JPS6281098A - 冷却構造 - Google Patents
冷却構造Info
- Publication number
- JPS6281098A JPS6281098A JP22120985A JP22120985A JPS6281098A JP S6281098 A JPS6281098 A JP S6281098A JP 22120985 A JP22120985 A JP 22120985A JP 22120985 A JP22120985 A JP 22120985A JP S6281098 A JPS6281098 A JP S6281098A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- melting point
- electronic component
- low melting
- point metal
- cooling
- 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.)
- Granted
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
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】
〔概 要〕
ベローズの先端部にはパフキングが設けられたヒートシ
ンクヘッドを固着し、更に、該ヒートシンクヘッドによ
って低融点金属を保持し、該低融点金属が電子部品の表
面に当接されるように形成するごとにより、電子部品と
ベローズとの密着性を良くし、冷却効果の向上を図るよ
うに構成したものである。
ンクヘッドを固着し、更に、該ヒートシンクヘッドによ
って低融点金属を保持し、該低融点金属が電子部品の表
面に当接されるように形成するごとにより、電子部品と
ベローズとの密着性を良くし、冷却効果の向上を図るよ
うに構成したものである。
本発明はプリント基板に実装されたＬＳＩ素子などの電
子部品を冷却する冷却構造に係り、特に、冷媒が循環さ
れる冷却プレートによって、冷却を行うように形成され
た冷却構造に関する。
子部品を冷却する冷却構造に係り、特に、冷媒が循環さ
れる冷却プレートによって、冷却を行うように形成され
た冷却構造に関する。
電子機器に広く用いられているＬＳＩ素子などの電子部
品は、近年、高密度実装、高速化が推進され、安定した
稼働を得るためには、これらの電子部品を如何に効率良
く冷却するかが大きな課題である。
品は、近年、高密度実装、高速化が推進され、安定した
稼働を得るためには、これらの電子部品を如何に効率良
く冷却するかが大きな課題である。
このような冷却は経済的で、しかも、高い冷却効果が得
られる冷媒による第３図に示す冷却構造が知られている
。
られる冷媒による第３図に示す冷却構造が知られている
。
第３図は冷却構造の概要を示す斜視図である。
複数の電子部品２が実装されたプリント基板１に対して
、冷却プレート３が矢印Ｆのように重ねられて設けられ
、冷却プレート３の所定箇所にはへローズ５が電子部品
２の表面に合致されるように設けられている。
、冷却プレート３が矢印Ｆのように重ねられて設けられ
、冷却プレート３の所定箇所にはへローズ５が電子部品
２の表面に合致されるように設けられている。
したがって、ベローズ５の先端部が電子部品２の表面に
圧接され、冷却プレート３の一方の口１０から矢印Ａ方
向に供給され、他方の口１０より矢印Ｂ方向に排出され
ることにより冷媒が循環され、それぞれの電子部品２の
発熱が冷却されるように構成されている。
圧接され、冷却プレート３の一方の口１０から矢印Ａ方
向に供給され、他方の口１０より矢印Ｂ方向に排出され
ることにより冷媒が循環され、それぞれの電子部品２の
発熱が冷却されるように構成されている。
このような冷却構造では電子部品２の冷却効率の向上を
図るためには、冷却プレート３の所定面にそれぞれの電
子部品２の表面が如何に均一に、しかも、良好な熱伝達
が得られるように密着されるかが重要である。
図るためには、冷却プレート３の所定面にそれぞれの電
子部品２の表面が如何に均一に、しかも、良好な熱伝達
が得られるように密着されるかが重要である。
従来は第４図の従来の断面図に示すように構成されてい
た。
た。
第４図に示すように、一端には伝熱部材１４が固着され
たベローズ５を冷却プレート３の所定箇所にＯリング１
３を用いてフランジ１１を取り付けることで固着し、更
に、伝熱部材１４には伝熱シート１２を装着することで
、伝熱シート１２がプリント基板１に実装された電子部
品２の表面に圧接されるように構成されている。
たベローズ５を冷却プレート３の所定箇所にＯリング１
３を用いてフランジ１１を取り付けることで固着し、更
に、伝熱部材１４には伝熱シート１２を装着することで
、伝熱シート１２がプリント基板１に実装された電子部
品２の表面に圧接されるように構成されている。
そこで、冷却プレート３の一方のＷＪ環路３Ａを流通さ
れた矢印Ａ１の冷媒４はノズル３Ｂから矢印Ａ２方向に
噴出され、更に、他方の循環路３Ａに矢印Ａ３のように
流出され、電子部品２の冷却が伝熱部材１４と伝熱シー
ト１２とを介して行われるように形成されている。
れた矢印Ａ１の冷媒４はノズル３Ｂから矢印Ａ２方向に
噴出され、更に、他方の循環路３Ａに矢印Ａ３のように
流出され、電子部品２の冷却が伝熱部材１４と伝熱シー
ト１２とを介して行われるように形成されている。
このようなベローズ５は電子部品２の表面に対して均一
な、しかも、電子部品２に悪影古を与えることのない接
触圧が得られるように配慮され、極力肉圧の薄い銅、ス
テンレスなどの材質によっテシャバラ状に形成されハネ
性を有するように形て 成されｌｌいる。
な、しかも、電子部品２に悪影古を与えることのない接
触圧が得られるように配慮され、極力肉圧の薄い銅、ス
テンレスなどの材質によっテシャバラ状に形成されハネ
性を有するように形て 成されｌｌいる。
また、伝熱シート１２は伝熱部材１４と電子部品２の表
面との平行度の差を吸収して互いが密着するよう良熱伝
導材の金属粉が混入された軟質の樹脂材によって形成さ
れている。
面との平行度の差を吸収して互いが密着するよう良熱伝
導材の金属粉が混入された軟質の樹脂材によって形成さ
れている。
しかし、このような伝熱シート１２は軟質性が得られる
よう樹脂材を母材としているため、熱伝導率が低下する
。
よう樹脂材を母材としているため、熱伝導率が低下する
。
したがって、循環される冷媒４に対する熱吸収が小さく
なり冷却能力が低下する問題を有していた。
なり冷却能力が低下する問題を有していた。
このような伝熱シート１２を用いず、ゼリー状の伝熱ペ
ーストを電子部品２の表面に塗布することも考えられる
が、それぞれの電子部品２の表面に塗布することは膨大
な工数を要し、また、障害または保守点検などによりプ
リント基板１を取り外す必要が生じた時は塗布した伝熱
ペーストを除去しなければならなく、この除去にも塗布
と同様に膨大な工数を要する問題を有していた。
ーストを電子部品２の表面に塗布することも考えられる
が、それぞれの電子部品２の表面に塗布することは膨大
な工数を要し、また、障害または保守点検などによりプ
リント基板１を取り外す必要が生じた時は塗布した伝熱
ペーストを除去しなければならなく、この除去にも塗布
と同様に膨大な工数を要する問題を有していた。
第１図は本発明の原理断面図である。
第１図に示すように、ベローズ（５）の先端部には電子
部品（２）の発熱によって溶融される低融点金属（６）
と、該低融点金属（６）を保持するヒートシンクヘット
（７）と、８亥ヒートシンクヘツド（７）に固着され
、溶融された該低融点金属（６）の流出を防ぐバンキン
グ（８）とが具備されるように形成したものである。
部品（２）の発熱によって溶融される低融点金属（６）
と、該低融点金属（６）を保持するヒートシンクヘット
（７）と、８亥ヒートシンクヘツド（７）に固着され
、溶融された該低融点金属（６）の流出を防ぐバンキン
グ（８）とが具備されるように形成したものである。
このように構成することによって前述の問題点は解決さ
れる。
れる。
即ち、ベローズの先端部にはヒートシンクヘッドにより
低融点金属を設け、電子部品の発熱にり該低融点金属が
溶融されるようにし、また、溶融された低融点金属が流
出されないようにパッキングによって封じ込められるよ
うに形成したものである。
低融点金属を設け、電子部品の発熱にり該低融点金属が
溶融されるようにし、また、溶融された低融点金属が流
出されないようにパッキングによって封じ込められるよ
うに形成したものである。
したがって、低融点金属は、稼働時は液状となるため、
ベローズと電子部品との密着性の向上が図れ、従来のよ
うな伝熱シートを用いたのに比較して、熱伝導率を高め
ることができる。
ベローズと電子部品との密着性の向上が図れ、従来のよ
うな伝熱シートを用いたのに比較して、熱伝導率を高め
ることができる。
また、停止時のプリント基板の取り外しに際しては該低
融点金属が凝縮され、固体状となるため、取り外しが自
在となり、容易に取り外すことができる。
融点金属が凝縮され、固体状となるため、取り外しが自
在となり、容易に取り外すことができる。
以下本発明を第２図を参考に詳細に説明する。
第２図は本発明による一実施例の説明図で、（ａ）は断
面図、 （ｂ）は要部拡大図である。全図を通し、同一
符号は同一対象物を示す。
面図、 （ｂ）は要部拡大図である。全図を通し、同一
符号は同一対象物を示す。
第２図の（ａ）に示すように、一端にヒートシンクヘッ
ド７が固着されたベローズ５はフランジ１１が０リング
１３を用いて固着されることで冷却プレー１−３に係止
され、ヒートシンクヘット７には低融点金属６が設けら
れるように構成したものである。
ド７が固着されたベローズ５はフランジ１１が０リング
１３を用いて固着されることで冷却プレー１−３に係止
され、ヒートシンクヘット７には低融点金属６が設けら
れるように構成したものである。
また、ヒートシンクヘッド７が電子部品２の表面に当接
される箇所に対してはパッキング８が固着さて形成され
ている。
される箇所に対してはパッキング８が固着さて形成され
ている。
この低融点金属６とは冷却を行わない低温時は固体であ
り、冷却を行う高温時は液体となるよう、例えば、ガリ
ュウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）。
り、冷却を行う高温時は液体となるよう、例えば、ガリ
ュウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）。
５ＰＡ（Ｓｎ）などの合金によって形成された４０°Ｃ
〜１２０℃の範囲で溶融されるものである。
〜１２０℃の範囲で溶融されるものである。
また、ヒートシンクヘッド７としては良熱伝導材によっ
て形成され、低融点金属６を保持するとともに、ベロー
ズ５のバネ力によって電子部品２の表面に低融点金属６
を押圧させる。
て形成され、低融点金属６を保持するとともに、ベロー
ズ５のバネ力によって電子部品２の表面に低融点金属６
を押圧させる。
そこで、電子部品２が発熱すると低融点金属６は液体と
なり、熱は対流によってヒートシンクヘッド７を介して
冷媒４に移送され、冷媒４の循環によって冷却が行われ
る。
なり、熱は対流によってヒートシンクヘッド７を介して
冷媒４に移送され、冷媒４の循環によって冷却が行われ
る。
この場合、液体化した低融点金属６が電子部品２の表面
より流出しないようにパッキング８がヒートシンクヘッ
ド７に固着されている・したがって、冷却に際して、低
融点金属６は液体となるため、前述の伝熱シート１２よ
り′電子部品２の表面に対して密着性が良く、熱伝導率
が高くなる。
より流出しないようにパッキング８がヒートシンクヘッ
ド７に固着されている・したがって、冷却に際して、低
融点金属６は液体となるため、前述の伝熱シート１２よ
り′電子部品２の表面に対して密着性が良く、熱伝導率
が高くなる。
この冷媒４の循環は前述と同様に冷却プレート３の一方
の循環路３Ａから矢印Ａｌｌのようにノズル３Ｂに流通
させ、ノズル３Ｂより矢印Ａ１２のように噴出させ、更
に、噴出された冷媒４を他方の循環路３Ａより矢印Ａ１
３のように流出させることで行う。
の循環路３Ａから矢印Ａｌｌのようにノズル３Ｂに流通
させ、ノズル３Ｂより矢印Ａ１２のように噴出させ、更
に、噴出された冷媒４を他方の循環路３Ａより矢印Ａ１
３のように流出させることで行う。
また、冷却を行わない時は低融点金属６は固体となるた
め、プリント基板１の取り外しに際してはヒートシンク
ヘッド７に保持され、容易に取り外しを行うことができ
る。
め、プリント基板１の取り外しに際してはヒートシンク
ヘッド７に保持され、容易に取り外しを行うことができ
る。
このような低融点金属６は液体化により体積が膨張する
ので、この膨張を吸収するためには空洞を設けるか、ま
たは、第２図の（ｂ）に示すように構成すると良い。
ので、この膨張を吸収するためには空洞を設けるか、ま
たは、第２図の（ｂ）に示すように構成すると良い。
（ｂ）はヒートシンクヘッド７の外周にゴムなどの伸縮
部材９を固着し、低融点金属６の膨張に際しては点線で
示すように矢印■（方向に突出させるようにしたもので
ある。
部材９を固着し、低融点金属６の膨張に際しては点線で
示すように矢印■（方向に突出させるようにしたもので
ある。
このように構成すると、膨張による圧力が矢印ρ
〆方向のように電子部品２に加わることのないようにす
ることができ、電子部品２に対して悪影響を及ぼすこと
を防止することができる。
ることができ、電子部品２に対して悪影響を及ぼすこと
を防止することができる。
以上説明したように、本発明によれば、冷却時は液体と
なり、冷却を行わない時は固体となる低融点金属を設け
ることにより、冷却時には冷媒と電子部品との密着性を
良くすることができ、また、冷却を行わない時にはプリ
ント基板の着脱を容易に行うことができる。
なり、冷却を行わない時は固体となる低融点金属を設け
ることにより、冷却時には冷媒と電子部品との密着性を
良くすることができ、また、冷却を行わない時にはプリ
ント基板の着脱を容易に行うことができる。
したがって、ベローズと電子部品との安定した圧接が得
られ、冷却効率の向上を図ることができ、しかも、障害
などによりプリント基板を冷却プレートに着脱する作業
が容易となり、実用的効果は大である。
られ、冷却効率の向上を図ることができ、しかも、障害
などによりプリント基板を冷却プレートに着脱する作業
が容易となり、実用的効果は大である。
第１図は本発明の原理断面図。
第２図は本発明による一実施例の説明図で（ａ）は断面
図、 （ｂ）は要部拡大図。 第３図は冷却構造の概要を示す斜視図。 第４図は従来の断面図を示す。 図において、 １はプリント基板、 ２は電子部品。 ３は冷却プレート、 ４は冷媒。 ５はベローズ、 ６は低融点金属。 ７はヒートシンクヘッド、８はパッキングを示す。 オ（肩シ日月／）原理断面 面 第１図 Ｃｂ”） ４＼プｒト朗（二Ｉるー￥→牛七公坏ｊの言衣ζυ月び
コ筆２ 口 冷２！Ｔ鴇進の謄要えホ渭し親♂ ｒ；３０
図、 （ｂ）は要部拡大図。 第３図は冷却構造の概要を示す斜視図。 第４図は従来の断面図を示す。 図において、 １はプリント基板、 ２は電子部品。 ３は冷却プレート、 ４は冷媒。 ５はベローズ、 ６は低融点金属。 ７はヒートシンクヘッド、８はパッキングを示す。 オ（肩シ日月／）原理断面 面 第１図 Ｃｂ”） ４＼プｒト朗（二Ｉるー￥→牛七公坏ｊの言衣ζυ月び
コ筆２ 口 冷２！Ｔ鴇進の謄要えホ渭し親♂ ｒ；３０
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 冷媒（４）が循環される冷却プレート（３）と、該冷却
プレート（３）の所定箇所に係止された可撓性のベロー
ズ（５）と、プリント基板（１）に実装された電子部品
（２）とを備え、該ベローズ（５）の先端部と該電子部
品（２）の表面とが圧接される冷却構造であって、 前記先端部には前記電子部品（２）の発熱によって溶融
される低融点金属（６）と、 該低融点金属（６）を保持するヒートシンクヘッド（７
）と、 該ヒートシンクヘッド（７）に固着され、溶融された該
低融点金属（６）の流出を防ぐパッキング（８）とが具
備されたことを特徴とする冷却構造。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22120985A JPS6281098A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 冷却構造 |
| US06/914,942 US4879632A (en) | 1985-10-04 | 1986-10-03 | Cooling system for an electronic circuit device |
| EP86307669A EP0217676B1 (en) | 1985-10-04 | 1986-10-03 | Cooling system for electronic circuit device |
| DE86307669T DE3688962T2 (de) | 1985-10-04 | 1986-10-03 | Kühlsystem für eine elektronische Schaltungsanordnung. |
| DE19863650687 DE3650687T2 (de) | 1985-10-04 | 1986-10-03 | Kühlmodule für Vorrichtungen mit elektronischem Schaltkreis |
| EP92100518A EP0483108B1 (en) | 1985-10-04 | 1986-10-03 | Cooling modules for electronic circuit components |
| US07/079,877 US4783721A (en) | 1985-10-04 | 1987-07-30 | Cooling system for an electronic circuit device |
| US07/079,876 US4920574A (en) | 1985-10-04 | 1987-07-30 | Cooling system for an electronic circuit device |
| US07/261,904 US5126919A (en) | 1985-10-04 | 1988-10-25 | Cooling system for an electronic circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22120985A JPS6281098A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 冷却構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6281098A true JPS6281098A (ja) | 1987-04-14 |
| JPH0315832B2 JPH0315832B2 (ja) | 1991-03-04 |
Family
ID=16763171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22120985A Granted JPS6281098A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6281098A (ja) |
-
1985
- 1985-10-04 JP JP22120985A patent/JPS6281098A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0315832B2 (ja) | 1991-03-04 |
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