JP2006202975A - Electronic device with cooling structure for high-density mounting - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、両面実装回路基板ユニットにより半導体素子を高密度に電気接続した高密度実装電子装置のための冷却構造に関する。 The present invention relates to a cooling structure for a high-density mounting electronic device in which semiconductor elements are electrically connected with high density by a double-sided mounting circuit board unit.
ネットワーク機器の高速化、大容量化にともない、半導体素子間の配線距離を短縮し、実装密度を上げることが要求されている。一方、微細化がすすむ半導体素子では発熱量が増加するため、冷却構造が必須となってきている。 As network devices increase in speed and capacity, it is required to reduce the wiring distance between semiconductor elements and increase the mounting density. On the other hand, in semiconductor elements that are increasingly miniaturized, the amount of heat generated increases, so a cooling structure has become essential.
従来から、電子機器における高密度実装冷却構造として、半導体素子面に形成したヒートシンクを向かい合わせに設置し、ヒートシンクの間を流れる空気流によって冷却する構造が知られている(たとえば、特許文献1参照)。この方法は、回路基板上の半導体チップが低電力チップである場合に採用されている。チップからヒートシンク側へ除去された熱を、対流する空気流に移すことで、チップの動作に伴う発熱を取り除くことができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a high-density mounting cooling structure in an electronic device, a structure in which heat sinks formed on a semiconductor element surface are installed face to face and cooled by an air flow flowing between the heat sinks is known (for example, see Patent Document 1). ). This method is employed when the semiconductor chip on the circuit board is a low power chip. By transferring the heat removed from the chip to the heat sink side into a convection air flow, heat generated by the operation of the chip can be removed.
中電力のチップに対しては、冷媒として液体を内蔵したヒートパイプを用いた冷却構造が提案されている(たとえば、特許文献2参照)。しかし、冷却構造が大掛かりとなるために、複数の半導体素子を高密度に実装する三次元実装型の電子装置には不向きである。特に、ヒートパイプと片面実装の電子回路モジュールとを交互に積み重ねていく構造では、電子装置全体が大型化してしまう。 For medium-power chips, a cooling structure using a heat pipe containing a liquid as a refrigerant has been proposed (see, for example, Patent Document 2). However, since the cooling structure becomes large, it is not suitable for a three-dimensional mounting type electronic device that mounts a plurality of semiconductor elements at high density. In particular, in a structure in which heat pipes and single-side mounted electronic circuit modules are alternately stacked, the entire electronic device becomes large.
一方、高密度に半導体素子を実装する形態として、半導体素子を実装したフレキシブルプリント配線板を折りたたむことで、半導体素子の積み重ね構造を実現する方法が提案されている(たとえば、特許文献3参照)。この方法は、熱量の小さい素子を高密度にフレキシブル実装することを目的としているが、放熱についてはなんら考慮されていない。
特許文献1に開示される構成は、同一平面上に1以上の半導体素子が実装された複数の基板を効率よく冷却するための冷却構造である。各素子面上に、冷却のための三角形の放熱フィンを形成し、互いに対抗する放熱フィンの間の空間を利用して空気流を流し、熱を除去している。この構成では、素子の表面に放熱フィンを設置するための空間と、さらに、対向する放熱フィンの間にダクトを通す空間が必要になる。
The configuration disclosed in
このため、高密度化に限界があり、三次元のスタック構造で積み重ねられた複数の半導体素子間の配線距離を短縮することができない。 For this reason, there is a limit to increasing the density, and the wiring distance between a plurality of semiconductor elements stacked in a three-dimensional stack structure cannot be shortened.
そこで、本発明は、半導体素子の高密度実装を維持しつつ、効率よく放熱するための高密度実装冷却構造を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a high-density mounting cooling structure for efficiently radiating heat while maintaining high-density mounting of semiconductor elements.
また、複数の半導体素子が3次元的に高密度実装された電子装置に、容易に組み込むことができる簡単な構成の高密度実装冷却構造を提供することを課題とする。 It is another object of the present invention to provide a high-density mounting cooling structure with a simple configuration that can be easily incorporated into an electronic device in which a plurality of semiconductor elements are three-dimensionally mounted with high density.
上記課題を解決するために、本発明は、両面実装の回路基板を積み重ねた電子装置に、一回の挿入で組み込むことのできる冷却構造を実現する。 In order to solve the above problems, the present invention realizes a cooling structure that can be incorporated into an electronic device in which circuit boards mounted on both sides are stacked with a single insertion.
これを実現するために、半導体素子を両面に実装した回路基板を三次元的に積み重ねるときに、少なくとも1辺側が開口するように、回路基板上にコネクタを設ける。この開口側から、互いに対向する半導体素子面の双方に接するように、放熱板を一度に挿入し、半導体素子で発生する熱を、3次元的に積み重ねた回路基板の外部へ導き出す。 In order to realize this, a connector is provided on the circuit board so that at least one side is opened when the circuit boards on which the semiconductor elements are mounted on both sides are three-dimensionally stacked. From this opening side, a heat sink is inserted at a time so as to be in contact with both of the semiconductor element surfaces facing each other, and the heat generated in the semiconductor elements is led out of the three-dimensionally stacked circuit boards.
本発明の第1の側面では、冷却構造を有する電子装置を提供する。電子装置は、
(a)実装された半導体素子の高さ方向に、スタック構造で積み重ねられた複数の両面実装回路基板ユニットと、
(b)前記積み重ねられた複数の両面実装回路基板ユニットの少なくとも一辺側が開口するように配置され、かつ、前記両面実装回路基板ユニットの端部で、前記両面実装回路基板ユニット間の電気的な接続を行なうコネクタと、
(c)前記スタック構造で互いに対向する半導体素子の間に設けられ、当該対向する半導体素子の各々に接する冷却構造と
を備える。
In a first aspect of the present invention, an electronic device having a cooling structure is provided. Electronic devices
(A) a plurality of double-sided mounting circuit board units stacked in a stack structure in the height direction of the mounted semiconductor element;
(B) An electrical connection between the double-sided mounted circuit board units is arranged such that at least one side of the stacked double-sided mounted circuit board units is opened, and at an end of the double-sided mounted circuit board unit. A connector for performing
(C) a cooling structure provided between the semiconductor elements facing each other in the stack structure and in contact with each of the facing semiconductor elements.
これにより、スタック構造で積み重ねられる両面実装回路基板ユニット間で、向かい合う半導体チップ間の余分な空間を排除し、チップで発生する熱をスタック構造の外部へ導くことができる。 Thereby, it is possible to eliminate the extra space between the semiconductor chips facing each other between the double-sided mounting circuit board units stacked in the stack structure, and to guide the heat generated in the chips to the outside of the stack structure.
良好な構成例では、冷却構造は、互いに対向する半導体素子間に延びる放熱板を有し、スタックされた両面実装回路基板ユニットの少なくとも1つは、基板表面に形成されたグランド層を有し、このグランド層と同じ面上に実装された半導体素子と接する放熱板は、グランド層に接触する突起部を有する。 In a favorable configuration example, the cooling structure has a heat sink extending between semiconductor elements facing each other, at least one of the stacked double-sided mounted circuit board units has a ground layer formed on the substrate surface, The heat sink that contacts the semiconductor element mounted on the same surface as the ground layer has a protrusion that contacts the ground layer.
これにより、放熱板をグランドとして機能させ、両面実装回路基板ユニット間の配線距離を実質的に短くすることができる。 Thereby, a heat sink can be functioned as a ground and the wiring distance between double-sided mounting circuit board units can be shortened substantially.
また別の良好な構成例では、コネクタは複数のピンで構成される。この場合、両面実装回路基板ユニットの各々は、前記ピンに対応する位置に形成された複数の貫通穴を有し、各両面実装回路基板ユニットにおいて、貫通穴が選択的に導電処理されている。 In another preferable configuration example, the connector includes a plurality of pins. In this case, each double-sided mounting circuit board unit has a plurality of through holes formed at positions corresponding to the pins, and the through holes are selectively subjected to conductive processing in each double-sided mounting circuit board unit.
この構成により、複数段の両面実装回路基板ユニットの任意のレイヤ間で配線接続することが可能になり、電子装置の設計の自由度が向上する。 With this configuration, it is possible to perform wiring connection between arbitrary layers of the multi-stage double-sided mounting circuit board unit, and the degree of freedom in designing the electronic device is improved.
本発明の第2の側面では、3次元スタック構造の高密度実装回路基板を有する電子装置に用いられる放熱板アセンブリを提供する。放熱板アセンブリは、
第1のフィン部を有するS字型または逆S字型の第1の放熱板と、
第2のフィン部を有するL字型の第2の放熱板と、
が前記第1のフィン部と第2のフィン部が平行に延びるように一体的に接合され、
前記第1のフィン部および第2のフィン部は、3次元的に積み重ねられた両面実装回路基板ユニットに実装され互いに対向する半導体素子の間に挿入されたときに、前記両面実装回路基板ユニット上に形成されたグランド層と接触するように設けられた突起部を有する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a heat sink assembly used in an electronic device having a high-density mounting circuit board having a three-dimensional stack structure. The heat sink assembly
An S-shaped or reverse S-shaped first heat dissipating plate having a first fin portion;
An L-shaped second heat sink having a second fin portion;
Are integrally joined so that the first fin portion and the second fin portion extend in parallel,
The first fin portion and the second fin portion are mounted on the double-sided mounting circuit board unit that is three-dimensionally stacked and inserted between the semiconductor elements facing each other. And a projecting portion provided so as to be in contact with the ground layer formed.
こにより、簡単な構成で、一度の挿入で複数段の両面実装回路基板ユニットの対向する半導体素子間に組み込むことができる冷却機構を実現できる。 Accordingly, it is possible to realize a cooling mechanism that can be assembled between opposing semiconductor elements of a plurality of double-sided mounting circuit board units with a simple configuration with a single insertion.
両面実装基板の高密度スタック構造に、冷却構造を容易に組み込むことができる。 The cooling structure can be easily incorporated into the high-density stack structure of the double-sided mounting substrate.
この結果、高密度化と冷却効率を両立させることが可能になる。 As a result, it is possible to achieve both high density and cooling efficiency.
冷却機能を備えた高密度電子装置の製造コストを低減することができる。 The manufacturing cost of a high-density electronic device having a cooling function can be reduced.
以下、添付図面を参照して、本発明の良好な実施形態を説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る電子装置で用いられる両面実装回路基板ユニット10の構成例である。LSIなどの半導体素子(チップ)11が、回路基板12の両面に実装されている。図1の例では、半導体素子11が上下対称の位置に実装されているが、必ずしも対称配置である必要はない。また、各半導体素子11の内部配線構造も、必ずしも対称である必要はない。
FIG. 1 is a configuration example of a double-sided mounted
このような両面実装回路基板ユニット10は、高さ方向に積み重ねられて、高密度の三次元実装電子装置を構成する。
Such double-sided mounting
図2は、図1に示す両面実装回路基板ユニット10を用いた電子装置1の側面図である。両面実装回路基板ユニット10の両端には、電気的接続用の端子(不図示)が設けられており、コネクタ4によって両面実装回路基板ユニット10間の電気接続を行なう。コネクタ4は、マザーボード6に電気的に接続されており、半導体素子11とマザーボード上に実装される他の電子部品(不図示)との間の電気的な接続をとる。
FIG. 2 is a side view of the
図2のスタック構造において、回路基板12の両面に実装された半導体素子11は、互いに向かい合う配置となる。この向かい合う半導体素子11の間に生じる空間に、放熱板5が挿入されている。図2の側面図では、複数の放熱板5の各々が、対向する半導体素子11の間の空間に挿入されているが、後述するように、これら複数の放熱板5は一体化されて、放熱板アセンブリを構成している。
In the stack structure of FIG. 2, the
放熱板5の材質は、熱伝導率が高く、安価で機械加工が容易なものが望ましい。一例として、アルミニウム、またはアルミニウム合金を用いる。 The material of the heat radiating plate 5 is preferably a material having high thermal conductivity, low cost and easy machining. As an example, aluminum or an aluminum alloy is used.
放熱板5の厚さは、電子装置1全体の小型化の観点から、本実施形態では1mm未満に設定する。放熱板5の表面と半導体素子11の表面との隙間を埋めるために、あらかじめ素子11上または放熱板5の表面に、放熱用のグリースを塗っておいてもよい。
In the present embodiment, the thickness of the heat sink 5 is set to be less than 1 mm from the viewpoint of downsizing the entire
図3は、図2の電子装置1の上面図である。上述したように、両面実装回路基板ユニット10の上下端には、図示しない電気的接続用の端子が設けられており、コネクタ4によってスタックされた両面実装回路基板ユニット10が互いに電気的に接続されている。
FIG. 3 is a top view of the
放熱板5は、図3の左右方向に挿入され、互いに対向する半導体素子11(図2参照)間の空間を貫通している。図3の例では、放熱板5の左右方向の長さL1を、両面実装回路基板ユニット10の対応する辺の長さL2よりも長くしてある。この構成により、対向する半導体素子11の間の空間へ、放熱板5が挿入し易くなる。
The heat sink 5 is inserted in the left-right direction of FIG. 3 and penetrates the space between the semiconductor elements 11 (see FIG. 2) facing each other. In the example of FIG. 3, the length L1 in the left-right direction of the heat sink 5 is longer than the corresponding side length L2 of the double-sided mounted
矢印方向(左右方向)への放熱板5の挿入を可能にするために、マザーボード6上のコネクタ4は、両面実装回路基板ユニット10の挿入方向に沿った2辺と接続されるように配置されている。すなわち、コネクタ4は、放熱板5が挿入できるように、スタックされた両面実装回路基板ユニット10の少なくとも1辺側が開口するように配置される。
In order to allow the heat sink 5 to be inserted in the direction of the arrow (left and right), the connector 4 on the mother board 6 is arranged so as to be connected to two sides along the insertion direction of the double-sided mounting
図3の例では、両面実装回路基板ユニット10の互いに向き合う2辺に沿ってコネクタ4が配置されているが、3辺を囲むように配置してもよいし、両面実装回路基板ユニット10間の電気的な接続さえ確保できれば、両面実装回路基板ユニットの1辺側だけにコネクタ4を配置してもよい。
In the example of FIG. 3, the connector 4 is arranged along two opposite sides of the double-sided mounting
図4は、スタックされた両面実装回路基板ユニット10に放熱板アセンブリ15を組み付ける様子を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing how the
放熱板アセンブリ15は、S字型(あるいは逆S字型)に屈曲された第1の放熱板5aと、L字型に屈曲された第2の放熱板5bとを組み合わせて構成される。放熱板5a、5bにアルミニウムまたはアルミニウム合金を用いた場合、加工が容易であり、それぞれ別個に加工された放熱板5a、5bを張り合わせて一体化することで、放熱板アセンブリ15を低コストで作成することができる。
The heat radiating
この場合、S字型放熱板5aをベースにして、L字型放熱板5bを順次重ね合わせることで、S字型放熱板5aのフィン部5fと、L字型放熱板5bのフィン部5fが所定の間隔で互いに平行に延びるように組み付ける。
In this case, the L-shaped
図4の例では、矢印の方向に放熱板アセンブリ15が挿入され、平行なフィン部5fが、スタックされた両面実装回路基板ユニット10の対向する素子11間の空間に差し込まれることになる。上述したように、挿入に先立って、回路基板12の両面に実装された半導体素子11の表面に、放熱グリースを塗っておいてもよい。なお、図4には描かれていないが、スタックされた複数の両面実装回路基板ユニット10は、紙面の手前側および/または後ろ側でコネクタに電気的に接続されているものとする。
In the example of FIG. 4, the
図5は、放熱板アセンブリ15が、対向する半導体素子11間に完全に挿入された状態を示す。この状態で、各半導体素子11(図4参照)の高速動作に伴った発熱が生じても、放熱板5a、5bにより熱が除去される。
FIG. 5 shows a state where the
図示はしないが、放熱板アセンブリ15の基部15aに、別途放熱フィンを設けてもよい。あるいは、マザーボード6上で、放熱板アセンブリ15のテール部15bに、チラーなどの冷却機構を接続してもよい。この場合、両面実装回路基板ユニット10を三次元的にスタックした電子装置1の外部から、容易に冷却の度合いを制御することができ、調整の自由度が高くなる。
Although not shown, a heat radiating fin may be separately provided on the
図6は、図2に示す電子装置の冷却構造の変形例を示す図である。図6の例では、両面実装回路基板ユニット10の基板12の表面に、グランド層22が形成されており、放熱板5を、突起5でグランド層22に接触させている。放熱板5にアルミニウムなどの導電性を有する材料を用いた場合、放熱板5と両面実装回路基板ユニット10のグランド層22を電気的に接続することで、半導体素子11からみると、放熱板5もグランドとして機能し、実際の配線距離を短くすることができる。また、半導体素子11からグランド層22までの間に発生するインダクタンスを低減することができる。
FIG. 6 is a diagram showing a modification of the cooling structure of the electronic device shown in FIG. In the example of FIG. 6, the
放熱板5の突起部5dは、たとえばプレス加工により、容易に形成することができる。この場合も、あらかじめプレス加工により突起5dを形成したS字型(または逆S字型)の放熱板5aと、あらかじめ突起5dを形成したL字型の放熱板5bとを接合することによって、安価かつ容易に放熱板アセンブリ15を作成することができる。突起5dを設けた放熱板アセンブリ15も、コネクタを設置していない側(開口側)から、スタックされた両面実装回路基板ユニット10間の隙間に一度に差し込むことができる。
The
図7は、本発明の実施形態に係るコネクタ構造の一例を示す図である。マザーボード6上の向き合う2辺に沿って、複数のコネクタピン24が設けられている。 FIG. 7 is a view showing an example of a connector structure according to the embodiment of the present invention. A plurality of connector pins 24 are provided along two opposing sides on the mother board 6.
両面実装回路基板ユニット10の回路基板12の向かい合う2辺には、電気的接続および位置合わせのための貫通孔17が形成されている。隣接する両面実装回路基板ユニット10の間には、スペーサ25が配置され、スペーサにも、両面実装回路基板ユニット10の貫通穴17と対応する位置に、貫通穴25hが設けられている。スペーサは、たとえばゴムなどの絶縁体であり、その厚さを調整することによって、両面実装回路基板ユニット10間の距離を調整することができる。両面実装回路基板ユニット10の貫通穴17と、スペーサ25の貫通穴25hに、導電性のコネクタピン24を差し込むことによって、両面実装回路基板ユニット10が位置決めされる。
Through
コネクタピン24とスペーサ25によって位置決めされた両面実装回路基板ユニット10の間に、コネクタピン24が配置されていない開口側から、図4または図6に示す放熱板アセンブリ15が挿入される。
The
図8は、コネクタピン24の電気的な接続方法を示す図である。両面実装回路基板ユニット10の回路基板12に形成された貫通穴17の内壁を、選択的に導電処理する。すなわち、両面実装回路基板ユニット10の各々は、その回路基板12に形成された配線19の位置に応じて、導電処理がされた貫通穴17aと、導電処理がされない貫通穴17bを有する。導電処理された貫通穴17aは、その内壁に、たとえばメッキなどによるメタル層17mを有し、配線19とコネクタピン24により、両面実装回路基板ユニット10間の電気的な接続をとる。導電処理されていない貫通穴17bは、もっぱら位置合わせのために用いられる。
FIG. 8 is a diagram illustrating an electrical connection method of the connector pins 24. The inner wall of the through
このように、両面実装回路基板ユニット10に形成された貫通穴17を選択的に導電処理することによって、3次元スタック構造の所望のレイヤ(回路基板)間の導通を実現することができる。これにより、設計の自由度が向上する。
In this way, by selectively conducting the through
最後に、以上の説明に関して、以下の付記を開示する。
(付記1) 実装された半導体素子の高さ方向に、スタック構造で積み重ねられた複数の両面実装回路基板ユニットと、
前記積み重ねられた複数の両面実装回路基板ユニットの少なくとも一辺側が開口するように配置され、かつ、前記両面実装回路基板ユニットの端部で、前記両面実装回路基板ユニット間の電気的な接続を行なうコネクタと、
前記スタック構造で互いに対向する半導体素子の間に設けられ、当該対向する半導体素子の各々に接する冷却構造と
を備えることを特徴とする電子装置。
(付記2) 前記両面実装回路基板ユニットの少なくとも1つは、基板表面に形成されたグランド層を有し、
前記冷却構造は、前記互いに対向する半導体素子の間に延びる放熱板を有し、
前記グランド層と同じ面上に実装された半導体素子と接する放熱板は、前記グランド層に接触する突起部を有する
ことを特徴とする付記1に記載の電子装置。
(付記3) 前記冷却構造は、互いに平行に延びる複数の放熱板が一体的に組み合わせられた放熱板アセンブリを含み、前記放熱板アセンブリは、前記開口から、前記半導体素子の間に一体的に組み込まれることを特徴とする付記1に記載の電子装置。
(付記4) 前記放熱板アセンブリは、
第1のフィン部を有するS字型または逆S字型の第1の放熱板と、
第2のフィン部を有するL字型の第2の放熱板と、
が前記第1のフィン部と第2のフィン部が平行に延びるように一体的に接合されていることを特徴とする付記3に記載の電子装置。
(付記5) 前記両面実装回路基板ユニットは基板表面に形成されたグランド層を有し、
前記第1のフィン部および第2のフィン部は、前記両面実装回路基板ユニット上のグランド層と接触する突起部を有することを特徴とする付記4に記載の電子装置。
(付記6) 前記コネクタは、複数のピンで構成され、
前記両面実装回路基板ユニットの各々は、前記ピンに対応する位置に形成された複数の貫通穴を有し、各両面実装回路基板ユニットにおいて、前記貫通穴が選択的に導電処理されていることを特徴とする付記1に記載の電子装置。
(付記7) 前記スタック構造の外部で、前記放熱板に接続されるチラーをさらに備えることを特徴とする付記1〜6のいずれかに記載の電子装置。
(付記8) 第1のフィン部を有するS字型または逆S字型の第1の放熱板と、
第2のフィン部を有するL字型の第2の放熱板と、
が前記第1のフィン部と第2のフィン部が平行に延びるように一体的に接合され、
前記第1のフィン部および第2のフィン部は、3次元的に積み重ねられた両面実装回路基板ユニットに実装され互いに対向する半導体素子の間に挿入されたときに、前記両面実装回路基板ユニット上に形成されたグランド層と接触するように設けられた突起部を有することを特徴とする放熱板アセンブリ。
Finally, the following notes are disclosed regarding the above description.
(Appendix 1) A plurality of double-sided mounting circuit board units stacked in a stack structure in the height direction of the mounted semiconductor element;
A connector that is arranged so that at least one side of the plurality of stacked double-sided mounting circuit board units is opened, and that electrically connects the double-sided mounting circuit board units at an end of the double-sided mounting circuit board unit When,
An electronic device comprising: a cooling structure provided between the semiconductor elements facing each other in the stack structure and in contact with each of the facing semiconductor elements.
(Appendix 2) At least one of the double-sided mounted circuit board units has a ground layer formed on the substrate surface,
The cooling structure has a heat sink extending between the semiconductor elements facing each other,
2. The electronic device according to
(Supplementary Note 3) The cooling structure includes a heat sink assembly in which a plurality of heat sinks extending in parallel with each other are integrally combined, and the heat sink assembly is integrally incorporated between the semiconductor elements from the opening. The electronic device as set forth in
(Appendix 4) The heat sink assembly is
An S-shaped or reverse S-shaped first heat dissipating plate having a first fin portion;
An L-shaped second heat sink having a second fin portion;
The electronic device according to appendix 3, wherein the first fin portion and the second fin portion are integrally joined so as to extend in parallel.
(Additional remark 5) The said double-sided mounting circuit board unit has a ground layer formed on the substrate surface,
The electronic device according to appendix 4, wherein the first fin portion and the second fin portion have a protrusion that contacts a ground layer on the double-sided mounted circuit board unit.
(Appendix 6) The connector is composed of a plurality of pins,
Each of the double-sided mounting circuit board units has a plurality of through holes formed at positions corresponding to the pins, and in each of the double-sided mounting circuit board units, the through holes are selectively conductively processed. The electronic device according to
(Supplementary note 7) The electronic device according to any one of
(Supplementary Note 8) An S-shaped or reverse S-shaped first heat radiating plate having a first fin portion;
An L-shaped second heat sink having a second fin portion;
Are integrally joined so that the first fin portion and the second fin portion extend in parallel,
The first fin portion and the second fin portion are mounted on the double-sided mounting circuit board unit that is three-dimensionally stacked and inserted between the semiconductor elements facing each other. A heat sink assembly comprising a protrusion provided to be in contact with a ground layer formed on the heat sink.
1 電子装置
4 コネクタ
5 放熱板
5a S字型(逆S字型)放熱板
5b L字型放熱板
5d 突起部
5f フィン部
6 マザーボード
10 両面実装回路基板ユニット
11 半導体素子(チップ)
12 回路基板
15 放熱板アセンブリ
17 貫通穴
22 グランド層
24 コネクタピン
25 スペーサ
DESCRIPTION OF
12
Claims (5)
前記積み重ねられた複数の両面実装回路基板ユニットの少なくとも一辺側が開口するように配置され、かつ、前記両面実装回路基板ユニットの端部で、前記両面実装回路基板ユニット間の電気的な接続を行なうコネクタと、
前記スタック構造で互いに対向する半導体素子の間に設けられ、当該対向する半導体素子の各々に接する冷却構造と
を備えることを特徴とする電子装置。 A plurality of double-sided mounting circuit board units stacked in a stack structure in the height direction of the mounted semiconductor elements;
A connector that is arranged so that at least one side of the plurality of stacked double-sided mounting circuit board units is opened, and that electrically connects the double-sided mounting circuit board units at an end of the double-sided mounting circuit board unit When,
An electronic device comprising: a cooling structure provided between the semiconductor elements facing each other in the stack structure and in contact with each of the facing semiconductor elements.
前記冷却構造は、前記互いに対向する半導体素子の間に延びる放熱板を含み、
前記グランド層と同じ面上に実装された半導体素子と接する放熱板は、前記グランド層に接触する突起部を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の電子装置。 At least one of the double-sided mounted circuit board units has a ground layer formed on the substrate surface,
The cooling structure includes a heat sink extending between the semiconductor elements facing each other,
2. The electronic device according to claim 1, wherein a heat dissipation plate in contact with a semiconductor element mounted on the same surface as the ground layer has a protruding portion in contact with the ground layer.
前記放熱板アセンブリは、前記開口から、前記半導体素子の間に一体的に組み込まれることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。 The cooling structure includes a heat sink assembly in which a plurality of heat sinks extending in parallel with each other are integrally combined,
The electronic device according to claim 1, wherein the heat sink assembly is integrally incorporated between the semiconductor elements from the opening.
前記両面実装回路基板ユニットの各々は、前記ピンに対応する位置に形成された複数の貫通穴を有し、各両面実装回路基板ユニットにおいて、前記貫通穴が選択的に導電処理されていることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。 The connector is composed of a plurality of pins,
Each of the double-sided mounting circuit board units has a plurality of through holes formed at positions corresponding to the pins, and in each of the double-sided mounting circuit board units, the through holes are selectively conductively processed. The electronic device according to claim 1, characterized in that:
第2のフィン部を有するL字型の第2の放熱板と、
が前記第1のフィン部と第2のフィン部が平行に延びるように一体的に接合され、
前記第1のフィン部および第2のフィン部は、3次元的に積み重ねられた両面実装回路基板ユニットに実装され互いに対向する半導体素子の間に挿入されたときに、前記両面実装回路基板ユニット上に形成されたグランド層と接触するように設けられた突起部を有することを特徴とする放熱板アセンブリ。
An S-shaped or reverse S-shaped first heat dissipating plate having a first fin portion;
An L-shaped second heat sink having a second fin portion;
Are integrally joined so that the first fin portion and the second fin portion extend in parallel,
The first fin portion and the second fin portion are mounted on the double-sided mounting circuit board unit that is three-dimensionally stacked and inserted between the semiconductor elements facing each other. A heat sink assembly comprising a protrusion provided to be in contact with a ground layer formed on the heat sink.
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