JPH01270297A - 伝導冷却モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子機器の冷却実装に係り、特に大型電子計算
機などのマルチチップ実装の高発熱パッケージの冷却に
好適な伝導冷却モジュールに関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は特開昭６１−８８５９７号のように。

給水ユニットの材質は金属製で熱伝導性の艮好なもので
ありまた放熱ユニットは素子毎に分か【ていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は給水ユニットが金属製であって熱伝導性
が良好なため、素子冷却後の排液から給液への伝熱によ
る給液温度の上昇によって冷却効率が低下する欠点があ
った。

また、放熱ユニットが発熱素子毎に個別につくられるた
め、素子毎に給液量？調整しなければ素子間の消費電力
の差によってジャンクシラン温度が大きくばらついた。

本発明の目的は排ｇ！Ｌつ）ら、給液への伝熱全低減す
ることで給液温度の上昇を防止し、更に素子間の消費電
力差によるジャンクシラン温度のばらつきを低減して、
冷却効率を高めることにある。

〔課瀧を解決するための手段〕

上記目的は冷却モジュールを、給液ユニットと放熱ユニ
ットと全分離させる構造とし、給液ユニットは冷却噴流
ｆｔ共給する素子毎の噴流管と、それの取り付けられる
板とを共に熱伝導性の極めて悪い素材例えばセラミック
で成形し、それを給液クースで密閉して構成し、放熱ユ
ニットは、全素子に接触する熱伝導性の極めて良好な金
属製例えばアルミニウム製の一体品である放熱板を仕切
り板で素子位置毎に区切って構成する構造とすることに
より達成される。

〔作用〕

冷却液は給液ユニットの給水口より供給され。

素子毎の噴流管を備えた給液プレートにより分流する。

これにより素子毎に個別に冷却噴流が供給される。

それぞれの冷却噴流は放熱ユニットの放熱板に衝突して
素子ρ）もの熱全取り去る。ここで、仕切り板は噴流相
互の流体力学的および熱的作用を排除する。その後、各
冷却噴流は仕切り板・給液プレート間の間隙を通って合
流し、放熱ユニットの排液口より流れ去る。

その際、給液と排液との熱的境界である給液プレートお
よび噴流管は熱伝導性のきわめて悪い素材例えばセラミ
ックで成形されているため、排液ρ・ら給液への伝熱は
極めて少なく、給液温度の上昇による冷却効率の低下は
防止されている。

また、放熱板は熱伝導性の極めて良い金属製例えばアル
ミニウムでかつ全素子に接触する一体品であるため、素
子間の消費電力差によるジャンクシ１ン温度のばらつき
は低減されている。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図、第２図および第３図
により説明する。

こｎらの図は本発明による大型電子計算機のパッケージ
に対する伝導冷却モジュールを示したものである。

給液ユニット１を構成する給液ケース２と給液プレート
３（噴流管１５′ｌｔ含む）とはパツキン４を間にはさ
み放熱ユニット６に止めねじ５で共線めされ、液冷モ′
）ニールが構成される。

金属性の放熱板７は高さが放熱板端の立ち上がり寸法よ
り小さい仕切板８で素子位置毎に区切らｎている。

また、放熱板７下面には各発熱素子に応じた球面凹部が
形成され１弾性伝熱体９を介して素子の伝熱基板８に接
触している。１１は発熱素子、１２はプリント基板であ
る。

給液１３（冷却液）は給液クース２の給液口から供給さ
れ、給液プレート３により分流され、噴流管１５かも多
数の冷却噴流となって各素子１１ヲ冷却する。ここで、
仕切り板８は噴流相互の流体力学的および熱的作用全排
除する。その後、各噴流は仕切り板８と給液プレート３
との間隙を通って合流し、放熱ユニット６の排液口より
流れ去る。

この際、噴流′ｉ　１５　ｔ−含む給液プレート３は熱
伝導性の極めて悪い素材例えばセラミックで成形されて
いるため、排液１４から給／ｇ、１５への伝熱は極めて
少なく、これを金属製としている従来形に比べて耐液温
度の上昇が小さいので冷却効率が良い。

−万、素子１１の熱は伝熱基板１０かも弾性伝熱体９を
介して放熱板７に伝わり、そこから冷却噴流に運び去ら
れる。

このとき、放熱板７が、全素子に接触し、かつ熱伝導性
の極めて良い金属製例えばアルミニウム製の一体品であ
るため、素子間の消費電力差によるジャンクション温度
のばらつきは、素子毎に放熱ユニットを設けた従来形に
比べ、低減される。

また、ここで伝熱基板１０と放熱板７との間に弾性伝熱
体９を介在させたのは、素子のプリント基板１２への実
装の凹凸を吸収して接触圧を一定にするためであり、ま
た、放熱板７の凹部および伝熱基板１０の凸部を球面状
としたのは、素子実装の曲がりによる接触面積の変化を
最小限に抑えるためである。

〔発明の効果」 本発明によれば給液プレートおよび噴流管を熱伝導性の
極めて悪い材料例えばセラミック展、としたことにより
、排液から給液への伝熱が低減さｎるので、給液温度の
上昇による冷却効率の低下が防止できる効果がある。

また、放熱板を全素子に接触する熱伝導性の極めて良い
金属調例えばアルミニウム製の一体品としたことによつ
５素子間の消費電力差によるジャンクション温度のばら
つきが低減さｎる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の大型直子計算機の発熱パッ
ケージに対する伝導冷却モジュールの全体構成図、第２
図は冷却液の流路を示すＡＡ断面図、第３図は発熱素子
から放熱板ｆでの伝熱経路を示すＢ部詳細図である。 １・・・給液ユニット、　　２・・・給液ケース。 ３・・・給液フレート、　　４・・・パツキン。 ５・・・止めねじ、　　　　６・・・放熱ユニット。 ７・・・放熱板、　　　　　８・・・仕切り板。 ９・・・弾性伝熱体、１０・・・伝熱基板。 １１・・・発熱素子、１２・・・プリント基板。 １５３．給液、１４甲排５ｇ、。 １５・・・噴流管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、発熱素子毎に噴流冷却を行うための噴流管を備えた
   給液プレートと冷却液を供給するための給液ケースとで
   構成された給液ユニットと、素子から噴流に熱を伝えか
   つ噴流を受けるための放熱ユニットとで構成される、電
   子機器の高発熱マルチチップパッケージに対する伝導冷
   却モジュールにおいて、給排液の熱的境界にあたる、噴
   流管を含む給液プレートを熱伝導性の極めて悪い素材例
   えばセラミックで成形し、また、放熱ユニットを熱伝導
   性の良好な金属例えばアルミニウムで箱状に一体成形し
   、全素子に接触するようにした放熱板と、それを素子位
   置毎に仕切る、高さが放熱板端部よりひくい格子状の仕
   切り板とで構成したことを特徴とする伝導冷却モジュー
   ル。