(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線板と該配線板の一方主面上に配置された半導体素子とを有して成る回路ブロックを複数有する回路ブロック集合体であって、
前記複数の回路ブロックは、それぞれ、前記半導体素子に直接的、または熱伝導性部材を介して接続された金属製のヒートスプレッダと、
前記各ヒートスプレッダに直接的、または熱伝導性部材を介して接続された熱伝導性シートと、を有し、
前記熱伝導性シートは、前記ヒートスプレッダの比抵抗よりも大きな比抵抗を有する、回路ブロック集合体。
【請求項２】
前記ヒートスプレッダは、内部空間を有する筐体と、前記内部空間内に配置されたウィックと、前記内部空間内に封入された作動媒体とを有して成るベーパーチャンバーである、請求項１に記載の回路ブロック集合体。
【請求項３】
前記熱伝導性シートにおける前記ヒートスプレッダに対向する面の面積は、前記ヒートスプレッダの前記熱伝導性シートに対向する面の総面積よりも大きい、請求項１または２に記載の回路ブロック集合体。
【請求項４】
前記熱伝導性シートは、グラファイトを有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の回路ブロック集合体。
【請求項５】
前記熱伝導性シートにおける前記ヒートスプレッダと接続された面と異なる面において磁性体部材が接続された、請求項１〜４のいずれか１項に記載の回路ブロック集合体。
【請求項６】
前記ヒートスプレッダの一方主面側に前記半導体素子が位置し、該ヒートスプレッダの他方主面側に前記熱伝導性シートが位置する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の回路ブロック集合体。
【請求項７】
前記熱伝導性シートの一方主面側に前記半導体素子が位置し、該熱伝導性シートの他方主面側に前記ヒートスプレッダが位置する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の回路ブロック集合体。
【請求項８】
一部の回路ブロックにおいて、前記ヒートスプレッダの一方主面側に前記半導体素子が位置し、該ヒートスプレッダの他方主面側に前記熱伝導性シートが位置し、他の回路ブロックにおいて、前記熱伝導性シートの一方主面側に前記半導体素子が位置し、該熱伝導性シートの他方主面側に前記ヒートスプレッダが位置する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の回路ブロック集合体。
【請求項９】
配線板と該配線板の一方主面上に配置された半導体素子とを有して成る回路ブロックを複数有する回路ブロック集合体であって、
前記複数の回路ブロックは、それぞれ、前記半導体素子に熱的に接続された金属製のヒートスプレッダを有し、
前記回路ブロック集合体は、前記各ヒートスプレッダに熱的に接続された熱伝導性シートを有し、
前記熱伝導性シートは、前記ヒートスプレッダの比抵抗よりも大きな比抵抗を有する、回路ブロック集合体を有する電子機器。
【請求項１０】
前記回路ブロック集合体の熱伝導性シートが、電子機器の筐体に熱的に接続されている、請求項９に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路ブロック集合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モバイル端末などの電子機器において、機能ごとにモジュール化した複数のプリント配線板（回路ブロック）をフレキシブルケーブルで連結した構造が採用されている（特許文献１および２）。このような構造は、回路ブロックごとに配置を変更することができるので、設計自由度が高い。従って、ウェアラブル端末など電子機器のフレキシブル化に対して有用である。【０００３】
しかしながら、上記のような構造は、各回路ブロックで生じた熱が小さな回路ブロックに留まるので、従来のような比較的サイズの大きなマザーボードと比較して、発熱が問題になりやすい。特に、パワー系も半導体素子を搭載する回路ブロックでは、この問題が顕著になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第９３２４６７８号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１５／００６２８４０号明細書
【特許文献３】国際公開第２０１６／１５１９１６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の問題を解決するためには、回路ブロックの放熱性を向上させる必要がある。例えば、特許文献３のような金属製のヒートスプレッダを利用することが考えられる。しかしながら、各回路ブロックに共通のヒートスプレッダを用いると、このヒートスプレッダを介して、ある回路ブロックから他の回路ブロックに高周波ノイズが伝搬してしまうことがある。【０００６】
従って、本発明の目的は、放熱性に優れ、高周波ノイズの伝搬が抑制された回路ブロック集合体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、各回路ブロック上に金属製のヒートスプレッダを設け、各ヒートスプレッダと、ヒートスプレッダよりも比抵抗の高い熱伝導性シートとを直接的、または熱伝導性部材を介して接続することにより、高周波ノイズの伝搬を抑制しつつ、回路ブロックの放熱性を向上させることができることを見出し、本発明に至った。【０００８】
本発明の第１の要旨によれば、
配線板と該配線板の一方主面上に配置された半導体素子とを有して成る回路ブロックを複数有する回路ブロック集合体であって、
前記複数の回路ブロックは、それぞれ、前記半導体素子に直接的、または熱伝導性部材を介して接続された金属製のヒートスプレッダと、
前記各ヒートスプレッダに直接的、または熱伝導性部材を介して接続された熱伝導性シートと、を有し、
前記熱伝導性シートは、前記ヒートスプレッダの比抵抗よりも大きな比抵抗を有する、回路ブロック集合体が提供される。【０００９】
本発明の第２の要旨によれば、本発明の回路ブロック集合体を有する電子機器が提供さ
れる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、配線板と該配線板の一方主面上に配置された半導体素子とを有して成る回路ブロックを複数有する回路ブロック集合体において、半導体素子に熱的に接続された金属製のヒートスプレッダを設け、さらに各ヒートスプレッダに直接的、または熱伝導性部材を介して接続された熱伝導性シートを設けることにより、回路ブロック集合体の高周波ノイズの伝搬を抑制し、放熱性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一の実施形態における回路ブロック集合体１ａの平面図である。
【図２】図２は、図１に示す回路ブロック集合体１ａのＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３は、図１に示す回路ブロック集合体１ａに用いられるベーパーチャンバーの断面図である。
【図４】図４は、本発明の別の実施形態における回路ブロック集合体１ｂの断面図である。
【図５】図５は、本発明の別の実施形態における回路ブロック集合体１ｃの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の回路ブロック集合体について詳細に説明する。
【００１３】
（実施形態１）
本実施形態の回路ブロック集合体１ａの平面図を図１に、断面図を図２に示す。
【００１４】
図１および図２に示されるように、本実施形態の回路ブロック集合体１ａは、配線板２と該配線板２の一方主面上に配置された半導体素子３とを有して成る回路ブロック４、該回路ブロック間を接続するフレキシブルケーブル５、該回路ブロック４上に位置するヒートスプレッダ６、および各ヒートスプレッダ６上にこれらを連結するように配置された熱伝導性シート７を有して成る。即ち、ヒートスプレッダ６の一方主面側に半導体素子３が位置し、該ヒートスプレッダ６の他方主面側に熱伝導性シート７が位置する。熱伝導性シート７は、ヒートスプレッダ６の比抵抗よりも大きな比抵抗を有する。半導体素子３とヒートスプレッダ６は、直接的、または熱伝導性部材を介して接続されて熱的に接続されている。また、ヒートスプレッダ６と熱伝導性シート７は、直接的、または熱伝導性部材を介して接続されて熱的に接続されている。
【００１５】
本発明の回路ブロック集合体において、各回路ブロック４の半導体素子３とヒートスプレッダ６が熱的に接続されており、さらに各ヒートスプレッダ６が熱伝導性シート７に熱的に接続されていることにより、半導体素子３で生じた熱は、ヒートスプレッダ６全体に速やかに拡散し、次いで、熱伝導性シート７によってさらに広範囲に拡散される。この効果により本発明の回路ブロック集合体は、全体として高い放熱性を有する。また、熱伝導性シート７がヒートスプレッダ６の比抵抗よりも大きな比抵抗を有することにより、回路ブロック間で高周波ノイズが伝搬することを抑制することができる。即ち、本発明の回路ブロック集合体において、各回路ブロックは、熱的には接続され、電気的には切り離されていると言える。
【００１６】
上記回路ブロック４は、配線板２と該配線板２の一方主面上に配置された半導体素子３とを有して成る。
【００１７】
上記配線板２としては、通常回路ブロックに用いられる配線板であれば特に限定されず、好ましくはプリント配線基板が用いられる。
【００１８】
上記半導体素子３としては、特に限定されず、ＡＰＵ（Accelerated Processing Unit）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＰＭＩＣ（Power Management Integrated Circuit）、メモリなどの発熱性の半導体集積回路が挙げられる。
【００１９】
一の配線板２上に配置される半導体素子３の数は、特に限定されず、図示するように１つまたは２つであってもよく、あるいは３以上であってもよい。
【００２０】
また、回路ブロック４は、配線板２および半導体素子３に加え、他の電気要素８、例えば配線、端子、電気素子を有していてもよい。尚、かかる他の電気要素８は、必須の構成ではなく、存在しなくてもよい。存在する場合、他の電気要素８の数は、特に限定されない。
【００２１】
本発明の回路ブロック集合体は、複数の回路ブロック４を有する。回路ブロック４の数は、２個以上であれば特に限定されない。各回路ブロックの全てに半導体素子が搭載されている必要はない。
【００２２】
図１において上記複数の回路ブロック４は、フレキシブルケーブル５により電気的に接続されている。ただし、各回路ブロック４同士の電気的な接続は必須ではなく、特に限定されない。
【００２３】
フレキシブルケーブル５は、ポリイミド等の薄い可撓性樹脂シートに接続配線が設けられたものである。フレキシブルケーブルには、接続配線のほか、コンデンサ等の電子部品が実装されていてもよい。配線板２とフレキシブルケーブル５とは、コネクタ部品を介して、あるいは、はんだ等の導電性接合材を介して接続されている。
【００２４】
上記ヒートスプレッダ６は、半導体素子３に熱的に接続されている。ヒートスプレッダが半導体素子に熱的に結合されていることにより、半導体素子で生じた熱を、速やかにヒートスプレッダ全体に拡散することができる。図１および図２においては、半導体素子３上にヒートスプレッダ６が位置する。
【００２５】
好ましい態様において、図１に示すようにヒートスプレッダは、半導体素子の天面全体と熱的に接続される。ヒートスプレッダは、好ましくは図１に示すように半導体素子の天面全体を覆うように配置される。
【００２６】
上記ヒートスプレッダ６と半導体素子３の熱的接続は、両者を直接接触させることにより行ってもよく、他の熱伝導性部材、例えばサーマルグリース、はんだ等の金属部材等を介して行ってもよい。ここに、「サーマルグリース」とは、熱伝導性の高い粘性物質であり、例えば変性シリコーンなどに熱伝導性の高い金属または金属酸化物の粒子を分散させたものが用いられる。なお上述のように、他の熱伝導性部材、例えばサーマルグリース、はんだ等の金属部材等を介してヒートスプレッダ６と半導体素子３が熱的に接続されている構成は「半導体素子３上にヒートスプレッダ６が位置する」構成である。このように、他の熱伝導性部材、例えばサーマルグリース、はんだ等の金属部材等を介してヒートスプレッダ６と半導体素子３の熱的接続を行った場合は、両者を直接接触させる場合と同等またはそれ以上の熱的接続を行うことができる。これはヒートスプレッダ６と半導体素子３を直接接触させる構成では、その間に小さな隙間が発生する可能性があるためである。サーマルグリース、はんだ等を介して両者を熱的に接続すれば、ヒートスプレッダ６と半導体素子３の間に隙間が発生しても、サーマルグリース、はんだ等で埋めることができる。そのため、ヒートスプレッダ６と半導体素子３を直接接触させる場合と同等またはそれ以上の熱的接続を行うことができる。
【００２７】
上記ヒートスプレッダ６は、金属製である。ここに、金属製とは、ヒートスプレッダの全部分が金属製であることに加え、ヒートスプレッダの主構成部分が金属製であることも意味する。例えば、ヒートスプレッダが単なる金属板である場合には、ヒートスプレッダは実質的に全部分が金属製であり得る。また、ヒートスプレッダが下記するベーパーチャンバーである場合には、例えば主構成部分である筐体が実質的に金属製であればよい。
【００２８】
上記ヒートスプレッダ６は、好ましくは面状である。ヒートスプレッダ６は、平面視で、半導体素子３を含め、配線板６に搭載された複数の電子部品を覆うように設けられている。ここに、「面状」とは、板状およびシート状を包含し、高さ（厚み）に対して長さおよび幅が相当に大きい形状、例えば長さおよび幅が、厚みの１０倍以上、好ましくは１００倍以上である形状を意味する。
【００２９】
ヒートスプレッダ６は、配線板６に搭載された全ての部品を覆っていることが好ましいが、必ずしも全て覆っている必要は無い。また、ヒートスプレッダの平面形状は、フレキシブルケーブル５とは重ならないように切欠きが設けられている。ヒートスプレッダとフレキシブルケーブルと重ねないことで、フレキシブルケーブルが撓んだときの電気特性の変動を抑制することができる。
【００３０】
図１および図２において、上記他の電気要素８は、ヒートスプレッダ６と接触していないが、本発明はこの態様に限定されない。即ち、他の電気要素８は、ヒートスプレッダ６に接触していてもよい。
【００３１】
上記他の電気要素８が発熱性である場合、好ましくは、他の電気要素８は、ヒートスプレッダ６と熱的に接続される。発熱性の他の電気要素とヒートスプレッダを熱的に接続することにより、半導体素子以外の電気要素で生じた熱も速やかに放熱することが可能になり、回路ブロック集合体全体の放熱性がより向上する。
【００３２】
上記ヒートスプレッダ６を構成する金属としては、特に限定されないが、例えば、銅、ニッケル、アルミニウム、マグネシウム、チタン、鉄、またはそれらを主成分とする合金等であり、特に好ましくは銅であり得る。
【００３３】
上記ヒートスプレッダ６の厚みは、特に限定されないが、好ましくは１００μｍ以上１１０００μｍ以下であり、より好ましくは２００μｍ以上６００μｍ以下であり得る。
【００３４】
図１および図２に示すように、上記ヒートスプレッダ６は、ベーパーチャンバーであり得る。ヒートスプレッダとして、ベーパーチャンバーを用いることにより、本発明の回路ブロック集合体の放熱性をより高めることができる。さらに、また、ベーパーチャンバーは、可撓性を有する筐体およびその内部空間によりクッション性を有するので、衝撃吸収材としても機能し得る。
【００３５】
本発明に用いることができるベーパーチャンバーは、面状で筐体が金属製であれば特に限定されない。
【００３６】
上記ベーパーチャンバーとしては、例えば、内部空間を有する面状の筐体と、該内部空間内に配置されたウィックと、該内部空間内に封入された作動媒体とを有して成るベーパーチャンバーが挙げられる。
【００３７】
好ましい態様において、ベーパーチャンバーは、図３に示されるようなベーパーチャンバー１１である。かかるベーパーチャンバー１１は、
外縁部１８が接合された対向する第１シート１２および第２シート１３から成る筐体１４と、
上記第１シート１２および第２シート１３の間にこれらを内側から支持するように設けられた柱１５と、
上記筐体１４の内部空間１６内に配置されたウィック１７と、
上記筐体１４の内部空間１６内に封入された作動媒体と
を有して成る。
【００３８】
上記ベーパーチャンバー１１の厚さは、好ましくは１００μｍ以上６００μｍ以下であり、より好ましくは２００μｍ以上５００μｍ以下であり得る。
【００３９】
上記第１シート１２および第２シート１３を構成する材料は、好ましくは金属であり、例えば銅、ニッケル、アルミニウム、マグネシウム、チタン、鉄、またはそれらを主成分とする合金等であり、特に好ましくは銅であり得る。第１シート１２および第２シート１３を構成する材料は、同じであっても、異なっていてもよいが、好ましくは同じである。
【００４０】
上記第１シートまたは第２シートの一方または両方は、内部空間側の主面に複数の凸部１９または柱１５、あるいは凸部１９および柱１５を有している。シートがかかる複数の凸部および／または柱を有することにより、凸部間に作動媒体を保持することができ、本発明のベーパーチャンバーの作動媒体の量を多くすることが容易になる。作動媒体の量を多くすることにより、ベーパーチャンバーの熱輸送能が向上する。ここで、凸部および／または柱とは、周囲よりも相対的に高さが高い部分をいい、主面から突出した部分に加え、主面に形成された凹部、例えば溝などにより相対的に高さが高くなっている部分も含む。
【００４１】
上記柱１８の高さは、上記凸部１９の高さよりも大きい。一の態様において、上記柱１８の高さは、上記凸部１９の高さの、好ましくは１．５倍以上１００倍以下、より好ましくは２倍以上５０倍以下、さらに好ましくは３倍以上２０倍以下、さらにより好ましくは３倍以上１０倍以下であり得る。
【００４２】
上記凸部１９の高さは、特に限定されないが、好ましくは１μｍ以上１００μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上５０μｍ以下、さらに好ましくは１５μｍ以上３０μｍ以下であり得る。凸部の高さをより高くすると、作動媒体の保持量をより多くすることができる。また、凸部の高さをより低くすることにより、作動媒体の蒸気が移動するための空間をより広く確保することができる。従って、凸部の高さを調整することにより、ベーパーチャンバーの熱輸送能を調整することができる。
【００４３】
上記凸部１９間の距離は、特に限定されないが、好ましくは１μｍ以上５００μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上３００μｍ以下、さらに好ましくは１５μｍ以上１５０μｍ以下であり得る。凸部間の距離を小さくすることにより、より毛細管力を大きくすることができる。また、凸部間の距離を大きくすることにより、透過率をより高くすることができる。
【００４４】
上記凸部１９の形状は、特に限定されないが、円柱形状、角柱形状、円錐台形状、角錐台形状等であり得る。また、上記凸部１９の形状は、壁状であってもよく、即ち、隣接する凸部の間に溝が形成されるような形状であってもよい。
【００４５】
尚、本発明で用いられるベーパーチャンバーにおいて、上記凸部１９は必須の構成ではなく、存在してなくてもよい。
【００４６】
上記柱１５は、第１シートと第２シート間の距離が所定の距離となるように、第１シート１２および第２シート１３を内側から支持している。柱１５を筐体１４の内部に設置することにより、筐体の内部が減圧された場合、筐体外部からの外圧が加えられた場合等に筐体が変形することを抑制することができる。
【００４７】
上記柱１５を形成する材料は、特に限定されないが、例えば金属であり、例えば銅、ニッケル、アルミニウム、マグネシウム、チタン、鉄、またはそれらを主成分とする合金等であり、特に好ましくは銅であり得る。好ましい態様において、柱を形成する材料は、第１シートおよび第２シートのいずれかまたは両方と同じ材料である。
【００４８】
上記柱１５の高さは、所望のベーパーチャンバーの厚みに応じて適宜設定することができ、好ましくは５０μｍ以上５００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以上４００μｍ以下、さらに好ましくは１００μｍ以上２００μｍ以下、例えば１２５μｍ以上１５０μｍ以下である。ここに、柱の高さとは、ベーパーチャンバーの厚み方向の高さ（図３において上下方向の高さ）をいう。
【００４９】
上記柱１５の形状は、特に限定されないが、円柱形状、角柱形状、円錐台形状、角錐台形状等であり得る。
【００５０】
上記柱１５の太さは、ベーパーチャンバーの筐体の変形を抑制できる強度を与えるものであれば特に限定されないが、例えば柱の高さ方向に垂直な断面の円相当径は、１００μｍ以上２０００μｍ以下、好ましくは３００μｍ以上１０００μｍ以下であり得る。上記柱の円相当径を大きくすることにより、ベーパーチャンバーの筐体の変形をより抑制することができる。また、上記柱の円相当径を小さくすることにより、作動媒体の蒸気が移動するための空間をより広く確保することができる。
【００５１】
上記柱１５の配置は、特に限定されないが、好ましくは均等に、例えば柱間の距離が一定となるように格子点状に配置される。柱を均等に配置することにより、ベーパーチャンバー全体にわたって均一な強度を確保することができる。
【００５２】
上記柱１５の数および間隔は、特に限定されないが、ベーパーチャンバーの内部空間を規定する一のシートの主面の面積１ｍｍ２あたり、好ましくは０．１２５本以上０．５本以下、より好ましくは０．２本以上０．３本以下であり得る。上記柱の数を多くすることにより、ベーパーチャンバー（または筐体）の変形をより抑制することができる。また、上記柱の数をより少なくすることにより、作動媒体の蒸気が移動するための空間をより広く確保することができる。
【００５３】
上記柱１５は、第１シートまたは第２シートと一体に形成されていてもよく、また、第１シートまたは第２シートと別個に製造し、その後、所定の箇所に固定してもよい。
【００５４】
上記ウィック１７は、毛細管力により作動媒体を移動させることができる構造を有するものであれば特に限定されない。作動媒体を移動させる毛細管力を発揮する毛細管構造は、特に限定されず、従来のベーパーチャンバーにおいて用いられている公知の構造であってもよい。例えば、上記毛細管構造は、細孔、溝、突起などの凹凸を有する微細構造、例えば、繊維構造、溝構造、網目構造等が挙げられる。
【００５５】
上記ウィック１７の厚みは、特に限定されないが、例えば５μｍ以上２００μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上８０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以上５０μｍ以下であり得る。
【００５６】
上記ウィック１７の大きさおよび形状は、特に限定されないが、例えば、筐体の内部において蒸発部から凝縮部まで連続して設置できる大きさおよび形状を有することが好ましい。
【００５７】
図３において、ウィック１７は、一の独立した部材であるが、筐体と一体に形成されていてもよい。例えば、図３に示したベーパーチャンバーにおいてウィック１７を設けずに、筐体の壁面に形成された凸部１９をウィックとして用いることができる。
【００５８】
上記作動媒体は、筐体内の環境下において気−液の相変化を生じ得るものであれば特に限定されず、例えば水、アルコール類、代替フロン等を用いることができる。一の態様において、作動媒体は水性化合物であり、好ましくは水である。
【００５９】
別の態様において、ヒートスプレッダ６は、金属製のシートであってもよい。ヒートスプレッダ６を金属製のシートで構成することにより、加工性を高め、またヒートスプレッダ自体の強度を高くすることができる。
【００６０】
図１および図２において、すべての回路ブロック４上にヒートスプレッダ６が設置されているが、本発明はこの態様に限定されない。例えば、複数存在する回路ブロック４の一部にのみヒートスプレッダ６を設置してもよい。この場合、特に発熱性が高い回路ブロック４上にヒートスプレッダ６を設置することが好ましい。
【００６１】
図１および図２において、すべてのヒートスプレッダ６が同じ形状および種類であるが、本発明はこの態様に限定されない。例えば、回路ブロック４の種類、設置箇所等に応じて、異なる形状および種類のヒートスプレッダ６を用いてもよい。
図２では回路モジュール４すべてにベーパーチャンバー１１が付加されていますが、必ずしもすべての回路モジュール４に付加する必要は無く、複数ある回路モジュール４のうち特に発熱する回路モジュールにのみベーパーチャンバー１１を付加するものでも良い。またベーパーチャンバー１１においても状況に応じて形状の異なるベーパーチャンバー１１を配置しても良い。
【００６２】
上記熱伝導性シート７は、非金属製シートであって、熱伝導性を有する。熱伝導性シートの面方向の熱伝導率は、例えば５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、好ましくは１０００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、より好ましくは１３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である。
【００６３】
上記熱伝導性シート７は、上記ヒートスプレッダの比抵抗よりも大きな比抵抗を有する。熱伝導性シートが、ヒートスプレッダの比抵抗よりも大きな比抵抗を有することにより、各回路ブロックを電気的に離隔した状態とし、高周波ノイズが伝搬することを抑制することができる。
【００６４】
上記熱伝導性シート７の比抵抗は、好ましくはアルミニウムの比抵抗以上、例えば３．０×１０-８Ω・ｍ以上、好ましくは１．０×１０-３Ω・ｍ以上、より好ましくは１．０×１０２Ω・ｍ以上であり得る。熱伝導性シートの比抵抗がより大きくほど、より高周波ノイズの伝搬を抑制することができる。
【００６５】
好ましい態様において、上記熱伝導性シート７における前記ヒートスプレッダに対向する面の面積は、上記ヒートスプレッダの前記熱伝導性シートに対向する面の総面積よりも大きい。熱伝導性シート７における前記ヒートスプレッダに対向する面の面積が、ヒートスプレッダの総面積よりも大きな面積を有することにより、熱の拡散効率が向上し、放熱効果が向上する。
【００６６】
上記熱伝導性シート７の面積は、好ましくは上記ヒートスプレッダの総面積の１．５倍以上、より好ましくは３．０倍以上、さらに好ましくは５．０倍以上、さらにより好ましくは１０．０倍以上であり得る。熱伝導性シートの面積がより大きくほど、放熱効果がより高くなる。
【００６７】
上記熱伝導性シート７の厚みは、特に制限はないが、１０μｍ以上１ｍｍ以下であり、好ましくは２０μｍ以上５００μｍ以下である。熱伝導性シートの厚みを１０μｍ以上とすることにより、放熱効果がより向上する。厚みを大きくするほど、放熱効果はより高くなる。また、熱伝導性シートの厚みを１ｍｍ以下とすることにより、省スペース化することができる。厚みを小さくするほど、省スペース化により有利である。
【００６８】
好ましい態様において、上記熱伝導性シート７は、グラファイトを有する。特に好ましくは、上記熱伝導性シート７は、グラファイトシートである。グラファイトを含む熱伝導性シートは、熱伝導性および比抵抗が高く、放熱性の向上および高周波ノイズの伝搬の抑制に有利である。
【００６９】
上記グラファイトシートとしては、特に限定されず、高分子系グラファイトシート、原料である天然黒鉛をエキスパンドして得られるグラファイトシートを用いることができる。好ましい態様において、グラファイトシートは、高分子性グラファイトシートである。高分子性グラファイトシートを用いることにより、放熱効果がより向上する。
【００７０】
上記高分子性グラファイトシートとは、高分子（例えば、ポリイミドなど）フィルムを不活性ガスの中で超高温加熱し、得られた前駆体を、さらに焼成することで炭素構造の組み替えを起こし、結晶を成長させることにより得られるグラファイトシートである。このようなグラファイトシートとしては、例えばパナソニック社製のＰＧＳグラファイトシートが挙げられる。
【００７１】
上記グラファイトシートは、グラファイトシートを接着層や粘着層を介して、多層に積層したグラファイトシート積層体であってもよい。グラファイトシートを積層体とすることにより、放熱性により優れたシートとすることができる。また、グラファイトシートを積層体とすることにより、耐久性が向上し、変形、破損等を防止することができる。上記接着層とは、高分子フィルム、接着樹脂、接着シート、粘着樹脂、粘着シートなどであり得る。
【００７２】
本実施形態の回路ブロック集合体１ａにおいて、半導体素子３、ヒートスプレッダ６、および熱伝導性シート間の熱的接続は、これらを直接接触させることにより行ってもよく、他の熱伝導製部材、例えばサーマルグリース、はんだ等の金属部材等を介して行ってもよい。ここに、「サーマルグリース」とは、熱伝導性の高い粘性物質であり、例えば変性シリコーンなどに熱伝導性の高い金属または金属酸化物の粒子を分散させたものが用いられる。なお上述のように、他の熱伝導性部材、例えばサーマルグリース、サーマルパッド、サーマルパッチ、サーマルペースト、はんだ等の金属部材等を介して半導体素子３とヒートスプレッダ６が熱的に接続されている構成は「半導体素子３上にヒートスプレッダ６が位置する」構成である。また上述のように、他の熱伝導性部材、例えばサーマルグリース、はんだ等の金属部材等を介してヒートスプレッダ６と熱伝導性シート７が熱的に接続されている構成は「ヒートスプレッダ６上に熱伝導性シート７が位置する」構成である。このように、他の熱伝導性部材、例えばサーマルグリース、はんだ等の金属部材等を介して半導体素子３、ヒートスプレッダ６および熱伝導性シート７間の熱的接続を行った場合は、それぞれを直接接触させる場合と同等またはそれ以上の熱的接続を行うことができる。
【００７３】
（実施形態２）
本実施形態の回路ブロック集合体１ｂの断面図を図４に示す。
【００７４】
図４に示されるように、本実施形態の回路ブロック集合体１ｂは、上記した回路ブロック集合体１ａのヒートスプレッダ６と熱伝導性シート７の位置を入れ替えたものである。すなわち、半導体素子３上に熱伝導性シート７が位置し、熱伝導性シート７上にヒートスプレッダ６が位置している。換言すれば、熱伝導性シート７の一方主面側に半導体素子３が位置し、該熱伝導性シート７の他方主面側にヒートスプレッダ６が位置している。半導体素子３と熱伝導性シート７との間、および熱伝導性シート７とヒートスプレッダ６との間は、他の熱伝導性部材、例えばサーマルグリース、はんだ等の金属部材等を介して熱的接続を行ってもよく、直接接触させてもよい。
【００７５】
（実施形態３）
本実施形態の回路ブロック集合体１ｃの断面図を図５に示す。
【００７６】
図５に示されるように、本実施形態の回路ブロック集合体１ｃは、上記した回路ブロック集合体１ａの熱伝導性シート７を、ヒートスプレッダ６の上または下に位置するように配置したものである。すなわち、一部の回路ブロックにおいて、半導体素子３上にヒートスプレッダ６が位置し、このヒートスプレッダ６上に熱伝導性シート７が位置し、他の回路ブロックにおいて、半導体素子３上に熱伝導性シート７が位置し、この熱伝導性シート７上にヒートスプレッダ６が位置する。
【００７７】
図５に示されるように、熱伝導性シート７は、回路ブロック４毎に高さが異なっていてもよい。熱伝導性シート７として、可撓性を有するもの、例えばグラファイトシートを用いることにより、各回路ブロックの構成に応じて熱伝導性シート７は撓むことができる。
【００７８】
以上、本発明の回路ブロック集合体について、いくつかの実施形態を示して説明したが、本発明は上記の回路ブロック集合体に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
【００７９】
例えば、一の態様において、本発明の回路ブロック集合体は、さらに、熱伝導性シート７におけるヒートスプレッダ６と接続された面と異なる面において、磁性体部材を有していてもよい。磁性体部材を備えることにより、さらに各回路ブロック間の高周波ノイズの伝搬を抑制することができる。一の態様において、上記磁性体部材は、磁性体シートである。
【００８０】
上記のように本発明の回路ブロック集合体は、高い放熱性を有し、高周波ノイズの伝搬が抑制されているので、種々の電子機器に好適に用いることができる。
【００８１】
従って、本発明は、本発明の回路ブロック集合体を有する電子機器をも提供する。
【００８２】
一の態様において、回路ブロック集合体の熱伝導性シートが、電子機器の筐体に熱的に接続されている。熱伝導性シートを電子機器の筐体に熱的に接続することにより、さらに放熱性が向上する。
【００８３】
本発明は、特に限定されないが、以下の態様を開示する。
１．  配線板と該配線板の一方主面上に配置された半導体素子とを有して成る回路ブロックを複数有する回路ブロック集合体であって、
前記複数の回路ブロックは、それぞれ、前記半導体素子に直接的、または熱伝導性部材を介して接続された金属製のヒートスプレッダと、
前記回路ブロック集合体は、前記各ヒートスプレッダに直接的、または熱伝導性部材を介して接続された熱伝導性シートと、を有し、
前記熱伝導性シートは、前記ヒートスプレッダの比抵抗よりも大きな比抵抗を有する、回路ブロック集合体。
２．  前記ヒートスプレッダは、内部空間を有する筐体と、前記内部空間内に配置されたウィックと、前記内部空間内に封入された作動媒体とを有して成るベーパーチャンバーである、態様１に記載の回路ブロック集合体。
３．  前記熱伝導性シートにおける前記ヒートスプレッダに対向する面の面積は、前記ヒートスプレッダの前記熱伝導性シートに対向する面の総面積よりも大きい、態様１または２に記載の回路ブロック集合体。
４．  前記熱伝導性シートは、グラファイトを有する、態様１〜３のいずれか１つに記載の回路ブロック集合体。
５．  前記熱伝導性シートにおける前記ヒートスプレッダと接続された面と異なる面において磁性体部材が接続された、態様１〜４のいずれか１つに記載の回路ブロック集合体。
６．  前記ヒートスプレッダの一方主面側に前記半導体素子が位置し、該ヒートスプレッダの他方主面側に前記熱伝導性シートが位置する、態様１〜５のいずれか１つに記載の回路ブロック集合体。
７．  前記熱伝導性シートの一方主面側に前記半導体素子が位置し、該熱伝導性シートの他方主面側に前記ヒートスプレッダが位置する、態様１〜６のいずれか１つに記載の回路ブロック集合体。
８．  一部の回路ブロックにおいて、前記ヒートスプレッダの一方主面側に前記半導体素子が位置し、該ヒートスプレッダの他方主面側に前記熱伝導性シートが位置し、他の回路ブロックにおいて、前記熱伝導性シートの一方主面側に前記半導体素子が位置し、該熱伝導性シートの他方主面側に前記ヒートスプレッダが位置する、態様１〜７のいずれか１つに記載の回路ブロック集合体。
９．  態様１〜８のいずれか１つに記載の回路ブロック集合体を有する電子機器。
１０．  配線板と該配線板の一方主面上に配置された半導体素子とを有して成る回路ブロックを複数有する回路ブロック集合体であって、
前記複数の回路ブロックは、それぞれ、前記半導体素子に熱的に接続された金属製のヒートスプレッダを有し、
前記回路ブロック集合体は、前記各ヒートスプレッダに熱的に接続された熱伝導性シートを有し、
前記熱伝導性シートは、前記ヒートスプレッダの比抵抗よりも大きな比抵抗を有する、回路ブロック集合体を有する電子機器。
１１．  前記回路ブロック集合体の熱伝導性シートが、電子機器の筐体に熱的に接続されている、態様９または１０に記載の電子機器。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明の回路ブロック集合体は、高い放熱性を有し、高周波ノイズの伝搬が抑制されているので、種々の電子機器、特にモバイル端末、ウェアラブル端末等において好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００８５】
１ａ，１ｂ，１ｃ…回路ブロック集合体
２…配線板、３…半導体素子、４…回路ブロック、５…フレキシブルケーブル
６…ヒートスプレッダ、７…熱伝導性シート、８…他の電気要素
１１…ベーパーチャンバー、１２…第１シート、１３…第２シート、１４…筐体
１５…柱、１６…内部空間、１７…ウィック、１８…外縁部、１９…凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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