JPH0536896U - Semiconductor IC cooling structure - Google Patents
Semiconductor IC cooling structureInfo
- Publication number
- JPH0536896U JPH0536896U JP8406191U JP8406191U JPH0536896U JP H0536896 U JPH0536896 U JP H0536896U JP 8406191 U JP8406191 U JP 8406191U JP 8406191 U JP8406191 U JP 8406191U JP H0536896 U JPH0536896 U JP H0536896U
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor
- case
- cold plate
- circuit board
- printed circuit
- 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
Links
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 冷却性能を向上させ、また小形化を図ると共
に、振動や衝撃でICの端子やプリント基板を損傷させ
る恐れがないようにする。
【構成】 図1Aでは、プリント基板1にIC用ピンソ
ケット11が取付けられ、それにIC2のリード端子が
摺動自在に嵌合され、ICケースの上面にスタッドボル
ト12が立てて取付けられる。冷却水路3を有するコー
ルドプレート6がスタッドボルト12とナット13によ
りICケースの上面に密着するように取付けられる。図
1Bでは、スタッドボルトを設けないで、板バネ21が
IC2の下方のプリント基板1上に取付けられる。IC
2は板バネ21によりコールドプレート6の底面に押圧
される。
(57) [Abstract] [Purpose] To improve the cooling performance and reduce the size of the device, and to prevent the terminals of the IC and the printed circuit board from being damaged by vibration or shock. [Structure] In FIG. 1A, an IC pin socket 11 is mounted on a printed circuit board 1, a lead terminal of an IC 2 is slidably fitted therein, and a stud bolt 12 is mounted upright on the upper surface of an IC case. A cold plate 6 having a cooling water passage 3 is attached by a stud bolt 12 and a nut 13 so as to be in close contact with the upper surface of the IC case. In FIG. 1B, the leaf spring 21 is mounted on the printed circuit board 1 below the IC 2 without providing the stud bolt. IC
2 is pressed against the bottom surface of the cold plate 6 by the leaf spring 21.
Description
【0001】[0001]
この考案は、冷却水を用いる半導体ICの冷却構造に関し、特にその冷却性能 の向上と小形化に関する。 The present invention relates to a semiconductor IC cooling structure using cooling water, and more particularly to improvement of cooling performance and miniaturization thereof.
【0002】[0002]
従来のこの種の冷却構造を、図2を参照して説明する。プリント基板1に複数 の半導体IC(以下単にICと言う)2が半田付され、それらのIC2のケース 上面に、冷却水路3を有する冷却モジュール4が密着するように取付けられる。 冷却モジュール4は、IC2のケース上面に密着するように配設されるモジュー ルハウジング5と、モジュールハウジング5の上面に密着して取付けられ、冷却 水路3が埋込まれているコールドプレート6とより構成される。 A conventional cooling structure of this type will be described with reference to FIG. A plurality of semiconductor ICs (hereinafter simply referred to as ICs) 2 are soldered to a printed circuit board 1, and a cooling module 4 having a cooling water passage 3 is attached so as to be in close contact with the upper surface of the case of these ICs 2. The cooling module 4 comprises a module housing 5 arranged so as to be in close contact with the upper surface of the case of the IC 2, and a cold plate 6 in close contact with the upper surface of the module housing 5 and in which the cooling water channel 3 is embedded. Composed.
【0003】 モジュールハウジング5の底面に複数の凹部5aがIC2と対向して形成され 、凹部5aにコイルスプリング7とピストン8とが順次挿入され、ピストン8は コイルスプリング7により偏倚されて、ピストン8の底面がモジュールハウジン グ5の底面から突出され、IC2のケース上面に弾性的に押圧される。冷却水路 3に冷却水9が流され、半導体IC2で発生した熱が、伝熱経路10を通じて冷 却水9に伝導し、冷却される。A plurality of recesses 5 a are formed on the bottom surface of the module housing 5 so as to face the IC 2. The coil spring 7 and the piston 8 are sequentially inserted into the recess 5 a, and the piston 8 is biased by the coil spring 7 to allow the piston 8 to move. Of the module housing 5 projects from the bottom surface of the module housing 5 and is elastically pressed against the top surface of the case of the IC 2. Cooling water 9 is caused to flow in the cooling water passage 3, and the heat generated in the semiconductor IC 2 is conducted to the cooling water 9 through the heat transfer path 10 to be cooled.
【0004】 なお、冷却モジュール4は図示してないが、装置の筐体に固定される。モジュ ールハウジング5、コールドプレート6、ピストン8は銅、アルミ等の金属で作 られる。Although not shown, the cooling module 4 is fixed to the housing of the apparatus. The module housing 5, the cold plate 6, and the piston 8 are made of metal such as copper and aluminum.
【0005】[0005]
従来の冷却構造では、モジュールハウジング5の凹部5aの内周面とピストン 8との間の摺動接触部の熱抵抗が大きく、十分な冷却性能が得られない欠点があ った。また、モジュールハウジング5に凹部5aを設け、その中にコイルスプリ ング7及びピストン8を収容する構造であるため、冷却モジュール4が大形にな る欠点があった。 In the conventional cooling structure, the sliding contact portion between the inner peripheral surface of the recess 5a of the module housing 5 and the piston 8 has a large thermal resistance, and there is a drawback that sufficient cooling performance cannot be obtained. Further, since the module housing 5 is provided with the concave portion 5a and the coil spring 7 and the piston 8 are housed therein, the cooling module 4 becomes large in size.
【0006】 ピストン8は比較的大きな重量を持ち、振動、衝撃などにより慣性力が支えら れると、ピストン8により異常に大きな力がICのリード端子に加えられ、リー ド端子の基部や、プリント基板1の端子半田付部の導体パターンを破損させる恐 れがあった。 この考案は、これら従来の欠点を解決して、冷却性能がよく、小形で、ICの 端子やプリント基板を損傷させる恐れのない半導体ICの冷却構造を提供するこ とを目的としている。The piston 8 has a relatively large weight, and when an inertial force is supported by vibration, impact, etc., an abnormally large force is applied to the lead terminal of the IC by the piston 8, and the base of the lead terminal and the print are printed. There was a fear that the conductor pattern of the terminal soldering part of the board 1 would be damaged. It is an object of the present invention to solve these conventional drawbacks and provide a cooling structure for a semiconductor IC, which has a good cooling performance, is small, and does not damage IC terminals or a printed circuit board.
【0007】[0007]
請求項1の半導体ICの冷却構造では、プリント基板にIC用ピンソケットが 取付けられ、それらピンソケットに半導体ICのリード端子が摺動自在に嵌合さ れ、その半導体ICのケースの上面にスタッドボルトが立てて取付けられ、冷却 水路を有するコールドプレートが、前記スッタドボルトとそれに螺合されるナッ トによって、前記半導体ICのケースの上面に密着するように取付けられる。 According to another aspect of the semiconductor IC cooling structure of the present invention, the IC pin sockets are attached to the printed circuit board, the lead terminals of the semiconductor ICs are slidably fitted in the pin sockets, and the studs are mounted on the upper surface of the semiconductor IC case. A bolt is installed upright and a cold plate having a cooling water channel is attached so as to be in close contact with the upper surface of the case of the semiconductor IC by the studd bolt and a nut screwed with the studd bolt.
【0008】 請求項2の冷却構造では、プリント基板にIC用ピンソケット及び板バネが取 付けられ、前記板バネ上に配設された半導体ICのリード端子が、前記IC用ピ ンソケットに摺動自在に嵌合され、冷却水路を有するコールドプレートが、前記 半導体ICのケース上面に対接して配設され、前記半導体ICのケース上面が、 前記板バネによりコールドプレート6の底面に押圧される。According to another aspect of the cooling structure of the present invention, an IC pin socket and a leaf spring are attached to a printed circuit board, and a lead terminal of a semiconductor IC disposed on the leaf spring slides on the IC pin socket. A cold plate, which is freely fitted and has a cooling water channel, is arranged in contact with the upper surface of the case of the semiconductor IC, and the upper surface of the case of the semiconductor IC is pressed against the bottom surface of the cold plate 6 by the leaf spring.
【0009】[0009]
この考案の実施例を、図2と対応する部分に同じ符号を付した図1Aを参照し て説明する。プリント基板1にIC用ピンソケット11が半田付され、ピンソケ ット11にIC2のリード端子が摺動自在に嵌合される。IC2のケースの上面 にスタットボルト12が溶接又は接着により取付けられている。冷却水路3を有 するコールドプレート6が、スタッドボルト12及びそれに螺合されるナット1 3によって、IC2のケース上面に密着して取付けられる。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1A in which parts corresponding to those in FIG. The IC pin socket 11 is soldered to the printed circuit board 1, and the lead terminals of the IC 2 are slidably fitted to the pin socket 11. The stat bolt 12 is attached to the upper surface of the case of the IC 2 by welding or adhesion. The cold plate 6 having the cooling water passage 3 is attached in close contact with the upper surface of the case of the IC 2 by the stud bolt 12 and the nut 13 screwed to the stud bolt 12.
【0010】 IC内部で発生した熱は、ケース上面より直接コールドプレート6に、或いは スタッドボルト12を介してコールドプレート6にそれぞれ伝導され、冷却水9 により冷却される。 通常IC2は、図2に示したようにプリント基板1に半田付されているが、そ の状態では、ケース上面の高さがまちまちで、複数のIC2のケース上にコール ドプレート6をのせると、IC2の中にはコールドプレート6と接触できないも のがでてくる。そこで従来はピストン8をケースの上面を押圧するようにコイル スプリング7で偏倚させるようにして、この問題を解決していた。The heat generated inside the IC is conducted to the cold plate 6 directly from the upper surface of the case or to the cold plate 6 via the stud bolts 12, and is cooled by the cooling water 9. Normally, the IC 2 is soldered to the printed circuit board 1 as shown in FIG. 2, but in this state, the heights of the upper surfaces of the cases are different, and the cold plates 6 are placed on the cases of the plurality of ICs 2. Then, some parts of the IC 2 cannot come into contact with the cold plate 6. Therefore, conventionally, the piston 8 is biased by the coil spring 7 so as to press the upper surface of the case to solve this problem.
【0011】 この考案では、ピンソケット11を用いることによって、ICのリード端子が 、ピンソケット11に対してその挿抜方向に摺動自在とされているので、ケース 上面のプリント基板1からの高さを調整することが可能であり、コールドプレー ト6に接触できないものはない。また、複数のIC2をスタットボルト12及び ナット13であらかじめコールドプレート6に取付けてから、ICのリード端子 をピンソケット11に嵌合させるようにしてもよい。いずれの場合も最終的には コールドプレート6は図示していないが装置の筐体に固定される。In this invention, since the lead terminal of the IC is slidable in the insertion / removal direction with respect to the pin socket 11 by using the pin socket 11, the height of the upper surface of the case from the printed circuit board 1 can be increased. Can be adjusted, and there is nothing that cannot touch the cold plate 6. Alternatively, a plurality of ICs 2 may be attached to the cold plate 6 in advance with the stat bolts 12 and nuts 13, and then the lead terminals of the ICs may be fitted into the pin sockets 11. In either case, the cold plate 6 is finally fixed to the housing of the device, which is not shown.
【0012】 請求項2の考案では、図1Bに示すように、板バネ21をICケースの下方の プリント基板1上にビス止め、半田付等により取付け、板バネ21によりICケ ースを上方に押圧させ、コールドプレート6に密着させる。板バネ21は図1B の例では弓形に作られ、円弧部21aと、その円弧部21aの一端が内側に折曲 げ延長された平坦部21bとより成り、その平坦部21bがプリント基板1に取 付けられ、円弧部21aの外面(上面)でICケースの底面を押圧するようにし ている。ICケースとコールドプレート6との間にシリコンゴムシートなどの伝 熱シート22を必要に応じ介在させてもよい。According to the second aspect of the invention, as shown in FIG. 1B, the leaf spring 21 is attached to the printed circuit board 1 below the IC case with screws and soldering, and the leaf spring 21 raises the IC case upward. To press the cold plate 6 into close contact. The leaf spring 21 is formed in an arc shape in the example of FIG. 1B, and is composed of an arc portion 21a and a flat portion 21b in which one end of the arc portion 21a is bent and extended inward, and the flat portion 21b is formed on the printed circuit board 1. It is mounted so that the outer surface (upper surface) of the arc portion 21a presses the bottom surface of the IC case. A heat transfer sheet 22 such as a silicone rubber sheet may be interposed between the IC case and the cold plate 6 as necessary.
【0013】[0013]
この考案によれば、半導体ICのケース上面は、スタッドボルト12又は板バ ネ21によって、コールドプレームト6に密着されており、従来のように伝熱経 路6内に熱抵抗の大きい摺動接触部が存在しないこと、及びICケースが従来の モジュールハウジング5を経由せずコールドプレート6に直接密着されることに よって、放熱性能が従来より著しく向上する。また従来のモジュールハウジング 5が不用となるので、それだけ冷却構造の小形化が図られる。 According to this invention, the upper surface of the case of the semiconductor IC is brought into close contact with the cold premute 6 by the stud bolt 12 or the plate panel 21, so that the sliding of the heat transfer path 6 with a large thermal resistance as in the conventional case. Since there is no contact portion and the IC case is directly adhered to the cold plate 6 without passing through the conventional module housing 5, heat dissipation performance is significantly improved as compared with the conventional case. Further, since the conventional module housing 5 is unnecessary, the cooling structure can be downsized accordingly.
【0014】 この考案では、従来のピストン8のように比較的重量の大きい可動体を用いな いので、振動、衝撃によりICのリード端子やプリント基板の導体パターンを損 傷させる恐れは全くない。In this invention, since a movable body having a relatively large weight like the conventional piston 8 is not used, there is no possibility of damaging the lead terminal of the IC or the conductor pattern of the printed circuit board by vibration or impact.
【図1】Aは請求項1の考案の実施例を示す断面図、B
は請求項2の考案の実施例を示す断面図。FIG. 1A is a sectional view showing an embodiment of the device of claim 1;
FIG. 3 is a sectional view showing an embodiment of the invention of claim 2.
【図2】従来の半導体ICの冷却構造を示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a conventional semiconductor IC cooling structure.
Claims (2)
付けられ、 それらピンソケットに半導体ICのリード端子が摺動自
在に嵌合され、 その半導体ICのケース上面にスタッドボルトが立てて
取付けられ、 冷却水路を有するコールドプレートが、前記してスタッ
ドボルトとそれに螺合されるナットによって、前記半導
体ICのケースの上面に密着するように取付けられてい
ることを特徴とする、 半導体ICの冷却構造。1. An IC pin socket is mounted on a printed circuit board, a lead terminal of a semiconductor IC is slidably fitted in the pin socket, and a stud bolt is erected on the upper surface of the case of the semiconductor IC for cooling. A cooling structure for a semiconductor IC, wherein a cold plate having a water channel is attached so as to be in close contact with the upper surface of the case of the semiconductor IC by a stud bolt and a nut screwed with the stud bolt.
板バネが取付けられ、 前記板バネ上に配設された半導体ICのリード端子が、
前記IC用ピンソケットに摺動自在に嵌合され、 冷却水路を有するコールドプレートが、前記半導体IC
のケース上面に対接して配設され、 前記半導体ICのケース上面が、前記板バネによりコー
ルドプレート6の底面に押圧されていることを特徴とす
る、 半導体ICの冷却構造。2. An IC pin socket and a leaf spring are attached to a printed circuit board, and a lead terminal of a semiconductor IC disposed on the leaf spring is
The cold plate, which is slidably fitted in the IC pin socket and has a cooling water channel, is the semiconductor IC.
The semiconductor IC cooling structure, which is disposed so as to be in contact with the case upper surface, and the case upper surface of the semiconductor IC is pressed against the bottom surface of the cold plate 6 by the leaf spring.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8406191U JPH0536896U (en) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Semiconductor IC cooling structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8406191U JPH0536896U (en) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Semiconductor IC cooling structure |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0536896U true JPH0536896U (en) | 1993-05-18 |
Family
ID=13819984
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8406191U Pending JPH0536896U (en) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Semiconductor IC cooling structure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0536896U (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010103369A (en) * | 2008-10-24 | 2010-05-06 | Keihin Corp | Electronic control device |
JP2012151222A (en) * | 2011-01-18 | 2012-08-09 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | Electronic circuit device and manufacturing method of the same |
JP2012160646A (en) * | 2011-02-02 | 2012-08-23 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | Electronic circuit device and manufacturing method thereof |
JP2014220319A (en) * | 2013-05-07 | 2014-11-20 | 株式会社村田製作所 | Mounting structure |
KR101463946B1 (en) * | 2012-08-31 | 2014-11-26 | 주식회사 뉴파워 프라즈마 | Radiation apparatus having linear structure for increased installation efficiency |
JP2019009457A (en) * | 2014-08-26 | 2019-01-17 | 三菱電機株式会社 | High frequency module |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63184397A (en) * | 1987-01-27 | 1988-07-29 | 日本電信電話株式会社 | Radiator of electronic component |
JPH01230260A (en) * | 1988-03-09 | 1989-09-13 | Fujitsu Ltd | Cooling structure of semiconductor package |
-
1991
- 1991-10-17 JP JP8406191U patent/JPH0536896U/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63184397A (en) * | 1987-01-27 | 1988-07-29 | 日本電信電話株式会社 | Radiator of electronic component |
JPH01230260A (en) * | 1988-03-09 | 1989-09-13 | Fujitsu Ltd | Cooling structure of semiconductor package |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010103369A (en) * | 2008-10-24 | 2010-05-06 | Keihin Corp | Electronic control device |
JP2012151222A (en) * | 2011-01-18 | 2012-08-09 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | Electronic circuit device and manufacturing method of the same |
JP2012160646A (en) * | 2011-02-02 | 2012-08-23 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | Electronic circuit device and manufacturing method thereof |
KR101463946B1 (en) * | 2012-08-31 | 2014-11-26 | 주식회사 뉴파워 프라즈마 | Radiation apparatus having linear structure for increased installation efficiency |
JP2014220319A (en) * | 2013-05-07 | 2014-11-20 | 株式会社村田製作所 | Mounting structure |
JP2019009457A (en) * | 2014-08-26 | 2019-01-17 | 三菱電機株式会社 | High frequency module |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8593813B2 (en) | Low profile heat dissipating system with freely-oriented heat pipe | |
EP1508916B1 (en) | Apparatus for cooling semiconductor devices attached to a printed circuit board | |
US5309979A (en) | Self clamping heat sink assembly | |
EP0258312B1 (en) | Mounting arrangement for solid state devices | |
US20050030719A1 (en) | Heat dissipating device for dissipating heat generated by an electronic component inside a housing | |
KR100416980B1 (en) | Fixing device for ball grid array chip | |
US6697263B2 (en) | Socket having frame for supporting thermal module | |
JPH0536896U (en) | Semiconductor IC cooling structure | |
EP1905288A2 (en) | Thermally efficient motor housing assembly | |
JPH0982859A (en) | Heat sink assembled body | |
US20050225945A1 (en) | Universal mountable heat sink with integral spring clip | |
JPH0722594U (en) | Module heat dissipation structure | |
JPH03268348A (en) | Heat dissipating structure for surface-mounted ic package | |
JPH0439957A (en) | Heat sink for semiconductor packages | |
JP3158655B2 (en) | Radiator for electronic equipment | |
WO2001062057A1 (en) | Heat sink with an integrated component clamping device | |
JPH073673Y2 (en) | Heat dissipation structure of heating element | |
JP2671700B2 (en) | Electrical equipment | |
WO2015049849A1 (en) | Electronic circuit board and method of assembly for same | |
JPH027470Y2 (en) | ||
JPH0747915Y2 (en) | Electronic component mounting structure | |
JP2024063778A (en) | Electronic Control Unit | |
JPS58222549A (en) | Heat sink apparatus | |
JPH0729873U (en) | Heat dissipation structure for electronic components | |
JPH0520385U (en) | Heat sink |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19971216 |