JP2023115916A - Ｍ．２モジュールとヒートシンクとを含むデバイス、及び組み立て方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内臓コンピューター拡張カード及び関連するポートの規格であるＭ．２を用いるＭ．２モジュールと、ヒートシンクとを含むデバイスの構造と組立方法を提供する。【解決手段】Ｍ．２モジュール（１）と、非屈曲及び屈曲部を有するヒートシンク（２）とを含むデバイスであって、屈曲部が突出部（２Ｃ）を有し、突出部（２Ｃ）によりヒートシンク（２）が、Ｍ．２モジュール（１）にロックされる。【選択図】図１

Description

本発明は、Ｍ．２モジュールとヒートシンクとを含むデバイス、及びそれに関連する組み立て方法に関する。

Ｎｅｘｔ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｆｏｒｍ Ｆａｃｔｏｒ （ＮＧＦＦ）としても知られるＭ．２は、内臓コンピューター拡張カード及び関連するポートの規格である。

Ｍ．２モジュールは、通常、一方にコネクターを有し、他方の中央にネジで締め付けるための半円形凹部を有する長方形である。

Ｍ．２モジュールは、通常、コンピューターシステムボードの対応するポートに差し込まれ、ネジでコンピューターシステムボードに固定される。部品は前記モジュールの両面に取り付けることができる。前記モジュールのタイプにより、部品が片面又は両面に取り付けられるか、及びどれだけ高く部品が各面に設置できるかが特定される。

前記Ｍ．２の規格は、ｍＳＡＴＡを取って代わるものとして設計された。拡張された機能と、より小さく、柔軟な寸法により、Ｍ．２は、ｍＳＡＴＡに比べ、有利な特徴を有している。したがって、Ｍ．２は、ｍＳＡＴＡより、例えば、ＳＳＤを接続するのにより好適でもある。

次世代のＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（ＰＣＩｅ）５．０のＳＳＤによる転送速度の２倍化は、顕著に高いエネルギー消費を伴う。前記エネルギー消費は前記転送速度と略比例して増加し、ＰＣＩｅ５．０と組み合わされた高性能ＳＳＤ及び１４～１５ＧＢ／ｓは約１４ワットのエネルギー放出をもたらす。更なる２倍化により、最も高速なＳＳＤのエネルギー放出は約３０ワットに近づいてきている。

既存のＭ．２モジュールは、マザーボードを介して（一方では、プラグイン接続を介して、他方では、モジュールを固定するために通常設けられるネジを介して）この廃熱の一部を放出する。しかし、この放熱は、転送速度が上昇しているモジュールを十分に冷却するのに足りるものではない。

したがって、本発明の目的は、上述の問題の少なくとも一部を解決することであり、Ｍ．２モジュールの効率的な冷却を提供することである。

１つの実施形態では、本出願は、Ｍ．２モジュールと、ヒートシンクとを含むデバイスに関する。前記冷却板は前記Ｍ．２モジュールを冷却するためのものである。

前記冷却板は、非屈曲部（単数）と、屈曲部（複数）とを有し、前記屈曲部は突出部を有し、前記突出部を介して前記冷却板が前記Ｍ．２モジュールに固定される。前記非屈曲部は、前記屈曲部の端部間で平面中央部を形成する。

前記冷却板は、前記冷却板に加えて他の部品を含むヒートシンクの一部であってもよい。マルチパートヒートシンクは、例えば、複数の冷却板を含んでいてもよい。前記Ｍ．２モジュールから前記冷却板へ、更には、周囲への伝熱はヒートシンクの異なる部品によっても最適化することができる。

好ましい態様において、前記ヒートシンクはワンピースデザインのものであり、前記冷却板のみを含む。このようなヒートシンクは、簡易に、且つ、低価で製造される。

前記冷却板は好ましくはワンピースの冷却板として形成されている。前記冷却板は、好ましくは、金属材料により形成されている。好ましい態様では、前記Ｍ．２モジュールから前記冷却板への伝熱が優先されるように、前記冷却板の熱導電率は、前記Ｍ．２モジュールの熱導電率と同様な熱伝導率である。本願明細書において、前記Ｍ．２モジュールの熱導電率は、前記Ｍ．２モジュールの基体の熱導電率であると理解される。

更なる態様では、熱伝導層が前記ヒートシンクに設けられてもよい。

前記冷却板は、好ましくは、実質的に長方形の形状を有す。特に、前記冷却板の非屈曲部は長方形の形状を有す。前記長方形の第１の領域は２つの短辺と２つの長辺とを有す。２つの屈曲部のそれぞれが、前記長辺のそれぞれに沿って設けられている。

ある態様において、好ましくは、前記非屈曲部のそれぞれの長辺に沿って２つの屈曲部が設けられる。

好ましい態様において、前記屈曲部も長方形の形状を有すが、前記非屈曲部に対して直角に屈曲している。即ち、前記非屈曲部に対して垂直である。

更なる態様では、前記屈曲部の屈曲は、異なる形状を有していてもよい。例えば、前記屈曲部は、複数の屈曲端を有していてもよく、円筒部の形状を有していてもよい。

前記Ｍ．２モジュールは、原則的に、長方形板を含む。前記長方形板の厚みは、前記長方形板の長さ及び幅と比較し顕著に薄い。前記長方形板の短辺は、前記Ｍ．２モジュールの端部と称される。以下、前記短辺に沿った範囲は幅と称され、前記長辺に沿った範囲は長さと称される。前記Ｍ．２モジュールは、それぞれが実質的に長方形である２つの面を有する。

前記Ｍ．２モジュールは、ネジで締め付けられるように、第１の端部に半円形凹部を有す。前記半円形凹部は、好ましくは、複数の狭辺のうちの１つ狭辺の中央に配置され、前記狭辺は、以下、短辺と称される。前記半円形凹部を有する第１の端部の反対側である、前記Ｍ．２モジュールの第２の端部には、例えば、コンピューターのメインボードと接続するためのプラグ接続が設けられている。

好ましくは、前記ヒートシンク、又は前記ヒートシンクの冷却板は、前記Ｍ．２モジュールの面上に平らに配置される。特に、前記冷却板は、好ましくは、電子部品が配置される前記Ｍ．２モジュールの面上に直接配置される。

ある態様では、前記非屈曲部は冷却フィンを有する。前記冷却フィンは前記冷却板の表面積を増加させるのに用いられる。前記冷却フィンは、表面積を増加するのに好適な形状を有していてもよい。好ましくは、前記冷却フィンは前記Ｍ．２モジュールと対向していない前記冷却板の面に設けられる。ある態様では、前記Ｍ．２モジュールに載せられる方の前記冷却板の面に熱伝導層が設けられ、前記冷却板の反対の面にフィンが設けられる。

複数のフィンは、前記冷却板上でコラム状及び列状に配列されていてもよい。前記フィンを形成するため、例えば、各部位は前記冷却板から外側に屈曲されてもよく、又は前記冷却フィンは、前記冷却板に固定された、好ましくは、溶接等の材料結合により固定された別途の部品を含んでいてもよい。

ある態様によると、前記冷却板の非屈曲部は、前記Ｍ．２モジュールの上面を覆う。前記Ｍ．２モジュールの下面は、前記Ｍ．２モジュールが配置されるコンピューター部品、例えば、コンピューターのメインボードに対向している。したがって、比較的多量の熱が放散されるように、前記Ｍ．２モジュールと前記冷却板との間に大きな伝熱面が形成される。

ある態様では、前記突出部が前記Ｍ．２モジュールとロックするように、前記長方形の冷却板の２つの長辺のそれぞれに沿った１つの領域は、垂直に屈曲して屈曲部を形成してもよい。このため、前記冷却板の屈曲部にラッチラグが設けられてもよく、前記ラッチラグは、前記Ｍ．２モジュールの上面の反対側である下面に繋ぎ合わさる。

複数のラッチラグが各屈曲部に設けられてもよい。或いは、単一の長いラッチラグを設けることもできる。前記Ｍ．２モジュールは、非担持部と、前記冷却板の屈曲部のラッチラグとを繋ぎ合わせる。

ある態様では、熱伝導層は、前記Ｍ．２モジュールの上面を覆う冷却板の面上に配置され、前記Ｍ．２モジュールの上面に載せられる。前記熱伝導層は、好ましくは、前記Ｍ．２モジュール上に平らに配置された前記冷却板の面に付与される。前記熱伝導層は、前記Ｍ．２モジュールから前記冷却板への伝熱を向上するのに用いられる。前記熱伝導層の熱導電率は、好ましくは、前記Ｍ．２モジュールの熱導電率と同様の熱導電率であり、更に好ましくは、前記冷却板の熱導電率と同様の熱導電率である。したがって、前記Ｍ．２モジュールから前記冷却板への伝熱を向上することができる。

更なる実施形態によると、前記デバイスは、Ｍ．２モジュール及びヒートシンクを含み、前記ヒートシンクは、前記Ｍ．２モジュールとロックされるフレームと、前記フレームに挿入される冷却板とを含む。前記フレームはラッチラグを有し、前記ラッチラグにより、前記フレームは前記ヒートシンクと繋ぎ合わされることができる。他の実施形態では、第２の実施形態によるデバイスは、第１の実施形態によるデバイスの態様に応じて構成されていてもよい。

特に、前記ヒートシンクは、フレームと、非屈曲冷却シートとを含み、前記フレームは非屈曲部（単数）と、屈曲部（複数）とを有し、前記屈曲部は突出部を有し、前記突出部がラッチラグであり、前記ラッチラグにより前記ヒートシンクが前記Ｍ．２モジュールに繋ぎ合わされ、前記非屈曲部は前記フレームと前記Ｍ．２モジュールとの間で前記冷却シートを固定する。

前記非屈曲冷却板は、冷却フィンを有していてもよい。

好ましくは、前記非屈曲冷却板は、前記Ｍ．２モジュールの上面を覆っている。

好ましくは、前記非屈曲冷却板は長方形であり、前記フレームの非屈曲部の長方形の凹部に挿入される。

更に、前記突出部が前記Ｍ．２モジュールとインターロックするように、前記フレームの非屈曲部の両方の長辺のそれぞれに沿う領域は垂直に屈曲して屈曲部を形成してもよい。

ある態様では、前記フレームは、コストを削減するためにプラスチックで形成することができる。前記フレームは、例えば、追加的に製造することができ、よって、前記Ｍ．２モジュールの形状に厳密に適合することができる。

他の実施形態によると、前記デバイスは、Ｍ．２モジュールと、ヒンジで接続された２つのフレームと、前記２つのフレームのいずれか１つに挿入された少なくとも第１の冷却板とを含む。

閉じた状態で、前記Ｍ．２モジュールは、前記２つのフレーム間に組み込まれる。前記第１の冷却板は、前記Ｍ．２モジュールの上面を覆う。前記２つのフレームは、スナップロックにより一方で互いに固定されており、ヒンジは存在しない。

他の実施形態では、第３の形態によるデバイスは、第１の形態及び第２の形態によるデバイスの態様に応じて構成されていてもよい。

ある態様では、前記フレームは、また、コストを削減するためにプラスチックで形成されることができる。前記フレームは、例えば、追加的に製造することができ、よって、前記Ｍ．２モジュールの形状に厳密に適合することができる。前記Ｍ．２モジュールの廃熱が、特異的に前記冷却板を介して放散されるように、プラスチックで形成された前記フレームは、好ましくは、前記冷却板より低い熱導電率を有す。

好ましくは、前記デバイスは、更に第２の冷却板を含み、これら２つの冷却板が前記２つのフレームに挿入される。

閉じた状態で、前記Ｍ．２モジュールは、前記第１の冷却板と前記第２の冷却板との間に組み込まれ、前記第１の冷却板は前記Ｍ．２モジュールの上面を覆い、前記第２の冷却板は前記Ｍ．２モジュールの下面を覆う。このような配置は、冷却されるべき電気部品が前記Ｍ．２モジュールの両面に配置されている際に有利である。例えば、高速の転送速度により前記Ｍ．２モジュールが高パワーを有する際、２つの冷却板は１つの冷却板と比較し、より高い冷却能力を提供することができる。

ある態様では、前記冷却板の少なくとも１つが冷却フィンを有していてもよい。好ましくは、両方の冷却板が冷却フィンを有している。前記２つの冷却板の冷却フィンはそれぞれ異なるように設計することができる。

更に、前記２つの冷却板はそれぞれ異なるように設計されてもよく、それぞれ異なる材料を含むことができる。前記Ｍ．２モジュールの下面に配置されている冷却板は、好ましくは、もう一方の冷却板と比較しより狭いフィンを有する。これにより、前記Ｍ．２モジュールと、前記Ｍ．２モジュールが配置されるコンピューター部品との間に冷却板を配置させることができる。

前記Ｍ．２モジュールの２つの異なる面にそれぞれ載せられた２つの冷却板は、前記Ｍ．２モジュールを２つの異なる面から冷却することができる。

ある態様では、前記Ｍ．２モジュールの面を覆う第１又は第２の冷却板の面上には、熱伝導層が配置される。

前記熱伝導層は、前述の態様と同様に設計することができる。前記熱伝導層は、好ましくは、前記Ｍ．２モジュールと同様の熱導電率を有する。

様々な態様において、例えば、熱伝導層は、前記冷却板のうち１つのみに付与されてもよい。或いは、前記Ｍ．２モジュールからの熱を、他の冷却板に比較にて、１つの冷却板により多く放散させるように、異なる熱導電率を有する２つの異なる種類の熱伝導層が２つの冷却板に付与されてもよく、よって、指向性のある放熱が促進される。

更なる実施形態によると、本発明は、冷却板又はヒートシンクをＭ．２モジュールに固定する方法に関連する。特に、本発明は、前述の実施形態による冷却板のうちの１つ又はヒートシンクをＭ．２モジュールに固定する方法に関する。

前記方法のある工程では、コンピューター部品、例えば、マザーボードが準備され、前記コンピューター部品には準備されたＭ．２モジュールが他の工程で取り付けられる。

取り付けられた後、前記Ｍ．２モジュールは、好ましくは、前記コンピューター部品の短辺のいずれかにおけるプラグイン接続を介して、この目的のためにメインボードに設けられたスロットに差し込まれる。前記メインボードの代替品として、Ｍ．２モジュールのためのスロットを有する他のいかなるコンピューター部品に、前記Ｍ．２モジュールを取り付けることもできる。前記プラグ接続と反対側の他の短辺において、前記Ｍ．２モジュールは、通常、半円形凹部を有しており、前記半円形凹部でネジにより、対応するコンピューター部品、例えばメインボードに固定することができる。
固定された状態では、前記Ｍ．２モジュールの下面は前記メインボードに対向しており、前記Ｍ．２モジュールの上面は前記メインボードとは逆方向を向いている。前記スロットは、好ましくは、前記Ｍ．２モジュールの下面と前記コンピューター部品、例えば、マザーボードの面との間に空隙（ｆｒｅｅ ｇａｐ）が残るように配置される。

更なる工程は、両方の長辺のそれぞれに沿って屈曲部を有する長方形の冷却板を準備することを含み、前記屈曲部のそれぞれは突出部を有している。前記冷却板は、前述の実施形態における態様によるものであってもよい。特に、前記冷却板は、様々な部品を含むヒートシンクの一部であってもよい。

好ましくは、前記ヒートシンクは、ワンピースとして形成されており、ヒートシンク板を含む。

更なる工程において、前記突出部を用いることにより、前記冷却板は、前記Ｍ．２モジュールに取り付けることができる。

更なる工程において、前記冷却板が前記Ｍ．２モジュールの上面を覆い、前記冷却板が前記Ｍ．２モジュールに固定されるようにするため前記冷却板の屈曲部における突出部が前記Ｍ．２モジュールの下面と前記メインボードとの間に係合するように、前記冷却板が前記Ｍ．２モジュール上に配置される。このため、前記突出部はラッチラグとして設計することができる。前記Ｍ．２モジュールは、前記冷却板の非屈曲部と、前記冷却板の屈曲部上の突出部との間で挟まれ、よって、前記冷却板は前記Ｍ．２モジュールに固定される。

好ましくは、上述の工程は、言及された順に行われる。特に好ましくは、前記工程のそれぞれは、先行する工程の直後に次々と行われる。

本発明による更なる方法では、前記Ｍ．２モジュールは、前記コンピューター部品、例えば、メインボードに取り付けられる前に、前記冷却板に固定される。このため、前記冷却板は、上述のように前記Ｍ．２モジュールに固定される。その後、前記Ｍ．２モジュールは前記コンピューター部品に固定される。

好ましくは、前記Ｍ．２モジュールを前記コンピューター部品に固定する前後の両方で、同じ冷却板を前記Ｍ．２モジュールに取り付けることができる。前記冷却板又は前記冷却板が一部を形成するヒートシンクは、このため、前記Ｍ．２モジュールを前記コンピューター部品に固定するのに必要な前記Ｍ．２モジュール上の手段が前記冷却板又は前記ヒートシンクに覆われないように寸法される。前記手段は、例えば、前記Ｍ．２モジュールの２つの短辺における前記プラグ接続及び前記半円形凹部を含む。

本発明の他の実施形態は、更に、第２の実施形態によるヒートシンクをＭ．２モジュールに取り付ける方法に関する。

冷却板をＭ．２モジュールに取り付ける方法は、少なくとも下記の工程を含み、上述及び後述される方法として部分的に変更されてもよい。
－コンピューター部品及びＭ．２モジュールを準備する工程、
－前記Ｍ．２モジュールの下面が前記コンピューター部品と対向するように前記Ｍ．２モジュールを前記コンピューター部品に取り付ける工程、
－フレームと、独立した冷却板とを含むヒートシンクを準備する工程であって、前記フレームが長辺のそれぞれに沿って屈曲部を有し、前記屈曲部のそれぞれが突出部を有する工程、
－前記冷却板が前記Ｍ．２モジュールの上面を覆うように、前記冷却板を前記Ｍ．２モジュール上に配置する工程、
－前記冷却板が前記フレーム及び前記Ｍ．２モジュール間で固定されるようにするため、前記フレームの屈曲部における突出部が前記Ｍ．２モジュールの下面と前記コンピューター部品との間で係合されるように、前記フレームを前記上面上の前記冷却板の上に配置する工程。

本発明の更なる実施形態は、更に、第３の実施形態によるヒートシンクをＭ．２モジュールに取り付ける方法に関する。このため、以下の工程は、好ましくは、言及される順に行われ、より好ましくは、先行する工程の直後に次々と行われる。特に言及されない限り、下記の方法は上述の方法と同様の特徴を有す。

Ｍ．２モジュールが準備される。前記Ｍ．２モジュールは、既にコンピューター部品に取り付けられていてもよく、又はコンピューター外に存在していてもよい。

ヒンジで接続された２つのフレームと、前記フレーム中に挿入された少なくとも１つの冷却板とを含む、第３の実施形態によるヒートシンクが準備される。

前記ヒートシンクは、開けられた状態である。即ち、長辺に沿って前記２つのフレームが互いに隣接するように、前記２つのフレームが前記ヒンジに沿って回転される。１つ又は２つの冷却板は、前記２つのフレーム中に挿入することができ、又は他の冷却板に取り替えることができ、又は前記フレームから取り除くことができる。前記ヒートシンクを閉じる前に、少なくとも１つの冷却板が前記フレームのうちの１つに挿入される必要がある。
任意の態様では、挿入された冷却板は、ロックラグにより前記フレームの１つの中に固定される。挿入の際、前記冷却板の任意の冷却フィンは外側を向き、前記冷却板の任意の熱伝導層は内側を向く。

滑り落ちることなく前記フレームに組み込まれるように寸法されたＭ．２モジュールは、前記冷却板のうちの１つの冷却板上のフレーム中に配置される。そして、前記フレームは前記ヒンジに沿って回転され、閉じられた状態に移行される。前記２つのフレームは互いに重ね合わされ、一方の長辺において前記ヒンジにより互いに接続及び固定され、他方の長辺ではこのために設けられたラッチにより接続及び固定される。

以下、本発明の態様は、図面を参照してより詳細に説明される。本発明は、説明される態様及ぶ図面に限定されるものではない。以下に説明される特徴は例示として組み合わされたものであって、他の組み合わせで用いられてもよい。
図面は以下を示す。

図１は、組み立てられていない状態での、Ｍ．２モジュールと、ヒートシンクの第１の態様とを示す。 図２は、コンピューター部品に実装された状態での、前記Ｍ．２モジュールと、前記ヒートシンクの第１の態様とを示す。 図３は、異なるフィン形状を有する冷却板の様々なデザインを示す。 図４は、Ｍ．２モジュールと、フレーム及び冷却板を有するヒートシンクの第２の態様とを示す。 図５は、ヒンジで接続された２つのフレーム及び２つの冷却板を有するヒートシンクの第３の態様を示す。 図６は、開けられた状態での、Ｍ．２モジュールと、ヒンジで接続された２つのフレーム及び２つの冷却板を有するヒートシンクの第３の態様とを示す。 図７は、閉じられた状態での、Ｍ．２モジュールと、ヒンジで接続された２つのフレーム及び２つの冷却板を有するヒートシンクの第３の態様とを示す。

図１は、組み立て前の、ヒートシンクを有する本発明のＭ．２モジュール１の第１の態様例を示す。図２は、組み立て後の同様の態様を示す。

前記Ｍ．２モジュール１は、実質的に長方形の板を含む。前記長方形板の厚みは、前記長方形板の長さ及び幅と比較し、極めて小さい。前記長方形板の短辺は、前記Ｍ．２モジュール１の端部１Ｄと称される。以下、前記短辺に沿った範囲は幅と称され、前記長辺に沿った範囲は長さと称される。前記Ｍ．２モジュール１は、実質的に長方形の面を２つ有している。

前記Ｍ．２モジュール１は、ネジ５で締め付けるため、第１の端部１Ｄに半円形凹部を有する。前記半円形凹部は、好ましくは、一方の短辺の中央に配置される。前記半円形凹部がある第１の端部１Ｄの反対側である、前記Ｍ．２モジュールの第２の端部１Ｄには、例えば、コンピューターのメインボードと接続するための、プラグ接続が設けられている。

前記Ｍ．２モジュール１は、前記長方形板の上面１Ａに実質的に配置された複数の電気部品及び電子部品１Ｅを含んでいてもよい。以下、下面１Ｂと称される、前記上面１Ａと反対側の前記長方形板の面には、本態様では、部品１Ｅは配置されていない。更なる態様において、部品１Ｅが前記下面１Ｂにも配置されていてもよい。

図１は、更に、前記Ｍ．２モジュール１のためのヒートシンクの第１の態様が示されている。前記ヒートシンクは、ワンピースの冷却板２として形成されており、好ましくは金属板から形成されている。若しくは、前記ヒートシンクは、十分な熱伝導率及び機械的安定性を提供する任意の材料から形成されていてもよい。このようなワンピースのヒートシンクは容易に製造することができる。

前記冷却板２は、幅方向において前記Ｍ．２モジュール１の寸法を若干上回る寸法を有する第１の長方形領域を有している。

前記冷却板２の第１の領域の２つの長辺のそれぞれに沿って、前記冷却板２の第２の領域が設けられている。これら２つの第２の領域は、好ましくは、前記冷却板の第１の領域と垂直である。前記第２の領域は、それぞれ、前記冷却板２の第１の領域と同じ長さを有しているが、より短い幅を有している。前記２つの第２の領域は互いに平行であり、前記冷却板２が前記Ｍ．２モジュール１上に容易に配置されるように、前記２つの第２の領域は前記Ｍ．２モジュール１の方向に沿って配列されている。

組み立てられた際（図２参照）、前記冷却板２の第１の領域は、前記部品１Ｅが搭載されたＭ．２モジュール１の上面１Ａを覆い、前記冷却板２の第２の領域は、前記Ｍ．２モジュール１の長辺を覆い、前記Ｍ．２モジュールの下面１Ｂの側方まで延在する。

以下、前記Ｍ．２モジュール１上に載せられる前記ヒートシンクの面は、前記ヒートシンクの内面と称される。前記ヒートシンクの反対の面は、前記ヒートシンクの外面と称される。

本例示において、実装された状態で、前記冷却板２の第１の領域と前記冷却板２の第２の領域の突起部２Ｃとの間で前記Ｍ．２モジュール１が係合されるように、前記第２の領域のそれぞれの内面には複数の突出部２Ｃが形成されている。

本態様例では、前記冷却板２の表面は、放熱を向上するために冷却フィン２Ａを有している。前記冷却フィン２Ａは異なる形状を有し、冷却表面の表面積を増加するのに用いられてもよい。前記冷却フィン２Ａは、好ましくは、前記冷却板２とその周辺部との間での伝熱を向上するような形状を有している。前記冷却フィン２Ａは、好ましくは、前記冷却板２の表面上で列状及びコラム状に配列されている。特に、前記冷却フィン２Ａは、３次元に構成された突起物として構成されている。特に、切り抜きは、前記冷却板２を切込み、屈曲して冷却フィン２Ａを形成していてもよい。

若しくは、前記冷却フィン２Ａは、追加的な部品から形成されており、例えば、溶接により、前記冷却板２に接合される。図３には使用可能な様々な冷却フィン２Ａの形状が示されている。しかし、本発明は、図示された冷却フィン２Ａを有する冷却板２に限定されるものではない。

前記Ｍ．２モジュール１から前記ヒートシンクへの伝熱を向上するため、前記第１の領域の内面に熱伝導層２Ｂが追加的に設けられてもよい。実装された状態において、前記熱伝導層２Ｂは、前記Ｍ．２モジュール１の上面１Ａ及び該上面１に配置された電子部品１Ｅ上に直接載せられる。前記Ｍ．２モジュール１と、前記冷却板２との間の伝熱を更に向上するため、前記熱伝導層２Ｂは、好ましくは、前記Ｍ．２モジュール１と同様の熱伝導率、より好ましくは、前記冷却板２と同様の熱伝導率の両方を有する材料を含む。

前記熱伝導層２Ｂは、原則的に、前記Ｍ．２モジュール１で吸収した熱を前記冷却板２に伝達する。前記熱伝導層２Ｂは、異なる材料の層からなる複数層を含んでいてもよい。前記熱伝導層２Ｂは、好ましくは、シリコーン材料を含む。前記シリコーン材料は、好ましくは、充填されたシリコーンから形成されたシリコーンシートである。更に好ましくは、前記熱伝導層は、複数の充填されたシリコーンシートを含む。

図２は、コンピューター部品３に実装された状態での、前記Ｍ．２モジュール１と、前記ヒートシンクとを示す。前記Ｍ．２モジュール１の第２の端部１Ｄは、コンピューター部品３の例示的なスロット４に差し込まれている。前記スロット４は、例えば、コンピューターのメインボードのスロット４であってもよい。前記Ｍ．２モジュール１の下面１Ｂは、通常、コンピューター筐体において、例えば、メインボード上で、対応する部品３上に平らに配置されている。

前記コンピューターにおいて締め付けるため、前記Ｍ．２モジュール１が不動となるように、前記Ｍ．２モジュール１は第２の端部１Ｄでプラグイン接続により既に部分的に固定されており、第１の端部１Ｄで追加的にネジ５により固定される。前記プラグイン接続は、通常、前記Ｍ．２モジュール１と前記コンピューター部品３の表面との間にギャップが残るように配置される。前記ネジ５は、前記Ｍ．２モジュール１の第１の端部１Ｄにおける前記半円形凹部に配置される。

上述され、図１に既に示された本発明のヒートシンクは、前記Ｍ．２モジュール１を緩める又は動かすことなく、容易に前記Ｍ．２モジュール１上に配置することができ、任意に前記熱伝導層２Ｂを有す前記第１の領域の内面が前記Ｍ．２モジュール１の上面１Ａを覆い、前記ヒートシンクの第２の領域が前記Ｍ．２モジュール１の長辺１Ｃを覆う。

前記Ｍ．２モジュールは、前記Ｍ．２モジュール１の下面１Ｂと、下層のコンピューター部品３、例えば、マザーボードの表面との間を係合する第２の領域における突出部２Ｃによって前記コンピューターに固定されている。

通常、対応するように配置されたプラグ接続により、前記Ｍ．２モジュール１は、通常、前記Ｍ．２モジュール１の下面１Ｂと、前記コンピューター部品３の表面との間にギャップを残すように、前記コンピューター部品３の表面上に配置される。このギャップに、前記ヒートシンクの突出部２Ｃが容易に係合することができる。更なる態様例では、代わりに、又は追加で、前記Ｍ．２モジュール１の長辺１Ｃに特異的な凹部が設けられてもよく、前記凹部に前記ヒートシンクの突出物２Ｃが繋ぎ合わされる。

前記ヒートシンクの突出部２Ｃは多様に構成されていてもよい。例えば、２つ、４つ、８つ、又は他の好適な数の突出部２Ｃ等、複数の個別の突出部２Ｃが前記２つの第２の領域のそれぞれに設けられていてもよく、或いは、長い連続した第２の突出部２Ｃが設けられていてもよい。

本態様のヒートシンクは、前記コンピューターに既に搭載されている前記Ｍ．２モジュール１上に配置することができ、したがって、容易に追加導入することができるという利点を有する。更に、前記ヒートシンクは、未だコンピューター筐体に搭載されていないが、後に搭載される前記Ｍ．２モジュール１の上に、前記コンピューター筐体の外で配置できるように設計されていてもよい。これにより、前記ヒートシンクの実装が容易となる。前記ヒートシンクは、スロット４又はネジ５が配置される前記半円形凹部を塞がない。このため、前記ヒートシンクは、好ましくは、前記Ｍ．２モジュール１の長辺に沿って、前記Ｍ．２モジュール１より短くなるように設計されている。

図４は、ヒートシンクを有するＭ．２モジュール１の第２の態様例を示す。前記Ｍ．２モジュール１は、第１の態様のＭ．２モジュール１に対応する。

第２の態様例によると、前記ヒートシンクは、２部構成となるように設計されている。前記ヒートシンクは、第１の態様のヒートシンクと原則的に対応する形状のフレームを含む。前記フレームの第１の領域には、長方形凹部が設けられており、前記長方形凹部に冷却板２を挿入することができる。更に、前記フレーム２Ｄは、前記フレームの第１の領域に垂直な第２の領域を有し、前記第２の領域は、第１の態様のヒートシンクにおける前記冷却板２の第２の領域に実質的に対応する。

前記フレーム２Ｄは長方形で、前記Ｍ．２モジュール１の寸法より僅かに幅広い。前記フレーム２Ｄは、第１の態様例と同様に前記Ｍ．２モジュール１と前記フレーム２Ｄとが繋ぎ合わされるように、少なくとも４つのラッチラグ２Ｃ、即ち、各長辺に２つのラッチラグ２Ｃを好ましくは含んでいる。

前記冷却板２は、前記フレームがＭ．２モジュール１にロック２Ｆされる前に、前記フレーム２Ｄに挿入される。前記冷却板２は、好ましくは、前記冷却板２の外面にフィン２Ａを有する。よって、熱伝導層２Ｂが前記冷却板２の内面に配置されてもよい。

前記フレーム２Ｄと前記冷却板とを別々に製造することにより、これら２つの部品をそれぞれ最適化することができる。例えば、個別に製造された冷却板２は、より緻密で最適化されたフィン形状を有することができ、このフィン形状によりより高い冷却能力を得ることができる。更に、前記冷却板２及び前記フレーム２Ｄは、前記側板及び前記フレーム２Ｄを介してではなく、前記Ｍ．２モジュール１の上面１Ａ上の前記冷却板２を介して指向性の放熱ができるように、それぞれ異なる材料で形成されていてもよい。前記フレーム２Ｄは、前記冷却板より低い熱導電率の材料で形成される。

よって、前記フレーム２Ｄと、前記Ｍ．２モジュール１との間のラッチ２Ｆの機械的安定性が最適化されるように、前記フレーム２Ｄの形状を最適化することができる。前記フレーム２Ｄは、異なる寸法の任意の数の突出部２Ｃと、ラッチラグ２Ｃとを、又は可動性のヒンジをも有することができ、それらの補助により、前記フレーム２Ｄを前記Ｍ．２モジュール１に固定することができる。

また、第２の態様における前記ヒートシンクは、好ましくは、前記Ｍ．２モジュール１より短い長辺１Ｃを有するような寸法になるように設計されており、したがって、前記Ｍ．２モジュール１はコンピューターに実装する前に前記ヒートシンクと既に繋げ合わせることができる。若しくは、第１の態様例と同様に、前記ヒートシンク及び前記Ｍ．２モジュール１間のラッチ２Ｆが前記挿入されたＭ．２モジュール１と前記コンピューター部品３との間の既に存在するギャップを用いるため、前記ヒートシンクは前記Ｍ．２モジュール１を前記コンピューターから取り除くことなく、追加導入することもできる。

図５～７には、更なる態様例が示されている。当該第３の態様例では、前記ヒートシンクは、第２の態様例と実質的に同様の形状の２つのフレームを含み、前記フレームはヒンジ２Ｅにより前記フレームの長辺１Ｃに沿って接続されている。冷却板２は、第２の態様例と同様に、前記２つのフレーム２Ｄのそれぞれに挿入することができる。

毎回、同じ冷却板２が用いられてもよく、異なる冷却板２が用いられてもよい。前記冷却板はそれぞれ異なる形状のものであってもよく、異なる材料を含んでいてもよく、異なるフィン２Ａ形状を有していてもよい。毎回、前記冷却板は、前記冷却フィン２Ａが外側を向き、任意の熱伝導層２Ｂが内側を向くように用いられる。

第１の態様例及び第２の態様例とは異なり、前記フレーム２Ｄは前記Ｍ．２モジュール１へラッチ２Ｆする（繋ぎ合わされる）ためのラッチラグ２Ｃを有していない。その代わり、前記フレーム２Ｄの１つの長辺１Ｃは上述のヒンジ２Ｅを有しており、前記ヒンジ２Ｅに沿って２つの個別のフレーム２Ｄが回転可能に接続される。前記２つのフレーム２Ｄのそれぞれにおける他方の長辺１Ｃは、相補的なラッチラグ２Ｃ及びラッチ２Ｆを有する。

前記２つのフレーム２Ｄに挿入されている２つの冷却板の内面が互いに対向し、それぞれ内側を向くように、前記２つのフレーム２Ｄは前記ヒンジ２Ｅで回転することにより折りたためられてもよい。ヒンジ２Ｅを有していない長辺において、前記２つのフレーム２Ｄは、前記ラッチラグ２Ｃと、前記ラッチ２Ｆとにより繋ぎ合わされていてもよい。図７は、第３の態様例のヒートシンクの閉じられた状態を示す。

Ｍ．２モジュール１は、開いた状態で、前記冷却板の１つの内面上に配置され、そして、前記ヒートシンクを閉じることができる。閉じた状態での前記ヒートシンクにおける前記２つの冷却板の内面間に設けられる空洞の寸法は、前記Ｍ．２モジュール１が、閉じた状態の前記ヒートシンクにおいて組み込まれ、固定されるように設計される。前記ヒートシンクは、前記Ｍ．２モジュール１の長方形の面及び長辺１Ｃに沿って、閉じた状態で前記Ｍ．２モジュール１を囲みこむ。一方で、前記Ｍ．２モジュール１の前記２つの端部１Ｄ、即ち、短辺は、上述の態様例と同様に、前記ヒートシンクに組み込まれた後でも前記Ｍ．２モジュール１がコンピューターに実装できるように、前記ヒートシンクから突出している。

好ましい態様では、上述の態様例のように、通常の構成のコンピューターに前記Ｍ．２モジュール１を固定できるように、前記Ｍ．２モジュール１の下面１Ｂ上に載せられた前記冷却板の冷却フィン２Ａは、反対の面における前記冷却フィン２Ａより寸法が小さい冷却フィン２Ａである。ここで、前記Ｍ．２モジュール１と、前記モジュールが取り付けられるコンピューター部品３との間に存在するギャップが再度利用される。

特に、前記冷却板２を有するフレーム２Ｄは前記ギャップ中に配置され、これにより、前記Ｍ．２モジュール１の下面１Ｂが冷却される。これは、冷却されるべき電子部品１Ｅが前記Ｍ．２モジュール１の下面１Ｂに配置されている場合に、特に有用である。

他の態様では、例えば、他の部品１Ｅが前記Ｍ．２モジュール１の下面１Ｂに配置されず、冷却板の冷却能力が十分である場合、第２の冷却板２は前記Ｍ．２モジュール１の下面１Ｂに配置されない。前記Ｍ．２モジュール１の上面１Ａ側のフレーム２Ｄにのみ、冷却板２が挿入される。

第２及び第３の態様では、任意のラッチラグは、挿入した状態で前記冷却板を固定するために、前記フレームの内側に配置される。

１ Ｍ．２モジュール
１Ａ Ｍ．２モジュールの上面
１Ｂ Ｍ．２モジュールの下面
１Ｃ Ｍ．２モジュールの長辺
１Ｄ Ｍ．２モジュールの短辺
１Ｅ 電気部品
２ 冷却板
２Ａ 冷却フィン
２Ｂ 熱伝導層
２Ｃ 突出部／ラッチラグ
２Ｄ フレーム
２Ｅ ヒンジ
２Ｆ ラッチ
３ コンピューター部品
４ スロット
５ ネジ

Claims (11)

1. Ｍ．２モジュール（１）、及び
   フレーム（２Ｄ）と、非屈曲冷却板（２）とを含むヒートシンク
   を含むデバイスであって、
   前記フレーム（２Ｄ）が非屈曲部と、屈曲部とを有し、前記屈曲部が突出部（２Ｃ）を有し、前記突出部（２Ｃ）がラッチラグであり、前記ラッチラグにより前記ヒートシンクが前記Ｍ．２モジュール（１）にロックされ、
   前記非屈曲部が、前記フレーム（２Ｄ）と、前記Ｍ．２モジュール（１）との間で前記冷却板（２）を固定する
   ことを特徴とするデバイス。
2. 前記非屈曲冷却板（２）が冷却フィン（２Ａ）を含む、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記非屈曲冷却板（２）が前記Ｍ．２モジュール（１）の上面（１Ａ）を覆う、請求項１又は２に記載のデバイス。
4. 前記非屈曲冷却板（２）が長方形であり、前記非屈曲冷却板（２）が前記フレーム（２Ｄ）の非屈曲部の長方形の凹部に挿入される、請求項３に記載のデバイス。
5. 前記突出部（２Ｃ）が前記Ｍ．２モジュール（１）とロックするように、前記非屈曲部フレーム（２Ｄ）の２つの長辺のそれぞれに沿う領域が垂直に屈曲して前記屈曲部を形成している、請求項３又は４に記載のデバイス。
6. 熱伝導層（２Ｂ）が、前記Ｍ．２モジュール（１）の上面（１Ａ）上に載せられるように、前記Ｍ．２モジュール（１）の上面（１Ａ）を覆っている冷却板（２）の面に配置される、請求項３から５のいずれかに記載のデバイス。
7. Ｍ．２モジュール（１）、
   ヒンジ（２Ｅ）により接続された２つのフレーム（２Ｄ）、及び
   前記２つのフレーム（２Ｄ）のうちの１つの挿入された少なくとも第１の冷却板（２）
   を含むデバイスであって、
   前記Ｍ．２モジュール（１）が、閉じた状態で、前記２つのフレーム（２Ｄ）の間に組み込まれ、前記第１の冷却板（２）が前記Ｍ．２モジュール（１）の上面（１Ａ）を覆い、前記ヒンジ（２Ｅ）が存在しない側において、前記２つのフレーム（２Ｄ）がスナップロック（２Ｆ）により互いに固定される
   ことを特徴とするデバイス。
8. 更に、第２の冷却板（２）を含み、
   前記２つの冷却板（２）が前記２つのフレーム（２Ｄ）に挿入され、前記Ｍ．２モジュール（１）が閉じられた状態で前記第１の冷却板（２）と、前記第２の冷却板（２）との間に組み込まれ、前記第２の冷却板（２）が前記Ｍ．２モジュール（１）の下面を覆う、請求項７に記載のデバイス。
9. 前記冷却板（２）の少なくとも１つが冷却フィン（２Ａ）を含む、請求項７又は８に記載のデバイス。
10. 熱伝導層（２Ｂ）が、前記Ｍ．２モジュール（１）の面上に載せられるように、前記Ｍ．２モジュール（１）の面を覆っている前記第１の冷却板又は第２の冷却板（２）の面上に配置される、請求項７から９のいずれかに記載のデバイス。
11. 冷却板（２）をＭ．２モジュール（１）に固定する方法であって、該方法が、
    －コンピューター部品（３）及び前記Ｍ．２モジュール（１）を準備する工程、
    －前記Ｍ．２モジュール（１）の下面（１Ｂ）が前記コンピューター部品（３）と対向するように前記Ｍ．２モジュール（１）を前記コンピューター部品（３）に取り付ける工程、
    －フレーム（２Ｄ）と、独立した冷却シート（２）とを含むヒートシンクを準備する工程であって、前記フレームが長辺のそれぞれに沿って屈曲部を有し、前記屈曲部のそれぞれが突出部（２Ｃ）を有す工程、
    －前記冷却板（２）が前記Ｍ．２モジュール（１）の上面（１Ａ）を覆うように、前記冷却板（２）を前記Ｍ．２モジュール（１）上に配置する工程、及び
    －前記冷却板（２）が前記フレームと前記Ｍ．２モジュール（１）との間で固定されるようにするため、前記フレーム（２）の前記屈曲部における前記突出部（２Ｃ）が前記Ｍ．２モジュール（１）の下面（１Ｂ）とコンピューター部品（３）との間で係合されるように、前記フレーム（２Ｂ）を前記上面（１Ａ）上の前記冷却板（２）の上に配置する工程、
    を含むことを特徴とする方法。

Images