JPS6089946A - 半導体素子の冷却構造 - Google Patents
半導体素子の冷却構造Info
- Publication number
- JPS6089946A JPS6089946A JP58198619A JP19861983A JPS6089946A JP S6089946 A JPS6089946 A JP S6089946A JP 58198619 A JP58198619 A JP 58198619A JP 19861983 A JP19861983 A JP 19861983A JP S6089946 A JPS6089946 A JP S6089946A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- heat conductive
- contact
- semiconductor element
- plate
- 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.)
- Pending
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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
- H10W40/70—Fillings or auxiliary members in containers or in encapsulations for thermal protection or control
- H10W40/77—Auxiliary members characterised by their shape
- H10W40/774—Pistons, e.g. spring-loaded members
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】
ａ０発明の技術分野
本発明は半導体素子の冷却方式に関するものである。
ｂ、技術の背景
電子機器に於いて、ＩＣやＬＳＩ等の半導体素子を多数
用いる装置では、回路基板上に半導体素子を配設し実装
するのが一般的である。しかしながら近年、半導体素子
の高密度化につれ半導体素子の発熱密度も増加の一途に
ある。そこで、半導体素子のジャンクション温度の上昇
による素子破壊等の危険を防止するために、冷却能力の
大きな半導体素子の冷却方式が必要とされている。
用いる装置では、回路基板上に半導体素子を配設し実装
するのが一般的である。しかしながら近年、半導体素子
の高密度化につれ半導体素子の発熱密度も増加の一途に
ある。そこで、半導体素子のジャンクション温度の上昇
による素子破壊等の危険を防止するために、冷却能力の
大きな半導体素子の冷却方式が必要とされている。
Ｃ０従来技術と問題点
第１図は従来の冷却方式を示す図である。
第１図は、従来の一冷却方式である伝導方式を行う場合
の回路基板と半導体素子の構成を示し、１は半導体素子
、２はザーマルコンパウンド（以降、コンパウンドと呼
ぶ）、３は回路基板、４は冷却板をそれぞれ示す。
の回路基板と半導体素子の構成を示し、１は半導体素子
、２はザーマルコンパウンド（以降、コンパウンドと呼
ぶ）、３は回路基板、４は冷却板をそれぞれ示す。
このような冷却方式では、冷却板４の内部に水等冷媒液
を流し、冷却板４の一面を半導体素子１に接合させ、接
合面を介して半導体素子１の熱を冷媒液に逃がす。この
ような伝導方式においては、冷却板４と半導体素子１と
を接触させるにあたり、半導体素子１の熱を効率よく冷
却板に伝える必要かある。そこで、接触面の熱抵抗（こ
こでは接触面にできる空間による抵抗）をできる限り少
なくするために、接触面に：Ｉンバウントを塗布し、接
触面のすきまをなくしている。
を流し、冷却板４の一面を半導体素子１に接合させ、接
合面を介して半導体素子１の熱を冷媒液に逃がす。この
ような伝導方式においては、冷却板４と半導体素子１と
を接触させるにあたり、半導体素子１の熱を効率よく冷
却板に伝える必要かある。そこで、接触面の熱抵抗（こ
こでは接触面にできる空間による抵抗）をできる限り少
なくするために、接触面に：Ｉンバウントを塗布し、接
触面のすきまをなくしている。
このような伝導方式において、冷却効率を向上させるた
めには、半導体素子表面か冷却板表面に密着するように
接触させることが重要となる。
めには、半導体素子表面か冷却板表面に密着するように
接触させることが重要となる。
ところが、回路基板の機械的なそりや、半導体素子の回
路基板への装着の不ぞろい（かたむき。
路基板への装着の不ぞろい（かたむき。
高低）、また冷却板接触面の平面度、半導体素子の表面
の平面度等の関係から、冷却板と複数の半導体素子表面
との接触の程度にばらつきか発生ずる。すなわち、その
接触のばらつき４；ｔ： ：７ンパウントの厚さのばら
つき（コンパウンドによる熱伝導に対する熱抵抗のばら
つき）となり、接触状態の良くない部分においては、コ
ンパウンドの厚さが大きくなってしまい、全体の半導体
素子に対して一様な冷却効果が得られない（コンパウン
ドの厚さによって熱伝導に対する熱抵抗が決定するため
）。従って、規定具」二のジャンクション温度の」ニ昇
を招く半導体素子が現われ、信頼ｉｌＬに欠（）るとい
う問題があった。
の平面度等の関係から、冷却板と複数の半導体素子表面
との接触の程度にばらつきか発生ずる。すなわち、その
接触のばらつき４；ｔ： ：７ンパウントの厚さのばら
つき（コンパウンドによる熱伝導に対する熱抵抗のばら
つき）となり、接触状態の良くない部分においては、コ
ンパウンドの厚さが大きくなってしまい、全体の半導体
素子に対して一様な冷却効果が得られない（コンパウン
ドの厚さによって熱伝導に対する熱抵抗が決定するため
）。従って、規定具」二のジャンクション温度の」ニ昇
を招く半導体素子が現われ、信頼ｉｌＬに欠（）るとい
う問題があった。
６９発明の目的
そごで本発明でｔＪ、−上述の問題点にりｌして、半導
体素子の冷却のバラツキをζ、ｎ４ （ｂて安定度を上
げ、信頼性を向」ニさせ、かつ、冷却効率を高める半導
体素子の冷却方式を提案する。
体素子の冷却のバラツキをζ、ｎ４ （ｂて安定度を上
げ、信頼性を向」ニさせ、かつ、冷却効率を高める半導
体素子の冷却方式を提案する。
０９発明の構成
そのため本発明では、基板上に複数設けられた半導体素
子に一枚の冷却板を接触させ、該冷却板中に冷媒を通し
て該複数の半導体素子を冷却する冷却構造であって、前
記半導体素子は前記冷却板接触側に熱伝導体を有し、前
記冷却板は前記半導体素子接触側に複数の穴を有し、該
穴内には、前記半導体素子接触方向に負荷を与えられた
熱伝導板が該穴周辺部と弾性相を介して接合され、前記
熱伝導体は前記穴内の熱伝導板と熱伝導性物質を介して
接触していることを特徴とする半導体素子の冷却構造を
提案する。
子に一枚の冷却板を接触させ、該冷却板中に冷媒を通し
て該複数の半導体素子を冷却する冷却構造であって、前
記半導体素子は前記冷却板接触側に熱伝導体を有し、前
記冷却板は前記半導体素子接触側に複数の穴を有し、該
穴内には、前記半導体素子接触方向に負荷を与えられた
熱伝導板が該穴周辺部と弾性相を介して接合され、前記
熱伝導体は前記穴内の熱伝導板と熱伝導性物質を介して
接触していることを特徴とする半導体素子の冷却構造を
提案する。
１０発明の実施例
第２図は本発明の一実施例である半導体素子の冷却構造
を示し、１１は半導体素子、１２は熱伝導体、１３は冷
却板、１４は熱伝導板、１５はハネ、１６はへロース、
１７はザーマルコンパウン）’、１ｆＮ；１回路基板を
それぞれ示す。
を示し、１１は半導体素子、１２は熱伝導体、１３は冷
却板、１４は熱伝導板、１５はハネ、１６はへロース、
１７はザーマルコンパウン）’、１ｆＮ；１回路基板を
それぞれ示す。
半導体素子１１は−に部に熱伝導体１２を有している。
冷却板１３には下部に複数の穴が設けられている。そし
て、その穴内にはバネ１５により下方に負荷を受けた熱
伝導板１４がベローズ１６を介して穴周辺部と接合され
ている。ベローズ１６自体も弾性を有し、必要に応じて
伸び縮みする。
て、その穴内にはバネ１５により下方に負荷を受けた熱
伝導板１４がベローズ１６を介して穴周辺部と接合され
ている。ベローズ１６自体も弾性を有し、必要に応じて
伸び縮みする。
半導体素子１１を冷却板１３と接触させ冷却を行う場合
は、前記穴内の熱伝導板１４と熱伝導体１２をサーマル
コンパウンド１７を介して一対一で接触させる。ごごで
、熱伝導板１４はハネ１５゜ベローズ１６により半導体
素子１１．及び、熱伝導体１２の高さ、かたむき等に応
じて上下方向に伸縮する。そのため、サーマルコンパウ
ンド１７の厚さを薄く、しかも、各半導体素子について
一様にできる。そして冷却板１３中に冷媒を送り込むこ
とにより冷却が行なえる。
は、前記穴内の熱伝導板１４と熱伝導体１２をサーマル
コンパウンド１７を介して一対一で接触させる。ごごで
、熱伝導板１４はハネ１５゜ベローズ１６により半導体
素子１１．及び、熱伝導体１２の高さ、かたむき等に応
じて上下方向に伸縮する。そのため、サーマルコンパウ
ンド１７の厚さを薄く、しかも、各半導体素子について
一様にできる。そして冷却板１３中に冷媒を送り込むこ
とにより冷却が行なえる。
２０発明の効果
本発明によれば、熱伝導体と熱伝導板が一対一で接触し
ているため、半導体の高さ、かたむき。
ているため、半導体の高さ、かたむき。
回路の基板精度等を問題とせずに熱伝導性コンパウン１
′の厚さを薄くすることができ、均一な冷却を得ること
が可能で、かつ、冷却能力も向」二する。
′の厚さを薄くすることができ、均一な冷却を得ること
が可能で、かつ、冷却能力も向」二する。
また１つの熱伝導板に複数の熱伝導体を接触させること
も可能である。
も可能である。
第１図は、従来の一冷却方式である伝導方式を行う場合
の回路基板と半導体素子の構成を示し、１は半導体素子
、２はサーマルコンパウンド、３は回路基板、４は冷却
板をそれぞれ示す。
の回路基板と半導体素子の構成を示し、１は半導体素子
、２はサーマルコンパウンド、３は回路基板、４は冷却
板をそれぞれ示す。
Claims (1)
- 基板上に複数設けられた半導体素子に一枚の冷却板を接
触させ、該冷却板中に冷媒を通して該複数の半導体素子
を冷却する冷却構造であって、前記半導体素子は前記冷
却板接触側に熱伝導体を有し、前記冷却板は前記半導体
素子接触側に複数の穴を有し、該大向には前記半導体素
子接触方向に負荷を与えられた熱伝導板が該穴周辺部と
弾性材を介して接合され、前記熱伝導体は前記大向の熱
伝導板と熱伝導性物質を介して接触していることを特徴
とする半導体素子の冷却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58198619A JPS6089946A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 半導体素子の冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58198619A JPS6089946A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 半導体素子の冷却構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6089946A true JPS6089946A (ja) | 1985-05-20 |
Family
ID=16394203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58198619A Pending JPS6089946A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 半導体素子の冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6089946A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5705853A (en) * | 1995-08-17 | 1998-01-06 | Asea Brown Boveri Ag | Power semiconductor module |
| US7580265B2 (en) | 2005-04-15 | 2009-08-25 | Fujitsu Limited | Heat sink, circuit board, and electronic apparatus |
| JP2010165712A (ja) * | 2009-01-13 | 2010-07-29 | Denso Corp | パワーデバイス用ヒートシンク |
| JP2016119451A (ja) * | 2014-10-14 | 2016-06-30 | インテル・コーポレーション | マルチチップパッケージに対する熱除去アセンブリの自動的な高さ補償、および共平面の水平化 |
| FR3138563A1 (fr) * | 2022-07-27 | 2024-02-02 | Safran Electronics & Defense | Drain thermique pour une carte électronique |
-
1983
- 1983-10-24 JP JP58198619A patent/JPS6089946A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5705853A (en) * | 1995-08-17 | 1998-01-06 | Asea Brown Boveri Ag | Power semiconductor module |
| US7580265B2 (en) | 2005-04-15 | 2009-08-25 | Fujitsu Limited | Heat sink, circuit board, and electronic apparatus |
| JP2010165712A (ja) * | 2009-01-13 | 2010-07-29 | Denso Corp | パワーデバイス用ヒートシンク |
| JP2016119451A (ja) * | 2014-10-14 | 2016-06-30 | インテル・コーポレーション | マルチチップパッケージに対する熱除去アセンブリの自動的な高さ補償、および共平面の水平化 |
| US9743558B2 (en) | 2014-10-14 | 2017-08-22 | Intel Corporation | Automatic height compensating and co-planar leveling heat removal assembly for multi-chip packages |
| FR3138563A1 (fr) * | 2022-07-27 | 2024-02-02 | Safran Electronics & Defense | Drain thermique pour une carte électronique |
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