JPS6032349A - 集積回路パツケ−ジの冷却構造 - Google Patents
集積回路パツケ−ジの冷却構造Info
- Publication number
- JPS6032349A JPS6032349A JP14163183A JP14163183A JPS6032349A JP S6032349 A JPS6032349 A JP S6032349A JP 14163183 A JP14163183 A JP 14163183A JP 14163183 A JP14163183 A JP 14163183A JP S6032349 A JPS6032349 A JP S6032349A
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- JP
- Japan
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- conduit
- integrated circuit
- heat sink
- plate
- cooling
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
- H01L23/433—Auxiliary members in containers characterised by their shape, e.g. pistons
- H01L23/4338—Pistons, e.g. spring-loaded members
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［技術分野］
本発明は、基板に搭載された集積回路パッケージを冷却
するための冷却構造に関する。
するための冷却構造に関する。
［背景技術１
プリント配線基板またはセラミック基板等の基板に搭載
された大規模集積回路（ＬＳＩ）パッケージ等の集積回
路パッケージを冷却する手段として、従来採用されてい
た方式は、送風機を装置に設け、それによる空気を送り
込む強制空冷方式である。
された大規模集積回路（ＬＳＩ）パッケージ等の集積回
路パッケージを冷却する手段として、従来採用されてい
た方式は、送風機を装置に設け、それによる空気を送り
込む強制空冷方式である。
［背景技術の問題点］
しかし、素子自体の集積度の向上または高密度実装技術
の進歩によって、電力密度が大幅に高くなり、従来の空
冷方式では対応するのが困難になっている。つまり、密
集した内部から大圏の熱を排出する必要があるために、
大風量、高風圧の大型送風機が必要となるが、この大型
送風機は非常に大きな騒音を発生するという欠点があり
、また装置設備至の空調器に対して、大Ｉ！Ｉｎが要求
される等の問題がある。
の進歩によって、電力密度が大幅に高くなり、従来の空
冷方式では対応するのが困難になっている。つまり、密
集した内部から大圏の熱を排出する必要があるために、
大風量、高風圧の大型送風機が必要となるが、この大型
送風機は非常に大きな騒音を発生するという欠点があり
、また装置設備至の空調器に対して、大Ｉ！Ｉｎが要求
される等の問題がある。
一方、空冷方式に対して液冷方式の方が冷房能力が非常
に高いことが知られているが、その発熱部から冷媒まで
熱を効率良く伝達できず、またＬ８１パツケ一ジ実装部
と冷却部とを容易に着脱できないために、保守上の問題
点がある。
に高いことが知られているが、その発熱部から冷媒まで
熱を効率良く伝達できず、またＬ８１パツケ一ジ実装部
と冷却部とを容易に着脱できないために、保守上の問題
点がある。
［発明の目的］
本発明は、上記従来例の問題点に着目してなされたもの
で、温度降下が小さく、しかも保守が容易な液冷方式の
冷却構造を提供することを目的とするものである。
で、温度降下が小さく、しかも保守が容易な液冷方式の
冷却構造を提供することを目的とするものである。
［発明の概要］
上記目的を達成するために、本発明は、柱状ピー１〜シ
ンクを具備する複数の集積回路パッケージと、この集積
回路パッケージを基板に搭載した集積回路モジュールと
、前記基板のバッグ、−ジ搭載面と対向し、しかもその
対向面に前記柱状ヒートシンクを貫通する穴を具備する
ロアーフレームと、冷媒の圧力によって膨張または収縮
が可能な形状を有する弾性高熱伝導性材料で形成され、
しかも前記冷媒の圧力によって膨張して前記柱状ヒート
シンクに接触する管路と、前記ロアーフレームと協働し
て前記管路を覆うアッパーフレームとによって構成した
ものである。
ンクを具備する複数の集積回路パッケージと、この集積
回路パッケージを基板に搭載した集積回路モジュールと
、前記基板のバッグ、−ジ搭載面と対向し、しかもその
対向面に前記柱状ヒートシンクを貫通する穴を具備する
ロアーフレームと、冷媒の圧力によって膨張または収縮
が可能な形状を有する弾性高熱伝導性材料で形成され、
しかも前記冷媒の圧力によって膨張して前記柱状ヒート
シンクに接触する管路と、前記ロアーフレームと協働し
て前記管路を覆うアッパーフレームとによって構成した
ものである。
［発明の実施例］
以下、添附図面に示す実施例に基づいて本発明を詳述す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例を示す分解斜視図である。こ
の実施例を大きく分類すると、ＬＳＩモジュール１と冷
却板２とによって構成され、これら両者はねじ３によっ
て締付けられている。
の実施例を大きく分類すると、ＬＳＩモジュール１と冷
却板２とによって構成され、これら両者はねじ３によっ
て締付けられている。
第２図は、第１図のＡ−Ａ断面図であり、ＬＳＩモジュ
ール１の断面図である。ＬＳＩモジュール１は、セラミ
ック基板４の一面に、信号ビン１０が設けられ、その反
対面側にＬＳＩパッケージ５が装着されている。このＬ
ＳＩパッケージ５には、柱状のヒートシンク６が半田付
けされている。
ール１の断面図である。ＬＳＩモジュール１は、セラミ
ック基板４の一面に、信号ビン１０が設けられ、その反
対面側にＬＳＩパッケージ５が装着されている。このＬ
ＳＩパッケージ５には、柱状のヒートシンク６が半田付
けされている。
このヒートシンク６の先端はテーバ形状Ｂをなしている
。このテーバ形状Ｂは、冷却板２へＬＳＩパッケージ５
を容易に装着することができるようにしたものである。
。このテーバ形状Ｂは、冷却板２へＬＳＩパッケージ５
を容易に装着することができるようにしたものである。
セラミック基板４の周囲には、ベースフレーム８とプレ
ート９とが、ねじ１１によって固定されている。ベース
フレーム８には、冷却板２を取付ける場合のガイド用と
して、第３図に示すガイドビン１３が設けられている。
ート９とが、ねじ１１によって固定されている。ベース
フレーム８には、冷却板２を取付ける場合のガイド用と
して、第３図に示すガイドビン１３が設けられている。
また、ベースフレーム８には、保護カバー７がねじ１２
によって固定されている。この保護カバー７は、ＬＳＩ
パッケージ５およびセラミック基板４の信号配線面Ｃを
保護するものである。
によって固定されている。この保護カバー７は、ＬＳＩ
パッケージ５およびセラミック基板４の信号配線面Ｃを
保護するものである。
第４図は、冷却板２の断面図であり、第１図のＧ−Ｇ断
面図である。また、第５，６図は、第４図のそれぞれ、
ＩＩ −Ｈ断面図、Ｍ−Ｍ断面図である。
面図である。また、第５，６図は、第４図のそれぞれ、
ＩＩ −Ｈ断面図、Ｍ−Ｍ断面図である。
冷却板２は、液体を流す管路１６と、この管路１６を支
持および保護するロアーフレーム１４と、アッパーフレ
ーム１５とによって構成されている。
持および保護するロアーフレーム１４と、アッパーフレ
ーム１５とによって構成されている。
管路１６は、図中、Ｋ方向のＩ！ｉ服を可能にする絞り
Ｄと、図中、Ｌ方向の膨張を可能にする絞りＥとを有し
ている。また、管路１６は、ヒートシンク６を貫通させ
る円弧Ｊを有する管１９と、管路１６の両端を塞ぐ止め
板１８と、液体を供給する流入管１７と、その液体を排
出する排出管２５とが設けられている。止め板１８と流
入管１７と排出管２５は、管１９に半田で固定されてい
る。
Ｄと、図中、Ｌ方向の膨張を可能にする絞りＥとを有し
ている。また、管路１６は、ヒートシンク６を貫通させ
る円弧Ｊを有する管１９と、管路１６の両端を塞ぐ止め
板１８と、液体を供給する流入管１７と、その液体を排
出する排出管２５とが設けられている。止め板１８と流
入管１７と排出管２５は、管１９に半田で固定されてい
る。
また、管路１６は、そのｉ服を容易にするために、また
ヒートシンク６との接触をより完全にするために、Ｂｅ
Ｃｕ等の弾性を有する材料を非常に薄くして使用したも
のである。
ヒートシンク６との接触をより完全にするために、Ｂｅ
Ｃｕ等の弾性を有する材料を非常に薄くして使用したも
のである。
第７図は、管路の他の実施例を示す分解斜視図である。
一枚の板を成形した垂直プレート２１と、下側プレート
２４と、上側プレート２０と、流入管２２と、排出管２
６とを半田付は等で接続したものである。
２４と、上側プレート２０と、流入管２２と、排出管２
６とを半田付は等で接続したものである。
管路１６は、第５図に示すように管路１６の位置合せ用
の突起Ｒと、ヒートシンク６を貫通されるための穴Ｔと
、ガイドビン１３を貫通させるための穴Ｆと、ねじ１２
の逃げ用の座ぐりＮと、冷却板２をＬＳＩモジュールに
取付けるねじ３を通すための穴Ｕとから成るロアーフレ
ーム１４と、管路１６の位置合せ用突起Ｓと、注入管１
７を貫通させる穴Ｖと、ガイドビン１３を貫通させる穴
と、ＬＳＩモジュールに取（Ｊ Ｇプるためのねじ３を
通す穴とを有するアッパーフレーム１５との間に装着さ
れている。そして管路１６は、ねじ２７によって固定さ
れる。
の突起Ｒと、ヒートシンク６を貫通されるための穴Ｔと
、ガイドビン１３を貫通させるための穴Ｆと、ねじ１２
の逃げ用の座ぐりＮと、冷却板２をＬＳＩモジュールに
取付けるねじ３を通すための穴Ｕとから成るロアーフレ
ーム１４と、管路１６の位置合せ用突起Ｓと、注入管１
７を貫通させる穴Ｖと、ガイドビン１３を貫通させる穴
と、ＬＳＩモジュールに取（Ｊ Ｇプるためのねじ３を
通す穴とを有するアッパーフレーム１５との間に装着さ
れている。そして管路１６は、ねじ２７によって固定さ
れる。
また、流入管１７と排出管２５とはアッパーフレーム１
５のＱ部に接着剤等で固定され、管路１６に外力が加わ
らないようにしである。
５のＱ部に接着剤等で固定され、管路１６に外力が加わ
らないようにしである。
第８図は、ＬＳＩモジュール１と冷却板２とを組立てた
場合の断面図を示したものである。ＬＳＩモジュール１
側のガイドピン１３をガイドにして、冷却板２をＬＳＩ
モジュール上に搭載し、ねじ３によってＬＳＩモジュー
ル１と冷却板２とを固定しである。
場合の断面図を示したものである。ＬＳＩモジュール１
側のガイドピン１３をガイドにして、冷却板２をＬＳＩ
モジュール上に搭載し、ねじ３によってＬＳＩモジュー
ル１と冷却板２とを固定しである。
第９図は、第８図の部分拡大図であり、第１０図は、第
９図のｗ−ｗｌＩｉ面図である。管路１０は、絞りり、
Ｅおよび薄い板厚のもので構成されているので、流入管
１７から供給された冷却液体の圧ツノによって、管路１
６はＹのように膨張し、ヒートシンク６の外形になじん
で、完全に接触する。
９図のｗ−ｗｌＩｉ面図である。管路１０は、絞りり、
Ｅおよび薄い板厚のもので構成されているので、流入管
１７から供給された冷却液体の圧ツノによって、管路１
６はＹのように膨張し、ヒートシンク６の外形になじん
で、完全に接触する。
従来例においては、液体冷却を行なう場合、これ等接触
部の接触状態に問題があり、熱抵抗の高い空気が介在す
る場合は熱伝導率の高い充填剤を充填する必要がある。
部の接触状態に問題があり、熱抵抗の高い空気が介在す
る場合は熱伝導率の高い充填剤を充填する必要がある。
ところが、上記実施例においては、管路１６のＩｆ！［
によって、管路１６とヒートシンク６との間に空気が介
在することが無いために、それら両者は完全に接触する
ことができる。
によって、管路１６とヒートシンク６との間に空気が介
在することが無いために、それら両者は完全に接触する
ことができる。
したがって、ＬＳＩパッケージ５で発生した熱は、ヒー
トシンク６を経由して、最も短い熱伝達バスによって、
管路１６を介して冷却液体に熱伝達されることになる。
トシンク６を経由して、最も短い熱伝達バスによって、
管路１６を介して冷却液体に熱伝達されることになる。
このために、ＬＳＩパッケージの冷却構造は、熱抵抗の
小さなものとなるという利点を有する。
小さなものとなるという利点を有する。
次に、冷却板２からＬＳＩモジュール１を取外す場合に
ついて考える。この場合、冷却液体を管路１６に流すの
を停止し、管路１６を膨張させる圧力を除去することに
よって、管路１６はその弾性によって、元の形状にもど
り、ヒートシンク６との間に、隙間が発生する。そして
、上記実施例の場合、ヒートシンクと管路との間の接触
部に充填剤を充填させていないので、この状態において
、冷却板２からしＳ（モジュール１を、容易に取外すこ
とができる。したがって、その保守が容易であるという
利点を有する。
ついて考える。この場合、冷却液体を管路１６に流すの
を停止し、管路１６を膨張させる圧力を除去することに
よって、管路１６はその弾性によって、元の形状にもど
り、ヒートシンク６との間に、隙間が発生する。そして
、上記実施例の場合、ヒートシンクと管路との間の接触
部に充填剤を充填させていないので、この状態において
、冷却板２からしＳ（モジュール１を、容易に取外すこ
とができる。したがって、その保守が容易であるという
利点を有する。
［発明の効果］
上記のように本発明は、８度降下が小さく、しかも保守
が容易な冷却１１１ｍであると（Ｉう効果を有する。
が容易な冷却１１１ｍであると（Ｉう効果を有する。
第１図は本発明の一実施例を示す分解斜視図、第２図は
第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は第１図の１−１断面図
、第４図は第１図のＧ−Ｇ断面図、第５図は第４図のＨ
−Ｈｌｌｌｉ面図、第６図は第４図のＭ−Ｍ断面図、第
７図は管路の他の実施例を示す分解斜視図、第８図はＬ
ＳＩモジュールと冷却板とを組立てた場合の断面図、第
９図は第８図の部分拡大図、第１０図は第９図のＷ−Ｗ
断面図である。 １・・・ＬＳＩモジュール、２・・・冷却板、４・・・
セラミック基板、５・・・ＬＳＩパッケージ、６・・・
ヒートシンク、７・・・保護カバー、８・・・ベースフ
レーム、１４・・・Ｏアフレーム、１５・・・アッパー
フレーム、１６・・・管路、１７．２２・・・流入管、
２４・・・下側ブレート、２５．２６・・・排出管。 出願人 日本電気株式会社 第１図 第２図 「３ 第４図 ６ １゜ 第５図 第６図
第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は第１図の１−１断面図
、第４図は第１図のＧ−Ｇ断面図、第５図は第４図のＨ
−Ｈｌｌｌｉ面図、第６図は第４図のＭ−Ｍ断面図、第
７図は管路の他の実施例を示す分解斜視図、第８図はＬ
ＳＩモジュールと冷却板とを組立てた場合の断面図、第
９図は第８図の部分拡大図、第１０図は第９図のＷ−Ｗ
断面図である。 １・・・ＬＳＩモジュール、２・・・冷却板、４・・・
セラミック基板、５・・・ＬＳＩパッケージ、６・・・
ヒートシンク、７・・・保護カバー、８・・・ベースフ
レーム、１４・・・Ｏアフレーム、１５・・・アッパー
フレーム、１６・・・管路、１７．２２・・・流入管、
２４・・・下側ブレート、２５．２６・・・排出管。 出願人 日本電気株式会社 第１図 第２図 「３ 第４図 ６ １゜ 第５図 第６図
Claims (1)
- 柱状ヒートシンクを具備する複数の集積回路パッケージ
と、この集積回路パッケージを基板に搭載した集積回路
モジュールと、前記基板のパッケージ搭載面と対向し、
しかもその対向面に前記柱状ヒートシンクを貞通ずる穴
を具備するロアーフレームと、冷媒の圧力によって膨張
または収縮が可能な形状を有する弾性高熱伝導性材料で
形成され、しかも前記冷媒の圧力によって膨張して前記
柱状ヒートシンクに接触する管路と、前記ロアーフレー
ムと協働して前記管路を覆うアッパーフレームとによっ
て構成されることを特徴とづる集積回路パッケージの冷
却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14163183A JPS6032349A (ja) | 1983-08-02 | 1983-08-02 | 集積回路パツケ−ジの冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14163183A JPS6032349A (ja) | 1983-08-02 | 1983-08-02 | 集積回路パツケ−ジの冷却構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6032349A true JPS6032349A (ja) | 1985-02-19 |
| JPH0354472B2 JPH0354472B2 (ja) | 1991-08-20 |
Family
ID=15296527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14163183A Granted JPS6032349A (ja) | 1983-08-02 | 1983-08-02 | 集積回路パツケ−ジの冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6032349A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6428944A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-31 | Nec Corp | Cooling structure of integrated circuit |
| JPH01111362A (ja) * | 1987-10-26 | 1989-04-28 | Hitachi Ltd | 半導体冷却装置 |
| JPH036848A (ja) * | 1989-06-03 | 1991-01-14 | Hitachi Ltd | 半導体冷却モジュール |
| US6665180B2 (en) | 2001-06-22 | 2003-12-16 | International Business Machines Corporation | System for cooling a component in a computer system |
| JP2008016718A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Denso Corp | 積層型冷却器 |
-
1983
- 1983-08-02 JP JP14163183A patent/JPS6032349A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6428944A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-31 | Nec Corp | Cooling structure of integrated circuit |
| JPH01111362A (ja) * | 1987-10-26 | 1989-04-28 | Hitachi Ltd | 半導体冷却装置 |
| JPH036848A (ja) * | 1989-06-03 | 1991-01-14 | Hitachi Ltd | 半導体冷却モジュール |
| US6665180B2 (en) | 2001-06-22 | 2003-12-16 | International Business Machines Corporation | System for cooling a component in a computer system |
| JP2008016718A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Denso Corp | 積層型冷却器 |
| JP4682938B2 (ja) * | 2006-07-07 | 2011-05-11 | 株式会社デンソー | 積層型冷却器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0354472B2 (ja) | 1991-08-20 |
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