DE69531126T2 - Trägerelement für Kühlvorrichtung und elektronisches Gehäuse mit einem solchen Element - Google Patents

Trägerelement für Kühlvorrichtung und elektronisches Gehäuse mit einem solchen Element Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Element zum Halten von Kühlmitteln und eine Elektronikbaueinheit, die dieselbe verwendet, und insbesondere eine Elektronikeinheit, die das Halteelement und einen Filmbandträger verwendet.
  • Ein "Filmbandträger" bezieht sich auf eine flexible Verbindungsstruktur, bestehend aus einer Verdrahtung, die an eine Elektronikvorrichtung angeschlossen ist, und einem isolierenden Film, der die Verdrahtung trägt. Der Filmbandträger hat automatische Bandbondier-(TAB)-Filme.
  • Eine "Elektronikeinheit" bezieht sich auf elektrische Komponenten, die als eine Baueinheit zusammengebaut sind. Die Elektronikeinheit kann, muss jedoch nicht notwendigerweise eine Zelle haben, die die elektrischen Komponenten verkapselt.
  • "Kühlmittel" bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Absorbieren und Ausbreiten von Wärme, die von einer elektrischen Vorrichtung erzeugt worden ist. Die Kühlmittel können Kühlkörper und/oder flüssige Kühlmodule umfassen. Beispiele für Kühlmittel sind in dem "Micro Electronics Packaging Handbook" von Rao R. Tummala und Eugene J. Rymaszewski, Van Nostrand Reinhold, New York, S. 209–219, offenbart.
  • Eine herkömmliche Elektronik, die Kühlmittel und einen Filmbandträger hat, ist in der 6–50 auf S. 422 der vorstehend genannten Veröffentlichung offenbart.
  • Diese herkömmliche Elektronikeinheit hat als Kühlmittel einen Kühlkörper. Der Kühlkörper ist an einer Großintegrationsschaltung (LSI) befestigt. Die Unterseite der LSI ist an zwei innere Leiter eines Filmbandträgers angeschlossen. Die äußeren Leiter des Filmbandträgers sind an ein Substrat angeschlossen.
  • Heutzutage wird die herkömmliche Elektronikeinheit in breitem Umfang dazu verwendet, Wärme zu zerstreuen, deren Menge durch die hochdichten und Hochgeschwindigkeitsdesigns der LSIs erhöht ist.
  • Eine herkömmliche Verbindungsstruktur zwischen einem flexibel geschalteten Substrat und einem bedruckten Substrat ist in der US-PS 5,261,155 offenbart.
  • In dieser herkömmlichen Verbindungsstruktur sind das flexible Substrat und das bedruckte Substrat anstatt der äußeren Leiter des flexiblen Substrats mit einer Lotperle miteinander verbunden, die zwischen beiden vorgesehen ist.
  • Die herkömmliche Einheit hat jedoch die folgenden Probleme.
  • Erstens drückt der Kühlkörper die LSI auf das Substrat. Somit ist die LSI zwischen dem Kühlkörper und dem Substrat eingeklemmt und kann zerstört werden.
  • Zweitens erzeugt das Gewicht des Kühlkörpers eine mechanische Belastung des Filmbandträgers. Somit kann die Verbindung zwischen dem Filmbandträger und dem Substrat durch die Belastung zerstört werden.
  • Drittens muss ein Vorgang zum Zusammenbauen der herkömmlichen Baueinheit einen Schritt Quetschen von Klebstoff zwischen den Kühlkörper und das Substrat aufweisen, so dass die Dicke des Klebstoffes dünn wird. Der Quetschschritt ist unentbehrlich, weil der Wärmewiderstand zwischen dem Kühlkörper und der LSI stark von der Dicke des Klebstoffes abhängt. In der Tat wird die Elektronikeinheit bei Raumtemperatur für mehrere Tage belassen, wobei der Klebstoff zwischen Kühlkörper und Substrat gequetscht ist.
  • Viertens muss große Sorgfalt darauf verwendet werden, die Anschlüsse des Filmbandträgers über den entsprechenden Anschlüssen des Substrats präzise zu positionieren. Dieses Problem ist ernst, wenn die herkömmliche Verbindungsstruktur bei der herkömmlichen Baueinheit angewandt wird, weil die Anschlüsse unter dem Filmbandträger verborgen sind.
  • Die herkömmliche Verbindungsstruktur hat auch ein Problem, dass eine fehlerhafte oder mißlungene Verbindung nicht leicht zu detektieren ist, weil das Lot unter dem flexiblen Substrat verborgen ist.
  • Die JP-A-4039957 offenbart einen Kühlkörper, der an einer Halbleiterbaueinheit mittels eines Wärmeübertragungselementes vorgesehen ist. Eine abstrahlende Kühlrippe ist auf Höckern des Wärmeübertragungselementes befestigt, dessen Höcker mit der Halbleitereinheit verbunden sind.
  • Die JP-A-4067658 offenbart eine Halbleitervorrichtung mit einem Wärmeleitermetallstück, das über einem IC-Chip vorgesehen ist und einen Kunstharzfilm hat. Die die Wärme streuenden Kühlrippen sind an dem Wärmeleitermetallstück durch Einsetzen eines Vorsprungs in eine Öffnung der Wärmestreukühlrippen vorgesehen.
  • Die JP-A-3248449 offenbart eine Baueinheit, deren Rückseite mit Wolfram metallisiert ist und mit einer aufgebrachten Nickelplattierung abgedeckt ist und deren Oberseite mit wärmeaushärtbarem Epoxidkunstharzklebstoff an einem Aluminiumkühlkörper befestigt ist.
  • Die JP-A-62150867 offenbart einen Kühlkörper, der an einem Keramiksubstrat befestigt ist. Schrauben sind an der Rückseite des Substrats durch Löten senkrecht angebracht. Der Kühlkörper ist mittels einer Mutter und einer Beilagscheibe an der Schraube festgeklemmt.
  • Die US-A-5203075 offenbart eine Verbindungsstruktur zum Verbinden eines flexiblen Substrats und eines Pfades an einem Substrat.
  • Die EP-A-0368741 offenbart ein Halteelement und eine Elektronikeinheit, die ein derartiges Halteelement verwendet. Gemäß dieser Veröffentlichung ist eine Koaxialsäule der Platte des Halteelementes für das Befestigen eines Kühlkörpers vorgesehen. Eine ähnliche Vorrichtung ist in der EP-A-0 368 740 offenbart.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Angesichts der vorstehenden Probleme der herkömmlichen Baueinheit und der herkömmlichen Verbindungsstruktur ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Halteelement für Kühlmittel und eine Elektronikeinheit, die das Halteelement verwendet, zu schaffen. Genauer gesagt, befreit das Halteelement eine Elektronikeinheit davon, dass sie durch die Kühlmittel gepresst wird und dass sie zwischen dem Kühlelement und dem Substrat eingeklemmt wird. Das Halteelement befreit den Filmbandträger auch von der Belastung, die durch das Gewicht der Kühlmittel verursacht wird.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Halteelement zu schaffen, das den Schritt Quetschen des Kunststoffes zwischen die Kühlmittel und das Halteelement eliminiert.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kombination aus Halteelement und Filmbandträger zu schaffen, bei der die Notwendigkeit, auf die präzise Positionierung des Filmbandträgers eine spezielle Aufmerksamkeit zu richten, eliminiert ist.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindungsstruktur zu schaffen, bei der eine fehlerhafte oder ausgefallene Verarbeitung leicht detektiert werden kann.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Aufgaben durch eine Elektronikeinheit gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zum Zusammenbauen einer derartigen Elektronikeinheit gemäß den Ansprüchen 12, 13 und 14 gelöst.
  • Die abhängigen Patentansprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Aspekte der vorliegenden Erfindung.
  • Ein Halteelement gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Platte und ein unteres Bein. Die Platte hat erste und zweite Oberflächen. Die Kühlmittel sind auf der ersten Oberfläche der Platte platziert. An der zweiten Oberfläche der Platte ist eine Elektronikvorrichtung befestigt. Das untere Bein ist an die zweite Oberfläche der Platte angeschlossen. Das untere Bein kann eine Länge haben, die größer als die Dicke der Elektronikvorrichtung ist.
  • Diese Haltemittel haben erste Befestigungsmittel zum Befestigen der Kühlmittel an der Platte. Die ersten Befestigungsmittel haben ein mit Gewinde versehenes, oberes Bein, das an die erste Oberfläche der Platte angeschlossen ist, wobei das obere Bein in eine Öffnung eingesetzt ist, die in den Kühlmitteln vorgesehen ist, und Mittel, die auf das obere Bein aufgeschraubt sind, um die Kühlmittel zu sichern.
  • Eine Elektronikeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein Halteelement, eine Elektronikvorrichtung, einen Träger und ein Substrat. Das Halteelement hat eine Platte und ein unteres Bein. Die Platte hat erste und zweite Oberflächen. Das untere Bein hat erste und zweite Enden. Das erste Ende des unteren Beins ist an die zweite Oberfläche der Platte angeschlossen. Die Elektronikvorrichtung ist an der zweiten Oberfläche der Platte des Halteelementes befestigt. Der Träger hat eine erste Oberfläche, eine zweite Oberfläche und eine Öffnung. Das zweite Ende des unteren Beins des Halteelementes ist in die Öffnung des Trägers eingesetzt. Das Substrat hat erste und zweite Oberflächen. Das zweite Ende des unteren Beins ist an die erste Oberfläche des Substrats angeschlossen. Die Elektronikvorrichtung ist zwischen der Platte des Halteelementes und dem Substrat positioniert.
  • Diese Elektronikeinheit kann in den folgenden Schritten zusammengebaut werden. In ersten und zweiten Schritten werden das Halteelement bzw. der Träger hergestellt. In einem dritten Schritt wird die Elektronikvorrichtung an den Träger angeschlossen. In einem vierten Schritt wird die Elektronikvorrichtung an der zweiten Oberfläche der Platte befestigt. Das zweite Ende des unteren Beins wird in eine Öffnung des Trägers eingesetzt. In einem fünften Schritt wird das zweite Ende des unteren Beins an das Substrat angeschlossen. In einem sechsten Schritt werden die Kühlmittel an der ersten Oberfläche der Platte befestigt.
  • Diese Elektronikeinheit kann Anschlussmittel zum Anschließen des unteren Beins des Halteelementes an die erste Oberfläche des Substrats haben.
  • Die Befestigungsmittel, das obere Bein und das untere Bein können durch einen Stift, der in die Platte eingesetzt ist, verwirklicht sein. Bei dieser Konstruktion hat die Platte des Halteelementes ein Loch. Das Halteelement hat einen Stift, der in das Loch der Platte eingesetzt ist. Der Stift hat einen mit Gewinde versehenen, ersten Teil, der an der ersten Oberfläche der Platte vorsteht, und einen zweiten Teil, der an der zweiten Oberfläche der Platte vorsteht. Der erste Teil des Stiftes bildet das obere Bein des Halteelementes. Der zweite Teil des Stiftes bildet das untere Bein des Halteelementes.
  • Wenn das obere Bein und das untere Bein durch den Stift verwirklicht sind, kann die Elektronikeinheit durch die folgenden Schritte zusammengebaut werden. In den ersten bis dritten Schritten werden der Träger, die Platte bzw. der Stift hergestellt. In einem vierten Schritt wird das zweite Ende des Stiftes an ein Substrat angeschlossen. In einem fünften Schritt wird die Elektronikvorrichtung an der zweiten Oberfläche der Platte be festigt. In einem sechsten Schritt wird der Stift in das Loch des Trägers und das Loch der Platte eingesetzt. In einem siebten Schritt werden die Kühlmittel an der ersten Oberfläche der Platte befestigt.
  • Die Elektronikeinheit mit einem Stift kann Befestigungsmittel zum Befestigen der Platte an dem Stift aufweisen.
  • Diese Elektronikeinheit hat auch Verbindungsmittel zum Anschließen des Trägers an das Substrat. Die Verbindungsmittel können ein erstes Pad, welches auf dem Träger vorgesehen ist, und ein zweites Pad, das auf der ersten Oberfläche des Substrats vorgesehen ist, und Lot zum Verbinden der ersten und zweiten Pads aufweisen. Das erste Pad kann ein Durchgangsloch aufweisen, welches in dem Träger gebohrt ist. Wenigstens ein Teil des Lotes ist in dem Durchgangsloch des ersten Pads positioniert.
  • Diese Verbindungsmittel können durch die folgenden Schritte gebildet werden. In einem ersten Schritt wird Lot auf das zweite Pad auf dem Substrat vorgesehen. In einem zweiten Schritt wird das erste Pad des Trägers auf dem Lot positioniert. In einem dritten Schritt wird das Lot erhitzt, damit das Lot in das Durchgangsloch des Trägers fließt.
  • In dieser Elektronikeinheit kann die Platte einen ersten Teil, welcher die Elektronikvorrichtung abdeckt, und einen zweiten Teil, der den Träger abdeckt, aufweisen. Der zweite Teil der Platte kann ein Loch haben, welches oberhalb des ersten Pads des Trägers positioniert ist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung anhand der begleitenden Figuren im Einzelnen hervor, in welchen zeigt:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Halteelementes 10 gemäß eines veranschaulichenden Beispiels einer Elektronikeinheit;
  • 2 die Konstruktion eines Filmbandträgers 20 des Beispiels gemäß 1;
  • 3 die Konstruktion der Elektronikeinheit gemäß 1;
  • 4(a) bis 4(d) veranschaulichen Schritte des Zusammenbauvorgangs der in der 3 gezeigten Elektronikeinheit;
  • 5 die Konstruktion einer Elektronikeinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 6 die Konstruktion eines Filmbandträgers 20' der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 7(a) und 7(b) die detaillierte Konstruktion eines in der 6 gezeigten Pads 31';
  • 8(a) bis 8(c) veranschaulichen die Schritte eines Vorgangs zum Verbinden des Pads 31' des Filmbandträgers 20 mit einem Pad 33 eines Substrats 42;
  • 9 die Konstruktion der Elektronikeinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 10(a) bis 10(c) veranschaulichen Schritte des Montagevorgangs der in der 9 gezeigten Elektronikeinheit;
  • 11 veranschaulicht einen Schritt des Montagevorgangs der in der 9 gezeigten Elektronikeinheit;
  • 12 die Konstruktion einer Elektronikeinheit gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 13 die Konstruktion einer Elektronikeinheit gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 14 die Konstruktion einer Elektronikeinheit gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 15(a) bis 15(c) die detaillierte Konstruktion eines in der 14 gezeigten Stiftes 18;
  • 16 die Konstruktion einer Elektronikeinheit gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 17(a) bis 17(e) Schritte des Montagevorganges der in der 16 gezeigten Elektronikeinheit; und
  • 18 die Konstruktion einer Elektronikeinheit gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • In diesen Zeichnungen bezeichnen die gleichen Bezugsziffern jeweils die gleichen Teile.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Zunächst wird die Konstruktion eines Halteelementes 10 eines Beispiels einer Elektronikeinheit beschrieben.
  • In 1 hat ein Halteelement 10 eine quadratische Platte 12, deren Seiten und Dicke ungefähr 22 mm bzw. 1 bis 2 mm beträgt. Die Platte 12 dient als ein Kühlkörper oder eine Wärmeabstrahlplatte. Die Platte 12 hat an jeder Ecke ihrer unteren Oberfläche vier untere Beine 11. Die Platte 12 hat an jeder Ecke ihrer oberen Oberfläche ebenfalls vier obere Beine 13.
  • Die Platte 12 besteht aus einem Material mit einer relativ hohen Wärmeleitfähigkeit. Im Einzelnen besteht die Platte 12 vorzugsweise aus einer Kupfer-Wolfram-Legierung, deren Wärmeleitfähigkeit und Wärmeausdehnungskoeffizient 180 W/mk bzw. 6,5 × 10–6 ist. Ex kann als Material für die Platte 12 auch eine Kupfer-Kovar-Legierung, eine Kupfer-Mo-Legierung und Kupfer verwendet werden. Kovar ist eine Legierung aus Eisen, Nickel und Kobalt. Die Platte 12 kann auch aus einer Keramik mit einer relativ hohen Wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise AlN, bestehen.
  • An der oberen und unteren Oberfläche der Platte 12 sind jeweils Kühlmittel (beispielsweise ein Kühlkörper) und eine Elektronikvorrichtung (beispielsweise eine Großintegrationsschaltung) befestigt.
  • Die unteren Beine 11 sind als zylindrische Säule ausgebildet, deren Durchmesser und Höhe ungefähr 1,6 bis 1,7 mm bzw. 0,8 mm beträgt. Die oberen Enden der unteren Beine 11 sind mit der unteren Oberfläche der Platte 12 verbunden. Die unteren Beine 11 bestehen vorzugsweise aus Messing. Die Höhe der unteren Beine 11 ist so bemessen, dass die Elektronikvorrichtung nicht durch die Kühlmittel gegen ein Substrat gepresst wird, wenn das Halteelement 10 auf dem Substrat platziert ist. Vorzugsweise ist die Höhe der unteren Beine 11 größer als die Dicke der Elektronikvorrichtung.
  • Die oberen Beine 11 sind als eine zylindrische Säule ausgebildet, deren Durchmesser und Höhe ungefähr 1,0 mm bzw. 4,0 mm beträgt. Die unteren Enden der oberen Beine 13 sind mit der oberen Oberfläche der Platte 12 verbunden. Die oberen Beine 13 bestehen vorzugsweise aus Messing. Der obere Teil des oberen Beins 13 ist mit einem Gewinde versehen.
  • Das Halteelement 10 kann mit den folgenden Verfahren hergestellt werden. Ein erstes Verfahren umfasst Schneiden eines Materialkörpers zum Ausbilden der unteren Beine 11, der Platte 12 und der oberen Beine 13. Ein zweites Verfahren umfasst Löten der oberen Beine 13 und der unteren Beine 11 an die Platte 12. Ein drittes Verfahren umfasst Bohren von Durchgangslöchern in die Platte 12 und Einsetzen von Stiften in die Durchgangslöcher. Dann werden die Stifte an der Platte 12 festgelötet. Der Teil des Stiftes, welcher an der Oberseite bzw. Unterseite der Platte 12 vorstehen, dient als oberes Bein 13 bzw. unteres Bein 11.
  • In 2, hat ein Filmbandträger 20, der bei dem Halteelement 10 verwendet wird, einen Film 26.
  • Die Dicke des Films 26 beträgt ungefähr 50 μm. Der Film 26 besteht aus einem organisch isolierenden Kunstharz mit Wärmewiderstand und einem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Der Film 26 besteht vorzugsweise aus einem Material, an welchem Verdrahtungen 22 gleich befestigt werden können. Im Einzelnen besteht der Film 26 aus einem Polyimid. Fluorharze und Epoxidharze können ebenfalls als Material des Films 26 verwendet werden.
  • Der Film 26 hat runde Löcher 23 zum Aufnehmen der unteren Beine 11 des Halteelementes 10. Die Löcher 23 sind so geformt, dass sie auf die unteren Beine 11 passen. Bei diesem Beispiel beträgt der Durchmesser der Löcher 23 1,8 mm.
  • Der Film 26 hat eine Vorrichtungsöffnung 24 zum Aufnehmen einer Elektronikvorrichtung (beispielsweise einer LSI). Bei diesem Beispiel ist die Vorrichtungsöffnung 24 quadratisch geformt, deren Seitenlänge ungefähr 18,0 mm beträgt. Die Öffnung 24 kann jedoch in irgendeiner Form ausgebildet sein, um der Form der LSI zu entsprechen.
  • Der Filmbandträger 20 hat innere Leiter 21, die in die Vorrichtungsöffnung 24 vorstehen. Bei dem Beispiel ist die Anzahl der inneren Leiter 21 ungefähr 800. Die inneren Leiter 21 sind mit einem Rastermaß von 80 μm ausgerichtet. Die inneren Leiter 21 sind über die Verdrahtungen 21 mit Pads 31 verbunden. Pads 31 sind in einem Gittermuster angeordnet. Die inneren Leiter 21, die Verdrahtungen 22 und die Pads 31 sind auf der Unterseite des Filmbandträgers 20 ausgebildet.
  • Die Filmbandträger 20 des Beispiels sind in einem automatisierten Bandbondier-(TAB)-Band ausgebildet, das sequenziell angeordnete Filmbandträger 20 enthält. Jeder Filmbandträger 20 nimmt eine Fläche von 43 mm × 43 mm ein. Entlang der beiden Seiten des TAB-Bandes sind Löcher 25 vorgesehen. Die Filmbandträger 20 werden durch Drehen eines Kettenzahnrades bewegt, indem die Zähne des Kettenzahnrades in die Löcher 25 eingreifen.
  • In 3, hat eine Elektronikeinheit, die das Halteelement 10 verwendet, einen LSI-Chip 40 mit den Abmessungen 17,5 mm × 17,5 mm. An der Unterseite des LSI 40 ist eine integrierte Schaltung ausgebildet. Der LSI-Chip 40 hat ungefähr 800 Eingangs/Ausgangsanschlüsse (nicht dargestellt) an seiner Unterseite. Die Anschlüsse sind mit einem Rastermaß von ungefähr 80 μm ausgerichtet. Die Anschlüsse des LSI-Chips 40 werden mit den inneren Leitern 21 des Filmbandträgers 20 verbunden. Der LSI-Chip 40 ist in der Vorrichtungsöffnung 24 des Filmbandträgers 20 aufgenommen. Die Unterseite des LSI-Chips 40 und die inneren Leiter 21 werden in einem Kunstharz 41 verkapselt.
  • Die unteren Beine 11 des Halteelementes 10 sind durch die Löcher 23 des Filmbandträgers 20 eingesetzt. Die obere Oberfläche des LSI-Chips 40 ist an der Unterseite der Platte 12 des Halteelements 10 mittels eines Klebstoffes 44 befestigt (beispielsweise geklebt). Der Klebstoff 44 ist vorzugsweise ein Klebstoff vom Epoxidtyp, der Silberpulver als Füllmittel enthält. Statt der Kunstharze können Au/Sn-artige Lote als Klebstoff 44 verwendet werden. Wenn der LSI-Chip 40 durch ein Lot befestigt ist, wird auf der Oberseite des LSI-Chips 40 und der Unterseite der Platte 12 eine Schicht aus Ti/Au oder Ni ausgebildet.
  • Die unteren Beine 11 sind an Pads 421 auf einem Substrat 42 angeschlossen (beispielsweise durch Lot 111 angelötet). Als Substrat 42 kann irgendeine Art von Substrat verwendet werden. Unter den Substraten, die als Substrat 42 verwendet werden, sind Glasepoxidharzsubstrate, Polyimidsubstrate und Keramiksubstrate.
  • Auf der Oberseite des Substrats 42 sind Pads 33 ausgebildet. Die Pads 33 sind über Lotperlen 32 mit den Pads 31 des Filmbandträgers 20 verbunden. Die Pads 31, die Lotperlen 32 und die Pads 33 bilden eine Verbindungsstruktur 30.
  • An der Oberseite der Platte 12 des Halteelementes 10 ist ein Kühlkörper 43 befestigt. Die oberen Beine 13 des Halteelementes 10 sind in Löcher 431 eingesetzt, die in den Kühlkörper 43 gebohrt sind. Die mit Gewinde versehenen oberen Teile der oberen Beine 13 stehen an der Oberseite des Kühlkörpers 43 vor. Auf dem oberen Teil der oberen Beine 13 sind geeignete Befestigungselemente (beispielsweise Muttern) 47 aufgeschraubt, um den Kühlkörper 43 am Halteelement 10 zu sichern. Zwischen der Unterseite des Kühlkörpers 43 und der Oberseite der Platte 12 des Halteelementes 10 ist ein Klebstoff 45 vom Silikontyp vorgesehen.
  • Die Länge zwischen der oberen Oberfläche des LSI-Chips 40 und der unteren Oberfläche des Kunstharzes 41 beträgt ungefähr 0,75 mm. Im Einzelnen ist die Dicke des LSI-Chips 40 und des Kunstharzes 41 0,45 mm bzw. 0,3 mm. Das Kunstharz 41 wird davor bewahrt, dass es das Substrat 42 berührt. Somit wird der LSI-Chip 40 nicht durch das Gewicht des Kühlkörpers 43 gegen das Substrat 42 gedrückt. Das Gewicht Kühlkörpers 43 erzeugt keine Belastung an dem Filmbandträger 20. Ferner wird der Filmbandträger 20 nicht durch den Kühlkörper 43 vom Substrat 42 gelöst oder abgezogen, wenn das Substrat 42 in einer aufrechten Position ist.
  • Als Nächstes wird ein Montagevorgang der Elektronikeinheit des vorstehenden Beispiels beschrieben.
  • Bezugnehmend auf 4(a) werden im Schritt 1 die Anschlüsse des LSI-Chips 40 an die inneren Leiter 21 des Filmbandträgers 20 angeschlossen. Danach werden die untere Oberfläche des LSI-Chips und die inneren Leiter 21 in Kunstharz 41 verkapselt.
  • Bezugnehmend auf 4(b) wird im Schritt 2 der Klebstoff 44 gleichförmig auf der oberen Oberfläche des LSI-Chips 40 und der Unterseite der Platte 12 verteilt. Danach wird der LSI-Chip 40 an der Unterseite der Platte 12 des Halteelements 10 befestigt. Die unteren Beine 11 des Halteelementes 10 werden in die Löcher 43 des Filmbandträgers 20 eingesetzt.
  • Bezugnehmend auf 4(c) wird im Schritt 3 das Trägerelement so positioniert, dass die unteren Beine 11 auf den Pads 421 positioniert sind. Das Positionieren des Trägerelements 10 positioniert auch jedes Pad 31 oberhalb des entsprechenden Pads 33.
  • Die Lötperlen 32 sind auf den Pads 33 des Substrats 42 vorgeformt. Das Lot 111 wird vorab auf die Pads 421 des Substrats 42 aufgebracht. Nach dem Positionieren des Trägerelementes 10 werden die Lötperlen 32 und das Lot 111 erhitzt, um zwischen den Pads 31 und den Pads 33 und zwischen den unteren Beinen 11 und den Pads 421 jeweils eine Verbindung zu schaffen.
  • Bezugnehmend auf 4(d) wird im Schritt 4 der Klebstoff 45 gleichmäßig auf der Oberseite der Platte 12 oder der Unterseite des Kühlkörpers 43 verteilt. Danach wird der Kühlkörper 43 auf der Platte 12 positioniert. Die oberen Beine 12 des Trägerelementes 10 werden in die Löcher 431 (in der 4(d) nicht bezeichnet) des Kühlkörpers eingesetzt. Die Muttern 47 pressen den Kühlkörper 43 gegen die Platte 12, um den Kühlkörper 43 an der Platte 12 zu befestigen. Der Kühlkörper 43 quetscht den Klebstoff 45, um diesen gleichmäßig zu verteilen, und machen den Klebstoff 45 dünner. Die Haftfestigkeit des Klebstoffes 45 braucht ungefähr 24 Stunden und 15 Minuten bei Zimmertemperatur bzw. bei einer Temperatur von 150°C.
  • Bei diesem Montagevorgang ist die Positionierung des Filmbandträgers 20 wie bei den herkömmlichen Vorgängen unnötig, weil die Positionierung des Trägerelementes 10 gleichzeitig und präzise den Filmbandträger 20 in einer vorbestimmten Position positioniert.
  • Ferner braucht dieser Montagevorgang keinen Schritt zum Quetschen des Klebstoffes 45, weil die Muttern 47 den Kühlkörper 43 gegen die Platte 12 pressen und dabei den Klebstoff 45 quetschen.
  • Als Nächstes wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die erste Ausführungsform hat mehrere Merkmale. Ein erstes Merkmal ist es, die unteren Beine 11 und die oberen Beine 13 des Halteelementes 10 durch Einsetzen von Stiften in die Platte 12 zu bilden. Ein weiteres Merkmal ist die Anwendung einer neuen Verbindungsstruktur für die Verbindung zwischen dem Filmbandträger 20 und dem Substrat 42.
  • Bezugnehmend auf 5 hat ein Trägerelement 10 der ersten Ausführungsform vier Stifte 14. Die Stifte 14 haben die Form von zylindrischen Säulen, deren Durchmesser ungefähr 1,0 mm ist. Die Stifte 14 bestehen vorzugsweise aus Messing oder Kovar. Die Stifte 14 sind vorzugsweise mit Nickel plattiert. Die unteren Enden der Stifte 14 sind mit den Pads 421 auf dem Substrat 42 verbunden (beispielsweise mit Lot 143 gelötet). Das Lot 143 ist vorzugsweise ein eutektisches Lot mit 63 Gew.-% Sn und 37 Gew.-% Pb. Die Stifte 14 sind für die Aufnahme von Muttern 142 mit Gewinde versehen.
  • Die LSI 40 werden an die inneren Leiter 21 des Filmbandträgers 20' angeschlossen. Die Stifte 14 werden in die Löcher 23 des Filmbandträgers 20' eingesetzt. Der Filmbandträger 20' wird mit dem Substrat 42 über eine Verbindungskonstruktion 34 verbunden. Die detaillierten Konstruktionen des Filmbandträgers 20' und der Verbindungskonstruktion 34 werden im Folgenden beschrieben.
  • Die Größe der Platte 12 ist vorab so bestimmt, dass die Platte 12 nicht die Verbindungskonstruktion 34 abdeckt. In der ersten Ausführungsform ist die Platte 12 vorzugsweise ein Quadrat, dessen Seiten und dessen Dicke ungefähr 22 mm bzw. 1 bis 2 mm sind. Die Platte 12 hat in jeder Ecke Durchgangslöcher 124. In die Löcher 124 werden die Stifte 14 eingesetzt. Die Platte 12 wird durch die Muttern 142 getragen. Der LSI-Chip 40 wird an der Unterseite der Platte 12 befestigt (beispielsweise festgeklebt).
  • Der Kühlkörper 43 wird an der Oberseite der Platte 12 befestigt (beispielsweise geklebt). Die oberen Teile der Stifte 14 werden in die Löcher 431 des Kühlkörpers 43 eingesetzt. Der Kühlkörper 43 wird durch die Muttern 141 befestigt. Die Platte 12 und der Kühlkörper 43 sind sicher zwischen den Muttern 142 und 141 gehalten.
  • Das Material der Platte 12 ist das Gleiche wie bei dem vorstehenden Beispiel.
  • Als Nächstes wird die Konstruktion des Filmbandträgers 20' und der Verbindungskonstruktion 34 beschrieben.
  • Bezugnehmend auf 6, sind die inneren Leiter 21 und die Verdrahtungen 22 an der oberen Oberfläche des Filmbandträgers 20' ausgebildet. Ein Ende jeder der Verdrahtungen 22 ist mit einem der inneren Leiter 21 verbunden. Das andere Ende jeder Verdrahtung 22 ist an eines der Pads 31' angeschlossen.
  • Die Verdrahtungen bestehen vorzugsweise aus mit Gold plattiertem Kupfer. Die Breite und die Dicke der Verdrahtungen beträgt ungefähr 40 μm bzw. 10 bis 25 μm. Die Pads 31' sind in einem Gittermuster mit einem Rastermaß von ungefähr 1,27 mm angeordnet. Die detaillierte Konstruktion der Pads 31' wird im Folgenden beschrieben.
  • In der ersten Ausführungsform ist der Durchmesser der Löcher 23 des Filmbandträgers 20' mit 1,1 mm so bemessen, dass er an die Stifte 14 angepasst ist. Das Material des Films 26 und die Größe der Vorrichtungsöffnung sind die gleichen wie bei dem vorstehenden Beispiel.
  • Als Nächstes wird die Konstruktion der Pads 31' beschrieben.
  • Bezugnehmend auf 7(a) und 7(b) hat jedes Pad 31' eine ringförmige Leiterstruktur 36 bzw. 39 an der oberen bzw. unteren Oberfläche des Filmbandträgers 20'. Die Außendurchmesser der Leiterstrukturen 36 und 39 sind 250 μm bzw. 600 um. Die Verdrahtung 22 wird an die Leiterstruktur 36 angeschlossen.
  • Bezugnehmend auf 8(b) hat jedes Pad 31' ferner ein Durchgangsloch 38, das in dem Film 26 ausgebildet ist. Der Durchmesser des Durchgangsloches 38 ist so bemessen, dass er an der oberen Oberfläche bzw. unteren Oberfläche des Films 26 ungefähr 150 um bzw. 300 μm beträgt, so dass das Durchgangsloch 38 konisch ist. Die Vorteile eines derartigen konischen Durchgangsloches 38 werden im Folgenden beschrieben. An der inneren Oberfläche des Durchgangsloches 38 ist eine weitere Leiterstruktur 37 ausgebildet. Die Leiterstruktur 37 verbindet die Leiterstrukturen 36 und 39.
  • Die Leiterstrukturen 36, 37 und 39 bestehen vorzugsweise aus mit Gold plattiertem Kupfer. Die Dicke der Leiterstrukturen beträgt ungefähr 20 μm.
  • Als Nächstes wird der Vorgang zum Verbinden der Pads 31' des Filmbandträgers 20' mit den Pads 33 des Substrats 42 beschrieben.
  • Bezugnehmend auf die 8(a) wird im Schritt 1 Lot 35 auf die Pads 33 des Substrats 42 aufgebracht. Das Lot 35 ist vorzugsweise ein eutektisches Lot mit 63 Gew.-% Sn und 37 Gew.-% Pb. Die Höhe und das Volumen des Lotes 35 beträgt ungefähr 300 μm bzw. 0,6 × 10–10 m3.
  • Bezugnehmend auf 8(b) wird im Schritt 2 das Pad 31' des Filmbandträgers 20' oberhalb des Pads 33 des Substrats 42 positioniert.
  • Bezugnehmend auf 8(c) wird im Schritt 3 das Lot 35 auf ungefähr 200°C bis 250°C erhitzt. Durch Erhitzen schmilzt das Lot 35 und wandert oder fließt infolge von Kanalbildung nach oben in das Durchgangsloch 38. Das Lot 35, welches so fließt, erscheint an der oberen Oberfläche des Filmbandträgers 20' und ist leicht zu beobachten.
  • Als Nächstes wird beschrieben, wie eine fehlerhafte oder missglückte Verbindung der Verbindungskonstruktion 34 detektiert wird. Wenn das Lot 35 an der oberen Oberfläche des Filmbandträgers 20' erscheint, wird bestimmt, dass die Verbindung beendet ist. Wenn jedoch das Lot 35 abwesend ist, kann die Verbindung fehlerhaft oder vollständig fehlgeschlagen sein. Somit kann der Verbindungsausfall in der Verbindungskonstruktion 34 einfach detektiert werden, da das Fehlen des Lots 35 an dem Filmbandträger 20' leicht identifiziert werden kann.
  • Somit ermöglicht zusätzlich zu den Merkmalen des vorstehenden Beispiels die erste Ausführungsform, dass eine fehlerhafte oder ausgefallene Verbindung zwischen dem Filmbandträger 20 und dem Substrat 42 leicht detektiert werden kann.
  • Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das Merkmal der zweiten Ausführungsform ist eine Modifikation der Mittel zum Tragen der Platte 12. Andere Konstruktionen und Funktionen der zweiten Ausführungsform sind die gleichen oder ähnlich wie bei dem vorstehenden Beispiel.
  • Bezugnehmend auf 9 hat in der zweiten Ausführungsform jeder der Stifte 15 erste und zweite Teile. Die Durchmesser des ersten Teils 151 und des zweiten Teils 152 sind 1,0 mm bzw. 1,6 mm. Die Länge des zweiten Teils 152 beträgt ungefähr 1,8 mm. Der Durchmesser des Loches 124 der Platte 12 bzw. des Loches 23 des Filmbandträgers 20' ist so bemessen, dass er ungefähr 1,4 mm bzw. 1,8 mm beträgt. Der erste Teil 151 kann in die Löcher 124 der Platte 12 eingesetzt werden, während der zweite Teil 152 nicht in diese eingesetzt werden kann. Die Platte 12 wird auf den zweiten Teilen 152 der Stifte 15 getragen.
  • Die unteren Enden der zweiten Teile 152 sind mit dem Substrat 42 mittels Lot 153 verbunden. In der zweiten Ausführungsform sind das Substrat 42 und das Lot 153 vorzugsweise ein Keramiksubstrat bzw. ein Lot vom Au-Sn-Typ. Das Löten des Lotes 153 wird bei einer Temperatur von ungefähr 350°C durchgeführt.
  • Somit hat zusätzlich zu den Merkmalen der ersten Ausführungsform die zweite Ausführungsform mehrere Merkmale. Ein erstes Merkmal ist, dass die Muttern 142 beseitigt sind. Ein weiteres Merkmal besteht darin, dass die Länge des Spaltes zwischen dem Substrat 42 und der Platte 12 präzise gesetzt werden kann.
  • Als Nächstes wird der Zusammenbauvorgang der zweiten Ausführungsform beschrieben.
  • Bezugnehmend auf 10(a), wird im Schritt 1 der LSI-Chip 14, der an dem Filmbandträger 20' befestigt ist, an der unteren Oberfläche der Platte 12 mittels Klebstoff 44 befestigt.
  • Bezugnehmend auf 10(b), werden im Schritt 2 die Stifte 15 in die entsprechenden Löcher 23 des Filmbandträgers 20' und in die entsprechenden Löcher 124 der Platte 12 eingesetzt. Die Stifte 15 sind vorab mit dem Substrat 42 verbunden. Durch Einsetzen der Stifte 15 in die Löcher 23 wird jedes Pad 31' über dem entsprechenden Pad 33 positioniert.
  • Bezugnehmend auf 10(c) werden im Schritt 3 die Pads 31' und die Pads 33 miteinander durch Lot 35 durch den in den 8(a) bis 8(c) gezeigten Vorgang verbunden. Eine gute Verbindung wird durch das Erscheinen des Lots 35 an der oberen Oberfläche des Filmbandträgers 20' detektiert.
  • Bezugnehmend auf 11 wird im Schritt 4 der Kühlkörper 43 mittels Muttern 141 an der Platte 12 befestigt. Zwischen der Platte 12 und dem Kühlkörper 43 ist Klebstoff 45 vorgesehen worden. Durch Anziehen der Muttern 141 wird der Klebstoff 45 gequetscht, um gleichmäßig verteilt zu werden und um diesem eine kleinere Dicke zu verleihen.
  • Als Nächstes wird die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Merkmal der dritten Ausführungsform ist eine Modifikation der Mittel zum Verbinden der unteren Beine 11 oder Stifte mit dem Substrat 42. Die übrigen Konstruktionen und Funktionen der dritten Ausführungsform sind die gleichen oder ähnlich wie diejenigen der zweiten Ausführungsform.
  • Bezugnehmend auf 12 haben die Stifte 16 erste, zweite bzw. dritte Teile 161 bis 163. Die Konstruktionen der ersten und zweiten Teile sind die gleiche wie bei der zweiten Ausführungsform. Der Durchmesser der dritten Teile der Stifte 16 beträgt ungefähr 0,8 mm. Der dritte Teil ist mit Nickel plattiert.
  • In der dritten Ausführungsform ist das Substrat 42 vorzugsweise eine bedruckte Leiterplatte vom Glas-Polyimid-Typ, die wärmebeständig ist und eine niedrige Dielektrizitätskonstante hat. In dem Substrat 42 sind Löcher 48 mit einem Durchmesser von 0,8 mm gebohrt. Die dritten Teile 163 der Stifte 16 sind in die Löcher 48 eingesetzt und mit dem Substrat 42 durch Lot 164 verbunden. Das Lot 164 fließt in dem Spalt zwischen den Löchern 48 und den Stiften 16.
  • Somit hat zusätzlich zu den Merkmalen der zweiten Ausführungsform die dritte Ausführungsform die folgenden Merkmale. Ein erstes Merkmal ist, dass die Stifte 16 präzi se positioniert sind. Ein weiteres Merkmal ist, dass die Festigkeit der Verbindung zwischen den Stiften 16 und dem Substrat 42 verbessert ist.
  • Als Nächstes wird die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Merkmal der vierten Ausführungsform ist eine Modifikation der Mittel zum Verbinden der unteren Beine 11 oder Stifte mit dem Substrat 42. Die anderen Konstruktionen und Funktionen sind die gleichen oder ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform.
  • Bezugnehmend auf 13, hat in der vierten Ausführungsform jeder der Stifte 17 einen ersten Teil 171, einen zweiten Teil 172 und einen dritten Teil 173, deren Durchmesser ungefähr 1,2 mm, 1,6 mm bzw. 0,7 mm sind. Die Länge des zweiten Teils 172 beträgt ungefähr 0,8 mm. Die Stifte 17 bestehen vorzugsweise aus rostfreiem Stahl. Der dritte Teil 173 ist mit Gewinde versehen.
  • In dem Substrat 42 sind Löcher 48 mit einem Durchmesser von 0,8 mm gebohrt. Die dritten Teile 173 der Stifte 17 werden in die Löcher 48 des Substrats 42 eingesetzt. Die Stifte 17 werden an dem Substrat 42 durch Anziehen der Muttern 174, die auf die Stifte 17 aufgeschraubt sind, befestigt.
  • Somit hat zusätzlich zu den Merkmalen der zweiten Ausführungsform die vierte Ausführungsform die folgenden Merkmale. Ein erstes Merkmal besteht darin, dass die Stifte 16 präzise positioniert werden können. Ein weiteres Merkmal besteht darin, dass die Festigkeit der Verbindung zwischen den Stiften 16 und dem Substrat 42 verbessert werden kann.
  • Als Nächstes wird eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Merkmal der fünften Ausführungsform ist eine Modifikation der Mittel zum Verbinden der unteren Beine 11 oder Stifte mit dem Substrat 42. Die anderen Konstruktionen und Funktionen sind die gleichen oder ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform.
  • Bezugnehmend auf 14, haben in der fünften Ausführungsform die Stifte 18 einen ersten Teil 181, einen zweiten Teil 182 und eine Presspassungsfeder 183. Die Gestaltung des ersten Teils 181 ist die gleiche wie bei der zweiten Ausführungsform.
  • Bezugnehmend auf 15(a), ist der zweite Teil 182 eine Platte, deren Länge ungefähr 0,8 mm beträgt. Die Breite des zweiten Teils 182 ist größer als der Durchmesser der Löcher 48 des Substrats 42 und der Durchmesser der Löcher 124 der Platte 12.
  • Bezugnehmend auf 15(b), hat die Feder 183 ein konisches Ende.
  • Bezugnehmend auf 15(c), ist der Querschnitt der Feder 183 M-förmig. Die Feder 183 ist in der Richtung, die durch die Pfeile angegeben ist, federn. Wenn die Feder 183 in die Löcher 48 des Substrats 42 eingesetzt wird, passt die Feder 183 fest (Presspassung) in die Löcher 48, um den Stift 18 am Substrat 42 zu befestigen.
  • Somit hat zusätzlich zu den Merkmalen der zweiten Ausführungsform die fünfte Ausführungsform das Merkmal, dass die Stifte 18 leicht im Substrat 42 befestigt werden können.
  • Als Nächstes wird eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Merkmal der sechsten Ausführungsform besteht darin, dass die Platte 12 breiter gemacht ist, um den Filmbandträger 20 abzudecken.
  • Bezugnehmend auf 16, hat in der sechsten Ausführungsform die Platte 12 einen ersten Teil 121 und einen zweiten Teil 122, der den LSI-Chip 40 bzw. den Filmbandträger 20 abdeckt. Der LSI-Chip 40 ist an der Unterseite des ersten Teils 121 durch Klebstoff 44 befestigt. Der Filmbandträger 20 ist an der Unterseite des zweiten Teils 122 durch einen Klebstoff 49 befestigt. Das Material des Klebstoffes 49 ist das Gleiche wie dasjenige des Klebstoffes 44.
  • Der Filmbandträger 20 und das Substrat 42 sind über die Verbindungskonstruktion 30, die bei dem vorstehenden Beispiel verwendet ist, miteinander verbunden. Die in der ersten Ausführungsform verwendete Verbindungskonstruktion 34 kann bei der sechsten Ausführungsform nicht verwendet werden, weil die obere Oberfläche des Filmbandträgers 20 vom zweiten Teil 122 der Platte 12 abgedeckt ist.
  • Als Nächstes wird der Montagevorgang der sechsten Ausführungsform beschrieben.
  • Bezugnehmend auf 17(a), wird im Schritt 1 der LSI-Chip 40 an den inneren Leitern 21 des Filmbandträgers 20 angeschlossen.
  • Bezugnehmend auf 17(b), wird im Schritt 2 die untere und Oberseite des LSI-Chips 40 durch Kunstharz 41 verkapselt.
  • Bezugnehmend auf 17(c), wird im Schritt 3 der Klebstoff 44 an der Unterseite des ersten Teils 121 der Platte 12 oder an der oberen Oberfläche des LSI-Chips 40 verteilt. Der Klebstoff 49 wird über die Unterseite des zweiten Teils 122 der Platte 12 oder über die Oberseite des Filmbandträgers 20 verteilt. Danach werden der LSI-Chip 40 und der Filmbandträger 20 an dem ersten Teil 121 bzw. dem zweiten Teil 122 der Platte 12 befestigt. Der Klebstoff wird bei einer Temperatur von ungefähr 150°C für ungefähr 10 Minuten ausgehärtet.
  • Bezugnehmend auf 17(d) werden im Schritt 4 die Schritte 15 in die entsprechenden Löcher 23 des Filmbandträgers 20 und in die entsprechenden Löcher 124 der Platte 12 eingesetzt. Danach werden die Pads 31 und die Pads 33 durch Löten miteinander verbunden.
  • Bezugnehmend auf 17(e) wird im Schritt 5 der Kühlkörper 43 an der Platte 12 befestigt.
  • In der sechsten Ausführungsform kontaktiert der Kühlkörper 43 thermisch den zweiten Teil 122 der Platte 12 sowie auch den ersten Teil 121. Daher ist der Wärmewiderstand zwischen der Platte 12 und dem Kühlkörper 43 verringert. Weiterhin verhindert der zweite Teil 122 der Platte 12, dass sich der Filmbandträger 20 verwindet.
  • Als Nächstes wird die siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Merkmal der siebten Ausführungsform ist, dass Löcher in den zweiten Teil 122 der Platte 12 gebohrt sind, um die Verbindungskonstruktion 34 an diesen aufzunehmen.
  • Bezugnehmend auf 18, sind der Filmbandträger 20 und das Substrat 42 durch die Verbindungskonstruktion 34, welche bei der ersten Ausführungsform verwendet worden ist, miteinander verbunden. In den zweiten Teil 122 der Platte 12 sind Löcher 123 gebohrt. Jedes der Löcher 123 ist oberhalb des entsprechend einen Pads 31' der Verbindungskonstruktion 34 positioniert. Die Löcher 123 machen das Lot 35 sichtbar, welches an der oberen Oberfläche des Filmbandträgers 20 erscheint.
  • Somit hat zusätzlich zu den Merkmalen der sechsten Ausführungsform die siebte Ausführungsform das Merkmal, dass eine fehlerhafte oder fehlgeschlagene Verbindung zwischen dem Filmbandträger 20 und dem Substrat 42 leicht detektiert werden kann.
  • Als Nächstes werden Modifikationen der vorstehenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Erstens ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht auf den LSI-Chip 40 begrenzt. Die vorliegende Erfindung kann auch bei irgendeiner Art von Elektronikvorrichtung angewandet werden.
  • Zweitens kann der Querschnitt der unteren Beine und der Stifte in verschiedenen Formen ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Querschnitt rechteckförmig sein. Die Löcher 23 des Filmbandträgers 20 müssen so geformt sein, dass sie mit den unteren Beinen und den Stiften zusammenpassen.
  • Drittens ist die Anzahl und Konfiguration der oberen Beine, der unteren Beine und Stifte nicht auf die in den vorstehenden Ausführungsformen gezeigte begrenzt.
  • Viertens kann der Kühlkörper 43 mit Isoliermaterial (beispielsweise Epoxyharz oder Silikon) beschichtet sein, um einen Kurzschluss zwischen den inneren Leitern 21 zu vermeiden.
  • Fünftens kann die vorliegende Erfindung bei irgendeiner Art von anderem Kühlelement als dem Kühlkörper 43 angewandt sein.
  • Die vorliegenden Ausführungsformen werden daher alle insofern betrachtet, als sie veranschaulichend und nicht einschränkend sind, der Schutzumfang der Erfindung ist durch die anhängenden Patentansprüche und nicht durch die vorstehende Beschreibung angegeben und alle Änderungen, die in die Bedeutung der Patentansprüche fallen, sind daher als enthalten intendiert.

Claims (14)

  1. Elektronikeinheit mit: einem Halteelement zum Halten von Kühlmitteln (43) zum Kühlen einer elektronischen Vorrichtung, wobei das Halteelement aufweist: eine Platte (12) mit ersten und zweiten Oberflächen, wobei die erste Oberfläche für das Platzieren der Kühlmittel (43) auf derselben ausgebildet ist, die zweite Oberfläche für die Befestigung der Elektronikvorrichtung (40) auf derselben ausgebildet ist; einem unteren Bein (11), das an der zweiten Oberfläche der Platte (12) ausgebildet ist; einer ersten Befestigungseinrichtung (13, 47) zum Befestigen der Kühlmittel an der Platte (12), wobei die Befestigungseinrichtung aufweist: ein mit Gewinde versehenes, oberes Bein (13), das an der ersten Oberfläche der Platte (12) ausgebildet ist, wobei das obere Bein (13) in eine entsprechende Öffnung (431) der Kühlmittel (43) einsetzbar ist, wobei das Halteelement weiter einen Klebstoff (45) aufweist, der zwischen der Platte (12) und den Kühlmitteln (43) vorgesehen ist und mit Befestigungsmitteln (47), die so ausgebildet sind, dass sie auf das mit Gewinde versehene obere Bein (13) aufgeschraubt werden können, um die Kühlmittel (43) zu befestigen und um die Kühlmittel (43) gegen die Platte (12) zu drücken und dadurch den Klebstoff (45) zwischen den Kühlmitteln (43) und der Platte (12) zusammenzudrücken, so daß die Elektronikvorrichtung (40) an der zweiten Oberfläche der Platte (12) des Halteelementes befestigt ist; einem Träger (20), der an die Elektronikvorrichtung (40) anzuschließende Verbindungsmittel trägt und eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche und eine Öffnung hat, wobei ein Ende des unteren Beins des Halteelementes in die Öffnung des Trägers eingesetzt ist; und einem Substrat (42) mit ersten und zweiten Oberflächen, wobei das Ende des oberen Beins (11) an die erste Oberfläche des Substrats angeschlossen ist, die Elektronikvorrichtung zwischen der Platte (12) des Halteelementes und dem Substrat (42) positioniert ist, wobei die Platte (12) des Halteelementes eine Öffnung (124) hat, das Halteelement einen Stift (14–18) aufweist, der in die Öffnung (124) der Platte (12) eingesetzt ist, wobei der Stift (14–18) einen mit einem Gewinde versehenen ersten Teil (141, 151) hat, der an der ersten Oberfläche der Platte (12) vorsteht und einen zweiten Teil hat, der an der zweiten Oberfläche der Platte (12) vorsteht, wodurch der erste Teil (141, 151) des Stiftes das obere Bein (13) des Halteelementes und der zweite Teil des Stiftes das untere Bein (11) des Halteelementes bildet.
  2. Elektronikeinheit nach Anspruch 1, weiterhin mit Befestigungsmitteln zum Befestigen der Platte (12) an dem Stift.
  3. Elektronikeinheit nach Anspruch 2, wobei die Befestigungsmittel Lot zum Verbinden der Platte (12) mit dem Stift aufweisen.
  4. Elektronikeinheit nach Anspruch 2, wobei die Befestigungsmittel ein zweites Befestigungselement aufweisen, das auf den Stift aufgeschraubt ist und das zweite Befestigungselement die zweite Oberfläche der Platte 12 trägt.
  5. Elektronikeinheit nach Anspruch 2, wobei der Durchmesser des zweiten Teils des Stiftes größer als der Durchmesser der Öffnung in der Platte (12) ist und der zweite Teil des Stiftes die zweite Oberfläche der Platte (12) hält.
  6. Elektronikeinheit nach Anspruch 5, weiterhin mit: einem ersten Pad, das auf dem Träger (20) vorgesehen ist; einem zweiten Pad, das auf der ersten Oberfläche des Substrats (42) vorgesehen ist; und Lot zum Verbinden der ersten und zweiten Pads.
  7. Elektronikeinheit nach Anspruch 6, wobei das erste Pad weiterhin ein Durchgangsloch aufweist, das in den Träger (20) gebohrt ist.
  8. Elektronikeinheit nach Anspruch 7, wobei wenigstens ein Teil des Lotes in dem Durchgangsloch des ersten Pads positioniert ist.
  9. Elektronikeinheit nach Anspruch 7, wobei eine Oberfläche des Durchgangsloches des Trägers (20) plattiert ist.
  10. Elektronikeinheit nach Anspruch 9, wobei die Anschlußmittel des Trägers (20) erste und zweite Leitermuster aufweisen, die auf den ersten bzw. zweiten Oberflächen des Trägers 20 vorgesehen sind und die ersten und zweiten Leitermuster über das Durchgangsloch des Trägers (20) elektrisch angeschlossen sind.
  11. Elektronikeinheit nach Anspruch 7, wobei die Platte (12) des Halteelementes einen ersten Teil aufweist, der die Elektronikvorrichtung abdeckt und einen zweiten Teil, der den Träger (20) abdeckt, aufweist, wobei der zweite Teil der Platte (12) ein Loch hat, das oberhalb des ersten Pads des Trägers (20) positioniert ist.
  12. Verfahren zum Zusammenbauen einer Elektronikeinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, mit den Schritten: (a) Herstellen des Trägers (20), der ein Loch hat; (b) Herstellen der Platte (12), die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche und ein Loch hat; (c) Herstellen des Stiftes (14) mit ersten und zweiten Enden; (d) Anschließen des zweiten Endes des Stiftes (14) an ein Substrat (42); (e) Befestigen einer Elektronikvorrichtung (40) an der zweiten Oberfläche der Platte (12); (f) Einsetzen des Stiftes (14) in das Loch des Trägers (20) und das Loch der Platte (12); und (g) Befestigen von Kühlmitteln (43) an der ersten Oberfläche der Platte (12) durch Einsetzen des Klebstoffes (45) zwischen Kühlmittel (43) und die Platte (12), Pressen der Kühlmittel (43) auf die Platte (12) und dadurch Quetschen des Klebstoffes (45).
  13. Verfahren zum Zusammenbauen einer Elektronikeinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 mit den Schritten: (a) Herstellen des Trägers (20), der auf der zweiten Oberfläche ein erstes Pad vorgesehen hat; (b) Herstellen der Platte (12), die zwischen den ersten und zweiten Oberflächen ein Loch hat; (c) Herstellen des Stiftes (14) mit ersten und zweiten Enden; (d) Herstellen des Substrats (42), das auf seiner ersten Oberfläche ein zweites Pad vorgesehen hat; (e) Verbinden des zweiten Endes des Stiftes (14) mit der ersten Oberfläche des Substrats (42); (f) Befestigen der Elektronikvorrichtung (40) an der zweiten Oberfläche der Platte (12); (g) Einsetzen des Stiftes (14) in das Loch des Trägers (20) und das Loch der Platte (12); (h) Verbinden des ersten Pads des Trägers (20) mit dem zweiten Pad des Substrats (42); und (i) Befestigen der Kühlmittel (43) auf der ersten Oberfläche der Platte (12) durch Einsetzen des Klebstoffes (45) zwischen die Kühlmittel (43) und die Platte (12), Pressen der Kühlmittel (43) auf die Platte (12) und dadurch Quetschen des Klebstoffes (45).
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt (a) einen Schritt Bohren eines Durchgangsloches in dem Träger (20) aufweist, und der Schritt (h) die Schritte aufweist: (h-1) Vorsehen von Lot auf dem zweiten Pad des Substrats (42); (h-2) Positionieren des ersten Pads des Trägers (20) auf dem Lot; und (h-3) Erhitzen des Lotes, damit das Lot in das Durchgangsloch des Trägers (20) fließt.
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