KR101212473B1 - A method and apparatus for improving the heat dispersion in the integrated circuit and a circuit chip mounted directly bond the substrate composition - Google Patents

A method and apparatus for improving the heat dispersion in the integrated circuit and a circuit chip mounted directly bond the substrate composition Download PDF

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KR101212473B1
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KR
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Patent type
Prior art keywords
cb
circuit board
htc
thermal conductivity
high thermal
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KR20087024806A
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Korean (ko)
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KR20090004941A (en )
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제임스 엠. 하티스
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에이저 시스템즈 엘엘시
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Abstract

집적 회로(IC)와, 회로 기판(CB) 상에 장착되는 다이를 포함하는 회로 기판(CB) 조립체의 열전도성을 개선하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. An integrated circuit (IC), and a method and apparatus for improving the thermal conductivity of the circuit board (CB) assembly comprising a die mounted on a circuit board (CB) are provided. 고열전도성 디바이스는 제 1 단부가 다이의 일측부에 부착된다. Thermally conductive device is a first end is attached to one side of the die. 다이가 회로 기판(CB)에 장착될 때, 회로 기판(CB)에 형성된 보이드는 고열전도성(HTC) 디바이스의 제 2 단부를 수용하고, 고열전도성(HTC) 디바이스의 제 2 단부는 회로 기판(CB)의 일부분과 접촉한다. When the die is mounted to the circuit board (CB), the voids formed in the circuit board (CB) is receiving the second end of the high thermal conductivity (HTC) device, high thermal conductivity (HTC) the second end of the device is a circuit board (CB ) in contact with a portion of the. 다이의 동작 동안, 다이에 의해 만들어진 열은 고열전도성(HTC) 디바이스를 통하여 회로 기판(CB) 내로 분산된다. During operation of die, the heat generated by the die is dispersed into the circuit board (CB) via the high thermal conductivity (HTC) device.
집적 회로, 회로 기판, 고열전도성 디바이스, 열 분산 Integrated circuits, circuit boards, high thermal conductivity device, a heat dissipation

Description

집적 회로 및 회로 기판의 직접 칩 실장 결합 구성에서의 열에너지 분산을 개선하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR IMPROVING THERMAL ENERGY DISSIPATION IN A DIRECT-CHIP-ATTACH COUPLING CONFIGURATION OF AN INTEGRATED CIRCUIT AND A CIRCUIT BOARD} A method for improving the heat dispersion in the integrated circuit and a circuit chip mounted directly bond the substrate and the device configuration {METHOD AND APPARATUS FOR IMPROVING THERMAL ENERGY DISSIPATION IN A DIRECT-CHIP-ATTACH COUPLING CONFIGURATION OF AN INTEGRATED CIRCUIT AND A CIRCUIT BOARD}

본 출원은 2004년 10월 14일자 출원된 PCT 국제출원 제PCT/US04/33982호, 및 "집적 회로 및 회로 기판의 직접 칩 실장 결합 구성에서의 열에너지 분산을 개선하기 위한 방법 및 장치"라는 명칭으로 2006년 4월 13일자 출원된 미국 일부계속출원 제XX/XXX,XXX호에 관한 것이다. This application is a October 14 pending PCT International Application No. PCT / US04 / 33982 No. 2004, and entitled "Method and apparatus for improving the heat dispersion in the integrated circuit and the circuit direct-chip mounting a combination of a substrate configuration" in April 2006, some filed May 13, the United States continues Application No. XX / XXX, XXX will be on call.

본 발명은 회로 기판(CB)에 관한 것이고, 보다 상세하게는 회로 기판(CB) 상에 장착된 집적 회로(IC)에 의해 발생되는 열에너지를 분산시키는 것에 관한 것이다. The present invention relates to a circuit board (CB), which relates more specifically to spread the heat energy generated by an integrated circuit (IC) mounted on the circuit board (CB).

전형적인 IC 패키지는 통상적으로 내부 리드 프레임, 본딩 와이어 및 다이를 구비한 봉입 및/또는 캡슐화된 플라스틱 하우징, 뿐만 아니라 외부에 다이를 전기적으로 접속하기 위한 외부 전기 리드를 포함한다. Typical IC packages usually inside lead frame, encapsulating the bonding wires and having a die and / or encapsulated plastic housing, as well as comprising an external electrical leads for electrically connecting the die to the outside. 보다 높은 열 분산 다이를 수용하는 IC 패키지는 패키지 내에 형성된 부가적인 내부 히트 싱크(heat sink)를 가지며, 패키지는 IC 기판에 접속된다. IC package accommodating the higher heat dissipation die have an additional internal heat sink (heat sink) formed in the package, the package is connected to the IC substrate. 히트 싱크는 전형적으로 금속층을 포함한다. The heat sink typically comprises a metal layer. 다이는 통상 이러한 금속층에 장착되며, 이 때, 다이의 전기 접촉 패드가 위로 향하고, 본딩 와이어는 IC 패키지의 내부 리드 프레임에 다이의 전기 접촉 패드를 접속한다. The die is usually mounted on this metal layer, in this case, the electrical contact pads of the die facing up, the bonding wire connected to the electrical contact pads of the die to the internal lead frame of the IC package. 리드 프레임은 다이와 본딩 와이어로부터 IC 패키지의 외부 전기 리드까지의 기계적으로 견고한 전기 경로를 제공한다. The lead frame provides a solid electrical path mechanically to the external electrical leads of the IC package from the die and the bonding wires. 리드 프레임은 통상 내부 리드 프레임과 외부 리드 사이의 전기 접속을 가교하기(bridge) 위하여 플라스틱 하우징 내에서 부분적으로 몰딩된다. The lead frame is partially molded in the plastic housing in order to crosslink the electrical connection between the normal internal lead frame and the outer lead (bridge). 전기 리드는 패키지로부터 패키지가 장착되는 회로 기판(CB)으로의 전기 접속을 만든다. Electrical leads make the electrical connection to the circuit board (CB) in which the package is mounted from the package.

고전력 열분산 IC가 회로 기판(CB) 상에 장착될 때, IC 패키지 바로 밑에 위치된 회로 기판(CB) 상의 히트스프레더(heat spreader) 디바이스는 IC 패키지의 히트 싱크로, 그런 다음 회로 기판(CB)의 층들 내의 접지 평면으로 열 접속되고, 회로 기판(CB)의 층들은 전형적으로 인쇄회로 기판(PCB) 층들이다. When a high-power thermal dissipation IC is mounted on a circuit board (CB), a heat spreader (heat spreader) device on the circuit board (CB) located directly beneath the IC package in the IC package, the heat sink, then the circuit board (CB) and thermal connection with the ground plane in the layers, the circuit layers of the board (CB) are typically printed circuit boards are (PCB) layers. 히트스프레더 디바이스는 IC에 의해 발생된 열을 회로 기판(CB) 접지 평면 자체로 분산시킨다. A heat spreader device to disperse the heat generated by the IC to a circuit board (CB) ground plane itself. IC에 의해 발생된 열은 또한 IC 패키지로부터 주위 대기로 멀리 대류하여 이동된다. The heat generated by the IC is also moving away by convection to the ambient atmosphere from the IC package. 그러나, IC 패키지의 사용이 작은 물리적 위치로 제한될 때 및/또는 다른 다이에 대해 물리적으로 작을 때, 패키지 주위의 공기의 순환은 통상 매우 빈약하고, 그러므로, 대류에 의한 열의 제거는 매우 작다. However, when the use of the IC package is limited to a small physical location and / or is less physically to the other die, the circulation of air around the package, is generally very poor, and therefore, removal of heat by convection is very small. IC에 의해 발생된 모든 열은 그런 다음 IC 패키지 히트 싱크를 통해 회로 기판(CB)의 히트스프레더 디바이스 내로 대부분 하향 분산되어야만 한다. All heat generated by the IC must be most downstream dispersed into the heat spreader device of the circuit and then through the IC package heat sink substrate (CB).

직접 칩 실장 구성에 있어서, IC 패키지는 제거되고, 다이는 다이 상의 전기 접촉 패드가 회로 기판(CB) 상의 직면 회로 도형(confronting circuit trace)들을 향해 하향하도록 역전된 위치에서 회로 기판(CB)에 직접 장착되고, 회로 기판(CB) 상의 회로 도형에 다이의 접촉 패드를 연결하는 전기적 상호 접속부{예를 들어 솔더 범프(solder bump)}에 의해 전기적으로 접속된다. In the direct-chip mounting configuration, IC package is removed, the die directly to the electrical contact pads the circuit board (CB) facing the circuit geometry (confronting circuit trace) circuit in an inverted position so as to downwardly towards the board (CB) on the die is mounted, the circuit on the circuit geometry on the board (CB) {for example, solder bumps (solder bump)} electrical interconnect connecting the contact pads of the die are electrically connected to each other by. 직접 칩 실장 구성에서 사용된 회로 기판(CB)은 통상 물리적으로 가요성 PCB이며, 플렉스(flex) 회로 기판(CB) 또는 플렉스 회로로서 공지된다. Directly to a circuit board (CB) in the chip mounting configuration is flexible PCB in a conventional physical, it is known FLEX (flex) circuit as a substrate (CB) or a flex circuit. 이러한 가요성때문에, 플렉스 회로 기판(CB)은 작은 물리적 영역으로 형상화될 수 있는 한편, 여전히 회로 기판(CB)과 다이 사이의 전기 접촉을 유지한다. Because of this flexibility, the flexible circuit board (CB) maintains the electrical contact between that can be shaped into a small physical area, while still the circuit board (CB) and the die. 이러한 형태의 회로들은 종종 하드 디스크 드라이브(HDD) 내의 하드드라이브 자기 기록 매체로부터 데이터를 읽거나 데이터를 쓰는 읽기/쓰기(read/write) 헤드와 같이 회로 기판(CB)을 장착하는데 이용할 수 있는 공간이 매우 작은 상황에서 사용된다. This type of circuit are often the space available for mounting a hard disk drive (HDD), a circuit board (CB), such as read / write (read / write) heads to read data from a hard drive, a magnetic recording medium or writing the data in the It is used in very small situation. 이러한 읽기/쓰기 헤드들은 전형적으로 그 위에 장착된 플렉스 회로 기판(CB)을 구비한 스테인리스강 아마추어(armature)에 안치된다. These read / write heads are typically placed on a flexible circuit board (CB) stainless steel armature (armature) having a mounted. 플렉스 회로 기판(CB)의 전기 접촉부는 전형적으로 읽기/쓰기 헤드들을 전치증폭기(preamplifier) IC의 전기 접촉부에 접속한다. And a flexible circuit board (CB) electrical contacts are typically connected to the read / write head to a pre-amplifier (preamplifier) ​​electrical contacts of the IC. 이러한 전체적인 조립체는 그런 다음 자기 기록 매체 바로 위에서 공기 역학적으로 부양된다. This whole assembly is dependent on the magnetic recording medium and then immediately aerodynamically.

도 1은 전형적인 직접 칩 실장 조립체(11)의 사시도이며, 이것은 다양한 층(12)들과 플렉스 회로 기판(CB)(12) 상에 장착된 IC 다이(13)를 포함한다. 1 is a perspective view of a typical direct-chip mounting assembly 11, which includes an IC die 13 mounted on a different layer (12) and the flexible circuit board (CB) 12. IC 다이(13) 상의 전기 접촉 패드(도시되지 않음)들이 플렉스 회로 기판(CB)(12) 상의 회로 도형(도시되지 않음)에 전기 상호 접속부(예를 들어, 솔더 범프)에 의해 용이하게 접속되도록 배치되기 위해, IC 다이(13)는 직면하는 위치에서 플렉스 회로 기판(CB)(12)에 장착된다. To facilitate connection by the electrical contact pads on the IC die 13 (not shown) electrical interconnects (e.g., solder bumps) on to the flex circuit board (CB) (12) circuit shapes (not shown) on the to be placed, IC die 13 is mounted on the flexible circuit board (CB) (12) in facing position. 플렉스 회로 기판(CB)(12)는 다이(13)와 마주하는 회로 기판(CB)(12)의 측부와 접촉하는 히트 싱크 재료(14), 히트 싱크 재료(14) 상에 배치된 접착 및 단열 유전체 재료(예를 들어, 폴리이미드)의 층(15), 층(15) 상에 배치된 금속층(16), 및 금속층(16) 상에 배치된 단열 유전체 재료(예를 들어, 폴리이미드)의 층(17)을 포함할 수 있다. Flex circuit board (CB) (12) are bonded and heat insulation disposed on the die heat sink material 14, a heat sink material 14 in contact with the side of the circuit board (CB) (12) which faces the 13 of the dielectric material (e.g., polyimide) layer 15, a layer of insulating dielectric material (e.g., polyimide) disposed on the metal layer 16, and the metal layer 16 disposed on the 15 in the It may include a layer (17). 상기된 회로 도형들은 플렉스 회로 기판(CB)(12)의 금속층(16)의 부분들에 의해 형성되고, 금속층 부분들은 전형적으로 구리로 만들어진다. The circuit wherein the shapes are formed by the portions of the metal layer 16 of the flex circuit board (CB) (12), the metal layer portions are typically made of copper. 히트 싱크 재료(14)는 열분산기로서 기능하고, 열 경로는 다이(13)로부터 히트 싱크 재료(14)로 향하는 화살표(23, 24)로 지시된 바와 같이, 다이(13)로부터 히트 싱크 재료(14)로 향하는 방향이다. As indicated by the heat sink material 14 is an arrow (23, 24) function, and the thermal path is directed from the die 13 to the heat sink material 14 as a heat spreader, the heat sink material from the die 13 ( is a direction directed to 14).

일부의 경우에, 플렉스 회로 기판(CB)은 히트 싱크 재료(14)와 폴리이미드 및 접착제의 층(15) 사이에 위치된 알루미늄 보강재(도시되지 않음, stiffener)와 같은 안정화 디바이스를 포함한다. In some cases, the flexible circuit board (CB) comprises a stabilization device, such as a heat sink material 14 and the aluminum stiffener is located between the polyimide and a layer 15 of adhesive (not shown, stiffener). 보강재는 플렉스 회로 기판(CB)(12)에 기계적인 안정성을 제공한다. Stiffener provides mechanical stability to the flex circuit board (CB) (12). 플렉스 회로 기판(CB)들에서, 보강재는 히트 싱크 및 안정화 디바이스로서 기능할 수 있으며, 이 경우에, 히트 싱크 재료(14)는 생략될 수 있다. In the flex circuit board (CB), reinforcing material may function as a heat sink and a stabilization device, in this case, the heat sink material 14 may be omitted. 히트 싱크 재료(14)는 회로 기판(CB)(12)의 부분일 필요는 없지만, 대신 회로 기판(CB)(12)이 배치되는 별개의 디바이스일 수 있다. The heat sink material 14 may be a separate device that is not necessarily part of the circuit board (CB) (12), instead of the circuit board (CB) (12) is disposed. 보강재가 사용되면, 이 보강재는 히트 싱크 재료(14)로 및 궁극적으로 아마추어와 디스크 드라이브의 하우징으로 향하는 열분산 경로를 제공한다. When the reinforcing material is used, the reinforcing material provides a heat dissipation path towards the housing of the armature and the disc drive as a heat sink material 14 and ultimately.

전형적으로, 금속층(16)에 형성된 회로 도형과 다이(13)의 접촉 패드를 접속하는 전기적 상호 접속부(19)들은 솔더 범프 또는 무연(lead-free) 범프들이며, 이것들은 다이(13)의 바닥면 상에 위치된 전기 접촉 패드(도시되지 않음) 상에 배치되어 가열되고, 플렉스 회로 기판(CB)(12) 상의 회로 도형과 접촉 배치된다. Typically, the electrical interconnects 19 that connect the contact pads of the circuit geometry and the die 13 is formed in the metal layer 16 are deulyimyeo solder bump or lead-free (lead-free), bumps, they are the bottom surface of the die 13 the electrical contact pads located on are disposed on a (not shown) it is heated and is placed in contact with the flex circuit geometry on the circuit board (CB) (12). 범프들이 냉각되고 경화될 때, 범프들은 다이(13)의 바닥면 상의 패드들과 플렉스 회로 기판(CB)(12)의 금속층(16)에 형성된 회로 도형들 사이의 견고한 전기 접속을 형성한다. When the bumps are cured and cooled, the bumps are formed in a solid electrical connection between the circuit shapes formed on the metal layer 16 of the die 13 pads and flex circuit board (CB) (12) on the bottom surface of the.

전기 접속들이 다이(13) 상의 패드들과 플렉스 회로 기판(CB)(12)의 회로 도형 사이에 만들어졌으면, 다이(13)의 표면과 회로 기판(CB)(12)의 표면 사이에 약간의 공간이 존재한다. Electrical connection to a small space between the surface of the die 13 pads and the flexible circuit board (CB) has been created between the 12 circuit shapes of the die 13, the surface of the circuit board (CB) 12 of on the this exists. 전형적으로 25 내지 76 마이크로미터(0.001 내지 0.003 인치)의 범위에 있는 이러한 공간의 물리적인 기하학적 형태로 인하여, 다이(13)와 플렉스 회로 기판(CB)(12) 사이의 공간은 전형적으로 언더필(underfill) 재료(21)가 충전되어, 기계적인 안정성을 제공한다. Typically the space between 25 to 76 micrometers because of the physical geometry of this area in the range of (0.001 to 0.003 inch), the die 13 and the flex-circuit board (CB) (12) is typically in the underfill (underfill ) material 21 is filled, and provides mechanical stability. 이러한 것은 전기 접속이 실패하도록 유발할 수 있는 과도한 기계적 응력이 다이(13)와 상호 접속부들에 발휘되는 것을 방지할 의도로 되어 있다. This is not the intention to prevent excessive mechanical stresses which can lead to electric connection fails to be exerted on the interconnecting portions and the die 13. 언더필 재료(21)는 통상 다이(13)의 패드들이 플렉스 회로 기판(CB)(12) 상의 회로 도형들과 상호 접속된 후에 적용된다. The underfill material 21 is usually applied to the die 13 after the pad to the circuit on the flexible circuit board (CB) (12) shapes and interconnected. 언더필 재료(21)는 전형적으로 모세관 흐름을 사용하여 적용된다. The underfill material 21 is typically applied using capillary flow. 언더필 재료(21)는 그런 다음 고체의 물리적 상태로 재료를 경화시키기 위하여 가열된다. The underfill material 21 is heated to cure the material into a physical state of the then solid. 현재 이러한 목적으로 사용되는 언더필 재료(21)는 빈약한 열전도성을 가지며, 전형적으로 독일, 뒤셀도르프에 소재한 Henkel Loctite Corporation에 의해 제조되는 Hysol®FP4549이다. The underfill material 21 that is currently used for this purpose has poor thermal conductivity, a Hysol®FP4549 is typically prepared by the Henkel Loctite Corporation, located in Germany, Düsseldorf. 이러한 특정 언더필 재료는 집적 회로 패시베이션 재료들에 대한 개선된 접착성을 위해 설계된 고순도 저응력의 액상 에폭시이다. This particular underfill material is a liquid epoxy of a high purity low stress designed for improved adhesion to integrated circuit passivation materials.

도 1에 도시된 바와 같은 플렉스 회로 기판(CB) 조립체가 디스크 드라이브의 읽기/쓰기 헤드 상에서 사용될 때, 플렉스 회로 기판(CB) 조립체는 통상적으로 읽기 및 쓰기 작업이 실행될 수 있도록 많은 양의 전류 및/또는 전압을 사용한다. When also used on the read / write heads of the flexible circuit board (CB) assembly of a disk drive as shown in Figure 1, flexible circuit board (CB) assembly is typically read and much to be executed, the write operation amount of the electric current and / or uses a voltage. 이러한 형태의 신호들은 전형적으로 매우 빠른 상승 시간, 일부는 200피코초(ps), 극히 큰 순간 전류 및/또는 전압을 만드는 나노초(ns)당 700 밀리암페어(mA)를 초과하는 큰 슬루율(slew rate)을 보인다. Signal of this type are typically very fast rise times, some of 200 picoseconds (ps), an extremely large instantaneous currents and / or large slew rates in excess of 700 milliamperes (mA) per create a voltage nanosecond (ns) (slew show rate). 이러한 큰 순간 전류 및/또는 전압은 분산될 필요가 있는 많은 양의 열에너지를 만든다. Such a large instantaneous current and / or voltage produces a large amount of heat that needs to be distributed.

플렉스 회로 상의 구리 도형 영역을 증가시키는 것, 플렉스 회로 상에서의 구리 도형 두께를 증가시키는 것, 다중 "더미(dummy)" 범프들의 필요한 위치와 같은 고밀도 열전도성 상호 접속부를 사용하는 것, 보다 높은 열전도성 언더필을 사용하는 것, 및 다이/CB 인터페이스의 물리적 구조를 통하여 이미 발생한 전도성 냉각에 부가하여 주위 공기로 대류 냉각을 개선하는 것을 돕도록 회로 기판(CB)에 마주한 플립-칩(flip-chip)의 측부에 히트 싱크를 부가하는 것을 포함하는 다수의 시도들이 회로 기판(CB) 조립체의 히트 싱크의 효율성을 개선하도록 만들어졌었다. To increase the copper shapes area on the flex circuit, increasing the copper shapes thickness on the flex circuit, to use a high density thermal conductivity interconnects such as the required position of the multiple "dummy (dummy)" bump, the higher thermal conductivity to use an underfill, and the die / CB flip facing on to the circuit board (CB) help improve convective cooling into the surrounding air in addition to the already conducting cooling occurs through the physical structure of the interface of the chip (flip-chip) numerous attempts to include adding a heat sink on the side that had been made to improve the circuit board (CB) efficiency of the heat sink of the assembly. 현재까지, 개별적으로 또는 함께 사용되는 이러한 기술들 중에서 열저항을 상당히 감소시키고 또한 효과적인 저비용(또는 돈이 들지 않는) 해결 수단을 제공하는데 있어서 완전하게 효과적인 것으로 판명된 것은 없었다. To date, none of which significantly reduces the thermal resistance in these techniques individually or in combination was also found to be completely effective in providing a means to resolve (at no or money) low-cost effective.

플렉스 회로 기판(CB) 조립체가 예를 들어 공간 및 비용 제약을 중시하는 디스크 드라이브의 읽기/쓰기 헤드 상에서와 같이 물리적으로 매우 작은 환경에서 사용될 때, 열저항을 감소시키기 위한 전형적인 접근은 부적절 및/또는 비현실적이다. Flex circuit board (CB) assembly for when the example used in a very small environmental space and cost constraints are physically such as on a read / write head of a disk drive that values, typical approaches for reducing thermal resistance are inadequate and / or It is unrealistic. 부가하여, 플렉스 회로 기판(CB) 조립체는 전형적으로 단층(즉, 도형이 형성되는 금속층(16))을 사용한다. In addition, the flexible circuit board (CB) assembly is typically a single layer (i.e., the metal layer 16 that is a shape is formed) uses. 이 경우에, 공간 및 비용 제약이 중요하지 않은 다층 회로 기판(CB)을 사용하는 것이 가능하고, 실제의 경우에, 간단한 다층 도금된 스루홀(through-hole) 기술들이 발생된 열을 분산시키기 위하여 회로 기판(CB)을 통한 하향 열전도성 열 경로를 제공하도록 사용될 수 있다. In this case, the space and cost limitations, it is possible to use the multi-layer circuit board (CB) is not important, in actual cases, so as to disperse the simple multi-layer plated through-hole (through-hole) column described occur circuit may be used to provide thermally conductive heat paths down through the board (CB). 그러나, 다층 회로 기판(CB)들은 통상 단층 회로 기판(CB)보다 상당히 비용이 많이 든다. However, the multi-layer circuit board (CB) are the costs are considerably expensive than the conventional single-layer circuit board (CB). 그러므로, 다층 전도체 회로 기판(CB)을 사용하는 것은 일부의 경우에 비용이 터무니없이 들 수 있다. Therefore, the use of multi-layer conductor circuit board (CB) can be given without the cost in some cases prohibitive. 또한, 디스크 드라이브 적용에서의 헤드 아마추어의 공기 역학으로 인하여, 디스크 드라이브의 아마추어 상에 배치된 다층 회로 기판(CB)들은 통상 아마추어 상의 추가의 질량이 보다 느린 읽기 및 쓰기 속도를 초래할 수 있기 때문에 부적절하다. Further, it is irrelevant, since due to the aerodynamics of the head armature in a disc drive application, the multi-layer circuit board (CB) disposed on the armature of the disk drives can result in more mass read and write speed is slower than in the normal amateur .

따라서, 회로 기판(CB) 조립체에서, 특히 직접 칩 실장 조립체에서 열에너지를 더욱 효과적으로 분산시키기 위한 방법 및 장치에 대한 필요성이 존재한다. Therefore, a need exists for a circuit board (CB) in the assembly, in particular a method for dispersing the thermal energy directly from the chip mounting assembly and more effective device.

본 발명은 회로 기판 조립체에서 열을 분산시키기 위한 방법 및 장치를 제공한다. The present invention provides a method and apparatus for dispersing the heat from the circuit board assembly. 회로 기판(CB) 조립체는 보이드(void)가 형성되는 회로 기판(CB), 회로 기판(CB)의 측부에 장착되는 집적회로(IC) 다이, 및 제 1 단부에서 다이에 열 결합되고 적어도 부분적으로 보이드에 배치되는 고열전도성(HTC) 디바이스를 포함한다. A circuit board (CB) assembly is thermally connected to the die in an integrated circuit (IC) die, and the first end mounted to the side of the void circuit (void) is formed in the substrate (CB), a circuit board (CB), at least in part, and a high thermal conductivity (HTC) device disposed in the void. 고열전도성(HTC) 디바이스는 보이드 밑에서 회로 기판(CB)의 일부에 열 결합되는 제 2 단부를 가진다. High thermal conductivity (HTC) device has a second end that is thermally connected to a portion of the circuit board (CB) from the bottom voids. 다이에 의해 발생한 열은 고열전도성(HTC) 디바이스를 통해 회로 기판(CB) 내로 분산된다. The heat generated by the die is dispersed into the circuit board (CB) via the high thermal conductivity (HTC) device.

상기 방법은 하나 이상의 전기 회로들 및 하나 이상의 전기 접속부들을 가지는 다이를 제공하는 단계, 하나 이상의 전기 접속부들을 가지며 보이드가 형성되는 회로 기판(CB)을 제공하는 단계, 및 상기 다이 상의 적어도 하나의 전기 접속부가 상기 회로 기판(CB) 상의 적어도 하나의 전기 접속부와 접촉하도록 회로 기판(CB) 상에 상기 다이를 장착하는 단계를 포함한다. At least one electrical connection on the method comprising: providing one or more electric circuits, and the method comprising: providing a die having one or more electrical connections, having one or more electric connecting circuit which voids are formed in the substrate (CB), and the die the addition on at least one electrical contact with the circuit board (CB) to be in contact on the circuit board (CB) comprises the step of mounting the die. 다이가 회로 기판(CB)에 장착될 때, 고열전도성(HTC) 디바이스의 적어도 일부분은 상기 보이드 내에 있으며, 고열전도성(HTC) 디바이스의 제 1 단부는 다이에 열 결합되고, 고열전도성(HTC)의 제 2 단부는 회로 기판(CB)의 일부분과 열 결합된다. When the die is mounted to the circuit board (CB), a high thermal conductivity (HTC), at least a portion of the device is in the said void, high heat conductivity (HTC) the first end of the device is thermally connected to the die, high thermal conductivity (HTC) the second end is coupled to a portion and open the circuit board (CB).

본 발명의 이들 및 다른 특징 및 이점들은 다음의 설명, 도면 및 특허청구범위로부터 명백하게 된다. These and other features and advantages of the invention are apparent from the following description, drawings and claims.

도 1은 회로 기판(CB)과, 회로 기판(CB) 상에 장착된 IC 다이를 포함하는 통상의 직접 칩 실장 구성의 단면도. 1 is a circuit board (CB) and the circuit board cross-sectional view of a conventional direct-chip mounting configuration including an IC die mounted on a (CB).

도 2는 예시적인 실시예에 따른 고열전도성(HTC, high thermal conductivity) 디바이스의 사시도. Figure 2 is a high thermal conductivity, according to an illustrative embodiment (HTC, high thermal conductivity) a perspective view of the device.

도 3은 직접 칩 실장 조립체에 부착된 도 2에 도시된 고열전도성(HTC) 디바이스를 가지는 예시적인 실시예에 따른 본 발명의 직접 칩 실장 조립체의 사시도. Figure 3 is a high thermal conductivity (HTC) a perspective view of a direct-chip mounting assembly of the present invention, according to an example embodiment having the device shown in Figure 2 attached to a direct-chip mounting assembly.

본 발명의 한 실시예에 따라서, 비교적 높은 열전도성의 디바이스가 다이와 회로 기판(CB) 사이에 배치되어, 다이와 회로 기판(CB)과 접촉한다. According to one embodiment of the invention, the device has a relatively high thermal conductivity disposed between the die and the circuit board (CB), in contact with the die and the circuit board (CB). 이러한 실시예에 따라서, 고열전도성(HTC) 디바이스는 한쪽 단부가 다이에 부착된다. According to this embodiment, the high thermal conductivity (HTC) device has one end is attached to the die. 다이가 회로 기판(CB) 상에 장착될 때, 고열전도성(HTC) 디바이스는 부분적으로 회로 기판(CB)에 형성된 보이드 내에 배치되고, 다이에 부착된 디바이스의 단부는 회로 기판(CB)의 보강재와 접촉한다. When the die is mounted on a circuit board (CB), high thermal conductivity (HTC) device part, the circuit being disposed within a void formed in the board (CB), an end of the device attached to the die is a reinforcing material of the circuit board (CB) and contacts. 다이에 의해 만들어진 열은 고열전도성(HTC) 디바이스를 통하여 기계적 안정화기로서 기능하는 보강재 내로 분산된다. Heat created by the die is dispersed into the reinforcing material that functions as a mechanically stable group via a high thermal conductivity (HTC) device. 보강재는 또한 히트 싱크 재료로서 기능할 수 있다. Reinforcing material may also function as a heat sink material. 일부 실시예에서, 별도의 히트 싱크 재료가 보강재에 부가하여 사용될 수 있고, 이 경우에, 보강재로 분산된 열은 그런 다음 히트 싱크 재료로 분산된다. In some embodiments, a separate heat sink material may be used in addition to the reinforcing material, in this case, the heat distribution to the reinforcing material is dispersed in and then the heat sink material.

다시 도 1에 도시된 직접 칩 실장 조립체(11)를 참조하여, 상호 접속부(19)를 형성하는 솔더 범프 또는 무연 범프가 냉각하여 경화될 때, 이것들은 항상 고른 크기의 상호 접속부를 형성하는 것은 아니다. Referring again to the direct chip mounting assembly 11 shown in Figure 1, when a solder bump or lead-free bumps that form the interconnections 19 to be cured by cooling, they do not always form the interconnects pick size . 이러한 것은 다이(13)의 바닥면(25)과 금속층(16)에 형성된 도형들 사이에 고르지 않은 공간을 초래한다. This is results in the uneven space between the shape formed in the bottom surface 25 and the metal layer 16 of the die 13. 이러한 것이 발생할 때, 다이(13)의 평면은 회로 기판(CB)(12)의 평면과 평행하지 않으며, 즉, 다이(13)는 회로 기판(CB)(12)에 대해 기울어진다(tilt). When these things happen, the plane of the die 13 has a circuit board (CB) (12) flat and not parallel, that is, the die 13 is inclined with respect to the circuit board (CB) (12) (tilt). 이러한 기울기는 기계적 응력이 다이(13) 상에 배치되도록 하고, 이는 상호 접속부(19)가 갈라지도록 하며, 이는 다이(13)가 적절하게 동작하는 것을 방해할 수 있다. The slope and, which is such that the interconnects (19) apart so that the mechanical stresses placed on the die 13, which may interfere with the die 13 properly.

본 발명의 고열전도성(HTC) 디바이스는 개선된 열분산을 제공할 뿐만 아니라, 기울기와 관련된 문제들을 제거한다. High thermal conductivity (HTC) device of the present invention not only provide improved heat dissipation, eliminating the problems associated with inclination. 도 2는 본 발명에 따른 고열전도성(HTC) 디바이스(30)의 한 실시예의 사시도이다. 2 is a perspective view of one embodiment of a high thermal conductivity (HTC) device 30 according to the present invention. 예시된 실시예에 따라서, 고열전도성(HTC) 디바이스(30)는 디스크 형상 부분(31)과 원뿔 형상 부분(32)을 포함한다. According to the illustrated embodiment, the high thermal conductivity (HTC) device 30 comprises a disc-shaped part 31 and the conical portion 32. 디스크 형상 부분(31)은 제 1 측부(31A)와 제 2 측부(31B)를 포함한다. The disc-shaped part 31 comprises a first side (31A) and a second side (31B). 원뿔 형상 부분(32)은 단부(32A)와 외부면(32B)을 포함한다. Conical shaped portion 32 includes an end portion (32A) and outer surface (32B). 원뿔 형상 부분(32)의 단부(32A)는 고열전도성(HTC) 디바이스(30)의 한쪽 단부를 형성하고, 디스크 형상 부분(31)의 제 1 측부(31A)는 고열전도성(HTC) 디바이스(30)의 다른 쪽 단부를 형성한다. End of the cone-shaped part (32) (32A) has a first side (31A) has high thermal conductivity (HTC) device (30 of high thermal conductivity (HTC) device form the one end (30), the disc-shaped portion 31 ) forms the other end of. 도 3을 참조하여 보다 상세하게 기술되는 바와 같이, 다이가 회로 기판(CB)에 장착될 때, 제 1 측부(31A)는 회로 기판(CB)과 면하는 다이의 측부와 접촉하고, 단부(32A)는 회로 기판(CB)과, 일부 실시예에서, 회로 기판(CB)과 결합된 보강재와 접촉한다. As reference to Figure 3 in more detail with the die a circuit when it is mounted on the board (CB), the first side portion (31A) is in contact with the side of the die which faces the circuit board (CB), the ends (32A ) is in contact with the reinforcing material in combination with some embodiments and the circuit board (CB),, a circuit board (CB). 그러므로, 다이에 의해 만들어진 열은 고열전도성(HTC) 디바이스(30)를통하여 회로 기판(CB)(예를 들어, 회로 기판(CB)의 보강재) 내로 하향 분산된다. Therefore, heat generated by the die is downward dispersed into the high thermal conductivity (HTC) device 30, a circuit board (CB) through (e. G., A reinforcing material of the circuit board (CB)).

도 3은 본 발명에 따른 직접 칩 실장 조립체(40)의 한 실시예의 사시도이다. 3 is a perspective view of an embodiment of a direct-chip mounting assembly 40 according to the present invention. 조립체(40)는 도 2에 도시된 고열전도성(HTC) 디바이스(30), 회로 기판(CB)(42), 및 다이(43)를 포함한다. The assembly 40 comprises a high thermal conductivity (HTC) device 30, a circuit board (CB) (42), and the die 43 shown in Fig. 일부 실시예에서, 회로 기판(CB)(42)은 플렉스 회로이다. In some embodiments, the circuit board (CB) (42) is a flex circuit. 회로 기판(CB)(42)은 각각 도 1에 도시된 회로 기판(CB)(12) 및 다이(13)를 참조하여 상술한 것과 동일한 층으로 만들어질 수 있다. A circuit board (CB) (42) may be made of the same layer as that described above with reference to the circuit board (CB) (12) and the die 13 shown in Figure 1, respectively. 그러나, 조립체(40)가 임의의 특정 다이 또는 회로 기판(CB)로 한정되지 않는다는 것을 당업자는 이해할 것이다. However, those skilled in the art that the assembly 40 is not limited to any particular die or a circuit board (CB) will appreciate. 부가하여, 비록 본 발명이 직접 칩 실장 구성을 참조하여 설명되었을지라도, 본 발명은 예를 들어 다중 레벨 회로 기판(CB) 및 다이 부착 조립체를 포함하는 임의의 형태의 다이 및 회로 기판(CB)에 동일하게 적용할 수 있다는 것을 당업자는 이해할 것이다. And, although when the present invention is directly described with reference to the chip mounting configuration, the present invention is for example a multi-level circuit board (CB) and any form of including a die attach assembly die and the circuit board (CB) added Those skilled in the art will appreciate that the same can be applied.

도 3에 도시된 바와 같이, 회로 기판(CB)(42)은 보이드(44)를 포함할 수 있으며, 보이드는 회로 기판(CB)(42)의 예를 들어 폴리이미드로 구성되는 상부층(45)을 통하여 예를 들어 알루미늄으로 구성되는 보강재(47)의 상부면(46)으로 하향 연장한다. 3, the circuit board (CB) (42) has an upper layer 45 consisting of an example of which may include a void 44, a void is a circuit board (CB) (42) contains a polyimide for example, it extends downwardly to the upper surface 46 of the stiffener 47 which is composed of aluminum through. 고열전도성(HTC) 디바이스(30)의 제 1 측부(31A)는 압력 접착제(도시되지 않음)를 사용하는 것과 같은 다양한 방법으로 다이(43)의 바닥면(48)에 부착될 수 있다. The first side (31A) of high thermal conductivity (HTC) device 30 may be attached to the pressure adhesive (not shown), the bottom surface 48 of the die 43 in a variety of ways, such as using. 한 실시예에서, 다이(43)가 회로 기판(CB)(42) 상에 장착될 때, 고열전도성(HTC) 디바이스(30)는 보이드(44) 내에 위치되어서, 고열전도성(HTC) 디바이스(30)의 단부(32A)는 보강재(47)의 상부면(46)과 접촉한다. In one embodiment, the die 43 is a circuit board (CB) (42) when it is mounted on, high thermal conductivity (HTC) device 30 to be located within the void 44, a high thermal conductivity (HTC) device (30 ) end portion (32A) of contacts with the upper surface 46 of the stiffener 47. 일부 실시예에서, 고열전도성(HTC) 디바이스(30)의 단부(32A)는 예를 들어 압력 접착제 또는 임의의 다른 부착 재료 또는 기술을 사용하여 보강재(47)의 상부면(46)에 부착될 수 있다. In some embodiments, the high thermal conductivity (HTC) end portion (32A) of the device 30, for example, a pressure adhesive or may be attached to the top surface 46 of the stiffener (47) using any other attachment materials or technology have. 다른 실시예에서, 고열전도성(HTC) 디바이스(30)의 단부(32A)는 단지 회로 기판(CB)(42)에 대한 다이(43)의 압력에 의해 보강재(47)의 상부면(46)에 대해 또는 가까이에서 유지될 수 있다. In another embodiment, the high thermal conductivity (HTC) device 30 of the end portion (32A) is only the circuit board (CB) (42) the upper surface 46 of the stiffener 47 by the pressure of the die 43 for the or to be kept in close.

예시된 실시예에서, 개구(44)는 고열전도성(HTC) 디바이스(30)의 원뿔 형상 부분(32)의 형상을 수용하도록 원뿔 형상이다. In the illustrated embodiment, the opening 44 is a cone-shaped to accommodate the shape of the high thermal conductivity (HTC) cone-shaped portion of the device 30 (32). 이 실시예의 이러한 양태에 따라서, 보이드(44)는 고열전도성(HTC) 디바이스(30)의 원뿔 형상 부분(32)의 외부면(32B)이 보이드(44)의 내벽에 접촉 또는 근접하도록 치수화된다. The embodiment in accordance with this embodiment, the void 44 has high thermal conductivity (HTC) device 30, an outer surface (32B) of the cone-shaped part 32 is screen dimensions so as to be in contact or close to the inner wall of the void 44 of the . 당업자가 예측할 수 있는 바와 같이, 회로 기판(CB)(42) 및 다이(43)는 각각 다이(43)가 회로 기판(CB)(42) 상에 장착될 때 서로 접촉하는 전기 접속부(52, 53)들을 포함한다. As one of ordinary skill in the art to predict the circuit board (CB) (42) and die (43) electrical contact (52, 53 contact each other when it is mounted on a respective die 43, the circuit board (CB) (42) ) it includes. 한 실시예에 따라서, 제 1 측부(31A)로부터 단부(32A)까지의 고열전도성(HTC) 디바이스(30)의 전체적인 길이는, 다이(43)가 회로 기판(CB)(42)에 장착될 때 회로 기판(CB)(42) 상의 전기 접속부(52)들이 다이(43) 상의 전기 접속부(53)들과 접촉하고 고열전도성(HTC) 디바이스(30)의 단부(32A)가 보강재(47)의 상부면(46)에 접촉 또는 근접하도록 하는 정도이다. According to one embodiment, the overall length of the high thermal conductivity (HTC) device 30 from the first side (31A) to the end (32A), when the die 43 is mounted to the circuit board (CB) (42) the upper portion of the circuit board (CB) (42) an electrical contact portion 52 to the die 43, the electrical contact 53 and the contact and high thermal conductivity (HTC) device 30, an end (32A) the reinforcement (47) of on the on the if a degree of contact to or close to 46. 또 다른 실시예에 따라서, 고열전도성(HTC) 디바이스(30)의 단부(32A)가 보강재(47)와 접촉할 필요가 없다. According to another embodiment, there is no end portion (32A) of high thermal conductivity (HTC) device 30 needs to be in contact with the reinforcing material (47). 예를 들어, 보이드(44)는 부분적으로 고열전도성의 일부 재료로 충전되어서, 다이(43)가 회로 기판(CB)(42)에 장착될 때, 고열전도성(HTC) 디바이스(30)의 단부(32A)는 상기 재료와 접촉하게 된다. For example, the end of the void 44 to be partially filled with some material of high thermal conductivity, when the die 43 is mounted to the circuit board (CB) (42), high thermal conductivity (HTC) device 30 ( 32A) is brought into contact with the material. 이 예에서, 다이(43)로부터 보강재(47)까지의 전체 경로는 고열전도성이다. The full path in this example, to the reinforcing material 47 from the die 43 is a high thermal conductivity.

본 발명의 실시예들에 따라서, 다이(43)에 의해 발생한 열은 다이(43)로부터 고열전도성(HTC) 디바이스(30)를 통해 보강재(47) 내로 분산되게 된다. In accordance with embodiments of the present invention, the heat generated by the die 43 is to be dispersed into the reinforcing material (47) through a high thermal conductivity (HTC) device 30 from the die 43. 부가하여, 고열전도성(HTC) 디바이스(30)의 치수화(dimensioning)는, 다이(43)가 회로 기판(CB)(42) 상에 장착될 때, 접속부(52, 53)들이 서로 접촉하고, 고열전도성(HTC) 디바이스(30)의 단부(32A)가 보강재(47)의 상부면(46)에 접촉 또는 근접하도록 하는 정도이다. And, dimensioning of the high thermal conductivity (HTC) device (30) (dimensioning), the die 43 when it is mounted on a circuit board (CB) (42), connecting portions (52, 53) portion are in contact with each other, high thermal conductivity (HTC) is the degree to which the end portion (32A) of the device 30 is in contact or close to the top surface 46 of the stiffener 47. 이러한 구성은 다이(43)가 회로 기판(CB)(42)에 대하여 기울어질 가능성을 제거하는 것을 돕는다. This configuration helps to eliminate the possibility of the die 43 is inclined with respect to the circuit board (CB) (42). 예를 들어, 접속부(53)가 솔더 범프들인 경우에, 모든 범프들이 동일한 높이로 경화되지 않을지라도, 또는 하나 이상의 범프들이 붕괴할지라도, 단부(32A)와 보강재(47)의 상부면(46) 사이의 접촉은 다이(43)가 기울어지는 것을 방지하게 된다. For example, the connecting portion 53, the solder in the case, which are bumps, all the bumps to the upper surface 46 of the even not be cured at the same height, or even if one or more bumps are collapsed, the end (32A) and the reinforcement (47) contact between is to prevent the die 43 is tilted. 부가하여, 보이드(44)와 고열전도성(HTC) 디바이스(30)의 보완적인 형상들은 고열전도성(HTC) 디바이스(30)와 보이드(44)의 자체 정렬을 제공하고, 이는 또한 회로 기판(CB)(42) 상에서의 다이(43)의 장착을 용이하게 할 수 있다. In addition, the void complementary shape (44) with high thermal conductivity (HTC) device 30 may provide a self-alignment of the high thermal conductivity (HTC) device 30 and void 44, and which is also a circuit board (CB) a mounting (42) the die (43) on can be facilitated.

고열전도성(HTC) 디바이스(30)는 예를 들어 압출 또는 사출 성형과 같은 다양한 기술에 의한 다이 제조 공정 동안 다이(43) 상에 배치될 수 있다. High thermal conductivity (HTC) device 30, for example, be placed on the die 43 during the die manufacturing process, by various techniques, such as extrusion or injection molding. 고열전도성(HTC) 디바이스(30)는 회로 기판(CB)(42)의 층(45)보다 높은 열전도성을 가지는 임의의 재료로 만들어질 수 있다. High thermal conductivity (HTC) device 30 may be made of any material having a high thermal conductivity than the layer 45 of the circuit board (CB) (42). 일부 적절한 재료는 열전도성 엘라스토머 또는 열가소제들을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. Some suitable materials are not intended to comprise a thermally conductive elastomeric or heat plasticizer, but not limited thereto. 고열전도성(HTC) 디바이스(30)는 패시베이션 층을 포함하는 다이의 모든 다른 층이 형성된 후에 다이(43) 상에 배치될 수 있다. High thermal conductivity (HTC) device 30 may be located after all of the other layer is formed of a die comprising a passivation layer on the die (43). 고열전도성(HTC) 디바이스(30)가 웨이퍼 레벨(wafer level)에서 다이에 배치되면, 고열전도성(HTC) 디바이스를 위한 많은(예를 들어 수천) 몰드들을 포함하는 몰드가 많은 다이들 상에 고열전도성(HTC) 디바이스를 배치하도록 사용될 수 있다. When high heat conductivity (HTC) device 30 is placed in the die at the wafer level (wafer level), high thermal conductivity many (e.g. several thousand) high thermal conductivity to the phase of a number of mold die comprising a mold for a (HTC) device (HTC) can be utilized to position the device. 그런 다음, 다이들이 웨이퍼로부터 절단될 때, 각각의 다이는 다이에 부착된 고열전도성(HTC) 디바이스를 가지게 된다. Then, when the die are cut from the wafer, each die will have a high thermal conductivity (HTC) device attached to the die. 대안적으로, 고열전도성(HTC) 디바이스(30)는 다이들이 웨이퍼로부터 절단된 후에 다이 상에 배치될 수 있다. Alternatively, a high thermal conductivity (HTC) device 30 may be disposed on the die after the die are cut from the wafer.

본 발명의 고열전도성(HTC) 디바이스는 임의의 특정한 고열전도성 재료로 만들어지는 것에 한정되지 않는다. High thermal conductivity (HTC) device of the present invention is not limited to those made of any particular high thermal conductivity material. 예를 들어, 고열전도성(HTC) 디바이스는 접속부(53)를 형성하는 솔더 범프가 다이(43) 상에 배치될 때 다이 상에 놓이는 솔더 범프일 수 있다. For example, high thermal conductivity (HTC) is a device for forming a solder bump connection portion 53 may be a solder bump is placed on the die when it is placed on a die (43). 이 경우에, 고열전도성(HTC) 디바이스를 형성하는 것은 다이(43) 또는 회로 기판(CB)(42)을 만들 때 수행되는 추가의 공정 단계를 요구하지 않는다. In this case, forming a high thermal conductivity (HTC) device and does not require additional process steps that are performed to create a die 43 or the circuit board (CB) (42). 고열전도성의 재료는, 다이(43)가 회로 기판(CB)(42)에 장착될 때, 고열전도성(HTC) 디바이스를 포함하는 솔더 범프가 상기 재료와 접촉하도록 보이드에 배치될 수 있다. Material of high thermal conductivity, can be die 43 is disposed on when it is mounted on a circuit board (CB) (42), void of solder bumps comprising a high thermal conductivity (HTC) device to be in contact with the material. 이러한 것은 다이로부터 보강재까지의 전체 경로가 고열전도성인 것을 보장한다. This is to ensure that the entire path from the die to the reinforcing material of high thermal conductivity. 이러한 것은 또한 고열전도성(HTC) 디바이스를 포함하는 솔더 범프가 다이로부터 보강재까지 연장하도록 충분히 크게 만들 필요가 없게 한다. This is also not a solder bump comprising a high thermal conductivity (HTC) device to create a sufficiently large so as to extend from the die to the reinforcing material.

본 발명이 몇개의 예시적인 실시예를 참조하여 기술되었으며, 본 발명이 이러한 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 유념하여야 한다. The present invention has been described with reference to several exemplary embodiments, it should be noted that the invention is not limited to these embodiments. 본 명세서에 기술된 실시예들은 본 발명의 원리 및 개념을 전달하도록 도모되며, 본 발명을 수행하기 위한 독점적인 실시예를 설명하도록 의도되지 않는다. The embodiment described herein is achieved to transfer the principles and concepts of the invention and is not intended to describe the exclusive embodiments for carrying out the present invention. 예를 들어, 고열전도성(HTC) 디바이스는 원뿔 형상을 가지는 것으로 기술되었다. For example, high thermal conductivity (HTC) device has been described as having a conical shape. 이러한 것은 고열전도성(HTC) 디바이스에 대한 많은 가능한 형상들중 단지 하나이다. This is only one of many possible shapes for the high thermal conductivity (HTC) device. 고열전도성(HTC) 디바이스는 특정 형상을 가지는 것으로 또는 임의의 특정 재료로 만들어지는 것으로 한정되지 않는다. High thermal conductivity (HTC) device is not limited to be made of that or any particular material of having a particular shape. 또한, 비록 고열전도성(HTC) 디바이스가 다이에 먼저 부착되는 것으로서 기술되었을지라도, 대신에 회로 기판(CB)에 먼저 부착될 수 있다. Furthermore, although, even if it is a high thermal conductivity (HTC) device described as being attached to the first die, it can be attached to the first circuit board (CB) instead. 아울러, 다른 실시예들에서, 하나 이상의 고열전도성(HTC) 디바이스들이 사용될 수 있다. Further, it may be used, one or more high thermal conductivity (HTC) devices in other embodiments. 예를 들어, 다중의 고열전도성(HTC) 디바이스들이 다이(43)와 회로 기판(CB)(42) 사이에 위치될 수 있다. For example, a multiple of the high thermal conductivity (HTC) devices can be positioned between the die 43 and the circuit board (CB) (42). 다른 변경예들이 상기된 실시예들에 대해 만들어질 수 있으며, 이러한 모든 변경예들은 본 발명의 범위 내에 있다. Can be made to the embodiments further alternative to the above examples, all such modifications are within the scope of the invention.

Claims (20)

  1. 회로 기판(CB) 조립체로서, A circuit board (CB) as an assembly,
    하나 이상의 전기 접속부들을 포함하며, 내부에 실질적으로 원뿔 형상을 갖는 보이드가 형성된 회로 기판(CB); It comprises at least one electrical contact, substantially circuit board (CB) having a conical void is formed therein;
    상기 회로 기판(CB)의 상부면에 장착되며, 하나 이상의 전기 회로 및 하나 이상의 전기 접속부들을 포함하는 집적 회로(IC) 다이로서, 상기 회로 기판(CB) 상의 적어도 하나의 전기 접속부는 상기 다이 상의 적어도 하나의 전기 접속부와 접촉하는, 상기 집적 회로(IC) 다이; Said circuit is mounted on the upper surface of the board (CB), an integrated circuit (IC) die that includes one or more electric circuits and at least one electrical contact, at least one electrical contact on the circuit board (CB) is at least on the die the integrated circuit (IC) which contacts the one electrical contact die; And
    제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 고열전도성(HTC) 디바이스로서, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 일부분은 상기 보이드의 형상과 보완하는 실질적인 원뿔 형상을 갖고, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 제 1 단부가 상기 다이에 열 결합되고 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 제 2 단부가 상기 보이드 밑에서 상기 회로 기판(CB)의 일부분에 열 결합되도록 상기 고열전도성(HTC) 디바이스가 상기 보이드에 적어도 부분적으로 배치되는 상기 고열전도성(HTC) 디바이스를 포함하고, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 일부분과 상기 보이드의 보완하는 형상들은 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 일부분과 상기 보이드가 서로 자체 정렬되어 상기 다이가 상기 회로 기판(CB)에 대해 기울어지는 것을 방지하도록 보장하는, 회로 기판 조립체. A first end and a high thermal conductivity (HTC) device having a second end, a portion of the high thermal conductivity (HTC) device has a substantial conical shape that complements the shape of the void, the first of said high thermal conductivity (HTC) device end is thermally connected to the die arranged such that said high thermal conductivity (HTC) device, the second end of the high thermal conductivity (HTC) the device is to be thermally connected to a portion of the circuit board (CB) under the void, at least in part, on the void the high thermal conductivity (HTC) shape including the device, to compensate for part and the voids of said high thermal conductivity (HTC) devices are a part and the voids of said high thermal conductivity (HTC) device is another self-aligned the die above which to ensure that prevent tilting about the circuit board (CB), a circuit board assembly.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 다이는 직접 칩 실장(direct-chip-attach) 구성으로 상기 회로 기판(CB)에 장착되는 회로 기판 조립체. The method of claim 1, wherein the die assembly of the circuit board is mounted on the circuit board (CB) by directly mounting the chip (direct-chip-attach) configuration.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 회로 기판(CB)은 단층 회로 기판(CB)인, 회로 기판 조립체. According to claim 1, wherein the circuit board assembly of the circuit board (CB) is a single-layer circuit board (CB).
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 회로 기판(CB)은, The method of claim 1, wherein the circuit board (CB) has,
    제 1 측부 및 제 2 측부를 포함하는 제 1 층으로서, 상기 다이가 상기 제 1 층의 제 1 측부에 인접하여 부착되는, 상기 제 1 층; First a first layer comprising a side and a second side, the die is attached adjacent a first side of said first layer, said first layer; And
    상기 제 1 층의 제 2 측부에 인접하여 배치되는 보강재 층을 포함하며; Wherein the reinforcing material comprises a layer disposed adjacent the second side of the first layer, and;
    상기 보이드는 적어도 상기 제 1 층을 통하여 상기 보강재 층으로 하향 연장하며, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 제 2 단부는 상기 보강재 층과 접촉하고, 상기 보강재 층은 고열전도성 재료를 포함하는 회로 기판 조립체. The voids of at least the first and downwardly extending in said reinforcing material layer through the first layer, said second end of said high thermal conductivity (HTC) device is brought into contact with the reinforcement layer, the reinforcement layer is a circuit board assembly comprising a thermally conductive material .
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스는 열전도성 엘라스토머를 포함하는 회로 기판 조립체. The method of claim 1, wherein the circuit board assembly of the high thermal conductivity (HTC) device comprises a thermally conductive elastomer.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스는 열가소제를 포함하는 회로 기판 조립체. The method of claim 1, wherein the circuit board assembly of the high thermal conductivity (HTC) device includes a thermal plasticizer.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스는 금속을 포함하는 회로 기판 조립체. The method of claim 1, wherein the circuit board assembly of the high thermal conductivity (HTC) device comprises a metal.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 금속은 솔더인, 회로 기판 조립체. The method of claim 7, wherein the metal is a solder, the circuit board assembly.
  9. 개선된 열분산을 가지는 회로 기판(CB) 조립체를 제조하는 방법으로서, As having an improved heat dissipation circuit method for producing a board (CB) assembly,
    상부에 형성된 하나 이상의 전기 회로들 및 하나 이상의 전기 접속부들을 가지는 다이를 제공하는 단계; One electrical circuit formed thereon and at least the steps of: providing a die having at least one electrical contact;
    하나 이상의 전기 접속부들을 가지며, 내부에 실질적으로 원뿔 형상을 갖는 보이드가 형성된 회로 기판(CB)을 제공하는 단계; The method comprising having one or more electrical connections, provide substantially the circuit board (CB) having a conical void is formed therein; And
    상기 다이 상의 적어도 하나의 전기 접속부들이 상기 회로 기판(CB) 상의 적어도 하나의 전기 접속부들과 접촉하도록 상기 회로 기판(CB)의 상부면에 상기 다이를 장착하는 단계를 포함하며; At least one electrical contact on the die that includes the step of mounting the die to a top surface of the circuit board (CB) so as to be in contact with at least one electrical connection portions on the circuit board (CB);
    상기 다이가 상기 회로 기판(CB)의 상기 상부면에 장착될 때, 고열전도성(HTC) 디바이스의 적어도 일부분이 상기 보이드 내에 위치되어서, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 제 1 단부가 상기 다이에 열 결합되고, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 제 2 단부가 상기 회로 기판(CB)의 일부분과 열 결합되고, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 제 1 단부와 제 2 단부 사이에 있는 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 일부분은 상기 보이드의 형상과 보완하는 실질적인 원뿔 형상을 갖고, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 상기 일부분과 상기 보이드의 보완하는 형상들은 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 상기 일부분과 상기 보이드가 서로 자체 정렬되어 상기 다이가 상기 회로 기판(CB)에 대해 기울어지는 것을 방지하도록 보장하는, 회로 기판(CB) 조립체 제조 방법. When the die is mounted to the top surface of the circuit board (CB), high thermal conductivity (HTC) and at least a portion of the device be located in the void, the first end of the high thermal conductivity (HTC) device is open to the die combined and the high thermal conductivity between the high thermal conductivity (HTC) and the second end of the device is thermally connected to a portion of the circuit board (CB), a first end and a second end of the high thermal conductivity (HTC) device ( HTC) portion of the device has a substantially conical shape that complements the shape of the voids, the high thermal conductivity (HTC) complementary shape of the part and the voids of the device are the parts and the voids of said high thermal conductivity (HTC) device the method of producing the circuit board (CB) assembly to ensure that each is self-aligned prevented from being inclined with respect to the die the circuit board (CB).
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 제 1 단부는 상기 다이가 웨이퍼의 일부일 때 몰딩 공정에 의해 상기 다이에 열 결합되는, 회로 기판(CB) 조립체 제조 방법. 10. The method of claim 9, wherein the high thermal conductivity (HTC) the first end of the device is thermally connected, the circuit board (CB) assembly method is by the molding process when the part of the die of the wafer to the die.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 제 1 단부는 상기 다이가 웨이퍼로부터 절단된 후에 몰딩 공정에 의해 상기 다이에 열 결합되는, 회로 기판(CB) 조립체 제조 방법. 10. The method of claim 9, wherein the high thermal conductivity (HTC) is a first end thermally connected, the circuit board (CB) assembly method is by the molding process after the die are cut from the wafer in the die of the device.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 제 2 단부는 상기 회로 기판(CB)의 보강재의 표면과 열 결합되는, 회로 기판(CB) 조립체 제조 방법. The method of claim 10, wherein the second end surface and the thermal bonding, the circuit board (CB) assembly method in which the reinforcing material of the circuit board (CB) of the high thermal conductivity (HTC) device.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스는 열전도성 엘라스토머를 포함하는, 회로 기판(CB) 조립체 제조 방법. 10. The method of claim 9, wherein the high thermal conductivity (HTC) is a device manufacturing method, a circuit board (CB) assembly comprising a thermally conductive elastomer.
  14. 제 9 항에 있어서, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스는 열가소제를 포함하는, 회로 기판(CB) 조립체 제조 방법. The method of claim 9 wherein the circuit board (CB) assembly manufacturing method of the high thermal conductivity (HTC) device includes a thermal plasticizer.
  15. 제 9 항에 있어서, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스는 금속을 포함하는, 회로 기판(CB) 조립체 제조 방법. 10. The method of claim 9, wherein the high thermal conductivity (HTC) device, the circuit board (CB) assembly method including a metal.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 금속은 솔더를 포함하고, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스는 솔더 범핑 공정이 수행될 때 상기 다이와 열 결합되는, 회로 기판(CB) 조립체 제조 방법. The method of claim 15 wherein the metal comprises solder, and the high thermal conductivity (HTC) device is the die and the thermal bonding, the circuit board (CB) assembly method that is carried out when the solder bumping process.
  17. 제 9 항에 있어서, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스는 상기 다이가 상기 회로 기판(CB) 상에 장착되기 전에 상기 다이에 열 결합되는, 회로 기판(CB) 조립체 제조 방법. In the high thermal conductivity (HTC) process for producing the device is thermally connected, the circuit board (CB) assembly to the die before the die is mounted on the circuit board (CB) according to claim 9.
  18. 제 9 항에 있어서, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스는 상기 다이가 상기 회로 기판(CB) 상에 장착되기 전에 상기 회로 기판(CB)의 일부분에 열 결합되는, 회로 기판(CB) 조립체 제조 방법. 10. The method of claim 9, wherein the high thermal conductivity (HTC) device manufacturing method wherein the die is thermally connected, the circuit board (CB) assembly in which a portion of the circuit board (CB) before it is mounted on the circuit board (CB).
  19. 회로 기판(CB) 조립체로서, A circuit board (CB) as an assembly,
    하나 이상의 전기 접속부들을 포함하며, 내부에 실질적으로 원뿔 형상을 갖는 보이드가 형성된 회로 기판(CB); It comprises at least one electrical contact, substantially circuit board (CB) having a conical void is formed therein;
    상기 회로 기판(CB)의 상부면에 장착되고, 하나 이상의 전기 회로들 및 하나 이상의 전기 접속부들을 포함하는 집적 회로(IC) 다이로서, 상기 회로 기판(CB) 상의 적어도 하나의 전기 접속부는 상기 다이 상의 적어도 하나의 전기 접속부와 접촉하는, 상기 집적 회로(IC) 다이; At least one electrical contact on the integrated circuit (IC) as the die, wherein the circuit board (CB), which is mounted on the top surface of the circuit board (CB), comprising one or more electric circuits and at least one electrical contact is on the die the integrated circuit (IC) to at least one electrical contact contacts the die; And
    제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 고열전도성(HTC) 디바이스로서, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 제 1 단부가 상기 다이에 부착되고 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 제 2 단부가 상기 보이드 밑에서 상기 회로 기판(CB)의 일부분에 부착 또는 근접하도록 상기 보이드에 적어도 부분적으로 배치되는 상기 고열전도성(HTC) 디바이스를 포함하고, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 제 1 단부와 제 2 단부 사이에 있는 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 일부분은 상기 보이드의 형상과 보완하는 형상을 갖고, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 상기 일부분과 상기 보이드의 보완하는 형상들은 상기 고열전도성(HTC) 디바이스와 상기 보이드가 서로 자체 정렬되어 상기 다이가 상기 회로 기판(CB)에 대해 기울어지는 것을 방지하도록 보장하는, 회로 기판(CB) 조립체. A first end and a high thermal conductivity (HTC) device having a second end, wherein the high thermal conductivity (HTC) the first end of the device is attached to the die and the second end of said high thermal conductivity (HTC) device under the voids circuit to indicate or close to the part of the board (CB) comprising the high thermal conductivity (HTC) device at least partially disposed in said void, said, between the high thermal conductivity (HTC) first and second ends of the device high thermal conductivity (HTC) a portion of the device has a shape that complements the shape of the voids, the shape that complements the said portion and the voids of said high thermal conductivity (HTC) devices is the high thermal conductivity (HTC) device and the voids each other are self-aligned, the circuit board (CB) assembly, which ensures to prevent tilting about the die the circuit board (CB).
  20. 개선된 열 분산을 가지는 회로 기판(CB) 조립체를 제조하는 방법으로서, As having an improved heat dissipation circuit method for producing a board (CB) assembly,
    상부에 형성된 하나 이상의 전기 회로들 및 하나 이상의 전기 접속부들을 가지는 다이를 제공하는 단계; One electrical circuit formed thereon and at least the steps of: providing a die having at least one electrical contact;
    하나 이상의 전기 접속부들을 가지며, 내부에 실질적으로 원뿔 형상을 갖는 보이드가 형성된 회로 기판(CB)을 제공하는 단계; The method comprising having one or more electrical connections, provide substantially the circuit board (CB) having a conical void is formed therein; And
    상기 다이 상의 적어도 하나의 전기 접속부들이 상기 회로 기판(CB) 상의 적어도 하나의 전기 접속부들과 접촉하도록 상기 다이를 상기 회로 기판(CB) 상에 장착하는 단계를 포함하며; At least one electrical contact on the die that includes the step of mounting on the circuit board (CB) to the die in contact with at least one electrical connection portions on the circuit board (CB);
    상기 다이가 상기 회로 기판(CB)의 상부면에 장착될 때, 고열전도성(HTC) 디바이스의 제 1 단부가 상기 다이에 부착되고 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 제 2 단부가 상기 회로 기판(CB)의 일부분에 부착 또는 근접하도록, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 적어도 일부분이 상기 보이드 내에 위치되고, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 제 1 단부와 제 2 단부 사이에 있는 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 일부분은 상기 보이드의 형상과 보완하는 실질적인 원뿔 형상을 갖고, 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 상기 일부분과 상기 보이드의 보완하는 형상들은 상기 고열전도성(HTC) 디바이스의 상기 일부분과 상기 보이드가 서로 자체 정렬되어 상기 다이가 상기 회로 기판(CB)에 대해 기울어지는 것을 방지하도록 보장하는, 회로 기판(CB) 조립체 제조 방법. When the die is mounted to the top surface of the circuit board (CB), high thermal conductivity (HTC) the first end of the device is attached to the die the high thermal conductivity (HTC) a second end wherein the circuit board (CB of the device ), the high thermal conductivity (HTC) and at least a portion of the device is positioned within the void, the high thermal conductivity (HTC) that is between the high thermal conductivity (HTC) first and second ends of the device to be attached to or close to the part of a portion of the device has a substantially conical shape that complements the shape of the voids, the shape that complements the said portion and the voids of said high thermal conductivity (HTC) devices that the portion and the voids of said high thermal conductivity (HTC) devices to each other are self-aligned method, the circuit board (CB) assembly, which ensures to prevent tilting about the die the circuit board (CB).
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