JPH0461259A - 半導体集積回路装置の冷却方法および冷却構造 - Google Patents
半導体集積回路装置の冷却方法および冷却構造Info
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- JPH0461259A JPH0461259A JP2170031A JP17003190A JPH0461259A JP H0461259 A JPH0461259 A JP H0461259A JP 2170031 A JP2170031 A JP 2170031A JP 17003190 A JP17003190 A JP 17003190A JP H0461259 A JPH0461259 A JP H0461259A
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- cap
- refrigerant
- cooling
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
- H10W70/60—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers
- H10W70/62—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers characterised by their interconnections
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- 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
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-
- 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 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、半導体集積回路装置の冷却技術に関するもの
である。
である。
二従来の技術〕
近年の工、Ｓｌは、高集積化、高速化に伴って半導体チ
ップあたりの消費電力が著しく増大り、てこハるだと、
チップを基板に実装するにあたっては、動作時にチップ
から発生ずる熱を如何に効＄Ｊく外部に放出するかがチ
ップの動作信頼性を確保する上で重要な対策となる。特
にチップを基板に面実装（フェイスダウンボンディング
）したような場合は、チップと基板とが小径のバンブ電
極（半田バンブ）を介して接続されるので、チップの熱
が効率よく外部に伝達されず、チップが過熱状態となり
、その結果回路が誤動作したり、チップの寿命が短くな
ったりする虞れがある。
ップあたりの消費電力が著しく増大り、てこハるだと、
チップを基板に実装するにあたっては、動作時にチップ
から発生ずる熱を如何に効＄Ｊく外部に放出するかがチ
ップの動作信頼性を確保する上で重要な対策となる。特
にチップを基板に面実装（フェイスダウンボンディング
）したような場合は、チップと基板とが小径のバンブ電
極（半田バンブ）を介して接続されるので、チップの熱
が効率よく外部に伝達されず、チップが過熱状態となり
、その結果回路が誤動作したり、チップの寿命が短くな
ったりする虞れがある。
ところで、日経ＢＰ社（１９８７，７，１３＞発行の「
日経エレクトロニクスＪＰ１６７〜Ｐ１７６には、チッ
プ（またはチップを封止したパッケージ）を不活性液体
の冷媒に直接浸漬する冷却方式が記載されている。上記
浸漬冷却力式は、冷媒とチップ（またはパッケージ）と
を直接接触さゼ、チップ（またはパッケージ）の表面で
冷媒が６騰する際の熱伝達を利用した冷却方式であるた
釣、他の冷却方式（例えば伝導冷却方式など）に比べて
冷媒とチップとの間の熱抵抗をはるかに小さくできると
いう特長を備えている。
日経エレクトロニクスＪＰ１６７〜Ｐ１７６には、チッ
プ（またはチップを封止したパッケージ）を不活性液体
の冷媒に直接浸漬する冷却方式が記載されている。上記
浸漬冷却力式は、冷媒とチップ（またはパッケージ）と
を直接接触さゼ、チップ（またはパッケージ）の表面で
冷媒が６騰する際の熱伝達を利用した冷却方式であるた
釣、他の冷却方式（例えば伝導冷却方式など）に比べて
冷媒とチップとの間の熱抵抗をはるかに小さくできると
いう特長を備えている。
ところが、上記浸漬冷却方式においては、チップの発熱
量が比較的小さいときは、チップ（またはパッケージ）
の表面のキズや凹凸などを核とする沸騰（核沸騰）によ
って冷却が効率良く進杓するのに対し、チップの発熱量
が増大すると、チップ（またはパッケージ）の表面で発
生ずる気泡同士が次第に融合し、ついには表面全体が気
泡で覆われる、いわゆる膜沸騰状態が生じるため、表面
が蒸気の膜で断熱され、冷却効率が激減してしまうとい
う問題があった。その対策として前訂文献におし′１て
は、冷媒を沸点以下の温度で＄騰させる（サブクール４
！１１）ことによって、膜沸騰の発生を防止しているが
、この場合は冷媒４玲却づ゛るための熱交換器が必要と
なるなど、装置が複維化してしまうという欠点があった
。
量が比較的小さいときは、チップ（またはパッケージ）
の表面のキズや凹凸などを核とする沸騰（核沸騰）によ
って冷却が効率良く進杓するのに対し、チップの発熱量
が増大すると、チップ（またはパッケージ）の表面で発
生ずる気泡同士が次第に融合し、ついには表面全体が気
泡で覆われる、いわゆる膜沸騰状態が生じるため、表面
が蒸気の膜で断熱され、冷却効率が激減してしまうとい
う問題があった。その対策として前訂文献におし′１て
は、冷媒を沸点以下の温度で＄騰させる（サブクール４
！１１）ことによって、膜沸騰の発生を防止しているが
、この場合は冷媒４玲却づ゛るための熱交換器が必要と
なるなど、装置が複維化してしまうという欠点があった
。
本発明は、上記した問題点に着目してなされたものであ
り、その目的は半導体集積回路装置の冷却効率を向上さ
せることのできる冷却技術を提供することにある。
り、その目的は半導体集積回路装置の冷却効率を向上さ
せることのできる冷却技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の証述および添付図面から明らかになるであろう
。
明細書の証述および添付図面から明らかになるであろう
。
３課題を解決するための手段〕
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
本願の一発明は、半導体チップ、または半導体チップを
気密封止したパッケージの表面に液体状または固体状の
冷媒を微粒化して吹き付け、その気化熱を利用して冷却
を行う方法である。
気密封止したパッケージの表面に液体状または固体状の
冷媒を微粒化して吹き付け、その気化熱を利用して冷却
を行う方法である。
ご作用〕
上記した手段によれば、チップ（またはパッケージ）の
表面に冷媒を微粒化して吹き付けることにより、冷媒を
核沸１に近い状暫で１１１させることができるので、膜
４＠による冷却効率の低下を回避することができる。
表面に冷媒を微粒化して吹き付けることにより、冷媒を
核沸１に近い状暫で１１１させることができるので、膜
４＠による冷却効率の低下を回避することができる。
以下、実施例を用し）で本発駅を詳述する。
〔実施例）。
本実施例の単導体集積回路装置は、第２図に示すような
チップキャリヤ（Ｃｈｉｐ Ｃａｒｒｉｅｒ） ｌであ
る。
チップキャリヤ（Ｃｈｉｐ Ｃａｒｒｉｅｒ） ｌであ
る。
チップキャリヤ１は、ムライトなどのセラミック材料か
らなるパッケージ基板２の主面の電極３上に半田バンブ
４を介して半導体チップ５をフェイスダウンボンディン
グし、このチップ５をキャップ６で気密封止したパッケ
ージ構造を備えている。
らなるパッケージ基板２の主面の電極３上に半田バンブ
４を介して半導体チップ５をフェイスダウンボンディン
グし、このチップ５をキャップ６で気密封止したパッケ
ージ構造を備えている。
キャップ６は、例えば窒化アルミニウム（、ＩＮ）など
の高熱伝導性セラミックからなり、封止用半田７によっ
てパッケージ基板２の主面に接合されている。パッケー
ジ基板２の主面の外周部およびキャップ６の脚部の下面
には、上記封止用半田７の濡れ性を向上させるためのメ
タライズ層８が設（ゴられている。上記メタライズ層８
は、］゛１１Ｎ１およびＡｕを順次積層した複合金ｒＲ
膜からなる。上記キャップＧ内に封止されたチップ５の
背面（上面）は、伝熱用半田９によってキャップ６の下
面と接合されている。これは、チップ５から発生ずる熱
を伝熱用半田９を通じてキャップ６に伝達するたｔであ
る。上記伝熱用半田９の濡れ性を向上させるため、キャ
ップ６の下面には、メタライズ層８が設けられている。
の高熱伝導性セラミックからなり、封止用半田７によっ
てパッケージ基板２の主面に接合されている。パッケー
ジ基板２の主面の外周部およびキャップ６の脚部の下面
には、上記封止用半田７の濡れ性を向上させるためのメ
タライズ層８が設（ゴられている。上記メタライズ層８
は、］゛１１Ｎ１およびＡｕを順次積層した複合金ｒＲ
膜からなる。上記キャップＧ内に封止されたチップ５の
背面（上面）は、伝熱用半田９によってキャップ６の下
面と接合されている。これは、チップ５から発生ずる熱
を伝熱用半田９を通じてキャップ６に伝達するたｔであ
る。上記伝熱用半田９の濡れ性を向上させるため、キャ
ップ６の下面には、メタライズ層８が設けられている。
パッケージ基板２の内層には、例えばＷ（タングステン
）からなる内部配線１０が形成され、この内部配線１０
を通じてパッケージ基板２の主面側の電極３と下面側の
電極３とが電気的に接続されている。下面側の電極３に
は、チップキャリヤ１を後述するモジュール基板に実装
する際の外部端子となる半田バンブ１１が接合されてい
る。
）からなる内部配線１０が形成され、この内部配線１０
を通じてパッケージ基板２の主面側の電極３と下面側の
電極３とが電気的に接続されている。下面側の電極３に
は、チップキャリヤ１を後述するモジュール基板に実装
する際の外部端子となる半田バンブ１１が接合されてい
る。
上記チップキャリヤ１を組立てるには、甘ずチップ５の
主面に形成した半田バンブ４をパッケージ基板２の主面
の電極３上に位置決めした後、このパッケージ基板２を
不活性ガス雰囲気のりフロ−炉に移送し、その中で半田
バンブ４を加熱、再溶融することによってチップ５をパ
ッケージ基板２の主面にフェイスダウンボンディングす
る。次に、封止用半田７を用いて上記パッケージ基板２
の主面にキャップ６を接合するとともに、伝熱用半田９
を用いてチップ５の背面をキャップ６の下面に接合する
。パッケージ基板２の主面にキャップ６を半田付けする
には、あらかしｔパッケージ基板？、の主面およびキャ
ップ６の脚部に封止用半田７を被着した後、パッケージ
基板２の主面にキャップ６を被せ、次いでリフロー炉に
て封止用半田７を加熱、溶融する。その際、封止用半田
７の濡れ広がり性を向上させるたｔ、キャップ６上に適
度の重さの錘りを載せて荷重を印加する。
主面に形成した半田バンブ４をパッケージ基板２の主面
の電極３上に位置決めした後、このパッケージ基板２を
不活性ガス雰囲気のりフロ−炉に移送し、その中で半田
バンブ４を加熱、再溶融することによってチップ５をパ
ッケージ基板２の主面にフェイスダウンボンディングす
る。次に、封止用半田７を用いて上記パッケージ基板２
の主面にキャップ６を接合するとともに、伝熱用半田９
を用いてチップ５の背面をキャップ６の下面に接合する
。パッケージ基板２の主面にキャップ６を半田付けする
には、あらかしｔパッケージ基板？、の主面およびキャ
ップ６の脚部に封止用半田７を被着した後、パッケージ
基板２の主面にキャップ６を被せ、次いでリフロー炉に
て封止用半田７を加熱、溶融する。その際、封止用半田
７の濡れ広がり性を向上させるたｔ、キャップ６上に適
度の重さの錘りを載せて荷重を印加する。
上記封止用半田７および伝熱用半田９は、半田バンブ４
を構成する半田よりも低い溶融温度の半田で構成する。
を構成する半田よりも低い溶融温度の半田で構成する。
さもないと、リフロー炉内で封止用半田７および伝熱用
半田９を加熱、溶融する際に半田バンブ４が再溶融し、
キャップ６にかかる荷重によって半田バンブ４が潰れて
しまうた？ｌ＞、隣り合った半田バンブ４同七が短絡し
でしまうからである。このような理由から、Ｉｌ記￥、
■バンブ４は、例えば３〜４重量％稈度のＳｎを含有す
るＰ ｂ ／ Ｓ ｎ合金（溶融温度７３２０〜３３０
℃程度）などの高融点半田で構成し、封止用￥、田７お
よび伝熱用半田９は、例えば１０重量％程度のＳｎを含
有するＰｂ／Ｓｎ合金（溶融温度 ２１）０〜３１０℃
程度）などの低融点半田で構成する。
半田９を加熱、溶融する際に半田バンブ４が再溶融し、
キャップ６にかかる荷重によって半田バンブ４が潰れて
しまうた？ｌ＞、隣り合った半田バンブ４同七が短絡し
でしまうからである。このような理由から、Ｉｌ記￥、
■バンブ４は、例えば３〜４重量％稈度のＳｎを含有す
るＰ ｂ ／ Ｓ ｎ合金（溶融温度７３２０〜３３０
℃程度）などの高融点半田で構成し、封止用￥、田７お
よび伝熱用半田９は、例えば１０重量％程度のＳｎを含
有するＰｂ／Ｓｎ合金（溶融温度 ２１）０〜３１０℃
程度）などの低融点半田で構成する。
本実施例は、以上のような構成からなるチップキャリヤ
１の所定数を半田バンブ１１を介して第１図に示すモジ
ュール基板１２の主面に実装し、たものである。
１の所定数を半田バンブ１１を介して第１図に示すモジ
ュール基板１２の主面に実装し、たものである。
モジコール基板１２は、例えばセラミックで構成され、
その内部には図示しない多層配線が形成されている。チ
ップキャリヤ１をモジニール基板１２の主面に実装する
には、パッケージ基板２の下面側の電極３に接続した半
田バンブ１１をモジュール基板１２の主面の電極（図示
せず）上に正確に位置決めし、このモジュール基板１２
を不活法ガス雰囲気のりフロー炉に移送してその中で半
田バンブ１１を加熱、再溶融する。その際、チップキャ
リヤ１の封止用半田７や伝熱用半田９が再溶融するのを
防止するたｔ１半田バンブ１１は、封止用半田７や伝熱
用半田９よりもさらに低融点の半田、例えば３０重量％
程度のＳｎを含有するＰｂ／Ｓｎ合金（溶Ｉ！ｌ！温度
−２５０〜２６９℃程度）などにより構成する。
その内部には図示しない多層配線が形成されている。チ
ップキャリヤ１をモジニール基板１２の主面に実装する
には、パッケージ基板２の下面側の電極３に接続した半
田バンブ１１をモジュール基板１２の主面の電極（図示
せず）上に正確に位置決めし、このモジュール基板１２
を不活法ガス雰囲気のりフロー炉に移送してその中で半
田バンブ１１を加熱、再溶融する。その際、チップキャ
リヤ１の封止用半田７や伝熱用半田９が再溶融するのを
防止するたｔ１半田バンブ１１は、封止用半田７や伝熱
用半田９よりもさらに低融点の半田、例えば３０重量％
程度のＳｎを含有するＰｂ／Ｓｎ合金（溶Ｉ！ｌ！温度
−２５０〜２６９℃程度）などにより構成する。
チップキャリヤ１を実装した上記モジュール基板１２の
上方には、冷媒供給用ジャケット１３および冷媒排出用
ジャケット１４がそれぞれ配置されている。冷媒供給用
ジャケット１３内には、その一端に設けられた供給口１
５を通じて液体状の冷媒（例えばパーフルオロカーボン
）が圧入されるようになっている。他方、冷媒排出用ジ
ャケット１４の一端には、冷媒の蒸気を外部に排出する
排出口１６が設けられている。排出口１６の途中には、
冷媒排出用ジャケット１４内の冷媒の蒸気を強制排気す
るポンプ（図示せず）が接続されている。排出口１６の
他端側は、冷媒供給源（図示せず）に接続され、ここで
冷却、液化された冷媒は、再び供給口１５を通じて冷媒
供給用ジャケット１３内に圧入される。
上方には、冷媒供給用ジャケット１３および冷媒排出用
ジャケット１４がそれぞれ配置されている。冷媒供給用
ジャケット１３内には、その一端に設けられた供給口１
５を通じて液体状の冷媒（例えばパーフルオロカーボン
）が圧入されるようになっている。他方、冷媒排出用ジ
ャケット１４の一端には、冷媒の蒸気を外部に排出する
排出口１６が設けられている。排出口１６の途中には、
冷媒排出用ジャケット１４内の冷媒の蒸気を強制排気す
るポンプ（図示せず）が接続されている。排出口１６の
他端側は、冷媒供給源（図示せず）に接続され、ここで
冷却、液化された冷媒は、再び供給口１５を通じて冷媒
供給用ジャケット１３内に圧入される。
上記モジュール基板１２の主面に実装されたそれぞれの
チップキャリヤ１の上方には、上端が冷媒供給用ジャケ
ット１３内に開孔されたノズル１７が配置されている。
チップキャリヤ１の上方には、上端が冷媒供給用ジャケ
ット１３内に開孔されたノズル１７が配置されている。
上記ノズル１７の先端（下端）は、それぞれのチップキ
ャリヤ１のキャップ６の背面近傍に配置されており、キ
ャップ６の背面のほぼ全域に冷媒の微粒子を吹き付ける
ようになっている。また、それぞれのチップキャリヤ１
のキャップ６上には、上端が冷媒排出用ジャケット１４
内に開孔された筒状の冷却ブロック１８が搭載されてい
る。冷却ブロック１８の下端は、ろう材１９を介してキ
ャップ６の外周部に接続されている。上記冷却ブロック
１８の側壁の一部にはベローズ２０が形成されている。
ャリヤ１のキャップ６の背面近傍に配置されており、キ
ャップ６の背面のほぼ全域に冷媒の微粒子を吹き付ける
ようになっている。また、それぞれのチップキャリヤ１
のキャップ６上には、上端が冷媒排出用ジャケット１４
内に開孔された筒状の冷却ブロック１８が搭載されてい
る。冷却ブロック１８の下端は、ろう材１９を介してキ
ャップ６の外周部に接続されている。上記冷却ブロック
１８の側壁の一部にはベローズ２０が形成されている。
上記ベローズ２０は、チップ５の発熱によってキャップ
６、冷却ブロック１８、パッケージ基板２、モジ、−ル
基板１２などが熱膨張した際、それら各部材の熱膨張係
数差によって半田バンブ１１に強いストレスが加わるの
を防止するた於に形成されｌ：、（、）Ｚ）。
６、冷却ブロック１８、パッケージ基板２、モジ、−ル
基板１２などが熱膨張した際、それら各部材の熱膨張係
数差によって半田バンブ１１に強いストレスが加わるの
を防止するた於に形成されｌ：、（、）Ｚ）。
次に、ト、記した本実施例の冷却構造の信用、効果を説
明する。
明する。
チップ５に形成された集積回路がＩｌ！Ｉ會を開始′４
ると、チップ５から発生した熱がキャンプ６やパッケー
ジ基板２に伝達され、チップキャリヤ１全体が加熱され
る。すると、冷媒供給用ジ丁ケット・１３に接続された
ノズル１７の先端からそれぞれのチップキャリヤ１のキ
ャップ６の背面のほぼ全域に冷媒の微粒子が吹き付ｌｊ
られる。キャップ６の背面に到達し５た冷媒の微粒子は
、加熱されてｒ騰し、七の気化熱１．：よ−っでキャッ
プ６の背面から熱が奪われるた〆）、チップキャリヤ１
が冷却さ才する。キャップ６の背面で気化した冷媒は、
冷却ブロック１８、冷媒排出用ジャケット１４および排
出口１６を通じて外部に排出される。
ると、チップ５から発生した熱がキャンプ６やパッケー
ジ基板２に伝達され、チップキャリヤ１全体が加熱され
る。すると、冷媒供給用ジ丁ケット・１３に接続された
ノズル１７の先端からそれぞれのチップキャリヤ１のキ
ャップ６の背面のほぼ全域に冷媒の微粒子が吹き付ｌｊ
られる。キャップ６の背面に到達し５た冷媒の微粒子は
、加熱されてｒ騰し、七の気化熱１．：よ−っでキャッ
プ６の背面から熱が奪われるた〆）、チップキャリヤ１
が冷却さ才する。キャップ６の背面で気化した冷媒は、
冷却ブロック１８、冷媒排出用ジャケット１４および排
出口１６を通じて外部に排出される。
上記冷却４１造においては、ノズル１７の先端からキャ
ップ６の背面に到達し、たそれぞれの冷媒微粒子は、キ
ャップ６の背面の極めて微細な領域で沸騰するため、冷
媒は核沸騰に近い状態で沸騰する。そこで、ノズル１７
の先端か・）吐出さｉｘ玲媒微杓了の種類や吐出ｔ４最
適化し４、キヤ・ｌプ〔ｊの背面に供給４″る冷媒量と
沸騰する玲：＊ｍｈ：ｉはぼ同（： ｉ、”、’、、’
、 １’−６（、とに、にす、チップ５が動作１１、′
τ゛いる間、冷媒を常に核飢騰１コ送い状蓄ひｆ２遭さ
（ることが又・きる。これにより、２冷媒の膜Ｓ ＠
Ｉ： ｌ、る冷却効率の低ドを回避−４ることができる
の”て・、チップ５の過熱１こよる集積回路の誤１や、
チップ５の寿命低下を有効に防止することができる。
ップ６の背面に到達し、たそれぞれの冷媒微粒子は、キ
ャップ６の背面の極めて微細な領域で沸騰するため、冷
媒は核沸騰に近い状態で沸騰する。そこで、ノズル１７
の先端か・）吐出さｉｘ玲媒微杓了の種類や吐出ｔ４最
適化し４、キヤ・ｌプ〔ｊの背面に供給４″る冷媒量と
沸騰する玲：＊ｍｈ：ｉはぼ同（： ｉ、”、’、、’
、 １’−６（、とに、にす、チップ５が動作１１、′
τ゛いる間、冷媒を常に核飢騰１コ送い状蓄ひｆ２遭さ
（ることが又・きる。これにより、２冷媒の膜Ｓ ＠
Ｉ： ｌ、る冷却効率の低ドを回避−４ることができる
の”て・、チップ５の過熱１こよる集積回路の誤１や、
チップ５の寿命低下を有効に防止することができる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明し、だが、本発明は、前記実施例に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種・ヤ
変更可能であることはいうまでもない。
具体的に説明し、だが、本発明は、前記実施例に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種・ヤ
変更可能であることはいうまでもない。
前ａ己実施例では、液体状の冷媒微粒子を用いた場合に
ついて説明したが、固体状の冷媒微粒子を用いることも
できる。
ついて説明したが、固体状の冷媒微粒子を用いることも
できる。
前記実施例では、チップ→ヤリャの冷却技術に適用しま
た場合について説明したが、チップを気密封止した各種
構造のパッケージに適用することがて・きる。また、基
板上１こ天笠しブこ裸のチップ（ベアチップ）の背面に
直接冷媒微粒−ｆ４吹きイ・フけで冷却を行うこともで
きる。
た場合について説明したが、チップを気密封止した各種
構造のパッケージに適用することがて・きる。また、基
板上１こ天笠しブこ裸のチップ（ベアチップ）の背面に
直接冷媒微粒−ｆ４吹きイ・フけで冷却を行うこともで
きる。
＝発明の効果〕
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得るれる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。
て得るれる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。
米導体チップ、または半導体チップを気密Ｉｔｉｈした
パッケージの表面に固体、または液体からなる冷媒の微
粒子を吹き付ける半導体集積回路装置の冷却方法によれ
ば、冷媒を核沸騰に近い状態で涜騰させることができる
ので、膜沸騰による冷却効率の低下が回避され、半導体
チップから発生する熱を効率良（外部に逃がすことがで
きる。
パッケージの表面に固体、または液体からなる冷媒の微
粒子を吹き付ける半導体集積回路装置の冷却方法によれ
ば、冷媒を核沸騰に近い状態で涜騰させることができる
ので、膜沸騰による冷却効率の低下が回避され、半導体
チップから発生する熱を効率良（外部に逃がすことがで
きる。
第１図は、本発明の一実施例である半導体集積回路装置
の冷却構造を示す要部破断正面図、第２図は、チップキ
ャリヤ形半導体集積回路装置の要部破断正面図である。 １・・・チップキャリヤ、２・・・パッケージ基板２．
３・・・電極、４．１１・・・半田バンプ、５・・・単
導体チップ、６・・・キャップ、７・・・封」−用崖田
、８・・・メタライズ層、９・・・伝熱用半田、１０・
・・内部配線、１２・・・モジュール基板、１３・・・
冷媒供給用ジャケット、１４・・・冷媒排出用ジャケッ
ト、１５・・・供給口、１６・・・排出口、１７・・・
ノズル、１８・・・冷却ブロック、１９・・・ろう材、
２Ｇ・・・ベローズ。
の冷却構造を示す要部破断正面図、第２図は、チップキ
ャリヤ形半導体集積回路装置の要部破断正面図である。 １・・・チップキャリヤ、２・・・パッケージ基板２．
３・・・電極、４．１１・・・半田バンプ、５・・・単
導体チップ、６・・・キャップ、７・・・封」−用崖田
、８・・・メタライズ層、９・・・伝熱用半田、１０・
・・内部配線、１２・・・モジュール基板、１３・・・
冷媒供給用ジャケット、１４・・・冷媒排出用ジャケッ
ト、１５・・・供給口、１６・・・排出口、１７・・・
ノズル、１８・・・冷却ブロック、１９・・・ろう材、
２Ｇ・・・ベローズ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体チップ、または半導体チップを気密封止した
パッケージの表面に固体、または液体からなる冷媒の微
粒子を吹き付けることを特徴とする半導体集積回路装置
の冷却方法。 ２、半導体チップ、または半導体チップを気密封止した
パッケージを基板の主面に実装し、前記半導体チップ、
またはパッケージの近傍に固体、または液体からなる冷
媒の微粒子が吐出される吹き付け手段を配置したことを
特徴とする半導体集積回路装置の冷却構造。 ３、前記パッケージは、パッケージ基板の主面にフェイ
スダウンボンディングした半導体チップをキャップで気
密封止したチップキャリヤ構造を有していることを特徴
とする請求項２記載の半導体集積回路装置の冷却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2170031A JPH0461259A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 半導体集積回路装置の冷却方法および冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2170031A JPH0461259A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 半導体集積回路装置の冷却方法および冷却構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0461259A true JPH0461259A (ja) | 1992-02-27 |
Family
ID=15897324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2170031A Pending JPH0461259A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 半導体集積回路装置の冷却方法および冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0461259A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002046677A1 (fr) * | 2000-12-04 | 2002-06-13 | Fujitsu Limited | Systeme de refroidissement et dispositif absorbant la chaleur |
| JP2007538384A (ja) * | 2004-02-24 | 2007-12-27 | アイソサーマル システムズ リサーチ，インコーポレイティッド | ホットスポット噴霧冷却（関連出願）なし（連邦政府の後援による研究又は開発に関する記述）本発明は、空軍研究所により発注された＃ｆ３３６１５−０３−ｍ−２３１６契約により政府の支援のもとなされた。政府は、本発明に一定の権利を有する。 |
| US7498830B2 (en) | 2004-07-30 | 2009-03-03 | Espec Corp. | Burn-in apparatus |
| US7558064B2 (en) | 2004-07-30 | 2009-07-07 | Espec Corp. | Cooling apparatus |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP2170031A patent/JPH0461259A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002046677A1 (fr) * | 2000-12-04 | 2002-06-13 | Fujitsu Limited | Systeme de refroidissement et dispositif absorbant la chaleur |
| US7055341B2 (en) | 2000-12-04 | 2006-06-06 | Fujitsu Limited | High efficiency cooling system and heat absorbing unit |
| JP2007538384A (ja) * | 2004-02-24 | 2007-12-27 | アイソサーマル システムズ リサーチ，インコーポレイティッド | ホットスポット噴霧冷却（関連出願）なし（連邦政府の後援による研究又は開発に関する記述）本発明は、空軍研究所により発注された＃ｆ３３６１５−０３−ｍ−２３１６契約により政府の支援のもとなされた。政府は、本発明に一定の権利を有する。 |
| US7498830B2 (en) | 2004-07-30 | 2009-03-03 | Espec Corp. | Burn-in apparatus |
| US7558064B2 (en) | 2004-07-30 | 2009-07-07 | Espec Corp. | Cooling apparatus |
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