JPS63283048A - 液冷モジュ−ル - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （概要〕 一方の端面に接触面を設けて、取着時先端が本体の液路
に突出する長さのヒートバイブを他端面に植設した高熱
伝導性の伝熱金具を、片側にフランジを固着したヘロー
ズの内径にヒートバイブを貫通させて他端面に密着した
冷却構体と、プリント板の各ＬＳｉと対向する位置に開
口部を設けて冷却液の循環用液路を配設した本体を形成
し、本体の開口部に冷却構体のフランジを固着して液路
を密封し、伝熱金具の接触面とプリント板の各ＬＳｉ上
面を密着させて液路に冷却液を循環させる簡単な構造の
液冷モジュール。

〔産業上の利用分野〕

本発明は各種電子機器に広く使用されるプリント板の液
冷モジュールに関するものである。

特に、大型電算機等に装着されるプリント板は大型化と
電子部品の高密度実装されてきたが、一方ではプリント
板に実装される半導体チップは高密度集積化されてその
発熱量が増大しており、その半導体チップの冷却性能に
対する要求も大変厳しいものとなっている。

そのため、冷却効率の高い液体により冷却する方法が使
用されているが、その冷却液体を循環させる構成部品の
形状が複雑となるため、部品コストが安価で且つ高い冷
却性能を発揮する新しい液冷モジュールが要求されてい
る。

〔従来の技術〕

従来広く使用されている液冷モジュールは、第３図に示
すようにプリント板１に実装された各高密度集積素子１
−１（以下ＬＳｉと省略する）と対向する位置に、ＬＳ
ｉｌ−１と対向した開口部２〜１ａを有する冷却室２−
１を配設して、隣接する冷却室２−１　との間に隔壁２
−１ｂを設けた２例えばアルミニュウムよりなる液冷モ
ジュールの本体２を成形する。

その本体２の両端に配設した冷却室２−１に冷却液を循
環させるパイプ４−１を設け、各冷却室２−１の隔壁２
−１ｂにＬ字形のパイプ４−２の片側先端が前記開口部
２−１８から外部へ突出するように固着し、その各冷却
室２−１の開口部２−１８に、弾性を有する伸縮自在な
ベローズ３−１の片側に冷却板３−２を配設した冷却構
体３のフランジ３−３を固着してそれぞれの冷却室２−
１を密封している。

そして、上記冷却板３−２の外面がプリント板１に実装
した各ＬＳｉｌ−１の上面に圧接するように、上記冷却
モジールをプリント板１に押し付けて、高さの異なる各
ＬＳｉｌ−１と各冷却板３−２をベローズ３の弾性によ
り密着させ、図示しないポンプにより冷却液をパイプ４
−１から冷却室２−１内に圧送する。

その結果、冷却液は２点鎖線で示すようにパイプ４−２
から噴出してＬＳｉｌ−１により加熱された冷却板３−
２の内面に当たり、その冷却板３−２の熱を吸収するこ
とによりＬＳｉｌ−１を冷却して次のパイプ４−２によ
り隣接する各冷却室２−１に圧送され、順次各冷却室２
−１で上記作動を行うことによりプリント板の各ＬＳｉ
を冷却している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上説明した従来の液冷モジュールで問題となるのは、
ＬＳｉ上面に密着してそのＬＳｉを冷却する冷却液を冷
却構体の冷却板内面に噴出させるため、複雑な液路とＬ
字形のパイプをＬＳＩと対向する各冷却室に配設してい
る点である。

そのため、構成部品の形状が複雑となって製造コストを
高騰させる原因となっている。

本発明は以上のような状況から部品形状の簡素化が図ら
れて且つ、高い冷却性能を有する液冷モジュールの提供
を目的としたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は第１図に示すように、プリント板１に実装
した各ＬＳｉｌ−１と対向する位置に開口部１２ａ設け
て、各開口部１２３間に冷却液が循環する液路１２ｂを
配設した本体１２と、第２図に示すように、冷却媒体を
封入して取着時先端が上記液路１２ｂに突出する長さの
ヒートバイブ１３−１を、一方の端面にＬＳｉｌ−１と
の接触面１３−２２を設けた高熱伝導性の伝熱金具１３
−２の他端面に植設して冷却媒体を封止し、そのヒート
パイプ１３−１を弾性を備えた支持部材、即ち上記本体
１２に取着するフランジ１３−４を一方に固着したベロ
ーズ１３−３の内部に貫通させて、伝熱金具１３−２を
ベローズ１３−３の他端面に密着した冷却構体１３とを
組み合わせる本発明の液冷モジュールにより解決される
。

〔作用〕

即ち本発明においては、第１図に示すように、液路１２
ｂに達する長さのヒートパイプ１３〜１を伝熱金具１３
−２に植設して冷却媒体を封止し、その伝熱金具１３−
２をベローズ１３−３の端面に密着した冷却構体１３を
、プリント板１に実装した各ＬＳｉｌ−１と対向する位
置に配設した本体１２の開口部１２ａに固着して、プリ
ント板１の各ＬＳｉｌ−１を伝熱金具１３−２の接触面
１３−２２に圧接させることにより、ヒートパイプ１３
−１の先端は上記液路１２ｂに突出するともに、ベロー
ズ１３−３の弾性で異なる高さの実装されたＬＳｉｌ−
１の上面と伝熱金具１３−２の接触面１３−２２が密着
する。

そして、本体１２の設けたパイプ４〜１より冷却液を圧
送すると、その冷却液は２点鎖線で示すように液路１２
ｂを流れてヒートパイプ１３−１の先端に衝突し、その
ヒートパイプ１３−１内で気化した冷却媒体を冷却して
循環することによりＬＳｉｌ−１で加熱された伝熱金具
１３−２を冷却するので、冷却性能が高くなるとともに
構成部品の簡素化が可能となる。

〔実施例〕

以下第１図および第２図について本発明の一実施例を説
明する。

第１図は本実施例による液冷モジュールの断面図を示し
、図中において、第３図と同一部材には同一記号が付し
であるが、その他の１２はプリント板のＬＳｉ上面に装
着して冷却液を流す液冷モジュールの本体、１３はプリ
ント板に実装したＬＳｉの上面に密着してＬＳｉを冷却
する冷却構体である。

本体１２は、熱伝導性の良い金属３例えばアルミニュウ
ム合金よりなる厚板に、一定寸法の開口部１２−１ａを
プリント板１に実装した各ＬＳｉｌ−１と対向する位置
に配設し、冷却液を循環する液路１２ｂを各開口部１２
−１　ａ間に形成して、その液路１２ｂの両端に冷却液
の流入出用パイプ４−１を配設している。

冷却構体１３は、第１図に示すように、本体１２へ取着
した時に先端縁がその液路１２ｂに突出する長さで一端
を密閉した２例えば銅パイプよりなるヒートパイプ１３
−１を、第２図に示すように円板の一端面にＬＳｉｌ−
１との接触面１３−２２を設けた熱伝導性の高い金属９
例えば鋼材よりなる伝熱金具１３−２の他端面に植設し
て、そのヒートパイプ１３−１の内部に冷却媒体を封入
する。そして、弾性性を有する伸縮自在の銅合金よりな
る円筒形のベローズ１３−３の内径に、植設したヒート
バイ１１３−１を貫通させてベローズ１３−３の片側端
面に伝熱金具１３−２を密着し、他端面に本体１２の開
口部１２ａに取着する角形のフランジ１３−４を固着し
た構造体である。

上記部材を使用した冷却モジールに構築は、第１図に示
すように、上記本体１２の各開口部１２ａに冷却構体１
３のフランジ１３−４を固着することにより開口部１２
ａを密封して、その冷却構体１３に配設したヒートパイ
プ１３−１の先端縁を各液路１２ｂに突出させる。

そして、伝熱金具１３−２の接触面１３−２　ａとプリ
ント板１に実装した各ＬＳｉｌ−１の上面を密着させて
、図示しないポンプにより圧送された冷却液をパイプ４
−１から液路１２ｂに流して、液路１２ｂに突出したヒ
ートパイプ１３−１の先端縁にを冷却し、封入した冷却
媒体がヒートパイプ１３−１内を循環してＬＳｉｌ−１
により加熱された伝熱金具１３−２を冷却することによ
り、その接触面１３−２　ａと密着した各ＬＳｉｌ−１
が冷却できるので冷却性能の向上および部品の簡素化を
図ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば極めて簡単な構成で
部品点数の削減と冷却効率の向上環の利点があり、著し
い経済的及び、信頼性向上の効果が期待でき工業的には
極めて有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による液冷モジュールを示す断
面図、 第２図は本実施例による冷却構体を示す断面斜視図、 第３図は従来の液冷モジュールを示す断面図である。 図において、 １はプリント板、 １−１はＬＳｉ、 ４−１　はパイプ、 １２は本体、 １２ａは開口部、　　　　　１２ｂは液路、１３は冷却
構体、 １３−１はヒートバイブ、　１３−２は伝熱金具、１３
−２　ａは接触面、　　　１３−３はへローズ、１３〜
４はフランジ、 を示す。 滲拝互 し１≦−ブ７１Ｅるｆ４３都コレに４寝’：ｂ：ノ−３
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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プリント板に実装した高密度集積素子を冷却する液冷モ
   ジュールであって、上記高密度集積素子（１−１）と対
   向する位置に開口部（１２ａ）を配設して、該開口部（
   １２ａ）間に冷却液の循環用液路（１２ｂ）を形成した
   本体（１２）と、 該高密度集積素子（１−１）の接触面（１３−２ａ）を
   一端面に配した高熱伝導性の伝熱金具（１３−２）に、
   取着時先端が上記液路（１２ｂ）に突出する長さのヒー
   トパイプ（１３−１）を他端面に植設して冷却媒体を封
   止し、該伝熱金具（１３−２）を弾性を備えた支持部材
   （１３−３、１３−４）の端面に密着した冷却構体（１
   ３）とを備え、 上記冷却構体（１３）で該開口部（１２ａ）を密封して
   該ヒートパイプ（１３−１）の先端を該液路（１２ｂ）
   に突出させ、該伝熱金具（１３−２）の該接触面（１３
   −２ａ）を該高密度集積素子（１−１）の上面と密着し
   てなることを特徴とする液冷モジュール。