JP2007019494A - ヒートスプレッダ、ヒートスプレッダを有する半導体パッケージモジュール、及びメモリモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】ヒートスプレッダ、ヒートスプレッダを有する半導体パッケージモジュール、及びメモリモジュールが開示される。
【解決手段】ヒートスプレッダは、被冷却体の熱を放出する放熱部材及び放熱部材を被冷却体に固定させるための固定部材を含む。固定部材は放熱部材上に配置された押さえ部、押さえ部の側面から延長され被冷却体に接触された支持部、及び押さえ部の両端から延長され被冷却体に支持されるフック部を含む。固定部材は押さえ部とフック部との間を連結する脚部を更に含む。押さえ部は放熱部材から離隔して、押さえ部と放熱部材との間にベンディング空間が形成される。従ってヒートスプレッダをワンタッチ方式で簡単に被冷却体に組立てることができる。又、脚部の長さを調節して押さえ部及び支持部によるベンディング空間の高さを調節することで、押さえ部と放熱部材との高さを減少させることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ヒートスプレッダ、ヒートスプレッダを有する半導体パッケージモジュール、及びメモリモジュールに関する。より詳細には、本発明は、ＦＢＤＩＭＭ（Ｆｕｌｌｙ Ｂｕｆｆｅｒｅｄ ＤＩＭＭ）に適用可能なヒートスプレッダー、そのようなヒートスプレッダを有する半導体パッケージモジュール及びメモリモジュールに関する。

ＣＰＵの速度が増加するにつれて、ＣＰＵを含むシステムの性能を向上させるために、メインメモリの速度と集積度を増加させるための努力が持続的に行われている。

メインメモリのデータ入出力速度を増加させるために、ＣＰＵとメモリとの間には、高速のパケット送受信が可能なバス構造が採用され、メインメモリの保存容量を増加させるために、所定の印刷回路基板（ＰＣＢ）上に複数のメモリを搭載したメモリモジュールが使用されている。

メモリモジュールの種類は、ＳＩＭＭ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｉｎ−ｌｉｎｅｄ Ｍｅｍｏｒｙ Ｍｏｄｕｌｅ）とＤＩＭＭ（Ｄｕａｌ Ｉｎ−ｌｉｎｅｄ Ｍｅｍｏｒｙ Ｍｏｄｕｌｅ）とに分けられる。ＳＩＭＭは、印刷回路基板の一側面にのみメモリチップで構成される半導体パッケージを搭載したもので、ＤＩＭＭは、印刷回路基板の両側面に半導体パッケージを搭載したものである。

メモリモジュールの使用によってメインメモリの保存容量は増加される。

又、メモリのデータ入出力速度を向上させるために、メモリのクロック周波数を上昇させてデータの伝送速度を上昇させなければならない。さらに、メモリの容量を増加させるためには、メモリモジュールに搭載されるメモリチップの数を増加させるか、マザーボードのスロットの数を増加させて、多くのメモリモジュールをマザーボードに実装する。

しかし、メモリのクロック周波数を増加させると、メモリが有するタイミングマージンが減少して、スロットの数を増加させると、伝送経路上に負荷（ｌｏａｄ）が発生して、信号の伝送が弱くなる。このような負荷の発生を補償するためのＤＩＭＭがレジスタード（Ｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ）ＤＩＭＭである。

レジスタードＤＩＭＭは、位相同期ループ（ＰＬＬ）、レジスタ、及び多数のメモリを有する。レジスタードＤＩＭＭは、マザーボードに実装されて、負荷の発生を補償するという長所を有する。しかし、スロットが多いか、クロック周波数が高い場合、伝送線路上で反射波が発生し、伝送効率を低下させるという短所を有する。

このような短所を解決するためのＤＩＭＭがＦＢＤＩＭＭである。ＦＢＤＩＭＭは、メモリモジュールの中央にＡＭＢ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｅｍｏｒｙ Ｂｕｆｆｅｒ）ロジックチップのようなハブを装着する。

ＡＭＢでは、外部のホスト（例えば、メモリコントローラ）からのメモリコマンド及び／又はデータを含むパケット形態の信号の提供を受けて各メモリチップに提供し、これらの複数のメモリチップから出力されたデータをパケット化して、メモリコントローラに提供する。即ち、ＦＢＤＩＭＭでは、外部からの信号がＡＭＢを経由して各メモリチップに伝送される。従って、外部からの信号が流れる信号線はいずれもＡＭＢに連結される。これによって、ＡＭＢに高い負荷が集中するので、ＡＭＢで高熱が発生する。

高熱はＡＭＢの寿命を短縮させ、ＡＭＢの周辺回路の動作信頼性に悪影響を及ぼすので、ＡＭＢから高熱を迅速に外部に放出させる必要がある。

従って、従来のＦＢＤＩＭＭは、ＡＭＢの熱放出のためのヒートスプレッダーを具備する。熱放出のための装置及び方法の一例が、特許文献１に開示されている。
米国登録特許第６,７６５,７９７号

図１は、従来のヒートスプレッダを具備したＦＢＤＩＭＭを示す平面図である。

図１を参照すると、ＦＢＤＩＭＭ１０は、ＰＣＢ１、ＰＣＢ１の両面上に実装された複数個の半導体パッケージ２、ＰＣＢ１の一面上に実装されたＡＭＢ（図示せず）、及びＡＭＢを覆うヒートスプレッダ３を含む。従来のヒートスプレッダ３は、ＡＭＢ上に固定された薄板形状を有し、ＡＭＢと一体に形成される。

しかし、従来のヒートスプレッダ３は放熱効果が低く、ＡＭＢから放出される熱を拡散させるための熱特性が不十分であるという問題点があった。

又、メモリモジュールに使用されるヒートスプレッダは、ワンタッチ方式でヒートスプレッダをメモリモジュールに取付ける取付け工程を単純化して、ヒートスプレッダ取付工程を自動化する必要がある。

本発明は、より強力な放熱効果を有し、ワンタッチ方式で被冷却体との取付工程を自動化することができるヒートスプレッダを提供する。

又、本発明は、そのようなヒートスプレッダを有する半導体パッケージモジュールを提供する。

又、本発明は、そのようなヒートスプレッダを有するメモリモジュールを提供する。

本発明の一実施例によるヒートスプレッダは、被冷却体の熱を放出する放熱部材と、放熱部材を被冷却体に固定させるための固定部材とを含む。固定部材は、前記放熱部材上に配置された押さえ部と、前記押さえ部の両端から延長され前記被冷却体に支持されるフック部と、前記押さえ部の側面から延長され前記放熱部材に接触された支持部とを含む。前記押さえ部は前記放熱部材から離隔し、前記押さえ部と前記放熱部材との間にベンディング空間が形成される。前記固定部材は、弾性材質からなる。前記固定部材は、前記押さえ部と前記フック部との間を連結する脚部を更に含む。前記脚部の長さを調節して、前記押さえ部及び前記支持部による前記ベンディング空間の高さを調節することにより、前記押さえ部と前記放熱部材との間隔を調節する。

本発明の他の実施例によるヒートスプレッダは、被冷却体の熱を放出する放熱部材と、前記放熱部材との間にベンディング空間を形成する弾性材質の固定部材とを含む。前記ヒートスプレッダは、前記被冷却体にワンタッチ方式で結合される。前記固定部材は、前記放熱部材から離隔して前記ベンディング空間を形成する押さえ部と、前記押さえ部の両側面から延長され前記放熱部材に接触する支持部と、前記押さえ部の両端から前記被冷却体に向かって延長された脚部と、前記脚部に形成され前記被冷却体に支持されるフック部とを含む。

本発明の更に他の実施例によるヒートスプレッダは、被冷却体の熱を放出する放熱部材と、放熱部材を被冷却体に固定させるための固定部材と、放熱部材と被冷却体との間に介在された熱伝導層とを含む。放熱部材は、第１表面と、前記第１表面と反対側である被冷却体に向かう第２表面と、収容溝が形成された側面とを有する。固定部材は、前記放熱部材の前記第１表面との間にベンディング空間を形成するように前記放熱部材に結合され、前記被冷却体にワンタッチ方式で結合される。前記固定部材は、前記放熱部材の第１表面から離隔して前記ベンディング空間を形成する押さえ部と、前記押さえ部の両側面から延長され前記放熱部材の第１表面に接触する第１乃至第４支持部と、前記押さえ部の両端から前記収容溝を通じて前記被冷却体に向かって延長され、前記放熱部材の第２表面から露出された第１及び第２脚部と、前記第１及び第２脚部に形成され、前記被冷却体に支持される第１及び第２フック部とを含む。

本発明の更に他の実施例による半導体パッケージモジュールは、ロッキング溝を有する半導体パッケージと、半導体パッケージの熱を放出させるためのヒートスプレッダとを含む。ヒートスプレッダは、前記半導体パッケージに接触する放熱部材と、前記放熱部材に結合され前記ロッキング溝を通じて前記半導体パッケージに掛かって支持される固定部材とで構成される。固定部材は、前記放熱部材上に離隔して配置された押さえ部と、前記放熱部材の両側面から延長され前記放熱部材に接触する支持部と、前記押さえ部の両端部から延長され前記被冷却体に支持されるフック部とを含む。

本発明の更に他の実施例によるメモリモジュールは、ロッキング溝を有する印刷回路基板と、前記印刷回路基板の第１表面上に実装された複数個のメモリチップを有する第１半導体パッケージと、前記印刷回路基板の第１表面上に実装され、複数の信号ラインを通じてメモリコントローラから提供されたメモリコマンド及びデータを前記複数のメモリチップに提供して前記複数のメモリチップから出力されたデータをパケット化して前記メモリコントローラに提供するハブと、前記ハブの熱を放出するためのヒートスプレッダとを含む。ヒートスプレッダは、前記ハブから発生される熱を放出する放熱部材と、前記放熱部材に結合され前記ロッキング溝を通じて前記印刷回路基板に掛かって支持され前記放熱部材との間にベンディング空間を形成する弾性材質の固定部材とを含む。固定部材は、前記放熱部材上に離隔して配置された押さえ部と、前記押さえ部の両側面から延長され前記放熱部材に接触する支持部と、前記押さえ部の両端部から延長され前記印刷回路基板に支持されるフック部とを含む。

前記本発明によると、固定部材は、放熱部材上に配置された押さえ部と、前記押さえ部の側面から延長され前記放熱部材の表面に接触する支持部とを具備し、前記放熱部材の表面と接触した状態の固定部材を印刷回路基板のロッキング溝に挿入させると、固定部材のフック部が印刷回路基板に掛かって支持される。従って、ヒートスプレッダをワンタッチ方式で簡単に印刷回路基板に組立てることができ、メモリモジュールの組立工程を自動化させることができる。

又、固定部材は、押さえ部と前記押さえ部の側面から延長され前記放熱部材に接触する支持部を具備し、被冷却体の熱を放出させる放熱部材と固定部材との間に所定のベンディング空間が形成され、前記固定部材の脚部の長さを調節して、前記放熱部材と前記固定部材との間のテンションを維持しながら、前記放熱部材と前記固定部材との間の前記ベンディング空間の高さを調節することで、前記ヒートスプレッダの前記印刷回路基板に対する厚みを減少させることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。

＜ヒートスプレッダ＞
[実施例１]
図２は本発明の第１実施例によるヒートスプレッダを示す分解斜視図、図３は図２のヒートスプレッダが結合された状態を示す斜視図、図４は図３のヒートスプレッダを示す平面図、図５は図３のヒートスプレッダを第１方向で見た正面図、図６は図３のヒートスプレッダを第２方向で見た側面図である。

図１及び図２を参照すると、本実施例によるヒートスプレッダ１００は、被冷却体（図示せず）と接触する放熱部材１１０及び放熱部材１１０を被冷却体に固定させるための固定部材１２０を含む。ここで、被冷却体は、例えば、一般的な半導体パッケージ、ＦＢＤＩＭＭのＡＭＢパッケージ（図１６参照）、又は、ＡＭＢパッケージが実装されたＦＢＤＩＭＭの印刷回路基板でも良い。

放熱部材１１０は、第１表面１１１ａ及び第１表面１１１ａと反対側である被冷却体と接触する第２表面１１１ｂを有する薄い薄板形状を有する。放熱部材１１０は被冷却体の上部に位置することが一般的なので、第１表面１１１ａが上部に位置して、第２表面１１１ｂが下部に位置する。

放熱部材１１０は、被冷却体から熱の伝達を受けて、外部に放出する。従って、放熱部材１１０は、熱伝導率に優れた材質、例えば、銅（Ｃｕ）で形成されることができる。又、放熱部材１１０の放熱面積を拡張させるために、屈曲部１１２が放熱部材１１０の第１表面１１１ａに形成されることができる。放熱部材１１０の第１表面１１１ａには放熱面積を拡張させるために、前記屈曲部１１２の形態と異なる形態の凸凹部を有することができるのは自明である。

２つの収容溝１１４が第１方向に向かう放熱部材１１０の両側面に形成される。収容溝１１４の機能については後述する。

第１及び第２支え突起１８１、１８２を放熱部材１１０の第１表面１１１ａに形成することもできる。第１及び第２支え突起１８１、１８２の機能については後述する。

固定部材１２０は、放熱部材１１０の第１表面１１１ａの上部に配置された押さえ部１３５、押さえ部１３５の両側面から延長され放熱部材１１０の第１表面１１１ａに接触する第１乃至第４支持部１３１、１３２、１３３、１３４、押さえ部１３５の両端から被冷却体に向かって下方に延長された第１及び第２脚部１４１、１４２、そして、第１及び第２脚部１４１、１４２の下端部のそれぞれに形成された第１及び第２フック部１５１、１５２を含む。本実施例では、固定部材１２０は、弾性材質（例えば、銅材質）で形成することができる。

図３を参照すると、押さえ部１３５は、放熱部材１１０の第１表面１１１ａから離隔した状態で第１方向に沿って延長される。即ち、押さえ部１３５と放熱部材１１０の第１表面１１１ａの間にはベンディング空間Ｓが形成される。

第１及び第２支え突起１８１、１８２は、ベンディング空間Ｓ内で押さえ部１３５の長手方向に沿って互いに所定距離だけ離隔するように位置する。特に、第１及び第２支え突起１８１、１８２は、押さえ部１３５の下の第１表面１１１ａの中央部の両側に位置する。

従って、固定部材１００を被冷却体に取付ける過程で押さえ部１３５の中央部が押さえられると、押さえ部１３５の両側底面が第１及び第２支え突起１８１、１８２によって支えられる。即ち、押さえ部１３５が押さえられると、第１及び第２脚部１４１、１４２が被冷却体の両側壁から若干空いている状態に下降することになる。その後、復元力によって第１及び第２フック部１５１、１５２が内側に窄んで被冷却体に掛かって支持される。

第１及び第２支持部１３１、１３２は、押さえ部１３５の左側面に該当する第１側面から延長され、放熱部材１１０の第１表面１１１ａの左側部分上に接触され固定される。第１及び第２支持部１３１、１３２は、実質的に平行に延長される。又、第３及び第４支持部１３３、１３４は、押さえ部１３５の右側面に該当する第２側面から延長され、放熱部材１１０の第１表面１１１ａの右側部分上に接触されるように固定される。第３及び第４支持部１３３、１３４は実質的に平行をなす。特に、第１及び第３支持部１３１、１３３は第１ライン上に位置し、第２及び第４支持部１３２、１３４は、第１ラインと実質的に平行な第２ライン上に位置する。第１及び第２ラインは、押さえ部１３５の長手方向と実質的に直交をなす。従って、第１乃至第４支持部１３１、１３２、１３３、１３４は、押さえ部１３５と実質的に直交をなす。即ち、第１乃至第４支持部１３１、１３２、１３３、１３４と放熱部材１１０の第１表面１１１ａとの間にはベンディング空間Ｓが形成される。

図５及び図６を参照すると、第１及び第２脚部１４１、１４２は、押さえ部１３５の両端から鉛直下方に向かって延長される。特に、第１及び第２脚部１４１、１４２は、放熱部材１１０の両側面の外郭を通じて延長され、放熱部材１１０の第２表面１１１ｂから露出される。第１及び第２脚部１４１、１４２の流動を防止するために、第１及び第２脚部１４１、１４２は放熱部材１１０の収容溝１１４に収容され、収容溝１１４の内壁に密着される。又、放熱部材１１０の第２表面１１１ｂに掛かって支持される第１及び第２ロッキングジョー１７１、１７２が第１及び第２脚部１４１、１４２の内側面に形成される。

第１及び第２フック部１５１、１５２は、第１及び第２脚部１４１、１４２の各下端に形成される。第１及び第２フック部１５１、１５２は、被冷却体のロッキング溝（図示せず）に挿入され被冷却体に掛かって支持されることにより、ヒートスプレッダ１００を被冷却体にワンタッチ方式で組立てることができるようにする。第１及び第２フック部１５１、１５２は、第１及び第２脚部１４１、１４２の長手方向に対して鋭角をなす。本実施例では、第１及び第２フック部１５１、１５２が放熱部材１１０の中央に向かって折曲された形状を有する。一方、第１及び第２フック部１５１、１５２の折曲角度と形状は被冷却体のロッキング溝の形状によって変更されることができる。

図５の第１乃至第４支持部１３１、１３２、１３３、１３４は、放熱部材の第１表面１１１ａと角度αをなす。この角度αは、第１及び第２脚部１４１、１４２の長さを調節することで調節される。例えば、第１及び第２脚部１４１、１４２の長さが短くなると、第１及び第２脚部１４１、１４２の第１及び第２フック部１５１、１５２が被冷却体のロッキング溝に挿入され、角度αが減少して、押さえ部１３５及び第１乃至第４支持部１３１、１３２、１３３、１３４のテンションが増加し、その結果、押さえ部と前記放熱部材との間隔Ｔａを減少させることができる。

付加的に、被冷却体の熱を放熱部材１１０に迅速に伝達するために、熱伝導層１６０を放熱部材１１０の第２表面と被冷却体との間に介在させることができる。例えば、熱伝導層１６０は銅のような熱伝導性物質で形成することができる。

本実施例によると、放熱部材１１０の第１表面１１０ａと接触された支持部材１３１、１３２、１３３、１３４を有する固定部材１００のフック部１５１、１５２を被冷却体のロッキング溝に挿入されるように押さえ部１３５を押さえる動作のみで固定部材１００のフック部が被冷却体のロッキング溝に掛かって支持される。従って、ヒートスプレッダをワンタッチ方式で簡単に被冷却体に組み立てることができる。

[実施例２]
図７は、本発明の第２実施例によるヒートスプレッダを示す平面図である。

本実施例によるヒートスプレッダ１００ａは、支持部を除いては、実施例１によるヒートスプレッダ１００と実質的に同じ構成要素で構成される。従って、同じ構成要素には同じ参照符号を付与し、同じ部材についての重複説明は省略する。

図７を参照すると、第１補助支持部１３６が第１及び第２支持部１３１、１３２の下端の間に連結され、放熱部材１１０の第１表面に接触される。第２補助支持部１３７が第３及び第４支持部１３３、１３４の下端の間に連結され、放熱部材１１０の第１表面に接触される。第１及び第２補助支持部１３６、１３７は、前記第１及び第２支持部１３１、１３２の下端と連結された部分で放熱部材１１０の第１表面に接触され、残り部分では放熱部材１１０の第１表面１１１ａとの間にベンディング空間が存在することもできる。

従って、第１及び第２補助支持部１３６、１３７は、押さえ部１３５の長手方向と実質的に平行をなす。第１及び第２補助支持部１３６、１３７は、押さえ部１３５をより堅固に支持する役割を果たす。

[実施例３]
図８は、本発明の第３実施例によるヒートスプレッダを示す平面図である。

本実施例によるヒートスプレッダ１００ｂは、支持部を除いては実施例１によるヒートスプレッダ１００と実質的に同じ構成要素で構成される。従って、同じ構成要素には同じ参照符号を付与し、同じ部材についての重複説明は省略する。

図８を参照すると、第１及び第４支持部１３１ｂ、１３４ｂは、押さえ部１３５の長手方向と鋭角をなす第１傾斜線上に位置する。第２及び第３支持部１３２ｂ、１３３ｂは、押さえ部１３５の長手方向と鋭角をなす第２傾斜線上に位置する。第１及び第２傾斜線は互いに交差し、ほぼ十字形状をなす。即ち、第１及び第４支持部１３１ｂ、１３４ｂと第２及び第３支持部１３２ｂ、１３３ｂが十字形態に交差する。

[実施例４]
図９は、本発明の第４実施例によるヒートスプレッダを示す斜視図である。

本実施例によるヒートスプレッダ１００ｃは、フック部を除いては、実施例１によるヒートスプレッダ１００と実質的に同じ構成要素で構成される。従って、同じ構成要素には同じ参照符号を付与し、同じ部材についての重複説明は省略する。

図９を参照すると、第１フック部（図示せず）と第２フック部１５２ｃは、放熱部材１１０の中央の反対側、即ち、放熱部材１１０の外郭に向かって折曲された形状を有する。第１フック部と第２フック部１５２ｃは、第１及び第２脚部１４１、１４２に対して鋭角をなすことは実施例１と同じである。

[実施例５]
図１０は、本発明の第５実施例によるヒートスプレッダを示す斜視図である。

本実施例によるヒートスプレッダ１００ｄは、フック部を除いては、実施例１によるヒートスプレッダ１００と実質的に同じ構成要素で構成される。従って、同じ構成要素には同じ参照符号を付与し、同じ部材についての重複説明は省略する。

図１０を参照すると、第１フック部（図示せず）と第２フック部１５２ｄのそれぞれは、放熱部材１１０の中央に向かって折曲された内側折曲部１５３ｄ、及び放熱部材１１０の外郭に向かって折曲された外側折曲部１５４ｄを含む。即ち、本実施例による第１フック部と第２フック部１５２ｄは、第１及び第４実施例のフック部が結合された形状を有する。

従って、本実施例によると、内外側折曲部１５３ｄ、１５４ｄが被冷却体に掛かって支持されるので、ヒートスプレッダ１００ｄを被冷却体により堅固に固定させることができる。

[実施例６]
図１１は、本発明の第６実施例によるヒートスプレッダを示す斜視図である。

本実施例によるヒートスプレッダ１００ｅは、フック部を除いては実施例１によるヒートスプレッダ１００と実質的に同じ構成要素で構成される。従って、同じ構成要素には同じ参照符号を付与し、同じ部材についての重複説明は省略する。

図１１を参照すると、第１フック部（図示せず）と第２フック部１５２ｅは、三角錐形状を有する。三角錐形状の第１フック部と第２フック部１５２ｅは、被冷却体のロッキング溝が円形である場合に有用に適用されることができる。即ち、被冷却体のロッキング溝が円形形状を有すると、円形のロッキング溝を通じて挿入された三角錐形状の第１フック部と第２フック部１５２ｅの平らな上部面が被冷却体に全体的に掛かって支持される。

＜半導体パッケージモジュール＞
[実施例７]
図１２は本発明の第７実施例による半導体パッケージモジュールを示す分解斜視図、図１３は図１２の半導体パッケージモジュールが結合された状態を示す斜視図、図１４は図１３のＸＩＶａ−ＸＩＶｂに沿って切断した断面図、図１５は図１３のＸＶａ−ＸＶｂに沿って切断した断面図である。

図１２乃至図１５を参照すると、本実施例による半導体パッケージモジュール２００は、半導体パッケージ２１と０、半導体パッケージ２１０で発生する熱を放出するためのヒートスプレッダ１００とを含む。

ヒートスプレッダ１００は、熱伝導層１６０を介して半導体パッケージ２１０の表面に付着される。ヒートスプレッダ１００については実施例１で詳細に説明したので、ここでは反復して説明しない。一方、実施例１によるヒートスプレッダ１００のみならず、第２乃至第６実施例によるヒートスプレッダも半導体パッケージモジュール２００に採用することができる。

半導体パッケージ２１０は、半導体チップ２２０（図１４）、半導体チップ２２０を取り囲むモールド２３０、及び半導体チップ２２０と電気的に連結されモールド２３０の底面に配列されたソルダボール２４０を含む。モールド２３０は、熱伝導層１６０を介してヒートスプレッダ１００の放熱部材１１０に接触する。

本実施例に適用された半導体パッケージ２１０は、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）パッケージである。本実施例は、ＢＧＡパッケージのみならず、チップスケールパッケージ（ＣＳＰ）、ウエハーレベルパッケージ（ＷＬＰ）等のような他の類型のパッケージにも適用することができる。

第１及び第２ロッキング溝２３１、２３２がモールド２３０の両側面に形成される。ヒートスプレッダ１００の第１及び第２脚部１４１、１４２が第１及び第２ロッキング溝２３１、２３２に挿入され、第１及び第２フック部１５１、１５２がモールド２３０の底面に掛かって支持される。一方、第１ロッキング溝２３１はモールド２３０の一側面に形成され、第２ロッキング溝２３２はモールド２３０の他側面と隣接した部位に貫通形成されることができる。

即ち、ヒートスプレッダ１００をモールド２３０の表面上に配置した状態で押さえ部１３５の中央部位を押さえると、ベンディング空間Ｓに向かって押さえ部１３５が湾曲する。この際、第１及び第２支え突起部１８１、１８２が押さえ部１３５を支持することになり、第１及び第２脚部１４１、１４２が両側に若干広がった状態で第１及び第２ロッキング溝２３１、２３２に挿入される。その後、押さえ部１３５を押さえていた外力を除去すると、第１及び第２フック部１５１、１５２が弾性力によって元の位置に復帰しながら、モールド２３０の底面に堅固に掛かって支持される。

このように、本実施例によると、押さえ部１３５を一回押さえるワンタッチ方式でヒートスプレッダ１００を半導体パッケージ２１０に容易に組立てさせることができる。

図１５の第１乃至第４支持部１３１、１３２、１３３、１３４は、放熱部材の第１表面１１１ａと角度αをなす。この角度αは、第１及び第２脚部１４１、１４２の長さを調節することで調節される。例えば、第１及び第２脚部１４１、１４２の長さが短くなると、第１及び第２脚部１４１、１４２の第１及び第２フック部１５１、１５２が半導体パッケージ２１０のロッキング溝２３１、２３２に挿入される。すると、角度αが減少して、押さえ部１３５及び第１乃至第４支持部１３１、１３２、１３３、１３４のテンションが増加し、その結果、押さえ部１３５と前記放熱部材１００との間隔Ｔｂを減少させることができる。

＜メモリモジュール＞
[実施例８]
図１６は本発明の第８実施例によるメモリモジュールを示す分解斜視図、図１７は図１６のメモリモジュールが結合された状態を示す斜視図、図１８は図１７のメモリモジュールを示す平面図、図１９は図１７のＸＩＸａ−ＸＩＸｂに沿って切断した断面図、図２０は図１７のＸＸａ−ＸＸｂに沿って切断した断面図である。

図１６乃至図２０を参照すると、本実施例によるメモリモジュール３００は、印刷回路基板３４０、印刷回路基板３４０の第１表面中央に実装されたＡＭＢパッケージ３１０、印刷回路基板３４０の第１表面両側に実装された複数個の第１半導体パッケージ３２０、第１表面と反対の印刷回路基板３４０の第２表面に実装された複数個の第２半導体パッケージ３３０、及び印刷回路基板３４０のＡＭＢパッケージ３１０上に設けられＡＭＢパッケージ３１０の熱を放出するためのヒートスプレッダ１００を含む。

ヒートスプレッダ１００については実施例１で詳細に説明したので、ここでは重複説明しない。一方、実施例１によるヒートスプレッダ１００のみならず、第２乃至第６実施例によるヒートスプレッダもメモリモジュール３００に採用することができる。

又、第１及び第２半導体パッケージ３２０、３３０は、ロッキング溝を除いては、実施例７の半導体パッケージ２００と実質的に同じ構成要素で構成されるので、第１及び第２半導体パッケージ３２０、３３０についての説明は省略する。

ＡＭＢパッケージ３１０は、ホルダボールを介して印刷回路基板３４０の第１表面上に実装されたＡＭＢ基板３１２、ソルダボールを介してＡＭＢ基板３１２の表面中央上に実装されたＡＭＢチップ３１４、及びＡＭＢ基板３１２の第１表面両側上に実装された受動素子半導体チップ３１６を含む。ＡＭＢチップ３１４が熱伝導層１６０を介してヒートスプレッダ１００の放熱部材１１０に接触される。ＡＭＢチップ３１４は、メモリコントローラ（図示せず）と各メモリとの間にハブ機能を行い、ＡＭＢチップ３１４には印刷回路基板３４０の第１表面上に形成された複数個の外部信号線３４５が連結される。ＡＭＢチップ３１４は、外部信号線３４５を通じて入力されたホスト（例えば、メモリコントローラ）から提供されたメモリコマンド及びデータを前記各半導体パッケージ３２０、３３０内のメモリに選択的に伝送し、前記複数のメモリから出力されたデータをパケット化して、ホストに伝送する。

印刷回路基板３４０は、第１及び第２ロッキング溝３４１、３４２を有する。第１ロッキング溝３４１は、印刷回路基板３４０の一側面から形成される。第２ロッキング溝３４２は、印刷回路基板３４０の他側面と隣接した部位に貫通形成される。ヒートスプレッダ１００の第１及び第２脚部１４１、１４２が第１及び第２ロッキング溝３４１、３４２に挿入され、第１及び第２フック部１５１、１５２が印刷回路基板３４０の第２表面に掛かって支持される。又は、第１及び第２ロッキング溝３４１、３４２は、印刷回路基板３４０の両側面から形成されることもでき、印刷回路基板３４０に貫通形成されることもできる。

ヒートスプレッダ１００の第１及び第２フック部１５１、１５２を前記第１及び第２ロッキング溝３４１、３４２に対応するＡＭＢパッケージ３１０の表面上に位置させた状態で押さえ部１３５の中央部位を押さえると、ベンディング空間Ｓに向かって押さえ部１３５が湾曲する。この際、第１及び第２支え突起部１８１、１８２が押さえ部１３５を支持することになり、第１及び第２脚部１４１、１４２が両側に若干広がった状態で第１及び第２ロッキング溝３４１、３４２に挿入される。その後、押さえ部１３５を押さえていた外力を除くと、第１及び第２フック部１５１、１５２が弾性力によって元の位置に復帰しながら、印刷回路基板３４０の底面に掛かって支持される。

このように本実施例によると、押さえ部１３５を一回押さえるワンタッチ方式でヒートスプレッダ１００を印刷回路基板３４０に容易に組立させることができる。

図２０を参照すると、第１乃至第４支持部１３１、１３２、１３３、１３４は、放熱部材１１０の第１表面１１１ａと角度αをなす。この角度αは第１及び第２脚部１４１、１４２の長さを調節することで調節される。例えば、第１及び第２脚部１４１、１４２の長さが短くなると、第１及び第２脚部１４１、１４２の第１及び第２フック部１５１、１５２が印刷回路基板３４０のロッキング溝３４１、３４２に挿入される。すると、α角度が減少して押さえ部１３５及び第１乃至第４支持部１３１、１３２、１３３、１３４のテンションが増加し、その結果、押さえ部１３５と前記放熱部材１１０との間隔Ｔ５を減少させることができる。

本実施例では、印刷回路基板３４０の両面に半導体パッケージ３２０、３３０が実装された構造を有するＦＢＤＩＭＭにヒートスプレッダ１００が適用されたことを例示的に説明したが、ヒートスプレッダ１００は、印刷回路基板の一面にのみ半導体パッケージが実装された構造を有するＳＩＭＭ等のような他のメモリモジュールにも適用されることができる。

＜メモリモジュールの厚み測定＞
図２０に図示された本発明によるメモリモジュール３００とヒートスプレッダでの各地点での厚みを測定した結果が表１に示している。

前記表１において、ＪＥＤＥＣ（Ｊｏｉｎｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｕｎｃｉｌ）は、メモリモジュールの国際標準規格を制定する機構であって、各製造社はＪＥＤＥＣで制定した国際標準規格に合うようにメモリモジュールを製造しなければならない。

Ｔ１は、ヒートスプレッダ１００の押さえ部１３５の表面から第２パッケージ３３０の底面までの厚みで、Ｔ２は、ヒートスプレッダ１００の押さえ部１３５の表面から印刷回路基板３４０の底面までの厚みで、Ｔ３は、放熱部材１１０の表面から印刷回路基板３４０の底面までの厚みで、Ｔ４は、第２パッケージ３３０の厚みで、Ｔ５は、ヒートスプレッダ１００の押さえ部１３５の表面から放熱部材１１０の表面までの厚みである。

本発明の実施例では、ヒートスプレッダの脚部１４１、１４２の長さを調節して厚みＴ５を減少させることにより、厚みＴ２及びＴ３を減少させることができる。

前記表１に示すように、本発明のメモリモジュール３００が有する厚みＴ１、Ｔ２、及びＴ３は、ＪＥＤＥＣで規定した厚みより薄く、ＪＥＤＥＣの国際標準規格を満足する。

＜メモリモジュールの温度測定＞
図１に図示された従来のメモリモジュールと図１８に図示された本発明のメモリモジュールについて印刷回路基板の長手方向に沿って温度を測定した。

図２１は、ヒートスプレッダ３が印刷回路基板１に装着された状態で、図１の印刷回路基板の長手方向に沿ってメモリモジュールの各地点で測定された温度を示すグラフである。

図２１を参照すると、Ｓ１１区間は、ヒートスプレッダ３が配置されたメモリモジュールの第１表面に沿ってメモリモジュールの各地点の温度を測定した結果を示し、Ｓ１２区間は、第１表面の反対面であるメモリモジュールの底面に沿ってメモリモジュールの各地点の温度を測定した結果を示す。又、Ｓ１３区間は、ＡＭＢで測定した温度を示す。特に、Ｐ１１点は、メモリモジュールの第１表面上のＡＭＢに対応する位置の印刷回路基板１で測定した温度を示し、Ｐ１２点は、メモリモジュールの第１表面の反対面のＡＭＢに対応する位置の印刷回路基板１で測定した温度を示し、Ｐ１３点は、メモリモジュールの第１表面上のＡＭＢで直接測定した温度を示す。

図２１に示すように、ＡＭＢが位置した部分（Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３）の温度は他の部分の温度より高い。特に、ＡＭＢ自体で測定された最高温度は約１１１℃を示した。

図２２は、ヒートスプレッダ１００が印刷回路基板３４０に装着された状態で図１７のＸＸａ−ＸＸｂに沿ってメモリモジュールの各地点で測定した温度を示すグラフである。図２２において、Ｓ２１区間は、ヒートスプレッダ１００が配置されたメモリモジュールの第１表面に沿ってメモリモジュールの各地点の温度を測定した結果を示し、Ｓ２２区間は、第１表面の反対面であるメモリモジュールの底面に沿ってメモリモジュールの各地点の温度を測定した結果を示す。又、Ｓ２３区間は、ＡＭＢ３１０で測定した温度を示す。特に、Ｐ２１点は、メモリモジュールの第１表面上のＡＭＢ３１０に対応する位置の印刷回路基板３４０で測定した温度を示し、Ｐ２２点は、メモリモジュールの第１表面の反対面のＡＭＢ３１０に対応する位置の印刷回路基板で測定した温度を示し、Ｐ２３点は、メモリモジュールの第１表面上のＡＭＢ３１０で直接測定した温度を示す。

図２２に示すように、ＡＭＢが位置した部分（Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３）の温度が他の部分の温度より高いと示した。特に、ＡＭＢ自体で測定された最高温度は、従来のメモリモジュールの最高温度である１１１℃より１６度が低い９５℃であると示した。

このように、本発明によるヒートスプレッダは、従来のヒートスプレッダより改善された放熱特性を有することがわかる。

前述した本発明によると、ヒートスプレッダをワンタッチ方式で印刷回路基板に簡単に組み立てることができる。従って、メモリモジュールの組立工程を自動化させることができる。

又、本発明のヒートスプレッダは、改善された放熱特性を有するので、ＦＢＤＩＭＭメモリモジュールの信号ラインが集中配線されたＡＭＢで発生された高熱を外部に迅速に排出させることができる。

又、本発明のヒートスプレッダは相対的に薄いので、ＪＥＤＥＣの国際標準規格を満足する。

以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。

従来のヒートスプレッダが具備されたＦＢＤＩＭＭを示す平面図である。 本発明の第１実施例によるヒートスプレッダを示す分解斜視図である。 図２のヒートスプレッダが結合された状態を示す斜視図である。 図３のヒートスプレッダを示す平面図である。 図３のヒートスプレッダを第１方向で見た正面図である。 図３のヒートスプレッダを第２方向で見た側面図である。 本発明の第２実施例によるヒートスプレッダを示す平面図である。 本発明の第３実施例によるヒートスプレッダを示す平面図である。 本発明の第４実施例によるヒートスプレッダを示す斜視図である。 本発明の第５実施例によるヒートスプレッダを示す斜視図である。 本発明の第６実施例によるヒートスプレッダを示す斜視図である。 本発明の第７実施例による半導体パッケージモジュールを示す分解斜視図である。 図１１の半導体パッケージモジュールが結合された状態を示す斜視図である。 図１３のＸＩＶａ−ＸＩＶｂに沿って切断した断面図である。 図１３のＸＶａ−ＸＶｂに沿って切断した断面図である。 本発明の第８実施例によるメモリモジュールを示す分解斜視図である。 図１６のメモリモジュールが結合された状態を示す斜視図である。 図１７のメモリモジュールを示す平面図である。 図１７のＸＩＸａ−ＸＩＸｂに沿って切断した断面図である。 図１７のＸＸａ−ＸＸｂに沿って切断した断面図である。 図１のメモリモジュールの各地点の温度を示すグラフである。 図１７のＸＸａ−ＸＸｂライン上に沿ってメモリモジュールの各地点の温度を示すグラフである。

符号の説明

１００ ヒートスプレッダ
１１０ 放熱部材
１２０ 固定部材
１３１、１３２、１３３、１３４ 支持部
１３５ 押さえ部
１４１、１４２ 脚部
１５１、１５２ フック部
１６０ 熱伝導層
１７１、１７２ ロッキングジョー
１８１、１８２ 支え突起
２００ 半導体パッケージモジュール
３００ メモリモジュール
３１０ ＡＭＢパッケージ

Claims (43)

1. 被冷却体の熱を放出する放熱部材と、
   前記放熱部材上に配置された押さえ部と、前記押さえ部の両端から延長され前記被冷却体に支持されるフック部と、前記押さえ部の側面から延長され前記放熱部材に接触された支持部とで構成される固定部材と、を含むヒートスプレッダ。
2. 前記押さえ部は前記放熱部材から離隔し、前記押さえ部と前記放熱部材との間にベンディング空間が形成されることを特徴とする請求項１記載のヒートスプレッダ。
3. 前記支持部は、
   前記押さえ部の第１側面から延長され前記放熱部材に接触する第１支持部と、
   前記第１支持部と所定間隔をおいて前記押さえ部の第１側面から延長され前記放熱部材に接触する第２支持部と、
   前記押さえ部の第２側面から延長された第３支持部と、
   前記第３支持部と所定間隔をおいて前記押さえ部の第２側面から延長され前記放熱部材に接触する第４支持部と、を含むことを特徴とする請求項１記載のヒートスプレッダ。
4. 前記第１及び第３支持部は第１ライン上に位置し、前記第２及び第４支持部は前記第１ラインと異なる第２ライン上に位置することを特徴とする請求項３記載のヒートスプレッダ。
5. 前記第１及び第２ラインは、実質的に互いに平行であることを特徴とする請求項４記載のヒートスプレッダ。
6. 前記第１及び第２ラインは、互いに交差することを特徴とする請求項４記載のヒートスプレッダ。
7. 前記支持部は、
   前記第１及び第２支持部の間に連結され、前記放熱部材に固定される第１補助支持部と、
   前記第３及び第４支持部の間に連結され、前記放熱部材に固定される第２補助支持部と、を更に含むことを特徴とする請求項３記載のヒートスプレッダ。
8. 前記フック部は、前記放熱部材の中央に向かって折曲された形状を有することを特徴とする請求項１記載のヒートスプレッダ。
9. 前記フック部は、前記放熱部材の外郭に向かって折曲された形状を有することを特徴とする請求項１記載のヒートスプレッダ。
10. 前記フック部は、前記放熱部材の中央と外郭に向かってそれぞれ折曲された内外側折曲部を含むことを特徴とする請求項１記載のヒートスプレッダ。
11. 前記フック部は、それぞれ三角錐形状を有することを特徴とする請求項１記載のヒートスプレッダ。
12. 前記固定部材は、弾性材質を含むことを特徴とする請求項１記載のヒートスプレッダ。
13. 前記固定部材は、銅を含むことを特徴とする請求項１２記載のヒートスプレッダ。
14. 前記固定部材は、前記押さえ部と前記フック部との間を連結する脚部を更に含むことを特徴とする請求項１２記載のヒートスプレッダ。
15. 前記脚部を収容する収容溝が前記放熱部材の側面に形成されることを特徴とする請求項１４記載のヒートスプレッダ。
16. 前記脚部は、前記放熱部材に掛かって支持されるロッキングジョーを有することを特徴とする請求項１４記載のヒートスプレッダ。
17. 前記脚部の長さを調節して、前記押さえ部及び前記支持部による前記ベンディング空間の高さを調節することにより、前記押さえ部と前記放熱部材との間隔を調節することを特徴とする請求項１４記載のヒートスプレッダ。
18. 前記放熱部材は、前記押さえ部を支える少なくとも一つの支え突起を有することを特徴とする請求項１記載のヒートスプレッダ。
19. 前記放熱部材は、前記押さえ部の長手方向に沿って離隔した第１及び第２突起部を含むことを特徴とする請求項１８記載のヒートスプレッダ。
20. 前記放熱部材は、屈曲部を有することを特徴とする請求項１記載のヒートスプレッダ。
21. 前記屈曲部は、前記被冷却体の反対側に位置する前記放熱部材の一面に形成されることを特徴とする請求項２０記載のヒートスプレッダ。
22. 前記放熱部材は、銅を含むことを特徴とする請求項１記載のヒートスプレッダ。
23. 前記放熱部材と前記被冷却体との間に介在された熱伝導層を更に含むことを特徴とする請求項１記載のヒートスプレッダ。
24. 被冷却体の熱を放出する放熱部材と、
    前記放熱部材との間にベンディング空間を形成する弾性材質の固定部材と、を含み、前記被冷却体にワンタッチ方式で結合されるヒートスプレッダ。
25. 前記固定部材は、
    前記放熱部材から離隔して前記ベンディング空間を形成する押さえ部と、
    前記押さえ部の両側面から延長され前記放熱部材に接触する支持部と、
    前記押さえ部の両端から前記被冷却体に向かって延長された脚部と、
    前記脚部に形成され、前記被冷却体に支持されるフック部と、を含むことを特徴とする請求項２４記載のヒートスプレッダ。
26. 前記支持部は、
    前記押さえ部の第１側面から延長され前記放熱部材に接触する第１支持部と、
    前記第１支持部と所定間隔をおいて前記押さえ部の第１側面から延長され前記放熱部材に接触する第２支持部と、
    前記押さえ部の第２側面から延長された第３支持部と、
    前記第３支持部と所定間隔をおいて前記押さえ部の第２側面から延長され前記放熱部材に接触する第４支持部と、を含むことを特徴とする請求項２５記載のヒートスプレッダ。
27. 前記支持部は、
    前記第１及び第２支持部の間に連結され、前記放熱部材に接触する第１補助支持部と、
    前記第３及び第４支持部の間に連結され、前記放熱部材に接触された第２補助支持部と、を更に含むことを特徴とする請求項２６記載のヒートスプレッダ。
28. 前記脚部は、前記放熱部材に掛かって支持されるロッキングジョーを有することを特徴とする請求項２５記載のヒートスプレッダ。
29. 前記フック部は、前記放熱部材の中央に向かって折曲された形状を有することを特徴とする請求項２５記載のヒートスプレッダ。
30. 前記放熱部材と前記被冷却体との間に介在された熱伝導層を更に含むことを特徴とする請求項２４記載のヒートスプレッダ。
31. 前記放熱部材は、前記押さえ部を支え、前記固定部材の長手方向に沿って離隔した第１及び第２突起部を含むことを特徴とする請求項２４記載のヒートスプレッダ。
32. 第１表面、前記第１表面と反対側である被冷却体に向かう第２表面、及び収容溝が形成された側面を有する放熱部材と、
    前記放熱部材の前記第１表面との間にベンディング空間を形成するように前記放熱部材に結合され、前記被冷却体にワンタッチ方式で結合される固定部材と、
    前記放熱板の前記第２表面と前記被冷却体との間に介在された熱伝導層と、を含み、
    前記固定部材は、
    前記放熱部材の第１表面から離隔して前記ベンディング空間を形成する押さえ部と、
    前記押さえ部の両側面から延長され前記放熱部材の第１表面に接触する第１乃至第４支持部と、
    前記押さえ部の両端から前記収容溝を通じて前記被冷却体に向かって延長され、前記放熱部材の第２表面から露出された第１及び第２脚部と、
    前記第１及び第２脚部に形成され、前記被冷却体に支持される第１及び第２フック部と、を含むことを特徴とするヒートスプレッダ。
33. 前記固定部材は、
    前記第１及び第２支持部の間に連結され、前記放熱部材の第１表面に接触する第１補助支持部と、
    前記第３及び第４支持部の間に連結され、前記放熱部材の第１表面に接触する第２補助支持部と、を更に含むことを特徴とする請求項３２記載のヒートスプレッダ。
34. 前記第１及び第２脚部は、前記放熱部材の第２表面に掛かって支持されるロッキングジョーをそれぞれ有することを特徴とする請求項３２記載のヒートスプレッダ。
35. 前記第１及び第２フック部は、前記放熱板の第２表面の中央に向かって折曲された形状を有することを特徴とする請求項３２記載のヒートスプレッダ。
36. ロッキング溝を有する半導体パッケージと、
    被冷却体である前記半導体パッケージに接触する放熱部材、及び前記放熱部材に結合され前記ロッキング溝を通じて前記半導体パッケージに掛かって支持される固定部材で構成されたヒートスプレッダと、を含み、
    前記固定部材は、
    前記放熱部材上に離隔して配置された押さえ部と、
    前記放熱部材の両側面から延長され前記放熱部材に接触する支持部と、
    前記押さえ部の両端部から延長され前記半導体パッケージに支持されるフック部と、を含むことを特徴とする半導体パッケージモジュール。
37. 前記半導体パッケージは、
    半導体チップと、
    前記半導体チップを取り囲み、前記放熱部材に接触し、前記ロッキング溝が形成されたモールドと、
    前記モールドに付着され、前記半導体チップと電気的に連結されたソルダボールと、を含むことを特徴とする請求項３６記載の半導体パッケージモジュール。
38. 前記押さえ部は前記放熱部材から離隔して、前記押さえ部と前記放熱部材との間にベンディング空間が形成されることを特徴とする請求項３６記載の半導体パッケージモジュール。
39. 前記放熱部材と前記半導体パッケージとの間に介在された熱伝導層を更に含むことを特徴とする請求項３６記載の半導体パッケージモジュール。
40. ロッキング溝を有する印刷回路基板と、
    前記印刷回路基板の第１表面上に実装された複数個のメモリチップを有する第１半導体パッケージと、
    前記印刷回路基板の第１表面上に実装され、複数の信号ラインを通じてメモリコントローラから提供されたメモリコマンド及びデータを前記複数のメモリチップに提供して前記複数のメモリチップから出力されたデータをパケット化して前記メモリコントローラに提供するハブと、
    前記ハブから発生される熱を放出する放熱部材と、前記放熱部材に結合され前記ロッキング溝を通じて前記印刷回路基板に掛かって支持され前記放熱部材との間にベンディング空間を形成する弾性材質の固定部材とで構成されたヒートスプレッダと、を含むことを特徴とするメモリモジュール。
41. 前記固定部材は、
    前記放熱部材上に離隔して配置された押さえ部と、
    前記押さえ部の両側面から延長され前記放熱部材に接触された支持部と、
    前記押さえ部の両端部から延長され前記印刷回路基板に支持されるフック部と、を含むことを特徴とする請求項４０記載のメモリモジュール。
42. 前記印刷回路基板の第２表面上に実装された複数のメモリチップを有する第２半導体パッケージを更に含むことを特徴とする請求項４０記載のメモリモジュール。
43. 前記放熱部材と前記ハブとの間に介在された熱伝導層を更に含むことを特徴とする請求項４０記載のメモリモジュール。

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