JP2020119980A

JP2020119980A - 電子機器

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Publication number: JP2020119980A
Application number: JP2019009405A
Authority: JP
Inventors: 清水　啓史; Hiroshi Shimizu; 啓史清水
Original assignee: Kioxia Corp
Current assignee: Kioxia Corp
Priority date: 2019-01-23
Filing date: 2019-01-23
Publication date: 2020-08-06
Also published as: TWI721527B; US20200235025A1; CN111477597B; TW202029876A; CN111477597A; US11127649B2

Abstract

【課題】２枚以上の基板が積層されて筐体内に格納された電子機器で、筐体と面していない基板の実装面で発生した熱を放熱することができる電子機器を提供する。【解決手段】実施形態によれば、複数の基板と、筐体と、放熱部材と、を備える電子機器が提供される。前記複数の基板は、不揮発性メモリパッケージまたは前記不揮発性メモリパッケージを制御するコントローラパッケージを含む複数の素子を有する。前記筐体は、前記複数の基板を積層して収納する。前記放熱部材は、積層方向に隣接する２つの前記基板間の領域に面する前記基板の面と、前記筐体の天面または底面と、の間を熱的に接続する。【選択図】図６

Description

本発明の実施形態は、電子機器に関する。

不揮発性メモリおよび不揮発性メモリを制御するコントローラを含むパッケージが実装された１枚の基板が筐体内に格納された電子機器では、パッケージと筐体とを放熱部材で接続して、パッケージの熱を放熱している。

ところで、不揮発性メモリおよび不揮発性メモリを制御するコントローラを含むパッケージが実装された基板と、不揮発性メモリを含むパッケージが実装された複数の基板と、が積層されて筐体内に格納された電子機器では、筐体と面していない基板の実装面で発生した熱の放熱が不十分である。

特開２０１６−２０７７８５号公報特開２０１６−１６７５７１号公報

本発明の一つの実施形態は、２枚以上の基板が積層されて筐体内に格納された電子機器で、筐体と面していない基板の実装面で発生した熱を放熱することができる電子機器を提供することを目的とする。

本発明の一つの実施形態によれば、複数の基板と、筐体と、放熱部材と、を備える電子機器が提供される。前記複数の基板は、不揮発性メモリパッケージまたは前記不揮発性メモリパッケージを制御するコントローラパッケージを含む複数の素子を有する。前記筐体は、前記複数の基板を積層して収納する。前記放熱部材は、積層方向に隣接する２つの前記基板間の領域に面する前記基板の面と、前記筐体の天面または底面と、の間を熱的に接続する。

図１は、第１の実施形態による電子機器の外観構成の一例を示す斜視図である。図２は、第１の実施形態による電子機器の一例を示す分解斜視図である。図３は、放熱部材の構成の一例を示す斜視図である。図４は、放熱部材を構成する部材の一例を示す斜視図である。図５は、第１の実施形態による電子機器の内部構成の一例を示す斜視図である。図６は、図１の領域Ａの一部断面斜視図である。図７は、第２の実施形態による電子機器の一部断面斜視図である。図８は、第３の実施形態による電子機器の一例を示す分解斜視図である。図９は、第３の実施形態による電子機器の内部構成の一例を示す斜視図である。図１０は、放熱部材の配置位置における電子機器の一部断面図である。図１１は、第３の実施形態で使用される放熱部材の構成の一例を示す斜視図である。図１２は、第３の実施形態で使用される熱伝導部材の構成の一例を示す図である。

以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる電子機器を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態による電子機器の外観構成の一例を示す斜視図であり、図２は、第１の実施形態による電子機器の一例を示す分解斜視図である。図３は、放熱部材の構成の一例を示す斜視図であり、図４は、放熱部材を構成する部材の一例を示す斜視図である。図５は、第１の実施形態による電子機器の内部構成の一例を示す斜視図であり、図６は、図１の領域Ａの一部断面斜視図である。

なお、以下では、電子機器１が、不揮発性メモリを記憶媒体に用いるＳＳＤ（Solid State Drive）である場合を例に挙げる。また、以下では、便宜上、電子機器１の矩形状の天面または底面の短手方向をＸ方向、長手方向をＹ方向、厚み方向をＺ方向とする。さらに、以下では、図１および図２の電子機器１の配置状態を基準として、Ｚ方向に配置される構成要素の相対的な位置関係、すなわち上下関係を示すものとする。また、以下では、Ｚ方向の正側に向く面を上面とし、負側に向く面を下面とする。

電子機器１は、扁平な直方体状の外観を有する。電子機器１は、中空の直方体状を有する筐体１０と、筐体１０内に収容される２枚以上の基板２１，２２と、を備える。

筐体１０は、ベース１１およびカバー１２を備える。ベース１１は、板状の底面１１１と、底面１１１の外周部にＺ方向の上側に向かって直立する側壁１１２ａ，１１２ｂと、を有する。ここでは、Ｘ方向に垂直な面を有する一対の側壁１１２ａと、Ｙ方向の一方の端部に設けられ、Ｙ方向に垂直な面を有する１つの側壁１１２ｂと、が設けられる。

側壁１１２ａには、Ｚ方向に延在するネジ穴１１４，１１５が設けられる。ネジ穴１１４，１１５が設けられる部分では、側壁１１２ａの厚さが他の部分よりも厚くされている。ネジ穴１１４は、筐体１０の内部で基板２２をネジ３２で固定するために設けられる。ネジ穴１１５は、ベース１１にカバー１２をネジ３３で固定するために設けられる。この例では、ネジ穴１１４，１１５は、側壁１１２ａのＹ方向の両端部付近に設けられる。ネジ穴１１４の配置位置は、ネジ穴１１５の配置位置よりも低い。

ベース１１の底面１１１には、ネジ穴１１３が設けられる。ネジ穴１１３は、筐体１０の内部で基板２１をネジ３１で固定するために設けられる。また、ベース１１の底面１１１には、ピン１１６ａが、底面１１１上にＺ方向上側に突出して設けられる。ピン１１６ａは、ベース１１に対して基板２１，２２をＸＹ方向に位置決めするために設けられる。そのため、一番下に配置される基板２１の対応する位置には、このピン１１６ａが貫通する貫通孔２１２が設けられる。なお、図の例では、ピン１１６ａは１箇所のみ示されているが、底面１１１上に複数箇所設けられてもよい。

また、一方の側壁１１２ａ上には、ピン１１６ｂが、Ｚ方向上側（すなわち、カバー１２側）に突出して設けられる。この例では、ピン１１６ｂは、側壁１１２ａに設けられたネジ穴１１５の近傍に設けられる場合を示している。ピン１１６ｂは、カバー１２をベース１１上に被せる時に、ベース１１に対してカバー１２をＸＹ方向に位置決めするために設けられる。そのため、カバー１２の対応する位置には、このピン１１６ｂが貫通する貫通孔１２４が設けられる。なお、図の例では、ピン１１６ｂは１箇所のみ示されているが、側壁１１２ａ，１１２ｂ上に複数箇所設けられてもよい。

カバー１２は、板状の天面１２１と、天面１２１の外周部にＺ方向の下側に向かって直立する側壁１２２ａ，１２２ｂと、を有する。ここでは、Ｘ方向に垂直な面を有する一対の側壁１２２ａと、Ｙ方向に垂直な面を有する一対の側壁１２２ｂと、が設けられる。

ベース１１の底面１１１およびカバー１２の天面１２１の所定の位置には、熱伝導シート５１，５４が設けられる。熱伝導シート５１，５４は、たとえばアクリル系樹脂またはシリコーン系樹脂からなり、熱伝導性および絶縁性を有するとともに弾性を有している。熱伝導シート５１，５４は、基板２１，２２に実装される素子で発生した熱をベース１１またはカバー１２に伝導させ、筐体１０内の温度上昇を抑制するために設けられる。そのため、熱伝導シート５１は、基板２１の下面の素子とベース１１の底面１１１とに接触するように設けられ、熱伝導シート５４は、基板２２の上面の素子とカバー１２の天面１２１とに接触するように設けられる。

カバー１２には、ネジ３３を通すための貫通孔１２３と、ピン１１６ｂを通すための貫通孔１２４と、が設けられている。貫通孔１２３は、ベース１１のネジ穴１１５に対応する位置に設けられる。また、貫通孔１２４は、ベース１１のピン１１６ｂに対応する位置に設けられる。

筐体１０を構成するベース１１およびカバー１２は、放熱性に優れたアルミダイキャストまたはアルミ板金などで構成される。なお、図１および図２に示されるように、筐体１０を構成するベース１１の側壁１１２ａ，１１２ｂおよびカバー１２の側壁１２２ａ，１２２ｂには、通風孔は設けられていない。

基板２１，２２は、素子が実装されたプリント回路板（Printed Circuit Board）を含む。素子は、コントローラパッケージ２０１、不揮発性メモリパッケージ２０２、揮発性メモリパッケージ２０３、キャパシタ２０４などの回路部品である。不揮発性メモリパッケージ２０２は、たとえばＮＡＮＤ型フラッシュメモリを用いた不揮発性半導体メモリチップを耐熱樹脂またはセラミックスなどでパッケージングしたものである。揮発性メモリパッケージ２０３は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）チップまたはＳＲＡＭ（Static RAM）チップを耐熱樹脂またはセラミックスなどでパッケージングしたものである。コントローラパッケージ２０１は、不揮発性メモリパッケージ２０２と揮発性メモリパッケージ２０３とを制御するコントローラチップを耐熱樹脂またはセラミックスなどでパッケージングしたものである。コントローラチップは、たとえばＳｏＣ（System-on-a-Chip）によって構成される。キャパシタ２０４は、電子機器１が接続されるホスト装置からの電源電力の供給を補う役割を果たす。

コントローラパッケージ２０１は、ホスト装置との間のデータの授受を制御する。具体的には、ホスト装置からのデータの書き込みコマンドを受けると、書き込むデータを、揮発性メモリパッケージ２０３に設けられたライトバッファに一時的に格納し、ライトバッファ中のデータを書き込みコマンドで指定されたアドレスに対応付けた不揮発性メモリパッケージ２０２内の位置に書き込む。また、ホスト装置からデータの読み出しコマンドを受けると、読み出しコマンドで指定されたアドレスに対応する不揮発性メモリパッケージ２０２の位置からデータを読み出し、読み出したデータを揮発性メモリパッケージ２０３に設けられたリードバッファに一時的に格納する。そして、リードバッファに格納されたデータをホスト装置へと送出する。

素子は、基板２１，２２の２つの面のうち少なくとも一方に、たとえば表面実装などによって実装される。図２および図６に示される例では、下側の基板２１の下面に、コントローラパッケージ２０１が配置され、上面に、不揮発性メモリパッケージ２０２および揮発性メモリパッケージ２０３が配置される。上側の基板２２の上面に不揮発性メモリパッケージ２０２およびキャパシタ２０４が配置される。上側の基板２２の下面には、図示していないが素子が配置されている。

基板２１，２２には、素子のほかに、Ｚ方向に積層される他の基板と電気的に接続する基板対基板コネクタ２１１を有する。基板対基板コネクタ２１１は、各基板２１，２２に表面実装される。基板対基板コネクタ２１１は、基板２１，２２を位置合わせして重ねたときに、対向する位置に設けられる。図６に示されるように、一方は雄型コネクタ２１１ａであり、他方は雌型コネクタ２２５ｂであり、両者を嵌め合せることで基板２１，２２同士の電気的接続が確立される。また、基板対基板コネクタ２１１で基板２１，２２同士を接続することで、基板２１，２２同士が比較的堅く接続される。

下側に配置される基板２１の上面には、雄型コネクタ２１１ａが設けられ、上側に配置される基板２２の下面には、雌型コネクタ２２５ｂが設けられる。また、下側の基板２１のＹ方向の一方の端部には、外部のホスト装置と電気的に接続されるコネクタ２１３が設けられる。コネクタ２１３の規格として、たとえば、ＰＣＩｅ（Peripheral Component Interconnect express）、ＳＡＳ（Serial Attached Small Computer System Interface）などが用いられる。

下側に配置される基板２１には、ベース１１の底面１１１に設けられたピン１１６ａに対応する貫通孔２１２が設けられる。また、基板２１には、基板２１をベース１１に固定するネジ３１を通すための貫通孔２１４が設けられる。この貫通孔２１４は、ベース１１のネジ穴１１３に対応して設けられる。基板２２には、基板２２をベース１１に固定するネジ３２を通すための貫通孔２２１が設けられる。この貫通孔２２１は、ベース１１の側壁１１２ａのネジ穴１１４に対応して設けられる。

本実施形態では、後述するように、基板２１と基板２２との間の基板間領域２５０に面する基板２１の上面および基板２２の下面と、カバー１２の天面１２１と、を熱的に接続する放熱部材４０が設けられる。放熱部材４０は、基板２２の一部を貫通するように配置されるため、上側の基板２２の一部に開口部２２３が設けられる。開口部２２３は、基板２２の素子が配置されていない位置に設けられる。開口部２２３の位置は、実装する素子の位置によって変更可能である。開口部２２３は、基板２２の中央付近に設けられることが望ましいが、下側の基板２１の上面あるいは上側の基板２２の下面に設けられた素子のうち稼働時の発熱量が大きい素子に対応する位置付近に設けてもよい。

下側の基板２１の上面とカバー１２の天面１２１の下面との間で、放熱部材４０は圧着される。具体的には、下側の基板２１の上面および上側の基板２２の下面と、カバー１２の天面１２１の下面と、の間を熱的に接続する放熱部材４０が、開口部２２３の形成位置を含む領域に設けられる。図３に示されるように、放熱部材４０は、フック状の熱伝導部材４１と、開口部２２３が形成された基板２２に熱伝導部材４１を固定する基板固定部４２と、を有する。

図４（ａ）に示されるように、熱伝導部材４１は、第１接触部４１１と、第２接触部４１２と、接続部４１３と、を有する。第１接触部４１１は、基板２１の上面および基板２２の下面の少なくとも一方と熱伝導シート５２，５３を介して接触する。第２接触部４１２は、カバー１２の天面１２１の下面と熱伝導シート５４を介して接触する。接続部４１３は、第１接触部４１１の一端と第２接触部の一端との間を接続する。第１接触部４１１と第２接触部４１２とは略並行に配置される。第２接触部４１２のサイズは、開口部２２３を通過することができるサイズに設定される。例えば、第２接触部４１２のサイズは、開口部２２３のサイズよりわずかに小さくされる。接続部４１３の高さは、基板２１の上面とカバー１２の天面１２１の下面との間の距離と略同じである。

第１接触部４１１の上面の一部に、上側に突出した突出部４１１ａが設けられる。図３および図６に示されるように、突出部４１１ａの上面は、熱伝導シート５３を介して基板２２の下面と接続される。突出部４１１ａの高さは、基板２１の上面と基板２２の下面との間の保持すべき距離と略同じである。このような熱伝導部材４１は、熱伝導性の良好な銅などの材料によって構成される。また、熱伝導部材４１は、内壁に毛細管構造を有した中空の熱伝導性の良好な材料によって構成されるパイプと、パイプ内に封入された水などの作動液と、を含むヒートパイプによって構成されてもよい。

図４（ｂ）に示されるように、基板固定部４２は、基部４２１と、熱伝導部材４１の接続部４１３を保持する保持部４２２と、基部４２１の端部付近にＺ方向に突出して設けられる複数の噛み合い部４２３と、を有する。基部４２１を第１接触部４１１の上面上に配置し、熱伝導部材４１の接続部４１３を保持部４２２で挟むように保持することで、基板固定部４２は、熱伝導部材４１に固定される。保持部４２２の熱伝導部材４１の接続部４１３の差込口の片側には、小さい返し４２４が設けられている。この返し４２４によって、熱伝導部材４１が基板固定部４２からＸ方向に簡単に抜けてしまうことを抑制されている。噛み合い部４２３は、スナップフィット状を有する。この例では、基板２２に設けられる開口部２２３のＹ方向の端部で、放熱部材４０を基板２２に固定するように、開口部２２３のＹ方向の開口幅に合わせて噛み合い部４２３が設けられる。スナップフィット状の噛み合い部４２３を基板２２の開口部３２３に差し込むことで、放熱部材４０が基板２２に対して固定される。

この例では、図６に示されるように、基板２１の下面に設けられる発熱量の大きなコントローラパッケージ２０１の裏側とカバー１２とを結ぶように放熱部材４０が設けられる。

このような電子機器１の組み立て方法の一例について、図２、図５および図６を参照しながら説明する。まず、基板２１の下面の所定の位置に熱伝導シート５１を貼り付け、図２に示されるように、基板２１の貫通孔２１２の位置がベース１１のピン１１６ａの位置と一致するように位置合わせをして、基板２１をベース１１内に収める。この状態で、基板２１をベース１１に固定する。すなわち、固定具であるネジ３１が基板２１の貫通孔２１４を通り、ベース１１のネジ穴１１３に到達するように固定する。

ついで、基板２２の開口部２２３と対応する位置に熱伝導部材４１の第２接触部４１２が位置するように、放熱部材４０を基板２２に装着する。その後、基板２１と基板２２とを基板対基板コネクタ２１１ａ，２２５ｂで接合する。ここでは、熱伝導部材４１の第１支持部４１１の下面が、基板２１の上面に熱伝導シート５２を介して接続され、突出部４１１ａの上面が熱伝導シート５３を介して基板２２の下面に接続される。

その後、ベース１１に基板２２を固定する。すなわち、固定具であるネジ３２が基板２２の貫通孔２２１を通り、ベース１１のネジ穴１１４に到達するように固定する。この状態が図５に示されている。

熱伝導シート５１〜５４は、筐体１０、コントローラパッケージ２０１および不揮発性メモリパッケージ２０２などの素子、並びに熱伝導部材４１よりも高い弾性を有する。そのため、基板２２がネジでベース１１に固定されると、ベース１１と基板２１との間の熱伝導シート５１は、ベース１１と基板２１との間で弾性的に圧縮され、ベース１１と基板２１とに密着する。

同様に、熱伝導部材４１の第１接触部４１１と基板２１，２２との間の熱伝導シート５２，５３は、第１接触部４１１と基板２１との間、および第１接触部４１１と基板２２との間で弾性的に圧縮される。その結果、熱伝導シート５２は、第１接触部４１１と基板２１とに密着し、熱伝導シート５３は、第１接触部４１１と基板２２とに密着する。

その後、基板２２の上面上の所定の位置に熱伝導シート５４を貼り付ける。例えば、基板２２の上面に配置された不揮発性メモリパッケージ２０２上に熱伝導シート５４が貼り付けられる。ついで、図２に示されるように、ベース１１に設けられたピン１１６ｂがカバー１２の貫通孔１２４に挿入されるように位置合わせをして、カバー１２をベース１１上に配置する。そして、ネジ３３などの固定具によってカバー１２をベース１１に固定する。すなわち、ネジ３３がカバー１２に設けられた貫通孔１２３を通り、ベース１１の側壁１１２ａに設けられたネジ穴１１５に到達するように固定する。

カバー１２がベースに固定されると、カバー１２と熱伝導部材４１の第２接触部４１２の上面との間の熱伝導シート５４は、カバー１２と第２接触部４１２との間で弾性的に圧縮される。その結果、熱伝導シート５４は、第２接触部４１２とカバー１２とに密着する。以上によって、図１に示される外観を有する電子機器１が完成する。

図６に示されるように、基板２１の下面に設けられる素子と基板２２の上面に設けられる素子とは、熱伝導シート５１，５４を介してそれぞれベース１１とカバー１２とに接続される。そのため、素子の発熱量が大きくても、熱伝導シート５１，５４から筐体１０を介して外部へと放熱することが可能である。

一方、基板２１の上面と基板２２の下面には、熱を筺体に直接放散させる経路がない。そこで、第１の実施形態では、基板２２に開口部２２３を設け、第１接触部４１１が基板間領域２５０で基板２１の上面と基板２２の下面に熱伝導シート５２，５３を介して接続され、第２接触部４１２が熱伝導シート５４を介してカバー１２の天面１２１に接続される熱伝導部材４１を、基板固定部４２で基板２２に固定させた放熱部材４０を設けた。これによって、基板２１，２２に実装されている素子からの熱が、基板２１，２２を介し、さらに熱伝導部材４１を介して筐体１０のカバー１２へと伝わり、筐体１０の外部へと放散させることができる。

例えば、図６に示されるように、発熱量の大きいコントローラパッケージ２０１は、実装されている基板２１の裏側（上面側）にも熱が伝わるので、コントローラパッケージ２０１の実装位置の裏側に第１接触部４１１を配置することで、基板２１の上面に伝導した熱を外部に放出しやすくすることができる。

第１の実施形態によれば、素子が実装された基板２１，２２を複数積層し、筐体１０内に収めた電子機器１で、基板間領域２５０に面する基板２１，２２の面と、筐体１０とを接続する放熱部材４０を設けた。放熱部材４０が貫通する基板２２の位置には、開口部２２３が設けられる。これによって、基板間領域２５０に面する基板２１，２２に伝導した熱を筐体１０を介して外部に放散させる経路が設けられ、電子機器１内部の基板２１，２２の実装面の熱を熱伝導放熱させることができる。その結果、電子機器１全体の冷却性能が改善され、電子機器１の温度低減を実現することができる。

また、筐体１０に通風孔を設け、筐体１０の外部と内部とを通気する構成の電子機器が知られているが、この場合には通風孔から塵埃が筐体１０内部へ侵入し、故障の原因となる可能性がある。また、サーバ装置内に電子機器１を配置する場合には、サーバ装置内の気流が電子機器１の通風孔に向かうものでなければ、冷却の効果がない。しかし、第１の実施形態による電子機器１では、筐体１０に通風孔を設けることなく、筐体１０の内部を冷却することが可能になる。

（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態による電子機器の一部断面斜視図である。なお、第１の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付して、その説明を省略する。第１の実施形態では、図６に示されるように、基板間領域２５０の放熱部材４０の配置位置には、不揮発性メモリパッケージ２０２、揮発性メモリパッケージ２０３などの素子が実装されない場合を示していた。そのため、熱伝導部材４１の第１接触部４１１は、基板２１の上面と基板２２の下面とにそれぞれ熱伝導シート５２，５３を介して接触する構成となっている。

一方、第２の実施形態では、基板２２の下面側の放熱部材４０の配置位置に不揮発性メモリパッケージ２０２などの素子が実装されている。この場合には、熱伝導部材４１の第１接触部４１１は、基板２１の上面には熱伝導シート５２を介して接触するが、基板２２の下面では、熱伝導シート５３を介して不揮発性メモリパッケージ２０２と接触する。

第１の実施形態では、熱伝導部材４１の第１接触部４１１には、基板２１の上面と基板２２の下面との間の距離にほぼ相当する高さを有する突出部４１１ａが設けられていたが、第２の実施形態では、突出部４１１ａは設けられない。すなわち、第１接触部４１１の厚さは、基板２１の上面と基板２２の下面に実装された素子の下面との間の距離にほぼ相当している。

図７に示されるように、基板２２の下面に実装された素子の下面と放熱部材４０とが接触しているので、熱伝導シート５３、放熱部材４０の熱伝導部材４１、熱伝導シート５４およびカバー１２の天面１２１を介して素子の熱が筐体１０の外部へと放出されることになる。

第２の実施形態によっても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３の実施形態）
図８は、第３の実施形態による電子機器の一例を示す分解斜視図である。図９は、第３の実施形態による電子機器の内部構成の一例を示す斜視図であり、（ａ）は下から２番目の基板までを組み立てた状態を示しており、（ｂ）は最上層の基板までを組み立てた状態を示している。図１０は、放熱部材の配置位置における電子機器の一部断面図である。図１０（ａ）は、後述する放熱部材４０Ａを通るＹＺ面に平行な一部断面図であり、図１０（ｂ）は、後述する放熱部材４０Ｂを通るＹＺ面に平行な一部断面図である。図１１は、第３の実施形態で使用される放熱部材の構成の一例を示す斜視図である。図１２は、第３の実施形態で使用される熱伝導部材の構成の一例を示す図である。なお、第１および第２の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。

図８に示されるように、第３の実施形態では、筐体１０内に３枚の基板２１〜２３が積層されて収納される。基板２１，２２は、第１の実施形態で説明したものと同様の構造を有する。ただし、基板２２と基板２３とは、スペーサ部品３５を介してネジ３２によって共締め固定される構造となる。また、基板２２の上面には、基板２３との間で電気的接触を取るための基板対基板コネクタ２２５ａが実装される。

基板２３には、スペーサ部品３５を介して積層された基板２２，２３をベース１１に固定するネジ３２を通すための貫通孔２３１が設けられる。この貫通孔２３１は、ベース１１の側壁１１２ａのネジ穴１１４に対応して設けられる。基板２３の下面には、基板２２との間で電気的接触を取るための図示しない基板対基板コネクタが実装される。

また、第３の実施形態では、図１０に示されるように、３枚の基板２１〜２３が積層されるので、基板２１と基板２２との間と、基板２２と基板２３との間と、にそれぞれ基板間領域２５０，２６０が設けられる。そのため、これらの基板間領域２５０，２６０に面する基板２１〜２３に伝導した熱を筐体１０を介して放散させるために、２つの放熱部材４０Ａ，４０Ｂが設けられる。

放熱部材４０Ａは、基板間領域２５０の基板２１の上面および基板２２の下面とカバー１２との間を、熱伝導シート５２〜５４を介して接続する。放熱部材４０Ｂは、基板間領域２６０の基板２２の上面および基板２３の下面とカバー１２との間を、熱伝導シート５４〜５６を介して接続する。放熱部材４０Ａの配置位置に対応する基板２２の位置には、開口部２２４が設けられる。放熱部材４０Ａ，４０Ｂの配置位置に対応する基板２３の位置には、開口部２３３が設けられる。なお、この例では、開口部２３３は、基板２１，２２に設けられる放熱部材４０Ａ，４０Ｂを同時に通すことができるように１つ設けられるが、放熱部材４０Ａを通すことができる開口部と、放熱部材４０Ｂを通すことができる開口部と、を別々に設けてもよい。

放熱部材４０Ａ，４０Ｂは、第１の実施形態で説明したものと同様である。ただし、配置する位置に応じて、熱伝導部材４１の高さが異なる。すなわち、図１１（ａ）および図１２に示されるように、放熱部材４０Ａでは、接続部４１３の高さは、基板２１の上面とカバー１２の天面１２１の下面との間の距離と略同じである。また、図１１（ｂ）および図１２に示されるように、放熱部材４０Ｂでは、接続部４１３の高さは、基板２２の上面とカバー１２の天面１２１の下面との間の距離と略同じである。

また、放熱部材４０Ａの熱伝導部材４１の第１接触部４１１は、高さの異なる２つの突出部４１１ａ，４１１ｂを有する。図１０（ａ）に示されるように、突出部４１１ａの上面は熱伝導シート５３を介して基板２２の下面と接触する。突出部４１１ｂの上面は、不揮発性メモリパッケージ２０２の下面と熱伝導シート５３を介して接触する。

このような電子機器１の組み立て方法の一例について、図８〜図１０を参照しながら説明する。なお、基板２２をベース１１に配置するまでの手順は、第１の実施形態で説明したものと同様であるので省略する。ただし、基板２１上に配置されるのは図１１（ａ）に示される放熱部材４０Ａである。

基板２２をベース１１に配置した後、基板２２の開口部２２４と対応する位置に熱伝導部材４１の第２接触部４１２が位置するように、放熱部材４０Ａを基板２２に装着する。その後、基板２１と基板２２とを、基板２１の基板対基板コネクタ２１１ａと基板２２の下面の図示しない基板対基板コネクタで接合する。ここでは、放熱部材４０Ａの熱伝導部材４１の第１支持部４１１の下面が基板２１の上面に熱伝導シート５２を介して接続され、突出部４１１ａの上面が熱伝導シート５３を介して基板２２の下面と接続され、突出部４１１ｂの上面が熱伝導シート５３を介して不揮発性メモリパッケージ２０２と接続される。ここまでの状態が、図９（ａ）に示されている。

その後、基板２３の開口部２３３と対応する位置に熱伝導部材４１の第２接触部４１２が位置するように、放熱部材４０Ｂを基板２３に装着する。その後、基板２２と基板２３とを、基板２２の基板対基板コネクタ２２５ａと基板２３の下面の図示しない基板対基板コネクタで接合する。ここでは、放熱部材４０Ｂの熱伝導部材４１の第１支持部４１１の下面が基板２２の上面に熱伝導シート５５を介して接続され、上面が熱伝導シート５６を介して基板２３の下面と接続される。また、図８に示されるように、基板２２および基板２３の間の貫通孔２２１，２３１の配置位置に対応する位置にスペーサ部品３５を配置する。この状態で、固定具のネジ３２を用いてベース１１に基板２２，２３を固定する。すなわち、ネジ３２が基板２３の貫通孔２３１スペーサ部品３５、および基板２２の貫通孔２２１を通り、ベース１１のネジ穴１１４に到達するように固定する。この状態が図９（ｂ）に示されている。図９（ｂ）では、放熱部材４０Ａ，４０Ｂの第２接触部４１２がＸ方向に隣接して配置される例が示されている。

その後、図８に示されるように、基板２３の上面上の所定の位置に熱伝導シート５４を貼り付ける。例えば、基板２３の上面に実装された不揮発性メモリパッケージ２０２上に熱伝導シート５４が貼り付けられる。ついで、ベース１１に設けられたピン１１６ｂがカバー１２の貫通孔１２４に挿入されるように位置合わせをして、カバー１２をベース１１上に配置する。そして、ネジ３３などの固定具によってカバー１２をベース１１に固定する。すなわち、ネジ３３がカバー１２に設けられた貫通孔１２３を通り、ベース１１の側壁に設けられたネジ穴１１５に到達するように固定する。以上によって、電子機器１が完成する。

図１０（ａ）に示されるように、基板２１の下面に設けられるコントローラパッケージ２０１などの素子と基板２３の上面に設けられる不揮発性メモリパッケージ２０２などの素子とは、熱伝導シート５１，５４を介してそれぞれベース１１とカバー１２とに接続される。そのため、素子の発熱量が大きくても、熱伝導シート５１，５４から筐体１０を介して外部へと放熱することが可能である。

また、基板間領域２５０に面する基板２１，２２の面と筐体１０のカバー１２とを熱的に接続する放熱部材４０Ａが設けられ、基板間領域２６０に面する基板２２，２３の面と筐体１０のカバー１２とを熱的に接続する放熱部材４０Ｂが設けられる。その結果、基板間領域２５０，２６０に面する基板２１〜２３に伝導した熱が、放熱部材４０Ａ，４０Ｂを介して筐体１０のカバー１２へと伝わり、筐体１０の外部へと放散される。

第３の実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、上記した説明では、基板間領域２５０，２６０に面する基板２１〜２３とカバー１２とを放熱部材４０で接続する場合を示したが、各基板２１〜２３の素子の配置状態によって、基板間領域２５０，２６０に面する基板２１〜２３とベース１１とを放熱部材４０で接続してもよい。

また、上記した説明では、第１接触部４１１の下面が熱伝導シート５２，５５を介して基板２１，２２に接触する場合を示したが、不揮発性メモリパッケージ２０２などの素子上に接触するようにしてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１電子機器、１０筐体、１１ベース、１２カバー、２１〜２３基板、３１〜３３ネジ、４０，４０Ａ，４０Ｂ放熱部材、４１熱伝導部材、４２基板固定部、５１〜５６熱伝導シート、１１１底面、１１２ａ，１１２ｂ，１２２ａ，１２２ｂ側壁、１１３〜１１５ネジ穴、１１６ａ，１１６ｂピン、１２１天面、１２３，１２４，２１２，２１４，２２１，２３１貫通孔、２０１コントローラパッケージ、２０２不揮発性メモリパッケージ、２０３揮発性メモリパッケージ、２２３，２２４，２３３開口部、２５０，２６０基板間領域、４１１第１接触部、４１１ａ，４１１ｂ突出部、４１２第２接触部、４１３接続部、４２１基部、４２２保持部、４２３噛み合い部。

Claims

不揮発性メモリパッケージまたは前記不揮発性メモリパッケージを制御するコントローラパッケージを含む複数の素子を有する複数の基板と、
前記複数の基板を積層して収納する筐体と、
積層方向に隣接する２つの前記基板間の領域に面する前記基板の面と、前記筐体の天面または底面と、の間を熱的に接続する放熱部材と、
を備える電子機器。
前記放熱部材は、フック状を有する請求項１に記載の電子機器。
前記放熱部材は、前記基板間の領域で前記基板に熱伝導シートを介して接触する第１接触部と、前記天面または前記底面と前記熱伝導シートを介して接触する第２接触部と、前記第１接触部と前記第２接触部とを接続する接続部と、を有する熱伝導部材を備える請求項２に記載の電子機器。
前記基板間の領域と、前記天面または前記底面と、の間に存在する前記基板で、前記第２接触部の配置位置に対応する位置には開口が設けられる請求項３に記載の電子機器。
前記放熱部材は、前記開口で前記熱伝導部材を保持し、前記開口を有する基板に前記熱伝導部材を固定する基板固定部をさらに備える請求項４に記載の電子機器。
前記放熱部材は、前記基板間の領域のうち、発熱する前記素子の配置位置に対応して配置される請求項１から５のいずれか１つに記載の電子機器。
前記放熱部材は、前記コントローラパッケージが実装されている基板の前記コントローラパッケージの実装位置の裏側に配置される請求項６に記載の電子機器。
前記放熱部材は、前記素子上に配置される請求項６に記載の電子機器。
前記第１接触部は、前記積層方向の両方の面で前記基板と前記熱伝導シートを介して接触する請求項３から５のいずれか１つに記載の電子機器。
前記第１接触部は、前記積層方向の一方の面で前記基板と接触し、他方の面で前記素子と接触する請求項３から５のいずれか１つに記載の電子機器。
前記第１接触部は、前記積層方向の両方の面で前記素子と接触する請求項３から５のいずれか１つに記載の電子機器。
前記基板が３枚以上ある場合に、前記放熱部材は、前記積層方向に隣接する２つ以上の前記基板間の領域のそれぞれに設けられる請求項１から１１のいずれか１つに記載の電子機器。
前記放熱部材は、アルミ、銅またヒートパイプによって構成される請求項１から１２のいずれか１つに記載の電子機器。