JPH0222559B2 - - Google Patents

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JPH0222559B2
JPH0222559B2 JP22034784A JP22034784A JPH0222559B2 JP H0222559 B2 JPH0222559 B2 JP H0222559B2 JP 22034784 A JP22034784 A JP 22034784A JP 22034784 A JP22034784 A JP 22034784A JP H0222559 B2 JPH0222559 B2 JP H0222559B2
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JP
Japan
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package
heat sink
source
substrate
leads
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JP22034784A
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Japanese (ja)
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JPS60214598A (en
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Toomasu Baato Rodonii
Maaku Suteitsuto Robaato
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Texas Instruments Tucson Corp
Original Assignee
Burr Brown Corp
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Publication date
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Publication of JPH0222559B2 publication Critical patent/JPH0222559B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4093Snap-on arrangements, e.g. clips
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、パツケージされた精密アナログ部品
における予想しえない誤差電圧源を最小とするた
めの方法および装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for minimizing unpredictable error voltage sources in packaged precision analog components.

従来の技術 精密アナログ部品を必要としているシステム設
計者は、常に、より正確な部品、即ち、誤差電圧
またはノイズが信頼性を低下せずまたはコストを
増大することなく可能な限り最大限に減少させら
れた部品を探し求めている。この種の精密アナロ
グ部品の例としては、バイポーラおよびFET入
力演算増幅器、計器増幅器、電圧基準、前置増幅
器、分離部品、および多重機能回路がある。
BACKGROUND OF THE INVENTION System designers who require precision analog components are always looking for more accurate components, i.e., to reduce error voltage or noise to the greatest extent possible without reducing reliability or increasing cost. I'm looking for the missing parts. Examples of this type of precision analog components include bipolar and FET input operational amplifiers, instrumentation amplifiers, voltage references, preamplifiers, isolation components, and multifunction circuits.

この種の部品におけるノイズ源または誤差電圧
源は、2つのカテゴリー即ち予想しうる誤差電圧
源といわゆる予想しえない源とに分けられる。予
想しうる誤差電圧源は、改良された設計、精密な
トリミング、およびこの種の部品を気密パツケー
ジで包囲するなどの改良された製造技術によつて
補償される。
Noise sources or error voltage sources in this type of component are divided into two categories: predictable error voltage sources and so-called unpredictable sources. Predictable error voltage sources are compensated for by improved design, precision trimming, and improved manufacturing techniques, such as enclosing such components in hermetic packaging.

従来技術では、2つの予想しえないノイズ源が
あることが分かつており、その1つは、部品のダ
イスまたはI.Cチツプにおける温度勾配によつて
生じるものであり、他の1つは、パツケージされ
た部品のリードの接合、即ちパツケージ内にある
接合とその部品を包囲するパツケージを取り付け
ている基体プリント回路板(P.C)の導体との外
的な接合との間の温度差によつて生じるものであ
る。このような源からの誤差電圧を最小とするた
めの従来の1つの方法は、すべての素子を実質的
に一定の温度に維持する適当な包囲体内に、その
精密部品を一部とする全システムを包囲すること
である。熱勾配の問題にたいする従来の解決方法
はそれらチツプまたはダイスの温度を実質的に一
定に維持するオンチツプ安定化回路をそれら部品
に設けることである。しかしながら、多くの適用
例において、精密アナログ部品における誤差電圧
を最小とする問題にたいするこれら従来の方法
は、可能でないか、経済的に難しかつた。従来の
技術によつて解決されていない問題は、個々にパ
ツケージされた精密部品におけるいわゆる予想し
えない誤差源を、その部品が一部となつている全
システムに一つの理想的な環境を与えたりまたは
その全システムを一つの理想的な環境内にパツケ
ージする必要なくいかにして最小とするかとゆう
ことであり、換言するならば、各々パツケージさ
れた精密アナログ部品にそれ自身の理想化された
環境をいかにして与えるかということである。
In the prior art, it has been found that there are two unpredictable sources of noise, one caused by temperature gradients in the die or IC chip of a component, and the other caused by temperature gradients in the packaged die or IC chip. Bonds in the leads of a component that is caused by the temperature difference between the bond within the package and the external bond to the conductor of the base printed circuit board (PC) to which the package surrounding the component is attached. It is. One conventional method for minimizing error voltages from such sources is to install the entire system in which the sensitive components are part within a suitable enclosure that maintains all components at a substantially constant temperature. It is to surround. A conventional solution to the thermal gradient problem is to provide the components with on-chip stabilization circuitry that maintains the temperature of the chip or die substantially constant. However, in many applications, these conventional approaches to the problem of minimizing error voltages in precision analog components are not possible or economically difficult. A problem unsolved by conventional techniques is to reduce so-called unpredictable sources of error in individually packaged precision parts to the entire system of which they are a part in one ideal environment. or how to minimize the entire system without having to package it in one ideal environment; in other words, how to minimize the need for each packaged precision analog component to have its own idealized It's about how we provide the environment.

発明の概要 前述したように、演算増幅器のごとき精密アナ
ログ電子部品には、予想しえない二つの誤差電圧
源またはノイズ源があることが分かつている。そ
の一つの源は、部品のダイスまたはチツプにおけ
る温度勾配によつて生じるものである。このノイ
ズ源は、部品のダイスまたはチツプ全体にわたつ
て温度を実質的に一定に維持することによつて最
少とされる。もう一方の源は、パツケージが基体
に取り付けられるときそのパツケージのリードの
内部および外部接合での異種金属の接触部が異な
る温度とされると、いわゆる熱電対効果によつて
発生される熱電電圧である。パツケージの各リー
ドの接合を実質的に一定に維持することによつて
この誤差電圧源またはノイズ源を最少とすること
ができる。
SUMMARY OF THE INVENTION As previously mentioned, precision analog electronic components such as operational amplifiers have been found to have two unpredictable sources of error voltage or noise. One source is caused by temperature gradients in the die or chip of the part. This noise source is minimized by maintaining the temperature substantially constant throughout the die or chip of the component. The other source is the thermoelectric voltage generated by the so-called thermocouple effect, when the dissimilar metal contacts at the internal and external junctions of the package leads are at different temperatures when the package is attached to a substrate. be. This source of error voltage or noise can be minimized by maintaining the junction of each lead of the package substantially constant.

本発明者等は、また、予想しえない第三の誤差
電圧源があることを見出した。この種の部品を包
囲するのに通常使用される型のパツケージにおけ
るリードは、ガラス絶縁体によつて互いに且つ容
器から絶縁される。本発明者等は、パツケージを
取り付けている基体の表面から主として反射され
る光がそのベースのガラス絶縁体をとうしてパツ
ケージの内部に透過され、その光によつて部品の
光応答性の回路に光電電圧が発生され別のノイズ
源または誤差電圧源となることを見出した。
The inventors have also discovered that there is a third, unpredictable source of error voltage. The leads in packages of the type commonly used to enclose components of this type are insulated from each other and from the container by glass insulators. The inventors have discovered that light that is primarily reflected from the surface of the substrate to which the package is attached is transmitted through the glass insulator of its base and into the interior of the package, thereby causing light-responsive circuitry in the component. It was found that the photovoltaic voltage generated during this process becomes another source of noise or error voltage.

個々にパツケージされた精密アナログ部品にお
ける予想しえない誤差電圧源またはノイズ源を最
少とするために、相当な熱質量を有するヒートシ
ンクをパツケージのまわりに配設して、部品を基
体に取り付けた後、そのヒートシンクがその精密
アナログ部品のパツケージの外側面に良好な熱接
触をするようにする。ヒートシンクは、高い比熱
と良好な熱伝導率を有する材料で作られる。ヒー
トシンクの外側表面には、フインまたは突起部が
設けられ、または、放射性の高い表面仕上げが施
され、ヒートシンクから熱が放射および伝導によ
つて周囲環境へ伝達されるようにする。このヒー
トシンクは、実質的に、接触しているパツケージ
の温度を、初期ウオームアツプ期間の後一定に維
持する。
To minimize unexpected error voltage or noise sources in individually packaged precision analog components, a heat sink with a significant thermal mass is placed around the package after the components are mounted on the substrate. , so that the heat sink makes good thermal contact with the outer surface of the precision analog component package. Heat sinks are made of materials with high specific heat and good thermal conductivity. The outer surface of the heat sink is provided with fins or protrusions or has a highly emissive surface finish to allow heat to be transferred from the heat sink to the surrounding environment by radiation and conduction. This heat sink maintains the temperature of the package with which it is in contact substantially constant after an initial warm-up period.

部品を含むパツケージのベースとパツケージさ
れた部品を取り付ける基体の表面との間のスペー
スに対する等熱包囲体を設けるために、ヒートシ
ンクには、懸下する一体的なスカートが設けられ
る。このスカートは、ヒートシンクがパツケージ
に正しく配置されるとき、基体の表面に実質的に
接触して等熱室を形成する。このスカートには、
また、高い放射性の表面が設けられ、入射放射エ
ネルギーを阻止または吸収する。さもないと、そ
の入射放射エネルギーは、パツケージのベースの
リードの回りのガラスシールをとうしてパツケー
ジの内部へと透過してしまい光電効果によつて誤
差電圧を発生してしまうであろう。ヒートシンク
のスカートによつて形成された等熱包囲体は、パ
ツケージのリードの内部および外部接合を実質的
に一定の温度に維持し、従つて、これら接合によ
つて発生される熱電的誤差電圧を最少とする。
The heat sink is provided with a depending integral skirt to provide an isothermal enclosure for the space between the base of the package containing the component and the surface of the substrate to which the packaged component is attached. This skirt substantially contacts the surface of the substrate to form an isothermal chamber when the heat sink is properly positioned in the package. This skirt has
Also, highly radiative surfaces are provided to block or absorb incident radiant energy. Otherwise, the incident radiant energy would pass through the glass seal around the leads at the base of the package and into the interior of the package, creating an error voltage due to the photoelectric effect. The isothermal envelope formed by the heat sink skirt maintains the internal and external junctions of the package leads at a substantially constant temperature, thus reducing the thermoelectric error voltages generated by these junctions. Minimum.

本発明の目的は、パツケージされた精密部品に
おいて予想しえない源からの誤差電圧、パツケー
ジノイズを最少とする方法および装置を提供する
ことである。
It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for minimizing error voltages from unpredictable sources and packaging noise in packaged precision components.

本発明の別の目的は、個々にパツケージされた
精密部品に対して各部品において環境的に発生さ
れる誤差電圧またはパツケージノイズを最少とす
る理想的な環境を与えるための方法および装置を
提供することである。
Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for providing individually packaged precision components with an ideal environment that minimizes environmentally generated error voltages or package noise in each component. That's true.

本発明のさらに別の目的は、気密パツケージに
パツケージ精密電子アナログ部品における光によ
つて発生される誤差を最少とする方法および装置
を提供することである。
Yet another object of the present invention is to provide a method and apparatus for minimizing light-induced errors in packaged precision electronic analog components in hermetic packages.

本発明の更に別の目的は、基体に取り付けられ
た個々にパツケージされた精密アナログ部品にパ
ツケージ内の温度を実質的に一定に維持するスカ
ート付きヒートシンクを設け、パツケージのベー
スと基体との間に実質的な等熱包囲体を設け、パ
ツケージのリードの回りのガラス絶縁シールをと
うして入射放射エネルギーが内部へ実質的に透過
して光電気的にノイズを発生しないようにするこ
とにある。
It is a further object of the present invention to provide individually packaged precision analog components mounted on a substrate with a skirted heat sink that maintains a substantially constant temperature within the package between the base of the package and the substrate. The purpose is to provide a substantially isothermal enclosure so that incident radiant energy is substantially transmitted internally through the glass insulating seal around the leads of the package without producing opto-electrical noise.

実施例 次に、添付図面に基づいて本発明の実施例につ
いて本発明をより詳細に説明する。
Embodiments Next, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments of the present invention based on the accompanying drawings.

第1図において、気密パツケージ12ないに配
置された精密アナログ演算増幅器10が概略的に
例示されている。この好ましい実施例では、パツ
ケージ12は、TO−99として示されている。パ
ツケージ12は、一体的頂面16を有した円筒状
金属カン14を含んでいる。カン14の下方開端
に金属アイレツト18が取り付けられている。リ
ード20−1から20−8は、アイレツト18の
開口を通して延長し、かつ、ガラスシール22に
よつて所定位置に保持され、互いにかつパツケー
ジ12から絶縁されている。アイレツト18及び
シールは、パツケージ12のベース24を構成し
ている。ベース24の底面26から絶縁スペーサ
28が突き出している。パツケージ部品10は、
基板即ちP.Cボード30に取り付けられている。
リード20−1及び20−8の一端は基板30の
導電路に結合されており、他端はパツケージ内の
導体に結合されている。
In FIG. 1, a precision analog operational amplifier 10 disposed in a hermetic package 12 is schematically illustrated. In this preferred embodiment, package 12 is designated as TO-99. Package 12 includes a cylindrical metal can 14 having an integral top surface 16. A metal eyelet 18 is attached to the lower open end of the can 14. Leads 20-1 through 20-8 extend through openings in eyelet 18 and are held in place by glass seals 22, insulating them from each other and from package 12. The eyelet 18 and seal constitute the base 24 of the package 12. An insulating spacer 28 protrudes from the bottom surface 26 of the base 24. The package part 10 is
It is attached to a substrate, that is, a PC board 30.
One end of leads 20-1 and 20-8 are coupled to a conductive path on substrate 30, and the other end is coupled to a conductor within the package.

この好ましい実施例では、リード20−1及び
20−8は、金層を有したコバールで形成されて
いる。その金層は、パツケージ内のリード20の
内部接合及びパツケージ12の外のリード20の
外部接合を形成している。第1図において、演算
増幅器10の反転入力32に接続されたリード2
0−1及び非反転入力32に接続されたリード2
0−3の幅は、一例として他のリード20より大
きいものとして示されている。リード20−1か
ら20−8の内部及び外部接合は、コバールリー
ドとその両端部の金、銅、または、はんだ層との
間にて熱電電圧を発生する。ある特定の情況の下
では、これらの接合は、比較的相当に多きな誤差
電圧を発生する。演算増幅器10の動作に影響を
及ぼす熱電電圧の重要な発生源のほとんどを第1
図に記号的に示している。従つて、熱電電圧源3
6(VTA゜)は、リード20−1とそれが結合さ
れている金属との内部接合によつて発生される熱
電電圧である。発生源38(VTB゜)は、リード
20−1の外部接合によつて発生される電圧源で
あり、発生源40(VTC゜)は、リード20−3
の外部接合によつて発生される電圧源を示してお
り、発生源42(VTD゜)は、リード20−3の
内部接合によつて発生される熱電電圧源を示して
いる。
In this preferred embodiment, leads 20-1 and 20-8 are formed of Kovar with a layer of gold. The gold layer forms an internal bond for the leads 20 inside the package and an external bond for the leads 20 outside the package 12. In FIG. 1, lead 2 is connected to inverting input 32 of operational amplifier 10.
0-1 and lead 2 connected to non-inverting input 32
The width of leads 0-3 is shown as being larger than the other leads 20 as an example. The internal and external junctions of leads 20-1 through 20-8 generate thermoelectric voltages between the Kovar leads and the gold, copper, or solder layers at their ends. Under certain circumstances, these junctions generate relatively significant error voltages. Most of the important sources of thermoelectric voltages that affect the operation of operational amplifier 10 are
Symbolically shown in the figure. Therefore, thermoelectric voltage source 3
6 (VTA°) is the thermoelectric voltage generated by the internal bond between lead 20-1 and the metal to which it is bonded. Source 38 (VTB°) is a voltage source generated by the external junction of lead 20-1, and source 40 (VTC°) is a voltage source generated by the external junction of lead 20-1.
Source 42 (VTD°) represents the thermoelectric voltage source generated by the internal junction of lead 20-3.

パツケージノイズを構成またはパツケージノイ
ズとして定義されるその他のエラー電圧源は、発
生源V(T1゜−T2゜)および発生源46V
(LIGHT)である。発生源44は、演算増幅器
10のダイスまたはI.Cチツプ端に存在する温度
勾配(T1゜−T2゜)から生ずるエラー電圧源を記
号的に表している。発生源46は、基板30の上
表面50からシール22をとうして反射される外
部または周囲の光源からの入射放射エネルギー4
8の結果として生ずるエラー電圧源を表してい
る。その光は、演算増幅器10の光応動回路によ
つて吸収されるとき、光電圧V(LIGHT)を発
生する。発生源44によつて発生される熱勾配エ
ラー電圧は、演算増幅器10のダイス端の温度差
の関数であるので、この電圧は、そのダイス端の
温度勾配を減少させることによつて減少されまた
は最少化されうる。光電源46によつて発生され
る光電エラー電圧の大きさは、光がパツケージ1
2の内部に入いらないようにすることによつて最
小化されうる。リード20の内部及び外部接合を
実質的に同じ温度に維持することにより、発生源
36,38,40、および42の出力が同じとさ
れ、リード20−1および20−3の内側および
外側の接合に発生される熱電電圧が相殺され、こ
れら発生源からのエラー電圧は、実質的に零とな
る。
Other error voltage sources that constitute or are defined as package noise are source V (T1° - T2°) and source 46V.
(LIGHT). Source 44 symbolically represents the source of error voltage resulting from the temperature gradient (T1°-T2°) present across the die or IC chip of operational amplifier 10. A source 46 generates incident radiant energy 4 from an external or ambient light source that is reflected from the top surface 50 of the substrate 30 through the seal 22.
8 represents the resulting error voltage source. When that light is absorbed by the light-responsive circuitry of operational amplifier 10, it generates a light voltage V(LIGHT). Since the thermal gradient error voltage generated by source 44 is a function of the temperature difference across the die ends of operational amplifier 10, this voltage can be reduced by reducing the temperature gradient across the die ends of operational amplifier 10. can be minimized. The magnitude of the photoelectric error voltage generated by photovoltaic power source 46 is determined by the magnitude of the photoelectric error voltage generated by photovoltaic power source 46 when light
This can be minimized by preventing it from entering the interior of 2. By maintaining the internal and external junctions of leads 20 at substantially the same temperature, the outputs of sources 36, 38, 40, and 42 are the same, and the internal and external junctions of leads 20-1 and 20-3 are maintained at substantially the same temperature. The thermoelectric voltages generated by these sources cancel out and the error voltage from these sources becomes essentially zero.

第2図および第3図において、スカートヒート
シンク52は、円筒リング54を含んでいる。そ
のリングの内面の直径は、パツケージ12の外側
円筒面58の直径より僅かに小さくされている。
リング54の外側面60には、複数の実質的に等
角度で離間された放射状突部またはフイン62が
設けられている。リング54からは、一体的な円
筒状スカートが懸下している。スカート64の内
径は、アイレツト18のリム66の直径より僅か
に大きくされている。ヒートシンク52をパツケ
ージ12に配置しやすくするために、リング54
およびスカート64にスリツト68が形成される
とよい。
2 and 3, skirt heat sink 52 includes a cylindrical ring 54. In FIGS. The inner diameter of the ring is slightly smaller than the diameter of the outer cylindrical surface 58 of the package 12.
The outer surface 60 of the ring 54 is provided with a plurality of substantially equiangularly spaced radial ridges or fins 62. Suspending from ring 54 is an integral cylindrical skirt. The inside diameter of the skirt 64 is slightly larger than the diameter of the rim 66 of the eyelet 18. Ring 54 is used to facilitate placement of heat sink 52 in package 12.
A slit 68 may also be formed in the skirt 64.

ヒートシンク52は、比較的比熱の高い熱伝導
性の良い材料で作られるとよい。ヒートシンク5
2には、放射性を最大とした外側表面仕上げ70
が施されている。好ましい実施例では、部材54
は、アルミニユウムから作られ、仕上げ70は、
ハードブラツクアノダイズである。
The heat sink 52 is preferably made of a material with relatively high specific heat and good thermal conductivity. heat sink 5
2 has an outer surface finish 70 for maximum radioactivity.
is applied. In a preferred embodiment, member 54
is made from aluminum and has a finish of 70.
It is hard black anodized.

マイクロボルトのレベルのエラー電圧に感動す
る精密アナログ部品10を含むパツケージ12
は、通常の仕方で基板30に取り付けられる。即
ち、アパツケージ12のベース24の底面26
は、スペーサ28の高さに実質的に等しい距離だ
け基板30の上面50から実質的に一様に離間さ
れている。こううすることにより、ボード30に
パツケージ12を取り付けるのに標準のボード適
用技術を使用することができ、また、ヒートシン
ク52をパツケージ12のカン14の外側面58
上にまたは回り位置決めする前に、製造プロセス
によつて生ずる屑を除去できる。ヒートシンク5
2の弾性およびスリツト68のため、リング52
の内側表面56とカン14の外側表面58との間
に良好な熱接触が得られるようにしてパツケージ
12にヒートシンク52を比較的に容易に位置決
めできる。リング52は、リング54の下方内側
部分がアイレツト18のリム66に接触できるよ
うに、パツケージ12に位置ぎめされる。この場
合には、スカート64は、パツケージ12のベー
ス24とその下の基板30の上表面50との間の
スペースを実質的に包囲する。
Package 12 containing precision analog components 10 sensitive to error voltages at the microvolt level
is attached to substrate 30 in a conventional manner. That is, the bottom surface 26 of the base 24 of the appacage 12
are substantially uniformly spaced from the top surface 50 of the substrate 30 by a distance substantially equal to the height of the spacer 28 . This allows standard board application techniques to be used to attach the package 12 to the board 30 and also allows the heat sink 52 to be attached to the outside surface 58 of the can 14 of the package 12.
Debris caused by the manufacturing process can be removed before positioning on or around. heat sink 5
Due to the elasticity of 2 and the slit 68, the ring 52
The heat sink 52 can be relatively easily positioned in the package 12 so as to provide good thermal contact between the inner surface 56 of the can 14 and the outer surface 58 of the can 14. Ring 52 is positioned on package 12 such that the lower inner portion of ring 54 contacts rim 66 of eyelet 18. In this case, the skirt 64 substantially encloses the space between the base 24 of the package 12 and the upper surface 50 of the substrate 30 below.

ヒートシンク52の特性、即ちその質量、比
熱、及び熱伝導率は、パツケージ内の熱源に比較
して大きな熱質量を与える。ヒートシンク52の
比較的大きな露出表面積は、その表面仕上げの放
射性とあいまつて、ヒートシンク52がパツケー
ジ12の周囲へヒートシンク52から放射及び伝
導によつて熱を移送しうるようにする。ヒートシ
ンク52のこれらの特性は、動作条件が安定化し
たときに装置10のダイス端の温度勾配を最小と
する。これは、電力が装置10に印加された後比
較的すぐに起きる。懸下スカート64は、パツケ
ージ12のベース24及びパツケージ12の下の
プリント回路基板30の上表面50と一緒になつ
てリード20を配設する実質的に閉じられた室を
つくりだす。この室ないの温度は、装置10が付
勢された後すぐに、急速に等温的となり、従つて
等温室が作りだされる。スカート64は、またス
カート外からスペース72へ流れ込む空気流を大
きく減少させる。この空気流は、熱電的ノイズの
別の発生源となりうるものである。基板30の上
表面50まで実質的に延びるスカート64は、パ
ツケージ12のベース24を周囲から効果的に遮
蔽し、従つて、各シールド52は、パツケージ1
2のまわりに、ここで例示し説明したような気密
容器内にパツケージされた精密アナログ部品にお
ける誤差電圧又はパツケージノイズを最小とする
ような環境をつくりだす。
The properties of heat sink 52, namely its mass, specific heat, and thermal conductivity, provide a large thermal mass compared to the heat source within the package. The relatively large exposed surface area of heat sink 52, combined with the radiative nature of its surface finish, allows heat sink 52 to transfer heat from heat sink 52 to the surroundings of package 12 by radiation and conduction. These characteristics of heat sink 52 minimize temperature gradients at the die end of device 10 when operating conditions stabilize. This occurs relatively soon after power is applied to device 10. The hanging skirt 64 together with the base 24 of the package 12 and the top surface 50 of the printed circuit board 30 below the package 12 creates a substantially closed chamber in which the leads 20 are disposed. The temperature in this chamber quickly becomes isothermal after the device 10 is energized, thus creating an isothermal greenhouse. Skirt 64 also greatly reduces airflow into space 72 from outside the skirt. This air flow is another potential source of thermoelectric noise. A skirt 64 extending substantially to the top surface 50 of the substrate 30 effectively shields the base 24 of the package 12 from the environment, such that each shield 52
2 to create an environment that minimizes error voltages or package noise in precision analog components packaged in hermetic enclosures such as those illustrated and described herein.

好ましい実施例においては、ヒートシンク52
の内径は、0.318インチであり、リング54の外
側表面の直径は、0.440インチであり、ヒートシ
ンク12の全直径は、0.625インチである。スカ
ート64の内側直径は、0.380インチであり、外
部直径は、0.430インチである。スカート付きヒ
ートシンク52の全高さは、0.325インチである。
In a preferred embodiment, the heat sink 52
The inner diameter of the ring 54 is 0.318 inches, the diameter of the outer surface of the ring 54 is 0.440 inches, and the total diameter of the heat sink 12 is 0.625 inches. The inside diameter of skirt 64 is 0.380 inches and the outside diameter is 0.430 inches. The total height of the skirted heat sink 52 is 0.325 inches.

スカート付きヒートシンク52には、パツケー
ジ12を基板30に取り付けた後、パツケージ1
2にそのヒートシンクを位置定めしやすくするた
めのスリツト68が設けられている。ヒートシン
ク52には、スリツト68を設けなくてもよい。
この場合には、ヒートシンクの内側表面とパツケ
ージの外側表面との間に滑動はめ合い即ちばねは
め合いを与えるようにヒートシンク52を精密
に、特にその内側表面の直径を精密に作製する必
要がある。
After the package 12 is attached to the board 30, the heat sink 52 with a skirt is attached to the package 1.
2 is provided with a slit 68 to facilitate positioning of the heat sink. The heat sink 52 does not need to be provided with the slit 68.
In this case, the heat sink 52 must be precisely made, particularly the diameter of its inside surface, to provide a sliding or spring fit between the inside surface of the heat sink and the outside surface of the package.

前述した実施例とは別に、本発明の範囲及び精
神から逸脱せずに種々な変形を成すことができる
ことは明らかである。
It will be clear that, apart from the embodiments described above, various modifications may be made without departing from the scope and spirit of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、予想しえない誤差電圧源を同定する
パツケージされ精密アナログ部品のブロツク図、
第2図は、本発明のスカート付きヒートシンクの
平面図、第3図は、第2図の3−3線断面図、第
4図は、基板に取り付けられたパツケージ部品に
位置さだめされた第3図のヒートシンクの側面図
である。 10……精密アナログ演算増幅器、12……気
密パツケージ、14……円筒状金属カン、18…
…金属アイレツト、20−1〜20−8……リー
ド、22……ガラスシール、24……ベース、2
8……絶縁スペーサ、30……基板、52……ス
カート付きヒートシンク、54……円筒状リン
グ、62……フイン、64……円筒状スカート、
68……スリツト。
Figure 1 is a block diagram of a packaged precision analog component to identify sources of unexpected error voltages;
FIG. 2 is a plan view of the skirted heat sink of the present invention, FIG. 3 is a sectional view taken along the line 3-3 in FIG. 2, and FIG. FIG. 3 is a side view of the heat sink shown in FIG. 10... Precision analog operational amplifier, 12... Airtight package, 14... Cylindrical metal can, 18...
...Metal eyelet, 20-1 to 20-8...Lead, 22...Glass seal, 24...Base, 2
8... Insulating spacer, 30... Substrate, 52... Heat sink with skirt, 54... Cylindrical ring, 62... Fin, 64... Cylindrical skirt,
68...slit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ヒートシンクをつくり、そして基板に取りつ
けた電子要素内の望ましくない電子的擾乱を減少
する装置において、 上記の電子要素を実質的に一様な温度に維持す
るため上記の電子要素と接触し、これを包囲して
いる熱伝動率のよいヒートシンク手段を備え、こ
のヒートシンク手段は上記の電子要素の底部分と
上記の基板との間の空間を包囲する突出部分を有
し、それにより上記の電子要素の底部分をノイズ
源から遮蔽する伝導・放射バリヤーを構成してい
ることを特徴とする装置。
Claims: 1. An apparatus for creating a heat sink and reducing undesired electronic disturbances in an electronic element attached to a substrate, comprising: heat sink means having good thermal conductivity in contact with and surrounding the element, the heat sink means having a protruding portion surrounding the space between the bottom portion of the electronic element and the substrate; A device characterized in that it constitutes a conductive and radiative barrier which shields the bottom part of the electronic component from noise sources.
JP22034784A 1984-04-05 1984-10-19 Method and device for minimizing noise in precise electronicpart Granted JPS60214598A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US59702784A 1984-04-05 1984-04-05
US597027 1984-04-05

Publications (2)

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JPS60214598A JPS60214598A (en) 1985-10-26
JPH0222559B2 true JPH0222559B2 (en) 1990-05-18

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GB (1) GB2157077B (en)

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DE3512453A1 (en) 1985-11-28
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FR2562750B1 (en) 1987-02-27
DE3512453C2 (en) 1993-04-29
GB2157077B (en) 1987-10-21
GB8423790D0 (en) 1984-10-24
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