JP3381898B2 - 発熱体実装冷却装置 - Google Patents
発熱体実装冷却装置Info
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Description
装置に関し、特に、冷却液体7を流通せしめると共に基
板1の表面にマトリックス状に配列される発熱体3を包
囲収容する流通収容部25を基板1に冷却液体密封ケー
ス2を覆い被せることにより構成し、流通収容部25に
冷却液体7を流通せしめる発熱体実装冷却装置に関す
る。
進行すると共にLSIモジュールの集積度の高密度化も
進行することに起因して、個々の高密度LSIモジュー
ルの発生する熱量は増大する一方である。この様な事情
から、高密度LSIモジュール実装半導体装置のより効
率的な冷却装置を開発することが要請されている。この
LSIモジュール実装半導体装置は、基板の一方の面或
は双方の面に必要とされる多数のLSIモジュールを実
装するものである。LSIモジュールを冷却するには、
強制空冷によりLSIモジュール実装半導体装置全体を
冷却するか、或いは半導体装置全体を冷却液体中に浸漬
する液冷により冷却する必要がある。
(a)は図7(b)の線a−a’の断面を示す図、図7
(b)は図7(a)の線b−b’の断面を示す図であ
る。図7において、プリント基板1にはその両面に発熱
体である電子素子3が左右上下方向にマトリックス状に
32個配列取り付けられている。プリント基板1の両面
には冷却液体密封ケース2が設けられ、プリント基板1
との間に電子素子3を包囲収容すると共に冷却液体を流
通せしめる流通収容部25を形成している。冷却液体密
封ケース2は底壁21および互に対向する1組の側壁2
2および側壁23、および端壁22’および端壁23’
より成る。プリント基板1表面と冷却液体密封ケース2
の周端部との間はOリング4を介して液密に封止されて
いる。この冷却液体密封ケース2とプリント基板1との
間には、電子素子3を包囲収容すると共に矢印71に示
される冷却液体7が流通する蛇行流通経路も形成される
流通収容部25が形成される。61は流通収容部25に
冷却液体7を流入せしめる流入口であり、61’は端壁
22’に形成された流入孔である。そして、62は冷却
液体7を流出せしめる流出口であり、62’は流出孔で
ある。
および流入孔61’を介して流通収容部25内に流入
し、電子素子3は冷却液体7に浸漬する。冷却液体7は
電子素子3を冷却しながら矢印71方向に流通し、流出
孔62’および流出口62を介して冷却装置外に流出す
る。
熱体である電子素子3に均等に冷却液体7を接触させて
均等に冷却する必要がある。この要請を満足するには、
冷却液体7の流入口および流出口の数を多く設置すれば
それだけ均等冷却には好適であることは言うまでもない
が、流入口および流出口の数を多く設置すればそれだけ
浸漬液冷の構成を複雑化する上に、冷却液体の流入口6
1および流入孔61’において冷却液体7の流速を一様
に設定することを困難にする恐れが生ずる。
発熱量に見合った充分な流量に設定し、低い流速で冷却
しようとすると、冷却液体7はその低温度の下層流と比
較的高温度の上層流により成る層流状態になり、流量を
多く設定した割りに冷却効率は上がらない。また、電子
素子3に接触する冷却液体7の液量が少ないと、冷却液
体7の温度上昇は大きくなり、冷却液体7の温度は下流
に移行するにつれて上流における温度と比較して漸増す
ることとなり、下流に位置する発熱体である電子素子3
に対する冷却能力は低下してこの電子素子3の温度は著
しく高くなる。
速を増加することにより全対流量を増加することはでき
る。しかし、冷却液体7に高圧を加える構成を採用する
と、液冷装置のトータルの圧力損失が大きくなると共に
冷却液体7のリークに対する信頼性も低下する。更に、
冷却液体7の高圧化により液冷装置全体は大型化し、そ
の製造コストは上昇する。
子3を配置取り付けたプリント基板1表面に冷却装置を
設け、冷却液体7を流通せしめて冷却している。ところ
が、半導体試験装置の液体冷却においては、プリント基
板1を複数枚板厚方向に並列に実装して各プリント基板
1表面に取り付けられる電子素子3を同時に測定する構
成を採用しているので、冷却装置の厚さが大きくなる
と、半導体試験装置の大きさに大きな影響を与える。冷
却装置の厚さはでき得る限り薄く構成する必要がある。
体実装冷却装置を提供するものである。
液体密封ケース2を覆い被せることにより、冷却液体7
を流通せしめると共に基板1の表面にマトリックス状に
配列される発熱体3を包囲収容する流通収容部25を構
成し、流通収容部25に冷却液体7を流通せしめる発熱
体実装冷却装置において、冷却液体密封ケース2の底壁
21および端壁22’に一体に延伸形成され、マトリッ
クス状に配列される発熱体3を上下方向に配列される2
個づつの組に分離する隔壁8を1枚或いは複数枚具備
し、蛇行板9を、上下方向に配列される発熱体3の2個
づつの組相互の間に、1組おきに、冷却液体密封ケース
2の側壁22、23と隔壁8とに対して、或いは互いに
対向する隔壁8に対して、交互に配列形成し、流通収容
部25に蛇行流通経路71を形成した発熱体実装半導体
装置を構成した。
発熱体実装冷却装置において、冷却液体密封ケース2
は、底壁21、互いに対向する1組の側壁22、23、
1組の端壁22’、端壁23’より成り、隔壁8は、底
壁21および一方の端壁22’から一体に延伸形成さ
れ、その高さは側壁および端壁に等しく設定されると共
にその幅は他方の端壁23’には達しておらずに隔壁8
の側端部と端壁23’との間は開口しており、蛇行板9
は、底壁21と側壁22、23或は底壁21と隔壁8か
ら一体に延伸形成され、その高さは側壁および端壁に等
しく、その幅は対向する側壁22、23或いは隔壁8に
は達しておらずに隔壁8の側端部との間は開口している
発熱体実装冷却装置を構成した。
の内の何れかに記載される発熱体実装冷却装置におい
て、冷却液体密封ケース2は基板1の両面に設けられて
いるものである発熱体実装冷却装置を構成した。更に、
請求項4:請求項3に記載される発熱体実装冷却装置に
おいて冷却液体7を流入する流入孔61’を端壁22’
に形成し、基板1のこの流入孔61’近傍に冷却液体7
を流通せしめる流入連通孔11を形成し、冷却液体7を
流出せしめる流出孔62’を端壁22’に形成し、基板
1のこの流出孔62’近傍には冷却液体7を流出せしめ
る流出連通孔12を形成した発熱体実装冷却装置を構成
した。
ケース2を覆い被せることにより、 冷却液体7を流通せ
しめると共に基板1の表面にマトリックス状に配列され
る発熱体3を包囲収容する流通収容部25を構成し、流
通収容部25に冷却液体7を流通せしめる発熱体実装冷
却装置において、冷却液体密封ケース2の底壁21およ
び端壁22’に一体に延伸形成され、基板1の表面にマ
トリックス状に配列される発熱体3を上下方向に配列さ
れる2個づつの組に分離する隔壁8を具備し、冷却液体
密封ケース2の底壁21内面に直角に延伸形成される独
立蛇行板9’を具備し、蛇行板9を、側壁22および隔
壁8に対して互いに対向する位置に位置決め形成し、こ
こで、独立蛇行板9’および蛇行板9は、上下方向に配
列される発熱体3の2個づつの組相互の間に、1組おき
に、交互に配列位置決めした発熱体実装冷却装置を構成
した。
発熱体実装冷却装置において冷却液体密封ケース2は底
壁21、互いに対向する1組の側壁22および側壁2
3、端壁22’および端壁23’より成り、独立蛇行板
9’の高さは側壁および端壁の高さに等しく設定され、
その両隔壁8の側端部と、側壁或いは隔壁と、底壁と、
基板とにより側部開口251が構成され、側壁或いは隔
壁から互に対向して逆向きに形成される蛇行板9の両隔
壁8の側端部と、底壁と、基板とにより中央開口252
が構成される発熱体実装冷却装置を構成した。
の内の何れかに記載される発熱体実装冷却装置におい
て、冷却液体密封ケース2は基板1の両面に設けられて
いるものである発熱体実装冷却装置を構成した。更に、
請求項8:請求項7に記載される発熱体実装冷却装置に
おいて冷却液体7を流入する流入孔61’を端壁22’
に形成し、基板1のこの流入孔61’近傍に冷却液体7
を流通せしめる流入連通孔11を形成し、冷却液体7を
流出せしめる流出孔62’を端壁22’に形成し、基板
1のこの流出孔62’近傍には冷却液体7を流出せしめ
る流出連通孔12を形成した発熱体実装冷却装置を構成
した。
8の内の何れかに記載される発熱体実装冷却装置におい
て、蛇行板9および独立蛇行板9’に貫通孔91を形成
した発熱体実装冷却装置を構成した。そして、請求項1
0:請求項1ないし請求項9の内の何れかに記載される
発熱体実装冷却装置において、冷却液体密封ケース2の
周端部26に凹溝28を形成し、これにOリング4を嵌
合して封止部27を構成した発熱体実装冷却装置を構成
した。
る発熱体実装冷却装置において、冷却液体密封ケース2
の周端部26が係合する基板1表面領域に予め金属パタ
ーン14を形成しておく発熱体実装冷却装置を構成し
た。更に、請求項12:請求項11に記載される発熱体
実装冷却装置において、金属パターン14は、銅パター
ンである発熱体実装冷却装置を構成した。
項12の内の何れかに記載される発熱体実装冷却装置に
おいて、金属パターン14に金メッキを施した発熱体実
装冷却装置を構成した。ここで、請求項14:請求項1
ないし請求項13の内の何れかに記載される発熱体実装
冷却装置において、基板1の対向する2端縁部13を半
導体試験装置の如き装置の一部を構成する案内保持部1
00の案内溝102に摺動案内して挿入保持する部材と
した発熱体実装冷却装置を構成した。
項13の内の何れかに記載される発熱体実装冷却装置に
おいて、冷却液体密封ケース2の互に対向する側壁2
2、23に、半導体試験装置の如き装置の一部を構成す
る案内保持部100の案内溝102に嵌合して摺動保持
される突部29を形成した発熱体実装冷却装置を構成し
た。また、請求項16:請求項1ないし請求項13の内
の何れかに記載される発熱体実装冷却装置において、冷
却液体密封ケース2の互いに対向する側壁22、23に
半導体試験装置の如き装置の一部を構成する案内突条1
01が嵌合する嵌合溝29’を形成した発熱体実装冷却
装置を構成した。
4の内の何れかに記載される発熱体実装冷却装置におい
て、隔壁8および蛇行板9を基板1から延伸形成した発
熱体実装冷却装置を構成した。また、請求項18:請求
項5ないし請求項16の内の何れかに記載される発熱体
実装冷却装置において、隔壁8、蛇行板9および独立蛇
行板9’を基板1から延伸形成した発熱体実装冷却装置
を構成した。
実施の形態を図1の実施例を参照して説明する。図1
(a)は図1(b)の線a−a’の断面を示す図であ
り、図1(b)は図1(a)の線b−b’の断面を示す
図である。
両面に発熱体である電子素子3が上下左右方向にマトリ
ックス状に32個配列取り付けられている。即ち、左右
方向に8個づつ4行に亘って配列取り付けられている。
プリント基板1の一方或いは両面に冷却液体密封ケース
2を取り付け固定する。これにより、プリント基板1の
一方或いは両面と冷却液体密封ケース2との間に電子素
子3を包囲収容すると共に冷却液体を流通せしめる空間
が形成されることになる。即ち、冷却液体密封ケース2
は底壁21、上下方向に互に対向する1組の側壁22お
よび側壁23、および左右方向に互いに対向する一方の
端壁22’および他方の端壁23’より成る1組の端壁
により構成される。プリント基板1の表面と冷却液体密
封ケース2の周端部との間はOリング4を介して液密に
封止されている。この冷却液体密封ケース2とプリント
基板1との間には、電子素子3を包囲収容すると共に、
矢印71に示される冷却液体7が流通する蛇行流通経路
も形成される流通収容部25が構成される。61は流通
収容部25に冷却液体7を流入せしめる流入口であり、
61’は端壁22’に形成された流入孔である。そし
て、62は冷却液体7を流出せしめる流出口であり、6
2’は端壁22’に形成された流出孔である。8は隔壁
であり、マトリックス状に配列される発熱体3を上下方
向に配列される2個づつの組に分離する。この隔壁8は
底壁21および一方の端壁22’から一体に延伸形成さ
れ、その高さは側壁および端壁に等しく設定され、下端
部は冷却液体密封ケース2がプリント基板1に取り付け
られたときにプリント基板1に係合して冷却液体7の流
通を遮断する。この隔壁8の幅は他方の端壁23’には
達しておらず、その隔壁8の側端部と他方の端壁23’
との間は開口している。9は蛇行板である。この蛇行板
9は底壁21と側壁22、23からこれらと一体に延伸
形成され、そして、底壁21と隔壁8からこれらと一体
に延伸形成されている。その高さは側壁22、23およ
び端壁22’、23’に等しく、その下端部は密封ケー
ス2がプリント基板1に取り付けられたときにプリント
基板1に係合する。蛇行板9の幅は側壁22、23と隔
壁8との間の間隔のほぼ1/2程度である。そして、蛇
行板9は、上下方向に配列される発熱体3の2個づつの
組相互の間に、1組おきに、冷却液体密封ケース2の側
壁22、23と隔壁8とに対して、交互に配列形成され
る。
孔61’を介して流通収容部25内に流入しすると、電
子素子3は冷却液体7に浸漬されるに到る。流通収容部
25は電子素子3相互の間に隔壁8および蛇行板9が上
述の通りに形成されることにより、冷却液体7の流通す
る流路の断面積は小さく構成されて、冷却液体7の流速
は大きくされる。即ち、流入口61および流入孔61’
を介して流通収容部25内に流入した冷却液体7は流速
を大きくされて蛇行板9に衝突しながら乱流状態を呈
し、蛇行流通経路71方向に流通して電子素子3を冷却
する。最後に、流出孔62’および流出口62を介して
半導体装置外に流出する。
却液体7はその高温部と低温部とが撹拌されて温度が均
一化され、これに接触する電子素子3に対する冷却効果
は向上する。冷却液体7を加圧して強制流通せしめるこ
とにより冷却効果は更に向上する。この実施例はプリン
ト基板1の両面に電子素子3が配列取り付けられている
が、電子素子3はこれをプリント基板1の片面のみに配
列取り付けることができる。そして、この実施例におい
て、隔壁8は1枚のみ形成されているが、これを複数枚
形成し、蛇行板9を上下方向に配列される電子素子3の
2個づつの組相互の間に、1組おきに、冷却液体密封ケ
ース2の互いに対向する隔壁8に対して交互に配列形成
して多数の電子素子3を冷却することができる。
明する。図2(a)は図2(b)の線a−a’の断面を
示す図であり、図2(b)は図2(a)の線b−b’の
断面を示す図である。図2の実施例は図1の実施例にお
けるプリント基板1の両面に電子素子3が配列、取り付
けられている例を対象としている。流通収容部25内に
外から冷却液体7を流入する流入孔61’が1個だけ端
壁22’に形成されているが、プリント基板1のこの流
入孔61’近傍に冷却液体7を流通せしめる流入連通孔
11を形成する。そして、流通収容部25内から外に冷
却液体7を流出せしめる流出孔62’が1個だけ端壁2
2’に形成されているが、プリント基板1のこの流出孔
62’近傍には冷却液体7を流出せしめる流出連通孔1
2を形成する。
61および流入孔61’を介して流入すると、この冷却
液体7はプリント基板1の上面に形成される流通収容部
25内に流入すると共に流入連通孔11を介してプリン
ト基板1の下面に形成される流通収容部25内にも流入
する。そして、プリント基板1の上面に形成される流通
収容部25内に流入した冷却液体7は図示される矢印7
1の向きに流通して流出孔62’および流出口62を介
して外に流出する。プリント基板1の下面に形成される
流通収容部25内に流入した冷却液体7は図示される矢
印71の向きに流通して流出孔62’および流出口62
を介して外に流出する。流入連通孔11を介してプリン
ト基板1の下面に形成される流通収容部25内に流入し
た冷却液体7は同様に流通収容部25内を流通した後、
流出連通孔12を介して上側の流通収容部25内に流入
し、最後に流出孔62’および流出口62を介して外に
流出する。
1’近傍に冷却液体7を流通せしめる流入連通孔11を
形成し、プリント基板1の流出孔62’近傍に流出連通
孔12を形成することにより、冷却液体密封ケース2に
対して冷却液体7の流入口61および流出口62をそれ
ぞれ1個のみ具備してプリント基板1の両面の流通収容
部25に均等に冷却液体7を流通することができる。そ
の上に、浸漬液冷の構成が格別を複雑化することもな
い。即ち、流入口61および流出口62には必ず冷却液
体7を流通せしめるチューブを接続する必要があるが、
このモジュール1個当たり合計2本のチューブしか必要
とされないので、プリント基板1を複数枚板厚方向に並
列に実装して各プリント基板1表面に取り付けられる電
子素子3を同時に測定する構成を採用するに際して、全
体のチューブ本数を大きく減少することができる。これ
は冷却装置の大きさを小さくする上において好都合であ
る。
て説明する。この実施例は、側壁22、側壁23、隔壁
8の何れにも接続しないで冷却液体密封ケース2の底壁
21内面に直角に延伸形成される独立蛇行板9’が具備
される。この独立蛇行板9’の高さも側壁および端壁の
高さに等しく設定される。この図3の実施例において
も、構成自体は以上の実施例と同一の蛇行板9を具備し
ているが、これらの蛇行板9は、この実施例においては
側壁22および隔壁8に対して互いに対向する位置に位
置決め形成されている。そして、独立蛇行板9’と蛇行
板9とは、上下方向に配列される電子素子3の2個づつ
の組の相互の間に1組おきに、交互に位置決め配置され
る。蛇行板9と独立蛇行板9’とを上述の通りに位置決
め配置することにより、独立蛇行板9’の両隔壁8の側
端部と、側壁22、23或いは隔壁8と、底壁21と、
プリント基板1とにより側部開口251が構成される。
そして、側壁22、23或いは隔壁8から互に対向して
形成される蛇行板9の両隔壁8の側端部と、底壁21
と、プリント基板1とにより中央開口252が構成され
る。
通収容部25内に流入した冷却液体7は、先ず、流入孔
61’に最も近い独立蛇行板9’に遮られ、その両側の
側部開口251を介して矢印71の向きに蛇行流通し、
この独立蛇行板9’の反対側において互いに逆向きに合
流して撹拌されるに到る。冷却液体7は合流して撹拌さ
れながら中央開口252を介して次の独立蛇行板9’に
衝突遮られ、矢印71の向きに分流蛇行して、当該次の
独立蛇行板9’の反対側において互いに逆向きに合流し
て撹拌されるに到る。以降、冷却液体7はこの流通動作
を繰り返しながら電子素子3を冷却し、最後に、流出孔
62’および流出口62を介して半導体装置外に流出す
る。
蛇行板9’に遮られ、その両側の側部開口251を介し
て矢印71の向きに蛇行流通し、この独立蛇行板9’の
反対側において互いに逆向きに合流して充分に撹拌がな
されることにより、冷却液体7の温度は均一化されて高
温冷却液体と低温冷却液体の層流を形成することはなく
なり、それだけ冷却効率は向上する。
明する。図4は図1および図2の実施例において、蛇行
板9に貫通孔91を形成したものに相当する。先に図示
説明した通り、流入口61および流入孔61’を介して
流通収容部25内に流入した冷却液体7は流速を大きく
されて蛇行板9に衝突しながら乱流状態を呈して、矢印
71方向に流通しながら電子素子3を冷却する。しか
し、冷却液体7のすべてが矢印71方向に流通するとは
限らず、その内の一部はどうしても蛇行板9に衝突した
ところにおいて滞留することになる。
は複数個形成することにより、蛇行板9近傍に滞留した
冷却液体7はこの貫通孔91を介して隣接する流通経路
に流入し、滞留は解消されることとなる。この貫通孔9
1は図3の実施例において独立蛇行板9’に形成するこ
とにより、蛇行板9の場合と同様に、独立蛇行板9’近
傍に滞留した冷却液体7をこの貫通孔91を介して隣接
する流通経路に流入せしめて滞留を解消する。
と冷却液体密封ケース2周端部26との間を液密に封止
する封止部27について、図5を参照して説明する。封
止部27を構成するには、プリント基板1表面の冷却液
体密封ケース2の周端部26に凹溝28を形成し、これ
にOリング4を嵌合する。この場合、周端部26が係合
するプリント基板1表面領域に予め金属パターン14を
形成しておくと、液密効果は増大する。金属パターン1
4はプリント基板1表面に銅パターンを施すことにより
形成するか、或は先に銅パターンを施してからその上に
金メッキを施すことにより形成する。プリント基板1表
面と冷却液体密封ケース2とは、周端部26の端面に構
成される凹溝28と金属パターン14との間にOリング
より成る弾性体パッキング4を介在させて係合せしめら
れ、プリント基板1に対してその両側から冷却液体密封
ケース2を圧接することにより封止部27による密封は
確保される。冷却液体密封ケース2とプリント基板1と
の間に介在される弾性体パッキング4は冷却液体7によ
り劣化することのない材料により構成される。冷却液体
7としては、不活性液体であるフロリナート(登録商標
名:スリーエム社)を使用することができる。そして、
金属パターン14に金メッキを施すことにより、封止部
27の密封性を長期間に亘って保持することができる。
置、特に半導体試験装置に実装する構成を図6を参照し
て説明する。図6(a)において、100は半導体試験
装置の一部を構成する案内保持部である。この案内保持
部100には案内溝102が形成されており、この案内
溝102に発熱体実装冷却装置のプリント基板1の対向
する2端縁部13を挿入して摺動案内して保持する部材
である。発熱体実装冷却装置は案内溝102にプリント
基板1の端縁部13が嵌合した状態において、案内保持
部100に沿って案内挿入され、固定される。
置の冷却液体密封ケース2の対向する側壁22および側
壁23に、案内保持部100の案内溝102に嵌合して
摺動保持される突部29を形成する。発熱体実装冷却装
置は案内溝102に突部29が嵌合した状態において、
案内保持部100に沿い案内挿入されて固定される。図
6(c)において、101は半導体試験装置の一部を構
成する案内突条である。そして、冷却液体密封ケース2
の対向する側壁22および側壁23には案内突条101
が嵌合する嵌合溝29’が形成されている。発熱体実装
冷却装置は嵌合溝29’に案内突条101が嵌合した状
態において、案内突条101に沿って案内挿入され、固
定される。
これを1枚単位で半導体試験装置に対して実装、交換、
取り扱いすることができる。以上の実施例として、隔壁
8、蛇行板9、独立蛇行板9’は冷却液体密封ケース2
から延伸形成した例を示したが、これらはプリント基板
1から延伸形成することができる。
子3はこれを一般に発熱体として実施することができ
る。
ば、冷却液体7が各個の発熱電子素子3近傍において乱
流状態とされるにより、冷却液体7はその高温部と低温
部とが撹拌されて温度が均一化され、これに接触する電
子素子3に対する冷却効果は向上する。冷却液体7を加
圧して強制流通せしめることにより冷却効果は更に向上
する。
傍に冷却液体7を流通せしめる流入連通孔11を形成
し、プリント基板1の流出孔62’近傍に流出連通孔1
2を形成することにより、冷却液体密封ケース2に対し
て冷却液体7の流入口61および流出口62をそれぞれ
1個のみ具備してプリント基板1の両面の流通収容部2
5に均等に冷却液体7を流通することができる。その上
に、浸漬液冷の構成が格別を複雑化することもない。即
ち、流入口61および流出口62には必ず冷却液体7を
流通せしめるチューブを接続する必要があるが、この半
導体装置モジュール1個当たり合計2本のチューブしか
必要とされないので、プリント基板1を複数枚板厚方向
に並列に実装して各プリント基板1表面に取り付けられ
る電子素子3を同時に測定する構成を採用するに際し
て、全体のチューブ本数を大きく減少することができ
る。これは半導体試験装置の大きさを小さくする上にお
いて好都合である。
9’に遮られ、その両側の側部開口251を介して矢印
71の向きに蛇行流通し、この独立蛇行板9’の反対側
において互いに逆向きに合流して充分に撹拌がなされる
ことにより、冷却液体7の温度は均一化されて高温冷却
液体と低温冷却液体の層流を形成することは一層少なく
なり、それだけ冷却効率は向上する。
複数個形成することにより、蛇行板9近傍に滞留した冷
却液体7はこの貫通孔91を介して隣接する流通経路に
流入し、滞留は解消されることとなる。この貫通孔91
を独立蛇行板9’にも形成することにより、蛇行板9の
場合と同様に、独立蛇行板9’近傍に滞留した冷却液体
7をこの貫通孔91を介して隣接する流通経路に流入せ
しめて滞留を解消することができる。
ケース2の周端部26に凹溝28を形成し、これにOリ
ング4を嵌合することにより、良好な封止部27を構成
することができる。この場合、周端部26が係合するプ
リント基板1表面領域に予め金属パターン14を形成し
ておくと、液密効果は増大する。金属パターン14はプ
リント基板1表面に銅パターンを施すことにより形成す
るか、或は先に銅パターンを施してからその上に金メッ
キを施すことにより形成する。金属パターン14に金メ
ッキを施すことにより、封止部27の密封性を長期間に
亘って保持することができる。
案内保持部100或いは案内突条101により発熱体実
装冷却装置を案内、挿入、固定する構成を採用すること
により、発熱体実装冷却装置を1枚単位で半導体試験装
置に対して実装交換することができて、その取り扱い上
好都合である。
ン 2 冷却液体密封ケース 21 底壁 22 側壁 22’端壁 23 側壁 23’端壁 25 流通収容部 251 側部開口 252 中央開口 26 周端部 27 封止部 28 凹溝 29 突部 29’嵌合溝 3 電子素子 4 Oリング 61 流入口 61’流入孔 62 流出口 62’流出孔 7 冷却液体 8 隔壁 9 蛇行板 9’独立蛇行板 91 貫通孔
Claims (18)
- 【請求項1】 基板に冷却液体密封ケースを覆い被せる
ことにより、冷却液体を流通せしめると共に基板の表面
にマトリックス状に配列される発熱体を包囲収容する流
通収容部を構成し、流通収容部に冷却液体を流通せしめ
る発熱体実装冷却装置において、冷却液体密封ケースの底壁および端壁に一体に延伸形成
され、基板の表面にマトリックス状に配列される発熱体
を上下方向に配列される2個づつの組に分離する隔壁を
1枚或いは複数枚具備し、 蛇行板を、上下方向に配列される発熱体の2個づつの組
相互の間に、1組おきに、冷却液体密封ケースの側壁と
隔壁とに対して、或いは互いに対向する隔壁に対して、
交互に配列形成し、 流通収容部に蛇行流通経路を形成し
たことを特徴とする発熱体実装半導体装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載される発熱体実装冷却装
置において、 冷却液体密封ケースは、底壁、互いに対向する1組の側
壁、1組の端壁より成り、 隔壁は、底壁および一方の端壁から一体に延伸形成さ
れ、その高さは側壁および端壁に等しく設定されると共
にその幅は他方の端壁には達しておらずに隔壁の側端部
と他方の端壁との間は開口しており、 蛇行板は、底壁と側壁或いは底壁と隔壁から一体に延伸
形成され、その高さは側壁および端壁に等しく、その幅
は対向する側壁或いは隔壁には達しておらずに隔壁の側
端部との間は開口していることを特徴とする発熱体実装
冷却装置。 - 【請求項3】 請求項1および請求項2の内の何れかに
記載される発熱体実装冷却装置において、 冷却液体密封ケースは基板の両面に設けられているもの
であることを特徴とする発熱体実装冷却装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載される発熱体実装冷却装
置において、 冷却液体を流入する流入孔を端壁に形成し、基板のこの
流入孔近傍に冷却液体を流通せしめる流入連通孔を形成
し、冷却液体を流出せしめる流出孔を端壁に形成し、基
板のこの流出孔近傍には冷却液体を流出せしめる流出連
通孔を形成したことを特徴とする発熱体実装冷却装置。 - 【請求項5】 基板に冷却液体密封ケースを覆い被せる
ことにより、冷却液体を流通せしめると共に基板の表面
にマトリックス状に配列される発熱体を包囲収容する流
通収容部を構成し、流通収容部に冷却液体を流通せしめ
る発熱体実装冷却装置において、冷却液体密封ケースの底壁および端壁に一体に延伸形成
され、基板の表面にマトリックス状に配列される発熱体
を上下方向に配列される2個づつの組に分離する隔壁を
具備し、 冷却液体密封ケースの底壁内面に直角に延伸形成される
独立蛇行板を具備し 、蛇行板を、側壁および隔壁に対して互いに対向する位置
に位置決め形成し、 ここで、独立蛇行板および蛇行板は、上下方向に配列さ
れる発熱体の2個づつの組相互の間に、1組おきに、交
互に配列位置決めした ことを特徴とする発熱体実装冷却
装置。 - 【請求項6】 請求項5に記載される発熱体実装冷却装
置において、 冷却液体密封ケースは、底壁、互に対向する1組の側
壁、端壁より成り、 独立蛇行板の高さは側壁および端壁の高さに等しく設定
し、独立蛇行板の両側端部と、側壁或いは隔壁と、底壁
と、基板とにより側部開口が構成され、側壁或は隔壁か
ら互に対向して逆向きに形成される蛇行板の両側端部
と、底壁と、基板とにより中央開口が構成されることを
特徴とする発熱体実装冷却装置。 - 【請求項7】 請求項5および請求項6の内の何れかに
記載される発熱体実装冷却装置において、 冷却液体密封ケースは基板の両面に設けられているもの
であることを特徴とする発熱体実装冷却装置。 - 【請求項8】 請求項7に記載される発熱体実装冷却装
置において、 冷却液体を流入する流入孔を端壁に形成し、基板のこの
流入孔近傍に冷却液体を流通せしめる流入連通孔を形成
し、冷却液体を流出せしめる流出孔を端壁に形成し、基
板のこの流出孔近傍には冷却液体を流出せしめる流出連
通孔を形成したことを特徴とする発熱体実装冷却装置。 - 【請求項9】 請求項1ないし請求項8の内の何れかに
記載される発熱体実装冷却装置において、 蛇行板および独立蛇行板に貫通孔を形成したことを特徴
とする発熱体実装冷却装置。 - 【請求項10】 請求項1ないし請求項9の内の何れか
に記載される発熱体実装冷却装置において、 冷却液体密封ケースの周端部に凹溝を形成し、これにO
リングを嵌合して封止部を構成したことを特徴とする発
熱体実装冷却装置。 - 【請求項11】 請求項10に記載される発熱体実装冷
却装置において、 冷却液体密封ケースの周端部が係合する基板表面領域に
予め金属パターンを形成しておくことを特徴とする発熱
体実装冷却装置。 - 【請求項12】 請求項11に記載される発熱体実装冷
却装置において、 金属パターンは、銅パターンであることを特徴とする発
熱体実装冷却装置。 - 【請求項13】 請求項11および請求項12の内の何
れかに記載される発熱体実装冷却装置において、 金属パターンに、金メッキを施したことを特徴とする発
熱体実装冷却装置。 - 【請求項14】 請求項1ないし請求項13の内の何れ
かに記載される発熱体実装冷却装置において、 基板の対向する2端縁部を半導体試験装置の如き装置の
一部を構成する案内保持部の案内溝に摺動案内して挿入
保持する部材としたことを特徴とする発熱体実装冷却装
置。 - 【請求項15】 請求項1ないし請求項13の内の何れ
かに記載される発熱体実装冷却装置において、 冷却液体密封ケースの対向する側壁に、半導体試験装置
の如き装置の一部を構成する案内保持部の案内溝に嵌合
して摺動保持される突部を形成したことを特徴とする発
熱体実装冷却装置。 - 【請求項16】 請求項1ないし請求項13の内の何れ
かに記載される発熱体実装冷却装置において、 冷却液体密封ケースの対向する側壁に半導体試験装置の
如き装置の一部を構成する案内突条が嵌合する嵌合溝を
形成したことを特徴とする発熱体実装冷却装置。 - 【請求項17】 請求項1ないし請求項4の内の何れか
に記載される発熱体実装冷却装置において、 隔壁および蛇行板を基板から延伸形成したことを特徴と
する発熱体実装冷却装置。 - 【請求項18】 請求項5ないし請求項16の内の何れ
かに記載される発熱体実装冷却装置において、 隔壁、蛇行板および独立蛇行板を基板から延伸形成した
ことを特徴とする発熱体実装冷却装置。
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