JP6569888B2 - Semiconductor device with cooling function - Google Patents
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Description
本発明は、半導体装置を冷却しつつ駆動する冷却機能付半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device with a cooling function that drives a semiconductor device while cooling it.
半導体装置は、小形化・高密度化とともに半導体素子の集積化が進展し、電力消費時の発熱量も増加している。この半導体装置の冷却は、ファンからの気流により冷却する強制換気が一般的である。この半導体装置の一例として、二系統の半導体装置を搭載して一系統のみ交互に稼働する装置がある。この場合、二系統の半導体装置を冷却する機能が必要になる。 In semiconductor devices, integration of semiconductor elements has progressed along with miniaturization and high density, and the amount of heat generated during power consumption has also increased. The cooling of the semiconductor device is generally forced ventilation that is cooled by an airflow from a fan. As an example of this semiconductor device, there is a device in which two systems of semiconductor devices are mounted and only one system is operated alternately. In this case, a function for cooling two semiconductor devices is required.
このような二系統の半導体装置を冷却する冷却機能付半導体装置の従来技術について図4を参照しつつ説明する。冷却機能付半導体装置100は、第1半導体装置101、第2半導体装置102、冷却ファン103、給気口104、排気口105、筐体106を備える。
The prior art of a semiconductor device with a cooling function for cooling such two systems of semiconductor devices will be described with reference to FIG. The
この冷却機能付半導体装置100では、第1半導体装置101および第2半導体装置102という二系統の半導体装置を備え、これらを1つのスタックとして、筐体106の収容空間106aに収容する。そして、二系統のうち何れかの一系統の半導体装置を稼働させ、他の系統の半導体装置は停止させる。このような稼働を交互に行う。
The semiconductor device with a
図4では、第1半導体装置101が稼働し、第2半導体装置102は停止している。この図4では、稼働する第1半導体装置101をハッチングで表し、また、停止する第2半導体装置102を白抜きで表している。
In FIG. 4, the
収容空間106a内には、冷却ファン103により強制的に気流が形成される。この装置では、冷却ファン103が上下で二段に配置されており、上下の第1半導体装置101および第2半導体装置102のそれぞれに常時気流が流れるようにして冷却する。このような気流は、給気口104から収容空間106a内に導入され、上下の冷却ファン103、上下の第1半導体装置101および第2半導体装置102を経て排気口105から排気され、高温の空気が外界へ放出される。
An airflow is forcibly formed by the
また、複数系統の半導体装置を冷却する冷却機能付半導体装置に関連する他の従来技術について特許文献1に記載のものが知られている。この特許文献1に記載のインバータ制御盤を図5に示す。インバータ制御盤200は、インバータ収納盤201、インバータ収納ユニット扉202、排気ファン203、吸気ファン204、インバータ収納ユニット205、インバータ206、排気ダクト207を備える。
Moreover, the thing of patent document 1 is known about the other prior art relevant to the semiconductor device with a cooling function which cools the semiconductor device of multiple systems. FIG. 5 shows the inverter control panel described in Patent Document 1. The inverter control panel 200 includes an
インバータ収納盤201には、その収容空間の内部に複数のインバータ収納ユニット205が上下方向で多段に収容されている。各インバータ収納ユニット205にはそれぞれインバータ206が格納されている。インバータ収納盤201の前側であって、各インバータ収納ユニット205のインバータ収納ユニット扉202には吸気ファン204が設置されている。また、インバータ収納盤201の後側において、複数のインバータ収納ユニット205の配列に沿って上下に延びる排気ダクト207が形成されている。排気ダクト207の上側には排気ファン203が設置されている。
In the
このようなインバータ制御盤200の内部を冷却する場合、吸気ファン204がインバータ収納ユニット205内に気流208を送り込み、この気流208がインバータ206を冷却する。そして、高温の気流208は、インバータ収納ユニット205の後ろ側にある排気ダクト207へ排気される。排気ファン203は、排気ダクト207に排出された高温の空気を上側に集めてインバータ制御盤200の外部に排出する。
When the inside of the inverter control panel 200 is cooled, the
このような冷却機能付半導体装置は、設置に大きなスペースが必要となることから、装置の小形化・コンパクト化が重要課題となっている。図4に示した従来技術では、両系統を冷却するための風路をそれぞれ確保する必要があり、上下にスタックをなす第1半導体装置101および第2半導体装置102に合せて風路を大きくする必要があった。この場合、休止側の半導体装置を冷却するための風路は冷却に有効であるとはいえない。このように、空間を効率的に利用していないという問題があった。
Since such a semiconductor device with a cooling function requires a large space for installation, downsizing and downsizing of the device are important issues. In the prior art shown in FIG. 4, it is necessary to secure air paths for cooling both systems, and the air paths are enlarged in accordance with the
また、図4に示した従来技術では、表裏面で給排気口が設けられているが、たとえば冷却機能付半導体装置の周辺に他の装置が密集配置され、給気口や排気口の付近に壁や他の装置がある場合には、給排気に制約を受けるという問題があった。 In the prior art shown in FIG. 4, the air supply / exhaust ports are provided on the front and back surfaces. However, for example, other devices are densely arranged around the semiconductor device with a cooling function, and are located near the air supply ports and the exhaust ports. When there are walls and other devices, there is a problem that air supply and exhaust are restricted.
また、図5に示した従来技術でも、休止中の半導体装置を冷却するための風路は、使用されていないことになる。例えば、一番上側のインバータ206が稼働しているときに排気ダクト207の下側は使用されていない風路となり、空間を効率的に利用していないという問題があった。
In the prior art shown in FIG. 5, the air path for cooling the inactive semiconductor device is not used. For example, when the
冷却機能付半導体装置は、小型化要求を満たすため風路の体積縮小が求められており、上記したような効率の悪い空間使用を回避したいという事情があった。 The semiconductor device with a cooling function is required to reduce the volume of the air path in order to satisfy the demand for miniaturization, and there is a circumstance that it is desired to avoid the use of an inefficient space as described above.
そこで、本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成であり、かつ空間を効率的に使用する風路を形成して装置全体を小形化するとともに、内部に収納した装置を効率的に冷却する冷却機能付半導体装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce the size of the entire apparatus by forming an air passage that uses a simple space and efficiently uses space, It is an object of the present invention to provide a semiconductor device with a cooling function that efficiently cools a device housed in the housing.
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、
第1半導体装置と、
前記第1半導体装置が積載されて前記第1半導体装置とともにスタックを構成する第2半導体装置と、
前記第1半導体装置と前記第2半導体装置との間で連通する通風路と、
前記第1半導体装置への給気または前記第1半導体装置からの排気を行う第1ファンと、
前記第2半導体装置への給気または前記第2半導体装置からの排気を行う第2ファンと、
前記第1ファンおよび前記第2ファンの動作制御を行う制御駆動部と、を備え、
前記第1半導体装置または前記第2半導体装置の何れか一方のみ稼働する冷却機能付半導体装置であって、
前記制御駆動部は、
前記第1半導体装置の稼働時に前記第1ファンを排気動作させて前記第2ファンを給気動作させることにより、停止状態の前記第2半導体装置側から前記通風路を介して前記第1半導体装置側に向かう一連の風路を形成し、かつ、
前記第2半導体装置の稼働時に前記第1ファンを給気動作させて前記第2ファンを排気動作させることにより、停止状態の前記第1半導体装置側から前記通風路を介して前記第2半導体装置側に向かう一連の風路を形成することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1
A first semiconductor device;
A second semiconductor device that make up the stack together with the first semiconductor device wherein the first semiconductor device is stacked,
A ventilation path communicating between the first semiconductor device and the second semiconductor device;
A first fan for supplying air to the first semiconductor device or exhausting air from the first semiconductor device;
A second fan for supplying air to the second semiconductor device or exhausting air from the second semiconductor device;
A control drive unit that performs operation control of the first fan and the second fan,
A semiconductor device with a cooling function that operates only one of the first semiconductor device and the second semiconductor device,
The control drive unit is
The first semiconductor device is exhausted from the stopped second semiconductor device side through the ventilation path by exhausting the first fan and supplying air to the second fan during operation of the first semiconductor device. Form a series of airways to the side, and
When the second semiconductor device is in operation, the first fan is supplied with air and the second fan is exhausted, so that the second semiconductor device is stopped from the first semiconductor device in a stopped state through the ventilation path. It is characterized by forming a series of air passages toward the side.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の冷却機能付半導体装置において、
前記第1半導体装置、前記第2半導体装置、前記通風路、前記第1ファン、前記第2ファン、および、前記制御駆動部が収容される筐体を備え、
前記筐体は、前記第1半導体装置および前記第2半導体装置が設置される収容空間を有し、
前記通風路は、前記収容空間に前記第1半導体装置および前記第2半導体装置を配置することにより形成される内部奥側の残余空間であることを特徴とする。
The invention according to 請 Motomeko 2, in the semiconductor device equipped with a cooling function according to claim 1,
Said first semiconductor device, the second semiconductor device, said air passage, said first fan, said second fan, and comprises a housing in which the drive control unit Ru is accommodated,
Wherein the housing has a housing space in which the first semiconductor device and said second semiconductor device Ru is installed,
The air passage is characterized in that the residual space in the rear side which is formed by arranging a pre-Symbol the first semiconductor device and the second semiconductor device in the housing space.
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の冷却機能付半導体装置において、
前記第1ファン、前記第1半導体装置、前記通風路、前記第2半導体装置および前記第2ファンを並べて略U字状の一連の風路が形成され、前記第1ファンおよび前記第2ファンが前記筐体の一の側面にともに配置されるとともに、前記第1半導体装置および前記第2半導体装置が前記筐体の中央部よりも前記第1ファンおよび前記第2ファン側に配置されていることを特徴とする。
The invention according to 請 Motomeko 3, in the semiconductor device equipped with a cooling function according to claim 2,
The first fan, the first semiconductor device, the ventilation path, the second semiconductor device, and the second fan are arranged to form a series of substantially U-shaped air paths , and the first fan and the second fan wherein both with Ru arranged on one side of the housing, said first semiconductor device and said second semiconductor device is disposed in the first fan and the second fan side from a central portion of the housing It is characterized by .
請求項4に係る発明は、請求項3に記載の冷却機能付半導体装置において、
前記収容空間では、前記第1半導体装置が上側に、前記第2半導体装置が下側にそれぞれ配置されており、前記通風路は、縦長に形成されることを特徴とする。
The invention according to 請 Motomeko 4, in the semiconductor device equipped with a cooling function according to
In the accommodation space, the first semiconductor device is disposed on the upper side and the second semiconductor device is disposed on the lower side, and the ventilation path is formed in a vertically long shape .
請求項5に係る発明は、請求項1〜請求項4の何れか一項に記載の冷却機能付半導体装置において、
前記第1半導体装置および前記第2半導体装置は前記制御駆動部に接続され、前記制御駆動部は、前記第1半導体装置または前記第2半導体装置の稼働または停止に応じて自動的に前記第1ファンおよび前記第2ファンの排気動作または給気動作を切り換えることを特徴とする。
The invention according to 請 Motomeko 5, the semiconductor device equipped with a cooling function according to any one of claims 1 to 4,
The first semiconductor device and the second semiconductor device are connected to the control drive unit, and the control drive unit automatically makes the first semiconductor device according to operation or stop of the first semiconductor device or the second semiconductor device. The exhaust operation or the supply operation of the fan and the second fan is switched .
本発明によれば、簡易な構成であり、かつ空間を効率的に使用する風路を形成して装置全体を小形化するとともに、内部に収納した装置を効率的に冷却する冷却機能付半導体装置を提供することができる。 According to the present invention, a semiconductor device with a cooling function that has a simple configuration and forms an air passage that efficiently uses space to reduce the size of the entire device and efficiently cools the device housed therein. Can be provided.
続いて、本発明を実施するための形態の冷却機能付半導体装置について図1を参照しつつ説明する。冷却機能付半導体装置10は、第1半導体装置11、第2半導体装置12、第1開口13、第2開口14、通風路15、第1ファン16、第2ファン17、制御駆動部18、筐体19を少なくとも備える。
Next, a semiconductor device with a cooling function according to an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to FIG. The semiconductor device with a
第1半導体装置11は、半導体素子を含む装置であり、例えば、半導体素子およびその駆動回路を有する回路基板である。
第2半導体装置12も、半導体素子を含む装置であり、例えば、半導体素子およびその駆動回路を有する回路基板である。
The
The
これら第1半導体装置11および第2半導体装置12は、電力変換時の電気的損失により発熱する発熱機器でもある。このように半導体装置が二系統あり、これら半導体装置を上下に積載して1つのスタックとして搭載する。そして、第1半導体装置11か第2半導体装置12かの何れか一系統を稼働する。
The
第1開口13は、冷却機能付半導体装置10の背面にあって第1ファン16の付近に位置するように筐体19に設けられている。
第2開口14は、冷却機能付半導体装置10の背面にあって第2ファン17の付近に位置するように筐体19に設けられている。なお、第1開口13および第2開口14は、本形態では筐体19の背面に形成されるものとして説明するが、実情に応じて側面や正面に形成しても良い。
The
The
通風路15は、上側の第1半導体装置11と下側の第2半導体装置12との間で連通する風路である。この通風路15は、何れの系統が動作する場合においても冷却に利用される風路であり、空間の効率的利用を実現している。この通風路15の形成等は筐体19の収容空間19aの説明と関連するものであり後述する。
The
第1ファン16は、第1開口13を通じて、第1半導体装置11への給気または第1半導体装置11からの排気を行う。この給気とは、外界から第1半導体装置11へ流れる気流を発生させることであり、また、排気とは、第1半導体装置11から外界へ流れる気流を発生させることである。
The
第2ファン17は、第2開口14を通じて、第2半導体装置12への給気または第2半導体装置12からの排気を行う。この給気とは、外界から第2半導体装置12へ流れる気流を発生させることであり、また、排気とは、第2半導体装置12から外界へ流れる気流を発生させることである。
The
制御駆動部18は、図1で示すように、第1半導体装置11が稼働するときは、第1ファン16を排気にするとともに第2ファン17を給気にする駆動制御を行い、第2半導体装置12から通風路15を介して第1半導体装置11へ流れる一連の風路を形成する。また、制御駆動部18は、図2で示すように、第2半導体装置12が稼働するときは、第1ファン16を給気にするとともに第2ファン17を排気にする駆動制御を行い、第1半導体装置11から通風路15を介して第2半導体装置12へ流れる一連の風路を形成する。この気流の送気方向の変更は、第1ファン16や第2ファン17の回転方向の変更のみで実現される。
As shown in FIG. 1, when the
筐体19は、先に説明した各構成を搭載しており、特に収容空間19aを有する。この収容空間19aは、背面の一の開口部以外は隔壁により区画されている空間である。このような筐体19は、屋内、または、屋外に設置できるようになされている。冷却機能付半導体装置10の各構成はこのようなものである。
The
続いて、冷却機能付半導体装置10内の風路について説明する。まず、通風路15の形成について説明する。筐体19の収容空間19a内に、第1半導体装置11を上側に、第2半導体装置12を下側に配置することで、縦長の残余空間を形成する。この残余空間は、収容空間19a、第1半導体装置11および第2半導体装置12で仕切られており、背面から視たときに内部奥側にある通風路15となる。内部奥側では通風路15しか気流の移動は行えない構造となっている。
Then, the air path in the
そして、冷却機能付半導体装置10内の風路は、上記の第1開口13、第1ファン16、第1半導体装置11、通風路15、第2半導体装置12、第2ファン17および第2開口14を並べて横から見て略U字状に形成されている。この風路の第1開口13および第2開口14は筐体19の背面側に位置する。
The air path in the semiconductor device with a
このような風路を形成したことで以下のような利点を有する。
(1)2系統の第1半導体装置11および第2半導体装置12を略U字状の風路の両方の開口側に配置した。例えば、図4の従来技術と比較しても、本発明では共通の風路内を双方向に気流が流れるようにしており、風路の開口面積を狭くし、また、風路用の空間を少なくしている。
The formation of such an air passage has the following advantages.
(1) Two systems of the
(2)冷却機能付半導体装置10では、特に第1半導体装置11および第2半導体装置12の二系統のうち何れか一系統のみ稼働する。そして、休止側の半導体装置を風路の一部として利用する。したがって、図5の従来技術と比較しても、風路の距離を短くし、風路用の空間を少なくしている。
(2) In the
(3)通風路15自体が外側に連通していない。このため構造が簡素化され、製造を容易にし、製造コストを低減する。
(3) The
(4)従来では給気口と排気口は別の面に設けるか、離れた箇所に設けるのが一般的であって給排気口を塞がないように、周辺機器の配置の制約を受けていたが、本発明の冷却機能付半導体装置10では第1開口13および第2開口14を同じ背面に設けている。したがって、両側面に他の装置を配置でき、また、正面では高温の空気を放出することもなくなり、密集箇所での配置の実現に寄与する。
(4) Conventionally, the air supply port and the exhaust port are generally provided on different surfaces or provided at separate locations, and there are restrictions on the arrangement of peripheral devices so as not to block the air supply and exhaust ports. However, in the
続いて、冷却機能付半導体装置10による冷却について説明する。
まず、図1で示すように、第1半導体装置11が稼働し、第2半導体装置12は停止しているものとする。図1では、稼働する第1半導体装置11をハッチングで表し、また、停止する第2半導体装置12を白抜きで表している。第1ファン16が排気ファンとして機能し、また、第2ファン17が給気ファンとして機能する。
Subsequently, cooling by the cooling
First, as shown in FIG. 1, it is assumed that the
この場合、気流が矢印A方向に流れて、第2開口14を経て第2ファン17により給気され、第2半導体装置12を経て後側の通風路15へ送られる。気流はこの通風路15を上昇していき、第1半導体装置11へ送られる。そして、気流は高温となっている第1半導体装置11を冷却し、その後に第1ファン16から第1開口13を経て矢印B方向に流れて外部へ排気される。
In this case, the airflow flows in the direction of arrow A, is supplied by the
続いて、図2で示すように、第1半導体装置11は停止し、第2半導体装置12が稼働しているものとする。図2では、稼働する第2半導体装置12をハッチングで表し、また、停止する第1半導体装置11を白抜きで表している。第1ファン16が給気ファンとして機能し、また、第2ファン17が排気ファンとして機能する。
Subsequently, as shown in FIG. 2, it is assumed that the
この場合、気流が矢印C方向に流れて、第1開口13を経て第1ファン16により給気され、第1半導体装置11を経て後側の通風路15へ送られる。気流はこの通風路15を下降していき、第2半導体装置12へ送られる。そして、気流は高温となっている第2半導体装置12を冷却し、その後に第2ファン17から第2開口14を経て矢印D方向に流れて外部へ排気される。冷却はこのようになる。
In this case, the airflow flows in the direction of arrow C, is supplied by the
続いて冷却機能付半導体装置10の具体例について説明する。この冷却機能付半導体装置10は、例えば、商用電源をこれと異なる電圧、周波数の交流電力に変換するインバータ装置である。インバータ装置は、例えば、図3で示すように、変圧器1a,1b、電源回路2a,2b、制御回路3、第1半導体装置11、第2半導体装置12を備える。第1半導体装置11は半導体素子11a,11bを備え、第2半導体装置12は半導体素子12a,12bを備える。これらは、図1,2で示した冷却機能付半導体装置10の筐体内に設置される。この冷却機能付半導体装置10では1系電源,2系電源という2系統の電源に対してそれぞれ交互に電力変換を行って負荷へ電力を供給する装置である。
Next, a specific example of the
変圧器1a,1bによる降圧後に電源回路2a,2bが整流した直流電源を制御回路3に供給している。半導体素子11a,11b,12a,12bは、例えば、サイリスタなどの電力変換用の半導体素子(パワー半導体素子)を複数備えた半導体電力変換器である。制御回路3は、半導体素子11a,11b,12a,12bをオン・オフ動作させる。第1半導体装置11、第2半導体装置12で電力変換が行われるとき、電力変換時の損失により熱を発生するため、効率的に冷却する必要がある。このようなインバータ装置として機能する冷却機能付半導体装置10とすることができる。
DC power rectified by the
以上、本発明の冷却機能付半導体装置10について説明した。なお、本発明は各種の改良が可能である。例えば、第1開口13と第2開口14とが上下で並んで配置されている。この場合、排気流の一部が給気流に混入すると暖かい気流で冷却することになり、冷却能力が低下するおそれがある。
The
そこで、第1開口13と第2開口14とから突出する筒体を設けたり、また、第1開口13と第2開口14とから延びる長尺のダクト(図示せず)を設けたりして、給気箇所と排気箇所とを離して排気流が給気流に確実に混入しなくなるようにしても良い。また、第1開口13と第2開口14とを背面から視て左右方向に離間させて配置しても良い。温度が高い冷却風を使用するような事態が起こらないようにして冷却能力を維持することができる。
Therefore, by providing a cylindrical body protruding from the
また、本発明では、第1開口13、第1ファン16、第1半導体装置11、第2開口14、第2ファン17、第2半導体装置12、を全て同じ高さとしても良い。この場合、図1,図2は略U字状の風路を上から視た図となる。そして、上記のような冷却の運用をすれば同様に冷却効果が見込める。このように構成しても良い。
In the present invention, the
また、本発明の冷却機能付半導体装置10では、第1半導体装置11および第2半導体装置12も制御駆動部18に接続し、第1半導体装置11または第2半導体装置12の稼働や停止に応じて自動的に第1ファン16および第2ファン17の送気方向を上記のように切り換えるようにしても良い。さらに図3に例示したインバータ装置では、この制御駆動部18が、図3の制御回路3と接続されて、制御回路3により全体制御されるような構成としても良い。
Further, in the
また、本発明の冷却機能付半導体装置10は、熱を発生する半導体素子を搭載する場合に適用可能である。パワー半導体以外の半導体装置の他の例として高速演算CPUなど各種考えられる。半導体装置は各種採用することができる。
Moreover, the
また、本発明の冷却機能付半導体装置10は、半導体装置の運転状況に応じて発熱量が上昇したような場合に、例えば温度を検出する図示しない温度センサからの検出信号を入力した制御駆動部18が回転速度を高くするように変更して冷却性能を高めるなど、状況に応じて最適な状態で動作させることができる。
In addition, the
このような本発明によれば、以下のような効果を有する。
(1)本発明の冷却機能付半導体装置10は、第1ファン16と第2ファン17とを用いて強制的に給排気するので、筐体19の風路内で空気が滞留することがなく、第1半導体装置11および第2半導体装置12内の気流の流れをスムーズにし、冷却効率を向上させている。
According to the present invention, the following effects are obtained.
(1) Since the
(2)また、本発明の冷却機能付半導体装置10は、気流の流れる方向に沿って視ると、上流側の半導体素子が停止し、また、下流側の半導体素子が稼働しているため、上流側の半導体素子から放熱の影響を受けなくなり、下流側の半導体素子の温度が上流側の半導体素子の放熱により影響されるのを抑制する。したがって、冷却効果を高めることができる。
(2) Further, the
(3)また、本発明の冷却機能付半導体装置10は、二系統の半導体装置を1スタックとして構成し、給気側と排気側の開口を同じ面(例えば背面)に設けたため、周辺機器が密集配置された場合でも確実に給排気口を設けることができる。給排気口の設置場所が制約される筺体構造においても、冷却風路を小型化でき、省スペース化を実現する。
(3) In addition, the
(4)また、本発明の冷却機能付半導体装置10は、風路の断面積は小さくなっており、図4で示したように筐体の内部全体を冷却するため多くのファンを使用する必要がなくなり、少ないファンで給排気をしつつ冷却することが可能である。このため、ファンの省電力化や、風量を少なくしてファンの静音化を実現する。更に風路が小さくなることにより装置の小型化に寄与する。
(4) Further, in the
このような本発明の冷却機能付半導体装置は、電力関係やコンピュータ関係など半導体装置を用いる各種分野に適用可能であり、広範囲な利用を期待できる。 Such a semiconductor device with a cooling function of the present invention can be applied to various fields using semiconductor devices such as electric power and computer, and can be expected to be used in a wide range.
1a,1b:変圧器
2a,2b:電源回路
3:制御回路
10:冷却機能付半導体装置
11:第1半導体装置
11a,11b:半導体素子
12:第2半導体装置
12a,12b:半導体素子
13:第1開口
14:第2開口
15:通風路
16:第1ファン
17:第2ファン
18:制御駆動部
19:筐体
19a:収容空間
1a, 1b:
3: control circuit 10: semiconductor device with cooling function 11:
Claims (5)
前記第1半導体装置が積載されて前記第1半導体装置とともにスタックを構成する第2半導体装置と、
前記第1半導体装置と前記第2半導体装置との間で連通する通風路と、
前記第1半導体装置への給気または前記第1半導体装置からの排気を行う第1ファンと、
前記第2半導体装置への給気または前記第2半導体装置からの排気を行う第2ファンと、
前記第1ファンおよび前記第2ファンの動作制御を行う制御駆動部と、を備え、
前記第1半導体装置または前記第2半導体装置の何れか一方のみ稼働する冷却機能付半導体装置であって、
前記制御駆動部は、
前記第1半導体装置の稼働時に前記第1ファンを排気動作させて前記第2ファンを給気動作させることにより、停止状態の前記第2半導体装置側から前記通風路を介して前記第1半導体装置側に向かう一連の風路を形成し、かつ、
前記第2半導体装置の稼働時に前記第1ファンを給気動作させて前記第2ファンを排気動作させることにより、停止状態の前記第1半導体装置側から前記通風路を介して前記第2半導体装置側に向かう一連の風路を形成することを特徴とする冷却機能付半導体装置。 A first semiconductor device;
A second semiconductor device that make up the stack together with the first semiconductor device wherein the first semiconductor device is stacked,
A ventilation path communicating between the first semiconductor device and the second semiconductor device;
A first fan for supplying air to the first semiconductor device or exhausting air from the first semiconductor device;
A second fan for supplying air to the second semiconductor device or exhausting air from the second semiconductor device;
A control drive unit that performs operation control of the first fan and the second fan,
A semiconductor device with a cooling function that operates only one of the first semiconductor device and the second semiconductor device,
The control drive unit is
The first semiconductor device is exhausted from the stopped second semiconductor device side through the ventilation path by exhausting the first fan and supplying air to the second fan during operation of the first semiconductor device. Form a series of airways to the side, and
When the second semiconductor device is in operation, the first fan is supplied with air and the second fan is exhausted, so that the second semiconductor device is stopped from the first semiconductor device in a stopped state through the ventilation path. A semiconductor device with a cooling function, characterized in that a series of air paths toward the side are formed.
前記筐体は、前記第1半導体装置および前記第2半導体装置が設置される収容空間を有し、
前記通風路は、前記収容空間に前記第1半導体装置および前記第2半導体装置を配置することにより形成される内部奥側の残余空間であることを特徴とする請求項1に記載の冷却機能付半導体装置。 A housing for housing the first semiconductor device, the second semiconductor device, the ventilation path, the first fan, the second fan, and the control drive unit;
The housing has a housing space in which the first semiconductor device and the second semiconductor device are installed,
The cooling function according to claim 1, wherein the ventilation path is a residual space on the inner back side formed by disposing the first semiconductor device and the second semiconductor device in the accommodation space. Semiconductor device.
前記制御駆動部は、前記第1半導体装置または前記第2半導体装置の稼働または停止に応じて自動的に前記第1ファンおよび前記第2ファンの排気動作または給気動作を切り換えることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか一項に記載の冷却機能付半導体装置。 The first semiconductor device and the second semiconductor device are connected to the control drive unit,
The control drive unit automatically switches the exhaust operation or the air supply operation of the first fan and the second fan according to the operation or stop of the first semiconductor device or the second semiconductor device. The semiconductor device with a cooling function according to any one of claims 1 to 4.
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