JPH0426550B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0426550B2 JPH0426550B2 JP60183883A JP18388385A JPH0426550B2 JP H0426550 B2 JPH0426550 B2 JP H0426550B2 JP 60183883 A JP60183883 A JP 60183883A JP 18388385 A JP18388385 A JP 18388385A JP H0426550 B2 JPH0426550 B2 JP H0426550B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- integrated circuit
- thermally conductive
- cooling container
- conductive fluid
- 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
Links
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
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/073—Connecting or disconnecting of die-attach connectors
- H10W72/07351—Connecting or disconnecting of die-attach connectors characterised by changes in properties of the die-attach connectors during connecting
-
- 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
- H10W72/30—Die-attach connectors
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、半導体集積回路、殊にLSIパツケー
ジの冷却装置に関するものである。
ジの冷却装置に関するものである。
従来より、LSIパツケージの冷却技術として、
例えば、アイ・イー・イー・イー「IEEE ICCD
83」に報告された論文、アイ・ビー・エム4381モ
ジユール「NEW INTERNAL AND
EXTERNAL COOLING ENHANCEMENTS
FOR THE AIR COOLED IBM 4381
MODUL Ｅ」がある。すなわち、基板上に実装
された集積回路とこの集積回路に対向する冷却板
との間には微小ギヤツプが存在し、この微小ギヤ
ツプの寸法によつてその冷却特性が左右され、微
小ギヤツプを狭くすることが熱抵抗の低下につな
がる。微小ギヤツプを0.2mmに保つて、そのギヤ
ツプに熱伝導性コンパウツドを充填した時、集積
回路と冷却板との間の熱抵抗は９℃／Ｗと報告さ
れている。
例えば、アイ・イー・イー・イー「IEEE ICCD
83」に報告された論文、アイ・ビー・エム4381モ
ジユール「NEW INTERNAL AND
EXTERNAL COOLING ENHANCEMENTS
FOR THE AIR COOLED IBM 4381
MODUL Ｅ」がある。すなわち、基板上に実装
された集積回路とこの集積回路に対向する冷却板
との間には微小ギヤツプが存在し、この微小ギヤ
ツプの寸法によつてその冷却特性が左右され、微
小ギヤツプを狭くすることが熱抵抗の低下につな
がる。微小ギヤツプを0.2mmに保つて、そのギヤ
ツプに熱伝導性コンパウツドを充填した時、集積
回路と冷却板との間の熱抵抗は９℃／Ｗと報告さ
れている。
しかしながら、このようなLSIパツケージにお
いては、該LSIパツケージの構成部品をなす基
板、集積回路、冷却板等に寸法誤差があり、組立
の際に生ずる組立誤差も合わせると、その誤差の
累積値は100〜200μｍにも達する。つまり、この
誤差の累積値よりも微小ギヤツプを狭く設計する
と、集積回路と冷却板とが接触し破損してしまう
虞れが有り、したがつて微小ギヤツプを誤差の累
積値よりも狭くすることができなかつた。このた
め、従来の冷却構造では、熱抵抗の改善に限度が
あり、大幅な熱抵抗の低減を達成することができ
なかつた。
いては、該LSIパツケージの構成部品をなす基
板、集積回路、冷却板等に寸法誤差があり、組立
の際に生ずる組立誤差も合わせると、その誤差の
累積値は100〜200μｍにも達する。つまり、この
誤差の累積値よりも微小ギヤツプを狭く設計する
と、集積回路と冷却板とが接触し破損してしまう
虞れが有り、したがつて微小ギヤツプを誤差の累
積値よりも狭くすることができなかつた。このた
め、従来の冷却構造では、熱抵抗の改善に限度が
あり、大幅な熱抵抗の低減を達成することができ
なかつた。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされた
もので、硬化することにより体積収縮する熱伝導
性流体を冷却容器に蓄え、回路基板の一方の面に
装着された集積回路を冷却容器の熱伝導性流体層
内に浸漬し、回路基板を保持する基板保持部材を
冷却容器に載置すると共に、熱伝導性流体の体積
収縮により集積回路と熱伝導性流体層表面との間
に微小ギヤツプを形成するようにしたものであ
る。
もので、硬化することにより体積収縮する熱伝導
性流体を冷却容器に蓄え、回路基板の一方の面に
装着された集積回路を冷却容器の熱伝導性流体層
内に浸漬し、回路基板を保持する基板保持部材を
冷却容器に載置すると共に、熱伝導性流体の体積
収縮により集積回路と熱伝導性流体層表面との間
に微小ギヤツプを形成するようにしたものであ
る。
したがつて、この発明による冷却装置によれ
ば、熱伝導性流体の体積収縮により、集積回路と
熱伝導性流体層表面との間に微小ギヤツプが形成
される。
ば、熱伝導性流体の体積収縮により、集積回路と
熱伝導性流体層表面との間に微小ギヤツプが形成
される。
以下、本発明に係る集積回路の冷却装置を詳細
に説明する。図は、この冷却装置の一実施例を示
すLSIパツケージの側断面図である。同図におい
て、１は冷却容器、２はこの冷却容器１に蓄えら
れ冷却固化した半田層、３は回路基板４に実装さ
れた複数個の集積回路（LSI）である。集積回路
３と半田層２の表面とは寸法ｈの微小ギヤツプ８
を隔てて対向しており、回路基板４の外周縁部は
基板枠５に強固に固着され、基板枠５は固定ねじ
６，６を用いて冷却容器１に一体的に固定されて
いる。冷却容器１には、水冷ジヤケツト７が固着
されており、この水冷ジヤケツト７の空洞部７ａ
に冷却水を通して水冷としている。
に説明する。図は、この冷却装置の一実施例を示
すLSIパツケージの側断面図である。同図におい
て、１は冷却容器、２はこの冷却容器１に蓄えら
れ冷却固化した半田層、３は回路基板４に実装さ
れた複数個の集積回路（LSI）である。集積回路
３と半田層２の表面とは寸法ｈの微小ギヤツプ８
を隔てて対向しており、回路基板４の外周縁部は
基板枠５に強固に固着され、基板枠５は固定ねじ
６，６を用いて冷却容器１に一体的に固定されて
いる。冷却容器１には、水冷ジヤケツト７が固着
されており、この水冷ジヤケツト７の空洞部７ａ
に冷却水を通して水冷としている。
次に、このように構成されたLSIパツケージに
おける微小ギヤツプ８の実現方法について説明す
る。すなわち、角皿状の冷却容器１内に所定量の
溶融半田を蓄え、冷却容器１を加熱しながら、溶
融半田層内に集積回路３を上方から浸漬する。つ
まり、基板枠５の外周縁下端面５ａと冷却容器１
の外周縁上端面１ａとを当接させ、基板枠５を冷
却容器１に載置し、回路基板４の図で下方の面に
装着された集積回路３を溶融半田層内に浸漬保持
する。この時、すべての集積回路３の表面が溶融
半田に接触する量が溶融半田の最低必要量であ
る。集積回路３には、溶融半田層に浸漬する前に
予め半田ぬれ防止を行なつておき、集積回路３を
浸漬した後、即ち基板枠５を冷却容器１に載置し
た後、冷却容器１への加熱を中断する。この加熱
の中断により、冷却容器１内の溶融半田の温度は
徐々に低下し、この温度低下により溶融半田が体
積収縮しながら冷却固化する。集積回路３には半
田ぬれ防止が施されているため、固化した半田層
２の表面に集積回路３との間には、溶融半田の体
積収縮により、微小ギヤツプ８が形成される。そ
して、基板枠５を冷却容器１より一旦分離し、分
解洗浄等を行なつた後、再び基板枠５の外周縁下
端面５ａと冷却容器１の外周縁上端面１ａとを当
接させ、即ち基板枠５を冷却容器１に載置し、両
者を固定ねじ６，６を用いて一体的に固定する。
このようにして、集積回路３と半田層２の表面と
の間に溶融半田の体積収縮により決定される寸法
ｈの微小ギヤツプ８が実現される。この微小ギヤ
ツプ８は、構成部品の寸法精度および組立精度の
規制を受けない非常に狭い間隙であり、誤差の累
積値よりも狭くなり得る。したがつて、従来の冷
却構造に比して大幅な熱抵抗の低減を図ることが
可能となる。
おける微小ギヤツプ８の実現方法について説明す
る。すなわち、角皿状の冷却容器１内に所定量の
溶融半田を蓄え、冷却容器１を加熱しながら、溶
融半田層内に集積回路３を上方から浸漬する。つ
まり、基板枠５の外周縁下端面５ａと冷却容器１
の外周縁上端面１ａとを当接させ、基板枠５を冷
却容器１に載置し、回路基板４の図で下方の面に
装着された集積回路３を溶融半田層内に浸漬保持
する。この時、すべての集積回路３の表面が溶融
半田に接触する量が溶融半田の最低必要量であ
る。集積回路３には、溶融半田層に浸漬する前に
予め半田ぬれ防止を行なつておき、集積回路３を
浸漬した後、即ち基板枠５を冷却容器１に載置し
た後、冷却容器１への加熱を中断する。この加熱
の中断により、冷却容器１内の溶融半田の温度は
徐々に低下し、この温度低下により溶融半田が体
積収縮しながら冷却固化する。集積回路３には半
田ぬれ防止が施されているため、固化した半田層
２の表面に集積回路３との間には、溶融半田の体
積収縮により、微小ギヤツプ８が形成される。そ
して、基板枠５を冷却容器１より一旦分離し、分
解洗浄等を行なつた後、再び基板枠５の外周縁下
端面５ａと冷却容器１の外周縁上端面１ａとを当
接させ、即ち基板枠５を冷却容器１に載置し、両
者を固定ねじ６，６を用いて一体的に固定する。
このようにして、集積回路３と半田層２の表面と
の間に溶融半田の体積収縮により決定される寸法
ｈの微小ギヤツプ８が実現される。この微小ギヤ
ツプ８は、構成部品の寸法精度および組立精度の
規制を受けない非常に狭い間隙であり、誤差の累
積値よりも狭くなり得る。したがつて、従来の冷
却構造に比して大幅な熱抵抗の低減を図ることが
可能となる。
尚、本実施例においては、冷却容器１に溶融半
田を蓄えた後、冷却容器１を加熱するようにした
が、冷却容器１に前もつて所定量の半田を融着さ
せておき、この融着した半田を加熱し、融解させ
るような方法をとつてもよい。また、本実施例に
おいては、微小ギヤツプ８を形成するために溶融
半田の冷却固化による体積収縮を利用したが、必
ずしも溶融半田でなくともよく、硬化することに
より体積収縮する熱伝導性流体であれば、他の流
体を用いてもよい。また、微小ギヤツプ８に熱伝
導性コンパウンドを充填するようにすれば、さら
に良好な冷却特性を得ることができ、冷却容器１
にフインを装着するようにすれば空冷化も容易に
可能である。
田を蓄えた後、冷却容器１を加熱するようにした
が、冷却容器１に前もつて所定量の半田を融着さ
せておき、この融着した半田を加熱し、融解させ
るような方法をとつてもよい。また、本実施例に
おいては、微小ギヤツプ８を形成するために溶融
半田の冷却固化による体積収縮を利用したが、必
ずしも溶融半田でなくともよく、硬化することに
より体積収縮する熱伝導性流体であれば、他の流
体を用いてもよい。また、微小ギヤツプ８に熱伝
導性コンパウンドを充填するようにすれば、さら
に良好な冷却特性を得ることができ、冷却容器１
にフインを装着するようにすれば空冷化も容易に
可能である。
以上説明したように本発明による集積回路の冷
却装置によると、熱伝導性流体層内に集積回路を
浸漬し、熱伝導性流体の体積収縮により、集積回
路と熱伝導性流体層表面との間に微小ギヤツプを
形成するようにしたので、構成部品の寸法精度お
よび組立精度の規制を受けない非常に狭い間隙を
実現することができ、この間隙は誤差の累積値よ
りも狭くなり得、したがつて従来に比して大幅な
熱抵抗の低減を図ることが可能となる。
却装置によると、熱伝導性流体層内に集積回路を
浸漬し、熱伝導性流体の体積収縮により、集積回
路と熱伝導性流体層表面との間に微小ギヤツプを
形成するようにしたので、構成部品の寸法精度お
よび組立精度の規制を受けない非常に狭い間隙を
実現することができ、この間隙は誤差の累積値よ
りも狭くなり得、したがつて従来に比して大幅な
熱抵抗の低減を図ることが可能となる。
図は本発明に係る集積回路の冷却装置の一実施
例を示すLSIパツケージの側断面図である。 １……冷却容器、２……半田層、３……集積回
路、４……回路基板、５……基板枠、８……微小
ギヤツプ。
例を示すLSIパツケージの側断面図である。 １……冷却容器、２……半田層、３……集積回
路、４……回路基板、５……基板枠、８……微小
ギヤツプ。
Claims (1)
- １ 硬化することにより体積収縮する熱伝導性流
体を蓄えてなる冷却容器と、回路基板の一方の面
に装着され前記冷却容器の熱伝導性流体層内に浸
漬される集積回路と、前記回路基板を保持すると
共に前記冷却容器に載置される基板保持部材とを
備え、前記熱伝導性流体の体積収縮により前記集
積回路と熱伝導性流体層表面との間に微小ギヤツ
プを形成し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 |
|---|---|---|---|
| JP60183883A JPS6245051A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 集積回路の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60183883A JPS6245051A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 集積回路の冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6245051A JPS6245051A (ja) | 1987-02-27 |
| JPH0426550B2 true JPH0426550B2 (ja) | 1992-05-07 |
Family
ID=16143489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60183883A Granted JPS6245051A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 集積回路の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6245051A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01115147A (ja) * | 1987-10-28 | 1989-05-08 | Nec Corp | 集積回路の冷却装置の製造方法 |
| DE69126686T2 (de) * | 1990-08-14 | 1997-10-23 | Texas Instruments Inc | Wärmetransportmodul für Anwendungen ultrahoher Dichte und Silizium auf Siliziumpackungen |
-
1985
- 1985-08-23 JP JP60183883A patent/JPS6245051A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6245051A (ja) | 1987-02-27 |
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