JP2001326049A - Icソケット及びic冷却装置 - Google Patents

Icソケット及びic冷却装置

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JP2001326049A
JP2001326049A JP2000142357A JP2000142357A JP2001326049A JP 2001326049 A JP2001326049 A JP 2001326049A JP 2000142357 A JP2000142357 A JP 2000142357A JP 2000142357 A JP2000142357 A JP 2000142357A JP 2001326049 A JP2001326049 A JP 2001326049A
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JP
Japan
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socket
heat sink
cpu
electronic component
cooling
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Taketaka Sakurai
武尊 櫻井
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NEC Gunma Ltd
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NEC Gunma Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板に孔を形成せずとも電子部品の上面及び
裏面に放熱板を取り付けることを可能として電子部品の
冷却効率を向上させることのできるICソケット及びI
C冷却装置を提供する。 【解決手段】 CPU等の電子部品をその上面に搭載す
るソケット部22と、ソケット部22の下方に設けら
れ、ソケット部22の下方に空間を形成する嵩上げ部2
4とからなる。ソケット部22には孔14が形成されて
いる。電子部品をソケット部22の上面22aに取り付
けた場合には、電子部品の上面にヒートシンクを取り付
けるとともに、嵩上げ部24によって形成された空間内
にヒートシンクを配置して孔14を介して電子部品の裏
面に取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ICソケット及び
IC冷却装置に係り、特にCPU(中央処理装置)等の
動作時に発熱を伴うIC(Integrated Circuit)の放熱
を考慮した構造のICソケット及びIC冷却装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】現在、電子部品の動作クロックの上昇及
び集積率の向上等に伴い、その性能が飛躍的に向上して
おり、近年では1GHzの動作クロックで動作するCP
Uが一般市場で販売されている。動作クロックの上昇に
伴い消費電力が増大し、その結果電子部品の発熱量も増
大する。電子部品の発熱量が増大すると、電子部品その
ものが高温になり、あまり高温になるとその動作に支障
をきたしたり、場合によっては正常に動作しなくなる。
【0003】この不具合を解決する対策としては、主と
して電子部品の低消費電力化を図り、発熱量を抑える方
法と、電子部品から発せられた熱を効率よく発散して電
子部品を冷却する方法が行われている。まず、電子部品
の低消費電力化を図って発熱量を抑える方法は、電子部
品の動作電圧を低く設定することが行われる。しかしな
がら、電圧を低く設定すると、ノイズの影響によって電
圧レベル、即ち「ハイ」レベルと「ロー」レベルとの判
定に支障をきたすことが考えられるため、余り電圧を低
く設定することはできない。具体的な数値の例を挙げる
と、従来の電子部品は5[V]の電源電圧で動作するの
が一般的であったが、近年においては、電源電圧が3.
3[V]や2.8[V]で動作するものが一般的になっ
ている。このように電源電圧を下げたとしても、特にC
PUの周囲の温度が上昇する夏場における安定動作を確
保するため、CPUを冷却することが行われている。
【0004】そこで、上記不具合を解決する対策とし
て、上述の電子部品から発せられた熱を効率よく発散し
て電子部品を冷却する方法が重要となる。CPU等の電
子部品を冷却する方法としては、電子部品の上面にシリ
コングリースを塗布して放熱板(ヒートシンク)を取り
付ける方法、ペルチェ素子を用いて冷却する方法、冷却
ファンを取り付ける方法、及びこれらを組み合わせた方
法等が行われている。
【0005】これらの冷却方法の中でパーソナルコンピ
ュータに取り付けられるCPUの冷却方法として一般的
に行われているのは、電子部品の上面にシリコングリー
スを塗布してヒートシンク及び冷却ファンを取り付ける
方法である。また、この冷却方法による冷却能力が不足
する場合には、CPUが取り付けられている基板の、C
PUが固定されている側の反対側にヒートシンクを取り
付け、放熱処理を行う方法も案出されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに電子部品の冷却方法は種々案出されているが、コス
トの面及び冷却方法の面から考えた場合、ヒートシンク
及び冷却ファンを用いる方法が最も現実的であると考え
られる。冷却効率を上げるために上述のCPUの上面及
び基板を介して裏面にヒートシンクを取り付けることは
効果的であると考えられる。
【0007】しかしながら、ソケット取り付け型の電子
部品の場合、上述した方法では基板に直接熱は伝わりに
くいため、冷却効率を考えると余り効果的ではない。一
般に用いられているCPUの裏面は、半導体チップが配
置される中央部はピンが設けられておらず、その周辺部
に中央部を取り囲むようにピンが配置されている。ま
た、このCPUを取り付けるためのソケットの中央部に
も孔が設けられている場合が多い。例えば一般的にSo
cket5やSocket7と称されるソケットは中央
部に孔が設けられている、よって、電子部品の上面及び
裏面にヒートシンクを取り付けて冷却効率を上昇させる
場合、理想的には、ソケット中央部に設けられた孔を介
して電子部品の裏面中央部に直接ヒートシンクを取り付
けて基板に孔を空けて基板の裏面側から放熱するべきで
あるが、実装上及び製造上基板に孔を形成することは極
めて困難である。
【0008】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、基板に孔を形成せずとも電子部品の上面及び裏
面に放熱板を取り付けることを可能として電子部品の冷
却効率を向上させることのできるICソケット及びIC
冷却装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のICソケットは、電子部品をその上面に搭
載するソケット部と、前記ソケット部の下方に設けら
れ、前記ソケット部の下方に空間を形成する嵩上げ部と
を具備することを特徴としている。また、本発明のIC
ソケットは、前記ソケット部が偏平直方体の形状であ
り、前記嵩上げ部が、平板の嵩上げを、前記ソケット部
の対向する2辺に、前記ソケット部に対して直交して設
けてなることを特徴としている。また、本発明のICソ
ケットは、前記嵩上げが、基板に固定される固定ピンを
有することを特徴としている。また、本発明のICソケ
ットは、前記ソケット部の略中央部には孔が形成されて
いることを特徴としている。本発明のIC冷却装置は、
上記のICソケットと、前記ICソケットの上面に搭載
される電子部品の上面に設けられた第1の放熱板と、前
記電子部品の裏面であって、前記ソケット部に形成され
た孔を介して前記嵩上げ部によって形成される空間内に
配置された第2の放熱板とを具備することを特徴として
いる。また、本発明のIC冷却装置は、前記第1の放熱
板及び第2の放熱板に送風する冷却ファンを更に設けた
ことを特徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態によるICソケット及びIC冷却装置について
詳細に説明する。まず、本発明の一実施形態によるIC
ソケットについて従来のソケットと比較しつつ説明す
る。図1は、ソケットの一般形状を説明する斜視図であ
る。尚、以下の説明においては、各図に示すXYZ直交
座標系を参照しつつ各部材の配置について説明する。
【0011】図1において、一般的なICソケット10
は略直方体の偏平形状であり、その上面10aにCPU
が搭載され、底面10bが基板(図示省略)に固定され
る。ICソケット10の上面10aの周囲部にはCPU
に設けられたピンが嵌合され、電気的接続を行うための
穴部12が複数設けられている。この穴部12は例えば
168個設けられる。また、ICソケット10の中央部
には孔14が形成されている。よって、ICソケット1
0の上面10aにCPUが搭載された場合にはCPU内
の半導体チップ(図示省略)が孔14の開口部に配置さ
れる。また、16は、CPUを機械的に固定するための
レバーである。
【0012】図2は、本発明の一実施形態によるICソ
ケットを示す斜視図である。尚、図2において、図1に
示した部材と同一の部材には同一の符号を付してある。
図2に示したように、本発明の一実施形態によるICソ
ケット20は、ソケット部22と嵩上げ部24とに大別
され、ソケット部22の上面22aには、図1に示した
ICソケットと同様に、孔部12が形成され、その中央
部には孔14が形成され、CPU固定用のレバー16が
設けられている。
【0013】また、ソケット部22の底面側22bに設
けられた嵩上げ部24は、XZ平面に平行な面を有する
嵩上げ26と嵩上げ28とを有し、嵩上げ26は−Y方
向におけるソケット部22の端部に設けられ、嵩上げ2
6はY方向におけるソケット部22の端部にそれぞれ設
けられる。またソケット部22の四隅における−Z方向
の位置であって、嵩上げ26,28の下端には、固定ピ
ン30a,30b,30c,30dが設けられる。
【0014】この固定ピン30a,30b,30c,3
0dは、ICソケット20が嵩上げ26,28を設けた
ことにより固定強度が弱くなる事を考慮して設けられた
ものである。つまり、図2に示した位置に固定ピン30
a,30b,30c,30dを設け、これらを基板(図
示省略)に挿し込むことによりICソケット20の固定
強度を上げることができる。尚、ソケット部22に形成
された孔部12と基板との電気的な接続は、配線を嵩上
げ26,28の中を通すことにより行うことが好まし
い。また、配線を嵩上げ26,28に沿った引き回しと
してもよい。
【0015】図2に示したように、本発明の一実施形態
によるICソケット20が嵩上げ26,28を有するの
は、CPUが上面22aに搭載されるソケット部22を
基板から浮かせた構成とすることにより、CPUの裏面
にも放熱する空間を確保するためである。つまり、例え
ば放熱板(ヒートシンク)をCPUの上面及び裏面に取
り付けて放熱効率を上昇させる場合であっても、嵩上げ
26,28によってソケット部20の底面22a下部に
空間が確保されるので、基板に孔を形成することなくC
PUの裏面にヒートシンクを取り付けることができる。
【0016】次に、本発明の一実施形態によるIC冷却
装置について説明する。図3は、本発明の一実施形態に
よるIC冷却装置を示す斜視図である。図3に示したよ
うに、本発明の一実施形態によるIC冷却装置は、図2
に示した本発明の一実施形態によるICソケット20
と、ICソケット20が備えるソケット部22の上面2
2aに搭載されたCPU40の上面に取り付けられたヒ
ートシンク50と、ICソケット20のX方向側に近接
して設けられた冷却ファン60とを備える。
【0017】また、図3においては、図示を省略してい
るが、CPU40の裏面には、ソケット部22に形成さ
れた孔14を介してヒートシンク70が取り付けられて
いる。尚、ヒートシンク50、70は、放熱効率を高め
るためシリコングリースをCPUの上面及び裏面に塗布
して取り付けることが好ましい。また、冷却ファン60
はファン62の回転軸がX軸と平行となるように取り付
けられ、ファン62が回転した場合は、−X方向へ風が
送風される。また、ヒートシンク50,70が有する放
熱のための平板形状の複数の板は、XZ面に平行となる
ように且つ互いに平行となるように配置される。
【0018】図4は、図3中A−A線の断面図である。
図4に示したように、本発明の一実施形態によるIC冷
却装置が、本発明の一実施形態によるICソケット20
を備えることにより、CPU40の下方には空間32が
形成される。よって、孔14を介してCPU40の裏面
に取り付けられたヒートシンク70は空間32に配置さ
れる。従って、CPU40の裏面にヒートシンク70を
取り付けるために基板80に孔を形成する必要はない。
【0019】次に、冷却ファン60による送風の様子に
ついて説明する。図5は、冷却ファン60による送風の
様子を示す側面図であり、図6は、冷却ファン60によ
る送風の様子を示す底面図である。図5を参照すると、
ヒートシンク50に設けられた複数の板がXY平面に平
行となるように配置されており、冷却ファン60によっ
て送風された風の内、CPU40の上方を流れる風がヒ
ートシンク50によって殆ど遮らず流れているため、C
PU40の上面における冷却効率を高めることができ
る。
【0020】また、図5及び図6を参照すると、ヒート
シンク70に設けられた複数の板がXY平面に平行とな
るように配置されており、更に嵩上げ26,28も同様
にXZ平面に平行となるように配置されており、冷却フ
ァン60によって送風された風の内、CPU40の下方
を流れる風がヒートシンク70及び嵩上げ26,28に
よって殆ど遮らず流れているため、CPU40の裏面に
おける冷却効率を高めることができる。よって、本実施
形態では、CPU40の上面及び裏面の冷却効率を共に
高めることができ、その結果総合的なCPU40の冷却
効率を向上させることができ、発熱量が比較的大きなC
PUを効率よく冷却することができる。
【0021】尚、装置の実装上の問題から、図1〜図6
に示したように各部材をXYZ座標系に配置することが
できない場合には、図7に示した配置とすればよい。図
7は、本発明の一実施形態によるIC冷却装置の配置を
変更した図である。つまり、図3に示した本発明のIC
冷却装置を全体としてXY面内において90度回転する
ことにより冷却効率を落とさずに、配置を変更すること
ができる。
【0022】以上、本発明の一実施形態によるICソケ
ット及びIC冷却装置について説明したが、本発明は上
記実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自
由に設計変更が可能である。例えば、図2に示したIC
ソケット20は、嵩上げ26,28として板状のものを
用いているが、例えばソケット部22の四隅に設けられ
た柱状のものであってもよい。
【0023】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、基板に孔を形成せずとも電子部品の上面及び裏面に
放熱板を取り付けることが可能となり、電子部品の冷却
効率を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 ソケットの一般形状を説明する斜視図であ
る。
【図2】 本発明の一実施形態によるICソケットを示
す斜視図である。
【図3】 本発明の一実施形態によるIC冷却装置を示
す斜視図である。
【図4】 図3中A−A線の断面図である。
【図5】 冷却ファン60による送風の様子を示す側面
図である。
【図6】 冷却ファン60による送風の様子を示す底面
図である。
【図7】 本発明の一実施形態によるIC冷却装置の配
置を変更した図である。
【符号の説明】
14 孔 20 ICソケット 22 ソケット部 24 嵩上げ部 26 嵩上げ 28 嵩上げ 30a〜30d 固定ピン 40 CPU(電子部品) 50 ヒートシンク(第1の放熱板) 60 冷却ファン 70 ヒートシンク(第2の放熱板)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子部品をその上面に搭載するソケット
    部と、 前記ソケット部の下方に設けられ、前記ソケット部の下
    方に空間を形成する嵩上げ部とを具備することを特徴と
    するICソケット。
  2. 【請求項2】 前記ソケット部は偏平直方体の形状であ
    り、 前記嵩上げ部は、平板の嵩上げを、前記ソケット部の対
    向する2辺に、前記ソケット部に対して直交して設けて
    なることを特徴とする請求項1記載のICソケット。
  3. 【請求項3】 前記嵩上げは、基板に固定される固定ピ
    ンを有することを特徴とする請求項1又は請求項2記載
    のICソケット。
  4. 【請求項4】 前記ソケット部の略中央部には孔が形成
    されていることを特徴とする請求項1から請求項3の何
    れかに記載のICソケット。
  5. 【請求項5】 請求項4記載のICソケットと、 前記ICソケットの上面に搭載される電子部品の上面に
    設けられた第1の放熱板と、 前記電子部品の裏面であって、前記ソケット部に形成さ
    れた孔を介して前記嵩上げ部によって形成される空間内
    に配置された第2の放熱板とを具備することを特徴とす
    るIC冷却装置。
  6. 【請求項6】 前記第1の放熱板及び第2の放熱板に送
    風する冷却ファンを更に設けたことを特徴とする請求項
    5記載のIC冷却装置。
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