ES2626478T3 - Dispositivos que tienen disipadores térmicos de conductividad anisotrópica y sus métodos de fabricación - Google Patents

Dispositivos que tienen disipadores térmicos de conductividad anisotrópica y sus métodos de fabricación Download PDF

Info

Publication number
ES2626478T3
ES2626478T3 ES12746708.2T ES12746708T ES2626478T3 ES 2626478 T3 ES2626478 T3 ES 2626478T3 ES 12746708 T ES12746708 T ES 12746708T ES 2626478 T3 ES2626478 T3 ES 2626478T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
heat sink
thermally conductive
core layer
heat
circuit board
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.)
Active
Application number
ES12746708.2T
Other languages
English (en)
Inventor
Anwar Mohammed
Renzhe Zhao
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.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
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
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2626478T3 publication Critical patent/ES2626478T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H01L23/3675—Cooling facilitated by shape of device characterised by the shape of the housing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H01L23/3677—Wire-like or pin-like cooling fins or heat sinks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3735—Laminates or multilayers, e.g. direct bond copper ceramic substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

Un dispositivo que comprende: una placa de circuito (20) que tiene una parte central (410) y una capa del núcleo térmicamente conductora (30) bajo la forma de múltiples capas independientes o de una capa concéntrica única que rodea a la parte central (410), en donde la parte central (410) está térmicamente separada de la capa del núcleo térmicamente conductora (30); una pastilla de circuito integrado (10) dispuesta sobre la parte central (410) de la placa de circuito (20); y un disipador de calor (40) dispuesto sobre la pastilla de circuito integrado, en donde una conductividad térmica del disipador de calor (40) a lo largo de una primera dirección es mayor que una conductividad térmica a lo largo de una segunda dirección, siendo la primera dirección perpendicular a la segunda dirección, y en donde el disipador de calor (40) está acoplado térmicamente a la capa del núcleo térmicamente conductora (30).

Description

Dispositivos que tienen disipadores térmicos de conductividad anisotrópica y sus métodos de fabricación
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a disipadores de calor y más en particular, a dispositivos que tienen disipadores térmicos de conductividad anisotrópica y métodos para su fabricación.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
A medida que los circuitos siguen siendo cada vez más rápidos y densos, la gestión térmica se hace cada vez más difícil. Materiales disipadores de calor tales como aluminio no eliminan el calor con suficiente rapidez debido a la más baja conductancia térmica del aluminio mientras que materiales con rápida conductividad tales como el diamante o materiales revestidos de diamante tienen un precio prohibitivo y/o son difíciles de fabricar a altos volúmenes con bajos costos. Aunque más caros que los de aluminio, los disipadores de calor de cobre tienen una conductancia térmica relativamente mayor que la del aluminio. Sin embargo, el cobre tiene una densidad mayor que el aluminio. Por lo tanto, los disipadores de calor basados en el cobre no son adecuados en numerosas aplicaciones.
El documento US 2002/0084524 A1 da a conocer un paquete de semiconductores que comprende un circuito integrado de semiconductor y una placa de circuito impreso que incluye un cuerpo de placa. Una capa de cableado superior se forma sobre la superficie superior del cuerpo de la placa incluyendo una parte de montaje de circuito integrado, amortiguadores de placas para la conexión eléctrica del circuito integrado y una capa de disipación de calor superior alrededor de la parte de montaje del circuito integrado. Una capa de cableado inferior formada sobre la superficie inferior del cuerpo de la placa incluye una capa de disipación de calor inferior. La primera disipación de calor a través de los orificios rellenados con un material térmicamente conductor se forman a través del cuerpo de la placa entre la parte de montaje del circuito integrado y la capa de disipación de calor inferior para disipar calor a través del cuerpo de la placa a la capa de cableado inferior. Una segunda disipación de calor a través de orificios rellenados con un material térmicamente conductor se forman a través del cuerpo de la placa por debajo de la capa de disipación de calor superior para disipar calor desde el circuito integrado a través del cuerpo de la placa a la capa de disipación de calor superior.
El documento US 2005/0067691 A1 da a conocer un dispersor de calor integrado (IHS) que tiene una ranura y una cavidad formadas en su estructura. La ranura tiene una capa aislante allí formada y un conducto de alimentación de energía montado en la ranura eléctricamente aislada del IHS por la capa aislante. El conducto de alimentación de energía transmite una tensión relativa al IHS para suministrar energía eléctrica a la cavidad.
El documento US 2003/0216024 A1 da a conocer un método para posicionar y fijar un disipador de calor sobre la superficie de un substrato de semiconductor, en donde una pluralidad de zonas rebajadas se crea en la superficie del substrato sobre el que está montado el disipador de calor y el disipador de calor está provisto de hoyuelos que forman la interfaz entre el disipador de calor y el substrato. Los hoyuelos del disipador de calor están alineados con, e insertados en, las zonas rebajadas para fijar el disipador de calor en su posición con respecto al substrato.
El documento US 6,933,602 B1 da a conocer un paquete de circuitos integrados de semiconductores que incluye un substrato que tiene una pastilla de circuito integrado incorporada. El substrato incluye al menos un plano de masa eléctrica e incluye diversas bolas de soldadura formadas sobre una de sus superficies. Las bolas de soldadura incluyen un conjunto de bolas de soldadura “térmicas” que están situadas cerca del perímetro del paquete y conectadas eléctricamente con un plano de masa del paquete. La pastilla de circuito integrado está conectada eléctricamente con un plano de masa del paquete que está conectado con las bolas de soldadura “térmicas”. Un dispersor de calor está montado en el paquete con clavijas de montaje conductoras que están conectadas eléctricamente con el plano de masa y están en comunicación térmica con el conjunto de bolas de soldadura “térmicas”.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
Estos y otros problemas se resuelven o eluden en general, y se suelen conseguir ventajas técnicas mediante las formas de realización ilustrativas de la presente invención.
En conformidad con una forma de realización de la presente invención, según se ilustra en la Figura 4, un dispositivo comprende una placa de circuito que tiene una parte central y una capa del núcleo térmicamente conductora formada como múltiples capas independientes o una capa concéntrica única que rodea a la parte central, en donde la parte central está separada térmicamente de la capa del núcleo térmicamente conductora y una pastilla de circuito integrado está dispuesta sobre la parte central de la placa de circuito. El dispositivo comprende, además, un disipador de calor dispuesto sobre la pastilla de circuito integrado. La conductividad térmica del disipador de calor a lo largo de una primera dirección es mayor que una conductividad térmica a lo largo de una segunda dirección. La primera dirección es perpendicular a la segunda dirección. El disipador de calor está acoplado térmicamente a la
capa del núcleo térmicamente conductora.
En conformidad con una realización ejemplo de la presente invención, un conjunto de placas de circuito impreso comprende un substrato que tiene una capa del núcleo térmicamente conductora y un dispositivo de semiconductor dispuesto sobre el substrato. El conjunto de placas de circuito impreso comprende, además, un disipador de calor que tiene una conductividad térmica anisotrópica dispuesta sobre el dispositivo de semiconductor. La superficie inferior del disipador de calor está acoplada térmicamente a la capa del núcleo térmicamente conductora. La superficie inferior del disipador de calor está más próxima al dispositivo de semiconductor que una superficie superior opuesta del disipador de calor.
En conformidad con otra forma de realización de la presente invención, un método para formar un conjunto de placas de circuito impreso comprende la colocación de un dispositivo de semiconductor sobre un substrato que tiene una parte central, y la colocación de un disipador de calor que tiene una conductividad térmica anisotrópica sobre el dispositivo de semiconductor. El substrato tiene una capa del núcleo térmicamente conductora formada como múltiples capas independientes o una capa concéntrica única que rodea a la parte central, en donde la parte central está separada térmicamente de la capa del núcleo térmicamente conductora y en donde el dispositivo de semiconductor está colocado sobre la parte central del substrato. El método comprende, además, el acoplamiento térmico de una superficie inferior del disipador de calor a la capa del núcleo térmicamente conductora. La superficie inferior del disipador de calor está más próxima al dispositivo de semiconductor que una superficie superior opuesta del disipador de calor.
Lo que antecede ha descrito, en términos amplios, las características de una forma de realización de la presente invención con el fin de que pueda entenderse mejor la descripción detallada de la invención dada a continuación. Las características y ventajas adicionales de las formas de realización de la invención serán descritas más adelante, constituyendo el contenido de las reivindicaciones de la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para un conocimiento más completo de la presente invención, y de sus ventajas, se hace referencia ahora a las siguientes descripciones tomadas en conjunción con los dibujos adjuntos, en donde:
La Figura 1, que incluye las Figuras 1A-1C, ilustra un disipador de calor anisotrópico en conformidad con una forma de realización de la presente invención, en donde la Figura 1A ilustra una vista en sección transversal y las Figuras 1B y 1C ilustran vistas desde la parte superior;
La Figura 2, que incluye las Figuras 2A-2C, ilustra formas de realización del dispositivo en el que un lado más caliente de un disipador de calor, que tiene una conductividad térmica anisotrópica está acoplado térmicamente a aletas, en donde las Figuras 2A y 2C ilustran vistas en sección transversal y la Figura 2B ilustra una vista desde la parte superior;
La Figura 3, que incluye las Figuras 3A-3B, ilustra una forma de realización de la invención que incluye aletas superiores junto con el disipador de calor, en donde la Figura 3A ilustra una vista en sección transversal y la Figura 3B ilustra una vista desde la parte superior;
La Figura 4 ilustra una forma de realización de la invención que tiene capas de núcleo concéntricas o separadas dentro de la placa de circuito;
La Figura 5 ilustra un disipador de calor que tiene una estructura curvada en conformidad con otra forma de realización de la invención;
La Figura 6, que incluye las Figuras 6A y 6B, ilustra una forma de realización alternativa de la invención que incluye una pluralidad de rutas para la transferencia de calor desde el disipador de calor al substrato;
La Figura 7 ilustra un dispositivo que tiene una pluralidad de disipadores de calor en donde al menos uno de los disipadores de calor tiene una conductividad térmica anisotrópica de conformidad con una forma de realización de la invención;
La Figura 8, que incluye las Figuras 8A-8B, ilustra una forma de realización de la invención que incluye estructuras de paso en el disipador de calor, en donde la Figura 8A ilustra una vista en sección transversal y la Figura 8B ilustra una vista desde la parte superior; y
La Figura 9 ilustra un diagrama de flujo de un método de formación de un conjunto de placas de circuito impreso de conformidad con las formas de realización de la invención.
Los símbolos y referencias numéricas correspondientes en las diferentes figuras suelen referirse a partes correspondientes a no ser que se indique de otro modo. Las Figuras están trazadas para ilustrar, con claridad, los
aspectos más importantes de las formas de realización y no están necesariamente dibujadas a escala.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
A continuación se describe en detalle la obtención y utilización de varias formas de realización. Debe apreciarse, sin embargo, que la presente invención da a conocer numerosos conceptos inventivos aplicables que pueden materializarse en una amplia diversidad de contextos específicos. Las formas de realización específicas descritas son simplemente ilustrativas de formas específicas para obtener y utilizar la idea inventiva, y no limitan el alcance de la invención.
Formas de realización de la invención utilizan un disipador de calor anisotrópico de peso liviano para extraer calor desde las pastillas de circuito integrado. A diferencia de los disipadores de calor convencionales en los que el calor se extrae verticalmente desde la parte superior del disipador de calor, al menos una parte del calor se extrae lateralmente en disipadores de calor anisotrópicos aquí descritos en diversas formas de realización. Formas de realización de la invención se describirán para la extracción de calor lateralmente utilizando el substrato (p.ej., placa de circuito) y/o aletas inferiores unidas a la superficie inferior del disipador de calor anisotrópico.
Una forma de realización ilustrativa de un conjunto de disipadores de calor se describirá utilizando la Figura 1. Formas de realización adicionales de la invención se describirán utilizando las Figuras 2 a 8. Un proceso para formar el conjunto de disipadores de calor se describirá utilizando la Figura 9. En varias formas de realización, estas formas de realización descritas en las Figuras 1 a 8 pueden utilizarse de forma única o pueden combinarse juntas. A modo de ejemplo, un subconjunto de las Figuras 1 a 8 puede combinarse juntos en algunas formas de realización.
La Figura 1, que incluye las Figuras 1A-1C, ilustra un disipador de calor anisotrópico en conformidad con una forma de realización de la invención, en donde la Figura 1A ilustra una vista en sección transversal y las Figuras 1B y 1C ilustran vistas desde la parte superior.
Haciendo referencia a la Figura 1A, una pastilla de circuito integrado 10 está montada sobre un substrato 20. En varias formas de realización, la pastilla de circuito integrado 10 puede ser cualquier tipo de pastilla de circuito integrado tal como un microprocesador, un procesador de señales, un circuito integrado ASIC, un sistema sobre circuito integrado, un circuito integrado de memoria, un circuito integrado de conjunto de puertas programables, etc. En varias formas de realización, la pastilla de circuito integrado 10 puede ser un paquete de semiconductores, una matriz de semiconductores que incluye un dispositivo discreto. Aunque solamente una pastilla de circuito integrado única se ilustra, las formas de realización de la invención incluyen también múltiples pastillas de circuito integrado montadas sobre el substrato 20.
En varias formas de realización, el substrato 20 puede ser una placa de circuito, una tarjeta de línea, etc. La superficie superior del substrato 20 orientada hacia la pastilla de circuito integrado 10 puede incluir conectores, a modo de ejemplo, para conectar la pastilla de circuito integrado 10 con circuitos externos y otros componentes incorporados al substrato 20.
El substrato 20 puede comprender una capa del núcleo 30 según se ilustra en la Figura 1A. La capa del núcleo 30 puede comprender un material metálico que tenga una alta conductividad térmica. En una o más formas de realización, la capa del núcleo 30 comprende cobre, aluminio y sus combinaciones.
La capa del núcleo 30 puede incorporarse dentro de una capa aislante del substrato 20 y puede estar separada de los conectores sobre la superficie superior del substrato 20.
Un disipador de calor 40 está dispuesto sobre una superficie superior de la pastilla de circuito integrado 10 y unido con firmeza a la pastilla de circuito integrado 10. En varias formas de realización, la pastilla de circuito integrado 10 está acoplada térmicamente al disipador de calor 40 mediante procesos de conducción térmica.
En varias formas de realización, el disipador de calor 40 y la pastilla de circuito integrado 10 están acoplados por intermedio de una capa de material de interfaz térmica (TIM). La rugosidad superficial grande (así como otros defectos) en la superficie inferior del disipador de calor 40 y/o la superficie superior de la pastilla de circuito integrado 10 pueden reducir la zona de contacto con huecos que ocupan la mayor parte del área de la interfaz. La conducción térmica a través de la interfaz está limitada mediante una fracción del área de la interfaz. Normalmente, otras formas de transferencia de calor (convección, radiación) a través de las separaciones de aire son mucho menos eficientes que la conducción térmica. Materiales TIMs pueden introducirse para superar estas limitaciones. A modo de ejemplo, en varias formas de realización, una capa de material TIM puede insertarse entre el disipador de calor 40 y la pastilla de circuito integrado 10 para aumentar la zona de contacto con lo que se aumenta la disipación de calor térmica desde la pastilla de circuito integrado 10.
La capa de material TIM puede comprender cualquier material adecuado que aumente la zona de contacto térmica y tenga una buena conductividad térmica. Ejemplos de materiales que forman la capa de TIM incluyen pasta térmica (tal como grasa), materiales epoxídicos, materiales de cambio de fase, cintas térmicas, incluyendo cintas de grafito,
poliimida y aluminio, tejidos con revestimiento silicónico, etc.
En varias formas de realización, una cinta y/o tornillos pueden utilizarse también para aplicar una presión mecánica con lo que se aumenta el área de contacto entre el disipador de calor 40 y la pastilla de circuito integrado 10.
De forma similar a la interfaz con la pastilla de circuito integrado 10, el disipador de calor 40 puede unirse a los bloques 50 utilizando una capa de material TIM. En algunas formas de realización, del disipador de calor 40 puede fijarse también a los bloques 50 (p.ej., mediante un atornillado descendente) para maximizar el área de interfaz térmica entre el disipador de calor 40 y los bloques 50. En algunas formas de realización, los bloques 50 pueden situarse dentro de ranuras formadas en el disipador de calor 40 con el fin de aumentar el área de contacto entre el disipador de calor 40 y los bloques 50.
El disipador de calor 40 está acoplado a la capa del núcleo 30 del substrato 20 por intermedio de los bloques 50 y los elementos de conexión 60. Los bloques 50 pueden ser buenos conductores térmicos tales como metales y aleaciones incluyendo cobre, oro, platino, aluminio y sus combinaciones. Los elementos de conexión 60 pueden comprender cobre, aluminio, a modo de ejemplo, pudiendo ser, a modo de ejemplo, vías de cobre o zonas rebajadas en una forma de realización.
Los bloques 50 pueden acoplarse a los elementos de conexión 60, a modo de ejemplo, por intermedio de juntas de soldadura o mediante otros medios de conexión adecuados. Los elementos de conexión 60 están acoplados a la capa del núcleo 30 del substrato 20, que forma entonces parte del disipador de calor. El área grande de la capa del núcleo 30 ayuda a disipar el calor térmico desde la pastilla de circuito integrado 10, que se transfiere por intermedio del disipador de calor 40.
En varias formas de realización, el disipador de calor 40 tiene una conductividad térmica anisotrópica. Dicho de otro modo, el disipador de calor 40 es un mejor conductor en al menos una dirección horizontal (eje x en la Figura 1A) que en una dirección vertical (eje z en la Figura 1A). En algunas formas de realización, el disipador de calor 40 tiene una conductividad térmica similar a lo largo del plazo horizontal (eje x y eje y que a lo largo del eje z). En varias formas de realización, en una realización preferida, se utiliza el substrato 20 como un medio para eliminar el calor con lo que se supera la incapacidad de un disipador de calor anisotrópico para extraer calor verticalmente alejándose de la pastilla de circuito integrado 10 mientras que permite una transferencia de calor más rápida fuera de la pastilla de circuito integrado 10.
En una o más formas de realización, el disipador de calor 40 comprende fibras térmicamente conductoras orientadas en el plano x-y formado por el eje x y el eje y. Las capas de fibras conductoras pueden conectarse juntas utilizando materiales que pueden no ser tan térmicamente conductores como las fibras conductoras. Puesto que las fibras conductoras están orientadas a lo largo del eje x y del eje y, la conductividad térmica a lo largo del plano x-y es mucho mayor que la conductividad térmica a lo largo de los planos verticales z-x o z-y. En varias formas de realización, la conductividad térmica del disipador de calor 40 puede cambiarse modificando la relación de las fibras conductoras a la matriz no conductora (tal como material epoxídico).
En una o más formas de realización, las fibras conductoras pueden ser isótopos de carbono tales como grafeno, que tiene una estructura de una capa de óxido de grafito. A modo de ejemplo, un compuesto de fibra de grafeno puede utilizarse como el disipador de calor 40 en una forma de realización. En varias formas de realización, el disipador de calor 40 comprende capas de grafeno unidas juntas mediante una matriz, láminas de grafeno laminadas que incluyen nanotubos dispersos en una matriz y/o pilas de capas de grafeno separadas por la matriz y dispersas en la matriz. La matriz puede comprender una matriz de unión adecuada, p.ej., epoxídica y puede ser térmicamente menos conductora que el grafeno. Las capas de grafeno en el disipador de calor 40 están orientadas a lo largo del plano x-y, lo que da lugar a las propiedades térmicas anisotrópicas elevadas del disipador de calor 40.
En varias formas de realización, el disipador de calor 40 puede tener una conductancia térmica a lo largo del eje x, del eje y y/o ambos ejes x e y de aproximadamente 500 W/mK a aproximadamente 1200 W/mK y aproximadamente 1000 W/mK en una forma de realización. Por el contrario, la conductancia térmica del eje z puede ser menor que aproximadamente 100 W/mK y aproximadamente 20 W/mK en una forma de realización.
En una forma de realización preferida, mientras que el cobre tiene una densidad de aproximadamente 8 g/cm3 y el aluminio tiene una densidad de aproximadamente 2.7 g/cm3, el material del disipador de calor 40 tiene una densidad de aproximadamente 1-3 g/cm3. Además, a diferencia del cobre y del aluminio, el material del disipador de calor 40 tiene un coeficiente de dilatación térmica comparable al silicio y por lo tanto, se evitan los problemas debidos al fallo térmico del contacto entre la pastilla de circuito integrado 10 y el disipador de calor 40.
La Figura 1B ilustra una forma de realización en la que el disipador de calor 40 está acoplado a la capa del núcleo 30 desde los dos lados adyacentes. En una forma de realización alternativa que ilustra en la Figura 1C, el disipador de calor 40 está acoplado a la capa del núcleo 30 desde todos los cuatro lados.
Aunque las Figuras 1B y 1C ilustran los elementos de conexión 60 como una zona rebajada, las formas de
realización de la invención incluyen también una pluralidad de vías que pueden ser circulares o alargadas.
La Figura 2, que incluye las Figuras 2A-2C ilustra formas de realización del disipador de calor que tiene aletas adicionales.
La Figura 2 incluye todas las características de la Figura 1 pero también incluye una estructura de aletas inferior adicional.
La Figura 2A ilustra una vista en sección transversal y la Figura 2B ilustra una vista desde la parte superior.
Haciendo referencia a la Figura 2A, una pluralidad de aletas inferiores 110 están colocadas bajo la superficie inferior del disipador de calor 40. En varias formas de realización, la pluralidad de aletas inferiores 110 puede comprender un material de conductividad térmica adecuada incluyendo cobre, aluminio, etc.
Debido a la mayor conducción lateral, la superficie inferior del disipador de calor 40 probablemente estará más caliente que la superficie superior. Por lo tanto, la adición de aletas en la superficie inferior del disipador de calor 40 puede ayudar a eliminar alguna fracción del calor procedente del disipador de calor 40. Las aletas pueden enfriarse por aire naturalmente o mediante el paso de aire de refrigeración forzada.
La Figura 2C ilustra una forma de realización opcional en la que la pluralidad de aletas inferiores 110 pueden acoplarse a otras estructuras de aletas 120 para mejorar la tasa de refrigeración mediante las aletas. Las estructuras de aletas perpendiculares 120 se muestran solamente a título ilustrativo, pero en varias formas de realización, puede adoptarse cualquier estructura adecuada.
La Figura 3, que incluye las Figuras 3A-3B ilustra una forma de realización de la invención, que incluye aletas superiores junto con el disipador de calor.
Haciendo referencia a la vista en sección transversal de la Figura 3A, una pluralidad de aletas superiores 150 se coloca sobre la superficie superior del disipador de calor 40. En varias formas de realización, la pluralidad de aletas superiores 150 puede formarse utilizando cualquier estructura adecuada para mejorar la eficiencia del proceso de enfriamiento.
Aunque no se ilustran por separado, formas de realización de la invención incluyen también la utilización de la pluralidad de aletas superiores 150 sin incluir la pluralidad de aletas inferiores 110.
En una o más formas de realización, un espesor del disipador de calor 40 se selecciona como una función de la anisotropía del disipador de calor 40. A modo de ejemplo, si la conductividad térmica a lo largo de la dirección x es n veces la conductividad térmica a lo largo de la dirección z, en tal caso, el espesor del disipador de calor 40 a lo largo de la dirección z puede elegirse para ser aproximadamente 5/n a aproximadamente 1/n.
La Figura 4 ilustra una forma de realización de la invención que tiene capas de núcleo concéntricas o separadas dentro de la placa de circuito.
A diferencia de las formas de realización anteriores, el substrato 20 puede comprender una pluralidad de zonas térmicamente separadas. A modo de ejemplo, una parte central 410 del substrato 20 puede no incluir la capa del núcleo 30 para evitar la interferencia con las señales eléctricas que pasan desde la pastilla de circuito integrado 10 a través del substrato 20. La pastilla de circuito integrado 10 puede acoplarse a potenciales/circuitos externos, a modo de ejemplo, por intermedio de la pluralidad de contactos 80 dispuestos en el lado inferior del substrato 20. Vías pasantes dentro del substrato 20 pueden utilizarse para acoplar el lado superior del substrato 20 adyacente a la pastilla de circuito integrado 10 al lado inferior del substrato 20 que tiene la pluralidad de contactos 80.
En esta forma de realización, la capa del núcleo 30 puede formarse como múltiples capas independientes, o una capa concéntrica única alrededor de la parte central 410, a modo de ejemplo, desde todos los lados.
La Figura 5 ilustra un disipador de calor que tiene una estructura curvada en conformidad con otra forma de realización de la invención.
En esta forma de realización, el disipador de calor 40 está curvado para mejorar la zona de contacto entre las diversas superficies de contacto. La zona de contacto aumentada mejora la transferencia de calor a través del contacto y por lo tanto, también mejora la disipación de calor desde la pastilla de circuito integrado 10. A modo de ilustración, la altura de los bloques 50 puede ser mayor que la altura de la pastilla de circuito integrado 10. El disipador de calor 40 puede insertarse en la separación entre la abrazadera 55 y la pastilla de circuito integrado 10. Cuando se hace descender la abrazadera 55, el disipador de calor 40 entra en contacto con la superficie superior de la pastilla de circuito integrado 10. La presión aplicada desde la abrazadera 55 y los bloques 50 asegura que la zona de contacto entre el disipador de calor 40 y la pastilla de circuito integrado 10, y las zonas de contacto entre el disipador de calor 40 y los bloques 50 sean maximizadas. La abrazadera 55 puede sustituirse con otros mecánicos
en varias formas de realización, a modo de ejemplo, cinta, estructuras metálicas, etc.
La Figura 6, que incluye las Figuras 6A y 6B, ilustra una forma de realización alternativa de la invención que incluye una pluralidad de rutas para transferir calor desde el disipador de calor al substrato. Según se ilustra en la Figura 6, una pluralidad de rutas conductoras térmicas puede utilizarse para transferir calor de forma más eficiente desde el disipador de calor 40. En la Figura 6A, puede utilizarse una pluralidad de bloques 50 y elementos de conexión 60.
La Figura 6B ilustra una forma de realización alternativa en la que el número de elementos de conexión 60 es más alto en relación con el número de bloques 50. Esta circunstancia ayuda a aumentar el área de sección transversal de los elementos de conexión 60 con lo que se aumenta la capacidad de transferencia de calor de los elementos de conexión 60.
La Figura 7 ilustra un dispositivo que tiene una pluralidad de disipadores de calor en los que al menos uno de los disipadores de calor tiene una conductividad térmica anisotrópica en conformidad con una forma de realización de la invención.
Haciendo referencia a la Figura 7, un disipador de calor 40 está dispuesto sobre una pastilla de circuito integrado 10 como en las formas de realización anteriores. Sin embargo, un disipador de calor adicional 710 está dispuesto sobre el disipador de calor 40. El disipador de calor adicional 710 puede tener una conductancia térmica isotrópica mientras que el disipador de calor 40 puede tener una conductancia térmica anisotrópica. Por lo tanto, en esta forma de realización, la transferencia de calor se realiza eficientemente desde el lado inferior del disipador de calor 40 a través del substrato 20 y/o la pluralidad de aletas inferiores 110, según se describe en varias formas de realización. Como alternativa, la fracción de calor que alcanza la superficie superior del disipador de calor 40 se elimina utilizando un segundo disipador de calor que puede incluir mayores y más numerosas aletas, p.ej., una pluralidad de aletas superiores 150. La mayor y más amplia estructura de aletas asegura que la conducción de calor a través del disipador de calor 40 a lo largo del eje z pueda eliminarse eficientemente mediante el disipador de calor 710 adicional.
La Figura 8, que incluye las Figuras 8A-8B, ilustra una forma de realización de la invención que incluye estructuras de vías pasantes en el disipador de calor, en donde la Figura 8A ilustra una vista en sección transversal y la Figura 8B ilustra una vista desde la parte superior. Las estructuras de vías pasantes pueden eliminar eficientemente el calor a lo largo de la dirección vertical en particular cuando se combinan con otras formas de realización de la invención, a modo de ejemplo, las aletas superiores 150 de la Figura 3, un disipador de calor adicional 710 de la Figura 7, etc.
Haciendo referencia a la Figura 8A y a la Figura 8B, una pluralidad de vías pasantes 210 están dispuestas en el disipador de calor 40. En varias formas de realización, las vías pasantes 210 están rellenadas con una sustancia conductora que tiene una buena conductancia a lo largo del eje vertical (eje z). A modo de ejemplo, las vías pasantes 210 pueden rellenarse con un material de alta conductividad térmica tal como cobre. Como alternativa, las vías pasantes 210 pueden laminarse con un material térmicamente y/o eléctricamente conductor para mejorar todavía más la conductividad. En una forma de realización, las vías pasantes 210 pueden revestirse con plata mientras que el núcleo interior se rellena con un material térmicamente conductor tal como cobre. En otra forma de realización, las paredes laterales exteriores de las vías pasantes 210 pueden revestirse directamente, a modo de ejemplo, con diamante y/o grafeno.
La Figura 8B ilustra también una pluralidad de barras de substrato pasante 220 dispuestas en el disipador de calor
40. A diferencia de las vías pasantes 210, las barras de substrato pasante 220 tienen una longitud mayor que la anchura. En una o más formas de realización, la orientación de las barras de substrato pasante 220 se selecciona para minimizar la interrupción de la conducción térmica lateral por intermedio del disipador de calor 40. A modo de ejemplo, en una forma de realización, si la conducción lateral a lo largo del eje x es mayor que a través del disipador de calor 40 que por intermedio del eje y, puede ser óptimo orientar las barras de substrato pasante 220 a lo largo del eje y.
De modo similar a las vías pasantes 210, las barras de substrato pasante 220 pueden rellenarse con una sustancia conductora que tenga una buena conductancia a lo largo del eje vertical (eje z). A modo de ejemplo, las barras de substrato pasante 220 pueden rellenarse con un material de alta conductividad térmica tal como cobre. Como alternativa, las barras de substrato pasante 220 pueden laminarse con un material térmicamente y/o eléctricamente conductor para mejorar todavía más la conductividad. En una forma de realización, las barras de substrato pasante 220 pueden revestirse con plata mientras que el núcleo interior se rellena con un material térmicamente conductor tal como cobre. En otra forma de realización, las paredes laterales exteriores de las barras de substrato pasante 220 pueden revestirse directamente, a modo de ejemplo, con diamante y/o grafeno.
La Figura 9 ilustra un diagrama de flujo de un método de formación de un conjunto de placas de circuito impreso de conformidad con las formas de realización de la invención.
Haciendo referencia al diagrama de flujo de la Figura 9, un dispositivo de semiconductor, tal como una pastilla de circuito integrado 10 en las Figuras 1 a 8, puede colocarse sobre un substrato que tenga una capa del núcleo
térmicamente conductora, tal como una capa del núcleo 30 en las Figuras 1 a 8 (caja 810). Ejemplos del substrato incluyen el substrato 20 según se describe en las Figuras 1 a 8. El disipador de calor, tal como un disipador de calor 40 descrito en las Figuras 1 a 8, que tiene una conductividad térmica anisotrópica está situado sobre el dispositivo de semiconductor (caja 820).
5 El disipador de calor está térmicamente acoplado al substrato (cajas 830 y 840). En varias formas de realización, la superficie inferior del disipador de calor puede acoplarse utilizando, a modo de ejemplo, un material de interfaz térmica (TIM). Una capa de TIM puede revestirse sobre una superficie superior del bloque y/o la superficie inferior del disipador de calor. El enlace térmico entre el bloque y el disipador de calor puede conseguirse mediante un
10 proceso de curado o un proceso de alta temperatura, según sea necesario. La superficie inferior opuesta del bloque puede acoplarse a los elementos de conexión 60, que pueden ser una vía o una zona rebajada, a modo de ejemplo, utilizando un proceso de soldadura. Los elementos de conexión pueden estar térmicamente acoplados (p.ej., durante la fabricación del substrato) a la capa del núcleo térmicamente conductora.
15 Las formas de realización anteriormente descritas dan a conocer, de este modo, un disipador de calor anisotrópico de bajo coste con una muy alta conductividad térmica en al menos una dirección lateral (p.ej., eje x, eje y, o ambos, eje x y eje y). Mientras que la conductividad del eje z puede permanecer relativamente deficiente (p.ej., aproximadamente 20 W/mK), varias formas de realización aquí descritas superan esta limitación mediante un método que maximiza la conducción lateral del calor.
20 Formas de realización dan a conocer, de forma preferida, un disipador de calor de bajo coste relativo a un disipador de calor de aluminio o cobre. Además del más bajo coste, las formas de realización también permiten ventajosamente un disipador de calor de peso liviano, a modo de ejemplo, más ligero que un disipador de calor de aluminio o cobre comparable. De este modo, los disipadores de calor de peso liviano, aquí descritos, son muy
25 deseables para aplicaciones sensibles al peso, tales como conjuntos para enrutadores y servidores.
Aunque la presente invención y sus ventajas han sido descritas en detalle, debe entenderse que varios cambios, sustituciones y modificaciones pueden realizarse sin desviarse por ello del espíritu y alcance de la protección de la invención según se define en las reivindicaciones adjuntas. A modo de ejemplo, se entenderá fácilmente por los
30 expertos en esta técnica que numerosas características, funciones, procesos y materiales aquí descritos pueden variarse permaneciendo, no obstante, dentro del alcance de la presente invención.

Claims (12)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un dispositivo que comprende:
    una placa de circuito (20) que tiene una parte central (410) y una capa del núcleo térmicamente conductora (30) bajo la forma de múltiples capas independientes o de una capa concéntrica única que rodea a la parte central (410), en donde la parte central (410) está térmicamente separada de la capa del núcleo térmicamente conductora (30);
    una pastilla de circuito integrado (10) dispuesta sobre la parte central (410) de la placa de circuito (20); y
    un disipador de calor (40) dispuesto sobre la pastilla de circuito integrado, en donde una conductividad térmica del disipador de calor (40) a lo largo de una primera dirección es mayor que una conductividad térmica a lo largo de una segunda dirección, siendo la primera dirección perpendicular a la segunda dirección, y en donde el disipador de calor (40) está acoplado térmicamente a la capa del núcleo térmicamente conductora (30).
  2. 2. El dispositivo según la reivindicación 1, que comprende, además:
    un primer bloque de transferencia de calor (50) dispuesto sobre una superficie inferior del disipador de calor (40), estando el primer bloque de transferencia de calor (50) dispuesto entre un borde del disipador de calor (40) y la placa de circuito (20); y
    un primer elemento de conexión (60) dispuesto en la placa de circuito (20) y térmicamente acoplado entre el primer bloque de transferencia de calor (50) y la capa del núcleo térmicamente conductora (30), en donde el disipador de calor (40) está térmicamente acoplado a la capa del núcleo térmicamente conductora (30) por intermedio del primer bloque de transferencia de calor (50) y el primer elemento de conexión (60).
  3. 3. El dispositivo según la reivindicación 2, que comprende, además:
    un segundo bloque de transferencia de calor (50) dispuesto sobre la superficie inferior del disipador de calor (40), estando el segundo bloque de transferencia de calor (50) dispuesto entre el primer bloque de transferencia de calor
    (50) y la pastilla de circuito integrado (10); y
    un segundo elemento de conexión (60) dispuesto en la placa de circuito (20) y acoplado térmicamente entre el segundo bloque de transferencia de calor (50) y la capa del núcleo térmicamente conductora (30).
  4. 4.
    El dispositivo según la reivindicación 2 que comprende, además, un segundo elemento de conexión (60) acoplado térmicamente entre el primer bloque de transferencia de calor (50) y la capa del núcleo térmicamente conductora (30).
  5. 5.
    El dispositivo según la reivindicación 1 que comprende, además, una pluralidad de aletas inferiores (110) dispuestas sobre una superficie inferior del disipador de calor (40), estando la superficie inferior del disipador de calor (40) más próxima a la pastilla de circuito integrado (10) que una superficie superior opuesta del disipador de calor (40).
  6. 6.
    El dispositivo según la reivindicación 5 que comprende, además, una pluralidad de aletas auxiliares (120) acopladas a la pluralidad de aletas inferiores (110), estando la pluralidad de aletas auxiliares (120) orientadas en una dirección distinta que la pluralidad de aletas inferiores (110).
  7. 7.
    El dispositivo según la reivindicación 1 que comprende, además, una pluralidad de aletas superiores (150) dispuestas sobre una superficie superior del disipador de calor (40), estando la superficie superior del disipador de calor (40) más alejada de la pastilla de circuito integrado (10) que una superficie inferior opuesta del disipador de calor (40).
  8. 8.
    El dispositivo según la reivindicación 1, en donde el disipador de calor (40) está acoplado a la capa del núcleo térmicamente conductora (30) por intermedio de al menos dos rutas térmicamente conductoras.
  9. 9.
    El dispositivo según la reivindicación 1 que comprende, además:
    un disipador de calor isotrópico (710) dispuesto sobre el disipador de calor (40); y
    una pluralidad de aletas superiores (150) dispuestas sobre el disipador de calor isotrópico (710).
  10. 10. Un método para formar un conjunto de placa de circuito impreso, cuyo método comprende:
    colocar un dispositivo de semiconductor (10) sobre un substrato (20), teniendo el substrato (20) una parte central
    (410) y una capa del núcleo térmicamente conductora (30) formada como múltiples capas independientes o una
    capa concéntrica única que rodea a la parte central (410) en donde la parte central (410) está térmicamente separada de la capa del núcleo térmicamente conductora (30) en donde el dispositivo de semiconductor (10) está colocado sobre la parte central (410) del substrato (20);
    5 colocar un disipador de calor (40) que tiene una conductividad térmica anisotrópica sobre el dispositivo de semiconductor (10); y
    acoplar térmicamente una superficie inferior del disipador de calor (40) a la capa del núcleo térmicamente conductora (30), estando la superficie inferior del disipador de calor (40) más próxima al dispositivo de 10 semiconductor (10) que una superficie superior opuesta del disipador de calor de calor (40).
  11. 11. El método según la reivindicación 10, en donde el acoplamiento térmico de una superficie inferior del disipador de calor (40) a la capa del núcleo térmicamente conductora (30) comprende:
    15 fijar una superficie superior de un bloque de transferencia de calor (50) a un borde del disipador de calor (40); y
    fijar una superficie inferior opuesta del bloque de transferencia de calor (50) a un elemento de conexión (60) en el substrato (20), estando el elemento de conexión (60) acoplado térmicamente a la capa del núcleo térmicamente conductora.
  12. 12. El método según la reivindicación 10 que comprende, además, acoplar térmicamente una pluralidad de aletas inferiores (110) a la superficie inferior del disipador de calor (40).
ES12746708.2T 2011-02-14 2012-02-14 Dispositivos que tienen disipadores térmicos de conductividad anisotrópica y sus métodos de fabricación Active ES2626478T3 (es)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161442552P 2011-02-14 2011-02-14
US201161442552P 2011-02-14
US13/071,015 US8537553B2 (en) 2011-02-14 2011-03-24 Devices having anisotropic conductivity heatsinks, and methods of making thereof
US201113071015 2011-03-24
PCT/CN2012/071118 WO2012109979A1 (en) 2011-02-14 2012-02-14 Devices having anisotropic conductivity heatsinks, and methods of making thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2626478T3 true ES2626478T3 (es) 2017-07-25

Family

ID=46636734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES12746708.2T Active ES2626478T3 (es) 2011-02-14 2012-02-14 Dispositivos que tienen disipadores térmicos de conductividad anisotrópica y sus métodos de fabricación

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8537553B2 (es)
EP (1) EP2664228B1 (es)
ES (1) ES2626478T3 (es)
WO (1) WO2012109979A1 (es)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120299173A1 (en) * 2011-05-26 2012-11-29 Futurewei Technologies, Inc. Thermally Enhanced Stacked Package and Method
KR20140001698U (ko) * 2011-06-24 2014-03-21 그라프텍 인터내셔널 홀딩스 인코포레이티드 단열 조립체
JP5939102B2 (ja) * 2012-09-18 2016-06-22 富士通株式会社 電子機器
US9253925B1 (en) * 2013-01-11 2016-02-02 L-3 Communications Corp. Panel for enhancing thermal conduction in an electronic assembly
US9123686B2 (en) * 2013-04-12 2015-09-01 Western Digital Technologies, Inc. Thermal management for solid-state drive
US9338927B2 (en) * 2013-05-02 2016-05-10 Western Digital Technologies, Inc. Thermal interface material pad and method of forming the same
KR102055361B1 (ko) 2013-06-05 2019-12-12 삼성전자주식회사 반도체 패키지
US9706684B2 (en) 2013-12-26 2017-07-11 Terrella Energy Systems Ltd. Exfoliated graphite materials and composite materials and devices for thermal management
US9700968B2 (en) 2013-12-26 2017-07-11 Terrella Energy Systems Ltd. Apparatus and methods for processing exfoliated graphite materials
US20150257249A1 (en) * 2014-03-08 2015-09-10 Gerald Ho Kim Heat Sink With Protrusions On Multiple Sides Thereof And Apparatus Using The Same
EP3461248B1 (en) 2014-03-21 2022-07-06 Huawei Device Co., Ltd. Mobile terminal
US9706668B2 (en) * 2014-10-24 2017-07-11 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Printed circuit board, electronic module and method of manufacturing the same
US10217691B2 (en) * 2015-08-17 2019-02-26 Nlight, Inc. Heat spreader with optimized coefficient of thermal expansion and/or heat transfer
DE102017212968B4 (de) * 2016-08-05 2024-02-01 Robert Bosch Gmbh Gehäuseaufbau für eine elektronische steuereinheit und herstellungsverfahren
DE102016117841A1 (de) * 2016-09-21 2018-03-22 HYUNDAI Motor Company 231 Packung mit aufgerauter verkapselter Oberfläche zur Förderung einer Haftung
KR102595171B1 (ko) * 2016-11-16 2023-10-26 매직 립, 인코포레이티드 웨어러블 컴포넌트들을 위한 열 관리 시스템들
KR20190013341A (ko) * 2017-08-01 2019-02-11 삼성전자주식회사 열 방출 효율을 향상시킬 수 있는 반도체 패키지
US11840013B2 (en) 2018-02-27 2023-12-12 Matthews International Corporation Graphite materials and devices with surface micro-texturing
US11226162B2 (en) * 2018-04-19 2022-01-18 Intel Corporation Heat dissipation device having anisotropic thermally conductive sections and isotropic thermally conductive sections
WO2020225578A1 (en) * 2019-05-07 2020-11-12 Mellanox Technologies Ltd Heat removal from silicon photonics chip using a recessed side-by-side thermal dissipation layout
US20210035921A1 (en) * 2019-07-30 2021-02-04 Intel Corporation Soldered metallic reservoirs for enhanced transient and steady-state thermal performance
US20220330414A1 (en) * 2021-04-08 2022-10-13 International Business Machines Corporation Heat sinks with beyond-board fins

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3004578B2 (ja) * 1995-05-12 2000-01-31 財団法人工業技術研究院 熱放散増強のための多熱導伝路とパッケージ統合性及び信頼性向上のための縁の周りを囲むキャップからなる集積回路パッケージ
US6075700A (en) * 1999-02-02 2000-06-13 Compaq Computer Corporation Method and system for controlling radio frequency radiation in microelectronic packages using heat dissipation structures
US6246583B1 (en) * 1999-03-04 2001-06-12 International Business Machines Corporation Method and apparatus for removing heat from a semiconductor device
TW478119B (en) * 2000-06-26 2002-03-01 Siliconware Precision Industries Co Ltd Semiconductor package having heat sink which can be anchored on the substrate
KR100391093B1 (ko) * 2001-01-04 2003-07-12 삼성전자주식회사 히트 싱크가 부착된 볼 그리드 어레이 패키지
US6515861B1 (en) * 2001-04-02 2003-02-04 Advanced Micro Devices, Inc. Method and apparatus for shielding electromagnetic emissions from an integrated circuit
JP4714371B2 (ja) * 2001-06-06 2011-06-29 ポリマテック株式会社 熱伝導性成形体及びその製造方法
US6599779B2 (en) * 2001-09-24 2003-07-29 St Assembly Test Service Ltd. PBGA substrate for anchoring heat sink
US6933602B1 (en) * 2003-07-14 2005-08-23 Lsi Logic Corporation Semiconductor package having a thermally and electrically connected heatspreader
US6987317B2 (en) * 2003-09-30 2006-01-17 Intel Corporation Power delivery using an integrated heat spreader
US20070053168A1 (en) 2004-01-21 2007-03-08 General Electric Company Advanced heat sinks and thermal spreaders
US7432586B2 (en) * 2004-06-21 2008-10-07 Broadcom Corporation Apparatus and method for thermal and electromagnetic interference (EMI) shielding enhancement in die-up array packages
US20060070720A1 (en) * 2004-09-17 2006-04-06 Capp Joseph P Heat riser
US7523617B2 (en) * 2004-10-22 2009-04-28 Nextreme Thermal Solutions, Inc. Thin film thermoelectric devices for hot-spot thermal management in microprocessors and other electronics
US7286352B2 (en) * 2005-04-15 2007-10-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Thermally expanding base of heatsink to receive fins
JP4440838B2 (ja) 2005-06-30 2010-03-24 ポリマテック株式会社 熱伝導性部材および該熱伝導性部材を用いた冷却構造
CN101048055A (zh) 2006-03-30 2007-10-03 通用电气公司 先进的受热器和散热器
US7583502B2 (en) * 2006-06-13 2009-09-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method and apparatus for increasing heat dissipation of high performance integrated circuits (IC)
US7480145B2 (en) 2006-11-01 2009-01-20 Apple Inc. Thin, passive cooling system
JP2008124326A (ja) 2006-11-14 2008-05-29 Shimane Pref Gov 熱伝導経路プレート、電子部品基板及び電子部品筺体
US7790511B2 (en) * 2007-06-11 2010-09-07 International Business Machines Corporation Method for direct heat sink attachment
GB0721957D0 (en) * 2007-11-08 2007-12-19 Photonstar Led Ltd Ultra high thermal performance packaging for optoelectronics devices
KR101022954B1 (ko) * 2008-05-30 2011-03-16 삼성전기주식회사 방열핀과 이 방열핀을 포함하는 패키지 기판 및 그제조방법
US7961469B2 (en) * 2009-03-31 2011-06-14 Apple Inc. Method and apparatus for distributing a thermal interface material
US8081468B2 (en) * 2009-06-17 2011-12-20 Laird Technologies, Inc. Memory modules including compliant multilayered thermally-conductive interface assemblies
JP5356972B2 (ja) * 2009-10-20 2013-12-04 新光電気工業株式会社 放熱用部品及びその製造方法、半導体パッケージ

Also Published As

Publication number Publication date
US8537553B2 (en) 2013-09-17
WO2012109979A1 (en) 2012-08-23
CN103348782A (zh) 2013-10-09
EP2664228A4 (en) 2014-04-16
US20120206882A1 (en) 2012-08-16
EP2664228B1 (en) 2017-04-12
EP2664228A1 (en) 2013-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2626478T3 (es) Dispositivos que tienen disipadores térmicos de conductividad anisotrópica y sus métodos de fabricación
US11133237B2 (en) Package with embedded heat dissipation features
US9741638B2 (en) Thermal structure for integrated circuit package
US7772692B2 (en) Semiconductor device with cooling member
US20170345714A1 (en) Chip carriers and semiconductor devices including redistribution structures with improved thermal and electrical performance
US9595505B2 (en) Thermally-enhanced three dimensional system-in-packages and methods for the fabrication thereof
US11024557B2 (en) Semiconductor package structure having vapor chamber thermally connected to a surface of the semiconductor die
KR20190122133A (ko) 이방성 열 전도 섹션 및 등방성 열 전도 섹션을 갖는 방열 디바이스
US10475733B2 (en) Method and structures for heat dissipating interposers
WO2013192053A1 (en) Thermal management circuit board for stacked semiconductor chip device
TWI586059B (zh) 從光子裝置去除熱的技術
KR101519071B1 (ko) 제습기용 열전모듈 어셈블리
US20210257277A1 (en) Enhanced base die heat path using through-silicon vias
TW201728252A (zh) 致冷晶片散熱模組
TWM623931U (zh) 晶片封裝組件
JP4997954B2 (ja) 回路基板、その製造方法及び半導体装置
US11139222B2 (en) Electronic device comprising heat pipe contacting a cover structure for heat dissipation
US11139226B2 (en) Semiconductor package structure and assembly structure
JP6277598B2 (ja) 冷却モジュール、積層半導体集積回路装置及び冷却モジュールの製造方法
KR102297283B1 (ko) 열전 모듈을 갖는 기판 및 이를 이용한 반도체 패키지
US11081420B2 (en) Substrate structure and semiconductor package structure
US20240170364A1 (en) Semiconductor package structure
TWM617897U (zh) 線路板
CN116598270A (zh) 具有竖直热管的三维设备封装
JP2012256935A (ja) 樹脂封止型半導体装置