JPS61239654A - 浸漬液冷装置 - Google Patents
浸漬液冷装置Info
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- JPS61239654A JPS61239654A JP8069585A JP8069585A JPS61239654A JP S61239654 A JPS61239654 A JP S61239654A JP 8069585 A JP8069585 A JP 8069585A JP 8069585 A JP8069585 A JP 8069585A JP S61239654 A JPS61239654 A JP S61239654A
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- Japan
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- heat
- refrigerant
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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
- H01L23/427—Cooling by change of state, e.g. use of heat pipes
-
- 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
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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】
〔（既要〕
超小型電子回路素子（ＬＳＩ、ＭＳＩ）等の冷却手段に
係る浸漬液冷装置において、密封冷却容器中における媒
体の気化と気化媒体の液化過程により容器内素子発熱量
を外部に放出せしめて素子の高密度化並びに高電力印加
による素子の高速化を具現する冷却装置の構成法が提示
されたものである。
係る浸漬液冷装置において、密封冷却容器中における媒
体の気化と気化媒体の液化過程により容器内素子発熱量
を外部に放出せしめて素子の高密度化並びに高電力印加
による素子の高速化を具現する冷却装置の構成法が提示
されたものである。
本発明は超小型電子回路などの浸漬冷却構造の改良に係
る浸漬液冷装置に関す。
る浸漬液冷装置に関す。
近時１例えば電子計算機に搭載される集積回路素子１、
Ｓｌ、 ＭＳｌ等は、小型化・高速化が要請され素子の
単位面積当り動作電力が増加し、動作温度の上昇による
信頼性対策が問題とされる。
Ｓｌ、 ＭＳｌ等は、小型化・高速化が要請され素子の
単位面積当り動作電力が増加し、動作温度の上昇による
信頼性対策が問題とされる。
従来１回路素子ＬＳＩ、 ＭＳｌ等の冷却手段として。
特定回路素子に放熱用フィンを装着するとか、あるいは
ファンによる強制空冷方法等の空冷冷却方法がある。然
し、空冷冷却法による放熱手段は限界があり９例えば５
機器の動作温度が８５℃（動作の最高限界温度）とすれ
ば、前記強制空冷方式では、素子放熱面の単位面積当り
の許容消費電力はたかだかＩＷａｔｔ／ｃｍ２が限度で
ある。
ファンによる強制空冷方法等の空冷冷却方法がある。然
し、空冷冷却法による放熱手段は限界があり９例えば５
機器の動作温度が８５℃（動作の最高限界温度）とすれ
ば、前記強制空冷方式では、素子放熱面の単位面積当り
の許容消費電力はたかだかＩＷａｔｔ／ｃｍ２が限度で
ある。
然し、更に高い動作条件が必要とされる高速コンピュー
タ用素子では＋ ２０Ｗａｔｔ／ｃｍ２の消費電力を許
容するような冷却方式が必要とされ、素子を直接冷媒に
浸漬する冷却方式が要請されている。
タ用素子では＋ ２０Ｗａｔｔ／ｃｍ２の消費電力を許
容するような冷却方式が必要とされ、素子を直接冷媒に
浸漬する冷却方式が要請されている。
前記の浸漬液冷装置は、８０°Ｃ以下の非腐蝕性。
非解離性の低沸点冷媒１例えば沸点４９°Ｃのフレオン
（Ｃ２Ｃ１３Ｆ３）ｌ 各種フルオロカーボン、例えば
沸点３０℃のＣ５Ｆ１２＋沸点５６℃の０６Ｆ、４など
の単組成、または適宜沸点温度に調整混合する複合組成
の冷媒が用いられている。
（Ｃ２Ｃ１３Ｆ３）ｌ 各種フルオロカーボン、例えば
沸点３０℃のＣ５Ｆ１２＋沸点５６℃の０６Ｆ、４など
の単組成、または適宜沸点温度に調整混合する複合組成
の冷媒が用いられている。
第２図は従来の装置の概要構成を示す模式的断面図であ
る。
る。
図は、冷却媒体４充填の容器３に冷却対象とするＬＳＩ
等の回路素子１実装の基板２を浸漬せしめて３発生の損
失熱を冷媒の沸騰気化潜熱により吸収すると共に、沸騰
気化の冷媒（図中、５で示す気泡）を再液化する熱交換
パイプ８を設けて容器外部に熱放散を行う浸漬液冷装置
である。
等の回路素子１実装の基板２を浸漬せしめて３発生の損
失熱を冷媒の沸騰気化潜熱により吸収すると共に、沸騰
気化の冷媒（図中、５で示す気泡）を再液化する熱交換
パイプ８を設けて容器外部に熱放散を行う浸漬液冷装置
である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前記浸漬液冷装置は、素子浸漬容器の上部空間７に気化
冷媒の再凝縮液化の熱交換部を形成せしめた熱交換パイ
プを装着しているが、浸漬されたことから、従来、気泡
５が直接的に熱交換パイプ８に被着し断熱層を形成する
ことがなくなる。又。
冷媒の再凝縮液化の熱交換部を形成せしめた熱交換パイ
プを装着しているが、浸漬されたことから、従来、気泡
５が直接的に熱交換パイプ８に被着し断熱層を形成する
ことがなくなる。又。
多孔質板９は再液化媒体の流動性を妨げないことから、
冷却対象素子にたいする装置能力が向上する。
冷却対象素子にたいする装置能力が向上する。
以下１本発明の沸騰冷却媒体による集積回路素子等の浸
漬液冷装置の一実施例を、第１図の模式的断面図に従っ
て詳細に説明する。
漬液冷装置の一実施例を、第１図の模式的断面図に従っ
て詳細に説明する。
模式的実施例図は、液冷装置を縦切断した一断面図であ
る。図中付与する参照番号の中、従来と同一構成部分に
は同番号が付され５本発明の要旨が明確となる様しであ
る。
る。図中付与する参照番号の中、従来と同一構成部分に
は同番号が付され５本発明の要旨が明確となる様しであ
る。
沸騰冷却媒体４が充填される容器１はステンレ
スとかアルミ等で成形されている。容器１ば冷却
媒体４の充填後、１１部分で気密封止（接合）される。
スとかアルミ等で成形されている。容器１ば冷却
媒体４の充填後、１１部分で気密封止（接合）される。
鋼管を成形した熱交換パイプ８は、沸騰冷却媒体４の自
由面１２上の沸騰気化媒体５の充満する容器空間７に設
けることにより、媒体を液化すると共に液化潜熱を容器
外部に排出する。
由面１２上の沸騰気化媒体５の充満する容器空間７に設
けることにより、媒体を液化すると共に液化潜熱を容器
外部に排出する。
熱交換パイプ８の媒体自由面１２下方には１発泡金属よ
りなる液化媒体に対して流動性のよい本発明の要部をな
す多孔性板（多孔質板）９が設けられる。更に、パイプ
８の気泡遮蔽をなす多孔質板９には大量発生の気泡を容
器内周辺１０にガイドする漏斗構造の気泡（気化媒体）
案内部分６が付設される。容器３は、冷却対象のＬＳＩ
、又はＶＬＳＩ等の回路素子ｌが基板共々冷却媒体４に
接触（浸漬）する。
りなる液化媒体に対して流動性のよい本発明の要部をな
す多孔性板（多孔質板）９が設けられる。更に、パイプ
８の気泡遮蔽をなす多孔質板９には大量発生の気泡を容
器内周辺１０にガイドする漏斗構造の気泡（気化媒体）
案内部分６が付設される。容器３は、冷却対象のＬＳＩ
、又はＶＬＳＩ等の回路素子ｌが基板共々冷却媒体４に
接触（浸漬）する。
この様な浸漬液冷装置に使用する低沸点冷媒と浸漬の素
子動作限界温度の関係を示すと次の通り。
子動作限界温度の関係を示すと次の通り。
沸騰冷却媒体４として、沸点が５０〜６０℃の例えばＣ
６Ｆｌ４（沸点５６°Ｃ）を使用するものとすれば。
６Ｆｌ４（沸点５６°Ｃ）を使用するものとすれば。
該沸点より約５〜１０℃高い温度で浸漬素子２の動作温
度が限界の最高温度より低く設定される。
度が限界の最高温度より低く設定される。
前記詳細に説明した本発明の多孔質板を配置せしめた装
置構成によれば、これを第２図と比較参照すれば更に明
らかな様に、集積気泡の熱交換パイプ接触によるパイプ
断熱層の形成とこれにともなう冷却能力の低下が改善さ
れ、高速化駆動素子に対する安定な浸漬液冷装置が実現
される。
置構成によれば、これを第２図と比較参照すれば更に明
らかな様に、集積気泡の熱交換パイプ接触によるパイプ
断熱層の形成とこれにともなう冷却能力の低下が改善さ
れ、高速化駆動素子に対する安定な浸漬液冷装置が実現
される。
前記説明のように本発明の浸漬液冷装置においては、気
泡に対する多孔質遮蔽板の設置により。
泡に対する多孔質遮蔽板の設置により。
意図する素子単位面積当り消費換算熱量、２０Ｗ１０Ａ
とする冷却能力が得られ、これを例えば高速性が要求さ
れる電子計算機用の集積回路素子の冷却に適用すればそ
の効果は顕著なものがある。
とする冷却能力が得られ、これを例えば高速性が要求さ
れる電子計算機用の集積回路素子の冷却に適用すればそ
の効果は顕著なものがある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の浸漬液冷装置の模式的断面図。
第２図は従来の装置構成を示す模式的断面図である。
図中、１は回路素子、３は冷却容器。
４は冷却媒体、５は沸騰気泡（気化媒体）８ば熱交換パ
イプ。 ０Ａワ
イプ。 ０Ａワ
Claims (1)
- 沸騰冷却媒体（４）中に回路素子（１）を浸漬する容
器（３）、該容器内の冷却媒体の気化媒体を再液化する
熱交換パイプ（８）、を具備する液冷装置に於いて、前
記冷却媒体の沸騰気泡（５）を熱交換パイプの外周に導
出させる多孔質板（９）が配置されていることを特徴と
する浸漬液冷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8069585A JPS61239654A (ja) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | 浸漬液冷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8069585A JPS61239654A (ja) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | 浸漬液冷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61239654A true JPS61239654A (ja) | 1986-10-24 |
| JPH0321093B2 JPH0321093B2 (ja) | 1991-03-20 |
Family
ID=13725461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8069585A Granted JPS61239654A (ja) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | 浸漬液冷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61239654A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009206398A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Nec Corp | 冷却モジュール及び複合実装基板 |
-
1985
- 1985-04-16 JP JP8069585A patent/JPS61239654A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009206398A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Nec Corp | 冷却モジュール及び複合実装基板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0321093B2 (ja) | 1991-03-20 |
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