DE4210835C1 - - Google Patents

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DE4210835C1
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Johann Dipl.-Ing. 8000 Muenchen De Bachl
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Wincor Nixdorf International GmbH
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Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Kühlen von zu Flachbaugruppen zusammengefaßten gehäuselosen filmmontier­ ten integrierten Bausteinen, deren Außenan­ schlüsse mit den zugehörigen Lötflecken einer Leiterplatte verbunden sind, wobei die Rückenflächen mit einer allen Bausteinen gemeinsamen ebenen mit Kühlkanä­ len zur Aufnahme eines Kühlmediums versehenen Kühlplatte kontaktiert sind.
Aus der europäischen Patentschrift 01 03 068 B1 ist eine Einrichtung zum Kühlen einer Mehrzahl von zu Flachbaugrup­ pen zusammengefaßten integrierten Bausteinen bekannt, bei der hochintegrierte Bausteine über einen Z-förmigen Spider mit der Leiterplatte verbunden sind. Dabei wird her Bautei­ lekörper auf den Spider aufgelötet (Innerleadbonding) und dann wird der Spider freigeschnitten und Z-förmig gebogen. Der so entstandene Mikropack wird mit den Außenanschlüssen (Outerleads) auf die Leiterplatte aufgelötet. Zwischen Bau­ stein und Leiterplatte sitzen Druckstücke, die Toleranzun­ terschiede ausgleichen und den Andruck des Bausteins an die Kühlplatte gewährleisten, um die Verlustleistung abzufüh­ ren. Der Spider ist in Z-Richtung gebogen und muß Wegunter­ schiede in Z-Richtung ausgleichen, die durch Zusammendrüc­ ken des Druckstückes und durch die Biegung der Leiterplatte entstehen. Dies kann zu höheren Ungenauigkeiten am Spider führen.
Aus der US-Patentschrift 48 84 630 sowie der PCT-Veröffentlichung WO 89/08 327 ist es bereits bekannt, flache, nicht geknickte Spider bei integrierten Bauteilen zu verwenden, die unmittelbar auf die zugehörigen Lötflächen (Pads) der Leiterplatte aufgelötet sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrich­ tung zum Kühlen von zu Flachbaugruppen zusammengefaßten integrierten Bausteinen zu schaffen, die eine vereinfachte Herstellung von Mikropacks sowie eine vereinfachte Montage derselben auf Leiterplatten ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die Einrichtung zum Kühlen von zu Flachbaugruppen zusammengefaßten gehäuselosen Bau­ steinen derart ausgebildet, daß zwischen Baustein und Kühlplatte ein mit einer an den Rändern verdickten Me­ tallfolie beschichtetes Metallplättchen liegt, daß in der Kühlplatte und durch das Kühlplättchen hindurch ein Ab­ saugkanal vorgesehen ist, über den der Baustein durch Er­ zeugung eines Unterdrucks auf das Metallplättchen ange­ drückt wird und daß der Baustein einen flachen Spider auf­ weist, der mit entsprechenden Lötflecken auf der Leiter­ platte kontaktiert ist.
Durch diese Maßnahmen werden die durch den Biegevorgang des Spiders bei herkömmlichen Mikropacks häufig auftreten­ den Ungenauigkeiten zwischen der Deckungsgleichheit seiner Außenanschlüsse mit den jeweils zugeordneten Pads der Lei­ terplatte, die nur durch aufwendige zusätzliche Maßnahmen verhindert werden können, vermieden.
Zum Temperaturausgleich zwischen Kühlplatte und Baustein können die Außenanschlüsse des Bausteins entweder mit einer Sicke in Z-Richtung versehen sein, oder mit Auslen­ kungen in der XY-Ebene.
Anhand des Ausführungsbeispiels nach der Figur wird die Erfindung näher erläutert.
Der als Mikropack ausgeführte LSI-Baustein 3 wird mit fla­ chem Spider mit den Pads der Leiterplatte verlötet. Die Kühlplatte 6 an den Rückseiten der Bausteine 3 enthält kühlmitteldurchflossene Kühlkanäle 7. Zwischen der Bau­ steinrückseite und der Kühlplatte 6 liegt außerdem ein Me­ tallplättchen 1, das zum Höhenausgleich dient, wenn weite­ re kleinere Bausteine 8, z. B. MSIs, in herkömmlicher Form mit Zwischenstücken 9 ebenfalls auf der Leiterplatte 4 montiert sind. In der Kühlplatte 6 und durch das Kühl­ plättchen 1 hindurch ist für jeden Mikropack ein Absaugka­ nal 2 vorgesehen. Durch Erzeugen eines Unterdrucks wird der zwischen Kühlplatte und Leiterplatte 4 montierte Bau­ stein 3 an das mit Metallfolie beschichtete Metallplätt­ chen 1 angesaugt und somit ein guter Wärmekontakt herge­ stellt. Die Metallfolie 1 muß an den Rändern etwas dicker aufgebracht werden, um mit den Bausteinrand abzudichten.

Claims (3)

1. Einrichtung zum Kühlen von zu Flachbaugruppen zusammen­ gefaßten gehäuselosen filmmontierten integrierten Baustei­ nen, deren Außenanschlüsse mit den zugehörigen Lötflecken einer Leiterplatte ver­ bunden sind, wobei die Rückenflächen mit einer allen Bau­ steinen gemeinsamen ebenen mit Kühlkanälen zur Aufnahme eines Kühlmediums versehenen Kühlplatte kontaktiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen Baustein (3) und Kühlplatte (6) ein mit einer an den Rändern verdickten Metallfolie beschichtetes Metallplätt­ chen (1) liegt, daß in der Kühlplatte (6) und durch das Kühlplättchen (1) hindurch ein Absaugkanal (2) vorgesehen ist, über den der Baustein (3) durch Erzeugung eines Un­ terdrucks auf das Metallplättchen (1) angedrückt wird und daß der Baustein (3) einen flachen Spider auf­ weist, der mit entsprechenden Lötflecken auf der Leiter­ platte (4) kontaktiert ist.
2. Einrichtung zum Kühlen von zu Flachbaugruppen zusammen­ gefaßten gehäuselosen filmmontierten integrierten Baustei­ nen nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Spider in vertika­ ler Richtung eine Sicke (5) aufweist.
3. Einrichtung zum Kühlen von zu Flachbaugruppen zusammen­ gefaßten gehäuselosen filmmontierten integrierten Baustei­ nen nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Spider in der Lei­ terplattenebene eine Auslenkung aufweist.
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