JPH043451A - Semiconductor cooling device - Google Patents

Semiconductor cooling device

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JPH043451A
JPH043451A JP10314190A JP10314190A JPH043451A JP H043451 A JPH043451 A JP H043451A JP 10314190 A JP10314190 A JP 10314190A JP 10314190 A JP10314190 A JP 10314190A JP H043451 A JPH043451 A JP H043451A
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JP
Japan
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bellows
pressure
chamber
liquid
refrigerant liquid
Prior art date
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Pending
Application number
JP10314190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Heikichi Kuwabara
桑原 平吉
Tadakatsu Nakajima
忠克 中島
Shigeo Ohashi
繁男 大橋
Kenichi Kasai
憲一 笠井
Motohiro Sato
佐藤 元宏
Yuka Munemoto
宗本 由香
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP10314190A priority Critical patent/JPH043451A/en
Publication of JPH043451A publication Critical patent/JPH043451A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To shorten time required for sealing a cooling medium liquid into a chamber and for extracting its liquid from the chamber by coupling the chamber to a constant-pressure appliance with a piping system and then, controlling pressure in the chamber so that it is almost equal to atmospheric pressure. CONSTITUTION:When cooling capacity of a condenser 12 and a liquid cooler 11 is relatively insufficient in comparison with the heating value of each LSI chip 10, a temperature T1 in an IP mainframe 6 rises and a working point moves in the direction which improves the capacity of the cooler 11. when the temperature T1 in the IP mainframe 6 is about to rise, pressure P1 in the IP mainframe 6 is about to rise as well. The bellows 3 of a constant-pressure appliance 1 acts on this device so that pressure P1 in the bellows balances with pressure which is obtained by adding the force F of a spring in the bellows to pressure that is applied to the outside of the bellows. Yet, in the case where the bellows is equipped with the spring having only a slight spring force, once pressure P1 in the mainframe 6 is about to rise, the bellows 3 expands and then, the volume inside the bellows increases. Such a state of the bellows lowers P1 and makes it almost equal to atmospheric pressure.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、基板上にLSIチップを配列した計算機を、
冷媒液に浸漬して、その冷媒液を沸騰させることによっ
て、発熱するLSIチップを冷却する半導体装置におい
て、冷媒液を封入、抽出する機構、及び、冷媒液を封入
したチャンバ内圧力を、はぼ、大気圧に近い状態に制御
する機構に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides a computer with LSI chips arranged on a substrate.
In a semiconductor device that cools an LSI chip that generates heat by immersing it in a refrigerant liquid and boiling the refrigerant liquid, the mechanism for sealing in and extracting the refrigerant liquid and the pressure inside the chamber containing the refrigerant liquid are completely eliminated. , relates to a mechanism for controlling the pressure to a state close to atmospheric pressure.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

LSIチップ、あるいは、基板を、直接、冷媒液に浸漬
して、LSIチップなどを冷却する装置において、冷媒
液を沸騰させないで、対流によってLSIチップを冷却
する装置は発表されている。
2. Description of the Related Art Among devices that cool an LSI chip or the like by directly immersing the LSI chip or substrate in a coolant liquid, a device has been announced that cools the LSI chip by convection without boiling the coolant liquid.

冷媒液には比較的沸点の高い液体が使用される。A liquid with a relatively high boiling point is used as the refrigerant liquid.

代表的な例に特願昭58−215155号明細書が挙げ
られる。この例では冷媒液としてフロリナートが使用さ
れている。この場合には、LSIチップからの発熱量が
ホさく、冷媒液は沸騰しないで、冷媒液の顕熱輸送のみ
で熱をうばっている。作動圧はポンプ圧のみで比較的低
圧であり、大気圧近くにおさえられている。
A typical example is Japanese Patent Application No. 58-215155. In this example, Fluorinert is used as the refrigerant liquid. In this case, the amount of heat generated from the LSI chip is small, the refrigerant liquid does not boil, and heat is absorbed only by sensible heat transport of the refrigerant liquid. The operating pressure is only the pump pressure, which is relatively low and is kept close to atmospheric pressure.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

半導体装置のLSIチップの発熱量が増加してくると、
冷媒液の対流伝熱だけでは除熱できず、冷媒液の沸騰伝
熱を利用しなければならない。沸騰伝熱を行うと、LS
Iチップ部で冷媒液の気泡が発生するため冷媒の気相が
増加して、チャンバ内圧力が上昇する。チャンバ内圧力
がチャンバ周囲圧力である大気圧よりも相当大きくなる
。これに対応するためには、チャンバ構造を耐圧構造に
する必要があるが、LSIチップ、あるいは、基板など
が内部に配置されているチャンバ構造は、信号線などで
チャンバ内外を結線する必要から、それほど高圧容器に
はできない。
As the amount of heat generated by LSI chips in semiconductor devices increases,
Heat cannot be removed only by convective heat transfer of the refrigerant liquid; boiling heat transfer of the refrigerant liquid must be utilized. When boiling heat transfer is performed, LS
Since bubbles of the refrigerant liquid are generated in the I-chip portion, the gas phase of the refrigerant increases, and the pressure inside the chamber increases. The pressure inside the chamber becomes considerably greater than the atmospheric pressure, which is the pressure surrounding the chamber. In order to cope with this, it is necessary to make the chamber structure a pressure-resistant structure, but in a chamber structure in which an LSI chip or a board is placed inside, it is necessary to connect the inside and outside of the chamber with signal lines, etc. It cannot be made into a high-pressure container.

本発明の目的は、チャンバ構造に定圧器を連結して、L
SIチップが動作して沸騰が生じてもチャンバ内圧を一
定に保つようにし、チャンバ内へ冷媒液を封入、あるい
は、チャンバ内から冷媒液を抽出する時間をできるだけ
短時間に行う機構を提供することにある。
An object of the present invention is to connect a constant pressure regulator to a chamber structure, and to
To provide a mechanism for keeping the internal pressure of a chamber constant even when an SI chip operates and boiling occurs, and for sealing a refrigerant liquid into the chamber or extracting the refrigerant liquid from the chamber in as short a time as possible. It is in.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために、本発明は冷媒液を封入した
チャンバと配管で連結された定圧器を設ける。定圧器は
柔軟性ベローズ構造となっており、この柔軟性ベローズ
の伸縮作用によって、チャンバ内圧とチャンバ外部の圧
力、つまり、大気圧とをバランスさせ、チャンバ内圧力
を、はぼ、大気圧一定とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a constant pressure regulator connected by piping to a chamber containing a refrigerant liquid. The pressure regulator has a flexible bellows structure, and the expansion and contraction action of the flexible bellows balances the internal pressure of the chamber with the pressure outside the chamber, that is, the atmospheric pressure, and keeps the internal pressure of the chamber almost constant at atmospheric pressure. It is something to do.

液回収器、及び、液抽入器もベローズ構造になっており
、ベローズの伸縮を空気圧力、あるいは、機械的機構に
よって行い、ベローズ体を伸ばして冷媒液をベローズ体
へ戻したり、あるいは、逆に、ベローズ体を縮めて、冷
媒液をチャンバ内へ封入する。
The liquid collector and liquid extractor also have a bellows structure, and the bellows are expanded and contracted by air pressure or a mechanical mechanism, and the bellows body is stretched and the refrigerant liquid is returned to the bellows body, or vice versa. Then, the bellows body is contracted to seal the refrigerant liquid into the chamber.

〔作用〕[Effect]

LSIチップ、及び、基板が内部に設置されたチャンバ
が、柔軟性ベローズの両端をふさいだ柔軟性ベローズ体
と連結され、ベローズ構造体の一部がチャンバ外部であ
る大気に開放されている。
A chamber in which an LSI chip and a substrate are installed is connected to a flexible bellows body that closes both ends of a flexible bellows structure, and a portion of the bellows structure is open to the atmosphere outside the chamber.

今、本発明の半導体冷却装置が作動して、LSIチップ
部から冷媒液が沸騰した場合を想定する。
Now, assume that the semiconductor cooling device of the present invention is activated and refrigerant liquid boils from the LSI chip section.

沸騰がおこるとLSIチップ部から冷媒液の気泡が発生
し、チャンバ内に占める冷媒液の気相部が増大し、チャ
ンバ内圧力は上昇しようとする。このとき、ベローズ構
造体が柔軟構造体であると、ベローズ体が伸びて、冷媒
液の気相部だけ体積を増加させる。その時、チャンバ及
び柔軟性ベローズ構造体内の圧力は、ベローズ構造体の
柔軟性によってほとんど吸収されるため、はとんど大気
圧に近い値に保つことが可能になる。
When boiling occurs, bubbles of the refrigerant liquid are generated from the LSI chip portion, the gas phase portion of the refrigerant liquid that occupies the chamber increases, and the pressure inside the chamber tends to rise. At this time, if the bellows structure is a flexible structure, the bellows expands and increases the volume by the gas phase portion of the refrigerant liquid. The pressure within the chamber and flexible bellows structure is then mostly absorbed by the flexibility of the bellows structure, making it possible to keep it at a value close to atmospheric pressure.

一方、ベローズ構造体をチャンバの下方の他の一端側と
バルブを介して連結すると、例えば、チャンバ内に冷媒
液が封入されている場合、このバルブを開放して、ベロ
ーズ構造体を引伸ばすことによって冷媒液をベローズ側
へ戻せる。これが液回収器としての作用である。逆に、
バルブを開放して、ベローズを縮めることによって、ベ
ローズ本体側にあった冷媒液をチャンバ側へ輸送できる
On the other hand, when the bellows structure is connected to the other lower end of the chamber via a valve, for example, if a refrigerant liquid is sealed in the chamber, this valve can be opened to stretch the bellows structure. The refrigerant liquid can be returned to the bellows side. This is the action as a liquid collector. vice versa,
By opening the valve and contracting the bellows, the refrigerant liquid that was on the bellows body side can be transported to the chamber side.

これが液抽入器としての作用である。ベローズ構造体の
伸縮は、空圧、あるいは、機械的機構によって行う、空
圧を利用する場合は、ベローズ本体を密閉容器で囲んで
おき、ベビコンなどで密閉容器内を加圧することにより
、ベローズ構造体を縮める。一方、機械的機構を利用す
る場合は、例えば、歯車機構において、歯車を回転する
ことによって、外力をベローズ本体に加え、ベローズを
縮める作用を行わせる。
This is the action as a liquid extractor. The expansion and contraction of the bellows structure is performed by pneumatic pressure or a mechanical mechanism. When using pneumatic pressure, the bellows body is surrounded by a sealed container, and the bellows structure is Shrink your body. On the other hand, when a mechanical mechanism is used, for example, in a gear mechanism, by rotating a gear, an external force is applied to the bellows body, causing the bellows to contract.

〔実施例〕〔Example〕

定圧器1の実施例を第1図と第2図に示す。第1図は定
圧器の構造を示す斜視図、第2図は断面図である。円筒
状容器2の中にベローズ容器3を内挿する。ベローズ容
器3は、ドーナツ状板3aを複数枚かさねて、それぞれ
交互に内側(3c側)と外側(3d側)が一体化された
構造となっている。ベローズ容器3の一方端はふさぎ板
3bによってふさがれ、他方端は円筒状容器2の底板2
aによってふさがれている。従って、ドーナツ状板3a
とふさぎ板3b、底板2aでは機密状態が保たれる構造
となる。円筒状容器2の上面板2bと底板2aには、孔
4,5が設けられ、例えば、テーパねじを設けた座4a
、5aが取付けられている。
An embodiment of the pressure regulator 1 is shown in FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a perspective view showing the structure of the pressure regulator, and FIG. 2 is a sectional view. A bellows container 3 is inserted into a cylindrical container 2. The bellows container 3 has a structure in which a plurality of donut-shaped plates 3a are stacked one on top of the other, and the inner side (3c side) and the outer side (3d side) are integrated alternately. One end of the bellows container 3 is closed by a closing plate 3b, and the other end is closed by the bottom plate 2 of the cylindrical container 2.
It is blocked by a. Therefore, the donut-shaped plate 3a
The cover plate 3b and the bottom plate 2a have a structure that maintains a confidential state. Holes 4 and 5 are provided in the top plate 2b and bottom plate 2a of the cylindrical container 2, for example, a seat 4a provided with a tapered screw.
, 5a are attached.

定圧器1は、IP本体と連結され、次に述べる動作を行
う。第3図はIP本体6と定圧器1との連結法を示す。
The pressure regulator 1 is connected to the IP main body and performs the following operations. FIG. 3 shows a method of connecting the IP main body 6 and the pressure regulator 1.

IP本体6は、沸騰する液体である冷媒液7を封入した
チャンバ8、及びチャンバ8内には基板9、LSIチッ
プ10.液冷却器11、凝縮器12などが挿入されてい
る。LP本体6の凝縮器12が配置される上方側と、定
圧器1の底体2aに取り付けられた座5aとが配管1−
4によって連結される。冷媒液7は1例えば。
The IP main body 6 includes a chamber 8 in which a refrigerant liquid 7, which is a boiling liquid, is sealed, and a substrate 9, an LSI chip 10. A liquid cooler 11, a condenser 12, etc. are inserted. The upper side of the LP main body 6 where the condenser 12 is arranged and the seat 5a attached to the bottom body 2a of the constant pressure regulator 1 are connected to the piping 1-
Connected by 4. For example, the refrigerant liquid 7 is 1.

第3図に示すように、基板9やLSIチップ10と、凝
縮器12との間に液面がくる程度の量がチャンバ8内に
抽入されている。従って、この液面より凝縮器12側に
は冷媒蒸気15が封入されている。コンピュータが作動
を開始すると、LSIチップ10が発熱して、冷媒液7
が沸騰する。沸騰した冷媒蒸気は、冷媒液7中を流れて
いくときに、液冷却器11によって、更には凝縮器12
によって、i給液化されて落下して元に戻る。このよう
にして、発熱するLSIチップ10を冷却して、LSI
チップ10内の多数の半導体素子温度を所定の許容値内
に保つ。このとき、定常運転時には、複数個のLSIチ
ップ1oの発熱量と、液冷却器11、及び、凝縮器12
でうばう熱量はバランスして、チャンバ8内の冷媒液7
、及び冷媒蒸気15の温度はほぼ一様になり、従ってチ
ャンバ8内の圧力もほぼ一様になる。
As shown in FIG. 3, an amount of liquid has been drawn into the chamber 8 such that the liquid level is between the substrate 9 or the LSI chip 10 and the condenser 12. Therefore, refrigerant vapor 15 is sealed on the condenser 12 side from this liquid level. When the computer starts operating, the LSI chip 10 generates heat and the refrigerant liquid 7
comes to a boil. As the boiled refrigerant vapor flows through the refrigerant liquid 7, it is passed through the liquid cooler 11 and further into the condenser 12.
As a result, it becomes i-liquid and falls back to its original state. In this way, the LSI chip 10 that generates heat is cooled and the LSI chip 10 is cooled.
The temperatures of multiple semiconductor elements within chip 10 are maintained within predetermined tolerances. At this time, during steady operation, the amount of heat generated by the plurality of LSI chips 1o, the liquid cooler 11, and the condenser 12
The amount of heat produced is balanced, and the refrigerant liquid 7 in the chamber 8
, and the temperature of the refrigerant vapor 15 become substantially uniform, and therefore the pressure within the chamber 8 also becomes substantially uniform.

ところで、コンピュータの場合、IPチャンバ8からは
、給電系の配線、あるいは、信号線の配線がチャンバ外
へ取り出される。このような電気配線は、例えば、金属
性のチャンバ8と絶縁状態にしなければならず、この取
り出し方法は、例えば、ハーメチックシール方法がとら
れる。つまり、電気配線とチャンバ8間に、地材質の絶
縁物が挿入されているわけで、耐圧強度の面からみると
、非常に弱く、チャンバ8内の圧力はできるだけ大気圧
に近い状態に保ち、チャンバ8内外の圧力差を小さく押
える必要がある。そこで、IP本体6を、はぼ、大気圧
に近い状態に保つために設けたのが定圧器1である。定
圧器1は前述したようにIP本体6の上方側と配管14
によって連結されている。
Incidentally, in the case of a computer, power supply system wiring or signal line wiring is taken out from the IP chamber 8 to the outside of the chamber. Such electrical wiring must be insulated from, for example, the metal chamber 8, and a hermetic seal method, for example, is used to take it out. In other words, an insulator made of a base material is inserted between the electrical wiring and the chamber 8, which is very weak in terms of pressure resistance, and the pressure inside the chamber 8 is kept as close to atmospheric pressure as possible. It is necessary to keep the pressure difference between the inside and outside of the chamber 8 small. Therefore, the pressure regulator 1 is provided to maintain the IP main body 6 at a state close to atmospheric pressure. As mentioned above, the pressure regulator 1 is connected to the upper side of the IP main body 6 and the piping 14.
connected by.

例えば、凝縮器12、及び、液冷却器11の冷却能力が
LSIチップ10の発熱量に比べて相対的に不足してい
る場合には、IP本体6内の温度Tzは上昇して、凝縮
器12、あるいは、液冷却器11の温度T2との温度差
(Tz  Tz)を太きくして、凝縮器12、あるいは
、液冷却器11の能力を上げる方向に動作点が動く。I
P本体6の温度T1が上がろうとすると、IP本体6内
の圧力Psも上がろうとする。ところで、定圧器1のベ
ローズ3は、ベローズ内の圧力P1が、ベローズ外の圧
力(この場合大気圧に等しいが)にベローズのばね力F
を加えたものとバランスするように作用する。ところが
、ばね力Fがごく小さいベローズであると、IP本体6
内の圧力P1が上がろうとすると、第4図の(a)のよ
うに、ベローズ3が伸びて、ベローズ内側の体積が増加
し、Plは低下してほぼ大気圧に等しくなる。
For example, if the cooling capacity of the condenser 12 and the liquid cooler 11 is relatively insufficient compared to the calorific value of the LSI chip 10, the temperature Tz inside the IP main body 6 will rise and the condenser 12 or the temperature difference (Tz Tz) from the temperature T2 of the liquid cooler 11 is increased, and the operating point moves in the direction of increasing the capacity of the condenser 12 or the liquid cooler 11. I
When the temperature T1 of the IP main body 6 is about to rise, the pressure Ps inside the IP main body 6 is also about to rise. By the way, in the bellows 3 of the pressure regulator 1, the pressure P1 inside the bellows is equal to the pressure outside the bellows (equal to atmospheric pressure in this case) and the spring force F of the bellows.
It acts to balance the addition of However, if the spring force F of the bellows is very small, the IP body 6
When the internal pressure P1 tries to rise, the bellows 3 expands and the volume inside the bellows increases, as shown in FIG. 4(a), and P1 decreases and becomes almost equal to atmospheric pressure.

一方、今までの説明とは逆に、凝縮器12、あるいは、
液冷却器11の冷却能力がLSIチップ10の発熱量に
比べて相対的に大きい場合には、IP本体6内の温度T
zは逆に低下して、凝縮器12、あるいは、液冷却器1
1の温度T2との温度差(TI  T2)を小さくして
、凝縮器12、あるいは、液冷却器11の能力を下げる
方向に動作点が動く。IP本体6の温度T1が下がろう
とすると、IP本体6内の圧力P1も下がろうとする。
On the other hand, contrary to the explanation so far, the condenser 12 or
When the cooling capacity of the liquid cooler 11 is relatively large compared to the calorific value of the LSI chip 10, the temperature T inside the IP main body 6
On the contrary, z decreases and the condenser 12 or liquid cooler 1
The operating point moves in the direction of decreasing the capacity of the condenser 12 or the liquid cooler 11 by decreasing the temperature difference (TI T2) from the temperature T2 of the condenser 12 or the liquid cooler 11. When the temperature T1 of the IP main body 6 tries to fall, the pressure P1 inside the IP main body 6 also tries to fall.

この場合には、第4図の(b)のように、ベローズ3が
縮んで、ベローズ内側の体積が減少し、Plが高くなり
、大気圧に等しくなる。このようなベローズ3の働きに
よって、IP本体6の内部圧力を、はぼ、大気圧に保つ
ことができる。
In this case, as shown in FIG. 4(b), the bellows 3 contracts, the volume inside the bellows decreases, and Pl becomes high and becomes equal to atmospheric pressure. Due to the function of the bellows 3, the internal pressure of the IP main body 6 can be maintained at almost atmospheric pressure.

ベローズの一例を次に示す。厚さ0.3mm、内径26
0wn、外径3541mのドーナツ状板3aを二十九枚
かさねて、内側と外側をシーム溶接している。このよう
なベローズ構造を設ける方法によって、IP本体6内の
圧力P1を大気圧±103Pa  におさえることがで
きた。
An example of a bellows is shown below. Thickness 0.3mm, inner diameter 26
0wn, 29 donut-shaped plates 3a with an outer diameter of 3541 m are stacked one on top of the other, and the inner and outer sides are seam welded. By providing such a bellows structure, the pressure P1 inside the IP main body 6 could be suppressed to atmospheric pressure ±103 Pa.

他の実施例を次に示す。IP本体6内部圧力Pz が大
きくなろうとすると、第4図の(a)のようにベローズ
3が広がる。そこで、ある程度ベローズが広がったとこ
ろで、リミットスイッチを働らかせ、LSIチップの作
動を停止させる。例えば、第2図に示すように、円筒状
容器2の上面板2b下部にリミットスイッチ16を設け
、ベローズ3のふさぎ板3bの上に、リミットスイッチ
を押す突起17を設ける。このようにして、IP本体6
内部圧力P1が上昇しすぎた場合でも、ベローズ3が広
がって、突起17がリミットスイッチ16を作動させて
、IP本体6内に配置されたLSIチップの作動が停止
する。このようにして冷媒液7の沸騰をやめさせて、I
P本体6内の圧力を減少させることができる。これは何
んらかの原因によってIP本体6内の圧力が上昇しすぎ
た場合の安全装置を兼ねている。
Other examples are shown below. When the internal pressure Pz of the IP main body 6 tries to increase, the bellows 3 expands as shown in FIG. 4(a). Therefore, when the bellows expands to a certain extent, a limit switch is activated to stop the operation of the LSI chip. For example, as shown in FIG. 2, a limit switch 16 is provided at the bottom of the top plate 2b of the cylindrical container 2, and a projection 17 for pushing the limit switch is provided on the cover plate 3b of the bellows 3. In this way, the IP body 6
Even if the internal pressure P1 rises too much, the bellows 3 expands, the protrusion 17 activates the limit switch 16, and the operation of the LSI chip disposed within the IP main body 6 is stopped. In this way, boiling of the refrigerant liquid 7 is stopped, and I
The pressure inside the P main body 6 can be reduced. This also serves as a safety device in case the pressure inside the IP main body 6 rises too much for some reason.

次に、液回収器の実施例について示す。IP本体6内に
は冷媒液7が封入されている。ところで、基板9.LS
Iチップ10などでIPを構成したコンピュータでは1
例えば、LSIチップ10などが何んらかの原因で故障
した場合には、故障したLSIチップを取り換えたりし
なければならない。このときには、先ず、はじめに、I
P本体6内の冷媒液7をIP本体6外へ取り出さなけれ
ばならない。しかも、その工程はできるだけ短時間に行
う必要があるにのような場合に、冷媒液7をIP本体6
外へ回収するのが液回収器18である。液回収器18の
一実施例を第5図に示す。液回収器18は定圧器1と、
はぼ、似かよった形状をしており、円筒状容器19の中
にベローズ容器20を内挿する。そして、IP本体6の
底部21と、円筒状容器19の上面板19bに設けられ
た孔22とが、バルブ23を介して連通している。
Next, an example of a liquid recovery device will be described. A refrigerant liquid 7 is sealed inside the IP main body 6. By the way, the board 9. L.S.
1 for computers with IP configured with I-chip 10, etc.
For example, if the LSI chip 10 or the like breaks down for some reason, the faulty LSI chip must be replaced. In this case, first, I
The refrigerant liquid 7 in the P main body 6 must be taken out of the IP main body 6. Moreover, in cases where the process needs to be carried out in as short a time as possible, the refrigerant liquid 7 is transferred to the IP main body 6.
The liquid collector 18 collects the liquid to the outside. An embodiment of the liquid recovery device 18 is shown in FIG. The liquid recovery device 18 includes a constant pressure device 1,
The bellows container 20 has a similar shape, and the bellows container 20 is inserted into the cylindrical container 19. The bottom 21 of the IP main body 6 and a hole 22 provided in the top plate 19b of the cylindrical container 19 communicate with each other via a valve 23.

一方、円筒状容器19の底板19aには孔24が設けら
れ、孔24と、例えば、高圧空気を発生するベビコン2
5とがバルブ26を介して連通されている。冷媒液7は
IP本体6の内部と共に、液回収器18の円筒状容器1
9とベローズ容器20との間の空間にも封入されている
。従って2例えばIP本体6内へ冷媒液7を封入したと
きには、バルブ23.26を開けて、ベビコン25を作
動させる。ベローズ容器20がふくらみ、冷媒液7がI
P本体6内へ移動し、適量入ったところでバルブ23を
閉めると同時に、ベビコン25の作動を停止させる。一
方、例えばメンテナンス時に、IP本体6から冷媒液7
を抜く場合には、バルブ23を開けると同時に、バルブ
26側を大気へ開放する。ベローズ容器20が冷媒液の
液ヘツドによって縮まり、IP本体6内の冷媒液7は、
液回収器18側に移動して、IP本体6側には冷媒液7
がなくなる。
On the other hand, a hole 24 is provided in the bottom plate 19a of the cylindrical container 19.
5 are in communication with each other via a valve 26. The refrigerant liquid 7 is contained inside the IP body 6 as well as in the cylindrical container 1 of the liquid recovery device 18.
The space between the bellows container 9 and the bellows container 20 is also sealed. Therefore, for example, when the refrigerant liquid 7 is sealed into the IP main body 6, the valves 23 and 26 are opened to operate the bebicon 25. The bellows container 20 swells, and the refrigerant liquid 7
After moving into the P main body 6 and closing the valve 23 when the appropriate amount has entered, the operation of the Bebicon 25 is stopped. On the other hand, for example, during maintenance, the refrigerant liquid 7 is removed from the IP main body 6.
When removing the gas, open the valve 23 and at the same time open the valve 26 side to the atmosphere. The bellows container 20 is contracted by the liquid head of the refrigerant liquid, and the refrigerant liquid 7 in the IP main body 6 is
The refrigerant liquid 7 is moved to the liquid recovery device 18 side, and the refrigerant liquid 7 is placed on the IP main body 6 side.
disappears.

他の実施例を第6図に示す。第5図の実施例に対して異
なるのは、ベローズ容器20の駆動を駆動装置26を使
って行う点である。駆動装置26は、−面にねじ列27
を設けた棒28がベローズ先端のふざき板3bにとりつ
けてあり、歯車29の円周に設けたねじ列30がねじ列
27とからみあい、歯車29の回転によって、棒27が
上下して、ベローズを駆動することができる。
Another embodiment is shown in FIG. The difference from the embodiment shown in FIG. 5 is that the bellows container 20 is driven using a drive device 26. The drive device 26 has a thread row 27 on the negative side.
A rod 28 is attached to the baffle plate 3b at the tip of the bellows, and a screw row 30 provided around the circumference of the gear 29 is intertwined with the screw row 27, and as the gear 29 rotates, the rod 27 moves up and down, causing the bellows to move up and down. can be driven.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、LSIチップ及び基板などを中に備え
、沸騰によって発熱するLSIチップを冷却するための
冷媒液を封入したチャンバ内の圧力を、はぼ、大気圧一
定に制御することができる。
According to the present invention, the pressure inside the chamber containing an LSI chip, a substrate, etc., and containing a refrigerant liquid for cooling the LSI chip that generates heat due to boiling can be controlled to a constant atmospheric pressure. .

そのため、チャンバの肉厚を薄くすることが可能になる
Therefore, it becomes possible to reduce the wall thickness of the chamber.

更に、専用の液回収器、液抽入器を設けることによって
、チャンバ内への液抽入時間、及び、チャンバ外からの
液回収時間を縮小することができる。空圧による方法に
より、その時間をおおよそ3分にすることができる。
Furthermore, by providing a dedicated liquid recovery device and a liquid extractor, the time required to extract the liquid into the chamber and the time required to recover the liquid from outside the chamber can be reduced. The pneumatic method allows the time to be approximately 3 minutes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の斜視図、第2図は第1図の
縦断面図、第3図は本発明の第二の実施例の縦断面図、
第4図は本発明の動作を示す説明図、第5図は本発明の
一実施例の液回収器、液抽入器を示す縦断面図、第6図
は本発明の第二の実施例の液回収器、液抽入器を示す縦
断面図である。 1・・定圧器、2・・・円筒状容器、3・・・ベローズ
容器、6・・・IP本体、7・・・冷媒液、8・・・チ
ャンバ、9・・基板、10・・・LSIチップ、15・
・・冷媒蒸気、18・・・液回収器、23・・・バルブ
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of FIG. 1, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a second embodiment of the invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the operation of the present invention, FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a liquid recovery device and a liquid extractor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a second embodiment of the present invention. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Constant pressure regulator, 2... Cylindrical container, 3... Bellows container, 6... IP main body, 7... Refrigerant liquid, 8... Chamber, 9... Substrate, 10... LSI chip, 15・
...Refrigerant vapor, 18...Liquid recovery device, 23...Valve.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、LSIチップ及び基板体部品をチャンバ内側に配置
し、前記チャンバ内に冷媒液を封入して、前記冷媒液の
沸騰によつて発熱する前記LSIチップなどを冷却する
装置において、 前記チャンバと定圧器を配管系によつて連結して前記チ
ャンバ内の圧力をほぼ大気圧一定に制御したことを特徴
とする半導体冷却装置。
[Scope of Claims] 1. A device for cooling the LSI chip, etc., which generates heat due to boiling of the refrigerant liquid, by arranging an LSI chip and board parts inside a chamber, and sealing a refrigerant liquid in the chamber. A semiconductor cooling device, characterized in that the chamber and the pressure regulator are connected through a piping system to control the pressure inside the chamber to be substantially constant at atmospheric pressure.
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