JPH0315832B2 - - Google Patents
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- JPH0315832B2 JPH0315832B2 JP22120985A JP22120985A JPH0315832B2 JP H0315832 B2 JPH0315832 B2 JP H0315832B2 JP 22120985 A JP22120985 A JP 22120985A JP 22120985 A JP22120985 A JP 22120985A JP H0315832 B2 JPH0315832 B2 JP H0315832B2
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- melting point
- low melting
- electronic component
- point metal
- cooling
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- 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】
〔概要〕
ベローズの先端部にはパツキングが設けられた
ヒートシンクヘツドを固着し、更に、該ヒートシ
ンクヘツドによつて低融点金属を保持し、該低融
点金属が電子部品の表面に当接されるように形成
することにより、電子部品とベローズとの密着性
を良くし、冷却効果の向上を図るように構成した
ものである。[Detailed Description of the Invention] [Summary] A heat sink head provided with packing is fixed to the tip of the bellows, and a low melting point metal is held by the heat sink head, and the low melting point metal is used for electronic components. By forming the bellows so as to be in contact with the surface, the adhesiveness between the electronic component and the bellows is improved, and the cooling effect is improved.
本発明はプリント基板に実装されたLSI素子な
どの電子部品を冷却する冷却構造に係り、特に、
冷媒が循環される冷却プレートによつて、冷却を
行うように形成された冷却構造に関する。
The present invention relates to a cooling structure for cooling electronic components such as LSI elements mounted on a printed circuit board, and in particular,
The present invention relates to a cooling structure configured to perform cooling by a cooling plate through which a refrigerant is circulated.
電子機器に広く用いられているLSI素子などの
電子部品は、近年、高密度実装、高速化が推進さ
れ、安定した稼働を得るためには、これらの電子
部品を如何に効率良く冷却するかが大きな課題で
ある。 In recent years, electronic components such as LSI elements that are widely used in electronic devices have become more densely packaged and faster, and in order to achieve stable operation, it is important to cool these electronic components efficiently. This is a big issue.
このような冷却は経済的で、しかも、高い冷却
効果が得られる冷媒による第3図に示す冷却構造
が知られている。 Such cooling is economical, and the cooling structure shown in FIG. 3 using a refrigerant that provides a high cooling effect is known.
第3図は冷却構造の概要を示す斜視図である。
複数の電子部品2が実装されたプリント基板1に
対して、冷却プレート3が矢印Fのように重ねら
れて設けられ、冷却プレート3の所定箇所にはベ
ローズ5が電子部品2の表面に合致されるように
設けられている。 FIG. 3 is a perspective view showing an outline of the cooling structure.
A cooling plate 3 is provided to overlap the printed circuit board 1 on which a plurality of electronic components 2 are mounted as shown by an arrow F, and a bellows 5 is fitted to the surface of the electronic component 2 at a predetermined location on the cooling plate 3. It is set up so that
したがつて、ベローズ5の先端部が電子部品2
の表面に圧接され、冷却プレート3の一方の口1
0から矢印A方向に供給され、他方の口10より
矢印B方向に排出されることにより冷媒が循環さ
れ、それぞれの電子部品2の発熱が冷却されるよ
うに構成されている。 Therefore, the tip of the bellows 5 is connected to the electronic component 2.
One opening 1 of the cooling plate 3 is pressed against the surface of the cooling plate 3.
The refrigerant is supplied from the opening 10 in the direction of arrow A and discharged from the other port 10 in the direction of arrow B, so that the refrigerant is circulated and the heat generated by each electronic component 2 is cooled.
このような冷却構造では電子部品2の冷却効率
の向上を図るためには、冷却プレート3の所定面
にそれぞれの電子部品2の表面が如何に均一に、
しかも、良好な熱伝達が得られるように密着され
るかが重要である。 In such a cooling structure, in order to improve the cooling efficiency of the electronic components 2, it is necessary to determine how uniformly the surface of each electronic component 2 is on a predetermined surface of the cooling plate 3.
Moreover, it is important that they are tightly attached to each other so that good heat transfer can be achieved.
従来は第4図の従来の断面図に示すように構成
されていた。
Conventionally, the structure was as shown in the conventional cross-sectional view of FIG. 4.
第4図に示すように、一端には伝熱部材14が
固着されたベローズ5を冷却プレート3の所定箇
所にOリング13を用いてフランジ11を取り付
けることで固着し、更に、伝熱部材14には伝熱
シート12を装着することで、伝熱シート12が
プリント基板1に実装された電子部品2の表面に
圧接されるように構成されている。 As shown in FIG. 4, a bellows 5 having a heat transfer member 14 fixed to one end thereof is fixed by attaching a flange 11 to a predetermined location of the cooling plate 3 using an O-ring 13. By attaching a heat transfer sheet 12 to the board, the heat transfer sheet 12 is configured to be pressed against the surface of the electronic component 2 mounted on the printed circuit board 1.
そこで、冷却プレート3の一方の循環路3Aを
流通された矢印A1の冷媒4はノズル3Bから矢
印A2方向に噴出され、更に、他方の循環路3A
に矢印A3のように流出され、電子部品2の冷却
が伝熱部材14と伝熱シート12を介して行われ
るように形成されている。 Therefore, the refrigerant 4 indicated by the arrow A1 that has flown through the one circulation path 3A of the cooling plate 3 is ejected from the nozzle 3B in the direction of the arrow A2, and further flows through the other circulation path 3A.
The electronic component 2 is cooled via the heat transfer member 14 and the heat transfer sheet 12.
このようなベローズ5は電子部品2の表面に対
して均一な、しかも、電子部品2に悪影響を与え
ることのない接触圧が得られるように配慮され、
極力肉圧の薄い銅、ステンレスなどの材質によつ
てジヤバラ状に形成されバネ性を有するように形
成されている。 Such a bellows 5 is designed to provide a uniform contact pressure to the surface of the electronic component 2 without adversely affecting the electronic component 2,
It is made of a material such as copper or stainless steel with as thin a wall thickness as possible, and is formed into a bellows shape so as to have spring properties.
また、伝熱シート12は伝熱部材14と電子部
品2の表面との平行度の差を吸収して互いが密着
するよう良熱伝導材の金属粉が混入された軟質の
樹脂材によつて形成されている。 The heat transfer sheet 12 is made of a soft resin material mixed with metal powder, which is a good heat conductive material, so that the heat transfer member 14 and the surface of the electronic component 2 can absorb the difference in parallelism and come into close contact with each other. It is formed.
しかし、このような伝熱シート12は軟質性が
得られるよう樹脂材を母材としているため、熱伝
導率が低下する。
However, since such a heat transfer sheet 12 uses a resin material as a base material so as to obtain flexibility, its thermal conductivity decreases.
したがつて、循環される冷媒4に対する熱吸収
が小さくなり冷却能力が低下する問題を有してい
た。 Therefore, there was a problem in that heat absorption by the circulating refrigerant 4 was reduced, resulting in a reduction in cooling capacity.
このような伝熱シート12を用いず、ゼリー状
の伝熱ペーストを電子部品2の表面に塗布するこ
とも考えられるが、それぞれの電子部品2の表面
に塗布することは膨大な工数を要し、また、障害
または保守点検などによりプリント基板1を取り
外す必要が生じた時は塗布した伝熱ペーストを除
去しなければならなく、この除去にも塗布と同様
に膨大な工数を要する問題を有していた。 It is conceivable to apply a jelly-like heat transfer paste to the surface of the electronic component 2 without using such a heat transfer sheet 12, but applying it to the surface of each electronic component 2 requires a huge amount of man-hours. In addition, when it becomes necessary to remove the printed circuit board 1 due to a failure or maintenance inspection, the applied heat transfer paste must be removed, and this removal also requires a huge amount of man-hours just like the application. was.
第1図は本発明の原理断面図である。 FIG. 1 is a sectional view of the principle of the present invention.
第1図に示すように、ベローズ5の先端部には
電子部品2の発熱によつて溶融される低融点金属
6と、該低融点金属6を保持するヒートシンクヘ
ツド7と、該ヒートシンクヘツド7に固着され、
溶融された該低融点金属6の流出を防ぐパツキン
グ8とが具備されるように形成したものである。 As shown in FIG. 1, the tip of the bellows 5 has a low melting point metal 6 that is melted by the heat generated by the electronic component 2, a heat sink head 7 that holds the low melting point metal 6, and a heat sink head 7 that holds the low melting point metal 6. fixed,
A packing 8 is provided to prevent the molten low melting point metal 6 from flowing out.
このように構成することによつて前述の問題点
は解決される。 With this configuration, the above-mentioned problems are solved.
即ち、ベローズの先端部にはヒートシンクヘツ
ドにより低融点金属を設け、電子部品の発熱によ
り該低融点金属が溶融されるようにし、また、溶
融された低融点金属が流出されないようにパツキ
ングによつて封じ込められるように形成したもの
である。
That is, a low melting point metal is provided at the tip of the bellows by a heat sink head so that the low melting point metal is melted by the heat generated by the electronic component, and also by packing to prevent the molten low melting point metal from flowing out. It is designed to be contained.
したがつて、低融点金属は、稼働時は液状とな
るため、ベローズと電子部品との密着性の向上が
図れ、従来のような伝熱シートを用いたのに比較
して、熱伝導率を高めることができる。 Therefore, since the low melting point metal becomes liquid during operation, it is possible to improve the adhesion between the bellows and electronic components, and to improve the thermal conductivity compared to conventional heat transfer sheets. can be increased.
また、停止時のプリント基板の取り外しに際し
ては該低融点金属が凝縮され、固体状となるた
め、取り外しが自在となり、容易に取り外すこと
ができる。 Furthermore, when the printed circuit board is removed during a stop, the low melting point metal is condensed and becomes solid, so that it can be removed freely and easily.
以下本発明を第2図を参考に詳細に説明する。
第2図は本発明による一実施例の説明図で、aは
断面図、bは要部拡大図である。全図を通じ、同
一符号は同一対象物を示す。
The present invention will be explained in detail below with reference to FIG.
FIG. 2 is an explanatory diagram of an embodiment according to the present invention, in which a is a sectional view and b is an enlarged view of the main part. The same reference numerals indicate the same objects throughout the figures.
第2図のaに示すように、一端にヒートシンク
ヘツド7が固着されたベローズ5はフランジ11
がOリング13を用いて固着されることで冷却プ
レート3に係止され、ヒートシンクヘツド7には
低融点金属6が設けられるように構成したもので
ある。 As shown in FIG.
is secured to the cooling plate 3 by being fixed using an O-ring 13, and the heat sink head 7 is provided with a low melting point metal 6.
また、ヒートシンクヘツド7が電子部品2の表
面に当接される箇所に対してはパツキング8が固
着さて形成されている。 Further, a packing 8 is fixedly formed at a portion where the heat sink head 7 comes into contact with the surface of the electronic component 2.
この低融点金属6とは冷却を行わない低温時は
固体であり、冷却を行う高温時は液体となるよ
う、例えば、ガリユウム(Ga)、インジウム
(In)、錫(Sn)などの合金によつて形成された
40℃〜120℃の範囲で溶融されるものである。 This low melting point metal 6 is made of an alloy such as gallium (Ga), indium (In), tin (Sn), etc., so that it is solid at low temperatures without cooling and becomes liquid at high temperatures with cooling. formed by
It is melted in the range of 40°C to 120°C.
また、ヒートシンクヘツド7としては良熱伝導
材によつて形成され、低融点金属6を保持すると
ともに、ベローズ5のバネ力によつて電子部品2
の表面に低融点金属6を押圧させる。 The heat sink head 7 is made of a material with good thermal conductivity, holds the low melting point metal 6, and uses the spring force of the bellows 5 to hold the electronic component 2.
A low melting point metal 6 is pressed onto the surface of the metal.
そこで、電子部品2が発熱すると低融点金属6
は液体となり、熱は対流によつてヒートシンクヘ
ツド7を介して冷媒4に移送され、冷媒4の循環
によつて冷却が行われる。 Therefore, when the electronic component 2 generates heat, the low melting point metal 6
becomes a liquid, and the heat is transferred to the coolant 4 via the heat sink head 7 by convection, and cooling is performed by the circulation of the coolant 4.
この場合、液体化した低融点金属6が電子部品
2の表面より流出しないようにパツキング8がヒ
ートシンクヘツド7に固着されている。 In this case, a packing 8 is fixed to the heat sink head 7 to prevent the liquefied low melting point metal 6 from flowing out from the surface of the electronic component 2.
したがつて、冷却に際して、低融点金属6は液
体となるため、前述の伝熱シート12より電子部
品2の表面に対して密着性が良く、熱伝導率が高
くなる。 Therefore, when cooled, the low melting point metal 6 becomes liquid, so it has better adhesion to the surface of the electronic component 2 than the heat transfer sheet 12 described above, and has higher thermal conductivity.
この冷媒4の循環は前述と同様に冷却プレート
3の一方の循環路3Aから矢印A11のようにノ
ズル3Bに流通させ、ノズル3Bより矢印A12
のように噴出させ、更に、噴出された冷媒4を他
方の循環路3Aより矢印A13のように流出させ
ることで行う。 The refrigerant 4 is circulated from one circulation path 3A of the cooling plate 3 to the nozzle 3B as shown by the arrow A11, as described above, and from the nozzle 3B to the nozzle 3B as shown by the arrow A12.
This is performed by ejecting the refrigerant 4 as shown in FIG.
また、冷却を行わない時は低融点金属6は固体
となるため、プリント基板1の取り外しに際して
はヒートシンクヘツド7に保持され、容易に取り
外しを行うことができる。 Further, since the low melting point metal 6 is solid when not cooled, when the printed circuit board 1 is removed, it is held by the heat sink head 7 and can be easily removed.
このような低融点金属6は液体化により体積が
膨張するので、この膨張を吸収するためには空洞
を設けるか、または、第2図のbに示すように構
成すると良い。 Since the volume of such a low melting point metal 6 expands when it is liquefied, in order to absorb this expansion, it is preferable to provide a cavity or to configure it as shown in FIG. 2b.
bはヒートシンクヘツド7の外周にゴムなどの
伸縮部材9を固着し、低融点金属6の膨張に際し
ては点線で示すように矢印H方向に突出させるよ
うにしたものである。 In b, an extensible member 9 made of rubber or the like is fixed to the outer periphery of the heat sink head 7, so that when the low melting point metal 6 expands, it protrudes in the direction of the arrow H as shown by the dotted line.
このように構成すると、膨張による圧力が矢印
P方向のように電子部品2に加わることのないよ
うにすることができ、電子部品2に対して悪影響
を及ぼすことを防止することができる。 With this configuration, pressure due to expansion can be prevented from being applied to the electronic component 2 in the direction of arrow P, and it is possible to prevent adverse effects on the electronic component 2.
以上説明したように、本発明によれば、冷却時
は液体となり、冷却を行わない時は固体となる低
融点金属を設けることにより、冷却時には冷媒と
電子部品との密着性を良くすることができ、ま
た、冷却を行わない時にはプリント基板の着脱を
容易に行うことができる。
As explained above, according to the present invention, by providing a low melting point metal that becomes liquid when cooling and becomes solid when not cooling, it is possible to improve the adhesion between the refrigerant and electronic components during cooling. Furthermore, when cooling is not performed, the printed circuit board can be easily attached and detached.
したがつて、ベローズと電子部品との安定した
圧接が得られ、冷却効率の向上を図ることがで
き、しかも、障害などによりプリント基板を冷却
プレートに着脱する作業が容易となり、実用的効
果は大である。 Therefore, stable pressure contact between the bellows and electronic components can be obtained, and cooling efficiency can be improved.Furthermore, it is easier to attach and detach the printed circuit board to the cooling plate due to obstacles, which has a great practical effect. It is.
第1図は本発明の原理断面図、第2図は本発明
による一実施例の説明図でaは断面図、bは要部
拡大図、第3図は冷却構造の概要を示す斜視図、
第4図は従来の断面図を示す。図において、
1はプリント基板、2は電子部品、3は冷却プ
レート、4は冷媒、5はベローズ、6は低融点金
属、7はヒートシンクヘツド、8はパツキンクを
示す。
FIG. 1 is a sectional view of the principle of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of an embodiment according to the present invention, where a is a sectional view, b is an enlarged view of main parts, and FIG. 3 is a perspective view showing an outline of the cooling structure.
FIG. 4 shows a conventional sectional view. In the figure, 1 is a printed circuit board, 2 is an electronic component, 3 is a cooling plate, 4 is a refrigerant, 5 is a bellows, 6 is a low melting point metal, 7 is a heat sink head, and 8 is a packing.
Claims (1)
却プレート3の所定箇所に係止された可撓性のベ
ローズ5と、プリント基板1に実装された電子部
品2とを備え、該ベローズ5の先端部と該電子部
品2の表面とが圧接される冷却構造であつて、 前記先端部には前記電子部品2の発熱によつて
溶融される低融点金属6と、 該低融点金属6を保持するヒートシンクヘツド
7と、 該ヒートシンクヘツド7に固着され、溶融され
た該低融点金属6の流出を防ぐパツキング8とが
具備されたことを特徴とする冷却構造。[Claims] 1. A cooling plate 3 through which a refrigerant 4 is circulated, a flexible bellows 5 secured to a predetermined position of the cooling plate 3, and an electronic component 2 mounted on a printed circuit board 1. A cooling structure in which the tip of the bellows 5 and the surface of the electronic component 2 are pressed together, and the tip includes a low melting point metal 6 that is melted by heat generated by the electronic component 2; A cooling structure comprising: a heat sink head 7 for holding a low melting point metal 6; and a packing 8 fixed to the heat sink head 7 to prevent the melted low melting point metal 6 from flowing out.
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22120985A JPS6281098A (en) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | Cooling structure |
| EP86307669A EP0217676B1 (en) | 1985-10-04 | 1986-10-03 | Cooling system for electronic circuit device |
| US06/914,942 US4879632A (en) | 1985-10-04 | 1986-10-03 | Cooling system for an electronic circuit device |
| EP92100518A EP0483108B1 (en) | 1985-10-04 | 1986-10-03 | Cooling modules for electronic circuit components |
| DE86307669T DE3688962T2 (en) | 1985-10-04 | 1986-10-03 | Cooling system for an electronic circuit arrangement. |
| DE3650687T DE3650687T2 (en) | 1985-10-04 | 1986-10-03 | Cooling modules for electronic circuit devices |
| US07/079,876 US4920574A (en) | 1985-10-04 | 1987-07-30 | Cooling system for an electronic circuit device |
| US07/079,877 US4783721A (en) | 1985-10-04 | 1987-07-30 | Cooling system for an electronic circuit device |
| US07/261,904 US5126919A (en) | 1985-10-04 | 1988-10-25 | Cooling system for an electronic circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22120985A JPS6281098A (en) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | Cooling structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6281098A JPS6281098A (en) | 1987-04-14 |
| JPH0315832B2 true JPH0315832B2 (en) | 1991-03-04 |
Family
ID=16763171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22120985A Granted JPS6281098A (en) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | Cooling structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6281098A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7697270B2 (en) * | 2021-06-03 | 2025-06-24 | 三菱電機株式会社 | Phased Array Antenna |
-
1985
- 1985-10-04 JP JP22120985A patent/JPS6281098A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6281098A (en) | 1987-04-14 |
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