JP2738563B2 - 集積回路素子の冷却構造およびその冷却方法 - Google Patents
集積回路素子の冷却構造およびその冷却方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 集積回路素子の冷却構造、及びその冷却方法に係り、
特に集積回路素子面に対して冷風をノズルより噴射して
集積回路素子の冷却を行う集積回路素子の冷却構造、及
びその冷却方法に関し、 冷却時のバラツキを無くし、且つ異なる発熱量を持つ
部品が実装された基板を効率良く冷却することを目的と
し、 第１の発明を基板上に実装された集積回路素子に対し
て、ノズルより冷媒を噴出させて該集積回路素子を冷却
してなる集積回路素子の冷却構造において、 前記ノズルより噴射された前記冷媒が前記集積回路素
子に衝突した後、平行移動する平行噴流を遮断するフェ
ンスを該集積回路素子上に形成して構成し、 及び第２の発明を集積回路素子と、該集積回路素子の
発熱量より小さな発熱量を持つ部品とを混在実装してな
る基板と、冷媒を噴射するノズルが形成された冷媒通路
を有するチャンバとを有してなる集積回路素子の冷却構
造において、該基板上に実装された該集積回路素子に対
して、該ノズルより該冷媒を衝突させて該集積回路素子
を冷却してなる集積回路素子の冷却方法であって、 前記ノズルより噴射された前記冷媒が前記集積回路素
子に衝突した後、平行移動する第１の発明の平行流を用
いて該部品の冷却を行うように構成する。
特に集積回路素子面に対して冷風をノズルより噴射して
集積回路素子の冷却を行う集積回路素子の冷却構造、及
びその冷却方法に関し、 冷却時のバラツキを無くし、且つ異なる発熱量を持つ
部品が実装された基板を効率良く冷却することを目的と
し、 第１の発明を基板上に実装された集積回路素子に対し
て、ノズルより冷媒を噴出させて該集積回路素子を冷却
してなる集積回路素子の冷却構造において、 前記ノズルより噴射された前記冷媒が前記集積回路素
子に衝突した後、平行移動する平行噴流を遮断するフェ
ンスを該集積回路素子上に形成して構成し、 及び第２の発明を集積回路素子と、該集積回路素子の
発熱量より小さな発熱量を持つ部品とを混在実装してな
る基板と、冷媒を噴射するノズルが形成された冷媒通路
を有するチャンバとを有してなる集積回路素子の冷却構
造において、該基板上に実装された該集積回路素子に対
して、該ノズルより該冷媒を衝突させて該集積回路素子
を冷却してなる集積回路素子の冷却方法であって、 前記ノズルより噴射された前記冷媒が前記集積回路素
子に衝突した後、平行移動する第１の発明の平行流を用
いて該部品の冷却を行うように構成する。
〔産業上の利用分野］ 本発明は、集積回路素子の冷却構造、及びその冷却方
法に係り、特に集積回路素子面に対して冷風をノズルよ
り噴射して集積回路素子の冷却を行う集積回路素子の冷
却構造、及びその冷却方法に関するものである。
法に係り、特に集積回路素子面に対して冷風をノズルよ
り噴射して集積回路素子の冷却を行う集積回路素子の冷
却構造、及びその冷却方法に関するものである。
第５図は従来の冷却構造を示すものであり、41は基
板、42は集積回路素子、43はバンプ、44は吸気ファン、
45はチャンバ、46は冷媒通路、47はノズル、48は終端抵
抗、49は後壁、F4は冷媒、F5は平行流、F6は衝突噴流を
それぞれ示している。
板、42は集積回路素子、43はバンプ、44は吸気ファン、
45はチャンバ、46は冷媒通路、47はノズル、48は終端抵
抗、49は後壁、F4は冷媒、F5は平行流、F6は衝突噴流を
それぞれ示している。
従来、集積回路素子42と、集積回路素子の発熱量より
その発熱量が小である部品、例えば終端抵抗48とが混在
実装されてなる基板41を冷却する方法として、端部に冷
媒F4を吸引する吸気ファン44を有し、且つその冷媒F4が
通る冷媒通路46及びその冷媒通路46の一側面から突出し
てなるノズル47が形成されたチャンバ45を基板41上に装
着し、基板41上に実装された各集積回路素子42及び終端
抵抗48に対してノズル47より冷媒F4を噴射させ、集積回
路素子42及び終端抵抗48から発する熱を強制的に冷却し
ていた。
その発熱量が小である部品、例えば終端抵抗48とが混在
実装されてなる基板41を冷却する方法として、端部に冷
媒F4を吸引する吸気ファン44を有し、且つその冷媒F4が
通る冷媒通路46及びその冷媒通路46の一側面から突出し
てなるノズル47が形成されたチャンバ45を基板41上に装
着し、基板41上に実装された各集積回路素子42及び終端
抵抗48に対してノズル47より冷媒F4を噴射させ、集積回
路素子42及び終端抵抗48から発する熱を強制的に冷却し
ていた。
しかしながら従来では、ノズルから噴射された冷媒が
集積回路素子もしくは終端抵抗に衝突した後に平行移動
する平行流が、風下側の衝突噴流に干渉し冷却にバラツ
キが発生する問題があった。つまり、本来、集積回路素
子（終端抵抗）の中心とノズルの中心とを一直線上に配
置して集積回路素子（終端抵抗）に衝突した後の衝突噴
流が集積回路素子表面を左右均一に移行してゆくように
することで、左右の冷却にバラツキが発生しないように
している。しかし平行流が風下側の衝突噴流に干渉する
ことで、上記一直線の関係が壊れてしまい、冷却にバラ
ツキが発生していた。
集積回路素子もしくは終端抵抗に衝突した後に平行移動
する平行流が、風下側の衝突噴流に干渉し冷却にバラツ
キが発生する問題があった。つまり、本来、集積回路素
子（終端抵抗）の中心とノズルの中心とを一直線上に配
置して集積回路素子（終端抵抗）に衝突した後の衝突噴
流が集積回路素子表面を左右均一に移行してゆくように
することで、左右の冷却にバラツキが発生しないように
している。しかし平行流が風下側の衝突噴流に干渉する
ことで、上記一直線の関係が壊れてしまい、冷却にバラ
ツキが発生していた。
更に、従来は基板上に実装される部品（集積回路素子
及び終端抵抗）全てにノズルからの冷媒を噴射していた
ため、基板に実装された各部品対応に最適冷却を行うこ
とが困難であった。つまり、集積回路素子と終端抵抗と
はその発熱量が異なっているため、各部品の発熱量に対
応して風量を調節することが困難であった。風量を調節
する方法としてノズル径を可変する等が考えられるが、
これでは構造自体が複雑になるという欠点があった。
及び終端抵抗）全てにノズルからの冷媒を噴射していた
ため、基板に実装された各部品対応に最適冷却を行うこ
とが困難であった。つまり、集積回路素子と終端抵抗と
はその発熱量が異なっているため、各部品の発熱量に対
応して風量を調節することが困難であった。風量を調節
する方法としてノズル径を可変する等が考えられるが、
これでは構造自体が複雑になるという欠点があった。
従って、冷却時のバラツキを無くし、且つ異なる発熱
量を持つ部品が実装された基板を効率良く冷却すること
を目的とするものである。
量を持つ部品が実装された基板を効率良く冷却すること
を目的とするものである。
本発明によれば上記目的は、第１に 基板上に実装された集積回路素子に対してノズルより
冷媒を噴射させて該集積回路素子を冷却してなる集積回
路素子の冷却構造において、 前記ノズルより噴射された前記冷媒が前記集積回路素
子に衝突した後、平行移動する平行流を遮断するフェン
スを該集積回路素子に形成し、 該フェンスの上端は該ノズルの最下端より上方にあ
り、該フェンスは前記集積回路の個別に設けられること
を特徴とする集積回路素子の冷却構造を提供することに
より達成される。
冷媒を噴射させて該集積回路素子を冷却してなる集積回
路素子の冷却構造において、 前記ノズルより噴射された前記冷媒が前記集積回路素
子に衝突した後、平行移動する平行流を遮断するフェン
スを該集積回路素子に形成し、 該フェンスの上端は該ノズルの最下端より上方にあ
り、該フェンスは前記集積回路の個別に設けられること
を特徴とする集積回路素子の冷却構造を提供することに
より達成される。
また、第２に 基板上に実装された集積回路素子に対してノズルより
冷媒を噴射させて該集積回路素子を冷却し、 前記ノズルより噴射された前記冷媒が前記集積回路素
子に衝突した後、平行移動する平行流を遮断するフェン
スを該集積回路素子に形成し、 前記基板は、該フェンスを形成した該集積回路素子よ
り小さな発熱量を持つ部品を混在実装し、 該フェンスの上端は該ノズルの最下端素子より上方に
あり、該フェンスは前記集積回路に個別に設けられ集積
回路素子の冷却方法であって、 前記平行流を用いて前記部品の冷却を行うことを特徴
とする集積回路素子の冷却方法により達成される。
冷媒を噴射させて該集積回路素子を冷却し、 前記ノズルより噴射された前記冷媒が前記集積回路素
子に衝突した後、平行移動する平行流を遮断するフェン
スを該集積回路素子に形成し、 前記基板は、該フェンスを形成した該集積回路素子よ
り小さな発熱量を持つ部品を混在実装し、 該フェンスの上端は該ノズルの最下端素子より上方に
あり、該フェンスは前記集積回路に個別に設けられ集積
回路素子の冷却方法であって、 前記平行流を用いて前記部品の冷却を行うことを特徴
とする集積回路素子の冷却方法により達成される。
上記構成及び方法とすることにより本発明では、集積
回路素子に衝突した後風下側に向かって平行移行する平
行流は、風下側の集積回路素子表面に設けられたフェン
スによりその平行流の移行が制限され、風下側の集積回
路素子に噴射される噴射噴流に干渉を及ぼすことが軽減
される。
回路素子に衝突した後風下側に向かって平行移行する平
行流は、風下側の集積回路素子表面に設けられたフェン
スによりその平行流の移行が制限され、風下側の集積回
路素子に噴射される噴射噴流に干渉を及ぼすことが軽減
される。
更に本発明では、基板上に実装された部品の内で発熱
量の比較的大きい発熱体である集積回路素子のみにノズ
ルからの冷媒を噴射による冷却を行い、集積回路素子に
衝突した風下側に向かって平行移行する平行流を使用し
て発熱量の比較的小さい終端抵抗等の部品を冷却するこ
とで基板上に実装された各部品の発熱量に対応した冷却
を行うことが可能となる。
量の比較的大きい発熱体である集積回路素子のみにノズ
ルからの冷媒を噴射による冷却を行い、集積回路素子に
衝突した風下側に向かって平行移行する平行流を使用し
て発熱量の比較的小さい終端抵抗等の部品を冷却するこ
とで基板上に実装された各部品の発熱量に対応した冷却
を行うことが可能となる。
以下、本発明の第１及び第２の実施例を詳細にに説明
する。
する。
第１図は本発明の第１の実施例を示す図であり、 第２図は本発明の第２の実施例を示す図である。
第１図及び第２図において、１は基板、２は集積回路
素子、３はバンプ、４は第１の吸気ファン、５はチャン
バ、６は冷媒通路、７はノズル、８はフェンス、９は接
着剤、10は第２の吸気ファン、11は終端抵抗、F1は冷
媒、F2は平行流、F3は衝突噴射をそれぞれ示す。
素子、３はバンプ、４は第１の吸気ファン、５はチャン
バ、６は冷媒通路、７はノズル、８はフェンス、９は接
着剤、10は第２の吸気ファン、11は終端抵抗、F1は冷
媒、F2は平行流、F3は衝突噴射をそれぞれ示す。
尚、第１図及び第２図において同一符号を付したもの
は同一対象物を示す。
は同一対象物を示す。
まず第１の実施例について説明する。
基板１上には複数の集積回路素子２が実装されてお
り、その接合部分はバンプ３を介することにより電気的
導通がとられている。一方、この基板１の上方にはその
集積回路素子２を空冷にて冷却させるため、第１図中左
方より吸気ファン４より冷媒F1を取り込み、その冷媒F1
が通る冷媒通路６を有し、冷媒通路６の集積回路素子側
２側面に集積回路素子２の実装位置に対応し、且つ集積
回路素子２表面に対して垂直に配置されたノズル７が形
成されたチャンバ５が設けられている。そして、冷媒通
路６を通った冷媒F1はノズル７から集積回路素子２表面
に噴射され、その噴射噴流F3により集積回路素子２から
発された熱が奪われ、集積回路素子２の冷却が行われ
る。集積回路素子２に衝突した冷媒F3は図示していない
が、第１図の右方に設けられている排気ファンの排気作
用により、右方に平行流F2として移行してゆく。基板１
上には複数の集積回路素子２が実装されており、これら
集積回路素子２に対応してノズル７が設けられているこ
とから、この平行流F2が風下側の衝突噴流F3と干渉を引
き起こし冷却に問題が発生してくる。このため、集積回
路素子２の表面にこの平行流F2の移行を制限する四方を
枠で囲んだボックス上のフェンス８を設けている。この
接合部は第２図に示すように熱伝導性に優れた接着剤９
によりその固着を行う構造の他、フェンスの一端を延長
し、かつその延長部にノッチを設けておき、このノッチ
で集積回路素子の側面を押圧する圧接構造としてもよ
い。更に、このフェンス８とノズル７の高さ方向の位置
関係は、冷却効率の向上等を考慮した上で、第１図に示
すようにフェンス８の一端とノズル７の一端とが長さｌ
程度に重なるようにしている。
り、その接合部分はバンプ３を介することにより電気的
導通がとられている。一方、この基板１の上方にはその
集積回路素子２を空冷にて冷却させるため、第１図中左
方より吸気ファン４より冷媒F1を取り込み、その冷媒F1
が通る冷媒通路６を有し、冷媒通路６の集積回路素子側
２側面に集積回路素子２の実装位置に対応し、且つ集積
回路素子２表面に対して垂直に配置されたノズル７が形
成されたチャンバ５が設けられている。そして、冷媒通
路６を通った冷媒F1はノズル７から集積回路素子２表面
に噴射され、その噴射噴流F3により集積回路素子２から
発された熱が奪われ、集積回路素子２の冷却が行われ
る。集積回路素子２に衝突した冷媒F3は図示していない
が、第１図の右方に設けられている排気ファンの排気作
用により、右方に平行流F2として移行してゆく。基板１
上には複数の集積回路素子２が実装されており、これら
集積回路素子２に対応してノズル７が設けられているこ
とから、この平行流F2が風下側の衝突噴流F3と干渉を引
き起こし冷却に問題が発生してくる。このため、集積回
路素子２の表面にこの平行流F2の移行を制限する四方を
枠で囲んだボックス上のフェンス８を設けている。この
接合部は第２図に示すように熱伝導性に優れた接着剤９
によりその固着を行う構造の他、フェンスの一端を延長
し、かつその延長部にノッチを設けておき、このノッチ
で集積回路素子の側面を押圧する圧接構造としてもよ
い。更に、このフェンス８とノズル７の高さ方向の位置
関係は、冷却効率の向上等を考慮した上で、第１図に示
すようにフェンス８の一端とノズル７の一端とが長さｌ
程度に重なるようにしている。
又、本発明の第２の実施例については第３図を用いて
説明する。
説明する。
第３図における基板１は集積回路素子２の他その実装
密度を考慮した上で終端抵抗11が複数実装されている
（例えば集積回路素子間）。この終端抵抗11は集積回路
素子２よりその発熱量は一般的に小さい。本発明はこの
点に着目してノズル７から噴射される冷媒F3を用いた所
詮、噴射冷却というのは冷却効率が良いことが知られて
いる）、終端抵抗11についてはその実装位置にはノズル
７を形成せずに、集積回路素子２に衝突した後、平行移
動する平行流F2を用いて終端抵抗11の冷却を行うように
している。この平行流F2は集積回路素子２が発する熱を
奪ってやや温まっているものの、終端抵抗11を冷却を行
うことは充分可能である。
密度を考慮した上で終端抵抗11が複数実装されている
（例えば集積回路素子間）。この終端抵抗11は集積回路
素子２よりその発熱量は一般的に小さい。本発明はこの
点に着目してノズル７から噴射される冷媒F3を用いた所
詮、噴射冷却というのは冷却効率が良いことが知られて
いる）、終端抵抗11についてはその実装位置にはノズル
７を形成せずに、集積回路素子２に衝突した後、平行移
動する平行流F2を用いて終端抵抗11の冷却を行うように
している。この平行流F2は集積回路素子２が発する熱を
奪ってやや温まっているものの、終端抵抗11を冷却を行
うことは充分可能である。
しかし、第３図において（先に説明した第１図におい
ても同様であるが）、第３図中右方には排気ファンが設
けられており、この排気ファンの排気動作に基づいて温
まった冷媒を冷却装置外部に排気するわけであるが、第
４図に示されるように、平行流の影響によりその排気フ
ァン13の近傍に冷媒の流れの澱みが発生し（第４図中、
破線で囲まれた領域）、冷却能率に悪影響を与える問題
がある。このため、本例ではその排気能力を向上させる
ためにフェンス８を設け、その平行流F2の影響を少なく
して上述の流れの澱みを無くすようにしている。
ても同様であるが）、第３図中右方には排気ファンが設
けられており、この排気ファンの排気動作に基づいて温
まった冷媒を冷却装置外部に排気するわけであるが、第
４図に示されるように、平行流の影響によりその排気フ
ァン13の近傍に冷媒の流れの澱みが発生し（第４図中、
破線で囲まれた領域）、冷却能率に悪影響を与える問題
がある。このため、本例ではその排気能力を向上させる
ためにフェンス８を設け、その平行流F2の影響を少なく
して上述の流れの澱みを無くすようにしている。
更に第２の吸気ファン10を設けることにより、尚一層
の冷却能力の向上がはかれる。
の冷却能力の向上がはかれる。
以上詳細に説明したように本発明においては、以下の
ような長所がある。
ような長所がある。
平行流と衝突噴流との干渉をなくすためにフェンスを
設けたため、冷却能力が安定する。
設けたため、冷却能力が安定する。
集積回路素子のみノズルからの噴射を行い、集積回路
素子より発熱量が小である終端抵抗については、平行流
の排気を兼ねて平行噴流を用いて冷却を行っているの
で、従来と比較して装置自体の構造の簡略化を望める。
素子より発熱量が小である終端抵抗については、平行流
の排気を兼ねて平行噴流を用いて冷却を行っているの
で、従来と比較して装置自体の構造の簡略化を望める。
第１図は本発明の第１の実施例を示す図、 第２図は本発明のフェンス接合構造を示す図、 第３図は本発明の第２の実施例を示す図、 第４図は本発明における冷媒の流れを示す図、 第５図は従来の冷却構造を示す図である。 図において、 １は基板、 ２は集積回路素子、 ５はチャンバ、 ６は冷媒通路、 ７はノズル、 ８はフェンス、 11は部品（終端抵抗）、 F1は冷媒、 F2は平行流、 F3は噴射噴流をそれぞれ示す。
Claims (2)
- 【請求項１】基板上に実装された集積回路素子に対して
ノズルより冷媒を噴射させて該集積回路素子を冷却して
なる集積回路素子の冷却構造において、 前記ノズルより噴射された前記冷媒が前記集積回路素子
に衝突した後、平行移動する平行流を遮断するフェンス
を該集積回路素子に形成し、 該フェンスの上端は該ノズルの最下端より上方にあり、
該フェンスは前記集積回路に個別に設けられることを特
徴とする集積回路素子の冷却構造。 - 【請求項２】基板上に実装された集積回路素子に対して
ノズルより冷媒を噴射させて該集積回路素子を冷却し、 前記ノズルより噴射された前記冷媒が前記集積回路素子
に衝突した後、平行移動する平行流を遮断するフェンス
を該集積回路素子に形成し、 前記基板は、該フェンスを形成した該集積回路素子より
小さな発熱量を持つ部品を混在実装し、 該フェンスの上端は該ノズルの最下端より上方にあり、
該フェンスは前記集積回路に個別に設けられる集積回路
素子の冷却方法であって、 前記平行流を用いて前記部品の冷却を行うことを特徴と
する集積回路素子の冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1155898A JP2738563B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 集積回路素子の冷却構造およびその冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1155898A JP2738563B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 集積回路素子の冷却構造およびその冷却方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0322596A JPH0322596A (ja) | 1991-01-30 |
| JP2738563B2 true JP2738563B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=15615922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1155898A Expired - Fee Related JP2738563B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 集積回路素子の冷却構造およびその冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2738563B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010230430A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Fujifilm Corp | 放射線検出装置 |
| CN106535589A (zh) * | 2017-01-03 | 2017-03-22 | 上海理工大学 | 用于电子元件散热的冲击射流装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07120866B2 (ja) * | 1987-07-23 | 1995-12-20 | 富士通株式会社 | 半導体素子の冷却装置 |
| JPH0724349B2 (ja) * | 1989-03-10 | 1995-03-15 | 日本電気株式会社 | 集積回路の冷却構造 |
| JP2658251B2 (ja) * | 1988-09-02 | 1997-09-30 | 日本電気株式会社 | 集積回路の冷却構造 |
-
1989
- 1989-06-20 JP JP1155898A patent/JP2738563B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0322596A (ja) | 1991-01-30 |
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