JPH05160311A - 半導体冷却構造及びそれを搭載したコンピュータ - Google Patents
半導体冷却構造及びそれを搭載したコンピュータInfo
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- JPH05160311A JPH05160311A JP3324654A JP32465491A JPH05160311A JP H05160311 A JPH05160311 A JP H05160311A JP 3324654 A JP3324654 A JP 3324654A JP 32465491 A JP32465491 A JP 32465491A JP H05160311 A JPH05160311 A JP H05160311A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 発熱量の著しく大きなＬＳＩと比較的小さい
メモリとの混在する半導体モジュール、及びそれを搭載
したコンピュータの効率の良い冷却構造の提供。 【構成】 基板３上に発熱量の大きなＬＳＩ６とメモリ
２とが混在する半導体モジュールにおいて、ヒートシン
ク１をくし歯状の平行平板フィンとし、そのベース部に
切欠きを設けた。或いは基板３間に挿入したエアダクト
１１からヒートシンク１と同等幅のノズルに二次元ジェ
ットを噴出させてヒートシンク１及びメモリ２を冷却す
るようにした。更に二次元ジェットがヒートシンク１の
斜め前方より当たるようにした。 【効果】 半導体モジュールの冷却に必要な冷却空気を
制御できるため、発熱量の著しく大きなＬＳＩとそれが
比較的小さいメモリとの混在する半導体モジュール及び
それを搭載したコンピュータの良好な冷却構造を提供す
ることができる。
メモリとの混在する半導体モジュール、及びそれを搭載
したコンピュータの効率の良い冷却構造の提供。 【構成】 基板３上に発熱量の大きなＬＳＩ６とメモリ
２とが混在する半導体モジュールにおいて、ヒートシン
ク１をくし歯状の平行平板フィンとし、そのベース部に
切欠きを設けた。或いは基板３間に挿入したエアダクト
１１からヒートシンク１と同等幅のノズルに二次元ジェ
ットを噴出させてヒートシンク１及びメモリ２を冷却す
るようにした。更に二次元ジェットがヒートシンク１の
斜め前方より当たるようにした。 【効果】 半導体モジュールの冷却に必要な冷却空気を
制御できるため、発熱量の著しく大きなＬＳＩとそれが
比較的小さいメモリとの混在する半導体モジュール及び
それを搭載したコンピュータの良好な冷却構造を提供す
ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体冷却構造及びそれ
を搭載したコンピュータに係り、特に電子計算機やワー
クステーション等に用いられる半導体モジュールの半導
体冷却構造及びそれを搭載したコンピュータに関する。
を搭載したコンピュータに係り、特に電子計算機やワー
クステーション等に用いられる半導体モジュールの半導
体冷却構造及びそれを搭載したコンピュータに関する。
【０００２】
【従来の技術】パッケージの冷却を効率良く行うため
に、例えば特開平２−１３８７６１号に見られるよう
に、パッケージを覆うような放熱キャップをかぶせるこ
とが考えられている。しかし、このような構成では、チ
ップからヒートシンクに至る径路が長く、放熱キャップ
とパッケージ間の熱抵抗が大きくなり、本発明で対象と
するような発熱量の大きなパッケージの冷却には適さな
い。
に、例えば特開平２−１３８７６１号に見られるよう
に、パッケージを覆うような放熱キャップをかぶせるこ
とが考えられている。しかし、このような構成では、チ
ップからヒートシンクに至る径路が長く、放熱キャップ
とパッケージ間の熱抵抗が大きくなり、本発明で対象と
するような発熱量の大きなパッケージの冷却には適さな
い。
【０００３】発熱量が大きなＬＳＩを冷却するためには
例えば実公昭５３−２１００２号に見られるように、パ
ッケージ上面に直接各種のヒートシンクを付け、冷却風
は電子回路基板に平行に流すのが通例である。発熱量が
著しく大きいＬＳＩではその冷却を行うために冷却風の
速度を大きくすることが有効であるが、これが大きくな
りすぎると騒音上の問題が生じる。このような制約から
冷却風の速度を大きくできない場合には、ヒートシンク
の寸法をパッケージのものよりも大きなオーバハングフ
ィンにすることが考えられる。
例えば実公昭５３−２１００２号に見られるように、パ
ッケージ上面に直接各種のヒートシンクを付け、冷却風
は電子回路基板に平行に流すのが通例である。発熱量が
著しく大きいＬＳＩではその冷却を行うために冷却風の
速度を大きくすることが有効であるが、これが大きくな
りすぎると騒音上の問題が生じる。このような制約から
冷却風の速度を大きくできない場合には、ヒートシンク
の寸法をパッケージのものよりも大きなオーバハングフ
ィンにすることが考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のヒート
シンクの寸法をパッケージのものよりも大きなオーバハ
ングフィンにする場合には、例えば図３に見られるよう
なメモリ２とＬＳＩ６が混在する基板３上では、図２９
及び図３０に示すようになり、ヒートシンク下側のメモ
リ２の部分がヒートシンク１に覆われてしまうために空
気が流れにくくなり、メモリ２の冷却が不十分になる問
題があった。
シンクの寸法をパッケージのものよりも大きなオーバハ
ングフィンにする場合には、例えば図３に見られるよう
なメモリ２とＬＳＩ６が混在する基板３上では、図２９
及び図３０に示すようになり、ヒートシンク下側のメモ
リ２の部分がヒートシンク１に覆われてしまうために空
気が流れにくくなり、メモリ２の冷却が不十分になる問
題があった。
【０００５】また、発熱量の大きなＬＳＩとメモリの混
在する電子回路の冷却法としては特公昭５８−３６５１
９号にあるように、発熱量の大きなＬＳＩのみ噴流で冷
却する方法も考えられている。しかし、このような構成
では冷却風をメモリ用とＬＳＩ用の２種類に分ける必要
があり、効率的でなく、かつメモリの発熱量が増大した
場合、前述の騒音等の制約上、冷却が著しく困難になる
という問題があった。
在する電子回路の冷却法としては特公昭５８−３６５１
９号にあるように、発熱量の大きなＬＳＩのみ噴流で冷
却する方法も考えられている。しかし、このような構成
では冷却風をメモリ用とＬＳＩ用の２種類に分ける必要
があり、効率的でなく、かつメモリの発熱量が増大した
場合、前述の騒音等の制約上、冷却が著しく困難になる
という問題があった。
【０００６】本発明の目的は、発熱量の著しく大きなＬ
ＳＩと、発熱量が比較的小さいメモリの混在する半導体
モジュールに対し、ＬＳＩ及びメモリをそれぞれ効率的
に冷却することのできる半導体冷却構造及びそれを搭載
したコンピュータを提供することである。
ＳＩと、発熱量が比較的小さいメモリの混在する半導体
モジュールに対し、ＬＳＩ及びメモリをそれぞれ効率的
に冷却することのできる半導体冷却構造及びそれを搭載
したコンピュータを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、電子回路基盤に複数のＬＳＩと該ＬＳＩの
一部に熱拡散板を介して設置される冷却用の放熱フィン
とを含む半導体冷却構造において、前記放熱フィン
は、、前記ＬＳＩ上部の適当高さ位置までの部分を小、
該高さ位置より上部に位置する部分を大とする放熱面積
のフィンを少なくともその一部に含む構造であることを
特徴とするものである。
に本発明は、電子回路基盤に複数のＬＳＩと該ＬＳＩの
一部に熱拡散板を介して設置される冷却用の放熱フィン
とを含む半導体冷却構造において、前記放熱フィン
は、、前記ＬＳＩ上部の適当高さ位置までの部分を小、
該高さ位置より上部に位置する部分を大とする放熱面積
のフィンを少なくともその一部に含む構造であることを
特徴とするものである。
【０００８】また、電子回路基板上に配置された論理Ｌ
ＳＩ、複数のメモリ、該論理ＬＳＩを冷却するためのヒ
ートシンク、該論理ＬＳＩとヒートシンクとを熱的に接
続させるための熱拡散板、および前記電子回路基板と電
子機器筐体とを接続させるためのコネクタを含む半導体
モジュールの半導体冷却構造において、前記ヒートシン
クをくし歯状の平行平板フィンとし、該ヒートシンクの
ベース部に切欠きを設けたことを特徴とするものであ
る。
ＳＩ、複数のメモリ、該論理ＬＳＩを冷却するためのヒ
ートシンク、該論理ＬＳＩとヒートシンクとを熱的に接
続させるための熱拡散板、および前記電子回路基板と電
子機器筐体とを接続させるためのコネクタを含む半導体
モジュールの半導体冷却構造において、前記ヒートシン
クをくし歯状の平行平板フィンとし、該ヒートシンクの
ベース部に切欠きを設けたことを特徴とするものであ
る。
【０００９】また、前記電子回路基板間にエアダクトを
挿入し、該エアダクトに前記ヒートシンクと同等巾の二
次元スリット又は該スリットと同等のノズルを複数個設
け、該スリット又はノズルのそれぞれから噴出させた冷
却空気をそれぞれ直接に前記ヒートシンク又はメモリへ
当てることを特徴とするものである。
挿入し、該エアダクトに前記ヒートシンクと同等巾の二
次元スリット又は該スリットと同等のノズルを複数個設
け、該スリット又はノズルのそれぞれから噴出させた冷
却空気をそれぞれ直接に前記ヒートシンク又はメモリへ
当てることを特徴とするものである。
【００１０】また、前記ヒートシンクをくし歯状の平行
平板として、該平板の平行線上に前記メモリがくるよう
に構成し、該ヒートシンクの上面に設けたノズルより冷
却空気を噴出させることを特徴とするものである。
平板として、該平板の平行線上に前記メモリがくるよう
に構成し、該ヒートシンクの上面に設けたノズルより冷
却空気を噴出させることを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】上記構成によれば、くし歯状のヒートシンクを
オーバーハングさせることにより発熱量の大きなＬＳＩ
の冷却をするに十分なだけの放熱面積を得ることができ
る。また、そのヒートシンクのベース部に切欠きを設け
ることにより、ヒートシンク下部での風温上昇を上部に
比べて抑えることが可能となる。このため、ヒートシン
ク後流におけるメモリの冷却を十分に行うことができ
る。また、ヒートシンクにガイドベンを付け、フィン間
を流れる冷却空気の向きを強制的に変えることができる
ようになるので、メモリの冷却が効率的に行われる。
オーバーハングさせることにより発熱量の大きなＬＳＩ
の冷却をするに十分なだけの放熱面積を得ることができ
る。また、そのヒートシンクのベース部に切欠きを設け
ることにより、ヒートシンク下部での風温上昇を上部に
比べて抑えることが可能となる。このため、ヒートシン
ク後流におけるメモリの冷却を十分に行うことができ
る。また、ヒートシンクにガイドベンを付け、フィン間
を流れる冷却空気の向きを強制的に変えることができる
ようになるので、メモリの冷却が効率的に行われる。
【００１２】また、基板間に挿入したエアダクトからス
リットノズルを通してヒートシンク及びメモリに冷却空
気を直接当てることによりむだな空気流をなくすととも
に高い伝熱特性により効率の良い冷却を行うことができ
る。また、平行平板状のヒートシンクに当てた噴流空気
を下流側のメモリに当たるようにすることにより、エア
ダクトの形状を簡略化することが可能となる。
リットノズルを通してヒートシンク及びメモリに冷却空
気を直接当てることによりむだな空気流をなくすととも
に高い伝熱特性により効率の良い冷却を行うことができ
る。また、平行平板状のヒートシンクに当てた噴流空気
を下流側のメモリに当たるようにすることにより、エア
ダクトの形状を簡略化することが可能となる。
【００１３】以上の冷却を可能とするために筐体中に筐
体全体を冷却するのとは別の専用ファンを設けると、半
導体モジュールユニットの冷却に十分な空気流を筐体全
体の風量を増加させることなく得ることができる。
体全体を冷却するのとは別の専用ファンを設けると、半
導体モジュールユニットの冷却に十分な空気流を筐体全
体の風量を増加させることなく得ることができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明のいくつかの実施例を、図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００１５】（実施例１）図１、図２、図３により本発
明の第１の実施例を説明する。電子回路の基板３の両面
にメモリ２が接続されており、中央部にはＬＳＩ６が存
在し、ＬＳＩ６で発生した熱をヒートシンク１との間で
拡散させる熱拡散板４とＬＳＩ６を保護するためのキャ
ップ５とが付いている。また、電気信号を伝えるために
コンデンサ７やコネクタ８が設けてあり、熱拡散板４と
ヒートシンク１との間は接着剤で密着されている。ヒー
トシンク１は平行平板状のフィンで構成されており、熱
拡散板４に対してオーバーハングしている。ヒートシン
ク１は、押し出し加工により成形し、その後、ヒートシ
ンク１のベース部をカットすることによりでき上ってい
る。
明の第１の実施例を説明する。電子回路の基板３の両面
にメモリ２が接続されており、中央部にはＬＳＩ６が存
在し、ＬＳＩ６で発生した熱をヒートシンク１との間で
拡散させる熱拡散板４とＬＳＩ６を保護するためのキャ
ップ５とが付いている。また、電気信号を伝えるために
コンデンサ７やコネクタ８が設けてあり、熱拡散板４と
ヒートシンク１との間は接着剤で密着されている。ヒー
トシンク１は平行平板状のフィンで構成されており、熱
拡散板４に対してオーバーハングしている。ヒートシン
ク１は、押し出し加工により成形し、その後、ヒートシ
ンク１のベース部をカットすることによりでき上ってい
る。
【００１６】基板３は上下方向に複数あり冷却風は基板
３間を図中左から右に向って流れている。このような構
成において、発熱量の大きなＬＳＩ６はヒートシンク１
に十分な放熱面積があるため冷却可能である。ヒートシ
ンク１のオーバハング部とメモリ２との間を流れる冷却
空気は加熱される区間が少ないためヒートシンク１であ
たためられることが少なく、ヒートシンク１の下流側の
メモリ２まわりの冷却空気温度は高くならないため、メ
モリ２の冷却が有効に行われる。
３間を図中左から右に向って流れている。このような構
成において、発熱量の大きなＬＳＩ６はヒートシンク１
に十分な放熱面積があるため冷却可能である。ヒートシ
ンク１のオーバハング部とメモリ２との間を流れる冷却
空気は加熱される区間が少ないためヒートシンク１であ
たためられることが少なく、ヒートシンク１の下流側の
メモリ２まわりの冷却空気温度は高くならないため、メ
モリ２の冷却が有効に行われる。
【００１７】（実施例２）図４、図５は本発明の第２の
実施例を説明するものである。本実施例においてはオー
バーハング状ヒートシンク１の上端部に２つのガイドベ
ン９ａ、９ｂが付いている。ガイドベンの流れに対する
角度は上流側ガイドベン９ａのものが下流側ガイドベン
９ｂのものに比べて小さい。このような構成においては
ヒートシンク１内を流れる冷却空気がガイドベン９ａ、
９ｂにより曲げられてメモリ２に当るため、メモリ２の
冷却が良好になる。
実施例を説明するものである。本実施例においてはオー
バーハング状ヒートシンク１の上端部に２つのガイドベ
ン９ａ、９ｂが付いている。ガイドベンの流れに対する
角度は上流側ガイドベン９ａのものが下流側ガイドベン
９ｂのものに比べて小さい。このような構成においては
ヒートシンク１内を流れる冷却空気がガイドベン９ａ、
９ｂにより曲げられてメモリ２に当るため、メモリ２の
冷却が良好になる。
【００１８】なお、ガイドベン９ａ、９ｂの流れに対す
る角度は等しくても良い。また、ガイドベン９の数も１
つでも良く２つ以上でも良い。
る角度は等しくても良い。また、ガイドベン９の数も１
つでも良く２つ以上でも良い。
【００１９】さらにガイドベン９を形状記憶合金やバイ
メタルで構成し、ヒートシンク間温度により可変させて
も良い。
メタルで構成し、ヒートシンク間温度により可変させて
も良い。
【００２０】（実施例３）図６、図７は本発明の第３の
実施例を説明するものである。本実施例においてはヒー
トシンク１と熱拡散板４との間にベース１０が介在する
ようになっている。このような構成においては、基板３
間を流れる冷却空気はヒートシンク１を冷却するものと
メモリ２を冷却するものとに完全に分離されるため、そ
れぞれ所望の冷却性能を達成することができる。
実施例を説明するものである。本実施例においてはヒー
トシンク１と熱拡散板４との間にベース１０が介在する
ようになっている。このような構成においては、基板３
間を流れる冷却空気はヒートシンク１を冷却するものと
メモリ２を冷却するものとに完全に分離されるため、そ
れぞれ所望の冷却性能を達成することができる。
【００２１】なお、ベース１０の形状は図８（ａ）に示
したものに限ることはなく、図８（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）に示すように、例えばベース１０ａ、１０ｂ、１
０ｃのようなものを１又は複数個並べるようにしても良
い。
したものに限ることはなく、図８（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）に示すように、例えばベース１０ａ、１０ｂ、１
０ｃのようなものを１又は複数個並べるようにしても良
い。
【００２２】また、第１ないし第３実施例において説明
したヒートシンクの代りに、図９ないし図１０に示すヒ
ートシンクを用いても良い。
したヒートシンクの代りに、図９ないし図１０に示すヒ
ートシンクを用いても良い。
【００２３】（実施例４）図１３、図１４は本発明の第
４の実施例を説明するものである。本実施例において
は、基板３間にエアダクト１１が挿入されている。図
中、冷却空気はエアダクト１１の左端から流入し、エア
ダクト１１にあけられたノズル１２から噴出し、ヒート
シンク１ａ、メモリ２に直接当る。ヒートシンク１ａは
平行平板状のフィンにより構成され押し出し加工により
形成される。本実施例に用いられるヒートシンク１ａは
図１４に示すように、これまでの実施例のヒートシンク
１に比べフィン高さをおさえ、代りに枚数を増やしてあ
る。またヒートシンク１ａはメモリ２にかぶらない程度
の大きさを有する。
４の実施例を説明するものである。本実施例において
は、基板３間にエアダクト１１が挿入されている。図
中、冷却空気はエアダクト１１の左端から流入し、エア
ダクト１１にあけられたノズル１２から噴出し、ヒート
シンク１ａ、メモリ２に直接当る。ヒートシンク１ａは
平行平板状のフィンにより構成され押し出し加工により
形成される。本実施例に用いられるヒートシンク１ａは
図１４に示すように、これまでの実施例のヒートシンク
１に比べフィン高さをおさえ、代りに枚数を増やしてあ
る。またヒートシンク１ａはメモリ２にかぶらない程度
の大きさを有する。
【００２４】ノズル１２の形状は図１５（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）に示すようにヒートシンク１ａ用のもの
は二次元スリット状あるいはそれと同等のもので、ヒー
トシンク１とほぼ同等幅である。メモリ用は丸又は多角
形のもので各メモリ２の位置に１ヶずつ設けてある。こ
のような構成においてはエアダクト１１からの冷却空気
がヒートシンク１ａ又びメモリ２にむだなく当り、かつ
噴流による高い伝熱性能が出るために少ない冷却空気流
量で有効に冷却することができる。
（ｂ）、（ｃ）に示すようにヒートシンク１ａ用のもの
は二次元スリット状あるいはそれと同等のもので、ヒー
トシンク１とほぼ同等幅である。メモリ用は丸又は多角
形のもので各メモリ２の位置に１ヶずつ設けてある。こ
のような構成においてはエアダクト１１からの冷却空気
がヒートシンク１ａ又びメモリ２にむだなく当り、かつ
噴流による高い伝熱性能が出るために少ない冷却空気流
量で有効に冷却することができる。
【００２５】なお、本実施例においてヒートシンク１ａ
として平行平板フィンの代りにスリットフィンないしピ
ンフィンにしたものを使用しても良い。
として平行平板フィンの代りにスリットフィンないしピ
ンフィンにしたものを使用しても良い。
【００２６】（実施例５）図１６、図１７は本発明の第
５の実施例を説明するもので、ヒートシンク１としてピ
ン１５を立てたピンフィンを用いた例である。本実施例
ではヒートシンク１上のノズル１２の形状として、図１
８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、同心状の円形
または多角形を用いる。ピンフィンを用いることにより
平板フィンよりも高い伝熱性能が得られ発熱量のより大
きなＬＳＩ６を冷却することが可能となる。
５の実施例を説明するもので、ヒートシンク１としてピ
ン１５を立てたピンフィンを用いた例である。本実施例
ではヒートシンク１上のノズル１２の形状として、図１
８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、同心状の円形
または多角形を用いる。ピンフィンを用いることにより
平板フィンよりも高い伝熱性能が得られ発熱量のより大
きなＬＳＩ６を冷却することが可能となる。
【００２７】（実施例６）図１９は本発明の第６の実施
例を説明するものである。本実施例においてはエアダク
ト１１に設けられたノズル１２は、ヒートシンク１用と
基板３の下側のメモリ２ａとのそれぞれに対してのみあ
けられている。ヒートシンク１の形状は平行平板状フィ
ンである。基板３の上側のメモリ２ｂは、ヒートシンク
１に当てられた噴出空気流が平板に平行に流れた後メモ
リ２ｂに当たることを利用して、高い冷却伝熱性能を得
ることができる。
例を説明するものである。本実施例においてはエアダク
ト１１に設けられたノズル１２は、ヒートシンク１用と
基板３の下側のメモリ２ａとのそれぞれに対してのみあ
けられている。ヒートシンク１の形状は平行平板状フィ
ンである。基板３の上側のメモリ２ｂは、ヒートシンク
１に当てられた噴出空気流が平板に平行に流れた後メモ
リ２ｂに当たることを利用して、高い冷却伝熱性能を得
ることができる。
【００２８】本実施例では、メモリ２ｂとヒートシンク
１ａとを冷却する空気を同一にすることができるため、
ヒートシンク１ａにより多くの冷却空気を集中させるこ
とが可能である。このため、より発熱量の大きいＬＳＩ
６の冷却が可能になる。
１ａとを冷却する空気を同一にすることができるため、
ヒートシンク１ａにより多くの冷却空気を集中させるこ
とが可能である。このため、より発熱量の大きいＬＳＩ
６の冷却が可能になる。
【００２９】（実施例７）図２０は本発明の第７の実施
例を説明するものである。本実施例においてはエアダク
ト１１のノズル１２は平行平板状のヒートシンク１に対
してのみ設けられている。また、基板３間にエアガイド
１３が設けられている。このような構成においては、ノ
ズル１２を出た噴流空気流はヒートシンク１に当った
後、平板フィンに沿って前後に流れ、一部はエアガイド
１３により曲げられ基板３下側のメモリを冷却し、残り
はエアガイド１３とメモリ２との間を流れることにより
基板３の上面のメモリ２を冷却する。本実施例では、エ
アダクトの形状と寸法を簡略化できる利点がある。
例を説明するものである。本実施例においてはエアダク
ト１１のノズル１２は平行平板状のヒートシンク１に対
してのみ設けられている。また、基板３間にエアガイド
１３が設けられている。このような構成においては、ノ
ズル１２を出た噴流空気流はヒートシンク１に当った
後、平板フィンに沿って前後に流れ、一部はエアガイド
１３により曲げられ基板３下側のメモリを冷却し、残り
はエアガイド１３とメモリ２との間を流れることにより
基板３の上面のメモリ２を冷却する。本実施例では、エ
アダクトの形状と寸法を簡略化できる利点がある。
【００３０】なお、エアガイド１３としては図２１、図
２２に示すようなものでも良く、いずれの場合でも本実
施例とほほ同様な冷却性能を得ることができる。
２２に示すようなものでも良く、いずれの場合でも本実
施例とほほ同様な冷却性能を得ることができる。
【００３１】（実施例８）図２３に示す本発明の第８の
実施例は、基板３間にエアガイド１３の代りに風車１４
を設けたものである。エアガイド１１からの噴出空気流
は平行平板状のヒートシンク１の前後面を流れた後、風
車１４を回転させる。これらの流れを利用して基板３の
上、下面のメモリ２を冷却させることができる。
実施例は、基板３間にエアガイド１３の代りに風車１４
を設けたものである。エアガイド１１からの噴出空気流
は平行平板状のヒートシンク１の前後面を流れた後、風
車１４を回転させる。これらの流れを利用して基板３の
上、下面のメモリ２を冷却させることができる。
【００３２】（実施例９）図２４は本発明の第９の実施
例を説明するものである。本実施例においてはエアダク
ト１１の先端にあるノズル１２はヒートシンク１の斜め
前方を向くように設置されている。ノズル１２の形状
は、図２５（ａ）、（ｂ）に示すように、二次元スリッ
ト状或いはそれと同等のものであり、ヒートシンク１は
平行平板状のものである。図２４の右側のメモリ２の上
部にはエアガイド１３が設けられている。
例を説明するものである。本実施例においてはエアダク
ト１１の先端にあるノズル１２はヒートシンク１の斜め
前方を向くように設置されている。ノズル１２の形状
は、図２５（ａ）、（ｂ）に示すように、二次元スリッ
ト状或いはそれと同等のものであり、ヒートシンク１は
平行平板状のものである。図２４の右側のメモリ２の上
部にはエアガイド１３が設けられている。
【００３３】このような構成においてエアダクト１１を
流れる冷却空気は、一部はエアダクト１１の途中にある
ノズル１２ａから噴出しメモリ２を冷却し、残りはエア
ダクト１１の先端にあるノズル１２から噴出し、ヒート
シンク１を冷却し、その後、下流側にあるメモリ２を冷
却する。この際、エアガイド１３により冷却空気流れを
制御し基板３の上下面のメモリ２の冷却が均等に行われ
るようになっている。
流れる冷却空気は、一部はエアダクト１１の途中にある
ノズル１２ａから噴出しメモリ２を冷却し、残りはエア
ダクト１１の先端にあるノズル１２から噴出し、ヒート
シンク１を冷却し、その後、下流側にあるメモリ２を冷
却する。この際、エアガイド１３により冷却空気流れを
制御し基板３の上下面のメモリ２の冷却が均等に行われ
るようになっている。
【００３４】本実施例は図２４に示す基板３間を全体的
に空気が左から右に向って流れて行くような流路構成の
際に有効であり、全体の空気流れをノズル１２からの噴
出空気がじゃまをすることがない。
に空気が左から右に向って流れて行くような流路構成の
際に有効であり、全体の空気流れをノズル１２からの噴
出空気がじゃまをすることがない。
【００３５】（実施例１０）図２６で説明する本発明の
第１０の実施例は、図２４の実施例のエアガイド１３を
取り除いたものである。エアダクト１１は先端部で２つ
のノズル１２を有している。下部のノズル１２ａを出た
噴出空気はヒートシンク１を冷却した後に下流側にある
メモリ２の冷却を行なう。上部のノズル１２ｂを出た噴
出空気は上側の基板３の下面にあるメモリ２の冷却を行
なう。本実施例ではエアガイド１３を用いないため基板
３間の冷却流路の構成が簡略化できる。
第１０の実施例は、図２４の実施例のエアガイド１３を
取り除いたものである。エアダクト１１は先端部で２つ
のノズル１２を有している。下部のノズル１２ａを出た
噴出空気はヒートシンク１を冷却した後に下流側にある
メモリ２の冷却を行なう。上部のノズル１２ｂを出た噴
出空気は上側の基板３の下面にあるメモリ２の冷却を行
なう。本実施例ではエアガイド１３を用いないため基板
３間の冷却流路の構成が簡略化できる。
【００３６】（実施例１１）図２７で説明する本発明の
第１１の実施例は、図２６に示した例の上部のノズル１
２ｂの先端を伸ばし、メモリ２の一つ一つに噴出空気が
近くから直接当るようにしたものである。本実施例では
上側の基板３の下面にあるメモリ２の冷却を均等に行う
ことが容易となる。
第１１の実施例は、図２６に示した例の上部のノズル１
２ｂの先端を伸ばし、メモリ２の一つ一つに噴出空気が
近くから直接当るようにしたものである。本実施例では
上側の基板３の下面にあるメモリ２の冷却を均等に行う
ことが容易となる。
【００３７】（実施例１２）図２８で説明する第１２の
実施例は、上述の第１ないし第１１実施例において説明
した半導体モジュールの冷却構造をコンピュータの筐体
１８中に設けた場合を示す。本実施例においては筐体１
８内全体を冷却するためのファン１６が冷却空気の出口
部に設けてあり、筐体１８内の冷却空気は図の右側から
左側に向って流れている。発熱量の大きいモジュールの
集合体１７は筐体１８の冷却空気入口側にある。モジュ
ール集合体１７で発熱量の大きなＬＳＩ６やメモリ２を
効率的に冷却するためにモジュール集合体１７の入口部
に筐体１８全体を冷却するためのファン１６とは別のフ
ァン１６ａを設けてある。本実施例によれば筐体１８中
の全体の冷却空気の量を増加させることなく、発熱量の
大きなモジュール集合体１７の冷却を行うことができ
る。
実施例は、上述の第１ないし第１１実施例において説明
した半導体モジュールの冷却構造をコンピュータの筐体
１８中に設けた場合を示す。本実施例においては筐体１
８内全体を冷却するためのファン１６が冷却空気の出口
部に設けてあり、筐体１８内の冷却空気は図の右側から
左側に向って流れている。発熱量の大きいモジュールの
集合体１７は筐体１８の冷却空気入口側にある。モジュ
ール集合体１７で発熱量の大きなＬＳＩ６やメモリ２を
効率的に冷却するためにモジュール集合体１７の入口部
に筐体１８全体を冷却するためのファン１６とは別のフ
ァン１６ａを設けてある。本実施例によれば筐体１８中
の全体の冷却空気の量を増加させることなく、発熱量の
大きなモジュール集合体１７の冷却を行うことができ
る。
【００３８】
【発明の効果】以上、本発明によれば半導体モジュール
の冷却に必要な冷却空気を制御することができるため
に、発熱量の著しく大きなＬＳＩとそれが比較的小さい
メモリの混在する半導体モジュール及びそれを搭載した
コンピュータに対して、ＬＳＩ及びメモリ共に効率よく
冷却できる冷却構造を提供することができる。
の冷却に必要な冷却空気を制御することができるため
に、発熱量の著しく大きなＬＳＩとそれが比較的小さい
メモリの混在する半導体モジュール及びそれを搭載した
コンピュータに対して、ＬＳＩ及びメモリ共に効率よく
冷却できる冷却構造を提供することができる。
【図１】本発明の第１実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施例を示す上面図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施例のヒートシンクを示す斜視
図である。
図である。
【図６】本発明の第３実施例を示す断面図である。
【図７】本発明の第３実施例のヒートシンクを示す斜視
図である。
図である。
【図８】図７に示したベースの変形例を示す説明図であ
る。
る。
【図９】本発明の実施例に用いたヒートシンクの変形例
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施例に用いたヒートシンクの変形
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施例に用いたヒートシンクの変形
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図１２】本発明の実施例に用いたヒートシンクの変形
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第４実施例を示す断面図である。
【図１４】図１３のもののヒートシンクの説明図であ
る。
る。
【図１５】図１３のもののノズルの説明図である。
【図１６】本発明の第５実施例を示す断面図である。
【図１７】図１６のもののヒートシンクの説明図であ
る。
る。
【図１８】図１６のもののノズルの説明図である。
【図１９】本発明の第６実施例を示す断面図である。
【図２０】本発明の第７実施例を示す断面図である。
【図２１】図２０のもののエアガイドの変形例の説明図
である。
である。
【図２２】図２０のもののエアガイドの変形例の説明図
である。
である。
【図２３】本発明の第８実施例を示す断面図である。
【図２４】本発明の第９実施例を示す断面図である。
【図２５】図２４のもののノズルの説明図である。
【図２６】本発明の第１０実施例を示す断面図である。
【図２７】本発明の第１１実施例を示す断面図である。
【図２８】本発明の第１２実施例を示す説明図である。
【図２９】従来例を示す断面図である。
【図３０】図２９のものの冷却構造を示す斜視図であ
る。
る。
１ ヒートシンク ２ メモリ ３ 基板 ４ 熱拡散板 ５ キャップ ６ ＬＳＩ ７ コンデンサ ８ コネクタ ９ ガイドベン １０ ベース １１ エアダクト １２ ノズル １３ エアガイド １４ 風車 １５ ピン １６ ファン １７ モジュール集合体 １８ 筐体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山際 明 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所神奈川工場内 (72)発明者 岩井 進 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所神奈川工場内
Claims (16)
- 【請求項１】 電子回路基盤に複数のＬＳＩと該ＬＳＩ
の一部に熱拡散板を介して設置される冷却用の放熱フィ
ンとを含む半導体冷却構造において、前記放熱フィン
は、、前記ＬＳＩ上部の適当高さ位置までの部分を小、
該高さ位置より上部に位置する部分を大とする放熱面積
のフィンを少なくともその一部に含む構造であることを
特徴とする半導体冷却構造。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体冷却構造におい
て、前記放熱フィンの空気流の流動方向の放熱面長さ
は、前記ＬＳＩ上部の適当高さ位置までの部分が小、該
高さ位置より上部に位置する部分が大であることを特徴
とする半導体冷却構造。 - 【請求項３】 電子回路基板上に配置された論理ＬＳ
Ｉ、複数のメモリ、該論理ＬＳＩを冷却するためのヒー
トシンク、該論理ＬＳＩとヒートシンクとを熱的に接続
させるための熱拡散板、および前記電子回路基板と電子
機器筐体とを接続させるためのコネクタを含む半導体モ
ジュールの半導体冷却構造において、前記ヒートシンク
をくし歯状の平行平板フィンとし、該ヒートシンクのベ
ース部に切欠きを設けたことを特徴とする半導体冷却構
造。 - 【請求項４】 請求項３記載の半導体冷却構造におい
て、前記ヒートシンクのフィン上端部にガイドベンを設
けたことを特徴とする半導体冷却構造。 - 【請求項５】 請求項４記載の半導体冷却構造におい
て、前記ガイドベンを複数個とし、下流側のガイドベン
ほど、流れの主流方向に対する傾き角を大きくしたこと
を特徴とする半導体冷却構造。 - 【請求項６】 請求項４又は５記載の半導体冷却構造に
おいて、前記ガイドベンを形状記憶合金ないしバイメタ
ルとし、ヒートシンクの温度により傾き角を可変とさせ
ることを特徴とする半導体冷却構造。 - 【請求項７】 電子回路基板上に配置された論理ＬＳ
Ｉ、複数のメモリ、該論理ＬＳＩを冷却するためのヒー
トシンク、該論理ＬＳＩとヒートシンクとを熱的に接続
させるための熱拡散板、および前記電子回路基板と電子
機器筐体とを接続させるためのコネクタを含む半導体モ
ジュールの半導体冷却構造において、前記電子回路基板
間にエアダクトを挿入し、該エアダクトに前記ヒートシ
ンクと同等巾の二次元スリット又は該スリットと同等の
ノズルを複数個設け、該スリット又はノズルのそれぞれ
から噴出させた冷却空気をそれぞれ直接に前記ヒートシ
ンク又はメモリへ当てることを特徴とする半導体冷却構
造。 - 【請求項８】 請求項７記載の半導体冷却構造におい
て、前記ヒートシンクをピン状のフィンとし、該ヒート
シンク上のエアダクトに設けるノズルを同心状の円形又
は多面形としたことを特徴とする半導体冷却構造。 - 【請求項９】 請求項７記載の半導体冷却構造におい
て、前記ヒートシンクをくし歯状の平行平板としたこと
を特徴とする半導体冷却構造。 - 【請求項１０】 請求項９記載の半導体冷却構造におい
て、前記平板にスリットを設けたことを特徴とする半導
体冷却構造。 - 【請求項１１】 電子回路基板上に配置された論理ＬＳ
Ｉ、複数のメモリ、該論理ＬＳＩを冷却するためのヒー
トシンク、該論理ＬＳＩとヒートシンクとを熱的に接続
させるための熱拡散板、および前記電子回路基板と電子
機器筐体とを接続させるためのコネクタを含む半導体モ
ジュールの半導体冷却構造において、前記ヒートシンク
をくし歯状の平行平板として、該平板の平行線上に前記
メモリがくるように構成し、該ヒートシンクの上面に設
けたノズルより冷却空気を噴出させることを特徴とする
半導体冷却構造。 - 【請求項１２】 請求項１１記載の半導体冷却構造にお
いて、前記ヒートシンクの平板の平行線上に１個ないし
複数個のエアガイドを設けたことを特徴とする半導体冷
却構造。 - 【請求項１３】 請求項１１記載の半導体冷却構造にお
いて、前記ヒートシンクの平板の平行線上に１個ないし
複数個の風車を設けたことを特徴とする半導体冷却構
造。 - 【請求項１４】 請求項１１記載の半導体冷却構造にお
いて、前記ヒートシンクの斜め前方より、前記ノズルか
らの冷却空気が噴出することを特徴とする半導体冷却構
造。 - 【請求項１５】 請求項１ないし１４のうちいずれかに
記載の半導体冷却構造を搭載したコンピュータ。 - 【請求項１６】 請求項１５記載のコンピュータにおい
て、前記半導体冷却構造を有する半導体モジュールの集
合体を冷却する専用ファンを設けたことを特徴とするコ
ンピュータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3324654A JP3030526B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 半導体冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3324654A JP3030526B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 半導体冷却構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05160311A true JPH05160311A (ja) | 1993-06-25 |
| JP3030526B2 JP3030526B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=18168243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3324654A Expired - Fee Related JP3030526B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 半導体冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3030526B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07183432A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-21 | Nec Corp | ヒートシンク付半導体パッケージ |
| JP2002257428A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-11 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | パルス管冷凍機の熱交換器 |
| EP1349210A1 (en) * | 2000-12-27 | 2003-10-01 | Fujitsu Limited | Heat sink and electronic device with heat sink |
| JP2007180369A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Sharp Corp | ヒートシンクおよび電子機器 |
| JP2011023587A (ja) * | 2009-07-16 | 2011-02-03 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 半導体装置 |
| CN107230754A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-10-03 | 系统电子科技（镇江）有限公司 | 一种高密封性能的电池包 |
| JP2018195844A (ja) * | 2015-03-31 | 2018-12-06 | 三協立山株式会社 | ヒートシンク |
| US10888019B2 (en) | 2018-09-07 | 2021-01-05 | Nec Corporation | Electronic device |
| US11737235B2 (en) | 2017-03-29 | 2023-08-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Propulsion control device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102181188B1 (ko) * | 2019-02-26 | 2020-11-20 | 이호영 | 휴대용 선풍기 및 휴대용 선풍기가 결합된 공기청정기 |
-
1991
- 1991-12-09 JP JP3324654A patent/JP3030526B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07183432A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-21 | Nec Corp | ヒートシンク付半導体パッケージ |
| EP1349210A1 (en) * | 2000-12-27 | 2003-10-01 | Fujitsu Limited | Heat sink and electronic device with heat sink |
| EP1349210A4 (en) * | 2000-12-27 | 2005-03-09 | Fujitsu Ltd | THERMAL WELL AND ELECTRONIC DEVICE WITH THERMAL WELL |
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| JP2007180369A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Sharp Corp | ヒートシンクおよび電子機器 |
| JP2011023587A (ja) * | 2009-07-16 | 2011-02-03 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 半導体装置 |
| JP2018195844A (ja) * | 2015-03-31 | 2018-12-06 | 三協立山株式会社 | ヒートシンク |
| US11737235B2 (en) | 2017-03-29 | 2023-08-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Propulsion control device |
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| CN107230754B (zh) * | 2017-07-03 | 2023-04-25 | 系统电子科技（镇江）有限公司 | 一种高密封性能的电池包 |
| US10888019B2 (en) | 2018-09-07 | 2021-01-05 | Nec Corporation | Electronic device |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3030526B2 (ja) | 2000-04-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |