JPH0770674B2 - 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
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- JPH0770674B2 JPH0770674B2 JP512889A JP512889A JPH0770674B2 JP H0770674 B2 JPH0770674 B2 JP H0770674B2 JP 512889 A JP512889 A JP 512889A JP 512889 A JP512889 A JP 512889A JP H0770674 B2 JPH0770674 B2 JP H0770674B2
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- Japan
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- integrated circuit
- temperature
- circuit package
- cooler
- circuit element
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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。
集積回路パッケージの温度検出構造に関する。
〔従来の技術〕 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
為に、装置への給電を停止する等の処理を行うのが一般
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
為に、装置への給電を停止する等の処理を行うのが一般
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の温度検出構造を第４図を参
照して説明する。
照して説明する。
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を用意する。この溝303に、温度センサ304を
センサ出力を伝える為のフレキシブルプリント板305に
接続し、又センサ出力を外部へ伝える為の接続用コネク
タ306をフレキシブルプリント板305の補強板306に接続
したサブアッセンブリ（第５図にサブアッセンブリのみ
の斜視図を示す）を挿入固定する。
通し溝303を用意する。この溝303に、温度センサ304を
センサ出力を伝える為のフレキシブルプリント板305に
接続し、又センサ出力を外部へ伝える為の接続用コネク
タ306をフレキシブルプリント板305の補強板306に接続
したサブアッセンブリ（第５図にサブアッセンブリのみ
の斜視図を示す）を挿入固定する。
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302の温度を検出監視し必要な保護処置を行ってい
た。
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302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。このような飛び出し部分があると、集積回路パッケ
ージ302の着脱持ち運び時等に、この飛び出し部分が何
かにぶつかり、上記信号経路の構成部品に損傷を生じる
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。このような飛び出し部分があると、集積回路パッケ
ージ302の着脱持ち運び時等に、この飛び出し部分が何
かにぶつかり、上記信号経路の構成部品に損傷を生じる
という問題点があった。
又、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
りはずしを行い、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
りはずしを行い、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に密着させる
時、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。
時、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。
また、従来の温度検出構造においては温度センサを１個
しか使用しておらず、センサ故障時は温度検出が不可能
となり、交換等の処置を直ちに行う必要があった。
しか使用しておらず、センサ故障時は温度検出が不可能
となり、交換等の処置を直ちに行う必要があった。
本発明の集積回路パッケージの温度検出構造は、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
配線基板と、前記集積回路素子と微小間隙を保って対向
し冷媒と熱交換を行う冷却器と、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ち前記配線基板に搭
載されたケースに温度センサを内蔵した温度検出器と、
前記冷却器と前記集積回路素子および前記温度検出器と
の微小間隙に設けた熱伝導媒体とを含んで構成される。
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
配線基板と、前記集積回路素子と微小間隙を保って対向
し冷媒と熱交換を行う冷却器と、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ち前記配線基板に搭
載されたケースに温度センサを内蔵した温度検出器と、
前記冷却器と前記集積回路素子および前記温度検出器と
の微小間隙に設けた熱伝導媒体とを含んで構成される。
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２個の温度センサ3a,3b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
3a,3b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
3a,3b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と温度検出器２の１個を搭載
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、また配線基板９の外周を囲む
ように基板枠11を固着する。
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２個の温度センサ3a,3b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
3a,3b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
3a,3b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と温度検出器２の１個を搭載
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、また配線基板９の外周を囲む
ように基板枠11を固着する。
12は冷却器で液体冷媒の入口13,出口14および内部の冷
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。なお、
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を例えばフィンを設けたヒートシ
ンクとすればよい。
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。なお、
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を例えばフィンを設けたヒートシ
ンクとすればよい。
集積回路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
に対し、ある一定の温度差を持つ。したがって計算また
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。
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
に対し、ある一定の温度差を持つ。したがって計算また
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。
温度検出器２のケース５は集積回路素子１と同じ部品高
さをも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17を充填して
ある。また温度センサ3a,3bは冷却器２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3a,3b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。
さをも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17を充填して
ある。また温度センサ3a,3bは冷却器２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3a,3b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3a,3bによる温度の測定は、第３図に示すよ
うに温度センサ3a,3b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からコネクタ18を介して
外部回路19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との対向面の温度を温度センサ3a,3b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19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。
うに温度センサ3a,3b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からコネクタ18を介して
外部回路19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との対向面の温度を温度センサ3a,3b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19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。
外部回路19は温度検出部20,制御部21を有し、通常温度
センサ3aにより温度検出を行うが、温度センサ3aが異
常、例えば集積回路パッケージの通常の使用状態ではあ
り得ない温度を検出した場合は制御部21により切り換え
回路22を操作して温度センサ3bに切り換えて温度を検出
するよう構成されている。これにより１個のセンサが故
障した場合でも温度検出機能が保たれるので温度検出系
の信頼度を上げることができる。したがって集積回路素
子が正常であるにもかかわらず温度センサが故障したた
めに集積回路パッケージの交換を要する場合は極めて少
ない。
センサ3aにより温度検出を行うが、温度センサ3aが異
常、例えば集積回路パッケージの通常の使用状態ではあ
り得ない温度を検出した場合は制御部21により切り換え
回路22を操作して温度センサ3bに切り換えて温度を検出
するよう構成されている。これにより１個のセンサが故
障した場合でも温度検出機能が保たれるので温度検出系
の信頼度を上げることができる。したがって集積回路素
子が正常であるにもかかわらず温度センサが故障したた
めに集積回路パッケージの交換を要する場合は極めて少
ない。
温度検出器２からの信号は他の集積回路素子１の信号と
同様に配線基板９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、また集積回路パッケージからの突出部も存在せず運
搬時等に損傷を与えることがない。
同様に配線基板９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、また集積回路パッケージからの突出部も存在せず運
搬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た温度検
出器を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、その温度センサで集積
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検出
構造専用のコネクタを操作する必要がなく、部品と突起
がないため取扱いミスによる温度センサ信号系の損傷を
防ぐことができるという効果がある。
路素子と同一の部品高さを持つケースに内蔵した温度検
出器を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、その温度センサで集積
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検出
構造専用のコネクタを操作する必要がなく、部品と突起
がないため取扱いミスによる温度センサ信号系の損傷を
防ぐことができるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図に示す温度検出器２の構造を示す斜視図、第３図は
第２図に示す温度センサ3a,3bの信号系統を示すブロッ
ク図、第４図および第５図はそれぞれ従来の集積回路パ
ッケージの温度検出構造を示す分解斜視図およびフレキ
シブルプリント板305等のサブアッセンブリの斜視図で
ある。 １……集積回路素子、２……温度検出器、３……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……配線基板、
10……入出力ピン、11……枠、12……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、301……配線基板、3
02……集積回路パッケージ、303……通し溝、304……温
度センサ、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、310……冷却器、311……固定用ネジ、312…
…ケーブルコネクタ。
１図に示す温度検出器２の構造を示す斜視図、第３図は
第２図に示す温度センサ3a,3bの信号系統を示すブロッ
ク図、第４図および第５図はそれぞれ従来の集積回路パ
ッケージの温度検出構造を示す分解斜視図およびフレキ
シブルプリント板305等のサブアッセンブリの斜視図で
ある。 １……集積回路素子、２……温度検出器、３……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……配線基板、
10……入出力ピン、11……枠、12……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、301……配線基板、3
02……集積回路パッケージ、303……通し溝、304……温
度センサ、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、310……冷却器、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と、前記集積回路素子と微
小間隙を保って対向し冷媒と熱交換を行う冷却器と、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
ち前記配線基板に搭載されたケースに温度センサを内蔵
した温度検出器と、前記冷却器と前記集積回路素子およ
び前記温度検出器との微小間隙に設けた熱伝導媒体とを
含む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 |
|---|---|---|---|
| JP512889A JPH0770674B2 (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 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 |
| 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 |
| DE89115708T DE68907300T2 (de) | 1988-08-26 | 1989-08-25 | Vorrichtung zur Temperaturdetektion in einer Anordnung von integrierten Schaltkreisen. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP512889A JPH0770674B2 (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 集積回路パッケージの温度検出構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02184061A JPH02184061A (ja) | 1990-07-18 |
| JPH0770674B2 true JPH0770674B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=11602679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP512889A Expired - Lifetime JPH0770674B2 (ja) | 1988-08-26 | 1989-01-11 | 集積回路パッケージの温度検出構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770674B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0570190U (ja) * | 1992-02-20 | 1993-09-21 | ネミック・ラムダ株式会社 | 電源装置の冷却構造 |
| US6945054B1 (en) | 2002-10-04 | 2005-09-20 | Richard S. Norman | Method and apparatus for cooling microelectronic complexes including multiple discrete functional modules |
| JP5625242B2 (ja) * | 2009-02-25 | 2014-11-19 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置、制御ユニットおよび車両 |
| JP5748729B2 (ja) * | 2012-11-26 | 2015-07-15 | 三菱電機株式会社 | 電動機、並びにこの電動機を備えたポンプ、ヒートポンプ装置、及び空気調和機 |
-
1989
- 1989-01-11 JP JP512889A patent/JPH0770674B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02184061A (ja) | 1990-07-18 |
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