JP3424717B2 - 発熱素子実装半導体装置 - Google Patents
発熱素子実装半導体装置Info
- Publication number
- JP3424717B2 JP3424717B2 JP20734396A JP20734396A JP3424717B2 JP 3424717 B2 JP3424717 B2 JP 3424717B2 JP 20734396 A JP20734396 A JP 20734396A JP 20734396 A JP20734396 A JP 20734396A JP 3424717 B2 JP3424717 B2 JP 3424717B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor device
- circuit board
- printed circuit
- heating element
- cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73253—Bump and layer connectors
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
導体装置に関し、特に高効率放熱効果を奏す冷却装置を
有して発熱素子として高密度LSIモジュールを実装す
る発熱素子実装半導体装置に関する。
進行すると共にLSIモジュールの集積度の高密度化も
進行することに起因して、発熱素子である個々の高密度
LSIモジュールの発生する熱量は増大する一方であ
る。この様な事情から、高密度LSIモジュール実装半
導体装置のより効率的な冷却装置を開発することが要請
されている。
に、プリント基板の一方の面に必要とされる多数のLS
Iモジュールを実装し、他方の面に形成される端子ピン
を介して外部接続されるものである。このLSIモジュ
ール実装半導体装置を冷却するには、強制空冷により半
導体装置全体を冷却するか、或は半導体装置全体を冷却
液体中に浸漬する液冷により冷却する。
より冷却する場合、被冷却物であるLSIモジュール実
装半導体装置に冷却フィンを形成して半導体装置から放
散される熱を冷却液に吸収させ、この冷却液を介して熱
を外部に放散する。半導体装置に冷却フィンを形成する
ことに起因して、プリント基板の構造、端子ピンその他
の半導体装置の実装構造および形状に種々の制約が加わ
ることとなり、これに対する対策をする必要にせまられ
る。
子のみをプリント基板および冷却液体密封ケースにより
包囲収容してこれを流通する冷却液体により冷却し、プ
リント基板上の冷却液体密封ケースの外側に配置されて
いる半導体装置は一般的な強制空冷用の冷却装置を使用
して冷却して上述の問題を解消した発熱素子実装半導体
装置を提供するものである。
体密封ケース2を覆い被せることにより構成した冷却液
体7を流通せしめると共に発熱素子3を包囲収容する流
通収容部25を具備し、流通収容部25に冷却液体7を
流通せしめる冷却装置を具備する発熱素子実装半導体装
置を構成した。
封ケース2周端部26との間を液密に封止する封止部2
7を構成した発熱素子実装半導体装置を構成した。ま
た、封止部27はプリント基板1表面の冷却液体密封ケ
ース2周端部26が係合する領域に形成された金属箔1
1と、周端部26の端面と金属箔11との間に介在係合
せしめられた弾性体パッキング4より成るものである発
熱素子実装半導体装置を構成した。
る圧力に加圧された冷却液体7を流通収容部25に注入
するものである発熱素子実装半導体装置を構成した。ま
た、流通収容部25は冷却液体密封ケース2の内面に隔
壁24を形成して構成されるものである発熱素子実装半
導体装置を構成した。ここで、冷却液体密封ケース2を
構成する底壁21および互に対向する一方の側壁22か
らプリント基板1および他方の側壁23に向けて、或は
他方の側壁23からプリント基板1および一方の側壁2
2に向けて、交互に、プリント基板1および対向する側
壁には到達しない隔壁24を延伸形成するものである発
熱素子実装半導体装置を構成した。
達するものである発熱素子実装半導体装置を構成した。
また、プリント基板1上の冷却液体密封ケース2の外側
に配置されている半導体装置は一般的な強制空冷用の冷
却装置を使用して冷却する発熱素子実装半導体装置を構
成した。
いて、流通収容部25および冷却装置はプリント基板1
両面に形成されるものである発熱素子実装半導体装置を
構成した。また、プリント基板1に両流通収容部25を
連通する冷却液体流通孔を穿設した発熱素子実装半導体
装置を構成した。
び図2を参照して説明する。図1(b)は図1(a)の
線b−b’を矢印方向に視たところを示す図であり、図
2は図1(a)の線2−2’を矢印方向に視たところを
示す図である。これらの図において、プリント基板1に
は、その両面に発熱体である発熱素子3が左右上下方向
にマトリックス状に配列取り付けられている。31は発
熱体である発熱素子3をプリント基板1に対して電気的
機械的に取り付ける端子ピンを示す。32は発熱素子3
表面に接合固定される冷却部材であり、銅或はアルミニ
ウムの如き熱良導伝性材料により構成され、表面から多
数のフィンが形成されたものより成る。プリント基板1
には、更に、周縁端部に多数のコネクタ5が取り付けら
れている。これらコネクタ5には発熱素子3の端子ピン
31がプリント基板1の多層配線を介して接続してい
る。プリント基板1の両側には冷却液体密封ケース2が
設けられ、プリント基板1との間に発熱素子3を包囲収
容する流通収容部25を形成している。即ち、冷却液体
密封ケース2を構成する底壁21および互に対向する1
組の側壁22および側壁23は、底壁21および対向す
る一方の側壁22からプリント基板1および他方の側壁
23に向けて、或は他方の側壁23からプリント基板1
および一方の側壁22に向けて、交互に、プリント基板
1および対向する側壁には到達しない隔壁24を延伸形
成している。ここで、プリント基板1には到達するが対
向する側壁には到達しない隔壁24を延伸形成する構成
を採用することができる。これによりプリント基板1と
冷却液体密封ケース2との間には発熱素子3を包囲収容
する流通収容部25が形成され、ここは矢印に示される
方向に冷却液体7が流通する経路ともなる。61は流通
収容部25に冷却液体7を流入せしめる流入口であり、
62は冷却液体7を流出せしめる流出口である。隔壁2
4の形状寸法は、発熱体3およびプリント基板1の温度
上昇を抑制する冷却の効果を高める上において発熱体3
の形状構造その他の状態と密接な関係にあるので、予め
実験解析により最適な流路、即ち流通収容部25を決定
しておくものであり、冷却されるべき発熱素子3および
プリント基板1の形状構造に対応して適切に設計製造さ
れる。冷却液体7の流量および流速も、プリント基板1
内の発熱密度に対応して適切に決定する。ここで、プリ
ント基板1に両流通収容部25を連通する冷却液体流通
孔を穿設することにより冷却液体をプリント基板1の片
方の面側から他方の面側に流通せしめる構成を採用し、
冷却装置或は発熱素子実装半導体装置全体の形状構造を
簡略化し、或は冷却効率を向上することができる。
表面と冷却液体密封ケース2周端部26との間を液密に
封止する封止部27を説明する図である。封止部27を
構成するには、プリント基板1表面の冷却液体密封ケー
ス2周端部26が係合する領域に予め金属箔11を形成
しておく。金属箔11はプリント基板1表面に金メッキ
パターンを施すことにより形成するか、或は先に銅パタ
ーンを施してからその上に金メッキを施すことにより形
成する。そして、プリント基板1表面と冷却液体密封ケ
ース2とは、周端部26の端面に構成される凹溝28と
金属箔11との間にOリングより成る弾性体パッキング
4を介在させて係合せしめられ、プリント基板1に対し
てその両側から冷却液体密封ケース2を圧接することに
より封止部27による密封は確保される。冷却液体密封
ケース2とプリント基板1との間に介在される弾性体パ
ッキング4は、冷却液体7により劣化することのない材
料により構成される。冷却液体7としては、不活性液体
であるフロリナート(登録商標名:スリーエム社)を使
用することができる。そして、金属箔11に金メッキを
施すことにより、封止部27の密封性を長期間に亘って
保持することができる。
熱部である発熱素子3およびその表面に取り付けられた
冷却部材32は、冷却液体密封ケース2内に適切に温度
制御された冷却液体7を流入口61およびパイプを介し
て外部の冷凍機から必要な圧力により圧入することによ
り冷却される。流入口61から流通収容部25内に圧入
された冷却液体7は矢印に示される如く流通して発熱素
子3および冷却部材32から熱を奪い去り、流出口62
から外部に排出される。
の外側には、発熱素子3以外の発熱する半導体装置およ
び部品が配置されているが、これらは一般的な強制空冷
用の冷却装置を使用して冷却する。
ば、発熱量の極めて大なる発熱素子3のみをプリント基
板1および冷却液体密封ケース2により包囲収容してこ
こに流通する冷却液体7により冷却する。そして、プリ
ント基板1上の冷却液体密封ケース2の外側に配置され
ている半導体装置および部品は一般的な強制空冷用の冷
却装置を使用して冷却するので、実装時の種々の事故を
生ずることなしに全体として廉価な発熱素子実装半導体
装置を構成することができる。
ント基板1両面に形成し、更に、プリント基板1に両流
通収容部25を連通する冷却液体流通孔を穿設すること
により、発熱素子実装密度を高めると共に、冷却装置或
は発熱素子実装半導体装置全体の形状構造を簡略化し、
冷却効率を向上することができる。
Claims (8)
- 【請求項1】 プリント基板に冷却液体密封ケースを覆
い被せることにより構成した冷却液体を流通せしめると
共に発熱素子を包囲収容する流通収容部を具備し、 流通収容部に冷却液体を流通せしめる冷却装置を具備
し、 上記冷却液体密封ケースを構成する底壁および互に対向
する一方の側壁からプリント基板および他方の側壁に向
けて、或は他方の側壁からプリント基板および一方の側
壁に向けて、交互に、プリント基板および対向する側壁
には到達しない隔壁を延伸形成 することを特徴とする発
熱素子実装半導体装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載される発熱素子実装半導
体装置において、 プリント基板表面と冷却液体密封ケース周端部との間を
液密に封止する封止部を構成したことを特徴とする発熱
素子実装半導体装置。 - 【請求項3】 請求項2に記載される発熱素子実装半導
体装置において、 封止部はプリント基板表面の冷却液体密封ケース周端部
が係合する領域に形成された金属箔と、周端部の端面と
金属箔との間に介在係合せしめられた弾性体パッキング
より成るものであることを特徴とする発熱素子実装半導
体装置。 - 【請求項4】 請求項1ないし請求項3の内の何れかに
記載される発熱素子実装半導体装置において、 冷却装
置は温度調節して必要とされる圧力に加圧された冷却液
体を流通収容部に注入するものであることを特徴とする
発熱素子実装半導体装置。 - 【請求項5】 請求項1に記載される発熱素子実装半導
体装置において、 隔壁はプリント基板には到達するものであることを特徴
とする発熱素子実装半導体装置。 - 【請求項6】 請求項1ないし請求項5の内の何れかに
記載される発熱素子実装半導体装置において、 プリント基板上の冷却液体密封ケースの外側に配置され
ている半導体装置は一般的な強制空冷用の冷却装置を使
用して冷却することを特徴とする発熱素子実装半導体装
置。 - 【請求項7】 請求項1ないし請求項6の内の何れかに
記載される発熱素子実装半導体装置において、 流通収容部および冷却装置はプリント基板両面に形成さ
れるものであることを特徴とする発熱素子実装半導体装
置。 - 【請求項8】 請求項7に記載される発熱素子実装半導
体装置において、 プリント基板に両流通収容部を連通する冷却液体流通孔
を穿設したことを特徴とする発熱素子実装半導体装置。
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20734396A JP3424717B2 (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | 発熱素子実装半導体装置 |
MYPI97003460A MY115676A (en) | 1996-08-06 | 1997-07-29 | Printed circuit board with electronic devices mounted thereon |
US08/902,154 US6052284A (en) | 1996-08-06 | 1997-07-29 | Printed circuit board with electronic devices mounted thereon |
TW086110942A TW340184B (en) | 1996-08-06 | 1997-07-31 | Printed circuit board having electronic elements |
SG1997002732A SG72749A1 (en) | 1996-08-06 | 1997-07-31 | Printed circuit board with electronic devices mounted thereon |
CN97118562A CN1093733C (zh) | 1996-08-06 | 1997-08-06 | 安装有电子器件的印刷电路板 |
DE19734054A DE19734054C2 (de) | 1996-08-06 | 1997-08-06 | Mit einer Kühleinrichtung versehene gedruckte Leiterplatte |
GB9716544A GB2316237B (en) | 1996-08-06 | 1997-08-06 | Printed circuit board with electronic devices mounted thereon |
KR1019970037473A KR100369717B1 (ko) | 1996-08-06 | 1997-08-06 | 전자디바이스실장프린트기판 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20734396A JP3424717B2 (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | 発熱素子実装半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1051169A JPH1051169A (ja) | 1998-02-20 |
JP3424717B2 true JP3424717B2 (ja) | 2003-07-07 |
Family
ID=16538173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20734396A Expired - Fee Related JP3424717B2 (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | 発熱素子実装半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3424717B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112006002747T5 (de) | 2005-10-18 | 2008-10-02 | Advantest Corp. | Optische Übertragungsmittel aufweisendes hermetisches Dichtungselement, optoelektronisches Gerät und optisches Übertragungsverfahren |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3713706B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2005-11-09 | 日本電気株式会社 | 放熱構造、パッケージ組立体、及び、放熱用シート |
JP3847691B2 (ja) | 2002-09-26 | 2006-11-22 | 三菱電機株式会社 | 電力用半導体装置 |
WO2005004571A1 (ja) | 2003-06-30 | 2005-01-13 | Advantest Corporation | 発熱素子冷却用カバー、発熱素子実装装置およびテストヘッド |
US8125781B2 (en) | 2004-11-11 | 2012-02-28 | Denso Corporation | Semiconductor device |
JP4333587B2 (ja) | 2005-01-14 | 2009-09-16 | 三菱電機株式会社 | ヒートシンクおよび冷却ユニット |
US8391006B2 (en) | 2007-09-14 | 2013-03-05 | Advantest Corporation | Water jacket for cooling an electronic device on a board |
JP5115595B2 (ja) * | 2010-06-23 | 2013-01-09 | 株式会社デンソー | 半導体モジュールの製造方法 |
CN113329588A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-08-31 | 电子科技大学 | 一种用于测试液冷散热能力的可更换流道组件的工装 |
-
1996
- 1996-08-06 JP JP20734396A patent/JP3424717B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112006002747T5 (de) | 2005-10-18 | 2008-10-02 | Advantest Corp. | Optische Übertragungsmittel aufweisendes hermetisches Dichtungselement, optoelektronisches Gerät und optisches Übertragungsverfahren |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1051169A (ja) | 1998-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4468717A (en) | Apparatus for cooling integrated circuit chips | |
KR100369717B1 (ko) | 전자디바이스실장프린트기판 | |
US5305184A (en) | Method and apparatus for immersion cooling or an electronic board | |
US7433188B2 (en) | Electronic package with direct cooling of active electronic components | |
US5436793A (en) | Apparatus for containing and cooling an integrated circuit device having a thermally insulative positioning member | |
US4138692A (en) | Gas encapsulated cooling module | |
KR20050081814A (ko) | 전자 기기의 냉각 시스템 및 그것을 사용한 전자 기기 | |
CN213694613U (zh) | 浸没式冷却装置及具有该浸没式冷却装置的电子设备 | |
US5343360A (en) | Containing and cooling apparatus for an integrated circuit device having a thermal insulator | |
US4450505A (en) | Apparatus for cooling integrated circuit chips | |
US8081478B1 (en) | Fluid cooled electronics module cover | |
JP3424717B2 (ja) | 発熱素子実装半導体装置 | |
CN116324671A (zh) | 用于冷却电路板的元件的冷却装置 | |
TW200913187A (en) | Semiconductor package and semiconductor package assembly | |
WO1981003734A1 (en) | Heat pin integrated circuit packaging | |
JP2004247684A (ja) | 放熱板および放熱装置 | |
JP2001298290A (ja) | 電子ユニットボックスの放熱構造 | |
KR960000708B1 (ko) | 전자 장치 | |
JPH08204072A (ja) | 電子部品の冷却装置 | |
JP4012773B2 (ja) | 電子機器 | |
JP4702219B2 (ja) | 冷却装置 | |
JPS6345899A (ja) | 吸熱可能な基板 | |
JPS6332270B2 (ja) | ||
JPH10233590A (ja) | 小型電子機器の冷却構造 | |
JP2599464B2 (ja) | ヒートパイプ内蔵型実装基板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030325 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090502 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090502 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100502 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110502 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |