【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置及びその製造
方法に係り、特に高発熱密度の半導体チップを用いたマ
ルチチップモジュールに好適な冷却構造を有する半導体
装置及びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a semiconductor device having a cooling structure suitable for a multi-chip module using a semiconductor chip having a high heat generation density and a manufacturing method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】個々の集積回路チップの上に、内部に水
を循環させる冷却ジャケットを取り付け、これに楕円断
面を有するベローズ状の柔軟流路を２本ずつ取付けた構
造が特開昭６１−２２６９４６に記載されている。流路
としてベローズを用いるのは、基板上に搭載されたチッ
プ面の高さや傾きのばらつき、及び熱変形による変位を
吸収するためである。2. Description of the Related Art A structure in which a cooling jacket for circulating water is mounted on each integrated circuit chip, and two bellows-shaped flexible flow paths each having an elliptical cross section are mounted on each cooling jacket is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-61. 226946. The reason why the bellows is used as the flow path is to absorb variations in height and inclination of the chip surface mounted on the substrate and displacement caused by thermal deformation.
【０００３】また、楕円断面ベローズを２本用いるかわ
りに、単一の円形断面ベローズ流路を用い、ベローズ流
路の内部に冷媒の流入部及び流出部を区分するための仕
切りを設けた構造が特開昭６３−１７０９４８に記載さ
れている。Further, instead of using two elliptical cross-section bellows, a single circular cross-section bellows flow path is used, and a partition is provided inside the bellows flow path to separate the inflow part and the outflow part of the refrigerant. It is described in JP-A-63-170948.
【０００４】また、特開昭６２−２８２４５２において
は、底板を有する円形断面ベローズを集積回路パッケー
ジに接触させ、ベローズの底板部に放熱フィンを放射形
状に配置し、そこに水を循環させる構造が開示されてい
る。Further, in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 62-228452, there is a structure in which a circular cross-section bellows having a bottom plate is brought into contact with an integrated circuit package, radiating fins are radially arranged on the bottom plate portion of the bellows, and water is circulated therein. It is disclosed.
【０００５】また、空気流を左右に分けて流す構造の空
冷ヒートシンクが米国特許４，８８４，６３１に記載さ
れている。Further, US Pat. No. 4,884,631 discloses an air-cooled heat sink having a structure in which an air flow is divided into right and left.
【０００６】冷却構造体と集積回路パッケージを熱伝導
性のコンパウンドで接着する構造の例に関しては、フジ
ツウ第４１巻１号（１９９０年１月）（ＦＵＪＩＴＳＵ
Ｖol．４１−１）に記載されている。For an example of a structure in which a cooling structure and an integrated circuit package are bonded with a thermally conductive compound, see Fujitsu Vol. 41 No. 1 (January 1990) (FUJITSU).
Vol. 41-1).
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術には次の
ような問題点があった。The above-mentioned prior art has the following problems.
【０００８】特開昭６１−２２６９４６において開示さ
れている技術では、冷却ジャケットの内部に設けられた
フィンが平行平板形のものであるため、流体の流れを均
一化する目的で楕円断面を有する扁平ベローズ管を直方
体の冷却ジャケットの両端に配置している。この構造は
冷却能力には優れるが、次のような強度信頼性上の問題
がある。In the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-226946, since the fins provided inside the cooling jacket are of parallel plate type, a flat surface having an elliptical cross section for the purpose of making the flow of the fluid uniform. Bellows tubes are arranged at both ends of a rectangular parallelepiped cooling jacket. Although this structure is excellent in cooling capacity, it has the following problems in strength and reliability.
【０００９】一般に、楕円ベローズには、短軸方向には
変形しやすいが長軸方向には容易には変形しないという
性質がある。この性質により半導体モジュールの長軸方
向の熱変形が吸収しにくくなり、集積回路チップに過大
な応力が加わる可能性が生じる。また、一つの冷却ジャ
ケット当たり２本のベローズ管を用いるため、ベローズ
管とジャケット及び給水ヘッダ部との接合箇所が多くな
り、漏れに対する信頼性が低くなる。さらに、楕円断面
ベローズ管は通常の円形断面ベローズ管に比べて製造コ
ストが高いという問題もある。Generally, an elliptical bellows has a property that it is easily deformed in the short axis direction but is not easily deformed in the long axis direction. This property makes it difficult to absorb the thermal deformation of the semiconductor module in the long axis direction, which may cause excessive stress to the integrated circuit chip. Further, since two bellows pipes are used for one cooling jacket, the number of joints between the bellows pipe and the jacket and the water supply header portion increases, and the reliability against leakage decreases. Further, there is a problem in that the elliptical section bellows tube is higher in manufacturing cost than the ordinary circular section bellows tube.
【００１０】特開昭６３−１７０９４８に開示されてい
る構造は、冷却ジャケットに、内部に仕切り板を有する
単一のベローズ管を接続し、冷却ジャケットへの冷媒の
流入及び流出孔をベローズ管の内側に設けたものであ
る。この構造は、前述の楕円断面ベローズ管を２本用い
る構造の問題点を解消するために考案されたものである
が、次のような問題点が新たに生じる。In the structure disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-170948, a single bellows pipe having a partition plate inside is connected to a cooling jacket, and refrigerant inlet and outlet holes to the cooling jacket are provided in the bellows pipe. It is provided inside. This structure was devised in order to solve the above-mentioned problem of the structure using two bellows tubes having an elliptical cross section, but the following problems newly arise.
【００１１】一般に、ベローズ管の内径は外径に比べて
かなり小さいために、冷却ジャケットへの冷媒の流入、
流出孔をジャケットの両端に設けることは難しい。従っ
て、冷却ジャケットへの冷媒の流入、流出孔をジャケッ
トの中心線よりに設けざるを得なくなるため、冷却ジャ
ケット内に設けられたフィンの有効長さが短くなる。そ
の結果、冷却性能は楕円断面ベローズ管を２本用いた構
造に比べて低くなる。Generally, since the inner diameter of the bellows pipe is considerably smaller than the outer diameter, the inflow of the refrigerant into the cooling jacket,
It is difficult to provide outflow holes at both ends of the jacket. Therefore, the inflow and outflow holes of the refrigerant into the cooling jacket must be provided closer to the center line of the jacket, and the effective length of the fins provided in the cooling jacket becomes shorter. As a result, the cooling performance is lower than that of the structure using two elliptical cross-section bellows tubes.
【００１２】特開昭６２−２８２４５２において開示さ
れている構造は、円形断面ベローズの一方の端部に、放
射形状のフィンを有する円板状の伝熱板を設け、この伝
熱板を集積回路チップに接触させるもので構造的には単
純であるが、高密度実装されたマルチチップモジュール
に適用しようとすると次のような問題が生じる。In the structure disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-282452, a disc-shaped heat transfer plate having radial fins is provided at one end of a bellows having a circular cross section, and the heat transfer plate is integrated circuit. Although it is to be brought into contact with a chip and is structurally simple, the following problems occur when it is applied to a multi-chip module mounted in high density.
【００１３】一般に、マルチチップモジュールの実装密
度を上げるにはチップとチップの間隔を縮める必要があ
るため、超高密度モジュールでは隣接するチップ間の間
隙はほとんど無くなる。集積回路チップ又はパッケージ
は一般に正方形であるが、円板状の伝熱板で集積回路チ
ップ表面の全体をおおうためには、伝熱板の直径はチッ
プ又はパッケージの外接円の直径より大きくなければな
らない。Generally, in order to increase the mounting density of the multi-chip module, it is necessary to reduce the distance between the chips, so that in the ultra high density module, there is almost no gap between the adjacent chips. The integrated circuit chip or package is generally square, but in order to cover the entire surface of the integrated circuit chip with a disc-shaped heat transfer plate, the diameter of the heat transfer plate must be larger than the diameter of the circumscribed circle of the chip or package. I won't.
【００１４】しかしながら、先に述べたように超高密度
モジュールでは隣接するチップ間の間隙はほとんど無い
ため、伝熱板の直径をチップ又はパッケージの内接円の
直径以上に大きくすることはできない。この結果、集積
回路チップ又はパッケージの表面に、伝熱板がおおいき
れない部分が必然的に生じるため、チップ又はパッケー
ジ内の温度不均一が大きくなる。However, as described above, in the ultra high density module, since there is almost no gap between the adjacent chips, the diameter of the heat transfer plate cannot be made larger than the diameter of the inscribed circle of the chip or the package. As a result, the surface of the integrated circuit chip or package inevitably has a portion where the heat transfer plate cannot be covered, so that the temperature unevenness in the chip or package becomes large.
【００１５】また、特開昭６２−２８２４５２において
開示されている構造では、伝熱板に放射状にフィンを取
り付け、冷媒を放射状フィン群の中心部に供給している
が、この構造には次のような問題がある。一般に、平行
平板フィンの場合はフィン間の間隙をつめればつめるほ
どフィンから冷却流体への熱伝達率が大きくなる。これ
に対し、放射状フィンでは半径方向にフィン間の間隙が
開いてくるために微小な間隙を保つことが困難であり、
熱伝達率に制限が生じる。その結果、冷却性能にも限界
がある。Further, in the structure disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-282452, the fins are radially attached to the heat transfer plate and the refrigerant is supplied to the central portion of the radial fin group. There is such a problem. Generally, in the case of parallel plate fins, the heat transfer coefficient from the fins to the cooling fluid increases as the gap between the fins decreases. On the other hand, with radial fins, it is difficult to maintain a minute gap because the gap between the fins opens in the radial direction.
There is a limit to the heat transfer rate. As a result, the cooling performance is also limited.
【００１６】米国特許４，８８４，６３１には、空気流
を左右に分けて流す構造の空冷ヒートシンクが記載され
ている。この構造では、ヒートシンクの中央にフィンの
無い空気取り入れ部があり、ここから周囲の空気をヒー
トシンク内に吸い込み左右に分けてフィン部に流してお
り、空気流を噴流としてヒートシンク内に押し込むため
のノズルが存在しない。US Pat. No. 4,884,631 describes an air-cooled heat sink having a structure in which an air flow is split into right and left. In this structure, there is a finless air intake part in the center of the heat sink, and the surrounding air is sucked into the heat sink and divided into left and right to flow to the fin part.The nozzle for pushing the air flow into the heat sink as a jet flow. Does not exist.
【００１７】この結果、ヒートシンク中央部のフィンの
無い部分に衝突する噴流が存在しないため、衝突噴流の
もつ高い熱伝達特性を利用することが不可能になる。従
ってヒートシンク中央部のフィンの無い部分の熱伝達率
が他の部分に比べて非常に低くなる。このため、このヒ
ートシンク構造を集積回路チップ又はパッケージの冷却
に適用すると、チップ又はパッケージの中央部の温度が
周囲部に比べて非常に高くなる可能性がある。As a result, there is no jet that collides with the finless portion of the central portion of the heat sink, so that it is impossible to utilize the high heat transfer characteristics of the impinging jet. Therefore, the heat transfer coefficient in the finless portion of the central portion of the heat sink is much lower than in other portions. Therefore, when the heat sink structure is applied to cool the integrated circuit chip or package, the temperature of the central portion of the chip or package may be much higher than that of the peripheral portion.
【００１８】また、冷却ジャケットと集積回路パッケー
ジとを熱伝導性のコンパウンドで接着する方法に関して
は、文献等（例えばＦＵＪＩＴＳＵ Ｖｏｌ．４−１，
１９９０）に記載例があるが、冷却ジャケットを集積回
路パッケージに装着する際のコンパウンドのはみ出し防
止方法や、冷却ジャケットを装着する際にコンパウンド
層に加える押し付け圧力の制御方法、又、基板に搭載さ
れた集積回路パッケージを交換する必要が生じた場合
に、冷却ジャケットをパッケージから分離させる方法
等、装置の組み立てや分解方法に関しては特別な配慮が
見られない。Regarding the method of adhering the cooling jacket and the integrated circuit package with a thermally conductive compound, there are documents such as FUJITSU Vol.
1990), there is a method for preventing the compound from protruding when the cooling jacket is mounted on the integrated circuit package, a method for controlling the pressing pressure applied to the compound layer when mounting the cooling jacket, and a method for mounting the cooling jacket on the substrate. No special consideration is given to the method of assembling and disassembling the device, such as the method of separating the cooling jacket from the package when it becomes necessary to replace the integrated circuit package.
【００１９】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決した冷却構造体を備えた半導体装置を提供すること
にある。即ち、冷却流体をそれぞれ個別に流入・流出さ
せることが容易であり、且つ、放熱性能が高く、且つ、
信頼性に優れた冷却構造体を備えた半導体装置を提供す
ることにある。It is an object of the present invention to provide a semiconductor device having a cooling structure which solves the above-mentioned problems of the prior art. That is, it is easy to individually inflow and outflow the cooling fluid, and the heat dissipation performance is high, and
An object of the present invention is to provide a semiconductor device having a highly reliable cooling structure.
【００２０】本発明のさらに他の目的は、上記半導体装
置の製造及び補修作業を容易にするための構造を提供す
ることにある。即ち、冷却構造体を個々の集積回路チッ
プ又はパッケージに着脱することを容易にするための構
造を提供することにある。Still another object of the present invention is to provide a structure for facilitating the manufacturing and repair work of the semiconductor device. That is, it is to provide a structure for facilitating attachment / detachment of a cooling structure to an individual integrated circuit chip or package.
【００２１】本発明のさらに他の目的は、上記半導体装
置の製造及び補修方法を提供することにある。即ち、冷
却構造体を個々の集積回路チップ又はパッケージに容易
に着脱するための方法を提供することにある。Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing and repairing the above semiconductor device. That is, it is to provide a method for easily attaching and detaching a cooling structure to an individual integrated circuit chip or package.
【００２２】[0022]
【課題を解決するための手段】上記目的は、基板上に搭
載された個々の集積回路チップ又はパッケージに、内部
にフィンを有する直方体形状の冷却ジャケットを装着
し、個々の冷却ジャケットに単一の柔軟流路を設け、柔
軟流路の内部に、冷媒をスリット状の噴流として冷却ジ
ャケット内に流入させることが可能な断面形状のノズル
を設けるとともに、冷却ジャケット内のフィンの上部に
空間を設けることにより達成される。The above object is to mount a rectangular parallelepiped cooling jacket having fins inside each integrated circuit chip or package mounted on a substrate, and to provide a single cooling jacket for each cooling jacket. A flexible channel is provided, a nozzle having a cross-sectional shape that allows the refrigerant to flow into the cooling jacket as a slit-shaped jet stream is provided inside the flexible channel, and a space is provided above the fins in the cooling jacket. Achieved by.
【００２３】さらに冷却ジャケットの放熱性能を向上さ
せるには、冷却ジャケット内に設けられたフィンの上端
部に、スリット状の噴流が流入する部分及び流出する部
分のみを切り欠いた天板を設けることが効果的である。In order to further improve the heat dissipation performance of the cooling jacket, a top plate is provided at the upper end of the fins provided in the cooling jacket, in which only slit-like jet flow-in portions and flow-out portions are cut out. Is effective.
【００２４】さらに冷却ジャケットの放熱性能を、向上
させるには、ノズルの先端に柔軟なシール部材を設ける
ことが効果的である。Further, in order to improve the heat radiation performance of the cooling jacket, it is effective to provide a flexible seal member at the tip of the nozzle.
【００２５】フィンが平板フィンである場合には、スリ
ット状の噴流の長軸をフィンの長手方向に直交させ、さ
らに、スリット状の噴流が当たる部分のフィンを切り欠
くことが放熱性能を向上させるのに効果的である。When the fins are flat plate fins, the long axis of the slit-shaped jet flow is orthogonal to the longitudinal direction of the fins, and further the notch of the portion hit by the slit-shaped jet flow improves the heat dissipation performance. It is effective for
【００２６】半導体装置を組み立てる際の冷却ジャケッ
トの位置ずれを防止し、組み立て性能を向上させるに
は、ノズルの長軸の長さを柔軟流路の内径にほぼ等しく
とることが効果的である。In order to prevent the positional deviation of the cooling jacket when assembling the semiconductor device and improve the assembling performance, it is effective to set the length of the long axis of the nozzle substantially equal to the inner diameter of the flexible flow path.
【００２７】また、半導体装置を組み立てる際の、冷却
ジャケット底面と半導体チップ又はパッケージ表面の引
っかかりを防止し、装置の組み立て性を向上させるに
は、冷却ジャケットの底面に高硬度の板を取付けること
が効果的である。Further, in order to prevent the bottom surface of the cooling jacket and the surface of the semiconductor chip or the package from being caught when assembling the semiconductor device and improve the assembling property of the device, it is necessary to attach a high hardness plate to the bottom surface of the cooling jacket. It is effective.
【００２８】また、冷却ジャケットと半導体パッケージ
の間に介在させた熱伝導性コンパウンドのはみ出しを防
止し、装置の組み立て性を向上させるには、集積回路パ
ッケージの端面又は冷却ジャケットの底板の端面に、制
御された大きさの傾斜部を設けることが効果的である。Further, in order to prevent the heat conductive compound interposed between the cooling jacket and the semiconductor package from protruding and to improve the assemblability of the device, the end face of the integrated circuit package or the end face of the bottom plate of the cooling jacket should be It is effective to provide a ramp of controlled size.
【００２９】また、冷却ジャケットと半導体パッケージ
の間に介在させた低融点半田のはみ出しを防止し、装置
の組み立て性を向上させるには、集積回路パッケージ
の、冷却ジャケットに接触する面及び傾斜部、及び、冷
却ジャケットの集積回路パッケージに接触する部分、又
は、冷却部材に設けられた高硬度板の集積回路パッケー
ジに接触する部分にメタライズを施すことが効果的であ
る。Further, in order to prevent the low melting point solder interposed between the cooling jacket and the semiconductor package from squeezing out and to improve the assembling property of the device, the surface and the inclined portion of the integrated circuit package which come into contact with the cooling jacket, Further, it is effective to apply metallization to a portion of the cooling jacket that contacts the integrated circuit package or a portion of the high hardness plate provided on the cooling member that contacts the integrated circuit package.
【００３０】冷却ジャケットと集積回路パッケージ間に
介在させた熱伝導性コンパウンドの層厚さを制御を容易
にし、装置の組み立て性を向上させるには、個々の冷却
ジャケットを流体圧力により集積回路パッケージに押し
付け、流体圧力を制御する組み立て方法をとるのが効果
的である。In order to facilitate the control of the layer thickness of the heat conductive compound interposed between the cooling jacket and the integrated circuit package and to improve the assembling property of the device, the individual cooling jackets are fluid pressure applied to the integrated circuit package. It is effective to adopt an assembling method of pressing and controlling the fluid pressure.
【００３１】また、冷却ジャケットと集積回路パッケー
ジ間に介在させた熱伝導性コンパウンドのはみ出しを防
止し、装置の組み立て性を向上させるには、冷却ジャケ
ットの底面、又は集積回路パッケージ表面に、周囲の空
間に連通された溝を設けるのがよい。Further, in order to prevent the heat-conductive compound interposed between the cooling jacket and the integrated circuit package from protruding and to improve the assembling property of the device, the bottom surface of the cooling jacket or the surface of the integrated circuit package may be covered with a surrounding material. It is preferable to provide a groove that communicates with the space.
【００３２】また、半導体装置を組み立てる際の冷却ジ
ャケットの位置ずれを防止し装置の組み立て性を向上さ
せるとともに、冷却ジャケットと集積回路パッケージの
分離を容易にし装置の補修作業を容易にするには、隣接
する冷却ジャケット間にモジュールキャップに固定され
た仕切り板を設け、且つ、この仕切り板に冷却ジャケッ
トの底面にかかる突起を設けるのが効果的である。Further, in order to prevent the positional deviation of the cooling jacket when assembling the semiconductor device to improve the assembling property of the device, and to facilitate the separation of the cooling jacket and the integrated circuit package to facilitate the repair work of the device, It is effective to provide a partition plate fixed to the module cap between the adjacent cooling jackets, and to provide the partition plate with a projection on the bottom surface of the cooling jacket.
【００３３】冷却ジャケットと集積回路パッケージの分
離をさらに容易にするには、仕切り板に設けた突起の取
り付け位置を左右で段ちがいにするかまたは、形状記憶
合金で形成することが効果的である。In order to further facilitate the separation of the cooling jacket and the integrated circuit package, it is effective to make the mounting positions of the protrusions provided on the partition plate different from each other on the left and right sides or to form the shape memory alloy. ..
【００３４】冷却ジャケットと集積回路パッケージの分
離を容易にするためには、冷却ジャケットの底板をダイ
ヤフラム構造にするのも有効である。In order to facilitate the separation of the cooling jacket and the integrated circuit package, it is effective to use a diaphragm structure for the bottom plate of the cooling jacket.
【００３５】冷却ジャケットと集積回路パッケージの分
離を容易にし、装置の補修作業を容易にするには、冷却
ジャケット及び柔軟流路の内部を減圧する方法をとるの
がよい。For facilitating the separation of the cooling jacket and the integrated circuit package and facilitating the repair work of the device, it is preferable to reduce the pressure inside the cooling jacket and the flexible flow path.
【００３６】冷却ジャケットの底面がダイヤフラム構造
になっている場合には、冷却ジャケットと集積回路パッ
ケージの分離を容易にし、装置の補修作業を容易にする
には、冷却ジャケット内部を予圧する方法をとるのが効
果的である。When the bottom surface of the cooling jacket has a diaphragm structure, in order to facilitate the separation of the cooling jacket and the integrated circuit package and the repair work of the device, a method of preloading the inside of the cooling jacket is adopted. Is effective.
【００３７】冷却ジャケットと集積回路パッケージの分
離を容易にし、装置の補修作業を容易にするには、複数
のノズルが接続された部材が、複数の柔軟流路が接続さ
れた部材から分離可能とすれば効果が大きい。In order to facilitate the separation of the cooling jacket from the integrated circuit package and facilitate the repair work of the device, the member to which the plurality of nozzles are connected can be separated from the member to which the plurality of flexible flow paths are connected. The effect is great if you do it.
【００３８】[0038]
【作用】上記の構成によれば、個々の集積回路パッケー
ジに装着されたジャケットは、冷媒を循環させるための
容器として作用する。冷却ジャケット内に設けられたフ
ィンは、冷媒が流れる微小流路を形成するとともに、集
積回路パッケージからの熱を冷媒に伝達するように作用
する。個々の冷却ジャケットに設けられた単一の柔軟流
路は、冷媒を排出するための流路として作用するととも
に、装置の組み立て公差や熱変形を吸収する作用をす
る。また、柔軟流路の内部に設けられたノズルは、冷却
ジャケット内に冷媒を供給するための流路として作用す
ると同時に、スリット状の噴流を発生させ、多数のフィ
ンで形成される微小流路内の冷媒の流れを左右２方向に
振り分け、冷媒が流れる微小流路の実質長さを２分の１
に、また、微小流路内を流れる冷媒の流量を２分の１に
するように作用する。According to the above construction, the jacket mounted on each integrated circuit package acts as a container for circulating the refrigerant. The fins provided in the cooling jacket form minute passages through which the coolant flows and act to transfer heat from the integrated circuit package to the coolant. The single flexible flow passage provided in each cooling jacket acts as a flow passage for discharging the refrigerant, and also acts to absorb assembly tolerances and thermal deformation of the device. In addition, the nozzle provided inside the flexible flow passage functions as a flow passage for supplying the coolant into the cooling jacket, and at the same time, generates a slit-shaped jet flow, and inside the minute flow passage formed by many fins. The flow of the refrigerant is divided into two directions, left and right, and the actual length of the minute channel through which the refrigerant flows is halved.
In addition, it acts so as to reduce the flow rate of the refrigerant flowing through the minute flow path by half.
【００３９】一般に、フィンで形成される微小流路の圧
力損失は、流路長さ及び、流量が２分の１になれば４分
の１になり、フィンから冷媒への熱伝達率は流路長が短
いほど高くなるから、これにより圧力損失が下がると同
時に熱伝達率が上がるので放熱性能が向上する。さら
に、柔軟流路の内部に設けられたノズルは、スリット状
の冷媒噴流を冷却ジャケットの底板の中央部に衝突さ
せ、衝突噴流のもつ高い熱伝達特性を引出し、冷却ジャ
ケット中央部の熱伝達特性を向上させるように作用す
る。柔軟流路の内部に設けられたノズルは、これに加え
て、柔軟流路及び冷却ジャケットの位置ずれ防止用の部
材としても作用する。冷却ジャケット内のフィンの上部
に設けられた空間は、フィンで形成される微小流路内を
通過した冷媒の戻り流路として作用する。Generally, the pressure loss of the minute flow path formed by the fins becomes 1/4 when the flow path length and the flow rate become 1/2, and the heat transfer coefficient from the fins to the refrigerant flows. Since the shorter the path length is, the higher the path length is, so that the pressure loss is decreased, and at the same time, the heat transfer rate is increased, so that the heat radiation performance is improved. Further, the nozzle provided inside the flexible flow path causes the slit-like refrigerant jet to collide with the central portion of the bottom plate of the cooling jacket to bring out the high heat transfer characteristics of the impinging jet, and the heat transfer characteristic of the central portion of the cooling jacket. Acts to improve. In addition to this, the nozzle provided inside the flexible flow passage also acts as a member for preventing the displacement of the flexible flow passage and the cooling jacket. The space provided above the fins in the cooling jacket acts as a return flow path for the refrigerant that has passed through the minute flow paths formed by the fins.
【００４０】フィン上端部に設けられた天板、及び、ノ
ズルの先端に設けられた柔軟なシール部材は、冷媒がフ
ィンの上側に逃げることを防ぎ、冷却効率を上げるよう
に作用する。フィンの中央部に設けられた切り欠きは、
フィンで形成される微小流路へ冷媒を均等に供給するよ
うに作用する。The top plate provided on the upper end of the fin and the flexible seal member provided on the tip of the nozzle prevent the refrigerant from escaping to the upper side of the fin, and act to improve the cooling efficiency. The notch provided in the center of the fin is
It acts so as to supply the refrigerant evenly to the minute flow paths formed by the fins.
【００４１】冷却ジャケット底面に設けられた高硬度を
有する板は、集積回路チップ又はパッケージと冷却ジャ
ケットとの間の引っかかりを防止し、装置を組み立て易
くするように作用する。The plate having a high hardness provided on the bottom surface of the cooling jacket serves to prevent a catch between the integrated circuit chip or package and the cooling jacket and facilitate the assembly of the device.
【００４２】集積回路パッケージ、又は冷却ジャケット
の底面の端部に設けられた傾斜部は、パッケージとジャ
ケット間に介在する熱伝導性コンパウンド又は低融点半
田のはみ出し量より大きな体積をもつように制御されて
おり、はみ出したコンパウンド、又は半田を保持するよ
うに作用する。The sloped portion provided at the end of the bottom surface of the integrated circuit package or the cooling jacket is controlled so as to have a volume larger than the protruding amount of the heat conductive compound or low melting point solder interposed between the package and the jacket. And acts to hold the protruding compound or solder.
【００４３】集積回路パッケージの冷却部材に接触する
面及び傾斜部、及び、冷却ジャケットの集積回路に接触
する部分に施されたメタライズ部は、半田の保持を確実
にするように作用する。The surface and the inclined portion of the integrated circuit package which come into contact with the cooling member and the metallized portion provided on the portion of the cooling jacket which comes into contact with the integrated circuit act to ensure the retention of the solder.
【００４４】集積回路パッケージの冷却ジャケットとの
接触面、又は、冷却ジャケットの集積回路パッケージと
の接触面に設けられた、接触面周囲の空間に連通する溝
は、接触面に介在する熱伝導性コンパウンドのはみ出し
を防止し、装置の組み立て及び分解を容易にする。The groove provided on the contact surface of the integrated circuit package with the cooling jacket or on the contact surface of the cooling jacket with the integrated circuit package and communicating with the space around the contact surface has thermal conductivity interposed in the contact surface. Prevents compound from squeezing out and facilitates assembly and disassembly of the device.
【００４５】接触面に介在する熱伝導性コンパウンドの
厚さは接触圧力によって制御できるので、柔軟流路及び
冷却ジャケット内に空気圧を加えれば、この圧力を調節
することにより、コンパウンド層の厚さを容易に制御す
ることができる。Since the thickness of the heat conductive compound interposed on the contact surface can be controlled by the contact pressure, if air pressure is applied to the flexible flow passage and the cooling jacket, the pressure is adjusted to adjust the thickness of the compound layer. It can be controlled easily.
【００４６】隣接する冷却ジャケット間に設けられた仕
切り板は、柔軟流路、及び冷却ジャケットの位置ずれを
防止するように作用する。The partition plate provided between the adjacent cooling jackets serves to prevent the displacement of the flexible flow path and the cooling jacket.
【００４７】また仕切り板に設けられた突起は、冷却ジ
ャケットを集積回路パッケージから分離する際に冷却ジ
ャケット底面にかかり、冷却ジャケットをパッケージ表
面から分離するように作用する。突起の取り付け位置を
左右で段ちがいにした場合は、冷却ジャケットをパッケ
ージ表面から分離する際に、冷却ジャケットを斜めにす
るように作用し、冷却ジャケットの分離をより容易にす
る。Further, the projection provided on the partition plate acts on the bottom surface of the cooling jacket when the cooling jacket is separated from the integrated circuit package, and acts so as to separate the cooling jacket from the surface of the package. When the mounting positions of the protrusions are different between the left and right, when the cooling jacket is separated from the package surface, it acts so as to make the cooling jacket oblique, and the separation of the cooling jacket becomes easier.
【００４８】形状記憶合金で形成された突起は、ある設
定された温度で冷却ジャケットを集積回路パッケージ表
面から分離させる方向に曲がり、冷却ジャケットの分離
を容易にする。The protrusions formed of shape memory alloy bend in a direction that separates the cooling jacket from the integrated circuit package surface at a certain set temperature, facilitating separation of the cooling jacket.
【００４９】冷却ジャケット底面に設けられたダイヤフ
ラム構造は、冷却ジャケット内部を予圧することによっ
て外側にふくらみ、冷却ジャケットと集積回路パッケー
ジの分離を容易にするように作用する。The diaphragm structure provided on the bottom surface of the cooling jacket bulges outward by pre-pressurizing the inside of the cooling jacket, and acts to facilitate the separation of the cooling jacket and the integrated circuit package.
【００５０】冷却ジャケットを集積回路パッケージから
分離する際には、冷却ジャケット及び柔軟流路内部を減
圧し、柔軟流路を縮めることにより、分離作業を容易に
することができる。When the cooling jacket is separated from the integrated circuit package, the separation work can be facilitated by reducing the pressure inside the cooling jacket and the flexible flow path and shrinking the flexible flow path.
【００５１】複数のノズルが接続された部材が、複数の
柔軟流路が接続された部材から分離可能であるために、
装置を分離する際にノズル部を先に取りはずし、柔軟流
路内に冷却ジャケットの分離用治具を挿入する等の作業
が容易になる。Since the member to which the plurality of nozzles are connected can be separated from the member to which the plurality of flexible flow paths are connected,
When the device is separated, the work such as removing the nozzle part first and inserting the cooling jacket separation jig into the flexible flow channel becomes easy.
【００５２】[0052]
【実施例】以下、本発明のいくつかの実施例を、図面を
参照して説明する。本発明の一実施例を図１及び図２に
より説明する。多数の入出力ピン１を有するセラミクス
の多層配線基板２上に微小な半田バンプ３によりＬＳＩ
パッケージ４が多数搭載されている。個々のＬＳＩパッ
ケージには冷却ジャケット５が接触又は接合される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Some embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. LSI with minute solder bumps 3 on a ceramic multilayer wiring board 2 having a large number of input / output pins 1.
A large number of packages 4 are mounted. The cooling jacket 5 is contacted or bonded to each LSI package.
【００５３】多層配線基板のパッケージ搭載面はキャッ
プ６により密閉される。キャップは三重構造になってお
り、冷却流体を供給するための空間７と冷却流体を排出
するための空間８、及びパッケージ搭載面を密閉する空
間９から成る。冷却流体を供給するための空間７には、
個々のＬＳＩパッケージに対応する位置に、冷却流体を
個々の冷却ジャケット５に供給するためのノズル１０が
設けられる。The package mounting surface of the multilayer wiring board is sealed by the cap 6. The cap has a triple structure and includes a space 7 for supplying the cooling fluid, a space 8 for discharging the cooling fluid, and a space 9 for sealing the package mounting surface. In the space 7 for supplying the cooling fluid,
A nozzle 10 for supplying a cooling fluid to each cooling jacket 5 is provided at a position corresponding to each LSI package.
【００５４】冷却流体を排出するための空間８には、個
々のＬＳＩパッケージに対応する位置に、冷却流体を個
々の冷却ジャケット５から排出するためのベローズ状の
柔軟性を有する流路１１が設けられ、このベローズ状流
路１１により、個々の冷却ジャケット５とキャップ６の
冷却流体を排出するための空間８とが接続される。In the space 8 for discharging the cooling fluid, a bellows-like flexible channel 11 for discharging the cooling fluid from each cooling jacket 5 is provided at a position corresponding to each LSI package. The bellows-shaped flow path 11 connects the individual cooling jackets 5 to the space 8 for discharging the cooling fluid in the cap 6.
【００５５】冷却ジャケット５は直方体の容器でありそ
の内部には、図２に示すような平行平板状のフィン１２
とフィン上端部の空間１３が設けられており、このフィ
ンと直交する方向に長方形断面を有するノズル１０が設
けられている。The cooling jacket 5 is a rectangular parallelepiped container, and the inside of the cooling jacket 5 is a parallel plate fin 12 as shown in FIG.
And a space 13 at the upper end of the fin is provided, and a nozzle 10 having a rectangular cross section is provided in a direction orthogonal to the fin.
【００５６】ベローズ状流路１１は円形断面を有してお
り、ノズル１０の長辺はベローズ１１の内径にほぼ等し
い。長方形断面ノズル１０は平行平板フィン１２の長手
方向の中央の位置に設けられる。冷却ジャケット５は熱
伝導性のコンパウンド１５又は半田でＬＳＩパッケージ
に取付けられる。The bellows-shaped channel 11 has a circular cross section, and the long side of the nozzle 10 is substantially equal to the inner diameter of the bellows 11. The rectangular cross-section nozzle 10 is provided at a central position in the longitudinal direction of the parallel plate fin 12. The cooling jacket 5 is attached to the LSI package with a thermally conductive compound 15 or solder.
【００５７】次に本実施例の作用を説明する。キャップ
６に供給された冷却流体１４は、空間７を介して各々の
ノズル１０に分配され、このノズルによりＬＳＩパッケ
ージ４上に装着された冷却構造体５にそれぞれ個別に供
給される。ノズル１０は長方形断面を有しているため、
このノズルから噴出される冷却流体は、スリット状の２
次元噴流となって、冷却構造体の内部に設けられている
平行平板フィン１２の長手方向の中央位置に供給され
る。Next, the operation of this embodiment will be described. The cooling fluid 14 supplied to the cap 6 is distributed to each nozzle 10 through the space 7, and is individually supplied to the cooling structure 5 mounted on the LSI package 4 by this nozzle 10. Since the nozzle 10 has a rectangular cross section,
The cooling fluid ejected from this nozzle has a slit-like shape.
It becomes a three-dimensional jet flow and is supplied to the central position in the longitudinal direction of the parallel plate fins 12 provided inside the cooling structure.
【００５８】平行平板フィン１２に供給された冷却流体
は、フィン長手方向に２方向に分かれて平板フィン１２
によって形成される流路１６内を流れ、ＬＳＩパッケー
ジ４から発生した熱を吸熱する。平行平板フィン間の流
路から流出した冷却流体は、フィンの上部に設けられた
空間１３を通ってベローズ１１の内部を通ってキャップ
の空間８内を流れ、キャップに設けられた出口部１７か
ら排出される。The cooling fluid supplied to the parallel plate fins 12 is divided into two directions in the longitudinal direction of the fins.
The heat generated from the LSI package 4 flows through the flow path 16 formed by the above. The cooling fluid flowing out from the flow path between the parallel plate fins flows through the space 13 provided in the upper part of the fins, the inside of the bellows 11 and the space 8 of the cap, and from the outlet portion 17 provided in the cap. Is discharged.
【００５９】本実施例では、長方形断面ノズル１０によ
って、複数のフィン１２のほぼ全数にわたって冷却流体
を吹きつけるので冷却流体が各フィン間の流路に均一に
分配され、かつ、フィンの中心部から左右２方向に振り
分けられるので、フィン間の流路長さがフィン長の２分
の１となり、かつ流量が２分の１ずつ振り分けられるの
で、フィンの一方の端から他端に向って一方向に冷却流
体を流す場合に比べて流体圧力損失を４分の１にできる
から流量を増加させて冷却能力を向上させることが容易
となる。In the present embodiment, the rectangular cross-section nozzle 10 blows the cooling fluid over almost all of the plurality of fins 12, so that the cooling fluid is evenly distributed in the flow passages between the fins, and the fins are provided at the center of the fins. Since the flow is distributed to the left and right, the flow path length between the fins is 1/2 of the fin length, and the flow rate is distributed to each half, so one direction from one end of the fin to the other. Since the fluid pressure loss can be reduced to one fourth as compared with the case where the cooling fluid is flown into, it becomes easy to increase the flow rate and improve the cooling capacity.
【００６０】また平行平板フィンを用いているため、フ
ィン枚数を増加させ、冷却能力を向上させることも容易
である。さらに噴流が冷却ジャケットの中央部に衝突す
るから、衝突噴流のもつ高い熱伝導率を利用でき、冷却
ジャケット中央部での放熱性能の低下が無い。Further, since parallel plate fins are used, it is easy to increase the number of fins and improve the cooling capacity. Furthermore, since the jet impinges on the central portion of the cooling jacket, the high thermal conductivity of the impinging jet can be utilized, and there is no reduction in heat dissipation performance at the central portion of the cooling jacket.
【００６１】さらに本実施例では、流体は冷却構造体５
の内部を流れ、ＬＳＩパッケージ４に直接接触すること
は無いから、水等の冷却能力に優れた流体を用いること
ができる。また、本実施例では、冷却ジャケット５とキ
ャップ６を円形断面を有する柔軟なベローズ１１により
接続しているから、装置の組み立て公差や熱変形を容易
に吸収でき、ＬＳＩパッケージ４や半田バンプ３に過大
な応力が加わることが無い。さらに、直方形断面ノズル
１０の長辺がベローズ１１の内径とほぼ等しい長さを有
しているために、ベローズ１１の振動を防止することが
でき、冷却構造体５の位置がＬＳＩチップ４からずれる
ことが少ない。Further, in this embodiment, the fluid is the cooling structure 5.
Since it does not directly contact the LSI package 4 through the inside of the device, it is possible to use a fluid such as water having an excellent cooling capacity. Further, in this embodiment, since the cooling jacket 5 and the cap 6 are connected by the flexible bellows 11 having a circular cross section, the assembly tolerance and thermal deformation of the device can be easily absorbed, and the LSI package 4 and the solder bump 3 can be easily absorbed. No excessive stress is applied. Further, since the long side of the rectangular cross-section nozzle 10 has a length substantially equal to the inner diameter of the bellows 11, the vibration of the bellows 11 can be prevented and the position of the cooling structure 5 can be changed from the LSI chip 4. Less slipping.
【００６２】この実施例では、ノズルの断面形状は長方
形であるが、断面形状は長方形に限られるものではな
く、スリット状の噴流を発生させ得る形状であればよ
い。例えば、図３に示したように、一列に並べられた円
管群でノズルを形成してもよい。また、フィン形状も平
行平板フィンに限られるものではなく、例えばピンフィ
ンであってもよい。In this embodiment, the nozzle has a rectangular cross-sectional shape, but the cross-sectional shape is not limited to a rectangular shape, and any shape that can generate a slit-like jet flow may be used. For example, as shown in FIG. 3, the nozzle may be formed by a group of circular tubes arranged in a line. Further, the fin shape is not limited to the parallel plate fin, but may be a pin fin, for example.
【００６３】図４に本発明の他の実施例を示す。フィン
１２の上部に図に示すような天板１８を設け冷却流体が
フィン１２の上部から逃げるのを防止し冷却効率を改善
したものである。FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. A top plate 18 as shown in the figure is provided on the upper part of the fin 12 to prevent the cooling fluid from escaping from the upper part of the fin 12 to improve the cooling efficiency.
【００６４】図５に本発明の他の実施例を示す。ノズル
の先端に柔軟なシール部材１９を設けたもので、冷却流
体がフィン１２の上部から逃げるのを防止し冷却効率を
さらに改善している。FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. A flexible sealing member 19 is provided at the tip of the nozzle to prevent the cooling fluid from escaping from the upper portion of the fin 12 to further improve the cooling efficiency.
【００６５】図６に本発明のさらに他の実施例を示す。
冷却ジャケットの底面に高硬度を有する板２０を固着し
たものである。一般に、ＬＳＩパッケージのパッケージ
ング材料としては、高硬度のセラミックスが用いられる
ため、例えば冷却ジャケットの材料として銅等の比較的
軟らかい材料を用いた場合は、高硬度のパッケージによ
ってジャケットの底面が容易に傷つくために引っかかり
が生じる恐れがある。ジャケットの底面にパッケージと
同等の硬度を有する板を固着すれば、このような現象を
防止することができる。FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention.
A plate 20 having high hardness is fixed to the bottom surface of the cooling jacket. Generally, as a packaging material for an LSI package, high hardness ceramics are used. Therefore, for example, when a relatively soft material such as copper is used as a material for the cooling jacket, the bottom surface of the jacket is easily formed by the high hardness package. There is a risk of being caught because of scratching. Such a phenomenon can be prevented by fixing a plate having the same hardness as the package to the bottom surface of the jacket.
【００６６】図７に本発明のさらに他の実施例を示す。
ＬＳＩパッケージの端面に制御された大きさの傾斜部２
１を設けたもので、傾斜部の体積は、パッケージとジャ
ケット間に介在する熱伝導性コンパウンド又は低融点半
田の体積よりも大きくなるようにしてあり、これによ
り、はみ出したコンパウンド、又は半田を保持する。FIG. 7 shows still another embodiment of the present invention.
Controlled size slope 2 on the edge of the LSI package
1 is provided so that the volume of the inclined portion is larger than the volume of the heat conductive compound or the low melting point solder interposed between the package and the jacket, so that the protruding compound or the solder can be retained. To do.
【００６７】図８に本発明のさらに他の実施例を示す。
集積回路パッケージの冷却部材に接触する面、及び傾斜
部、及び、冷却ジャケットの底面に固着された高硬度板
のパッケージに接触する部分にメタライズ２２を施した
もので、パッケージと冷却ジャケット間の介在物が低融
点の半田２３である場合に、メタライズ部に半田を融着
させることにより半田の保持を確実にする。FIG. 8 shows still another embodiment of the present invention.
A metallization 22 is applied to a surface of the integrated circuit package which is in contact with the cooling member, the inclined portion, and a portion of the high hardness plate fixed to the bottom surface of the cooling jacket which is in contact with the package. When the object is the solder 23 having a low melting point, the solder is securely held by fusing the solder to the metallized portion.
【００６８】図９及び図１０に本発明のさらに他の実施
例を示す。図９は縦断面図、図１０は横断面図である。
集積回路パッケージの冷却ジャケットとの接触面に周囲
の空間に連通する溝２４を設けたものであり、溝２４は
接触面に介在する熱伝導性コンパウンド１５のはみ出し
を防止する。9 and 10 show another embodiment of the present invention. 9 is a vertical sectional view, and FIG. 10 is a horizontal sectional view.
A groove 24 communicating with the surrounding space is provided on the contact surface of the integrated circuit package with the cooling jacket, and the groove 24 prevents the thermal conductive compound 15 interposed in the contact surface from protruding.
【００６９】なお、図１において、冷却ジャケット５と
ＬＳＩパッケージ４間に介在する熱伝導性コンパウンド
１５の厚さは接触圧力によって制御できるので、冷媒の
入口を利用して空気圧を加えれば、この圧力を調整する
ことによりコンパウンド層の厚さを容易に制御すること
ができる。In FIG. 1, the thickness of the heat conductive compound 15 interposed between the cooling jacket 5 and the LSI package 4 can be controlled by the contact pressure. Therefore, if air pressure is applied using the inlet of the refrigerant, this pressure The thickness of the compound layer can be easily controlled by adjusting
【００７０】図１１及び図１２に本発明のさらに他の実
施例を示す。図１１は縦断面図、図１２は要部斜視図で
ある。隣接する冷却ジャケット間に、モジュールキャッ
プに固定された仕切り板２５を設けたもので、冷却ジャ
ケットをパッケージに接触させる際に生じる位置ずれを
防止する。11 and 12 show still another embodiment of the present invention. FIG. 11 is a vertical sectional view, and FIG. 12 is a perspective view of a main part. A partition plate 25 fixed to the module cap is provided between the adjacent cooling jackets to prevent the positional deviation that occurs when the cooling jackets are brought into contact with the package.
【００７１】図１３及び図１４に本発明のさらに他の実
施例を示す。図１３は縦断面図、図１４は要部斜視図で
ある。仕切り板２５に、冷却ジャケットの底面にかかる
突起２６を設け、かつ半導体装置を組み立てた状態で突
起と冷却ジャケットの底面間に間隙が生じるようにした
ものである。突起２６は、冷却ジャケットを集積回路パ
ッケージから分離する際に冷却ジャケット底面にかか
り、冷却ジャケットをパッケージ表面から分離するよう
に作用する。13 and 14 show another embodiment of the present invention. FIG. 13 is a vertical sectional view, and FIG. 14 is a perspective view of a main part. The partition plate 25 is provided with protrusions 26 on the bottom surface of the cooling jacket, and a gap is formed between the protrusions and the bottom surface of the cooling jacket when the semiconductor device is assembled. The protrusion 26 acts on the bottom surface of the cooling jacket when separating the cooling jacket from the integrated circuit package, and acts to separate the cooling jacket from the package surface.
【００７２】図１５に本発明のさらに他の実施例を示
す。突起２６の取り付け位置を左右で段ちがいにしたも
ので、冷却ジャケットをパッケージ表面から分離する際
に、冷却ジャケットを斜めに引き上げるように作用し、
冷却ジャケットの分離を容易にする。FIG. 15 shows still another embodiment of the present invention. The mounting positions of the protrusions 26 are different left and right, and when the cooling jacket is separated from the package surface, it acts so as to pull up the cooling jacket diagonally.
Facilitates separation of the cooling jacket.
【００７３】図１６及び図１７に本発明のさらに他の実
施例を示す。図１６に示す突起２６を形状記憶合金で形
成したもので、ある設定された温度で突起２６が冷却ジ
ャケットを集積回路パッケージ表面から分離する方向に
曲がり（図１７）、冷却ジャケットの分離を容易にす
る。16 and 17 show another embodiment of the present invention. The protrusion 26 shown in FIG. 16 is formed of a shape memory alloy, and the protrusion 26 bends in a direction separating the cooling jacket from the surface of the integrated circuit package at a certain set temperature (FIG. 17) to facilitate the separation of the cooling jacket. To do.
【００７４】図１８に本発明のさらに他の実施例を示
す。冷却ジャケットの底面をダイヤフラム構造２７にし
たもので、冷却ジャケット内に予圧することによってダ
イヤフラムが外側にふくらみ、冷却ジャケットとＬＳＩ
パッケージの分離を容易にする。この場合、フィン形状
はピンフィン２８が望ましい。FIG. 18 shows still another embodiment of the present invention. The bottom surface of the cooling jacket has a diaphragm structure 27. The diaphragm bulges outward by preloading inside the cooling jacket, and the cooling jacket and the LSI.
Facilitates package separation. In this case, the fin shape is preferably the pin fin 28.
【００７５】なお、例えば図１において冷却ジャケット
を集積回路パッケージから分離する際には、冷媒流入口
を利用して冷却ジャケット及び柔軟流路内部を減圧し、
柔軟流路を縮めることにより分離作業を容易に行うこと
もできる。For example, when the cooling jacket is separated from the integrated circuit package in FIG. 1, the inside of the cooling jacket and the flexible flow path is decompressed by using the refrigerant inlet port,
By separating the flexible flow path, the separation work can be easily performed.
【００７６】図１９〜図２１に本発明のさらに他の実施
例を示す。図１９に示す多数のノズルが接続された給水
ヘッダ部２９を、θリング３０により分離できるように
したものである。図２０はヘッダ部を分離した状態を示
す。こうすることにより、冷却ジャケットをパッケージ
表面から分離する際に、図２１に示したように、分離治
具３１を冷却ジャケット内に挿入することが可能にな
る。19 to 21 show still another embodiment of the present invention. The water supply header portion 29 to which a large number of nozzles shown in FIG. 19 are connected can be separated by a θ ring 30. FIG. 20 shows a state in which the header portion is separated. By doing so, when the cooling jacket is separated from the package surface, it becomes possible to insert the separating jig 31 into the cooling jacket as shown in FIG.
【００７７】[0077]
【発明の効果】本発明によれば、冷却能力の高い水を冷
却流体として用いることができ、且つ、伝熱面積の拡大
が容易で放熱性能の高い平行平板フィンを用いることが
でき、かつスリット状の噴流により各フィンに均一に冷
却流体を供給することができるので極めて高い放熱性能
を得ることができる。According to the present invention, water having a high cooling capacity can be used as a cooling fluid, a parallel plate fin having a large heat transfer area and a high heat dissipation performance can be used, and a slit can be used. Since the cooling fluid can be uniformly supplied to each fin by the uniform jet flow, extremely high heat dissipation performance can be obtained.
【００７８】また、冷却ジャケットの集積回路パッケー
ジへの脱着を容易にする機能を設けたから、装置の製造
及び補修作業が容易になる。Further, since the function of facilitating the attachment / detachment of the cooling jacket to / from the integrated circuit package is provided, the manufacturing and repair work of the device become easy.
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施例を示す要部斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of an essential part showing an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の他の実施例を示す要部斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of an essential part showing another embodiment of the present invention.
【図４】本発明のさらに他の実施例を示す要部斜視図で
ある。FIG. 4 is a perspective view of a main part showing still another embodiment of the present invention.
【図５】本発明のさらに他の実施例を示す要部斜視図で
ある。FIG. 5 is a perspective view of a main part showing still another embodiment of the present invention.
【図６】本発明のさらに他の実施例を示す要部断面図で
ある。FIG. 6 is a cross-sectional view of an essential part showing still another embodiment of the present invention.
【図７】本発明のさらに他の実施例を示す要部断面図で
ある。FIG. 7 is a cross-sectional view of an essential part showing still another embodiment of the present invention.
【図８】本発明のさらに他の実施例を示す要部断面図で
ある。FIG. 8 is a cross-sectional view of an essential part showing still another embodiment of the present invention.
【図９】本発明のさらに他の実施例を示す要部断面図で
ある。FIG. 9 is a cross-sectional view of an essential part showing still another embodiment of the present invention.
【図１０】図９の横断面図である。10 is a cross-sectional view of FIG.
【図１１】本発明のさらに他の実施例を示す断面図であ
る。FIG. 11 is a sectional view showing still another embodiment of the present invention.
【図１２】図１１の要部斜視図である。12 is a perspective view of an essential part of FIG.
【図１３】本発明のさらに他の実施例を示す要部断面図
である。FIG. 13 is a cross-sectional view of an essential part showing still another embodiment of the present invention.
【図１４】図１３の要部斜視図である。14 is a perspective view of an essential part of FIG.
【図１５】本発明のさらに他の実施例を示す要部断面図
である。FIG. 15 is a cross-sectional view of an essential part showing still another embodiment of the present invention.
【図１６】本発明のさらに他の実施例を示す要部断面図
である。FIG. 16 is a sectional view of a key portion showing a further embodiment of the present invention.
【図１７】図１６のものの動作状態を示す断面図であ
る。FIG. 17 is a cross-sectional view showing an operating state of the one shown in FIG.
【図１８】本発明のさらに他の実施例を示す要部断面図
である。FIG. 18 is a cross-sectional view of a main part showing still another embodiment of the present invention.
【図１９】本発明のさらに他の実施例を示す断面図であ
る。FIG. 19 is a sectional view showing still another embodiment of the present invention.
【図２０】図２０のものの分離状態を示す断面図であ
る。FIG. 20 is a cross-sectional view showing a separated state of that of FIG.
【図２１】図２１のものの治具を挿入した状態を示す断
面図である。21 is a cross-sectional view showing a state where the jig shown in FIG. 21 is inserted.
１ 入出力ピン ２ 多層配線基板 ３ 半田バンプ ４ ＬＳＩパッケージ ５ 冷却ジャケット ６ モジュールキャップ ７ 冷却流体を供給するための空間 ８ 冷却流体を排出するための空間 ９ 密閉空間 １０ ノズル １１ ベローズ流路 １２ フィン １３ フィン上部空間 １４ 冷却流体 １５ コンパウンド １６ 流路 １７ 出口部 １８ 天板 １９ シール部材 ２０ 板 ２１ 傾斜部 ２２ メタライズ ２３ 半田 ２４ 溝 ２５ 仕切り板 ２６ 突起 ２７ ダイヤフラム ２８ ピンフィン ２９ ヘッダ部 ３０ Ｏリング ３１ 分離治具 1 Input / Output Pin 2 Multilayer Wiring Board 3 Solder Bump 4 LSI Package 5 Cooling Jacket 6 Module Cap 7 Space for Supplying Cooling Fluid 8 Space for Discharging Cooling Fluid 9 Sealed Space 10 Nozzle 11 Bellows Flow Path 12 Fin 13 Fin upper space 14 Cooling fluid 15 Compound 16 Flow path 17 Outlet part 18 Top plate 19 Seal member 20 Plate 21 Inclined part 22 Metallized 23 Solder 24 Groove 25 Partition plate 26 Protrusion 27 Diaphragm 28 Pin fin 29 Header part 30 O-ring 31 Separation jig
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 頭士 鎮夫 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所神奈川工場内 (72)発明者 中島 忠克 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 畑田 敏夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 佐々木 重幸 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 井上 滉 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shino Oshi, 1 Horiyamashita, Horiyamashita, Hadano, Kanagawa Pref., Kanagawa Plant, Hitate Manufacturing Co., Ltd. Machinery Research Laboratory (72) Inventor Toshio Hatada 502 Jinritsucho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hiritsu Manufacturing Co., Ltd. (72) Inventor Shigeyuki Sasaki 502 Jinritsucho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hiritsu Manufacturing Co., Ltd. (72) Inventor Akira Inoue 502 Jinrachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Machinery Research Institute, Hiritsu Manufacturing Co., Ltd.
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