JPH02237200A - 集積回路の冷却構造 - Google Patents
集積回路の冷却構造Info
- Publication number
- JPH02237200A JPH02237200A JP1058720A JP5872089A JPH02237200A JP H02237200 A JPH02237200 A JP H02237200A JP 1058720 A JP1058720 A JP 1058720A JP 5872089 A JP5872089 A JP 5872089A JP H02237200 A JPH02237200 A JP H02237200A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- integrated circuit
- integrated circuits
- cooling
- inert fluid
- wiring board
- Prior art date
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- Granted
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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 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は情報処理装置等の電子機器を構成する集積回路
の冷却構造に関する。
の冷却構造に関する。
従来、集積回路の冷却構造としては第２図に示す例（Ｓ
．Ｏｋｔａｙ，Ｈ．Ｃ Ｋａｍｍｅｒｅｒ’Ａ Ｃａｎ
ｄｕｆｔｉｏｎ−Ｃｏｏｌｅｄ Ｍｏｄｕｌｅ ｆｏｒ
Ｈｉｇｈ−Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ＬＳＩ Ｄｅ
ｖｔｃｅｓＩＢＭ Ｊ ＲＥＳ ＤＥＶＥＬＯＰ Ｖｏ
ｌ ２０ Ｎｏ Ｉ Ｊａｎ，１９３２による》のよう
に集積回路２０１（Ｉ／Ｏビン２０３を設けた配線基板
２０２に搭載）にばね２０５によりピストン２０４を押
し付け熱を奪いその熱をヘリウムガス２１０を充填した
六間を通してハット２０６介在層２０７を経て冷却板２
０８へ伝え冷媒２０９へ放熱する構造をはじめとしてい
くつかのものが実用化されている。
．Ｏｋｔａｙ，Ｈ．Ｃ Ｋａｍｍｅｒｅｒ’Ａ Ｃａｎ
ｄｕｆｔｉｏｎ−Ｃｏｏｌｅｄ Ｍｏｄｕｌｅ ｆｏｒ
Ｈｉｇｈ−Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ＬＳＩ Ｄｅ
ｖｔｃｅｓＩＢＭ Ｊ ＲＥＳ ＤＥＶＥＬＯＰ Ｖｏ
ｌ ２０ Ｎｏ Ｉ Ｊａｎ，１９３２による》のよう
に集積回路２０１（Ｉ／Ｏビン２０３を設けた配線基板
２０２に搭載）にばね２０５によりピストン２０４を押
し付け熱を奪いその熱をヘリウムガス２１０を充填した
六間を通してハット２０６介在層２０７を経て冷却板２
０８へ伝え冷媒２０９へ放熱する構造をはじめとしてい
くつかのものが実用化されている。
また、特開昭６０−１６０１５０には液体冷媒の衝突噴
流を利用した冷却装置の例が示されている．すなわち、
第３図に示すようにプリント基板３０２に集積回路チッ
プ３０１が搭載された伝熱基板３０３を取付け、クーリ
ングヘッダ３０８に先端に伝熱板３０５を設けたべロー
ズ３０７を取り付け、伝熱板３０５を可変形性伝熱体３
０４を介して伝熱基板３０３に当接させ、ベローズ３０
７にはノズル３０６から液体冷媒が噴出される。
流を利用した冷却装置の例が示されている．すなわち、
第３図に示すようにプリント基板３０２に集積回路チッ
プ３０１が搭載された伝熱基板３０３を取付け、クーリ
ングヘッダ３０８に先端に伝熱板３０５を設けたべロー
ズ３０７を取り付け、伝熱板３０５を可変形性伝熱体３
０４を介して伝熱基板３０３に当接させ、ベローズ３０
７にはノズル３０６から液体冷媒が噴出される。
チップ３０１で発生した熱は伝熱基板３０３，可変形性
伝熱体３０４，伝熱板３０５を伝えられノズル３０６に
より噴出される液体冷媒により除去される。
伝熱体３０４，伝熱板３０５を伝えられノズル３０６に
より噴出される液体冷媒により除去される。
上述した従来の集積回路の冷却構造のうち第２図の構造
では集積回路２０１を配線基板２０２に取り付けたとき
に生じる高さや傾きのばらつきに追従させるためピスト
ン２０４の集積回路２０１との接触面を球面としハット
２０６とピストン２０４の間にすきまを設けているが、
これは有効伝熱面積を減少させ、冷却能力の低下をもな
らす．また、冷却板２０８内の冷媒流路は強制対流によ
る熱伝達を目的として形成されており、得られる熱伝達
係数は０．１〜０ ． ５ ｗ／ｃｎｉ”ｃ程度であっ
て集積回路の高集積化が進み消費電力が増大すると冷却
能力が不足する。
では集積回路２０１を配線基板２０２に取り付けたとき
に生じる高さや傾きのばらつきに追従させるためピスト
ン２０４の集積回路２０１との接触面を球面としハット
２０６とピストン２０４の間にすきまを設けているが、
これは有効伝熱面積を減少させ、冷却能力の低下をもな
らす．また、冷却板２０８内の冷媒流路は強制対流によ
る熱伝達を目的として形成されており、得られる熱伝達
係数は０．１〜０ ． ５ ｗ／ｃｎｉ”ｃ程度であっ
て集積回路の高集積化が進み消費電力が増大すると冷却
能力が不足する。
第３図に示す構造では、浮肉のベローズ３０７を用いて
いるため、腐食が発生してベローズ３０７に穴があき、
液体冷媒が漏出する危険性がある。
いるため、腐食が発生してベローズ３０７に穴があき、
液体冷媒が漏出する危険性がある。
本発明の集積回路の冷却構造は、配線基板と、この配線
基板に複数個搭載された集積回路と前記配線基板を保持
する基板枠と、前記配線基板に密着し複数のザグリ穴で
前記集積回路それぞれを覆い吸入ヘッダ部に供給された
不活性液体を前記ザグリ穴それぞれに設けたノズルがら
噴出させて前記集積回路それぞれに衝突させ前記ザグリ
穴内に噴出された前記不活性液体を排出ヘッダ部に集め
て排出する冷却容器とを含んで構成される。
基板に複数個搭載された集積回路と前記配線基板を保持
する基板枠と、前記配線基板に密着し複数のザグリ穴で
前記集積回路それぞれを覆い吸入ヘッダ部に供給された
不活性液体を前記ザグリ穴それぞれに設けたノズルがら
噴出させて前記集積回路それぞれに衝突させ前記ザグリ
穴内に噴出された前記不活性液体を排出ヘッダ部に集め
て排出する冷却容器とを含んで構成される。
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断面図である．
１は集積回路、２は集積回路を複数個マトリクス状に配
列し搭載した配線基板で、その外縁部には、配線基板２
を保持する基板枠３が固着されている．４は冷却容器で
１つ１つの集積回路１に覆い被さり集積回路１を分離独
立させるザグリ穴５を有し、不活性液体６を冷却容器４
内へ取り込む吸入口７と吸入口より吸入した不活性液体
６を各ザグリ穴５に分配供給する吸入ヘッダ８、各ザグ
リ穴５から排出される不活性液体６を収集する排出ヘッ
ダ１０、収集した不活性液体６を冷却容器４より外部へ
排出する排出口１１を具備している。冷却容器４のザグ
リ穴５内へは、吸入ヘッダ８から供給された不活性液体
６を集積回路２の上面へ噴出するノズル９が設けられて
いる．不活性液体６が冷却容器４の吸入口７より流入さ
れると、吸入ヘッダ８内に充満し、ノズル９より噴出さ
れ、集積回路２の上面へ衝突する．衝突した不活性液体
６は直接集積回路２より熱を奪い、排出ヘッダ１０へと
流れ排出口１１より外部へ排出される。
列し搭載した配線基板で、その外縁部には、配線基板２
を保持する基板枠３が固着されている．４は冷却容器で
１つ１つの集積回路１に覆い被さり集積回路１を分離独
立させるザグリ穴５を有し、不活性液体６を冷却容器４
内へ取り込む吸入口７と吸入口より吸入した不活性液体
６を各ザグリ穴５に分配供給する吸入ヘッダ８、各ザグ
リ穴５から排出される不活性液体６を収集する排出ヘッ
ダ１０、収集した不活性液体６を冷却容器４より外部へ
排出する排出口１１を具備している。冷却容器４のザグ
リ穴５内へは、吸入ヘッダ８から供給された不活性液体
６を集積回路２の上面へ噴出するノズル９が設けられて
いる．不活性液体６が冷却容器４の吸入口７より流入さ
れると、吸入ヘッダ８内に充満し、ノズル９より噴出さ
れ、集積回路２の上面へ衝突する．衝突した不活性液体
６は直接集積回路２より熱を奪い、排出ヘッダ１０へと
流れ排出口１１より外部へ排出される。
集積回路２より直接熱を奪い外部へと排出する不活性液
体６には電気絶縁性を有し、かつ金属、プラスチック、
ゴム等を侵さない液体を用いる．〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は、配線基板上に複数個搭載
した集積回路に直接、不活性液体をノズルにより噴流衝
突させることにより、集積回路の発熱部から冷媒までの
熱抵抗が数段少なくなるため、集積回路チップの高集積
化が一段と集み消費電力が増大しても冷却能力的に十分
に満足できる．また腐食が発生しにくい冷却容器を構成
することで冷媒の漏れ等に対する影響のない高信頼性の
冷却構造を提供することができる。
体６には電気絶縁性を有し、かつ金属、プラスチック、
ゴム等を侵さない液体を用いる．〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は、配線基板上に複数個搭載
した集積回路に直接、不活性液体をノズルにより噴流衝
突させることにより、集積回路の発熱部から冷媒までの
熱抵抗が数段少なくなるため、集積回路チップの高集積
化が一段と集み消費電力が増大しても冷却能力的に十分
に満足できる．また腐食が発生しにくい冷却容器を構成
することで冷媒の漏れ等に対する影響のない高信頼性の
冷却構造を提供することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図および
第３図は従来の集積回路の冷却構造を示す断面図である
。 １・・・集積回路、２・・・配線基板、３・・・基板枠
、４・・・冷却容器、５・・・ザグリ穴、６・・・不活
性液体、７・・・吸入口、８・・・吸入ヘッダ、９・・
・ノズル、１ｏ・・・排出ヘッダ、１１・・・排出口、
２０１・・・集積回路、２０２・・・配線基板、２０３
・・・Ｉ／Ｏビン、２０４・・・ピストン、２０５・・
・ばね、２０６・・・ハット、２０７・・・介在層、２
０８・・・冷却板、２０９・・・冷媒、３０１・・・チ
ップ、３０２・・・プリント基板、３０３・・・伝熱基
板、３０４・・・可変形性伝熱体、３０５・・・伝熱板
、３０６・・・ノズル、３０７・・・ベローズ、３０８
・・・クーリングヘッダ。
第３図は従来の集積回路の冷却構造を示す断面図である
。 １・・・集積回路、２・・・配線基板、３・・・基板枠
、４・・・冷却容器、５・・・ザグリ穴、６・・・不活
性液体、７・・・吸入口、８・・・吸入ヘッダ、９・・
・ノズル、１ｏ・・・排出ヘッダ、１１・・・排出口、
２０１・・・集積回路、２０２・・・配線基板、２０３
・・・Ｉ／Ｏビン、２０４・・・ピストン、２０５・・
・ばね、２０６・・・ハット、２０７・・・介在層、２
０８・・・冷却板、２０９・・・冷媒、３０１・・・チ
ップ、３０２・・・プリント基板、３０３・・・伝熱基
板、３０４・・・可変形性伝熱体、３０５・・・伝熱板
、３０６・・・ノズル、３０７・・・ベローズ、３０８
・・・クーリングヘッダ。
Claims (1)
- 配線基板と、この配線基板に複数個搭載された集積回路
と前記配線基板を保持する基板枠と、前記配線基板に密
着し複数のザグリ穴で前記集積回路それぞれを覆い吸入
ヘッダ部に供給された不活性液体を前記ザグリ穴それぞ
れに設けたノズルから噴出させて前記集積回路それぞれ
に衝突させ前記ザグリ穴内に噴出された前記不活性液体
を排出ヘッダ部に集めて排出する冷却容器とを含むこと
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 |
|---|---|---|---|
| JP1058720A JPH0724349B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 集積回路の冷却構造 |
| US07/349,411 US5023695A (en) | 1988-05-09 | 1989-05-08 | Flat cooling structure of integrated circuit |
| CA000599031A CA1303238C (en) | 1988-05-09 | 1989-05-08 | Flat cooling structure of integrated circuit |
| EP89304623A EP0341950B1 (en) | 1988-05-09 | 1989-05-08 | Flat cooling structure of integrated circuit |
| DE68918156T DE68918156T2 (de) | 1988-05-09 | 1989-05-08 | Flache Kühlungsstruktur für integrierte Schaltung. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1058720A JPH0724349B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 集積回路の冷却構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02237200A true JPH02237200A (ja) | 1990-09-19 |
| JPH0724349B2 JPH0724349B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=13092332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1058720A Expired - Lifetime JPH0724349B2 (ja) | 1988-05-09 | 1989-03-10 | 集積回路の冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724349B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0322596A (ja) * | 1989-06-20 | 1991-01-30 | Fujitsu Ltd | 集積回路素子の冷却構造およびその冷却方法 |
| DE4220732A1 (de) * | 1991-06-26 | 1993-01-14 | Hitachi Ltd | Halbleiterkuehleinrichtung |
| JPH0567712A (ja) * | 1991-05-30 | 1993-03-19 | Nec Corp | 集積回路の冷却機構 |
| JPH06342990A (ja) * | 1991-02-04 | 1994-12-13 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 統合冷却システム |
-
1989
- 1989-03-10 JP JP1058720A patent/JPH0724349B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0322596A (ja) * | 1989-06-20 | 1991-01-30 | Fujitsu Ltd | 集積回路素子の冷却構造およびその冷却方法 |
| JPH06342990A (ja) * | 1991-02-04 | 1994-12-13 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 統合冷却システム |
| JPH0567712A (ja) * | 1991-05-30 | 1993-03-19 | Nec Corp | 集積回路の冷却機構 |
| DE4220732A1 (de) * | 1991-06-26 | 1993-01-14 | Hitachi Ltd | Halbleiterkuehleinrichtung |
| US5270572A (en) * | 1991-06-26 | 1993-12-14 | Hitachi, Ltd. | Liquid impingement cooling module for semiconductor devices |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0724349B2 (ja) | 1995-03-15 |
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