KR101186209B1 - 전자 장치 - Google Patents

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KR101186209B1
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다케시 니시야마
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후지쯔 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 스택 커넥터를 채용한 모듈 기판의 부착 작업을 간이하고 확실하게 행하는 것을 과제로 한다.
이를 위한 해결 수단으로서, 모듈(20)의 일단에 볼록 단부(20b), 타단에 개구부(20e)를 설치하는 동시에, 마더 보드(10)에 개구부(30a)를 갖는 부재(30)와 돌기부(40a)를 갖는 부재(40)를 입설한다. 그리고, 볼록 단부(20b)를 부재(30)의 개구부(30a)에 삽입하고, 개구부(20e)를 부재(40)의 돌기부(40a)에 삽입함으로써 스택형의 커넥터(11, 12)의 위치 맞춤을 행한다.

Description

전자 장치{ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 전자 장치에 관한 것이다.
최근, 정보 처리 장치 등의 전자 장치의 소형화나 실장 밀도의 향상을 실현하기 위해서, 기판 사이를 접속하는 커넥터의 배치나 형상에 대해서도 다양한 기술이 개발되어 있다. 예를 들면, 전자 장치의 마더 보드와 모듈 기판의 전기적 접속에 스택(stack) 커넥터를 사용하는 기술이 있다.
스택 커넥터는, 모듈 기판 상에서, 실장되는 전자 부품과 동일한 면에 설치된다. 따라서, 스택 커넥터를 이용해서 모듈 기판과 마더 보드를 접속하면, 마더 보드 상의 전자 부품과 모듈 상의 전자 부품이 대향한다. 이 때문에, 모듈 기판과 마더 보드의 사이에 모든 전자 부품이 수납되어, 실장 밀도를 향상할 수 있다.
일본국 특개2004-327646호 공보
그렇지만, 스택 커넥터를 이용하면, 모듈 기판을 마더 보드에 부착할 때에 커넥터가 모듈 기판에 가려져서 보이지 않기 때문에, 부착 작업을 적절하게 행하는 것이 어렵다고 하는 문제가 있었다. 커넥터의 위치를 확인할 수 없는 채로, 모듈 기판의 부착이 부적절하게 행해지면, 전자 부품이 다른 부품이나 부재와 간섭해서, 부품의 파손을 일으키는 경우가 있었다.
개시의 기술은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 스택 커넥터를 채용한 모듈 기판의 부착 작업을 간이하고 확실하게 행할 수 있는 전자 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원이 개시하는 전자 장치는, 제 1 커넥터가 배치되는 제 1 기판에, 제 1 기판 상에 입설(立設)되고, 제 1 구멍부가 개구된 제 1 부재와, 제 1 기판 상에 입설되고, 제 1 기판에 대한 입설 방향으로 돌기부를 갖는 제 2 부재를 설치한다. 또한, 본원이 개시하는 전자 장치는, 제 1 커넥터에 접속되는 제 2 커넥터와, 제 1 구멍부에 삽입되는 제 1 단부와, 제 2 부재의 돌기부가 삽입되는 제 2 구멍부가 개구된 제 2 단부를 제 2 기판에 설치한다.
본원이 개시하는 전자 장치에 따르면, 스택 커넥터를 채용한 모듈 기판의 부착 작업을 간이하고 확실하게 행할 수 있는 전자 장치를 얻을 수 있다고 하는 효과를 나타낸다.
도 1은 본 실시예에 따른 전자 장치의 모듈 추가의 설명도.
도 2는 모듈(20)의 탑재 작업의 설명도. (그 1)
도 3은 모듈(20)의 탑재 작업의 설명도. (그 2)
도 4는 커넥터(11, 12)와 부재(30, 40)의 치수 관계의 설명도.
도 5는 모듈(20)의 탑재 작업의 설명도. (그 3)
도 6은 모듈(20)을 접속한 마더 보드(10)의 설명도.
도 7은 본 실시예에 대한 제 1 비교예.
도 8은 본 실시예에 대한 제 2 비교예.
도 9는 본 실시예에 대한 제 3 비교예.
도 10은 본 실시예에 대한 제 4 비교예.
도 11은 커넥터(11, 12)의 형상의 구체예.
도 12는 부재(30, 40)의 형상의 구체예.
도 13은 모듈(20) 탑재시의 로크(lock) 동작의 설명도.
도 14는 배출 보조 기구를 설치한 변형례의 설명도.
도 15는 부재(30)와 모듈(20)의 변형례의 설명도.
도 16은 부재(30)의 리드부에 관한 설명도.
도 17은 복수의 모듈을 탑재할 경우의 구성에 관한 설명도.
도 18은 서버의 구성을 나타내는 도면.
이하에, 본원이 개시하는 전자 장치의 실시예를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시예는 개시된 기술을 한정하는 것은 아니다.
[실시예]
도 1은 본 실시예에 따른 전자 장치의 모듈 추가의 설명도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이 전자 장치의 마더 보드(10)는, 제 1 커넥터인 커넥터(11), 제 1 부재인 부재(30) 및 제 2 부재인 부재(40)를 갖는 제 1 기판이다. 부재(30)는, 마더 보드(10)에 있어서 커넥터(11)와 동일한 평면에 입설되는 판금 부재이다. 부재(30)에는, 제 1 구멍부인 개구부(30a)가 개구되어 있다. 또한, 부재(30)는, 나사(51)에 의해 마더 보드(10)에 고정되어 있다.
부재(40)는, 마더 보드(10)에 있어서 커넥터(11)와 동일한 평면에 입설되는 판금 부재이다. 부재(40)는, 마더 보드(10)의 커넥터(11)가 배치된 면에 대한 입설 방향으로 돌기부(40a)를 갖는다. 또한, 부재(40)는, 로크부(40b)를 갖는다. 로크부(40b)는, 모듈(20)의 단부 중 1개가 걸리는 걸림부이다.
모듈(20)은, 도시하지 않은 전자 부품과 제 2 커넥터(12)를 기판의 동일 평면에 탑재하는 제 2 기판이다. 모듈(20)은, 전자 부품과 커넥터(12)를 탑재한 면을 마더 보드(10)의 커넥터(11)를 배치한 면과 대향해서, 마더 보드(10)에 부착된다. 그리고, 커넥터(11)와 커넥터(12)를 끼워맞춤으로써, 마더 보드(10)와 모듈(20)이 전기적으로 접속된다.
모듈(20)의 기판은, 제 1 단부인 단부면(20a)에 볼록 단부(20b)와 기단부(20c)를 갖는다. 모듈(20)을 마더 보드(10)에 탑재할 때에는, 볼록 단부(20b)를 부재(30)의 개구부(30a)에 삽입한다. 또한, 모듈(20)의 기판은, 제 2 단부인 단부면(20d)에 제 2 구멍부인 개구부(20e)를 갖는다. 모듈(20)을 마더 보드(10)에 탑재할 때에는, 개구부(20e)에 부재(40)의 돌기부(40a)를 삽입한다.
모듈(20)의 단부면(20a)으로부터 단부면(20d)의 방향을 Y 방향, Y 방향에 수직하며 마더 보드에 평행한 방향을 X 방향으로 하고, 모듈(20)을 마더 보드(10)에 부착해서 탑재하는 작업에 대해서 설명한다.
도 2 및 도 3은 모듈(20)의 탑재 작업의 설명도이다. 마더 보드(10)에 모듈(20)을 부착할 경우에는, 먼저, 도 2에 나타낸 바와 같이 모듈(20)의 볼록 단부(20b)를 부재(30)의 개구부(30a)에 삽입한다. 볼록 단부(20b)의 삽입에 의해, 모듈이 X 방향으로 구속된다. 또한 X－Y 평면상에서 Y 축에 수직한 θ 방향으로의 회전도 구속된다.
볼록 단부(20b)를 개구부(30a)에 삽입한 상태에서, 도 3에 나타낸 바와 같이 기단부(20c)를 부재(30)에 밀어붙이면서, 기단부(20c)를 회동 중심으로 하여 단부면(20d)을 부재(40)에 근접하는 방향으로 모듈(20)을 회동시켜서, 돌기부(40a)에 개구부(20e)의 위치를 맞춘다.
이렇게, 모듈(20)을 부재(30)에 밀어붙이면서 회전시키면, 부재(40)의 돌기부(40a)와, 모듈(20)의 개구부(20e)의 위치를 용이하게 맞추는 것이 가능해진다. 돌기부(40a)와 개구부(20e)의 위치 맞춤에 의해 모듈(20)의 Y 방향이 구속되어서, 커넥터(11, 12)의 위치 결정이 완료한다.
도 4는 커넥터(11, 12)와 부재(30), 부재(40)의 치수 관계의 설명도이다. 부재(30)의 개구부(30a)의 하단은, 커넥터(11)와 커넥터(12)를 끼워맞춘 상태에서의 높이와 커넥터(11, 12)가 허용하는 끼워맞춤 들뜸량에 의해 결정된다. 커넥터(11)와 커넥터(12)를 끼워맞춘 상태에서의 높이는, 커넥터(11)와 커넥터(12)를 끼워맞춘 상태에서의 커넥터(11)에서의 높이이다. 커넥터(11)와 커넥터(12)에는, 끼워맞춤이 불충분, 즉 커넥터(11)가 커넥터(12)에 대하여 들떠 있어도 전기적 접속을 확보할 수 있는 범위가 정해져 있다. 이 커넥터(11)와 커넥터(12)의 끼워맞춤시의 들뜨는 양이 끼워맞춤 들뜸량이다.
또한, 개구부(30a)의 높이, 즉, 개구부(30a)의 하단으로부터 상단까지의 거리는, 모듈(20)의 판두께와 커넥터(11)와 커넥터(12) 사이의 허용 각도(θ1, θ2)에 의해 결정된다. 모듈(20)의 판두께는, 예를 들어 1.44㎜이다. θ1은, X축 방향을 회전축으로 한 회전 방향에 있어서의 커넥터(11)와 커넥터(12) 사이의 허용 각도이며, θ2는 Y축 방향을 회전축으로 한 회전 방향에 있어서의 커넥터(11)와 커넥터(12) 사이의 허용 각도이다.
부재(30)로부터 커넥터(11)까지의 거리는, 커넥터(11)와 커넥터(12)의 상대 허용 어긋남량(C)에 의해 결정된다. 따라서, 기단부(20c)로부터 커넥터(12)까지의 거리도 마찬가지로, 상대 허용 어긋남량(C)에 의해 결정된다. 상대 허용 어긋남량(C)은, 커넥터(11)와 커넥터(12)를 끼워맞출 때에, X 방향과 Y 방향으로 어느 정도 어긋나도 끼워맞춤 가능한 지를 나타낸다.
마더 보드의 표면으로부터 부재(40)의 돌기부(40a)의 하단까지의 높이는, 모듈(20)을 탑재한 상태에서의 마더 보드의 표면으로부터 모듈(20)의 표면까지의 거리인 모듈(20)의 높이에 의해 결정된다. 또한, 돌기부(40a)의 높이는, 모듈(20)의 표면이 돌기부(40a)에 접한 상태에서, 커넥터(11)와 커넥터(12)가 접촉하지 않도록, 커넥터(11)와 커넥터(12)의 최단 거리인 클리어런스(clearance)(A)가 0 이상의 소정의 값이 되도록 취한다. 또한, 돌기부(40a)의 높이는, 모듈(20)의 회전 반경(B)에도 의존한다.
이렇게 커넥터(11, 12)와 부재(30, 40)의 치수 관계를 정함으로써, 기단부(20c)의 부재(30)로의 밀어붙이기가 약해서, 부재(30)의 표면으로부터 모듈(20)이 벗어나면 부재(40)의 돌기부(40a)가 모듈(20)의 개구부(20e)에 들어가지 않게 된다. 이 때문에, 모듈(20)은 더 이상 커넥터 끼워맞춤의 방향으로 회전할 수 없게 되어, 커넥터(11)와 커넥터(12)의 위치가 어긋나 있어도 서로 접촉해서 파손시킬 일은 없다.
그리고, 돌기부(40a)를 개구부(20e)에 삽입해서 커넥터(11, 12)의 위치 결정을 완료한 상태에서, 도 5에 나타낸 바와 같이 커넥터(12)의 이측(裏側)에 상당하는 모듈 기판(20) 상면을 가압하면, 커넥터(11)와 커넥터(12)가 끼워맞춰진다. 그리고, 로크부(40b)가 단부면(20d)에 끼워맞춰져서, 모듈(20)이 로크된다. 여기에서, 부재(40)의 로크부(40b)에 연결되는 판은 스프링으로 되어 있고, 부재(40)의 돌기부(40a)와 분리되어 있다. 이 때문에 모듈(20)의 기판에 밀려서 로크부(40b)가 해제 방향으로 이동해도 부재(40)의 돌기부(40a)의 위치는 바뀌지 않아, 커넥터(11, 12)의 위치 맞춤에 영향을 주지 않고 모듈의 로크 및 해제가 가능해진다.
도 6은 모듈(20)을 접속한 마더 보드(10)의 설명도이다. 도 6에 나타낸 예에서는, 마더 보드(10)에는 CPU(Central Processing Unit)나 DIMM(Dual Inline Memory Module) 등의 전자 부품(61, 62)이 탑재되어 있다. DIMM은, 커넥터를 통해서 마더 보드(10)에 전기적으로 접속된다. 그리고, 모듈(20)은, 모듈(20)에 탑재한 전자 부품(63)을, 스택 커넥터인 커넥터(11, 12)를 통해서 마더 보드(10) 상의 전자 부품과 전기적으로 접속한다.
이렇게 스택 커넥터를 이용하는 것으로, 마더 보드에 착탈하는 모듈의 실장 높이를 억제한 설계를 행할 수 있다. 모듈(20)에는, 예를 들면, 통신용의 회로나 전압 변환 회로, 데이터를 유지하는 기억 회로 등, 임의의 기능을 갖게 할 수 있다. 스택 커넥터를 이용했을 경우, 탑재된 모듈은 마더 보드가 포함되는 평면과 기판이 포함되는 면이 평행해지고, 사이에 끼워지는 커넥터는 모듈 기판에 가려져서 보이지 않게 된다. 이것에 대하여, 상술한 개시의 위치 맞춤을 채용하면 모듈 기판의 부착 작업을 간이하고 확실하게 행할 수 있다.
도 7은 본 실시예에 대한 제 1 비교예이다. 제 1 비교예에서는, 마더 보드(10)에 모듈(20)을 부착할 때의 커넥터(11, 12)의 끼워맞춤을 육안관찰(目視)에 의해 행하는 것으로 하고 있어, 커넥터의 위치 맞춤 기구를 갖지 않는다.
도 7의 육안관찰 방향 Va로부터라고 하면 모듈(20)의 기판이 방해하여 커넥터(11, 12)가 보이지 않으므로, 육안관찰 방향 Vb 및 Vc의 두 방향으로부터 관찰하면서 커넥터의 위치를 맞추는 작업으로 되어, 커넥터끼리의 위치 맞춤이 곤란하다. 또한, 커넥터(11, 12)의 근방에 실장 부품(64)이 탑재되어 있으면 육안관찰 방향 Vb로부터의 확인을 할 수 없게 되어, 위치 맞춤 작업은 시행 착오의 작업이 되기 때문에, 끼워맞춤 시에 어긋남이 생기고 의도치 않게 모듈을 밀어넣어서 커넥터를 파괴할 가능성이 있다.
도 8은 본 실시예에 대한 제 2 비교예이다. 제 2 비교예에서는, 마더 보드(10)의 위에 가이드 기구(71)를 설치하고 있다. 이렇게 가이드 기구(71)와 모듈(20)의 기판의 외형에 의해 커넥터(11, 12) 끼워맞춤 시의 위치 맞춤을 행할 경우, 제 1 비교예보다는 모듈(20)의 위치 맞춤 작업은 양호해진다. 그러나, 모듈(20)의 기판의 판두께 만큼 밖에 가이드하고 있지 않기 때문에, 부착 작업 시에 모듈(20)이 경사지기 쉽다. 경사진 상태로 모듈(20)을 밀어넣으면, 커넥터(11, 12)를 파괴할 가능성이 있다.
도 9는 본 실시예에 대한 제 3 비교예이다. 제 3 비교예에서는, 마더 보드(10) 및 모듈(20) 상에 탑재한 가이드 핀(73) 및 가이드 부재(72)에 의해 커넥터(11, 12)를 끼워맞출 때의 위치 맞춤을 행한다. 이 경우, 모듈(20)의 위치 맞춤 작업은 제 1 비교예보다 더 양호하지만, 가이드 핀(73)과 가이드 부재(72)의 위치를 맞출 때에는 비교예 1과 마찬가지로 횡방향으로부터 육안관찰하는 경우로 된다. 육안관찰 확인 없이 커넥터(11, 12)를 끼워맞추려고 하면 경우에 따라서는 가이드 핀(73)으로 마더 보드(10) 상의 커넥터(11)나 다른 탑재 부품을 파손시킬 가능성이 있다.
도 10은 본 실시예에 대한 제 4 비교예이다. 제 4 비교예에서는, 진동이나 충격 등의 외란에 의한 모듈(20)의 탈락을 막기 위해서, 마더 보드 상에 간격관(74)을 탑재하고, 모듈(20) 상면으로부터 나사(75)로 고정하고 있다. 간격관(74)과 나사(75)를 합쳐서, 빠짐 방지용 부재로서의 기능을 갖는다. 이 제 4 비교예의 구성에서는, 모듈(20)을 착탈할 때에는 드라이버로 나사(75)를 탈착할 필요가 있어, 작업에 시간이 걸린다. 특히 모듈(20)이 복수 존재하면 그만큼 공수(工數)도 든다. 또한 나사(75)는 취급시에 떨어뜨리기 쉽고, 마더 보드(10) 위로 떨어뜨려서 실장 부품의 사이로 들어갔을 경우, 꺼내는 것이 곤란해서, 탑재 부품을 손상시키고 파손시킬 가능성도 있다. 또한, 바닥에 떨어뜨려서 분실할 가능성도 있다. 더불어서, 구조면에 있어서는 커넥터(11, 12)의 끼워맞춤 후의 높이에 맞는 간격관을 선정할 필요가 있고, 일치하는 제품이 없으면 전용으로 제조하는 것이 되므로 비용이 드는 경우가 있다.
또한, 커넥터(11, 12) 위치 맞춤을 위한 가이드 부재나 간격관(74)과 나사(75)에 의한 빠짐 방지용 부재를 마더 보드나 모듈에 탑재하면, 탑재 부품이 기판 표면을 점유하는 영역의 분(分)만큼 전자 부품을 실을 수 없어 실장 밀도가 저하한다. 또한 동(同) 기구 부품을 고정하기 위해서 기판에 관통 구멍을 뚫으면 배선 밀도가 저하한다. 배선 밀도의 저하는, 기판이 복수의 배선층을 갖는 경우에 더 현저해진다. 또한 마더 보드에 복수의 모듈을 탑재하면 모듈 분만큼 구조 부품과 관통 구멍이 필요해져서 마더 보드측으로의 영향은 확대한다.
이들 비교예에 대하여, 본 실시예에 개시한 구성에서는, 모듈의 위치 맞춤 작업을 간단하고 확실하게 행할 수 있다. 또한, 위치 맞춤 시에 잘못된 조작을 행하는 것이 방지되기 때문에, 커넥터 및 실장 부품에 영향이 없다. 또한, 모듈의 빠짐 방지 기구가 있음에도 관계없이, 착탈 작업은 용이하게 행할 수 있다. 또한, 선정한 커넥터의 끼워맞춤 높이에 유연하게 대응할 수 있다. 또한, 기판 상의 점유 면적 및 관통 구멍이 작아, 기판의 실장 밀도 및 배선성(配線性)에의 영향을 적게 할 수 있다. 또한, 복수 모듈의 탑재에 있어서도 기판의 실장 밀도 및 배선성에의 영향을 적게 할 수 있다.
다음으로, 커넥터(11, 12), 부재(30, 40)의 형상의 구체예에 대해서 설명한다. 도 11은 커넥터(11, 12)의 형상의 구체예이다. 커넥터(11)는, 외벽의 높이 12.55㎜, 내측의 면의 높이가 10.95㎜의 암형(雌型) 커넥터이다. 커넥터(12)는, 볼록부를 포함한 높이가 4.75㎜, 볼록부를 포함하지 않은 높이가 2.95㎜의 수형(雄型) 커넥터이다. 커넥터(11, 12)를 끼워맞추면, 끼워맞춤 후의 높이는 13.9㎜가 된다.
도 12는 부재(30, 40)의 형상의 구체예이다. 부재(30)는, 개구부(30a)에 더하여, 마더 보드(10)에 고정하기 위한 굽힘부(30b) 및 마더 보드(10)에의 탑재 위치 결정을 하기 위한 제 1 다리부 및 제 2 다리부인 리드부(30c)를 갖는다. 이미 기술한 바와 같이, 개구부(30a)는 모듈(20)의 위치 결정과 빠짐 방지 기능을 갖는다.
개구부(30a)의 폭 치수는, 모듈(20)의 볼록 단부(20b)의 폭 치수와의 클리어런스량에 의해 결정되고, 모듈(20)의 X 방향의 구속 정도를 규정한다. 개구부(30a)의 폭 치수는, 제조 편차나 요구 정밀도를 고려한 조정이 가능하지만, 일례로서, 18.86㎜이다.
개구부(30a)의 높이 치수와 모듈 판두께의 클리어런스량에 의해 모듈의 회전의 구속 정도가 결정되고, 볼록 단부(20b)의 삽입성이나 제조 편차나 요구 정밀도를 고려하여 조정한다. 일례로서, 개구부(30a)의 높이 치수는, 2㎜이다. 개구부(30a)의 상단까지의 치수는 커넥터(11, 12)의 끼워맞춤 후의 높이에 맞추는 것으로 커넥터의 빠짐 방지 기능을 갖는다. 개구부(30a)의 상단까지의 치수는, 일례로서 15.8㎜이다.
마더 보드(10)의 기판은, 부재(30)의 리드부(30c)를 삽입하는 제 1 위치 결정 구멍 및 제 2 위치 결정 구멍인 리드 구멍(13)과, 나사 구멍(14)을 갖는다. 부재(30)의 리드부(30c)를 리드 구멍(13)에 삽입함으로써, 부재(30)가 마더 보드(10)에 대하여 위치 결정된다. 위치 결정 후, 굽힘부(30b)에 설치한 개구부를 통해서 나사(52)에 의해 나사결합함으로써, 부재(30)는, 마더 보드(10)에 대하여 고정된다.
부재(40)는, 이미 기술한 바와 같이, 돌기부(40a)와 로크부(40b)를 갖는다. 돌기부(40a)와 로크부(40b)의 사이에는, 마더 보드(10)의 입설 방향으로 홈(40c)이 형성되어 있다. 로크부(40b)에 연결되는 판은 탄성부인 스프링부(40d)로 되고, 부재(40)의 돌기부(40a)와 홈(40c)에 의해 분리되어 있다. 이 때문에 모듈(20)의 기판에 밀려서 로크부(40b)가 해제 방향으로 이동해도 부재(40)의 돌기부(40a)의 위치는 변하지 않는다.
구체적으로는, 부재(40)는, 돌기부(40a)를 갖는 제 1 변부(邊部)의 측에서 들어간 제 1 홈부(40c_1)와 제 2 홈부(40c_2)를 갖고, 제 1 홈부(40c_1)와 제 2 홈부(40c_2)의 사이가 단부면(20d)을 가압하는 스프링부(40d)가 된다. 그리고, 로크부(40b)는, 스프링부에 형성된다.
또한, 돌기부(40a)는, 돌기부(40a_1)와 돌기부(40a_2)를 갖는다. 돌기부(40a_1)는, 제 1 변부와, 제 1 홈부(40c_1)와, 제 1 홈부(40c_1)에 대향하는 제 2 변부에 의해 구획되는 제 1 구획부에 설치된다. 돌기부(40a_2)는, 제 1 변부와, 제 2 홈부(40c_2)와, 제 2 홈부에 대향하는 제 3 변부에 의해 구획되는 제 2 구획부에 설치된다.
또한, 부재(40)는, 부재(30)와 마찬가지로, 마더 보드(10)에 고정하기 위한 굽힘부(40e) 및 마더 보드(10)에의 탑재 위치 결정을 하기 위한 제 3 다리부 및 제 4 다리부인 리드부(40g)를 갖는다. 마더 보드(10)의 기판은, 부재(40)의 리드부(40g)를 삽입하는 제 3 위치 결정 구멍 및 제 4 위치 결정 구멍인 리드 구멍(도시하지 않음)을 갖는다. 굽힘부(40e) 및 리드부(40g)에 의한 부재(40)의 위치 결정과 고정에 대해서는, 부재(30)와 마찬가지이다.
또한, 부재(40)의 돌기부(40a)는, 선단에 곡률반경 R의 모따기를 실시함으로써 모듈 개구부로의 삽입성을 향상시킬 수 있다. 더불어서, 돌기부(40a)의 근방에 굽힘부(40f)를 설치함으로써, 돌기부(40a)의 위치를 고정한다. 홈(40c)에 의해 스프링부(40d)에 탄성을 갖게 하는 것을 상정해서 부재(40)의 판금 판두께를 결정하면, 돌기부(40a)를 지지하는 부재에도 탄성이 생긴다. 굽힘부(40f)는, 이 탄성에 의한 돌기부(40a)의 위치 변동을 억제하는 기능을 가진다.
마더 보드(10) 표면으로부터 돌기부(40a)의 선단까지의 높이는, 일례로서 18㎜이다. 또한, 마더 보드(10) 표면으로부터 돌기부(40a)의 하단까지의 높이는, 일례로서 14㎜이다. 또한, 돌기부(40a)의 폭은 일례로서 3.2㎜이다.
도 13은 모듈(20) 탑재시의 로크 동작의 설명도이다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 모듈(20)의 개구부(20e)에 돌기부(40a)가 삽입되는 과정에서는, 모듈(20)의 단부면(20d)에 의해 로크부(40b)가 밀려서, 스프링부(40d)가 변형한다. 개구부(20e)에의 돌기부(40a)의 삽입이 완료하면, 스프링부(40d)의 형상이 복원되고, 로크부(40b)가 단부면(20d)에 걸린다.
이렇게 로크 기구를 설치함으로써, 끼워맞춤이 완료하였음을 작업자에게 알려서 모듈(20)을 지나치게 누르는 것을 방지하고, 로크가 걸리지 않으면 커넥터(11, 12)의 불량을 추측할 수 있어, 재작업 공수의 삭감이나 이차 장해의 방지 효과를 기대할 수 있다.
모듈(20)을 분리할 경우에는, 로크부(40b)를 단부면(20d)으로부터 떨어지게 하도록 작업자가 로크부(40b)를 조작함으로써, 로크를 해제하여, 모듈(20)을 뽑아내는 것이 가능해진다.
도 14는 배출 보조 기구를 설치한 변형례의 설명도이다. 도 14에 나타낸 부재(41)는, 부재(40)의 변형례이며, 스프링부(40d)에 연동하는 굽힘부(40h)를 부재(40)에 부가한 구성이다. 굽힘부(40h)는, 모듈(20)을 탑재한 상태에서 모듈(20)과 마더 보드(10)의 사이에 위치하는 제 1 지지부이다. 굽힘부(40h)는, 모듈(20) 제거시에 로크를 해제하는 조작에 연동해서 모듈(20)을 들어올려서 모듈 제거를 서포트한다.
도 15는 부재(30)와 모듈(20)의 변형례의 설명도이다. 도 15에 나타낸 부재(31)는, 부재(30)의 개구부의 에지에 모따기를 실시한 형상이다. 마찬가지로, 모듈(21)은, 모듈(20)의 볼록 단부(20b)의 에지에 모따기를 실시한 형상이다. 이 모따기에 의해 부재(31)의 개구부로의 모듈(21)의 돌기부의 삽입성을 향상할 수 있다.
또한, 도 15에 나타낸 부재(32)는, 부재(30)에 제 2 지지부인 굽힘부(32a)와, 제 1 절곡부 및 제 2 절곡부인 굽힘부(32b)를 설치한 구성이다. 굽힘부(32a) 는, 개구부의 하단에 설치되어, 모듈(22)의 단부를 개구부의 높이에서 지지함으로써 모듈(22)의 돌기부의 삽입 작업을 지원한다.
또한, 굽힘부(32b)는, 개구부 근방에 모듈(22) 측을 향하는 방향으로 설치된다. 그리고, 모듈(22)은, 돌기부와 기단부의 사이에 Y 방향의 홈(22a)을 설치하고 있다. 모듈(22)의 돌기부를 부재(32)의 개구부에 삽입하면, 굽힘부(32b)와 홈부(22a)가 걸어맞춰지고, 모듈(22)은 Y 축에 수직한 방향의 회전이 억제되어서 모듈(22)의 위치 결정을 지원할 수 있다.
도 15에 나타낸 부재(33)는, 상측의 폭이 넓고, 하측의 폭이 좁은 역 철(凸)자 형상의 개구부(33a)를 갖는다. 또한, 대응하는 모듈(23)은, 볼록 단부와 기단부의 사이에 X 방향의 홈(23a)을 설치하고 있다.
구체적으로는, 모듈(23)은, 볼록 단부(20b)에 의해 분할된 제 1 기단부(20c_1)와 제 2 기단부(20c_2)를 포함하고, 제 1 기단부(20c_1)에 있어서의 볼록 단부(20b) 측의 연장선 상에 제 1 종단부(23b_1)를 갖는 제 3 홈부(23a_1)를 갖는다. 또한, 제 2 기단부(20c_2)에 있어서의 볼록 단부 측의 연장선 상에 제 2 종단부(23b_2)를 갖는 제 4 홈부(23a_2)를 갖는다. 그리고, 볼록 단부(20b)에 있어서의 제 1 종단부(23b_1)와 제 2 종단부(23b_2) 사이의 거리는, 역 철(凸)자 형상의 구멍인 개구부(33a)의 하변의 폭보다 작다.
이 때문에, 모듈(23)의 돌기부를 개구부(33a)에 삽입하면, 모듈(23)의 위치가 적절해졌을 경우에 홈(23a)이 개구부(33a)의 하측으로 내려져 들어가서 Y 방향의 위치 결정이 간이하고 확실하게 행해진다.
도 16은 부재(30)의 리드부에 관한 설명도이다. 이미 기술한 바와 같이, 리드부(30c)는 마더 보드(10)에 대한 부착 위치 정밀도를 확보하는 기능을 갖는다. 마더 보드(10) 측에 뚫은 리드 구멍(13)과 리드부(30c)의 클리어런스나 끼워맞춤 구조에 따라 제조 편차나 요구 위치 정밀도를 고려해서, 제조 비용과의 균형을 조정할 수 있다.
또한 리드 구멍(13)의 내벽에 리드부(30c)가 접촉함으로써 마더 보드에 부재(30)을 실었을 뿐의 상태여도 넘어질 일은 없어, 나사 조임 시의 작업성이 향상하는 효과도 있다. 리드부(30c)와 리드 구멍(13)에 의해 XY 방향이 구속되어 있기 때문에, 부재(30)를 고정하는 나사도 1개소이면 되고, 마더 보드(10) 상을 점유하는 그림자부는 작게 할 수 있다. 또한 리드 구멍(13)에 도금(15)을 실시하고, 리드부(30c)를 압입끼워맞춤부(30d)나 땜납(16)으로 고정하면 고정용 나사부도 생략할 수 있어서 부착 구멍도 작게 할 수 있다. 압입끼워맞춤부(30d)는, 리드부(30c) 중, 입설 시에 리드 구멍(13)의 내벽에 접촉하는 위치를 굵게 해서 형성한다. 압입끼워맞춤부(30d)를 설치한 리드부(30c)를 마더 보드에 압입함으로써 압입끼워맞춤부(30d)가 리드 구멍(13)의 내벽에 눌려 닿아서 고정된다.
리드부(30c)는 나사에 비해서 가늘기 때문에, 복수의 나사에 의해 부재(30)를 고정하는 구조에 비해서 실장 및 배선의 점유 영역을 작게 할 수 있고, 전자 부품간의 좁은 영역에의 실장도 가능해진다. 또한 고정 나사의 위치는 모듈을 탑재했을 때에 모듈 기판의 아래에 숨겨지는 위치에 설치함으로써 마더 보드를 보수할 때 등, 작업자가 잘못하여 본 나사를 풀어버리는 오작업을 방지할 수 있다. 또한, 여기에서는 부재(30)를 예로 하여 리드부에 관한 설명을 행했지만, 부재(40)의 리드부에 대해서도 마찬가지임은 말할 필요도 없다.
도 17은 복수의 모듈을 탑재할 경우의 구성에 관한 설명도이다. 도 17에 나타낸 부재(34)는, 부재(30)를 7개분 연결한 형상이다. 또한, 부재(42)는, 부재(40)를 3개분 연결한 형상이며, 부재(43)는, 부재(40)를 4개분 연결한 형상이다.
이렇게 부재(30, 40)를 복수분, 한 개의 부재에 포함시키는 것으로 부재의 개수를 적게 해서 마더 보드상의 점유 영역을 작게 하고, 실장 밀도 및 배선성에의 영향을 적게 할 수 있다. 또한 한 개의 부재 내에 부재(30)의 기능·구조만이나, 부재(40)의 기능·구조만, 및 부재(30)와 부재(40)의 혼재를 실시하는 것이 가능해서 모듈의 종류나 레이아웃에 있어서의 실장 구조 설계의 자유도가 높다.
또한, 부재(30) 및 부재(40)에 의한 위치 결정과 고정에 더하여, 제 4 비교예에 나타낸 간격관에 의한 고정을 행해도 된다. 이 경우, 마더 보드(10)의 기판에 제 3 구멍부로 되는 나사 구멍을 설치한다. 모듈(20)의 기판에는, 마더 보드(10)에 부착된 상태에서 제 3 구멍부인 나사 구멍에 대향하는 위치에 제 4 구멍부를 설치한다. 그리고 제 3 구멍부와 제 4 구멍부를 연통해서, 마더 보드(10)의 기판과 모듈(20)의 기판을 체결 부재로 체결함으로써, 모듈(20)의 고정을 행한다.
이렇게, 빠짐 방지 구조를 조합시킴으로써, 마더 보드(10)에 대한 모듈(20)의 끼워맞춤이 용이해지고, 마더 보드(10)로부터의 모듈(20)의 탈락을 더욱 확실하게 방지할 수 있다. 이 때문에, 진동이나 충격 등의 외란에 의한 모듈(20)의 고정을 더 확실하게 할 수 있다.
도 18은 본 실시예에 따른 모듈 추가를 행하는 전자 장치인 정보 처리 장치로서의 서버의 구성예이다. 도 18에 나타내는 바와 같이, 서버는, 백플레인(100)에 복수의 크로스바 스위치로서 XB(101), XB(102) 등을 갖고, 크로스바 스위치 각각에 시스템 보드로서 SB(110)~SB(113)와 입출력 시스템 보드(IOSB)를 갖는다. 또한, 크로스바 스위치, 시스템 보드, 입출력 시스템 보드의 수는 어디까지나 예시이며, 이것에 한정되는 것은 아니다.
백플레인(100)은, 복수의 커넥터 등을 상호 접속하는 버스를 형성하는 회로 기판이다. XB(101), XB(102)는, 시스템 보드와 입출력 시스템 보드의 사이에서 주고받는 데이터의 경로를 동적으로 선택하는 스위치이다.
또한, XB(101), XB(102) 각각에 접속되는 SB(110), SB(111), SB(112), SB(113)는, 전자 기기를 구성하는 전자 회로 기판이며 동일한 구성을 가지므로, 여기에서는 SB(110)에 대해서만 설명한다. SB(110)는, 시스템 컨트롤러(System Controller : SC)(110a)와, 4대의 CPU와, 메모리 액세스 컨트롤러(Memory Access Controller : MAC)와, DIMM(Dual Inline Memory Module)을 갖는다.
SC는, SB(110)에 탑재되는 CPU(110b~110e)와 MAC(110f), MAC(110g)와의 사이에 있어서의 데이터 전송 등의 처리를 제어하고, SB(110) 전체를 제어한다. CPU(110b~110e) 각각은, SC를 통해서 다른 전자 기기와 접속되는 프로세서이다. MAC(110f)는, DIMM(110h)과 SC의 사이에 접속되어, DIMM(110h)에의 액세스를 제어한다. MAC(110g)는, DIMM(110i)과 SC의 사이에 접속되어, DIMM(110i)에의 액세스를 제어한다. DIMM(110h)은, SC를 통해서 다른 전자 기기와 접속되고, 메모리를 장착해서 메모리 증설 등을 행하는 메모리 모듈이다. DIMM(110i)은, SC를 통해서 다른 전자 기기와 접속되고, 메모리를 장착해서 메모리 증설 등을 행하는 메모리 모듈이다.
IOSB(150)는, XB(101)를 통해서 SB(110)~SB(113) 각각과 접속되는 동시에, SCSI(Small Computer System Interface), FC(Fibre Channel), 이더넷(Ethernet)(등록상표) 등을 통해서 입출력 디바이스와 접속된다. IOSB(150)는, 입출력 디바이스와 XB(101)의 사이에 있어서의 데이터 전송 등의 처리를 제어한다. 또한, SB(110)에 탑재되는 CPU, MAC, DIMM 등의 전자 기기는 어디까지나 예시이며, 전자 기기의 종류 또는 전자 기기의 수가 도시한 것에 한정되는 것은 아니다.
도 18에 나타낸 구성의 SB(110), 백플레인(100), XB(101), IOSB(150)를 마더 보드(10)로 하고, 모듈의 추가에 개시한 구조를 적용할 수 있다. 예를 들면, SB(110)를 마더 보드(10)로 했을 경우에는, 불휘발성 메모리를 탑재한 모듈 등의 추가나 삭제가 가능하다. 또한, IOSB(150)를 마더 보드(10)로 했을 경우에는, 소정의 통신 방식에 대응한 통신용 모듈이나, 인터페이스 등의 추가나 삭제가 가능하다.
이상 설명해 온 바와 같이, 본 실시예에 따른 전자 장치에서는, 모듈(20)의 일단에 볼록 단부(20b), 타단에 개구부(20e)를 설치하는 동시에, 마더 보드(10)에 개구부(30a)를 갖는 부재(30)와 돌기부(40a)를 갖는 부재(40)를 입설한다. 그리고, 볼록 단부(20b)를 부재(30)의 개구부(30a)에 삽입하고, 개구부(20e)를 부재(40)의 돌기부(40a)에 삽입함으로써 스택형의 커넥터(11, 12)의 위치 맞춤을 행한다.
이 때문에, 본 실시예에 따른 전자 장치에서는, 커넥터의 위치 맞춤 작업을 간단하고 확실하게 행할 수 있다. 또한, 위치 맞춤 시에 잘못된 조작을 해도 커넥터 및 실장 부품에 영향이 없다. 또한, 부재(40)에 로크부(40b)를 설치함으로써, 탈착 작업이 용이하면서 모듈의 빠짐을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 전자 장치는, 기판 상의 점유 면적이나 관통 구멍이 작고, 기판의 실장 밀도 및 배선성에의 영향이 적다. 더불어서, 복수 모듈의 탑재에 있어서도 기판의 실장 밀도 및 배선성에의 영향이 적다. 이 때문에, 부품 개수를 늘리는 일 없이 모듈의 탑재 수를 늘릴 수 있다.
10 : 마더 보드
11, 12 : 커넥터
13 : 리드 구멍
14 : 나사 구멍
15 : 도금
16 : 땜납
20~22 : 모듈
20a，20d : 단부면
20b : 볼록 단부
20c : 기단부
20e : 개구부
22a，23a : 홈
30~34, 40~43 : 부재
30a，33a : 개구부
30b，32a，32b，33a : 굽힘부
30c，40g : 리드부
30d : 압입끼워맞춤부
40a : 돌기부
40b : 로크부
40c : 홈
40d : 스프링부
40e，40f，40h : 굽힘부
51 : 나사
61~63 : 전자 부품
64 : 실장 부품
100 : 백플레인
101, 102 : XB
110 : 시스템 보드
110a : SC
110b~e : CPU
110f，g : M A C
110h，i : DIMM
150 : IOSB

Claims (12)

  1. 제 1 커넥터가 배치되는 제 1 기판과,
    상기 제 1 기판 상에 입설(立設)되고, 제 1 구멍부가 개구된 제 1 부재와,
    상기 제 1 기판 상에 입설되고, 상기 제 1 기판에 대한 입설 방향으로 돌기부를 갖는 제 2 부재와,
    상기 제 1 커넥터에 접속되는 제 2 커넥터와, 상기 제 1 구멍부에 삽입되는 제 1 단부와, 상기 제 2 부재의 돌기부가 삽입되는 제 2 구멍부가 개구된 제 2 단부를 갖는 제 2 기판을 갖고,
    상기 제 1 구멍부는, 상기 제 1 기판에 대한 입설 방향으로, 상기 제 2 기판의 두께와, 상기 제 1 단부가 상기 제 1 구멍부에 삽통(揷通)한 상태에서 상기 제 2 기판을 회전시킨 때의, 상기 제 1 커넥터와 상기 제 2 커넥터의 사이의 허용 각도에 의해 결정되는 높이를 갖고,
    상기 제 1 단부는,
    상기 제 1 구멍부에 삽입되는 볼록 단부와, 상기 제 1 부재를 가압하는 기단부를 갖고,
    상기 제 2 부재는,
    상기 제 2 단부에 걸리는 걸림부와,
    상기 돌기부를 갖는 제 1 변부(邊部)의 측으로부터 들어간 제 1 홈부와 제 2 홈부와,
    상기 제 1 홈부와 상기 제 2 홈부의 사이에 설치되고, 상기 제 2 단부를 가압하는 탄성부와,
    상기 탄성부에 형성되며, 상기 걸림부가 상기 제 2 단부의 걸림을 해제하는 방향으로 상기 탄성부가 변형했을 경우에, 상기 제 2 기판을 밀어올리는 제 1 지지부를 갖고,
    상기 걸림부는 상기 탄성부에 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  2. 제 1 커넥터가 배치되는 제 1 기판과,
    상기 제 1 기판 상에 입설(立設)되고, 제 1 구멍부가 개구된 제 1 부재와,
    상기 제 1 기판 상에 입설되고, 상기 제 1 기판에 대한 입설 방향으로 돌기부를 갖는 제 2 부재와,
    상기 제 1 커넥터에 접속되는 제 2 커넥터와, 상기 제 1 구멍부에 삽입되는 제 1 단부와, 상기 제 2 부재의 돌기부가 삽입되는 제 2 구멍부가 개구된 제 2 단부를 갖는 제 2 기판을 갖고,
    상기 제 1 구멍부는, 상기 제 1 기판에 대한 입설 방향으로, 상기 제 2 기판의 두께와, 상기 제 1 단부가 상기 제 1 구멍부에 삽통(揷通)한 상태에서 상기 제 2 기판을 회전시킨 때의, 상기 제 1 커넥터와 상기 제 2 커넥터의 사이의 허용 각도에 의해 결정되는 높이를 갖고,
    상기 제 1 단부는,
    상기 제 1 구멍부에 삽입되는 볼록 단부와, 상기 제 1 부재를 가압하는 기단부를 갖고,
    상기 제 2 부재는,
    상기 제 2 단부에 걸리는 걸림부를 갖고,
    상기 제 1 구멍부는,
    상변이 상기 제 1 단부의 폭보다 큰 폭을 갖는 동시에, 하변이 상기 제 1 단부의 폭보다 작은 폭을 갖는 볼록형 구멍이며,
    상기 기단부는,
    상기 볼록 단부에 의해 분할된 제 1 기단부와 제 2 기단부를 포함하고,
    상기 제 1 기단부에 있어서의 상기 볼록 단부 측의 연장선 상에 제 1 종단부를 갖는 제 3 홈부와,
    상기 제 2 기단부에 있어서의 상기 볼록 단부 측의 연장선 상에 제 2 종단부를 갖는 제 4 홈부를 갖고,
    상기 볼록 단부에 있어서의 상기 제 1 종단부와 상기 제 2 종단부 사이의 거리는 상기 볼록형 구멍의 상기 하변의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 부재는,
    상기 돌기부를 갖는 제 1 변부(邊部)의 측으로부터 들어간 제 1 홈부와 제 2 홈부와,
    상기 제 1 홈부와 상기 제 2 홈부의 사이에 설치되고, 상기 제 2 단부를 가압하는 탄성부를 더 갖고,
    상기 걸림부는 상기 탄성부에 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 돌기부는,
    상기 제 1 변부와, 상기 제 1 홈부와, 상기 제 1 홈부에 대향하는 제 2 변부에 의해 구획되는 제 1 구획부에 설치되는 제 1 돌기부와,
    상기 제 1 변부와, 상기 제 2 홈부와, 상기 제 2 홈부에 대향하는 제 3 변부에 의해 구획되는 제 2 구획부에 설치되는 제 2 돌기부를 갖는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 부재는,
    상기 탄성부에 형성되며, 상기 걸림부가 상기 제 2 단부의 걸림을 해제하는 방향으로 상기 탄성부가 변형했을 경우에, 상기 제 2 기판을 밀어올리는 제 1 지지부를 더 갖는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 구멍부에는 상기 제 2 기판을 향하는 대면측에 모따기가 더 실시되는 동시에,
    상기 제 1 단부에는 상기 제 1 구멍부의 내벽에 대향하는 면에 모따기가 더 실시되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 부재는,
    상기 제 1 단부를 둘러싸도록 형성된 제 1 절곡부와 제 2 절곡부와,
    상기 제 1 구멍부에 형성되며, 상기 제 1 단부를 지지하는 제 2 지지부를 더 갖는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  8. 삭제
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 기판은,
    제 3 구멍부를 더 갖고,
    상기 제 2 기판은,
    상기 제 2 기판이 상기 제 1 기판에 부착된 상태에서 제 3 구멍부에 대향하는 위치에 개구된 제 4 구멍부를 더 갖고,
    상기 전자 장치는,
    상기 제 3 구멍부와 상기 제 4 구멍부를 연통해서, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판을 체결하는 체결 부재를 더 갖는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 부재는,
    제 1 다리부와 제 2 다리부를 더 갖고,
    상기 제 2 부재는,
    제 3 다리부와 제 4 다리부를 더 갖고,
    상기 제 1 기판은,
    상기 제 1 다리부가 삽입되는 제 1 위치 결정 구멍과,
    상기 제 2 다리부가 삽입되는 제 2 위치 결정 구멍과,
    상기 제 3 다리부가 삽입되는 제 3 위치 결정 구멍과,
    상기 제 4 다리부가 삽입되는 제 4 위치 결정 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 위치 결정 구멍에 삽입되는 상기 제 1 다리부와,
    상기 제 2 위치 결정 구멍에 삽입되는 상기 제 2 다리부와,
    상기 제 3 위치 결정 구멍에 삽입되는 상기 제 3 다리부와,
    상기 제 4 위치 결정 구멍에 삽입되는 상기 제 4 다리부가, 각각 상기 제 1 기판에 납땜되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 4 다리부는, 상기 제 1 내지 제 4 위치 결정 구멍의 내벽에 각각 압입되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
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