DE4419060A1 - Integrated circuit cooling package appts. - Google Patents

Integrated circuit cooling package appts.

Info

Publication number
DE4419060A1
DE4419060A1 DE19944419060 DE4419060A DE4419060A1 DE 4419060 A1 DE4419060 A1 DE 4419060A1 DE 19944419060 DE19944419060 DE 19944419060 DE 4419060 A DE4419060 A DE 4419060A DE 4419060 A1 DE4419060 A1 DE 4419060A1
Authority
DE
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
integrated circuit
package
heat sink
appts
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19944419060
Other languages
German (de)
Inventor
Tobias Dipl Ing Kirmse
Klaus Dipl Ing Koehler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3737Organic materials with or without a thermoconductive filler
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367Cooling facilitated by shape of device
    • H01L23/3675Cooling facilitated by shape of device characterised by the shape of the housing
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

The appts. includes an extrusion coat package (1) and a metal cooling body (2) with fins (3). The package and the cooling body are made as an integral unit and are designed to hold the integrated circuit. The package is finished by extrusion coating. The integrated circuit package is manufactured in advance to fit on a printed circuit board (4). A number of possible variants of the device are shown in the other figures.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Kühlen eines IC, der in einem umspritzten Gehäuse aufgenommen ist, an das ein Kühlkörper angesetzt ist. The invention relates to a device for cooling an IC, which is received in a molded housing, to which a heat sink is attached.

Es ist bekannt, derartige Kühlkörper mit dem IC z. It is known that such a cooling body with the IC z. B. durch Schrauben, Kleben oder Klammern fest zu verbinden. to connect as fixed by screws, adhesive or clamps. Der Kühl körper besteht üblicher Weise aus einem gerippten Körper mit großer Oberfläche, der auch die hohe Verlustleistung eines thermisch hochbelasteten Leistungs-IC abführen kann. The cooling body usually consists of a ribbed body with a large surface that can dissipate the high power loss of a thermally highly loaded power IC. Bei der Herstellung von elektronischen Baugruppen wird die Leiter platte wird zunächst mit dem IC ohne den Kühlkörper bestückt. In the manufacture of electronic assemblies, the conductor plate is first fitted with the IC, without the heat sink. Erst danach wird der Kühlkörper auf die flache Oberfläche des IC aufgesetzt. Only then the cooling body is placed on the flat surface of the IC. Um einen besseren Wärmeabfuhr zu ermöglichen, ist es üblich, in das Gehäuse des Leistungs-IC ein Kühlstück aus Metall einzusetzen, dessen dem Kühlkörper zugewandte Außenseite nicht vom Kunststoff umspritzt wird, so daß sich zwischen dem metallischen Kühlkörper und dem Kühlstück ein guter Wärmekontakt ergibt. In order to allow a better heat dissipation, it is customary to employ a cooling piece of metal in the housing of the power IC, whose side facing the heat sink outside is not encapsulated by the plastic, so that there is good thermal contact between the metallic heat sink and the cooling unit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellungs kosten der fertigen Leiterplatte zu verringern und die Kühl wirkung der Kühleinrichtung zu verbessern. The invention is based on the object of the manufacturing cost of the finished printed circuit board to reduce and improve the cooling effect of the cooling device.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 ge löst. This object is achieved by the invention according to claim 1 ge. Die einstückige Verbindung zwischen dem IC-Gehäuse und dem Kühlkörper bedingt, daß die komplette Baueinheit mit der Kühleinrichtung bereits beim Hersteller des IC fertiggestellt werden muß. The integral connection between the IC package and the heat sink requires that the complete unit must be already completed with the cooling device from the manufacturer of the IC. Dies hat den Vorteil, daß bereits der Hersteller den Kühlkörper auf die zu erwartende Verlustleistung, z. This has the advantage that the manufacturer already the heat sink on the expected power dissipation such. B. durch Veränderung der Größe und Form des Kühlkörpers optimal abstimmt. B. optimally adapts by changing the size and shape of the heat sink. Der Anwender erspart sich den erforderlichen Aus wahl- und Testaufwand. The user saves the off election required and testing effort. Er erspart sich ferner den Aufwand für die Bestellung, Lagerung und Bereitstellung des Kühlkörpers sowie den zusätzlichen Montageaufwand zum Aufsetzen des Kühl körpers auf den IC an der bereits bestückten Leiterplatte. It also saves you the hassle of ordering, storage and supply of the heat sink and the additional assembly costs for setting up the cooling body on the IC at the already assembled printed circuit board.

Die einstückige Verbindung zwischen dem IC-Gehäuse und dem Kühlkörper verbessert den Wärmekontakt zwischen dem Gehäuse und dem Kühlkörper, so daß die Leistung des IC erhöht oder der Kühlkörper verkleinert werden kann. The integral connection between the IC package and the heat sink improves the heat contact between the housing and the heat sink, so that the performance of the IC is increased or the heat sink can be downsized.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bestehen das Gehäuse und der Kühlkörper aus wärmeleitendem Kunststoff. According to an advantageous further development of the invention, the housing and the heat sink of heat conductive plastic. Bei Leistungs-IC′s mit weniger hoher Verlustleistung ist es aufgrund des guten Wärmekontakts möglich, das Gehäuse mit dem Kühlkörper aus Kunststoff kostengünstig herzustellen, wobei im Spritzgußverfahren besonders wirksame Kühlformen ohne be sonderen Mehraufwand realisiert werden können. In power ICs with less high power loss is due to the good heat contact is possible, inexpensive to manufacture, the housing with the heat sink made of plastic, wherein particularly effective cooling forms without down specific overhead can be realized by injection molding.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung bestehen der Kühlkörper und ein Teil des Gehäuses aus einem Metallstück, das partiell vom Kunststoff umspritzt ist. According to another development of the invention the cooling body and a part of the housing of a metal piece, which is partially encapsulated by the plastics material. Eine derartige Einrichtung kommt insbesondere für Leistungs-IC′s mit sehr hoher Verlustleistung in Betracht. Such a device is particularly for power ICs with very high power loss into consideration. Dabei kann der Kühlkörper mit dem umspritzten Teil z. In this case, the heat sink with the molded part z. B. aus Strangpreßmaterial kosten günstig hergestellt werden. B. from Extruding are manufactured low cost. Beim partiellen Umspritzen des Kühlkörpers im Bereich des Kühlstücks entsteht ein groß flächiger Stoffschluß zwischen dem IC und dem besonders gut wärmeleitenden Kühlkörper, wobei das Kühlstück mit dem Sili zium-Chip z. When partial encapsulation of the cooling body in the region of the cooling piece results in a large-area material connection between the IC and the highly heat conductive heat sink, wherein the cooling unit with the Sili zium chip z. B. durch Kleben unmittelbar verbunden sein kann. B. can be directly connected by gluing.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In the following the invention is explained in detail with reference to shown in the drawings embodiments.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Leistungs-IC mit einem einstückig angespritzten Kühlkörper aus Kunststoff, Fig. 1 shows a side view of a power IC with an integrally molded heat sink made of plastic,

Fig. 2 eine Seitenansicht des IC mit dem Kühlkörper, Fig. 2 is a side view of the IC to the heat sink,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines anderen Leistungs-IC mit einem angesetzten metallischen Kühlkörper, Fig. 3 is a side view of another power IC with an attached metal heat sink,

Fig. 4 eine andere Seitenansicht der Teile nach Fig. 3. Fig. 4 is another side view of the parts of FIG. 3.

Nach den Fig. 1 und 2 besteht ein Gehäuse 1 eines IC aus Kunststoff. According to FIGS. 1 and 2, a housing 1 of an IC of plastic. Ein Kühlkörper 2 ist mit dem Gehäuse einstückig verbunden, wobei eine dazwischenliegende ideelle Trennebene durch die strichpunktierte Linie in Fig. 2 markiert ist. A heat sink 2 is connected integrally with the housing, wherein an intermediate ideal parting plane is marked by the dash-dotted line in Fig. 2. Der Kühlkörper 2 weist eine Vielzahl von oberflächenvergrößernden Rippen 3 auf. The heat sink 2 comprises a plurality of surface-ribs. 3 Das Gehäuse 1 und der Kühlkörper 2 werden in einem Arbeitsgang beim Umspritzen der elektronischen Bestand teile des IC geschaffen und bilden einen einstückig zusammen hängenden Körper mit besonders günstigen Bedingungen zur Wär meabfuhr der entstehenden Verlustleistung des auf eine Lei terplatte 4 aufgelöteten IC. The housing 1 and the cooling body 2 are in a single operation during the encapsulation of the electronic components of the IC together and form an integral contiguous body with particularly favorable conditions for Wär meabfuhr the resulting power loss of the terplatte a Lei 4 soldered IC.

Nach den Fig. 3 und 4 besteht der Kühlkörper 2 aus einem Metallstück, das mit einem einstückig angesetzten Kühlstück in das aus Kunststoff bestehende Gehäuse 1 des IC hineinragt und unmittelbar mit dem zu kühlenden IC-Chip z. FIGS. 3 and 4, the heat sink 2 is made of a metal piece, which protrudes with an integrally translated cooling piece in the existing plastic housing 1 of the IC and directly with the chip to be cooled IC z. B. durch Kle ben verbunden sein kann. B. can be connected by Kle ben. Die Verbindung zwischen dem Kühl stück 5 und dem Gehäuse 1 erfolgt durch Umspritzen bei der Fertigstellung des IC. The connection between the cooling unit 5 and the housing 1 is carried out by extrusion coating at the completion of the IC. Die hohe Wärmeleitfähigkeit des Kühl körpers 2 und der enge Stoffschluß zwischen dem Kühlstück 5 und dem Chip mit dem Gehäuse 1 ergeben eine besonders wirk same Wärmeabfuhr. The high thermal conductivity of the heat sink 2 and the close material connection between the cooling unit 5 and the chip with the housing 1 provide a particularly effective heat dissipation same.

Claims (4)

  1. 1. Einrichtung zum Kühlen eines IC, der in einem umspritzten Gehäuse ( 1 ) aufgenommen ist, an das ein Kühlkörper ( 2 ) ange setzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper ( 2 ) und das Gehäuse ( 1 ) einstückig zu einem Bauteil verbunden sind, das die elektronischen Teile des IC aufnimmt und das bereits beim Umspritzen fertigge stellt ist. Is 1. A device for cooling an IC, which is housed in a molded case (1), attached to which a heat sink (2) is characterized in that the cooling body (2) and the housing (1) integrally connected to a component are accommodating the electronic parts of the IC, and this is already provides fertigge during encapsulation.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ( 1 ) und der Kühlkörper ( 2 ) aus Kunststoff bestehen. 2. Device according to claim 1, characterized in that the housing (1) and the cooling body (2) consist of plastic.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper ( 2 ) und ein Kühlstück ( 5 ) des Gehäuses ( 1 ) aus einem Metallstück bestehen, das partiell vom Kunststoff des restlichen Gehäuses umspritzt ist. 3. Device according to claim 1, characterized in that the cooling body (2) and a cooling unit (5) of the housing (1) consist of a metal piece, which is partially encapsulated by the plastics material of the rest of the housing.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallstück aus Strangpreßprofil besteht. 4. A device according to claim 3, characterized in that the metal piece of extruded profile is made.
DE19944419060 1994-05-31 1994-05-31 Integrated circuit cooling package appts. Ceased DE4419060A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944419060 DE4419060A1 (en) 1994-05-31 1994-05-31 Integrated circuit cooling package appts.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944419060 DE4419060A1 (en) 1994-05-31 1994-05-31 Integrated circuit cooling package appts.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4419060A1 true true DE4419060A1 (en) 1995-12-07

Family

ID=6519464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19944419060 Ceased DE4419060A1 (en) 1994-05-31 1994-05-31 Integrated circuit cooling package appts.

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4419060A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5065281A (en) * 1990-02-12 1991-11-12 Rogers Corporation Molded integrated circuit package incorporating heat sink
DE4017697A1 (en) * 1990-06-01 1991-12-05 Bosch Gmbh Robert Mfg. electronic component with chip on thermal conductor - positioned in through-hole in base for use as surface mounted power device on metal core circuit board
EP0506509A2 (en) * 1991-03-20 1992-09-30 Fujitsu Limited Semiconductor device having radiation part and method of producing the same
DE9215145U1 (en) * 1992-08-14 1993-03-04 Hoogovens Aluminium Profiltechnik Gmbh, 7981 Vogt, De
EP0545007A1 (en) * 1991-11-29 1993-06-09 SGS-THOMSON MICROELECTRONICS S.r.l. A semiconductor device structure having a heat-sink and a plastics body, and highly reliable means of electrical connection to the heat-sink
WO1994006154A1 (en) * 1992-09-10 1994-03-17 Vlsi Technology, Inc. Method for thermally coupling a heat sink to a lead frame

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5065281A (en) * 1990-02-12 1991-11-12 Rogers Corporation Molded integrated circuit package incorporating heat sink
DE4017697A1 (en) * 1990-06-01 1991-12-05 Bosch Gmbh Robert Mfg. electronic component with chip on thermal conductor - positioned in through-hole in base for use as surface mounted power device on metal core circuit board
EP0506509A2 (en) * 1991-03-20 1992-09-30 Fujitsu Limited Semiconductor device having radiation part and method of producing the same
EP0545007A1 (en) * 1991-11-29 1993-06-09 SGS-THOMSON MICROELECTRONICS S.r.l. A semiconductor device structure having a heat-sink and a plastics body, and highly reliable means of electrical connection to the heat-sink
DE9215145U1 (en) * 1992-08-14 1993-03-04 Hoogovens Aluminium Profiltechnik Gmbh, 7981 Vogt, De
WO1994006154A1 (en) * 1992-09-10 1994-03-17 Vlsi Technology, Inc. Method for thermally coupling a heat sink to a lead frame

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE20318266U1 (en) Car battery current measurement unit has resistance connected to electronics by spring contacts
JPH09102580A (en) Resin-sealed semiconductor device and fabrication thereof
DE4305793A1 (en) Power module
DE3936906A1 (en) Housing for electronic device in motor vehicle - has frame provided by inside surface fitted with two opposing carrier plates
EP0456169A1 (en) Electric motor fed by frequency converter
DE4430798A1 (en) Stamped grid for connection of electrical components
DE4031051A1 (en) Nodule with semiconductor switch(es) and energising circuit - has metal support body with two assembly surfaces, potentially mutually separated
DE102004021054A1 (en) Semiconductor component for a flip-chip structure has contact layers between a semiconductor chip and a chip carrier
DE19532992A1 (en) Single sided electronic component mounting conductor plate device, e.g. surface mounted device
DE19701731A1 (en) Control device consisting of at least two housing parts
DE4017697A1 (en) Mfg. electronic component with chip on thermal conductor - positioned in through-hole in base for use as surface mounted power device on metal core circuit board
DE4220966A1 (en) Mfg. carrier plate for electrical components - providing through opening for heat sink element in form of press-fitting cylindrical plug of metal to contact electronic device
DE3814469A1 (en) Semiconductor arrangement and method for producing it
DE4441931C1 (en) Manufacture of integrated circuit chip card
DE3833146A1 (en) Method for producing a controller
DE10249436A1 (en) Heat sink for cooling power component on circuit board, has recess which receives power component, while establishing thermal contact between planar surfaces of heat sink and circuit board
DE19742458C1 (en) Plastics housing for electric circuit board
EP0489958A1 (en) Circuit board for electronic control apparatus and method of making this circuit board
DE3829117A1 (en) Metal core printed circuit board
DE4226816A1 (en) Heat sink for integrated circuit - has metallic heat sink pressed onto flat surface of integrated circuit housing by bow-type spring
DE4332115A1 (en) Arrangement for extracting heat from a printed circuit board which has at least one heat sink
EP0682467A2 (en) Circuit device for controlling a blower in a vehicle
EP0646971A2 (en) Two-terminal SMT-miniature-housing of semiconductor device and process of manufacturing the same
DE10340297A1 (en) Circuit for active and passive electric and electronic components for modular construction of a circuit having a pressure element for pressing a spring element
DE102006018457A1 (en) Electronic circuit apparatus, e.g. engine electronic control unit, used to control operation of electrical devices at vehicle, comprises casing that is molded to seal part of connector and whole of circuit board and component in resin

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection