JPS63313843A - 発熱素子の冷却用伝熱構造体 - Google Patents
発熱素子の冷却用伝熱構造体Info
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- JPS63313843A JPS63313843A JP15000887A JP15000887A JPS63313843A JP S63313843 A JPS63313843 A JP S63313843A JP 15000887 A JP15000887 A JP 15000887A JP 15000887 A JP15000887 A JP 15000887A JP S63313843 A JPS63313843 A JP S63313843A
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Links
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 14
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Landscapes
- 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〕
本発明はヒートパイプ等の冷却装置と半導体素子等の発
熱素子との熱伝導を良好にする伝熱構造体に関し、特に
、基板上の半導体素子に高低差があっても取り付けられ
るようにした発熱素子の冷却用伝熱構造体に関する。
熱素子との熱伝導を良好にする伝熱構造体に関し、特に
、基板上の半導体素子に高低差があっても取り付けられ
るようにした発熱素子の冷却用伝熱構造体に関する。
従来の伝熱構造体として実開昭５４−８１２７４号に示
されるものがある。第４図はその伝熱構造体を示し、基
板１に搭載された半導体素子２と冷却板３の間に金属細
線の束である可とう性スタッド４を配置し、半導体素子
２からの熱を冷却板３へ伝えている。
されるものがある。第４図はその伝熱構造体を示し、基
板１に搭載された半導体素子２と冷却板３の間に金属細
線の束である可とう性スタッド４を配置し、半導体素子
２からの熱を冷却板３へ伝えている。
また、他の伝熱構造体として実開昭６０−１６０５９４
号に示されるものがある。第５図はその伝熱構造体を示
し、基板１に搭載された半導体素子２ａ、 ２ｂ、 ２
ｃとヒートパイプ５の間に熱伝導性ラバー６を設け、両
者に密着させて半導体素子の熱をヒートパイプ５に伝え
、ヒートパイプ５はヒートシンク７で放熱を行っている
。
号に示されるものがある。第５図はその伝熱構造体を示
し、基板１に搭載された半導体素子２ａ、 ２ｂ、 ２
ｃとヒートパイプ５の間に熱伝導性ラバー６を設け、両
者に密着させて半導体素子の熱をヒートパイプ５に伝え
、ヒートパイプ５はヒートシンク７で放熱を行っている
。
しかし、前者の伝熱構造体によると、金属細線を半導体
素子と冷却板にそれぞれ接合しているため作業性が悪く
、また、接合時に加熱を伴うという不都合がある。また
、後者の伝熱構造体によると、伝熱材料として熱伝導性
ラバーを半導体素子と冷却装置の間に配置しているため
、密着性と応力分散に優れているが、熱伝導率の向上に
限界が生じている。
素子と冷却板にそれぞれ接合しているため作業性が悪く
、また、接合時に加熱を伴うという不都合がある。また
、後者の伝熱構造体によると、伝熱材料として熱伝導性
ラバーを半導体素子と冷却装置の間に配置しているため
、密着性と応力分散に優れているが、熱伝導率の向上に
限界が生じている。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、加熱を伴わ
ずにすぐれた作業性で取付作業ができ、かつ、高い熱伝
導率で半導体素子等の発熱素子と冷却装置の間の熱伝導
を図るため、伝熱材料としての複数の金属片を内部にク
ッション材を有する金属ケースに収容し、クッション材
の弾性変形によって基板上の発熱素子の高低差に対応さ
せ、複数の金属片を金属ケースの少なくとも１つの内壁
に接触させ、かつ、金属ケースを冷却装置に接触または
接合させて熱伝導の経路とする発熱素子の冷却用伝熱構
造体を提供する。
ずにすぐれた作業性で取付作業ができ、かつ、高い熱伝
導率で半導体素子等の発熱素子と冷却装置の間の熱伝導
を図るため、伝熱材料としての複数の金属片を内部にク
ッション材を有する金属ケースに収容し、クッション材
の弾性変形によって基板上の発熱素子の高低差に対応さ
せ、複数の金属片を金属ケースの少なくとも１つの内壁
に接触させ、かつ、金属ケースを冷却装置に接触または
接合させて熱伝導の経路とする発熱素子の冷却用伝熱構
造体を提供する。
即ち、本発明の発熱素子の冷却用伝熱構造体は以下の手
段を備えている。
段を備えている。
（１）金属板、金属ピン等の金属部材集合体半導体素子
等の発熱素子の熱をヒートパイプ等の冷却装置に伝える
複数の金属板、金属ピン等の金属部材の束である。熱伝
導性が良く、比較的安価な金属（例えば、銅など）を薄
板、ピン、棒材等に加工し９束の状態で滑らかに動ける
ように比粘着性物質（例えば、酸化銅など）で被覆され
ることが好ましい。
等の発熱素子の熱をヒートパイプ等の冷却装置に伝える
複数の金属板、金属ピン等の金属部材の束である。熱伝
導性が良く、比較的安価な金属（例えば、銅など）を薄
板、ピン、棒材等に加工し９束の状態で滑らかに動ける
ように比粘着性物質（例えば、酸化銅など）で被覆され
ることが好ましい。
（２）金属ケース
金属部材集合体を収容するケースである。
冷却装置に接続され、後述するクッション材によって金
属ケース内に収容される。金属部材集合体からの熱を冷
却装置に伝えるとともに、金属部材集合体の分散を防止
する。
属ケース内に収容される。金属部材集合体からの熱を冷
却装置に伝えるとともに、金属部材集合体の分散を防止
する。
（３） クッション材
金属ケース内にあって金属部材集合体を半導体素子等の
発熱素子と金属ケース内壁の両者に押し付ける。
発熱素子と金属ケース内壁の両者に押し付ける。
以上の構造により、金属ケース内の金属部材集合体が搭
載された半導体素子等の発熱素子にクッション材の弾性
力によって押し付けられ、かつ、金属ケースの少なくと
も１つの内壁と直接接触する。このとき、発熱素子に高
低差があっても金属部材が相互に滑動するためそれをク
ッション材で吸収することができる。発熱素子の熱は金
属部材集合体から直接接触する内壁を経て金属ケースに
伝わり、そこからヒートパイプ等の冷却装置へ伝達して
冷却される。
載された半導体素子等の発熱素子にクッション材の弾性
力によって押し付けられ、かつ、金属ケースの少なくと
も１つの内壁と直接接触する。このとき、発熱素子に高
低差があっても金属部材が相互に滑動するためそれをク
ッション材で吸収することができる。発熱素子の熱は金
属部材集合体から直接接触する内壁を経て金属ケースに
伝わり、そこからヒートパイプ等の冷却装置へ伝達して
冷却される。
第１図は本発明の一実施例を示し、基板１上に半導体素
子２が搭載され、半導体素子２に伝熱構造体２０が接触
している。伝熱構造体２０は金属ケース２１と、金属板
ブロック２２と。
子２が搭載され、半導体素子２に伝熱構造体２０が接触
している。伝熱構造体２０は金属ケース２１と、金属板
ブロック２２と。
クッション材２３．２４と、後述するクッション材２５
．２６で構成され、金属ケース２１はヒートパイプ１２
とは接触または接合されている。
．２６で構成され、金属ケース２１はヒートパイプ１２
とは接触または接合されている。
金属板ブロック２２の金属板の表面には比粘着性物質の
被覆がされているので互いに滑らかに動くことができ、
半導体素子２の表面の凹凸に対応して上下することがで
きる。クッション材２３により金属板ブロック２２は常
に金属ケース２１の内壁に押しつけられ、金属ケース２
１を介して半導体素子２の熱をヒートパイプ１２へ伝え
る。
被覆がされているので互いに滑らかに動くことができ、
半導体素子２の表面の凹凸に対応して上下することがで
きる。クッション材２３により金属板ブロック２２は常
に金属ケース２１の内壁に押しつけられ、金属ケース２
１を介して半導体素子２の熱をヒートパイプ１２へ伝え
る。
第２図は伝熱構造体２０を取り出したもので、金属板ブ
ロック２２の両脇にもクッション材２５゜２６が設けら
れている。
ロック２２の両脇にもクッション材２５゜２６が設けら
れている。
第３図は本発明の第２の実施例を示し、第１の実施例の
金属板ブロック２２を金属ピンブロック２７に置き換え
て半導体素子２の凹凸により細かく対応できるようにし
たものである。
金属板ブロック２２を金属ピンブロック２７に置き換え
て半導体素子２の凹凸により細かく対応できるようにし
たものである。
尚、クッション材としては軟質ゴム、プラスチック、発
砲プラスチック、ゴム等の他、内圧に応じて変形度を調
整できるエアバ・７りも使用可能である。また、クッシ
ョン材そのものに熱伝導性の高い素材を使用することに
よりより高い熱伝導効率を得ることができる。
砲プラスチック、ゴム等の他、内圧に応じて変形度を調
整できるエアバ・７りも使用可能である。また、クッシ
ョン材そのものに熱伝導性の高い素材を使用することに
よりより高い熱伝導効率を得ることができる。
一方、クッション材としてスプリングを使用し、スプリ
ングの弾性力によって剛性のある板を介してブロックを
支持しても良い。
ングの弾性力によって剛性のある板を介してブロックを
支持しても良い。
以上の実施例では、金属部材集合体は常にクッション材
によって金属ケース内壁に押し付けられているが、金属
部材集合体を磁性を有する物質で構成して個々に磁気吸
引力を作用させることによってばらばらに分散するのを
防止しても良い。
によって金属ケース内壁に押し付けられているが、金属
部材集合体を磁性を有する物質で構成して個々に磁気吸
引力を作用させることによってばらばらに分散するのを
防止しても良い。
また、金属ケースに接触または接合させるヒートパイプ
は複数本としても良い。更に、ヒートパイプの断面は矩
形やその他の形状としても良い。尚、ヒートパイプは伝
熱構造体を半導体素子等の発熱素子に押し付ける際の反
発力を受は止める弾性体としての機能も有している。
は複数本としても良い。更に、ヒートパイプの断面は矩
形やその他の形状としても良い。尚、ヒートパイプは伝
熱構造体を半導体素子等の発熱素子に押し付ける際の反
発力を受は止める弾性体としての機能も有している。
以上説明した通り、本発明の発熱素子の冷却用伝熱構造
体によれば、伝熱材料としての複数の金属片を内部にク
ッション材を有する金属ケースに収容し、クッション材
の弾性変形によって基板上の発熱素子の高低差に対応さ
せ、複数の金属片を金属ケースの少なくとも１つの内壁
に接触させ、かつ、金属ケースを冷却装置に接触または
接合させて熱伝導の経路としたため、加熱を伴わずに優
れた作業性で取り付けができ、かつ、高い熱伝導性で半
導体素子等の発熱素子と冷却装置との間の熱伝導を図る
ことができる。
体によれば、伝熱材料としての複数の金属片を内部にク
ッション材を有する金属ケースに収容し、クッション材
の弾性変形によって基板上の発熱素子の高低差に対応さ
せ、複数の金属片を金属ケースの少なくとも１つの内壁
に接触させ、かつ、金属ケースを冷却装置に接触または
接合させて熱伝導の経路としたため、加熱を伴わずに優
れた作業性で取り付けができ、かつ、高い熱伝導性で半
導体素子等の発熱素子と冷却装置との間の熱伝導を図る
ことができる。
第１図は本発明の第１の実施例を示す説明図。第２図は
伝熱体の構成を示す説明図。第３図は本発明の第２の実
施例を示す説明図。 第４図および第５図は従来の伝熱体を示す説明図。 符号の説明 １−・・・・−・基板 ２−・・−・−半
導体素子３ ・−・・・−・？ｅ 動板４ −・・−可
とう性スタッド６−・・・・熱伝導性ラバー ５ 、
１ ：ｌ’−−−−−−ヒートパイプ７−・−ヒートシ
ンク ２０．３０−・伝熱構造体 ２１−・−・・−金
属ケース２２−・−・・金属板ブロック
伝熱体の構成を示す説明図。第３図は本発明の第２の実
施例を示す説明図。 第４図および第５図は従来の伝熱体を示す説明図。 符号の説明 １−・・・・−・基板 ２−・・−・−半
導体素子３ ・−・・・−・？ｅ 動板４ −・・−可
とう性スタッド６−・・・・熱伝導性ラバー ５ 、
１ ：ｌ’−−−−−−ヒートパイプ７−・−ヒートシ
ンク ２０．３０−・伝熱構造体 ２１−・−・・−金
属ケース２２−・−・・金属板ブロック
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基板に搭載された冷却を必要とする半導体素子等の発熱
素子と該発熱素子を冷却する冷却装置の間に配置された
伝熱構造体において、 前記発熱素子に接触し、相互に滑らかに動くように配列
された複数の金属板、金属ピン等の金属部材集合体と、 前記金属部材集合体を収容し、前記冷却装置と接触また
は接合された金属ケースと、 前記金属ケースと前記金属部材集合体の間に位置し、前
記金属部材集合体を前記金属ケースの少なくとも１つの
内壁に押しつけるとともに前記発熱素子の高低差に基づ
く前記金属部材集合体の段差を吸収するクッション材を
有することを特徴とする発熱素子の冷却用伝熱構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15000887A JPS63313843A (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | 発熱素子の冷却用伝熱構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15000887A JPS63313843A (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | 発熱素子の冷却用伝熱構造体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63313843A true JPS63313843A (ja) | 1988-12-21 |
Family
ID=15487457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15000887A Pending JPS63313843A (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | 発熱素子の冷却用伝熱構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63313843A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0597425A2 (en) * | 1992-11-09 | 1994-05-18 | Nec Corporation | Structure for cooling an integrated circuit |
| JP2014143400A (ja) * | 2012-12-26 | 2014-08-07 | Toyota Central R&D Labs Inc | 熱伝導性応力緩和構造体 |
-
1987
- 1987-06-16 JP JP15000887A patent/JPS63313843A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0597425A2 (en) * | 1992-11-09 | 1994-05-18 | Nec Corporation | Structure for cooling an integrated circuit |
| EP0597425A3 (en) * | 1992-11-09 | 1995-03-22 | Nippon Electric Co | Cooling structure for an integrated circuit. |
| JP2014143400A (ja) * | 2012-12-26 | 2014-08-07 | Toyota Central R&D Labs Inc | 熱伝導性応力緩和構造体 |
| US10276475B2 (en) | 2012-12-26 | 2019-04-30 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Thermal conductive stress relaxation structure |
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