(57)【要約】【課題】基板セットを構成する２枚の基板とその基板上に実装される回路要素とは別に漏れ防止部材を設けることなく、それら基板間を流れる冷却用の気流の漏れを低減する。【解決手段】第１の基板１００と第２の基板２００には、それら基板の長手方向（気流の流れるべき方向Ａ）に垂直な短手方向の端部近傍に、それら両基板１００及び２００の回路同士を接続するコネクタ１２０及び２２０が設けられる。それらコネクタ１２０と２２０とを嵌合させることでそれら２枚の基板１００及び２００は１つの回路を構成し、第１の基板１００に設けられた端子１０２によりメイン基板（図示省略）のスロットに装着される。コネクタ１２０及び２２０は、気流のうち方向Ａから端子１０２側に逸れる成分が基板１００と２００の間から漏れることを抑制する。【選択図】図１
2018148069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、第２基板とを含み、
前記第１基板は、
第１の回路と、
前記第１基板の、冷却用の気流が流れる第１方向に対して垂直な第２方向についての端部近傍に設けられ、前記第１方向に延びる、前記第１の回路に接続された第１コネクタと、
を備え、
前記第２基板は、
前記第１回路と協働する第２回路と、
前記第２基板上の、前記第１コネクタに対応する位置に設けられ、前記第２の回路に接続されており、前記第１コネクタと嵌合する第２コネクタと、
を備える、基板セット。
【請求項２】
前記第１の回路は第１の集積回路を含み、
前記第２の回路は前記第１の集積回路が担う処理に対応する処理を担う第２の集積回路を含み、
前記第１の集積回路と前記第２の集積回路とは、前記第１コネクタと前記第２コネクタとを嵌合した状態で互いに向かい合う位置に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の基板セット。
【請求項３】
前記第１基板又は前記第２基板上の、前記第２方向について前記第１コネクタ及び前記第２コネクタとは反対側の端部に、前記第１基板及び前記第２基板上の他の回路部品より高さが高い回路部品が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板セット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板セットに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の基板上に設けられた回路部品の冷却には、機器筐体内に設けられたファンにより生成される気流により冷却する仕組みがよく用いられる。
【０００３】
特許文献１に開示された電子機器の冷却構造は、発熱部品を実装する２枚の回路基板を有し、前記２枚の回路基板の発熱部品実装面が互いに対向すると共に、ダクトの一部となるよう配置し、前記ファンから前記ダクトの中に冷却風を送風する。
【０００４】
特許文献２に開示されたプリント基板の冷却構造では、渦風流の回転軸方向の長さが階段状に変化するように、複数の誘導板を配置することで、渦風流が放射状に発散するのを防ぎ、風量の多い部分に吹き込む風流を抑制し、風量の少ない部分に風流を集中させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−０７９９７８号公報
【特許文献２】特開平１１−２０４９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
２つの基板を対向させて冷却用の気流が通るダクトを構成するには、その気流が両基板間から側方（すなわち気流の本来流れるべき方向に対して垂直な方向）に漏れるのを防ぐ漏れ防止部材を設ける必要がある。
【０００７】
本発明は、基板セットを構成する２枚の基板とその基板上に実装される回路要素とは別に漏れ防止部材を設けることなく、それら基板間を流れる冷却用の気流の漏れを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、第１基板と、第２基板とを含み、前記第１基板は、第１の回路と、前記第１基板の、冷却用の気流が流れる第１方向に対して垂直な第２方向についての端部近傍に設けられ、前記第１方向に延びる、前記第１の回路に接続された第１コネクタと、を備え、前記第２基板は、前記第１回路と協働する第２回路と、前記第２基板上の、前記第１コネクタに対応する位置に設けられ、前記第２の回路に接続されており、前記第１コネクタと嵌合する第２コネクタと、を備える、基板セットである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、前記第１の回路は第１の集積回路を含み、前記第２の回路は前記第１の集積回路が担う処理に対応する処理を担う第２の集積回路を含み、前記第１の集積回路と前記第２の集積回路とは、前記第１コネクタと前記第２コネクタとを嵌合した状態で互いに向かい合う位置に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の基板セットである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、前記第１基板又は前記第２基板上の、前記第２方向について前記第１コネクタ及び前記第２コネクタとは反対側の端部に、前記第１基板及び前記第２基板上の他の回路部品より高さが高い回路部品が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板セットである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、基板セットを構成する２枚の基板とその基板上に実装される回路要素とは別に漏れ防止部材を設けることなく、それら基板間を流れる冷却用の気流の漏れを低減することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、対応する処理を実行する第１の集積回路と第２の集積回路の冷却条件を同じとすることができる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、他より高さが高い回路部品が冷却用の気流の方向に垂直な方向について基板の中央部近傍にある場合に比べて、基板間を流れる冷却用の気流の漏れを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態の２枚の基板からなるセットを模式的に示す正面図である。
【図２】２枚の基板がコネクタ同士を嵌合させた状態を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に、本実施形態の基板セットを構成する第１の基板１００及び第２の基板２００を模式的に示す。第１の基板１００及び第２の基板２００はプリント基板であり、プリントされた配線構造の各所に、それら各基板上の回路の一部を構成する回路要素（例えば集積回路）が装着されている。図では、第１の基板１００は正面（すなわち主要な回路要素が実装された実装面）から見た状態を示し、第２の基板２００は背面から見た状態を示している。
【００１６】
第１の基板１００と第２の基板２００は一組で１つの信号処理を担うものである。第１の基板１００上のコネクタ１２０と第２の基板２００上のコネクタ２２０とを嵌合させることで、それら２つの基板１００及び２００が１つの信号処理を実行する１つの基板セットとなる。第１の基板１００には、この基板セットの装着先であるメイン基板（電子機器のマザーボード）に設けられた拡張スロットに挿入される端子１０２が設けられている。２つの基板１００と２００とを互いのコネクタ１２０及び２２０により結合した状態で、第１の基板１００の端子１０２をメイン基板の拡張スロットに挿入することで、メイン基板上のＣＰＵ（中央演算装置）からの指示に従って、その基板セットが信号処理を実行可能となる。基板セットは２枚の基板１００及び２００を含むが、メイン基板のスロットは１つしか占有しない。逆に言えば、スロット１つ分の間隔に２枚の基板１００及び２００が並ぶことになるので、冷却の条件は厳しくなる。
【００１７】
図２は、コネクタ１２０と２２０とを嵌合させて構成した基板セットを、基板１００及び２００の長手方向に対して垂直な方向について、端子１０２とは反対側から見た状態を示す。ここで、基板１００及び２００の長手方向は、図１及び図２で矢印Ａにより示す方向であり、冷却用の気流が流れるべき方向と同じ方向であり、また別の観点でいえば、矩形の基板１００の辺のうち端子１０２が設けられた辺の延びる方向である。基板セットが装着される電子機器の筐体には、空冷のために１以上のファンが設けられている。ファンの設置位置や筐体各部の形状は、ファンの回転により生み出された気流がメイン基板上のスロットに装着された基板群に対して概ね矢印Ａで示す方向に流れるように設計されている。基板１００及び２００上の回路要素軍の熱を奪って温まった気流は、第１の基板１００の長手方向右側（すなわち気流の下流側）端部に設けられたブラケット３００の板金開口部（図示省略）から電子機器の外部へと排出される。ただし、実際には、方向Ａから逸れた方向への流れの成分が存在したり、基板上の回路要素等の部品により流れが方向Ａから逸れたりすることがある。
【００１８】
あくまで一例であるが、基板１００及び２００は、印刷のための各原色のプレーンの画像処理を分担して実行するものであってもよい。また、これの一例に過ぎないが、印刷対象の画像を左右二分割し、左半分を第１の基板１００に右半分を第２の基板２００に処理させることで、２倍の解像度の画像を処理可能とするものであってもよい。この場合、例えばＡＳＩＣ１０８及び２０８でそれぞれ左半分及び右半分の画像を処理した後、ＦＰＧＡ１０６及び２０６の処理によりそれら両画像をマージして元のサイズの画像を構成（例えばＦＰＧＡ１０６が奇数ページを担当しＦＰＧＡ２０６が偶数ページを担当するなど）し、構成した画像をインタフェースモジュール１１２及び２１２から外部のプリンタに転送することが考えられる。
【００１９】
図示例の基板セットは、あくまで一例であるが、ＰＣＩ  Ｅｘｐｒｅｓｓ（以下ＰＣＩｅと略称）規格に準拠したものであり、第１の基板１００には、端子１０２を介してメイン基板上のバスとの間でＰＣＩ  Ｅｘｐｒｅｓｓ規格に従った通信を制御するＰＣＩｅスイッチ１０４を備える。また、第１の基板１００上には、印刷画像処理等のデータ処理を実行するＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）１０６やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１０８等の集積回路が設けられている。また第１の基板１００上には、その基板上の回路への電力供給のためのモジュール電源１１０が設けられる。そして第１の基板１００の長手方向の一方の端部（冷却用の気流の流れ方向Ａについての下流側の端部）には、プリントエンジン等の外部装置との間のデータ転送のインタフェースとなるインタフェースモジュール１１２が設けられている。これら回路要素１０４〜１１２は、第１の基板１００上の図示省略した他の回路要素（例えばメモリなど）やプリント配線等と共に、第１の基板１００上の１つの信号処理回路を構成する。
【００２０】
第２の基板２００にも、ＦＰＧＡ２０６、ＡＳＩＣ２０８、モジュール電源２１０、インタフェースモジュール２１２等、第１の基板１００と同様の回路要素群が設けられている。これら各回路要素は、それぞれ第１の基板１００上の同名の回路要素と同じ信号処理を実行するものである。なお、第２の基板２００には端子１０２がないので、ＰＣＩｅスイッチ１０４に対応する回路要素は不要である。
【００２１】
第１の基板１００と第２の基板２００のコネクタ１２０と２２０とを嵌合させると、第１の基板１００上の回路と第２の基板２００上の回路とが電気的に結合され、１つの信号処理回路を構成する。第２の基板２００上の回路は、コネクタ１２０、２２０、第１の基板１００上のＰＣＩｅスイッチ１０４及び端子１０２を介して、メイン基板上のバスに電気的に接続される。
【００２２】
例示した回路要素のうち、ＦＰＧＡ１０６及び２０６、並びにＡＳＩＣ１０８及び２０８は、他の回路要素よりも顕著に発熱が大きい。ＦＰＧＡ１０６と２０６とは、同様の処理を行うため発熱量は同程度であり、この点はＡＳＩＣ１０８及び２０８についても同様である。またこの例では、ＡＳＩＣ１０８及び２０８の方がＦＰＧＡ１０６及び２０６よりも発熱が大きいものとする。
【００２３】
本実施形態では、コネクタ１２０及び２２０が、基板１００及び２００の短手方向（すなわち基板１００及び２００の長手方向に垂直な方向）についての端部近傍に、長手方向に沿った方向に延びる形で配設されている。図示例では、コネクタ１２０及び２２０は、基板１００及び２００の短手方向について端子１０２の近い側の端部に設けられている。
【００２４】
コネクタ１２０及び２２０は、使用時には互いに嵌合しており、図２によく示されているように、２つの基板１００と２００との間隔の端子１０２側のかなりの部分を覆う壁となっている。したがって、ファンによる冷却用の気流のうち矢印Ａの方向（基板１００等の長手方向）から端子１０２側に逸れる成分があったとしても、その成分はコネクタ１２０及び２２０により形成された壁により遮られ、基板１００及び２００から短手方向について外側に漏れてしまう気流の成分が少なくなる。このため、基板１００及び２００の短手方向についての中央近傍にあるＦＰＧＡ１０６及び２０６、並びにＡＳＩＣ１０８及び２０８等の回路要素にあたる気流の量が、コネクタ１２０及び２２０がない場合や、それらコネクタを基板１００等の短手方向の中央部近傍に設けた場合よりも多くなる。回路要素にあたる気流が多いほど、冷却効果は高い。
【００２５】
コネクタ１２０及び２２０は、基板１００及び２００が１つの回路として機能するために必要な構成要素である。このように、本実施形態では、基板セットの回路を構成するのに必要な要素自体を、それら基板セットにある他の回路要素の冷却のための気流の向きを方向Ａに向けるように整える部材に兼用している。
【００２６】
図１及び図２の例では、コネクタ１２０及び２２０は基板１００及び２００の短手方向について端子１０２側の端部近傍に設けられたが、この代わりに、端子１０２から遠い側の端部（すなわち基板１００等の四辺のうちの端子１０２が設けられた辺に対して反対側の辺の近傍）に配設されてもよい。この場合も、コネクタ１２０及び２２０により冷却用の気流が方向Ａに流れやすくなる。
【００２７】
また、本実施形態では、同じ処理を実行するＦＰＧＡ１０６及び２０６が、コネクタ１２０及び２２０を嵌合したときに、ほぼ向かい合う位置に配置されている。これにより、ＦＰＧＡ１０６と２０６の冷却条件がほぼ同一になるので、ＦＰＧＡ１０６及び２０６のうちの一方だけが過熱して停止したり誤動作したりしてしまうということが起こりにくい。同様に、同じ処理を実行するＡＳＩＣ１０８及び２０８もほぼ向かい合う位置に配設されており、冷却条件が同一になる。基板セットは２枚の基板１００及び２００で１つの処理を行うものなので、一方の基板１００上の１つの回路要素だけが停止又は誤動作しても、基板セット全体として所望の機能を果たさなくなってしまうが、本実施形態の場合、そのようなことは生じにくい。
【００２８】
また、モジュール電源１１０は、基板１００上の他の回路要素（ＦＰＧＡ１０６等）よりも背が高い（すなわち基板１００の面から見た高さが高い）。このように背が高いモジュール電源１１０が、基板１００の短手方向についてコネクタ１２０とは反対側の端部近傍に配設されている。またモジュール電源１１０は、方向Ａへの気流をできるだけ妨げないよう、モジュール電源１１０自身を基板１００の正面側から見たときの長手方向が方向Ａに一致するように配設されている。このように配設されているため、モジュール電源１１０は、冷却用の気流が基板１００及び２００の間から短手方向に向かって外側に出てしまうことを抑制する機能を果たす。
【００２９】
以上に説明した実施形態はあくまで例示的なものにすぎず、本発明の範囲内で様々な変更・改良が可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１００  第１の基板、１０２  端子、１０４  ＰＣＩｅスイッチ、１０６，２０６  ＦＰＧＡ、１０８，２０８  ＡＳＩＣ、１１０，２１０  モジュール電源、１１２、２１２  インタフェースモジュール、１２０，２２０  コネクタ、３００  ブラケット。
【図１】
2018148069.tif 000003
【図２】
2018148069.tif 000004