JPH06232301A - 液冷式集積回路実装用のチップコネクタと液冷式集積回路の実装構造 - Google Patents

液冷式集積回路実装用のチップコネクタと液冷式集積回路の実装構造

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JPH06232301A
JPH06232301A JP5037441A JP3744193A JPH06232301A JP H06232301 A JPH06232301 A JP H06232301A JP 5037441 A JP5037441 A JP 5037441A JP 3744193 A JP3744193 A JP 3744193A JP H06232301 A JPH06232301 A JP H06232301A
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JP
Japan
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integrated circuit
chip
substrate
pads
mounting
Prior art date
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Withdrawn
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JP5037441A
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Fumio Miyagawa
文雄 宮川
Shigeo Nakajima
茂生 中島
Masatake Kotani
誠剛 小谷
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Shinko Electric Industries Co Ltd
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Industries Co Ltd
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
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    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/14Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of a plurality of bump connectors
    • H01L2224/141Disposition
    • H01L2224/1418Disposition being disposed on at least two different sides of the body, e.g. dual array
    • H01L2224/14181On opposite sides of the body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition 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
    • H01L2224/16221Disposition 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
    • H01L2224/16225Disposition 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

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 集積回路から発せられる熱を集積回路を実装
した基板を浸漬した液冷媒に効率良く迅速に放散可能に
集積回路を基板に表面実装できる液冷式集積回路実装用
のチップコネクタを得る。 【構成】 集積回路20下面の側辺部と基板30との間
に介在させる絶縁体からなるチップ本体12であって、
集積回路20下面と基板30との間に液冷媒を循環させ
る循環路50を形成するチップ本体12を設ける。チッ
プ本体12には、その上下面に集積回路の電極22接続
用と基板の回路32接続用のパッド14、16をそれぞ
れ備えると共に、それらのパッド14、16を接続する
接続回路18を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液冷媒で冷却する集積
回路を基板に表面実装する際に用いるチップコネクタ
と、そのチップコネクタを用いて集積回路を基板に表面
実装してなる液冷式集積回路の実装構造に関する。
【0002】
【従来の技術】ジョセフソン素子(超伝導素子)を用い
た集積回路は、超高速で正常に動作させるために、液体
ヘリウム等の液冷媒を用いて極低温に冷却し続けなけれ
ばならない。
【0003】また、近時の高集積化した高熱を発する半
導体素子を用いた集積回路も、高速で正常に動作させる
ためには、液冷媒で低温に冷却し続ければならないもの
がある。
【0004】このような液冷媒で極低温又は低温に冷却
し続ける必要のあるジョセフソン素子等を用いた集積回
路は、従来、高熱伝導率のAlN等からなる基板に直接
に当接させた状態で基板に表面実装している。集積回路
を表面実装した基板は、液冷媒に浸漬して、集積回路か
ら発せられる熱を基板を通して基板周囲を循環させる液
冷媒に放散させている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにして、集積回路から発せられる熱を、基板を通し
て基板周囲を循環させる液冷媒に間接的に放散させた場
合には、集積回路から発せられる熱を液冷媒に効率良く
迅速に放散させることができずに、極低温又は低温に冷
却し続ける必要のある集積回路が高温となって動作不良
に陥ったり誤動作したりしてしまった。
【0006】本発明は、このような難点を解消した、集
積回路から発せられる熱を液冷媒に効率良く迅速に放散
可能に集積回路を基板に表面実装できる液冷式集積回路
実装用のチップコネクタ(以下、チップコネクタとい
う)と、それを用いて集積回路を基板に表面実装してな
る液冷式集積回路の実装構造(以下、集積回路の実装構
造という)を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のチップコネクタは、集積回路下面と基板と
の間に介在させる絶縁体からなるチップ本体と、そのチ
ップ本体の上下面に備えた前記集積回路の電極接続用と
基板の回路接続用のパッドと、それらのパッドを接続す
る前記チップ本体に備えた接続回路とからなることを特
徴としている。
【0008】本発明の集積回路の実装構造は、集積回路
下面の2方以上の側辺部と基板との間に請求項1記載の
チップコネクタのチップ本体を、その隣合うチップコネ
クタのチップ本体の端部間に液冷媒を流通させる通路を
開口した状態で、それぞれ介在させて、前記集積回路を
基板から浮かせた状態で基板に搭載し、前記集積回路下
面と基板との間に液冷媒を循環させる循環路を形成する
と共に、前記チップ本体上下面のパッドに前記集積回路
の電極と基板の回路とをそれぞれ接続したことを特徴と
している。
【0009】
【作用】上記構成のチップコネクタにおいては、集積回
路下面の2方以上の例えば4方の側辺部と基板との間
に、チップコネクタのチップ本体をそれぞれ介在させる
ことにより、集積回路を基板から浮かせた状態で基板に
搭載できる。
【0010】その際には、隣合うチップコネクタのチッ
プ本体の端部間に、液冷媒を流通させる通路を開口し
て、集積回路下面と基板との間に、液冷媒を循環させる
循環路を形成できる。そして、その循環路を液冷媒を循
環させて、その液冷媒に集積回路から発せられる熱を効
率良く迅速に放散させることができる。
【0011】また、その際には、チップ本体上面の集積
回路の電極接続用のパッドに集積回路の電極を接続する
と共に、チップ本体下面の基板の回路接続用のパッドに
基板の回路を接続することにより、集積回路の電極を、
チップ本体上下面のパッドと、それらのパッドを接続す
るチップ本体に備えた接続回路とを介して、基板の回路
に接続できる。
【0012】上記構成の集積回路の実装構造において
は、隣合うチップコネクタのチップ本体の端部間の通路
を通して、集積回路下面と基板との間に形成した循環路
を液冷媒を循環させて、その液冷媒に集積回路から発せ
られる熱を直接に効率良く迅速に放散させることができ
る。
【0013】それと共に、集積回路の電極を、それを接
続したチップ本体上面のパッドと、基板の回路を接続し
たチップ本体下面のパッドと、それらのパッドを接続す
るチップ本体に備えた接続回路とを介して、基板の回路
に接続できる。
【0014】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に従い説明す
る。図1と図2又は図3は本発明のチップコネクタの好
適な実施例を示し、図1はその使用状態を示す平面図、
図2又は図3はその使用状態を示す正面図である。以下
に、このチップコネクタを説明する。
【0015】図において、12は、集積回路20下面の
側辺部と基板30との間に介在させるほぼ帯板状のチッ
プ本体である。
【0016】チップ本体12は、セラミック、ポリイミ
ド等の絶縁体で形成している。
【0017】チップ本体12上面には、集積回路の電極
22を接続するパッド14を複数個並べて備えている。
【0018】チップ本体12下面には、基板の回路32
に接続するパッド16を複数個並べて備えている。具体
的には、上記チップ本体12上面に並べて備えたパッド
14の個数とその配列に合わせて、チップ本体12下面
にパッド16を複数個並べて備えている。
【0019】チップ本体12上面のパッド14とその下
方のチップ本体12下面のパッド16とは、チップ本体
12に備えた接続回路18を介して接続している。接続
回路18には、図2に示したような、チップ本体12に
上下に貫通して備えたメタライズ又はめっき層等の導体
ポールからなるビア18aやチップ本体12に上下に貫
通して備えたホール内周面にめっき層等の導体層を備え
てなるビア(図示せず)、又は図3に示したような、チ
ップ本体12周囲表面に備えたメタライズ等の導体線路
18bを用いている。
【0020】図1と図2又は図3に示したチップコネク
タは、以上のように構成していて、このチップコネクタ
は、次に述べる集積回路の実装構造例のようにして用い
ている。
【0021】図1と図2又は図3は上述チップコネクタ
を用いて集積回路を基板に表面実装してなる本発明の集
積回路の実装構造の好適な実施例を示し、図1はその平
面図、図2又は図3はその正面図である。以下に、この
集積回路の実装構造を説明する。
【0022】図1と図2又は図3に示したように、集積
回路20下面の2方以上の例えば4方の側辺部と基板3
0との間にチップコネクタ10のチップ本体12を、そ
の隣合うチップコネクタのチップ本体12の端部間に液
冷媒を流通させる通路52をそれぞれ開口した状態で、
それぞれ介在させて、集積回路20を基板30から浮か
せた状態で基板30に搭載している。
【0023】そして、集積回路20下面と基板30との
間に、液冷媒を循環させる循環路50を形成している。
【0024】チップ本体12上面のパッド14は、集積
回路の電極22に接続している。具体的には、集積回路
下面の電極22を、パッド14にフリップチップボンデ
ィング法によるはんだ付け等により直接に接続してい
る。なお、集積回路20がその上面に電極(図示せず)
を備えている場合には、集積回路20をチップ本体12
に搭載した状態において集積回路20外方に露出するチ
ップ本体12上面部分に備えたパッド14に集積回路2
0上面の電極をワイヤ(図示せず)等を介して接続する
と良い。
【0025】チップ本体12下面のパッド16は、基板
の回路32に接続している。具体的には、基板表面の回
路32を、パッド16にフリップチップボンディング法
によるはんだ付け等により直接に接続している。
【0026】そして、集積回路の電極22を、チップ本
体12上下面のパッド14、16と、それらのパッドを
接続した接続回路18とを介して、基板の回路32に接
続している。
【0027】図1と図2又は図3に示した集積回路の実
装構造は、以上のように構成していて、この実装構造に
おいては、液冷媒を、隣合うチップ本体12の端部間の
通路52を通して、集積回路20下面と基板30との間
の循環路50を循環させて、その液冷媒に集積回路20
から発せられる熱を効率良く迅速に放散させることがで
きる。それと共に、集積回路の電極22を、チップ本体
12上下面のパッド14、16と接続回路18とを介し
て、基板の回路32に接続できる。
【0028】なお、本発明のチップコネクタや本発明の
集積回路の実装構造に用いるチップコネクタは、図1に
示したように、2個以上の集積回路20の側辺部を共に
搭載可能に幅広く形成しても良く、又は1個の集積回路
20の側辺部を専ら搭載可能に幅狭く形成しても良い。
【0029】また、チップコネクタのチップ本体12を
幅広く形成して、そのチップ本体12に2個以上の集積
回路20を共に搭載する場合には、そのチップ本体12
に共に搭載する集積回路の電極22を接続する複数のパ
ッド14間を基板の回路32を介さずに直接に接続する
サブ回路(図示せず)をチップ本体12に備えても良
い。
【0030】また、隣合うチップコネクタのチップ本体
12の端部間に液冷媒を円滑に流通させる通路52を広
く開口させることが可能なように、チップ本体12の両
端部は、図1に示したように、斜め内側にカットすると
良い。
【0031】また、集積回路20が、その下面に電極2
2を図1に示したように一列でなく図4に示したように
複数列に並べて備えている場合には、それに合わせて、
チップコネクタも、図4に示したように、そのチップ本
体12上面にパッド14を複数列に並べて備えると共
に、それらのパッド14下方のチップ本体12下面にパ
ッド16を複数列に並べて備える必要があることは言う
までもない。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のチップコ
ネクタを用いて本発明の集積回路の実装構造により、集
積回路を基板に表面実装すれば、集積回路下面と基板と
の間に形成した循環路を液冷媒を循環させて、その液冷
媒に集積回路から発せられる熱を効率良く迅速に放散さ
せることができる。そして、集積回路を液冷媒とほぼ同
じ極低温又は低温に的確に保持し続けることが可能とな
る。
【0033】それと共に、集積回路の電極を、チップコ
ネクタのチップ本体上下面のパッドと接続回路とを介し
て、基板の回路に接続できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のチップコネクタを用いた本発明の集積
回路の実装構造の平面図である。
【図2】本発明のチップコネクタを用いた本発明の集積
回路の実装構造の正面図である。
【図3】本発明のチップコネクタを用いた本発明の集積
回路の実装構造の正面図である。
【図4】本発明のチップコネクタを用いた本発明の集積
回路の実装構造の平面図である。
【符号の説明】
10 チップコネクタ 12 チップ本体 14、16 パッド 18 接続回路 18a ビア 18b 導体線路 20 集積回路 22 電極 30 基板 32 基板の回路 50 循環路 52 通路
フロントページの続き (72)発明者 小谷 誠剛 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 集積回路下面と基板との間に介在させる
    絶縁体からなるチップ本体と、そのチップ本体の上下面
    に備えた前記集積回路の電極接続用と基板の回路接続用
    のパッドと、それらのパッドを接続する前記チップ本体
    に備えた接続回路とからなる液冷式集積回路実装用のチ
    ップコネクタ。
  2. 【請求項2】 集積回路下面の2方以上の側辺部と基板
    との間に請求項1記載のチップコネクタのチップ本体
    を、その隣合うチップコネクタのチップ本体の端部間に
    液冷媒を流通させる通路を開口した状態で、それぞれ介
    在させて、前記集積回路を基板から浮かせた状態で基板
    に搭載し、前記集積回路下面と基板との間に液冷媒を循
    環させる循環路を形成すると共に、前記チップ本体上下
    面のパッドに前記集積回路の電極と基板の回路とをそれ
    ぞれ接続したことを特徴とする液冷式集積回路の実装構
    造。
JP5037441A 1993-02-01 1993-02-01 液冷式集積回路実装用のチップコネクタと液冷式集積回路の実装構造 Withdrawn JPH06232301A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6952049B1 (en) * 1999-03-30 2005-10-04 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Capacitor-built-in type printed wiring substrate, printed wiring substrate, and capacitor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6952049B1 (en) * 1999-03-30 2005-10-04 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Capacitor-built-in type printed wiring substrate, printed wiring substrate, and capacitor
US7239014B2 (en) 1999-03-30 2007-07-03 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Capacitor-built-in type printed wiring substrate, printed wiring substrate, and capacitor

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