JPH079955B2 - 熱伝達用治具及びこれを用いた放熱方法 - Google Patents
熱伝達用治具及びこれを用いた放熱方法Info
- Publication number
- JPH079955B2 JPH079955B2 JP5715886A JP5715886A JPH079955B2 JP H079955 B2 JPH079955 B2 JP H079955B2 JP 5715886 A JP5715886 A JP 5715886A JP 5715886 A JP5715886 A JP 5715886A JP H079955 B2 JPH079955 B2 JP H079955B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- contact
- heat transfer
- heat
- heat dissipation
- transfer jig
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
- H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
-
- 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
- H01L2224/10—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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は半導体素子の放熱技術に関する。更に詳しく
は、半導体素子と外部放熱板間の寸法が複数の半導体素
子において半導体素子を搭載する基板の変形や個々の半
導体素子固定剤の厚さの不均一性等により偏在が生じる
場合であってもこれらの寸法の偏差を吸収し、かつ効率
良く熱を放熱板に伝達せしめる熱伝達治具及びこれを用
いた放熱方法に関する。
は、半導体素子と外部放熱板間の寸法が複数の半導体素
子において半導体素子を搭載する基板の変形や個々の半
導体素子固定剤の厚さの不均一性等により偏在が生じる
場合であってもこれらの寸法の偏差を吸収し、かつ効率
良く熱を放熱板に伝達せしめる熱伝達治具及びこれを用
いた放熱方法に関する。
従来、この種の用途に用いられているものとして放熱
用グリスを充填する方法、放熱用弾性シートをはさむ
方法、ピストン状放熱片をばねで圧接させ、ピストン
側面に大きな面積の放熱面を対向させる方法等がある。
それぞれについて次に示す。
用グリスを充填する方法、放熱用弾性シートをはさむ
方法、ピストン状放熱片をばねで圧接させ、ピストン
側面に大きな面積の放熱面を対向させる方法等がある。
それぞれについて次に示す。
の放熱用グリスを用いる方法は、ゲル状シリコーン樹
脂に熱伝導率の大きい窒化ホウ素，炭化シリコン等の微
粉末を混入したものを熱伝達せんとする空間に充填する
ものである。この方法は熱伝達を行なう面の間隔が数10
0ミクロン以下の場合用いられるが、それ以上の間隔が
見込まれる場合、グリスの流出が発生し、使用できな
い。熱伝達係数も1W/m・℃程度とあまり大きくなく、広
い空間を充填する場合には適用できないという欠点があ
った。
脂に熱伝導率の大きい窒化ホウ素，炭化シリコン等の微
粉末を混入したものを熱伝達せんとする空間に充填する
ものである。この方法は熱伝達を行なう面の間隔が数10
0ミクロン以下の場合用いられるが、それ以上の間隔が
見込まれる場合、グリスの流出が発生し、使用できな
い。熱伝達係数も1W/m・℃程度とあまり大きくなく、広
い空間を充填する場合には適用できないという欠点があ
った。
の放熱用弾性シートを用いる方法は数10ミクロン〜数
ミリメートルの間隔を埋める場合に用いられ、流出の問
題はないが、熱伝達係数は数W/m・℃程度であり、やは
りあまり大きくないという欠点があった。
ミリメートルの間隔を埋める場合に用いられ、流出の問
題はないが、熱伝達係数は数W/m・℃程度であり、やは
りあまり大きくないという欠点があった。
のピストン状放熱片を圧接する方法の基本概念を第５
図に示す。同図に示すように、この場合には半導体素子
等の発熱素子（４）の熱を熱吸収体（又は熱放熱体）
（２）へ伝えるためピストン（５）を用いている。ピス
トン（５）はばね（６）により発熱素子（４）の熱を受
けとる。ピストン（５）から熱吸収体（３）へはピスト
ンの側面の気体層（７）を通じ放熱される。このような
構造では発熱素子（４）と熱吸収体（３）との空隙部の
寸法偏差を吸収できる。この効果を第６図により説明す
る。第６図において、第５図と同一部分には同一符号を
付してあるのでこれらは省略するが、８は冷却媒体の流
れる管路、９ははんだ等の素子固着剤、10は複数の素子
（４）を搭載する基板である。同図に示すように、複数
の素子の各固着剤（９）の厚みが偏在している場合であ
っても、この偏差を吸収してすべての素子にピストン状
放熱片を連接せしめて、放熱経路を確実に形成すること
ができる。又、本構造においては発熱素子の熱歪、即
ち、第７図に示すように熱膨張により4Aから4Bに変位す
る場合、これらの変位量が各発熱素子間の偏差を吸収で
き、複数素子であっても確実に放熱経路を形成すること
ができる。又、第５図の構造においてピストン片の先端
に曲率を与えてあるので、第８図に示すように、発熱素
子が傾斜している場合でもほぼ一定の接触面積を確保で
きる。このことは第８図に示すように素子の設置状態が
悪く傾斜する場合をはじめとして空隙部（７）があるた
めピストン片（５）自体が傾斜して素子に接する場合に
も接触面積を一定に保てることを示唆するものである。
しかしながら、このようなピストン片を用いる構造は以
下に示す重大な欠点があった。即ち、まず第１にピスト
ン片，バネ等の機構部品を必要とするため、小型化が困
難であり、特に第６図のｄで示すように、発熱素子と冷
却媒体の管路の間の距離を小さくできないという欠点が
あった。また、気体層（７）の熱伝達効率を高めるた
め、面積を大きくとらなければならず、さらに、ヘリウ
ム密封等による対策も必要となり、保守，信頼性上の問
題も発生する。更に、ピストン片（５）の先端に曲率を
設けているため、ピストン片（５）の全断面積に比べ限
定された一部分のみが接触面積として機能するため、熱
伝導効率が低いという欠点があった。
図に示す。同図に示すように、この場合には半導体素子
等の発熱素子（４）の熱を熱吸収体（又は熱放熱体）
（２）へ伝えるためピストン（５）を用いている。ピス
トン（５）はばね（６）により発熱素子（４）の熱を受
けとる。ピストン（５）から熱吸収体（３）へはピスト
ンの側面の気体層（７）を通じ放熱される。このような
構造では発熱素子（４）と熱吸収体（３）との空隙部の
寸法偏差を吸収できる。この効果を第６図により説明す
る。第６図において、第５図と同一部分には同一符号を
付してあるのでこれらは省略するが、８は冷却媒体の流
れる管路、９ははんだ等の素子固着剤、10は複数の素子
（４）を搭載する基板である。同図に示すように、複数
の素子の各固着剤（９）の厚みが偏在している場合であ
っても、この偏差を吸収してすべての素子にピストン状
放熱片を連接せしめて、放熱経路を確実に形成すること
ができる。又、本構造においては発熱素子の熱歪、即
ち、第７図に示すように熱膨張により4Aから4Bに変位す
る場合、これらの変位量が各発熱素子間の偏差を吸収で
き、複数素子であっても確実に放熱経路を形成すること
ができる。又、第５図の構造においてピストン片の先端
に曲率を与えてあるので、第８図に示すように、発熱素
子が傾斜している場合でもほぼ一定の接触面積を確保で
きる。このことは第８図に示すように素子の設置状態が
悪く傾斜する場合をはじめとして空隙部（７）があるた
めピストン片（５）自体が傾斜して素子に接する場合に
も接触面積を一定に保てることを示唆するものである。
しかしながら、このようなピストン片を用いる構造は以
下に示す重大な欠点があった。即ち、まず第１にピスト
ン片，バネ等の機構部品を必要とするため、小型化が困
難であり、特に第６図のｄで示すように、発熱素子と冷
却媒体の管路の間の距離を小さくできないという欠点が
あった。また、気体層（７）の熱伝達効率を高めるた
め、面積を大きくとらなければならず、さらに、ヘリウ
ム密封等による対策も必要となり、保守，信頼性上の問
題も発生する。更に、ピストン片（５）の先端に曲率を
設けているため、ピストン片（５）の全断面積に比べ限
定された一部分のみが接触面積として機能するため、熱
伝導効率が低いという欠点があった。
本発明の目的はかかる欠点を解決し、発熱素子との接触
面積が大きく、かつ小型であり、更に発熱素子と放熱板
間距離の偏差を自らの変形により吸収し得る、構造簡単
な熱伝達治具及びその治具を用いた放熱方法を提供する
ことにある。
面積が大きく、かつ小型であり、更に発熱素子と放熱板
間距離の偏差を自らの変形により吸収し得る、構造簡単
な熱伝達治具及びその治具を用いた放熱方法を提供する
ことにある。
本発明は発熱素子と放熱板間の空隙部に挿入して熱伝達
経路を形成する熱伝達治具として、熱伝導率の高い板状
小片（接続部材）を用い、これに圧縮弾性を有する加圧
部材を固着し、加圧部材の圧縮弾性作用により板状小片
が発熱素子と放熱板に連接する治具を用いる点に特徴が
ある。
経路を形成する熱伝達治具として、熱伝導率の高い板状
小片（接続部材）を用い、これに圧縮弾性を有する加圧
部材を固着し、加圧部材の圧縮弾性作用により板状小片
が発熱素子と放熱板に連接する治具を用いる点に特徴が
ある。
更に、板状の接続部材は断面がほぼＳ字状形状をなして
いるので、これはほぼ平坦な上部接触部（11）と下部接
触部（12）及びこれらを結ぶ斜辺部（13）とから構成さ
れる。このような板状接続部材の上部接続部の下側及び
下部接続部の上側に圧縮弾性を有する加圧部材（２）を
連接しているので、たとえ、接続部材の材質が熱伝導率
は高いが、弾性変形しにくいような材質があっても、加
圧部材の圧縮弾性力により一方の接続部を発熱体たる半
導体素子に密着させることができ、他方の接続部を外部
放熱手段に密着させることができる。このようにして第
２図に示すように、P1からP2に至る放熱経路を形成でき
る。
いるので、これはほぼ平坦な上部接触部（11）と下部接
触部（12）及びこれらを結ぶ斜辺部（13）とから構成さ
れる。このような板状接続部材の上部接続部の下側及び
下部接続部の上側に圧縮弾性を有する加圧部材（２）を
連接しているので、たとえ、接続部材の材質が熱伝導率
は高いが、弾性変形しにくいような材質があっても、加
圧部材の圧縮弾性力により一方の接続部を発熱体たる半
導体素子に密着させることができ、他方の接続部を外部
放熱手段に密着させることができる。このようにして第
２図に示すように、P1からP2に至る放熱経路を形成でき
る。
更に、複数の接続部材を同一の圧縮弾性加圧部材に多数
設けたものを複数組、相互に連結すると、第３図に図示
するごとく、あたかも“屋根瓦”を敷きつめたようにな
るので、接続部材の空間利用効率が高まるので、熱伝達
性能を向上せしめることができる。
設けたものを複数組、相互に連結すると、第３図に図示
するごとく、あたかも“屋根瓦”を敷きつめたようにな
るので、接続部材の空間利用効率が高まるので、熱伝達
性能を向上せしめることができる。
更に本発明においては、半導体素子と外部放熱手段との
空隙部に、接続部材と加圧部材とが一体化された熱伝達
用治具を挿入し、空隙部の両側に熱伝達用治具自身が力
を加え得る構造であるので、構成要素のみで自立できる
利点もある。
空隙部に、接続部材と加圧部材とが一体化された熱伝達
用治具を挿入し、空隙部の両側に熱伝達用治具自身が力
を加え得る構造であるので、構成要素のみで自立できる
利点もある。
〔実施例１〕 第１図は本発明の熱伝達用治具の基本概念を説明する図
面であり、１は高熱伝導率の板状小片を、ほぼＳ字状に
屈曲形成した接触部材であり、11は上部接触部、12は下
部接触部、13は斜辺部である。又、２は圧縮弾性を有す
る加圧部材である。なお、加圧部材に要求される条件
は、第１図において、少なくとも上下方向に圧縮弾性を
有することである。即ち、このような圧縮弾性特性を利
用し、上部接触部（11）を上方に、下部接触部（12）を
下方に押しつける作用を生ぜしめることが必須である。
このような条件を満足すれば、横方向にも弾性があって
もよく、又、長手方向にたわむような変形をするような
材質であってもよい。
面であり、１は高熱伝導率の板状小片を、ほぼＳ字状に
屈曲形成した接触部材であり、11は上部接触部、12は下
部接触部、13は斜辺部である。又、２は圧縮弾性を有す
る加圧部材である。なお、加圧部材に要求される条件
は、第１図において、少なくとも上下方向に圧縮弾性を
有することである。即ち、このような圧縮弾性特性を利
用し、上部接触部（11）を上方に、下部接触部（12）を
下方に押しつける作用を生ぜしめることが必須である。
このような条件を満足すれば、横方向にも弾性があって
もよく、又、長手方向にたわむような変形をするような
材質であってもよい。
なお、第１図（ｂ）は、上部接触部及び下部接触部にわ
ずかに凸状の曲率を与えたものである。これは、第１図
（ａ）の構造において、例えば、治具を挿入すべき空隙
が大きく、治具の変形が大きい場合に、接触部全面が接
触することができず、端部のみが接触する状態が生ずる
危険性がある。その場合には、放熱経路の熱抵抗が増大
する。これに対し、第１図（ｂ）に示すように、接触面
に曲率（Ｒ）を与えておけば、接触部が傾斜しても、常
にほぼ一定の接触面積を確保できる。
ずかに凸状の曲率を与えたものである。これは、第１図
（ａ）の構造において、例えば、治具を挿入すべき空隙
が大きく、治具の変形が大きい場合に、接触部全面が接
触することができず、端部のみが接触する状態が生ずる
危険性がある。その場合には、放熱経路の熱抵抗が増大
する。これに対し、第１図（ｂ）に示すように、接触面
に曲率（Ｒ）を与えておけば、接触部が傾斜しても、常
にほぼ一定の接触面積を確保できる。
以下、第１図（ｂ）の構造により、実装状態について説
明する。
明する。
第２図は、空隙部に本発明の熱伝達用治具を実装した状
態の実施例である。
態の実施例である。
同図において、１は高熱伝導率の接触部材、２は少なく
とも、図面において上下方向に圧縮弾性を有する加圧部
材、３は熱吸収体（又は放熱体）、４は半導体等の発熱
体である。又、P1からP2に向う矢印は、放熱経路を示
す。これらの図において、板状小片（１）の両端は加圧
部材（２）により発熱体（４）および放熱体（３）に密
着して接触し、熱伝達実現できる構造となっている。発
熱体（４）および放熱体（３）間の空隙寸法に偏差があ
った場合でも加圧部材の伸縮により板状小片の接触は確
保される。また、先にも述べたようにこの伸縮により発
熱体（４）あるいは放熱体（３）の面と板状小片（１）
とのなす角が変化しても、板状小片（１）の両端に与え
た曲率によって広範囲な密着状態が維持される。
とも、図面において上下方向に圧縮弾性を有する加圧部
材、３は熱吸収体（又は放熱体）、４は半導体等の発熱
体である。又、P1からP2に向う矢印は、放熱経路を示
す。これらの図において、板状小片（１）の両端は加圧
部材（２）により発熱体（４）および放熱体（３）に密
着して接触し、熱伝達実現できる構造となっている。発
熱体（４）および放熱体（３）間の空隙寸法に偏差があ
った場合でも加圧部材の伸縮により板状小片の接触は確
保される。また、先にも述べたようにこの伸縮により発
熱体（４）あるいは放熱体（３）の面と板状小片（１）
とのなす角が変化しても、板状小片（１）の両端に与え
た曲率によって広範囲な密着状態が維持される。
本発明の熱抵抗は熱伝達用板状小片（１）中の熱抵抗
R1、板状小片と発熱体（４）との間の熱抵抗R2板状小片
と放熱体（３）との間の熱抵抗R3の和で表わせる。
R1、板状小片と発熱体（４）との間の熱抵抗R2板状小片
と放熱体（３）との間の熱抵抗R3の和で表わせる。
R1は次のように表わせる G:熱伝達材料の熱伝達係数〔W/m・℃〕 W:熱伝達材料小片の幅〔ｍ〕 T:熱伝達材料小片の厚さ〔ｍ〕 L:熱伝達材料小片の長さ〔ｍ〕 例えば、幅1mm、厚さ0.5mm、長さ4mmの銅片ではＧ＝385
なので、R120.8℃/Wとなる。R2，R3は熱伝達材料小片
と発熱体あるいは放熱体の間の空間の熱抵抗である。こ
の部分のみ放熱グリス（Ｇ＝1W/m・℃）で充填し、空間
の厚さ５μｍ、面積1mm角と仮定するとR2＝R3＝５℃/W
となる。従って上記寸法例では熱伝達用板状小片１個当
りの熱抵抗はR1＋R2＋R3＝30.8℃/Wとなる。第２図の構
造において、上寸法を用いた場合、発熱体（４）と放熱
体（３）の空隙距離は1.0〜2.0mm程度の範囲で任意に変
化しうる。この距離を2.0mmとした場合の空隙の等価的
な熱伝達係数Ｇは16〔W/m・℃〕となり、放熱グリスの
みを使用した場合の10倍以上の放熱能力を有する。ま
た、空隙の距離は2mm程度と、ピストン構造を用いる場
合に比べ10倍以上小型で偏差吸収能力を有する放熱構造
が実現できる。
なので、R120.8℃/Wとなる。R2，R3は熱伝達材料小片
と発熱体あるいは放熱体の間の空間の熱抵抗である。こ
の部分のみ放熱グリス（Ｇ＝1W/m・℃）で充填し、空間
の厚さ５μｍ、面積1mm角と仮定するとR2＝R3＝５℃/W
となる。従って上記寸法例では熱伝達用板状小片１個当
りの熱抵抗はR1＋R2＋R3＝30.8℃/Wとなる。第２図の構
造において、上寸法を用いた場合、発熱体（４）と放熱
体（３）の空隙距離は1.0〜2.0mm程度の範囲で任意に変
化しうる。この距離を2.0mmとした場合の空隙の等価的
な熱伝達係数Ｇは16〔W/m・℃〕となり、放熱グリスの
みを使用した場合の10倍以上の放熱能力を有する。ま
た、空隙の距離は2mm程度と、ピストン構造を用いる場
合に比べ10倍以上小型で偏差吸収能力を有する放熱構造
が実現できる。
なお、加圧部材（２）の材質、断面形状、寸法を任意に
選択でき、極めて広範囲な接触圧力に設定することがで
きる。
選択でき、極めて広範囲な接触圧力に設定することがで
きる。
〔実施例２〕 第３図に本発明の熱伝達治具の第２の実施例を示す。各
部の名称は第１図と同じであり省略する。熱伝達材料は
複数の板状小片に分割されており、かつ、それぞれの基
本単位が独立して変形できるので、発熱体あるいは放熱
体の接触面（熱伝達面）に凹凸等の偏差があり、従っ
て、空隙部寸法が接触面の全面にわたって均一でないよ
うな場合においても、個々の基本単位が確実に放熱経路
を形成するので全体の有効接触面積が減少しないという
利点がある。
部の名称は第１図と同じであり省略する。熱伝達材料は
複数の板状小片に分割されており、かつ、それぞれの基
本単位が独立して変形できるので、発熱体あるいは放熱
体の接触面（熱伝達面）に凹凸等の偏差があり、従っ
て、空隙部寸法が接触面の全面にわたって均一でないよ
うな場合においても、個々の基本単位が確実に放熱経路
を形成するので全体の有効接触面積が減少しないという
利点がある。
又、本発明の構造においては、熱伝達用治具自身が加圧
機能を有しているので、発熱体と放熱体間の空隙部に本
発明の熱伝達用治具を挿入することにより、他の支持体
を要せず自己保持できる利点もある。
機能を有しているので、発熱体と放熱体間の空隙部に本
発明の熱伝達用治具を挿入することにより、他の支持体
を要せず自己保持できる利点もある。
〔実施例３〕 第４図に本発明の熱伝達用治具の第３の実施例を示す。
第４図（ａ）は斜視図、第４図（ｂ）は断面図である。
各部の名称は第３図と同じであるので省略する。第４図
は、接触部材（１）及び（１）′を交差指状に配し、第
３図の構造に比べ、更に多数の接触部材で全接触面と連
接させており、接触面が平面でない場合にも、有効接触
面積をより確実に大きく保つことができる。
第４図（ａ）は斜視図、第４図（ｂ）は断面図である。
各部の名称は第３図と同じであるので省略する。第４図
は、接触部材（１）及び（１）′を交差指状に配し、第
３図の構造に比べ、更に多数の接触部材で全接触面と連
接させており、接触面が平面でない場合にも、有効接触
面積をより確実に大きく保つことができる。
また、このような構造にすることにより、横方向のずれ
力が生じても、より安定に放熱経路を維持できる利点も
ある。
力が生じても、より安定に放熱経路を維持できる利点も
ある。
以上説明したように、本発明は熱伝達経路を形成しよう
とする放熱体と発熱体中の空隙部に、熱伝導性に優れた
材質でなる板状接触部材で放熱経路を形成し、かつ、接
触部が確実に空隙両壁面に接するように、厚縮弾性に優
れた加圧部材により接触部材を空隙の壁面に押しつけ、
更に、接触部材の接触面形状をわずかに凸状に曲率を持
たせるように工夫した構造であるので、小型で、かつ、
確実に放熱経路を形成・保持できる利点がある。また、
上記のように接触部材と加圧部材を組み合わせているの
で、それぞれの目的とする機能に応じた優れた材質を独
立して選択できる利点がある。即ち、接触部材として
は、弾性力は大きくなくとも、熱伝導率が優れた材質を
用いることができるし、加圧部材としては、逆に熱伝導
率は低くとも、圧縮弾性が大きい材質を用いることがで
きる。更に、第３図，第４図に示すように、上記の基本
構造を複数個並べて配置することにより、空隙部の寸法
が場所により偏差を有している場合、即ち、放熱体と発
熱体の主面に凹凸があったり、主面どおしが平行でな
く、傾いているような場合であっても、主面全面にわた
り確実に放熱経路を形成・保持できるという利点があ
る。
とする放熱体と発熱体中の空隙部に、熱伝導性に優れた
材質でなる板状接触部材で放熱経路を形成し、かつ、接
触部が確実に空隙両壁面に接するように、厚縮弾性に優
れた加圧部材により接触部材を空隙の壁面に押しつけ、
更に、接触部材の接触面形状をわずかに凸状に曲率を持
たせるように工夫した構造であるので、小型で、かつ、
確実に放熱経路を形成・保持できる利点がある。また、
上記のように接触部材と加圧部材を組み合わせているの
で、それぞれの目的とする機能に応じた優れた材質を独
立して選択できる利点がある。即ち、接触部材として
は、弾性力は大きくなくとも、熱伝導率が優れた材質を
用いることができるし、加圧部材としては、逆に熱伝導
率は低くとも、圧縮弾性が大きい材質を用いることがで
きる。更に、第３図，第４図に示すように、上記の基本
構造を複数個並べて配置することにより、空隙部の寸法
が場所により偏差を有している場合、即ち、放熱体と発
熱体の主面に凹凸があったり、主面どおしが平行でな
く、傾いているような場合であっても、主面全面にわた
り確実に放熱経路を形成・保持できるという利点があ
る。
更に、このような優れた特性を極めて簡単な構成で安価
に実現できるという利点もある。
に実現できるという利点もある。
第１図（ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明の熱伝達用治具
の基本構造を示す斜視図。 第２図は、第１図（ｂ）で示す本発明の熱伝達用治具の
実装状態及び放熱経路を説明するための断面図。 第３図は、本発明の基本構造を複数個配した実施例の斜
視図。 第４図（ａ），（ｂ）は、本発明の基本構造を複数個、
交差指状に配した実施例の斜視図及び断面図。 第５図は従来の熱伝達治具の基本構造を説明する図、第
６図は従来の熱伝達治具の複数実装状態を説明する断面
図、第７図及び第８図は従来の熱伝達治具の機能を説明
する図である。 １′,1…高熱伝導率を有する板状の接触部材、２…圧縮
弾性を有する加圧部材、３…熱吸収体（又は、放熱
体）、４…発熱素子（又は、発熱体）、５…ピストン小
片、６…ばね、７…空隙部、８…冷却用媒体の流れる管
路、９…発熱素子の固着剤、10…発熱素子の搭載基板。
の基本構造を示す斜視図。 第２図は、第１図（ｂ）で示す本発明の熱伝達用治具の
実装状態及び放熱経路を説明するための断面図。 第３図は、本発明の基本構造を複数個配した実施例の斜
視図。 第４図（ａ），（ｂ）は、本発明の基本構造を複数個、
交差指状に配した実施例の斜視図及び断面図。 第５図は従来の熱伝達治具の基本構造を説明する図、第
６図は従来の熱伝達治具の複数実装状態を説明する断面
図、第７図及び第８図は従来の熱伝達治具の機能を説明
する図である。 １′,1…高熱伝導率を有する板状の接触部材、２…圧縮
弾性を有する加圧部材、３…熱吸収体（又は、放熱
体）、４…発熱素子（又は、発熱体）、５…ピストン小
片、６…ばね、７…空隙部、８…冷却用媒体の流れる管
路、９…発熱素子の固着剤、10…発熱素子の搭載基板。
Claims (5)
- 【請求項１】熱伝導率の高い板状の第１材質を、ほぼＳ
字状に屈曲形成し、上部接触部（11）と下部接触部（1
2）と斜辺部（13）とからなる接触部材（１）となし、 当該接触部材（１）の上記上部接触部（11）の下部及び
上記下部接触部（12）の上部に連接して、圧縮弾性を有
する第２材質からなる加圧部材（２）をそれぞれ設け、 上記接触部材（１）と上記加圧部材（２）とから構成さ
れることを特徴とする熱伝達用治具。 - 【請求項２】上部接触部（11）及び下部接触部（12）の
接触面が凸状にわずかに彎曲していることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の熱伝達用治具。 - 【請求項３】１の加圧部材（２）に、複数の接触部材
（１）を連接せしめたことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の熱伝達用治具。 - 【請求項４】複数の加圧部材（２）を長手方向にそろ
え、かつ所定の間隔をあけて配するとともに、隣接する
加圧部材（２）間に、接触部材（１）を連結せしめて配
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱伝
達用治具。 - 【請求項５】半導体素子と外部放熱手段との空隙部に熱
伝導率の高い材質でなる熱伝達用治具を介在させて、半
導体素子の発生する熱を外部放熱手段に伝達せしめる放
熱方法において、上記熱伝達用治具が、 熱伝導率の高い板状の第１材質をほぼＳ字状に屈曲形成
し、上部接触部と下部接触部と斜辺部とからなる接触部
材となし、 当該接触部材の上部接触部の下部及び下部接触部の上部
に連接して、圧縮弾性を有する第２材質からなる加圧部
材をそれぞれ設け、 上記接触部材と加圧部材とから構成される治具であり、
当該治具の加圧部材の圧縮弾性力により、接触部材を半
導体素子及び外部放熱手段に圧着せしめて放熱経路を形
成せしめることを特徴とする放熱方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5715886A JPH079955B2 (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 熱伝達用治具及びこれを用いた放熱方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5715886A JPH079955B2 (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 熱伝達用治具及びこれを用いた放熱方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62216254A JPS62216254A (ja) | 1987-09-22 |
| JPH079955B2 true JPH079955B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=13047758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5715886A Expired - Lifetime JPH079955B2 (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 熱伝達用治具及びこれを用いた放熱方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079955B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5557501A (en) * | 1994-11-18 | 1996-09-17 | Tessera, Inc. | Compliant thermal connectors and assemblies incorporating the same |
| JP6419513B2 (ja) * | 2014-09-30 | 2018-11-07 | 日本発條株式会社 | 伝熱ばね |
| JP6419526B2 (ja) * | 2014-10-16 | 2018-11-07 | 日本発條株式会社 | ばね部材 |
-
1986
- 1986-03-17 JP JP5715886A patent/JPH079955B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62216254A (ja) | 1987-09-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6538308B1 (en) | Semiconductor apparatus with heat radiation structure for removing heat from semiconductor element | |
| US7532475B2 (en) | Semiconductor chip assembly with flexible metal cantilevers | |
| JP4868547B2 (ja) | 熱伝導モジュールとその製造方法、並びに、高熱伝導で柔軟なシートの製造方法 | |
| US6853555B2 (en) | Tube-in-plate cooling or heating plate | |
| EP0344084B1 (en) | High conduction cooling module having internal fins and compliant interfaces for VLSI chip technology | |
| US11439042B2 (en) | Heat exchange assembly for a communication system | |
| JPWO2008099554A1 (ja) | 半導体パッケージの実装構造 | |
| US7749812B2 (en) | Heat sink with thermally compliant beams | |
| JPH02398A (ja) | 集積回路の冷却構造 | |
| CN105611804B (zh) | 导热垫、散热器及电子产品 | |
| US5966290A (en) | Electronic packages and a method to improve thermal performance of electronic packages | |
| US20200118906A1 (en) | Gap fillers with independently tunable mechanical and thermal properties | |
| CN112055506A (zh) | 用于电子部件的热管理的装置 | |
| US12052847B2 (en) | Aligned multi-rail high-power cooling module | |
| CN100562231C (zh) | 热管散热装置 | |
| US6985359B2 (en) | Variable-wedge thermal-interface device | |
| JP4822855B2 (ja) | 電子装置の放熱構造 | |
| JPH079955B2 (ja) | 熱伝達用治具及びこれを用いた放熱方法 | |
| JP2002064168A (ja) | 冷却装置、冷却装置の製造方法および半導体装置 | |
| US11435148B2 (en) | Composite spring heat spreader | |
| CN118331403A (zh) | 散热装置 | |
| CN110749123A (zh) | 散热器和制冷设备 | |
| JP6178981B2 (ja) | 冷却システム | |
| JPH073843B2 (ja) | 熱伝達用治具及びこれを用いた放熱方法 | |
| US20050006055A1 (en) | Method and apparatus for mounting a heat transfer apparatus upon an electronic component |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |