JPS60220953A - 回路パツケージ - Google Patents
回路パツケージInfo
- Publication number
- JPS60220953A JPS60220953A JP60054454A JP5445485A JPS60220953A JP S60220953 A JPS60220953 A JP S60220953A JP 60054454 A JP60054454 A JP 60054454A JP 5445485 A JP5445485 A JP 5445485A JP S60220953 A JPS60220953 A JP S60220953A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cap
- heat
- sheet
- thermal
- semiconductor
- Prior art date
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- Granted
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- 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
- H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
- H10W40/70—Fillings or auxiliary members in containers or in encapsulations for thermal protection or control
- H10W40/77—Auxiliary members characterised by their shape
-
- 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
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/072—Connecting or disconnecting of bump connectors
- H10W72/07251—Connecting or disconnecting of bump connectors characterised by changes in properties of the bump connectors during 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
- H10W72/20—Bump connectors, e.g. solder bumps or copper pillars; Dummy bumps; Thermal bumps
-
- 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
- H10W72/851—Dispositions of multiple connectors or interconnections
- H10W72/874—On different surfaces
- H10W72/877—Bump connectors and die-attach connectors
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (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、半導体集積回路素子等を搭載する回路パッケ
ージに係り、特に素子で発生する熱を熱伝導により外部
へ放散する回路パッケージに関する。
ージに係り、特に素子で発生する熱を熱伝導により外部
へ放散する回路パッケージに関する。
半導体素子の高集積化に伴い、素子外部との接続点数が
増大してきた。一方、半導体素子を用いた電子装置の小
型化及び高速化への要請は強（、半導体素子をより高密
度に実装する必要がある。フリップチップ方式は、半導
体素子の外部端子数の増大化及び配線基板上に高密度実
装を施すために有効な手段として知られている。
増大してきた。一方、半導体素子を用いた電子装置の小
型化及び高速化への要請は強（、半導体素子をより高密
度に実装する必要がある。フリップチップ方式は、半導
体素子の外部端子数の増大化及び配線基板上に高密度実
装を施すために有効な手段として知られている。
しかし、フリップチップ方式は半導体素子と配線基板と
の接続が半田バンプ部に限定されるため半導体素子の裏
面全体を金シリコン共晶合金等で基板に直接取り付ける
方法と比較すると熱放散性が悪いという欠点がある。
の接続が半田バンプ部に限定されるため半導体素子の裏
面全体を金シリコン共晶合金等で基板に直接取り付ける
方法と比較すると熱放散性が悪いという欠点がある。
上記欠点のために大発熱量の半導体素子をフリップチッ
プ方式で基板に搭載することができず、高速素子を高密
度に実装することができなかった。
プ方式で基板に搭載することができず、高速素子を高密
度に実装することができなかった。
上記欠点を補い良好な熱放散性を確保するための手段と
して、特開昭５３−５１９６８で示される方法がある。
して、特開昭５３−５１９６８で示される方法がある。
上記方法では、熱発生素子あるいは熱伝導性キャップの
一方の表面に金属塊な冶金的に接着して他方の面に押し
つげることで熱伝導路を形成している。この方法では、
金属塊を一方の面にあらかじめ固着させる必要がある。
一方の表面に金属塊な冶金的に接着して他方の面に押し
つげることで熱伝導路を形成している。この方法では、
金属塊を一方の面にあらかじめ固着させる必要がある。
金属塊を素子側に固着させることは、素子製造工程を一
層複雑にして歩留低下を招くことになる。また、多数の
素子を基板に搭載する場合には、欠陥素子を交換したり
接続の補修がしばしば必要となる。このためキャップ側
に金属塊を固着させた場合には再処理のたびにキャップ
を交換する必要が生じる。これは金属塊が既に変形して
いるため、再利用すると素子表面との十分な接触が保証
されないためである。
層複雑にして歩留低下を招くことになる。また、多数の
素子を基板に搭載する場合には、欠陥素子を交換したり
接続の補修がしばしば必要となる。このためキャップ側
に金属塊を固着させた場合には再処理のたびにキャップ
を交換する必要が生じる。これは金属塊が既に変形して
いるため、再利用すると素子表面との十分な接触が保証
されないためである。
本発明の目的は、変形可能で良好な熱伝導性シートを熱
発生素子に密着させ良好な熱放散性を有する回路バクケ
ージを提供することＫある。
発生素子に密着させ良好な熱放散性を有する回路バクケ
ージを提供することＫある。
フリップチップ方式等により基板に装着された半導体素
子等の熱発生素子がら外部に熱を放散させるためには、
熱発生素子に熱伝導性物質を直接密着させ熱伝導により
熱を放熱部に導くことが有効である。一体成形されたヒ
ートシンクを一括して熱発生素子に押しつけることは、
該素子を支持する基板の反り及び該素子と基板を接続す
る半田接続部の高さばらつき等により、素子あるいは半
田接続部の破損を引き起したり逆に接触しない等の不都
合が発生する。
子等の熱発生素子がら外部に熱を放散させるためには、
熱発生素子に熱伝導性物質を直接密着させ熱伝導により
熱を放熱部に導くことが有効である。一体成形されたヒ
ートシンクを一括して熱発生素子に押しつけることは、
該素子を支持する基板の反り及び該素子と基板を接続す
る半田接続部の高さばらつき等により、素子あるいは半
田接続部の破損を引き起したり逆に接触しない等の不都
合が発生する。
熱発生素子及び半田接続部に損傷を与えず、かつ密着性
を確保するために、従来は素子毎にピストン状のヒート
シンクをスプリングで押しつけたりあるいはヒートシン
ク側に軟質金属を固着させる方法を用いていた。上記方
法では、ピストン等の機構部品を多量に使用するため小
型化が計れずまたあらかじめ軟質金属を固着させる工程
が必要であった。
を確保するために、従来は素子毎にピストン状のヒート
シンクをスプリングで押しつけたりあるいはヒートシン
ク側に軟質金属を固着させる方法を用いていた。上記方
法では、ピストン等の機構部品を多量に使用するため小
型化が計れずまたあらかじめ軟質金属を固着させる工程
が必要であった。
上記不都合点を改良するため、ヒートシンク側の熱伝導
性キャンプ表面と熱発生素子表面の間に基板の反り及び
接続部の高さばらつきを吸収できる軟質で変形可能な熱
伝導性シートを含む手段を挿入して、該キャップと該基
板を相対的に押しつけることで素子及び接続部に損傷を
与えることなく上記両表面との密着を計り良好な熱伝導
路を形成する。
性キャンプ表面と熱発生素子表面の間に基板の反り及び
接続部の高さばらつきを吸収できる軟質で変形可能な熱
伝導性シートを含む手段を挿入して、該キャップと該基
板を相対的に押しつけることで素子及び接続部に損傷を
与えることなく上記両表面との密着を計り良好な熱伝導
路を形成する。
以下、本発明の一冥施例を第１図により説明する。第１
図に於て１０は半導体素子、１１は半田、２０は配線基
板、２１は外部接続用のピン、２２はフランジ、３０は
熱伝導性キャップ、６１は軟質金属の熱伝導性シート、
３２はシート位置決め用のガイドピン、４０は冷却液を
示す。
図に於て１０は半導体素子、１１は半田、２０は配線基
板、２１は外部接続用のピン、２２はフランジ、３０は
熱伝導性キャップ、６１は軟質金属の熱伝導性シート、
３２はシート位置決め用のガイドピン、４０は冷却液を
示す。
半導体素子１０は、通常セラミックで形成された多層配
線基板２０の一方の面に半田１１を用いたフリップチッ
プ法により装着されている。上記配線基板の他方の面に
は接続用のピン２１が設けられており、このモジュール
を上位レベルのボードに接続する。キャップ３ｏはフラ
ンジ２２を介して基板２ｏに取り付けられる。キャップ
はアルミニウム若しくは銅等の熱伝導率の良い材料で作
られており、キャップまで伝導された熱はキャップ内部
に管部を含み、この管部を流れる冷却液により外部に放
散される。キャップ内壁には位置決め用のピン６２が設
けられており、ピン３２に熱伝導性シート３１が取りつ
けられる。シート３１はインジウム等の軟質金属で形成
されており、フランジにキャップを取りつける際の圧力
により変形して半導体素子及び半田接続部に損傷を与え
ることなく半導体素子表面及びキャップ内壁表面に密着
して間隙を埋める。
線基板２０の一方の面に半田１１を用いたフリップチッ
プ法により装着されている。上記配線基板の他方の面に
は接続用のピン２１が設けられており、このモジュール
を上位レベルのボードに接続する。キャップ３ｏはフラ
ンジ２２を介して基板２ｏに取り付けられる。キャップ
はアルミニウム若しくは銅等の熱伝導率の良い材料で作
られており、キャップまで伝導された熱はキャップ内部
に管部を含み、この管部を流れる冷却液により外部に放
散される。キャップ内壁には位置決め用のピン６２が設
けられており、ピン３２に熱伝導性シート３１が取りつ
けられる。シート３１はインジウム等の軟質金属で形成
されており、フランジにキャップを取りつける際の圧力
により変形して半導体素子及び半田接続部に損傷を与え
ることなく半導体素子表面及びキャップ内壁表面に密着
して間隙を埋める。
上記のごとく半導体素子とキャップの間隙が軟質金属で
充填されることで、良好な熱伝導路が形成され、半導体
素子で発生した熱はシート３１を介した熱伝導により効
率良くキャップ３０に導かれる。また、シートの半導体
素子との接触面は半導体素子表面より小さい凸状の面に
成形されている。これは、基板２０とキャップ５０の熱
膨張率の違いによる歪が、半田接続部１１に過度に印加
されないようにしたもので、第２図に示すごとく平行平
板のシートを使用した場合は圧力を加えて変形させると
いう半導体素子がシートに埋め込まれた状態となり上記
歪が直接半田接続部に加わり半田が破損する恐れがある
。
充填されることで、良好な熱伝導路が形成され、半導体
素子で発生した熱はシート３１を介した熱伝導により効
率良くキャップ３０に導かれる。また、シートの半導体
素子との接触面は半導体素子表面より小さい凸状の面に
成形されている。これは、基板２０とキャップ５０の熱
膨張率の違いによる歪が、半田接続部１１に過度に印加
されないようにしたもので、第２図に示すごとく平行平
板のシートを使用した場合は圧力を加えて変形させると
いう半導体素子がシートに埋め込まれた状態となり上記
歪が直接半田接続部に加わり半田が破損する恐れがある
。
本発明によれば、半導体素子及び半田接続部に損傷を与
えることなく半導体素子と熱伝導性キャップとの間に挿
入した熱伝導性シートを素子の表面に密着させることが
でき、半導体素子で発生した熱を熱伝導により効率良く
ヒートシンク（熱伝導性キャップ）に導くことができる
。
えることなく半導体素子と熱伝導性キャップとの間に挿
入した熱伝導性シートを素子の表面に密着させることが
でき、半導体素子で発生した熱を熱伝導により効率良く
ヒートシンク（熱伝導性キャップ）に導くことができる
。
また、複雑な機構や工程を必要とせず、装置の小型化や
作業の簡略化が計れる。
作業の簡略化が計れる。
第１図は基板にキャンプを取りつけた本発明の装置の断
面図、第２図は平行平板シートを用いたときの従来の部
分拡大断面図である。 １０・・・半導体素子、 １１・−・半田、２０・・・
配線基板、 ３０・・・熱伝導性キャップ、３１・・・
熱伝導性シート、 ４０・・・冷却液。 才 ２ 図
面図、第２図は平行平板シートを用いたときの従来の部
分拡大断面図である。 １０・・・半導体素子、 １１・−・半田、２０・・・
配線基板、 ３０・・・熱伝導性キャップ、３１・・・
熱伝導性シート、 ４０・・・冷却液。 才 ２ 図
Claims (1)
- １、 熱発生素子を支持する基板と、ヒートシンクと、
上記ヒートシンク表面と上記熱発生素子表面との間に配
置された軟質で変形可能な熱伝導性シートを含む手段と
を有し、上記熱伝導性シートを含む手段を上記素子表面
に密着するように圧力を加え変形させ、上記熱発生素子
で発生した熱を熱伝導により上記ヒートシンクへ導くこ
とを可能とした回路パッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60054454A JPS60220953A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | 回路パツケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60054454A JPS60220953A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | 回路パツケージ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60220953A true JPS60220953A (ja) | 1985-11-05 |
| JPS6232620B2 JPS6232620B2 (ja) | 1987-07-15 |
Family
ID=12971126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60054454A Granted JPS60220953A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | 回路パツケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60220953A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS566460A (en) * | 1979-06-29 | 1981-01-23 | Ibm | Multi chip module |
| JPS57146347U (ja) * | 1981-03-06 | 1982-09-14 |
-
1985
- 1985-03-20 JP JP60054454A patent/JPS60220953A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS566460A (en) * | 1979-06-29 | 1981-01-23 | Ibm | Multi chip module |
| JPS57146347U (ja) * | 1981-03-06 | 1982-09-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6232620B2 (ja) | 1987-07-15 |
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