JPH0719157Y2 - 浸漬冷却用半導体パッケージ - Google Patents
浸漬冷却用半導体パッケージInfo
- Publication number
- JPH0719157Y2 JPH0719157Y2 JP1988115465U JP11546588U JPH0719157Y2 JP H0719157 Y2 JPH0719157 Y2 JP H0719157Y2 JP 1988115465 U JP1988115465 U JP 1988115465U JP 11546588 U JP11546588 U JP 11546588U JP H0719157 Y2 JPH0719157 Y2 JP H0719157Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat sink
- semiconductor package
- cooling
- heat
- cooling liquid
- 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 - Lifetime
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
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/161—Cap
- H01L2924/1615—Shape
- H01L2924/16195—Flat cap [not enclosing an internal cavity]
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔概要〕 各種電子機器に広く使用されて不活性の冷却液に浸漬す
るプリント板の回路を構成する浸漬冷却用半導体パッケ
ージに関し、 冷却液へ半導体パッケージを水平に浸漬した時にヒート
シンクの表面より発する気泡を冷却液と共に対流させ
て、ヒートシンク表面の膜沸騰発生を防止することがで
きて冷却効率が高い浸漬冷却用半導体パッケージの提供
を目的とし、 周辺より中央にかけて順次高なるように成形して熱伝導
性の優れたヒートシンクを、パッケージにマウントした
半導体チップの背面に貼着する。
るプリント板の回路を構成する浸漬冷却用半導体パッケ
ージに関し、 冷却液へ半導体パッケージを水平に浸漬した時にヒート
シンクの表面より発する気泡を冷却液と共に対流させ
て、ヒートシンク表面の膜沸騰発生を防止することがで
きて冷却効率が高い浸漬冷却用半導体パッケージの提供
を目的とし、 周辺より中央にかけて順次高なるように成形して熱伝導
性の優れたヒートシンクを、パッケージにマウントした
半導体チップの背面に貼着する。
本考案は、各種電子機器に広く使用されて不活性の冷却
液に浸漬するプリント板の回路を構成する浸漬冷却用半
導体パッケージに関する。
液に浸漬するプリント板の回路を構成する浸漬冷却用半
導体パッケージに関する。
最近、特に大型電算機等に装着されるプリント板は大型
化，高密度化され、一方では実装される半導体チップも
更に高密度集積化されてその発熱量が増大しており、そ
の半導体チップ（以下素子と略称する）の冷却性能に対
する要求も大変厳しいものとなっている。
化，高密度化され、一方では実装される半導体チップも
更に高密度集積化されてその発熱量が増大しており、そ
の半導体チップ（以下素子と略称する）の冷却性能に対
する要求も大変厳しいものとなっている。
その対策として、不活性の冷却液にプリント板を直接浸
漬して冷却する冷却効率の高い浸漬液冷方法が採用され
ているが、素子の発熱が多い時には半導体パッケージの
表面において発生する冷却液の気泡が互いに融合して大
きな気泡となり、その大きな気泡によりの半導体パッケ
ージの表面が全てが覆われて蒸気膜により断熱されて、
その断熱により半導体パッケージの冷却効率が激減して
いる。そのため表面に発生した気泡を容易に離脱させ
て、常に高い冷却効率を有する新しい浸漬冷却用半導体
パッケージが要求されている。
漬して冷却する冷却効率の高い浸漬液冷方法が採用され
ているが、素子の発熱が多い時には半導体パッケージの
表面において発生する冷却液の気泡が互いに融合して大
きな気泡となり、その大きな気泡によりの半導体パッケ
ージの表面が全てが覆われて蒸気膜により断熱されて、
その断熱により半導体パッケージの冷却効率が激減して
いる。そのため表面に発生した気泡を容易に離脱させ
て、常に高い冷却効率を有する新しい浸漬冷却用半導体
パッケージが要求されている。
従来広く使用されている半導体パッケージは、第４図に
示すように例えばセラミックよるパッケージ２の孔にマ
ウントして複数本のリード３と接続した素子１の背面
に、前記孔を封止できる大きさの正方形平板に成形した
熱伝導の優れた，例えば銅板よりなるヒートシンク４を
同じく熱伝導の優れた接着剤で貼着して、パッケージ２
のリード３側開口部をキャップ５により封止し、発熱し
た素子１の熱をヒートシンク４に伝導して放熱するよう
に構成されている。
示すように例えばセラミックよるパッケージ２の孔にマ
ウントして複数本のリード３と接続した素子１の背面
に、前記孔を封止できる大きさの正方形平板に成形した
熱伝導の優れた，例えば銅板よりなるヒートシンク４を
同じく熱伝導の優れた接着剤で貼着して、パッケージ２
のリード３側開口部をキャップ５により封止し、発熱し
た素子１の熱をヒートシンク４に伝導して放熱するよう
に構成されている。
以上説明した従来の半導体パッケージで問題となるの
は、第５図（ａ）に示す基板６に実装した素子１に電圧
を印加すると、先ずヒートシンク４の表面に自然対流が
生じ、ついで表面のキズや凹凸，リード３の接続部など
を核として核沸騰と呼ばれる沸騰がはじまり熱伝達の効
率は著しく向上する。さらに発熱量が増えて行くと気泡
の発生量が増加するが、第５図の（ａ）に示すようにヒ
ートシンク４の表面が垂直の場合はその気泡７は冷却液
６内を上昇する。しかし、（ｂ）図に示すようにヒート
シンク４の表面が水平の場合には、ヒートシンク４の表
面において発生する気泡７が互いに融合して大きな気泡
７となる状態が生じ、その上部の２点鎖線で示す範囲の
冷却液の対流がなくなって、ついにはヒートシンク４の
表面が全て気泡７で覆われる膜沸騰が発生して断熱され
るために冷却効率が激減するという問題が生じている。
は、第５図（ａ）に示す基板６に実装した素子１に電圧
を印加すると、先ずヒートシンク４の表面に自然対流が
生じ、ついで表面のキズや凹凸，リード３の接続部など
を核として核沸騰と呼ばれる沸騰がはじまり熱伝達の効
率は著しく向上する。さらに発熱量が増えて行くと気泡
の発生量が増加するが、第５図の（ａ）に示すようにヒ
ートシンク４の表面が垂直の場合はその気泡７は冷却液
６内を上昇する。しかし、（ｂ）図に示すようにヒート
シンク４の表面が水平の場合には、ヒートシンク４の表
面において発生する気泡７が互いに融合して大きな気泡
７となる状態が生じ、その上部の２点鎖線で示す範囲の
冷却液の対流がなくなって、ついにはヒートシンク４の
表面が全て気泡７で覆われる膜沸騰が発生して断熱され
るために冷却効率が激減するという問題が生じている。
本考案は上記ような問題点に鑑み、冷却液ヘLSiを水平
に浸漬した時にそのヒートシンクの表面より発する気泡
を冷却液と共に対流させて、ヒートシンク表面の膜沸騰
発生を防止することができて冷却効率が高い浸漬冷却用
半導体パッケージの提供を目的とする。
に浸漬した時にそのヒートシンクの表面より発する気泡
を冷却液と共に対流させて、ヒートシンク表面の膜沸騰
発生を防止することができて冷却効率が高い浸漬冷却用
半導体パッケージの提供を目的とする。
本考案は、第１図（ａ）に示すようにリード３を配設し
たパッケージ２の素子１に背面に、第１図（ａ）に示す
角錐，または、第２図の（ａ）（ｂ）に示すような半球
状，或いは円錐に成形した熱伝導性の優れた金属よりな
るヒートシンク14を貼着される。
たパッケージ２の素子１に背面に、第１図（ａ）に示す
角錐，または、第２図の（ａ）（ｂ）に示すような半球
状，或いは円錐に成形した熱伝導性の優れた金属よりな
るヒートシンク14を貼着される。
本考案では、実装したLSiが水平となるように冷却液に
基板６を浸漬してその素子１に電圧を印加すると、素子
１の発熱により発生した気泡７はヒートシンク14の斜面
を伝わって上昇するとともに、その上昇により周囲の冷
却液をで示すようにヒートシンク14の外周から中央に
流動させて上昇する対流が発生するので、常に冷却液が
ヒートシンク14の表面に接触して膜沸騰を防止すること
が可能となる。
基板６を浸漬してその素子１に電圧を印加すると、素子
１の発熱により発生した気泡７はヒートシンク14の斜面
を伝わって上昇するとともに、その上昇により周囲の冷
却液をで示すようにヒートシンク14の外周から中央に
流動させて上昇する対流が発生するので、常に冷却液が
ヒートシンク14の表面に接触して膜沸騰を防止すること
が可能となる。
尚、半導体パッケージを垂直に浸漬した場合において
は、ヒートシンク14の表面で発生した気泡７は従来と同
様に冷却液の中を上昇するので、常に冷却液がヒートシ
ンク14の全表面に接触しているので高い冷却効率を維持
することが可能となる。
は、ヒートシンク14の表面で発生した気泡７は従来と同
様に冷却液の中を上昇するので、常に冷却液がヒートシ
ンク14の全表面に接触しているので高い冷却効率を維持
することが可能となる。
以下第１図乃至第３図について本考案の実施例を説明す
る。
る。
第１図は本実施例による浸漬冷却用半導体パッケージを
示す斜視図，第２図はヒートシンクを示す斜視図，第３
図は本実施例の作用を説明する側面図を示し、図中にお
いて、第４図と同一部材には同一記号が付してあるが、
その他の14は電源印加により発熱した素子を熱を放熱す
るヒートシンクである。
示す斜視図，第２図はヒートシンクを示す斜視図，第３
図は本実施例の作用を説明する側面図を示し、図中にお
いて、第４図と同一部材には同一記号が付してあるが、
その他の14は電源印加により発熱した素子を熱を放熱す
るヒートシンクである。
ヒートシンク14は、第１図に示すように素子１と対向す
る側を平面とし、その反対側を角錐状に成形した熱伝導
性の優れた金属，例えば銅合金より形成したものであ
る。
る側を平面とし、その反対側を角錐状に成形した熱伝導
性の優れた金属，例えば銅合金より形成したものであ
る。
上記部材を使用した浸漬冷却用半導体パッケージは、第
１図（ａ）に示すようにリード３を配設したパッケージ
２にマウントした素子１に背面に、ヒートシンク14の平
面側を熱伝導の優れた接着剤により貼着し、パッケージ
２のリード３側開口部をキャップ５で封止している。
１図（ａ）に示すようにリード３を配設したパッケージ
２にマウントした素子１に背面に、ヒートシンク14の平
面側を熱伝導の優れた接着剤により貼着し、パッケージ
２のリード３側開口部をキャップ５で封止している。
その結果、水平となるように冷却液に浸漬した素子１の
発熱によりヒートシンク14の表面で生じた気泡７は、そ
の斜面を伝わって上昇するとともに周囲の冷却液がヒー
トシンク14の外周から中央に流動して上昇し、常に冷却
液がヒートシンク14表面を接触して冷却するので膜沸騰
の発生がなくなって高い冷却効率を維持することができ
る。
発熱によりヒートシンク14の表面で生じた気泡７は、そ
の斜面を伝わって上昇するとともに周囲の冷却液がヒー
トシンク14の外周から中央に流動して上昇し、常に冷却
液がヒートシンク14表面を接触して冷却するので膜沸騰
の発生がなくなって高い冷却効率を維持することができ
る。
尚、ヒートシンク14は第２図の（ａ）（ｂ）に示すよう
に方形板に半球，または円錐を載置した状態の形状に形
成した、他の実施例においても上記と同様の冷却効果が
得られる。
に方形板に半球，または円錐を載置した状態の形状に形
成した、他の実施例においても上記と同様の冷却効果が
得られる。
以上の説明から明らかなように本考案によれば極めて簡
単な構成で、ヒートシンクの表面から発する気泡の膜沸
騰を防止することができて冷却効率が高い等の利点があ
り、著しい経済的及び、信頼性向上の効果が期待できる
浸漬冷却用半導体パッケージを提供することができる。
単な構成で、ヒートシンクの表面から発する気泡の膜沸
騰を防止することができて冷却効率が高い等の利点があ
り、著しい経済的及び、信頼性向上の効果が期待できる
浸漬冷却用半導体パッケージを提供することができる。
第１図は本考案の一実施例による浸漬冷却用半導体パッ
ケージを示す斜視図、 第２図は他の実施例のヒートシンクを示す斜視図、 第３図は本実施例の作用説明図、 第４図は従来の半導体パッケージを示す図 第５図は課題を示す側面図である。 図において、 １は素子、２はパッケージ、３はリード、５はキャッ
プ、６は基板、７は気泡、14はヒートシンク、 を示す。
ケージを示す斜視図、 第２図は他の実施例のヒートシンクを示す斜視図、 第３図は本実施例の作用説明図、 第４図は従来の半導体パッケージを示す図 第５図は課題を示す側面図である。 図において、 １は素子、２はパッケージ、３はリード、５はキャッ
プ、６は基板、７は気泡、14はヒートシンク、 を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】周縁より中央にかけて順次高なるように成
形して熱伝導性の優れたヒートシンク（14）を、パッケ
ージ（２）にマウントした半導体チップ（１）の背面に
貼着してなることを特徴とする浸漬冷却用半導体パッケ
ージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988115465U JPH0719157Y2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 浸漬冷却用半導体パッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988115465U JPH0719157Y2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 浸漬冷却用半導体パッケージ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0236047U JPH0236047U (ja) | 1990-03-08 |
| JPH0719157Y2 true JPH0719157Y2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=31357148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988115465U Expired - Lifetime JPH0719157Y2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 浸漬冷却用半導体パッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0719157Y2 (ja) |
-
1988
- 1988-08-31 JP JP1988115465U patent/JPH0719157Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0236047U (ja) | 1990-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100523498B1 (ko) | 고전력 마이크로프로세서를 냉각시키기 위한평행-판/핀-휜 하이브리드 구리 방열 장치 | |
| JPS5832787B2 (ja) | 放熱装置 | |
| JPH11233698A (ja) | ヒートパイプを備えた半導体パッケージリッド | |
| JPS59217345A (ja) | 放熱組立体 | |
| JP2004095586A (ja) | 電気装置および配線基板 | |
| CN110660762A (zh) | 热传递结构、电力电子模块及其制造方法以及冷却元件 | |
| JP2004072106A (ja) | 可調整ペデスタル熱界面 | |
| US6498726B2 (en) | Heat dissipation in electrical apparatus | |
| JPH09213851A (ja) | Ｉｃデバイスの放熱方法及び放熱手段 | |
| TW200408087A (en) | Thermal enhance semiconductor package | |
| JP2004079949A (ja) | メモリモジュール内発熱半導体素子の放熱装置 | |
| JPH04291750A (ja) | 放熱フィンおよび半導体集積回路装置 | |
| JPH0719157Y2 (ja) | 浸漬冷却用半導体パッケージ | |
| JPH08204072A (ja) | 電子部品の冷却装置 | |
| JPH10294580A (ja) | 発熱体の伝熱部品 | |
| JPS58114500A (ja) | 高密度実装基板 | |
| JP2612455B2 (ja) | 半導体素子搭載用基板 | |
| JPH05343607A (ja) | 混成集積回路装置 | |
| JPS6144450Y2 (ja) | ||
| JPH0448740A (ja) | Ｔａｂ半導体装置 | |
| CN210298190U (zh) | 易于散热的pcb板结构 | |
| JPS5875860A (ja) | 冷媒封入型半導体装置 | |
| US12050061B2 (en) | Shrouded powder patch | |
| JP2006135202A (ja) | 電子機器の放熱構造 | |
| JP2000174186A (ja) | 半導体装置およびその実装方法 |