JPH0732217B2 - 集積回路パッケージの温度検出構造 - Google Patents
集積回路パッケージの温度検出構造Info
- Publication number
- JPH0732217B2 JPH0732217B2 JP21166088A JP21166088A JPH0732217B2 JP H0732217 B2 JPH0732217 B2 JP H0732217B2 JP 21166088 A JP21166088 A JP 21166088A JP 21166088 A JP21166088 A JP 21166088A JP H0732217 B2 JPH0732217 B2 JP H0732217B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- integrated circuit
- temperature
- cooler
- circuit package
- circuit element
- 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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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は大型の情報処理装置等の電子機器を構成する集
積回路パッケージの温度検出構造に関する。
積回路パッケージの温度検出構造に関する。
情報処理装置等の電子装置では多数の集積回路素子を搭
載した基板を複数枚、架に実装し、架に取り付けたファ
ンにより強制空冷を行い、その排気温度を観測し、排気
温度が規定値以上になると、集積回路素子の破壊を防ぐ
ために、装置への給電を停止する等の処置を行うのが一
般的である。
載した基板を複数枚、架に実装し、架に取り付けたファ
ンにより強制空冷を行い、その排気温度を観測し、排気
温度が規定値以上になると、集積回路素子の破壊を防ぐ
ために、装置への給電を停止する等の処置を行うのが一
般的である。
近年、素子の大規模集積化，実装の高密度化に伴い、架
内の発熱密度が極度に高くなっており、これらを使用し
た装置では液体冷却方式を採用した集積回路パッケージ
を使用している。この方式では集積回路パッケージ毎に
温度センサを用意し集積回路パッケージの温度を検出
し、温度が規定値以上になると、給電を停止する等の保
護処置を行っている。
内の発熱密度が極度に高くなっており、これらを使用し
た装置では液体冷却方式を採用した集積回路パッケージ
を使用している。この方式では集積回路パッケージ毎に
温度センサを用意し集積回路パッケージの温度を検出
し、温度が規定値以上になると、給電を停止する等の保
護処置を行っている。
従来の集積回路パッケージ温度検出構造を第３図を参照
して説明する。
して説明する。
すなわち、配線基板301上の集積回路パッケージ302に細
い通し溝303を設け、この溝303に温度センサ304を設置
し、該センサ304をフレキシブルプリント板305に接続
し、またセンサ出力を外部へ伝えるための接続用コネク
タ306をフレキシブルプリント板305の補強板307に接続
し、これらによりサブアッセンブリ（第４図にサブアッ
センブリのみの斜視図を示す）を構成している。この集
積回路パッケージ302に、冷媒の供給口308,排出口309を
持つ冷却器310を固定用ネジ311を用いて密着させ、供給
口308,排出口309の間に冷媒を循環させることにより集
積回路パッケージ302を冷却し、接続用コネクタ306にセ
ンサ信号取り出し用のケーブル・コネクタ312を接続
し、信号を取り出すことにより、集積回路パッケージ30
2の温度を検出監視し必要な保護処置を行っていた。
い通し溝303を設け、この溝303に温度センサ304を設置
し、該センサ304をフレキシブルプリント板305に接続
し、またセンサ出力を外部へ伝えるための接続用コネク
タ306をフレキシブルプリント板305の補強板307に接続
し、これらによりサブアッセンブリ（第４図にサブアッ
センブリのみの斜視図を示す）を構成している。この集
積回路パッケージ302に、冷媒の供給口308,排出口309を
持つ冷却器310を固定用ネジ311を用いて密着させ、供給
口308,排出口309の間に冷媒を循環させることにより集
積回路パッケージ302を冷却し、接続用コネクタ306にセ
ンサ信号取り出し用のケーブル・コネクタ312を接続
し、信号を取り出すことにより、集積回路パッケージ30
2の温度を検出監視し必要な保護処置を行っていた。
上述した従来の集積回路パッケージ温度検出構造ではフ
レキシブルプリント板305の一部、補強板307、接続用コ
ネクタ306、すなわちセンサ出力の信号経路の一部が集
積回路パッケージ302より部分的に飛び出ることにな
る。このように飛び出し部分があると、集積回路パッケ
ージ302の着脱持ち運び時に、この飛び出し部分がぶつ
かり、上記信号経路の構成部品に損傷を与えるという問
題点があった。
レキシブルプリント板305の一部、補強板307、接続用コ
ネクタ306、すなわちセンサ出力の信号経路の一部が集
積回路パッケージ302より部分的に飛び出ることにな
る。このように飛び出し部分があると、集積回路パッケ
ージ302の着脱持ち運び時に、この飛び出し部分がぶつ
かり、上記信号経路の構成部品に損傷を与えるという問
題点があった。
また信号取り出し用のケーブル・コネクタ312を接続用
コネクタ306に接続したまま集積回路パッケージ302の取
外しを行い、上記信号経路の構成部品及びケーブル・コ
ネクタ312に損傷を与えることもあるという問題点もあ
った。
コネクタ306に接続したまま集積回路パッケージ302の取
外しを行い、上記信号経路の構成部品及びケーブル・コ
ネクタ312に損傷を与えることもあるという問題点もあ
った。
さらに冷却器310を集積回路パッケージ302に密着させる
とき、ケーブル・コネクタ312のケーブルを間にはさん
だまま密着させ前記ケーブルを切ることもあるという欠
点もあった。
とき、ケーブル・コネクタ312のケーブルを間にはさん
だまま密着させ前記ケーブルを切ることもあるという欠
点もあった。
本発明の目的は前記課題を解決した集積回路パッケージ
の温度検出構造を提供することにある。
の温度検出構造を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明はチップキャリアに収
められた複数個の集積回路素子を搭載した配線基板の外
周を囲むように枠を取り付け、冷媒と熱交換を行う冷却
器を前記集積回路素子と微小間隙を保って対向させ前記
枠に固着し、前記集積回路素子と前記冷却器との微小間
隙に熱伝導の手段を設けてなる集積回路パッケージにお
いて、前記集積回路素子のチップキャリアと同一の部品
高さを持つケースに温度センサを内蔵した温度検出器を
前記配線基板に搭載し、前記冷却器と前記温度検出器と
の微小間隙に熱伝導の手段を設けたものである。
められた複数個の集積回路素子を搭載した配線基板の外
周を囲むように枠を取り付け、冷媒と熱交換を行う冷却
器を前記集積回路素子と微小間隙を保って対向させ前記
枠に固着し、前記集積回路素子と前記冷却器との微小間
隙に熱伝導の手段を設けてなる集積回路パッケージにお
いて、前記集積回路素子のチップキャリアと同一の部品
高さを持つケースに温度センサを内蔵した温度検出器を
前記配線基板に搭載し、前記冷却器と前記温度検出器と
の微小間隙に熱伝導の手段を設けたものである。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図である。１は
チップキャリアに搭載された集積回路素子、２は温度検
出器で第２図に示すように温度センサ３のリード４をケ
ース５のパッド６にはんだ付けし、温度センサ３とケー
ス５との間にクッション材７をはさんでキャップ８をケ
ース５に取り付ける。このとき、温度センサ３はキャッ
プ８に熱伝導性接着剤で接着される。９は複数個の集積
回路素子１と１個の温度検出器２を搭載する配線基板で
あり、集積回路素子１が搭載された面と反対の面には多
数の入出力ピン10が設けられ、外部との信号接続、電源
供給を行い、また外周を囲むよう基板枠11を固着する。
12は冷却器で、液体冷媒の入口13、出口14及び内部の冷
媒流路15を有する。冷却器12は集積回路素子１の上面に
対向し、微小な間隙を保つよう基板枠11にネジ16にて固
定される。冷却器12と集積回路素子１との微小間隙には
ペースト状の熱伝導性コンパウンド17を充填する。本実
施例では液冷方式を採用した場合を述べるが、空冷とす
る場合は冷却器12の代わりに例えばフィンを設けたヒー
トシンクを取り付ければよい。
チップキャリアに搭載された集積回路素子、２は温度検
出器で第２図に示すように温度センサ３のリード４をケ
ース５のパッド６にはんだ付けし、温度センサ３とケー
ス５との間にクッション材７をはさんでキャップ８をケ
ース５に取り付ける。このとき、温度センサ３はキャッ
プ８に熱伝導性接着剤で接着される。９は複数個の集積
回路素子１と１個の温度検出器２を搭載する配線基板で
あり、集積回路素子１が搭載された面と反対の面には多
数の入出力ピン10が設けられ、外部との信号接続、電源
供給を行い、また外周を囲むよう基板枠11を固着する。
12は冷却器で、液体冷媒の入口13、出口14及び内部の冷
媒流路15を有する。冷却器12は集積回路素子１の上面に
対向し、微小な間隙を保つよう基板枠11にネジ16にて固
定される。冷却器12と集積回路素子１との微小間隙には
ペースト状の熱伝導性コンパウンド17を充填する。本実
施例では液冷方式を採用した場合を述べるが、空冷とす
る場合は冷却器12の代わりに例えばフィンを設けたヒー
トシンクを取り付ければよい。
集積回路素子１で発生した熱は熱伝導性コンパウンド17
を介して冷却器12へと伝わり、冷媒流路15内を流れる液
体冷媒へと排熱される。このとき、冷却器12の集積回路
素子１との対向面の温度は集積回路素子１内のＰ−Ｎ接
合の温度とある一定の温度差を持つ。したがって計算又
は実験によりこの温度差を求めれば、冷却器12の集積回
路素子１との対向面の温度を測定することにより、集積
回路素子１のＰ−Ｎ接合の温度を算出することができ
る。
を介して冷却器12へと伝わり、冷媒流路15内を流れる液
体冷媒へと排熱される。このとき、冷却器12の集積回路
素子１との対向面の温度は集積回路素子１内のＰ−Ｎ接
合の温度とある一定の温度差を持つ。したがって計算又
は実験によりこの温度差を求めれば、冷却器12の集積回
路素子１との対向面の温度を測定することにより、集積
回路素子１のＰ−Ｎ接合の温度を算出することができ
る。
いま温度検出器２のケース５は他の集積回路素子１と同
じ部品高さを持つよう設計されており、ケース５の上面
と冷却器12との微小間隙には熱伝導性コンパウンドを充
填してある。また温度センサ３は冷却器12のキャップ８
に熱伝導性接着剤で接着されているため、集積回路パッ
ケージが熱的に平衡状態にあれば、温度センサ３により
冷却器12の集積回路素子１との対向面の温度を測定でき
る。温度センサ３の出力をケース５を経由して配線基板
９に接続し、入出力ピン10から外部回路に入力するよう
にし、集積回路素子１のＰ−Ｎ接合が許容最高温度に達
したときの冷却器12の集積回路素子１との対向面温度を
温度センサ３が検知したときに集積回路素子１への電源
供給を停止するよう外部回路を構成することにより、集
積回路素子１の保護機構を構成することができる。
じ部品高さを持つよう設計されており、ケース５の上面
と冷却器12との微小間隙には熱伝導性コンパウンドを充
填してある。また温度センサ３は冷却器12のキャップ８
に熱伝導性接着剤で接着されているため、集積回路パッ
ケージが熱的に平衡状態にあれば、温度センサ３により
冷却器12の集積回路素子１との対向面の温度を測定でき
る。温度センサ３の出力をケース５を経由して配線基板
９に接続し、入出力ピン10から外部回路に入力するよう
にし、集積回路素子１のＰ−Ｎ接合が許容最高温度に達
したときの冷却器12の集積回路素子１との対向面温度を
温度センサ３が検知したときに集積回路素子１への電源
供給を停止するよう外部回路を構成することにより、集
積回路素子１の保護機構を構成することができる。
温度検出器からの信号は他の集積回路素子の信号と同様
配線基板に設けられた入出力ピンにより外部へ接続され
るので、温度検出のために専用のコネクタ等を設ける必
要がない。したがって、集積回路パッケージの着脱は温
度検出信号の接続を全く意識せずに行うことができる。
また集積回路パッケージからの突出部も存在せず持ち運
び時等に損傷を与えることがない。
配線基板に設けられた入出力ピンにより外部へ接続され
るので、温度検出のために専用のコネクタ等を設ける必
要がない。したがって、集積回路パッケージの着脱は温
度検出信号の接続を全く意識せずに行うことができる。
また集積回路パッケージからの突出部も存在せず持ち運
び時等に損傷を与えることがない。
以上説明したように本発明は温度センサを他の集積回路
素子と同一の部品高さを持つケースに内蔵して他の集積
回路素子と同様に配線基板上に搭載し、温度センサから
の信号を他の集積回路素子と同じくケースから配線基板
に接続して配線基板に設けた入出力ピンにより外部に接
続する方式とし、集積回路素子を冷却するために集積回
路素子の上面に対向して取り付けられる冷却器の表面温
度を検出する構成としたことにより、集積回路パッケー
ジの着脱時に温度センサ専用のコネクタ等を操作する必
要がなく、部品の突起がないため取扱いミスによる温度
センサ信号系の損傷のない温度検出構造を実現できる効
果を有する。
素子と同一の部品高さを持つケースに内蔵して他の集積
回路素子と同様に配線基板上に搭載し、温度センサから
の信号を他の集積回路素子と同じくケースから配線基板
に接続して配線基板に設けた入出力ピンにより外部に接
続する方式とし、集積回路素子を冷却するために集積回
路素子の上面に対向して取り付けられる冷却器の表面温
度を検出する構成としたことにより、集積回路パッケー
ジの着脱時に温度センサ専用のコネクタ等を操作する必
要がなく、部品の突起がないため取扱いミスによる温度
センサ信号系の損傷のない温度検出構造を実現できる効
果を有する。
第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は温
度検出器の構造を示す斜視図、第３図，第４図は従来の
技術を示す図である。 １…集積回路素子、２…温度検出器 3,304…温度センサ、４…リード ５…ケース、６…パッド ７…クッション材、８…キャップ 9,301…配線基板、10…入出力ピン 11…枠、12,310…冷却器 13…冷媒入口、14…冷媒出口 15…冷媒流路、16…ネジ 17…熱伝導性コンパウンド 302…集積回路パッケージ、303…通し溝 305…フレキシブルプリント板 306…接続用コネクタ、307…補強板 308…供給口、309…排出口 311…固定用ネジ、312…ケーブル・コネクタ
度検出器の構造を示す斜視図、第３図，第４図は従来の
技術を示す図である。 １…集積回路素子、２…温度検出器 3,304…温度センサ、４…リード ５…ケース、６…パッド ７…クッション材、８…キャップ 9,301…配線基板、10…入出力ピン 11…枠、12,310…冷却器 13…冷媒入口、14…冷媒出口 15…冷媒流路、16…ネジ 17…熱伝導性コンパウンド 302…集積回路パッケージ、303…通し溝 305…フレキシブルプリント板 306…接続用コネクタ、307…補強板 308…供給口、309…排出口 311…固定用ネジ、312…ケーブル・コネクタ
Claims (1)
- 【請求項１】チップキャリアに収められた複数個の集積
回路素子を搭載した配線基板の外周を囲むように枠を取
り付け、冷媒と熱交換を行う冷却器を前記集積回路素子
と微小間隙を保って対向させ前記枠に固着し、前記集積
回路素子と前記冷却器との微小間隙に熱伝導の手段を設
けてなる集積回路パッケージにおいて、前記集積回路素
子のチップキャリアと同一の部品高さを持つケースに温
度センサを内蔵した温度検出器を前記配線基板に搭載
し、前記冷却器と前記温度検出器との微小間隙に熱伝導
の手段を設けたことを特徴とする集積回路パッケージの
温度検出構造。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21166088A JPH0732217B2 (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | 集積回路パッケージの温度検出構造 |
| US07/397,233 US4975766A (en) | 1988-08-26 | 1989-08-23 | Structure for temperature detection in a package |
| DE89115708T DE68907300T2 (de) | 1988-08-26 | 1989-08-25 | Vorrichtung zur Temperaturdetektion in einer Anordnung von integrierten Schaltkreisen. |
| CA000609414A CA1303239C (en) | 1988-08-26 | 1989-08-25 | Structure for temperature detection in a package |
| EP89115708A EP0359007B1 (en) | 1988-08-26 | 1989-08-25 | Structure for temperature detection in integrated circuit package |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21166088A JPH0732217B2 (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | 集積回路パッケージの温度検出構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0260151A JPH0260151A (ja) | 1990-02-28 |
| JPH0732217B2 true JPH0732217B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=16609480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21166088A Expired - Lifetime JPH0732217B2 (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | 集積回路パッケージの温度検出構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732217B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2927975B2 (ja) * | 1991-01-24 | 1999-07-28 | 日本電気株式会社 | 集積回路パッケージの温度検出構造および温度センサキャリア |
| JP2715865B2 (ja) * | 1993-11-25 | 1998-02-18 | 日本電気株式会社 | マルチチップモジュールの温度異常検出装置および温度異常検出方法 |
| JP3644354B2 (ja) | 2000-05-09 | 2005-04-27 | トヨタ自動車株式会社 | 温度推定方法および装置 |
| DE10214366B4 (de) * | 2002-03-30 | 2017-03-16 | Robert Bosch Gmbh | Messanordnung |
| JP5406767B2 (ja) * | 2010-03-24 | 2014-02-05 | ユニオンマシナリ株式会社 | 温度センサーユニット |
| JP7077717B2 (ja) * | 2018-03-29 | 2022-05-31 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
| JP7103109B2 (ja) | 2018-09-21 | 2022-07-20 | 富士電機株式会社 | 半導体モジュールおよび車両 |
| CN114088244A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-02-25 | 西安微电子技术研究所 | 一种大功率元器件的散热测温一体化结构 |
| CN115332199B (zh) * | 2022-08-29 | 2023-07-11 | 杭州芯正微电子有限公司 | 一种集成电路封装体 |
-
1988
- 1988-08-26 JP JP21166088A patent/JPH0732217B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0260151A (ja) | 1990-02-28 |
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