JP2004507067A - 積み重ねた平行な平面状パケージ体を備える高密度のコンピュータモジュール - Google Patents

Abstract

コンピュータの拡張スロット内に差し込まれるモジュールは、主ボード６２と、一対の補助ボード６４ａ、６４ｂとを備えている。これら補助ボードは、ボードの間に空気路を画成し得るように主ボードのそれぞれの側部にて隔たった関係に取り付けられている。空気路は、空気がボードの間にて循環することを許容する。補助ボードの各々は、ボードを主ボードに電気的に接続するトレース７２を有し、主ボードは、その上に取り付けられたチップ６８を拡張スロットによりインターフェースに接続するトレース７０を有している。補助ボードのトレースは実質的に等しい長さである。主ボードのトレースは補助ボードのトレースよりも僅かだけ長い。

Description

【０００１】
【関連出願の相互参照】
本出願は、１９９８年１月２０日付けで出願された同時係属中の特許出願第０９／００８，９２５号の一部継続出願である。この同時係属中の特許出願の内容の全体は、参考として引用し本明細書に含めてある。
【０００２】
【発明の分野】
本発明は、コンピュータメモリボード、より具体的には、コンピュータのマザーボードの拡張スロット内に取り付けられる拡張モジュールに関する。
【０００３】
【発明の背景】
エレクトロニクス業界、特に、パーソナルコンピュータ業界において、パワー、速度、及び記憶容量を維持しつつ、より小型、より軽量で且つよりコンパクトな製品を設計する傾向にあることは周知である。近年、コンピュータ業界では、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、また、今日では、パームトップコンピュータが登場している。これらのコンピュータは、賞賛すべき程にコンパクトで且つ軽量であるが、これらのコンピュータは、信じ難い程、パワーがあり且つ高速度である。これらのコンピュータは、従来、大きい記憶量を有するデスクトップコンピュータでのみ作動可能であったソフトウェアアプリケーションを作動させることができる。
【０００４】
パーソナルコンピュータ（デスクトップ、ラップトップ、ノートブック、及びパームトップコンピュータを含む）は、コンピュータの作動を制御するマザーボードを有している。パーソナルコンピュータは、例えば、ハードドライブにて１．２ギガバイト（ＧＤ）の保存メモリ及び６４メガバイト（ＭＢ）のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）による特定の記憶容量を備えて販売されている。多くのユーザは、自分自身のコンピュータをアップグレードしている。従って、マザーボードは、通常、メモリカードを差し込むことのできる標準型の拡張スロットを有している。この拡張スロットは、音、ビデオ及び図形のような、コンピュータの特定の機能をアップグレードするためのカードをも受け入れることができる。
【０００５】
デュアルインラインメモリモジュール（ＤＩＭＭ）コネクタは、メモリモジュールを受け入れる業界標準的なコネクタである。コンピュータ業界における「小さければ小さい程良い」の傾向に従って、多くのマザーボードには、２つのＤＩＭＭコネクタしか設けられていない。従って、大量の記憶容量を２つのＤＩＭＭコネクタにのみ取り付けるため、より高密度のメモリモジュールが開発されている。
【０００６】
メモリモジュールの保存容量を増大させる１つの従来の技術は、モジュールの高さを２倍にすることである。これを行うためには、二列のメモリチップがメモリモジュールの上に取り付けられ、モジュールの容量を実質的に２倍にする。しかしながら、かかる形態には、２つの大きな不利益な点がある。１つの不利益な点は、高さが２倍になることである。コンピュータのハウジング及びマザーボードの周りの面積の双方は、この２倍の寸法の拡張に対応するのに、十分な大きさでなければならないが、このことは、小さければ小さい程良いという設計原則に反することである。別の不利益な点は、トレースの長さが異なる点である。トレースは、チップをモジュールのエッジコネクタ又はインターフェース部分に接続する導電体である。二列の形態において、一方の列のチップはあるトレース長さを有し、別の列のチップは、別のトレース長さを有している。更なる列のチップのトレースの長さは、エッジコネクタからより近い列のチップの長さの実質的に２倍である。従って、更なる列のチップまで進む信号は、より近い列のチップまで進む信号と比べて、到達する迄に、約２倍の距離を進むことになる。この配置は、信号の遅れを解消することを必要とし、このことは、信号を同期化して行うことができるが、これは、実施が困難で且つ不経済的である。これと代替的に、より近い列のチップのトレースは、長さを物理的に２倍にし、信号は、略同一の速度にて２つの列に到達するようにしてもよい。その何れの解決策でも、２倍のトレース長さのため、速度が制限されたモジュールとなる。
【０００７】
メモリモジュールの保存容量を増す別の従来の技術は、一体の撓み導体のような折り畳み可能な部分を備える、上述した２倍高さの配置の形態とすることである。次に、このモジュールを半分に折り畳んで、これにより、高さを実質的に半分にすることができる。しかしながら、この折り畳み可能な形態は、依然として、トレースの長さが異なるという欠点がある。更なる欠点は、折り畳んだ配置により垂直方向への空気の循環が制限されることである。モジュールの構成要素は、熱を発生させ、通常の対流状態下にて、その加熱された空気は、上昇し且つファンによりコンピュータ外に排出される。しかしながら、モジュールの折り畳んだ部分は、その折り畳んだ部分の間に熱を保持し、このことは、モジュールが不適切に且つ誤った作動をすることになる。
【０００８】
従って、上記のことに鑑みて、本発明の一つの目的は、従来の拡張モジュールに伴う不利益な点及び欠点を解決する拡張モジュールを提供することである。
本発明の別の目的は、メモリモジュールが占めるスペースの単位容積当たりの記憶容量を最大にするメモリモジュールを提供することである。
【０００９】
本発明の更に別の目的は、可能な最高速度にて作動する高密度のメモリモジュールを提供することである。
本発明の別の目的は、トレース長さが最小である、多層のメモリモジュールを提供することである。
【００１０】
本発明の更に別の目的は、層の間のトレース長さが実質的に等しい多層のメモリモジュールを提供することである。
本発明の更に別の目的は、互いに容易に接続し且つ切り離すことのできるボードを有する多層のメモリモジュールを提供することである。
【００１１】
【発明の概要】
コンピュータのマザーボートにおける拡張スロット内に差し込むモジュールを提供する本発明の装置により、上記及びその他の目的が実現される。一例としてのモジュールは、モジュールが作動するときの速度を最大にし、拡張スロット当たりのチップ密度を最大にし且つトレースの長さを最小にする。拡張モジュールに通常のあらゆる型式の機能を果たすことができるが、本発明のモジュールは、デスクトップ、ラップトップ、ノートブック、又はパームトップコンピュータの何れのコンピュータの記憶容量を拡張するのに特に適している。
【００１２】
本発明の一つの形態によれば、一例としてのモジュールは、拡張スロットに係合するインターフェース部分を有する主ボードを備えている。このインターフェース部分は、例えば、従来の１６８ピンのデュアルインラインメモリモジュール（ＤＩＭＭ）コネクタと係合可能な形態とすることができる。少なくとも１つ、好ましくは、２つの補助ボードが主ボードのそれぞれの側部に取り付けられる。これらの補助ボードは、補助ボードの各々と主ボードとの間に空気路を画成する隔たった関係にて締結具により取り付けられる。補助ボードの各々は、ボードを主ボードに電気的に接続するトレースを有している。
【００１３】
本発明の有利な点の１つは、空気スペースがボードの間にて空気が循環することを許容する点である。ボードの各々には、作動したときに熱を発生させる複数のチップを取り付けることができる。更に、モジュールが差し込まれたコンピュータは、同様に、熱を発生させる多くのエレクトロニクス構成要素を有する閉ざされた環境である。温度の上昇に伴い、抵抗が増すため、チップの速度は遅くなる。しかしながら、本発明によれば、空気は、ボードの間を自由に循環することができ、これにより、チップを冷却するか、又は少なくとも周囲温度が望ましくない程に上昇するのを防止するのに十分な換気を行う。
【００１４】
本発明の別の特徴は、主としてトレースに関するものである。１つ又は２つ以上の補助ボードのトレースに加えて、主ボードは、その上に取り付けることのできる任意の数のチップとインターフェース部分を接続するトレースを備えている。補助ボードのトレースは、主ボードのトレースの長さよりも僅かだけ長い、実質的に等しい長さを有している。
【００１５】
トレースの一つが他方のトレースよりも実質的に２倍長い、従来の２倍高さの配置と異なり、本発明のモジュールのトレースは、実質的に等しい長さである。トレースの長さが等しいという特徴は、信号を異なる列のチップに対して同期化することを不要にする点にて有利である。更に、単に一例としてのみ、本発明のモジュールは、従来の配置のものと比べて平均約２０％乃至５０％、トレース長さを短くし、又は、作動パラメータと一致する何らかの値を小さくする。トレースの長さが短くなることは、遥かに高速度の作動モジュールとなる。
【００１６】
本発明の別の特徴は、主として、補助ボードを主ボードのそれぞれの側部に確実に取り付けることを可能にする、特別型式の締結具である、サーフェスマウントコネクタに関する。サーフェスマウントコネクタの有利な点の１つは、補助ボードを主ボードに取り付け且つ該主ボードから取り外すことが容易であり、これにより、組み立て時間及びコストを削減することである。更に、電気供給の遮断の確認及びその遮断の分析は、補助ボードを主ボードから容易に分離し且つ個々のボードをサーフェスマウントコネクタを介して試験装置と相互接続することにより容易に行うことができる。
【００１７】
本発明のその他の局面、特徴及び有利な点は、添付図面と共に、以下の説明から本発明の分野の当業者に明らかになるであろう。
【００１８】
【一例としての実施の形態の詳細な説明】
図面をより詳細に参照すると、図１には、本発明の高密度で積重ねた平行な平面状モジュール５０、１５０の一例としての実施の形態が図示されている。一例としてのモジュール５０、１５０は、コンピュータ５４のマザーボード５２に取り付け可能である。当該技術分野にて公知であるように、マザーボード５２は、その上にマイクロプロセッサ５８が取り付けられた主ボード５６を備えている。マザーボード５２は、マイクロプロセッサ５８と作用可能に関係付けた複数の追加的な半導体チップと、電子構成要素とを含むことができ、その追加的なチップ及び構成要素は、明確化のため図面には図示していない。また、モニター、キーボード及び／又はマウスのような入力装置、ネットワーク接続部、プリンタのような出力装置等を含む、コンピュータ５２と共に形成されるかもしれない構成要素及び周辺装置も図面には図示していない。
【００１９】
マザーボード５２はまた、マイクロプロセッサ５８と接続した少なくとも１つ一般には複数の拡張スロット６０ａ〜ｌも含んでいる。拡張スロット６０ａ〜ｌは、特定の機能を果たし得るようにアドオンモジュールをそれぞれ受け入れることができる。例えば、メモリモジュールを拡張スロット６０の１つに差し込んで、コンピュータ５４の記憶容量を増すことができる。また、この拡張スロット６０は、当該技術分野にてコネクタとしても知られている。１６８ピンのデュアルインラインメモリモジュール（ＤＩＭＭ）コネクタは、今日、業界にて一般に使用されている標準的な拡張スロット又はコネクタの一例である。コンピュータは益々小さく且つコンパクトに、特に、ラップトップコンピュータ及び今日のパームトップコンピュータのような特に持ち運び可能なコンピュータとなるに伴い、デスクトップコンピュータ用の多くのマザーボードには、僅か２つの１６８ピンＤＩＭＭコネクタしか設けられていない。本明細書の参照の便宜上、拡張スロット（又はコネクタ）は、全体として参照番号６０で表示してあり、特定の拡張スロットの各々は、特に、ａ、ｂ・・・ｌというアルファベットの接尾辞をそれぞれ付して示してある。この参照符号は、本発明の拡張スロット及びその他の複数の要素に対し本明細書の全体にて利用することになる。
【００２０】
図２を参照すると、本発明の一例としてのモジュール５０は、主ボード６２と、少なくとも１つの補助ボード６４とを有している。図２に図示した実施の形態にて例示したように、一例としてのモジュール５０は、一対の補助ボード６４ａ、６４ｂを備えている。本明細書を読むことにより、当業者は、本発明のモジュール５０は複数の補助ボード６４ａ乃至６４ｍを備えることができることが理解されよう。補助ボード６４は、締結具６６により主ボード６２に取り付けられる。図示したように、補助ボード６４ａ、６４ｂは、主ボード６２に対して実質的に隔たり且つ平行な平面状の関係の形態とされており、補助ボート６４の１つは主ボード６２の第一の側部に取り付けられ、他の補助ボード６４は主ボード６２の第二の側部に取り付けられている。かかる関係は、換気、高密度、トレースの長さの短縮化、製造の容易さを含む多数の有利な点があり、これら有利な点については以下により詳細に説明する。一例としてのボード６２、６４は、当該技術分野にて公知であるように、全体として、プリント回路板（ＰＣＢｓ）又はプリント配線板（ＰＷＢｓ）の形態とすることができる。補助ボード６４を主ボード６２に機械的に取り付けることに加えて、以下により詳細に説明するように、多数の締結具６６又は各々の締結具を導電性とし且つ電気的接続部として機能するようにすることもできる。
【００２１】
図３Ａ及び図３Ｂを更に参照すると、ボード６２、６４の各々は、その各側部に取り付けられた複数のチップ６８ａ乃至６８ｎを備えることができる。チップ６８の各々は、１つの特定の機能を果たすことができる。例えば、チップ６８の各々は、一例としてのモジュール５０が高密度のメモリモジュールであるようにメモリチップとすることができる。一例としての主ボード６２は、拡張スロット６０の１つと接続する電気的インターフェース部分７０を含んでいる。図４を更に参照すると、補助ボード６４の各々は、全体としてその外周の周りに配置されたエッジピン７２を有している。ボード６２及び／又は６４に取り付けられたチップ６８は、トレース７４によりピン７２と連通している。ボード６２、６４は、プリント回路板の製造技術分野にて公知であるように、チップ６８、インターフェース部分７０、ピン７２を備える形態とすることができる。例えば、ボード６２、６４の各々は、ニッケルの上に金を被覆することにより形成されたインターフェース７０及びエッジピン７２を有する積層のガラスエポキシの形態とすることができる。トレース７４は、はんだ付けマスクにより付与することができる。補助ボード６４と主ボード６２との間の電気的接続は、主ボード６２のパッド７６及び補助ボード６４のパッド７８の上にそれぞれ取り付けられた締結具６６により行うことができる。主ボード６２のパッド７６は、インターフェース部分７０（当該技術分野にて公知であるように複数の標準的エッジコネクタを含んでいる）に電気的に接続される。補助ボード６２のパッド７８は、エッジピン７２に電気的に接続される。
【００２２】
図１を更に参照すると、チップの製造技術は、マイクロプロセッサ５８が益々高速度にて作動することを許容する。例えば、マイクロプロセッサ５８は、数百メガヘルツ（ＭＨｚ）程度にて作動することが可能である。従って、拡張モジュール５０が同期的ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）のようなメモリモジュールの形態とされるならば、該メモリモジュール５０は、約１００ＭＨｚ以上にて作動する必要がある。１００ＭＨｚにおけるスイッチング時間は、１０ナノ秒（ｎｓ）程度となる。
【００２３】
電気信号は、ピン７２からチップ６８までトレース７４上を進む。電気信号がインターフェース部分７０からチップまで進むのに必要とされる時間（ｔ）は、インターフェース部分７０からチップまでのトレースの長さ（ｌ）を電気信号が進むときの速度（ν）で割ることにより求めることができる、すなわちｔ＝ｌ／νとなる。速度νは、電気信号（これは、光の速度に略等しい）について実質的に一定であるため、時間ｔは、長さｌに実質的に比例し、この長さは、等式にて可変である。モジュール５０が作動するときの速度を最大にするため、電気信号がチップ６８に到達するときの時間を最小にしなければならない。この時間を最小にするためには、トレースの長さｌを最小にしなければならない。電気信号の速度は、温度に従って変化し、この点にて、温度が上昇すると、速度は遅くなり、これについては、以下に説明する。
【００２４】
図５を更に参照すると、トレースの長さｌは、主ボード６２のインターフェース部分７０のエッジコネクタからチップ６８の１つまで伸長する電気接続部の全長として規定することができる。この規定によれば、破線の矢印で示すように、補助ボード６４ａはトレースの長さｌａを有し、補助ボード６４ｂはトレース長さｌｂを有している。一例としてのモジュール５０は、補助ボード６４ａ、６４ｂのトレース長さｌａ、ｌｂが実質的に等しい形態とされる。更に、補助トレースの長さｌａ、ｌｂは、主ボード６２のトレース長さｌｐよりも僅かだけ長く、導電性の締結具６６により追加的な長さが加えられる。モジュール５０の一例としての実施の形態によれば、主トレースの長さｌｐは、補助トレースの長さｌａ、ｌｂに実質的に等しい僅かな所定の程度だけ長くすることができる。単に一例としてのみ、一例としてのモジュール５０のトレースの長さは、従来のモジュールの値よりも２０％乃至５０％短くすることができ、又は、作動パラメータと一致するその他の何らかの値とすることができる。
【００２５】
ボード６２、６４の底端縁に沿って（すなわち、マザーボード５６の付近に）配置された締結具６６は、最も重要な電気信号すなわち時間に依存する電気信号をマザーボード５６からモジュール５０の補助ボード６４まで運ぶ電気コネクタとして機能することが好ましい。ボード６２、６４の頂部端縁に沿って（すなわち、図２に図示するように、インターフェース部分７０が配置される端縁の反対側の端縁に沿って）配置された締結具６６は、例えば、パワー、接地、及びアドレスラインのような、時間に依存する程度が少ない信号を運ぶ電気コネクタとして機能することができる。
【００２６】
上述したように、電気信号がピン７２からチップ６８に、及びその逆にトレース７４に沿って進むときの速度νは、温度（Ｔ）に逆比例する、すなわち、ｖ∝（ｌ／Ｔ）となる。従って、温度Ｔが上昇するならば、速度νは遅くなり、モジュール５０はより遅い速度にて作動する。速度を最大にするためには、温度は最小にしなければならない、すなわち、所定の作動範囲又は仕様の範囲内に維持しなけばならない。図６を更に参照すると、モジュール５０は、マザーボード５６の拡張スロット６０内に取り付けた状態で示してある（明確化のため、締結具６６は図示せず）。作動時、チップ６８は、熱を発生する。発生された熱が換気されないならば、モジュール５０の周りの周囲温度は上昇し、これにより、モジュール５０の速度を遅くする。
【００２７】
本発明によれば、モジュール５０の隔たった平行な平面状の配置は、補助ボード６４ａと主ボード６２との間に空気路８０ａを画成し且つ補助ボード６４ｂと主ボード６２との間に空気路８０ｂを画成する。空気路８０は、ボード６２、６４の頂端縁及び底端縁に沿って開放している。図１に図示するように、締結具６６は、比較的小さく、また、実質的な空気の遮断を生じない。空気路８０は、循環を促進し且つ熱（手書きの矢印及び参照番号Ｈで図示）が上昇し且つ逃げることを許容する。上述したように、従来のモジュールは、一対のボードの頂端縁に沿って且つ該一対のボードの間にて伸長する閉じた撓み導体部分を有し、このことは、空気の循環を妨げ且つボードの間に熱を取り込み、これにより、モジュールにおける周囲温度を著しく上昇させ、これに対応して、速度を遅くする。また、上昇した温度は、モジュールが作動不良となり、エラーを生じる可能性がある。
【００２８】
図１及び図２を参照すると、一例としてのモジュール５０の好ましい商業的実施の形態の一つは、コンピュータ５４の既存のメモリを補強するメモリモジュールである。従って、チップ６８は、同期化ダイナミックＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）チップとすることができる。モジュール５０は、また、ＳＤＲＡＭチップを備える形態とされた複数の減衰レジスタパッケージ体８２を有することもできる。本発明のメモリモジュールの実施の形態による有利な点の１つは、モジュール当たりの記憶容量及び単位容積当たりの記憶容量が最大となることである。例えば、一例としてのメモリモジュール５０は、標準型１６８ピンのＤＩＭＭ形態に対して２５６ＭＢ以上の容量を含むことができる。チップの製造技術が進歩するのに伴い、当業者には、モジュール５０には、より多くのメモリを含むことができることが明らかである。
【００２９】
図７及び図８を参照すると、本発明の高密度の積重ねた平行な平面状モジュール１５０の一つの代替的な実施の形態が図示されている。一例としてのモジュール１５０は、図１に図示したコンピュータ５４のマザーボード５２内に取り付け可能である。本発明の一例としてのモジュール１５０は、主ボード１６２と、少なくとも１つの補助ボード１６４とを有している。図７に図示した実施の形態に例示したように、一例としてのモジュール１５０は、一対の補助ボード１６４ａ、１６４ｂを有している。当業者は、本発明のモジュール１５０は複数の補助ボード１６４ａ乃至１６４ｍを有することができることが理解されよう。補助ボード１６４は、ＡＭＰから入手可能なファイン・スタック・コネクタのような、サーフェスマウントコネクタ１６６により、主ボード１６２に取り付けられる。図示するように、補助ボード１６４ａ、１６４ｂは、主ボード１６２に対して実質的に隔てられ且つ平行な平面状の関係の形態とされ、補助ボード１６４の１つは、主ボード１６２の第一の側部に取り付けられ、他方の補助ボード１６４は、主ボード１６２の第二の側部に取り付けられる。一例としてのボード１６２、１６４は、全体として、ＰＣＢｓ又はＰＷＢｓの形態とすることができる。補助ボード１６４を主ボード１６２に機械的に取り付けることに加えて、サーフェスマウントコネクタ１６６は、また、以下により詳細に説明するように、電気的接続部としても機能する。
【００３０】
図９Ａ及び図９Ｂを更に参照すると、主ボード１６２は、その開口部内に取り付けられた複数のチップ１６７ａ乃至１６７ｃを有し、また、図１０Ａ及び図１０Ｂを更に参照すると、補助ボード１６４は、その各側部に取り付けられた複数のチップ１６８ａ乃至１６８ｎを備えることができる。チップ１６７、１６８の各々は、一例としてのモジュール１５０が高密度のメモリモジュールであるように、メモリチップのような特定の機能を果たすことができる。一例としての主ボード１６２は、拡張スロット６０の１つに接続する電気的インターフェース部分１７０を有している。
【００３１】
サーフェスマウントコネクタ１６６の各々は、容易に接続し且つ切り離すことのできる雄型サーフェスマウントコネクタと、これに合わさる雌型サーフェスマウントコネクタとを有している。主ボード１６２は、その各側部に５つの雄型サーフェスマウントコネクタ１６６ａを有することができ、その雄型サーフェスマウントコネクタ１６６ａの内３つは、主ボード１６２の頂部分に沿って一列に配置され、残る２つの雌型サーフェスマウントコネクタ１６６ｂは、電気的インターフェース部分１７０に隣接して主ボード１６２の底部分に沿って一列に配置されている。主ボード１６２上に取り付けられたチップ１６７は、図１１Ａ、図１１Ｂに図示するトレース１７４により、雄型サーフェスマウントコネクタ１６６ａと連通している。更に、雄型サーフェスマウントコネクタ１６６ａは、主ボード１６２のインタフェース部分１７０に電気的に接続されている。
【００３２】
図１２Ａ、図１２Ｂを更に参照すると、補助ボード１６４の各々は、主ボード１６２の対応する雄型サーフェスマウントコネクタ１６６ａと機械的に且つ電気的に接続する５つの雌型サーフェスマウントコネクタ１６６ｂを有している。補助ボード１６４の各々上に取り付けられたチップ１６８は、図１２Ａ、図１２Ｂに示したトレース１７４により雌型サーフェスマウントコネクタ１６６ｂと連通している。このように、補助ボード１６４及び主ボード１６２は、雄型コネクタ１６６ａ及び雌型コネクタ１６６ｂにより電気的に且つ機械的に接続される。主ボードは、各側部に５つ以上、又は５つ以下の雄型サーフェスマウントコネクタを備えることができ、また、補助ボードの各々は、これに対応して、５つ以下又は５つ以上の雌型コネクタを備えることができることが分かる。更に、雄型サーフェスマウントコネクタは、補助ボード上に取り付けることができ、また、雌型サーフェスマウントコネクタは、主ボード上に取り付けることができる。
【００３３】
図１３Ａ、図１３Ｂを更に参照すると、雄型コネクタ１６６ａ及び雌型コネクタ１６６ｂの双方は、非導電性ハウジング１７６を有している。該ハウジング１７６は、雄型コネクタ１６６ａを雌型コネクタ１６６ｂに電気的に接続する複数の電気接点１７８を包み込んでいる。複数の指状体１８０は、ハウジング１７６から横方向に且つ外方に伸長している。現在、雄型コネクタ１６６ａ及び雌型コネクタ１６６ｂの各々は、４０の電気接点１７８と、４０の指状体１８０とを備えるようにすると考えている。しかしながら、接点１７８及び指状体１８０の数は、２０乃至８０の範囲とし、又はその他の任意の適当な数とすることができる。指状体１８０は、指状体１８０をボード１６２、１６４上のパッドにはんだ付けするといった当該技術分野にて全体として公知の方法よりボード１６２、１６４に取り付けられる。図２に図示した実施の形態に関して上述したように、ボード１６２、１６４の各々は、はんだ付けマスクにより付与されたトレース１７４を有する多層のガラスエポキシの形態とすることができる。
【００３４】
補助ボード１６４は、雄型コネクタ１６６ａをその合わさる雌型コネクタ１６６ｂから分離させるだけで、主ボード１６２から容易に切り離すことができる。ボード１６２、１６４を分離させることにより、ボード１６２、１６４の機能について、電気の遮断の確認及びその遮断の分析を独立的に行うことができる。更に、電気試験装置は、サーフェスマウントコネクタ１６６を介してボード１６２、１６４の各々と相互接続させることができる。例えば、電気試験装置は、サーフェスマウントコネクタと合わさるカップリングを備え、これにより、従来のベッド・オブ・ネイル試験装置にてボードを試験するというコスト高で且つ時間を消費する方法に置換することができる。
【００３５】
図７及び図８を更に参照すると、メモリモジュール１５０は、主ボード１６２を補助ボード１６４に機械的に接続する第二の手段を提供する締結ピン１８２を更に備えることができる。締結ピン１８２は、モジュール１５０が高周波数振動、高衝撃力、及び熱サイクルのような過酷な環境条件にさらされるとき特に有用である。締結ピン１８２の各々は、ボード１６２、１６４の隅部の各々に形成された開口部１８４に嵌め込み且つはんだ付けすることができる。一例としてのモジュール１５０は、４つ以下の締結ピンを備えることができ、これらのピンは、当該技術分野にて全体として公知の接着剤又は他の手段によりボード１６２、１６４に固着することができる。
【００３６】
図１３を更に参照すると、トレースの長さＬは、主ボード１６２のインターフェース部分１７０のエッジコネクタから補助ボード１６４上のチップ１６８の１つまで伸長する電気的接続部の全長として規定することができる。この規定に従い、破線で示すように、補助ボード１６４ａはトレース長さＬ_ａを有し、補助ボード１６４ｂは、トレース長さＬ_ｂを有する。一例としてのモジュール１５０は、補助ボード１６４ａ、１６４ｂのトレース長さＬ_ａ、Ｌ_ｂが実質的に等しいような形態とされる。
【００３７】
ボード１６２、１６４の底端縁付近（すなわち、マザーボード５６の付近）に配置されたサーフェスマウントコネクタ１６６は、最も重要な信号すなわち時間に依存する電気信号をマザーボード５６からモジュール１５０の補助ボード１６４まで運ぶ電気コネクタとして機能することが好ましい。ボード１６２、１６４の頂端縁付近に（すなわち、図７に図示するように、インターフェース部分１７０が配置される端縁と反対側の端縁に沿って）配置されたサーフェスマウントコネクタ１６６は、例えば、パワー、接地及びアドレスラインのような時間に依存する程度が小さい信号を運ぶ電気コネクタとして機能することができる。
【００３８】
次に、図１４を参照すると、モジュール１５０は、マザーボード５６の拡張スロット６０内に取り付けた状態で図示されている。図２に図示した実施の形態に関して上述したのと同一の理由のため、モジュール１５０の隔たった平行な平面状の配置は、循環を促進し且つ熱（手書きの矢印及び参照符号Ｈで図示）が上昇し且つ逃げるのを許容し得るような形態とされている。この隔たった平行な平面状の配置は、補助ボード１６４ａと主ボード１６２との間に空気路１８０ａを画成し、また、補助ボード１６４ｂと主ボード１６２との間に空気路１８０ｂを画成する。空気路１８０は、ボード１６２、１６４の頂端縁及び底端縁に沿って開放しており、サーフェスマウントコネクタは、比較的小さく且つ実質的に空気を遮断することはない。
【００３９】
図１に図示したメモリモジュール５０、１５０は、補助ボード６４の１つの外側部（すなわち、主ボード６２に面しない側）から他の補助ボード６４の外側部まで約１２．７ｍｍ（約０．５インチ）以下、好ましくは約８．２５５ｍｍ（約０．３２５インチ）以下の厚さとして規定された厚さを有することができる。更に、本発明のメモリモジュールは、主ボード６２の底端縁から頂端縁まで約３８．１ｍｍ（約１．５インチ）以下、好ましくは約３５．５６ｍｍ（約１．４０インチ）以下として規定された全体的高さを有することができる。
【００４０】
当業者は、上述した本発明の実施の形態は本発明の一例を示すものであり、本発明の範囲を上記に具体的に図示し且つ説明した実施の形態にのみ限定するものではないことが理解されよう。本発明の範囲は、上述した実施例ではなくて、特許請求の範囲の用語及びその法的な均等例によって判断される。更に、一例としての実施の形態は、多数の代替例及び改変例の基礎を提供するものである。かかる代替例及び改変例も特許請求の範囲に記載した本発明の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
図１は、コンピュータのマザーボードの拡張スロット内に取り付けられた拡張モジュールを特に示す、本発明の拡張モジュールの一例としての実施の形態の斜視図である。
図２は、多層の平行な平面状形態のボードを示す、本発明の一例としての拡張モジュールの斜視図である。
図３Ａは、ボードの第一の側部に取り付けられた複数のチップを示す、本発明の拡張モジュールの補助ボードの側面図である。
図３Ｂは、ボードの第二の側部に取り付けられた複数のチップを示す、図３Ａと同様の図である。
図４は、ボードのマスキングした配線状態を特に明確に示す、本発明の一例としての拡張モジュールのボードの側面図である。
図５は、モジュールの補助ボード及び主ボードの最小とされたトレース長さを特に示す、本発明の拡張モジュールの断面図である。
図６は、ボードの間にて隔たった関係に画成された開放した空気路を特に示す、本発明の一例としてのモジュールの断面図である。
図７は、複数のサーフェスマウントコネクタを示す、本発明の拡張モジュールの一つの代替的な実施の形態の分解斜視図である。
図８は、図７に図示した拡張モジュールの分解断面図である。
図９Ａは、主ボードの第一の側部に取り付けられた複数のチップ及びサーフェスマウントコネクタを示す、図７に図示した拡張モジュールの主ボードの側面図である。
図９Ｂは、主ボードの第二の側部に取り付けられた複数のチップ及びサーフェスマウントコネクタを示す、９Ａと同様の図である。
図１０Ａは、補助ボードの第一の側部に取り付けられた複数のチップを示す、図７に図示した拡張モジュールの補助ボードの側面図である。
図１０Ｂは、補助ボードの第二の側部に取り付けられた複数のチップ及びサーフェスマウントコネクタを示す、１０Ａと同様の図である。
図１１Ａは、主ボードの第一の側部のマスキングした配線状態を特に明確に示す、図７に図示した拡張モジュールの主ボードの側面図である。
図１１Ｂは、主ボードの第二の側部におけるマスキングした配線状態を示す、１１Ａと同様の図である。
図１２Ａは、補助ボードの第一の側部のマスキングした配線状態を特に明確に示す、図７に図示した拡張モジュールの補助ボードの側面図である。
図１２Ｂは、補助ボードの第二の側部におけるマスキングした配線状態を示す、１２Ａと同様の図である。
図１３Ａは、図７に図示した拡張モジュールの雄型サーフェスマウントコネクタの平面図である。
図１３Ｂは、図７に図示した拡張モジュールの雌型サーフェスマウントコネクタの平面図である。
図１４は、モジュールの補助ボードの最小とされたトレース長さを特に示す、図７に図示した拡張モジュールの断面図である。
図１５は、ボードの間にて隔たった関係に画成された開放した空気路を特に示す、図７に図示した拡張モジュールの断面図である。

Claims (44)

1. コンピュータのマザーボードの拡張スロット内に取り付けられるモジュールであって、
   拡張スロットと係合するインターフェース部分を有する主ボードと、
   前記補助ボードであって、当該補助ボードと前記主ボードとの間に空気路が画成されるように隔たった関係にて前記主ボードに取り付けられた補助ボードと、
   前記補助ボードを前記主ボードに取り付ける複数のサーフェスマウントコネクタと、
   前記補助ボードを前記主ボードに電気的に接続すべく前記補助ボードに設けられたトレースとを備える、モジュール。
2. 請求項１のモジュールにおいて、
   前記主ボードが第一の側部と、第二の側部とを有し、前記補助ボードが前記主ボードの前記第一の側部に取り付けられ、
   前記ボード間に空気路が画成されるように隔たった関係にて前記主ボードの前記第二の側部に取り付けられた第二の補助ボードと、
   前記第二の補助ボードを前記主ボードに電気的に接続すべく前記第二の補助ボードに設けられた第二のトレースと、
   前記第二の補助ボードを前記主ボードに取り付ける追加的な複数のサーフェスマウントコネクタとを更に備える、モジュール。
3. 請求項２のモジュールにおいて、
   前記トレースが前記第二のトレースと実質的に長さが等しい、モジュール。
4. 請求項２のモジュールにおいて、
   前記複数のサーフェスマウントコネクタ及び前記追加的な複数のサーフェスマウントコネクタが、前記補助ボードと前記主ボードとの間の電気的コネクタとして機能する導電性接点を備える、モジュール。
5. 請求項４のモジュールにおいて、
   前記サーフェスマウントコネクタ及び前記追加的なサーフェスマウントコネクタが前記トレースに接続される、モジュール。
6. 請求項１のモジュールにおいて、
   前記インターフェース部分が業界標準的なメモリモジュールの拡張スロットと適合可能な形態とされる、モジュール。
7. 請求項２のモジュールにおいて、
   前記サーフェスマウントコネクタ及び追加的なサーフェスマウントコネクタの各々が、雄型サーフェスマウントコネクタと、これに対応する雌型サーフェスマウントコネクタとを備え、前記雄型コネクタが前記雌型コネクタと合わさる、モジュール。
8. 請求項７のモジュールにおいて、
   前記雄型コネクタが前記主ボードの前記第一の側部及び前記第二の側部に直接的に取り付けられ、前記雌型コネクタが前記補助ボードの一側部に直接的に取り付けられる、モジュール。
9. 請求項７のモジュールにおいて、
   前記主ボードの各側部が第一の列及び第二の列にて配置された前記雄型コネクタを５つ備え、前記第一の列が前記主ボードの頂端縁に隣接し、前記第二のボードが前記主ボードの底端縁に隣接する、モジュール。
10. 請求項９のモジュールにおいて、
    前記補助ボードに取り付けられ、メモリチップを有する複数のチップと、
    前記トレースの一端が、前記複数のチップの少なくとも１つに接続し、前記トレースの他端が前記複数のサーフェスマウントコネクタの少なくとも１つに接続することと、
    前記トレースの一端が前記追加的な複数のチップの少なくとも１つに接続し、前記第二のトレースの他端が前記複数の追加的なサーフェスマウントコネクタの少なくとも１つに接続し且つ前記複数のサーフェスマウントコネクタの少なくとも１つに接続し、前記第二のトレースが前記複数のチップの少なくとも１つに接続することと、
    前記主ボードに取り付けられた複数の追加的なチップとを更に備える、モジュール。
11. 請求項２のモジュールにおいて、
    前記主ボード及び前記補助ボードを共に固着する締結ピンを更に備え、前記締結ピンが前記主ボード及び前記補助ボードの各々に形成された開孔内に嵌まる、モジュール。
12. コンピュータにおいて、
    拡張スロットを有するマザーボードと、
    メモリモジュールとを備え、
    該メモリモジュールが、
    複数の集積回路チップと、前記拡張スロットに係合し得る形態とされたインターフェース部分とを有する主ボードと、
    前記補助ボードの各々と前記主ボードとの間に空気路が画成されるように隔たった関係にて前記主ボードのそれぞれの側部に取り付けられた一対の補助ボードと、
    前記補助ボードに接続された複数の追加的な集積回路チップと、
    前記補助ボードを前記主ボードに取り付ける複数のサーフェスマウントコネクタであって、該コネクタの各々が雄型サーフェスマウントコネクタと、これに合わさる雌型サーフェスマウントコネクタとを備え、前記雄型コネクタが摩擦嵌めにて前記雌型コネクタと合わさる複数のサーフェスマウントコネクタと、
    前記補助ボードの各々を前記主ボードに電気的に接続する、前記補助ボードの各々に対するトレースとを備える、コンピュータ。
13. 請求項１２のコンピュータにおいて、
    前記拡張スロットが１６８ピンのデュアルインラインメモリモジュール（ＤＩＭＭ）コネクタの形態とされる、コンピュータ。
14. 請求項１２のコンピュータにおいて、
    前記補助ボードのトレースの各々が実質的に等しい長さを有する、コンピュータ。
15. 請求項１４のコンピュータにおいて、
    前記主ボード及び前記補助ボードを共に固着する締結ピンを更に備え、前記締結ピンが前記主ボード及び前記補助ボードの各々に形成された開口内に嵌まる、コンピュータ。
16. コンピュータの記憶容量を増大させる方法において、
    （ａ）拡張スロットを有するマザーボードを含むコンピュータを提供するステップと、
    （ｂ）メモリモジュールを提供するステップとを備え、
    該メモリモジュールが、
    コンピュータの拡張スロットと係合し得る形態とされたインターフェース部分と、メモリチップを有する複数のチップと、インターフェース部分を少なくとも１つのチップと接続するトレースとを含む主ボードと、
    ボードの間に空気路が画成されるように、隔たった関係にて主ボードに取り付けられた補助ボードであって、メモリチップを含む複数のチップを有する補助ボードと、
    補助ボードを主ボードに機械的に且つ電気的に接続する複数のサーフェスマウントコネクタと、
    補助ボード上に設けられ、サーフェスマウントコネクタを少なくとも１つのチップと接続するトレースとを備え、
    （ｃ）メモリモジュールのインターフェース部分を前記コンピュータの拡張スロット内に差し込むステップを更に備える、方法。
17. 請求項１６の方法において、
    拡張スロットが、１６８ピンのデュアルインラインメモリモジュール（ＤＩＭＭ）拡張スロットであり、主ボードが、少なくとも２００メガバイトの記憶容量を有する、方法。
18. 請求項１６の方法において、
    サーフェスマウントコネクタの各々が、雄型サーフェスマウントコネクタと、これに対応する雌型サーフェスマウントコネクタとを有し、前記雄型及び雌型コネクタが合わさって摩擦嵌め部分を形成し、前記雄型コネクタが主ボードに取り付けられ、雌型コネクタが補助ボードに取り付けられる、方法。
19. 請求項１６の方法において、
    （ｄ）主ボード及び補助ボードの頂端縁に隣接して第一の列にてサーフェスマウントコネクタを配置するステップと、
    （ｅ）主ボード及び補助ボードの底端縁に隣接して第二の列にてサーフェスマウントコネクタを配置するステップとを更に備える、方法。
20. 請求項１６の方法において、
    主ボード及び補助ボードの各々の穴を通じて締結ピンを差し込むことにより、主ボード及び補助ボードを共に機械的に取り付けるステップを更に備える、方法。
21. コンピュータのマザーボードの拡張スロット内に取り付けるメモリモジュールを形成する方法において、
    （ａ）拡張スロットと係合するインターフェース部分を含む主ボードを提供するステップと、
    （ｂ）補助ボードを提供するステップと、
    （ｃ）ボードの間に空気路が画成されるように、隔たった関係にて補助ボードを主ボードに取り付ける複数のサーフェスマウントコネクタを提供するステップと、
    （ｄ）補助ボードを主ボードに接続するトレースを補助ボード上に形成するステップと、を備える、方法。
22. 請求項２１の方法において、
    （ｅ）第二の補助ボードと主ボードとの間に空気路が画成されるように、隔たった関係にて第二の補助ボードを主ボードに取り付ける複数の追加的なサーフェスマウントコネクタを提供し、補助ボードが主ボードの第一の側部に取り付けられ、第二の補助ボードが主ボードの第二の側部に取り付けられるステップと、
    （ｆ）第二の補助ボードを主ボードに接続する第二のトレースを第二の補助ボード上に形成するステップとを更に備える、方法。
23. 請求項２２の方法において、
    トレースが第二のトレースと実質的に等しい長さであり、サーフェスマウントコネクタがトレースに接続され、追加的なサーフェスマウントコネクタが第二のトレースに接続される、方法。
24. 請求項２２の方法において、
    補助ボードに取り付けられた複数のチップと、主ボードに取り付けられた複数の追加的なチップとを更に備え、該複数のチップがメモリチップを含む、方法。
25. コンピュータのマザーボードの拡張スロット内に取り付けられるモジュールにおいて、
    拡張スロットと係合するインターフェース部分を有する主ボードと、
    前記ボードの間に空気路が画成されるように隔たった関係にて前記主ボードに取り付けられた補助ボードと、
    前記補助ボードを前記主ボードに取り付ける複数の締結具と、
    前記補助ボードを前記主ボードに電気的に接続するトレースとを備える、モジュール。
26. 請求項２５に記載のモジュールにおいて、
    前記主ボードが第一の側部と、第二の側部とを有し、前記補助ボードが前記主ボードの前記第一の側部に取り付けられ、
    前記ボードの間に空気路が画成されるように隔たった関係にて前記主ボードの前記第二の側部に取り付けられた第二の補助ボードと、
    前記第二の補助ボードを前記主ボードに電気的に接続する第二のトレースと、
    前記第二の補助ボードを前記主ボードに取り付ける締結具を含む前記複数の締結具とを更に備える、モジュール。
27. 請求項２６に記載のモジュールにおいて、
    前記補助ボードを前記主ボードに接続する前記トレースが、前記第二の補助ボードを前記主ボードに接続する前記第二のトレースと実質的に等しい長さである、モジュール。
28. 請求項２６に記載のモジュールにおいて、
    前記複数の締結具が、前記補助ボードと前記主ボードとの間の電気的コネクタとして機能する導電性締結具を含む、モジュール。
29. 請求項２８に記載のモジュールにおいて、
    前記導電性の締結具が前記トレースに接続される、モジュール。
30. 請求項２５に記載のモジュールにおいて、
    前記インターフェース部分が、業界標準的なメモリモジュールの拡張スロットと適合可能な形態とされる、モジュール。
31. 請求項３０に記載のモジュールにおいて、
    前記ボードに取り付けられ、メモリチップを含む複数のチップを更に備える、モジュール。
32. 請求項２５に記載のモジュールにおいて、
    前記ボードの各々が頂端縁と、底部とを有し、
    前記インターフェース部分が前記主ボードの底端縁に沿って配置される、モジュール。
33. 請求項３２に記載のモジュールにおいて、
    前記空気路が前記ボードの頂端縁に沿って実質的に開放している、モジュール。
34. 請求項２５に記載のモジュールにおいて、
    前記主ボードが、
    その上に取り付けられた複数のチップと、
    前記インターフェース部分を前記複数のチップの少なくとも１つに接続するトレースと、を更に備える、モジュール。
35. 請求項３４に記載のモジュールにおいて、
    前記主ボードの前記トレースが、前記補助ボードを前記主ボードに接続する前記トレースと実質的に等しい長さである、モジュール。
36. コンピュータであって、
    拡張スロットを有するマザーボードと、
    メモリモジュールと、を備え、
    該メモリモジュールが、
    前記拡張スロットと係合する形態とされたインターフェース部分を有する主ボードと、
    前記補助ボードの各々と前記主ボードとの間に空気路が画成されるように隔たった関係にて前記主ボードのそれぞれの側部に取り付けられた一対の補助ボードと、
    前記補助ボードを前記主ボードに取り付ける複数の締結具と、
    各々が前記補助ボードの１つを前記主ボードに電気的に接続する一対のトレースとを備える、コンピュータ。
37. 請求項３６に記載のコンピュータにおいて、
    前記拡張スロットが１６８ピンのデュアルインラインメモリモジュール（ＤＩＭＭ）コネクタの形態とされる、コンピュータ。
38. 請求項３６に記載のコンピュータにおいて、
    前記トレースが実質的に等しい長さを有する、コンピュータ。
39. 請求項３６に記載のコンピュータにおいて、前記主ボードが、
    その上に取り付けられた複数のチップと、
    前記インターフェース部分を前記複数のチップの少なくとも１つに接続するトレースと、を更に備える、コンピュータ。
40. 請求項３９に記載のコンピュータにおいて、
    前記対のトレースの各々が互いに対して実質的に等しい長さを有する、コンピュータ。
41. 請求項４０に記載のコンピュータにおいて、
    前記主ボードの前記トレースが前記対のトレースの長さと実質的に等しい長さを有する、コンピュータ。
42. 請求項４０に記載のコンピュータにおいて、
    前記メモリモジュールが、前記補助ボードの１つのボードの外端縁から前記補助ボードの他方のボードの外端縁まで約１．２７ｃｍ（０．５インチ）以下として規定された厚さと、前記底端縁から前記主ボードの頂端縁まで約３．８１ｃｍ（１．５インチ）以下として規定された高さとを有する、コンピュータ。
43. コンピュータの記憶容量を増大させる方法において、
    拡張スロットを有するマザーボードを含むコンピュータを提供するステップと、
    メモリモジュールを提供するステップと、を備え、
    該メモリモジュールが、
    コンピュータの拡張スロットに係合し得る形態とされたインターフェース部分と、メモリチップを含む複数のチップと、前記インターフェース部分を前記チップの少なくとも１つと接続するトレースとを有する主ボードと、
    前記ボードとの間に空気路が画成されるように、隔たった関係にて前記主ボードに取り付けられた補助ボードと、
    前記補助ボードを前記主ボードに取り付ける複数の締結具と、
    前記補助ボードを前記主ボードに電気的に接続するトレースとを備え、
    前記メモリモジュールの前記インターフェース部分を前記コンピュータの前記拡張スロット内に差し込むステップを備える、方法。
44. 請求項４３に記載の方法において、
    コンピュータを提供する前記ステップが、１６８ピンデュアルインラインメモリモジュール（ＤＩＭＭ）拡張スロットを有するマザーボードを含むコンピュータを提供するステップを備え、
    メモリモジュールを提供する前記ステップが、少なくとも２００メガバイトの容量を有するメモリチップを含む複数のチップを有する主ボードを備えるメモリモジュールを提供するステップを備える、方法。