JPH04267547A - ヒートシンク付半導体パッケージ - Google Patents
ヒートシンク付半導体パッケージInfo
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- JPH04267547A JPH04267547A JP3050706A JP5070691A JPH04267547A JP H04267547 A JPH04267547 A JP H04267547A JP 3050706 A JP3050706 A JP 3050706A JP 5070691 A JP5070691 A JP 5070691A JP H04267547 A JPH04267547 A JP H04267547A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/161—Cap
- H01L2924/1615—Shape
- H01L2924/16195—Flat cap [not enclosing an internal cavity]
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＩＣチップやＬＳＩチッ
プなどのチップを搭載するヒートシンク付半導体パッケ
ージに関するものである。
プなどのチップを搭載するヒートシンク付半導体パッケ
ージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高度な半導体素子技術は理論素子から理
解されるように、ゲート当りのスピード、電力積が逐次
減少していると共に、微細加工技術の発達により、ゲー
ト当りの占有面積も次第に減少している。このため、半
導体チップは高速化ならびに高集積化される傾向にある
。一方、この半導体チップを保護し、信頼性を向上させ
るパッケージは半導体チップのボンディング技術などを
考慮して実装の領域へと発展してきている。これに伴い
、近年のコンピュータ装置などにおいては、装置の処理
性能や信頼性の向上などのためにＬＳＩ化された半導体
素子や高密度で且つ小型化されたＬＳＩチップ搭載用の
各種半導体パッケージが次第に取り入れられるようにな
ってきた。
解されるように、ゲート当りのスピード、電力積が逐次
減少していると共に、微細加工技術の発達により、ゲー
ト当りの占有面積も次第に減少している。このため、半
導体チップは高速化ならびに高集積化される傾向にある
。一方、この半導体チップを保護し、信頼性を向上させ
るパッケージは半導体チップのボンディング技術などを
考慮して実装の領域へと発展してきている。これに伴い
、近年のコンピュータ装置などにおいては、装置の処理
性能や信頼性の向上などのためにＬＳＩ化された半導体
素子や高密度で且つ小型化されたＬＳＩチップ搭載用の
各種半導体パッケージが次第に取り入れられるようにな
ってきた。
【０００３】ところで、このように素子の高集積化の度
合が大きくなると、半導体チップの消費電力も増大する
ことになる。そのため、消費電力の大きなＬＳＩチップ
はプラスチックに比べ熱伝導率の大きいセラミックなど
のパッケージに搭載し、さらにボードのみによる放熱で
は当然ＬＳＩチップの冷却に対して限界がある。
合が大きくなると、半導体チップの消費電力も増大する
ことになる。そのため、消費電力の大きなＬＳＩチップ
はプラスチックに比べ熱伝導率の大きいセラミックなど
のパッケージに搭載し、さらにボードのみによる放熱で
は当然ＬＳＩチップの冷却に対して限界がある。
【０００４】そこで、前述の高速でかつ高集積化された
ＬＳＩチップを搭載する従来の半導体パッケージおいて
は、ＬＳＩチップからの放熱に対し冷却の観点から、放
熱効率の高いアルミニウムや銅の材料からなるヒートシ
ンクを、半導体パッケージの上面に、熱伝導性の優れた
半田や接着剤により一体的に固着させ放熱させるように
している。
ＬＳＩチップを搭載する従来の半導体パッケージおいて
は、ＬＳＩチップからの放熱に対し冷却の観点から、放
熱効率の高いアルミニウムや銅の材料からなるヒートシ
ンクを、半導体パッケージの上面に、熱伝導性の優れた
半田や接着剤により一体的に固着させ放熱させるように
している。
【０００５】図３は従来のヒートシンク付半導体パッケ
ージの一例の斜視図である。図において、１はケース、
５はピン、７はヒートシンクである。
ージの一例の斜視図である。図において、１はケース、
５はピン、７はヒートシンクである。
【０００６】図４は従来のヒートシンク付半導体パッケ
ージの一例の断面図である。図において、１はケースで
、その上には熱伝導性の良い材料でチップ搭載板２が接
着されている。さらに、チップ搭載板２の下面にはチッ
プ固着剤を用いてチップ３が搭載されている。チップ３
は、ケース１上の配線と、配線部材４によって結線され
ている。ケース１の下側には複数個のピン５が付けられ
ている。ケース１の下面にはチップ３を覆うようにキャ
ップ６が接着されており、中の気密を保っている。チッ
プ搭載板２の上面には、ヒートシンク７がヒートシンク
固着剤によって接着されている。ヒートシンク７は、長
方形のプレートが縦に複数個並んだ構造をとる。現在、
このような構造のヒートシンク付半導体パッケージが製
作されている。
ージの一例の断面図である。図において、１はケースで
、その上には熱伝導性の良い材料でチップ搭載板２が接
着されている。さらに、チップ搭載板２の下面にはチッ
プ固着剤を用いてチップ３が搭載されている。チップ３
は、ケース１上の配線と、配線部材４によって結線され
ている。ケース１の下側には複数個のピン５が付けられ
ている。ケース１の下面にはチップ３を覆うようにキャ
ップ６が接着されており、中の気密を保っている。チッ
プ搭載板２の上面には、ヒートシンク７がヒートシンク
固着剤によって接着されている。ヒートシンク７は、長
方形のプレートが縦に複数個並んだ構造をとる。現在、
このような構造のヒートシンク付半導体パッケージが製
作されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような構造のヒートシンク付半導体パッケージでは、ヒ
ートシンクの放熱効果があまりよくなく、十分な冷却効
果が得られないという欠点を有していた。これにより、
チップそのものの温度上昇によりデバイスの動作速度が
低下するなどの問題が生ずる。
ような構造のヒートシンク付半導体パッケージでは、ヒ
ートシンクの放熱効果があまりよくなく、十分な冷却効
果が得られないという欠点を有していた。これにより、
チップそのものの温度上昇によりデバイスの動作速度が
低下するなどの問題が生ずる。
【０００８】本発明の目的は、発熱量の大きな高集積化
ＬＳＩチップを搭載しても放熱効果が十分であるような
信頼性の高いヒートシンク付半導体パッケージを提供す
ることにある。
ＬＳＩチップを搭載しても放熱効果が十分であるような
信頼性の高いヒートシンク付半導体パッケージを提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
、本発明に係るヒートシンク付半導体パッケージにおい
ては、ケースと、ヒートシンクとを有するヒートシンク
付半導体パッケージであって、ケースは、チップを収納
するものであり、チップ収納空間となる穴は、チップ搭
載板とキャップとで施蓋され、チップは、チップ搭載板
の下面に接着固定されたものであり、ヒートシンクは、
複数のプレート及びバーを一体に有し、チップ搭載板上
に固定されたものであり、複数の各プレートは並列に配
列され、バーは、互いに向き合うプレート間に設けられ
たものである。
、本発明に係るヒートシンク付半導体パッケージにおい
ては、ケースと、ヒートシンクとを有するヒートシンク
付半導体パッケージであって、ケースは、チップを収納
するものであり、チップ収納空間となる穴は、チップ搭
載板とキャップとで施蓋され、チップは、チップ搭載板
の下面に接着固定されたものであり、ヒートシンクは、
複数のプレート及びバーを一体に有し、チップ搭載板上
に固定されたものであり、複数の各プレートは並列に配
列され、バーは、互いに向き合うプレート間に設けられ
たものである。
【００１０】
【作用】超ＬＳＩのように素子の高集積化の度合が大き
くなると、半導体チップの消費電力が増大し、そのため
、消費電力の大きなＬＳＩチップはＬＳＩチップからの
放熱に対する冷却の観点から、放熱効率の高いアルミニ
ウムや銅の材料からなるヒートシンクを、ＬＳＩチップ
の固着面と対向する反対側の表面に、熱伝導性の優れた
半田や接着剤により一体的に固着させ放熱させるように
している。ヒートシンクの形状は様々であるが、ヒート
シンク単独での放熱効率の高さから長方形プレートを縦
に複数個並べた構造のものが用いられる。
くなると、半導体チップの消費電力が増大し、そのため
、消費電力の大きなＬＳＩチップはＬＳＩチップからの
放熱に対する冷却の観点から、放熱効率の高いアルミニ
ウムや銅の材料からなるヒートシンクを、ＬＳＩチップ
の固着面と対向する反対側の表面に、熱伝導性の優れた
半田や接着剤により一体的に固着させ放熱させるように
している。ヒートシンクの形状は様々であるが、ヒート
シンク単独での放熱効率の高さから長方形プレートを縦
に複数個並べた構造のものが用いられる。
【００１１】本発明のヒートシンク付半導体パッケージ
では、ヒートシンクの構造が、平板状のプレートを縦に
複数個並べて、該プレートと垂直に複数個のバーを有す
る構造となっているため、フィン間での流れがバーによ
って乱され、層流領域が小さくなるため、放熱効率は大
きくなる。この構造により、上述のように高放熱性で高
信頼性のヒートシンク付半導体パッケージが実現可能と
なる。
では、ヒートシンクの構造が、平板状のプレートを縦に
複数個並べて、該プレートと垂直に複数個のバーを有す
る構造となっているため、フィン間での流れがバーによ
って乱され、層流領域が小さくなるため、放熱効率は大
きくなる。この構造により、上述のように高放熱性で高
信頼性のヒートシンク付半導体パッケージが実現可能と
なる。
【００１２】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明に係るヒートシンク付半導
体パッケージの一例を示す斜視図である。図において、
１はケース、５はピン、７はヒートシンクである。
て説明する。図１は、本発明に係るヒートシンク付半導
体パッケージの一例を示す斜視図である。図において、
１はケース、５はピン、７はヒートシンクである。
【００１３】図２は、本発明のヒートシンク付半導体パ
ッケージの一例の断面図である。
ッケージの一例の断面図である。
【００１４】図において、１は平板状で中央に穴１ａが
開いているアルミナのケースで、その上には、ケース１
の中央の穴１ａにフィットするチップ搭載板２が接着さ
れている。更に、その下にはチップ固着剤を用いてチッ
プ３が搭載されている。５は前記チップ３をボードに接
続するための複数個のピンで、このピン５は前記ケース
１の下面周縁部に立設されている。ケース１の中央の穴
１ａの周辺部には、ピン５とチップ３とを接続する接続
パッドが設けられており、この接続パッドと前記ピン５
とはケース１の表面あるいは内層を通じて電気的に接続
されている。チップ３の端子部は、ワイヤなどの配線部
材４を介して、ピン５に接続された接続パッドに接続さ
れている。ケース１の下面は、チップ３を覆うように低
融点ガラス等の接着剤によりキャップ６が接着されてお
り、中の気密を保っている。チップ搭載板２の上面には
、アルミニウムのヒートシンク７がヒートシンク固着剤
によって接着されている。ヒートシンク７は、平板状の
プレート８ａが縦に複数個並んでおり、且つプレート８
ａと垂直に複数個のバー８ｂを有している構造をしてい
る。
開いているアルミナのケースで、その上には、ケース１
の中央の穴１ａにフィットするチップ搭載板２が接着さ
れている。更に、その下にはチップ固着剤を用いてチッ
プ３が搭載されている。５は前記チップ３をボードに接
続するための複数個のピンで、このピン５は前記ケース
１の下面周縁部に立設されている。ケース１の中央の穴
１ａの周辺部には、ピン５とチップ３とを接続する接続
パッドが設けられており、この接続パッドと前記ピン５
とはケース１の表面あるいは内層を通じて電気的に接続
されている。チップ３の端子部は、ワイヤなどの配線部
材４を介して、ピン５に接続された接続パッドに接続さ
れている。ケース１の下面は、チップ３を覆うように低
融点ガラス等の接着剤によりキャップ６が接着されてお
り、中の気密を保っている。チップ搭載板２の上面には
、アルミニウムのヒートシンク７がヒートシンク固着剤
によって接着されている。ヒートシンク７は、平板状の
プレート８ａが縦に複数個並んでおり、且つプレート８
ａと垂直に複数個のバー８ｂを有している構造をしてい
る。
【００１５】本発明による平板状のプレートと垂直に複
数個のバーを有する構造のヒートシンクを搭載したパッ
ケージと、従来の長方形のプレートが縦に複数個並んだ
構造のヒートシンクを搭載したパッケージの熱抵抗を実
験で比較した。本発明のパッケージでは、風速５ｍ／ｓ
のとき熱抵抗は２．０Ｋ／Ｗであった。これに対して従
来のパッケージでは、風速５ｍ／ｓのとき熱抵抗は２．
２Ｋ／Ｗであった。以上より、平板状のプレートが縦に
複数個並んでいる構造のヒートシンクが搭載されている
パッケージよりも、平板状のプレートと垂直に複数個の
バーを有する構造のヒートシンクを搭載したパッケージ
の方が、熱抵抗が小さくなることがわかった。
数個のバーを有する構造のヒートシンクを搭載したパッ
ケージと、従来の長方形のプレートが縦に複数個並んだ
構造のヒートシンクを搭載したパッケージの熱抵抗を実
験で比較した。本発明のパッケージでは、風速５ｍ／ｓ
のとき熱抵抗は２．０Ｋ／Ｗであった。これに対して従
来のパッケージでは、風速５ｍ／ｓのとき熱抵抗は２．
２Ｋ／Ｗであった。以上より、平板状のプレートが縦に
複数個並んでいる構造のヒートシンクが搭載されている
パッケージよりも、平板状のプレートと垂直に複数個の
バーを有する構造のヒートシンクを搭載したパッケージ
の方が、熱抵抗が小さくなることがわかった。
【００１６】なお、上記実施例においては、ヒートシン
ク材料としてはアルミニウムの場合の例を説明してきた
が、これに限らず熱伝導率の良い材料であれば本発明の
効果を十分に満足できることは明らかである。
ク材料としてはアルミニウムの場合の例を説明してきた
が、これに限らず熱伝導率の良い材料であれば本発明の
効果を十分に満足できることは明らかである。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、通
電した時の発熱によるチップ及びセラミックパッケージ
の温度上昇を抑えることが可能となるため、高速動作で
高信頼性の半導体パッケージを提供することが可能とい
う効果が得られる。
電した時の発熱によるチップ及びセラミックパッケージ
の温度上昇を抑えることが可能となるため、高速動作で
高信頼性の半導体パッケージを提供することが可能とい
う効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例を示すヒートシンク付半導体
パッケージの斜視図である。
パッケージの斜視図である。
【図２】本発明の一実施例を示すヒートシンク付半導体
パッケージの断面図である。
パッケージの断面図である。
【図３】従来のヒートシンク付半導体パッケージの一例
の斜視図である。
の斜視図である。
【図４】従来のヒートシンク付半導体パッケージの一例
の断面図である。
の断面図である。
１ セラミック基板
２ チップ搭載板
３ チップ
４ 配線部材
５ ピン
６ キャップ
７ ヒートシンク
８ａ プレート
８ｂ バー
Claims (1)
- 【請求項１】 ケースと、ヒートシンクとを有するヒ
ートシンク付半導体パッケージであって、ケースは、チ
ップを収納するものであり、チップ収納空間となる穴は
、チップ搭載板とキャップとで施蓋され、チップは、チ
ップ搭載板の下面に接着固定されたものであり、ヒート
シンクは、複数のプレート及びバーを一体に有し、チッ
プ搭載板上に固定されたものであり、複数の各プレート
は並列に配列され、バーは、互いに向き合うプレート間
に設けられたものであることを特徴とするヒートシンク
付半導体パッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3050706A JPH04267547A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | ヒートシンク付半導体パッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3050706A JPH04267547A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | ヒートシンク付半導体パッケージ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04267547A true JPH04267547A (ja) | 1992-09-24 |
Family
ID=12866347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3050706A Pending JPH04267547A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | ヒートシンク付半導体パッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04267547A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5957194A (en) * | 1996-06-27 | 1999-09-28 | Advanced Thermal Solutions, Inc. | Plate fin heat exchanger having fluid control means |
| US6085833A (en) * | 1996-06-06 | 2000-07-11 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Heat sink |
| US6301779B1 (en) | 1998-10-29 | 2001-10-16 | Advanced Thermal Solutions, Inc. | Method for fabricating a heat sink having nested extended surfaces |
| US6308771B1 (en) | 1998-10-29 | 2001-10-30 | Advanced Thermal Solutions, Inc. | High performance fan tail heat exchanger |
-
1991
- 1991-02-22 JP JP3050706A patent/JPH04267547A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6085833A (en) * | 1996-06-06 | 2000-07-11 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Heat sink |
| US5957194A (en) * | 1996-06-27 | 1999-09-28 | Advanced Thermal Solutions, Inc. | Plate fin heat exchanger having fluid control means |
| US6161610A (en) * | 1996-06-27 | 2000-12-19 | Azar; Kaveh | Heat sink with arc shaped fins |
| US6234239B1 (en) | 1996-06-27 | 2001-05-22 | Kaveh Azar | Segmented heat sink |
| US6263955B1 (en) | 1996-06-27 | 2001-07-24 | Kaveh Azar | Heat sink with open region |
| US6269002B1 (en) | 1996-06-27 | 2001-07-31 | Kaveh Azar | Heat sink with flow guide |
| US6301779B1 (en) | 1998-10-29 | 2001-10-16 | Advanced Thermal Solutions, Inc. | Method for fabricating a heat sink having nested extended surfaces |
| US6308771B1 (en) | 1998-10-29 | 2001-10-30 | Advanced Thermal Solutions, Inc. | High performance fan tail heat exchanger |
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