JPS63185050A - 集積回路の冷却構造 - Google Patents

集積回路の冷却構造

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JPS63185050A
JPS63185050A JP62017574A JP1757487A JPS63185050A JP S63185050 A JPS63185050 A JP S63185050A JP 62017574 A JP62017574 A JP 62017574A JP 1757487 A JP1757487 A JP 1757487A JP S63185050 A JPS63185050 A JP S63185050A
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JP
Japan
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integrated circuit
heat
elastic container
conducting plate
heat conducting
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Pending
Application number
JP62017574A
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English (en)
Inventor
Yukihisa Katsuyama
勝山 幸寿
Katsuhide Natori
名取 勝英
Isao Watanabe
勲 渡辺
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition 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
    • H01L2224/16221Disposition 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
    • H01L2224/16225Disposition 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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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 基板上に実装した集積回路から発生する熱を放熱する集
積回路の冷却構造であって、該集積回路と熱伝導板間に
、該集積回路の動作温度領域で半凝固状態となる半凝固
金属を収容した弾性容器を介在せしめ、該半凝固金属内
に熱伝導板の突起部を挿入して、該熱伝導板に密接した
冷却管内の冷却水に放熱する。そうすると放熱効率が向
上し集積回路の動作特性が安定する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、集積回路と熱伝導板間に半凝固金属を介在せ
しめて放熱効率を向上した集積回路の冷却構造に関する
近年、電子機器は小型、高出力化の要望が強くこれらの
要望に対応するために、これら電子機器には高集積化さ
れ高消費電力の電子部品が使用され、この電子部品は勤
袴時に高熱を発生するので、この発生する熱を効率よく
放熱する集積回路の冷却構造の開発が強く要望されてい
る。
〔従来の技術〕
第3図は、従来の集積回路の冷却構造を説明する断面図
である。
図において、基板2に実装された半導体チップ等の集積
回路1に微少間隙4を隔てて熱伝導棒5の片端面が対向
しており、該熱伝導棒5の側面と熱伝導板7に穿設され
た孔の内面との隙間には半田若しくは接着剤等の固着剤
6が充填される。これによって前記熱伝導棒5および熱
伝導板7が互いに固定されている。しかし、集積回路1
については接続用半田3によって基板2に取付けられる
ため半田の厚みが大きくばらつき、その範囲は100μ
mを超えるのが通常でありので、集積回路1の熱伝導棒
との対向面位置が正確に微少間隙4とはならない。
そこで、基板2に集積回路1を半田付けした後、集積回
路1の上に極薄膜をのせ、基板枠8と熱伝導板8とをね
じ9で固定し、熱伝導棒5を挿入して集積回路l上の極
薄膜に押し付けたまま、半田若しくは接着剤等の固着剤
6にて熱伝導棒5及び熱伝導板7を固着したのち、ねじ
9を外して熱伝導板7及び基板枠8を分離し、集積回路
上の極薄膜を取除けば極薄膜の厚みと同じ微少間隙4を
集積回路1と熱伝導棒5との間に実現できる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来の集積回路の冷却構造にあっては、集積回路の
実装高さのばらつきのために極薄膜を用いて熱伝導棒と
集積回路との均一な微少間隙を得る調整作業に多大の工
数を要し、しかも集積回路から発生する熱は微少間隙を
隔てて熱伝導棒に伝導し、さらに熱伝導棒から熱伝導板
へ、熱伝導板から水冷管へと伝導するので、熱抵抗が高
くなり、熱伝導効率が悪く冷却性能が低下するという問
題点があった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、上記の問題点を解決して冷却性能の向上と、
集積回路のばらつきの吸収を容易にした集積回路の冷却
構造を提供するものである。
すなわち、基板上に実装した集積回路から発生する熱を
放熱せしめる集積回路の冷却構造を、前記集積回路と熱
伝導板間に半凝固金属を収容した弾性容器を介在せしめ
、この弾性容器内に前記熱伝導板の突起部を挿入し、こ
の熱伝導板に密着した冷却管内の冷却水に、前記集積回
路から発生する熱を放熱するようにしたことによって解
決される。
〔作用〕
このようにした集積回路の冷却構造は、基板に実装した
集積回路の実装高さを吸収する弾性容器を用い、該弾性
容器内に集積回路の動作温度領域で半凝固状態となる金
属を収容して、該半凝固金属内に熱伝導板の突起部を挿
入し、この熱伝導板に密着した冷却管内の冷却水に集積
回路から発生する熱を放熱するので、熱伝導抵抗が低下
し冷却性能が向上する。
〔実施例〕
第1図は、本発明の一実施例を説明する分解断面図で、
第3図と同等の部分については同一符合を付している。
図において、基板2に実装された半導体チップ、等の集
積回路1上に、ベローズ等からなる弾性容器16を半田
又は熱伝導性の良好な接着剤等で固着し、該弾性容器1
6の上部にシール材17を接着した後、該弾性容器16
内に集積回路lの動作領域で半凝固状態となる例えばI
n−Gaからなる半凝固金属15を収容(収容量は後述
する熱伝導板14の突起部141を挿入しても弾性容器
16の上部に若干の隙間が出来る量)した基板2を、基
板支持部材19を介して取付枠20に載置するとともに
、前記弾性容器16内に熱伝導板14の突起部141を
挿入した状態で、取付枠20のばか孔201と基板支持
部材19のばか孔191に固定ねじ9を挿通して、熱伝
導板14のねじ孔142に短大し固定する。
そうして、前記熱伝導板14の上面に冷却管10を固定
し、該冷却管10の給水管1)から冷却水13を給水し
、該冷却水13は冷却管10を介して熱伝導板14に伝
導された熱を吸収し外部に放熱する。
また、前記熱伝導板14と冷却管10とを半田又は熱伝
導の良好な接着剤で固着すれば、さらに熱抵抗の低い冷
却構造を実現することも可能である。
第2図は、本発明の他の実施例を説明する分解断面図で
、第1図メ同等の部分に一ついては同一符合を付してい
る。
図において、基板2に実装された半導体チップ等の集積
回路1を実装し、該集積回路1と対向する位置に弾性容
器取付孔181とばか孔182を形成したハウジング1
8の、弾性容器取付孔181にベローズ等からなる弾性
容器16を半田又は熱伝導性の良好な接着剤等で固着し
、該弾性容器16内に集積回路1の動作領域で半凝固状
態となる例えばIn−Gaからなる半凝固金属15を収
容(収容量は後述する熱伝導板14の突起部141を挿
入しても弾性容器16の上部に若干の隙間が出来る量)
したハウジング18を形成したのち、前記基板2を基板
支持部材19を介して取付枠20に載置するとともに、
前記ハウジンク18の前記弾性容器16内に熱伝導板1
4の突起部141を挿入した状態で、取付枠20のばか
孔201と基板支持部材19のばか孔191とハウジン
グ18のばか孔182に固定ねじ9を挿通(この時に弾
性容器□16の底′部を集積回路1に半日または熱伝導
性の良好な接着剤で固着する)して、熱伝導板14のね
じ孔142に螺入し固定する。
そうして、前記熱伝導板14の上面に冷却管10を固定
し、該冷却管lOの給水管1)から冷却水13を給水し
て、該冷却水13が冷却管10を介して熱伝導板14に
伝導された熱を吸収して外部に放熱する。
また、前記熱伝導板14と冷却管10とを半田又は熱伝
導の良好な接着剤で固着すれば、さらに熱抵抗の低い冷
却構造を実現することも可能である。
このようにして、集積回路lを動作させると、半凝固金
属15が半凝固状態となって熱伝導板14の突起部14
1に密着するので、熱抵抗が低くなり熱伝導効率が向上
する。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば集積回
路の実装高さに関係なく組立られるので作業能率が向上
し、半凝固金属を用いることにより熱抵抗が減少して熱
伝導効率が良好となり、冷却性能の向上に極めて有効で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を説明する分解断面図、 第2図は、本発明の他の実施例を説明する分解断面図、 第3図は、従来の集積回路の冷却構造を説明する断面図
である。 図において、1は集積回路、2は基板、3は接続用半田
、4は微少間隙、5は熱伝導棒、6は固着剤、7.14
は熱伝導板、8は基板枠、9は固定ねし、lOは冷却管
、1)は給水管、12は排水管、13は冷却水、15は
半凝固金属、16は弾性容器、17はシール材、18は
ハウジング、19は基板支持部材、20は取付枠、14
1は突起部、142はねし孔、181は弾性容器取付孔
、182,191.201はばか孔、をそ悦し稟n口四
−)を却旙造 第3図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板(2)上に実装した集積回路(1)から発生
    する熱を放熱せしめる集積回路の冷却構造において、前
    記集積回路(1)と熱伝導板(14)間に半凝固金属(
    15)を収容した弾性容器(16)を介在せしめ、該弾
    性容器(16)内に前記熱伝導板(14)の突起部(1
    41)を挿入し、該熱伝導板(14)に密着した冷却管
    (10)内の冷却水(13)に、前記集積回路(1)か
    ら発生する熱を放熱するようにしたことを特徴とする集
    積回路の冷却構造。
  2. (2)前記半凝固金属(15)を収容した弾性容器(1
    6)をハウジング(18)に付設し、該ハウジング(1
    8)を集積回路(1)と熱伝導板(14)間に介在せし
    めたことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項に記載
    の集積回路の冷却構造。
JP62017574A 1987-01-27 1987-01-27 集積回路の冷却構造 Pending JPS63185050A (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005024940A1 (ja) * 2003-08-28 2005-03-17 Fujitsu Limited パッケージ構造、それを搭載したプリント基板、並びに、かかるプリント基板を有する電子機器
KR100794373B1 (ko) 2006-06-05 2008-01-15 잘만테크 주식회사 컴퓨터 그래픽카드용 워터블록장치

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