JPH0846098A - 直接的熱伝導路を形成する装置および方法 - Google Patents

直接的熱伝導路を形成する装置および方法

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JPH0846098A
JPH0846098A JP7088529A JP8852995A JPH0846098A JP H0846098 A JPH0846098 A JP H0846098A JP 7088529 A JP7088529 A JP 7088529A JP 8852995 A JP8852995 A JP 8852995A JP H0846098 A JPH0846098 A JP H0846098A
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アンソン・ジェイ・コール
Stephen H Meisner
ステファン・エイチ・メイスナー
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フランク・ルイス・ポンペオ
Jeffrey A Zitz
ジェフリー・アレン・ジッツ
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヒートシンクにチップを直接接合する新しい
装置および方法を提供すること。 【構成】 両面感圧性熱伝導接着テープ４２を用いて、
チップまたは同様のデバイス２０をヒートシンク１０に
直接接合する。 【効果】 効率的な直接的な熱伝導路（熱冷却路）が得
られるため、モジュールの簡略化、再加工・修理の容易
性等の多くの改善が図られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、チップをヒー
トシンクに直接接合する新しい装置および方法に関し、
特に、両面感圧性熱伝導接着テープを用いて、チップま
たは同様のデバイスをヒートシンクに直接接合する装置
および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】この特許出願は、米国特許出願第０８／
２７９６０６号明細書“ＣＨＩＰ ＣＡＲＲＩＥＲ Ｗ
ＩＴＨ ＳＩＮＧＬＥ ＰＲＯＴＥＣＴＩＶＥ ＥＮＣ
ＡＰＳＵＬＡＮＴ”さらには米国特許出願第０８／３９
９３２８号明細書に関連している。
【０００３】半導体デバイスは、新技術の発展により、
より小さく、より高密度になりつつある。しかしなが
ら、競争力を維持するためには、回路密度の増大は、対
応するチップ・パッケージング方法の増加をもたらす。
それゆえ、チップおよびチップキャリアの製造において
は、問題を認識して除去し、パッケージのサイズと重さ
を軽減し、パッケージ価格を下げ、熱効率が改善され、
さらに優れたチップを与えることによって、製品の品質
の改良に絶えず挑戦しなければならない。プロセスの可
能性を減じることによって体系的な問題を除去するため
に、かなりの改良がなされているが、プロセスの改良の
みでは、性能と信頼性の両方に影響する全ての問題を除
去するのに十分ではない。
【０００４】性能と信頼性を増大させる１つの方法は、
集積回路チップのための最短の最も効率的な熱冷却路を
与えることである。これは、チップをヒートシンクに物
理的にできるだけ近付けることによって実現できる。他
の方法は、チップをより効率的に冷却することである。
しかしながら、チップをヒートシンクに近付けると、チ
ップとヒートシンクとの間の熱接触を確実にする手段も
また与えられなければならない。ある場合には、熱伝導
エポキシが、チップとヒートシンクとの間により良い熱
接触を与えるために用いられ、他の場合には、ある種の
熱タイプ・ペーストが用いられた。
【０００５】Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒ
ｅ，Ｎｏ．２７０，Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏ．２
７０１４（Ｏｃｔｏｂｅｒ １９８６）は、スティック
・オン（ｓｔｉｃｋ−ｏｎ）ヒートシンクを開示してい
る。モジュールをヒートシンクに滑り込ませ、ヒートシ
ンクのエッジが密接にはまってヒートシンクをモジュー
ルに固着することによって、ヒートシンクはモジュール
に取り付けられる。また、接着テープまたは両面テープ
が、ヒートシンクの下面に設けられ、モジュールとヒー
トシンクの密な接触を確実にすることができることも開
示されている。
【０００６】米国特許第４，０９２，６９７号明細書
（Ｓｐａｉｇｈｔ）は、チップとヒートシンクまたは放
熱装置との間に熱伝導材の膜を設けることを開示してい
る。
【０００７】米国特許第４，２３３，６４５号明細書
（Ｂａｌｄｅｒｅｓら）は、チップとヒートシンクとの
間に適切な液体を満たして熱伝導路を与える１ブロック
の多孔質材料を設けることを開示している。
【０００８】米国特許第４，８４９，８５６号明細書
（Ｆｕｎａｒｉら）は、熱伝導接着材がヒートシンクを
チップに直接固着するために用いられている、ヒートシ
ンクへのチップ直接取り付け処理を開示している。
【０００９】米国特許第４，９３９，５７０号明細書
（Ｂｉｃｋｆｏｒｄら）は、熱伝導接着材がヒートシン
クをチップに直接固着するために用いられている他のヒ
ートシンクへのチップ直接取り付け処理を開示してい
る。
【００１０】米国特許第４，９９９，６９９号明細書
（Ｃｈｒｉｓｔｉｅら）は、キャリア基板と半導体デバ
イスとの間のハンダ接続によって形成されたギャップ
が、脂環式（ｃｙｃｌｏａｌｉｐｈａｔｉｃ）ポリエポ
キシドおよび／または硬化性シアン酸エステルまたはそ
のプレポリマを含む調製剤の硬化から得らる組成物で充
填されており、充填材が最大粒径３１ミクロンを有し、
アルファ粒子放出が少なくとも実質的にないハンダ相互
接続を開示する。
【００１１】米国特許第５，２４９，１０１号明細書
（Ｆｒｅｙら）は、少なくとも２つのカプセル封止材を
用いるカバーレス・チップキャリアを開示している。第
１のカプセル封止材は、フリップチップ疲労寿命を増大
させるために用いられる。第２のカプセル封止材は、環
境からの制限された保護を与えるために用いられる。第
３のカプセル封止材は、また、硬化する前に第２のカプ
セル封止材を含むために周辺リードを用いるキャリアに
必要とされる。また、カプセル封止材が、ハンダボール
の熱膨張率の３０％以内の熱膨張率を有することも開示
されている。
【００１２】
【従来の技術を背景とした発明の意義】しかしながら、
本発明の発明者らは、この古い問題を解決するために、
全く異なるアプローチを用いている。発明者らは、チッ
プをヒートシンクに直接取り付けるために両面感圧性熱
伝導接着テープを用いており、チップとヒートシンクと
の間に確実な熱接触を与えている。
【００１３】さらに、発明者らは、ヒートシンクと基板
またはチップキャリアとの間の接合の完全性を確保する
新しい方法および構造を開示した。
【００１４】本発明の構造と方法は、従来技術を越える
いくつかの利点を与える。例えば、それは、簡略化され
たモジュール構造を与え、それゆえ、組み立てのために
より少ない材料および処理工程を利用し、組み立てられ
たモジュールの再加工または修理を容易にする。
【００１５】本発明は、チップをヒートシンクに取り付
ける両面感圧性熱伝導接着テープを使用する新しい方法
および装置である。また、本発明は、チップおよび／ま
たは基板へヒートシンクを直接取り付ける新しい装置お
よび方法を含んでいる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、チップとヒートシンクとの間に両面感圧性熱伝
導接着テープを用いた直接熱伝導路を形成する装置およ
び方法を提供することにある。
【００１７】本発明の他の目的は、チップとヒートシン
クとの間に両面感圧性熱伝導接着テープを与え、両者間
の確実な熱接触を確保することにある。
【００１８】本発明の更に他の目的は、チップとヒート
シンクとの間に非常に経済的で、効率の高い熱伝導路を
形成することにある。
【００１９】本発明の更に他の目的は、例えばチップの
ような能動デバイス、またはコンデンサ等のような受動
デバイスをデバイス接合するために基板またはチップキ
ャリア上の使用可能領域を増大させることにある。
【００２０】本発明の更に他の目的は、チップとヒート
シンクとの間の接合の完全性を確保する方法および装置
を提供することにある。
【００２１】本発明の更に他の目的は、完成したまたは
組み立てられたモジュールを再加工または修理する能力
を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明は、一態様におい
ては、少なくとも１つのチップと少なくとも１つのヒー
トシンクとの間に直接の熱伝導路を形成する装置からな
り、前記装置は、前記ヒートシンクを前記少なくとも１
つのチップに固着する両面感圧性熱伝導接着テープを備
えている。
【００２３】本発明は、他の態様において、少なくとも
１つのチップと少なくとも１つのヒートシンクとの間に
直接的な熱伝導路を形成する方法からなり、前記方法
は、両面感圧性熱伝導接着テープの少なくとも第１の部
分を前記チップの一面に固着し、両面感圧性熱伝導接着
テープの第２の部分を前記ヒートシンクの少なくとも一
部分に固着することをを含んでいる。
【００２４】
【実施例】ＩＢＭの多層セラミック（ＭＬＣ）電子パッ
ケージは、その工業分野において最も技術的に進んだ電
子パッケージである。しかしながら、それらは、非常に
高価でもある。本発明は、性能のいかなる損失または低
下もなく、そのようなパッケージの価格を低減する１つ
の方法を開示する。有利に価格を低減するパッケージン
グ方法は、市場におけるそのような電子パッケージの入
手可能性を増大させる。パッケージング密度の増大は、
一般に、基板またはモジュールの空間の、より大きな利
用により達成されることを当事者は知っている。
【００２５】図１は、チップ２０をヒートシンク１０に
接続する従来技術による方法を示している。一般に、チ
ップ２０は、基板またはモジュール３０の上にあるパッ
ド２４上の複数のハンダボール２２を介して基板または
モジュール３０に最初に固着される。基板３０は、ま
た、パッド２４とハンダボール２２を介して基板３０に
電気的に接続される、例えばデカップリング・コンデン
サのような１つ以上の電子デバイス２８を備えることが
できる。いくつかの応用に対しては、ハンダボール２２
とパッド２４を、カプセル封止材２６で封止することが
できる。カバー１４がチップ２０を覆うために載せられ
るとき、チップ２０とキャップまたはカバー１４との間
に直接の熱接触があるように、通常、熱伝導材１６がチ
ップ２０の露出面を覆って用いられる。一般に、キャッ
プまたはカバー１４を基板またはモジュール３０に固着
するために、キャップ・シール材１８が与えられてい
る。ヒートシンク１０は、ヒートシンク接着材１２を用
いてキャップまたはカバー１４に固着されている。基板
３０は、一般に、例えばパッド、ピン等のようなＩ／Ｏ
（入力／出力）手段３２を介してマザーボードまたはカ
ード４０に固着されている。
【００２６】キャップまたはカバー１４は、一般に金属
またはセラミックのキャップであり、チップ２０を覆っ
て置かれ、基板３０の面に永久的に固着される。これ
は、主として、基板またはモジュール３０上のチップ２
０、ハンダボール２２、デカップリング・コンデンサ２
８、カプセル封止材２６および全ての露出した金属また
は回路への機械的、化学的損傷を妨げるために行われ
る。キャップ１４またはキャップ・シール材１８におけ
るリーク、またはキャップ１４のミスアラインメント
が、回復できないモジュール歩留りの損失を生じるとい
うことは、よく知られている。これらの損失は、高価な
モジュールにとって重大である。キャップ・シール材１
８を用いて、基板３０へキャップ１４を確実にシールす
るために、基板３０の上面に額縁型の領域が必要とされ
る。この額縁型の面は、約２ｍｍ〜約６ｍｍの幅とする
ことができる。したがって、例えばチップ２０、デカッ
プリング・コンデンサ２８のような、全てのデバイスの
配置は、額縁型領域内に制限される。この領域は、キャ
ップ１４がなければ追加のまたはより大きなデバイスに
利用できるであろう領域の一般に約５０％〜約７０％で
ある。さらに、キャップまたはカバー１４は、一般にモ
ジュールの全ての高さを約３０％〜約５０％増大させ
る。熱コンパウンド１６は、ヒートシンク１０にヒート
シンク接着材１２を介して効率のよい熱伝導経路を与え
るためにチップ２０とキャップ１４との間に設けられな
ければならない。さらに、キャップまたはカバー１４が
存在すると、完成したまたは組み立てられたモジュール
の重量を増加する。
【００２７】図２は、本発明の好適な実施例を示してい
る。いくつかの応用については、ヒートシンク１０をチ
ップ２０の上面または露出面に直接接合するのが賢明で
あることが分かっている。多くの方法が過去に試みられ
たが、接着材４１，４３を有する両面感圧性熱伝導接着
テープ４２が、チップ２０からヒートシンク１０に最も
良い熱経路を与えることが分かった。また、このテープ
４２は、ヒートシンク１０が、モジュール上のいずれか
の部品の再加工または修理のために容易に取り外すこと
ができるので、補修可能性を与える。
【００２８】通常、チップ２０の一面が基板３０に適切
に固着された後、両面感圧性熱伝導接着テープ４２の接
着材４１が、チップ２０の裏面すなわちハンダボールの
存在しない面に固着される。これは、手作業でまたは適
切な機械を用いて行われる。次に、ヒートシンク１０
は、両面熱伝導性テープ４２の接着材４３に接触されら
れ、固着される。ほとんどの応用については、ヒートシ
ンク１０は、チップ２０のエッジに覆いかぶさってい
る。すなわち、ヒートシンク１０の外側エッジ部分は、
チップ２０の外側エッジ部分を越えて延びている。ヒー
トシンク１０が、基板３０の上または近くにある他の電
子部品の邪魔にならないよう注意すべきである。
【００２９】図２に明確に示されるように、キャップ１
４と熱伝導材１６とキャップ・シール材１８とヒートシ
ンク接着材１２との除去により、ＭＬＣパッケージング
技術に非常に多くの進歩がもたらされる。チップ２０
は、ヒートシンクすなわち放熱装置１０により接近し、
それゆえチップ２０は、より早く、より効率的に冷却さ
れる。さらに、より多くのまたはより大きい電子部品の
配置のために基板３０の表面上で、より広い空間が利用
可能である。
【００３０】本発明の簡略化された電子パッケージは、
現在のキャップ／シール／熱混合コンパウンド・カプセ
ル封止システムに取って代わるであろう。ハンダコラム
またはハンダボール２２の少なくとも一部分とパッド２
４とをカプセル封止するのに用いられる好適なカプセル
封止材２６は、ＥＰＸ５３４１カプセル封止材である。
ＥＰＸ５３４１は、ＩＢＭ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，
Ａｒｍｏｎｋ，ＮＹ，ＵＳＡの登録商標である。ＥＰＸ
５３４１カプセル封止材は、主として、２つの目的のた
めに用いられる。その第１は、ハンダボールまたはハン
ダコラムの疲労信頼性を改善することであり、第２は、
環境によるまたは処理による露出に対して効果的な障壁
を与えることである。
【００３１】図３は、本発明の他の好適な実施例を示し
ており、チップ２０は、カードまたはマザーボード１４
０に接続された基板１３０上に存在する。チップ２０
が、両面感圧性熱伝導接着テープ４２を介してヒートシ
ンク１０に固着される前に、いくつかの応用について
は、チップ２０、基板１３０、および第１のカプセル封
止材２６の一部を、第２のカプセル封止材５０で封止す
るのが良いことが分かった。第２のカプセル封止材５０
が、基板１３０のエッジからあふれないようにするた
め、ポリマーダムのようなダム４８を有することができ
る。
【００３２】環境からの保護は、ＥＰＸ５３４１のよう
な第１のカプセル封止材２６および露出した基板金属を
覆う、Ｃ５と呼ばれる紫外線硬化ウレタン保護膜のよう
な第２のカプセル封止材５０によって与えられる。Ｃ５
は、ＩＢＭ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ａｒｍｏｎｋ，
ＮＹ，ＵＳＡの登録商標である。一般にＣ５は、液体の
形で与えられ、Ｃ５が与えられる前に、Ｈｙｓｏｌと呼
ばれる第３レベルのポリマーを与えて硬化させることが
必要とされる。Ｈｙｓｏｌは、ＤｅｘｔｅｒＥｌｅｃｔ
ｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｃ．，Ｉｎｄｕ
ｓｔｒｙ，ＣＡ，ＵＳＡの登録商標である。Ｈｙｓｏｌ
は、ダム４８として用いられ、Ｃ５材料の硬化に先立っ
て、液体Ｃ５が基板３０のサイドからあふれるのを防
ぐ。Ｃ５は、折れやすいクリップ・リード接合部４７を
保護する付加的機能を有している。ＥＰＸ５３４１およ
びＨｙｓｏｌの両者が、熱硬化を必要とすることは注意
すべきである。
【００３３】図３に示すように、基板１３０からカード
またはマザーボード１４０への電気的接続は、カード１
４０上にあるパッド５２に電気的に接続される、例えば
導体クリップ４７のようなＩ／Ｏ手段を介して与えられ
る。
【００３４】図４は、本発明のさらに他の好適な実施例
を示しており、ヒートシンク７０は、延長部６３を備え
ている。延長部６３は、ほぼ平らなベース６４を備えて
いる。延長部６３は、基板３０の表面上にあるチップ２
０またはデカップリング・コンデンサ２８のような電子
部品を、ヒートシンク７０が完全に包むようにすべきで
ある。さらに、延長部６３は、接着材４３の少なくとも
一部分がヒートシンク７０の一部分と接触し、一方、接
着材４１の少なくとも一部分がチップ２０の上面の少な
くとも一部分と接触する両面熱伝導粘着テープ４２を収
容することができる十分な空間を有すべきである。アク
リル・ドットまたはペースト、またはエポキシまたは適
切なポリマーのような接着材６０の少なくとも１つが、
基板３０の周辺面またはベース６４のいずれかに設けら
れ、次に、この粘着性のアクリル・ドットまたはペース
ト６０を用いることによって、ヒートシンク７０は、基
板３０の周辺エッジ面に好適に固着される。用いられる
１つの適切なアクリル６０は、ＬＯＣＴＩＴＥ ＯＵＴ
ＰＵＴ ３８４（Ｌｏｃｔｉｔｅ Ｃｏｒｐ．，Ｎｅｗ
ｉｎｇｔｏｎ，ＣＴ，ＵＳＡの商標）である。十分な量
の接着材６０が、ヒートシンク７０を基板３０に固着す
るために使用されるなら、これは、基板３０上にあり、
ヒートシンク７０によって包まれた電子部品およびその
他の構造に多少の環境からの保護を与えることができ
る。
【００３５】図５は、本発明のさらに他の好適な実施例
を示している。ヒートシンク１７０は、延長部６３の周
辺エッジにおいて張り出し、また、基板３０の周辺エッ
ジの少なくとも一部分に沿って張り出したリップまたは
タブ６５を備えている。リップ６５は、基板３０が破壊
されるのを防いでいる。
【００３６】感圧性接着テープ４２によって作られたヒ
ートシンク１７０とチップ２０との間の接合の完全性
は、粘着性ボンド６０によって確保される。いくつかの
応用については、リップまたはタブ６５の存在により粘
着性ボンド６０を必要としないであろう。さらに、基板
３０の周辺エッジにぴったりはまったタブ６５は、荷重
時にヒートシンク１７０が振動し、ねじれまたはその他
の動きをするのを防ぐ。
【００３７】まとめとして、本発明の構成に関し以下の
事項を開示する。 （１）少なくとも１個のチップと少なくとも１個のヒー
トシンクとの間に直接的な熱伝導路を形成する装置にお
いて、前記ヒートシンクを前記少なくとも１個のチップ
に固着する両面熱伝導接着テープを有することを特徴と
する直接的熱伝導路を形成する装置。 （２）前記両面熱伝導接着テープが感圧性を有すること
を特徴とする上記（１）に記載の直接的熱伝導路を形成
する装置。 （３）前記チップの少なくとも一部分が、少なくとも１
個の第１の電気的接続を用いて基板に固着されているこ
とを特徴とする上記（１）に記載の直接的熱伝導路を形
成する装置。 （４）前記少なくとも１個の第１の電気的接続の少なく
とも一部分が、少なくとも１つのカプセル封止材で封止
されていることを特徴とする上記（３）に記載の直接的
熱伝導路を形成する装置。 （５）前記少なくとも１個の第１の電気的接続が、ハン
ダボール、ハンダコラム、低融点ハンダおよび高融点ハ
ンダよりなるグループから選択されることを特徴とする
上記（３）に記載の直接的熱伝導路を形成する装置。 （６）前記基板が、基板に固着された少なくとも１個の
追加の電子デバイスを有することを特徴とする上記
（３）に記載の直接的熱伝導路を形成する装置。 （７）前記少なくとも１個の追加の電子デバイスが、デ
カップリング・コンデンサであることを特徴とする上記
（６）に記載の直接的熱伝導路を形成する装置。 （８）前記チップの少なくとも一部分が、少なくとも１
個の第１の電気的接続を用いて基板に固着されており、
前記基板自体が、少なくとも１個の第２の電気的接続を
用いてカードに固着されていることを特徴とする上記
（１）に記載の直接的熱伝導路を形成する装置。 （９）前記第２の電気的接続が、ハンダボール、ハンダ
コラム、低融点ハンダ、高融点ハンダ、パッドおよびク
リップよりなるグループから選択されることを特徴とす
る上記（８）に記載の直接的熱伝導路を形成する装置。 （１０）前記チップの少なくとも一部分が基板に固着さ
れ、前記基板が少なくとも１つのカプセル封止材を保持
するダムを有していることを特徴とする上記（１）に記
載の直接的熱伝導路を形成する装置。 （１１）前記ヒートシンクの少なくとも一部分が延長部
を備えており、前記延長部の少なくとも一部分が前記基
板に固着されていることを特徴とする上記（３）に記載
の直接的熱伝導路を形成する装置。 （１２）前記ヒートシンクの少なくとも一部分が延長部
を備えており、前記延長部が、前記基板の周辺エッジを
越えて延びるリップを有していることを特徴とする上記
（３）に記載の直接的熱伝導路を形成する装置。 （１３）前記延長部がベースを有しており、前記ベース
の少なくとも一部分が、接着材で前記基板の周辺エッジ
の少なくとも一部分に固着されていることを特徴とする
上記（１１）に記載の直接的熱伝導路を形成する装置。 （１４）前記接着材の材料が、アクリル、エポキシおよ
び高分子材料よりなるグループから選択されることを特
徴とする上記（１３）に記載の直接的熱伝導路を形成す
る装置。 （１５）少なくとも１個のチップと少なくとも１個のヒ
ートシンクとの間に直接的な熱伝導路を形成する方法に
おいて、前記チップの一面に両面熱伝導接着テープの少
なくとも第１部分を固着し、前記ヒートシンクの少なく
とも一部分に前記両面熱伝導接着テープの第２部分を固
着することを特徴とする直接的熱伝導路の形成方法。 （１６）前記両面熱伝導接着テープが感圧性を有するこ
とを特徴とする上記（１５）に記載の直接的熱伝導路の
形成方法。 （１７）前記チップの少なくとも一部分を、少なくとも
１個の第１の電気的接続を用いて基板に固着することを
特徴とする上記（１５）に記載の直接的熱伝導路の形成
方法。 （１８）前記少なくとも１個の第１の電気的接続の少な
くとも一部分を、少なくとも１つのカプセル封止材で封
止することを特徴とする上記（１７）に記載の直接的熱
伝導路の形成方法。 （１９）前記少なくとも１個の第１の電気的接続が、ハ
ンダボール、ハンダコラム、低融点ハンダおよび高融点
ハンダよりなるグループから選択することを特徴とする
上記（１７）に記載の直接的熱伝導路の形成方法。 （２０）前記基板が、基板に固着された少なくとも１個
の追加の電子デバイスを有することを特徴とする上記
（１７）に記載の直接的熱伝導路の形成方法。 （２１）前記少なくとも１個の追加の電子デバイスが、
デカップリング・コンデンサであることを特徴とする上
記（２０）に記載の直接的熱伝導路の形成方法。 （２２）前記チップの少なくとも一部分を、少なくとも
１個の第１の電気的接続を用いて基板に固着し、前記基
板自体を、少なくとも１個の第２の電気的接続を用いて
カードに固着することを特徴とする上記（１５）に記載
の直接的熱伝導路の形成方法。 （２３）前記第２の電気的接続が、ハンダボール、ハン
ダコラム、低融点ハンダ、高融点ハンダ、パッドおよび
クリップよりなるグループから選択することを特徴とす
る上記（２２）に記載の直接的熱伝導路の形成方法。 （２４）前記チップの少なくとも一部分を基板に固着
し、前記基板が少なくとも１個のカプセル封止材を保持
するダムを有することを特徴とする上記（１５）に記載
の直接的熱伝導路の形成方法。 （２５）前記ヒートシンクの少なくとも一部分が延長部
を備え、前記延長部の少なくとも一部分を前記基板に固
着することを特徴とする上記（１７）に記載の直接的熱
伝導路の形成方法。 （２６）前記ヒートシンクの少なくとも一部分が延長部
を備え、前記延長部が、前記基板の周辺エッジを越えて
延びるリップを有することを特徴とする上記（１７）に
記載の直接的熱伝導路の形成方法。 （２７）前記延長部がベースを有し、前記ベースの少な
くとも一部分を、接着材で前記基板の周辺エッジの少な
くとも一部分に固着することを特徴とする上記（２５）
に記載の直接的熱伝導路の形成方法。 （２８）前記接着材の材料が、アクリル、エポキシおよ
び高分子材料よりなるグループから選択することを特徴
とする上記（２７）に記載の直接的熱伝導路の形成方
法。
【００３８】
【発明の効果】この発明の応用において開示された電子
パッケージまたはモジュールは、例えば（ａ）モジュー
ルを組み立てる処理ステップの減少、（ｂ）キャップ、
キャップシール、熱コンパウンドおよび関係するステッ
プの削除、（ｃ）キャップ・ミスアライメントおよびキ
ャップシール・リーク等に関連する歩留り損失の除去等
により、パッケージの価格が低下するというように、多
くの利点を有する。
【００３９】さらに、本発明の構造は、基板上面領域の
約１００％が、電子部品およびその他の構造のために利
用可能であるため、基板上面領域のさらに効率的な使用
を提供する。さらに、全モジュールの高さは、キャップ
を除去したため、約３０％〜５０％低くなった。これに
より、冷却装置のための空間を与え、システムデザイナ
ーがカードピッチを減少させることを可能にする。この
パッケージング構成は、また、チップへヒートシンクを
直接取り付けることを可能にするので、熱コンパウンド
を除去し、モジュールの熱性能をさらに改善する。
【００４０】両面熱伝導接着テープを用いる他の利点
は、モジュールの再加工または修理である。ヒートシン
クは、基板またはチップから容易に引き抜くことがで
き、チップのような能動デバイスまたはデカップリング
・コンデンサ、ヒートシンク等のような受動デバイスま
たはモジュール全体を、再加工または修理することがで
きる。さらに、基板面上のどの回路もまた、ヒートシン
クが取り除かれた後に再加工または修理することができ
る。もちろん、ヒートシンクは、再加工または修理が終
われば、再び取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ヒートシンクにチップを接続する従来技術を説
明する図である。
【図２】本発明の好適な実施例を説明する図である。
【図３】本発明の他の好適な実施例を説明する図であ
る。
【図４】本発明のさらに他の好適な実施例を説明する図
である。
【図５】本発明のさらに他の好適な実施例を説明する図
である。
【符号の説明】
１０，７０，１７０ ヒートシンク １２ ヒートシンク接着材 １４ キャップ １６ 熱伝導材 １８ キャップ・シール材 ２０ チップ ２２ ハンダボール ２４，５２ パッド ２６，５０ カプセル封止材 ２８ 電子デバイス ３０，１３０ 基板 ３２ Ｉ／Ｏ手段 ４０，１４０ マザーボード ４１，４３，６０ 接着材 ４２ 両面感圧性熱伝導接着テープ ４７ クリップ ４８ ダム ６３ 延長部 ６４ ベース ６５ リップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ステファン・エイチ・メイスナー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ハドソ ン ボックス 40 アールディー ４（番 地なし) (72)発明者 フランク・ルイス・ポンペオ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ウォル デン レイク オシリス ロード 66 (72)発明者 ジェフリー・アレン・ジッツ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ポウキ ープシ ウェスト マーシャル ドライブ 28

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも１個のチップと少なくとも１個
    のヒートシンクとの間に直接的な熱伝導路を形成する装
    置において、 前記ヒートシンクを前記少なくとも１個のチップに固着
    する両面熱伝導接着テープを有することを特徴とする直
    接的熱伝導路を形成する装置。
  2. 【請求項２】前記両面熱伝導接着テープが感圧性を有す
    ることを特徴とする請求項１記載の直接的熱伝導路を形
    成する装置。
  3. 【請求項３】前記チップの少なくとも一部分が、少なく
    とも１個の第１の電気的接続を用いて基板に固着されて
    いることを特徴とする請求項１記載の直接的熱伝導路を
    形成する装置。
  4. 【請求項４】前記少なくとも１個の第１の電気的接続の
    少なくとも一部分が、少なくとも１つのカプセル封止材
    で封止されていることを特徴とする請求項３記載の直接
    的熱伝導路を形成する装置。
  5. 【請求項５】前記少なくとも１個の第１の電気的接続
    が、ハンダボール、ハンダコラム、低融点ハンダおよび
    高融点ハンダよりなるグループから選択されることを特
    徴とする請求項３記載の直接的熱伝導路を形成する装
    置。
  6. 【請求項６】前記基板が、基板に固着された少なくとも
    １個の追加の電子デバイスを有することを特徴とする請
    求項３記載の直接的熱伝導路を形成する装置。
  7. 【請求項７】前記少なくとも１個の追加の電子デバイス
    が、デカップリング・コンデンサであることを特徴とす
    る請求項６記載の直接的熱伝導路を形成する装置。
  8. 【請求項８】前記チップの少なくとも一部分が、少なく
    とも１個の第１の電気的接続を用いて基板に固着されて
    おり、前記基板自体が、少なくとも１個の第２の電気的
    接続を用いてカードに固着されていることを特徴とする
    請求項１記載の直接的熱伝導路を形成する装置。
  9. 【請求項９】前記第２の電気的接続が、ハンダボール、
    ハンダコラム、低融点ハンダ、高融点ハンダ、パッドお
    よびクリップよりなるグループから選択されることを特
    徴とする請求項８記載の直接的熱伝導路を形成する装
    置。
  10. 【請求項１０】前記チップの少なくとも一部分が基板に
    固着され、前記基板が少なくとも１つのカプセル封止材
    を保持するダムを有していることを特徴とする請求項１
    記載の直接的熱伝導路を形成する装置。
  11. 【請求項１１】前記ヒートシンクの少なくとも一部分が
    延長部を備えており、前記延長部の少なくとも一部分が
    前記基板に固着されていることを特徴とする請求項３記
    載の直接的熱伝導路を形成する装置。
  12. 【請求項１２】前記ヒートシンクの少なくとも一部分が
    延長部を備えており、前記延長部が、前記基板の周辺エ
    ッジを越えて延びるリップを有していることを特徴とす
    る請求項３記載の直接的熱伝導路を形成する装置。
  13. 【請求項１３】前記延長部がベースを有しており、前記
    ベースの少なくとも一部分が、接着材で前記基板の周辺
    エッジの少なくとも一部分に固着されていることを特徴
    とする請求項１１記載の直接的熱伝導路を形成する装
    置。
  14. 【請求項１４】前記接着材の材料が、アクリル、エポキ
    シおよび高分子材料よりなるグループから選択されるこ
    とを特徴とする請求項１３記載の直接的熱伝導路を形成
    する装置。
  15. 【請求項１５】少なくとも１個のチップと少なくとも１
    個のヒートシンクとの間に直接的な熱伝導路を形成する
    方法において、 前記チップの一面に両面熱伝導接着テープの少なくとも
    第１部分を固着し、前記ヒートシンクの少なくとも一部
    分に前記両面熱伝導接着テープの第２部分を固着するこ
    とを特徴とする直接的熱伝導路の形成方法。
  16. 【請求項１６】前記両面熱伝導接着テープが感圧性を有
    することを特徴とする請求項１５記載の直接的熱伝導路
    の形成方法。
  17. 【請求項１７】前記チップの少なくとも一部分を、少な
    くとも１個の第１の電気的接続を用いて基板に固着する
    ことを特徴とする請求項１５記載の直接的熱伝導路の形
    成方法。
  18. 【請求項１８】前記少なくとも１個の第１の電気的接続
    の少なくとも一部分を、少なくとも１つのカプセル封止
    材で封止することを特徴とする請求項１７記載の直接的
    熱伝導路の形成方法。
  19. 【請求項１９】前記少なくとも１個の第１の電気的接続
    が、ハンダボール、ハンダコラム、低融点ハンダおよび
    高融点ハンダよりなるグループから選択することを特徴
    とする請求項１７記載の直接的熱伝導路の形成方法。
  20. 【請求項２０】前記基板が、基板に固着された少なくと
    も１個の追加の電子デバイスを有することを特徴とする
    請求項１７記載の直接的熱伝導路の形成方法。
  21. 【請求項２１】前記少なくとも１個の追加の電子デバイ
    スが、デカップリング・コンデンサであることを特徴と
    する請求項２０記載の直接的熱伝導路の形成方法。
  22. 【請求項２２】前記チップの少なくとも一部分を、少な
    くとも１個の第１の電気的接続を用いて基板に固着し、
    前記基板自体を、少なくとも１個の第２の電気的接続を
    用いてカードに固着することを特徴とする請求項１５記
    載の直接的熱伝導路の形成方法。
  23. 【請求項２３】前記第２の電気的接続が、ハンダボー
    ル、ハンダコラム、低融点ハンダ、高融点ハンダ、パッ
    ドおよびクリップよりなるグループから選択することを
    特徴とする請求項２２記載の直接的熱伝導路の形成方
    法。
  24. 【請求項２４】前記チップの少なくとも一部分を基板に
    固着し、前記基板が少なくとも１個のカプセル封止材を
    保持するダムを有することを特徴とする請求項１５記載
    の直接的熱伝導路の形成方法。
  25. 【請求項２５】前記ヒートシンクの少なくとも一部分が
    延長部を備え、前記延長部の少なくとも一部分を前記基
    板に固着することを特徴とする請求項１７記載の直接的
    熱伝導路の形成方法。
  26. 【請求項２６】前記ヒートシンクの少なくとも一部分が
    延長部を備え、前記延長部が、前記基板の周辺エッジを
    越えて延びるリップを有することを特徴とする請求項１
    ７記載の直接的熱伝導路の形成方法。
  27. 【請求項２７】前記延長部がベースを有し、前記ベース
    の少なくとも一部分を、接着材で前記基板の周辺エッジ
    の少なくとも一部分に固着することを特徴とする請求項
    ２５記載の直接的熱伝導路の形成方法。
  28. 【請求項２８】前記接着材の材料が、アクリル、エポキ
    シおよび高分子材料よりなるグループから選択すること
    を特徴とする請求項２７記載の直接的熱伝導路の形成方
    法。
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