JPH036848A - 半導体冷却モジュール - Google Patents
半導体冷却モジュールInfo
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- JPH036848A JPH036848A JP1141478A JP14147889A JPH036848A JP H036848 A JPH036848 A JP H036848A JP 1141478 A JP1141478 A JP 1141478A JP 14147889 A JP14147889 A JP 14147889A JP H036848 A JPH036848 A JP H036848A
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Classifications
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
- H01L23/433—Auxiliary members in containers characterised by their shape, e.g. pistons
- H01L23/4338—Pistons, e.g. spring-loaded members
-
- 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
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- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (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、半導体冷却モジュールに係わり、特に、ＬＳ
Ｉ等の高密度集積回路素子の冷却モジュールに関する。
Ｉ等の高密度集積回路素子の冷却モジュールに関する。
電子計算機などの電子装置に用いられる半導体装置は、
高集積度化、高密度化が進んでおり、動作時の発熱量が
増大している。特に大型電子計算機用の半導体装置は各
素子の配線間隔を短くして計算速度を上げるために複数
の半導体素子をまとめたモジュール構造になっており、
安定した動作性能を維持する必要から、動作時の発生熱
の除去が必須課題となっている。
高集積度化、高密度化が進んでおり、動作時の発熱量が
増大している。特に大型電子計算機用の半導体装置は各
素子の配線間隔を短くして計算速度を上げるために複数
の半導体素子をまとめたモジュール構造になっており、
安定した動作性能を維持する必要から、動作時の発生熱
の除去が必須課題となっている。
多数の半導体素子を搭載したモジュールにおいては、冷
媒例えば水を通すことができる冷却ジャケットに、半導
体素子の発生熱を吸収させることによって、冷却する方
式が一般的である。
媒例えば水を通すことができる冷却ジャケットに、半導
体素子の発生熱を吸収させることによって、冷却する方
式が一般的である。
第４図にその一例を示すが、基板１上に搭載された半導
体素子２から発生する熱を、ピストン形の冷却素子３と
、これを受けるシリンダ１５を備えた熱伝導体４を介し
て、冷却ジャケット１４内の冷媒８に伝える冷却方式が
提案されている（特公昭５６−２２３８０号）、上記冷
却素子３は半導体素子２の発生熱の伝達をよくするため
に抑圧バネ７によって押圧されている。
体素子２から発生する熱を、ピストン形の冷却素子３と
、これを受けるシリンダ１５を備えた熱伝導体４を介し
て、冷却ジャケット１４内の冷媒８に伝える冷却方式が
提案されている（特公昭５６−２２３８０号）、上記冷
却素子３は半導体素子２の発生熱の伝達をよくするため
に抑圧バネ７によって押圧されている。
また、基板に搭載された個々の半導体素子の背面と微小
間隔をへだでて保持されている熱伝導体に、冷却ジャケ
ットに設けたベローズの閉塞端面を密着して取付け、該
ベローズ内に冷媒を通して冷却する方式が提案されてい
る（特開昭６２−１７１１４７号）。
間隔をへだでて保持されている熱伝導体に、冷却ジャケ
ットに設けたベローズの閉塞端面を密着して取付け、該
ベローズ内に冷媒を通して冷却する方式が提案されてい
る（特開昭６２−１７１１４７号）。
さらにまた、前記のような冷却素子の代わりに、冷却ジ
ャケットに個々の半導体素子の対応する位置にベローズ
を設け、該ベローズの軸方向の弾性変形を利用してベロ
ーズの閉塞端面を半導体素子の背面に押圧し、上記ベロ
ーズ内に冷媒を通して冷却する方式が提案されている（
特開昭５９−１３０４５０号）。
ャケットに個々の半導体素子の対応する位置にベローズ
を設け、該ベローズの軸方向の弾性変形を利用してベロ
ーズの閉塞端面を半導体素子の背面に押圧し、上記ベロ
ーズ内に冷媒を通して冷却する方式が提案されている（
特開昭５９−１３０４５０号）。
前記熱伝導体４と冷却ジャケット１４とを用いた冷却方
式においては、熱伝導体と冷却ジャケットとの接触部の
熱抵抗が、熱の伝達を妨げる大きな要因となっている。
式においては、熱伝導体と冷却ジャケットとの接触部の
熱抵抗が、熱の伝達を妨げる大きな要因となっている。
さらに、熱伝導体と冷却ジャケットは、ねじ止め等の手
段によって固定されるが、両者の固定による応力の不均
衡、あるいは両者の熱膨張係数の差に基づく熱応力等に
よって、熱伝導体４や半導体素子を搭載している基板１
が変形したり、あるいは破損したりすることがある。
段によって固定されるが、両者の固定による応力の不均
衡、あるいは両者の熱膨張係数の差に基づく熱応力等に
よって、熱伝導体４や半導体素子を搭載している基板１
が変形したり、あるいは破損したりすることがある。
特に、電気絶縁性、熱伝導性および部品の工作性を考慮
すれば、セラミックス類の熱伝導体に銅製の冷却ジャケ
ットを用いることが一般的であるが、両者の熱膨張係数
がかなり異なるためヒートサイクル等を受けると熱応力
が発生し、熱伝導体あるいは冷却ジャケットが破損する
場合がある。
すれば、セラミックス類の熱伝導体に銅製の冷却ジャケ
ットを用いることが一般的であるが、両者の熱膨張係数
がかなり異なるためヒートサイクル等を受けると熱応力
が発生し、熱伝導体あるいは冷却ジャケットが破損する
場合がある。
また、冷却ジャケットに閉塞端面を有するベローズを設
けた冷却方式では、高密度に配列されているモジュール
の各半導体素子毎に位置を合わせて、ｖｌｉ細なベロー
ズを形成することは容易でなく、半導体素子の傾きや変
位に対する追従性も十分なものは得難い。
けた冷却方式では、高密度に配列されているモジュール
の各半導体素子毎に位置を合わせて、ｖｌｉ細なベロー
ズを形成することは容易でなく、半導体素子の傾きや変
位に対する追従性も十分なものは得難い。
本発明の目的は、上記に鑑み、熱放散性の優れた半導体
冷却モジュールを提供することにある。
冷却モジュールを提供することにある。
前記本発明の目的は、熱抵抗を少なくするため、熱伝導
体と冷却ジャケットを一体構造とすることにより達成さ
れる。これによって半導体素子が動作時に発生する熱を
、効率良く冷媒に伝えることができるようにしたもので
ある。
体と冷却ジャケットを一体構造とすることにより達成さ
れる。これによって半導体素子が動作時に発生する熱を
、効率良く冷媒に伝えることができるようにしたもので
ある。
本発明の要旨は次に示すものによって代表される。
（１）複数の半導体素子が基板上に搭載されており、該
半導体素子の発生熱を冷媒に伝達する熱伝導体と、前記
半導体素子と熱伝導体間に介在して熱を伝達する熱媒体
を有し、 前記熱伝導体が冷媒を流出入できる冷却ジャケットを構
成していることを特徴とする半導体冷却モジュール。
半導体素子の発生熱を冷媒に伝達する熱伝導体と、前記
半導体素子と熱伝導体間に介在して熱を伝達する熱媒体
を有し、 前記熱伝導体が冷媒を流出入できる冷却ジャケットを構
成していることを特徴とする半導体冷却モジュール。
（２）複数の半導体素子が基板上に搭載されており、該
半導体素子の発生熱を冷媒に伝える熱伝導体と、前記半
導体素子と熱伝導体間に介在して熱を伝達する冷却素子
を有し、 該冷却素子は半導体素子の傾きや変位に追従できる形状
を有し、該冷却素子は前記半導体素子の頭部と前記熱伝
導体との間に弾性部材によって挿着されており、 前記熱伝導体には前記冷却素子の形状と配列に対応した
形状の冷媒流路が設けられており、前記半導体素子の動
作時の温度が８５℃以下となるよう冷媒量を制御する制
御手段を備えていることを特徴とする半導体冷却モジュ
ール。
半導体素子の発生熱を冷媒に伝える熱伝導体と、前記半
導体素子と熱伝導体間に介在して熱を伝達する冷却素子
を有し、 該冷却素子は半導体素子の傾きや変位に追従できる形状
を有し、該冷却素子は前記半導体素子の頭部と前記熱伝
導体との間に弾性部材によって挿着されており、 前記熱伝導体には前記冷却素子の形状と配列に対応した
形状の冷媒流路が設けられており、前記半導体素子の動
作時の温度が８５℃以下となるよう冷媒量を制御する制
御手段を備えていることを特徴とする半導体冷却モジュ
ール。
前記冷媒流路は、熱伝導体と流路構成板とで構成し、該
冷媒流路は冷却素子である熱媒体の形状。
冷媒流路は冷却素子である熱媒体の形状。
配置に合わせて形成することにより、冷媒までの熱の伝
導路を短くシ、冷却ジャケットを熱伝導体と別個に有す
る従来の半導体冷却モジュールに比較して、半導体素子
と冷媒間の熱抵抗を小さくすることができる。
導路を短くシ、冷却ジャケットを熱伝導体と別個に有す
る従来の半導体冷却モジュールに比較して、半導体素子
と冷媒間の熱抵抗を小さくすることができる。
熱抵抗が小さくできるのは、熱伝導体そのものを冷却ジ
ャケットとした冷却モジュールによって、これまでの熱
伝導体と冷却ジャケットとの接触部分がないので、この
部分の接触熱抵抗がなくなったことによる。
ャケットとした冷却モジュールによって、これまでの熱
伝導体と冷却ジャケットとの接触部分がないので、この
部分の接触熱抵抗がなくなったことによる。
また、冷却ジャケットと熱伝導体との間で生じていた応
力が発生しないので、こうした心配がない。
力が発生しないので、こうした心配がない。
さらにまた、熱抵抗を低下できるものとしては。
熱媒体である冷却素子の形状、配置に合わせて。
熱伝導体に設ける冷媒流路を構成したことにある。
以下、本発明を実施例に基づき説明する。
第１図は本発明の半導体冷却モジュールの上面図、第２
図は第１図のＩ−Ｉ断面図、第３図は第２図の部分拡大
断面図である。
図は第１図のＩ−Ｉ断面図、第３図は第２図の部分拡大
断面図である。
これは、半導体冷却モジュールの冷却素子に楔形の冷却
素子を用いた場合を示すもので、冷却効率の優れた冷却
モジュールの具体例である。
素子を用いた場合を示すもので、冷却効率の優れた冷却
モジュールの具体例である。
第１図の矢印は、冷却ジャケット内の冷媒８の流れを示
すもので、冷媒８の流路１０は、点線で示す折り返し流
路１１を介してじぐざぐに流れるように構成されている
。
すもので、冷媒８の流路１０は、点線で示す折り返し流
路１１を介してじぐざぐに流れるように構成されている
。
そして、第２図の１−１断面図に示すように、基板１上
に搭載された半導体素子２から発生する熱は、楔形の冷
却素子３と断面が鋸歯形の熱伝導体４の壁を透して、冷
媒８に伝えられる。
に搭載された半導体素子２から発生する熱は、楔形の冷
却素子３と断面が鋸歯形の熱伝導体４の壁を透して、冷
媒８に伝えられる。
熱伝導体４と流路構成板５とによって冷却ジャケット１
４の本体を一体に構成している。
４の本体を一体に構成している。
第３図に示すように、楔形の冷却素子３は、押圧ばね７
によって半導体素子２と熱伝導体４との間に丁度楔を打
ち込むように押圧され、上記三者が互いに密着するよう
に構成されている。
によって半導体素子２と熱伝導体４との間に丁度楔を打
ち込むように押圧され、上記三者が互いに密着するよう
に構成されている。
半導体素子２と冷却素子３．冷却素子３と熱伝導体４の
接触部には、熱抵抗を低減するため相互の密着性を更に
よくする例えば、シリコーングリースに微粒子の酸化亜
鉛粉末を配合した熱伝導性グリース１３を塗布するのが
好ましい。
接触部には、熱抵抗を低減するため相互の密着性を更に
よくする例えば、シリコーングリースに微粒子の酸化亜
鉛粉末を配合した熱伝導性グリース１３を塗布するのが
好ましい。
前記楔形の冷却素子３は、モジュール基板１上に搭載し
た半導体素子２の傾きや変位に追従し、半導体素子２と
熱伝導体４とを密着して半導体素子の発生熱をよく伝達
する作用がある。
た半導体素子２の傾きや変位に追従し、半導体素子２と
熱伝導体４とを密着して半導体素子の発生熱をよく伝達
する作用がある。
本発明においては、冷却ジャケット１４の底部を構成し
ている前記熱伝導体４は、前記熱抵抗の他の要因となる
冷却素子３の接触部分の板厚を、これまでのものに比べ
てかなり薄くすることができる。特に、本実施例のよう
に熱伝導体４を冷却素子３の楔形に合わせて、断面が鋸
刃形に形成したことによって、従来、１０ｍｍ以下とす
ることが困難であった板厚を１強度上問題とならない程
度（約２ｍｍ）まで薄くすることができるので、熱抵抗
をさらに下げることができる。
ている前記熱伝導体４は、前記熱抵抗の他の要因となる
冷却素子３の接触部分の板厚を、これまでのものに比べ
てかなり薄くすることができる。特に、本実施例のよう
に熱伝導体４を冷却素子３の楔形に合わせて、断面が鋸
刃形に形成したことによって、従来、１０ｍｍ以下とす
ることが困難であった板厚を１強度上問題とならない程
度（約２ｍｍ）まで薄くすることができるので、熱抵抗
をさらに下げることができる。
本実施例においては、断面が鋸刃形の熱伝導体４によっ
て形成されたＶ形の溝と流路構成板５とによって、冷媒
流路１０を形成している。この流路構成板５は、第１図
の破線で示す折り返し流路１１を有し、冷却素子（熱媒
体）の配置に沿って、冷媒がじぐざぐに流れるよう流路
１０．１１が構成されている。
て形成されたＶ形の溝と流路構成板５とによって、冷媒
流路１０を形成している。この流路構成板５は、第１図
の破線で示す折り返し流路１１を有し、冷却素子（熱媒
体）の配置に沿って、冷媒がじぐざぐに流れるよう流路
１０．１１が構成されている。
前記熱伝導体４と流路構成板５は、第３図に示すように
接合材１２により接合されている。
接合材１２により接合されている。
接合材は、熱伝導体と流路構成板の構成材料の種類によ
って選択される。例えば、熱伝導体と流路構成板に高熱
伝導性セラミックの１種である炭化けい素（Ｓ ｉ Ｃ
）焼結体を用いた場合、接合面をチタン入りの銀ろう等
でメタライズした後、半田付けする方法で接合すること
ができる。この接合方法は、第１図に示す側板９の接合
にも応用することができる。
って選択される。例えば、熱伝導体と流路構成板に高熱
伝導性セラミックの１種である炭化けい素（Ｓ ｉ Ｃ
）焼結体を用いた場合、接合面をチタン入りの銀ろう等
でメタライズした後、半田付けする方法で接合すること
ができる。この接合方法は、第１図に示す側板９の接合
にも応用することができる。
また、有機化合物系の接着剤を用いることも可能である
。ただし、接合部分は冷媒と接するため。
。ただし、接合部分は冷媒と接するため。
耐冷媒性の接着剤を選択することが重要である。
また、こうした半導体素子は、一般に動作温度が８５℃
以下と定められているので、ある程度のヒートサイクル
を受ける。従って、熱膨張係数を考慮して無機質充填材
を配合したものを用いるのがよい。 このようなものと
しては、例えば、シリカや石英ガラスの粉末を多量に充
填したエポキシ系接着剤がある。特に、球形の溶融シリ
カは接着剤総量に対して８０重量％以上配合することも
可能であり、低熱膨張係数の接合部１２が得られるので
極めて有効である。
以下と定められているので、ある程度のヒートサイクル
を受ける。従って、熱膨張係数を考慮して無機質充填材
を配合したものを用いるのがよい。 このようなものと
しては、例えば、シリカや石英ガラスの粉末を多量に充
填したエポキシ系接着剤がある。特に、球形の溶融シリ
カは接着剤総量に対して８０重量％以上配合することも
可能であり、低熱膨張係数の接合部１２が得られるので
極めて有効である。
前記熱伝導体４と流路構成板５を接合して構成した冷却
ジャケット１４を用いることにより、低熱抵抗の半導体
冷却モジュールを構成することができる。
ジャケット１４を用いることにより、低熱抵抗の半導体
冷却モジュールを構成することができる。
前記によって得た半導体冷却モジュールは、第２図に示
すように接続ピン６を設けることによって、他の回路基
板（図示せず）に挿着、固定することができる。
すように接続ピン６を設けることによって、他の回路基
板（図示せず）に挿着、固定することができる。
なお、前記熱伝導体４の材料としては、電気絶縁性のセ
ラミックス等が好ましい。銅、アルミニウｔ１等の金属
は、′？Ｆ！、気的に絶縁しなければならず、また、ヒ
ートサイクルを受けることによって、前記冷却素子との
摩擦により、形成された金属粉が半導体素子上に落下し
たりすると、高価な半導体モヂュールを電気的に破損す
ることがあるので、使用にあたっては注意が必要である
。
ラミックス等が好ましい。銅、アルミニウｔ１等の金属
は、′？Ｆ！、気的に絶縁しなければならず、また、ヒ
ートサイクルを受けることによって、前記冷却素子との
摩擦により、形成された金属粉が半導体素子上に落下し
たりすると、高価な半導体モヂュールを電気的に破損す
ることがあるので、使用にあたっては注意が必要である
。
〔実施例 ２〕
第５図は本発明の他の実施例を示したものである。
従来の冷却モジュールは、第４図に示すようにピストン
形の冷却素子３と、これを受ける熱伝導体４に設けられ
たシリンダ１５と、熱伝導体とは別に作成された冷却ジ
ャケットからなり、該ジャケットは上記熱伝導体の背面
に密着固定されている。
形の冷却素子３と、これを受ける熱伝導体４に設けられ
たシリンダ１５と、熱伝導体とは別に作成された冷却ジ
ャケットからなり、該ジャケットは上記熱伝導体の背面
に密着固定されている。
しかし本実施例では、第５図で示す熱伝導体４に設けら
れたシリンダ１５の周囲にも、冷媒流路１０を設けて、
冷却ジャケット１４が一体に構成されている。
れたシリンダ１５の周囲にも、冷媒流路１０を設けて、
冷却ジャケット１４が一体に構成されている。
本実施例では冷却素子３の上部にも設けた冷媒流路と、
各シリンダー１５間に設けた流路を接続している。これ
らを流路構成板に設けた折り返し流路１１で順次接続す
ることによって、各列を折り返しながら冷媒が流れる流
路が構成される。
各シリンダー１５間に設けた流路を接続している。これ
らを流路構成板に設けた折り返し流路１１で順次接続す
ることによって、各列を折り返しながら冷媒が流れる流
路が構成される。
熱通路部の構成材料厚さと熱抵抗の関係は、第９図に示
すように比例関係にあり、厚さの減少分だけ熱抵抗を小
さくすることができる。
すように比例関係にあり、厚さの減少分だけ熱抵抗を小
さくすることができる。
本実施例においては、熱伝導体の厚さを従来の１／３以
下とすることができ、冷却効率は格段に向上する。
下とすることができ、冷却効率は格段に向上する。
〔実施例 ３〕
冷媒流路が長くなると、入口と出口との冷媒の温度差が
大きくなる場合がある。こうした場合、冷媒を多量に流
し、冷却し易くするため、２列ないし３列の流路を、並
列に接続するのがよい。これは流路構成板の折り返し流
路１１の形状と配置によって任意に設定することができ
る。
大きくなる場合がある。こうした場合、冷媒を多量に流
し、冷却し易くするため、２列ないし３列の流路を、並
列に接続するのがよい。これは流路構成板の折り返し流
路１１の形状と配置によって任意に設定することができ
る。
その例を第６図および第７図に示す。
第６°図は、熱伝導体４に設けられた２列の流路１０．
１０’ を並列に接続したものである。
１０’ を並列に接続したものである。
流路構成板５の折り返し流路１１を熱伝導体４の４本の
溝にまたがるように構成し、冷媒８を２列の流路に平行
して分流したものである。
溝にまたがるように構成し、冷媒８を２列の流路に平行
して分流したものである。
この場合、各流路を流れる冷媒の流速が同じでも、１本
の流路で流す場合に比べて、２倍量の冷媒を流すことが
できる。これによって、冷媒の温度上昇を少なくするこ
とができる。
の流路で流す場合に比べて、２倍量の冷媒を流すことが
できる。これによって、冷媒の温度上昇を少なくするこ
とができる。
第７図は、さらに全流路を並列化したもので、各流路は
１回の冷媒通過で冷却するようにしたものである。この
場合の冷媒の温度上昇は、１列分の半導体素子の発熱量
に相当するだけであるから、発熱量の大きな半導体素子
を用いる場合に適している。
１回の冷媒通過で冷却するようにしたものである。この
場合の冷媒の温度上昇は、１列分の半導体素子の発熱量
に相当するだけであるから、発熱量の大きな半導体素子
を用いる場合に適している。
〔実施例 ４〕
第８図は本発明の他の実施例を示したものである。
この実施例では、前記冷却素子３の代わりに、高熱伝導
性物質からなる熱媒体１６を半導体素子２と熱伝導体４
との間隙に密に充填したものである。
性物質からなる熱媒体１６を半導体素子２と熱伝導体４
との間隙に密に充填したものである。
該熱伝導性物質としては、ＳｉＣ粒子をシリコーングリ
ースに配合したものが用いられる。
ースに配合したものが用いられる。
上記半導体冷却モジュールは熱抵抗も低く、半導体素子
の傾きや変位に対する追従性は全く心配がない。
の傾きや変位に対する追従性は全く心配がない。
本発明によれば、冷却ジャケットの一部を熱伝導体が構
成しているため、熱抵抗の大きな接触部が少なく、半導
体素子と冷媒との距離をつめることができると云う効果
により、これまでのものとりも冷却効率を優れた半導体
冷却モジュールを提供することができる。
成しているため、熱抵抗の大きな接触部が少なく、半導
体素子と冷媒との距離をつめることができると云う効果
により、これまでのものとりも冷却効率を優れた半導体
冷却モジュールを提供することができる。
また、冷却ジャケットとしての構成要素が少ないので、
半導体冷却モジュールの小形、軽量化を図ることができ
る。
半導体冷却モジュールの小形、軽量化を図ることができ
る。
第１図は本発明の半導体冷却モジュールの上面図、第２
図は第１図のＩ−Ｉ断面模式図、第３図は第２図の部分
拡大断面図、第４図は従来の半導体冷却モジュールの断
面図、第５図は本発明の他の実施例の半導体冷却モジュ
ールの断面図、第６図〜第８図は本発明の他の実施例の
半導体冷却モジュールの断面斜視図、第９図は冷却構成
材料の厚さと熱抵抗の関係を示すグラフである。 １・・・基板、２・・・半導体素子、３・・・冷却素子
、４・・・熱伝導体、５・・・流路構成板、６・・・ピ
ン、７・・・押圧ばね、８・・・冷媒、９・・・側板、
１０・・・冷媒流路、１１・・・折り返し流路、１２・
・・接合材、１３・・・熱伝導性グリース、１４・・・
冷却ジャケット、１５・・・シリンダ、１６・・・熱媒
体。 第２図 １・・基板 ２・・・半導体素子 ３・・・冷却素子 ４・・・熱伝導体 第１ 図 １ ５・・流路構成板 ６ ・ビン ７・・押圧ばね ８・・冷媒 第３図 １０・・・冷媒流路 １１・折返し流路 １３・・熱伝導性グリース １４・・・冷却ジャケット 第６図 ◆ 構造体厚さ （＃）
図は第１図のＩ−Ｉ断面模式図、第３図は第２図の部分
拡大断面図、第４図は従来の半導体冷却モジュールの断
面図、第５図は本発明の他の実施例の半導体冷却モジュ
ールの断面図、第６図〜第８図は本発明の他の実施例の
半導体冷却モジュールの断面斜視図、第９図は冷却構成
材料の厚さと熱抵抗の関係を示すグラフである。 １・・・基板、２・・・半導体素子、３・・・冷却素子
、４・・・熱伝導体、５・・・流路構成板、６・・・ピ
ン、７・・・押圧ばね、８・・・冷媒、９・・・側板、
１０・・・冷媒流路、１１・・・折り返し流路、１２・
・・接合材、１３・・・熱伝導性グリース、１４・・・
冷却ジャケット、１５・・・シリンダ、１６・・・熱媒
体。 第２図 １・・基板 ２・・・半導体素子 ３・・・冷却素子 ４・・・熱伝導体 第１ 図 １ ５・・流路構成板 ６ ・ビン ７・・押圧ばね ８・・冷媒 第３図 １０・・・冷媒流路 １１・折返し流路 １３・・熱伝導性グリース １４・・・冷却ジャケット 第６図 ◆ 構造体厚さ （＃）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、複数の半導体素子が基板上に搭載されており、該半
導体素子の発生熱を熱伝導体に伝達する熱媒体が半導体
素子と熱伝導体に接して設けられており、 前記熱伝導体が冷却手段を内臓していることを特徴とす
る半導体冷却モジュール。 ２、複数の半導体素子が基板上に搭載されており、該半
導体素子の発生熱を冷媒に伝達する熱伝導体と、前記半
導体素子と熱伝導体間に介在して熱を伝達する熱媒体を
有し、 前記熱伝導体が冷媒を流出入できる冷却ジャケットを構
成していることを特徴とする半導体冷却モジュール。 ３、複数の半導体素子が基板上に搭載されており、該半
導体素子の発生熱を冷媒に伝える熱伝導体と、前記半導
体素子と熱伝導体間に介在して熱を伝達する熱媒体を有
し、 前記熱伝導体が熱媒体と接する近傍に冷媒流路を有する
ことを特徴とする半導体冷却モジュール。 ４、複数の半導体素子が基板上に搭載されており、該半
導体素子の発生熱を冷媒に伝える熱伝導体と、前記半導
体素子と熱伝導体間に介在して熱を伝達する冷却素子を
有し、 前記熱伝導体には冷却素子の配列に沿って冷媒流路が設
けられていることを特徴とする半導体冷却モジュール。 ５、複数の半導体素子が基板上に搭載されており、該半
導体素子の発生熱を冷媒に伝える熱伝導体と、前記半導
体素子と熱伝導体間に介在して熱を伝達する冷却素子を
有し、 該冷却素子は半導体素子の傾きや変位に追従でき、かつ
、前記熱伝導体と密着するように構構成されており、 前記熱伝導体には前記冷却素子の形状と配列に対応した
形状の冷媒流路が設けられていることを特徴とする半導
体冷却モジュール。 ６、複数の半導体素子が基板上に搭載されており、該半
導体素子の発生熱を冷媒に伝える熱伝導体と、前記半導
体素子と熱伝導体間に介在して熱を伝達する冷却素子を
有し、 該冷却素子は半導体素子の傾きや変位に追従できる形状
を有し、該冷却素子は前記半導体素子の頭部と前記熱伝
導体との間に弾性部材によって挿着されており、 前記熱伝導体には前記冷却素子の形状と配列に対応した
形状の冷媒流路が設けられており、前記半導体素子の動
作時の温度が８５℃以下となるよう冷媒量を制御する制
御手段を備えていることを特徴とする半導体冷却モジュ
ール。 ７、複数の半導体素子が基板上に搭載されており、該半
導体素子の発生熱を冷媒によって冷却するための冷却ジ
ャケットと、前記半導体素子と冷却ジャケット間に介在
して熱を伝達する冷却素子を有し、 該冷却素子は半導体素子の傾きや変位に追従できる形状
を有し、該冷却素子は前記半導体素子の頭部と前記冷却
ジャケットとの間に弾性部材によって挿着されており、 前記冷却ジャケットには前記冷却素子の形状と配列に対
応した形状の冷媒流路が設けられていることを特徴とす
る半導体冷却モジュール。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1141478A JPH036848A (ja) | 1989-06-03 | 1989-06-03 | 半導体冷却モジュール |
| US07/526,990 US5028989A (en) | 1989-06-03 | 1990-05-22 | Semiconductor cooling module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1141478A JPH036848A (ja) | 1989-06-03 | 1989-06-03 | 半導体冷却モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH036848A true JPH036848A (ja) | 1991-01-14 |
Family
ID=15292824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1141478A Pending JPH036848A (ja) | 1989-06-03 | 1989-06-03 | 半導体冷却モジュール |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5028989A (ja) |
| JP (1) | JPH036848A (ja) |
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- 1989-06-03 JP JP1141478A patent/JPH036848A/ja active Pending
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1990
- 1990-05-22 US US07/526,990 patent/US5028989A/en not_active Expired - Lifetime
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| US5028989A (en) | 1991-07-02 |
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