JPH0426552B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0426552B2 JPH0426552B2 JP60027220A JP2722085A JPH0426552B2 JP H0426552 B2 JPH0426552 B2 JP H0426552B2 JP 60027220 A JP60027220 A JP 60027220A JP 2722085 A JP2722085 A JP 2722085A JP H0426552 B2 JPH0426552 B2 JP H0426552B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- integrated circuit
- cooling plate
- holding frame
- sliding pair
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
- H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
-
- 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
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は集積回路の実装構造、特にLSIパツケ
ージの冷却構造に関するものである。
ージの冷却構造に関するものである。
集積回路を実装した場合に、集積回路（LSI）
のパツケージを冷却する必要がある。
のパツケージを冷却する必要がある。
従来この種のLSIパツケージの冷却技術として
はたとえばIEEE ICCD′83に発表された論文
NEW INTERNAL AND EXTERNAL
COOLING ENHANCEMENTS FOR THE
AIR−COOLED IBM 4381 MOPULEがある。
はたとえばIEEE ICCD′83に発表された論文
NEW INTERNAL AND EXTERNAL
COOLING ENHANCEMENTS FOR THE
AIR−COOLED IBM 4381 MOPULEがある。
上述した従来の冷却構造においては、基板上に
実装された集積回路と集積回路に対向する冷却板
との間には微小ギヤツプが存在し、ゲル状の熱伝
導性コンパウンドが充填されているが、熱伝導性
コンパウンドの熱伝導率は金属等に比較すると、
一桁以上悪く、上記の例でも微小ギヤツプを0.2
mmに保つて集積回路と冷却板間の熱抵抗は９℃／
Ｗと報告されている。この値は集積回路と冷却板
間をコンパウンドではなく、はんだ等によつて固
着することによつて一挙に１桁以上の改善がなし
うるが、集積回路からの発熱による温度上昇は基
板と冷却板上とでは同一とはならず、温度差が生
ずるのが常である。
実装された集積回路と集積回路に対向する冷却板
との間には微小ギヤツプが存在し、ゲル状の熱伝
導性コンパウンドが充填されているが、熱伝導性
コンパウンドの熱伝導率は金属等に比較すると、
一桁以上悪く、上記の例でも微小ギヤツプを0.2
mmに保つて集積回路と冷却板間の熱抵抗は９℃／
Ｗと報告されている。この値は集積回路と冷却板
間をコンパウンドではなく、はんだ等によつて固
着することによつて一挙に１桁以上の改善がなし
うるが、集積回路からの発熱による温度上昇は基
板と冷却板上とでは同一とはならず、温度差が生
ずるのが常である。
従つて、基板と冷却板との間で熱膨張に差が生
じ、集積回路が冷却板に固着されていると、基板
と集積回路との電気的接合部に変形を生じせしめ
る。仮に、基板が10cm程度の矩形とすると、変形
量は容易に200μｍ程度にも達する。この変形は
電源の投入切断のたびにくり返され、基板と集積
回路との接合が微小はんだ等の塑性材料で構成さ
れている場合等には、容易にくり返し疲労による
破断が生じる。従つて、従来技術においては集積
回路と冷却板とを直接接合して熱抵抗の低減を企
ることは不可能であつた。
じ、集積回路が冷却板に固着されていると、基板
と集積回路との電気的接合部に変形を生じせしめ
る。仮に、基板が10cm程度の矩形とすると、変形
量は容易に200μｍ程度にも達する。この変形は
電源の投入切断のたびにくり返され、基板と集積
回路との接合が微小はんだ等の塑性材料で構成さ
れている場合等には、容易にくり返し疲労による
破断が生じる。従つて、従来技術においては集積
回路と冷却板とを直接接合して熱抵抗の低減を企
ることは不可能であつた。
本発明は前記問題点を解消した装置を提供する
ものである。
ものである。
本発明は複数の集積回路もしくはケース入り集
積回路を実装した基板と、前記基板の外縁に位置
し前記基板と固着されかつ一次元すべり対偶の一
機素を有する基板保持枠と、該基板保持枠に前記
基板と平行に保持され、前記基板保持枠上の一次
元すべり対偶の一機素とにより一対の一次元すべ
り対偶支持構造を形成する第２の一次元すべり対
偶の一機素を有し前記集積回路と固着された面及
び前記一次元すべり対偶のすべり方向と平行に穿
たれた切り溝を有する冷却板とを有することも特
徴とする集積回路の実装構造である。
積回路を実装した基板と、前記基板の外縁に位置
し前記基板と固着されかつ一次元すべり対偶の一
機素を有する基板保持枠と、該基板保持枠に前記
基板と平行に保持され、前記基板保持枠上の一次
元すべり対偶の一機素とにより一対の一次元すべ
り対偶支持構造を形成する第２の一次元すべり対
偶の一機素を有し前記集積回路と固着された面及
び前記一次元すべり対偶のすべり方向と平行に穿
たれた切り溝を有する冷却板とを有することも特
徴とする集積回路の実装構造である。
以下、本発明の実施例を図によつて説明する。
第１図ａ，ｂ及び第２図ａ，ｂは本発明の一実
施例を示す第１図ａ，ｂは構造の理解を深めるた
めに放熱フイン１０を取り去つた状態を示し、第
２図ａ，ｂは完全な外観図を表わす。
施例を示す第１図ａ，ｂは構造の理解を深めるた
めに放熱フイン１０を取り去つた状態を示し、第
２図ａ，ｂは完全な外観図を表わす。
第１図ｂを参照すると、基板１には集積回路２
が実装され、基板１と集積回路２とは電気的・物
理的に接続されている。さらに、基板保持枠３に
強固に保持されており、８本のピン５が基板保持
枠３に設けられている。冷却板４は基板保持枠３
上のピン５に対向する位置に楕円穴６があけら
れ、さらに２本のピン５で定義づけられる互いに
直交する２組４本の中心線Ａ、中心線Ｂ、中心線
Ｃ、中心線Ｄに平行に切り込まれた切り溝７が設
けられ、冷却板４は固定ボルト９にて基板保持枠
３に締結されている。
が実装され、基板１と集積回路２とは電気的・物
理的に接続されている。さらに、基板保持枠３に
強固に保持されており、８本のピン５が基板保持
枠３に設けられている。冷却板４は基板保持枠３
上のピン５に対向する位置に楕円穴６があけら
れ、さらに２本のピン５で定義づけられる互いに
直交する２組４本の中心線Ａ、中心線Ｂ、中心線
Ｃ、中心線Ｄに平行に切り込まれた切り溝７が設
けられ、冷却板４は固定ボルト９にて基板保持枠
３に締結されている。
固着剤８は熱的良導体を主体とし集積回路２と
冷却板４との間隙に充てんされ、集積回路２と冷
却板４とを固着している。切り溝７は冷却板４の
表裏より１ケ所に接近して穿たれており、冷却板
４に外力が加わつた時切り溝７に垂直な方向につ
いては切り溝部分で容易に弾性変形を生ずるが、
平行な方向の外力に対しては剛体的に作用し、冷
却板４は固定ボルト９によつて基板保持枠にねじ
止めされているが、熱膨張の様な巨大な力に対し
てはすべりを生ずる。従つて本実施例では前述の
中心線を定義する２本のピン５，５、楕円穴６，
６及び固定ボルト９で一次元すべり対偶支持構造
を実現している。
冷却板４との間隙に充てんされ、集積回路２と冷
却板４とを固着している。切り溝７は冷却板４の
表裏より１ケ所に接近して穿たれており、冷却板
４に外力が加わつた時切り溝７に垂直な方向につ
いては切り溝部分で容易に弾性変形を生ずるが、
平行な方向の外力に対しては剛体的に作用し、冷
却板４は固定ボルト９によつて基板保持枠にねじ
止めされているが、熱膨張の様な巨大な力に対し
てはすべりを生ずる。従つて本実施例では前述の
中心線を定義する２本のピン５，５、楕円穴６，
６及び固定ボルト９で一次元すべり対偶支持構造
を実現している。
本実施例において、集積回路よりの発熱で冷却
板４の温度が上昇した場合を考える。温度上昇に
ともない冷却板４は熱膨張をはじめるが、ここで
中心線Ａに着目すると、ピン５に阻止されて中心
線Ａの上では中心線と直角な方向には熱変形は生
じない。同様な現象は中心線Ｂ上でも生じ、中心
方向への熱変形は切り溝７部分の弾性変形によつ
て吸収される。
板４の温度が上昇した場合を考える。温度上昇に
ともない冷却板４は熱膨張をはじめるが、ここで
中心線Ａに着目すると、ピン５に阻止されて中心
線Ａの上では中心線と直角な方向には熱変形は生
じない。同様な現象は中心線Ｂ上でも生じ、中心
方向への熱変形は切り溝７部分の弾性変形によつ
て吸収される。
中心線Ａ、Ｂと直角な中心線Ｃ、中心線Ｄ上で
も同様で、結果的に互いに直交する中心線の４つ
の交点は不動点となる。
も同様で、結果的に互いに直交する中心線の４つ
の交点は不動点となる。
以上説明したように本発明によれば、熱膨張時
の不動点が多数できる。熱膨張による熱変形量は
熱膨張率×不動点からの距離で決まるため、同一
外形の中に多数の不動点があれば、必然的に不動
点からの距離は短かくなり熱変形量は少くなる。
したがつて、集積回路と基板との接続がワイヤー
ボンデイングの様に線状部材で接続されておれ
ば、微少な熱変形はワイヤーの弾性変形範囲内に
収めることができ、また本実施例の如く固着剤で
冷却板と集積回路とを固着すれば、熱抵抗を大巾
に低減できる効果を有するものである。
の不動点が多数できる。熱膨張による熱変形量は
熱膨張率×不動点からの距離で決まるため、同一
外形の中に多数の不動点があれば、必然的に不動
点からの距離は短かくなり熱変形量は少くなる。
したがつて、集積回路と基板との接続がワイヤー
ボンデイングの様に線状部材で接続されておれ
ば、微少な熱変形はワイヤーの弾性変形範囲内に
収めることができ、また本実施例の如く固着剤で
冷却板と集積回路とを固着すれば、熱抵抗を大巾
に低減できる効果を有するものである。
第１図ａは本発明の一実施例において放熱フイ
ンを取り去つた状態を表わす正面図、ｂは第１図
ａのＡ−Ａ線断面図、第２図ａは本発明の一実施
例を表わす正面図、ｂは同側面図である。 １……基板、２……集積回路、３……基板保持
枠、４……冷却板、５……ピン、６……楕円穴、
７……切り溝、９……固定ボルト。
ンを取り去つた状態を表わす正面図、ｂは第１図
ａのＡ−Ａ線断面図、第２図ａは本発明の一実施
例を表わす正面図、ｂは同側面図である。 １……基板、２……集積回路、３……基板保持
枠、４……冷却板、５……ピン、６……楕円穴、
７……切り溝、９……固定ボルト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数の集積回路もしくはケース入り集積回路
を実装した基板と、前記基板の外縁に位置し前記
基板と固着されかつ一次元すべり対偶の一機素を
有する基板保持枠と、 該基板保持枠に前記基板と平行に保持され、前
記基板保持枠上の一次元すべり対偶の一機素とに
より一対の一次元すべり対偶支持構造を形成する
第２の一次元すべり対偶の一機素を有し前記集積
回路と固着された面及び前記一次元すべり対偶の
すべり方向と平行に穿たれた切り溝を有する冷却
板とを有することを特徴とする集積回路の実装構
造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60027220A JPS61187260A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 集積回路の実装構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60027220A JPS61187260A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 集積回路の実装構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61187260A JPS61187260A (ja) | 1986-08-20 |
| JPH0426552B2 true JPH0426552B2 (ja) | 1992-05-07 |
Family
ID=12215014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60027220A Granted JPS61187260A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 集積回路の実装構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61187260A (ja) |
-
1985
- 1985-02-14 JP JP60027220A patent/JPS61187260A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61187260A (ja) | 1986-08-20 |
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