(57)【要約】【課題】  ヒートシンク及びヒートシンクに結合された基板を有する集積回路組立品において、ＩＣの動作中に発生する熱のヒートシンクを介する放散の効率を高める。【解決手段】  ヒートシンク１０はベース２０及びベース２０上に配された複数のフィン３０を備え、ベース２０は中間部１２及び中間部１２に連結された２つの側端部１４を有し、中間部１２は第１の幅を有し、側端部１４は第１の幅より大きい第２の幅を有し、フィン３０はベース２０の側端部上に配される。基板５０はセラミック材料でつくられ、開口６２をもつ上面６０及び溝７２をもつ下面７０を有し、溝７２はヒートシンク１０の中間部１２に嵌合し、開口６２は集積回路ペレット８０を受け入れるために中間部の一部を露出するような形につくられる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートシンクにおいて、
中間部及び前記中間部に連結された２つの側端部を有し、前記中間部が第１の幅を有し、前記側端部が前記第１の幅より大きい第２の幅を有する、ベース、及び
前記ベースの前記側端部上に配された複数のフィン、
を備えることを特徴とするヒートシンク。
【請求項２】
前記ベースが実質的にＩ字形であることを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項３】
前記ベースが導電材料でつくられることを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項４】
前記フィンが実質的に前記第２の幅と同じ第３の幅を有することを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項５】
前記フィン及び前記ベースが同じ導電材料でつくられることを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項６】
前記中間部が真直であることを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項７】
集積回路組立品において、
ベース及び複数のフィンを備え、前記ベースが中間部及び前記中間部に連結された２つの側端部を有し、前記中間部が第１の幅を有し、前記側端部が前記第１の幅より大きい第２の幅を有し、前記フィンが前記ベースの前記側端部上に配されている、ヒートシンク、及び
開口をもつ上面及び溝をもつ下面を有し、前記溝が前記ヒートシンクの前記中間部に嵌合し、前記開口が集積回路ペレットを受け入れるために前記中間部の一部を露出するような形につくられている、基板、
を備えることを特徴とする集積回路組立品。
【請求項８】
前記ベースが実質的にＩ字形であることを特徴とする請求項７に記載の集積回路組立品。
【請求項９】
前記ベースが導電材料でつくられることを特徴とする請求項７に記載の集積回路組立品。
【請求項１０】
前記フィンが実質的に前記第２の幅と同じ第３の幅を有することを特徴とする請求項７に記載の集積回路組立品。
【請求項１１】
前記フィン及び前記ベースが同じ導電材料でつくられることを特徴とする請求項７に記載の集積回路組立品。
【請求項１２】
前記中間部が真直であることを特徴とする請求項７に記載の集積回路組立品。
【請求項１３】
前記基板が、前部側面、後部側面及び、前記前部側面及び前記後部側面に配された、複数のピンを有することを特徴とする請求項７に記載の集積回路組立品。
【請求項１４】
前記基板が前記開口の周縁に配された複数のコンタクトを有することを特徴とする請求項７に記載の集積回路組立品。
【請求項１５】
前記基板が、前部側面、後部側面及び、前記前部側面及び前記後部側面に配された、複数のピンを有し、前記ピンが前記コンタクトに電気的に接続していることを特徴とする請求項１４に記載の集積回路組立品。
【請求項１６】
前記集積回路ペレットが前記中間部に取り付けられる底面及び複数の端子を有する上面を有することを特徴とする請求項７に記載の集積回路組立品。
【請求項１７】
前記基板が前記開口の周縁に配された複数のコンタクトを有し、複数本のワイアが前記コンタクトと前記端子を電気的に接続していることを特徴とする請求項１６に記載の集積回路組立品。
【請求項１８】
前記ヒートシンクが第１の熱伝導度を有し、前記基板が前記第１の熱伝導度より高い第２の熱伝導度を有することを特徴とする請求項７に記載の集積回路組立品。
【請求項１９】
前記溝が真直であることを特徴とする請求項７に記載の集積回路組立品。
【請求項２０】
前記基板がセラミック材料でつくられることを特徴とする請求項７に記載の集積回路組立品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ヒートシンク及びこれを用いる集積回路組立品に関し、さらに詳しくは、動作中または電気試験プロセス中に、ヒートシンク上に組み込まれた集積回路の動作によって生じる熱エネルギーを除去するためにヒートシンクを用いる集積回路組立品に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子コンポーネントの、寸法縮小及び複雑性と性能の増進に対する要求が、さらに小さく、さらに複雑な、集積回路(ＩＣ)を製造するように工業界を駆り立ててきた。これと同じトレンドが、専有面積が小さく、リード数が多く、電気的及び熱的性能がさらに高い、ＩＣパッケージの開発を推し進めてきた。同時に、そのようなＩＣパッケージは公認工業規格を満たす必要がある。ＩＣは性能が高くなるほど多くの熱エネルギーを生じ、現今のパッケージはさらに小型になりこのエネルギーを放散させるために設計者がとり得る選択肢が少なくなっているから、電力消費は特に難題である。
【０００３】
別の問題は、ＩＣパッケージは通常、適切な量の熱放散に必要な大きさのヒートシンクよりかなり小さいことである。このことは、高い熱性能を得るにはＩＣパッケージとヒートシンクの間の界面を慎重に制御しなければならず、大きなヒートシンクを比較的小さなＩＣパッケージに精確に取り付けることは困難であるという理由で、ヒートシンクの取付けをさらに一層困難にする。特許文献１には、集成整合ヒートスプレッダヒートシンクを有する高電力消費パッケージが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５３５３１９３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、ＩＣの動作中に発生する熱のヒートシンクを介する放散の効率を高める手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様は、動作中または電気試験中プロセスに、ヒートシンク上の集積回路ペレットの動作により生じる熱エネルギーを除去するためにヒートシンクを用いる集積回路組立品を提供する。
【０００７】
本開示のこの態様にしたがうヒートシンクはベース及びベース上に配された複数のフィンを備え、ベースは中間部及び中間部に連結された２つの側端部を有し、中間部は第１の幅を有し、側端部は第１の幅より大きい第２の幅を有し、フィンはベースの側端部上に配される。
【０００８】
本開示の別の態様はヒートシンク及びヒートシンクに結合された基板を有する集積回路組立品を提供する。ヒートシンクはベース及びベース上に配された複数のフィンを備え、ベースは中間部及び中間部に連結された２つの側端部を有し、中間部は第１の幅を有し、側端部は第１の幅より大きい第２の幅を有し、フィンはベースの側端部上に配される。基板はセラミックでつくられ、開口をもつ上面及び溝をもつ下面を有し、溝はヒートシンクの中間部と嵌合し、開口は集積回路ペレットを受け入れるために中間部の一部を露出するような形につくられる。
【０００９】
上記では、以下の本発明の詳細な説明がより深く理解され得るために、本開示の特徴及び技術的利点をどちらかといえばおおまかに概説した。本発明のさらなる特徴及び利点は以降で説明され、本発明の特許請求の主題をなす。開示される着想及び特定の実施形態が本開示と同じ目的を実行するための改変あるいは別の構造またはプロセスの設計のための基礎として容易に利用されることが当業者には当然である。そのような等価な構成が添付される特許請求の範囲に言明されるような本発明の精神及び範囲を逸脱しないことも当業者には当然である。
【００１０】
本開示の目的及び利点は、以下の説明を読み、添付図面を参照すれば、明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本開示の一実施形態にしたがうヒートシンクの全体図である。
【図２】図２は本開示の一実施形態にしたがう集積回路組立品の全体図である。
【図３】図３は一方向から見た集積回路組立品の分解組立図である。
【図４】図４は図３とは別の方向から見た集積回路組立品の分解組立図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は本開示の一実施形態にしたがうヒートシンク１０の全体図である。ヒートシンク１０は、中間部１２及び中間部１２に連結された２つの側端部１４を有するベース２０、及びベース２０の側端部１４上に配された複数のフィン３０を備える。中間部１２は第１の幅(Ｗ１)を有し、側端部１４は第１の幅(Ｗ１)より大きい第２の幅(Ｗ２)を有し、よってベース２０は実質的にＩ字形である。本開示の一実施形態において、フィン３０は第２の幅(Ｗ２)と実質的に同じ第３の幅(Ｗ３)を有する。本開示の一実施形態において、ベース２０はアルミニウムまたは銅のような導電材料でつくられ、フィン３０及びベース２０は同じ導電材料でつくることができる。
【００１３】
図２は本開示の一実施形態にしたがう集積回路組立品４０の全体図であり、図３及び図４は異なる方向から見た集積回路組立品４０の分解組立図である。集積回路組立品４０はヒートシンク１０及びヒートシンク１０に結合された基板５０を有する。本開示の一実施形態において、ヒートシンク１０は中間部１２及び中間部１２に連結された２つの側端部を有するベース２０、及びベース２０の側端部１４上に配された複数のフィン３０を備える。中間部１２は第１の幅(Ｗ１)を有し、側端部１４は第１の幅(Ｗ１)より大きい第２の幅(Ｗ２)を有し、よってベース２０は実質的にＩ字形である。本開示の一実施形態において、フィン３０は第２の幅(Ｗ２)と実質的に同じ第３の幅(Ｗ３)を有する。本開示の一実施形態において、ベース２０はアルミニウムまたは銅のような導電材料でつくられ、フィン３０及びベース２０は同じ導電材料でつくることができる。
【００１４】
本開示の一実施形態において、基板５０は開口６２をもつ上面６０及び溝７２をもつ下面７０を有するセラミックでつくられ、溝７２はヒートシンク１０の中間部１２と嵌合し、開口６２は集積回路ペレット８０を受け入れるために中間部１２の一部を露出するような形につくられる。本開示の一実施形態において、基板５０は前部側面及び後部側面に配された複数のピン５２及び開口６２の周縁に配された複数のコンタクト５４を有し、ピン５２はコンタクト５４に電気的に接続する。本開示の一実施形態において、集積回路ペレット８０は中間部１２に取り付けられる底面８６及び複数の端子８４を有する上面８２を有し、基板５０はコンタクト５４と端子８４を電気的に接続する複数本のワイア５６を有する。
【００１５】
ヒートシンク１０は第１の熱伝導率を有するように設計され、基板５０は第１の熱伝導率より高い第２の熱伝導率を有し、集積回路ペレット８０はシリコーンのような高伝熱特性を有する接着剤を用いてヒートシンク１０の中間部１２に取り付けられる。したがって、特に大電力集積回路ペレット８０の動作または電気試験に対し、動作中または電気試験プロセス中に、集積回路ペレット８０の動作によって生じる熱エネルギーはヒートシンク１０の中間部１２に取り付けられた底面８６から効率的に除去されるであろう。
【００１６】
本開示及びその利点を詳細に説明したが、添付される特許請求の範囲で定められるような本発明の精神及び範囲を逸脱することなく様々な変更、置換及び改変が本開示になされ得ることは当然である。例えば、上で論じたプロセスの多くは、異なる方法で実施することができ、別のプロセスで置き換えることができ、あるいはこれらの組合せとすることができる。
【００１７】
さらに、本出願の範囲が本明細書に説明される物質、手段、方法及び工程のプロセス、機械、製造、組成の特定の実施形態に限定されることは意図されていない。当業者であれば本明細書の開示から容易に理解するであろうように、本明細書に説明される対応実施形態と実質的に同じ機能を果たすかまたは実質的に同じ結果を達成する、現在存在するかまたは今後開発される、物質、手段、方法または工程のプロセス、機械、製造、組成が本開示にしたがって用いられ得る。したがって、添付される特許請求の範囲は、そのような、物質、手段、方法または工程のプロセス、機械、製造、組成を本発明の範囲内に含むとされる。
【符号の説明】
【００１８】
１０    ヒートシンク
１２    ベース中間部
１４    ベース側端部
２０    ベース
３０    フィン
４０    集積回路組立品
５０    基板
５２    ピン
５４    コンタクト
５６    ワイア
８０    集積回路ペレット
８４    端子
【図１】
2011139020.tif 000003
【図２】
2011139020.tif 000004
【図３】
2011139020.tif 000005
【図４】
2011139020.tif 000006