JP5023735B2 - Cold plate and electronic device - Google Patents
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Description
本発明は、電子部品を冷却する冷却板、およびその冷却板により電子部品を冷却するように構成した電子装置に関する。 The present invention relates to a cooling plate for cooling an electronic component, and an electronic apparatus configured to cool an electronic component by the cooling plate.
近年、電子部品の高速化、高機能化が進み、電子部品を実装した半導体装置の発熱量は増加傾向にあり、効率のよい半導体装置の冷却方法の開発が要請されている。 2. Description of the Related Art In recent years, electronic components have been increased in speed and function, and the amount of heat generated by a semiconductor device on which the electronic component is mounted has been increasing. Thus, development of an efficient cooling method for a semiconductor device has been demanded.
従来、高発熱量の電子部品を冷却する方法として、電子部品の上面に放熱フィンを取り付けファンで冷却する強制空冷方式や、冷媒を循環させて電子部品を冷却する液冷方式が広く採用されている。しかし、電子部品の発熱量が50W/cm2を超えるようになってくると、空冷方式では対応が難しく、液冷方式を採用する必要が生じる。 Conventionally, as a method of cooling an electronic component having a high calorific value, a forced air cooling method in which a radiating fin is attached to the upper surface of the electronic component and cooled by a fan, or a liquid cooling method in which a refrigerant is circulated to cool the electronic component has been widely adopted. Yes. However, when the calorific value of the electronic component exceeds 50 W / cm 2 , it is difficult to cope with the air cooling method, and it becomes necessary to adopt the liquid cooling method.
図9は、従来の液冷方式の電子部品冷却装置の一例を示す図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a conventional liquid cooling electronic component cooling apparatus.
図9(a)には、電子部品91の上面に、TIM(Thermal Interface Material)91aを介して密着させた、内部に冷却液の流路が設けられた受熱部93を備えた冷却装置90が示されている。電子部品91により加熱された受熱部93内の冷却液はポンプ97によって受熱部93と放熱部94との間を循環し、放熱部94に取り付けられたフィン95とファン96によって冷却されるようになっている。
In FIG. 9A, a
しかし、図9(a)に示す冷却装置90では、電子部品91とプリント配線基板92とは熱抵抗の大きいTIM91aを介して熱接続されているので冷却効率が低い上に、電子部品91の上面だけしか冷却されないため冷却が不十分であり、冷却手段としては限界に達している。
However, in the
また、上記の冷却装置90は、電子部品91を冷却することはできるが、プリント配線基板92上の電子部品を冷却することは難しいという問題がある。そこで、電子部品91だけでなく、プリント配線基板92を冷却できるようにした冷却装置が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
The
図9(b)には、プリント配線基板92’内の、電子部品91’に対向する部位に、内部に冷却液が封入されたヒートシンク93’を配備した冷却装置90’が示されている。この冷却装置90’は、ヒートシンク93’および電子部品91’側の金属部分に接触して熱結合を行う複数の金属柱状体93aを内蔵している。冷却液はポンプ97によって受熱部93と放熱部94との間を循環し、放熱部94に取り付けられたフィン95およびファン96によって冷却されるようになっている。
しかし、上記の冷却装置90’では、ヒートシンク93’を埋め込んだ特殊なプリント配線基板92’を必要とするため高コストとなりやすい。また、電子部品91とプリント配線基板92’との間の樹脂層による熱伝導の阻害を防止するために該樹脂層内に高熱伝導性のサーマルビアを配置する必要があり、プリント配線基板92’の構造がさらに複雑となりコストをアップさせるという問題がある。
However, the above-described
本発明は、上記事情に鑑み、電子部品を効率よく冷却することのできる冷却板、およびその冷却板により効率よく電子部品が冷却される電子装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the cooling plate which can cool an electronic component efficiently in view of the said situation, and the electronic apparatus by which an electronic component is cooled efficiently with the cooling plate.
上記目的を達成する本発明の第1の冷却板は、
信号入出力用の端子を備えた半導体装置と、該半導体装置が実装されるプリント配線基板との間に配置される冷却板であって、
内部に冷却液が流れる流路を有する絶縁材料からなる基体と、
上記流路を貫通して上記基体の表裏面双方に露出した、上記端子と上記プリント配線基板上の配線パターンとを電気的に接続する導体柱とを備えたことを特徴とする。
The first cooling plate of the present invention that achieves the above object is as follows.
A cooling plate disposed between a semiconductor device having terminals for signal input / output and a printed wiring board on which the semiconductor device is mounted,
A substrate made of an insulating material having a flow path through which a coolant flows;
Through the flow path is exposed on the front and back surfaces both said substrate, characterized by comprising a conductive column for electrically connecting the wiring pattern of the upper Symbol pin and the printed wiring board.
本発明の第1の冷却板によれば、冷却板内の流路を貫通する導体柱を介して半導体装置上およびプリント配線基板上の電子部品の熱が冷却液に伝えられるので電子部品を効率よく冷却することができる。 According to the first cooling plate of the present invention, the heat of the electronic components on the semiconductor device and the printed wiring board is transmitted to the coolant via the conductor pillars that pass through the flow passages in the cooling plate, so that the electronic components are efficiently used. Can cool well.
また、上記目的を達成する本発明の第1の電子装置は、
内部に冷却液が流れる流路を有する絶縁材料からなる基体と、上記流路を貫通して上記基体の表裏面双方に露出してなる導体柱とを有する冷却板と、
信号入出力用の端子を備え、該端子が上記導体柱の露出端面に電気接続されてなる半導体装置と、
上記半導体装置との間に上記冷却板を挟んだ位置に配置され、配線パターンが形成されて該配線パターンが上記導体柱の、上記端子が電気接続された露出端面とは反対側の露出端面に電気接続されてなるプリント配線基板と、
上記冷却板内の流路と接続され冷却液を循環させる冷却液循環経路と、
上記冷却液循環経路の途中に配備された、冷却液を該冷却液循環経路内で循環させるポンプと、
上記冷却液循環経路の途中に配備された、該冷却液循環経路内の熱を放熱する放熱部品とを備えたことを特徴とする。
In addition, a first electronic device of the present invention that achieves the above object is
A cooling plate having a base made of an insulating material having a flow path through which a cooling liquid flows, and a conductor column penetrating the flow path and exposed on both the front and back surfaces of the base;
A semiconductor device comprising a signal input / output terminal, wherein the terminal is electrically connected to the exposed end face of the conductor post;
Is arranged at a position sandwiching the cooling plate between the semiconductor device, the wiring pattern of the conductor post wiring pattern is formed on the exposed end face opposite to the exposed end face of the terminal is electrically connected a printed wiring board formed by connection conductive Kise',
A coolant circulation path connected to the flow path in the cooling plate and circulating the coolant;
A pump arranged in the middle of the coolant circulation path for circulating the coolant in the coolant circulation path;
And a heat dissipating component that dissipates heat in the coolant circulation path, disposed in the middle of the coolant circulation path.
本発明の第1の電子装置によれば、冷却板内の流路を貫通する導体柱を介して半導体装置上およびプリント配線基板上の電子部品の熱が冷却液に伝えられ、その冷却液はポンプにより冷却液循環経路を経て放熱部品に送られ、冷却液の熱は放熱部品により大気中に放熱されるので、電子部品を効率よく冷却することができる。 According to the first electronic device of the present invention, the heat of the electronic components on the semiconductor device and the printed wiring board is transmitted to the coolant via the conductor pillars that penetrate the flow path in the cooling plate, and the coolant is The pump is sent to the heat dissipation component through the coolant circulation path, and the heat of the coolant is dissipated into the atmosphere by the heat dissipation component, so that the electronic component can be efficiently cooled.
また、上記目的を達成する本発明の第2の冷却板は、
信号入出力用の柱状端子を備えた半導体装置と、該半導体装置が実装されるプリント配線基板との間に配置される冷却板であって、
内部に冷却液が流れる流路を有し表裏面を形成する絶縁材料からなるとともに上記半導体装置の柱状端子が挿通される、その流路を貫通してそれら表裏面双方に開口した貫通孔を有することを特徴とする。
The second cooling plate of the present invention that achieves the above object is
A cooling plate disposed between a semiconductor device having columnar terminals for signal input / output and a printed wiring board on which the semiconductor device is mounted,
With an insulating material for forming the organic and front and rear surfaces of the flow path through which cooling liquid flows inside the pole terminals of the semiconductor device is inserted, having a through the flow path through hole opened to their front and rear surfaces both It is characterized by that.
本発明の第2の冷却板によれば、冷却板内の流路を貫通する柱状端子を介して半導体装置上およびプリント配線基板上の電子部品の熱が冷却液に伝えられるので電子部品を効率よく冷却することができる。 According to the second cooling plate of the present invention, the heat of the electronic component on the semiconductor device and the printed wiring board is transmitted to the coolant via the columnar terminal that penetrates the flow path in the cooling plate, so that the electronic component is efficiently used. Can cool well.
また、上記目的を達成する本発明の第2の電子装置は、
信号入出力用の柱状端子を備えた半導体装置と、
内部に冷却液が流れる流路を有し表裏面を形成する絶縁材料からなるとともに上記半導体装置の柱状端子が挿通される、その流路を貫通してそれら表裏面双方に開口した貫通孔を有する冷却板であって上記半導体装置が配置され上記柱状端子が上記貫通孔を貫通する冷却板と、
配線パターンが形成され上記冷却板に配置されて該配線パターンが上記柱状端子に電気的に接続されてなるプリント配線基板と、
上記冷却板内の流路と接続され冷却液を循環させる冷却液循環経路と、
上記冷却液循環経路の途中に配備された、冷却液を該冷却液循環経路内で循環させるポンプと、
上記冷却液循環経路の途中に配備された、該冷却液循環経路内の冷却液の熱を放熱する放熱部品とを備えたことを特徴とする。
The second electronic device of the present invention that achieves the above object is
A semiconductor device having columnar terminals for signal input and output;
With an insulating material for forming the organic and front and rear surfaces of the flow path through which cooling liquid flows inside the pole terminals of the semiconductor device is inserted, having a through the flow path through hole opened to their front and rear surfaces both A cooling plate in which the semiconductor device is disposed and the columnar terminal penetrates the through hole; and
A printed wiring board in which a wiring pattern is formed and disposed on the cooling plate, and the wiring pattern is electrically connected to the columnar terminals;
A coolant circulation path connected to the flow path in the cooling plate and circulating the coolant;
A pump arranged in the middle of the coolant circulation path for circulating the coolant in the coolant circulation path;
And a heat dissipating part that dissipates heat of the coolant in the coolant circulation path, which is disposed in the middle of the coolant circulation path.
本発明の第2の電子装置によれば、冷却板内の流路を貫通する柱状端子を介して半導体装置上およびプリント配線基板上の電子部品の熱が冷却液に伝えられ、その冷却液はポンプにより冷却液循環経路を経て放熱部品に送られ、冷却液の熱は放熱部品により大気中に放熱されるので、電子部品を効率よく冷却することができる。 According to the second electronic device of the present invention, the heat of the electronic components on the semiconductor device and the printed wiring board is transmitted to the coolant via the columnar terminals penetrating the flow path in the cooling plate, and the coolant is The pump is sent to the heat dissipation component through the coolant circulation path, and the heat of the coolant is dissipated into the atmosphere by the heat dissipation component, so that the electronic component can be efficiently cooled.
本発明によれば、電子部品を効率よく冷却することのできる冷却板、およびその冷却板により効率よく電子部品が冷却される電子装置を実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electronic device by which an electronic component can be efficiently cooled with the cooling plate which can cool an electronic component efficiently, and the cooling plate is realizable.
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の電子装置の概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first electronic device of the present invention.
図1に示すように、この電子装置10は、内部に冷却液が流れる流路33を有する絶縁材料からなる板状の基体31と、流路33を貫通して基体31の表裏面双方に露出してなる導体柱32とを有する冷却板30と、電子部品を実装したパッケージの裏面21bに外部との間の信号入出力用の端子22を備え、該裏面21bが冷却板30の表面に接して該端子22が導体柱32の冷却板30表面30aの露出端面に電気接続されてなる半導体装置20と、配線パターン41が形成され、表面が冷却板30の裏面30bと接して配線パターン41が導体柱32の冷却板の裏面30b側の露出端面に電気的に接続されてなるプリント配線基板40と、冷却板30内の流路33と接続され冷却液を循環させる冷却液循環経路81と、冷却液循環経路81の途中に配備された、冷却液を冷却液循環経路81内で循環させるポンプ82と、冷却液循環経路81の途中に配備され、冷却液循環経路81内の熱を放熱する放熱部品83とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態における絶縁材料からなる基体31としては、プラスチックやFR4(Flame Retardant Type 4)などの電気絶縁材料を用いることができる。
As the
また、冷却液は、低誘電率で不活性な液体であるフロリナート(3M製)や、同じく低誘電率で不活性かつ温暖化係数の小さいノベック(3M製)などを用いることができる。 As the coolant, Fluorinert (manufactured by 3M), which is an inert liquid with a low dielectric constant, Novec (manufactured by 3M), which is also low dielectric constant, inactive, and has a small warming coefficient can be used.
本実施形態における放熱部品83として、図1には、放熱用フィン83cが取り付けられ、内部に冷却液が流れる流路83bを有する放熱部83aと、放熱用フィン83cを冷却するファン83dとが示されているが、本発明における放熱部品は必ずしも上記構成に限られるものではなく、要は冷却液循環経路内の冷却液の熱を効率的に放熱することができるものであればどのような構成のものであってもよい。
As the
図2は、本発明の第1の冷却板の概略構成図である。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the first cooling plate of the present invention.
図2に示すように、この第1の冷却板30は、電子部品を実装したパッケージの裏面21bに外部との間の信号入出力用の端子22を備えた半導体装置20と該半導体装置20が実装されるプリント配線基板40との間に配置されるものであって、内部に冷却液が流れる流路33を有する絶縁材料からなる板状の基体31と、流路33を貫通して基体31の表裏面双方に露出した、上記電子部品の端子22と上記プリント配線基板40上の配線パターン41との間の電気的配線を担う導体柱32とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
この第1の冷却板30を介して半導体装置20とプリント配線基板40とを電気的に接続するために、本実施形態では、半導体装置20の外部との間の信号入出力用の端子22および冷却板30の導体柱32のプリント配線基板40側の外部との間の信号入出力用の端子34をいわゆるBGA(Ball Grid Array)端子として構成しておき、半導体装置20と冷却板30とプリント配線基板40とを重ね合わせた状態で半導体装置20、冷却板30、およびプリント配線基板40をリフロー炉を用いてはんだ付け実装する。
In this embodiment, in order to electrically connect the
これにより、BGA端子22およびBGA端子34のはんだが溶融して半導体装置20の外部との間の信号入出力用の端子22と導体柱32とがはんだ付けされるとともに、導体柱32とプリント配線基板40の配線パターン41とがはんだ付けされ、半導体装置20とプリント配線基板40とは導体柱32を介して電気的に接続される。
Thereby, the solder of the
このように構成された第1の冷却板30を含む第1の電子装置10によれば、半導体装置20およびプリント配線基板40で発生した熱は冷却板30の導体柱32を介して冷却板30の流路33内を流れる冷却液に伝えられ、冷却液に伝えられた熱は放熱部品83によって大気中に放熱されるので、半導体装置20上およびプリント配線基板40上の電子部品を効率よく冷却することができる。
According to the first
以下に、本発明の第1の冷却板の実施例について説明する。
(実施例1)
図3は、本発明の第1の冷却板の一実施例の外観を示す平面図であり、図4は、本発明の第1の冷却板の一実施例の内部を示す切断図である。
Below, the Example of the 1st cooling plate of this invention is described.
Example 1
FIG. 3 is a plan view showing the appearance of an embodiment of the first cooling plate of the present invention, and FIG. 4 is a cutaway view showing the inside of the embodiment of the first cooling plate of the present invention.
この冷却板30の基体31は、45mm×45mm、厚さ5mm、FR4製の絶縁材料で作製されており、冷却板30の表裏両面にはそれぞれ半導体装置20に実装された電子回路の電極、およびプリント配線基板40の端子と接続する銅箔の電極端子パターン32aが形成されている。この電極端子パターン32aと半導体装置20の電子部品の端子とがはんだ付けされることによって、冷却板30内の冷却液は密閉され漏洩が生じない構造となっている。
The
冷却板30の内部には冷却液入口39aから冷却液出口39bまで冷却液を案内する冷却液ガイド39cによって冷却液が流れる流路33が形成されている。この流路33は、厚さ2.5mmの2枚のFR4板に深さ1.5mmの流路の溝を対称に形成したものを張り合わせることで形成した。
Inside the cooling
図4に示すように、この冷却板30内の流路33内に、流路33を貫通して冷却板30の表裏両面の電極端子パターン32a(図3参照)間に形成された導体柱32が配備されており、この導体柱32がその周囲を流れる冷却液によって冷却され、ひいては半導体装置20上およびプリント配線基板40上の電子部品が冷却される。
As shown in FIG. 4, the
上記図3、図4に示した冷却板30を作製し、図1に示したごとく、プリント配線基板40上に冷却板30を重ね、その上に、電子部品が実装された半導体装置20を重ね合わせて実装した。半導体装置20に実装された電子部品は、BGA(Ball Grid Array)であり、電子部品のはんだボール端子は冷却板30の電極端子パターン32a(図3参照)にはんだ付けされる。
The cooling
また、冷却板30下面の電極端子パターン32aには、はんだボールを設け、プリント配線基板40上の端子にはんだ付けされる。
Also, solder balls are provided on the
半導体装置20、冷却板30、およびプリント配線基板40のはんだ付け実装は一般的に行われているリフロー炉を用いた表面実装方式により行った。
Soldering mounting of the
冷却液は低誘電率で不活性な液体であるフロリナート(3M製)を用いた。 As the coolant, Fluorinert (manufactured by 3M), which is an inert liquid with a low dielectric constant, was used.
こうして、図1に示すように、冷却板30と、半導体装置20と、プリント配線基板40と、冷却液循環経路81と、ポンプ82と、放熱部品83とを備えた電子装置10を構成した。
Thus, as shown in FIG. 1, the
これにより、半導体装置20上およびプリント配線基板40上の電子部品からの熱を導体柱32を介して冷却板30内の冷却液に効率的に伝えることができる電子装置10が得られた。
As a result, the
次に、本発明の第2の電子装置の実施の形態について説明する。 Next, an embodiment of the second electronic device of the present invention will be described.
図5は、本発明の第2の電子装置の概略構成図である。 FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a second electronic device according to the present invention.
図5に示すように、この電子装置50は、電子部品を実装したパッケージの裏面に外部との間の信号入出力用のPGA(Pin Grid Array)型の柱状端子61を備えた半導体装置60と、内部に冷却液が流れる流路73を有する絶縁材料からなるとともに半導体装置60の柱状端子61が挿通される貫通孔(後述)を有する冷却板であって該冷却板表面側に半導体装置60が配備され柱状端子61が上記貫通孔を貫通して該冷却板裏面から露出してなる状態の冷却板70と、配線パターン41が形成され冷却板70の裏面側に配備されて該配線パターン41が柱状端子61の冷却板70の裏面70bから露出した部分に電気的に接続されてなるプリント配線基板40と、冷却板70内の流路73と接続され冷却液を循環させる冷却液循環経路81と、冷却液循環経路81の途中に配備された、冷却液を冷却液循環経路81内で循環させるポンプ82と、冷却液循環経路81の途中に配備された、該冷却液循環経路81内の冷却液の熱を放熱する放熱部品83とを備えている。
As shown in FIG. 5, the
本実施形態における放熱部品83として、図5には、放熱用フィン83cが取り付けられ、内部に冷却液が流れる流路83bを有する放熱部83aと、放熱用フィン83cを冷却するファン83dとが示されているが、本発明における放熱部品は必ずしも上記構成に限られるものではなく、要は冷却液循環経路内の冷却液の熱を効率的に放熱することができるものであればどのような構成のものであってもよい。
As the
図6は、本発明の第2の冷却板の概略構成図である。 FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the second cooling plate of the present invention.
図6に示すように、この第2の冷却板70は、電子部品を実装したパッケージの裏面に外部との間の信号入出力用の柱状端子61を備えた半導体装置60と該半導体装置60が実装されるプリント配線基板40との間に配置されるものであって、内部に冷却液が流れる流路73を有する絶縁材料からなる板状の基体75で構成されるとともに上記半導体装置60の柱状端子61が挿通される貫通孔76と、貫通孔76の周囲に形成された銅箔パターン78を備えている。
As shown in FIG. 6, the
この第2の冷却板70を介して半導体装置60とプリント配線基板40とを電気的に接続するには、予め、半導体装置60の柱状端子61の周囲にはんだ層を形成しておき、半導体装置60の柱状端子61を冷却板70の貫通孔76に挿通し、プリント配線基板40の上に重ねた状態で、半導体装置60、冷却板70、およびプリント配線基板40をリフロー炉ではんだ付け実装する。これにより、柱状端子61に形成されていたはんだ層が溶融して柱状端子61と銅箔パターン78とがはんだ付けされるとともに、柱状端子61とプリント配線基板40上の配線パターン41とがはんだ付けされる。
In order to electrically connect the
こうして、半導体装置60とプリント配線基板40とは柱状端子61を介して電気的に接続される。
Thus, the
このように構成された第2の冷却板70を含む第2の電子装置50によれば、半導体装置60およびプリント配線基板40で発生した熱は冷却板70の柱状端子61を介して冷却板70の流路73内を流れる冷却液に伝えられ、冷却液に伝えられた熱は放熱部品83によって大気中に放熱されるので、半導体装置60上およびプリント配線基板40上の電子部品を効率よく冷却することができる。
According to the second
以下に、本発明の第2の冷却板の実施例について説明する。
(実施例2)
図7は、本発明の第2の冷却板の一実施例の外観を示す平面図であり、図8は、本発明の第2の冷却板の一実施例の内部を示す切断図である。
Below, the Example of the 2nd cooling plate of this invention is described.
(Example 2)
FIG. 7 is a plan view showing the appearance of an embodiment of the second cooling plate of the present invention, and FIG. 8 is a cutaway view showing the inside of the embodiment of the second cooling plate of the present invention.
この冷却板70の基体71は、45mm×45mm、厚さ3.6mm、FR4製の絶縁材料で構成されるとともに半導体装置60の柱状端子61(図5参照)が挿通される貫通孔76と、貫通孔76の周囲に形成された銅箔パターン78を備えている。この銅箔パターン78と半導体装置60の柱状端子61とがはんだ付けされることによって、冷却板70内の冷却液は密閉され漏洩が生じない構造となっている。
A base 71 of the cooling
冷却板70の内部には冷却液入口79aから冷却液出口79bまで冷却液を案内する冷却液ガイド79cによって冷却液が流れる流路73が形成されている。この流路73は、厚さ1.8mmの2枚のFR4板に深さ1mmの流路の溝を対称に形成したものを張り合わせて形成した。
Inside the cooling
図8に示すように、この冷却板70内の流路73内に、流路73を貫通する貫通孔76が形成され、その貫通孔76がその外側を流れる冷却液によって冷却されることにより、貫通孔76内に挿通された半導体装置60の柱状端子61(図6参照)が冷却され、ひいては半導体装置60上およびプリント配線基板40上の電子部品が冷却される。
As shown in FIG. 8, a through
上記図7、図8に示した冷却板70を作製し、図5に示したごとく、プリント配線基板40上に冷却板70を重ね、その上に、電子部品が実装された半導体装置60を重ね合わせて実装した。半導体装置60に実装された電子部品はPGA(Pin Grid Array)であり、電子部品の端子は長さ5mmのピン形状の柱状端子61である。PGA部品の柱状端子61は冷却板70の貫通孔76を貫通してプリント配線基板40上の端子にはんだ付けされると共に冷却板70を密閉構造にする。
The cooling
半導体装置60、冷却板70、およびプリント配線基板40のはんだ付け実装は一般的に行われているリフロー炉を用いた表面実装方式により行った。
The
冷却液は低誘電率で不活性な液体であるフロリナート(3M製)を用いた。 As the coolant, Fluorinert (manufactured by 3M), which is an inert liquid with a low dielectric constant, was used.
こうして、図5に示すように、冷却板70と、半導体装置60と、プリント配線基板40と、冷却液循環経路81と、ポンプ82と、放熱部品83とを備えた電子装置50を構成した。
Thus, as shown in FIG. 5, the
これにより、半導体装置60上およびプリント配線基板40上の電子部品からの熱を柱状端子61を介して冷却板70内の冷却液に効率的に伝えることができる電子装置50が得られた。
As a result, the
10,50 電子装置
20,60 半導体装置
21b 裏面
22 端子
30,70 冷却板
30b 裏面
31,75 基体
32 導体柱
32a 電極端子パターン
33、73 流路
34 BGA端子
39a,79a 冷却液入口
39b,79b 冷却液出口
39c,79c 冷却液ガイド
40 プリント配線基板
41 配線パターン
61 柱状端子
76 貫通孔
78 銅箔パターン
81 冷却液循環経路
82 ポンプ
83 放熱部品
83a 放熱部
83b 流路
83c 放熱用フィン
83d ファン
90,90’ 冷却装置
91 電子部品
91a TIM
92,92’ プリント配線基板
93 受熱部
93’ ヒートシンク
93a 金属柱状体
94 放熱部
95 フィン
96 ファン
97 ポンプ
10, 50
92, 92 'Printed
Claims (4)
内部に冷却液が流れる流路を有する絶縁材料からなる基体と、
前記流路を貫通して前記基体の表裏面双方に露出した、前記端子と前記プリント配線基板上の配線パターンとを電気的に接続する導体柱とを備えたことを特徴とする冷却板。 A cooling plate disposed between a semiconductor device having terminals for signal input / output and a printed wiring board on which the semiconductor device is mounted,
A substrate made of an insulating material having a flow path through which a coolant flows;
Cooling plate, characterized in that it includes a conductive column for electrically connecting the wiring pattern of said flow path was exposed on the front and back surfaces both of the substrate through, before Symbol pin and the printed circuit board .
信号入出力用の端子を備え、該端子が前記導体柱の露出端面に電気接続されてなる半導体装置と、
前記半導体装置との間に前記冷却板を挟んだ位置に配置され、配線パターンが形成されて該配線パターンが前記導体柱の、前記端子が電気接続された露出端面とは反対側の露出端面に電気接続されてなるプリント配線基板と、
前記冷却板内の流路と接続され冷却液を循環させる冷却液循環経路と、
前記冷却液循環経路の途中に配備された、冷却液を該冷却液循環経路内で循環させるポンプと、
前記冷却液循環経路の途中に配備された、該冷却液循環経路内の熱を放熱する放熱部品とを備えたことを特徴とする電子装置。 A cooling plate having a base made of an insulating material having a flow path through which a cooling liquid flows, and a conductor column penetrating the flow path and exposed on both the front and back surfaces of the base;
A semiconductor device comprising a terminal for signal input / output, wherein the terminal is electrically connected to the exposed end face of the conductor post;
Wherein disposed on the across the cooling plate located between the semiconductor device, the wiring pattern wiring pattern is formed is the conductor post, to the exposed end face opposite to the exposed end face of the terminal is electrically connected a printed wiring board formed by connection conductive Kise',
A coolant circulation path connected to the flow path in the cooling plate and circulating the coolant;
A pump provided in the middle of the coolant circulation path for circulating the coolant in the coolant circulation path;
An electronic device comprising: a heat dissipating component that dissipates heat in the coolant circulation path, disposed in the middle of the coolant circulation path.
内部に冷却液が流れる流路を有し表裏面を形成する絶縁材料からなるとともに前記半導体装置の柱状端子が挿通される、該流路を貫通して該表裏面双方に開口した貫通孔を有することを特徴とする冷却板。 A cooling plate disposed between a semiconductor device having columnar terminals for signal input / output and a printed wiring board on which the semiconductor device is mounted,
Wherein with an insulating material for forming the organic and front and rear surfaces of the flow path through which cooling liquid flows inside the pole terminals of the semiconductor device is inserted, having a through hole which is open on said back surface both through the flow path A cooling plate characterized by that.
内部に冷却液が流れる流路を有し表裏面を形成する絶縁材料からなるとともに前記半導体装置の柱状端子が挿通される、該流路を貫通して該表裏面双方に開口した貫通孔を有する冷却板であって前記半導体装置が配置され前記柱状端子が前記貫通孔を貫通する冷却板と、
配線パターンが形成され前記冷却板に配置されて該配線パターンが前記柱状端子に電気的に接続されてなるプリント配線基板と、
前記冷却板内の流路と接続され冷却液を循環させる冷却液循環経路と、
前記冷却液循環経路の途中に配備された、冷却液を該冷却液循環経路内で循環させるポンプと、
前記冷却液循環経路の途中に配備された、該冷却液循環経路内の冷却液の熱を放熱する放熱部品とを備えたことを特徴とする電子装置。 A semiconductor device having columnar terminals for signal input and output;
Wherein with an insulating material for forming the organic and front and rear surfaces of the flow path through which cooling liquid flows inside the pole terminals of the semiconductor device is inserted, having a through hole which is open on said back surface both through the flow path A cooling plate in which the semiconductor device is disposed and the columnar terminal penetrates the through hole; and
A printed wiring board in which a wiring pattern is formed and disposed on the cooling plate, and the wiring pattern is electrically connected to the columnar terminals;
A coolant circulation path connected to the flow path in the cooling plate and circulating the coolant;
A pump provided in the middle of the coolant circulation path for circulating the coolant in the coolant circulation path;
An electronic device comprising: a heat dissipating component disposed in the middle of the coolant circulation path for dissipating heat of the coolant in the coolant circulation path.
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