ＩＣ冷却装置
【課題】 本発明の課題は、放熱に要する構成部材を減らし、ストレスやたわみの発生を抑えることにより、より効率的にＩＣを冷却するＩＣ冷却装置を提供することである。
【解決手段】 ＩＣ冷却装置は、ＩＣ１、伝熱支柱２、固定用スペーサ３、ばね４、冷却ブロック６、冷却パイプ７、ねじ２４より構成される。図１のように、ＩＣ１上面のパッケージ部１ａには、熱伝導材５ａが塗布され、冷却ブロック６に設けられた伝熱支柱用挿入穴６ａの伝熱支柱２との接触面にも熱伝導材５ｂが塗布されている。また、冷却ブロック６は、固定用スペーサ３により、プリント基板８に固定され、ばね４は、２本のねじ２４、２４と冷却ブロック６の上面２ヶ所に設けられたねじ穴６ｂにより、冷却ブロック６に取り付けられ、そのバネ圧により、伝熱支柱２の上面を下方へ押え付けるようにして固定されている。
【解決手段】 ＩＣ冷却装置は、ＩＣ１、伝熱支柱２、固定用スペーサ３、ばね４、冷却ブロック６、冷却パイプ７、ねじ２４より構成される。図１のように、ＩＣ１上面のパッケージ部１ａには、熱伝導材５ａが塗布され、冷却ブロック６に設けられた伝熱支柱用挿入穴６ａの伝熱支柱２との接触面にも熱伝導材５ｂが塗布されている。また、冷却ブロック６は、固定用スペーサ３により、プリント基板８に固定され、ばね４は、２本のねじ２４、２４と冷却ブロック６の上面２ヶ所に設けられたねじ穴６ｂにより、冷却ブロック６に取り付けられ、そのバネ圧により、伝熱支柱２の上面を下方へ押え付けるようにして固定されている。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣを冷却するＩＣ冷却装置に係り、詳細には、伝熱体と冷却体を利用することにより、効率的にＩＣを放熱するＩＣ冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】以下、従来のＩＣ冷却装置について、図４R>４〜図６を参照して説明する。まず、図４は、従来技術におけるＩＣ冷却装置の分解斜視図である。図４に示されるように、ＩＣ３１は、熱伝導性接着材４７により下部伝熱板４５の底面部と接着されるパッケージ部３１ａ、及び、後述するプリント基板３８（図５参照）に配線接続され、各種信号等の送受信を行うリード部１ｂを主要部として構成される。
【０００３】ＩＣ３１は、熱伝導性接着材４７を介して下部伝熱板４５の底面に接着され、下部伝熱板４５は、その上面を熱伝導材３５ｄを介して上部伝熱板４６の底面部に接着されている。さらに、下部伝熱板４５には、ねじ４８を通すためのねじ穴４５ａが２ヶ所に設けられている。ねじ穴４５ａと同様に、上部伝熱板４６の２ヶ所に設けられた座ぐり穴にねじ４８、４８を２本通し、ねじ４８で下部伝熱板４５と上部伝熱板４６は締結されている。
【０００４】なお、上部伝熱板４６は、皿ばね５０とワッシャ５１を介してねじ４８により下部伝熱板４５に結合しているが、上部伝熱板４６の底面と下部伝熱板４５の上面は、ねじ４８による締付けによって接触せず、皿ばね５０による押圧によって接触することとなる。
【０００５】また、上部伝熱板４６は、冷却パイプ５２に対向するようにフランジ部の２ヶ所にねじ穴を設けている。このねじ穴にねじ４９、４９を２本通し、冷却パイプ５２の側面に図のように設けられた２ヶ所のねじ穴に締付けることにより、冷却パイプ５２は、熱伝導材３５ｃを介して上部伝熱板４６に固定して取り付けられる。
【０００６】上述の構成により、ＩＣ３１の発熱は、熱伝導性接着材４７、下部伝熱板４５、熱伝導材３５ｄ、上部伝熱板４６、熱伝導材３５ｃ、冷却パイプ５２と伝導し、最終的に冷媒４４により装置外部に放出されることになる。
【０００７】次に、図５は、ＩＣ３１の実装形態の一例を示す図である。図５において、ＩＣ３１をプリント基板３８に実装する際に、ＩＣ３１のリード部３１ｂは、はんだ付けにより接合される。このため、ＩＣ３１の発熱による熱ストレスや、上部伝熱板４６と下部伝熱板４５を取り付ける際に生じる機械的ストレス等により、リード部３１ｂのはんだ剥れが生じる場合がある。
【０００８】これを防ぐため、ＩＣ冷却装置の断面図（図６参照）に示すように、ねじ４８と上部伝熱板４６の間に皿ばね５０、ワッシャ５１を使用することにより、上部伝熱板４６を下部伝熱板４５に固着させず、皿ばね５０がストレスやたわみを吸収できる構成になっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のＩＣ冷却装置では、以下のような問題点があった。ＩＣ３１から下部伝熱板４５、上部伝熱板４６、冷却パイプ５２へと放熱する際の伝熱効率を上げるため、各部材の接触面積と面圧を極力大きくする必要がある。このため、全ての使用部材における平行度、垂直度を調整することにより、各部材の形状、仕上の精度を一定水準以上に保つ必要があり、使用部材が多い程、精度保持に伴うコストが向上する。
【００１０】また、ＩＣ３１の発熱は、熱伝導性接着材４７、下部伝熱板４５、熱伝導材４５ｄ、上部伝熱板４６、熱伝導材３５ｃ、冷却パイプ５２と伝導し、最終的に冷媒４４により外部に放熱されるが、熱を媒介する部材が多いため、冷却効率が悪い。さらに、下部伝熱板４５は、熱伝導性接着材４７によってＩＣ３１と接着されているため、ＩＣを交換する際に下部伝熱板４５を同時に交換する必要があり、コスト的にも時間的にも非効率である。
【００１１】本発明の課題は、放熱に要する構成部材を減らし、ストレスやたわみの発生を抑えることにより、より効率的にＩＣを冷却するＩＣ冷却装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、熱伝導材を介してＩＣからの発熱を伝導させる伝熱体（例えば、伝熱支柱２）と、熱伝導材を介して前記伝熱体と熱伝導し、内部に冷媒を流して、前記伝熱体より当該冷媒に伝導された熱を当該冷媒を外部に排出することにより、放熱させる冷却パイプ（例えば、冷却パイプ７）と、内部に前記冷却パイプを有し、前記伝熱体及び熱伝導材を介して伝導される前記ＩＣの発する熱を当該冷却パイプを流れる冷媒を外部に排出させることにより、前記ＩＣを冷却する冷却体（例えば、冷却ブロック６）、を備えることを特徴としている。
【００１３】請求項１記載の発明によれば、伝熱体は、熱伝導材を介してＩＣからの発熱を伝導させ、冷却パイプは、熱伝導材を介して前記伝熱体と熱伝導し、内部に冷媒を流して、前記伝熱体より当該冷媒に伝導された熱を当該冷媒を外部に排出することにより放熱させ、冷却体は、内部に前記冷却パイプを有し、前記伝熱体及び熱伝導材を介して伝導される前記ＩＣの発する熱を当該冷却パイプを流れる冷媒を外部に排出させることにより、前記ＩＣを冷却する。
【００１４】したがって、ＩＣと冷却パイプが１組の伝熱体、熱伝導材のみを介して接触するため、２組の伝熱体、熱伝導材を介する場合に比べて、放熱効率を向上させ、より迅速にＩＣ冷却を行うことができる。また、構成に必要な伝熱体、熱伝導材を減らすことができ、部材コストを削減できる。
【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記伝熱体は、前記冷却体に設けられた挿入穴（例えば、挿入穴６ａ）に挿入され、前記熱伝導材を介して前記ＩＣと接触するように設けられ、当該ＩＣの発熱を当該熱伝導材を介して前記冷却体内部の冷却パイプを流れる冷媒へ伝導させることを特徴としている。
【００１６】請求項２記載の発明によれば、前記伝熱体は、前記冷却体に設けられた挿入穴に挿入され、熱伝導材を介して前記ＩＣと接触するように設けられ、当該ＩＣの発熱を熱伝導材を介して前記冷却体内部の冷却パイプを流れる冷媒へ伝導させる。
【００１７】したがって、ＩＣから伝熱体に伝わった熱を冷却パイプを用いて直接冷却できる。また、伝熱体と冷却体との接触面積が大きいため、放熱効率をより向上できる。
【００１８】請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記伝熱体を上方より押さえ付けることにより、当該伝熱体の底面と対向する面を上面として取り付けられた前記ＩＣを接触させる弾性体（例えば、ばね４）、を更に備えることを特徴としている。
【００１９】請求項３記載の発明によれば、弾性体は、前記伝熱体を上方より押さえ付けることにより、当該伝熱体の底面と対向する面を上面として取り付けられた前記ＩＣを接触させる。
【００２０】したがって、弾性体を用いて伝熱体をＩＣに押え付けることができ、組立時の機械的なストレスやＩＣ発熱時の熱ストレスを抑えた冷却装置を容易に構成できる。
【００２１】請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記伝熱体は、円柱形であることを特徴としている。
【００２２】請求項４記載の発明によれば、前記伝熱体は、円柱形である。
【００２３】したがって、伝熱体及び伝熱体挿入穴を円柱状に設けたことにより、伝熱体と伝熱体挿入穴を埋める熱伝導材の厚みを一定にでき、ＩＣ冷却装置組立時の熱伝導材、伝熱体等の加工が容易である。
【００２４】請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記冷却体及び前記伝熱体と独立して着脱可能に設けられ、前記ＩＣが適所に配設されたプリント基板（例えば、プリント基板８）、を更に備えることを特徴としている。
【００２５】請求項５記載の発明によれば、プリント基板は、前記冷却体及び前記伝熱体と独立して着脱可能に設けられ、前記ＩＣが適所に配設される。
【００２６】したがって、プリント基板が着脱可能な構成をとることにより、伝熱体や冷却体とは別にＩＣのみの交換を行うことができる。このため、ＩＣ交換の際に、同時に伝熱体等を交換する場合に比べて、コストや時間を節約でき、ＩＣ冷却装置を効率的に運用できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】図１〜３を参照して本実施の形態におけるＩＣ冷却装置について説明する。図１は、本発明の一実施の形態におけるＩＣ冷却装置の分解斜視図である。図１において、ＩＣ冷却装置は、ＩＣ１、伝熱支柱２、固定用スペーサ３、ばね４、冷却ブロック６、冷却パイプ７、ねじ２４を主要部として構成される。
【００２８】図１のように、ＩＣ１のパッケージ部１ａ上面には、熱伝導材５ａが塗布され、冷却ブロック６に設けられた伝熱支柱用の挿入穴６ａの伝熱支柱２との接触面にも熱伝導材５ｂが塗布されている。また、冷却ブロック６は、スペーサ３で、プリント基板８に固定されている。
【００２９】ばね４は、２本のねじ２４、２４と冷却ブロック６の上面２ヶ所に設けられたねじ穴６ｂで、冷却ブロック６に取り付けられ、ばね４の引張力により、伝熱支柱２の上面を下方へ移動するようにして保持されている。これにより、伝熱支柱２の底面は、熱伝導材５ａを介して、ＩＣ１のパッケージ部１ａに圧接する。
【００３０】次いで、図２は、冷却装置の実装形態の一例を示す図である。図２において、プリント基板８は、コネクタ９、ガイドレール１０、固定ブロック１１、固定アングル１２、開閉型カプラ１３ａ及び１３ｂ、引抜きプレート２３で構成される。
【００３１】図２のように、冷媒１４が流れる冷却パイプ７は、プリント基板８縁部の引抜きプレート２３に取り付けられた固定アングル１２を介して固定ブロック１１に取り付けられている。また、プリント基板８は、引抜きプレート２３で引き出し、ガイドレール１０で案内されて、装置との着脱が可能である。なお、プリント基板８の着脱は、開閉型カプラ２５ａ、２５ｂ（図３参照）を外すことにより行う。
【００３２】次に、図３は、本実施の形態における冷媒１４の供給方法の一例を示す図である。図３において、開閉型カプラ（雄）２５ａは、ホース２６ａを介してイン側マニホールド２７に接続され、同様に、開閉型カプラ（雄）２５ｂは、ホース２６ｂを介してオウト側マニホールド２８に接続される。また、開閉型カプラ２５ａ、２５ｂは、開閉型カプラ１３ａ（雌）、１３ｂ（雌）にそれぞれ接続される。
【００３３】すなわち、冷媒１４は、送水側マニホールド２７からホース２６ａ、開閉型カプラ（雄）２５ａを通して冷却ブロック６に供給される。そして、ＩＣ１の発熱が伝導した冷媒１４は、開閉型カプラ２５ｂ、ホース２６ｂを通り、排水側マニホールド２８より冷却装置の外部に排出される。なお、冷却パイプ７の先端２ヶ所に設けられた開閉型カプラ１３ａ、１３ｂと開閉型カプラ２５ａ、２５ｂをそれぞれ接続し、それらの内部に設けられたバルブを調節することにより、冷媒１４の供給量を調整できる。
【００３４】以上のように、本発明に係るＩＣ冷却装置によれば、ＩＣ１の発する熱は、熱伝導材５ａにより伝熱支柱２を介して、冷却ブロック６に伝わる。一方、冷却ブロック６には、前段のように冷媒１４がイン側マニホールド２７より供給されるため、伝熱支柱２の伝導熱は、熱伝導材５ｂにより冷却ブロック６を介して冷媒１４に伝わり、ここで熱吸収した冷媒１４は、オウト側マニホールド２８より排熱される。このように、従来の冷却装置３１と比較して簡易な構成により、効率的なＩＣの冷却が可能となる。
【００３５】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ＩＣと冷却パイプが１組の伝熱体、熱伝導材のみを介して接触するため、２組の伝熱体、熱伝導材を介する場合に比べて、熱伝導効率を向上させ、より迅速にＩＣを冷却できる。また、構成に必要な伝熱体、熱伝導材を減らすことができ、部材コストを削減できる。
【００３６】請求項２記載の発明によれば、ＩＣから伝熱体に伝わった熱を冷却パイプを用いて直接冷却できる。また、伝熱体と冷却体との接触面積が大きいため、放熱効率をより向上できる。
【００３７】請求項３記載の発明によれば、弾性体を用いて伝熱体をＩＣに押え付けることができ、組立時の機械的なストレスやＩＣ発熱時の熱ストレスを抑えた冷却装置を容易に構成できる。
【００３８】請求項４記載の発明によれば、伝熱体及び伝熱体挿入穴を円柱状に設けたことにより、伝熱体と伝熱体挿入穴を埋める熱伝導材の厚みを一定にでき、ＩＣ冷却装置組立時の熱伝導材、伝熱体等の加工が容易である。
【００３９】請求項５記載の発明によれば、プリント基板が着脱可能な構成をとることにより、伝熱体や冷却体とは別にＩＣのみの交換を行うことができる。このため、ＩＣ交換の際に、同時に伝熱体等を交換する場合に比べて、コストや時間を節約でき、ＩＣ冷却装置を効率的に運用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるＩＣ冷却装置１の分解斜視図である。
【図２】本実施の形態におけるＩＣ冷却装置１の実装形態の一例を示す斜視図である。
【図３】本実施の形態におけるＩＣ冷却装置１の冷媒１４の供給方法を示す上面図である。
【図４】従来のＩＣ冷却装置３１の分解斜視図である。
【図５】従来のＩＣ冷却装置３１の実装形態の一例を示す斜視図である。
【図６】従来のＩＣ冷却装置３１の断面図である。
【符号の説明】
１ ＩＣ
１ａ パッケージ部
２ 伝熱支柱
３ 固定用スペーサ
４ ばね
５ａ、５ｂ 熱伝導材
６ 冷却ブロック
６ａ 挿入穴
６ｂ ねじ穴
７ 冷却パイプ
８ プリント基板
９ コネクタ
１０ ガイドレール
１１ 固定ブロック
１２ 固定アングル
１３ａ 開閉型カプラ（雌）
１４ 冷媒
２３ 引抜きプレート
２４ ねじ
２５ａ、２５ｂ 開閉型カプラ（雄）
２６ａ、２６ｂ ホース
２７ イン側マニホールド
２８ オウト側マニホールド
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣを冷却するＩＣ冷却装置に係り、詳細には、伝熱体と冷却体を利用することにより、効率的にＩＣを放熱するＩＣ冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】以下、従来のＩＣ冷却装置について、図４R>４〜図６を参照して説明する。まず、図４は、従来技術におけるＩＣ冷却装置の分解斜視図である。図４に示されるように、ＩＣ３１は、熱伝導性接着材４７により下部伝熱板４５の底面部と接着されるパッケージ部３１ａ、及び、後述するプリント基板３８（図５参照）に配線接続され、各種信号等の送受信を行うリード部１ｂを主要部として構成される。
【０００３】ＩＣ３１は、熱伝導性接着材４７を介して下部伝熱板４５の底面に接着され、下部伝熱板４５は、その上面を熱伝導材３５ｄを介して上部伝熱板４６の底面部に接着されている。さらに、下部伝熱板４５には、ねじ４８を通すためのねじ穴４５ａが２ヶ所に設けられている。ねじ穴４５ａと同様に、上部伝熱板４６の２ヶ所に設けられた座ぐり穴にねじ４８、４８を２本通し、ねじ４８で下部伝熱板４５と上部伝熱板４６は締結されている。
【０００４】なお、上部伝熱板４６は、皿ばね５０とワッシャ５１を介してねじ４８により下部伝熱板４５に結合しているが、上部伝熱板４６の底面と下部伝熱板４５の上面は、ねじ４８による締付けによって接触せず、皿ばね５０による押圧によって接触することとなる。
【０００５】また、上部伝熱板４６は、冷却パイプ５２に対向するようにフランジ部の２ヶ所にねじ穴を設けている。このねじ穴にねじ４９、４９を２本通し、冷却パイプ５２の側面に図のように設けられた２ヶ所のねじ穴に締付けることにより、冷却パイプ５２は、熱伝導材３５ｃを介して上部伝熱板４６に固定して取り付けられる。
【０００６】上述の構成により、ＩＣ３１の発熱は、熱伝導性接着材４７、下部伝熱板４５、熱伝導材３５ｄ、上部伝熱板４６、熱伝導材３５ｃ、冷却パイプ５２と伝導し、最終的に冷媒４４により装置外部に放出されることになる。
【０００７】次に、図５は、ＩＣ３１の実装形態の一例を示す図である。図５において、ＩＣ３１をプリント基板３８に実装する際に、ＩＣ３１のリード部３１ｂは、はんだ付けにより接合される。このため、ＩＣ３１の発熱による熱ストレスや、上部伝熱板４６と下部伝熱板４５を取り付ける際に生じる機械的ストレス等により、リード部３１ｂのはんだ剥れが生じる場合がある。
【０００８】これを防ぐため、ＩＣ冷却装置の断面図（図６参照）に示すように、ねじ４８と上部伝熱板４６の間に皿ばね５０、ワッシャ５１を使用することにより、上部伝熱板４６を下部伝熱板４５に固着させず、皿ばね５０がストレスやたわみを吸収できる構成になっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のＩＣ冷却装置では、以下のような問題点があった。ＩＣ３１から下部伝熱板４５、上部伝熱板４６、冷却パイプ５２へと放熱する際の伝熱効率を上げるため、各部材の接触面積と面圧を極力大きくする必要がある。このため、全ての使用部材における平行度、垂直度を調整することにより、各部材の形状、仕上の精度を一定水準以上に保つ必要があり、使用部材が多い程、精度保持に伴うコストが向上する。
【００１０】また、ＩＣ３１の発熱は、熱伝導性接着材４７、下部伝熱板４５、熱伝導材４５ｄ、上部伝熱板４６、熱伝導材３５ｃ、冷却パイプ５２と伝導し、最終的に冷媒４４により外部に放熱されるが、熱を媒介する部材が多いため、冷却効率が悪い。さらに、下部伝熱板４５は、熱伝導性接着材４７によってＩＣ３１と接着されているため、ＩＣを交換する際に下部伝熱板４５を同時に交換する必要があり、コスト的にも時間的にも非効率である。
【００１１】本発明の課題は、放熱に要する構成部材を減らし、ストレスやたわみの発生を抑えることにより、より効率的にＩＣを冷却するＩＣ冷却装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、熱伝導材を介してＩＣからの発熱を伝導させる伝熱体（例えば、伝熱支柱２）と、熱伝導材を介して前記伝熱体と熱伝導し、内部に冷媒を流して、前記伝熱体より当該冷媒に伝導された熱を当該冷媒を外部に排出することにより、放熱させる冷却パイプ（例えば、冷却パイプ７）と、内部に前記冷却パイプを有し、前記伝熱体及び熱伝導材を介して伝導される前記ＩＣの発する熱を当該冷却パイプを流れる冷媒を外部に排出させることにより、前記ＩＣを冷却する冷却体（例えば、冷却ブロック６）、を備えることを特徴としている。
【００１３】請求項１記載の発明によれば、伝熱体は、熱伝導材を介してＩＣからの発熱を伝導させ、冷却パイプは、熱伝導材を介して前記伝熱体と熱伝導し、内部に冷媒を流して、前記伝熱体より当該冷媒に伝導された熱を当該冷媒を外部に排出することにより放熱させ、冷却体は、内部に前記冷却パイプを有し、前記伝熱体及び熱伝導材を介して伝導される前記ＩＣの発する熱を当該冷却パイプを流れる冷媒を外部に排出させることにより、前記ＩＣを冷却する。
【００１４】したがって、ＩＣと冷却パイプが１組の伝熱体、熱伝導材のみを介して接触するため、２組の伝熱体、熱伝導材を介する場合に比べて、放熱効率を向上させ、より迅速にＩＣ冷却を行うことができる。また、構成に必要な伝熱体、熱伝導材を減らすことができ、部材コストを削減できる。
【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記伝熱体は、前記冷却体に設けられた挿入穴（例えば、挿入穴６ａ）に挿入され、前記熱伝導材を介して前記ＩＣと接触するように設けられ、当該ＩＣの発熱を当該熱伝導材を介して前記冷却体内部の冷却パイプを流れる冷媒へ伝導させることを特徴としている。
【００１６】請求項２記載の発明によれば、前記伝熱体は、前記冷却体に設けられた挿入穴に挿入され、熱伝導材を介して前記ＩＣと接触するように設けられ、当該ＩＣの発熱を熱伝導材を介して前記冷却体内部の冷却パイプを流れる冷媒へ伝導させる。
【００１７】したがって、ＩＣから伝熱体に伝わった熱を冷却パイプを用いて直接冷却できる。また、伝熱体と冷却体との接触面積が大きいため、放熱効率をより向上できる。
【００１８】請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記伝熱体を上方より押さえ付けることにより、当該伝熱体の底面と対向する面を上面として取り付けられた前記ＩＣを接触させる弾性体（例えば、ばね４）、を更に備えることを特徴としている。
【００１９】請求項３記載の発明によれば、弾性体は、前記伝熱体を上方より押さえ付けることにより、当該伝熱体の底面と対向する面を上面として取り付けられた前記ＩＣを接触させる。
【００２０】したがって、弾性体を用いて伝熱体をＩＣに押え付けることができ、組立時の機械的なストレスやＩＣ発熱時の熱ストレスを抑えた冷却装置を容易に構成できる。
【００２１】請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記伝熱体は、円柱形であることを特徴としている。
【００２２】請求項４記載の発明によれば、前記伝熱体は、円柱形である。
【００２３】したがって、伝熱体及び伝熱体挿入穴を円柱状に設けたことにより、伝熱体と伝熱体挿入穴を埋める熱伝導材の厚みを一定にでき、ＩＣ冷却装置組立時の熱伝導材、伝熱体等の加工が容易である。
【００２４】請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記冷却体及び前記伝熱体と独立して着脱可能に設けられ、前記ＩＣが適所に配設されたプリント基板（例えば、プリント基板８）、を更に備えることを特徴としている。
【００２５】請求項５記載の発明によれば、プリント基板は、前記冷却体及び前記伝熱体と独立して着脱可能に設けられ、前記ＩＣが適所に配設される。
【００２６】したがって、プリント基板が着脱可能な構成をとることにより、伝熱体や冷却体とは別にＩＣのみの交換を行うことができる。このため、ＩＣ交換の際に、同時に伝熱体等を交換する場合に比べて、コストや時間を節約でき、ＩＣ冷却装置を効率的に運用できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】図１〜３を参照して本実施の形態におけるＩＣ冷却装置について説明する。図１は、本発明の一実施の形態におけるＩＣ冷却装置の分解斜視図である。図１において、ＩＣ冷却装置は、ＩＣ１、伝熱支柱２、固定用スペーサ３、ばね４、冷却ブロック６、冷却パイプ７、ねじ２４を主要部として構成される。
【００２８】図１のように、ＩＣ１のパッケージ部１ａ上面には、熱伝導材５ａが塗布され、冷却ブロック６に設けられた伝熱支柱用の挿入穴６ａの伝熱支柱２との接触面にも熱伝導材５ｂが塗布されている。また、冷却ブロック６は、スペーサ３で、プリント基板８に固定されている。
【００２９】ばね４は、２本のねじ２４、２４と冷却ブロック６の上面２ヶ所に設けられたねじ穴６ｂで、冷却ブロック６に取り付けられ、ばね４の引張力により、伝熱支柱２の上面を下方へ移動するようにして保持されている。これにより、伝熱支柱２の底面は、熱伝導材５ａを介して、ＩＣ１のパッケージ部１ａに圧接する。
【００３０】次いで、図２は、冷却装置の実装形態の一例を示す図である。図２において、プリント基板８は、コネクタ９、ガイドレール１０、固定ブロック１１、固定アングル１２、開閉型カプラ１３ａ及び１３ｂ、引抜きプレート２３で構成される。
【００３１】図２のように、冷媒１４が流れる冷却パイプ７は、プリント基板８縁部の引抜きプレート２３に取り付けられた固定アングル１２を介して固定ブロック１１に取り付けられている。また、プリント基板８は、引抜きプレート２３で引き出し、ガイドレール１０で案内されて、装置との着脱が可能である。なお、プリント基板８の着脱は、開閉型カプラ２５ａ、２５ｂ（図３参照）を外すことにより行う。
【００３２】次に、図３は、本実施の形態における冷媒１４の供給方法の一例を示す図である。図３において、開閉型カプラ（雄）２５ａは、ホース２６ａを介してイン側マニホールド２７に接続され、同様に、開閉型カプラ（雄）２５ｂは、ホース２６ｂを介してオウト側マニホールド２８に接続される。また、開閉型カプラ２５ａ、２５ｂは、開閉型カプラ１３ａ（雌）、１３ｂ（雌）にそれぞれ接続される。
【００３３】すなわち、冷媒１４は、送水側マニホールド２７からホース２６ａ、開閉型カプラ（雄）２５ａを通して冷却ブロック６に供給される。そして、ＩＣ１の発熱が伝導した冷媒１４は、開閉型カプラ２５ｂ、ホース２６ｂを通り、排水側マニホールド２８より冷却装置の外部に排出される。なお、冷却パイプ７の先端２ヶ所に設けられた開閉型カプラ１３ａ、１３ｂと開閉型カプラ２５ａ、２５ｂをそれぞれ接続し、それらの内部に設けられたバルブを調節することにより、冷媒１４の供給量を調整できる。
【００３４】以上のように、本発明に係るＩＣ冷却装置によれば、ＩＣ１の発する熱は、熱伝導材５ａにより伝熱支柱２を介して、冷却ブロック６に伝わる。一方、冷却ブロック６には、前段のように冷媒１４がイン側マニホールド２７より供給されるため、伝熱支柱２の伝導熱は、熱伝導材５ｂにより冷却ブロック６を介して冷媒１４に伝わり、ここで熱吸収した冷媒１４は、オウト側マニホールド２８より排熱される。このように、従来の冷却装置３１と比較して簡易な構成により、効率的なＩＣの冷却が可能となる。
【００３５】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ＩＣと冷却パイプが１組の伝熱体、熱伝導材のみを介して接触するため、２組の伝熱体、熱伝導材を介する場合に比べて、熱伝導効率を向上させ、より迅速にＩＣを冷却できる。また、構成に必要な伝熱体、熱伝導材を減らすことができ、部材コストを削減できる。
【００３６】請求項２記載の発明によれば、ＩＣから伝熱体に伝わった熱を冷却パイプを用いて直接冷却できる。また、伝熱体と冷却体との接触面積が大きいため、放熱効率をより向上できる。
【００３７】請求項３記載の発明によれば、弾性体を用いて伝熱体をＩＣに押え付けることができ、組立時の機械的なストレスやＩＣ発熱時の熱ストレスを抑えた冷却装置を容易に構成できる。
【００３８】請求項４記載の発明によれば、伝熱体及び伝熱体挿入穴を円柱状に設けたことにより、伝熱体と伝熱体挿入穴を埋める熱伝導材の厚みを一定にでき、ＩＣ冷却装置組立時の熱伝導材、伝熱体等の加工が容易である。
【００３９】請求項５記載の発明によれば、プリント基板が着脱可能な構成をとることにより、伝熱体や冷却体とは別にＩＣのみの交換を行うことができる。このため、ＩＣ交換の際に、同時に伝熱体等を交換する場合に比べて、コストや時間を節約でき、ＩＣ冷却装置を効率的に運用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるＩＣ冷却装置１の分解斜視図である。
【図２】本実施の形態におけるＩＣ冷却装置１の実装形態の一例を示す斜視図である。
【図３】本実施の形態におけるＩＣ冷却装置１の冷媒１４の供給方法を示す上面図である。
【図４】従来のＩＣ冷却装置３１の分解斜視図である。
【図５】従来のＩＣ冷却装置３１の実装形態の一例を示す斜視図である。
【図６】従来のＩＣ冷却装置３１の断面図である。
【符号の説明】
１ ＩＣ
１ａ パッケージ部
２ 伝熱支柱
３ 固定用スペーサ
４ ばね
５ａ、５ｂ 熱伝導材
６ 冷却ブロック
６ａ 挿入穴
６ｂ ねじ穴
７ 冷却パイプ
８ プリント基板
９ コネクタ
１０ ガイドレール
１１ 固定ブロック
１２ 固定アングル
１３ａ 開閉型カプラ（雌）
１４ 冷媒
２３ 引抜きプレート
２４ ねじ
２５ａ、２５ｂ 開閉型カプラ（雄）
２６ａ、２６ｂ ホース
２７ イン側マニホールド
２８ オウト側マニホールド
【特許請求の範囲】
【請求項１】熱伝導材を介してＩＣからの発熱を伝導させる伝熱体と、熱伝導材を介して前記伝熱体と熱伝導し、内部に冷媒を流して、前記伝熱体より当該冷媒に伝導された熱を当該冷媒を外部に排出することにより、放熱させる冷却パイプと、内部に前記冷却パイプを有し、前記伝熱体及び熱伝導材を介して伝導される前記ＩＣの発する熱を当該冷却パイプを流れる冷媒を外部に排出させることにより、前記ＩＣを冷却する冷却体、を備えることを特徴とするＩＣ冷却装置。
【請求項２】前記伝熱体は、前記冷却体に設けられた挿入穴に挿入され、前記熱伝導材を介して前記ＩＣと接触するように設けられ、当該ＩＣの発熱を当該熱伝導材を介して前記冷却体内部の冷却パイプを流れる冷媒へ伝導させることを特徴とする請求項１記載のＩＣ冷却装置。
【請求項３】前記伝熱体を上方より押さえ付けることにより、当該伝熱体の底面と対向する面を上面として取り付けられた前記ＩＣを接触させる弾性体、を更に備えることを特徴とする請求項１または２記載のＩＣ冷却装置。
【請求項４】前記伝熱体は、円柱形であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＩＣ冷却装置。
【請求項５】前記冷却体及び前記伝熱体と独立して着脱可能に設けられ、前記ＩＣが適所に配設されたプリント基板、を更に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＩＣ冷却装置。
【請求項１】熱伝導材を介してＩＣからの発熱を伝導させる伝熱体と、熱伝導材を介して前記伝熱体と熱伝導し、内部に冷媒を流して、前記伝熱体より当該冷媒に伝導された熱を当該冷媒を外部に排出することにより、放熱させる冷却パイプと、内部に前記冷却パイプを有し、前記伝熱体及び熱伝導材を介して伝導される前記ＩＣの発する熱を当該冷却パイプを流れる冷媒を外部に排出させることにより、前記ＩＣを冷却する冷却体、を備えることを特徴とするＩＣ冷却装置。
【請求項２】前記伝熱体は、前記冷却体に設けられた挿入穴に挿入され、前記熱伝導材を介して前記ＩＣと接触するように設けられ、当該ＩＣの発熱を当該熱伝導材を介して前記冷却体内部の冷却パイプを流れる冷媒へ伝導させることを特徴とする請求項１記載のＩＣ冷却装置。
【請求項３】前記伝熱体を上方より押さえ付けることにより、当該伝熱体の底面と対向する面を上面として取り付けられた前記ＩＣを接触させる弾性体、を更に備えることを特徴とする請求項１または２記載のＩＣ冷却装置。
【請求項４】前記伝熱体は、円柱形であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＩＣ冷却装置。
【請求項５】前記冷却体及び前記伝熱体と独立して着脱可能に設けられ、前記ＩＣが適所に配設されたプリント基板、を更に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＩＣ冷却装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０００−３３８１７３（Ｐ２０００−３３８１７３Ａ）
【公開日】平成１２年１２月８日（２０００．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１１−１５０２３０
【出願日】平成１１年５月２８日（１９９９．５．２８）
【出願人】（０００１１７７４４）安藤電気株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１２年１２月８日（２０００．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１１年５月２８日（１９９９．５．２８）
【出願人】（０００１１７７４４）安藤電気株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
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