JPH1197592A - 熱消散装置 - Google Patents

熱消散装置

Info

Publication number
JPH1197592A
JPH1197592A JP10210486A JP21048698A JPH1197592A JP H1197592 A JPH1197592 A JP H1197592A JP 10210486 A JP10210486 A JP 10210486A JP 21048698 A JP21048698 A JP 21048698A JP H1197592 A JPH1197592 A JP H1197592A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
module
heat
power converter
converter module
emi
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.)
Pending
Application number
JP10210486A
Other languages
English (en)
Inventor
Danieru Kuromuueru Suteiibun
スティーブン・ダニエル・クロムウエル
Beradeii Kurisuteian
クリスティアン・ベラディー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HP Inc
Original Assignee
Hewlett Packard Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hewlett Packard Co filed Critical Hewlett Packard Co
Publication of JPH1197592A publication Critical patent/JPH1197592A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/42Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H01L23/427Cooling by change of state, e.g. use of heat pipes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】プロセッサとプロセッサへの供給電圧を所定値
に設定する電力変換モジュールの放熱を、プリント基板
の面積をあまり必要とせずかつ効率良く行う。 【構成・作用】熱伝導体板1の表裏に電力変換モジュー
ル3とCPUモジュール5をそれぞれ取り付ける。熱伝
導体板からヒートパイプなどによりヒートシンクへ熱を
逃がす。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に半導体モジ
ュール及び電力変換器モジュールのためのヒートシンク
及びファラデーケージに関する。更に具体的には、本発
明は、半導体モジュールと電力変換器モジュールの双方
から熱を消散するために協働するところの、熱伝導板、
複数のヒートパイプ及びフィンスタックを有するヒート
シンクに関する。そのパッケージングは、モジュール及
びそれらに関連する電力ケーブルとセンス線がともにフ
ァラデーケージ内で接続されるように統合されている。
【0002】
【従来技術及びその問題点】半導体部品の発展状況が高
集積化に進むにつれて、これらのデバイスが発生する熱
の量がかなり増大してきている。電力トランジスタ及び
集積回路のような大量の電流を扱う部品は大量の熱を発
生する。たとえば、米国特許第5,598,320号に示されて
いるように、インテル・コーポレーションのPentium Pr
oマイクロセッサのような、P5マイクロプロセッサチッ
プの現在の世代は、かなりな量の熱を発生することがよ
く知られている。この熱を適切に除去しなければ、半導
体部品によりもたらされる温度の上昇によりこれらの部
品が損傷するであろう。コンピュータ産業がこれらの部
品の集積度をなおも増大する方向に動いているため、こ
の事態は業界にとって共通の問題であり続けるであろ
う。
【0003】熱消散の問題を解決する一つの方法は、熱
消散板、フィンスタック及びヒートパイプなどのヒート
シンクを用いて熱を伝達するかまたは消散する部品を設
けることである。これらの装置は、マイクロプロセッサ
チップ及びそれに関連する回路を、熱をチップ及び関連
する回路から遠くに伝達しまたは消散することにより、
最大推奨動作温度より低い温度に維持する。
【0004】通常のヒートシンク部品は、半導体部品か
らの熱を、部品との熱接触を維持することにより消散す
る。熱消散の効率をよくするため、熱接触面積を最大に
する。ヒートシンクは、伝導材料から作られた板及び熱
的インターフェースを備えて、半導体部品からの伝熱を
最適にしている。ヒートシンクは、半導体部品からの熱
をあまり熱に敏感でない場所に移す。通常のヒートシン
クは、熱伝導板と半導体部品との間の熱接触を維持して
熱を効率良く消散する。
【0005】通常のヒートシンクはフィンという複数の
突起を備え、このフィンがヒートシンクの全体としての
表面積を大きくして熱消散容量を大きくし、その結果、
一層効率良い伝熱システムを作っている。フィン組立体
は板状放射フィンまたはピン状放射フィンを設けること
ができ、、ヒートシンク本体から突出して効率良く熱を
消散する。熱消散表面積を大きくするとヒートシンク部
品の熱消散効率が向上する。フィンスタックは、表面積
が大きいため熱を消散するときの効率が特によい。フィ
ンにより作られる大きい表面積は、半導体部品が発生す
る熱をヒートシンクの熱プレート単独の場合よりも効率
良く消散する。
【0006】ヒートパイプは、半導体部品及びそれに関
連する回路の問題領域から熱を熱フィンに移すための、
別の有効な方法である。米国特許第5,598,320号に説明
されているように、ヒートパイプは一般に、熱を、マイ
クロプロセッサ部品及びそれに関連する回路から、熱を
有効に消散するに十分な空気流が存在する区域に運ぶこ
とにより、ヒートシンクの熱消散の特性を改善してい
る。
【0007】ヒートパイプは、熱が半導体部品を取り囲
む区域からフィンスタックに移されるように、半導体部
品と熱接触して設置されている。ヒートパイプを、水の
ような流体が一部充填された中空管としてよい。米国特
許第4,675,783号に記されているように、ヒートパイプ
は一般に熱消散板の付いたヒートシンクより効率良く冷
やすことが解っている。最近、比較的多数のコンピュー
タ販売業者が、ヒートシンク法とヒートパイプ法を組合
せて、半導体装置に関する全体としての熱消散の効率を
増大させた。
【0008】コンピュータシステムの価格を下げようと
する止むことのない圧力が存在している。この圧力は、
半導体部品の集積度の増大と結びついて、多様な熱状態
の制御を低価格パッケージで行う必要性をもたらした。
【0009】電力変換器は、エネルギーの一つの形態を
他の形態に変換する。米国特許第5,621,635号に説明さ
れているように、ヒートシンクは、電力変換器を備えた
プリント回路板の外側に取付けられて、熱消散を補助し
てきた。これまでの電力変換器及びヒートシンクの技術
が取扱っている問題には以下のようなものがある:回路
板に大きな空間が必要であること;多数の熱インターフ
ェースを使用するときの熱消散が一般的に非能率である
こと;セラミック基板または熱特性を向上させた(therm
ally enhanced)板を使用すると製造費用が高くなる可能
性のあること;及び高度の信頼性を保持することが困難
であること。電力変換器からの熱消散を最大にしなけれ
ばならないという問題に対する通常の一つの解決法は、
電力変換器とヒートシンクとの間に密接な物理的接触を
確実に達成することである。
【0010】業界におけるパッケージングの他の問題に
は、半導体部品が発生する電磁周波数(EMI)妨害ま
たは無線周波数(RFI)妨害がある。以下では、EM
I妨害及びRFI妨害を「EMI」と称する。EMIの
問題に対するファラデーケージ解決法は、EMI放出を
減衰させる容器(enclosure)である。ファラデーケージ
は、熱の消散のための空気を流しながらEMI妨害を効
率良く遮蔽するように設計される。米国特許第5,398,82
2号に説明されているように、EMIは、EMI放出を
防止するために半導体モジュールを取巻く区域を包囲す
ることにより抑制される。これは、熱の消散のため半導
体モジュールを取巻く区域を開放させておかなければな
らないというもう一方の要件との見合いで機能する。E
MI容器は、通気用の複数の小さい孔のある金属シート
で作られることが多い。EMI容器はしばしば、ファン
とともに使用して、熱消散を加速するために空気を小さ
い通気孔を通して移動させる。
【0011】従来技術にかかる問題は、半導体モジュー
ル及び出力変換モジュールがかなりの熱を発生し、この
熱を効率良く消散せねばならないということである。ま
た、これらのモジュールは遮蔽しなければならないEM
Iも発生する。これは、熱消散及びEMI減少を効率良
く制御すべき半導体モジュールの廉価なパッケージング
を設計する際に困難をきたしていた。
【0012】
【概要】本発明は、熱を効率良く消散しまたEMI放出
を遮蔽するように、CPUモジュール及び電力変換器モ
ジュールをパッケージする。本発明はまた、CPUモジ
ュールと電力変換器モジュールの間を接続する電力ケー
ブルの長さを極小にすることにより、新しいCPUモジ
ュールに関する制約も満たしている。本発明の好適実施
例においては、伝熱層を電力変換器モジュールとCPU
モジュールとの間に挟んでいる。伝熱層は、蒸発器とし
てのヒートパイプと熱的に連絡し、ヒートパイプは凝縮
器として働くフィンスタックと熱的に連絡し、熱を効率
良く消散する。このパッケージは、熱を効率良く伝達し
消散する他に、EMIも減少させる。
【0013】あるCPUでは、電力変換器モジュールと
CPUモジュールとの間の電力ケーブルの長さが制限さ
れるという電力供給上の要請がある。本発明の好適実施
例は、上述の構成に加えて、電力変換器モジュールをプ
リント回路板から離して設置しながら、CPUモジュー
ルを電力変換器モジュールに密接して設置している。伝
熱層は、CPUモジュールを電力変換器モジュールに接
続する電力ケーブルのための通路を備えることができ
る。伝熱層はCPUモジュールと電力変換器モジュール
の双方に接続され、また、電力変換器モジュールとCP
Uモジュールの間及び電力変換器モジュールとプリント
回路板の間、の双方で電力伝送及び信号伝送を行う通路
を備えている。
【0014】ヒートシンク組立体は、好適には、CPU
モジュール及び電力変換器モジュールに熱的に結合して
いる伝熱層を備えている。ヒートシンク組立体は、好適
には、熱消散表面積を増大させるためのフィンスタック
を備えている。ヒートシンク組立体はまた、好適には、
伝熱層に差込まれて熱をマイクロプロセッサ部品及びそ
れに関連する回路から熱を効率良く消散するに十分な空
気流が存在する区域に運ぶ一連のヒートパイプを備えて
いる。
【0015】伝熱層は、好適には、電力変換器モジュー
ルの下側及びCPUモジュールの上側に結合されてい
る。伝熱層との接触は、伝熱グリース(thermal greas
e)、伝熱パッド(thermal pad)、または他のどんな種類
の熱インターフェース材料によってでも行われる。CP
UモジュールとCPU取付けブラケットの組合せは、伝
熱層に緊密に接続されている。CPUモジュール、電力
ケーブル及び電力変換器モジュールは、ファラデーケー
ジの中に納められている。
【0016】ファラデーケージは、電力変換器モジュー
ルのEMI遮蔽用のEMI缶(EMI can)を備えることが
できる。これに加えて、ファラデーケージは、CPUモ
ジュール、電力ケーブル及びセンス線のEMIの遮蔽用
EMI減衰スリーブも備えることができる。EMI減衰
スリーブは、プリント回路板と伝熱層の間に設置され、
プリント回路板に取付けられて良好な電気接続を確保し
ている。EMI缶、EMI減衰スリーブ、伝熱層及びプ
リント回路板の接地面で、ファラデーケージが完成され
る。電力変換器の一次電力は回路板から発し、伝熱層の
スロットを通って電力変換器モジュールに伝えられる。
【0017】以下の説明及び図面は本発明の他の局面及
び長所を与えるであろう。これらは、一緒に考え合わせ
ることにより、本発明の原理を例示する。
【0018】
【実施例】本発明は、いくつかのCPUによって課され
る長さの制約を守りながら、熱を効率良く消散すると共
にEMIを遮蔽するように半導体モジュール及び電力変
換器モジュールをパッケージングする。このパッケージ
を半導体モジュールと電力変換器モジュールとの間に挟
まれた等温層(isothermal layer)の入っているファラデ
ーケージに入れる。この等温層はヒートパイプに熱的に
連絡し、ヒートパイプはフィンスタックと熱的に連絡し
て熱を効率良く消散する。
【0019】半導体モジュール及び電力変換器モジュー
ルはいずれも、効率良く消散しなければならないかなり
の熱を発生し、また遮蔽して低減しなければならないE
MIを発生する。これらのモジュール及び電力ケーブル
をパッケージして効率良い熱消散及びEMI遮蔽を行う
必要性があった。これらの要求事項は、本発明が扱うパ
ッケージングの設計に相反する制約を課す。
【0020】本発明の好適実施例は、半導体(CPU)
モジュールを電力変換器モジュールに密接して設置する
が、電力変換器モジュールを回路板に設置することあ必
要としない。CPUモジュールを回路板上に設置する
が、電力変換器モジュールを回路板から取り外すこと
で、回路板で約152.4mm(6インチ)節約でき
る。更に、全体の構成がより簡単になるので、線路が短
くなり製造費用が少なくなる。好適実施例は、従来のフ
ァラデーケージの構成よりも部品の少ない、厳重なファ
ラデーケージを備えた構成である。
【0021】本発明により解決される他の問題は、いく
つかのCPUにより課されるところのケーブル長を短く
しなければならないという要請である。CPUモジュー
ルと電力変換器モジュールの間のケーブル長を短くする
と、CPUモジュールと電力変換器モジュールの間を近
接させることができるため、電力変換器からCPUモジ
ュールまでに電圧降下の起こる可能性が小さくなる。
【0022】熱消散層や伝熱層を等温層と呼ぶが、等温
層という用語は限定的な用語としては使用しない。CP
Uモジュールは、それに関連する電源モジュールからの
電力及び余分の熱の除去を必要とするどんな形式の半導
体モジュールであってもよいことが認識されよう。
【0023】
【実施例】以下の詳細な説明及び図面の幾つかの図で
は、類似した要素を類似した参照数字で示している。
【0024】図1は、等温層1の上の電力変換器モジュ
ール3の新規なパッケージングの斜視図を示しており、
ここにおいて、電力変換器モジュール3からCPUモジ
ュール5までの電力接続9(想像線で示す)が等温層1
にあるスロット7を横断している。等温層1は、電力変
換器モジュール3とCPUモジュール5との間に挟まれ
て、電力変換器モジュール3とCPUモジュール5の双
方のための熱消散を行う。この新規な、積み重ねモジュ
ールパッケージングにおいて、等温層1の上面は電力変
換器モジュールの下面3C(図5)に取付けられ、等温
層1の下面はCPUモジュールの上面5Aに取付けられ
ている。
【0025】図2は、(図1に示すような)電力ケーブ
ル9のためのスロット7が設けられた等温層1の斜視図
である。スロット7は、等温層1の上面から下面まで等
温層1の中に切り込まれ、等温層1の側縁に平行に走っ
ている。スロット7はCPUモジュール5に電力を分配
する新規な方法である、(図1に示すような)電力変換
器モジュール3とCPUモジュール5との間で電力ケー
ブル及びセンス線9のための通路を与える。スロット7
はまた、回路板19から(後に説明し、また図3に示
す)電力変換器モジュール3(図1に示す)まで(図1
に示すように)電力ケーブル及びセンス線9のための通
路を与える。
【0026】図3に示すファラデーケージ10には、E
MIがファラデーケージ10の中に閉じ込めるようにシ
ールが必要である。EMIの抑制は単にEMIを減らす
ことでよいことが認識されよう。ファラデーケージ10
は、CPUモジュール5、電力ケーブル及びセンス線
9、及び(図1に示してある)電力変換器モジュール3
を囲んでいる。CPUモジュール5及び電力変換器モジ
ュール3の積み重ねパッケージングを行うことにより、
各モジュール及びケーブルに対してEMIの抑制を別々
に扱う場合に比べてより厳重なファラデーケージ10が
存在するという点で、EMIの抑制を解決しなければな
らないという問題の解決が容易になる。
【0027】ファラデーケージ10は、(図1に示すよ
うに)電力変換器モジュール3の上に嵌まって電力変換
器モジュール3からのEMIのためのシールドであるE
MI缶17を備えている。ファラデーケージ10は更に
EMI減衰スリーブ21及び等温層1を備えている。等
温層1のうちのEMI缶17及びEMI減衰スリーブ2
1と同じ面内にある側縁は、ファラデーケージ10の一
部である。EMI減衰スリーブ21は、等温層1と回路
板19の間に接続されている。EMI減衰スリーブ21
は、CPUモジュール5、電力ケーブル及びセンス線9
(図1に示す)の周りであって回路板19の上に嵌ま
り、CPUモジュール5、電力ケーブル9及びセンス線
9から放出されるEMIを減衰させる。回路板19の底
面上の接地面によってファラデーケージ10が完成す
る。
【0028】等温層1はEMI缶17とEMI減衰スリ
ーブ21の共通取付け点として動作することが解るだろ
う。CPUモジュール5の取り付けの態様は、図4に示
すように等温層1の一方の側に接触するだけであり、し
たがって、等温層1の他の側は他のモジュールとの接触
のために残されている。CPUモジュール5は回路板1
9と等温層1の間に挟まれ、等温層1との必要な熱的接
触を維持している。EMI減衰スリーブ21は回路板1
9の正面に取付けられている。この取付けにより(図3
に示す)ファラデーケージ10及びヒートシンク組立体
チャンバ18(このチャンバ18については後に説明
し、また図5に示してある)からEMI減衰スリーブ2
1に負荷をかけることにより、CPUモジュール5及び
回路板19にかかる圧力は確実に最小限になる。この取
付けによりEMIシールが形成され、また回路板19に
剛性が与えられる。
【0029】(図3に示す)ファラデーケージ10は、
図5に示すようにヒートシンク組立体チャンバ18とし
て働きながらEMIの抑制を行う。EMIの抑制、熱制
御及びケーブル長制限という背反する設計要求事項は、
本発明でそのパッケージングにより解決された。ヒート
シンク組立体18は、共に等温層1に取付けられている
CPUモジュール5及び電力変換器モジュール3から成
る熱消散装置である。等温層1の上面は電力変換器モジ
ュールの下面3Cに取付けられ、等温層1の下面は(図
4に示すように)CPUモジュールの上面5Aに取付け
られている。等温層1は、これらのモジュールからの熱
を消散する目的で、電力変換器モジュール3及びCPU
モジュール5の双方と熱的に連絡している。等温層1の
CPUモジュール5及び電力変換器モジュール3への取
付けは、熱伝導グリースまたは熱伝導パッド23のよう
な熱接触積層材料による熱インターフェースにより行わ
れる。
【0030】図6に示す露出したヒートパイプ11の透
明斜視図は、等温層1を効率よく冷却するフィンスタッ
ク13及びヒートパイプ11をパッケージするための革
新的方法を示す。ヒートシンク組立体18は、熱消散表
面積を大きくするためのフィンスタック13及び熱を問
題となる部品から離してフィンスタック13の方へ持っ
ていく一連のヒートパイプ11から構成されている。フ
ィンスタック13の底面はEMI缶17の上面の上に設
置されている。フィンスタック13は等温層1の上に層
状に設けられた一連のフィン12である。フィン12は
EMI缶17の縁の両側の上に広がり、したがってEM
I缶17の側面に位置する。
【0031】ヒートパイプ11の底部は等温層1の平行
な両側面縁1Aに挿入まれ、等温層1を出るとき約90
度の角度で曲がる。ヒートパイプ11は、熱を発生する
問題となる部品から上方にまたそこから離れる向きに伸
びる。ヒートパイプ11はフィンスタック13を貫いて
突出し、図6に示すようにフィンスタック13の上面の
外側で終わっている。
【0032】本発明は、電力変換器モジュールを回路板
上に設置しなくてもCPUモジュールを電力変換器モジ
ュールと共に密接して設置できるようにするパッケージ
ングを与えるという点で、従来技術に比較して改善され
ている。これは、部分的には、電力ケーブル及びセンス
線を等温層を貫いて通すことにより達成される。電力ケ
ーブル及びセンス線は、電力変換器モジュールとCPU
モジュールの間及び電力変換器モジュールと回路板の間
の双方に接続されている。電力変換器モジュールを回路
板上から除去して回路板上の空間を節約する他に、この
構成によって、線路が短くなってシステム性能が改善さ
れ、また、全体構成が小さくなるので製造費用も少なく
なる。この簡潔な構成によって、ファラデーケージ容器
のEMIシールも改善される。これに加えて、本構成
は、電力変換器モジュールとCPUモジュールの間のケ
ーブル長を極小にしなければならないという新たな問題
を解決し、電力変換器モジュールからCPUモジュール
までの電圧降下を低減する。
【0033】本発明の好適実施例を説明し例証してきた
が、本発明をこのように説明し例証した特定の形態また
は部品の構成に限定すべきではない。本発明は、本願特
許請求の範囲によってのみ限定される。
【0034】以下に本発明の実施の態様の例を列挙す
る。
【0035】[実施態様1]以下の(a)及び(b)を設け、
半導体モジュール及び電力変換器モジュールに用いる熱
消散装置: (a) 前記半導体モジュール及び前記電力変換器モジュー
ルに熱的に結合されている伝熱層; (b) 前記伝熱層に接続されたヒートシンク。
【0036】[実施態様2]前記ヒートシンクは以下の
(b-1)及び(b-2)を有することを特徴とする実施態様1記
載の熱消散装置: (b-1) 一連のヒートパイプ; (b-2) 前記ヒートパイプと協働して熱を前記伝熱層から
移すフィンスタック。
【0037】[実施態様3]前記伝熱層は前記CPUモ
ジュールと前記電力変換器モジュールの間の電力接続の
ための通路を備えていることを特徴とする実施態様1記
載の熱消散装置。
【0038】[実施態様4]以下の(a)及び(b)を設け、
電力ケーブルとセンス線により電気的に接続されている
半導体モジュール及び電力変換器モジュールに用いるヒ
ートシンク組立体: (a) 前記半導体モジュールに及び前記電力変換器モジュ
ールに結合され、前記電力変換器モジュールと前記半導
体モジュールとの間で電力を伝達するための前記接続の
ための通路を備えている伝熱層; (b) 前記半導体モジュール、前記電力ケーブル及び前記
センス線を取り囲み、EMI放出を減衰させるチャン
バ。
【0039】[実施態様5]前記伝熱層は以下の(a-1)
及び(a-2)と熱的に連絡していることを特徴とする実施
態様4記載のヒートシンク組立体: (a-1) ヒートパイプ; (a-2) 前記ヒートパイプ及び前記伝熱層と協働して熱を
消散するフィンスタック。
【0040】[実施態様6]前記伝熱層は熱伝導性イン
ターフェースにより前記半導体モジュール及び前記電力
変換器モジュールに接触していることを特徴とする実施
態様4記載のヒートシンク組立体。
【0041】[実施態様7]前記半導体モジュールはマ
イクロプロセッサモジュールであり、前記電力変換器モ
ジュールは前記通路を通して電力を前記半導体モジュー
ルに供給する、ことを特徴とする実施態様4記載のヒー
トシンク組立体。[実施態様8]以下の(a)及び(b)を設
け、電力変換器モジュールに電気的に接続されている半
導体モジュールのEMI放出を減らすための組立体: (a) 通路を有する共有取付け点; (b) 前記半導体モジュール及び前記電力変換器モジュー
ルを取り囲むEMI容器。
【0042】[実施態様9]前記共有取付け点は、前記
半導体モジュール及び前記電力変換器モジュールのため
の熱消散を行なう伝熱層であることを特徴とする実施態
様8記載の組立体。
【0043】[実施態様10]前記伝熱層は以下の(a-
1)及び(a-2)と熱的に連絡していることを特徴とする実
施態様8記載の組立体: (a-1) 一連のヒートパイプ; (a-2) 前記ヒートパイプと協働して熱を消散するフィン
スタック。
【0044】[実施態様11]前記EMI容器は以下の
(b-1)ないし(b-3)を有することを特徴とする実施態様8
記載の組立体:(b-1) 前記電力変換器モジュールを取り
囲む前記共有取付け点に接続されたEMI缶; (b-2) 接地平面を有するプリント回路板; (b-3) 前記プリント回路板の前記接地平面と前記半導体
モジュールを取り囲む前記共有取付け点との間に接続さ
れたEMI減衰スリーブ。
【0045】[実施態様12]前記半導体モジュールは
マイクロプロセッサモジュールを備えていることを特徴
とする実施態様8記載の組立体。
【0046】[実施態様13]前記電力変換器モジュー
ルは前記半導体モジュール用電力変換器モジュールを備
えていることを特徴とする実施態様8記載の組立体。
【0047】[実施態様14]以下の(a)ないし(e)を設
け、CPUモジュール、前記CPUモジュールが取り付
けられているプリント回路板、電力コネクタ、センス線
及び前記CPUモジュール用電力変換器モジュールに用
いるヒートシンクとEMI容器の組立体: (a) 前記電力変換器モジュールに熱的に接続され、前記
CPUモジュールに熱的に接続され、前記電力変換器モ
ジュールと前記CPUモジュールとの間に挟まれている
等温層; (b) 前記等温層内にあり、前記CPUモジュールと前記
電力変換器モジュールの間の前記電力コネクタ用の通路
を有するスロット; (c) 前記等温層に挿入され、前記等温層と熱的に連絡し
ている一連のヒートパイプ; (d) 前記一連のヒートパイプと熱的に連絡しているフィ
ンスタック; (e) 前記プリント回路板に接続され、それによりファラ
デーケージを形成しているEMI容器。
【0048】[実施態様15]前記電力変換器モジュー
ル及び前記CPUモジュールは、熱接触積層材料により
前記等温層に接続されていることを特徴とする実施態様
14記載のヒートシンクとEMI容器の組立体。
【図面の簡単な説明】
【図1】電力変換器モジュールとCPUモジュールの間
に挟み込まれ、電力ケーブル及び電力ケーブル用通路を
備えている等温層の斜視図。
【図2】電力ケーブル用スロットのある等温層の破断
図。
【図3】ファラデイケージの斜視図。
【図4】CPUモジュール、回路板に取付けられ接続さ
れている等温層及びEMI減衰スリーブを示す斜視図。
【図5】ヒートシンク組立体の斜視図。
【図6】伝熱層内のヒートパイプを露出した状態のヒー
トシンク組立体の透明斜視図。
【符号の説明】
1:等温層 3:電力変換器モジュール 5:半導体モジュール 7:スロット 9:電力ケーブル 10:ファロデーケージ 11:ヒートパイプ 13:フィンスタック 18:ヒートシンク 19:回路板 21:EMIスリーブ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】以下の(a)及び(b)を設け、半導体モジュー
    ル及び電力変換器モジュールに用いる熱消散装置: (a) 前記半導体モジュール及び前記電力変換器モジュー
    ルに熱的に結合されている伝熱層; (b) 前記伝熱層に接続されたヒートシンク。
JP10210486A 1997-07-30 1998-07-27 熱消散装置 Pending JPH1197592A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/902,770 US5901040A (en) 1997-07-30 1997-07-30 Heat sink and Faraday Cage assembly for a semiconductor module and a power converter
US902,770 1997-07-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1197592A true JPH1197592A (ja) 1999-04-09

Family

ID=25416374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10210486A Pending JPH1197592A (ja) 1997-07-30 1998-07-27 熱消散装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5901040A (ja)
JP (1) JPH1197592A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012124445A (ja) * 2010-12-07 2012-06-28 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd パワーパッケージモジュール
JP2023510495A (ja) * 2020-01-15 2023-03-14 シスコ テクノロジー,インコーポレイテッド 冷却を伴うポイントオブロードからの配電

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE509451C2 (sv) * 1997-05-13 1999-01-25 Webra Ind Ab Förfarande för åstadkommande av en för värmeöverföringsändamål avsedd anordning
US6935409B1 (en) * 1998-06-08 2005-08-30 Thermotek, Inc. Cooling apparatus having low profile extrusion
US7147045B2 (en) * 1998-06-08 2006-12-12 Thermotek, Inc. Toroidal low-profile extrusion cooling system and method thereof
US6144557A (en) * 1999-04-09 2000-11-07 Lucent Technologies, Inc. Self-locking conductive pin for printed wiring substrate electronics case
US7305843B2 (en) 1999-06-08 2007-12-11 Thermotek, Inc. Heat pipe connection system and method
US6981322B2 (en) 1999-06-08 2006-01-03 Thermotek, Inc. Cooling apparatus having low profile extrusion and method of manufacture therefor
US6391442B1 (en) * 1999-07-08 2002-05-21 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Phase change thermal interface material
JP4388174B2 (ja) * 1999-09-06 2009-12-24 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント 電子機器
US6243265B1 (en) * 1999-10-06 2001-06-05 Intel Corporation Processor EMI shielding
US6285550B1 (en) * 2000-01-04 2001-09-04 Hewlett Packard Company Sub-cooled processor and companion voltage regulator
US6515861B1 (en) 2001-04-02 2003-02-04 Advanced Micro Devices, Inc. Method and apparatus for shielding electromagnetic emissions from an integrated circuit
KR20030010829A (ko) * 2001-07-27 2003-02-06 주식회사 태림테크 냉각장치
US6942018B2 (en) 2001-09-28 2005-09-13 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Electroosmotic microchannel cooling system
US7134486B2 (en) * 2001-09-28 2006-11-14 The Board Of Trustees Of The Leeland Stanford Junior University Control of electrolysis gases in electroosmotic pump systems
AU2002351180A1 (en) * 2001-11-27 2003-06-10 Roger S. Devilbiss Stacked low profile cooling system and method for making same
US9113577B2 (en) 2001-11-27 2015-08-18 Thermotek, Inc. Method and system for automotive battery cooling
US7857037B2 (en) * 2001-11-27 2010-12-28 Thermotek, Inc. Geometrically reoriented low-profile phase plane heat pipes
US7198096B2 (en) * 2002-11-26 2007-04-03 Thermotek, Inc. Stacked low profile cooling system and method for making same
US6606251B1 (en) 2002-02-07 2003-08-12 Cooligy Inc. Power conditioning module
US7165603B2 (en) * 2002-04-15 2007-01-23 Fujikura Ltd. Tower type heat sink
US7117930B2 (en) * 2002-06-14 2006-10-10 Thermal Corp. Heat pipe fin stack with extruded base
US6785140B2 (en) * 2002-08-28 2004-08-31 Dell Products L.P. Multiple heat pipe heat sink
US7140422B2 (en) * 2002-09-17 2006-11-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Heat sink with heat pipe in direct contact with component
US6771507B1 (en) 2003-01-31 2004-08-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Power module for multi-chip printed circuit boards
US6819562B2 (en) * 2003-01-31 2004-11-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Cooling apparatus for stacked components
US7475175B2 (en) 2003-03-17 2009-01-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Multi-processor module
US6992894B1 (en) * 2003-03-17 2006-01-31 Unisys Corporation Method and apparatus for EMI shielding
TWM244512U (en) * 2003-09-19 2004-09-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Heat pipe type radiator
TWM247916U (en) * 2003-10-28 2004-10-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Heat dissipatin device using heat pipe
US6945319B1 (en) * 2004-09-10 2005-09-20 Datech Technology Co., Ltd. Symmetrical heat sink module with a heat pipe for spreading of heat
US7433203B1 (en) * 2005-11-30 2008-10-07 Cisco Technology, Inc. Techniques for providing an EMI seal for a circuit board
US7597133B2 (en) * 2005-12-25 2009-10-06 Fu Zhun Precision Industry (Shen Zhen) Co., Ltd. Heat dissipation device with heat pipes
US7285851B1 (en) * 2006-09-29 2007-10-23 Teradyne, Inc. Liquid immersion cooled multichip module
US7755186B2 (en) * 2007-12-31 2010-07-13 Intel Corporation Cooling solutions for die-down integrated circuit packages
FR2929070B1 (fr) * 2008-03-18 2010-03-12 Kontron Modular Computers Dispositif de prechauffage d'un composant refroidi par conduction et/ou par convection
US20100051236A1 (en) * 2008-09-02 2010-03-04 Kuo-Len Lin Process and assembly for flush connecting evaporator sections of juxtaposed heat pipes to a fixing base
US20110214842A1 (en) * 2010-03-05 2011-09-08 Lea-Min Technologies Co., Ltd. Heat sink
US9681583B2 (en) 2013-09-23 2017-06-13 Coriant Operations Inc. Fixation of heat sink on SFP/XFP cage
CN103501118B (zh) * 2013-09-29 2016-03-23 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种热管型风电变流器功率单元
GB2524093B (en) 2014-03-14 2016-11-16 Dyson Technology Ltd Light fixture
US10463863B2 (en) 2016-10-28 2019-11-05 General Electric Company High current flexible feedthrough for use with a power converter
US10757809B1 (en) 2017-11-13 2020-08-25 Telephonics Corporation Air-cooled heat exchanger and thermal arrangement for stacked electronics
DE102018204625A1 (de) * 2018-03-27 2019-10-02 Siemens Aktiengesellschaft Gehäuse für einen Umrichter, Endstufe eines Umrichters mit einem derartigen Gehäuse, Umrichter sowie Luftfahrzeug mit einem Umrichter
DE102020007326A1 (de) 2020-01-27 2021-07-29 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Antrieb, aufweisend einen Umrichter
CN113453482B (zh) * 2020-03-26 2023-04-11 新疆金风科技股份有限公司 变流器模块、变流器模块的冷却系统及风力发电机组
US11320610B2 (en) 2020-04-07 2022-05-03 Cisco Technology, Inc. Integration of power and optics through cold plate for delivery to electronic and photonic integrated circuits
US11307368B2 (en) 2020-04-07 2022-04-19 Cisco Technology, Inc. Integration of power and optics through cold plates for delivery to electronic and photonic integrated circuits
CN113556916B (zh) * 2020-04-26 2023-02-28 台达电子企业管理(上海)有限公司 数据处理装置

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS568238Y2 (ja) * 1976-02-14 1981-02-23
US4067237A (en) * 1976-08-10 1978-01-10 Westinghouse Electric Corporation Novel heat pipe combination
US4638854A (en) * 1983-06-15 1987-01-27 Noren Don W Heat pipe assembly
JPS6057956A (ja) * 1983-09-09 1985-04-03 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体用ヒ−トパイプ放熱器
US4829432A (en) * 1987-12-28 1989-05-09 Eastman Kodak Company Apparatus for shielding an electrical circuit from electromagnetic interference
US4951740A (en) * 1988-06-27 1990-08-28 Texas A & M University System Bellows heat pipe for thermal control of electronic components
US4858093A (en) * 1988-12-12 1989-08-15 Qualitron, Inc. Integrated magnetic power converter
US5010292A (en) * 1989-12-12 1991-04-23 North American Philips Corporation Voltage regulator with reduced semiconductor power dissipation
US4975825A (en) * 1990-01-16 1990-12-04 Sundstrand Corporation Stacked power converter
US5229915A (en) * 1990-02-07 1993-07-20 Ngk Insulators, Ltd. Power semiconductor device with heat dissipating property
US5118925A (en) * 1990-08-13 1992-06-02 Itt Corporation Electromagnetic interference shielding device for image intensifiers
US5131859A (en) * 1991-03-08 1992-07-21 Cray Research, Inc. Quick disconnect system for circuit board modules
JP2626326B2 (ja) * 1991-07-31 1997-07-02 三菱電機株式会社 モータ制御ユニット
US5162974A (en) * 1991-04-15 1992-11-10 Unisys Corporation Heat sink assembly for cooling electronic components
US5136119A (en) * 1991-09-18 1992-08-04 The United States Of America As Represented By The Secretaty Of The Navy Lightweight portable EMI shielding container
JP3069819B2 (ja) * 1992-05-28 2000-07-24 富士通株式会社 ヒートシンク並びに該ヒートシンクに用いるヒートシンク取付具及びヒートシンクを用いた可搬型電子装置
US5289347A (en) * 1992-06-04 1994-02-22 Digital Equipment Corporation Enclosure for electronic modules
US5311397A (en) * 1992-08-06 1994-05-10 Logistics Management Inc. Computer with modules readily replaceable by unskilled personnel
US5522602A (en) * 1992-11-25 1996-06-04 Amesbury Group Inc. EMI-shielding gasket
US5339214A (en) * 1993-02-12 1994-08-16 Intel Corporation Multiple-fan microprocessor cooling through a finned heat pipe
US5313099A (en) * 1993-03-04 1994-05-17 Square Head, Inc. Heat sink assembly for solid state devices
US5475606A (en) * 1993-03-05 1995-12-12 International Business Machines Corporation Faraday cage for a printed circuit card
US5461541A (en) * 1994-02-22 1995-10-24 Dana Corporation Enclosure for an electronic circuit module
US5513070A (en) * 1994-12-16 1996-04-30 Intel Corporation Dissipation of heat through keyboard using a heat pipe
US5621635A (en) * 1995-03-03 1997-04-15 National Semiconductor Corporation Integrated circuit packaged power supply
US5598320A (en) * 1995-03-06 1997-01-28 Ast Research, Inc. Rotable and slideble heat pipe apparatus for reducing heat build up in electronic devices
US5579827A (en) * 1995-11-13 1996-12-03 Us Micro Lab, Inc. Heat sink arrangement for central processing unit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012124445A (ja) * 2010-12-07 2012-06-28 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd パワーパッケージモジュール
JP2023510495A (ja) * 2020-01-15 2023-03-14 シスコ テクノロジー,インコーポレイテッド 冷却を伴うポイントオブロードからの配電

Also Published As

Publication number Publication date
US5901040A (en) 1999-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH1197592A (ja) 熱消散装置
US5828549A (en) Combination heat sink and air duct for cooling processors with a series air flow
EP3503701B1 (en) Heat sink, heat dissipation apparatus, heat dissipation system and communication device
US5513070A (en) Dissipation of heat through keyboard using a heat pipe
US7345885B2 (en) Heat spreader with multiple stacked printed circuit boards
JP3004578B2 (ja) 熱放散増強のための多熱導伝路とパッケージ統合性及び信頼性向上のための縁の周りを囲むキャップからなる集積回路パッケージ
US5331510A (en) Electronic equipment and computer with heat pipe
JP2901835B2 (ja) 半導体装置
EP0563993A2 (en) Electronic unit cooling system
EP2603928B1 (en) Apparatus and method for thermal interfacing
US6008988A (en) Integrated circuit package with a heat spreader coupled to a pair of electrical devices
JP2882116B2 (ja) ヒートシンク付パッケージ
US6646341B2 (en) Heat sink apparatus utilizing the heat sink shroud to dissipate heat
JPH09213851A (ja) Icデバイスの放熱方法及び放熱手段
JPH10173114A (ja) マルチチップモジュールの冷却構造
JPH1187574A (ja) 垂直実装形半導体チップパッケージ及びそれを含むパッケージモジュール
JP2004537869A (ja) 放熱システム
JP5115200B2 (ja) 電子素子、それを有するパッケージ及び電子装置
JP2001358259A (ja) 半導体パッケージ
JP3378174B2 (ja) 高発熱素子の放熱構造
US6399877B1 (en) Heat sink
JPH05259326A (ja) 冷却装置
GB2274738A (en) Cooling for 3-D semiconductor packages
CN214477407U (zh) 具有陶瓷散热片的存储器
CN220934057U (zh) 封装结构

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050726

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050726

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20071102

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071113

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20071220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080922

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081021

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090318