JP2811884B2 - 集積回路の冷却装置 - Google Patents
集積回路の冷却装置Info
- Publication number
- JP2811884B2 JP2811884B2 JP2072455A JP7245590A JP2811884B2 JP 2811884 B2 JP2811884 B2 JP 2811884B2 JP 2072455 A JP2072455 A JP 2072455A JP 7245590 A JP7245590 A JP 7245590A JP 2811884 B2 JP2811884 B2 JP 2811884B2
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- JP
- Japan
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- integrated circuit
- cooling
- cooling device
- conductive compound
- circuit
- Prior art date
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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
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- 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、情報処理装置等の電子機器に使用される集
積回路の冷却装置に関する。
積回路の冷却装置に関する。
最近の電子回路は増々高密度化する傾向にあり、それ
に伴って消費する電力も大きくなり、従って素子の性能
を十分に発揮させるには素子を十分に冷却する必要があ
る。
に伴って消費する電力も大きくなり、従って素子の性能
を十分に発揮させるには素子を十分に冷却する必要があ
る。
その一例として、アイ・ビー・エム，テクニカル デ
ィスクロージャ ブルテン（IBM Technical Disclosure
Bulletin）に報告された「サーマル コンパウンド
フォア セミコンダクタ パッケージ」（THERMAL COM
POUND FOR SEMICONDUCTOR PACKAGES）（vol.25,No.7
B,December 1982,PP.4035〜4036）がある。第２図はこ
の論文に発表された冷却装置の断面図である。回路基板
13上に複数の集積回路14が実装され、集積回路14を冷却
するために冷却用フィン16が設置されている。集積回路
14と冷却用フィン16とは各部品の公差のために約200μ
ｍの間隙が生じており、この間隙は回路基板13の反り等
によって一定になっていない。
ィスクロージャ ブルテン（IBM Technical Disclosure
Bulletin）に報告された「サーマル コンパウンド
フォア セミコンダクタ パッケージ」（THERMAL COM
POUND FOR SEMICONDUCTOR PACKAGES）（vol.25,No.7
B,December 1982,PP.4035〜4036）がある。第２図はこ
の論文に発表された冷却装置の断面図である。回路基板
13上に複数の集積回路14が実装され、集積回路14を冷却
するために冷却用フィン16が設置されている。集積回路
14と冷却用フィン16とは各部品の公差のために約200μ
ｍの間隙が生じており、この間隙は回路基板13の反り等
によって一定になっていない。
そこで集積回路14と冷却用フィン16との間隙に、粒径
１〜２μｍの窒化ホウ素粒子が50〜60重量％、鉱油40〜
60重量％から成る熱伝導性のコンパウンド15を充填する
ことによって、間隙のばらつきを吸収し、熱抵抗値を低
くすることを可能にしている。
１〜２μｍの窒化ホウ素粒子が50〜60重量％、鉱油40〜
60重量％から成る熱伝導性のコンパウンド15を充填する
ことによって、間隙のばらつきを吸収し、熱抵抗値を低
くすることを可能にしている。
さらに集積回路14の修正、あるいは故障時には冷却用
フィン16を取はずし、集積回路14の修正・修理が容易に
行えるようになっている。修復前後の集積回路14と冷却
用フィン16との間隙の変化も熱伝導性コンパウンド15が
吸収するので、修復後の装置の信頼性は保証される。
フィン16を取はずし、集積回路14の修正・修理が容易に
行えるようになっている。修復前後の集積回路14と冷却
用フィン16との間隙の変化も熱伝導性コンパウンド15が
吸収するので、修復後の装置の信頼性は保証される。
しかしながら、この熱伝導性コンパウンド15はペース
ト状であるため流動性があり、また集積回路を集合した
電子回路装置は、高密度実装のために配線基板が垂直と
なる状態で実装されているため、熱伝導性コンパウンド
15が集積回路14の上面から移動・落下して熱抵抗が大き
くなるという問題がある。さらに、集積回路14の動作時
・非動作時の温度差による部品の膨張・収縮の反復によ
っても、熱伝導性コンパウンド15が集積回路14の上面よ
り移動・落下してしまうという欠点がある。
ト状であるため流動性があり、また集積回路を集合した
電子回路装置は、高密度実装のために配線基板が垂直と
なる状態で実装されているため、熱伝導性コンパウンド
15が集積回路14の上面から移動・落下して熱抵抗が大き
くなるという問題がある。さらに、集積回路14の動作時
・非動作時の温度差による部品の膨張・収縮の反復によ
っても、熱伝導性コンパウンド15が集積回路14の上面よ
り移動・落下してしまうという欠点がある。
本発明の集積回路の冷却装置は、複数個の集積回路を
面上に搭載した回路基板と、この回路基板を保持する枠
と、前記集積回路の全ての表面に亘って一定の微小間隙
を有するように加工された冷却部材とを有し、この冷却
部材と前記集積回路との微小間隙に熱伝導性コンパウン
ドを充填した集積回路の冷却装置において、前記冷却部
材の集積回路との対向面と前記集積回路の上面とに微小
の凹凸を設けたことにより構成される。
面上に搭載した回路基板と、この回路基板を保持する枠
と、前記集積回路の全ての表面に亘って一定の微小間隙
を有するように加工された冷却部材とを有し、この冷却
部材と前記集積回路との微小間隙に熱伝導性コンパウン
ドを充填した集積回路の冷却装置において、前記冷却部
材の集積回路との対向面と前記集積回路の上面とに微小
の凹凸を設けたことにより構成される。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図である。第
１図において１はパッケージに収容された集積回路、２
は集積回路１を複数個搭載する回路基板、３は回路基板
２を保持するための枠、４は集積回路１と寸法ｈの微小
間隙を設けて基板保持枠３に取付けられた冷却板であ
る。冷却板４は冷媒の流れる冷却器９にねじ11によって
固定・密着されている。冷媒は冷媒入口12から入って冷
媒流路10を循環し、冷媒入口12の反対側に設けられた冷
媒出口から排出される。冷却板４の集積回路１との対向
面７および集積回路１の上面８とにはサンドブラスト等
によって凹凸を施し、冷却板４と集積回路１との微小間
隙に熱伝導性コンパウンド５を充填している。
１図において１はパッケージに収容された集積回路、２
は集積回路１を複数個搭載する回路基板、３は回路基板
２を保持するための枠、４は集積回路１と寸法ｈの微小
間隙を設けて基板保持枠３に取付けられた冷却板であ
る。冷却板４は冷媒の流れる冷却器９にねじ11によって
固定・密着されている。冷媒は冷媒入口12から入って冷
媒流路10を循環し、冷媒入口12の反対側に設けられた冷
媒出口から排出される。冷却板４の集積回路１との対向
面７および集積回路１の上面８とにはサンドブラスト等
によって凹凸を施し、冷却板４と集積回路１との微小間
隙に熱伝導性コンパウンド５を充填している。
集積回路１で発生した熱は集積回路１の上面８から熱
伝導性コンパウンド５を介して冷却板４に伝わり、さら
に冷却器９の冷媒流路10を流れる冷媒へ伝導される。
伝導性コンパウンド５を介して冷却板４に伝わり、さら
に冷却器９の冷媒流路10を流れる冷媒へ伝導される。
以上、冷却板４に液冷の冷却器９を設置した一実施例
を述べたが、冷却器９を空冷用フィンに置換えることも
可能である。
を述べたが、冷却器９を空冷用フィンに置換えることも
可能である。
上述したように、冷却板４の集積回路との対向面７と
集積回路の上面８には凹凸を施してあるが、この凹凸の
大きさは幅が熱伝導性コンパウンド５を構成する粒子よ
り大きく、深さは間隙の10％〜20％程度となるようにす
ることにより、熱伝導性コンパウンド５の粒子が冷却板
４の対向面７と集積回路の上面８に施した凹凸にひっか
かり、熱伝導性コンパウンド５の集積回路の上面８から
の移動・落下を防ぐことができ、装置の熱抵抗の上昇の
防止が可能となる。
集積回路の上面８には凹凸を施してあるが、この凹凸の
大きさは幅が熱伝導性コンパウンド５を構成する粒子よ
り大きく、深さは間隙の10％〜20％程度となるようにす
ることにより、熱伝導性コンパウンド５の粒子が冷却板
４の対向面７と集積回路の上面８に施した凹凸にひっか
かり、熱伝導性コンパウンド５の集積回路の上面８から
の移動・落下を防ぐことができ、装置の熱抵抗の上昇の
防止が可能となる。
以上説明したように本発明は、集積回路の上面と、冷
却板の集積回路に向う面とにそれぞれ凹凸を施したの
で、熱伝導性コンパウンドは電子回路装置を縦置きの配
線ボードに実装したり、あるいは集積回路の動作・非動
作の温度差による部分の膨張収縮がおかったりしても、
本発明による凹凸に捕えられて、冷却板と集積回路との
間隙から移動せず残留するので、電子回路装置の冷却能
力を低下させず、装置の信頼性を高めることができる効
果がある。また、冷却板と集積回路の対向面に凹凸を施
すことによって、熱伝導性コンパウンドとの接触面積、
すなわち熱伝導面が広がり、熱抵抗値を従来よりも低下
することが可能となる効果がある。
却板の集積回路に向う面とにそれぞれ凹凸を施したの
で、熱伝導性コンパウンドは電子回路装置を縦置きの配
線ボードに実装したり、あるいは集積回路の動作・非動
作の温度差による部分の膨張収縮がおかったりしても、
本発明による凹凸に捕えられて、冷却板と集積回路との
間隙から移動せず残留するので、電子回路装置の冷却能
力を低下させず、装置の信頼性を高めることができる効
果がある。また、冷却板と集積回路の対向面に凹凸を施
すことによって、熱伝導性コンパウンドとの接触面積、
すなわち熱伝導面が広がり、熱抵抗値を従来よりも低下
することが可能となる効果がある。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は従来の集
積回路の冷却装置の断面図である。 1,14……集積回路、2,13……回路基板、３……枠、４…
…冷却板、5,15……熱伝導性コンパウンド、７……対向
面、８……上面、９……冷却器、16……冷却用フィン。
積回路の冷却装置の断面図である。 1,14……集積回路、2,13……回路基板、３……枠、４…
…冷却板、5,15……熱伝導性コンパウンド、７……対向
面、８……上面、９……冷却器、16……冷却用フィン。
Claims (1)
- 【請求項１】複数個の集積回路を面上に搭載した回路基
板と、この回路基板を保持する枠と、前記集積回路の全
ての表面に亘って一定の微小間隙を有するように加工さ
れた冷却部材とを有して、この冷却部材と前記集積回路
との微小間隙に熱伝導性コンパウンドを充填した集積回
路の冷却装置において、前記冷却部材の集積回路との対
向面と前記集積回路の上面とに微小の凹凸を設けたこと
を特徴とする集積回路の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2072455A JP2811884B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 集積回路の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2072455A JP2811884B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 集積回路の冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03270259A JPH03270259A (ja) | 1991-12-02 |
| JP2811884B2 true JP2811884B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=13489798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2072455A Expired - Lifetime JP2811884B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 集積回路の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2811884B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2088821C (en) * | 1992-02-05 | 1999-09-07 | Hironobu Ikeda | Cooling structure for integrated circuit |
| WO1999016128A1 (fr) * | 1997-09-19 | 1999-04-01 | Hitachi, Ltd. | Module a semiconducteur |
| JP2003289191A (ja) | 2002-03-28 | 2003-10-10 | Denso Corp | 電子制御装置 |
| JP2010258474A (ja) * | 2010-08-02 | 2010-11-11 | Denso Corp | 電子制御装置 |
-
1990
- 1990-03-20 JP JP2072455A patent/JP2811884B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03270259A (ja) | 1991-12-02 |
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