NL193232C

NL193232C - Elektronisch samenstel.

Info

Publication number: NL193232C
Application number: NL8601072A
Authority: NL
Original assignee: Sgs Microelettronica Spa
Priority date: 1985-04-26
Filing date: 1986-04-25
Publication date: 1999-03-03
Also published as: IT1215267B; DE3614086A1; FR2581250B1; NL8601072A; DE3614086C2; IT8520503A0; FR2581250A1; NL193232B

Description

1 193232

Elektronisch samenstel

De uitvinding heeft betrekking op een elektronisch samenstel met een elektronische ketenplaat en een halfgeleiderpakket, dat is voorzien van elektrische geleiders die zijwaarts uitsteken uit het pakket en in 5 elektrische verbinding staan met de ketenplaat, een koelpiaat die een eerste oppervlak bezit, dat in mechanisch contact staat met een oppervlak van het pakket en veerkrachtige bevestigingsorganen die samenwerken met een tweede oppervlak van de koelpiaat en met een gedeelte van het pakket dat zich bevindt tegenover het genoemde oppervlak voor het fixeren van het pakket tegen het eerste oppervlak van de koelpiaat.

10 Een dergelijk samenstel is bekend uit het Duitse Gebrauchsmuster 81 30 512. in het bijzonder beschrijft deze publicatie een klem voor het bevestigen van koelplaten aan transistoren en dioden. De bekende constructie lijkt niet zonder meer geschikt voor toepassing op meer ingewikkelde halfgeleiderpakketten die met gedrukte ketenpanelen moeten worden verbonden.

Een samenstel geschikt voor meer ingewikkelde halfgeleiderpakketten wordt beschreven in de Italiaanse 15 octrooiaanvrage No. 20505 A/85 van 26 april 1985, waarop inmiddels het Italiaanse octrooi 1 215 269 werd verleend. Het in die publicatie beschreven stelsel is van het schroeftype. Een dergelijk stelsel van het schroeftype vergroot de mechanische hechting tussen het elektronische pakket en de koelpiaat aanzienlijk, waardoor de kans, dat het pakket zich naar boven beweegt, waardoor een ongewenste thermische dissipatieweerstand ontstaat, wordt verkleind. De hoogte van de schroefkop is groter dan de hoogte van 20 hetzij de klem hetzij het pakket, waardoor wordt voorzien in een meer directe of positieve kracht, welke op de klem wordt uitgeoefend. De positieve klemkracht, die direct op het elektronische pakket wordt uitgeoefend, naast het aanbrengen van een buigzaam thermisch materiaal tussen het pakket en de koelpiaat, vergroot de warmtedissipatie, hetgeen neerkomt op een belangrijke verbetering ten opzichte van de stand der techniek. Ofschoon de bovengenoemde octrooiaanvrage leidt tot het verschaffen van een meer 25 significante mechanische hechting, strekken de geleiders uit het pakket in de bovengenoemde octrooiaanvrage zich voor het koppelen met de keten uit slechts één zijde van het pakket uit, dat aan de uitwendige warmteafvoerinrichting is bevestigd. Deze uitvoeringsvorm beperkt het aantal geleiders voor koppeling met het ketenpaneel, waardoor het gebruik van meer uitgebreide kosten wordt beperkt.

Er bestaat derhalve vraag naar een inrichting en werkwijze voor het thermisch koppelen van pakketten 30 van elektronische componenten met een koelpiaat, welke een betrekkelijk gemakkelijk inbrengen en verwijderen van het pakket mogelijk maakt en voorziet in een grotere flexibiliteit bij de positionering van het elektronische pakket of de component, welke een koeling vereist, terwijl het tevens mogelijk wordt gemaakt, dat pakketten met een aantal geleiders aan meer dan één zijde daarvan (door oppervlaktemontage) met een ketenpaneel worden gekoppeld.

35 Derhalve is het doel van de uitvinding het verschaffen van een verbeterd elektronisch samenstel met warmteafvoerkoppelmechanisme voor een halfgeleiderpakket.

Het gestelde doel wordt bereikt met een samenstel van een in de aanhef genoemde soort, dat volgens de uitvinding wordt gekenmerkt, doordat de ketenplaat is opgesteld op het eerste oppervlak van de koelpiaat en nabij een rand daarvan is voorzien van een opening die bestemd is voor het onderbrengen van 40 het pakket, zodanig dat het pakket ten minste één zijde heeft die niet is omgeven door de ketenplaat en die toegankelijk is voor de veerkrachtige bevestigingsorganen teneinde de fixatie van het pakket aan de koelpiaat te verzekeren.

Bij de constructie volgens de uitvinding kunnen de geleiders van het halfgeleiderpakket zich aan meer dan één zijde zijwaarts uitstrekken hetgeen een grotere ketenkoppelflexibiliteit meebrengt.

45 Op geschikte wijze kan het samenstel volgens de uitvinding van een warmtegeleidend materiaal zijn voorzien, dat tussen het pakket en het eerste oppervlak van de koelpiaat is opgesteld. Dit bevordert een goede warmteafvoer.

De uitvinding wordt toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont: 50 figuur 1a een verticaal aanzicht van een inrichting voor het afvoeren van warmte van een halfgeleiderpakket overeenkomstig een uitvoeringsvorm van de bovengenoemde Italiaanse aanvrage; figuur 1b een perspectivisch aanzicht van de inrichting volgens figuur 1a; figuur 2a een doorsnede in de richting van de pijlen x-x, als aangegeven in figuur 2b, van een inrichting voor warmteafvoer van een halfgeleiderpakket met geleiders aan meer dan één zijde van het pakket 55 overeenkomstig de uitvinding; en figuur 2b een perspectivisch aanzicht van de inrichting volgens figuur 2a.

Claims

193232 2 In de figuren 1a en 1b is een inrichting voor een doeltreffende warmteafvoer van een halfgeleiderpakket 10 afgebeeld. De warmteafvoerinrichting 20 dient als een plateau voor het gedrukte ketenpaneel 15, dat bijvoorbeeld een gedeelte van een hybride substraat kan zijn. Het halfgeleiderpakket 10 bezit zich van daaruit uitstrekkende geleiders 11. De geleiders 11 zijn elektrisch gekoppeld met geleidende banen 16 op 5 het gedrukte ketenpaneel 15. Een uit een moer en een bout bestaand mechanisme 22 oefent een kracht op het hefboom- of bruggedeelte 21 en het halfgeleiderpakket 10 uit. De op het halfgeleiderpakket 10 uitgeoefende kracht maakt het mogelijk, dat een buigzaam thermisch materiaal 25 voorziet in een goed thermisch contact tussen het halfgeleiderpakket 10 en de warmteafvoerinrichting 20 (namelijk via het thermische materiaal 25). Bij deze constructie kunnen de geleiders voor de koppeling met het ketenpaneel 10 zich uit slechts één zijde van het pakket uitstrekken. In de figuren 2a en 2b is een inrichting volgens de uitvinding afgebeeld, welke dient voor het thermisch koppelen van het pakket 10 met geleiders aan meer dan één zijde van het pakket, met een warmteafvoerinrichting of koelplaat 20. De inrichting omvat een veerklem 30, welke contact maakt met een gedeelte van het bovenvlak van het halfgeleiderpakket 10 en een bodemvlak van de koelplaat 20. Het ketenpaneel 15, 15 waarin een opening is gevormd, is bestemd om in de directe nabijheid om drie zijden van het pakket 10 te zijn aangebracht. Derhalve kan het pakket 10 zijn voorzien van geleiders 11, die zich uit drie zijden daarvan uitstrekken en elektrisch met het ketenpaneel 15 zijn gekoppeld. Er kan weer tussen het halfgeleiderpakket 10 en de koelplaat 20 een thermisch geleidend materiaal 25 aanwezig zijn om de thermische geleiding te verbeteren. 20 Zoals aangegeven in figuur 2a en figuur 2b vervangt de veerklem 30 de uit een moer en bout bestaande inrichting volgens de figuren 1a en 1b, bij het bevestigen van het pakket 10 met geleiders aan meer dan één zijde daarvan aan de koelplaat 20. Bij deze configuratie leidt de veerklem 30 in combinatie met de opening in het ketenpaneel 15, waarin zich het pakket 10 bevindt, tot een aantal voordelen. De plaats van het halfgeleiderpakket 10 op de koelplaat 20 kan iets meer flexibel zijn en de plaats van het pakket wordt 25 niet begrensd door de plaats van de boutopeningen, welke anders nodig zijn in de koelplaat volgens de figuren 1a en 1b. Deze flexibiliteit maakt het mogelijk, dat het pakket 10 bij verschillende gedeelten van het bovenvlak van de koelplaat 20 wordt bevestigd. Bovendien maakt de veerklem 30 het mogelijk, dat het pakket dichter bij de rand van de koelplaat 20 wordt opgesteld. De veerklem 30 wordt gemakkelijk en snel verwijderd indien de koelplaat 20 ten opzichte van het ketenpaneel 15 moet worden bewogen. Indien de 30 verbinding tussen het pakket 10 en het ketenpaneel 15 moet worden verbroken, wordt dit vereenvoudigd door het gemakkelijk verwijderen van de veerklem 30. Het vermogen om geleiders uit een aantal zijden van het halfgeleiderpakket (aan drie zijden), als aangegeven in figuur 2b, te koppelen vergroot de ketenkoppel-flexibiliteit tussen het pakket en het ketenpaneel. Het is duidelijk, dat binnen het kader van de uitvinding variaties mogelijk zijn. Zo kunnen bijvoorbeeld het 35 uit de moer en bout bestaande stelsel volgens de figuren 1a en 1b tezamen met het pakket worden gebruikt in een opening in het ketenpaneel 15, overeenkomstig de uitvoeringsvorm volgens de figuren 2a en 2b. 40

1. Elektrisch samenstel, met een elektronische ketenplaat en een halfgeleiderpakket, dat voorzien is van elektrische geleiders die zijwaarts uitsteken uit het pakket en in elektrische verbinding staan met de ketenplaat, een koelplaat die een eerste oppervlak bezit dat in mechanisch contact staat met een oppervlak van het pakket en veerkrachtige bevestigingsorganen die samenwerken met een tweede oppervlak van de 45 koelplaat en met een gedeelte van het pakket dat zich bevindt tegenover het genoemde oppervlak voor het fixeren van het pakket tegen het eerste oppervlak van de koelplaat, met het kenmerk, dat de ketenplaat (15) is opgesteld op het eerste oppervlak van de koelplaat (20) en nabij een rand daarvan is voorzien van een opening die bestemd is voor het onderbrengen van het pakket (10), zodanig dat het pakket (10) ten minste één zijde heeft die niet is omgeven door de ketenplaat (15) en die toegankelijk is voor de veerkrachtige 50 bevestigingsorganen (30) teneinde de fixatie van het pakket (10) aan de koelplaat (20) te verzekeren. 3 193232

2. Elektronisch samenstel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze van een warmtegeleidend materiaal (25) is voorzien, dat tussen het pakket (10) en het eerste oppervlak van de koelplaat (20) is opgesteld. Hierbij 1 blad tekening