JP5263408B2 - 電子装置 - Google Patents

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Description

本願発明は、電子装置に関する。
電子装置は、筐体内に配置されたプリント基板に子基板を搭載することによって、高密度実装を図ることが多い。プリント基板および子基板には、動作時に発熱する電子部品が実装される。電子部品が発する熱によって電子装置の温度が上昇すると電子装置の動作異常の原因になる。このため、電子装置において、発熱する電子部品を冷却することが求められる。
従来、電子装置の筐体内に配置されたプリント基板に子基板を搭載する場合には、子基板をライザーカードに搭載した複数のライザーユニットをプリント基板に搭載することがおこなわれてきた。また、図11Aおよび図11Bに示すように、システムボード20において、ライザーユニットU1およびライザーユニットU2をそれぞれの部分板7および部分板9がプリント基板12に垂直な前面Sと同一面上に位置するように親基板12に搭載していた。
そして、ライザーユニットU1の子基板上の電子部品は、部分板9が有する通風孔から流入する冷却風によって冷却され、ライザーユニットU2の子基板上の電子部品は、部分板7が有する通風孔および通気孔220から流入する冷却風によって冷却されていた。
また、従来、電子装置の筐体内に電子部品が実装された複数のプリント基板を電子装置の筐体内に平行に実装する場合に、複数のプリント基板のうち一のプリント基板に対して他のプリント基板の位置を前進又は後退させることにより、複数のプリント基板を実装する従来技術が知られていた。また、従来、電子装置の筐体を分割した二つの筐体部分の一方の位置を他方に対して垂直方向に引き上げた状態で合体させることにより一つの筐体を形成する従来技術が知られていた。
そして、一のプリント基板に対して他のプリント基板の位置を前進又は後退させることにより生じた部分に電子部品を冷却する冷却風が通過する吸排気孔を設けていた。もしくは、分割した二つの筐体部分の一方の位置を他方に対して垂直方向に引き上げた状態で合体させることにより生じた部分に、吸排気孔を設けていた。このように、吸排気孔をより多く確保し、より多くの冷却風が筐体内のプリント基板上を流通するようにして、プリント基板に実装された電子部品の冷却効率を高めていた。
特開2002−366258号公報 特開2008−251083号公報
しかしながら、上述した技術に代表される従来技術では、吸気孔が十分に確保されないため、ライザーユニットの子基板上の電子部品を含めてシステムボード20全体の冷却効率が低いという問題があった。
具体的には、図11Aに示すように、ライザーユニットU2の子基板上の電子部品は部分板7が有する通風孔および通気孔220から流入する冷却風によって冷却されていた。しかし、ライザーユニットU1の子基板上の電子部品は部分板9が有する通風孔から流入する冷却風のみによって冷却されていた。このため、従来技術は、システムボード20において、吸入される冷却風の風量が不足するため、ライザーユニットU1およびライザーユニットU2それぞれの子基板が有する電子部品を含めてシステムボード20全体の冷却効率が低かった。
開示技術は、上記に鑑みてなされたものであって、子基板をライザーカードに搭載した複数のライザーユニットを搭載したプリント基板を収納する電子装置において、冷却風の風量を十分に確保してプリント基板全体の冷却効率を高めることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、開示技術の電子装置の筐体は、天板と、天板に対向して配置された底板と、第1の側面板と、第1の側面板に対向して配置された第2の側面板と、背面板とを有する。また、筐体は、背面板と対向して配置され第1の通気孔を有する第1の部分板と、第1の部分板に対し平行に前進して配置され第2の通気孔を有する第2の部分板とを有する。また筐体は、天板と前記底板と前記第1の部分板と第2の部分板との間に第1の側面板と平行に配置され第3の通気孔を有する第3の部分板を有する。そして、開示技術の電子装置は、筐体内の空間に配置される親基板と、第1の発熱部品を有するとともに、親基板上の第2の部分板と第3の部分板で区画される空間に配置された第1の子基板を有することを要件とする。
開示技術は、電子部品が実装されたプリント基板を筐体内に備えた電子装置において、電子装置の高密度実装の要求を満たしつつ、効率的かつ十分に電子部品を冷却することが可能になるという効果を奏する。
図1Aは、第1の実施の形態の一例にかかる電子装置のラックの断面図である。 図1Bは、図1Aの断面図の水平位置を示す図である。 図2Aは、第1の実施の形態の一例にかかる電子装置のラックを前面からみた斜視図である。 図2Bは、第1の実施の形態の一例にかかる電子装置のラックを背面からみた斜視図である。 図3Aは、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの斜視図である。 図3Bは、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードへ子基板を配置する概要を示す図である。 図4は、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの親基板を示す図である。 図5Aは、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの上面図である。 図5Bは、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの前面図である。 図5Cは、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの部分詳細図である。 図6Aは、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードへの冷却風の流入方向を示す図である。 図6Bは、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードへのケーブル接続を示す図である。 図7は、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードに実装された電子部品の冷却状況を示す図である。 図8は、第3の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの斜視図である。 図9Aは、第3の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの部分詳細図である。 図9Bは、第3の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードが有する板金部材の上面詳細図である。 図9Cは、第3の実施の形態の変形例にかかるIOシステムボードが有する板金部材の上面詳細図である。 図10Aは、第3の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの上面図である。 図10Bは、第3の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの背面図である。 図11Aは、従来技術にかかるシステムボードへの冷却風の流入方向を示す図である。 図11Bは、従来技術にかかるシステムボードの背面図である。
以下、開示技術にかかる電子装置の実施の形態の一例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施の形態の一例では、電子装置は、電子部品が実装されたプリント基板であるIO(Input Output)システムボードが筐体内に配置されたサーバ装置を例として説明する。IOシステムボードは、電子装置が外部装置とデータの送受信をおこなう接続インターフェースである。
以下の実施形態の一例では、IOシステムボードにおいて、電子部品の実装密度を向上させるため、ライザーカードと呼ばれる接続基板を介して子基板を親基板に平行に実装する例を示す。ライザーカードは、IOシステムボードの親基板に垂直に配置される。そして、子基板は、例えばライザーカードに垂直に配置されるネットワークインタフェース等の機能を拡張するPCI(Peripheral Component Interconnect)カード等である。このようにして、子基板が親基板に対して平行になるように実装される。
なお、電子装置の筐体は、サーバラック(以下、「ラック」と呼ぶ)である。また、IOシステムボードは、親基板、子基板、ライザーカードが筐体内に配置されたユニットである。また、電子部品は、例えばCPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、MCU(Micro Control Unit)を含んでもよい。また、電子部品は、例えばRAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)を含んでもよい。
しかし、開示技術は、発熱する電子部品である集積回路、電源装置、もしくは、電子部品が発した熱を放熱するフィンを備えたヒートシンクの少なくとも1つが実装された少なくとも1つのプリント基板がユニットの筐体内に配置される電子装置に広く適用可能である。
また、開示技術は、例えば交換機、ルータ、LANスイッチに代表される通信装置等に適用可能である。また、開示技術は、マザーボードが実装されたパーソナルコンピュータ等に適用してもよい。すなわち、以下の実施の形態の一例により開示技術が限定されるものではない。
[第1の実施の形態の一例]
図1Aは、第1の実施の形態の一例にかかる電子装置のラックの断面図である。また、図1Bは、図1Aの断面図の水平位置を示す図である。なお、図1Bは、第1の実施の形態の一例にかかる電子装置のラック100の前面図である。
(第1の実施の形態の一例にかかるラックの構成)
図1Bにおいて、ラック100は、天板101、底板102、側面板103、側面板104、棚111を有する。なお、棚111の第1の側面板側には、電源装置110が配置される。図1Bは、ラック100の前面に配置される開閉可能な扉体である後述する前面板115を解放した状態を示すが、前面板115の図示を省略している。図1Aは、図1Bにおけるラック100のA−Aの水平方向の断面図である。ラック100は、板金素材で形成されてもよい。または、樹脂素材で形成されてもよい。
なお、棚111は、後述するように、平行に配置された同数のガイドレールを有する2枚のガイドパネル112−1、112−2を含む。ガイドパネル112−1、112−2は、底辺、上辺および各ガイドレールの水平位置が一致し、かつ、ガイドレールが向かい合うように底板102に対して垂直に配置される。
そして、向かい合う複数のガイドレール上にIOシステムボード200が配置されることによって、棚111に複数のIOシステムボード200が層状に配置される。図1Bにおけるラック100のA−Aの断面図は、棚111において最上層のIOシステムボード200の天板部分を露出させた図である。
なお、複数のIOシステムボード200が棚111に層状に配置されることから、図1Bにいて、A−Aと平行かつIOシステムボード200を露出させることが可能なように棚111を区切る線分であれば、いずれの線分における断面図も図1Aと同一である。
図1Aに示すように、ラック100は、吸気孔を有する吸気面118を含む前面板115、排気孔を有する排気面119を含むとともに前面板115に対向する背面板105を有する。また、ラック100は、底板102に対して垂直に配置される側面板103、側面板103に対向する第2の側面板を有する。
なお、前面板115、背面板105、側面板103および第2の側面板は、ラック100の底板102に対して垂直に配置される。すなわち、ラック100において、天板101、底板102、側面板103、側面板104、前面板115および背面板105は、直方体を形成するように配置される。
(第1の実施の形態の一例にかかるIOシステムボード)
前面板115、背面板105、側面板103および第2の側面板で囲まれたラック100の内部には、電源装置110に隣接してIOシステムボード200が配置される。なお、IOシステムボード200は、電源装置110に隣接して配置されることに限定されず、ラック100の内部の全部又は任意の一部に配置してもよい。
IOシステムボード200は、ラック100の天板101および底板102に対し平行に配置される天板201および底板202、天板201および底板202に対し垂直に配置された第1の側面板203を含む。また、IOシステムボード200は、天板201および底板202に対し垂直に配置され第1の側面板203に対向する第2の側面板204を含む。
また、IOシステムボード200は、天板201および底板202に対し垂直に配置される背面板205、背面板205と対向して配置され第1の通気孔206を有する第1の部分板207を含む。また、IOシステムボード200は、第1の部分板207に対し平行に、ラック100の前面板115方向へ前進して配置され第2の通気孔208を有する第2の部分板209を含む。
また、IOシステムボード200は、天板201および底板202と、第1の部分板207および第2の部分板209との間に第1の側面板203と平行に配置され第3の通気孔210を有する第3の部分板211を含む。
また、IOシステムボード200は、天板201、底板202、背面板205、第1の部分板207、第2の部分板209、および、第3の部分板211を含んで形成される筐体の内部に親基板212が配置される。親基板212は、マザーボードと呼ばれ、発熱する電子部品が実装される。なお、IOシステムボード200の筐体は、板金素材で形成されてもよい。または、樹脂素材で形成されてもよい。
また、IOシステムボード200は、IOシステムボード200の筐体内部において、第1の発熱部品213を有するとともに、第2の部分板209と第3の部分板211で区画される部分に第1の子基板214を有する。発熱部品とは、動作にともない発熱する電子部品等である。もしくは、電子部品が発した熱を放熱するフィンを備えたヒートシンク等の放熱部品であってもよい。第1の子基板214は、親基板212に平行になるように親基板212に対して垂直に配置される図示しないライザーカードに接続される。
なお、図1Aは、天板201の図示を一部省略して、底板202、第1の部分板207、第2の部分板209、第3の部分板211、親基板212、第1の発熱部品213、および、第1の子基板214を図示する。天板201は、背面板205、第1の部分板207、第2の部分板209、および、第3の部分板211によって区画され底板202と向かい合う面を形成する開口部を塞ぐように配置される。
また、図1Aにおいて、親基板212および第1の子基板214上を流通した冷却風をラック100の排気面119から排出するラック100の排気面119へと排気する排気面219が、背面板205が位置する同一面上に配置される。
(第1の実施の形態の一例の効果)
第1の実施の形態にかかるIOシステムボード200は、第1の通気孔206を有する第1の部分板207、および、第2の通気孔208を有する第2の部分板209に加え、第3の通気孔210を有する第3の部分板211をさらに有する。よって、電子装置のラック100の吸気面118を介して吸気された冷却風がより多く効率的にIOシステムボード200の筐体内部に流入し、第1の子基板214上を流通して第1の発熱部品213を冷却することが可能になる。
[第2の実施の形態の一例]
(第2の実施の形態の一例にかかる電子装置のラックの構成)
図2Aは、第2の実施の形態の一例にかかる電子装置のラックを前面からみた斜視図である。また、図2Bは、第2の実施の形態の一例にかかる電子装置のラックを背面からみた斜視図である。なお、第2の実施の形態の一例において、第1の実施の形態の一例で示した構成と同一の構成には同一の符号を付与している。
なお、図2Aは、第2の実施の形態の一例にかかるラック100aの前面に配置される開閉可能な扉体である前面板115を解放した状態を示すが、前面板115の図示を省略している。また、図2Bは、ラック100aが有する背面板105の図示を省略している。
図2Aおよび図2Bに示すように、第2の実施の形態の一例にかかる電子装置のラック100aは、天板101、底板102、側面板103、側面板104、棚108a、棚108b、棚111を有する。
底板102は、ラック100aの設置面に対して平行になるように配置される。また、側面板103および側面板104は、底板102に対して垂直に配置される。また、天板101は、側面板103および側面板104に対して垂直になるように配置される。
また、ラック100aは、図示しない前面板115、および、前面板115に対向するように配置される図示しない背面板105を有する。前面板115は、天板101、底板102、側面板103、および、側面板104によってラック100aの前面に形成される矩形の開口部を塞ぐように配置される開閉可能な扉体である。
また、背面板105は、天板101、底板102、側面板103、および、側面板104によってラック100aの背面に形成される矩形の開口部を塞ぐように配置される部材である。
(第2の実施の形態の一例にかかる電子装置のラックの前面斜視図)
先ず、図2Aを参照する。ラック100aは、側面板103および側面板104によって区画された空間内に棚108aおよび棚108bを有する。棚108aおよび棚108bには、ブレード状の筐体内に配置されたシステムボードが配置される。
棚108aは、平行に配置された同数のガイドレールを有するガイドパネル109a1および図示しないガイドパネル109a2を含む。棚108bは、平行に配置された同数のガイドレールを有するガイドパネル109b1および図示しないガイドパネル109b2を含む。
ガイドパネル109a1およびガイドパネル109a2は、ガイドパネルの底辺および各ガイドレールの水平位置が一致し、かつ、ガイドレールが向かい合うように底板102に対して垂直に配置される。また、ガイドパネル109b1およびガイドパネル109b2は、ガイドパネル109a1およびガイドパネル109a2と同様に配置される。
また、ラック100aの垂直方向において、棚108aおよび棚108bの間に電源装置110および棚111が並んで配置される。電源装置110は、側面板103側に配置され、棚111は、側面板104側に配置される。
電源装置110は、電子部品が実装されたシステムボードおよび後述するIOシステムボード200aがラック100a内に配置された電子装置への電源供給を制御する。棚111には、電子装置が外部装置とデータの送受信をおこなうIOシステムボード200aが配置される。
棚111は、平行に配置された同数のガイドレールを有するガイドパネル112−1および図示しないガイドパネル112−2を含む。ガイドパネル112−1およびガイドパネル112−2は、ガイドパネルの底辺および各ガイドレールの水平位置が一致し、かつ、ガイドレールが向かい合うように底板102に対して垂直に配置される。
そして、棚111は、ラック100aにおいて、ガイドパネル112−1およびガイドパネル112−2が配置される。そして、向かい合う複数のガイドレール上に後述するIOシステムボード200aを配置することによって、棚111に複数のIOシステムボード200aを層状に配置することが可能である。
(第2の実施の形態の一例にかかる電子装置のラックの背面斜視図)
次に、図2Bを参照する。ラック100aにおいて、棚108aの背面には、バックプレーンと呼ばれる接続基板114aが配置される。接続基板114aは、ガイドパネル109a1およびガイドパネル109a2に対して垂直になるように配置される。また、接続基板114aは、棚108aの背面において、ガイドパネル109a1およびガイドパネル109a2を含んで形成される矩形の開口部を塞ぐように配置される。
接続基板114aは、棚108aに配置される複数のシステムボードを電気的に接続する。複数のシステムボードの筐体の背面に設けられたシステムボードの接続端子が接続基板114aに接続されることによって、複数のシステムボードが電気的に接続される。
同様に、ラック100aにおいて、棚108bの背面には、バックプレーンと呼ばれる接続基板114bが配置される。接続基板114bは、ガイドパネル109b1およびガイドパネル109b2に対して垂直になるように配置される。
また、接続基板114bは、棚108aの背面において、ガイドパネル109b1およびガイドパネル109b2を含んで形成される矩形の開口部を塞ぐように配置される。接続基板114bは、接続基板114aと同様に、棚108bに配置されるシステムボードを電気的に接続する。
また、ラック100aにおいて、棚111の背面には、冷却装置116および接続基板117が並んで配置される。冷却装置116は、棚111に配置された複数のIOシステムボード200aに実装される電子部品を冷却する。また、接続基板117は、棚111に配置された複数のIOシステムボード200aの筐体内に配置された親基板212を電気的に接続するバックプレーンである。また、電源装置110は、接続基板117および側面板103との間に配置される。
(第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボード)
図3Aは、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの斜視図である。図3Aは、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボード200aから天板201を取り外して、IOシステムボード200aの筐体内部が可視である状態を示す。
図3Aに示すように、IOシステムボード200aは、底板202、底板202に対して垂直に配置された第1の側面板203、および、底板202に対し垂直に配置され第1の側面板203に対向する第2の側面板204を含む。
また、IOシステムボード200aは、底板202に対し垂直に配置される背面板205、背面板205と対向して配置され第1の通気孔206を有する第1の部分板207を含む。また、IOシステムボード200aは、第1の部分板207に対し平行に、かつ、第1の部分板207に対して実線で図示の矢印方向へ前進して配置され第2の通気孔208を有する第2の部分板209を含む。なお、第1の部分板207および第2の部分板209は、ケーブルが接続されるポートが配置されている。ケーブルは、IB(Interface Bus)ケーブル、IOケーブル、LAN(Local Area Network)ケーブルを含む。
また、IOシステムボード200aは、底板202と、第1の部分板207および第2の部分板209との間に第1の側面板203と平行に配置され第3の通気孔210を有する第3の部分板211を含む。なお、第1の側面板203は、第1の部分板207付近に第4の通気孔220を有する。
なお、IOシステムボード200aには、天板201が、破線で図示の矢印方向にしたがって取り付けられる。天板201は、第1の側面板203、第2の側面板204、背面板205、第1の部分板207、第2の部分板209、および、第3の部分板211で形成され底板202と向かい合う面を形成する開口部を塞ぐように配置される。
ここで、天板201、底板202、第1の側面板203、第2の側面板204、背面板205、第1の部分板207、第2の部分板209、および、第3の部分板211を含んで形成される立体をIOシステムボード200aの筐体と呼ぶ。IOシステムボード200aの筐体の内部の底板202上に親基板212が配置される。親基板212には、電子部品が実装される。また、親基板212は、背面板205が有する孔から筐体外部に露出する接続端子212aを有する。
また、IOシステムボード200aの筐体内部において、第1の部分板207と第1の側面板203で区画された部分に子基板が配置されるように当該子基板を実装したライザーカード223が親基板212に対して垂直になるように配置される。当該子基板は、親基板212に対して平行になるようにライザーカード223に垂直に配置される。
また、同様に、IOシステムボード200aの筐体内部において、第2の部分板209と第3の部分板211で区画された部分に子基板が配置されるように当該子基板を実装したライザーカード221が親基板212に対して垂直になるように配置される。当該子基板は、親基板212に対して平行になるようにライザーカード221に垂直に配置される。
なお、ライザーカード223およびライザーカード221それぞれに実装される子基板には、第1の部分板207および第2の部分板209に配置されたケーブルを接続するポートが搭載されている。当該子基板のポートが第1の部分板207および第2の部分板209において露出する。
(第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードへの子基板の配置)
図3Bは、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードへ子基板を配置する概要を示す図である。親基板212に対して垂直に配置されるライザーカード221には、子基板214−1および214−2が、ライザーカード221に対して垂直、かつ、親基板212に対して平行に配置される。
発熱部品213−2が実装された子基板214−2は、ライザーカード221が有するコネクタ222に接続端子が挿入されることによって、ライザーカード221と電気的に接続される。発熱部品213−1が実装された子基板214−1も、ライザーカード221が有する図示しない接続ソケットに接続端子が挿入されることによって、ライザーカード221と電気的に接続される。
子基板214−1は、ケーブルを接続するポートP2を有する。子基板214−1は、ポートP1が第2の部分板209が有する孔から露出するようにライザーカード221に実装される。同様に、子基板214−2は、ケーブルを接続するポートP1を有する。子基板214−2は、ポートP2が第2の部分板209が有する孔から露出するようにライザーカード221に実装される。なお、ライザーカード221、子基板214−1、子基板214−2および第2の部分板209を含んで形成されるユニットをライザーユニットUa1と呼ぶ。
また、親基板212に対して垂直に配置されるライザーカード223には、子基板226−1および226−2が、ライザーカード223に対して垂直、かつ、親基板212に対して平行に配置される。
発熱部品225−2が実装された子基板226−2は、ライザーカード223が有するコネクタ224に接続端子が挿入されることによって、ライザーカード223と電気的に接続される。発熱部品225−1が実装された子基板226−1も、ライザーカード223が有する図示しない接続ソケットに接続端子が挿入されることによって、ライザーカード223と電気的に接続される。
子基板226−1は、ケーブルを接続するポートP4を有する。子基板226−1は、ポートP3が第1の部分板207が有する孔から露出するようにライザーカード223に実装される。同様に、子基板226−2は、ケーブルを接続するポートP3を有する。子基板226−2は、ポートP4が第1の部分板207が有する孔から露出するようにライザーカード223に実装される。なお、ライザーカード223、子基板226−1、子基板226−2および第1の部分板207を含んで形成されるユニットをライザーユニットUa2と呼ぶ。
ライザーユニットUa2は、ライザーカード223が有する親基板212との図示しない接続端子が親基板212上に配置されるコネクタ229に挿入されることによって親基板212と電気的に接続される。コネクタ229は、親基板212上に配置されるガイドピン228−1およびガイドピン228−2の間に配置される。
ライザーユニットUa2は、図3Bに図示の矢印の方向にしたがって親基板212に取り付けられる。ライザーカード223は、ネジ227−1およびネジ227−2と図示しないクランプバンドとの組み合わせによる締め付け金具を有する。図示しないクランプバンドは、ライザーカード223のコネクタ224が配置されない側の面において、ネジ227−1およびネジ227−2が取り付けられた位置に該当する位置に設けられる。なお、ネジは、締結部材である。締結部材は、ネジに限らず、抜け止め構造を有する樹脂製または金属製のプッシュピンであってもよい。
ライザーカード223の接続端子がコネクタ229に挿入される際に、ガイドピン228−1およびガイドピン228−2の先端周辺部分が、ネジ227−1およびネジ227−2とクランプバンドとの組み合わせによる締め付け金具によって固定される。このようにして、ライザーユニットUa2が親基板212に取り付けられる。なお、ライザーユニットUa1も、ライザーユニットUa2と同様に親基板212に取り付けられる。
(第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの親基板)
図4は、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの親基板を示す図である。図4に示すように、親基板212は、ライザーユニットUa1およびライザーユニットUa2の取り付け位置に応じた切り欠きを有する板状の部材である。
ライザーユニットUa1およびライザーユニットUa2は、図示の破線で示すとおり、ライザーユニットUa1がライザーユニットUa2に対して図示の矢印の方向に前進して親基板212に配置される。親基板212は、ライザーユニットUa1を取り付けるガイドピン240−1、ガイドピン240−2およびコネクタ241の配置位置が、ライザーユニットUa2を取り付けるガイドピン228−1、ガイドピン228−2およびコネクタ229の配置位置よりも図示の矢印の方向へ前進して配置される。
なお、ガイドピン240−1、ガイドピン240−2およびコネクタ241と、ガイドピン228−1、ガイドピン228−2およびコネクタ229は、本実施の形態においては同一の部品であるが、異なる部品であってもよい。
(第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの上面図)
図5Aは、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの上面図である。図5Aに示すように、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボード200aの親基板212には、ライザーユニットUa1、および、ライザーユニットUa1に対して図示の「C」の距離だけ前進したライザーユニットUa2が配置される。
IOシステムボード200aには、第4の通気孔220を有する第1の側面板203、第1の側面板203に対向し、かつ、親基板212に対して垂直になるように第2の側面板204が配置される。
また、IOシステムボード200aには、第3の部分板211に対向するように第4の部分板230が配置される。また、第4の部分板230および第2の側面板204の間には、親基板212に対して垂直になるように第5の部分板236が配置される。なお、第4の部分板230の周辺部分D1の詳細構造は、図5Cを参照して後述する。
また、IOシステムボード200aには、親基板212に対して垂直になるように背面板205が配置される。背面板205の近傍において、親基板212の領域外に接続基板117が配置される。またIOシステムボード200aには、親基板212に対して吸気面が垂直になるように冷却装置116が配置される。冷却装置116は、親基板212の背面板205が位置する同一辺から、40mm程度の距離だけ親基板212から離れるように配置される。
また、親基板212上には、ライザーユニットUa1が「C」の距離だけ前進したことによって、図5Aに図示の長さ「A」および長さ「C」を有する矩形の実装エリア233が生じる。親基板212上の実装エリア233には、電子部品234がさらに配置可能である。電子部品234の第2の側面板204側には、電子部品235が配置される。
なお、電子部品234がライザーユニットUa1および/またはUa2と接続される電子部品である場合には、実装エリア233に実装することによって、ライザーユニットUa1および/またはUa2との配線距離を短くすることができる。
また、親基板212には、電子部品231(「a」〜「h」)が実装される。また、親基板212には、電子部品232(「o」〜「q」)が実装される。電子部品232(「o」〜「q」)の付近における親基板212の領域外に冷却装置116が配置される。
図5Aに示すように、IOシステムボード200aの筐体内部には、第1の側面板203が有する通気孔220、第1の部分板207が有する通気孔、第2の部分板209が有する通気孔から冷却風が流入する。なお、通気孔220からの冷却風は、第1の側面板220と棚111のサイドパネル112−1との間に生じる空間を介してIOシステムボード200aの筐体内部に流入する。
さらに、IOシステムボード200aの筐体内部には、第3の部分板211、第4の部分板230が有する通気孔から冷却風が流入する。よって、IOシステムボード200aの筐体内部には、多くの通気孔から冷却風が流入するので、電子部品231、232、234、235を効率的に冷却することができる。
(第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの前面図)
図5Bは、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの前面図である。図5Bは、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボード200aを第1の部分板207および第2の部分板209方向から見た図である。
図5Bに示すように、第1の部分板207は、ネジ215−1およびネジ215−2を部分板237−1および部分板237−2それぞれのネジ穴に螺入することよってIOシステムボード200aに固定される。部分板237−1および部分板237−2は、親基板212に対して垂直になるように配置されるIOシステムボード200aの筐体の部材である。
また、図5Bに示すように、第2の部分板209は、ネジ216−1およびネジ216−2を部分板237−3および部分板237−4のそれぞれのネジ穴に螺入することよってIOシステムボード200aに固定される。
部分板237−3および部分板237−4は、親基板212に対して垂直になるように、かつ、第2の部分板209と同様に第1の部分板207に対して前進して配置されるIOシステムボード200aの筐体の部材である。図5Bにおいて、第2の部分板209を中心にして、第1の部分板207の固定位置の反対側には、第5の部分板236が位置する。
なお、図5Bにおいて、ポートP1を第2の部分板209に固定する部材を「i」、ポートP2を第2の部分板209に固定する部材を「j」、ポートP3を第1の部分板207に固定する部材を「k」、ポートP4を第1の部分板207に固定する部材を「l」としている。
(第4の部分板230の周辺部分D1の詳細)
図5Cは、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの部分詳細図である。図5Cは、第4の部分板230の周辺部分D1の詳細を示す図である。図5Cに示すように、第4の部分板230には、通風孔239が設けられる。また、第4の部分板230に垂直になるように部分板237−4が配置される。第3の部分板209は、ネジ216―2を部分板237−4のネジ穴に螺入することによって部分板237−4に固定される。
(第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードへの冷却風の流入方向)
図6Aは、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードへの冷却風の流入方向を示す図である。図6Aに示すように、ライザーユニットUa1の子基板上の電子部品は、第2の部分板209が有する通気孔に加え、第3の部分板211が有する通気孔から流入する冷却風によって冷却される。
また、図6Aに示すように、ライザーユニットUa2の子基板上の電子部品は、第1の部分板207が有する通気孔に加え、第1の側面板204が有する通気孔220から流入する冷却風によって冷却される。このように、ライザーユニットUa1およびライザーユニットUa2それぞれの子基板上に実装される電子部品は、より多くの通気孔から流入するより多くの冷却風によって効率的に冷却される。
また、ライザーユニットUa1の前進配置によって、親基板212上に電子部品の実装エリア233が生じるので、親基板212上により多くの電子部品を実装して高密度実装を図ることができる。あるいは、親基板212に実装される電子部品の一部を実装スペース233に移動させることによって、親基板212の省スペース化、延いては、IOシステムボード200aの小型化を図ることができる。
(第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードへのケーブル接続)
図6Bは、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードへのケーブル接続を示す図である。図6Bは、ライザーユニットUa2が有するポートにケーブルKを接続した例を示す。
図6Bに示すように、IBケーブルのように曲げ半径が大きなケーブルKは、ケーブルスペースを確保できるライザーユニットUa2のポートに接続する。ケーブルスペースとは、第1の部分板207と電子装置のラック100aの前面板115の間の空間を指す。この結果、電子装置のラック100aのサイズを大きくする必要がなく、あるいはラック100aの小型化を図ることができる。なお、LANケーブルのように曲げ半径が小さなケーブルは、ライザーユニットUa1が有するポートに接続すればよい。
(第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの電子部品の冷却状況)
図7は、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードに実装された電子部品の冷却状況を示す図である。ここで、図7の横軸に図示する冷却部品「a〜h」、「m」、「n」、「o〜q」は、図5Aに示した電子部品231の「a〜h」、電子部品234である「m」、電子部品235である「n」、電子部品232の「o〜q」にそれぞれ相当する。
また、図7の横軸に図示する冷却部品「i〜l」は、図5Bに示したポートP1〜P2を第2の部分板209にそれぞれ固定する部材「i」および「j」、ポートP3〜P4を第1の部分板207にそれぞれ固定する部材「k」および「l」にそれぞれ相当する。
図7に示すように、「側面開口あり」の場合は、「側面開口なし」の場合と比較して、「l」を除くすべての冷却部品において温度低減が得られた。具体的には、ライザーユニットUa1、ライザーユニットUa2は、一例として「側面開口あり」の場合は、「側面開口なし」の場合と比較して平均13.6℃の温度低減が得られた。また、電子部品231、電子部品232、電子部品234、電子部品235は、一例として「側面開口あり」の場合は、「側面開口なし」の場合と比較して平均4.5℃の温度低減が得られた。
なお、「側面開口あり」は、第3の部分板211および第4の部分板230に、通気孔210および239をそれぞれ設けた場合を指す。また、「側面開口なし」は、第3の部分板211および第4の部分板230に通気孔を設けなかった場合を指す。
なお、冷却部品「l」の温度が「側面開口あり」の場合が「側面開口なし」の場合と比較して上昇しているのは、次の理由による。すなわち、第3の部分板211および第4の部分板230に通気孔を設けると、IOシステムボード200aの筐体内部に流入する冷却風の総風量は増加するものの、冷却部品「l」に最も近接する通気孔220からの筐体内部に流入する冷却風の風量が低下するためである。
(第2の実施の形態の一例の効果)
第2の実施の形態にかかるIOシステムボード200aは、第1の通気孔206を有する第1の部分板207、および、第2の通気孔208を有する第2の部分板209に加え、第3の通気孔210を有する第3の部分板211をさらに有する。よって、ラック100aの吸気面118を介して吸気された冷却風が子基板214−1〜214−4、226−1〜226−4上を流通して発熱部品213−1〜213−4、225−1〜225−4を効率的に冷却することが可能になる。また、ラック100の吸気面118を介して吸気された冷却風が、親基板212上の電子部品231、232、234、235をさらに効率的に冷却することができる。
[第3の実施の形態の一例]
(第3の実施の形態の一例にかかるIOシステムボード)
図8は、第3の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの斜視図である。図8は、第3の実施の形態の一例にかかるIOシステムボード200bから天板201を取り外して、IOシステムボード200bの筐体内部が可視である状態を示す。なお、第3の実施の形態の一例おいて、第2の実施の形態の一例で示した構成と同一の構成には同一の符号を付与している。
IOシステムボード200bは、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボード200aと比較して、第3の部分板211に代えて、板金部材243−1を有する。板金部材243−1は、少なくとも2面が平行または略平行になるように板金を曲折した構造である。板金部材243−1の周辺部分D2の詳細構造は、図9Aおよび図9Bを参照して後述する。
(板金部材243−1の周辺部分D2の詳細)
図9A〜図9Bは、第3の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの部分詳細図である。図9Aは、板金部材243−1の周辺部分D2の詳細を示す図である。図9Aに示すように、板金部材243−1には、通風孔244が設けられる。板金部材243−1は、ネジ216−1を介して、第2の部分板209が締結されるとともに、ネジ215−2を介して、第1の部分板207が締結される。
なお、図9Aに示すように、板金部材243−1には、貫通孔243aが設けられる。図9Aの矢印の方向に貫通孔243aへドライバを挿入してネジ215−2のネジ頭にドライバの先端を当てることによって、ネジ215−2の螺入および螺入の解除をおこなうことができる。また、人の指を挿入可能な程度に貫通孔243aの内径を取って、指によってネジ215−2の螺入および螺入の解除をおこなってもよい。
図9Bは、第3の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードが有する板金部材の上面詳細図である。図9Bは、板金部材243−1の周辺部分D2を天板201方向から見た図である。板金部材243−1は、天板201方向から見た場合に略己の字を構成する第1の面243−1a、第2の面243−1b、第3の面243−1c、第4の面243−1d、第5の面243−1eを有する。
板金部材243−1は、第1の面243−1aと第3の面243−1cと第5の面243−1dが平行または略平行となる構造を有する。また、板金部材243−1は、第2の面243−1bと第4の面243−1dが平行または略平行となる構造を有する。板金部材243−1は、ネジ216−1を介して、第2の部分板209を第1の面243−1aに締結するとともに、ネジ215−2を介して、第1の部分板207を第5の面243−1eに締結する。
(板金部材の変形例)
なお、第3の実施の形態の一例では、板金部材243−1に代えて、板金部材243−2を採用してもよい。図9Cは、第3の実施の形態の変形例にかかるIOシステムボードが有する板金部材の上面詳細図である。図9Cは、板金部材243−2の周辺部分を天板201方向から見た図である。
板金部材243−2は、天板201方向から見た場合に略コの字を構成する第1の面243−2a、第2の面243−2b、第3の面243−2cを有する。板金部材243−2は、第1の面243−2aと第3の面243−2cが平行または略平行となる構造を有する。また、板金部材243−2は、第2の面243−1bが第1の面243−2aおよび第1の面243−2cと垂直または略垂直に配置される構造を有する。板金部材243−2は、ネジ216−1を介して、第2の部分板209を第1の面243−2aに締結するとともに、ネジ215−2を介して、第1の部分板207を第3の面243−2cに締結する。
図9Bおよび図9Cに示した構造の板金部材243−1または板金部材243−2を採用することによって、第1の部分板207のネジ215−2による締結部分、および、第2の部分板209のネジ216−1による締結部分をオーバーラップさせることができる。この結果、ライザーユニットUa1およびライザーユニットUa2の配置間隔を縮小することができるので、親基板212の小型化、延いては、IOシステムボード200bの筐体の小型化を図ることができる。
(第3の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの上面図)
図10Aは、第3の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの上面図である。図10Aに示すように、IOシステムボード200bは、第2の実施の形態の一例にかかるIOシステムボード200aと比較して、第3の部分板211に代えて、板金部材243−1を有する。
図10Aに示すように、IOシステムボード200bの筐体内部には、第1の側面板203が有する通気孔220、第1の部分板207が有する通気孔、第2の部分板209が有する通気孔から冷却風が流入する。さらに、IOシステムボード200bの筐体内部には、板金部材243−1、第4の部分板230が有する通気孔から冷却風が流入する。よって、IOシステムボード200bの筐体内部には、多くの通気孔から冷却風が流入するので、電子部品231および232を効率的に冷却することができる。
また、ライザーユニットUa1およびライザーユニットUa2の配置間隔「C」(図10B参照)を縮小することができるので、親基板212の小型化、親基板212への電子部品の高密度実装を図ることができる。
(第3の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの前面図)
図10Bは、第3の実施の形態の一例にかかるIOシステムボードの前面図である。図10Bは、第3の実施の形態の一例にかかるIOシステムボード200bを第1の部分板207および第2の部分板209方向から見た図である。
図10Bに示すように、第1の部分板207は、ネジ215−1およびネジ215−2を部分板237−1および板金部材243−1それぞれのネジ穴に螺入することよってIOシステムボード200bに固定される。部分板237−1および板金部材243−1は、親基板212に対して垂直になるように配置される。
また、図10Bに示すように、第2の部分板209は、ネジ216−1およびネジ216−2を板金部材243−1および部分板237−4のそれぞれのネジ穴に螺入することよってIOシステムボード200bに固定される。
(第3の実施の形態の一例の効果)
第3の実施の形態の一例では、第2の実施の形態の一例における第3の部分板211に代えて板金部材243−1を採用する。よって、第1の部分板207のネジ215−2による締結部分、および、第2の部分板209のネジ216−1による締結部分をオーバーラップさせることができる。この結果、ライザーユニットUa1およびライザーユニットUa2の配置間隔である図示の「C」を縮小することができる。よって、親基板212の小型化、親基板212への電子部品の高密度実装、延いては、IOシステムボード200bの筐体の小型化を図ることができる。
(従来技術にかかるIOシステムボードへの冷却風の流入方向)
図11Aは、従来技術にかかるシステムボードへの冷却風の流入方向を示す図である。図11Bは、従来技術にかかるシステムボードの前面図である。図11Aおよび図11Bに示すように、従来技術にかかるシステムボード20において、ライザーユニットU1およびライザーユニットU2は、それぞれの部分板7および部分板9が親基板12に垂直な前面Sと同一面上に位置する。
このため、ライザーユニットU1の子基板上の電子部品は、部分板9が有する通風孔から流入する冷却風によって冷却される。また、ライザーユニットU2の子基板上の電子部品は、部分板7が有する通風孔および通気孔22から流入する冷却風によって冷却される。しかし、システムボード20において、ライザーユニットU1およびライザーユニットU2それぞれの子基板が有する電子部品を冷却する冷却風の風量が不足するため、冷却性能が低かった。開示技術は、この問題点を克服するためになされた。
7、9 部分板
12 プリント基板
20 システムボード
100、100a ラック
101 天板
102 底板
103 第1の側面板
104 第2の側面板
105 背面板
108a、108b 棚
109a1、109a2、109b1、109b2 ガイドパネル
110 電源装置
111 棚
112−1、112−2 ガイドパネル
114a、114b 接続基板
115 前面板
116 冷却装置
117 接続基板
118 吸気面
119 排気面
200、200a、200b IOシステムボード
201 天板
202 底板
203 第1の側面板
204 第2の側面板
205 背面板
206 第1の通気孔
207 第1の部分板
208 第2の通気孔
209 第2の部分板
210 第3の通気孔
211 第3の部分板
212 親基板
212a 接続端子
213 第1の発熱部品
214−1、214−2 子基板
215−1、215−2、216−1、216−2 ネジ
219 排気面
220 第4の通気孔
221 ライザーカード
221 第3の部分板
222、224 コネクタ
223 ライザーカード
225−1、225−2、225−3、225−4 発熱部品
226−1、226−2 子基板
227−1、227−2 ネジ
228−1、228−2 ガイドピン
229、241 コネクタ
230 第4の部分板
231、232、234、235 電子部品
233 実装エリア
236 第5の部分板
237−1、237−2、237−3、237−4 部分板
239 通風孔
240−1、240−2 ガイドピン
243−1、243−2 板金部材
243−1a 第1の面
243−1b 第2の面
243−1c 第3の面
243−1d 第4の面
243−1e 第5の面
244 通風孔
K ケーブル
P1、P2、P3、P4 ポート
S 前面
U1、U2、Ua1、Ua2ライザーユニット

Claims (9)

  1. 天板と、前記天板に対向して配置された底板と、第1の側面板と、前記第1の側面板に対向して配置された第2の側面板と、背面板と、前記背面板と対向して配置され第1の通気孔を有する第1の部分板と、前記第1の部分板に対し平行に前進して配置され第2の通気孔を有する第2の部分板と、前記天板と前記底板と前記第1の部分板と前記第2の部分板との間に前記第1の側面板と平行に配置され第3の通気孔を有する第3の部分板を有する筐体と、
    前記筐体内の空間に配置される親基板と、
    第1の発熱部品を有するとともに、前記親基板上の前記第2の部分板と前記第3の部分板で区画される空間に配置された第1の子基板を有することを特徴とする電子装置。
  2. 前記電子装置はさらに、
    前記親基板上に配置された第1のコネクタと、
    前記第1のコネクタに接続することにより前記親基板に対して垂直に配置されるとともに、第2のコネクタを備える第1の接続基板を有し、
    前記第1の子基板は、前記第2のコネクタに接続することにより前記親基板に対向して配置されることを特徴とする請求項1記載の電子装置。
  3. 前記電子装置はさらに、
    第2の発熱部品を有するとともに、前記親基板上の前記第1の側面板と前記第1の部分板で区画される空間内に配置された第2の子基板を有することを特徴とする請求項1記載の電子装置。
  4. 前記電子装置はさらに、
    前記親基板上に配置された第3のコネクタと、
    前記第3のコネクタに接続することにより前記親基板に対して垂直に配置されるとともに、第4のコネクタを備える第2の接続基板を有し、
    前記第2の子基板は、前記第4のコネクタに接続することにより前記親基板に対向して配置されることを特徴とする請求項3記載の電子装置。
  5. 前記電子装置において、
    前記第1の子基板の前縁部が前記第2の子基板の前縁部に対して前進する距離は、前記第2の部分板が前記第1の部分板に対して前進した距離以下であることを特徴とする請求項3又は4記載の電子装置。
  6. 前記電子装置において、
    前記親基板は、
    前記第1の子基板が、前記前進したことにより生じた空間に、第3の発熱部品が配置されることを特徴とする請求項5記載の電子装置。
  7. 前記電子装置はさらに、
    冷却装置を有し、
    前記第1の側面板は、第4の通気孔を有し、
    前記第1の子基板は、前記第2及び第3の通気孔を介して前記冷却装置により冷却され、
    前記第2の子基板は、前記第1及び第4の通気孔を介して前記冷却装置により冷却されることを特徴とする請求項6記載の電子装置。
  8. 前記電子装置はさらに、
    天板方向から見た場合に略己の字を構成する第1乃至第5の面のうち、第1の面と第3の面と第5の面が略平行且つ第2の面と第4の面が略平行に曲折する板金部材を有し、
    前記板金部材は、
    第1の締結部材を介して、前記第2の部分板を前記第1の面に締結するとともに、第2の締結部材を介して、前記第1の部分板を前記第5の面に締結することを特徴とする請求項4記載の電子装置。
  9. 前記電子装置はさらに、
    天板方向から見た場合に略コの字を構成する第1乃至第3の面のうち、第1の面と第3の面が略平行且つ第2の面が前記第1の面と前記第3の面に対して垂直に曲折する板金部材を有し、
    前記板金部材は、
    第1の締結部材を介して、前記第2の部分板を前記第1の面に締結するとともに、第2の締結部材を介して、前記第1の部分板を前記第3の面に締結することを特徴とする請求項4記載の電子装置。
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