(57)【要約】  カードラックに回路カードを保持する方法および回路カードラックシステムは開示される。側方に配向されるクランピングスロットを有するカードラックは提供される。クランピングスロットは、少なくとも部分的には、温度収縮可能な材料から形成される。クランプ用側部領域を有する回路カードが提供される。クランプ用側部領域の少なくとも一部はクランピングスロットの中に挿入される。所定の温度差は、クランピングスロットの少なくとも一部の長手方向の寸法の減少を生じさせるように、クランピングスロットに与えられる。圧縮力は、クランピングスロットの熱膨張を通じて、長手方向においてクランピングスロット内に位置するクランプ用側部領域の部分に作用する。
2019500758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路カードをカードラックに保持する方法であって、
側方に配向されているクランピングスロットを備えるカードラックを提供する工程であって、前記クランピングスロットは、少なくとも部分的には、温度収縮可能な材料から形成される、カードラック提供工程と、
クランプ用側部領域を有する回路カードを提供する回路カード提供工程と、
前記クランプ用側部領域の少なくとも一部を前記クランピングスロットの中に挿入する挿入工程と、
前記クランピングスロットの少なくとも一部の長手方向の寸法の減少を生じさせるように、前記クランピングスロットに所定の温度差を与える温度差工程と、を備え、
前記クランピングスロットの熱膨張を通じて、長手方向において前記クランピングスロット内に位置する前記クランプ用側部領域の前記一部に対し圧縮力が作用する、方法。
【請求項２】
前記クランプ用側部領域に対し作用する前記圧縮力は、前記回路カードを前記カードラックに保持するのに十分である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記温度差工程は、前記クランピングスロットを冷却する工程を含み、前記クランピングスロットの前記熱膨張は負の熱膨張である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記カードラックの前記温度収縮可能な材料は第１の熱膨張係数を有する第１の温度収縮可能な材料であり、
前記回路カード提供工程は、少なくとも部分的には第２の温度収縮可能な材料から形成されている回路カードを提供する工程を含み、前記第２の温度収縮可能な材料は前記第１の温度収縮可能な材料とは異なり、かつ、前記第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有し、
前記方法は、長手方向において前記クランピングスロット内に位置する前記クランプ用側部領域の少なくとも一部の長手方向の寸法の減少を生じさせるように、前記クランプ用側部領域に所定の温度差を与える工程を含み、前記クランプ用側部領域の前記長手方向の寸法の熱的に誘導される減少は、前記クランピングスロットの前記長手方向の寸法の熱的に誘導される減少より小さい、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記カードラック提供工程は、側方に配向されており、側方に離間されており、長手方向において整合されている第１および第２のクランピングスロットを備えるカードラックを提供する工程を含み、前記第１および第２のクランピングスロットは各々、前記カードラックの開けたカード空間の側方の片側に配置され、前記第１および第２のクランピングスロットは各々、少なくとも部分的には、温度収縮可能な材料から形成され、
前記回路カード提供工程は、側方に離間された第１および第２のクランプ用側部領域を有するほぼ平坦な回路カードを提供する工程を含み、
前記挿入工程は、前記第１のクランピングスロットの中に前記第１のクランプ用側部領域の少なくとも一部を挿入し、前記第２のクランピングスロットの中に前記第２のクランプ用側部領域の少なくとも一部を挿入し、前記回路カードは、前記カードラックの前記開けたカード空間の少なくとも一部において側方に延びている、工程、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
回路カード提供工程は、側方に配向されている１つ以上の側端部を備えるほぼ平坦な回路カード本体を有する回路カードを提供する工程を含み、前記回路カードは前記側端部の少なくとも一部にほぼ沿って延びている端部フィーチャを備え、前記端部フィーチャは側方において前記回路カードに隣接する部分より実質的に大きい長手方向の厚さを有し、前記端部フィーチャは使用時の構成では前記クランピングスロットの中に少なくとも部分的に挿入されている、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ほぼ平坦なクランプ用側部領域を有する回路カードを提供する工程は、前記回路カード本体によって長手方向に分離されている回路カード頂面および底面を提供する工程を含み、前記端部フィーチャは前記回路カードの頂面および底面のうち選択された一方上に全体が配置されている、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ほぼ平坦なクランプ用側部領域を有する回路カードを提供する工程は、前記回路カード本体によって長手方向に分離されている回路カード頂面および底面を提供する工程を含み、前記端部フィーチャは前記回路カード頂面上に部分的に配置され、かつ、前記回路カード底面上に部分的に配置されている、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記挿入工程は、前記クランプ用側部領域の少なくとも一部と前記クランピングスロットの少なくとも一部との間にスペーサを介在させる工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記スペーサは、前記スペーサに直接隣接する前記クランピングスロットの少なくとも前記一部とは異なる熱膨張係数を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記クランピングスロットと前記クランプ用側部領域との間の所定の圧縮力を達成するように、前記温度収縮可能な材料と、前記クランピングスロットの寸法と、前記クランプ用側部領域の寸法と、前記温度差とのうちの１つ以上を構成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記クランピングスロットが、長手方向において前記クランピングスロット内に位置する前記クランプ用側部領域の前記一部に対し圧縮力を作用させているとき、前記クランピングスロットの少なくとも一部の長手方向の寸法を増加させ、それによって、作用している前記圧縮力を減少させるように、前記クランピングスロットに所定の温度差を与えることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
回路カードラックシステムにおいて、
側方に配向されているクランピングスロットであって、少なくとも部分的には、温度収縮可能な材料から形成される前記クランピングスロットを備えるカードラックと、
クランプ用側部領域を有する回路カードであって、前記クランプ用側部領域の少なくとも一部が前記クランピングスロットの中に挿入されている、使用時の構成を有する前記回路カードと、を備え、
前記回路カードが前記使用時の構成にあるとき、前記クランピングスロットに所定の温度差を与える温度差工程は、前記クランピングスロットの熱膨張を通じて前記クランピングスロットの少なくとも一部の長手方向の寸法の減少を生じさせ、したがって長手方向において前記クランピングスロット内に位置する前記クランプ用側部領域の前記一部に圧縮力を作用させる、回路カードラックシステム。
【請求項１４】
前記所定の温度差は負の温度差であり、前記クランピングスロットの前記熱膨張は負の熱膨張である、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記カードラックの前記温度収縮可能な材料は、第１の熱膨張係数を有する第１の温度収縮可能な材料であって、前記温度差は第１の温度差であり、
前記回路カードは、少なくとも部分的には第２の温度収縮可能な材料から形成され、前記第２の温度収縮可能な材料は前記第１の温度収縮可能な材料とは異なり、かつ、前記第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有し、
前記回路カードが前記使用時の構成にあるとき、前記第１の温度差および所定の第２の温度差のうち選択される１つを前記クランプ用側部領域に与える工程は、前記クランプ用側部領域の熱膨張を通じて前記クランプ用側部領域の少なくとも一部の長手方向の寸法の減少を生じさせ、前記クランプ用側部領域の前記長手方向の寸法の熱的に誘導される前記減少は、前記クランピングスロットの前記長手方向の寸法の熱的に誘導される前記減少よりも小さい、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記カードラックは、各々が前記カードラックの開けたカード空間の側方の片側に配置される、第１および第２の側方に配向されており、側方に離間されており、長手方向において整合されているクランピングスロットを備え、前記第１および第２のクランピングスロットは各々、少なくとも部分的には、温度収縮可能な材料から形成され、
前記回路カードは第１および第２の、側方に離間されているクランプ用側部領域を有する、ほぼ平坦な回路カードであって、
前記回路カードは、前記第１のクランプ用側部領域の少なくとも一部が前記第１のクランピングスロットの中に挿入され、かつ、前記第２のクランプ用側部領域の少なくとも一部が前記第２のクランピングスロットの中に挿入されている、使用時の構成を有し、前記回路カードは前記カードラックの前記開けたカード空間の少なくとも一部において側方に延びている、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１７】
前記回路カードは、側方に配向されている１つ以上の側端部および前記回路カード本体によって長手方向に分離されている回路カード頂面および底面を含むほぼ平坦な回路カード本体を有し、前記回路カードは前記側端部の少なくとも一部にほぼ沿って延びる端部フィーチャを備え、前記端部フィーチャは側方において隣接する前記回路カードの部分よりも実質的に大きな長手方向の厚さを有し、前記端部フィーチャは前記使用時の構成において前記クランピングスロットの中に少なくとも部分的に挿入され、
前記端部フィーチャは、
前記回路カード頂面および底面のうちの選択された１つの上に全体が位置するか、
前記回路カード頂面の上に部分的に位置するとともに前記回路カード底面に部分的に位置するか、
のいずれかである、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１８】
前記クランプ用側部領域の少なくとも一部と前記クランピングスロットの少なくとも一部との間に介在するスペーサを含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１９】
前記スペーサは、前記スペーサに直接隣接する前記クランピングスロットの少なくとも前記一部とは異なる熱膨張係数を有する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記クランピングスロットと前記クランプ用側部領域との間の所定の圧縮力を達成するための、前記温度収縮可能な材料、前記クランピングスロットの寸法、前記クランプ用側部領域の寸法、および前記温度差の１つ以上を構成することを含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項２１】
前記クランピングスロットの表面積の大部分と、前記クランプ用側部領域の表面積の大部分とは、それらの間での熱エネルギー移動の所定の速度を達成するように熱的な接触にある、請求項１３に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、装置と回路カードラックシステムの使用方法とに関し、より詳細には、回路カードラックシステムと回路ラックに回路カードを保持する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超伝導スーパーコンピュータなどの低温用途のためのカードラックにモジュール（例えば、チップキャリア回路カード、プリント配線板など）を設置することが望ましい場合がある。本使用用途において、大きなモジュールを収容することと、カードとラックとの間に一様なクランピング力を提供することと、の両方が望ましい場合がある。このカードラックは低温の温度（例えば約１２３Ｋ以下）でクランピング力を保つ必要があり、ラックと該ラックによって保持されるカードとの間の熱抵抗が低い必要がある。所望の熱的性能は、カードとカードラックとの間の一様な接触圧によって達成されることができる。
【０００３】
モジュール／カードラックの設置に関する現在の最新技術のアプローチは、ウェッジロックの使用を含む。そうしたウェッジロックは一般に知られた組立品において用いられている。ウェッジロックアプローチの制約は、カードラックとモジュール／カードとの両方が、使用環境において所望の熱伝導率を達成するように同じ材料である必要があることである。さらに、ウェッジロックシステムは、複数の非常に小さな詰材（シム）またはくさび（ウェッジ）を必要として、システムの組立の複雑さを増す。カードラックシステムの特定の例では複数のウェッジロックが必要とされるので、ウェッジロックはとても高価でもある。ウェッジロックが正しく機能しない（例えば意図されたようにクランプしない）または所定の位置から外れて配置される（例えば、緩んだ状態になり、システムにおいて電気的な接続を妨げる）とすれば、システムに不利な影響を与える危険もある。最後に、ウェッジロックがカードスロットに沿って別々の位置に存在するので、カードスロットの長さに沿って高い／低いクランピング力の領域が存在し、また、カードスロットに沿ってウェッジロックが不連続に配置されているので、モジュールとカードラックとの間の熱伝導が比較的小さい。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１Ａ】発明の一態様の概略的な部分側面図。
【図１Ｂ】図１Ａの態様の概略的な部分上面図。
【図２Ａ】図１Ａの態様の概略的な側面図。
【図２Ｂ】図２Ａの態様の概略的な上面図。
【図３Ａ】第１部品選択肢の場合の図１Ａの態様の概略的な側面図。
【図３Ｂ】図３Ａの上面斜視図。
【図４Ａ】第２部品選択肢の場合の図１Ａの態様の概略的な側面図。
【図４Ｂ】図４Ａの上面斜視図。
【図５Ａ】第３部品選択肢の場合の図１Ａの態様の概略的な側面図。
【図５Ｂ】図５Ａの上面斜視図。
【図６Ａ】第４部品選択肢の場合の図１Ａの態様の概略的な側面図。
【図６Ｂ】図６Ａの上面斜視図。
【図７】図６Ａの態様の側面斜視図。
【図８】図１Ａの態様の任意の構成の一連の動作を示す図。
【図９】図１Ａの態様の任意の構成の一連の動作を示す図。
【図１０】図１Ａの態様の任意の構成の一連の動作を示す図。
【図１１】図１Ａの態様の任意の構成の一連の動作を示す図。
【図１２】図１Ａの態様の任意の構成の動作の方法を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
一実施形態において、回路カードをカードラックに保持する方法を開示する。側方に配向されているクランピングスロットを備えるカードラックが提供される。クランピングスロットは、少なくとも部分的には、温度収縮可能な材料から形成される。クランプ用側部領域を有する回路カードが提供される。クランプ用側部領域の少なくとも一部はクランピングスロットの中に挿入される。所定の温度差は、クランピングスロットの少なくとも一部の長手方向の寸法の減少を生じさせるように、クランピングスロットに与えられる。クランピングスロットの熱膨張を通じて、長手方向においてクランピングスロット内に位置するクランプ用側部領域の部分に対し圧縮力は作用する。
【０００６】
一実施形態において、回路カードラックシステムが提供される。カードラックは側方に配向されているクランピングスロットを備える。クランピングスロットは、少なくとも部分的には、温度収縮可能な材料から形成される。回路カードはクランプ用側部領域を有する。回路カードは、クランプ用側部領域の少なくとも一部がクランピングスロットの中に挿入されている、使用時の構成を有する。回路カードが使用時の構成にあるとき、クランピングスロットに所定の温度差を与えることによって、クランピングスロットの熱膨張を通じてクランピングスロットの少なくとも一部の長手方向の寸法の減少を生じさせ、したがって長手方向においてクランピングスロット内に位置するクランプ用側部領域の一部に対し圧縮力を作用させる。
【０００７】
本技術は、任意の組み合わせで、下記の特徴を含むか、下記の特徴のみからなるか、または、本質的に下記の特徴からなる。
図面のうちのいくつかでは部品間に隙間を含む場合があるが、図面は概略的なものであること、またそれらの隙間は図示を容易にするために含まれることが理解される。現実には、これらの部品間に隙間が実際にあってもなくてもよく、図面における隙間の存在または不在に関わらず、当業者は、図示された部品の特定の動作状態についての特定の使用環境における隙間の存在または不存在を容易に判断する（随意では本出願の文章および図面を参照して）ことができる。
【０００８】
１つの要素が別の要素「上にある」、別の要素に「取り付けられている」、別の要素に「接続されている」、別の要素に「連結されている」、別の要素「と接触している」などとして参照されるとき、それは直接、その別の要素上にある、別の要素に取り付けられている、別の要素に接続されている、別の要素に連結されている、または別の要素と接触していることも可能であるし、中間の要素が存在していてもよいことが理解される。対照的に、１つの要素が、例えば、別の要素「上に直接ある」、別の要素に「直接取り付けられている」、別の要素に「直接接続されている」、別の要素に「直接連結されている」、または別の要素「と直接接触している」として参照されるとき、中間の要素は存在しない。また、別のフィーチャに「直接隣接して」配置されている構造またはフィーチャに対する参照は、その隣接するフィーチャの上を覆う部分または下に位置する部分を有する場合がある一方、別のフィーチャに「隣接して」配置されている構造またはフィーチャは、その隣接するフィーチャの上を覆う部分または下に位置する部分を有しない場合もあることが、当業者には認識される。
【０００９】
「下」、「下方」、「下部」、「上方」、「上部」などといった空間的な相対語は、本明細書では、図面において示されている１つの要素またはフィーチャと別の要素またはフィーチャとの関係を記述するための記載を容易にするように用いられる場合がある。それらの空間的な相対語は、図に示された向きに加えて、使用または動作中のデバイスの異なる向きを含みうることが理解される。例えば、図におけるデバイスが反転されている場合、他の要素またはフィーチャの「下」または「下方」として記述される要素は、それらの他の要素またはフィーチャの「上方」を向く。
【００１０】
「第１」、「第２」などの言葉は様々な要素を記述するために本明細書において用いられる場合があるが、それらの要素はそれらの言葉によって限定される必要はないということが理解される。それらの言葉は１つの要素を別の要素と区別するために用いられるに過ぎない。したがって、以下に説明される「第１」要素は、本開示の教示から逸脱することなく「第２」要素と称されることもありうる。一連の動作（またはステップ）は、特別に示されない限り、請求項または図に示された順序に限定されない。
【００１１】
図１Ａ−図１Ｂは回路カードラックシステム１００を示す。カードラック１０２は側方に配向されているクランピングスロット１０４を備える。側方方向はＬＡで示され、また図１Ａの向きにおいて左右方向であって、図１Ｂの向きにおいてページの面内である。長手方向（ＬＯ）は、図１Ａの向きにおいて側方方向とほぼ垂直、すなわち上下方向である。クランピングスロット１０４は、少なくとも部分的には、温度収縮可能な材料から形成される。
【００１２】
回路カード１０６はクランプ用側部領域１０８を有する。図面に概略的に示される回路カード１０６の組立はヒートシンクまたは他の機構を備えることが想定される。「回路カード」という言葉は、１以上の回路が配置されるまたは配置可能であるカードまたは基板と、そのカードまたは基板自体に関連する分野の当業者により認識される任意の所望の追加の構造とを一般に参照するために本明細書において用いられる。
【００１３】
回路カード１０６は、図１Ａ−図１Ｂに示す片側設置または片持ち梁設置など、クランプ用側部領域１０８の少なくとも一部がクランピングスロット１０４の中に挿入されている、使用時の構成を有する。回路カード１０６は、ほぼ平坦な回路カード本体１１０を有してよい。この回路カード本体１１０は、側方に配向されている１つ以上の側端部１１２と、回路カード頂面１１４および回路カード底面１１６を含む。回路カード頂面１１４および回路カード底面１１６は、回路カード本体１１０によって長手方向に分離されている。随意では、回路カード本体１１０の周囲の全部または一部（図１Ｂに側方平面におけるほぼ直線で囲まれたフットプリントとして示されているような）は、「側端部」１１２であってよく、当業者は特定の回路カード１０６のどの部分が「側端部」１１２の機能を果たすのかを理解する。
【００１４】
側端部１１２の少なくとも一部は、クランプ用側部領域１０８に含まれる。さらに、回路カードラックシステム１００の大抵の使用環境について、回路カードの頂面１１４および底面１１６の少なくとも一部は、クランプ用側部領域にも含まれる。一般原則として、クランプ用側部領域１０８は、クランピングスロット１０８の凹部内に位置し、随意ではクランピングスロット１０８の側方の深さに対する直接関係を有する、回路カード１０６の一部である。当業者は、回路カードラックシステム１００の特定の使用環境について「クランプ用側部領域」１０８の境界を判断することができるであろう。
【００１５】
図２Ａ−図２Ｂは、図１Ａ−図１Ｂの片持ち梁を用いた構成の代わりに、回路カード１０６がカードラック１０２によって両側で支えられるということを除いて、図１Ａ−図１Ｂと同様である。カードラック１０２は図２Ａ−図２Ｂにおいて異なる構造であるように概略的に示されるが、カードラック１０２が単一の構造の一部であり得ることも想定される。図１Ａ−図１Ｂの場合と同様に、図２Ａ−図２Ｂの回路カードラックシステム１００は、各々が別個の回路カード１０６と関連する複数のクランピングスロット１０４を有するように示される。しかし、任意の数のクランピングスロット１０４、回路カード１０６、またはその両方が、単一の回路カードラックシステム１００に対し提供され得ることと、特定の回路カードラックシステム１００ではクランピングスロット１０４の数と回路カード１０６の数とが直接対応する必要がないこととが想定される。
【００１６】
特に図２Ａをさらに参照すると、カードラック１０２は、この図に示されているように、それぞれ側方に配向されており、側方に離間されており、長手方向において整合されている、第１および第２のクランピングスロット１０４’および１０４”を備えてよい。（「プライム」および「ダブルプライム」符号は、１つの種類としては、そうした上付きの符合がない場合に要素番号によって一般に示される、番号の付いた要素のうちの特定のものの一部を示すために、本明細書において使用される。）
第１のクランピングスロット１０４’および第２のクランピングスロット１０４”は各々、カードラック１０２の開けたカード空間１１８の側方の片側に配置される。存在する場合、第１クランピングスロット１０４’および第２のクランピングスロット１０４”は各々、少なくとも部分的には、温度収縮可能な材料から形成されてよい。本例において、回路カード１０６は、側方に離間された第１のクランプ用側部領域１０８’および第２のクランプ用側部領域１０８”を有するほぼ平坦な回路カード１０６’である。図２Ａ−図２Ｂに示す回路カード１０６’は、第１のクランプ用側部領域１０８’の少なくとも一部が第１のクランピングスロット１０４’の中に挿入され、かつ、第２のクランプ用側部領域１０８”の少なくとも一部が第２のクランピングスロット１０４”の中に挿入されている使用時の構成を有する。本例において、回路カード１０６’はカードラック１０２の開けたカード空間１１８の少なくとも一部において側方に延びている。
【００１７】
以下でさらに説明するように、また任意の回路カードラックシステム１００（本明細書において回路カードラックシステム１００が示されている図面にかかわらず）を参照すると、クランピングスロット１０４は、少なくとも部分的には、温度収縮可能な材料から形成されているので、回路カード１０６が使用時の構成（すなわち、所望の量のクランプ用側部領域１０８が対応するクランピングスロット１０４の中に挿入されている状態）にあるとき、クランピングスロット１０４に所定の温度差を与えることによって、クランピングスロット１０４の熱膨張を通じてクランピングスロット１０４の少なくとも一部の長手方向の寸法の減少を生じさせる。クランピングスロット１０４のこの寸法の減少は、長手方向においてクランピングスロット１０４内に位置するクランプ用側部領域１０８の部分に対し圧縮力を作用させる。大抵の使用環境について、この圧縮力はほぼ長手方向に方向づけられる。しかしながら、側方に配向されている圧縮力は、これに加えてまたは代えて、所望に応じて「盲端」の（図１Ａの向きでは左に向かって）側方方向の寸法の減少、クランピングスロット１０４の１つ以上の端面（存在するとき）の側方方向の寸法の減少、またはその両方によってなど、クランプ用側部領域１０８に対し作用することが想定される。
【００１８】
この所定の温度差は、所望に応じて正（加熱）または負（冷却）の温度差であってよい。例えば、低温の使用環境では、温度差は負となる。同様に、クランピングスロット１０４の熱膨張は負の熱膨張（すなわち収縮）であってよい。所定の温度差は、次に限定されないが、カードラック１０２における冷却／加熱チャネル、回路カードラックシステム１００全体の所望の加熱／冷却エネルギーへの露出、熱サイホン、低温液体、希釈冷凍、ギフォード・マクマホン（ＧＭ）低温冷凍機またはパルスチューブ低温冷凍機、加熱／冷却剤（例えば液体窒素）に対するクランピングスロット１０４の少なくとも一部の局所的な暴露、またはこれらまたは他の温度差発生機構の任意の組み合わせなど、任意の所望の方法において提供されてよい。
【００１９】
当業者は、所望に応じて、温度収縮可能な材料、クランピングスロット１０４のいずれかの寸法、クランプ用側部領域１０８のいずれかの寸法、およびクランピングスロット１０４とクランプ用側部領域１０８との間の所定の圧縮力を達成するための温度差のうちの１つ以上を設定することができる。
【００２０】
一例として、カードラック１０２の少なくともクランピングスロット１０４部分および回路カード１０６の少なくともクランプ用側部領域１０８は、異なる熱膨張率（「ＣＴＥ」）を有する異なる材料から製造される。例えば、回路カード１０６は鋼から製造され、カードラック１０２はアルミニウムから製造されることができる。室温において、クランプ用側部領域１０８は、きつい滑り嵌め（例えば、約０．２５４ｍｍ（０．０１０”）のそれらの間の隙間）でクランピングスロット１０４に摺入出される。しかし、クランプ用側部領域１０８とクランピングスロット１０４との間の隙間は、異なる材料の使用によって、所望の相互の摺動作用（例えば、回路カード１０６をカードラック１０２に関して摺動させることを困難または容易にすること）を調節できることが理解される。
【００２１】
回路カードラックシステム１００が低温の温度まで冷却されるとき、ＣＴＥの違いのために、カードラック１０２の大きさは回路カード１０６よりも大きな速度で減少する。回路カードラックシステム１００は「セルフタイトニング」式であるので、ウェッジロックシステムのように、事前にきつくされている（したがって冷却／加熱サイクルを通じて、より大きな熱応力が生じる）必要はない。
【００２２】
回路カードラックシステム１００のためのいくつかの使用用途において、クランプ用側部領域１０８は比較的一定な寸法を保ってよいということもさらに想定される。一般に、クランピングスロット１０４の形状はその初期長に比例して減少する。これは、クランピングスロット１０４の長手方向の寸法は側方方向の寸法よりもはるかに大きいので、クランピングスロット１０４の長手方向の寸法はより大きな総量だけ減少するということを意味する。
【００２３】
クランピングが始まるまで、熱的不整合による応力により生じる圧縮力が回路カード１０６に加えられることはない。回路カード１０６をクランプすると、クランピングスロット１０４およびクランプ用側部領域１０８の材料のＣＴＥによって、またそれら２つの構造間の初期隙間状態によって決定される、予測された温度が開始する。所望のクランピング力が存在するとき、熱的性能は実現され、熱応力によって誘導されるクランピング力がクランプ用側部領域１０８に適用される。このクランピング力（すなわち、クランピングスロット１０４においてクランプ用側部領域１０８を保持するように作用する、熱的に誘導される圧縮力）は、少なくとも部分的には、材料のＣＴＥ、初期隙間、および材料の弾性率（ヤング率）によって決定される。
【００２４】
言い換えれば、カードラック１０２の温度収縮可能な材料は第１の熱膨張係数を有する第１の温度収縮可能な材料であってよく、温度差は第１の温度差である。次に、回路カード１０６は、少なくとも部分的には第２の温度収縮可能な材料から形成されてよく、第２の温度収縮可能な材料は第１の温度収縮可能な材料とは異なり、かつ、第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する。回路カードが図１Ａ−図２Ｂに示すように使用時の構成にあるとき、第１の温度差と所定の第２の温度差とのうちの選択される１つは、クランプ用側部領域１０８の熱膨張（負の熱膨張であり得る）を通じてクランプ用側部領域１０８の少なくとも一部の長手方向の寸法の減少を生じさせるように、クランプ用側部領域１０８に与えられてよい。クランプ用側部領域１０８の長手方向の寸法の熱的に誘導される減少は、クランピングスロット１０４の対応する部分の長手方向の寸法の熱的に誘導される減少より小さい。この方法では、クランピングスロット１０４とクランプ用側部領域１０８との間の熱膨張の不整合は、クランピングスロット１０４内のクランプ用側部領域１０８の部分に対し、回路ラック１０２における回路カード１０６を保持するのに十分な圧縮力を作用させる。
【００２５】
ここで図３Ａ−図７を参照すると、回路カードラックシステム１００のための様々な選択肢が示される。図３Ａ−図４Ｂにおいて、回路カード１０６は、側端部１１２の少なくとも一部にほぼ沿って延びる端部フィーチャ３２０を備える。例えば、端部フィーチャ３２０は、以前に使用された回路カード１０６を回路カードラックシステム１００で使用するように適合させることを可能とする「ウェッジロック置換」適合品であることができる。端部フィーチャ３２０は側方において隣接する回路カード１０６の部分よりも実質的に大きな長手方向の厚さを有する。すなわち、端部フィーチャ３２０は、側方方向において端部フィーチャ３２０から内側に位置する回路カードの一部１０４よりも実質的に局所的に厚い。なお、四角の端部フィーチャ３２０が示されているが、端部フィーチャ３２０は残りの回路カード頂面１１４、底面１１６、またはその両方に対してより緩やかに遷移してよいことも想定される。（さらに、「回路カード頂面１１４、底面１１６、またはその両方」は、回路基板がマウントされ／ラミネートされているヒートシンク、または一般的な「回路カード」要素を構成する任意の他の関連した構造を備えることができるということに留意されたい。）図３Ａ−図４Ｂに示すように、端部フィーチャ３２０は使用時の構成ではクランピングスロット１０４の中に少なくとも部分的に挿入されてよい。
【００２６】
図３Ａ−図３Ｂおよび図４Ａ−図４Ｂに示す配置間の相違について、前者では、端部フィーチャ３２０は部分的に回路カード頂面１１４上におよび部分的に回路カード底面１１６上にあり、このようにクランピングスロット１０４の頂面と底面との間で回路カード１０６の大部分は長手方向に「宙に浮いて」いる、すなわち、「面内に」ある。対照的に後者の図では、端部フィーチャ３２０は回路カードの頂面１１４および底面１１６の選択された一方に全体があり、このように回路カード頂面１１４および底面１１６の他方をクランピングスロット１０４のそれぞれの頂面または底面に「ピン留め」している。図４Ａ−図４Ｂは回路カード頂面１１４上にあるときの端部フィーチャ３２０を示すが、基本的に図４Ａ−図４Ｂの見方を反転して、代えて回路カード底面１１６に端部フィーチャ３２０があることが可能である。
【００２７】
ここで図５Ａ−図７を参照すると、１つ以上のスペーサ５２２はクランプ用側部領域１０８の少なくとも一部とクランピングスロット１０４の少なくとも一部との間に介在することができる。例えば、図５Ｂおよび図６Ｂに示すように、複数の比較的小さなスペーサ５２２がクランプ用側部領域１０８に沿って一列に並べられることができ、これによって、スペーサ５２２とクランプ用側部領域１０８との間の境界面の長さにおけるフレキシビリティを可能とする。随意で、示すように、ラック開口５２４は、クランピングスロット１０４と反対側のカードラック１０２の片側からスペーサ５２２へ接近することを容易にするため、カードラック１０２に対し提供されることができる。
【００２８】
図５Ａ−図５Ｂおよび図６Ａ−図６Ｂはそれぞれ、スペーサ５２２を備える端部フィーチャ３２０の２つの異なる構成を示す。しかしながら、１つ以上のスペーサ５２２が端部フィーチャ３２０なしで回路カード１０６に提供されることも想定される。
【００２９】
図７に示されるように、スペーサ５２２は、存在するとき、クランプ用側部領域１０８によって占有されないクランピングスロット１０４の部分を少なくとも部分的に占有するために用いられ得るＬ字型（または所望に応じて任意の他の形状）の「詰材（シム）」型構造であってよい。例えば、示すように、スペーサ５２２は、クランプ用側部領域１０８をクランピングスロット１０４の１つの面に長手方向に押し付けることによって、回路カード１０６を「寄り添わせる（ｓｎｕｇ  ｕｐ）」ために用いられる。これによって回路カードラックシステム１００の構造間に様々な寸法の許容差を可能とすることができ、単一のカードラック１０２構成に、様々な厚さ、または異なって構成された回路カード１０６を使用することも容易とする。
【００３０】
スペーサ５２２は、存在するとき、クランピングスロット１０４とクランプ用側部領域１０８とのうちの一方または両方と同じ材料で構成されてよく、またはどちらとも異なる材料から構成されてよい。例えばスペーサ５２２は、アメリカ合衆国デラウェア州ウィルミントンのデュポンＵＳＡから入手可能な、デルリン（Ｄｅｌｒｉｎ）（登録商標）アセタールホモポリマー樹脂から製造されてよい。スペーサ５２２は、少なくともスペーサ５２２に直接隣接するクランピングスロット１０４の部分とは異なるＣＴＥを有してよい。例えば、デルリン（登録商標）スペーサは、室温でクランピングスロット１０４とクランプ用側部領域１０８との間の大きな隙間を可能とすることを容易にする大半の金属よりも大きなＣＴＥを有し、このようにカードラック１０２の中への回路カード１０６の摺入を容易にする。
【００３１】
図８−図１１は、回路カードラックシステム１００の一連の使用の例を示す。図８において、回路カード１０６は、クランピングスロット１０４の中にクランプ用側部領域１０８の位置を定めるため、カードラックの中に置かれる（例えば、カードラックの中へと摺動する）。図９に示すように、クランプ用側部領域１０８とクランピングスロット１０４との隙間「Ｇ」が存在し、その隙間「Ｇ」は回路カード１０６が所望の使用時の構成に調節されることを可能にする。
【００３２】
図１０において、所定の温度差「Ｔ」が任意の適切な方法でクランピングスロット１０４の少なくとも一部に与えられ、また随意ではクランプ用側部領域１０８の少なくとも一部にも与えられる。この所定の温度差はクランピングスロット１０４の少なくとも一部の長手方向の寸法の減少を生じさせ、したがって図１１に示すようにクランピングスロット１０４の熱膨張（この場合もまた負の熱膨張であることができる）を通じて、長手方向においてクランピングスロット１０４内に位置するクランプ用側部領域１０８の一部に対し圧縮力「Ｆ」を作用させる。回路カードラックシステム１００の大抵の使用環境について、回路カード１０６をカードラック１０２に保持するための、クランプ用側部領域１０８の部分に対して作用する十分な圧縮力がある。
【００３３】
回路カード１０６が圧縮力Ｆのもとで保持されることが所望される限り、所定の温度差Ｔは、圧縮力Ｆを保つために（随意では回路カードラックシステム１００の特定の寸法および材料との関連において）選ばれる定常状態温度に保たれることができる。クランピングスロット１０４が、長手方向においてクランピングスロット１０４内に位置するクランプ用側部領域１０８の部分に対し圧縮力Ｆを作用させているとき、この圧縮力Ｆは、クランピングスロット１０４の少なくとも一部の長手方向の寸法を増加させ、またそれによって、作用している圧縮力を減少させるように、クランピングスロット１０４に所定の温度差を与えることにより減少しうる。すなわちクランピングプロセスは逆になる。圧縮力Ｆが十分に減少すると、回路カード１０６をカードラック１０２から外すことができる。
【００３４】
図１２は回路カードラックシステム１００の一連の動作例の少なくとも一部を示しているフローチャートである。第１の実行ブロック１２２６において、側方に配向されているクランピングスロット１０４を備えるカードラック１０２が提供される。第２の実行ブロック１２２８において、クランプ用側部領域１０８を有する回路カード１０６が提供される。第３の実行ブロック１２３０において、回路カード１０６のクランプ用側部領域１０８の少なくとも一部がカードラック１０２のクランピングスロット１０４の中に挿入される。第４の実行ブロック１２３２において、クランピングスロット１０４の少なくとも一部の長手方向の寸法の減少を生じさせるために、所定の温度差がクランピングスロットに与えられる。次に圧縮力Ｆが、クランピングスロット１０４の熱膨張を通じて、長手方向においてクランピングスロット１０４内に位置するクランプ用側部領域１０８の部分に対し、作用する。
【００３５】
上の記載は、クランプ用側部領域１０８およびクランピングスロット１０４がそれぞれ同質の温度収縮可能な材料からなるということを前提とする。しかしながら、クランプ用側部領域１０８と、クランピングスロット１０４とのうち一方または両方は、さらにまたはこれに代えて材料（例えば、一群の異なる材料、積層プラスチック、合金、複合材料、または任意の他の複数の材料の組合せ）の組合せからなることができ、したがって関連するＣＴＥは特定のクランピング結果に「調和」し得ることが想定される。
【００３６】
クランプ用側部領域１０８とクランピングスロット１０４との間で生じる圧縮力に加えて、この接続は回路カード１０６とカードラック１０２との間の熱エネルギー移動を補助するための広い面積の境界面を提供することを補助することもできる。従来のウェッジロックとしては、カードラックに押しつけられている材料は主要な熱の境界面を提供する。ウェッジロックを通じた使用法は、余分な面抵抗を含み、また減少した断面を有する（ウェッジロックは接合を可能とするために中空部を有する）ので、劣った熱経路である。この問題は、クランプ用側部領域１０８とクランピングスロット１０４との間の面接触を一定かつ比較的大きくすることによって軽減する。対照的に、回路カードラックシステム１００の回路カードのクランピングスロット１０４の表面積の大部分と、クランプ用側部領域１０８の表面積の大部分とは、それらの間での熱エネルギー移動の所定の速度を達成するように熱的に接触しており、この熱エネルギー移動の所定の速度は、周知のウェッジロッククランピングシステムを用いる熱経路を通して達成可能な同様の速度よりも有意に大きい。
【００３７】
本開示の態様は、上記の実施形態例を参照して特別に示され記載されるが、様々な追加の実施形態が想定されてよいということが当業者によって理解される。例えば、装置を用いるための上記の特定の方法は単なる例証に過ぎない。すなわち当業者は任意の数の道具、ステップの順序、または上記の装置を配置するための他の手段／選択肢、またはそれらの構成要素であって本明細書に示されたものおよび記載されたものとほぼ類似した位置の中のものを容易に判断することができる。記載された構造および構成要素のうちどれでも、１単位のまたはモノリシックの要素として完全に形成され、または任意の適切な在庫品またはあつらえの構成要素と、適切な材料または材料の組合せとのうちの一方または両方を含むこれらの構成のいずれかを備える別個のサブコンポーネントから構成されうる。記載された構造及び構成要素のどれも、特定の使用環境にとって所望に応じて使い捨てまたは再利用可能であることができる。任意の構成要素は、材料、構成、１つ以上の寸法、またはその構成要素に付属するものなど、特定の使用環境について類似する構成要素のアレイから１つの構成要素を選択しているときに、ユーザを手助けするユーザ知覚可能な符号を示すために、ユーザ知覚可能な印が提供される。操作される構造が実際に、構造が所定の状態に達する直前になってようやく「前決定」が作られる状態に達する前に、「所定の」状態はいつでも決定されてよい。本明細書に記載されるある種の構成要素は特定の幾何学的な形状を有するものとして示されるが、本開示の全ての構造は任意の適切な形状、大きさ、構成、相互関係、断面積、または特定の用途にとって所望に応じた任意の他の物理的な特徴を有するように示される。任意の他の実施形態または構成に、その他の実施形態および構成の全てに関して説明される全ての選択肢を有するように本明細書で説明される実施形態および構成の各々を記載することは非現実的となるので、一実施形態または構成を参照して任意の構造または特徴が、個々にまたは他の構造または特徴との組み合わせで提供されうる。これらの特徴のどれでも組み込む装置または方法は、下記の請求項および請求項の任意の相当物に基づいて判断されるように、本開示の範囲に該当することが理解される。
【００３８】
他の態様、目的、および利点は図面、開示、および添付される請求項の検討から得ることができる。
【図１Ａ】
2019500758.tif 000003
【図１Ｂ】
2019500758.tif 000004
【図２Ａ】
2019500758.tif 000005
【図２Ｂ】
2019500758.tif 000006
【図３Ａ】
2019500758.tif 000007
【図３Ｂ】
2019500758.tif 000008
【図４Ａ】
2019500758.tif 000009
【図４Ｂ】
2019500758.tif 000010
【図５Ａ】
2019500758.tif 000011
【図５Ｂ】
2019500758.tif 000012
【図６Ａ】
2019500758.tif 000013
【図６Ｂ】
2019500758.tif 000014
【図７】
2019500758.tif 000015
【図８】
2019500758.tif 000016
【図９】
2019500758.tif 000017
【図１０】
2019500758.tif 000018
【図１１】
2019500758.tif 000019
【図１２】
2019500758.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月29日(2018.6.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路カードをカードラックに保持する方法であって、
側方に配向されているクランピングスロットを備えるカードラックを提供する工程であって、前記クランピングスロットは、少なくとも部分的には、温度収縮可能な材料から形成される、カードラック提供工程と、
クランプ用側部領域を有する回路カードを提供する回路カード提供工程と、
前記クランプ用側部領域の少なくとも一部を前記クランピングスロットの中に挿入する挿入工程と、
前記クランピングスロットの少なくとも一部の長手方向の寸法の減少を生じさせるように、前記クランピングスロットに所定の温度差を与える温度差工程と、を備え、
前記クランピングスロットの熱膨張を通じて、長手方向において前記クランピングスロット内に位置する前記クランプ用側部領域の前記一部に対し圧縮力が作用する、方法。
【請求項２】
前記温度差工程は、前記カードラックにおける冷却／加熱チャネルと、回路カードラックシステム全体の所望の加熱／冷却エネルギーへの露出と、熱サイホンと、低温液体と、希釈冷凍と、ギフォード・マクマホン（ＧＭ）低温冷凍機またはパルスチューブ低温冷凍機と、加熱／冷却剤に対する前記クランピングスロットの少なくとも一部の局所的な暴露と、のうちの１つ以上を介して前記クランピングスロットに所定の温度差を与える工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記クランプ用側部領域に対し作用する前記圧縮力は、前記回路カードを前記カードラックに保持するのに十分である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記温度差工程は、前記クランピングスロットを冷却する工程を含み、前記クランピングスロットの前記熱膨張は負の熱膨張である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記負の熱膨張によって、前記クランピングスロットの少なくとも一部における長手方向の寸法の前記減少が生じ、前記クランピングスロットを長手方向において前記クランピングスロット内に位置する前記クランプ用側部領域の前記一部と圧縮によって接触させ、前記クランピングスロットと長手方向において前記クランピングスロット内に位置する前記クランプ用側部領域との間の寸法の不整合によって前記圧縮力が生じる、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記カードラックの前記温度収縮可能な材料は第１の熱膨張係数を有する第１の温度収縮可能な材料であり、
前記回路カード提供工程は、少なくとも部分的には第２の温度収縮可能な材料から形成されている回路カードを提供する工程を含み、前記第２の温度収縮可能な材料は前記第１の温度収縮可能な材料とは異なり、かつ、前記第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有し、
前記方法は、長手方向において前記クランピングスロット内に位置する前記クランプ用側部領域の少なくとも一部の長手方向の寸法の減少を生じさせるように、前記クランプ用側部領域に所定の温度差を与える工程を含み、前記クランプ用側部領域の前記長手方向の寸法の熱的に誘導される減少は、前記クランピングスロットの前記長手方向の寸法の熱的に誘導される減少より小さい、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記カードラック提供工程は、側方に配向されており、側方に離間されており、長手方向において整合されている第１および第２のクランピングスロットを備えるカードラックを提供する工程を含み、前記第１および第２のクランピングスロットは各々、前記カードラックの開けたカード空間の側方の片側に配置され、前記第１および第２のクランピングスロットは各々、少なくとも部分的には、温度収縮可能な材料から形成され、
前記回路カード提供工程は、側方に離間された第１および第２のクランプ用側部領域を有するほぼ平坦な回路カードを提供する工程を含み、
前記挿入工程は、前記第１のクランピングスロットの中に前記第１のクランプ用側部領域の少なくとも一部を挿入し、前記第２のクランピングスロットの中に前記第２のクランプ用側部領域の少なくとも一部を挿入し、前記回路カードは、前記カードラックの前記開けたカード空間の少なくとも一部において側方に延びている、工程、を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
ほぼ平坦なクランプ用側部領域を有する回路カードを提供する工程は、前記回路カード本体によって長手方向に分離されている回路カード頂面および底面を提供する工程を含み、前記端部フィーチャは前記回路カードの頂面および底面のうち選択された一方上に全体が配置されている、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
ほぼ平坦なクランプ用側部領域を有する回路カードを提供する工程は、前記回路カード本体によって長手方向に分離されている回路カード頂面および底面を提供する工程を含み、前記端部フィーチャは前記回路カード頂面上に部分的に配置され、かつ、前記回路カード底面上に部分的に配置されている、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記挿入工程は、前記クランプ用側部領域の少なくとも一部と前記クランピングスロットの少なくとも一部との間にスペーサを介在させる工程を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記クランピングスロットが、長手方向において前記クランピングスロット内に位置する前記クランプ用側部領域の前記一部に対し圧縮力を作用させているとき、前記クランピングスロットの少なくとも一部の長手方向の寸法を増加させ、それによって、作用している前記圧縮力を減少させるように、前記クランピングスロットに所定の温度差を与えることを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
回路カードラックシステムにおいて、
側方に配向されているクランピングスロットであって、少なくとも部分的には、温度収縮可能な材料から形成される前記クランピングスロットを備えるカードラックと、
クランプ用側部領域を有する回路カードであって、前記クランプ用側部領域の少なくとも一部が前記クランピングスロットの中に挿入されている、使用時の構成を有する前記回路カードと、を備え、
前記回路カードが前記使用時の構成にあるとき、前記クランピングスロットに所定の温度差を与える温度差工程は、前記クランピングスロットの熱膨張を通じて前記クランピングスロットの少なくとも一部の長手方向の寸法の減少を生じさせ、したがって長手方向において前記クランピングスロット内に位置する前記クランプ用側部領域の前記一部に圧縮力を作用させる、回路カードラックシステム。
【請求項１３】
前記カードラックの前記温度収縮可能な材料は、第１の熱膨張係数を有する第１の温度収縮可能な材料であって、前記温度差は第１の温度差であり、
前記回路カードは、少なくとも部分的には第２の温度収縮可能な材料から形成され、前記第２の温度収縮可能な材料は前記第１の温度収縮可能な材料とは異なり、かつ、前記第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有し、
前記回路カードが前記使用時の構成にあるとき、前記第１の温度差および所定の第２の温度差のうち選択される１つを前記クランプ用側部領域に与える工程は、前記クランプ用側部領域の熱膨張を通じて前記クランプ用側部領域の少なくとも一部の長手方向の寸法の減少を生じさせ、前記クランプ用側部領域の前記長手方向の寸法の熱的に誘導される前記減少は、前記クランピングスロットの前記長手方向の寸法の熱的に誘導される前記減少よりも小さい、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記クランピングスロットと前記クランプ用側部領域との間の所定の圧縮力を達成するための、前記温度収縮可能な材料、前記クランピングスロットの寸法、前記クランプ用側部領域の寸法、および前記温度差の１つ以上を構成することを含む、請求項１２または１３に記載のシステム。
【国際調査報告】
2019500758.tif 000021
2019500758.tif 000022