JPH04269855A - ヒートシンク付半導体パッケージ - Google Patents
ヒートシンク付半導体パッケージInfo
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- JPH04269855A JPH04269855A JP3053932A JP5393291A JPH04269855A JP H04269855 A JPH04269855 A JP H04269855A JP 3053932 A JP3053932 A JP 3053932A JP 5393291 A JP5393291 A JP 5393291A JP H04269855 A JPH04269855 A JP H04269855A
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- plates
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- 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
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＩＣチップやＬＳＩチッ
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。
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。
【０００２】
【従来の技術】高度な半導体素子技術は理論素子から理
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。このため、半
導体チップは高速化並び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。これに伴い
、近年のコンピュータ装置などにおいては、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。
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。このため、半
導体チップは高速化並び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。これに伴い
、近年のコンピュータ装置などにおいては、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。
【０００３】ところで、このように素子の高集積化の度
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。
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。
【０００４】そこで、前述の高速で、かつ高集積化され
た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。
た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。
【０００５】図３は従来のヒートシンク付半導体パッケ
ージの一例の斜視図である。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。図４は従来のヒー
トシンク付半導体パッケージの一例の断面図である。図
において、１はケースで、その上には熱伝導性の良い材
料でチップ搭載板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。チップ３は、ケース１上の配線と、配
線部材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。チップ搭載板２の上面には、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、長方形のプレートが縦に複数個
並んだ構造をとる。現在、このような構造のヒートシン
ク付半導体パッケージが製作されている。
ージの一例の斜視図である。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。図４は従来のヒー
トシンク付半導体パッケージの一例の断面図である。図
において、１はケースで、その上には熱伝導性の良い材
料でチップ搭載板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。チップ３は、ケース１上の配線と、配
線部材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。チップ搭載板２の上面には、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、長方形のプレートが縦に複数個
並んだ構造をとる。現在、このような構造のヒートシン
ク付半導体パッケージが製作されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような構造のヒートシンク付半導体パッケージでは、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。
ような構造のヒートシンク付半導体パッケージでは、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。
【０００７】本発明の目的は、発熱量の大きな高集積化
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半導体パッケージを提供す
ることにある。
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半導体パッケージを提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
、本発明に係るヒートシンク付半導体パッケージにおい
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、
複数のプレートを有し、チップ搭載板上に固定されたも
のであり、複数のプレートは、並列に配列されたもので
、波状に形成されたものである。
、本発明に係るヒートシンク付半導体パッケージにおい
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、
複数のプレートを有し、チップ搭載板上に固定されたも
のであり、複数のプレートは、並列に配列されたもので
、波状に形成されたものである。
【０００９】
【作用】超ＬＳＩのように素子の高集積化の度合が大き
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。ヒートシンクの形状は様々であるが、ヒー
トシンク単独での放熱効率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。
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。ヒートシンクの形状は様々であるが、ヒー
トシンク単独での放熱効率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。
【００１０】本発明のヒートシンク付半導体パッケージ
では、ヒートシンクの構造が、波状のプレートを縦に複
数個並べた構造となっているため、フィン間から上側に
逃げる空気の量が減るため、フィンの後方まで流量が大
きい状態を保つため、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
ク付半導体パッケージが実現可能となる。
では、ヒートシンクの構造が、波状のプレートを縦に複
数個並べた構造となっているため、フィン間から上側に
逃げる空気の量が減るため、フィンの後方まで流量が大
きい状態を保つため、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
ク付半導体パッケージが実現可能となる。
【００１１】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明に係るヒートシンク付半導
体パッケージの一例を示す斜視図である。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。
て説明する。図１は、本発明に係るヒートシンク付半導
体パッケージの一例を示す斜視図である。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。
【００１２】図２は本発明に係るヒートシンク付半導体
パッケージの一例を示す断面図である。
パッケージの一例を示す断面図である。
【００１３】図において、１は平板状で中央に穴１ａが
空いているアルミナのケースで、その上には、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。５は前記チップ３をボードに接
続するための複数個のピンで、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
１ａ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。チップ３の端子部は、ワイヤなどの配線
部材４を介して、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。ヒートシンク７は、複数
のプレート７ａを有しており、チップ搭載板２の上面に
接着固定されている。複数のプレート７ａは並列に配列
されており、各プレート７ａは波状に形成されている。
空いているアルミナのケースで、その上には、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。５は前記チップ３をボードに接
続するための複数個のピンで、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
１ａ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。チップ３の端子部は、ワイヤなどの配線
部材４を介して、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。ヒートシンク７は、複数
のプレート７ａを有しており、チップ搭載板２の上面に
接着固定されている。複数のプレート７ａは並列に配列
されており、各プレート７ａは波状に形成されている。
【００１４】本発明による波状のプレート７ａが並列に
複数個並んだ構造のヒートシンクを有するパッケージと
、従来の長方形のプレートが縦に複数個並んだ構造のヒ
ートシンクのパッケージの熱抵抗を実験で比較した。 本発明のパッケージでは、風速５ｍ／ｓのとき、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、２．２Ｋ／Ｗ
であった。以上より、長方形のプレートが複数個並んで
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、波状のプレートが並列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の方が、熱抵
抗が小さくなることがわかった。
複数個並んだ構造のヒートシンクを有するパッケージと
、従来の長方形のプレートが縦に複数個並んだ構造のヒ
ートシンクのパッケージの熱抵抗を実験で比較した。 本発明のパッケージでは、風速５ｍ／ｓのとき、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、２．２Ｋ／Ｗ
であった。以上より、長方形のプレートが複数個並んで
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、波状のプレートが並列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の方が、熱抵
抗が小さくなることがわかった。
【００１５】なお、上記実施例においては、ヒートシン
ク材料としては、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。
ク材料としては、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。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、通
電したとき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
で高信頼性の半導体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。
電したとき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
で高信頼性の半導体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。
【図１】本発明の一実施例を示すヒートシンク付半導体
パッケージの斜視図である。
パッケージの斜視図である。
【図２】本発明の一実施例を示すヒートシンク付半導体
パッケージの断面図である。
パッケージの断面図である。
【図３】従来のヒートシンク付半導体パッケージの一例
の斜視図である。
の斜視図である。
【図４】従来のヒートシンク付半導体パッケージの一例
の断面図である。
の断面図である。
１ セラミック基板
２ チップ搭載板
３ チップ
４ 配線部材
５ ピン
６ キャップ
７ ヒートシンク
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、複数のプレートを有し、チップ搭載板上に固
定されたものであり、複数のプレートは、並列に配列さ
れたもので、波状に形成されたものであることを特徴と
するヒートシンク付半導体パッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3053932A JPH04269855A (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | ヒートシンク付半導体パッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3053932A JPH04269855A (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | ヒートシンク付半導体パッケージ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04269855A true JPH04269855A (ja) | 1992-09-25 |
Family
ID=12956513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3053932A Pending JPH04269855A (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | ヒートシンク付半導体パッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04269855A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5709263A (en) * | 1995-10-19 | 1998-01-20 | Silicon Graphics, Inc. | High performance sinusoidal heat sink for heat removal from electronic equipment |
| US7117928B2 (en) * | 2003-05-14 | 2006-10-10 | Inventor Precision Co., Ltd. | Heat sinks for a cooler |
| WO2009078289A3 (en) * | 2007-12-14 | 2009-09-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Cooling fin and manufacturing method of the cooling fin |
| CN106231861A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-12-14 | 北京航空航天大学 | 一种波浪型散热翅片 |
| EP3832245A1 (en) * | 2019-12-05 | 2021-06-09 | ABB Schweiz AG | Heat exchanger and cooled electrical assembly |
-
1991
- 1991-02-26 JP JP3053932A patent/JPH04269855A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5709263A (en) * | 1995-10-19 | 1998-01-20 | Silicon Graphics, Inc. | High performance sinusoidal heat sink for heat removal from electronic equipment |
| US7117928B2 (en) * | 2003-05-14 | 2006-10-10 | Inventor Precision Co., Ltd. | Heat sinks for a cooler |
| WO2009078289A3 (en) * | 2007-12-14 | 2009-09-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Cooling fin and manufacturing method of the cooling fin |
| CN106231861A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-12-14 | 北京航空航天大学 | 一种波浪型散热翅片 |
| CN106231861B (zh) * | 2016-07-27 | 2018-08-31 | 北京航空航天大学 | 一种波浪型散热翅片 |
| EP3832245A1 (en) * | 2019-12-05 | 2021-06-09 | ABB Schweiz AG | Heat exchanger and cooled electrical assembly |
| US11406040B2 (en) | 2019-12-05 | 2022-08-02 | Abb Schweiz Ag | Heat exchanger and cooled electrical assembly comprising ihe same |
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