JPH0590463A - 集積回路の冷却装置 - Google Patents
集積回路の冷却装置Info
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- JPH0590463A JPH0590463A JP27737291A JP27737291A JPH0590463A JP H0590463 A JPH0590463 A JP H0590463A JP 27737291 A JP27737291 A JP 27737291A JP 27737291 A JP27737291 A JP 27737291A JP H0590463 A JPH0590463 A JP H0590463A
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- cooling device
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Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 冷却効率が高く、さらに組み立ての簡易化、
熱応力の緩和にも効果がある集積回路の冷却装置を提供
する。 【構成】 絶縁性冷媒を噴出して浸漬噴流冷却を行なう
集積回路の冷却装置において、集積回路チップ面に装着
した熱伝導性平板３と、平板上に立設された複数の小径
孔を設けたフィン４，５，６と、絶縁性冷媒を供給する
一次ノズル１１と柔軟なホース１０を介して接続される
二次ノズル８および側面に小径孔９ａを有し、平板およ
びフィン全体を覆う四角錐状金属カバー９とで構成され
る。 【効果】 集積回路の冷却効率を高めることができ、さ
らに二次ノズルを柔軟なホースを介して一次ノズルに接
続したことにより、冷却装置の組み立ての簡易化、熱応
力の緩和にも効果がある。
熱応力の緩和にも効果がある集積回路の冷却装置を提供
する。 【構成】 絶縁性冷媒を噴出して浸漬噴流冷却を行なう
集積回路の冷却装置において、集積回路チップ面に装着
した熱伝導性平板３と、平板上に立設された複数の小径
孔を設けたフィン４，５，６と、絶縁性冷媒を供給する
一次ノズル１１と柔軟なホース１０を介して接続される
二次ノズル８および側面に小径孔９ａを有し、平板およ
びフィン全体を覆う四角錐状金属カバー９とで構成され
る。 【効果】 集積回路の冷却効率を高めることができ、さ
らに二次ノズルを柔軟なホースを介して一次ノズルに接
続したことにより、冷却装置の組み立ての簡易化、熱応
力の緩和にも効果がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体冷却を用いた電子
機器等に使用される集積回路の冷却装置に関し、特に絶
縁冷媒を用いてノズルから直接冷媒を噴出することによ
って浸漬噴流冷却を行なう冷却装置に関する。
機器等に使用される集積回路の冷却装置に関し、特に絶
縁冷媒を用いてノズルから直接冷媒を噴出することによ
って浸漬噴流冷却を行なう冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の浸漬噴流冷却は、絶縁性液体に浸
した集積回路チップまたは集積回路チップ放熱面に接着
したヒートシンク上にノズルからの冷媒を直接噴出させ
るものであった。図３に従来の対流型空冷用冷却装置の
ヒートシンクの形状を示し、図４にその冷却装置の構造
を示す。従来のヒートシンク３０は、図示のようにピッ
チ一定のフィン３１を有する構成となっており、集積回
路チップ１の面に垂直になるように半田または熱伝導性
接着剤３２によって取り付けられていた。さらに、ヒー
トシンク３０のフィン３１表面は平滑面かあるいは多少
粗面に仕上げられており、ヒートシンク３０上端部であ
るノズル側は開放した構造となっている。ノズル３５か
ら噴流された冷媒は、集積回路チップ１面中央部に垂直
に衝突し、その後跳ね返ってヒートシンク３０上端部か
ら流出する。
した集積回路チップまたは集積回路チップ放熱面に接着
したヒートシンク上にノズルからの冷媒を直接噴出させ
るものであった。図３に従来の対流型空冷用冷却装置の
ヒートシンクの形状を示し、図４にその冷却装置の構造
を示す。従来のヒートシンク３０は、図示のようにピッ
チ一定のフィン３１を有する構成となっており、集積回
路チップ１の面に垂直になるように半田または熱伝導性
接着剤３２によって取り付けられていた。さらに、ヒー
トシンク３０のフィン３１表面は平滑面かあるいは多少
粗面に仕上げられており、ヒートシンク３０上端部であ
るノズル側は開放した構造となっている。ノズル３５か
ら噴流された冷媒は、集積回路チップ１面中央部に垂直
に衝突し、その後跳ね返ってヒートシンク３０上端部か
ら流出する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の冷却装
置にあっては、ノズル３５から噴流された冷媒は矢印の
流れに沿ってフィン３１表面から熱を奪う。これによ
り、集積回路チップ１中央部においては、冷却効率を高
めることができるが、チップ周辺部はヒートシンク３０
の中央部のフィン３１が障害物となるため、冷媒の流れ
が妨げられて冷却効率を高めることができない。したが
って、集積回路チップ１の表面温度がチップ中央部と周
辺部で異なり十分な冷却効果が得られないといった問題
があった。
置にあっては、ノズル３５から噴流された冷媒は矢印の
流れに沿ってフィン３１表面から熱を奪う。これによ
り、集積回路チップ１中央部においては、冷却効率を高
めることができるが、チップ周辺部はヒートシンク３０
の中央部のフィン３１が障害物となるため、冷媒の流れ
が妨げられて冷却効率を高めることができない。したが
って、集積回路チップ１の表面温度がチップ中央部と周
辺部で異なり十分な冷却効果が得られないといった問題
があった。
【０００４】本発明は、上記問題点にかんがみてなされ
たもので、冷却効率が高く、さらに組み立ての簡易化、
熱応力の緩和にも効果がある集積回路の冷却装置の提供
を目的とする。
たもので、冷却効率が高く、さらに組み立ての簡易化、
熱応力の緩和にも効果がある集積回路の冷却装置の提供
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の集積回路の冷却装置は、絶縁性冷媒を噴出し
て浸漬噴流冷却を行なう集積回路の冷却装置において、
集積回路チップ面に装着した熱伝導性平板と、該平板上
に立設された複数の小径孔を設けたフィンと、前記絶縁
性冷媒を供給する一次ノズルと柔軟なホースを介して接
続される二次ノズルおよび側面に小径孔を有し、前記平
板およびフィン全体を覆う金属カバーとで構成し、好ま
しくは、金属カバーを四角錐状に構成してある。
に本発明の集積回路の冷却装置は、絶縁性冷媒を噴出し
て浸漬噴流冷却を行なう集積回路の冷却装置において、
集積回路チップ面に装着した熱伝導性平板と、該平板上
に立設された複数の小径孔を設けたフィンと、前記絶縁
性冷媒を供給する一次ノズルと柔軟なホースを介して接
続される二次ノズルおよび側面に小径孔を有し、前記平
板およびフィン全体を覆う金属カバーとで構成し、好ま
しくは、金属カバーを四角錐状に構成してある。
【０００６】
【作用】二次ノズルから噴出される絶縁性冷媒は、集積
回路チップ上の平板およびフィンに接触する。その際、
全体を（四角錐状）金属カバーで覆っていることから、
冷媒はフィンの孔を介して循環し強制的にフィンおよび
平板に接触し、効率的な冷却がなされる。
回路チップ上の平板およびフィンに接触する。その際、
全体を（四角錐状）金属カバーで覆っていることから、
冷媒はフィンの孔を介して循環し強制的にフィンおよび
平板に接触し、効率的な冷却がなされる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１は本発明の一実施例による浸漬噴流
冷却を行なう冷却装置の一部を破断した斜視図である。
集積回路チップ１の放射面には、半田または熱伝導性接
着剤２を介して熱伝導性の良い平板３が装着されてい
る。また、平板３には、複数の小径の孔７を設けたフィ
ン４，５，６が立設して設けられており、さらに平板３
とフィン４，５，６全体を二次ノズル８および側面に小
径の孔９ａを有するフィンを兼ねた四角錐状金属カバー
９で覆った構成となっている。また、四角錐状金属カバ
ー９に付いている二次ノズル８は、柔軟なホース１０を
介して一次ノズル１１に接続されている。なお、金属カ
バーは、四角錐状以外の形状とすることもできる。
して説明する。図１は本発明の一実施例による浸漬噴流
冷却を行なう冷却装置の一部を破断した斜視図である。
集積回路チップ１の放射面には、半田または熱伝導性接
着剤２を介して熱伝導性の良い平板３が装着されてい
る。また、平板３には、複数の小径の孔７を設けたフィ
ン４，５，６が立設して設けられており、さらに平板３
とフィン４，５，６全体を二次ノズル８および側面に小
径の孔９ａを有するフィンを兼ねた四角錐状金属カバー
９で覆った構成となっている。また、四角錐状金属カバ
ー９に付いている二次ノズル８は、柔軟なホース１０を
介して一次ノズル１１に接続されている。なお、金属カ
バーは、四角錐状以外の形状とすることもできる。
【０００８】図２は上記冷却装置の断面図であり、冷却
時の冷媒の流れを示している。次に、図２を参照して冷
却動作を説明する。炭化フッ素等の絶縁性の冷媒は、図
中の矢印の方向に沿って流れる。一次ノズル１１を通過
した冷媒は、弾力性に優れたゴム管等のホース１０を通
って四角錐状金属カバー９に付いている二次ノズル８か
らヒートシンクの中央のフィン４に平行に噴出され熱伝
導性の良い平板３に衝突する。
時の冷媒の流れを示している。次に、図２を参照して冷
却動作を説明する。炭化フッ素等の絶縁性の冷媒は、図
中の矢印の方向に沿って流れる。一次ノズル１１を通過
した冷媒は、弾力性に優れたゴム管等のホース１０を通
って四角錐状金属カバー９に付いている二次ノズル８か
らヒートシンクの中央のフィン４に平行に噴出され熱伝
導性の良い平板３に衝突する。
【０００９】このとき、冷媒は四角錐状金属カバー９中
央のフィン４の熱を奪い、かつ平板３に衝突し集積回路
チップ１の熱を奪い両端のフィン５，６の複数の孔７か
ら流出する。両端のフィン５，６の孔７を通るときに流
速を高めながらフィン５，６の熱を奪い、かつフィン
５，６で区画される次室の平板３部分から熱を奪い取
り、四角錐状金属カバー９の孔９ａからヒートシンクの
外部へと流出する。
央のフィン４の熱を奪い、かつ平板３に衝突し集積回路
チップ１の熱を奪い両端のフィン５，６の複数の孔７か
ら流出する。両端のフィン５，６の孔７を通るときに流
速を高めながらフィン５，６の熱を奪い、かつフィン
５，６で区画される次室の平板３部分から熱を奪い取
り、四角錐状金属カバー９の孔９ａからヒートシンクの
外部へと流出する。
【００１０】本実施例の冷却装置は、ヒートシンク全体
の形状を四角錐状等とすると冷媒の拡散をなくし、複数
のフィン４，５，６に複数の孔７を設けることによって
冷媒を無駄なく伝熱面に接触させて集積回路チップ１を
冷却することができる。
の形状を四角錐状等とすると冷媒の拡散をなくし、複数
のフィン４，５，６に複数の孔７を設けることによって
冷媒を無駄なく伝熱面に接触させて集積回路チップ１を
冷却することができる。
【００１１】また、四角錐状金属カバー９に付いている
二次ノズル８は、柔軟なホース１０を介して一次ノズル
１１に接続されており、このためチップの配列の大きさ
にかかわらず、二次ノズル８を集積回路チップ１の中央
に設置することができる。また、これにより、冷却装置
の組み立てにある程度の自由度をもたせることができる
ので、集積回路チップ１の取り付け誤差の問題を解消
し、組み立て作業を簡易化することができる。さらに、
柔軟なホース１０は、集積回路１の発熱による熱膨張に
よって生じる熱応力を緩和する役割も併せ持つ。以上、
好ましい実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は
上記実施例に限定されるものではない。
二次ノズル８は、柔軟なホース１０を介して一次ノズル
１１に接続されており、このためチップの配列の大きさ
にかかわらず、二次ノズル８を集積回路チップ１の中央
に設置することができる。また、これにより、冷却装置
の組み立てにある程度の自由度をもたせることができる
ので、集積回路チップ１の取り付け誤差の問題を解消
し、組み立て作業を簡易化することができる。さらに、
柔軟なホース１０は、集積回路１の発熱による熱膨張に
よって生じる熱応力を緩和する役割も併せ持つ。以上、
好ましい実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は
上記実施例に限定されるものではない。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の集積回路
の冷却装置は、四角錐状金属カバーによって絶縁性冷媒
を平板およびフィンに強制的に接触させることにより、
従来のようにヒートシンクのフィンに邪魔されることが
なく、集積回路の冷却効率を高めることができる。さら
に四角錐状金属カバーの二次ノズル８を柔軟なホースを
介して一次ノズルに接続したことにより、冷却装置の組
み立ての簡易化、熱応力の緩和にも効果がある。
の冷却装置は、四角錐状金属カバーによって絶縁性冷媒
を平板およびフィンに強制的に接触させることにより、
従来のようにヒートシンクのフィンに邪魔されることが
なく、集積回路の冷却効率を高めることができる。さら
に四角錐状金属カバーの二次ノズル８を柔軟なホースを
介して一次ノズルに接続したことにより、冷却装置の組
み立ての簡易化、熱応力の緩和にも効果がある。
【図１】本発明の一実施例による冷却装置の一部を破断
した斜視図である。
した斜視図である。
【図２】本発明の一実施例による冷却装置全体の断面図
である。
である。
【図３】従来の冷却装置の構成を示す斜視図である。
【図４】従来の冷却装置の断面図である。
１…集積回路チップ ２…半田または熱伝導性接着剤 ３…平板 ４，５，６…フィン ７…孔 ８…二次ノズル ９…四角錐状金属カバー ９ａ…孔 １０…ホース １１…一次ノズル １１…アーム固定部 １２…溝部 １３…ネジ孔 ３１…嵌合部 ６１…固定孔
Claims (2)
- 【請求項１】 絶縁性冷媒を噴出して浸漬噴流冷却を行
なう集積回路の冷却装置において、 集積回路チップ面に装着した熱伝導性平板と、該平板上
に立設された複数の小径孔を設けたフィンと、前記絶縁
性冷媒を供給する一次ノズルと柔軟なホースを介して接
続される二次ノズルおよび側面に小径孔を有し、前記平
板およびフィン全体を覆う金属カバーとで構成されるこ
とを特徴とする集積回路の冷却装置。 - 【請求項２】 金属カバーを四角錐状とした請求項１記
載の集積回路の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27737291A JP2684900B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 集積回路の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27737291A JP2684900B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 集積回路の冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0590463A true JPH0590463A (ja) | 1993-04-09 |
| JP2684900B2 JP2684900B2 (ja) | 1997-12-03 |
Family
ID=17582609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27737291A Expired - Lifetime JP2684900B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 集積回路の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2684900B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7567598B2 (en) | 2004-03-17 | 2009-07-28 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor laser equipment |
| US7885299B2 (en) | 2004-03-17 | 2011-02-08 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor laser equipment |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP27737291A patent/JP2684900B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7567598B2 (en) | 2004-03-17 | 2009-07-28 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor laser equipment |
| US7885299B2 (en) | 2004-03-17 | 2011-02-08 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor laser equipment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2684900B2 (ja) | 1997-12-03 |
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