JPS62234357A - 集積回路の冷却構造の形成方法 - Google Patents
集積回路の冷却構造の形成方法Info
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- JPS62234357A JPS62234357A JP7675986A JP7675986A JPS62234357A JP S62234357 A JPS62234357 A JP S62234357A JP 7675986 A JP7675986 A JP 7675986A JP 7675986 A JP7675986 A JP 7675986A JP S62234357 A JPS62234357 A JP S62234357A
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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
- H01L23/4338—Pistons, e.g. spring-loaded members
-
- 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
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はコンピュータ等の電子機器に使用する集積回路
の冷却構造に関する０ 従来、集積回路から発生する熱を伝導によって放散させ
る構造としては、第８図に示すようにはね１７によシピ
ストン１５を押し付けて配線基板１に実装された集積回
路２からの熱を奪いその熱をヘリウムガス１８をつめた
空間を通してハツト１６、介在７ｉｌ ９ 、冷却板１
０．冷媒２０へと伝えるというものがある（ Ｓ、 ０
ｋｔａｙ ｅ Ｈ，Ｃ，Ｋａｍｍｅｒｅｒ ’ Ａ Ｃ
ｏｎｄｕｃｔｉｏｎ−Ｃｏｏｌｅｄ Ｍｏｄｕｌｏ ｆ
ｏｒ Ｈｌｆｈ−Ｐ＠ｒずｏｒｍａｎｃｅ ＬＳＩ
Ｄｅｖｉｅ＠＠ ’ ＩＢＭＪｅＲ］ｌｉ：Ｓ。
の冷却構造に関する０ 従来、集積回路から発生する熱を伝導によって放散させ
る構造としては、第８図に示すようにはね１７によシピ
ストン１５を押し付けて配線基板１に実装された集積回
路２からの熱を奪いその熱をヘリウムガス１８をつめた
空間を通してハツト１６、介在７ｉｌ ９ 、冷却板１
０．冷媒２０へと伝えるというものがある（ Ｓ、 ０
ｋｔａｙ ｅ Ｈ，Ｃ，Ｋａｍｍｅｒｅｒ ’ Ａ Ｃ
ｏｎｄｕｃｔｉｏｎ−Ｃｏｏｌｅｄ Ｍｏｄｕｌｏ ｆ
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Ｄｅｖｉｅ＠＠ ’ ＩＢＭＪｅＲ］ｌｉ：Ｓ。
ＤＥＶＥＬＯＰ−Ｖｏｌ、２６ ｍｌ Ｊａｎ、 １９
８２による）。
８２による）。
上述した従来の冷却構造は、集積回路２を配線基板１に
実装したときに生じる高さや傾きのばらつきに対し、高
さに対してはピストン１５を押し付けているばね１７の
変位で、傾きに対してはピストン１５の集積回路２との
接触面を球面にしていることと、ピストン１５とハツト
１６との間のすき間とで追従させている（第９図）０ピ
ストン１５をばね１１で集積口ｗＩ２に押し付けている
た招 値壬書向畝りｆ紳 っ拓ｆ十塙を自ｎ似っ嚢ψト
詣ｊある。また、集積回路２とピストン１５とを球面で
接触させていると、平均的に見た両者の間のギャップは
平面で接触させた場合に比べて大きくなυ熱の伝導に悪
影響を及ぼす。ピストン１５とハツト１６との間のすき
間も同様である。このため、空気よシ熱伝導率の高いヘ
リウムガス１８を封入してすき間部分の熱抵抗を小さく
しようとしているが、ヘリウムガス１８はシールが難し
いため、精密なシール櫨構が必要となる。さらにピスト
ン１５の端面を球面に加工したり、ピストン１５とハツ
ト１６との間のすき間を微小に保つため高い精度で加工
する必要があった。
実装したときに生じる高さや傾きのばらつきに対し、高
さに対してはピストン１５を押し付けているばね１７の
変位で、傾きに対してはピストン１５の集積回路２との
接触面を球面にしていることと、ピストン１５とハツト
１６との間のすき間とで追従させている（第９図）０ピ
ストン１５をばね１１で集積口ｗＩ２に押し付けている
た招 値壬書向畝りｆ紳 っ拓ｆ十塙を自ｎ似っ嚢ψト
詣ｊある。また、集積回路２とピストン１５とを球面で
接触させていると、平均的に見た両者の間のギャップは
平面で接触させた場合に比べて大きくなυ熱の伝導に悪
影響を及ぼす。ピストン１５とハツト１６との間のすき
間も同様である。このため、空気よシ熱伝導率の高いヘ
リウムガス１８を封入してすき間部分の熱抵抗を小さく
しようとしているが、ヘリウムガス１８はシールが難し
いため、精密なシール櫨構が必要となる。さらにピスト
ン１５の端面を球面に加工したり、ピストン１５とハツ
ト１６との間のすき間を微小に保つため高い精度で加工
する必要があった。
本発明に係わる集積回路の冷却構造は、配線基板にチッ
プキャリアに収めた集積回路を実装し金属製の枠を取付
けたモジュールと、このモジュールの集積回路上面に棒
状の金属製スタットを立てて仮固定し底面が平坦な箱形
の金属製ケースの中に低融点金属を融かしたものにスタ
ットのみが低融点金属に浸るようモジュールの集積回路
実装面を下にして置き低融点金属を凝固させスタットと
ブロックとを固着一体化させた放熱ブロックと、集積回
路上面とスタット端面間に充填させたコンパウンドとを
有している。
プキャリアに収めた集積回路を実装し金属製の枠を取付
けたモジュールと、このモジュールの集積回路上面に棒
状の金属製スタットを立てて仮固定し底面が平坦な箱形
の金属製ケースの中に低融点金属を融かしたものにスタ
ットのみが低融点金属に浸るようモジュールの集積回路
実装面を下にして置き低融点金属を凝固させスタットと
ブロックとを固着一体化させた放熱ブロックと、集積回
路上面とスタット端面間に充填させたコンパウンドとを
有している。
本発明においては、実装された集積回路が放熱ブロック
に密着される。
に密着される。
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斜視図である。
１は配線基板、２は上面が平坦な矩形のチップキャリア
に入った集積回路で配線基板１上に格子状に複数並べら
ｎている。３は配線基板１の四辺に固定されて取）付け
る枠で配線基板１．集積回路２および枠３でモジュール
４を構成する。５はシリコンあるいはロウなどに金属酸
化物粉等を混入した形状が自由に変化する柔かいコンパ
ウンドでスタット６と集積回路２との間に充填される。
に入った集積回路で配線基板１上に格子状に複数並べら
ｎている。３は配線基板１の四辺に固定されて取）付け
る枠で配線基板１．集積回路２および枠３でモジュール
４を構成する。５はシリコンあるいはロウなどに金属酸
化物粉等を混入した形状が自由に変化する柔かいコンパ
ウンドでスタット６と集積回路２との間に充填される。
６は円柱の金属性のスタット、７は低融点金属、８は底
面が平坦な箱の形状をした金属性ケースで低融点金属Ｔ
によりスタット６ｔ−固着して一体で放熱ブロック９を
構成している。１０は内部に冷却液の流路を持つ冷却板
、１１は冷却液入口管、１２は冷却液出口管、１３は冷
却板１０を放熱ブロック９に止めるねじである。なお、
ここでは実施例として液冷の場合を考え、冷却板１０を
取シ付けたが空冷とするならば放熱フィンを取り付けれ
ば良い０ このような構成において、集積回路２で発生した熱は、
フンパウンド５を介してスタット６から低融点金属７．
ケース８を通υ、冷却板１０へと伝わる。
面が平坦な箱の形状をした金属性ケースで低融点金属Ｔ
によりスタット６ｔ−固着して一体で放熱ブロック９を
構成している。１０は内部に冷却液の流路を持つ冷却板
、１１は冷却液入口管、１２は冷却液出口管、１３は冷
却板１０を放熱ブロック９に止めるねじである。なお、
ここでは実施例として液冷の場合を考え、冷却板１０を
取シ付けたが空冷とするならば放熱フィンを取り付けれ
ば良い０ このような構成において、集積回路２で発生した熱は、
フンパウンド５を介してスタット６から低融点金属７．
ケース８を通υ、冷却板１０へと伝わる。
第２図〜第７図は本発明の冷却構造の組立工程を示す断
面図である。第２図は配線基板１に集積回路２を複数実
装し枠３を接着剤により固定したモジュール４を示す。
面図である。第２図は配線基板１に集積回路２を複数実
装し枠３を接着剤により固定したモジュール４を示す。
このとき集積回路２の上面の高さや傾きには部品の製作
精度や組立誤差によりはらつきがある。次に第３図に示
すように集積回路２の上にスタット６を溶剤で溶ける接
着剤で開口面を上にして置き、その中に低融点金属７′
ｔ−入れ熱を加えて融かしたところへ第５図に示すよう
にモ′ジュール４にスタット６を仮固定したものをスタ
ット取付面を下にしてのせ、スタット６が低融点金属Ｔ
に浸るようにする。このとき集積回路２は低融点金属γ
に浸ることのないよう低融点金属１のｉ′を調整してお
く。この状態で冷却し、低融点金属Ｔを凝固させ、スタ
ット６とケース８とを固着一体化した後、モジュール４
と低融点金Ｍ４７との間の空間に溶剤を注入して接着剤
を溶かし集積回路２とスタット６とを切り離すと放熱ブ
ロック９が完成する（第６図）ｏｉ＆後に第７図に示す
ように集積回路２の上面とスタット６の端面とのギャッ
プにコンパウンド５を充填しモジュール４とブロック８
とをねじ１４で止めて組立が完了する。
精度や組立誤差によりはらつきがある。次に第３図に示
すように集積回路２の上にスタット６を溶剤で溶ける接
着剤で開口面を上にして置き、その中に低融点金属７′
ｔ−入れ熱を加えて融かしたところへ第５図に示すよう
にモ′ジュール４にスタット６を仮固定したものをスタ
ット取付面を下にしてのせ、スタット６が低融点金属Ｔ
に浸るようにする。このとき集積回路２は低融点金属γ
に浸ることのないよう低融点金属１のｉ′を調整してお
く。この状態で冷却し、低融点金属Ｔを凝固させ、スタ
ット６とケース８とを固着一体化した後、モジュール４
と低融点金Ｍ４７との間の空間に溶剤を注入して接着剤
を溶かし集積回路２とスタット６とを切り離すと放熱ブ
ロック９が完成する（第６図）ｏｉ＆後に第７図に示す
ように集積回路２の上面とスタット６の端面とのギャッ
プにコンパウンド５を充填しモジュール４とブロック８
とをねじ１４で止めて組立が完了する。
このような構成によｎば、スタット６は予め集積口′Ｍ
２の上面の高さや傾きのばらつきに追従した状態でケー
ス８に固着されるため、集積回路２少に保つことができ
、しかもばねで押し付ける場合と違い集積回路２に力を
加えることなく、数ミリメートルの高さのばらつきまで
吸収可能となる。
２の上面の高さや傾きのばらつきに追従した状態でケー
ス８に固着されるため、集積回路２少に保つことができ
、しかもばねで押し付ける場合と違い集積回路２に力を
加えることなく、数ミリメートルの高さのばらつきまで
吸収可能となる。
スタット６その他には加工精度を特に必要としないので
、安価な部品で構成できる。コンパウンド５を用いて熱
の伝導経路から空間を無くしているので、ヘリウムガス
を封入する必要がなく、スタット６が低融点金属に深く
入シ込み固着されているため、両者には空気層が存在し
ないので、スタット６とケース８０間の熱抵抗がほぼ零
に等しく、全体の熱抵抗が小さくなる０ 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によｎば、集積回路の実装時
の高さ、傾き等のばらつきに対して安定して熱抵抗の小
さい冷却構造を実現できる効果がある。
、安価な部品で構成できる。コンパウンド５を用いて熱
の伝導経路から空間を無くしているので、ヘリウムガス
を封入する必要がなく、スタット６が低融点金属に深く
入シ込み固着されているため、両者には空気層が存在し
ないので、スタット６とケース８０間の熱抵抗がほぼ零
に等しく、全体の熱抵抗が小さくなる０ 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によｎば、集積回路の実装時
の高さ、傾き等のばらつきに対して安定して熱抵抗の小
さい冷却構造を実現できる効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図〜第７
図は本発明の冷却構造の組立工程を示す断面図、第８図
、第９図は従来の集積回路の冷却構造を示す断面図であ
る。 １Φ・・−配線基板、２・・・・集積回路、３・・・・
枠、４・・・拳モジュール、５・・・・コンパウンド、
６・・φ会スタット、７・・・・低融点金属、８・・・
ｅケース、９・・・・放熱ブロック、１０・−・−冷却
板、１１・・・・冷媒入口管、１２・ｅ＠ｅ冷媒出口管
、１３．１４・・・・ねじ、１５・・・・ピストン、１
６・・・・ハツト、１Ｔ＠＠１１曝ばね、１８・拳・−
ヘリウムガス、１９・−−・介在／ｉ、２０−・・・冷
媒。
図は本発明の冷却構造の組立工程を示す断面図、第８図
、第９図は従来の集積回路の冷却構造を示す断面図であ
る。 １Φ・・−配線基板、２・・・・集積回路、３・・・・
枠、４・・・拳モジュール、５・・・・コンパウンド、
６・・φ会スタット、７・・・・低融点金属、８・・・
ｅケース、９・・・・放熱ブロック、１０・−・−冷却
板、１１・・・・冷媒入口管、１２・ｅ＠ｅ冷媒出口管
、１３．１４・・・・ねじ、１５・・・・ピストン、１
６・・・・ハツト、１Ｔ＠＠１１曝ばね、１８・拳・−
ヘリウムガス、１９・−−・介在／ｉ、２０−・・・冷
媒。
Claims (1)
- 配線基板に集積回路を実装し金属性枠体を取付けたモ
ジュールと、前記モジュールと対向して底面が平坦な箱
形状金属ケースの中に前記集積回路と対向する部位に棒
状のスタットを仮固定し前記スタットの一部を浸漬させ
て低融点金属を注入凝固させスタットを金属ケースに固
着させた放熱ブロックと、前記モジュールの集積回路上
面と前記放熱ブロックのスタット端面との間に充填させ
たコンパウンドとからなり、前記モジュールの枠体と放
熱ブロックとを固着させることによつて構成されること
を特徴とした集積回路の冷却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61076759A JPH0821646B2 (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 集積回路の冷却構造の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61076759A JPH0821646B2 (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 集積回路の冷却構造の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62234357A true JPS62234357A (ja) | 1987-10-14 |
| JPH0821646B2 JPH0821646B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=13614513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61076759A Expired - Lifetime JPH0821646B2 (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 集積回路の冷却構造の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0821646B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0281957A (ja) * | 1988-09-19 | 1990-03-22 | Hitachi Ltd | 内燃機関用配電器 |
| EP0890986A2 (en) * | 1997-06-30 | 1999-01-13 | Nec Corporation | Cooling structure of multichip module and methods of manufacturing it |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5987843A (ja) * | 1982-11-12 | 1984-05-21 | Hitachi Ltd | 半導体冷却装置 |
-
1986
- 1986-04-04 JP JP61076759A patent/JPH0821646B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5987843A (ja) * | 1982-11-12 | 1984-05-21 | Hitachi Ltd | 半導体冷却装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0281957A (ja) * | 1988-09-19 | 1990-03-22 | Hitachi Ltd | 内燃機関用配電器 |
| EP0890986A2 (en) * | 1997-06-30 | 1999-01-13 | Nec Corporation | Cooling structure of multichip module and methods of manufacturing it |
| EP0890986A3 (en) * | 1997-06-30 | 2000-06-07 | Nec Corporation | Cooling structure of multichip module and methods of manufacturing it |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0821646B2 (ja) | 1996-03-04 |
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