DE7821509U1 - Kühlvorrichtung für LSI-Plättchen - Google Patents
Kühlvorrichtung für LSI-PlättchenInfo
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- DE7821509U1 DE7821509U1 DE19787821509 DE7821509U DE7821509U1 DE 7821509 U1 DE7821509 U1 DE 7821509U1 DE 19787821509 DE19787821509 DE 19787821509 DE 7821509 U DE7821509 U DE 7821509U DE 7821509 U1 DE7821509 U1 DE 7821509U1
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
-
- H—ELECTRICITY
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA TgQ 2038 9RD
Kühlvorrichtung für LSI-Plättchen
Die Neuerung betrifft eine Kühlvorrichtung für auf einer aus einem isolierenden Werkstoff bestehenden Grundplatte
angeordneten, integrierten Schaltkreisen. 10
Ε-si Schaltkreisen mit hoher Integrationsdichte, die in
einer schnellen aber verlustreichen Schaltkreistechnik, wie sie z.B. die ECL-Technik darstellt, treten hohe
Sperrschichttemperaturen auf. Um der Forderung nach !ιοί
5 her Lebensdauer der Schalxkreise nachzukommen, muß während
des Betriebes die zulässig maximale Sperrschichttemperatur möglichst niedrig sein. Damit ist es notwendig,
diesen Baustein effizient zu kühlen.
Da sich die Wirkung des auf den Baustein Einfluß nehmenden
Kühlsystems im allgemeinen Luft mit hoher Geschwindigkeit, sich nur in engen Grenzen wirtschaftlich vertretbar
steigern läßt, sind am Gehäuse des einzeln gepackten LSI-Chips zusätzliche Einrichtungen notwendig,
die eine optimale Wärmeabfuhr ermöglichen.
MM 1 Sur / 14.7.1978
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- 2 - VPA 78 G 2 O 3 8 BRO
Zur Verbesserung der Wärmeabfuhr an den einzeln gepackten
integrierten Schaltkreisen ist es bekannt, auf diese Schaltkreise verrippte oder mit Stiften besetzte Kühlkörper,
die den Träger ganz oder teilweise überdecken, aufzukleben.
Die Klebeschicht bildet Jedoch einen Wärmewiderstana,
der sehr abhängig von der Qualität des Klebers ist und der eine effektive Wärmeabfuhr behindert.
Aus der DE-OS 2 334 427 ist eine Baugruppe für ein LSI-Plättchen
und ein Herstellungsverfahren bekannt, bei der auf der das ISI-Plättchen tragenden Grundplatte ein einzelner
Kühlstift aufgelötet ist. Wegen der Größe des Kühlstiftes ist auf der Grundplatte eine kreisförmige
Metallschicht aufgedampft, auf der der Kühlstift aufgelötet wird.
Die Effektivität eines derartigen Kühlstiftes ist jedoch wesentlich abhängig von seiner Bauhöhe. Diese Bauhöhe
ist aber infolge der heute üblichen hohen Packungsdichte sehr beschränkt (Größenordnung 8 mm).
Außerdem wird bei der Verwendung von einem einzelnen Stift die Verbindungsstelle zwischen Stift und Träger
aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Keramik und Metall sehr stark beansprucht, was unter
Uliständen zu einer Ablösung des Kühlstiftes und einer damit verbundenen thermischen Zerstörung des Schaltkreises
führen kann.
Aufgabe der Neuerung ist es, für integrierte Schaltkreise eine Kühlvorrichtung bereitzustellen, die einfach und kostengünstig
herstellbar ist und die es bei einer beschränkten Bauhöhe der Kühlkörper ermöglicht, die im Betriebszustand
entstehende Verlustwärme möglichst optimal
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abzuführen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung dadurch gelöst,
daß die Grundplatte auf der dem integrierten Schaltkreis abgewandten Seite eine Mehrzahl von direkt mit dem isolierenden Werkstoff verbundenen, stiftenförmigen Kühlkörpern aufweist.
daß die Grundplatte auf der dem integrierten Schaltkreis abgewandten Seite eine Mehrzahl von direkt mit dem isolierenden Werkstoff verbundenen, stiftenförmigen Kühlkörpern aufweist.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Neuerung bestehen die Kühlkörper aus mit der Grundplatte verlöteten
Metallstiften.
Durch die Auflösung der Kühleinrichtung in einzelne Kühlstifte mit geringer Bauhöhe und ihre direkte Verlötung
mit der Grundplatte kann die im Schal«, "eis entstehende *
Wärme optimal abgeführt werden. Durch die Verwendung von einzelnen Stiften auf der Grundplatte reduziert sich die
Beanspruchung der Verbindungsstelle von Stift und Träger aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten
auf den Durchmesser eines Stiftes. Damit lassen sich die Stifte direkt auf die Grundplatte auflöten.
Eine Ausführungsform der Neuerung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden beispielsweise näher
beschrieben.
dargestellt und wird im folgenden beispielsweise näher
beschrieben.
Die Figur zeigt eine schematische Schnittdarstellung der Neuerung.
Auf einer aus Keramik bestehenden Grundplatte 1 ist ein
integrierter Schaltkreis (LSI) 2 angeordnet. Dieser
Schaltkreis 2 ist mit Anschlußstiften 3 über auf der
Grundplatte 1 angeordnete elektrische Leitungen 4 und
dünne Drähte 5 verbunden. Die aus Kupfer bestehenden Anschlußstifte 3 sind stumpf auf die Grundplatte 1 gelötet. Zum Schutz des Schaltkreises 2 und seiner Anschlußdrähte
Schaltkreis 2 ist mit Anschlußstiften 3 über auf der
Grundplatte 1 angeordnete elektrische Leitungen 4 und
dünne Drähte 5 verbunden. Die aus Kupfer bestehenden Anschlußstifte 3 sind stumpf auf die Grundplatte 1 gelötet. Zum Schutz des Schaltkreises 2 und seiner Anschlußdrähte
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- k - VPA 78 G 2 O 3 8 BRD
ist Über den Schaltkreis 2 auf die Grundplatte ein Dekkel
6 geklebt.
Auf der dem integrierten Schaltkreis 2 abgewandten Seite
der Grundplatte 1, die z.B. quadratisch mit einer Größe
von 25 x 25 mm ausgebildet sein kann, sind einzelne, aus Kupfer bestehende, stiftenförmige Kühlkörper 7 angeordnet.
Diese stiftenförmigen Kühlkörper 7 verteilen sich schachbrettförmig über der Oberfläche der Grundplatte.
Sie sind einzeln mit der aus Keramik bestehenden Grundplatte verlötet. Durch die geringe durchschnittliche
Größe (Durchmesser ca. 2ß mm, Höhe ca. 5 mm) reduziert sich die Beanspruchung der Verbindungsstelle von Stift 7
und Grundplatte 1 aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Keramik und Kupfer auf den Durchmesser
eines Stiftes. Dies ermöglicht, diese Stifte hart oder weich auf die Grundplatte 1 anzulöten. Die entstehende
große Oberfläche aller Stifte 7 bewirkt eine optimale Kühlung des gesamten Moduls mit Hilfe von umströmender
Luft.
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78 G 2 O 3 8 3RO
Zusammenfassung
£ie Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung für
auf einer aus einem isolierenden Werkstoff bestehenden Grundplatte angeordneten integrierten Schaltkreis, wotei
die Grundplatte (1) auf der dem integrierten Schaltkreis (2) angewandten Seite eine Mehrzahl von direkt
mit dem isolierenden Werkstoff verbundenen, stiftefönnigen
Kühlkörpern (7) aufweist.
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VPA 78 G 2 O 3 8 BRD
1 Grundplatte
2 LSI (Schaltkreis)
3 Anschlußstifte
4 Elektrische Leitungen
5 Anschlußdrähte
6 Deckel
7 Stifteförmiger Kühlkörper
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Claims (2)
1. Kühlvorrichtung für auf einer aus einem isolierenden
Werkstoff bestehenden Grundplatte angeordneten integrierten Schaltkreis, dadurch gekennzeichnet,
daß die Grundplatte (1) auf der dem integrierten Schaltkreis (2) abgewandten Seite eine Mehrzahl von
direkt mit dem isolierenden Werkstoff verbundenen, stifteförmigen Kühlkörpern (7) aufweist.
10
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kühlkörper (7) aus
mit der Grundplatte (1) verlöteten Metallstiften (7) bestehen.
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19787821509 DE7821509U1 (de) | 1978-07-18 | 1978-07-18 | Kühlvorrichtung für LSI-Plättchen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19787821509 DE7821509U1 (de) | 1978-07-18 | 1978-07-18 | Kühlvorrichtung für LSI-Plättchen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE7821509U1 true DE7821509U1 (de) | 1978-10-26 |
Family
ID=6693409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19787821509 Expired DE7821509U1 (de) | 1978-07-18 | 1978-07-18 | Kühlvorrichtung für LSI-Plättchen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE7821509U1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3500805A1 (de) * | 1984-01-13 | 1985-07-25 | Nihon Radiator Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Kuehlkoerper fuer einen transistor |
| DE3531729A1 (de) * | 1984-10-11 | 1986-04-17 | Teradyne Inc., Boston, Mass. | Waermeableitvorrichtung fuer elektronik-bauteile auf keramiksubstrat |
| DE3716196A1 (de) * | 1986-09-09 | 1988-03-17 | Teradyne Inc | Anordnung aus einem elektronische bauelemente tragenden keramiksubstrat und einer waermeabfuehreinrichtung |
-
1978
- 1978-07-18 DE DE19787821509 patent/DE7821509U1/de not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3500805A1 (de) * | 1984-01-13 | 1985-07-25 | Nihon Radiator Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Kuehlkoerper fuer einen transistor |
| DE3531729A1 (de) * | 1984-10-11 | 1986-04-17 | Teradyne Inc., Boston, Mass. | Waermeableitvorrichtung fuer elektronik-bauteile auf keramiksubstrat |
| DE3716196A1 (de) * | 1986-09-09 | 1988-03-17 | Teradyne Inc | Anordnung aus einem elektronische bauelemente tragenden keramiksubstrat und einer waermeabfuehreinrichtung |
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