JP2015002291A - 半導体装置及びその冷却方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マイクロチャネルを有する第1の基板と半導体素子が形成された第2の基板とが積層されてなる積層体と、積層体の第1の側面に接合され、第1の側面からマイクロチャネルに冷媒を導入するための第1の冷媒導入部と、積層体の第1の側面に接する第2の側面に接合され、第2の側面からマイクロチャネルに冷媒を導入するための第2の冷媒導入部と、積層体の第1の側面に対向する第3の側面に接合され、マイクロチャネルから前記冷媒を排出するための冷媒排出部とを有する。
【選択図】図1
Description
第1実施形態による半導体装置について図1乃至図7を用いて説明する。
第2実施形態による半導体装置について図8を用いて説明する。図1乃至図7に示す第1実施形態による半導体装置と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し或いは簡潔にする。
第3実施形態による半導体装置について図9を用いて説明する。図1乃至図8に示す第1及び第2実施形態による半導体装置と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し或いは簡潔にする。
第4実施形態による半導体装置について図10を用いて説明する。図1乃至図9に示す第1乃至第3実施形態による半導体装置と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し或いは簡潔にする。
上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
前記積層体の第1の側面に接合され、前記第1の側面から前記マイクロチャネルに冷媒を導入するための第1の冷媒導入部と、
前記積層体の、前記第1の側面に接する第2の側面に接合され、前記第2の側面から前記マイクロチャネルに冷媒を導入するための第2の冷媒導入部と、
前記積層体の、前記第1の側面に対向する第3の側面に接合され、前記マイクロチャネルから前記冷媒を排出するための冷媒排出部と
を有することを特徴とする半導体装置。
前記第1の冷媒導入部から前記マイクロチャネルへ導入する前記冷媒に加わる圧力が所定値を超えたときに、前記第2の冷媒導入部から前記マイクロチャネルへ前記冷媒を導入する制御機構を更に有する
ことを特徴とする半導体装置。
前記制御機構は、前記圧力が前記所定値を超えると弁が開放されるリリーフバルブを有する
ことを特徴とする半導体装置。
前記第2の側面に設けられた前記マイクロチャネルの開口部の開口率は、前記第1の側面側ほど大きく、前記第3の側面側ほど小さくなっている
ことを特徴とする半導体装置。
前記第2の側面に設けられた多孔質膜を更に有し、
前記多孔質膜の膜厚は、前記第1の側面側ほど薄く、前記第3の側面側ほど厚くなっている
ことを特徴とする半導体装置。
前記マイクロチャネル内に配置されたフィンの密度は、前記第1の側面側ほど小さく、前記第3の側面側ほど大きくなっている
ことを特徴とする半導体装置。
前記フィンは、前記マイクロチャネル内における前記冷媒の流速が均一になるように配置されている
ことを特徴とする半導体装置。
前記積層体は、複数の前記第1の基板と、複数の前記第2の基板とを有する
ことを特徴とする半導体装置。
前記第1の冷媒導入部から前記マイクロチャネルへ前記冷媒を導入し、
前記第1の冷媒導入部から前記マイクロチャネルへ導入する前記冷媒に加わる圧力が所定値を超えたときに、前記第2の冷媒導入部から前記マイクロチャネルへ前記冷媒を導入する
ことを特徴とする半導体装置の冷却方法。
12…素子部
14…マイクロチャネルチップ
16…半導体チップ
18…マイクロチャネル
20…回路基板
22…接続電極
24…開口部
26…多孔質膜
28…フィン
32…第1の側面
34…第2の側面
36…第3の側面
42…第1のマニホールド
44…第2のマニホールド
46…第3のマニホールド
52,54,56…導管
58…分岐部
62…逆流防止弁
64…リリーフバルブ
66…目詰まり
Claims (6)
- マイクロチャネルを有する第1の基板と半導体素子が形成された第2の基板とが積層されてなる積層体と、
前記積層体の第1の側面に接合され、前記第1の側面から前記マイクロチャネルに冷媒を導入するための第1の冷媒導入部と、
前記積層体の、前記第1の側面に接する第2の側面に接合され、前記第2の側面から前記マイクロチャネルに冷媒を導入するための第2の冷媒導入部と、
前記積層体の、前記第1の側面に対向する第3の側面に接合され、前記マイクロチャネルから前記冷媒を排出するための冷媒排出部と
を有することを特徴とする半導体装置。 - 請求項1記載の半導体装置において、
前記第1の冷媒導入部から前記マイクロチャネルへ導入する前記冷媒に加わる圧力が所定値を超えたときに、前記第2の冷媒導入部から前記マイクロチャネルへ前記冷媒を導入する制御機構を更に有する
ことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1又は2記載の半導体装置において、
前記第2の側面に設けられた前記マイクロチャネルの開口率は、前記第1の側面側ほど大きく、前記第3の側面側ほど小さくなっている
ことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第2の側面に設けられた多孔質膜を更に有し、
前記多孔質膜の膜厚は、前記第1の側面側ほど薄く、前記第3の側面側ほど厚くなっている
ことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記マイクロチャネル内に配置されたフィンの密度は、前記第1の側面側ほど小さく、前記第3の側面側ほど大きくなっている
ことを特徴とする半導体装置。 - マイクロチャネルを有する第1の基板と半導体素子が形成された第2の基板とが積層されてなる積層体と、前記積層体の第1の側面に接合され、前記第1の側面から前記マイクロチャネルに冷媒を導入するための第1の冷媒導入部と、前記積層体の、前記第1の側面に接する第2の側面に接合され、前記第2の側面から前記マイクロチャネルに冷媒を導入するための第2の冷媒導入部と、前記積層体の、前記第1の側面に対向する第3の側面に接合され、前記マイクロチャネルから前記冷媒を排出するための冷媒排出部とを有する半導体装置の冷却方法であって、
前記第1の冷媒導入部から前記マイクロチャネルへ前記冷媒を導入し、
前記第1の冷媒導入部から前記マイクロチャネルへ導入する前記冷媒に加わる圧力が所定値を超えたときに、前記第2の冷媒導入部から前記マイクロチャネルへ前記冷媒を導入する
ことを特徴とする半導体装置の冷却方法。
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- 2013-06-17 JP JP2013126823A patent/JP6131730B2/ja not_active Expired - Fee Related
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