JPH04291750A - 放熱フィンおよび半導体集積回路装置 - Google Patents
放熱フィンおよび半導体集積回路装置Info
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- JPH04291750A JPH04291750A JP3056382A JP5638291A JPH04291750A JP H04291750 A JPH04291750 A JP H04291750A JP 3056382 A JP3056382 A JP 3056382A JP 5638291 A JP5638291 A JP 5638291A JP H04291750 A JPH04291750 A JP H04291750A
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- integrated circuit
- semiconductor integrated
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- fin
- heat dissipation
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Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2215/00—Fins
- F28F2215/10—Secondary fins, e.g. projections or recesses on main fins
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、放熱フィンおよび半導
体集積回路装置技術に関し、特に、半導体集積回路装置
の放熱技術に関するものである。
体集積回路装置技術に関し、特に、半導体集積回路装置
の放熱技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体集積回路装置においては、
素子の高集積化、半導体チップの大形化並びに回路動作
の高速化等が進められている。
素子の高集積化、半導体チップの大形化並びに回路動作
の高速化等が進められている。
【0003】これらに伴い半導体チップからの発熱量も
増す傾向にあり、半導体チップから発生した熱を効率良
く放散するための熱設計技術が重要視されている。
増す傾向にあり、半導体チップから発生した熱を効率良
く放散するための熱設計技術が重要視されている。
【0004】従来の半導体集積回路装置の放熱構造とし
ては、構造が簡単で、コストも安価であることから、放
熱フィンを用いた構造が最も多く使用されている。
ては、構造が簡単で、コストも安価であることから、放
熱フィンを用いた構造が最も多く使用されている。
【0005】従来の放熱フィンは、例えばアルミニウム
(Al)等のような熱伝導性の高い金属からなり、通常
、かしめ付けや接着剤等によってパッケージ本体の上面
に接合されていた。
(Al)等のような熱伝導性の高い金属からなり、通常
、かしめ付けや接着剤等によってパッケージ本体の上面
に接合されていた。
【0006】なお、従来の半導体集積回路装置の放熱技
術については、例えば株式会社プレスジャーナル、平成
2年7月20日発行、「月刊 セミコンダクターワー
ルド(Semiconductor World)、1
990年8月号」P111〜P113に記載があり、低
熱抵抗化技術およびその動向等について説明されている
。
術については、例えば株式会社プレスジャーナル、平成
2年7月20日発行、「月刊 セミコンダクターワー
ルド(Semiconductor World)、1
990年8月号」P111〜P113に記載があり、低
熱抵抗化技術およびその動向等について説明されている
。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
放熱技術においては、以下の問題があることを本発明者
は見い出した。これを図22により説明する。
放熱技術においては、以下の問題があることを本発明者
は見い出した。これを図22により説明する。
【0008】配線基板50上には、複数の半導体集積回
路装置51a〜51cが実装されている。半導体集積回
路装置51a〜51cのパッケージ本体52a〜52c
の上面には、それぞれ放熱フィン53a〜53cが接合
されている。矢印は、冷却風の向きを示している。
路装置51a〜51cが実装されている。半導体集積回
路装置51a〜51cのパッケージ本体52a〜52c
の上面には、それぞれ放熱フィン53a〜53cが接合
されている。矢印は、冷却風の向きを示している。
【0009】ところが、このような状態で、仮に図22
の中央の半導体集積回路装置51bのみが動作している
場合を考えると、冷却風は、動作していない半導体集積
回路装置51aに邪魔され、動作している半導体集積回
路装置51bを有効に冷却できない問題があった。
の中央の半導体集積回路装置51bのみが動作している
場合を考えると、冷却風は、動作していない半導体集積
回路装置51aに邪魔され、動作している半導体集積回
路装置51bを有効に冷却できない問題があった。
【0010】本発明は上記課題に着目してなされたもの
であり、その目的は、動作中の半導体集積回路装置を効
率良く冷却することのできる技術を提供することにある
。
であり、その目的は、動作中の半導体集積回路装置を効
率良く冷却することのできる技術を提供することにある
。
【0011】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、明細書の記述および添付図面から明らかにな
るであろう。
な特徴は、明細書の記述および添付図面から明らかにな
るであろう。
【0012】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0013】すなわち、請求項1記載の発明は、放熱フ
ィンを所定温度以上でその表面積が増大するよう形状記
憶させた形状記憶合金によって構成したものである。
ィンを所定温度以上でその表面積が増大するよう形状記
憶させた形状記憶合金によって構成したものである。
【0014】
【作用】上記した発明によれば、例えば半導体チップを
封止するパッケージ本体に取り付けられた放熱フィンの
フィン部に、予め半導体チップ動作時の熱によって表面
積が増大するように形状記憶処理を施しておくことによ
り、配線基板上に実装された複数の半導体集積回路装置
のうち、動作中の半導体集積回路装置の放熱フィンの表
面積のみを、非動作の半導体集積回路装置の放熱フィン
の表面積よりも大きくすることができるので、その動作
中の半導体集積回路装置からの放熱を効果的に行うこと
ができる。
封止するパッケージ本体に取り付けられた放熱フィンの
フィン部に、予め半導体チップ動作時の熱によって表面
積が増大するように形状記憶処理を施しておくことによ
り、配線基板上に実装された複数の半導体集積回路装置
のうち、動作中の半導体集積回路装置の放熱フィンの表
面積のみを、非動作の半導体集積回路装置の放熱フィン
の表面積よりも大きくすることができるので、その動作
中の半導体集積回路装置からの放熱を効果的に行うこと
ができる。
【0015】
【実施例】図1は本発明の一実施例である放熱フィンを
有する半導体集積回路装置の動作時の側面図、図2はそ
の放熱フィンのマルテンサイト変態終了点以下の温度で
変形された形状を示す全体斜視図、図3はその放熱フィ
ンの記憶形状を示す全体斜視図、図4はその放熱フィン
を有する半導体集積回路装置の非動作時の側面図、図5
および図6はその放熱フィンを有する半導体集積回路装
置群の空冷方法を説明するための説明図、図7および図
8はその放熱フィンを有する半導体集積回路装置群の液
冷方法を説明するための説明図である。
有する半導体集積回路装置の動作時の側面図、図2はそ
の放熱フィンのマルテンサイト変態終了点以下の温度で
変形された形状を示す全体斜視図、図3はその放熱フィ
ンの記憶形状を示す全体斜視図、図4はその放熱フィン
を有する半導体集積回路装置の非動作時の側面図、図5
および図6はその放熱フィンを有する半導体集積回路装
置群の空冷方法を説明するための説明図、図7および図
8はその放熱フィンを有する半導体集積回路装置群の液
冷方法を説明するための説明図である。
【0016】図2に示す本実施例の放熱フィン1aは、
形状記憶合金からなり、接合台部2aと、それと一体的
に形成された複数のフィン部2bとから構成されている
。
形状記憶合金からなり、接合台部2aと、それと一体的
に形成された複数のフィン部2bとから構成されている
。
【0017】図2の放熱フィン1aの形状は、マルテン
サイト変態終了点以下の温度で変形された時の形状(以
下、通常形状という)を示している。
サイト変態終了点以下の温度で変形された時の形状(以
下、通常形状という)を示している。
【0018】本実施例においては、通常形状の放熱フィ
ン1aのフィン部2bが、後述する半導体集積回路装置
の動作時の熱によって予め記憶された所定形状に変形す
るように設定されている。ただし、放熱フィン1aは、
半導体集積回路装置が非動作となり、所定温度で冷却さ
れると再び通常形状に戻るように設定されている。
ン1aのフィン部2bが、後述する半導体集積回路装置
の動作時の熱によって予め記憶された所定形状に変形す
るように設定されている。ただし、放熱フィン1aは、
半導体集積回路装置が非動作となり、所定温度で冷却さ
れると再び通常形状に戻るように設定されている。
【0019】放熱フィン1aの記憶形状の例を図3に示
す。図3に示すように、フィン部2bには、その高さが
通常形状の場合よりも高くなるように設定されていると
ともに、その延在方向と直交する方向に延びる凸部2b
1 が形成されるように設定されている。
す。図3に示すように、フィン部2bには、その高さが
通常形状の場合よりも高くなるように設定されていると
ともに、その延在方向と直交する方向に延びる凸部2b
1 が形成されるように設定されている。
【0020】すなわち、放熱フィン1aの記憶形状は、
通常形状時よりも表面積が大きくなるように設定されて
いる。ただし、放熱フィン1の通常形状および記憶形状
は、図2および図3に示した形状に限定されるものでは
なく種々変更可能である。
通常形状時よりも表面積が大きくなるように設定されて
いる。ただし、放熱フィン1の通常形状および記憶形状
は、図2および図3に示した形状に限定されるものでは
なく種々変更可能である。
【0021】このような放熱フィン1aを有する半導体
集積回路装置3の非動作時の状態を図4に示す。
集積回路装置3の非動作時の状態を図4に示す。
【0022】本実施例の半導体集積回路装置3は、例え
ばピングリッドアレイ(Pin Grid Array
)形のパッケージ本体4を有する。
ばピングリッドアレイ(Pin Grid Array
)形のパッケージ本体4を有する。
【0023】パッケージ本体4を構成するパッケージ基
板4aは、例えばガラス布基材エポキシ樹脂またはガラ
ス布基材ポリイミド樹脂等のような合成樹脂からなる。
板4aは、例えばガラス布基材エポキシ樹脂またはガラ
ス布基材ポリイミド樹脂等のような合成樹脂からなる。
【0024】パッケージ基板4aの下面中央には、例え
ばAlまたはAl合金からなるキャップ4bがダム部4
cを介して接合されている。
ばAlまたはAl合金からなるキャップ4bがダム部4
cを介して接合されている。
【0025】また、パッケージ基板4aの下面において
キャップ4bの周囲には、図4の下方に延在するリード
ピン4dが複数設けられている。リードピン4dは、例
えば42アロイやコバール等のような鉄(Fe)系合金
からなり、その表面には錫(Sn)または鉛(Pb)等
のメッキが施されている。
キャップ4bの周囲には、図4の下方に延在するリード
ピン4dが複数設けられている。リードピン4dは、例
えば42アロイやコバール等のような鉄(Fe)系合金
からなり、その表面には錫(Sn)または鉛(Pb)等
のメッキが施されている。
【0026】一方、パッケージ基板4a上には、例えば
Cuからなる熱拡散板4eが設けられている。熱拡散板
4eは、例えばエポキシ樹脂系またはシリコーンゴム系
の接着剤4fによってパッケージ基板4aに接着されて
いる。図示はしないが、熱拡散板4eの下面中央には、
半導体チップが、例えばシリコーンゴム等のような接着
剤によって接着されている。半導体チップには、例えば
Bi−CMOS回路が形成されている。
Cuからなる熱拡散板4eが設けられている。熱拡散板
4eは、例えばエポキシ樹脂系またはシリコーンゴム系
の接着剤4fによってパッケージ基板4aに接着されて
いる。図示はしないが、熱拡散板4eの下面中央には、
半導体チップが、例えばシリコーンゴム等のような接着
剤によって接着されている。半導体チップには、例えば
Bi−CMOS回路が形成されている。
【0027】熱拡散板4e上には、上記した放熱フィン
1aが設置されている。放熱フィン1aは、例えばエポ
キシ樹脂系またはシリコーンゴム系の接着剤4gによっ
て熱拡散板4eに接着されている。すなわち、本実施例
の半導体集積回路装置3は、半導体チップで発生した熱
を熱拡散板4eの全面を通じて放熱フィン1aに伝達す
る放熱構造を有している。
1aが設置されている。放熱フィン1aは、例えばエポ
キシ樹脂系またはシリコーンゴム系の接着剤4gによっ
て熱拡散板4eに接着されている。すなわち、本実施例
の半導体集積回路装置3は、半導体チップで発生した熱
を熱拡散板4eの全面を通じて放熱フィン1aに伝達す
る放熱構造を有している。
【0028】このような半導体集積回路装置3の動作中
の放熱フィン1aの状態を図1に示す。
の放熱フィン1aの状態を図1に示す。
【0029】放熱フィン1aは、半導体チップで発生し
た熱により加熱され、記憶形状に変形している。ただし
、放熱フィン1aは、半導体集積回路装置3が非動作状
態となり、所定温度で冷却されると、図4の通常形状に
戻るようになっている。
た熱により加熱され、記憶形状に変形している。ただし
、放熱フィン1aは、半導体集積回路装置3が非動作状
態となり、所定温度で冷却されると、図4の通常形状に
戻るようになっている。
【0030】次に、このような半導体集積回路装置3の
冷却方法を図5〜図8により説明する。
冷却方法を図5〜図8により説明する。
【0031】図5および図6は、空冷方法を説明するた
めの図である。図5に示すように、配線基板5上には、
上記した放熱フィン1aを有する複数の半導体集積回路
装置3a〜3cが実装されている。この段階では、どの
半導体集積回路装置3a〜3cも動作していないとする
。図5の矢印は冷却風の向きを示している。
めの図である。図5に示すように、配線基板5上には、
上記した放熱フィン1aを有する複数の半導体集積回路
装置3a〜3cが実装されている。この段階では、どの
半導体集積回路装置3a〜3cも動作していないとする
。図5の矢印は冷却風の向きを示している。
【0032】ここで、中央の半導体集積回路装置3bの
みが動作したとする。すると、半導体集積回路装置3b
で発生した熱により、図6に示すように、半導体集積回
路装置3bに接合された放熱フィン1aのみが記憶形状
に変形する。すなわち、動作中の半導体集積回路装置3
bにおける放熱フィン1aの表面積のみが他に比べて増
大する。
みが動作したとする。すると、半導体集積回路装置3b
で発生した熱により、図6に示すように、半導体集積回
路装置3bに接合された放熱フィン1aのみが記憶形状
に変形する。すなわち、動作中の半導体集積回路装置3
bにおける放熱フィン1aの表面積のみが他に比べて増
大する。
【0033】この結果、本実施例においては、動作中の
半導体集積回路装置3bを効率良く冷却することができ
る。
半導体集積回路装置3bを効率良く冷却することができ
る。
【0034】図7および図8は、例えば水冷方法を説明
するための図である。図7に示すように、各半導体集積
回路装置3a〜3cの放熱フィン1aは、冷却用容器6
内に収容されている。各冷却用容器6は、連通管部6a
を通じて接続されている。図7の矢印は冷却水の流れる
方向を示している。
するための図である。図7に示すように、各半導体集積
回路装置3a〜3cの放熱フィン1aは、冷却用容器6
内に収容されている。各冷却用容器6は、連通管部6a
を通じて接続されている。図7の矢印は冷却水の流れる
方向を示している。
【0035】この場合も、例えば中央の半導体集積回路
装置3bのみが動作したとすると、図8に示すように、
空冷方法の場合と同様、動作中の半導体集積回路装置3
bの放熱フィン1aのみが記憶形状に変形するため、そ
の半導体集積回路装置3bのみを効率良く冷却すること
ができる。
装置3bのみが動作したとすると、図8に示すように、
空冷方法の場合と同様、動作中の半導体集積回路装置3
bの放熱フィン1aのみが記憶形状に変形するため、そ
の半導体集積回路装置3bのみを効率良く冷却すること
ができる。
【0036】このように本実施例によれば、半導体チッ
プを封止するパッケージ本体4に接合された形状記憶合
金からなる放熱フィン1aのフィン部2bに、半導体チ
ップの動作時の熱によって表面積が増大するように予め
形状記憶処理を施しておくことにより、配線基板5上に
実装された複数の半導体集積回路装置3a〜3cのうち
、動作中の半導体集積回路装置3bの放熱フィン1aの
表面積のみを非動作の半導体集積回路装置3a,3cの
放熱フィン1aの表面積よりも大きくすることができる
ので、動作中の半導体集積回路装置3bを効率良く冷却
することが可能となる。
プを封止するパッケージ本体4に接合された形状記憶合
金からなる放熱フィン1aのフィン部2bに、半導体チ
ップの動作時の熱によって表面積が増大するように予め
形状記憶処理を施しておくことにより、配線基板5上に
実装された複数の半導体集積回路装置3a〜3cのうち
、動作中の半導体集積回路装置3bの放熱フィン1aの
表面積のみを非動作の半導体集積回路装置3a,3cの
放熱フィン1aの表面積よりも大きくすることができる
ので、動作中の半導体集積回路装置3bを効率良く冷却
することが可能となる。
【0037】次に、本発明の他の実施例を説明する。
【0038】図9は本発明の他の実施例である放熱フィ
ンの記憶形状時の断面図、図10は図9に示した放熱フ
ィンの通常形状状態の全体斜視図、図11は図9の放熱
フィンが取り付けられる半導体集積回路装置の外観を説
明するための説明図、図12は図11の半導体集積回路
装置の上面図、図13および図14は図9の放熱フィン
を図11の半導体集積回路装置に着脱する際の方法を説
明するための説明図である。
ンの記憶形状時の断面図、図10は図9に示した放熱フ
ィンの通常形状状態の全体斜視図、図11は図9の放熱
フィンが取り付けられる半導体集積回路装置の外観を説
明するための説明図、図12は図11の半導体集積回路
装置の上面図、図13および図14は図9の放熱フィン
を図11の半導体集積回路装置に着脱する際の方法を説
明するための説明図である。
【0039】本実施例の放熱フィンの通常形状を図10
に示す。放熱フィン1bの接合台部2aの下面側四辺に
は、図10の下方に延在する取付部2cが形成されてい
る。
に示す。放熱フィン1bの接合台部2aの下面側四辺に
は、図10の下方に延在する取付部2cが形成されてい
る。
【0040】取付部2cの端部には、押え凸部2dが形
成されている。
成されている。
【0041】本実施例においては、放熱フィン1bの取
付部2cに、例えば図9に示すような形状が予め記憶さ
れている。図9の二点鎖線は、通常形状を示している。
付部2cに、例えば図9に示すような形状が予め記憶さ
れている。図9の二点鎖線は、通常形状を示している。
【0042】通常形状を記憶形状に変形するには取付部
2cを所定温度で加熱すれば良いし、記憶形状を通常形
状に戻すには取付部2cを所定温度で冷却すれば良い。
2cを所定温度で加熱すれば良いし、記憶形状を通常形
状に戻すには取付部2cを所定温度で冷却すれば良い。
【0043】本実施例においては、説明を簡単にするた
め取付部2cのみに形状を記憶した場合について説明す
るが、放熱フィン1bのフィン部2bに前記実施例で説
明したように所定形状を記憶しても良い。
め取付部2cのみに形状を記憶した場合について説明す
るが、放熱フィン1bのフィン部2bに前記実施例で説
明したように所定形状を記憶しても良い。
【0044】次に、本実施例の半導体集積回路装置の外
観を図11に示す。本実施例の半導体集積回路装置3に
おいては、熱拡散板4eの外周がパッケージ本体4aの
外周よりも張り出している。
観を図11に示す。本実施例の半導体集積回路装置3に
おいては、熱拡散板4eの外周がパッケージ本体4aの
外周よりも張り出している。
【0045】熱拡散板4eの上面は、図12に示すよう
に、例えば四角形状に形成されており、その四辺には、
位置決め凹部7が形成されている。
に、例えば四角形状に形成されており、その四辺には、
位置決め凹部7が形成されている。
【0046】位置決め凹部7は、上記放熱フィン1b(
図10参照)を取り付ける時にその位置を合わせるため
の凹部であり、放熱フィン1bの取付部2cが(図10
参照)嵌合されるようになっている。したがって、位置
決め凹部7の幅は、取付部2cの幅と同程度である。 本実施例においては、位置決め凹部7を熱拡散板4eの
上面の四辺に設けているので、放熱フィン1bを熱拡散
板4eとの対向面内において、例えば90度毎に回転可
能に取り付けることが可能になっている。
図10参照)を取り付ける時にその位置を合わせるため
の凹部であり、放熱フィン1bの取付部2cが(図10
参照)嵌合されるようになっている。したがって、位置
決め凹部7の幅は、取付部2cの幅と同程度である。 本実施例においては、位置決め凹部7を熱拡散板4eの
上面の四辺に設けているので、放熱フィン1bを熱拡散
板4eとの対向面内において、例えば90度毎に回転可
能に取り付けることが可能になっている。
【0047】次に、本実施例の放熱フィン1bの着脱方
法を図13および図14により説明する。
法を図13および図14により説明する。
【0048】まず、図13に示すように、通常形状の放
熱フィン1bを、その取付部2cと熱拡散板4eの位置
決め凹部7(図12参照)とを位置合わせした状態で、
熱拡散板4e上に設置する。この際、本実施例において
は、放熱フィン1bと熱拡散板4eとの対向面間に熱伝
導性グリース等のような熱伝導性媒体(図示せず)を塗
布しておく。その理由は、熱伝導性グリースによって放
熱フィン1bと熱拡散板4eとの接触熱抵抗を低減し、
かつ、放熱フィン1bの着脱による放熱特性の変動を抑
制するためである。
熱フィン1bを、その取付部2cと熱拡散板4eの位置
決め凹部7(図12参照)とを位置合わせした状態で、
熱拡散板4e上に設置する。この際、本実施例において
は、放熱フィン1bと熱拡散板4eとの対向面間に熱伝
導性グリース等のような熱伝導性媒体(図示せず)を塗
布しておく。その理由は、熱伝導性グリースによって放
熱フィン1bと熱拡散板4eとの接触熱抵抗を低減し、
かつ、放熱フィン1bの着脱による放熱特性の変動を抑
制するためである。
【0049】続いて、放熱フィン1bの取付部2cを所
定温度で加熱する。すると、図14に示すように、取付
部2cが記憶形状に変形し、熱拡散板4eを挟み込む。 この際、押え凸部2dは、熱拡散板4eを良好に押さえ
るように作用する。これらの結果、放熱フィン1bと熱
拡散板4eとを密着性良く接合できる。
定温度で加熱する。すると、図14に示すように、取付
部2cが記憶形状に変形し、熱拡散板4eを挟み込む。 この際、押え凸部2dは、熱拡散板4eを良好に押さえ
るように作用する。これらの結果、放熱フィン1bと熱
拡散板4eとを密着性良く接合できる。
【0050】このようにして、放熱フィン1bを半導体
集積回路装置3に取り付ける。
集積回路装置3に取り付ける。
【0051】一方、放熱フィン1bを取り外す時は、取
付部2cを所定温度に冷却し、取付部2cの形状を、図
14の二点鎖線で示す通常形状に戻してやれば良い。
付部2cを所定温度に冷却し、取付部2cの形状を、図
14の二点鎖線で示す通常形状に戻してやれば良い。
【0052】以上のようにして、放熱フィン1bを着脱
できる。ところで、従来、放熱フィンは半導体集積回路
装置に接合されていたので、一度取り付けられると取り
外しができなかった。このため、その半導体集積回路装
置を所定の機器に組み込む場合に、半導体集積回路装置
に取り付けられた放熱フィンの条件、例えば放熱フィン
の大きさ、形状、風向き等が、組み込み機器側の放熱フ
ィンの条件に合わないと、その半導体集積回路装置をそ
の機器に組み込めなかった。しかし、本実施例の放熱フ
ィン1bは、上記したように着脱できるので、そのよう
な条件変更に柔軟に対応することが可能になっている。
できる。ところで、従来、放熱フィンは半導体集積回路
装置に接合されていたので、一度取り付けられると取り
外しができなかった。このため、その半導体集積回路装
置を所定の機器に組み込む場合に、半導体集積回路装置
に取り付けられた放熱フィンの条件、例えば放熱フィン
の大きさ、形状、風向き等が、組み込み機器側の放熱フ
ィンの条件に合わないと、その半導体集積回路装置をそ
の機器に組み込めなかった。しかし、本実施例の放熱フ
ィン1bは、上記したように着脱できるので、そのよう
な条件変更に柔軟に対応することが可能になっている。
【0053】このように本実施例によれば、以下の効果
を得ることが可能となる。
を得ることが可能となる。
【0054】(1).形状記憶合金からなる放熱フィン
1bの取付部2cに形状記憶処理を施しておくことによ
り、その相変態によって放熱フィン1bを着脱すること
が可能となる。
1bの取付部2cに形状記憶処理を施しておくことによ
り、その相変態によって放熱フィン1bを着脱すること
が可能となる。
【0055】(2).上記(1) により、半導体集積
回路装置3に取り付けられた放熱フィン1bを他の放熱
フィンに取り替えることができるので、例えば放熱フィ
ンの形状、大きさ、風向き等のような放熱フィン条件の
変更に対して柔軟に対応することが可能となる。
回路装置3に取り付けられた放熱フィン1bを他の放熱
フィンに取り替えることができるので、例えば放熱フィ
ンの形状、大きさ、風向き等のような放熱フィン条件の
変更に対して柔軟に対応することが可能となる。
【0056】(3).放熱フィン1bを熱拡散板4eと
の対向面内において90度毎に回転可能に取り付けられ
るようにしたことにより、同一の放熱フィン1bでも二
種類の風向きを選択することが可能となる。
の対向面内において90度毎に回転可能に取り付けられ
るようにしたことにより、同一の放熱フィン1bでも二
種類の風向きを選択することが可能となる。
【0057】(4).近年は、半導体集積回路装置3を
赤外線加熱処理等によって配線基板5に実装する方法が
採用されつつあるが、この場合、放熱フィンが加熱処理
の邪魔となり実装が困難となる場合がある。本実施例に
よれば、放熱フィン1bを着脱できるので、そのような
問題を解消することが可能となる。
赤外線加熱処理等によって配線基板5に実装する方法が
採用されつつあるが、この場合、放熱フィンが加熱処理
の邪魔となり実装が困難となる場合がある。本実施例に
よれば、放熱フィン1bを着脱できるので、そのような
問題を解消することが可能となる。
【0058】(5).放熱フィン1bと熱拡散板4eと
の対向面間に熱伝導性グリースを介在したことにより、
それら部材間の接触熱抵抗を低減できる上、放熱フィン
1bの着脱による放熱特性の変動を抑制できるので、常
に良好な放熱特性を得ることが可能となる。
の対向面間に熱伝導性グリースを介在したことにより、
それら部材間の接触熱抵抗を低減できる上、放熱フィン
1bの着脱による放熱特性の変動を抑制できるので、常
に良好な放熱特性を得ることが可能となる。
【0059】次に、本発明の他の実施例を説明する。
【0060】図15は本発明の他の実施例である放熱フ
ィンの記憶形状時の断面図、図16は図15に示した放
熱フィンの通常形状状態の全体斜視図、図17は図15
の放熱フィンが取り付けられる半導体集積回路装置の外
観を説明する説明図、図18は図17の半導体集積回路
装置の上面図、図19〜図21は図15の放熱フィンを
図17の半導体集積回路装置に着脱する際の方法を説明
するための説明図である。
ィンの記憶形状時の断面図、図16は図15に示した放
熱フィンの通常形状状態の全体斜視図、図17は図15
の放熱フィンが取り付けられる半導体集積回路装置の外
観を説明する説明図、図18は図17の半導体集積回路
装置の上面図、図19〜図21は図15の放熱フィンを
図17の半導体集積回路装置に着脱する際の方法を説明
するための説明図である。
【0061】本実施例の放熱フィンの通常形状を図16
に示す。放熱フィン1cの接合台部2aの下面側には、
図16に示すような形状の取付部2cが形成されている
。
に示す。放熱フィン1cの接合台部2aの下面側には、
図16に示すような形状の取付部2cが形成されている
。
【0062】本実施例においては、放熱フィン1cの取
付部2cに、例えば図15に示すような形状が予め記憶
されている。図15の二点鎖線は、通常形状を示してい
る。
付部2cに、例えば図15に示すような形状が予め記憶
されている。図15の二点鎖線は、通常形状を示してい
る。
【0063】すなわち、取付部2cには、図15の矢印
の方向に縮むような形状が記憶されている。
の方向に縮むような形状が記憶されている。
【0064】なお、前記第二の実施例と同様、通常形状
を記憶形状に変形するには取付部2cを所定温度で加熱
すれば良いし、記憶形状を通常形状に戻すには取付部2
cを所定温度で冷却すれば良い。
を記憶形状に変形するには取付部2cを所定温度で加熱
すれば良いし、記憶形状を通常形状に戻すには取付部2
cを所定温度で冷却すれば良い。
【0065】また、放熱フィン1cの接合台部2aの裏
面側には、例えば二箇所に位置決め凸部8が形成されて
いる。位置決め凸部8は、放熱フィン1cを後述する半
導体集積回路装置に取り付ける時に、その取付位置を決
めるための凸部である。
面側には、例えば二箇所に位置決め凸部8が形成されて
いる。位置決め凸部8は、放熱フィン1cを後述する半
導体集積回路装置に取り付ける時に、その取付位置を決
めるための凸部である。
【0066】次に、本実施例の半導体集積回路装置を図
17に示す。本実施例の半導体集積回路装置3において
は、熱拡散板4eの上部に放熱フィン1c(図16参照
)を取り付けるためのフィン取付部9が形成されている
。フィン取付部9は、熱拡散板4eと一体的に形成され
ている。
17に示す。本実施例の半導体集積回路装置3において
は、熱拡散板4eの上部に放熱フィン1c(図16参照
)を取り付けるためのフィン取付部9が形成されている
。フィン取付部9は、熱拡散板4eと一体的に形成され
ている。
【0067】図17に示すように、本実施例の場合、熱
拡散板4eが外方に張り出していないので、半導体集積
回路装置3の実装密度の低下を回避することが可能にな
っている。
拡散板4eが外方に張り出していないので、半導体集積
回路装置3の実装密度の低下を回避することが可能にな
っている。
【0068】フィン取付部9の上面には、位置決め凹部
10が形成されている。位置決め凹部10には、上記放
熱フィン1cの位置決め凸部8が嵌合されるようになっ
ている。そして、放熱フィン1cの取付位置は、位置決
め凸部8と位置決め凹部10との嵌合によって決定され
るようになっている。
10が形成されている。位置決め凹部10には、上記放
熱フィン1cの位置決め凸部8が嵌合されるようになっ
ている。そして、放熱フィン1cの取付位置は、位置決
め凸部8と位置決め凹部10との嵌合によって決定され
るようになっている。
【0069】フィン取付部9の上面は、図18に示すよ
うに、例えば円形状に形成されている。位置決め凹部1
0は、例えば45度置きに配置されている。すなわち、
本実施例においては、放熱フィン1cをフィン取付部9
との対向面内において、例えば45度毎に回転可能に取
り付けられるようになっている。したがって、放熱フィ
ン1cは、前記実施例の放熱フィン1bよりも多くの風
向きを設定することが可能になっている。
うに、例えば円形状に形成されている。位置決め凹部1
0は、例えば45度置きに配置されている。すなわち、
本実施例においては、放熱フィン1cをフィン取付部9
との対向面内において、例えば45度毎に回転可能に取
り付けられるようになっている。したがって、放熱フィ
ン1cは、前記実施例の放熱フィン1bよりも多くの風
向きを設定することが可能になっている。
【0070】次に、本実施例の放熱フィン1cの着脱方
法を、図19〜図21により説明する。
法を、図19〜図21により説明する。
【0071】まず、図19に示すように、通常形状の放
熱フィン1cの取付部2cを、半導体集積回路装置3の
フィン取付部9に遊嵌する。
熱フィン1cの取付部2cを、半導体集積回路装置3の
フィン取付部9に遊嵌する。
【0072】続いて、図20に示すように、通常形状の
放熱フィン1cを、その位置決め凸部8とフィン取付部
9の位置決め凹部10とを位置合わせした状態で、フィ
ン取付部9上に設置する。この際、本実施例においても
、放熱フィン1cとフィン取付部9との対向面間に熱伝
導性グリースを塗布しておく。
放熱フィン1cを、その位置決め凸部8とフィン取付部
9の位置決め凹部10とを位置合わせした状態で、フィ
ン取付部9上に設置する。この際、本実施例においても
、放熱フィン1cとフィン取付部9との対向面間に熱伝
導性グリースを塗布しておく。
【0073】その後、放熱フィン1cの取付部2cを所
定温度に加熱する。すると、図21に示すように、取付
部2cが記憶形状に変形し、フィン取付部9を挟み込む
。この結果、放熱フィン1cとフィン取付部9とを密着
性良く接合ができる。
定温度に加熱する。すると、図21に示すように、取付
部2cが記憶形状に変形し、フィン取付部9を挟み込む
。この結果、放熱フィン1cとフィン取付部9とを密着
性良く接合ができる。
【0074】このようにして放熱フィン1cを半導体集
積回路装置3に取り付ける。
積回路装置3に取り付ける。
【0075】一方、放熱フィン1cを取り外す時は、取
付部2cを所定温度に冷却し、取付部2cの形状を、図
20で示したような通常形状に戻してやれば良い。
付部2cを所定温度に冷却し、取付部2cの形状を、図
20で示したような通常形状に戻してやれば良い。
【0076】このように本実施例によれば、前記第二の
実施例で得られた効果の他に、以下の効果を得ることが
可能となる。
実施例で得られた効果の他に、以下の効果を得ることが
可能となる。
【0077】(1).熱拡散板4eの外周に張り出し部
分を設けないことにより、半導体集積回路装置3の実装
密度の低下を回避することが可能となる。
分を設けないことにより、半導体集積回路装置3の実装
密度の低下を回避することが可能となる。
【0078】(2).フィン取付部9の上面形状を、例
えば円形とし、かつ、位置決め凹部10を、例えば45
度置きに配置し、放熱フィン1cをフィン取付部9との
対向面内において、例えば45度毎に回転可能に取り付
けたことにより、同一の放熱フィン1cでも四種類の風
向きを選択することが可能となる。すなわち、前記第二
の実施例の場合よりも多くの風向きを設定することが可
能となる。
えば円形とし、かつ、位置決め凹部10を、例えば45
度置きに配置し、放熱フィン1cをフィン取付部9との
対向面内において、例えば45度毎に回転可能に取り付
けたことにより、同一の放熱フィン1cでも四種類の風
向きを選択することが可能となる。すなわち、前記第二
の実施例の場合よりも多くの風向きを設定することが可
能となる。
【0079】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0080】例えば前記各実施例においては、パッケー
ジ基板が合成樹脂からなる場合について説明したが、こ
れに限定されるものではなく種々変更可能であり、例え
ばセラミック等であっても良い。
ジ基板が合成樹脂からなる場合について説明したが、こ
れに限定されるものではなく種々変更可能であり、例え
ばセラミック等であっても良い。
【0081】また、前記第三の実施例においては、フィ
ン取付部の上面形状を円形とした場合について説明した
が、これに限定されるものではなく種々変更可能であり
、例えば六角形等、多角形状としても良い。
ン取付部の上面形状を円形とした場合について説明した
が、これに限定されるものではなく種々変更可能であり
、例えば六角形等、多角形状としても良い。
【0082】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるPGA
形パッケージ本体を有する半導体集積回路装置に適用し
た場合について説明したが、これに限定されず種々適用
可能であり、例えばQFP(Quad Flat Pa
ckage )形パッケージ本体を有する半導体集積回
路装置等、他の半導体集積回路装置に適用することも可
能である。
なされた発明をその背景となった利用分野であるPGA
形パッケージ本体を有する半導体集積回路装置に適用し
た場合について説明したが、これに限定されず種々適用
可能であり、例えばQFP(Quad Flat Pa
ckage )形パッケージ本体を有する半導体集積回
路装置等、他の半導体集積回路装置に適用することも可
能である。
【0083】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
【0084】すなわち、上記した発明によれば、例えば
半導体チップを封止するパッケージ本体に取り付けられ
た放熱フィンのフィン部に、予め半導体チップ動作時の
熱によって表面積が増大するように形状記憶処理を施し
ておくことにより、配線基板上に実装された複数の半導
体集積回路装置のうち、動作中の半導体集積回路装置の
放熱フィンの表面積のみを、非動作の半導体集積回路装
置の放熱フィンの表面積よりも大きくすることができる
ので、動作中の半導体集積回路装置からの放熱を効率良
く行うことが可能となる。
半導体チップを封止するパッケージ本体に取り付けられ
た放熱フィンのフィン部に、予め半導体チップ動作時の
熱によって表面積が増大するように形状記憶処理を施し
ておくことにより、配線基板上に実装された複数の半導
体集積回路装置のうち、動作中の半導体集積回路装置の
放熱フィンの表面積のみを、非動作の半導体集積回路装
置の放熱フィンの表面積よりも大きくすることができる
ので、動作中の半導体集積回路装置からの放熱を効率良
く行うことが可能となる。
【0085】また、形状記憶合金からなる放熱フィンを
、その相変態によって半導体チップの封止されたパッケ
ージ本体に着脱自在に取り付けたことにより、放熱フィ
ンを取り替えることができるので、放熱フィンの形状、
大きさ、風向き等、放熱フィン条件の変更要望に柔軟に
対応することが可能となる。
、その相変態によって半導体チップの封止されたパッケ
ージ本体に着脱自在に取り付けたことにより、放熱フィ
ンを取り替えることができるので、放熱フィンの形状、
大きさ、風向き等、放熱フィン条件の変更要望に柔軟に
対応することが可能となる。
【図1】本発明の一実施例である放熱フィンを有する半
導体集積回路装置の動作時の側面図である。
導体集積回路装置の動作時の側面図である。
【図2】その放熱フィンのマルテンサイト変態終了点以
下の温度で変形された形状を示す全体斜視図である。
下の温度で変形された形状を示す全体斜視図である。
【図3】その放熱フィンの記憶形状を示す全体斜視図で
ある。
ある。
【図4】その放熱フィンを有する半導体集積回路装置の
非動作時の側面図である。
非動作時の側面図である。
【図5】その放熱フィンを有する半導体集積回路装置群
の空冷方法を説明するための説明図である。
の空冷方法を説明するための説明図である。
【図6】その放熱フィンを有する半導体集積回路装置群
の空冷方法を説明するための説明図である。
の空冷方法を説明するための説明図である。
【図7】その放熱フィンを有する半導体集積回路装置群
の液冷方法を説明するための説明図である。
の液冷方法を説明するための説明図である。
【図8】その放熱フィンを有する半導体集積回路装置群
の液冷方法を説明するための説明図である。
の液冷方法を説明するための説明図である。
【図9】本発明の他の実施例である放熱フィンの記憶形
状時の断面図である。
状時の断面図である。
【図10】図9に示した放熱フィンの通常形状状態の全
体斜視図である。
体斜視図である。
【図11】図9の放熱フィンが取り付けられる半導体集
積回路装置の外観を説明するための説明図である。
積回路装置の外観を説明するための説明図である。
【図12】図11の半導体集積回路装置の上面図である
。
。
【図13】図9の放熱フィンを図11の半導体集積回路
装置に着脱する際の方法を説明するための説明図である
。
装置に着脱する際の方法を説明するための説明図である
。
【図14】図9の放熱フィンを図11の半導体集積回路
装置に着脱する際の方法を説明するための説明図である
。
装置に着脱する際の方法を説明するための説明図である
。
【図15】本発明の他の実施例である放熱フィンの記憶
形状時の断面図である。
形状時の断面図である。
【図16】図15に示した放熱フィンの通常形状状態の
全体斜視図である。
全体斜視図である。
【図17】図15の放熱フィンが取り付けられる半導体
集積回路装置の外観を説明する説明図である。
集積回路装置の外観を説明する説明図である。
【図18】図17の半導体集積回路装置の上面図である
。
。
【図19】図15の放熱フィンを図17の半導体集積回
路装置に着脱する際の方法を説明するための説明図であ
る。
路装置に着脱する際の方法を説明するための説明図であ
る。
【図20】図15の放熱フィンを図17の半導体集積回
路装置に着脱する際の方法を説明するための説明図であ
る。
路装置に着脱する際の方法を説明するための説明図であ
る。
【図21】図15の放熱フィンを図17の半導体集積回
路装置に着脱する際の方法を説明するための説明図であ
る。
路装置に着脱する際の方法を説明するための説明図であ
る。
【図22】従来の放熱フィンを有する半導体集積回路装
置群の空冷方法を説明する説明図である。
置群の空冷方法を説明する説明図である。
1a 放熱フィン
1b 放熱フィン
1c 放熱フィン
2a 接合台部
2b フィン部
2b1 凸部
2c 取付部
2d 押え凸部
3 半導体集積回路装置
3a 半導体集積回路装置
3b 半導体集積回路装置
3c 半導体集積回路装置
4 パッケージ本体
4a パッケージ基板
4b キャップ
4c ダム部
4d リードピン
4e 熱拡散板
4f 接着剤
4g 接着剤
5 配線基板
6 冷却用容器
6a 連通管部
7 位置決め凹部
8 位置決め凸部
9 フィン取付部
10 位置決め凹部
50 配線基板
51a 半導体集積回路装置
51b 半導体集積回路装置
51c 半導体集積回路装置
52a パッケージ本体
52b パッケージ本体
52c パッケージ本体
53a 放熱フィン
53b 放熱フィン
53c 放熱フィン
Claims (4)
- 【請求項1】 所定温度でその表面積が増大するよう
に形状記憶した形状記憶合金からなることを特徴とする
放熱フィン。 - 【請求項2】 パッケージ本体の内部に封止された半
導体チップの動作時の熱によってフィン部の表面積が増
大するように形状記憶させた形状記憶合金からなる放熱
フィンを、前記パッケージ本体に取り付けたことを特徴
とする半導体集積回路装置。 - 【請求項3】 形状記憶合金からなる放熱フィンを、
その相変態によって半導体チップの封止されたパッケー
ジ本体に着脱自在に取り付けたことを特徴とする半導体
集積回路装置。 - 【請求項4】 請求項3記載の放熱フィンとパッケー
ジ本体との対向面間に熱伝導性媒体を介在させたことを
特徴とする半導体集積回路装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3056382A JPH04291750A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 放熱フィンおよび半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3056382A JPH04291750A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 放熱フィンおよび半導体集積回路装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04291750A true JPH04291750A (ja) | 1992-10-15 |
Family
ID=13025709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3056382A Pending JPH04291750A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 放熱フィンおよび半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04291750A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999004429A1 (en) * | 1997-07-17 | 1999-01-28 | Ford Motor Company | Shape memory alloy heat sink |
US5957194A (en) * | 1996-06-27 | 1999-09-28 | Advanced Thermal Solutions, Inc. | Plate fin heat exchanger having fluid control means |
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