JPH07335798A - Lsi cooling structure - Google Patents

Lsi cooling structure

Info

Publication number
JPH07335798A
JPH07335798A JP13150394A JP13150394A JPH07335798A JP H07335798 A JPH07335798 A JP H07335798A JP 13150394 A JP13150394 A JP 13150394A JP 13150394 A JP13150394 A JP 13150394A JP H07335798 A JPH07335798 A JP H07335798A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lsi
cold plate
refrigerant
nipple
recess
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP13150394A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Mochizuki
優宏 望月
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP13150394A priority Critical patent/JPH07335798A/en
Publication of JPH07335798A publication Critical patent/JPH07335798A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a cooling structure which cods LSI efficiently. CONSTITUTION:A cold plate 10 comprises a recess 5 for coolant to pass through, on its side opposed to the heat radiating surface 51 of LSI 20. The cold plate 10 also comprises nipples 7 to feed coolant 90 into the recess 5. The cold plate 10 is placed on the LSI 20 with its surface containing the recess in tight contact with the heat radiating surface 51. As a result, coolant is brought into direct contact with the heat radiating surface 51 of the LSI 20 when it, fed through one of the nipples 7, passes through the cold plate 10.

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LSIパッケージ(以下
LSIと称する)を効率的に冷却するために創案された
LSI冷却構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an LSI cooling structure designed to efficiently cool an LSI package (hereinafter referred to as LSI).

【0002】[0002]

【従来の技術】図11(a) と(b) は従来のLSI冷却構造
の一例を示す模式的側断面図と斜視図である。
11 (a) and 11 (b) are a schematic side sectional view and a perspective view showing an example of a conventional LSI cooling structure.

【0003】図11(a) と(b) に示すように、この従来の
LSI冷却構造は、冷媒90が循環する冷媒循環機構70側
に設けられている冷却板75をLSI20Zの放熱面51に当
接させて該LSI20Zを冷却するというものである。図
中、22はLSIのリード、77は冷媒90が出入りするニッ
プル部、75は熱伝導性の良い材料(例えば銅合金等)か
ら成る冷却板、71はLSIの放熱面51と冷却板75間のエ
アギャップを埋める形で塗布される熱伝導性コンパウン
ド、をそれぞれ示す。
As shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), in this conventional LSI cooling structure, a cooling plate 75 provided on the side of the coolant circulation mechanism 70 through which the coolant 90 circulates is mounted on the heat radiation surface 51 of the LSI 20Z. The LSI 20Z is cooled by bringing it into contact with each other. In the figure, 22 is an LSI lead, 77 is a nipple portion through which the refrigerant 90 flows in and out, 75 is a cooling plate made of a material having good thermal conductivity (such as a copper alloy), 71 is a space between the LSI heat radiation surface 51 and the cooling plate 75. Of the thermal conductive compound applied so as to fill the air gap.

【0004】この従来のLSI冷却構造は、一方のニッ
プル部77から矢印方向に送入されて冷媒循環機構70内を
点線方向に流れる冷媒90によってLSI20Zの発熱を吸
収させることで該LSI20Zを冷却するというものであ
る。
This conventional LSI cooling structure cools the LSI 20Z by absorbing heat generated in the LSI 20Z by the refrigerant 90 which is fed from one nipple portion 77 in the arrow direction and flows in the refrigerant circulation mechanism 70 in the dotted line direction. That is.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この従来のLSI冷却
構造は構造が簡単なことから広く用いられている。しか
しながら、このLSI冷却構造は、冷媒90と発熱体(L
SI20Z)との間に冷却板75と熱伝導性コンパウンド71
が介在することから、冷媒90と放熱面51が直接的に(じ
かに)接触する場合に比べて冷却効率が悪い。
This conventional LSI cooling structure is widely used because of its simple structure. However, this LSI cooling structure has a structure in which the refrigerant 90 and the heating element (L
SI20Z) and cooling plate 75 and thermal conductive compound 71
Is interposed, the cooling efficiency is poor as compared with the case where the refrigerant 90 and the heat dissipation surface 51 are in direct (direct) contact.

【0006】本発明は、冷媒がLSIとじかに接触する
ように構成することで冷却効率を格段に向上させたLS
I冷却構造を実現しようとするものである。
According to the present invention, the cooling efficiency is significantly improved by constructing the refrigerant so as to come into direct contact with the LSI.
It is intended to realize an I cooling structure.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明によるLSI冷却
構造は、図1に示すように、LSIパッケージ20の放熱
面51と対向する側の面に冷媒流通用の凹部5を備えると
共に、該凹部5内に冷媒90を供給するニップル7を備え
たコールドプレート10を装備し、前記ニップル7から供
給された冷媒90が、コールドプレート10内を通過する際
に前記LSIパッケージ20の放熱面51と接触するように
構成したことを特徴とする。
As shown in FIG. 1, an LSI cooling structure according to the present invention is provided with a concave portion 5 for circulating a refrigerant on a surface of an LSI package 20 opposite to a heat radiating surface 51 thereof. 5 is equipped with a cold plate 10 having a nipple 7 for supplying a refrigerant 90, and the refrigerant 90 supplied from the nipple 7 comes into contact with the heat dissipation surface 51 of the LSI package 20 when passing through the cold plate 10. It is characterized in that it is configured to.

【0008】[0008]

【作用】前記凹部5はLSI20の放熱面51と対向する側
の面を彫り込んで形成されたものである。従って、該凹
部5が形成された側の面をLSI20の放熱面51に密接さ
せた状態でニップル7から冷媒90を供給してやると、該
冷媒90はLSI20の放熱面51とじかに接触してこれから
熱を奪う。このように、このLSI冷却構造は、凹部5
内に導入された冷媒90がLSI20の放熱面51とじかに接
触してこれを冷却するので冷却効率が極めて良好であ
る。
The recess 5 is formed by engraving the surface of the LSI 20 facing the heat dissipation surface 51. Therefore, when the refrigerant 90 is supplied from the nipple 7 with the surface on the side where the concave portion 5 is formed being in close contact with the heat dissipation surface 51 of the LSI 20, the refrigerant 90 directly contacts the heat dissipation surface 51 of the LSI 20 and heat is generated from this. Take away. In this way, this LSI cooling structure has the recess 5
Since the coolant 90 introduced therein directly contacts the heat radiation surface 51 of the LSI 20 to cool it, the cooling efficiency is extremely good.

【0009】[0009]

【実施例】以下実施例図に基づいて本発明を詳細に説明
する。図1(a) と(b) は本発明の第1実施例を説明する
ための模式的側断面図と斜視図、図2(a) と(b) はこの
第1実施例に用いる構成部材の細部構造を説明するため
の模式的斜視図、図3(a) と(b) は本発明の第2実施例
を説明するための模式的側断面図と斜視図、図4(a) と
(b) はこの第2実施例に用いる構成部材の細部構造を説
明するための模式的斜視図、図5(a) と(b) は本発明の
第3実施例を説明するための模式的側断面図と斜視図、
図6(a) と(b) はこの第3実施例に用いる構成部材の細
部構造を説明するための模式的斜視図、図7(a) と(b)
は本発明の第1変形例を説明するための模式的側断面図
と斜視図、図8(a) と(b) と(c)は第1変形例に用いる
構成部材の細部構造を説明するための模式的斜視図、図
9(a) と(b) は本発明の第2変形例を説明するための模
式的側断面図と斜視図、図10(a) と(b) と(c) は第2変
形例に用いる構成部材の細部構造を説明するための模式
的斜視図である。なお、これら図1〜図10において前記
図11と同一部分にはそれぞれ同一符号を付している。
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings of the embodiments. 1 (a) and 1 (b) are schematic side sectional views and perspective views for explaining a first embodiment of the present invention, and FIGS. 2 (a) and 2 (b) are constituent members used in this first embodiment. 3 (a) and 3 (b) are schematic side sectional views and perspective views for explaining the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 (a) and FIG.
FIG. 5B is a schematic perspective view for explaining the detailed structure of the constituent members used in the second embodiment, and FIGS. 5A and 5B are schematic perspective views for explaining the third embodiment of the present invention. Side sectional view and perspective view,
FIGS. 6 (a) and 6 (b) are schematic perspective views for explaining the detailed structure of the constituent members used in this third embodiment, and FIGS. 7 (a) and 7 (b).
Is a schematic side sectional view and a perspective view for explaining a first modified example of the present invention, and FIGS. 8A, 8B, and 8C illustrate a detailed structure of components used in the first modified example. 9 (a) and 9 (b) are schematic side sectional views and perspective views for explaining the second modification of the present invention, and FIGS. 10 (a), 10 (b) and 10 (c). 10] is a schematic perspective view for explaining a detailed structure of a constituent member used in a second modification. 1 to 10, the same parts as those in FIG. 11 are designated by the same reference numerals.

【0010】図1(a) と(b) に示すように、この第1実
施例に開示したLSI冷却構造は、LSIパッケージ20
の放熱面51と対向する側の面に冷媒流通用の凹部5を備
えると共に、該凹部5内に冷媒90を供給するニップル7
を備えたコールドプレート10を装備し、前記ニップル7
から供給された冷媒90が、コールドプレート10内に設け
られた凹部5を通過する際に前記LSIパッケージ20の
放熱面51とじかに(直接的に)接触するように構成され
ている。図中、15はコールドプレート10の凹部5が形成
された側の面(以下凹部形成面と呼ぶ)を前記LSI20
の放熱面51に密接させる際に使用する結合ねじ、19はこ
の結合ねじ15に螺入されるナットをそれぞれ示す。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the LSI cooling structure disclosed in the first embodiment is an LSI package 20.
The nipple 7 for supplying the refrigerant 90 into the concave portion 5 is provided with the concave portion 5 for flowing the refrigerant on the surface opposite to the heat radiating surface 51.
Equipped with a cold plate 10 equipped with the nipple 7
The cooling medium 90 supplied from the contacting member is configured to directly (directly) contact with the heat dissipation surface 51 of the LSI package 20 when passing through the recess 5 provided in the cold plate 10. In the figure, reference numeral 15 denotes the surface of the cold plate 10 on the side where the recess 5 is formed (hereinafter referred to as the recess forming surface)
Reference numeral 19 denotes a coupling screw used to bring it into close contact with the heat radiation surface 51, and 19 denotes a nut screwed into the coupling screw 15.

【0011】前記コールドプレート10は、図1(a) と
(b) に示すように、LSI20の放熱面51と対向する側の
面を彫り込んで形成した冷媒流通用の凹部5をLSI20
の放熱面51側に向けた形でパッキン30を介してLSI20
に装着される。なお、前記パッキン30は、コールドプレ
ート10とLSI20間の隙間(ギャップ)を埋めて冷媒90
の漏洩を防止する。
The cold plate 10 is shown in FIG.
As shown in (b), the concave portion 5 for flowing the refrigerant is formed by engraving the surface of the LSI 20 opposite to the heat dissipation surface 51.
The heat dissipation surface 51 side of the LSI 20 via the packing 30
Be attached to. In addition, the packing 30 fills a gap between the cold plate 10 and the LSI 20, and the refrigerant 90
Prevent the leakage of.

【0012】このLSI冷却構造は、一方のニップル7
から点線で示す矢印方向に送入されて他方のニップル7
から送出される冷媒90がLSI20の放熱面51とじかに接
触して該放熱面51から熱を吸収することから極めて効率
的にLSI20を冷却することができる。
This LSI cooling structure has one nipple 7
From the direction indicated by the dotted line to the other nipple 7
Since the refrigerant 90 sent from the first contact directly contacts the heat dissipation surface 51 of the LSI 20 and absorbs heat from the heat dissipation surface 51, the LSI 20 can be cooled very efficiently.

【0013】以下、図2(a) と(b) に基づいてこの第1
実施例に用いる構成部材の細部構造を説明する。コール
ドプレート10は、図2(a) に示すように、LSI20の放
熱面51と対向する側の面を彫り込んで形成した冷媒流通
用の凹部5と、この凹部5の底面から外方へ突出する形
で設けられた一対のニップル7と、凹部5の外周部分を
取り巻く形で設けられたパッキン係入溝40と、このパッ
キン係入溝40内に配置される気密保持用のパッキン30
と、パッキン係入溝40の外側に設けられた一対のねじ挿
通孔18を装備している。
Hereinafter, the first method will be described with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b).
The detailed structure of the constituent members used in the examples will be described. As shown in FIG. 2 (a), the cold plate 10 has a concave portion 5 for refrigerant flow formed by engraving a surface of the LSI 20 opposite to the heat radiation surface 51, and protrudes outward from the bottom surface of the concave portion 5. A pair of nipples 7 formed in a shape, a packing engagement groove 40 formed so as to surround the outer peripheral portion of the recess 5, and a packing 30 for keeping airtightness arranged in the packing engagement groove 40.
And a pair of screw insertion holes 18 provided outside the packing engagement groove 40.

【0014】一方のLSI20側には、図2(b) に示すよ
うに、一対の結合ねじ15が放熱面51からそれぞれ直立す
る形で配置される。前記コールドプレート10は、これら
結合ねじ15をねじ挿通孔18内にそれぞれ係入させた後、
図1に開示したナット19を結合ねじ15に螺入することに
よってLSI20に装着される。
On one side of the LSI 20, as shown in FIG. 2B, a pair of coupling screws 15 are arranged upright from the heat radiation surface 51. The cold plate 10, after engaging these coupling screws 15 into the screw insertion holes 18, respectively,
The nut 19 disclosed in FIG. 1 is mounted on the LSI 20 by screwing it into the coupling screw 15.

【0015】次は図3(a) と(b) に基づいて本発明の第
2実施例を説明する。図3(a) と(b) に示すように、こ
の第2実施例に開示したLSI冷却構造は、LSI20X
の下側の放熱面51と対向する側の面に冷媒流通用の凹部
5Xを備えると共に、該凹部5X内に冷媒90を供給する
ニップル7を備えた下コールドプレート10Xを装備し、
前記ニップル7から供給された冷媒90が、前記凹部5X
が形成されている側の面(凹部形成面)を放熱面51に密
接させる形で配置された下コールドプレート10X内を通
過する際に前記LSI20Xの下側の放熱面51に接触する
構成になっている。図中、13は下コールドプレート10X
をLSI20Xに装着するための結合ねじ、23は前記ニッ
プル7と凹部5X間を連絡する冷媒流通用の液路であ
る。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b). As shown in FIGS. 3A and 3B, the LSI cooling structure disclosed in the second embodiment is the LSI 20X.
The lower side heat-dissipating surface 51 is provided with a concave portion 5X for circulating a refrigerant on a surface thereof, and a lower cold plate 10X having a nipple 7 for supplying the refrigerant 90 is provided in the concave portion 5X.
Refrigerant 90 supplied from the nipple 7 is supplied to the recess 5X.
When passing through the inside of the lower cold plate 10X arranged such that the surface on which is formed (concave forming surface) is in close contact with the heat radiating surface 51, it contacts the lower heat radiating surface 51 of the LSI 20X. ing. In the figure, 13 is the lower cold plate 10X
Is a coupling screw for mounting the LSI to the LSI 20X, and 23 is a liquid passage for circulating the refrigerant that connects the nipple 7 and the recess 5X.

【0016】このLSI冷却構造は、ニップル7から点
線で示す矢印方向に送入された冷媒90がLSI20Xの下
側の放熱面51とじかに接触することからLSI20Xを極
めて効率的に冷却することができる。なお、このLSI
冷却構造はLSI20Xの上面に別の冷却装置(例えば空
冷型のヒートシンク等)を実装する場合等に適してい
る。
In this LSI cooling structure, the refrigerant 90 sent from the nipple 7 in the direction of the arrow indicated by the dotted line directly contacts the lower heat radiation surface 51 of the LSI 20X, so that the LSI 20X can be cooled very efficiently. . This LSI
The cooling structure is suitable for mounting another cooling device (for example, an air-cooled heat sink) on the upper surface of the LSI 20X.

【0017】以下、図4(a) と(b) に基づいてこの第2
実施例に用いる構成部材の細部構造を説明する。図4
(a) と(b) は第2実施例に用いるLSI20Xと下コール
ドプレート10Xの細部構造を示す斜視図である。
Hereinafter, the second method will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b).
The detailed structure of the constituent members used in the examples will be described. Figure 4
(a) And (b) is a perspective view which shows the detailed structure of LSI20X and the lower cold plate 10X used for a 2nd Example.

【0018】図4(a) に示すように、このLSI20Xに
は、結合ねじ13(図3参照)が遊嵌状態で挿通するねじ
挿通穴18と、図4(b) に示すニップル7が遊嵌状態で挿
通するニップル挿通穴27と、がそれぞれ一対づつ形成さ
れている。
As shown in FIG. 4 (a), the LSI 20X is provided with a screw insertion hole 18 through which the coupling screw 13 (see FIG. 3) is inserted in a loosely fitted state, and a nipple 7 shown in FIG. 4 (b). A pair of nipple insertion holes 27 that are inserted in the fitted state are formed.

【0019】また、このLSI20Xの下方から装着され
る下コールドプレート10Xには、図4(b) に示すよう
に、前記ねじ挿通穴18対応に一対のねじ穴16が形成され
ると共に、前記ニップル挿通穴27の形成位置対応に一対
のニップル7が凹部形成面から直立する形で設けられて
いる。図中、5Xは下コールドプレート10Xのほぼ中央
部分に設けられた冷媒流通用の凹部、40はこの凹部5X
の外周部分を取り巻く形で設けられたパッキン係入溝、
をそれぞれ示す。
Further, as shown in FIG. 4 (b), a pair of screw holes 16 are formed in the lower cold plate 10X which is mounted from below the LSI 20X so as to correspond to the screw insertion holes 18, and the nipple is also provided. A pair of nipples 7 are provided upright from the recess forming surface at positions corresponding to the insertion holes 27. In the figure, 5X is a concave portion for cooling medium flow provided in a substantially central portion of the lower cold plate 10X, and 40 is this concave portion 5X.
Packing engagement groove provided in a shape surrounding the outer peripheral part of
Are shown respectively.

【0020】前記下コールドプレート10Xは、LSI20
X側のニップル挿通穴27にニップル7を挿通させた状態
で結合ねじ13(図3参照)をねじ穴16に螺入することに
よってLSI20Xに装着される。なお、これらLSI20
Xと下コールドプレート10Xを結合する時は前記パッキ
ン係入溝40の中にパッキン30(図3参照)を予め配置し
ておく。
The lower cold plate 10X is an LSI 20
The LSI 20X is mounted by screwing the coupling screw 13 (see FIG. 3) into the screw hole 16 with the nipple 7 being inserted through the nipple insertion hole 27 on the X side. These LSI20
When connecting X and the lower cold plate 10X, the packing 30 (see FIG. 3) is arranged in advance in the packing engaging groove 40.

【0021】次は図5(a) と(b) に基づいて本発明の第
3実施例を説明する。図5(a) と(b) に示すように、こ
の第3実施例に開示したLSI冷却構造は、LSI20Y
の下側の放熱面51と対向する側の面を彫り込んで形成し
た冷媒流通用の凹部5Yを装備するとともに、該凹部5
Y内に冷媒90を供給する少なくとも2個のねじ付ニップ
ル7Aを装備してなる下コールドプレート10Yを装備
し、前記ねじ付ニップル7Aから供給される冷媒90が、
凹部形成面を放熱面51に密接させる形で配置された下コ
ールドプレート10Y内を通過する際にLSI20Yの下側
の放熱面51とじかに接触するように構成されている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 (a) and 5 (b). As shown in FIGS. 5A and 5B, the LSI cooling structure disclosed in the third embodiment is the LSI 20Y.
In addition to equipping a concave portion 5Y for refrigerant flow formed by engraving a surface on the side facing the lower heat radiation surface 51, the concave portion 5Y is provided.
The lower cold plate 10Y equipped with at least two screw nipples 7A for supplying the refrigerant 90 into Y is equipped, and the refrigerant 90 supplied from the screw nipples 7A is
When passing through the inside of the lower cold plate 10Y arranged such that the recess forming surface is in close contact with the heat radiating surface 51, the heat radiating surface 51 on the lower side of the LSI 20Y is directly contacted.

【0022】この第3実施例は、下コールドプレート10
YをLSI20Yに実装した状態でねじ付ニップル7Aの
ねじ部8にナット19を螺入することでLSI20Yと下コ
ールドプレート10Yを結合するようになっていることか
ら、この第3実施例を適用した場合は、コールドプレー
ト10をLSI20に装着するための結合ねじ15,13(図
1,図2,図3参照)が不要となる。
In this third embodiment, the lower cold plate 10
Since the LSI 20Y and the lower cold plate 10Y are connected by screwing the nut 19 into the threaded portion 8 of the threaded nipple 7A with Y mounted on the LSI 20Y, this third embodiment is applied. In this case, the connecting screws 15 and 13 (see FIGS. 1, 2 and 3) for mounting the cold plate 10 on the LSI 20 are not required.

【0023】なお、このLSI冷却構造も、一方のねじ
付ニップル7Aから点線で示す矢印方向に供給されて他
方のねじ付ニップル7Aから送出される冷媒90がLSI
20Yの放熱面51とじかに接触することから、極めて効率
的にLSI20Yを冷却することができる。
In this LSI cooling structure, the refrigerant 90 supplied from one screw nipple 7A in the direction of the arrow shown by the dotted line and sent from the other screw nipple 7A is LSI.
Since it directly contacts the heat dissipation surface 51 of the 20Y, the LSI 20Y can be cooled very efficiently.

【0024】図6(a) は第3実施例に用いるLSI20Y
の細部構造を説明するための斜視図であり、図6(b) は
下コールドプレート10Yの細部構造を示す斜視図であ
る。図6(a) に示すように、このLSI20Yには、図6
(b) に開示されている一対のねじ付ニップル7Aがそれ
ぞれ遊嵌状態で挿通する一対のねじ付ニップル挿通穴27
Aが形成されている。
FIG. 6A shows an LSI 20Y used in the third embodiment.
6B is a perspective view for explaining the detailed structure of FIG. 6B, and FIG. 6B is a perspective view showing the detailed structure of the lower cold plate 10Y. As shown in FIG. 6A, this LSI 20Y has
A pair of threaded nipple insertion holes 27 through which the pair of threaded nipples 7A disclosed in (b) are inserted in a loosely fitted state, respectively.
A is formed.

【0025】一方、このLSI20Yの下方から実装され
る下コールドプレート10Yは、図6(b) に示すように、
LSI20Yの放熱面51と対向する側の面を彫り込んで形
成された凹部5Yと、該凹部5Y内に冷媒90を供給する
少なくとも2個のねじ付ニップル7Aを装備している。
図中、40は該凹部5Yの外周部に形成されたパッキン係
入溝、23はねじ付ニップル7Aと凹部5Y間に設けられ
た冷媒流通用の液路をそれぞれ示す。
On the other hand, the lower cold plate 10Y mounted from below the LSI 20Y is, as shown in FIG. 6 (b),
The LSI 20Y is provided with a recess 5Y formed by engraving the surface on the side opposite to the heat dissipation surface 51, and at least two screw nipples 7A for supplying the refrigerant 90 into the recess 5Y.
In the figure, 40 is a packing engagement groove formed on the outer peripheral portion of the recess 5Y, and 23 is a liquid passage for refrigerant flow provided between the screw nipple 7A and the recess 5Y.

【0026】これらLSI20Yと下コールドプレート10
Yは、LSI20Y側に設けられたねじ付ニップル挿通穴
27Aに下コールドプレート10Y側に設けられているねじ
付ニップル7Aを挿通させた状態でナット19(図5参
照)を該ねじ付ニップル7Aのねじ部8に螺入すること
によって結合される。なお、これらLSI20Yと下コー
ルドプレート10Yを結合する時は予め前記パッキン係入
溝40の中に図5に開示したパッキン30を配置しておく。
These LSI 20Y and lower cold plate 10
Y is a screw nipple insertion hole provided on the LSI20Y side
The nut 19 (see FIG. 5) is screwed into the thread portion 8 of the threaded nipple 7A while the threaded nipple 7A provided on the lower cold plate 10Y side is inserted into the thread 27A. When the LSI 20Y and the lower cold plate 10Y are joined, the packing 30 disclosed in FIG. 5 is previously arranged in the packing engaging groove 40.

【0027】次は図7(a) と(b) に基づいて本発明の第
1変形例を説明する。図7(a) と(b) に示すように、こ
の第1変形例に開示したLSI冷却構造は、LSI20A
の下側の放熱面51と対向する側の面に冷媒流通用の凹部
5Bを備えるとともに、該凹部5B内に冷媒90を供給す
るニップル7を備えた下コールドプレート10Bと、LS
I20Aの上側の放熱面51と対向する側の面に冷媒流通用
の凹部5Aを備えた上コールドプレート10Aとを装備
し、前記ニップル7から下コールドプレート10Bの凹部
5B内に供給された冷媒90が、前記LSI20A側に設け
られた凹部間連絡穴21から前記凹部5Aに流入して前記
LSI20Aの上側の放熱面51にも接触するようにしたこ
とを特徴とするものである。
Next, a first modification of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 (a) and 7 (b). As shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), the LSI cooling structure disclosed in the first modification is the LSI 20A.
A lower cold plate 10B provided with a concave portion 5B for circulating the refrigerant on the surface opposite to the lower heat radiation surface 51 and a nipple 7 for supplying the refrigerant 90 into the concave portion 5B;
The upper cold plate 10A having a concave portion 5A for flowing a refrigerant is provided on the surface on the side opposite to the upper heat radiating surface 51 of the I20A and the refrigerant 90 supplied from the nipple 7 into the concave portion 5B of the lower cold plate 10B. However, it is characterized in that it flows into the recess 5A from the inter-recess communication hole 21 provided on the side of the LSI 20A and comes into contact with the heat radiation surface 51 on the upper side of the LSI 20A.

【0028】図7(a) と(b) 中、3は上コールドプレー
ト10Aの凹部形成面と下コールドプレート10Bの凹部形
成面を前記LSI20Aの上下各放熱面51に密接させる結
合ねじ、25は冷媒90の流路を制御するために凹部5Bを
ほぼ2分する形で設けられた仕切り、30は上コールドプ
レート10AとLSI20A間,或いは下コールドプレート
10BとLSI20A間に配置された気密保持用のパッキ
ン、をそれぞれ示す。
In FIGS. 7 (a) and 7 (b), 3 is a coupling screw for bringing the recess forming surface of the upper cold plate 10A and the recess forming surface of the lower cold plate 10B into close contact with the upper and lower heat radiating surfaces 51 of the LSI 20A, and 25 is A partition provided in such a manner that the recess 5B is roughly divided into two parts for controlling the flow path of the refrigerant 90, and 30 is between the upper cold plate 10A and the LSI 20A, or the lower cold plate.
The packing for airtightness is arranged between 10B and LSI 20A, respectively.

【0029】このLSI冷却構造は、ニップル7から点
線で示す矢印方向に供給された冷媒90が先ず最初にLS
I20Aの下側の放熱面51の半分に触れてこれを冷却し、
次いで一方の凹部間連絡穴21を経由してLSI20Aの上
側の放熱面51を冷却し、最後に他方の液路用穴21から下
方へ流出して下側の放熱面51の半分を冷却するようにな
っているのでLSI20Aを極めて効率的に冷却すること
ができる。
In this LSI cooling structure, the refrigerant 90 supplied from the nipple 7 in the direction of the arrow shown by the dotted line is first LS.
Touch half of the heat radiating surface 51 on the lower side of I20A to cool it,
Next, the upper radiating surface 51 of the LSI 20A is cooled via the one inter-recess communication hole 21, and finally flows out downward from the other liquid passage hole 21 to cool half of the lower radiating surface 51. Therefore, the LSI 20A can be cooled very efficiently.

【0030】以下、図8(a) と(b) と(c) に基づいてこ
の第1変形例に用いる構成部材の細部構造を説明する。
図8(a) はこの第1変形例に用いる上コールドプレート
10Aの細部構造を示す斜視図であり、図8(b) はLSI
20Aの細部構造を示す斜視図であり、図8(c)は下コー
ルドプレート10Bの細部構造を示す斜視図である。
The detailed structure of the constituent members used in this first modification will be described below with reference to FIGS. 8 (a), 8 (b) and 8 (c).
Figure 8 (a) shows the upper cold plate used in this first modification.
FIG. 8B is a perspective view showing the detailed structure of 10A, and FIG.
FIG. 8C is a perspective view showing the detailed structure of 20A, and FIG. 8C is a perspective view showing the detailed structure of lower cold plate 10B.

【0031】この第1変形例に用いる上コールドプレー
ト10Aには、図8(a) に開示しているように、そのほぼ
中央部分に凹部5Aが形成されると共に、その各コーナ
ー部分に図7に開示されている結合ねじ3のねじ部が遊
嵌状態で挿通するねじ挿通穴18とニップル7が遊嵌状態
で挿通するニップル挿通穴27とがそれぞれ一対づつ形成
されている。
In the upper cold plate 10A used in this first modified example, as disclosed in FIG. 8 (a), a recess 5A is formed in substantially the central portion thereof, and FIG. A pair of screw insertion holes 18 through which the threaded portion of the coupling screw 3 disclosed in FIG. 1 is inserted in a loosely fitted state and nipple insertion holes 27 through which the nipple 7 is loosely inserted are formed.

【0032】また、この第1変形例に用いるLSI20A
には、図8(b) に開示しているように、そのコーナー部
分に前記結合ねじ3のねじ部が遊嵌状態で挿通する一対
のねじ挿通穴18と、前記ニップル7が遊嵌状態で挿通す
る一対のニップル挿通穴27がそれぞれ形成されると共
に、冷媒90を流通させるための少なくとも二つの液路用
穴21が設けられている。
Also, the LSI 20A used in this first modification
As shown in FIG. 8 (b), the pair of screw insertion holes 18 through which the threaded portion of the coupling screw 3 is inserted in a loose fitting state and the nipple 7 are loosely fitted in a corner portion thereof. A pair of nipple insertion holes 27 to be inserted are formed respectively, and at least two liquid passage holes 21 for circulating the refrigerant 90 are provided.

【0033】そして、該LSI20Aの下方から実装され
る下コールドプレート10Bには、仕切り25によって二分
された形の凹部5Dと、前記一対のねじ挿通穴18に対応
する一対のねじ穴16と、前記一対のニップル挿通穴27に
対応する形で設けられた一対のニップル7と、がそれぞ
れ図8(c) に示すように形成されている。
The lower cold plate 10B mounted from below the LSI 20A has a recess 5D divided into two parts by a partition 25, a pair of screw holes 16 corresponding to the pair of screw insertion holes 18, and A pair of nipples 7 provided so as to correspond to the pair of nipple insertion holes 27, respectively, are formed as shown in FIG. 8 (c).

【0034】次は図9(a) と(b) に基づいて本発明の第
2変形例を説明する。なお、この第2変形例に開示され
ているLSI冷却構造は、前記第1変形例に開示したニ
ップル7の代わりにねじ付ニップル7Aを装備すること
によってその構造を簡略化したことを特徴とするもので
ある。
Next, a second modification of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 (a) and 9 (b). The LSI cooling structure disclosed in the second modification is characterized in that the nipple 7A disclosed in the first modification is replaced by a screw nipple 7A to simplify the structure. It is a thing.

【0035】即ちこのLSI冷却構造は、図9(a) と
(b) に示すように、下コールドプレート10Dの上にLS
I20Bを載置し、さらにその上に上コールドプレート10
Cを載置した状態で下コールドプレート10D側に設けら
れたねじ付ニップル7Aのねじ部8にナット19を螺入す
ることによって下コールドプレート10Dと上コールドプ
レート10CをLSI20Bに装着する構成になっている。
That is, this LSI cooling structure is as shown in FIG.
As shown in (b), LS is placed on the lower cold plate 10D.
Place I20B on top of it, and then cold plate 10 on it.
The lower cold plate 10D and the upper cold plate 10C are mounted on the LSI 20B by screwing the nut 19 into the threaded portion 8 of the threaded nipple 7A provided on the lower cold plate 10D side with C placed. ing.

【0036】以下、図10(a) と(b) と(c) に基づいてこ
の第2変形例に用いる構成部材の細部構造を説明する。
先ずLSI20Bの上側に実装される上コールドプレート
10Cであるが、この上コールドプレート10Cには、凹部
5Cとパッキン係入溝40がそれぞれ図10(a) に示すよう
な形で形成されると共に、その外側のコーナー部分には
一対のニップル挿通穴27が設けられる。
The detailed structure of the components used in this second modification will be described below with reference to FIGS. 10 (a), 10 (b) and 10 (c).
First, the upper cold plate mounted on the upper side of the LSI 20B
10C, the upper cold plate 10C is provided with a recess 5C and a packing engaging groove 40 as shown in FIG. 10 (a), and a pair of nipples are inserted into the outer corners thereof. A hole 27 is provided.

【0037】次はLSI20Bであるが、このLSI20B
のコーナー部分には前記上コールドプレート10Cに対応
する形で一対のニップル挿通穴27と一対の液路用穴21が
図10(b) に示すような形で設けられる。
Next is the LSI 20B. This LSI 20B
A pair of nipple insertion holes 27 and a pair of liquid passage holes 21 corresponding to the upper cold plate 10C are provided at the corners of the above as shown in FIG. 10 (b).

【0038】最後は該LSI20Bの下側に実装される下
コールドプレート10Bであるが、この下コールドプレー
ト10Dには、仕切り25によって二つに仕切られた形の凹
部5Dと、前記ニップル挿通穴27にそれぞれ遊嵌状態で
係入する一対のねじ付ニップル7Aがそれぞれ図10(c)
に示すような形で設けられる。
Lastly, there is a lower cold plate 10B mounted on the lower side of the LSI 20B. The lower cold plate 10D has a recess 5D which is divided into two parts by a partition 25 and the nipple insertion hole 27. Fig. 10 (c) shows a pair of threaded nipples 7A that engage with each other in a loosely fitted state.
It is provided in the form shown in.

【0039】この第2変形例は、前記ねじ付ニップル7
Aのねじ部8に前記ナット19(図9参照)を螺入するこ
とによって上コールドプレート10Cと下コールドプレー
ト10DをLSI20Bに装着することができるので結合ね
じ13(図7参照)を省略することができる。
The second modified example is the nipple 7 with a screw.
Since the upper cold plate 10C and the lower cold plate 10D can be mounted on the LSI 20B by screwing the nut 19 (see FIG. 9) into the screw portion 8 of A, the connecting screw 13 (see FIG. 7) can be omitted. You can

【0040】[0040]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によるこれら各LSI冷却構造は、冷媒がLSIの放熱
面とじかに接触して熱を奪う構造であることから、LS
Iの冷却効率が極めて高い。
As is clear from the above description, each of these LSI cooling structures according to the present invention is a structure in which the refrigerant directly contacts the heat dissipation surface of the LSI to remove heat, and
The cooling efficiency of I is extremely high.

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

【図1】 本発明の第1実施例を説明するための模式的
側断面図と斜視図、
FIG. 1 is a schematic side sectional view and a perspective view for explaining a first embodiment of the present invention,

【図2】 第1実施例に用いる構成部材の細部構造を説
明するための模式的斜視図、
FIG. 2 is a schematic perspective view for explaining a detailed structure of constituent members used in the first embodiment,

【図3】 本発明の第2実施例を説明するための模式的
側断面図と斜視図、
FIG. 3 is a schematic side sectional view and a perspective view for explaining a second embodiment of the present invention,

【図4】 第2実施例に用いる構成部材の細部構造を説
明するための模式的斜視図、
FIG. 4 is a schematic perspective view for explaining a detailed structure of constituent members used in the second embodiment,

【図5】 本発明の第3実施例を説明するための模式的
側断面図と斜視図、
FIG. 5 is a schematic side sectional view and a perspective view for explaining a third embodiment of the present invention,

【図6】 第3実施例に用いる構成部材の細部構造を説
明するための模式的斜視図、
FIG. 6 is a schematic perspective view for explaining a detailed structure of constituent members used in the third embodiment,

【図7】 本発明の第1変形例を説明するための模式的
側断面図と斜視図、
FIG. 7 is a schematic side sectional view and a perspective view for explaining a first modified example of the present invention,

【図8】 第1変形例に用いる構成部材の細部構造を説
明するための模式的斜視図、
FIG. 8 is a schematic perspective view for explaining a detailed structure of a constituent member used in the first modified example,

【図9】 本発明の第2変形例を説明するための模式的
側断面図と斜視図、
FIG. 9 is a schematic side sectional view and a perspective view for explaining a second modification of the present invention,

【図10】 第2変形例に用いる構成部材の細部構造を説
明するための模式的斜視図、
FIG. 10 is a schematic perspective view for explaining a detailed structure of a constituent member used in a second modification,

【図11】 従来のLSI冷却構造の一例を示す模式的側
断面図と斜視図、
FIG. 11 is a schematic side sectional view and a perspective view showing an example of a conventional LSI cooling structure,

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5,5A,5B,5C,5D,5X,5Y 凹部 7 ニップル 7A ねじ付ニップル 8 ねじ部 10 コールドプレート 10A,10C 上コールドプレート 10B,10D,10X,10Y 下コールドプレート 3,13,15 結合ねじ 16 ねじ穴 18 ねじ挿通穴 19 ナット 20,20A,20B,20X,20Y,20Z LSI 21 凹部間連絡穴 22 リード 23 液路 25 仕切り 27 ニップル挿通穴 30 パッキン 40 パッキン係入溝 51 放熱面 70 冷媒循環機構 71 熱伝導性コンパウンド 75 冷却板 77 ニップル部 90 冷媒 5,5A, 5B, 5C, 5D, 5X, 5Y Recess 7 Nipple 7A Screw nipple 8 Thread 10 Cold plate 10A, 10C Upper cold plate 10B, 10D, 10X, 10Y Lower cold plate 3, 13, 15 Coupling screw 16 Screw hole 18 Screw insertion hole 19 Nut 20, 20A, 20B, 20X, 20Y, 20Z LSI 21 Connection hole between recesses 22 Lead 23 Liquid path 25 Partition 27 Nipple insertion hole 30 Packing 40 Packing groove 51 Heat dissipation surface 70 Refrigerant circulation mechanism 71 Thermal conductive compound 75 Cooling plate 77 Nipple part 90 Refrigerant

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 LSIパッケージ(20)の放熱面(51)と対
向する側の面に冷媒流通用の凹部(5) を備えると共に、
該凹部(5) 内に冷媒(90)を供給するニップル(7) を備え
たコールドプレート(10)を装備し、 前記ニップル(7) から供給された冷媒(90)が、前記凹部
(5) が形成された側の面を前記放熱面(51)に密接させる
形で配置されたコールドプレート(10)内を通過する際に
前記LSIパッケージ(20)の放熱面(51)とじかに接触す
るようにしたことを特徴とするLSI冷却構造。
1. A recess (5) for circulating a refrigerant is provided on a surface of an LSI package (20) opposite to a heat dissipation surface (51), and
A cold plate (10) having a nipple (7) for supplying a refrigerant (90) into the recess (5) is provided, and the refrigerant (90) supplied from the nipple (7)
When passing through the cold plate (10) arranged so that the surface on which (5) is formed closely contacts the heat dissipation surface (51), the heat dissipation surface (51) of the LSI package (20) is directly An LSI cooling structure characterized by being in contact with each other.
【請求項2】 LSIパッケージ(20A) の下側の放熱面
(51)と対向する側の面に冷媒流通用の凹部(5B)を備える
と共に、該凹部(5B)内に冷媒(90)を供給するニップル
(7) を備えた下コールドプレート(10B) と、LSIパッ
ケージ(20A) の上側の放熱面(51)と対向する側の面に冷
媒流通用の凹部(5A)を備えた上コールドプレート(10A)
とを装備し、 前記ニップル(7) から下コールドプレート(10B) の凹部
(5B)内に供給された冷媒(90)が、前記LSIパッケージ
(20A) 側に設けられた凹部間連絡穴(21)から前記凹部(5
A)内に流入してLSIパッケージ(20A) の上側の放熱面
(51)にも接触するようにしたことを特徴とするLSI冷
却構造。
2. A lower heat radiation surface of the LSI package (20A)
A nipple for supplying a refrigerant (90) into the concave portion (5B), which is provided with a concave portion (5B) for circulating the refrigerant on the surface facing the (51).
The lower cold plate (10B) provided with (7) and the upper cold plate (10A) provided with the concave portion (5A) for refrigerant circulation on the surface opposite to the upper heat dissipation surface (51) of the LSI package (20A). )
Equipped with the nipple (7) to the recess of the lower cold plate (10B).
The refrigerant (90) supplied in (5B) is the LSI package.
From the inter-recess communication hole (21) provided on the (20A) side, the recess (5
Heat sink surface above the LSI package (20A) by flowing into A)
An LSI cooling structure characterized in that it is also in contact with (51).
JP13150394A 1994-06-14 1994-06-14 Lsi cooling structure Withdrawn JPH07335798A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13150394A JPH07335798A (en) 1994-06-14 1994-06-14 Lsi cooling structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13150394A JPH07335798A (en) 1994-06-14 1994-06-14 Lsi cooling structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07335798A true JPH07335798A (en) 1995-12-22

Family

ID=15059549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13150394A Withdrawn JPH07335798A (en) 1994-06-14 1994-06-14 Lsi cooling structure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07335798A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11346480A (en) * 1998-06-02 1999-12-14 Hitachi Ltd Inverter device
JP2008042214A (en) * 2001-09-28 2008-02-21 Univ Leland Stanford Jr Cooling system for electrosmosis micro channel
US7876561B2 (en) 2007-01-22 2011-01-25 Johnson Controls Technology Company Cooling systems for variable speed drives and inductors
US7957166B2 (en) 2007-10-30 2011-06-07 Johnson Controls Technology Company Variable speed drive
US8149579B2 (en) 2008-03-28 2012-04-03 Johnson Controls Technology Company Cooling member
US8495890B2 (en) 2007-01-22 2013-07-30 Johnson Controls Technology Company Cooling member
JP2020529725A (en) * 2017-08-08 2020-10-08 ダイナックス セミコンダクター インコーポレイテッドDynax Semiconductor,Inc. Heat dissipation structure of semiconductor device and semiconductor device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11346480A (en) * 1998-06-02 1999-12-14 Hitachi Ltd Inverter device
US6166937A (en) * 1998-06-02 2000-12-26 Hitachi Ltd. Inverter device with cooling arrangement therefor
JP2008042214A (en) * 2001-09-28 2008-02-21 Univ Leland Stanford Jr Cooling system for electrosmosis micro channel
US7876561B2 (en) 2007-01-22 2011-01-25 Johnson Controls Technology Company Cooling systems for variable speed drives and inductors
US8495890B2 (en) 2007-01-22 2013-07-30 Johnson Controls Technology Company Cooling member
US7957166B2 (en) 2007-10-30 2011-06-07 Johnson Controls Technology Company Variable speed drive
US8149579B2 (en) 2008-03-28 2012-04-03 Johnson Controls Technology Company Cooling member
JP2020529725A (en) * 2017-08-08 2020-10-08 ダイナックス セミコンダクター インコーポレイテッドDynax Semiconductor,Inc. Heat dissipation structure of semiconductor device and semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101443904B (en) Base for power module
JP2001352023A (en) Refrigerant cooling double-faced cooling semiconductor device
JPH10178216A (en) Thermoelectric element and thermoelectric cooling device
US20030218057A1 (en) Electrical bus with associated porous metal heat sink and method of manufacturing same
US20130206367A1 (en) Heat dissipating module
JP2006303290A (en) Semiconductor device
JP7118186B2 (en) Heat dissipation device
KR20130049739A (en) Power semiconductor module cooling apparatus
JPH042156A (en) Power semiconductor device
JPH11274781A (en) Electronic device
JPH07335798A (en) Lsi cooling structure
JP2006222461A (en) Heat dissipation structure
US7661465B2 (en) Integrated cooling system with multiple condensing passages for cooling electronic components
JPH0426549B2 (en)
US20050047085A1 (en) High performance cooling systems
JPH11237193A (en) Plate type heat pipe and mounting structure using it
CN216566086U (en) Liquid-cooled heat dissipation device, liquid-cooled heat dissipation system and electronic device
EP1207366B1 (en) Method of manufacturing a porous metal heat sink
JPH0334228B2 (en)
JP2001203487A (en) Electronic component cooling device and inverter device
JPH03208398A (en) Semiconductor device
JPH05121609A (en) Conductive cooling structure
JPH0494562A (en) Cooling structure for integrated circuit
JPH10322068A (en) Mounting method of heat releasing element
JPH01143347A (en) Cooler for assembly of lsi chips

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: 20010904