JPH07112029B2 - 電子部品冷却装置 - Google Patents
電子部品冷却装置Info
- Publication number
- JPH07112029B2 JPH07112029B2 JP61225341A JP22534186A JPH07112029B2 JP H07112029 B2 JPH07112029 B2 JP H07112029B2 JP 61225341 A JP61225341 A JP 61225341A JP 22534186 A JP22534186 A JP 22534186A JP H07112029 B2 JPH07112029 B2 JP H07112029B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat sink
- electronic component
- substrate
- cooling device
- heat
- 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 - Lifetime
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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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- 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
- H01L2924/161—Cap
- H01L2924/1615—Shape
- H01L2924/16152—Cap comprising a cavity for hosting the device, e.g. U-shaped cap
Landscapes
- 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、電子部品特に集積回路の冷却に適した電子部
品冷却装置に関する。
品冷却装置に関する。
［従来の技術］ 近年における集積回路の高密度化、高速化に伴い、かか
る集積回路の発熱量が増加してきており、いかに効率良
く冷却するかが問題とされ、従来より種々の電子部品冷
却装置が提案されている。
る集積回路の発熱量が増加してきており、いかに効率良
く冷却するかが問題とされ、従来より種々の電子部品冷
却装置が提案されている。
ところで従来のこの種の電子部品冷却装置としては、例
えば特開昭59-56746や特開昭59-61943に示すものがあ
る。この電子部品冷却装置は、第３図に示すように、絶
縁性枠体102の上面に、銅−タングステン合金または銅
−モリブデン合金製の熱伝導性基体101を取付けて半導
体素子103を熱伝導性基体101に搭載して熱を大気中に放
出させるようになっている。熱伝導性基体101と絶縁性
枠体102は、固着させて一体としてあることから、熱膨
張率の違う材料を用いるとクラックや欠けが生ずるた
め、両者とも同一の熱膨張率を有する必要がある。
えば特開昭59-56746や特開昭59-61943に示すものがあ
る。この電子部品冷却装置は、第３図に示すように、絶
縁性枠体102の上面に、銅−タングステン合金または銅
−モリブデン合金製の熱伝導性基体101を取付けて半導
体素子103を熱伝導性基体101に搭載して熱を大気中に放
出させるようになっている。熱伝導性基体101と絶縁性
枠体102は、固着させて一体としてあることから、熱膨
張率の違う材料を用いるとクラックや欠けが生ずるた
め、両者とも同一の熱膨張率を有する必要がある。
ところで、絶縁性枠体102は半導体素子103の電極を外部
に取出すために導電層を形成する必要があることから、
アルミナ等のセラミックを使用している。このアルミナ
材は熱膨張率が小さく、通常放熱材として多く使用され
るものである。一方、熱伝導性基体101にアルミニウム
等の熱膨張率の大きい材料を用いると熱膨張率の小さい
絶縁性枠体102との間で上述のようにクラックや欠けが
生じるので、絶縁性枠体102と同様に熱膨張率の小さい
材料である必要がある。更に、半導体素子103にて発生
する放熱路でもあるため、熱伝導率が高い材料を用いる
必要がある。これら二条件を満足する材料として前述し
た銅−タングステン合金や銅−モリブデン合金を従来熱
伝導性基体101に用いていた。
に取出すために導電層を形成する必要があることから、
アルミナ等のセラミックを使用している。このアルミナ
材は熱膨張率が小さく、通常放熱材として多く使用され
るものである。一方、熱伝導性基体101にアルミニウム
等の熱膨張率の大きい材料を用いると熱膨張率の小さい
絶縁性枠体102との間で上述のようにクラックや欠けが
生じるので、絶縁性枠体102と同様に熱膨張率の小さい
材料である必要がある。更に、半導体素子103にて発生
する放熱路でもあるため、熱伝導率が高い材料を用いる
必要がある。これら二条件を満足する材料として前述し
た銅−タングステン合金や銅−モリブデン合金を従来熱
伝導性基体101に用いていた。
［解決すべき問題点］ しかし、これらの材料は、比重が非常に大きいことから
かかる材料を用いた電子部品冷却装置をプリント基板に
多数半田付して組立てた場合、プリント基板の強度を強
くする部材が必要になったり、運搬、保守等に不都合が
生じていた。また、材料そのものが高価である上に加工
費も高くなるという問題点もあった。
かかる材料を用いた電子部品冷却装置をプリント基板に
多数半田付して組立てた場合、プリント基板の強度を強
くする部材が必要になったり、運搬、保守等に不都合が
生じていた。また、材料そのものが高価である上に加工
費も高くなるという問題点もあった。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであ
り、プリント基板の強度を強くする部材を不要にし、運
搬、保守等が容易であって、且つ低価格で製造すること
ができる電子部品冷却装置を提供することを目的とす
る。
り、プリント基板の強度を強くする部材を不要にし、運
搬、保守等が容易であって、且つ低価格で製造すること
ができる電子部品冷却装置を提供することを目的とす
る。
［問題点の解決手段］ このため本発明では、電子部品搭載面に入出力ピンを有
する基板の他面に、枠体を介し上記基板との間に間隔を
あけて放熱フィンを有するヒートシンクを取付け、上記
枠体と上記ヒートシンクの間をゴム系接着剤にて固着
し、上記基板と上記ヒートシンクの間に高熱伝導性のコ
ンパウンドを充填するという構成を採用し、これによっ
て上記目的を達成しようとするものである。
する基板の他面に、枠体を介し上記基板との間に間隔を
あけて放熱フィンを有するヒートシンクを取付け、上記
枠体と上記ヒートシンクの間をゴム系接着剤にて固着
し、上記基板と上記ヒートシンクの間に高熱伝導性のコ
ンパウンドを充填するという構成を採用し、これによっ
て上記目的を達成しようとするものである。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図及び第４図に基づいて説
明する。
明する。
本実施例の電子部品冷却装置は、アルミナ製の基板１
に、枠体としてのライザー10を介してヒートシンク20を
取付け、基板１とヒートシンク20の間にコンパウンド30
を充填してなる。
に、枠体としてのライザー10を介してヒートシンク20を
取付け、基板１とヒートシンク20の間にコンパウンド30
を充填してなる。
基板１の下面には電子部品としての半導体素子２を搭載
してあり、この半導体素子２を保護し且つ気密性を保つ
ためにカバー３を取付けてある。また、この基板１の下
面には入出力ピン4,4を格子状に設けてあり、この入出
力ピン4,4は半導体チップ２と電気的に接続してある。
してあり、この半導体素子２を保護し且つ気密性を保つ
ためにカバー３を取付けてある。また、この基板１の下
面には入出力ピン4,4を格子状に設けてあり、この入出
力ピン4,4は半導体チップ２と電気的に接続してある。
ライザー10は、基板１の上面周縁部に接着剤11にて固着
してある。このライザー10は、アルミナ製の基板１と略
同一の熱膨張率を有するコバールや42合金等鉄ニッケル
合金を用いて構成してある。
してある。このライザー10は、アルミナ製の基板１と略
同一の熱膨張率を有するコバールや42合金等鉄ニッケル
合金を用いて構成してある。
ヒートシンク20は、くし歯状に多数の放熱フィン20a、2
0aを上部に突出させ、下面にライザー10と同一高さの凸
部20bを有している。このヒートシンク20は、押出し工
法等により成形されたアルミニウム製であり、凸部20b
をライザー10の開口部に挿入し、ゴム系接着剤21にてそ
の下面周縁部をライザー10に取付けてある。また、ライ
ザー10と凸部20bは同一の高さを有していることから、
接着剤11とゴム系接着剤21の寸法分、基板１とヒートシ
ンク20の凸部20bの下面との間に間隔が形成されてい
る。なお、ゴム系接着剤21は、硬化後ゴムのような弾性
を有するようになるものである。
0aを上部に突出させ、下面にライザー10と同一高さの凸
部20bを有している。このヒートシンク20は、押出し工
法等により成形されたアルミニウム製であり、凸部20b
をライザー10の開口部に挿入し、ゴム系接着剤21にてそ
の下面周縁部をライザー10に取付けてある。また、ライ
ザー10と凸部20bは同一の高さを有していることから、
接着剤11とゴム系接着剤21の寸法分、基板１とヒートシ
ンク20の凸部20bの下面との間に間隔が形成されてい
る。なお、ゴム系接着剤21は、硬化後ゴムのような弾性
を有するようになるものである。
上記基板１とヒートシンク20の凸部20bの間には高熱伝
導性のコンパウンド30を充填してある。このコンパウン
ド30は、本実施例ではシリコーン樹脂に酸化金属粉末を
混合して形成してある。
導性のコンパウンド30を充填してある。このコンパウン
ド30は、本実施例ではシリコーン樹脂に酸化金属粉末を
混合して形成してある。
上記アルミニウム製のヒートシンク20は、基板１やライ
ザー10に比較して熱膨張率が３〜４倍であるが、ライザ
ー10との間にて発生する熱応力はゴム系接着剤21により
吸収される。そして、基板１に対しては、前述したよう
にコンパウンド30を介しているのみで、互いに影響を与
えないことから、熱膨張率に差があってもクラックや欠
け等が発生することがない。一方、半導体素子２からの
熱は、基板１、高熱伝導性を有するコンパウンド30を介
してヒートシンク20に伝導し、このヒートシンク20から
放熱が行われるようになっている。
ザー10に比較して熱膨張率が３〜４倍であるが、ライザ
ー10との間にて発生する熱応力はゴム系接着剤21により
吸収される。そして、基板１に対しては、前述したよう
にコンパウンド30を介しているのみで、互いに影響を与
えないことから、熱膨張率に差があってもクラックや欠
け等が発生することがない。一方、半導体素子２からの
熱は、基板１、高熱伝導性を有するコンパウンド30を介
してヒートシンク20に伝導し、このヒートシンク20から
放熱が行われるようになっている。
本実施例によればコンパウンド30を介して大量の熱がヒ
ートシンク20に伝導するので、ライザー10を熱流路にす
る必要がないことから熱膨張率さえ基板１と同一であれ
ば良く、必ずしも高熱伝導性を有する必要はない。従っ
て、コバール等の比較的安価な材料が選択でき、使用量
も枠であるため少量で済む。また、ヒートシンク20は、
上述のように熱膨張率による制限を受けないので、ヒー
トシンクとして一般的に用いられる。押し出し成形が可
能であるため加工が容易で、比重が小さく、しかも安価
なアルミニウムを使用できる。この結果、従来のように
加工が困難で、比重が大きく、しかも高価な銅−タング
ステン合金や銅−モリブデン合金を用いる必要がなくな
っている。
ートシンク20に伝導するので、ライザー10を熱流路にす
る必要がないことから熱膨張率さえ基板１と同一であれ
ば良く、必ずしも高熱伝導性を有する必要はない。従っ
て、コバール等の比較的安価な材料が選択でき、使用量
も枠であるため少量で済む。また、ヒートシンク20は、
上述のように熱膨張率による制限を受けないので、ヒー
トシンクとして一般的に用いられる。押し出し成形が可
能であるため加工が容易で、比重が小さく、しかも安価
なアルミニウムを使用できる。この結果、従来のように
加工が困難で、比重が大きく、しかも高価な銅−タング
ステン合金や銅−モリブデン合金を用いる必要がなくな
っている。
なお、本実施例の電子部品冷却装置は、図示せぬプリン
ト基板に入出力ピン4,4を介して搭載されるようになっ
ている。
ト基板に入出力ピン4,4を介して搭載されるようになっ
ている。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、基板に、枠体を介し基板
との間に間隔をあけてヒートシンクを取付け、ヒートシ
ンクと枠体間をゴム系接着剤にて固着し、基板とヒート
シンクの間に高熱伝導性のコンパウンドを充填したの
で、ヒートシンクと枠体の間に発生する熱応力はゴム系
接着剤により吸収され、またヒートシンクは基板に対し
てコンパウンドを介しており基板に影響を与えないこと
から、基板とヒートシンクの間に熱膨張率の差があって
もクラックや欠け等の発生を防止できる。したがって、
ヒートシンクに、比重が小さく、加工が容易でしかも安
価なアルミニウム等の材料を使用できることから、電子
部品冷却装置を多数搭載する場合でもプリント基板の強
度を強くする部材が不要となる。更に、運搬、保守等が
容易になると共に、低価格で製造することができる効果
を奏する。
との間に間隔をあけてヒートシンクを取付け、ヒートシ
ンクと枠体間をゴム系接着剤にて固着し、基板とヒート
シンクの間に高熱伝導性のコンパウンドを充填したの
で、ヒートシンクと枠体の間に発生する熱応力はゴム系
接着剤により吸収され、またヒートシンクは基板に対し
てコンパウンドを介しており基板に影響を与えないこと
から、基板とヒートシンクの間に熱膨張率の差があって
もクラックや欠け等の発生を防止できる。したがって、
ヒートシンクに、比重が小さく、加工が容易でしかも安
価なアルミニウム等の材料を使用できることから、電子
部品冷却装置を多数搭載する場合でもプリント基板の強
度を強くする部材が不要となる。更に、運搬、保守等が
容易になると共に、低価格で製造することができる効果
を奏する。
第１図は本実施例の斜視図、第２図は第１図の縦断面
図、第３図は従来例の縦断面図である。 1:基板 10:ライザー 20:ヒートシンク 20a:放熱フィン 21:ゴム系接着剤 30:コンパウンド
図、第３図は従来例の縦断面図である。 1:基板 10:ライザー 20:ヒートシンク 20a:放熱フィン 21:ゴム系接着剤 30:コンパウンド
Claims (1)
- 【請求項１】電子部品搭載面に入出力ピンを有する基板
の他面に、枠体を介し上記基板との間に間隔をあけて放
熱フィンを有するヒートシンクを取付け、 上記枠体と上記ヒートシンクの間をゴム系接着剤にて固
着し、 上記基板と上記ヒートシンクの間に高熱伝導性のコンパ
ウンドを充填してなることを特徴とする電子部品冷却装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61225341A JPH07112029B2 (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 電子部品冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61225341A JPH07112029B2 (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 電子部品冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63278261A JPS63278261A (ja) | 1988-11-15 |
| JPH07112029B2 true JPH07112029B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=16827824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61225341A Expired - Lifetime JPH07112029B2 (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 電子部品冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07112029B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9740251B2 (en) | 2015-03-26 | 2017-08-22 | Nec Corporation | Cooling device and device |
| US9870973B2 (en) | 2015-03-26 | 2018-01-16 | Nec Corporation | Cooling device and device |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0604650A4 (en) * | 1992-02-26 | 1995-06-28 | Seiko Epson Corp | ADDITIONAL ELECTRONIC DEVICE AND ELECTRONIC SYSTEM. |
| EP0598902A4 (en) * | 1992-02-26 | 1995-06-28 | Seiko Epson Corp | ADDITIONAL ELECTRONIC DEVICE AND ELECTRONIC SYSTEM. |
| EP0608418B1 (en) | 1992-05-20 | 1998-11-04 | Seiko Epson Corporation | Cartridge for electronic apparatus |
| JP6950496B2 (ja) * | 2017-11-28 | 2021-10-13 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 回路基板及び回路基板の製造方法 |
-
1986
- 1986-09-24 JP JP61225341A patent/JPH07112029B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9740251B2 (en) | 2015-03-26 | 2017-08-22 | Nec Corporation | Cooling device and device |
| US9870973B2 (en) | 2015-03-26 | 2018-01-16 | Nec Corporation | Cooling device and device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63278261A (ja) | 1988-11-15 |
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