説明

電子回路および電子回路検査方法

【課題】ヒートシンクがその機能を発揮できる状態にあるか否かを検出すること。
【解決手段】CPU11が搭載された電子回路10であって、制御部17の装着状態検出部17aが、CPU11に装着されるヒートシンク20、21と電子回路10との間の通電状態に基づいて、CPU11に装着されるヒートシンク20、21の装着状態を検出し、出力部15が、装着状態検出部17aによる装着状態の検出結果を表示用ディスプレイ18やスピーカー19に出力する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ヒートシンクが装着される部品が搭載された電子回路、および、その電子回路を検査する電子回路検査方法に関する。
【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。
【0003】
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、静電気や磁気の影響を除去することもできる。例えば、特許文献1には、導電性のヒートシンクをアース線により接地して、回路基板への静電気の侵入を防止することが開示されている。特許文献2にも、金属からなるヒートシンクに接地片を結合し、接地することが開示されている。また、特許文献3には、コイルやトランスを接地電位と等電位にされたヒートシンクで囲うことにより、周囲の回路素子がコイルやトランスにより発せられる磁気の影響を受けないようにすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平9−180891号公報
【特許文献2】特開2010−16323号公報
【特許文献3】特開平6−60989号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上述した従来技術を用いたとしても、ヒートシンクが部品に適切に装着されていない場合は、ヒートシンクが有する放熱機能や、静電気、磁気の影響を除去する機能が十分に発揮されないという問題がある。例えば、ヒートシンクがCPU(Central Processing Unit)に適切に装着されていない場合、CPUが熱暴走し、破損あるいは発火する危険性がある。
【0006】
本発明は、ヒートシンクがその機能を発揮できる状態にあるか否かを検出することができる電子回路、および、電子回路検査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】
【0007】
上記課題を解決する為に、本発明の第1の技術手段は、部品が搭載された電子回路であって、前記部品に装着されるヒートシンクと前記電子回路との間の通電状態に基づいて、前記部品に装着される前記ヒートシンクの装着状態を検出する装着状態検出部と、前記装着状態検出部による装着状態の検出結果を出力する出力部と、を備えることを特徴とする。
【0008】
本発明の第2の技術手段は、第1の技術手段において、前記装着状態検出部による装着状態の検出結果に基づいて、前記部品の起動を制御する起動制御部をさらに備えることを特徴とする。
【0009】
本発明の第3の技術手段は、第1または第2の技術手段において、前記ヒートシンクが装着される部品の種別を判定する種別判定部をさらに備えることを特徴とする。
【0010】
本発明の第4の技術手段は、第3の技術手段において、前記装着状態検出部による装着状態の検出結果、および、前記種別判定部による部品の種別の判定結果に基づいて、前記部品の動作モードを設定する動作モード設定部をさらに備えることを特徴とする。
【0011】
本発明の第5の技術手段は、第3または第4の技術手段において、前記装着状態検出部による装着状態の検出結果、および、前記種別判定部による部品の種別の判定結果に基づいて、前記部品の動作クロックを設定する動作クロック設定部をさらに備えることを特徴とする。
【0012】
本発明の第6の技術手段は、部品が搭載された電子回路を検査する電子回路検査方法であって、前記部品に装着されるヒートシンクと前記電子回路との間の通電状態に基づいて、前記部品に対する前記ヒートシンクの装着状態を検出する装着状態検出ステップと、前記装着状態検出ステップにおける装着状態の検出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】
【0013】
本発明によれば、部品に装着されるヒートシンクと部品が搭載された電子回路との間の通電状態に基づいて、部品に装着されるヒートシンクの装着状態を検出し、装着状態の検出結果を出力することとしたので、ヒートシンクがその機能を発揮できる状態にあるか否かを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施形態に係る電子回路の一例を示す図である。
【図2】ヒートシンクの装着状態の判定の一例について説明する図である。
【図3】本発明の実施形態に係るヒートシンク装着状態検出処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0015】
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。なお、ここでは、発熱する部品としてCPUにヒートシンクが装着される場合について説明するが、SOC(System-On-a-Chip)やマイクロコンピュータ、その他のIC(Integrated Circuit)等の部品にヒートシンクが装着される場合にも同様に、本発明を適用することができる。
【0016】
図1は、本発明の実施形態に係る電子回路10の一例を示す図である。図1に示すように、この電子回路10は、CPU(Central Processing Unit)11、チップセット12、クロックジェネレータ13、DC−DCコンバータ14、出力部15、ヒートシンク接続部16a〜16f、および、制御部17を備える。
【0017】
CPU11は、他のデバイスの制御や演算などを行うプロセッサである。このCPU11は、シングルコアプロセッサ、あるいは、デュアルコアプロセッサやクアッドコアプロセッサなどの2以上のプロセッサコアを有するマルチコアプロセッサである。マルチコアプロセッサは、2以上のプロセッサコアを動作させるマルチコアモードの他に、2以上のプロセッサコアのうち1つのプロセッサコアのみを動作させるシングルコアモードを有する。
【0018】
チップセット12は、CPU11とメモリとの間のデータの受け渡しなどを管理するデバイスである。このチップセット12には、CPU11がシングルコアプロセッサである場合はシングルコアプロセッサの1つのプロセッサコアが、CPU11がマルチコアプロセッサである場合はマルチコアプロセッサの複数のプロセッサコアが接続される。よって、チップセット12に接続されているプロセッサコアの数を検出することにより、CPU11がシングルコアプロセッサなのか、マルチコアプロセッサなのかを判定することができる。
【0019】
クロックジェネレータ13は、CPU11にクロック信号を出力するデバイスである。このクロックジェネレータ13は、外部制御ピンを介して制御部15から制御信号を受信し、受信した制御信号に応じて所定の周波数のクロック信号を生成する。そして、クロックジェネレータ13は、生成したクロック信号をCPU11に出力する。DC−DCコンバータ14は、CPU11やチップセット12など、電子回路10に電源を供給するデバイスである。
【0020】
出力部15は、GPU(Graphics Processing Unit)15aとオーディオコーデック15bとを備える出力デバイスである。GPU15aは、表示用ディスプレイ18による情報表示を制御するプロセッサである。GPU15aは、CPU11に対するヒートシンクの装着状態を表示用ディスプレイ17に表示させる。オーディオコーデック15bは、スピーカー19による音声出力を制御するプロセッサである。オーディオコーデック15bは、CPU11に対するヒートシンクの装着に異常が検出された場合に、スピーカー19にビープ音などを出力させることにより警報を発する。
【0021】
ヒートシンク接続部16a〜16fは、導電性のヒートシンクを接続する接続部である。ヒートシンク接続部16a〜16eは、制御部17と接続され、その電位レベルが「1」(ハイレベル)に設定される。接続部16fは接地され、その電位レベルが「0」(ローレベル)に設定される。
【0022】
また、図1には、ヒートシンクとしてシングルコアプロセッサ用ヒートシンク20と、マルチコアプロセッサ用ヒートシンク21とが示されている。シングルコアプロセッサ用ヒートシンク20は、ヒートシンク接続部16c〜16fとそれぞれ接続される4つの接続部20c〜20fを備える。マルチコアプロセッサ用ヒートシンク21は、ヒートシンク接続部16a〜16fとそれぞれ接続される6つの接続部21a〜21fを備える。
【0023】
シングルコアプロセッサ用ヒートシンク20は、ヒートシンク接続部16c〜16fとシングルコアプロセッサ用ヒートシンク20の接続部20c〜20fとが接続された場合に、CPU11に適切に装着されるように構成されている。また、マルチコアプロセッサ用ヒートシンク21は、ヒートシンク接続部16a〜16fとマルチコアプロセッサ用ヒートシンク21の接続部21a〜21fとが接続された場合に、CPU11に適切に装着されるように構成されている。
【0024】
シングルコアプロセッサ用ヒートシンク20の接続部20c〜20fがそれぞれヒートシンク接続部16c〜16fに接続されると、ヒートシンク接続部16c〜16fがシングルコアプロセッサ用ヒートシンク20を介して互いに接続されるので、ヒートシンク接続部16c〜16eの電位レベルが「1」から「0」に変化する。もし、電位レベルが「1」のままであるヒートシンク接続部16c〜16eがあるならば、そのヒートシンク接続部16c〜16eはシングルコアプロセッサ用ヒートシンク20と接続されていないことになる。
【0025】
同様に、マルチコアプロセッサ用ヒートシンク21の接続部21a〜21fがそれぞれヒートシンク接続部16a〜16fに接続されると、ヒートシンク接続部16a〜16fがマルチコアプロセッサ用ヒートシンク21を介して互いに接続されるので、ヒートシンク接続部16a〜16eの電位レベルが「1」から「0」に変化する。もし、電位レベルが「1」のままであるヒートシンク接続部16a〜16eがあるならば、そのヒートシンク接続部16a〜16eはマルチコアプロセッサ用ヒートシンク21と接続されていないことになる。
【0026】
制御部17は、CPU11やチップセット12、クロックジェネレータ13、DC−DCコンバータ14、出力部15を制御するCPLD(Complex Programmable Logic Device)などのデバイスである。この制御部17は、装着状態検出部17a、起動制御部17b、種別判定部17c、動作モード設定部17d、動作クロック設定部17eを備える。
【0027】
装着状態検出部17aは、CPU11に対するヒートシンクの装着状態を検出する処理部である。具体的には、装着状態検出部17aは、ヒートシンク接続部16a〜16eの電位レベルを調べることによりヒートシンクの装着状態を検出する。
【0028】
図2は、ヒートシンクの装着状態の判定の一例について説明する図である。図2に示すように、装着状態検出部17aは、ヒートシンク接続部16a、16bの電位レベルが「1」であり、ヒートシンク接続部16c〜16eの電位レベルが「0」である場合に、シングルコアプロセッサ用ヒートシンク20がCPU11に正常に装着されていると判定する(以下、この判定を判定Xと呼ぶ)。
【0029】
また、装着状態検出部17aは、ヒートシンク接続部16a〜16eの電位レベルが「0」である場合に、マルチコアプロセッサ用ヒートシンク21がCPU11に正常に装着されていると判定する(以下、この判定を判定Yと呼ぶ)。
【0030】
また、装着状態検出部17aは、ヒートシンク接続部16a〜16eの電位レベルが上記の組み合わせ以外である場合(判定Xにも判定Yにも該当しない場合)、シングルコアプロセッサ用ヒートシンク20、あるいは、マルチコアプロセッサ用ヒートシンク21がCPU11に正常に装着されていないと判定する(以下、この判定を判定Zと呼ぶ)。このZ判定には、ヒートシンクが電子回路10に未だ装着されていない場合も含まれる。
【0031】
さらに、装着状態検出部17aは、シングルコアプロセッサ用ヒートシンク20、あるいは、マルチコアプロセッサ用ヒートシンク21がCPU11に正常に装着されていないと判定した場合、GPU15aに異常装着を通知し、表示用ディスプレイ18にヒートシンクが異常装着である旨表示させる。さらに、装着状態検出部17aは、オーディオコーデック15bに異常装着を通知し、スピーカー19にビープ音などの警告音を出力させる。
【0032】
起動制御部17bは、装着状態検出部17aによりヒートシンクが正常に装着されていないことが検出された場合に、DC−DCコンバータ14を制御して、少なくともCPU11に対する電源供給を停止させ、CPU11の起動を停止する。これにより、CPU11が熱により破損したり、発火したりすることが防止される。なお、起動制御部17bは、電子回路10への電源供給を停止させることにより、電子回路10の起動を停止することとしてもよい。
【0033】
種別判定部17cは、チップセット12に接続されているプロセッサコアの数を検出することにより、CPU11がシングルコアプロセッサなのか、マルチコアプロセッサなのかを判定する。これにより、ヒートシンクの装着状態およびCPU11の種別に合わせた電子回路10の適切な調整が可能となる。
【0034】
動作モード設定部17dは、CPU11の動作モードを設定する処理部である。具体的には、動作モード設定部17dは、種別判定部17cによりCPU11がシングルコアプロセッサであると判定された場合に、CPU11をシングルコアモードで動作させる。また、動作モード設定部17dは、種別判定部17cによりCPU11がマルチコアプロセッサであると判定された場合に、CPU11をマルチコアモードで動作させる。
【0035】
しかし、種別判定部17cによりCPU11がマルチコアプロセッサであると判定され、かつ、装着状態検出部17aによりシングルコアプロセッサ用ヒートシンク20がCPU11に正常に装着されていると判定された場合、動作モード設定部17dは、CPU11をシングルコアモードで動作させる。これにより、CPU11をシングルコアプロセッサに交換しなくてもそのまま動作させることができるとともに、CPU11が熱により破損したり、発火したりすることが防止される。
【0036】
動作クロック設定部17eは、クロックジェネレータ13を制御して、CPU11の動作クロック周波数を通常動作時に必要な所定の周波数に設定する処理部である。しかし、種別判定部17cによりCPU11がマルチコアプロセッサであると判定され、かつ、装着状態検出部17aによりシングルコアプロセッサ用ヒートシンク20がCPU11に正常に装着されていると判定された場合、動作クロック設定部17eは、CPU11の動作クロック周波数を、通常動作時のマルチコアプロセッサの動作クロック周波数よりも低くする(ダウンクロック)。これにより、CPU11が熱により破損したり、発火したりすることが防止される。
【0037】
ここで、CPU11がマルチコアプロセッサであると判定され、かつ、シングルコアプロセッサ用ヒートシンク20がCPU11に正常に装着されていると判定された場合は、CPU11をシングルコアモードで動作させる処理と、CPU11の動作クロック周波数を低くする処理のいずれか一方を行えばよい。この場合、実行する処理を制御部17に予め設定しておくことにより、いずれかの処理を選択的に実行することができる。なお、両方の処理を行うこととしてもかまわない。
【0038】
また、動作クロック設定部17eは、種別判定部17cによりCPU11がシングルコアプロセッサであると判定され、かつ、装着状態検出部17aによりマルチコアプロセッサ用ヒートシンク21がCPU11に正常に装着されていると判定された場合に、CPU11の動作クロック周波数を高くする(オーバークロック)。これにより、熱によるCPU11の破損や発火を防止しつつ、CPU11の処理能力を高めることができる。
【0039】
つぎに、本発明の実施形態に係る電子回路検査処理について説明する。図3は、本発明の実施形態に係る電子回路検査処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。この電子回路検査処理では、電子回路10に搭載される部品の調整やヒートシンクの装着状態の判定などが行われる。
【0040】
図3に示すように、まず、種別判定部17cは、チップセット12に接続されているプロセッサコアの情報を取得する(ステップS101)。そして、種別判定部17cは、プロセッサコアの数を検出することにより、CPU11がマルチコアプロセッサか否かを判定する(ステップS102)。
【0041】
CPU11がマルチコアプロセッサである場合(ステップS102においてYESの場合)、装着状態検出部17aは、ヒートシンク接続部16a〜16eの電位レベルを判定する(ステップS103)。
【0042】
ヒートシンク接続部16a、16bの電位レベルが「1」であり、ヒートシンク接続部16c〜16eの電位レベルが「0」である場合(図2の判定Xの場合)、動作モード設定部17dが、CPU11の動作モードをシングルコアモードに変更し、シングルコアモードで動作させる処理を実行するか、動作クロック設定部17eが、CPU11の動作クロック周波数を低くする処理を実行する(ダウンクロック)(ステップS104)。
【0043】
動作モード設定部17dおよび動作クロック設定部17eがそれぞれの処理を実行するか否かは、予め制御部17に設定された設定情報を動作モード設定部17dおよび動作クロック設定部17eが参照し、その設定情報に基づいて動作モード設定部17dおよび動作クロック設定部17eがそれぞれ判定する。その後、このヒートシンク装着状態検出処理は終了する。
【0044】
ヒートシンク接続部16a〜16eの電位レベルが「0」である場合(図2の判定Yの場合)、装着状態検出部17aは、電子回路10がヒートシンクの装着状態の検査に合格したものと判定し(ステップS105)、このヒートシンク装着状態検出処理を終了する。
【0045】
判定Xにも判定Yにも該当しない場合(図2の判定Zの場合)、GPU15aは、表示用ディスプレイ18にヒートシンクが異常装着状態にある旨表示させる。また、オーディオコーデック15bは、スピーカー19に警告音を出力させる。その後、起動制御部17bは、少なくともCPU11の起動を停止し、あるいは、電子回路10の起動を停止する(ステップS106)。その後、このヒートシンク装着状態検出処理は終了する。
【0046】
CPU11がマルチコアプロセッサでなく、シングルコアプロセッサである場合(ステップS102においてNOの場合)、装着状態検出部17aは、ヒートシンク接続部16a〜16eの電位レベルを判定する(ステップS107)。
【0047】
ヒートシンク接続部16a、16bの電位レベルが「1」であり、ヒートシンク接続部16c〜16eの電位レベルが「0」である場合(図2の判定Xの場合)、動作モード設定部17dは、電子回路10がヒートシンクの装着状態の検査に合格したものと判定し(ステップS108)、このヒートシンク装着状態検出処理を終了する。
【0048】
ヒートシンク接続部16a〜16eの電位レベルが「0」である場合(図2の判定Yの場合)、動作クロック設定部17eは、CPU11の動作クロック周波数を高くし(オーバークロック)(ステップS109)、このヒートシンク装着状態検出処理を終了する。
【0049】
判定Xにも判定Yにも該当しない場合(図2の判定Zの場合)、GPU15aは、表示用ディスプレイ18にヒートシンクが異常装着状態にある旨表示させる。また、オーディオコーデック15bは、スピーカー19に警告音を出力させる。その後、起動制御部17bは、少なくともCPU11の起動を停止し、あるいは、電子回路10の起動を停止する(ステップS110)。その後、このヒートシンク装着状態検出処理は終了する。
【0050】
以上本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されず、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。
【符号の説明】
【0051】
10…電子回路、11…CPU(Central Processing Unit)、12…チップセット、13…クロックジェネレータ、14…DC−DCコンバータ、15…出力部、15a…GPU(Graphics Processing Unit)、15b…オーディオコーデック、16a〜16f…ヒートシンク接続部、17…制御部、18…表示用ディスプレイ、19…スピーカー、20…シングルコアプロセッサ用ヒートシンク、21…マルチコアプロセッサ用ヒートシンク、20c〜20f,21a〜21f…接続部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
部品が搭載された電子回路であって、
前記部品に装着されるヒートシンクと前記電子回路との間の通電状態に基づいて、前記部品に装着される前記ヒートシンクの装着状態を検出する装着状態検出部と、
前記装着状態検出部による装着状態の検出結果を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする電子回路。
【請求項2】
前記装着状態検出部による装着状態の検出結果に基づいて、前記部品の起動を制御する起動制御部をさらに備え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】
前記ヒートシンクが装着される部品の種別を判定する種別判定部をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の電子回路。
【請求項4】
前記装着状態検出部による装着状態の検出結果、および、前記種別判定部による部品の種別の判定結果に基づいて、前記部品の動作モードを設定する動作モード設定部をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載の電子回路。
【請求項5】
前記装着状態検出部による装着状態の検出結果、および、前記種別判定部による部品の種別の判定結果に基づいて、前記部品の動作クロックを設定する動作クロック設定部をさらに備えることを特徴とする請求項3または4に記載の電子回路。
【請求項6】
部品が搭載された電子回路を検査する電子回路検査方法であって、
前記部品に装着されるヒートシンクと前記電子回路との間の通電状態に基づいて、前記部品に対する前記ヒートシンクの装着状態を検出する装着状態検出ステップと、
前記装着状態検出ステップにおける装着状態の検出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電子回路検査方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−94796(P2012−94796A)
【公開日】平成24年5月17日(2012.5.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−243072(P2010−243072)
【出願日】平成22年10月29日(2010.10.29)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)
【Fターム(参考)】