JPH0617311Y2 - Cooling structure of circuit element in multi-chip package - Google Patents

Cooling structure of circuit element in multi-chip package

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JPH0617311Y2
JPH0617311Y2 JP15298287U JP15298287U JPH0617311Y2 JP H0617311 Y2 JPH0617311 Y2 JP H0617311Y2 JP 15298287 U JP15298287 U JP 15298287U JP 15298287 U JP15298287 U JP 15298287U JP H0617311 Y2 JPH0617311 Y2 JP H0617311Y2
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heat
circuit element
heat pipe
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pipe
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正孝 望月
道雄 高岡
恒明 馬渡
隆一 置鮎
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Fujikura Ltd
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【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は例えばスーパーコンピュータと称される高速
コンピュータで用いるマルチチップパッケージの回路素
子を強制冷却するための構造に関するものである。
The present invention relates to a structure for forcibly cooling circuit elements of a multi-chip package used in a high-speed computer called a supercomputer, for example.

従来の技術 コンピュータにおける演算速度をより高速化する場合、
LSIなどの回路素子での内部ゲート遅延時間のみなら
ず、接続配線遅延時間を短縮する必要があるが、後者の
遅延時間を短縮する一つの手段として、回路素子の実装
密度をより高くすることが挙げられる。しかしながら回
路素子はそれ自体発熱体であるから、高密度化した場合
には発熱体の集中による温度上昇が顕著になる問題があ
り、そこで回路素子の高密度化に伴って効果的な冷却手
段が必要となる。
Conventional technology To increase the computing speed of a computer,
It is necessary to reduce not only the internal gate delay time in a circuit element such as an LSI, but also the connection wiring delay time. As one means of reducing the latter delay time, it is possible to increase the packaging density of circuit elements. Can be mentioned. However, since the circuit element itself is a heating element, there is a problem that when the density is increased, the temperature rise due to the concentration of the heating element becomes noticeable. Therefore, an effective cooling means is required along with the increase in the density of the circuit element. Will be needed.

回路素子の高密度実装化に伴う冷却手段の一例が国内で
頒布された雑誌「NIKKEI ELECTRONICS」(1985年6月17
日号)に記載されており、第7図はそのマルチチップパ
ッケージにおけるLSIなどの回路素子1の冷却構造の
一例を示す説明図であって、回路基板2は下面に突設し
たピン3と上面に設けた多数の接点(図示せず)とを接
続するよう構成した多層構造であり、回路素子1はその
回路基板2の上面にハンダによって接続されている。そ
の回路素子1の上面には、軸状の放熱スタッド4が高熱
伝導率のサーマルコンパウンド5を挟んで接触してお
り、その放熱スタッド4は、回路基板2の上側に配置し
た熱伝導ブロック6に密着嵌合している。さらに熱伝導
ブロック6の上面には水冷プレート7が配置され、これ
らの回路基板2および熱伝導ブロック6および水冷プレ
ート7は一体となるよう連結されている。この水冷プレ
ート7には通水路8が形成されるとともに、その通水路
8に連通する流入ポート9aおよび流出ポート9bが設
けられている。したがって回路素子1で生じた熱を、サ
ーマルコンパウンド5および放熱スタッド4ならびに熱
伝導ブロック6を介して水冷プレート7の通水路8を流
れる水に伝達し、その結果、回路素子1の熱を水で奪っ
て冷却するよう構成されている。そしてこのように構成
されたマルチチップパッケージはボード上に配列し、そ
の状態で第8図に示すように流入ポート9aと流出ポー
ト9bとを順次接続して冷却水を連続的に流すことによ
り、全ての回路素子1を一括して冷却する。
"NIKKEI ELECTRONICS", a magazine distributed in Japan for an example of cooling means for high-density mounting of circuit elements (June 17, 1985)
7) is an explanatory view showing an example of a cooling structure for a circuit element 1 such as an LSI in the multi-chip package, in which a circuit board 2 has pins 3 protruding from the lower surface and an upper surface. It has a multilayer structure configured to connect with a large number of contacts (not shown) provided on the circuit board 1, and the circuit element 1 is connected to the upper surface of the circuit board 2 by soldering. A shaft-shaped heat dissipation stud 4 is in contact with the upper surface of the circuit element 1 with a high thermal conductivity thermal compound 5 sandwiched between the heat dissipation stud 4 and a heat conduction block 6 arranged on the upper side of the circuit board 2. It is closely fitted. Further, a water cooling plate 7 is arranged on the upper surface of the heat conduction block 6, and the circuit board 2, the heat conduction block 6 and the water cooling plate 7 are integrally connected. A water passage 8 is formed in the water cooling plate 7, and an inflow port 9a and an outflow port 9b communicating with the water passage 8 are provided. Therefore, the heat generated in the circuit element 1 is transferred to the water flowing through the water passage 8 of the water cooling plate 7 through the thermal compound 5, the heat dissipation stud 4 and the heat conduction block 6, and as a result, the heat of the circuit element 1 is converted into water. It is configured to take and cool. The multi-chip package configured as described above is arranged on the board, and in that state, as shown in FIG. 8, the inflow port 9a and the outflow port 9b are sequentially connected to continuously flow cooling water, All circuit elements 1 are cooled together.

また従来、ヒートシンクの内部にヒートパイプを形成す
るとともに、そのヒートパイプを回路素子に押し付けた
構成の冷却手段(IBM技報 Vol.25、NO.8)や熱伝導モ
ジュールに設けたスタッドを回路素子に押し付けるとと
もに、その熱伝導モジュールの上面に設けたピンフィン
をヒートパイプとした冷却構造(IBM技報 Vol.27、N
O.11)などが知られている。
Further, conventionally, a heat pipe is formed inside a heat sink, and the heat pipe is pressed against the circuit element to provide cooling means (IBM Technical Report Vol.25, NO.8) or a stud provided on a heat conduction module. Cooling structure that uses the pin fins on the upper surface of the heat conduction module as a heat pipe while pressing the heat conduction module (IBM Technical Report Vol.27, N
O.11) is known.

考案が解決しようとする問題点 しかるに第7図および第8図に示す冷却構造では、回路
素子1から冷却水への熱伝達に放熱スタッド4が介在す
ることになるが、その放熱スタッド4は自らの熱伝導に
よって熱を熱伝導ブロック6側に移動させるものである
から、必ずしも充分な冷却効果を得られず、回路素子1
の温度が上昇する危険があった。また熱伝導ブロック6
についても同様であり、熱伝導率の高い素材を用いると
しても熱輸送量が必ずしも高くなく、換言すれば、熱抵
抗が大きく、したがって充分な冷却効果を得られない問
題があった。さらに放熱スタッド4と回路素子1との間
にサーマルコンパウンド5を介在させているが、それ自
体に熱抵抗があり、しかも熱膨張や収縮によって放熱ス
タッド4と回路素子1との間に間隙が生じてそれが更に
熱伝達を阻害する問題があった。
Problems to be Solved by the Invention In the cooling structure shown in FIGS. 7 and 8, however, the heat dissipation stud 4 intervenes in the heat transfer from the circuit element 1 to the cooling water. Since heat is transferred to the heat conduction block 6 side by the heat conduction of the circuit element 1, the circuit element 1 does not always have a sufficient cooling effect.
There was a danger that the temperature would rise. In addition, the heat conduction block 6
The same applies to the above, and even if a material having a high thermal conductivity is used, the amount of heat transport is not necessarily high, in other words, there is a problem that the thermal resistance is large and therefore a sufficient cooling effect cannot be obtained. Further, although the thermal compound 5 is interposed between the heat dissipation stud 4 and the circuit element 1, it has a thermal resistance itself, and a gap is generated between the heat dissipation stud 4 and the circuit element 1 due to thermal expansion and contraction. There was a problem that it further hindered heat transfer.

他方、ヒートパイプを用いた上記の冷却構造のうちヒー
シンクの内部にヒートパイプを形成した冷却構造では、
ヒートパイプの一端部を蛇腹構造とし、その蛇腹の部分
で回路素子に押し付ける構成であり、したがって回路素
子に対する密着性が良好になるかも知れないが、ヒート
パイプは非動作状態では真空状態であり、これとは反対
に動作状態では高圧状態となるから、前記蛇腹の部分を
所期通りに作用させることが困難であり、またその製造
が困難で実用性に欠ける問題がある。またピンフィンを
ヒーパイプとした冷却構造では、回路素子からそのピン
フィンに至る熱伝達経路に軸状のスタッドや熱伝導ブロ
ックを介在させるから、前述した例と同様に充分な冷却
効果を得られない場合が生じる問題があった。
On the other hand, among the above cooling structures using heat pipes, in the cooling structure in which the heat pipe is formed inside the heat sink,
One end of the heat pipe has a bellows structure, and the bellows portion presses against the circuit element, and therefore the adhesion to the circuit element may be good, but the heat pipe is in a vacuum state in a non-operating state, On the contrary, since it is in a high pressure state in the operating state, it is difficult to make the bellows portion act as expected, and it is difficult to manufacture the bellows portion, which is not practical. Further, in the cooling structure using the pin fins as a heat pipe, since the axial studs and the heat conduction block are interposed in the heat transfer path from the circuit element to the pin fins, there is a case where a sufficient cooling effect cannot be obtained as in the above-mentioned example. There was a problem that arises.

この考案は上記の事情を背景としてなされたもので、マ
ルチチップパッケージにおける回路素子を効率良く冷却
でき、しかも構成の簡単な冷却構造を提供することを目
的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a cooling structure capable of efficiently cooling circuit elements in a multi-chip package and having a simple structure.

問題点を解決するための手段 この考案は、上記の目的を達成するために、多数のピン
を下面に設けた回路基板の上面に複数の回路素子を設置
するとともに、その回路素子の上面に放熱スタッドを接
触させ、さらにその放熱スタッドを密着嵌合させた熱伝
導ブロックを前記回路基板の上面側に配置し、かつ熱伝
導ブロックの上面に冷却手段を設けたマルチチップパッ
ケージにおいて、前記放熱スタッドを、潜熱として熱の
輸送を行なう作動流体を密閉管に封入したヒートパイプ
とし、かつそのヒートパイプを弾性体によって前記回路
素子に押し付けたことを特徴とするものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above-mentioned object, the present invention installs a plurality of circuit elements on the upper surface of a circuit board having a large number of pins on the lower surface and dissipates heat on the upper surface of the circuit element. In a multi-chip package in which a stud is brought into contact with the radiating stud and the radiating stud is closely fitted to the heat conducting block is disposed on the upper surface side of the circuit board, and cooling means is provided on the upper surface of the heat conducting block. A heat pipe in which a working fluid for transporting heat as latent heat is enclosed in a sealed tube, and the heat pipe is pressed against the circuit element by an elastic body.

作用 この考案で対象とするマルチチップパッケージにおいて
は、回路素子で生じた熱によってヒートパイプの内部の
作動流体が蒸発するが、そのヒートパイプを密着嵌合さ
せた熱伝導ブロックはその上面側に設けた冷却手段によ
って冷されているので、作動流体蒸気は温度の低い熱伝
導ブロック側に流れ、しかる後放熱して凝縮する。この
ような熱の移動は、ヒートパイプにおける作動流体の潜
熱として熱輸送することにより行なわれるから、回路素
子から効率良く熱を冷却手段側に与えることができ、そ
の結果、回路素子は効率良く冷却される。またこの考案
では、放熱スタッドを構成するヒートパイプが回路素子
に弾性体によって押し付けられて密着しているから、両
者の間の熱授受が良好であり、しかも熱膨張・熱収縮に
よっても両者の間に間隙が生じるおそれはなく、回路素
子は常に良好に冷却される。
In the multi-chip package targeted by the present invention, the working fluid inside the heat pipe evaporates due to the heat generated in the circuit element, but the heat conduction block in which the heat pipe is closely fitted is provided on the upper surface side. Since it is cooled by the cooling means, the working fluid vapor flows to the side of the heat conduction block having a low temperature, and then radiates heat and condenses. Such heat transfer is performed by transferring heat as latent heat of the working fluid in the heat pipe, so that heat can be efficiently given from the circuit element to the cooling means side, and as a result, the circuit element can be efficiently cooled. To be done. Further, in this invention, since the heat pipe that constitutes the heat dissipation stud is pressed against the circuit element by the elastic body and is in close contact with the circuit element, the heat transfer between the two is good, and furthermore, the thermal expansion and contraction cause the heat pipe between the two. There is no risk of gaps in the circuit elements and the circuit elements are always well cooled.

実施例 つぎにこの考案の実施例を図面を参照して説明する。Embodiment Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図に示す例は、第7図に示す従来のマルチチップパ
ッケージの冷却構造を改良して回路素子1から直接熱を
奪う放熱スタッドをヒートパイプ10とし、そのヒート
パイプ10をスプリング11によって回路素子1に密着
させたものである。すなわちヒートパイプ10は、中空
軸状の密閉容器の内部を真空排気した後に水やアルコー
ル等の凝縮性の流体を作動流体として封入したものであ
り、または金網などの毛細管圧力を生じさせる多孔構造
のウイックを必要に応じて内部に設けたものであり、こ
のヒートパイプ10は、熱伝導ブロック6のうち回路素
子1に対応する部分に下面から上面に亘って形成した貫
通孔12の内部に移動自在にかつ密着して嵌合させられ
ている。この貫通孔12は、熱伝導ブロック6の上面に
取付けた水冷プレート7によって閉鎖されており、その
貫通孔12のうちヒートパイプ10と水冷プレート7と
の間には、ヒートパイプ10を回路素子1側に押圧する
スプリング11が配置されている。
In the example shown in FIG. 1, a heat pipe 10 is used as a heat radiating stud for directly removing heat from the circuit element 1 by improving the cooling structure of the conventional multi-chip package shown in FIG. It is closely attached to the element 1. That is, the heat pipe 10 is one in which a condensable fluid such as water or alcohol is sealed as a working fluid after the inside of a hollow shaft-shaped hermetic container is evacuated, or a porous structure such as a wire mesh that causes a capillary pressure. A wick is provided inside as needed, and the heat pipe 10 is movable inside a through hole 12 formed from a lower surface to an upper surface in a portion of the heat conduction block 6 corresponding to the circuit element 1. Are closely fitted to each other. The through hole 12 is closed by a water cooling plate 7 attached to the upper surface of the heat conduction block 6, and the heat pipe 10 is interposed between the heat pipe 10 and the water cooling plate 7 in the through hole 12 and the circuit element 1 is formed. A spring 11 that presses to the side is arranged.

その他の構成は第7図に示す従来のマルチチップパッケ
ージと同様であって、図示しないボードに配列して取付
けられるとともに、流入ポートと流出ポートとを接続し
て水冷プレート7における通水路8に連続して冷却水を
流すことにより冷却される。
Other configurations are the same as those of the conventional multi-chip package shown in FIG. 7, and are arranged and mounted on a board (not shown) and connected to the water passage 8 in the water cooling plate 7 by connecting the inflow port and the outflow port. Then, it is cooled by flowing cooling water.

上記の冷却構造によれば、回路素子1が発した熱はヒー
トパイプ10に伝達され、その内部に封入した作動流体
が蒸発するが、ヒートパイプ10のうち熱伝導ブロック
6に接触している部分の温度が低くなっているので、作
動流体蒸気は図の上方に流動した後にヒートパイプ10
の周壁部で放熱して凝縮し、熱を熱伝導ブロック6に伝
える。また熱伝導ブロック6の上面には水冷プレート7
を取付けて冷却しているから、熱伝導ブロック6に与え
られた熱は水冷プレート7に伝わって通水路8内を流れ
る冷却水によって外部に運び出される。すなわち回路素
子1で生じた熱は、ヒートパイプ10および熱伝導ブロ
ック6ならびに水冷プレート7を経て冷却水に与えら
れ、その結果、回路素子1が冷却される。その場合、回
路素子1から熱伝導ブロック6に至る熱の移動は、ヒー
トパイプ10内の作動流体がその潜熱として熱輸送する
ことにより行なわれるから、回路素子1の有する熱が極
めて効率良く熱伝導ブロック6に運ばれる。またヒート
パイプ10はスプリング11に押されて回路素子1に密
着しており、しかも熱膨張や熱収縮が生じてもスプリン
グ11の弾性変形によってその密着状態が維持され、し
たがって回路素子1とヒートパイプ10との間の熱伝達
が常時良好に行なわれる。したがって上記の冷却構造で
は、回路素子1から熱伝導ブロック6に至る間の熱の伝
達効率が極めて良好になるので、回路素子1が効率良く
冷却され、その温度上昇が確実に防止される。
According to the above cooling structure, the heat generated by the circuit element 1 is transferred to the heat pipe 10 and the working fluid enclosed therein evaporates, but the portion of the heat pipe 10 that is in contact with the heat conduction block 6 Since the temperature of the heat pipe 10 is low, the working fluid vapor flows upward in the drawing, and
The heat is dissipated and condensed on the peripheral wall portion of the heat transfer section 6, and the heat is transmitted to the heat conduction block 6. A water cooling plate 7 is provided on the upper surface of the heat conduction block 6.
Since it is mounted and cooled, the heat applied to the heat conduction block 6 is transmitted to the outside by the cooling water flowing through the water cooling plate 7 and flowing in the water passage 8. That is, the heat generated in the circuit element 1 is given to the cooling water through the heat pipe 10, the heat conduction block 6 and the water cooling plate 7, and as a result, the circuit element 1 is cooled. In that case, the heat transfer from the circuit element 1 to the heat conduction block 6 is performed by the heat transfer of the working fluid in the heat pipe 10 as its latent heat. Taken to block 6. Further, the heat pipe 10 is pushed by the spring 11 and is in close contact with the circuit element 1, and even if thermal expansion or contraction occurs, the elastic pipe of the spring 11 maintains the close contact state, so that the circuit element 1 and the heat pipe 10 are maintained. Good heat transfer between 10 and 10 is always achieved. Therefore, in the above cooling structure, the heat transfer efficiency from the circuit element 1 to the heat conduction block 6 becomes extremely good, so that the circuit element 1 is efficiently cooled and its temperature rise is surely prevented.

第2図はこの考案の第2の実施例を示す概略断面図であ
り、ここに示す例は、熱伝導ブロック6と水冷プレート
7との間の熱の移動を更に効率良く行なうよう構成した
ものである。すなわち熱伝導ブロック6にはその上面側
から第2のヒートパイプ13が挿入されて密着して嵌合
しており、その第2のヒートパイプ13の熱伝導ブロッ
ク6からの突出端が水冷プレート7に密着して嵌合して
おり、結局、第2のヒートパイプ13が熱伝導ブロック
6と水冷プレート7とを熱伝達可能な状態に連結してい
る。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention, and the example shown here is configured so as to transfer heat between the heat conduction block 6 and the water cooling plate 7 more efficiently. Is. That is, the second heat pipe 13 is inserted into and closely fitted to the heat conduction block 6 from the upper surface side, and the projecting end of the second heat pipe 13 from the heat conduction block 6 is the water cooling plate 7. The second heat pipe 13 connects the heat conduction block 6 and the water cooling plate 7 in a heat transferable state.

したがって第2図に示す冷却構造では、熱伝導ブロック
6から水冷プレート7に対する熱の輸送が、熱伝導率の
極めて高いヒートパイプ13を介して行なわれることに
なり、結局は回路素子1から熱伝導ブロック6への熱の
移動、および熱伝導ブロック6から水冷プレート7への
熱の移動の両方を、ヒートパイプ10,13が媒介する
ことになるために、極めて効率良く回路素子1を冷却す
ることが可能になる。
Therefore, in the cooling structure shown in FIG. 2, heat is transported from the heat conduction block 6 to the water cooling plate 7 via the heat pipe 13 having an extremely high thermal conductivity, and eventually the heat conduction from the circuit element 1 is conducted. Since the heat pipes 10 and 13 mediate both the transfer of heat to the block 6 and the transfer of heat from the heat transfer block 6 to the water cooling plate 7, the circuit element 1 is cooled very efficiently. Will be possible.

第3図および第4図はこの考案の第3の実施例を示すも
ので、ここに示す例は、上述した各実施例とは異なり、
空冷構造としたものである。すなわち放熱スタッドを構
成するヒートパイプ10は、熱伝導ブロック6に形成し
た有底円筒状の穴14に移動自在にかつ密着して嵌合さ
せられ、さらにそのヒートパイプ10の上側にはヒート
パイプ10を回路素子1に向けて押圧するスプリング1
1が配置されている。そして熱伝導ブロック6の上面に
は空冷プレート15が密着して取付けられている。この
空冷プレート15は、熱伝導率の良い材料からなる板状
体に多数本のヒートパイプ16の一端部を密着させて嵌
合させ、かつそれらのヒートパイプ16の突出端に放熱
フィン17を取付けた構成であり、この空冷プレート1
5は、前述した水冷プレート7と同様に放熱ブロック6
および回路基板2と一体となるよう締結されている。
FIGS. 3 and 4 show a third embodiment of the present invention, and the example shown here is different from each of the above-described embodiments.
It has an air-cooled structure. That is, the heat pipe 10 that constitutes the heat dissipation stud is movably and closely fitted into the bottomed cylindrical hole 14 formed in the heat conduction block 6, and the heat pipe 10 is provided above the heat pipe 10. Spring 1 for pressing the circuit element toward the circuit element 1
1 is arranged. An air cooling plate 15 is attached in close contact with the upper surface of the heat conduction block 6. The air-cooling plate 15 has a plate-shaped body made of a material having a high thermal conductivity and is fitted with one end of a plurality of heat pipes 16 in close contact with each other, and the heat radiation fins 17 are attached to the protruding ends of the heat pipes 16. This air-cooled plate 1
5 is a heat dissipation block 6 like the water cooling plate 7 described above.
It is also fastened so as to be integrated with the circuit board 2.

したがって回路素子1で生じた熱はヒートパイプ10を
介して熱伝導ブロック6に伝達されるとともに、その熱
伝導ブロック6から空冷プレート15に伝達された熱
は、ヒートパイプ16を介して外気もしくは低温空気に
伝えられる。すなわち回路素子1の熱は空冷プレート1
5に運ばれ、ここからヒートパイプ16を介して外気も
しくは低温空気に放出させられるから、回路素子1は実
質的に空冷される。その場合、回路素子1から熱伝導ブ
ロック6に至る熱の移動をヒートパイプ10が媒介し、
また熱伝導ブロック6から外気等に対する熱の移動を空
冷プレート15に取付けたヒートパイプ16が媒介する
から、熱の輸送が積極的かつ多量に行なわれ、したがっ
て回路素子1を効率良く空冷することができる。
Therefore, the heat generated in the circuit element 1 is transferred to the heat conduction block 6 via the heat pipe 10, and the heat transferred from the heat conduction block 6 to the air cooling plate 15 is transferred to the outside air or low temperature via the heat pipe 16. Transmitted to the air. That is, the heat of the circuit element 1 is the air cooling plate 1
The circuit element 1 is substantially air-cooled because it is carried to the No. 5 and is discharged to the outside air or low temperature air through the heat pipe 16 from there. In that case, the heat pipe 10 mediates transfer of heat from the circuit element 1 to the heat conduction block 6,
Further, since the heat transfer from the heat conduction block 6 to the outside air is mediated by the heat pipe 16 attached to the air cooling plate 15, the heat is positively and largely transferred, and therefore the circuit element 1 can be efficiently air cooled. it can.

回路素子1を空冷する場合、ヒートシンクを用いること
もできるのであり、その例を第5図および第6図に示
す。
When the circuit element 1 is air-cooled, a heat sink can be used, an example of which is shown in FIGS. 5 and 6.

すなわち第5図において、熱伝導ブロック6に挿入した
ヒートパイプ17は、その先端部(下端部)が回路素子
1に接触するとともに、後端部(上端部)には、有底円
筒状に窪ませて内周面にネジを形成した連結部18が設
けられている。また熱伝導ブロック6の上面には、放熱
フィン19を有するヒートシンク20が密着した状態に
取付けられており、このヒートシンク20のうち前記ヒ
ートパイプ17と同一軸線上の部分に、挿入穴21が形
成され、ここに他のヒートパイプ22が移動自在にかつ
密着して嵌合させられ、そのヒートパイプ22と挿入穴
21の底面との間にヒートパイプ22を下側に押圧する
スプリング23が配置されている。このヒートパイプ2
2は熱伝導ブロック6側に突出しており、その突出端の
外周にネジが形成され、そのネジを前記連結部18にね
じ込むことにより前記ヒートパイプ17に連結されてい
る。
That is, in FIG. 5, the heat pipe 17 inserted into the heat conduction block 6 has a tip end (lower end) contacting the circuit element 1 and a rear end (upper end) having a hollow cylindrical shape with a bottom. A connecting portion 18 having a screw formed on the inner peripheral surface is provided. Further, a heat sink 20 having heat radiation fins 19 is attached to the upper surface of the heat conduction block 6 in a close contact state, and an insertion hole 21 is formed in a portion of the heat sink 20 on the same axis as the heat pipe 17. Another heat pipe 22 is movably and closely fitted to the heat pipe 22, and a spring 23 for pressing the heat pipe 22 downward is disposed between the heat pipe 22 and the bottom surface of the insertion hole 21. There is. This heat pipe 2
2 is projected to the heat conduction block 6 side, a screw is formed on the outer periphery of the protruding end, and the screw is screwed into the connecting portion 18 to be connected to the heat pipe 17.

したがって回路素子1で生じた熱は、一方で、ヒートパ
イプ17を介して熱伝導ブロック6に伝達された後、そ
の熱伝導ブロック6からヒートシンク20に伝達されて
そのフィン19から外気に放熱され、他方、各ヒートパ
イプ17,22を介して直接ヒートシンク20に伝達さ
れた後、そのフィン19から外気に放熱される。このよ
うな放熱過程においても熱移動をヒートパイプ17,2
2が媒介し、また回路素子1に対してスプリング23に
よってヒートパイプ17が常時密着させられているの
で、回路素子1からの熱の移動を円滑化して効率の良い
冷却を行なうことができる。
Therefore, the heat generated in the circuit element 1 is, on the other hand, transferred to the heat conduction block 6 via the heat pipe 17, then transferred from the heat conduction block 6 to the heat sink 20 and radiated to the outside air from the fin 19. On the other hand, after being directly transmitted to the heat sink 20 via the heat pipes 17 and 22, the fins 19 radiate heat to the outside air. Even in such a heat radiation process, heat transfer is performed by the heat pipes 17, 2
Since the heat pipe 17 is always brought into close contact with the circuit element 1 by the spring 23, the heat transfer from the circuit element 1 can be smoothed and efficient cooling can be performed.

また第6図に示す例は、第5図に示す例で2本のヒート
パイプ17,22を使用したのに対して、1本のヒート
パイプ24を使用したものである。すなわちそのヒート
パイプ24は、一方で熱伝導ブロック6に挿入され、他
方でヒートシンク20の挿入穴21に密着嵌合してお
り、かつその挿入穴21内にはヒートパイプ24を回路
素子1側に押圧するスプリング23が配置されている。
In addition, the example shown in FIG. 6 uses one heat pipe 24 in contrast to the two heat pipes 17 and 22 used in the example shown in FIG. That is, the heat pipe 24 is inserted into the heat conduction block 6 on the one hand, and is closely fitted to the insertion hole 21 of the heat sink 20 on the other hand, and the heat pipe 24 is inserted in the insertion hole 21 toward the circuit element 1 side. A pressing spring 23 is arranged.

このような構成であれば、回路素子1からヒートシンク
20に対してヒートパイプ24が直接熱を運び、その間
には第5図に示す例におけるようなヒートパイプ同士の
間での熱の受け渡しが特にはないから、第5図に示す構
成に比較して更に効率良く回路素子1を冷却することが
できる。
With such a configuration, the heat pipe 24 directly conveys heat from the circuit element 1 to the heat sink 20, and during that, heat transfer between the heat pipes as in the example shown in FIG. Therefore, the circuit element 1 can be cooled more efficiently as compared with the configuration shown in FIG.

考案の効果 以上の説明から明らかなようにこの考案の冷却構造によ
れば、ヒートパイプを回路素子にスプリングによって押
し付けて密着させ、そのヒートパイプを介して回路素子
から熱を奪って冷却するから、回路素子から冷却手段ま
での熱の移動を迅速かつ多量に行なわせることが可能に
なり、その結果、回路素子を効率良く冷却し、その温度
上昇を確実に防止することができる。また放熱スタッド
としてのヒートパイプはスプリングなどの弾性体によっ
て回路素子に対して押し付けているから、熱膨張や熱収
縮が生じてもそれに応じてヒートパイプが移動するため
に、回路素子に対するヒートパイプの密着状態を常時良
好に維持できるうえに、過大な応力が生じることを防止
することができる。
Effects of the Invention As is apparent from the above description, according to the cooling structure of the present invention, the heat pipe is pressed against the circuit element by the spring to be in close contact therewith, and the heat is taken from the circuit element through the heat pipe to cool the circuit element. It becomes possible to quickly and largely transfer heat from the circuit element to the cooling means, and as a result, the circuit element can be efficiently cooled and its temperature rise can be reliably prevented. Since the heat pipe as a heat dissipation stud is pressed against the circuit element by an elastic body such as a spring, even if thermal expansion or contraction occurs, the heat pipe moves accordingly, so that the heat pipe for the circuit element does not move. In addition to being able to maintain a good close contact state at all times, it is possible to prevent excessive stress from occurring.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの考案の一実施例を示す略解断面図、第2図
は第2の実施例を示す略解断面図、第3図は第3の実施
例を示す略解断面図、第4図はそのIV−IV線矢視図、第
5図はこの考案の第4の実施例を示す略解断面図、第6
図は第5の実施例を示す略解断面図、第7図は従来のマ
ルチチップパッケージの冷却構造の説明図、第8図はそ
の配列状態の説明図である。 1……回路素子、2……回路基板、3……ピン、6……
熱伝導ブロック、7……水冷プレート、10,13,1
6,17,22,24……ヒートパイプ、11,23…
…スプリング。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic sectional view showing a second embodiment, FIG. 3 is a schematic sectional view showing a third embodiment, and FIG. The IV-IV line arrow view, FIG. 5 is a schematic sectional view showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic sectional view showing a fifth embodiment, FIG. 7 is an explanatory view of a conventional cooling structure for a multi-chip package, and FIG. 8 is an explanatory view of the arrangement state thereof. 1 ... Circuit element, 2 ... Circuit board, 3 ... Pin, 6 ...
Heat conduction block, 7 ... Water cooling plate, 10, 13, 1
6, 17, 22, 24 ... Heat pipes 11, 23 ...
…spring.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 置鮎 隆一 東京都江東区木場1丁目5番1号 藤倉電 線株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−115548(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Ryuichi Okiayu 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Fujikura Electric Wire Co., Ltd. (56) Reference JP-A-59-115548 (JP, A)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】多数のピンを下面に設けた回路基板の上面
に複数の回路素子を設置するとともに、その回路素子の
上面に放熱スタッドを接触させ、さらにその放熱スタッ
ドを密着嵌合させた熱伝導ブロックを前記回路基板の上
面側に配置し、かつ熱伝導ブロックの上面に冷却手段を
設けたマルチチップパッケージにおいて、 前記放熱スタッドが、潜熱として熱の輸送を行なう作動
流体を密閉管に封入したヒートパイプとされ、かつその
ヒートパイプが弾性体によって前記回路素子に押し付け
られていることを特徴とするマルチチップパッケージに
おける回路素子の冷却構造。
Claim: What is claimed is: 1. A plurality of circuit elements are installed on the upper surface of a circuit board having a large number of pins on the lower surface, and a heat radiating stud is brought into contact with the upper surface of the circuit element, and the heat radiating stud is closely fitted to the heat. In a multi-chip package in which a conductive block is arranged on the upper surface side of the circuit board and a cooling means is provided on the upper surface of the heat conductive block, the heat dissipation stud encloses a working fluid for transporting heat as latent heat in a sealed tube. A cooling structure for a circuit element in a multi-chip package, which is a heat pipe, and the heat pipe is pressed against the circuit element by an elastic body.
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