JPH0590456A - 集積回路の冷却構造 - Google Patents
集積回路の冷却構造Info
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- JPH0590456A JPH0590456A JP3247951A JP24795191A JPH0590456A JP H0590456 A JPH0590456 A JP H0590456A JP 3247951 A JP3247951 A JP 3247951A JP 24795191 A JP24795191 A JP 24795191A JP H0590456 A JPH0590456 A JP H0590456A
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- JP
- Japan
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- integrated circuit
- cooling
- cooling member
- heat
- heat conduction
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- Pending
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-
- 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
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
- H01L2924/15312—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a pin array, e.g. PGA
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 集積回路の冷却性能を向上させるとともに、
製造工数を低減できるようにする。 【構成】 集積回路の冷却構造において、セラミック基
板１に半田付けされた集積回路１０との間にある一定の
微小間隔を保つように冷却部材８を取り付け、この冷却
部材８を熱伝導ブロック３に半田付けする。さらに、冷
媒６の流路を有するコールドプレート４を熱伝導ブロッ
ク３上に載置し、冷媒と集積回路との間に存在する金属
面の接触箇所を少なくして放熱させる。 【効果】 冷媒と集積回路との間の金属の接触面の数を
減少することができるために、冷却性能を向上させるこ
とができ、また、集積回路と冷却部材との半田付けを同
時に行うことができるために製造工数の低減をはかるこ
とができる。
製造工数を低減できるようにする。 【構成】 集積回路の冷却構造において、セラミック基
板１に半田付けされた集積回路１０との間にある一定の
微小間隔を保つように冷却部材８を取り付け、この冷却
部材８を熱伝導ブロック３に半田付けする。さらに、冷
媒６の流路を有するコールドプレート４を熱伝導ブロッ
ク３上に載置し、冷媒と集積回路との間に存在する金属
面の接触箇所を少なくして放熱させる。 【効果】 冷媒と集積回路との間の金属の接触面の数を
減少することができるために、冷却性能を向上させるこ
とができ、また、集積回路と冷却部材との半田付けを同
時に行うことができるために製造工数の低減をはかるこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、集積回路の実装構造に
利用する。本発明は、冷却性能を向上させることができ
る集積回路の冷却構造に関する。
利用する。本発明は、冷却性能を向上させることができ
る集積回路の冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の集積回路の冷却構造は図３に示す
ように、集積回路１０から発生する熱が熱伝導性コンパ
ウンド９を介して冷却部材８´に伝導される。冷却部材
８´はネジ１２を締めつけることにより外側に開き集積
回路１０とある一定の間隔の位置で熱伝導ブロック３に
密着する。これによって集積回路１０からの熱は冷却部
材８´から熱伝導性ブロック３に伝導され、さらに冷媒
６が流れている流路５を有するコールドプレート４に伝
導し、集積回路１０が冷却される構造になっている。
ように、集積回路１０から発生する熱が熱伝導性コンパ
ウンド９を介して冷却部材８´に伝導される。冷却部材
８´はネジ１２を締めつけることにより外側に開き集積
回路１０とある一定の間隔の位置で熱伝導ブロック３に
密着する。これによって集積回路１０からの熱は冷却部
材８´から熱伝導性ブロック３に伝導され、さらに冷媒
６が流れている流路５を有するコールドプレート４に伝
導し、集積回路１０が冷却される構造になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の集積
回路の冷却構造では、冷媒と熱の発生源の間に２ヵ所の
金属接触面があるために熱伝導の効率が悪く、かつ密着
させることにより熱を伝導させるために、表面に傷など
が存在すれば接触状態が悪くなり熱伝導を悪化させてし
まう問題がある。
回路の冷却構造では、冷媒と熱の発生源の間に２ヵ所の
金属接触面があるために熱伝導の効率が悪く、かつ密着
させることにより熱を伝導させるために、表面に傷など
が存在すれば接触状態が悪くなり熱伝導を悪化させてし
まう問題がある。
【０００４】また、集積回路の数だけ冷却部材のネジを
締めなければならないため、集積回路の数が多くなれば
なるほどネジ止めの工数がかかり、ネジの締め忘れの可
能性が高くなる問題を有している。
締めなければならないため、集積回路の数が多くなれば
なるほどネジ止めの工数がかかり、ネジの締め忘れの可
能性が高くなる問題を有している。
【０００５】本発明はこのような問題を解決するもの
で、冷却性能を向上させることができ製造工数を低減す
ることができる集積回路の冷却構造を提供することを目
的とする。
で、冷却性能を向上させることができ製造工数を低減す
ることができる集積回路の冷却構造を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、外部に接続す
るピンを有するセラミック基板と、このセラミック基板
に一方の面が半田付けされた集積回路と、この集積回路
の他方の面と一定の間隔をもって熱伝動性コンパウンド
を介在して接触する冷却部材と、この冷却部材を挿通す
る挿通孔を有し前記集積回路からの熱を伝導する熱伝導
ブロックと、前記セラミック基板と前記熱伝導ブロック
とを固定する枠とを備えた集積回路の冷却構造におい
て、前記冷却部材が前記熱伝導ブロックの挿通孔に挿通
された状態で半田により結合されたことを特徴とする。
るピンを有するセラミック基板と、このセラミック基板
に一方の面が半田付けされた集積回路と、この集積回路
の他方の面と一定の間隔をもって熱伝動性コンパウンド
を介在して接触する冷却部材と、この冷却部材を挿通す
る挿通孔を有し前記集積回路からの熱を伝導する熱伝導
ブロックと、前記セラミック基板と前記熱伝導ブロック
とを固定する枠とを備えた集積回路の冷却構造におい
て、前記冷却部材が前記熱伝導ブロックの挿通孔に挿通
された状態で半田により結合されたことを特徴とする。
【０００７】前記熱伝導ブロックに冷媒の流路を設ける
ことができ、また、前記集積回路を複数個備えることが
できる。
ことができ、また、前記集積回路を複数個備えることが
できる。
【０００８】
【作用】集積回路から発生する熱は熱伝導性コンパウン
ドを経由して冷却部材に伝達され、冷却部材に伝達され
た熱は半田を経由して熱伝導ブロックに伝達され、さら
にコールドプレートを介してその内部に設けられた冷媒
から放熱される。このように熱伝導ブロックと冷却部材
が半田により結合されているために、面接触の箇所が少
なくなり冷却性能を向上させることができる。さらに、
従来用いていたネジが不要となるために、加工箇所数お
よび部品点数を削減することができ、製造コストを低減
することができる。
ドを経由して冷却部材に伝達され、冷却部材に伝達され
た熱は半田を経由して熱伝導ブロックに伝達され、さら
にコールドプレートを介してその内部に設けられた冷媒
から放熱される。このように熱伝導ブロックと冷却部材
が半田により結合されているために、面接触の箇所が少
なくなり冷却性能を向上させることができる。さらに、
従来用いていたネジが不要となるために、加工箇所数お
よび部品点数を削減することができ、製造コストを低減
することができる。
【０００９】上記半田は、その融点が集積回路の内部構
造に損傷をきたすことのない低温のものが選ばれる。
造に損傷をきたすことのない低温のものが選ばれる。
【００１０】
【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明第一実施例の構成を示す断面図であ
る。
る。図１は本発明第一実施例の構成を示す断面図であ
る。
【００１１】本発明第一実施例は、外部に接続するピン
を有するセラミック基板１と、このセラミック基板１に
一方の面が半田付けされた集積回路１０と、この集積回
路１０の他方の面と一定の間隔をもって熱伝動性コンパ
ウンド９を介在して接触する冷却部材８と、この冷却部
材８を挿通する挿通孔を有し前記集積回路１０からの熱
を伝導する熱伝導ブロック３と、冷媒６の流路５を有し
熱伝導ブロック３に載置固定されるコールドプレート４
と、セラミック基板１と熱伝導ブロック３とを固定する
枠２とを備え、冷却部材８が熱伝導ブロック３の挿通孔
に挿通された状態で半田７により結合される。
を有するセラミック基板１と、このセラミック基板１に
一方の面が半田付けされた集積回路１０と、この集積回
路１０の他方の面と一定の間隔をもって熱伝動性コンパ
ウンド９を介在して接触する冷却部材８と、この冷却部
材８を挿通する挿通孔を有し前記集積回路１０からの熱
を伝導する熱伝導ブロック３と、冷媒６の流路５を有し
熱伝導ブロック３に載置固定されるコールドプレート４
と、セラミック基板１と熱伝導ブロック３とを固定する
枠２とを備え、冷却部材８が熱伝導ブロック３の挿通孔
に挿通された状態で半田７により結合される。
【００１２】集積回路１０は複数個備えられ、外部接続
のためのピン１１を有するセラミック基板１に半田付け
される。このとき半田付けされた複数個の集積回路１０
は個々に高さのばらつきを生じる。熱伝導ブロック３は
冷却部材８を取り付けるための挿通孔を有し、この挿通
孔の内側にはあらかじめ予備の半田７が施される。この
半田７は多すぎないように厚さでその量が管理される。
のためのピン１１を有するセラミック基板１に半田付け
される。このとき半田付けされた複数個の集積回路１０
は個々に高さのばらつきを生じる。熱伝導ブロック３は
冷却部材８を取り付けるための挿通孔を有し、この挿通
孔の内側にはあらかじめ予備の半田７が施される。この
半田７は多すぎないように厚さでその量が管理される。
【００１３】冷却部材８にも熱伝導ブロック３と半田付
けする部分に予備の半田７が施される。この半田７も厚
さでその量が管理される。熱伝導ブロック３および冷却
部材８はアルミニウムなどの熱伝導の良い金属材料によ
り加工されるが、アルミニウムには直接半田付けするこ
とができないために、表面はメッキ処理されて半田７が
つきやすい状態にされる。また、このメッキ処理により
表面の腐食を防止することができる。
けする部分に予備の半田７が施される。この半田７も厚
さでその量が管理される。熱伝導ブロック３および冷却
部材８はアルミニウムなどの熱伝導の良い金属材料によ
り加工されるが、アルミニウムには直接半田付けするこ
とができないために、表面はメッキ処理されて半田７が
つきやすい状態にされる。また、このメッキ処理により
表面の腐食を防止することができる。
【００１４】熱伝導ブロック３と冷却部材８との半田付
けは集積回路１０の半田付けと同時に行われ、これによ
り前述した高さのばらつきがあっても冷却部材８は集積
回路１０の高さに合った位置で、半田付けされる。この
半田付けの際に冷却部材８と集積回路１０との間に一定
の厚みを有する熱に強いシリコンラバーなどをはさみこ
めば両者間に一定の微小間隔を容易に形成することがで
きる。
けは集積回路１０の半田付けと同時に行われ、これによ
り前述した高さのばらつきがあっても冷却部材８は集積
回路１０の高さに合った位置で、半田付けされる。この
半田付けの際に冷却部材８と集積回路１０との間に一定
の厚みを有する熱に強いシリコンラバーなどをはさみこ
めば両者間に一定の微小間隔を容易に形成することがで
きる。
【００１５】コールドプレート４は熱伝導性の良い金属
材料で製作され、冷媒６が流路５を常に循環して集積回
路１０を冷却する。また、冷却性能を高めるためにコー
ルドプレート４と熱伝導ブロック３とは面粗度０．６ｓ
程度の粗さを有する面で密着される。
材料で製作され、冷媒６が流路５を常に循環して集積回
路１０を冷却する。また、冷却性能を高めるためにコー
ルドプレート４と熱伝導ブロック３とは面粗度０．６ｓ
程度の粗さを有する面で密着される。
【００１６】枠２はセラミック基板１とエポキシ系接着
剤で固定され、集積回路１０上に適量の熱伝動性コンパ
ウンド９が塗布された後にコールドプレート４と熱伝導
ブロック３および熱伝導ブロック３と枠２とが各々ネジ
止めされる。
剤で固定され、集積回路１０上に適量の熱伝動性コンパ
ウンド９が塗布された後にコールドプレート４と熱伝導
ブロック３および熱伝導ブロック３と枠２とが各々ネジ
止めされる。
【００１７】図２は本発明第二実施例の構成を示す断面
図である。第二実施例は、コールドプレート４が取り除
かれて熱伝導ブロック３内に冷媒６の流路５が設けら
れ、その他は第一実施例と同様に構成される。
図である。第二実施例は、コールドプレート４が取り除
かれて熱伝導ブロック３内に冷媒６の流路５が設けら
れ、その他は第一実施例と同様に構成される。
【００１８】集積回路１０は複数個備えられ、外部接続
のためのピン１１を有するセラミック基板１に半田付け
される。このとき半田付けされた複数個の集積回路１０
は個々に高さのばらつきを生じる。熱伝導ブロック３は
冷却部材８を半田付けするための挿通孔を有し、その挿
通孔の内側にもあらかじめ予備の半田７が施され、同様
に冷却部材８の半田付けする部分にも予備の半田７が施
される。その半田７の量は厚さで管理される。熱伝導ブ
ロック３および冷却部材８は第一実施例同様にアルミニ
ウムなどの熱伝導性の良い金属で加工され、その表面は
半田７をつきやすくし、かつ腐食を防止するためにメッ
キ処理が施される。
のためのピン１１を有するセラミック基板１に半田付け
される。このとき半田付けされた複数個の集積回路１０
は個々に高さのばらつきを生じる。熱伝導ブロック３は
冷却部材８を半田付けするための挿通孔を有し、その挿
通孔の内側にもあらかじめ予備の半田７が施され、同様
に冷却部材８の半田付けする部分にも予備の半田７が施
される。その半田７の量は厚さで管理される。熱伝導ブ
ロック３および冷却部材８は第一実施例同様にアルミニ
ウムなどの熱伝導性の良い金属で加工され、その表面は
半田７をつきやすくし、かつ腐食を防止するためにメッ
キ処理が施される。
【００１９】熱伝導ブロック３と冷却部材８の半田付け
は集積回路１０の半田付けと同時に行われ、これにより
前述した高さのばらつきがあっても冷却部材８は集積回
路１０の高さに合った位置で半田付けされる。この半田
付けの際に冷却部材８と集積回路１０の間に一定の厚み
を有する熱に強いシリコンラバーなどをはさみこめば両
者間に一定の微小間隔を容易に形成することができる。
熱伝導ブロック３と冷却部材８とが半田付けされるとそ
の双方によって空間が形成され、この空間が冷媒６を流
すための流路５となる。
は集積回路１０の半田付けと同時に行われ、これにより
前述した高さのばらつきがあっても冷却部材８は集積回
路１０の高さに合った位置で半田付けされる。この半田
付けの際に冷却部材８と集積回路１０の間に一定の厚み
を有する熱に強いシリコンラバーなどをはさみこめば両
者間に一定の微小間隔を容易に形成することができる。
熱伝導ブロック３と冷却部材８とが半田付けされるとそ
の双方によって空間が形成され、この空間が冷媒６を流
すための流路５となる。
【００２０】枠２はセラミック基板１とエポキシ系接着
剤で固定され、集積回路１０上に適量の熱伝動性コンパ
ウンド９が塗布された後に熱伝導ブロック３と枠２とが
ネジにより固定される。
剤で固定され、集積回路１０上に適量の熱伝動性コンパ
ウンド９が塗布された後に熱伝導ブロック３と枠２とが
ネジにより固定される。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば熱伝
導ブロックと冷却部材を半田付けすることにより、金属
同士の接触による熱伝導を行う２ヵ所の接触部分を減ら
すことができ、冷却性能の向上を図ることができる効果
がある。
導ブロックと冷却部材を半田付けすることにより、金属
同士の接触による熱伝導を行う２ヵ所の接触部分を減ら
すことができ、冷却性能の向上を図ることができる効果
がある。
【００２２】また、集積回路の個数にかかわらず熱伝導
ブロックと冷却部材との半田付けの過熱を一回で行うこ
とができるために製造工数を低減することができる効果
がある。
ブロックと冷却部材との半田付けの過熱を一回で行うこ
とができるために製造工数を低減することができる効果
がある。
【図１】本発明第一実施例の構成を示す断面図。
【図２】本発明第二実施例の構成を示す断面図。
【図３】従来例の構成を示す断面図。
１ セラミック基板 ２ 枠 ３ 熱伝導ブロック ４ コールドプレート ５ 流路 ６ 冷媒 ７ 半田 ８、８´ 冷却部材 ９ 熱伝動性コンパウンド １０ 集積回路 １１ ピン １２ ネジ
Claims (3)
- 【請求項１】 外部に接続するピンを有するセラミック
基板（１）と、 このセラミック基板に一方の面が半田付けされた集積回
路（１０）と、 この集積回路の他方の面と一定の間隔をもって熱伝動性
コンパウンドを介在して接触する冷却部材（８）と、 この冷却部材を挿通する挿通孔を有し前記集積回路から
の熱を伝導する熱伝導ブロック（３）と、 前記セラミック基板と前記熱伝導ブロックとを固定する
枠（２）とを備えた集積回路の冷却構造において、 前記冷却部材が前記熱伝導ブロックの挿通孔に挿通され
た状態で半田により結合されたことを特徴とする集積回
路の冷却構造。 - 【請求項２】 前記熱伝導ブロックに冷媒の流路が設け
られた請求項１記載の集積回路の冷却構造。 - 【請求項３】 前記集積回路が複数個備えられた請求項
１記載の集積回路の冷却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3247951A JPH0590456A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 集積回路の冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3247951A JPH0590456A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 集積回路の冷却構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0590456A true JPH0590456A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17170977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3247951A Pending JPH0590456A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 集積回路の冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0590456A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7581585B2 (en) | 2004-10-29 | 2009-09-01 | 3M Innovative Properties Company | Variable position cooling apparatus |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP3247951A patent/JPH0590456A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7581585B2 (en) | 2004-10-29 | 2009-09-01 | 3M Innovative Properties Company | Variable position cooling apparatus |
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