JPS639399B2 - - Google Patents
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- JPS639399B2 JPS639399B2 JP53143444A JP14344478A JPS639399B2 JP S639399 B2 JPS639399 B2 JP S639399B2 JP 53143444 A JP53143444 A JP 53143444A JP 14344478 A JP14344478 A JP 14344478A JP S639399 B2 JPS639399 B2 JP S639399B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- integrated circuit
- integrated circuits
- cooling fluid
- flow
- row
- 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.)
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は大型電子計算機等に用いられる集積回
路、または高密度集積回路の実装構造の改造に関
するものである。
路、または高密度集積回路の実装構造の改造に関
するものである。
従来、これらの集積回路の実装構造は、第１図
に示すようにプリント配線基板１上に多数の集積
回路２が基盤模様のように整列して配置されてい
る。第１図では集積回路２が４列になつて配置さ
れている場合を示す。この種集積回路の冷却は一
般に送風機（図示せず）によつてプリント配線基
板１間に空気を強制的に送り、集積回路２を冷却
する方法がとられている。
に示すようにプリント配線基板１上に多数の集積
回路２が基盤模様のように整列して配置されてい
る。第１図では集積回路２が４列になつて配置さ
れている場合を示す。この種集積回路の冷却は一
般に送風機（図示せず）によつてプリント配線基
板１間に空気を強制的に送り、集積回路２を冷却
する方法がとられている。
しかし、このような実装構造においては、冷却
空気の一部は集積回路の列間を集積回路の冷却に
寄与しない状態で通り抜けてしまうため、冷却空
気のほぼ全部を集積回路の冷却のために有効に用
いることができない欠点がある。集積回路の狭い
列間をなくしてしまえばよいが、プリント配線基
板の配線の密度に限界があるため、ある程度間隔
をあけなければならない。また、冷却流体の流れ
方向に平行に配列された同列の集積回路間は冷却
流に対して窪みとなるため、この部分の冷却効果
が悪い。集積回路の配列ピツチを大きくとれば、
冷却は良くなるが、集積回路間の配線距離が長く
なるため、信号伝送速度が遅くなる欠点がある。
空気の一部は集積回路の列間を集積回路の冷却に
寄与しない状態で通り抜けてしまうため、冷却空
気のほぼ全部を集積回路の冷却のために有効に用
いることができない欠点がある。集積回路の狭い
列間をなくしてしまえばよいが、プリント配線基
板の配線の密度に限界があるため、ある程度間隔
をあけなければならない。また、冷却流体の流れ
方向に平行に配列された同列の集積回路間は冷却
流に対して窪みとなるため、この部分の冷却効果
が悪い。集積回路の配列ピツチを大きくとれば、
冷却は良くなるが、集積回路間の配線距離が長く
なるため、信号伝送速度が遅くなる欠点がある。
なお、特開昭53−107666号公報記載の如く、冷
却空気を集積回路に垂直に流す方法もあるが、こ
の方法でも前記したような問題がある。
却空気を集積回路に垂直に流す方法もあるが、こ
の方法でも前記したような問題がある。
第１図の実装構造の欠点を改善するため、第２
図の実装構造が知られている。すなわち、プリン
ト配線基板１上に多数の集積回路２が千鳥状に配
列されている。しかし、第２図の実装構造は、冷
却空気の有効利用効率が良くなつているが、第１
図の実装構造に比べ、集積回路２を千鳥状にずら
した分だけプリント配線基板１が大きくなる欠点
がある。プリント配線基板１の面積の有効利用効
率を上げるため、集積回路構造が左右反対のもの
を製作すれば良いが、集積回路の実装配線の複雑
化、製造コスト上昇などの問題点がある。
図の実装構造が知られている。すなわち、プリン
ト配線基板１上に多数の集積回路２が千鳥状に配
列されている。しかし、第２図の実装構造は、冷
却空気の有効利用効率が良くなつているが、第１
図の実装構造に比べ、集積回路２を千鳥状にずら
した分だけプリント配線基板１が大きくなる欠点
がある。プリント配線基板１の面積の有効利用効
率を上げるため、集積回路構造が左右反対のもの
を製作すれば良いが、集積回路の実装配線の複雑
化、製造コスト上昇などの問題点がある。
本発明の目的は、配線基板上に多数配置された
集積回路の冷却効果を向上することのできる集積
回路の実装構造を得ることにある。
集積回路の冷却効果を向上することのできる集積
回路の実装構造を得ることにある。
上記目的を達成するため、本発明は、配線基板
に複数個の集積回路を間隙をおいて列状に配置し
てなり、前記集積回路の上面に冷却流体の流れる
制限された空間が形成されるように前記配線基板
を配置し、前記基板上において各々の列の集積回
路を、同列で隣接する集積回路の幅を越えない範
囲で冷却流体の流れ方向と交差する方向にずらし
て配置すると共に、前記流れの方向に関して隣接
する列の集積回路が重ならず冷却流体が貫通する
空間を集積回路の各列の両側に設けたものであ
る。
に複数個の集積回路を間隙をおいて列状に配置し
てなり、前記集積回路の上面に冷却流体の流れる
制限された空間が形成されるように前記配線基板
を配置し、前記基板上において各々の列の集積回
路を、同列で隣接する集積回路の幅を越えない範
囲で冷却流体の流れ方向と交差する方向にずらし
て配置すると共に、前記流れの方向に関して隣接
する列の集積回路が重ならず冷却流体が貫通する
空間を集積回路の各列の両側に設けたものであ
る。
本発明によれば、集積回路各列の両側の冷却流
体の流れ方向に対し集積回路が突出していること
になり、冷却流体の流れに対して一方に突出した
集積回路の突出側近傍上流部では、冷却流体の流
れがぶつかつて流体の圧力が高くなり、またその
突出側近傍下流部では冷却流体の流れが離れて流
体の圧力が低くなる。同様に他方に突出した集積
回路の突出側近傍でも同様な圧力変化を生ずる。
これにより、左右に突出した１組の集積回路間の
空間の左右両端には、上記圧力上昇と圧力降下が
生じるので、この圧力差によつて、各列における
集積回路間の空間に横方向すなわち冷却流体の流
れと交差する方向に誘起流を発生させることがで
きる。
体の流れ方向に対し集積回路が突出していること
になり、冷却流体の流れに対して一方に突出した
集積回路の突出側近傍上流部では、冷却流体の流
れがぶつかつて流体の圧力が高くなり、またその
突出側近傍下流部では冷却流体の流れが離れて流
体の圧力が低くなる。同様に他方に突出した集積
回路の突出側近傍でも同様な圧力変化を生ずる。
これにより、左右に突出した１組の集積回路間の
空間の左右両端には、上記圧力上昇と圧力降下が
生じるので、この圧力差によつて、各列における
集積回路間の空間に横方向すなわち冷却流体の流
れと交差する方向に誘起流を発生させることがで
きる。
また、各列における集積回路間の空間に生じ横
方向に流れる上記誘起流と、基板上に配置した集
積回路の上面に形成された制限された空間を流れ
る冷却流体の流れと、集積回路の各列の両側に形
成された冷却流体の貫通空間を流れる冷却流体の
流れとが互いに合流することにより、集積回路の
側面に流路高さの全域におよびかつ集積回路の側
面を冷却流体の流れ方向に向つて旋回しながら進
む縦渦を発生できる。この縦渦と上記誘起流によ
り、集積回路を冷却する。
方向に流れる上記誘起流と、基板上に配置した集
積回路の上面に形成された制限された空間を流れ
る冷却流体の流れと、集積回路の各列の両側に形
成された冷却流体の貫通空間を流れる冷却流体の
流れとが互いに合流することにより、集積回路の
側面に流路高さの全域におよびかつ集積回路の側
面を冷却流体の流れ方向に向つて旋回しながら進
む縦渦を発生できる。この縦渦と上記誘起流によ
り、集積回路を冷却する。
以下本発明の集積回路の実装構造の一実施例を
第３図及び第４図により説明する。
第３図及び第４図により説明する。
図において、第１図、第２図と同一符号は同一
部分、または均等物を示す。プリント配線基板１
上には、多数の集積回路２が冷却流体の流れ方向
３に対し間隙をおいて列状（第３図の実施例では
２列）で、各列の両側に冷却流体の貫通する直線
状の空間９を残すようにして取付けられている。
また、集積回路２の上面２１とその上側の配線基
板１′との間には冷却流体の流れる狭い制限され
た空間７が形成されるように配線基板１，１′が
配置されている。さらに、各々の列の集積回路２
は冷却流体の流れ方向３に対してこれと直角に交
差する方向に１個おきに、集積回路２の幅を越え
ない範囲で左右交互にずらして配置されている。
なお、最も外側の配線基板１の上面と、この配線
基板を取付ける機体との間にも空間７を設けるこ
とは言うまでもない。
部分、または均等物を示す。プリント配線基板１
上には、多数の集積回路２が冷却流体の流れ方向
３に対し間隙をおいて列状（第３図の実施例では
２列）で、各列の両側に冷却流体の貫通する直線
状の空間９を残すようにして取付けられている。
また、集積回路２の上面２１とその上側の配線基
板１′との間には冷却流体の流れる狭い制限され
た空間７が形成されるように配線基板１，１′が
配置されている。さらに、各々の列の集積回路２
は冷却流体の流れ方向３に対してこれと直角に交
差する方向に１個おきに、集積回路２の幅を越え
ない範囲で左右交互にずらして配置されている。
なお、最も外側の配線基板１の上面と、この配線
基板を取付ける機体との間にも空間７を設けるこ
とは言うまでもない。
上記のように構成されていると、集積回路各列
の両側の冷却流体の流れ方向３に対し、集積回路
２が１つ置きに左右交互に突出していることにな
る。このため、集積回路２の空間９の側に突出し
ている側２ａの近傍上流部８ａでは、冷却流体の
流れが集積回路２にぶつかつて、流体の圧力が高
くなる。また、前記集積回路２の突出側２ａの近
傍下流側８ｂでは冷却流体の流れが離れて流体の
圧力が低くなる。これにより、左右に突出した同
列の隣接する集積回路２，２間の空間８の左右両
端、すなわち前記８ａ，８ｂの部分には、上記圧
力上昇と圧力降下が生じる。この圧力差によつ
て、前記空間８には矢印で示すような流れ４が誘
起される。この誘起流４は集積回路２が一つおき
に左右交互にずらして配列されているので、集積
回路１つ置きに流れ方向が左方向、右方向と反対
になる。
の両側の冷却流体の流れ方向３に対し、集積回路
２が１つ置きに左右交互に突出していることにな
る。このため、集積回路２の空間９の側に突出し
ている側２ａの近傍上流部８ａでは、冷却流体の
流れが集積回路２にぶつかつて、流体の圧力が高
くなる。また、前記集積回路２の突出側２ａの近
傍下流側８ｂでは冷却流体の流れが離れて流体の
圧力が低くなる。これにより、左右に突出した同
列の隣接する集積回路２，２間の空間８の左右両
端、すなわち前記８ａ，８ｂの部分には、上記圧
力上昇と圧力降下が生じる。この圧力差によつ
て、前記空間８には矢印で示すような流れ４が誘
起される。この誘起流４は集積回路２が一つおき
に左右交互にずらして配列されているので、集積
回路１つ置きに流れ方向が左方向、右方向と反対
になる。
さらに、上記誘起流４、集積回路２の上面上に
形成された空間７を流れる流れ３ａ、及び集積回
路２の側面２２に形成された貫通する空間９を流
れる流れ３ｂの３つの流れが互いに合流すること
により、配線基板１の流路高さの全域におよびか
つ集積回路の側部を冷却流体の流れの方向３に向
つて旋回しながら進む縦渦５が発生する。この縦
渦５は誘起流４の流れ方向によつて渦巻き方向が
決まり、集積回路１つ置きに渦巻き方向が反対で
左右交互に誘起される。
形成された空間７を流れる流れ３ａ、及び集積回
路２の側面２２に形成された貫通する空間９を流
れる流れ３ｂの３つの流れが互いに合流すること
により、配線基板１の流路高さの全域におよびか
つ集積回路の側部を冷却流体の流れの方向３に向
つて旋回しながら進む縦渦５が発生する。この縦
渦５は誘起流４の流れ方向によつて渦巻き方向が
決まり、集積回路１つ置きに渦巻き方向が反対で
左右交互に誘起される。
結局、集積回路２は上記誘起流４と縦渦５とに
よつて効果的に冷却される。
よつて効果的に冷却される。
第５図は、集積回路10個を２列状に配列し、集
積回路のずらし距離δを集積回路幅ｌ（＝20mm角）
に対し、０，1/4，1/2，１，と４種類にとり、集
積回路１個当り2w一定に発熱させ7m／ｓの風を
流した時の空気温度の均一化の度合を調べたもの
である。縦軸は出口空気温度の平均温度Tavgに
対し、最高温度Tmaxと平均温度Tavgとの差の
比を示し、この値が小さいほど空気が均一化され
ることを表わす。第５図でδ／ｌ＝０の時は２列
配列に、δ／ｌ＝１の時は千鳥配列になる。第５
図の結果、ずらし距離δが約半分でも空気の温度
上昇の度合は千鳥配列とほぼ同程度である。第５
図はあくまでも空気温度分布の状態を示すだけで
あるが、上記誘起流４、縦渦５によつて集積回路
の熱伝達率も向上するから、集積回路をより効果
的に冷却することができる。
積回路のずらし距離δを集積回路幅ｌ（＝20mm角）
に対し、０，1/4，1/2，１，と４種類にとり、集
積回路１個当り2w一定に発熱させ7m／ｓの風を
流した時の空気温度の均一化の度合を調べたもの
である。縦軸は出口空気温度の平均温度Tavgに
対し、最高温度Tmaxと平均温度Tavgとの差の
比を示し、この値が小さいほど空気が均一化され
ることを表わす。第５図でδ／ｌ＝０の時は２列
配列に、δ／ｌ＝１の時は千鳥配列になる。第５
図の結果、ずらし距離δが約半分でも空気の温度
上昇の度合は千鳥配列とほぼ同程度である。第５
図はあくまでも空気温度分布の状態を示すだけで
あるが、上記誘起流４、縦渦５によつて集積回路
の熱伝達率も向上するから、集積回路をより効果
的に冷却することができる。
本発明の他の実施例を第６図〜第８図に示す。
第６図は第３図の実施例に対し、隣り合う集積
回路列のずらす方向を互に反対方向としたもので
ある。また、第７図の実施例では、集積回路２を
２個おきに１個ずつ、第８図の実施例では、集積
回路２を２個おきに２個ずつ、それぞれ集積回路
の幅を越えない範囲で冷却流体の流れ方向に直角
に交差する方向にずらして配列した場合を示す。
ずらす集積回路の個数は余り大きくならない範囲
で任意に選定することができる。これらの他の実
施例の場合でも前記一実施例と同様の作用、効果
が得られる。また、上記実施例では各列を構成す
る集積回路が一個ずつ単独で設けられている場合
を示したが、各列を構成する集積回路が複数個近
接配置されて対になつている場合でも同様の効果
がある。
回路列のずらす方向を互に反対方向としたもので
ある。また、第７図の実施例では、集積回路２を
２個おきに１個ずつ、第８図の実施例では、集積
回路２を２個おきに２個ずつ、それぞれ集積回路
の幅を越えない範囲で冷却流体の流れ方向に直角
に交差する方向にずらして配列した場合を示す。
ずらす集積回路の個数は余り大きくならない範囲
で任意に選定することができる。これらの他の実
施例の場合でも前記一実施例と同様の作用、効果
が得られる。また、上記実施例では各列を構成す
る集積回路が一個ずつ単独で設けられている場合
を示したが、各列を構成する集積回路が複数個近
接配置されて対になつている場合でも同様の効果
がある。
さらに上記実施例では集積回路のずらし距離を
左右対称にかつ同寸法として説明して来たが、必
ずしも同寸法でなくても良い。ただし、同寸法で
配列した場合が最も効果が大きい。なお、配線基
板に配置する集積回路の全体に本発明の実装構造
を適用し得ることはもちろんであるが、冷却流体
の出口附近の温度上昇が問題になる領域にのみ本
発明を適用してもよい。
左右対称にかつ同寸法として説明して来たが、必
ずしも同寸法でなくても良い。ただし、同寸法で
配列した場合が最も効果が大きい。なお、配線基
板に配置する集積回路の全体に本発明の実装構造
を適用し得ることはもちろんであるが、冷却流体
の出口附近の温度上昇が問題になる領域にのみ本
発明を適用してもよい。
本発明によれば、各列の集積回路間の空間に誘
起流、すなわち冷却流体の流れを発生させること
ができ、この誘起流によつて各集積回路を冷却す
ることができる。しかも本発明によれば、前記誘
起流と、集積回路の上面空間を流れる冷却流体の
流れと、各列の集積回路両側の空間を流れる冷却
流体の流れとが互いに合流することにより、集積
回路の側部に流路高さ全域におよびかつ集積回路
の側部を冷却流体の流れ方向に向つて旋回しなが
ら進む縦渦を発生させることができるから、この
縦渦と前記誘起流によつて集積回路の冷却効果を
大幅に向上することができる効果がある。
起流、すなわち冷却流体の流れを発生させること
ができ、この誘起流によつて各集積回路を冷却す
ることができる。しかも本発明によれば、前記誘
起流と、集積回路の上面空間を流れる冷却流体の
流れと、各列の集積回路両側の空間を流れる冷却
流体の流れとが互いに合流することにより、集積
回路の側部に流路高さ全域におよびかつ集積回路
の側部を冷却流体の流れ方向に向つて旋回しなが
ら進む縦渦を発生させることができるから、この
縦渦と前記誘起流によつて集積回路の冷却効果を
大幅に向上することができる効果がある。
第１図は従来の集積回路の実装構造の一例を説
明する斜視図、第２図は従来の集積回路の実装構
造の他の例を示すプリント配線基板の正面図、第
３図は本発明の集積回路の実装構造の一実施例を
説明するための正面図、第４図は第３図の―
線矢視断面図、第５図は第３図の実装構造の冷却
効果を説明する特性図、第６図、第７図および第
８図はそれぞれ本発明の他の実施例を説明する正
面図である。 １，１′…配線基板、２…集積回路、２１…集
積回路の上面、２２…集積回路の側面、２ａ…集
積回路の突出側、３…冷却流体の流れ方向、３ａ
…集積回路の上面上の流れ、３ｂ…集積回路の側
面の流れ、４…誘起流、５…縦渦、７…集積回路
の上面上に形成された制限された空間、８ａ…集
積回路の突出側近傍上流部、８ｂ…集積回路の突
出側近傍下流部、９…各列の集積回路両側に形成
された貫通する空間。
明する斜視図、第２図は従来の集積回路の実装構
造の他の例を示すプリント配線基板の正面図、第
３図は本発明の集積回路の実装構造の一実施例を
説明するための正面図、第４図は第３図の―
線矢視断面図、第５図は第３図の実装構造の冷却
効果を説明する特性図、第６図、第７図および第
８図はそれぞれ本発明の他の実施例を説明する正
面図である。 １，１′…配線基板、２…集積回路、２１…集
積回路の上面、２２…集積回路の側面、２ａ…集
積回路の突出側、３…冷却流体の流れ方向、３ａ
…集積回路の上面上の流れ、３ｂ…集積回路の側
面の流れ、４…誘起流、５…縦渦、７…集積回路
の上面上に形成された制限された空間、８ａ…集
積回路の突出側近傍上流部、８ｂ…集積回路の突
出側近傍下流部、９…各列の集積回路両側に形成
された貫通する空間。
Claims (1)
- １ 配線基板に複数個の集積回路を間隙をおいて
列状に配置してなり、前記集積回路の上面に冷却
流体の流れる制限された空間が形成されるように
前記配線基板を配置し、前記基板上において各各
の列の集積回路を、同列で隣接する集積回路の幅
を越えない範囲で冷却流体の流れ方向と交差する
方向にずらして配置すると共に、前記流れの方向
に関して隣接する列の集積回路が重ならず、冷却
流体が貫通する空間を集積回路の各列の両側に設
けたことを特徴とする集積回路の実装構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14344478A JPS5570053A (en) | 1978-11-22 | 1978-11-22 | Structure for mounting integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14344478A JPS5570053A (en) | 1978-11-22 | 1978-11-22 | Structure for mounting integrated circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5570053A JPS5570053A (en) | 1980-05-27 |
| JPS639399B2 true JPS639399B2 (ja) | 1988-02-29 |
Family
ID=15338834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14344478A Granted JPS5570053A (en) | 1978-11-22 | 1978-11-22 | Structure for mounting integrated circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5570053A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0340400U (ja) * | 1989-08-28 | 1991-04-18 | ||
| JPH0473100U (ja) * | 1990-11-01 | 1992-06-26 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5228618A (en) * | 1975-08-29 | 1977-03-03 | Hitachi Ltd | Winding for electric machinery |
| JPS5353972U (ja) * | 1976-10-12 | 1978-05-09 | ||
| JPS574476Y2 (ja) * | 1977-04-27 | 1982-01-27 |
-
1978
- 1978-11-22 JP JP14344478A patent/JPS5570053A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0340400U (ja) * | 1989-08-28 | 1991-04-18 | ||
| JPH0473100U (ja) * | 1990-11-01 | 1992-06-26 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5570053A (en) | 1980-05-27 |
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