JP2006351872A - Radiation fin apparatus for semiconductor devices, and arithmetic processing board and signal processor using the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体素子を気流で冷却する半導体素子用放熱フィン装置、並びにこれを用いた演算処理用ボード装置及び信号処理装置に関する。 The present invention relates to a heat dissipating fin device for a semiconductor element that cools a semiconductor element with an air flow, and an arithmetic processing board device and a signal processing device using the same.
近年、半導体素子を用いて電気的な信号処理を行なう手段として半導体素子を備えた複数のカードを装着してなるカードバスケットが使用されるようになってきた。このカードバスケットは半導体素子を実装してなる複数のカード、例えば複数のICカードを当該カードバスケットの本体部に装着可能にした構成を有している。カードバスケットに装着されているカードに実装された半導体素子は機能状態で発熱するので、その冷却対策が必要である。 In recent years, card baskets in which a plurality of cards equipped with semiconductor elements are mounted have been used as means for performing electrical signal processing using semiconductor elements. This card basket has a configuration in which a plurality of cards each mounting a semiconductor element, for example, a plurality of IC cards, can be mounted on the main body of the card basket. Since the semiconductor element mounted on the card mounted on the card basket generates heat in the functional state, it is necessary to take measures for cooling it.
一方、発熱する半導体素子の一般的な冷却手段として、次の技術が知られている。
(a)半導体素子からの発熱を気流を介して外界へ放熱する複数枚のフィンを備え、フィンのそれぞれの間隔を気流の流れ方向に向かって次第に小さくなるように配置した技術(例えば、特許文献1参照)。
(b)放熱フィンの温度が一定以上になることを起動条件として冷却用ファンを駆動する技術(例えば、特許文献2参照)。
(c)半導体素子の近傍に超小型ファンを設けると共にこのファンへの流入空気と該ファンからの吹出空気の各流路を区分し、これら流入空気と吹き出し空気の混合を防止した技術(例えば、特許文献3参照)。
(d)半導体素子を封入したパッケージに所望の放熱特性を有する放熱フィンを着脱自在にした技術(例えば、特許文献4参照)。
On the other hand, the following techniques are known as general cooling means for semiconductor elements that generate heat.
(A) Technology that includes a plurality of fins that dissipate heat generated from a semiconductor element to the outside through an air flow, and is arranged so that the distance between the fins gradually decreases in the direction of air flow (for example, Patent Documents) 1).
(B) Technology for driving a cooling fan under the condition that the temperature of the radiating fins becomes a certain level or more (see, for example, Patent Document 2).
(C) A technology in which an ultra-small fan is provided in the vicinity of the semiconductor element and each flow path of the air flowing into the fan and the air blowing from the fan is divided to prevent mixing of the air flowing in and the air blowing (for example, (See Patent Document 3).
(D) Technology in which a radiating fin having a desired radiating characteristic is detachably attached to a package enclosing a semiconductor element (see, for example, Patent Document 4).
ここで、カードバスケットに装着されるカードに実装された半導体素子の冷却を想定した場合、カードバスケットはカード装着用の複数のカード装着部を有し、これら気流との関係でそれぞれ向きや位置を異にする複数のカード装着部にそれぞれカードが挿入可能であるため、同一のカードを挿入した場合でも、例えばカードバスケットに装備されたブロワからの風向はカード挿入位置により異なる。 Here, assuming the cooling of the semiconductor element mounted on the card mounted on the card basket, the card basket has a plurality of card mounting portions for card mounting, and the direction and position of each of these in relation to the airflow are Since a card can be inserted into each of a plurality of different card mounting portions, even when the same card is inserted, for example, the wind direction from the blower installed in the card basket differs depending on the card insertion position.
しかし、前記(a)〜(c)の公知技術は、送風による気流が生じる本体部をもつカードバスケットに装着される複数のカードの概念がなく、従って、気流の向き(風向)等に合わせてカード毎の半導体素子に対しそれぞれの放熱フィンの位置を最適化するという概念もない。 However, the above-described known techniques (a) to (c) do not have a concept of a plurality of cards mounted on a card basket having a main body portion where airflow is generated by air blowing, and accordingly, according to the direction of the airflow (wind direction) or the like. There is no concept of optimizing the position of each radiation fin with respect to the semiconductor element for each card.
前記各特許文献における半導体素子等の冷却手段は、気流に対し位置条件を異にする複数の放熱フィンを、気流の向き等との関係で効率よく冷却するための技術的手段については何ら言及しておらず、送風による気流が生じる本体部に装着される複数の半導体素子のそれぞれを効率的に冷却することができないという課題があった。 The cooling means for semiconductor elements and the like in each of the above-mentioned patent documents refers to technical means for efficiently cooling a plurality of radiating fins having different positional conditions with respect to the airflow in relation to the direction of the airflow. However, there has been a problem that each of the plurality of semiconductor elements mounted on the main body portion where airflow is generated by blowing cannot be efficiently cooled.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、複数の各放熱フィンを気流の向き等に合わせて変位させて半導体素子に対する冷却最適化を図ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to optimize the cooling of a semiconductor element by displacing a plurality of radiating fins in accordance with the direction of airflow.
この発明に係る半導体素子用放熱フィン装置は、送風による気流が生じる本体部に装着される半導体素子を冷却する半導体素子用放熱フィン装置であって、半導体素子に対して回転位置可変の放熱フィン、該放熱フィンの周辺に配置されたセンサ、前記放熱フィンの回転位置を変位させる駆動源、前記センサの出力に基づき前記駆動源を制御して前記放熱フィンの回転位置を定めるセンサコントロール部を備えたものである。 A radiating fin device for a semiconductor element according to the present invention is a radiating fin device for a semiconductor element that cools a semiconductor element that is mounted on a main body portion where airflow is generated by blowing air, the radiating fin having a variable rotational position with respect to the semiconductor element, A sensor disposed around the radiation fin; a drive source for displacing the rotational position of the radiation fin; and a sensor control unit for controlling the drive source based on an output of the sensor to determine the rotational position of the radiation fin. Is.
この発明によれば、放熱フィン本来の熱放散性を十分に活用することができる。 According to the present invention, it is possible to fully utilize the heat dissipating properties inherent to the radiating fins.
実施の形態1.
信号処理装置の一例としてのカードバスケットの外観を図1に示す。カードバスケット11は直方体状をした筐体からなる本体部11aに諸部材を取り付けた構成からなる。本体部11aの一つの側面部には矩形の開口50が形成されていて、この開口50に多数のカード8a、8b、8c、8d…8nが装着されるようになっている。開口50の近傍にはカードバスケット11の電源スイッチ13が設けてある。
Embodiment 1.
An appearance of a card basket as an example of a signal processing device is shown in FIG. The card basket 11 has a configuration in which various members are attached to a main body portion 11a formed of a rectangular parallelepiped housing. A
これら多数のカード8a、8b、8c、8d…8nの上方、つまり、本体部11aの上面部には、送風手段の一例としてのブロワ12が装着されている。このブロワ12は本体部11aの外部から空気を吸い込んで本体部11aの内部に吐き出し、本体部内にカード冷却用の気流を生じさせるものである。この気流は本体部11aに形成された図示しない排気口から外部に排気される。
A
本体部11aに装着されている演算処理用ボード装置の一例としてのカード8a、8b、8c、8d…8nは同一の形状、大きさ、内部構造を有するカード基板からなる。これらカード8a、8b、8c、8d…8nの中の任意の1枚を取り出して部品取り付け面を正面から見た状態を示したのが図2である。よって、図2におけるカード基板8は図1に示したカード8a、8b、8c、8d…8nの任意の1枚と同一物である。
図2において、カード基板8の左右の各下部に示した固定具51及び、カード基板8の上部に示したガイド52は本体部11aにカード基板を装着保持するための補助部品であり、本体部11a側に設けられている。
矩形で示したカード基板8の正面部は部品取り付け面であり、ここには多数のIC部品10が配列されている。これらのIC部品10は本例における冷却対象ではない。これら多数のIC部品10が配列された領域の一部に、円形で示したのが半導体素子を冷却する半導体素子用の放熱フィン2である。
In FIG. 2, a
A front portion of the
後述する図4により明らかになるが、放熱フィン2は矢印で示す何れかの向きに回転可能であり、この放熱フィン2と重なる位置、つまり、図2における紙面を貫く方向上で放熱フィン2により隠れた位置に放熱フィン2による冷却対象である半導体素子9がカード基板8に固定されている。
As will be apparent from FIG. 4 to be described later, the
図3、図4により空冷式の半導体素子用放熱フィン装置1Aの構成を説明する。放熱フィン2は円盤部とこの円盤部の上側盤面に直立した複数のフィンとを一体構成した如き構成である。放熱フィン2の円盤部中心に相当する位置は、カード基板8にその基端部を固定された支柱部材7の先端部に設けた軸支部7aにより回転可能に支持されている。円盤部の下側盤面は半導体素子9の面に摺接可能に接している。
The configuration of the air-cooling type semiconductor element heat radiation fin device 1A will be described with reference to FIGS. The radiating
放熱フィン2の円盤部の円周部には歯車4が構成されていて、この歯車4には歯車53が噛み合わされている。歯車53はステッピングモータ5の回転軸に直結されており、ステッピングモータ5はセンサコントロール部6を収めるケースに固定され、センサコントロール部6を収めたケースは図示しない支持部材により断熱材を介して半導体素子9或いはカード基板8に支持されている。放熱フィン2には該放熱フィン2の温度を測定する温度センサ3が取り付けられている。本例では温度センサ3は放熱フィン2の外周部であって円盤部の中心を通りフィンの溝方向54と直交する方向上の位置に固定されている。
A
かかる構成において、放熱フィン2は半導体素子9と摺接可能であり、その中心部を軸支部7aで支持されているのでその回転により半導体素子9に対して回転位置可変である。放熱フィン2と一体の歯車4は歯車53と噛み合わされており、この歯車53と回転軸が直結されたステッピングモータ5は放熱フィンの回転位置を変位させる駆動源である。センサコントロール部6は温度センサ3の出力に基づきステッピングモータ5を制御して放熱フィン2の回転位置を定める制御手段である。
In such a configuration, the
図1から図4及びセンサコントロール部6の機能を説明した図5を適宜参照しながら、温度センサ3の出力に基づきステッピングモータ5を制御して放熱フィン2の半導体素子9に対する回転位置を定めるセンサコントロール部6の制御について説明する。
電源スイッチ13を入れ、カードバスケット11の電源を投入する。カードバスケット11に電源が投入されることにより、カード8a〜8n及びブロワ12にも電源が供給される。ブロワ12が回転することにより発生する気流の方向は、カード8a〜8n毎に異なる。
1 to 4 and FIG. 5 explaining the function of the
The
電源投入後に、センサコントロール部6によりステッピングモータ5を動作させ、歯車53と歯車4との噛み合わせを介して放熱フィン2をゆっくりと回転させ、温度センサ3により放熱フィン2の温度を測定する。放熱フィン2を1回転させた後、再度放熱フィン2を移動させ、最低温であった回転位置に固定する。この回転位置は当該放熱フィン2についてその気流の向きとの関係で最適な冷却位置である。
After the power is turned on, the
かかる制御を実行するセンサコントロール部6の動作について説明する。
回転スタート制御回路19から放熱フィン2の1回転分のステップパルスを発生させるよう「タイミング発生器A」18に指示を出す。「タイミング発生器A」18がステップパルスを発生させると、ステッピングモータ5が作動し、放熱フィン2がゆっくり回転を始める。
The operation of the
The rotation
またカウンタ20により、ステップパルス数をカウントする。温度センサ3からの温度情報を温度/電圧変換回路14により、電圧に変換する。イニシャル時はマルチプレクサ15により、現状態「イ」のみを出力し、「比較回路A」16を通して最小値保持回路17に現状態「イ」を保持する。最小値保持回路17の保持情報が更新されると、更新トリガが出力され、その時の最小時カウント値「ウ」がカウント保持回路21に保持される。
The
2ステップ目以降は、マルチプレクサ15はOFFとし、最小値保持回路17からの最小値「ア」と、現状態「イ」を「比較回路A」16により比較し、最小値保持回路17に保持する最小値「ア」を更新していく。また、カウント保持回路21の最小時カウント値「ウ」も更新していく。これを放熱フィン2が1回転するまで繰り返す。
In the second and subsequent steps, the
再度、回転スタート制御回路19から放熱フィン2の1回転分のステップパルスを発生させるよう「タイミング発生器A」18に指示を出す。また回転スタート制御回路19から更新トリガ禁止ゲートを出力し、カウント保持回路21の値をロックする。放熱フィン2を回転させていき、「比較回路B」22により、カウンタ20からのカウント値「エ」とカウント保持回路21からの最小時カウント値「ウ」が一致した時に、停止信号を出力し、「タイミング発生器A」18を停止する。これによりステッピングモータ5が停止し、放熱フィン2も停止する。なお初回の1回転の際は、「タイミング発生器A」18はこの停止信号を受け付けないものとする。
The rotation start
また、メモリ23に1回転分の電圧情報を記録することにより、外部のCPU24に情報を送り、放熱フィンの形状を変えた場合の電圧情報変化等を検証することができる。放熱フィン2を回転させ固定するのは、電源投入時の1回だけである。
このように、本実施の形態例によれば、放熱フィン2を最適な位置に固定することにより、放熱フィン2の本来の熱放散性を十分に活用することができる。
Further, by recording voltage information for one rotation in the
As described above, according to the present embodiment, the original heat dissipating property of the radiating
実施の形態2.
本実施の形態2では、前記実施の形態1において放熱フィン2の回転位置を変位させる駆動源として用いたステッピングモータに代えて、サーボモータを使用している点に特徴がある。
The second embodiment is characterized in that a servo motor is used in place of the stepping motor used as the driving source for displacing the rotational position of the radiating
図6により空冷式の半導体素子用放熱フィン装置1Bの構成を説明する。この半導体素子用放熱フィン装置1Bは、図1で説明したカードバスケット11に装着されるカード8a〜8n中の任意の1つであって図2に例示したカード基板8の半導体素子9を冷却するものとして構成されている。図中、放熱フィン2、温度センサ3、歯車4、支柱部材7、軸支部7a、歯車53、溝方向54等は前記図3で説明した内容と同じである。異なるのは、歯車53を駆動する駆動源としてステッピングモータ5に代えてサーボモータ25を用いたこと、及び、温度センサ3の出力に基づきサーボモータ25を制御して放熱フィン2の回転位置を定める制御手段としてセンサコントロール部26を用いる点である。
The structure of the air-cooling type semiconductor device radiating fin device 1B will be described with reference to FIG. The semiconductor element radiating fin device 1B cools the
図1、図6及びセンサコントロール部26の機能を説明した図7などを適宜参照しながら、温度センサ3の出力に基づきサーボモータ25を制御して放熱フィン2の半導体素子9に対する回転位置を定めるセンサコントロール部26の制御について説明する。
電源スイッチ13を入れ、カードバスケット11の電源を投入する。カードバスケット11に電源が投入されることにより、カード8a〜8n及びブロワ12にも電源が供給される。ブロワ12が回転することにより発生する気流の方向は、カード8a〜8n毎に異なる。
Referring to FIGS. 1 and 6 and FIG. 7 describing the function of the
The
電源投入後に、センサコントロール部26によりサーボモータ25を動作させ、駆動部4により放熱フィン2をゆっくりと回転させ、温度センサ3により放熱フィン2の温度を測定する。放熱フィン2を回転させていき、最低温であった位置に固定する。この回転位置は当該放熱フィン2についてその気流の向きとの関係で最適な冷却位置である。
After the power is turned on, the
かかる制御を実行するセンサコントロール部26の動作について説明する。温度センサ3からの温度情報を温度/電圧変換回路14により、電圧に変換する。その電圧がトラック&ホールド回路27及び増幅器28を通してサーボモータ25に伝わり、放熱フィン2が回転を始める。「タイミング発生器B」32から出力されるタイミング信号により、「電圧保持回路A」29から現状態「ア´」が出力される。また、「タイミング発生器B」32からのタイミングにより、遅延回路33を通して、「電圧保持回路B」30から前状態「イ´」が出力される。
The operation of the
減算回路31により(現状態「ア´」−前状態「イ´」)を計算する。通常はトラック&ホールド回路27はトラッキング状態を維持しながら、放熱フィン2の回転を続けているが、減算回路31の計算結果が負から正に変化するところが最も低温であり、その時にホールドパルスを発生し、トラック&ホールド回路27をホールド状態とする。その結果、サーボモータ25は停止する。この回転位置は当該放熱フィン2についてその気流の向きとの関係で最適な冷却位置である。放熱フィン2を回転させ固定するのは、電源投入時の1回だけである。このように、本実施の形態例によれば、放熱フィン2を最適な位置に固定することにより、放熱フィン2の本来の熱放散性を十分に活用することができる。
The
実施の形態3.
本実施の形態3では、前記実施の形態1におけると同じように放熱フィン2の回転位置を変位させる駆動源としてステッピングモータを用いるとともに温度センサに代えて前記放熱フィンの近くに風量センサを設け、この風量センサから風量情報を得ることにより、放熱フィンを最適な位置に固定する点に特徴がある。
In the third embodiment, as in the first embodiment, a stepping motor is used as a driving source for displacing the rotational position of the radiating
図8、図9により空冷式の半導体素子用放熱フィン装置1Cの構成を説明する。この半導体素子用放熱フィン装置1Cは、図1で説明したカードバスケット11に装着されるカード8a〜8n中の任意の1つであって図2に例示したカード基板8の半導体素子9を冷却するものとして構成されている。図中、放熱フィン2、歯車4、支柱部材7、軸支部7a、歯車53、溝方向54等は前記図3で説明した内容と同じである。異なるのは、温度センサ3に代えて風量センサ36を用いたこと、及び、この風量センサからの風量情報を得ることによりステッピングモータ5を制御して放熱フィン2の回転位置を定める制御手段としてセンサコントロール部35を用いる点である。風量センサ36は放熱フィン2に対し、気流の下流側のカード基板8上に図示省略の支持部材に支持されて配置されている。
The structure of the air-cooling type semiconductor element radiating
図1、図8、図9及びセンサコントロール部35の機能を説明した図10などを適宜参照しながら、風量センサ36の出力に基づきステッピングモータ5を制御して放熱フィン2の半導体素子9に対する回転位置を定めるセンサコントロール部35の制御について説明する。
Referring to FIG. 1, FIG. 8, FIG. 9 and FIG. 10 explaining the function of the
電源スイッチ13を入れ、カードバスケット11の電源を投入する。カードバスケット11に電源が投入されることにより、カード8a〜8n及びブロワ12にも電源が供給される。ブロワ12が回転することにより発生する気流の方向は、カード8a〜8n毎に異なる。電源投入後に、センサコントロール部35によりステッピングモータ5を動作させ、放熱フィン2をゆっくりと回転させ、風量センサ36により風量を測定する。放熱フィン2を1回転させた後、再度放熱フィン2を移動させ、最大風量であった位置に固定する。この回転位置は当該放熱フィン2についてその気流の向きとの関係で最適な冷却位置である。
The
かかる制御を実行するセンサコントロール部35の動作について説明する。
回転スタート制御回路19から放熱フィン2の1回転分のステップパルスを発生させるよう「タイミング発生器A」18に指示を出す。「タイミング発生器A」18がステップパルスを発生させると、ステッピングモータ5が作動し、放熱フィン2がゆっくり回転を始める。また、カウンタ20により、ステップパルス数をカウントする。
The operation of the
The rotation start
風量センサ36からの風量情報を風量/電圧変換回路37により、電圧に変換する。イニシャル時はマルチプレクサ15により、現状態「イ」のみを出力し、「比較回路C」38を通して最大値保持回路39に現状態「イ」を保持する。最大値保持回路39の保持情報が更新されると、更新トリガが出力され、その時の最大時カウント値「ウ´」がカウント保持回路21に保持される。
The air volume information from the
2ステップ目以降は、マルチプレクサ15はOFFとし、最大値保持回路39からの最大値「ア´´」と、現状態「イ」を「比較回路C」38により比較し、最大値保持回路39に保持する最大値「ア´´」を更新していく。また、カウント保持回路21の最大時カウント値「ウ´」も更新していく。これを放熱フィン2が1回転するまで繰り返す。
In the second and subsequent steps, the
再度、回転スタート制御回路19から放熱フィン2の1回転分のステップパルスを発生させるよう「タイミング発生器A」18に指示を出す。また回転スタート制御回路19から更新トリガ禁止ゲートを出力し、カウント保持回路21の値をロックする。放熱フィン2を回転させていき、「比較回路B」22により、カウンタ20からのカウント値「エ」とカウント保持回路21からの最大時カウント値「ウ´」が一致した時に、停止信号を出力し、「タイミング発生器A」18を停止する。これによりステッピングモータ5が停止し、放熱フィン2も停止する。なお初回の1回転の際は、「タイミング発生器A」18はこの停止信号を受け付けないものとする。
The rotation start
また、メモリ23に1回転分の電圧情報を記録することにより、外部のCPU24に情報を送り放熱フィンの形状を変えた場合の電圧情報変化等を検証することができる。放熱フィン2を回転させ固定するのは、電源投入時の1回だけである。このように、本実施の形態によれば、放熱フィン2を最適な位置に固定することにより、放熱フィン2の本来の熱放散性を十分に活用することができる。
Further, by recording voltage information for one rotation in the
実施の形態4.
本実施の形態4では、前記実施の形態2におけると同じように放熱フィン2の回転位置を変位させる駆動源としてサーボモータを用いるとともに前記放熱フィンの近くに風量センサを設け、この風量センサから風量情報を得ることにより、放熱フィンを最適な位置に固定する点に特徴がある。
In the fourth embodiment, as in the second embodiment, a servo motor is used as a drive source for displacing the rotational position of the radiating
図11により空冷式の半導体素子用放熱フィン装置1Dの構成を説明する。この半導体素子用放熱フィン装置1Cは、図1で説明したカードバスケット11に装着されるカード8a〜8n中の任意の1つであって図2に例示したカード基板8の半導体素子9を冷却するものとして構成されている。図中、放熱フィン2、歯車4、支柱部材7、軸支部7a、歯車53、溝方向54等は前記図3で説明した内容と同じである。
The configuration of an air-cooled semiconductor element radiating
異なるのは、温度センサ3に代えて風量センサ36を用いたこと、及び、この風量センサからの風量情報を得ることによりサーボモータ25を制御して放熱フィン2の回転位置を定める制御手段としてセンサコントロール部40を用いる点である。風量センサ36は図9に示したように放熱フィン2に対し、気流の下流側のカード基板8上に図示省略の支持部材に支持されて配置されている。
The difference is that the
図1、図11及びセンサコントロール部40の機能を説明した図12などを適宜参照しながら、風量センサ36の出力に基づきサーボモータ25を制御して放熱フィン2の半導体素子9に対する回転位置を定めるセンサコントロール部40の制御について説明する。
Referring to FIGS. 1 and 11 and FIG. 12 describing the function of the
電源スイッチ13を入れ、カードバスケット11の電源を投入する。カードバスケット11に電源が投入されることにより、カード8a〜8n及びブロワ12にも電源が供給される。ブロワ12が回転することにより発生する気流の方向は、カード8a〜8n毎に異なる。電源投入後に、センサコントロール部40によりサーボモータ25を動作させ、駆動部4により放熱フィン2をゆっくりと回転させ、風量センサ36により風量を測定する。放熱フィン2を回転させていき、最大風量であった位置に固定する。この回転位置は当該放熱フィン2についてその気流の向きとの関係で最適な冷却位置である。
The
かかる制御を実行するセンサコントロール部40の動作について説明する。
風量センサ36からの風量情報を風量/電圧変換回路37により、電圧に変換する。その電圧がトラック&ホールド回路27及び増幅器28を通してサーボモータ25に伝わり、放熱フィン2が回転を始める。「タイミング発生器B」32からのタイミングにより、「電圧保持回路A」29から現状態「ア´」が出力される。また、「タイミング発生器B」32からのタイミング情報により、遅延回路33を通して、「電圧保持回路B」30から前状態「イ´」が出力される。
The operation of the
The air volume information from the
減算回路31により(現状態「ア´」−前状態「イ´」)を計算する。通常はトラック&ホールド回路27はトラッキング状態を維持しながら、放熱フィン2の回転を続けているが、減算回路31の計算結果が正から負に変化するところが最大風量であり、その時にホールドパルスを発生し、トラック&ホールド回路27をホールド状態とする。その結果、サーボモータ25は停止する。この回転位置は当該放熱フィン2についてその気流の向きとの関係で最適な冷却位置である。放熱フィン2を回転させ固定するのは、電源投入時の1回だけである。このように、本実施の形態例によれば、放熱フィン2を最適な位置に固定することにより、放熱フィン2の本来の熱放散性を十分に活用することができる。
ることができる。
The
Can.
実施の形態5.
本実施の形態は、半導体素子に対して送風手段からの風力により放熱フィンを回転可能に構成することにより放熱フィンの回転位置を風力で変位させ、変位後における放熱フィンの回転位置を固定手段で固定する。
図13により空冷式の半導体素子用放熱フィン装置1Eの構成を説明する。この半導体素子用放熱フィン装置1Eは、図1で説明したカードバスケット11に装着されるカード8a〜8n中の任意の1つであって図2に例示したカード基板8の半導体素子9を冷却するものとして構成されている。図中、放熱フィン34は、放熱フィン2に代えて設けられたものであり、ブロワ12に生ずる気流によって容易に回転できるように軽量に製作されたものである。
In the present embodiment, the heat dissipating fins are configured to be rotatable with the wind force from the air blowing means with respect to the semiconductor element, so that the rotational positions of the heat dissipating fins are displaced with the wind force, and the rotational positions of the heat dissipating fins after the displacement are fixed with the fixing means Fix it.
The configuration of an air-cooled semiconductor element radiating
歯車4、支柱部材7、軸支部7a、歯車53、溝方向54等については前記図3で説明した内容と同じである。異なるのは、温度センサ3や風量センサ36などを用いないこと、及び、歯車53に直結してブレーキ55を設けた点である。ブレーキ55としては電磁ブレーキを使用することができる。
The
図1、図13を参照して半導体素子用放熱フィン装置1Eの動作について説明する。
電源スイッチ12を入れ、カードバスケット11の電源を投入する。バスケット11に電源が投入されることにより、カード8a〜8n及びブロワ12にも電源が供給される。ブロワ12が回転することにより発生する気流の方向は、カード8a〜8n毎に異なる。電源投入後に、ブロワ12が回転し気流が発生する。気流に振られて軸支部7aを中心に軽量の放熱フィン34は自然とフィンに気流が通る最適な位置に回転位置が変位する。その後、ブレーキ55を作動させて、変位後の回転位置に軽量の放熱フィン34を固定する。軽量放熱フィン34が変位した後動き、固定するのは、電源投入時の1回だけである。このように、本実施の形態によれば、軽量の放熱フィン34を最適な位置に固定することにより、放熱フィン34の本来の熱放散性を十分に活用することができる。
With reference to FIG. 1 and FIG. 13, the operation of the semiconductor device radiating
The
2 放熱フィン、3 温度センサ、5 ステッピングモータ、6,26,35,40 センサコントロール部、9 半導体素子、25 サーボモータ、36 風量センサ。
2 Radiation fin, 3 Temperature sensor, 5 Stepping motor, 6, 26, 35, 40 Sensor control part, 9 Semiconductor element, 25 Servo motor, 36 Air flow sensor.
Claims (7)
前記半導体素子に対して回転位置可変の放熱フィン、該放熱フィンの周辺に配置されたセンサ、前記放熱フィンの回転位置を変位させる駆動源、前記センサの出力に基づき前記駆動源を制御して前記放熱フィンの回転位置を定めるセンサコントロール部を備えたことを特徴とする半導体素子用放熱フィン装置。 A radiating fin device for a semiconductor element that cools a semiconductor element that is mounted on a main body where airflow is generated by blowing air,
A heat dissipating fin whose rotational position is variable with respect to the semiconductor element, a sensor disposed around the heat dissipating fin, a drive source for displacing the rotational position of the heat dissipating fin, and controlling the drive source based on the output of the sensor A heat dissipation fin device for a semiconductor element, comprising a sensor control unit for determining a rotational position of the heat dissipation fin.
前記半導体素子に対して前記送風手段からの風力により位置可変の放熱フィン、前記放熱フィンの回転位置を固定する固定手段を備えたことを特徴とする半導体素子用放熱フィン装置。 A radiating fin device for a semiconductor element that cools a semiconductor element that is mounted on a main body where airflow is generated by blowing air,
A heat dissipating fin device for a semiconductor element, comprising: a heat dissipating fin whose position is variable with respect to the semiconductor element by wind force from the air blowing means;
前記放熱手段が請求項1から請求項5のうちのいずれか1項記載の半導体素子用放熱フィン装置からなることを特徴とする演算処理用ボード装置。 An arithmetic processing board device including a semiconductor element as a cooling target, a heat dissipating means for cooling the semiconductor element, and a substrate provided with the semiconductor element and the heat dissipating means,
6. The arithmetic processing board device according to claim 1, wherein the heat dissipating means comprises the heat dissipating fin device for a semiconductor element according to any one of claims 1 to 5.
前記本体部に請求項6記載の演算処理用ボード装置が複数取り付けられたことを特徴とする信号処理装置。 In the signal processing device in which the arithmetic processing board device and the air blowing means are attached to the main body,
A signal processing apparatus comprising a plurality of arithmetic processing board devices according to claim 6 attached to the main body.
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- 2005-06-16 JP JP2005176728A patent/JP2006351872A/en active Pending
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