JP2009218299A - 液冷モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 基板の各面に発熱素子が実装されたマルチチップモジュールの冷却に好適であって、前記基板の各面の発熱素子に対して所望の冷却性能が得られると共に、高い信頼性が得られ、妥当な製造コストで製造できる液冷モジュールを提供する。
【解決手段】 基板１１の表面の光モジュール（発熱素子）３１を冷却する表面用液冷ヒートシンク４０と、プリント基板１１の裏面の光モジュール３１を冷却する裏面用液冷ヒートシンク５０を備える。ヒートシンク４０はベース部材４２とパイプ（第１流路）４１を有し、ヒートシンク５０はベース部材５２とパイプ（第２流路）５１を有する。両ヒートシンク４０と５０はチューブ１０１で相互連結される。使用時には、ヒートシンク４０と５０は、基板１１の各面の光モジュール３１にそれぞれ対向する形で実装される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、液冷モジュールに関し、さらに言えば、ネットワーク、コンピュータ等のエレクトロニクス分野において好適に利用される液冷モジュールに関するものである。

近年の電子機器は、演算処理量の増大とその高速化に伴って消費電力の大きいＬＳＩ（Large-Scale Integration、大規模集積回路）やメモリー等、動作に伴って熱を発生する素子（以下、発熱素子という）が搭載されており、その発熱密度は今後も増加する傾向にある。しかも、プリント基板上に搭載されるファン付きヒートシンク、ヒートパイプ等の冷却能力の高いヒートシンクを有する発熱素子の総数は、従来、１個あるいは多くても数個であったが、近年は、冷却能力の高いヒートシンクを必要とする発熱素子がプリント基板上に多数実装されたマルチチップモジュールが増えてきている。

また、発熱素子の一つとして、光インターコネクション技術を用いた電子機器に搭載される光モジュールがある。「光インターコネクション技術」とは、従来の電気配線に代えて、光伝送路を用いる信号伝送技術であり、具体的には、例えばＬＳＩから出力される電気信号を送信側で光信号に変換してから送信し、光導波路や光ファイバーなどの光伝送路を用いて目的距離を伝送してから、当該光信号を受信側で電気信号に変換し、受信側ＬＳＩに入力するものである。光モジュールとは、この光インターコネクション技術に使用される、電気信号の光信号への変換もしくは光信号の電気信号への変換を行う素子である。

ところで、光インターコネクション技術を用いた電子機器において、１０Ｇｂｐｓ程度あるいはそれ以上の高速信号を電気配線を用いて伝送すると、損失が大きいため、できるだけ損失の小さい状況で光信号に変換することが望ましい。そこで、光モジュールは、できるだけＬＳＩに近い位置に実装されることが好ましい。また、高速信号を伝送するにはできるだけ多くの光モジュールを備えていることが望ましいため、光モジュールをなるべく小さくしてＬＳＩの周囲に高密度で実装することが好ましい。

このような理由により、光モジュールは、プリント基板のＬＳＩが実装された面（表面）だけでなく、当該ＬＳＩが実装された側とは反対側の面（裏面）にも実装される、つまり、プリント基板の表裏両面にそれぞれ光モジュールが実装される場合がある。このような光モジュールの例としては、プリント基板上に発光素子と当該発光素子を駆動するドライバＩＣ（Integrated Circuit、集積回路）を備えた光モジュールがある。このような光モジュールでは、高速信号になればなるほど発光素子やドライバーＩＣの発熱量が上昇する傾向がある。このため、動作に伴う発熱によって発光素子やドライバーＩＣがそれらの動作温度の上限を超えてしまい、信頼性が低下する、波長変化によって信号の授受が悪影響を受ける、といった問題が生じることが懸念される。したがって、外部に適当な冷却手段を設けて、当該光モジュールを強制的に冷却する必要があり、以前から種々の冷却方法が開発されてきている。

光モジュールを含むマルチチップモジュールを冷却する従来技術としては、例えば特許文献１（特開平６−１９５１５４号公報）に記載されているように、複数の素子それぞれに対して個別の液冷ヒートシンクを取り付けて放熱する技術がある。この技術は、各素子の温度上昇を個別に管理できるために、各素子の動作が安定化するが、反面、複数の素子それぞれに対して個別にヒートシンクを取り付けるため、工数が増加しコストアップとなるという難点がある。

そこで、特許文献２（特開平６−２２４３３４号公報）に開示されているように、マルチチップモジュールに実装された厚みの異なる複数の発熱素子に対して１つのヒートシンクを用い、ヒートシンクの側でそれらの厚みのバラツキを吸収することによって、複数の発熱素子を一括して冷却する構造が提案されている。この構造は、具体的に言えば、ヒートシンクの素子に対向する面（装着面）に各発熱素子の厚みに応じた段差や凹みを形成し、それらの段差や凹みによって各発熱素子の厚みのバラツキを吸収するものであり、それによって各発熱素子とヒートシンクとを接着する接着層の厚さを均等化してこれらの発熱素子を一括冷却する。

特許文献３（特開２００７−１８８９３４号公報には、発熱素子がプリント基板の各面にそれぞれ実装されたマルチチップモジュールの冷却構造が提案されている。この冷却構造では、プリント基板の一方の面のみにヒートシンクを装着し、その面に実装された発熱素子の冷却を当該ヒートシンクを利用して行う。他方、当該プリント基板の他方の面に実装された発熱素子の冷却は、当該プリント基板にそれを貫通して形成された熱伝導率の高いサーマルビア（thermal via）等の熱伝導部材を介して、当該発熱素子を前記ヒートシンクに熱的に接触させることによって行う。つまり、当該プリント基板の他方の面に実装された発熱素子から生じる熱を、前記貫通ビア（熱伝導部材）を介して前記ヒートシンクに伝導させて、同ヒートシンクから放熱させるようにしている。
特開平６−１９５１５４号公報 特開平６−２２４３３４号公報 特開２００７−１８８９３４号公報

上述した特許文献２の構造では、冷却すべき複数の発熱素子に対して一つのヒートシンクを取り付ければよいため、組み立てに要する工数は短縮される。しかし、各発熱素子の高さのバラツキを見極めたうえで、ヒートシンクの装着面に段差や凹みを加工しなくてはならないため、発熱素子の数が多い（例えば１０個以上）マルチチップモジュールに対して適用しようとすると、ヒートシンクの製造コストが上昇するという問題がある。特に、光モジュールの場合、数ｍｍ角の微細な光モジュールが数ｍｍピッチで数十個以上、実装されることもあり、そのような高密度で光モジュールが実装されたマルチチップモジュールに対しては、ヒートシンクの装着面を切削加工などで精度良く加工する必要があるため、ヒートシンクの製造コストが過大となってしまう。

また、特許文献２の構造は、プリント基板の一方の面に複数の発熱素子が実装されていることが前提となっているために、プリント基板の両面に実装された複数の発熱素子を冷却することは考慮されていない。

上述した特許文献３の冷却構造では、複数の発熱素子が両面に実装されていることが前提となっており、一つのヒートシンクでプリント基板の両面に実装された発熱素子を冷却することができる。しかし、プリント基板のヒートシンクが装着されていない面にある発熱素子の冷却は、当該発熱素子からの熱を当該プリント基板を貫通する熱伝導部材を介して前記ヒートシンクに伝導させることによって行うので、前記ヒートシンクが装着されていない面に装着されている発熱素子と前記ヒートシンクとの距離は、前記プリント基板の前記ヒートシンクが装着された面に実装されている発熱素子よりも長くなっている。このため、熱抵抗が増加し、前記ヒートシンクが装着されていない面の発熱素子に対する冷却能力が低下してしまうという問題がある。

また、特許文献３の冷却構造では、プリント基板の一方の面にのみ重量の大きいヒートシンクが実装されるため、当該プリント基板が反ってしまい、その結果、当該プリント基板に実装されている部品が外れてしまうといった信頼性に関する問題もある。

本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基板の各面に複数の発熱素子がそれぞれ実装されたマルチチップモジュールの冷却に好適であって、前記基板の各面の発熱素子に対して所望の冷却性能が得られると共に、高い信頼性が得られ、しかも妥当な製造コストで製造できる液冷モジュールを提供することにある。

ここに明記しない本発明の他の目的は、以下の説明及び添付図面から明らかである。

（１） 本発明の液冷モジュールは、
基板の第１面に実装された発熱素子を冷却するための第１液冷ヒートシンクと、
前記第１面とは反対側にある前記基板の第２面に実装された発熱素子を冷却するための第２液冷ヒートシンクと、
前記第１液冷ヒートシンクと前記第２液冷ヒートシンクとを連結する、液状の冷媒が通過可能なチューブとを備え、
前記第１液冷ヒートシンクは、第１ベース部材と、その第１ベース部材に形成された、液状の冷媒を通過可能な第１流路とを有しており、
前記第２液冷ヒートシンクは、第２ベース部材と、その第２ベース部材に形成された、液状の冷媒を通過可能な第２流路とを有しており、
前記チューブは、前記第１流路の流出口と前記第２流路の流入口とを接続しており、
使用時には、前記第１液冷ヒートシンクと前記第２液冷ヒートシンクは、前記基板の第１面と第２面にある前記発熱素子にそれぞれ対向する形で実装されることを特徴とするものである。

本発明の液冷モジュールでは、上述したように、基板の第１面と第２面にそれぞれ実装された発熱素子を冷却するために、前記第１液冷ヒートシンクと前記第２液冷ヒートシンクを備えており、これら二つのヒートシンクを前記基板の各面にそれぞれ対向する形（換言すれば、前記基板をその両側から挟み込むような形）で実装されるようになっているので、前記基板の各面に実装された発熱素子をそれぞれ直接的に冷却することができる。このため、上述した特許文献３の冷却構造のように、プリント基板のヒートシンクが装着されていない面（側）にある発熱素子に対する冷却能力が低下してしまうといった問題が生じず、前記基板の各面の発熱素子に対して所望の冷却性能が得られる。よって、基板の各面に複数の発熱素子がそれぞれ実装されたマルチチップモジュールの冷却に好適に使用することができる。

また、本発明の液冷モジュールを実装する際に、例えば、適当な熱伝導性接合材を介在させて、前記基板の第１面と第２面の発熱素子に対して前記第１液冷ヒートシンクと前記第２液冷ヒートシンクをそれぞれ接触させることにより、前記基板の両面に作用する重量（負荷）を均等化することができる。このため、上述した特許文献３の冷却構造のように、前記基板に作用する重量（負荷）に起因して前記基板が反ってしまい、当該基板に実装されている部品が外れてしまう恐れがなく、高い信頼性が得られる。

さらに、本発明の液冷モジュールは、全体としては、前記第１液冷ヒートシンクと第２液冷ヒートシンクを前記チューブで連結したごくシンプルな構成である。また、前記第１液冷ヒートシンクと前記第２液冷ヒートシンクの構成も、それぞれ、前記第１ベース部材または前記第２ベース部材に前記第１流路または前記第２流路を形成するだけで製造することができるものであるから、前記第１及び第２の液冷ヒートシンクの構成もシンプルであり、高コストの部材や材料を使用する必要もない。したがって、上述した特許文献２の構造のように、製造コストが過大となることがない。換言すれば、本発明の液冷モジュールは妥当な製造コストで製造することができる。

（２） 本発明の液冷モジュールの好ましい例では、前記第１液冷ヒートシンクの前記第１流路が、前記第１ベース部材に固着されたパイプにより形成され、前記第２液冷ヒートシンクの前記第２流路が前記第２ベース部材に固着されたパイプにより形成される。

（３） 本発明の液冷モジュールの他の好ましい例では、前記第１液冷ヒートシンクの前記第１流路が、前記第１ベース部材の内部に形成され、前記第２液冷ヒートシンクの前記第２流路が、前記第２ベース部材の内部に形成される。

（４） 本発明の液冷モジュールのさらに他の好ましい例では、前記第１液冷ヒートシンクおよび前記第２液冷ヒートシンクが、それぞれ、前記第１液冷ヒートシンクおよび前記第２液冷ヒートシンクとは別個に形成された少なくとも一つの実装部材によって前記基板に実装されるように構成される。

（５） 本発明の液冷モジュールのさらに他の好ましい例では、前記第１液冷ヒートシンクが、当該第１液冷ヒートシンクを前記基板に実装するための実装部材を兼ねるように構成され、前記第２液冷ヒートシンクが、当該第２液冷ヒートシンクを前記基板に実装するための実装部材を兼ねるように構成される。

（６） 本発明の液冷モジュールのさらに他の好ましい例では、前記第１液冷ヒートシンクの前記第１ベース部材が、前記第１液冷ヒートシンクを前記基板に実装するための実装部材を兼ねるように構成され、前記第２液冷ヒートシンクの前記第２ベース部材が、前記第２液冷ヒートシンクを前記基板に実装するための実装部材を兼ねるように構成される。

（７） 本発明の液冷モジュールのさらに他の好ましい例では、前記第１液冷ヒートシンクと前記第２液冷ヒートシンクとを連結する前記チューブが、フレキシブルチューブとされる。

（８） 本発明の液冷モジュールのさらに他の好ましい例では、前記第１液冷ヒートシンクが、前記基板の第１面にある前記発熱素子を前記第１液冷ヒートシンクから露出させるための第１透孔を有し、前記第２液冷ヒートシンクが、前記基板の第２面にある前記発熱素子を前記第２液冷ヒートシンクから露出させるための第２透孔を有する。

（９） 本発明の液冷モジュールのさらに他の好ましい例では、前記第１液冷ヒートシンクが、前記基板の第１面にある前記発熱素子を前記第１液冷ヒートシンクから露出させるための第１透孔を有していて、当該第１透孔を迂回するように前記第１流路が形成され、また、前記第２液冷ヒートシンクが、前記基板の第２面にある前記発熱素子を前記第２液冷ヒートシンクから露出させるための第２透孔を有していて、当該第２透孔を迂回するように前記第２流路が形成される。

（１０） 本発明の液冷モジュールのさらに他の好ましい例では、さらに、前記基板の前記第１面または第２面に実装された他の発熱素子を冷却するための第３液冷ヒートシンクを備える。

（１１） 本発明の液冷モジュールのさらに他の好ましい例では、前記基板の前記第１面または第２面に実装された他の発熱素子を冷却するための第３液冷ヒートシンクと、当該第３液冷ヒートシンクを前記他の発熱素子に向けて押圧する実装部材とを、さらに備える。

（１２） 本発明の液冷モジュールのさらに他の好ましい例では、前記基板の前記第１面または第２面に実装された他の発熱素子を冷却するための第３液冷ヒートシンクと、当該第３液冷ヒートシンクを前記他の発熱素子に向けて押圧する第１実装部材と、前記基板に対して前記第３液冷ヒートシンクとは反対側に配置されると共に、前記第１実装部材と同等の力で前記基板を押圧する押圧手段とを、さらに備える。

（１３） 本発明の液冷モジュールのさらに他の好ましい例では、前記押圧手段が、前記第３液冷ヒートシンクの重量とほぼ同じ重量を持つ構造体と、当該構造体を前記基板に向けて押圧する、前記第１実装部材とほぼ同じ構成を持つ第２実装部材とを備える。

本発明の液冷モジュールでは、（ａ）基板の各面に複数の発熱素子がそれぞれ実装されたマルチチップモジュールの冷却に好適である、（ｂ）基板の各面の発熱素子に対して所望の冷却性能が得られる、（ｃ）高い信頼性が得られる、（ｄ）妥当な製造コストで製造できる、という効果が得られる。

以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の液冷モジュール１を示しており、（ａ）は当該液冷モジュール１の表面液冷ヒートシンクの平面図、（ｂ）は同液冷モジュール１の裏面用液冷ヒートシンクの平面図、（ｃ）は同液冷モジュール１の側面図である。

本第１実施形態の液冷モジュール１は、図２に示すようなマルチチップモジュール１０に搭載された光モジュール３１の冷却に使用されるものとして構成されている。図２は、マルチチップモジュール１０の平面図である。

図２に一例として示したマルチチップモジュール１０は、矩形のプリント基板１１と、プリント基板１１の一面（以下、表面という）に実装された１個のＬＳＩ２１および複数の光モジュール３１とから構成されている。ＬＳＩ２１は、プリント基板１１の表面の略中央に実装されている。複数の光モジュール３１は、ＬＳＩ２１の周囲にそれを取り囲むように所定間隔で配置されており、全体として、ＬＳＩ２１を中心とする矩形の外形（輪郭）を形成している。

プリント基板１１の他の面（以下、裏面という）には、複数の光モジュール３１がその表面と同じレイアウトで配置されているが、ＬＳＩ２１は存在しない。したがって、マルチチップモジュール１０の表面と裏面において、光モジュール３１の構成および総数とそれらのレイアウト（配置）は同じであるが、表面にあるＬＳＩ２１が裏面には存在していない点が異なっている。

ここでは、便宜上、プリント基板１１の表面と裏面で光モジュール３１の総数とレイアウトを同じにしているが、同じにする必要はなく、任意に変更が可能であることは言うまでもない。また、光モジュール３１のレイアウトも、矩形状である必要はなく、任意に設定が可能である。

本第１実施形態では、光モジュール３１の各々が発熱素子に相当する。しかし、発熱素子が光モジュール３１である必要はなく、任意の素子を発熱素子として使用可能である。

本第１実施形態の液冷モジュール１は、図１（ａ）に示した表面用液冷ヒートシンク（以下、表面用ヒートシンクという）４０と、図１（ｂ）に示した裏面用液冷ヒートシンク（以下、裏面用ヒートシンクという）５０と、表面用ヒートシンク４０と裏面用ヒートシンク５０とを連結するフレキシブルチューブ１０１と、表面用ヒートシンク４０と外部のポンプ及び熱交換機とを連結するためのフレキシブルチューブ１０２と、裏面用ヒートシンク５０と当該ポンプ及び熱交換機とを連結するためのフレキシブルチューブ１０３とを備えている。フレキシブルチューブ１０１、１０２および１０３は、所定の液状の冷媒（ここでは水）が通過可能なものである。

表面用ヒートシンク４０は、板状のベース部材４２と、ベース部材４２の表面に固着された液冷用のパイプ（液冷パイプ）４１とを備えている。パイプ４１とベース部材４２は、相互に熱的に接続されている。

ベース部材４２の外形は矩形であり、中央に矩形の透孔（空隙）４２ａを有しているので、ベース部材４２の平面形状は矩形リング状になっている。ベース部材４２のこの平面形状は、マルチチップモジュール１０の表面にある光モジュール３１が形成する矩形の外形にほぼ一致している。

パイプ４１は、冷媒としての水が通過可能なものであり、曲げ加工によって、矩形リング状のベース部材４２に沿って延在するように曲げられている。このため、パイプ４１は、マルチチップモジュール１０の表面にある一群の光モジュール３１に沿って這うように配置されることが可能である。

裏面用ヒートシンク５０は、表面用ヒートシンク４０と同じ構造であり、ベース部材５２と、ベース部材５２の表面に固着された液冷用のパイプ（液冷パイプ）５１とを備えている。パイプ５１とベース部材５２は、相互に熱的に接続されている。

ベース部材５２の外形は矩形であり、中央に矩形の透孔５２ａを有しているので、ベース部材板５２の平面形状は矩形リング状になっている。ベース部材５２のこの平面形状は、マルチチップモジュール１０の裏面にある光モジュール３１が形成する矩形の外形にほぼ一致している。ここでは、マルチチップモジュール１０の裏面にある光モジュール３１のレイアウトは、その表面にある光モジュール３１のレイアウトと同じであるから、ベース部材５２の平面形状はベース部材４２の平面形状と同じである。

パイプ５１は、冷媒としての水が通過可能なものであり、曲げ加工によって、矩形リング状のベース部材５２に沿って延在するように曲げられている。このため、パイプ５１は、マルチチップモジュール１０の裏面にある一群の光モジュール３１に沿って這うように配置されることが可能である。

パイプ４１及び５１とベース部材４２及び５２の材質は、いずれも、熱伝導率が高い金属製であることが好ましく、特に、安価で耐腐食性が強く、加工も容易な銅、アルミニウム、ステンレス等が好適である。パイプ４１とベース部材４２の接続、そしてパイプ５１とベース部材５２の接続は、接触熱抵抗を下げるために、ロウ付け、はんだ接合、拡散接合などの金属間接合であることが好ましい。

フレキシブルチューブ１０１は、表面用ヒートシンク４０のパイプ４１の流入口４３と、裏面用ヒートシンク５０のパイプ５１の流出口５４とを連結している。また、表面用ヒートシンク４０のパイプ４１の流出口４４は、フレキシブルチューブ１０２によって、冷媒としての水を流すポンプ（図示せず）と、当該水が持つ熱を大気中に放散するラジエータなどの熱交換器（図示せず）とに連結される。裏面用ヒートシンク５０のパイプ５１の流入口５３は、フレキシブルチューブ１０３によって、当該ポンプと当該熱交換器に連結される。したがって、冷媒としての水は、表面用ヒートシンク４０のパイプ４１と、裏面用ヒートシンク５０のパイプ５１と、３本のフレキシブルチューブ１０１、１０２及び１０３を循環することができる。

ここで、本第１実施形態の液冷モジュール１の長期安定性を確保するには、当該液冷モジュール１の内部の冷媒すなわち水の透過（透水）をなるべく抑える必要がある。一般に、冷媒は金属製の部分からはほとんど透水しないため、通常の冷却システムにおいては、金属製部分よりも透過性の高い樹脂製であるフレキシブルチューブからの透過が支配的である。そこで、本実施形態においても、フレキシブルチューブ１０１、１０２及び１０３の材質としては、樹脂性材質の中では透水量が小さく、耐薬品性も強いブチル系やＥＰＤＭ（ethylene-propylene-terpolymer, エチレン‐プロピレン三量体）系が好適である。また、薄い金属が内部にラミネートされた樹脂製ホースや、蛇腹構造を有する金属パイプも、フレキシブルチューブ１０１、１０２及び１０３として使用可能である。

以上の構成を持つ本第１実施形態の液冷モジュール１の実装形態を図３に示す。図３（ａ）は、当該液冷モジュール１を図２のプリント基板１１の両面の光モジュール３１を冷却するために実装した状態を示す平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った部分断面図である。

図３では、一群の光モジュール３１の各々について、その表面の半分の面積をパイプ４１及び５１で覆うような形態で実装しているが、これは、パイプ４１または５１が配置されていない部分から光を取り出すことを想定したからである。したがって、光モジュール３１の側面から光を取り出す構造の場合や、発熱素子が光モジュールではない場合には、ベース部材４２または５２の全面を液冷パイプ４１または５１で覆うように、例えばジグザグ状に屈曲させて配置してもよい。こうすると、冷却能力をさらに向上させることが可能になる。

上述したように、プリント基板１１の表面の光モジュール３１とその裏面の光モジュール３１の配置は、同一であるので、表面用ヒートシンク４０のパイプ４１と裏面用ヒートシンク５０のパイプ５１も同一形状になっている。

次に、本第１実施形態の液冷モジュール１の実装方法について説明する。

液冷モジュール１を実装する前に、図３（ａ）および（ｂ）のように、マルチチップモジュール１０のプリント基板１１の一端（一辺）に、平面形状が矩形リング状の実装部材６１と６２をプリント基板１１の表面および裏面の周縁部にそれぞれ押し当て、複数のネジ６５によって実装部材６１と６２を接続する。この時、プリント基板１１の周縁部の全体が実装部材６１と６２によって両面から挟まれるが、プリント基板１１の周縁部以外の部分は、実装部材６１と６２の透孔（空隙）と重なるので、実装部材６１と６２の透孔の内部で浮いた状態にあり、したがって、プリント基板１１の表面にあるＬＳＩ２１および光モジュール３１とプリント基板１１の裏面にある光モジュール３１は露出している。

その後、表面用ヒートシンク４０のベース部材４２（これは平面形状が矩形リング状である）を、表面側の実装部材６１に複数のネジ６３を用いて固定するが、この時、図３（ｂ）に示すように、ベース部材４２がプリント基板１１の表面にある一群の光モジュール３１と対向し、パイプ４１が外側（図３（ｂ）では上側）に向くようにする。ベース部材４２と光モジュール３１の間には、熱伝導性接合材７１を介在させる。なお、パイプ４１は、予めこれらの光モジュール３１と重なり合うように位置決めされているので、ベース部材４２を実装部材６１の所定箇所に固定すれば、パイプ４１は自動的にこれら光モジュール３１と重なり合った状態で固定される。

次に、同様にして、裏面用ヒートシンク５０のベース部材５２（これは平面形状が矩形リング状である）を、裏面側の実装部材６２に複数のネジ６４を用いて固定する。この時、図３（ｂ）に示すように、ベース部材５２がプリント基板１１の裏面にある一群の光モジュール３１と対向し、パイプ５１が外側（図３（ｂ）では下側）に向くようにする。ベース部材５２と光モジュール３１の間には、表面用ヒートシンク４０に用いたものと同じ熱伝導性接合材７１を介在させる。なお、パイプ５１は、予めこれらの光モジュール３１と重なり合うように位置決めされているので、ベース部材５２を実装部材６２の所定箇所に固定すれば、パイプ５１は自動的にこれら光モジュール３１と重なり合った状態で固定される。

ここで、熱伝導性接合材７１としては、熱伝導率が高く、柔軟性の高いサーマルグリース、サーマルコンパウンド、サーマルシートなどが好適である。熱伝導性接合材７１は、本来、光モジュール３１からの発熱を効率的にパイプ４１および５１に輸送（伝達）するために設けられるが、それだけでなく、光モジュール３１間の高さのバラツキが大きい時や、パイプ４１および５１それ自身の反りが大きい時に、これらのバラツキや反りを吸収する役割も持つ。

熱伝導性接合材７１は、発熱素子である光モジュール３１がプリント基板１１の片面にのみ実装されている場合も有効である。しかし、プリント基板１１が反っている場合は、プリント基板１１に実装されている光モジュール３１も反った状態で並んでいるために、光モジュール３１の位置によってパイプ４１または５１との距離が異なることになり、すべての光モジュール３１を均等に冷却することができない。したがって、光モジュール３１の温度分布が一様にならず、光モジュール３１の信頼性に影響を及ぼす。

また、熱伝導性接合材７１として、サーマルグリースやサーマルコンパウンドを使用している場合には、光モジュール３１のＯＮとＯＦＦの繰り返しによって熱膨張と熱収縮を繰り返し、いずれ脱落する危険性がある。同様に、熱伝導性接合材７１として、サーマルシートを使用している場合にも、同様の熱サイクルによる熱膨張と熱収縮の繰り返しによって、光モジュール３１とサーマルシートの界面、もしくはサーマルシートとパイプ４１または５１の界面の接着層の剥離が生じて、冷却性能が低下する危険性がある。

しかし、本第１実施形態の液冷モジュール１では、表面用ヒートシンク４０のベース部材４２によって、プリント基板１１の表面にある光モジュール３１を押圧すると同時に、裏面用ヒートシンク５０のベース部材５２によって、プリント基板１１の裏面にある光モジュール３１を押圧するので、プリント基板１１にその両面から均等に荷重が与えられる構造になっている。このため、表面用ヒートシンク４０と裏面用ヒートシンク５０により適当な荷重を加えてプリント基板１１の反りを予め矯正しておけば、光モジュール３１自身の配列の反りも小さく抑えることができる。したがって、熱伝導性接合材７１の熱伝導機能に対する信頼性も確保することができる。

なお、ここでは、表面用ヒートシンク４０（のベース部材４２）は、４箇所（ベース部材４２の各角部）でネジ６３により表面用実装部材６１に固定され、裏面用ヒートシンク５０（のベース部材５２）も、同様に４箇所（ベース部材５２の各角部）でネジ６４により裏面用実装部材６２に固定されているが、本発明はこれに限定されない。両ヒートシンク４０および５０をしっかりと固定できるものであれば、これらの固定方法は任意に変更できる。

以上のようにしてプリント基板１１に液冷モジュール１を実装した後、フレキシブルチューブ１０２によって、表面用ヒートシンク４０のパイプ４１の流出口４４と外部のポンプ（図示せず）および熱交換器（図示せず）とを連結する。また、フレキシブルチューブ１０３によって、裏面用ヒートシンク５０のパイプ５１の流入口５３と前記ポンプおよび熱交換器とを連結する。そこで、前記ポンプを作動させて当該液冷モジュール１に冷媒としての水を供給すると、その水は、表面用ヒートシンク４０のパイプ４１と裏面用ヒートシンク５０のパイプ５１と３本のフレキシブルチューブ１０１、１０２及び１０３と熱交換器を通って循環する。

プリント基板１１の表面にある一群の光モジュール３１から生じた熱は、熱伝導性接合材７１と表面用ヒートシンク４０のベース部材４２およびパイプ４１を介して、そのパイプ４１内を流れる水に効率的に伝達される。同時に、プリント基板１１の裏面にある一群の光モジュール３１から生じた熱は、熱伝導性接合材７１と裏面用ヒートシンク５０のベース部材５２およびパイプ５１を介して、そのパイプ５１内を流れる水に効率的に伝達される。こうして光モジュール３１からの熱が伝達された水は、循環して熱交換器に達した時に、外部との熱交換により大気中に効率的に放散されることができる。

また、２本のパイプ４１と５１の間をフレキシブルチューブ１０１で連結し、パイプ４１および５１と前記ポンプおよび熱交換器との間をフレキシブルチューブ１０２と１０３で連結しているため、液冷モジュール１の設計の自由度が高い。また、実装する際にもプリント基板１１をその両面から挟み込むように固定するだけであるため、液冷モジュール１の実装が容易である。

さらに、実装時には、表面用ヒートシンク４０と裏面用ヒートシンク５０によって、両面から均等にプリント基板１１を押圧するため、プリント基板１１に反りを生じることなく固定することができる。

本発明の第１実施形態の液冷モジュール１では、上述したように、マルチチップモジュール１０のプリント基板１１の表面と裏面にそれぞれ実装された光モジュール３１（発熱素子）を冷却するために、表面用ヒートシンク４０（第１液冷ヒートシンク）と裏面用ヒートシンク５０（第２液冷ヒートシンク）を備えており、これら二つのヒートシンク４０および５０を、プリント基板１１の表裏各面にある光モジュール３１にそれぞれ対向する形（換言すれば、プリント基板１１をその両側から挟み込むような形）で実装されるようになっているので、プリント基板１１の各面に実装された光モジュール３１をそれぞれ直接的に冷却することができる。このため、上述した特許文献３の冷却構造のように、プリント基板のヒートシンクが装着されていない面（側）にある発熱素子に対する冷却能力が低下してしまうといった問題が生じず、プリント基板１１の各面の光モジュール３１に対して所望の冷却性能が得られる。よって、プリント基板１１の各面に複数の光モジュール３１がそれぞれ実装されたマルチチップモジュール１０の冷却に好適に使用することができる。

また、表面用実装部材６１と裏面用実装部材６２を用いて第１実施形態の液冷モジュール１を実装する際に、適当な熱伝導性接合材７１を介在させて、プリント基板１１の各面の光モジュール３１に対して表面用ヒートシンク４０と裏面用ヒートシンク５０をそれぞれ接触させることにより、プリント基板１１の両面に作用する重量（負荷）を均等化することができる。このため、上述した特許文献３の冷却構造のように、プリント基板１１に作用する重量（負荷）に起因してプリント基板１１が反ってしまい、プリント基板１１に実装されている部品が外れてしまう恐れがなく、高い信頼性が得られる。

さらに、本第１実施形態の液冷モジュール１は、全体としては、表面用ヒートシンク４０と裏面用ヒートシンク５０をフレキシブルチューブ１０１で連結したごくシンプルな構成である。また、使用時には、表面用ヒートシンク４０のパイプ４１（第１流路）の流出口４４を、フレキシブルチューブ１０２によって外部のポンプおよび熱交換器に連結し、裏面用ヒートシンク５０のパイプ５１（第２流路）の流入口５３をフレキシブルチューブ１０３によって前記ポンプおよび熱交換器に連結するだけで足りる。しかも、表面用ヒートシンク４０と裏面用ヒートシンク５０の構成も、それぞれ、ベース部材４２または５２の一面にパイプ４１または５１を固着するだけで形成されるものであるから、両ヒートシンク４０および５０の構成もシンプルであり、高コストの部材や材料を使用する必要もない。したがって、上述した特許文献２の構造のように、製造コストが過大となることがない。換言すれば、本第１実施形態の液冷モジュール１は妥当な製造コストで製造することができるものである。

（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態の液冷モジュール１Ａを示す。図４は、本第２実施形態の液冷モジュール１Ａの側面図であり、図３（ｂ）と同様のものである。以下の説明では、上記第１実施形態の液冷モジュール１の構成と共通する部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

本第２実施形態の液冷モジュール１Ａは、図４に示すような表面用ヒートシンク４０ａおよび裏面用ヒートシンク５０ａと、表面用ヒートシンク４０ａのパイプ４１の流入口４３と、裏面用ヒートシンク５０ａのパイプ５１の流出口５４とを連結するフレキシブルチューブ１０１とを備えている。

本第２実施形態の液冷モジュール１Ａと上記第１実施形態の液冷モジュール１との違いは、表面用実装部材６１が表面用ヒートシンク４０ａのベース部材４２ａに一体的に形成されていて、ベース部材４２ａが表面用実装部材６１の役割を兼ねるようになっている点と、裏面用実装部材６２が裏面用ヒートシンク５０ａのベース部材５２ａに一体的に形成されていて、ベース部材５２ａが裏面用実装部材６２の役割を兼ねるようになっている点である。ベース部材４２ａと５２ａは、プリント基板１１に対して、ベース部材４２ａおよび５２ａとプリント基板１１を貫通する複数本のネジ６６で固定されている。それ以外の構成は、上記第１実施形態の液冷モジュール１と同じである。

表面用ヒートシンク４０ａと裏面用ヒートシンク５０ａの製造法としては、図４に示すような構成を持つベース部材４２ａおよび５２ａを形成してから、それらの表面に液冷パイプ４１および５１をそれぞれロウ付け、拡散接合、はんだ接合などによって接合する方法がある。しかし、より好適なのは、上記第１実施形態の液冷モジュール１で使用された表面用実装部材６１と、同液冷モジュール１の表面用ヒートシンク４０を構成するパイプ４１およびベース部材４２とを、同時にロウ付け、拡散接合、はんだ接合などによって接合し、また、上記第１実施形態の液冷モジュール１で使用された裏面用実装部材６２と、同液冷モジュール１の裏面用ヒートシンク５０を構成するパイプ５１およびベース部材５２とを、同時にロウ付け、拡散接合、はんだ接合などによって接合して製造する方法である。

このような方法で造することによって、表面用ヒートシンク４０ａと裏面用ヒートシンク５０ａの部品点数を減らすことができる。また、表面用ヒートシンク４０ａと裏面用ヒートシンク５０ａを、ネジ等を用いてマルチチップモジュール１０のプリント基板１１の各面に固定するだけで実装できるため、実装工程を短縮することができる。

以上述べたところから明らかなように、本第２実施形態の液冷モジュール１Ａでは、上記第１実施形態の液冷モジュール１と同じ効果に加えて、表面用ヒートシンク４０ａと裏面用ヒートシンク５０ａの部品点数が減少し、それらの構成が上記第１実施形態の液冷モジュール１よりもシンプルであるという効果と、実装時に、表面用実装部材６１と裏面用実装部材６２を予めプリント基板１１に装着する作業が不要であり、実装作業が上記第１実施形態の液冷モジュール１よりも短縮されるという効果がある。

（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態の液冷モジュール１Ｂを示す。図５は、本第３実施形態の液冷モジュール１Ｂの側面図であり、図３（ｂ）と同様のものである。以下の説明では、上記第２実施形態の液冷モジュール１Ａの構成と共通する部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

本第３実施形態の液冷モジュール１Ｂは、図５に示すように、ベース部材４２ｂの内部に連絡流路４１ｂが形成された表面用ヒートシンク４０ｂと、ベース部材５２ｂの内部に連絡流路５１ｂが形成された裏面用ヒートシンク５０ｂと、表面用ヒートシンク４０ｂの連絡流路４１ｂの流入口４３と、裏面用ヒートシンク５０ｂの連絡流路５１ｂの流出口５４とを連結するフレキシブルチューブ１０１とを備えている。

表面用ヒートシンク４０ｂの連絡流路４１ｂは、上記第２実施形態の液冷モジュール１Ａの表面用ヒートシンク４０の液冷パイプ４１に対応するので、液冷パイプ４１は省略されている。また、裏面用ヒートシンク５０ｂの連絡流路５１ｂは、上記第２実施形態の液冷モジュール１Ａの裏面用ヒートシンク５０の液冷パイプ５１に対応するので、液冷パイプ５１は省略されている。

本第３実施形態の液冷モジュール１Ｂと上記第２実施形態の液冷モジュール１Ａとの違いは、表面用ヒートシンク４０の液冷パイプ４１に相当する連絡流路４１ｂがベース部材４２ｂに内蔵されていて、ベース部材４２ｂが表面用実装部材６１だけでなく液冷パイプ４１の役割をも兼ねるようになっている点と、裏面用ヒートシンク５０の液冷パイプ５１がベース部材５２ｂに内蔵されていて、ベース部材５２ｂが表面用実装部材６２だけでなく液冷パイプ５１の役割をも兼ねるようになっている点である。それ以外の構成は、上記第２実施形態の液冷モジュール１Ａと同じである。

本第３実施形態の液冷モジュール１Ｂは以上の構成を有するため、上記第２実施形態の液冷モジュール１Ａと同じ効果に加えて、液冷パイプ４１と５１が不要なため、上記第２実施形態の液冷モジュール１Ａよりも表面用ヒートシンク４０ｂと裏面用ヒートシンク５０ｂの部品点数が減少し、それらの構成が上記第２実施形態の液冷モジュール１よりもシンプルであるという効果と、表面用ヒートシンク４０ｂと裏面用ヒートシンク５０ｂを打ち抜き加工などの簡単な工法で製造することができるため、上記第２実施形態の液冷モジュール１よりも製造が容易であるという効果がある。

なお、本第３実施形態の液冷モジュール１Ｂでは、光モジュール３１の上にはベース部材４２ｂまたは５２ｂのみが載置されるため、光モジュール３１やプリント基板１１に加わる荷重（負荷）が上記第２実施形態の液冷モジュール１Ａよりも軽減される。したがって、プリント基板１１それ自体もしくはプリント基板１１に実装されている素子の信頼性が、応力によって損なわれる場合に好適である。

なお、液冷モジュール１Ｂを別個の実装部材を用いてプリント基板１１に実装してもよいことは言うまでもない。

（第４実施形態）
図６〜図８は、本発明の第４実施形態の液冷モジュール１Ｃを示している。図６（ａ）は当該液冷モジュール１Ｃをプリント基板１１に実装した状態を示す平面図であり、図６（ｂ）はその側面図である。また、図７は、本第４実施形態の液冷モジュール１Ｃを、図２のプリント基板１１の両面の光モジュール３１と表面のＬＳＩ２１とを冷却するために実装した状態を示す平面図であり、図８は図７のＣ−Ｃ’線に沿った断面図である。

本第４実施形態の液冷モジュール１Ｃは、マルチチップモジュール１０のプリント基板１１に光モジュール３１以外の発熱素子が実装されていて、この発熱素子も冷却する必要がある場合に好適なものである。ここでは、光モジュール３１以外の発熱素子が、図２に示したプリント基板１１の表面の中央に実装されたＬＳＩ２１とされている。

本第４実施形態の液冷モジュール１Ｃは、上述した第１実施形態の液冷モジュール１に、ＬＳＩ２１を冷却するための液冷ヒートシンク９１（第３液冷ヒートシンク）を加えた構成を有している。したがって、以下の説明では、上記第１実施形態の液冷モジュール１の構成については、同一符号を付してその説明を省略する。

図６（ａ）および（ｂ）に示すように、液冷ヒートシンク９１は、そのほぼ中央部にＬＳＩ２１が重なるように実装されており、液冷ヒートシンク９１の表面９１ａはＬＳＩ２１の表面に対向している。液冷ヒートシンク９１の表面９１ａとＬＳＩ２１の表面の間には、熱伝導性接合材７１が配置されている。この熱伝導性接合材７１は、第１実施形態の液冷モジュール１において、表面用液冷ヒートシンク４０のベース部材４２および裏面用液冷ヒートシンク５０のベース部材５２と光モジュール３１の間に使用されたものと同じである。液冷ヒートシンク９１の流入口９１ｂは、例えば、フレキシブルチューブ１０２を介して、表面用ヒートシンク４０のパイプ４１の流出口４４に接続される。そして、液冷ヒートシンク９１の流出口９１ｃには、図示されていないフレキシブルチューブの一端が接続され、そのフレキシブルチューブの他端がポンプと熱交換器とフレキシブルチューブ１０３を介して、裏面用ヒートシンク５０のパイプ５１の流入口５３に接続される。

このように相互接続することにより、本第４実施形態の液冷モジュール１Ｃは、上記第１実施形態の液冷モジュール１Ａと同じ効果に加えて、光モジュール３１を冷却するための表面用液冷ヒートシンク４０および裏面用液冷ヒートシンク５０と、ＬＳＩ２１を冷却するための液冷ヒートシンク９１とが混在していても、これらの液冷ヒートシンク４０、５０および９１をフレキシブルチューブで相互に連結させることによって、循環系の液冷システムを構築することができるという効果が得られる。

特に、本第４実施形態では、中央部にＬＳＩ２１が実装され、その周囲に複数の光モジュール３１が実装されたマルチチップモジュール１０のプリント基板１１に対して、中央部に透孔（空隙）４２ａと５２ａをそれぞれ有する表面用ヒートシンク４０と裏面用ヒートシンク５０を使用し、表面用ヒートシンク４０の透孔４２ａの内部にＬＳＩ２１の冷却用の液冷ヒートシンク９１を実装しているため、ヒートシンク４０、５０および９１の全体積を最小化することができる。よって、光モジュール３１をＬＳＩ２１の近傍に高密度で実装することが可能となるという効果が得られる。

ＬＳＩ２１の冷却用の液冷ヒートシンク９１の固定は、プリント基板１１に装着されている部材を利用して行うことができる。例えば、図７と図８に示すように、液冷ヒートシンク９１を固定するための実装部材９２とネジ９３と圧縮バネ９４を用いて固定することが可能である。

すなわち、ＬＳＩ２１に対応する箇所に突起９２ａを持つ棒状の実装部材９２を、表面用の実装部材６１の対向する二辺間に架け渡し、実装部材９２の両端部において、実装部材９２を貫通させたネジ９３の先端を実装部材６１にねじ込んで固着する。こうして実装部材９２を実装部材６１に対して固定すれば、突起９２ａをＬＳＩ２１に押し当てながら実装部材９２を保持することが可能となる。各ネジ９３には、実装部材９２をＬＳＩ２１に向けて（図８では下方に向けて）付勢する圧縮バネ９４を嵌合する。このようにすれば、表面用ヒートシンク４０と干渉することなく、液冷ヒートシンク９１をプリント基板１１に対して固定することができる。

（第５実施形態）
図９は、本発明の第５実施形態の液冷モジュール１Ｄを示しており、図２のプリント基板２１の両面の光モジュール３１と表面のＬＳＩ２１とを冷却するために実装した状態を示す、図８と同様の断面図である。

上述した第４実施形態では、マルチチップモジュール１０のプリント基板１１の表面のみにＬＳＩ２１が実装されていることから、液冷ヒートシンク９１はプリント基板１１の表面のみに実装され、その結果、プリント基板１１の表面と裏面に作用する荷重が相違することになる。その荷重の相違が問題を生じない程度であればよいが、その荷重のアンバランスによってプリント基板２１が反って信頼性が低下する可能性がある場合は、何らかの対策が必要である。

そこで、本第５実施形態の液冷モジュール１Ｄでは、このような事態を避けるために、図９に示すように、プリント基板１１の裏面上でＬＳＩ２１と重なる位置に、ダミーの液冷ヒートシンクまたは構造体９８を配置している。このため、プリント基板１１の両面に作用する荷重のアンバランスに起因する信頼性の低下を回避することができる。

ダミー液冷ヒートシンクを使用する場合は、液冷ヒートシンク９１と同じものを使用するのが好ましい。構造体を使用する場合は、ヒートシンク９１とＬＳＩ２１の総重量と同じ重量を持つ構造体とするのが好ましい。

ここでは、ダミー液冷ヒートシンクまたは構造体９８の固定を、実装部材９２と同一構成の実装部材９５と、ネジ９３と同一構成のネジ９６と、圧縮バネ９４と同一構成の圧縮バネ９７を用いて行うようにしているので、上述した第４実施形態で使用した実装部材９２とネジ９３と圧縮バネ９４を流用することができるため、本第５実施形態の液冷モジュール１Ｄに専用の部品を新たに用意する必要がなく、便宜である。

ダミー液冷ヒートシンクまたは構造体９８の固定は、次のようにして行う。すなわち、ダミー液冷ヒートシンクまたは構造体９８に対応する箇所に突起９５ａを持つ棒状の実装部材９５を、裏面用の実装部材６２の対向する二辺間に架け渡し、その後、実装部材９５の両端部において、実装部材９５を貫通させたネジ９６の先端を実装部材６２にねじ込んで固着する。こうして実装部材９５を実装部材６２に対して固定すれば、突起９５ａをダミー液冷ヒートシンクまたは構造体９８に押し当てながら実装部材９５を保持することが可能となる。この時、各ネジ９６には、実装部材９５をダミー液冷ヒートシンクまたは構造体９８に向けて（図９では上方に向けて）付勢する圧縮バネ９７を嵌合する。このようにすれば、裏面用ヒートシンク５０と干渉することなく、ダミー液冷ヒートシンクまたは構造体９８をプリント基板１１に対して固定することができる。その結果、荷重のアンバランスによってプリント基板２１が反ることがなくなり、その反りによって信頼性が低下する恐れが解消する。

（その他の実施形態）
上記第１〜第５実施形態は、本発明の好適な例を示すものである。したがって、本発明はこれら実施形態に限定されず、種々の変形が可能なことは言うまでもない。

例えば、上記第１〜第５実施形態では、表面用液冷ヒートシンクと裏面用液冷ヒートシンクとがフレキシブルチューブを介して連結されているが、フレキシブルでない（可撓性を持たない）チューブ（またはパイプ）によって連結してもよい。

また、上記第１〜第５実施形態では、表面用液冷ヒートシンクと裏面用液冷ヒートシンクのそれぞれにおいて、ベース部材が略中央部に透孔（空洞）を有しているが、透孔（空洞）はなくてもよい。

本発明の第１実施形態の液冷モジュールを示しており、（ａ）は当該液冷モジュールの表面用液冷ヒートシンクの平面図、（ｂ）は同液冷モジュールの裏面用液冷ヒートシンクの平面図、（ｃ）は同液冷モジュールの側面図である。 本発明の第１実施形態の液冷モジュールの実装対象であるマルチチップモジュールの平面図である。 （ａ）は、本発明の第１実施形態の液冷モジュールを、図２のプリント基板の両面の光モジュールを冷却するために実装した状態を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った部分断面図である。 本発明の第２実施形態の液冷モジュールの側面を示す、図３（ｂ）と同様の部分断面図である。 本発明の第３実施形態の液冷モジュールの側面を示す、図３（ｂ）と同様の部分断面図である。 （ａ）は、本発明の第４実施形態の液冷モジュールを、図２のプリント基板の両面の光モジュールと表面のＬＳＩとを冷却するために実装した状態を示す概念図、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿った部分断面図である。 本発明の第４実施形態の液冷モジュールを、図２のプリント基板の両面の光モジュールと表面のＬＳＩとを冷却するために実装した状態を示す平面図である。 図７のＣ−Ｃ’線に沿った断面図である。 本発明の第５実施形態の液冷モジュールを、図２のプリント基板の両面の光モジュールと表面のＬＳＩとを冷却するために実装した状態を示す、図８と同様の断面図である。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 液冷モジュール
１０ マルチチップモジュール
１１ プリント基板
２１ ＬＳＩ
３１ 光モジュール
４０、４０ａ、４０ｂ 表面用液冷ヒートシンク
４１ 表面用液冷ヒートシンクの液冷パイプ
４１ｂ 表面用液冷ヒートシンクの連絡流路
４２、４２ａ、４２ｂ 表面用液冷ヒートシンクのベース部材
４３ 表面用液冷ヒートシンクの液冷パイプの流入口
４４ 表面用液冷ヒートシンクの液冷パイプの流出口
４５ 表面用液冷ヒートシンクの透孔（空隙）
５０、５０ａ、５０ｂ 裏面用液冷ヒートシンク
５１ 裏面用液冷ヒートシンクの液冷パイプ
５１ｂ 裏面用液冷ヒートシンクの連絡流路
５２、５２ａ、５２ｂ 裏面用液冷ヒートシンクのベース部材
５３ 裏面用液冷ヒートシンクの液冷パイプの流入口
５４ 裏面用液冷ヒートシンクの液冷パイプの流出口
５５ 裏面用液冷ヒートシンクの透孔（空隙）
６１ 表面用実装部材
６２ 裏面用実装部材
６３、６４、６５、６６ ネジ
７１ 熱伝導性接合材
９１ ＬＳＩを冷却するための液冷ヒートシンク
９１ａ ＬＳＩを冷却するための液冷ヒートシンクの表面
９１ｂ ＬＳＩを冷却するための液冷ヒートシンクの流入口
９１ｃ ＬＳＩを冷却するための液冷ヒートシンクの流出口
９２ ＬＳＩを冷却するための液冷ヒートシンク用の実装部材
９２ａ ＬＳＩを冷却するための液冷ヒートシンク用の実装部材の突起
９３ ネジ
９４ 圧縮バネ
９５ ダミーの液冷ヒートシンクまたは構造体用の実装部材
９５ａ ダミーの液冷ヒートシンクまたは構造体用の実装部材の突起
９６ ネジ
９７ 圧縮バネ
９８ ダミーの液冷ヒートシンクまたは構造体
１０１ フレキシブルチューブ
１０２ フレキシブルチューブ
１０３ フレキシブルチューブ

Claims (13)

1. 基板の第１面に実装された発熱素子を冷却するための第１液冷ヒートシンクと、
   前記第１面とは反対側にある前記基板の第２面に実装された発熱素子を冷却するための第２液冷ヒートシンクと、
   前記第１液冷ヒートシンクと前記第２液冷ヒートシンクとを連結する、液状の冷媒が通過可能なチューブとを備え、
   前記第１液冷ヒートシンクは、第１ベース部材と、その第１ベース部材に形成された、液状の冷媒を通過可能な第１流路とを有しており、
   前記第２液冷ヒートシンクは、第２ベース部材と、その第２ベース部材に形成された、液状の冷媒を通過可能な第２流路とを有しており、
   前記チューブは、前記第１流路の流出口と前記第２流路の流入口とを接続しており、
   使用時には、前記第１液冷ヒートシンクと前記第２液冷ヒートシンクは、前記基板の第１面と第２面にある前記発熱素子にそれぞれ対向する形で実装されることを特徴とする液冷モジュール。
2. 前記第１液冷ヒートシンクの前記第１流路が、前記第１ベース部材に固着されたパイプにより形成され、前記第２液冷ヒートシンクの前記第２流路が前記第２ベース部材に固着されたパイプにより形成されている請求項１に記載の液冷モジュール。
3. 前記第１液冷ヒートシンクの前記第１流路が、前記第１ベース部材の内部に形成され、前記第２液冷ヒートシンクの前記第２流路が、前記第２ベース部材の内部に形成されている請求項１に記載の液冷モジュール。
4. 前記第１液冷ヒートシンクおよび前記第２液冷ヒートシンクが、それぞれ、前記第１液冷ヒートシンクおよび前記第２液冷ヒートシンクとは別個に形成された少なくとも一つの実装部材によって前記基板に実装されるように構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の液冷モジュール。
5. 前記第１液冷ヒートシンクが、当該第１液冷ヒートシンクを前記基板に実装するための実装部材を兼ねるように構成され、前記第２液冷ヒートシンクが、当該第２液冷ヒートシンクを前記基板に実装するための実装部材を兼ねるように構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の液冷モジュール。
6. 前記第１ベース部材が、前記第１液冷ヒートシンクを前記基板に実装するための実装部材を兼ねるように構成され、前記第２ベース部材が、前記第２液冷ヒートシンクを前記基板に実装するための実装部材を兼ねるように構成されている請求項５に記載の液冷モジュール。
7. 前記第１液冷ヒートシンクと前記第２液冷ヒートシンクとを連結する前記チューブが、フレキシブルチューブである請求項１〜５６のいずれか１項に記載の液冷モジュール。
8. 前記第１液冷ヒートシンクが、前記基板の第１面にある前記発熱素子を前記第１液冷ヒートシンクから露出させるための第１透孔を有し、前記第２液冷ヒートシンクが、前記基板の第２面にある前記発熱素子を前記第２液冷ヒートシンクから露出させるための第２透孔を有している請求項１〜７のいずれか１項に記載の液冷モジュール。
9. 前記第１液冷ヒートシンクが、前記基板の第１面にある前記発熱素子を前記第１液冷ヒートシンクから露出させるための第１透孔を有していて、当該第１透孔を迂回するように前記第１流路が形成され、
   前記第２液冷ヒートシンクが、前記基板の第２面にある前記発熱素子を前記第２液冷ヒートシンクから露出させるための第２透孔を有していて、当該第２透孔を迂回するように前記第２流路が形成されている請求項８に記載の液冷モジュール。
10. 前記基板の前記第１面または第２面に実装された他の発熱素子を冷却するための第３液冷ヒートシンクを、さらに備えている請求項８または９に記載の液冷モジュール。
11. 前記基板の前記第１面または第２面に実装された他の発熱素子を冷却するための第３液冷ヒートシンクと、当該第３液冷ヒートシンクを前記他の発熱素子に向けて押圧する実装部材とを、さらに備えている請求項８または９に記載の液冷モジュール。
12. 前記基板の前記第１面または第２面に実装された他の発熱素子を冷却するための第３液冷ヒートシンクと、前記第３液冷ヒートシンクを前記他の発熱素子に向けて押圧する第１実装部材と、前記基板に対して前記第３液冷ヒートシンクとは反対側に配置されると共に、前記第１実装部材と同等の力で前記基板を押圧する押圧手段とを、さらに備えている請求項８または９に記載の液冷モジュール。
13. 前記押圧手段が、前記第３液冷ヒートシンクの重量とほぼ同じ重量を持つ構造体と、当該構造体を前記基板に向けて押圧する、前記第１実装部材とほぼ同じ構成を持つ第２実装部材とを備えている請求項１２に記載の液冷モジュール。

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