JPH05259323A - Heat sink for dissipating heat - Google Patents
Heat sink for dissipating heatInfo
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- JPH05259323A JPH05259323A JP4057892A JP5789292A JPH05259323A JP H05259323 A JPH05259323 A JP H05259323A JP 4057892 A JP4057892 A JP 4057892A JP 5789292 A JP5789292 A JP 5789292A JP H05259323 A JPH05259323 A JP H05259323A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、パッケージに装着さ
れた放熱用ヒートシンクに関し、特にヒートシンク中央
部近傍における熱放散性を向上させ得る放熱用ヒートシ
ンクの構造に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat sink for heat radiation mounted on a package, and more particularly to a structure of a heat sink for heat radiation capable of improving heat dissipation in the vicinity of the central portion of the heat sink.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、大規模半導体集積回路（以下「Ｌ
ＳＩ」と称す）は、微細加工技術の改良と、ＰＭＯＳＦ
ＥＴとＮＭＯＳＦＥＴを用いた相補型金属酸化膜半導体
（以下「ＣＭＯＳ」と称す）回路やＣＭＯＳとバイポー
ラトランジスタとを１つのチップ上に形成し回路を構成
するＢｉＣＭＯＳ回路といった回路技術の発達により色
々な機能を実現することが可能となってきている。特
に、ＣＭＯＳやＢｉＣＭＯＳの論理回路においては、定
常状態では直流電流が流れない回路構成となっており、
動作時のみ電力を消費するので低消費電力でありながら
高速動作が可能となっている。2. Description of the Related Art In recent years, large-scale semiconductor integrated circuits (hereinafter referred to as "L
(Referred to as "SI") is an improvement in microfabrication technology and
Various functions have been developed by the development of circuit technology such as a complementary metal oxide semiconductor (hereinafter referred to as "CMOS") circuit using ET and NMOSFET and a BiCMOS circuit in which a CMOS and a bipolar transistor are formed on one chip to form a circuit. Is becoming possible. In particular, in a CMOS or BiCMOS logic circuit, a direct current does not flow in a steady state.
Since it consumes power only during operation, it can operate at high speed with low power consumption.
【０００３】図１１は、１９８９年日経エレクトロニク
ス（１９８９．５．１（ｎｏ．４７２）ｐ．ｐ９１−１
１２）に開示されているマイクロプロセッサの動作周波
数の年度ごとの傾向を示す図である。図１１を参照し
て、マイクロプロセッサの処理能力の向上に伴い、動作
周波数は上昇し、数１０ＭＨｚ以上の動作周波数が要求
されているのがわかる。そのため、上記のようなＴＴＬ
（ＴｒａｎｓｉｓｔｏｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ Ｌｏｇ
ｉｃ）入出力レベルでは対応しがたくなると考えられて
いる。そこで、ＥＣＬ（Ｅｍｉｔｔｅｒ Ｃｏｕｐｌｅ
ｄ Ｌｏｇｉｃ）入出力レベルの採用が検討されてい
る。しかし、ＥＣＬ入出力レベルでは、ＬＳＩの消費電
力が数Ｗにもなり、ＬＳＩの信頼性確保の面から通常の
パッケージでは使用不可能となる。FIG. 11 shows Nikkei Electronics (1989.5.1 (no. 472) p.p. 91-1 of 1989).
It is a figure which shows the tendency every year of the operating frequency of the microprocessor disclosed by 12). It can be seen from FIG. 11 that the operating frequency rises with the improvement in the processing capability of the microprocessor, and an operating frequency of several tens of MHz or higher is required. Therefore, the above-mentioned TTL
(Transistor Transistor Log
ic) It is considered to be difficult to handle at the input / output level. Therefore, ECL (Emitter Couple)
d Logic) Input / output level adoption is under consideration. However, at the ECL input / output level, the power consumption of the LSI becomes several W, and it cannot be used in a normal package from the viewpoint of ensuring the reliability of the LSI.
【０００４】ここで、上記のＬＳＩの信頼性評価方法に
ついて、詳しく説明する。一般に、シリコンのＬＳＩで
は、チップの最高接合温度Ｔｊ（ｍａｘ．）を指標にし
て信頼性の判断が行なわれている。そして、この最高接
合温度Ｔｊ（ｍａｘ．）は、以下の式で表現される。Here, the above-mentioned LSI reliability evaluation method will be described in detail. Generally, in a silicon LSI, reliability is determined using the maximum chip junction temperature Tj (max.) As an index. The maximum junction temperature Tj (max.) Is expressed by the following equation.
【０００５】 Ｔｊ（ｍａｘ．）＝Ｔａ（ｍａｘ．）＋Ｐｄ（ｍａｘ．）＊（θｊｃ＋θｃA ）＝１００〜１２５℃ 上記の式において、Ｔａ（ｍａｘ．）は、ＬＳＩを動作
させる周囲温度の最大値、ＰｄはＬＳＩの消費電力、θ
ｊｃは、ＬＳＩチップからチップを実装したパッケージ
までの熱抵抗、θｃA は、パッケージから周囲の雰囲気
までの熱抵抗である。また、θｊｃ，θｃA は、使用す
るパッケージおよび使用環境によって固有の値を持つ。Tj (max.) = Ta (max.) + Pd (max.) * (Θjc + θc A ) = 100 to 125 ° C. In the above equation, Ta (max.) Is the maximum value of the ambient temperature for operating the LSI. , Pd is the power consumption of the LSI, θ
jc is the thermal resistance from the LSI chip to the package in which the chip is mounted, and θc A is the thermal resistance from the package to the surrounding atmosphere. Further, θjc and θc A have unique values depending on the package used and the usage environment.
【０００６】以下に、たとえば、２８１ピンのセラミッ
クＰＧＡ（Ｐｉｎ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）を用いた場
合の許容消費電力Ｐｄ（ｍａｘ．）を求める。Below, for example, an allowable power consumption Pd (max.) When a 281-pin ceramic PGA (Pin Grid Array) is used will be obtained.
【０００７】２８１ピンのＰＧＡの場合、熱抵抗は、通
常の放熱フィンなし、無風のとき、θｊｃ＋θｃA ＝３
０℃／Ｗ程度である。これにＴｊ（ｍａｘ．）＝１００
℃，Ｔａ（ｍａｘ．）＝７５℃（ＴＴＬに代表される半
導体集積回路の製品の温度保証範囲）という条件でＰｄ
（ｍａｘ．）を求めると、Ｐｄ（ｍａｘ．）＝０．８３
Ｗとなる。ここで、許容消費電力Ｐｄ（ｍａｘ．）を１
Ｗ以上にするためには、Ｔａ（ｍａｘ．）を小さくする
か、パッケージの熱抵抗θｊｃ，θｃA を下げるしかな
いと考えられる。そこで、通常は、放熱用のフィンをパ
ッケージに装着し、外部からの強制送風によりθｃA を
下げる方法がとられている。In the case of a 281 pin PGA, the thermal resistance is θjc + θc A = 3 when there is no normal radiation fin and there is no wind.
It is about 0 ° C / W. Tj (max.) = 100
C, Ta (max.) = 75 ° C. (temperature guaranteed range of semiconductor integrated circuit products represented by TTL)
(Max.) Is calculated, Pd (max.) = 0.83
W. Here, the allowable power consumption Pd (max.) Is set to 1
It can be considered that Ta (max.) Is reduced or the thermal resistances θjc and θc A of the package are reduced in order to obtain W or more. Therefore, usually, a method is adopted in which a fin for heat dissipation is attached to the package and θc A is lowered by forced air blow from the outside.
【０００８】以上のことから、ＬＳＩのパッケージに
も、放熱用のフィンを取付けたものが採用されている。
このような放熱用のフィンを取付けたパッケージについ
て、図９および図１０を用いてより具体的に説明する。
図９は、放熱用のフィンを備えるパッケージの一例を示
す平面図である。図１０は、図９におけるＸ−Ｘ線に沿
って見た断面を示す図である。このような放熱用のフィ
ンに所定の流速の風を送ることによって、ＬＳＩチップ
の発熱によるパッケージの温度上昇を抑えようとしてい
る。From the above, the package of the LSI to which the fin for heat radiation is attached is also adopted.
A package provided with such heat-radiating fins will be described more specifically with reference to FIGS. 9 and 10.
FIG. 9 is a plan view showing an example of a package including fins for heat dissipation. FIG. 10 is a diagram showing a cross section taken along line XX in FIG. 9. The temperature of the package is prevented from rising due to heat generation of the LSI chip by sending the air having a predetermined flow velocity to the heat radiation fins.
【０００９】なお、図９および図１０に示される放熱用
フィン付パッケージは、たとえば１９８７年９月版のＮ
ＥＣ社の“ゲートアレイ スタンダードセル”のパッケ
ージラインナップの項や、１９９０年１２月の“ＴＲＯ
Ｎ ＮＯＷ−ＴＲＯＮ仕様関連製品のすべて−”（ＴＲ
ＯＮ協会発行）のｐ．ｐ２２−２３“ＧＭＩＣＲＯＦ３
２／３００ ＭＰＵ −ＭＢ９２３０１−”に掲載され
ている。The heat radiation fin package shown in FIGS. 9 and 10 is, for example, the N version of the September 1987 version.
EC company's "Gate array standard cell" package lineup and December 1990 "TRO
All of N NOW-TRON specification related products-"(TR
ON Association issued) p. p22-23 "GMICROF3
2/300 MPU-MB92301- ".
【００１０】図９および図１０を参照して、パッケージ
４１の中央部近傍には、ＬＳＩチップ４４が実装されて
いる。そして、このＬＳＩチップ４４とパッケージ４１
とはワイヤ４５によって接続されている。また、パッケ
ージ４１には、ＬＳＩチップ４４を覆うように、パッケ
ージの蓋４３設けられている。さらに、パッケージ４１
における所定位置には、リードピン４２が設けられてい
る。そして、ＬＳＩチップ４４には、導電性のベース部
材４７を介してヒートシンクとして機能する放熱フィン
４６が装着されている。この場合、放熱フィン４６の形
状は、図９に示すように、複数のほぼ同じ高さの円柱状
の突起部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅがほぼ等間隔で配置されて
いる。Referring to FIGS. 9 and 10, an LSI chip 44 is mounted near the center of the package 41. Then, the LSI chip 44 and the package 41
And are connected by a wire 45. A package lid 43 is provided on the package 41 so as to cover the LSI chip 44. In addition, the package 41
A lead pin 42 is provided at a predetermined position in. Then, the radiation fins 46 that function as heat sinks are attached to the LSI chip 44 via the conductive base member 47. In this case, as shown in FIG. 9, the radiation fin 46 has a plurality of cylindrical projections A, B, C, D, and E having substantially the same height and arranged at substantially equal intervals.
【００１１】このように、円柱状の突起部を多数規則正
しく設けることにより、放熱フィン４６の実質的な表面
積を増大させるともに、上下左右どの方向から風が吹い
ても放熱特性を等しくできるという特徴を有している。
それにより、たとえばＬＳＩチップをプリント基板など
に実装した場合に、装置の筐体の熱設計が容易になると
いう利点がある。As described above, by providing a large number of columnar projections regularly, the substantial surface area of the radiating fins 46 can be increased and the heat radiating characteristics can be made equal regardless of the direction of the wind. Have
Accordingly, there is an advantage that the thermal design of the housing of the device becomes easy when the LSI chip is mounted on a printed circuit board or the like.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９お
よび図１０に示される放熱フィン４６の形状では、次に
述べるような問題点が生じていた。However, the shape of the radiation fin 46 shown in FIGS. 9 and 10 has the following problems.
【００１３】通常、放熱フィン４６を冷却する際には、
放熱フィン４６に強制的に風を当てることによって冷却
が行なわれている。この場合、当てられる風の方向とし
ては、一般的には、放熱フィン４６の外周方向から放熱
フィン４６の中心部に向かって風が送り込まれる。その
ため、放熱フィン４６の中央部近傍には、放熱フィン４
６の外周近傍を通過する際にある程度熱を吸収した比較
的温度の高い風が送り込まれることになる。そのため、
放熱フィン４６の中央部における放熱特性が悪くなる。
すなわち、放熱フィン４６中央部近傍に熱がこもり、十
分に熱が放散されないといった問題点が生じる。Normally, when cooling the radiation fins 46,
Cooling is performed by forcibly applying air to the radiation fins 46. In this case, as the direction of the applied wind, generally, the wind is sent from the outer peripheral direction of the radiating fins 46 toward the center of the radiating fins 46. Therefore, the radiating fins 4 are provided near the center of the radiating fins 46.
When passing through the vicinity of the outer periphery of 6, the wind having a relatively high temperature that has absorbed heat to some extent is sent. for that reason,
The heat dissipation characteristics in the central portion of the heat dissipation fin 46 deteriorate.
That is, there is a problem that heat is accumulated in the vicinity of the central portion of the radiating fin 46 and the heat is not sufficiently dissipated.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】この発明に基づく放熱用
ヒートシンクは、その表面における中央部に形成された
第１の凹凸部とその周辺部に形成された第２の凹凸部と
の温度分布が均一になるように放熱用ヒートシンクの表
面形状が選択されている。In the heat sink for heat dissipation based on the present invention, the temperature distribution between the first uneven portion formed in the central portion of the surface and the second uneven portion formed in the peripheral portion is The surface shape of the heat sink for heat dissipation is selected so as to be uniform.
【００１５】[0015]
【作用】この発明に基づく放熱用ヒートシンクによれ
ば、ヒートシンク表面中央部に形成された第１の凹凸部
近傍の温度分布と、その第１の凹凸部の周辺部に形成さ
れた第２の凹凸部近傍のそれぞれの温度分布は均一にな
るようにヒートシンクの表面形状が選択されている。そ
れにより、ヒートシンクを冷却するための風が送られた
場合に、ヒートシンク中央部近傍における熱のこもりを
効果的に阻止することができ、ヒートシンク中央部近傍
における放熱特性を向上させることが可能となる。According to the heat sink for heat dissipation according to the present invention, the temperature distribution near the first uneven portion formed in the central portion of the heat sink surface and the second uneven portion formed in the peripheral portion of the first uneven portion. The surface shape of the heat sink is selected so that the temperature distributions in the vicinity of each part are uniform. As a result, when air for cooling the heat sink is sent, it is possible to effectively prevent heat from being accumulated in the vicinity of the central portion of the heat sink, and it is possible to improve the heat dissipation characteristics in the vicinity of the central portion of the heat sink. ..
【００１６】[0016]
【実施例】以下、この発明に基づく実施例について、図
１〜図８を用いて説明する。図１は、この発明に基づく
放熱用ヒートシンクを備えたパッケージの平面図であ
る。図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿って見た断
面を示す図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view of a package including a heat sink for heat dissipation according to the present invention. FIG. 2 is a view showing a cross section taken along line II-II in FIG.
【００１７】図２を参照して、パッケージ１下部におけ
る所定位置には、リードピン２が複数設けられており、
パッケージ１内における中央部近傍には、ＬＳＩチップ
４が実装されている。そして、このＬＳＩチップ４とパ
ッケージ１とを接続するためのワイヤ５が設けられてお
り、ＬＳＩチップ４の下方には、このＬＳＩチップ４を
覆うようにパッケージの蓋３が取付けられている。一
方、ＬＳＩチップ４の上方には、たとえば銅（Ｃｕ）と
タングステン（Ｗ）などの合金からなる導電性のベース
部材７を介してヒートシンクとなる放熱フィン６が装着
されている。この放熱フィン６の材質としては、Ａｌ等
が用いられている。Referring to FIG. 2, a plurality of lead pins 2 are provided at a predetermined position below the package 1,
An LSI chip 4 is mounted near the center of the package 1. A wire 5 for connecting the LSI chip 4 and the package 1 is provided, and a package lid 3 is attached below the LSI chip 4 so as to cover the LSI chip 4. On the other hand, above the LSI chip 4, a radiating fin 6 serving as a heat sink is attached via a conductive base member 7 made of an alloy such as copper (Cu) and tungsten (W). As the material of the heat radiation fin 6, Al or the like is used.
【００１８】この放熱フィン６において、外周部近傍に
位置する円柱状の凸部Ａの高さｈ１は、この凸部Ａより
中央部側に位置する凸部Ｂの高さｈ２よりも低くなるよ
うに形成されている。また、この凸部Ｂの高さｈ２は、
凸部Ｂより中央部側に位置する凸部Ｃの高さｈ３よりも
低くなるように形成されている。このように、凸部の高
さは、放熱フィン６における外周部から放熱フィン６の
中央部に向かって徐々に高くなっている。それにより、
強制冷却を行なうためにこの放熱フィン６の側面（外周
部）から空気を送り込んだ際に、その空気の中には放熱
フィン６の外周部に設けられた凸部Ａから熱を奪わない
状態で中央部近傍の凸部Ｄ，Ｅ近傍に送り込まれること
になる。それにより、放熱フィン６の中央部近傍におけ
る放熱特性を向上させることが可能となる。In the heat radiation fin 6, the height h1 of the cylindrical convex portion A located near the outer peripheral portion is lower than the height h2 of the convex portion B located closer to the central portion than the convex portion A. Is formed in. Further, the height h2 of the convex portion B is
It is formed to be lower than the height h3 of the convex portion C located closer to the central portion than the convex portion B. In this way, the height of the convex portion gradually increases from the outer peripheral portion of the radiation fin 6 toward the central portion of the radiation fin 6. Thereby,
When air is sent from the side surface (outer peripheral portion) of the heat radiation fin 6 for forced cooling, heat is not taken from the convex portion A provided on the outer peripheral portion of the heat radiation fin 6 into the air. It is sent to the vicinity of the convex portions D and E near the central portion. Thereby, it becomes possible to improve the heat dissipation characteristics in the vicinity of the central portion of the heat dissipation fin 6.
【００１９】次に、この発明に基づく他の実施例におけ
る放熱フィンについて、図３および図４を用いて説明す
る。図３は、この発明に基づく他の実施例における放熱
フィンを備えたパッケージの平面図である。図４は、図
３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿って見た断面を示す図であ
る。Next, a radiation fin according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a plan view of a package including a radiation fin according to another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing a cross section taken along line IV-IV in FIG.
【００２０】図３および図４を参照して、この実施例に
おける放熱フィン１６は、ベース部材１７を介して、パ
ッケージ１１内の所定位置に実装されたＬＳＩチップ１
４に装着されている。そして、このＬＳＩチップ１４
は、ワイヤ１５を介してパッケージ１１に接続されてお
り、パッケージ１１下面における所定位置には複数のリ
ードピン１２が設けられている。また、パッケージ１１
において、ＬＳＩチップ１４の下方には、ＬＳＩチップ
１４を覆うようにパッケージの蓋１３が設けられてい
る。Referring to FIGS. 3 and 4, the radiation fin 16 in this embodiment has the LSI chip 1 mounted at a predetermined position in the package 11 via the base member 17.
It is attached to 4. And this LSI chip 14
Are connected to the package 11 via wires 15, and a plurality of lead pins 12 are provided at predetermined positions on the lower surface of the package 11. Also, the package 11
In the above, a package lid 13 is provided below the LSI chip 14 so as to cover the LSI chip 14.
【００２１】本実施例における特徴は、上記の放熱フィ
ン１６において、外周部近傍に位置する円柱状の凸部Ａ
と、この凸部Ａに隣合い凸部Ａより中央部側に位置する
凸部Ｂとの間隔Ｗ１は、この凸部Ｂと、この凸部Ｂに隣
合い凸部Ｂよりも放熱フィン１６の中央部側に位置する
凸部Ｃとの間隔Ｗ２よりも小さくなっている。また、前
記の間隔Ｗ２は、上記の凸部Ｃと、放熱フィン１６の中
央部近傍に位置する凸部Ｅとの間隔Ｗ３よりも小さくな
っている。すなわち、凸部の間隔は、放熱フィン１６の
中央部に向かうにつれて徐々に大きいものとなっている
ことになる。それにより、放熱フィン１６の中央部近傍
における熱の放散性が向上し、問題となっていた放熱フ
ィン１６中央部近傍での熱のこもりは解消され得ること
になる。The feature of this embodiment is that in the radiation fin 16, the cylindrical convex portion A located in the vicinity of the outer peripheral portion is used.
And the distance W1 between this convex portion A and the convex portion B located closer to the central portion than the adjacent convex portion A is such that this convex portion B and the radiation fin 16 of this convex portion B are closer to each other than the adjacent convex portion B. It is smaller than the distance W2 from the convex portion C located on the central portion side. Further, the distance W2 is smaller than the distance W3 between the convex portion C and the convex portion E located near the central portion of the radiation fin 16. That is, the interval between the convex portions gradually increases toward the central portion of the radiation fin 16. As a result, the heat dissipation performance in the vicinity of the central portion of the radiating fin 16 is improved, and the problem of heat accumulation in the vicinity of the central portion of the radiating fin 16 can be eliminated.
【００２２】次に、この発明に基づく他の実施例におけ
る放熱フィンについて、図５および図６を用いて説明す
る。図５は、この発明に基づく他の実施例における放熱
フィンを備えたパッケージの平面図を示しており、図６
は、図５におけるＶＩ−ＶＩ線に沿って見た断面を示す
図である。Next, a radiation fin according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 shows a plan view of a package including a radiation fin according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a cross section taken along line VI-VI in FIG. 5.
【００２３】図５および図６を参照して、この実施例に
おける放熱フィン２６は、ベース部材２７を介して、パ
ッケージ２１内の所定位置に実装されたＬＳＩチップ２
４に装着されている。そして、パッケージ２１は、複数
のリードピン２２を有しており，ＬＳＩチップ２４を覆
うようにパッケージの蓋２３が設けられている。また、
ＬＳＩチップ２４とパッケージ２１とはワイヤ２５によ
って接続されている。Referring to FIGS. 5 and 6, the radiation fin 26 in this embodiment has the LSI chip 2 mounted at a predetermined position in the package 21 via the base member 27.
It is attached to 4. The package 21 has a plurality of lead pins 22, and a package lid 23 is provided so as to cover the LSI chip 24. Also,
The LSI chip 24 and the package 21 are connected by a wire 25.
【００２４】この実施例における放熱フィン２６におい
ては、円柱状の凸部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの高さは、この
放熱フィン２６における外周部からその中央部に向かっ
て徐々に高いものとなっている。また、円柱状の凸部
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの間隔は、放熱フィン２６の中央部
に向かうほど広いものとなっている。それにより、上記
の２つの実施例と同様の理由で、この放熱フィン２６の
中央部近傍における放熱特性を向上させることが可能と
なる。In the heat radiation fin 26 of this embodiment, the height of the cylindrical projections A, B, C, D and E gradually increases from the outer peripheral portion of the heat radiation fin 26 toward the central portion thereof. Has become. Further, the interval between the cylindrical convex portions A, B, C, D, E becomes wider toward the central portion of the heat radiation fin 26. This makes it possible to improve the heat dissipation characteristics near the center of the heat dissipation fin 26 for the same reason as in the above two embodiments.
【００２５】次に、この発明に基づくさらに他の実施例
における放熱フィンについて、図７および図８を用いて
説明する。図７は、この発明に基づくさらに他の実施例
における放熱フィンを備えたパッケージを示す平面図で
ある。図８は、図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿
って見た断面を示す図である。Next, a radiation fin according to still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a plan view showing a package including a radiation fin according to still another embodiment of the present invention. FIG. 8 is a view showing a cross section taken along line VIII-VIII in FIG. 7.
【００２６】図７および図８を参照して、本実施例にお
ける放熱フィン３６は、ベース部材３７を介して、ＬＳ
Ｉチップ３４に装着されている。そして、ＬＳＩチップ
３４は、パッケージ３１内の所定位置に実装され、ＬＳ
Ｉチップ３４とパッケージ３１とはワイヤ３５によって
接続されている。また、パッケージ３１には、所定位置
にリードピン３２が取付けられており、ＬＳＩチップ３
４を覆うようにパッケージの蓋３３が設けられている。Referring to FIGS. 7 and 8, the heat radiation fin 36 in this embodiment has the LS via the base member 37.
It is mounted on the I-chip 34. Then, the LSI chip 34 is mounted at a predetermined position in the package 31, and the LS
The I chip 34 and the package 31 are connected by a wire 35. Further, the lead pin 32 is attached to the package 31 at a predetermined position, and the LSI chip 3
A lid 33 of the package is provided so as to cover 4.
【００２７】この実施例においては、放熱フィン３６の
裏面αとパッケージ３１の上面βとの間隔は、放熱フィ
ン３６の外周部から中央部に向かって徐々に小さくなっ
ている。すなわち、放熱フィン３６の外周部近傍におけ
る放熱フィン３６の裏面αとパッケージ３１の上面βと
の間隔ｄ２は、放熱フィン３６の中央部近傍における放
熱フィン３６の裏面αとパッケージ３１の上面βとの間
隔ｄ１よりも大きくなっている。それにより、放熱フィ
ン３６の側部（外周部）から供給される冷却用の空気を
効率よく放熱フィン３６の裏面αとパッケージ３１の上
面βとの間隙に取込むことが可能となる。そして、放熱
フィン３６の中央部近傍には、上記の放熱フィン３６の
裏面αとパッケージ３１の上面βとの間隙に送り込まれ
た空気を、放熱フィン３６を通過させて放熱フィン３６
の表面中央部近傍に導くための貫通孔Ｈが設けられてい
る。それにより、放熱フィン３６の裏面αとパッケージ
３１上面βとの間隙に送り込まれた冷却用の空気を、放
熱フィン３６を通過させて放熱フィン３６の上面中央部
近傍に導くことが可能となる。それにより、放熱フィン
３６によってあまり加熱されていない冷却用空気を放熱
フィン３６上面中央部近傍に送り込むことができ、放熱
フィン３６上面における中央部近傍の放熱特性を向上さ
せることが可能となる。また、本実施例においては、放
熱フィン３６の中央部近傍に導かれた空気の通過をよく
するために、放熱フィンの中央部近傍に設けられた凸部
Ｄには、切欠部が設けられいる。これにより、より効果
的に送り込まれた空気を逃がすことが可能となり、放熱
特性向上に効果的に寄与し得る。In this embodiment, the distance between the back surface α of the heat radiation fin 36 and the upper surface β of the package 31 is gradually reduced from the outer peripheral portion of the heat radiation fin 36 toward the central portion. That is, the distance d2 between the back surface α of the heat radiating fin 36 and the upper surface β of the package 31 near the outer peripheral portion of the heat radiating fin 36 is defined by the back surface α of the heat radiating fin 36 near the central portion of the heat radiating fin 36 and the upper surface β of the package 31. It is larger than the distance d1. Thereby, the cooling air supplied from the side portion (outer peripheral portion) of the heat radiation fin 36 can be efficiently taken into the gap between the back surface α of the heat radiation fin 36 and the upper surface β of the package 31. Then, in the vicinity of the central portion of the radiation fin 36, the air sent into the gap between the back surface α of the radiation fin 36 and the upper surface β of the package 31 passes through the radiation fin 36 and passes through the radiation fin 36.
Has a through hole H for leading to the vicinity of the central portion of the surface. As a result, the cooling air sent into the gap between the back surface α of the radiation fin 36 and the upper surface β of the package 31 can pass through the radiation fin 36 and be guided to the vicinity of the central portion of the top surface of the radiation fin 36. As a result, the cooling air that has not been heated by the radiation fins 36 can be sent to the vicinity of the central portion of the upper surface of the radiation fins 36, and the radiation characteristics near the central portion of the upper surface of the radiation fins 36 can be improved. Further, in this embodiment, in order to improve the passage of the air guided near the central portion of the radiation fin 36, the convex portion D provided near the central portion of the radiation fin is provided with a cutout portion. .. As a result, it is possible to more effectively escape the air that has been sent in, and it is possible to effectively contribute to the improvement of heat dissipation characteristics.
【００２８】以下に、上述の実施態様例を要約する。ま
ず、１つの局面では、ヒートシンクの中央部近傍には第
１の凹凸部が形成されており、その第１の凹凸部の周辺
部には第２の凹凸部が形成されている。そして、この第
１の凹凸部の高さは、第２の凹凸部の高さよりも高くな
るように形成されている。それにより、ヒートシンクの
外周部から送られてきた空気がヒートシンクの中央部近
傍に到達するまでに温められることによって生ずるヒー
トシンク中央部近傍における熱のこもりを効果的に阻止
することが可能となる。The following is a summary of the above-described exemplary embodiments. First, in one aspect, a first uneven portion is formed near the center of the heat sink, and a second uneven portion is formed around the first uneven portion. Then, the height of the first uneven portion is formed to be higher than the height of the second uneven portion. As a result, it becomes possible to effectively prevent the heat from being accumulated in the vicinity of the central portion of the heat sink, which is caused by the air sent from the outer peripheral portion of the heat sink being heated until it reaches the vicinity of the central portion of the heat sink.
【００２９】他の局面では、ヒートシンク表面には、そ
の中央部近傍に第１の凹凸部が形成されており、その周
辺部には第２の凹凸部が形成されている。また、ヒート
シンク表面において第２の凹凸部よりも外周部側に位置
する第３の凹凸部が形成されている。そして、この第３
の凹凸部における凸部と第２の凹凸部における凸部との
間隔は、第２の凹凸部における凸部と第１の凹凸部にお
ける凸部との間隔よりも小さくなっている。それによ
り、ヒートシンク中央部近傍における熱の放散特性を向
上させることが可能となる。In another aspect, on the surface of the heat sink, the first uneven portion is formed in the vicinity of the central portion thereof, and the second uneven portion is formed in the peripheral portion thereof. Further, on the surface of the heat sink, a third uneven portion located closer to the outer peripheral portion than the second uneven portion is formed. And this third
The distance between the convex portion of the concave-convex portion and the convex portion of the second concave-convex portion is smaller than the distance between the convex portion of the second concave-convex portion and the convex portion of the first concave-convex portion. This makes it possible to improve the heat dissipation characteristics near the center of the heat sink.
【００３０】さらに他の局面では、ヒートシンク中央部
近傍に、ヒートシンクとパッケージとの間隙からヒート
シンク上を通してヒートシンク上面中央部近傍に冷却用
の空気を送り込むための貫通孔が設けられている。それ
により、ヒートシンク外周部から送り込まれる冷却用の
空気が、ヒートシンク表面中央部近傍に、その貫通孔を
通過して送りこまれることになる。それにより、ヒート
シンク表面中央部近傍における放熱特性を向上させるこ
とが可能となる。In still another aspect, a through hole is provided near the central portion of the heat sink for feeding cooling air from the gap between the heat sink and the package to near the central portion of the upper surface of the heat sink. As a result, the cooling air fed from the outer peripheral portion of the heat sink is blown into the vicinity of the central portion of the heat sink surface through the through hole. As a result, it is possible to improve the heat dissipation characteristics near the center of the heat sink surface.
【００３１】[0031]
【発明の効果】この発明によれば、ヒートシンク中央部
近傍における熱の放散性を向上させることが可能とな
る。それにより、消費電力の大きい半導体集積回路をパ
ッケージ内に実装した場合に、より高い信頼性を確保す
ることが可能となる。すなわち、より処理性能の高い半
導体集積回路を搭載し得るパッケージを提供することが
可能となる。According to the present invention, it is possible to improve heat dissipation in the vicinity of the central portion of the heat sink. As a result, higher reliability can be ensured when a semiconductor integrated circuit with high power consumption is mounted in the package. That is, it is possible to provide a package in which a semiconductor integrated circuit having higher processing performance can be mounted.
【図１】この発明に基づく一実施例におけるヒートシン
クを備えたパッケージの平面図である。FIG. 1 is a plan view of a package including a heat sink according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿って見た断面を
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a cross section taken along line II-II in FIG.
【図３】この発明に基づく他の実施例におけるヒートシ
ンクを備えたパッケージを示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a package including a heat sink according to another embodiment of the present invention.
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿って見た断面を
示す図である。4 is a diagram showing a cross section taken along line IV-IV in FIG.
【図５】この発明に基づくさらに他の実施例におけるヒ
ートシンクを備えたパッケージを示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a package including a heat sink according to still another embodiment of the present invention.
【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ線に沿って見た断面を
示す図である。FIG. 6 is a view showing a cross section taken along line VI-VI in FIG.
【図７】この発明に基づくさらに他の実施例におけるヒ
ートシンクを備えたパッケージを示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a package including a heat sink according to still another embodiment of the present invention.
【図８】図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って見
た断面を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a cross section taken along line VIII-VIII in FIG. 7.
【図９】従来のヒートシンクを備えたパッケージの一例
を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing an example of a package including a conventional heat sink.
【図１０】図９におけるＸ−Ｘ線に沿って見た断面を示
す図である。10 is a view showing a cross section taken along line XX in FIG. 9. FIG.
【図１１】年度ごとのマイクロプロセッサの動作周波数
の移行を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the shift of the operating frequency of the microprocessor for each year.
１，１１，２１，３１，４１ パッケージ ２，１２，２２，３２，４２ リードピン ３，１３，２３，３３，４３ パッケージの蓋 ４，１４，２４，３４，４４ ＬＳＩチップ ５，１５，２５，３５，４５ ワイヤ ６，１６，２６，３６，４６ 放熱フィン ７，１７，２７，３７，４７ ベース部材 1, 11, 21, 31, 41 Package 2, 12, 22, 32, 42 Lead Pin 3, 13, 23, 33, 43 Package Lid 4, 14, 24, 34, 44 LSI Chip 5, 15, 25, 35 , 45 wire 6, 16, 26, 36, 46 heat radiation fin 7, 17, 27, 37, 47 base member
Claims (1)
路装置が発する熱を放散するための放熱用ヒートシンク
において、 前記ヒートシンクの表面には、その中央部に第１の凹凸
部が形成され、その周辺部には第２の凹凸部が形成され
ており、前記第１の凹凸部近傍と前記第２の凹凸部近傍
のそれぞれの温度分布が均一になるように前記ヒートシ
ンクの表面形状が選ばれていることを特徴とする放熱用
ヒートシンク。1. A heat dissipation heat sink for dissipating heat generated by a semiconductor integrated circuit device housed in a package, wherein a first concavo-convex portion is formed in a central portion of a surface of the heat sink and the periphery thereof. A second uneven portion is formed in the portion, and the surface shape of the heat sink is selected so that the temperature distributions in the vicinity of the first uneven portion and in the vicinity of the second uneven portion are uniform. A heat sink for heat dissipation, which is characterized in that
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4057892A JPH05259323A (en) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | Heat sink for dissipating heat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4057892A JPH05259323A (en) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | Heat sink for dissipating heat |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05259323A true JPH05259323A (en) | 1993-10-08 |
Family
ID=13068638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4057892A Withdrawn JPH05259323A (en) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | Heat sink for dissipating heat |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05259323A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003318578A (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-07 | Showa Denko Kk | Heat sink fin, heat sink and method for manufacturing heat sink |
| US6735864B2 (en) | 2000-01-26 | 2004-05-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Heatsink method of manufacturing the same and cooling apparatus using the same |
| US7040388B1 (en) | 2000-01-14 | 2006-05-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Heat sink, method of manufacturing the same and cooling apparatus using the same |
| JP2006229180A (en) * | 2005-01-24 | 2006-08-31 | Toyota Motor Corp | Semiconductor module and device |
| KR20200019410A (en) * | 2018-08-14 | 2020-02-24 | 인하대학교 산학협력단 | Composite heat sink and cooling method of heated objects using the same |
-
1992
- 1992-03-16 JP JP4057892A patent/JPH05259323A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7040388B1 (en) | 2000-01-14 | 2006-05-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Heat sink, method of manufacturing the same and cooling apparatus using the same |
| US6735864B2 (en) | 2000-01-26 | 2004-05-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Heatsink method of manufacturing the same and cooling apparatus using the same |
| JP2003318578A (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-07 | Showa Denko Kk | Heat sink fin, heat sink and method for manufacturing heat sink |
| JP2006229180A (en) * | 2005-01-24 | 2006-08-31 | Toyota Motor Corp | Semiconductor module and device |
| KR20200019410A (en) * | 2018-08-14 | 2020-02-24 | 인하대학교 산학협력단 | Composite heat sink and cooling method of heated objects using the same |
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