JP2012015372A - Cooling structure of electronic component, electronic component device, and heat sink - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To cool electronic components such as LSI chips stably by limiting production of bubbles in thermal grease.SOLUTION: An cooling structure of an electronic component comprises: an electronic component 10 mounted on the surface of a wiring board 30; a heat sink 20 provided to cover the electronic component 10; and a thermal grease 40 having semi-fluidity and filling the gap between the electronic component 10 and the heat sink 20. The heat sink 20 has a peripheral wall 25 projecting from the surface on the electronic component 10 side and housing the electronic component 10 in the inside space. The peripheral wall 25 has open parts 22 formed at positions corresponding to corners of the electronic component 10 and interconnecting the inside space and the outside. The thermal grease 40 fills the inside space and is stored in the open parts 22.

Description

本発明は、LSI(Large Scale Integration)チップ等の電子部品の冷却構造、電子部品装置、ヒートシンクに関する。   The present invention relates to a cooling structure for an electronic component such as an LSI (Large Scale Integration) chip, an electronic component device, and a heat sink.

近年、LSIチップ上に搭載される半導体回路の高集積化、高速度化に伴い、LSIチップの発熱が極めて大きくなっている。このため、LSIチップに大きなヒートシンクを取り付け、LSIチップの放熱を促す工夫がされている。   In recent years, with the increase in integration and speed of semiconductor circuits mounted on LSI chips, the heat generation of LSI chips has become extremely large. For this reason, a large heat sink is attached to the LSI chip to promote heat dissipation of the LSI chip.

図4は、一般的な電子部品の冷却構造の概要図である。
LSIチップ1は配線基板2上の所定位置に実装されている。LSIチップ1の頂面1aに、LSIチップ1より大きい面積を持つヒートシンク3が配置されている。このヒートシンク3は、LSIチップ1に、図示しないコイルスプリングやプレートスプリングを用いて押し付けるよう固定され、これによってその下面側3aをLSIチップ1の頂面1aに押し付けて接触させている。
FIG. 4 is a schematic diagram of a cooling structure for a general electronic component.
The LSI chip 1 is mounted at a predetermined position on the wiring board 2. A heat sink 3 having a larger area than the LSI chip 1 is disposed on the top surface 1 a of the LSI chip 1. The heat sink 3 is fixed to the LSI chip 1 so as to be pressed by using a coil spring or a plate spring (not shown), whereby the lower surface side 3a is pressed against and contacted with the top surface 1a of the LSI chip 1.

しかし、ヒートシンク3とLSIチップ1との接触面は完全な平滑面ではなく細かい凹凸がある。また、LSIチップ1の強度上、ヒートシンク3をLSIチップ1へ強く押し付けることができない。このため、ヒートシンク3とLSIチップ1とを直接接触させても、LSIチップ1とヒートシンク3の実質的な接触面積は小さく、LSIチップ1からヒートシンク3への熱伝導経路の熱抵抗が高くなってしまう。
その結果、熱設計上、LSIチップ1とヒートシンク3との接触面は、LSIチップ1からヒートシンク3までの熱伝導経路において、熱密度の最も高い部分となっている。そこで、一般的な電子部品の冷却構造においては、図4に示すように、LSIチップ1とヒートシンク3との熱抵抗を小さくするために、LSIチップ1とヒートシンク3との間にサーマルグリース4を介在させている(例えば、下記特許文献1参照)。
However, the contact surface between the heat sink 3 and the LSI chip 1 is not completely smooth but has fine irregularities. Further, the heat sink 3 cannot be strongly pressed against the LSI chip 1 due to the strength of the LSI chip 1. Therefore, even if the heat sink 3 and the LSI chip 1 are in direct contact, the substantial contact area between the LSI chip 1 and the heat sink 3 is small, and the thermal resistance of the heat conduction path from the LSI chip 1 to the heat sink 3 is increased. End up.
As a result, in terms of thermal design, the contact surface between the LSI chip 1 and the heat sink 3 is the portion with the highest heat density in the heat conduction path from the LSI chip 1 to the heat sink 3. Therefore, in a general electronic component cooling structure, as shown in FIG. 4, in order to reduce the thermal resistance between the LSI chip 1 and the heat sink 3, thermal grease 4 is provided between the LSI chip 1 and the heat sink 3. (See, for example, Patent Document 1 below).

特開2002−93962号公報JP 2002-93962 A

ところで、この様なLSIチップ1はポンプアウトという問題が生じることが知られている。配線基板2上、LSIチップ1、ヒートシンク3のそれぞれには、熱膨張率に差がある。このため、温度変化に伴いLSIチップ1の表面の歪み量が増減したときに、図5に示すように、LSIチップ1とヒートシンク3とのギャップ寸法が変化し、サーマルグリース4がLSIチップ1とヒートシンク3との隙間から押し出されたり引き込まれたりするのを繰り返すうちに、気泡が混入してしまうのである。
図5は、LSIチップ1とヒートシンク3とのギャップ寸法が、温度変化により、(a)標準ギャップ(常温)→(b)狭ギャップ(高温)→(c)標準ギャップ(常温)と変化した場合の、サーマルグリース4の状態変化を示している。図5(a)に示す状態から、温度が高くなって、図5(b)に示すように、LSIチップ1とヒートシンク3とのギャップ寸法が狭ギャップとなると、サーマルグリース4は、LSIチップ1の頂面の範囲から外周側へ押し出される。そして、図5(c)に示すように、再び温度が低下し、LSIチップ1とヒートシンク3とのギャップ寸法が標準ギャップとなったときには、一度外へ押し出されたサーマルグリース4の一部がLSIチップ1の頂面1aの範囲に戻らず、結果として気泡5がサーマルグリース4内に取り込まれてしまう。
このようにしてサーマルグリース4に気泡5が生じてしまうと、気泡5は大きな熱抵抗となるので、LSIチップ1の安定した冷却が行えないという問題が生じる。
Incidentally, it is known that such an LSI chip 1 has a problem of pumping out. Each of the LSI chip 1 and the heat sink 3 on the wiring board 2 has a difference in thermal expansion coefficient. For this reason, when the amount of strain on the surface of the LSI chip 1 increases or decreases with the temperature change, the gap dimension between the LSI chip 1 and the heat sink 3 changes as shown in FIG. Bubbles are mixed while being repeatedly pushed out and pulled in from the gap with the heat sink 3.
FIG. 5 shows a case where the gap dimension between the LSI chip 1 and the heat sink 3 changes from (a) standard gap (room temperature) to (b) narrow gap (high temperature) to (c) standard gap (room temperature) due to temperature change. The state change of the thermal grease 4 is shown. When the temperature increases from the state shown in FIG. 5A and the gap dimension between the LSI chip 1 and the heat sink 3 becomes a narrow gap as shown in FIG. Extruded from the range of the top surface to the outer periphery. Then, as shown in FIG. 5C, when the temperature decreases again and the gap dimension between the LSI chip 1 and the heat sink 3 becomes the standard gap, a part of the thermal grease 4 once pushed out is part of the LSI. It does not return to the range of the top surface 1 a of the chip 1, and as a result, the bubbles 5 are taken into the thermal grease 4.
If the bubbles 5 are generated in the thermal grease 4 in this manner, the bubbles 5 have a large thermal resistance, which causes a problem that the LSI chip 1 cannot be stably cooled.

このようなポンプアウト現象は、サーマルグリース4が、LSIチップ1の四辺1bに対し、LSIチップ1の角部1cの近傍において、LSIチップ1の周囲に存在するサーマルグリース4の量が少ないことに起因する。より詳細に説明すると、図6(a)に示すように、組み立て工程において、サーマルグリース4は、サーマルグリース4を供給するノズルからLSIチップ1の頂面1aの中心に供給される。すると、表面張力によりサーマルグリース4は平面視ほぼ円形にLSIチップ1の頂面1aに留まる。そして、図6(b)、(c)に示すように、LSIチップ1上にヒートシンク3を押し付けると、サーマルグリース4は、外周側に広がる。広がった状態においても、サーマルグリース4は、平面視円形であるため、自ずと、LSIチップ1の角部1cの近傍においては、周囲に存在するサーマルグリース4の量が少なくなるのである。   Such a pump-out phenomenon is caused by the fact that the thermal grease 4 is less in the vicinity of the corner 1c of the LSI chip 1 than the four sides 1b of the LSI chip 1 and around the LSI chip 1. to cause. More specifically, as shown in FIG. 6A, in the assembly process, the thermal grease 4 is supplied from the nozzle that supplies the thermal grease 4 to the center of the top surface 1a of the LSI chip 1. Then, due to the surface tension, the thermal grease 4 remains on the top surface 1a of the LSI chip 1 in a substantially circular shape in plan view. 6B and 6C, when the heat sink 3 is pressed onto the LSI chip 1, the thermal grease 4 spreads to the outer peripheral side. Even in the spread state, since the thermal grease 4 is circular in plan view, the amount of the thermal grease 4 existing in the vicinity of the corner 1c of the LSI chip 1 is naturally reduced.

これに対し、サーマルグリース4の量を増やすことで、サーマルグリース4が広がる範囲を大きくし、LSIチップ1の角部1cの近傍においても、周囲に存在するサーマルグリース4の量が少なくなるのを防ぐことも考えられる。しかしこれでは材料コストの上昇につながる。   On the other hand, by increasing the amount of thermal grease 4, the range in which thermal grease 4 spreads is increased, and the amount of thermal grease 4 present in the vicinity of the corner 1 c of LSI chip 1 is reduced. It can also be prevented. However, this leads to an increase in material costs.

ところで、LSIチップ1で発する熱の一部は、配線基板2にも放熱され、これによってLSIチップ1の冷却機能の一部が担われている。しかし、高集積化、高速度化されたLSIチップ1は、高消費電力化、低電圧化の傾向にあり、LSIチップ1へ供給する電流値が大きくなっている。その結果、配線基板2が発熱することで配線基板2の導体の電気抵抗値が上昇し、必要な給電が行えないなどの障害が発生するため、LSIチップ1で発する熱を配線基板2で放熱するにも限度がある。したがって、ヒートシンク3によって、LSIチップ1を確実に冷却する必要がある。   By the way, a part of the heat generated in the LSI chip 1 is also radiated to the wiring board 2, thereby taking part of the cooling function of the LSI chip 1. However, the LSI chip 1 with high integration and high speed tends to have high power consumption and low voltage, and the current value supplied to the LSI chip 1 is large. As a result, the electrical resistance value of the conductor of the wiring board 2 rises due to heat generation of the wiring board 2, and a failure occurs such that necessary power feeding cannot be performed. There is a limit to doing it. Therefore, the LSI chip 1 needs to be reliably cooled by the heat sink 3.

そこでなされた本発明の目的は、サーマルグリースに気泡が生じるのを抑え、LSIチップ等の電子部品を安定して冷却することのできる電子部品の冷却構造、電子部品装置、ヒートシンクを提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an electronic component cooling structure, an electronic component device, and a heat sink that can suppress the generation of bubbles in the thermal grease and stably cool electronic components such as LSI chips. is there.

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の電子部品の冷却構造は、配線基板の表面に実装される電子部品と、前記電子部品を覆うように設けられるヒートシンクと、前記電子部品と前記ヒートシンクとの間に充填され、半流動性を有するサーマルグリースと、を備え、前記ヒートシンクは、前記電子部品側の表面から突出すると共に内側空間に前記電子部品を収容した周壁を有し、前記周壁は、前記電子部品の角部に対応する位置に形成されると共に前記内側空間と外側とを連通させる開放部を具備し、前記サーマルグリースは、前記内側空間に充填されていると共に前記開放部に貯留されていることを特徴とする。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
That is, the electronic component cooling structure of the present invention is filled between the electronic component mounted on the surface of the wiring board, the heat sink provided so as to cover the electronic component, and the electronic component and the heat sink. Thermal grease having fluidity, and the heat sink has a peripheral wall that protrudes from the surface on the electronic component side and accommodates the electronic component in an inner space, and the peripheral wall is formed at a corner of the electronic component. An opening portion is formed at a corresponding position and communicates the inner space and the outer side, and the thermal grease is filled in the inner space and stored in the opening portion. .

また、本発明の電子部品装置は、上記の電子部品の冷却構造を具備することを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided an electronic component device including the above-described electronic component cooling structure.

また、本発明は、電子部品を覆うように設けられて前記電子部品で発生する熱を放熱するヒートシンクであって、前記ヒートシンクは、表面から突出すると共に前記電子部品を収容する内側空間を形成する周壁を有し、前記周壁は、前記電子部品の角部に対応する位置に形成されると共に前記内側空間と外側とを連通させる開放部を具備し、前記サーマルグリースを前記内側空間に充填可能かつ前記開放部に貯留可能であることを特徴とする。   In addition, the present invention is a heat sink provided so as to cover the electronic component and dissipating heat generated by the electronic component, wherein the heat sink protrudes from the surface and forms an inner space for accommodating the electronic component. A peripheral wall, the peripheral wall is formed at a position corresponding to a corner of the electronic component, and has an open portion that allows the inner space to communicate with the outside, and the inner space can be filled with the thermal grease. The open portion can be stored.

本発明によれば、電子部品を収容する周壁のうち電子部品の角部に対応する開放部にサーマルグリースが貯留されているので、温度変化に伴い電子部品とヒートシンクとのギャップ寸法が変動してサーマルグリースが電子部品とヒートシンクの間から押し出されたり引き込まれたりするのを繰り返したとしても、電子部品の角部の外周側には、十分な量のサーマルグリースが存在することになる。これにより、サーマルグリースが引き込まれるときに気泡が混入するのを防ぐことができる。したがって、ヒートシンクによる放熱性が低下するのを防ぎ、電子部品を安定して冷却することができる。
また、電子部品の角部以外に対応する部分において、周壁が、サーマスグリースが外側に広がるのを制限するので、サーマルグリース量を増やすことなく、上記効果を得ることができるので、コスト面においても優れる。
According to the present invention, the thermal grease is stored in the open portion corresponding to the corner of the electronic component in the peripheral wall that accommodates the electronic component, so that the gap dimension between the electronic component and the heat sink varies as the temperature changes. Even if the thermal grease is repeatedly pushed out or pulled in between the electronic component and the heat sink, a sufficient amount of thermal grease is present on the outer peripheral side of the corner of the electronic component. Thereby, it is possible to prevent air bubbles from being mixed when the thermal grease is drawn. Therefore, the heat dissipation by the heat sink can be prevented from being lowered, and the electronic component can be stably cooled.
In addition, the peripheral wall restricts the expansion of the thermus grease to the outside in the part corresponding to the corner other than the corner of the electronic component. Excellent.

本実施形態に示す電子部品装置の概略構成図であって、図1(a)が平面図であり、図1(b)が縦断面図(図1(a)におけるI−I線断面図)である。なお、図1(a)においては、ヒートシンク20のプレート本体部20Aの図示を省略し、周壁部25のみを図示している。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electronic component device according to the present embodiment, in which FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a vertical cross-sectional view (a cross-sectional view taken along a line II in FIG. 1A). It is. In FIG. 1A, illustration of the plate body 20A of the heat sink 20 is omitted, and only the peripheral wall 25 is illustrated. ヒートシンク20が有する突起21を示す要部拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a protrusion 21 that the heat sink 20 has. LSIチップ10上にヒートシンク20を取り付けるときの工程図である。FIG. 4 is a process diagram when attaching the heat sink 20 on the LSI chip 10. 一般的な電子部品の冷却構造の概略構成図であって、図4(a)が平面図であり、図4(b)が縦断面図(図4(a)におけるII−II線断面図)である。なお、図4(a)においては、ヒートシンク3の図示を省略している。FIG. 4A is a schematic configuration diagram of a cooling structure for a general electronic component, FIG. 4A is a plan view, and FIG. 4B is a longitudinal sectional view (a sectional view taken along line II-II in FIG. 4A). It is. In addition, illustration of the heat sink 3 is abbreviate | omitted in Fig.4 (a). 一般的な電子部品を示す図であって、温度変化に伴って電子部品とヒートシンクとのギャップ寸法が変動したときの様子を示している。It is a figure which shows a general electronic component, Comprising: The mode when the gap dimension of an electronic component and a heat sink fluctuate | varied with the temperature change is shown. 一般的な電子部品を示す図であって、LSIチップ上にヒートシンクを取り付ける工程図である。It is a figure which shows a general electronic component, Comprising: It is process drawing which attaches a heat sink on a LSI chip.

以下、添付図面を参照して、本発明による電子部品の冷却構造を実施するための形態を説明する。しかし、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。   Hereinafter, an embodiment for carrying out an electronic component cooling structure according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited only to these examples.

図1は、本実施形態にかかる電子部品装置の構成を示している。
図1に示すように、LSIチップ(電子部品)10は、例えば矩形のプレート状で、配線基板30上の所定位置に実装されている。LSIチップ10の頂面10aに、放熱性に優れた金属製等からなり、LSIチップ10より大きい面積を持つプレート状のヒートシンク20が配置されている。このヒートシンク20は、LSIチップ10に、図示しないコイルスプリングやプレートスプリングを用いて押し付けるよう固定され、これによってその下面側の接触面20aをLSIチップ10の頂面10aに押し付けて接触させている。電子部品装置は、これらLSIチップ10、ヒートシンク20、配線基板30を備えて構成されている。
FIG. 1 shows a configuration of an electronic component device according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the LSI chip (electronic component) 10 is mounted at a predetermined position on the wiring board 30 in, for example, a rectangular plate shape. On the top surface 10 a of the LSI chip 10, a plate-shaped heat sink 20 made of metal having excellent heat dissipation and having an area larger than that of the LSI chip 10 is disposed. The heat sink 20 is fixed to the LSI chip 10 so as to be pressed by using a coil spring or a plate spring (not shown), whereby the lower contact surface 20a is pressed against the top surface 10a of the LSI chip 10. The electronic component device includes the LSI chip 10, the heat sink 20, and the wiring board 30.

ヒートシンク20は、プレート状に形成されたヒートシンク本体部20Aと、ヒートシンク本体部20AのうちLSIチップ10に対向する接触面20aから突出して、内側空間にLSIチップ10を収容する周壁25とを有している。
周壁25は、LSIチップ10の外周縁部の四辺のそれぞれに沿って連続して延びる四つの突起21が、矩形状に配列されて構成されている。より具体的には、四つの突起21のうち相互に隣接する二つの突起21が、内側空間と外側とを連通させる開放部22を介して、互いに直交する方向に延在するように配列されることにより、全体として矩形状に構成されている。すなわち、この周壁25は、開放部22がLSIチップ10の角部10cに対応して位置するようになっている。
図2に示すように、各突起21は、ヒートシンク20をLSIチップ10上に載せたときに、LSIチップ10に接触しないよう、LSIチップ10の外周縁部に位置する側面10bから外周側に所定寸法以上離間して設けられている。また、各突起21は、ヒートシンク20の接触面20aがLSIチップ10の頂面10aに押し付けられた状態で、突起21の先端部21aが配線基板30に接触しないような高さで形成されている。また本実施形態において、突起21は、ヒートシンク20から配線基板30に接近するに従い、その幅が漸次縮小する断面視台形状に形成されている。
The heat sink 20 includes a heat sink body 20A formed in a plate shape, and a peripheral wall 25 that protrudes from the contact surface 20a of the heat sink body 20A facing the LSI chip 10 and accommodates the LSI chip 10 in the inner space. ing.
The peripheral wall 25 is configured by arranging four protrusions 21 extending continuously along the four sides of the outer peripheral edge of the LSI chip 10 in a rectangular shape. More specifically, two protrusions 21 adjacent to each other among the four protrusions 21 are arranged so as to extend in directions orthogonal to each other via an opening 22 that communicates the inner space and the outer side. Thus, the overall configuration is rectangular. That is, the peripheral wall 25 is configured such that the open portion 22 is positioned corresponding to the corner portion 10 c of the LSI chip 10.
As shown in FIG. 2, each protrusion 21 has a predetermined distance from the side surface 10 b located on the outer peripheral edge of the LSI chip 10 to the outer peripheral side so as not to contact the LSI chip 10 when the heat sink 20 is placed on the LSI chip 10. They are spaced apart by more than the dimensions. Each protrusion 21 is formed at such a height that the tip 21 a of the protrusion 21 does not contact the wiring board 30 in a state where the contact surface 20 a of the heat sink 20 is pressed against the top surface 10 a of the LSI chip 10. . Further, in the present embodiment, the protrusion 21 is formed in a trapezoidal shape in a sectional view in which the width gradually decreases as the heat sink 20 approaches the wiring board 30.

この周壁25(突起21)は、ヒートシンク20とは別の材料で形成しても良いが、ヒートシンク20と同材料で形成すれば、ヒートシンク20の成形時に突起21を同時に形成でき、また突起21もヒートシンク20の放熱性の一部を担うことができる。さらには、周壁25(突起21)をヒートシンク20よりも熱伝導率の高い材料で形成すれば、突起21を介してヒートシンク20に効率よく熱を伝導させることができる。   The peripheral wall 25 (projection 21) may be formed of a material different from that of the heat sink 20. However, if the peripheral wall 25 (projection 21) is formed of the same material as the heat sink 20, the projection 21 can be formed simultaneously when the heat sink 20 is formed. Part of the heat dissipation of the heat sink 20 can be taken. Furthermore, if the peripheral wall 25 (projection 21) is formed of a material having higher thermal conductivity than the heat sink 20, heat can be efficiently conducted to the heat sink 20 via the projection 21.

このような構成のヒートシンク20を用いてLSIチップ10の冷却構造を実現する場合、以下のようにしてヒートシンク20を取り付ける。
まず、図3(a)に示すように、配線基板30上に実装したLSIチップ10の頂面10aに、サーマルグリース40を盛り付ける。
そして、LSIチップ10の頂面10aにヒートシンク20を押し付ける。すると、図3(b)、(c)に示すように、LSIチップ10の頂面10aとヒートシンク20との間で、サーマルグリース40が押し広げられる。すると、サーマルグリース40は、LSIチップ10とヒートシンク20とにより、その行き場が制限され、ヒートシンク20の接触面20aおよび突起21と、LSIチップ10の頂面10aおよび四方の側面10bとの間に充填される。
When the cooling structure of the LSI chip 10 is realized using the heat sink 20 having such a configuration, the heat sink 20 is attached as follows.
First, as shown in FIG. 3A, thermal grease 40 is placed on the top surface 10 a of the LSI chip 10 mounted on the wiring board 30.
Then, the heat sink 20 is pressed against the top surface 10 a of the LSI chip 10. Then, as shown in FIGS. 3B and 3C, the thermal grease 40 is pushed and spread between the top surface 10 a of the LSI chip 10 and the heat sink 20. Then, the place of thermal grease 40 is limited by the LSI chip 10 and the heat sink 20, and the thermal grease 40 is filled between the contact surface 20 a and the protrusion 21 of the heat sink 20 and the top surface 10 a and the four side surfaces 10 b of the LSI chip 10. Is done.

このとき図3(c)に示すように、特にサーマルグリース40へのエア混入の起こりやすいLSIチップ10の角部10cの近傍には、突起21が設けられていないため、サーマルグリース40は、開放部22から押し出され、LSIチップ10の外周側に流れ出る。これにより、サーマルグリース40が開放部22及び外側に貯留される。すなわち、LSIチップ10の角部10cの外周側には、十分な量のサーマルグリース40が存在することになる。   At this time, as shown in FIG. 3C, since the protrusion 21 is not provided in the vicinity of the corner portion 10c of the LSI chip 10 in which air is easily mixed into the thermal grease 40, the thermal grease 40 is opened. It is pushed out from the part 22 and flows out to the outer peripheral side of the LSI chip 10. Thereby, the thermal grease 40 is stored in the open part 22 and the outside. That is, a sufficient amount of thermal grease 40 is present on the outer peripheral side of the corner 10 c of the LSI chip 10.

このような構成によれば、温度変化に伴いLSIチップ10とヒートシンク20とのギャップ寸法が、常温時の標準ギャップから、LSIチップ10の作動により高温となって狭ギャップとなると、サーマルグリース40が、LSIチップ10の頂面10aとヒートシンク20の接触面20aとの隙間から外周側へ押し出される。そして、LSIチップ10の作動が停止して温度が低下し、LSIチップ1とヒートシンク3とのギャップ寸法が標準ギャップとなったときには、LSIチップ10の頂面10aとヒートシンク20の接触面20aとの隙間が負圧状態となり、一度外へ押し出されたサーマルグリース40の一部がLSIチップ10の頂面10aとヒートシンク20の接触面20aとの隙間に引き込まれる。このとき、LSIチップ10の角部10cの外周側には、十分な量のサーマルグリース40が存在しているので、LSIチップ10の頂面10aとヒートシンク20の接触面20aとの隙間には、サーマルグリース40が確実に引き込まれる。   According to such a configuration, when the gap size between the LSI chip 10 and the heat sink 20 becomes high due to the operation of the LSI chip 10 from the standard gap at normal temperature and becomes a narrow gap as the temperature changes, the thermal grease 40 Then, it is pushed out from the gap between the top surface 10a of the LSI chip 10 and the contact surface 20a of the heat sink 20 to the outer peripheral side. When the operation of the LSI chip 10 stops and the temperature decreases and the gap dimension between the LSI chip 1 and the heat sink 3 becomes the standard gap, the top surface 10a of the LSI chip 10 and the contact surface 20a of the heat sink 20 are in contact with each other. The gap is in a negative pressure state, and a part of the thermal grease 40 pushed out once is drawn into the gap between the top surface 10 a of the LSI chip 10 and the contact surface 20 a of the heat sink 20. At this time, since a sufficient amount of thermal grease 40 exists on the outer peripheral side of the corner portion 10c of the LSI chip 10, the gap between the top surface 10a of the LSI chip 10 and the contact surface 20a of the heat sink 20 is The thermal grease 40 is securely pulled.

このようにしてLSIチップ10の角部10cの近傍においてサーマルグリース40に気泡が混入するのを防ぐことができる。
なお、ここで、温度変化によってサーマルグリース40が押し出された場合、サーマルグリース40は、LSIチップ10の四方の側面10bに沿った部分においては、突起21により外周側へ広がるのが制限され、LSIチップ10の角部10c近傍の開放部22から集中的に広がる。したがって、サーマルグリース40の量を増やすことなく、LSIチップ10の角部10c近傍におけるサーマルグリース40の量を低コストで有効に増やすことができる。
また、突起21により、サーマルグリース40の広がる向きが、外周側ではなく配線基板30側に制限されるので、LSIチップ10の頂面10aとヒートシンク20の接触面20aとの間だけでなく、LSIチップ10の四方の側面10bに沿ってヒートシンク20と配線基板30の表面との間に、サーマルグリース40を充填させることができる。これにより、LSIチップ10からヒートシンク20への熱伝導効率を高めることができ、放熱性を向上できるとともに、LSIチップ10が空気と触れないようにすることができる。
このとき、ヒートシンク20に設けた突起21を、サーマルグリース40を介して配線基板30と接触させることもできるので、LSIチップ10への給電で生じる配線基板30内の発熱を、ヒートシンク20に逃がすこともでき、この点においても放熱性を向上できる。この場合において、突起21の先端部21aを、配線基板30の表面に平行な平坦面とするのが好ましい。突起21の先端部21aと配線基板30との間に、サーマルグリース40を確実に介在させることができるためである。
In this way, it is possible to prevent bubbles from entering the thermal grease 40 in the vicinity of the corner 10c of the LSI chip 10.
Here, when the thermal grease 40 is pushed out due to a temperature change, the thermal grease 40 is restricted from spreading to the outer peripheral side by the protrusions 21 in the portion along the four side surfaces 10b of the LSI chip 10, and the LSI. It spreads intensively from the opening 22 near the corner 10c of the chip 10. Therefore, the amount of the thermal grease 40 in the vicinity of the corner portion 10c of the LSI chip 10 can be effectively increased at a low cost without increasing the amount of the thermal grease 40.
Further, the direction in which the thermal grease 40 spreads by the protrusions 21 is limited to the wiring board 30 side rather than the outer peripheral side, so that not only between the top surface 10a of the LSI chip 10 and the contact surface 20a of the heat sink 20 but also the LSI. Thermal grease 40 can be filled between the heat sink 20 and the surface of the wiring board 30 along the four side surfaces 10 b of the chip 10. As a result, the efficiency of heat conduction from the LSI chip 10 to the heat sink 20 can be increased, heat dissipation can be improved, and the LSI chip 10 can be prevented from coming into contact with air.
At this time, since the protrusion 21 provided on the heat sink 20 can be brought into contact with the wiring board 30 via the thermal grease 40, heat generated in the wiring board 30 caused by power feeding to the LSI chip 10 is released to the heat sink 20. In this respect, the heat dissipation can be improved. In this case, the tip 21 a of the protrusion 21 is preferably a flat surface parallel to the surface of the wiring board 30. This is because the thermal grease 40 can be reliably interposed between the tip 21 a of the protrusion 21 and the wiring board 30.

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、ヒートシンク20に形成した突起21の形状や、開放部22の位置、開口寸法等は、適宜変更することが可能である。
また、突起21をヒートシンク20とは別部品とし、ヒートシンク20に、半田付け、ビス等の各種固定手段により取り付ける構成とすることも許容する。
また、プレート状のヒートシンク20は、放熱効果を高めるフィンを形成した構成にしてもよい。
また、LSIチップ10に限らず、他の電子部品においても、同様の構成を適用することで放熱性能を高めることができる。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment described with reference to the drawings, and various modifications can be considered within the technical scope thereof.
For example, the shape of the protrusion 21 formed on the heat sink 20, the position of the opening 22, the opening size, and the like can be changed as appropriate.
Further, the protrusion 21 may be a separate component from the heat sink 20 and may be attached to the heat sink 20 by various fixing means such as soldering or screws.
Further, the plate-like heat sink 20 may have a structure in which fins that enhance the heat dissipation effect are formed.
Further, not only the LSI chip 10 but also other electronic components can improve the heat dissipation performance by applying the same configuration.
In addition to this, as long as it does not depart from the gist of the present invention, the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to another configuration as appropriate.

10 LSIチップ(電子部品)
10a 頂面
10b 側面
10c 角部
20 ヒートシンク
20a 接触面
21 突起
21a 先端部
22 開放部
30 配線基板
40 サーマルグリース
10 LSI chip (electronic component)
10a Top surface 10b Side surface 10c Corner portion 20 Heat sink 20a Contact surface 21 Projection 21a Tip portion 22 Open portion 30 Wiring board 40 Thermal grease

Claims (7)

配線基板の表面に実装される電子部品と、
前記電子部品を覆うように設けられるヒートシンクと、
前記電子部品と前記ヒートシンクとの間に充填され、半流動性を有するサーマルグリースと、を備え、
前記ヒートシンクは、前記電子部品側の表面から突出すると共に内側空間に前記電子部品を収容した周壁を有し、
前記周壁は、前記電子部品の角部に対応する位置に形成されると共に前記内側空間と外側とを連通させる開放部を具備し、
前記サーマルグリースは、前記内側空間に充填されていると共に前記開放部に貯留されていることを特徴とする電子部品の冷却構造。
Electronic components mounted on the surface of the wiring board;
A heat sink provided to cover the electronic component;
A thermal grease filled between the electronic component and the heat sink and having semi-fluidity,
The heat sink has a peripheral wall that protrudes from the surface on the electronic component side and accommodates the electronic component in an inner space,
The peripheral wall includes an open portion that is formed at a position corresponding to a corner of the electronic component and communicates the inner space with the outer side,
The cooling structure for electronic parts, wherein the thermal grease is filled in the inner space and stored in the open portion.
前記周壁が、前記ヒートシンクと同材料で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電子部品の冷却構造。   2. The electronic component cooling structure according to claim 1, wherein the peripheral wall is made of the same material as the heat sink. 前記周壁が、前記ヒートシンクを形成する材料よりも熱伝導率の高い材料で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電子部品の冷却構造。   The cooling structure for an electronic component according to claim 1, wherein the peripheral wall is formed of a material having a higher thermal conductivity than a material forming the heat sink. 前記周壁において前記配線基板に対向する先端部が、前記配線基板の表面に平行な平坦面により形成されていることを特徴とする請求項1から3のうちいずれか一項に記載の電子部品の冷却構造。   4. The electronic component according to claim 1, wherein a tip portion of the peripheral wall facing the wiring board is formed by a flat surface parallel to a surface of the wiring board. 5. Cooling structure. 前記サーマルグリースは、前記開放部を介して前記周壁の外側に貯留されていることを特徴とする請求項請求項1から4のうちいずれか一項に記載の電子部品の冷却構造。   5. The electronic component cooling structure according to claim 1, wherein the thermal grease is stored outside the peripheral wall through the open portion. 6. 請求項1から5のうちいずれか一項に記載の電子部品の冷却構造を具備することを特徴とする電子部品装置。   An electronic component device comprising the electronic component cooling structure according to claim 1. 電子部品を覆うように設けられて前記電子部品で発生する熱を放熱するヒートシンクであって、
前記ヒートシンクは、表面から突出すると共に前記電子部品を収容する内側空間を形成する周壁を有し、
前記周壁は、前記電子部品の角部に対応する位置に形成されると共に前記内側空間と外側とを連通させる開放部を具備し、前記サーマルグリースを前記内側空間に充填可能かつ前記開放部に貯留可能であることを特徴とするヒートシンク。
A heat sink provided to cover the electronic component and dissipating heat generated in the electronic component,
The heat sink has a peripheral wall that protrudes from the surface and forms an inner space that accommodates the electronic component,
The peripheral wall is formed at a position corresponding to a corner portion of the electronic component and includes an open portion that allows the inner space to communicate with the outside. The thermal grease can be filled into the inner space and stored in the open portion. A heat sink characterized by being capable.
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