JPH0461506B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0461506B2 JPH0461506B2 JP60257572A JP25757285A JPH0461506B2 JP H0461506 B2 JPH0461506 B2 JP H0461506B2 JP 60257572 A JP60257572 A JP 60257572A JP 25757285 A JP25757285 A JP 25757285A JP H0461506 B2 JPH0461506 B2 JP H0461506B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat dissipation
- dissipation block
- flat
- heat
- integrated circuit
- 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
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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
-
- 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
- H10W40/40—Arrangements for thermal protection or thermal control involving heat exchange by flowing fluids
- H10W40/47—Arrangements for thermal protection or thermal control involving heat exchange by flowing fluids by flowing liquids, e.g. forced water cooling
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、集積回路の冷却構造に関するもので
ある。
ある。
［従来の技術］
従来の技術としては、例えば特開昭52−8776号
にて公知の冷却装置がある。ここで述べられてい
る構造は、第５図に示す様に、基板２１に集積回
路を複数搭載したマイクロパツケージ２０をコネ
クタ２２に実装し、これを更にパネル２３に実装
する。又基板２１の集積回路の搭載面とは反対の
面に熱交換器２４をあてて、熱交換器２４の内部
に水などの冷媒液を流して冷却する構成である。
第６図は熱交換器２４の縦断面図を示し、底面に
は可撓性の薄い壁２６を有する。ここでマイクロ
パツケージ２０の集積回路搭載面とは反対側の面
である放熱面２５（第５図参照）は、基板２１上
に多層の印刷配線の形成時や集積回路チツプの取
付け時に加わる熱により、必ずしも平坦ではなく
なる。しかし、集積回路にて発生した熱を効率良
く移送するためには、熱交換器２４の可撓性壁２
６を放熱面２５に密着させ両者の隙間を小さくす
ることが必要であり、そり・うねり・変形等の平
坦性の欠如は好ましくない。しかるに本引例で
は、熱交換器２４の内部を流れる水の圧力によ
り、可撓性壁２６が第６図中一点鎖線で示す如く
変形し、放熱面１３に水圧にて押しつけることで
解決を図つている。
にて公知の冷却装置がある。ここで述べられてい
る構造は、第５図に示す様に、基板２１に集積回
路を複数搭載したマイクロパツケージ２０をコネ
クタ２２に実装し、これを更にパネル２３に実装
する。又基板２１の集積回路の搭載面とは反対の
面に熱交換器２４をあてて、熱交換器２４の内部
に水などの冷媒液を流して冷却する構成である。
第６図は熱交換器２４の縦断面図を示し、底面に
は可撓性の薄い壁２６を有する。ここでマイクロ
パツケージ２０の集積回路搭載面とは反対側の面
である放熱面２５（第５図参照）は、基板２１上
に多層の印刷配線の形成時や集積回路チツプの取
付け時に加わる熱により、必ずしも平坦ではなく
なる。しかし、集積回路にて発生した熱を効率良
く移送するためには、熱交換器２４の可撓性壁２
６を放熱面２５に密着させ両者の隙間を小さくす
ることが必要であり、そり・うねり・変形等の平
坦性の欠如は好ましくない。しかるに本引例で
は、熱交換器２４の内部を流れる水の圧力によ
り、可撓性壁２６が第６図中一点鎖線で示す如く
変形し、放熱面１３に水圧にて押しつけることで
解決を図つている。
［解決すべき問題点］
上述した従来の冷却の冷却装置において、熱交
換器２４の底面に設けられた可撓性壁２６は、可
撓性を持たせるために、特に薄い銅等より成る板
材を使用しており、本引例では厚さ0.05mm〜0.25
mmが好適であるとしている。この様な薄板を使用
しているため、熱抵抗を決定する一要因である熱
交換器２４へ押しつける圧力、すなわち水圧を大
きくできず、基板２１と熱交換器２４との間の低
熱抵抗化の妨げになつていた。また熱交換器２４
はマイクロパツケージ２０を交換する際、操作す
るものであり、可撓性壁２６の強度が弱いため取
扱いに十分注意する必要があり、誤れば水漏れと
いう重大事故を招く危険があるという問題点があ
つた。
換器２４の底面に設けられた可撓性壁２６は、可
撓性を持たせるために、特に薄い銅等より成る板
材を使用しており、本引例では厚さ0.05mm〜0.25
mmが好適であるとしている。この様な薄板を使用
しているため、熱抵抗を決定する一要因である熱
交換器２４へ押しつける圧力、すなわち水圧を大
きくできず、基板２１と熱交換器２４との間の低
熱抵抗化の妨げになつていた。また熱交換器２４
はマイクロパツケージ２０を交換する際、操作す
るものであり、可撓性壁２６の強度が弱いため取
扱いに十分注意する必要があり、誤れば水漏れと
いう重大事故を招く危険があるという問題点があ
つた。
［問題点の解決手段］
本発明は上記問題点を解決したものであり、基
板と、該基板上に実装された集積回路と、前記基
板の集積回路実装面とは反対の面に固着剤にて固
着され、かつ固着面とは反対側の面が平坦面とさ
れ、垂直な数本のスリツトが前記固着面及びその
反対側面より互い違いに刻入されてなるスリツト
部が設けられ、かつネジ穴を有する平板状の放熱
ブロツクと、前記ネジ穴に対応した位置に貫通穴
を有し、該貫通穴にネジを通し、前記ネジ穴に締
め付けることにより、前記放熱ブロツクの平坦面
上に重ねて取付けられ、該平坦面と接する面が平
坦である熱交換器とにより構成されるものであ
る。
板と、該基板上に実装された集積回路と、前記基
板の集積回路実装面とは反対の面に固着剤にて固
着され、かつ固着面とは反対側の面が平坦面とさ
れ、垂直な数本のスリツトが前記固着面及びその
反対側面より互い違いに刻入されてなるスリツト
部が設けられ、かつネジ穴を有する平板状の放熱
ブロツクと、前記ネジ穴に対応した位置に貫通穴
を有し、該貫通穴にネジを通し、前記ネジ穴に締
め付けることにより、前記放熱ブロツクの平坦面
上に重ねて取付けられ、該平坦面と接する面が平
坦である熱交換器とにより構成されるものであ
る。
［実施例］
次に、その実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明に係る集積回路の冷却構造の一
実施例の分解斜視図、第２図は上記構造の横断面
図である。
実施例の分解斜視図、第２図は上記構造の横断面
図である。
第１図、第２図中、印刷基板２のマザーボード
９側面には集積回路３が多数配置され、両者は電
気的・機械的に接続・支持されている。印刷基板
２の集積回路３の搭載面とは反対側の面に半田ま
たは熱伝導率の良い銀入り接着剤等の固着剤４に
より放熱ブロツク５が固着され、両者が一体化さ
れモジユール１が形成される。放熱ブロツク５は
固着面の反対面が特に平坦に加工されて平坦面５
ａとされ、又両面より垂直な数本のスリツトを互
い違いに刻入してスリツト部６が数ケ所設けら
れ、また複数のネジ穴７があり、後述する水冷ジ
ヤケツト８の取付けに使用される。放熱ブロツク
５を固着する固着剤４に半田等を使用する場合
は、印刷基板２の固着面をあらかじめメタライズ
しておく。固着することにより、従来技術にて説
明した印刷基板２のそり・うねりと放熱ブロツク
５の固着面のそり・うねり・変形から生じる間隙
は固着剤４により埋められることになる。ここで
印刷基板２と放熱ブロツク５の材質で熱膨張率が
異なる場合、固着時や実使用時の温度差によりそ
りが生じることが考えられる。
９側面には集積回路３が多数配置され、両者は電
気的・機械的に接続・支持されている。印刷基板
２の集積回路３の搭載面とは反対側の面に半田ま
たは熱伝導率の良い銀入り接着剤等の固着剤４に
より放熱ブロツク５が固着され、両者が一体化さ
れモジユール１が形成される。放熱ブロツク５は
固着面の反対面が特に平坦に加工されて平坦面５
ａとされ、又両面より垂直な数本のスリツトを互
い違いに刻入してスリツト部６が数ケ所設けら
れ、また複数のネジ穴７があり、後述する水冷ジ
ヤケツト８の取付けに使用される。放熱ブロツク
５を固着する固着剤４に半田等を使用する場合
は、印刷基板２の固着面をあらかじめメタライズ
しておく。固着することにより、従来技術にて説
明した印刷基板２のそり・うねりと放熱ブロツク
５の固着面のそり・うねり・変形から生じる間隙
は固着剤４により埋められることになる。ここで
印刷基板２と放熱ブロツク５の材質で熱膨張率が
異なる場合、固着時や実使用時の温度差によりそ
りが生じることが考えられる。
しかしながら本発明では、放熱ブロツク５にス
リツトを両面より入れたスリツト部６を設けてあ
ることにより、第３図の如く、放熱ブロツク５は
固着面に平行などの面をみてもスリツトで分断さ
れ、いくつかの部分に分けられているので、その
個々の部分はおのおのそり変形を生じても他の部
分の変形の影響は柔らかなスリツト部６が印刷基
板２側のそりをもどそうという力により変形して
吸収される。したがつて、第４図の印刷基板２及
び放熱ブロツク５の如くスリツトを入れてないも
の（そり量l2とする）と同じ曲率でそつても、
個々の部分のスパンが小さいためそり量l1は小さ
くおさえられる（l1＜l2）。したがつて放熱ブロツ
ク５の材質は熱伝導率の良い金属であれば、熱膨
張率が印刷基板２と少々異なつても良いので選択
の幅も広く、安価のものが使用できる。
リツトを両面より入れたスリツト部６を設けてあ
ることにより、第３図の如く、放熱ブロツク５は
固着面に平行などの面をみてもスリツトで分断さ
れ、いくつかの部分に分けられているので、その
個々の部分はおのおのそり変形を生じても他の部
分の変形の影響は柔らかなスリツト部６が印刷基
板２側のそりをもどそうという力により変形して
吸収される。したがつて、第４図の印刷基板２及
び放熱ブロツク５の如くスリツトを入れてないも
の（そり量l2とする）と同じ曲率でそつても、
個々の部分のスパンが小さいためそり量l1は小さ
くおさえられる（l1＜l2）。したがつて放熱ブロツ
ク５の材質は熱伝導率の良い金属であれば、熱膨
張率が印刷基板２と少々異なつても良いので選択
の幅も広く、安価のものが使用できる。
モジユール１は、第１図、第２図の如くマザー
ボード９に実装されたコネクタ１０に装着され、
枠状のホルダー１１がモジユール１の外縁を押さ
え込むことにより、コネクタ１０にモジユール１
が電気的に接続され、保持される。さらにモジユ
ール１の放熱ブロツク５の上面、即ち平坦面５ａ
に水冷ジヤケツト６が重ねられ、複数のネジ１２
が水冷ジヤケツト８の貫通穴１３を貫通して放熱
ブロツク５のネジ穴７に締められ、両者が接合・
固定される。水冷ジヤケツト８の放熱ブロツク５
と接する面は特に平坦に加工され平坦面８ａとさ
れている。ネジ１２で締めつけられることにより
放熱ブロツク５の平坦面５ａのそりは、スリツト
部６に吸収され、強制的に水冷ジヤケツト８の平
坦面８ａと密着させられ、平坦面５ａ，８ａ間即
ち接合面間の間隙はほぼ零となる。
ボード９に実装されたコネクタ１０に装着され、
枠状のホルダー１１がモジユール１の外縁を押さ
え込むことにより、コネクタ１０にモジユール１
が電気的に接続され、保持される。さらにモジユ
ール１の放熱ブロツク５の上面、即ち平坦面５ａ
に水冷ジヤケツト６が重ねられ、複数のネジ１２
が水冷ジヤケツト８の貫通穴１３を貫通して放熱
ブロツク５のネジ穴７に締められ、両者が接合・
固定される。水冷ジヤケツト８の放熱ブロツク５
と接する面は特に平坦に加工され平坦面８ａとさ
れている。ネジ１２で締めつけられることにより
放熱ブロツク５の平坦面５ａのそりは、スリツト
部６に吸収され、強制的に水冷ジヤケツト８の平
坦面８ａと密着させられ、平坦面５ａ，８ａ間即
ち接合面間の間隙はほぼ零となる。
次に、その動作につき説明する。水が水冷ジヤ
ケツト８内部の管路、水出口管１５へと流れてい
る。集積回路３にて発生した熱は印刷基板２に伝
わり固着剤４を通じて放熱ブロツク５に移動す
る。固着剤４は前述した様に印刷基板２と放熱ブ
ロツク５の間の隙を埋め空気層が無いので、基板
２−放熱ブロツク５間の熱抵抗を小さくできる。
放熱ブロツク５と水冷ジヤケツト８の間はネジ１
２により強固に密着させられるので、熱抵抗も小
さくできる。この様に熱源から熱交換を行なう水
冷ジヤケツト８までの低熱抵抗化が可能である。
また水冷ジヤケツト８の熱交換面は、従来の様に
可撓性を持たせるために薄板である必要はなく厚
板で構成するため機械的な強度は十分に有る。な
お、本実施例では水冷ジヤケツト８を搭載した水
冷方式を述べたがフインをもつ底面が平坦なヒー
トシンクを装着すれば空冷方式にても実現でき
る。
ケツト８内部の管路、水出口管１５へと流れてい
る。集積回路３にて発生した熱は印刷基板２に伝
わり固着剤４を通じて放熱ブロツク５に移動す
る。固着剤４は前述した様に印刷基板２と放熱ブ
ロツク５の間の隙を埋め空気層が無いので、基板
２−放熱ブロツク５間の熱抵抗を小さくできる。
放熱ブロツク５と水冷ジヤケツト８の間はネジ１
２により強固に密着させられるので、熱抵抗も小
さくできる。この様に熱源から熱交換を行なう水
冷ジヤケツト８までの低熱抵抗化が可能である。
また水冷ジヤケツト８の熱交換面は、従来の様に
可撓性を持たせるために薄板である必要はなく厚
板で構成するため機械的な強度は十分に有る。な
お、本実施例では水冷ジヤケツト８を搭載した水
冷方式を述べたがフインをもつ底面が平坦なヒー
トシンクを装着すれば空冷方式にても実現でき
る。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明は、基板の放熱面
に平坦な面を有し、数ケ所にスリツト部が設けら
れた放熱ブロツクを固着剤にて固着し、放熱ブロ
ツクの面上に平坦な面をもつ水冷ジヤケツトをネ
ジで締めつけるようにしているため、スリツト部
が放熱ブロツクのそりを吸収して水冷ジヤケツト
に密着させ、熱抵抗を小さくでき、また、そのた
めに印刷基板と熱膨張率の等しい材料を使用しな
くてもよいため安価にできる。また、保守時操作
をする熱交換器である水冷ジヤケツトを厚板構成
でき機械的に強固にできるという効果がある。
に平坦な面を有し、数ケ所にスリツト部が設けら
れた放熱ブロツクを固着剤にて固着し、放熱ブロ
ツクの面上に平坦な面をもつ水冷ジヤケツトをネ
ジで締めつけるようにしているため、スリツト部
が放熱ブロツクのそりを吸収して水冷ジヤケツト
に密着させ、熱抵抗を小さくでき、また、そのた
めに印刷基板と熱膨張率の等しい材料を使用しな
くてもよいため安価にできる。また、保守時操作
をする熱交換器である水冷ジヤケツトを厚板構成
でき機械的に強固にできるという効果がある。
第１図は本発明に係る集積回路の冷却構造の一
実施例の分解斜視図、第２図は上記構造の横断面
図、第３図及び第４図は夫々上記構造の印刷基板
及び放熱ブロツクの組付体、及び放熱ブロツクに
スリツト部のない場合の同様の組付体のそり状態
を比較して示す図、第５図は従来の集積回路の冷
却構造の分解斜視図、第６図は従来構造の熱交換
器の横断面図である。 １……モジユール、２……印刷基板、３……集
積回路、４……固着剤、５……放熱ブロツク、５
ａ，６ｄ……平坦面、６……スリツト部、７……
ネジ穴、８……水冷ジヤケツト、９……マザーボ
ード、１０……コネクタ、１１……ホルダー、１
２……ネジ、１３……貫通穴、１４……水入口
管、１５……水出口管、２０……マイクロパツケ
ージ、２１……基板、２２……コネクタ、２３…
…パネル、２４……熱交換器、２５……放熱面、
２６……可撓性壁。
実施例の分解斜視図、第２図は上記構造の横断面
図、第３図及び第４図は夫々上記構造の印刷基板
及び放熱ブロツクの組付体、及び放熱ブロツクに
スリツト部のない場合の同様の組付体のそり状態
を比較して示す図、第５図は従来の集積回路の冷
却構造の分解斜視図、第６図は従来構造の熱交換
器の横断面図である。 １……モジユール、２……印刷基板、３……集
積回路、４……固着剤、５……放熱ブロツク、５
ａ，６ｄ……平坦面、６……スリツト部、７……
ネジ穴、８……水冷ジヤケツト、９……マザーボ
ード、１０……コネクタ、１１……ホルダー、１
２……ネジ、１３……貫通穴、１４……水入口
管、１５……水出口管、２０……マイクロパツケ
ージ、２１……基板、２２……コネクタ、２３…
…パネル、２４……熱交換器、２５……放熱面、
２６……可撓性壁。
Claims (1)
- １ 基板と、該基板上に実装された複数の集積回
路と、前記基板の集積回路実装面とは反対の面に
固着剤にて固着され、かつ固着面とは反対側の面
が平坦面とされ、垂直な数本のスリツトが前記固
着面及びその反対側面より互いに違いに刻入され
てなるスリツト部が設けられ、かつネジ穴を有す
る平板状の放熱ブロツクと、前記ネジ穴に対応し
た位置に貫通穴を有し、該貫通穴にネジを通し、
前記ネジ穴に締め付けることにより、前記放熱ブ
ロツクの平坦面上に重ねて取付けられ、該平坦面
と接する面が平坦である熱交換器とにより構成さ
れることを特徴とする集積回路の冷却構造。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60257572A JPS62118552A (ja) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | 集積回路の冷却構造 |
| DE8686308975T DE3666644D1 (en) | 1985-11-19 | 1986-11-18 | Liquid cooling system for integrated circuit chips |
| EP86308975A EP0225108B1 (en) | 1985-11-19 | 1986-11-18 | Liquid cooling system for integrated circuit chips |
| US06/931,847 US4854377A (en) | 1985-11-19 | 1986-11-18 | Liquid cooling system for integrated circuit chips |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60257572A JPS62118552A (ja) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | 集積回路の冷却構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62118552A JPS62118552A (ja) | 1987-05-29 |
| JPH0461506B2 true JPH0461506B2 (ja) | 1992-10-01 |
Family
ID=17308134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60257572A Granted JPS62118552A (ja) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | 集積回路の冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62118552A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3575829B2 (ja) * | 1994-06-13 | 2004-10-13 | 東洋エアゾール工業株式会社 | エアゾール用ディップチューブ |
| EP2166569A1 (de) * | 2008-09-22 | 2010-03-24 | ABB Schweiz AG | Kühlvorrichtung für ein Leistungsbauelement |
-
1985
- 1985-11-19 JP JP60257572A patent/JPS62118552A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62118552A (ja) | 1987-05-29 |
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