JPH05275587A - 集積回路の冷却構造 - Google Patents
集積回路の冷却構造Info
- Publication number
- JPH05275587A JPH05275587A JP7107692A JP7107692A JPH05275587A JP H05275587 A JPH05275587 A JP H05275587A JP 7107692 A JP7107692 A JP 7107692A JP 7107692 A JP7107692 A JP 7107692A JP H05275587 A JPH05275587 A JP H05275587A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- integrated circuit
- heat sink
- fins
- cooling
- coolant
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】集積回路の浸漬噴流冷却において集積回路チッ
プ表面での接触面積を増大させ、かつ冷媒とフィンとを
無駄なく接触させることにより、冷却効率を向上させ
る。 【構成】本発明のヒートシンクの内部の円筒型フィンに
小径の孔を複数設けた円錐型ヒートシンクとすることに
よって、一次ノズルと柔軟なホースで接続している二次
ノズルから噴出された冷媒を、集積回路チップ１と、半
田または熱伝導性接着剤２を介して接着してある熱伝導
性の良い平板３、及び小径の孔６を複数設けた円筒型フ
ィンに接触させることができる。また、全体の孔の開い
た円錐状の金属カバー８で覆うことによって冷媒を強制
的に円筒型フィン４，５及び平板３に接触させることが
できる。
プ表面での接触面積を増大させ、かつ冷媒とフィンとを
無駄なく接触させることにより、冷却効率を向上させ
る。 【構成】本発明のヒートシンクの内部の円筒型フィンに
小径の孔を複数設けた円錐型ヒートシンクとすることに
よって、一次ノズルと柔軟なホースで接続している二次
ノズルから噴出された冷媒を、集積回路チップ１と、半
田または熱伝導性接着剤２を介して接着してある熱伝導
性の良い平板３、及び小径の孔６を複数設けた円筒型フ
ィンに接触させることができる。また、全体の孔の開い
た円錐状の金属カバー８で覆うことによって冷媒を強制
的に円筒型フィン４，５及び平板３に接触させることが
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体冷却を用いた電子
機器等に使用される集積回路の冷却構造に関し、特に絶
縁体冷媒を用いてノズルから直接冷媒を噴出することに
よって冷却を行う浸漬噴流冷却の構造に関する。
機器等に使用される集積回路の冷却構造に関し、特に絶
縁体冷媒を用いてノズルから直接冷媒を噴出することに
よって冷却を行う浸漬噴流冷却の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の浸漬噴流冷却は、絶縁性液体の浸
した集積回路チップまたは集積回路チップ放熱面に接着
したヒートシンク上にノズルからの冷媒を直接噴出させ
るものであった。図３に従来の対流型空冷用にも用いら
れるヒートシンクの形状を示し、図４にそのヒートシン
クを用いた従来の浸漬噴流冷却構造を示す。従来のヒー
トシンク１２は半田２または熱伝導性接着剤で集積回路
チップ１に固着されピッチ一定のフィン１１が集積回路
チップ１の面に垂直になるようにとりつけられていた。
さらにヒートシンク１２のフィン１１の表面は平滑面か
あるいは、多少粗面に仕上げており、ヒートシンク１２
の上端部であるノズル側は開放した構造となっている。
した集積回路チップまたは集積回路チップ放熱面に接着
したヒートシンク上にノズルからの冷媒を直接噴出させ
るものであった。図３に従来の対流型空冷用にも用いら
れるヒートシンクの形状を示し、図４にそのヒートシン
クを用いた従来の浸漬噴流冷却構造を示す。従来のヒー
トシンク１２は半田２または熱伝導性接着剤で集積回路
チップ１に固着されピッチ一定のフィン１１が集積回路
チップ１の面に垂直になるようにとりつけられていた。
さらにヒートシンク１２のフィン１１の表面は平滑面か
あるいは、多少粗面に仕上げており、ヒートシンク１２
の上端部であるノズル側は開放した構造となっている。
【０００３】一次ノズル１０から噴流された冷媒はヒー
トシンク１２の集積回路チップ１の面中央部の部分に垂
直に衝突し、その後跳ね返ってヒートシンク１２上端部
から流出する。
トシンク１２の集積回路チップ１の面中央部の部分に垂
直に衝突し、その後跳ね返ってヒートシンク１２上端部
から流出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の集積回
路の冷却構造は、ノズル１０から噴流された冷媒は図４
の矢印の流れに沿ってフィン１１の表面から熱を奪うこ
とができる。このため、集積回路チップ中央部において
は、冷却効率を高めることができるが、チップ周辺部は
ヒートシンクの中央部のフィンが障害物となるため、冷
媒の流れが妨げられ、冷却効率を高めることができな
い。したがって、集積回路チップの表面温度がチップ中
央部と周辺部で異なり冷却効果が少ないという問題が生
ずる。
路の冷却構造は、ノズル１０から噴流された冷媒は図４
の矢印の流れに沿ってフィン１１の表面から熱を奪うこ
とができる。このため、集積回路チップ中央部において
は、冷却効率を高めることができるが、チップ周辺部は
ヒートシンクの中央部のフィンが障害物となるため、冷
媒の流れが妨げられ、冷却効率を高めることができな
い。したがって、集積回路チップの表面温度がチップ中
央部と周辺部で異なり冷却効果が少ないという問題が生
ずる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁性冷媒を
用いて、一次ノズルから冷媒を噴出して冷却を行う集積
回路の冷却構造において、集積回路上に熱伝導性の良い
平板を固着し、前記平板に複数の小径の孔を開けた円筒
型フィンを複数個取り付け、この複数個の円筒側フィン
全体を複数の小径の孔を開け頂点に前記一次ノズルから
噴出される冷媒を流入させるための二次ノズルを設けた
円錐の熱伝導性の良い金属カバーで覆うことを特徴とす
る。
用いて、一次ノズルから冷媒を噴出して冷却を行う集積
回路の冷却構造において、集積回路上に熱伝導性の良い
平板を固着し、前記平板に複数の小径の孔を開けた円筒
型フィンを複数個取り付け、この複数個の円筒側フィン
全体を複数の小径の孔を開け頂点に前記一次ノズルから
噴出される冷媒を流入させるための二次ノズルを設けた
円錐の熱伝導性の良い金属カバーで覆うことを特徴とす
る。
【０００６】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【０００７】図１は本発明の一実施例の一部を破断して
示す斜視図である。図中１は集積回路チップであり、チ
ップ１の放熱面と半田２または熱伝導性接着剤を介して
熱伝導性の良い平板３が接着されている。また平板３に
は複数の小径の孔６を設けた円筒型フィン４，５が設け
られており、平板３と円筒型フィン４，５全体を２次ノ
ズルを有する円錐型のフィンを兼ねた金属カバー８で覆
っている。また、円錐状金属カバー８に付いている二次
ノズル７は柔軟なホース９を介して一次ノズル１０に接
続されている。
示す斜視図である。図中１は集積回路チップであり、チ
ップ１の放熱面と半田２または熱伝導性接着剤を介して
熱伝導性の良い平板３が接着されている。また平板３に
は複数の小径の孔６を設けた円筒型フィン４，５が設け
られており、平板３と円筒型フィン４，５全体を２次ノ
ズルを有する円錐型のフィンを兼ねた金属カバー８で覆
っている。また、円錐状金属カバー８に付いている二次
ノズル７は柔軟なホース９を介して一次ノズル１０に接
続されている。
【０００８】図２は図１に示す実施例の断面図である。
炭化フッ素などの絶縁性の冷媒は図中の矢印の方向に沿
って進む。一次ノズル１０を通過した冷媒は弾力性の優
れたゴム管などの柔軟なホース９を通ってヒートシンク
の円錐状の金属カバー８に付いている二次ノズル７から
ヒートシンクの中央に噴出され熱伝導性の良い平板３の
衝突する。このとき冷媒はヒートシンクの平板３から集
積回路チップの熱を奪い円筒型フィン４の複数の孔から
流出する。円筒型フィン４の孔を通るときに流速を高め
ながらフィンの熱を奪い、かつ次室の平板３部分から熱
を奪い取り、次の円筒型フィン５の熱と次室の平板３の
熱を奪い、かつ更に流速を高めながら円錐状金属カバー
８の孔からヒートシンクの外部への流出する。
炭化フッ素などの絶縁性の冷媒は図中の矢印の方向に沿
って進む。一次ノズル１０を通過した冷媒は弾力性の優
れたゴム管などの柔軟なホース９を通ってヒートシンク
の円錐状の金属カバー８に付いている二次ノズル７から
ヒートシンクの中央に噴出され熱伝導性の良い平板３の
衝突する。このとき冷媒はヒートシンクの平板３から集
積回路チップの熱を奪い円筒型フィン４の複数の孔から
流出する。円筒型フィン４の孔を通るときに流速を高め
ながらフィンの熱を奪い、かつ次室の平板３部分から熱
を奪い取り、次の円筒型フィン５の熱と次室の平板３の
熱を奪い、かつ更に流速を高めながら円錐状金属カバー
８の孔からヒートシンクの外部への流出する。
【０００９】本発明のヒートシンクはヒートシンク全体
の形状を円錐にしたことにより冷媒の拡散を無くし、複
数の円筒型フィンに複数の小径の孔６を設けることによ
って冷媒を無駄なく伝熱面に接触させ集積回路チップを
冷却することができる。
の形状を円錐にしたことにより冷媒の拡散を無くし、複
数の円筒型フィンに複数の小径の孔６を設けることによ
って冷媒を無駄なく伝熱面に接触させ集積回路チップを
冷却することができる。
【００１０】また、本発明のヒートシンクの金属カバー
８に付いている２次ノズル７は柔軟なホース９を介して
一次ノズル１０に接続されており、このためチップの配
列の大きさにかかわらず、二次ノズル７を集積回路チッ
プ１の中央に設置することができる。また、これにより
冷却装置の組み立てにある程度の自由度をもたせること
ができるので集積回路チップ１の取付け誤差の問題を解
消し、組み立て作業を簡易化できる。さらに柔軟なホー
ス９は集積回路チップ１の発熱による熱膨張によって生
ずる応力を緩和する役割も併せ持つ。
８に付いている２次ノズル７は柔軟なホース９を介して
一次ノズル１０に接続されており、このためチップの配
列の大きさにかかわらず、二次ノズル７を集積回路チッ
プ１の中央に設置することができる。また、これにより
冷却装置の組み立てにある程度の自由度をもたせること
ができるので集積回路チップ１の取付け誤差の問題を解
消し、組み立て作業を簡易化できる。さらに柔軟なホー
ス９は集積回路チップ１の発熱による熱膨張によって生
ずる応力を緩和する役割も併せ持つ。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の集積回路の
冷却構造は、浸漬噴流冷却の際、噴流による冷媒の流れ
を円錐状金属カバーにより強制的に円筒型フィンに向け
ヒートシンクのフィンに設けた小径の孔によりフィンに
邪魔されず冷却効率を高めさらに冷却装置の組み立ての
簡易化、熱応力の緩和にも効果がある。
冷却構造は、浸漬噴流冷却の際、噴流による冷媒の流れ
を円錐状金属カバーにより強制的に円筒型フィンに向け
ヒートシンクのフィンに設けた小径の孔によりフィンに
邪魔されず冷却効率を高めさらに冷却装置の組み立ての
簡易化、熱応力の緩和にも効果がある。
【図１】本発明の一実施例の斜視図である。
【図２】図１に示す実施例の断面図である。
【図３】従来のヒートシンクの斜視図である。
【図４】従来のヒートシンクを使用した集積回路の冷却
構造の断面図である。
構造の断面図である。
１ 集積回路チップ ２ 半田 ３ 平板 ４ 円筒型フィン ５ 円筒型フィン ６ 小径の孔 ７ 二次ノズル ８ 円錐状金属カバー ９ 柔軟なホース １０ 一次ノズル １１ フィン
Claims (2)
- 【請求項１】 絶縁性冷媒を用いて、一次ノズルから冷
媒を噴出して冷却を行う集積回路の冷却構造において、
集積回路上に熱伝導性の良い平板を固着し、前記平板に
複数の小径の孔を開けた円筒型フィンを複数個取り付
け、この複数個の円筒側フィン全体を複数の小径の孔を
開け頂点に前記一次ノズルから噴出される冷媒を流入さ
せるための二次ノズルを設けた円錐の熱伝導性の良い金
属カバーで覆うことを特徴とする集積回路の冷却構造。 - 【請求項２】 一次ノズルと二次ノズルを柔軟なホース
で接続した請求項１記載の集積回路の冷却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7107692A JPH05275587A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 集積回路の冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7107692A JPH05275587A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 集積回路の冷却構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05275587A true JPH05275587A (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=13450076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7107692A Withdrawn JPH05275587A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 集積回路の冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05275587A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008109970A3 (en) * | 2007-03-15 | 2008-11-20 | Inoveo Pesquisa E Desenvolvime | Liquid circulation cooling system for electronic devices |
| GB2571053A (en) * | 2017-09-06 | 2019-08-21 | Iceotope Ltd | Heat sink for immersion cooling |
| GB2571054A (en) * | 2017-09-06 | 2019-08-21 | Iceotope Ltd | Module for liquid cooling |
| US11096313B2 (en) | 2017-09-06 | 2021-08-17 | Iceotope Group Limited | Heat sink, heat sink arrangement and module for liquid immersion cooling |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP7107692A patent/JPH05275587A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008109970A3 (en) * | 2007-03-15 | 2008-11-20 | Inoveo Pesquisa E Desenvolvime | Liquid circulation cooling system for electronic devices |
| GB2571053A (en) * | 2017-09-06 | 2019-08-21 | Iceotope Ltd | Heat sink for immersion cooling |
| GB2571054A (en) * | 2017-09-06 | 2019-08-21 | Iceotope Ltd | Module for liquid cooling |
| GB2571053B (en) * | 2017-09-06 | 2020-03-18 | Iceotope Group Ltd | Heat sink for immersion cooling |
| GB2571054B (en) * | 2017-09-06 | 2020-03-25 | Iceotope Group Ltd | Module for liquid cooling |
| US11096313B2 (en) | 2017-09-06 | 2021-08-17 | Iceotope Group Limited | Heat sink, heat sink arrangement and module for liquid immersion cooling |
| US11369040B2 (en) | 2017-09-06 | 2022-06-21 | Iceotope Group Limited | Heat sink, heat sink arrangement and module for liquid immersion cooling |
| US11470739B2 (en) | 2017-09-06 | 2022-10-11 | Iceotope Group Limited | Heat sink, heat sink arrangement and module for liquid immersion cooling |
| US11596082B2 (en) | 2017-09-06 | 2023-02-28 | Iceotope Group Limited | Heat sink, heat sink arrangement and module for liquid immersion cooling |
| US11653472B2 (en) | 2017-09-06 | 2023-05-16 | Iceotope Group Limited | Heat sink, heat sink arrangement and module for liquid immersion cooling |
| US11968802B2 (en) | 2017-09-06 | 2024-04-23 | Iceotope Group Limited | Heat sink, heat sink arrangement and module for liquid immersion cooling |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990608 |