JPH05291447A - Cooling structure for semiconductor device - Google Patents

Cooling structure for semiconductor device

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JPH05291447A
JPH05291447A JP9469692A JP9469692A JPH05291447A JP H05291447 A JPH05291447 A JP H05291447A JP 9469692 A JP9469692 A JP 9469692A JP 9469692 A JP9469692 A JP 9469692A JP H05291447 A JPH05291447 A JP H05291447A
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JP
Japan
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radiator
cooling
exhaust
outlet
air
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9469692A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiki Watanabe
善己 渡辺
Kenji Takabuchi
憲二 高渕
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To construct an effective air discharge passage when a semiconductor is cooled by blowing upon generation of heat and to improve a cooling effect. CONSTITUTION:The cooling structure for a semiconductor device comprises the device 52 which generates heat, a radiator 53 in contact with the device, an exhaust guide 60 of cooling air extended from a bottom toward an opening around the radiator, and an outlet 56 for cooling air opposed to an opening surface of the radiator. The cooling air to be discharged from the outlet 56 is discharged in a circumferential direction of the outlet 56 by the guide 60 around the radiator through the radiator 53.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、発熱を伴う半導体装置
への送風冷却にともなう排気流の効果的な排気経路を形
成する半導体装置の冷却構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling structure for a semiconductor device, which forms an effective exhaust path for an exhaust flow accompanied by cooling by blowing air to the semiconductor device which generates heat.

【0002】電子・通信装置などは、小形化・高密度化
とともに半導体装置の集積化が進展し、その消費電力に
よる発熱が増大することから、発熱の放散冷却が効果的
に行われることがきわめて重要なこととなっている。
In electronic / communication devices and the like, the miniaturization and high density of semiconductor devices have led to the progress of integration of semiconductor devices, and the heat generation due to the power consumption thereof increases. Therefore, it is extremely effective to dissipate and cool the heat generation. It has become important.

【0003】従来のアナログ通信やデジタル通信などに
使用された電気通信装置は、保守性や実装効率を優先し
て図6に示されるような、ブックシエルフ形実装といわ
れる態様が採られていた。すなわち、装置1の内部には
多段にシエルフ枠2が積層されこれにプリント板3が縦
方向として多数枚並列に挿入実装されている。
A conventional telecommunication device used for analog communication, digital communication, etc. has a form called "bookshelf type mounting" as shown in FIG. 6 in which maintainability and mounting efficiency are prioritized. .. That is, the shelve frames 2 are stacked in multiple stages inside the device 1, and a large number of printed boards 3 are inserted and mounted in parallel in the vertical direction.

【0004】シエルフ枠の背面側から見た部分斜視図を
図7に示す。シエルフ枠2の背面にはプリント板でなる
マザーボード4が取り付けられており、前面側にはコネ
クタ5が設けられている。このコネクタ5に対してプリ
ント板3のプリント板コネクタ6が挿入接続される。な
お符号7はコネクタ5の端子ピンである。
FIG. 7 shows a partial perspective view of the shelving frame as seen from the back side. A mother board 4 made of a printed board is attached to the back surface of the shelve frame 2, and a connector 5 is provided on the front surface side. The printed board connector 6 of the printed board 3 is inserted and connected to the connector 5. Reference numeral 7 is a terminal pin of the connector 5.

【0005】上記従来の構成は、IC,LSI間に伝送
処理される信号速度が遅いために、電気的接続の長さは
あまり問題ではなく、製造効率の低下をともなわない程
度の小形化であった。IC,LSIなどの発熱量も少な
いために装置内の自然対流を利用した自然空冷方式や小
形の送風機による強制空冷で対処が可能であった。
In the above conventional structure, since the signal speed for transmission processing between the IC and the LSI is slow, the length of the electrical connection does not matter so much, and the size is small enough not to lower the manufacturing efficiency. It was Since the heat generation amount of ICs, LSIs, etc. is small, it was possible to cope with it by a natural air cooling method using natural convection in the apparatus or forced air cooling by a small blower.

【0006】上記従来のブックシエルフ形の実装構造の
装置1によると、プリント板3をマザーボード4に接続
するためのコネクタ5が設けられているが、このコネク
タ5の端子ピン7が多数マザーボード4の裏面に突出し
ており、このためにマザーボード4に回路部品を実装し
ようとしてもそのスペースが無い状態である。すなわ
ち、マザーボード4はプリント板3間への配線接続機能
のみである。
[0006] According to the device 1 of the above-mentioned conventional Book-Chierf type mounting structure, the connector 5 for connecting the printed board 3 to the mother board 4 is provided, but the terminal pins 7 of this connector 5 are many. Since it protrudes to the back surface of the board, even if an attempt is made to mount a circuit component on the mother board 4, there is no space. That is, the mother board 4 has only a wiring connection function between the printed boards 3.

【0007】今後の電気通信に要求されることは、高速
のデジタル信号処理を行うための電気通信装置には、I
C,LSIなどへの電気的接続の配線長が長くなると、
信号の伝送遅延を起こしたり、多数のコネクタ間を高速
のデジタル信号が経由することで、電気信号の劣化や雑
音の影響を受け、通信品質の低下を招くからこのような
事態の発生を抑止することが求められる。そこで、I
C,LSIなどの間の配線長を最短とするために、これ
ら部品間を極力短くした高密度実装化が必要である。
What is required for future telecommunications is that the telecommunications equipment for high-speed digital signal processing is
If the wiring length for electrical connection to C, LSI, etc. becomes longer,
The occurrence of such a situation is suppressed because a signal transmission delay is caused or a high-speed digital signal passes through a large number of connectors, which is affected by the deterioration of electric signals and noise, and causes deterioration of communication quality. Is required. So I
In order to minimize the wiring length between C, LSI, etc., it is necessary to realize high-density packaging by shortening these components as much as possible.

【0008】このように、1つのプリント板からの信号
はそのプリント板内の配線を通り、コネクタを経由して
マザーボードに接続され、そのマザーボード内の配線を
通り再度別のコネクタを経由して他の1つのプリント板
内の素子に接続されるから、素子間の配線距離が長くな
ることが避けられない。
As described above, the signal from one printed board passes through the wiring inside the printed board and is connected to the motherboard through the connector, passes through the wiring inside the motherboard, and again through another connector. Since it is connected to the elements in one printed board, it is inevitable that the wiring distance between the elements becomes long.

【0009】一方、上記従来の実装構造でIC,LSI
などの部品の発熱量が比較的少ない場合では、小形の送
風機による強制冷却方式で十分であったが、高速のデジ
タル信号処理を行うためには、LSIのゲート規模も従
来の10倍以上の規模となり、局部的に高発熱となる大
規模なLSIが多数使用される。従って、従来の小形送
風機による冷却方式では十分な冷却が行えない。
On the other hand, in the conventional mounting structure described above, ICs and LSIs are used.
When the amount of heat generated by parts such as is relatively small, the forced cooling system with a small blower was sufficient, but in order to perform high-speed digital signal processing, the gate size of the LSI is 10 times or more than the conventional scale. Therefore, a large number of large-scale LSIs that locally generate high heat are used. Therefore, the conventional cooling method using a small blower cannot provide sufficient cooling.

【0010】以上のようなことから、図8に示される通
信装置10が考え出された。図8の(a)図は正面図、
(b)図は背面図である。(a)図の正面図には図6と
同様に多段に積層されるシエルフ枠11にプリント板1
2が縦方向として多数枚並列に挿入実装されている状態
が示されている。そうして、装置筐体の上下には排気用
と冷却用の送風機13,14が設けられて、プリント板
12の発熱部品を冷却している。
From the above, the communication device 10 shown in FIG. 8 has been devised. FIG. 8 (a) is a front view,
(B) The figure is a rear view. In the front view of FIG. 6A, the printed circuit board 1 is attached to the shelving frame 11 which is stacked in multiple layers as in FIG.
A state in which a large number of 2 are inserted and mounted in parallel in the vertical direction is shown. Then, blowers 13 and 14 for exhaust and cooling are provided above and below the device casing to cool the heat-generating components of the printed board 12.

【0011】(b)図の背面図には上部を破断した断面
図であるが、大規模なLSIに設けられた放熱器15が
縦横方向の平面に配列実装された状態が見られる。この
放熱器15に冷却空気を送風し冷却するための送風機1
6が装置筐体の下方に、冷却後の空気の排気のための送
風機17が上方に設けられている。
The rear view of FIG. 2B is a cross-sectional view with the upper part cut away, but it can be seen that the radiators 15 provided in a large-scale LSI are arrayed and mounted on the horizontal and vertical planes. Blower 1 for blowing cooling air to this radiator 15 to cool it
6 is provided below the device casing, and a blower 17 is provided above for the exhaust of the cooled air.

【0012】上記放熱器15は図9の部分拡大図に示さ
れるように上下方向の放熱フイン18が多数枚並列に配
置形成されており、矢印で示されるように下方から送風
される冷却空気の流れが放熱フイン18に接して熱を奪
い、上方の送風機17によって効果的に排出される。
As shown in the partially enlarged view of FIG. 9, the radiator 15 has a large number of vertical radiating fins 18 arranged side by side in parallel. As shown by the arrow, the cooling air blown from below is supplied. The flow comes into contact with the radiating fins 18 to take heat and is effectively discharged by the blower 17 above.

【0013】このような構成とするためには、図7に示
されるマザーボード4を多層として前面側にコネクタピ
ンを植設してコネクタを構成し、このコネクタピンは背
面側に突出させないで、マザーボードの中間までの挿入
としてプリント板間の配線接続をさせるようにしてい
る。そうして、背面側には別のコネクタピンを植設する
ことにより、LSI間の配線接続用のコネクタを構成す
るようにし、このコネクタにLSIを実装するようにし
たことにある。したがって、マザーボードの前面側と背
面側とではそれぞれ独立した配線構成がなされるが、必
要部分では前後の配線を接続させる。
In order to have such a structure, the mother board 4 shown in FIG. 7 is formed as a multi-layer and connector pins are implanted on the front surface side to form a connector, and the connector pins do not project to the rear surface side. The wiring is connected between the printed boards by inserting it up to the middle. Then, another connector pin is planted on the back side so as to form a connector for wiring connection between the LSIs, and the LSI is mounted on this connector. Therefore, the front side and the rear side of the mother board have independent wiring configurations, but the front and rear wirings are connected at necessary portions.

【0014】このようにして、マザーボードの両面に電
気的にも構造的にも独立したコネクタを構成することに
より、マザーボードを複数枚で構成させたような機能を
もたせることができ、必要部分を配線接続することで各
機能間を従来のような接続に代えて最短距離での接続が
可能となる。したがって、装置内の奥行きスペースを有
効に利用することが可能となり高密度化実装ができる。
In this way, by forming electrically and structurally independent connectors on both sides of the mother board, it is possible to have a function similar to that of a plurality of mother boards and to wire necessary parts. By connecting, it becomes possible to connect each function in the shortest distance instead of the conventional connection. Therefore, it is possible to effectively use the depth space in the device, and high-density mounting can be performed.

【0015】装置内の発熱部を低発熱部と高発熱部とに
分け、それぞれの発熱量に応じた冷却方法にすることで
最適な冷却システムを構成することができ、低発熱部品
で構成した前面側のブックシエルフ形実装部は小形の送
風機による冷却方法とし、局部的に高発熱となるLSI
は背面側に平面実装して高速大量の冷却用の空気を流し
て、それぞれに最適な冷却方法を適用し過剰性または冷
却能力の不足という問題の起こらないようにすることが
可能となった。
An optimal cooling system can be constructed by dividing the heat generating portion in the apparatus into a low heat generating portion and a high heat generating portion, and adopting a cooling method according to each heat generation amount. The bookshelf type mounting part on the front side is a cooling method using a small blower, and the LSI generates high heat locally.
It became possible to mount it on the back side in a plane and let a large amount of high-speed cooling air flow, and apply the optimal cooling method to each to avoid the problem of excess or insufficient cooling capacity.

【0016】[0016]

【従来の技術】上記のような改善された構成としたこと
により、大幅な冷却方法と実装上の改良がなされたが、
冷却面にはなお以下のような問題点があり、この点の解
決をすることが必要であった。
2. Description of the Related Art Due to the above-mentioned improved construction, a great cooling method and mounting improvement have been made.
The cooling surface still has the following problems, and it was necessary to solve this problem.

【0017】すなわち、図9のような冷却方法である
と、図8からも明らかなように多数のLSIとその放熱
器15の配列により、下方からの冷却風が順次上昇する
に従って次々と上方の放熱器15に接するにともない、
空気の温度が上昇して上方の放熱器15の適切な冷却を
行うことができなくなる。
That is, in the cooling method as shown in FIG. 9, as is apparent from FIG. 8, due to the arrangement of a large number of LSIs and their radiators 15, as the cooling air from below rises in sequence, the cooling air from above is raised one after another. As it touches the radiator 15,
The temperature of the air rises, and it becomes impossible to appropriately cool the radiator 15 above.

【0018】そこで、このような問題点を解決するため
に、図10,図11のような冷却方法を案出した。これ
は、単に下方から全体に冷却空気を送気するのではな
く、下方の送風機16から送風される冷却風を放熱器1
5全体に亘るエアダクト19を設け、このエアダクトか
ら放熱器15に対向する送出口20をそれぞれに向けた
ものである。
Therefore, in order to solve such a problem, a cooling method as shown in FIGS. 10 and 11 was devised. This does not merely send the cooling air from below to the whole, but rather sends the cooling air blown from the blower 16 below to the radiator 1
5, air ducts 19 are provided over the entire area, and the air outlets 20 facing the radiator 15 are directed from the air ducts.

【0019】図12には、1つのシエルフ11を背面側
から見た斜視図(a)が示されており、(b)図にはそ
の一部が拡大して示され、LSIを複数まとめたマルチ
チップモジュール21を1つの放熱器22で冷却するよ
うにしたものである。この放熱器には4箇所に放熱フイ
ン群23が形成されており、この放熱フイン群23に対
向してエアダクト19からの送出口20が向けられてい
る。
FIG. 12 shows a perspective view (a) of one shelf 11 as seen from the back side, and FIG. The multi-chip module 21 is cooled by one radiator 22. Radiator fin groups 23 are formed at four locations in this radiator, and a delivery port 20 from the air duct 19 faces the radiator fin groups 23.

【0020】以上のようにして、全放熱器に対して常に
同じ状態の冷却風を与えることが可能となり、上下の放
熱器に温度変化が生じないようにすることができた。ま
た、送出口20の開口径を変化させることで発熱量に応
じた送風量を加減することも可能となった。
As described above, it is possible to constantly apply the same cooling air to all radiators, and it is possible to prevent temperature changes from occurring in the upper and lower radiators. Further, by changing the opening diameter of the outlet 20, it is possible to adjust the amount of air blow according to the amount of heat generation.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成によれ
ば、各放熱器に対してエアダクトからの冷却空気を送出
口によって集中的に供給して冷却するようにしたので、
効果的に冷却することができるようになったが、やはり
さらなる問題点があることが判明した。送出口からの噴
出気流は対向する放熱器に当たり、反射方向への気流と
側方への気流とに分散されて上方向に排気されるが、こ
の噴出気流は周囲にあるダクト外の空気を誘導混和した
合成噴出気流となる。
According to the above-mentioned conventional structure, the cooling air from the air duct is centrally supplied to the radiators through the outlets to cool the radiators.
Although it became possible to cool effectively, it turned out that there were further problems. The airflow emitted from the outlet hits the opposing radiator and is dispersed into the airflow in the reflection direction and the airflow to the side and discharged upward, but this airflow induces the air outside the surrounding ducts. It becomes a mixed jet air flow.

【0022】この周囲の空気はすなわち下方の冷却空気
の排気流にほかならない。したがって、折角の冷却気流
の温度が高くなり効果的な冷却効果が得られない。この
傾向は上方になるほど高くなる。
This ambient air is, in other words, the exhaust flow of the cooling air below. As a result, the temperature of the cooling airflow is so high that an effective cooling effect cannot be obtained. This tendency becomes higher as it goes up.

【0023】また、装置筐体外への排気のための送風機
が放熱器側の直上寄りの方向に位置されているので、下
方からの排気流が放熱器近くを流れ、このためにも排気
温度が上の放熱器に伝達することになり好ましいもので
はない。
Further, since the blower for exhausting air to the outside of the apparatus casing is located in the direction directly above the radiator side, the exhaust flow from below flows near the radiator, which also causes the exhaust temperature to rise. It is not preferable because it is transmitted to the radiator above.

【0024】本発明の目的は上記従来の種々の問題点を
解決することを課題とする。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned various conventional problems.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】上記従来技術の問題点を
解決するための本発明の構成手段は、発熱を伴う半導体
装置と、該半導体装置に接する放熱器と、該放熱器を囲
み底面から開口方向に拡がる冷却気流の排気ガイドと、
該放熱器の開口面に対向する冷却風の送出口と、からな
り、上記送出口から送出される冷却風が上記放熱器内を
通過し該放熱器を囲む排気ガイドによって送出口の周辺
方向に排出されるようにした半導体装置の冷却構造であ
る。
The constituent means of the present invention for solving the above-mentioned problems of the prior art is a semiconductor device which generates heat, a radiator in contact with the semiconductor device, and a bottom surface surrounding the radiator. An exhaust guide for the cooling airflow that expands in the opening direction,
A cooling air outlet facing the opening surface of the radiator, the cooling air sent out from the outlet passing through the radiator and surrounding the radiator in the peripheral direction of the outlet by an exhaust guide. It is a cooling structure of a semiconductor device that is discharged.

【0026】そうして、上記排気ガイドを椀形状とした
こと。さらには、上記半導体装置は複数個配置され、冷
却気流の排気気流は冷却風の送出口側に寄せられた排気
経路が形成されるように排気用の送風機が設けられてな
ることにある。
Then, the exhaust guide is shaped like a bowl. Further, a plurality of the above semiconductor devices are arranged, and a blower for exhaust is provided so that an exhaust path of the exhaust airflow of the cooling airflow is directed to the outlet side of the cooling airflow.

【0027】[0027]

【作用】上記本発明の構成手段によると、排気ガイドが
個々の放熱器をそれぞれに囲んでいるのでこの放熱器の
内部には自身の排気分しか存在しないので、他の部分の
排気温度の影響を受けることがない。しかもこの内部の
排気は絶えず新鮮な冷却空気が冷却風の送出口から噴出
供給されていることにより置換される。このようにし
て、すべての放熱器を同じ条件にしている。
According to the above-described means of the present invention, since the exhaust guide surrounds each radiator, only the amount of the exhaust itself exists inside the radiator, so that the influence of the exhaust temperature of other parts is exerted. Never receive. Moreover, the exhaust air inside is constantly replaced by fresh cooling air being jetted and supplied from the outlet for cooling air. In this way, all radiators have the same conditions.

【0028】排気ガイドは開口側が広くなるように構成
されているので、送出流と排気流が混乱することなく分
離された状態になって、それぞれが円滑に流れる。排気
ガイドの形状を椀形としたことで、さらに排気流がその
流線に沿って排出され、一層の送排気流の流れがよくな
るとともに排気のほとんどが冷却風の送出口の周囲方向
に排出されることになる。
Since the exhaust guide is constructed so that the opening side is wide, the delivery flow and the exhaust flow are separated without confusion and flow smoothly. By making the shape of the exhaust guide into a bowl shape, the exhaust flow is further discharged along the streamline, the flow of the exhaust flow is further improved, and most of the exhaust is discharged in the circumferential direction of the cooling air outlet. Will be.

【0029】排気用の送風機の位置を冷却風の送出口側
寄りに配置したことにより排気ガイドよりも細径な送出
口側を排気流が流れることになり、排気流の抵抗が少な
く、しかも排気温による発熱側への影響を及ぼすことが
少ないものとなる。
By arranging the position of the blower for exhaust toward the outlet side of the cooling air, the exhaust flow flows through the outlet side having a smaller diameter than the exhaust guide, so that the resistance of the exhaust flow is small and the exhaust flow is small. The temperature will have less influence on the heat generation side.

【0030】[0030]

【実施例】上記本発明を構成要旨にもとづき、図を参照
して具体的実施例で詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the drawings on the basis of the above-mentioned invention in concrete embodiments.

【0031】図1は、本発明の一実施例の側断面図であ
る。図1は装置筐体、送風機、エアダクトの全体形状な
どは図示省略して要部のみが示される。図中の符号51
は垂直面の状態に配置されたプリント板でなるマザーボ
ード、52はマザーボード51に実装された多数(図は
2個のみ示される)の大規模LSI、53はこのLSI
52それぞれに接して取り付けられた放熱器、である。
FIG. 1 is a side sectional view of an embodiment of the present invention. FIG. 1 omits illustrations of the apparatus housing, the blower, the overall shape of the air duct, and the like, and shows only essential parts. Reference numeral 51 in the figure
Is a motherboard made of printed boards arranged in a vertical plane, 52 is a large number of large-scale LSIs (only two are shown in the figure) mounted on the motherboard 51, and 53 is this LSI
52 is a radiator attached in contact with each.

【0032】放熱器53は、多数の棒状体からなり熱の
良導体である銅またはアルミニウムなどの金属であっ
て、その表面は粗面とするとともに黒色に仕上げられ、
熱放散が良好な状態である。
The radiator 53 is a metal such as copper or aluminum which is a good conductor of heat and is composed of a large number of rod-shaped bodies. The surface of the radiator 53 is rough and is finished in black.
The heat dissipation is in good condition.

【0033】この放熱器53それぞれに対向してエアダ
クト55からの冷却空気の噴出口である冷却風の送出口
56が開口されている。そうして、装置筐体の上方に設
けられる排気用の送風機58はこのエアダクト55側寄
りに配置されている。
A cooling air outlet 56, which is an outlet for cooling air from an air duct 55, is opened to face each of the radiators 53. Then, the blower 58 for exhaust provided above the housing of the apparatus is arranged near the air duct 55 side.

【0034】送出口56はエアダクト55からの分岐流
が乱流から適当な層流となるように適宜な長さを有して
構成されている。また、その開口は放熱器53の領域と
ほぼ等しい大きさである。
The outlet 56 is constructed to have an appropriate length so that the branched flow from the air duct 55 becomes a proper laminar flow from the turbulent flow. Moreover, the opening is approximately the same size as the area of the radiator 53.

【0035】上記放熱器53を囲むように設けられた排
気ガイド60は、図2にもっともよくあらわされている
ように、LSI52側を底面として開口61側に拡がっ
ている。そうして、その形状は好ましくは椀形をしてい
る。
The exhaust guide 60 provided so as to surround the radiator 53 extends toward the opening 61 side with the LSI 52 side as the bottom surface, as best shown in FIG. The shape is then preferably bowl-shaped.

【0036】上記構成で、その作用について説明する
が、図3の拡大断面図で述べると送出口から噴出された
冷却用の送風Aは矢印方向に直進し、放熱器53内に進
入してLSI52から伝熱された熱によって高温となっ
ているこの放熱器53を冷却する。この結果冷却風Aは
熱を帯び矢印で示される排気流Bとなって放熱器53の
側面方向へ送り出される。
The operation of the above structure will be described. In the enlarged cross-sectional view of FIG. 3, the cooling blast A ejected from the outlet goes straight in the direction of the arrow and enters the radiator 53 to enter the LSI 52. This radiator 53, which has a high temperature due to the heat transferred from the radiator, is cooled. As a result, the cooling air A is heated and becomes an exhaust flow B indicated by an arrow, which is sent out toward the side surface of the radiator 53.

【0037】このことは、送風Aが送り込まれることか
ら多数の棒状の放熱器53が一種の障壁となり、反射方
向には再帰しないで側面方向に押し出されるようになる
からである。このようであって側面に排出された排気流
はその圧力が減少していることによって急速には排気さ
れずに速度は緩やかである。
This is because the blast air A is sent in, so that a large number of rod-shaped radiators 53 become a kind of barrier and are pushed out in the side direction without returning to the reflection direction. Thus, the exhaust flow discharged to the side surface is not exhausted rapidly due to the decrease in the pressure, and the velocity is slow.

【0038】このためにも、排気ガイド60の開口61
部は拡げられて流体損失の少ない形状が構成され、抵抗
なく送出口56の外側周囲の方向に排気される。切頭円
錐形または切頭角錐形に排気ガイド60が形成されてい
ても良いが、図示のように椀形に形成されるのが最も好
ましい。この理由は、放物面のような曲面によって流線
型が形成されることにより、排気流の流れが円滑となり
排気効果にすぐれるからである。このために、送風の気
流と排気の気流との領域が明確に区分されて混和される
ことがきわめて少ないものとなる。
For this reason, the opening 61 of the exhaust guide 60 is also provided.
The portion is expanded to form a shape with less fluid loss, and is exhausted toward the outer periphery of the outlet 56 without resistance. The exhaust guide 60 may be formed in the shape of a truncated cone or a truncated pyramid, but it is most preferably formed in the shape of a bowl as shown. The reason for this is that the streamline shape is formed by a curved surface such as a paraboloid, so that the flow of the exhaust flow is smooth and the exhaust effect is excellent. For this reason, the regions of the blast airflow and the exhaust airflow are very clearly separated and mixed with each other.

【0039】以上のようにして排気された気流はエアダ
クト55の面に至るが、ここで重要なことは、装置筐体
の上部に配置された排気用の送風機58の位置である。
この送風機58がエアダクト55側にあるために上下方
向に配置された放熱器53からの排気流Bはすべてエア
ダクト55の表面に沿って上昇する排気流Cとなること
である。
The air flow exhausted as described above reaches the surface of the air duct 55, but what is important here is the position of the blower 58 for exhaust disposed in the upper part of the apparatus casing.
Since the blower 58 is on the side of the air duct 55, the exhaust flow B from the radiator 53 arranged in the vertical direction is the exhaust flow C rising along the surface of the air duct 55.

【0040】図1からも明らかなように送出口56の外
径は排気ガイド60の外径よりも遙に小径である。従っ
て、上記排気流Cの流れに対する流体抵抗が少ないもの
となり、効率よく排気される。さらには、この排気流C
がマザーボード51側を流れないようにしているので、
排気温がLSI52などに影響を及ぼすことが少ないも
のとなる。
As is apparent from FIG. 1, the outer diameter of the delivery port 56 is much smaller than the outer diameter of the exhaust guide 60. Therefore, the fluid resistance to the flow of the exhaust flow C is small, and the exhaust is efficiently performed. Furthermore, this exhaust flow C
Does not flow on the motherboard 51 side,
The exhaust temperature has less influence on the LSI 52 and the like.

【0041】上記送出口56のさらに好適な形状につい
て図4に示される。図4は放熱器側から見た状態であ
る。図から明らかなように、送出口56は真円でなく排
気流に沿った縦方向に長い円形、または卵形をしてい
る。これによっても排気流Cの流れに対する流体抵抗が
一層低いものとなる。
A more preferable shape of the delivery port 56 is shown in FIG. FIG. 4 shows the state viewed from the radiator side. As is clear from the figure, the outlet 56 is not a perfect circle but has a circular shape elongated in the longitudinal direction along the exhaust flow, or an oval shape. This also lowers the fluid resistance to the flow of the exhaust flow C.

【0042】放熱器の形状について、上記実施例に限る
ものでなく、図5の正面図に示されるようなものであっ
ても良い。すなわち、図5の(a)図は板状の放熱フイ
ン65を多数枚並列に形成したものであるが、これによ
れば、排気流は放熱フイン65に沿った両方向に流れる
が冷却の作用、効果は上述の実施例と同様である。
The shape of the radiator is not limited to that in the above embodiment, but may be as shown in the front view of FIG. That is, in FIG. 5A, a large number of plate-shaped heat radiation fins 65 are formed in parallel. According to this, although the exhaust flow flows in both directions along the heat radiation fins 65, the cooling action, The effect is similar to that of the above-mentioned embodiment.

【0043】また、(b)図に示されるものは、板状の
放熱フイン66を放射状に配列したものであるが、これ
によれば、排気流は放射方向に流れるが冷却の作用、効
果については上述の実施例と同様である。
Further, as shown in FIG. 6B, the plate-like heat radiation fins 66 are radially arranged. According to this, although the exhaust flow flows in the radial direction, the cooling action and effect are shown. Is similar to the above-mentioned embodiment.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上詳細に述べたように、本発明になる
半導体装置の冷却構造によれば、送出口から送出される
冷却気流が半導体装置の放熱器に接し、その後排気流と
なって放熱器の側方に押し出されることにより排気ガイ
ドに沿って送出口の外側周囲方向に流れを変え、この流
れが送出口の周囲に沿って上方の排気用の送風機に誘導
されるからきわめて排気流の流れに無理がなく、自然で
かつ円滑な流れの状態が得られるといった実用上の効果
は顕著である。なお、本発明は電気通信装置にのみ適用
可能なものでなく、各種分野の同様部分に実施可能なこ
とはいうまでもないことである。
As described in detail above, according to the cooling structure for a semiconductor device of the present invention, the cooling airflow sent from the outlet contacts the radiator of the semiconductor device, and then becomes the exhaust flow for heat dissipation. By pushing it to the side of the air duct, it changes the flow along the exhaust guide toward the outer periphery of the outlet, and this flow is guided to the upper blower for exhaust along the periphery of the outlet, so that the exhaust flow is extremely high. The practical effect that the flow is natural and a natural and smooth flow state is obtained is remarkable. It is needless to say that the present invention is not applicable only to a telecommunication device, but can be applied to the same parts in various fields.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の側断面図FIG. 1 is a side sectional view of an embodiment of the present invention.

【図2】図1の部分拡大図2 is a partially enlarged view of FIG.

【図3】冷却用気流の流れの説明のための側断面図FIG. 3 is a side sectional view for explaining a flow of a cooling air flow.

【図4】図1の送出口を説明するための正面図FIG. 4 is a front view for explaining the delivery port of FIG.

【図5】放熱器の異なる実施例の正面図FIG. 5 is a front view of another embodiment of the radiator.

【図6】従来の電気通信装置の斜視図FIG. 6 is a perspective view of a conventional telecommunication device.

【図7】図6のシエルフ枠の部分斜視図7 is a partial perspective view of the shelving frame of FIG.

【図8】従来の改良された通信装置FIG. 8: Conventional improved communication device

【図9】図8の部分拡大図9 is a partially enlarged view of FIG.

【図10】図11の部分拡大図10 is a partially enlarged view of FIG.

【図11】本発明にかかわる従来の冷却構造FIG. 11 is a conventional cooling structure according to the present invention.

【図12】シエルフを背面から見た斜視図FIG. 12 is a rear perspective view of the shelving

【符号の説明】[Explanation of symbols]

51 マザーボード 52 LSI 53 放熱器 55 エアダクト 56 送出口 58 送風機 60 排気ガイド 61 開口 65,66 放熱フイン A 冷却用の気流 B,C 排気流 51 Motherboard 52 LSI 53 Heat Sink 55 Air Duct 56 Outlet 58 Blower 60 Exhaust Guide 61 Opening 65,66 Heat Dissipation Fin A Cooling Airflow B, C Exhaust Flow

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発熱を伴う半導体装置(52)と、該半
導体装置に接する放熱器(53)と、該放熱器を囲み底
面から開口方向に拡がる冷却気流の排気ガイド(60)
と、該放熱器の開口(61)面に対向する冷却風の送出
口(56)と、からなり、上記送出口(56)から送出
される冷却風が上記放熱器(53)内を通過し該放熱器
を囲む排気ガイド(60)によって送出口(56)の周
辺方向に排出されるようにしたことを特徴とする半導体
装置の冷却構造。
1. A semiconductor device (52) that generates heat, a radiator (53) in contact with the semiconductor device, and a cooling airflow exhaust guide (60) that surrounds the radiator and expands in the opening direction from the bottom surface.
And an outlet (56) for the cooling air that faces the opening (61) surface of the radiator, and the cooling air sent from the outlet (56) passes through the inside of the radiator (53). A cooling structure for a semiconductor device, characterized in that an exhaust guide (60) surrounding the radiator is used to discharge the heat in the peripheral direction of the outlet (56).
【請求項2】 上記排気ガイド(60)を椀形状とした
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の冷却構
造。
2. The cooling structure for a semiconductor device according to claim 1, wherein the exhaust guide (60) has a bowl shape.
【請求項3】 上記半導体装置(52)は複数個配置さ
れ、冷却気流の排気気流は冷却風の送出口(56)側に
寄せられた排気経路が形成されるように排気用の送風機
(58)が設けられてなることを特徴とする請求項1ま
たは請求項2に記載の半導体装置の冷却構造。
3. A plurality of said semiconductor devices (52) are arranged, and a blower (58) for exhaust is formed so that an exhaust airflow of the cooling airflow is directed toward a cooling air airflow outlet (56) side. ) Is provided, The cooling structure of the semiconductor device according to claim 1 or 2 characterized by things.
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