JPS6161703B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6161703B2 JPS6161703B2 JP56044526A JP4452681A JPS6161703B2 JP S6161703 B2 JPS6161703 B2 JP S6161703B2 JP 56044526 A JP56044526 A JP 56044526A JP 4452681 A JP4452681 A JP 4452681A JP S6161703 B2 JPS6161703 B2 JP S6161703B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit board
- dissipating member
- heat
- heat dissipating
- cooling
- 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
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
- H10W40/73—Fillings or auxiliary members in containers or in encapsulations for thermal protection or control for cooling by change of state
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、複数個の半導体素子等の発熱体を搭
載した回路基板に、熱伝導の良好な材料より形成
された放熱部材を、前記発熱体をその周囲に空間
が形成されるように蔽いかつ回路基板との間に気
密が保たれるように取りつけるとともに、上記空
間内に冷媒液体を前記発熱体が浸漬されるように
封入してなる沸騰冷却用液冷モジユールの改良に
関するものである。
載した回路基板に、熱伝導の良好な材料より形成
された放熱部材を、前記発熱体をその周囲に空間
が形成されるように蔽いかつ回路基板との間に気
密が保たれるように取りつけるとともに、上記空
間内に冷媒液体を前記発熱体が浸漬されるように
封入してなる沸騰冷却用液冷モジユールの改良に
関するものである。
近年、半導体素子の高集積化に伴なう発熱に対
処するため、上記のような沸騰冷却用液冷モジユ
ールが使用されている。また、半導体素子の実装
もさらに高密度化が要望されており、このような
要望を実現するため、ブロツク状基板の側面に多
数の半導体素子を実装した立体回路基板を搭載す
る方式が必要となり、しかも各発熱体はできるだ
け近接させて搭載する必要がある。このような場
合、各発熱体の発熱量は相当大きくしかも各立体
基板は近接しているため、従来の液冷モジユール
では向い合つて隣接した発熱体から発生する気泡
が互いに作用し、両発熱体の間で部分的な膜沸騰
を起し易く冷却効率が低下するという欠点があつ
た。
処するため、上記のような沸騰冷却用液冷モジユ
ールが使用されている。また、半導体素子の実装
もさらに高密度化が要望されており、このような
要望を実現するため、ブロツク状基板の側面に多
数の半導体素子を実装した立体回路基板を搭載す
る方式が必要となり、しかも各発熱体はできるだ
け近接させて搭載する必要がある。このような場
合、各発熱体の発熱量は相当大きくしかも各立体
基板は近接しているため、従来の液冷モジユール
では向い合つて隣接した発熱体から発生する気泡
が互いに作用し、両発熱体の間で部分的な膜沸騰
を起し易く冷却効率が低下するという欠点があつ
た。
また、第１図に示すように、上記のような構成
の液冷モジユール本体１の放熱部材２の上面にコ
ールドプレート３を接続し、該コールドプレート
３内の冷却水通路４に矢印で示すように冷却水を
通して強制冷却を行う方式も従来採用されている
が、この場合、コールドプレート３そのものの冷
却能力は大きいものの、反面コールドプレート３
と放熱部材２の間の熱抵抗が高いという欠点があ
る。なお、図中、５はセラミツク回路基板、６は
該回路基板５上に搭載された半導体素子等の発熱
体、７は冷媒液体である。
の液冷モジユール本体１の放熱部材２の上面にコ
ールドプレート３を接続し、該コールドプレート
３内の冷却水通路４に矢印で示すように冷却水を
通して強制冷却を行う方式も従来採用されている
が、この場合、コールドプレート３そのものの冷
却能力は大きいものの、反面コールドプレート３
と放熱部材２の間の熱抵抗が高いという欠点があ
る。なお、図中、５はセラミツク回路基板、６は
該回路基板５上に搭載された半導体素子等の発熱
体、７は冷媒液体である。
本発明は上述の各種の欠点を解決するためのも
ので、コールドプレート方式の利点を活かすとと
もに隣接する発熱体間での部分的な膜沸騰を防止
できる冷却効率の優れた液冷モジユールを提供す
ることを目的としている。
ので、コールドプレート方式の利点を活かすとと
もに隣接する発熱体間での部分的な膜沸騰を防止
できる冷却効率の優れた液冷モジユールを提供す
ることを目的としている。
次に第２図に関連して本発明の実施例を説明す
る。図中、従来と同一構成の部材は同一符号で表
わしている。
る。図中、従来と同一構成の部材は同一符号で表
わしている。
図中、１１は熱伝導の良好な材料より形成され
る放熱部材で、該放熱部材１１は、回路基板５に
対向するインナプレート１２とアウタプレート１
３とを一体に接続してなり、インナプレート１２
の周縁部下面を回路基板５の周縁上面に密着させ
て回路基板５に各発熱体５を蔽つて取り付けられ
ている。インナプレート１２とアウタプレート１
３の間には流体通路１４が形成されている。イン
ナプレート１２により密封された回路基板５上の
空間内には冷媒液体７が封入され、基体３１の周
面に多数の半導体素子３２を実装してなる各発熱
体３０はこの冷媒液体７中に浸漬されている。冷
媒液体としては、不活性で絶縁性を有する低沸点
（沸点40〜60℃程度）のもの、例えばフルオロカ
ーボンが使用され、この冷媒液体７の入つていな
い空間１５は冷媒液体７の気体のみで満たされて
いる。インナプレート１２には、隣接する各発熱
体３０間を分離、遮閉するＵ字状の分離部１６が
設けられているが、この分離部１６は、発熱体３
０が図の紙面と垂直方向にも平面的に配置されて
いる場合は勿論各発熱体を取り囲むように設けら
れる。
る放熱部材で、該放熱部材１１は、回路基板５に
対向するインナプレート１２とアウタプレート１
３とを一体に接続してなり、インナプレート１２
の周縁部下面を回路基板５の周縁上面に密着させ
て回路基板５に各発熱体５を蔽つて取り付けられ
ている。インナプレート１２とアウタプレート１
３の間には流体通路１４が形成されている。イン
ナプレート１２により密封された回路基板５上の
空間内には冷媒液体７が封入され、基体３１の周
面に多数の半導体素子３２を実装してなる各発熱
体３０はこの冷媒液体７中に浸漬されている。冷
媒液体としては、不活性で絶縁性を有する低沸点
（沸点40〜60℃程度）のもの、例えばフルオロカ
ーボンが使用され、この冷媒液体７の入つていな
い空間１５は冷媒液体７の気体のみで満たされて
いる。インナプレート１２には、隣接する各発熱
体３０間を分離、遮閉するＵ字状の分離部１６が
設けられているが、この分離部１６は、発熱体３
０が図の紙面と垂直方向にも平面的に配置されて
いる場合は勿論各発熱体を取り囲むように設けら
れる。
この分離部１５の存在により、隣接する各発熱
体３０から発生する気泡が互いに作用して両発熱
体の間で部分的な膜沸騰を起すのを防止すること
が可能で、各発熱体３０の熱により発生する気泡
はインナプレート１２に効率よく熱を伝達する。
インナプレート１２に伝達された熱は、注入口１
７より供給され流体通路１４を通り排出口１８よ
り排出される冷却水１９により吸収されて外部に
放散される。従つて発熱体の冷却効率を向上させ
ることが可能である。なお、空間１５の冷媒蒸気
はインナプレート１２の壁面に凝縮して落下す
る。
体３０から発生する気泡が互いに作用して両発熱
体の間で部分的な膜沸騰を起すのを防止すること
が可能で、各発熱体３０の熱により発生する気泡
はインナプレート１２に効率よく熱を伝達する。
インナプレート１２に伝達された熱は、注入口１
７より供給され流体通路１４を通り排出口１８よ
り排出される冷却水１９により吸収されて外部に
放散される。従つて発熱体の冷却効率を向上させ
ることが可能である。なお、空間１５の冷媒蒸気
はインナプレート１２の壁面に凝縮して落下す
る。
以上の説明では基体に多数の半導体素子を実装
してなる発熱体を回路基板に搭載した例について
述べたが、回路基板上に直接半導体素子等の発熱
体を搭載する場合にも本発明が適用されることは
勿論である。
してなる発熱体を回路基板に搭載した例について
述べたが、回路基板上に直接半導体素子等の発熱
体を搭載する場合にも本発明が適用されることは
勿論である。
以上述べたように、本発明によれば、従来の放
熱部材にコールドプレートを一体に組みこんだ放
熱部材の採用により従来の放熱部材、コールドプ
レート間の熱抵抗の問題を解決してコールドプレ
ート方式の利点を活かすとともに、インナプレー
トに設けた分離部の作用により隣接する各発熱体
間での部分的な膜沸騰を防止することができ、冷
却効率を向上させることが可能である。
熱部材にコールドプレートを一体に組みこんだ放
熱部材の採用により従来の放熱部材、コールドプ
レート間の熱抵抗の問題を解決してコールドプレ
ート方式の利点を活かすとともに、インナプレー
トに設けた分離部の作用により隣接する各発熱体
間での部分的な膜沸騰を防止することができ、冷
却効率を向上させることが可能である。
第１図は従来のコールドプレートを採用した液
冷モジユールの正面断面図、第２図は本発明に係
る液冷モジユールの実施例を示す正面断面図で、
図中、５はセラミツク回路基板、７は冷媒液体、
１１は放熱部材、１２はインナプレート、１３は
アウタプレート、１４は流体通路、１５は空間、
１６は分離部、１７は注入口、１８は排出口、１
９は冷却水、３０は発熱体である。
冷モジユールの正面断面図、第２図は本発明に係
る液冷モジユールの実施例を示す正面断面図で、
図中、５はセラミツク回路基板、７は冷媒液体、
１１は放熱部材、１２はインナプレート、１３は
アウタプレート、１４は流体通路、１５は空間、
１６は分離部、１７は注入口、１８は排出口、１
９は冷却水、３０は発熱体である。
Claims (1)
- １ 複数個の発熱体を搭載した回路基板に、熱伝
導の良好な材料より形成された放熱部材を、前記
発熱体をその周囲に空間が形成されるように蔽い
かつ前記回路基板との間に気密が保たれるように
取り付けるとともに、前記空間内に冷媒液体を前
記発熱体が浸漬されるように封入してなる沸騰冷
却用液冷モジユールにおいて、前記放熱部材を、
前記回路基板に対向し隣接する前記各発熱体間を
分離、遮閉する分離部を有するインナプレート
と、該インナプレートとの間に流体通路を形成す
るアウタプレートとより形成するとともに、前記
流体通路内に冷却用流体を通水させる通水手段を
設けたことを特徴とする液冷モジユール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56044526A JPS57159050A (en) | 1981-03-26 | 1981-03-26 | Liquid cooled module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56044526A JPS57159050A (en) | 1981-03-26 | 1981-03-26 | Liquid cooled module |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57159050A JPS57159050A (en) | 1982-10-01 |
| JPS6161703B2 true JPS6161703B2 (ja) | 1986-12-26 |
Family
ID=12693959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56044526A Granted JPS57159050A (en) | 1981-03-26 | 1981-03-26 | Liquid cooled module |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57159050A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5040051A (en) * | 1988-12-05 | 1991-08-13 | Sundstrand Corporation | Hydrostatic clamp and method for compression type power semiconductors |
| DE19911475A1 (de) * | 1999-03-15 | 2000-10-12 | Gruendl & Hoffmann | Gehäuse für elektronische Schaltungen |
| US8059404B2 (en) * | 2008-10-09 | 2011-11-15 | GM Global Technology Operations LLC | Power inverters |
-
1981
- 1981-03-26 JP JP56044526A patent/JPS57159050A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57159050A (en) | 1982-10-01 |
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