JPS6167248A - モジユ−ル冷却体構造 - Google Patents
モジユ−ル冷却体構造Info
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- JPS6167248A JPS6167248A JP18790284A JP18790284A JPS6167248A JP S6167248 A JPS6167248 A JP S6167248A JP 18790284 A JP18790284 A JP 18790284A JP 18790284 A JP18790284 A JP 18790284A JP S6167248 A JPS6167248 A JP S6167248A
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- heat transfer
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- 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
- H01L23/4338—Pistons, e.g. spring-loaded members
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- 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
-
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- 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
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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〕
本発明は多数の半導体を搭載したハイブリッドモジ、−
ルの冷却構造に係り、特に半導体の接合温度を均一に保
つのに好適な冷却構造体に関するものである。
ルの冷却構造に係り、特に半導体の接合温度を均一に保
つのに好適な冷却構造体に関するものである。
７リツプチツプ型の半導体の冷却構造については、より
Ｍ Ｊ、ＲＫＳ、ＤＶＫＬＯＰ、Ｗｏｎ ２６ＡＩ
Ｊ ａｎ、 １９８２ Ｓ、 ０ｋｔａｙ、 Ｈ，Ｏ
，Ｋａｍｍｅｒｅｒ ： ＡＯｏｎｄｕａｔｉｏｎ−Ｏ
ｏｏｌｓｄ Ｍｏｄｕｌｅ ｆｏｒ Ｈｌｇｈ−Ｐｅｒ
ｆｏｒｍａｎｅｓ Ｌ Ｓ Ｔ Ｄｅｖｉｃｅｓ に
おいて論じられており、また、特公昭５６−３１８９５
熱伝導冷却モジユールが公知である。
Ｍ Ｊ、ＲＫＳ、ＤＶＫＬＯＰ、Ｗｏｎ ２６ＡＩ
Ｊ ａｎ、 １９８２ Ｓ、 ０ｋｔａｙ、 Ｈ，Ｏ
，Ｋａｍｍｅｒｅｒ ： ＡＯｏｎｄｕａｔｉｏｎ−Ｏ
ｏｏｌｓｄ Ｍｏｄｕｌｅ ｆｏｒ Ｈｌｇｈ−Ｐｅｒ
ｆｏｒｍａｎｅｓ Ｌ Ｓ Ｔ Ｄｅｖｉｃｅｓ に
おいて論じられており、また、特公昭５６−３１８９５
熱伝導冷却モジユールが公知である。
上記の公知技術によると、モジュール内の半導体消費電
力値に応じて、小孔のあけられた冷却調整板をヒートシ
ンク面に取り付け、半導体からヒートシンクまでの熱抵
抗をＲ整し、半導体の接合温度を調整しており、各半導
体の電力値に応じてチップの接合部温度を均一化するこ
とができる。一方で、これによると、論理変更等による
半導体の消費電力が変化した場合、冷却調整板を再設計
して構成部材を大幅に交換しなければならないので、半
導体の仕様・又は使用条件の変更に対応することが熟し
い〇しかし、上記の再設計、改造を行なわなければ複数
個の半導体の接合温度が不均一となり、モジュール内の
半導体の信号振幅とスレッシュホールドレベルとが不揃
いになって回路の動作マージンに悪影響を及ぼす。
力値に応じて、小孔のあけられた冷却調整板をヒートシ
ンク面に取り付け、半導体からヒートシンクまでの熱抵
抗をＲ整し、半導体の接合温度を調整しており、各半導
体の電力値に応じてチップの接合部温度を均一化するこ
とができる。一方で、これによると、論理変更等による
半導体の消費電力が変化した場合、冷却調整板を再設計
して構成部材を大幅に交換しなければならないので、半
導体の仕様・又は使用条件の変更に対応することが熟し
い〇しかし、上記の再設計、改造を行なわなければ複数
個の半導体の接合温度が不均一となり、モジュール内の
半導体の信号振幅とスレッシュホールドレベルとが不揃
いになって回路の動作マージンに悪影響を及ぼす。
本発明は上に述べた事情に鑑みて為されたもので、複数
個の半導体のそれぞれについてヒートシンクに対する熱
伝導度を自在に調節し得るモジュール冷却体構造を提供
しようとするものである。
個の半導体のそれぞれについてヒートシンクに対する熱
伝導度を自在に調節し得るモジュール冷却体構造を提供
しようとするものである。
上記目的を遠鳴する為、本発明の冷却構造体は、配線基
板の上に設置した複数の半導体のそれぞれに発生する熱
をヒートシンクに伝導せしめるモジュール冷却構造にお
いて、前記のヒートシンクに櫛歯状の伝熱部材兼モジュ
ールキャップを取り付けるとともに、上記伝熱部材の歯
形に噛合する複数個の櫛歯状の個別伝熱部材を構成して
これらの個別伝熱部材をそれぞれ半導体に取り付け、か
つ、上記複数個の個別伝熱部材の櫛歯状部分の歯数、歯
形１表面の粗さ、及び材質の内の少なくとも一つを半導
体毎に設定し、前記複数ｆｆ、ｆｆの半導体のそれぞれ
について発熱量に応じた冷却効率を得るように構成し・
各半導体のチップ接合温度の均一化を図るものである。
板の上に設置した複数の半導体のそれぞれに発生する熱
をヒートシンクに伝導せしめるモジュール冷却構造にお
いて、前記のヒートシンクに櫛歯状の伝熱部材兼モジュ
ールキャップを取り付けるとともに、上記伝熱部材の歯
形に噛合する複数個の櫛歯状の個別伝熱部材を構成して
これらの個別伝熱部材をそれぞれ半導体に取り付け、か
つ、上記複数個の個別伝熱部材の櫛歯状部分の歯数、歯
形１表面の粗さ、及び材質の内の少なくとも一つを半導
体毎に設定し、前記複数ｆｆ、ｆｆの半導体のそれぞれ
について発熱量に応じた冷却効率を得るように構成し・
各半導体のチップ接合温度の均一化を図るものである。
次に、本発明の一実施例を５／１図について説明する。
本図は消費電力の興なるフリップ−チップ型半導体１ａ
、１ｂを多層セラミック基板ｓ上に接続し、この半導体
の裏面に櫛歯形冷却伝熱体４゜６及び同５，６を相互に
噛合せしめて介装し、ヒートシンク７に熱を伝えるもの
である。フリップチップ型半導体１ａ、１には消費電力
が異なり１１１１の方が１＆よりも消費電力が大きい場
合を示している。櫛歯形伝熱体４，５の材質及び表面粗
さは同一で、ｍ敗すなわち拡大伝熱面積が４は５の約半
分になっている０ このため、伝熱体６と個別伝熱体４との間の熱抵抗は、
伝熱体６と個別伝熱体５との間の熱抵抗に比して＃Ｊ２
倍となる。
、１ｂを多層セラミック基板ｓ上に接続し、この半導体
の裏面に櫛歯形冷却伝熱体４゜６及び同５，６を相互に
噛合せしめて介装し、ヒートシンク７に熱を伝えるもの
である。フリップチップ型半導体１ａ、１には消費電力
が異なり１１１１の方が１＆よりも消費電力が大きい場
合を示している。櫛歯形伝熱体４，５の材質及び表面粗
さは同一で、ｍ敗すなわち拡大伝熱面積が４は５の約半
分になっている０ このため、伝熱体６と個別伝熱体４との間の熱抵抗は、
伝熱体６と個別伝熱体５との間の熱抵抗に比して＃Ｊ２
倍となる。
一方、半導体１ａの発熱量（消ｇｔ電力に比例する）は
半導体１ｂの発熱量の約半分である。
半導体１ｂの発熱量の約半分である。
この為に熱平衡が保たれ、双方の半導体１＆１ｂの接合
温度が均一となる。
温度が均一となる。
なお伝熱体６はモジュールのキャップと一体に形成する
こともでき、またキャップ部材に取付けることもできる
。
こともでき、またキャップ部材に取付けることもできる
。
第２図乃至第５図は上記と異なる実施例の説明図である
。
。
第２図は対比の為に示したもので、第１図の櫛歯形伝熱
体６と、上記櫛歯形伝熱体の歯形に噛合する櫛歯形状の
個別の伝熱部材５との噛合状体を抽出して描いた説明図
で、噛合状態の読図を容易ならしめるために断面図を模
式的に描いである。１ｂは前記の半導体である。
体６と、上記櫛歯形伝熱体の歯形に噛合する櫛歯形状の
個別の伝熱部材５との噛合状体を抽出して描いた説明図
で、噛合状態の読図を容易ならしめるために断面図を模
式的に描いである。１ｂは前記の半導体である。
第３図乃至第７図にそれぞれ示した櫛歯形伝熱体６は第
２図に示した櫛歯形伝熱体６と同形同寸で同一材質の部
材である。
２図に示した櫛歯形伝熱体６と同形同寸で同一材質の部
材である。
第２図に示した半導体１ｂの消費電力に比して、第３図
の半導体１Ｃの消費電力は約１／２、第４図の半導体１
ｄの消費電力は約１／４、第５図の半導体１Ｇの消費電
力は約１７８、上記の各半導体１ｂ〜１？の発熱量はそ
れぞれ消費電力とほぼ比列する。
の半導体１Ｃの消費電力は約１／２、第４図の半導体１
ｄの消費電力は約１／４、第５図の半導体１Ｇの消費電
力は約１７８、上記の各半導体１ｂ〜１？の発熱量はそ
れぞれ消費電力とほぼ比列する。
第５図の実施例の半導体１Ｃに取付けた個別伝熱体７は
、第２図の実施例に比して熱抵抗を約２倍とするため、
櫛歯の噛合長さが約１／２となるように構成しである。
、第２図の実施例に比して熱抵抗を約２倍とするため、
櫛歯の噛合長さが約１／２となるように構成しである。
第４図の実施例の半導体１ｄに取付けた個別伝熱体８は
、第２図の実施例に比して熱抵抗を約４倍とするため、
櫛歯の数を１／４に構成しである。
、第２図の実施例に比して熱抵抗を約４倍とするため、
櫛歯の数を１／４に構成しである。
第５図の実施例の半導体１ｅに取付けた個別伝熱体９は
、第２図の実施例に比して熱抵抗を約８倍とするため、
吻歯の数を１／４とし、かつ、櫛歯の噛合長さが約１／
２となるように＃ＳＬである。
、第２図の実施例に比して熱抵抗を約８倍とするため、
吻歯の数を１／４とし、かつ、櫛歯の噛合長さが約１／
２となるように＃ＳＬである。
図示を省略するが櫛歯の相互に対同密着すべき面の粗さ
を変えることによっても熱抵抗を変化させて前記と同様
の作用、効果が得られる。
を変えることによっても熱抵抗を変化させて前記と同様
の作用、効果が得られる。
これらの実施例によって明らかにされた如く、ヒートシ
ンクに密着せしめて固着した櫛歯状の伝熱部材（前記各
実施例における６）は変えないで、これと噛合する個別
の櫛歯形を有する伝ＩＡ部材（前記各実施例における４
、５．７〜１１）の歯数、歯形１表面粗さ、及び材質の
内の少なくとも一つおよび７／もしくは両伝熱体の歯の
かみあい長さを、半導体の発熱量に応じて設定して、熱
抵抗を任意に調節することができるので、各種形式、各
種負荷条件の半導体相互の熱平衡を保ち、接合温度の均
一化を図ることができろう なお、上述の実施例では半導体に接合させた伝熱体を変
えているが、ヒートシンク側の伝熱体を個別にヒートシ
ンクに接着する構成等をとれば、ヒートシンク側の伝熱
体を変えることもできる。
ンクに密着せしめて固着した櫛歯状の伝熱部材（前記各
実施例における６）は変えないで、これと噛合する個別
の櫛歯形を有する伝ＩＡ部材（前記各実施例における４
、５．７〜１１）の歯数、歯形１表面粗さ、及び材質の
内の少なくとも一つおよび７／もしくは両伝熱体の歯の
かみあい長さを、半導体の発熱量に応じて設定して、熱
抵抗を任意に調節することができるので、各種形式、各
種負荷条件の半導体相互の熱平衡を保ち、接合温度の均
一化を図ることができろう なお、上述の実施例では半導体に接合させた伝熱体を変
えているが、ヒートシンク側の伝熱体を個別にヒートシ
ンクに接着する構成等をとれば、ヒートシンク側の伝熱
体を変えることもできる。
以上詳述したように、本発明構造を適用すると、複数個
の半導体のそれぞれについてヒートシンクに対する熱伝
導度を任意に調節することができるという優れた実用的
効果を奏する。
の半導体のそれぞれについてヒートシンクに対する熱伝
導度を任意に調節することができるという優れた実用的
効果を奏する。
第１図は本発明のモジュール冷却体構造の一実施例を示
す側面図、第２図は上記実施例の要部断面図、第３図乃
至第５図はそれぞれ上記と異なる他の実施例の断面図で
ある。 １ａ、 １ｂ、 １ｃ、 １ｄ、 １ｅ、 ｉｆ、 １
ｆ・７リツプチツプ型半導体 ３・・・多層配線基板
す側面図、第２図は上記実施例の要部断面図、第３図乃
至第５図はそれぞれ上記と異なる他の実施例の断面図で
ある。 １ａ、 １ｂ、 １ｃ、 １ｄ、 １ｅ、 ｉｆ、 １
ｆ・７リツプチツプ型半導体 ３・・・多層配線基板
Claims (1)
- 配線板上に設置した複数の半導体のそれぞれに発生す
る熱をヒートシンクに伝導せしめるモジュール冷却構造
において、前記のヒートシンク側に櫛歯状の伝熱部材を
取り付けるとともに、上記伝熱部材の歯形に噛合する複
数個の櫛歯状の個別伝熱部材を構成してこれらの個別伝
熱部材をそれぞれ半導体側に取り付け、かつ、少なくと
も一方の側の上記伝熱部材の櫛歯状部分の歯数、歯形、
表面粗さ、及び材質の内の少なくとも一つおよび／もし
くは両方の側の２つの伝熱部材の歯のかみあい長さを半
導体毎に設定し、前記複数個の半導体のそれぞれについ
て発熱量に応じた冷却効率を得るように構成したことを
特徴とするモジュール冷却体構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18790284A JPS6167248A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | モジユ−ル冷却体構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18790284A JPS6167248A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | モジユ−ル冷却体構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6167248A true JPS6167248A (ja) | 1986-04-07 |
Family
ID=16214195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18790284A Pending JPS6167248A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | モジユ−ル冷却体構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6167248A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4765400A (en) * | 1987-04-14 | 1988-08-23 | International Business Machines Corp. | Circuit module with pins conducting heat from floating plate contacting heat producing device |
| US4800956A (en) * | 1986-04-25 | 1989-01-31 | Digital Equipment Corporation | Apparatus and method for removal of heat from packaged element |
| US4961107A (en) * | 1989-04-03 | 1990-10-02 | Motorola Inc. | Electrically isolated heatsink for single-in-line package |
| US5052481A (en) * | 1988-05-26 | 1991-10-01 | International Business Machines Corporation | High conduction cooling module having internal fins and compliant interfaces for vlsi chip technology |
| WO2002015268A2 (de) * | 2000-08-16 | 2002-02-21 | Robert Bosch Gmbh | Kühlvorrichtung |
| KR20020051468A (ko) * | 2000-12-22 | 2002-06-29 | 밍 루 | 전력 소자 모듈의 방열 구조 |
| US9230878B2 (en) | 2013-04-12 | 2016-01-05 | Lenovo Enterprise Solutions (Singapore) Pte. Ltd. | Integrated circuit package for heat dissipation |
| DE102013217292B4 (de) * | 2012-09-04 | 2020-12-17 | Infineon Technologies Ag | Seitliche Elemententrennvorrichtung mit Vorrichtung, Verfahren, System und elektrischem Bauteil |
-
1984
- 1984-09-10 JP JP18790284A patent/JPS6167248A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4800956A (en) * | 1986-04-25 | 1989-01-31 | Digital Equipment Corporation | Apparatus and method for removal of heat from packaged element |
| US4765400A (en) * | 1987-04-14 | 1988-08-23 | International Business Machines Corp. | Circuit module with pins conducting heat from floating plate contacting heat producing device |
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| WO2002015268A2 (de) * | 2000-08-16 | 2002-02-21 | Robert Bosch Gmbh | Kühlvorrichtung |
| WO2002015268A3 (de) * | 2000-08-16 | 2003-10-09 | Bosch Gmbh Robert | Kühlvorrichtung |
| KR20020051468A (ko) * | 2000-12-22 | 2002-06-29 | 밍 루 | 전력 소자 모듈의 방열 구조 |
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| US9230878B2 (en) | 2013-04-12 | 2016-01-05 | Lenovo Enterprise Solutions (Singapore) Pte. Ltd. | Integrated circuit package for heat dissipation |
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