DE4410029A1 - Mittels einer Feder vorgespannte Wärmesenkenanordnung für eine Mehrzahl von integrierten Schaltungen auf einem Substrat - Google Patents
Mittels einer Feder vorgespannte Wärmesenkenanordnung für eine Mehrzahl von integrierten Schaltungen auf einem SubstratInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Wärme
senken für elektronische Komponenten und insbesondere auf
eine Wärmesenkenanordnung des Typs, bei dem eine Feder ver
wendet wird, die auf eine Seite eines Multichipmodul-Sub
strats drückt, um Chips mit integrierten Schaltungen auf der
anderen Seite des Substrats in thermischen Kontakt mit einer
Wärmesenke zu drücken.
Moderne elektronische Geräte, wie z. B. Computer, haben viele
hundert integrierte Schaltungen und andere elektronische
Komponenten, von denen die meisten aufgedruckten Schal
tungsplatten angebracht sind. Viele dieser Komponenten er
zeugen während des normalen Betriebs Wärme. Komponenten, die
relativ groß sind oder die eine relativ kleine Anzahl von
Funktionen, bezogen auf ihre Größe haben, wie z. B. einzelne
Transistoren oder Schaltungen mit geringer Integrationsdich
te, leiten ihre gesamte Wärme gewöhnlich ohne eine Wärmesen
ke ab. Die große physikalische Ausdehnung solcher Komponen
ten, insbesondere verglichen mit ihren aktiven Abschnitten,
begrenzen ihre Dichte auf einer Leiterplatte in ausreichen
dem Maße, so daß genug Platz für etwaige Wärmesenken, die
benötigt werden können, vorhanden ist. Demgemäß kann für je
de Komponente, die Unterstützung benötigt, um Wärme abzulei
ten, eine eigene Wärmesenke vorgesehen sein.
Der Ausdruck "Wärmesenke", der hierin verwendet wird, be
zieht sich allgemein auf eine passive Vorrichtung, z. B. eine
gezogene Aluminiumplatte mit einer Mehrzahl von Rippen, die
mit einer elektronischen Komponente thermisch gekoppelt ist,
um Wärme von der Komponente zu absorbieren. Die Wärmesenke
leitet diese Wärme durch Konvektion in die Luft ab.
Mit der Weiterentwicklung der Elektrotechnik wurden Kompo
nenten in dem Maß immer weiter verkleinert, daß viele tau
send von ihnen nun auf einem einzigen integrierten Schal
tungschip kombiniert sind. Zusätzlich wurden Komponenten
hergestellt, um immer schneller zu arbeiten, um die Reehepi
leistung zu liefern, die zunehmend von Computern und anderen
elektronischen Geräten benötigt wird. Während die Arbeits
geschwindigkeit anwächst, wächst ebenfalls die Wärmemenge,
die die Komponenten ableiten müssen. Diese Faktoren machten
es für viele Komponenten schwieriger, die Wärme, die sie er
zeugen, ohne die Unterstützung von externen Wärmesenken ab
zuleiten. Gleichzeitig machte es die zunehmende Komponenten
dichte unzweckmäßig, einzelne Wärmesenken für die zunehmende
Anzahl von Komponenten, die sie benötigen, vorzusehen. Dem
gemäß wurde es notwendig, daß viele Komponenten eine Wärme
senke zusammen verwenden.
Ein weitverbreitetes Verfahren zur Erhöhung der Geschwin
digkeit einer elektronischen Schaltung besteht darin, die
Längen der Verbindungsleitungen zu reduzieren. Teilweise
wird dies dadurch realisiert, daß die ältere Praxis, jeden
integrierten Schaltungschip in einem getrennten Gehäuse ein
zuschließen, zugunsten der Anbringung vieler Chips nebenein
ander auf einem einzigen Substrat aufgegeben wurde. Eine
derartige Anordnung von Chips und Substrat wird allgemein
als Multichipmodul ("MCM"). Die Chips auf einem Multichip
modul sind zu klein und müssen gewöhnlich zu nahe neben
einander auf dem Multichipmodul angeordnet sein, um die
Verwendung von getrennten Wärmesenken für die einzelnen
Chips zu ermöglichen. Demgemäß ist es notwendig, um die
Wärme, die von den Chips auf einem Multichipmodul erzeugt
wird, abzuleiten, eine einzige Wärmesenke zu verwenden.
Bei einem Typen eines Multichipmoduls ist jeder Chip mecha
nisch auf einer gemeinsamen Wärmesenke befestigt, z. B. auf
gelötet oder aufgeklebt. Die Chips sind mit dem Substrat
durch flexible Leitungen verbunden, z. B. durch automatisches
Folienbondverfahren ("TAB"). Die flexiblen Leitungen absor
bieren die Bewegung, wenn sich die Chips als Folge eines
unterschiedlichen Maßes an Ausdehnung der Chips und der Wär
mesenke lateral zueinander bewegen. Somit setzt die relative
laterale Bewegung der Chips weder die Chips, noch deren
elektrische Verbindungen einer signifikanten mechanischen
Belastung aus.
Flexible Leitungen haben Nachteile. Ein solcher Nachteil ist
die relative Komplexität der Leitungsanordnung. Ein anderer
Nachteil besteht darin, daß die parasitären Effekte der Lei
tungen die Geschwindigkeit, mit der das gesamte Gerät arbei
ten kann, wirksam begrenzen. Folglich ist es für viele An
wendungen notwendig, die Chips mittels Lötkontakthügeln di
rekt auf dem Substrat zu befestigen. Dies ist als "Flip-
Chip"-Befestigung bekannt.
Eine Technik zum Kühlen eines Multichipmodul, bei dem die
Chips direkt auf das Substrat gelötet sind, besteht darin,
die Wärmesenke mit der Seite des Substrats, die den Chips
gegenüberliegt, thermisch zu koppeln. Die Wärme bewegt sich
dann von den Chips durch die Lötkontakthügel und das Sub
strat zu der Wärmesenke. Diese Technik ist häufig unge
eignet, besonders wenn das Multichipmodul Hochleistungs-
Chips enthält.
Die Befestigung einer einzelnen Wärmesenke auf der oberen
Seite aller Chips in einem Multichipmodul mittels einer
dünnen Epoxid- oder Löt-Schicht ist die einfachste
Möglichkeit, brachte aber in Hochleistungs-Schaltungen keine
zufriedenstellenden Ergebnisse. Die Lötkontakthügel, die die
elektrischen Verbindungen zwischen den Chips und dem
Substrat herstellen, sind die schwächste mechanische
Verbindung im Multichipmodul. Unterschiede zwischen den
Ausdehnungskoeffizienten der Chips und der Wärmesenke haben
eine laterale Bewegung der Chips zueinander zur Folge,
während die Chips und die Wärmesenke sich aufwärmen, wenn
die Chips starr mit der Wärmesenke gekoppelt sind. Diese
laterale Ausdehnung setzt die Lötkontakthügel mechanischen
Belastungen aus und führt letztlich zu einem Ausfall der
elektrischen Verbindungen. Zusätzlich ist es schwierig, die
Wärmesenke zu entfernen, um Zugriff zu den Chips zu
bekommen, wenn es nötig wird, das Multichipmodul zu warten,
z. B. um einen Chip zu ersetzen.
Eine Alternative besteht darin, die Chips durch eine Wärme
paste mit der Wärmesenke zu koppeln. Dies löst das diffe
rentielle Ausdehnungsproblem, da es die Paste ermöglicht,
daß die Chips und die Wärmesenke lateral zueinander gleiten,
ohne die Lötkontakthügel irgendeiner Belastung auszusetzen.
Die Chips sind jedoch häufig nicht alle in der gleichen Höhe
über dem Substrat, z. B. da die Chips selbst eine unter
schiedlich Dicke aufweisen, oder aufgrund von Abweichungen
in der Höhe der Lötkontakthügel oder der Ebenheit des Sub
strats. Um diese Unterschiede in der Höhe zu kompensieren,
muß eine relativ dicke Pastenschicht verwendet werden. Die
thermische Leitfähigkeit der Paste ist nicht so gut wie die
eines Lots, was eine unzulängliche Wärmeübertragung zur Fol
ge hat, wenn Hochleistungs-Chips betroffen sind.
Es wurden viele Versuche unternommen, das Problem des Ab
leitens der Wärme, die durch integrierte Hochleistungs-
Schaltungschips in einem Multichipmodul entwickelt wird, zu
lösen. Z.B. sind einige Möglichkeiten, dieses Problem zu
lösen, in den folgenden Schriften erörtert: Darveaux und
Turlik, "Backside Cooling of Flip Chip Devices in Multichip
Modules", IC MCM Proceedings, 1992, Seiten 230-241; EP A2 0,368,743;
US-A 4,034,468; US-A 5,094,769; und Darveaux und
andere, "Thermal Analysis of a Multi Chip Package Design",
Journal of Electronic Materials, Vol. 18, Nr. 2 (1989),
Seiten 267-274. Einige dieser Lösungen sind mechanisch
komplex, sind aufwendig oder machen es schwierig oder
unmöglich, das Multichipmodul zu überarbeiten oder zu
warten. Aus diesen und anderen Gründen wurde das Problem
durch keinen der früheren Lösungswege adäquat gelöst.
Aus dem oben Genannten ist es offensichtlich, daß noch ein
Bedarf nach einem Verfahren besteht, um Wärme von allen in
tegrierten Schaltungschips in einem Multichipmodul in dem
begrenzten physikalischen Raum, der verfügbar ist, ohne
mechanische Spannungen zu verursachen, die zu einem Ausfall
führen kann, geeignet abzuleiten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
Wärmesenke zu schaffen, um die Wärme, die von den Chips in
einem Multichipmodul erzeugt wird, geeignet abzuleiten, ohne
mechanische Spannungen zu verursachen,.
Diese Aufgabe wird durch eine Wärmesenkenanordnung nach Pa
tentanspruch 1 gelöst.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Wärmesenkenanordnung,
die Wärme, die von allen Chips in einem Multichipmodul, das
Höchstleistungs-Chips enthält, erzeugt wird, geeignet ablei
tet, ohne mechanische Belastungen zu verursachen, die einen
Ausfall des Multichipmodul bewirken können. Eine Wärmesen
kenanordnung, die die Erfindung verkörpert, ist mechanisch
einfach, ökonomisch, leicht zu installieren und leicht zu
entfernen, wenn es notwendig wird, das Multichipmodul zu
warten.
Kurz und allgemein umfaßt eine Wärmesenkenanordnung gemäß
der Erfindung folgende Merkmale:
eine Wärmesenke;
eine thermische Paste oder ähnliches, um eine thermische Schnittstelle zwischen den integrierten Schaltungen auf ei nem Multichipmodul und der Wärmesenke zu schaffen; und
eine Feder oder eine andere mechanische Vorspannungsquelle, die das Multichipmodul gegen die Wärmesenke drückt und dabei die integrierten Schaltungen mit einer Kraft gegen die thermische Schnittstelle drückt, die ungeachtet einer thermischen Expansion oder Kontraktion einer beliebigen Komponente im wesentlichen konstant bleibt.
eine Wärmesenke;
eine thermische Paste oder ähnliches, um eine thermische Schnittstelle zwischen den integrierten Schaltungen auf ei nem Multichipmodul und der Wärmesenke zu schaffen; und
eine Feder oder eine andere mechanische Vorspannungsquelle, die das Multichipmodul gegen die Wärmesenke drückt und dabei die integrierten Schaltungen mit einer Kraft gegen die thermische Schnittstelle drückt, die ungeachtet einer thermischen Expansion oder Kontraktion einer beliebigen Komponente im wesentlichen konstant bleibt.
Ein Lüfter ist optional auf der Wärmesenke angebracht, um
den Luftstrom über die Wärmesenke zu verbessern.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Grund
platte an der Wärmesenke befestigt. Die Grundplatte und die
Wärmesenke definieren einen Hohlraum, der das Multichipmo
dul, die thermische Schnittstelle und die Feder umschließt.
Ein flaches flexibles Kabel erstreckt sich zwischen der
Grundplatte und der Wärmesenke, um einen elektrischen Nach
richtenübertragungsweg zwischen dem Multichipmodul und einer
externen Schaltung einzurichten. Vorzugsweise wird eine
Balkenfeder verwendet und angeordnet, um eine expansive
Kraft zwischen dem Substrat und der Grundplatte auszuüben,
wobei das Substrat von der Grundplatte weggedrückt und da
durch zu der Wärmesenke hingedrückt wird.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht der Wärmesenkenanordnung
gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Wärmesenkenan
ordnung, die der in Fig. 1 gezeigten ähnlich ist,
mit einem Lüfter, der an der Wärmesenke befestigt
ist;
Fig. 3 einen auseinandergezogenen Perspektivschnitt einer
Wärmesenkenanordnung, die der in Fig. 1 gezeigten
ähnlich ist;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Abschnittes der
Wärmesenkenanordnung, die der in Fig. 1 gezeigten
ähnlich ist, wobei die elektrischen Verbindungen
zwischen dem Substrat und einer externen Schaltung
dargestellt sind.
Wie in den Zeichnungen zum Zwecke der Darstellung gezeigt
ist, ist die Erfindung in einer Wärmesenkenanordnung ver
körpert, die die Wärme, die von allen Chips in einem Multi
chipmodul erzeugt wird, ohne das Verursachen einer signi
fikanten mechanischen Belastung ableitet. Unterschiedliche
Verfahren zum Ableiten von Wärme, die von den Chips eines
Multichipmodul erzeugt wird, wurden untersucht, wobei diese
jedoch mechanische Belastung wegen der differentiellen
Ausdehnung und letztlich einen Ausfall der Lötverbindungen
der Chips zur Folge hatten. Andere Versuche waren übermäßig
aufwendig oder komplex oder haben die Wärme von allen Chips
nicht adäquat in einem ausreichend begrenzten physikalischen
Raum abgeleitet.
Eine Wärmesenkenanordnung gemäß der Erfindung umfaßt eine
Wärmesenke, die mit den Chips eines Multichipmodul durch
eine Wärmepaste oder ähnliches thermisch gekoppelt ist, und
eine Feder, die die Chips mit einer Kraft, die ungeachtet
einer thermischen Ausdehnung im wesentlichen konstant
bleibt, gegen die thermische Schnittstelle drückt. Diese
Wärmesenkenanordnung ist mechanisch einfach und ökonomisch,
leicht zu installieren und außergewöhnlich leicht zu ent
fernen, um den Multichipmodul zu warten und sie verhindert
mechanische Belastungen, die anderenfalls zu einem Ausfall
der Lötkontakthügel führen könnten. Obwohl die Erfindung
eine primäre Anwendung in einem Kühlsystem für Multichip
module findet, kann sie ebenso gut in anderen Typen von
Wärmeübertragungssystemen Anwendung finden.
Fig. 1 stellt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wärme
senkenanordnung gemäß der Erfindung dar. Die Wärmesenkenan
ordnung ist in Kombination mit einem MCM (Multichipmodul)
des Typs dargestellt, der ein Substrat 11 und eine Mehrzahl
von integrierten Schaltungschips 13, die mittels Lötkontakt
hügeln 15 oder ähnlichem auf dem Substrat befestigt sind,
umfaßt. Die Wärmesenkenanordnung umfaßt folgende Merkmale:
eine Wärmesenke 17;
eine thermische Schnittstelle 19, z. B. eine Wärmepaste zwi schen den integrierten Schaltungen und der Wärmesenke, die wirksam ist, um die Wärme von den integrierten Schaltungen zu der Wärmesenke zu leiten; und
eine mechanische Vorspannungseinrichtung (gezeigt als Bal kenfedern 21), die das Substrat gegen die Wärmesenke drückt und dadurch die integrierten Schaltungen mit einer Kraft, die ungeachtet irgendeiner thermischen Expansion oder Kon traktion entweder des Substrats, der integrierten Schal tungen oder der Wärmesenke im wesentlichen konstant bleibt, gegen die thermische Schnittstelle drückt.
eine Wärmesenke 17;
eine thermische Schnittstelle 19, z. B. eine Wärmepaste zwi schen den integrierten Schaltungen und der Wärmesenke, die wirksam ist, um die Wärme von den integrierten Schaltungen zu der Wärmesenke zu leiten; und
eine mechanische Vorspannungseinrichtung (gezeigt als Bal kenfedern 21), die das Substrat gegen die Wärmesenke drückt und dadurch die integrierten Schaltungen mit einer Kraft, die ungeachtet irgendeiner thermischen Expansion oder Kon traktion entweder des Substrats, der integrierten Schal tungen oder der Wärmesenke im wesentlichen konstant bleibt, gegen die thermische Schnittstelle drückt.
Verschiedene Typen von Wärmepasten sind bekannt und können
für die thermische Schnittstelle 19 verwendet werden. Im
allgemeinen haben die Partikel, die die Pasten enthalten,
wie z. B. Aluminium, Aluminiumnitrid oder Silber in Silikon
öl, eine relativ gute thermische Leitfähigkeit (1.6-2.6 W/m-K)
und haben gute Ergebnisse ergeben. Eine brauchbare
Paste ist ferner in US-A 5,094,769, das oben erwähnt ist,
beschrieben.
Ein Lüfter 23 ist optional auf der Wärmesenke 17, wie in
Fig. 2 gezeigt ist, angebracht, um einen Luftstrom über der
Wärmesenke zu bewirken, wie durch die Pfeile 25 angezeigt
ist, um in einem größeren Maße Luft wegzuschaffen, als dies
ohne den Lüfter geschehen würde. Ein 47.4 cfm-Lüfter, her
gestellt von Mitsubishi, ergab zufriedenstellende Ergebnis
se, wenn er mit einer Wärmesenke mit den Abmessungen 125 mm × 100 mm
verwendet wurde. Die Wärmesenke selbst ist vor
zugsweise aus gezogenem Aluminium oder anderen geeigneten
Materialien hergestellt.
Die Wärmesenkenanordnung umfaßt vorzugsweise eine Grundplat
te 27 und eine Befestigungseinrichtung, wie z. B. Schrauben
29, zum Befestigen der Grundplatte an der Wärmesenke, am
besten wie in Fig. 3 gezeigt ist. Die Grundplatte und die
Wärmesenke definieren zusammen einen Hohlraum 31, der das
Multichipmodul, die thermische Schnittstelle und die me
chanische Vorspannungseinrichtung umschließt.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel umfaßt die mechanische
Vorspannungseinrichtung Balkenfedern 21, die zwischen dem
Substrat und der Grundplatte eine expansive Kraft ausüben,
wobei diese auseinandergedrückt werden und dadurch das Sub
strat gegen die Wärmesenke gedrückt wird. Die Federn 21 sind
mit Schrauben 30 oder ähnlichem an der Grundplatte 27 befe
stigt. Die Federn sind bevorzugt mit Bezug auf das Substrat
ausgerichtet, um jede Deformation des Substrats, die eine
Folge des Ausübens der Kraft durch die Federn auf das Sub
strat sein könnte, zu minimieren. Z.B. sind die Federn vor
zugsweise unter bestimmten Chips positioniert, insbesondere
solcher Chips, die eine größere Oberfläche als andere Chips
haben. Es ist offensichtlich, daß andere Typen von Federn
oder ähnlichem als mechanische Vorspannungseinrichtung ver
wendet werden können, wenn es in einer bestimmten Konfigura
tion zweckmäßig ist.
Ein flaches flexibles Kabel 33, das von einem Rahmen 34 un
terstützt wird, erstreckt sich zwischen der Grundplatte 27
und der Wärmesenke 17, um einen elektrischen Nachrichten
übertragungsweg zwischen dem Multichipmodul und einer exter
nen Schaltung, wie z. B. einer vielschichtigen gedruckten
Leiterplatte 35, einzurichten. Wie in Fig. 4 gezeigt ist,
ist das Kabel 33 mit dem Substrat 11 mittels Lötkontakthü
geln 37 verbunden. Das Kabel 33 ist mit der Leiterplatte 35
durch eine Gold-Quetschverbindung 39 verbunden. Es ist of
fensichtlich, daß andere Verbindungseinrichtungen zwischen
dem Kabel und entweder dem Substrat 11 oder der Leiterplatte
35 verwendet werden können, wenn es zweckmäßig ist.
Eine flexible Mikrostreifenschaltung mit einer charakteri
stischen Impedanz von 50 Ohm, hergestellt von Hughes
Aircraft Co., ist als Kabel 33 geeignet. Stromversorgungs- und
Masse-Verbindungen können durch eine aufgeteilte ebene
Schicht (nicht gezeigt) oder andere geeignete Einrichtungen,
wie gewünscht, eingerichtet sein.
Die Dimensionen der verschiedenen Elemente sind nicht kri
tisch und können gemäß solcher Faktoren, wie der Größe und
der Anzahl der Chips auf dem Multichipmodul und der
thermischen Leitfähigkeiten der spezifischen Materialien,
die verwendet sind, wie gewünscht eingestellt sein.
Selbstverständlich wird gewöhnlich ein optimales Resultat
dadurch erreicht werden, daß die Wärmepaste so dünn wie
möglich gemacht ist. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die
Wärmepaste z. B. etwa 0,2 mm dick.
Die Kraft, die von den Federn ausgeübt wird, sollte ausrei
chend sein, um einen guten thermischen Kontakt zwischen den
Chips und der Wärmesenke aufrecht zu erhalten, obwohl eine
laterale Gleitbewegung der Chips relativ zu der Wärmesenke
möglich ist. Die Kraft muß nicht so groß sein, daß sie die
Chips oder die Lötkontakthügel beschädigt. Die Kraft wird
z. B. durch eine geeignete Auswahl des Materials und der Form
der Federn gesteuert. In einem Ausführungsbeispiel wurden
zufriedenstellende Ergebnisse dadurch erhalten, daß die Fe
dern so entworfen wurden, daß sie eine Kraft von etwa 0,3
Newtons pro Lötkontakthügel ausüben.
Aus dem oben Genannten ist es offensichtlich, daß die Wärme
senkenanordnung, die von der Erfindung geschaffen ist, einen
wirksamen thermischen Leitungspfad zwischen den Chips auf
einem Multichipmodul und einer Wärmesenke schafft. Die
Wärmesenkenanordnung ist mechanisch einfach, einfach
aufzubauen und außergewöhnlich einfach zu entfernen, wenn es
notwendig wird, das Multichipmodul zu warten. Mechanische
Belastungen, die aus der lateralen Bewegung der Chips
zueinander, eingeschlossen die Belastungen, die durch
differentielle Expansion bewirkt werden, entstehen, sind im
wesentlichen eliminiert, wobei die elektrischen Verbindungen
der Lötkontakthügel zwischen den Chips und dem Substrat vor
frühzeitigem Ausfall geschützt werden.
Claims (8)
1. Wärmesenkenanordnung für ein Multichipmodul des Typs,
der ein Substrat (11) und eine Mehrzahl von integrierten
Schaltungen (13), die auf dem Substrat (11) befestigt
sind, umfaßt, wobei die Wärmesenkenanordnung folgende
Merkmale aufweist:
eine Wärmesenke (17);
eine thermische Schnittstelle (19) zwischen den inte grierten Schaltungen (13) und der Wärmesenke (17), die wirksam ist, um Wärme von den integrierten Schaltungen (13) zu der Wärmesenke (17) zu leiten; und
eine mechanische Vorspanneinrichtung (21), die wirksam ist, um das Substrat (11) gegen die Wärmesenke (17) zu drücken und dadurch die integrierten Schaltungen (13) mit einer Kraft, die ungeachtet irgendeiner thermischen Expansion oder Kontraktion entweder des Substrats (11), der integrierten Schaltungen (13) oder der Wärmesenke (17) im wesentlichen konstant bleibt, gegen die ther mische Schnittstelle (19) zu drücken.
eine Wärmesenke (17);
eine thermische Schnittstelle (19) zwischen den inte grierten Schaltungen (13) und der Wärmesenke (17), die wirksam ist, um Wärme von den integrierten Schaltungen (13) zu der Wärmesenke (17) zu leiten; und
eine mechanische Vorspanneinrichtung (21), die wirksam ist, um das Substrat (11) gegen die Wärmesenke (17) zu drücken und dadurch die integrierten Schaltungen (13) mit einer Kraft, die ungeachtet irgendeiner thermischen Expansion oder Kontraktion entweder des Substrats (11), der integrierten Schaltungen (13) oder der Wärmesenke (17) im wesentlichen konstant bleibt, gegen die ther mische Schnittstelle (19) zu drücken.
2. Wärmesenkenanordnung nach Anspruch 1, bei der die ther
mische Schnittstelle (19) eine Wärmepaste einschließt.
3. Wärmesenkenanordnung nach Anspruch 2, bei der die Wärme
paste eine Mischung aus Silikonöl und Teilchen, die aus
der Gruppe, die Silber, Aluminium und Aluminiumnitrid
enthält, ausgewählt sind, einschließt.
4. Wärmesenkenanordnung nach einem beliebigen vorhergehen
den Anspruch, bei der die mechanische Vorspannungsein
richtung (21) eine Feder einschließt.
5. Wärmesenkeneinrichtung nach einem beliebigen vorherge
henden Anspruch, die ferner einen Lüfter (23) ein
schließt, der auf der Wärmesenke (17) angebracht ist und
wirksam ist, um einen Luftstrom über der Wärmesenke (17)
zu verursachen, um Wärme zu entfernen.
6. Wärmesenkenanordnung nach einem beliebigen vorhergehen
den Anspruch, die ferner eine Grundplatte (27) und eine
Befestigungseinrichtung (29) zum Befestigen der Grund
platte (27) auf der Wärmesenke (17) einschließt, wobei
die Grundplatte (27) und die Wärmesenke (17) zwischen
sich einen Hohlraum (31) definieren, der das Multichip
modul, die thermische Schnittstelle (19) und die mecha
nische Vorspannungseinrichtung (21) umschließt.
7. Wärmesenkenanordnung nach Anspruch 6, die ferner ein
flaches flexibles Kabel (33), das sich zwischen der
Grundplatte (27) und der Wärmesenke (17) erstreckt, um
einen elektrischen Nachrichtenübertragungsweg zwischen
dem Multichipmodul und einer externen Schaltung einzu
richten, einschließt.
8. Wärmesenkenanordnung nach Anspruch 6 oder 7, bei der die
mechanische Vorspannungseinrichtung (21) eine Balkenfe
der einschließt, die wirksam ist, um eine expansive
Kraft zwischen dem Substrat (11) und der Grundplatte
(27) auszuüben.
Applications Claiming Priority (1)
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