JP2002289750A - Multi-chip module and its radiation structure - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、マルチチップモジ
ュールおよびその放熱構造に関し、特に、性能維持、寿
命延長化のため温度上昇抑制を図ったマルチチップモジ
ュールおよびその放熱構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-chip module and a heat radiating structure thereof, and more particularly to a multi-chip module and a heat radiating structure thereof for suppressing temperature rise for maintaining performance and extending life.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、マルチチップモジュールおよびそ
の放熱構造は一般に、放熱を考慮した構造体に構成され
る。このマルチチップモジュールおよびその放熱構造に
おいて、ＬＳＩを正常に動作させるためには放熱が重要
であり、放熱手段としてはＬＳＩにヒートシンクを接触
させ、外気等へ熱を放散させるという手法がよく用いら
れている。このため、一般的にヒートシンクには熱伝導
性の良い材料を使用する。2. Description of the Related Art Conventionally, a multi-chip module and its heat dissipation structure are generally constructed in a structure taking heat dissipation into consideration. In this multi-chip module and its heat dissipation structure, heat dissipation is important for normal operation of the LSI. As a heat dissipation means, a method of contacting a heat sink with the LSI and dissipating the heat to the outside air is often used. I have. Therefore, a material having good heat conductivity is generally used for the heat sink.
【０００３】本発明と技術分野の類似する先願発明例１
として、特開平１０−４１４４０号公報に開示の「モジ
ュール部品」がある。本先願発明例１では、複数の回路
素子を実装した基板を支える金属ベースに熱遮断溝を穿
設し、金属ベースに対する特定の回路素子の実装領域投
影部分を区画し、特定の回路素子に隣接する他の回路素
子の実装領域投影部分とこの実装領域投影部分とを結ぶ
熱伝導路を狭める構成としている。[0003] Prior application invention example 1 similar to the present invention in the technical field
There is a "module component" disclosed in JP-A-10-41440. In Inventive Example 1 of the prior application, a heat insulating groove is formed in a metal base supporting a substrate on which a plurality of circuit elements are mounted, and a mounting area projected portion of a specific circuit element with respect to the metal base is partitioned. The configuration is such that the heat conduction path connecting the mounting area projected portion of another adjacent circuit element and the mounting area projected portion is narrowed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術において、複数のＬＳＩが近接して搭載されたマ
ルチチップモジュールでは、外形寸法等の制約で、複数
のＬＳＩを同一のヒートシンクに接触させざるを得なく
なる。この時、前述の通りヒートシンクは、熱伝導性に
優れているため、図１１に示す通り、ＬＳＩの発熱によ
る熱流束１０、１１がヒートシンクを介して他方のＬＳ
Ｉに伝わり動作温度を上昇させ、ＬＳＩ動作条件を低下
させてしまう、という問題がある。However, in the above-mentioned prior art, in a multi-chip module in which a plurality of LSIs are mounted close to each other, the plurality of LSIs must be brought into contact with the same heat sink due to restrictions on external dimensions and the like. No longer. At this time, as described above, since the heat sink has excellent thermal conductivity, as shown in FIG. 11, the heat fluxes 10, 11 due to the heat generated by the LSI are transferred to the other LS through the heat sink.
There is a problem that the operating temperature is increased and the operating condition of the LSI is reduced.
【０００５】本発明は、複数のＬＳＩチップ間の熱的干
渉の防止を図ったマルチチップモジュールおよびその放
熱構造を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a multi-chip module for preventing thermal interference between a plurality of LSI chips and a heat dissipation structure thereof.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明のマルチチップモジュールは、溝が設けられ
たヒートシンクと、溝へはめ込まれた断熱材と、溝を挟
んで配置され、それぞれの裏面がヒートシンクへ接触さ
れた複数のＬＳＩチップとを有することを特徴としてい
る。In order to achieve the above object, a multi-chip module according to the present invention is provided with a heat sink provided with a groove, a heat insulating material fitted in the groove, and a groove interposed therebetween. It is characterized by having a plurality of LSI chips whose back surface is in contact with a heat sink.
【０００７】また、断熱材の材料は、ヒートシンクの材
料より熱伝導率が低いことを特徴とする。[0007] The material of the heat insulating material is characterized by having a lower thermal conductivity than the material of the heat sink.
【０００８】なお、ヒートシンクの材料にはより熱伝導
率の高いアルミニウム、銅、銅タングステン、モリブデ
ンの何れかを用いてもよく、断熱材の材料にはヒートシ
ンクの材質より熱伝導率の低い鉄５８％−ニッケル４２
％合金、鉄６７％−クロム１８％−ニッケル１０％合金
の何れかを用いてもよい。また、ヒートシンクの材料
は、より熱伝導率の高い材料であれば上記以外の材料、
例えば非金属でもよい。また、断熱材の材料は、より熱
伝導率の低い材料であれば上記以外の材料、例えば非金
属でもよい。The heat sink may be made of any of aluminum, copper, copper tungsten, and molybdenum having higher thermal conductivity, and the heat insulating material may be iron 58 having lower thermal conductivity than the heat sink. %-Nickel 42
% Alloy, or 67% iron-18% chromium-10% nickel alloy. Also, the material of the heat sink is a material other than the above as long as the material has a higher thermal conductivity,
For example, it may be non-metallic. Further, the material of the heat insulating material may be a material other than the above, for example, a nonmetal as long as the material has a lower thermal conductivity.
【０００９】断熱材は断面形状をくさび形に形成し、ヒ
ートシンクには放熱効率を高めるためのフィンがさらに
設けられているとよい。The heat insulating material may be formed in a wedge-shaped cross section, and the heat sink may be further provided with fins for improving heat radiation efficiency.
【００１０】さらに、上記溝は、ヒートシンク幅の一部
分に構成し、ヒートシンクの厚み方向へ貫通するとよ
い。または、ヒートシンクの全幅に渡り構成してもよ
い。Further, it is preferable that the groove is formed in a part of the width of the heat sink and penetrates in a thickness direction of the heat sink. Alternatively, it may be formed over the entire width of the heat sink.
【００１１】なお、複数のＬＳＩチップは、所定の誘電
体基板上に搭載され、それぞれのジャンクション面を誘
電体基板に向けて電気的接続をとり、この電気的接続
は、フリップチップと称される接続工法による接続とす
るとよい。A plurality of LSI chips are mounted on a predetermined dielectric substrate, and make electrical connections with their respective junction surfaces facing the dielectric substrate. This electrical connection is called a flip chip. It is recommended to use the connection method.
【００１２】本発明によるマルチチップモジュールの放
熱構造は、溝が設けられたヒートシンクと、溝へはめ込
まれた断熱材と、溝を挟んで配置され、それぞれの裏面
がヒートシンクへ接触された複数のＬＳＩチップとを有
することを特徴としている。A heat dissipation structure of a multi-chip module according to the present invention comprises a heat sink provided with a groove, a heat insulating material fitted in the groove, and a plurality of LSIs arranged with the groove interposed therebetween, the back surfaces of which are in contact with the heat sink. And a chip.
【００１３】また、断熱材の材料は、ヒートシンクの材
料より熱伝導率が低いことを特徴とする。Further, the material of the heat insulating material is characterized by having a lower thermal conductivity than the material of the heat sink.
【００１４】なお、ヒートシンクの材料にはより熱伝導
率の高いアルミニウム、銅、銅タングステン、モリブデ
ンの何れかを用いてもよく、断熱材の材料にはヒートシ
ンクの材質より熱伝導率の低い鉄５８％−ニッケル４２
％合金、鉄６７％−クロム１８％−ニッケル１０％合金
の何れかを用いてもよい。また、ヒートシンクの材料
は、より熱伝導率の高い材料であれば上記以外の材料、
例えば非金属でもよい。また、断熱材の材料は、より熱
伝導率の低い材料であれば上記以外の材料、例えば非金
属でもよい。The heat sink may be made of any of aluminum, copper, copper tungsten, and molybdenum having higher thermal conductivity, and the heat insulating material may be iron 58 having lower thermal conductivity than the heat sink. %-Nickel 42
% Alloy, or 67% iron-18% chromium-10% nickel alloy. Also, the material of the heat sink is a material other than the above as long as the material has a higher thermal conductivity,
For example, it may be non-metallic. The material of the heat insulating material may be a material other than the above, for example, a non-metal, as long as the material has a lower thermal conductivity.
【００１５】断熱材は断面形状をくさび形に形成し、ヒ
ートシンクには放熱効率を高めるためのフィンがさらに
設けられているとよい。The heat insulating material may be formed in a wedge-shaped cross section, and the heat sink may be further provided with fins for improving heat radiation efficiency.
【００１６】さらに、上記溝は、ヒートシンク幅の一部
分に構成し、ヒートシンクの厚み方向へ貫通するとよ
い。または、ヒートシンクの全幅に渡り構成してもよ
い。Further, it is preferable that the groove is formed in a part of the width of the heat sink and penetrates in a thickness direction of the heat sink. Alternatively, it may be formed over the entire width of the heat sink.
【００１７】なお、複数のＬＳＩチップは、所定の誘電
体基板上に搭載され、それぞれのジャンクション面を誘
電体基板に向けて電気的接続をとり、この電気的接続
は、フリップチップと称される接続工法による接続とす
るとよい。The plurality of LSI chips are mounted on a predetermined dielectric substrate, and make electrical connections with their respective junction surfaces facing the dielectric substrate. This electrical connection is called a flip chip. It is recommended to use the connection method.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明によ
るマルチチップモジュールおよびその放熱構造の実施の
形態を詳細に説明する。図１から図１０を参照すると、
本発明のマルチチップモジュールおよびその放熱構造の
一実施形態が示されている。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a multi-chip module according to the present invention; Referring to FIGS. 1 to 10,
One embodiment of the multi-chip module of the present invention and its heat dissipation structure is shown.
【００１９】本発明の第１の実施例について図１を用い
て説明する。図１は、実施例１のマルチチップモジュー
ルの構成例を示す断面図である。本実施形態に適用され
るマルチチップモジュールおよびその放熱構造は、第１
のＬＳＩチップ１と、第２のＬＳＩチップ２と、誘電体
基板３と、第１のＬＳＩチップの裏面４と、第２のＬＳ
Ｉチップの裏面５と、ヒートシンク６と、フィン７と、
溝８と、断熱材９と、リードフレーム１２と、を有す
る。そして、以上の各部により熱流束１０、１１が発生
する。A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of the multichip module according to the first embodiment. The multi-chip module and its heat dissipation structure applied to the present embodiment are the first
LSI chip 1, second LSI chip 2, dielectric substrate 3, back surface 4 of first LSI chip, and second LS
A back surface 5, a heat sink 6, a fin 7,
It has a groove 8, a heat insulating material 9, and a lead frame 12. Then, the heat fluxes 10 and 11 are generated by the above-described components.
【００２０】上記構成のマルチチップモジュールおよび
その放熱構造において、第１のＬＳＩチップ１と第２の
ＬＳＩチップ２とが、誘電体基板３上に搭載されてい
る。この第１のＬＳＩチップ１と第２のＬＳＩチップ２
とは、それぞれのジャンクション面を誘電体基板３に向
け、フリップチップと称される接続工法によって電気的
接続をとっている。In the multi-chip module having the above-described structure and its heat dissipation structure, the first LSI chip 1 and the second LSI chip 2 are mounted on the dielectric substrate 3. The first LSI chip 1 and the second LSI chip 2
Is that the respective junction surfaces face the dielectric substrate 3 and electrical connection is established by a connection method called flip chip.
【００２１】また、第１のＬＳＩチップ１と第２のＬＳ
Ｉチップ２のそれぞれの裏面４、５は、ヒートシンク６
と接触されている。ヒートシンク６には、放熱性を高め
るためのフィン７が複数付いている。さらに、ヒートシ
ンク６には、第１のＬＳＩチップ１と第２のＬＳＩチッ
プ２との間に溝８が設けられ、そこにヒートシンク６と
は異なる材料で形成された断熱材９がはめ込まれてい
る。The first LSI chip 1 and the second LS
The back surfaces 4, 5 of the I chip 2
Is in contact with The heat sink 6 has a plurality of fins 7 for improving heat dissipation. Further, a groove 8 is provided in the heat sink 6 between the first LSI chip 1 and the second LSI chip 2, and a heat insulating material 9 formed of a material different from that of the heat sink 6 is fitted therein. .
【００２２】図２は、図１を上から見た第１の平面図で
ある。なお、本発明の構成の把握を容易にするため、本
図２において、フィン７を図中から省略している。この
ように、断熱材９は、ヒートシンク６幅に対し部分的で
あってもよい。FIG. 2 is a first plan view of FIG. 1 as viewed from above. Note that the fins 7 are omitted from FIG. 2 to facilitate understanding of the configuration of the present invention. Thus, the heat insulating material 9 may be partial with respect to the width of the heat sink 6.
【００２３】（動作例）本発明の実施例１の動作につい
て、図１に示すマルチチップモジュール断面図を用いて
説明する。第１のＬＳＩチップ１と第２のＬＳＩチップ
２の、それぞれの発熱は、熱流束１０、１１としてヒー
トシンク６に伝わる。この伝熱動作において、第１のＬ
ＳＩチップ１が発した熱流束１０は、断熱材９により第
２のＬＳＩチップ２側に伝わることなく、フィン７を経
て外気に放熱される。(Operation Example) The operation of the first embodiment of the present invention will be described with reference to the cross-sectional view of the multi-chip module shown in FIG. The respective heat generated by the first LSI chip 1 and the second LSI chip 2 is transmitted to the heat sink 6 as heat fluxes 10 and 11. In this heat transfer operation, the first L
The heat flux 10 emitted from the SI chip 1 is radiated to the outside air via the fins 7 without being transmitted to the second LSI chip 2 by the heat insulating material 9.
【００２４】ヒートシンク６に使用される材料は、アル
ミニウム（熱伝導率：２３８Ｗ／ｍＫ）、銅（熱伝導
率：３９４Ｗ／ｍＫ）等の熱伝導性の良い物質材を用い
る。一方、断熱材９に使用される材料としては、鉄５８
％−ニッケル４２％合金（熱伝導率：１２．５Ｗ／ｍ
Ｋ）等の熱伝導性に劣る物質材を用いる。鉄５８％−ニ
ッケル４２％合金は、同じ体積の銅に比べ、熱抵抗は３
１．５倍もの大きさになる。なお、この熱抵抗は、熱抵
抗＝［１／熱伝導率］×［長さ／面積］、で得られる。The material used for the heat sink 6 is a material having good thermal conductivity such as aluminum (thermal conductivity: 238 W / mK) and copper (thermal conductivity: 394 W / mK). On the other hand, the material used for the heat insulating material 9 is iron 58
% -Nickel 42% alloy (thermal conductivity: 12.5 W / m
A material having poor thermal conductivity such as K) is used. A 58% iron-42% nickel alloy has a thermal resistance of 3% compared to copper of the same volume.
1.5 times as large. In addition, this thermal resistance is obtained by thermal resistance = [1 / thermal conductivity] × [length / area].
【００２５】さらに、断熱材９は、ヒートシンク６には
め込まれただけなので、表面の加工の凹凸により実際に
接触している面積が少なくなり、この部位で熱抵抗はさ
らに大きくなる。よってヒートシンク６内では、第１の
ＬＳＩチップ１側と第２のＬＳＩチップ２側との間で熱
が伝わりにくくなる。Furthermore, since the heat insulating material 9 is merely fitted into the heat sink 6, the area actually in contact with the surface is reduced due to irregularities in the surface processing, and the thermal resistance is further increased at this portion. Therefore, in the heat sink 6, heat is hardly transmitted between the first LSI chip 1 side and the second LSI chip 2 side.
【００２６】（実施例１の効果）上記の実施例１によれ
ば、ヒートシンク６の第１のＬＳＩチップ１と第２のＬ
ＳＩチップ２との間にあたる部位に溝８を設け、断熱材
９をはめ込んだことにより、その部位の熱抵抗を大きく
することができる。この熱抵抗を大きくしたことによ
り、第１のＬＳＩチップ１と第２のＬＳＩチップ２との
間の熱の回り込みが生じ難くなる。(Effects of the First Embodiment) According to the first embodiment, the first LSI chip 1 and the second L
By providing the groove 8 in a portion corresponding to the SI chip 2 and inserting the heat insulating material 9, the thermal resistance in that portion can be increased. By increasing the thermal resistance, it becomes difficult for heat to flow between the first LSI chip 1 and the second LSI chip 2.
【００２７】第１のＬＳＩチップ１と第２のＬＳＩチッ
プ２との間の熱的隔離により、発熱を、ヒートシンク
６、フィン７等で構成される放熱構造部へ誘導すること
ができ、放熱効率を高めることができる。この熱的隔離
をもたらす構造により、一方のＬＳＩの発熱により他方
のＬＳＩの温度上昇を抑制することができ、隣接するＬ
ＳＩチップの発熱による温度上昇により生じる、特性劣
化の問題を回避することができる。The thermal isolation between the first LSI chip 1 and the second LSI chip 2 allows heat to be guided to the heat radiation structure composed of the heat sink 6, the fins 7, etc. Can be increased. With the structure that provides this thermal isolation, it is possible to suppress the temperature rise of the other LSI due to the heat generated by one of the LSIs.
It is possible to avoid the problem of characteristic deterioration caused by temperature rise due to heat generation of the SI chip.
【００２８】（他の実施例）図３は、本発明の第２の実
施例であるマルチチップモジュールおよびその放熱構造
の断面図を示している。本実施例２では、実施例１と比
較して、図１および図３を対比して明らかなように、は
んだボール１３が追加されている。図１では、誘電体基
板３にリードフレーム１２が付いた構成としているが、
図３のように、はんだボール１３が付いた構成であって
も良い。なお、このハンダボール１３は、表面積を拡大
し、放熱特性を向上させる効果を生じさせる。(Other Embodiment) FIG. 3 is a cross-sectional view of a multi-chip module according to a second embodiment of the present invention and a heat dissipation structure thereof. In the second embodiment, as compared with the first embodiment, a solder ball 13 is added as apparent from comparison between FIGS. 1 and 3. In FIG. 1, the lead frame 12 is attached to the dielectric substrate 3.
As shown in FIG. 3, a configuration with solder balls 13 may be used. The solder balls 13 have the effect of increasing the surface area and improving the heat radiation characteristics.
【００２９】また図４は、本発明の第３の実施例の断面
図を示している。本図４の第３の実施例のように、ヒー
トシンク６にフィン７が付かないものであっても良い。FIG. 4 is a sectional view of a third embodiment of the present invention. As in the third embodiment in FIG. 4, the fins 7 may not be attached to the heat sink 6.
【００３０】図５は、本発明の第４の実施例を示す平面
図であり、図２に対比する図である。なお、本図５も図
２と同様に、本発明の構成の把握を容易にするため、図
中からフィン７を省略している。また本図５では、断熱
材９は、ヒートシンク６幅に対し全域に構成されてい
る。FIG. 5 is a plan view showing a fourth embodiment of the present invention, and is a view comparing with FIG. In FIG. 5, as in FIG. 2, the fins 7 are omitted from the figure to facilitate understanding of the configuration of the present invention. In FIG. 5, the heat insulating material 9 is formed in the entire area with respect to the width of the heat sink 6.
【００３１】図６は、本発明の第５の実施例を示す断面
図である。図１では、断熱材９はヒートシンク６の厚み
方向の途中までに挿入していたが、図６のように上まで
貫通していても良い。また、ヒートシンク６の材質は、
前述のアルミニウムや銅に限らず、銅タングステン（熱
伝導率：２３０Ｗ／ｍＫ）やモリブデン（熱伝導率：１
５５Ｗ／ｍＫ）、その他熱伝導率の高い材料であれば上
記以外の材料、例えば非金属であっても良い。さらに、
断熱材９の材質も、前述の鉄５８％−ニッケル４２％合
金に限らず、鉄６７％−クロム１８％−ニッケル１０％
合金（熱伝導率：１６Ｗ／ｍＫ）、その他熱伝導率の低
い材料であれば上記以外の材料、例えば非金属であって
も良い。FIG. 6 is a sectional view showing a fifth embodiment of the present invention. In FIG. 1, the heat insulating material 9 is inserted halfway in the thickness direction of the heat sink 6, but may be penetrated to the upper side as shown in FIG. The material of the heat sink 6 is
Not limited to the aforementioned aluminum and copper, copper tungsten (thermal conductivity: 230 W / mK) and molybdenum (thermal conductivity: 1)
55W / mK), and other materials having high thermal conductivity, other materials, such as non-metals, may be used. further,
The material of the heat insulating material 9 is not limited to the above-mentioned alloy of 58% iron and 42% nickel, but 67% iron-18% chromium-10% nickel.
An alloy (thermal conductivity: 16 W / mK) or any other material having a low thermal conductivity may be a material other than the above, for example, a nonmetal.
【００３２】図７は、本発明の第６の実施例を示す断面
図である。さらに、断熱材９の断面形状は、図７のよう
に、くさび形でも良い。FIG. 7 is a sectional view showing a sixth embodiment of the present invention. Further, the cross-sectional shape of the heat insulating material 9 may be a wedge shape as shown in FIG.
【００３３】図８は、本発明の第７の実施例を示す断面
図である。断熱材９の固定に、図８のように、接着剤１
４を介して構成しても良い。FIG. 8 is a sectional view showing a seventh embodiment of the present invention. To fix the heat insulating material 9, as shown in FIG.
4 may be provided.
【００３４】図９は、本発明の第８の実施例を示す平面
図である。本図９に示すように、大型の（または発熱量
のより大きい）ＬＳＩチップ１５と、小型の（または発
熱量のより小さい）ＬＳＩチップ１６が載る場合は、溝
８で区切るヒートシンク６のそれぞれの面積を変えたも
のに構成しても良い。FIG. 9 is a plan view showing an eighth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, when a large (or larger calorific value) LSI chip 15 and a smaller (or smaller calorific value) LSI chip 16 are mounted, each of the heat sinks 6 separated by the groove 8 is provided. You may comprise what changed the area.
【００３５】図１０は、本発明の第９の実施例を示す平
面図である。本図１０に示すように、第３のＬＳＩチッ
プ１７までを搭載する場合には、図に示すような溝１８
と断熱材１９を用いることによりＬＳＩチップが２つで
ある場合と同様の効果がある。このように、ＬＳＩ数が
３つ以上である場合にも、その数に見合った分割を行う
溝１８と断熱材１９を用いて良い。以上のように、ＬＳ
Ｉ数が増えた場合にも、同様の分割を行ったものが適用
対象となることは言うまでもない。FIG. 10 is a plan view showing a ninth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, when mounting up to the third LSI chip 17, the groove 18 as shown in the figure is used.
The use of the heat insulator 19 has the same effect as the case where the number of LSI chips is two. As described above, even when the number of LSIs is three or more, the groove 18 and the heat insulating material 19 that perform division according to the number may be used. As described above, LS
It goes without saying that even when the number of I is increased, the same division is applied.
【００３６】上記の各実施例では、複数のＬＳＩを有す
るマルチチップモジュールで、ＬＳＩからの放熱用にヒ
ートシンクを設けた構造において、ヒートシンクのＬＳ
Ｉ相互間の部位に溝を設け、その溝にヒートシンクの材
質より熱伝導率の低い材料がはめ込まれた構造を特徴と
している。In each of the above embodiments, in a multi-chip module having a plurality of LSIs and a structure in which a heat sink is provided for radiating heat from the LSI, the LS
It is characterized in that a groove is provided in a portion between I, and a material having a lower thermal conductivity than the material of the heat sink is fitted in the groove.
【００３７】なお、上述の実施形態は本発明の好適な実
施の一例である。ただし、これに限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形
実施が可能である。The above embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明のマルチチップモジュールおよびその放熱構造は、ヒ
ートシンクに溝を設け、この溝へ断熱材をはめ込み、複
数のＬＳＩチップをそれぞれこのヒートシンクの溝を挟
むように配置し、それぞれの裏面をヒートシンクへ接触
させている。この構造により、それぞれのＬＳＩチップ
からの発熱の流束方向が規制され、ＬＳＩチップ相互の
熱干渉を防止することができる。As is apparent from the above description, the multi-chip module and the heat dissipation structure of the present invention have a heat sink provided with a groove, a heat insulating material is fitted into the groove, and a plurality of LSI chips are respectively inserted into the groove of the heat sink. Are arranged so as to sandwich them, and the respective back surfaces are in contact with the heat sink. With this structure, the direction of the heat flux from each LSI chip is regulated, and thermal interference between the LSI chips can be prevented.
【図１】実施例１のマルチチップモジュールの構成例を
示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a multichip module according to a first embodiment.
【図２】実施例１のマルチチップモジュールを上から見
た平面図である。FIG. 2 is a plan view of the multichip module of Example 1 as viewed from above.
【図３】第２の実施例のマルチチップモジュールの断面
図である。FIG. 3 is a sectional view of a multichip module according to a second embodiment.
【図４】第３の実施例のマルチチップモジュールの断面
図である。FIG. 4 is a sectional view of a multi-chip module according to a third embodiment.
【図５】第４の実施例のマルチチップモジュールを上か
ら見た平面図である。FIG. 5 is a plan view of a multichip module according to a fourth embodiment as viewed from above.
【図６】第５の実施例のマルチチップモジュールを示す
断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a multichip module according to a fifth embodiment.
【図７】第６の実施例のマルチチップモジュールを示す
断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing a multichip module according to a sixth embodiment.
【図８】第７の実施例のマルチチップモジュールを示す
断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing a multichip module according to a seventh embodiment.
【図９】第８の実施例のマルチチップモジュールを上か
ら見た平面図である。FIG. 9 is a plan view of a multichip module according to an eighth embodiment as viewed from above.
【図１０】第９の実施例のマルチチップモジュールを上
から見た平面図である。FIG. 10 is a plan view of a multichip module according to a ninth embodiment as viewed from above.
【図１１】従来のマルチチップモジュールおよびその放
熱構造の構造例を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a structural example of a conventional multi-chip module and a heat dissipation structure thereof.
１ 第１のＬＳＩチップ ２ 第２のＬＳＩチップ ３ 誘電体基板 ４ 第１のＬＳＩチップの裏面 ５ 第２のＬＳＩチップの裏面 ６ ヒートシンク ７ フィン ８ 溝 ９ 断熱材 １０、１１ 熱流束 １２ リードフレーム １３ はんだボール １４ 接着剤 １５ 大型のＬＳＩチップ １６ 小型のＬＳＩチップ １７ 第３のＬＳＩチップ １８ （ＬＳＩ数に見合う分割を行うための）溝 １９ （ＬＳＩ数に見合う分割を行うための）断熱材 REFERENCE SIGNS LIST 1 first LSI chip 2 second LSI chip 3 dielectric substrate 4 back surface of first LSI chip 5 back surface of second LSI chip 6 heat sink 7 fin 8 groove 9 heat insulating material 10, 11 heat flux 12 lead frame 13 Solder ball 14 Adhesive 15 Large LSI chip 16 Small LSI chip 17 Third LSI chip 18 Groove (for performing division corresponding to the number of LSIs) 19 Insulating material (for performing division corresponding to the number of LSIs)
Claims (20)
シンクへ接触された複数のＬＳＩチップと、を有するこ
とを特徴とするマルチチップモジュール。1. A heat sink provided with a groove, a heat insulating material fitted in the groove, and a plurality of LSI chips arranged with the groove interposed and having respective back surfaces contacting the heat sink. A multi-chip module characterized by the following.
の材料より熱伝導率が低いことを特徴とする請求項１記
載のマルチチップモジュール。2. The multi-chip module according to claim 1, wherein the heat insulating material has a lower thermal conductivity than the heat sink material.
成されていることを特徴とする請求項１または２記載の
マルチチップモジュール。3. The multichip module according to claim 1, wherein the heat insulating material has a wedge-shaped cross section.
ためのフィンがさらに設けられていることを特徴とする
請求項１から３の何れか１項に記載のマルチチップモジ
ュール。4. The multi-chip module according to claim 1, wherein the heat sink is further provided with fins for improving heat radiation efficiency.
分に構成されることを特徴とする請求項１から４の何れ
か１項に記載のマルチチップモジュール。5. The multi-chip module according to claim 1, wherein the groove is formed in a part of a width of the heat sink.
へ貫通して構成されることを特徴とする請求項５に記載
のマルチチップモジュール。6. The multi-chip module according to claim 5, wherein the groove penetrates in a thickness direction of the heat sink.
り構成されることを特徴とする請求項１から４の何れか
１項に記載のマルチチップモジュール。7. The multi-chip module according to claim 1, wherein the groove is formed over the entire width of the heat sink.
体基板上に搭載されていることを特徴とする請求項１か
ら７の何れか１項に記載のマルチチップモジュール。8. The multi-chip module according to claim 1, wherein said plurality of LSI chips are mounted on a predetermined dielectric substrate.
ジャンクション面を前記誘電体基板に向けて電気的接続
をとっていることを特徴とする請求項８に記載のマルチ
チップモジュール。9. The multi-chip module according to claim 8, wherein the plurality of LSI chips are electrically connected with their respective junction surfaces facing the dielectric substrate.
称される接続工法による接続であることを特徴とする請
求項９に記載のマルチチップモジュール。10. The multichip module according to claim 9, wherein the electrical connection is a connection by a connection method called flip chip.
シンクへ接触された複数のＬＳＩチップと、を有するこ
とを特徴とするマルチチップモジュールの放熱構造。11. A heat sink provided with a groove, a heat insulating material fitted into the groove, and a plurality of LSI chips arranged with the groove interposed and having respective back surfaces in contact with the heat sink. Heat dissipation structure of multi-chip module characterized by the following.
クの材料より熱伝導率が低いことを特徴とする請求項１
１記載のマルチチップモジュールの放熱構造。12. The material of the heat insulator has a lower thermal conductivity than the material of the heat sink.
2. The heat dissipation structure of the multichip module according to 1.
形成されていることを特徴とする請求項１１または１２
記載のマルチチップモジュールの放熱構造。13. The heat insulating material according to claim 11, wherein the heat insulating material has a wedge-shaped cross section.
Heat dissipation structure of the described multi-chip module.
るためのフィンがさらに設けられていることを特徴とす
る請求項１１から１３の何れか１項に記載のマルチチッ
プモジュールの放熱構造。14. The heat radiating structure for a multi-chip module according to claim 11, wherein the heat sink is further provided with fins for improving heat radiating efficiency.
部分に構成されることを特徴とする請求項１１から１４
の何れか１項に記載のマルチチップモジュールの放熱構
造。15. The heat sink according to claim 11, wherein the groove is formed in a part of a width of the heat sink.
The heat dissipation structure of the multi-chip module according to any one of the above.
向へ貫通して構成されることを特徴とする請求項１５に
記載のマルチチップモジュールの放熱構造。16. The heat radiating structure for a multi-chip module according to claim 15, wherein the groove is configured to penetrate in a thickness direction of the heat sink.
渡り構成されることを特徴とする請求項１１から１４の
何れか１項に記載のマルチチップモジュールの放熱構
造。17. The heat dissipation structure for a multi-chip module according to claim 11, wherein the groove is formed over the entire width of the heat sink.
電体基板上に搭載されていることを特徴とする請求項１
１から１７の何れか１項に記載のマルチチップモジュー
ルの放熱構造。18. The semiconductor device according to claim 1, wherein the plurality of LSI chips are mounted on a predetermined dielectric substrate.
18. The heat dissipation structure for a multi-chip module according to any one of 1 to 17.
のジャンクション面を前記誘電体基板に向けて電気的接
続をとっていることを特徴とする請求項１８に記載のマ
ルチチップモジュールの放熱構造。19. The heat dissipation structure for a multi-chip module according to claim 18, wherein the plurality of LSI chips are electrically connected with their respective junction surfaces facing the dielectric substrate.
称される接続工法による接続であることを特徴とする請
求項１９に記載のマルチチップモジュールの放熱構造。20. The heat dissipation structure according to claim 19, wherein the electrical connection is performed by a connection method called a flip chip.
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