JP2786193B2 - 半導体冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体素子などに代表される電子部品の発
熱体に柔軟性冷却流路を接しさせて、その冷却流路内に
冷却水を流すことにより、発熱体を冷却する半導体冷却
装置に関する。 〔従来の技術〕 従来の装置は、例えば特開昭58−72896号，特開昭58
−200945号，特開昭61−324491,及び特開昭60−160150
号各公報に記載のように、発熱体（例えば半導体チツ
プ）の裏面に冷却フインを取り付けて、冷却水を流すこ
とにより、発熱体を冷却する。発熱体チツプは一般に基
板上に複数個配置されており、チツプ内の配線と、基板
内の配線は、フリツプチツプ方式（半田球）によつて接
続され、信号のやりとりをしている。一方発熱体チツプ
の裏面側は、ベローズなどの柔軟性構造で冷却水の入口
及び出口通路を構成し、柔軟性構造体は、冷却水ヘツダ
とＯリングによる接合、あるいは半田接合などで金属的
に接合されている。冷却水の入口及び出口通路はひとつ
のチツプに対して、別々にふたつ配置される場合、ある
いは二重管構造をとる場合がある。いずれにしても、こ
のような柔軟性構造体により、冷却水ヘツダの変位など
にもとづく応力が、直接チツプに影響するのを最小限に
ふせぐようにしている。柔軟性構造体内を流れる冷却水
により、冷却フインを介して発熱体チツプを冷却するわ
けであるが、冷却フインと発熱体は、半田接合などによ
つて金属的に接合する場合と、熱伝導性の良好な例えば
シリコン油や、グリースなどを挿入している場合があ
る。いずれにしても、この部分は熱の伝わりを良好にす
るような手段をとつている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明が対象とする半導体冷却構造は、発熱体チツプ
を効率よく冷却すると同時に、発熱体チツプにかかる応
力をできるだけ小さく押さえなければならない。更に冷
却すべき発熱体チツプは一般に小さく（例えば10〜20mm
角程度）、かつ密に配列されているため、冷却構造体は
スペースの狭い空間で、組立あるいはリペアをしなけれ
ばならない。つまり組立性，リペア性が良好な構造でな
ければならない。更に狭い空間に冷媒を流すため、その
流動抵抗にもとづく圧力損失が大きくなり易い。 例えば、ひとつの方法として、冷却構造体には２つの
柔軟性ベローズを有し、冷媒液の入口，出口の機能を持
たせる方法があるが、柔軟性ベローズと、チツプ背面上
の冷却フインをおおう冷却ブロツクとは半田等によつて
接合され、更に冷却ブロツクと発熱体チツプとも半田等
により接合されている。そして、それらの柔軟性ベロー
ズは、隣接する発熱体チツプ裏面上の冷却ブロツクとも
接合されている。従つて、半田接合等によつて、冷却構
造体が組立つても、発熱体チツプの不良等が生じた場合
には、冷却構造体を解体し発熱体チツプを取り除く必要
がある。その場合、狭いスペースで各要素が半田等によ
つて接合されていると、非常にその作業性が悪い。一
方、冷却構造体を構成する柔軟性ベローズと、冷媒液ヘ
ツダーとをＯリングを使つて接続することによつて、組
立性とリペア性を向上させる方法が考案されているが、
この場合冷媒液ヘツダが大きく、基板と冷媒液ヘツダ間
に多数の複数個の柔軟性ベローズが存在する。従つて、
組立時には冷媒液ヘツダにＯリングを介して複数個の柔
軟性ベローズを取り付ける。冷媒ヘツダに取り付けられ
た柔軟性ベローズの他端側の冷却ブロツクを発熱体チツ
プに取り付ける。その場合、冷却ブロツクと発熱体チツ
プとは、空間が狭いため半田等によつて接合することが
不可能なので、例えば、熱伝導性グリースや熱伝導シー
トなどを冷却ブロツクと発熱体チツプとの間にはさんで
組み立てる。この場合には、発熱体チツプの不良等によ
つて冷却構造体を解体し取り除く必要がある時は、熱伝
導性グリースあるいは熱伝導性シートの部分で切り離す
ことが可能となる。しかしながら、熱伝導性グリースあ
るいは熱伝導性シートを冷却ブロツクと発熱体チツプと
の間にはさむ冷却方法は、冷却ブロツクと発熱体チツプ
を半田等によつて接合する方法に比べて、熱抵抗が大き
くなり、発熱体チツプを効率よく冷却すると云う半導体
冷却構造に要求される項目を満足していない。更に複数
個の発熱体チツプに対応する冷却ブロツクの冷却面に、
冷媒液を直列に流すため、冷却ブロツク内では流動抵抗
が大きくなり、圧力損失の増大を招く。 本発明の目的は熱抵抗の低減及び冷媒液の流動抵抗の
低減を図ると共に組立性，リペア性をも考慮した半導体
冷却装置を提供するにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、基板上に搭載された複数の半導体チップ
と、これら半導体チップ毎に熱伝導性部材を介して固着
され内部に冷媒が前記半導体チップへ導かれる流路と前
記半導体チップからの流路とを有する冷却ブロックと、
この冷却ブロックと着脱可能に組み合わされ、内部に外
部からの冷媒を流す主流路から前記冷却ブロックへ分岐
した流路と前記主流路へ合流する流路とを有する冷却媒
体供給ブロックと、前記冷却ブロックと前記冷却媒体供
給ブロックとが組み合わされた状態において前記冷却ブ
ロックの流路と前記冷却媒体供給ブロックの流路とを接
続する手段とを備えることにより達成される。 また、上記目的は、基板上に搭載された複数の半導体
チップと、これら半導体チップ毎に熱伝導性部材を介し
て固着され内部に冷媒の流れる流路を有する冷却ブロッ
クと、この冷却ブロックと着脱可能に組み合わされ内部
に冷却ブロックに冷媒を供給する流路を有する冷却媒体
供給ブロックと、前記冷却ブロックと前記冷却媒体供給
ブロックが組み合わされた状態において前記冷却ブロッ
クの流路と前記冷却媒体供給ブロックの流路とを接続す
る手段と、隣接する冷却媒体供給ブロックの流路同士を
接続する２重管構造の柔軟性を有する管路と、前記冷却
媒体供給ブロックに流入して来る冷媒のうち一方の管路
の冷媒を分岐する手段と、この分岐された冷媒を前記対
応する冷却ブロックに導く流路と、この冷却ブロックか
ら戻って来た冷媒を前記他方の管路に導く流路とを備え
ることにより達成される。 〔作用〕 本発明は以上の従来技術の問題点を解決するため、例
えば冷却フインを中に設けた冷却ブロツクと発熱体チツ
プとを半田等により接合することによつて熱抵抗が小さ
くなることに着目し、なおかつ、冷却ブロツクと冷媒液
流路構造とをＯリング等による接続とすれば、そしてＯ
リングの締め付け力も冷媒液流路構造の外部（つまり発
熱体チツプ、基板とは反対側）から加えられる構造にす
ることにより、組立性，リペア性の向上が図れることに
着目したものである。更に発熱体チツプにかかる応力の
低減を図るため、柔軟性ベローズの配置を、基板上に発
熱体チツプが並ぶ方向と同一方向に取り付けた構造とす
る。更に、複数個の発熱体チツプに、冷媒液を直列に流
す場合、冷媒液の全部を冷却ブロツクの冷却面に流すの
ではなく、必要最小限の流量のみを冷却面に流す構造と
することにより、冷媒液の流動抵抗の低減を図る。 上記のように構成すれば、チツプのメンテナンス時に
モジユールの全てをはずす必要はなく、メンテナンス対
象のブロツクに係るチツプについてだけ該当ブロツクを
はずせば良いことになる。 またチツプの論理検査に際しては、冷却ブロツクをは
ずすことなく検査が可能となる。 一方、冷却ブロツクを含めた封止構造体を製作する際
には一般に基板，チツプ，冷却ブロツク等を込みにして
チツプ半田付け用のリフロー工程を経ることとなり、チ
ツプに係る熱応力は大であるが、本発明の構成を採用す
ればチツプ上に冷却ブロツクが独立しているからそのよ
うな熱応力が回避できることになる。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。 先ず本発明の代表的な態様につき説明する。 冷却フインを中に含んだ冷却ブロツクを発熱体チツプ
に半田等によつて金属的に接合する。そして冷却ブロツ
クと冷媒液流路とをＯリング等によつて接続し、冷却ブ
ロツクと冷媒液流路とを脱着可能な機構とし、Ｏリング
の締め付けは冷媒液流路の外側（チツプ，基板の反対
側）からネジ機構等によつて行う。 （１）冷却ブロツクにおける冷媒液の入口孔と出口孔を
別々に設けると、Ｏリング等を用いた冷媒液のシールが
不可能となるので、入口孔と出口孔は２重構造とし、例
えば入口孔から冷媒液が冷却ブロツクへ侵入し、出口孔
を通じて、冷媒液が冷却ブロツクから冷媒液流路へ流出
する。したがつて、この場合には出口孔となる外側流路
にＯリング等によるシール機構を設ける。冷却ブロツク
の外側流路の端部と、冷媒流路の外側流路の端部にフラ
ンジを設け、両者のフランジの接する面にＯリングを配
置する。両者のフランジの締め付け力は、半割り状の治
具を介して冷媒液流路側をボルト等で押さえつけること
により得られる機構とする。冷媒液ヘツダ構造を採用す
ると、Ｏリングを締め付ける機構を設けることが不可能
となるので、複数個の発熱体チツプ背面上の冷却構造体
を、それぞれ冷媒液流路で連絡し、冷媒液流路は２重構
造とする。各冷却構造体を連絡する２重構造冷媒液流路
の外側流路構造には柔軟性ベローズを設ける。内側流路
構造においては、冷却ブロツク内の内側構造と冷媒液流
路の内側構造とをゴムホース等によつて連絡する構造と
する。 （２）上記（１）と同前提にした他の代表例として次の
構造を採用し得る。冷媒液は、基板上に複数個搭載され
た各々の発熱体チツプの裏面上の冷却ブロツクに対し直
列状に流れる。各冷却ブロツクを直列状に連結する冷媒
液の主流路は柔軟性ベローズ等の柔軟性構造体とする。
したがつて柔軟性構造体は基板に対して平行状に配置さ
れる。更に、主流路においては各冷却ブロツクに対応し
て、主流路内に冷媒液分岐機構を設け、主流路内を流れ
てくる冷媒液の一部の流量を冷却ブロツク内に流し、加
熱された冷媒液が再び主流路内に戻り、冷媒液の残りの
流量と合流する機構とする。 半導体冷却構造体には、発熱体チツプへの応力をでき
るだけ小さく押さえ、発熱体チツプを効率良く冷却し、
かつ冷却構造体の組立性，リペア性の向上を図ると云つ
た要求がある。 先づ、上記（１）の構成における冷却時の作用につい
て説明する。２重構造である冷媒液流路の例えば内側流
路を流れる冷媒液は、冷却構造体内で分岐され、冷媒液
流路の内側流路と冷却ブロツク内の内側流路とを連絡す
るゴムホース内を通過して、冷却ブロツク内に侵入す
る。冷却ブロツク内の冷却フインはチツプ背面側に取り
付けられており、冷媒液は冷却フインを冷却しながら流
れ、自身は加熱される。続いて冷却ブロツク内の２重構
造の外側流路を流れて、冷却ブロツクから流出され、や
はり２重構造である冷媒液流路の外側流路を通過して、
柔軟性ベローズ内を流れて隣接する発熱体チツプ背面上
の冷却構造体内へと導びかれる。冷媒液が冷却ブロツク
内の冷却フインを通過する時に、冷媒液は冷却フイン及
び冷却ブロツクと発熱体チツプ間の半田等の層を介して
発熱体チツプを冷却し、発熱体チツプ内で発熱する熱を
除去する。このようにして発熱体チツプ内に多数配置さ
れている半導体素子の温度を低く保つことが可能とな
る。 一方、作動時においては、例えば半導体素子の温度を
60〜120℃程度に保ち、冷媒液温度はおよそ20℃程度が
一般である。したがつて室温状態で組立てられた冷却構
造体は、作動時においては各場所によつて温度差がつ
く。冷却構造体を構成する各要素の材質が異なること
と、各場所によつて温度が異なることにより、作動時に
おける冷却構造体の各要素の膨張率が異なるため、作動
時において熱変形が生じ、発熱体チツプに応力がかか
る。発熱体チツプと基板の間は、両者内の配線が半田球
によつて接続されており、この半田球が強度的に弱く、
発熱体チツプに応力がかかると、半田球の破損等を紹
く。したがつて応力緩和のために、冷却構造体を柔軟構
造にしなければならない。特に温度差の大きい冷却構造
体内の発熱体チツプ側と冷媒流路側との熱変形を吸収す
るように柔軟構造体でつなぐ必要がある。本発明では冷
媒液流路が２重構造になつており、内側流路においては
ゴムホースが、外側流路においては各冷却構造体を接続
する柔軟ベローズがその役目をしている。 次に組立性について説明する。はじめに冷却フインを
中に含む冷却ブロツクを発熱体チツプに半田等により接
合する。続いて冷媒液流路の内側流路構造と冷却ブロツ
クの内側流路構造をゴムホースを挿入して接続し、同時
に冷媒液流路の外側流路構造と冷却ブロツクの外側流路
構造の端部に設けられたフランジの間のＯリング等を挿
入して、両者をあわせる。続いて、半割状の治具によつ
て冷媒液流路を両側からささえ、治具を介して冷媒液流
路をボルト等で押さえることにより、両者のフランジに
締め付け力を生じさせ、Ｏリングを締め付ける。 リペア時においては、該ボルトをゆるめることにより
冷却ブロツクと冷媒液流路とを分離できる。 次に、上記（２）の構成における冷却時の作用につい
て説明する。水などに代表される冷媒液が流れる主流路
管は柔軟性ベローズ等で構成され、基板と平行状態に配
置されている。基板上に複数個配置される発熱体チツプ
に対応する各々の冷却ブロツク内へ、冷媒液を供給する
ため、各々の冷却ブロツクに対応して主流路管内に冷媒
液分岐機構を設ける。冷媒液分岐機構と冷却ブロツクが
冷媒液連絡通路で連絡されている。したがつて、主流路
管内を流れる冷媒液は、冷媒液分岐機構によつてその一
部の流量が分岐され、冷却ブロツク内へ導びかれる。冷
却ブロツクの発熱体チツプに接する側の面内には、冷却
フインが平行に並んでおり、冷媒液は平行フイン列間を
流れる。このとき冷媒液はフインを介して発熱体チツプ
内で発熱する熱を除去し、自身は加熱される。加熱され
た冷媒液は、冷媒液連絡通路を通つて再び主流路管内の
冷媒液分岐機構部に戻り、分岐されずに残つた冷媒液と
合流する。このようにして発熱体チツプ内の多数配置さ
れている半導体素子の温度を低く保つことが可能とな
る。そして、主流路管内の冷媒流量の全部を各冷却ブロ
ツク内へ流すのではなく、必要最小限の流量のみを冷却
ブロツク内の流路の狭いフイン列間に流すため、冷媒液
の流動抵抗を小さく押えられ、圧力損失を小さくでき
る。 一方、作動時においては、例えば半導体素子の温度を
60〜120℃程度に保ち、冷媒液温度をおおよそ20℃程度
にしているのが一般である。したがつて室温状態で組立
てられた冷却構造体は、作動時においては各場所によつ
て温度差がつく。冷却構造体を構成する各要素の材質が
異なることと、各場所によつて温度が異なることによ
り、作動時における冷却構造体の各要素の熱膨張率が異
なるため、作動時において熱変形が生じ、発熱体チツプ
に応力がかかる。発熱体チツプと基板の間は、両者内の
配線が半田球によつて接続されており、この半田球が強
度的に弱く、発熱体チツプに応力がかかると、半田球の
破損等を招く。したがつて応力緩和のために、冷却構造
体を柔軟構造にしなければならない。特に温度差の大き
い冷却構造体内の発熱体チツプ側と冷媒液の流路側との
熱変形を吸収するように柔軟構造でつなぐ必要がある。
本発明では主流路管を柔軟性ベローズで構成し、熱変形
を吸収する構造となつている。 次に組立性について説明する。はじめに冷却フインを
中に設けた冷却ブロツクを発熱体チツプに半田等により
接合する。一方、主流路管の各発熱体チツプに対応する
部分には分岐管が接合されており、分岐板を分岐管に挿
入して、各分岐管と、各冷却ブロツクに取り付けられた
各冷却管とをＯリングを界して組み込む。そして分岐板
を固定するため、主流路管の上部（分岐管と反対側）か
らボルト等で分岐板を押し付ける。分岐板は主流路管内
から冷却ブロツク内の冷却フインまで連通しているもの
である。主流路管内部では、分岐されない冷媒液が通過
する開孔があり、分岐管部と冷却管部においては、それ
ぞれの管路内を二分するように分岐板が配置され、冷却
ブロツク側へ向かつて流れる流路と、冷却ブロツク側を
出て、主流路管側へ向かつて流れる流路を形成する。 リペア時においては、該ボルトをゆるめることにより
冷却管と分岐管を分離することが容易となる。 また、水などに代表される冷媒液が流れる主流路管は
柔軟性ベローズ等で構成され、基板と平行状態に配置さ
れている。主流管路は冷却ブロツクに結合される冷媒液
配管と接合されている基板上に複数個配置される発熱体
チツプに対応する各々の冷却ブロツク内に冷媒液を冷却
ブロツクの発熱体側に供給するためパイプ構造からなる
冷媒液分岐機構を設ける。冷媒液分岐機構と冷却ブロツ
クは一体構造として形成されている。したがつて、主流
路管内を流れる冷媒液は、パイプ構造からなる冷媒液分
岐機構によつてその一部の流量が分岐され、冷却ブロツ
クの発熱チツク側へ導びかれる。冷却ブロツクの発熱体
チツプに接する側の面内には、冷却フインが平行又は放
射状に並んでおり、冷媒液はフイン列間を流れる。この
とき冷媒液はフインを介して発熱体チツプ内で発熱する
熱を除去し、自身は加熱される。加熱された冷媒液は、
冷媒液を分岐するパイプと冷却ブロツクに結合された冷
媒液配管との間を通つて再び冷媒液配管の主流路管接合
部付近に戻り、分岐されずにパイプに設けたオリフイス
を通つた冷媒液と合流する。このようにして発熱体チツ
プ内に多数配置されている半導体チツプの温度を低く保
つことが可能となる。そして、主流路管内の冷媒流量の
全部を各冷却ブロツク内へ流すのではなく、必要最小限
の流量のみを冷却ブロツク内の流路を狭いフイン列間に
流すため、冷媒液の流動抵抗を小さく押さえられ、圧力
損失を小さくできる。 作動時については上記（２）の作用と同じである。 次に組立性について説明する。はじめに冷却フインと
パイプからなる冷媒液分岐機構を有する冷却ブロツクを
発熱体チツプに半田等により接合する。一方、主流路管
の各発熱体チツプに対応する部分には冷媒液配管が接合
されており、各冷媒液配管と各冷却ブロツクとをＯリン
グを介して組み込む。そして冷媒液配管の上部（チツプ
と反対側）と冷却ブロツクの上部（チツプと反対側）と
をボルト等で固定する。主流路管内部では、分岐されな
い冷媒液が通過するために冷却ブロツクに接合したパイ
プに開孔があり、主流路管を流れて来た冷媒液をパイプ
内に導いた後、冷却ブロツク内の冷却フイン側へ向かつ
て流れる流路と、冷却ブロツク内に流れず、パイプに設
けた開孔を通り主流路管側へ向かつて流れる流路を形成
する。 リペア時においては、該ボルトをゆるめることにより
冷却ブロツク冷媒液配管とを分離することが容易とな
る。 以下、本発明の一実施例を第１図乃至第４図により説
明する。第１図は単位構造の部分断面斜視図、第２図は
外観斜視図，第３図，第４図は第１図の部品の斜視図で
ある。配線基板１上に多数の発熱体チツプ２（第１図，
第２図にはひとつのみ示す）が搭載され、両者内の信号
線が半田球３によつて接続されている。発熱体チツプの
背面側（半田球３で接続されている面とは反対側）に冷
却ブロツク４が配置され、発熱体チツプを冷却して、チ
ツプ内の半導体素子温度を一様温度に押さえている。冷
却ブロツク４は立方体あるいは直方体形状をしており、
冷媒液がブロツク内を流れても液リークがないように接
合されている。大きさは発熱体チツプとほぼ同じ程度の
構造である。冷却ブロツク４内には、細長い矩形断面形
状のフイン５が多数平行に並んだフイン列路が発熱体チ
ツプ側の面７に接合されている。接合面と反対側の面に
は、押さえ板12が配置され、フイン列全面を押さえるよ
うになつている。フイン列６は２つのブロツク61,62に
分れている。冷却ブロツク中央部と端面の側にフイン部
のない流路10,11が形成される。冷却ブロツク４の中央
上方部には冷媒液の連絡通路11が配置されている。連絡
通路11は２重円管状になつており、内管111,外管112で
成り立つている。外管112は、冷却ブロツクの上ぶた８
に接合されており、冷媒液が外管内と冷却ブロツク内と
を流出入できるようになつている。内管111は外管112よ
りも冷却ブロツク４の内側へ延長されており、押え板12
の中央部に接合されており、冷媒液が内管111の内側と
フイン61,62間の空間10とを流出入できるようになつて
いる。連絡通路11の他端側には、各発熱体チツプへ冷媒
液を導びく冷媒液流路13と、冷媒液流路13から各発熱体
チツプ背面上の連絡通路11へ冷媒液を分岐する冷媒液分
岐機構14が配置され、冷媒液分岐機構は冷媒液の流路が
Ｔ字形をしている。冷媒液分岐機構の左右（第１図，第
２図の場合）に冷媒液流路131,132が配置され、下方
（第１図，第２図の場合）に連絡通路11,冷却ブロツク
４が配置されている。冷媒液流路13及び冷媒液分岐機構
14ともに、冷媒液の流れに関しては、連絡通路11と同様
に２重管構造になつており、内管と外管とがある。冷媒
液分岐機構14には左右の冷媒液流路131,132の外管15を
連絡する連絡外管16が配置され、連絡外管16内と、冷媒
流路外管15内には連絡内管17が通つている。連絡外管16
と連絡内管15は、冷媒液分岐機構内で、連絡通路11側に
分岐し、分岐外管8,分岐内管19を構成している。冷却ブ
ロツク外管112の冷媒液分岐機構側の端部と、分岐外管1
8の端部にはフランジ20,21が取り付けられ、Ｏリング22
によつてシールされる構造になつている（Ｏリング締め
付け機構については後述する。）。一方、冷却ブロツク
の内管111は外管112よりも冷媒液分岐機構側へ突出して
おり、内管111の冷媒液分岐機構側の端部と、分岐内管1
9とはゴムホース23によつて連絡されている。一方、連
絡外管16の両端は各発熱体チツプに対応する連絡外管16
1,162,163,…を冷媒液流路13を構成する柔軟性ベローズ
で連絡されている。冷媒液流路13の両端は、それぞれ連
絡外管16とロー付等によつて接合されている。 次にＯリング22の締め付け機構24について説明する。
第２図に示すように外観は直方体あるいは立方体形状を
している。冷媒液分岐機構を矩形状の半割り状箱25,26
でつつんだ構成である。半割り状箱25,26のあわせ面に
おいては、一面に例えば25には中央部に凸部27、25には
凹部28があり、半割り状箱25,26のあわせ面が寸法よく
あわせられるようになつている。そして、25,26のむか
いあう他の２面には、半割り状箱25,26をあわせたとき
に、連絡外管15及び冷媒液流路13が十分に挿入できるす
き間が生ずるように、半円形状のくぼみ30,31が設けら
れている。さらに、25,26の凸部27,凹部28が設けられて
いる面とは反対側の面には、外管112が挿入でき、かつ
フランジ20をささえることができるような半円形状のく
ぼみ32,33が設けられている。半割り状箱25,26があわせ
面であわさつたとき、25,26をボルト等で締め付けて固
定できるような穴29が25,26の４角に設けられている。
更に半割り状箱25の凸部27のほぼ中央部にはネジ穴34が
貫通されており、ボルト35が差し込まれる。ボルト35を
差し込んだとき、35の先端はほぼ連絡外管の管軸上にく
るような寸法関係になつている。 次に水などに代表される冷媒液の流れ方向について説
明する。流れ方向を第１図の矢印で示す。第１図におい
て、連絡内管17の内部へ例えば左側から流入（矢印36）
した冷媒液は、分岐内管19において分岐され（矢印3
7）、その一部分が連絡通路11の内管111へと流れ、冷却
ブロツク内の空間10に導びかれ、フイン列６のブロツク
61,62内のフイン間を流れる（矢印38）。フインの他端
側の空間11に導びかれた冷媒液は、Ｕターン（矢印39）
して押さえ板12と冷却ブロツクの上ぶた８との間を冷却
ブロツクの中央部にむかつて流れ、連絡通路11の内管11
1と外管112の間へと導びかれる（矢印40）。分岐外管1
8、分岐内管19の間を流れる冷媒液は、連絡内管15と連
絡外管16の間を、例えば第１図において左側から流れて
きた冷媒液（矢印41）と合流し（矢印42）、連絡内管17
と連絡外管15,16の間を例えば第１図において右側へと
流れていく（矢印43）。冷媒液がフイン列６のブロツク
61,62内のフイン間を矢印38の如く流れるときにフイン
５及び面７を介して発熱体チツプを冷却して、冷媒液自
身は加熱される。以上内管側から流入して、外管側を流
出する冷媒液の流れ方向について説明したが、全く逆
に、外管側から流入して、内管側を流出する流れ方向で
もよい。以上説明した如く、本実施例は冷媒液の全てを
各発熱体チツプに対応する冷却ブロツクに流すのではな
く、冷媒液の流路に分岐機構をもたせて、必要とする流
量だけを各冷却ブロツク内へ流すものである。 次に本実施例の組立方法について説明する。先づはじ
めに、基板１に半田球３を介して搭載された複数の発熱
体チツプ２へ冷却ブロツク４と連絡通路11が接合され一
体となつたものを接合する。また、各連絡外管16と各冷
媒液流路13とを例えばロー付等によつて接合し、その内
部に連絡内管を挿入する。続いてＯリング22を挿入し
て、各連絡通路外管112と各分岐外管18の各フランジ20,
21をあわせるわけであるが、その時、同時に各連絡通路
内管111と各分岐内管19の両者にゴムホース23を差し込
む。次に連絡外管16をつつむように、半割り状管25,26
を25の凸部27と26の凹部28をはめあわせ、４すみからボ
ルトを差し込んで半割り状管25,26をボルトで締める。
続いて凸部27のネジ穴34へボルト35を差し込んで、ボル
ト35の先端が連絡外管16の外表面に接しさせる。さら
に、ボルト35を締め付けて、半割り状管25,26の溝32,33
を設けた面が連絡通路外管112のフランジ20を押さえ付
けるようにして、Ｏリング22を締め付けて、冷媒液のシ
ールをできるようにする。 次に本実施例の効果について説明する。先づ、応力緩
和機構は、ゴムホース23と柔軟性ベローズ25によつて行
う。本装置の作動時においては、発熱体チツプ２が発熱
するため、発熱体チツプ２及び基板１が比較的高温とな
り、発後体チツプ２を冷却するための冷媒液が流れる。
冷却ブロツク４及び冷媒液分岐機構14側は比較的低温に
なる。したがつて室温時に組み立てられた本装置は、作
動時において温度分布が生じて、構造体に熱変形を生じ
させるようになるが、本装置は内管側は柔軟性をもつゴ
ムホース23で途中を連結され、外管側は柔軟性ベローズ
15によつて連結されているため、熱変形を両者で吸収で
きる。 本実施例は、冷媒液の全てを各発熱体チツプに対応す
る冷却ブロツク内に流すのではなく、分岐機構によつて
必要流量のみを各冷却ブロツク内に流す。そのため比較
的狭い流路内を冷媒液が流れるわけであるが、流速を小
さくおさえ、さらに圧力損失を小さくおさえることがで
きる。 本実施例は冷却ブロツクと発熱体チツプを半田等によ
つて接合しているため、発熱体チツプで発熱した熱をす
みやかに冷却ブロツク側に伝えることができる。さらに
冷却ブロツクの接合面７上に冷却フイン列６を有し、フ
イン列６を押え板12で押えているため、冷媒液は完全に
フイン５の間を流れることが可能となり、フイン部での
冷却性能の向上を図れる。そのため最終的には発熱体チ
ツプで発熱した熱を効率よく冷媒液に伝えることができ
る。 本実施例に冷却ブロツクを発熱体チツプに半田等によ
つて接合し、その後、Ｏリング22、ゴムホース23によつ
て冷媒液の流路を連結し、Ｏリング締め付け機構でＯリ
ング部をシールするもので、組み立て性が優れている。 さらに発熱体チツプが何んらかの原因で不良になつた
場合などでは、冷却装置を取り除く必要があるが、その
場合においても、最外側に配置されているボルト35と、
半割り状管25,26の４すみのボルト29をゆるめることに
よつて締め付け機構24を取りはずすことができ、さらに
Ｏリングのシールがゆるんだことによつて、冷媒液分岐
機構14と冷媒液流路13を取りはずすことが容易となる。 第２の実施例を第５図に示す。第５図は、ゴムホース
23によつて分岐内管19と内管111とを連結する機構を改
良したものである。内管111の外周面にリブ44を設けて
ある。ゴムホース23をリブ44によつて押さえることによ
つて、ゴムホース23の固定をしやすくしている。 第６図は第３の実施例を示す断面図である。第７図は
第６図の装置の外観図である。第６図はゴムホース23と
リブ44の間にスプリング45を設けたものである。組み立
て後においても、常にゴムホース23を分岐内管19側へ押
さえ付ける力をもたせたものである。 第４の実施例を第８図，第９図に示す。柔軟ベローズ
15を長円形にしたものである。長円形ベローズの配置関
係は、基板１に対して長円形の長径が直交する方向とす
る。このようにすると次の効果がある。前述した如く、
本冷却装置は、作動時においては、基板１及び発熱体チ
ツプ２側が比較的高温となり、冷媒液が流れる冷媒液分
岐機構11及び主流路管13側は比較的低温となる。したが
つて高温側と低温側で、温度の違いと、材質の違いによ
つて、各要素の膨張の程度が異なる。その結果、構造体
に熱応力が生ずるわけである。本実施例においては、柔
軟性ベローズによつて、各冷媒分岐機構が連結されてい
るので、ベローズの伸縮によつて熱変形をふせぎ、ひい
ては構造物に生ずる熱応力を緩和できる。ベローズの伸
縮においては、ベローズの軸方向側の応力緩和は比較的
容易である。長円形ベローズにおいては、ベローズの軸
方向に直交する方向の熱変形の吸収をし易くしたもので
ある。長円形ベローズには次の特徴がある。ベローズを
曲げる方向のバネ定数ｋにおいては、第８図のように短
径面に沿つて曲げる場合のｋは小さく、第９図のように
長径面に沿つて曲げる場合のｋは大きい。そこで第３図
のように、短径が基板１に対して直交するように配置さ
せると、熱変形が生じた場合、ベローズの軸方向に直角
の方向の変形に対してベローズのバネ定数の小さな短径
面に沿う曲げが対応するようになり、ベローズ軸に直交
する方向の熱応力を緩和できる。したがつて、このよう
な長円形ベローズの配置によつて、ベローズ軸方向及び
それに直交する方向の熱応力を緩和することが可能とな
る。 第10図は第５の実施例を示す断面図である。第11図は
第10図の装置の外観図である。Ｏリング締め付け機構を
改良したものである。冷却ブロツクの外管112先端部の
フランジ20の形状を矩形状とし、向きあう２辺側に冷却
ブロツク４側に突き出るように三角形状の突起46を設け
ている。Ｏリング締め付け機構は、Ｉ字形をしたブロツ
ク47と２つのつり金具48より成る。Ｉ字形のブロツク47
は、凹み部49にはつり金具48が挿入され、ボルト等の心
棒50を穴51に挿入することにより、ブロツク47につり金
具48が取り付けられる。つり金具48は心棒50を軸に回転
できる。ブロツク47には連絡外管15があたる部分には、
半円形状の凹部52が設けられ、さらにブロツク47の中央
部にはネジ穴34がある。この金具48は矩形断面をした平
板状の板で、その先端側には三角形状の突起53が手前側
に突き出るように設けられ、フランジ20に設けられた突
起46と組み合うようになつている。Ｏリング締め付け機
構の動作は次の通りである。先づ、２つのつり金具48を
開いた状態で、ブロツクの半円状凹部52を連絡外管15の
中央に配置し、続いて２つのつり金具48を狭ばめて、フ
ランジ20の突起46と金具48の突起53が組み合うようにす
る。続いてボルト35を差し込み、ボルト35の先端が連絡
外管16に接してから、更にボルトを回転させると、Ｏリ
ング締め付け機構には分岐外管のフランジ21と連絡通路
外管のフランジ20を締め付ける力が働き、Ｏリングを締
め付けることになる。 第12図は第６の一実施例を示す断面図である。第13図
は第12図の装置の外観図である。Ｏリング締め付け機構
を改良したものである。冷却ブロツクの外管112先端部
のフランジ20の形状を矩形状とし、向きあう２辺側から
冷却ブロツク４側に突き出るように、矩形状の突起54が
設けてある。Ｏリング締め付け機構は、半割り状のブロ
ツク55,56で連絡外管16をつつむ構成をしている。ブロ
ツク55,56の一方の先端側には、フランジ20の突起54と
組み合わせるように内側にむいた矩形状の突起57,58が
設けられている。ブロツク55,56は両者が合せられたと
きに、連絡外管16が締め付けられるように、円形状の凹
部59,60が設けられている。更に、ブロツク55の上方端
面にはカギ状の突起61が取り付けられている。一方、ブ
ロツク56の上方端面には、カギ62を有するカギ状板63が
とめ部64と、65を介して取り付けられている。とめ部64
と、取つ手65及び取つ手65とカギ状板63はそれぞれビス
66,67によつて接合され、それぞれビスを軸にして、相
対的に周動可能である。Ｏリング締め付け機構の動作は
次のようである。つまり、はじめにブロツク55,56を半
円形凹部59,60が連絡外管16の外周面にあたるように配
置して、ブロツク55,56の先端側の突起57,58が外管112
先端部のフランジ20部の突起54と組み合さるようにな
る。続いて、取つ手65を第７図において左側、第13図に
おいて手前側に配置させて、カギ状突起61とカギ状板63
のカギ167が組み合うようにする。続いて、取つ手65を
第12図において右側へ第13図では後方側へまわすと、ブ
ロツク55,56が両者のあわせ面で締め付けられると同時
に、連絡外管112と分岐外管16とを相対的に締め付ける
力が作用して、Ｏリング22が締め付けられる。 第14図は、基板１上に複数個の発熱体チツプ２が塔載
された第７実施例の場合を示している。第14図では左端
側に配置されている給水主導管68に冷媒液が導びかれ
る。そして右端側に排水主導管69がある。給水主導管68
には、第14図には一つしか図示しないが、冷媒液通路の
内管17の一方の端部70が多数接合されている。そして、
この端部においては、冷媒液通路の内管と外管がロー付
等によつてふさがれて（記号71で示す）、液リークがな
い。また、他方の第14図では右側の端部においては、冷
媒液通路の外管15が排水主導管69に接続されている（記
号72で示す）。この場合も第14図では一つしか示してな
いが、左側の端部70と同様に多数接合されている。この
端部においては、冷媒液通路の内管17の先端73がふさが
れている。 このような構造の場合の冷媒液の流れを説明する。給
水主導管68に導びかれた冷媒液は、先づ多数の冷媒液通
路の内管17内に導びかれる（矢印74）。導びかれた冷媒
液は各々の発熱体チツプ上に配置されている冷媒液分岐
機構14によつて、各々の発熱体チツプ２に接合されてい
る冷却ブロツク内に導びかれ、各々の発熱体チツプを冷
却し、加熱されて、冷媒液通路の内管と外管との間に導
びかれる。これらの加熱された冷媒液は第12図では右側
方向に流れつつ、序々に合流し、最終的には右側端部に
導びかれ（矢印75）、排水主導管69へ流入する。このよ
うに、給水主導管68を流れる比較的冷たい冷媒液は、各
々の冷却ブロツク内に導びかれて、各々の発熱体チツプ
を冷却し、加熱された冷媒液は合流して、排水主導管69
へと導びかれる。したがつて、冷却ブロツクからみる
と、冷媒液は並列流路を構成している。 上記第１〜第７実施例（以下、第８実施例の手前まで
の記載において本実施例という）によれば、先づ、冷却
ブロツクと発熱体チツプとを半田などによつて接合する
ため、発熱体チツプで発熱した熱を、冷却ブロツク内を
流れる冷媒液へ効率よく伝えることができる。同時に冷
媒液の流れる流路における液リークをＯリングなどによ
るシールで行う。 冷却ブロツクに対して発熱体チツプあるいは基板とは
反対側にＯリング締め付け機構を設けてＯリングシール
を行うため、冷却ブロツクに冷媒液を供給する冷媒液分
岐機構及び冷媒液流路の取り付け、取りはずしが容易に
行うことが可能であり、その時、冷却ブロツクと発熱体
チツプの半田接合部を取りはずす必要がない。 半導体冷却装置が作動している時に、発熱体チツプ側
が比較的高温に、冷媒液が流れる側が比較的低温とな
り、熱応力等が発生すること、あるいは、組立時の寸法
精度等によつて、チツプ発熱体に応力がかかり易い。本
実施例では、冷媒流流路の外管16が柔軟ベローズで製作
され、分岐内管19と、連絡流路の内管111が柔軟性ゴム
ホース23によつて接続されている。そのため本実施例に
おいては、この２つの柔軟性配管によつて応力を緩和す
ることができる。したがつて本実施例においては発熱体
チツプに加わる応力を小さくでき、発熱体チツプと基板
間の電気的接続を行う半田球の破損を防ぎ、その寿命を
伸ばすことができる。 更に、本実施例では、冷媒液の全流量を各発熱体チツ
プの背面に導びくのではなく、必要な流量のみを各発熱
体チツプの背面に流す構造である。各発熱体チツプへは
比較的低温の冷媒液を導びくことが可能となる。したが
つて発熱体チツプの発熱量が大きくなつてもその冷却が
できる。また、本実施例によると、冷却ブロツク内のよ
うに微細なフイン列をもつ流路に、比較的少量の、必要
最小限の冷媒液流量を流せばよいので、冷媒液の流動に
ともなう圧力損失を小さく押えることができる。 次に、本発明の第８実施例を第15図及び第16図により
説明する。第15図は断面図、第16図は外観図である。配
線基板１上に多数の発熱体チツプ２（第15図，第16図に
は一つのみ示す）が搭載され、両者内の信号線が半田球
３によつて接続されている。発熱体チツプの背面側（半
田球３で接続されている面とは反対側）に冷却ブロツク
４が配置され、発熱体チツプを冷却して、チツプ内の半
導体素子温度を一様温度に押さえている。冷却ブロツク
４は立方体あるいは直方体形状をしており、冷媒液がブ
ロツク内を流れても液リークがないように接合されてい
る。大きさは発熱体チツプとほぼ同じ程度の構造であ
る。冷却ブロツク４内には、細長い矩形断面形状のフイ
ン５が多数平行に並んだフイン列６が発熱体チツプ側の
面７に接合されている。冷却ブロツクの接合面と反対の
面側には円管状の冷却管76が伸びており、その周囲面に
Ｏリング77を挿入するＯリング溝10を設けてある。次に
冷媒液分岐機構14について説明する。分岐管19は矩形状
をしており、相反する２面側には、主流路管80を構成す
る柔軟性ベローズ15が接合されている。分岐管79の冷却
ブロツク側には筒が拡大されており、拡大部81を構成し
ている。拡大部81の内側は円形状をしており、円形状の
冷却管７路が挿入されて、Ｏリング77でシールする構造
となる。一方、分岐管79内には、その中央部に分岐管82
が挿入されている。分岐管82は板形状で、分岐管76を２
分し、主流路管80の方向をし切るように配置されてお
り、２つの冷媒室83,84を形成する。分岐板82の冷却ブ
ロツク側には、押え板12が分岐板82に対して直角の方向
に取り付けられており、フイン列６を押え付けて、フイ
ン５の先端部の一部分が接合されている。フイン列６と
押え板12の位置関係は、フイン列のフイン両端部側に冷
媒液が流れる流路85,86が設けられるように、押え板12
を配置する。分岐板82のもう一方の端部側には拡大部81
があり、先端部にネジ穴87が設けられている。そして、
冷却管79の両端にある主流路管80の中心軸に近い位置に
開孔88が設けられる。拡大部89は分岐管79内に挿入され
ている。したがつて、分岐板62が分岐管79内に挿入され
た状態においては、開孔88とフイン５部以外には冷媒室
83側と冷媒室84側の冷媒液はし切られて、液のリークが
ほとんどない状態となる。分岐管79の（第15図におけ
る）上部側には穴90が設けてあり、先端にネジ部をもつ
ボルト35が挿入されて、分岐板82のネジ穴87に挿入され
ている。そして、ボルト35の側面にはＯリング溝91が設
けられ、Ｏリング92を挿入して、冷媒液がもれないよう
にシールする。 次に水などに代表される冷媒液の流れ方向について説
明する。流れ方向を第15図に矢印で示す。第15図におい
て、主流路管80の例えば左側から流入（矢印93）した冷
媒液は、冷媒室83に流入し、その１部分は冷却ブロツク
側へむかつて流れ（矢印94）、フイン列６の端部流路85
からフイン間に流入する（矢印95）。フイン５の間を流
れた冷媒液は、フイン列６のもう一方の端部流路86から
流出し（矢印96）、冷媒室84内を主流路管側へむかつて
流れる（矢印97）。一方、主流路管の左側から流入した
冷媒液（矢印93）の残りの流量は、分岐板82に設けられ
た開孔88を通つて、冷媒室84内へ流入する（矢印98）。
そして矢印97と矢印98の方向に流れる冷媒液は合流し、
主流路管内を第15図において右側へ流れる（矢印99）。
冷媒液がフイン列６のフイン５の間を流れるときに、フ
イン５及び面７を介して発熱体チツプを冷却して、冷媒
液自身は加熱される。以上説明した如く、本発明は冷媒
液の全てを各発熱体チツプに対応する冷却ブロツクに流
すのではなく、主流路管に冷媒液分岐機構をもたせて、
必要とする流量だけを各冷却ブロツク内へ流すものであ
る。 次に本実施例の組立方法について説明する。先づはじ
めに、分岐板82の押え板12と冷却ブロツク内のフイン５
先端の一部分とを接合する。そして、基板１に半田球３
を介して塔載された複数の発熱体チツプ２へ、冷却ブロ
ツク４と冷却管76が接合され一体となつた構造物を面７
において接合する。また、別な工程において、分岐管79
の相対する２面に柔軟性ベローズ15を接合する。この工
程においては複数個の発熱体チツプに対応する冷却ブロ
ツクの間を柔軟性ベローズ15で連結した一連の構造体と
なる。続いて、Ｏリング77を冷却管76のＯリング溝78内
に挿入し、一連の構造体の拡大部81を複数個の冷却管76
部に組み込み。次にボルト35の側面のＯリング91にＯリ
ング92を挿入し、そのボルト35を、穴90から挿入して、
その先端を分岐板82のネジ穴87部に挿入して締めつけ
る。 次に効果について説明する。先づ応力緩和機構は柔軟
性ベローズ15によつて行う。本装置の作動時において
は、発熱体チツプ２が発熱するため、発熱体チツプ２及
び基板１が比較的高温となり、発熱体チツプ２を冷却す
るための冷媒液が流れる、冷却ブロツク４及び冷媒液分
岐機構14は比較的低温になる。したがつて室温時に組み
立てられた本装置は、作動時において温度分布が生じ
て、構造体に熱変形を生じさせるようになるが、本装置
は、分岐管79を柔軟ベローズ15ではさむ構成になつてい
るので、熱変形を柔軟性ベローズ15で吸収できる。 本実施例は、冷媒液の全てを各発熱体チツプに対応す
る冷却ブロツク内に流すのではなく、分岐機構によつて
必要流量のみを各冷却ブロツク内に流す。そのため比較
的狭い流路内を冷媒液が流れるわけであるが、流速を小
さくおさえ、さらに圧力損失を小さくおさえることがで
きる。 また本実施例は冷却ブロツクと発熱体チツプを半田等
によつて接合しているため、発熱体チツプで発熱した熱
をすみやかに冷却ブロツク側に伝えることができる。さ
らに冷却ブロツクの接合面７上に冷却フイン列６を有
し、フイン列６を押え板12で押えているため、冷媒液は
完全にフイン５の間を流れることが可能となり、フイン
部での冷却性能の向上を図れる。そのため最終的には発
熱体チツプで発熱した熱を効率よく冷媒液に伝えること
ができる。 更に本実施例は冷却ブロツクを発熱体チツプに半田等
によつて接合し、その後、Ｏリングによつて冷媒液の流
路を連結するものであり組み立て性が優れている。さら
に発熱体チツプが何んらかの原因で不良になつた場合な
どでは、冷却装置を取り除く必要があるが、その場合に
おいても、最外側に配置されているボルと35をゆるめ
て、Ｏリング77部において冷媒液分岐機構14を取りはず
すことができる。 第９実施例を第17図に示す。第17図は柔軟ベローズ15
を断面長円形にしたものである。長円形ベローズの配置
関係は第17図に示す如く、基板１に対して長円形の長径
が直交する方向とする。このようにすると次の効果があ
る。前述した如く、本冷却装置は、作動時においては、
基板１及び発熱体チツプ２側が比較的高温となり、冷媒
液が流れる冷媒液分岐機構11及び主流路管80側は比較的
低温となる。したがつて高温側と低温側で、温度の違い
と、材質の違いによつて、各要素の膨張の程度が異な
る。その結果、構造体に熱応力が生ずるわけである。本
実施例においては、柔軟性ベローズによつて、各冷媒液
分岐機構が連結されているので、ベローズの伸縮によつ
て熱変形をふせぎ、ひいては構造物に生ずる熱応力を緩
和できる。ベローズの伸縮においては、ベローズの軸方
向側の応力緩和は比較的容易である。第17図の長円形ベ
ローズにおいては、ベローズの軸方向に直交する方向の
熱変形の吸収をし易くしたものである。長円形ベローズ
には次の特徴がある。ベローズを曲げる方向のバネ定数
ｋにおいては、第18図のように矩径面に沿つて曲げる場
合のｋは小さく、第19図のように長径面に沿つて曲げる
場合のｋは大きい。そこで第17図のように、矩径が基板
１に対して直交するように配置させると、熱変形が生じ
た場合、ベローズの軸方向に直角の方向の変形に対し
て、ベローズのバネ定数の小さな短径面に沿う曲げが対
応するようになり、ベローズ軸に直交する方向の熱応力
を緩和できる。したがつて、このような長円形ベローズ
の配置によつて、ベローズ軸方向、及びそれに直交する
方向の熱応力を緩和することが可能となる。 第20図に第10実施例として基板１上に複数個配置され
た発熱体チツプ２を冷却する構造を示す。第20図では１
例として発熱体チツプが９×９＝81個搭載されている。
各発熱体チツプ２に対応する冷媒液分岐機構14を主流路
管80で連結している。したがつて第20図の例では９コの
冷媒液分岐機構を柔軟性ベローズ15で連結した一連構造
体100が、９列並んだ構造となる。一連構造体100の両端
には、冷媒液曲管101,102が配置され、基板２に固定さ
れている。したがつて基板２の各一連構造体100の両端
部に冷媒液曲管101,102がそれぞれ９コづつ（第20図の
例）並んでいる。そして、９コの冷媒液曲管101,102に
沿うように主導管103,104が２本走つている。冷媒液曲
管101,102内には冷媒液の流路が設けられ、流路の一方
端は一連構造体100の端部の冷媒液分岐機構と柔軟性ベ
ローズ105,10路で連結され、流路の他の一方端は、主導
管103,104に柔軟性ベローズ107,108によつて連結されて
いる。したがつて、例えば、第20図において左側の主導
管103に導びかれた冷媒液は９分割され、柔軟性ベロー
ズ107冷媒液曲管101、柔軟性ベローズ105の順に通過し
て、一連構造体100へと流れ、それぞれの発熱体チツプ
に対応する冷却ブロツクを流れ、発熱体チツプを冷却す
る。そして、柔軟性ベローズ106、冷媒液曲管102、柔軟
性ベローズ108を通つて、主導管104へと導びかれる。柔
軟性ベローズ105,106の役目は、一連構造体100の端部に
ある冷媒液分岐機構の両面にベローズを設けることによ
つて、熱応力をバランスさせるものである。柔軟性ベロ
ーズ107,108の役目は、主導管103,104の配管にかかる応
力などが、冷媒液曲管101,102ひいては一連構造体100に
かからないようにしたものである。 第８〜第10実施例（以下、第11実施例の記載の手前ま
で、本実施例という）によれば、先づ、冷却ブロツクと
発熱体チツプとを半田などによつて接合するため、発熱
体チツプで発熱した熱を、冷却ブロツク内を流れる冷媒
液へ効率よく伝えることができる。同時に冷媒液の流れ
る流路における液リークをＯリングなどによつてシール
する。 冷却ブロツクに対して発熱体チツプあるいは基板とは
反対側にＯリング締め付け機構を設けてＯリングシール
を行うため、冷却ブロツクに冷媒液を供給する冷媒液分
岐機構及び主流路管の取り付け、取りはずしが容易に行
うことが可能であり、その時、冷却ブロツクと発熱体チ
ツプの半田接合部を取りはずす必要がない。 半導体冷却装置が作動している時に、発熱体チツプ側
が比較的高温に、冷媒液が流れる側が比較的低温とな
り、熱応力等が発生すること、あるいは、組立時の寸法
精度等によつて、チツプ発熱体に応力がかかり易い。本
実施例では、主流路管が柔軟ベローズで製作されてい
る。その為本実施例においては、この柔軟性配管によつ
て応力を緩和することができる。したがつて本実施例に
おいては発熱体チツプに加わる応力が小さくでき、発熱
体チツプと基板間の電気的接続を行う半田球の破損を防
ぎ、その寿命を伸ばすことができる。 更に、本実施例では、冷媒液の全流量を各発熱体チツ
プの背面に導びくのではなく、必要な流量のみを各発熱
体チツプの背面に流す構造である。各発熱体チツプへは
比較的低温の冷媒液を導びくことが可能となる。したが
つて発熱体チツプの発熱量が大きくなつてもその冷却が
できる。また、本実施例によると、冷却ブロツク内のよ
うに微細なフイン列をもつ流路に，比較的少量の、必要
最小限の冷媒液流量を流せばよいので、冷媒液の流動に
ともなう圧力損失を小さく押えることができる。 次に、本発明の第11実施例を第21図，第22図，及び、
第23図により説明する。第21図は外観図、第22図は各部
品の要素構成を示す斜視図、第23図は冷媒液の流れ方向
を示す第21図のＡ−Ａ断面図である。 配線基板１上に多数の発熱体チツプ２（第21図、第23
図には一つのみ示す）が搭載され、両者内の信号線が半
田球３によつて接続されている。発熱体チツプの背面側
（半田球３で接続されている面とは反対側）に冷却ブロ
ツク４が配置され、発熱体チツプを冷却して、チツプ内
の半導体素子温度を一様温度に押えている。冷却ブロツ
ク４の外観は円筒形状で、冷媒液の入口、出口部を有す
る２流路部分109と、矩形断面形状をしており、冷媒液
が発熱体チツプを冷却するための冷却フインが設けられ
ている冷却部分110とに分けられている。 ２流路部分109は、小外筒113、大外筒114、及び小内
筒113より成る。小外筒113は、中心軸に沿つて、円形状
の内流路115が途中まで設けられ、上方端部（大外筒114
に対して反対側の端面部）には中心軸に沿つてネジ穴11
6が設けられている。このネジ穴116は円形状の内流路11
5までは貫通していない。さらに、小外筒113の側面に
は、内流路115の中心軸に向かつて、ひとつの冷媒液流
入口117が設けられている。内流路115の中心軸に対し
て、冷媒液流入口117とは反対側に大きな切り欠き118が
設けられている。切り欠き118の深さは内流路115にまで
達している。一方、切り欠き118の長さは、ネジ穴116の
ある端面とは反対側の端面から、内流路115の先端近く
まで達している。一方、大外筒114は小外筒113よりも径
が大きく、一方端119側は開放されている。他の一方端1
20側はふさがれているが、小外筒113が挿入できる開孔1
21が大外筒114のほぼ中心軸部に設けられ、さらに大外
筒114が円筒を形成できる限界程度の開孔122が、大外筒
114の中心軸からそれた位置に設けられている。小内筒1
23は、その外径が小外筒113の内流路115の内径にほぼ等
しく、内流路115に挿入できる程度である。そして、小
外筒113に設けられた冷媒液流入口117とほぼ等しい大き
さの流入開孔124がその側面に設けられ、中心軸に対
し、流入開孔124とはほぼ反対側にスリツト開孔125が設
けられている。小内筒123を小外筒113の内流路115に挿
入して、小内筒123の先端が、内流路115の先端に当たる
とき、冷媒液流入口117と流入開孔124の奥行き方向の位
置が合うようにしておくと組立時に便利である。冷媒液
流入口117と流入開孔124の円周方向の位置も合せた状態
で、小外筒113と小内筒123とを銀ロー付け等によつて接
合する。以上によつて２流路部分109が形成できる。 冷却部分110は、矩形断面形状の容器126と、多数の棒
状（又は板状）フイン127を立てたフイン板128から成
る。容器126の一方端129側は開放され、他端130側はふ
さがれているが、その部分には容器126の中心軸にそつ
て、小内筒123を挿入して接合できる程度の大開孔140が
設けられている。フイン板128は発熱体チツプ２と同程
度の大きさであり、フイン板128と容器126の大きさもほ
ぼ同程度である。そして、棒状フイン127の群を容器126
内に挿入して、容器126とフイン板128を銀ロー付等によ
り接合する。以上によつて冷却部分110が形成できる。 そして、この状態で小内筒123の一方端がフイン棒127
の先端近くにくるように小内筒123の長さを選択する。
冷却部分110のフイン板128のフイン棒127を設けない反
対側の面141を発熱体チツプ２の裏面に半田等によつて
接合する。冷媒液を冷媒液流入口117及び流入開孔124か
ら導びき、小内筒123内へ冷媒液を流し、さらに棒状フ
イン127の間へ冷媒液を導びく。このとき、冷媒液は、
フイン板128を介して発熱体チツプ２を冷却するわけで
ある。冷却作用を終えた冷媒液は、開孔122から流出す
る。なお流入開孔124から流入した冷媒液のうち、１部
分はスリツト開孔125を通過するため、棒状フイン127の
方へは流れない。この流量は冷却に寄与しない。この２
系統の冷媒液は合流して、流出される。 次に冷却ブロツク４へ冷媒液を導びき、さらに冷却に
寄与した冷媒液と、スリツト開孔125を通過して冷却に
寄与しない冷媒液とを合流させて、流出させる機構であ
る。冷媒液配管133について説明する。冷媒液配管133
は、中心部に中空134が設けられており、外観が円形状
の比較的小さなＯリングによつて冷媒液をシールする配
管固定機構135、外観は２面が平面形状をしている冷媒
液流入出部136及び比較的大きなＯリングによる冷媒液
シール機構137より成る。配管固定機構135は、中空部に
Ｏリング138を挿入する溝139が設けられており、中空部
の内径は、冷却ブロツク４の２流路部分109が挿入され
て、Ｏリング138で液シールが可能な程度である。 冷媒液流入出部136は、中央は円形状をしており、冷
却ブロツク４の２流路部分109が十分に挿入できる大き
さである。そして外側には２つの向いあう平面部142,14
3が設けられ、両者にはベローズ144,147を挿入して接合
するための開孔148,149が設けられている。開孔148,149
の大きさは、小外筒113に設けられた冷媒液流入口117に
比べて大きくなつている。 冷媒液シール機構137は、中空内部側にＯリング150を
挿入する溝151が設けられている。中空部は円形状をし
ており、冷却ブロツク４の大外筒114が挿入された場
合、Ｏリング150によつて十分に液シールが行われる大
きさである。 冷媒液配管133の中空部114へ冷却ブロツク４の２流路
部分109を挿入して、発熱体チツプ２を冷却するための
冷却装置が構成できる。Ｏリング138及び150を、それぞ
れの溝139、151内に挿入し、続いて冷却ブロツク４の２
流路部分109を冷媒液配管133の中空部134へ挿入する。
そして、配管固定機構135の端面側からボルト152を挿入
して、２流路部分109のネジ穴116にさしこみ、冷却ブロ
ツク４と冷媒液配管133とを固定する。この状態におい
て、溝139,151内のＯリング138,150は、冷却ブロツク４
の小外筒113及び大外筒114の外周面に当たり、液シール
を行う状態となる。このとき、大外筒114の一方端120
は、冷媒液配管133の中空部134の内面に接しないよう
に、わずかな隙間153を有している。 次に第23図を用いて、冷媒液の流れ方向を示す。第23
図内の矢印が冷媒液の流れ方向を示す。第23図において
右側のベローズ147から流入した冷媒液154は、先づはじ
めに、冷媒液流入口117、流入開孔124を通つて、小内筒
123内に導びかれる（矢印155）。そして、冷媒液流量の
うち、一部の流量は小内筒123内を流れて、フイン棒127
の群の方向へと流れる（矢印156）。多数のフイン棒127
の間を流れつつ、フイン棒127あるいはフイン板128を冷
却する（矢印157）。このとき冷媒液自身は加熱され
る。加熱された冷媒液は、小内筒123と小外筒114の間を
流れ（矢印158）、続いて、小内筒123と小外筒113との
間を流れる（矢印159）。そして、さらに、小内筒123と
冷媒液流入出部136との間を流れる（矢印160）。一方、
流入開孔124を通過した流量のうち、他の１部分は矢印1
64の如く、スリツト開孔125を通過する。この流量は、
対応する発熱体チツプ２の冷却には寄与しない。冷媒液
の流れ160と164は合流して、第23図の左側のベローズ14
4を流れて流出される（矢印165）。 次に本実施例の効果について説明する。先ず柔軟性ベ
ローズ144,147からなる応力緩和機構について述べる。
本装置の作動時においては、発熱体チツプ２が発熱する
ため、発熱体チツプ２及び基板１が比較的高温となり、
発熱体チツプ２を冷却するための冷媒液が流れる冷却ブ
ロツク４及び冷媒液配管133は比較的低温になる。した
がつて室温時に組み立てられた本装置は、作動時におい
て温度分布が生じて、構造体に熱変形を生じさせるよう
になるが、本装置は冷媒液配管133を柔軟性ベローズ14
4,147ではさむ構成になつているので、熱変形を柔軟性
ベローズ144,147で吸収できる。 本実施例は、冷媒液の全てを各発熱体チツプに対応す
る冷却ブロツク内に流すのではなく、分岐機構によつて
必要流量のみを各冷却ブロツク内に流す。そのため比較
的狭い流路内を冷媒液が流れるわけであるが、流速を小
さくおさえ、さらに圧力損失を小さくおさえることがで
きる。 本実施例は、小内筒123により導いた冷媒液を、発熱
体チツプ２から伝わつた熱を放熱するためのフイン板12
8のフイン群127の中央付近に流入させるため、発熱体チ
ツプ２の発熱分布が高い部分を効率よく冷却できる。 本実施例は冷却ブロツク４と発熱体チツプ２とを半田
等によつて接合しているため、発熱体チツプで発熱した
熱をすみやかに冷却ブロツク側に伝えることができる。 本実施例は冷却ブロツクを発熱体チツプに半田等によ
つて接合し、その後、Ｏリングによつて冷媒液の流路を
連結するものであり、組み立て性が優れている。さらに
発熱チツプが何んらかの原因で不良になつた場合などで
は、冷媒装置を取り除く必要があるが、その場合におい
ても、冷却ブロツク４と冷媒液配管133とを結合してい
るボルト152をゆるめて、Ｏリング138,150部において冷
却ブロツク４と冷媒液配管133とを取りはずすことがで
きる。 第12実施例を第24図，第25図に示す。第24図は冷却ブ
ロツク４の発熱体チツプ２に半田等で接合されるフイン
板128の棒状（又は板状）フイン127中央部に冷却ブロツ
ク４内に接合される小内筒123の外径より大きい空間部1
66を設けたものである。また第25図は冷却ブロツク４の
発熱体チツプ２側の一部断面図であり、第24図に示すフ
イン板を適用した場合の組立状況を表わしている。第23
図に示す実施例において冷却ブロツク４に接合された小
内筒123で導かれた冷媒液は、発熱体チツプ２から発生
する熱を伝えるフイン板128上の棒状フイン127に流れ込
むが、小内筒123と棒状フイン127との間に隙がある場
合、冷媒液は棒状フイン127の群内を通過するのに比
べ、隙部分を流れる方が流動抵抗が少ないため、小円筒
と棒状フイン間の隙に多く流れ、発熱体チツプで発熱し
た熱を効率よく冷媒液に伝えられない。 本実施例では、かかる不都合を解消するため冷却ブロ
ツク４を、第24図，第25図の構造としたものである。す
なわち、第25図に示すように、発熱体チツプ２に半田接
合される冷却ブロツク４のフイン板128を第24図のよう
なものとし、冷却ブロツク４内に接合される小内筒123
の長さを、フイン板128の中央に設けた空間部166の中に
その一部が入り込むまで長くしたものである。 本実施例によれば、冷却ブロツク４内に接合された小
内筒123によりフイン板128に導かれた冷媒液は確実にフ
イン板128の棒状フイン127の内部で小内筒123から排出
されるため、棒状フイン128の間を通過し発熱体チツプ
４で８発生した熱を効率より取り去ることができる。 さらに第13,14実施例について第26図，第27図により
説明する。第26図は、発熱体チツプに対応して複数個の
連続した一連の構造体を形成する場合の冷却ブロツク内
側に接合される冷媒液をフイン板側に導くための小内筒
123を示す。各冷却ブロツクへ流入される冷媒液は、小
内筒123−ａを接合する冷却ブロツク側から複数個の冷
却ブロツクを径て小内筒123−ｂを接合する冷却ブロツ
ク側へと流れるものとする。かかる状態において小内筒
123に設ける切欠き面積が同じ大きさの小内筒を接合し
た冷却ブロツクを発熱体チツプに接合し冷却した場合、
小内筒123−ａを接合した冷却ブロツクを通過した冷媒
液の温度は発熱体チツプ１ケ分の熱を吸収し上昇してい
る。この結果次の冷却ブロツクには温度上昇を起たした
冷媒液が流入する。したがつて熱効率が低下することに
なり、小内筒123−ａを接合した冷却ブロツクと小内筒1
23−ｂを接合した冷却ブロツクとは温度差が大となり発
熱体チツプ性能の安定性を欠く場合がある。本実施例
は、発熱体チツプ間の温度差を出来る限り小とするため
のものであり、冷却ブロツクに接合した小内筒に流入し
た冷媒液の発熱チツプ側へ流れる量と小円筒に入れた切
り込みからの流出量の割合を変化させるようにし、流入
側の冷媒液主導管に近く、液温上昇を起たしていない冷
却ブロツクに接合する小内筒123−ａの切り込み125−ａ
の面積を大とし、流出側冷媒液主媒管の冷却ブロツクに
接合する小内筒123−ｂの切り込み125−ｂの面積を小と
し、その間に配置される冷却ブロツクは、順次変化させ
るものである。 また、第27図は第26図を用いて説明した冷媒液の温度
上昇を少なくする第14実施例で、各冷却ブロツクに接合
する小内筒に設ける切り込み125−c,125−ｄの位置を、
流入側冷媒液主導管に近いものは、小内筒に設けた冷媒
液流入口117と切り込み中心との位置L₁が小とし、流出
側冷媒液主導管側の小内筒の冷媒液流入口117と切り込
み中心との位置L₂が大となるようにしたものである。 以上、第26図，第27図に示した実施例によれば、冷却
ブロツクに流入する冷媒液々温の低い場合には少なめの
流量をまた、各冷却ブロツクを通過し液温上昇を起たし
た冷媒液が流入する場合には多めの流量を各冷却ブロツ
クのフイン板に流すことが可能となり、各発熱体チツプ
の温度差を小とすることができる。 第11〜14実施例（以下、本実施例という）によれば、
先ず、冷却ブロツクと発熱体チツプとを半田などによつ
て接合するため、発熱体チツプで発熱した熱を、冷却ブ
ロツク内を流れる冷媒液へ効率よく伝えることができ
る。同時に冷媒液の流れる流路における液リークをＯリ
ングなどによつてシールする。冷却ブロツクに対して発
熱体チツプあるいは基板とは反対側にＯリング締め付け
機構を設けてＯリングシールを行うため、冷却ブロツク
に冷媒液を供給する冷媒液配管の取付け、取りはずしが
容易に行うことが可能であり、その時、冷却ブロツクと
発熱体チツプとの半田接合部を取りはずす必要がない。 半導体冷却装置が作動している時に、発熱体チツプ及
び基板側が比較的高温となり、冷媒液が流れる冷却ブロ
ツク及び冷媒液配管は比較的低温となるため、熱応力等
が発生する。あるいは、組立時の寸法精度等によつて、
発熱体チツプの発熱時に応力がかかり易い。 本実施例では、主流路がベローズ等の柔軟性体で製作
されているため、熱応力はこの柔軟性配管により緩和す
ることができる。したがつて、本発明においては発熱体
チツプに加わる応力を小さくでき、発熱体チツプと基板
間の電気的接続を行う半田球の破損を防ぎ、その寿命を
伸ばすことができる。 さらに、本実施例では、冷媒液の全流量を各発熱体チ
ツプ背面に導くのではなく、必要な流量のみを流す構造
であり、各発熱体チツプ入は比較的低温の冷媒液が導か
れる。したがつて発熱体チツプの発熱量が大きくなつて
もその冷却が可能である。 また、本実施例によれば冷却ブロツク内のように微細
フイン列を持つ流路に、比較的少量の必要最小限の冷媒
液流量を流せばよいので、冷媒液の流動に伴う圧力損失
を小さく押さえることができる。 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、（１）LSI−
液冷構造半田固着にて熱抵抗を低減し、（２）ベロース
変形、Ｏリング変形、パツキング変形等の柔構造採用及
び温度差解消等によつて対LSI荷重を低減し、及び／ま
たは（３）冷却ブロツク〜冷却媒体供給グロツク間の着
脱にLSIリペア性を向上させるという効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の第１実施例に係る半導体冷却装置の単
位構造物の部分断面斜視図、第２図は同じく第１実施例
単位構造物の斜視図、第３図，第４図は夫々第１実施例
の部品に係る斜視図、第５図は本発明の第２実施例に係
る分岐管近傍の断面図、第６図は同じく第３実施例の分
岐管近傍の断面図、第７図は同実施例部分の側面図、第
８図，第９図は夫々本発明の第４実施例のベローズ近傍
の部分斜視図、第10図は本発明の第５実施例の要部断面
図、第11図は同実施例に係る単位構造物の斜視図、第12
図は本実施例の第６実施例の要部断面図、第13図は同実
施例に係る単位構造物の斜視図、第14図は本発明の第７
実施例に係る複数の単位構造物を連ねた半導体冷却装置
の側面図、第15図は本発明の第８実施例に係る単位構造
物の部分断面斜視図、第16図は同実施例単位構造物の斜
視図、第17図は本発明の第９実施例に係る単位構造物の
斜視図、第18図，第19図は夫々第９実施例のベローズ近
傍の部分斜視図、第20図は本発明の第10実施例に係る複
数の単位構造物を連ねた半導体冷却装置の斜視図、第21
図は本発明の第11実施例に係る単位構造物の斜視図、第
22図は同実施例の分解斜視図、第23図は第21図のＡ−Ａ
断面図、第24図は本発明の第12実施例に係る単位構造物
の冷却ブロツク近傍の部品の斜視図、第25図は同実施例
の冷却ブロツク近傍の断面図、第26図は本発明の第13実
施例に係る装置部品の部分断面斜視図、第27図は同じく
第14実施例に係る部品の部分断面斜視図である。 １…配線基板、２…発熱体チツプ、３…半田球、４…冷
却ブロツク、５…フイン、６…フイン列、７…接合面、
８…上ぶた、10,11…流路、12…押え板、13…冷媒液流
路、14…冷媒液分岐機構、15…冷媒流路（ベローズ）、
16…連結外管、17…連絡内管、18…分岐外管、19…分岐
内管、20,21…フランジ、22…Ｏリング、23…ゴムホー
ス、24…締め付け機構、25,26…半割り状箔、27…凸
部、28,52,59,60…凹部、29,34…穴、30,31,32,33,49…
くぼみ、35,152…ボルト、36,37,38,39,40,41,42…流
れ、44…リブ、45…スプリング、46,53,54,57,58,61…
突起、47,55,56,61,62…ブロツク、48…コリ金具、50…
心棒、51…穴、63…かぎ状板、64…止め部、65…取つ
手、66,67…ビス、68…給水主導管、69…排水主導管、7
4,75…流れ、76…冷却管、77,92、138,150…Ｏリング、
78,91,139,151…Ｏリング用溝、79…分岐管、80…主流
路管、81…拡大部、82…分岐板、83,84…冷媒室、85,86
…流路、87,116…ネジ穴、88,121,122,148,149…開孔、
89…拡大部、90…穴、93,94,95,96,97,98,99…流れ、10
0…一連構造体、101,102…冷媒流曲管、103,104…主導
管、105,106,107,108,144,147…ベローズ、109…２流路
部分、110…冷却部分、113…小外筒、114…大外筒、115
…内流路、117…冷媒流流入口、118…切り欠き、123…
小内管、124…流入開孔、125…スリツト開孔、127…フ
イン、128…フイン板、133…冷媒流配管、134…中空
部、135…配管固定機構、136…冷媒流流入出部、137…
冷媒液シール機構、154…冷媒液、155,156,157,158,15
9,160,164,165…流れ、166…空間部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大橋 繁男 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 佐藤 元宏 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 山田 俊宏 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 笠井 憲一 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 小林 暁峯 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 渡辺 昭英 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−32449（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−152454（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．基板上に搭載された複数の半導体チップと、これら
   半導体チップ毎に熱伝導性部材を介して固着され内部に
   冷媒が前記半導体チップへ導かれる流路と前記半導体チ
   ップからの流路とを有する冷却ブロックと、この冷却ブ
   ロックと着脱可能に組み合わされ、内部に外部からの冷
   媒を流す主流路から冷却ブロックへ分岐した流路と前記
   主流路へ合流する流路とを有する冷却媒体供給ブロック
   と、前記冷却ブロックと前記冷却媒体供給ブロックとが
   組み合わされた状態において前記冷却ブロックの流路と
   前記冷却媒体供給ブロックの流路とを接続する手段とを
   備えた半導体冷却装置。 ２．前記半導体チップと前記冷却ブロックとの固着は、
   半田による接合である特許請求の範囲第１項記載の半導
   体冷却装置。 ３．前記基板上に搭載された隣接する半導体チップ毎に
   設けられた冷却媒体供給ブロック間の冷媒流路を柔軟性
   を有する配管とした特許請求の範囲第１項記載の半導体
   冷却装置。 ４．前記冷却媒体供給ブロック内部の前記流路は、２重
   管構造であり、この２重管の内一方の管から分岐して前
   記冷却ブロック内の流路に導かれ、この冷却ブロックか
   らの流路と前記２重管の他方の管とが接続される特許請
   求の範囲第１項記載の半導体冷却装置。 ５．前記接続手段は、前記２重管の内管同士をゴムホー
   スにて接続し、外管同士をＯリングにて接続するもので
   ある特許請求の範囲第４項記載の半導体冷却装置。 ６．前記冷却媒体供給ブロックは、内部に前記主流路中
   に設けられた穴と、この穴の上流に設けられた前記分岐
   する流路と、前記穴の下流側に設けられた前記合流する
   流路とを備えた特許請求の範囲第１項記載の半導体冷却
   装置。 ７．前記主流路中に設けられた穴の大きさを前記複数の
   半導体チップに応じて変化させた特許請求の範囲第６項
   記載の半導体冷却装置。 ８．前記冷却ブロック内の冷媒流路中であって、前記半
   導体チップ装着面の裏面にフィンを備えた特許請求の範
   囲第１項記載の半導体冷却装置。 ９．前記基板上に搭載された隣接する半導体チップ毎に
   熱伝導部材を介して固着された冷却媒体供給ブロック間
   を接続し、前記穴の径を、上流側より下流側を大きくし
   た特許請求の範囲第７項記載の半導体冷却装置。 １０．基板上に搭載された複数の半導体チップと、これ
   ら半導体チップ毎に熱伝導性部材を介して固着され内部
   に冷媒の流れる流路を有する冷却ブロックと、この冷却
   ブロックと着脱可能に組み合わされ内部に冷却ブロック
   に冷媒を供給する流路を有する冷却媒体供給ブロック
   と、前記冷却ブロックと前記冷却媒体供給ブロックが組
   み合わされた状態において前記冷却ブロックの流路と前
   記冷却媒体供給ブロックの流路とを接続する手段と、隣
   接する冷却媒体供給ブロックの流路同士を接続する２重
   管構造の柔軟性を有する管路と、前記冷却媒体供給ブロ
   ックに流入して来る冷媒のうち一方の管路の冷媒を分岐
   する手段と、この分岐された冷媒を前記対応する冷却ブ
   ロックに導く流路と、この冷却ブロックから戻って来た
   冷媒を前記他方の管路に導く流路とを備えた半導体冷却
   装置。 １１．前記柔軟性を有する管路はベローズである特許請
   求の範囲第10項記載の半導体冷却装置。