JPH02501178A - Method and apparatus for packaging and cooling integrated circuit chips - Google Patents
Method and apparatus for packaging and cooling integrated circuit chipsInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 集積回路チップをパッケージ化及び冷却する方法及び装詮技術分野 本発明は一般に、テープ自動ボンディング(TAB:タブ)形集積回路チップを パッケージ化及び冷却する方法及び装置に関する。[Detailed description of the invention] Methods and equipment technology for packaging and cooling integrated circuit chips The present invention generally relates to tape automated bonding (TAB) integrated circuit chips. METHODS AND APPARATUS FOR PACKAGING AND COOLING.
背景技術 集積回路(IC)チップからの熱の除去が、注意深いエンジニアリングを必要と する最新の高性能電子パッケージ化における中心の問題である。熱管理の周知つ まり標準的な方法は、他のパッケージエンジニアリングあるいは性能要求に対し て適合しないことがよくある。回路チップのモジュール内に熱消散構造を組み入 れると、機械的構造の複雑さ及びサイズが不都合に増大することが多い。代わり に組み入れない設計では、回路チップから熱を除去する効率が通例非常に悪い構 造となり、温度に関連した構造的及び電気的故障の可能性が大きくなる。Background technology Removing heat from integrated circuit (IC) chips requires careful engineering. This is a central issue in modern high-performance electronic packaging. Awareness of heat management The standard method is based on other package engineering or performance requirements. It is often not suitable. Incorporating heat dissipation structures within circuit chip modules This often disadvantageously increases the complexity and size of the mechanical structure. substitute Designs that do not incorporate temperature-related structural and electrical failures.
こうした問題を避けるため、数多くの異なる方式が提案されている。通例これら の方式の中には、チップモジュールのハウジングまたはパッケージをヒートシン クとして用いることが含まれる。A number of different schemes have been proposed to avoid these problems. Usually these Some methods include heat sinking the chip module housing or package. This includes using it as a security guard.
ハウジング内に収納されたチップの最大冷却を保証するため、チップはハウジン グつまりヒートシンクに対し、両者間で良好な熱伝導性が存在するような方法で 機械的に結合される。しかしこうすると、ハウジングと回路チップ間における剛 性の機械的結合が、損傷を引き起こす過剰な応力をチップに生じかねないため問 題がある。他方、剛性の低い機械的結合が使われると、チップからヒートシンク への熱伝達の効率が減少し、過剰な作動温度によるチップ動作不良の可能性がそ れに応じて高まる。To ensure maximum cooling of the chip housed within the housing, the chip the heat sink in such a way that there is good thermal conductivity between them. Mechanically coupled. However, this reduces the stiffness between the housing and the circuit chip. mechanical bonding is a problem because it can create excessive stress on the chip that can cause damage. There is a problem. On the other hand, if a less rigid mechanical bond is used, the heat sink can be removed from the chip. This reduces the efficiency of heat transfer to the It increases accordingly.
各回路チップを共通のヒートシンクつまりハウジングへ直結する必要によって生 じる別の問題は、マウント基板上におけるチップ毎の寸法公差のため、モジュー ル内のいずれのチップもがハウジングへ均一に連結されるのを保証するのが困難 なことである。created by the need to connect each circuit chip directly to a common heat sink or housing. Another problem is that due to the dimensional tolerances of each chip on the mounting board, the module Difficult to ensure that any chip in the module is evenly connected to the housing That's true.
一部のチップが全くハウジングへ直結されない一方、他のチップには過剰な機械 的応力が加えられることさえある。Some chips have no direct connection to the housing at all, while others have excessive mechanical Even physical stress may be applied.
上記の問題に対して、数多くの解決策がこれまで提案されている。そのような一 つの解決策は、IBMにより同社製の熱伝導モジュールでICをパッケージ化及 び冷却するのに使われており、チップの裏面側と接触して、機械的な形態特徴及 び公差の変化を許容する専用ピストンをヒートシンク内で用いている。しかし、 この方式は機械的に複雑で、そのためコスト高である。他の方式では、チップと ヒートシンク間の゛ギャップを埋めるため、はんだや揺動性(シキソトロビック )熱化合物などの熱導電材料を用い着した機械的及び熱的接触を保証し、寸法公 差の変化を許容するのに必要なたわみ性(コンプライアンス)つまり弾力作用が ほとんどまたは全く存在しない。Many solutions have been proposed to date for the above problems. such one One solution was developed by IBM to package ICs in thermally conductive modules manufactured by IBM. It is used for cooling and contacting the back side of the chip to maintain mechanical morphology and A dedicated piston is used within the heat sink to allow for variations in temperature and tolerance. but, This method is mechanically complex and therefore costly. Other methods use chips and To fill the gap between heat sinks, use solder or ) using thermally conductive materials such as thermal compounds to ensure mechanical and thermal contact and to ensure dimensional tolerances. The flexibility (compliance), that is, the elastic action necessary to tolerate changes in the difference, is Little or no presence.
発明の開示 本発明は、前記従来技術の欠点を解消しようとするものである。Disclosure of invention The present invention seeks to overcome the drawbacks of the prior art.
従って本発明の目的は、過剰の機械的な応力を生じることなく、しかもヒートシ ンク及びチップ組体を厳密な寸法公差に従って構成する必要なく、チップが一体 状のヒートシンクと直接熱接触する状態に保たれるような、ICチップをパッケ ージ化及び冷却する改良方法及び装置を提供することにある。It is therefore an object of the present invention to provide heat shielding without creating excessive mechanical stress. The chip can be integrated into one piece without having to configure the link and chip assembly to tight dimensional tolerances. The IC chip is packaged in such a way that it is kept in direct thermal contact with a heat sink. An object of the present invention is to provide an improved method and apparatus for storage and cooling.
本発明の別の目的は、ヒートシンクがチップ用の保護密封閉じ込め(エンクロー ジャ)を形成するのも助ける、電気回路チップ用の効率的な冷却構造を提供する ことにある。Another object of the invention is that the heat sink provides a protective hermetic confinement (enclosure) for the chip. Provides an efficient cooling structure for electrical circuit chips There is a particular thing.
本発明のさらに別の目的は、熱管理の改善と機械的及び熱的応力の減少とを通じ て、チップの信頼性を改良可能な電気回路チップを冷却する方法及び装置を提供 することにある。Yet another object of the invention is to improve thermal management through improved thermal management and reduced mechanical and thermal stresses. Provides a method and apparatus for cooling an electrical circuit chip that can improve the reliability of the chip. It's about doing.
本発明の更なる目的は、チップのハウジングを基板に接合する必要なく、従って 交換または再加工のためチップの容易な除去を可能とするような、回路チップ用 の冷却及びパッケージ化構造を1是供することにある。A further object of the invention is to eliminate the need for bonding the housing of the chip to the substrate, thus For circuit chips, such as allowing easy removal of the chip for replacement or rework. The objective is to provide a cooling and packaging structure.
本発明の上記及びその他の目的は、回路両側を下向きにした複数のTAB形チッ プを支持するベースと、該ベースに取り付けられる保護閉じ込め体とを具備し、 該閉じ込め体がヒートシンクとして作用するのを可能とする複数の冷却フィンを その頂部側に具備した回路チップモジュールつまり組体を提供することによって 達成される。ヒートシンクが所定の位置にあるとき、ヒートシンクの内部頂面が ICチップの裏面側と接触するように設計されている。あるいは、チップを別個 の中間ハウジング内に装着してもよいし、またはチップがヒートシンクと接触さ れる中間の熱拡散構造体を具備してもよい。The above and other objects of the present invention are to provide a plurality of TAB type chips with circuit sides facing downward. a base for supporting the pipe; and a protective containment body attached to the base; a plurality of cooling fins that enable the enclosure to act as a heat sink; By providing a circuit chip module or assembly with a top side thereof achieved. When the heatsink is in place, the inside top surface of the heatsink is It is designed to come into contact with the back side of the IC chip. Alternatively, separate the chips The chip may be mounted in an intermediate housing or the chip may be in contact with a heat sink. An intermediate heat spreading structure may also be included.
またヒートシンクがその下面に、弾力性ガスケットつまり0−リングを受け入れ るための周辺凹部を具備している。ヒートシンクがベース上に位置するとき、ガ スケットが密封リングきして作用すると共に、ヒートシンク及びベースと組み合 わされて、ICチップを外部の水分、はこりなどへの露出から防ぐICチップ用 の保護閉じ込めを形成する。The heat sink also receives a resilient gasket or O-ring on its underside. It has a peripheral recess for When the heatsink is positioned on the base, the gas The sket acts as a sealing ring and is assembled with the heat sink and base. For IC chips that prevent IC chips from being exposed to external moisture, chips, etc. form a protective confinement.
組体の寸法公差のばらつきを許容するため、複数の弾力性のあるエラストマー製 バッドつまりクッションが、それぞれ各ICチップとベース間に配設される。こ れらのパッドは一般に各ICチツブと対応した形状とされ、例えば円形または矩 形の形状とし得る。ICチップはこれらの・パッド上に載置されるが、パッドに 接合はされない。代わりに、TABチップの各辺からベース基板上のポンディン グパッドへと延びた可撓性の回路リードフレームがベースに接合されることによ って、チップをベースに固定させる。Made of multiple resilient elastomers to accommodate variations in assembly dimensional tolerances A pad or cushion is disposed between each IC chip and the base. child These pads generally have a shape corresponding to each IC chip, such as a circular or rectangular shape. It can be the shape of a shape. The IC chip is placed on these pads, but No joining is done. Instead, connect the pins on the base board from each side of the TAB chip. A flexible circuit lead frame that extends to the ground pad is bonded to the base. Fix the chip to the base.
ヒートシンクがベースに取り付けられた状態で、ヒートシンクの内部頂面がチッ プの裏面側またはチップ用ハウジングと当接し、チップ下側のクッションをわず かに圧縮させる。TAB形の可撓性リードフレームが、この垂直向きの移動を可 能とする。この結果、過剰の応力を生じることなく、各チップ所定の位置にしっ かり保持される。また、クッションの圧縮によってチップとヒートシンク間に加 わる圧力が、各チップとヒートシンク間で密接な機械的接触を生じ、両者間での 熱伝達を高める。With the heatsink attached to the base, the inner top surface of the heatsink should touch Make contact with the back side of the chip or the housing for the chip, without touching the cushion on the bottom of the chip. Compress the crab. A TAB-shaped flexible lead frame allows this vertical movement. Noh. This ensures that each chip stays firmly in place without excessive stress. The balance is maintained. In addition, the compression of the cushion increases the amount of stress between the chip and the heat sink. The increasing pressure creates intimate mechanical contact between each chip and the heat sink, causing Increase heat transfer.
チップとヒートシンク間での熱伝達をさらに高めるため、両者間の境界面が、ポ リフェニルエーテルや液体金属など非拡散性で、低蒸気圧の流体の非常に薄い膜 によって湿潤され、チップとヒートシンクの係合表面の凹凸接触のために生じて いるマイクロボイド(微小空隙)を満たす。あるいは、この目的のためギャップ を気体で充填してもよいが、不整合及び境界面圧のわずかな変化の影響を受けに くい点から液体を用いる方が好ましい。To further improve heat transfer between the chip and heatsink, the interface between the two Very thin films of non-diffusive, low vapor pressure fluids such as liphenyl ethers or liquid metals caused by the uneven contact between the chip and the heat sink's mating surface. Fills the microvoids that exist. Alternatively, gap for this purpose may be filled with gas, but it is sensitive to misalignment and small changes in interfacial pressure. It is preferable to use liquid from the point of view.
各チップとヒートシンク間での分離可能な境界面の低応力が、チップの熱応力に よる割れ、あるいはミクロ割れを通じたパッシベーション湿度バリヤの破壊の可 能性を減少することによって、構造全体の信頼性を向上させる。また、チップと ヒートシンク境界面でスリップ自由なことが、組体の各種部品間における熱的不 一致によって熱サイクル疲労を誘起するTABフレームの傾向を減少させている 。この点が、境界面での優れた熱伝導特性及び閉じ込め体の密封性と組み合わさ れて、構造が比較的簡単で、熱及び機械的側応力並びに外部の条件に対する確実 な保護をチップに与えるICチップ用の組体を提供する。Low stress separable interface between each chip and heat sink reduces thermal stress on the chip Possible failure of the passivation moisture barrier through cracking or micro-cracking. This improves the reliability of the overall structure by reducing the Also, chips and Slip-free heat sink interfaces reduce thermal dissipation between various parts of the assembly. Matching reduces the tendency of TAB frames to induce thermal cycle fatigue . This, combined with the excellent heat conduction properties at the interface and the tightness of the confinement, relatively simple in construction and reliable against thermal and mechanical side stresses and external conditions. To provide an assembly for an IC chip that provides excellent protection to the chip.
面を参照した好ましい実施例の以下の詳細な説明を検討することによって明かと なろう。尚、図中2 第1図は複数のICチップを収納する組体の分解斜視図;第2図はTAB形チッ プ、マウント基板、及びチップと基板間に配置された弾力性クッションの部分分 解斜視図2第3図は組体の部分断面図:及び i4A及び4B図は異なる種類のチップハウジングの構造を示す組体の部分断面 図である。It will become clear by considering the following detailed description of the preferred embodiment with reference to Become. In addition, 2 in the figure Figure 1 is an exploded perspective view of an assembly housing multiple IC chips; Figure 2 is a TAB type chip. the chip, the mounting board, and the elastic cushion placed between the chip and the board. Disassembled perspective view 2. Figure 3 is a partial sectional view of the assembly: and Figures i4A and 4B are partial cross-sections of the assembly showing the structure of different types of chip housings. It is a diagram.
発明を実施するだめの最良の形態 次に本発明をより詳細に検討すると、複数のTAB形ICチップ12を収納する ための組体10が示しである。各々のチップ12は、通常の通りシリコンウェハ に埋め込まれるかまたはその上に配設された集積回路からなる。組体10は、金 属または剛性プラスチックで構成されるのが好ましいベース支持プレート14を 含む。プレート14上に、電力と信号をICチップ12を供給する埋め込み回路 (図示せず)を含んだ通常のセラミック製フォーマット基板16が配設されてい る。多層の薄膜基板18がフォーマット基板16の頂部上に配設されると共に、 薄膜基板18の頂部上に配設された複数のポンディングパッド(図示せず)に基 板16から電力及び信号を供給する複数の埋め込み導体を含む。Best mode for carrying out the invention Next, considering the present invention in more detail, a plurality of TAB type IC chips 12 are housed. An assembly 10 for the purpose is shown. Each chip 12 is typically a silicon wafer. It consists of an integrated circuit embedded in or disposed on. The assembly 10 is made of gold. The base support plate 14 is preferably constructed of metal or rigid plastic. include. Embedded circuitry on plate 14 that provides power and signals to IC chip 12 A conventional ceramic format substrate 16 containing (not shown) is disposed. Ru. A multilayer thin film substrate 18 is disposed on top of the format substrate 16, and Based on a plurality of bonding pads (not shown) disposed on the top of thin film substrate 18. It includes a plurality of embedded conductors that provide power and signals from plate 16.
通常の通り、各々のTAB形ICチップ12はフレキシブルな回路リードフレー ム20を含み、該リードフレーム20は薄層のキャリヤフィルム上に形成され、 チップの全側辺から延びている。As usual, each TAB type IC chip 12 is attached to a flexible circuit lead frame. a lead frame 20 formed on a thin carrier film; It extends from all sides of the chip.
リードフレーム20は薄膜基板18上のボンディングバッドニ接合され、各々の チップ12を薄膜基板18へ電気的に接続すると共に機械的に固定する。The lead frame 20 is bonded to a bonding pad on the thin film substrate 18, and each The chip 12 is electrically connected to the thin film substrate 18 and mechanically fixed.
マット基板16の底縁にはんだ付けによって取り付けられている。It is attached to the bottom edge of the mat substrate 16 by soldering.
これらのコネクタ22がフォーマット基板16、薄膜基板18及びリードフレー ム20を介して、回路チップ12に電力及び信号を供給する。These connectors 22 connect the format board 16, thin film board 18 and lead frame. Power and signals are supplied to the circuit chip 12 through the system 20 .
ヒートシンク及び保護カバー28が、ヒートシンク28の複数の穴(図示せず) と基板16、ベース支持プレート14及びコネクタ22の複数の穴32に挿通さ れた複数のネジ30で、フォーマット基板16とベース支持プレート14に固定 される。ヒートシンク28はその頂部に設けられた複数の熱伝導フィン33を具 備し、良好な熱伝導性を持つ金属で形成されるのが好ましく、同時にチップ12 用の電磁シールド手段としても作用する。0−リングまたは弾力性のガスケット 34がヒートシンク28とフォーマット基板160間に配設され、回路チップ1 2を外部のほこり、水、腐食性気体などに対して密封する。The heat sink and protective cover 28 has a plurality of holes (not shown) in the heat sink 28. and inserted into the plurality of holes 32 of the board 16, the base support plate 14, and the connector 22. It is fixed to the format board 16 and the base support plate 14 with a plurality of screws 30. be done. The heat sink 28 includes a plurality of heat conductive fins 33 provided on the top thereof. The chip 12 is preferably made of a metal with good thermal conductivity. It also acts as an electromagnetic shielding means. O-ring or resilient gasket 34 is disposed between the heat sink 28 and the format board 160, and the circuit chip 1 2 is sealed against external dust, water, corrosive gas, etc.
次に第2図を参照すると、ICチップ12を含む一つのTAB形回路40が示し てあり、ICチップ12は回路面側を下に向け、裏面側41がフィルム形リード フレーム20上で上向きに配設されている。リードフレーム20は、一端でIC チップ12に接続された複数の回路リード42を具備する。回路リード42の他 端は、回路40が多層の薄膜基板18上の所定位置にあるとき、薄膜基板18上 の複数のポンディングパッド43へ接合されるように位置している。Referring now to FIG. 2, one TAB type circuit 40 containing the IC chip 12 is shown. The IC chip 12 has its circuit side facing down, and the back side 41 has film type leads. It is disposed facing upward on the frame 20. The lead frame 20 has an IC at one end. A plurality of circuit leads 42 are provided connected to the chip 12. Other than circuit lead 42 The end is located on the thin film substrate 18 when the circuit 40 is in place on the multilayer thin film substrate 18. It is located so as to be joined to a plurality of bonding pads 43 of.
弾力性のクッションつまりパッド44が、薄膜基板18とチップ12の間に配設 される。このクッション44は、第2図に円形の形状で示しであるが、チップ1 2のサイズ及び形状とほぼ対応する任意の形状とし得る。以下水されるように、 ヒートシンク28が組体に取り付けられ、回路チップ12の裏面側と接触してい るとき、クッション44は圧縮状態下に置かれるように設計されている。従って 、クッション44はシリコンゴムをヴイトン(Viton)など、チップ12に 高い応力が加わるのを避けるように低い弾性率を持ち、且つ組体、クリーニング 及びテストの各工程と適合する材料で形成されるべきである。クッション44の 厚さは、約25%の圧縮率以下となるようにすべきである。一つの実験では、0 .01フインチの厚さのクッションを用いて、好首尾の結果が得られた。A resilient cushion or pad 44 is disposed between the thin film substrate 18 and the chip 12. be done. This cushion 44 is shown in a circular shape in FIG. It can be any shape that approximately corresponds in size and shape to that of No. 2. So that the water is less A heat sink 28 is attached to the assembly and is in contact with the back side of the circuit chip 12. The cushion 44 is designed to be placed under compression when the cushion 44 is placed under compression. Therefore , the cushion 44 is made of silicone rubber such as Viton. It has a low elastic modulus to avoid high stress and is easy to assemble and clean. and should be made of materials compatible with each step of the test. cushion 44 The thickness should be no more than about 25% compressible. In one experiment, 0 .. Successful results were obtained using a cushion with a thickness of 0.01 inch.
組み立てた状態の組体10の部分断面が、第3図に示しである。A partial cross-section of the assembled assembly 10 is shown in FIG.
図示のように、ヒートシンク28は、下向きチップ12の裏面側と係合するよう に位置した内部頂面46を有する。しかし、ヒートシンク28をベース支持プレ ート14とフォーマット基板16へ固定する前に、非拡散で低蒸気圧の誘電性流 体50の薄膜がチップ12の裏面側に施される。この流体膜が、ヒートシンクと チップ両係合面の凹凸接触によって生じたミクロボイドを満たすことによって、 両者間における熱伝達を高める。5及び6環式のポリフェニルエーテル(PPE )を流体50として使用テストした結果、非常に良好に機能することに認められ た。あるいは、流体50の薄層を、液体金属または組体内に含まれた気体で置き 換えることもできる。As shown, the heat sink 28 is configured to engage the back side of the downward facing chip 12. It has an internal top surface 46 located at . However, when the heat sink 28 is placed on the base support plate, A non-diffusion, low vapor pressure dielectric flow prior to fixation to the substrate 14 and format substrate 16 A thin film of body 50 is applied to the back side of chip 12. This fluid film acts as a heat sink. By filling the microvoids caused by the uneven contact between the two engaging surfaces of the chip, Increases heat transfer between the two. 5- and 6-cyclic polyphenyl ethers (PPE ) as a fluid 50 and it was found to work very well. Ta. Alternatively, a thin layer of fluid 50 may be placed with liquid metal or gas contained within the assembly. You can also change it.
ヒートシンク28の内部頂面46は、標準的な加工法による滑らかな表面を備え 、チップとヒートシンク間で低い熱接触抵抗が実現されることをさらに保証して いる。通常、各チップ12の裏側表面はそれだけで適切な滑らかさを有している 。一般に、チップとヒートシンクの非凹凸な接触表面の間隔は0.5〜2.0ミ クロンの間で、これが流体膜50の必要な厚さに対応する。The internal top surface 46 of the heat sink 28 has a smooth surface using standard machining techniques. , further ensuring that low thermal contact resistance is achieved between the chip and the heat sink. There is. Typically, the backside surface of each chip 12 has adequate smoothness by itself. . Generally, the spacing between the non-textured contact surfaces of the chip and the heat sink is 0.5 to 2.0 mm. This corresponds to the required thickness of the fluid film 50 between Krons.
第3図に示すようにヒートシンク28がベース支持プレート14とフォーマット 基板16に組み付けられたとき、内部頂面46がテップ12の裏面側と下向きに 当接し、クッション44をわずかに圧縮させる。この移動は、TAB形リードフ レーム20に固有の垂直方向のたわみ性によって可能となる。このようにして、 低応力だが効率的な熱境界面が、ヒートシンク28と回路チップ12の間で達成 される。クッション44の圧縮可能性が、組体内に存在するかもしれないわずか な寸法のばらつきを補償し、各々チのツブ12とヒートシンク28の間で密接な 機械的及び熱的接触が維持されることを補償する。第3図中、ヒートシンク28 の底の周辺凹部52に配設して示した弾力性ガスケット34が、ベース支持プレ ート14にヒートシンク28が組み付けられた状態で、チップ12用の密封閉じ 込め54を形成する役割を果たす。前述したように、ガスケット34はチップ1 2を外部の水分、はこり、気体などに対して保護する。The heat sink 28 is formatted with the base support plate 14 as shown in FIG. When assembled to the board 16, the internal top surface 46 faces downward with the back side of the tip 12. abutting and slightly compressing the cushion 44. This movement is performed by This is possible due to the inherent vertical flexibility of the frame 20. In this way, A low stress but efficient thermal interface is achieved between heat sink 28 and circuit chip 12 be done. The compressibility of the cushion 44 is limited by any slight compressibility that may exist within the assembly. to compensate for dimensional variations and maintain close contact between each chip 12 and the heat sink 28. Ensures that mechanical and thermal contact is maintained. In Figure 3, heat sink 28 A resilient gasket 34, shown disposed in a peripheral recess 52 in the bottom of the base support plate, With the heat sink 28 assembled on the chip 14, the hermetic closure for the chip 12 is opened. It plays a role in forming the inlay 54. As mentioned above, the gasket 34 2 to protect it from external moisture, dust, gas, etc.
次に第4A及び4B図を参照すると、本発明の2つの代替実施例が示してあり、 回路チップ12が中間ハウジングまたは構造に接合されるかあるいはその内部に 含まれている。すなわち第4A図では、回路チップ12が外殻(タラムシエル) ハウジング60に含まれた状態で示してあり、ハウジング60は高熱伝導性のセ ラミックで形成されるのが好ましく、下半部62と上半部64を具備する。これ ら2つの半部の係合表面間にシール手段66と68が配設され、これらのシール 手段を貫いてチップ12のTABリードフレーム20が延びている。つまり、外 殻ハウジング60がチップ12のための密封閉じ込めを与える。Referring now to FIGS. 4A and 4B, two alternative embodiments of the present invention are shown: A circuit chip 12 is bonded to or within an intermediate housing or structure. include. That is, in FIG. 4A, the circuit chip 12 is an outer shell (Taram shell). It is shown included in a housing 60, which includes a high thermal conductivity cell. It is preferably formed of ramic and includes a lower half 62 and an upper half 64. this Seal means 66 and 68 are disposed between the engaging surfaces of the two halves, and these seals A TAB lead frame 20 of the chip 12 extends through the means. In other words, outside A shell housing 60 provides a hermetic confinement for the chip 12.
外殻ハウジング60の下半部62の下側に弾力性クッション44が配設され、ク ッション44は多層の薄膜基板18とフォーマット基板16上に載置されている 。外殻ハウジング60の上手部64はヒートシンク28の内部頂面46と密接な 接触状態に保たれ、第3図と同様、これら2つの要素間に流体層50が設けられ 両者間での熱伝達を嵩めている。これが、上手部64の内面にチップ12が接合 されている事実と組み合わされて、チップ12とヒートシンク28間に良好な熱 通路を与える。An elastic cushion 44 is disposed under the lower half 62 of the outer shell housing 60, and The cushion 44 is placed on the multilayer thin film substrate 18 and the format substrate 16. . The upper portion 64 of the outer housing 60 is in close contact with the inner top surface 46 of the heat sink 28. are kept in contact and a fluid layer 50 is provided between these two elements as in FIG. This increases heat transfer between the two. This means that the chip 12 is joined to the inner surface of the upper part 64. Combined with the fact that Give passage.
第4B図に示した実施例も同様だが、外殻ハウジング60の代わりに熱拡散要素 70が使われている。熱拡散要素70がチップ12に接合され、該要素の頂面が ヒートシンク28の内部頂面と接触する状態に保たれる。前記の実施例と同じく 、ヒートシンク28と熱拡散要素70の間に流体層50が設けられている。The embodiment shown in FIG. 4B is similar, but the outer shell housing 60 is replaced by a heat spreading element. 70 is used. A heat spreading element 70 is bonded to the chip 12, with the top surface of the element It is maintained in contact with the inner top surface of the heat sink 28. Same as the previous example , a fluid layer 50 is provided between the heat sink 28 and the heat spreading element 70 .
2種類の弾力性クッション44aと44bが設けられている:後者はチップの下 側に配設され、前者が熱拡散要素70の垂下脚72と74の下側に配設されてい る。Two types of resilient cushions 44a and 44b are provided: the latter under the chip. The former is arranged below the depending legs 72 and 74 of the heat spreading element 70. Ru.
第4A及び4B図に示した実施例は第3図に示した実施例と同じ機能を果たすが 、チップ12のための追加の密封及び熱消散手段もさらに与える。The embodiment shown in FIGS. 4A and 4B performs the same function as the embodiment shown in FIG. , further provides additional sealing and heat dissipation means for the chip 12.
以上本発明を好ましい実施例に関連して例示したが、以下の請求の範囲に述べる 発明概念の真の精神及び範囲を逸脱せずに、数多くの変形及び変更が当業者にと って可能なことはもちろんである。Having thus illustrated the invention in connection with preferred embodiments, it is set forth in the following claims. Numerous variations and modifications will occur to those skilled in the art without departing from the true spirit and scope of the inventive concept. Of course it is possible.
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