JP2001217358A - Air-cooling structure for multi-chip module - Google Patents

Air-cooling structure for multi-chip module

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JP2001217358A
JP2001217358A JP2000027202A JP2000027202A JP2001217358A JP 2001217358 A JP2001217358 A JP 2001217358A JP 2000027202 A JP2000027202 A JP 2000027202A JP 2000027202 A JP2000027202 A JP 2000027202A JP 2001217358 A JP2001217358 A JP 2001217358A
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Japan
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air
cap
heat
cooling
fin
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Application number
JP2000027202A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Takahashi
孝市 高橋
Munehiro Oguro
宗弘 大黒
Takeshi Yamaguchi
武 山口
Takahiko Matsushita
崇彦 松下
Shigehiro Tsubaki
繁裕 椿
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Hitachi Ltd
Hitachi Information Technology Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Information Technology Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air-cooling structure for a multi-chip module excellent in cooling performance by, when a cooling fin is fitted to a large multi-chip module through a heat-conductive material, crushing the entire surface of the heat-conductive material to thin for raised heat-conductive efficiency so that a heat-conductive compound is prevented from being extruded or peeled due to repeated expansion and contraction of a part due to temperature difference of the module caused by power on/off. SOLUTION: The heat of multiple semiconductor devices 2 is introduced to a cap 4 of high heat-conductivity, with a cooling fin 7 placed on the upper surface of the cap 4 with the heat-conductive compound 6 in between. The cooling fin 7 is, with recessed surface formed in the channel direction of the fin as well as in the vertical direction related to a fin base part lower-surface 7b, fitted by mechanically pressurizing the central-part upper surface of the cooling fin 7 with a leaf spring 9.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マルチチップモジ
ュールの冷却機構に係り、特に大型サイズの空冷モジュ
ールで、空冷フィンとモジュールの間に熱伝導性材料を
介在させて冷却をする電子計算機等に用いるマルチチッ
プモジュールの冷却構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling mechanism for a multi-chip module, and more particularly to a large-sized air-cooled module, such as an electronic computer for cooling by interposing a heat conductive material between an air-cooled fin and the module. The present invention relates to a cooling structure for a multichip module to be used.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子計算機の演算処理速度の高速化、記
憶容量の増加等に伴って半導体デバイスの高速化、高集
積化が成されている。しかし、その反面で半導体デバイ
スの消費電力の増加に伴うチップの発熱が、半導体デバ
イスの安定動作上の信頼性問題と絡んで問題となってい
る。特に、多数の半導体チップを高密度配線基板の上に
搭載するマルチチップモジュールにおいては、この排熱
問題、すなわち、マルチチップモジュールの冷却構造が
大きな課題として取上げられる。マルチチップモジュー
ルに関するこのように重要な冷却構造の例を以下に述べ
る。1992 ELECTRONIC COMPONENTS & TECHNOLOGY CONFER
ENCE (P997)に掲載された"The Thermal Management of
IBM's ES/9000 Advanced Thermal Conduction Module"
と題する論文に図4に示すようなマルチチップの冷却構
造が開示されている。
2. Description of the Related Art Higher speed and higher integration of semiconductor devices have been achieved with an increase in arithmetic processing speed and an increase in storage capacity of electronic computers. However, on the other hand, heat generation of the chip due to an increase in power consumption of the semiconductor device has become a problem in connection with a reliability problem in the stable operation of the semiconductor device. In particular, in a multi-chip module in which a large number of semiconductor chips are mounted on a high-density wiring board, this heat dissipation problem, that is, the cooling structure of the multi-chip module is taken up as a major issue. Examples of such important cooling structures for multi-chip modules are described below. 1992 ELECTRONIC COMPONENTS & TECHNOLOGY CONFER
"The Thermal Management of" published in ENCE (P997)
IBM's ES / 9000 Advanced Thermal Conduction Module "
Discloses a multi-chip cooling structure as shown in FIG.

【0003】多数の半導体デバイス402がセラミック
基板から成る配線基板401に搭載されている。高熱伝
導性の銅あるいはアルミニウムから成るキャップ404
と配線基板401の間にCリング408を介し、配線基
板401の下側にもクッション409を介してフランジ
405とキャップ404とをボルト410で締結し、モ
ジュール封止している。半導体デバイス402とキャプ
404の間には個々の半導体デバイス402に対応して
ピストン403と呼ばれる熱伝導手段が設けられてい
て、半導体デバイス402の発熱をキャップ404に伝
える構造となっている。キャップ404の上面には導体
デバイス402の真上を避けるようにある一定の間隔で
ネジ穴411が設けられ、この上に熱伝導材料である熱
伝導性シート406を介して水冷ヒートシンク407が
ボルト412で締結されており、キャップ404を経た
半導体デバイス402の発熱を排熱している。
[0003] A large number of semiconductor devices 402 are mounted on a wiring substrate 401 made of a ceramic substrate. Cap 404 made of copper or aluminum having high thermal conductivity
A flange 405 and a cap 404 are fastened by bolts 410 via a C-ring 408 between the base plate and the wiring board 401 and a cushion 409 below the wiring board 401 to seal the module. Heat conducting means called a piston 403 is provided between the semiconductor device 402 and the cap 404 so as to correspond to each semiconductor device 402, so that heat generated by the semiconductor device 402 is transmitted to the cap 404. Screw holes 411 are provided at regular intervals on the upper surface of the cap 404 so as to avoid right above the conductor device 402, and a water-cooled heat sink 407 is connected to the bolts 412 via a heat conductive sheet 406 which is a heat conductive material. And the heat of the semiconductor device 402 that has passed through the cap 404 is exhausted.

【0004】さらに別の例として、特開平4−4964
3号公報には図5に示すようなマルチチップモジュール
の冷却構造が開示されている。フランジ505に保持さ
れた配線基板501の上に、多数の半導体デバイス50
2が搭載されている。半導体デバイス502の上には熱
伝導性のキャップ504がかぶせられ、キャップ504
は水冷ヒートシンク506とともにフランジ505にボ
ルト507で締結されている。水冷ヒートシンク506
とキャップ504は密着するよう精度よく加工されてい
る。半導体デバイス502から発生した熱は半導体デバ
イス502の上面および側面にあたる熱伝導性コンパウ
ンド503を経て、キャップ504に伝わり、キャップ
504に密着した水冷ヒートシンク506に伝わって排
熱している。また、図5の水冷ヒートシンク506は空
冷フィンに置き換えても実施可能である。
[0004] As another example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-4964 is disclosed.
No. 3 discloses a cooling structure for a multi-chip module as shown in FIG. A large number of semiconductor devices 50 are placed on the wiring substrate 501 held by the flange 505.
2 is mounted. A thermally conductive cap 504 is placed over the semiconductor device 502, and the cap 504 is provided.
Together with the water-cooled heat sink 506 are fastened to the flange 505 with bolts 507. Water-cooled heat sink 506
And the cap 504 are precisely processed so as to be in close contact with each other. The heat generated from the semiconductor device 502 is transmitted to the cap 504 via the heat conductive compound 503 corresponding to the upper surface and the side surface of the semiconductor device 502, and is transmitted to the water-cooled heat sink 506 which is in close contact with the cap 504 to exhaust the heat. Further, the water-cooled heat sink 506 in FIG. 5 may be replaced with an air-cooled fin.

【0005】上記2つの例から図6に示すような従来例
も考えられる。図6の従来例は、図5の水冷ヒートシン
ク506の代わりに空冷フィン607を搭載し、図4の
従来技術のキャップ404と水冷ヒートシンク407の
間に熱伝導シート406を介在させているように、熱伝
導性コンパウンド606をキャップ604と空冷フィン
607の間に介在させた構造である。すなわちフランジ
605に保持された配線基板601の上に、多数の半導
体デバイス602が搭載されている。半導体デバイス6
02の上には熱伝導性のキャップ604がかぶせられ、
キャップ604は空冷フィン607とともにフランジ6
05にボルト608で締結されている。空冷フィン60
7とキャップ604の向い合う面には熱伝導性コンパウ
ンド606を介在させるため、図5のように空冷フィン
607とキャップ604を密着させるための厳しい精度
加工を必要とせずに優れた冷却性能を得ることができ
る。
From the above two examples, a conventional example as shown in FIG. 6 can be considered. In the conventional example of FIG. 6, air cooling fins 607 are mounted in place of the water cooling heat sink 506 of FIG. 5, and a heat conductive sheet 406 is interposed between the cap 404 and the water cooling heat sink 407 of the prior art of FIG. This is a structure in which a heat conductive compound 606 is interposed between a cap 604 and an air-cooled fin 607. That is, many semiconductor devices 602 are mounted on the wiring board 601 held by the flange 605. Semiconductor device 6
02 is covered with a thermally conductive cap 604,
The cap 604 and the air-cooled fin 607 are
05 with a bolt 608. Air-cooled fins 60
Since the heat conductive compound 606 is interposed between the surfaces facing the cap 7 and the cap 604, excellent cooling performance can be obtained without requiring strict precision processing for bringing the air-cooling fin 607 and the cap 604 into close contact as shown in FIG. be able to.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のようなマルチチ
ップモジュールの冷却構造では、冷却性能の観点に立つ
と以下のような問題があった。
The above-described cooling structure for a multi-chip module has the following problems from the viewpoint of cooling performance.

【0007】図6に示す従来例は、キャップ上面に熱伝
導性コンパウンドを介して空冷フィンを搭載し、空冷フ
ィンの周縁部をフランジとともにボルトで締結すること
で、熱伝導性コンパウンドの厚さを数十μm以下に薄く
潰し、熱抵抗の低減を図っている。しかし、近年はモジ
ュールサイズの大型化が進み、150mmサイズの空
冷フィンの周縁部をボルトで締結すると、熱伝導性コン
パウンドを潰すときの反力が大きくなり、空冷フィンの
中心付近の熱伝導性コンパウンドは数十μm以下の厚さ
を確保できなくなり、熱伝導性コンパウンドの熱抵抗が
大きくなるという問題がある。また、モジュールのパワ
ーon/off時の温度差による部品の膨張、収縮の繰
り返しによって、図7に示すように空冷フィン707中
央部付近のキャップ704と空冷フィン707の変形が
大きくなることでギャップ701が大きく変動し、その
間に介在している熱伝導性コンパウンド706が剥離し
たり、空冷フィン707の周縁部707aから押し出さ
れたりする恐れがある。このことから、キャップ704
と空冷フィン707との間の熱抵抗が増大してモジュー
ルの温度が上昇し、信頼性の確保が困難となる。
In the conventional example shown in FIG. 6, an air-cooling fin is mounted on a top surface of a cap via a heat-conductive compound, and a peripheral portion of the air-cooling fin is fastened together with a flange with a bolt to reduce the thickness of the heat-conductive compound. It is thinned to several tens of μm or less to reduce the thermal resistance. However, in recent years, the module size has been increasing, and if the periphery of the air-cooling fin of 150 mm square size is fastened with bolts, the reaction force when crushing the heat-conductive compound will increase, and the thermal conductivity near the center of the air-cooling fin will increase. There is a problem that the compound cannot secure a thickness of several tens of μm or less, and the thermal resistance of the thermally conductive compound increases. In addition, as shown in FIG. 7, the cap 704 near the center of the air-cooling fin 707 and the deformation of the air-cooling fin 707 are increased by the repetition of expansion and contraction of the component due to the temperature difference at the time of power on / off of the module. Greatly fluctuates, and the heat conductive compound 706 interposed therebetween may peel off or be pushed out from the peripheral portion 707a of the air-cooling fin 707. From this, the cap 704
The thermal resistance between the air-cooling fins 707 increases and the temperature of the module increases, making it difficult to ensure reliability.

【0008】また、図4の構造は、キャップ上面に半導
体デバイスの真上を避けるようにある一定の間隔でボル
トのネジ穴を設け、空冷フィンとキャップの間に熱伝導
シートを介在させてボルトで締結するため、大型サイズ
のモジュールの場合でも熱伝導性シートを全領域で均一
に薄く潰すことができる。しかし、キャップの材質が、
熱伝導性の高いセラミックス等の脆性材料の場合、図4
のキャップにネジ穴の加工をしてボルトで締結する構造
は、ボルト締結時のストレスでキャップが破損する恐れ
があり信頼性上の確保が困難になる。
In the structure shown in FIG. 4, screw holes for bolts are provided at certain intervals on the upper surface of the cap so as to avoid right above the semiconductor device, and a heat conductive sheet is interposed between the air-cooling fins and the cap. Therefore, even in the case of a large-sized module, the heat conductive sheet can be uniformly and thinly crushed in all regions. However, if the material of the cap is
In the case of a brittle material such as ceramics having high thermal conductivity, FIG.
In the structure in which a screw hole is formed in the cap and the bolt is fastened with a bolt, the cap may be damaged by stress at the time of fastening the bolt, and it is difficult to ensure reliability.

【0009】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
改善して、大型マルチチップモジュールに熱伝導性材料
を介して空冷フィンを取付けることで冷却性能に優れた
マルチチップモジュールの冷却構造を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cooling structure for a multi-chip module having excellent cooling performance by improving the above-mentioned problems of the prior art and attaching air-cooling fins to a large-sized multi-chip module via a heat conductive material. To provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、多数の半導体デバイスと、半導体デバ
イスが搭載された配線基板と、半導体デバイスを覆う高
熱伝導性のキャップと、半導体デバイスの発熱をキャッ
プへ導くための熱伝導手段を半導体デバイスとキャップ
の間に設け、キャップ上面に熱伝導性コンパウンドや熱
伝導性シート等の熱伝導性材料を介して空冷フィンを搭
載し、空冷フィンの中央部をバネ等で機械的に押圧して
キャップに固定するための手段を備えたマルチチップモ
ジュールであることを前提に、空冷フィンのフィンベー
ス部下面が空冷フィンの溝方向と垂直方向に凹面の形状
をしていることを特徴とするマルチチップモジュールの
冷却構造とする。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a plurality of semiconductor devices; a wiring board on which the semiconductor devices are mounted; a high thermal conductive cap for covering the semiconductor devices; Heat conduction means for guiding heat generation to the cap is provided between the semiconductor device and the cap, and air cooling fins are mounted on the upper surface of the cap via a heat conductive material such as a heat conductive compound or a heat conductive sheet. The lower surface of the fin base of the air-cooling fin has a concave surface in the direction perpendicular to the groove direction of the air-cooling fin, assuming that the multi-chip module has a means for fixing the center part to the cap by mechanically pressing the center with a spring or the like. And a cooling structure for a multi-chip module.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明による実施例について図
1、図2および図3を用いて具体的に説明する。図1は
本発明の実施例のX−Z断面図である。図2は本発明の
実施例のY−Z断面図である。図3は本発明の実施例の
空冷フィン7だけを取り出し、フィンベース下面7bを
上にして見た斜視図である。多数の半導体デバイス2が
セラミック等の配線基板1に搭載されている。半導体デ
バイス2の発熱は熱伝導性コンパウンド3を介してキャ
ップ4へ伝えられる。キャップ4は熱伝導性に優れた材
質で、キャップ4とともに配線基板1と配線基板1の縁
周部を固定するフランジ5で半導体デバイス2を封止し
ている。キャップ4の上面には熱伝導性コンパウンド6
を介して空冷フィン7が搭載され、図1,図2に示すよ
うに空冷フィン7の中央部上面の数枚のフィンをスペー
サ8を介して板バネ9で押圧することで熱伝導性コンパ
ウンド6を薄く潰し、熱伝導効率を高めている。また、
板バネ9の両端はブラケット10で固定され、ブラケッ
ト10とフランジ5はボルト11で締結されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment according to the present invention will be specifically described with reference to FIGS. FIG. 1 is an XZ sectional view of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a YZ sectional view of the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view showing only the air-cooled fins 7 according to the embodiment of the present invention and viewing the fin base lower surface 7b upward. A large number of semiconductor devices 2 are mounted on a wiring board 1 made of ceramic or the like. Heat generated by the semiconductor device 2 is transmitted to the cap 4 via the heat conductive compound 3. The cap 4 is made of a material having excellent heat conductivity, and the semiconductor device 2 is sealed together with the cap 4 by a flange 5 for fixing the wiring substrate 1 and the peripheral portion of the wiring substrate 1. A heat conductive compound 6 is provided on the upper surface of the cap 4.
The air-cooling fins 7 are mounted via the air-cooling fins 7, and as shown in FIG. 1 and FIG. Thinly, improving the heat transfer efficiency. Also,
Both ends of the leaf spring 9 are fixed by a bracket 10, and the bracket 10 and the flange 5 are fastened by bolts 11.

【0012】図3のフィンベース7aは、厚さを数ミリ
程度に薄くして熱抵抗の低減を図っており、フィンベー
ス下面7bをフィンの溝方向(Y方向)と垂直な方向
(X方向)に10μm〜300μm程度の凹面の形状を
成すように加工を施している。また、空冷フィン7はフ
ィンベース7aの厚さが薄いため、フィンの溝方向に剛
性は高いが、フィンの溝方向と垂直方向に剛性が低い構
造となっている。図1、図2に示すように空冷フィン7
の中央部上面のスペーサ8を押圧すると、始めに図3に
示すフィンベース下面7bの一番突出している外周の2
辺7b1,7b2付近の熱伝導性コンパウンド6が大き
く潰れる。さらに押圧を続けると、フィンベース下面7
bは、熱伝導性コンパウンド6を潰した反力を受け、空
冷フィン7の剛性の低いX方向の凹面の形状が平面にな
るように変形する。これにより、大型サイズのモジュー
ルでもフィンベース下面7bの中央部の熱伝導性コンパ
ウンド6は問題なく薄く潰れる。
The fin base 7a shown in FIG. 3 has a thickness as small as several millimeters to reduce the thermal resistance, and the lower surface 7b of the fin base is oriented in a direction perpendicular to the fin groove direction (Y direction) (X direction). ) Is processed so as to form a concave surface of about 10 μm to 300 μm. The air-cooling fin 7 has a structure in which the fin base 7a has a small thickness and thus has high rigidity in the fin groove direction, but low rigidity in the direction perpendicular to the fin groove direction. As shown in FIG. 1 and FIG.
When the spacer 8 on the upper surface of the center portion of the fin base is pressed, first, the outermost projection 2 on the lowermost surface 7b of the fin base shown in FIG.
The thermally conductive compound 6 near the sides 7b1 and 7b2 is greatly crushed. When the pressing is further continued, the fin base lower surface 7
b receives the reaction force that crushes the heat conductive compound 6 and deforms the air-cooling fin 7 so that the low-rigidity concave surface in the X direction becomes flat. As a result, even in a large-sized module, the heat conductive compound 6 at the center of the lower surface 7b of the fin base is thinly crushed without any problem.

【0013】仮に、フィンベース下面7bの形状を凸構
造とした場合、空冷フィン7の中央部上面を押圧する
と、押圧した直下の熱伝導性コンパウンド6は、大きな
荷重を受けて十分に薄く潰れるが、空冷フィン7の外周
部付近の熱伝導性コンパウンド6は、潰し荷重が十分に
伝わらないために薄く潰すことができない。本実施例に
よって空冷フィン7とキャップ4に介在させた熱伝導コ
ンパウンド6の厚さを薄くして熱抵抗の低減を図り、熱
伝導効率を向上させ、優れた冷却性能の確保を可能とす
る。また、図1に示す空冷フィン7の中央部上面を押圧
することで、モジュールのパワーon/off時の温度
差による部品の膨張、収縮の繰り返しによる空冷フィン
7とキャップ4の中央部付近のギャップ12変動を小さ
く抑え、その間に介在している熱伝導性コンパウンド6
の剥離や空冷フィン7の周縁部からの押し出しを防いで
いる。これにより、キャップ4と空冷フィン7との間の
熱抵抗の増加が抑えられ、優れた冷却性能を確保でき、
モジュールの信頼性の向上を可能とする。
If the fin base lower surface 7b has a convex structure, when the upper surface of the central portion of the air-cooling fin 7 is pressed, the heat conductive compound 6 immediately below the pressed fin 7 is sufficiently thin and crushed by receiving a large load. The heat conductive compound 6 near the outer periphery of the air-cooling fin 7 cannot be crushed thinly because the crushing load is not sufficiently transmitted. According to this embodiment, the thickness of the heat conduction compound 6 interposed between the air-cooling fins 7 and the cap 4 is reduced to reduce thermal resistance, improve heat conduction efficiency, and ensure excellent cooling performance. By pressing the upper surface of the central portion of the air-cooling fin 7 shown in FIG. 1, the gap between the air-cooling fin 7 and the central portion of the cap 4 due to the repetition of expansion and contraction of the component due to the temperature difference at the time of power on / off of the module. 12 The heat conductive compound 6 which keeps the fluctuation small and intervenes
Of the air-cooling fins 7 and extrusion from the peripheral edge of the air-cooling fins 7 is prevented. As a result, an increase in thermal resistance between the cap 4 and the air-cooling fins 7 is suppressed, and excellent cooling performance can be secured.
The module reliability can be improved.

【0014】[0014]

【発明の効果】本発明によれば、大型サイズのマルチチ
ップモジュールにおいて、空冷フィンのフィンベース下
面をフィンの溝方向(Y方向)と垂直な方向(X方向)
に凹面の形状の加工を施し、空冷フィンの中央部上面を
押圧することで、キャップと空冷フィンの間に介在させ
てた熱伝導性コンパウンドの厚さを薄く潰して熱抵抗を
低減し、さらにモジュールのパワーon/off時の温
度差による部品の膨張、収縮の繰り返しによる熱伝導性
コンパウンドの押し出しや剥離を防ぐことで、キャップ
と空冷フィンの間の熱抵抗の増加を抑える。これによ
て、優れた冷却性能を確保し、モジュールの信頼性の向
上の効果が得られる。
According to the present invention, in the large-sized multi-chip module, the lower surface of the fin base of the air-cooled fin is perpendicular to the groove direction (Y direction) of the fin (X direction).
Applying a concave shape processing to the center of the air-cooling fin, pressing the upper surface of the air-cooling fin, thinning the thickness of the heat conductive compound interposed between the cap and the air-cooling fin, reducing the thermal resistance, An increase in thermal resistance between the cap and the air-cooled fins is suppressed by preventing the thermal conductive compound from being extruded or peeled due to repeated expansion and contraction of the component due to a temperature difference between when the module is turned on and off. Thereby, excellent cooling performance is ensured, and the effect of improving the reliability of the module is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例のX−Y断面図である。FIG. 1 is an XY cross-sectional view of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例のY−Z断面図である。FIG. 2 is a YZ sectional view of the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例の空冷フィンだけを取り出し、
フィンベース下面を上にして見た斜視図である。
FIG. 3 takes out only the air-cooled fins of the embodiment of the present invention,
It is the perspective view which looked at the fin base lower surface up.

【図4】従来技術によるマルチチップモジュールの断面
図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional multi-chip module.

【図5】従来技術によるマルチチップモジュールの断面
図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional multi-chip module.

【図6】従来技術によるマルチチップモジュールの断面
図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional multi-chip module.

【図7】図6の従来技術によるマルチチップモジュール
のパワーon/off時の変形を説明する断面図であ
る。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a deformation of the conventional multi-chip module of FIG. 6 when the power is turned on / off.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、401、501、601・・・配線基板 2、402、502、602・・・半導体デバイス 3、503、603・・・熱伝導性コンパウンド 4、404、504、604、704・・・キャップ 5、405,505,605・・・フランジ 6、606、706・・・熱伝導性コンパウンド 7、607、707・・・空冷フィン 7a・・・フィンベース 7b・・・フィンベース下面 8・・・スペーサ 9・・・板バネ 10・・・ブラケット 11、410、507、608・・・ボルト 12、701・・・ギャップ 403・・・ピストン 406・・・熱伝導性シート 407、506・・・水冷ヒートシンク 408・・・Cリング 409・・・クッション 411・・・ネジ穴 412・・・ボルト 707a・・・空冷フィンの周縁部 1, 401, 501, 601: Wiring board 2, 402, 502, 602: Semiconductor device 3, 503, 603: Thermal conductive compound 4, 404, 504, 604, 704: Cap 5 , 405, 505, 605 ... Flange 6, 606, 706 ... Thermal conductive compound 7, 607, 707 ... Air-cooled fin 7a ... Fin base 7b ... Fin base lower surface 8 ... Spacer 9 ... leaf spring 10 ... bracket 11, 410, 507, 608 ... bolt 12, 701 ... gap 403 ... piston 406 ... heat conductive sheet 407, 506 ... water-cooled heat sink 408 C-ring 409 Cushion 411 Screw hole 412 Bolt 707a Peripheral edge of air-cooled fin

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大黒 宗弘 神奈川県秦野市堀山下1番地 株式会社日 立製作所エンタープライズサーバ事業部内 (72)発明者 山口 武 神奈川県秦野市堀山下1番地 株式会社日 立製作所エンタープライズサーバ事業部内 (72)発明者 松下 崇彦 神奈川県秦野市堀山下1番地 株式会社日 立製作所エンタープライズサーバ事業部内 (72)発明者 椿 繁裕 神奈川県秦野市堀山下1番地 株式会社日 立製作所エンタープライズサーバ事業部内 Fターム(参考) 5F036 AA01 BB05 BB21 BC03 BC09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Munehiro Oguro, 1st Horiyamashita, Hadano-shi, Kanagawa Prefecture, Hitachi, Ltd. Enterprise Server Division (72) Inventor Takeshi Yamaguchi 1st, Horiyamashita, Hadano-shi, Kanagawa, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Takahiko Matsushita Inventor Takahiko Matsushita 1 Horiyamashita, Hadano-shi, Kanagawa Prefecture In-house Enterprise Server Div. F term in the server division (reference) 5F036 AA01 BB05 BB21 BC03 BC09

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】多数の半導体デバイスが搭載された配線基
板と、該配線基板を覆う熱伝導性のキャップと、前記半
導体デバイスの発熱をキャップへ導くための熱伝導手段
を前記半導体デバイスと前記キャップの間に設け、前記
キャップ上面に熱伝導性材料を介して空冷フィンを搭載
し、前記空冷フィンの中央部を弾性部材で機械的に押圧
して前記キャップに取付けるための手段を備えたマルチ
チップモジュールであって、前記空冷フィンのフィンベ
ース部下面が前記空冷フィンの溝方向と垂直な方向に凹
面の形状をしていることを特徴とするマルチチップモジ
ュールの空冷構造。
1. A semiconductor device comprising: a wiring board on which a number of semiconductor devices are mounted; a thermally conductive cap for covering the wiring board; and a heat conducting means for guiding heat generated by the semiconductor device to the cap. An air-cooling fin mounted on the upper surface of the cap via a heat conductive material, and a means for mechanically pressing a central portion of the air-cooling fin with an elastic member to attach the air-cooling fin to the cap. An air cooling structure for a multi-chip module, wherein a lower surface of a fin base portion of the air cooling fin has a concave shape in a direction perpendicular to a groove direction of the air cooling fin.
【請求項2】前記空冷フィンは、該空冷フィンの中央上
面を押圧してキャップと空冷フィンの間に介在させた前
記熱伝導性材料の厚さを薄く潰して冷却性能を向上させ
ることを特徴とする請求項1に記載されたマルチチップ
モジュールの空冷構造。
2. The cooling performance of the air-cooling fin is improved by pressing a central upper surface of the air-cooling fin to reduce the thickness of the heat conductive material interposed between the cap and the air-cooling fin. The air-cooled structure of a multi-chip module according to claim 1.
【請求項3】前記空冷フィンの中央部上面を定荷重で押
圧することで前記キャップと前記空冷フィンの間に介在
させている前記熱伝導性材料をある一定以下の薄さに保
ち、前記熱伝導性材料を剥離させないことを特徴とする
請求項1に記載されたマルチチップモジュールの空冷構
造。
3. The heat-conducting material interposed between the cap and the air-cooled fins is kept at a certain thickness or less by pressing the upper surface of the central portion of the air-cooled fins with a constant load, and The air cooling structure of a multi-chip module according to claim 1, wherein the conductive material is not peeled off.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007074775A (en) * 2005-09-05 2007-03-22 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk Shield conductor
JP2013016722A (en) * 2011-07-06 2013-01-24 Panasonic Corp Cooling structure of semiconductor element
US10049958B2 (en) 2016-10-18 2018-08-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Semiconductor device
CN112179395A (en) * 2020-09-15 2021-01-05 南京田空灵电子商务有限公司 Energy-saving financial electronic detection equipment with reminding effect

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