專利名稱：電子模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子模塊，其中多個(gè)電子元件安裝在卡狀襯底的頂表面和底表面中的至少一個(gè)表面上，并且本發(fā)明尤其是涉及一種可以提供電子元件的有效冷卻的電子模塊。
近年來，在諸如筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)之類的計(jì)算機(jī)中需要大容量存儲裝置。由于計(jì)算機(jī)裝置的尺寸限制和可擴(kuò)充性，其中諸如DRAM之類的電子元件直接安裝在計(jì)算機(jī)主板上的存儲裝置正在減少。替代這種類型的存儲裝置，另一種類型的存儲裝置現(xiàn)在成為了主流產(chǎn)品，其中電子模塊通過連接器安裝在主板上，在電子模塊中，為了具有預(yù)定的存儲容量，諸如DRAM之類的多個(gè)電子元件安裝在一個(gè)其上形成有電路布線的多層電路板上。
這只需要通過焊接等手段僅僅將用于電連接電子模塊的連接器安裝到計(jì)算機(jī)裝置的主板上，由此通過提高電子模塊的存儲容量，使大容量電子元件小型化，使得大容量的電子元件能夠安置在主板上。另外，易于安裝到連接器和從連接器拆卸的電子模塊可以提供增強(qiáng)的可擴(kuò)充性。
然而，隨著安裝在電子模塊上的諸如直接DRAM之類的電子元件的速度提高，出現(xiàn)了這樣的趨勢電子元件的電功率消耗增大，并且電子元件本身產(chǎn)生的熱量由此增大。這使得電子模塊的更新特性和運(yùn)行效率可能變差。
本發(fā)明的主要目的是要提供一種電子模塊，它能使電子元件有效地冷卻。
本發(fā)明的第二個(gè)目的要提供一種電子模塊，它能使安裝在襯底的頂表面和底表面這兩個(gè)表面上的電子元件有效地冷卻。
本發(fā)明的第三個(gè)目的要提供一種電子模塊，它與一個(gè)連接器連接，當(dāng)電子模塊通過連接器平行地安裝在主板上時(shí)，它能使安裝在襯底的頂表面和底表面這兩個(gè)表面上的電子元件有效地冷卻。
為了實(shí)現(xiàn)主要目的，本發(fā)明的第一方面提供了一種電子模塊，它包括一個(gè)卡狀襯底；多個(gè)電子元件，它們安裝在襯底的頂表面和底表面中的至少一個(gè)表面上，并且平行于襯底排列；以及一個(gè)輻射板，它共同地安裝在兩個(gè)或多個(gè)電子元件的暴露的表面上。
這可獲得如此的結(jié)果從兩個(gè)或多個(gè)電子元件產(chǎn)生的熱量被傳遞到共同地安裝在電子元件的平整暴露表面上的輻射板并且從此輻射出去。
為了實(shí)現(xiàn)第二個(gè)目的，本發(fā)明的第二方面提供了一種電子模塊，它包括一個(gè)卡狀襯底；多個(gè)第一電子元件，它們安裝在襯底的頂表面上；第一輻射板，它共同地粘結(jié)在兩個(gè)或多個(gè)第一電子元件的頂表面上；多個(gè)第二電子元件，它們安裝在襯底的底表面上；以及第二輻射板，它共同地粘結(jié)在兩個(gè)或多個(gè)第二電子元件的底表面上。
這可獲得如此的結(jié)果從安裝在襯底的頂表面和底表面上的第一和第二電子元件產(chǎn)生的熱量被傳遞到安裝在襯底的頂表面和底表面上的第一和第二輻射板并且從此輻射出去。
為了增強(qiáng)熱量從第一和第二輻射板的輻射，第一輻射板和第二輻射板中的每一個(gè)都優(yōu)選設(shè)有多個(gè)翅片。另外，這些翅片優(yōu)選由以彎曲的構(gòu)形交替排列的凸條和凹條形成。
為了實(shí)現(xiàn)第三個(gè)目的，本發(fā)明的第三方面提供了一種與連接器相連接的電子模塊，其中電子模塊包括一個(gè)卡狀襯底；多個(gè)第一電子元件，它們安裝在襯底的頂表面上；第一輻射板，它共同地粘結(jié)在兩個(gè)或多個(gè)第一電子元件的頂表面上；多個(gè)第二電子元件，它們安裝在襯底的底表面上；以及第二輻射板，它共同地粘結(jié)在兩個(gè)或多個(gè)第二電子元件的底表面上，并且其中連接器包括一個(gè)殼體裝置和一個(gè)通風(fēng)裝置，殼體裝置用于將電子模塊固定至一個(gè)主板并且使電子模塊大致平行于主板，通風(fēng)裝置設(shè)置在殼體裝置中，用于使空氣沿電子模塊通過。
這允許空氣在安裝于襯底底部的第二輻射板上流過并且使其通過殼體裝置中的通風(fēng)裝置，由此可取得這樣的結(jié)果安裝在頂側(cè)的第一輻射板和安裝在底側(cè)的第二輻射板可以同樣地被冷卻。
為了增強(qiáng)熱量從第一和第二輻射板的輻射，第一輻射板和第二輻射板中的每一個(gè)都優(yōu)選設(shè)有多個(gè)翅片，這些翅片由凸條和凹條形成，這些凸條和凹條交替排列并且沿襯底的長邊方向或短邊方向延伸。
從結(jié)合附圖所做的以下說明，本發(fā)明的其它和進(jìn)一步的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更全面地展現(xiàn)出來。


圖1是安裝有輻射板的電子模塊的立體圖；圖2是安裝有輻射板的電子模塊的側(cè)視圖；圖3是頂視圖，它顯示出沿輻射板的短邊方向排列的翅片的構(gòu)形；
圖4是頂視圖，它顯示出沿輻射板的長邊方向排列的翅片的構(gòu)形；圖5是與連接器連接的電子模塊的立體圖；圖6是與連接器連接的電子模塊的剖視圖。
下面將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。圖1是安裝有輻射板53、55的電子模塊1的立體圖。圖2是電子模塊1的側(cè)視圖。
在圖1和2中，卡狀模塊1包括一個(gè)襯底51、安裝在襯底51的頂表面上的多個(gè)第一電子元件52、共同地粘結(jié)在兩個(gè)或多個(gè)第一電子元件52的頂表面上的第一輻射板53、安裝在襯底51的底表面上的多個(gè)第二電子元件54、共同地粘結(jié)在兩個(gè)或多個(gè)第二電子元件54的底表面上的第二輻射板55、安裝在襯底51的頂表面和底表面前端部的導(dǎo)電連接墊56、57以及設(shè)置在襯底51兩側(cè)的鎖合凹口58。
襯底51呈矩形，它具有短邊和長邊。作為襯底51，可以采用各種襯底，包括樹脂襯底、陶瓷襯底、玻璃纖維環(huán)氧樹脂襯底、軟性襯底和金屬襯底。單層襯底和多層襯底均可用作襯底51。尤其是，在布設(shè)電子元件52、54和導(dǎo)電連接墊56、57之間的連線方面，使用多層襯底可提供增大的自由度。
安裝在襯底51的頂表面和底表面上的第一和第二電子元件52和54包括諸如高速工作的DRAM之類的存儲器芯片、IC芯片、芯片電容器、芯片電阻器，并且具有平行于襯底51延伸的平整的暴露表面。在所示的例子中，在長邊方向上，四個(gè)平整的存儲器芯片以均勻間隔平行于襯底51排列，并且通過合適的粘結(jié)劑或等同手段固定到襯底51的頂表面上。第二電子元件54也以與第一電子元件52相同的方式固定到襯底51的底表面上。
安裝在襯底51的頂表面上的用于第一電子元件52的第一輻射板53是由金屬板制成的，此金屬板具有良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，例如鋁，并且通過粘結(jié)劑、粘結(jié)帶或粘結(jié)薄片粘結(jié)至第一電子元件52的頂部平整的暴露表面上。第一輻射板53具有能夠共同地安裝在兩個(gè)或多個(gè)大量生熱的第一電子元件52上的尺寸。在圖示的例子中，第一輻射板53具有覆蓋四個(gè)電子元件52的整個(gè)暴露表面的面積。在用于粘結(jié)第一輻射板53的粘結(jié)劑中，選擇高導(dǎo)熱性的粘結(jié)劑。安裝在襯底51的底表面上的用于第二電子元件54的第二輻射板55也以與第一輻射板53相同的方式粘結(jié)至第二電子元件54。如果第一電子元件52的高度互不相同或者第二電子元件54的高度互不相同，第一輻射板53或第二輻射板55在其底部的一部分區(qū)域可以具有凹表面或凸表面，以保證兩者之間的粘結(jié)。
為了使空氣在電子模塊1的短邊方向上流動(dòng)，如圖3(a)中所示，在第一輻射板53和第二輻射板55上各自設(shè)有翅片63，翅片63包括凸條61和凹條62，它們交替排列并且在電子模塊1的短邊方向上延伸。為了提高在電子模塊1的寬度方向上流動(dòng)的空氣的冷卻效率，翅片163的凸條161和凹條162優(yōu)選相對于第一輻射板153和第二輻射板155的縱向線彎曲成山谷形狀，如圖3(b)中所示?；蛘撸崞?63的凸條261和凹條262優(yōu)選相對于第一輻射板253和第二輻射板255的縱向線彎曲成山丘形狀，如圖3(c)中所示。應(yīng)當(dāng)指出的是，縱向線不僅是圖示的中心線，而且是從中心向任一短邊偏移的線。
為了使空氣在電子模塊1的縱向流動(dòng)，如圖4(a)中所示，在第一輻射板353和第二輻射板355上各自設(shè)有翅片363，翅片363包括凸條361和凹條362，它們交替排列并且在電子模塊1的長邊方向上延伸。為了提高在電子模塊1的長邊方向上流動(dòng)的空氣的冷卻效率，翅片463的凸條461和凹條462優(yōu)選相對于第一輻射板453和第二輻射板455的短邊線彎曲成山谷形狀，如圖4(b)中所示?；蛘撸崞?63的凸條561和凹條562優(yōu)選相對于第一輻射板553和第二輻射板555的短邊線彎曲成山丘形狀，如圖4(c)中所示。應(yīng)當(dāng)指出的是，短邊線不僅是圖示的中心線，而且是從中心向任一長邊偏移的線。
下面將參照圖1和2描述由此構(gòu)成的電子模塊1的工作原理。由于高速工作，電子模塊1的頂側(cè)和底側(cè)上的第一和第二電子元件52、54產(chǎn)生熱量。第一和第二輻射板53、55粘結(jié)到第一和第二電子元件52、54的暴露表面的整個(gè)區(qū)域上，于是由第一和第二電子元件52、54產(chǎn)生的熱量傳遞到第一和第二輻射板53、55。當(dāng)空氣在圖1中由箭頭表示的方向上相對于電子模塊1的短邊流動(dòng)時(shí)，它沿第一和第二輻射板53、55的每一個(gè)的翅片63的凸條61和凹條62流動(dòng)，于是在翅片63中形成熱交換，從而將從第一和第二電子元件52、54產(chǎn)生的熱量輻射出去。
第一輻射板53和第二輻射板55分別共同地固定到兩個(gè)或多個(gè)第一電子元件52和兩個(gè)或多個(gè)第一電子元件54上，這樣，與輻射板各自固定到單個(gè)電子元件上的情況相比，提高了熱輻射效率。即使電子元件52、54固定到襯底51的頂表面和底表面上，由于為頂部和底部電子元件52、54設(shè)置了輻射板53、55，也有助于來自于電子元件52、54的熱量的輻射，并且由此防止了熱積聚。
應(yīng)當(dāng)指出的是，本發(fā)明不僅可以應(yīng)用于其中電子元件安裝在卡狀電子模塊1的襯底51的頂部和底部上的裝置，而且還可以應(yīng)用于其中電子元件安裝在襯底51的頂部和底部中的僅僅一個(gè)之上的裝置。
參照圖5，其中示出了與連接器連接的電子模塊的立體圖。圖6是該電子模塊的剖視圖。下面將參照圖5和6描述適用于電子模塊1的連接器2，在電子模塊1中，電子元件52、54安裝在襯底51的頂部和底部上。
圖5中所示的連接器2包括一個(gè)殼體(殼體裝置)10，殼體10具有主體11和一對側(cè)臂12、13，側(cè)臂12、13從主體11的兩端在垂直方向上一體地延伸；這對側(cè)臂12、13的基座部分14、15和16、17，它們前后排列并且一體地向下延伸；第一通風(fēng)孔(通風(fēng)裝置)21，它設(shè)置在基座部分14、16之間并位于主體11下面；以及一對第二通風(fēng)孔(通風(fēng)裝置)22、23，它們分別設(shè)置在基座部分14、15之間側(cè)臂12下面以及基座部分16、17之間側(cè)臂13下面。
如圖6中所示，主體11具有一個(gè)空腔25，它形成在其垂直方向上的中心部分，用于將電子模塊1的前端容納于其中。主體11具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中前接觸部件26可以按壓插入主體中，并且后接觸部件27也可以按壓插入主體中，前接觸部件26的一端可以與電子模塊1的上導(dǎo)電連接墊56連接，另一端可以與主板(未示出)連接，后接觸部件27的一端可以與電子模塊1的下導(dǎo)電連接墊57連接，另一端可以與主板(未示出)連接。
前接觸部件26各自被沖壓成懸臂形狀，并且具有朝向空腔25內(nèi)偏壓的一端261、要被插入主體11中的插入部分262、向下跨越第一通風(fēng)孔21延伸的垂直延伸部分263以及沿基座部分14的底端延伸的另一端264。
后接觸部件27各自被沖壓成懸臂形狀，并且具有朝向空腔25內(nèi)偏壓的一端271、要被插入主體11中的插入部分272、向下跨越第一通風(fēng)孔21延伸的垂直延伸部分273以及沿基座部分14的底端延伸的另一端274。
在圖5中，左右側(cè)臂12、13相對于主體11的中心線是對稱的。側(cè)臂12、13具有槽口28，用于導(dǎo)引或支撐電子模塊1的兩端。槽口28具有在其路徑上形成的凸出部分29，凸出部分29對應(yīng)于在電子模塊1的兩端形成的凹口58。
第一通風(fēng)孔21設(shè)置在基座部分14、16之間且位于主體11下面。雖然前、后接觸部件26、27跨越通風(fēng)孔21從頂部延伸到底部，但空氣流過相鄰的前接觸部件26之間的間隙和相鄰的后接觸部件27之間的間隙。
第二通風(fēng)孔22、23分別設(shè)置在基座部分14、15之間側(cè)臂12下面以及基座部分16、17之間側(cè)臂13下面。通風(fēng)孔22、23優(yōu)選各自具有一個(gè)傾斜表面31，以增大向外的開口，從而便于空氣吸入。第一通風(fēng)孔21和第二通風(fēng)孔22、23并不局限于通向底部的孔，而是可以形成為在底部封閉的方形孔。
采用絕緣樹脂，主體11、側(cè)臂12、13以及基座部分14、15、16、17形成為一個(gè)構(gòu)件。主體11和側(cè)臂12、13可以如此分離地形成它們能通過裝配結(jié)合成一體?；糠?4、15、16、17也可以通過裝配與側(cè)臂12、13結(jié)合。另外，取代設(shè)置在每個(gè)側(cè)臂12、13的兩端的基座部分14、15、16、17，基座部分也可以設(shè)置在主體11的長邊方向的兩端。
下面將參照圖5和6描述如此構(gòu)成的連接器2和電子模塊1的裝配。電子模塊1的襯底51的長邊方向的兩端被插入槽口28中。在側(cè)臂12、13由槽口28中的凸出部分29向外推壓的同時(shí)，電子模塊1被插入，直到電子模塊1中的凹口58與凸出部分29配合。隨后，電子模塊1的前端被容納在空腔25中，并且導(dǎo)電連接墊56、57與接觸部分26、27的一端261、271接觸，從而在電子模塊1和接觸部分26、27之間形成電連接，如圖6中所示。此后，電子模塊1在其兩端由側(cè)臂12、13保持定位。
如圖5和6中所示，電子模塊1通過連接器2安裝在主板3上。冷卻氣流32沿主板3形成。從電子模塊1裝配側(cè)的相反側(cè)進(jìn)入的氣流32被分成三個(gè)支流，其中氣流33穿過第一通風(fēng)孔21，氣流34、35穿過第二通風(fēng)孔22、23。結(jié)果，氣流在電子模塊1的底表面上形成，這樣，安裝在電子模塊1的底表面上的電子元件54就通過輻射板55由氣流有效地冷卻。另外，氣流32也形成在電子模塊1的頂表面上，這樣，安裝在電子模塊1的頂表面上的電子元件52通過輻射板53也同時(shí)由氣流冷卻。
在筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)中，連接器2以很小的垂直間距固定在主板3上，電子模塊1安裝至連接器2。電子模塊1在其三個(gè)側(cè)面由連接器2的殼體10圍繞。由于這個(gè)原因，電子模塊1容易在底部通風(fēng)不良。然而，由于在連接器2的殼體10中設(shè)有通風(fēng)孔21、22、23，空氣得以流過電子模塊1的底部以及其頂部。由于輻射板53、55共同地安裝在電子模塊1頂部和底部的多個(gè)電子元件52、54上，電子元件52、54被有效地冷卻。
在設(shè)置于連接器2的側(cè)臂12、13下面的通風(fēng)孔22、23被封閉的情況下，氣流32將流向通風(fēng)孔21。在這種情況下，翅片63、163和263取向?yàn)檠仉娮幽K1的寬度方向延伸，如圖3中所示，這樣輻射板53(55)、153(155)、253(255)可以有效地工作。
在設(shè)置于連接器2的主體11下面的通風(fēng)孔21被封閉的情況下，氣流32將流向通風(fēng)孔22、23中的任一個(gè)。在這種情況下，翅片363、463和563取向?yàn)檠仉娮幽K1的長邊方向延伸，如圖4中所示，這樣輻射板353(355)、453(455)、553(555)可以有效地工作。在這種情況下，可以對連接器2的殼體進(jìn)行改進(jìn)，由兩個(gè)分離的部件構(gòu)成殼體，其中第一部件用于支撐電子模塊1的前側(cè)，第二部件用于支撐其后側(cè)。
權(quán)利要求
1．一種電子模塊，包括一個(gè)卡狀襯底；多個(gè)電子元件，它們安裝在所述襯底的頂表面和底表面中的至少一個(gè)表面上，并且平行于所述襯底排列；以及一個(gè)輻射板，它共同地安裝在兩個(gè)或多個(gè)所述電子元件的暴露的表面上。
2．一種電子模塊，包括一個(gè)卡狀襯底；多個(gè)第一電子元件，它們安裝在所述襯底的頂表面上；第一輻射板，它共同地粘結(jié)在兩個(gè)或多個(gè)所述第一電子元件的頂表面上；多個(gè)第二電子元件，它們安裝在所述襯底的底表面上；以及第二輻射板，它共同地粘結(jié)在兩個(gè)或多個(gè)所述第二電子元件的底表面上。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的電子模塊，其特征在于，所述第一輻射板和所述第二輻射板中的每一個(gè)都設(shè)有多個(gè)翅片。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的電子模塊，其特征在于，所述翅片包括以彎曲的構(gòu)形交替排列的凸條和凹條。
5．一種與一個(gè)連接器相連接的電子模塊，其中所述電子模塊包括一個(gè)卡狀襯底；多個(gè)第一電子元件，它們安裝在所述襯底的頂表面上；第一輻射板，它共同地粘結(jié)在兩個(gè)或多個(gè)所述第一電子元件的頂表面上；多個(gè)第二電子元件，它們安裝在所述襯底的底表面上；以及第二輻射板，它共同地粘結(jié)在兩個(gè)或多個(gè)所述第二電子元件的底表面上，并且所述連接器包括一個(gè)殼體裝置和一個(gè)通風(fēng)裝置，殼體裝置用于將所述電子模塊固定至一個(gè)主板并且使電子模塊大致平行于所述主板，通風(fēng)裝置設(shè)置在所述殼體裝置中，用于使空氣沿所述電子模塊通過。
6．根據(jù)權(quán)利要求5的與連接器相連接的電子模塊，其特征在于，所述第一輻射板和所述第二輻射板中的每一個(gè)都設(shè)有多個(gè)翅片，所述翅片包括凸條和凹條，這些凸條和凹條交替排列并且沿所述襯底的長邊方向或短邊方向延伸。
全文摘要
本發(fā)明的電子模塊是這樣構(gòu)成的:多個(gè)第一電子元件安裝在一個(gè)卡狀襯底的頂表面上;第一輻射板共同地粘結(jié)在兩個(gè)或多個(gè)第一電子元件的頂表面上;多個(gè)第二電子元件安裝在襯底的底表面上;第二輻射板共同地粘結(jié)在兩個(gè)或多個(gè)第二電子元件的底表面上。通過第一和第二輻射板,由第一和第二電子元件的高速工作產(chǎn)生的熱量被輻射到外部空氣中去。
文檔編號G06F1/20GK1293453SQ00131440
公開日2001年5月2日 申請日期2000年10月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月18日
發(fā)明者安福薰, 保坂泰司, 宮澤雅昭 申請人:日本壓著端子制造株式會社