JPH0824222B2 - エア・ミキサ冷却板を備えた冷却装置 - Google Patents

エア・ミキサ冷却板を備えた冷却装置

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JPH0824222B2
JPH0824222B2 JP5043430A JP4343093A JPH0824222B2 JP H0824222 B2 JPH0824222 B2 JP H0824222B2 JP 5043430 A JP5043430 A JP 5043430A JP 4343093 A JP4343093 A JP 4343093A JP H0824222 B2 JPH0824222 B2 JP H0824222B2
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JP
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cooling
top surface
cooling plate
air
downstream
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ダグラス・リーアン・ランブラ
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International Business Machines Corp
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20136Forced ventilation, e.g. by fans
    • H05K7/20154Heat dissipaters coupled to components

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、互いにごく隣接して置
かれた発熱要素の集合体を冷却するための装置に関し、
具体的には、カード上で支持された複数の半導体モジュ
ールから伝導と対流によって放熱するための装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】様々な技術的状況で、密に配置された複
数の発熱要素から熱を除去する必要がある。たとえば、
コンピュータ内に設置するように設計されたカードまた
は基板上に置かれた半導体モジュールの寿命を最大にす
るためには、そのモジュールが発生する熱を有効に発散
させることが重要である。
【0003】このような放熱を達成するためのシステム
が知られている。たとえば、米国特許第4837663
号明細書では、コンピュータ内に装着されたプリント回
路板上に置かれた複数の半導体デバイスを冷却するシス
テムが開示されている。上記特許のシステムは、回路板
を支持するラック中に空気を流すためのファンと、その
空気の流れを複数の部分空気流に分割するための通風ダ
クトを備えている。
【0004】上記特許で開示された形式の冷却システム
は、一般に、比較的低電力の半導体デバイスと共に使用
し、そのようなデバイスが、デバイス間に相対的に大き
な間隔が存在するように回路板上に実装されている時
は、十分な放熱をもたらす。しかし、このような冷却シ
ステムは、比較的大電力の半導体デバイスと共に使用す
る時には、そのようなデバイスが発生する熱の量が比較
的多いので、十分な放熱をもたらさない。さらに、上記
特許に開示された形式の冷却システムは、半導体デバイ
スが現在の実装密度に従って回路板上に置かれる時に
は、十分な放熱をもたらさない。
【0005】上記特許に開示された形式の冷却システム
は、比較的高密度で実装された比較的大電力の半導体デ
バイスと共に使用する時、空気境界層または「デッド・
エア」・ゾーンが存在することも一因となって、十分な
冷却をもたらさないと考えられている。この「デッド・
エア」ゾーンは、半導体デバイスの頂面に隣接して存在
すると考えられる。この「デッド・エア」ゾーンは、空
気の流れがほとんどまたはまったく起こらない、半導体
デバイスを覆う平面状の領域からなる。このような「デ
ッド・エア」ゾーンが存在するため、半導体デバイスの
上を流れる冷却空気は、そのデバイスの頂面から望まれ
るほど効果的には熱を奪わない。さらに、「デッド・エ
ア」ゾーンがあるため、冷却空気は、半導体デバイスの
間の空間中に流れない傾向がある。その結果、デバイス
の側面からはあまり効果的に熱が発散されない。
【0006】カードまたは回路板上に取り付けられた半
導体デバイスに隣接して設けられた冷却空気の流れを、
そのような空気がその流れの経路からそれて、半導体デ
バイスにより直接に接触するように導くためのシステム
が知られている。そのようなシステムは、たとえば、米
国特許第4996589号明細書および米国特許第50
21924号明細書に開示されている。残念ながら、こ
のようなシステムは、冷却空気の流れの方向を変えて、
冷却空気を半導体デバイス間の空間に入らせる働きはし
ない。そうではなくて、空気がデバイスの頂面の上を流
れるように方向を変えるだけであり、その結果、空気の
冷却能力が完全には利用されない。
【0007】半導体デバイスから熱を除去するための他
の既知の装置には、米国特許第4961125号明細書
で開示された放熱フィン、および米国特許第50160
90号明細書に開示の「コールド・プレート」が含まれ
る。前者の特許で開示された形式のフィンは、関連する
半導体デバイスの有効な冷却を行う傾向があるが、しば
しば比較的高価であり、望まれる以上の空間を必要とす
ることが非常に多い。従来の冷却板は、冷却板の頂面の
上を通る空気の流れの方向を、空気が冷却板の底面と係
合する発熱デバイスに直接接触するように変えるための
構造を含まない。このような構造がないため、従来の冷
却板は、所望の冷却をもたらさない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高密
度実装された半導体モジュール基板等からの放熱をエア
ーを用いて、上記した「デッド・エア」ゾーンを作らず
に除去して、上記基板等の十分な冷却効果のある基板冷
却システムを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】素子からの熱を放散させ
る本発明の冷却装置は、支持基板上に互いに間隔をおい
て支持された複数個の上記素子と、頂面及び底面を有
し、該底面が上記素子のそれぞれの頂面に係合して熱を
吸収するように配置された熱伝導性の冷却板と、上記冷
却板の頂面に沿って、上流から下流に向かう方向に冷却
空気を流す手段とを備え、上記素子相互間の領域を覆う
上記冷却板のうち各素子の上流側端部に隣接する部分に
第1開孔が設けられ、上記素子相互間の領域を覆う上記
冷却板のうち各素子の下流側端部に隣接する部分に第2
開孔が設けられ、そして上記素子相互間の領域を覆う上
記冷却板のうち上記第2開孔の下流側端部の頂面に該頂
面から突出するディフレクタが設けられていることを特
徴とする。
【0010】素子からの熱を放散させる本発明の冷却装
置は、中空の収容容器と、該収容容器の一端に設けら
れ、該一端を上流としそして他端を下流とする方向に冷
却空気を流す送風手段と、上記収容容器内に上記方向に
沿って装着された支持基板と、該支持基板上に互いに間
隔をおいて支持された複数個の上記素子と、頂面及び底
面を有し、該底面が上記素子のそれぞれの頂面に係合し
て熱を吸収するように配置された熱伝導性の冷却板とを
備え、上記素子相互間の領域を覆う上記冷却板のうち各
素子の上流側端部に隣接する部分に第1開孔が設けら
れ、上記素子相互間の領域を覆う上記冷却板のうち各素
子の下流側端部に隣接する部分に第2開孔が設けられ、
そして上記素子相互間の領域を覆う上記冷却板のうち上
記第2開孔の下流側端部の頂面に該頂面から突出するデ
ィフレクタが設けられていることを特徴とする。
【0011】半導体モジュールからの熱を放散させる本
発明の冷却装置は、回路基板上に互いに間隔をおいて支
持された複数個の上記半導体モジュールと、頂面及び底
面を有し、該底面が上記半導体モジュールのそれぞれの
頂面に係合して熱を吸収するように配置された熱伝導性
の冷却板と、上記冷却板の頂面に沿って、上流から下流
に向かう方向に冷却空気を流す手段とを備え、上記半導
体モジュール相互間の領域を覆う上記冷却板のうち各半
導体モジュールの上流側端部に隣接する部分に第1開孔
が設けられ、上記半導体モジュール相互間の領域を覆う
上記冷却板のうち各半導体モジュールの下流側端部に隣
接する部分に第2開孔が設けられ、そして上記半導体モ
ジュール相互間の領域を覆う上記冷却板のうち上記第2
開孔の下流側端部の頂面に該頂面から突出するディフレ
クタが設けられていることを特徴とする。
【0012】半導体モジュールからの熱を放散させる本
発明の冷却装置は、中空の収容容器と、該収容容器の一
端に設けられ、該一端を上流としそして他端を下流とす
る方向に冷却空気を流す送風手段と、上記収容容器内に
上記方向に沿って装着された回路基板と、該回路基板上
に互いに間隔をおいて支持された複数個の上記半導体モ
ジュールと、頂面及び底面を有し、該底面が上記半導体
モジュールのそれぞれの頂面に係合して熱を吸収するよ
うに配置された熱伝導性の冷却板とを備え、上記半導体
モジュール相互間の領域を覆う上記冷却板のうち各半導
体モジュールの上流側端部に隣接する部分に第1開孔が
設けられ、上記半導体モジュール相互間の領域を覆う上
記冷却板のうち各半導体モジュールの下流側端部に隣接
する部分に第2開孔が設けられ、そして上記半導体モジ
ュール相互間の領域を覆う上記冷却板のうち上記第2開
孔の下流側端部の頂面に該頂面から突出するディフレク
タが設けられていることを特徴とする。
【0013】冷却板の頂面に沿って移動する空気は、デ
ィフレクタによって偏向されて、ディフレクタに隣接す
る第2アパーチャを通過して素子相互間の領域に入る。
冷却空気は素子に接触し、この素子から熱を奪った後
に、第1アパーチャを経て素子相互間の領域から出る。
こうして熱せられた空気は、この冷却板の頂面の上を流
れる空気流の主流に再び加わり、速やかに運び去られ
る。この空気の流れの方向を変えるこのプロセスは、発
熱素子の頂面に隣接する空気境界層を破壊し、素子付近
の暖かい空気と冷えた空気の領域を混合し、これによっ
て、そのような空気の温度の均一性を高め、熱伝達を向
上させる。このように、冷却板の頂面の上を流れる冷却
用空気が、エア・ディフレクタにより第2開孔を介し
て、冷却板の下側の素子相互間の領域に入り込んで素子
からの熱を奪った後に、この同じ領域の第1開孔を経て
再び冷却板の頂面を流れる主流の冷却用空気と合流し、
そしてこれを繰り返してジグザグ状に流れる。このジグ
ザグ状に流れる空気による冷却効果と、素子の頂面に接
触する冷却板を介する冷却効果とが相乗されて優れた冷
却効果を生じる。
【0014】発熱要素に隣接する空気の流れの向きを変
えるプロセスは、対流による放熱を引き起こす。それと
同時に、発熱要素の頂面に接触する板の熱伝導率が相対
的に高いので、伝導によって熱が要素から発散される。
【0015】
【実施例】図1ないし図3を参照すると、空気流中に置
かれた複数の発熱デバイスから熱を発散するための本発
明に従うエア・ミキサ冷却板100が示されている。エ
ア・ミキサ冷却板100は、広範囲の発熱デバイスに関
して有効な放熱をもたらすが、この板は特に、支持基板
即ちカードまたは回路板24上に取り付けた複数の半導
体モジュール22から熱を発散するように設計されてい
る。モジュールおよび基板は、第1方向に延びる空気流
26内に置かれる。空気流26は、回路板24の1端に
隣接して置かれた通常のファン28によって発生され
る。通常、半導体モジュール22および回路板24は、
空気流26の流れの方向を制限し画定するように中空の
収容容器即ち導管30内に置かれる。ただし、後で詳細
に論ずるように、本発明は、空気流26が、半導体モジ
ュールおよび回路板を通って、それらに対して所定の方
向に流れるような方向になっている限り、半導体モジュ
ール22および回路板24が導管30内に置かれない時
でも、有効に機能する。
【0016】半導体モジュール22は、通常、平面状の
頂面32(図2)を有し、空気流26の流れの方向から
見て、隣接するモジュール間にギャップ34ができるよ
うに、回路板24上に相互に間隔を置いて置かれる。図
1に示すように、半導体モジュール22は、通常、回路
板24上に1列に取り付けられる。ただし、他の配置を
使用することも可能である。
【0017】エア・ミキサ冷却板100は、比較的高熱
伝導率、すなわち、熱伝導率が1〜500W/m・Kの
範囲の材料から作られる。この好ましい実施例では、エ
ア・ミキサ冷却板100は、銅から作られる。エア・ミ
キサ冷却板100の厚さは、当業者ならすぐに理解する
とおり、使用する材料の熱伝導率、所望の放熱の程度、
空気流26の流量およびその他の要因に応じて変わる。
一般に、エア・ミキサ冷却板100の厚さは、板の熱伝
導率に反比例して変わる。エア・ミキサ冷却板100の
厚さは、0.1〜5mmの範囲とすることが好ましく、
好ましい実施例のエア・ミキサ冷却板100は、厚さ
0.25mmである。
【0018】エア・ミキサ冷却板100は、頂面102
と底面104を有する。エア・ミキサ冷却板100は、
平面状の構成であることが好ましいが、この板の構成
は、半導体モジュール22を支持する表面の平面度に基
づいて変えてもよい。すなわち、たとえば基板が弧状の
構成の場合、エア・ミキサ冷却板100を、それに関連
する弧状の構成を有するように形成する。いずれにせ
よ、エア・ミキサ冷却板100は、その底面104が、
回路板24上に装着された半導体モジュール22のすべ
ての頂面32と同時に係合する位置にくるように構成さ
れる。
【0019】エア・ミキサ冷却板100は、それを通っ
て延びる複数の上流側アパーチャ106と、それを通っ
て延びる複数の下流側アパーチャ108を含んでいる。
本明細書では、用語「上流」は、相対的にファン28に
近いことを意味し、用語「下流」は、相対的にファン2
8から遠いことを意味する。上流側アパーチャ106と
下流側アパーチャ108は、後者が取付機構200(後
述)によって回路板24に対して所定の位置関係に固定
された時、上流側アパーチャ106と下流側アパーチャ
108の対が、各半導体モジュール22に対して選択さ
れた位置関係になるように、エア・ミキサ冷却板100
内に形成される。上記の選択された位置関係としては、
図1に示すように、上流側アパーチャ106のそれぞれ
を、各半導体モジュール22の上流側エッジのすぐ上流
に置くこと、および下流側アパーチャ108のそれぞれ
を、各半導体モジュール22の下流側エッジのすぐ下流
に置くことである。即ち、半導体モジュール22相互間
の領域を覆う冷却板100のうち各半導体モジュール2
2の上流側端部に隣接する部分に第1開孔即ち上流側ア
パーチャ106が設けられ、半導体モジュール22相互
間の領域を覆う冷却板100のうち各半導体モジュール
22の下流側端部に隣接する部分に第2開孔即ち下流ア
パーチャ108が設けられ、そして半導体モジュール2
2相互間の領域を覆う冷却板100のうち第2開孔10
8の下流側端部の頂面にこの頂面から突出するエア・デ
ィフレクタ110が設けられている。
【0020】エア・ミキサ冷却板100はまた、その頂
面102から上向きに延びる複数のエア・ディフレクタ
110を含んでいる。エア・ディフレクタ110は下流
側アパーチャ108の下流側エッジに置く、すなわち、
ディフレクタの上流側エッジが、関連する下流側アパー
チャ108の下流側エッジと交差するように置くことが
好ましい。ただし、状況によっては、エア・ディフレク
タ110を下流側アパーチャ108の下流側エッジより
多少下流に置いた時でも、十分な空気の偏向が達成され
ることがある。エア・ディフレクタ110が頂面102
から上に上向きに突き出す距離は、応用例と空気流26
の流量に応じて変わる。ただし、このディフレクタは、
本明細書で詳細に説明するように、空気流の一部が半導
体モジュール22の間のギャップ34に入り、そこから
出るようにするのに十分な距離だけ頂面102から上に
突き出さなければならない。ほとんどの応用例では、エ
ア・ディフレクタ110がエア・ミキサ冷却板100の
頂面102より約0.25〜5mm上に延びる時、十分
な空気の偏向が達成される。本発明の1実施例では、エ
ア・ディフレクタ110は頂面102より約1mm上に
突き出す。
【0021】X方向(図1)で測定した上流側アパーチ
ャ106と下流側アパーチャ108の幅は、エア・ディ
フレクタ110の高さ、空気流26の流量、および半導
体モジュール22の間隔に応じて変わる。通常の実験に
よって、最大の放熱という点で最適の間隔が得られるで
あろう。ただし、本発明の1実施例では、上流側アパー
チャ106と下流側アパーチャ108の幅は約3.8m
mであった。Y(図1)方向で測定した上流側アパーチ
ャ106と下流側アパーチャ108の長さは、そのアパ
ーチャの幅とほぼ等しいことが好ましい。この場合も、
通常の実験によって、上流側アパーチャ106と下流側
アパーチャ108に最適の長さが得られるであろう。
【0022】上記で指摘したように、エア・ミキサ冷却
板100が半導体モジュール22に対して所定の位置関
係になるようにエア・ミキサ冷却板100を回路板24
に対して相対的に固定するため、複数の取付機構200
が設けられる。図4を見ると最もよくわかる取付機構2
00の1実施例は、エア・ミキサ冷却板100を回路板
24に直接固定するように設計されている。取付機構2
00のこの実施例は、ナイロンなど弾力性を有する材料
から作られた細長いシャフト202からなる。シャフト
202の両端は、円錐台形の端部204および206に
なっている。端部204は、溝穴208によって2分さ
れて2つの部分になり、端部206は、溝穴210によ
って2分されて2つの部分になっている。シャフト20
2は、端部204の基部にある環状溝212と、端部2
06の基部にある環状溝214を含んでいる。取付機構
200のこの実施例は、端部204を環状溝212と直
径のほぼ等しいエア・ミキサ冷却板100内の穴に押し
込んだ時、端部204の2又部分が互いに近づき、それ
によって、端部をその穴内で受けるようになるような寸
法になっている。端部204がエア・ミキサ冷却板10
0内の穴で完全に受けられると、端部204の2又部分
が広がり、それによって、端部をその穴中に捕捉し、取
付機構200をエア・ミキサ冷却板100に固定する。
端部206も、同様にして回路板24内の穴に設置され
る。
【0023】別法として、エア・ミキサ冷却板100
を、導管30に固定し、あるいは回路板24が設置され
る装置の一部を形成するフレーム構造(図示せず)に取
り付けることができる。
【0024】複数の取付機構200の特定の設計または
取付けの位置がどうであろうと、エア・ミキサ冷却板1
00が半導体モジュール22に対して相対的に支持さ
れ、上流側アパーチャ106と下流側アパーチャ108
が上記で論じたようにモジュールに対して選択された位
置に保たれるように、この機構を設計し取り付けること
が重要である。
【0025】半導体モジュール22、回路板24、およ
びエア・ミキサ冷却板100は、図1ないし図3では、
導管30内で受けられるものとして示したが、このよう
な導管が必要とは限らないことを理解されたい。たとえ
ば、1つまたは複数の回路板24を、パーソナル・コン
ピュータのハウジングの中空の内部に、回路板24およ
びそれに固定されたエア・ミキサ冷却板100が空気流
26の流れの方向と平行に延び、エア・ディフレクタ1
10が下流側アパーチャ(すなわち、半導体モジュール
22の下流側端部に隣接するアパーチャ)のすぐ下流に
くるように、設置することができる。エア・ミキサ冷却
板100を相互に平行な関係で延びる複数の回路板24
と共に使用する時には、これらの回路板は、相対的に間
隔を取らなければならず、エア・ディフレクタ110の
高さは、エア・ディフレクタ110の頂面と隣接する回
路板24の底面の間にギャップができるように選択しな
ければならない。
【0026】動作中、空気流26の一部26A(図2)
が、回路板24とエア・ミキサ冷却板100の間の領域
に入る。最初の半導体モジュール22の上流側側面に接
触すると、空気流の一部26Aは上向きに偏向されて、
空気流の一部26Bの矢印で示されるように、上流側ア
パーチャ106を通過する。空気流の一部26Aは、半
導体モジュール22に接触した結果加熱され、この熱
を、上方に向かって、エア・ミキサ冷却板100と導管
30の間の領域に運び、この領域で、加熱された空気が
相対的に冷たい空気と混合され、すばやく運び去られ
る。
【0027】導管30とエア・ミキサ冷却板100の頂
面102の間を進む空気流26の一部26Cは、エア・
ディフレクタ110に接触して下に偏向され、関連する
下流側アパーチャ108を通って、隣接する半導体モジ
ュール22間のギャップ34に入る。空気流の一部26
Cは、半導体モジュール22から熱を奪い、その熱は、
空気流の一部26Bによって奪われた熱と共に、上記で
論じたように上流側アパーチャ106を経て外に出る。
したがって、上流側アパーチャ106と下流側アパーチ
ャ108は、エア・ディフレクタ110とあいまって、
エア・ミキサ冷却板100付近を流れる空気を「ジグザ
グ」形に隣接するモジュール間のギャップ34に出入り
させる。
【0028】空気流26が半導体モジュール22から熱
を奪うのと同時に、エア・ミキサ冷却板100はモジュ
ールの頂面に緊密に接触し、熱伝導率が比較的高い結果
として、モジュールから伝導によって熱を除去する。こ
の熱は、その後、空気流26のうちこの板の頂面の上を
進む部分によって発散される。場合によっては、半導体
モジュール22の頂面32上に熱パッキング「接着剤」
(図示せず)を付着して、エア・ミキサ冷却板100が
モジュールと確実に係合し続けるようにし、それによっ
てモジュールからの熱伝導を強化することが望ましいこ
ともある。
【0029】エア・ミキサ冷却板100を1列の半導体
モジュール22に関して説明し図示してきたが、この冷
却板は、複数の列の半導体モジュール22と共に使用す
るように修正できることを理解されたい。図5ないし図
7に示す冷却板300は、エア・ミキサ冷却板100の
このような1つの修正例である。冷却板300は、平行
な3列の半導体モジュール22と共に使用するように設
計されているので、各モジュールに隣接して、4つの上
流側アパーチャ106と4つの下流側アパーチャ108
を含んでいる。さらに、隣接するモジュールの各対の間
に、1つの上流側アパーチャ106と1つの下流側アパ
ーチャ108がある。エア・ミキサ冷却板100と同様
に、冷却板300は、各下流側アパーチャ108に隣接
するエア・ディフレクタ110を含んでいる。
【0030】冷却板300は、エア・ディフレクタ11
0、上流側アパーチャ106および下流側アパーチャ1
08によって作られる「ジグザグ」の空気流が、平行な
3列の半導体モジュール22に対して発生する点を除
き、上記で説明したエア・ミキサ冷却板100と実質上
同じように機能する。
【0031】エア・ミキサ冷却板100の設計および動
作を半導体モジュール22に関して説明してきたが、エ
ア・ミキサ冷却板100は、下記の要件が満たされる限
り、第1の方向に延びる空気流内に置かれた広範囲の発
熱要素と共に満足に使用できることを理解されたい。第
1に、エア・ミキサ冷却板100は、上流側アパーチャ
106と下流側アパーチャ108が上記で説明した方式
で発熱要素に対して相対的に置かれるように、支持すべ
きである。第2に、エア・ミキサ冷却板100は、上流
側アパーチャ106、下流側アパーチャ108およびエ
ア・ディフレクタ110が、上記で説明した方式で空気
流の流れの方向に対して相対的に置かれるように、支持
すべきである。第3に、エア・ミキサ冷却板100の底
面104は、発熱要素の頂面と係合するように構成し位
置決めすべきである。
【0032】本明細書に記述した発明には幾つかの変更
を加えることができ、前述の明細説明および関連図面
は、例示的なものとして解釈すべきものであり、限定的
なものとして解釈すべきではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】エア・ミキサ冷却板を示すために導管の頂部を
取り除き、発熱要素とその要素に関連する支持カードの
一部が板内のアパーチャを通して見える状態にした、本
発明の平面図である。
【図2】図1の線2−2に沿った側面断面図である。
【図3】図1に示した冷却板、発熱要素およびカードの
端面図である。
【図4】発熱要素を支持するカードに対して所定の固定
した位置関係に冷却板を固定するための締結装置の側面
図である。
【図5】エア・ミキサ冷却板の代替実施例を示すために
導管の頂部を取り除き、発熱要素を破線で示した、本発
明の代替実施例の平面図である。
【図6】図5の線6−6に沿った側面断面図である。
【図7】図5に示した冷却板と発熱要素の端面図であ
る。
【符号の説明】
22 半導体モジュール 24 基板 26 空気流 28 ファン 30 導管 32 頂面 34 ギャップ 100 エア・ミキサ冷却板 102 頂面 104 底面 106 上流側アパーチャ 108 下流側アパーチャ 110 エア・ディフレクタ 200 取付機構 202 シャフト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 モハンメド・シッデーク・シャイク アメリカ合衆国05452、バーモント州エセ ックス・ジャンクション、ボボリンク・サ ークル 28 (56)参考文献 特開 平4−233300(JP,A) 特開 昭64−28896(JP,A) 実開 平1−47324(JP,U) 実開 昭55−54997(JP,U) 特公 昭57−19864(JP,B2)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】素子からの熱を放散させる冷却装置におい
    て、 支持基板上に互いに間隔をおいて支持された複数個の上
    記素子と、 頂面及び底面を有し、該底面が上記素子のそれぞれの頂
    面に係合して熱を吸収するように配置された熱伝導性の
    冷却板と、 上記冷却板の頂面に沿って、上流から下流に向かう方向
    に冷却空気を流す手段とを備え、 上記素子相互間の領域を覆う上記冷却板のうち各素子の
    上流側端部に隣接する部分に第1開孔が設けられ、上記
    素子相互間の領域を覆う上記冷却板のうち各素子の下流
    側端部に隣接する部分に第2開孔が設けられ、そして上
    記素子相互間の領域を覆う上記冷却板のうち上記第2開
    孔の下流側端部の頂面に該頂面から突出するディフレク
    タが設けられていることを特徴とする上記冷却装置。
  2. 【請求項2】素子からの熱を放散させる冷却装置におい
    て、 中空の収容容器と、 該収容容器の一端に設けられ、該一端を上流としそして
    他端を下流とする方向に冷却空気を流す送風手段と、 上記収容容器内に上記方向に沿って装着された支持基板
    と、 該支持基板上に互いに間隔をおいて支持された複数個の
    上記素子と、 頂面及び底面を有し、該底面が上記素子のそれぞれの頂
    面に係合して熱を吸収するように配置された熱伝導性の
    冷却板とを備え、 上記素子相互間の領域を覆う上記冷却板のうち各素子の
    上流側端部に隣接する部分に第1開孔が設けられ、上記
    素子相互間の領域を覆う上記冷却板のうち各素子の下流
    側端部に隣接する部分に第2開孔が設けられ、そして上
    記素子相互間の領域を覆う上記冷却板のうち上記第2開
    孔の下流側端部の頂面に該頂面から突出するディフレク
    タが設けられていることを特徴とする上記冷却装置。
  3. 【請求項3】半導体モジュールからの熱を放散させる冷
    却装置において、 回路基板上に互いに間隔をおいて支持された複数個の上
    記半導体モジュールと、 頂面及び底面を有し、該底面が上記半導体モジュールの
    それぞれの頂面に係合して熱を吸収するように配置され
    た熱伝導性の冷却板と、 上記冷却板の頂面に沿って、上流から下流に向かう方向
    に冷却空気を流す手段とを備え、 上記半導体モジュール相互間の領域を覆う上記冷却板の
    うち各半導体モジュールの上流側端部に隣接する部分に
    第1開孔が設けられ、上記半導体モジュール相互間の領
    域を覆う上記冷却板のうち各半導体モジュールの下流側
    端部に隣接する部分に第2開孔が設けられ、そして上記
    半導体モジュール相互間の領域を覆う上記冷却板のうち
    上記第2開孔の下流側端部の頂面に該頂面から突出する
    ディフレクタが設けられていることを特徴とする上記冷
    却装置。
  4. 【請求項4】半導体モジュールからの熱を放散させる冷
    却装置において、 中空の収容容器と、 該収容容器の一端に設けられ、該一端を上流としそして
    他端を下流とする方向に冷却空気を流す送風手段と、 上記収容容器内に上記方向に沿って装着された回路基板
    と、 該回路基板上に互いに間隔をおいて支持された複数個の
    上記半導体モジュールと、 頂面及び底面を有し、該底面が上記半導体モジュールの
    それぞれの頂面に係合して熱を吸収するように配置され
    た熱伝導性の冷却板とを備え、 上記半導体モジュール相互間の領域を覆う上記冷却板の
    うち各半導体モジュールの上流側端部に隣接する部分に
    第1開孔が設けられ、上記半導体モジュール相互間の領
    域を覆う上記冷却板のうち各半導体モジュールの下流側
    端部に隣接する部分に第2開孔が設けられ、そして上記
    半導体モジュール相互間の領域を覆う上記冷却板のうち
    上記第2開孔の下流側端部の頂面に該頂面から突出する
    ディフレクタが設けられていることを特徴とする上記冷
    却装置。
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