JPH03165097A - 電子装置の冷却構造 - Google Patents
電子装置の冷却構造Info
- Publication number
- JPH03165097A JPH03165097A JP1303105A JP30310589A JPH03165097A JP H03165097 A JPH03165097 A JP H03165097A JP 1303105 A JP1303105 A JP 1303105A JP 30310589 A JP30310589 A JP 30310589A JP H03165097 A JPH03165097 A JP H03165097A
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- JP
- Japan
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- fin
- spherical surface
- coolant
- semiconductor
- housing
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- Pending
Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73253—Bump and layer connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/1015—Shape
- H01L2924/10155—Shape being other than a cuboid
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
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。
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〕
本発明は回路基板の上に複数の半導体を搭載したマルチ
チップモジュール構造を有する電子装置の冷却構造に関
する。
チップモジュール構造を有する電子装置の冷却構造に関
する。
従来の装置は、特開平１−５４８００号公報記載のよう
に、半導体に固着したフィンの端面にパツキンを押し付
け、このパツキンで冷却液をシールしていた。
に、半導体に固着したフィンの端面にパツキンを押し付
け、このパツキンで冷却液をシールしていた。
上記従来技術は冷却液を流す際の動圧及び静圧について
配慮がなされていない。即ち、冷却液の移動に伴う動圧
により、フィンが押され、この結果、半導体と基板の間
にせん断方向の力を与える問題がある。又、静圧により
、フィンの軸方向の力が発生し、その結果、半導体が通
水時には基板方向へ押し付けられる問題がある。いずれ
も、半導体と基板の間の信号及び給電のやりとりを行う
接続ピンにストレスを与えることとなり、その接続信頼
性を保つことが実装上の制約となり得る。
配慮がなされていない。即ち、冷却液の移動に伴う動圧
により、フィンが押され、この結果、半導体と基板の間
にせん断方向の力を与える問題がある。又、静圧により
、フィンの軸方向の力が発生し、その結果、半導体が通
水時には基板方向へ押し付けられる問題がある。いずれ
も、半導体と基板の間の信号及び給電のやりとりを行う
接続ピンにストレスを与えることとなり、その接続信頼
性を保つことが実装上の制約となり得る。
本発明の目的は、冷却液を流すことに伴う圧力の影響を
排除し、半導体と基板の間の組み立て誤差をハウジング
との間に設けたＯリングのしゆう動性を利用して、冷却
液のシールを実現したままで吸収し、その上で、半導体
にとり付けたフィンに直接冷却液を吹きつけることで効
率的な冷却を行うことにある。
排除し、半導体と基板の間の組み立て誤差をハウジング
との間に設けたＯリングのしゆう動性を利用して、冷却
液のシールを実現したままで吸収し、その上で、半導体
にとり付けたフィンに直接冷却液を吹きつけることで効
率的な冷却を行うことにある。
冷却液の流れに伴う動圧の影響を排除するために、フィ
ンの両端を支持する構造を採用する。
ンの両端を支持する構造を採用する。
また、静圧の影響を排除するために、フィンの一端を大
気圧雰囲気中におかれた半導体に接し、他端を大気開放
構造とする。
気圧雰囲気中におかれた半導体に接し、他端を大気開放
構造とする。
次に、半導体の基板に対する組み立て誤差を吸収するよ
うに、フィン自身の移動性を確保しつつ大気に対して冷
却液のリークを防止するために、Ｏリングがとりつけら
れたブツシュを用意し、フィンの軸〜ブツシュ及びブツ
シュ−ハウジングのプレートの２ケ所をシールする。
うに、フィン自身の移動性を確保しつつ大気に対して冷
却液のリークを防止するために、Ｏリングがとりつけら
れたブツシュを用意し、フィンの軸〜ブツシュ及びブツ
シュ−ハウジングのプレートの２ケ所をシールする。
さらに、フィンの半導体への接触面は球面に仕上げ、半
導体パッケージもこれに対応する球面を用意することで
、半導体の傾きに対しても追従する構造とする。
導体パッケージもこれに対応する球面を用意することで
、半導体の傾きに対しても追従する構造とする。
フィン及びブツシュが、ハウジングと半導体の上下、左
右、傾き方向の組み立て誤差を吸収する。
右、傾き方向の組み立て誤差を吸収する。
また、冷却液のシールは、０リングが行う。半導体で発
生した熱はフィンに伝えられ、冷却液に即座に吸収させ
る。
生した熱はフィンに伝えられ、冷却液に即座に吸収させ
る。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。
回路基−板４の上には、複数の半導体パッケージ３が搭
載されている。該半導体には個々独立にフィン１を押し
つける。該フィンは、ハウジング２に設けられた穴２Ｃ
を通して該ハウジングに組み込む、該ハウジングには冷
却液を通す流路が設けられており、冷却液人口２Ａから
冷却液出口２Ｂを経由して流れる冷却液が該フィンの間
隙を流れる際に、該半導体パッケージ３で発生する熱を
吸収する冷却構造をなしている。
載されている。該半導体には個々独立にフィン１を押し
つける。該フィンは、ハウジング２に設けられた穴２Ｃ
を通して該ハウジングに組み込む、該ハウジングには冷
却液を通す流路が設けられており、冷却液人口２Ａから
冷却液出口２Ｂを経由して流れる冷却液が該フィンの間
隙を流れる際に、該半導体パッケージ３で発生する熱を
吸収する冷却構造をなしている。
第２図は、ハウジング２の断面で見た時のフィン１の組
み込みの様子を示したものである。ハウジングの外壁を
構成するプレート２Ｄ及び２Ｅはそのまま冷却液の流路
を形成する。冷却液のシールとフィンの可動性を保障す
るのが、０リング８Ａ、９Ａ、または８Ｂ、９Ｂを有す
るブツシュ６Ａ及び６Ｂである。該０リング８Ａ及び８
Ｂは、プレート２Ｄ及び２Ｅとのシール機能を果たし、
該Ｏリング９Ａ及び９Ｂが、フィンとのシール機能を果
たす。ここで、８Ａ及び８Ｂがそのシール機能を充分に
発揮するために、ばね５が存在する。
み込みの様子を示したものである。ハウジングの外壁を
構成するプレート２Ｄ及び２Ｅはそのまま冷却液の流路
を形成する。冷却液のシールとフィンの可動性を保障す
るのが、０リング８Ａ、９Ａ、または８Ｂ、９Ｂを有す
るブツシュ６Ａ及び６Ｂである。該０リング８Ａ及び８
Ｂは、プレート２Ｄ及び２Ｅとのシール機能を果たし、
該Ｏリング９Ａ及び９Ｂが、フィンとのシール機能を果
たす。ここで、８Ａ及び８Ｂがそのシール機能を充分に
発揮するために、ばね５が存在する。
ブツシュ６Ａ及び６Ｂが、左右方向の移動できること、
フィンが上下方向の移動できることから、ハウジングに
対し、フィンは上下、左右の２つの自由度を持つことと
なる。すなわち、ハウジングに対し半導体パッケージ３
の組み立て誤差があっても、フィンはこれに追従して動
くことができる。
フィンが上下方向の移動できることから、ハウジングに
対し、フィンは上下、左右の２つの自由度を持つことと
なる。すなわち、ハウジングに対し半導体パッケージ３
の組み立て誤差があっても、フィンはこれに追従して動
くことができる。
また、フィンの先端を球面とし、これに対応する半導体
パンケージ３の表面もこれと組み合う球面に仕上げるこ
とで、該半導体パッケージとハウジングの相対的な傾き
を吸収しつつ、接触熱抵抗をも低減できる。さらに該球
面間に熱的な密着性を高めるために、熱伝導性グリスを
塗布してもよい。
パンケージ３の表面もこれと組み合う球面に仕上げるこ
とで、該半導体パッケージとハウジングの相対的な傾き
を吸収しつつ、接触熱抵抗をも低減できる。さらに該球
面間に熱的な密着性を高めるために、熱伝導性グリスを
塗布してもよい。
その際、熱的に許されるならば、半導体パッケージ３の
球面を平面にしても、傾きの吸収は、フィンの球面で確
保できる。以上まとめて、ハウジングと半導体パッケー
ジの組立て誤差は、（イ） フィンの上下方向の自由度
、 （ロ） ブツシュの左右方向の自由度、（ハ） フィン
先端の球面による傾き方向の自由度、 の３自由度をもつ構造により、全自由度に対して吸収可
能となる。
球面を平面にしても、傾きの吸収は、フィンの球面で確
保できる。以上まとめて、ハウジングと半導体パッケー
ジの組立て誤差は、（イ） フィンの上下方向の自由度
、 （ロ） ブツシュの左右方向の自由度、（ハ） フィン
先端の球面による傾き方向の自由度、 の３自由度をもつ構造により、全自由度に対して吸収可
能となる。
なお、板ばね７は、フィンと半導体パッケージの接触面
に適度な接触面圧を与えるものである。
に適度な接触面圧を与えるものである。
最後に冷却液の動圧及び静圧に対する、本構造の耐性に
ついて述べる。動圧については、（イ） フィン１→ブ
ツシユ６Ａ→プレート２Ｄ（ロ） フィン１→ブツシユ
６Ｂ→プレート２Ｅの２点で支持する。また、静圧につ
いては、本構造がフィンの上下方向について対称である
ことにより相殺することで回避できる。
ついて述べる。動圧については、（イ） フィン１→ブ
ツシユ６Ａ→プレート２Ｄ（ロ） フィン１→ブツシユ
６Ｂ→プレート２Ｅの２点で支持する。また、静圧につ
いては、本構造がフィンの上下方向について対称である
ことにより相殺することで回避できる。
半導体パッケージから冷却液に至る熱流路を、１つのギ
ャップのみで接続できることから、良好な冷却性能を確
保できる。また、冷却液、を流す際の動圧及び静圧に伴
う応力を半導体パッケージに与えないため、半導体パッ
ケージと回路基板間を接続するピンの接続信頼性を高め
る。
ャップのみで接続できることから、良好な冷却性能を確
保できる。また、冷却液、を流す際の動圧及び静圧に伴
う応力を半導体パッケージに与えないため、半導体パッ
ケージと回路基板間を接続するピンの接続信頼性を高め
る。
第１図は本発明の一実施例であるマルチチップモジュー
ルの構造図、 第２図はマルチチップモジュールの断面図である。 １・・・フィン、２・・・ハウジング、２Ａ・・・冷却
液入口、２Ｂ・・・冷却液出口、３・・・半導体パッケ
ージ、４・・・回路基板、２Ｄ及び２Ｅ・・・プレート
、５・・・ばね、６Ａ及び６Ｂ・・・ブツシュ、７・・
・板ばね、８Ａ及び８Ｂ・・・○リヘグ、９Ａ及び９Ｂ
・・・Ｏリング。 招
ルの構造図、 第２図はマルチチップモジュールの断面図である。 １・・・フィン、２・・・ハウジング、２Ａ・・・冷却
液入口、２Ｂ・・・冷却液出口、３・・・半導体パッケ
ージ、４・・・回路基板、２Ｄ及び２Ｅ・・・プレート
、５・・・ばね、６Ａ及び６Ｂ・・・ブツシュ、７・・
・板ばね、８Ａ及び８Ｂ・・・○リヘグ、９Ａ及び９Ｂ
・・・Ｏリング。 招
Claims (1)
- １．冷却用のフィンと、これに取り付けたＯリングを介
して接するポッシュ、さらにＯリングを介して接するプ
レートから成る密閉したハウジング構造を有し、前記フ
ィンの先端に形成した円球面をこれに対応する円球面を
持つ半導体のパッケージ構造に押し付け、ハウジング内
部に存在するフィン間に冷却液を流すことを特徴とする
電子装置の冷却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1303105A JPH03165097A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 電子装置の冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1303105A JPH03165097A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 電子装置の冷却構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03165097A true JPH03165097A (ja) | 1991-07-17 |
Family
ID=17916950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1303105A Pending JPH03165097A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 電子装置の冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03165097A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008286500A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | T Rad Co Ltd | モジュール型熱交換器のタンク接続構造 |
| JP2012028703A (ja) * | 2010-07-27 | 2012-02-09 | Denso Corp | 電力変換装置 |
-
1989
- 1989-11-24 JP JP1303105A patent/JPH03165097A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008286500A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | T Rad Co Ltd | モジュール型熱交換器のタンク接続構造 |
| JP2012028703A (ja) * | 2010-07-27 | 2012-02-09 | Denso Corp | 電力変換装置 |
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