JPH0310706Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案はICやLSIあるいはハイブリツドICな
どの集積回路に用いる基板に関するものである。

従来の技術 周知のようにこの種の集積回路は、シリコン製
の基板の表面にフオトエツチングや拡散、蒸着な
どの方法によつてトランジスタやダイオード等の
素子を多数含む回路を形成したものであり、小型
で信頼性が高く、また安価であるなどの優れた利
点を有している。しかし集積回路は、パツケージ
に密封した構成であるから、発熱による出力の制
約を受け、したがつて高出力ICやハイブリツト
ICでは、パツケージに放熱フインを取付けて熱
放散を積極的に行なつたり、あるいはプリント基
板に取付けた状態で強制換気を行なつて冷却を促
進したりすることが行なわれている。

考案が解決しようとする問題点 しかるに上述した従来の冷却のための手段は、
パツケージに密封した状態での外部との熱授受を
促進するためのものであるが、発熱源はセラミツ
ク基板上に形成した回路であるから、その回路か
ら放熱フイン等の外部に対する放熱部までの熱移
動を積極的に行なわなければ、効率的な冷却とは
なり得ない。この点に関して従来では特に顧みら
れていず、集積回路の高出力化や高機能化を図る
うえで、未だ改良すべき余地があつた。

この考案は上記の事情に鑑み、熱伝導性に優
れ、したがつて高出力化や高機能化を図ることの
できる集積回路用基板を提供することを目的とす
るものである。

問題点を解決するための手段 この考案は、下面に設けた回路が発する熱を、
上面側および板面方向へ積極的に移動させるため
のヒートパイプ式の熱ダイオードを内部に形成し
たものであつて、より詳しくは、下面に回路が形
成される基板用板材の内部に、非凝縮性ガスを排
気しかつ蒸発潜熱として熱輸送を行なう凝縮性流
体のみを封入してなる多数の微細孔が、ほぼ板厚
方向に沿つて形成され、かつ各微細孔が、その下
端部に対して上端部が板材の面方向の同一方向に
ずれて位置する形状とされていることを特徴とす
るものである。

作 用 したがつてこの考案においては、下面側に設け
た回路に通電することにより発生した熱によつて
微細孔内の凝縮性流体が蒸発気化し、その蒸気が
微細孔の上端部側に流れて放熱液化することによ
り、回路の熱が上面側に運ばれる。またその場
合、各微細孔の上端部が下端部に対して面方向に
ずれて位置しているから、いずれかの微細孔の上
端部側へ運ばれた熱が、その微細孔に隣接する他
の微細孔の凝縮性流体に与えられ、その結果、回
路が発生する熱は、板面方向にも同時に輸送され
る。そして各微細孔内においては、上端部で液化
した作動流体が、重力によつて下端部に戻る。

さらにこの考案においては、液相の作動流体が
蒸発することによつて熱輸送を行なうのであつ
て、その液相の作動流体が重力によつて下端部に
下がつているから、上面側からの入熱に対しては
作動流体による熱輸送が生じず、換言すれば、回
路からの発熱のみを輸送するよう作用し、外部の
温度が高い場合には、外部温度による回路の加熱
を防止する。

実施例 以下、この考案の実施例を添附の図面を参照し
て説明する。

第１図はこの考案の一実施例を示す一部破断し
た拡大斜視図であつて、素材となる板材１として
は、ICあるいはLSI用として単結晶シリコンウエ
ハーが用いられ、またハイブリツドIC用として
セラミツク板が用いられる。その板材１の内部に
は、板厚方向に対して同一方向に所定角度傾斜し
た多数本の微細孔２が形成されており、その微細
孔２は完全な密閉構造であつて、その内部には空
気等の非凝縮性ガスを排気した後に水等の凝縮性
流体が作動流体３として封入されている。したが
つて各微細孔２はヒートパイプとして構成され、
また液相の作動流体３が通常時は下端部に下がつ
ていて上端部から下端部に向けての熱輸送には作
用しないことにより、熱ダイオードとなつてい
る。

そして前記板材１の下面に回路４が設けられ
る。

したがつて上記のように構成した基板におい
て、回路４に通電して回路４が発熱した場合、そ
の熱によつて微細孔２内の作動流体３が蒸発し、
その蒸気が微細孔２の上端部に流れ、しかも後放
熱して凝縮液化する。また各微細孔２は上端部が
隣接する他の微細孔２側に位置する形状となつて
いるから、微細孔２内の作動流体３同士で熱授受
が生じて熱が板面方向に次第に輸送される。すな
わち上記の基板では回路４で発生した熱が上面側
および板端に向けて輸送され、しかる後外気に放
熱するが、その間の熱輸送を作動流体３の蒸発潜
熱として行なうから、極めて効率の良い熱移動が
生じ、その結果、回路４を良好に冷却することが
できる。

また上記の基板において、上面側の外気温度が
回路４の温度より高い場合、微細孔２内の作動流
体３が下端部側に下がつていて外気の有する熱に
よつては蒸発しないから、作動流体３は外気の有
する熱を回路４に対して輸送せず、したがつて外
気温度が高い場合の回路４に対する熱影響を低減
することができる。

なお、この考案における微細孔２の形状は上記
の実施例で示した形状に限定されるものではな
く、要は上端部が隣接する他の微細孔２側に位置
していればよいのであり、例えば第２図に示すよ
うに逆Ｌ字状の形状にしてもよい。

考案の効果 以上の説明から明らかなようにこの考案の集積
回路用基板によれば、下面に回路が形成される基
板用板板材の内部に、非凝縮性ガスを排気しかつ
蒸発潜熱として熱輸送を行なう凝縮性流体のみを
封入してなる多数の微細孔が、ほぼ板厚方向に沿
つて形成され、かつ各微細孔が、その下端部に対
して上端部が板材の面方向の同一方向にずれて位
置する形状とされた構成であるから、回路から発
生した熱は、その熱によつて微細孔内の凝縮性流
体が蒸発することにより、凝縮性流体の潜熱とし
て上面側および板面方向に輸送され、しかる後外
気放熱されるので、実質上基板自体の熱伝導性が
極めて高くなり、回路を良好に冷却し、ひいては
回路の高出力化や高機能化を図ることができる。
さらにこの考案では、前記微細孔が上方に向けた
熱輸送のみを行なう熱ダイオードとして作用する
から、上面側の外気温度が高い場合には、熱輸送
を行なわず、したがつて外気温度が高い場合の回
路に対する熱影響を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す一部破断し
た拡大斜視図、第２図は微細孔の他の形状を示す
ための断面図である。 １……板材、２……微細孔、３……作動流体、
４……回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 下面に回路が形成される基板用板材の内部に、
   非凝縮性ガスを排気しかつ蒸発潜熱として熱輸送
   を行なう凝縮性流体のみを封入してなる多数の微
   細孔が、ほぼ板厚方向に沿つて形成され、かつ各
   微細孔が、その下端部に対して上端部が板材の面
   方向の同一方向にずれて位置する形状とされてい
   ることを特徴とする熱伝導性の良い集積回路用基
   板。