JPH0260151A - 集積回路パッケージの温度検出構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は大型の情報処理装置等の電子機器を構成する集
積回路パッケージの温度検出構造に関する。

〔従来の技術〕

情報処理装置等の電子装置では多数の集積回路素子を搭
載した基板を複数枚、架に実装し、架に取り付けたファ
ンにより強制空冷を行い、その排気温度を観測し、排気
温度が規定値以上になると。

集積回路素子の破壊を防ぐために、装置への給電を停止
する等の処置を行うのが一般的である６近年、素子の大
規模集積化、実装の高密度化に伴い、架内の発熱密度が
極度に高くなっており、これらを使用した装置では液体
冷却方式を採用した集積回路パッケージを使用している
。この方式では集積回路パッケージ毎に温度センサを用
意し集積回路パッケージの温度を検出し、温度が規定値
以上になると、給電を停止する等の保護処置を行ってい
る。

従来の集積回路パッケージ温度検出構造を第３図を参照
して説明する。

すなわち、配線基板３０１上の集積回路パッケージ３０
２に細い通し溝３０３を設け、この溝３０３に温度セン
サ３０４を設置し、該センサ３０４をフレキシブルプリ
ント板３０５に接続し、またセンサ出力を外部へ伝える
ための接続用コネクタ３０６をフレキシブルプリント板
３０５の補強板３０７に接続し、これらによりサブアッ
センブリ（第４図にサブアッセンブリのみの斜視図を示
す）を構成している。この朶積回路パッケージ３０２に
、冷媒の供給口３０８．排出１コ３０９を持つ冷却器３
１０を固定用ネジ３１１　を用いて密着させ、供給口３
０８．排出口３０９の間に冷媒を循環させることにより
集積回路パッケージ３０２を冷却し、接続用コネクタ３
０６にセンサ信号取り出し用のケーブル・コネクタ３１
２を接続し、信号を取り出すことにより、集積回路パン
ケージ３０２の温度を検出監視し必要な保護処置を行っ
ていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

北述した従来の集積回路パッケージ温度検出構造ではフ
レキシブルプリント板３０５の一部、補強板３０７．接
続用コネクタ３０６、すなわちセンサ出力の信号経路の
一部が集積回路パッケージ３０２より部分的に飛び出る
ことになる。このように飛び出し部分があると、集積回
路パッケージ３０２の着脱持ち運び時等に、この飛び出
し部分がぶつかり、上記（ｉｔ号経路の構成部品に損傷
を与えるという問題点があった。

また信号−取り出し用のケーブル・コネクタ３１２を接
続用コネクタ３０６に接続したまま集積回路パッケージ
３０２の取外しを行い、上記信号経路の構成部品及びケ
ーブル・コネクタ３１２に損傷を与えることもあるとい
う問題点もあった。

さらに冷却器３１０を集積回路パッケージ３０２に密着
させるとき、ケーブル・コネクタ３１２のケーブルを間
にはさんだまま密着させ前記ケーブルを切ることもある
という欠点もあった。

本発明の目的は前記課厘を解決した集積回路パッケージ
の温度検出構造を提供することにある。

［，１１５題を解決するための手段〕 前記［」的を達成するため、本発明はチンプキャリアに
収められた複数個の集積回路素子を搭載した配線基板の
外周を囲むように枠を取り付け、冷媒と熱交換を行う冷
却器を前記集積回路素子と微小間隙を保って対向させ前
記枠に固着し、前記集積回路素子と前記冷却器との微小
間隙に熱伝導の手段を設けてなる集積回路パッケージに
おいて、前記集積回路素子のチンプキャリアと同一の部
品高さを持つケースに湿度センサを内蔵した温度検出器
を前記配線基板に搭載し、前記冷却器と前記温度検出器
との微小間隙に熱伝導の手段を設けたものである。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１　ｉ／は本発明の一実施例を示す縦断面図である。

ｌはチンプキャリアに搭載された集積回路素子、２は温
度検出器で第２図に示すように湿度センサ３のリード４
をケース５のバッド６にはんだ付けし、温度センサ３と
ケース５との間にクツション材７をはさんでキャップ８
をケース５に取り付ける。このとき、温度センサ３はキ
ャップ８に熱伝導性接着剤で接着される。９は複数個の
集積回路索子１と１個の温度検出器２を搭載する配線基
板であり、集積回路素子１が搭載された面と反対の面に
は多数の入出力ピン１０が設けられ、外部との信号接続
、電源供給を行い、また外周を囲むよう基板枠１１を固
着する。１２は冷却器で、液体冷媒の入口１３、出口１
４及び内部の冷媒流路１５を有する。冷却器１２は集積
回路素子１の上面に対向し、微小な間隙を保つよう基板
枠１１にネジ１６にて固定される。冷却器１２と集積回
路素子１との微小間隙にはペースト状の熱伝導性コンパ
ウンド１７を充填する。本実施例では液冷方式を採用し
た場合を述べるが、空冷とする場合は冷却器１２の代わ
りに例えばフィンを設けたヒートシンクを取り付ければ
よい。

集積回路素子１で発生した熱は熱伝導性コンパウンド１
７を介して冷却器１２へと伝わり、冷媒流路１５内を流
れろ液体冷媒へと排熱される。このとき、冷却２わ２の
集積回路素子１との対向面の温度は集積回路索子１内の
ＰＮ接合の温度とある一定の温度差を持つ。したがって
計算又は実験によりこの温度差を求めれば、冷却器１２
の集積回路素子１との対向面の温度を測定することによ
り、集積回路素子１のＰＮ接合の温度を算出することが
できる。

いま温度検出器２のケース５は他の集積回路索子１と同
じ部品高さを持つよう設計されており、ケース５の上面
と冷却器１２との微小間隙には熱伝導性コンパウンドを
充填しである。また温度センサ３は冷却器１２のキャッ
プ８に熱伝導性接着剤で接着されているため、集積回路
パッケージが熱的に平衡状態にあれば、温度センサ３に
より冷却器１２の集積回路素子１との対向面の温度を測
定できる。温度センサ３の出力をケース５を経由して配
線基板９に接続し、入出力ピン１０から外部回路に入力
するようにし、集積回路素子１のＰＮ接合が許容最高温
度に達したときの冷却器１２の集積回路素子１との対向
面温度を温度センサ３が検知したときに集積回路索子１
への電源供給を停止するよう外部回路を構成することに
より、集積回路索子１の保護機構を構成することができ
る。

温度検出器からの信号は他の集積回路素子の信号と同様
配線基板に設けられた入出力ピンにより外部へ接続され
るので、温度検出のために専用のコネクタ等を設ける必
要がない。したがって、集積回路パッケージの着脱は温
度検出信号の接続を全く意識せずに行うことができる。

また集積回路パッケージからの突出部も存在せず持ち運
び時等に損傷を与えることがない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は温度センサを他の集積回路
素子と同一の部品高さを持つケースに内蔵して他の集積
回路素子と同様に配線基板上に搭載し、温度センサから
の信号を他の集積回路素子と同じくケースから配線基板
に接続して配線基板に設けた入出力ピンにより外部に接
続する方式とし、集積回路素子を冷却するために集積回
路素子の上面に対向して取り付けられる冷却器の表面温
度を検出する構成としたことにより、集積回路パッケー
ジの着脱時に温度センサ専用のコネクタ等を操作する必
要がなく１部品の突起がないため取扱いミスによる温度
センサ信号系の損傷のない温度検出構造を実現できる効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は温
度検出器の構造を示す斜視図、第３図。 第４図は従来の技術を示す図である。 １・・集積回路素子　　　　２・・温度検出器３　、３
０４・・・温度センサ　　　　、４・・・リード５・・
・ケース　　　　　　　　６・・・パッド７・・・クツ
ション材　　　　　８・・・キャップ９．３０１・・配
線基板　　　　　ｌＯ・・・入出力ピン１１・・枠　　
　　　　　　　１２，３１０・・・冷却器１３・・冷媒
人口　　　　　　　１４・・・冷媒出口１５・・・冷媒
流路　　　　　　　１６・・・ネジ１７・・・熱伝導性
コンパウンド ３０２・・・集積回路パッケージ　３０３・・・通し溝
３０５・・・フレキシブルプリント板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）チップキャリアに収められた複数個の集積回路素
   子を搭載した配線基板の外周を囲むように枠を取り付け
   、冷媒と熱交換を行う冷却器を前記集積回路素子と微小
   間隙を保って対向させ前記枠に固着し、前記集積回路素
   子と前記冷却器との微小間隙に熱伝導の手段を設けてな
   る集積回路パッケージにおいて、前記集積回路素子のチ
   ップキャリアと同一の部品高さを持つケースに温度セン
   サを内蔵した温度検出器を前記配線基板に搭載し、前記
   冷却器と前記温度検出器との微小間隙に熱伝導の手段を
   設けたことを特徴とする集積回路パッケージの温度検出
   構造。