレーム１６の壁部２０の真上に位置され
ている。この壁部２０の上面には、座部６０が一体に突
設されている。座部６０は、図６に示すように、平坦な
座面６０ａを有し、この座面６０ａに放熱部材４１の下
面４１ｂが接触されている。この座部６０と放熱部材４
１との接触部分は、上記半導体チップ２８の真下に位置
されている。また、放熱器４０のカバー４２は、上記シ
ールド板１５の真下に位置されている。このカバー４２
は、ＴＣＰ２６を衝撃から保護する機能も有している。

【００９０】このような構成において、コンピュータ１
の動作時には、ＴＣＰ２６の半導体チップ２８が発熱す
る。この場合、ＴＣＰ２６が実装された回路基板１８に
は、ＴＣＰ２６を挾み込む放熱器４０が取り付けられて
おり、この放熱器４０の放熱部材４１は、回路基板１８
の孔３５に入り込む凸部５０を有している。この凸部５
０の先端の接触面５０ａは、回路基板１８の表面１８ａ
に面一に露出され、この接触面５０ａに半導体チップ２
８の裏面２８ｂが熱伝導性の接着剤５２を介して接着さ
れている。

【００９１】このことから、半導体チップ２８の熱は、
接触面５０ａから凸部５０を通じて放熱部材４１に逃さ
れることになり、半導体チップ２８から放熱部材４１に
直接連なるような熱伝導経路が形成される。

【００９２】そして、上記構成によると、接触面５０ａ
に接する半導体チップ２８の裏面２８ｂには、リード３
０の接続部が存在しないので、この裏面２８ｂの隅々ま
でを平坦な熱伝導面として利用することができる。それ
とともに、凸部５０の接触面５０ａは、半導体チップ２
８の裏面２８ｂよりも大きな面積を有するので、上記半
導体チップ２８の熱は、その裏面２８ｂの全面から凸部
５０に伝えられる。

【００９３】この際、放熱部材４１は、カバー４２と協
同して回路基板１８を挾み込んでいるので、この放熱部
材４１の接触面５０ａと伝熱シート５８との間で半導体
チップ２８が挾み込まれる。そのため、半導体チップ２
８の裏面２８ｂは、凸部５０の接触面５０ａに押し付け
られるような力を受け、半導体チップ２８と接触面５０
ａとの接触状態が良好となる。

【００９４】特に本実施例では、半導体チップ２８と凸
部５０とが導電性の接着剤５２を介して互いに接着され
ているから、これら両者の接触部分がずれたり、ここに
熱伝導を妨げるような隙間が生じることはなく、半導体
チップ２８から放熱部材４１への熱伝導を効率良く行な
うことができる。

【００９５】しかも、放熱部材４１は、金属製のフレー
ム１６の座部６０に面接触されているので、放熱部材４
１に伝えられた熱は、座部６０を通じてフレーム１６に
伝達され、このフレーム１６の広範囲に亘って拡散され
る。

【００９６】したがって、従来一般的な放熱フィンによ
る冷却が困難とされているＴＣＰ２６においても、半導
体チップ２８の熱を効率良く外部に逃がすことができ、
ＴＣＰ２６の低熱抵抗化を実現できる。

【００９７】さらに、半導体チップ２８の表面２８ａに
接する伝熱シート５８およびカバー４２のパネル５３
は、共に熱伝導性を有するので、半導体チップ２８の熱
は、伝熱シート５８を介してパネル５３にも拡散される
ことになり、半導体チップ２８の回路基板１８とは反対
側にも放熱経路を確保することができる。そのため、半
導体チップ２８の熱を、裏面２８ｂばかりでなく表面２
８ａからも外部に逃すことができ、ＴＣＰ２６の放熱効
果をより高めることができる。

【００９８】また、上記構成によると、回路基板１８の
裏面１８ｂと放熱部材４１の上面４１ａとの間および孔
３５の内周面と凸部５０の外周面との間には、夫々第１
および第２の隙間４８，５１が存在するので、これら隙
間４８，５１内の空気が断熱層として機能する。そのた
め、凸部５０や放熱部材４１に伝えられた熱が、回路基
板１８に直に伝わり難くなり、この回路基板１８の内部
に熱が籠るのを防止できる。

【００９９】よって、ＴＣＰ２６の熱が回路基板１８上
の他の回路部品、例えばＱＦＰ２５やコネクタ２４に伝
わるのを防止することができ、これら他の回路部品に対
する熱影響を極力少なく抑えることができる。

【０１００】加えて、上記構成の場合、放熱部材４１と
カバー４２とで回路基板１８を挾み込むと、放熱部材４
１の座面４７ａが回路基板１８の裏面１８ｂのグランド
配線層２３に接触する。この放熱部材４１は、導電性を
有しているので、半導体チップ２８とグランド配線層２
３とを、放熱部材４１を利用して電気的に接続すること
ができる。そのため、放熱部材４１を回路基板１８に取
り付けると同時に、半導体チップ２８を接地させること
ができ、格別な接地作業が不要となる。

【０１０１】一方、ＴＣＰ２６が実装される回路基板１
８は、一般に寸法精度が悪く、特にその厚み寸法が製品
毎にばらつく傾向にある。そのため、凸部５０を含む放
熱部材４１を規定の寸法に仕上げても、この凸部５０は
回路基板１８を厚み方向に貫通するので、凸部５０の接
触面５０ａが回路基板１８の表面１８ａから誤差の範囲
を上回って突出したり、あるいは孔３５の内側に引っ込
む虞れがあり得る。

【０１０２】しかるに、ＴＣＰ２６の半導体チップ２８
は、柔軟なキャリア２７に支持されているので、半導体
チップ２８に接する凸部５０の接触面５０ａが回路基板
１８の表面１８ａから大きく突出したり、逆に孔３５の
内側に引っ込む等して、回路基板１８上での半導体チッ
プ２８の位置が変動したとしても、キャリア２７が弾性
的に変形し、上記回路基板１８の寸法誤差分を吸収す
る。

【０１０３】したがって、半導体チップ２８とリード３
０との接続部およびリード３０と接続パッド３３との接
続部に無理な力が加わることはなく、回路基板１８とＴ
ＣＰ２６との接続の信頼性を充分に確保できる。

【０１０４】なお、本発明は上記第１実施例に特定され
るものではなく、図８に本発明の第２実施例を示す。こ
の第２実施例は、半導体チップ２８の裏面２８ｂを、接
着剤を用いることなく、直接凸部５０の接触面５０ａに
接触させたものであり、それ以外の構成は上記第１実施
例と同様である。

【０１０５】このような構成においても、放熱部材４１
の凸部５０は、カバー４２側の伝熱シート５８と協同し
て半導体チップ２８を挾み込んでいるので、凸部５０の
接触面５０ａが半導体チップ２８の裏面２８ｂに隙間な
く接触される。そのため、半導体チップ２８から凸部５
０への熱伝達が良好に行なわれ、この半導体チップ２８
の熱を効率良く放熱部材４１に逃すことができる。

【０１０６】また、図９には上記第１実施例を発展させ
た第３実施例が開示されている。この第３実施例は、放
熱部材４１の形状が上記第１実施例と相違しており、そ
れ以外の構成は上記第１実施例と同様である。

【０１０７】この第３実施例の放熱部材４１は、その下
面４１ａに多数の放熱フィン７１を一体に備えている。
放熱フィン７１は、放熱部材４１の下面４１ａにおい
て、凸部５０の反対側に位置されている。そして、放熱
フィン７１は、筐体２の内部において、フレーム１６の
壁部２０と回路基板１８との間の空間部分に露出されて
いる。

【０１０８】このような構成によると、半導体チップ２
８の熱が伝わる放熱部材４１は、放熱フィン７１を有し
ているので、その分、放熱部材４１の表面積が増大す
る。そして、この場合、放熱フィン７１が露出される空
間部分に積極的に冷却風を送風すれば、冷却フィン７１
による放熱効果をより高めることができ、ＴＣＰ２６の
低熱抵抗化を実現する上でより好都合となる。

【０１０９】図１０ないし図１２には、本発明の第４実
施例が開示されている。この第４実施例は、主に放熱器
４０を回路基板１８に取り付けるための構成が上記第１
実施例と相違しており、それ以外の構成は上記第１実施
例と同様である。そのため、この第４実施例において、
上記第１実施例と同一の構成部分には同一の参照符号を
付して、その説明を省略する。

【０１１０】図１０や図１２に示すように、放熱部材４
１の四つの支持面４４ａには、夫々嵌合突起８１が一体
に突設されている。各嵌合突起８１は、角柱状をなして
いる。また、回路基板１８には、四つの嵌合孔８２が開
口されている。嵌合孔８２は、孔３５の周囲において、
隣り合う接続パッド３３の間に位置されている。嵌合孔
８２は角孔状をなしており、これら嵌合孔８２に嵌合突
起８１が隙間なく嵌合されている。この嵌合により、放
熱部材４１が回路基板１８の裏面１８ｂに保持され、そ
の凸部５０が孔３５に入り込んでいる。

【０１１１】また、カバー４２は、その支持枠５４の下
面が接着剤８３を介して回路基板１８の表面１８ａに固
定されている。そのため、本実施例の場合、放熱部材４
１およびカバー４２は、夫々個別に回路基板１８に保持
されており、この放熱部材４１の凸部５０およびカバー
４２側の伝熱シート５８が、夫々半導体チップ２８に接
している。

【０１１２】このような構成の第４実施例は、放熱部材
４１とカバー４２とが互いに結合されていない点以外
は、上記第１実施例と同一であるから、半導体チップ２
８の熱を放熱部材４１とカバー４２の双方に逃すことが
できる。そのため、半導体チップ２８の放熱を効率良く
行なえ、ＴＣＰ２６の低熱抵抗化を図れる。

【０１１３】なお、この第４実施例を実施するに当って
は、図１０に二点鎖線で示すように、放熱部材４１の下
面４１ｂに多数の冷却フィン７１を一体に形成しても良
い。また、回路基板１８は、その嵌合突起８１を嵌合孔
８２に圧入することで回路基板１８に保持されるので、
カバー４２は必ずしも必要なものではなく、場合によっ
てはＴＣＰ２６を回路基板１８の表面１８ａに露出させ
ても良い。

【０１１４】図１３には、上記第４実施例を発展させた
第５実施例が開示されている。この第５実施例では、グ
ランド配線層２３が回路基板１８の内部に積層され、絶
縁層２２によって覆われている。そのため、放熱部材４
１にあっても、孔３５の開口周縁部に接する座部を備え
ておらず、この放熱部材４１の上面４１ａに凸部５０が
直接突設されている。

【０１１５】また、回路基板１８は、嵌合突起８１が嵌
合される四つのスルーホール９１を備えている。スルー
ホール９１は、図１３の（Ｂ）に示すように、断面円形
をなしており、その内面が導電性のメッキ層９２によっ
て覆われている。このメッキ層９２は、回路基板１８の
内部において、上記グランド配線層２３に電気的に接続
されている。

【０１１６】そして、放熱部材４１の嵌合突起８１をス
ルーホール９１に嵌合させると、各嵌合突起８１の角部
がメッキ層９２にきつく圧接する。この圧接により、回
路基板１８と放熱部材４１との機械的な結合と、グラン
ド配線層２３と放熱部材４１との電気的な接続が同時に
なされるようになっている。

【０１１７】このような構成の第５実施例によると、半
導体チップ２８の熱を放熱部材４１とカバー４２との双
方に逃すことができ、半導体チップ２８の放熱を効率良
く行なうことができる。

【０１１８】また、導電性を有する放熱部材４１の嵌合
突起８１が、スルーホール９１の内面のメッキ層９２に
接しているので、放熱部材４１と回路基板１８との結合
部分を利用して半導体チップ２８をグランド配線層２３
に電気的に接続することができる。そのため、半導体チ
ップ２８を接地させる格別な作業が不要となるといった
利点がある。

【０１１９】図１４には、上記第４実施例をさらに発展
させた第６実施例が開示されている。この第６実施例で
は、放熱部材４１の上面４１ａの嵌合突起８１が、この
放熱部材４１の角部よりも凸部５０に隣接した位置に配
置されている。そのため、回路基板１８の嵌合孔８２に
しても、孔３５と接続パッド３３との間に配置されてお
り、これら嵌合孔８２と嵌合突起８１との嵌合部分がＴ
ＣＰ２６の外周部よりも内側に入り込んでいる。そし
て、回路基板１８の内部の信号配線層２１は、嵌合孔８
２がずれた分だけ孔３５の方向に向けて延長されてお
り、この延長部２１ａが接続パッド３３の下方に位置さ
れている。

【０１２０】このような構成によると、回路基板１８の
うち、接続パッド３３と孔３５との間の領域には、通常
信号配線層２１が存在しないために、この回路基板１８
に嵌合孔８２を開けるに際して信号配線層２１が邪魔と
なることはなく、これら嵌合孔８２を配置する上での自
由度が増大する。

【０１２１】その上、接続パッド３３の外周囲に嵌合孔
８２が存在しないので、信号配線層２１を接続パッド３
３に対応する位置まで容易に延長することができる。そ
のため、信号配線層２１を形成する上での自由度が増大
し、回路基板１８を多層構造とするに当って好都合とな
る。

【０１２２】また、図１６には本発明の第７実施例が開
示されている。この第７実施例は、主に半導体チップ２
８の熱を逃す構成が上記第１実施例と相違しており、Ｔ
ＣＰ２６および回路基板１８の基本的な構成は、上記第
１実施例と同一である。そのため、この第７実施例にお
いて、上記第１実施例と同一構成部分には同一の参照符
号を付して、その説明を省略する。

【０１２３】図１６に示すように、回路基板１８の孔３
５の内部には、放熱部材１０１が配置されている。この
放熱部材１０１は、例えばアルミニウム合金のような導
電性を有し、しかも、熱伝導性に優れた金属材料にて構
成されている。放熱部材１０１は、孔３５と相似形をな
すとともに、回路基板１８と同等の肉厚を有する四角形
板状をなしている。放熱部材１０１は、接着剤１０２を
介して孔３５の内部に固定されている。この接着剤１０
２は、放熱部材１０１の外周面と孔３５の内周面との間
の隙間に充填されている。そして、接着剤１０２は、熱
抵抗の大きな非導電性のものを選択して使用しており、
このことにより、放熱部材１０１と回路基板１８とは、
互いに電気的に絶縁された状態で一体化されている。

【０１２４】この放熱部材１０１は、平坦な接触面１０
１ａと放熱面１０１ｂとを有している。放熱部材１０１
の接触面１０１ａは、回路基板１８の表面１８ａに面一
に露出されている。同様に、放熱部材１０１の放熱面１
０１ｂは、回路基板１８の裏面１８ｂに面一に露出され
ている。ここで面一とは、製造誤差に伴う多少の凹凸を
含むものであり、接触面１０１ａが表面１８ａから僅か
に突出していたり、僅かに凹んでいても何等差し支えな
いものである。そして、放熱部材１０１の接触面１０１
ａは、半導体チップ２８の裏面２８ｂよりも大きな面積
を有し、この接触面１０１ａに接着剤５２を介して半導
体チップ２８の裏面２８ｂが接着されている。

【０１２５】また、グランド配線層２３は、回路基板１
８の裏面１８ｂに配置されている。この裏面１８ｂに
は、放熱部材１０１の放熱面１０１ｂに跨がる導電被膜
としてのハンダ層１０３が被着されている。

【０１２６】このハンダ層１０３を形成するには、ま
ず、回路基板１８に放熱部材１０１を接着し、この回路
基板１８の裏面１８ｂおよび放熱部材１０１の放熱面１
０１ｂに、夫々ペースト状のハンダを塗布する。次に、
回路基板１８を加熱して、ペースト状のハンダを溶か
し、この溶けたハンダを硬化させる。このことにより、
ハンダ層１０３は、薄い膜状となり、放熱部材１０１の
放熱面１０１ｂを含む回路基板１８の裏面１８ｂは、凹
凸のない平坦面に保たれる。

【０１２７】したがって、グランド配線層２３と放熱部
材１０１とは、上記膜状のハンダ層１０３を介して電気
的に接続される。なお、このハンダ層１０３で覆われた
回路基板１８の裏面１８ｂは、フレーム１６の座面６０
ａに接触されている。

【０１２８】このような構成によると、半導体チップ２
８の熱は、その裏面２８ｂの全面から接着剤５２を介し
て放熱部材１０１に伝えられ、この放熱部材１０１の放
熱面１０１ｂからフレーム１６に逃される。そのため、
半導体チップ２８の熱をフレーム１６を利用して効率良
く放熱することができる。

【０１２９】そして、ハンダ層１０３は、薄い膜状をな
しているので、回路基板１８の裏面１８ｂが凹凸のない
平坦面となり、この回路基板１８の裏面１８ｂをフレー
ム１６の座面６０ａに隙間なく接触させることができ
る。そのため、放熱部材１０１とフレーム１６との間に
熱伝導を妨げるような隙間が生じることはなく、放熱部
材１０１に伝えられた熱をフレーム１６に効率良く逃す
ことができる。

【０１３０】しかも、上記構成によれば、回路基板１８
のグランド配線層２３と放熱部材１０１とがハンダ層１
０３を介して電気的に接続されるので、この放熱部材１
０１を接地回路の一部として利用することができる。そ
のため、半導体チップ２８を接地させる格別な作業が不
要となる。

【０１３１】また、放熱部材１０１を回路基板１８に接
着する接着剤１０２は、大きな熱抵抗を有しているの
で、この接着剤１０２が放熱部材１０１から回路基板１
８への熱伝達を妨げる一種の断熱層としても機能する。
このため、放熱部材１０１に伝えられた熱が、回路基板
１８に直に伝わり難くなり、この回路基板１８の内部に
熱が籠るのを防止できる。

【０１３２】よって、ＴＣＰ２６の熱が回路基板１８上
の他の回路部品、例えばＱＦＰ２５やコネクタ２４に伝
わるのを防止することができ、これら他の回路部品に対
する熱影響を極力少なく抑えることができる。

【０１３３】なお、この第７実施例においても、例えば
上記第６実施例に示されるようなカバー４２を回路基板
１８の表面１８ａに接着し、このカバー４２でＴＣＰ２
６を覆うようにしても良い。

【０１３４】また、図１７ないし図２０には、本発明の
第８実施例が開示されている。この第８実施例は、主に
回路基板１８とＴＣＰ２６との接続法およびこのＴＣＰ
２６の放熱経路が上記第１実施例と相違しており、ＴＣ
Ｐ２６の基本的な構成は、上記第１実施例と同様であ
る。そのため、この第８実施例において、上記第１実施
例と同一の構成部分には、同一の参照符号を付してその
説明を省略する。

【０１３５】図１７に示すように、ＴＣＰ２６は、リー
ド３０が連なる半導体チップ２８の表面２８ａを回路基
板１８に向けた、いわゆるフェースダウンの姿勢で回路
基板１８に実装されている。このため、回路基板１８の
表面１８ａは、チップ搭載面となっている。

【０１３６】また、半導体チップ２８の裏面２８ｂは、
回路基板１８の表面１８ａとは反対方向を向いており、
この回路基板１８の表面１８ａと半導体チップ２８の表
面２８ａとの間には、隙間１２０が生じている。

【０１３７】回路基板１８は、絶縁層２２によって覆わ
れたグランド配線層２３を有している。このグランド配
線層２３は、図１７に示すように、ＴＣＰ２６の実装領
域を外れた位置に形成されている。そのため、回路基板
１８のうち、ＴＣＰ２６の実装領域に対応した部分は、
絶縁層２２のみとなっている。

【０１３８】回路基板１８のＴＣＰ２６の実装部分に
は、放熱部材１２３が取り付けられている。放熱部材１
２３は、例えばアルミニウム合金のような熱伝導性に優
れ、しかも、導電性を有する金属材料にて構成されてい
る。この放熱部材１２３は、ＴＣＰ２６よりも大きな平
面形状を有する略正方形状のパネル部１２４と、このパ
ネル部１２４の周縁部から下向きに延びる枠部１２５と
を一体に有している。枠部１２５は、ＴＣＰ２６の実装
領域の外側に位置されており、この枠部１２５の下面が
回路基板１８の表面１８ａに重ねられている。

【０１３９】図１８に示すように、パネル部１２４は、
その四つの角部に夫々ねじ孔１２６を有している。ねじ
孔１２６は、ＴＣＰ２６の実装領域の外側に位置されて
おり、上記回路基板１８の取り付け孔４５と向かい合っ
ている。回路基板１８の取り付け孔４５には、その裏面
１８ｂの方向からねじ１２７が挿通されており、これら
ねじ１２７の先端部は、上記ねじ孔１２６にねじ込まれ
ている。このねじ込みにより、放熱部材１２３が回路基
板１８の表面１８ａに固定され、上記ＴＣＰ２６を始め
として、このＴＣＰ２６のリード３０と接続パッド３３
との接続部分が上記放熱部材１２３によって覆い隠され
ている。

【０１４０】放熱部材１２３のパネル部１２４の下面中
央部は、半導体チップ２８の裏面２８ｂと向かい合って
いる。そして、この半導体チップ２８の裏面２８ｂは、
ダイアタッチ材としての導電性の接着剤１２８を介して
パネル部１２４に接着されている。

【０１４１】図１７に示すように、回路基板１８の表面
１８ａには、導通層１３１が配置されている。導通層１
３１は、ＴＣＰ２６の実装領域の外側に位置されてい
る。そして、この導通層１３１は、上記放熱部材１２３
を回路基板１８の表面１８ａに固定した時に、この放熱
部材１２３の枠部１２５の下面に接するようになってい
る。

【０１４２】導通層１３１は、上記グランド配線層２３
の上方に位置されている。これら導通層１３１とグラン
ド配線層２３とは、導通ピン１３２を介して電気的に接
続されている。導通ピン１３２は、回路基板１８および
グランド配線層２３を厚み方向に貫通しており、この導
通ピン１３２の先端が上記導通層１３１に接している。
このため、回路基板１８の表面１８ａにねじ１２７を介
して放熱部材１２３を固定すると、この放熱部材１２３
の枠部１２５が導電層１３１および導通ピン１３２を介
してグランド配線層２３に電気的に接続されるようにな
っている。

【０１４３】したがって、この構成によれば、回路基板
１８に放熱部材１２３を取り付けると同時に、半導体チ
ップ２８をグランド配線層２３に接続することができ、
ＴＣＰ２６の格別な接地作業を省略することができる。

【０１４４】また、回路基板１８は、この回路基板１８
を厚み方向に貫通する通孔１３５を備えている。通孔１
３５は、上記ＴＣＰ２６の実装部分に位置されており、
上記半導体チップ２８の表面２８ａと向かい合ってい
る。

【０１４５】一方、ＴＣＰ２６をフェースダウンの姿勢
で回路基板１８に実装した場合、上記のように、半導体
チップ２８の表面２８ａと回路基板１８の表面１８ａと
の間に隙間１２０が生じ、この半導体チップ２８を回路
基板１８によって支えることができない。そのため、こ
の半導体チップ２８は、図２０に示すように、上記接着
剤１２８が硬化するまでの間、押圧部材１３６を介して
放熱部材１２３のパネル部１２４に押し付けられてい
る。

【０１４６】押圧部材１３６は、上記回路基板１８の表
面１８ａと半導体チップ２８の表面２８ａとの間に介在
される本体１３６ａと、上記通孔１３５を貫通して回路
基板１８の裏面１８ｂ側に導出されるガイド部１３６ｂ
とを有している。この押圧部材１３６は、例えば弾性変
形が可能なゴム状弾性体にて構成されている。

【０１４７】そして、上記回路基板１８の通孔１３５
は、接着剤１２８が硬化した後に、上記押圧部材１３６
を回路基板１８と半導体チップ２８との間から取り出す
ためのものであって、上記本体部１３６ａよりも小さな
開口面積を有している。すなわち、図２０に示すよう
に、押圧部材１３６のガイド部１３６ｂは、通孔１３５
を通じて回路基板１８の裏面１８ｂの方向に導出されて
いるので、上記接着剤１２８が硬化した状態において、
このガイド部１３６ｂの先端部を引っ張ると、本体１３
６ａが弾性変形しつつ通孔１３５内に引き込まれ、この
通孔１３５を通じて回路基板１８の裏面１８ｂ側に取り
出されるようになっている。

【０１４８】そのため、ＴＣＰ２６の半導体チップ１８
は、接着剤１２８を介してパネル部１２４の下面に吊り
下げられた状態に保持される。次に、ＴＣＰ２６を回路
基板１８に実装する手順について説明する。

【０１４９】図１９に示すように、まず、回路基板１８
の通孔１３５に、この回路基板１８の表面１８ａの方向
から押圧部材１３６を挿通し、この押圧部材１３６の本
体１３６ａを通孔１３５の開口縁部に引っ掛ける。

【０１５０】次に、回路基板１８の表面１８ａにＴＣＰ
２６を供給する。この際、ＴＣＰ２６は、リード３０が
連なる半導体チップ２８の表面２８ａを回路基板１８に
向けたフェースダウンの姿勢で回路基板１８に供給し、
リード３０の先端を接続パッド３３に半田付けする。こ
の半田付けにより、半導体チップ１８の表面１８ａに押
圧部材１３６の本体１３６ａが接触し、この半導体チッ
プ１８が押圧部材１３６を介して支持される。

【０１５１】次に、半導体チップ２８の裏面２８ｂに接
着剤１２８を塗布する。この後、回路基板１８の表面１
８ａに放熱部材１２３を被せ、この放熱部材１２３によ
ってＴＣＰ２６およびこのＴＣＰ２６のリード３０と接
続パッド３３との接続部分を覆い隠す。そして、回路基
板１８の取り付け孔４５に裏面１８ｂの方向からねじ１
２７を挿通し、このねじ１２７をねじ孔１２６にねじ込
むことで、放熱部材１２３を回路基板１８に締め付け固
定する。

【０１５２】この固定により、放熱部材１２３のパネル
部１２４と押圧部材１３６との間で半導体チップ２８が
挾み込まれ、この半導体チップ２８の裏面２８ｂとパネ
ル部１２４の下面との間に接着剤１２８が充填される。
この場合、上記押圧部材１３６は弾性を有しているの
で、半導体チップ２８は、パネル部１２４に向けて押し
付けられる。このため、接着剤１２８が硬化するまでの
間に、半導体チップ２８がパネル部１２４から垂れ下が
ったり、ずれ動くのを防止することができ、この半導体
チップ２８の姿勢が一体に保たれる。

【０１５３】上記接着剤１２８が硬化し、半導体チップ
２８がパネル部１２４に固定されたならば、図２０の矢
印に示すように、通孔１３５から導出されている押圧部
材１３６のガイド部１３６ｂを引っ張る。すると、押圧
部材１３６の本体１３６ａが弾性変形しつつ通孔１３５
内に引き込まれるとともに、この通孔１３５を通じて回
路基板１８の裏面１８ｂ側に取り出され、押圧部材１３
６がＴＣＰ２６と回路基板１８との間から取り除かれ
る。

【０１５４】このような本発明の第８実施例によれば、
半導体チップ２８が発熱すると、この半導体チップ２８
の熱は、回路基板１８とは反対側の裏面２８ｂから放熱
部材１２３に逃がされる。半導体チップ２８の裏面２８
ｂは、接着剤１２８を介してパネル部１２４の下面に接
着されているので、これら半導体チップ２８とパネル部
１２４との間に熱伝導を妨げるような隙間が生じること
はなく、半導体チップ２８の熱を効率良く放熱部材１２
３に逃がすことができる。

【０１５５】したがって、ＴＣＰ２６をフェースダウン
の姿勢で回路基板１８に実装する場合でも、半導体チッ
プ２８の回路基板１８とは反対側に充分な放熱経路を確
保することができ、ＴＣＰ２６の放熱を、回路基板１８
を利用することなく積極的に行なうことができる。

【０１５６】また、押圧部材１３６を回路基板１８と半
導体チップ２８との間から取り除いた状態では、これら
回路基板１８と半導体チップ２８との間には隙間１２０
が生じるので、この隙間１２０が半導体チップ２８から
回路基板１８に向う輻射熱を遮る一種の断熱空間とな
り、回路基板１８への熱影響を少なく抑えることができ
る。

【０１５７】しかも、押圧部材１３６を取り除くと、上
記隙間１２０に回路基板１８の通孔１３５が連なるとと
もに、この通孔１３５が半導体チップ２８の表面２８ａ
と向かい合うので、半導体チップ２８の輻射熱を通孔１
３５を通じて外部に逃がすことができる。そのため、放
熱部材１２３と回路基板１８との間に、半導体チップ２
８の熱が籠り難くなり、この点でも回路基板１８に対す
る熱影響を少なく抑えることができる。

【０１５８】また、上記構成によると、半導体チップ２
８は、接着剤１２８が硬化するまでの期間中、押圧部材
１３６を介して放熱部材１２３のパネル部１２４に押し
付けられているので、半導体チップ２８の姿勢が一定に
保たれる。そのため、半導体チップ２８の裏面２８ｂを
パネル部１２４の下面に確実に接着することができ、半
導体チップ２８の熱を効率良くパネル部１２４に伝える
ことができる。

【０１５９】図２１には、上記第８実施例をさらに発展
させた第９実施例が開示されている。この第９実施例
は、放熱部材１２３の形状が上記第８実施例と相違して
おり、それ以外の構成は、上記第８実施例と同一であ
る。

【０１６０】この第９実施例の放熱部材１２３は、パネ
ル部１２４の上面に多数の放熱フィン１４１を一体に備
えている。これら放熱フィン１４１は、半導体チップ２
８とパネル部１２４との接着部に対応した位置に配置さ
れている。

【０１６１】このような構成によると、半導体チップ２
８の熱が直接伝わるパネル部１２４の放熱面積が増大す
るので、このパネル部１２４の放熱効果をより高めるこ
とができ、ＴＣＰ２６の低熱抵抗化を実現する上でより
好都合となるといった利点がある。

【０１６２】なお、上記実施例では、キャリアに形成さ
れたリードを半導体チップの表面のバンプに接続した
が、本発明はこれに限らず、半導体チップのバンプと回
路基板の接続パッドとを、ワイヤ・ボンディングによっ
て接続しても良い。

【０１６３】さらに、本発明に係る回路モジュールの冷
却装置は、ポータブルコンピュータ用に特定されるもの
ではなく、その他の電子機器や種々の分野に適用可能な
ことは勿論である。

【０１６４】

【発明の効果】請求項１によれば、半導体チップの熱
は、第２のチップ面の全面から凸部を通じて放熱部材に
逃がされるので、発熱する半導体チップと放熱部材とを
直接結ぶような熱伝導経路を形成することができる。し
かも、半導体チップの第２のチップ面が接触面に対し隙
間なく押し付けられ、半導体チップと接触面との接触状
態が良好に維持されるので、この半導体チップの熱を効
率良く放熱部材に伝えることができ、半導体チップの低
熱抵抗化を実現できる。

【０１６５】さらに、凸部と回路基板の孔との間、およ
び放熱部材と回路基板との間の隙間が断熱層として機能
するから、凸部や放熱部材に伝えられた半導体チップの
熱が回路基板に直接伝わり難くなる。そのため、回路基
板の内部に熱が籠るのを防止することができ、この回路
基板に実装された他の回路部品への熱影響を小さく抑え
ることができる。

【０１６６】請求項２によれば、半導体チップは、凸部
および放熱部材を介して回路基板のグランド配線層と電
気的に接続されるので、回路基板に放熱部材とカバーを
取り付けると同時に半導体チップの接地がなされ、格別
な接地作業が不要となる。

【０１６７】請求項３によれば、半導体チップの第１の
チップ面とカバーとが熱的に接続されるので、この半導
体チップの第１および第２のチップ面の双方から夫々放
熱を行なうことができ、その分、半導体チップの放熱性
能を高めることができる。

【０１６８】請求項４によれば、半導体チップの第２の
チップ面が凸部の接触面に隙間なく強固に密接されるの
で、この半導体チップの熱を効率良く凸部に逃すことが
できる。

【０１６９】請求項５によれば、半導体チップを支持す
る樹脂フィルムは、弾性変形が可能であるから、回路基
板の厚み寸法のばらつきに伴い、凸部の接触面が回路基
板の第１の面から突出したり、逆に孔内に引っ込んだと
しても、半導体チップの位置に追従するように樹脂フィ
ルムが変形し、回路基板の厚み寸法のばらつきを吸収す
る。そのため、半導体チップとリードとの接続部および
リードと接続パッドとの接続部に無理な力が加わること
もなく、リードの剥離や断線を未然に防止できる。

【０１７０】請求項６によれば、冷却フィンの存在によ
り、放熱部材の放熱面積が増大するので、放熱部材の放
熱性が向上し、半導体チップの熱を効率良く外部に逃す
ことができる。

【０１７１】請求項７によれば、半導体チップの熱は、
第２のチップ面の全面から凸部を通じて放熱部材に逃が
されるので、発熱する半導体チップと放熱部材とを直接
結ぶような熱伝導経路を形成することができる。そのた
め、半導体チップの熱を効率良く放熱部材に伝えること
ができ、半導体チップの低熱抵抗化を実現できる。

【０１７２】さらに、凸部と回路基板の孔との間、およ
び放熱部材と回路基板との間の隙間が断熱層として機能
するから、凸部や放熱部材に伝えられた半導体チップの
熱が回路基板に直接伝わり難くなる。そのため、回路基
板の内部に熱が籠るのを防止することができ、この回路
基板に実装された他の回路部品への熱影響を小さく抑え
ることができる。

【０１７３】請求項８によれば、半導体チップが凸部お
よび放熱部材を介して回路基板のグランド配線層と電気
的に接続されるので、回路基板に放熱部材を取り付ける
と同時に半導体チップの接地がなされ、格別な接地作業
が不要となる。

【０１７４】請求項９によれば、半導体チップの第２の
チップ面が凸部の接触面に隙間なく強固に密接されるの
で、この半導体チップの熱を効率良く凸部に逃すことが
できる。

【０１７５】請求項１０によれば、冷却フィンの存在に
より、放熱部材の放熱面積が増大するので、放熱部材の
放熱性が向上し、半導体チップの熱を効率良く外部に逃
すことができる。

【０１７６】請求項１１によれば、配線層の位置に制約
を受けることなく嵌合孔を自由に開けることができると
ともに、逆に接続パッドの外周囲に嵌合孔が存在しない
ので、回路基板の内部に配線層を配置する上での自由度
が大きくなる。

【０１７７】請求項１２によれば、半導体チップが脚部
および導電層を介して回路基板のグランド配線層に電気
的に接続されるので、回路基板に放熱部材を取り付ける
と同時に半導体チップの接地がなされ、格別な接地作業
が不要となる。

【０１７８】請求項１３によれば、カバーが外部からの
衝撃を荷担するため、機械的強度が弱い裸の半導体チッ
プの耐衝撃性能を充分に高めることができる。請求項１
４によれば、半導体チップの第１のチップ面とカバーと
が伝熱シートを介して熱的に接続されるので、半導体チ
ップの熱を第１のチップ面から伝熱シートを経てカバー
に逃がすことができ、この半導体チップの第１および第
２のチップ面の双方から夫々放熱を行なうことができ
る。しかも、カバーに外部からの衝撃が加わった場合、
この衝撃は伝熱シートが変形することによって吸収緩和
されるので、半導体チップに衝撃が加わることはなく、
半導体チップの耐衝撃性能を充分に確保できる。

【０１７９】請求項１５によれば、半導体チップの熱
は、第２のチップ面の全面から放熱部材に逃がされるの
で、発熱する半導体チップと放熱部材とを直接結ぶよう
な熱伝導経路を形成することができる。そのため、半導
体チップの熱を効率良く放熱部材に伝えることができ、
半導体チップの低熱抵抗化を実現できる。また、導電被
膜は、溶融されたハンダ・ペーストを硬化させたもので
あるから、放熱部材の放熱面を含む回路基板の第２の面
が凹凸のない平滑な面となる。そのため、放熱部材の放
熱面に放熱用のヒートシンクを取り付けるにしても何等
問題はなく、放熱部材の放熱性を高める上で好都合とな
る。

【０１８０】しかも、導電被膜によって放熱部材とグラ
ンド配線層とが電気的に接続されるので、この放熱部材
を半導体チップの接地回路として利用することができ、
接地用の格別な部材が不要となる。

【０１８１】請求項１６によれば、半導体チップの第２
のチップ面が放熱部材の接触面に隙間なく強固に密接さ
れるので、この半導体チップの熱を効率良く放熱部材に
逃すことができる。

【０１８２】請求項１７によれば、放熱部材を孔の内側
に固定する接着剤が一種の断熱層として機能するので、
放熱部材に伝えられた半導体チップの熱が回路基板に伝
わるのを防止できる。このため、回路基板の内部に熱が
籠り難くなり、この回路基板に実装された他の回路部品
に対する熱影響を少なく抑えることができる。

【０１８３】請求項１８によれば、半導体チップを、そ
のリードが連なる第１のチップ面を回路基板に向けたフ
ェースダウンの姿勢で実装する場合でも、この半導体チ
ップの回路基板とは反対側に充分な放熱経路を確保する
ことができ、半導体チップの放熱を、回路基板を利用す
ることなく積極的に行なうことができる。

【０１８４】また、押圧部材を回路基板と半導体チップ
との間から取り除いた状態では、これら回路基板と半導
体チップとの間に生じる隙間が半導体チップから回路基
板に向う輻射熱を遮る一種の断熱空間となり、この回路
基板への熱影響を少なく抑えることができる。それとと
もに、押圧部材を取り除くと、回路基板の通孔が半導体
チップの接続面と向かい合い、この通孔を通じて半導体
チップの輻射熱が外部に逃がされるので、放熱部材と回
路基板との間に半導体チップの熱が籠り難くなり、回路
基板に対する熱影響を少なく抑えることができる。

【０１８５】さらに、半導体チップは、接着剤が硬化す
るまでの期間中、押圧部材を介して放熱部材に押し付け
られているので、この半導体チップを放熱部材に確実に
接着することができ、半導体チップの熱を効率良く放熱
部材に伝えることができる。

【０１８６】請求項１９によれば、半導体チップが放熱
部材を介して回路基板のグランド配線層と電気的に接続
されるので、放熱部材を回路基板に取り付けると同時に
半導体チップの接地がなされ、格別な接地作業が不要と
なる。

【０１８７】請求項２０によれば、冷却フィンの存在に
より、放熱部材の放熱面積が増大するので、放熱部材の
放熱性が向上し、半導体チップの熱を外部に効率良く逃
すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例におけるＴＣＰの実装部分
を示す断面図。

【図２】回路基板、ＴＣＰおよび放熱器を互いに分離さ
せた状態を示す断面図。

【図３】回路基板、ＴＣＰおよび放熱器を互いに分離さ
せた状態を示す斜視図。

【図４】筐体の内部にＴＣＰを有する回路基板を収容し
た状態を示すポータブルコンピュータの断面図。

【図５】ポータブルコンピュータの斜視図。

【図６】フレーム、回路基板およびシールド板を互いに
分離させた状態を示す斜視図。

【図７】筐体のロアハウジングにフレームを組み込んだ
状態を示す斜視図。

【図８】本発明の第２実施例におけるＴＣＰの実装部分
を示す断面図。

【図９】本発明の第３実施例におけるＴＣＰの実装部分
を示す断面図。

【図１０】本発明の第４実施例におけるＴＣＰの実装部
分を示す断面図。

【図１１】回路基板、ＴＣＰおよび放熱器を互いに分離
させた状態を示す断面図。

【図１２】回路基板、ＴＣＰおよび放熱器を互いに分離
させた状態を示す斜視図。

【図１３】（Ａ）は、本発明の第５実施例におけるＴＣ
Ｐの実装部分を示す断面図。（Ｂ）は、図１３（Ａ）の
Ａ−Ａ線に沿う断面図。

【図１４】本発明の第６実施例におけるＴＣＰの実装部
分を示す断面図。

【図１５】回路基板、ＴＣＰおよび放熱器を互いに分離
させた状態を示す斜視図。

【図１６】本発明の第７実施例におけるＴＣＰの実装部
分を示す断面図。

【図１７】本発明の第８実施例におけるＴＣＰの実装部
分を示す断面図。

【図１８】回路基板、ＴＣＰおよび放熱部材を互いに分
離させた状態を示す斜視図。

【図１９】回路基板、ＴＣＰ、押圧部材および放熱部材
を互いに分離させた状態を示す断面図。

【図２０】ＴＣＰの半導体チップを押圧部材を介して放
熱部材に押し付けた状態を示す断面図。

【図２１】本発明の第９実施例におけるＴＣＰの実装部
分を示す断面図。

【符号の説明】

１８…回路基板 １８ａ…第１の面、チップ搭載面（表面） １８ｂ…第２の面（裏面） ２３…グランド配線層 ２８…半導体チップ ２８ａ…第１のチップ面（表面） ２８ｂ…第２のチップ面（裏面） ３０…リード ３３…接続パッド ３５…孔 ４１…放熱部材 ４２…カバー ４８，５１…隙間（第１の隙間、第２の隙間） ５０…凸部 ５０ａ，１０１ａ…接触面 ５６…締め付け部材（ねじ） ５８…ゴム状弾性体（伝熱シート） １０３…導電被膜（ハンダ層） １２３…放熱部材 １２８…接着剤 １３５…通孔 １３６…押圧部材

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接続パッドを有する第１の面およびこの
   第１の面の反対側に位置された第２の面を含む回路基板
   と、 この回路基板の接続パッドにリードを介して接続され、
   動作中に発熱する半導体チップと、を備えている回路モ
   ジュールにおいて、 上記半導体チップは、上記リードの接続部を有する第１
   のチップ面と、この第１のチップ面の反対側に位置され
   た第２のチップ面とを有し、この第２のチップ面を上記
   回路基板の第１の面に向けた姿勢で上記回路基板に実装
   されるとともに、 上記回路基板は、上記半導体チップと向かい合う部分
   に、この半導体チップよりも大きな開口形状を有する孔
   を備え、 この回路基板の上記半導体チップとは反対側の第２の面
   に、上記孔に入り込む凸部を有する熱伝導性の放熱部材
   を配置し、この放熱部材の凸部は、上記半導体チップの
   第２のチップ面よりも大きな面積を有して、この半導体
   チップの第２のチップ面に接触される平坦な接触面を含
   み、 この放熱部材と上記回路基板との間および上記孔と凸部
   との間に、夫々遮熱用の隙間を形成するとともに、 上記回路基板の第１の面に、上記半導体チップおよび上
   記リードと接続パッドとの接続部分を覆うカバーを配置
   し、 このカバーと半導体チップの第１のチップ面との間に、
   弾性変形が可能なゴム状弾性体を配置するとともに、 上記カバーと上記放熱部材とを、上記回路基板を厚み方
   向に貫通する締め付け部材を介して結合することによ
   り、上記半導体チップを上記凸部の接触面とゴム状弾性
   体との間で挾み込んだことを特徴とする回路モジュール
   の冷却装置。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、上記回路基板
   は、その第２の面にグランド配線層を有し、また、上記
   放熱部材は、導電性を有する金属材料にて構成され、こ
   の放熱部材に上記グランド配線層が接していることを特
   徴とする回路モジュールの冷却装置。
3. 【請求項３】 請求項１の記載において、上記ゴム状弾
   性体は、熱伝導性を有し、また、上記カバーは、熱伝導
   性を有する金属材料にて構成されていることを特徴とす
   る回路モジュールの冷却装置。
4. 【請求項４】 請求項１の記載において、上記凸部の接
   触面と上記半導体チップの第２のチップ面とは、導電性
   の接着剤を介して互いに接着されていることを特徴とす
   る回路モジュールの冷却装置。
5. 【請求項５】 請求項１の記載において、上記半導体チ
   ップは、上記リードを有する柔軟な樹脂フィルムに支持
   されていることを特徴とする回路モジュールの冷却装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１又は３の記載において、上記放
   熱部材は、上記凸部とは反対側に向けて突出する多数の
   冷却フィンを備えていることを特徴とする回路モジュー
   ルの冷却装置。
7. 【請求項７】 接続パッドを有する第１の面およびこの
   第１の面の反対側に位置された第２の面を含む回路基板
   と、 この回路基板の接続パッドにリードを介して接続され、
   動作中に発熱する半導体チップと、を備えている回路モ
   ジュールにおいて、 上記半導体チップは、上記リードの接続部を有する第１
   のチップ面と、この第１のチップ面の反対側に位置され
   た第２のチップ面とを有し、この第２のチップ面を上記
   回路基板の第１の面に向けた姿勢で上記回路基板に実装
   されるとともに、 上記回路基板は、上記半導体チップの実装部分にこの半
   導体チップよりも大きな開口形状を有する孔と、この孔
   の周囲に位置する複数の嵌合孔とを備えており、 この回路基板の上記半導体チップとは反対側の第２の面
   に、熱伝導性を有する放熱部材を配置し、この放熱部材
   は、上記孔に入り込む凸部と、上記嵌合孔に圧入される
   複数の脚部とを有するとともに、上記凸部は、上記半導
   体チップの第２のチップ面よりも大きな面積を有して、
   この半導体チップの第２のチップ面に接触される平坦な
   接触面を有し、 この放熱部材と上記回路基板との間および上記孔と凸部
   との間に、夫々遮熱用の隙間を形成したことを特徴とす
   る回路モジュールの冷却装置。
8. 【請求項８】 請求項７の記載において、上記回路基板
   は、その第２の面にグランド配線層を有し、また、上記
   放熱部材は、導電性を有する金属材料にて構成され、こ
   の放熱部材に上記グランド配線層が接していることを特
   徴とする回路モジュールの冷却装置。
9. 【請求項９】 請求項７の記載において、上記凸部の接
   触面と上記半導体チップの第２のチップ面とは、導電性
   の接着剤を介して互いに接着されていることを特徴とす
   る回路モジュールの冷却装置。
10. 【請求項１０】 請求項７又は９の記載において、上記
    放熱部材は、上記凸部とは反対側に向けて突出する多数
    の冷却フィンを備えていることを特徴とする回路モジュ
    ールの冷却装置。
11. 【請求項１１】 請求項７の記載において、上記回路基
    板は、複数の配線層と絶縁層とを交互に積み重ねた多層
    構造をなしており、また、上記回路基板の嵌合孔は、上
    記接続パッドと上記孔との間に配置されていることを特
    徴とする回路モジュールの冷却装置。
12. 【請求項１２】 請求項７の記載において、上記回路基
    板は、絶縁層によって覆われたグランド配線層を有する
    とともに、上記嵌合孔の内面は、上記グランド配線層に
    電気的に接続された導電層によって覆われており、ま
    た、上記放熱部材は導電性を有する金属材料にて構成さ
    れ、この放熱部材の脚部が上記導電層に圧接されている
    ことを特徴とする回路モジュールの冷却装置。
13. 【請求項１３】 請求項７の記載において、上記回路基
    板の第１の面に、上記半導体チップおよび上記リードと
    接続パッドとの接続部を覆うカバーを配置したことを特
    徴とする回路モジュールの冷却装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３の記載において、上記カバ
    ーは、熱導電性を有する金属材料にて構成し、このカバ
    ーと半導体チップの第１のチップ面との間に、ゴム状弾
    性体からなる伝熱シートを配置したことを特徴とする回
    路モジュールの冷却装置。
15. 【請求項１５】 接続パッドを有する第１の面と、この
    第１の面の反対側に位置され、グランド配線層を有する
    第２の面を含む回路基板と、 この回路基板の接続パッドにリードを介して接続され、
    動作中に発熱する半導体チップと、を備えている回路モ
    ジュールであって、 上記半導体チップは、上記リードの接続部を有する第１
    のチップ面と、この第１のチップ面の反対側に位置され
    た第２のチップ面とを有し、この第２のチップ面を上記
    回路基板の第１の面に向けた姿勢で上記回路基板に実装
    されるとともに、 上記回路基板は、上記半導体チップと向かい合う部分
    に、この半導体チップよりも大きな開口形状を有する孔
    を備え、 この孔内に熱伝導性および導電性を有する放熱部材を収
    容するとともに、この放熱部材は、上記半導体チップの
    第２のチップ面よりも大きな面積を有してこの半導体チ
    ップの第２のチップ面に接触される平坦な接触面と、上
    記回路基板の第２の面と略面一をなす平坦な放熱面とを
    有し、 この放熱部材の放熱面を含む回路基板の第２の面に、ハ
    ンダ・ペーストをリフローリングしてなる導電被膜を被
    着し、この導電被膜を介して上記グランド配線層と放熱
    部材とを電気的に接続したことを特徴とする回路モジュ
    ールの冷却装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５の記載において、上記放熱
    部材の接触面と上記半導体チップの第２のチップ面と
    は、導電性の接着剤を介して互いに接着されていること
    を特徴とする回路モジュールの冷却装置。
17. 【請求項１７】 請求項１５の記載において、上記放熱
    部材は、熱抵抗の大きな電気絶縁性の接着剤を介して上
    記孔の内周面に接着されていることを特徴とする回路モ
    ジュールの冷却装置。
18. 【請求項１８】 接続パッドを有するチップ搭載面を含
    む回路基板と、 この回路基板の接続パッドにリードを介して接続され、
    動作中に発熱する半導体チップと、を備えている回路モ
    ジュールにおいて、 上記半導体チップは、上記リードの接続部を有する第１
    のチップ面と、この第１のチップ面の反対側に位置され
    た第２のチップ面とを有し、この第２のチップ面を上記
    回路基板のチップ搭載面とは反対方向に向けた姿勢で上
    記回路基板に実装されるとともに、 上記回路基板のチップ搭載面に、上記半導体チップおよ
    び上記リードと上記接続パッドとの接続部分を覆う熱伝
    導性の放熱部材を取り付け、この放熱部材と半導体チッ
    プの第２のチップ面とを、熱伝導性を有する接着剤を介
    して互いに接着するとともに、 上記回路基板のチップ搭載面と半導体チップの第１のチ
    ップ面との間には、上記接着剤が硬化するまでの期間
    中、上記半導体チップを上記放熱部材に向けて押圧する
    押圧部材を介在させ、 かつ、上記回路基板は、上記半導体チップと向かい合う
    部分に、上記接着剤が硬化した後に上記押圧部材を半導
    体チップと回路基板との間から取り出すための通孔を有
    していることを特徴とする回路モジュールの冷却装置。
19. 【請求項１９】 請求項１８の記載において、上記回路
    基板は、グランド配線層を有し、また、上記放熱部材
    は、導電性を有する金属材料にて構成され、この放熱部
    材に上記グランド配線層が電気的に接続されていること
    を特徴とする回路モジュールの冷却装置。
20. 【請求項２０】 請求項１８の記載において、上記放熱
    部材は、多数の冷却フィンを備えていることを特徴とす
    る回路モジュールの冷却装置。