(57)【要約】【課題】  表面実装デバイスが開示される。【解決手段】  表面実装デバイスは、電子回路内で動作する電子コンポーネントを含み得る。表面実装デバイスはまた、電子コンポーネントに熱的に結合された熱伝導コンポーネントを含み得る。熱伝導コンポーネントは、ヒートシンクとインタフェースをとるように構成された熱伝達面を有し得る。さらに、表面実装デバイスは、電子コンポーネントを回路基板に電気的に結合する弾性フレキシブルリードを含み得る。弾性フレキシブルリードは、回路基板からの熱伝達面の可変の距離を支援するよう、弾性的にゆがむように構成されて、上記熱伝達面と、同様に構成された他の表面実装デバイスの平面状の熱伝達面とが、ヒートシンクとインタフェースをとるために実質的に揃えられることを可能にし得る。【選択図】  図１
2019041129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、
表面実装デバイスであり、
電子回路内で動作する電子コンポーネントと、
前記電子コンポーネントに熱的に結合された熱伝導コンポーネントであり、ヒートシンクとインタフェースをとるように構成された熱伝達面を持つ熱伝導コンポーネントと、
前記電子コンポーネント及び前記回路基板に電気的に結合された弾性フレキシブルリードと
を有する、表面実装デバイスと
を有し、
前記弾性フレキシブルリードは、前記表面実装デバイスの前記熱伝達面を、前記ヒートシンクとインタフェースをとるための面に実質的に揃わせるのに十分な距離だけ個々にゆがめられており、前記表面実装デバイスは、前記回路基板上に配置された接着剤によって、前記弾性フレキシブルリードがゆがめられたまま前記回路基板上に固定されている、
表面実装システム。
【請求項２】
前記回路基板上に配置されて前記弾性フレキシブルリードを前記回路基板に電気的に結合している結合部材、を更に有する請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記結合部材ははんだを有する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記接着剤は、前記表面実装デバイスを前記回路基板に対して構造的に支持する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記接着剤は、当初、空所を有して前記回路基板上に配置され、前記熱伝達面が揃えられるときに、前記接着剤が前記空所へと移動することを支援する、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記接着剤は、当初、アレイ構成、行構成、同心リング構成、又はこれらの組み合わせにて、前記回路基板上に配置される、請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
前記熱伝達面が前記面内に実質的に揃えられることを支援する平坦化ツール、を更に有する請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記平坦化ツールは、平面状の前記熱伝達面とインタフェースをとるように構成された平面状のアライメント面を持つアライメント部材を有する、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記平坦化ツールは更に、前記回路基板を支持するように構成された裏当て部材を有し、前記アライメント部材及び前記裏当て部材は、平面状の前記熱伝達面が揃えられることを支援するよう、互いに対して可動である、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
表面実装アセンブリを製造する方法であって、
回路基板を得ることと、
表面実装デバイスを得ることであり、該表面実装デバイスは、
電子回路内で動作する電子コンポーネントと、
前記電子コンポーネントに熱的に結合された熱伝導コンポーネントであり、ヒートシンクとインタフェースをとるように構成された熱伝達面を持つ熱伝導コンポーネントと、
前記電子コンポーネントを前記回路基板に電気的に結合するように機能する弾性フレキシブルリードと
を有する、表面実装デバイスを得ることと、
前記表面実装デバイスを前記回路基板上に配置することと、
前記ヒートシンクとインタフェースをとるための面内に前記熱伝達面を揃えることであり、前記弾性フレキシブルリードが、前記表面実装デバイスの前記熱伝達面のアライメントを支援するのに十分な距離だけ弾性的にゆがみ、前記表面実装デバイスが、前記回路基板上に配置された接着剤によって、前記弾性フレキシブルリードがゆがんだまま前記回路基板上に固定される、揃えることと、
を有する方法。
【請求項１１】
前記回路基板を裏当て部材で支持することと、アライメント部材及び前記裏当て部材を互いに対して移動させて前記熱伝達面を揃えることと、を更に有する請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
当該方法は更に、前記表面実装デバイスを前記回路基板に対して構造的に支持するよう、前記回路基板上に前記接着剤を配置することを有し、前記接着剤は、空所を有して前記回路基板上に配置されて、前記回路基板からの前記熱伝達面の距離が減少するときに前記空所への前記接着剤の移動を支援する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記空所への前記接着剤の流れを支援するよう、前記接着剤を加熱すること、を更に有する請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記接着剤を硬化させること、を更に有する請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
電子回路内で動作する電子コンポーネントと、
前記電子コンポーネントに熱的に結合された熱伝導コンポーネントであり、ヒートシンクとインタフェースをとるように構成された熱伝達面を持つ熱伝導コンポーネントと、
前記電子コンポーネントを回路基板に電気的に結合するように機能する弾性フレキシブルリードと
を有し、
前記弾性フレキシブルリードは、前記回路基板からの前記熱伝達面の可変の距離を支援するよう弾性的にゆがむように構成されている、
表面実装デバイス。
【請求項１６】
前記弾性フレキシブルリードは、平面状の前記熱伝達面を、前記回路基板に電気的に結合された他の表面実装デバイスの平面状の熱伝達面と、共通の面内で揃えることを支援する、請求項１５に記載の表面実装デバイス。
【請求項１７】
前記電子コンポーネントは無線周波数（ＲＦ）回路内で動作する、請求項１５に記載の表面実装デバイス。
【請求項１８】
前記電子コンポーネントは増幅器を有する、請求項１７に記載の表面実装デバイス。
【請求項１９】
前記弾性フレキシブルリードは、ガルウィング構成、Ｕ字構成、Ｊ字構成、又はこれらの組み合わせを有する、請求項１５に記載の表面実装デバイス。
【請求項２０】
当該表面実装デバイスは更に、前記電子コンポーネントを覆う蓋を有し、該蓋は、前記熱伝導コンポーネントとは反対側の当該表面実装デバイスの底面に配置されている、請求項１５に記載の表面実装デバイス。
【請求項２１】
前記熱伝達面は平面状である、請求項１５に記載の表面実装デバイス。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
電子回路を作製するために、表面実装技術（ＳＭＴ）が一般的に使用されており、該技術においては、コンポーネント又は“パッケージ”がプリント回路基板（ＰＣＢ）又はプリント配線基板（ＰＷＢ）の表面に直接的にマウントあるいは配置される。典型的に、複数のパッケージがヒートシンクとインタフェースをとる（接触面を持つ）べき状況では、パッケージから延在するリードが回路基板にはんだ付けされ、そして、パッケージを回路基板に固定する接着剤によるアンダーフィルのために、パッケージが回路基板上で支持される。このプロセスは、回路基板から平坦でないパッケージ高さをもたらし得るので、これらのパッケージの熱伝達面が、ヒートシンクとインタフェースをとるための共通の面内に揃わないことがあり得る。この寸法的にバラつき得る熱抵抗空間を是正するため、共通の面内に揃えられた熱伝達面を形成するようにグラインド（研磨）及び／又はラッピング（粗研磨）されることが可能な犠牲材料を構築するよう、隙間充填（ギャップフィラー）材料が適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【０００２】
一緒になって本発明の特徴を例として示す添付図面とともに以下の詳細な説明を検討することで、本発明の特徴及び利点が明らかになる。
【図１】本開示の一例に従った表面実装デバイスを例示する図である。
【図２Ａ】本開示の例のうちの一部に従った表面実装デバイスの弾性フレキシブルリードを例示する図である。
【図２Ｂ】本開示の例のうちの一部に従った表面実装デバイスの弾性フレキシブルリードを例示する図である。
【図２Ｃ】本開示の例のうちの一部に従った表面実装デバイスの弾性フレキシブルリードを例示する図である。
【図３Ａ】本開示の例のうちの一部に従った表面実装デバイスに関する接着剤構成を例示する図である。
【図３Ｂ】本開示の例のうちの一部に従った表面実装デバイスに関する接着剤構成を例示する図である。
【図３Ｃ】本開示の例のうちの一部に従った表面実装デバイスに関する接着剤構成を例示する図である。
【図３Ｄ】本開示の例のうちの一部に従った表面実装デバイスに関する接着剤構成を例示する図である。
【図４Ａ】本開示の一例に従った平坦化前の表面実装システムを例示する一例である。
【図４Ｂ】本開示の一例に従った平坦化後の図４Ａの表面実装システムを例示する一例である。
【図４Ｃ】図４Ｂの表面実装システムの詳細図である。
【図５】本開示の一例に従った表面実装デバイスのアレイを例示する一例である。  以下、図示した例示的な実施形態を参照するとともに、ここでは特定の言葉を用いてそれを記述する。そうとはいえ、理解されるように、それによる本発明の範囲の限定は意図していない。
【発明を実施するための形態】
【０００３】
ここで使用されるとき、用語“実質的に”は、完全又は略完全な範囲又は程度の動作、特性、性質、状態、構造、品目又は結果を表す。例えば、“実質的に”包囲されている物体は、その物体が完全に包囲されているか、あるいは略完全に包囲されているかの何れかを意味する。絶対的な完全性からの逸脱の正確な許容可能な程度は、一部の場合において、具体的な文脈に依存し得る。しかしながら、一般的に言えば、完全に近いことは、あたかも絶対的且つ総合的な完全さが得られるかのように全体として同じ結果を有するようなものである。“実質的に”の用法は、動作、特性、性質、状態、構造、品目又は結果の完全又は略完全な欠如を表す否定的な含意で使用されるときにも等しく当てはまる。
【０００４】
ここで使用されるとき、“隣接”は、２つの構造又は要素の近接を表す。特に、“隣接”しているとして特定される要素は、接しているか接続されているかの何れかであり得る。そのような要素はまた、必ずしも互いに接触することなしで、互いに近いか接近するかであってもよい。近接性の正確な程度は、一部の場合において、具体的な文脈に依存し得る。
【０００５】
以下では、最初に技術的実施形態の概説を提供し、その後に具体的な技術的実施形態を更に詳細に説明する。この最初の概要は、より迅速に技術を理解する上で読者を助けることを意図したものであり、技術の重要な特徴又は本質的な特徴を特定することを意図したものではなく、また、特許請求に係る事項の範囲を限定することを意図したものでもない。
【０００６】
複数の典型的な表面実装技術（ＳＭＴ）パッケージを回路基板に固定し、それらのパッケージの熱伝達面を、ヒートシンクとインタフェースをとるための共通の面内に揃える（アライメントする）技術は使用可能ではあるが、欠点が存在する。例えば、揃えられた熱伝達面を形成するように犠牲材料を設けてグラインド／ラッピングすることは、時間を消費するとともに費用がかかる。加えて、接着剤によってパッケージがアンダーフィルされた後には、揃えられた熱伝達面を形成するように犠牲材料を設けてラッピングすることに伴う時間及び費用のため、個々の欠陥パッケージをリペア（修理）することは、あまりにも高くつくことになり得る。結果として、１つの欠陥パッケージのせいで、パッケージのアレイを有する回路基板全体が廃棄されることになってしまい、それにより、損失リスクを軽減するために、パッケージアレイのサイズが制限されてしまい得る。故に、ＳＭＴアセンブリコストは、安価なアセンブリ、熱伝達面のアライメント、及び欠陥あるパッケージ若しくはコンポーネントの交換、を容易にするデバイス及び方法によって改善され得る。
【０００７】
従って、速くて安価なアセンブリと複数の表面実装デバイスにわたる熱伝達面のアライメントとを容易にする表面実装デバイスが開示される。一態様において、表面実装デバイスの熱伝達面が別の表面実装デバイスの熱伝達面と揃えられるようにして、欠陥ある表面実装デバイスを迅速且つ容易に交換することができる。この交換は通常、元々のプレースメントプロセスと同じ方法及びツールを用いて実行され得る。表面実装デバイスは、電子回路内で動作する電子コンポーネントを含み得る。この表面実装デバイスはまた、電子コンポーネントに熱的に結合される熱伝導コンポーネントを含み得る。熱伝導コンポーネントは、ヒートシンクとインタフェースをとるように構成された平面状の熱伝達面を有し得る。さらに、この表面実装デバイスは、電子コンポーネントを回路基板に電気的に結合する弾性フレキシブルリードを含み得る。弾性フレキシブルリードは、熱伝達面と回路基板との間の可変の距離を支援するように弾性的にゆがむように構成されて、熱伝達面及び別の表面実装デバイスの熱伝達面が、ヒートシンクとインタフェースをとるための共通の面内に実質的に揃えられることを可能にし得る。
【０００８】
一態様において、表面実装システムが開示される。一例において、このシステムは、回路基板と複数の表面実装デバイスとを含み得る。各表面実装デバイスが、電子回路内で動作する電子コンポーネントと、電子コンポーネントに熱的に結合され且つヒートシンクとインタフェースをとるように構成された熱伝導コンポーネントと、電子コンポーネントを回路基板に電気的に結合する弾性フレキシブルリードとを有し得る。この例においては、限定することを意図しないが、熱伝導コンポーネントが、平面状の熱伝達面を有し得る。所要又は所望に応じて、例えば、非平面、又は非平面と平面との組み合わせなどの、他の表面構成も企図される。弾性フレキシブルリードは、平面状の熱伝達面と回路基板との間の可変の距離を支援するように弾性的にゆがむように構成されて、平面状の熱伝達面が、ヒートシンクとインタフェースをとるための共通の面内に実質的に揃えられることを可能にし得る。
【０００９】
表面実装デバイス１００の一例を図１に示す。表面実装デバイス１００は、例えば、無線周波数（ＲＦ）回路などの電子回路内で動作する電子コンポーネント１１０を含み得る。例えば、電子コンポーネント１１０は、例えばＲＡＤＡＲ及びセキュア通信用途向けなどの、電子式走査アレイに組み込まれることが可能な窒化ガリウム（ＧａＮ）高出力ソリッドステート増幅器を有し得る。一態様において、電子コンポーネント１１０は、電子コンポーネント１１０を覆う蓋１１２によって部分的に形成され得るキャビティ（空洞）１１１内に置かれ得る。表面実装デバイス１００はまた、電子コンポーネント１１０に熱的に結合された熱伝導コンポーネント１２０を含み得る。この例において、熱伝導コンポーネントは、ヒートシンクとインタフェースをとるように構成された平面状の熱伝達面１２１を有している。ヒートシンクは、如何なる好適な構成又は種類のものともし得る。一般に、表面実装デバイス１００は、如何なる好適な形態又は構成のものともし得る。一部の場合において、表面実装デバイス１００は、電子デバイスにて使用されるものに典型的なパッケージとして構成されることができ、規格化されたパッケージ構成に適合し得る。
【００１０】
さらに、表面実装デバイス１００は、例えば表面実装デバイス１００の例に示されるフレキシブルリード１３０、１３１などの、電子コンポーネント１１０を回路基板１４０に電気的に結合する弾性フレキシブルリードを含み得る。回路基板１４０は、例えばプリント配線基板など、如何なる好適な種類のものともし得る。更に詳細に後述するように、弾性フレキシブルリード１３０、１３１は、平面状の熱伝達面１２１と回路基板１４０との間の可変の距離を支援するように弾性的にゆがむように構成されて、平面状の熱伝達面１２１及び別の表面実装デバイス（図示せず）の平面状の熱伝達面（図示せず）が、ヒートシンクとインタフェースをとるための共通の面内に実質的に揃えられることを可能にし得る。弾性フレキシブルリード１３０、１３１は、ばねのような弾力性及び回路基板１４０上の結合部材との電気的な結合を容易にする如何なる好適な構成ともし得る。例えば、フレキシブルリード構成は、“Ｕ字”構成（図１）、丸められたコーナーを持つガルウィング構成（図２Ａ）、角度付けられたコーナーを持つガルウィング構成（図２Ｂ）、“Ｊ字”構成（図２Ｃ）、及びその他を含み得る。実際には、これらは何らの限定も意味しておらず、弾性フレキシブルリードへの他の電気相互接続アプローチは、電気接続を達成するとともに表面の平面的アライメントを維持するために、以下に限られないが、ワイヤボンディング、リボンボンディング、リードレスチップキャリア（ＬＣＣ）、又はボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）ＳＭＴ技術を含み得る。
【００１１】
回路基板１４０上の結合部材は、フレキシブルリード１３０、１３１を受けるか固定するかするとともにそれらに電気的に結合するように設計され得る。一例において、結合部材は、弾性フレキシブルリード１３０、１３１を回路基板１４０に電気的に結合するための、回路基板１４０上に配置された、例えばはんだペーストの形態をした、はんだ１４１、１４２を有し得る。回路基板１４０に対して表面実装デバイス１００を構造的に支持するために、例えばはんだ１４１、１４２の近傍などで、回路基板１４０に例えばエポキシなどの接着剤１４３も配置され得る（例えば、ディスペンス又はその他の方法で塗布若しくは堆積される）。一態様において、接着剤１４３は、例えばヒートシンク１２０から回路基板１４０への圧縮荷重などの荷重経路の部分とすることができ、故に、必要な構造的支持を提供するように構成され得る。他の一態様において、接着剤１４３は、表面実装デバイス１００の電気的動作のために導電性とし得る。接着剤１４３は、高さ１４４を有するように空所１４５−１４７又は凹所又は間隙を備えて回路基板１４０上に配設され、表面実装デバイス１００が接着剤１４３に押し込められるときに、空所１４５−１４７又は凹所の中への接着剤１４３の移動を支援し、故に、接着剤の元々の高さ１４４よりも低い接着剤厚さがもたらされる。換言すれば、回路基板１４０からの平面状熱伝達面１２１の距離が縮まるときに、すなわち、平面状熱伝達面１２が揃えられるときに、接着剤１４３は空所１４５−１４７又は凹所の中に広がり若しくは移動することができ、それにより、１つの表面実装デバイスから別の表面実装デバイスへの、接着剤又は接合の厚さ又は高さの変化を支援し得る。故に、接着剤１４３は、様々な厚さに適応可能に構成されて、様々な厚さで適切に機能することができる。一部の例において、表面実装デバイス１００が接着剤１４３に押し込められると、空所１４５−１４７又は凹所は部分的又は完全に除去され得る。一態様において、接着領域全体が、空所又は凹所を形成するように変化する高さを持つ接着剤の中に覆われ得る。
【００１２】
接着剤１４３は、回路基板１４０上に、例えば、ドット若しくはカラムのアレイ構成（図３Ａ）、行構成（図３Ｂ）、同心円形リング構成（図３Ｃ）、及び／又は同心矩形リング構成（図３Ｄ）など、如何なる好適な構成又はパターンで配置されてもよい。認識されるべきことには、表面実装デバイスは、上記接着剤とインタフェースをとってそれを受け入れるように構成された空所又は凹所を、例えば蓋の中などに含むことができる。この場合、表面実装デバイスは、接着剤構成（均一厚さの層であってもよい）にかかわらずに、表面実装デバイスが接着剤に押し込められるときに移動された接着剤が流れたり広がったりするための場所を提供し得る。
【００１３】
一態様において、弾性フレキシブルリード１３０、１３１は、表面実装デバイス１００の底面１０２が回路基板１４０及び／又は接着剤１４３と接触する前の、弾性フレキシブルリード１３０、１３１による回路基板１４０及び／又ははんだ１４１、１４２との接触を確実にするため、表面実装デバイス１００の底面１０２から下方に距離１３２だけ延在するように構成され得る。弾性フレキシブルリード１３０、１３１が底面１０２から下方に延在する距離１３２は、表面実装デバイス１００の平面状の熱伝達面１２１が他の表面実装デバイスの平面状の熱伝達面（同じように構成されて互いに揃えられることができる）と揃えられるのに十分な縦方向の移動の範囲を提供するように設定され得る。他の一態様において、弾性フレキシブルリード１３０、１３１は、弾性フレキシブルリード１３０、１３１が縦方向に圧縮されるときに横方向のアライメントに弊害をもたらさないようにしながら、ばねのような縦方向の従順性（コンプライアンス）を提供するように構成され得る。弾性フレキシブルリード１３０、１３１は、例えばベリリウム銅など、如何なる好適な弾性的柔軟性且つ導電性の材料で構築されてもよい。
【００１４】
図１に示すように、蓋１１２は、熱伝導コンポーネント１２０とは反対側の表面実装デバイス１００の面上にあるとし得る。この場合、表面実装デバイス１００の底面１０２に蓋１１２が配置され、表面実装デバイス１００の頂面１０３に熱伝導コンポーネント１２０が配置される。一態様において、弾性フレキシブルリード１３０、１３１は、表面実装デバイス１００が“逆さま”になるように、典型的なリードとは反対方向に延在することができる。加えて、電子コンポーネント１１０は、ヒートシンクとインタフェースをとるように構成された熱伝達面１２１を持つものである熱伝導コンポーネント１２０に熱的に結合されることができる。この構成においては、電子コンポーネント１１０からの“信号”が回路基板１４０に向かって下向きに進むように構成されるとともに、熱がヒートシンクに向かって上向きに進むように構成され得る。故に、信号と熱とが分離されて反対方向に進行するように構成され得る。このような構成は、電子コンポーネント１１０から、システムレベルのヒートシンク（図示せず）とインタフェースをとるものである熱伝達面１２１への、効果的な熱経路を提供することができる。
【００１５】
図４Ａ−４Ｃは、本開示の一例に従った表面実装システム２０１を例示している。表面実装システム２０１は、回路基板２４０と、上述の表面実装デバイス１００と同様である表面実装デバイス２００ａ、２００ｂとを含み得る。表面実装デバイス２００ａ、２００ｂ及び／又は回路基板２４０の製造バラつき又はサイズバラつきに起因して、図４Ａに示す表面実装デバイス２００ａ、２００ｂの熱伝達面２２１ａ、２２１ｂ（この例では平面状の表面である）は、それぞれはんだ（明瞭さのため省略されている）及び接着剤２４３ａ、２４３ｂで回路基板２４０に固定される前の弾性フレキシブルリード２３０ａ、２３１ａ、及び２３０ｂ、２３１ｂを基礎にしているときに、それぞれ、回路基板２４０上に異なる高さ２０４ａ、２０４ｂを有している。
【００１６】
一態様において、表面実装システム２０１は、平面状の熱伝達面２２１ａ、２２１ｂの共通の面２０５（図４Ｂ）内への実質的なアライメント又は“平坦化”を容易にする平坦化ツール２５０を含み得る。平坦化ツール２５０は、平面状の熱伝達面２２１ａ、２２１ｂとインタフェースをとるように構成された平面状のアライメント面２５２を持つアライメント部材２５１を含み得る。アライメント部材２５１は、平面状の熱伝達面２２１ａ、２２１ｂが共通の面２０５（図４Ｂ）内に揃うことを支援するよう、回路基板２４０に対して方向２０６（図４Ａ）に動くことができる。一態様において、平坦化ツール２５０はまた、回路基板２４０を支持するように構成された裏当て部材２５３を含み得る。アライメント部材２５１及び裏当て部材２５３は、平面状の熱伝達面２２１ａ、２２１ｂのアライメントを支援するよう、互いに対して方向２０６に可動であるとし得る。上述のように、弾性フレキシブルリード２３０ａ、２３１ａ、及び２３０ｂ、２３１ｂは、平面状の熱伝達面２２１ａ、２２１ｂと回路基板２４０との間の可変の距離を支援するように、表面実装デバイス２００ａ、２００ｂがアライメント部材２５１によって方向２０６に動かされるときに弾性的にゆがむように構成されることができ、それにより、ヒートシンクとインタフェースをとるための共通の面２０５内に平面状の熱伝達面２２１ａ、２２１ｂが実質的に揃えられることを可能にし得る。
【００１７】
平面状の熱伝達面２２１ａ、２２１ｂが互いに対して共平面で揃えられると、はんだ及び接着剤（又はその他の固定手段）が、表面実装デバイス２００ａ、２００ｂを回路基板２４０上の適所に（Ｘ、Ｙ、及びＺ方向の動きを防止して）固定することができる。一態様において、弾性フレキシブルリード２３０ａ、２３１ａ、及び２３０ｂ、２３１ｂの従順性によって容易にされる表面実装デバイス２００ａ、２００ｂの接着剤２４３ａ、２４３ｂ中への縦方向の動きを受け入れるように、はんだをリフローするとともに接着剤を軟化させるために、熱を印加することができる。例えば、図４Ａに示すように、接着剤２４３ａ、２４３ｂの中に、それぞれ、空所２４５ａ−２４７ａ、２４５ｂ−２４７ｂが存在する。硬化されるまで、接着剤２４３ａ、２４３ｂは、アライメント部材２５１によって作用されて圧縮される表面実装デバイス２００ａ、２００ｂの方向２０６への縦方向の動きに応答して、図４Ｂに示すように、空所２４５ａ−２４７ａ、２４５ｂ−２４７ｂの中に動いてそれらに流れ込むことができる。弾性フレキシブルリード２３０ａ、２３１ａ、及び２３０ｂ、２３１ｂのゆがみ及び／又は接着剤２４３ａ、２４３ｂの移動によって支援されて、平面状の熱伝達面２２１ａ、２２１ｂがアライメント部材２５１によって揃えられると、平面状の熱伝達面２２１ａ、２２１ｂは、図４Ｃに示すように、回路基板２４０から実質的に同じ距離２０７にある。また、表面実装デバイス２００ａ、２００ｂと回路基板２４０との間には、それぞれ異なる接着剤厚さ２０８ａ、２０８ｂが存在している。故に、弾性フレキシブルリード２３０ａ、２３１ａ、及び２３０ｂ、２３１ｂ、及び／又は接着剤２４３ａ、２４３ｂは、表面実装デバイス２００ａ、２００ｂにおける製造上又はサイズ上の相違（すなわち、公差の積み上げ）を受け入れて、ヒートシンクとインタフェースをとるための平面状の熱伝達面２２１ａ、２２１ｂのアライメントを容易にすることができる。
【００１８】
アライメント部材２５１は、接着剤２４３ａ、２４３ｂ及びはんだが固まるまで、回路基板２４０に対して一定の位置にとどめられ、固まると、アライメント部材２５１が取り外されるとともに、揃えられた平面状の熱伝達面２２１ａ、２２１ｂは、ヒートシンクとアセンブルされる準備が整った状態となる。ヒートシンクは図示されていないが、ヒートシンクが、図４Ｂに示したアライメント部材２５１とのインタフェースと同様に、平面状の熱伝達面２２１ａ、２２１ｂとインタフェースをとることが企図される。
【００１９】
一態様において、表面実装デバイス２００ａ、２００ｂは、“ピックアンドプレース”製造ツール及び方法を用いて、それぞれ、接着剤２４３ａ、２４３ｂの中に配置され得る。例えば、表面実装デバイス２００ａ、２００ｂを接着剤２４３ａ、２４３ｂに埋め込むときに、“ピックアンドプレース”ツールを頼りにして、平面状の熱伝達面２２１ａ、２２１ｂを互いに正確に揃え得る。回路基板２４０上に置かれた各表面実装デバイス２００ａ、２００ｂを固定するために、速硬化接着剤又はエポキシが使用され得る。
【００２０】
ここに開示されるデバイス、ツール、及び方法を用いて、図５に例示するように、ヒートシンクとインタフェースをとるための共通の面内にそれぞれの平面状の熱伝達面が実質的に揃えられるように、任意の好適数の表面実装デバイス３００ａ−ｎが配置され得る。図示されるように、表面実装デバイス３００ａ−ｃ及び３００ｎ（多数の表面実装デバイスａ−ｎの代表）が、例えばＮ×Ｍアレイなどのアレイとして構成され得る。このようなアレイは、例えばアンテナなどのエレクトロニクスアセンブリの一部として使用され得るＲＦ又は電子式走査アレイとし得る。一態様において、表面実装デバイス３００ａ−ｎは何れも、コストのかかるアレイ又はエレクトロニクスアセンブリ全体の再加工又は廃棄の必要なく、容易にリペアされることができる。例えば、個々の欠陥ある表面実装デバイスが、単純に、はんだ及び接着剤を加熱して軟化させることによってアレイから取り除かれて、新しい表面実装デバイスで交換され得る。新しい表面実装デバイスの平面状の熱伝達面は、上述のツール及び技術を用いて、アレイの他の平面状熱伝達面と揃えられ得る。リペアの容易さは、１つの欠陥あるコンポーネントに起因したコストのかかるアレイ全体の再加工又は廃棄のリスクなしで、大きいアレイの設計及び性能を可能にし得る。故に、ここに開示されるデバイス、ツール、及び方法は、そのようなアレイの設計及び製造に関連する廃棄及びコストを最小化し得る。
【００２１】
本発明の一実施形態によれば、表面実装アセンブリを製造する方法が開示される。この方法は、回路基板を得ることを有し得る。この方法はまた、複数の表面実装デバイスを得ることを有することができ、各表面実装デバイスは、電子回路内で動作する電子コンポーネントと、該電子コンポーネントに熱的に結合された熱伝導コンポーネントであり、ヒートシンクとインタフェースをとるように構成された熱伝達面（例えば、平面状の熱伝達面）を持つ熱伝導コンポーネントと、電子コンポーネントを回路基板に電気的に結合する弾性フレキシブルリードとを有する。この方法は更に、複数の表面実装デバイスを回路基板上に配置することを有し得る。さらに、この方法は、ヒートシンクとインタフェースをとるための共通の面内に熱伝達面を揃えることを有することができ、弾性フレキシブルリードが、複数の表面実装デバイスの熱伝達面の間の、例えば共通の面内での、アライメントを支援するのに十分な距離だけ弾性的にゆがむ。熱伝達面を揃えることは、様々な熱伝達面と回路基板との可変の距離をもたらし得る。なお、この方法において特定の順序は要求されないが、概して一実施形態において、これらの方法ステップは順次に実行され得る。
【００２２】
方法の一態様において、熱伝達面を揃えることは、熱伝達面をアライメント部材のアライメント表面（例えば、平面状のアライメント面）と接触させることを有し得る。特定の一態様において、この方法は更に、回路基板を裏当て部材で支持することと、アライメント部材及び裏当て部材を互いに対して移動させて熱伝達面を揃えることとを有し得る。他の一態様において、この方法は更に、表面実装デバイスを回路基板に対して構造的に支持するよう、回路基板上に接着剤を配置することを有することができ、接着剤は、空所を有して回路基板上に配置されて、回路基板からの熱伝達面の距離が減少するときに、すなわち、熱伝達面が揃えられるときに、空所への接着剤の移動を支援する。特定の一態様において、この方法は更に、空所への接着剤の流れを支援するよう、接着剤を加熱することを有し得る。他の特定の一態様において、この方法は更に、接着剤を硬化させることを有し得る。更なる他の一態様において、この方法は更に、弾性フレキシブルリードを回路基板にはんだ付けすることを有し得る。
【００２３】
理解されるべきことには、開示された本発明の実施形態は、ここに開示された特定の構造、処理工程、又は材料に限定されず、当業者によって認識されるその均等範囲に拡張される。やはり理解されるべきことには、ここで使用されている用語は、単に特定の実施形態を説明する目的で使用されており、限定の意図はない。
【００２４】
本明細書の全体を通じての“一実施形態”又は“或る実施形態”の参照は、その実施形態に関連して記載される特定の機構、構造、又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。故に、本明細書の全体の様々な箇所で“一実施形態において”又は“或る実施形態において”という言い回しが現れることは、必ずしも全てが同じ実施形態に言及しているわけではない。
【００２５】
ここで使用されるとき、複数の品目、構造要素、組成要素、及び／又は材料が、便宜上、共通のリストにて提示され得る。しかしながら、それらのリストは、そのリストの各メンバーが別個の独特のメンバーとして個々に特定されているかのように解釈されるべきである。故に、そのようなリストの何れの個々メンバーも、反することの示唆がない限り、単に共通のグループにて提示されていることに基づいて、同じリスト内のその他のメンバーの事実上の等価物として解釈されるべきでない。さらに、ここでは、本発明の様々な実施形態及び例が、その様々な構成要素に関する代替とともに言及されることがある。理解されるように、それらの実施形態、例、及び代替は、互いに事実上の等価物と見なされるべきでなく、本発明の別個の自立した表現と見なされるべきである。
【００２６】
また、記載された機構、構造、又は特性は、１つ以上の実施形態において好適に組み合わされ得る。説明においては、本発明の実施形態の十分な理解を提供するため、例えば長さ、幅、形状の例など、数多くの具体的詳細事項が提供されている。しかしながら、当業者が認識するように、本発明は、これらの具体的詳細事項のうちの１つ以上を用いずに実施されてもよいし、あるいは、他の方法、構成要素、材料などを用いて実施されてもよい。また、周知の構造、材料、又は処理については、本発明の態様を不明瞭にすることがないよう、詳細に示したり説明したりしていない。
【００２７】
以上の例は、１つ以上の特定の用途において本発明の原理を例示したものであり、当業者には明らかなように、発明能力の発揮なしで、本発明の原理及び概念を逸脱することなく、実装の形態、用法、及び細部における数多くの変更が為され得る。従って、以下に記載される請求項によるものを除いて、本発明を限定する意図はない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【外国語明細書】
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