JPH0448765A - Cooler - Google Patents
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- JPH0448765A JPH0448765A JP2155269A JP15526990A JPH0448765A JP H0448765 A JPH0448765 A JP H0448765A JP 2155269 A JP2155269 A JP 2155269A JP 15526990 A JP15526990 A JP 15526990A JP H0448765 A JPH0448765 A JP H0448765A
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- cooling
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- 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
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/851—Dispositions of multiple connectors or interconnections
- H10W72/874—On different surfaces
- H10W72/877—Bump connectors and die-attach connectors
-
- 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
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/721—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors
- H10W90/724—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
Landscapes
- 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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
冷却装置に係り、特に、ＬＳＩが発する熱をコールドプ
レートに熱伝導にて伝え、コールドプレートとの熱交換
によって、ＬＳＩの冷却を行う冷却装置に関し、
ＬＳＩと冷却素子とを接置させてその熱伝導によってか
かるＬＳＩの冷却を行う際の冷却性能を向上させること
を目的とし、
冷媒がその内部で循環するコールドプレートと、該コー
ルドプレートに取付けられ、基板上に実装されたＬＳＩ
を冷却する冷却素子と、を有する冷却装置において、前
記ＬＳＩの冷却面に溶着される前記冷却素子と、該冷却
素子を前記コールドプレートに機械的に取り付ける押さ
え金具とを有するよう構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] This invention relates to a cooling device, and in particular to a cooling device that transfers heat generated by an LSI to a cold plate by thermal conduction and cools the LSI by heat exchange with the cold plate. The purpose is to improve the cooling performance when the LSI is cooled by heat conduction by placing a cooling element in close contact with the cooling element. LSI implemented in
A cooling device having a cooling element for cooling the LSI is configured to include the cooling element welded to the cooling surface of the LSI, and a presser metal fitting for mechanically attaching the cooling element to the cold plate.
本発明は、冷却装置に係り、特に、ＬＳＩが発する熱を
コールドプレートに熱伝導にて伝え、コールドプレート
との熱交換によって、ＬＳＩの冷却を行う冷却装置に関
するものである。The present invention relates to a cooling device, and particularly to a cooling device that transmits heat generated by an LSI to a cold plate by thermal conduction and cools the LSI through heat exchange with the cold plate.
〔従来の技Ｗｑ）
従来かかるＬＳＩを冷却する構造として第４図のような
ものがあった。[Conventional Technique Wq] Conventionally, there has been a structure as shown in FIG. 4 for cooling such an LSI.
つまり、第４図（ａ）に示すように、その内部に冷媒が
循環するコールドプレート４３に、基板４１上に実装さ
れたＬＳＩ４２の実装位置に対応して構成される冷却素
子４４をフランジ４４ａおよびシールリング４４ｂを介
して締結していた。That is, as shown in FIG. 4(a), a cooling element 44 configured corresponding to the mounting position of the LSI 42 mounted on the board 41 is attached to the flange 44a and the cold plate 43 in which the coolant circulates. They were fastened together via a seal ring 44b.
一方、ＬＳＩ４２が実装された基板４１には、その縁部
に冷却時の高さを保証するため、ノＸウジング４７が取
付けられる。On the other hand, an X-mounting 47 is attached to the edge of the substrate 41 on which the LSI 42 is mounted to ensure the height during cooling.
上記のように構成されたコールドプレート４３オヨび基
ｖｉ、４１を、ＬＳＩ４２と冷却素子４４とが面接触さ
れるようネジ４７等で締結して（第４図（ｂ）Ｉ照）
、コールドプレート４３に取り付けられたノズル４５よ
り、冷媒を冷却素子４４内に噴射させ、噴射時の熱交換
によってかかるＬＳＩ４２を冷却していた。The cold plates 43 and 41 configured as described above are fastened with screws 47 or the like so that the LSI 42 and the cooling element 44 are brought into surface contact (see FIG. 4(b)).
The refrigerant was injected into the cooling element 44 from a nozzle 45 attached to the cold plate 43, and the LSI 42 was cooled by heat exchange during the injection.
尚、ＬＳＩ４２と冷却素子４４との間には、密着性を向
上させる観点から、サーマルコンパウンドまたはサーマ
ルシートが塗布されている。Note that a thermal compound or a thermal sheet is applied between the LSI 42 and the cooling element 44 in order to improve adhesion.
しかしながら、従来の構成では、ＬＳＩと冷却素子との
間はサーマルコンパウンドまたはサーマルシートによっ
てその密着性を高めているが、近年の高密度実装に伴う
ＬＳＩの発熱量の増大には追従することができず、熱抵
抗が大きく、冷却性能を極限まで上昇させることは困難
であった。However, in the conventional configuration, the adhesion between the LSI and the cooling element is improved by using a thermal compound or a thermal sheet, but it cannot keep up with the increase in heat generation of LSI due to high-density packaging in recent years. First, the thermal resistance was large, making it difficult to increase the cooling performance to its maximum.
従って、本発明は、ＬＳＩと冷却素子とを接骨させてそ
の熱伝導によってかかるＬＳＩの冷却を行う際の冷却性
能を向上させることを目的とするものである。Therefore, an object of the present invention is to improve the cooling performance when an LSI and a cooling element are connected to each other and the LSI is cooled by heat conduction.
上記目的は、冷媒がその内部で循環するコールドプレー
ト３と、
該コールドプレート３に取付けられ、基ｖｉｌ上に実装
されたＬＳＩ２を冷却する冷却素子４と、を有する冷却
装置において、
前記ＬＳＩ２の冷却面に溶着される前記冷却素子４と、
該冷却素子４を前記コールドプレート３に機械的に取り
付ける押さえ金具６ａと、
を有することを特徴とする冷却装置、によって達成され
る。The above object is to provide a cooling device having a cold plate 3 in which a refrigerant circulates, and a cooling element 4 attached to the cold plate 3 and cooling the LSI 2 mounted on the base vil. This is achieved by a cooling device comprising: the cooling element 4 welded to the surface; and a presser metal fitting 6a for mechanically attaching the cooling element 4 to the cold plate 3.
即ち、本発明では、ＬＳＩと冷却素子とを溶着し、且つ
冷却素子をコールドプレートに機械的に取り付ける押さ
え金具を用いた構成となっている。That is, in the present invention, the LSI and the cooling element are welded together, and a presser metal fitting is used to mechanically attach the cooling element to the cold plate.
このため、ＬＳＩと冷却素子との間を溶着にて接合した
ため、極限にまで冷却能力を向上することができる。Therefore, since the LSI and the cooling element are joined by welding, the cooling capacity can be improved to the maximum.
以下、本発明の実施例を第１図乃至第３図を用いて詳細
に説明する。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 3.
第１図は、本発明の実施例の分解斜視図であり、第２図
は、本発明の冷却素子の断面斜視図であり、
第３図は、本発明の実装形態を示す図である。FIG. 1 is an exploded perspective view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional perspective view of a cooling element of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing an implementation form of the present invention.
第１図乃至第３図において、ｌは基板、２はＬＳＩ、３
はコールドプレート、４ば冷却素子、５はノズル、６ａ
〜６ｅは押さえ金具、７はフランジ押さえ、８，１０，
１１．１３は取付は穴、９はハウジング、１２はカブラ
９，１４はシールリング、１５．１６はネジをそれぞれ
示す。In FIGS. 1 to 3, l is a substrate, 2 is an LSI, and 3 is a
is a cold plate, 4 is a cooling element, 5 is a nozzle, 6a
~6e is a presser metal fitting, 7 is a flange presser, 8, 10,
Reference numeral 11.13 indicates a mounting hole, 9 indicates a housing, 12 indicates a cover 9, 14 indicates a seal ring, and 15.16 indicates a screw.
尚、第１図乃至第３図を通じて同一符号を付したものは
同一対象物をそれぞれ示す。Note that the same reference numerals throughout FIGS. 1 to 3 indicate the same objects.
第１図に示すように、図示しないが、その内部を蛇の目
状に冷媒が循環する水路が形成されたコールドプレート
３には、両末端に配管接続用のカプラ１２，１２が取付
けられると共に、後述説明するＬＳＩ２の実装位置（冷
却素子４４の実装位置）に対応して、冷却素子４４の内
部に冷媒が噴射されるように、ノズル５が所定の突出距
離をもって形成されている。As shown in FIG. 1, although not shown, the cold plate 3 is provided with a waterway through which a refrigerant circulates in a snake-like pattern, and couplers 12, 12 for connecting pipes are attached to both ends of the cold plate 3, which will be described later. The nozzle 5 is formed with a predetermined protrusion distance so that the coolant is injected into the inside of the cooling element 44, corresponding to the mounting position of the LSI 2 (the mounting position of the cooling element 44) to be described.
一方、基板１には、適宜の間隔をもってＬＳＩ２が半田
付けされており、そのＬＳＩ２の冷却面に冷却素子４が
半日またはロウ付は等で溶着されている。On the other hand, an LSI 2 is soldered to the substrate 1 at appropriate intervals, and a cooling element 4 is welded to the cooling surface of the LSI 2 by half-width, brazing, or the like.
上記冷却素子４ば、第２図に示すように、コールドプレ
ート３と接するフランジ４ａをその一端に有しており、
そのフランジ４ａの内円には漏水用のシールリング１４
が取り付けられるシールリング取付は穴４ｂが形成され
ている。As shown in FIG. 2, the cooling element 4 has a flange 4a at one end that contacts the cold plate 3.
A seal ring 14 for water leakage is provided in the inner circle of the flange 4a.
A seal ring mounting hole 4b is formed to which the seal ring is mounted.
フランジ４ａのＬＳＩ側端面には、ＬＳＩ２の実装高さ
のバラツキを吸収する熱伝導性に優れたジャバラ状のベ
ローズ４Ｃが取付けられ、更にそのＬＳＩ側には、ノズ
ル５から噴射された冷媒がその内部で循環するキャップ
４ｄが取り付けられている。A bellows-shaped bellows 4C with excellent thermal conductivity that absorbs variations in the mounting height of the LSI 2 is attached to the LSI side end face of the flange 4a, and furthermore, on the LSI side, the refrigerant injected from the nozzle 5 is attached to the LSI side. A cap 4d is attached which circulates inside.
キャップ４ｄの底面、即ちＬＳＩ２と面接触される接合
面４ｅは、ＬＳＩ２の冷却面と半田付けまたはロウ付げ
によって、互いが溶着されている。The bottom surface of the cap 4d, that is, the joint surface 4e that makes surface contact with the LSI 2, is welded to the cooling surface of the LSI 2 by soldering or brazing.
尚、２ａはＬＳＩ２から突出するリードであって、４ｆ
ばヒートシンクである。In addition, 2a is a lead protruding from LSI2, and 4f
For example, it is a heat sink.
更に、基板１の両端部には、基板１にコールドプレート
３を取り付けるためにハウジング９が介在されている。Furthermore, housings 9 are interposed at both ends of the substrate 1 in order to attach the cold plate 3 to the substrate 1.
上記のように構成された基板１およびコールドプレート
３に対して、第１図に示すような押さえ金具６ａ、６ｂ
、６ｃ、６ｄ、６ｅを各冷却素子４間に挿入し、この押
さえ金具６ａ、６ｂ、６ｃ。For the substrate 1 and cold plate 3 configured as described above, presser fittings 6a and 6b as shown in FIG.
, 6c, 6d, and 6e are inserted between each cooling element 4, and the presser metal fittings 6a, 6b, and 6c.
６ｄ、６ｅに切り欠かれたフランジ押さえ７によって、
冷却素子４のフランジ４ａを押さえつつ、コールドプレ
ート３とはネジ１５によって締結される。By the flange retainer 7 cut out in 6d and 6e,
While holding down the flange 4a of the cooling element 4, it is fastened to the cold plate 3 with screws 15.
第３図を用いてその実装形態を説明すると、第３図（ａ
）は、基板１にコールドプレート３を取り付ける前の状
態図であり、第３図（ｂ）は両者を取り付けた状態図で
ある。The implementation form is explained using FIG. 3.
) is a state diagram before the cold plate 3 is attached to the board 1, and FIG. 3(b) is a state diagram after both are attached.
第３図（ａ）に示すように、基板１上に実装されたＬＳ
Ｉ２の冷却面に溶着された冷却素子４に対して、その冷
却素子４の内部にコールドプレート３から突出するノズ
ル５が収納されるよう位置合わせした状態で、図中矢印
Ａに示す方向に移動させる。As shown in FIG. 3(a), the LS mounted on the board 1
Move in the direction shown by arrow A in the figure while aligning the cooling element 4 welded to the cooling surface of I2 so that the nozzle 5 protruding from the cold plate 3 is housed inside the cooling element 4. let
その時、各冷却素子４をコールドプレート３に取り付け
る際には、予め、各フランジ４ａと押さえ金具６ａ・・
・・に形成されたフランジ押さえ７とは、接着剤等で仮
固着していることが望ましい。At that time, when attaching each cooling element 4 to the cold plate 3, each flange 4a and the holding metal fitting 6a...
It is preferable that the flange retainer 7 formed in . . . be temporarily fixed with an adhesive or the like.
冷却素子４内にノズル５が収納されると、コールドプレ
ート３と基板１の端部は、その内部に取付は穴１０が穿
孔されたハウジング９を介在した状態で、ネジ１６等に
よって締結する。When the nozzle 5 is housed in the cooling element 4, the ends of the cold plate 3 and the substrate 1 are fastened together with screws 16, etc., with a housing 9 interposed therein, which has mounting holes 10 drilled therein.
一方、コールドプレート３と押さえ金具６ａ・・・・と
は、コールドプレート３に穿孔された取付は穴１１．お
よび押さえ金具６ａ・・・・に穿孔された取付は穴８を
介してネジ１５によって締結される（第３図（ｂ）参照
）。On the other hand, the cold plate 3 and the holding metal fittings 6a are attached to the holes 11 drilled in the cold plate 3. The holes drilled in the presser fittings 6a, etc. are fastened with screws 15 through the holes 8 (see FIG. 3(b)).
上記のように構成された冷却装置につき、カプラ１２よ
り冷媒を供給することで、ＬＳＩ２の冷却を行うことが
できる。By supplying refrigerant from the coupler 12 to the cooling device configured as described above, the LSI 2 can be cooled.
尚、第３図（ｂ）中の矢印は、冷媒の流れを示している
。Note that the arrows in FIG. 3(b) indicate the flow of the refrigerant.
以上説明したように本発明においては、ＬＳＩと冷却素
子との接合面を溶着させたため、冷却能力が向上する。As explained above, in the present invention, since the joining surfaces of the LSI and the cooling element are welded, the cooling capacity is improved.
第１図は、本発明の実施例の分解斜視図であり、第２図
は、本発明の冷却素子の断面斜視図であり、
第３図は、本発明の実装形態を示す図である。
第４図は、従来例を示す図である。
図において、
１・・・・・−・・・−・−・−基板。
２−・・−・−・・・・・・ＬＳＩ。
３・−−−−・−・・−・・・・・ コールドプレート
。
４−・−・−−−−−−・・・・冷却素子。
６ａ・−押さえ金具。
をそれぞれ示す。
４：二ｌ匂゛ｔｒ！、二５！
Ａ≦肩物８日ｎリア１の牲イｉ５Ｄづｒ牛７懐ロ第２図
１２ηアラ
１２ 、カフリ
１４ ンールリ１９’
第
図FIG. 1 is an exploded perspective view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional perspective view of a cooling element of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing an implementation form of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing a conventional example. In the figure: 1...------Substrate. 2-・・・−・・・・・LSI. 3・－－－－・－・・－・・・・ Cold plate. 4−・−・−−−−−−・・Cooling element. 6a.- Holding metal fittings. are shown respectively. 4: Two scents! , 25! A≦Shoulder 8 days n rear 1 sacrifice i 5 Dzr cow 7 bounty lo Fig. 2 12 η Ara 12, Kafri 14 Nruri 19' Fig.
Claims (1)
、 該コールドプレート（３）に取付けられ、基板（１）上
に実装されたＬＳＩ（２）を冷却する冷却素子（４）と
、 を有する冷却装置において、 前記ＬＳＩ（２）の冷却面に溶着される前記冷却素子（
４）と、 該冷却素子（４）を前記コールドプレート（３）に機械
的に取り付ける押さえ金具（６ａ）と、を有することを
特徴とする冷却装置。[Claims] A cold plate (3) in which a refrigerant circulates, and a cooling element (4) attached to the cold plate (3) to cool an LSI (2) mounted on a substrate (1). ), and the cooling element (2) welded to the cooling surface of the LSI (2).
4); and a presser fitting (6a) for mechanically attaching the cooling element (4) to the cold plate (3).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2155269A JPH0448765A (en) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Cooler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2155269A JPH0448765A (en) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Cooler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0448765A true JPH0448765A (en) | 1992-02-18 |
Family
ID=15602218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2155269A Pending JPH0448765A (en) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Cooler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0448765A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07115156A (en) * | 1993-10-19 | 1995-05-02 | Nec Corp | Integrated circuit cooling structure |
| JP2008294332A (en) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Yokota Technica:Kk | Reflow soldering equipment |
| JP2018049942A (en) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | アイシン精機株式会社 | Displacement sensor |
-
1990
- 1990-06-15 JP JP2155269A patent/JPH0448765A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07115156A (en) * | 1993-10-19 | 1995-05-02 | Nec Corp | Integrated circuit cooling structure |
| JP2008294332A (en) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Yokota Technica:Kk | Reflow soldering equipment |
| JP2018049942A (en) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | アイシン精機株式会社 | Displacement sensor |
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