NL8601072A - METHOD FOR THERMAL COUPLING OF A SEMICONDUCTOR PACKAGE WITH A COOLING PLATE AND APPARATUS FOR USING THIS METHOD - Google Patents

METHOD FOR THERMAL COUPLING OF A SEMICONDUCTOR PACKAGE WITH A COOLING PLATE AND APPARATUS FOR USING THIS METHOD Download PDF

Info

Publication number
NL8601072A
NL8601072A NL8601072A NL8601072A NL8601072A NL 8601072 A NL8601072 A NL 8601072A NL 8601072 A NL8601072 A NL 8601072A NL 8601072 A NL8601072 A NL 8601072A NL 8601072 A NL8601072 A NL 8601072A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
package
cooling plate
conductors
panel
chain
Prior art date
Application number
NL8601072A
Other languages
Dutch (nl)
Other versions
NL193232B (en
NL193232C (en
Original Assignee
Sgs Microelettronica Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sgs Microelettronica Spa filed Critical Sgs Microelettronica Spa
Publication of NL8601072A publication Critical patent/NL8601072A/en
Publication of NL193232B publication Critical patent/NL193232B/en
Application granted granted Critical
Publication of NL193232C publication Critical patent/NL193232C/en

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
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • 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
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4093—Snap-on arrangements, e.g. clips
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • 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
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L2023/4037—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink
    • H01L2023/405—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink heatsink to package
    • 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
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L2023/4037—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink
    • H01L2023/4062—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink heatsink to or through board or cabinet
    • 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
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L2023/4075—Mechanical elements
    • H01L2023/4087—Mounting accessories, interposers, clamping or screwing parts
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10166—Transistor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10386—Clip leads; Terminals gripping the edge of a substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10393—Clamping a component by an element or a set of elements
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10409—Screws
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10431—Details of mounted components
    • H05K2201/10439—Position of a single component
    • H05K2201/10446—Mounted on an edge
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0058—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates
    • H05K3/0061—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates onto a metallic substrate, e.g. a heat sink

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Description

t 6 VO 8152t 6 VO 8152

Werkwijze voor het thermisch koppelen van een halfge 1eiderpakket met een koelplaat en inrichting voor het toepassen van deze werkwijze.Method for thermally coupling a semiconductor package with a cooling plate and device for applying this method.

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op het koelen van halfgeleiderpakketten en meer in het bijzonder op een inrichting en werkwijze om dergelijke pakketten met een uitwendige koelplaat te koppelen.The invention generally relates to the cooling of semiconductor packages and more particularly to an apparatus and method for coupling such packages to an external cooling plate.

5 Het is op dit terrein bekend een halfgeleiderpakket met een koelplaat te koppelen door een mechanisch stelsel, dat het pakket in innig contact met de koelplaat kan drukken. Meer in het bijzonder is voor pakketten, welke op een geperforeerd paneel zijn gemonteerd een stelsel van het schroeftype gebruikt omdat een innig thermisch contact 10 tussen het pakket en de koelplaat nodig was. Ofschoon het bekende stelsel van het schroeftype voorzag in enige mate van mechanische hechting, kan een ongewenste opwaartse beweging van het gedeelte van het pakket, dat het verst van het schroefgebied is gelegen, optreden, waardoor de thermische weerstand op een ongewenste wijze wordt vergroot. In de Itali-15 aanse u.M. 21048 b/78 is een halfgeleider-warmteafvoerin- richting van het schroeftype beschreven. Hierbij is een geïntegreerd plaatje in een kunstharsblok en een metalen strook, welke unilateraal uit het blok uitsteekt, aan de warmteafvoerinrichting bevestigd door een schroef, welke zich uitstrekt door gecentreerde openingen in het uitste-20 kende strookgedeelte en een zich daarboven bevindende klem. De bovenliggende klem wordt om het uitstekende strookgedeelte tot een huis gebogen, waarbij een vrijdragende tong zich boven het kunstharsblok bevindt. De vrijdragende tong bezit een uitsteeksel, dat op het kunstharsblok rust en daarop een druk uitoefent.It is known in the art to couple a semiconductor package to a cooling plate by a mechanical system capable of pressing the package in intimate contact with the cooling plate. More particularly, for packages mounted on a perforated panel, a screw type system has been used because an intimate thermal contact between the package and the cooling plate was required. Although the prior art screw-type system provided some degree of mechanical adhesion, undesired upward movement of the portion of the package furthest from the screw region may occur, thereby undesirably increasing thermal resistance. In the Itali-15 aanse u.M. 21048 b / 78, a screw type semiconductor heat sink is disclosed. Here, an integrated plaque in a synthetic resin block and a metal strip protruding unilaterally from the block is attached to the heat sink by a screw extending through centered openings in the protruding strip portion and a clamp located above it. The overlying clamp is bent around the projecting strip portion into a housing, with a cantilevered tongue located above the resin block. The cantilevered tongue has a projection which rests on the synthetic resin block and exerts pressure thereon.

25 In de octrooiaanvrage nr. .,.., wordt op het electro- nische pakket in plaats van op een tong, die uit het pakket uit steekt, direct een kracht uitgeoefend. Een dergelijk stelsel van het schroeftype vergroot de mechanische hechting tussen het electronische pakket en de koelplaat aanzienlijk, waardoor de kans, dat het pakket zich naar 30 boven beweegt, waardoor een ongewenste thermische dissipatieweerstand * >, -· ^ *- „ .. Λ • - ζ 2 ontstaat, wordt verkleind. De hoogte van de schroefkop is groter dan de hoogte van hetzij de klem hetzij het pakket, waardoor wordt voorzien in een meer directe of positieve kracht, welke op de klem wordt uitgeoefend dan bij de eerder onder verwijzing naar de Italiaanse octrooiaan-5 vrage nr. 18.638 beschreven uitvoeringsvorm. De positieve klemkracht, die direct op het electronische pakket wordt uitgeoefend, naast het aanbrengen van een buigzaam thermisch materiaal tussen het pakket en de koelplaat, vergroot de warmtedissipatie, hetgeen neerkomt op een belangrijke verbetering ten opzichte van de stand der techniek. Ofschoon 10 de bovengenoemde octrooiaanvrage leidt tot het verschaffen van een meer significante mechanische hechting dan bij de eerder beschreven Italiaanse octrooiaanvrage nr. 18.638, 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 warmteafvoer-15 inrichting is bevestigd. Deze uitvoeringsvorm beperkt het aantal geleiders voor koppeling met het ketenpaneel, waardoor het gebruik van meer uitgebreide ketens wordt beperkt.In patent application no., .., a force is applied directly to the electronic package instead of to a tongue protruding from the package. Such a screw-type system greatly increases the mechanical bond between the electronic package and the cooling plate, thereby increasing the chance of the package moving upward, causing undesired thermal dissipation resistance *>, - · ^ * - ".. Λ • - ζ 2 occurs, is reduced. The height of the screw head is greater than the height of either the clamp or the package, thereby providing a more direct or positive force exerted on the clamp than in the previously referenced Italian patent application no. 18,638 described embodiment. The positive clamping force applied directly to the electronic package, in addition to providing a flexible thermal material between the package and the cooling plate, increases heat dissipation, which represents a significant improvement over the prior art. Although the above-mentioned patent application leads to the provision of a more significant mechanical adhesion than in the previously described Italian patent application No. 18.638, the package conductors in the above-mentioned patent application extend for coupling to the chain from only one side of the package that is attached to the external heat sink 15. This embodiment limits the number of conductors for coupling to the chain panel, limiting the use of more extensive chains.

Er bestaat derhalve vraag naar een inrichting en werkwijze voor het thermisch koppelen van pakketten van electronische compo-20 nenten met een koelplaat, welke een betrekkelijk gemakkelijk inbrengen en verwijderen van het pakket mogelijk maakt en voorziet in een grotere flexibiliteit bij de positionering van het electronische 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 25 daarvan (door oppervlaktemontage) met een ketenpaneel worden gekoppeld.Hence, there is a demand for an apparatus and method for thermally coupling packages of electronic components with a cooling plate that allows relatively easy insertion and removal of the package and provides greater flexibility in the positioning of the electronic package or the component, which requires cooling, while also allowing multiple conductor packages on more than one side thereof (by surface mounting) to be coupled to a chain panel.

Derhalve is een doel van de uitvinding het verschaffen van een verbeterd warmteafvoerkoppelmechanisme voor een halfgeleiderpak-ket.Therefore, an object of the invention is to provide an improved heat sink coupling mechanism for a semiconductor package.

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van 30 een verbeterde werkwijze voor het koppelen van een halfgeleiderpakket met een koelplaat.Another object of the invention is to provide an improved method of coupling a semiconductor package with a cooling plate.

Een verder doel van de uitvinding is het verschaffen van een werkwijze en inrichting om een electronische pakketcomponent met een koelplaat te koppelen, waarbij het mogelijk is, dat het pakket aan 35 meer dan één zijde daarvan is voorzien van geleiders, die electrisch met een gedrukt-ketenpaneel moeten worden gekoppeld.A further object of the invention is to provide a method and device for coupling an electronic package component to a cooling plate, wherein it is possible for the package to be provided on more than one side thereof with conductors which are electrically pressed chain panel must be linked.

-J-J

s 3s 3

Daartoe voorziet de uitvinding in een warmteafvoerin-richting voor het dissiperen van warmte bij een halfgeleiderpakket, waarbij het pakket is voorzien van geleiders, die zich uit een aantal zijden daarvan uitstrekken, inclusief een koelplaat met eerste en tweede 5 oppervlakken, een ketenpaneel met een opening, welke zich door dit ketenpaneel uitstrekt, en welk ketenpaneel op het eerste oppervlak van de koelplaat is gemonteerd, en veerklemorganen om het pakket aan het eerste oppervlak van de koelplaat binnen de opening van het ketenpaneel te bevestigen, waarbij de veerklemorganen contact maken met het boven-10 vlak van het pakket en het tweede oppervlak van de koelplaat.To this end, the invention provides a heat dissipation device for dissipating heat in a semiconductor package, the package comprising conductors extending from a number of sides thereof, including a cooling plate with first and second surfaces, a chain panel with an opening extending through this chain panel, and which chain panel is mounted on the first surface of the cooling plate, and spring clamp members for securing the package to the first surface of the cooling plate within the opening of the chain panel, the spring clamp members contacting the top -10 plane of the package and the second surface of the cooling plate.

Overeenkomstig een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding omvat een inrichting voor het koelen van een pakket, dat aan meer dan één zijde daarvan geleiders bezit, een koelplaat, een gedrukt ketenpaneel, dat zich bij het pakket bevindt, en veerklemorganen om het pakket aan de 15 koelplaat te bevestigen, waarbij het mogelijk is, dat de geleiders, die zich aan meer dan één zijde van het pakket bevinden, in electrisch contact staan met het gedrukte ketenpaneel, waarbij de veerklemorganen in het algemeen samenwerken met een gedeelte van het pakket, tegenover een zijde van het pakket, die bij de koelplaat is gelegen, en de veer-20 klemorganen bestemd zijn om met de koelplaat samen te werken aan een oppervlak, dat niet in contact staat met het pakket.According to an embodiment of the invention, a package cooling apparatus having conductors on more than one side thereof comprises a cooling plate, a printed circuit board located with the package, and spring clamping means for attaching the package to the cooling plate. attaching, allowing the conductors located on more than one side of the package to be in electrical contact with the printed circuit board, the spring clamp members generally cooperating with a portion of the package opposite one side of the package the package located at the cooling plate, and the spring clamp members are adapted to cooperate with the cooling plate on a surface not in contact with the package.

Overeenkomstig een andere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding omvat de werkwijze voor het thermisch koppelen van een componentpakket met geleiders aan meer dan één zijde daarvan, met een 25 koelplaat het bevestigen van het pakket aan de koelplaat door een veer- klem, welke met een bovenvlak van het pakket en een ondervlak van de koelplaat samenwerkt. De veerklem is bestemd om het mogelijk te maken, dat. het pakket aan de koelplaat wordt bevestigd in de nabijheid van een rand van de koelplaat, terwijl wordt toegestaan, dat de geleiders, die zich 30 aan meer dan één zijde van het pakket bevinden, electrisch contact maken met een gedrukt ketenpaneel.According to another embodiment of the invention, the method of thermally coupling a component package with conductors on more than one side thereof, with a cooling plate, includes securing the package to the cooling plate by a spring clip, which is attached to an upper surface of the package and a bottom surface of the heat sink cooperate. The spring clamp is intended to allow that. the package is attached to the cooling plate near an edge of the cooling plate, while allowing the conductors, located on more than one side of the package, to make electrical contact with a printed circuit board.

De uitvinding voorziet voorts in een inrichting voor het koelen van een pakket van electrische componenten met geleiders aan meer dan één zijde daarvan voor verbinding met een gedrukt ketenpaneel.The invention further provides an apparatus for cooling a package of electrical components with conductors on more than one side thereof for connection to a printed circuit board.

35 De inrichting omvat wazmteafvoerorganen om warmte, welke daaraan wordt toegevoerd te verbruiken, en koppelorganen om het pakket gedwongen met de warmteafvoerorganen te koppelen. De koppelorganen vereisen een beperkte r ύ 4 ruimte voor contact met de warmteafvoerorganen, terwijl het mogelijk is, dat de geleiders, die zich aan meer dan één zijde van het pakket bevinden, electrisch contact maken met het gedrukte ketenpaneel.The apparatus includes heat dissipators to consume heat supplied thereto, and coupling means to forcely couple the package to the heat dissipators. The couplers require limited space for contact with the heat sink while the conductors located on more than one side of the package may make electrical contact with the printed circuit board.

De uitvinding voorziet voorts in een electronische ke-5 tenconfiguratie. De configuratie omvat een ketenpaneel, een koelplaat, welke zich aan een eerste zijde van het ketenpaneel bevindt, en tenminste één componentpakket, dat thermische koeling vereist en voorzien is van geleiders aan meer dan één zijde van het pakket. De component is zodanig op de koelplaat aangebracht, dat contact wordt gemaakt met gekozen 10 geleiders van het ketenpaneel. Er zijn koppelorganen aanwezig om het pakket aan de koelplaat te bevestigen.The invention further provides an electronic chain configuration. The configuration includes a chain panel, a cooling plate located on a first side of the chain panel, and at least one component package that requires thermal cooling and includes conductors on more than one side of the package. The component is mounted on the cooling plate so that contact is made with selected conductors of the chain panel. Couplers are provided to attach the package to the cooling plate.

De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont: fig. la een verticaal aanzicht van een inrichting voor 15 het af voeren van warmte van een halfgeleiderpakket overeenkomstig een uitvoeringsvorm van de bovengenoemde aanvrage; fig. 1b een perspectivisch aanzicht van de inrichting volgens fig. la; fig. 2a een doorsnede in de richting van de pijlen x -20 x, als aangegeven in fig. 2b, van een inrichting voor warmteafvoer van een halfgeleiderpakket met geleiders aan meer dan één zijde van het pakket overeenkomstig de uitvinding; en fig. 2b een perspectivisch aanzicht van de inrichting volgens fig. 2a.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. In the drawing: Fig. 1a shows a vertical view of a device for removing heat from a semiconductor package according to an embodiment of the above application; Fig. 1b shows a perspective view of the device according to Fig. 1a; FIG. 2a is a section in the direction of arrows x -20 x, as shown in FIG. 2b, of a semiconductor package heat sink device with conductors on more than one side of the package according to the invention; and Fig. 2b shows a perspective view of the device according to Fig. 2a.

25 In de figuren la en lb is een inrichting voor een doel treffende warmteafvoer van een halfgeleiderpakket 10 afgebeeld. De warm-teafvoerinrichting 20 dient als een plateau voor het gedrukte ketenpaneel 15, dat bijvoorbeeld een gedeelte van een hybridesubstraat kan zijn. Het halfgeleiderpakket 10 bezit zich daaruit uitstrekkende geleiders 11.Figures 1a and 1b show a device for effective heat dissipation of a semiconductor package 10. The heat sink 20 serves as a tray for the printed circuit board 15, which may be, for example, part of a hybrid substrate. The semiconductor package 10 has conductors 11 extending therefrom.

30 De geleiders 11 zijn electrisch gekoppeld met geleidende banen 16 op 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 35 voorziet in een goed thermisch contact tussen het halfgeleiderpakket 10 en de warmteafvoerinrichting 20 (namelijk via het thermische materiaal 25) .The conductors 11 are electrically coupled to conductive paths 16 on the printed circuit board 15. A nut and bolt mechanism 22 exerts a force on the lever or bridge portion 21 and the semiconductor package 10. The force exerted on the semiconductor package 10 allows a flexible thermal material 25 to provide good thermal contact between the semiconductor package 10 and the heat sink 20 (namely, via the thermal material 25).

* % X . ...*% X. ...

55

Bij deze constructie kunnen de geleiders voor de koppeling met het ketenpaneel zich uit slechts één zijde van het pakket uitstrekken.In this construction, the guides for coupling to the chain panel can extend from only one side of the package.

In de figuren 2a en 2b is een inrichting volgens de uitvinding afgeheeld, welke dient voor het thermisch koppelen van het pakket 5 10 met geleiders aan meer dan één zijde van het pakket, met een warmte- afvoerinrichting of koelplaat 20. De inrichting omvat een veerklem 30, welke contact maakt met een gedeelte van het bovenvlak van het halfgelei-derpakket 10 en een bodemvlak van de koelplaat 20. Het ketenpaneel 15, waarin een opening is gevormd, is bestemd om in de directe nabijheid om 10 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 electrisch 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 ver-15 beteren.Figures 2a and 2b show a device according to the invention, which serves for the thermal coupling of the package 5 with conductors on more than one side of the package, with a heat dissipation device or cooling plate 20. The device comprises a spring clamp 30, which contacts a portion of the top surface of the semiconductor package 10 and a bottom surface of the cooling plate 20. The circuit panel 15, in which an opening is formed, is designed to be in close proximity to three sides of the package 10 be applied. Thus, the package 10 may include conductors 11 extending from three sides thereof and electrically coupled to the circuit panel 15. A thermally conductive material 25 may again be present between the semiconductor package 10 and the cooling plate 20 to improve the thermal conductivity.

Zoals aangegeven in fig. 2a en fig. 2b vervangt de veerklem 30 de uit een moer en bout bestaande inrichting volgens de figuren la 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 20 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 niet begrensd door de plaats van de boutopeningen, welke anders nodig zijn in de koelplaat volgens de 25 figuren la en lb. 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 30 ten opzichte van het ketenpaneel 15 moet worden bewogen. Indien de 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 fig. 2b, te koppelen 35 vergroot de· ketenkoppelflexibiliteit tussen het pakket en het ketenpaneel.As shown in Fig. 2a and Fig. 2b, the spring clamp 30 replaces the nut and bolt device of Figs. 1a and 1b when securing the package 10 with conductors on more than one side thereof to the cooling plate 20. this configuration leads to a number of advantages in the spring clamp 30 in combination with the opening in the chain panel 15, in which the package 10 is located. The location of the semiconductor package 10 on the cooling plate 20 may be slightly more flexible and the location of the package is not limited by the location of the bolt holes otherwise required in the cooling plate according to Figures 1a and 1b. This flexibility allows the package 10 to be attached at different portions of the top surface of the cooling plate 20. In addition, the spring clamp 30 allows the package to be positioned closer to the edge of the cooling plate 20. The spring clamp 30 is easily and quickly removed if the cooling plate 20 is to be moved relative to the chain panel 15. If the connection between the package 10 and the circuit board 15 is to be broken, this is simplified by the easy removal of the spring clamp 30. The ability to remove conductors from several sides of the semiconductor package (on three sides), as shown in Fig. 2b Coupling 35 increases the chain coupling flexibility between the package and the chain panel.

Het is duidelijk, dat binnen het kader van de uitvinding 6 variaties mogelijk zijn. Zo kunnen bijvoorbeeld het uit de moer en bout bestaande stelsel volgens de figuren la en lb tezamen met het pakket worden gebruikt in een opening in het ketenpaneel 15, overeenkomstig de uitvoeringsvorm volgens de figuren 2a en 2b.It is clear that within the scope of the invention 6 variations are possible. For example, the nut and bolt assembly of Figures 1a and 1b may be used together with the package in an opening in the chain panel 15, according to the embodiment of Figures 2a and 2b.

Claims (12)

1. Inrichting voor de warmteafvoer van een pakket, dat electronische componenten bevat en voorzien is van geleiders, die zich uit een aantal zijden daarvan uitstrekken, gekenmerkt door een koelplaat (20) met eerste en tweede planaire oppervlakken, en veerklemorganen 5 (30) om het pakket (10) aan het eerste oppervlak van de koelplaat (20) te bevestigen, waarbij het mogelijk is, dat de geleiders (11), die zich aan het aantal zijden van het pakket (10) bevinden, voorzien in een electrisch contact met een ketenpaneel (15), waarbij de veerklemorganen (30) in het algemeen samenwerken met een gedeelte van het pakket (10) , 10 dat gelegen is tegenover een zijde van het pakket (10), welke dicht bij het eerste oppervlak van de koelplaat (20) is gelegen, waarbij de veerklemorganen (30) bestand zijn om met de koelplaat (20) aan het genoemde tweede oppervlak, dat niet in contact is met het pakket (10), samen te werken, en een ketenpaneel (15) met een aantal daarop gevormde gelei-15 dende banen (16), waarmede respectieve geleiders (11) van het pakket (10) worden gekoppeld, welk ketenpaneel (15) om meer dan één zijde van het pakket (10) is aangebracht.A package heat sink device containing electronic components and having conductors extending from a number of sides thereof, characterized by a cooling plate (20) with first and second planar surfaces, and spring clamping members 5 (30) attaching the package (10) to the first surface of the cooling plate (20), it being possible that the conductors (11) located on the plurality of sides of the package (10) provide electrical contact with a chain panel (15), the spring clamping members (30) generally cooperating with a portion of the package (10), located opposite one side of the package (10), which is close to the first surface of the cooling plate ( 20), wherein the spring clamp members (30) are resistant to cooperate with the cooling plate (20) on said second surface, which is not in contact with the package (10), and a chain panel (15) with a number of conductive paths formed thereon ( 16) to which respective conductors (11) of the package (10) are coupled, which circuit panel (15) is arranged on more than one side of the package (10). 2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de veerklemorganen (30) bestemd zijn om het pakket (10) aan de koelplaat 20 (20) in de nabijheid van een rand van de koelplaat (20) te bevestigen.Device according to claim 1, characterized in that the spring clamping members (30) are intended to fix the package (10) to the cooling plate 20 (20) in the vicinity of an edge of the cooling plate (20). 3. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tussen het pakket (10) en het genoemde eerste oppervlak van de koelplaat (20) een thermisch geleidend materiaal (25) is aangebracht.Device according to claim 1, characterized in that a thermally conductive material (25) is arranged between the package (10) and said first surface of the cooling plate (20). 4. Werkwijze voor het thermisch koppelen van een halfgelei-25 derpakket met geleiders, die zich.uit een aantal zijden daarvan uitstrekken, met een warmteafvoerinrichting, waarbij het mogelijk is, de geleiders met een ketenpaneel met een daarin gevormde inrichting, die op de warmteafvoerinrichting is gemonteerd, te koppelen, met het kenmerk, dat het pakket (10) in de opening van het ketenpaneel (15) wordt geplaatst 30 waarbij de geleiders (11) van het pakket (10) electrisch met het ketenpaneel (15) worden verbonden, en het pakket (10) aan de warmteafvoerinrichting (20) wordt bevestigd door een veerklem (30), welke samenwerkt met het bovenvlak van het pakket (10) en het ondervlak van de warmteafvoer-\ % 8 inrichting (20), waarbij de veerklem (30) kan worden verwijderd om het mogelijk te maken, dat het pakket (10) ten opzichte van het ketenpaneel (15) en de warmteafvoerinrichting (20) wordt gepositioneerd.4. A method of thermally coupling a semiconductor package with conductors extending from a number of sides thereof with a heat dissipation device, wherein it is possible to conduct the conductors with a circuit panel having a device formed therein which is mounted on the heat dissipation device assembled, to be coupled, characterized in that the package (10) is placed in the opening of the chain panel (15), the conductors (11) of the package (10) being electrically connected to the chain panel (15), and the package (10) is attached to the heat sink (20) by a spring clip (30) which cooperates with the top surface of the package (10) and the bottom surface of the heat sink (20), the spring clip (30) can be removed to allow the package (10) to be positioned relative to the chain panel (15) and the heat sink (20). 5. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat tus-5 sen het pakket (10) en de warmteafvoerinrichting (20) thermisch geleidend materiaal (25) wordt aangebracht.Method according to claim 5, characterized in that thermally conductive material (25) is arranged between the package (10) and the heat dissipation device (20). 6. Inrichting voor het koelen van een pakket voorzien van . electrische componenten, en voorzien van geleiders, die zich uit het pakket aan meer dan één zijde uitstrekken, gekenmerkt door warmteafvoer- 10 organen (20) , welke contact maken met het pakket (10) voor het dissipe-ren van daaraan uit het pakket (10) toegevoerdê warmte, koppelorganen (30) om het pakket (10) aan de warmteafvoerorganen (20) te bevestigen, waarbij het mogelijk is, dat de geleiders (11), die zich uit meer dan één zijde van het pakket (10) uitstrekken, voorzien in een electrisch con-15 tact met een ketenpaneel (15) , en een ketenpaneel (15), dat om meer dan één zijde van het pakket (10) is gelegen wanneer het pakket (10) aan de warmteafvoerorganen (20) is bevestigd.6. Device for cooling a package provided with. electrical components, and having conductors extending from the package on more than one side, characterized by heat dissipators (20) which contact the package (10) to dissipate therefrom from the package ( 10) supplied heat, coupling members (30) for securing the package (10) to the heat dissipation means (20), it being possible for the conductors (11) to extend from more than one side of the package (10) provided with an electrical contact to a circuit panel (15), and a circuit panel (15) located on more than one side of the package (10) when the package (10) is on the heat sink members (20) confirmed. 7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat tussen de warmteafvoerorganen (20) en het pakket (10) uit thermisch ge- 20 leidend materiaal bestaande organen (25) zijn aangebracht om de thermische geleiding tussen het pakket (10) en de warmteafvoerorganen (20) te verbeteren,Device according to claim 6, characterized in that between the heat dissipation members (20) and the package (10) of thermally conductive material are arranged members (25) for the thermal conductivity between the package (10) and the improve heat dissipation devices (20), 8. Koelinrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de warmteafvoerorganen (20) bestaan uit een metalen plaat (20) en de 25 koppelorganen (30) bestaan uit een veerklem teneinde een flexibiliteit in de positionering van het pakket (10) op de metalen plaat (20) mogelijk te maken.Cooling device according to claim 6, characterized in that the heat dissipation members (20) consist of a metal plate (20) and the coupling members (30) consist of a spring clamp in order to allow flexibility in the positioning of the package (10) on the metal plate (20). 9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de veerklem (30) met de metalen plaat (20) slechts in een gebied tegen- 30 over een positie van het pakket (10) waarin de veerklem (30) contact maakt met het pakket (10) contact maakt.Device according to claim 8, characterized in that the spring clamp (30) with the metal plate (20) only in an area opposite a position of the package (10) in which the spring clamp (30) makes contact with the package (10) makes contact. 10. Electronische configuratie, gekenmerkt door een ketenpaneel (15) met een daarin gevormde doorgaande opening, een koelplaat (20) met eerste en tweede oppervlakken, waarbij het eerste oppervlak 35 aansluit op het bodemoppervlak van het ketenpaneel (15), tenminste één componentpakket (10), dat een thermische koeling vereist, welk component- 9 pakket (10) op de koelplaat (20) in de genoemde opening van het ketenpaneel (15) is aangebracht om contact te maken met gekozen geleiders (16) op het ketenpaneel (15), waarbij het componentpakket (10) is voorzien van geleiders (11) , die zich uit een aantal zijden daarvan uitstrekken 5 en met het ketenpaneel (15) zijn gekoppeld, en koppelorganen (30) om het pakket (10) flexibel aan de koelplaat (20) te bevestigen.10. Electronic configuration, characterized by a chain panel (15) with a through-hole formed therein, a cooling plate (20) with first and second surfaces, the first surface 35 connecting to the bottom surface of the chain panel (15), at least one component package ( 10), which requires thermal cooling, which component package (10) is mounted on the cooling plate (20) in said opening of the chain panel (15) to contact selected conductors (16) on the chain panel (15) ), the component package (10) comprising conductors (11) extending from a number of sides thereof and coupled to the chain panel (15), and coupling members (30) about the package (10) flexible to the cooling plate (20). 11. Electronische ketenconfiguratie volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de koppelorganen (30) uit een veerklem bestaan.Electronic chain configuration according to claim 10, characterized in that the coupling members (30) consist of a spring clip. 12. Electronische ketenconfiguratie volgens conclusie 10, 10 met het kenmerk, dat tussen de koelplaat (20) en het pakket (10) een thermisch geleidend materiaal (25) is aangebracht.Electronic chain configuration according to claim 10, 10, characterized in that a thermally conductive material (25) is arranged between the cooling plate (20) and the package (10).
NL8601072A 1985-04-26 1986-04-25 Electronic assembly. NL193232C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT2050385 1985-04-26
IT8520503A IT1215267B (en) 1985-04-26 1985-04-26 APPARATUS AND METHOD FOR THE PERFECTED THERMAL COUPLING OF A SEMICONDUCTOR CONTAINER TO A COOLING PLATE AND THE INCREASED ELECTRICAL COUPLING OF CONTAINER CONDUCTORS ON MORE THAN ONE SIDE OF THE CONTAINER ON A CIRCUIT BOARD.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NL8601072A true NL8601072A (en) 1986-11-17
NL193232B NL193232B (en) 1998-11-02
NL193232C NL193232C (en) 1999-03-03

Family

ID=11167919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8601072A NL193232C (en) 1985-04-26 1986-04-25 Electronic assembly.

Country Status (4)

Country Link
DE (1) DE3614086C2 (en)
FR (1) FR2581250B1 (en)
IT (1) IT1215267B (en)
NL (1) NL193232C (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3633625A1 (en) * 1985-12-04 1987-06-11 Vdo Schindling CARRIER PLATE
DE4037488A1 (en) * 1990-11-24 1992-05-27 Bosch Gmbh Robert POWER COMPONENTS WITH ELECTRICALLY INSULATING THERMAL CONNECTION
DE4141650C2 (en) * 1991-12-17 1997-03-13 Vero Electronics Gmbh Heatsink with removable pressure clip
DE4218224A1 (en) * 1992-06-03 1993-12-09 Asea Brown Boveri Slip-free spring clip - esp. used for fastening semiconductor device to heat sink
US5283467A (en) * 1992-06-05 1994-02-01 Eaton Corporation Heat sink mounting system for semiconductor devices
DE4331377A1 (en) * 1993-09-15 1995-03-16 Siemens Matsushita Components Electrical component
DE19952768A1 (en) * 1999-11-02 2001-05-31 Wincor Nixdorf Gmbh & Co Kg Device for thermally connecting an electronic component to a heat sink
DE102015219851B4 (en) * 2015-10-13 2018-05-17 Zf Friedrichshafen Ag control unit

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3480836A (en) * 1966-08-11 1969-11-25 Ibm Component mounted in a printed circuit
IT7821073V0 (en) * 1978-03-09 1978-03-09 Ates Componenti Elettron CLAMP FOR FIXING A SEMICONDUCTOR DEVICE TO A HEAT SINK.
DE2823699A1 (en) * 1978-05-31 1979-12-06 Bosch Gmbh Robert Heat sink system for two semiconductor components - has U=shaped metal heat sink inserted over side wall of plastics housing
DE2919058A1 (en) * 1979-05-10 1980-11-20 Siemens Ag Electronic appliance with printed circuit module - encapsulated with modules in recesses of precast plastic block
DE8024180U1 (en) * 1980-09-10 1980-12-04 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen module
DE3128856A1 (en) * 1981-07-22 1983-02-10 Oelsch KG, 1000 Berlin Device for mounting electronic components on a printed-circuit board
DE8130512U1 (en) * 1981-10-19 1982-06-16 GARDENA Präzisionstechnik GmbH, 7907 Niederstotzingen CLIP FOR FASTENING COOLERS TO TRANSISTORS AND DIODES
GB2129223A (en) * 1982-10-09 1984-05-10 Welwyn Electronics Ltd Printed circuit boards
DE3315583A1 (en) * 1983-04-29 1984-10-31 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München AN ELECTRICAL COMPONENT-CARRYING, EASILY COOLABLE CIRCUIT MODULE
JPS59208762A (en) * 1983-05-09 1984-11-27 インタ−ナシヨナル　ビジネス　マシ−ンズ　コ−ポレ−シヨン Device for contacting under pressure solid state unit with heat sink member
FR2567324B1 (en) * 1984-07-06 1986-11-28 Telemecanique Electrique MOUNTING DEVICE FOR A HYBRID COMPONENT WITH A THICK LAYER, ESPECIALLY FOR AN ELECTRONIC MODULE

Also Published As

Publication number Publication date
FR2581250B1 (en) 1991-06-21
NL193232B (en) 1998-11-02
IT1215267B (en) 1990-01-31
FR2581250A1 (en) 1986-10-31
IT8520503A0 (en) 1985-04-26
DE3614086C2 (en) 1998-06-04
DE3614086A1 (en) 1986-10-30
NL193232C (en) 1999-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4712159A (en) Heat sink clip assembly
US5237485A (en) Apparatus and method for improved thermal coupling of a semiconductor package to a cooling plate and increased electrical coupling of package leads on more than one side of the package to a circuit board
CA1204522A (en) Heat dissipator for semiconductor devices
EP0622983B1 (en) Electronic component heat sink attachment using a low force spring
US4259685A (en) Clamp for securing an encased power frame to a heat sink
US5272599A (en) Microprocessor heat dissipation apparatus for a printed circuit board
US4845590A (en) Heat sink for electrical components
US6239973B1 (en) EMI containment for microprocessor core mounted on a card using surface mounted clips
US4481525A (en) Heat dissipator for integrated circuit chips
US5019942A (en) Insulating apparatus for electronic device assemblies
JPH0712069B2 (en) Electronic component package
US4358173A (en) Electrical connector for leadless integrated circuit packages
KR970009501A (en) Method and apparatus for dissipating heat generated in an integrated circuit
US5367433A (en) Package clip on heat sink
JPS61212100A (en) Multiple tightening clip and package mounting apparatus
JPS63502547A (en) Mounting device for solid equipment
JPH0644600B2 (en) Semiconductor assembly unit
NL8601072A (en) METHOD FOR THERMAL COUPLING OF A SEMICONDUCTOR PACKAGE WITH A COOLING PLATE AND APPARATUS FOR USING THIS METHOD
US6515871B1 (en) Protection shield for an electronic cartridge
US4922601A (en) Method of making a heat sink for electrical components
US4891735A (en) Heat sink for electrical components
KR0155843B1 (en) A semiconductor equipment
KR19990088634A (en) Assembly having a back plate with inserts
GB2164499A (en) Heat sinks for electronic components
JP2002217339A (en) Heat dissipation device and method for electric component

Legal Events

Date Code Title Description
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20051101