JP3831159B2

JP3831159B2 - コネクタ付電子モジュール

Info

Publication number: JP3831159B2
Application number: JP29522699A
Authority: JP
Inventors: かおり安福; 泰司保坂; 雅昭宮沢
Original assignee: JST Mfg Co Ltd
Current assignee: JST Mfg Co Ltd
Priority date: 1999-10-18
Filing date: 1999-10-18
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2019-10-18
Also published as: DE60038526T2; TW466742B; JP2001118984A; EP1094697A3; DE60038526D1; CN1207783C; EP1094697B1; CN1293453A; KR20010070141A; EP1094697A2; US6370025B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カード状の基板の上面又は下面の少なくとも一方に複数の電子部品を取り付けた電子モジュールをコネクタを介してマザーボード上に取り付けるコネクタ付電子モジュールに関し、特に電子部品の冷却が効率的に行われるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ノート型パーソナルコンピュータなどのコンピュータ装置において、大容量の記憶装置が求められている。コンピュータ装置の大きさの制限及び拡張性の観点から、コンピュータ装置のマザーボード上に直接ＤＲＡＭ等の電子部品を実装する記憶装置が減少し、代わりに、回路配線が形成された多層のプリント基板上にＤＲＡＭ等の電子部品を複数実装し、所定記憶容量を有する電子モジュールを形成し、この電子モジュールをコネクタを介してマザーボード上に実装する記憶装置が主流になっている。
【０００３】
これにより、コンピュータ装置のマザーボード上には、前記電子モジュールを電気的に接続するコネクタだけを半田などで実装すればよくなり、電子モジュールの記憶容量を上げることにより、大容量の電子部品をコンパクトにしてマザーボード上に搭載することが可能になる。また、電子モジュールはコネクタに対して取り付け及び取り外しが容易であるため、拡張性が高くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、電子モジュールに実装される直接ＤＲＡＭ等の電子部品の高速化に伴って、電子部品の消費電力が増大する傾向になり、それにより電子部品自体の発熱量が大きくなってしまい、リフレッシュ特性などが悪化し、電子モジュールの性能を低下させてしまう恐れが生じてくる。
【０００５】
本発明の目的は、マザーボードと平行になるように電子モジュールをコネクタを介して取り付けた場合であっても、基板の上下面に取り付けられた電子部品の両方の冷却を効率的に行うことができるコネクタ付電子モジュールを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成する発明は、コネクタに接続された電子モジュールであって、前記電子モジュールは、カード状の基板と、この基板の上面に取り付けられた複数の第１電子部品と、この第１電子部品の二つ以上の上面に共通に張り付けられた第１放熱板と、前記基板の下面に取り付けられた複数の第２電子部品と、この第２電子部品の二つ以上の下面に共通に張り付けられた第２放熱板と、を備えてなり、前記コネクタは、前記電子モジュールをマザーボードに対して略平行に保持するハウジング手段であって、本体部とこの本体部の両側に直角方向に延在するように一体に突設された一対の腕部とを有するハウジング手段と、このハウジング手段に設けられ、前記電子モジュールに沿って空気が通り抜ける通気手段と、を備えてなるコネクタ付電子モジュールである。基板の下側の第２放熱板にも、ハウジング手段に設けられた通気手段を通って風が流れるため、上側の第１放熱板及び下側の第２放熱板が同じように冷却される。第１放熱板及び第２放熱板からの熱の放散を良くするために、前記第１放熱板及び第２放熱板のそれぞれに、凸条と凹条とを交互に配列したフィンが設けられ、前記凸条及び凹条とを前記基板の長手方向又は短手方向に延在させる。更に、前記フィンは、凸条と凹条を交互に配列して形成され、この凸条及び凹条が湾曲している。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、放熱板５３，５５が設けられた電子モジュール１の斜視図であり、図２は、放熱板５３，５５が設けられた電子モジュール１の側面図である。
【００１０】
図１及び図２において、カード状の電子モジュール１は、基板５１と、基板５１の上面に取り付けられた複数の第１電子部品５２と、第１電子部品５２の二つ以上の上面に共通に張り付けられた第１放熱板５３と、基板５１の下面に取り付けられた複数の第２電子部品５４と、第２電子部品５４の二つ以上の下面に共通に張り付けられた第２放熱板５５と、基板５１の先端の上下に取り付けられた導電パッド５６，５７と、基板５１の両側のロック用のくぼみ５８と、を備えて構成される。
【００１１】
基板５１は、短手方向と長手方向を有する矩形状になっている。この基板５１には、樹脂基板、セラミック基板、ガラスエポキシ基板、フレキシブル基板、金属基板など種々のものが適用可能である。また、この基板５１には、単層基板及び多層基板の双方を用いることが可能である。特に多層基板を用いると、電子部品５２，５４と導電パッド５６，５７の間の配線などの引回しの自由度が向上する。
【００１２】
基板５１の上下面に取り付けられる第１電子部品５２及び第２電子部品５４は、高速作動が行われるＤＲＡＭなどのメモリチップ、ＩＣチップ、チップコンデンサ、チップ抵抗などであり、基板５１と平行な平板状の露出面を有している。図示例では、基板５１の上面の第１電子部品５２は、４個の平板状のメモリチップが基板５１と平行になるように長手方向に等間隔に並べられ、適宜の接着剤などにより基板５１の上面に固定されている。基板５１の下面の第２電子部品５４も、第１電子部品５２と同様にして、基板５１の下面に固定されている。
【００１３】
基板５１の上面の第１電子部品５２に対する第１放熱板５３は、例えばアルミなどの熱伝導率及び導電性の良好な金属板であり、第１電子部品５２の平板状の上側の露出面に接着剤、粘着テープ又は粘着シートを介して張り付けられている。第１放熱板５３の大きさは、発熱が大きな第１電子部品５２の二つ以上に対して共通になる大きさであって、図示例では４個の電子部品５２の露出面全体を覆う面積を有している。第１放熱板５３を張り付ける前記接着剤などには、熱伝導性が高いものが選定される。基板５１の下面の第２電子部品５４に対する第２放熱板５５も、第１放熱板５３と同様にして、基板５１の下面の第２電子部品５４に対して張り付けられている。なお、第１電子部品５２の相互又は第２電子部品５４の相互の高さが異なる場合には、第１放熱板５３又は第２放熱板５５の底の一部に凹面又は凸面を設けると両者の密着性を確保できる。
【００１４】
第３図（ａ）に示すように、電子モジュール１の短手方向に風が流れる場合、第１放熱板５３及び第２放熱板５５の両方に、電子モジュール１の短手方向に向かう凸条６１と凹条６２が交互に出現するフィン６３を設ける。電子モジュール１の短手方向に流れる風の冷却効果を高めるために、第３図（ｂ）に示すように、フィン１６３の凸条１６１と凹条１６２とを第１放熱板１５３及び第２放熱板１５５の長手方向の線に対して谷状に湾曲させることが好ましい。また、第３図（ｃ）に示すように、フィン２６３の凸条２６１と凹条２６２とを第１放熱板２５３及び第２放熱板２５５の長手方向の線に対して山状に湾曲させることが好ましい。なお、長手方向の前記線は、図示の如き中央線に限らず、短手方向のいずれかにずらした線であってもよい。
【００１５】
第４図（ａ）に示すように、電子モジュール１の長手方向に風が流れる場合、第１放熱板３５３及び第２放熱板３５５の両方に、電子モジュール１の長手方向に向かう凸条３６１と凹状３６２が交互に出現するフィン３６３を設ける。電子モジュール１の長手方向に流れる風の冷却効果を高めるために、第４図（ｂ）に示すように、フィン４６３の凸条４６１と凹条４６２とを第１放熱板４５３及び第２放熱板４５５の短手方向の線に対して谷状に湾曲させることが好ましい。また、第４図（ｃ）に示すように、フィン５６３の凸条５６１と凹条５６２とを第１放熱板５５３及び第２放熱板５５５の短手方向の線に対して山状に湾曲させることが好ましい。なお、短手方向の前記線は、図示の如き中央線に限らず、長手方向のいずれかにずらした線であってもよい。
【００１６】
上述した構造の電子モジュール１の作動を図１及び図２により説明する。電子モジュール１の上側の第１電子部品５２及び下側の第２電子部品５４が高速作動により発熱する。第１電子部品５２及び第２電子部品５４の露出面の全体に第１放熱板５３及び第２放熱板５５が張り付けられているため、第１電子部品５２の熱は第１放熱板５３及び第２放熱板５５に伝達される。図１のように、電子モジュール１の短手方向に対して矢印のような風が流れているため、第１放熱板５３及び第２放熱板５５のフィン６３の凸条６１及び凹条６２に沿って風が流れ、フィン６３に於ける熱交換により、第１電子部品５２の熱は外気に放出される。
【００１７】
第１放熱板５３及び第２放熱板５５は、二つ以上の第１電子部品５２及び二つ以上の第２電子部品５４に共通に設けられているため、個々の電子部品に放熱板を設ける場合に比較して放熱効率が高くなる。また、基板５１の上下に電子部品５２，５４が設けられる場合であっても、上下の電子部品５２，５４の各々に放熱板５３，５５を設けるため、上下の電子部品５２，５４の各々からの放熱が促進され、熱が蓄積されない。
【００１８】
なお、カード状の電子モジュール１の基板５１の上下に電子部品が実装される場合に限らず、基板５１の下側又は上側のみに電子部品が実装される場合であっても、本発明が適用できる。
【００１９】
図５は、コネクタ付電子モジュールの斜視図であり、図６は、コネクタ付電子モジュールの断面図である。この図５及び図６により、前述した基板５１の上下の両面に電子部品５２，５３を実装した電子モジュール１に対して好適なコネクタ２を説明する。
【００２０】
図５に示すコネクタ２は、本体部１１と、本体部１１の両側に直角方向に延在するように一体に突設された一対の腕部１２，１３とを有するハウジング（ハウジング手段）１０と、一対の腕部１２，１３のそれぞれの前後に下方に延在するように一体に設けられた基部１４，１５及び基部１６，１７と、基部１４，１６の間であって、本体部１１の下方に設けられた第１通気口（通気手段）２１と、基部１４，１５と基部１６，１７の間であって、一対の腕部１２，１３のそれぞれの下方に設けられた一対の第２通気口（通気手段）２２，２３と、を備えて構成される。
【００２１】
図６に示すように、本体部１１は、厚み方向のほぼ中心に電子モジュール１の先端を受け入れるキャビティ２５を有する。また、この本体部１１は、一端が電子モジュール１の上側の導電パッド５６に接続自在であり、他端が図示されないマザーボードに接続自在である前側コンタクト２６を圧入により取り付けるともに、一端が電子モジュール１の下側の導電パッド５７に接続自在であり、他端が図示されないマザーボードに接続自在である後側コンタクト２７を圧入により取り付ける構造を有する。
【００２２】
前側コンタクト２６は、片持ち梁状のアーム形状に打ち抜かれたものであり、キャビティ２５の内側に付勢された一端２６１と、本体部１１への嵌め込み部２６２と、第１通気口２１を横切って下方に延在する垂直部分２６３と、基部１４の下端に沿う他端２６４とを有する。
後側コンタクト２７は、片持ち梁状のアーム形状に打ち抜かれたものであり、キャビティ２５の内側に付勢された一端２７１と、本体部１１への嵌め込み部２７２と、第１通気口２１を横切って下方に延在する垂直部分２７３と、基部１４の下端に沿う他端２７４とを有する。
【００２３】
図５において、左右の腕部１２，１３は本体部１１の中央線に対して対照形状になっている。それぞれの腕部１２，１３は、電子モジュール１の両端が案内又は支持されるスロット２８を有する。スロット２８の途中に、電子モジュール１の両端のくぼみ５８に対応する突出部２９が設けられている。
【００２４】
第１通気口２１は、基部１４，１６の間であって、本体部１１の下方に設けられる。この通気口２１を上から下に横切るように前側コンタクト２６と後側コンタクト２７が下方に延びているが、この前側コンタクト２６同士の隙間及び後側コンタクト２７同士の隙間にも空気が流れる。
【００２５】
第２通気口２２，２３は、基部１４，１５及び基部１６，１７の間であって、腕部１２，１３の下方に一対となって設けられる。この通気口２２，２３は、空気を吸い込み易くするために、外方に向かう程開口が大きくなるような傾斜面３１を有するものが好ましい。なお、第１通気口２１及び第２通気口２２，２３は、下方に開放された開口に限らず、下方が閉じられた四角形状の開口であってもよい。
【００２６】
本体部１１、腕部１２，１３、基部１４，１５，１６，１７は、絶縁性の樹脂で一体に成形される。ただし、本体部１１と腕部１２，１３を別体で成形し、嵌め込みによりこれらを一体化してもよい。基部１４，１５，１６，１７も、腕部１２，１３に対して嵌め込みにより一体化してもよい。さらに、腕部１２，１３の両端に設けられた基部１４，１５に代わり、本体部１１の長手方向の両端に設けられた基部とすることもできる。
【００２７】
上述した構造のコネクタ２と電子モジュール１の装着方法を図５及び図６により説明する。電子モジュール１の基板５１の長手方向の両端をスロット２８に差し込む。スロット２８の突出部２９があるため、一対の腕部１２，１３は外方に押し開かれるが、電子モジュール１のくぼみ５８が突出部２９に係合するまで差し込む。すると、図６にように、電子モジュール１の先端がキャビティ２５内に入り、導電パッド５６，５７がコンタクト２６，２７の一端２６１，２７１に接触し、電子モジュール１とコンタクト２６，２７との電気的接続が行われる。その後、電子モジュール１の両側端が一対の腕部１２，１３で保持される。
【００２８】
図５及び図６に示すように、電子モジュール１はコネクタ２を介してマザーボード３上に取り付けられる。このマザーボード３に沿って冷却のための風３２が形成されている。電子モジュール１の反装着側から入った風３２は、第１通気口２１を抜ける風３３と、第２通気口２２，２３を抜ける風３４，３５の３方向に分かれて流れる。これにより、電子モジュール１の下面に空気流が形成され、この空気流によって電子モジュール１の下面に取り付けられた電子部品５４が放熱板５５を介して効率的に冷却される。また、電子モジュール１の上面にも風３２による空気流が形成されているため、電子モジュール１の上面に取り付けられた電子部品５２も放熱板５３を介して同時に冷却される。
【００２９】
ノート型パーソナルコンピュータでは、マザーボード３の上に上下間隔を抑えたコネクタ２が固定され、このコネクタ２に電子モジュール１が装着される。コネクタ２のハンジング１０は電子モジュール１の三方を囲むため、電子モジュール１の下側には空気がこもりやすい。しかし、コネクタ２のハウジング１０に通気口２１，２２，２３が設けられているため、電子モジュール１の上のみならず下にも風が流れる。この電子モジュール１の上下の電子部品５２，５５の各々に共通の放熱板５３，５５が設けられているため、電子部品５２，５５は効率的に冷却される。
【００３０】
なお、コネクタ２の腕部１２，１３の下方の通気口２２，２３が閉じられている場合、風３２は通気口２１に向かって流れる。この場合、図３に示されるように、電子モジュール１の短手方向に沿ったフィン６３，１６３，２６３を設けると、放熱板５３（５５），１５３（１５５），２５３（２５５）が効果的に作動する。
【００３１】
また、コネクタ２の本体１１の下方の通気口２１が閉じられている場合、風は通気口２２，２３の何れか一方に向かう流れとなる。この場合、図４に示されるように、電子モジュール１の長手方向に沿ったフィン３６３，４６３，５６３を設けると、放熱板３５３（３５５），４５３（４５５），５５３（５５５）が効果的に作動する。また、この場合、コネクタ２のハウジングを電子モジュール１の前側を支持する第１部材と電子モジュール１の後側を支持する第２部材との別部品からなるものとすることもできる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、基板の下側の第２放熱板にも、ハウジング手段に設けられた通気手段を通って風が流れ、第１放熱板及び第２放熱板が同じように冷却されるため、マザーボードと平行になるように電子モジュールをコネクタを介して取り付けた場合であっても、基板の上下面に取り付けられた電子部品の両方の冷却を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】放熱板が設けられた電子モジュールの斜視図である。
【図２】放熱板が設けられた電子モジュールの側面図である。
【図３】放熱板の短手方向に沿って設けられたフィンの形態を示す上面図である。
【図４】放熱板の長手方向に沿って設けられたフィンの形態を示す上面図である。
【図５】コネクタ付電子モジュールの斜視図である。
【図６】コネクタ付電子モジュールの断面図である。
【符号の説明】
１電子モジュール
２コネクタ
３マザーボード
１０ハウジング（ハウジング手段）
２１第１通気口（通気手段）
２２第２通気口（通気手段）
２３第３通気口（通気手段）
５１基板
５２第１電子部品
５３第１放熱板
５４第２電子部品
５５第２放熱板

Claims

コネクタに接続された電子モジュールであって、前記電子モジュールは、カード状の基板と、この基板の上面に取り付けられた複数の第１電子部品と、この第１電子部品の二つ以上の上面に共通に張り付けられた第１放熱板と、前記基板の下面に取り付けられた複数の第２電子部品と、この第２電子部品の二つ以上の下面に共通に張り付けられた第２放熱板と、を備えてなり、前記コネクタは、前記電子モジュールをマザーボードに対して略平行に保持するハウジング手段であって、本体部とこの本体部の両側に直角方向に延在するように一体に突設された一対の腕部とを有するハウジング手段と、このハウジング手段に設けられ、前記電子モジュールに沿って空気が通り抜ける通気手段と、を備えてなり、
前記第１放熱板及び第２放熱板のそれぞれに、凸条と凹条とを交互に配列したフィンが設けられ、前記凸条及び凹条とを前記基板の長手方向又は短手方向に延在させ、
前記フィンは、凸条と凹条を交互に配列して形成され、この凸条及び凹条が湾曲しているコネクタ付電子モジュール。