JPH06188345A - 半導体チップの冷却構造 - Google Patents
半導体チップの冷却構造Info
- Publication number
- JPH06188345A JPH06188345A JP43A JP35487292A JPH06188345A JP H06188345 A JPH06188345 A JP H06188345A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 35487292 A JP35487292 A JP 35487292A JP H06188345 A JPH06188345 A JP H06188345A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor chip
- sealing material
- ring
- mounting board
- cooling structure
- 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.)
- Pending
Links
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
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単かつローコストの構成で、半導体チップ
の冷却効率を高め、かつ実装密度を高められるようにす
る。 【構成】 半導体チップ１，１１Ａと取付基板１２との
間に、端子ピン側への冷媒液の浸入を防止するシール材
１１，１３を介装させる。
の冷却効率を高め、かつ実装密度を高められるようにす
る。 【構成】 半導体チップ１，１１Ａと取付基板１２との
間に、端子ピン側への冷媒液の浸入を防止するシール材
１１，１３を介装させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、スーパーコンピュー
タや大型コンピュータなどのように高密度で実装され、
かつ冷却しながら使用される半導体チップの取付構造に
関するものである。
タや大型コンピュータなどのように高密度で実装され、
かつ冷却しながら使用される半導体チップの取付構造に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の半導体チップの冷却構造を
示す一部の断面図であり、図において、１は取付基板４
に取り付けられた半導体チップ、６は矢印方向に流れる
冷媒液８が流される導管、５は導管６の途中に継手部５
ａを介して連結された伸縮自在の容器形の冷却素子で、
この冷却素子５の底部５ｂが上記半導体チップ１の表面
に密着可能となっている。なお、上記冷却素子５は銅や
アルミニウムなどの熱伝導率の高い材料で作られてい
る。
示す一部の断面図であり、図において、１は取付基板４
に取り付けられた半導体チップ、６は矢印方向に流れる
冷媒液８が流される導管、５は導管６の途中に継手部５
ａを介して連結された伸縮自在の容器形の冷却素子で、
この冷却素子５の底部５ｂが上記半導体チップ１の表面
に密着可能となっている。なお、上記冷却素子５は銅や
アルミニウムなどの熱伝導率の高い材料で作られてい
る。
【０００３】また、上記冷却素子５端の継手部５ａに
は、リング状の切欠５ｃが設けられており、この切欠５
ｃに嵌挿したＯリングであるシール材７が、導管６に設
けた冷媒流通孔６ａの周辺に密着されている。
は、リング状の切欠５ｃが設けられており、この切欠５
ｃに嵌挿したＯリングであるシール材７が、導管６に設
けた冷媒流通孔６ａの周辺に密着されている。
【０００４】次に動作について説明する。冷却素子５は
常態では十分に伸長しているが、半導体チップ１に底部
５ｂを接触させた状態では、強制的に収縮される。この
ため、その底部５ｂの下面は、その冷却素子５が持つば
ね力による反力と、冷媒液８の圧力とによる推力によっ
て、半導体チップ１の表面に密着する。
常態では十分に伸長しているが、半導体チップ１に底部
５ｂを接触させた状態では、強制的に収縮される。この
ため、その底部５ｂの下面は、その冷却素子５が持つば
ね力による反力と、冷媒液８の圧力とによる推力によっ
て、半導体チップ１の表面に密着する。
【０００５】また、この密着する底部５ｂの下面は、熱
伝達率を高くするために、表面粗さと平面度が一定レベ
ル以上に保たれる。従って、半導体１で発生した熱は、
半導体チップ１の表面から冷却素子５に伝えられ、その
熱は冷媒液８と熱交換される。そして、この冷媒液８に
は熱の発生によって対流が生じ、温度の低い冷媒液８が
底部へ移動し、上記熱交換が継続的に繰り返される。
伝達率を高くするために、表面粗さと平面度が一定レベ
ル以上に保たれる。従って、半導体１で発生した熱は、
半導体チップ１の表面から冷却素子５に伝えられ、その
熱は冷媒液８と熱交換される。そして、この冷媒液８に
は熱の発生によって対流が生じ、温度の低い冷媒液８が
底部へ移動し、上記熱交換が継続的に繰り返される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体チップの
冷却構造は以上のように構成されているので、冷却素子
５の材料として使われている熱伝導性の優れた銅やアル
ミニウムなどが、長時間にわたり冷媒液に接触している
ことにより腐食し、また、冷却素子５の存在はボードの
体積効率を悪くし、冷却装置本体の小型化を妨げるなど
の問題点があった。
冷却構造は以上のように構成されているので、冷却素子
５の材料として使われている熱伝導性の優れた銅やアル
ミニウムなどが、長時間にわたり冷媒液に接触している
ことにより腐食し、また、冷却素子５の存在はボードの
体積効率を悪くし、冷却装置本体の小型化を妨げるなど
の問題点があった。
【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、冷却効率を大幅に高めることが
できるとともに、従来使われていた冷却素子を無くすこ
とで、より安価かつ小形化を実現でき、結果的に実装密
度を大幅に高めることができる半導体チップの冷却構造
を得ることを目的とする。
ためになされたもので、冷却効率を大幅に高めることが
できるとともに、従来使われていた冷却素子を無くすこ
とで、より安価かつ小形化を実現でき、結果的に実装密
度を大幅に高めることができる半導体チップの冷却構造
を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体チ
ップの冷却構造は、半導体チップと取付基板との間にリ
ング状のシール材を介装して、リング内の端子ピンへの
冷媒液の浸入を阻止するようにしたものである。
ップの冷却構造は、半導体チップと取付基板との間にリ
ング状のシール材を介装して、リング内の端子ピンへの
冷媒液の浸入を阻止するようにしたものである。
【０００９】
【作用】この発明における半導体チップの冷却構造は、
半導体チップとともに取付基板が冷媒液に浸漬されて
も、この冷媒液が半導体チップの端子ピン側へ洩れるの
を防止しながら半導体チップを冷媒液によって直接冷却
可能にする。
半導体チップとともに取付基板が冷媒液に浸漬されて
も、この冷媒液が半導体チップの端子ピン側へ洩れるの
を防止しながら半導体チップを冷媒液によって直接冷却
可能にする。
【００１０】
【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１において、１は板状の半導体チッ
プで、これの一面には複数の端子ピン９が突設されてい
る。１０はこれらの端子ピン９の周辺を囲むように、上
記半導体チップ１に形成された図２に示すようなリング
状の溝で、この溝１０内には、これの深さよりも常態時
において径大となる収縮自在のシール材１１が嵌挿され
ている。
ついて説明する。図１において、１は板状の半導体チッ
プで、これの一面には複数の端子ピン９が突設されてい
る。１０はこれらの端子ピン９の周辺を囲むように、上
記半導体チップ１に形成された図２に示すようなリング
状の溝で、この溝１０内には、これの深さよりも常態時
において径大となる収縮自在のシール材１１が嵌挿され
ている。
【００１１】また、１２は上記各端子ピン９を接続する
回路を持った半導体チップ１の取付基板であり、この取
付基板１２に対し半導体チップ１を取り付けた際には、
シール材１１は圧縮されて各取付基板１２および半導体
チップ１に密着し、そのシール材１１の内外を水密状態
に維持するようになっている。
回路を持った半導体チップ１の取付基板であり、この取
付基板１２に対し半導体チップ１を取り付けた際には、
シール材１１は圧縮されて各取付基板１２および半導体
チップ１に密着し、そのシール材１１の内外を水密状態
に維持するようになっている。
【００１２】次に動作を説明する。いま、上記半導体チ
ップ１を高密度にて取付基板１２に取り付けた状態で、
半導体チップ１を冷却するには、図１に示すような水密
結合状態の半導体チップ１を取付基板１２の全体または
一部とともに、冷媒液内に浸漬または接触させる。
ップ１を高密度にて取付基板１２に取り付けた状態で、
半導体チップ１を冷却するには、図１に示すような水密
結合状態の半導体チップ１を取付基板１２の全体または
一部とともに、冷媒液内に浸漬または接触させる。
【００１３】これにより、半導体チップ１は直接冷媒液
に接触することとなり、効率的にしかも迅速に冷却さ
れ、このとき、シール材１１により冷媒液のシール材１
１のリング内への浸入が阻止される。従って、そのリン
グ内の端子ピンどうしの絶縁が劣化するおそれもない。
また、従来のような冷却素子を半導体チップごとに設け
る必要もなくなり、結果的に、取付基板１２における半
導体チップ１の実装密度を高めることができる。
に接触することとなり、効率的にしかも迅速に冷却さ
れ、このとき、シール材１１により冷媒液のシール材１
１のリング内への浸入が阻止される。従って、そのリン
グ内の端子ピンどうしの絶縁が劣化するおそれもない。
また、従来のような冷却素子を半導体チップごとに設け
る必要もなくなり、結果的に、取付基板１２における半
導体チップ１の実装密度を高めることができる。
【００１４】実施例２．図３はこの発明の他の実施例を
示す。これはリング状のシール材１３をリング状の溝な
どを設けることなく、半導体チップ１Ａの一面と取付基
板１２との間に直接介装したものである。なお、このシ
ール材１３は、通常、半導体チップ１Ａ側に接着させて
ある。
示す。これはリング状のシール材１３をリング状の溝な
どを設けることなく、半導体チップ１Ａの一面と取付基
板１２との間に直接介装したものである。なお、このシ
ール材１３は、通常、半導体チップ１Ａ側に接着させて
ある。
【００１５】この実施例では、リング状の溝を設けない
ので、製造が容易でコストが安くなるとともに、上記実
施例と同じくリング内の端子ピン側への冷媒液の洩れ
を、十分に阻止できる。また、この実施例においても、
冷却素子を必要としないなど、体積効率の改善によっ
て、半導体チップ１Ａの取付基板１２に対する実装効率
を大幅に高めることができる。
ので、製造が容易でコストが安くなるとともに、上記実
施例と同じくリング内の端子ピン側への冷媒液の洩れ
を、十分に阻止できる。また、この実施例においても、
冷却素子を必要としないなど、体積効率の改善によっ
て、半導体チップ１Ａの取付基板１２に対する実装効率
を大幅に高めることができる。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば半導体
チップと取付基板との間にリング状のシール材を介装し
て、リング内の端子ピンへの冷媒液の浸入を阻止するよ
うに構成したので、上記半導体チップを冷媒液内に直接
浸漬することができ、小領域内で効率的に、しかもロー
コストに半導体チップを冷却することができるものが得
られる効果がある。
チップと取付基板との間にリング状のシール材を介装し
て、リング内の端子ピンへの冷媒液の浸入を阻止するよ
うに構成したので、上記半導体チップを冷媒液内に直接
浸漬することができ、小領域内で効率的に、しかもロー
コストに半導体チップを冷却することができるものが得
られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例による半導体チップの冷却
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
【図２】図１における半導体チップを示す下面図であ
る。
る。
【図３】この発明の他の実施例による半導体チップの冷
却構造を示す断面図である。
却構造を示す断面図である。
【図４】従来の半導体チップの冷却構造を示す一部の断
面図である。
面図である。
１，１Ａ 半導体チップ ９ 端子ピン １１，１３ シール材 １２ 取付基板
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体チップを取り付ける取付基板と、
上記半導体チップ上の端子ピンを囲む位置であって、上
記半導体チップおよび取付基板間に介在されて、上記端
子ピンへの冷媒液の浸入を阻止するリング状のシール材
とを備えた半導体チップの冷却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP43A JPH06188345A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 半導体チップの冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP43A JPH06188345A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 半導体チップの冷却構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06188345A true JPH06188345A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=18440475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP43A Pending JPH06188345A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 半導体チップの冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06188345A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011228639A (ja) * | 2010-04-02 | 2011-11-10 | Denso Corp | 電子装置 |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP43A patent/JPH06188345A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011228639A (ja) * | 2010-04-02 | 2011-11-10 | Denso Corp | 電子装置 |
| US8587168B2 (en) | 2010-04-02 | 2013-11-19 | Denso Corporation | Electric device mounted in electric compressor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4327399A (en) | Heat pipe cooling arrangement for integrated circuit chips | |
| JP2500757B2 (ja) | 集積回路の冷却構造 | |
| US4449580A (en) | Vertical wall elevated pressure heat dissipation system | |
| US4688147A (en) | Cooling device attached to each surface of electronic parts on a printed-wiring board | |
| US5751062A (en) | Cooling device of multi-chip module | |
| KR100281500B1 (ko) | 전자장치를냉각시키기위한장치및방법 | |
| US5309986A (en) | Heat pipe | |
| US6263959B1 (en) | Plate type heat pipe and cooling structure using it | |
| US6144013A (en) | Local humidity control system for low temperature electronic module | |
| JPH042156A (ja) | 電力用半導体装置 | |
| JP2006245356A (ja) | 電子デバイスの冷却装置 | |
| US10930579B2 (en) | Self-contained liquid cooled semiconductor packaging | |
| JP2001284513A (ja) | パワー半導体装置 | |
| US5323293A (en) | Arrangement for placing central processors and memory in a cryo cooled chamber | |
| JPH06188345A (ja) | 半導体チップの冷却構造 | |
| US7265976B1 (en) | Microchannel thermal management system | |
| JP2007214321A (ja) | 冷却式ヒートシンク | |
| JP2006303262A (ja) | 半導体モジュールの冷却装置 | |
| JP4404861B2 (ja) | 熱発生構成要素を冷却する装置、及び熱発生構成要素を冷却する装置を製造する方法 | |
| KR20210062091A (ko) | 로드 록 바디 부분들, 로드 록 장치, 및 이를 제조하기 위한 방법들 | |
| JPS61279157A (ja) | 半導体装置の冷却装置 | |
| US20230197562A1 (en) | Chip device | |
| JP2020027901A (ja) | 半導体冷却装置 | |
| JPH07336077A (ja) | 発熱体パッケージの冷却構造 | |
| JPS6144450Y2 (ja) |