JPH0422023B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0422023B2 JPH0422023B2 JP58241949A JP24194983A JPH0422023B2 JP H0422023 B2 JPH0422023 B2 JP H0422023B2 JP 58241949 A JP58241949 A JP 58241949A JP 24194983 A JP24194983 A JP 24194983A JP H0422023 B2 JPH0422023 B2 JP H0422023B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor chip
- heat transfer
- bellows
- transfer device
- chip
- 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
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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
- H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
- H10W40/40—Arrangements for thermal protection or thermal control involving heat exchange by flowing fluids
- H10W40/47—Arrangements for thermal protection or thermal control involving heat exchange by flowing fluids by flowing liquids, e.g. forced water cooling
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は伝熱装置に係り、特に配線基板に対し
て垂直に搭載された半導体チツプの接続部にスト
レスを加えずに冷却することに好適な伝熱装置に
係る。
て垂直に搭載された半導体チツプの接続部にスト
レスを加えずに冷却することに好適な伝熱装置に
係る。
高電力半導体チツプを搭載したモジユールの冷
却例として、特公昭56−33862「熱伝達接続体」、
特公昭56−31743「封入型冷却装置」特開昭56−
7457「半導体デバイス用パツケージ」に代表され
る。これらは半導体チツプの裏面に冷却手段を圧
接して熱伝導路を形成するが、フリツプチツプ接
続部も圧縮荷重を受け、この為接続部が変形し、
接続寿命に影響を与えるので、この点の考慮が必
要である。又半導体チツプからの伝熱経路がフリ
ツプチツプ接続端子から配線基板へのルートとチ
ツプ裏面からの圧接冷却手段からのルートの２通
りであり、前者は後者より一般に熱抵抗が高く、
実質的には後者で冷却能力が決定される。
却例として、特公昭56−33862「熱伝達接続体」、
特公昭56−31743「封入型冷却装置」特開昭56−
7457「半導体デバイス用パツケージ」に代表され
る。これらは半導体チツプの裏面に冷却手段を圧
接して熱伝導路を形成するが、フリツプチツプ接
続部も圧縮荷重を受け、この為接続部が変形し、
接続寿命に影響を与えるので、この点の考慮が必
要である。又半導体チツプからの伝熱経路がフリ
ツプチツプ接続端子から配線基板へのルートとチ
ツプ裏面からの圧接冷却手段からのルートの２通
りであり、前者は後者より一般に熱抵抗が高く、
実質的には後者で冷却能力が決定される。
一方、特開昭55−121670「垂直半導体集積回路
チツプ・パツケージ」は、配線基板に半導体チツ
プを垂直に搭載して高密度化をはかるパツケージ
を開示している。より高電力化された場合に、冷
却構造を適切に行なえば、高密度化に効果があ
る。
チツプ・パツケージ」は、配線基板に半導体チツ
プを垂直に搭載して高密度化をはかるパツケージ
を開示している。より高電力化された場合に、冷
却構造を適切に行なえば、高密度化に効果があ
る。
本発明の目的は、高電力、高密度ハイブリツド
モジユールの冷却能力向上する伝熱装置を提供す
ることにある。
モジユールの冷却能力向上する伝熱装置を提供す
ることにある。
本発明は、基板に垂直に搭載された半導体チツ
プの両主面にベローズ構造体を圧接し、ベローズ
内に冷媒を入れたことを特徴とする。
プの両主面にベローズ構造体を圧接し、ベローズ
内に冷媒を入れたことを特徴とする。
以下、本発明の一実施例を第１図、第２図によ
り説明する。
り説明する。
第１図は伝熱装置の断面図である。セラミツク
基板１に半導体チツプ２を接続アダプタ３を介し
てフリツプチツプ接続し、半導体チツプ２を垂直
に搭載する。気密封止キヤツプ４の内側にロー材
７により固定されたニツケル製金属ベローズ６の
伸縮部１４が半導体チツプ２の両主面に圧接して
いる。金属ベローズ６の半導体チツプ２との接触
部には電気絶縁を必要とする場合はSIC製絶縁板
８を挿入しても又金属ベローズとSICを接合して
一体化してもよい。金属ベローズ６の内部冷媒室
１２には冷媒ホース１０、冷媒ホースコネクタ９
を介して気密封止キヤツプ４に金属ベローズ６と
係合する位置にあけられた穴１５より冷媒が供給
される。金属ベローズ６は半導体チツプ毎に独立
していても又複数の半導体チツプをカバできる様
に連結しており、チツプとの接触部１４のみチツ
プ毎に独立している構造でもよい。冷媒供給ホー
ス１０は半導体チツプ２の両主面に接するベロー
ズに同時（時間的なズレがない）に供給できる様
二股に分岐している。冷媒の加圧力を制御するこ
とによりベローズ伸縮部１４が保有する機械特性
に加えて、半導体チツプの両主面の面圧を変える
ことができる。
基板１に半導体チツプ２を接続アダプタ３を介し
てフリツプチツプ接続し、半導体チツプ２を垂直
に搭載する。気密封止キヤツプ４の内側にロー材
７により固定されたニツケル製金属ベローズ６の
伸縮部１４が半導体チツプ２の両主面に圧接して
いる。金属ベローズ６の半導体チツプ２との接触
部には電気絶縁を必要とする場合はSIC製絶縁板
８を挿入しても又金属ベローズとSICを接合して
一体化してもよい。金属ベローズ６の内部冷媒室
１２には冷媒ホース１０、冷媒ホースコネクタ９
を介して気密封止キヤツプ４に金属ベローズ６と
係合する位置にあけられた穴１５より冷媒が供給
される。金属ベローズ６は半導体チツプ毎に独立
していても又複数の半導体チツプをカバできる様
に連結しており、チツプとの接触部１４のみチツ
プ毎に独立している構造でもよい。冷媒供給ホー
ス１０は半導体チツプ２の両主面に接するベロー
ズに同時（時間的なズレがない）に供給できる様
二股に分岐している。冷媒の加圧力を制御するこ
とによりベローズ伸縮部１４が保有する機械特性
に加えて、半導体チツプの両主面の面圧を変える
ことができる。
第２図は本伝熱装置をモジユール化する場合又
はその反対に分解する場合のベローズ構造体と半
導体チツプとのギヤツプを設けた状態での断面図
である。金属ベローズ６の伸縮部１４のバネ特性
により、伸縮部の先端は半導体チツプ２に圧接し
ている。この状態で半導体チツプ２を第１図の様
にベローズ間に挿入することはできない為、ベロ
ーズ内冷媒室１２の圧力を気密封止室１１の圧力
より小さくすることにより、ベローズ伸縮部１４
を縮少させて半導体チツプ表面との間にギヤツプ
を設けることができる。
はその反対に分解する場合のベローズ構造体と半
導体チツプとのギヤツプを設けた状態での断面図
である。金属ベローズ６の伸縮部１４のバネ特性
により、伸縮部の先端は半導体チツプ２に圧接し
ている。この状態で半導体チツプ２を第１図の様
にベローズ間に挿入することはできない為、ベロ
ーズ内冷媒室１２の圧力を気密封止室１１の圧力
より小さくすることにより、ベローズ伸縮部１４
を縮少させて半導体チツプ表面との間にギヤツプ
を設けることができる。
これによれば次の効果がある。
(1) 半導体チツプの両主面に伝熱装置を接触させ
る為、熱抵抗を従来方式の約半分に低減でき
る。
る為、熱抵抗を従来方式の約半分に低減でき
る。
(2) 伝熱装置が半導体チツプの両主面に接触する
構造でかつベローズ内空間の圧力をベローズの
外側より小さくできるので、伝熱装置と半導体
チツプとの分離、再結合が容易である。
構造でかつベローズ内空間の圧力をベローズの
外側より小さくできるので、伝熱装置と半導体
チツプとの分離、再結合が容易である。
(3) 伝熱装置の半導体チツプ接触部が柔軟なベロ
ーズ構造である為、半導体チツプの傾き、半導
体チツプ間のピツチバラツキ、半導体チツプ搭
載基板のそり、ねじれによる半導体チツプの高
さバラツキを伝熱効率を減じることなく吸収で
きる。
ーズ構造である為、半導体チツプの傾き、半導
体チツプ間のピツチバラツキ、半導体チツプ搭
載基板のそり、ねじれによる半導体チツプの高
さバラツキを伝熱効率を減じることなく吸収で
きる。
(4) 半導体チツプへの伝熱装置の接触圧力が半導
体チツプと配線基板の接続部に影響を与えない
為、その接続寿命を劣化させることがない。
体チツプと配線基板の接続部に影響を与えない
為、その接続寿命を劣化させることがない。
本発明によれば、基板に垂直に搭載した半導体
チツプを効果的に冷却することができる。
チツプを効果的に冷却することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２
図は第１図において、ベローズ構造体・半導体チ
ツプとの間にギヤツプを作つた状態での断面図で
ある。 １…セラミツク基板、２…半導体チツプ、３…
接続アダプタ、４…気密封止キヤツプ、６…金属
ベローズ。
図は第１図において、ベローズ構造体・半導体チ
ツプとの間にギヤツプを作つた状態での断面図で
ある。 １…セラミツク基板、２…半導体チツプ、３…
接続アダプタ、４…気密封止キヤツプ、６…金属
ベローズ。
Claims (1)
- １ 半導体チツプを配線基板上に垂直に搭載接続
し、該半導体チツプの両主面にベローズ構造体を
圧接し、該ベローズ構造体の内部に冷媒を入れた
ことを特徴とする伝熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58241949A JPS60134449A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 伝熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58241949A JPS60134449A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 伝熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60134449A JPS60134449A (ja) | 1985-07-17 |
| JPH0422023B2 true JPH0422023B2 (ja) | 1992-04-15 |
Family
ID=17081963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58241949A Granted JPS60134449A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 伝熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60134449A (ja) |
-
1983
- 1983-12-23 JP JP58241949A patent/JPS60134449A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60134449A (ja) | 1985-07-17 |
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