JPH0730022A - 集積回路装置のヒートシンク装着構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 集積回路チップケースへの装着が容易で、し
かも電気的に安定していて外部放射ノイズが発生しない
集積回路装置のヒートシンク装着構造の提供にある。 【構成】 集積回路チップケース１の基板装着面とは反
対側の上面にチップ１に発生する熱を放熱するヒートシ
ンクを装着するための集積回路装置のヒートシンク装着
構造において、チップケース１に接続ピン２とは独立し
てケース１の上底面から突出するように貫通固着される
複数の結合ピン３と、ヒートシンク４に設けられ、複数
の結合ピン３が圧入されることで、ヒートシンク４をチ
ップケース１に装着する複数の圧入孔なるコンタクト５
とを具備し、結合ピン３は基板の基準電位ラインに接続
するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばＬＳＩ（大規
模集積回路）等の集積回路チップを内蔵する集積回路装
置にヒートシンクを装着するための構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、集積回路技術の発展によりＬＳＩ
チップの高集積化及び高速化が進められているが、それ
に伴って発熱量が増加する傾向にある。このことから、
放熱により安定動作させるためのヒートシンクの装着が
必須条件になってきている。

【０００３】ところが、従来、ＬＳＩチップの温度上昇
を抑圧するためのヒートシンクの形状寸法は、ＬＳＩチ
ップが安定動作可能な温度になるように、机上計算、評
価用ヒートシンク作成、実測評価を繰り返すことによっ
て決定しており、多大な開発期間とノウハウが必要とな
っている。

【０００４】また、ヒートシンクをＬＳＩチップケース
に装着する場合は、放熱効果と接着強度を確保するた
め、専用の接着剤を使用しなければならず、接着剤の厚
さまで調整する必要がある。このように、接着工法の開
発でも、実験、評価で最適工法を見極める必要があり、
専用治具開発も含め、多大な工数及び費用がかかり、実
際の装着時にも熟練と工数を必要とし、ひいては装置開
発期間及び工数が膨大にかかっている。

【０００５】さらに、以上の検討を基に出来上がったヒ
ートシンクであっても、その形状寸法はＬＳＩチップの
消費電力に依存しており、消費電力が大きくなるとヒー
トシンクも大型化してしまうため、消費電力に対応する
ヒートシンクを多種多様に制作しなければならず、極め
て不経済なものとなっている。

【０００６】一方、せっかく開発した工法でヒートシン
クをＬＳＩチップケースに装着したとしても、図７に示
すように、ヒートシンク１３をＬＳＩチップケース１１
に接着剤１２で固定する構造のため、ヒートシンクは電
気的に浮いた状態になる。このように電気的に浮いた状
態にあると、ヒートシンクの大型化に応じて、そのヒー
トシンクから放射ノイズが発生してしまい、他の回路装
置や電気製品に悪影響を及ぼしてしまう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の集積回路装置のヒートシンク装着構造では、集積回
路チップケースへの装着が困難で、装着工法に必要な開
発工数及び装着技術の習得に時間が掛かりすぎていた。
また、チップの初熱量に応じたヒートシンクの放熱面積
の設定、変更も困難で、ヒートシンク開発に必要な工数
及び期間も掛かりすぎていた。さらに、装着後も電気的
に浮いた状態になっているため、外部放射ノイズの発生
が問題となっていた。

【０００８】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたもので、集積回路チップケースへの装着が容易
で、装着工法に必要な開発工数及び装着技術の習得が不
要であり、またチップの初熱量に応じてヒートシンクの
放熱面積を迅速にかつ自由に設定及び変更することがで
き、これによってヒートシンク開発に必要な工数及び期
間を少なくすることができ、しかも電気的に安定してい
て、外部放射ノイズが発生しない集積回路装置のヒート
シンク装着構造を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、集積回路チップをチップケースに内蔵
し、当該チップケースにチップとプリント基板とを接続
する複数の接続ピンが基板装着面なる底面から突出され
る集積回路装置に対し、ケースの基板装着面とは反対側
の上面にチップに発生する熱を放熱するヒートシンクを
装着するための集積回路装置のヒートシンク装着構造に
おいて、チップケースに、接続ピンとは独立してケース
の上底面から突出するように貫通固着される複数の結合
ピンと、ヒートシンクに設けられ、複数の結合ピンが圧
入されることで、ヒートシンクをチップケースに装着す
る複数の圧入孔によるコンタクトとを具備するようにし
たことを特徴とする。

【００１０】特に、チップケース側の複数の結合ピン
は、基板装着時に基板の基準電位ラインに接続されるよ
うにしたことを特徴とする。

【００１１】また、複数の圧入孔には、それぞれ挿入さ
れる結合ピンを抑える弾性治具が内挿されることを特徴
とする。

【００１２】さらに、ヒートシンクには、圧入孔が設け
られた面とは反対側の面の複数の圧入孔と対向する位置
にそれぞれ結合ピンが設けられることを特徴とする。

【００１３】

【作用】上記構成による集積回路装置のヒートシンク装
着構造では、集積回路チップケースに設けられた結合ピ
ンにヒートシンクのコンタクトを合わせ、ヒートシンク
全体を押圧し、結合ピンをコンタクト内に圧入させると
いう簡単な操作で、接着剤を使用せずに、ヒートシンク
を集積回路チップケースに装着し、装着工法に必要な開
発工数及び装着技術の習得を不要可能とする。

【００１４】また、集積回路チップケースの基板装着時
に、結合ピンを基準電位ラインに接続しておくことで、
ヒートシンクをケースへの装着だけで基準電位に接続可
能とし、電気的に安定させて外部放射ノイズの発生を抑
圧する。

【００１５】さらに、ヒートシンクには、コンタクトが
設けられた面とは反対側の面の各コンタクトと対向する
位置にそれぞれ結合ピンを設けることで多段結合可能と
し、これによってチップの初熱量に応じてヒートシンク
の放熱面積を迅速にかつ自由に設定及び変更可能とし、
ヒートシンク開発に必要な工数及び期間を少なくする。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を詳
細に説明する。

【００１７】図１はＬＳＩにヒートシンクを装着する場
合にこの発明を適用した場合の全体構成を示すもので、
１はＬＳＩチップ（図示せず）を内蔵するＬＳＩチップ
ケース、４はヒートシンク、６はプリント基板である。

【００１８】上記ＬＳＩチップケース１には、図２に示
すように、チップとプリント基板６とを接続するための
多数の接続ピン２が基板装着面なる底面から突出されて
おり、さらに結合ピン３が四隅に接続ピン２とは独立し
て設けられている。各結合ピン３は、図３に示すよう
に、ケース１に貫通固着されて上底面から突出されてお
り、ケース１の上下間を電気的に接続する機能を果すも
のである。

【００１９】上記ヒートシンク４には、図４に取り出し
て示すように、装着面となる底板の上記結合ピン３と対
向する位置に、結合ピン３と結合するためのコンタクト
５が形成されている。このコンタクト５は底板に結合ピ
ンを挿入するための貫通孔５１を形成し、その内部に挿
入される結合ピンを抑える弾性治具５２を内挿したもの
である。このコンタクト５はヒートシンク４と電気的に
接続されており、さらに機械的保持の機能を果す。

【００２０】上記プリント基板６には、上記ＬＳＩチッ
プケース１の接続ピン２及び結合ピン３を配線面（裏
面）に突出させるためのスルーホールが形成されてお
り、結合ピン３に対するスルーホール７の周囲にはＧＮ
Ｄラインがパターン形成されている。

【００２１】すなわち、上記構成によるヒートシンク装
着構造では、ＬＳＩチップケース１に設けられた結合ピ
ン２にコンタクト５を合わせ、ヒートシンク４全体を押
圧し、結合ピン２をコンタクト５内に圧入させるという
簡単な操作で、接着剤を使用せずに、ヒートシンク４を
ＬＳＩチップケース１に装着することができる。これに
より、装着工法に必要な開発工数及び装着技術の習得が
不要となる。

【００２２】また、上記ＬＳＩチップケース１をプリン
ト基板６に装着するとき、接続ピン２の半田付と同時に
結合ピン３をＧＮＤラインに半田付しておくことで、ヒ
ートシンク４をケース１への装着だけでＧＮＤに接続で
きる。よって、電気的に安定させ、外部放射ノイズの発
生を抑圧することができる。

【００２３】ところで、ＬＳＩチップの消費電力が多い
場合、必然的にヒートシンクが大型化するが、この際、
小型のヒートシンクブロックを必要に応じて積み重ねる
ようにすれば、簡単に対処可能である。そこで、図５に
示すように、ヒートシンクブロック８の底板に、図４に
示したコンタクト５と同様のコンタクト９を設けると共
に、その反対側の天板に、上方に向かって突出する結合
ピン１０を、コンタクト９に相当する位置にそれぞれ設
けておくようにした。

【００２４】これによれば、図６に示すように、１段目
のヒートシンクブロック８をＬＳＩチップケース１に結
合ピン３とコンタクト９を係合させて装着した後は、２
段目以降は前段のブロック８の結合ピン１０とコンタク
ト９を係合させて装着するだけで、任意の個数のヒート
シンクブロック８を多段結合させることができる。

【００２５】したがって、チップの初熱量に応じてヒー
トシンクの放熱面積を迅速にかつ自由に設定及び変更す
ることができ、これによってヒートシンク開発に必要な
工数及び期間を少なくすることができる。この場合、各
ヒートシンクブロック８が導電性部材であれば、多段結
合しても全ブロック８がＧＮＤに接続されることになる
ため、電気的に安定し、外部放射ノイズの発生は生じな
い。

【００２６】尚、この発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、例えば図６において、最上段のヒートシ
ンクブロックには図４に示す結合ピンのないものを使用
してもよいことは勿論である。その他、この発明の要旨
を逸脱しない範囲内で種々の変形しても実施可能であ
る。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
集積回路チップケースへの装着が容易で、装着工法に必
要な開発工数及び装着技術の習得が不要であり、またチ
ップの初熱量に応じてヒートシンクの放熱面積を迅速に
かつ自由に設定及び変更することができ、これによって
ヒートシンク開発に必要な工数及び期間を少なくするこ
とができ、しかも電気的に安定していて、外部放射ノイ
ズが発生しない集積回路装置のヒートシンク装着構造を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る一実施例としてＬＳＩに本発明
を適用した場合の全体構成を示す断面図である。

【図２】同実施例のＬＳＩチップケースの構成を示す斜
視図である。

【図３】図２の結合ピン取着部分を拡大して示す断面図
である。

【図４】同実施例のヒートシンクの構成を示す断面図で
ある。

【図５】この発明に係る他の実施例としてヒートシンク
ブロックの構成を示す断面図である。

【図６】図２のＬＳＩチップケースに図５のヒートシン
クブロックを多段装着した場合の構成を示す断面図であ
る。

【図７】従来のＬＳＩヒートシンク装着構造を示す断面
図である。

【符号の説明】

１ ＬＳＩチップケース ２ 接続ピン ３ 結合ピン ４ ヒートシンク ５ コンタクト ５１ 貫通孔 ５２ 弾性治具 ６ プリント基板 ７ スルーホール ８ ヒートシンクブロック ９ コンタクト １０ 結合ピン １１ ＬＳＩチップケース １２ 接着剤 １３ ヒートシンク

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 集積回路チップをチップケースに内蔵
   し、当該チップケースに前記チップとプリント基板とを
   接続する複数の接続ピンが基板装着面なる底面から突出
   される集積回路装置に対し、前記ケースの基板装着面と
   は反対側の上面に前記チップに発生する熱を放熱するヒ
   ートシンクを装着するための集積回路装置のヒートシン
   ク装着構造において、 前記チップケースに、前記接続ピンとは独立してケース
   の上底面から突出するように貫通固着される複数の結合
   ピンと、 前記ヒートシンクに設けられ、前記複数の結合ピンが圧
   入されることで、前記ヒートシンクを前記チップケース
   に装着する複数の圧入孔によるコンタクトとを具備する
   ことを特徴とする集積回路装置のヒートシンク装着構
   造。
2. 【請求項２】 前記チップケース側の複数の結合ピン
   は、基板装着時に基板の基準電位ラインに接続されるこ
   とを特徴とする請求項１記載の集積回路装置のヒートシ
   ンク装着構造。
3. 【請求項３】 前記複数の圧入孔には、それぞれ挿入さ
   れる結合ピンを抑える弾性治具が内挿されることを特徴
   とする請求項１記載の集積回路装置のヒートシンク装着
   構造。
4. 【請求項４】 前記ヒートシンクには、前記圧入孔が設
   けられた面とは反対側の面の前記複数の圧入孔と対向す
   る位置にそれぞれ結合ピンが設けられることを特徴とす
   る請求項１記載の集積回路装置のヒートシンク装着構
   造。