JP2882116B2 - ヒートシンク付パッケージ - Google Patents
ヒートシンク付パッケージInfo
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- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
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- H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
- H01L23/467—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing gases, e.g. air
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- H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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Description
ップなどのチップを搭載するヒートシンク付半導体パッ
ケージに関するものである。
理解されるように、ゲート当りのスピード、電力積が逐
次減少していると共に、微細加工技術の発達により、ゲ
ート当りの占有面積も次第に減少している。
に高集積化される傾向にある。一方、この半導体チップ
を保護し、信頼性を向上させるパッケージは、半導体チ
ップのボンディング技術などを考慮して実装の領域へと
発展してきている。
においては、装置の処理性能や信頼性の向上などのため
に、LSI化された半導体素子や高密度で且つ小型化さ
れたLSIチップ搭載用の各種半導体パッケージが次第
に取り入れられるようになってきた。
合が大きくなると、半導体チップの消費電力も増大する
ことになる。そのため、消費電力の大きなLSIチップ
は、プラスチックに比べ熱伝導率の大きいセラミックな
どのパッケージに搭載し、さらにボードのみによる放熱
では当然LSIチップの冷却に対して限界がある。
LSIチップを搭載する従来の半導体パッケージにおい
ては、LSIチップからの放熱に対し冷却の観点から、
放熱効率の高いアルミニウムや銅の材料からなるヒート
シンクを、半導体パッケージの上面に、熱伝導性の優れ
た半田や接着剤により一体的に固着させ放熱させるよう
にしている。
の一例の斜視図、図4は、同縦断面図である。図におい
て、1はケース、5はピン、7はヒートシンクである。
ップ搭載板2が接着されている。さらに、チップ搭載板
2の下面には、チップ固着剤を用いてチップ3が搭載さ
れている。
材4によって結線されている。ケース1の下側には、複
数個のピン5が付けられている。ケース1の下面には、
チップ3を覆うようにキャップ6が接着されており、中
の気密を保っている。
7の列がヒートシンク固着剤によって接着されている。
ヒートシンク7は、同一形状で長方形のプレートが縦に
複数個並んだ構造となっている。現在、このような構造
のヒートシンク付パッケージが製作されている。
ような構造のヒートシンク付パッケージでは、ヒートシ
ンクの放熱効率があまりよくなく、十分な冷却効果が得
られないという欠点を有していた。これにより、チップ
そのものの温度上昇によりデバイスの動作速度が低下す
るなどの問題が生ずる。
LSIチップを搭載しても放熱効果が十分であるような
信頼性の高いヒートシンク付パッケージを提供すること
にある。
め、本発明に係るヒートシンク付パッケージにおいて
は、ケースと、ヒートシンクとを有するヒートシンク付
半導体パッケージであって、ケースは、チップを収納す
るものであり、チップ収納空間となる穴は、チップ搭載
板とキャップとで施蓋され、チップは、チップ搭載板の
下面に接着固定されたものであり、ヒートシンクは、複
数のプレートをチップ搭載板上に固定されたものであ
り、複数の各プレートは、並列に配列され、プレートの
形状は、両端に位置するプレートは、長方形であり、内
側に位置するプレートは、上辺よりも下辺が短い台形で
あるものである。
くなると、半導体チップの消費電力が増大し、そのた
め、消費電力の大きなLSIチップは、LSIチップか
らの放熱に対する冷却の観点から、放熱効率の高いアル
ミニウムや銅の材料からなるヒートシンクを、LSIチ
ップの固着面と対向する反対側の表面に、熱伝導性の優
れた半田や接着剤により一体的に固着させ放熱させるよ
うにしている。
トシンク単独での放熱効果の高さから長方形プレートを
縦に複数個並べた構造のものが用いられる。
ヒートシンクの構造が、平板状のプレートを縦に複数個
並べて、そのプレートの形状は、両端のものが、長方形
であり、内側のものは、上辺よりも下辺の方が短い台形
状であるため、プレート隙間の圧力降下によって空気が
ヒートシンクの周辺に逃げるのを防止して、プレート隙
間を通過する空気の量を多くすることができ、放熱効率
は大きくなる。この構造により上述のように高放熱性で
高信頼性のヒートシンク付パッケージが実現可能とな
る。
て説明する。
ケージの一例を示す斜視図、図2は、同縦断面図であ
る。図において、1はケース、5はピン、7はヒートシ
ンクである。
ているアルミナのケース1上には、ケース1の中央の穴
1aにフィットするチップ搭載板2が接着されている。
更に、その下にはチップ固着剤を用いてチップ3が搭載
されている。
めの複数個のピンであり、このピン5は、前記ケース1
の下面周縁部に立設されている。ケース1の中央の穴1
aの周辺部には、ピン5とチップ3とを接続する接続パ
ッドが設けられており、この接続パッドと前記ピン5と
は、ケース1の表面あるいは内層を通じて電気的に接続
されている。
材4で、ピン5に接続された接続パッドに接続されてい
る。ケース1の下面は、チップ3を覆うように低融点ガ
ラス等の接着剤によりキャップ6が接着されており、中
の気密を保っている。
のヒートシンク7がヒートシンク固着剤によって接着さ
れている。ヒートシンク7は、平板状のプレートが縦に
複数個並んでおり、プレートの形状は、両端に位置する
プレート7aは、長方形であり、内側に位置するプレー
ト7bは、上辺よりも下辺の方が短い台形の形状となっ
ている。
個並んでおり、しかも両端のものは、長方形であり、内
側のものは、上辺よりも下辺の方が短い台形状のプレー
トである構造のヒートシンクを搭載したパッケージと、
従来の同じ大きさ・形状の長方形のプレートが縦に複数
個並んだ構造のヒートシンクを搭載したパッケージの熱
抵抗を実験で比較した。
とき熱抵抗は2.0K/Wであった。これに対して従来
のパッケージでは、風速5m/sのとき熱抵抗は2.6
K/Wであった。
ートが縦に複数個並んでいる構造のヒートシンクが搭載
されているパッケージよりも、平板状プレートの形状が
上辺よりも下辺の方が短い構造のヒートシンクを搭載し
たパッケージの方が、熱抵抗が小さくなることがわかっ
た。
ク材料としてアルミニウムの場合の例を説明してきた
が、これに限らず熱伝導率の良い材料であれば本発明の
効果を十分に満足できることは明らかである。
電した時の発熱によるチップ及びセラミックパッケージ
の温度上昇を抑えることが可能となるため、高速動作で
高信頼性のパッケージを提供することが可能という効果
が得られる。
ージの斜視図である。
ージの縦断面図である。
図である。
面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 ケースと、ヒートシンクとを有するヒー
トシンク付半導体パッケージであって、 ケースは、チップを収納するものであり、 チップ収納空間となる穴は、チップ搭載板とキャップと
で施蓋され、 チップは、チップ搭載板の下面に接着固定されたもので
あり、 ヒートシンクは、複数のプレートをチップ搭載板上に固
定されたものであり、 複数の各プレートは、並列に配列され、 プレートの形状は、両端に位置するプレートは、長方形
であり、内側に位置するプレートは、上辺よりも下辺が
短い台形であることを特徴とするヒートシンク付パッケ
ージ。
Priority Applications (5)
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