JPS6046056A - 冷却構造 - Google Patents
冷却構造Info
- Publication number
- JPS6046056A JPS6046056A JP58153885A JP15388583A JPS6046056A JP S6046056 A JPS6046056 A JP S6046056A JP 58153885 A JP58153885 A JP 58153885A JP 15388583 A JP15388583 A JP 15388583A JP S6046056 A JPS6046056 A JP S6046056A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stud
- cap
- lsi
- thermal resistance
- contacting
- 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.)
- Pending
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
- H10W40/774—Pistons, e.g. spring-loaded members
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
不発明は基板に搭載した大規模集積回路（μ下、ＬＳＩ
と称す）等の発熱体を冷却するための冷却構造に関する
。
と称す）等の発熱体を冷却するための冷却構造に関する
。
従来、この種の冷却構造においては、ＬＳＩ基板のＬＳ
Ｉ非搭載面にヒートシンクが取シ付けられ、これを送風
機により強制空冷しておｆｉ、ＬｓＩから発生する熱は
ＬＳＩ基板を介してヒートシンクは伝導し、ヒートシン
クから空気に伝達されている。
Ｉ非搭載面にヒートシンクが取シ付けられ、これを送風
機により強制空冷しておｆｉ、ＬｓＩから発生する熱は
ＬＳＩ基板を介してヒートシンクは伝導し、ヒートシン
クから空気に伝達されている。
一般に、ＬＳＩには、その動作保証の点から厳しい温度
制限があシ、ＬＳＩの温度は、ある制限温度以下に押え
る必要がある。、ＬＳＩの年積度が飛躍的に増大してい
る現在、その発熱量も増大する傾向にあシ、送風機を大
型化するだけではＬＳＩの温度を前記制限温度以下に押
えられなくなってきている・ 本発明の目的は冷却効果の大きい冷却構造を提供するこ
とにある。
制限があシ、ＬＳＩの温度は、ある制限温度以下に押え
る必要がある。、ＬＳＩの年積度が飛躍的に増大してい
る現在、その発熱量も増大する傾向にあシ、送風機を大
型化するだけではＬＳＩの温度を前記制限温度以下に押
えられなくなってきている・ 本発明の目的は冷却効果の大きい冷却構造を提供するこ
とにある。
本発明の構造は、基板に搭載した大規模集積回路等の発
熱体を冷却するための冷却構造において・それぞれ平面
部および球面部を有し該平面部で前記発熱体と直接また
は介在物を介しＣ接する少なくとも一つの半球状のキャ
ップと、一端が該キャップの球面部と直接または介在物
を介して面接触する棒状のスタッドと、内部に液体冷媒
が流れる流路を有し前記スタッドの他端が該流路に突出
したコールドプレートと、前記キャップの球面部と前記
スタッドの一端とを圧接させる圧接手段とから構成され
る。
熱体を冷却するための冷却構造において・それぞれ平面
部および球面部を有し該平面部で前記発熱体と直接また
は介在物を介しＣ接する少なくとも一つの半球状のキャ
ップと、一端が該キャップの球面部と直接または介在物
を介して面接触する棒状のスタッドと、内部に液体冷媒
が流れる流路を有し前記スタッドの他端が該流路に突出
したコールドプレートと、前記キャップの球面部と前記
スタッドの一端とを圧接させる圧接手段とから構成され
る。
次に本発明について図面を参照して詳細に説明する。
第１図および第１図のＡ−Ａ線部分断面図である第２図
を参照すると、本発明の第１の実施例は、複数のＬＳＩ
Ｉ’またはＬＳＩチップキャリア１′等の発熱体ｌをハ
ンダ付は等の接層手段にょシ搭載した高密度ＬＳＩ基板
２と、高密度コネクタ３を介して高密度ＬＳＩ基板２と
電気的に接続された高密度プリント板４と、発熱体ｌに
ハンダ等の良熱伝導体５にょル固着された半球状のキャ
ップ６と・このキャップ６の球面部と対向する面をキャ
ップ６の球面部と同程度の曲率の球面に形成した棒状の
スタッド７と、内部に液体冷媒１３が流れる流路を有し
、スタッド７が流路内に突出したコールドプレートと、
冷媒１３の漏れを防止するタメノハソキン９と、液体冷
媒１３の流出入口１１および１２と、コールドプレート
８の流路内にあシダスタッド７の片端を押しスタ・ラド
７とキャップ６とを圧接さぜるバネ１ｏとがら構成され
る。
を参照すると、本発明の第１の実施例は、複数のＬＳＩ
Ｉ’またはＬＳＩチップキャリア１′等の発熱体ｌをハ
ンダ付は等の接層手段にょシ搭載した高密度ＬＳＩ基板
２と、高密度コネクタ３を介して高密度ＬＳＩ基板２と
電気的に接続された高密度プリント板４と、発熱体ｌに
ハンダ等の良熱伝導体５にょル固着された半球状のキャ
ップ６と・このキャップ６の球面部と対向する面をキャ
ップ６の球面部と同程度の曲率の球面に形成した棒状の
スタッド７と、内部に液体冷媒１３が流れる流路を有し
、スタッド７が流路内に突出したコールドプレートと、
冷媒１３の漏れを防止するタメノハソキン９と、液体冷
媒１３の流出入口１１および１２と、コールドプレート
８の流路内にあシダスタッド７の片端を押しスタ・ラド
７とキャップ６とを圧接さぜるバネ１ｏとがら構成され
る。
第２図において、発熱体１で発生した熱は生にキャップ
６、スタッド７、液体冷媒１３という経路で放熱され、
この経路の全熱抵抗Ｒは次のように表わせる。
６、スタッド７、液体冷媒１３という経路で放熱され、
この経路の全熱抵抗Ｒは次のように表わせる。
Ｒ＝Ｒ，。＋Ｒ８十Ｒ，−８＋ Ｒ８＋Ｒ，−ｃ 曲・
−（１）ここで、Ｒｃ−０：発熱体Ｊがらキャップ６ま
での熱抵抗 Ｒｏ：キャップ６内の伝導熱抵抗 Ｒｃ−ｓ ” キャップ６とスタッド７との接触熱抵抗 Ｒ８：スタッド７円の伝導熱哲抗 Ｒａ−ｃ ： 、ｌ ｙ Ｆ” ７ ｉｌ、ヨ。ヤ、３
へ。ア、゛熱抵抗 発熱体１とキャップ６とは、ハンダ等の良熱伝導体５で
固着されているので、Ｒｏ−８は小さい。
−（１）ここで、Ｒｃ−０：発熱体Ｊがらキャップ６ま
での熱抵抗 Ｒｏ：キャップ６内の伝導熱抵抗 Ｒｃ−ｓ ” キャップ６とスタッド７との接触熱抵抗 Ｒ８：スタッド７円の伝導熱哲抗 Ｒａ−ｃ ： 、ｌ ｙ Ｆ” ７ ｉｌ、ヨ。ヤ、３
へ。ア、゛熱抵抗 発熱体１とキャップ６とは、ハンダ等の良熱伝導体５で
固着されているので、Ｒｏ−８は小さい。
ＲｏおよびＲ８はキャップ６およびスタッド７が熱伝導
率の大きい金属、例えば、銅、アルミニウムまたはモリ
ブデン等で形成されるので非常に小さく、無視できる程
度である＠さらに、Ｒもス−Ｃ タッド７が液体冷媒１３に直接、接しているので小さい
・したがって、全熱抵抗Ｒはキャップ６とスタッド７と
の接触熱抵抗Ｒｃ−ｓの大きさによって左右される。実
施例では、キャップ６とスタッド７との接触面を球面に
してバネ１ｏで押すことによシ、接触面積および接触圧
力を大きくとっているので、Ｒｃ−ｓを小さくすること
ができる◎また、キャップ６とスタッド７との接触面に
良熱伝導性のグリース等を充填することによフさらにＲ
ｏ−８を小さくすることができる。以上説明したように
本実施例では、全熱抵抗Ｒは非常に小さく、液体冷媒１
３から発熱体ｌまでの温度差を小さくでき、ＬＳＩ’の
温度を制限温度以下に押えることができる。また、キャ
ップ６とスタッド７との接触面を球面にしたことにょシ
、第３図に示すように、発熱体１が傾いて高密度ＬＳＩ
基板２に実装されたとしても、キャップ６とスタッド７
との間の接触熱抵抗Ｒ０−８は小さく保たれ、全体の放
熱系は全く影響を受けない。
率の大きい金属、例えば、銅、アルミニウムまたはモリ
ブデン等で形成されるので非常に小さく、無視できる程
度である＠さらに、Ｒもス−Ｃ タッド７が液体冷媒１３に直接、接しているので小さい
・したがって、全熱抵抗Ｒはキャップ６とスタッド７と
の接触熱抵抗Ｒｃ−ｓの大きさによって左右される。実
施例では、キャップ６とスタッド７との接触面を球面に
してバネ１ｏで押すことによシ、接触面積および接触圧
力を大きくとっているので、Ｒｃ−ｓを小さくすること
ができる◎また、キャップ６とスタッド７との接触面に
良熱伝導性のグリース等を充填することによフさらにＲ
ｏ−８を小さくすることができる。以上説明したように
本実施例では、全熱抵抗Ｒは非常に小さく、液体冷媒１
３から発熱体ｌまでの温度差を小さくでき、ＬＳＩ’の
温度を制限温度以下に押えることができる。また、キャ
ップ６とスタッド７との接触面を球面にしたことにょシ
、第３図に示すように、発熱体１が傾いて高密度ＬＳＩ
基板２に実装されたとしても、キャップ６とスタッド７
との間の接触熱抵抗Ｒ０−８は小さく保たれ、全体の放
熱系は全く影響を受けない。
次に、第４図を参照すると、本発明の第２の実施例は一
キャップ６が発熱体１に固着されていない点を除いて第
１の実施例と同様の構成を持ちます。このような構成で
は、スタッド７が発熱体１に対して位置ズレを生じてい
ても、第４図に示すように、キャップ６が位置ズレ分だ
け移動するので、キャップ６とスタッド７との間の接触
を良好に保つことができる。また、発熱体ｌとキャップ
６との接触面においても良熱伝導性のグリース等を充填
することによシ、固着した場合と同程度の低熱抵抗化を
達成できる。このような構造を採用すると、部品の製造
精度を緩和できる。
キャップ６が発熱体１に固着されていない点を除いて第
１の実施例と同様の構成を持ちます。このような構成で
は、スタッド７が発熱体１に対して位置ズレを生じてい
ても、第４図に示すように、キャップ６が位置ズレ分だ
け移動するので、キャップ６とスタッド７との間の接触
を良好に保つことができる。また、発熱体ｌとキャップ
６との接触面においても良熱伝導性のグリース等を充填
することによシ、固着した場合と同程度の低熱抵抗化を
達成できる。このような構造を採用すると、部品の製造
精度を緩和できる。
以上、本発明には、冷却能力の向上を達成できるという
効果がある。
効果がある。
第１図は本発明のｉｌの実施例を示す斜視図、第２図お
よび第３図は第１図のＡ−Ａ線部分断面図ならびに第４
図は本発明の第２の実施例を示す部分断面図である。 図において、１・・・・・・発熱体％１’・・・・・・
ＬＳＩまたはＬＳＩチップキャリア、２・・・・・・高
密度ＬＳＩ基板、３・・・・・・高密度コネクタ、４・
・・・・・高密度プリント板、５・・・・・・ハンダ等
の良熱伝導体、６・・・・・・キャップ、７・・・・・
・スタッド％８・・・・・・コールドプレート％ ９・
・・・・・パツキン、１０・・・・・・バネ、１１・・
・・・・流入口、１２・・・・・・流出口、１３・・・
・・・液体冷媒。 一 第 １ 図 ＃２ 凹 ５υ し 「 第３ 図 第４図
よび第３図は第１図のＡ−Ａ線部分断面図ならびに第４
図は本発明の第２の実施例を示す部分断面図である。 図において、１・・・・・・発熱体％１’・・・・・・
ＬＳＩまたはＬＳＩチップキャリア、２・・・・・・高
密度ＬＳＩ基板、３・・・・・・高密度コネクタ、４・
・・・・・高密度プリント板、５・・・・・・ハンダ等
の良熱伝導体、６・・・・・・キャップ、７・・・・・
・スタッド％８・・・・・・コールドプレート％ ９・
・・・・・パツキン、１０・・・・・・バネ、１１・・
・・・・流入口、１２・・・・・・流出口、１３・・・
・・・液体冷媒。 一 第 １ 図 ＃２ 凹 ５υ し 「 第３ 図 第４図
Claims (1)
- 基板に搭載した複数の大規模集積回路等の発熱体を冷却
するための冷却構造において、それぞれ平面部および球
面部を有し該平面部で前記発熱体と直接または介在物を
介して接する少なくとも一つの半球状のキャップと、一
端が該キャップの球面部と直接または介在物を介して面
接触する棒状のスタッドと、内部に液体冷媒が流れる流
路を有し前記スタッドの他端が該流路に突出したコール
ドプレートと、前記キャップの球面部と前記スタッドの
一端とを圧接させるための圧接手段とから構成したこと
を特徴とする冷却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58153885A JPS6046056A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58153885A JPS6046056A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 冷却構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6046056A true JPS6046056A (ja) | 1985-03-12 |
Family
ID=15572237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58153885A Pending JPS6046056A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046056A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62109347A (ja) * | 1985-11-07 | 1987-05-20 | Nec Corp | Ｌｓｉパツケ−ジ実装構造 |
| JPH0262730U (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-10 | ||
| WO2000039852A1 (en) * | 1998-12-23 | 2000-07-06 | Hamilton Sundstrand Corporation | Modular power electronics device having integrated cooling apparatus |
| US6985359B2 (en) * | 2003-04-21 | 2006-01-10 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Variable-wedge thermal-interface device |
| US7480143B2 (en) * | 2003-04-21 | 2009-01-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Variable-gap thermal-interface device |
| EP2016813A4 (en) * | 2006-05-04 | 2010-11-03 | Cooligy Inc | CARDAN MOUNTING FOR MULTIPLE HEAT EXCHANGERS |
-
1983
- 1983-08-23 JP JP58153885A patent/JPS6046056A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62109347A (ja) * | 1985-11-07 | 1987-05-20 | Nec Corp | Ｌｓｉパツケ−ジ実装構造 |
| JPH0262730U (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-10 | ||
| WO2000039852A1 (en) * | 1998-12-23 | 2000-07-06 | Hamilton Sundstrand Corporation | Modular power electronics device having integrated cooling apparatus |
| US6985359B2 (en) * | 2003-04-21 | 2006-01-10 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Variable-wedge thermal-interface device |
| US7480143B2 (en) * | 2003-04-21 | 2009-01-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Variable-gap thermal-interface device |
| EP2016813A4 (en) * | 2006-05-04 | 2010-11-03 | Cooligy Inc | CARDAN MOUNTING FOR MULTIPLE HEAT EXCHANGERS |
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