JPS61276242A - 半導体モジユ−ル - Google Patents
半導体モジユ−ルInfo
- Publication number
- JPS61276242A JPS61276242A JP11736885A JP11736885A JPS61276242A JP S61276242 A JPS61276242 A JP S61276242A JP 11736885 A JP11736885 A JP 11736885A JP 11736885 A JP11736885 A JP 11736885A JP S61276242 A JPS61276242 A JP S61276242A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- humidity sensor
- semiconductor
- metal oxide
- cooling
- 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.)
- Granted
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
- H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
- H01L23/433—Auxiliary members in containers characterised by their shape, e.g. pistons
- H01L23/4336—Auxiliary members in containers characterised by their shape, e.g. pistons in combination with jet impingement
-
- 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
-
- 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
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73253—Bump and layer connectors
-
- 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
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
- H01L2924/15312—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a pin array, e.g. PGA
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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、密閉循壌盤水冷却方式のマル半導体モジエー
ルジ為−ルの改嵐に係り、特に気密封止された半導体モ
ジュール内のＬＳＩ裸チップを冷却構造体からの水もれ
から保護するための保守技術に関する。
ルジ為−ルの改嵐に係り、特に気密封止された半導体モ
ジュール内のＬＳＩ裸チップを冷却構造体からの水もれ
から保護するための保守技術に関する。
最近の！ルチチッグ半導体モジ島−ルにおいては、半導
体技術の発達に伴い１個のチップ素子から発生する熱量
は増加を続け、強制空冷型の手段では半導体チップを充
分く冷却することができず。
体技術の発達に伴い１個のチップ素子から発生する熱量
は増加を続け、強制空冷型の手段では半導体チップを充
分く冷却することができず。
事実上はぼ空冷製の冷却性能の限界に違している・この
ため、特に高速ｒ−タ処理装置や同種の装置における半
導体モジエールに関しては１例えば特開昭５７−１５９
０５０号公報に開示されているような浸漬製沸騰冷却方
式や特公昭５６−３１７４３号公報に開示されているよ
うな密閉循環製水冷却方式など液体を用いた冷却装置が
考案されている。
ため、特に高速ｒ−タ処理装置や同種の装置における半
導体モジエールに関しては１例えば特開昭５７−１５９
０５０号公報に開示されているような浸漬製沸騰冷却方
式や特公昭５６−３１７４３号公報に開示されているよ
うな密閉循環製水冷却方式など液体を用いた冷却装置が
考案されている。
前者の浸漬社沸騰冷却方式唸、後者の水冷却方式に比べ
て冷却効率が低いものの、半導体−＆ゾ為−ルを封止し
た密閉容器内Ｋ１１ｔ性冷却媒体を封入するだけでよく
、構造が後者の冷却方式に比べて簡単であるという利点
がある。しかしながら、現在量も分解に対して安定であ
るパーフルオロカー４７系の低沸点冷却媒体を用いた場
合でもそれが微量ながら水分と反応して濃化水素を発生
し、配線材群中半導体素子そのものを損傷する恐れがあ
ること、また冷却媒体そのものが一種の有機溶媒である
ため、有機系の多層配線基板を用いることができないと
いりた問題がある。
て冷却効率が低いものの、半導体−＆ゾ為−ルを封止し
た密閉容器内Ｋ１１ｔ性冷却媒体を封入するだけでよく
、構造が後者の冷却方式に比べて簡単であるという利点
がある。しかしながら、現在量も分解に対して安定であ
るパーフルオロカー４７系の低沸点冷却媒体を用いた場
合でもそれが微量ながら水分と反応して濃化水素を発生
し、配線材群中半導体素子そのものを損傷する恐れがあ
ること、また冷却媒体そのものが一種の有機溶媒である
ため、有機系の多層配線基板を用いることができないと
いりた問題がある。
一方後者の密閉循ｍｕ水冷却方式では、冷却効率が最も
高くしかも配線や半導体素子への直接的な悪影響がない
という利点があるものの、冷却構造体が複雑でかつ薄肉
材を用いる必要があるため。
高くしかも配線や半導体素子への直接的な悪影響がない
という利点があるものの、冷却構造体が複雑でかつ薄肉
材を用いる必要があるため。
腐食などＫよる冷却構造体の長期的信頼性が乏しく、冷
却水の漏れによる回路の誤動作や半導体素子の損傷の可
能性が高いという問題がある。
却水の漏れによる回路の誤動作や半導体素子の損傷の可
能性が高いという問題がある。
このように浸漬製沸騰冷却方式及び密閉循環水冷却構造
体 後者の水冷却方式は冷却構造体の信頼性を増しかつ水漏
れ対策を講じれば実用上の問題が解決でき、前者の沸騰
冷却方式に比べて有望と考えられる。
体 後者の水冷却方式は冷却構造体の信頼性を増しかつ水漏
れ対策を講じれば実用上の問題が解決でき、前者の沸騰
冷却方式に比べて有望と考えられる。
しかし現在まで、４ＩＫ超高速大型計算機の半導体モジ
エールを対象とした液体冷却方式や構造について種々の
提案がされているものの、その水漏れ対策のための保守
管理面については具体的なアイデアが提案されていなｉ
。
エールを対象とした液体冷却方式や構造について種々の
提案がされているものの、その水漏れ対策のための保守
管理面については具体的なアイデアが提案されていなｉ
。
事前に水漏れ対策を講するべく水漏れ発生時期を予め予
知するために、冷却構造体の腐食状況をモニタリングす
る方法が考えられる。この方法には冷却水中に溶出した
金属イオンの量を検出する方法や冷却水の電気抵抗を測
定する方法が考えられるが、これらは全体の平均的な腐
食状況しか判定できず、隙間腐食や孔食などの局部腐食
に対しては腐食進行状況のモニタリングが困難であシ、
水漏れ対策に十分であるとは言い難い。
知するために、冷却構造体の腐食状況をモニタリングす
る方法が考えられる。この方法には冷却水中に溶出した
金属イオンの量を検出する方法や冷却水の電気抵抗を測
定する方法が考えられるが、これらは全体の平均的な腐
食状況しか判定できず、隙間腐食や孔食などの局部腐食
に対しては腐食進行状況のモニタリングが困難であシ、
水漏れ対策に十分であるとは言い難い。
本発明の目的は、密閉循環凰水冷却旗のマルテテッグ半
導体モジュールにおいて、冷却構造体が腐食等によル水
漏れ、を生じた場合に、半導体モジュール内に急激に水
が侵入するのを防ぎかつ即座に水漏れの発生を検知して
保守処置を講じることができ、以て半導体モジュールの
損傷を防止することを可能にすることにある。
導体モジュールにおいて、冷却構造体が腐食等によル水
漏れ、を生じた場合に、半導体モジュール内に急激に水
が侵入するのを防ぎかつ即座に水漏れの発生を検知して
保守処置を講じることができ、以て半導体モジュールの
損傷を防止することを可能にすることにある。
本発明に係る半導体上ジーールは、半導体チップを複数
個搭載した配線基板と、該半導体チップを個々に冷却す
る密閉循環水冷却構造体と、該水冷却構造体、半導体チ
ップおよび少くとも配線基板の該半導体チップ搭載側を
密封収容した密閉ノ１ウジングと、該密閉ハウジング内
の空間の絶対湿度の時間的変化を検出するために該密閉
ハウジング内に設置された金属酸化物系の湿度センサと
を具備したことを特徴とする。
個搭載した配線基板と、該半導体チップを個々に冷却す
る密閉循環水冷却構造体と、該水冷却構造体、半導体チ
ップおよび少くとも配線基板の該半導体チップ搭載側を
密封収容した密閉ノ１ウジングと、該密閉ハウジング内
の空間の絶対湿度の時間的変化を検出するために該密閉
ハウジング内に設置された金属酸化物系の湿度センサと
を具備したことを特徴とする。
本発明の一実施例を第１図および第２図を用いて説明す
る。第１図は、電着ベローズを用いた水冷却構造体に有
機膜をコーティングし、Ｓ１チツプ上に金属酸化物膜を
構成した湿度センサをＬＳＩチップと共に実装した半導
体モジエールの構成を示す図であル、また第２図は、第
１図の半導体モジュールを複数個実装した半導体装置の
保守システムを示す図である。
る。第１図は、電着ベローズを用いた水冷却構造体に有
機膜をコーティングし、Ｓ１チツプ上に金属酸化物膜を
構成した湿度センサをＬＳＩチップと共に実装した半導
体モジエールの構成を示す図であル、また第２図は、第
１図の半導体モジュールを複数個実装した半導体装置の
保守システムを示す図である。
第１図において、ハウジング６の天壁に天井板３、仕切
シ板４および底板５で形成された２段構造の給水及び排
水通路２３．２４を設け、ノ１ウジング６のモジエール
内側にはＬＳＩチッチッ４に対応した位置に排水通路２
４に開口する電着ベローズ８をろう付し、電着ベロー、
ｅ８の先には金属製キャップ９と熱伝導性が良く電気絶
縁体であるセラミック板１０とから構成される冷却ブロ
ックをろう付しである。電着ベロー、ｅ８の内部には給
水通路２３から分岐したパイグアを設けてあ）、給水口
１９から給水通路２３および該１４イグ７を通りて冷却
ブロックへ効率よく冷却水が送られ、そこから電着ベロ
ーズ８内および排水通路２４を経て排水口２０へ冷却水
が排出する構造となりている。冷却ブロックのセラミッ
ク板１０とＬ８Ｉチッｆ１４は、メタ２イズ膜１１，１
３を介してはんだ接続１２されている。ＬＳＩチツ７°
１４は多層配線基板１８上にはんだ接続により搭載して
あ夛。
シ板４および底板５で形成された２段構造の給水及び排
水通路２３．２４を設け、ノ１ウジング６のモジエール
内側にはＬＳＩチッチッ４に対応した位置に排水通路２
４に開口する電着ベローズ８をろう付し、電着ベロー、
ｅ８の先には金属製キャップ９と熱伝導性が良く電気絶
縁体であるセラミック板１０とから構成される冷却ブロ
ックをろう付しである。電着ベロー、ｅ８の内部には給
水通路２３から分岐したパイグアを設けてあ）、給水口
１９から給水通路２３および該１４イグ７を通りて冷却
ブロックへ効率よく冷却水が送られ、そこから電着ベロ
ーズ８内および排水通路２４を経て排水口２０へ冷却水
が排出する構造となりている。冷却ブロックのセラミッ
ク板１０とＬ８Ｉチッｆ１４は、メタ２イズ膜１１，１
３を介してはんだ接続１２されている。ＬＳＩチツ７°
１４は多層配線基板１８上にはんだ接続により搭載して
あ夛。
１５．１７は夫々端子、１６ははんだを示す。多層配線
基板１８上のあいたスペースには数ケの湿度センｔ２を
ＬＳＩチップ１４と同様はんだ接続によシ搭載しである
。湿度センサ２は１ ｐｐｍからの水分を検出できる高
感度の金属酸化物系の湿度センサであって、８１チツプ
上に金属酸化物膜を形成したものとし、そのｓｉチチッ
の裏側にははんだ何月の金属ノ臂ツドを形成し、湿度セ
ンサの電極と該パッド、を電気的に接続したものとする
のが好ましい。ハウジング６のスカート部下端は低融点
はんだ２１によシ多層配線基板１８に気密接合しである
。モジエール内においては、前記のハウジング６と電着
ベローズ８と冷却ブロックとから構成される冷却構造体
の表面に、真空蒸着法によ〕形成した透湿性の有機薄膜
１をコーティングしである。
基板１８上のあいたスペースには数ケの湿度センｔ２を
ＬＳＩチップ１４と同様はんだ接続によシ搭載しである
。湿度センサ２は１ ｐｐｍからの水分を検出できる高
感度の金属酸化物系の湿度センサであって、８１チツプ
上に金属酸化物膜を形成したものとし、そのｓｉチチッ
の裏側にははんだ何月の金属ノ臂ツドを形成し、湿度セ
ンサの電極と該パッド、を電気的に接続したものとする
のが好ましい。ハウジング６のスカート部下端は低融点
はんだ２１によシ多層配線基板１８に気密接合しである
。モジエール内においては、前記のハウジング６と電着
ベローズ８と冷却ブロックとから構成される冷却構造体
の表面に、真空蒸着法によ〕形成した透湿性の有機薄膜
１をコーティングしである。
有機薄膜のコーティング方法は、真空蒸着法の他にモノ
マーの液中に漬は電圧をかけて重合させる電極法や、溶
媒で希釈した七ツマ−の液中に浸漬した後加熱して重合
させる方法でも可能であ兎。
マーの液中に漬は電圧をかけて重合させる電極法や、溶
媒で希釈した七ツマ−の液中に浸漬した後加熱して重合
させる方法でも可能であ兎。
また、モジュール内の密閉空間Ａは、一度真空状態にし
た後、水分をｌ ｐｐｍ以下にした高純度のＨ＠ガスを
充填しである。
た後、水分をｌ ｐｐｍ以下にした高純度のＨ＠ガスを
充填しである。
次に３２図において、前記の如く配線基板１８にハウジ
ング６を気密封止してなる半導体モジェールを数段（図
では１′三段）重ね、マデーが−ド２７．３０により電
気的に接続して半導体装置を構成し、全体を気密容器２
８内に納めである。冷却水は送水＆ｙ７”３１によシ給
水管３４から各半導体モジ１−ルの給水口１９に送シ、
排水口２０からの水は熱交換器３９で冷却しイオン交換
樹脂を内蔵した純水精製装置４３ＩＣより再生して送水
ポン７’３１にもどし、循環させている。各半導体モジ
エールの湿度センサ２の出力及び気密容器２８内に設置
した湿度センサ２９出力は監視制御装置３６でモニタし
ており、そして、もしこれら湿度センサによシ夫々の密
閉空間内の絶対湿度の上昇が検出されたなら、直ちに、
現在処理中のデータを記憶装量３７に転送させ、電源の
供給を停止し、さらに送水ポンプ３１を停止し、同時に
吸引ポンプ４０を駆動させて冷却水循環バイア’３４．
３５内が負圧となるよ５に制御する。また、警報装置３
８によシ作業員に警告する。
ング６を気密封止してなる半導体モジェールを数段（図
では１′三段）重ね、マデーが−ド２７．３０により電
気的に接続して半導体装置を構成し、全体を気密容器２
８内に納めである。冷却水は送水＆ｙ７”３１によシ給
水管３４から各半導体モジ１−ルの給水口１９に送シ、
排水口２０からの水は熱交換器３９で冷却しイオン交換
樹脂を内蔵した純水精製装置４３ＩＣより再生して送水
ポン７’３１にもどし、循環させている。各半導体モジ
エールの湿度センサ２の出力及び気密容器２８内に設置
した湿度センサ２９出力は監視制御装置３６でモニタし
ており、そして、もしこれら湿度センサによシ夫々の密
閉空間内の絶対湿度の上昇が検出されたなら、直ちに、
現在処理中のデータを記憶装量３７に転送させ、電源の
供給を停止し、さらに送水ポンプ３１を停止し、同時に
吸引ポンプ４０を駆動させて冷却水循環バイア’３４．
３５内が負圧となるよ５に制御する。また、警報装置３
８によシ作業員に警告する。
本実施例によれば、冷却構造体が腐食等の理由によｐ水
漏れを発生した場合でも、前記の有機薄膜１は水漏れ量
が急激に増加するのを防止すると共に一時的に裸のＬＳ
Ｉチップ上に水滴が落ちるのを該有機膜で防止し得る。
漏れを発生した場合でも、前記の有機薄膜１は水漏れ量
が急激に増加するのを防止すると共に一時的に裸のＬＳ
Ｉチップ上に水滴が落ちるのを該有機膜で防止し得る。
さらに、通常、半導体モジエールは５０℃前後の湿度で
使用されるため、冷却構造体から漏れた水が微量な状態
ではこれはほとんど気化する。このため生じた僅かな絶
対湿度の変化は１ ｐｐｍからの水分を検出できる高感
度の金属酸化物系の湿度センサ２によシ水漏れの発生と
して即座に検知されて前記の如き保守対策が行われるた
め、裸のＬＳＩテッグに水がかかったシ湿度が高くなっ
たりすることによる半導体モジエールの損傷を防止する
ことが可能である。また、ｓｉチッ！上に金属酸化物を
形成した湿度センサを用いているので、半導体モノ為−
ルを組立てるとき、湿度センサを特別に実装する工程が
不要であり、またその電気配線も多層配線基板内に予め
゛布線しておくことが可能なため、従来の半導体モジエ
ール実装工程と全く同様のはんだ付は工程によつて湿度
センサを組込んだ半導体モジ瓢−ルの組立てが可能とな
る。また高純度のＨ＠Ｎス雰囲気下ではセンサとして長
期に亘る安定性が高いため半導体装置としての信頼性が
高くなる。
使用されるため、冷却構造体から漏れた水が微量な状態
ではこれはほとんど気化する。このため生じた僅かな絶
対湿度の変化は１ ｐｐｍからの水分を検出できる高感
度の金属酸化物系の湿度センサ２によシ水漏れの発生と
して即座に検知されて前記の如き保守対策が行われるた
め、裸のＬＳＩテッグに水がかかったシ湿度が高くなっ
たりすることによる半導体モジエールの損傷を防止する
ことが可能である。また、ｓｉチッ！上に金属酸化物を
形成した湿度センサを用いているので、半導体モノ為−
ルを組立てるとき、湿度センサを特別に実装する工程が
不要であり、またその電気配線も多層配線基板内に予め
゛布線しておくことが可能なため、従来の半導体モジエ
ール実装工程と全く同様のはんだ付は工程によつて湿度
センサを組込んだ半導体モジ瓢−ルの組立てが可能とな
る。また高純度のＨ＠Ｎス雰囲気下ではセンサとして長
期に亘る安定性が高いため半導体装置としての信頼性が
高くなる。
第３図は、１つの冷却ブロック（９，１０よりなる）に
各２個のマイクロペロー１’８１．Ｆ３．を用いて冷却
水を循環させる冷却構造体を用いた半導体モジミールの
場合の本発明の実施例を示す。
各２個のマイクロペロー１’８１．Ｆ３．を用いて冷却
水を循環させる冷却構造体を用いた半導体モジミールの
場合の本発明の実施例を示す。
第１図と同じ符号は前述と同様の部分を示す。本実施例
では、第１図の２段構造の給水、排水通路２３．２４で
はなくて、横並び構造の給水、排水通路６４．６５をハ
ウジング天壁に形成してあｐｌまた第１図の湿度センサ
２の代シにセラミック板上に電極と多孔質アルミナ膜を
形成した湿度センサ４５をハウジング６のスカート部内
面に実装しである。また、湿度センサの入出力リード線
５９゜６０はハーメテックンール５８によシ上記スカー
ト部から外部に導出している。
では、第１図の２段構造の給水、排水通路２３．２４で
はなくて、横並び構造の給水、排水通路６４．６５をハ
ウジング天壁に形成してあｐｌまた第１図の湿度センサ
２の代シにセラミック板上に電極と多孔質アルミナ膜を
形成した湿度センサ４５をハウジング６のスカート部内
面に実装しである。また、湿度センサの入出力リード線
５９゜６０はハーメテックンール５８によシ上記スカー
ト部から外部に導出している。
第４図は本発明の更に他の実施例を示し、この実施例で
は、冷却構造体として、ハウジング６天壁との間に冷却
水通路６７を形成するフレキシブル金属薄膜６８に、一
端にフイ／８６を有する良熱伝導性のブロック形の熱伝
達媒体７０をろう付けし、この熱伝達媒体７０の他端を
ＬＳＩチップ１４に接続し、上記通路６７に給水口８１
から冷却水８５を流して、上記ブロック７０を介してチ
ップ１４を冷却するようになっている。ノ・ウノング６
、金属薄膜６８、ブロック７０の表面には、前述実施例
と同様、透湿性有機薄膜ｌが施しである。図中、第１図
と同じ符号は同様の部分を示す。本実施例では、ＬＳＩ
チップと同様にＳｔデツｆ８０の下面に金属酸化物系の
センサ回路７９と電極及びはんだ付端子７５を形成した
湿度センサを実装している。
は、冷却構造体として、ハウジング６天壁との間に冷却
水通路６７を形成するフレキシブル金属薄膜６８に、一
端にフイ／８６を有する良熱伝導性のブロック形の熱伝
達媒体７０をろう付けし、この熱伝達媒体７０の他端を
ＬＳＩチップ１４に接続し、上記通路６７に給水口８１
から冷却水８５を流して、上記ブロック７０を介してチ
ップ１４を冷却するようになっている。ノ・ウノング６
、金属薄膜６８、ブロック７０の表面には、前述実施例
と同様、透湿性有機薄膜ｌが施しである。図中、第１図
と同じ符号は同様の部分を示す。本実施例では、ＬＳＩ
チップと同様にＳｔデツｆ８０の下面に金属酸化物系の
センサ回路７９と電極及びはんだ付端子７５を形成した
湿度センサを実装している。
以上の第３図、第４図の実施例によっても、冷却構造体
からの水漏れを抑制し、かつ即座に水漏れを検知し保守
対策を行って、半導体モジュールの損傷を防止すること
ができる効果があること、この場合、第２図に示したと
同様の保守システムを用いることは勿論である。
からの水漏れを抑制し、かつ即座に水漏れを検知し保守
対策を行って、半導体モジュールの損傷を防止すること
ができる効果があること、この場合、第２図に示したと
同様の保守システムを用いることは勿論である。
なお、第２図における半導モジニールの据え付けを上下
逆さにしてもよい。そのようにすれば、冷却構造体に水
漏れが発生した場合でも、直接水が裸のＬＳＩチ、プに
かかることがなくなシ、半導体モジュールの損傷の可能
性が低くなる。
逆さにしてもよい。そのようにすれば、冷却構造体に水
漏れが発生した場合でも、直接水が裸のＬＳＩチ、プに
かかることがなくなシ、半導体モジュールの損傷の可能
性が低くなる。
本発明では、密閉循環型水冷却方式を採用した半導体上
ジ為−ルにおいて、半導体モジュールを封止した密閉容
器内に金属酸化物系の湿度センサを設置し、該容器内の
絶対湿度の僅かな時間的変化をもモニタリングするよう
にしたから、密閉循ｍ型の冷却構造体が腐食や破壊等の
理由によシ僅かに水漏れを生じた場合に、これが上記絶
対湿度の変化として即座に検知され、裸のＬＳＩチップ
に水がかかりた夛湿度が高くなって半導体モジ−一ルが
損傷する前に、水漏れ発生のごく初期において、電気回
路の電源スィッチを切りたシ、冷却装置系を制御して水
圧な負圧とし水漏れを抑制する対策を行い、半導体モジ
エールを保守することが可能となシ、その損傷を防止し
得る。
ジ為−ルにおいて、半導体モジュールを封止した密閉容
器内に金属酸化物系の湿度センサを設置し、該容器内の
絶対湿度の僅かな時間的変化をもモニタリングするよう
にしたから、密閉循ｍ型の冷却構造体が腐食や破壊等の
理由によシ僅かに水漏れを生じた場合に、これが上記絶
対湿度の変化として即座に検知され、裸のＬＳＩチップ
に水がかかりた夛湿度が高くなって半導体モジ−一ルが
損傷する前に、水漏れ発生のごく初期において、電気回
路の電源スィッチを切りたシ、冷却装置系を制御して水
圧な負圧とし水漏れを抑制する対策を行い、半導体モジ
エールを保守することが可能となシ、その損傷を防止し
得る。
さらには水冷却構造体の密閉容器内に含まれる表面全面
を透湿性の有機膜で覆うことにより、水冷却構造体が腐
食等の理由によシ水漏れを発生した場合でも一時的に裸
のＬＳＩテッグ上に水滴が落下するのを防ぐことができ
、その間に湿度センサによシ水もれを検知し保守対策が
できるため、半導体モジュールの保守が確実となる。
を透湿性の有機膜で覆うことにより、水冷却構造体が腐
食等の理由によシ水漏れを発生した場合でも一時的に裸
のＬＳＩテッグ上に水滴が落下するのを防ぐことができ
、その間に湿度センサによシ水もれを検知し保守対策が
できるため、半導体モジュールの保守が確実となる。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は第１図の
半導体モジュールを用いて構成した半導体装置の保守シ
ステム図、第３図および第４図は夫々本発明の他の実施
例の断面図である。 １・・・有機薄膜、 ２・・・湿度センサ、６
・・・ハウジング、 ７・・・／４’イブ、８．
８ｔ、８冨・・・ベローズ、 ９・・・キャップ、 １０・・・セラミック板
、１１．１３・・・メタライズ膜、 １２・・・低融点はんだ、 １４・・・ＬＳＩチップ、
１８・・・多層配線基板、 １９・・・給水口、２０・
・・排水口、 ２１・・・低融点はんだ、２２・
・・メタライズ膜、 ２３・・・給水通路、２４・・・
排水通路、 ２７．３０・・・マデー〆−ド、 ２８・・・気密容器、 ２９・・・湿度センサ、３
１・・・送水ポンプ、 ３２．３３・・・電磁パ
ルプ、３４・・・給水管、 ３５・・・排水管
、３６・・・監視制御装置、 ３７・・・記憶装置、３
８・・・警報装置、 ３９・・・熱交換器。 ４０・・・吸引ポンプ、 ４１・・・吸引管、４２・
・・電源装置、 ４３・・・純水精製装置、４５・
・・湿度センサ、 ６４・・・給水ダクト、６５・・
・排水ダクト、 ６７・・・冷却水通路、６８・・・
フレキシブル金層薄板、 ７０・・・熱伝達媒体、 ７９・・・センサ回路、８
０・・・Ｓ１テツグ、 ８１・・・給水口、８６
・・・冷却フィン。 第２図
半導体モジュールを用いて構成した半導体装置の保守シ
ステム図、第３図および第４図は夫々本発明の他の実施
例の断面図である。 １・・・有機薄膜、 ２・・・湿度センサ、６
・・・ハウジング、 ７・・・／４’イブ、８．
８ｔ、８冨・・・ベローズ、 ９・・・キャップ、 １０・・・セラミック板
、１１．１３・・・メタライズ膜、 １２・・・低融点はんだ、 １４・・・ＬＳＩチップ、
１８・・・多層配線基板、 １９・・・給水口、２０・
・・排水口、 ２１・・・低融点はんだ、２２・
・・メタライズ膜、 ２３・・・給水通路、２４・・・
排水通路、 ２７．３０・・・マデー〆−ド、 ２８・・・気密容器、 ２９・・・湿度センサ、３
１・・・送水ポンプ、 ３２．３３・・・電磁パ
ルプ、３４・・・給水管、 ３５・・・排水管
、３６・・・監視制御装置、 ３７・・・記憶装置、３
８・・・警報装置、 ３９・・・熱交換器。 ４０・・・吸引ポンプ、 ４１・・・吸引管、４２・
・・電源装置、 ４３・・・純水精製装置、４５・
・・湿度センサ、 ６４・・・給水ダクト、６５・・
・排水ダクト、 ６７・・・冷却水通路、６８・・・
フレキシブル金層薄板、 ７０・・・熱伝達媒体、 ７９・・・センサ回路、８
０・・・Ｓ１テツグ、 ８１・・・給水口、８６
・・・冷却フィン。 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体チップを複数個搭載した配線基板と、該半導
体チップを個々に冷却する密閉循環水冷却構造体と、該
水冷却構造体、半導体チップおよび少くとも配線基板の
該半導体チップ搭載側を密封収容した密閉ハウジングと
、該密閉ハウジング内の空間の絶対湿度の時間的変化を
検出するために該密閉ハウジング内に設置された金属酸
化物系の湿度センサとを具備したことを特徴とする半導
体モジュール。 ２、前記金属酸化物系の湿度センサはＳｉチップ上に形
成され、他の半導体チップと同様にはんだ接続によって
前記配線基板上に実装された特許請求の範囲第１項記載
の半導体モジュール。 ３、前記密閉ハウジング内の空間に面する前記水冷却構
造体の表面および密閉ハウジングの内面は透湿性の有機
薄膜で覆われている特許請求の範囲第１項記載の半導体
モジュール。 ４、前記密閉ハウジング内の空間には、水分含有量が多
くとも１ｐｐｍを越えない不活性ガスが封入されている
特許請求の範囲第１項記載の半導体モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11736885A JPS61276242A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | 半導体モジユ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11736885A JPS61276242A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | 半導体モジユ−ル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61276242A true JPS61276242A (ja) | 1986-12-06 |
| JPH0332223B2 JPH0332223B2 (ja) | 1991-05-10 |
Family
ID=14709929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11736885A Granted JPS61276242A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | 半導体モジユ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61276242A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4945980A (en) * | 1988-09-09 | 1990-08-07 | Nec Corporation | Cooling unit |
| US4975766A (en) * | 1988-08-26 | 1990-12-04 | Nec Corporation | Structure for temperature detection in a package |
| US5014777A (en) * | 1988-09-20 | 1991-05-14 | Nec Corporation | Cooling structure |
| US5023695A (en) * | 1988-05-09 | 1991-06-11 | Nec Corporation | Flat cooling structure of integrated circuit |
| US5036384A (en) * | 1987-12-07 | 1991-07-30 | Nec Corporation | Cooling system for IC package |
| JPH04240753A (ja) * | 1991-01-24 | 1992-08-28 | Nec Corp | 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 |
| US5329419A (en) * | 1991-10-21 | 1994-07-12 | Nec Corporation | Integrated circuit package having a cooling mechanism |
| US5360993A (en) * | 1991-10-21 | 1994-11-01 | Nec Corporation | Cooling unit capable of speedily cooling an integrated circuit chip |
-
1985
- 1985-05-30 JP JP11736885A patent/JPS61276242A/ja active Granted
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5036384A (en) * | 1987-12-07 | 1991-07-30 | Nec Corporation | Cooling system for IC package |
| US5023695A (en) * | 1988-05-09 | 1991-06-11 | Nec Corporation | Flat cooling structure of integrated circuit |
| US4975766A (en) * | 1988-08-26 | 1990-12-04 | Nec Corporation | Structure for temperature detection in a package |
| US4945980A (en) * | 1988-09-09 | 1990-08-07 | Nec Corporation | Cooling unit |
| US5014777A (en) * | 1988-09-20 | 1991-05-14 | Nec Corporation | Cooling structure |
| JPH04240753A (ja) * | 1991-01-24 | 1992-08-28 | Nec Corp | 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 |
| US5329419A (en) * | 1991-10-21 | 1994-07-12 | Nec Corporation | Integrated circuit package having a cooling mechanism |
| US5360993A (en) * | 1991-10-21 | 1994-11-01 | Nec Corporation | Cooling unit capable of speedily cooling an integrated circuit chip |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0332223B2 (ja) | 1991-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5737171A (en) | Switched management of thermal impedence to reduce temperature excursions | |
| US7511957B2 (en) | Methods for fabricating a cooled electronic module employing a thermally conductive return manifold structure sealed to the periphery of a surface to be cooled | |
| CA1249063A (en) | Evaporation cooling module for semiconductor devices | |
| JPS59200495A (ja) | マルチチツプ・モジユ−ル | |
| JPS59171147A (ja) | 電子部品用パツケ−ジ | |
| JP3287470B2 (ja) | 局所湿度調節システム、電子デバイス・アセンブリ及びその製造方法 | |
| JPS61276242A (ja) | 半導体モジユ−ル | |
| JP3494188B2 (ja) | 集積回路素子用冷却装置 | |
| US11612081B2 (en) | Two phase containment system having controlled air flow | |
| US11778791B2 (en) | Two phase containment system for servers | |
| US5323293A (en) | Arrangement for placing central processors and memory in a cryo cooled chamber | |
| CN218482229U (zh) | 一种散热效果好的集成电路芯片 | |
| JPH0260151A (ja) | 集積回路パッケージの温度検出構造 | |
| CN109273418A (zh) | 一种芯片封装结构及方法 | |
| JP4350884B2 (ja) | 熱交換装置 | |
| JPH0452626B2 (ja) | ||
| JPS61279157A (ja) | 半導体装置の冷却装置 | |
| JPH0325420Y2 (ja) | ||
| JPH0145982B2 (ja) | ||
| JPH03268455A (ja) | 半導体モジュール | |
| JPH02184061A (ja) | 集積回路パッケージの温度検出構造 | |
| JP2927975B2 (ja) | 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 | |
| CN216484743U (zh) | 一种带封装台的结露系统及露点仪 | |
| JP2613285B2 (ja) | 半導体モジュールとその冷却システム及びそれを用いたコンピュータ | |
| JPH0617313Y2 (ja) | 液冷形半導体パッケージ |