JP2521966B2 - 集積回路の冷却構造 - Google Patents
集積回路の冷却構造Info
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- JP2521966B2 JP2521966B2 JP62189201A JP18920187A JP2521966B2 JP 2521966 B2 JP2521966 B2 JP 2521966B2 JP 62189201 A JP62189201 A JP 62189201A JP 18920187 A JP18920187 A JP 18920187A JP 2521966 B2 JP2521966 B2 JP 2521966B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- hole
- heat conducting
- integrated circuit
- plate
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/851—Dispositions of multiple connectors or interconnections
- H10W72/874—On different surfaces
- H10W72/877—Bump connectors and die-attach connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/721—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors
- H10W90/724—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、集積回路の冷却構造に関し、特に放熱効率
が高くかつ三次元実装を可能とするところに特徴に有す
る積層回路の冷却構造に関する。
が高くかつ三次元実装を可能とするところに特徴に有す
る積層回路の冷却構造に関する。
［従来の技術］ 従来、プリント配線板あるいはセラミック基板等に実
装された積層回路を冷却する手段として、第６図及び第
７図に示す如き冷却構造が提案されている。（例えば、
特願昭59−171059）。
装された積層回路を冷却する手段として、第６図及び第
７図に示す如き冷却構造が提案されている。（例えば、
特願昭59−171059）。
即ち、第６図に示すように基板20に実装された積層回
路21に熱伝導棒22の底面を微小な間隙23を隔てて対向さ
せ、基板20に垂直な方向に穿たれた熱伝導板24の貫通穴
の内面と、熱伝導棒22の円筒面とで前記微小な間隙23を
調整設定した跡、熱伝導棒22の雌ねじ部に挿入された雄
ねじ25を締付けることによって熱伝導棒22に穿たれた切
込みを拡げる事により熱伝導板24に固定し、集積回路21
で発生した熱を第７図の如く集積回路21→微小間隙23→
熱伝導棒22→熱伝導板24→コールドプレート26へと伝
え、該熱を冷媒注入口27から注入され排出口28から排出
される冷媒29を有するコールドプレート26によって冷却
するようになっていた。
路21に熱伝導棒22の底面を微小な間隙23を隔てて対向さ
せ、基板20に垂直な方向に穿たれた熱伝導板24の貫通穴
の内面と、熱伝導棒22の円筒面とで前記微小な間隙23を
調整設定した跡、熱伝導棒22の雌ねじ部に挿入された雄
ねじ25を締付けることによって熱伝導棒22に穿たれた切
込みを拡げる事により熱伝導板24に固定し、集積回路21
で発生した熱を第７図の如く集積回路21→微小間隙23→
熱伝導棒22→熱伝導板24→コールドプレート26へと伝
え、該熱を冷媒注入口27から注入され排出口28から排出
される冷媒29を有するコールドプレート26によって冷却
するようになっていた。
［解決すべき問題点］ 上述した従来の集積回路の冷却構造は、熱の伝導が冷
媒29に到達するまでに集積回路21→微小間隙23→熱伝導
棒22→熱伝導板24→コールドプレート26→冷媒29と間に
４要素の熱抵抗体が介在している。
媒29に到達するまでに集積回路21→微小間隙23→熱伝導
棒22→熱伝導板24→コールドプレート26→冷媒29と間に
４要素の熱抵抗体が介在している。
冷却構造を決定する上で、集積回路21からの熱をいか
に効率良く非熱側に伝達するか、すなわち、いかに熱抵
抗の低い構造にするかが最大の課題である。このように
低い熱抵抗を実現するには、発熱体に直接冷媒を接触さ
せ放熱する構造が望ましい。しかし、集積回路21に直接
冷媒を接触させるということは、現実的には非常に困難
で、実現したにしても、保守性、または製品原価等に問
題が生じる。
に効率良く非熱側に伝達するか、すなわち、いかに熱抵
抗の低い構造にするかが最大の課題である。このように
低い熱抵抗を実現するには、発熱体に直接冷媒を接触さ
せ放熱する構造が望ましい。しかし、集積回路21に直接
冷媒を接触させるということは、現実的には非常に困難
で、実現したにしても、保守性、または製品原価等に問
題が生じる。
また従来の集積回路の冷却構造は複数の集積回路21を
まとめた基板20が保守交換単位になっているため、集積
回路21の部品実装高さのバラツキを容易に収納できる利
点がある。しかしあくまで平面実装が前提にあり、基板
間の実装ピッチの条件が厳しい三次元実装への採用は難
しい。さらに基板20が大きくなる程保守性や製品原価の
点に問題が生じる。
まとめた基板20が保守交換単位になっているため、集積
回路21の部品実装高さのバラツキを容易に収納できる利
点がある。しかしあくまで平面実装が前提にあり、基板
間の実装ピッチの条件が厳しい三次元実装への採用は難
しい。さらに基板20が大きくなる程保守性や製品原価の
点に問題が生じる。
［問題点の解決手段］ 本発明は上記従来の問題点を解決するためになされた
もので、そのための解決手段として、基板上の集積回路
上面に載せた熱伝導板と、該熱伝導板上に接触固定する
熱伝導棒と、該熱伝導棒を挿入する孔を有し挿入した熱
伝導棒を内部の冷媒で冷却するコールドプレートとより
なり、上記熱伝導板の中心部に雌ねじ部を設け、上記熱
伝導棒に、中心軸に沿って貫通し上記熱伝導板の雌ねじ
部と対応する貫通孔と、該貫通孔に平行な貫通雌ねじ部
と、該貫通雌ねじ部及び貫通孔の各中心軸を含む断面に
沿って側方から切込み形成した切込み部とを設け、第１
の雄ねじを、上記貫通孔を通じて上記熱伝導板の雌ねじ
部に螺入することにより上記熱伝導棒を熱伝導板に接触
固定し、第２の雄ねじを、上記貫通雌ねじ部に螺入して
上記切込み部を拡げ、切込み部の該拡がりにより熱伝導
棒を上記コールドプレートの孔内面に接触させることを
特徴とする集積回路の冷却構造を提供するものである。
もので、そのための解決手段として、基板上の集積回路
上面に載せた熱伝導板と、該熱伝導板上に接触固定する
熱伝導棒と、該熱伝導棒を挿入する孔を有し挿入した熱
伝導棒を内部の冷媒で冷却するコールドプレートとより
なり、上記熱伝導板の中心部に雌ねじ部を設け、上記熱
伝導棒に、中心軸に沿って貫通し上記熱伝導板の雌ねじ
部と対応する貫通孔と、該貫通孔に平行な貫通雌ねじ部
と、該貫通雌ねじ部及び貫通孔の各中心軸を含む断面に
沿って側方から切込み形成した切込み部とを設け、第１
の雄ねじを、上記貫通孔を通じて上記熱伝導板の雌ねじ
部に螺入することにより上記熱伝導棒を熱伝導板に接触
固定し、第２の雄ねじを、上記貫通雌ねじ部に螺入して
上記切込み部を拡げ、切込み部の該拡がりにより熱伝導
棒を上記コールドプレートの孔内面に接触させることを
特徴とする集積回路の冷却構造を提供するものである。
［実施例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例に係る集積回路の冷却構造
を示す斜視図、第２図は第１図の要部断面図、第３図及
び第４図は第１図に用いられた熱伝導棒の平面図及び側
面図、第５図は熱伝導棒と雄ねじとの締付け状態を示す
図である。
を示す斜視図、第２図は第１図の要部断面図、第３図及
び第４図は第１図に用いられた熱伝導棒の平面図及び側
面図、第５図は熱伝導棒と雄ねじとの締付け状態を示す
図である。
集積回路の冷却構造は、基板１上の集積回路２上面に
接着剤15で接着して載せた熱伝導板３と、該熱伝導板３
上に接触させた熱伝導棒４と、該熱伝導棒４を挿入する
複数の孔５を有し該孔に挿入した熱伝導棒４を内部の冷
媒６で冷却するコールドプレート７とよりなる。従って
集積回路２から発生した熱を接着剤15→熱伝導板３→熱
伝導棒４→コールドプレート７→冷媒６の順に伝導する
もので、熱抵抗要素数は従来技術と同数であるが、途中
に空気層が介在しないこと、集積回路２、接着剤15、熱
伝導板３の一体化が可能なこと、接触面の確実な熱伝達
が得られることを勘案して、従来技術よりも効率的な冷
却構造を実現している。
接着剤15で接着して載せた熱伝導板３と、該熱伝導板３
上に接触させた熱伝導棒４と、該熱伝導棒４を挿入する
複数の孔５を有し該孔に挿入した熱伝導棒４を内部の冷
媒６で冷却するコールドプレート７とよりなる。従って
集積回路２から発生した熱を接着剤15→熱伝導板３→熱
伝導棒４→コールドプレート７→冷媒６の順に伝導する
もので、熱抵抗要素数は従来技術と同数であるが、途中
に空気層が介在しないこと、集積回路２、接着剤15、熱
伝導板３の一体化が可能なこと、接触面の確実な熱伝達
が得られることを勘案して、従来技術よりも効率的な冷
却構造を実現している。
熱伝導板３は、第２図に示す如く集積回路２の上面に
接着剤15によって密着され、その上面には雌ねじ部16を
有している。
接着剤15によって密着され、その上面には雌ねじ部16を
有している。
熱伝導棒４は、第２図乃至第４図に示す如くコルドプ
レート７の孔５と略同径の円柱体をなし、その中心軸上
の貫通孔８と該貫通孔８に平行な貫通雌ねじ部17と切込
み部９とを有している。該切込み部９は貫通雌ねじ部17
及び貫通孔８の各中心軸を含む断面に沿って熱伝導棒４
の周側面から切込んで形成してある。
レート７の孔５と略同径の円柱体をなし、その中心軸上
の貫通孔８と該貫通孔８に平行な貫通雌ねじ部17と切込
み部９とを有している。該切込み部９は貫通雌ねじ部17
及び貫通孔８の各中心軸を含む断面に沿って熱伝導棒４
の周側面から切込んで形成してある。
コールドプレート７は、冷媒６の注入口10と排出口11
とを側面に有し、熱伝導板３と所定間隙をもたせて基板
１上にスチフナ12を介して固定してある。
とを側面に有し、熱伝導板３と所定間隙をもたせて基板
１上にスチフナ12を介して固定してある。
上記熱伝導板３、熱伝導棒４、コールドプレート７の
熱伝導経路は以下のように構成されている。
熱伝導経路は以下のように構成されている。
熱伝導棒４をコールドプレート７の孔５に挿入し、熱
伝導板３の上面に接触させ、第１の雄ねじ13を熱伝導棒
４の貫通孔８を通して熱伝導板３の雌ねじ部16に螺入
し、熱伝導棒４を熱伝導板３上に固定する。これによる
集積回路２の実装高さの相違に関係なく熱伝導棒４と集
積回路２との確実な熱的接触が行われる。次に熱伝導棒
４の貫通雌ねじ部17に第２の雄ねじ18を螺入する。第２
の雄ねじ18の挿入締付けにより、第５図に示す如く軸力
の半径方向成分14が熱伝導棒４の切込み部９を拡げ、熱
伝導棒４がコールドプレート７の孔５内面に摩擦によっ
て密着固定する。また、軸力の半径方向成分14を増大さ
せるために、熱伝導棒４の貫通雌ねじ部17又は第２の雄
ねじ18に固定潤滑剤を塗布すると、いっそうコールドプ
レート７と熱伝導棒４の密着性を向上することができ
る。
伝導板３の上面に接触させ、第１の雄ねじ13を熱伝導棒
４の貫通孔８を通して熱伝導板３の雌ねじ部16に螺入
し、熱伝導棒４を熱伝導板３上に固定する。これによる
集積回路２の実装高さの相違に関係なく熱伝導棒４と集
積回路２との確実な熱的接触が行われる。次に熱伝導棒
４の貫通雌ねじ部17に第２の雄ねじ18を螺入する。第２
の雄ねじ18の挿入締付けにより、第５図に示す如く軸力
の半径方向成分14が熱伝導棒４の切込み部９を拡げ、熱
伝導棒４がコールドプレート７の孔５内面に摩擦によっ
て密着固定する。また、軸力の半径方向成分14を増大さ
せるために、熱伝導棒４の貫通雌ねじ部17又は第２の雄
ねじ18に固定潤滑剤を塗布すると、いっそうコールドプ
レート７と熱伝導棒４の密着性を向上することができ
る。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、集積回路の放熱面に確
実に接触した熱伝導棒を直接コールドプレートに密着さ
せるため、低熱抵抗の効率の良い冷却構造を実現できる
効果がある。また、熱伝導棒をコールドプレートの孔に
接触挿入するため、全体として薄い冷却空間となり、こ
の結果基板の実装ピッチの厳しい三次元実装が実現でき
る効果がある。
実に接触した熱伝導棒を直接コールドプレートに密着さ
せるため、低熱抵抗の効率の良い冷却構造を実現できる
効果がある。また、熱伝導棒をコールドプレートの孔に
接触挿入するため、全体として薄い冷却空間となり、こ
の結果基板の実装ピッチの厳しい三次元実装が実現でき
る効果がある。
第１図は本発明の一実施例に係る集積回路の冷却構造を
示す斜視図、第２図は第１図の要部断面図、第３図及び
第４図は第１図に用いられた熱伝導棒の平面図及び側面
図、第５図は熱伝導棒と雄ねじとの締付け状態を示す図
である。また、第６図は従来の集積回路の冷却構造を示
す断面図、第７図は第６図の要部を示す断面図である。 1:基板、2:集積回路 3:熱伝導板、4:熱伝導棒 5:孔、6:冷媒 7:コールドプレート 8:貫通孔、9:切込み部 13:第１の雄ねじ 15:接着剤、16,17:雌ねじ部 18:第２の雄ねじ
示す斜視図、第２図は第１図の要部断面図、第３図及び
第４図は第１図に用いられた熱伝導棒の平面図及び側面
図、第５図は熱伝導棒と雄ねじとの締付け状態を示す図
である。また、第６図は従来の集積回路の冷却構造を示
す断面図、第７図は第６図の要部を示す断面図である。 1:基板、2:集積回路 3:熱伝導板、4:熱伝導棒 5:孔、6:冷媒 7:コールドプレート 8:貫通孔、9:切込み部 13:第１の雄ねじ 15:接着剤、16,17:雌ねじ部 18:第２の雄ねじ
Claims (1)
- 【請求項１】基板上の集積回路上面に載せた熱伝導板
と、該熱伝導板上に接触固定する熱伝導棒と、該熱伝導
棒を挿入する孔を有し挿入した熱伝導棒を内部の冷媒で
冷却するコールドプレートとよりなり、 上記熱伝導板の中心部に雌ねじ部を設け、 上記熱伝導棒に、中心軸に沿って貫通し上記熱伝導板の
雌ねじ部と対応する貫通孔と、該貫通孔に平行な貫通雌
ねじ部と、該貫通雌ねじ部及び貫通孔の各中心軸を含む
断面に沿って側方から切込み形成した切込み部とを設
け、 第１の雄ねじを、上記貫通孔を通じて上記熱伝導板の雌
ねじ部に螺入することにより上記熱伝導棒を熱伝導板に
接触固定し、 第２の雄ねじを、上記貫通雌ねじ部に螺入して上記切込
み部を拡げ、切込み部の該拡がりにより熱伝導棒を上記
コールドプレートの孔内面に接触させることを特徴とす
る集積回路の冷却構造。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62189201A JP2521966B2 (ja) | 1987-07-29 | 1987-07-29 | 集積回路の冷却構造 |
| US07/222,818 US4942497A (en) | 1987-07-24 | 1988-07-21 | Cooling structure for heat generating electronic components mounted on a substrate |
| CA000572835A CA1290078C (en) | 1987-07-24 | 1988-07-22 | Cooling structure for heat generating electronic components mounted on a substrate |
| EP88306812A EP0302641B1 (en) | 1987-07-24 | 1988-07-25 | Cooling structure for heat generating electronic components mounted on a substrate |
| DE88306812T DE3885028T2 (de) | 1987-07-24 | 1988-07-25 | Kühlungsstruktur für auf einem Substrat montierte elektronische Wärmeerzeugende Bauelemente. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62189201A JP2521966B2 (ja) | 1987-07-29 | 1987-07-29 | 集積回路の冷却構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6433951A JPS6433951A (en) | 1989-02-03 |
| JP2521966B2 true JP2521966B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=16237214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62189201A Expired - Lifetime JP2521966B2 (ja) | 1987-07-24 | 1987-07-29 | 集積回路の冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2521966B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3131823B2 (ja) * | 1996-05-16 | 2001-02-05 | 株式会社サンコーシヤ | 多端子サージ防護デバイス |
-
1987
- 1987-07-29 JP JP62189201A patent/JP2521966B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6433951A (en) | 1989-02-03 |
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