JP2020057737A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のサイズが混在している電子部品を選択的に回路基板に固定可能な電子機器を提供する。【解決手段】電子機器１は、電子部品３と、電子部品３が実装された回路基板２と、電子部品３を回路基板２に固定する固定部材４と、を備えている。回路基板２の第１面２Ａには、コネクタ２１と、留め具２２と、第１スリット２３と、が設けられている。固定部材４は、フック４３を含む第３端部４１と、留め具２２に固定された第４端部４２と、を有している。フック４３は、第１スリット２３に挿通されて第２面２Ｂまで延在している。電子部品３の第２端部３２は、固定部材４の第３端部４１に固定されている。【選択図】図６

Description

本発明は、電子機器に関する。

コンピュータ等の電子機器には、カード状に形成された拡張カード（ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｃａｒｄ）等の電子部品が内蔵されている。このような電子部品が搭載される回路基板には、各々の電子部品の外形寸法に合わせて搭載スペースが区画されている。電子部品の接続端子が設けられた一端を回路基板のコネクタに挿入し、切欠きや貫通孔が設けられた他端を留め具に固定することにより、電子部品を回路基板に実装できる（例えば、特許文献１及び２参照）。

カード状の電子部品の中には、複数のサイズが混在して流通しているものがある。例えば、Ｍ.２規格は、フォームファクタ（標準の外形寸法）として、Ｔｙｐｅ２２１１０（幅２２ｍｍ×長さ１１０ｍｍ）と、Ｔｙｐｅ２２８０（幅２２ｍｍ×長さ８０ｍｍ）と、Ｔｙｐｅ２２６０（幅２２ｍｍ×長さ６０ｍｍ）と、Ｔｙｐｅ２２４２（幅２２ｍｍ×長さ４２ｍｍ）と、Ｔｙｐｅ２２３０（幅２２ｍｍ×長さ３０ｍｍ）と、複数のサイズが規定され、このうち、Ｔｙｐｅ２２８０，Ｔｙｐｅ２２６０，Ｔｙｐｅ２２４２の三種類のサイズが主に流通している。

特開２０１７−１３５３２２号公報 特開２０１８−１８８５３号公報

上記のように複数のサイズが混在する電子部品については、各々のサイズの切欠き等の位置に合わせて留め具の位置を調整することが難しい電子機器がある。仮に、留め具の先端を回路基板の部品面とは反対側のはんだ面から突出させて、この先端をねじ等で固定していれば、回路基板から取り外して留め具の位置を調整できると考えられる。しかしながら、例えば、薄型化の要請が強いノートパソコンでは、留め具の先端が反対側の面から突出しないように、回路基板に直に留め具をはんだ付けすることがある。そのような場合、留め具を後から動かすことが困難であるため、留め具の位置が異なる複数の種類の回路基板をあらかじめ用意し、電子部品の外形寸法に合わせて回路基板を交換する必要がある。

そこで、本発明は、複数のサイズが混在している電子部品を選択的に回路基板に固定可能な電子機器を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、電子機器が、電子部品と、電子部品が実装された回路基板と、電子部品を回路基板に固定する固定部材と、を備えている。電子部品は、接続端子が設けられた一方の端部と、該一方の端部とは反対側に位置した他方の端部と、を有している。回路基板は、電子部品及び固定部材が配置された第１面と、該第１面とは反対側に位置した第２面と、を有している。第１面には、電子部品の一方の端部が挿入されたコネクタと、電子部品の挿抜方向において電子部品の他方の端部よりも抜去側に位置した留め具と、コネクタ及び留め具の間に位置し第２面まで貫通した第１スリットと、が設けられている。固定部材は、留め具に固定されている。さらに、固定部材は、第１スリットに挿通されて第２面まで延在したフックを有している。電子部品の他方の端部は、固定部材に固定されている。

この態様によれば、固定部材を介して電子部品を留め具に固定する。複数のサイズが混在している電子部品を回路基板に設けられた留め具に固定するとき、留め具に対応するサイズとは異なるサイズであっても当該電子部品を固定できる。固定部材は、回路基板の留め具に固定されているだけでなく、回路基板の第１スリットにフックが挿通されている。回路基板の厚み方向における第３端部の浮き上がりをフックによって抑制できるため、電子部品の接続端子と回路基板のコネクタとの接続不良を防止できる。電子部品から発生する熱を回路基板へ逃がすことができる。

本発明によれば、複数のサイズが混在している電子部品を選択的に回路基板に固定可能な電子機器を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態の電子機器の内部構造を示す斜視図である。 図２は、図１に示された電子部品の一例を示す斜視図である。 図３は、図２に示された電子部品とは異なるサイズの電子部品を示す斜視図である。 図４は、図１に示された回路基板から電子部品を取り外した状態を示す斜視図である。 図５は、図１に示された固定部材を示す斜視図である。 図６は、図１中のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。 図７は、図４に示された第１及び第２スリットを拡大して示す斜視図である。 図８は、図７に示された回路基板から固定部材を取り外した状態を示す斜視図である。 図９は、図３に示された電子部品を回路基板に実装した状態を示す断面図である。 図１０は、図６及び図９との対比のために示す比較例の電子機器の断面図である。

添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の参照符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。本発明の一実施形態の電子機器１は、回路基板２に電子部品３を固定する固定部材４を備えている（図１参照）。電子部品３は、複数のサイズが混在して流通している（図２及び図３参照）。搭載スペース２０と同じサイズの電子部品３を実装するとき、固定部材４を取り外した広い搭載スペース２０に電子部品３を固定する（図９参照）。搭載スペース２０よりも小さいサイズの電子部品３を実装するとき、固定部材４を留め具２２に取り付け（図４参照）、該固定部材４を介して搭載スペース２０に電子部品３を固定する（図６参照）。電子部品３のサイズに対応して留め具２２の位置が異なる複数の種類の回路基板２を用意する必要がない（図１０参照）。

本発明の一実施形態に係る固定部材４は、第１スリット２３に挿通されて第２面２Ｂまで延在したフック４３を有していることが特徴の一つである（図５及び図６参照）。固定部材４は、回路基板２の留め具２２に固定されているだけでなく、回路基板２の第１スリット２３にフック４３が係止されている（図７及び図８参照）。回路基板２の厚み方向における第３端部４１の浮き上がりをフック４３によって抑制できるため、電子部品３の接続端子３３と回路基板２のコネクタ２１との接続不良を防止できる。電子部品３の底面３Ｂと回路基板２のサーマルパッド２５とを密着させることができるため（図６参照）、電子部品３から発生する熱を回路基板２へ効率的に逃がすことができる。以下、図１から図１０を参照して各構成について詳しく説明する。

図１は、本発明の一実施形態の電子機器１を示す斜視図である。図示した例では、電子機器１の一例としてノートパソコンを開示している。なお、電子機器１は、ノートパソコンに限定されず、デスクトップパソコン、タブレット端末、ゲーム機器等の他種のコンピュータであってもよい。図１に示すように、電子機器１は、回路基板２と、電子部品３と、固定部材４と、を備えている。

回路基板２は、第１面２Ａと、第１面２Ａとは反対側の第２面２Ｂと、を有している。回路基板２の一例は、マザーボードであり、部品面となる第１面２Ａには、電子部品３を搭載するための搭載スペース２０が区画されている。搭載スペース２０には、電子部品３を実装するためのコネクタ２１及び留め具２２が設けられている。さらに、搭載スペース２０には、固定部材４に重畳する位置において、第１及び第２スリット２３，２４が形成されている。

図２は、図１に示された電子部品３の一例を示す斜視図である。電子部品３は、電子機器１に内蔵されるＳＳＤ(Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）やＷｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ ｍｏｄｕｌｅ等の拡張カードであり、略矩形のカード状に形成されている。電子部品３は、第１端（一端）３１Ｅと、第１端とは反対側の第２端（他端）３２Ｅと、を有している。

第１端３１Ｅ及びその近傍の部分を含む第１端部３１には、コネクタ２１に接続される接続端子３３が設けられている。第２端３２Ｅ及びその近傍の部分を含む第２端部３２には、留め具２２に締結ねじ等で固定される被固定部３４が設けられている。被固定部３４は、切欠きであってもよいし、貫通孔であってもよい。電子部品３において、第１端部３１は一方の端部の一例であり、第２端部３２は他方の端部の一例である。図示した例では、電子部品３がＭ.２規格のＳＳＤであり、電子部品３は、接続端子３３や被固定部３４に加えて、プリント回路基板、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリチップ、キャッシュＤＲＡＭ、メモリコントローラ及びインタフェースコントローラ等を含んでいる。

図３は、図２とは異なるサイズの電子部品３を示す斜視図である。Ｍ.２規格には、図２に示されたＴｙｐｅ２２４２（幅２２ｍｍ×長さ４２ｍｍ）サイズだけでなく、図３に示されたＴｙｐｅ２２８０（幅２２ｍｍ×長さ８０ｍｍ）サイズ等が規定されている。その結果、Ｍ.２規格では、図２及び図３に示すように、異なるサイズの電子部品３が混在して流通している。図示しないが同様に、ｍＳＡＴＡ規格では、フルサイズと、ハーフサイズと、二種類のサイズの電子部品が混在して流通している。

図４は、図１に示された回路基板２から電子部品３を取り外した状態を示す斜視図である。図示した例では、図２に示された電子部品３よりも大きい図３に示された電子部品３の外形寸法に合わせて、搭載スペース２０が区画されている。換言すると、コネクタ２１に接続端子３３が挿入された状態において、回路基板２の留め具２２は、図３に示された電子部品３の被固定部３４に対応する位置に設けられている。図４に示すように、電子機器１は、搭載スペース２０よりも小さいサイズの電子部品３を回路基板２に固定する固定部材４を備えている。

図５は、固定部材４を示す斜視図である。固定部材４は、例えば板金等の導電性材料から形成されている。なお、樹脂材料から形成した固定部材４に導電体を付設して導電性を確保してもよい。固定部材４には、電子部品３の被固定部３４を固定する固定部４５と、回路基板２の留め具２２に固定される被固定部４６と、が設けられている。固定部４５の一例は、板金に圧入されたナット（雌ねじ金具）であり、被固定部４６の一例は、板金を厚み方向に貫通する貫通孔である。

図示した例では、固定部４５が固定部材４の第３端（一端）４１Ｅ及びその近傍の部分を含む第３端部４１に設けられ、被固定部４６が固定部材４の第４端（他端）４２Ｅ及びその近傍の部分を含む第４端部４２に設けられている。固定部材４において、第３端部４１は一方の端部の一例であり、第４端部４２は他方の端部の一例である。なお、第３端部４１及び第４端部４２を繋ぐ胴部４０に固定部４５や被固定部４６を設けてもよい。第３端部４１には、固定部４５に加えて、フック４３及び凸部４４が設けられている。フック４３及び凸部４４については、図７及び図８を参照して後で詳しく説明する。

図６は、図１中のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。図６に示すように、電子部品３をコネクタ２１に挿入及び抜去する挿抜方向Ｘにおいて、電子部品３をコネクタ２１に挿入する向きをＸ１とし、電子部品３をコネクタ２１から抜去する向きをＸ２とする。回路基板２は、前述したＸ２の向きへ、コネクタ２１、第１スリット２３、留め具２２が順に並んでいる。コネクタ２１と第１スリット２３との間において、回路基板２の第１面２Ａには、サーマルパッド２５が貼着されている。サーマルパッド２５は、電子部品３の底面３Ｂに接触して電子部品３から発生した熱を回路基板２へ逃がすことができる。

留め具２２は、電子部品３の第２端部３２よりも前述したＸ２の向きへ進んだ抜去側に位置している。留め具２２は、例えばプリント基板にはんだ付けされたナットであり、留め具２２の先端が回路基板２の第２面２Ｂと略面一になるように厚みが調整されている。固定部材４は、留め具２２から前述したＸ１の向きへ延在している。固定部材４は、前述したように導電性材料から形成されており、留め具２２及び第１スリット２３において接地されている。

図７は、図４に示された第１及び第２スリット２３，２４を拡大して示す斜視図である。図７に示すように、回路基板２に固定部材４が固定された状態において、フック４３の基端部は、回路基板２に形成された第１スリット２３に挿通されて回路基板２の厚み方向に延在している。フック４３の先端部は、回路基板２の第２面２Ｂ側に位置し該第２面２Ｂに沿って延在している。

図８は、図７に示された回路基板２から固定部材４を取り外した状態を示す斜視図である。図７及び図８に示すように、回路基板２には、第１スリット２３とは異なる位置に第２スリット２４が形成されている。凸部４４は、回路基板２の厚み方向に延在し、第１スリット２３とは異なる位置に形成された第２スリット２４に挿入されている。凸部４４の一例は、第３端部４１の縁を略直角に折り曲げたリブである。固定部４５を回路基板２側へ突出させて固定部４５が凸部の機能を兼ねるように構成してもよい。

図９は、図３に示された電子部品３を回路基板２に実装した状態を示す断面図である。図９に示すように、固定部材４を取り外して図２に示された電子部品３とは異なるサイズの電子部品３を実装することもできる。固定部材４を取り外すだけでなく、異なるサイズの固定部材４に交換して種々のサイズの電子部品３を実装することもできる。

以上のように構成された本実施形態の電子機器１は、固定部材４を介して電子部品３を回路基板２に固定する。図１０は、図６及び図９との対比のために示す比較例の電子機器の断面図である。図１０に示すように、従来の電子機器１では、留め具２２の位置が異なる複数の種類の回路基板２を用意しなければならなかった。これに対し、本実施形態によれば、複数のサイズが混在している電子部品３を回路基板２に設けられた留め具２２に締結ねじ等で固定するとき、留め具２２に対応するサイズとは異なるサイズであっても固定部材４を介して当該電子部品３を固定できる。

例えば、Ｔｙｐｅ２２８０サイズのＭ．２ ＳＳＤの搭載スペース２０が区画された一種類の回路基板２を用意すれば、それよりも小さいＴｙｐｅ２２４２サイズやＴｙｐｅ２２６０サイズのＭ．２ ＳＳＤであってもＴｙｐｅ２２８０サイズ用の回路基板２に実装できる。複数のサイズが混在している電子部品３に合わせて、各々のサイズに対応する回路基板２を用意する必要がなくなるため、電子機器１の製造コストを削減できる。

固定部材４は、回路基板２の留め具２２に固定されているだけでなく、回路基板２の第１スリット２３にフック４３が挿通されている。回路基板２の厚み方向における第３端部４１の浮き上がりをフック４３によって抑制できるため、電子部品３の接続端子３３と回路基板２のコネクタ２１との接続不良を防止できる。サーマルパッド２５等を通じて電子部品３から発生する熱を回路基板２へ逃がすこともできる。

本実施形態では、固定部材４のサイズを最小限に抑えるため、固定部材４の一方の端部である第３端部４１にフック４３や固定部４５が設けられ、他方の端部である第４端部４２に非固定部４６が設けられている。なお、固定部材４のサイズが大きくなってもよい場合、胴部４０にそれらを設けることもできる。

本実施形態は、回路基板２が第１スリット２３とは異なる位置に第２スリット２４が形成されており、固定部材４が、第２スリットに挿入される凸部４４を有している。凸部４４が第２スリット２４に位置決めされると、留め具２２に固定された第４端部４２を中心にして固定部材４が旋回する方向の位置ずれを抑制できるため、接続端子３３とコネクタ２１との接続不良をより確実に防止できる。

本実施形態は、固定部材４が導電性材料から形成され、第１スリット２３において接地されている。第２端部３２のすぐ近くで電子部品３を接地できるため、帯電に起因する電子部品３の故障を防止できる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。

１…電子機器、２…回路基板、２Ａ…第１面、２Ｂ…第２面、３…電子部品、４…固定部材、２１…コネクタ、２２…留め具、２３…第１スリット、２４…第２スリット、３１…第１端部（電子部品の一方の端部）、３２…第２端部（電子部品の他方の端部）、３３…接続端子、４１…第３端部（固定部材の一方の端部）、４２…第４端部（固定部材の他方の端部）、４３…フック、４４…凸部、Ｘ…挿抜方向。

Claims (4)

1. 電子部品と、該電子部品が実装された回路基板と、前記電子部品を前記回路基板に固定する固定部材と、を備えた電子機器であって、
   前記電子部品は、接続端子が設けられた一方の端部と、該一方の端部とは反対側に位置した他方の端部と、を有し、
   前記回路基板は、前記電子部品及び前記固定部材が配置された第１面と、該第１面とは反対側に位置した第２面と、を有し、前記第１面には、前記電子部品の一方の端部が挿入されたコネクタと、前記電子部品の挿抜方向において前記電子部品の他方の端部よりも抜去側に位置した留め具と、前記コネクタ及び前記留め具の間に位置し、前記第２面まで貫通した第１スリットと、が設けられており、
   前記固定部材は、前記留め具に固定されており、該固定部材は、前記第１スリットに挿通されて前記第２面まで延在したフックを有し、
   前記電子部品の他方の端部は、前記固定部材に固定されている、電子機器。
2. 前記固定部材は、前記フックが設けられた一方の端部と、該一方の端部とは反対側に位置し、前記留め具に固定された他方の端部と、を有し、
   前記電子部品の他方の端部は、前記固定部材の一方の端部に固定されている、請求項１に記載の電子機器。
3. 前記回路基板は、前記第１スリットとは異なる位置に形成された第２スリットをさらに有し、
   前記固定部材の一方の端部は、前記第２スリットに挿入された凸部をさらに含んでいる、請求項１又は２に記載の電子機器。
4. 前記固定部材は、導電性材料から形成され、前記第１スリットにおいて接地されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子機器。