(57)【要約】      （修正有）【課題】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、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した演算処理用ボード装置及び信号処理装置の提供。【解決手段】  半導体素子に対して回転位置可変の放熱フィン２、該放熱フィン２の温度や該放熱フィンを通過する気流の風力を測定するセンサ３、前記放熱フィン２の回転位置を変位させる駆動源５、前記センサ３の出力に基づき前記駆動源５を制御して前記放熱フィン２の回転位置を定めるセンサコントロール部６を備えた。【選択図】図３
2006351872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
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。
【請求項２】
前記駆動源がステッピングモータであることを特徴とする請求項１記載の半導体素子用放熱フィン装置。
【請求項３】
前記駆動源がサーボモータであることを特徴とする請求項１記載の半導体素子用放熱フィン装置。
【請求項４】
前記センサが風量センサであり、この風量センサから風量情報を得ることにより、前記放熱フィンの回転位置を定めることを特徴とする請求項１記載の半導体素子用放熱フィン装置。
【請求項５】
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、
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。
【請求項６】
冷却対象として半導体素子と、この半導体素子を冷却する放熱手段と、これら半導体素子と放熱手段が設けられた基板を含む演算処理用ボード装置であって、
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。
【請求項７】
本体部に演算処理用ボード装置及び送風手段が取り付けられた信号処理装置において、
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１７９７６号公報
【特許文献２】実開平６−８０３８６号公報
【特許文献３】特開平５−３０４３７９号公報
【特許文献４】特開平６−１２５０２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【発明の効果】
【００１０】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】カード基板をカードバスケットの実装した状態を示した斜視図である。
【図２】カード基板内の諸部材の配置状態を示した正面図である。
【図３】図３（ａ）は半導体放熱フィン装置の平面図、図３（ｂ）は半導体放熱フィン装置の側面図である。
【図４】カード基板および半導体フィン装置の要部側面図である。図である。
【図５】放熱フィンの回転位置を変位させる制御部のブロック図である。
【図６】図６（ａ）は半導体放熱フィン装置の平面図、図６（ｂ）は半導体放熱フィン装置の側面図である。
【図７】放熱フィンの回転位置を変位させる制御部のブロック図である。
【図８】図８（ａ）は半導体放熱フィン装置の平面図、図８（ｂ）は半導体放熱フィン装置の側面図である。
【図９】カード基板上の放熱フィンや風量センサを説明した平面図である。
【図１０】放熱フィンの回転位置を変位させる制御部のブロック図である。
【図１１】図１１（ａ）は半導体放熱フィン装置の平面図、図１１（ｂ）は半導体放熱フィン装置の側面図である。
【図１２】放熱フィンの回転位置を変位させる制御部のブロック図である。
【図１３】図１３（ａ）は半導体放熱フィン装置の平面図、図１３（ｂ）は半導体放熱フィン装置の側面図であり、何れも放熱フィンの回転位置を風力を利用して変位させる構成を説明した図である。
【符号の説明】
【００５２】
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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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