JP3949724B2 - サーマル・グリースを集積回路に塗布する方法 - Google Patents

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Description

発明の背景
１．発明の分野
本発明は集積回路パッケージに関する。
２．関連技術の説明
集積回路は一般に、プリント回路板に装着されたパッケージの中に収容される。集積回路は熱を発生させるのでこの熱をパッケージから取り除かなければならない。集積回路からの熱の除去を容易にするため、いくつかのパッケージにはヒート・スラグやヒート・シンクが組み込まれている。ヒート・シンクは集積回路に結合され、ダイとパッケージの環境との間の直接的な伝熱経路を形成する。製造公差のために、集積回路とヒート・シンクの間にエア・ギャップまたはエア・ポケットが生じることがある。空気は、熱伝導のよくない物質である。そのため一般に、サーマル・グリースの層を集積回路の上に塗布して、集積回路とヒート・シンクの間の熱インピーダンスを比較的低いものにする。
パッケージの熱インピーダンスをできるだけ少なくするためにはサーマル・グリースの塗布を制御することが望ましい。サーマル・グリースの量が多すぎると、パッケージの熱インピーダンスおよび集積回路の接合温度が大きくなり過ぎてしまう。サーマル・グリースの量が不十分であるとエア・ギャップやエア・ポケットが残ることがあり、パッケージの熱インピーダンスがやはり増大する。したがって、制御されたサーマル・グリース層を有する集積回路パッケージの提供が望まれる。
発明の概要
本発明は集積回路パッケージである。このパッケージは、基板に装着された集積回路を含む。集積回路は、基板に取り付けられたカバー・プレートによって封止される。カバー・プレートは、小さな空間によって集積回路から隔てられている。カバー・プレートは、集積回路とカバー・プレートの間の空間にサーマル・グリースを注入することを可能にする１対のポートを有する。パッケージは、カバー・プレートと基板の間の集積回路の周囲に延びるシールを有する。シールは、サーマル・グリースを制御し、これを集積回路に直かに隣接した領域に封じ込める。
【図面の簡単な説明】
本発明の目的および利点は、当業者が、以下の詳細な説明および添付図面を検討することによっていっそう容易に明白となろう。
第１図は、本発明の集積回路パッケージの断面図である。
第２図は、前記パッケージに注入されたサーマル・グリースを示す第１図と同様の断面図である。
［発明の詳細な説明］
参照符号によってより詳細に図面を参照する。第１図に、本発明の集積回路パッケージ１０を示す。パッケージ１０は集積回路１２を収容する。集積回路１２をマイクロプロセッサとすることができる。集積回路を図示し、これについて説明しているが、このパッケージには、任意の電気デバイスを収容することができることを理解されたい。
集積回路１２は基板１４に装着される。基板１４を、表面パッド、内部ルーティング、および集積回路１２を外部のプリント回路板に結合するビア（図示せず）を有するプリント回路板とすることができる。集積回路１２が、「Ｃ４」または「フリップ・チップ」パッケージングと一般に呼ばれるプロセスで回路１２を基板１４に結合するはんだバンプ（図示せず）を有していてもよい。
集積回路１２は、基板１４に取り付けられたカバー・プレート１６によって封止される。カバー・プレート１６は複数のボルト１８で基板１４に取り付けることができる。ボルト１８は、プレート１６のクリアランス・ホール２０を貫通し、ナット２２で固定される。集積回路１２で発生した熱をパッケージ１０の環境に伝達するためカバー・プレート１６は一般に、銅などの熱伝導性の金属材料から作られる。したがってカバー・プレート１６は、パッケージ１０の保護カバーとしての機能、およびヒート・シンクとしての機能の両方を有する。
カバー・プレート１６は、空間２６によって集積回路１２の上面から隔てられたプラテン面２４を有する。カバー・プレート１６はさらに、プラテン面２４に隣接して位置する環状の溝２８を有する。パッケージ１０は、環状溝２８の内部に位置するシール３０を有する。シール３０は集積回路１２を封止し、回路１２に隣接した熱領域３２を画定する。好ましい実施形態ではシール３０が、カバー・プレート１６によって変形されたＯリングである。カバー・プレート１６はさらに入口ポート３４および出口ポート３６を有する。
第２図に示すようにサーマル・グリース３８がパッケージ１０の開放領域３２に注入される。サーマル・グリース３８は、カバー・プレート１６と集積回路１２の間の空間２６がグリース３８で満たされるまで領域３２にポンプ注入される。出口ポート３６があることによって熱領域３２の中の空気がパッケージの外に流れ出ることができ、そのために、集積回路１２とカバー・プレート１６の間にはエア・ポケットが形成されない。シール３０が、サーマル・グリース３８の流動を制御し、そのためにカバー・プレート１６と集積回路１２の間の空間２６がグリース３８で完全に満たされる。
したがって本発明は、集積回路１２とヒート・シンク１６の間に位置するサーマル・グリース層の厚さを制御する手段を提供する。パッケージを図示しこれについて説明してきたが、基板およびカバーを、サーマル・グリース層を集積回路の上に均一に塗布するためのツールとして使用し、その後、別のパッケージに組み立ててもよい。例えばサーマル・グリースを塗布した後にカバー・プレート１６を取り外し、グリースでカバーされた集積回路１２を取り出して、当技術分野で周知のセラミックまたはプラスチック成形パッケージなどのパッケージに組み立てることができる。サーマル・グリースについて説明してきたが、グリースを、パッケージ１０の熱領域３２に注入することができる熱伝導性のエポキシ材料または他の熱伝導性材料としてもよいことを理解されたい。
ある例示的な実施形態を説明し添付図面に示したが、当業者であればその他のさまざまな修正を実施できるのであるから、実施形態が、単に例示のためのものであって、幅広い発明を限定するものではないこと、および、図示し説明した特定の構造および配置に本発明が限定されないことを理解されたい。

Claims (2)

  1. サーマル・グリースを集積回路に塗布する方法において、
    ａ）集積回路を基抜の上へ置く段階、
    ｂ）前記基板上の前記集積回路の周囲であって、該基板上に直接シールを置く段階、
    ｃ）前記集積回路をカバー・プレートで封止し、前記集積回路と、前記プレートと、前記シールとで空間を形成させる段階、および
    ｄ）前記カバー・プレートの入口ポートから前記空間にサーマル・グリースを注入し、そのサーマル・グリースが前記集積回路と、前記カパー・プレートと、前記シールとに接触する段階
    を含む方法。
  2. 請求項１に記載の方法において、
    前記空間に注入されたサーマル・グリースは、さらに、前記集積回路の上面及び側面にも接触することを特徴とする方法。
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