(57)【要約】【課題】  ディスクアレイ装置で回路基板上の冷却対象部位を小スペースで効率良く冷却・放熱でき、かつ高速データ転送を安定して実行でき、汎用性の高い冷却手段と、基板上の電子部品に対しＤＣ−ＤＣコンバータから安定した給電を行う構造とを提供する。【解決手段】  回路基板１００ａはヒートシンク付き基板４０ａの状態でロジックボックス内に収容され、電源部から電圧供給され、ファンにより通風される。回路基板１００ａは、冷却対象部位としてＬＳＩ５１ａと配線エリアを有する。冷却対象部位全体を覆う平面を持つベース部３１ａと放熱フィン３２ａとを持つヒートシンク３０ａを有する。ヒートシンク付き基板４０ａは、回路基板１００ａとヒートシンク３０ａが相対して、冷却対象部位の高さに応じて埋め合わせされる熱伝導性を持つブロック６０ａを挟んで接続され、その全体がネジ７５等により固定されることで組み立てられる。【選択図】  図６
2005316861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャネルアダプタボード、スイッチボード、キャッシュボード、及びディスクアダプタボードを含む複数の回路基板を有して成る制御部と、前記制御部により制御されるディスク装置と、前記回路基板に電源を供給する電源供給部と、装置内に通風を行うファンとを備えたディスクアレイ装置であって、
前記回路基板は、その基板上に電子部品または配線エリアまたはその両方を含む冷却対象部位を有し、熱伝導性を有するブロックを挟んでヒートシンクが取り付けられた状態でロジックボックス内に収容され、
前記ヒートシンクは、前記冷却対象部位の上面全部を覆う接続用平面を持つベース部と放熱フィンとを有し、
前記ブロックは、前記回路基板の冷却対象部位の上面と前記ヒートシンクの接続用平面とに接する形状を有し、前記冷却対象部位の熱を前記ヒートシンク側に伝えることを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項２】
請求項１記載のディスクアレイ装置において、
前記ヒートシンクのベース部は、板型形状で一方に前記接続用平面を有し、その反対側の平面上に前記放熱フィンが複数の円筒状フィンのマトリクス状配置で設けられていることを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項３】
請求項１記載のディスクアレイ装置において、
前記回路基板上には、前記冷却対象部位として、前記電子部品としてデータ転送処理を行う集積回路部品と、前記配線エリアとして前記集積回路部品に接続され前記データ転送の伝送路となる配線と、を有し、
前記ブロックは、前記集積回路部品と配線のそれぞれに対応してその高さ及び上面形状に応じた一つまたは複数のブロックで構成され、
前記集積回路部品と配線が前記一つまたは複数のブロックにより前記ヒートシンクの接続用平面に接続されることを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項４】
請求項１記載のディスクアレイ装置において、
前記回路基板上の冷却対象部位と前記ブロックとの接続面には熱伝導性を有するシートが挟まれ、
前記ブロックと前記ヒートシンクとの接続面は低熱抵抗の両面テープにより接続されることを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項５】
請求項１記載のディスクアレイ装置において、
前記回路基板と前記ヒートシンクとが双方の平面における複数箇所がネジ止めされることにより前記ブロックを含む全体が固定され、この状態で前記ロジックボックス内に収容されることを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項６】
請求項１記載のディスクアレイ装置において、
前記ヒートシンクの接続用平面の大きさは、前記回路基板の平面の大きさと略同一であることを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項７】
請求項１記載のディスクアレイ装置において、
前記ヒートシンクの接続用平面の大きさは、前記回路基板上の複数の冷却対象部位の上面全部を覆う最小冷却対象範囲分の大きさであることを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項８】
請求項１記載のディスクアレイ装置において、
前記回路基板を二枚で一組とし、前記一組の回路基板の前記冷却対象部位を有する側の平面同士が相対してその間に熱伝導性を有するブロックを挟んで一つのヒートシンクを挟んで取り付けられた状態で前記ロジックボックス内に収容され、
前記ヒートシンクは、前記一組の回路基板を接続するための接続用平面を持つ二つのベース部と放熱フィンとを有し、
前記ブロックとして、第一の回路基板の冷却対象部位の上面と第一の接続用平面とに接する形状の第一のブロックと、第二の回路基板の冷却対象部位の上面と第二の接続用平面とに接する形状の第二のブロックとを有することを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項９】
請求項８記載のディスクアレイ装置において、
前記ヒートシンクの二つのベース部は、板型形状で平行であり、各外側平面に前記接続用平面を有し、
前記放熱フィンが前記二つのベース部の内側平面間を接続する形で複数の円筒状フィンのマトリクス状配置で設けられていることを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項１０】
請求項８記載のディスクアレイ装置において、
前記第一及び第二の回路基板上には、前記冷却対象部位として、前記電子部品としてデータ転送処理を行う集積回路部品と、前記配線エリアとして前記集積回路部品に接続され前記データ転送の伝送路となる配線と、を有し、
前記第一、第二の回路基板間でそれぞれの前記集積回路部品同士が前記伝送路となる配線と前記ロジックボックスのバックプレーンでの配線とを通じてデータ転送を行うことを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項１１】
請求項８記載のディスクアレイ装置において、
前記一組の回路基板と前記一つのヒートシンクとが各平面における複数箇所がネジ止めされることにより前記ブロックを含む全体が固定され、この状態で前記ロジックボックス内に収容されることを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項１２】
請求項１記載のディスクアレイ装置において、
前記回路基板上の電子部品に対する給電を行うＤＣ−ＤＣコンバータを有し、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記給電対象の電子部品の近傍で、前記ヒートシンクの接続用平面で前記回路基板の平面から離れた状態で取り付けられ、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータから前記回路基板の電源層における配線を通じて前記電子部品に給電されることを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項１３】
請求項１２記載のディスクアレイ装置において、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記ヒートシンクの接続用平面において前記給電対象の電子部品の隣で斜め上に接続及び固定されることを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項１４】
請求項１記載のディスクアレイ装置において、
前記回路基板上の電子部品に対する給電を行うＤＣ−ＤＣコンバータを有し、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記給電対象の電子部品の近傍で、前記ヒートシンクのベース部の接続用平面と反対側の面に取り付けられ、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータから前記ヒートシンクに設けられた開口部と電源供給配線を介して前記電子部品に対し給電されることを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項１５】
請求項１４記載のディスクアレイ装置において、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記給電対象の電子部品の略真上に配置されることを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項１６】
請求項１４記載のディスクアレイ装置において、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータと前記給電対象の電子部品とが、前記ＤＣ−ＤＣコンバータからの電源供給出力用の第一のコネクタで接続され、
前記ヒートシンクのベース部と前記回路基板側の電源供給配線とが、前記ＤＣ−ＤＣコンバータへの電源供給入力用の第二のコネクタで接続され、
前記ヒートシンク側において前記ＤＣ−ＤＣコンバータと前記第一のコネクタと前記第二のコネクタとが電源／グランド配線を通じて接続されることを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項１７】
請求項１４記載のディスクアレイ装置において、
前記ヒートシンクは、前記放熱フィンが設置される平面に前記ＤＣ−ＤＣコンバータを取り付けるためのスペースを有することを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項１８】
請求項８記載のディスクアレイ装置において、
前記一組の回路基板において前記ヒートシンクを挟んで相対する二つの電子部品に対して給電を行うＤＣ−ＤＣコンバータを有し、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記給電対象の二つの電子部品の近傍で、前記ヒートシンクの前記放熱フィンの設置領域に取り付けられ、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータから前記ヒートシンクの二つのベース部にそれぞれ設けられた開口部と電源供給配線を介して前記二つの電子部品に対し給電されることを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項１９】
請求項１８記載のディスクアレイ装置において、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記ヒートシンクの一方のベース部の接続用平面と反対側の面上に取り付けられることを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項２０】
請求項１８記載のディスクアレイ装置において、
前記一組の回路基板における前記二つの給電対象の電子部品は、基板平面上で前記ヒートシンクを挟んで略同じ位置となるように実装され、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記二つの給電対象の電子部品の略真上に配置されることを特徴とするディスクアレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクアレイ装置に関し、特に、回路基板上の部品の冷却及びＤＣ−ＤＣコンバータの配置の技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディスクアレイ装置（ストレージ装置等とも呼称される）において回路基板上のＬＳＩ等の電子部品における処理の高速化、及びＬＳＩ等の間でのデータ転送速度の高速化の傾向により、ＬＳＩ等の電子部品における消費電力及び発熱量が増大している。現在はＬＳＩにおける消費電力が１０〜１５Ｗ程度であるが、今後例えば２０〜３０Ｗに増加すると、その冷却（放熱）のためにより効率的な手段が必要となってくる。
【０００３】
回路基板上の電子部品等の冷却対象部位に対する冷却手段の例として、回路基板平面上で冷却対象となるＬＳＩ等の電子部品毎に、その上面にヒートシンク（放熱板）を設置して放熱を行う構成がある。これは冷却対象のＬＳＩに対しＬＳＩの上面の大きさと略同じ大きさの面を持つヒートシンクを取り付ける構成である。ヒートシンクは、熱伝導性の高い（低熱抵抗）の材料で構成され、形状は例えば、ベース部として略板状の部分と、空冷による放熱を促すための放熱フィンの部分とから成る。放熱フィンは、例えば円筒形状のフィンが複数、ベース部の面に対し垂直に設けられる構成である。しかしこの構成では、ＬＳＩでの消費電力の増大に伴う発熱量の増大に対処するには不十分であり、ヒートシンクの放熱量が足りない。
【０００４】
ヒートシンクによる放熱効率を向上させるためには、前記放熱フィンの表面積を大きくして空気に接する面積を増やすことが有効である。放熱フィンの表面積を増やす方法として、第一に、前記ヒートシンクのベース部の平面における面積を大きくして放熱フィンの設置面積を増やす方法がある。また第二に、ヒートシンクの放熱フィン自体の高さを大きくする方法がある。
【０００５】
前記第一の方法の場合、基板上にはＬＳＩの周囲にも様々な部品が搭載されているため、ＬＳＩ上面に取り付けられたヒートシンクのベース部の面積を増やす場合には、ヒートシンクがＬＳＩ周辺に搭載された部品と接しないようにしなければならず、ＬＳＩ周辺には部品を搭載し難くなり、基板における実装効率が低下する問題がある。
【０００６】
また前記第二の方法の場合、ヒートシンクの配置に要する空間が増え、ディスクアレイ装置のロジックボックスへの回路基板の搭載においてヒートシンクの高さを十分に確保するためには、隣接して搭載する回路基板との間隔を広く確保する必要がある。従ってロジックボックスの大型化、更にはディスクアレイ装置の大型化に繋がる問題がある。
【０００７】
また一方、回路基板において、データ転送経路上のインピーダンスに不整合があると反射ノイズが発生する。高速データ転送を行う際、前記反射ノイズが発生すると信号の劣化が生じるため、データ転送の伝送路となる配線エリアの特性インピーダンスと、データ転送処理を行う送信側・受信側のＬＳＩ等の電子部品におけるインピーダンスとを一致させて前記反射ノイズの発生を抑える必要がある。通常、これらインピーダンスが一致するように回路設計されているが、データ転送処理を行う一方のＬＳＩと他方のＬＳＩにおいて処理や負荷が異なることからその発熱量が異なってくるため、データ転送時にその経路上で温度差が生じる。データ転送経路となる処理主体のＬＳＩ及び伝送路となる配線エリアにおいて温度差が生じると、それによりインピーダンスが変化して前記反射ノイズが発生しやすくなり、高速データ転送を正常かつ効率的に行うための妨げとなる。これについても、前記冷却手段の例では、個々の冷却対象のＬＳＩ毎にヒートシンクを取り付ける構成であるため各ＬＳＩの温度差を軽減できない。
【０００８】
回路基板上の電子部品の冷却のための技術として、特許文献１には、板型ヒートパイプの実装構造について開示されている。この技術では、板型ヒートパイプが、複数の被冷却素子が実装された基板に相対して設けられる。その板型ヒートパイプは、相対する前記被冷却素子との距離にしたがって所定の凸部が設けられており、その板型ヒートパイプの外周部に取り付けた外枠で前記基板に固定する構造を提供している。前記ヒートパイプは、板型ヒートパイプの空洞部に作動流体が封入されており、作動流体の相変態や移動の作用により放熱がなされる。
【特許文献１】特開平１１−１０１５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記板型ヒートパイプの実装構造では、基板上の複数の被冷却素子（ＬＳＩ等）に対し、各被冷却素子の異なる高さに合わせてヒートパイプ面の形状を設計しなければならず、汎用性に欠けるという問題がある。またヒートパイプの配置の向きによっては、ヒートパイプ空洞部の作動流体の移動や偏りのために冷却機能を十分に果たせない可能性もある。
【００１０】
また、近年、ＬＳＩの電源電圧は低電圧化が進んでいる。ＬＳＩ等に供給する電源電圧の低下により、ＬＳＩ等の消費電力を小さくできるというメリットがあるが、従来では問題にならない程度の小さな電圧変動でもＬＳＩの動作に影響するという問題点がある。給電経路が長いと外部からの電磁ノイズの影響を受けやすく安定した電圧を供給できない。そのため、給電対象のＬＳＩの近くに給電経路が短くなるようＤＣ−ＤＣコンバータを設置する必要がある。しかしＤＣ−ＤＣコンバータ自体が電磁ノイズ発生源となるため、ＤＣ−ＤＣコンバータ直下に配線された信号はＤＣ−ＤＣコンバータより発生する電磁ノイズの影響を受けて伝送信号の劣化が生じる。従って、基板配線が集中するＬＳＩ近傍にＤＣ−ＤＣコンバータを設置することが困難である。
【００１１】
本発明は以上のような問題に鑑みてなされたものであり、その第一の目的は、発熱量の多い電子部品等の冷却対象部位を有する回路基板に対し効率良く冷却・放熱を行うことができ、回路基板における実装効率を低下させず小スペースで冷却・放熱を行うことができ、データ転送経路のインピーダンス不整合による反射ノイズを抑えて高速データ転送を安定して実行でき、異なる回路基板構成に対応できて汎用性の高い冷却手段を備えたディスクアレイ装置を提供することにある。
【００１２】
また本発明の第二の目的は、回路基板上のＬＳＩ等の電子部品に対しＤＣ−ＤＣコンバータから安定した給電を行うことができるディスクアレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１４】
（１）前記目的を達成するために、本発明のディスクアレイ装置は、チャネルアダプタボード、スイッチボード、キャッシュボード、及びディスクアダプタボードを含む複数の回路基板を有して成る制御部と、制御部により制御されるディスク装置と、回路基板に電源を供給する電源供給部と、装置内に通風を行うファンとを備えたディスクアレイ装置であって、回路基板は、その基板上に電子部品または配線エリアまたはその両方を含む冷却対象部位を有し、熱伝導性の高いブロックを挟んでヒートシンクが取り付けられた状態でロジックボックス内に収容され、ヒートシンクは、冷却対象部位の上面全部を覆う接続用平面を持つベース部と放熱フィンとを有し、ブロックは、回路基板の冷却対象部位の上面とヒートシンクの接続用平面とに接する形状を有し、冷却対象部位の熱をヒートシンク側に伝えることを特徴とする。
【００１５】
上記構成で、冷却対象部位を有する回路基板は、ヒートシンク付き基板の状態でロジックボックスに収容される。このヒートシンク付き基板は、一つ以上の冷却対象部位を有する一枚の回路基板に、前記ブロックを挟んで一つのヒートシンクが接続された構成である。これにより、回路基板上の一つ以上の冷却対象部位の全体が前記接続用平面にブロックを介して接続される。冷却対象部位として例えばＬＳＩ等の集積回路部品や配線等からブロックを介してヒートシンクへと熱が伝わり、放熱フィンで放熱がなされる。
【００１６】
（２）また、本発明のディスクアレイ装置は、前記（１）のディスクアレイ装置において、前記回路基板を二枚で一組とし、一組の回路基板の冷却対象部位を有する側の平面同士が相対してその間に熱伝導性の高いブロックを一つまたは複数挟んで一つのヒートシンクを挟んで取り付けられた状態で前記ロジックボックス内に収容され、ヒートシンクは、一組の回路基板を接続するための接続用平面を持つ二つのベース部と放熱フィンとを有し、前記ブロックとして、第一の回路基板の冷却対象部位の上面と第一の接続用平面とに接する形状の第一のブロックと、第二の回路基板の冷却対象部位の上面と第二の接続用平面とに接する形状の第二のブロックとを有することを特徴とする。
【００１７】
上記構成で、二枚の回路基板間にまたがる複数の冷却対象部位が単一のヒートシンクで冷却される。これにより、複数の冷却対象例えば高速データ転送処理を行うＬＳＩ等の電子部品とそれに接続される配線エリアとにおける熱量差がヒートシンクで吸収され温度差が平均化される。
【００１８】
（３）また、本発明のディスクアレイ装置は、前記（１）のディスクアレイ装置において、回路基板上の電子部品に対する給電を行うＤＣ−ＤＣコンバータを有し、ＤＣ−ＤＣコンバータは、給電対象の電子部品の近傍で、ヒートシンクの接続用平面で回路基板の平面から離れた状態で取り付けられ、ＤＣ−ＤＣコンバータから回路基板の電源層における配線を通じて電子部品に給電されることを特徴とする。
【００１９】
上記構成で、回路基板上の冷却対象部位がヒートシンクでまとめて冷却されると共に、ヒートシンクの回路基板側との接続用平面に接続されているＤＣ−ＤＣコンバータからＬＳＩ等の集積回路部品に対し電源供給のための配線を通じて給電が行われる。
【００２０】
（４）また、本発明のディスクアレイ装置は、前記（１）のディスクアレイ装置において、回路基板上の電子部品に対する給電を行うＤＣ−ＤＣコンバータを有し、ＤＣ−ＤＣコンバータは、給電対象の電子部品の近傍で、ヒートシンクのベース部の接続用平面と反対側の面に取り付けられ、ＤＣ−ＤＣコンバータからヒートシンクに設けられた開口部と電源供給配線を介して電子部品に対し給電されることを特徴とする。
【００２１】
回路基板上の冷却対象部位がヒートシンクでまとめて冷却されると共に、ヒートシンクの接続用平面と反対側の面に接続されているＤＣ−ＤＣコンバータからＬＳＩ等に対し、回路基板における電源層の配線を介さずに給電が行われる。
【００２２】
（５）また、本発明のディスクアレイ装置は、前記（２）のディスクアレイ装置において、一組の回路基板においてヒートシンクを挟んで相対する二つの電子部品に対して給電を行うＤＣ−ＤＣコンバータを有し、ＤＣ−ＤＣコンバータは、給電対象の二つの電子部品の近傍で、ヒートシンクの放熱フィンの設置領域に取り付けられ、ＤＣ−ＤＣコンバータからヒートシンクの二つのベース部にそれぞれ設けられた開口部と電源供給配線を介して二つの電子部品に対し給電されることを特徴とする。
【００２３】
上記構成で、二枚の回路基板における冷却対象部位がまとめて冷却されると共に、ヒートシンクの放熱フィンの領域に配置されているＤＣ−ＤＣコンバータから二つのＬＳＩ等に対し配線を通じて略等しい電圧で給電が行われる。
【発明の効果】
【００２４】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００２５】
本発明によれば、その第一の効果として、発熱量の多い電子部品等の冷却対象部位を有する回路基板に対し効率良く冷却・放熱を行うことができ、回路基板における実装効率を低下させず小スペースで冷却・放熱を行うことができ、データ転送経路のインピーダンス不整合による反射ノイズを抑えて高速データ転送を安定して実行でき、異なる回路基板構成に対応できて汎用性が高い。
【００２６】
また、第二の効果として、回路基板上のＬＳＩ等の電子部品に対しＤＣ−ＤＣコンバータから安定した給電を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２８】
本発明の実施の形態におけるディスクアレイ装置は、その構成要素となる回路基板上の電子部品や配線エリアを冷却対象として効率良く冷却するための構造を有する。また更にその冷却のための構造に関連して、回路基板上の電子部品を対象として安定的な電源供給を行うためのＤＣ−ＤＣコンバータの配置に関する構造を有する。その説明の前に以下、本発明の各実施の形態のディスクアレイ装置に共通する構成となるディスクアレイ装置１の構成について説明する。
【００２９】
＜ディスクアレイ装置のハードウェア構成＞
まず、ディスクアレイ装置１のハードウェア構成について説明する。図１は、ディスクアレイ装置１のハードウェア外観構成について示す。（ａ）は、ディスクアレイ装置１の前面から見た斜視図であり、（ｂ）は、ディスクアレイ装置１の背面から見た斜視図である。本図では筐体を透過して装置内部の構成を示している。図中の矢印は、空気の流れを示す。
【００３０】
ディスクアレイ装置１の筐体１０ａの内部には、ロジックボックス２（特に２ａ）、ＨＤＤボックス３、ＡＣ電源４、電源部５、バッテリ６、及びファン７（特に７ａ，７ｂ，７ｃ）を有する。
【００３１】
筐体１０ａには、ファン７の動作による空気の流れを通じて筐体１０ａ内各部の冷却を行うために、空気の出入りのための図示しない所定形状の開口部が設けられている。図１に示すのは、その開口部に関する一構成例である。この構成例（以下「第一の筐体構成」と称する）では、筐体１０ａの上面、下面、背面に開口部が設けられている。
【００３２】
ロジックボックス２ａは、その内部に、ディスクアレイ装置１の制御部（ディスク装置制御装置）を構成する回路基板１００が取り付けられて収容されるユニットである。ロジックボックス２ａへの回路基板１００の取り付け・収容の際は、冷却対象となる部位を有する回路基板１００に対し後述されるヒートシンク（３０ａ，３０ｂ等）が取り付けられた状態であるヒートシンク付き基板４０の状態で取り付け・収容がなされる。回路基板１００は、処理機能及び冗長構成に応じて複数枚存在する。
【００３３】
ＨＤＤボックス３は、ディスク装置（ハードディスクドライブ）１５０を複数台収容可能なユニットである。ディスクアレイ装置１の制御部により、ディスク装置１５０に対するデータのリード／ライト等が制御される。またディスクアレイ装置１の制御部により特に複数のディスク装置１５０に対してＲＡＩＤ制御がなされる。
【００３４】
ディスクアレイ装置１は、電源供給部としてＡＣ電源４、電源部５、バッテリ６を有している。ＡＣ電源４は、ディスクアレイ装置１内の各部に電源を供給する元となるユニットである。ＡＣ電源４には、図示しない電源コモンバスが接続される。電源コモンバスは、ディスクアレイ装置１内の各部への電源供給のために共通して使用されるバスである。
【００３５】
電源部５は、ディスクアレイ装置１内で特にロジックボックス２ａに対する電源供給を行うための電源ユニットである。電源部５は、前記電源コモンバスに接続されており、ＡＣ電源４から元となる電源供給を受ける。電源部５からロジックボックス２ａのバックプレーン２１の電源入力用の端子に対し、ロジックボックス２ａ内に接続される各回路基板１００に対する直流電源の供給のための電源／グランド配線が接続されている。そして、バックプレーン２１と接続されている回路基板１００では、前記電源部５からバックプレーン２１までの電源／グランド配線と、各回路基板１００の有する電源層（電源供給用配線が実装されている基板層部分）における電源／グランド配線とを通じて、回路基板１００上に実装されている各電子部品に対する電源供給が行われる。
【００３６】
バッテリ６は、通常電源すなわちＡＣ電源４の停止時にもディスクアレイ装置１の動作を継続できるように備えられたユニットである。バッテリ６も前記電源コモンバスに接続されており、通常電源停止時には、電源部５その他に対して電源供給が行われる。
【００３７】
ファン７ａ，７ｂは、筐体１０ａ内部で前面側に配置され、その動作により主に電源部５及びロジックボックス２ａに対して送風が行われる。ファン７ａは、電源部５の上部に取り付けられており、ファン７ｂは、ロジックボックス２ａの上面の開口部に取り付けられている。また、ファン７ｃは、筐体１０ａ内部で奥側に配置され、その動作により主にＨＤＤボックス３に対して送風が行われる。ファン７ｃは、ここでは特に複数のＨＤＤボックス３の一番上の上部に対し取り付けられている。図１に示すようなディスクアレイ装置１における各ファン７の配置は一構成例であり、これとは異なる位置に取り付けることとしてもよいし、更に多数のファンを別の位置に取り付けることとしてもよい。
【００３８】
第一の筐体構成におけるディスクアレイ装置１内における主な空気の流れを説明すると、図１（ａ）に示すように、筐体１０ａ下面開口部から空気が流入し、ロジックボックス２ａの内部、ファン７ｂ、電源部５の内部、ファン７ａを順に経由して筐体１０ａ上面開口部から空気が排出される。また図１（ｂ）に示すように、筐体１０ａ背面開口部から空気が流入し、各ＨＤＤボックス３内部を経由してファン７ｃを通じて筐体１０ａ上面開口部から空気が排出される。
【００３９】
また図２は、前記開口部と空気の流れに関する他の構成例（「第二の筐体構成」とする）を示す。この構成例について、（ａ）は、ディスクアレイ装置１の前面から見た斜視図であり、（ｂ）は、ディスクアレイ装置１の背面から見た斜視図である。本図では筐体を透過して装置内部の構成を示している。この構成例では、ディスクアレイ装置１の筐体１０ｂの上面、前面、背面に開口部が設けられている。筐体１０ｂ内の各部の構成は前記第一の筐体構成と略同様であり、回路基板１００の冷却・放熱のための空気の流れが異なる。第二の筐体構成では、ロジックボックス２として特にロジックボックス２ｂを有する。図中では一部しか見えないが、ロジックボックス２ｂの上部には、その奥側の開口部にファン７ｄが取り付けられている構成である。
【００４０】
第二の筐体構成におけるディスクアレイ装置１内における主な空気の流れを説明すると、図２（ａ）に示すように、筐体１０ｂ前面開口部から空気が流入し、ロジックボックス２ｂの内部、ファン７ｄ、電源部５の内部、ファン７ａを経由して筐体１０ｂ上面開口部から空気が排出される。また図２（ｂ）に示すように、筐体１０ｂ背面から空気が流入し、各ＨＤＤボックス３内部を経由してファン７ｃを通じて筐体１０ｂ上面開口部から空気が排出される。
【００４１】
なお、ディスクアレイ装置１内の各部の配置関係に関して本実施の形態では一例のみ示しているが、前記空気の流れの設計に応じて前記各部の配置を行った別構成とすることも勿論可能である。
【００４２】
ロジックボックス２は、空気の出入りのための開口部を有し、ファン７の動作を通じてロジックボックス２内の空気が排出される構成である。ロジックボックス２の有する図示されないバックプレーン（背面部）２１には、各種入出力端子及び配線が設けられている。回路基板１００は、回路基板１００の一辺に設けられているバックプレーン接続コネクタ２２によりバックプレーン２１における対応部分と接続される。バックプレーン２１における配線を通じて、異なる回路基板１００同士でデータ転送処理等が可能なように接続される。また、バックプレーン２１における配線を通じて、回路基板１００とディスクアレイ装置1内のディスク装置１５０等が接続される。
【００４３】
ロジックボックス２には、複数の回路基板１００が収容される。ロジックボックス２には、冷却対象部位を有する回路基板１００が、ヒートシンク付き基板４０の状態で収容される。ロジックボックス２の前面から作業者によりヒートシンク付き基板４０が挿入され、所定位置にセットされて接続状態となる。ヒートシンク付き基板４０は、回路基板１００に後述されるヒートシンク（３０ａ，３０ｂ等）及びその他部品が接続・固定されて成る。
【００４４】
本発明の実施の形態では、ロジックボックス２内部に対し回路基板１００がヒートシンク付き基板４０の状態で垂直方向の向きでセットされる。回路基板１００の効率的な冷却・放熱のために、ロジックボックス２内で回路基板１００及びヒートシンクの平面に平行に空気が流れ経由するように、ディスクアレイ装置１内における空気経路及び回路基板１００の配置の向きが設計されている。
【００４５】
＜ディスクアレイ装置の機能ブロック構成＞
次に、ディスクアレイ装置１の機能ブロック構成について説明する。図３は、ディスクアレイ装置１の主に制御部の機能ブロック構成について示す図である。ディスクアレイ装置１は、主に制御部（ディスク装置制御装置）と一つ以上のディスク装置１５０とから構成される。制御部は、複数の回路基板１００の接続により構成され、ディスク装置１５０に対する制御を含むディスクアレイ装置１全体の制御を行う。制御部は、ディスクアレイ装置１を使用するホスト２００からの命令に基づきディスク装置１５０に対するデータのリード・ライト等の制御を行う。また制御部は、複数のディスク装置１５０に対するＲＡＩＤ制御が可能である。
【００４６】
ディスクアレイ装置１には、所定の通信手段及び接続パスを通じてホスト（ホストコンピュータ）２００が接続される。ここでは二台のホストが接続される例を示すが、複数のホスト、更には他のディスクアレイ装置等を接続可能である。ホスト２００は、ＰＣやサーバやメインフレームコンピュータ等の各種コンピュータである。ホスト２００は、ディスクアレイ装置１に対して通信手段を介してアクセスの命令を行い、ディスク装置１５０の提供する記憶領域に格納されているデータに対するリード、ライト等を行う。
【００４７】
ディスクアレイ装置１内には、制御部に一台以上のディスク装置１５０が接続線を通じて接続されている。ここでは二台のディスク装置が接続される例を示すが、多数のディスク装置を接続してＲＡＩＤ機能を提供することが可能である。
【００４８】
ディスクアレイ装置１は、制御部を構成する回路基板１００として、機能毎に、チャネルアダプタ（ＣＨＡ）ボード１１、スイッチ（Ｓｗｉｔｃｈ）ボード１２、キャッシュ（Ｃａｃｈｅ）ボード１３、ディスクアダプタ（ＤＫＡ）ボード１４を有する。これらの回路基板１００は、ディスクアレイ装置１の構成に応じてそれぞれ複数枚設置されて動作可能である。本実施の形態の場合、いずれの種類の回路基板１００（１１〜１４）についても複数枚備えているものとする。なおディスクアレイ装置１は、他にも前記図に関連してファン７による送風や電源部５他による電源供給等についての保守・管理のための図示しない処理部を備えている。
【００４９】
ＣＨＡボード１１は、主にホスト２００とキャッシュボード１３におけるキャッシュメモリとの間のデータ転送を制御するＣＨＡとしての機能を実装した回路基板１００である。ＣＨＡボード１１は、その基板上に実装された電子部品として特にＣＨＡＬＳＩ１１０ａ，１１０ｂを有する。ＣＨＡＬＳＩ１１０ａ，１１０ｂは、データ転送処理を行う半導体集積回路（チップ）である。ＣＨＡＬＳＩ１１０ａ，１１０ｂは、特に他のＬＳＩとの間で配線１１１ａ〜１１１ｄ等を通じて高速データ転送処理を行う。これによりＣＨＡＬＳＩ１１０ａ，１１０ｂは、ＣＨＡボード１１上に実装されている他の電子部品と比べてその消費電力及び発熱量が多くなっている。
【００５０】
本実施の形態では、ＣＨＡＬＳＩ１１０ａ，１１０ｂのように、高速データ転送処理を行うために発熱量が多くなる電子部品を冷却対象とする。ＣＨＡボード１１には、ＣＨＡＬＳＩ１１０ａ，１１０ｂ以外にも各種電子部品が実装されている。例えばＣＨＡＬＳＩ１１０ａ，１１０ｂにＣＰＵが隣接して接続されている。このＣＰＵは、高速データ転送処理を行わないのでその発熱量は比較的低い。従ってここではこれを冷却対象としない。図中では回路基板１００上でその他の冷却対象とならない電子部品について図示を省略している。
【００５１】
また本実施の形態では一つのＣＨＡボード１１上に二つのＣＨＡＬＳＩ１１０ａ，１１０ｂを有する場合を示している。特にこれに限らず回路基板１００上に一つ以上のＬＳＩ等の電子部品が実装されている場合についてもそれらのうち発熱量の多いすなわち温度が高くなるものについて冷却対象とする。
【００５２】
スイッチボード１２は、キャッシュメモリ、ＣＨＡ、ディスクアダプタ（ＤＫＡ）を相互に接続してそれらの間でデータ転送処理を行うスイッチとしての機能を実装した回路基板１００である。スイッチボード１２は、特に、このスイッチとしての高速データ転送処理を行う電子部品として、二つのＳｗｉｔｃｈ（スイッチ）ＬＳＩ１２０ａ，１２０ｂを基板上に実装している。スイッチＬＳＩ１２０ａ，１２０ｂは、他のＬＳＩとの間での配線を通じて高速データ転送処理を行う。なお配線については、ＣＨＡボード１１とスイッチボード１２の間の配線のみ符号を示す。例として、スイッチＬＳＩ１２０ａは、ＣＨＡＬＳＩ１１０ａ，１１０ｂとの間で、配線１１１ａ，１１１ｃを通じて高速データ転送処理を行う。
【００５３】
キャッシュボード１３は、ＣＨＡとＤＫＡの間に位置しスイッチに配線を通じて接続され、キャッシュメモリとしての機能を実装した回路基板１００である。キャッシュメモリは、ディスク装置１５０に対するデータのリード／ライト処理をディスク装置１５０とは非同期に行うために設けられている。キャッシュボード１３は、スイッチとの間で高速データ転送処理を行う電子部品として、二つのＣａｃｈｅ（キャッシュ）ＬＳＩ１３０ａ，１３０ｂを基板上に実装している。また、キャッシュメモリを構成するメモリ装置として、メモリ（ＤＩＭＭ）１３１ａ，１３１ｂがキャッシュＬＳＩ１３０ａ，１３０ｂに接続されており、キャッシュＬＳＩ１３０ａ，１３０ｂによりデータがリード／ライト処理される。
【００５４】
ＤＫＡボード１４は、キャッシュメモリとディスク装置１５０の間のデータ転送を制御し、ディスク装置１５０に対するデータのリード／ライト等の制御を行うＤＫＡとしての機能を実装した回路基板１００である。ＤＫＡボード１４は、スイッチに配線を通じて接続され、ディスク装置１５０に接続線を通じて接続されている。ＤＫＡボード１４は、スイッチとの間で高速データ転送処理を行う電子部品として、二つのＤＫＡＬＳＩ１４０ａ，１４０ｂを基板上に実装している。
【００５５】
図３中で二重枠で示される各ＬＳＩ（１１０ａ，１２０ａ，１３０ａ，１４０ａ他）は、本実施の形態において冷却対象となる電子部品である。また、その電子部品間でのデータ転送処理に関し、太線で示される配線に関しても冷却対象となる。配線に関しては例えば回路基板１００上で配線１１１ａ〜１１１ｄが実装されている配線エリアをヒートシンク（３０ａ，３０ｂ等）への接続対象とする。
【００５６】
＜ホスト−ディスクアレイ装置間のデータ処理＞
前記図３を参照して、ホスト２００とディスク装置１との間でのデータ処理の概要について説明する。まず、ホスト２００からディスク装置１に対するデータのリード動作についてである。ディスク装置１のＣＨＡがホスト２００からデータのリード命令を受けた後、該当データがキャッシュメモリ上に有る場合は、ＣＨＡからスイッチを介してキャッシュメモリ上の該当データを読み込み、ホスト２００に応答として転送される。また、該当データがキャッシュメモリ上に無い場合は、スイッチとＤＫＡを介してディスク装置１５０の記憶領域から該当データを読み込んでキャッシュメモリ上に書き込む。その後、ＣＨＡがスイッチを介してキャッシュメモリから該当データを読み込み、ホスト２００に応答として転送される。
【００５７】
次に、ホスト２００からディスク装置１に対するデータのライト動作についてである。ディスク装置１のＣＨＡがホスト２００からデータのライト命令及び該当のライトデータを受けた後、該当データがスイッチを介してキャッシュメモリに書き込まれる。その後、ＤＫＡが、キャッシュメモリに書き込まれた該当データをスイッチを介してディスク装置１５０に書き込む。
【００５８】
＜回路基板のハードウェア構成及び冷却対象部位＞
次に、ディスクアレイ装置１において、その構成要素となる回路基板１００のハードウェア構成及び冷却対象部位について説明する。回路基板１００の例として、特にＣＨＡボード１１とスイッチボード１２のハードウェア構成を示す。図４は、ＣＨＡボード１１のハードウェア外観構成及び冷却対象部位を概略的に示す図である。また図５は、スイッチボード１２のハードウェア外観構成及び冷却対象部位を概略的に示す図である。各回路基板１００上には、冷却対象となる一つ以上のＬＳＩ（半導体集積回路）５１等の電子部品と、その電子部品に接続されている配線から成る配線エリア５２とを含む各種要素が実装されている。
【００５９】
本実施の形態において冷却対象すなわちヒートシンク（３０ａ，３０ｂ等）の取り付け対象となる部位は、大別して、回路基板１００上の冷却対象のＬＳＩ５１と冷却対象の配線エリア５２との二種類である。冷却対象のＬＳＩ５１は、前記ＣＨＡＬＳＩ１１０ａ等、回路基板１００上で高速動作・高速処理を行うことから発熱量が多く温度が高くなりやすい電子部品である。冷却対象の配線エリア５２は、回路基板１００上で冷却対象のＬＳＩ５１に接続され高速信号を転送する伝送路となる配線の部分であり、高速データ転送処理を行うＬＳＩ５１の発熱量が多いことからその影響により温度が高くなりやすい部分である。また、５３で示される矩形領域は、回路基板１００上における最小冷却対象範囲を示す。この最小冷却対象範囲５３は、複数の冷却対象部位の全部をその内側に含んで複数の冷却対象部位の上面全部を覆う大きさの面積を持つ任意形状ここでは矩形形状の領域である。ヒートシンクは、この最小冷却対象範囲５３以上の大きさの接続用平面を有する。
【００６０】
図４で、チャネルアダプタボード１１において、冷却対象のＬＳＩ５１は、前記ＣＨＡＬＳＩ１１０ａ，１１０ｂである。ＣＨＡＬＳＩ１１０ａ，１１０ｂは、所定の高さを持ち略正方形の上平面を持つパッケージの形態として提供され基板上に実装されている。斜線領域で示される冷却対象の配線エリア５２は、基板上で冷却対象のＬＳＩ５１に接続されている配線の集合から成るエリアであり、前記配線１１１ａ〜１１１ｄのうちのＣＨＡボード１１上での実装部分に対応する。冷却対象の配線エリア５２は、他の回路基板１００上の冷却対象のＬＳＩ５１との間での高速データ転送における伝送路となる部分である。配線エリア５２の配線はロジックボックス２のバックプレーン２１に接続され、バックプレーン２１での配線を通じて他の回路基板１００上の冷却対象の配線エリア５２等の配線に接続される。
【００６１】
図５で、スイッチボード１２において、冷却対象のＬＳＩ５１は、前記スイッチＬＳＩ１２０ａ，１２０ｂである。スイッチＬＳＩ１２０ａ，１２０ｂは、所定の高さを持ち略正方形の上平面を持つパッケージの形態として提供され基板上に実装されている。斜線領域で示される冷却対象の配線エリア５２は、基板上で冷却対象のＬＳＩ５１に接続されている配線から成るエリアであり、前記配線１１１ａ〜１１１ｄのうちのスイッチボード１２上での実装部分を含んだ多数の配線部分に対応する。配線エリア５２は、他の回路基板１００上の冷却対象のＬＳＩ５１との間での高速データ転送の伝送路となる部分である。
【００６２】
前記図４，５に示したハードウェア外観構成を持つＣＨＡボード１１とスイッチボード１２との間で、冷却対象のＬＳＩ５１中のＬＳＩをデータ転送処理主体とし、冷却対象の配線エリア５２中の配線を伝送経路として、高速データ転送処理が行われる。例えば、ＣＨＡＬＳＩ１１０ａとスイッチＬＳＩ１２０ａとの間で配線１１１ａを伝送路として高速データ転送処理が行われる。キャッシュボード１３やＤＫＡボード１４に関しても同様である。
【００６３】
また前記図３等に示した例は一つの回路基板１００上に有る複数の冷却対象のＬＳＩ５１間ではデータ転送を行わない場合である。一つの回路基板１００上に有る複数の冷却対象のＬＳＩ５１間でその間を接続する配線を通じて高速データ転送処理が行われる場合についても、これらのまとまりを冷却対象とすることができる。
【００６４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１におけるディスクアレイ装置について説明する。図６は、実施の形態１のディスクアレイ装置におけるヒートシンク付き基板４０ａの断面図である。また図７は、実施の形態１のディスクアレイ装置におけるヒートシンク付き基板４０ａの分解状態を示す斜視図である。実施の形態１のディスクアレイ装置の基本構成は、前記ディスクアレイ装置１の構成に従う。
【００６５】
実施の形態１では、ヒートシンク付き基板４０ａは、複数の冷却対象部位を有する一枚の回路基板１００ａに対し熱伝導性の高いブロック６０ａを挟んで一つのヒートシンク３０ａが接続され全体が固定されて構成される。
【００６６】
図６，７において、ヒートシンク付き基板４０ａは、主に、回路基板１００ａと、ヒートシンク３０ａと、ブロック（ヒートシンク接続ブロック）６０ａとから構成される。また、ヒートシンク付き基板４０ａは、前記接続・固定のための部品あるいは部位として、熱伝導シート７１、両面テープ（低熱抵抗両面テープ）７２、ヒートシンク固定台（ネジ受け）７３、ネジ穴７４、ネジ７５等を有する。
【００６７】
回路基板１００ａ上には、冷却対象部位として、一つ以上のＬＳＩ５１ａと、一つ以上の配線エリア５２ａとを有する。ＬＳＩ５１ａは、高速データ転送処理を行う電子部品であり、これに高速信号の伝送路となる配線から成る配線エリア５２ａが接続されている。配線エリア５２ａは、バックプレーン接続コネクタ２２に接続されている。バックプレーン２１での配線を通じて他の回路基板１００上のＬＳＩ等の電子部品に接続される。なお図６，７では、回路基板１００ａ上に冷却対象として一つのＬＳＩ５１ａと一つの配線エリアのみ実装されている例を示し、冷却対象部位ではないその他の電子部品や配線等に関しては図示を省略している。回路基板１００ａ上に冷却対象部位として複数のＬＳＩ５１ａ、複数の配線エリア５２ａを有する場合も、これらのまとまりを対象として単一のヒートシンク３０ａが接続される。
【００６８】
回路基板１００ａの外周部には、ヒートシンク固定台７３が設けられている。ヒートシンク固定台７３は、回路基板１００ａと一体化構造の構成であってもよいし、回路基板１００ａに別部品として後から接続されて成る構成であってもよい。ここでは特に、回路基板１００ａの外周部の四隅にヒートシンク固定台７３を設けている。
【００６９】
ヒートシンク（放熱板）３０ａは、回路基板１００ａ上の冷却対象部位であるＬＳＩ５１ａと配線エリア５２ａを冷却するための部品である。ヒートシンク３０ａは、ベース部３１ａと、放熱フィン３２ａとを有し、熱伝導性（低熱抵抗）の性質を有するアルミニウムや銅などの材料で構成される。ベース部３１ａは、略平面板形状の部分であり、その一方の平面（図中での下側平面）は、回路基板１００ａ側との接続用平面となる。ベース部３１ａは、その外周部の特に四隅にネジ穴７４が設けられている。放熱フィン３２ａは、ベース部３１ａに一体化構造として設けられている部分である。放熱フィン３２ａは、複数の略円筒形状のフィンがベース部３１ａの一方の平面から垂直にマトリクス状に配置された構造である。放熱フィンの形状は一例であり、その他の形状も各種可能である。放熱フィン３２ａの領域での空気の通過による空冷により放熱が促される。
【００７０】
回路基板１００ａにおけるヒートシンク固定台７３とヒートシンク３０ａにおけるネジ穴７４の位置は、回路基板１００ａにおける部品実装及び配線の妨げとならないように、回路基板１００ａの配線エリア等が設けられていない外周部、特にその角四箇所とした。
【００７１】
回路基板１００ａとヒートシンク３０ａは、ヒートシンク３０ａの下平面が回路基板１００ａの上平面（冷却対象部位を有する側）に相対し、その間に回路基板１００ａ上の冷却対象部位の上にブロック６０ａを挟んで、ヒートシンク固定台７３、ネジ穴７４及びネジ７５により固定される。
【００７２】
回路基板１００ａ上の冷却対象部位（ＬＳＩ５１ａ及び配線エリア５２ａ）の高さは一定ではない。そのため、冷却対象部位とヒートシンク３０ａのベース部３１ａとの間にブロック６０ａを挟んで接続される構成である。これにより、冷却対象部位の高さの違いを調整しつつ空間が固形のブロック６０ａにより充填（埋め合わせ）され、冷却対象部位からヒートシンク３０ａへ熱が移動するように接続される。ここではブロック６０ａによる充填・接続の例として、ＬＳＩ５１ａに対応する大きさを持つブロックと、配線エリア５２ａに対応する大きさを持つブロックとの二つを使用している。
【００７３】
ブロック６０ａは、材料として熱伝導率の高いアルミニウムや銅などを用いて構成される。ブロック６０ａの高さは、接続面となる冷却対象部位の上平面とヒートシンク３０ａのベース部３１ａの下平面との距離に合わせたものである。ブロック６０ａの基板平面方向の形状は、冷却対象部位の上平面と略同一形状とする。複数の冷却対象部位に対し、複数のブロック６０ａを用いてヒートシンク接続の高さを調整する。ここでは例として、二つの冷却対象部位（５１ａ，５２ａ）に対し二つのブロック６０ａを用いて調整している。ＬＳＩ５１ａの上に接続されるブロック６０ａは、ＬＳＩ５１ａの上面の大きさに対応した正方形の平面を持つ板状の直方体である。配線エリア５２ａの上に接続されるブロック６０ａは、配線エリア５２ａの上面の大きさに対応した長方形の平面を持つ棒状の直方体である。各ブロック６０ａによる調整により、ＬＳＩ５１ａとその上に接続されるブロック６０ａとの高さと、配線エリア５２ａとその上に接続されるブロック６０ａとの高さとが等しくなる。
【００７４】
また例えば、ブロック６０ａの基板平面方向の形状は、冷却対象部位全体を覆う以上の大きさの任意形状としてもよい。また、複数の冷却対象部位に対し、それよりも少ないあるいは単一のブロック６０ａを用いてヒートシンク接続の高さを調整してもよい。
【００７５】
回路基板１００ａ上の冷却対象部位の配置や形状に合わせてブロック６０ａの配置が決定され、熱伝導性のブロック６０ａ及びその他部品を介して冷却対象部位とヒートシンク３０ａとが熱的に接続される。
【００７６】
また、ブロック６０ａとして、あらかじめ所定の形状の単位ブロックを複数種類、複数個用意しておき、この単位ブロックを組み合わせて冷却対象部位とヒートシンク３０ａとの接続を行う。この単位ブロックとして、所定の大きさの直方体や板状のもの、上面の形状が正方形や直角三角形のものなどを用意する。そしてこれら単位ブロックを組み合わせて冷却対象部位の上に配置し接続する。例えばブロック６０ａとして、一辺４ｃｍの正方形平面を持つブロックを用意しておき、これを同じ大きさの上面を持つＬＳＩ５１ａの上に配置し接続する。また一辺１ｃｍの正方形平面や直角三角形平面などを持つブロックを多数用意しておき、これを配線エリア５２ａの上にその形状に合わせて組み合わせて配置し接続する。配線エリア５２ａの面積が広い場合にも前記単位ブロックを組み合わせて配置する。また勿論、ブロック６０ａとして前記冷却対象部位の上平面とヒートシンク３０ａのベース部３１ａの下平面との距離に合わせた形状の単一部品のみ用いて接続するようにしてもよい。
【００７７】
ブロック６０ａの下面と冷却対象部位である５１ａ，５２ａの上面との接続の際、その間に熱伝導シート７１が挟まれる。また、ブロック６０ａの上面とヒートシンク３０ａのベース部３１ａの下面との接続の際、その間は両面テープ７２により接着されて固定される。
【００７８】
熱伝導シート７１は、冷却対象部位とブロック６０ａとを密着させると共に、回路基板１００ａへのヒートシンク３０ａの取り付け／取り外し時の緩衝材としての役割を果たす。熱伝導シート７１は、ブロック６０ａと同様に熱の移動を促す熱伝導性の材料で構成される。熱伝導シート７１の形状は、冷却対象部位の上面及びブロック６０ａの下面の形状に合わせたものである。
【００７９】
両面テープ７２は、ブロック６０ａとヒートシンク３０ａのベース部３１ａとを接続させる役割を果たす。両面テープ７２は、ブロック６０ａと同様に熱の移動を妨げない低熱抵抗の材料で構成される。両面テープ７２の形状は、ブロック６０ａの上面の形状に合わせたものである。
【００８０】
＜ロジックボックスへの基板取り付け（１）＞
実施の形態１におけるヒートシンク付き基板４０ａのロジックボックス２への取り付けについて説明する。図８は、前記第一の筐体構成に対応したロジックボックス２ａへの回路基板１００の取り付けについて示す斜視図である。図中の矢印は空気の流れを示す。図８に示すのは、ロジックボックス２ａへの回路基板１００ａの取り付けの一例である。
【００８１】
ロジックボックス２ａは、下面及び上面に空気の出入りのための開口部を有し、下面から空気が流入して上面に取り付けられているファン７ｂの動作を通じてロジックボックス２ａ内の空気を排出する構成である。
【００８２】
ロジックボックス２ａの有する図示されないバックプレーン２１には、各種入出力端子及び配線が設けられている。回路基板１００ａは、回路基板１００ａの一辺に設けられているバックプレーン接続コネクタ２２によりバックプレーン２１における対応部分と接続される。バックプレーン２１における配線を通じて、回路基板１００ａと他の回路基板１００とでデータ転送処理等が可能なように接続される。
【００８３】
ロジックボックス２ａには、回路基板１００ａが、ヒートシンク３０ａが取り付けられた状態であるヒートシンク付き基板４０ａの状態で収容される。ロジックボックス２ａの前面から作業者によりヒートシンク付き基板４０ａが挿入され、所定位置にセットされることで接続状態となる。
【００８４】
ロジックボックス２ａへの回路基板１００ａの取り付け／取り外しの手順について説明する。ロジックボックス２ａへの回路基板１００ａの取り付けを行う作業者は、まず、ロジックボックス２へ取り付ける対象となる複数の回路基板１００のうち、冷却対象部位を有しヒートシンク３０ａを取り付ける必要のあるものについて選択する。作業者は、冷却対象部位を有する回路基板１００ａと、ヒートシンク３０ａと、ブロック６０ａとその他の部品とを用いて、ヒートシンク付き基板４０ａの組み立てを行う。作業者は、回路基板１００ａ上の冷却対象部位の配置や形状に合わせて、ブロック６０ａの配置を選択してヒートシンク接続のための高さ調整を行う。作業者は、ブロック６０ａの配置に基づき、ヒートシンク３０ａのベース部３１ａの下面にブロック６０ａを両面テープ７２により接着・固定する。そして、ブロック６０ａと冷却対象部位の間に熱伝導シート７１を挟んで密着させる。そして、作業者は、ヒートシンク３０ａの四隅のネジ穴７４及び回路基板１００ａのヒートシンク固定台７３においてネジ７５を嵌め込んで全体を固定する。
【００８５】
作業者は、組み立てられたヒートシンク付き基板４０ａを、ロジックボックス２ａ内部の所定位置に挿入してセットし、バックプレーン２１と接続された状態とする。ロジックボックス２ａからの回路基板１００ａの取り外しについては、前記取り付け手順を逆に行うことで可能である。
【００８６】
また、回路基板１００として特に冷却対象部位を有さないものが有れば、それをヒートシンク３０ａの取り付け無しでそのままロジックボックス２ａ内に収容することが可能である。
【００８７】
また図９は、前記第二の筐体構成に対応したロジックボックス２ｂへの回路基板１００の取り付けについて示す斜視図である。図中の矢印は空気の流れを示す。図９に示すのは、ロジックボックス２ｂへの回路基板１００ａの取り付けの一例である。
【００８８】
ロジックボックス２ｂは、前面及び上面奥側のファン７ｄ搭載部分に空気の出入りのための開口部を有し、下面から空気が流入して上面奥側のファン７ｄを通じてロジックボックス２ｂ内の空気を排出する構成である。ロジックボックス２ｂに対しても前記第一の筐体構成の場合と同様にヒートシンク付き基板４０ａの状態で回路基板１００ａが接続・収容される。図９では、ロジックボックス２ｂ内にヒートシンク付き基板４０ａが収容された後の状態について示している。
【００８９】
実施の形態１では、上記のような構成の下で、回路基板１００ａ全体をそれと略同じ大きさの平面を持つ一つの大型のヒートシンク３０ａで覆って接続し、複数の冷却対象部位すなわちＬＳＩ５１ａや配線エリア５２ａをまとめて冷却する。ＬＳＩ５１ａへの給電及びＬＳＩ５１ａの動作に基づき発生した熱は、ＬＳＩ５１ａや配線エリア５２ａから、順に、熱伝導シート７１、ブロック６０ａ、両面テープ７２を経由してヒートシンク３０ａに伝わり、更にヒートシンク３０ａのベース部３１ａから放熱フィン３２ａへと伝わって放熱される。このようにして複数の冷却対象部位が冷却される。
【００９０】
以上のような実施の形態１の構成の効果として、回路基板１００ａ上の複数の冷却対象部位を単一のヒートシンク３０ａで冷却する構造としたことで、各冷却対象のＬＳＩ５１ａ等の電子部品から発生する熱量の差をヒートシンク３０ａで吸収でき、各電子部品間の温度差が平均化され軽減される。また回路基板１００ａ上の高速データ転送の伝送路となる配線エリア５２ａについても、ヒートシンク３０ａによりその温度差が軽減される。
【００９１】
また、回路基板１００ａ上の複数の冷却対象部位を単一のヒートシンク３０ａで冷却してその温度差を軽減するので、特に高速データ転送処理における転送経路すなわち処理主体となるＬＳＩ５１ａと配線エリア５２ａとにおけるインピーダンス不整合により発生する反射ノイズを抑えて信号劣化を防ぐことができ、高速データ転送処理を安定して実行することが可能となる。
【００９２】
また、複数の冷却対象部位に対し単一の大型のヒートシンク３０ａで冷却・放熱を行うので、冷却対象部位毎に小型のヒートシンクを取り付けていた構成と比べて放熱効率が向上する。
【００９３】
また、ヒートシンク３０ａは従来の小型のヒートシンクよりも回路基板の水平方向に大きくしたことで放熱効率を上げているので、ヒートシンク３０ａ自体の高さを抑えることができ、ロジックボックス２及びディスクアレイ装置１の小型化に寄与できる。
【００９４】
また、ヒートシンク３０ａの接続用のブロック６０ａを容易に取り外し可能な構成であるため、冷却対象部位となるＬＳＩ５１ａ等の搭載位置や高さが異なる回路基板１００ａに対しヒートシンク３０ａを取り付ける場合にもブロック６０ａを付け替えるだけでよい。そのため回路基板１００ａ毎にその形状に合わせた専用のヒートシンクを用意する必要がない。このため、回路基板１００ａ上の電子部品の搭載位置が変更される場合等にも柔軟に対応することができ、汎用性が高い。
【００９５】
また、回路基板１００ａ上に冷却対象となる部品が数多く搭載されている場合でもヒートシンク３０ａの取り付け・取り外しが容易に行える。例えば、回路基板上の搭載部品を交換する際、従来のように複数のＬＳＩ毎にヒートシンクを取り付けていた場合は、各ＬＳＩ毎のヒートシンクをすべて取り外してから該当ＬＳＩを交換し再度すべてのＬＳＩにヒートシンクを取り付ける手順を行う必要があった。実施の形態１の構成では、回路基板１００ａ上の搭載部品を交換する際のヒートシンク３０ａの取り外し・取り付けの作業は一度のみで済む。よって多くの部品においてヒートシンク等の冷却手段を必要とする場合に有効である。また、ＬＳＩ上に記載されている捺印等の確認も容易に行うことができる。
【００９６】
実施の形態１の変形例として、ヒートシンク３０ａのベース部３１ａの平面の大きさを、回路基板１００ａの平面より一回り小さくした構成としてもよい。この場合、ヒートシンク３０ａのベース部３１ａの下面で覆われる範囲内に複数の冷却対象部位の全部が収まるようにする。また、ヒートシンク３０ａのベース部３１ａの平面の大きさ及び形状を、回路基板１００ａ上で複数の電子部品あるいは配線エリアから成る冷却対象部位の全体を覆う分の大きさ及び形状を持つ構成としてもよい。すなわち前記最小冷却対象範囲５３の大きさ及び形状に合わせた構成とする。いずれにしても複数の冷却対象部位における温度差の軽減という効果が達成できる。
【００９７】
また、前記回路基板１００ａとヒートシンク３０ａの接続・固定の仕方は一例であり、例えばヒートシンク固定台７３を設けないで回路基板１００ａとベース部３１ａの間でネジ７５が露出した状態で接続・固定する構成などでも構わない。回路基板１００ａにおけるヒートシンク固定台７３とヒートシンク３０ａにおけるネジ穴７４の位置は、回路基板１００ａにおける部品実装及び配線の妨げにならないのなら外周部以外に設ける構成としてもよい。またネジ７５以外でも、ブロック６０ａを介して回路基板１００ａ上の冷却対象部位とヒートシンク３０ａとが安定的に接続・固定されるのであれば、その他の接続・固定手段を用いても構わない。
【００９８】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２におけるディスクアレイ装置について説明する。図１０は、実施の形態２のディスクアレイ装置におけるヒートシンク付き基板４０ｂの断面図である。また図１１は、実施の形態２のディスクアレイ装置におけるヒートシンク付き基板４０ｂの分解状態を示す斜視図である。実施の形態２のディスクアレイ装置の基本構成は、前記ディスクアレイ装置１の構成に従う。
【００９９】
前記実施の形態１の構成では、冷却対象部位を有する回路基板１００ａ一枚毎にヒートシンク３０ａが一つ必要となる。そのためロジックボックス２内に複数の回路基板１００を接続・収容する場合にヒートシンク３０ａの数分の空間を要する。また、一枚の回路基板１００ａ内で冷却対象部位間の温度差を軽減することができるが、この回路基板１００ａにおける部位と別の回路基板に搭載されている部位との温度差を軽減することはできない。
【０１００】
実施の形態２では、ヒートシンク付き基板４０ｂは、ペアとなる二枚の回路基板１００の間に一つのヒートシンク３０ｂを挟んで熱伝導性のブロック６０Ａ，６０Ｂを介して接続し全体を固定した構成である。これにより、二枚の回路基板１００上に分布する複数の冷却対象部位を一つのヒートシンク３０ｂで冷却する。
【０１０１】
実施の形態２では、実施の形態１におけるヒートシンク３０ａとは形状が異なる型のヒートシンク３０ｂを用いる。ヒートシンク３０ｂは、放熱フィン３２ｂの部分の両側にベース部３１Ａ，３１Ｂとなる板状の平面部分が有る形状である。この二つの平面部分は平行である。この二つのベース部３１Ａ，３１Ｂの平面に対しそれぞれ回路基板１００を接続可能である。
【０１０２】
後述するペア選択に従って、ペアとなる第一の回路基板１００Ａと第二の回路基板１００Ｂが選択される。例えばペアとして、回路基板１００間でＬＳＩ等の電子部品間でデータ転送処理を行う二枚（ＣＨＡボード１１とスイッチボード１２のペアなど）が選択される。
【０１０３】
ヒートシンク付き基板４０ｂは、主に、第一の回路基板１００Ａと、第二の回路基板１００Ｂと、ヒートシンク３０ｂと、ブロック６０Ａと、ブロック６０Ｂとから構成される。また、ヒートシンク付き基板４０ａは、その接続・固定のための部品あるいは部位として、熱伝導シート７１、両面テープ（低熱抵抗両面テープ）７２、ヒートシンク固定台（ネジ受け）７３、ネジ穴７４、ネジ７５等を有する。
【０１０４】
回路基板１００Ａ上には、冷却対象部位として、一つ以上のＬＳＩ５１Ａと、一つ以上の配線エリア５２Ａとを有する。同様に、回路基板１００Ｂ上には、冷却対象部位として、一つ以上のＬＳＩ５１Ｂと、一つ以上の配線エリア５２Ｂとを有する。ＬＳＩ５１Ａは、高速データ転送処理を行う電子部品であり、これに高速信号の伝送路となる配線から成る配線エリア５２Ａが接続されている。同様に、ＬＳＩ５１Ｂは、高速データ転送処理を行う電子部品であり、これに高速信号の伝送路となる配線から成る配線エリア５２Ｂが接続されている。
【０１０５】
回路基板１００Ａ上の配線エリア５２Ａは、バックプレーン接続コネクタ２２に接続されている。更にバックプレーン２１での配線を通じて、回路基板１００Ａ上の配線エリア５２Ａと回路基板１００Ｂ上の配線エリア５２Ｂとが接続されることとなる。
【０１０６】
なお図１０，１１中では、回路基板１００Ａ（１００Ｂ）上に冷却対象として一つのＬＳＩ５１Ａ（５１Ｂ）と、一つの配線エリア５２Ａ（５２Ｂ）のみ実装されている例を示し、冷却対象部位ではないその他の電子部品や配線等に関しては図示を省略している。
【０１０７】
回路基板１００Ａ，１００Ｂの外周部には、ヒートシンク固定台７３が設けられている。ヒートシンク固定台７３は、回路基板１００Ａ，１００Ｂと一体化構造の構成であってもよいし、回路基板１００Ａ，１００Ｂに別部品として後から接続されて成る構成であってもよい。ここでは特に、回路基板１００Ａ，１００Ｂの外周部の四隅にヒートシンク固定台７３を設けている。
【０１０８】
ヒートシンク３０ｂは、回路基板１００Ａ，１００Ｂ上の冷却対象部位であるＬＳＩ５１Ａ，５１Ｂと配線エリア５２Ａ，５２Ｂをまとめて冷却するための部品である。ヒートシンク３０ｂは、ベース部３１Ａと、ベース部３１Ｂと、放熱フィン３２ｂとを有し、熱伝導性（低熱抵抗）の性質を有するアルミニウムや銅などの材料で構成される。ベース部３１Ａ，３１Ｂは、略平面板の形状の部分である。ベース部３１Ａ，３１Ｂは、その外周部の特に四隅にネジ穴７４が設けられている。放熱フィン３２ｂは、ベース部３１Ａと３１Ｂに一体化構造として設けられている部分である。放熱フィン３２ｂは、複数の略円筒形状のフィンがベース部３１Ａと３１Ｂの間で垂直にマトリクス状に配置された構造である。放熱フィン３２ｂの形状は一例であり、その他の形状も各種可能である。放熱フィン３２ｂの領域での空気の通過による空冷により放熱が促される。
【０１０９】
ヒートシンク３０ｂの一方の面すなわちベース部３１Ａの外側平面にブロック６０Ａを介して一方の回路基板１００Ａが取り付けられ、ヒートシンク３０ｂの他方の面すなわちベース部３１Ｂの外側平面にブロック６０Ｂを介して他方の回路基板１００Ｂが取り付けられる。
【０１１０】
ヒートシンク付き基板４０ｂの組み立て時には、二枚の回路基板１００Ａ，１００Ｂとヒートシンク３０ｂとブロック６０Ａ，６０Ｂとを含む全体がネジ止めにより接続・固定される。回路基板１００Ａ，１００Ｂ及びヒートシンク３０ｂの各部がネジ７５として一本の長ネジにより固定される。また他の接続・固定の手段として、ネジ７５として二本のネジにより、回路基板１００Ａとヒートシンク３０ｂのベース部３１Ａ、回路基板１００Ｂとヒートシンク３０ｂのベース部３１Ｂで、別々に固定される構成としてもよい。
【０１１１】
回路基板１００Ａ，１００Ｂにおけるヒートシンク固定台７３とヒートシンク３０ｂにおけるネジ穴７４の位置は、回路基板１００Ａ，１００Ｂにおける部品実装及び配線の妨げとならないように外周部特にその角四箇所としている。
【０１１２】
回路基板１００Ａとヒートシンク３０ｂは、ヒートシンク３０ｂのベース部３１Ａの外側平面が回路基板１００Ａの上平面（冷却対象部位を有する側）に相対し、その間に回路基板１００Ａ上の冷却対象部位の上にブロック６０Ａを挟んで、ヒートシンク固定台７３、ネジ穴７４及びネジ７５等により固定される。同様に、回路基板１００Ｂとヒートシンク３０ｂは、ヒートシンク３０ｂのベース部３１Ｂの外側平面が回路基板１００Ｂの上平面に相対し、その間に回路基板１００Ｂ上の冷却対象部位の上にブロック６０Ｂを挟んで、ヒートシンク固定台７３、ネジ穴７４及びネジ７５等により固定される。
【０１１３】
回路基板１００Ａ，１００Ｂ上の冷却対象部位の高さは一定ではない。そのため、実施の形態１と同様に、冷却対象部位とヒートシンク３０ｂのベース部３１Ａ，３１Ｂとの間にブロック６０Ａ，６０Ｂを挟んで接続される構成である。これにより、冷却対象部位の高さの違いを調整しつつ空間がブロック６０Ａ，６０Ｂにより充填され、冷却対象部位からヒートシンク３０ｂへ熱が移動するように接続される。
【０１１４】
ブロック６０Ａ，６０Ｂは、材料として熱伝導率の高いアルミニウムや銅などを用いて構成される。ブロック６０Ａ，６０Ｂの高さは、接続面となる冷却対象部位の上平面とヒートシンク３０ｂのベース部３１Ａ，３１Ｂの外側平面との距離に合わせたものである。ブロック６０Ａ，６０Ｂの基板平面方向の形状は、冷却対象部位の上平面と略同一形状とする。実施の形態１と同様に、ブロック６０Ａ，６０Ｂとしてそれぞれ冷却対象部位の数に応じて複数個を用いて接続を行う。
【０１１５】
また例えば、ブロック６０Ａ，６０Ｂの基板平面方向の形状は、冷却対象部位全体を覆う以上の大きさの任意形状としてもよい。また、複数の冷却対象部位に対し、それよりも少ないあるいは単一のブロック６０Ａ，６０Ｂを用いてヒートシンク接続の高さを調整してもよい。
【０１１６】
回路基板１００Ａ，１００Ｂ上の冷却対象部位の配置や形状に合わせてブロック６０Ａ，６０Ｂの配置が決定され、熱伝導性のブロック６０Ａ，６０Ｂを介して冷却対象部位とヒートシンク３０ｂとが熱的に接続される。
【０１１７】
また、実施の形態１と同様に、ブロック６０Ａ，６０Ｂとしてあらかじめ所定の形状の単位ブロックを複数種類、複数個用意しておき、この単位ブロックを組み合わせて冷却対象部位とヒートシンク３０ｂとの接続を行ってもよい。
【０１１８】
なお図１０，１１中では省略して示しているが、実施の形態１と同様に実施の形態２においてもブロック６０Ａ，６０Ｂの充填・接続に、前記熱伝導シート７１、両面テープ７２を用いる。回路基板１００Ａ側において、ブロック６０Ａの下面と冷却対象部位である５１Ａ，５２Ａの上平面との接続の際、その間に熱伝導シート７１が挟まれる。また、ブロック６０Ａの上面とヒートシンク３０ｂのベース部３１Ａの外側平面との接続の際、その間は両面テープ７２により接着されて固定される。回路基板１００Ｂ側も同様に熱伝導シート７１、両面テープ７２を用いてブロック６０Ｂの充填・接続が行われる。
【０１１９】
＜ロジックボックスへの基板取り付け（２）＞
実施の形態２におけるヒートシンク付き基板４０ｂのロジックボックス２への取り付けについて説明する。図１２は、前記第一の筐体構成に対応したロジックボックス２ａへの回路基板１００の取り付けについて示す斜視図である。図中の矢印は空気の流れを示す。図１２に示すのは、ロジックボックス２ａへの回路基板１００の取り付けの一例である。
【０１２０】
回路基板１００Ａ，１００Ｂは、基板の一辺に設けられているバックプレーン接続コネクタ２２によりバックプレーン２１における対応部分と接続される。バックプレーン２１における配線を通じて、異なる回路基板１００Ａと１００Ｂの間でデータ転送処理等が可能なように接続される。
【０１２１】
ロジックボックス２ａに、回路基板１００Ａと１００Ｂとのペアを、ヒートシンク３０ｂが取り付けられた状態であるヒートシンク付き基板４０ｂの状態で収容する。ロジックボックス２ａの前面から作業者によりヒートシンク付き基板４０ｂが挿入され、所定位置にセットされて接続状態となる。
【０１２２】
ロジックボックス２への回路基板１００の取り付け／取り外しの手順について説明する。ロジックボックス２ａへ回路基板１００を取り付ける作業者は、まず、ロジックボックス２へ取り付ける対象となる複数の回路基板１００のうち、冷却対象部位を有しヒートシンク３０ｂを取り付ける必要のあるものについて選択する。後述されるペア選択に基づき二枚の回路基板１００Ａ，１００Ｂをペアとして選択する。
【０１２３】
次に、作業者は、冷却対象部位を有する回路基板１００Ａ，１００Ｂと、ヒートシンク３０ｂと、ブロック６０Ａ，６０Ｂ等のその他の部品とを用いて、ヒートシンク付き基板４０ｂの組み立てを行う。作業者は、まず、一方の回路基板１００Ａの冷却対象部位を有する面に相対して、ブロック６０Ａとその他部品を挟んで、ヒートシンク３０ｂの一方のベース部３１Ａの平面を接続する。作業者は、回路基板１００Ａ上の冷却対象部位の配置に合わせて、ヒートシンク３０ｂのベース部３１Ａの外側平面にブロック６０Ａを両面テープ７２により接着・固定し、ブロック６０Ａと冷却対象部位の間に熱伝導シート７１を挟んで回路基板１００Ａとヒートシンク３０ｂを密着させる。次に、作業者は、他方の回路基板１００Ｂの冷却対象部位を有する面に相対して、同様にブロック６０Ｂとその他部品を挟んで、ヒートシンク３０ｂの他方のベース部３１Ｂの平面を接続する。同様に、回路基板１００Ｂとヒートシンク３０ｂのベース部３１Ｂとの間にブロック６０Ｂを含む各部品を接続及び配置してからヒートシンク３０ｂが回路基板１００Ｂに対し接続される。そして、作業者は、ヒートシンク３０ｂの四隅のネジ穴７４及び回路基板１００Ａ，１００Ｂのヒートシンク固定台７３においてネジ７５を嵌め込んで、回路基板１００Ａ，ヒートシンク３０ｂ，回路基板１００Ｂの全体を固定する。
【０１２４】
作業者は、組み立てられたヒートシンク付き基板４０ｂを、ロジックボックス２ａ内部の所定位置に挿入してセットし、各回路基板１００Ａ，１００Ｂがバックプレーン２１と接続された状態とする。ロジックボックス２ａからの回路基板１００Ａ，１００Ｂの取り外しについては、前記取り付け手順を逆に行うことで可能である。
【０１２５】
また図１３は、前記第二の筐体構成に対応したロジックボックス２ｂへの回路基板１００の取り付けについて示す斜視図である。図中の矢印は空気の流れを示す。図１３に示すのは、ロジックボックス２ｂへの回路基板１００の取り付けの一例である。ロジックボックス２ｂに対しても前記第一の筐体構成の場合と同様にヒートシンク付き基板４０ｂの状態で回路基板１００Ａ，１００Ｂが接続・収容される。図１３では、ロジックボックス２ｂ内にヒートシンク付き基板４０ｂが収容された後の状態について示している。
【０１２６】
＜回路基板のペア選択＞
前記図１２に示したように回路基板１００をヒートシンク付き基板４０ｂの状態でロジックボックス２に収容する場合、ＣＨＡ、スイッチ、キャッシュメモリ、ＤＫＡ等の各機能に対応する複数の回路基板１００の中から二枚をペアとして選択する。ヒートシンク３０ｂの取り付けに際して二枚の回路基板１００Ａ，１００Ｂのペアにする場合、回路基板１００Ａ，１００Ｂ間でデータ転送を行うものを組み合わせる方が冷却の観点から効率的である。従って、ディスクアレイ装置１内において回路基板１００間でのデータ転送処理量等を考慮してペアを決定する。
【０１２７】
前記図３に示す構成から、データ転送処理を行う回路基板１００の組み合わせは、ＣＨＡボード１１とスイッチボード１２（第一のペア）、スイッチボード１２とキャッシュボード１３（第二のペア）、スイッチボード１２とＤＫＡ１４（第三のペア）の三種類となる。
【０１２８】
また図１４に、本発明の実施の形態のディスクアレイ装置における、ヒートシンク等の冷却手段を適用していない状態における各回路基板１００上のＬＳＩにおける発熱量（推定値）を消費電力と温度の形式で示す。周囲温度が２５[℃]、熱抵抗が７．３[℃／Ｗ]のとき、ＣＨＡＬＳＩ１１０ａ、１１０ｂでは、消費電力が９．４[Ｗ]で温度が９３．６[℃]である。ＤＫＡＬＳＩ１４０ａ，１４０ｂでは、消費電力が９．２[Ｗ]で温度が９２．２[℃]である。キャッシュＬＳＩ１３０ａ，１３０ｂでは、消費電力が１３．７[Ｗ]で温度が１２５．０[℃]である。スイッチＬＳＩ１２０ａ，１２０ｂでは、消費電力が１４．０[Ｗ]で温度が１２７．２[℃]である。このように、特にスイッチボード１２やキャッシュボード１３での発熱量が多くなる。
【０１２９】
前記データのリード／ライト動作時の回路基板１００間におけるデータの流れを考えると、データ転送処理量あるいは転送データ量が多い組み合わせは、順に、１：前記第二のペア、２：前記第一のペア、３：前記第三のペアとなる。リード／ライト動作ともにキャッシュメモリを使用するため、スイッチボード１２とキャッシュボード１３をペアとして構成するのが効率的である。続いて効率的なのは、ＣＨＡボード１１とスイッチボード１２のペアになる。
【０１３０】
また、複数枚有るうちのすべてのスイッチボード１２が既に何らかのペアとして選択されている場合、残る回路基板１００はＣＨＡボード１１、ＤＫＡボード１４及びキャッシュボード１３になる。通常これらの間で直接データ転送を行うことは無くスイッチボード１２を介して行う構成であるので、これらの回路基板１００をペアとする必要性は小さい。
【０１３１】
また同種の回路基板１００同士をペアとする場合、この場合も回路基板１００間で直接データ転送を行うことは無いが、回路基板１００間でその温度差を軽減することができるため、使用される回路基板１００による差を吸収して平均化することができる。ディスクアレイ装置１における冗長構成の場合は、同じホスト２００からディスク装置１５０へアクセスされる場合に経由される回路基板１００には複数の組み合わせがあるため、この場合には同種の回路基板１００同士をペアとした構成が有効である。
【０１３２】
以上のような点を考慮すると、回路基板１００のペアの選択は、効果的な順に、１：第二のペア、２：第一のペア、３：第三のペア、４：ＣＨＡボード１１、ＤＫＡボード１４及びキャッシュボード１３において同種同士のペアとなる。これら四種類のペア選択に基づき回路基板１００を組み合わせてヒートシンク付き基板４０ｂを複数個構成する。
【０１３３】
実施の形態２では、上記のような構成の下で、回路基板１００Ａ，１００Ｂ全体をそれと略同じ大きさの平面を持つ単一のヒートシンク３０ｂで接続し、複数の冷却対象部位すなわちＬＳＩ５１Ａ，５１Ｂ及び配線エリア５２Ａ，５２Ｂをまとめて冷却する。回路基板１００ＡでＬＳＩ５１Ａへの給電及びその動作に基づき発生した熱は、ＬＳＩ５１Ａや配線エリア５２Ａから、順に、熱伝導シート７１、ブロック６０Ａ、両面テープ７２を経由してヒートシンク３０ｂに伝わり、更にヒートシンク３０ｂのベース部３１Ａから放熱フィン３２ｂへと伝わって放熱される。回路基板１００Ｂ側も同様に、ＬＳＩ５１Ｂや配線エリア５２Ｂから、順に、熱伝導シート７１、ブロック６０Ｂ、両面テープ７２を経由してヒートシンク３０ｂに伝わり、更にヒートシンク３０ｂのベース部３１Ｂから放熱フィン３２ｂへと伝わって放熱される。このようにして複数の冷却対象部位が冷却される。
【０１３４】
以上のような実施の形態２の構成の効果として、ペアとなる二枚の回路基板１００Ａ，１００Ｂ間で複数の冷却対象部位を単一のヒートシンク３０ｂで冷却することで、各冷却対象のＬＳＩ５１Ａ，５１Ｂ等の電子部品から発生する熱量の差をヒートシンク３０ｂで吸収して温度差を平均化して軽減することができる。また回路基板１００Ａ，１００Ｂ上の高速データ転送の伝送路となる配線エリア５２Ａ，５２Ｂについても、ヒートシンク３０ｂによりその温度差が軽減される。
【０１３５】
また、複数の冷却対象部位の温度差を軽減するので、特に高速データ転送処理における転送経路すなわち処理主体となるＬＳＩ５１Ａ，５１Ｂと配線エリア５２ａ，５２Ｂとにおけるインピーダンス不整合により発生する反射ノイズを抑えて信号劣化を防ぐことができ、回路基板１００Ａ，１００Ｂ間で高速データ転送処理を安定して実行することが可能となる。例えば、一方の回路基板１００上のスイッチＬＳＩ１２０ａと、他方の回路基板１００上のキャッシュＬＳＩ１３０ａとの間で安定して高速データ転送処理を行うことができる。
【０１３６】
また、冷却対象部位を有する二枚の回路基板１００Ａ，１００Ｂに対し一つのヒートシンク３０ｂが使用されるので、全体でのヒートシンク使用数を減らすことができる。また、二枚の回路基板１００Ａ，１００Ｂで放熱フィンを共通化して使用する構造であるため、放熱フィンに要する空間を削減できる。そのため、ロジックボックス２内に複数の回路基板１００を接続・収容する場合に空間が節約される。従って、ロジックボックス２及びディスクアレイ装置１の小型化に寄与できる。
【０１３７】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３におけるディスクアレイ装置について説明する。図１５は、実施の形態３のディスクアレイ装置におけるヒートシンク付き基板４０ｃの断面図である。また図１６は、実施の形態３のディスクアレイ装置におけるヒートシンク付き基板４０ｃの分解状態を示す斜視図である。実施の形態３のディスクアレイ装置の基本構成は、前記ディスクアレイ装置１の構成に従う。
【０１３８】
実施の形態３では、実施の形態１の構成を基本とした上で、ヒートシンク付き基板４０に対し更に、回路基板１００上のＬＳＩ等の電子部品に対する安定した電源供給のためのユニットであるＤＣ―ＤＣコンバータ８０ａを取り付けた構成である。実施の形態３では、回路基板１００ｃ上のＬＳＩ５１ｃに対する給電を行うためのＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａが、ヒートシンク３０ｃのベース部３１ｃの下側平面（接続面）に接続される。ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａが、回路基板１００ｃ上の配線実装平面から離れた位置に配置されることとなる。接続の位置は、給電対象のＬＳＩ５１ｃの近傍すなわち給電経路が短くなる位置である。
【０１３９】
ヒートシンク付き基板４０ｃは、主に、回路基板１００ｃと、ヒートシンク３０ｃと、ブロック６０ｃと、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａとから構成される。また、ヒートシンク付き基板４０ｃは、その接続・固定のための部品あるいは部位として、熱伝導シート７１、両面テープ（低熱抵抗両面テープ）７２、ヒートシンク固定台（ネジ受け）７３、ネジ穴７４、ネジ７５を有する。また図示しないＤＣ−ＤＣコンバータ接続手段として接続・固定用ネジ等を有する。
【０１４０】
回路基板１００ｃ上には、冷却対象部位として、一つ以上のＬＳＩ５１ｃと、一つ以上の配線エリア５２ｃとを有する。ＬＳＩ５１ｃは、高速データ転送処理を行う電子部品であり、これに高速信号の伝送路となる配線から成る配線エリア５２ｃが接続されている。回路基板１００ｃ上の配線エリア５２ｃは、バックプレーン接続コネクタ２２に接続されており、更にバックプレーン２１での配線を通じて、他の回路基板１００と接続される。回路基板１００ｃの外周部には、ヒートシンク固定台７３が設けられている。なお図１５，１６中では、回路基板１００ｃ上に冷却対象として一つのＬＳＩ５１ｃと一つの配線エリア５２ｃのみ存在する例を示し、冷却対象部位ではないその他の電子部品や配線等に関しては図示を省略している。また給電対象として一つのＬＳＩ５１ｃのみ存在する例を示している。
【０１４１】
また、回路基板１００ｃは、複数の電源種に応じた電源層を有し、この電源層にＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａを経由してのＬＳＩ５１ｃに対する給電のための配線を有する。すなわち回路基板１００ｃは、電源層に、バックプレーン２１からＤＣ−ＤＣコンバータ８０までの電源供給のための配線と、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａからＬＳＩ５１ｃまでの電源供給のための配線とを有する。また、バックプレーン２１からの配線がバックプレーン接続コネクタ２２を介して回路基板１００ｃの電源層における配線に繋がる。
【０１４２】
ヒートシンク３０ｃは、ベース部３１ｃと放熱フィン３２ｃと図示しないＤＣ−ＤＣコンバータ接続手段とを有する。ヒートシンク３０ａと略同様の構成であるが、そのベース部３１ｃにＤＣ−ＤＣコンバータ接続手段を通じてＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａを接続可能であることが異なる。ヒートシンク３０ｃは、回路基板１００ｃ上の冷却対象部位であるＬＳＩ５１ｃと配線エリア５２ｃをまとめて冷却するための部品であると共に、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａを接続する部品である。ヒートシンク３０ｃのベース部３１ｃの下側平面すなわち放熱フィン３２ｃの存在しない側の面に、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０が接続されると共に、ブロック６０ｃを介して回路基板１００ｃが取り付けられる。ヒートシンク３０ｃの外周部にはネジ穴７４が設けられている。
【０１４３】
ブロック６０ｃは、実施の形態１と同様に、材料として熱伝導率の高いアルミニウムや銅などを用いて構成され、回路基板１００ｃ上の冷却対象部位の高さに応じてヒートシンク３０ｃとの接続を行うためのものである。回路基板１００ｃ上の冷却対象部位の配置や形状に合わせてブロック６０ｃの配置が決定される。
【０１４４】
ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａは、電源部５から供給される直流電圧を変換（減圧）してＬＳＩ５１ｃに対して適切な直流電圧の供給を行うユニットである。ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａは、その下方向にリード線８１を有し、このリード線８１が回路基板１００ｃのスルーホール８２に差し込まれることで電源層における配線に接続状態となる。ヒートシンク付き基板４０ｃにおけるＤＣ−ＤＣコンバータ８０の配置を考慮して電源供給配線やスルーホール８２の位置が設計されている。電源部５からの供給電圧は、電源コモンバス、バックプレーン２１、回路基板１００ｃの電源層、スルーホール８２、リード線８１を通じてＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａに入力される。そしてＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａで電圧変換され、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａからリード線８１、スルーホール８２、回路基板１００ｃの電源層、ＬＳＩ５１ｃの入力端子を通じてＬＳＩ５１ｃに入力・供給される。
【０１４５】
ヒートシンク３０ｃへのＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａの接続・固定は、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ接続手段としてのネジ等により、ベース部３１ｃの下側平面にＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａの上面が接して接続・固定される。この接続・固定は、ベース部３１ｃの下側平面とＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａの上面との間に、熱伝導シート７１ｃを挟んで接続される。熱伝導シート７１ｃは、実施の形態１の場合と同様、緩衝等の役割を持つ。前記ＤＣ−ＤＣコンバータ接続手段は、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａの一つ以上の部位をネジによりヒートシンク３０ｃのベース部３１ｃにネジ止めする構成である。
【０１４６】
またＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａの位置は、回路基板１００ｃの平面の上方、ヒートシンク３０のベース部３１ｃの下側平面において、給電対象のＬＳＩ５１ｃの近傍すなわち給電経路の距離が短くなる位置である。ここでは特に、回路基板１００ｃ上のＬＳＩ５１ｃにおいて冷却対象の配線エリア５２ｃが接続されていない一辺の隣の領域でその上方に配置している。この配置は、ベース部３１ｃの下側平面のうち回路基板１００ｃ上の冷却対象部位とブロック６０ｃを介して接続される以外の領域で、回路基板上のスルーホール８２と対応する位置である。全体としてみると給電対象のＬＳＩ５１ｃの斜め上にＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａが配置される状態である。なおここではＬＳＩ５１ｃの一辺の略隣にＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａを配置したが、給電経路の距離が十分短く安定して給電を行える条件下でより離れた位置に配置するよう構成しても構わない。
【０１４７】
ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａは、その直下に対する電磁ノイズの影響が大きい。実施の形態３では、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａが回路基板１００ｃの配線実装平面から離れて配置されるので、回路基板１００ｃ上の配線等に対する前記電磁ノイズの影響が減少される。またＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａと給電対象のＬＳＩ５１ｃとの電源供配線の長さが短い程、ＬＳＩ５１ｃの動作を安定させることができる。実施の形態３では、ＬＳＩ５１ｃの一辺の隣で斜め上にＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａが配置されるので電源供給配線が十分短く、かつ、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａ直下へのノイズの影響を抑えられる。またＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａはヒートシンク３０ｃに接して直接冷却される。
【０１４８】
なお、実施の形態３の構成では、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａの直下の領域はヒートシンク３０ｃにより直接冷却されない。そのため、回路基板１００ｃ上でこの領域には、冷却が必要となるような高速信号のための配線等は行わないようにあらかじめ設計される。
【０１４９】
ヒートシンク付き基板４０ｃを組み立てる手順について説明する。作業者は、実施の形態１と同様に、冷却対象部位を有する回路基板１００ｃについて一つ以上のブロック６０ｃを介してヒートシンク３０ｃとの接続を行う。作業者は、回路基板１００ｃとヒートシンク３０ｃと一つ以上のブロック６０ｃとＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａとその他部品とをネジ止め等により接続・固定する。まず、作業者は、ヒートシンク３０ｃのベース部３１ｃの下側平面に、回路基板１００ｃのスルーホール８２の位置に合わせてＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａを前記ネジ止めにより接続・固定すると共に、回路基板１００ｃ上の冷却対象部位の配置に合わせてブロック６０ｃを接続する。
【０１５０】
そして、作業者は、実施の形態１と同様に、ヒートシンク３０ｃのベース部３１ｃの下側平面を回路基板１００ｃの上平面（冷却対象部位を有する側）と相対させて、その間に冷却対象部位の上にブロック６０ｃを挟んで、ヒートシンク固定台７３、ネジ穴７４及びネジ７５等により全体を固定する。これにより、冷却対象部位の高さの違いを調整しつつ空間がブロック６０ｃにより充填され、冷却対象部位からヒートシンク３０ｃへ熱が移動するように接続される。また、このとき回路基板１００ｃのスルーホール８２にＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａのリード線８１を差し込んで接続することで、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａと回路基板１００ｃとが電源層における配線を通じて接続される。
【０１５１】
上記のような構成の下で、回路基板１００ｃ全体をそれと略同じ大きさの平面を持つ一つのヒートシンク３０ｃで接続し、複数の冷却対象部位すなわちＬＳＩ５１ｃ及び配線エリア５２ｃをまとめて冷却する。これと共に、ヒートシンク３０ｃの下側面に接続されているＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａからＬＳＩ５１ｃに対し配線を通じて給電が行われる。
【０１５２】
以上のような実施の形態３の構成の効果として、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａが回路基板１００ｃの面から離れて配置されることで、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａから発生する電磁ノイズがＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａの直下に配線された信号に与える影響を軽減でき伝送信号の劣化を抑えることができる。そのため、回路基板１００ｃ上で安定したデータ転送を行うことができる。またそれと共に、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａからＬＳＩ５１ｃへの給電距離が短いため、ＬＳＩ５１ｃの電圧変動を検出して補正する場合の応答が高速になり、ＬＳＩ５１ｃへ安定した電圧供給を行うことができる。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａがヒートシンク３０ｃにより冷却されるので、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａの安定化にも寄与できる。
【０１５３】
実施の形態３の変形例として、実施の形態２の構成を基本として同様にＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａを取り付ける構成とすることも可能である。すなわち、前記ヒートシンク３０ｂの一方の外側平面にＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａが接続されここから回路基板１００上のＬＳＩ等の電子部品に対し給電が行われる構成である。更に、ヒートシンク３０ｂのもう一方の外側平面に対しても別のＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａを接続してここから他方の回路基板１００上のＬＳＩ等に対し給電が行われるようにしてもよい。
【０１５４】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４におけるディスクアレイ装置について説明する。図１７は、実施の形態４のディスクアレイ装置におけるヒートシンク付き基板４０ｄの断面図である。また図１８は、実施の形態４のディスクアレイ装置におけるヒートシンク付き基板４０ｄの分解状態を示す斜視図である。（ａ）は、その斜視図を、（ｂ）は、電源／グランド配線８５の設置の様子を示す断面図である。実施の形態４のディスクアレイ装置の基本構成は、前記ディスクアレイ装置１の構成に従う。
【０１５５】
ＬＳＩの低電圧化に伴い、ＬＳＩに対する電源供給のために複数の電源種が必要になる場合がある。このため、回路基板には各電源種に対応した電源層を持たせる必要があり、回路基板の実装効率が悪くなっている。実施の形態３の構成では、回路基板の電源層を通じてＤＣ−ＤＣコンバータ８０ａからＬＳＩ５１ｃに対し給電している構成である。従って、その分の電源層を要するため回路基板１００ｃの実装効率を従来よりも向上することはできない。
【０１５６】
実施の形態４では、実施の形態１の構成を基本とした上で、ヒートシンク付き基板４０に対し更に、回路基板１００上のＬＳＩ等の電子部品に対する安定した電源供給のためのユニットであるＤＣ―ＤＣコンバータ８０ｂを取り付けた構成である。実施の形態４では、回路基板１００ｄ上のＬＳＩ５１ｄに対する給電を行うためのＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂが、実施の形態３とは異なり、ヒートシンク３０ｄのベース部３１ｄの上側平面（放熱フィン３１ｄの設けられる側）に接続される。そして、ここから回路基板１００ｄの電源層における配線を介さずに直接ＬＳＩ５１ｄに対し電源供給を行う構成である。ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂと給電対象のＬＳＩ５１ｄとは、ヒートシンク３０ｄに設けられた開口部とコネクタ８３の部分を通じて接続され給電が行われる。実施の形態４においても、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂが、回路基板１００ｄ上の配線実装平面から離れた位置に配置されることとなる。ヒートシンク３０ｄにおけるＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂの接続の位置は、給電対象のＬＳＩ５１ｃの上方で給電経路が短くなる位置である。
【０１５７】
ヒートシンク付き基板４０ｄは、主に、回路基板１００ｄと、ヒートシンク３０ｄと、ブロック６０ｄと、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂとから構成される。また、配線のための部位として、ＤＣ−ＤＣコンバータ出力用のコネクタ８３、ＤＣ−ＤＣコンバータ入力用のコネクタ８４、ヒートシンク３０ｄにおける電源／グランド配線８５等を有する。また、ヒートシンク付き基板４０ｄは、その接続・固定のための部品あるいは部位として、熱伝導シート７１、両面テープ（低熱抵抗両面テープ）７２、ヒートシンク固定台（ネジ受け）７３、ネジ穴７４、ネジ７５を有する。また図示しないＤＣ−ＤＣコンバータ接続手段として接続・固定用ネジ等を有する。
【０１５８】
回路基板１００ｄ上には、冷却対象部位として、一つ以上のＬＳＩ５１ｄと、一つ以上の配線エリア５２ｄとを有する。ＬＳＩ５１ｄは、高速データ転送処理を行う電子部品であり、これに高速信号の伝送路となる配線から成る配線エリア５２ｄが接続されている。ＬＳＩ５１ｄの上面には電源入力用のコネクタ８３を備え、これがＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂ側のコネクタ８３と接続される。回路基板１００ｄ上の配線エリア５２ｄは、バックプレーン接続コネクタ２２に接続されており、更にバックプレーン２１での配線を通じて、他の回路基板１００と接続される。回路基板１００ｄの外周部には、ヒートシンク固定台７３が設けられている。なお図１７，１８中では、回路基板１００ｄ上に冷却対象として一つのＬＳＩ５１ｄと一つの配線エリア５２ｄのみ存在する例を示し、冷却対象部位ではないその他の電子部品や配線等に関しては図示を省略している。また給電対象として一つのＬＳＩ５１ｄのみ存在する例を示している。また、ここでは配線エリア５２ｄに接続するブロック６０ｄ、熱伝導シート７１、両面テープ７２等は図示を省略している。
【０１５９】
また、回路基板１００ｄは、ヒートシンク３０ｄ側からＬＳＩ５１ｄに対し給電が行われるため、実施の形態３とは異なり、電源層にＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂを経由してＬＳＩ５１ｄに対する給電のための配線のほとんどを設ける必要が無い。
【０１６０】
回路基板１００ｄ上の任意位置及び対応するヒートシンク３０ｄ上にＤＣ−ＤＣコンバータ入力用のコネクタ８４を備える。これは、電源部５、バックプレーン２１からＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂへの入力電圧／グランド供給用に回路基板１００ｄ側とヒートシンク３０ｄ側を接続するための電源入力用のコネクタである。コネクタ８４は、回路基板１００ｄの配線に接続される側と、ヒートシンク３０ｄのベース部３１ｄに接続される側とで構成されている。また電源部５、バックプレーン２１からの配線が、バックプレーン接続コネクタ２２を介して回路基板１００ｄにおけるコネクタ８４まで繋がる。回路基板１００ｄ側とヒートシンク３０ｄ側の各コネクタ８４が接続され、これとベース部３１ｄ上の電源／グランド配線８５を通じて、電源部５、バックプレーン２１からＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂに入力電圧／グランド供給がなされる。
【０１６１】
ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂからＬＳＩ５１ｄまでの電源供給配線は、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂからＤＣ−ＤＣコンバータ出力用のコネクタ８３を通じて給電対象のＬＳＩ５１ｄに入力される。コネクタ８３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂからＬＳＩ５１ｄへの電源出力用のコネクタであり、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂ下部の出力端子に接続される側と、ＬＳＩの入力端子に接続される側とで構成されている。コネクタ８３，８４はネジ等の手段によりヒートシンク３０ｄに固定される。
【０１６２】
ヒートシンク３０ｄは、ベース部３１ｄと放熱フィン３２ｄと図示しないＤＣ−ＤＣコンバータ接続手段とを有する。ヒートシンク３０ａと略同様の構成であるが、そのベース部３１ｄにＤＣ−ＤＣコンバータ接続手段を通じてＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂを接続可能であることが異なる。ヒートシンク３０ｄは、回路基板１００ｄ上の冷却対象部位であるＬＳＩ５１ｄと配線エリア５２ｄをまとめて冷却するための部品であると共に、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂを接続する部品である。ヒートシンク３０ｄのベース部３１ｄの上側平面すなわち放熱フィン３２ｄの存在する側の面に、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂが接続されると共に、ベース部３１ｄの下側平面にブロック６０ｄを介して回路基板１００ｄが取り付けられる。ヒートシンク３０ｄの外周部にはネジ穴７４が設けられている。
【０１６３】
また、ヒートシンク３０ｄで、放熱フィン３２ｄの領域の一部は、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂの搭載用に個々のフィンが設けられていない平らな形状である。また、ヒートシンク３０ｄは、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂが配置される位置に対応してベース部３１ｄに開口部等が設けられており、ここにＤＣ−ＤＣコンバータ出力用のコネクタ８３が差し込まれ接続される構造である。また、ヒートシンク３０ｄは、ベース部３１ｄの、回路基板１００ｄにおけるコネクタ８４の取り付け箇所と対応する位置に開口部等が設けられており、ここにＤＣ−ＤＣコンバータ入力用のコネクタ８４が差し込まれ接続される構造である。
【０１６４】
図１８（ｂ）は、ヒートシンク３０ｄでの電源／グランド配線８５の設置の様子を示す断面図である。ヒートシンク３０ｄのベース部３１ｄの上側平面において、コネクタ８４からＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂまでの間が電源／グランド配線８５により配線される。電源／グランド配線８５は放熱フィン３２ｄの領域における個々のフィンの間を経由する。ベース部３１ｄの上側平面で放熱フィン３２ｄの領域における個々のフィンの間に絶縁体８６による層を設ける。その絶縁体８６の層上に電源／グランド配線８５が配線される。
【０１６５】
ブロック６０ｄは、実施の形態１と同様に、材料として熱伝導率の高いアルミニウムや銅などを用いて構成され、回路基板１００ｄ上の冷却対象部位の高さに応じてヒートシンク３０ｄとの接続を行うためのものである。回路基板１００ｄ上の冷却対象部位の配置や形状に合わせてブロック６０ｄの配置が決定される。また、ブロック６０ｄのうち、冷却対象でありかつ給電対象であるＬＳＩ５１ｄの上に配置されるブロック６０ｄは、ＤＣ−ＤＣコンバータ出力用コネクタ８３をＬＳＩ５１ｄに接続させるために、その通過のための開口部を有する形状である。同様に、これに対応して配置される熱伝導シート７１、両面テープ７２も、それぞれ対応する開口部が設けられた形状である。なおここでは前記ブロック６０ｄ、熱伝導シート７１、両面テープ７２に開口部を設けたが、開口部の無い複数のブロック６０ｄ等を組み合わせてＤＣ−ＤＣコンバータ出力用コネクタ８３の配置部分に隣接して配置する構成等としてもよい。
【０１６６】
ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂは、電源部５から供給される直流電圧を変換（減圧）してＬＳＩ５１ｄに対して適切な直流電圧の供給を行うユニットである。ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂは、その下方向にＤＣ−ＤＣコンバータ出力用コネクタ８３を有し、このＤＣ−ＤＣコンバータ出力用コネクタ８３がＬＳＩ５１ｄ上部の対応するＤＣ−ＤＣコンバータ出力用コネクタ８３に接続されることで電源供給配線が接続状態となる。
【０１６７】
回路基板１００ｃ上における給電対象のＬＳＩ５１ｄの配置を考慮してヒートシンク３０ｄにおけるＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂの配置や開口部の位置等が設計されている。電源部５からの供給電圧は、電源コモンバス、バックプレーン２１、回路基板１００ｄ側のＤＣ−ＤＣコンバータ入力用コネクタ８４、ヒートシンク３０ｄ側のＤＣ−ＤＣコンバータ入力用コネクタ８４、電源／グランド配線８５を通じてＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂに入力される。そしてＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂで電圧変換され、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂからそのＤＣ−ＤＣコンバータ出力用コネクタ８３及びＬＳＩ５１ｄ側のＤＣ−ＤＣコンバータ出力用コネクタ８３を通じてＬＳＩ５１ｄに入力・供給される。
【０１６８】
ヒートシンク３０ｄへのＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂの接続・固定は、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ接続手段としてのネジ等により、ベース部３１ｄの上側平面にＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂの下面が接しＤＣ−ＤＣコンバータ出力用コネクタ８３がベース部３１ｄの開口部に差し込まれた状態で接続・固定される。この接続・固定は、ベース部３１ｄの上側平面とＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂの下面との間に、図示しない熱伝導シート７１を挟んで接続してもよい。前記ＤＣ−ＤＣコンバータ接続手段は、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂの一つ以上の部位をネジによりヒートシンク３０ｄのベース部３１ｄにネジ止めする構成である。
【０１６９】
またＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂの位置は、回路基板１００ｄの平面の上方、ヒートシンク３０ｄのベース部３１ｄの上側平面において、給電対象のＬＳＩ５１ｄの上方で給電経路の距離が短くなる位置である。ここでは特に、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂを、ＬＳＩ５１ｄと基板垂直方向で略重なる真上の位置に配置している。なおここではＬＳＩ５１ｄの略真上にＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂを配置したが、ベース部３１ｄの上側平面上のこの位置から、給電経路の距離が十分短く安定して給電を行える条件下でより離れた位置に配置するよう構成しても構わない。すなわち、基板平面で上からみたときに、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂとＬＳＩ５１ｄとが一部重なる位置等における配置でも構わない。
【０１７０】
ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂは、その直下に対する電磁ノイズの影響が大きい。実施の形態４では、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂが回路基板１００ｄの配線実装平面から離れて配置されるので、回路基板１００ｄ上の配線等に対する前記電磁ノイズの影響が減少される。またＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂと給電対象のＬＳＩ５１ｄとの電源供配線の長さが短い程、ＬＳＩ５１ｄの動作を安定させることができる。実施の形態４では、ＬＳＩ５１ｄの略真上にＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂが配置されるので電源供給配線が十分短く、かつ、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂ直下へのノイズの影響を抑えられる。またＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂはヒートシンク３０ｄに接して直接冷却される。
【０１７１】
ヒートシンク付き基板４０ｄを組み立てる手順について説明する。作業者は、実施の形態１と同様に、冷却対象部位を有する回路基板１００ｄについて一つ以上のブロック６０ｄを介してヒートシンク３０ｄとの接続を行う。作業者は、回路基板１００ｄとヒートシンク３０ｄと一つ以上のブロック６０ｄとＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂとその他部品とをネジ止め等により接続・固定する。
【０１７２】
まず、作業者は、ヒートシンク３０ｄのベース部３１ｄの上側平面に、回路基板１００ｄ上の給電対象のＬＳＩ５１ｄの位置に合わせてＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂを配置して前記ネジ止めにより接続・固定する。またＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂの下部の出力端子にコネクタ８３を接続する。またそれと共に、回路基板１００ｄ上の冷却対象部位の配置に合わせてベース部３１ｄの下側平面にブロック６０ｄを接続する。
【０１７３】
そして、作業者は、実施の形態１と同様に、ヒートシンク３０ｄのベース部３１ｄの下側平面を回路基板１００ｄの上平面（冷却対象部位を有する側）と相対させて、その間に冷却対象部位の上にブロック６０ｄを挟んで、ヒートシンク固定台７３、ネジ穴７４及びネジ７５等により全体を固定する。このとき二つのコネクタ８３同士を接続する。また給電対象のＬＳＩ５１ｄに関しては、その上部のブロック６０ｄ等の開口部を介してコネクタ８３がＬＳＩ５１ｄに接続されることで、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂとＬＳＩ５１ｄとが電源供給配線を通じて接続される。また、電源／グランド配線８５の一端をＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂの入力端子を通じて接続し、他端をベース部３１ｄのコネクタ８４に接続する。二つのコネクタ８４同士の接続により、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃと回路基板１００ｄとが電源供給配線を通じて接続される。これにより、冷却対象部位の高さの違いを調整しつつ空間がブロック６０ｄにより充填され、冷却対象部位からヒートシンク３０ｄへ熱が移動するように接続される。
【０１７４】
上記のような構成の下で、回路基板１００ｄ全体をそれと略同じ大きさの平面を持つ一つのヒートシンク３０ｄで接続し、複数の冷却対象部位すなわちＬＳＩ５１ｄ及び配線エリア５２ｄをまとめて冷却する。これと共に、ヒートシンク３０ｄの上側面に接続されているＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂからＬＳＩ５１ｄに対し配線を通じて給電が行われる。
【０１７５】
以上のような実施の形態４の構成の効果として、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂが回路基板１００ｄの面から離れて配置されることで、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂから発生する電磁ノイズがＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂの直下に与える影響を軽減でき伝送信号の劣化を抑えることができる。そのため、回路基板１００ｄ上で安定したデータ転送を行うことができる。またそれと共に、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂからＬＳＩ５１ｄへの給電距離が短いため、ＬＳＩ５１ｄの電圧変動を検出して補正する場合の応答が高速になり、ＬＳＩ５１ｄへ安定した電圧供給を行うことができる。
【０１７６】
また、回路基板１００ｄ上にＤＣ−ＤＣコンバータを搭載する必要が無く、回路基板１００ｄの実装効率を向上させることができる。また、回路基板１００ｄにおける電源層をその分減らすことができ、基板を薄くすることができる。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂがヒートシンク３０ｄにより冷却されるので、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｂの安定化にも寄与できる。
【０１７７】
実施の形態４の変形例として、実施の形態２の構成を基本としてＤＣ−ＤＣコンバータを取り付ける構成とすることも可能である。すなわち、二つのベース部を持つヒートシンクの一方のベース部の内側平面上に一つのＤＣ−ＤＣコンバータが接続され、ここからこのベース部に接続される回路基板１００上のＬＳＩに対し給電が行われる。更に、このヒートシンクのもう一方のベース部の内側平面上に対しても別のＤＣ−ＤＣコンバータが接続され、ここからこのベース部に接続される他方の回路基板１００上のＬＳＩに対し給電が行われる構成である。
【０１７８】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５におけるディスクアレイ装置について説明する。図１９は、実施の形態５のディスクアレイ装置におけるヒートシンク付き基板４０ｅの断面図である。また図２０は、実施の形態５のディスクアレイ装置におけるヒートシンク付き基板４０ｅの分解状態を示す斜視図である。実施の形態５のディスクアレイ装置の基本構成は、前記ディスクアレイ装置１の構成に従う。
【０１７９】
実施の形態５では、実施の形態２の構成を基本として二枚の回路基板１００を一つのヒートシンクで冷却すると共に、各回路基板１００上のＬＳＩの上方にヒートシンクのベース部を介して一つのＤＣ−ＤＣコンバータを配置し、この一つのＤＣ−ＤＣコンバータから各回路基板の二つのＬＳＩに対して電源供給を行う構成である。前記二つのＬＳＩは、相対する回路基板の平面において前記ＤＣ−ＤＣコンバータを挟んで向かい合う略同位置に配置される。
【０１８０】
実施の形態２の構成と実施の形態４の構成との組み合わせを考える。回路基板上の各ＬＳＩ毎にＤＣ−ＤＣコンバータを取り付ける構成にすると、電圧変動等の影響により各ＬＳＩで供給される電圧が等しくなるとは限らない。従って、このＬＳＩ間でデータ転送を行う場合には、動作電圧の差によって送受信バッファのインピーダンスが変わるため、インピーダンス不整合により反射ノイズが発生して信号が劣化し高速データ転送できない可能性がある。
【０１８１】
実施の形態５では、二枚の回路基板１００Ｃ，１００ｄ上における冷却対象及び給電対象のＬＳＩ５１Ｃ，５１Ｄの位置が回路基板の相対した状態で略同位置となるように回路基板１００Ｃ，１００Ｄを設計しておく。この二枚の回路基板１００Ｃ，１００Ｄの間に一つのヒートシンク３０ｅを挟んで接続する構成とする。二つのベース部３１Ｃ，３１Ｄを持つヒートシンク３０ｅにおけるいずれかのベース部の内側平面において、前記略同位置となるＬＳＩ５１Ｃ，５１Ｄに対応する位置に一つのＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃを取り付けた構成である。このＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃから二つのＬＳＩ５１Ｃ，５１Ｄに対し、電源層における配線を介さずに直接、略等しい電圧での給電が行われる。
【０１８２】
ヒートシンク付き基板４０ｅは、主に、回路基板１００Ｃ，１００Ｄと、ヒートシンク３０ｅと、ブロック６０Ｃ，６０Ｄと、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃとから構成される。また、配線のための部位として、ＤＣ−ＤＣコンバータ出力用のコネクタ８７Ａ，８７Ｂ、ＤＣ−ＤＣコンバータ入力用のコネクタ８４、ヒートシンク３０ｅにおける電源／グランド配線８５等を有する。また、ヒートシンク付き基板４０ｅは、その接続・固定のための部品あるいは部位として、熱伝導シート７１、両面テープ（低熱抵抗両面テープ）７２、ヒートシンク固定台（ネジ受け）７３、ネジ穴７４、ネジ７５を有する。また図示しないＤＣ−ＤＣコンバータ接続手段として接続・固定用ネジ等を有する。
【０１８３】
回路基板１００Ｃ上には、冷却対象部位として、一つ以上のＬＳＩ５１Ｃと、一つ以上の配線エリア５２Ｃとを有する。ＬＳＩ５１Ｃは、高速データ転送処理を行う電子部品であり、これに高速信号の伝送路となる配線から成る配線エリア５２Ｃが接続されている。ＬＳＩ５１Ｃは、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃからの給電対象である。ＬＳＩ５１Ｃの上面には電源入力用のコネクタ８７Ａを備え、これがＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃ側のコネクタ８７Ａと接続される。回路基板１００Ｃ上の配線エリア５２Ｃは、バックプレーン接続コネクタ２２に接続されており、更にバックプレーン２１での配線を通じて、回路基板１００Ｄあるいはその他の回路基板１００と接続される。回路基板１００Ｃの外周部には、ヒートシンク固定台７３が設けられている。
【０１８４】
回路基板１００Ｄについても同様であり、冷却対象部位として、一つ以上のＬＳＩ５１Ｄと、一つ以上の配線エリア５２Ｄとを有する。ＬＳＩ５１Ｄは、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃからの給電対象である。ＬＳＩ５１ＣとＬＳＩ５１Ｄは、回路基板１００Ｃ，１００Ｄを相対した状態で向かい合う略同位置に実装されている。なお図１９，２０中では、回路基板１００Ｃ（１００Ｄ）上に冷却対象として一つのＬＳＩ５１Ｃ（５１Ｄ）と一つの配線エリア５２Ｃ（５２Ｄ）のみ存在する例を示し、冷却対象部位ではないその他の電子部品や配線等に関しては図示を省略している。また給電対象として一つのＬＳＩ５１Ｃ（ＬＳＩＤ）のみ存在する例を示している。また、ここでは配線エリア５２Ｃ（５２Ｄ）に接続するブロック６０Ｃ（６０Ｄ）、熱伝導シート７１、両面テープ７２等は図示を省略している。
【０１８５】
また、回路基板１００Ｃは、ヒートシンク３０ｅ側からＬＳＩ５１Ｃに対し給電が行われるため、各電源層にＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃを経由してのＬＳＩ５１Ｃに対する給電のための配線のほとんどを設ける必要が無い。回路基板１００Ｄも同様である。
【０１８６】
回路基板１００Ｃ上の任意位置及びヒートシンク３０ｅの一方のベース部３１Ｃ（ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃを接続する側）に、ＤＣ−ＤＣコンバータ入力用のコネクタ８４を備える。これは、電源部５、バックプレーン２１からＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃへの入力電圧／グランド供給用に回路基板１００Ｃ側とヒートシンク３０ｅ側を接続するための電源入力用のコネクタである。コネクタ８４は、回路基板１００Ｃの配線に接続される側と、ヒートシンク３０ｅのベース部３１Ｃに接続される側とで構成されている。また電源部５、バックプレーン２１からの配線が、バックプレーン接続コネクタ２２を介して回路基板１００Ｃにおけるコネクタ８４まで繋がる。回路基板１００Ｃ側とヒートシンク３０ｅ側の各コネクタ８４が接続され、これとベース部３１Ｃ上の電源／グランド配線８５を通じて、電源部５、バックプレーン２１からＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃに入力電圧／グランド供給がなされる。
【０１８７】
ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃからＬＳＩ５１Ｃまでの電源供給配線は、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃからＤＣ−ＤＣコンバータ出力用のコネクタ８７Ａを通じて給電対象のＬＳＩ５１Ｃに入力される。コネクタ８７Ａは、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃからＬＳＩ５１Ｃへの電源出力用のコネクタであり、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃ下部の出力端子に接続される側と、ＬＳＩ５１Ｃの入力端子に接続される側とで構成されている。
【０１８８】
同様にＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃからＬＳＩ５１Ｄまでの電源供給配線は、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃからＤＣ−ＤＣコンバータ出力用のコネクタ８７Ｂを通じて給電対象のＬＳＩ５１Ｄに入力される。コネクタ８７Ｂは、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃからＬＳＩ５１Ｄへの電源出力用のコネクタであり、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃ上部の出力端子に接続される側と、ＬＳＩ５１Ｄの入力端子に接続される側とで構成されている。コネクタ８４，８７Ａ，８７Ｂはネジ等の手段によりヒートシンク３０ｅに固定される。
【０１８９】
ヒートシンク３０ｅは、二つのベース部３１Ｃ，３１Ｄと放熱フィン３２ｅと図示しないＤＣ−ＤＣコンバータ接続手段とを有する。ヒートシンク３０ｂと略同様の構成であるが、そのベース部３１Ｃ，３１ＤにＤＣ−ＤＣコンバータ接続手段を通じてＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃを接続可能であることが異なる。ヒートシンク３０ｅは、回路基板１００Ｃ，１００Ｄ上の冷却対象部位であるＬＳＩ５１Ｃ，５１Ｄと配線エリア５２Ｃ，５２Ｄをまとめて冷却するための部品であると共に、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃを接続する部品である。ヒートシンク３０ｅのベース部３１Ｃの内側平面すなわち放熱フィン３２ｅの存在する側の面に、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃが接続されると共に、ベース部３１Ｃの外側平面にブロック６０Ｃを介して回路基板１００Ｃが取り付けられる。またベース部３１Ｄの外側平面にブロック６０Ｄを介して回路基板１００Ｄが取り付けられる。ヒートシンク３０ｅの各ベース部３１Ｃ，３１Ｄの外周部にはネジ穴７４が設けられている。
【０１９０】
また、ヒートシンク３０ｅは、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃを内側平面に搭載できるように、あらかじめその搭載位置には放熱フィン３２ｅの領域における個々のフィンの部分が無い平面となっている構成である。ここでは構成例として、ヒートシンク３０ｅの放熱フィン３２ｅの領域において、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃ搭載位置とその手前方向の領域には個々のフィンが無い形状を示す。また、ヒートシンク３０ｅは、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃが配置される位置に対応してベース部３１Ｃ，３１Ｄにそれぞれ開口部等が設けられており、ここにＤＣ−ＤＣコンバータ出力用のコネクタ８７Ａ，８７Ｂがそれぞれ差し込まれ接続される構造である。また、ヒートシンク３０ｅは、ベース部３１Ｃの、回路基板１００Ｃにおけるコネクタ８４の取り付け箇所と対応する位置に開口部等が設けられており、ここにＤＣ−ＤＣコンバータ入力用のコネクタ８４が差し込まれ接続される構造である。
【０１９１】
ヒートシンク３０ｅでＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃを接続する側のベース部（ここでは３１Ｃ）の内側平面上に、ＤＣ−ＤＣコンバータ入力電圧供給用に電源／グランド配線８５及びコネクタ８４等を設けるが、他方のベース部（ここでは３１Ｄ）の側には設ける必要はない。ヒートシンク３０ｅでのベース部３１Ｃの内側平面における電源／グランド配線８５の設置は、実施の形態４の場合と同様である。すなわちコネクタ８４からＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃまでの間が電源／グランド配線８５により配線される。電源／グランド配線８５は放熱フィン３２ｅの領域における個々のフィンの間を経由する。ベース部３１Ｃの上側平面で放熱フィン３２ｅの領域における個々のフィンの間に絶縁体８６による層を設ける。その絶縁体８６の層上に電源／グランド配線８５が配線される。
【０１９２】
ブロック６０Ｃ，６０Ｄは、実施の形態１と同様に、材料として熱伝導率の高いアルミニウムや銅などを用いて構成され、回路基板１００Ｃ，１００Ｄ上の冷却対象部位の高さに応じてヒートシンク３０ｅとの接続を行うためのものである。回路基板１００Ｃ，１００Ｄ上の各冷却対象部位の配置や形状に合わせて各ブロック６０Ｃ，６０Ｄの配置が決定される。また、ブロック６０Ｃ，６０Ｄのうち、冷却対象でありかつ給電対象であるＬＳＩ５１Ｃ，５１Ｄの上に配置されるブロック６０Ｃ，６０Ｄは、コネクタ８７Ａ，８７ＢをＬＳＩ５１Ｃ，５１Ｄにそれぞれ接続させるために、その通過のための開口部を有する形状である。同様に、これに対応して配置される熱伝導シート７１、両面テープ７２も、それぞれ対応する開口部が設けられた形状である。
【０１９３】
ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃは、電源部５から供給される直流電圧を変換（減圧）してＬＳＩ５１Ｃと５１Ｄに対して適切な直流電圧の供給を行うユニットである。ＬＳＩ５１Ｃと５１Ｄに供給される電圧は略等しくなる。ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃは、その下方向にＤＣ−ＤＣコンバータ出力用のコネクタ８７Ａを有し、このコネクタ８７ＡがＬＳＩ５１Ｃ上部の対応するコネクタ８７Ａに接続されることで電源供給配線が接続状態となる。同様に、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃは、その上方向にＤＣ−ＤＣコンバータ出力用のコネクタ８７Ｂを有し、このコネクタ８７ＢがＬＳＩ５１Ｄ上部の対応するコネクタ８７Ｂに接続されることで電源供給配線が接続状態となる。
【０１９４】
回路基板１００Ｃ，１００Ｄ上における給電対象のＬＳＩ５１Ｃ，５１Ｄの配置を考慮してヒートシンク３０ｅにおけるＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃの配置や開口部の位置等が設計されている。電源部５からの供給電圧は、電源コモンバス、バックプレーン２１、回路基板１００Ｃ側のコネクタ８４、ヒートシンク３０ｅ側のコネクタ８４、電源／グランド配線８５を通じてＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃに入力される。そしてＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃで電圧変換され、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃからそれぞれコネクタ８７Ａ，８７Ｂを通じてＬＳＩ５１Ｃ，５１Ｄに入力・供給される。
【０１９５】
ヒートシンク３０ｅへのＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃの接続・固定は、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ接続手段としてのネジ等により、ベース部３１Ｃの内側平面にＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃの下面が接しＤＣ−ＤＣコンバータ出力用のコネクタ８７Ａがベース部３１Ｃの開口部に差し込まれた状態で接続・固定される。この接続・固定は、ベース部３１Ｃの上側平面とＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃの下面との間に、図示しない熱伝導シート７１を挟んで接続してもよい。前記ＤＣ−ＤＣコンバータ接続手段は、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃの一つ以上の部位をネジによりヒートシンク３０ｅのベース部３１Ｃにネジ止めする構成である。
【０１９６】
またＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃの位置は、回路基板１００Ｃの平面の上方、ヒートシンク３０ｅのベース部３１Ｃの内側平面において、給電対象のＬＳＩ５１Ｃと５１Ｄの間で双方への給電経路の距離が短くなる位置である。ここでは特に、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃを、ＬＳＩ５１Ｃと５１Ｄとに基板垂直方向で略重なる真上の位置に配置している。なおここではＬＳＩ５１Ｃと５１Ｄの略真上にＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃを配置したが、ベース部３１Ｃの内側平面上のこの位置から、給電経路の距離が十分短く安定して給電を行える条件下でより離れた位置に配置するよう構成しても構わない。すなわち、基板平面で上からみたときに、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃとＬＳＩ５１Ｃ，５１Ｄとが一部重なる位置等における配置でも構わない。
【０１９７】
ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃは、その直下に対する電磁ノイズの影響が大きい。実施の形態５では、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃが回路基板１００Ｃ，１００Ｄの配線実装平面から離れて配置されるので、回路基板１００Ｃ，１００Ｄ上の配線等に対する前記電磁ノイズの影響が減少される。またＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃと給電対象のＬＳＩ５１Ｃ，５１Ｄとの電源供配線の長さが短い程、ＬＳＩ５１Ｃ，５１Ｄの動作を安定させることができる。実施の形態５では、ＬＳＩ５１Ｃ，５１Ｄの略真上にＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃが配置されるので電源供給配線が十分短く、かつ、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃ直下へのノイズの影響を抑えられる。またＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃはヒートシンク３０ｅに接して直接冷却される。
【０１９８】
ヒートシンク付き基板４０ｅを組み立てる手順について説明する。作業者は、実施の形態２と同様に、冷却対象部位を有する二枚の回路基板１００Ｃ，１００Ｄについてそれぞれ一つ以上のブロック６０Ｃ，６０Ｄを介してヒートシンク３０ｅとの接続を行う。作業者は、回路基板１００Ｃ，１００Ｄとヒートシンク３０ｅと一つ以上のブロック６０Ｃ，６０ＤとＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃとその他部品とをネジ止め等により接続・固定する。
【０１９９】
まず、作業者は、ヒートシンク３０ｅにＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃを接続して、二枚のうち一方の回路基板１００Ｃを接続する。作業者は、ヒートシンク３０ｅのベース部３１Ｃの内側平面に、回路基板１００Ｃ，１００Ｄ上の給電対象のＬＳＩ５１Ｃ，５１Ｄの位置に合わせてＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃを配置して前記ネジ止めにより接続・固定する。またＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃの下部の出力端子にコネクタ８７Ａを接続する。またそれと共に、回路基板１００Ｃ上の冷却対象部位の配置に合わせてベース部３１Ｃの外側平面にブロック６０Ｃを接続する。
【０２００】
そして、作業者は、実施の形態２と同様に、ヒートシンク３０ｅのベース部３１Ｃの外側平面を回路基板１００Ｃの上平面（冷却対象部位を有する側）と相対させて、その間に冷却対象部位の上にブロック６０Ｃを挟んで、ヒートシンク固定台７３、ネジ穴７４及びネジ７５等により全体を固定する。このとき二つのコネクタ８７Ａ同士を接続する。また二つのコネクタ８４同士を接続する。給電対象のＬＳＩ５１Ｃに関しては、その上部のブロック６０Ｃ等の開口部を介してコネクタ８７ＡがＬＳＩ５１Ｃに接続されることで、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃとＬＳＩ５１Ｃとが電源供給配線を通じて接続される。また電源／グランド配線８５の一端をＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃに入力端子を通じて接続し、他端をベース部３１Ｃのコネクタ８４を通じて接続する。二つのコネクタ８４同士の接続により、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃと回路基板１００Ｃとが電源供給配線を通じて接続される。これにより、冷却対象部位の高さの違いを調整しつつ空間がブロック６０Ｃにより充填され、冷却対象部位からヒートシンク３０ｃへ熱が移動するように接続される。
【０２０１】
次に、作業者は、もう一方の回路基板１００Ｄ上の冷却対象部位の配置に合わせてヒートシンク３０ｅのベース部３１Ｄの外側平面にブロック６０Ｄを接続する。そして、作業者は、ヒートシンク３０ｅのベース部３１Ｄの外側平面を回路基板１００Ｄの上平面（冷却対象部位を有する側）と相対させて、その間に冷却対象部位の上にブロック６０Ｄを挟んで、ヒートシンク固定台７３、ネジ穴７４及びネジ７５等により全体を固定する。このときＬＳＩ５１ＣとＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃとＬＳＩ５１Ｄとが基板平面に垂直で略同一の位置に配置されるように接続する。またこのとき二つのコネクタ８７Ｂ同士を接続する。給電対象のＬＳＩ５１Ｄに関しては、その上部のブロック６０Ｄ等の開口部を介してコネクタ８７ＢがＬＳＩ５１Ｄに接続されることで、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃとＬＳＩ５１Ｄとが電源供給配線を通じて接続される。これにより、冷却対象部位の高さの違いを調整しつつ空間がブロック６０Ｄにより充填され、冷却対象部位からヒートシンク３０ｃへ熱が移動するように接続される。
【０２０２】
上記のような構成の下で、二枚の回路基板１００Ｃ，１００Ｄの全体をそれと略同じ大きさの平面を持つ一つのヒートシンク３０ｅで接続し、複数の冷却対象部位すなわちＬＳＩ５１Ｃ，５１Ｄ及び配線エリア５２Ｃ，５２Ｄをまとめて冷却する。これと共に、ヒートシンク３０ｅの内側の放熱フィン３２ｅの領域に接続・配置されているＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃからＬＳＩ５１Ｃと５１Ｄに対し配線を通じて略等しい電圧で給電が行われる。
【０２０３】
以上のような実施の形態５の構成の効果として、一つのＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃを二つのＬＳＩ５１Ｃ，５１Ｄで共通して使用する構成であるため、各ＬＳＩ５１Ｃ，５１Ｄへの供給電圧を略等しくすることができる。従って、この二つのＬＳＩ５１Ｃ，５１Ｄ間でデータ転送を行う際にも供給電圧差によるインピーダンス不整合を無くして反射ノイズを抑えることで高速データ転送が可能となる。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃが回路基板１００Ｃ，１００Ｄの面から離れて配置されることで、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃから発生する電磁ノイズがＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃの直下に与える影響を軽減でき伝送信号の劣化を抑えることができる。そのため、回路基板１００Ｃ，１００Ｄ上で安定したデータ転送を行うことができる。またそれと共に、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃからＬＳＩ５１Ｃ，５１Ｄへの給電距離が短いため、ＬＳＩ５１Ｃ，５１Ｄの電圧変動を検出して補正する場合の応答が高速になり、ＬＳＩ５１Ｃ，５１Ｄへ安定した電圧供給を行うことができる。
【０２０４】
また、回路基板１００Ｃ，１００Ｄ上にＤＣ−ＤＣコンバータを搭載する必要が無く、回路基板１００Ｃ，１００Ｄの実装効率を向上させることができる。また、回路基板１００Ｃ，１００Ｄにおける電源層をその分減らすことができ、各基板を薄くすることができる。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃがヒートシンク３０ｅにより冷却されるので、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０ｃの安定化にも寄与できる。
【０２０５】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【０２０６】
例えば、回路基板１００上の冷却対象部位とヒートシンクとの接続に関し、一部、ブロック無しで直接接続する構成としてもよい。例えば、冷却対象となる複数のＬＳＩ５１が存在する場合に、その高さが一番高いＬＳＩ５１についてはブロックを介さずにヒートシンクと接続される構成とする。この場合、その分ヒートシンク付き基板４０の高さを低くできる。
【０２０７】
また例えば、回路基板１００上の冷却対象部位とヒートシンクとの接続に関し、一部、ブロック無しの空間を設けた構成としてもよい。例えば、冷却対象部位の一部例えば配線エリア５２について、その上にブロックを両面テープ７２等を通じて接続し、このブロックがヒートシンクの接続用平面とは接続されず、この配線エリア５２に隣接するＬＳＩ５１あるいはその上のブロックに接続される。この場合でも、配線エリア５２上のブロックからＬＳＩ５１及びその上のブロックを通じてヒートシンクに接続されているので、熱の移動が行われる。配線エリア５２は、それ自体は発熱しないが、隣接するＬＳＩ５１の処理量や位置関係によりエリア内で高温部・低温部と温度差が発生する。配線エリア５２上のブロックは、前記隣接するＬＳＩ５１あるいはその上部のブロック等と接することで熱の移動が行われるので温度差の平均化の役割を果たす。配線エリア５２ａ上に接続されたブロックを通じてエリア内の温度の偏りが平均化され軽減される。
【０２０８】
また例えば、高速処理を担う電子部品及びその配線エリアを冷却対象とすることに加え、中速や低速処理を担う電子部品等を前記高速処理を担う電子部品の冷却よりも弱い冷却の対象とする構成も可能である。前記配線エリアや前記中速・低速処理を担う電子部品及びその配線エリアに対して熱伝導性ブロックを接続する場合に、高速処理を行う電子部品に対して配置するブロックほど高い熱伝導性は必要ない。よって、これに対して前記アルミニウムや銅よりも熱伝導性の低い材質のブロック等を使用した構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２０９】
本発明は、ディスクアレイ装置及び回路基板の冷却技術として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２１０】
【図１】（ａ），（ｂ）は、本発明の各実施の形態におけるディスクアレイ装置に共通する構成となるディスクアレイ装置についてのハードウェア外観構成を示す図であり、特に第一の筐体構成について示す。
【図２】（ａ），（ｂ）は、本発明の各実施の形態におけるディスクアレイ装置に共通する構成となるディスクアレイ装置についてのハードウェア外観構成を示す図であり、特に第二の筐体構成について示す。
【図３】本発明の各実施の形態におけるディスクアレイ装置に共通する構成となるディスクアレイ装置について主に制御部の機能ブロック構成を示す図である。
【図４】本発明の各実施の形態におけるディスクアレイ装置に共通する構成となるディスクアレイ装置についてのチャネルアダプタボードのハードウェア外観構成及び冷却対象部位を示す概略図である。
【図５】本発明の各実施の形態におけるディスクアレイ装置に共通する構成となるディスクアレイ装置についてのスイッチボードのハードウェア外観構成及び冷却対象部位を示す概略図である。
【図６】本発明の実施の形態１のディスクアレイ装置におけるヒートシンク付き基板の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１のディスクアレイ装置におけるヒートシンク付き基板の分解状態を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態１のディスクアレイ装置における、第一の筐体構成におけるロジックボックスへの基板取り付けを示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１のディスクアレイ装置における、第二の筐体構成におけるロジックボックスへの基板取り付けを示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２のディスクアレイ装置におけるヒートシンク付き基板の断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２のディスクアレイ装置におけるヒートシンク付き基板の分解状態を示す斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態２のディスクアレイ装置における、第一の筐体構成におけるロジックボックスへの基板取り付けを示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態２のディスクアレイ装置における、第二の筐体構成におけるロジックボックスへの基板取り付けを示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態のディスクアレイ装置における、ヒートシンク等の冷却手段を適用していない状態における各回路基板上のＬＳＩにおける発熱量（推定値）を消費電力と温度の形式で示した図である。
【図１５】本発明の実施の形態３のディスクアレイ装置におけるヒートシンク付き基板の断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態３のディスクアレイ装置におけるヒートシンク付き基板の分解状態を示す斜視図である。
【図１７】本発明の実施の形態４のディスクアレイ装置におけるヒートシンク付き基板の断面図である。
【図１８】（ａ）は、本発明の実施の形態４のディスクアレイ装置におけるヒートシンク付き基板の分解状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、ヒートシンクにおける配線の様子を示す断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態５のディスクアレイ装置におけるヒートシンク付き基板の断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態５のディスクアレイ装置におけるヒートシンク付き基板の分解状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０２１１】
１…ディスクアレイ装置、２，２ａ，２ｂ…ロジックボックス、３…ＨＤＤボックス、４…ＡＣ電源、５…電源部、６…バッテリ、７，７ａ，７ｂ，７ｃ…ファン、１０ａ，１０ｂ…筐体、１１…チャネルアダプタボード、１２…スイッチボード、１３…キャッシュボード、１４…ディスクアダプタボード、２１…バックプレーン、２２…バックプレーン接続コネクタ、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ…ヒートシンク、３１ａ，３１Ａ，３１Ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１Ｃ，３１Ｄ…ベース部、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ…放熱フィン、４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ…ヒートシンク付き基板、５１，５１ａ，５１Ａ，５１Ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１Ｃ，５１Ｄ…ＬＳＩ、５２，５２ａ，５２Ａ，５２Ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５２Ｃ，５２Ｄ…配線エリア、５３…最小冷却対象範囲、６０ａ，６０Ａ，６０Ｂ，６０ｃ，６０ｄ，６０Ｃ，６０Ｄ…ブロック、７１，７１ｃ…熱伝導シート、７２…両面テープ、７３…ヒートシンク固定台、７４…ネジ穴、７５…ネジ、８０ａ，８０ｂ，８０ｃ…ＤＣ−ＤＣコンバータ、８１…リード線、８２…スルーホール、８３，８４，８７Ａ，８７Ｂ…コネクタ、８５…電源／グランド配線、８６…絶縁体、１００，１００ａ，１００Ａ，１００Ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１００Ｃ，１００Ｄ…回路基板、１１０ａ，１１０ｂ…ＣＨＡＬＳＩ、１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄ…配線、１２０ａ，１２０ｂ…ＳｗｉｔｃｈＬＳＩ、１３０ａ，１３０ｂ…ＣａｃｈｅＬＳＩ、１３１ａ，１３１ｂ…メモリ（ＤＩＭＭ）、１４０ａ，１４０ｂ…ＤＫＡＬＳＩ、１５０…ディスク装置、２００…ホスト。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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