RU2386190C1 - Корпус интегральной схемы - Google Patents
Корпус интегральной схемы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2386190C1 RU2386190C1 RU2008147997/28A RU2008147997A RU2386190C1 RU 2386190 C1 RU2386190 C1 RU 2386190C1 RU 2008147997/28 A RU2008147997/28 A RU 2008147997/28A RU 2008147997 A RU2008147997 A RU 2008147997A RU 2386190 C1 RU2386190 C1 RU 2386190C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat sink
- integrated circuit
- switching
- base
- ball
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/49105—Connecting at different heights
- H01L2224/49109—Connecting at different heights outside the semiconductor or solid-state body
-
- 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
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/161—Cap
- H01L2924/1615—Shape
- H01L2924/16195—Flat cap [not enclosing an internal cavity]
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электронной техники. Сущность изобретения: в корпусе интегральной схемы, содержащем керамическое основание с многослойной проводящей структурой и матрицей шариковых выводов, имеющее в центре монтажное отверстие для размещения интегральной схемы, коммутационной вставки и теплоотвода, коммутационная вставка и теплоотвод совмещены и выполнены в виде единого коммутирующего теплоотвода - пластины из нитрида алюминия, на лицевых внутренней и внешней поверхностях которой размещены соответственно контактные площадки и шариковые выводы, электрически соединенные между собой сквозными металлизированными проводниками, при этом шариковые выводы основания и коммутирующего теплоотвода расположены в одной плоскости, а коммутирующий теплоотвод соединен с основанием корпуса металлической рамкой посредством пайки. Техническим результатом изобретения является увеличение количества внешних выводов при одних и тех же габаритных размерах корпуса и обеспечение эффективного теплосъема из зоны расположения интегральной схемы. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано при разработке корпусов интегральных схем на основе технологии BGA, связанной с большим количеством каналов ввода-вывода микросхем.
Известен корпус интегральной схемы, содержащий основание, на верхней поверхности которого лицевой стороной смонтирована интегральная схема способом «Flip-Chip», представляющим собой присоединение перевернутого кристалла через шариковые выводы (1).
На нижней поверхности основания, по периферии, расположено множествво шариковых выводов, а в центральной зоне основания - рассеиватель тепла.
Сверху интегральная схема закрыта крышкой, выполняющей функцию теплосъемника, имеющего тепловой контакт с внутренней поверхностью интегральной схемы.
Недостатком данной конструкции корпуса является уменьшенное количество внешних выводов из-за размещения рассеивателя тепла в центральной зоне основания.
Кроме того, отвод тепла от интегральной схемы в окружающую среду происходит через три слоя различных материалов (основание, клеевое соединение, теплосъемник), что значительно уменьшает эффективность теплопередачи в условиях многослойной структуры.
Такое выполнение корпуса интегральной схемы сопряжено с появлением внутренних напряжений, связанных с различиями температурных коэффициентов расширения материалов.
Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности признаков (прототипом) является корпус интегральной схемы, включающий керамическое основание с многослойной проводящей структурой, матрицей шариковых выводов и центральным монтажным отверстием, в зоне которого расположена коммутационная вставка, электрически связанная с основанием внутренними выводами (2).
На коммутационной вставке смонтирована интегральная схема способом «Flip-Chip», а на противоположной стороне вставки установлен теплоотвод в виде металлической пластины.
Сверху основания корпус снабжен устройством съема тепла, соединенным с основанием и внутренней поверхностью интегральной схемы адгезионным материалом.
Зона расположения интегральной схемы и коммутационной вставки заполнена компаундной смесью.
Недостатком известного технического решения является то, что коммутационная вставка, установленная в монтажном отверстии, выполнена на основе многослойных структур, включающих разветвленную систему проводящих рисунков с большим электрическим сопротивлением, что приводит к отклонениям от нормального теплового режима и потери работоспособности устройства.
Металлический теплоотвод, смонтированный на внешней поверхности коммутационной вставки, перекрывает центральную зону корпуса, что уменьшает количество внешних выводов, сокращая тем самым функциональные возможности известного устройства.
Кроме того, применение в конструкции корпуса компаундной смеси не обеспечивает необходимой степени герметичности, что снижает надежность изделий при воздействии механических и климатических факторов.
Задача, решаемая настоящим изобретением, состоит в устранении указанных недостатков путем увеличения количества внешних выводов при одних и тех же габаритных размерах корпуса и обеспечении эффективного теплосъема из зоны расположения интегральной схемы.
Для решения этой задачи в предлагаемом корпусе интегральной схемы, содержащем керамическое основание с многослойной проводящей структурой и матрицей шариковых выводов, имеющее в центре монтажное отверстие для размещения интегальной схемы, коммутационной вставки и теплоотвода, в соответствии с изобретением и в отличие от прототипа коммутационная вставка и теплоотвод совмещены и выполнены в виде коммутирующего теплоотвода - пластины из нитрида алюминия, на лицевых внутренней и внешней поверхностях которой размещены соответственно контактные площадки и шариковые выводы, электрически соединенные между собой сквозными металлизированными проводниками, при этом шариковые выводы основания и коммутирующего теплоотвода расположены в одной плоскости, а коммутирующий теплоотвод соединен с основанием корпуса металлической рамкой посредством пайки.
Изобретение поясняется чертежами, где:
на фиг.1 изображен поперечный разрез корпуса интегральной схемы;
на фиг.2 изображен корпус интегральной схемы в плане (вид снизу).
Устройство содержит основание 1 с проводящей структурой, в центральной части которого выполнено сквозное монтажное отверстие 2.
В наружной плоскости основания 1 расположено множество шариковых выводов 3, а также металлическая рамка 4, на которой смонтирован коммутирующий теплоотвод 5.
Коммутирующий теплоотвод 5 выполнен в виде пластины из нитрида алюминия, на лицевой внутренней поверхности которой размещены контактные площадки 6, а на лицевой внешней поверхности - шариковые выводы 7, соединенные между собой металлизированными проводниками 8.
Внутри монтажного отверстия 2 установлена интегральная схема 9 способом «Flip-Chip», заключающимся в присоединении перевернутого кристалла через шариковые выводы.
Коммутирующий теплоотвод 5 соединен с основанием 1 внутренними выводами 10.
Сверху монтажное отверстие 2 основания 1 перекрывается крышкой 11, которая крепится к основанию с помощью ультразвуковой сварки.
Металлическая рамка 4 присоединяется к основанию 1 и коммутирующему теплоотводу 5 паянными швами.
Устройство работает следующим образом.
Сигнал поступает на выводы корпуса через многослойные проводящие линии к интегральной схеме, проходит соответствующую обработку (усиление, преобразование частоты, переключение на разные выводы и т.д.). Преобразованный сигнал снимается с внешних выводов корпуса, в том числе с внешних выводов коммутирующего теплоотвода, с помощью которого тепло, выделяемое схемой, отводится в окружающую среду.
Предложенный корпус интегральной схемы характеризуется увеличенной плотностью активных элементов и, как следствие, увеличенным количеством выводов. Реализация технических решений в предложенной конструкции корпуса интегральной схемы, где коммутирующий теплоотвод используется как в качестве рассеивателя тепла, так и в качестве коммутационного устройства, позволяет увеличить количество выводов не менее чем в 1,3 раза при сохранении габаритных размеров корпуса интегральной схемы.
Применение в качестве материала коммутирующего теплоотвода нитрида алюминия, который обладает высокой теплопроводностью, позволяет повысить эффективность теплосъема из зоны расположения интегральной схемы, а наличие металлизированных вертикальных проводников с малым омическим сопротивлением снижает перегрев проводников и исключает нежелательные физико-химические изменения в элементах соединений и окружающего диэлектрика. Технология изготовления коммутирующего теплоотвода включает в себя:
- сверление вертикальных отверстий с помощью лазерного излучения;
- металлизацию отверстий;
- металлизацию внутренней поверхности теплоотвода с образованием контактных площадок;
- формирование шариковых выводов на внешней поверхности теплоотвода.
Источники информации
1. Патент US №7002246B2, кл. H01L23/10, 2005 г.
2. Патент US №7411281B2, кл. H01L23/34, 2008 г.
Claims (1)
- Корпус интегральной схемы, содержащий керамическое основание с многослойной проводящей структурой и матрицей шариковых выводов, имеющее в центре монтажное отверстие для размещения интегральной схемы, коммутационной вставки и теплоотвода, отличающийся тем, что коммутационная вставка и теплоотвод совмещены и выполнены в виде единого коммутирующего теплоотвода-пластины из нитрида алюминия, на лицевых внутренней и внешней поверхностях которой размещены соответственно контактные площадки и шариковые выводы, электрически соединенные между собой сквозными металлизированными проводниками, при этом шариковые выводы основания и коммутирующего теплоотвода расположены в одной плоскости, а коммутирующий теплоотвод соединен с основанием корпуса металлической рамкой посредством пайки.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008147997/28A RU2386190C1 (ru) | 2008-12-05 | 2008-12-05 | Корпус интегральной схемы |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008147997/28A RU2386190C1 (ru) | 2008-12-05 | 2008-12-05 | Корпус интегральной схемы |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2386190C1 true RU2386190C1 (ru) | 2010-04-10 |
Family
ID=42671280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008147997/28A RU2386190C1 (ru) | 2008-12-05 | 2008-12-05 | Корпус интегральной схемы |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2386190C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU174067U1 (ru) * | 2017-03-30 | 2017-09-28 | Закрытое акционерное общество "НПО "НИИТАЛ" | Корпус интегральной схемы |
| RU183076U1 (ru) * | 2017-11-30 | 2018-09-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Корпус для микросистем измерения силы тока |
| RU2690092C1 (ru) * | 2018-07-26 | 2019-05-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр инновационных разработок ВАО" | Корпус свч интегральной схемы |
| RU2749572C1 (ru) * | 2020-09-14 | 2021-06-15 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Корпус СВЧ для изделия полупроводниковой электронной техники СВЧ |
-
2008
- 2008-12-05 RU RU2008147997/28A patent/RU2386190C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU174067U1 (ru) * | 2017-03-30 | 2017-09-28 | Закрытое акционерное общество "НПО "НИИТАЛ" | Корпус интегральной схемы |
| RU183076U1 (ru) * | 2017-11-30 | 2018-09-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Корпус для микросистем измерения силы тока |
| RU2690092C1 (ru) * | 2018-07-26 | 2019-05-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр инновационных разработок ВАО" | Корпус свч интегральной схемы |
| RU2749572C1 (ru) * | 2020-09-14 | 2021-06-15 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Корпус СВЧ для изделия полупроводниковой электронной техники СВЧ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5646828A (en) | Thin packaging of multi-chip modules with enhanced thermal/power management | |
| US20140251658A1 (en) | Thermally enhanced wiring board with built-in heat sink and build-up circuitry | |
| KR20080031119A (ko) | 반도체 장치 | |
| CN109411370B (zh) | 一种倒装焊芯片的htcc系统级封装结构及封装方法 | |
| JP2003101243A (ja) | 多層配線基板および半導体装置 | |
| CN103811433A (zh) | 一种表面安装封装件 | |
| EP1466357B1 (en) | Surface mounted package with die bottom spaced from support board | |
| JPH0917919A (ja) | 半導体装置 | |
| US9860990B1 (en) | Circuit board structure with chips embedded therein and manufacturing method thereof | |
| RU2386190C1 (ru) | Корпус интегральной схемы | |
| KR101008772B1 (ko) | 집적 회로 장치, 전자 회로 지지 기판 및 집적 회로와 히트싱크의 열적 접속 방법 | |
| US20060220188A1 (en) | Package structure having mixed circuit and composite substrate | |
| JP2005026263A (ja) | 混成集積回路 | |
| US7564128B2 (en) | Fully testable surface mount die package configured for two-sided cooling | |
| JP2003283144A (ja) | 回路基板の放熱構造 | |
| JP2006120996A (ja) | 回路モジュール | |
| WO2007147366A1 (en) | Ic packages with internal heat dissipation structures | |
| RU2335822C1 (ru) | Многокристальный модуль | |
| JP2005311230A (ja) | 回路モジュールおよびこの回路モジュールを用いた回路装置 | |
| CN101236938A (zh) | 芯片封装模块的散热方法及构造 | |
| RU2329568C1 (ru) | Корпус интегральной схемы | |
| JP2005026373A (ja) | 放熱構造を備えた電子部品 | |
| RU2463684C1 (ru) | Многокристальный модуль | |
| KR101027984B1 (ko) | 히트싱크를 갖는 기판보드 어셈블리 | |
| JPH02278856A (ja) | 半導体集積回路装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101206 |