JPS5857740A - チツプキヤリア - Google Patents
チツプキヤリアInfo
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- JPS5857740A JPS5857740A JP56156496A JP15649681A JPS5857740A JP S5857740 A JPS5857740 A JP S5857740A JP 56156496 A JP56156496 A JP 56156496A JP 15649681 A JP15649681 A JP 15649681A JP S5857740 A JPS5857740 A JP S5857740A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit board
- chip
- heat sink
- chip carrier
- lsi
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
- H10W40/10—Arrangements for heating
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
- H10W70/60—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers
- H10W70/67—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers characterised by their insulating layers or insulating parts
- H10W70/68—Shapes or dispositions thereof
- H10W70/682—Shapes or dispositions thereof comprising holes having chips therein
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
- H10W72/07551—Connecting or disconnecting of bond wires characterised by changes in properties of the bond wires during the connecting
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/731—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of die-attach connectors
- H10W90/737—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of die-attach connectors between a chip and a laterally-adjacent lead frame, conducting package substrate or heat sink
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はLSIチップを搭載するチップキャリアの構造
に関する。
に関する。
従来、この種のチップキャリアは第1図に示すような構
造であった。すなわち、アルンナセラオ、り等からなる
回路基板11にLSIチップ12が固着されておシ、ヒ
ートシンク13が回路基板11の背面に固着されている
。LSIチ、プ12からのリード端子14は、回路基板
11に形成されている接続用パッド15と接続されてい
る。LSIテップ12と回路基板11との固着およびヒ
ートシンク13と回路基板11との固着には早出や接着
剤等が用いられている。
造であった。すなわち、アルンナセラオ、り等からなる
回路基板11にLSIチップ12が固着されておシ、ヒ
ートシンク13が回路基板11の背面に固着されている
。LSIチ、プ12からのリード端子14は、回路基板
11に形成されている接続用パッド15と接続されてい
る。LSIテップ12と回路基板11との固着およびヒ
ートシンク13と回路基板11との固着には早出や接着
剤等が用いられている。
このような構造KjIPいては、Lf9Iチップから発
生する熱は回路基板11を伝導し、ヒートタンク13に
伝わり、そこから空気中に放散される。
生する熱は回路基板11を伝導し、ヒートタンク13に
伝わり、そこから空気中に放散される。
LSIチップから発生する熱量が少ない場合は。
この熱放散で十分であるが、熱量が多くなると上述の熱
放散経路では熱抵抗が大きく、LSIチ。
放散経路では熱抵抗が大きく、LSIチ。
プの温度をある一定の値以下(通常85〜100℃以下
)に保つことが困難になる。LSIチップの温度が上が
ることは、信頼性上好ましくないことはもちろんである
。熱抵抗上特に問題になるのは回路基板11である。通
常この材質は92%アルミナセ?(ツク基板であり、約
0.04 cal/sec・cm・℃の熱伝導度で、ア
ルミニウムの0.5cal/8eC@C1艷’Cや銅の
0.9 ca l/ sec@cm @ ℃に比べて1
桁以上低い値である。したがってこのように回路基板を
介して放熱させる構造では、熱抵抗が大きく、発熱量の
多いLSIチップを搭載することは困難であった。一般
にコンビ、−夕等LSIチ、プを高密度に実装する必要
のある場合、チップキャリアとしては外部接続端子がリ
ードレスタイプのものが使用される。これはリードのあ
るチップキャリアに比べ、プリント板上に占めるチップ
キャリアの直積を小さくすることができ、それだけ高密
度にチップキャリアを実装することが可能になるからで
ある。またチップキャリアをプリント板上にアセンブリ
する作業性から4、高密度になるとリードレスタイプキ
ャリアの方が優れている。高密度実装の場合は、単位面
積もしくは単位体積あたりの発熱量が多くなるため、チ
ップキャリアとしてもよシ低熱抵抗化が求められる。た
とえ面積的に実装が可能であっても、熱的に実装数が制
限され、実質上高密度実装が不可能になってしまうから
である。このように特に高密度実装を目的とするリード
レスタイブチ、ブキャリアについて、低熱抵抗化が求め
られていた。
)に保つことが困難になる。LSIチップの温度が上が
ることは、信頼性上好ましくないことはもちろんである
。熱抵抗上特に問題になるのは回路基板11である。通
常この材質は92%アルミナセ?(ツク基板であり、約
0.04 cal/sec・cm・℃の熱伝導度で、ア
ルミニウムの0.5cal/8eC@C1艷’Cや銅の
0.9 ca l/ sec@cm @ ℃に比べて1
桁以上低い値である。したがってこのように回路基板を
介して放熱させる構造では、熱抵抗が大きく、発熱量の
多いLSIチップを搭載することは困難であった。一般
にコンビ、−夕等LSIチ、プを高密度に実装する必要
のある場合、チップキャリアとしては外部接続端子がリ
ードレスタイプのものが使用される。これはリードのあ
るチップキャリアに比べ、プリント板上に占めるチップ
キャリアの直積を小さくすることができ、それだけ高密
度にチップキャリアを実装することが可能になるからで
ある。またチップキャリアをプリント板上にアセンブリ
する作業性から4、高密度になるとリードレスタイプキ
ャリアの方が優れている。高密度実装の場合は、単位面
積もしくは単位体積あたりの発熱量が多くなるため、チ
ップキャリアとしてもよシ低熱抵抗化が求められる。た
とえ面積的に実装が可能であっても、熱的に実装数が制
限され、実質上高密度実装が不可能になってしまうから
である。このように特に高密度実装を目的とするリード
レスタイブチ、ブキャリアについて、低熱抵抗化が求め
られていた。
本発明の目的は、LSIチップを回路基板にではなく、
熱伝導性の良いヒートシンクに直接固着することにより
上記欠点を解決し、発熱量の多いLSIチ、プをも搭載
できるチップキャリアを提供することKある。また本発
明の目的は、リードレスタイプの外部接続用端子を有す
るチップキャリア構造とし、プリント基板等に高密度実
装が可能なチップキャリアを提供することにある。
熱伝導性の良いヒートシンクに直接固着することにより
上記欠点を解決し、発熱量の多いLSIチ、プをも搭載
できるチップキャリアを提供することKある。また本発
明の目的は、リードレスタイプの外部接続用端子を有す
るチップキャリア構造とし、プリント基板等に高密度実
装が可能なチップキャリアを提供することにある。
本発明の構成について述べると、本発明は、LSIチッ
プと、これに電気的接続される回路基板と、この回路基
板の放熱を吸収発散するため尚該回路基板に密着固定さ
れるヒートシンクとよりなるLSIのチップキャリアに
おいて、と−トシンクの中央突出部が回路基板の中央穴
部内にある一定の高さまで突き出ており、この突き出た
ヒートシンクの表面にLSIチ、プが密着固定され、ヒ
ートシンクの表面外周部に回路基板が密着固定されてい
るL8Iチ、プのチップキャリアである。
プと、これに電気的接続される回路基板と、この回路基
板の放熱を吸収発散するため尚該回路基板に密着固定さ
れるヒートシンクとよりなるLSIのチップキャリアに
おいて、と−トシンクの中央突出部が回路基板の中央穴
部内にある一定の高さまで突き出ており、この突き出た
ヒートシンクの表面にLSIチ、プが密着固定され、ヒ
ートシンクの表面外周部に回路基板が密着固定されてい
るL8Iチ、プのチップキャリアである。
次いでさらに、上記構成に加えて、回路基板の表面周辺
端部にリードレスタイプの外部接続用端子が形成されて
いることを副次的構成要件としている。
端部にリードレスタイプの外部接続用端子が形成されて
いることを副次的構成要件としている。
以下本発明を実施例によシ図面を参照して説明する。
第2図は本発明の一実施例の断面図であり、LSIチッ
プ22はヒートン/り23の中央突出部表面に固着され
ており、このヒートシンク23は回路基板21の中央穴
部内にある一定の高さまで突き出ている。L8Iチツ、
プのリード端子24は、回路基板21に形成されている
接続用ノクツド25に接続されている。接続用パッド2
5と外部接続用端子26とは、内部配置12γによりて
結ばれている。LSIチップ22とヒートシンク23の
固着には半田が用いられている。
プ22はヒートン/り23の中央突出部表面に固着され
ており、このヒートシンク23は回路基板21の中央穴
部内にある一定の高さまで突き出ている。L8Iチツ、
プのリード端子24は、回路基板21に形成されている
接続用ノクツド25に接続されている。接続用パッド2
5と外部接続用端子26とは、内部配置12γによりて
結ばれている。LSIチップ22とヒートシンク23の
固着には半田が用いられている。
このような構造をとることにより、LSIチップから発
生する熱は、半田を介して直接ヒートシンク23に伝わ
り、そこから空気中に放散される。
生する熱は、半田を介して直接ヒートシンク23に伝わ
り、そこから空気中に放散される。
ヒートシンク23には鋼を用いており、この熱伝導度は
、Q、 9 cal/sec * cm * Cと非常
に良い特性である0本構造と従来技術の構造とで熱抵抗
がどの程度違っているかを調べるために簡単な計算をし
てみよう。LSIチップの大きさを4mm平/8eC”
Cm・℃の熱伝導度であるから、アルミナ厚をl mm
とすると、アルンナセ−yz’−2り基板の熱抵抗Ra
は となる。ヒートタンクの材質は銅とし、実効的な厚さを
1 cmとすると、ヒート7ンクの熱抵抗Rhは となる、固着に用いた半田等の熱抵抗はこれらの値と比
べると小さいので無視すると、L8Iチップ裏面からヒ
ートシンク表面(空気に接しているところ)までの熱抵
抗は 従来技術では Rg!Ra+几h m 22.6 sec m ’C/
ca1本発明では R’ 、Rh x 7 sec m ℃/calでl、
1/3以下になっている。
、Q、 9 cal/sec * cm * Cと非常
に良い特性である0本構造と従来技術の構造とで熱抵抗
がどの程度違っているかを調べるために簡単な計算をし
てみよう。LSIチップの大きさを4mm平/8eC”
Cm・℃の熱伝導度であるから、アルミナ厚をl mm
とすると、アルンナセ−yz’−2り基板の熱抵抗Ra
は となる。ヒートタンクの材質は銅とし、実効的な厚さを
1 cmとすると、ヒート7ンクの熱抵抗Rhは となる、固着に用いた半田等の熱抵抗はこれらの値と比
べると小さいので無視すると、L8Iチップ裏面からヒ
ートシンク表面(空気に接しているところ)までの熱抵
抗は 従来技術では Rg!Ra+几h m 22.6 sec m ’C/
ca1本発明では R’ 、Rh x 7 sec m ℃/calでl、
1/3以下になっている。
L8Iチップ裏面からヒートシンク表面までの温度差が
最大10qc’tで許されるとすると、搭載可能なLS
Iチップの電力は 従来技術で ΔT 10 P W−W −W O,44cal/5ec−1,9w
几 22.6 本発明で となり、3倍以上の改善となる。
最大10qc’tで許されるとすると、搭載可能なLS
Iチップの電力は 従来技術で ΔT 10 P W−W −W O,44cal/5ec−1,9w
几 22.6 本発明で となり、3倍以上の改善となる。
本実施例ではヒートシンクとして銅を用いたが、これに
限らず他の金属でも熱伝導度が良ければ十分使用できる
。例えば銅のかわシにアル1=ウムを用いても、熱抵抗
は従来技術の銅製のヒートシンクに比べて半分程度とな
る。
限らず他の金属でも熱伝導度が良ければ十分使用できる
。例えば銅のかわシにアル1=ウムを用いても、熱抵抗
は従来技術の銅製のヒートシンクに比べて半分程度とな
る。
また本実施例のチップキャリアはリードレスタイプのも
のであり、リードタイプのチップキャリアに比べてプリ
ント板上にしめる面積を少なくできる。外部接続用端子
数を80とし、端子間間隔を0.4 mmとすると、1
辺あたり端子数は20であるから%1辺の長さはs 2
0 X 0.4 = 9 mmとなる。したがりてチッ
プキャリアの大きさは、8mmXgmm=64mm
となる。これに対してリードタイプのチップキャリアを
用いると、リード長として3mm必要とすれば、1辺の
長さは、8+3+3=14mm、 したがうてチップ
キャリアのサイズは14X14=196mmとなシ、リ
ードレスタイプに比べ3倍になる。つまり同一のプリン
ト板にリードレスタイプのチップキャリアを使用すると
きは、リードタイプのチップキャリアを使用するときに
比べて3倍多く実装できるわけである。
のであり、リードタイプのチップキャリアに比べてプリ
ント板上にしめる面積を少なくできる。外部接続用端子
数を80とし、端子間間隔を0.4 mmとすると、1
辺あたり端子数は20であるから%1辺の長さはs 2
0 X 0.4 = 9 mmとなる。したがりてチッ
プキャリアの大きさは、8mmXgmm=64mm
となる。これに対してリードタイプのチップキャリアを
用いると、リード長として3mm必要とすれば、1辺の
長さは、8+3+3=14mm、 したがうてチップ
キャリアのサイズは14X14=196mmとなシ、リ
ードレスタイプに比べ3倍になる。つまり同一のプリン
ト板にリードレスタイプのチップキャリアを使用すると
きは、リードタイプのチップキャリアを使用するときに
比べて3倍多く実装できるわけである。
このように本発明のチップキャリアを用いることによつ
て、LSIチップから発生する熱の放散性を良くシ、ま
たリードレスタイプであることによ〕チップキャリアの
サイズを小さくシ、この両者の効果によって、LSIチ
ップの高密度実装を可能にしている。
て、LSIチップから発生する熱の放散性を良くシ、ま
たリードレスタイプであることによ〕チップキャリアの
サイズを小さくシ、この両者の効果によって、LSIチ
ップの高密度実装を可能にしている。
以上に説明したように、本発明によれば、LSIチップ
を直接ヒートシンクに固着する構造をとることにより、
熱抵抗を大幅に小さくするとともに1 リードレスタイ
プの構造をとるととくよりチ、プキャリアの面積を小さ
くシ、この両者をあわせて、LSIチ、プの高密度実装
を可能にするという効果がある。
を直接ヒートシンクに固着する構造をとることにより、
熱抵抗を大幅に小さくするとともに1 リードレスタイ
プの構造をとるととくよりチ、プキャリアの面積を小さ
くシ、この両者をあわせて、LSIチ、プの高密度実装
を可能にするという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術の一実施例を示す断面図であり、第2
図は本発明の一実施例を示す断面図である。 なお図面に使用した符号はそれぞれ以下のものを示す。 11.21・・・・・・回路基板、12.22・・・・
・・LSIチ、プ、13.23・・・・・・ヒートシン
ク、14゜24・・・・・・リード端子、15.25°
°°°°°接続用パツド、16.26・・・・・・外部
接続用端子、17.27・・・・・・内部配線◎ 計土、土
図は本発明の一実施例を示す断面図である。 なお図面に使用した符号はそれぞれ以下のものを示す。 11.21・・・・・・回路基板、12.22・・・・
・・LSIチ、プ、13.23・・・・・・ヒートシン
ク、14゜24・・・・・・リード端子、15.25°
°°°°°接続用パツド、16.26・・・・・・外部
接続用端子、17.27・・・・・・内部配線◎ 計土、土
Claims (2)
- (1)L8Iチップと、これに電気的接続される回路基
板と、この回路基板の放熱を吸収発散するため当該回路
基板に密着固定されるヒートン/りとよりなるL8Iの
チップ+ヤリアにおいて、ヒートシンクの中央突出部が
回路基板の中央穴部内にある一定の高さまで突き出てお
シ、この突き出たヒートシンクの表面にLSIチ、プが
密着固定され、ヒートシンクの表面周辺部に回路基板が
密着固定されていることを特徴とするL8Iチップのチ
ップキャリア。 - (2)回路基板の表面周辺端部にリードレスタイプの外
部接続用端子が形成されていることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載のチップキャリア。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56156496A JPS5857740A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | チツプキヤリア |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56156496A JPS5857740A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | チツプキヤリア |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5857740A true JPS5857740A (ja) | 1983-04-06 |
Family
ID=15629019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56156496A Pending JPS5857740A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | チツプキヤリア |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5857740A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59198739A (ja) * | 1983-04-26 | 1984-11-10 | Nec Corp | チツプキヤリア |
| EP1930942A4 (en) * | 2005-09-08 | 2011-03-09 | Neobulb Technologies Inc | HEAT EXHAUST MODULE CONSTRUCTION FOR A HEATING COMPONENT |
-
1981
- 1981-09-30 JP JP56156496A patent/JPS5857740A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59198739A (ja) * | 1983-04-26 | 1984-11-10 | Nec Corp | チツプキヤリア |
| EP1930942A4 (en) * | 2005-09-08 | 2011-03-09 | Neobulb Technologies Inc | HEAT EXHAUST MODULE CONSTRUCTION FOR A HEATING COMPONENT |
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