JPS644670B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS644670B2 JPS644670B2 JP58018351A JP1835183A JPS644670B2 JP S644670 B2 JPS644670 B2 JP S644670B2 JP 58018351 A JP58018351 A JP 58018351A JP 1835183 A JP1835183 A JP 1835183A JP S644670 B2 JPS644670 B2 JP S644670B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- substrate
- heat sink
- refrigerant
- flat plate
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
- H10W40/70—Fillings or auxiliary members in containers or in encapsulations for thermal protection or control
- H10W40/77—Auxiliary members characterised by their shape
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は基板に搭載した集積回路パツケージを
冷却するための冷却構造に関する。
冷却するための冷却構造に関する。
従来、プリント配線基板やセラミツク基板等の
基板に搭載された大規模集積回路（LSI）パツケ
ージ等の集積回路パツケージを冷却する手段とし
て、前記に送風機を取付けて空気を送り込む強制
空冷方式が多く採用されている。しかし、近年素
子自身の集積度の向上や素子の高密度実装技術の
進歩により、電力密度が大巾に高くなり、空冷方
式では対応しきれなくなつてきている。すなわ
ち、大量の熱を密集した内部から排出するために
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し、装置
設置室の空調器に対し大風量が要求される等の欠
点がある。
基板に搭載された大規模集積回路（LSI）パツケ
ージ等の集積回路パツケージを冷却する手段とし
て、前記に送風機を取付けて空気を送り込む強制
空冷方式が多く採用されている。しかし、近年素
子自身の集積度の向上や素子の高密度実装技術の
進歩により、電力密度が大巾に高くなり、空冷方
式では対応しきれなくなつてきている。すなわ
ち、大量の熱を密集した内部から排出するために
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し、装置
設置室の空調器に対し大風量が要求される等の欠
点がある。
一方、空冷方式に対して液冷方式の方が冷却能
力がずば抜けて高いことは周知の事実であるが、
発熱部から冷媒まで熱を効率良く伝達でき、かつ
LSIパツケージ実装部と冷却部とを容易に着脱で
きる構造はまだ提案されていない。
力がずば抜けて高いことは周知の事実であるが、
発熱部から冷媒まで熱を効率良く伝達でき、かつ
LSIパツケージ実装部と冷却部とを容易に着脱で
きる構造はまだ提案されていない。
本発明の目的は温度降下が小さくかつ保守性の
優れた液冷方式の冷却構造を提供することにあ
る。
優れた液冷方式の冷却構造を提供することにあ
る。
本発明の構造は、プリント配線基板またはセラ
ミツク基板等の基板に搭載され表面に放熱用ヒー
トシンクを持つ複数の集積回路パツケージを冷却
するための冷却構造において、前記基板のパツケ
ージ搭載面と対向しこの対向面に前記ヒートシン
クの外形と係合する形状の複数の溝が形成された
平板と、前記基板と前記平板とを予め定めた間隔
を持たせて固定する固定手段と、冷却用冷媒を通
過させるために内部に設けた空間と該空間に前記
冷媒を注入するための注入口と前記空間から前記
冷媒を排出するための排出口とを有し前記平板の
前記基板と対向しない面側に取り付けた冷却板と
を備えている。
ミツク基板等の基板に搭載され表面に放熱用ヒー
トシンクを持つ複数の集積回路パツケージを冷却
するための冷却構造において、前記基板のパツケ
ージ搭載面と対向しこの対向面に前記ヒートシン
クの外形と係合する形状の複数の溝が形成された
平板と、前記基板と前記平板とを予め定めた間隔
を持たせて固定する固定手段と、冷却用冷媒を通
過させるために内部に設けた空間と該空間に前記
冷媒を注入するための注入口と前記空間から前記
冷媒を排出するための排出口とを有し前記平板の
前記基板と対向しない面側に取り付けた冷却板と
を備えている。
次に本発明について図面を参照して詳細に説明
する。
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ｂは第１図の組立後のＡ−Ａ断面図、第２
図ａおよびｃはそれぞれ第２図ｂのＣ−Ｃ断面図
およびＢ−Ｂ断面図である。
第２図ｂは第１図の組立後のＡ−Ａ断面図、第２
図ａおよびｃはそれぞれ第２図ｂのＣ−Ｃ断面図
およびＢ−Ｂ断面図である。
本実施例においては、複数枚の平板フインを上
部に持つヒートシンク４がLSIパツケージ２の上
面に半田または接着剤等の固着剤３により固定さ
れ、このLSIパツケージ２は基板１に二次元的に
配置されている。基板１の周辺部には固定枠５と
スペーサ７とがネジ６を介して取付けられる。さ
らに、スペーサ６と伝導板８とがネジ９を介して
固定される。このとき、伝導板８に形成したガイ
ド穴８ａとスペーサ７に形成したガイドピン７ａ
とを係合させることにより精密に位置合せが行わ
れる。ネジ９の頭部は伝導板に形成した座グリ穴
８ｃにより伝導板表面から突出しない。伝導板８
のヒートシンク４と対向する面側には、シートシ
ンク４のフインと対向する位置にフイン厚み寸法
よりやや巾寸法の大きい溝８ｂが形成され、この
溝８ｂとヒートシンクフインとが係合する。
部に持つヒートシンク４がLSIパツケージ２の上
面に半田または接着剤等の固着剤３により固定さ
れ、このLSIパツケージ２は基板１に二次元的に
配置されている。基板１の周辺部には固定枠５と
スペーサ７とがネジ６を介して取付けられる。さ
らに、スペーサ６と伝導板８とがネジ９を介して
固定される。このとき、伝導板８に形成したガイ
ド穴８ａとスペーサ７に形成したガイドピン７ａ
とを係合させることにより精密に位置合せが行わ
れる。ネジ９の頭部は伝導板に形成した座グリ穴
８ｃにより伝導板表面から突出しない。伝導板８
のヒートシンク４と対向する面側には、シートシ
ンク４のフインと対向する位置にフイン厚み寸法
よりやや巾寸法の大きい溝８ｂが形成され、この
溝８ｂとヒートシンクフインとが係合する。
上述したように、ガイドピン７ａにより正確な
位置合せが可能であるので、溝８ｂとヒートシン
ク４との間隙を非常に小さくすることができる。
また、ヒートシンク４と伝導板８とが接触しない
ような構造ができるため、LSIパツケージ２に無
理な力が加わることを防止できる。
位置合せが可能であるので、溝８ｂとヒートシン
ク４との間隙を非常に小さくすることができる。
また、ヒートシンク４と伝導板８とが接触しない
ような構造ができるため、LSIパツケージ２に無
理な力が加わることを防止できる。
伝導板８の上面には、内部に流路１０ａを形成
した冷却板１０がネジ２を介して固定される。冷
媒としては水またはフレオンが用いられ、注入管
１１ａから流れ込み、流路１０ａを通過する過程
でLSIパツケージ２からの発生熱を吸収して排出
管１０ｂから流れ出る。LSIパツケージ２の発生
熱は、LSIパツケージ２→固着剤３→ヒートシン
ク４→伝導板８→冷却板１０→冷媒、の順に移動
し、LSIパツケージ２は所定の温度に保たれる。
した冷却板１０がネジ２を介して固定される。冷
媒としては水またはフレオンが用いられ、注入管
１１ａから流れ込み、流路１０ａを通過する過程
でLSIパツケージ２からの発生熱を吸収して排出
管１０ｂから流れ出る。LSIパツケージ２の発生
熱は、LSIパツケージ２→固着剤３→ヒートシン
ク４→伝導板８→冷却板１０→冷媒、の順に移動
し、LSIパツケージ２は所定の温度に保たれる。
本実施例では、空気が介在するヒートシンク４
と伝導板８との間隙が小さいので、この間隙での
温度降下を小さくでき、この結果、熱をヒートシ
ンクから伝導板に効率よく伝達できる。また、こ
の温度降下はLSIパツケージ表面と伝導板８とが
対向する面積に逆比例するが、本実施例では、ヒ
ートシンク４のフインが溝８ｂの内周面と対向し
ているので前記対向面積はヒートシンク表面積と
なり、ヒートシンクが無いときより数十倍大きく
なり、その拡大比で温度降下を小さくできる。ま
た、熱電導率の良い材料により、伝導板８を形成
し、この伝導板８と冷却板１０との接触面の仕上
げに留意すれば温度降下を十分小さくでき、この
結果、多量の熱を発生するLSIであつても定めら
れた温度以下に維持できる。さらに、ヒートシン
ク４と伝導板８との間隙に熱伝導率が高い充填剤
を充填する必要がないので、LSI修理のために伝
導板８を容易に取り外すことが可能であり、修理
および調整等が短時間で行なえる。
と伝導板８との間隙が小さいので、この間隙での
温度降下を小さくでき、この結果、熱をヒートシ
ンクから伝導板に効率よく伝達できる。また、こ
の温度降下はLSIパツケージ表面と伝導板８とが
対向する面積に逆比例するが、本実施例では、ヒ
ートシンク４のフインが溝８ｂの内周面と対向し
ているので前記対向面積はヒートシンク表面積と
なり、ヒートシンクが無いときより数十倍大きく
なり、その拡大比で温度降下を小さくできる。ま
た、熱電導率の良い材料により、伝導板８を形成
し、この伝導板８と冷却板１０との接触面の仕上
げに留意すれば温度降下を十分小さくでき、この
結果、多量の熱を発生するLSIであつても定めら
れた温度以下に維持できる。さらに、ヒートシン
ク４と伝導板８との間隙に熱伝導率が高い充填剤
を充填する必要がないので、LSI修理のために伝
導板８を容易に取り外すことが可能であり、修理
および調整等が短時間で行なえる。
以上、本発明には、冷却効率の向上およびLSI
パツケージ実装部と冷却部の分離の簡単化を達成
できるという効果がある。
パツケージ実装部と冷却部の分離の簡単化を達成
できるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す分解斜視図、
第２図ｂは第１図のＡ−Ａ断面図ならびに第２図
ａおよびｃはそれぞれ第２図ｂのＣ−Ｃ断面図お
よびＢ−Ｂ断面図である。 図において、１……基板、２……LSIパツケー
ジ、３……固着剤、４……ヒートシンク、５……
固定枠、６……ネジ、７……スペーサ、７ａ……
ガイドピン、８……伝導板、８ａ……ガイド穴、
８ｂ……溝、８ｃ……座ぐり穴、９……ネジ、１
０……冷却板、１０ａ……流路、１１ａ……注入
管、１１ｂ……排出管、１２……ネジ。
第２図ｂは第１図のＡ−Ａ断面図ならびに第２図
ａおよびｃはそれぞれ第２図ｂのＣ−Ｃ断面図お
よびＢ−Ｂ断面図である。 図において、１……基板、２……LSIパツケー
ジ、３……固着剤、４……ヒートシンク、５……
固定枠、６……ネジ、７……スペーサ、７ａ……
ガイドピン、８……伝導板、８ａ……ガイド穴、
８ｂ……溝、８ｃ……座ぐり穴、９……ネジ、１
０……冷却板、１０ａ……流路、１１ａ……注入
管、１１ｂ……排出管、１２……ネジ。
Claims (1)
- １ プリント配線基板またはセラミツク基板等の
基板に搭載され表面に放熱用ヒートシンクを持つ
複数の集積回路パツケージを冷却するための冷却
構造において、前記基板のパツケージ搭載面と対
向しこの対向面に前記ヒートシンクの外形の少な
くとも一部と係合する形状の複数の溝が形成され
た平板と、前記基板と前記平板とを予め定めた間
隔を持たせて固定する固定手段と、冷却用冷媒を
通過させるために内部に設けた空間と該空間に前
記冷媒を注入するための注入口と前記空間から前
記冷媒を排出するための排出口とを有し前記平板
の前記基板と対向しない面側に取り付けた冷却板
とを備えたことを特徴とする集積回路パツケージ
冷却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58018351A JPS59144153A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 集積回路パツケ−ジ冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58018351A JPS59144153A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 集積回路パツケ−ジ冷却構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59144153A JPS59144153A (ja) | 1984-08-18 |
| JPS644670B2 true JPS644670B2 (ja) | 1989-01-26 |
Family
ID=11969248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58018351A Granted JPS59144153A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 集積回路パツケ−ジ冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59144153A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2507561B2 (ja) * | 1988-10-19 | 1996-06-12 | 株式会社日立製作所 | 半導体の冷却装置 |
| CN109121337A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-01-01 | 江苏汇鑫新能源汽车科技有限公司 | 一种电动车控制器散热外壳 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3993123A (en) * | 1975-10-28 | 1976-11-23 | International Business Machines Corporation | Gas encapsulated cooling module |
| JPS57103337A (en) * | 1980-12-19 | 1982-06-26 | Hitachi Ltd | Heat transfer connecting device and manufacture thereof |
-
1983
- 1983-02-07 JP JP58018351A patent/JPS59144153A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59144153A (ja) | 1984-08-18 |
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