KR19980046658A - 프레스된 열 배출부 - Google Patents
프레스된 열 배출부 Download PDFInfo
- Publication number
- KR19980046658A KR19980046658A KR1019960065052A KR19960065052A KR19980046658A KR 19980046658 A KR19980046658 A KR 19980046658A KR 1019960065052 A KR1019960065052 A KR 1019960065052A KR 19960065052 A KR19960065052 A KR 19960065052A KR 19980046658 A KR19980046658 A KR 19980046658A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- heat dissipation
- heat
- dissipation plate
- spreader
- plate
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
- H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
- H01L23/3672—Foil-like cooling fins or heat sinks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
본 발명은 반도체 디바이스 패키지의 표면 위에 장착된 열 배출판 및 열 확산기(20)에 관한 것이다. 열 배출판(24)는 제1표면(21a) 및 제2표면(21b)을 구비하였는데, 상기 제1표면(21a)는 열 배출판으로 기능한다. 열 배출부를 반도체 디바이스 패키지의 표면에 접착시키기 위해 접착제(24)가 상기 열 배출판(21)의 제2표면(21b)에 가해진다.
Description
본 발명은 반도체 디바이스 및 이것의 열 배출에 관한 것인데, 더 특정하게는 반도체 디바이스의 상부에 테이프되거나 접착된 열 배출부(heat sink)와 열 확산 디바이스(heat spreader)의 조합 구조에 관한 것이다.
반도체 디바이스 및 집적 회로에서 열 배출을 이루기 위한 전통적인 방법은 핀(pin) 형태의 핀(fin)을 사용하거나 패키지 배면 측에 배치된 적층식 열 배출판을 사용하는 것이었다. 이런 배출판들의 기능성은 디바아스 및 열 배출기의 표면적 및 열 전도성과 디바이스 주위의 주변 온도 및 공기 흐름에 좌우되었다.
종래의 디바이스는 반도체 패키지 내에 주조된 열 확산기를 또한 사용하였다. 한 예에서는 반도체 칩이 열 확산기 상에 장착되었고 다른 예에서는 열 확산기가 칩 상부에 배치되었다. 이 두가지 예에서, 열 확산기는 패키지 내에 주조되었다.
본 발명은 반도체 디바이스 패키지의 표면 상에 장착하기 위한 열 배출부 및 열 확산기의 조합 구조에 관한 것이다. 열 배출판은 제1 및 제2표면을 갖는데, 여기서 제1표면은 열 배출 표면으로서 기능한다. 열 배출부를 반도체 디바이스 패키지의 표면에 접착하기 위해서 그리고 표면으로의 열 전도를 이루기 위해서 접착제가 열 배출판의 제2표면에 가해진다.
본 발명에 의한 기술적 진보와 목적은 부수 도면과 연결해 다음에 설명된 바람직한 실시예의 상세한 설명과 청구 범위에 기재된 신규 특성으로부터 명백해 질 것이다.
도 1은 열 배출부가 부착된 반도체 디바이스의 측면도.
도 2는 융기된 열 배출 핀을 구비한 부착용 열 배출부를 도시한 도면.
도 3은 반도체 디바이스의 측면까지 연장된 열 배출부를 구비한 실시예를 도시한 도면.
도 4는 반도체 디바이스 상에 배치되는 열 배출부의 등치도.
도 5는 열 배출부가 열 배출 핀을 구비한 또다른 실시예를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 열 배출부를 구비한 디바이스와, 구비하지 않은 디바이스를 비교한 표.
도 7은 열 배출부가 장착된 반도체 패키지 내의 반도체 디바이스 다이의 크기에 따라서 본 발명에 따른 열 배출부를 구비한 것과 구비하지 않은 것을 비교해 열 배출 개선 효과를 도시한 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
11 : 반도체 디바이스
12 : 리드
13 : 열 배출부
15 : 열 배출 핀
도 1은 리드(12)와 부착된 열 배출부(13)을 구비한 반도체 디바이스(11)를 포함하는 열 배출부/반도체 디바이스 어셈블리(10)의 측면도이다. 얇은 금속판에 구멍이 뚫린 형태의 열 배출부(13)은 접착제 또는 접착제 테이프(14)에 의해 반도체(11)의 상부에 접착된다. 실제로는, 반도체 디바이스(11)이 인쇄회로 기판(도시 안됨)에 부착된다. 열 배출부가 요구될 때, 열 배출부(13)은 반도체(11)의 상부에 부착된다.
열 배출부(13)은 예를 들어 구리 또는 알루미늄과 같은 금속판, 또는 다른 열 배출성이 좋은 재료로부터 만들어지거나 이것이 구멍이 숭숭 뚫려 형성된다. 이런 열 배출부는 플라스틱 또는 세라믹 반도체 패키지 표면에 테이프되어 붙여지거나 또다른 식으로 접착된다. 열 배출부(13)은 반도체 패키지에 가해졌을 때, 패키지 내부에 캡슐화되어 장착된 열 확산기에 의해 가능한 정도보다 반도체 디바이스가 더 얇게 되도록 한다.
열 배출부(13)은 도 2에 도시된 대로 스탬프(stamp)되어 열 배출 핀이 그 위에 제공된다. 도 2에서 열 배출부(13)은 열 배출부(13)의 표면 위에 스탬프된 다수의 열 배출 핀(15)를 구비하였다. 스탬프될 때에 핀은 세 측면을 따라 절단되어 핀이 휘거나 윗 방향으로 굽어지게 된다.
도 3은 열 배출부의 변형을 도시하였다. 열 배출부(16)은 반도체 디바이스(11)의 경계부를 따라 아래 방향으로 연장하는 에지(16a)를 갖는다. 이는 에지(16a)로부터 리드(12)까지 디바이스(11)을 통하는 더 넓어진 열 배출 표면과 더 짧아진 열 통과 경로를 제공한다. 이는 열 배출이 더 잘 되도록 한다. 배출 경로는 화살표 P로 도시되었다.
도 4는 배출 핀(22)를 구비한 스탬프된 열 배출부의 등치도이다. 각 핀(22)는 열 배출부(21)의 금속 판으로부터 세 개의 경계부를 따라 절단되어 핀(22)가 경계부(23)에서만 열 배출판(21)에게 접속되도록 한다. 핀(22)는 제1표면(21a)으로부터 연장된다. 이후 핀(22)이 열 배출판(21)이 평면에서 벗어나도록 하기 위해 에지(23)을 축으로 하여 윗 방향으로 굽혀지고 이에 따라 핀(22) 주변에서 공기 흐름을 좋게 하여 더 나은 열 배출을 허용해 준다. 판(21)은 제2표면(21b) 위에 열 배출판(21)을 반도체 디바이스 패키지에 접착시키기 위한 접착층(24)를 구비하였다. 각각의 핀(22)는 높은 열 방출율을 갖는 표면 마감부(22a)를 구비하였다. 이런 코팅은 열 배출부 표면 위에 피착되고, 페인트되고, 또는 다른 식으로 배치된다. 한 실시예에서, 표면은 검게 칠해진다.
도 5는 스탬프되고 핀된 열 배출부의 또다른 실시예를 도시하였다. 열 배출판(31)은 두개의 경계부를 따라 스탬프된 다수의 핀(33)을 구비한다. 제3경계부(34)는 절단되지 않고 열 배출판(31)에 그대로 부착되어 있다. 열 배출부판(31)이 평면에서 벗어나도록 핀(33)을 융기시키기 위해 각각의 핀(33)이 경계부(33)을 축으로 하여 위로 휘어지고 이에 따라 더 나은 열 배출을 제공해 준다. 접착층(32)는 판(31)의 한 측면 상에 배치되어 반도체 패키지에게 접착력을 제공해 준다. 각각의 핀(33)은 높은 열 방출을 이루는 표면 마감부(33a)를 구비하였다. 이 코팅은 열 배출부 표면 위에 피착되고, 페인트되고, 또는 다른 식으로 배치된다.
또다른 구멍 뚫린 핀 구성이 본 발명의 범위 및 정신 내에서 가능하다.
도 6은 본 발명의 프레스 온(press-on) 열 배출부를 활용했을 때의 열 배출 향상 효과를 도시한 표이다. 세 개의 서로 다른 반도체 패키지가 실험되었다. 208핀 쿼드 플랫 패키지(pin quad flat package)에 대해서 본 디바이스의 작동 온도가 열 확산기(펀치 아웃된 것이 아님)가 없는 상태에서 프레스 온 열 배출부가 있을 때와 없을 경우에 대해 컴퓨터의 도움으로 모델링되었다. 프레스 온 배출부가 없을 때 J/A(에어 정션 대 주변 열 저항)가 25.4℃/와트(C/W)이었다. 프레스 온 열배출부가 있을 때 J/A는 20.2 C/W이었다. 이는 5.2 C/W만큼 향상된 것이다. 비슷하게 프레스 온 열 배출부를 구비한 388 핀 그리드 어레이(pin ball grid array, PBGA) 반도체 디바이스 6.2 C/W의 향상을 가져 왔다. 388 PBGA 열 확산 향상된 디바이스는 1.3 C/W의 향상을 가져 왔다.
도 7은 반도체 칩 크기의 범위에서 208 S-패드 디바이스에 대한 향상율을 도시하였다. 칩 크기가 작을수록 향상율은 커졌다. 150 mils칩에 대해서 J/A는 49에서 35로 감소되었다. 300mils 칩에 대해서 J/A는 33에서 26으로 감소되었다.
상기 결과는 스탬프되고 부착 가능한 낮은 가격의 열 배출부가 열 배출 향상 효과를 가져온다는 것을 보여 주었다. 패키지 내에 주조되는 열 확산기를 사용하지 않아서 패키지 가격이 절감되고, 얇고 값싼 패키지가 사용될 수 있어서 패키지의 열 배출성을 향상시켜 준다.
Claims (11)
- 반도체 디바이스 상에 장착하기 위한 열 배출부(heat sink) 및 열 확산기(heat sperader)의 조합 구조에 있어서,제2표면과, 열 배출 표면으로 기능하는 제1표면을 구비한 열 배출판, 및상기 열 배출판의 상기 제2표면에 가해져서 상기 열 배출부를 반도체 디바이스의 표면에 접착시키기 위한 접착층을 포함하는 열 배출부 및 열 확산기의 조합 구조.
- 제1항에 있어서, 상기 제1표면은, 다수의 경계부를 구비하고 상기 제1표면으로부터 형성되며 상기 열 배출 핀의 상기 다수의 경계부 중 한 경계부를 따라 상기 제1표면에 부착된 최소한 하나의 열 배출 핀(fin)을 구비한 열 배출부 및 열 확산기의 조합 구조.
- 제1항에 있어서, 상기 열 배출판 주변에 있는 에지를 포함하고, 상기 에지는 상기 열 배출판의 평면으로부터 아랫 방향으로 연장되는 열 배출부 및 열 확산기의 조합 구조.
- 제1항에 있어서, 상기 열 배출판과 일체인 다수의 열 배출 핀을 포함하는 열 배출부 및 열 확산기의 조합 구조.
- 제1항에 있어서, 상기 열 배출판의 열 배출 표면은 그 위에 높은 열 방출성 코팅을 구비한 열 배출부 및 열 확산기의 조합 구조.
- 제5항에 있어서, 높은 열 방출성 코팅은 검은 색으로 칠해진 열 배출부 및 열 확산기의 조합 구조.
- 반도체 디바이스 상에 장착하기 위한 열 배출부 및 열 확산기의 조합 구조에 있어서,제2표면과, 열 배출 표면으로 기능하는 제1표면을 구비한 열 배출판, 및상기 열 배출판으로부터 윗쪽으로 연장되는 최소한 하나의 열 배출 핀, 및상기 열 배출판의 상기 제2표면에 가해져서 상기 열 배출판을 반도체 바이스의 표면에 접착시키기 위한 접착층을 포함하는 열 배출부 및 열 확산기의 조합 구조.
- 제7항에 있어서, 상기 최소한 하나의 열 배출 핀은 상기 열 배출판과 일체인 열 배출부 및 열 확산기의 조합 구조.
- 제7항에 있어서, 상기 열 배출판 주변에 있는 에지를 포함하고, 상기 에지는 상기 열 배출판의 평면으로부터 아랫 방향으로 연장되는 열 배출부 및 열 확산기의 조합 구조.
- 제7항에 있어서, 상기 열 배출판의 상기 열 배출 표면은 그 위에 높은 열 방출성 코팅을 구비한 열 배출부 및 열 확산기의 조합 구조.
- 제10항에 있어서, 높은 열 방출성 코팅은 검은 색으로 칠해진 열 배출부 및 열 확산기의 조합 구조.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US864095P | 1995-12-14 | 1995-12-14 | |
| US60/008,640 | 1995-12-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19980046658A true KR19980046658A (ko) | 1998-09-15 |
Family
ID=21732783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019960065052A KR19980046658A (ko) | 1995-12-14 | 1996-12-13 | 프레스된 열 배출부 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0779658A3 (ko) |
| JP (1) | JPH09283667A (ko) |
| KR (1) | KR19980046658A (ko) |
| SG (1) | SG72716A1 (ko) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2347206A (en) * | 1998-12-18 | 2000-08-30 | Alstom Uk Ltd | Heatsink assembly |
| JP3766411B2 (ja) * | 2003-08-20 | 2006-04-12 | 東洋鋼鈑株式会社 | ハンダ性に優れた表面処理Ａｌ板、それを用いたヒートシンク、およびハンダ性に優れた表面処理Ａｌ板の製造方法 |
| US20120132400A1 (en) * | 2009-08-07 | 2012-05-31 | Furukawa-Sky Aluminum Corp. | Heat Sink |
| CN102166711A (zh) * | 2010-02-26 | 2011-08-31 | 昆山巨仲电子有限公司 | 散热器的制作方法及其散热器 |
| JP5715352B2 (ja) * | 2010-07-20 | 2015-05-07 | 株式会社Uacj | ヒートシンク |
| KR20130019076A (ko) * | 2011-08-16 | 2013-02-26 | 엘에스산전 주식회사 | 방열판 |
| CN107923607B (zh) | 2015-08-04 | 2020-05-15 | 飞利浦照明控股有限公司 | 散热器、照明设备和用于制造散热器的方法 |
| EP3208840A1 (de) * | 2016-02-19 | 2017-08-23 | Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG | Wärmespreizplatte mit mindestens einer kühlfinne, verfahren zur herstellung einer wärmespreizplatte mit mindestens einer kühlfinne, elektronikmodul |
| EP3482417A1 (en) | 2016-07-11 | 2019-05-15 | Signify Holding B.V. | Folded sheet metal heat sink |
| JP6722568B2 (ja) * | 2016-11-17 | 2020-07-15 | サンコール株式会社 | 半導体素子取付用基板端子板の製造方法 |
| JP7022426B2 (ja) * | 2018-04-25 | 2022-02-18 | かがつう株式会社 | ヒートシンク及び電子部品パッケージ並びにヒートシンクの製造方法 |
| EP3890184A1 (en) * | 2020-04-03 | 2021-10-06 | The Provost, Fellows, Scholars and other Members of Board of Trinity College Dublin | A heat sink and uses thereof |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2204181B (en) * | 1987-04-27 | 1990-03-21 | Thermalloy Inc | Heat sink apparatus and method of manufacture |
| US5367196A (en) * | 1992-09-17 | 1994-11-22 | Olin Corporation | Molded plastic semiconductor package including an aluminum alloy heat spreader |
| EP0669651A1 (en) * | 1994-02-28 | 1995-08-30 | AT&T Corp. | Method and apparatus for cooling electronic components |
-
1996
- 1996-12-13 EP EP96309134A patent/EP0779658A3/de not_active Withdrawn
- 1996-12-13 KR KR1019960065052A patent/KR19980046658A/ko not_active Application Discontinuation
- 1996-12-13 SG SG1996011715A patent/SG72716A1/en unknown
- 1996-12-13 JP JP8334161A patent/JPH09283667A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0779658A3 (de) | 1998-07-29 |
| EP0779658A2 (en) | 1997-06-18 |
| JPH09283667A (ja) | 1997-10-31 |
| SG72716A1 (en) | 2000-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5940271A (en) | Stiffener with integrated heat sink attachment | |
| US6215180B1 (en) | Dual-sided heat dissipating structure for integrated circuit package | |
| USRE42653E1 (en) | Semiconductor package with heat dissipating structure | |
| US6069027A (en) | Fixture for lid-attachment for encapsulated packages | |
| CN109637983B (zh) | 芯片封装 | |
| JPH08153829A (ja) | 半導体装置 | |
| JP3415699B2 (ja) | パッケージした集積回路及びその製造方法 | |
| KR19980046658A (ko) | 프레스된 열 배출부 | |
| US6239486B1 (en) | Semiconductor device having cap | |
| KR960000222B1 (ko) | 히트-싱크를 갖춘 반도체 패키지 | |
| JP4653383B2 (ja) | パッケージ化半導体装置およびその製作方法 | |
| JPH02276264A (ja) | ヒートシンク付セラミックパッケージ | |
| TWI660471B (zh) | 晶片封裝 | |
| US7235889B2 (en) | Integrated heatspreader for use in wire bonded ball grid array semiconductor packages | |
| JPH03174749A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH10247702A (ja) | ボールグリッドアレイパッケージ及びプリントボード | |
| JPH06302722A (ja) | 放熱部材及びこの放熱部材を用いた半導体パッケージ | |
| JP3157541B2 (ja) | ヒートシンク付半導体パッケージ | |
| JP2961976B2 (ja) | ヒートシンク付半導体パッケージ | |
| JPH0521665A (ja) | ヒートシンク付半導体パツケージ | |
| JPH06252299A (ja) | 半導体装置及びこの半導体装置を実装した基板 | |
| JPH04269855A (ja) | ヒートシンク付半導体パッケージ | |
| JPH06125024A (ja) | 半導体装置及びその冷却方法 | |
| KR200154509Y1 (ko) | 열방출형 반도체 패키지 | |
| JP2532843B2 (ja) | 電子装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |