JPS614255A - 集積回路パツケ−ジ - Google Patents
集積回路パツケ−ジInfo
- Publication number
- JPS614255A JPS614255A JP59124460A JP12446084A JPS614255A JP S614255 A JPS614255 A JP S614255A JP 59124460 A JP59124460 A JP 59124460A JP 12446084 A JP12446084 A JP 12446084A JP S614255 A JPS614255 A JP S614255A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chip
- heat
- heat sink
- chip carriers
- fiber
- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- 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
- H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
- H10W40/20—Arrangements for cooling
- H10W40/25—Arrangements for cooling characterised by their materials
- H10W40/257—Arrangements for cooling characterised by their materials having a heterogeneous or anisotropic structure, e.g. powder or fibres in a matrix, wire mesh or porous structures
-
- 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】
〔技術分野〕
本発明は高密度集積回路・母ツケージに関し、特に複数
個のＩＣチップを高密度に搭載するのに適、した集積回
路ノ９ツケージに関するものである。
個のＩＣチップを高密度に搭載するのに適、した集積回
路ノ９ツケージに関するものである。
近年のコンピュータ紘高性能化、高密度化に向って著し
い改善がなされている。これは主としてＬＣチッゾの高
集積化技術の進歩に負うところが大きく、高速論理回路
ＩＣチップの集積度は、数年前には数百ゲート／チップ
であったものが、最近では１０００〜２０００ゲート／
チツゾのものまで実現されるにいたっている。ＩＣチッ
プの高集積化は、シリコン基板上に能動受動素子を高密
度に形成し、かつこれらの素子間を微細な配線で結合で
きる微細加工技術の改良と共に、これらの素子の形成プ
ロセス技術の改良によるｆ−）、りたり消費電力の低減
によって達成されていると言える。
い改善がなされている。これは主としてＬＣチッゾの高
集積化技術の進歩に負うところが大きく、高速論理回路
ＩＣチップの集積度は、数年前には数百ゲート／チップ
であったものが、最近では１０００〜２０００ゲート／
チツゾのものまで実現されるにいたっている。ＩＣチッ
プの高集積化は、シリコン基板上に能動受動素子を高密
度に形成し、かつこれらの素子間を微細な配線で結合で
きる微細加工技術の改良と共に、これらの素子の形成プ
ロセス技術の改良によるｆ−）、りたり消費電力の低減
によって達成されていると言える。
しかしながらこのような高集積化の実現に伴い。
高速度論理回路チップあたシの消費電力は、従来に比べ
むしろ上昇する傾向にある。この理由は。
むしろ上昇する傾向にある。この理由は。
ダート回路の高密度化によシアダート回路間の接続配線
長を可能な限シ短縮して配線ｆよって消耗する信号伝搬
スピード及び駆動エネルギーを最小にとどめようとする
設計技術者の当然の試みによるものである。従ってこれ
らのＩＣチップを実装するパッケージ構造においては、
高電力のＩＣチップが発生する熱を如何に効果的に放散
させるかが重要な技術課題となる。このような技術の１
例は特開昭５７−１３４９５３号公報においてみること
ができる。すなわちその実施例によれば、ＩＣチップの
発生する熱をファイバーガラスと熱硬化性プラスチック
樹脂からなるプリフォームを介してヒートシンクに伝達
し放散する方法である。しかしながら、このようなプラ
スチック樹脂の熱伝導特性は０．００５ ｗ／インチ・
℃のオーダであり。
長を可能な限シ短縮して配線ｆよって消耗する信号伝搬
スピード及び駆動エネルギーを最小にとどめようとする
設計技術者の当然の試みによるものである。従ってこれ
らのＩＣチップを実装するパッケージ構造においては、
高電力のＩＣチップが発生する熱を如何に効果的に放散
させるかが重要な技術課題となる。このような技術の１
例は特開昭５７−１３４９５３号公報においてみること
ができる。すなわちその実施例によれば、ＩＣチップの
発生する熱をファイバーガラスと熱硬化性プラスチック
樹脂からなるプリフォームを介してヒートシンクに伝達
し放散する方法である。しかしながら、このようなプラ
スチック樹脂の熱伝導特性は０．００５ ｗ／インチ・
℃のオーダであり。
無機材料に比べると−１柘悪い。例えばアルミナのよう
な金属酸化物の熱伝導率は０．７Ｗ／インチ・℃のオー
ダであり、銅の如き金属の場合は１０Ｗ／インチ・℃の
オーダである。したがってこのような構造の場合、プラ
スチック樹脂の熱伝導特性によってＩＣチップの冷却能
力の限界が決定されることになり、ＩＣチップの側熱特
性およびヒートシンクの温度差による伸縮の機械的スト
レスの両面からみて、よシ高消費電力すなわち高発熱の
ＩＣチップを搭載することが困難となる。
な金属酸化物の熱伝導率は０．７Ｗ／インチ・℃のオー
ダであり、銅の如き金属の場合は１０Ｗ／インチ・℃の
オーダである。したがってこのような構造の場合、プラ
スチック樹脂の熱伝導特性によってＩＣチップの冷却能
力の限界が決定されることになり、ＩＣチップの側熱特
性およびヒートシンクの温度差による伸縮の機械的スト
レスの両面からみて、よシ高消費電力すなわち高発熱の
ＩＣチップを搭載することが困難となる。
したがって９本発明の目的は、ＩＣチップからヒートシ
ンクまでの熱伝導特性を向上させ、かつＩＣチップの搭
載された配線基板とヒートシンクの温度差による熱伸縮
の機械的ストレスをも緩和させることがそきる集積回路
・母ソケージを提供することにある。
ンクまでの熱伝導特性を向上させ、かつＩＣチップの搭
載された配線基板とヒートシンクの温度差による熱伸縮
の機械的ストレスをも緩和させることがそきる集積回路
・母ソケージを提供することにある。
本発明によれば、内部上面にＩＣチップを接着して収容
するチップキャリアを配線基板上に複数個設け、上部に
ヒートシンクを配置して前記ＩＣチップからの発熱を放
散するようにした・ぐツケージ構造において、前記チッ
プキャリアとヒートシンクの間に２弾力性を持つシート
に導熱性の繊維を植え込んだ構成の熱コネクタが加圧状
態で挿入されていることを特徴とする集積回路パッケー
ジが得られる。
するチップキャリアを配線基板上に複数個設け、上部に
ヒートシンクを配置して前記ＩＣチップからの発熱を放
散するようにした・ぐツケージ構造において、前記チッ
プキャリアとヒートシンクの間に２弾力性を持つシート
に導熱性の繊維を植え込んだ構成の熱コネクタが加圧状
態で挿入されていることを特徴とする集積回路パッケー
ジが得られる。
次に図面を参照して詳細に説明する。
以下余白
〔実施例〕
第１図は本発明の一実施例の構成を示す図であり、配線
基板１の上には平田接着部２を介して多数のチップキャ
リア３が接続配置されておシ、これらのチップキャリア
３とヒートシンク４との間には弾力性シートに導熱性樽
維を植え込んだ構造の熱コネクタ５が図にあられして々
いが導熱性繊維が若干折れ曲る程度に押圧された状態で
挿入されている。
基板１の上には平田接着部２を介して多数のチップキャ
リア３が接続配置されておシ、これらのチップキャリア
３とヒートシンク４との間には弾力性シートに導熱性樽
維を植え込んだ構造の熱コネクタ５が図にあられして々
いが導熱性繊維が若干折れ曲る程度に押圧された状態で
挿入されている。
第２図は第１図の一部を拡大して示した図であって、チ
ップキャリア３において、ＩＣチップ１１は先に述べた
ように高集積度の発熱量の大きいチップであシ、そのＩ
Ｃリード１２はゼンデイング／−Ｐツド１３を介してチ
ップキャリアサブストレー、 ト１４に接続され、かつ
本体は熱伝導性のチップ接着剤１５（例えば銀入シエデ
キシ）によってチップキャリアキャップ１６に接着され
ている。チップキャリアキャップ１６は特に熱伝導特性
の良好な材料例えばべＩＪ ＩＪア（Ｂｅｄ）が用いら
れている。
ップキャリア３において、ＩＣチップ１１は先に述べた
ように高集積度の発熱量の大きいチップであシ、そのＩ
Ｃリード１２はゼンデイング／−Ｐツド１３を介してチ
ップキャリアサブストレー、 ト１４に接続され、かつ
本体は熱伝導性のチップ接着剤１５（例えば銀入シエデ
キシ）によってチップキャリアキャップ１６に接着され
ている。チップキャリアキャップ１６は特に熱伝導特性
の良好な材料例えばべＩＪ ＩＪア（Ｂｅｄ）が用いら
れている。
チップキャリアキャップ１６とヒートシンク４との間に
挿入されだ熱コネクタ５は比較的柔軟な絶縁物であるシ
リコンラバー１７に導熱繊維であるベリリウム銅細線１
８を多数理め込んで形成されていて、チップキャリアキ
ャップ１６とヒート７ンク４の間の良好な熱伝導経路を
構成する。図でベリリウム銅細線１８は成るものは屈曲
し成るものは曲線のままであるが、これは単に種々の状
態があることを模型的に示したにすぎず、解放すればす
べての細線はほぼ垂直に向くものである。従ってＩＣチ
ップ１１が発生した熱はチップ接着剤１５、チップキャ
リアキャップ１６．熱コネクタ５、ヒートシンク４の経
路で放散される。
挿入されだ熱コネクタ５は比較的柔軟な絶縁物であるシ
リコンラバー１７に導熱繊維であるベリリウム銅細線１
８を多数理め込んで形成されていて、チップキャリアキ
ャップ１６とヒート７ンク４の間の良好な熱伝導経路を
構成する。図でベリリウム銅細線１８は成るものは屈曲
し成るものは曲線のままであるが、これは単に種々の状
態があることを模型的に示したにすぎず、解放すればす
べての細線はほぼ垂直に向くものである。従ってＩＣチ
ップ１１が発生した熱はチップ接着剤１５、チップキャ
リアキャップ１６．熱コネクタ５、ヒートシンク４の経
路で放散される。
一方ＩＣチップ１１への給電及び入出力信号の供給や取
シ出しは、 Ｉ ’Ｃリード１２．ピンディングツやラ
ド１３．チツプキヤリアサブストレート１４内の配線（
図示せず）、チップキャリア端子１９゜半田接着剤、配
線基板端子２１（１９，２０，２１で平田接触部２を形
成する）および配線基板１内の電源配線と信号配線を順
次接続した系統で行なわれる。これによシＩＣチップ１
１は他のチップキャリア内のＩＣチップとの信号のやり
とりが可能となる。
シ出しは、 Ｉ ’Ｃリード１２．ピンディングツやラ
ド１３．チツプキヤリアサブストレート１４内の配線（
図示せず）、チップキャリア端子１９゜半田接着剤、配
線基板端子２１（１９，２０，２１で平田接触部２を形
成する）および配線基板１内の電源配線と信号配線を順
次接続した系統で行なわれる。これによシＩＣチップ１
１は他のチップキャリア内のＩＣチップとの信号のやり
とりが可能となる。
ここで第１図に戻って２本発明の集積回路パフケージは
前記のよう々構成のＩＣチップ１１を配線基板３上に高
密度に実装したものであるが、熱コネクタ５はこのよう
表高密度ノやノケージにおいて非常に優れた特徴を発揮
するものである。すなわち、第１図に示すように配線基
板１上に複数個のチップキャリア３を配し、これらの発
生する熱を共通のヒートシンク４によって放散させよう
とする場合、ヒートシンク４をチップキャリア３に固着
してしまうと、配線基板１とヒートシンク４との熱膨張
係数の差によシチノデキャリア３と配線基板１の間の平
田接着部２にすシはがし力が働き、接着がはがれてしま
うおそれがあるが２本発明のように熱コネクタ５を介し
てチップキャリア３とヒートシンク４を接続した場合は
、ヒートシ、 ７１４′！″ｆ ｙ ７”ｅ −
ｙ ！Ｊ ７°＆ｄＥ１ｉ１！ｌｔｌ［Ｉｎ７＞Ｉｐ
。
前記のよう々構成のＩＣチップ１１を配線基板３上に高
密度に実装したものであるが、熱コネクタ５はこのよう
表高密度ノやノケージにおいて非常に優れた特徴を発揮
するものである。すなわち、第１図に示すように配線基
板１上に複数個のチップキャリア３を配し、これらの発
生する熱を共通のヒートシンク４によって放散させよう
とする場合、ヒートシンク４をチップキャリア３に固着
してしまうと、配線基板１とヒートシンク４との熱膨張
係数の差によシチノデキャリア３と配線基板１の間の平
田接着部２にすシはがし力が働き、接着がはがれてしま
うおそれがあるが２本発明のように熱コネクタ５を介し
てチップキャリア３とヒートシンク４を接続した場合は
、ヒートシ、 ７１４′！″ｆ ｙ ７”ｅ −
ｙ ！Ｊ ７°＆ｄＥ１ｉ１！ｌｔｌ［Ｉｎ７＞Ｉｐ
。
チップキャリア３と配線基板１との間にストレスが加わ
ることがなく、従ってチップキャリア３と配線基板１の
接続が確実に行なわれる。
ることがなく、従ってチップキャリア３と配線基板１の
接続が確実に行なわれる。
さらに熱コネクタ５をヒートシンク４とチップキャリア
２との間に挿入した場合、単に放熱経路の一部を形成す
るだけでなく、導熱性繊維の弾力性によりヒートシンク
４とチップキャリア３の間のギャップのバラツキを十分
に吸収し、配線基板１とヒートシンク４との間の熱膨張
によるチップキャリア３の位置ずれを充分に吸収するこ
とができる。
２との間に挿入した場合、単に放熱経路の一部を形成す
るだけでなく、導熱性繊維の弾力性によりヒートシンク
４とチップキャリア３の間のギャップのバラツキを十分
に吸収し、配線基板１とヒートシンク４との間の熱膨張
によるチップキャリア３の位置ずれを充分に吸収するこ
とができる。
力お以上の説明において柔軟な絶縁基板および導熱性繊
維材としておのおの一例を上げて示したが、他の材料で
あってもよいことはいうまでも力い。又導熱性繊維はふ
つう長さ１．５〜３ｍｍ直径０．２ ａｎ程度のものが
適当であるがこれに限定されるものではなく、要は繊維
が斜めに又は屈曲してほぼ全数がヒートシンク４とチッ
プキャリアキャップ１６の両方に適度の圧力で接するよ
うにすればよい。
維材としておのおの一例を上げて示したが、他の材料で
あってもよいことはいうまでも力い。又導熱性繊維はふ
つう長さ１．５〜３ｍｍ直径０．２ ａｎ程度のものが
適当であるがこれに限定されるものではなく、要は繊維
が斜めに又は屈曲してほぼ全数がヒートシンク４とチッ
プキャリアキャップ１６の両方に適度の圧力で接するよ
うにすればよい。
以上説明したように１本発明はチップキャリアキャップ
とヒートシンクとの間に熱コネクタを挿入した構造とす
ることにより、放熱特性の極めて良好な而も内部ストレ
スのない高密度集積回路パッケージを実現できる。
とヒートシンクとの間に熱コネクタを挿入した構造とす
ることにより、放熱特性の極めて良好な而も内部ストレ
スのない高密度集積回路パッケージを実現できる。
第１図は本発明の実施例である集積回路ｔ４２ケージの
構成を示す断面図、第２図は第１図の一部を拡大して示
した図である。 記号の説明＝１は配線基板、２は平田接着部。 ３はチップキャリア、４はヒートシンク、５は熱コネク
タ、１１はＩＣチップ、１６はチップキャリアキャップ
、１７はシリコンラバー、１８はベリリウム銅線をそれ
ぞれあられしている。 り 矛２図
構成を示す断面図、第２図は第１図の一部を拡大して示
した図である。 記号の説明＝１は配線基板、２は平田接着部。 ３はチップキャリア、４はヒートシンク、５は熱コネク
タ、１１はＩＣチップ、１６はチップキャリアキャップ
、１７はシリコンラバー、１８はベリリウム銅線をそれ
ぞれあられしている。 り 矛２図
Claims (1)
- １、内部上面にＩＣチップを接着して収容するチップキ
ャリアを配線基板上に複数個設け、上部にヒートシンク
を配置して前記ＩＣチップからの発熱を放散するように
したパッケージ構造において、前記チップキャリアとヒ
ートシンクの間に、弾力性を持つシートに導熱性の繊維
を植え込んだ構成の熱コネクタが加圧状態で挿入されて
いることを特徴とする集積回路パッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59124460A JPS614255A (ja) | 1984-06-19 | 1984-06-19 | 集積回路パツケ−ジ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59124460A JPS614255A (ja) | 1984-06-19 | 1984-06-19 | 集積回路パツケ−ジ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS614255A true JPS614255A (ja) | 1986-01-10 |
| JPH0326543B2 JPH0326543B2 (ja) | 1991-04-11 |
Family
ID=14886066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59124460A Granted JPS614255A (ja) | 1984-06-19 | 1984-06-19 | 集積回路パツケ−ジ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS614255A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02501178A (ja) * | 1988-03-01 | 1990-04-19 | ディジタル イクイプメント コーポレーション | 集積回路チップをパッケージ化及び冷却する方法及び装置 |
| US5184211A (en) * | 1988-03-01 | 1993-02-02 | Digital Equipment Corporation | Apparatus for packaging and cooling integrated circuit chips |
| USH1699H (en) * | 1995-10-31 | 1997-12-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Thermal bond system |
| US7608324B2 (en) | 2001-05-30 | 2009-10-27 | Honeywell International Inc. | Interface materials and methods of production and use thereof |
-
1984
- 1984-06-19 JP JP59124460A patent/JPS614255A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02501178A (ja) * | 1988-03-01 | 1990-04-19 | ディジタル イクイプメント コーポレーション | 集積回路チップをパッケージ化及び冷却する方法及び装置 |
| US5184211A (en) * | 1988-03-01 | 1993-02-02 | Digital Equipment Corporation | Apparatus for packaging and cooling integrated circuit chips |
| USH1699H (en) * | 1995-10-31 | 1997-12-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Thermal bond system |
| US7608324B2 (en) | 2001-05-30 | 2009-10-27 | Honeywell International Inc. | Interface materials and methods of production and use thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0326543B2 (ja) | 1991-04-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |