JPH0637215A - 電子デバイスの冷却装置 - Google Patents
電子デバイスの冷却装置Info
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- JPH0637215A JPH0637215A JP4186559A JP18655992A JPH0637215A JP H0637215 A JPH0637215 A JP H0637215A JP 4186559 A JP4186559 A JP 4186559A JP 18655992 A JP18655992 A JP 18655992A JP H0637215 A JPH0637215 A JP H0637215A
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- 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
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【構成】一つの電子デバイス１に対し、一つの弾性部材
１０が位置ずれ防止と垂直及び水平方向の押し付け力を
フィン付き熱伝導体４に与える。 【効果】部品点数が少なくなり、冷却性能が向上する。
加工や組立て誤差が減少し、組立て性が良くなり生産性
が向上する。
１０が位置ずれ防止と垂直及び水平方向の押し付け力を
フィン付き熱伝導体４に与える。 【効果】部品点数が少なくなり、冷却性能が向上する。
加工や組立て誤差が減少し、組立て性が良くなり生産性
が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体パッケージある
いは半導体チップ等を含む電子デバイスから発生する熱
を除去するための冷却装置に関する。
いは半導体チップ等を含む電子デバイスから発生する熱
を除去するための冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】大型電子計算機では処理速度の速いこと
が要求されるため、近年、半導体素子を大規模に集積し
た回路チップが開発されている。また、その集積回路チ
ップを互いに接続する電気配線をできるだけ短くするた
め、マイクロパッケージに多数の集積回路チップを実装
する方法が開発されている。従来、大型計算機用集積回
路チップの冷却装置に関し多数提案されているが、例え
ば、図１３から図１６に示すように、組立て誤差や熱変
形を上下，左右に吸収できる柔構造とする半導体チップ
の冷却装置が特開平2−20049号公報に開示されている。
同装置において、冷却ハット１６の内面には、多数のプ
レート状のフィン１７が互いに平行に設けられている。
多層配線基板２に実装されたＬＳＩチップ１の背面には
ベース２２が置かれ、このベース２２の上にもフィン１
７と同ピッチでプレート状のフィン１８が多数ベース２
２と一体に設けられている。冷却ハット１６のフィン１
７とベース２２上のフィン１８とは、互いに微小間隙７
を保って嵌め合わされている。ベース２２は、バイアス
手段１９によってＬＳＩチップ１に押しつけられ、ＬＳ
Ｉチップ１の背面と互いに面接触している。バイアス手
段１９は、フィン付内部熱伝導装置２０と冷却ハット１
６の間に存在する。バイアス手段１９は接触する領域間
に均一なバイアス力を加え、従って、フィン付き内部熱
伝導装置２０のベース４の平坦な表面が、変形性の熱媒
体を介してチップ１に向かって押し付けられる。また、
フィン付き内部熱伝導装置２０は、一番外側のフィン１
８の一番外側の表面に切れ目を入れることによってばね
フラップ２１が形成されている。これによって、フィン
付き内部熱伝導装置２０に横方向のバイアス力が働きフ
ィン１７とフィン１８との微小間隙７が更に小さくなり
伝熱性能を向上させている。ＬＳＩチップ１の傾きや熱
膨張による変形は、フィン１７とフィン１８との微小間
隙７で吸収している。
が要求されるため、近年、半導体素子を大規模に集積し
た回路チップが開発されている。また、その集積回路チ
ップを互いに接続する電気配線をできるだけ短くするた
め、マイクロパッケージに多数の集積回路チップを実装
する方法が開発されている。従来、大型計算機用集積回
路チップの冷却装置に関し多数提案されているが、例え
ば、図１３から図１６に示すように、組立て誤差や熱変
形を上下，左右に吸収できる柔構造とする半導体チップ
の冷却装置が特開平2−20049号公報に開示されている。
同装置において、冷却ハット１６の内面には、多数のプ
レート状のフィン１７が互いに平行に設けられている。
多層配線基板２に実装されたＬＳＩチップ１の背面には
ベース２２が置かれ、このベース２２の上にもフィン１
７と同ピッチでプレート状のフィン１８が多数ベース２
２と一体に設けられている。冷却ハット１６のフィン１
７とベース２２上のフィン１８とは、互いに微小間隙７
を保って嵌め合わされている。ベース２２は、バイアス
手段１９によってＬＳＩチップ１に押しつけられ、ＬＳ
Ｉチップ１の背面と互いに面接触している。バイアス手
段１９は、フィン付内部熱伝導装置２０と冷却ハット１
６の間に存在する。バイアス手段１９は接触する領域間
に均一なバイアス力を加え、従って、フィン付き内部熱
伝導装置２０のベース４の平坦な表面が、変形性の熱媒
体を介してチップ１に向かって押し付けられる。また、
フィン付き内部熱伝導装置２０は、一番外側のフィン１
８の一番外側の表面に切れ目を入れることによってばね
フラップ２１が形成されている。これによって、フィン
付き内部熱伝導装置２０に横方向のバイアス力が働きフ
ィン１７とフィン１８との微小間隙７が更に小さくなり
伝熱性能を向上させている。ＬＳＩチップ１の傾きや熱
膨張による変形は、フィン１７とフィン１８との微小間
隙７で吸収している。
【０００３】ＬＳＩチップ１で発生した熱は、ＬＳＩチ
ップ１と全面接触するフィン付き内部熱伝導装置２０の
ベース２２に、一旦、伝えられ、ベース内で一様に拡散
された後、フィン付き内部熱伝導装置２０の各フィン１
８に伝わる。そして、各々微小間隙７のヘリウムガス層
から冷却ハット１６のフィン１７へと伝わり、最終的に
冷却ハット１６の上部に取り付けられる冷却器（図示せ
ず）により持ち去られる。
ップ１と全面接触するフィン付き内部熱伝導装置２０の
ベース２２に、一旦、伝えられ、ベース内で一様に拡散
された後、フィン付き内部熱伝導装置２０の各フィン１
８に伝わる。そして、各々微小間隙７のヘリウムガス層
から冷却ハット１６のフィン１７へと伝わり、最終的に
冷却ハット１６の上部に取り付けられる冷却器（図示せ
ず）により持ち去られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の冷却構
造は、フィン付き内部熱伝導装置を半導体チップと冷却
ハットのフィン側面に押し付けるために、一つの半導体
チップに対して二つの弾性部材を有している。また、内
部熱伝導装置はフィンと平行方向にずれ半導体チップか
ら外れる可能性があるため、位置決め用の他の部材が必
要となる。このため、部品点数が増えることにより加工
や組立て誤差が大きくなり、組立て性が悪く高コストの
半導体チップの冷却装置となる。
造は、フィン付き内部熱伝導装置を半導体チップと冷却
ハットのフィン側面に押し付けるために、一つの半導体
チップに対して二つの弾性部材を有している。また、内
部熱伝導装置はフィンと平行方向にずれ半導体チップか
ら外れる可能性があるため、位置決め用の他の部材が必
要となる。このため、部品点数が増えることにより加工
や組立て誤差が大きくなり、組立て性が悪く高コストの
半導体チップの冷却装置となる。
【０００５】本発明の目的は、部品点数を増やさずに内
部熱伝導装置の位置ずれを防止し、組立て性が良く低コ
ストの電子デバイスの冷却装置を提供することにある。
部熱伝導装置の位置ずれを防止し、組立て性が良く低コ
ストの電子デバイスの冷却装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、回路基板上に実装された電子デバイスの
発生熱を熱伝導体を介してハウジングに伝えて冷却する
ために、熱伝導体の一方が前記電子デバイスの表面に接
触し、他方が熱伝導体のベース上に一体に形成された複
数の第１フィンと微小間隙を介してハウジング側の第２
フィンと係合する熱伝導体において、ベース側の第１フ
ィンと、ハウジング側の第２フィンとの直角方向にスリ
ットを設け、突起を２箇所に備えたリング状あるいはコ
の字状の一つの弾性部材を両者のスリットに挿入する。
この時、前記弾性部材に備えた突起の一方を第２フィン
の溝に差し込み固定し、他方の突起をスリットと平行方
向のどちらか一方に偏心させながら第１フィンの溝に差
し込みベース側の第１フィンと、ハウジング側の第２フ
ィンとを係合させるものである。
め、本発明は、回路基板上に実装された電子デバイスの
発生熱を熱伝導体を介してハウジングに伝えて冷却する
ために、熱伝導体の一方が前記電子デバイスの表面に接
触し、他方が熱伝導体のベース上に一体に形成された複
数の第１フィンと微小間隙を介してハウジング側の第２
フィンと係合する熱伝導体において、ベース側の第１フ
ィンと、ハウジング側の第２フィンとの直角方向にスリ
ットを設け、突起を２箇所に備えたリング状あるいはコ
の字状の一つの弾性部材を両者のスリットに挿入する。
この時、前記弾性部材に備えた突起の一方を第２フィン
の溝に差し込み固定し、他方の突起をスリットと平行方
向のどちらか一方に偏心させながら第１フィンの溝に差
し込みベース側の第１フィンと、ハウジング側の第２フ
ィンとを係合させるものである。
【０００７】
【作用】本発明によれば、一つの電子デバイスに対し、
一つの弾性部材の突起の一方を第２フィンの溝に差し込
んで固定し、他方の突起をスリットと平行方向のどちら
か一方に偏心させながら第１フィンの溝に差し込みベー
ス側の第１フィンと、ハウジング側の第２フィンとを係
合させることにより、熱伝導体のベースは、電子デバイ
スの表面に垂直に押し付けられながらベース側の第１フ
ィンをフィンと直角方向に押し付け、ハウジング側の第
２フィン側面に押し付ける。このため第１フィンと第２
フィンの間隙が小さくなり冷却性能が向上する。また、
一つの電子デバイスに対し、一つの弾性部材をベース側
の第１フィンと、ハウジング側の第２フィンとの直角方
向にスリットを設け、両者のスリットに挿入することに
より弾性部材のずれがスリットの壁によって拘束される
ので、熱伝導体は、ハウジングの所定の位置からずれる
ことなく、電子デバイスとの位置関係が決められる。従
って、熱伝導体の位置ずれを防止するための部品が不要
となるため、部品点数が少なくなり、組立て性が向上
し、部品コストが安くなり生産コストが減少する。
一つの弾性部材の突起の一方を第２フィンの溝に差し込
んで固定し、他方の突起をスリットと平行方向のどちら
か一方に偏心させながら第１フィンの溝に差し込みベー
ス側の第１フィンと、ハウジング側の第２フィンとを係
合させることにより、熱伝導体のベースは、電子デバイ
スの表面に垂直に押し付けられながらベース側の第１フ
ィンをフィンと直角方向に押し付け、ハウジング側の第
２フィン側面に押し付ける。このため第１フィンと第２
フィンの間隙が小さくなり冷却性能が向上する。また、
一つの電子デバイスに対し、一つの弾性部材をベース側
の第１フィンと、ハウジング側の第２フィンとの直角方
向にスリットを設け、両者のスリットに挿入することに
より弾性部材のずれがスリットの壁によって拘束される
ので、熱伝導体は、ハウジングの所定の位置からずれる
ことなく、電子デバイスとの位置関係が決められる。従
って、熱伝導体の位置ずれを防止するための部品が不要
となるため、部品点数が少なくなり、組立て性が向上
し、部品コストが安くなり生産コストが減少する。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の各実施例を図１ないし図１２
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【０００９】まず、図１は、本発明の一実施例の電子デ
バイスの冷却装置の断面図、図２は、図１の線Ａ−Ａで
得られる断面図、図３は、図１の分解斜視図である。
バイスの冷却装置の断面図、図２は、図１の線Ａ−Ａで
得られる断面図、図３は、図１の分解斜視図である。
【００１０】図１において、熱伝導性の良好な材料によ
り作られたハウジング９の内面には、多数のプレート状
のフィン８が互いに平行に設けられている。多層配線基
板２に実装されたＬＳＩチップ１の背面には熱伝導体４
のベースが置かれ、このベースの上にもフィン８と同ピ
ッチでプレート状のフィン６が多数ベースと一体に設け
られている。ハウジング９のフィン８と熱伝導体４のベ
ース上のフィン６とは、互いに微小間隙７を保って嵌め
合わされている。熱伝導体４のベースは、LSIチップ１
の接続用の半田ボール３に影響を及ぼさぬように薄いベ
ルトをリング状にしたばね定数の柔らかいばね１０によ
ってＬＳＩチップ１に押しつけられ、ＬＳＩチップ１の
背面と互いに面接触している。ばね１０は、フィン８と
フィン６に設けられたスリット１１内に挿入され突起１
２によってハウジング９側に固定される。また、ばね１
０に備えた突起１３をばね１０の中心線より偏心させて
熱伝導体４側のフィン６の間に挿入することによって、
突起１３はフィン６を横方向に押し付ける。そして、フ
ィン６とフィン８の間隙は最小になり伝熱性能が向上す
る。一方、ばねの作用点は熱伝導体４のベース及びハウ
ジング９の両端に設けられるので、熱伝導体４をＬＳＩ
チップ１に対して安定に押しつけることができ、ばね１
０はスリット１１の壁によって動きが拘束されるので、
熱伝導体４は、ハウジング９の所定の位置からずれるこ
となく、ＬＳＩチップ１との位置関係が決められ、熱伝
導体４のベースがＬＳＩチップ１の上からずれ落ちない
ように防止することも出来る。ＬＳＩチップ１の傾きや
熱膨張による変形は、フィン８とフィン６との微小間隙
７で吸収している。
り作られたハウジング９の内面には、多数のプレート状
のフィン８が互いに平行に設けられている。多層配線基
板２に実装されたＬＳＩチップ１の背面には熱伝導体４
のベースが置かれ、このベースの上にもフィン８と同ピ
ッチでプレート状のフィン６が多数ベースと一体に設け
られている。ハウジング９のフィン８と熱伝導体４のベ
ース上のフィン６とは、互いに微小間隙７を保って嵌め
合わされている。熱伝導体４のベースは、LSIチップ１
の接続用の半田ボール３に影響を及ぼさぬように薄いベ
ルトをリング状にしたばね定数の柔らかいばね１０によ
ってＬＳＩチップ１に押しつけられ、ＬＳＩチップ１の
背面と互いに面接触している。ばね１０は、フィン８と
フィン６に設けられたスリット１１内に挿入され突起１
２によってハウジング９側に固定される。また、ばね１
０に備えた突起１３をばね１０の中心線より偏心させて
熱伝導体４側のフィン６の間に挿入することによって、
突起１３はフィン６を横方向に押し付ける。そして、フ
ィン６とフィン８の間隙は最小になり伝熱性能が向上す
る。一方、ばねの作用点は熱伝導体４のベース及びハウ
ジング９の両端に設けられるので、熱伝導体４をＬＳＩ
チップ１に対して安定に押しつけることができ、ばね１
０はスリット１１の壁によって動きが拘束されるので、
熱伝導体４は、ハウジング９の所定の位置からずれるこ
となく、ＬＳＩチップ１との位置関係が決められ、熱伝
導体４のベースがＬＳＩチップ１の上からずれ落ちない
ように防止することも出来る。ＬＳＩチップ１の傾きや
熱膨張による変形は、フィン８とフィン６との微小間隙
７で吸収している。
【００１１】ハウジング９と基板２とで囲まれた密閉空
間２３には、熱伝導率の良好な気体、例えば、ヘリウム
ガス、あるいは水素ガスなどが充満されている。なお、
微小間隙７内にだけ油、又は熱伝導性グリースなどの高
熱伝導性の液体を充填してもよい。
間２３には、熱伝導率の良好な気体、例えば、ヘリウム
ガス、あるいは水素ガスなどが充満されている。なお、
微小間隙７内にだけ油、又は熱伝導性グリースなどの高
熱伝導性の液体を充填してもよい。
【００１２】ＬＳＩチップ１で発生した熱は、ＬＳＩチ
ップ１と全面接触する熱伝導体４のベースに、一旦、伝
えられ、ベース内で一様に拡散された後、熱伝導体４の
各フィン６に伝わる。そして、各々微小間隙７のヘリウ
ムガス層からハウジング９のフィン８へと伝わり、最終
的にハウジング９の上部に取り付けられる冷却器（図示
せず）により持ち去られる。なお、冷却構造の基板２
は、高密度の多層電気配線を内蔵するためアルミナなど
セラミックス材から出来ており、そして、ハウジング９
やフィン６，８も基板との熱膨張率の整合性，高熱伝導
性及び電気絶縁性などを考慮して、例えば、ＳｉＣある
いはＡｌＮなどセラミックス材で構成されている。
ップ１と全面接触する熱伝導体４のベースに、一旦、伝
えられ、ベース内で一様に拡散された後、熱伝導体４の
各フィン６に伝わる。そして、各々微小間隙７のヘリウ
ムガス層からハウジング９のフィン８へと伝わり、最終
的にハウジング９の上部に取り付けられる冷却器（図示
せず）により持ち去られる。なお、冷却構造の基板２
は、高密度の多層電気配線を内蔵するためアルミナなど
セラミックス材から出来ており、そして、ハウジング９
やフィン６，８も基板との熱膨張率の整合性，高熱伝導
性及び電気絶縁性などを考慮して、例えば、ＳｉＣある
いはＡｌＮなどセラミックス材で構成されている。
【００１３】本実施例によれば、一つの半導体チップに
対し、一つの弾性部材によって熱伝導体の位置ずれを防
止し、半導体チップへの垂直の押し付け力、及びハウジ
ング側のフィンへの押し付け力を得ることが出来るた
め、部品点数が少なくなり、冷却性能が向上する。この
ため、加工や組立て誤差が減少し、組立て性が良くなり
生産性が向上する。更に、部品コストが安くなり生産コ
ストが減少する。
対し、一つの弾性部材によって熱伝導体の位置ずれを防
止し、半導体チップへの垂直の押し付け力、及びハウジ
ング側のフィンへの押し付け力を得ることが出来るた
め、部品点数が少なくなり、冷却性能が向上する。この
ため、加工や組立て誤差が減少し、組立て性が良くなり
生産性が向上する。更に、部品コストが安くなり生産コ
ストが減少する。
【００１４】次に本発明の他の実施例を図４を参照して
説明する。図４は、本発明における図１の実施例のばね
１０の代替ばねを示すものである。図４におけるばね１
０は、細い針金状の物をリング状にし、突起１２と１３
を設けたものである。本実施例によれば、図１と同じ作
用で、図１の実施例と同様の効果が期待できる。
説明する。図４は、本発明における図１の実施例のばね
１０の代替ばねを示すものである。図４におけるばね１
０は、細い針金状の物をリング状にし、突起１２と１３
を設けたものである。本実施例によれば、図１と同じ作
用で、図１の実施例と同様の効果が期待できる。
【００１５】次に本発明の他の実施例を図５及び図６を
参照して説明する。図５は、本発明の一実施例に係る電
子デバイスの冷却装置の断面図、図６は、図５の線Ｂ−
Ｂで得られる断面図である。
参照して説明する。図５は、本発明の一実施例に係る電
子デバイスの冷却装置の断面図、図６は、図５の線Ｂ−
Ｂで得られる断面図である。
【００１６】図５において、熱伝導性の良好な材料によ
り作られたハウジング９の内面には、多数のプレート状
のフィン８が互いに平行に設けられている。多層配線基
板２に実装されたＬＳＩチップ１の背面には二つに分割
（フィンと平行方向）された熱伝導体４と５のベースが
置かれ、このベースの上にもフィン８と同ピッチでプレ
ート状のフィン６が多数ベースと一体に設けられてい
る。ハウジング９のフィン８と熱伝導体４及び５のベー
ス上のフィン６とは、互いに微小間隙７を保って嵌め合
わされている。熱伝導体４及び５のベースは、ＬＳＩチ
ップ１の接続用の半田ボール３に影響を及ぼさぬように
薄いベルトをリング状にしたばね定数の柔らかいばね１
０によってＬＳＩチップ１に押しつけられ、ＬＳＩチッ
プ１の背面と互いに面接触している。ばね１０は、フィ
ン８とフィン６に設けられたスリット１１内に挿入され
る。このときばね１０は、垂直方向に押されることによ
り水平方向に拡がるため、ばね１０の各々の突起１３
は、熱伝導体４及び５のフィン６を両方向に押し付け
る。そして、フィン６とフィン８の間隙は小さくなり伝
熱性能が向上する。また、熱伝導体のベースを二つに分
割することによって、それぞれのベース側フィンの動き
に対する自由度が増加し、更に、フィン８とフィン６の
間隙が小さくなり冷却性能が向上する。一方、ばねの作
用点は熱伝導体４と５のベース及びハウジング９の両端
に設けられるので、熱伝導体４と５をＬＳＩチップ１に
対して安定に押しつけることができ、ばね１０はスリッ
ト１１の壁によって動きが拘束されるので、熱伝導体４
は、ハウジング９の所定の位置からずれることなく、Ｌ
ＳＩチップ１との位置関係が決められ、熱伝導体４のベ
ースがＬＳＩチップ１の上からずれ落ちないように防ぐ
ことも出来る。ＬＳＩチップ１の傾きや熱膨張による変
形は、フィン８とフィン６との微小間隙７で吸収してい
る。
り作られたハウジング９の内面には、多数のプレート状
のフィン８が互いに平行に設けられている。多層配線基
板２に実装されたＬＳＩチップ１の背面には二つに分割
（フィンと平行方向）された熱伝導体４と５のベースが
置かれ、このベースの上にもフィン８と同ピッチでプレ
ート状のフィン６が多数ベースと一体に設けられてい
る。ハウジング９のフィン８と熱伝導体４及び５のベー
ス上のフィン６とは、互いに微小間隙７を保って嵌め合
わされている。熱伝導体４及び５のベースは、ＬＳＩチ
ップ１の接続用の半田ボール３に影響を及ぼさぬように
薄いベルトをリング状にしたばね定数の柔らかいばね１
０によってＬＳＩチップ１に押しつけられ、ＬＳＩチッ
プ１の背面と互いに面接触している。ばね１０は、フィ
ン８とフィン６に設けられたスリット１１内に挿入され
る。このときばね１０は、垂直方向に押されることによ
り水平方向に拡がるため、ばね１０の各々の突起１３
は、熱伝導体４及び５のフィン６を両方向に押し付け
る。そして、フィン６とフィン８の間隙は小さくなり伝
熱性能が向上する。また、熱伝導体のベースを二つに分
割することによって、それぞれのベース側フィンの動き
に対する自由度が増加し、更に、フィン８とフィン６の
間隙が小さくなり冷却性能が向上する。一方、ばねの作
用点は熱伝導体４と５のベース及びハウジング９の両端
に設けられるので、熱伝導体４と５をＬＳＩチップ１に
対して安定に押しつけることができ、ばね１０はスリッ
ト１１の壁によって動きが拘束されるので、熱伝導体４
は、ハウジング９の所定の位置からずれることなく、Ｌ
ＳＩチップ１との位置関係が決められ、熱伝導体４のベ
ースがＬＳＩチップ１の上からずれ落ちないように防ぐ
ことも出来る。ＬＳＩチップ１の傾きや熱膨張による変
形は、フィン８とフィン６との微小間隙７で吸収してい
る。
【００１７】ハウジング９と基板２とで囲まれた密閉空
間２３には、熱伝導率の良好な気体、例えば、ヘリウム
ガス、あるいは水素ガスなどが充満されている。なお、
微小間隙７内にだけ油、又は、熱伝導性グリースなどの
高熱伝導性の液体を充填してもよい。
間２３には、熱伝導率の良好な気体、例えば、ヘリウム
ガス、あるいは水素ガスなどが充満されている。なお、
微小間隙７内にだけ油、又は、熱伝導性グリースなどの
高熱伝導性の液体を充填してもよい。
【００１８】ＬＳＩチップ１で発生した熱は、ＬＳＩチ
ップ１と全面接触する各々の熱伝導体４と５のベース
に、一旦、伝えられ、ベース内で一様に拡散された後、
各々の熱伝導体４と５の各フィン６に伝わる。そして、
各々微小間隙７のヘリウムガス層からハウジング９のフ
ィン８へと伝わり、最終的にハウジング９の上部に取り
付けられる冷却器（図示せず）により持ち去られる。な
お、冷却構造の基板２は、高密度の多層電気配線を内蔵
するためアルミナなどセラミックス材から出来ており、
そして、ハウジング９やフィン６，８も基板との熱膨張
率の整合性，高熱伝導性及び電気絶縁性などを考慮し
て、例えば、ＳｉＣあるいはＡｌＮなどセラミックス材
で構成されている。
ップ１と全面接触する各々の熱伝導体４と５のベース
に、一旦、伝えられ、ベース内で一様に拡散された後、
各々の熱伝導体４と５の各フィン６に伝わる。そして、
各々微小間隙７のヘリウムガス層からハウジング９のフ
ィン８へと伝わり、最終的にハウジング９の上部に取り
付けられる冷却器（図示せず）により持ち去られる。な
お、冷却構造の基板２は、高密度の多層電気配線を内蔵
するためアルミナなどセラミックス材から出来ており、
そして、ハウジング９やフィン６，８も基板との熱膨張
率の整合性，高熱伝導性及び電気絶縁性などを考慮し
て、例えば、ＳｉＣあるいはＡｌＮなどセラミックス材
で構成されている。
【００１９】本実施例によれば、一つの半導体チップに
対し、一つの弾性部材によって熱伝導体の位置ずれを防
止と半導体チップへの垂直の押し付け力、及びハウジン
グ側のフィンへの押し付け力を得ることが出来るため、
部品点数が少なくなると共に、冷却性能が向上する。こ
のため、加工や組立て誤差が減少し熱的信頼性が高くな
ると共に、組立て性が良くなり生産性が向上する。更
に、部品コストが安くなり生産コストが減少する。更
に、本実施例によれば一つの半導体チップに２個の熱伝
導体を接触させることにより、接触面を二つに分割する
ことが出来る。これによって半導体チップ全面の反りも
二つに分割され各々の熱伝導体のベースが接触する反り
が小さくなる。接触面の反りが小さくなることによって
接触面の間隙が小さくなり冷却性能が更に向上する。な
お、この効果は、半導体チップと熱伝導体との接触面積
が大きくなるほど有効である。
対し、一つの弾性部材によって熱伝導体の位置ずれを防
止と半導体チップへの垂直の押し付け力、及びハウジン
グ側のフィンへの押し付け力を得ることが出来るため、
部品点数が少なくなると共に、冷却性能が向上する。こ
のため、加工や組立て誤差が減少し熱的信頼性が高くな
ると共に、組立て性が良くなり生産性が向上する。更
に、部品コストが安くなり生産コストが減少する。更
に、本実施例によれば一つの半導体チップに２個の熱伝
導体を接触させることにより、接触面を二つに分割する
ことが出来る。これによって半導体チップ全面の反りも
二つに分割され各々の熱伝導体のベースが接触する反り
が小さくなる。接触面の反りが小さくなることによって
接触面の間隙が小さくなり冷却性能が更に向上する。な
お、この効果は、半導体チップと熱伝導体との接触面積
が大きくなるほど有効である。
【００２０】次に本発明の他の実施例を図９を参照して
説明する。図９は、本発明における図５の実施例のばね
１０の代替ばねを示すものである。図９におけるばね１
０は、薄いベルトをπ字状にし、突起１３を設けたもの
である。本実施例によれば、図５と同じ作用をし、図５
の実施例と同様の効果が期待できる。
説明する。図９は、本発明における図５の実施例のばね
１０の代替ばねを示すものである。図９におけるばね１
０は、薄いベルトをπ字状にし、突起１３を設けたもの
である。本実施例によれば、図５と同じ作用をし、図５
の実施例と同様の効果が期待できる。
【００２１】次に本発明の他の実施例を図７及び図８を
参照して説明する。図７は、本発明の一実施例の電子デ
バイスの冷却装置の断面図、図８は、図７の線Ｃ−Ｃで
得られる断面図である。図７及び図８において、図５の
実施例と異なる点は、薄いベルトをＣ字状にしたばね１
０の突起１３を熱伝導体４と５のフィン６に掛けながら
フィン８とフィン６に設けられたスリット１１内に挿入
することにより、各々の突起１３は、熱伝導体４及び５
のフィン６を内側に押し付ける。そして、それぞれのフ
ィン６とフィン８の間隙は小さくなり伝熱性能が向上す
ると共に、熱伝導体４及び５のベース間隙１４も小さく
なりＬＳＩチップ１から熱伝導体４及び５のベース間と
の伝熱性能が向上する。
参照して説明する。図７は、本発明の一実施例の電子デ
バイスの冷却装置の断面図、図８は、図７の線Ｃ−Ｃで
得られる断面図である。図７及び図８において、図５の
実施例と異なる点は、薄いベルトをＣ字状にしたばね１
０の突起１３を熱伝導体４と５のフィン６に掛けながら
フィン８とフィン６に設けられたスリット１１内に挿入
することにより、各々の突起１３は、熱伝導体４及び５
のフィン６を内側に押し付ける。そして、それぞれのフ
ィン６とフィン８の間隙は小さくなり伝熱性能が向上す
ると共に、熱伝導体４及び５のベース間隙１４も小さく
なりＬＳＩチップ１から熱伝導体４及び５のベース間と
の伝熱性能が向上する。
【００２２】本実施例によれば、図５の実施例と同様の
効果が期待できると共に熱伝導体４及び５のベース間隙
１４が小さくなるため、ＬＳＩチップ１から熱伝導体４
及び５のベース間との伝熱性能が更に向上する。
効果が期待できると共に熱伝導体４及び５のベース間隙
１４が小さくなるため、ＬＳＩチップ１から熱伝導体４
及び５のベース間との伝熱性能が更に向上する。
【００２３】次に、本発明の他の実施例を図１０を参照
して説明する。図１０は、本発明における図７の実施例
に係るばね１０の代替ばねを示すものである。図１０に
おけるばね１０は、薄いベルトをリング状にし、突起１
３の間を波形１５状にすることにより熱伝導体４と５に
おけるフィン６の内側に押し付ける力を強化したもので
ある。本実施例によれば、図７の実施例と同じ作用し、
図７の実施例と同様の効果が期待できる。
して説明する。図１０は、本発明における図７の実施例
に係るばね１０の代替ばねを示すものである。図１０に
おけるばね１０は、薄いベルトをリング状にし、突起１
３の間を波形１５状にすることにより熱伝導体４と５に
おけるフィン６の内側に押し付ける力を強化したもので
ある。本実施例によれば、図７の実施例と同じ作用し、
図７の実施例と同様の効果が期待できる。
【００２４】次に、本発明の他の実施例を図１１を参照
して説明する。図１１は、本発明における図７の実施例
のばね１０の代替ばねを示すものである。図１１におけ
るばね１０は、薄いベルトをリング状にし、突起１３を
円弧状にすることにより熱伝導体４と５におけるフィン
６の内側に押し付ける力を強化したものである。本実施
例によれば、図７の実施例と同じ作用し、図７の実施例
と同様の効果が期待できる。
して説明する。図１１は、本発明における図７の実施例
のばね１０の代替ばねを示すものである。図１１におけ
るばね１０は、薄いベルトをリング状にし、突起１３を
円弧状にすることにより熱伝導体４と５におけるフィン
６の内側に押し付ける力を強化したものである。本実施
例によれば、図７の実施例と同じ作用し、図７の実施例
と同様の効果が期待できる。
【００２５】次に、本発明の他の実施例を図１２を参照
して説明する。図１２は、本発明における図７の実施例
に係るばね１０の代替ばねを示すものである。図１２に
おけるばね１０は、薄いベルトをπ字状にしたものであ
る。本実施例によれば、図７の実施例と同じ作用し、図
７の実施例と同様の効果が期待できる。
して説明する。図１２は、本発明における図７の実施例
に係るばね１０の代替ばねを示すものである。図１２に
おけるばね１０は、薄いベルトをπ字状にしたものであ
る。本実施例によれば、図７の実施例と同じ作用し、図
７の実施例と同様の効果が期待できる。
【００２６】尚、本実施例における全てのばね１０は、
細い針金状やコイル状の物をリング状にして挿入しても
同じ効果が期待できる。また、本実施例における全ての
突起１２，１３は、ばね１０と一体あるいは別部材で構
成してもよい。
細い針金状やコイル状の物をリング状にして挿入しても
同じ効果が期待できる。また、本実施例における全ての
突起１２，１３は、ばね１０と一体あるいは別部材で構
成してもよい。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば一つの半導体チップに対
し、一つの弾性部材によって熱伝導体の位置ずれを防
ぎ、半導体チップへの垂直の押し付け力、及びハウジン
グ側のフィンへの押し付け力を得ることが出来るため、
部品点数が少なくなり、冷却性能があがる。従って、加
工や組立て誤差が減少し、組立て性が良くなり生産性が
向上する。更に、部品コストが安くなり生産コストが減
少する。
し、一つの弾性部材によって熱伝導体の位置ずれを防
ぎ、半導体チップへの垂直の押し付け力、及びハウジン
グ側のフィンへの押し付け力を得ることが出来るため、
部品点数が少なくなり、冷却性能があがる。従って、加
工や組立て誤差が減少し、組立て性が良くなり生産性が
向上する。更に、部品コストが安くなり生産コストが減
少する。
【図１】本発明の一実施例を示す断面図。
【図２】図１の線Ａ−Ａで得られる断面図。
【図３】図１の実施例における分解斜視図。
【図４】図１の実施例におけるばねの代替品の斜視図。
【図５】本発明の一実施例を示す断面図。
【図６】図５の線Ｂ−Ｂで得られる断面図。
【図７】本発明の一実施例を示す断面図。
【図８】図７の線Ｃ−Ｃで得られる断面図。
【図９】図５の実施例におけるばねの代替品の斜視図。
【図１０】図７の実施例におけるばねの代替品の斜視
図。
図。
【図１１】図７の実施例におけるばねの代替品の斜視
図。
図。
【図１２】図７の実施例におけるばねの代替品の斜視
図。
図。
【図１３】従来の実施例を示す要部の断面図。
【図１４】図１３の線Ｄ−Ｄで得られる断面図。
【図１５】従来の実施例のバイアス手段を示す斜視図。
【図１６】従来の実施例の側方バイアス手段を示す斜視
図。
図。
１…ＬＳＩチップ、２…基板、３…半田ボール、４，５
…熱伝導体、６，８…フィン、７…微小間隙、９…ハウ
ジング、１０…ばね、１２，１３…突起、２３…密閉空
間。
…熱伝導体、６，８…フィン、７…微小間隙、９…ハウ
ジング、１０…ばね、１２，１３…突起、２３…密閉空
間。
Claims (1)
- 【請求項１】回路基板上に実装された半導体パッケージ
あるいは半導体チップを含む電子デバイスの発生熱を熱
伝導体を介してハウジングに伝えて冷却するために、前
記熱伝導体の一方の端が熱伝導体ベースで前記電子デバ
イスの表面に接触し、他方が前記熱伝導体ベース上に一
体に形成された複数の第１フィンと微小間隙を介して前
記ハウジング側の第２フィンと係合する熱伝導体におい
て、前記電子デバイスの表面に押し付けられた前記熱伝
導体ベースと、前記ハウジングの前記第２フィン側面に
押し付けられた前記熱伝導体の前記第１フィンとを含む
弾性部材を前記熱伝導体と前記ハウジングの間に設置し
てなることを特徴とする電子デバイスの冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4186559A JPH0637215A (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 電子デバイスの冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4186559A JPH0637215A (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 電子デバイスの冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0637215A true JPH0637215A (ja) | 1994-02-10 |
Family
ID=16190650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4186559A Pending JPH0637215A (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 電子デバイスの冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0637215A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5979344A (en) * | 1997-01-31 | 1999-11-09 | Card-Monroe Corp. | Tufting machine with precision drive system |
| JP2007165481A (ja) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Seiko Epson Corp | 熱交換器、光源装置、プロジェクタ、電子機器 |
| JP2010118710A (ja) * | 2010-03-03 | 2010-05-27 | Toshiba Corp | 電子機器 |
| WO2014132399A1 (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-04 | 三菱電機株式会社 | 放熱構造 |
| CN106328612A (zh) * | 2015-06-25 | 2017-01-11 | 浙江盾安人工环境股份有限公司 | 一种芯片散热装置及其电子组件 |
-
1992
- 1992-07-14 JP JP4186559A patent/JPH0637215A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5979344A (en) * | 1997-01-31 | 1999-11-09 | Card-Monroe Corp. | Tufting machine with precision drive system |
| JP2007165481A (ja) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Seiko Epson Corp | 熱交換器、光源装置、プロジェクタ、電子機器 |
| JP2010118710A (ja) * | 2010-03-03 | 2010-05-27 | Toshiba Corp | 電子機器 |
| WO2014132399A1 (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-04 | 三菱電機株式会社 | 放熱構造 |
| CN106328612A (zh) * | 2015-06-25 | 2017-01-11 | 浙江盾安人工环境股份有限公司 | 一种芯片散热装置及其电子组件 |
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