JP2017174847A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体部品の温度上昇を抑制した半導体装置を提供する。
【解決手段】実施形態の半導体装置は、第１の面と前記第１の面の反対側に位置する第２
の面とを含む回路基板と、前記回路基板の端部に設けられた外部コネクタと、前記第１の
面及び前記第２の面を覆い、かつ、前記第１の面と対向し第１の開口が設けられた第３の
面と、前記第２の面と対向する第４の面と、第２の開口が設けられ前記回路基板の端部と
反対側の端部と対向する第５の面と、を含む筐体と、前記外部コネクタと前記第５の面と
の間に位置するとともに、前記第１の面に搭載された半導体チップと、を具備し、前記第
１の開口と第５の面との間の距離は、前記半導体チップと第５の面との間の距離よりも長
い。
【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、半導体装置に関する。

コントローラや不揮発性メモリ等の半導体部品が基板に搭載されたＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ
Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）が知られている。これら半導体部品は、動作中に熱を発生さ
せる。

特許第５４９８５２９号

本実施形態が解決しようとする課題は、半導体部品の温度上昇を抑制した半導体装置を
提供することである。

実施形態の半導体装置は、第１の面と前記第１の面の反対側に位置する第２の面とを含
む回路基板と、前記回路基板の端部に設けられた外部コネクタと、前記第１の面及び前記
第２の面を覆い、かつ、前記第１の面と対向し第１の開口が設けられた第３の面と、前記
第２の面と対向する第４の面と、第２の開口が設けられ前記回路基板の端部と反対側の端
部と対向する第５の面と、を含む筐体と、前記外部コネクタと前記第５の面との間に位置
するとともに、前記第１の面に搭載された半導体チップと、を具備し、前記第１の開口と
第５の面との間の距離は、前記半導体チップと第５の面との間の距離よりも長い。

第１の実施形態に係る半導体装置を用いた具体例を示す図。 第１の実施形態に係る半導体装置を示す斜視図。 第１の実施形態に係る半導体装置を示す断面図。 第１の実施形態に係る半導体装置を示す平面図。 第２の実施形態に係る半導体装置を示す平面図。 第２の実施形態に係る半導体装置を示す平面図。 第３の実施形態に係る半導体装置を示す平面図。 第４の実施形態に係る半導体装置を示す断面図。

以下、発明を実施するための実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る半導体装置について図１乃至図４を参照して説明する。なお、以
下の図面の記載において、同一な部分には同一の符号で表している。ただし、図面は厚さ
と平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なり、模式的なものである。なお、本明
細書においては基本的に、ユーザ側を「前方」、ユーザから遠い側を「後方」、ユーザか
ら見て左側を「左方向」、ユーザから見て右側を「右方向」、ユーザから見て上方を「上
方向」、ユーザから見て下方を「下方向」と定義する。

図１は、第１の実施形態に係る半導体装置２６が用いられた具体例であるデータセンタ
ー１の一部を示す斜視図である。データセンター１は、例えば、サーバシステム、記憶シ
ステム、及び装置とも称され得る。データセンター１は、複数のサーバファーム２と、ル
ータと、スイッチングハブとのような種々の装置や、装置間を接続するケーブルのような
種々の部品を有する。図１は、一つのサーバファーム２を示す。

図１に示すように、本明細書において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が定義される。Ｘ軸とＹ軸
とＺ軸とは、互いに直交する。Ｘ軸は、サーバファーム２の幅に沿う。Ｙ軸は、サーバフ
ァーム２の奥行きに沿う。Ｚ軸は、サーバファーム２の高さに沿う。

サーバファーム２は、ラック３と、複数のモジュールエンクロージャ４と、複数のサー
バモジュール５とを有する。それぞれのモジュールエンクロージャ４に、複数のサーバモ
ジュール５が格納される。複数のサーバモジュール５を格納したモジュールエンクロージ
ャ４は、ラックマウント型サーバを形成する。なお、データセンター１のサーバはこれに
限らず、ブレードサーバのような他のサーバであっても良い。

ラック３は、Ｚ軸に沿う方向に延びる二つの支柱３ａを有する。支柱３ａに、Ｚ軸に沿
う方向に並んで配置された複数のネジ穴が設けられる。二つの支柱３ａは、Ｘ軸に沿う方
向に離間して配置される。支柱３ａの間に、モジュールエンクロージャ４が挿入可能であ
る。

モジュールエンクロージャ４は、エンクロージャケース１１と、取付部材１２とを有す
る。モジュールエンクロージャ４は、エンクロージャケース１１に格納された電源ユニッ
トをさらに有しても良い。エンクロージャケース１１に、例えば四つのモジュールスロッ
ト１３が設けられる。

取付部材１２は、エンクロージャケース１１の前方の端部から、Ｘ軸に沿う方向に、エ
ンクロージャケース１１の外側に向かって延びる。取付部材１２に、支柱３ａのネジ穴に
対応する孔が設けられる。取付部材１２は、例えばボルトによって、ラック３の支柱３ａ
に固定される。これにより、モジュールエンクロージャ４がラック３に取り付けられる。

サーバモジュール５は、エンクロージャケース１１のモジュールスロット１３に挿入可
能である。サーバモジュール５は、モジュールスロット１３に挿入されると、例えばモジ
ュールエンクロージャ４の電源ユニットから電力を供給されることが可能となる。なお、
サーバモジュール５は他の装置から電力を供給されても良い。

サーバモジュール５は、例えば、モジュールケース２１と、モジュール基板２２と、中
央演算処理装置（ＣＰＵ）２３と、複数のメモリ２４と、複数のファン２５と、複数の半
導体装置２６とを有する。モジュール基板２２は、例えば、基板、配線板、及び回路板と
も称され得る。ファン２５は、例えば、送風部及び冷却装置とも称され得る。

モジュールケース２１は、例えば、上部が開放されるとともにＹ軸に沿う方向に延びた
略矩形の箱型に形成される。なお、モジュールケース２１の形状はこれに限らず、例えば
、上部が閉塞された箱型に形成されても良い。モジュールケース２１に、モジュール基板
２２、ＣＰＵ２３、メモリ２４、ファン２５、半導体装置２６、及び他の部品が収容され
る。

モジュールケース２１は、フロントパネル２７を有する。フロントパネル２７は、モジ
ュールケース２１の前方の端部に設けられた壁である。フロントパネル２７に、ＵＳＢコ
ネクタのような種々のコネクタが設けられる。

モジュール基板２２は、例えば、プリント配線板である。なお、モジュール基板２２は
、他の基板であっても良い。モジュール基板２２に直接的に、又は他の部品を介して、Ｃ
ＰＵ２３、メモリ２４、ファン２５、半導体装置２６、及び他の部品が実装される。

ファン２５は、Ｙ軸に沿う方向において、ＣＰＵ２３及びメモリ２４と、半導体装置２
６との間に配置される。ファン２５は、作動することで、モジュールケース２１の内部に
、Ｙ軸に沿う方向の空気の流れ（風）を生じさせることが可能である。これにより、ファ
ン２５は、ＣＰＵ２３、メモリ２４、半導体装置２６、及び他の部品を冷却することがで
きる。本実施形態において、ファン２５は後方から前方へ空気の流れ（風）を生じさせて
いる。

半導体装置２６は、例えばＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）であるが、
これに限定されない。半導体装置２６は例えばフロントパネル２７に取り付けられたドラ
イブケージにそれぞれ収容される。

次に、第１の実施形態に係る半導体装置２６の構成について説明する。

図２は、第１の実施形態に係る半導体装置２６を分解した斜視図である。図２に示すよ
うに半導体装置２６は、筐体４１内に回路基板４２を保持する。回路基板４２はＺ軸方向
に対して上方向の面（第１面）４２ａと第１面４２ａと反対の面（第２面）４２ｂとを有
する。第１面４２ａ及び第２面４２ｂを除いた面を側面とする。回路基板４２の第１面４
２ａには不揮発性メモリ４３、コントローラ４４、不揮発性メモリ４３よりも高速で動作
可能な揮発性メモリ４５を有する。また、図示しないがオシレータ（ＯＳＣ）、ＥＥＰＲ
ＯＭ、電源回路、温度センサ、コンデンサ、及び抵抗等のその他の半導体部品等も回路基
板４２の第１面４２ａに有する。

不揮発性メモリ４３は、例えばＮＡＮＤ型フラッシュメモリ（以下、ＮＡＮＤメモリと
略す）である。以降の説明では、不揮発性メモリ４３を、「ＮＡＮＤメモリ４３」として
説明するが、不揮発性メモリ４３はこれに限らず、例えばＭＲＡＭ等の、不揮発性の他の
メモリでも良い。ＮＡＮＤメモリ４３の数は例えば２〜８個であるが、ＮＡＮＤメモリ４
３の数はこれに限定されない。

コントローラ４４は、ＮＡＮＤメモリ４３の動作を制御する。すなわち、コントローラ
４４は、ＮＡＮＤメモリ４３に対するデータの書き込み、読み出し、及び消去を制御する
。コントローラ４４は動作時に高温になりやすいという性質がある。また、コントローラ
４４は、回路基板４２の図示されない配線層によって他の半導体部品である例えばＮＡＮ
Ｄメモリ４３等と接続されているため、ＮＡＮＤメモリ４３もコントローラ４４の影響を
受け高温になりやすい。また、コントローラ４４表面から発生した熱が筐体４１内に放出
され、ＮＡＮＤメモリ４３側に拡散することにより、ＮＡＮＤメモリ４３が高温になる場
合も考えられる。これらの半導体部品は高温になると、動作特性が劣る虞がある。

揮発性メモリ４５は例えばＤＲＡＭである。以降の説明では、揮発性メモリ４５を、「
ＤＲＡＭ４５」として説明するが、揮発性メモリ４５はこれに限らず、揮発性の他のメモ
リでも良い。

なお、本実施形態のＮＡＮＤメモリ４３やコントローラ４４は、半導体部品である半導
体パッケージとして実装される。例えばＮＡＮＤメモリ４３の半導体パッケージは、Ｓｉ
Ｐ(Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｐａｃｋａｇｅ)タイプのモジュールであり、複数の半導体チッ
プが１つのパッケージ内に封止されている。

回路基板４２は、例えばガラスエポキシ樹脂等の材料で構成された略矩形状の回路基板
である。回路基板４２の第１面４２aには、複数の半導体部品が搭載されるが、例えばＮ
ＡＮＤメモリ４３等が回路基板４２の第２面４２ｂに搭載されていても構わない。図２に
示すように回路基板４２には前方にサーバと接続される外部コネクタ４７を有する。

外部コネクタ４７は一部が半導体装置２６の外部に露出する。外部コネクタ４７は、例
えば、サーバモジュール５のモジュール基板２２に接続されたコネクタを介して、モジュ
ール基板２２に電気的に接続される。これにより、半導体装置２６は、サーバモジュール
５又はモジュールエンクロージャ４から電力の供給を受けたり、データの伝送を行ったり
することが可能となる。

回路基板４２は、第１面４２ａと第２面４２ｂとを含む外周面を筐体４１に覆われる。
筐体４１はＺ軸に対向する上面４１ａ（第３面）及び下面４１ｂ（第４面）と、筐体４１
後方の側面４１ｃ（第５面）と、Ｘ軸に対向し右方向の側面４１ｄ（第６面）と、左方向
の側面４１ｅ（第７面）と、を有する。筐体４１は、例えば略矩形状である。筐体４１は
、金属または樹脂等を含む材料から構成される。

なお、本実施形態の半導体装置２６は、図２に示した構造に限定されない。

本実施形態において、筐体４１の第３面４１ａ、第４面４１ｂ、及び第５面４１ｃには
それぞれ開口４６ａ（第１の開口）、開口４６ｂ（第３の開口）、開口４６ｃ（第２の開
口）を有する。開口は、例えば孔部及び貫通穴とも称され得る。開口４６ａ、４６ｂ、４
６ｃは例えば略矩形状である。第３面４１ａ及び第４面４１ｂそれぞれの開口４６ａ、４
６ｂは、例えば半導体装置２６の前方にあって、回路基板４２の第１面４２ａに搭載され
たコントローラ４４やＮＡＮＤメモリ４３等の半導体部品よりも前方側に設けられる。つ
まり、本実施形態において開口４６ａ、４６ｂと第５面との間の距離Ｄ１は、半導体部品
（ここではコントローラ４４）と第５面４１ｃとの間の距離Ｄ２よりも長い（Ｄ１≧Ｄ２
）。ただし、ここでの距離とは、コントローラ４４（もしくは開口４６ａ、４６ｂ）にお
いて、第５面４１ｃと最も近い端部（もしくは辺部）と第５面４１ｃとの間の距離を指す
。

上記のように筐体４１の第５面４１ｃに開口４６ｃを設けることによって、ファン２５
によって生じる風が筐体４１内に入りやすくなる。つまり、ファン２５によって生じる風
は開口４６ｃから入り、開口４６ａ及び４６ｂから排出される。

また、本実施形態において、回路基板４２の第１面４２ａ及び第２面４２ｂに補助部材
４８を有する。

以下、図３及び図４を用いて回路基板４２に設けられた補助部材４８と、その役割につ
いて説明する。

図３は、半導体装置２６のＺ―Ｙ平面の縦断面模式図である。図４は、半導体装置２６
の筐体４１の一部を除去したＸ−Ｙ平面の平面模式図である。図３及び図４は、便宜上Ｎ
ＡＮＤメモリ４３及びコントローラ４４以外の半導体部品は図示していない。

図３に示すように、半導体装置２６は、回路基板４２が筐体４１に覆われた構造を有す
る。筐体４１には開口４６ａ、４６ｂ、４６ｃを有する。回路基板４２の第１面４２ａ及
び第２面４２ｂには補助部材４８ａ〜ｄが設けられる。図３に示すように、補助部材４８
ａは、例えば第１面４２ａに位置しコントローラ４４の上面と開口４６ａの前方の外周と
をつなぐ。補助部材４８ｂは、例えば第１面４２ａに位置しコントローラ４４とＮＡＮＤ
メモリ４３との間の隙間に設けられ、コントローラ４４の上面とＮＡＮＤメモリ４３の上
面とをつなぐ。補助部材４８ｃは、例えば回路基板４２の後方の端部に設けられ、空気の
流れ（風）がＮＡＮＤメモリ４３や回路基板４２に衝突し停滞するのを防ぎ、より効率的
に風を筐体４１の内部に送り込むことが可能である。補助部材４８ｄは、例えば第２面４
２ｂに位置し回路基板４２と開口４６ｂの前方の外周とをつなぐ。上記のように補助部材
４８ａ〜ｄを設けることによって、図３に示すように後方の開口４６ｃから入り込んだ空
気（風）が、半導体部品間の隙間に入りこむことや、半導体部品等に衝突することで、空
気の流れを停滞させる可能性を低減できる。補助部材４８ａ〜ｄは、中が空洞でも密でも
構わない。ただし中が空洞の場合、半導体装置２６全体が軽くなる。

補助部材４８ａ〜ｄは例えば樹脂等の非導電性の材料が好ましい。その理由は、例えば
補助部材４８ａ〜ｄが導電性材料の場合、回路基板４２上の配線等から補助部材４８ａ〜
ｄに電気が流れ、ショートしてしまう虞があるからである。

なお、本実施形態において、空気の流れは図３に示すように、回路基板の第１面４２ａ
上部だけでなく回路基板の第２面４２ｂ下部にもある。

図４に示すように、補助部材４８は半導体部品のＹ軸方向側に隣接した位置だけでなく
、Ｘ軸方向側に隣接した位置にも設けられる。この半導体部品のＸ軸方向側に隣接した位
置に設けられた補助部材４８ｅは、Ｚ軸方向に関して回路基板４２の第１面４２ａと筐体
４１の第３面の間に亘って設けられる。補助部材４８ｅを設けることにより、第３開口か
ら入った空気が筐体内でＸ軸方向（左右方向）に拡散することなく開口４６ａから排出さ
れる。なお、補助部材４８ａ〜ｅをまとめて補助部材４８としている。

本実施形態において、開口４６ｃは開口４６ａ、４６ｂより開口面積が大きくなってい
る。つまり、開口４６ｃよりも開口４６ａ、４６ｂの方が空気の排出口が狭い。よって筐
体４１内に入った空気は排出口（開口４６ａ、４６ｂ）付近で空気の流れる速度が速くな
る。

補助部材４８は、筐体４１が樹脂の場合は、例えばあらかじめ同材料の補助部材４８を
設けた筐体４１を金型等で形成し、筐体４１に回路基板４２をはめ込んでも良い。もしく
は、筐体４１が金属等の場合は、樹脂等で作成した補助部材４８をネジまたは粘着性物質
で回路基板４２に固定しても良いし、補助部材４８に爪（フック）を形成して回路基板４
２に引っ掛けるように固定しても良い。ただし、補助部材４８の固定方法はこれに限定さ
れない。

本実施形態に係る半導体装置２６によれば、半導体装置２６の後方から前方にかけてフ
ァンによる空気の流れ（風）がある場合に、半導体装置２６の筐体４１の第３面４１ａ、
第４面４１ｂ及び第５面４１ｃに開口４６ｃを設けることによって、例えば図１に示され
たファン２５から発生される風を利用して、筐体４１内部に空気の流れを作ることができ
る。このような空気の流れによって、例えばコントローラ４４やＮＡＮＤメモリ４３等の
高温になる半導体部品を冷却することが可能となり、半導体部品が高温になることによっ
て動作特性が落ちる虞を低減することができる。なお、開口４６ａは第３面４１ａ及び第
５面４１ｃの２箇所のみに設けても、筐体内に風を送ることができるため半導体部品を冷
却することが可能となる。ただし、さらに第４面４１ｂに開口４６ｂを設けることで回路
基板の上下に空気の流れができるため、より効率的に半導体部品を冷却することが可能に
なる。

また、半導体部品間に補助部材４８を設けることによって、開口４６ｃから入り込んだ
空気（風）が、半導体部品間の隙間に入りこむことや、半導体部品等に衝突することで、
空気の流れを停滞させる可能性を低減できる。さらには、Ｘ軸方向に空気が逃げることを
抑制し効率的に空気の流れを形成することができるため、より半導体部品を冷却すること
が可能となる。

さらに、風が侵入される第５面４１ｃの開口４６ｃの開口面積を、空気が排出される第
３面及び第４面の開口の開口面積よりも大きく設けることによって、第３面及び第４面の
開口付近での空気の流れが速くなる。よって、半導体部品から発生された熱を速く筐体外
に排出できるため、より効率的に半導体部品を冷却することが可能になる。

本実施形態において、ＮＡＮＤメモリ４３を後方側、コントローラ４４を前方側に配置
することにより、例えば最も熱を発生させるコントローラ４４からの熱が風によってＮＡ
ＮＤメモリ４３側に拡散し、ＮＡＮＤメモリ４３の温度が上昇する可能性を抑制する。

なお、本実施形態において、半導体部品はコントローラやＮＡＮＤメモリに限定されず
、例えばＤＲＡＭ等でも良い。また、半導体部品の実装される数や補助部材の数、及びそ
の形状等も限定されない。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について図５及び図６を用いて説明する。

第２の実施形態は、第１の実施形態と比較して、例えば半導体装置２６の前方にＺ軸方
向に対しての実装高さが高い部品等があり、空気の流れが遮られる可能性がある際に、開
口を筐体の第３面及び第４面に設けるのではなく、側面の第６面及び第７面の少なくとも
いずれかに設けるというものである。なお、その他の構成は第１の実施形態と同様なため
、その説明は省略する。

図５及び図６は、第２の本実施形態の半導体装置２６の構成を示すＸ−Ｙ平面の平面図
である。図５乃至図６の平面図は、筐体４１の一部を除去し回路基板４２を露出させた状
態を示す。なお、半導体部品は便宜上コントローラ４４のみを示しているが、半導体部品
はコントローラ４４に限定されない。

図５に示すように、開口４６ｄは筐体４１の第６面４１ｄに設けられる。これにより、
開口４６ｃから筐体４１内に入った空気は、開口４６ｄから排出される。つまり、筐体４
１の右方向から排出される。そのため、前方に実装高さが高い部品等があった場合にも空
気の流れを遮断される虞が無い。なお、開口４６ｄは筐体４１の第６面４１ｄに限らず、
第７面４１ｅにあってもかまわない。

ここで開口４６ｄは、例えば半導体装置２６の前方であって、回路基板４２の第１面４
２ａに搭載されたコントローラ４４等の半導体部品よりも前方側に設けられる。つまり、
本実施形態において開口４６ｄと第５面４１ｃとの間の距離Ｄ３は、半導体部品（ここで
はコントローラ４４）と第５面４１ｃとの間の距離Ｄ４よりも長い（Ｄ３≧Ｄ４）。

また、図６に示すように筐体４１の第６面４１ｄ及び第７面４１ｅの両方に開口４６ｄ
、４６ｅがあってもかまわない。また、この時、開口４６ｄまたは４６ｅよりも開口４６
ｃの方が、開口面積が大きい。

また、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に開口に沿って補助部材４８が設
けられている。図５に示すように、補助部材４８はコントローラ４４のＸ軸方向側に隣接
し、開口４６ｃと開口４６ｄとをつなぐ。また補助部材４８はＺ軸方向に対して回路基板
４２の第１面４２ａと筐体４１の第３面４１ａとの間に亘って設けられ、Ｘ軸方向に対し
て空気の拡散を抑制する。同様に図６に示すように、補助部材４８はコントローラ４４の
Ｘ軸方向側に隣接し、かつ、Ｚ軸方向に対して回路基板４２の第１面４２ａと筐体４１の
第３面４１ａとの間に亘って設けられる。補助部材４８によって形成される空気の通り道
は、回路基板４２の後方から前方にかけて狭くなっている。つまり、Ｘ軸方向に対する補
助部材４８と補助部材４８との間の距離は回路基板４２の後方よりも前方の方が短い。

本実施形態に係る半導体装置２６によれば、例えば半導体装置２６の前方に実装高さが
高い部品等があり、後方からの空気の流れが遮られる場合に、筐体４１の側面である第６
面４１ｄ及び第７面４１ｅの少なくともいずれかに開口を設けることで、左右に排出され
る空気の流れを形成し、回路基板４２に搭載される半導体部品をより効率的に冷却するこ
とが可能となる。

なお、開口４６ｄ及び開口４６ｅの位置は半導体部品の種類や位置によって適宜選択可
能である。

（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について図７を用いて説明する。

第３の実施形態は、第１及び第２の実施形態と比較して、半導体装置のＹ軸方向に対し
てではなくＸ軸方向に対してファンによる空気の流れがある場合に、筐体の側面である第
６面及び第７面に開口を設けるというものである。なお、その他の構成は第１及び第２の
実施形態と同様なため、その説明は省略する。

図７は第３の本実施形態の半導体装置２６の構成を示すＸ−Ｙ平面の平面図である。図
７の平面図は筐体４１の一部を除去し回路基板４２を露出させたときの状態を示す。なお
、半導体部品は便宜上コントローラ４４のみを示しているが、半導体部品はコントローラ
４４に限定されない。

図７に示すように、開口４６ｄ、４６ｅは筐体４１の第６面４１ｄ及び第７面４１ｅに
設けられる。また、第１及び第２の実施形態同様に開口４６ｄ、４６ｅ及びコントローラ
４４に沿って補助部材４８が設けられる。本実施形態において、ファン２５による空気の
流れ（風）は、筐体４１の第７面４１ｅ側から第６面４１ｄ側に流れている。よって、筐
体４１内に空気を侵入させる開口４６ｅは、空気が排出される開口４６ｄよりも開口面積
が大きく形成される。なお、空気の流れが逆の場合は、開口４６ｅよりも開口４６ｄの開
口面積を大きくすればよい。そうすることで空気が排出される開口付近での空気の流れが
速くなり、半導体部品から発生された熱を速く筐体外に排出できる。

また、第１及び第２の実施形態同様に、回路基板４２には補助部材４８が設けられる。
図７に示すように、補助部材４８はコントローラ４４のＹ軸方向側に隣接し開口４６ｅと
開口４６ｄとをつなぎ、かつ、Ｚ軸方向に対して回路基板４２の第１面４２ａと筐体４１
の第３面４１ａとの間に亘って設けられる。補助部材４８によって形成される空気の通り
道は、回路基板４２の左方向から右方向にかけて狭くなっている。つまり、Ｙ軸方向に対
する補助部材４８と補助部材４８との間の距離は回路基板４２の左方向よりも右方向の方
が短い。

本実施形態に係る半導体装置２６によれば、Ｘ軸方向に対してファンによる空気の流れ
がある場合に、第６面及び第７面に開口を設けることで筐体内に空気が入り排出されるこ
とで、回路基板上の半導体部品をより効率的に冷却することが可能となる。

（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態について図８を用いて説明する。

第４の実施形態は、第１の実施形態と比較して、半導体装置の前方から後方にかけてフ
ァンによる空気の流れ（風）がある場合に、筐体の第３面及び第４面の前方側のＸ−Ｚ平
面に設けられた開口４６ｆ、４６ｇを有する。つまり、筐体４１は、前方のＺ軸方向に対
しての高さは後方に比べて低い。そのため筐体４１は第３面４１ａ及び第４面４１ｂにお
いて前方に段差を有する。なお、その他の構成は第１の実施形態と同様なため、その説明
は省略する。

図８は、第４の本実施形態の半導体装置２６の構成を示すＺ―Ｙ平面の断面図である。
なお、半導体部品は便宜上コントローラ４４のみを示しているが、半導体部品はコントロ
ーラ４４に限定されない。

図８に示すように、本実施形態の半導体装置２６の筐体４１は、第３面４１ａ及び第４
面４１ｂに、空気が入り込みやすい形状の段差Ａが設けられている。段差Ａ部分には、Ｘ
−Ｚ平面に設けられた開口４６ｆ、４６ｇを有する。そのため、筐体４１の第３面４１ａ
及び第４面４１ｂのＸ−Ｙ平面に開口を設けるよりも、より空気が筐体４１内に入りやす
くなる。また、第１乃至第３の実施形態同様に、例えば、コントローラ４４の上面と開口
４６ｆとをつなぐように補助部材４８が設けられる。さらに、例えば回路基板４２の第２
面４２ｂや回路基板４２の後方の端部にも補助部材４８が設けられる。

本実施形態に係る半導体装置２６によれば、半導体装置の前方から後方にかけてファン
による空気の流れがある場合に、半導体装置前方の筐体の第３面及び第４面に段差を設け
、Ｘ−Ｚ平面の開口を形成することで、空気を筐体内に入り込みやすくし、より効率的に
半導体部品を冷却することが可能となる。

なお、第１乃至第４の実施形態で示した半導体装置を用いた具体例としてデータセンタ
ーを例として説明したが、例えばＰＣ等のその他の電子機器にも適用できる。

また、第１乃至第４の実施形態で示した補助部材は、図面では模式的に直線で示してい
るが、実際には流線型のほうが好ましい。流線型にすると、より空気抵抗を減らすことが
できる。なお、補助部材及び開口の数や位置は適宜選択可能である。

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したもの
であり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他
の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省
略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要
旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ データセンター
２ サーバファーム
３ ラック
３ａ 支柱
４ モジュールエンクロージャ
５ サーバモジュール
１１ エンクロージャケース
１２ 取付部材
１３ モジュールスロット
２１ モジュールケース
２２ モジュール基板
２３ ＣＰＵ
２４ メモリ
２５ ファン
２６ 半導体装置
２７ フロントパネル
４１ 筐体
４２ 回路基板
４３ ＮＡＮＤチップ
４４ コントローラ
４５ ＤＲＡＭ
４６ 開口
４７ 外部コネクタ
４８ 補助部材

Claims (7)

1. 第１の面と前記第１の面の反対側に位置する第２の面とを含む回路基板と、
   前記回路基板の端部に設けられた外部コネクタと、
   前記第１の面及び前記第２の面を覆い、かつ、前記第１の面と対向し第１の開口が設け
   られた第３の面と、前記第２の面と対向する第４の面と、第２の開口が設けられ前記回路
   基板の端部と反対側の端部と対向する第５の面と、を含む筐体と、
   前記外部コネクタと前記第５の面との間に位置するとともに、前記第１の面に搭載され
   た半導体チップと、
   を具備し、
   前記第１の開口と第５の面との間の距離は、前記半導体チップと第５の面との間の距離
   よりも長い半導体装置。
2. 前記第４の面は第３の開口を有し、前記第３の開口と第５の面との間の距離は、前記半
   導体チップと第５の面との間の距離よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の半導体
   装置。
3. 前記第１の開口及び前記第３の開口は、前記第２の開口よりも開口面積が小さいことを
   特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
4. 回路基板と、
   前記回路基板の端部に設けられた外部コネクタと、
   前記回路基板を覆い、かつ、前記回路基板の前記端部側の側面を除いた側面とそれぞれ
   対向する第１側面、第２側面及び第３側面とを含む筐体と、
   前記回路基板の端部と反対側の端部と対向する前記第１側面と前記外部コネクタとの間
   及び前記第２側面と前記第３側面との間に位置するとともに、前記回路基板に搭載された
   半導体チップと、
   を具備し、
   前記第２側面及び前記第３側面の少なくともいずれかの面には第１の開口が設けられ、
   前記第１側面には第２の開口が設けられ、
   前記第２の開口と前記第１側面との間の距離は、前記半導体チップと第１側面との間の
   距離よりも長い半導体装置。
5. 前記第１の開口は、前記第２の開口よりも開口面積が小さいことを特徴とする請求項４
   に記載の半導体装置。
6. 前記外部コネクタと前記半導体チップとの間及び前記第２の開口と対向する前記半導体
   チップの側面の近傍の少なくともいずれかに空気の流れを制御する補助部材が設けられる
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置。
7. 回路基板と、
   前記回路基板に搭載され、１対の対向する第１側面及び第２側面を有する半導体チップ
   と、
   前記回路基板を収容するとともに複数の面を有する筐体と、
   を具備し、
   前記筐体は、前記第１側面よりも外側の第１部分と前記第２側面よりも外側の第２部分
   とにそれぞれ少なくとも１つ以上の開口を有し、
   前記開口は前記第１部分及び前記第２部分で前記複数の面のうちの互いに異なる面に形
   成されることを特徴とする半導体装置。

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