JPS6412101B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6412101B2 JPS6412101B2 JP58182788A JP18278883A JPS6412101B2 JP S6412101 B2 JPS6412101 B2 JP S6412101B2 JP 58182788 A JP58182788 A JP 58182788A JP 18278883 A JP18278883 A JP 18278883A JP S6412101 B2 JPS6412101 B2 JP S6412101B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- container
- module
- refrigerant
- heat
- airtight container
- 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
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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 Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、多数のICモジールから発生する熱
を効率良く放熱することができ、かつICの高密
度実装化に適したICモジユール用放熱器に関す
る。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a heat sink for IC modules that can efficiently radiate heat generated from a large number of IC modules and is suitable for high-density packaging of ICs. .
近時、LSIの高集積化技術および高密度実装化
技術を駆使して電子機器の小型化が進められてい
る。ICの高密度実装を図る上で特に問題となる
のは、ICモジユールの放熱方法である。従来は、
基板に、例えばヒートシンクとしてアルミフイン
などを設け、これによつてICモジユールから発
生する熱を大気に放出していた。
Recently, electronic devices have been miniaturized by making full use of LSI integration technology and high-density packaging technology. A particular problem in achieving high-density IC mounting is the heat dissipation method of the IC module. conventionally,
For example, an aluminum fin or the like was provided on the board as a heat sink, and this used to release the heat generated from the IC module to the atmosphere.
しかしながら、この様な方法では放熱能力に自
ずと限界があり、例えば、いわゆるスーパー・コ
ンピユータなど、更にICの高密度実装化が必要
な機器にあつては、この様な従来技術では、最早
放熱能力に限界を来たすことが予想される。この
ため、高密度実装化に対応し得る放熱特性に優れ
た放熱器の出現が望まれていた。 However, there is a natural limit to the heat dissipation capacity of such a method.For example, in devices such as so-called supercomputers that require even higher density packaging of ICs, such conventional technology can no longer reach the heat dissipation capacity. It is expected that the limit will be reached. For this reason, there has been a desire for a heat sink with excellent heat dissipation characteristics that can accommodate high-density packaging.
本発明は、このような事情を考慮してなされた
もので、その目的とするところは、ICモジユー
ルを効果的に放熱することができるとともに、
ICモジユールの高密度実装化が図れ、もつて電
子機器の小型化に寄与することのできるICモジ
ユール用放熱器を提供することにある。
The present invention has been made in consideration of such circumstances, and its purpose is to be able to effectively dissipate heat from an IC module, and to
An object of the present invention is to provide a heatsink for an IC module that allows high-density packaging of IC modules and contributes to miniaturization of electronic devices.
本発明に係る放熱器は、ICモジユール貼着用
となる平坦な面が周方向に複数形成されるように
外側面が多角形状に形成された密閉容器と、この
密閉容器の上壁部に上方に向けて複数突設される
とともにそれぞれの内側に形成された空間を上記
密閉容器内に通じさせてなる中空フインと、前記
密閉容器内に封入された液体冷媒とで構成されて
いる。
The heat sink according to the present invention includes a sealed container whose outer surface is formed into a polygonal shape so that a plurality of flat surfaces for attaching an IC module are formed in the circumferential direction, and an upper wall of the sealed container that has a plurality of flat surfaces formed in the circumferential direction. The refrigerant is composed of a plurality of hollow fins that protrude toward each other and have spaces formed inside the fins communicating with the airtight container, and a liquid refrigerant sealed in the airtight container.
本発明によれば、密閉容器内に封入された液体
冷媒がICモジユールと上記密閉容器の壁面を介
して熱的に接続し得るようにしている。このた
め、ICモジユールから発生した熱は冷媒の気化
熱として吸収され、気化した冷媒は、密閉容器内
の圧力上昇に伴つて、再び凝縮される。この場
合、密閉容器の上壁部に内側空間が密閉容器内に
通じる関係に複数の中空フインを上方に向けて突
設しているので、気化した冷媒ガスは中空フイン
の内側空間内に入り込み、この内側空間内を上昇
する。そして、中空フインの内面に接触して液化
する。液化した冷媒は中空フインの内面に沿つて
下方へと流下し、密閉容器内へと流れ落ちる。こ
のような循環経路では、中空フインの内側空間を
上昇しようとする冷媒ガスが、凝縮して落下する
冷媒液によつて上昇運動を妨げられるようなこと
はない。このため、冷媒の循環が促進され、良好
な放熱が実現されることになる。また、この場合
には、従来のアルミフインによる大気への放熱と
は異なり、容器の厚み方向への熱伝達によつて、
ICモジユールの放熱が行われるので、熱抵抗が
大幅に減少し、極めて効果的な放熱が行われる。
According to the present invention, the liquid refrigerant sealed in the sealed container can be thermally connected to the IC module via the wall surface of the sealed container. Therefore, the heat generated from the IC module is absorbed as heat of vaporization of the refrigerant, and the vaporized refrigerant is condensed again as the pressure within the closed container increases. In this case, since a plurality of hollow fins are provided upwardly protruding from the upper wall of the sealed container so that the inner space communicates with the inside of the sealed container, the vaporized refrigerant gas enters the inner space of the hollow fins. It rises within this inner space. Then, it comes into contact with the inner surface of the hollow fin and liquefies. The liquefied refrigerant flows downward along the inner surface of the hollow fins and into the closed container. In such a circulation path, the refrigerant gas attempting to rise in the inner space of the hollow fin is not prevented from rising by the refrigerant liquid that condenses and falls. Therefore, circulation of the refrigerant is promoted and good heat radiation is achieved. In addition, in this case, unlike the conventional aluminum fins that dissipate heat to the atmosphere, heat transfer in the thickness direction of the container allows
Since heat is dissipated from the IC module, thermal resistance is significantly reduced and heat dissipation is extremely effective.
しかも、本発明においては、前記密閉容器の側
面を複数の平面で構成し、この側面にICモジユ
ールを貼着するようにしているので、容器外面の
有効利用が図れ、ICモジユールの実装密度を大
幅に高めることができる。この結果、電子機器の
小型化にも大きく寄与することができる。 Moreover, in the present invention, the side surface of the airtight container is composed of a plurality of planes, and the IC module is attached to this side surface, so that the outer surface of the container can be used effectively, and the packaging density of the IC module can be greatly increased. can be increased to As a result, it can greatly contribute to downsizing of electronic devices.
以下、本発明の詳細を図示の実施例に基づき説
明する。
Hereinafter, details of the present invention will be explained based on illustrated embodiments.
第1図および第2図において、1は、内部を密
閉した放熱容器であり、例えば、アルミニウムな
どの良熱伝導部材にて形成されている。この放熱
容器1は、その側面2が6つの平面から構成され
る多面体からなり、上壁部にひだ状、つまり内部
空間を密閉容器内に通じさせた中空フイン3が形
成されたものとなつている。この放熱容器1の内
部には、例えばフレオンなどの液体冷媒4が封入
されている。 1 and 2, reference numeral 1 denotes a heat dissipation container whose interior is sealed, and is made of a material with good thermal conductivity such as aluminum, for example. This heat dissipation container 1 has a polyhedron whose side surface 2 is composed of six planes, and a pleat-like shape on the upper wall, that is, a hollow fin 3 that allows the internal space to communicate with the inside of the closed container. There is. A liquid refrigerant 4 such as Freon is sealed inside the heat radiation container 1 .
しかして、密閉容器1の6つの側面には、6枚
のICモジユール5がそれぞれ貼着されている。
ICモジユール5は、具体的には良熱伝導性の基
板6上に複数のICチツプ7を実装して構成され
ており、基板6には例えば放熱容器1の底面側端
部に図示しない電子機器と電気的な接続を図るた
めの接続端子8が設けられている。 Six IC modules 5 are adhered to each of the six sides of the airtight container 1 .
Specifically, the IC module 5 is configured by mounting a plurality of IC chips 7 on a substrate 6 having good thermal conductivity. A connection terminal 8 is provided for electrical connection.
このように構成された本実施例に係わるICモ
ジユール用放熱器にあつては、ICチツプ7は基
板6および放熱容器1の側面2を介して液体冷媒
4と熱的に接続される。このため、上記ICチツ
プ7から発生した熱は、基板6および放熱容器1
の側面2を介して液体冷媒4に気化熱として吸収
される。気化した冷媒蒸気9はフイン3の内側空
間である低温の上部に移動する。そして、この上
部で冷媒蒸気9は上記気化に伴う上記上方空間の
昇圧によつて再び凝縮され、重力によつて落下
し、容器1内に溜る。このプロセスを繰返すこと
によつて、放熱容器1には常にICモジユール5
を冷却するのに必要な、所定量の液体冷媒4が満
たされることになる。 In the IC module heatsink according to the present embodiment configured as described above, the IC chip 7 is thermally connected to the liquid refrigerant 4 via the substrate 6 and the side surface 2 of the heat radiation container 1 . Therefore, the heat generated from the IC chip 7 is transferred to the substrate 6 and the heat dissipation container 1.
is absorbed by the liquid refrigerant 4 through the side surface 2 of the liquid refrigerant 4 as vaporization heat. The vaporized refrigerant vapor 9 moves to the lower temperature upper part of the inner space of the fin 3. Then, at this upper part, the refrigerant vapor 9 is condensed again due to the pressure increase in the upper space due to the vaporization, falls by gravity, and accumulates in the container 1. By repeating this process, the IC module 5 is always placed in the heat dissipation container 1 .
A predetermined amount of liquid refrigerant 4 necessary to cool the liquid refrigerant 4 is filled.
このように、本実施例によれば、基板6と、放
熱容器1の側面2とを介して、ICチツプ7と、
液体冷媒4とを熱的に接続しているので、少ない
熱抵抗で効果的なICチツプ7の冷却が可能とな
る。しかも、この場合には、密閉容器1の上壁部
に内側空間が密閉容器1内に通じる関係に複数の
中空フイン3が上方に向けて突設されているの
で、気化した冷媒ガスが中空フイン3の内側空間
内に入り込み、この内側空間内を上昇する。そし
て、中空フイン3の内面に接触して液化する。液
化した冷媒は中空フイン3の内面に沿つて下方へ
と流下し、密閉容器1内へと流れ落ちる。この循
環経路では、中空フイン3の内側空間を上昇しよ
うとする冷媒ガスは、凝縮して落下する冷媒液に
よつて上昇運動が妨げられるようなことはない。
このため、冷媒の循環が促進され、良好な放熱が
実現されることになる。また、密閉容器1の側面
2が複数の平面で構成され、これらの平面にIC
モジユール5を貼着し得る構造となつているの
で、放熱容器1の外面を有効に利用することがで
き、ICモジユール5の高密度実装が可能となる。 In this way, according to this embodiment, the IC chip 7 is connected to the IC chip 7 via the substrate 6 and the side surface 2 of the heat dissipation container 1
Since it is thermally connected to the liquid refrigerant 4, it is possible to effectively cool the IC chip 7 with low thermal resistance. Moreover, in this case, since a plurality of hollow fins 3 are provided upwardly protruding from the upper wall of the closed container 1 in such a manner that the inner space communicates with the inside of the closed container 1 , the vaporized refrigerant gas flows through the hollow fins. It enters the inner space of No. 3 and rises within this inner space. Then, it comes into contact with the inner surface of the hollow fin 3 and liquefies. The liquefied refrigerant flows down along the inner surface of the hollow fins 3 and into the closed container 1 . In this circulation path, the refrigerant gas attempting to rise in the inner space of the hollow fin 3 is not hindered in its upward movement by the refrigerant liquid that condenses and falls.
Therefore, circulation of the refrigerant is promoted and good heat radiation is achieved. In addition, the side surface 2 of the airtight container 1 is composed of a plurality of planes, and the IC is placed on these planes.
Since the structure is such that the modules 5 can be attached, the outer surface of the heat dissipation container 1 can be effectively used, and the IC modules 5 can be mounted in high density.
尚、本発明は放熱容器の側面を構成する平面の
数、また液体冷媒の種類などについてはなんら限
定されるものではない。要するに本発明はその要
旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施をするこ
とができる。 Note that the present invention is not limited in any way to the number of planes constituting the side surface of the heat dissipation container or the type of liquid refrigerant. In short, the present invention can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof.
第1図は本発明の一実施例に係わるICモジユ
ール用放熱器の外観を示す斜視図、第2図は同縦
断面図である。
1…放熱容器、2…側面、3…フイン、4…液
体冷媒、5…ICモジユール、6…基板、7…IC
チツプ、8…接続端子、9…冷媒蒸気。
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a heat sink for an IC module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view thereof. 1 ... Heat radiation container, 2... Side surface, 3... Fin, 4... Liquid refrigerant, 5 ... IC module, 6... Board, 7... IC
Chip, 8... Connection terminal, 9... Refrigerant vapor.
Claims (1)
向に複数形成されるように外側面が多角形状に形
成された密閉容器と、この密閉容器の上壁部に上
方に向けて複数突設されるとともにそれぞれの内
側に形成された空間を上記密閉容器内に通じさせ
てなる中空フインと、前記密閉容器内に封入され
た液体冷媒とを具備してなることを特徴とする
ICモジユール用放熱器。1. An airtight container whose outer surface is formed into a polygonal shape so that a plurality of flat surfaces are formed in the circumferential direction for attaching IC modules, and a plurality of flat surfaces protrude upward from the upper wall of this airtight container. and a hollow fin having a space formed inside each of the hollow fins communicated with the airtight container, and a liquid refrigerant sealed in the airtight container.
Heatsink for IC module.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58182788A JPS6074656A (en) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Heat dissipator for ic module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58182788A JPS6074656A (en) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Heat dissipator for ic module |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6074656A JPS6074656A (en) | 1985-04-26 |
| JPS6412101B2 true JPS6412101B2 (en) | 1989-02-28 |
Family
ID=16124424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58182788A Granted JPS6074656A (en) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Heat dissipator for ic module |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6074656A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11411156B2 (en) | 2017-03-21 | 2022-08-09 | Nec Corporation | Heat exchange device, heat exchange system, and heat exchange method |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55147751U (en) * | 1979-04-10 | 1980-10-23 |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP58182788A patent/JPS6074656A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6074656A (en) | 1985-04-26 |
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