JPH0423458A - 浸漬冷却装置 - Google Patents
浸漬冷却装置Info
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- JPH0423458A JPH0423458A JP2126581A JP12658190A JPH0423458A JP H0423458 A JPH0423458 A JP H0423458A JP 2126581 A JP2126581 A JP 2126581A JP 12658190 A JP12658190 A JP 12658190A JP H0423458 A JPH0423458 A JP H0423458A
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
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- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition 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
- H01L2224/16221—Disposition 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
- H01L2224/16225—Disposition 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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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- 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】
〔概要〕
浸漬冷却装置に係り、特にフロロカーボン等の冷媒液中
に半導体素子が実装された基板を直接浸漬させて、半導
体素子が発する熱によってフロロカーボンが沸騰するた
め、その時の気化熱によりかかる半導体素子を冷却する
浸漬冷却装置に関し、半導体素子単位の熱抵抗を低下さ
せ、且つ半導体素子や基板に対するストレスを軽減する
ことを目的とし、 半導体素子が実装された基板を、その内部に冷媒液が充
填された冷却室に配置し、当該冷媒液にて該半導体素子
を冷却してなる浸漬冷却装置において、前記冷却室を気
泡回収ゾーンと冷却ゾーンに分割し、該ゾーンの境界に
前記半導体素子の実装位置に対応して該冷却ゾーンで発
生した気泡を該気泡回収ゾーンに逃がすスリットを有す
る膜体を形成するよう構成する。
に半導体素子が実装された基板を直接浸漬させて、半導
体素子が発する熱によってフロロカーボンが沸騰するた
め、その時の気化熱によりかかる半導体素子を冷却する
浸漬冷却装置に関し、半導体素子単位の熱抵抗を低下さ
せ、且つ半導体素子や基板に対するストレスを軽減する
ことを目的とし、 半導体素子が実装された基板を、その内部に冷媒液が充
填された冷却室に配置し、当該冷媒液にて該半導体素子
を冷却してなる浸漬冷却装置において、前記冷却室を気
泡回収ゾーンと冷却ゾーンに分割し、該ゾーンの境界に
前記半導体素子の実装位置に対応して該冷却ゾーンで発
生した気泡を該気泡回収ゾーンに逃がすスリットを有す
る膜体を形成するよう構成する。
本発明は、浸漬冷却装置に係り、特にフロロカーボン等
の冷媒液中に半導体素子が実装された基板を直接浸漬さ
せて、半導体素子が発する熱によってフロロカーボンが
沸騰するため、その時の気比熱によりかかる半導体素子
を冷却する浸漬冷却装置に関するものである。
の冷媒液中に半導体素子が実装された基板を直接浸漬さ
せて、半導体素子が発する熱によってフロロカーボンが
沸騰するため、その時の気比熱によりかかる半導体素子
を冷却する浸漬冷却装置に関するものである。
従来は、第５図に示すように、半導体素子５２が実装さ
れた基板５１の縁部を、図示中下面が開口された冷却ブ
ロック５３にフランジ６０およびシールリング５４を介
して密閉する。よって、冷却ブロック５３と基板５１間
に冷却室５５が構成される。
れた基板５１の縁部を、図示中下面が開口された冷却ブ
ロック５３にフランジ６０およびシールリング５４を介
して密閉する。よって、冷却ブロック５３と基板５１間
に冷却室５５が構成される。
この冷却ブロック５３は一端にフロロカーボンが供給さ
れる供給口５７を有し、他端にフロロカーボンが搬出さ
れる排出口５８を有しており、この供給口５７からフロ
ロカーボンを供給し、半導体素子５２を冷却した後のフ
ロロカーボンは排出口５８から排出される。
れる供給口５７を有し、他端にフロロカーボンが搬出さ
れる排出口５８を有しており、この供給口５７からフロ
ロカーボンを供給し、半導体素子５２を冷却した後のフ
ロロカーボンは排出口５８から排出される。
尚、５６は半導体素子を冷却することで発生ずる気泡で
あり、５９は接続用のカプラである。
あり、５９は接続用のカプラである。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、従来の装置では、半導体素子を冷却する
ことで発生する気泡が下流側に流動することによって、
下流側に配置された半導体素子の冷却に悪影響を及ぼし
、また気泡が冷媒液と混合されることにより脈動（液体
圧力の変動）が発生し、その圧力の高低の振幅によって
半導体素子や基板に瞬間的で且つ不規則なストレスが加
わるということがあった。
ことで発生する気泡が下流側に流動することによって、
下流側に配置された半導体素子の冷却に悪影響を及ぼし
、また気泡が冷媒液と混合されることにより脈動（液体
圧力の変動）が発生し、その圧力の高低の振幅によって
半導体素子や基板に瞬間的で且つ不規則なストレスが加
わるということがあった。
従って、本発明は半導体素子単位の熱抵抗を低下させ、
且つ半導体素子や基板に対するストレスを軽減すること
を目的とするものである。
且つ半導体素子や基板に対するストレスを軽減すること
を目的とするものである。
上記目的は、半導体素子２が実装された基板１を、その
内部に冷媒液が充填された冷却室に配置し、当該冷媒液
にて該半導体素子２を冷却してなる浸漬冷却装置におい
て、 前記冷却室を気泡回収ゾーン８と冷却ゾーン７に分割し
、該ゾーンの境界に前記半導体素子２の実装位置に対応
して該冷却ゾーン７で発生した気泡１２を該気泡回収ゾ
ーン８に逃がすスリット１３を有する膜体６を形成した
ことを特徴とする浸漬冷却装置、により達成される。
内部に冷媒液が充填された冷却室に配置し、当該冷媒液
にて該半導体素子２を冷却してなる浸漬冷却装置におい
て、 前記冷却室を気泡回収ゾーン８と冷却ゾーン７に分割し
、該ゾーンの境界に前記半導体素子２の実装位置に対応
して該冷却ゾーン７で発生した気泡１２を該気泡回収ゾ
ーン８に逃がすスリット１３を有する膜体６を形成した
ことを特徴とする浸漬冷却装置、により達成される。
即ち、本発明においては、スリッ１〜を有する膜体を介
して気泡を集中的に冷却装置の外部に排出する気泡回収
ゾーンを冷却ゾーンと分割して設けたことにより、冷媒
液と半導体素子間の熱抵抗を低下させることができる。
して気泡を集中的に冷却装置の外部に排出する気泡回収
ゾーンを冷却ゾーンと分割して設けたことにより、冷媒
液と半導体素子間の熱抵抗を低下させることができる。
また、脈動による半導体素子や基板に対するストレスは
、極薄の膜体の撓みによって吸収することができる。
、極薄の膜体の撓みによって吸収することができる。
以下、本発明の実施例を第１図乃至第４図を用いて詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は、本発明の第１の実施例を示す図であり、
第２図は、第１図における一部拡大図であり、第３図は
、本発明の第２の実施例を示す図であり、 第４図は、本発明の第３の実施例を示す図である。
、本発明の第２の実施例を示す図であり、 第４図は、本発明の第３の実施例を示す図である。
図において、１は基板、２は半導体素子、３ば冷却ブロ
ック、４はフランジ、５はフタ、６ば膜体、７は冷却ゾ
ーン、８は気泡回収ゾーン、９はシールリング、１０は
供給口、１１．１１”は排出口、１２は気泡、１３はス
リット、１４は切込め １５はジャバラ、１６はカプラ
をそれぞれ示す。
ック、４はフランジ、５はフタ、６ば膜体、７は冷却ゾ
ーン、８は気泡回収ゾーン、９はシールリング、１０は
供給口、１１．１１”は排出口、１２は気泡、１３はス
リット、１４は切込め １５はジャバラ、１６はカプラ
をそれぞれ示す。
尚、第１図乃至第４図において、同一符号をふしたもの
は同一対象物をそれぞれ示す。
は同一対象物をそれぞれ示す。
■第１の実施例の説明
第１図に示すように、半導体素子２が実装された基板１
の縁部を、図示中下面が開口された冷却ブロック３にフ
ランジ４およびシールリング９を介して密閉する。また
、図中上面も開口されており、冷媒液の排出側に排出口
が形成されたフタによって密閉されている。
の縁部を、図示中下面が開口された冷却ブロック３にフ
ランジ４およびシールリング９を介して密閉する。また
、図中上面も開口されており、冷媒液の排出側に排出口
が形成されたフタによって密閉されている。
この冷却ブロック３はその内部が後述説明する膜体６に
よって、気泡回収ゾーン８と冷却ゾーン７とに分割され
ている。
よって、気泡回収ゾーン８と冷却ゾーン７とに分割され
ている。
更に、この冷却ブロック３は一端にフロロカーボンが供
給される供給口１０を有し、他端にフロロカーボンが排
出される排出口１１”を有しており、この供給口１０か
らフロロカーボンを供給し、半導体素子２を冷却した後
のフロロカーボンは排出口１１゛から排出される。
給される供給口１０を有し、他端にフロロカーボンが排
出される排出口１１”を有しており、この供給口１０か
らフロロカーボンを供給し、半導体素子２を冷却した後
のフロロカーボンは排出口１１゛から排出される。
上記膜体６はゴム体によりなる極薄なるものであって、
第２図に示すように、半導体素子２の実装位置に対応し
て、具体的には、流動する冷媒液の流速によって決定さ
れる位置に、半導体素子２を冷却する際に発生する気泡
１２が上昇し膜体６に到達する位置を予測してスリット
１３が形成されている。このスリット１３にはそれぞれ
、発生する気泡の大小に対処可能となるように切込み１
４が入っている。 冷却時において、かかる冷却ブロッ
ク３に冷媒液を供給すると、冷却ゾーン７冷却すること
で気泡１２が発生するが、この気泡１２は冷却ゾーン７
と気泡回収ゾーン８の境界に設けられた膜体６のスリッ
ト１３を通って、気泡回収ゾーン８に回収される。回収
された気泡１２は、排出口１１によって外部に排出され
る。
第２図に示すように、半導体素子２の実装位置に対応し
て、具体的には、流動する冷媒液の流速によって決定さ
れる位置に、半導体素子２を冷却する際に発生する気泡
１２が上昇し膜体６に到達する位置を予測してスリット
１３が形成されている。このスリット１３にはそれぞれ
、発生する気泡の大小に対処可能となるように切込み１
４が入っている。 冷却時において、かかる冷却ブロッ
ク３に冷媒液を供給すると、冷却ゾーン７冷却すること
で気泡１２が発生するが、この気泡１２は冷却ゾーン７
と気泡回収ゾーン８の境界に設けられた膜体６のスリッ
ト１３を通って、気泡回収ゾーン８に回収される。回収
された気泡１２は、排出口１１によって外部に排出され
る。
一方、半導体素子２を冷却して加温された冷媒液はもう
一方の排出口１１”によって外部に排出される。
一方の排出口１１”によって外部に排出される。
従って、スリット１３を有する膜体６を介して気泡１２
を集中的に冷却装置の外部に排出する気泡回収ゾーン８
を冷却ゾーン７と分割して設けたとにより、冷媒液と半
導体素子間の熱抵抗を低下させることができる。
を集中的に冷却装置の外部に排出する気泡回収ゾーン８
を冷却ゾーン７と分割して設けたとにより、冷媒液と半
導体素子間の熱抵抗を低下させることができる。
■第２の実施例の説明
第３図は、本発明の第２の実施例を示す図であり、第１
の実施例と異なる点は、基板１上には大小異なる種々の
半導体素子２が実装されている場合でも、その半導体素
子２から発生され、上昇する気泡１２の到達位置に対応
して膜体６にスリット１３′および切込み１４を入れれ
ばよい。
の実施例と異なる点は、基板１上には大小異なる種々の
半導体素子２が実装されている場合でも、その半導体素
子２から発生され、上昇する気泡１２の到達位置に対応
して膜体６にスリット１３′および切込み１４を入れれ
ばよい。
■第３の実施例の説明
第４図は、本発明の第３の実施例を示す図であり、半導
体素子２が発生する気泡１２が増加すると、気泡回収ゾ
ーン８の圧が高くなってしまう。
体素子２が発生する気泡１２が増加すると、気泡回収ゾ
ーン８の圧が高くなってしまう。
これでは、積極的に気泡１２を気泡回収ゾーン８に回収
させることが困難となってしまうため、圧を許容させる
ために冷却ブロック３の上部と接触するフタ５の部分に
ジャバラ１５を取付け、圧力の大きさによって、上記フ
タ５が上昇または下降することでその圧の常時均一なも
のとしている。
させることが困難となってしまうため、圧を許容させる
ために冷却ブロック３の上部と接触するフタ５の部分に
ジャバラ１５を取付け、圧力の大きさによって、上記フ
タ５が上昇または下降することでその圧の常時均一なも
のとしている。
また、第１乃至第３の実施例を含め、気泡回収ゾーン８
と冷却ゾーン７の境界に位置する膜体６は、それを構成
するのが、ゴム性の極薄体であるため、気泡１２と冷媒
液とが混合されて発生する脈動は、その脈動のエネルギ
ーを膜体６に与え、膜体を破線のように撓ませることで
、半導体素子２や基板１に対して大きい圧力変動が発生
せず、半導体素子２や基板１にクラック、欠は等が発生
ずることがない。
と冷却ゾーン７の境界に位置する膜体６は、それを構成
するのが、ゴム性の極薄体であるため、気泡１２と冷媒
液とが混合されて発生する脈動は、その脈動のエネルギ
ーを膜体６に与え、膜体を破線のように撓ませることで
、半導体素子２や基板１に対して大きい圧力変動が発生
せず、半導体素子２や基板１にクラック、欠は等が発生
ずることがない。
以上の如く詳細に説明したように本発明によれば、以下
の様な効果がある。
の様な効果がある。
■上流側にある半導体素子の冷却により冷媒液から冷媒
沸騰によって発生した気泡が下流側の半導体素子表面に
達する確率が低下するので、半導体素子と冷媒液との熱
伝達を阻害せず、故に冷却効率が向上する。
沸騰によって発生した気泡が下流側の半導体素子表面に
達する確率が低下するので、半導体素子と冷媒液との熱
伝達を阻害せず、故に冷却効率が向上する。
■冷媒液と気泡の混合による脈動を膜体が吸収するので
、半導体素子や半導体素子が基板への圧力変動が緩和さ
れ、半導体素子や基板へのストレスが減少し、信頼性が
向上する。
、半導体素子や半導体素子が基板への圧力変動が緩和さ
れ、半導体素子や基板へのストレスが減少し、信頼性が
向上する。
第１図は、本発明の第１の実施例を示す図であり、
第２図は、第１図における一部拡大図であり、第３図は
、本発明の第２の実施例を示す図であり、 第４図は、本発明の第３の実施例を示す図であ第５図は
、従来例を示す図である。 図において、 １・・・・基板。 ２・・・・半導体素子。 ３・・・・冷却ブロック。 ６・・・・膜体。 ７・・・・冷却ゾーン。 ８・・・・気泡回収ゾーン。 ９・・・・シールリング。 １２・・・気泡。 １３・ ・ ・スリット。 をそれぞれ示す。
、本発明の第２の実施例を示す図であり、 第４図は、本発明の第３の実施例を示す図であ第５図は
、従来例を示す図である。 図において、 １・・・・基板。 ２・・・・半導体素子。 ３・・・・冷却ブロック。 ６・・・・膜体。 ７・・・・冷却ゾーン。 ８・・・・気泡回収ゾーン。 ９・・・・シールリング。 １２・・・気泡。 １３・ ・ ・スリット。 をそれぞれ示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体素子（２）が実装された基板（１）を、その内
部に冷媒液が充填された冷却室に配置し、当該冷媒液に
て該半導体素子（２）を冷却してなる浸漬冷却装置にお
いて、 前記冷却室を気泡回収ゾーン（８）と冷却ゾーン（７）
に分割し、該ゾーンの境界に前記半導体素子（２）の実
装位置に対応して該冷却ゾーン（７）で発生した気泡（
１２）を該気泡回収ゾーン（８）に逃がすスリット（１
３）を有する膜体（６）を形成したことを特徴とする浸
漬冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2126581A JP2669924B2 (ja) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | 浸漬冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2126581A JP2669924B2 (ja) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | 浸漬冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0423458A true JPH0423458A (ja) | 1992-01-27 |
| JP2669924B2 JP2669924B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=14938717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2126581A Expired - Lifetime JP2669924B2 (ja) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | 浸漬冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2669924B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2007202682A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Daikin Ind Ltd | 空調装置付きベッド |
| JP2007244515A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Daikin Ind Ltd | 空調装置付きベッド |
| WO2017203847A1 (ja) * | 2016-05-23 | 2017-11-30 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 冷却装置、プロジェクタ、および、受熱ユニット |
-
1990
- 1990-05-18 JP JP2126581A patent/JP2669924B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2007202682A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Daikin Ind Ltd | 空調装置付きベッド |
| JP2007244515A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Daikin Ind Ltd | 空調装置付きベッド |
| WO2017203847A1 (ja) * | 2016-05-23 | 2017-11-30 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 冷却装置、プロジェクタ、および、受熱ユニット |
| JPWO2017203847A1 (ja) * | 2016-05-23 | 2019-03-22 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 冷却装置、プロジェクタ、および、受熱ユニット |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2669924B2 (ja) | 1997-10-29 |
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