(57)【要約】【課題】  シールド効果のためにはシールドカバーに鉄などの磁性体を主とする材料を用いる必要があるが、一般にそのような材料は放熱効果は高くないという問題があった。シールド効果を維持しながら放熱効果も高い半導体モジュールを提供する。【解決手段】  放熱板２０１と、前記放熱板の凸部４０１を貫通させる穴５０１を設けかつ前記放熱板より熱伝導率が低い磁性体のシールドカバー１０１、１０２と、放熱対象半導体と２０３、前記放熱対象半導体を搭載した基板１とを備え前記基板は前記シールドカバーに囲まれていることを特徴とする半導体モジュール。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱板と、
前記放熱板の凸部を貫通させる穴を設けかつ前記放熱板より熱伝導率が低い磁性体のシールドカバーと、
放熱対象半導体と、
前記放熱対象半導体を搭載した基板とを
備え前記基板は前記シールドカバーに囲まれ前記穴を介して放熱されることを特徴とする半導体モジュール。
【請求項２】
前記放熱板の前記シールドカバーへの貫通部分が基板上のサーマルパッドと接触する構造を形成したことを特徴とする請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項３】
前記放熱板の前記シールドカバーへの貫通部分が基板上のサーマルパッドと接触する絞り構造を形成したことを特徴とする請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項４】
前記サーマルパッドは前記放熱対象半導体と基板の反対側にあることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の半導体モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体モジュールに係り、特に、シールド機能を有する半導体モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
モジュール部品の組み合わせが実装される半導体モジュールが用いられている。モジュール部品の動向としては、ますます小型、薄型となってきており、また半導体の高速処理化や小型化で発熱量はますます増加しており、熱を逃がす方法が問題となっている。また他方半導体モジュールがシールド機能も有することが求められることが多い。
【０００３】
このとき従来の半導体モジュールに用いられていたシールドカバーは、シールド効果と放熱効果を維持させるために、カバーの一部を放熱対象部分に接触させるような構造を採っていた。例えば特開２００３−１７８７９号公報（特許文献１）によるものは、印刷基板の面に対面するカバー部分の一部を切り起こして弾性接触片を形成し、この接触片を印刷基板の接地パターンに接触させるようにしたシールドカバーを備えたことが特徴とされるものである。しかし、シールド効果のためにはシールドカバーに鉄などの磁性体を主とする材料を用いる必要があるが、一般にそのような材料は放熱効果は高くないという問題があった。現状では、薄いシールドカバーや実装基板への放熱だけでは、放熱効果が不十分であることが多い。
【特許文献１】特開２００３−１７８７９号公報（第５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、シールド効果を維持しながら放熱効果も高い半導体モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の半導体モジュールは、放熱板と、前記放熱板の凸部を貫通させる穴を設けかつ前記放熱板より熱伝導率が低い磁性体のシールドカバーと、放熱対象半導体と、前記放熱対象半導体を搭載した基板とを備え前記基板は前記シールドカバーに囲まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、シールド効果を維持しながら放熱効果も高い半導体モジュールが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【０００８】
本発明による半導体モジュールの実施例１を図１乃至図４を参照して説明する。
図１は、本発明による放熱板を基板１へ取付けた状態を示す断面模式図である。モジュール部品の回路基板を覆うシールドカバー１０１及び１０２がある。シールドカバー１０１の上には放熱板２０１が載っている。シールドカバー１０１には穴があいており、放熱板２０１の絞り部分が貫通するようになっている。熱伝導物質２０２は熱伝導グリスと呼ばれる材料であり、基板上のサーマルパッドと接触している。サーマルパッドは放熱対象部品のIC等からの熱伝導の高い部位である。サーマルパッドの例としてICの基板への取り付け部グラウンド面に接する基板グラウンドパタンとこのパタンの基板上の延伸部分やこのパタンの基板裏側に多くのスルホールで接続された対応部分がある。図１では、放熱対象半導体２０３に面した基板グラウンドパタンの基板反対側に多くのスルホールで接続された対応部分が熱伝導物質２０２に接触しているサーマルパッドである。
【０００９】
放熱板２０１とシールドカバー１０１は、放熱シート３０１によって接触、またはカシメによって接触していて、放熱板とシールドカバーが一体構造となっている。モジュール部品全体は、シールドカバー１０２が放熱シート３０２を介してユニット基板と接触している。またシールドカバー１０１を貫通した放熱板２０１の絞り部分は凸部４０１を形成し熱伝導物質２０２と接触している。
【００１０】
図２は、半導体モジュールの放熱板外観図である。(a)は平面図、(b)は正面図である。２つのICの熱を十分伝えるように放熱アルミ板に絞りが２つ入って夫々凸部４０１を形成している。また図３は、半導体モジュールのシールドカバー外観図である。(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。２ヶ所の大きな穴５０１が放熱板の凸部４０１を貫通させて熱伝導物質２０２へ接触させるための穴である。図３では穴であるが、放熱板２０１の凸部４０１の位置によっては、対応して穴ではなく切り欠きの形状となることもある。周りの爪は高周波の漏れ性能を実現するために、シャーシとの勘合性を上げるものである。
【００１１】
放熱板２０１はアルミニウム合金でできており、シールドカバー１０１、１０２は鉄等の磁性体を主とする材料でできている。放熱板２０１は銅板等のより熱伝導率の高い素材にしてもよい。またシールドカバー１０１、１０２はブリキ等の一般的な材料が使われることが多いが、鉄ニッケル合金（パーマロイ）等のより透磁率の高い素材にしてもよい。
【００１２】
図４は、半導体モジュールのシールドカバーに放熱板を取付けた外観斜視図である。図2、図３の平面図の裏側から見た図であり、放熱板２０１の凸部４０１がシールドカバー１０１の穴５０１を貫通して出ている様子を示している。熱伝導物質２０２の薄い膜を通して基板上のサーマルパッドと広く接近するように、凸部４０１の先端は平らとなっている。凸部４０１は熱伝導物質２０２やサーマルパッドでなくIC等の発熱を伝導する部分と直接に接触する構成もあり得る。
【００１３】
作用としては、モジュール部品の回路基板上の、IC等の発熱体の熱はサーマルパッド、熱伝導物質２０２と伝わり、凸部４０１を経由して放熱板２０１全体に伝わり、一般には空気中に放出される。構成として放熱板２０１を機器の筐体に接触させる構成もあり、その場合には作用として主に放熱板２０１から機器の筐体へ熱は伝導し後に空気中に放出される。
【００１４】
他の放熱ルートとしては、シールドカバー１０１から放熱シート３０１を経由して放熱板２０１全体に伝わるもの、シールドカバー１０２から放熱シート３０２を経由してユニット基板に伝わるものもある。
【００１５】
また、シールドカバー１０１、１０２は、不要高周波信号の漏れ込みや、外部への輻射を防止する作用がある。
以上、図３のシールドカバー１０１やシールドカバー１０２による効果は、モジュール外部からの不要な高周波信号やノイズの侵入の防止、またモジュール内部の高周波信号を外部へ輻射するのを防止するものである。図２の放熱板２０１は、厚く、モジュール内部の半導体と間接又は直接に接触し、その発熱を空気中に効率よく放出するものである。これらのシールドカバー１０１、１０２と放熱板２０１を一体にした図４の半導体モジュールは、両方の特徴である不要信号からの耐性と、モジュール内部の半導体の放熱効果アップが実現できる。放熱板を別ピースにし、それがシールドカバーを貫通して半導体と接触する事により、従来技術より高い放熱効果を持つモジュールを実現する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による半導体モジュールの実施例１の放熱板を基板へ取付けた状態を示す断面模式図。
【図２】半導体モジュールの実施例１の放熱板外観図。
【図３】半導体モジュールの実施例１のシールドカバー外観図。
【図４】半導体モジュールの実施例１のシールドカバーに放熱板を取付けた外観斜視図。
【符号の説明】
【００１７】
１  基板
１０１、１０２  シールドカバー
２０１  放熱板
２０２  熱伝導物質
２０３  放熱対象半導体
３０１、３０２  放熱シート
４０１  凸部
５０１  穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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