KR20000011950U - Integrated Heatsink Integrated Ceramic Package - Google Patents

Abstract

본 고안의 목적은, 집적회로의 방열 효과를 얻기 위해 부착하는 히트 싱크를 집적회로의 패키지와 일체화함으로써, 시스템 생산 공정 중 집적회로 패키지에 히트싱크를 부착하는 공정을 줄이고, 패키지와 히트싱크 사이의 열저항을 적게 하여 방열 효과를 증대시킨 히트싱크 일체화된 집적회로 세라믹 패키지를 제공하는 데에 있다.An object of the present invention is to reduce the process of attaching the heat sink to the integrated circuit package during the system production process by integrating the heat sink attached to the integrated circuit package to obtain the heat dissipation effect of the integrated circuit, and between the package and the heat sink It is an object of the present invention to provide a heat sink integrated integrated circuit ceramic package having a low thermal resistance and increasing heat dissipation effect.

본 고안의 구성은, 집적회로(11)를 소장하는 하부부재(12A); 히트싱크 형태로 제작되어 상기 하부부재에 실링 작업으로 부착하는 상부부재(12B)를 포함하여 이루어진다.The constitution of the present invention comprises: a lower member (12A) for holding the integrated circuit (11); It is made in the form of a heat sink and comprises an upper member 12B attached to the lower member by a sealing operation.

Description

히트싱크 일체화된 집적회로 세라믹 패키지Integrated Heatsink Integrated Ceramic Package

본 고안은 히트싱크(heat sink) 일체화된 집적회로(IC; Integrated Circuit) 세라믹(ceramic) 패키지(package)에 관한 것으로서, 더 상세하게 말하자면, 집적회로의 방열 효과를 얻기 위해 부착하는 히트 싱크를 집적회로의 패키지와 일체화함으로써, 시스템(system) 제작 공정 중 집적회로 패키지에 히트싱크를 부착하는 공정을 줄이고, 패키지와 히트싱크 사이의 열저항을 적게 하여 방열 효과를 증대시킨 히트싱크 일체화된 집적회로 세라믹 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to a heat sink integrated integrated circuit (IC) ceramic package, and more specifically, to integrate a heat sink attached to obtain a heat dissipation effect of the integrated circuit. Integrated with the package of the circuit, the heat sink integrated integrated circuit ceramic which reduces the process of attaching the heat sink to the integrated circuit package during the system fabrication process and increases the heat dissipation effect by reducing the thermal resistance between the package and the heat sink. It's about packages.

종래에는, 일반적으로 집적회로는 발생하는 열이 그다지 많지 않아, 회로 구동중에 발생하는 열을 패키지 재질이 세라믹 또는 플라스틱(plastic)에 관계 없이, 집적회로의 패키지 자체로 방열하였다.Conventionally, since an integrated circuit generally does not generate much heat, heat generated during driving of a circuit is radiated to the package itself of the integrated circuit regardless of the package material of ceramic or plastic.

그러나, 집적회로가 점차적으로 고집적화되어가고, 처리 속도가 급속하게 빨라짐에 따라, 집적회로가 구동중에 발생하는 열에 의하여, 상기 집적회로가 파손되거나, 또는 회로에 장착하였을 때에 주변의 소자들을 손상시키는 등의 문제를 방지하기 위하여 주요한 집적회로에는 패키지에 열전도율이 높은 금속재의 히트 싱크를 부착하여 방열을 하고 있다.However, as integrated circuits are gradually integrated and processing speeds are rapidly increased, heat generated during the operation of integrated circuits causes the integrated circuits to be damaged, or to damage peripheral elements when mounted on the circuits. In order to prevent the problem of the main integrated circuit, a heat sink made of metal with high thermal conductivity is attached to the package to radiate heat.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 종래 기술의 히트싱크를 장착한 집적회로 패키지를 설명하기로 한다.Hereinafter, an integrated circuit package equipped with a heat sink according to the related art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1에 도시되어 있듯이, 종래 기술의 히트싱크를 장착한 집적회로 패키지는 세라믹 재질의 패키지를 예를 든 것으로, 플라스틱 패키지의 경우는 패키지를 몰딩(molding)하기 때문에 상하 구분이 없지만, 세라믹 패키지는 실링(sealing)을 하므로, 상하로 분리되어 있다.As shown in FIG. 1, an integrated circuit package equipped with a conventional heat sink is an example of a ceramic package, and in the case of a plastic package, since there is no distinction between the top and bottom, the ceramic package may be classified. Since sealing is performed, it is divided up and down.

즉, 집적회로(1)를 패키지 케이스(2)에 소장시키는데, 상기 패키지 케이스(2)의 하부(2A)에 상기 집적회로(1)를 넣고, 상기 패키지 케이스(2)의 상부(2B)를 닫은 다음, 실링을 하여 실링 작업 부분(2C)이 형성된다.That is, the integrated circuit 1 is housed in the package case 2, the integrated circuit 1 is placed in the lower portion 2A of the package case 2, and the upper portion 2B of the package case 2 is placed. After closing, sealing is performed to form the sealing work portion 2C.

상기와 같이 실링한 집적회로 패키지 케이스(2)에 전도성 접착제(4)를 이용하여, 금속재의 히트싱크(3)를 접착시킨다.The heat sink 3 made of metal is adhered to the integrated circuit package case 2 sealed as described above using the conductive adhesive 4.

도 2에 상기와 같은 종래 기술의 히트싱크를 장착한 집적회로 패키지의 정상상태(steady-state)에서의 열에너지 흐름(flow of thermal energy)의 등가 회로(equivalent circuit)가 도시되어 있다.FIG. 2 shows an equivalent circuit of the flow of thermal energy in steady-state of an integrated circuit package equipped with such a prior art heat sink.

도 2에서 보면, 소모 전력(Pd)을 방열하는 데에 있어서, 실링에 의한 접합면의 온도(Tj)와 패키지 케이스의 온도(Tc) 사이를 방열시키는 정크-케이스 열저항(Rθjc), 패키지 케이스 온도(Tc)와 히트싱크의 온도(Ts) 사이를 방열시키는 케이스-히트싱크 열저항(Rθcs), 히트싱크의 온도(Ts)와 주위 온도(Ta) 사이를 방열시키는 히트싱크-주위 열저항(Rθsa)으로 등가 회로가 이루어진다.2, in the heat dissipation of the power consumption Pd, the junk-case thermal resistance Rθjc and the package case which dissipate heat between the temperature Tj of the bonding surface due to the sealing and the temperature Tc of the package case. Case-heatsink thermal resistance (Rθcs) to dissipate heat between temperature Tc and temperature (Ts) of heat sink, heatsink-to-ambient heat resistance to dissipate heat between temperature (Ts) and ambient temperature (Ta) of heatsink ( Rθsa) constitutes an equivalent circuit.

즉, 도 2에서 보면, 상기 정크-케이스 열저항(Rθjc)은 상기 집적회로칩(1)에서 발생하는 열을 방열하여 패키지 케이스(2)의 온도(Tc)까지 떨어뜨리고, 상기 케이스-히트싱크 열저항(Rθcs)은 상기 패키지 케이스(2)의 열을 방열하여 히트싱크(3)의 온도(Ts)까지 떨어뜨리며, 상기 히트싱크-주위 열저항(Rθsa)은 상기 히트싱크(3)의 열을 방열하여 주위의 온도(Ta)까지 떨어뜨린다.That is, as shown in FIG. 2, the junk-case thermal resistance Rθjc dissipates heat generated from the integrated circuit chip 1 to drop to the temperature Tc of the package case 2, and the case-heat sink. Thermal resistance Rθcs radiates heat from the package case 2 to the temperature Ts of the heat sink 3, and the heat sink-circumferential thermal resistance Rθsa is the heat of the heat sink 3. Heat radiation to drop to ambient temperature (Ta).

따라서, 상기와 같은 방법으로 집적회로에서 발생하는 열을 상기 열저항들이 방열시켜, 주위의 온도와 같아지도록 하는 것이다.Therefore, the heat resistance radiates heat generated in the integrated circuit in the same manner as described above, so that the temperature is equal to the ambient temperature.

그런데, 상기와 같은 종래 기술의 히트싱크를 장착한 집적회로 패키지는 히트싱크를 장착하기 위한 별도의 공정이 필요하고, 접착제에 의해 패키지와 히트싱크간의 연결을 함으로써, 열에너지 흐름에 영향을 주어, 방열 효과에 지장을 주는 문제점이 있다.By the way, the integrated circuit package equipped with the heat sink of the prior art as described above requires a separate process for mounting the heat sink, and by connecting the package and the heat sink with an adhesive, affects the heat energy flow, heat dissipation There is a problem that affects the effect.

따라서, 본 고안의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 집적회로의 방열 효과를 얻기 위해 부착하는 히트 싱크를 집적회로의 패키지와 일체화함으로써, 시스템 생산 공정 중 집적회로 패키지에 히트싱크를 부착하는 공정을 줄이고, 패키지와 히트싱크 사이의 열저항을 적게 하여 방열 효과를 증대시킨 히트싱크 일체화된 집적회로 세라믹 패키지를 제공하는 데에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, by integrating a heat sink attached to obtain the heat dissipation effect of the integrated circuit with the package of the integrated circuit, the heat to the integrated circuit package during the system production process The present invention provides a heat sink integrated integrated circuit ceramic package in which a process of attaching a sink is reduced and heat resistance between the package and the heat sink is reduced to increase the heat dissipation effect.

도 1은 종래 기술에 의한 히트싱크를 장착한 집적회로 패키지를 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view showing an integrated circuit package equipped with a heat sink according to the prior art;

도 2는 도 1의 등가 회로도,2 is an equivalent circuit diagram of FIG. 1;

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 히트싱크 일체화된 집적회로 세라믹 패키지를 적용한 단면도,3 is a cross-sectional view of a heat sink integrated integrated circuit ceramic package according to an embodiment of the present invention;

도 4는 도 3의 등가 회로도이다.4 is an equivalent circuit diagram of FIG. 3.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성은 다음과 같이 이루어진다.The configuration of the present invention for achieving the above object is made as follows.

집적회로 패키지에 있어서,In an integrated circuit package,

집적회로를 소장하는 하부부재;A lower member for holding an integrated circuit;

히트싱크 형태로 제작되어 상기 하부부재에 부착하는 상부부재를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.It is made in the form of a heat sink characterized in that it comprises an upper member attached to the lower member.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention.

도 3에 도시되어 있듯이, 본 고안의 실시예에 의한 히트싱크 일체화된 집적회로 세라믹 패키지의 구성은 다음과 같이 이루어진다.As shown in Figure 3, the configuration of the heat sink integrated integrated circuit ceramic package according to an embodiment of the present invention is made as follows.

세라믹 재질의 집적회로 패키지에 있어서,In an integrated circuit package of ceramic material,

집적회로(11)를 소장하는 하부부재(12A);A lower member 12A holding the integrated circuit 11;

히트싱크 형태로 제작되어 상기 하부부재에 실링 작업으로 부착하는 상부부재(12B)를 포함하여 이루어진다.It is made in the form of a heat sink and comprises an upper member 12B attached to the lower member by a sealing operation.

상기와 같이 이루어진 히트싱크 일체화된 집적회로 세라믹 패키지는 작업 공정이 기존의 패키징시와 같은데, 패키지 하부부재(12A)에 집적회로(11)를 소장시킨 후, 실링 작업(12C)을 하여 히트싱크 형태로 제작된 패키지 상부부재(12B)를 부착시키며, 별도의 히트싱크를 부착하는 공정이 필요 없다.Heat sink integrated integrated circuit ceramic package made as described above is the same as the conventional packaging process, after the integrated circuit 11 in the package lower member (12A), the sealing operation (12C) to form a heat sink Attached to the package upper member (12B) is made, there is no need to attach a separate heat sink.

상기와 같이 이루어진 본 고안의 실시예에 따른 히트싱크 일체화된 집적회로 세라믹 패키지의 정상상태에서의 열에너지 흐름의 등가 회로가 도 4에 도시되어 있다.The equivalent circuit of the heat energy flow in the steady state of the heat sink integrated integrated circuit ceramic package according to the embodiment of the present invention made as described above is shown in FIG.

도 4에서 보면, 소모 전력(Pd)을 방열하는 데에 있어서, 실링에 의한 접합면의 온도(Tj)와 패키지 케이스의 온도(Tc) 사이를 방열시키는 정크-케이스 열저항(Rθjc), 패키지 케이스 온도(Tc)와 주위 온도(Ta) 사이를 방열시키는 케이스-주위 열저항(Rθca)으로 등가 회로가 이루어져 있다.4, in the heat dissipation of the power consumption Pd, the junk-case thermal resistance Rθjc and the package case dissipating heat between the temperature Tj of the bonding surface due to the sealing and the temperature Tc of the package case. The equivalent circuit consists of a case-around thermal resistance Rθca that radiates heat between the temperature Tc and the ambient temperature Ta.

즉, 도 4에서 보면, 상기 정크-케이스 열저항(Rθjc)은 상기 집적회로칩(11)에서 발생하는 열을 방열하여 패키지 케이스의 온도(Tc)까지 떨어뜨리고, 상기 케이스-히트싱크 열저항(Rθcs)은 상기 패키지 케이스의 열을 방열하여 주위의 온도(Ta)까지 떨어뜨린다.That is, in FIG. 4, the junk-case thermal resistance Rθjc dissipates heat generated from the integrated circuit chip 11 to drop to a temperature Tc of the package case, and the case-heat sink thermal resistance ( Rθcs) dissipates heat from the package case and drops it to the ambient temperature Ta.

따라서, 상기와 같은 방법으로 집적회로에서 발생하는 열을 상기 열저항(Rθjc, Rθcs)들이 방열시켜, 주위의 온도와 같아지도록 하는 것이다.Therefore, the heat resistances Rθjc and Rθcs dissipate heat generated in the integrated circuit in the same manner as described above, so that the temperature is the same as the ambient temperature.

상기와 같이 함으로써, 종래에 비하여 열저항의 단계가 줄어들었으며, 그에 따라 열에너지의 흐름이 원활하게 되어 방열 메카니즘에 있어서, 방열 효과를 극대화시킬 수 있다.By doing as described above, the step of the thermal resistance is reduced as compared with the prior art, and thus the heat energy flows smoothly in the heat dissipation mechanism, it is possible to maximize the heat dissipation effect.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정된 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변환 및 변경이 가능한 것이 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common knowledge in the technical field to which the present invention pertains that various substitutions, conversions, and changes can be made without departing from the technical idea of the present invention. It will be apparent to those who have

따라서, 상기와 같이 동작하는 본 고안은, 집적회로의 방열 효과를 얻기 위해 부착하는 히트 싱크를 집적회로의 패키지와 일체화함으로써, 시스템 생산 공정 중 집적회로 패키지에 히트싱크를 부착하는 공정을 줄이고, 패키지와 히트싱크 사이의 열저항을 적게 하여 방열 성능을 향상시키는 효과가 있다.Therefore, the present invention operating as described above reduces the process of attaching the heat sink to the integrated circuit package during the system production process by integrating the heat sink attached to obtain the heat dissipation effect of the integrated circuit with the package of the integrated circuit. And heat resistance between the heat sink and the heat dissipation performance is improved.

또한, 상기와 같이 동작하는 본 고안은, 집적회로와 히트싱크를 각각 구매하고, 관리하던 종래에 비하여, 히트싱크가 일체화된 집적회로를 구매하게 되므로, 소비자의 입장에서 관리 공간을 효율적으로 사용할 수 있고, 관리 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention, which operates as described above, purchases and manages integrated circuits in which heat sinks are integrated, as compared with conventionally purchased and managed integrated circuits and heat sinks, so that a management space can be efficiently used from a consumer's point of view. And, there is an effect that can reduce the administrative cost.

Claims (2)

집적회로 패키지에 있어서,In an integrated circuit package, 집적회로를 소장하는 하부부재;A lower member for holding an integrated circuit; 히트싱크 형태로 제작되어 상기 하부부재에 부착하는 상부부재를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 히트싱크 일체화된 집적회로 세라믹 패키지.A heat sink integrated integrated circuit ceramic package, characterized in that it comprises a top member manufactured in the form of a heat sink and attached to the bottom member. 제1항에 있어서, 상기 히트싱크 형태의 상부부재는 세라믹 재질인 것을 특징으로 하는 히트싱크 일체화된 집적회로 세라믹 패키지.The heat sink integrated integrated circuit ceramic package according to claim 1, wherein the heat sink-type upper member is made of a ceramic material.