JPS63221655A - 素子の冷却方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔斗既要〕 クーリングヘッダに形成された冷却液の循環路に開口部
と凸部を各高密度集積素子と対向した位置に配設し、そ
の開口部を弾性を備えたシートとシート押さえで密封し
てそのシートと各ＬＳｉの上面とを密着させ、循環路に
冷却液を圧送する簡単な方法で高密度集積素子を冷却す
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は各種電子機器の構成に広く使用されるプリント
板の冷却方法に関するものである。

近年、大型電算機等に装着されるプリント板は大型化、
高密度化されてきたが、一方ではそのプリント板に搭載
される電子部品、特に半導体チップは高密度集積化され
てその発熱量が増大しており、その半導体チップの冷却
性能に対する要求も大変厳しいものとなっている。

そのため、熱伝導の良い液体により冷却する方法が使用
されているがその冷却用部品が複雑となってコストが高
いため、冷却用部品が安価で且つ高性能の冷却能力を安
定して発揮しする新しい素子の冷却方法が要求されてい
る。

〔従来の技術〕

従来広く使用されている素子の冷却方法は、第２図に示
すようにプリント板１に実装された各高密度集積素子１
−２（以下ＬＳｉと省略する）と対向する各位置に、開
口部２−１ａを有する冷却室２−１を配設して隣接する
冷却室２−１との間に隔壁２−１ｂを設けた、熱伝導性
の良い例えばアルミニュウムよりなるクーリングへラダ
２を形成する。

そして、Ｌ字形に折り曲げたパイプ４の片側が前記開口
部２−１８から突出するように各冷却室２−１の隔壁２
−１ｂに挿入して固定し、片側に冷却板３−１を配設し
たベローズ３のフランジ３−２を開口部２−１ａに密着
して各冷却室２−１をそれぞれ密封した冷却モジールを
使用している。

そして、上記冷却板３−１の外面が基板１−１に実装し
た各ＬＳｉｌ−２の上面に当接するように上記冷却モジ
ールをプリント板ｌ上に押し付け、高さの異なる各ＬＳ
ｉｌ−２と各冷却板３−１をベローズ３の弾性により密
着させてパイプ４から冷却液を圧送する。

それにより、パイプ４から噴出した冷却液がＬＳｉｌ４
により加熱された冷却板３−１の内面に当たって、冷却
板３−１の熱を吸収することによりＬＳｉｌ−２を冷却
し、熱を吸収した冷却液は隔壁２−１ｂのパイプ４を通
過して隣接する各冷却室２−１に圧送され、それぞれの
冷却室２−１で上記作動を順次行うことでプリント板１
のＬＳｉｌ−２を冷却する方式である。

〔発明が解決しようとする問題点３ 以上説明した従来の素子冷却方法で問題となるのは、高
さの異なる各ＬＳｉの上面と冷却板の外面とを密着させ
るために、クーリングヘッダの各ＬＳｉと対向する位置
に弾性を有するベローズを配設し、ＬＳｉにより加熱さ
れた冷却板の内面に冷却液を噴出するパイプを各冷却室
に設けている点と、ＬＳｉ上面および冷却板外面の凹凸
により接触面積が少なくなるのでそれぞれのＬＳｉと冷
却板との熱伝導が異なる点である。

そのため、冷却用の部品形状が複雑なって製造コストを
高騰させるとともに冷却効率が不安定となっている。

本発明は以上のような状況から部品形状を簡素化して点
数を削減し且つ、冷却効率を安定化する新しい素子の冷
却方法の提供を目的としたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は第１図に示すように、冷却液を圧送する複
数の循環路１２−１を配列してプリント板ｌの各ＬＳｉ
ｌ−２と対向する位置に、開口部１２−１　ａと凸部１
２−１ｂをそれぞれ循環路１２−１に配設したクーリン
グヘッダ１２と、前記開口部１２−１ａを密封する弾性
を備えたシート１３と、そのシート１３をクーリングヘ
ッダ１２の開口部１２−１２に固着するシート押さえ１
４とで構成し、上記開口部１２−１ａをシート１３によ
り密封してそのシート１３と基板１−１に、プリント板
ｌの各ＬＳｉｌ−２上面とを密着させて、上記循環路１
２−１に冷却液を圧送する本発明の素子の冷却方法によ
り解決される。

〔作用〕

即ち本発明においては、各ＬＳｉｌ−２と対向する位置
に開口部１２−１ａと凸部１２−１ｂを配設して、その
開口部１２−１ａに弾性を備えたシート１３をシート押
さえ１４により固着して循環路１２−１を密封し、プリ
ント板１の各ＬＳｉｌ−２をシー）１３に圧接させるこ
とでそのシート１３の弾性により、異なる高さのＬＳｉ
ｌ−２上面を循環路１２−１の内面より突出させるか或
いは沈んだ状態で接触するので部品の簡素化が可能とな
り、また、クーリングヘッダ１２　　′の循環路１２−
１に冷却液を圧送すると、開口部１２−１ａと対向した
凸部１２−１　ｂにより液圧が大きくなって、それによ
りシート１３の外面とＬＳｉｌ−２の上面が全面密着す
るので冷却効率を安定させることができる。

〔実施例〕

以下図面に示した実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図は本実施例による素子の冷却方法の断面図を示し
、図中において、第２図と同一部材には同一記号が付し
であるが、その他の１２はプリント板のＬＳｉ上面に装
着して冷却液を流すクーリングヘッダ、１３は冷却液と
ＬＳｉの間に介在させて冷却するシート、　１４はシー
トでクーリングヘッダの開口部を密封するシート押さえ
である。

クーリングヘッダＩ２は、熱伝導性の良い金属。

例えばアルミニュウムよりなる厚板に冷却液を圧送する
複数の循環路１２−１を配列し、その循環路１２−１の
プリント板１に実装した各ＬＳｉｌ−２と対向する位置
に、ＬＳｉｌ−２の上面視寸法より一定寸法大きな開口
部１２−１ａを形成して、その開口部１２−１ａと対向
する内壁に傾斜の緩やかな凸部１２−１ｂを設けたもの
である。

シー目３は、上記開口部１２−１３に遊合する寸法の角
皿で開口側にフランジを設けた形状にシリコンゴムシー
トより成型している。

シート押さえ１４は、外径が上記シート１３を冠着でき
る外径と上記ＬＳｉｌ−２が遊嵌できる孔の角筒を、上
記開口部１２−１ａの１７みよりやや短い長さに成形し
てその一端にフランジを形成したものである。

上記部材を使用した冷却モジールの構築は、クーリング
へフダ１２の各開口部１２−１ａにシート１３を挿入し
て、クーリングへ・ノダＬ２の外面とシート１３のフラ
ンジを接着剤で接着し、その上からシー）・押さえ１４
をシート１３の内面に挿入して図示しムい小ねじで締着
することにより各開口部１２−１　ａを密封する。

次に、冷却モジールによる素子の冷却方法は、基板１−
１に実装した各り、５ｉｌ−２を上記冷却モジールに固
着したシート押さえ１４の内径に挿入し、それぞれのＬ
Ｓｉｌ−２上面とシート１３の外面とを圧接させて、ク
ーリングヘッダ１２の循環路１２−１に冷却液を圧送す
ることにより、凸部１２−１ｂにより開口部１２−１ａ
の液圧が大きくなってシート１３とＬＳＺ−２の上面が
全面密着してＬＳｉｌ−２を冷却する。

それにより部品の簡素化が図られ、且つ冷却効率を安定
させることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば極めて簡単な構成で
部品点数の削減と冷却効率の向上環の利点があり、著し
い経済的及び、信頼性向上の効果が期待でき工業的には
極めて有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による素子の冷却方法を示す断
面図、 第２図は従来の素子冷却方法を示す断面図である。 図において、 ■はプリント板、 １−１は基板、　　　　　１−２はＬＳｉ、１２はクー
リングヘッダ、 １２−１は循環路、　　　　１２−１３は開口部、１２
−１　ｂは凸部、 １３はシート、 １４はシート押さえ、 １２７−９〉り゛ヘーｌダ シトー≦ｒ明夛コネ陛ゴアツＲ）豪多のンｉ即、ｆ曳Ｅ
警しｈ訴連ムＣ第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プリント板の高密度集積素子を冷却する方法であって、
   冷却液を圧送する循環路（１２−１）を形成して、該循
   環路（１２−１）の上記高密度集積素子と対向する位置
   に、開口部（１２−１ａ）と凸部（１２−１ｂ）を配設
   したクーリングヘッダ（１２）と、 上記開口部（１２−１ａ）を密封可能な弾性を備えたシ
   ート（１３）と、 該シート（１３）を固着するシート押さえ（１４）とを
   備え、 上記開口部（１２−１ａ）を該シート（１３）で密封し
   て該シート（１３）と上記高密度集積素子（１−２）の
   上面とを密着させ、上記循環路（１２−１）に冷却液を
   圧送してなることを特徴とする素子の冷却方法。