(57)【要約】【課題】回路基板及び電子機器において、基板上の電子部品を効率よく冷却すること。【解決手段】外気３０が主面１２ｂ、１２ｃ上を通過する基板１２と、基板１２の一方の主面上に搭載された第１の電子部品１５、１６と、基板１２のうち、第１の電子部品１５、１６よりも外気３０の風下側である位置に設けられた貫通口１２ａと、基板１２における主面１２ｂ、１２ｃ上であって、貫通口１２ａよりも外気３０の風下側に搭載された第２の電子部品１４と、貫通口１２ａを通過する外気３０の流量を変更可能な調節部２０とを有する回路基板による。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却用ガスが主面上を通過する基板と、
前記基板の一方の主面上に搭載された第１の電子部品と、
前記基板のうち、前記第１の電子部品よりも前記冷却用ガスの風下側である位置に設けられた貫通口と、
前記基板における前記一方の主面上または他方の主面上であって、前記貫通口よりも前記冷却用ガスの風下側に搭載された第２の電子部品と、
前記貫通口を通過する前記冷却用ガスの流量を変更可能な調節手段と
を有することを特徴とする回路基板。
【請求項２】
前記調節手段は、前記第２の電子部品を通過した冷却用ガスの温度を検出するセンサを有し、
前記センサからの出力に基づいて、前記貫通口を通過する前記冷却用ガスの流量を調節することを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
前記調節手段は、一部が前記基板に固定され、前記一部を除く他の部分が前記貫通口を覆う板状の部材を有することを特徴とする請求項２に記載の回路基板。
【請求項４】
前記調節手段は、一部が前記基板に固定され、前記一部を除く他の部分が前記貫通口を覆う板状の部材を有し、
前記部材は、バイメタル或いは形状記憶合金からなる部材であることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
【請求項５】
回路基板と、
前記回路基板を内部に搭載し、前記回路基板を冷却する冷却用ガスの流入口と流出口を備えた筐体と、
前記冷却用ガスを前記流入口から導入するファンと
を有し、
前記回路基板は、
前記冷却用ガスが主面上を通過する基板と、
前記基板の一方の主面上に搭載された第１の電子部品と、
前記基板のうち、前記第１の電子部品よりも前記冷却用ガスの風下側である位置に設けられた貫通口と、
前記基板における前記一方の主面上または他方の主面上であって、前記貫通口よりも前記冷却用ガスの風下側に搭載された第２の電子部品と、
前記貫通口を通過する前記冷却用ガスの流量を変更可能な調節手段と
を有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーバやパーソナルコンピュータ等の電子機器では、メモリ、チップセット、及びCPU(Central Processing Unit)等の電子部品が回路基板に搭載される。これらの電子部品は電子機器の動作中に発熱するが、その発熱が過度だと各電子部品の電気的特性が変動することがある。
【０００３】
そのため、電子機器では、ファンにより筐体内に強制的に外気を取り込み、各電子部品を空冷することが行われている。
【０００４】
その場合、取り込まれた外気の流れに対して風下側にある電子部品は、風上側にある電子部品で熱せられた外気に曝されて温度が上昇し、その特性が劣化してしまう。そこで、風上側から流れてきた外気が風下側の電子部品に当たらないように、回路基板に導風板を固定し、外気の流れを規制する技術が提案されている。
【０００５】
しかしながら、各電子部品の発熱量は、電子機器の動作状態によって時間的に変動するのが普通である。例えば、CPUにおいて多量のデータが処理されている場合は、そうでない場合と比較してCPUの温度が高くなる。上記のような導風板を用いた技術では、このように各電子部品における発熱量が時間的に変動する場合でも、導風板が回路基板に固定されているため、各電子部品に割り当てられる外気の流量も固定されており、各電子部品の発熱状態に応じて外気を電子部品毎に効率よく分配することができない。
【特許文献１】特開平７−２２１４７７号公報
【特許文献２】特開平９−２７４７９１号公報
【特許文献３】特開２０００−１２４４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
回路基板及び電子機器において、基板上の電子部品を効率よく冷却することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下の開示の一観点によれば、冷却用ガスが主面上を通過する基板と、前記基板の一方の主面上に搭載された第１の電子部品と、前記基板のうち、前記第１の電子部品よりも前記冷却用ガスの風下側である位置に設けられた貫通口と、前記基板における前記一方の主面上または他方の主面上であって、前記貫通口よりも前記冷却用ガスの風下側に搭載された第２の電子部品と、前記貫通口を通過する前記冷却用ガスの流量を変更可能な調節手段とを有する回路基板が提供される。
【０００８】
また、その開示の他の観点によれば、回路基板と、前記回路基板を内部に搭載し、前記回路基板を冷却する冷却用ガスの流入口と流出口を備えた筐体と、前記冷却用ガスを前記流入口から導入するファンとを有し、前記回路基板は、前記冷却用ガスが主面上を通過する基板と、前記基板の一方の主面上に搭載された第１の電子部品と、前記基板のうち、前記第１の電子部品よりも前記冷却用ガスの風下側である位置に設けられた貫通口と、前記基板における前記一方の主面上または他方の主面上であって、前記貫通口よりも前記冷却用ガスの風下側に搭載された第２の電子部品と、前記貫通口を通過する前記冷却用ガスの流量を変更可能な調節手段とを有する電子機器が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
この回路基板と電子機器によれば、基板の貫通孔を通過する冷却用ガスの流量を調節手段で変更するので、貫通孔よりも風下側にある第２の電子部品が、好ましい流量の冷却用ガスによって冷却される。また、第１の電子部品を第２の電子部品よりも風上に配することにより、第２の電子部品によって熱せられた冷却用ガスに第１の電子部品が曝されるのが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
（１）第１実施形態
図１は、第１実施形態に係る電子機器の斜視図である。
【００１２】
この電子機器１は、ブレードサーバであって、シャーシ２と複数枚のサーバブレード３とを有する。各サーバブレード３は、電子機器１の前面１ａ側から脱着することができると共に、外気を取り込むための複数の流入口３ａを有する。
【００１３】
図２は、電子機器１の内部構造を説明するための斜視図である。なお、同図ではサーバブレード３を省略してある。
【００１４】
これに示されるように、電子機器１には、スイッチブレード４、マネジメントブレード５、電源ユニット６、及びファンユニット７が設けられる。
【００１５】
このうち、スイッチブレード４は、各サーバブレード３（図１参照）のLAN(Local Area Network)端子を集約して外部機器との接続を行う機能を有する。
【００１６】
また、電源ユニット６は、各サーバブレード３、スイッチブレード４、及びファンユニット７等に電源を供給するために用いられる。
【００１７】
ファンユニット７は、ファン１０の回転により、図１に示したサーバブレード３の流入口３ａから外気を取り込み、サーバブレード３内の各電子部品を空冷する。
【００１８】
図３は、電子機器１の内部での外気の流れを説明するための断面図である。
【００１９】
ファン１０が回転すると、その吸引力によってサーバブレード３の流入口３ａから外気（冷却用ガス）３０が機器１内に取り込まれる。その外気３０は、サーバブレード３内の各電子部品を冷却した後、サーバブレード３の流出口３ｂから出る。流出口３ｂの下流にはバックパネル３ｈが設けられており、そのバックパネル３ｈの開口３ｅを通った外気３０がファンユニット７により機器外部に放出される。なお、バックパネル３ｈにはバックパネル側コネクタ３ｆが設けられており、このバックパネル側コネクタ３ｆをサーバブレード側コネクタ３ｇに差し込むことで、バックパネル３ｈとサーバブレード３とが機械的に接続される。
【００２０】
図４は、サーバブレード３の一部切り欠き断面図である。
【００２１】
これに示されるように、サーバブレード３は、鉄等の金属板をプレス加工してなる筐体１１と、その中に収められたマザーボード（回路基板）１８とを有する。
【００２２】
マザーボード１８は、両面配線基板１２の両面に電子部品を搭載してなる。そして、その両面配線基板１２は、絶縁層と銅配線とを複数積層した３mm程度の厚さを有し、電子部品を冷却するための外気３０が流通する矩形状の貫通孔１２ａを備える。貫通孔１２ａの大きさは特に限定されない。本実施形態では、貫通孔１２ａの短辺を１０〜５０mm、長辺を５０〜１５０mmとする。貫通孔１２ａは、両面配線基板１２の完成後に、ドリルを用いた機械的加工によって形成され得る。
【００２３】
更に、貫通孔１２ａの横の基板１２には、貫通孔１２ａを流れる外気３０の流量を調節するための調節部２０として、ルーバ２１とステッピングモータ２４とが設けられる。このうち、ステッピングモータ２４はネジによって基板１２に機械的に固定される。なお、ステッピングモータに代えてサーボモータを用いてもよい。
【００２４】
一方、ルーバ２１は、回転軸２１ａを中心にした回転運動によって、貫通孔１２ａを通過する外気３０の流れを規制するものであり、その回転角度はステッピングモータ２４によって任意に設定し得る。
【００２５】
ルーバ２１の材料は特に限定されず、金属又は樹脂製のルーバ２１を使用し得る。これらのうち、樹脂製のルーバ２１は、導電性のバリ等の異物が発生せず、導電性の異物が原因で基板１２上の電子部品が電気的にショートするのを防止できる点で有利である。
【００２６】
本実施形態では、貫通孔１２ａにルーバ２１が二個設けられ、その各々が同期して同じ角度で回転する。
【００２７】
基板１２には、サーバブレード３の機能に必要な電子部品が搭載される。そのような電子部品としては、CPU１４、メモリモジュール１５、及びチップセット１６等がある。
【００２８】
このうち、チップセット１６は、CPU１４とメモリモジュール１５との間のデータの受け渡しを管理する一群のLSI素子である。また、メモリモジュール１５としては、複数のDRAM(Dynamic Random Access Memory)チップを一つの共通基板上に実装してなるDIMM(Dual Inline Memory Module)が使用される。
【００２９】
電子部品１４〜１６はその種類によって発熱量が異なり、CPU１４は５０〜１３０W程度に発熱し、メモリモジュール１５とチップセット１６はそれぞれ最大でも１０〜２０W程度にしか発熱しない。
【００３０】
本実施形態では、これらの電子部品１４〜１６のうち発熱量が他の電子部品よりも高いCPU１４を基板１２の一方の主面１２ｂ上に搭載すると共に、その搭載位置を外気３０の流れを基準にして貫通孔１２ａよりも風下側とする。
【００３１】
図５は、基板１２の他方の主面１２ｃから見たサーバブレード３の一部切り欠き断面図である。
【００３２】
これに示されるように、CPU１４よりも発熱量が小さいメモリモジュール１５とチップセット１６は、CPU１４とは反対側の主面１２ｃ上に搭載される。更に、これらの電子部品１５、１６の搭載位置は、外気３０の流れを基準にして貫通孔１２ａよりも風上側とする。
【００３３】
上記のように各電子部品１４〜１６を基板１２の両主面１２ａ、１２ｂのそれぞれに分けて搭載することで、基板１２の片面のみにこれらの電子部品を搭載する場合と比較して電子部品１４〜１６同士の間隔を広くとることができる。
【００３４】
そのため、基板１２上に余裕をもって電子部品１４〜１６を搭載することができ、メモリモジュール１５については平置き姿勢で基板１２上に搭載することが可能となる。これにより、基板１２上にメモリモジュール１５を立てて搭載する場合と比較して、基板１２の厚さ方向におけるサーバブレード３の厚みを薄くすることができる。
【００３５】
更に、このようにメモリモジュール１５を平置き姿勢にすることで、該メモリモジュール１５を立てて搭載する場合と比較して外気３０の流れがスムーズとなり、チップセット１６に効率よく外気３０を当てることもできる。
【００３６】
図６（ａ）は図４のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図６（ｂ）は図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００３７】
図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、CPU１４とチップセット１６のそれぞれにはアルミニウムや銅等の金属性のヒートシンク２７、２８が設けられ、これらの電子部品１４、１６の空冷効率が高められている。
【００３８】
次に、このサーバブレード３の空冷方法について説明する。
【００３９】
図７は、外気３０の流れに沿ったサーバブレード３の断面図である。
【００４０】
流入口３ａから取り込まれた外気３０は、基板１２のそれぞれの主面１２ｂ、１２ｃの上を通り、各電子部品１４〜１６を冷却する。
【００４１】
ここで、各電子部品１４〜１６の発熱量は、サーバブレード３の動作状態により時間的に変動する。例えば、CPU１４において多量のデータを処理しているときは、そうでないときと比較してCPU１４の発熱量が多くなる。そのような場合に、CPU１４を冷却すべくファン１０（図３参照）の回転数を高めて外気３０の流量を多くすると、ファン１０における消費電力が増大してしまう。更に、ファン１０の回転音も大きくなりユーザを不快にさせてしまう。
【００４２】
そこで、本実施形態では、ルーバ２１を開くことにより、主面１２ｃ側を流れる外気３０の一部を貫通孔１２ａから主面１２ｂ側に取り込み、CPU１４に当たる外気３０の流量を多くしてCPU１４の空冷効率を高めるようにする。
【００４３】
主面１２ｃから測ったルーバ２１の回転角度θは、CPU１４よりも風下側の主面１２ｂ、１２ｃに設けられた第１の温度センサ３１と第２の温度センサ３２の出力に基づいて制御される。
【００４４】
温度センサ３１、３２は、調節部２０（図４参照）の一部であり、例えばサーミスタを使用し得る。
【００４５】
また、この例では基板１２に温度センサ３１、３２を設けたが、流出口３ｂの近傍の筐体１１にこれらの温度センサ３１、３２を設けるようにしてもよい。
【００４６】
各温度センサ３１、３２は、基板１２の一方の主面１２ｂと他方の主面１２ｃを流れた外気３０の温度T1、T2をそれぞれ測定し、その測定結果をアナログ値の第１及び第２の温度検出信号ST1、ST2としてマネジメントブレード５（図２参照）に出力する。これらの信号ST1、ST2を受けたマネジメントブレード５は、以下のようにしてルーバ２１の回転角度θを制御する。
【００４７】
図８（ａ）、（ｂ）は、回転角度θの制御方法について説明するための断面図である。
【００４８】
図８（ａ）は、基板１２の一方の主面１２ｂ上を流れた外気３０の温度T1が、他方の主面１２ｃ上を流れた外気３０の温度T2以下のとき（T1−T2≦０）の断面図である。
【００４９】
この場合は、CPU１４を通った外気３０の温度上昇が、メモリモジュール１５とチップセット１６を通った外気３０よりも抑えられていることから、CPU１４の冷却を優先させなければならないほどにはCPU１４が発熱していない。よって、ルーバ２１の回転角度θを０°にしてルーバ２１で貫通孔１２ａを塞ぐことにより、外気３０が貫通孔１２ａを流通しないようにし、各主面１２ｂ、１２ｃのそれぞれの側で独立して外気３０による電子部品１４〜１６の冷却を行うようにする。
【００５０】
一方、図８（ｂ）は、基板１２の一方の主面１２ｂ上を流れた外気３０の温度T1が、他方の主面１２ｃ上を流れた外気３０の温度T2よりも高いとき（T1−T2＞０）の断面図である。
【００５１】
このときは、図８（ａ）の場合よりもCPU１４の発熱量が大きい。そこで、回転角度θを０°よりも大きくすることにより、メモリモジュール１５とチップセット１６を通った外気３０の一部を貫通孔１２ａを介して一方の主面１２ｂ側に導き、CPU１４に当たる外気３０の流量を増やすようにする。これにより、CPU１４の冷却効率が高まり、CPU１４を速やかに冷却することができる。
【００５２】
更に、このようにメモリモジュール１５等の冷却に利用した外気３０をCPU１４の冷却に再利用することで、ファン１０の回転数を上昇させなくてもCPU１４に当てる外気３０の流量を大きくすることができる。その結果、ファン１０の回転数の上昇に伴う消費電力や回転音の増大を防止でき、省エネルギ化と低騒音化とを図ることができる。
【００５３】
しかも、CPU１４と比較して発熱量の少ないメモリモジュール１５とチップセット１６は、CPU１４よりも風上側に配置されるので、CPU１４によって加熱された外気３０に曝されることがない。その結果、加熱が原因でメモリモジュール１５とチップセット１６の電気的特性が劣化するのを防止でき、これらの電子部品の信頼性を長期にわたって維持することが可能となる。
【００５４】
CPU１４よりも発熱量の少ない電子部品としては、コンデンサや抵抗等もあり、これらをCPU１４よりも風上に配置しても、上記と同様の効果が得られる。
【００５５】
ここで、CPU１６の発熱量は時間と共に変動するので、その発熱量に応じてルーバ２１の回転角度θを調節することにより、CPU１６に当てる外気３０の流量を経時的に調節するのが好ましい。
【００５６】
そのような回転角度θの調節は、マネジメントブレード５において例えば以下のようにして行われる。
【００５７】
図９は、本実施形態に係るマネジメントブレード５の機能ブロック図である。
【００５８】
マネジメントブレード５は、アナログ−デジタル変換部３５と、CPU等の演算部３６と、ROM(Read Only Memory)等の記憶部３７と、出力部３８とを有する。
【００５９】
アナログ−デジタル変換部３５は、温度センサ３１、３２から出力されたアナログ値の第１及び第２の温度検出信号ST1、ST2をデジタル値に変換する。
【００６０】
一方、記憶部３７には温度−回転角度テーブル３９が格納される。温度−回転角度テーブル３９の一例については後述する。
【００６１】
演算部３６は、デジタル化された各温度検出信号ST1、ST2から温度差T1−T2を算出する。その後、演算部３６は、温度−回転角度テーブル３９を参照して温度差T1−T2に対応する回転角度θを求め、該回転角度θをデジタル化した回転角度信号Sθを後段の出力部３８に出力する。
【００６２】
回転角度信号Sθを受けた出力部３８は、ルーバ２１が角度θだけ回転するのに必要な制御信号Smをステッピングモータ２４に出力する。
【００６３】
図１０は、記憶部３７に格納されている温度−回転角度テーブル３９の一例を示す模式図である。
【００６４】
この例では、温度差T1−T2が閾値温度Tth未満のときには回転角度θは０°となる。閾値温度Tthは、各温度センサ３１、３２の測定誤差により温度差T1−T2に現れる誤差の上限値であり、典型的には２〜３℃程度である。そのような閾値温度Tth未満の温度では、第１の温度T1が第２の温度T2の温度よりも高いとの確証がないので、回転角度θを０°にし、モータ２４の無駄な回転運動を抑制する。
【００６５】
一方、温度差T1−T2が閾値温度Tth以上のときには、温度差T1−T2が大きくなるほど回転角度θを大きくし、CPU１６に当てる外気の流量を多くする。
【００６６】
このように温度差T1−T2に応じて回転角度θを調節することにより、CPU１６に当てる外気の流量をCPU１６の発熱量に対応して調節することができるようになる。
【００６７】
（２）第２実施形態
上記した第１実施形態では、図４に示した二つのルーバ２１の回転角度を同期させた。
【００６８】
これに対し、本実施形態では、以下のようにしたこれらのルーバ２１を独立に駆動する。
【００６９】
図１１は、本実施形態に係るサーバブレード３の一部切り欠き断面図である。なお、図１０において第１実施形態で説明したのと同じ要素には第１実施形態と同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００７０】
本実施形態では、二つのCPU１４の各々に対応するように、基板１２の一方の主面１２ｂ上に二つの第１の温度センサ３１を設け、各CPU１４の上を流れた外気３０の温度をこれらの温度センサ３１で独立して測定するようにする。
【００７１】
そして、各ルーバ２１の回転角度は、そのルーバ２１に対応する第１の温度センサ３１の測定温度T1と、第２の温度センサ３２の測定温度T2を用いて、第１実施形態と同様に制御される。
【００７２】
このように二つのルーバ２１の各々の回転角度を独立して制御することにより、複数のCPU１４の各々の発熱量が異なる場合であっても、CPU１４毎に外気３０の流量を変更することができ、各CPU１４の冷却に最適な流量の外気３０を当てることができる。
【００７３】
（３）第３実施形態
第１、第２実施形態では、貫通孔１２ａを流通する外気３０の流量を調節するための調節部２０として、ルーバ２１とステッピングモータ２４とを使用した。
【００７４】
これに対し、本実施形態では、調節部２０として次のような人工筋肉を使用する。
【００７５】
図１２は、本実施形態に係るサーバブレード３の拡大断面図である。
【００７６】
なお、図１２において第１、第２実施形態で説明したのと同じ要素にはこれらの実施形態と同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００７７】
調節部２０として使用される人工筋肉４０は、厚さが約５００〜２０００μm程度の板状の電場応答性高分子材料であって、その一部の上面と下面に設けられた一対の電極４１の間の電圧に応じて湾曲する。電場応答性高分子材料は特に限定されず、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）やビニリデンフロライド−トリフロロエチレン共重合体（Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ））のようなフッ素系の強誘電性高分子材料を使用し得る。
【００７８】
電極４１は、例えば金、銀、及び銅のいずれかの金属箔であって、接着剤により貫通孔１２ａの横の基板１２上に固着される。
【００７９】
また、基板１２の主面１２ｃから測った人工筋肉４０の湾曲角度ωは、二つの電極４１間の電圧により調節することができ、該電圧を高めるほど湾曲角度ωが大きくなる。
【００８０】
湾曲角度ωの調節は、第１実施形態で用いた温度−回転角度テーブル３９に代えて、図１３に示されるような温度−湾曲角度テーブル４３を用いて行うことができる。
【００８１】
この温度−湾曲角度テーブル４３では、第１の温度センサ３１と第２の温度センサ３２（図７参照）との温度差T1−T2が０℃以下のときに湾曲角度ωが０°となり、人工筋肉４０によって貫通孔１２ａが塞がれる。
【００８２】
一方、０℃よりも大きい範囲では、温度差T1−T2が大きくなるほど、人工筋肉４０の湾曲角度ωも大きくなり、貫通孔１２ａを流通する外気３０の流量が多くなる。
【００８３】
マネジメントブレード５は、このような温度−湾曲角度テーブル４３を参照することにより、温度差T1−T2に対応する湾曲角度ωを求め、該湾曲角度ωを得るのに必要な電圧を電極４１に印加する。
【００８４】
本実施形態では、このように機械的な可動部分のない人工筋肉４０を利用することで、第１実施形態と比較して調節部２０の部品点数を低減できると共に、調節部２０の簡略化を図ることが可能となる。
【００８５】
（４）第４実施形態
本実施形態では、調節部２０として以下のように形状記憶合金板を利用する。
【００８６】
図１４は、本実施形態に係るサーバブレード３の拡大断面図である。
【００８７】
なお、図１４において第１〜第３実施形態で説明したのと同じ要素にはこれらの実施形態と同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００８８】
調節部２０として使用される形状記憶合金板５０は、貫通孔１２ａの横の基板１２にネジ５１により機械的に固定され、基板１２を伝わったCPU１４の熱によって湾曲する。
【００８９】
CPU１４が発熱しておらずその温度が室温（２０℃）の場合は、基板１２の主面１２ｃを基準にした湾曲角度δは０°であり、貫通孔１２ａは形状記憶合金板５０によって塞がれる。
【００９０】
一方、CPU１４が室温よりも高い温度に発熱した場合には、湾曲角度δが０°よりも大きくなり、貫通孔１２ａに外気３０が流通するようになる。その結果、CPU１４は、基板１２の一方の主面１２ｂ上を流れた外気３０に加え、貫通孔１２ａを通った外気３０によっても冷却されるようになるので、CPU１４の温度を速やかに下げることができる。
【００９１】
上記のように湾曲角度δはCPU１４の発熱量の変動に応じて繰り返し変化するので、形状記憶合金板５０としては曲げ耐性に優れた合金膜を使用するのが好ましい。そのような合金としては、例えば、Ni-Ti合金、Ni-Ti-Fe合金、Ni-Ti-Cu合金、及びFe-Mn-Si合金等がある。また、形状記憶合金板５０の厚さは特に限定されないが、本実施形態では５００〜２０００μm程度とする。
【００９２】
上記のように形状記憶合金板５０を用いることで、電気的な制御を伴わずに湾曲角度δを調節することができるので、本実施形態では第１実施形態で使用した第１の温度センサ３１と第２の温度センサ３２が不要となり、装置構成を簡略化することが可能となる。
【００９３】
なお、形状記憶合金板５０に代えて、熱膨張率の異なる二枚以上の金属板を積層してなるバイメタル板を用いてもこれと同じ効果が奏される。そのようなバイメタル板は、例えば、マンガンの含有率の異なる鉄−ニッケル合金板を二枚以上積層して作製され得る。
【００９４】
また、基板１２は熱伝導性に優れた銅配線を複数積層してなるため、CPU１４の熱が基板１２を介して形状記憶合金板５０に効率よく伝わる。そのため、CPU１４の発熱量の変動に応じて速やかに形状記憶合金板５０が応答するようになり、貫通孔１２ａを通る外気３０の流量を速やかに調節することができる。
【００９５】
（５）第５実施形態
図１５は、本実施形態に係る隣接する二つのサーバブレード３の断面図である。
【００９６】
なお、図１５において第１〜第４実施形態で説明したのと同じ要素にはこれらの実施形態と同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００９７】
本実施形態では、隣接する筐体１１に共通の開口１１ａを形成すると共に、該開口１１ａにルーバ２１を設ける。ルーバ２１は、第１実施形態と同様にステッピングモータにより回転する。そして、各筐体１１内に設けられた第１及び第２の温度センサ３１、３２の検出温度に基づき、開口１１ａのルーバ２１の回転角度を制御する。
【００９８】
その回転角度の制御は、第１実施形態と同様に、温度−回転角度テーブル３９（図１０参照）に基づいてマネジメントブレード５が以下のようにして行う。
【００９９】
例えば、図の上側の筐体１１に設けられた第２の温度センサ３２の検出温度がT2であり、図の下側の筐体１１に設けられた第１の温度センサ３１の検出温度がT1のときは、温度差T1−T2に対応する回転角度θを温度−回転角度テーブル３９から取得する。
【０１００】
そして、取得した回転角度θだけ開口１１ａのルーバ２１を回転させることにより、図の上側の筐体１１を流れる外気３０の一部を開口１１ａを介して下側の筐体１１に取り込み、該筐体１１内のCPU１４の冷却を優先させる。
【０１０１】
このように隣接するサーバブレード３同士で外気３０の受け渡しを行うことにより、複数の筐体１１内での温度差が解消され、受け渡しを行わない場合に最も高温となっていた筐体１１内の温度が低くなる。ファン１０の回転数は、複数の筐体１１のうち最も温度が高いものに合わせて設定されるので、このように筐体１１間で温度差が解消されることでファン１０の回転数を落とすことができ、ファン１０による消費電力と騒音を抑えることが可能となる。
【０１０２】
なお、この例ではルーバ２１を用いたが、これに代えて第３実施形態で説明した人工筋肉を用いてもよい。
【０１０３】
（６）第６実施形態
上記した第１〜第５実施形態では、基板１２として両面配線基板を用いたが、以下のように片面配線基板を用いてもよい。
【０１０４】
図１６は、本実施形態に係るサーバブレード６０の断面図である。なお、図１６において第１〜第５実施形態で説明したのと同じ要素にはこれらの実施形態と同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【０１０５】
このサーバブレード６０は、筐体１１と、その中に収められた第１及び第２の片面配線基板６１、６２とを有する。そして、これらの基板６１、６２の各々の片方の主面６１ａ、６２ａにのみ、CPU１４、メモリモジュール１５、及びチップセット１６等の電子部品が搭載される。
【０１０６】
また、流出口３ｂの近傍の筐体１１には第１及び第２の温度センサ３１、３２が設けられており、各基板６１、６２のそれぞれの主面６１ａ、６２ａ上を通った外気３０の温度がこれらのセンサ３１、３２により測定される。
【０１０７】
更に、第２の片面配線基板６２は、外気３０が流通する貫通孔６２ｂとルーバ２１とを有する。ルーバ２１は、第１実施形態と同様にしてステッピングモータにより回転する。
【０１０８】
そして、各基板６１、６２に搭載された各電子部品１４〜１６のうち、CPU１４は貫通孔６２ｂよりも風下側に位置し、メモリモジュール１５とチップセット１６は貫通孔６２ｂａよりも風上側に位置する。
【０１０９】
本実施形態では、第１の温度センサ３１で測定された外気３０の温度T1と、第２の温度センサ３２で測定された外気３０の温度T2に基づき、第１実施形態と同様の方法で調節部２０のルーバ２１の回転角度θを制御する。
【０１１０】
これにより、第１の片面配線基板６１に搭載されたCPU１４の発熱量が第２の片面配線基板６１上のCPU１４よりも大きく、温度差T1−T2が０℃よりも大きくなった場合には、ルーバ２１の回転角度θが０°よりも大きくなる。その結果、第２の片面配線基板６２上を通った外気３０の一部が貫通孔６２ｂを通って第１の片面配線基板６１上に導かれ、該基板６１上のCPU１４を優先的に冷却することが可能となる。
【０１１１】
なお、この例ではルーバ２１を用いたが、これに代えて第３実施形態で説明した人工筋肉を用いてもよい。
【０１１２】
（７）第７実施形態
上記した第１〜第５実施形態では電子機器としてブレードサーバを例にして説明したが、本発明はこれに限定されず、以下のようにパーソナルコンピュータにも適用し得る。
【０１１３】
図１７は、本実施形態に係る電子機器の斜視図である。図１７において、第１〜第６実施形態で説明したのと同じ要素には第１実施形態と同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【０１１４】
この電子機器７０はパーソナルコンピュータであって、筐体７１、ハードディスクドライブ７２、及び光ディスクドライブ７３を有する。
【０１１５】
筐体７１の前面には流入口７１ａが形成されており、ファン７４により外気３０が流入口７１ａから筐体７１内に取り込まれる。取り込まれた外気３０は、筐体７１内の基板１２を冷却した後、筐体７１の背面に形成された流出口７１ｂから外部に排出される。
【０１１６】
基板１２には貫通孔１２ａとルーバ２１とが設けられており、基板１２の一方の主面１２ｂに搭載されたCPU１４が、貫通孔１２ａを通った外気３０によって冷却される。
【０１１７】
そして、主面１２ｂとは反対側の基板１２の主面上において、貫通孔１２ａよりも風上側の部分には、メモリモジュール１５とチップセット１６が搭載される。
【０１１８】
更に、基板１２よりも風下側の筐体７１には、基板１２の両主面のそれぞれの上を通った外気３０の温度を測定する第１及び第２の温度センサ３１、３２が設けられる。
【０１１９】
これらの温度センサ３１、３２による測定結果に基づき、第１実施形態と同様にしてルーバ２１の回転角度が調節され、開口１２ａを通る外気３０の流量が調節される。
【０１２０】
これにより、CPU１４の発熱量がメモリモジュール１５とチップセット１６の発熱量よりも大きい場合には、ルーバ２１の回転角度が大きくなって外気３０が開口１２ａを通るようになる。これにより、CPU１４の冷却が優先され、その温度を速やかに下げることができるようになる。
【０１２１】
なお、この例では調節部２０としてルーバ２１を用いたが、第３実施形態で説明した人工筋肉、若しくは第４実施形態で説明した形状記憶合金板又はバイメタル板を調節部２０として用いてもよい。
【０１２２】
以下に、本発明の諸態様を付記にまとめる。
【０１２３】
（付記１）  冷却用ガスが主面上を通過する基板と、
前記基板の一方の主面上に搭載された第１の電子部品と、
前記基板のうち、前記第１の電子部品よりも前記冷却用ガスの風下側である位置に設けられた貫通口と、
前記基板における前記一方の主面上または他方の主面上であって、前記貫通口よりも前記冷却用ガスの風下側に搭載された第２の電子部品と、
前記貫通口を通過する前記冷却用ガスの流量を変更可能な調節手段と
を有することを特徴とする回路基板。
【０１２４】
（付記２）  前記調節手段は、前記第２の電子部品を通過した冷却用ガスの温度を検出するセンサを有し、
前記センサからの出力に基づいて、前記貫通口を通過する前記冷却用ガスの流量を調節することを特徴とする付記１に記載の回路基板。
【０１２５】
（付記３）  前記調節手段は、一部が前記基板に固定され、前記一部を除く他の部分が前記貫通口を覆う板状の部材を有することを特徴とする付記２に記載の回路基板。
【０１２６】
（付記４）  前記板状の部材は人工筋肉であることを特徴とする付記３に記載の回路基板。
【０１２７】
（付記５）  前記調節手段は、一部が前記基板に固定され、前記一部を除く他の部分が前記貫通口を覆う板状の部材を有し、
前記部材は、バイメタル或いは形状記憶合金からなる部材であることを特徴とする付記１に記載の回路基板。
【０１２８】
（付記６）  前記調節手段は、前記貫通口を通過する前記冷却用ガスの流れを規制するルーバと、前記ルーバを回転させるモータとを有することを特徴とする付記２に記載の回路基板。
【０１２９】
（付記７）  前記第２の電子部品の発熱量が、前記第１の電子部品の発熱量よりも大きいことを特徴とする付記１〜６のいずれかに記載の回路基板。
【０１３０】
（付記８）  回路基板と、
前記回路基板を内部に搭載し、前記回路基板を冷却する冷却用ガスの流入口と流出口を備えた筐体と、
前記冷却用ガスを前記流入口から導入するファンと
を有し、
前記回路基板は、
前記冷却用ガスが主面上を通過する基板と、
前記基板の一方の主面上に搭載された第１の電子部品と、
前記基板のうち、前記第１の電子部品よりも前記冷却用ガスの風下側である位置に設けられた貫通口と、
前記基板における前記一方の主面上または他方の主面上であって、前記貫通口よりも前記冷却用ガスの風下側に搭載された第２の電子部品と、
前記貫通口を通過する前記冷却用ガスの流量を変更可能な調節手段と
を有することを特徴とする電子機器。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】図１は、第１実施形態に係る電子機器の斜視図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る電子機器の内部構造を説明するための斜視図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る電子機器の内部での外気の流れを説明するための断面図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る電子機器が備えるサーバブレードの一部切り欠き断面図である。
【図５】図５は、基板の他方の主面から見たサーバブレードの一部切り欠き断面図である。
【図６】図６（ａ）は図４のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図６（ｂ）は図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図７】図７は、外気の流れに沿ったサーバブレードの断面図である。
【図８】図８（ａ）、（ｂ）は、ルーバの回転角度の制御方法について説明するための断面図である。
【図９】図９は、第１実施形態に係る電子機器が備えるマネジメントブレードの機能ブロック図である。
【図１０】図１０は、温度−回転角度テーブルの一例を示す模式図である。
【図１１】図１１は、第２実施形態に係るサーバブレードの一部切り欠き断面図である。
【図１２】図１２は、第３実施形態に係るサーバブレードの拡大断面図である。
【図１３】図１３は、温度−湾曲角度テーブルの一例を示す模式図である。
【図１４】図１４は、第４実施形態に係るサーバブレードの拡大断面図である。
【図１５】図１５は、第５実施形態に係る隣接する二つのサーバブレードの断面図である。
【図１６】図１６は、第６実施形態に係るサーバブレードの断面図である。
【図１７】図１７は、第７実施形態に係る電子機器の斜視図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１…電子機器、１ａ…前面、２…シャーシ、３…サーバブレード、３ａ…流入口、３ｂ…流出口、４…スイッチブレード、５…マネジメントブレード、６…電源ユニット、７…ファンユニット、１０…ファン、１１…筐体、１２…両面配線基板、１２ａ…貫通孔、１２ｂ…両面配線基板の一方の主面、１２ｃ…両面配線基板の他方の主面、１４…CPU、１５…メモリモジュール、１６…チップセット、１８…マザーボード、２０…調節部、２１…ルーバ、２４…ステッピングモータ、２７、２８…ヒートシンク、３０…外気、３１…第１の温度センサ、３２…第２の温度センサ、３５…アナログ−デジタル変換部、３６…演算部、３７…記憶部、３８…出力部、３９…温度−回転角度テーブル、４０…人工筋肉、４１…電極、４３…温度−湾曲角度テーブル、５０…形状記憶合金板、５１…ネジ、６０…サーバブレード、６１…第１の片面配線基板、６２…第２の片面配線基板、７０…電子機器、７１…筐体、７１ａ…流入口、７１ｂ…流出口、７２…ハードディスクドライブ、７３…光ディスクドライブ、７４…ファン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2010027649.tif 000016
【図１５】
2010027649.tif 000017
【図１６】
2010027649.tif 000018
【図１７】
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