(57)【要約】【課題】  ヒートシンクが部品や筐体に適切に装着されているか否かを容易に検出することができる電子回路、および、ヒートシンク装着検出方法を提供すること。【解決手段】  部品１１及び接地部材３０に接続可能な導電性のヒートシンク２０と、ヒートシンク２０が部品１１に装着された場合に、ヒートシンク２０と接続可能な位置に配置されたヒートシンク接続部１５とを有する基板１０と、ヒートシンク接続部１５の少なくとも１つに所定の電圧を印可する電圧印加部１２と、ヒートシンク接続部の電位を検出する電位検出部１７と、電位検出部１７における電位の検出結果に基づいて、ヒートシンク２０がヒートシンク接続部１５および接地部材３０と接続されたか否かを判定し、判定結果を出力する接続判定部１８と、を備えることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品及び接地部材に接続可能な導電性のヒートシンクと、
前記ヒートシンクが前記部品に装着された場合に、前記ヒートシンクと接続可能な位置に配置されたヒートシンク接続部を有する基板と、
前記ヒートシンク接続部の少なくとも１つに所定の電圧を印可する電圧印加部と、
前記ヒートシンク接続部の電位を検出する電位検出部と、
前記電位検出部における前記電位の検出結果に基づいて、前記ヒートシンクが前記ヒートシンク接続部および前記接地部材と接続されたか否かを判定し、判定結果を出力する接続判定部と、
を備えることを特徴とする電子回路。
【請求項２】
前記ヒートシンク接続部は、所定の電圧が印加される第１のヒートシンク接続部と、所定の電圧が印加されない第２のヒートシンク接続部とからなることを特徴とする請求項１に記載の電子回路。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電子回路におけるヒートシンク装着検出方法であって、
前記ヒートシンクを前記部品に装着し、前記ヒートシンクを前記ヒートシンク接続部と前記接地部材に接続するヒートシンク装着ステップと、
前記ヒートシンク接続部の少なくとも１つに所定の電圧を印可する電圧印加ステップと、
前記ヒートシンク接続部の電位を検出する電位検出ステップと、
前記電位検出ステップにおける前記電位の検出結果に基づいて、前記ヒートシンクが前記ヒートシンク接続部および前記接地部材と接続されたか否かを判定する接続判定ステップと、
前記接続判定ステップにおける判定結果を出力する出力ステップと、
を含むことを特徴とするヒートシンク装着検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートシンクの装着を検出する電子回路、および、ヒートシンク装着検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発熱する部品の放熱を促進するため、ヒートシンクが用いられている。ヒートシンクは、発熱する部品に取り付けられ、ヒートシンクが熱を放散することにより、部品の温度を低下させる。このヒートシンクには、熱伝導率の大きいアルミや銅などの金属が一般に用いられる。金属製のヒートシンクは、部品の温度を下げるだけでなく、ヒートシンクを筐体等に接地することにより、静電気や磁気の影響を除去することもできる。
【０００３】
例えば、特許文献１の放熱構造は、集積回路等の発熱体をプリント配線基板に搭載してシールドケースに実装する際、コイルばね状のヒートシンクを介してシールドケースの壁面へ伝導することにより、放熱効果を向上させている。
【０００４】
特許文献２のＬＳＩパッケージ用冷却装置は、ＬＳＩパッケージの上面に、フェライトコアで囲んだ熱伝導性の良いヒートシンクを、熱伝導性に優れたゴムシートを介して設置することにより、ＬＳＩパッケージから発生する熱と輻射ノイズの両方を抑制している。
【０００５】
特許文献３のヒートシンクは、電気素子に接する第１の接触部と、筐体の底部に接する第２の接触部と、第１および第２の接触部を滑らかに繋ぎ、排気ファンによる送風方向に沿って凸となる曲成部にすることにより、発熱源を重点的に冷却しつつ、全体を効率的に冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１８２６３号公報
【特許文献２】特開平１０−１７３１１３号公報
【特許文献３】特開２０１０−２０３７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来技術を用いたとしても、ヒートシンクと部品や筐体等が適切に装着されていなければ、放熱機能や、静電気や磁気の除去機能を十分に発揮できないという問題がある。例えば、ヒートシンクがＩＣ（Integrated Circuit）に適切に装着されていないと、ヒートシンクによる放熱が不十分となって、ＩＣが熱暴走し、破損あるいは発火する危険性が生じる。また、ヒートシンクと筐体が適切に接触していないと、部品から発生するノイズを完全にシールドできないという問題が生じる。
【０００８】
本発明は、ヒートシンクが部品や筐体に適切に装着されているか否かを容易に検出することができる電子回路、および、ヒートシンク装着検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電子回路は、部品及び接地部材に接続可能な導電性のヒートシンクと、ヒートシンクが部品に装着された場合に、ヒートシンクと接続可能な位置に配置されたヒートシンク接続部を有する基板と、ヒートシンク接続部の少なくとも１つに所定の電圧を印可する電圧印加部と、ヒートシンク接続部の電位を検出する電位検出部と、電位検出部における電位の検出結果に基づいて、ヒートシンクがヒートシンク接続部および接地部材と接続されたか否かを判定し、判定結果を出力する接続判定部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の電子回路は、ヒートシンク接続部は、所定の電圧が印加される第１のヒートシンク接続部と、所定の電圧が印加されない第２のヒートシンク接続部とからなることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のヒートシンク装着検出方法は、電子回路におけるヒートシンク装着検出方法であって、ヒートシンクを部品に装着し、ヒートシンクをヒートシンク接続部と接地部材に接続するヒートシンク装着ステップと、ヒートシンク接続部の少なくとも１つに所定の電圧を印可する電圧印加ステップと、ヒートシンク接続部の電位を検出する電位検出ステップと、電位検出ステップにおける電位の検出結果に基づいて、ヒートシンクがヒートシンク接続部および接地部材と接続されたか否かを判定する接続判定ステップと、接続判定ステップにおける判定結果を出力する出力ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ヒートシンクが部品や筐体に適切に装着されているか否かを容易に検出することができる電子回路、および、ヒートシンク装着検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子回路１を示す平面図である。
【図２】電子回路１におけるヒートシンクの接続構造を示す側面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る電子回路２を示す平面図である。
【図４】電子回路２におけるヒートシンクの接続状態を判定するための判定表である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
以下に、本発明の実施形態に係る電子回路について説明する。以下では、例として、ヒートシンクが装着される部品がＩＣ（Integrated Circuit）である場合について説明する。ＩＣには、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＳＯＣ（System-On-a-Chip）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、マイクロコンピュータなどが含まれる。なお、本発明の電子回路は、ＩＣ以外の部品にヒートシンクを装着する場合にも適用することができる。
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子回路１を示す平面図である。図１に示すように、本発明の電子回路１は、基板１０及び基板１０上に搭載されたＩＣ等の部品１１と、部品１１に装着されるヒートシンク２０を備えている。ヒートシンク２０は、部品１１の放熱を目的として部品１１に装着されるとともに、静電気や磁気の除去を目的として、接地電位に維持された筐体やシールドケース等の接地部材３０にも接続される。
【００１６】
基板１０には、ヒートシンク２０を部品１１に装着した状態で基板１０に固定するための取付穴１４が設けられている。この取付穴１４の少なくとも一つには、ヒートシンク２０と接続されることによりヒートシンク２０と導通するヒートシンク接続部１５が設けられている。また、ヒートシンク接続部１５の少なくとも一つには、電圧印加部１２である電源から抵抗１３を介して所定の電圧が印加される。
【００１７】
また、基板１０は、ヒートシンク接続部１５の電圧レベルを検出する電位検出部１７と、電位検出部１７の検出結果に基づいてヒートシンク２０の接続状態を判定する接続判定部１８を備えている。なお、基板１０が備える電圧印加部１２、電位検出部１７、接続判定部１８は、基板１０とは別の基板に備えることとしてもよい。
【００１８】
図２は、ヒートシンク２０と部品１１及び接地部材３０との接続状態を示した側面図である。
【００１９】
ヒートシンク２０は、基板１０と部品１１に対して対向配置されるベース部２１と、ベース部２１上に互いに平行に設けられた放熱フィン２２と、ヒートシンク２０を筐体等の接地部材３０に接続するための接地部材接続部２３を有している。また、ベース部２１には、基板１０の取付穴１４に対応する取付穴２４が設けられており、取付穴１４と取付穴２４に非導電性の取付ピン２５を挿通することにより、ヒートシンク２０を部品１１に装着した状態で基板１０に固定することが可能となっている。
【００２０】
このとき、基板１０の取付穴１４の一部に設けられたヒートシンク接続部１５には、メタルガスケット２６が配置され、メタルガスケット２６を介してヒートシンク接続部１５とベース部２１が接続される。一方、ヒートシンク２０の接地部材接続部２３には、メタルガスケット２７が配置され、メタルガスケット２７を介して接地部材接続部２３が筐体等の接地電位に維持された接地部材３０に接続される。
【００２１】
ヒートシンク２０を構成するベース部２１、放熱フィン２２、及び接地部材接続部２３は、例えば、アルミや銅などの熱伝導性と導電性に優れた金属材料により形成されている。また、メタルガスケット２６及びメタルガスケット２７は、導電性と弾性を有する接続部材であり、金属材料で構成されている。
【００２２】
このため、ヒートシンク２０が部品１１に適切に装着されると、ヒートシンク接続部１５は、メタルガスケット２６を介してベース部２１と電気的に導通状態となる。また、ヒートシンク２０と接地部材３０が適切に接続されると、接地部材接続部２３は、メタルガスケット２７を介して接地部材３０と電気的に導通状態となる。
【００２３】
図１に戻り、ヒートシンク２０の接続状態の判定方法について説明する。基板１０上のヒートシンク接続部１５は、ヒートシンク２０が接続されていない状態では、電圧印加部１２から、例えば、３．３Ｖの電圧が印加され、電位が「Ｈｉｇｈ」レベルとなっている。
【００２４】
この状態でヒートシンク接続部１５にヒートシンク２０のベース部２１を接続し、さらにヒートシンク２０の接地部材接続部２３を接地電位に維持された接地部材３０に接続すると、ヒートシンク接続部１５からヒートシンク２０を経由して接地部材３０までが導通状態となり、ヒートシンク接続部１５の電位が接地部材３０の接地電位と同じとなり、「Ｌｏｗ」レベルとなる。
【００２５】
上記のように、ヒートシンク２０とヒートシンク接続部１５及びヒートシンク２０と接地部材３０の両方が適切に接続されていると、ヒートシンク接続部１５の電位が「Ｌｏｗ」となり、上記いずれかの接続が不良となると、ヒートシンク接続部１５の電位が「Ｈｉｇｈ」となる。このため、接続判定部１８は、電位検出部１７で検出したヒートシンク接続部１５の電位に基づいて、ヒートシンク２０がヒートシンク接続部１５及び接地部材３０と接続されているか否かを判定することができる。
【００２６】
接続判定部１８は、部品１１が他のデバイスの制御や演算などを行う集積回路である場合、判定結果を示す信号を部品１１に出力してもよい。例えば、ヒートシンク２０がヒートシンク接続部１５及び接地部材３０と適切に接続されていない場合、判定結果を示す信号を部品１１に出力して、部品１１から図示しない表示装置を制御して警告を表示するか、図示しないスピーカー装置を制御して警告音を出力することで、組立作業者にヒートシンク２０を適切に接続し直すように警告することができる。
【００２７】
また、ヒートシンク２０が適切に接続されていない場合、放熱機能やシールド機能に問題があるが、部品１１を低速駆動のセーフモードで駆動させることで、発熱やノイズの発生を抑えて影響を低減することもできる。
【００２８】
以上のように、本発明の電子回路によれば、ヒートシンク２０がヒートシンク接続部１５と接地部材３０に適切に装着されているか否かを容易に検出することができるので、ヒートシンク２０の接続を適切な状態に修正させることが可能である。
【００２９】
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係る電子回路２を示す平面図である。第１の実施形態では、ヒートシンク接続部１５が１つである場合について説明したが、ヒートシンク接続部１５は２つ以上であってもよい。本実施の形態では、電子回路２の基板１０に第１のヒートシンク接続部１５ａと第２のヒートシンク接続部１５ｂを設けることにより、ヒートシンク２０の接続状態をさらに詳細に判定できるようにしたものである。なお、第１の実施形態と同様箇所の説明は省略し、第１の実施形態と異なる箇所についてのみ説明する。
【００３０】
図３に示すように、電子回路２の基板１０は、電圧印加部１２から抵抗１３を介して所定の電圧が印加される第１のヒートシンク接続部１５ａと、開放状態にありヒートシンク２０が接続されるまで電位が不定となる第２のヒートシンク接続部１５ｂを備えている。
【００３１】
接続判定部１８は、電位検出部１７により、第１のヒートシンク接続部１５ａと第２のヒートシンク接続部１５ｂの電位を検出することにより、ヒートシンク２０と基板１０との接続状態、または、ヒートシンク２０と接地部材３０との接続状態を判定するものである。
【００３２】
図４は、接続判定部１８においてヒートシンク２０の接続状態を判定するための判定表である。この判定表に示すように、第１のヒートシンク接続部１５ａと第２のヒートシンク接続部１５ｂの電位検出し、これらの検出結果の組合せにより、ヒートシンク２０と基板１０との接続状態と、ヒートシンク２０と接地部材３０との接続状態を区別して判定することが可能である。
【００３３】
例えば、第１のヒートシンク接続部１５ａの電位と第２のヒートシンク接続部１５ｂの電位の両方が「Ｌｏｗ」レベルの場合、ヒートシンク２０と第１のヒートシンク接続部１５ａ及び第２のヒートシンク接続部１５ｂが適切に接続されており、ヒートシンク２０と接地部材３０も適切に接続されていると判定できる。
【００３４】
一方、第１のヒートシンク接続部１５ａの電位と第２のヒートシンク接続部１５ｂの電位の両方が「Ｈｉｇｈ」レベルの場合、ヒートシンク２０と第１のヒートシンク接続部１５ａ及び第２のヒートシンク接続部１５ｂが適切に接続されているが、ヒートシンク２０と接地部材３０は適切に接続されていないと判定できる。
【００３５】
また、第１のヒートシンク接続部１５ａの電位が「Ｌｏｗ」レベルで、第２のヒートシンク接続部１５ｂの電位が「不定」である場合、ヒートシンク２０と第１のヒートシンク接続部１５ａが適切に接続されており、ヒートシンク２０と接地部材３０も適切に接続されているが、ヒートシンク２０と第２のヒートシンク接続部１５ｂは適切に接続されていないと判定できる。
【００３６】
また、第１のヒートシンク接続部１５ａの電位が「Ｈｉｇｈ」レベルで、第２のヒートシンク接続部１５ｂの電位が「Ｌｏｗ」レベルの場合、ヒートシンク２０と第２のヒートシンク接続部１５ｂが適切に接続されており、ヒートシンク２０と接地部材３０も適切に接続されているが、ヒートシンク２０と第１のヒートシンク接続部１５ａは適切に接続されていないと判定できる。
【００３７】
また、第１のヒートシンク接続部１５ａの電位が「Ｈｉｇｈ」レベルであり、第２のヒートシンク接続部１５ｂの電位が「不定」である場合、ヒートシンク２０と第２のヒートシンク接続部１５ｂが適切に接続されておらず、ヒートシンク２０と接地部材３０も適切に接続されていないと判定できる。
【００３８】
このように、本実施の形態では、接続判定部１８が、第１のヒートシンク接続部１５ａと第２のヒートシンク接続部１５ｂの２つの電位の検出結果を組合せて判定することにより、ヒートシンク２０と第１のヒートシンク接続部１５ａ、ヒートシンク２０と第２のヒートシンク接続部１５ｂ、ヒートシンク２０と接地部材３０における各接続部の状態を区別して判定することができる。このため、接続不良となった箇所を指定して再接続を指示できるため、ヒートシンク２０と、第１のヒートシンク接続部１５ａ、第２のヒートシンク接続部１５ｂおよび接地部材３０の各接続部の全てで確実に接続させることができる。
【００３９】
以上、本発明の実施形態について具体的に説明を行ったが、本発明はそれらに限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲内で各種の変形、修正が可能である。
【００４０】
上記実施形態では、非導電性の材料の取付ピン２５にメタルガスケット２６を備えることにより、ヒートシンク２０とヒートシンク接続部１５を電気的に接続することとしたが、他の方法を用いてヒートシンク２０とヒートシンク接続部１５を電気的に接続することとしてもよい。
【００４１】
例えば、取付ピン２５は、導電性を有する金属材料により形成することとしてもよい。この場合、取付ピン２５は、ヒートシンク２０が部品１１に装着されると、ベース部２１とヒートシンク接続部１５に接触し、メタルガスケット２６に代わってベース部２１とヒートシンク接続部１５との間を電気的に接続することができる。
【００４２】
また、ヒートシンク２０を部品１１に装着して固定する場合に、必ずしも取付ピン２５を用いる必要は無く、ヒートシンク２０とヒートシンク接続部１５が導通するような構造をヒートシンク２０やヒートシンク接続部１５が有していればよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、接地部材接続部２３とメタルガスケット２７を備えることにより、ヒートシンク２０と筐体等の接地部材３０を電気的に接続することとしたが、メタルガスケット２７の代わりに導電性のバネ状の材料やネジ部材を用いてもよい。
【００４４】
また、上記実施形態では、ヒートシンク２０側に接地部材接続部２３とメタルガスケット２７を備えることにより、ヒートシンク２０と接地部材３０とを電気的に接続することとしたが、接地部材３０側にヒートシンク２０と接続するための同様の部品を備えることとしてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１  電子回路
２  電子回路
１０  基板
１１  部品
１２  電圧印加部
１３  抵抗
１４  取付穴
１５  ヒートシンク接続部
１５ａ  第１のヒートシンク接続部
１５ｂ  第２のヒートシンク接続部
１７  電位検出部
１８  接続判定部
２０  ヒートシンク
２１  ベース部
２２  放熱フィン
２３  接地部材接続部
２４  取付穴
２５  取付ピン
２６  メタルガスケット
２７  メタルガスケット
３０  接地部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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