[发明专利]用于安装半导体封装的结构

说明书

技术领域

本发明涉及用于安装半导体封装的结构。在本申请中，术语“半导体封装”应理解为包括含有诸如大规模集成(LSI)器件之类的半导体器件的电模块、含有诸如半导体激光器之类的光学半导体器件的光模块、结合了LSI和光学半导体的光电子模块。

背景技术

在诸如中央处理单元(CPU)和光电子模块之类的、消耗大量电力的半导体封装被安装在要用在计算机中的板等上的情况下，一般需要用于从半导体封装散热的装置。

日本专利申请特开第H09-321188号公报公开了一种用于安装半导体封装的结构，如图1所示。图1所示的半导体封装安装在板51上。热沉(heat sink)54置于安装在板51上的半导体封装52之上。由于板弹簧55的弹性力，热沉54与半导体封装52的顶部表面紧密接触。用在该安装结构中的热沉由热导率极好的材料制成，并且被成形为高效地将吸收的热量散发到空气中。

然而，在一些情况下，根据半导体封装的形状，不可能或者难以将热沉安装在半导体封装之上。例如，图2所示的半导体封装60是光电子模块，光输入/输出部分61设在其顶部部分上。此结构使得不可能将热沉安装在此半导体封装之上。因此，在图2所示的示例中，使用了用于从半导体封装60的下侧通过焊球63向安装板62散热的结构。图2所示的安装结构公开在OPTRONICS(2005)，No.1，第184页。

然而，大多安装板是由树脂制成的，并且具有大的热阻。因此，此结构不能从生成大量热的光电子模块充分散热。作为用于克服该问题的安装结构，日本专利申请特开第H07-283349号公报的说明书公开了图3所示的安装结构。具体地，半导体封装72安装在安装板71的前表面上，在安装板71中形成通孔70，并且热沉73安装在安装板71的后表面上。在图3所示的安装结构中，从半导体封装72生成的热量通过通孔70等传递到热沉73，热沉73转而将热量从表面散发到空气中。在图3所示的安装结构中，因为电荷耦合器件(CCD)图像传感器安装在半导体封装72的顶部表面上，所以来自半导体封装72的热量通过相反的表面散发。

发明内容

技术问题

根据公开了图3所示的安装结构的日本专利申请特开第H07-283349号公报的说明书，螺丝固定(screwing)、基于凸起(protrusion)和相配的凹处(recess)的嵌合(fitting)、以及接合被公开为用于将热沉73固定到安装结构71的方法。然而，如果安装板和热沉是彼此刚性固定的，则施加于热沉的外力可直接传递到半导体封装和安装板之间的耦合部分，从而损坏耦合部分。例如当人手或工具接触热沉时，外力被施加给热沉。

为了降低这样的危险，通过组合图1所示的安装结构和图3所示的安装结构，可引出如图4所示的安装结构。具体地，半导体封装82安装在安装板81的前表面上，安装板81中形成通孔80，热沉83布置在安装板81的后表面上，并且使半导体封装82和热沉83经由通孔80彼此紧密接触。此外，经由固定在安装板81的后表面的板弹簧84，将热沉83按压到半导体封装82的后表面上。

然而，如图4所示，半导体封装82经由焊球85接合到安装板81上。板弹簧84的弹性力(即，将热沉83压到半导体封装82上的力)从纸面的下侧向上侧起作用。结果，拉伸应力f1被不断地施加给焊球85。这引起了如下的新问题：导致了对于半导体封装82和安装板81之间的连接可靠性的破坏。

技术方案

本发明提供了一种用于安装半导体封装的结构，其中半导体封装和散发从半导体封装生成的热量的散热构件被安装在安装板上。半导体封装的后表面接合到安装板的面向半导体封装后表面的表面上。使散热构件通过安装板中形成的开口与半导体封装的后表面接触。此外，半导体封装和散热构件被弹性构件的弹性力互相压着。

本发明的一个目的是提供一种用于安装半导体封装的结构，该结构在不破坏耦合部分的可靠性的情况下具有极好的散热性能。

从结合附图的以下描述中，本发明的以上和其他目的、特征和优点将会更加清楚，这些附图示出了本发明的某些示例性实施例。

附图说明

图1是示出日本专利申请特开第H09-321188号公报中公开的安装结构的视图；

图2是示出光电子模块安装结构的示例的示意性截面图；

图3是示出日本专利申请特开第H07-283349号公报中公开的安装结构的截面图；

图4是示出通过组合现有技术的一些示例而得出的安装结构的示例的截面图；