特開 2024-81610 熱交換強化モジュールシェル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024081610

(43)【公開日】2024-06-18

(54)【発明の名称】熱交換強化モジュールシェル

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/46 20060101AFI20240611BHJP

   H01R 13/533 20060101ALI20240611BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20240611BHJP

【ＦＩ】

H01R13/46 D

H01R13/533 A

H05K7/20 F

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023203532

(22)【出願日】2023-12-01

(31)【優先権主張番号】63/430,352

(32)【優先日】2022-12-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】591043064

【氏名又は名称】モレックス エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100116207

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100096426

【弁理士】

【氏名又は名称】川合 誠

(72)【発明者】

【氏名】タオルー チャン

(72)【発明者】

【氏名】ナバンシュル サトラ

(72)【発明者】

【氏名】サイード ムハンマド ハサン アリ

(72)【発明者】

【氏名】ピールーズ アムレシ

【テーマコード（参考）】

5E087

5E322

【Ｆターム（参考）】

5E087EE02

5E087EE14

5E087JJ08

5E087MM02

5E087MM05

5E087PP06

5E087QQ01

5E087RR49

5E322AA01

5E322EA11

5E322FA04

(57)【要約】      （修正有）

【課題】プラガブルトランシーバモジュール用の嵌合コネクタ又はケージにおいてヒートシンクにより効果的に伝達され得る熱交換強化モジュールシェルを提供する。
【解決手段】プラガブルトランシーバモジュール１０２は、上部シェル１１２及び下部シェル１１４を含む。上部シェルは、平坦な内面と、平坦な内面に形成された凹状エリアとを含む。モジュール１０２はまた、ＰＣＢ１２０と、ＰＣＢ１２０上に実装された半導体チップ１２２と、上部シェル１１２と半導体チップ１２２との間の凹状エリア内に固定されたヒートスプレッダとを含む。ヒートスプレッダは、ヒートパイプ、蒸気チャンバ、又は関連する熱拡散構造とすることができる。ヒートスプレッダは、モジュール１０２の上部シェル１１２のより広いエリアにわたって半導体チップ１２２から熱を伝達するのを助け、熱は、ヒートシンク１７０により効果的に伝達され得る。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

プラガブルトランシーバモジュールであって、
上部シェルと下部シェルとを備え、前記上部シェルが、平坦な内面と、該平坦な内面に形成された凹状エリアとを備えるモジュールシェルと、
プリント回路基板と、
該プリント回路基板上に実装されたチップと、
前記上部シェルと前記チップとの間の前記凹状エリア内に固定されたヒートスプレッダと、を備える、モジュール。

【請求項2】

前記チップと前記ヒートスプレッダとの間に位置決めされた熱パッドを更に備える、請求項１に記載のモジュール。

【請求項3】

前記ヒートスプレッダは、該ヒートスプレッダの表面が前記上部シェルの前記平坦な内面と実質的に同一平面上にある状態で、前記凹状エリア内に固定されている、請求項１に記載のモジュール。

【請求項4】

前記ヒートスプレッダが、前記上部シェルに溶接されている、請求項１に記載のモジュール。

【請求項5】

前記ヒートスプレッダが、銀焼結ダイアタッチを用いて前記上部シェルに焼結されている、請求項１に記載のモジュール。

【請求項6】

前記上部シェルが、ダイカスト上部シェルであり、
前記ヒートスプレッダが、前記ダイカスト上部シェル内のダイカストインサートである、請求項１に記載のモジュール。

【請求項7】

前記ヒートスプレッダが、インターロックレッジを備え、
前記上部シェルが、前記インターロックレッジとの機械的干渉によって、前記ヒートスプレッダを前記凹状エリア内に固定する、請求項１に記載のモジュール。

【請求項8】

前記ヒートスプレッダが、位置決め戻り止めを備え、
前記上部シェルが、凹部ノッチを備え、
前記ヒートスプレッダは、前記位置決め戻り止めが前記凹部ノッチ内に延びる状態で、前記凹状エリア内に固定されている、請求項１に記載のモジュール。

【請求項9】

前記ヒートスプレッダの少なくとも一部の上に延びる絶縁シートを更に備える、請求項１に記載のモジュール。

【請求項10】

前記ヒートスプレッダが、長さ方向において、前記上部シェルの長手方向軸に沿って、前記上部シェルの長さの少なくとも半分にわたって延びている、請求項１に記載のモジュール。

【請求項11】

前記ヒートスプレッダが、ヒートパイプを含む、請求項１に記載のモジュール。

【請求項12】

前記ヒートスプレッダが、蒸気チャンバを含む、請求項１に記載のモジュール。

【請求項13】

前記凹状エリアは、凹状内面を備え、
該凹状内面は、前記上部シェルの平坦な外面と実質的に同一平面上にある、請求項１に記載のモジュール。

【請求項14】

トランシーバモジュールであって
平坦な内面と、該平坦な内面に形成された凹状エリアとを備えるモジュールシェルと、
プリント回路基板上に実装されたチップと、
前記モジュールシェルと前記チップとの間の前記凹状エリア内に固定されたヒートスプレッダと、を備える、モジュール。

【請求項15】

前記ヒートスプレッダは、前記ヒートスプレッダの表面が前記モジュールシェルの前記平坦な内面と実質的に同一平面上にある状態で、前記凹状エリア内に固定されている、請求項１４に記載のモジュール。

【請求項16】

前記ヒートスプレッダが、前記モジュールシェルの前記凹状エリア内に溶接されている、請求項１４に記載のモジュール。

【請求項17】

前記ヒートスプレッダが、銀焼結ダイアタッチを用いて前記モジュールシェルの前記凹状エリア内に焼結されている、請求項１４に記載のモジュール。

【請求項18】

前記モジュールシェルが、ダイカストモジュールシェルを含み、
前記ヒートスプレッダが、前記ダイカストモジュールシェル内のダイカストインサートである、請求項１４に記載のモジュール。

【請求項19】

前記ヒートスプレッダが、インターロックレッジを備え、
前記モジュールシェルが、前記インターロックレッジとの機械的干渉によって、前記ヒートスプレッダを前記凹状エリア内に固定する、請求項１４に記載のモジュール。

【請求項20】

前記ヒートスプレッダが、位置決め戻り止めを備え、
前記モジュールシェルが、凹部ノッチを備え、
前記ヒートスプレッダは、前記位置決め戻り止めが前記凹部ノッチ内に延びる状態で、前記凹状エリア内に固定されている、請求項１４に記載のモジュール。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

コンピュータ、コンピューティングシステム、及びコンピューティング環境によって処理されるデータの量は増加し続けている。例えば、データセンタは、光ケーブル、銅ケーブル、並びに様々なコネクタ、ケーブルアセンブリ、及びそれらの間の終端を使用して相互接続された何百ものコンピューティング及びネットワーキングシステムを含み得る。これらの相互接続のデータスループットは高く、増加している。例として、多くのデータセンタが、１０ギガビットイーサネット（１０ＧｂＥ、10 Gigabit Ethernet ）、２５ＧｂＥ、５０ＧｂＥ、及び１００ＧｂＥのネットワークインターフェース及び相互接続の組み合わせを組み込んでいる。２００ＧｂＥ、４００ＧｂＥ、及び８００ＧｂＥの相互接続技術も開発され展開されている。他の相互接続ソリューションは、５６ギガビット／秒（Gigabit per second、Ｇｂ／ｓ）及び１１２Ｇｂ／ｓのネットワークインターフェース及び相互接続に依存し、２２４Ｇｂ／ｓの相互接続技術が開発されている。種々のケーブルアセンブリがデータ相互接続に利用可能である。コネクタが使用されるデータ通信環境の要件に応じて、それぞれのケーブルアセンブリに対して様々な設計が存在する。

【0002】

スモールフォームファクタプラガブル（small form-factor pluggable 、ＳＦＰ）モジュールフォーマットは、データ相互接続に使用されるコンパクトホットプラガブルネットワークインターフェースモジュールフォーマットである。コンピューティング又はネットワーキングシステム上のＳＦＰインターフェースは、光ファイバ又は銅ケーブルなどのメディア固有トランシーバのためのモジュール式スロットである。ケーブルアセンブリは、銅、光ファイバ、又は他のタイプの相互接続ケーブルの一端又は両端にＳＦＰプラガブルトランシーバモジュールを含むことができる。ＳＦＰプラガブルトランシーバモジュールは、データ相互接続のためにＳＦＰインターフェースに挿入することができる。クワッドスモールフォームファクタプラガブル（quad small form-factor pluggable、ＱＳＦＰ）モジュールフォーマットは、高密度ＳＦＰケーブル配線相互接続システムの一例である。ＱＳＦＰケーブルアセンブリは、高性能データセンタ相互接続用途に合うように設計される。

【発明の概要】

【0003】

プラガブルトランシーバモジュール用の熱交換強化モジュールシェルの態様が説明される。一例では、プラガブルトランシーバモジュールはモジュールシェルを含む。モジュールシェルは、上部シェル及び下部シェルを含む。上部シェルは、平坦な内面と、平坦な内面に形成された凹状エリアとを含む。モジュールはまた、プリント回路基板と、プリント回路基板上に実装された半導体チップと、上部シェルと半導体チップとの間の凹状エリア内に固定されたヒートスプレッダとを含む。場合によっては、半導体チップとヒートスプレッダとの間に熱パッドが位置決めされている。ヒートスプレッダは、関連するタイプのヒートスプレッダの中でも、ヒートパイプ又は蒸気チャンバとして具現化され得る。

【0004】

一例では、ヒートスプレッダは上部シェルに溶接されている。別の例では、ヒートスプレッダは、銀焼結ダイアタッチを用いて上部シェルに焼結されている。別の場合では、モジュールシェルはダイカストモジュールシェルを含み、ヒートスプレッダはダイカストモジュールシェル内のダイカストインサートである。更に別の例では、ヒートスプレッダはインターロックレッジを含み、上部シェルは、インターロックレッジとの機械的干渉によって、ヒートスプレッダを凹状エリア内に固定する。ヒートスプレッダは、ヒートスプレッダの表面が上部シェルの平坦な内面と実質的に同一平面上にある状態で、凹状エリア内に固定することができる。

【0005】

他の態様では、ヒートスプレッダは位置決め戻り止めを含み、上部シェルは凹部ノッチを備え、ヒートスプレッダは、位置決め戻り止めが凹部ノッチ内に延びる状態で、凹状エリア内に固定されている。モジュールはまた、場合によっては、ヒートスプレッダの少なくとも一部の上に延びる絶縁シートを含むことができる。他の態様では、ヒートスプレッダは、長さ方向において、上部シェルの長手方向軸に沿って、上部シェルの長さの少なくとも半分にわたって延びている。

【0006】

別の実施形態では、トランシーバモジュールは、平坦な内面と、平坦な内面に形成された凹状エリアとを備えるモジュールシェルと、プリント回路基板上に実装された半導体チップと、モジュールシェルと半導体チップとの間の凹状エリア内に固定されたヒートスプレッダと、を含む。ヒートスプレッダは、ヒートスプレッダの表面がモジュールシェルの平坦な内面と実質的に同一平面上にある状態で、凹状エリア内に固定することができる。

【0007】

一態様では、ヒートスプレッダは、モジュールシェルの凹状エリア内に溶接されている。他の場合には、ヒートスプレッダは、銀焼結ダイアタッチを用いてモジュールシェルの凹状エリア内で焼結されている。別の場合では、モジュールシェルはダイカストモジュールシェルを含み、ヒートスプレッダはダイカストモジュールシェル内のダイカストインサートである。更に別の例では、ヒートスプレッダはインターロックレッジを含み、上部シェルは、インターロックレッジとの機械的干渉によって、ヒートスプレッダを凹状エリア内に固定する。ヒートスプレッダは、ヒートスプレッダの表面が上部シェルの平坦な内面と実質的に同一平面上にある状態で、凹状エリア内に固定することができる。

【0008】

他の態様では、ヒートスプレッダは位置決め戻り止めを含み、モジュールシェルは凹部ノッチを備え、ヒートスプレッダは、位置決め戻り止めが凹部ノッチ内に延びる状態で、凹状エリア内に固定されている。モジュールはまた、場合によっては、ヒートスプレッダの少なくとも一部の上に延びる絶縁シートを含むことができる。他の態様では、ヒートスプレッダは、長さ方向において、モジュールシェルの長手方向軸に沿って、モジュールシェルの長さの少なくとも半分にわたって延びている。

【図面の簡単な説明】

【0009】

本開示の多くの態様は、以下の図面を参照してより良く理解することができる。図面中の構成要素は必ずしも縮尺どおりではなく、代わりに本開示の原理を明確に示すことに重点が置かれている。更に、図面において、同様の参照番号は、いくつかの図を通して対応する部分を示す。

【0010】

【図1】本開示の様々な実施形態による相互接続アセンブリの斜視図を示す。

【図2】本開示の様々な実施形態による、ヒートシンクが省略された、図１に示される相互接続アセンブリの斜視図を示す。

【図3】本開示の態様による、図１に示されるケーブルアセンブリの斜視図を示す。

【図4】本開示の態様による、図１においてＩ－Ｉで示されるケーブルアセンブリの断面図を示す。

【図5】本開示の態様による、図３に示されるモジュールの上部シェルの底面図を示す。

【図6A】本開示の様々な実施形態による別のケーブルアセンブリの上部シェルの底面図を示す。

【図6B】本開示の様々な実施形態による、ヒートパイプを含む、図６Ａに示される上部シェルを図示する。

【図7】本開示の様々な実施形態によるヒートパイプを示す。

【図8】本開示の態様による、図６Ｂに示される上部シェル及びヒートパイプを含むケーブルアセンブリの断面図を示す。

【図9A】本開示の態様による、図６ＢにおいてＩＩ－ＩＩで示された上部シェル及びヒートパイプの断面図を示す。

【図9B】本開示の態様による別の上部シェル及びヒートパイプの断面図を示す。

【図10A】本開示の様々な実施形態による別のケーブルアセンブリの上部シェルの底面図を示す。

【図10B】本開示の様々な実施形態による、蒸気チャンバを含む、図１０Ａに示される上部シェルを図示する。

【図11】本開示の様々な実施形態による蒸気チャンバを示す。

【図12】本開示の態様による、図１０Ｂに示される上部シェル及びヒートパイプを含むケーブルアセンブリの断面図を示す。

【図13A】本開示の態様による、図１０ＢにおいてＩＩＩ－ＩＩＩで示された上部シェル及びヒートパイプの断面図を示す。

【図13B】本開示の態様による別の上部シェル及びヒートパイプの断面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

コンピュータ、コンピューティングシステム、及びコンピューティング環境によって処理されるデータの量は増加し続けている。例えば、データセンタは、光ケーブル、銅ケーブル、並びに様々なコネクタ、ケーブルアセンブリ、及びそれらの間の終端を使用して相互接続された何百ものコンピューティング及びネットワーキングシステムを含み得る。スモールフォームファクタプラガブル（ＳＦＰ）モジュールフォーマットは、データ相互接続に使用されるコンパクトホットプラガブルネットワークインターフェースモジュールフォーマットである。コンピューティング又はネットワーキングシステム上のＳＦＰインターフェースは、光ファイバ又は銅ケーブルなどのメディア固有トランシーバのためのモジュール式スロットである。ケーブルアセンブリは、銅、光ファイバ、又は他のタイプの相互接続ケーブルの一端又は両端にＳＦＰプラガブルトランシーバモジュールを含むことができる。ＳＦＰプラガブルトランシーバモジュールは、データ相互接続のためにＳＦＰインターフェースに挿入することができる。

【0012】

倍密度スモールフォームファクタプラガブル（small form-factor pluggable double density、ＳＦＰ－ＤＤ）、コンパクトスモールフォームファクタプラガブル（compact small form-factor pluggable 、ｃＳＦＰ）、ＳＦＰ＋、クアッドスモールフォームファクタプラガブル（ＱＳＦＰ）、倍密度クアッドスモールフォームファクタプラガブル（quad small form-factor pluggable double density 、ＱＳＦＰ－ＤＤ）などを含む、多様なＳＦＰプラガブルトランシーバモジュールが現在利用可能である。ＳＦＰプラガブルトランシーバモジュールは、１つ又は複数のパッケージ化された半導体回路デバイス又はチップを含むことが多い。ＳＦＰプラガブルトランシーバモジュールを有するアクティブ電気ケーブル（active electrical cable 、ＡＥＣ）アセンブリは、例えば、信号リタイミングのためのパッケージ化された半導体チップを含み得る。ＡＥＣアセンブリ半導体チップは、他の機能の中でも、データ信号の損失及びタイミングプレーンをリセットし、雑音を除去し、信号完全性を改善し得る。例えば、ＳＦＰプラガブルトランシーバモジュールを有するアクティブ光ケーブル（active optical cable、ＡＯＣ）アセンブリは、光信号を電気信号に変換するためのパッケージ化された半導体チップを含み得る。ＡＯＣ内の半導体チップは、送信機用光サブアセンブリ（transmitter optical subassemblies 、ＴＯＳＡ）によって送信された光信号を受信するように構成された受信機用光サブアセンブリ（receiver optical subassemblies、ＲＯＳＡ）を含み得る。ＲＯＳＡは、光信号を変換して電気信号に戻すように構成されている。

【0013】

ＳＦＰプラガブルトランシーバモジュール内の半導体チップは、電力を消費し、熱を放散させる。新しいケーブルアセンブリは、より高いレートでデータを送信するように設計されているので、半導体チップが、より多くの電力を消費するか、より多くの熱を放散させるか、又はその両方が生じることがあり、半導体チップを故障から保護するために、半導体チップから熱を放散させることが重要になる場合がある。ＳＦＰプラガブルトランシーバモジュール用の多くのコネクタ及びケージは、モジュールから熱を除去及び放散させるためのヒートシンク及び他の手段を含む。しかしながら、ＳＦＰモジュールは、モジュール内の半導体チップからＳＦＰコネクタ及びケージ上のヒートシンクへの熱伝達に対して必ずしも最適化されているわけではない。

【0014】

上記で概説した文脈において、プラガブルトランシーバモジュール用の熱交換強化モジュールシェルの態様が説明される。一例では、プラガブルトランシーバモジュールはモジュールシェルを含む。モジュールシェルは、上部シェル及び下部シェルを含む。上部シェルは、平坦な内面と、平坦な内面に形成された凹状エリアとを含む。モジュールはまた、プリント回路基板と、プリント回路基板上に実装された半導体チップ又はデバイスと、上部シェルと半導体チップとの間の凹状エリア内に固定されたヒートスプレッダとを含む。ヒートスプレッダは、ヒートパイプ、蒸気チャンバ、又は関連する熱拡散構造とすることができる。ヒートスプレッダは、モジュールの上部シェルのより広いエリアにわたって半導体チップからの熱を伝達するのに役立つ。熱は、プラガブルトランシーバモジュール用の嵌合コネクタ又はケージのヒートシンクにより効果的に伝達され得る。

【0015】

図面を参照すると、図１は、本開示の様々な実施形態による例示的な相互接続アセンブリ１０の斜視図を示す。相互接続アセンブリ１０は、ケーブルアセンブリ１００と、ケージ１６０と、を含む。ケージ１６０は、他の構成要素の中でも、金属ハウジング１６２と、ヒートシンク１７０と、ヒートシンク１７０をケージ１６０の上に固定するクリップ１８０とを含む。クリップ１８０は、ケージ１６０の側壁に係合して、ヒートシンク１７０をケージ１６０上に固定する。ケーブルアセンブリ１００は、ケーブル１０４の一端にプラガブルトランシーバモジュール１０２（「モジュール１０２」とも称する）を含む。ケージ１６０の金属ハウジング１６２は、以下で更に詳細に説明するように、中にモジュール１０２を挿入することができる開放空間を取り囲む。ヒートシンク１７０は、熱放散を可能にする、互いに離隔された垂直配向フィンを含むことができる。

【0016】

相互接続アセンブリ１０は代表的なものであり、いかなる特定のスケールにも描かれておらず、強化された熱交換のための特徴を備えたモジュールシェルを有するプラガブルトランシーバモジュールの概念の文脈を提供するために示されている。ケーブルアセンブリ１００は、任意の特定のタイプのケーブル又はケーブルアセンブリに限定されることを意図されず、ケーブル１０４は、光ファイバ、銅、又は他のタイプのケーブルとして具現化することができる。したがって、ケーブルアセンブリ１００は、ＡＥＣ、及びＡＯＣ、又は関連するタイプのケーブルの一例である。以下で更に詳細に説明されるモジュール１０２は、代表的なものであり、本明細書で説明する概念は、ＳＦＰ、ＳＦＰ－ＤＤ、ｃＳＦＰ、ＳＦＰ＋、ＱＳＦＰ、ＱＳＦＰ－ＤＤ、及び関連するタイプのプラガブルモジュールを含む、種々のプラガブルモジュールに適用され得る。ケージ１６０は、コンピューティング、ネットワーキング、又は関連するシステムのプリント回路基板（printed circuit board 、ＰＣＢ）（図示せず）に実装することができる。ケージ１６０は、モジュール１０２のタイプ、スタイル、及びサイズに応じて、図示のものと比較してサイズ及びスタイルを変更することができる。ケージ１６０内のコネクタは、図１に示すように、モジュール１０２がケージ１６０内に完全に挿入されたときに、モジュール１０２の端部のＰＣＢ型チップと嵌合するように設計されている。

【0017】

図２は、ヒートシンク１７０が省略された、図１に示される相互接続アセンブリ１０の斜視図を示す。図３は、ケージ１６０から分離された、図１に示されるケーブルアセンブリ１００の斜視図を示す。ケージ１６０の金属ハウジング１６２は、図２に示すように、開口部１６４を含む。モジュール１０２は、ＰＣＢ、ＰＣＢ上に実装された１つ以上の半導体チップ、及び他の構成要素など、いくつかの構成要素を囲い込むモジュールシェルを含む。モジュール１０２のモジュールシェルは、上部シェル１１２、下部シェル１１４、及び他の構成要素を含む。上部シェル１１２の領域１１３は、図２及び図３に示されるように、金属ハウジング１６２の開口部１６４を通して露出され、それによって、上部シェル１１２の頂部外面１１２Ａは、開口部１６４を通して露出されている。頂部外面１１２Ａは、図示の例では、特に開口部１６４を通して露出されている場合、平面である。

【0018】

モジュール１０２の上部シェル１１２及び下部シェル１１４は、金属又は金属合金として具現化されるか、又は金属又は金属合金から形成され得る。一例では、上部シェル１１２及び下部シェル１１４は、ダイカスト亜鉛、亜鉛合金、又は他の金属若しくは金属合金として具現化することができる。上部シェル１１２及び下部シェル１１４は、場合によっては、１つ以上の銅、ニッケル、又は他のめっき層などを用いて外面上にめっきすることができる。しかしながら、モジュール１０２のモジュールシェルを形成する材料は限定されず、モジュールシェルは、種々の材料及び製造技術から形成することができる。

【0019】

モジュール１０２内の１つ以上の半導体チップは、電力を消費し、熱を放散させる。熱は、少なくとも部分的に、モジュール１０２の上部シェル１１２を通して伝導される。ヒートシンク１７０の底面は、ハウジング１６２の上部の開口１６４を通して上部シェル１１２の頂部外面１１２Ａに接触する。クリップ１８０は、ケージ１６０の側壁に係合して、ヒートシンク１７０の底面が上部シェル１１２の頂部外面１１２Ａと平面接触した状態で、ヒートシンク１７０をケージ１６０の上に固定する。したがって、ヒートシンク１７０は、熱を、モジュール１０２の上部シェル１１２から引き出して放散させるように位置決めされている。

【0020】

図４は、図１においてＩ－Ｉで示されたケーブルアセンブリの断面図を示す。図４に示すように、モジュール１０２は、ＰＣＢ１２０を含む。半導体チップ１２２は、ＰＣＢ１２０上に実装され、ＰＣＢ１２０上の金属トレースに電気的に結合される。シールドケーブル１２４などのいくつかのシールドケーブルは、ＰＣＢ１２０に電気的に結合され、終端される導体を有する。ＰＣＢ１２０はまた、モジュール１０２の端部にＰＣＢ型チップを含み、このチップは、図示の例では、金属ハウジング１６２内のコネクタ１６６に挿入される。半導体チップ１２２と上部シェル１１２との間に熱パッド１２８が位置決めされ、熱パッド１２８は、熱「Ｈ」を半導体チップ１２２から上部シェル１１２に伝導する。ヒートシンク１７０の底面は、モジュール１０２の上部シェル１１２の頂面と、ヒートシンクと上部シェルとの間の界面１６８にわたって接触する。場合によっては、熱パッド１２８を省略することができ、半導体チップ１２２の頂面は、上部シェル１１２の底部内面に直接接触することができる。あるいは、熱ペーストを半導体チップ１２２の頂面と上部シェル１１２の底部内面との間に広げることができ、他の構成も実施形態の範囲内である。

【0021】

半導体チップ１２２は、電力を消費し、熱「Ｈ」を放散させる。熱は、少なくとも部分的に、熱パッド１２８を通って上部シェル１１２に伝導され、上部シェル１１２を通ってヒートシンク１７０の底面に伝導される。ヒートシンク１７０は、熱「Ｈ」を、モジュール１０２の上部シェル１１２から引き出して放散させるように位置決めされている。モジュール１０２の動作のために、モジュール１０２から熱を抽出して放散させることが重要である場合がある。しかしながら、モジュール１０２のような多くのプラガブルモジュールは、ＳＦＰケージ上のヒートシンクへの熱伝達に対して最適化されていない。例えば、熱は、モジュール１０２内の半導体チップ１２２から上部シェル１１２を通してヒートシンク１７０に伝達されるが、上部シェル１１２は、熱を伝達するために必ずしも最適化されていない。様々な実施形態が代表的な半導体チップ１２２に関して本明細書で説明されるが、了解され得るように、同じ原理が、熱を発生させる他のチップ又は処理回路に関して使用され得ることが理解される。

【0022】

図５は、図３に示すモジュール１０２の上部シェル１１２の底面図を示す。上部シェル１１２は、上部シェル１１２の長手方向軸「Ｌ」に沿って長さ「Ｌ１」にわたって延びている。上部シェル１１２は、平坦な底部内面１１２Ｂを含む。底部内面１１２Ｂは、上部シェル１１２の頂部外面１１２Ａ（図３参照）が延びる平面に平行な平面内に延びることができる。内面１１２Ｂは、長手方向軸「Ｌ」に沿って長さ「Ｌ２」にわたって延び、長手方向軸「Ｌ」に対して垂直に測定された幅「Ｗ」にわたって延びている。内面１１２Ｂの長さ「Ｌ２」は、図示の例では、上部シェル１１２の全長「Ｌ１」の半分未満にわたって延びている。上部シェル１１２は、モジュール１０２内の半導体チップ１２２の上方に位置決めされている。内面１１２Ｂの領域１１６は、モジュール１０２が組み立てられたときに、半導体チップ１２２の上方に位置決めされる領域を表す。

【0023】

実施形態の態様によれば、シェル、上部シェル、又はプラガブルトランシーバモジュールの他のハウジングは、ヒートパイプ、蒸気チャンバ、又は他のヒートスプレッダなどのヒートスプレッダを含めることによって改善される。ヒートスプレッダは、プラガブルトランシーバモジュールのモジュールシェル又はハウジングのより大きな領域にわたって、プラガブルモジュール内の半導体チップ又はデバイスから熱をより効果的に伝達する手段を提供する。次に、モジュールシェルは、モジュールからの熱伝達を改善するか又は向上させるために、シェルの外面のより広いエリアにわたって熱を伝導及び伝達する。

【0024】

図６Ａは、本開示の様々な実施形態による別のケーブルアセンブリの上部シェル２１２の底面図を示し、図６Ｂは、ヒートパイプ３００を有する、図６Ａに示す上部シェル２１２を示す。ヒートパイプ３００は、本明細書で説明する概念によるプラガブルトランシーバモジュールの上部シェルに組み込むことができるヒートスプレッダの一例である。ヒートパイプ３００は代表的なものであり、原寸に比例して描かれておらず、図示されているヒートパイプと比較して、形状、サイズ、又は形状及びサイズを変更することができる。加えて、上部シェル２１２も代表的なものであり、縮尺通りに描かれておらず、図示された上部シェルと比較して、形状、サイズ、又は形状及びサイズを変更することができる。上部シェル２１２は、図２に示され上述されたモジュール１０２の上部シェル１１２と同様に、プラガブルトランシーバモジュールのモジュールシェルの一部として利用され得る。

【0025】

上部シェル２１２は、金属又は金属合金として具現化されるか、又は金属又は金属合金から形成され得る。一例では、上部シェル２１２は、ダイカスト亜鉛、亜鉛合金、又は他の金属若しくは金属合金として具現化され得る。上部シェル２１２は、場合によっては、１つ以上の銅、ニッケル、又は他のめっき層などを用いて外面上にめっきすることができる。しかしながら、上部シェル２１２を形成する材料は限定されず、上部シェル２１２は、種々の材料、並びに鋳造、付加製造、除去製造、及び関連する製造技法から形成することができる。

【0026】

図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、上部シェル２１２は、上部シェル２１２の長手方向軸「Ｌ」に沿って長さ「Ｌ１」にわたって延びている。上部シェル２１２は、平坦な底部内面２１２Ｂを含む。底部内面２１２Ｂは、上部シェル２１２の頂部外面が延びる平面に平行な平面内に延びることができる。内面２１２Ｂは、長手方向軸「Ｌ」に沿って長さ「Ｌ３」にわたって延び、長手方向軸「Ｌ」に対して垂直に測定された幅「Ｗ」にわたって延びている。内面２１２Ｂの長さ「Ｌ３」は、示される例では、上部シェル２１２の全長「Ｌ１」の半分を超えて延びている。内面２１２Ｂの長さ「Ｌ３」は、図６Ａ及び図６Ｂに例として示されているが、内面２１２Ｂは、他の長さ、幅、及び関連する寸法に形成することができる。他の場合には、内面２１２Ｂの長さ「Ｌ３」は、上部シェル２１２の全長「Ｌ１」の３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、又は７０％を超えて延びることができるが、より小さい及びより大きい「Ｌ」寸法を利用することができる。内面２１２Ｂの長さ「Ｌ３」は、好ましくは、以下に説明するように、比較的大きい凹状エリアを収容するために可能な限り長く形成することができる。

【0027】

上部シェル２１２は、凹状エリア２２０を含む。凹状エリア２２０は、深さ又は高さ方向において、底部内面２１２Ｂにおける開口部から凹状エリア２２０の底部凹状内面２２２まで延びている。一例では、上部シェル２１２の底部内面２１２Ｂ及び凹状エリア２２０の底部凹状内面２２２は両方とも、上部シェル２１２の頂部外面２１２Ａと実質的に同一平面上にある。凹状エリア２２０は、凹状エリア２２０の対向する遠位端にテーパ状端部２２３及び２２４を含む。凹状エリア２２０は、長手方向軸「Ｌ」に沿って長さ「Ｌｒ」にわたって延び、長手方向軸「Ｌ」に対して垂直に測定された幅「Ｗｒ」にわたって延びている。凹状エリア２２０の「Ｌｒ」、「Ｗｒ」、及び深さ寸法は、場合によっては、ヒートパイプ３００を、凹状エリアとヒートパイプとの間のクリアランスを最小限に抑えて収容するように定寸することができる。他の場合には、上部シェル２１２は、以下に説明するように、ヒートパイプ３００の１つ以上のインターロックレッジと連結し、インターロックレッジに機械的に干渉し得る。凹状エリア２２０の「Ｌｒ」寸法は、好ましくは、内面２１２Ｂの長さ「Ｌ３」の実質的な部分にわたって延びることができる。例として、「Ｌｒ」は、内面２１２Ｂの長さ「Ｌ３」の９５％、９０％、８５％、又は８０％にわたって延びることができるが、場合によっては、「Ｌｒ」をより小さくすることができる。

【0028】

図６Ｂに示すように、ヒートパイプ３００は、凹状エリア２２０内に固定されている。ヒートパイプ３００の底面３０２は、凹状エリア２２０内に固定されたときには、上部シェル２１２の底部内面２１２Ｂと実質的に同一平面上にある。ヒートパイプ３００は、いくつかの異なる方法で上部シェル２１２の凹状エリア２２０内に固定することができる。例えば、ヒートパイプ３００は、上部シェル２１２の凹状エリア２２０内に溶接又ははんだ付けされ得る。ヒートパイプ３００はまた、例えば、銀焼結ダイアタッチ、又は別のダイアタッチ若しくは焼結ダイアタッチを用いて、上部シェルに焼結することができる。他の場合には、凹状エリア２２０の底部凹状内面２２２とヒートパイプ３００との間に熱伝導性ペーストを位置決めすることができ、熱伝導性ペーストは、ヒートパイプ３００を内面２２２に接着することができる。更に他の場合には、上部シェル２１２は、ダイカストモジュールシェルを含むことができ、ヒートパイプ３００は、上部シェル２１２内のダイカストインサートとすることができる。

【0029】

プラグ接続可能トランシーバモジュールに組み立てられるとき、上部シェル２１２は、図４に示される半導体チップ１２２と同様の半導体チップの上に位置決めされ得る。図６Ｂに示される領域２１６は、上部シェル２１２がプラガブルトランシーバモジュールに組み立てられるときに、半導体チップの上又は上方に位置決めされるエリアを表す。図示のように、領域２１６は、上部シェル２１２の底部内面２１２Ｂ及びヒートパイプ３００の底面３０２の両方にわたって延びている。これにより、半導体チップからヒートパイプ３００に熱を伝達することができる。

【0030】

絶縁シート３４０はまた、場合によっては、上部シェル２１２の底部内面２１２Ｂ及びヒートパイプ３００の底面３０２の少なくとも一部にわたって、かつその上に配置することができる。絶縁シート３４０は、他の利点の中でも、モジュール内の構成要素をヒートパイプ３００による熱拡散から電気的及び熱的に隔離するのを助けることができる。絶縁シート３４０の形状及びサイズを変更することができるが、絶縁シート３４０は、領域２１６上を延びていない。

【0031】

図７は、本開示の様々な実施形態による、図６Ｂに示すヒートパイプ３００を示す。ヒートパイプ３００は、底面３０２と、頂面３０４と、側面３０６と、テーパ端部３１０及び３１２とを含む。ヒートパイプ３００は、図示の例では、扁平なパイプ又はチューブの一種である。ヒートパイプ３００は、長手方向軸「Ｌ」に沿って長さ「Ｌｈ」にわたって延び、長手方向軸「Ｌ」に対して垂直に測定された幅「Ｗｈ」にわたって延びている。ヒートパイプ３００はまた、深さ「Ｄｈ」を有する。ヒートパイプ３００の例示的な寸法は、長さ４０～１００ｍｍ、幅４～１０ｍｍ、深さ１．５～５ｍｍの範囲とすることができる。１つの特定の例では、ヒートパイプ３００は、長さ約７０ｍｍ、幅約５．４ｍｍ、深さ約２ｍｍとすることができるが、ヒートパイプ３００は、他の寸法に形成することができる。

【0032】

ヒートパイプ３００は、ヒートパイプ３００内に囲い込まれた作動流体と適合性のある金属で作られた密封パイプ又はチューブとして具現化することができる。例として、ヒートパイプ３００の密封パイプは、銅又はアルミニウムから形成することができるが、他の金属又は金属合金を使用することもできる。ヒートパイプ３００内の作動流体は、ヒートパイプ３００内の真空中の水、アンモニア、又は別の作動流体であり得る。密封パイプの内面に接触する作動流体は、密封パイプ内のより高温の内面から熱を吸収することによって蒸気に遷移することができる。次いで、蒸気は、ヒートパイプ３００内においてより低温の内部界面又は表面領域に移動し、凝縮して液体に戻り、熱の伝達を促進することができる。次に、作動液体は、例えば、毛管作用によって高温界面に戻ることができる。沸騰及び凝縮についての熱伝達係数が比較的高いため、ヒートパイプ３００は効果的な熱伝導体である。全体として、ヒートパイプ３００は、上部シェル２１２単独よりも熱伝達においてより効果的かつ効率的である。

【0033】

図８は、図６Ｂに示される上部シェル２１２及びヒートパイプ３００を含むケーブルアセンブリの断面図を示す。半導体チップ１２２とヒートパイプ３００との間に熱パッド１２８が位置決めされ、ヒートパイプは上部シェル２１２内に凹状に配置されている。熱パッド１２８は、半導体チップ１２２からの熱「Ｈ」をヒートパイプ３００に伝導する。場合によっては、熱パッド１２８を省略することができ、半導体チップ１２２の頂面をヒートパイプ３００の底面に直接接触させることができる。あるいは、熱ペーストを半導体チップ１２２の頂面とヒートパイプ３００との間に広げることができ、他の構成も実施形態の範囲内である。

【0034】

半導体チップ１２２は、電力を消費し、熱「Ｈ」を放散させる。熱は、熱パッド１２８を通して、ヒートパイプ３００及び上部シェル２１２に伝導され、ヒートパイプ３００及び上部シェル２１２を通して、ヒートシンク１７０の底面に伝導される。ヒートシンク１７０は、熱「Ｈ」を、上部シェル２１２からヒートシンクと上部シェルとの間の界面１６８に沿って引き出して放散させるように位置決めされている。しかしながら、図４に示される例と比較すると、ヒートパイプ３００に起因して、上部シェル２１２は、上部シェル１１２よりも効果的に半導体チップ１２２からの熱を伝達する。ヒートパイプ３００の熱伝導率は、上部シェル２１２（及び上部シェル１１２）よりも著しく高く、上部シェル２１２の全体の熱伝達係数は、上部シェル１１２の熱伝達係数よりも著しく大きい。加えて、ヒートパイプ３００は、インターフェース１６８の長さの大部分に沿って延び、熱をより迅速かつ効果的にヒートシンク１７０に移動させるのを助ける。

【0035】

図９Ａは、本開示の態様による、図６ＢにおいてＩＩ－ＩＩで示された上部シェル２１２及びヒートパイプ３００の断面図を示す。図示のように、ヒートパイプ３００の底面３０２は、上部シェル２１２の底部内面２１２Ｂと実質的に同一平面上にある。加えて、上部シェル２１２の比較的小さな領域２１８のみが、凹状エリア２２０の底部凹状内面２２２と上部シェル２１２の頂部外面２１２Ａとの間に残る。上部シェル２１２の領域２１８は、ヒートパイプ３００からヒートシンク１７０への熱伝達を可能にするのに十分に小さくすることができる。しかしながら、領域２１８は、モジュールハウジングの寸法仕様を維持しながら、上部シェル２１２の構造的完全性を維持するのに十分な大きさであることが好ましい。したがって、ヒートパイプ３００の深さ「Ｄｈ」（図７も参照）は、部分的に、領域２１８の最小厚さに基づいて制限又は決定され得る。

【0036】

図９Ｂは、本開示の態様による別の上部シェル２１３及びヒートパイプ３００Ｂの断面図を示す。図示の例では、上部シェル２１３は、インターロックリッジ２２６及び２２７を含み、ヒートパイプ３００Ｂは、インターロックレッジ３１４及び３１５を含む。上部シェル２１３のインターロックリッジ２２６及び２２７はそれぞれ、ヒートパイプ３００のインターロックレッジ３１４及び３１５とインターロックし、インターロックレッジ３１４及び３１５に機械的に干渉する。図９Ｂに示す組み立て技術は、上部シェル２１３をダイカストモジュールシェルとして形成することによって達成することができる。ヒートパイプ３００Ｂは、上部シェル２１３を形成するために使用される金属合金が金型内に流される前に、上部シェル２１３を形成するために使用される金型内に挿入され得る。図示の例では、ヒートパイプ３００Ｂは、上部シェル２１３内のダイカストインサートの一種である。このインサート鋳造技術は、ヒートパイプ３００Ｂと上部シェル２１３との間の自由空間を最小限に抑えることができ、またヒートパイプ３００Ｂを固定することができる。

【0037】

図１０Ａは、本開示の様々な実施形態による別のケーブルアセンブリの上部シェル４１２の底面図を示し、図１０Ｂは、蒸気チャンバ４００を含む、図１０Ａに示される上部シェル４１２を示す。蒸気チャンバ４００は、本明細書で説明する概念によるプラガブルトランシーバモジュールの上部シェルに組み込むことができるヒートスプレッダの一例である。蒸気チャンバ４００は代表的なものであり、一定の縮尺で描かれておらず、図示された蒸気チャンバと比較して、形状、サイズ、又は形状及びサイズを変更することができる。加えて、上部シェル４１２も代表的なものであり、縮尺通りに描かれておらず、図示された上部シェルと比較して、形状、サイズ、又は形状及びサイズを変更することができる。上部シェル４１２は、図２に示され上述されたモジュール１０２の上部シェル１１２と同様に、プラガブルトランシーバモジュールのモジュールシェルの一部として利用され得る。

【0038】

上部シェル４１２は、金属又は金属合金として具現化されるか、又は金属又は金属合金から形成され得る。一例では、上部シェル４１２は、ダイカスト亜鉛、亜鉛合金、又は他の金属若しくは金属合金として具現化され得る。上部シェル４１２は、場合によっては、１つ以上の銅、ニッケル、又は他のめっき層などを用いて外面上にめっきすることができる。しかしながら、上部シェル４１２を形成する材料は限定されず、上部シェル４１２は、種々の材料、並びに鋳造、付加製造、除去製造、及び関連する製造技法から形成することができる。

【0039】

図１０Ａ及び図１０Ｂを参照すると、上部シェル４１２は、上部シェル４１２の長手方向軸「Ｌ」に沿って長さ「Ｌ１」にわたって延びている。上部シェル４１２は、平坦な底部内面４１２Ｂを含む。底部内面４１２Ｂは、上部シェル４１２の頂部外面が延びる平面に平行な平面内に延びることができる。内面４１２Ｂは、長手方向軸「Ｌ」に沿って長さ「Ｌ４」にわたって延び、長手方向軸「Ｌ」に対して垂直に測定された幅「Ｗ」にわたって延びている。内面４１２Ｂの長さ「Ｌ４」は、図示の例では、上部シェル４１２の全長「Ｌ１」の半分を超えて延びている。内面４１２Ｂの長さ「Ｌ４」は、図１０Ａ及び図１０Ｂに例として示されているが、内面４１２Ｂは、他の長さ、幅、及び関連する寸法に形成することができる。他の場合には、内面４１２Ｂの長さ「Ｌ４」は、上部シェル４１２の全長「Ｌ１」の３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、又は７０％を超えて延びることができるが、より小さい及びより大きい「Ｌ」寸法を利用することができる。内面４１２Ｂの長さ「Ｌ４」は、好ましくは、以下に説明するように、比較的大きい凹状エリアを収容するように、可能な限り長く形成することができる。

【0040】

上部シェル４１２は、凹状エリア４２０を含む。凹状エリア４２０は、深さ又は高さ方向において、底部内面４１２Ｂにおける開口部から凹状エリア４２０の底部凹状内面４２２まで延びている。凹状エリア４２０は、以下に説明するように、蒸気チャンバ４００の位置決め及び固定を助けるために使用することができる凹部ノッチ４２４を含む。凹状エリア４２０は、長手方向軸「Ｌ」に沿って長さ「Ｌｒ１」にわたって延び、長手方向軸「Ｌ」に対して垂直に測定された幅「Ｗｒ１」にわたって延びている。凹状エリア４２０の「Ｌｒ１」、「Ｗｒ１」、及び深さ寸法は、場合によっては、蒸気チャンバ４００を、凹状エリアと蒸気チャンバとの間のクリアランスを最小限に抑えて収容するように定寸することができる。他の場合には、上部シェル４１２は、以下に説明するように、蒸気チャンバ４００の１つ以上のインターロックレッジとインターロックし、それらのインターロックレッジに機械的に干渉し得る。凹状エリア４２０の「Ｌｒ１」寸法は、好ましくは、内面４１２Ｂの長さ「Ｌ４」の実質的な部分にわたって延びることができる。例として、「Ｌｒ１」は、内面４１２Ｂの長さ「Ｌ４」の９５％、９０％、８５％、又は８０％にわたって延びることができるが、場合によっては、「Ｌｒ１」をより小さくすることができる。

【0041】

図１０Ｂに示すように、蒸気チャンバ４００は、凹状エリア４２０内に固定されている。蒸気チャンバ４００の底面４０２は、凹状エリア４２０内に固定されたときには、上部シェル４１２の底部内面４１２Ｂと実質的に同一平面上にある。蒸気チャンバ４００は、いくつかの異なる方法で上部シェル４１２の凹状エリア４２０内に固定することができる。例えば、蒸気チャンバ４００は、上部シェル４１２の凹状エリア４２０内に溶接又ははんだ付けされ得る。蒸気チャンバ４００はまた、例えば、銀焼結ダイアタッチ、又は別のダイアタッチ若しくは焼結ダイアタッチを用いて、上部シェルに焼結することができる。他の場合には、凹状エリア４２０の底部凹状内面４２２と蒸気チャンバ４００との間に熱伝導性ペーストを位置決めすることができ、熱伝導性ペーストは、蒸気チャンバ４００を内面４２２に接着することができる。更に他の場合には、上部シェル４１２は、ダイカストモジュールシェルを含むことができ、蒸気チャンバ４００は、上部シェル４１２内のダイカストインサートとすることができる。

【0042】

プラグ接続可能トランシーバモジュールに組み立てられるとき、上部シェル４１２は、図４に示される半導体チップ１２２と同様の半導体チップの上方に位置決めされ得る。図１０Ｂに示される領域２１６は、上部シェル４１２がプラガブルトランシーバモジュールに組み立てられたときに、半導体チップの上又は上方に位置決めされるエリアを表す。図示のように、領域２１６は、蒸気チャンバ４００の底面４０２の上に延びている。これにより、半導体チップから蒸気チャンバ４００に熱を伝達することができる。

【0043】

場合によっては、絶縁シート３４０を、上部シェル４１２の底部内面４１２Ｂの少なくとも一部及び蒸気チャンバ４００の底面４０２にわたって、かつその上に配置することもできる。絶縁シート３４０は、他の利点の中でも、モジュール内の構成要素を蒸気チャンバ４００による熱拡散から電気的及び熱的に隔離するのを助けることができる。絶縁シート３４０の形状及びサイズを変更することができるが、絶縁シート３４０は、領域２１６上を延びていない。

【0044】

図１１は、本開示の様々な実施形態による、図１０Ｂに示される蒸気チャンバ４００を示す。蒸気チャンバ４００は、底面４０２、頂面４０４、及び側面４０６を含む。蒸気チャンバ４００はまた、位置決め戻り止め４２５を含む。位置決め戻り止め４２５は、図１０Ｂに示すように、蒸気チャンバ４００を上部シェル４１２の凹状エリア４２０内に位置決めして固定するのを助けるために、凹状エリア４２０の凹部ノッチ４２４に適合することができる。

【0045】

蒸気チャンバ４００は、長手方向軸「Ｌ」に沿って長さ「Ｌｖ」にわたって延び、長手方向軸「Ｌ」に対して垂直に測定された幅「Ｗｖ」にわたって延びている。蒸気チャンバ４００は、深さ「Ｄｖ」も有する。蒸気チャンバ４００の例示的な寸法は、長さ３０～１００ｍｍ、幅８～１２ｍｍ、深さ１～３ｍｍの範囲とすることができる。１つの特定の例では、蒸気チャンバ４００は、長さ約３５ｍｍ、幅約１０ｍｍ、深さ約１ｍｍとすることができるが、蒸気チャンバ４００は、他の寸法に形成することができる。

【0046】

蒸気チャンバ４００は、蒸気チャンバ４００内に囲い込まれる作動流体と適合性のある金属の平面チャンバとして具現化することができる。例として、蒸気チャンバ４００の密封チャンバは、銅又はアルミニウムから形成することができるが、他の金属又は金属合金を使用することもできる。蒸気チャンバ４００内の作動流体は、蒸気チャンバ４００内の真空中の水、アンモニア、又は別の作動流体とすることができる。密封チャンバの内面に接触する作動流体は、密封チャンバ内のより高温の内面から熱を吸収することによって蒸気に遷移することができる。次いで、蒸気は、蒸気チャンバ４００内においてより冷たい内部界面又は表面領域に移動し、凝縮して液体に戻り、熱の伝達を促進することができる。次に、作動液体は、例えば、毛管作用によって高温界面に戻ることができる。沸騰及び凝縮の熱伝達係数が比較的高いため、蒸気チャンバ４００は効果的な熱伝導体である。概して、蒸気チャンバ４００は、上部シェル４１２単独よりも熱伝達においてより効果的かつ効率的である。

【0047】

図１２は、図１０Ｂに示される上部シェル４１２及び蒸気チャンバ４００を含むケーブルアセンブリの断面図を示す。半導体チップ１２２と蒸気チャンバ４００との間に熱パッド１２８が位置決めされ、蒸気チャンバは、上部シェル４１２内に凹状に配置されている。熱パッド１２８は、半導体チップ１２２から蒸気チャンバ４００に熱「Ｈ」を伝導する。場合によっては、熱パッド１２８を省略することができ、半導体チップ１２２の頂面は、蒸気チャンバ４００の底面に直接接触することができる。あるいは、熱ペーストを半導体チップ１２２の上面と蒸気チャンバ４００との間に広げることができ、他の構成も本実施形態の範囲内である。

【0048】

半導体チップ１２２は電力を消費し、熱「Ｈ」を放散させる。熱は、熱パッド１２８を通して蒸気チャンバ４００に伝導され、蒸気チャンバ４００及び上部シェル４１２を通して、ヒートシンク１７０の底面に伝導される。ヒートシンク１７０は、熱「Ｈ」を、上部シェル４１２からヒートシンクと上部シェルとの間の界面１６８に沿って引き出して放散させるように位置決めされている。しかしながら、図４に示される例と比較すると、上部シェル４１２は、蒸気チャンバ４００に起因して、上部シェル１１２よりも効果的に半導体チップ１２２からの熱を伝達する。蒸気チャンバ４００の熱伝導率は、上部シェル４１２（及び上部シェル１１２）よりも著しく高く、上部シェル４１２の全体的な熱伝達係数は、上部シェル１１２の熱伝達係数よりも著しく大きい。加えて、蒸気チャンバ４００は、インターフェース１６８の長さの大部分に沿って延び、熱をより迅速かつ効果的にヒートシンク１７０に移動させるのを助ける。

【0049】

図１３Ａは、本開示の態様による、図１０ＢにおいてＩＩＩ－ＩＩＩで示された上部シェル４１２及び蒸気チャンバ４００の断面図を示す。図示のように、蒸気チャンバ４００の底面４０２は、上部シェル４１２の底部内面４１２Ｂと実質的に同一平面上にある。図１３Ｂは、本開示の他の態様による別の上部シェル４１３及び蒸気チャンバ４００Ｂの断面図を示す。図示の例では、上部シェル４１３は、インターロックリッジ４２６及び４２７を含み、蒸気チャンバ４００Ｂは、インターロックレッジ４１４及び４１５を含む。上部シェル４１３のインターロックリッジ４２６及び４２７はそれぞれ、蒸気チャンバ４００Ｂのインターロックレッジ４１４及び４１５とインターロックし、インターロックレッジ４１４及び４１５に機械的に干渉する。図１３Ｂに示す組み立て技術は、上部シェル４１３をダイカストモジュールシェルとして形成することによって達成することができる。蒸気チャンバ４００Ｂは、上部シェル４１３を形成するために使用される金属合金が金型内に流される前に、上部シェル４１３を形成するために使用される金型内に挿入され得る。図示の例では、蒸気チャンバ４００Ｂは、上部シェル４１３内のダイカストインサートの一種である。このインサート鋳造技術は、蒸気チャンバ４００Ｂと上部シェル４１３との間の自由空間を最小限に抑えることができ、また蒸気チャンバ４００Ｂを固定することができる。

【0050】

「頂部」、「底部」、「側部」、「前部」、「後部」、「右」、及び「左」などの用語は、絶対的な基準系を提供することを意図していない。むしろ、これらの用語は相対的なものであり、本明細書に記載される構造の向きが変更され得るので、特定の特徴を互いに対して特定することを意図している。「備える（comprising）」、「含む（including ）」、「有する（having）」などの用語は同義であり、オープンエンド方式で使用され、追加の要素、特徴、行為、動作などを除外しない。また、「又は」という用語は、排他的な意味ではなく、包括的な意味で使用され、したがって、例えば、要素のリストを接続するために使用されるとき、「又は」という用語は、リスト内の要素のうちの１つ、いくつか、又は全てを意味する。

【0051】

「Ｘ、Ｙ、及びＺのうちの少なくとも１つ」又は「Ｘ、Ｙ、又はＺのうちの少なくとも１つ」などの組み合わせ言語は、概して、別段の指示がない限り、Ｘ及びＸのみ、Ｙ及びＹのみ、並びにＺ及びＺのみ、ＸとＹ、ＸとＺ、並びにＹとＺの組み合わせ、並びにＸ、Ｙ、及びＺの全てなど、それらのうちの１つ、任意の２つの組み合わせ、又は３つ全て（又はより大きい群が識別される場合は４つ以上）を識別するために使用される。かかる組み合わせ言語は、概して、Ｘの少なくとも１つ、Ｙの少なくとも１つ、及びＺの少なくとも１つを識別するか、又はこれらが含まれることを必要とすることを意図するものではなく、かつ指定されていない限り、これらを識別しないか、又はこれらが含まれることを必要としない。

【0052】

「約」及び「実質的に」という用語は、特定の範囲、パーセンテージ、又は関連する偏差の測定基準と関連付けられるように本明細書において別段に定義されない限り、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ（ＡＳＭＥ（登録商標））Ｙ１４．５に記載された幾何学的寸法及び公差基準、及び関連するＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ（ＩＳＯ（登録商標））の標準などの、理論的設計と製造された製品又はアセンブリとの間の少なくともいくつかの製造公差を説明する。当業者が了解するように、幾何学的「垂直」、「直交」、「頂点」、「同一線上」、「同一平面上」、及び他の用語などの理論的用語の使用に関連する場合にも、「約」、「実質的に」、又は関連する用語は明示的に参照されないが、そのような製造公差は依然として想定される。

【0053】

本開示の上述の実施形態は、本開示の原理を明確に理解するための実装形態の例にすぎない。本開示の趣旨及び原理から実質的に逸脱することなく、上述の実施形態に対して多くの変形及び修正を行うことができる。加えて、一実施形態に関して説明される構成要素及び特徴は、別の実施形態に含まれ得る。全てのそのような修正及び変形は、本開示の範囲内で本明細書に含まれることが意図される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12】

【図13A】

【図13B】