JPH0590461A - 電子装置 - Google Patents
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- JPH0590461A JPH0590461A JP3245963A JP24596391A JPH0590461A JP H0590461 A JPH0590461 A JP H0590461A JP 3245963 A JP3245963 A JP 3245963A JP 24596391 A JP24596391 A JP 24596391A JP H0590461 A JPH0590461 A JP H0590461A
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- flexible film
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- semiconductor element
- heat
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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
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20218—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
- H05K7/20236—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures by immersion
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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
- H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
- H10W40/30—Arrangements for thermal protection or thermal control wherein the packaged device is completely immersed in a fluid other than air, e.g. immersed in a cryogenic fluid
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- H10W40/70—Fillings or auxiliary members in containers or in encapsulations for thermal protection or control
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 基板上に搭載された半導体素子で発生する熱
を、半導体素子の高さにばらつきがあっても無理な荷重
を加えることなく、効率よく放熱部材に伝え冷却可能と
する。 【構成】 多数の半導体素子１を搭載した配線基板２
が、袋状に形成された可撓性膜６内に冷却媒体３ととも
に封入され、可撓性膜６の外側に放熱部材８が押し当て
られる。半導体素子１の表面と放熱部材８を押し当てた
面との冷却媒体３の温度差によって対流が引き起こさ
れ、半導体素子１で発生する熱が放熱部材８に伝熱され
る。基板２上には異なる高さの半導体素子１が搭載され
ているが、高さのばらつきに左右されず、また基板２及
び半導体素子１に無理な荷重をかけずに冷却できる。さ
らに特定の半導体素子のみが局所的に発熱していても、
放熱部材８を押し当てた広い面で放熱できる。
を、半導体素子の高さにばらつきがあっても無理な荷重
を加えることなく、効率よく放熱部材に伝え冷却可能と
する。 【構成】 多数の半導体素子１を搭載した配線基板２
が、袋状に形成された可撓性膜６内に冷却媒体３ととも
に封入され、可撓性膜６の外側に放熱部材８が押し当て
られる。半導体素子１の表面と放熱部材８を押し当てた
面との冷却媒体３の温度差によって対流が引き起こさ
れ、半導体素子１で発生する熱が放熱部材８に伝熱され
る。基板２上には異なる高さの半導体素子１が搭載され
ているが、高さのばらつきに左右されず、また基板２及
び半導体素子１に無理な荷重をかけずに冷却できる。さ
らに特定の半導体素子のみが局所的に発熱していても、
放熱部材８を押し当てた広い面で放熱できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板の冷却手段に係
り、半導体素子を冷却し所定の温度に保つのに好適な容
器を備えてなる電子装置に関する。
り、半導体素子を冷却し所定の温度に保つのに好適な容
器を備えてなる電子装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電子装置においては、実開昭６１
−１２２８９号公報に記載のように、可撓性材料で成型
した袋に冷却液体を封入し、配線基板上に搭載された半
導体素子等の電子部品に押し当て、袋内の液を流通させ
ることによって発熱電子部品を冷却していた。また、冷
却液体を封入した可橈性容器を配線基板の両側に配置
し、発熱電子部品に接触させ冷却する。この時、発生す
る蒸気の溜る空間を設け蒸気量に応じて空間部の容積が
変化するようにした。このような装置に関するものとし
ては実開昭６２−２１５４３号公報などが知られてい
る。
−１２２８９号公報に記載のように、可撓性材料で成型
した袋に冷却液体を封入し、配線基板上に搭載された半
導体素子等の電子部品に押し当て、袋内の液を流通させ
ることによって発熱電子部品を冷却していた。また、冷
却液体を封入した可橈性容器を配線基板の両側に配置
し、発熱電子部品に接触させ冷却する。この時、発生す
る蒸気の溜る空間を設け蒸気量に応じて空間部の容積が
変化するようにした。このような装置に関するものとし
ては実開昭６２−２１５４３号公報などが知られてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の電子装置にあっ
ては、液体を封入した可撓性膜で成型した袋を発熱体に
押し付け、可撓性膜を介して液体に熱を伝える。この
時、発熱体と可撓性膜との接触面での熱抵抗、及び、可
撓性膜自体の熱抵抗が存在し効果的な冷却ができなかっ
た。また、発熱体の高さのばらつきが大きい場合、全て
の発熱体の発熱面に追従するためには、柔軟性の大きい
可撓性膜が必要であり、膜厚を薄くすると液体の漏洩な
どの問題がある。さらに、特開昭６１−１２２８９号公
報に記載のものは、柔軟な配線基板上に搭載された電子
部品の冷却時には、液圧により基板が変形し適用できな
かった。また、特開昭６２−２１５４３号公報に記載の
ものは、容器上部に蒸気空間が必要でスペ−ス的に不利
であった。
ては、液体を封入した可撓性膜で成型した袋を発熱体に
押し付け、可撓性膜を介して液体に熱を伝える。この
時、発熱体と可撓性膜との接触面での熱抵抗、及び、可
撓性膜自体の熱抵抗が存在し効果的な冷却ができなかっ
た。また、発熱体の高さのばらつきが大きい場合、全て
の発熱体の発熱面に追従するためには、柔軟性の大きい
可撓性膜が必要であり、膜厚を薄くすると液体の漏洩な
どの問題がある。さらに、特開昭６１−１２２８９号公
報に記載のものは、柔軟な配線基板上に搭載された電子
部品の冷却時には、液圧により基板が変形し適用できな
かった。また、特開昭６２−２１５４３号公報に記載の
ものは、容器上部に蒸気空間が必要でスペ−ス的に不利
であった。
【０００４】本発明の目的は、基板上に搭載された半導
体素子等の電子部品で発生する熱を、半導体素子等に高
さのばらつきがあっても無理な荷重を加えることなく、
効率よく放熱部材に伝えて冷却できる容器を備えてなる
電子装置を提供することにある。
体素子等の電子部品で発生する熱を、半導体素子等に高
さのばらつきがあっても無理な荷重を加えることなく、
効率よく放熱部材に伝えて冷却できる容器を備えてなる
電子装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る電子装置は、基板に搭載した複数の半
導体素子を冷却媒体で冷却し、冷却媒体を保有する可撓
性膜の容器を備えてなる電子装置において、容器の内部
に少なくとも一つの半導体素子を収容した構成とする。
め、本発明に係る電子装置は、基板に搭載した複数の半
導体素子を冷却媒体で冷却し、冷却媒体を保有する可撓
性膜の容器を備えてなる電子装置において、容器の内部
に少なくとも一つの半導体素子を収容した構成とする。
【０００６】そして容器は、それぞれの半導体素子に対
向する少なくとも一面を可撓性膜を用いて袋状に形成さ
れ、容器の内部に冷却媒体を満たして袋状を封止した構
成とする。
向する少なくとも一面を可撓性膜を用いて袋状に形成さ
れ、容器の内部に冷却媒体を満たして袋状を封止した構
成とする。
【０００７】また容器は、複数の半導体素子が搭載され
た基板の面上に可撓性膜のそれぞれの端部を接合して形
成され、可撓性膜と前記基板との間に冷却媒体を満たし
て封止した構成でもよい。
た基板の面上に可撓性膜のそれぞれの端部を接合して形
成され、可撓性膜と前記基板との間に冷却媒体を満たし
て封止した構成でもよい。
【０００８】さらに容器は、冷却媒体の流入口と流出口
とを備え、外部に設けた冷却媒体循環手段により内部に
冷却媒体を循環させる構成でもよい。
とを備え、外部に設けた冷却媒体循環手段により内部に
冷却媒体を循環させる構成でもよい。
【０００９】そして容器は、それぞれの半導体素子に対
向する少なくとも一面を良導体で形成され、少なくとも
一つの半導体素子を収容して冷却媒体を満たしそれぞれ
の端部を可撓性膜で封止した構成でもよい。
向する少なくとも一面を良導体で形成され、少なくとも
一つの半導体素子を収容して冷却媒体を満たしそれぞれ
の端部を可撓性膜で封止した構成でもよい。
【００１０】また容器は、それぞれの半導体素子に対向
する少なくとも一面の外面に放熱部材が形成されている
構成でもよい。
する少なくとも一面の外面に放熱部材が形成されている
構成でもよい。
【００１１】さらに冷却媒体は、不活性の電気絶縁性の
液体である構成でもよい。
液体である構成でもよい。
【００１２】そして可撓性膜のそれぞれの端部は、可撓
性膜に施された樹脂層を溶融し接合されている構成とす
る。
性膜に施された樹脂層を溶融し接合されている構成とす
る。
【００１３】また複数の半導体素子は、平面状に配列さ
れかつ樹脂中に含浸した複数の配線材料に接続され、そ
れぞれの配線材料を容器のそれぞれの端部で内側から外
側に向けて貫通させ、その貫通するそれぞれの配線材料
を含浸する樹脂と可撓性膜の樹脂層とを接合し、内側の
電子回路と外側の電子回路とをそれぞれの配線材料で電
気的に接続した構成でもよい。
れかつ樹脂中に含浸した複数の配線材料に接続され、そ
れぞれの配線材料を容器のそれぞれの端部で内側から外
側に向けて貫通させ、その貫通するそれぞれの配線材料
を含浸する樹脂と可撓性膜の樹脂層とを接合し、内側の
電子回路と外側の電子回路とをそれぞれの配線材料で電
気的に接続した構成でもよい。
【００１４】さらに容器は、可撓性膜の内面に樹脂層を
施しそれぞれの端部で樹脂層同志の熱融着により袋状に
形成されるとともに、可撓性膜間に複数の配線材料を挟
み、可撓性膜同志の熱融着と同時にそれぞれの配線材料
を含浸した樹脂を熱融着により可橈性膜間に接合した構
成でもよい。
施しそれぞれの端部で樹脂層同志の熱融着により袋状に
形成されるとともに、可撓性膜間に複数の配線材料を挟
み、可撓性膜同志の熱融着と同時にそれぞれの配線材料
を含浸した樹脂を熱融着により可橈性膜間に接合した構
成でもよい。
【００１５】そして可撓性膜は、良導体層と良導体層を
覆う樹脂層とよりなり、良導体層をそれぞれの半導体素
子と電気的に接続した構成でもよい。
覆う樹脂層とよりなり、良導体層をそれぞれの半導体素
子と電気的に接続した構成でもよい。
【００１６】また基板に搭載した複数の半導体素子
は、、キ−ボ−ド及び表示装置に接続され、容器を、該
キ−ボ−ド及び表示装置を取り付けた筐体壁とキ−ボ−
ドを支持する基板との間、もしくは筐体壁と表示装置と
の間に押さえ付けて設置した構成とする。
は、、キ−ボ−ド及び表示装置に接続され、容器を、該
キ−ボ−ド及び表示装置を取り付けた筐体壁とキ−ボ−
ドを支持する基板との間、もしくは筐体壁と表示装置と
の間に押さえ付けて設置した構成とする。
【００１７】さらに電子計算機は、複数の半導体素子を
それぞれ搭載した複数の電子回路基板が冷却媒体ととも
に複数の容器に収容されて配列されるとともに、それぞ
れの容器は、水の循環もしくは冷凍機により冷却される
冷却部材に押さえ付けられて設置されている構成とす
る。
それぞれ搭載した複数の電子回路基板が冷却媒体ととも
に複数の容器に収容されて配列されるとともに、それぞ
れの容器は、水の循環もしくは冷凍機により冷却される
冷却部材に押さえ付けられて設置されている構成とす
る。
【００１８】
【作用】本発明によれば、半導体素子等の電子部品が搭
載された配線基板を、冷却媒体とともに可撓性膜で形成
した容器に収容しているため、半導体素子の高さにばら
つきがあってもすべての半導体素子が直接冷却媒体で冷
却され冷却媒体に熱が伝わる。この時、放熱部材で押し
付けた面と発熱面との間の温度差で冷却媒体の対流が起
こり、半導体素子で発生する熱は放熱部材に効率よく伝
熱されるとともに特定の半導体素子、もしくは、配線基
板に無理な荷重が加わらない。また、可撓性膜を用い任
意の形状に容器を形成することにより、設置スペ−スが
著しく制限された場合においても設置が可能であり、さ
らに、電気絶縁性の液体の液温変化による体積変動にも
対応可能となる。また、基板の片面だけに可撓性膜を設
けることにより、可撓性膜を設けない基板面から電気的
入出力が自由に行える。また容器内に、半導体素子を搭
載した基板とともに封入している冷却媒体が熱交換器と
の間で循環しているため、半導体素子で発生する熱が熱
交換器で効率よく冷却される。
載された配線基板を、冷却媒体とともに可撓性膜で形成
した容器に収容しているため、半導体素子の高さにばら
つきがあってもすべての半導体素子が直接冷却媒体で冷
却され冷却媒体に熱が伝わる。この時、放熱部材で押し
付けた面と発熱面との間の温度差で冷却媒体の対流が起
こり、半導体素子で発生する熱は放熱部材に効率よく伝
熱されるとともに特定の半導体素子、もしくは、配線基
板に無理な荷重が加わらない。また、可撓性膜を用い任
意の形状に容器を形成することにより、設置スペ−スが
著しく制限された場合においても設置が可能であり、さ
らに、電気絶縁性の液体の液温変化による体積変動にも
対応可能となる。また、基板の片面だけに可撓性膜を設
けることにより、可撓性膜を設けない基板面から電気的
入出力が自由に行える。また容器内に、半導体素子を搭
載した基板とともに封入している冷却媒体が熱交換器と
の間で循環しているため、半導体素子で発生する熱が熱
交換器で効率よく冷却される。
【００１９】
【実施例】本発明の一実施例を図１を参照しながら説明
する。図１に示すように、多数の半導体素子１を搭載し
た配線基板（基板）２が、袋状に成型されたフィルムな
どよりなる可撓性膜６の容器５内に収容されている。袋
状の容器５内には冷却流体（冷却媒体）３が封入され、
冷却流体３は、例えば、パーフロロカーボン系の液体な
どの不活性な電気絶縁性の液体が用いられる。容器５の
外側は、半導体素子１の表面と対向して放熱部材８が押
し当てられる。袋状の容器５内に納められた半導体素子
の電子回路への信号の入出力は、コネクタ４を介して複
数の良導体の配線部材７によって行われる。半導体素子
１で発生する熱は、半導体素子１の表面と放熱部材８が
押し当てられた可撓性膜６の内面との温度差によって冷
却流体３の対流が引き起こされ、伝熱が促進されて放熱
部材８に放熱される。半導体素子１が、配線基板２の両
面に搭載されていても、袋状の容器５の両面から放熱部
材８を押し当てることによって冷却が可能になる。本実
施例によれば、配線基板２上には異なる高さの半導体素
子１や電子部品が搭載されるが、冷却流体３が満たされ
ているため高さのばらつきに影響されず、配線基板２及
び半導体素子１に無理な荷重をかけずに冷却できる。ま
た、特定の半導体素子１のみが局所的に発熱していて
も、放熱部材８を押し当てた広い面で放熱できるため効
率の良い冷却が可能となる。
する。図１に示すように、多数の半導体素子１を搭載し
た配線基板（基板）２が、袋状に成型されたフィルムな
どよりなる可撓性膜６の容器５内に収容されている。袋
状の容器５内には冷却流体（冷却媒体）３が封入され、
冷却流体３は、例えば、パーフロロカーボン系の液体な
どの不活性な電気絶縁性の液体が用いられる。容器５の
外側は、半導体素子１の表面と対向して放熱部材８が押
し当てられる。袋状の容器５内に納められた半導体素子
の電子回路への信号の入出力は、コネクタ４を介して複
数の良導体の配線部材７によって行われる。半導体素子
１で発生する熱は、半導体素子１の表面と放熱部材８が
押し当てられた可撓性膜６の内面との温度差によって冷
却流体３の対流が引き起こされ、伝熱が促進されて放熱
部材８に放熱される。半導体素子１が、配線基板２の両
面に搭載されていても、袋状の容器５の両面から放熱部
材８を押し当てることによって冷却が可能になる。本実
施例によれば、配線基板２上には異なる高さの半導体素
子１や電子部品が搭載されるが、冷却流体３が満たされ
ているため高さのばらつきに影響されず、配線基板２及
び半導体素子１に無理な荷重をかけずに冷却できる。ま
た、特定の半導体素子１のみが局所的に発熱していて
も、放熱部材８を押し当てた広い面で放熱できるため効
率の良い冷却が可能となる。
【００２０】図２に信号入出力部分の一実施例を示す。
本実施例では、可撓性膜は多層構造のフィルムで、溶融
温度の異なる樹脂層２１，２２からなり、さらに、アル
ミ等の金属箔の金属層（良導体層）２３を含んでいる。
可撓性膜は、端部において２枚のフィルムの樹脂層２１
を熱融着させることによって袋状に成型される。この
時、低い温度で溶融する樹脂層２１の面同志を対向し、
内層の樹脂層２１のみが溶融する温度で端部を加熱し融
着する。配線材料２４は、銅などの配線材料２４を平行
に並べて樹脂２５中に含浸し、さらに、熱融着する樹脂
層２１を表面に設ける。なお、端部は、コネクタへの電
気的接続のため、配線材料２４を露出させる。熱融着す
る層は、可撓性膜のフィルムを形成し低温度で溶融する
樹脂層２１と同一材料を用い、可撓性膜の熱融着による
袋状の容器に成型と同時に配線部材２４も融着し、可撓
性膜と配線材料２４とを一体化して袋状の容器に成型す
る。本実施例においては、可撓性膜の内層に金属層２３
を設けることによって、配線基板上の電子回路で発生す
る電磁波の外部への漏洩を防ぐことができる。なお、金
属層２３は、配線基板等の電子回路に電気的に接地され
る。
本実施例では、可撓性膜は多層構造のフィルムで、溶融
温度の異なる樹脂層２１，２２からなり、さらに、アル
ミ等の金属箔の金属層（良導体層）２３を含んでいる。
可撓性膜は、端部において２枚のフィルムの樹脂層２１
を熱融着させることによって袋状に成型される。この
時、低い温度で溶融する樹脂層２１の面同志を対向し、
内層の樹脂層２１のみが溶融する温度で端部を加熱し融
着する。配線材料２４は、銅などの配線材料２４を平行
に並べて樹脂２５中に含浸し、さらに、熱融着する樹脂
層２１を表面に設ける。なお、端部は、コネクタへの電
気的接続のため、配線材料２４を露出させる。熱融着す
る層は、可撓性膜のフィルムを形成し低温度で溶融する
樹脂層２１と同一材料を用い、可撓性膜の熱融着による
袋状の容器に成型と同時に配線部材２４も融着し、可撓
性膜と配線材料２４とを一体化して袋状の容器に成型す
る。本実施例においては、可撓性膜の内層に金属層２３
を設けることによって、配線基板上の電子回路で発生す
る電磁波の外部への漏洩を防ぐことができる。なお、金
属層２３は、配線基板等の電子回路に電気的に接地され
る。
【００２１】本発明の他の実施例を図３及び図４参照し
ながら説明する。図３は、金属製（良導体）の金属容器
３１の中に、半導体素子１を搭載した配線基板２を設置
し、冷却流体３を封入し開口部を可撓性膜６で封止す
る。配線基板２との電気的な接続は、熱融着によって可
撓性膜６と一体化した配線部材７で行う。金属容器３１
の外面には放熱部材３２が取り付けられ、半導体素子１
で発生する熱は冷却流体の対流によって容器壁に伝熱さ
れ、容器５の外壁に形成した放熱部材３２により放熱さ
れる。放熱部材３２は図示するようにフィンであって、
強制空冷、または、水冷ジャケットなどを直接設置して
もよい。なお、放熱部材３２は金属容器３１の容器５の
壁と一体化してもよい。本実施例によれば、冷却流体３
と放熱部材３２との間が金属壁であるため小さい熱抵抗
で放熱部材３２に放熱できる。
ながら説明する。図３は、金属製（良導体）の金属容器
３１の中に、半導体素子１を搭載した配線基板２を設置
し、冷却流体３を封入し開口部を可撓性膜６で封止す
る。配線基板２との電気的な接続は、熱融着によって可
撓性膜６と一体化した配線部材７で行う。金属容器３１
の外面には放熱部材３２が取り付けられ、半導体素子１
で発生する熱は冷却流体の対流によって容器壁に伝熱さ
れ、容器５の外壁に形成した放熱部材３２により放熱さ
れる。放熱部材３２は図示するようにフィンであって、
強制空冷、または、水冷ジャケットなどを直接設置して
もよい。なお、放熱部材３２は金属容器３１の容器５の
壁と一体化してもよい。本実施例によれば、冷却流体３
と放熱部材３２との間が金属壁であるため小さい熱抵抗
で放熱部材３２に放熱できる。
【００２２】図４は、配線基板２の半導体素子１が搭載
された面のみに可撓性膜１６を接合し、冷却流体３を封
入した本発明の他の実施例を示す。接合は、熱融着また
は接着剤などによる。本実施例によれば、配線基板２の
裏面から直接コネクタ４を介して配線部材７によって信
号の入出力が可能になる。可撓性膜１６は、配線基板２
上の特に発熱量の大きい半導体素子１の周囲だけに領域
を限定して設けても良い。また、配線基板２の表面を絶
縁性の薄膜でコ−ティングすることによって、配線基板
２及び半導体素子１を冷却流体３から保護することがで
きるため信頼性の高い電子装置が実現できる。
された面のみに可撓性膜１６を接合し、冷却流体３を封
入した本発明の他の実施例を示す。接合は、熱融着また
は接着剤などによる。本実施例によれば、配線基板２の
裏面から直接コネクタ４を介して配線部材７によって信
号の入出力が可能になる。可撓性膜１６は、配線基板２
上の特に発熱量の大きい半導体素子１の周囲だけに領域
を限定して設けても良い。また、配線基板２の表面を絶
縁性の薄膜でコ−ティングすることによって、配線基板
２及び半導体素子１を冷却流体３から保護することがで
きるため信頼性の高い電子装置が実現できる。
【００２３】図５に本発明の他の実施例を示す。本実施
例では、配線基板を冷却流体とともに封止した袋状の可
撓性膜６に冷却流体の流入口５１及び流出口５２を設
け、ポンプ（冷却媒体循環手段）５３などによって冷却
流体を循環するようにした。さらに、熱交換器５４を流
路の途中に設け、半導体素子で発生する熱を外部に放熱
することによって高い冷却性能を得ている。
例では、配線基板を冷却流体とともに封止した袋状の可
撓性膜６に冷却流体の流入口５１及び流出口５２を設
け、ポンプ（冷却媒体循環手段）５３などによって冷却
流体を循環するようにした。さらに、熱交換器５４を流
路の途中に設け、半導体素子で発生する熱を外部に放熱
することによって高い冷却性能を得ている。
【００２４】本発明の他の実施例を図６に示す。半導体
素子１を搭載した配線基板２、キ−ボ−ド９及び表示装
置１０などから構成された電子計算機であって、配線基
板２は袋状の可撓性膜６内に冷却流体３とともに封入さ
れている。可撓性膜６はキ−ボ−ド９を支持する支持基
板８と筐体６１の壁との間に設置されかつ押さえ付けら
れている。キ−ボ−ド信号の配線基板２への入力、配線
基板２からの出力信号はコネクタ４及び可撓性膜６と一
体に成型された配線部材７によって行われる。さらに、
表示用の配線基板２及び表示装置１０の照明部も同様に
袋状の可撓性膜６に冷却流体とともに封入してもよい。
袋状の可撓性膜６は、熱融着の樹脂層とアルミ等の金属
箔層の多層構造で、冷却流体に対するバリア性及び電磁
シ−ルドの効果を有する。金属箔層は、配線基板２に電
気的に接地される。キ−ボ−ド９の支持基板８は金属製
でキ−ボ−ド９の配線は支持基板８上面にフィルム状の
配線材料によって行う。半導体素子１で発生する熱は、
封止された冷却流体３の対流によってキ−ボ−ド９の支
持基板８に伝熱され、さらに外部空気に放熱される。一
方、表示用の配線基板２においても冷却流体の対流によ
る伝熱で表示部背面の筐体面から放熱される。本実施例
によれば、狭い空間内で冷却に許容されるスペ−スが著
しく制限される場合においても、半導体素子、電子部品
によって高にさばらつきのある配線基板上の発熱体を効
率良く冷却することができる。
素子１を搭載した配線基板２、キ−ボ−ド９及び表示装
置１０などから構成された電子計算機であって、配線基
板２は袋状の可撓性膜６内に冷却流体３とともに封入さ
れている。可撓性膜６はキ−ボ−ド９を支持する支持基
板８と筐体６１の壁との間に設置されかつ押さえ付けら
れている。キ−ボ−ド信号の配線基板２への入力、配線
基板２からの出力信号はコネクタ４及び可撓性膜６と一
体に成型された配線部材７によって行われる。さらに、
表示用の配線基板２及び表示装置１０の照明部も同様に
袋状の可撓性膜６に冷却流体とともに封入してもよい。
袋状の可撓性膜６は、熱融着の樹脂層とアルミ等の金属
箔層の多層構造で、冷却流体に対するバリア性及び電磁
シ−ルドの効果を有する。金属箔層は、配線基板２に電
気的に接地される。キ−ボ−ド９の支持基板８は金属製
でキ−ボ−ド９の配線は支持基板８上面にフィルム状の
配線材料によって行う。半導体素子１で発生する熱は、
封止された冷却流体３の対流によってキ−ボ−ド９の支
持基板８に伝熱され、さらに外部空気に放熱される。一
方、表示用の配線基板２においても冷却流体の対流によ
る伝熱で表示部背面の筐体面から放熱される。本実施例
によれば、狭い空間内で冷却に許容されるスペ−スが著
しく制限される場合においても、半導体素子、電子部品
によって高にさばらつきのある配線基板上の発熱体を効
率良く冷却することができる。
【００２５】さらに、図７に示すように、配線基板２の
形状を任意に形成し外部記憶装置９１などの配置スペ−
スを設定することができる。袋状の可撓性膜６を、例え
ば配線基板２の形状に準じた２枚のフィルムを端部で熱
融着して成型する。配線基板２と外部記憶装置９１、他
の回路との電気的な接続はコネクタ４を介し袋状の可撓
性膜６と一体化した配線部材７によって行われる。
形状を任意に形成し外部記憶装置９１などの配置スペ−
スを設定することができる。袋状の可撓性膜６を、例え
ば配線基板２の形状に準じた２枚のフィルムを端部で熱
融着して成型する。配線基板２と外部記憶装置９１、他
の回路との電気的な接続はコネクタ４を介し袋状の可撓
性膜６と一体化した配線部材７によって行われる。
【００２６】図６に係る他の実施例を図８及び図９に示
す。図８に示すように、配線基板２を冷却流体３ととも
に封入した袋状の可撓性膜６が筐体６１とキ−ボ−ドの
支持基板８との間に設置されている。また、キ−ボ−ド
９のキ−下端部に凸部７１が設けられており、キ−打鍵
時、キ−ボ−ド下端部の凸部７１がキ−ボ−ドの支持基
板８を貫通し、可撓性膜６を押圧する。この時、可撓性
膜６が変形し封入された冷却流体３が流動される。冷却
流体３の流動によって、半導体素子１と上面との間で引
き起こされる自然対流が乱され伝熱が促進される。これ
により、半導体素子１の放熱が効果的に行われる。ま
た、図９に示すように、カム８１を備えた回転機構を設
けて可撓性膜６に振動を与え冷却流体３の流動を行って
もよい。
す。図８に示すように、配線基板２を冷却流体３ととも
に封入した袋状の可撓性膜６が筐体６１とキ−ボ−ドの
支持基板８との間に設置されている。また、キ−ボ−ド
９のキ−下端部に凸部７１が設けられており、キ−打鍵
時、キ−ボ−ド下端部の凸部７１がキ−ボ−ドの支持基
板８を貫通し、可撓性膜６を押圧する。この時、可撓性
膜６が変形し封入された冷却流体３が流動される。冷却
流体３の流動によって、半導体素子１と上面との間で引
き起こされる自然対流が乱され伝熱が促進される。これ
により、半導体素子１の放熱が効果的に行われる。ま
た、図９に示すように、カム８１を備えた回転機構を設
けて可撓性膜６に振動を与え冷却流体３の流動を行って
もよい。
【００２７】図１０に、多数の半導体素子１を搭載した
複数の配線基板２で構成される電子装置に適用した他の
実施例を示す。各々の配線基板２は、袋状の可撓性膜６
の中に冷却流体３とともに封入され、冷却プレ−ト（冷
却部材）１１間に設置されかつ押さえ付けられている。
各々の配線基板２は、コネクタを介し配線部材７によっ
てバックボ−ド１３に電気的に接続されている。冷却プ
レ−ト１１は、内部に冷却水路が設けられ、ポンプ５
３、熱交換器５４に接続され冷却水が循環する。半導体
素子１で発生する熱は、袋状の可撓性膜６内の冷却流体
３の対流によって冷却プレ−ト１１に伝熱され、さらに
内部を循環する冷却水によって熱交換器５４で最終的に
外部に放熱される。なお、熱交換器の能力に応じてファ
ン５５によって強制冷却される。また、冷凍サイクルを
組入れ、冷却プレ−トを冷凍サイクルの蒸発器としても
よい。
複数の配線基板２で構成される電子装置に適用した他の
実施例を示す。各々の配線基板２は、袋状の可撓性膜６
の中に冷却流体３とともに封入され、冷却プレ−ト（冷
却部材）１１間に設置されかつ押さえ付けられている。
各々の配線基板２は、コネクタを介し配線部材７によっ
てバックボ−ド１３に電気的に接続されている。冷却プ
レ−ト１１は、内部に冷却水路が設けられ、ポンプ５
３、熱交換器５４に接続され冷却水が循環する。半導体
素子１で発生する熱は、袋状の可撓性膜６内の冷却流体
３の対流によって冷却プレ−ト１１に伝熱され、さらに
内部を循環する冷却水によって熱交換器５４で最終的に
外部に放熱される。なお、熱交換器の能力に応じてファ
ン５５によって強制冷却される。また、冷凍サイクルを
組入れ、冷却プレ−トを冷凍サイクルの蒸発器としても
よい。
【００２８】他の実施例を図１１に示す。本実施例で
は、たとえば樹脂フィルムに配線層を施した柔軟な配線
基板２上に半導体素子１が搭載され、筐体内の空きスペ
−スを利用して設置される電子装置に適用したものであ
る。図１１においては、筐体壁５６に沿ったＬ型のスペ
−スに配線基板２をわん曲させて設置したものである。
この時、配線基板２を袋状の可撓性膜６の中に冷却流体
３とともに封入し、袋状フィルムごと筐体内のスペ−ス
にわん曲させて設置する。半導体素子１で発生する熱
は、可撓性膜６内の冷却流体３の対流によって筐体壁５
６から外部に放熱される。本実施例によれば、任意の形
状に袋状の可撓性膜を変形させることができるため、効
率よくスペ−スを利用して設置した電子機器の半導体素
子の冷却が効果的にできる。
は、たとえば樹脂フィルムに配線層を施した柔軟な配線
基板２上に半導体素子１が搭載され、筐体内の空きスペ
−スを利用して設置される電子装置に適用したものであ
る。図１１においては、筐体壁５６に沿ったＬ型のスペ
−スに配線基板２をわん曲させて設置したものである。
この時、配線基板２を袋状の可撓性膜６の中に冷却流体
３とともに封入し、袋状フィルムごと筐体内のスペ−ス
にわん曲させて設置する。半導体素子１で発生する熱
は、可撓性膜６内の冷却流体３の対流によって筐体壁５
６から外部に放熱される。本実施例によれば、任意の形
状に袋状の可撓性膜を変形させることができるため、効
率よくスペ−スを利用して設置した電子機器の半導体素
子の冷却が効果的にできる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、基板を可撓性膜で形成
した容器に収容したため、基板上に搭載された半導体素
子で発生する熱を、半導体素子の高さにばらつきがあっ
ても無理な荷重を加えることなく、また形状や領域が制
限された空間内でも効率よく放熱部材に伝え冷却する電
子装置を提供することができる。
した容器に収容したため、基板上に搭載された半導体素
子で発生する熱を、半導体素子の高さにばらつきがあっ
ても無理な荷重を加えることなく、また形状や領域が制
限された空間内でも効率よく放熱部材に伝え冷却する電
子装置を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す斜視断面図である。
【図２】図１の要部を示す斜視断面図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す平面図である。
【図６】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図７】図６に係る他の実施例を示す平面図である。
【図８】図６に係る他の実施例を示す断面図である。
【図９】図６に係る他の実施例を示す断面図である。
【図１０】本発明の他の実施例を示す斜視断面図であ
る。
る。
【図１１】本発明の他の実施例を示す平面図である。
１ 半導体素子 ２ 配線基板（基板） ３ 冷却流体（冷却媒体） ５ 容器 ６ 可撓性膜 ７ 配線部材 ８ 放熱部材
Claims (13)
- 【請求項１】 基板に搭載した複数の半導体素子を冷却
媒体で冷却し、該冷却媒体を保有する可撓性膜の容器を
備えてなる電子装置において、前記容器の内部に少なく
とも一つの半導体素子を収容したことを特徴とする電子
装置。 - 【請求項２】 容器は、それぞれの半導体素子に対向す
る少なくとも一面を可撓性膜を用いて袋状に形成され、
前記容器の内部に冷却媒体を満たして該袋状を封止した
ことを特徴とする請求項１記載の電子装置。 - 【請求項３】 容器は、複数の半導体素子が搭載された
基板の面上に可撓性膜のそれぞれの端部を接合して形成
され、該可撓性膜と前記基板との間に冷却媒体を満たし
て封止したことを特徴とする請求項１記載の電子装置。 - 【請求項４】 容器は、冷却媒体の流入口と流出口とを
備え、外部に設けた冷却媒体循環手段により内部に前記
冷却媒体を循環させることを特徴とする請求項１記載の
電子装置。 - 【請求項５】 容器は、それぞれの半導体素子に対向す
る少なくとも一面を良導体で形成され、少なくとも一つ
の半導体素子を収容して冷却媒体を満たしそれぞれの端
部を可撓性膜で封止したことを特徴とする請求項１記載
の電子装置。 - 【請求項６】 容器は、それぞれの半導体素子に対向す
る少なくとも一面の外面に放熱部材が形成されているこ
とを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の電子
装置。 - 【請求項７】 冷却媒体は、不活性の電気絶縁性の液体
であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記
載の電子装置。 - 【請求項８】 可撓性膜のそれぞれの端部は、該可撓性
膜に施された樹脂層を溶融し接合されていることを特徴
とする請求項１〜７のいずれか１項記載の電子装置。 - 【請求項９】 複数の半導体素子は、平面状に配列され
かつ樹脂中に含浸した複数の配線材料に接続され、それ
ぞれの配線材料を容器のそれぞれの端部で内側から外側
に向けて貫通させ、その貫通するそれぞれの配線材料を
含浸する前記樹脂と可撓性膜の樹脂層とを接合し、前記
内側の電子回路と外側の電子回路とをそれぞれの配線材
料で電気的に接続したことを特徴とする請求項１〜８の
いずれか１項記載の電子装置。 - 【請求項１０】 容器は、可撓性膜の内面に樹脂層を施
しそれぞれの端部で樹脂層同志の熱融着により袋状に形
成されるとともに、可撓性膜間に複数の配線材料を挟
み、可撓性膜同志の熱融着と同時にそれぞれの配線材料
を含浸した樹脂を熱融着により前記可橈性膜間に接合し
たことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載の
電子装置。 - 【請求項１１】 可撓性膜は、良導体層と該良導体層を
覆う樹脂層とよりなり、前記良導体層をそれぞれの半導
体素子と電気的に接続したことを特徴とする請求項１〜
１０のいずれか１項記載の電子装置。 - 【請求項１２】 基板に搭載した複数の半導体素子
は、、キ−ボ−ド及び表示装置に接続され、容器を、該
キ−ボ−ド及び表示装置を取り付けた筐体壁と前記キ−
ボ−ドを支持する基板との間、もしくは前記筐体壁と前
記表示装置との間に押さえ付けて設置したことを特徴と
する請求項１〜１１のいずれか１項記載の電子装置。 - 【請求項１３】 請求項１〜１１のいずれか１項記載の
電子装置は電子計算機であって、複数の半導体素子をそ
れぞれ搭載した複数の電子回路基板が冷却媒体とともに
複数の容器に収容されて配列されるとともに、それぞれ
の容器は、水の循環もしくは冷凍機により冷却される冷
却部材に押さえ付けられて設置されていることを特徴と
する電子計算機。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3245963A JPH0590461A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 電子装置 |
| KR1019920016994A KR960000708B1 (ko) | 1991-09-25 | 1992-09-18 | 전자 장치 |
| EP92116400A EP0534440A1 (en) | 1991-09-25 | 1992-09-24 | Cooled electronic device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3245963A JPH0590461A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 電子装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0590461A true JPH0590461A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17141449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3245963A Pending JPH0590461A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 電子装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0534440A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0590461A (ja) |
| KR (1) | KR960000708B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7372498B2 (en) | 2003-08-29 | 2008-05-13 | Sony Corporation | Image pickup apparatus having a shutter clutch |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4217596C2 (de) * | 1992-05-27 | 1994-06-16 | Siemens Nixdorf Inf Syst | Einbausystem für auf Leiterplatten montierte hochintegrierte Bausteine |
| AT404532B (de) * | 1996-02-13 | 1998-12-28 | Electrovac | Kühlkörper für elektrische und elektronische bauelemente |
| FR3016266B1 (fr) * | 2014-01-07 | 2018-03-16 | Safran Electronics & Defense | Dispositif electronique de puissance a refroidissement ameliore |
| ITUB20155887A1 (it) * | 2015-11-25 | 2017-05-25 | Carlo Bartoli | Dissipatore di calore per componenti elettronici |
| KR101962071B1 (ko) * | 2018-07-18 | 2019-03-26 | 임재현 | 팽창형 보조튜브가 구비된 원격조종 보트 |
| DE102021209640A1 (de) | 2021-09-01 | 2023-03-02 | Continental Automotive Technologies GmbH | Kühlvorrichtung, Kühlanordnung, Steuereinrichtung sowie Racksystem |
| DE102022207570A1 (de) | 2022-07-25 | 2024-01-25 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Kühlvorrichtung für eine zu kühlende Baugruppe in einem Fahrzeug |
| FR3155404B1 (fr) * | 2023-11-13 | 2025-10-31 | Valeo Eautomotive Germany Gmbh | Dispositif de refroidissement configuré pour refroidir un module électronique |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5000256A (en) * | 1990-07-20 | 1991-03-19 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Heat transfer bag with thermal via |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP3245963A patent/JPH0590461A/ja active Pending
-
1992
- 1992-09-18 KR KR1019920016994A patent/KR960000708B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 1992-09-24 EP EP92116400A patent/EP0534440A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7372498B2 (en) | 2003-08-29 | 2008-05-13 | Sony Corporation | Image pickup apparatus having a shutter clutch |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0534440A1 (en) | 1993-03-31 |
| KR960000708B1 (ko) | 1996-01-11 |
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