JPH085588Y2 - 半導体チップモジュールの冷却構造 - Google Patents
半導体チップモジュールの冷却構造Info
- Publication number
- JPH085588Y2 JPH085588Y2 JP1990023986U JP2398690U JPH085588Y2 JP H085588 Y2 JPH085588 Y2 JP H085588Y2 JP 1990023986 U JP1990023986 U JP 1990023986U JP 2398690 U JP2398690 U JP 2398690U JP H085588 Y2 JPH085588 Y2 JP H085588Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor chip
- module
- wiring board
- chip module
- cooling structure
- 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 - Lifetime
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔概要〕 半導体チップモジュールの冷却構造に関し、 半導体チップモジュールの増設、交換がモジュール単
位で容易にできることを目的とし、 絶縁基板の表面に放熱フィンを有する放熱体を固着し
更に該放熱体上に取付フランジ付き円形ダクトに吸気フ
ァンを内設してなる冷却ユニットを螺着し、裏面周縁に
端子ピンを突設し且つ中央部分に半導体チップを配設し
てなる半導体チップモジュールと、該半導体チップモジ
ュールの前記端子ピンを挿入接続するソケットを両面に
配設した母配線基板と、密閉箱形でその内部空間を中心
で仕切るように該母配線基板を立設し該母配線基板両面
に対面するそれぞれの側壁は着脱可能で前記ソケットに
実装された前記半導体チップモジュールの円形ダクト先
端を挿入支持する吸入口を穿設し他の側壁には複数の排
気ファンを配設してなるモジュール収納筐体とで構成す
る。
位で容易にできることを目的とし、 絶縁基板の表面に放熱フィンを有する放熱体を固着し
更に該放熱体上に取付フランジ付き円形ダクトに吸気フ
ァンを内設してなる冷却ユニットを螺着し、裏面周縁に
端子ピンを突設し且つ中央部分に半導体チップを配設し
てなる半導体チップモジュールと、該半導体チップモジ
ュールの前記端子ピンを挿入接続するソケットを両面に
配設した母配線基板と、密閉箱形でその内部空間を中心
で仕切るように該母配線基板を立設し該母配線基板両面
に対面するそれぞれの側壁は着脱可能で前記ソケットに
実装された前記半導体チップモジュールの円形ダクト先
端を挿入支持する吸入口を穿設し他の側壁には複数の排
気ファンを配設してなるモジュール収納筐体とで構成す
る。
本考案は半導体チップモジュールの冷却構造に関す
る。
る。
近年の電子計算機や通信装置に使用される電子回路は
その高速化、大規模化に伴い、LSI等の半導体チップ
（ベアチップ）多数を１個のパッケージにパッケージン
グしモジュール化している。
その高速化、大規模化に伴い、LSI等の半導体チップ
（ベアチップ）多数を１個のパッケージにパッケージン
グしモジュール化している。
この半導体チップモジュール（以下、モジュールと略
称する）は更に複数個を１枚の母配線基板に実装する場
合が多く、モジュールが高速信号用で発熱量が大きいこ
とから強力なブロワーで一括強制空冷する冷却構造を採
っている。しかし、通信装置の場合は当初からモジュー
ルを全実装するのではなく、回線増加に伴い後でモジュ
ールを増設することが多々あることから、モジュールの
増設及び保守修理のし易い冷却構造が要望されている。
称する）は更に複数個を１枚の母配線基板に実装する場
合が多く、モジュールが高速信号用で発熱量が大きいこ
とから強力なブロワーで一括強制空冷する冷却構造を採
っている。しかし、通信装置の場合は当初からモジュー
ルを全実装するのではなく、回線増加に伴い後でモジュ
ールを増設することが多々あることから、モジュールの
増設及び保守修理のし易い冷却構造が要望されている。
従来のモジュール11は第４図の斜視図に示すように、
四角形のパッケージ11aのくぼみ内に半導体チップ11b、
即ちLSIチップを縦横に並べて実装しその上にパッキン
グ11cで挟んで放熱フィン11d-1を有する冷却ユニット11
dを固着し、パッケージ11aの実装面には端子ピン11eを
突設している。このモジュール11は第５図の一部破断を
含む斜視図に示すように、母配線基板12のソケット12a
に挿入接続される。母配線基板12は空気導入筐体（圧力
室）13の一側壁13aの外側に対向して固設され、その側
壁13aにはモジュール11にそれぞれ対応する空気噴出ダ
クト13a-1を配設し、他の下側壁13bには強力なシロッコ
形のブロワー13cを固設し、各空気噴出ダクト13a-1から
高速気流を放熱フィン11d-1に吹きつけて強制空冷して
いる。
四角形のパッケージ11aのくぼみ内に半導体チップ11b、
即ちLSIチップを縦横に並べて実装しその上にパッキン
グ11cで挟んで放熱フィン11d-1を有する冷却ユニット11
dを固着し、パッケージ11aの実装面には端子ピン11eを
突設している。このモジュール11は第５図の一部破断を
含む斜視図に示すように、母配線基板12のソケット12a
に挿入接続される。母配線基板12は空気導入筐体（圧力
室）13の一側壁13aの外側に対向して固設され、その側
壁13aにはモジュール11にそれぞれ対応する空気噴出ダ
クト13a-1を配設し、他の下側壁13bには強力なシロッコ
形のブロワー13cを固設し、各空気噴出ダクト13a-1から
高速気流を放熱フィン11d-1に吹きつけて強制空冷して
いる。
しかしながら、このような上記冷却構造は、電子計算
機の本体装置等のようにモジュール増設の予定なく当初
からモジュールを必要数だけ全実装するものでは差ほど
問題はないが、母配線基板の正面全面に空気導入筐体を
設けているため、これを取り外してモジュールの増設、
交換作業をしなければならず、通信装置のように回線の
増加に伴うモジュールの増設や交換を行う装置にあって
は回線のグレードアップが図りにくく適切な構造でない
といった問題があった。
機の本体装置等のようにモジュール増設の予定なく当初
からモジュールを必要数だけ全実装するものでは差ほど
問題はないが、母配線基板の正面全面に空気導入筐体を
設けているため、これを取り外してモジュールの増設、
交換作業をしなければならず、通信装置のように回線の
増加に伴うモジュールの増設や交換を行う装置にあって
は回線のグレードアップが図りにくく適切な構造でない
といった問題があった。
上記問題点に鑑み、本考案はモジュールの増設、交換
がモジュール単位で容易にできる半導体チップモジュー
ルの冷却構造を提供することを目的とする。
がモジュール単位で容易にできる半導体チップモジュー
ルの冷却構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本考案の半導体チップモ
ジュールの冷却構造においては、絶縁基板の表面に放熱
フィンを有する放熱体を固着し更に該放熱体上に取付フ
ランジ付き円形ダクトに吸気ファンを内設してなる冷却
ユニットを螺着し、裏面周縁に端子ピンを突設し且つ中
央部分に半導体チップを配設してなるモジュールと、該
モジュールの前記端子ピンを挿入接続するソケットを両
面に配設した母配線基板と、密閉箱形でその内部空間を
中心で仕切るように該母配線基板を立設し該母配線基板
両面に対面するそれぞれの側壁は着脱可能で前記ソケッ
トに実装された前記モジュールの円形ダクト先端を挿入
支持する吸入口を穿設し他の側壁には複数の排気ファン
を配設してなるモジュール収納筐体とで構成する。
ジュールの冷却構造においては、絶縁基板の表面に放熱
フィンを有する放熱体を固着し更に該放熱体上に取付フ
ランジ付き円形ダクトに吸気ファンを内設してなる冷却
ユニットを螺着し、裏面周縁に端子ピンを突設し且つ中
央部分に半導体チップを配設してなるモジュールと、該
モジュールの前記端子ピンを挿入接続するソケットを両
面に配設した母配線基板と、密閉箱形でその内部空間を
中心で仕切るように該母配線基板を立設し該母配線基板
両面に対面するそれぞれの側壁は着脱可能で前記ソケッ
トに実装された前記モジュールの円形ダクト先端を挿入
支持する吸入口を穿設し他の側壁には複数の排気ファン
を配設してなるモジュール収納筐体とで構成する。
モジュール収納筐体の側壁を外すだけで母配線基板の
ソケットに接続されたモジュールをモジュール単位に容
易に交換することができ、各モジュールに付属した吸気
ファンはモジュール単位で容易に交換することができ
る。また予め、母配線基板にソケットを実装し円形ダク
トを塞いでおくことで必要に応じてモジュールを容易に
増設することができる。
ソケットに接続されたモジュールをモジュール単位に容
易に交換することができ、各モジュールに付属した吸気
ファンはモジュール単位で容易に交換することができ
る。また予め、母配線基板にソケットを実装し円形ダク
トを塞いでおくことで必要に応じてモジュールを容易に
増設することができる。
以下図面に示した実施例に基づいて本考案の要旨を詳
細に説明する。
細に説明する。
モジュールの冷却構造は第１図の一部破断を含む正面
図及び第２図のその側断面図に示すように、モジュール
１と母配線基板２とモジュール収納筐体３とで構成す
る。
図及び第２図のその側断面図に示すように、モジュール
１と母配線基板２とモジュール収納筐体３とで構成す
る。
モジュール１は第３図の側面図に示すように、四角形
の絶縁基板1aの表面に良熱伝導金属からなる複数の放熱
フィン1b-1を有し四隅上面にねじ孔（図示略）を備える
放熱体1bを固着し、更に放熱体1bの上に冷却ユニット1c
を取付ねじ1dで螺着する。この冷却ユニット1cは一端に
放熱フィン1b-1の先半分を囲む四角形の取付フランジ1c
-2を有する円形ダクト1c-1内に軸流形の吸気ファン1c-3
を嵌め込み取着する。また、絶縁基板1aの裏面周縁４辺
に端子ピン1eを突設し且つ中央部分に複数の半導体チッ
プ（LSIチッブ）1fを配設する。
の絶縁基板1aの表面に良熱伝導金属からなる複数の放熱
フィン1b-1を有し四隅上面にねじ孔（図示略）を備える
放熱体1bを固着し、更に放熱体1bの上に冷却ユニット1c
を取付ねじ1dで螺着する。この冷却ユニット1cは一端に
放熱フィン1b-1の先半分を囲む四角形の取付フランジ1c
-2を有する円形ダクト1c-1内に軸流形の吸気ファン1c-3
を嵌め込み取着する。また、絶縁基板1aの裏面周縁４辺
に端子ピン1eを突設し且つ中央部分に複数の半導体チッ
プ（LSIチッブ）1fを配設する。
母配線基板２は、第１図に示すようにモジュール１の
端子ピン1eを挿入接続するめすコンタクト（図示略）を
備え中央部分は半導体チップ1fを逃げるようにくぼませ
たソケット2aを両面に半田付け配設する。
端子ピン1eを挿入接続するめすコンタクト（図示略）を
備え中央部分は半導体チップ1fを逃げるようにくぼませ
たソケット2aを両面に半田付け配設する。
モジュール収納筐体３は、第１図及び第２図に示すよ
うに密閉箱形でその内部空間を中心位置で仕切るように
母配線基板２を取付ねじ2bでねじ止め立設する。そし
て、母配線基板２の両面に対面する両側の側壁3aは着脱
できるように要所を首付きねじ3dで固定し、更に母配線
基板２のソケット2aに実装されたモジュール１の円形ダ
クト1c-1の先端を挿入支持するように吸入口3a-1を穿設
する。他の側壁、即ち上側壁3bには複数（図は６個）の
軸流形の排気ファン3cを配設する。
うに密閉箱形でその内部空間を中心位置で仕切るように
母配線基板２を取付ねじ2bでねじ止め立設する。そし
て、母配線基板２の両面に対面する両側の側壁3aは着脱
できるように要所を首付きねじ3dで固定し、更に母配線
基板２のソケット2aに実装されたモジュール１の円形ダ
クト1c-1の先端を挿入支持するように吸入口3a-1を穿設
する。他の側壁、即ち上側壁3bには複数（図は６個）の
軸流形の排気ファン3cを配設する。
母配線基板２のソケット2aに接続されたモジュール１
は個々に備える冷却ユニット1cの吸気ファン1c-3により
強制空冷されるが、吸気ファン1c-3から吸い込まれた気
流の流れは第１図に示す矢印のように放熱フィン1b-1を
通り抜け、第２図に示す矢印のように円形ダクト1c-1間
を通って天井の排気ファン3cに吸引され外部に排出され
る。（なお、この排気ファンは左右の側壁にも設けて排
出強化を図ることもできる） このように構成することにより、母配線基板のソケッ
トに接続されたモジュールは、従来のような大きな空気
導入筐体を外すのでなくモジュール収納筐体の側壁のみ
を外すだけでモジュール単位に容易に交換することがで
き、各モジュールに付属した吸気ファンもモジュール単
位で容易に交換することができる。また予め、母配線基
板にソケットを実装し円形ダクトを塞いでおくことで必
要に応じてモジュールを容易に増設することができる。
また、従来の冷却構造では風量を均一にするため、圧力
室を形成する空気導入筐体を必要とするため全体構成が
大形となるが、本考案の冷却構造では吸気ファンと排気
ファンとを組み合わせているため圧力室を必要とせず全
体構成を小形化することができる。
は個々に備える冷却ユニット1cの吸気ファン1c-3により
強制空冷されるが、吸気ファン1c-3から吸い込まれた気
流の流れは第１図に示す矢印のように放熱フィン1b-1を
通り抜け、第２図に示す矢印のように円形ダクト1c-1間
を通って天井の排気ファン3cに吸引され外部に排出され
る。（なお、この排気ファンは左右の側壁にも設けて排
出強化を図ることもできる） このように構成することにより、母配線基板のソケッ
トに接続されたモジュールは、従来のような大きな空気
導入筐体を外すのでなくモジュール収納筐体の側壁のみ
を外すだけでモジュール単位に容易に交換することがで
き、各モジュールに付属した吸気ファンもモジュール単
位で容易に交換することができる。また予め、母配線基
板にソケットを実装し円形ダクトを塞いでおくことで必
要に応じてモジュールを容易に増設することができる。
また、従来の冷却構造では風量を均一にするため、圧力
室を形成する空気導入筐体を必要とするため全体構成が
大形となるが、本考案の冷却構造では吸気ファンと排気
ファンとを組み合わせているため圧力室を必要とせず全
体構成を小形化することができる。
なお、上記説明の冷却構造は母配線基板の両側にモジ
ュールを配設したが、一方側だけに設けてもよく、この
場合従来に比べ薄形とすることができる。
ュールを配設したが、一方側だけに設けてもよく、この
場合従来に比べ薄形とすることができる。
以上、詳述したように本考案によれば、モジュール収
納筐体の側壁を外すだけでモジュールの増設、交換がモ
ジュール単位で容易にでき、通信装置等に適用してその
保守性及び回線のグレードアップ等の拡張性の向上と小
形化とを図ることができるといった実用上極めて有用な
効果を発揮する。
納筐体の側壁を外すだけでモジュールの増設、交換がモ
ジュール単位で容易にでき、通信装置等に適用してその
保守性及び回線のグレードアップ等の拡張性の向上と小
形化とを図ることができるといった実用上極めて有用な
効果を発揮する。
第１図は本考案による一実施例の一部破断を含む正面
図、 第２図は第１図の側断面図、 第３図は第２図のモジュールの側面図、 第４図は従来技術によるモジュールの斜視図、 第５図は従来技術による冷却構造の一部破断を含む斜視
図である。 図において、 １は半導体チップモジュール（モジュール）、1aは絶縁
基板、1bは放熱体、２は母配線基板、1b-1は放熱フィ
ン、2aはソケット、1cは冷却ユニット、３はモジュール
収納筐体、1c-1は円形ダクト、3aは側壁、1c-2は取付フ
ランジ、3a-1は吸入口、1c-3は吸気ファン、3bは他の側
壁（上側壁）、1eは端子ピン、3cは排気ファン、を示
す。
図、 第２図は第１図の側断面図、 第３図は第２図のモジュールの側面図、 第４図は従来技術によるモジュールの斜視図、 第５図は従来技術による冷却構造の一部破断を含む斜視
図である。 図において、 １は半導体チップモジュール（モジュール）、1aは絶縁
基板、1bは放熱体、２は母配線基板、1b-1は放熱フィ
ン、2aはソケット、1cは冷却ユニット、３はモジュール
収納筐体、1c-1は円形ダクト、3aは側壁、1c-2は取付フ
ランジ、3a-1は吸入口、1c-3は吸気ファン、3bは他の側
壁（上側壁）、1eは端子ピン、3cは排気ファン、を示
す。
Claims (1)
- 【請求項１】絶縁基板（1a）の表面に放熱フィン（1b-
1）を有する放熱体（1b）を固着し更に該放熱体（1b）
上に取付フランジ（1c-2）付き円形ダクト（1c-1）に吸
気ファン（1c-3）を内設してなる冷却ユニット（1c）を
螺着し、裏面周縁に端子ピン（1e）を突設し且つ中央部
分に半導体チップ（1f）を配設してなる半導体チップモ
ジュール（１）と、 該半導体チップモジュール（１）の前記端子ピン（1e）
を挿入接続するソケット（2a）を両面に配設した母配線
基板（２）と、 密閉箱形でその内部空間を中心で仕切るように該母配線
基板（２）を立設し該母配線基板（２）の両面に対面す
るそれぞれの側壁（3a）は着脱可能で前記ソケット（2
a）に実装された前記半導体チップモジュール（１）の
円形ダクト（1c-1）の先端を挿入支持する吸入口（3a-
1）を穿設し他の側壁（3b）には複数の排気ファン（3
c）を配設してなるモジュール収納筐体（３）とで構成
することを特徴とする半導体チップモジュールの冷却構
造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990023986U JPH085588Y2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | 半導体チップモジュールの冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990023986U JPH085588Y2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | 半導体チップモジュールの冷却構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03113893U JPH03113893U (ja) | 1991-11-21 |
| JPH085588Y2 true JPH085588Y2 (ja) | 1996-02-14 |
Family
ID=31526967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990023986U Expired - Lifetime JPH085588Y2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | 半導体チップモジュールの冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085588Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011222808A (ja) * | 2010-04-12 | 2011-11-04 | Japan Steel Works Ltd:The | 電子機器の冷却装置 |
| KR20170097421A (ko) | 2016-02-18 | 2017-08-28 | 엘에스산전 주식회사 | 2차원 배열 전력변환장치용 냉각 시스템 |
-
1990
- 1990-03-09 JP JP1990023986U patent/JPH085588Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03113893U (ja) | 1991-11-21 |
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