(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセッサを固定するための機械部品であって、プリント回路基板にプロセッサを固定するように構成されている前記機械部品において、
前記機械部品が、ヒートシンクベース及び固定アセンブリを備えており、
圧縮バネ及び第1のネジが、前記ヒートシンクベースに配置されており、
第1のビアが、前記ヒートシンクベースに設けられており、
前記第1のネジの尾端部が、前記圧縮バネと前記第1のビアとを貫通し、前記固定アセンブリに接続しており、
前記第1のネジの頭端部の直径が、前記圧縮バネの内径よりも大きく、
前記圧縮バネは、前記第1のネジの前記頭端部と前記ヒートシンクベースとの間に位置し、
第3の制限穴が、前記ヒートシンクベースの対向するコーナーに配置されており、前記コーナーの第4のネジが、前記第3の制限穴に嵌合し、クランプ構造が、前記ヒートシンクベースの他方のコーナーに配置されており、前記第4のネジと前記クランプ構造とが、前記ヒートシンクベースが片側に傾かない位置に前記ヒートシンクベースを固定及び制限するように構成されている、機械部品。
【請求項２】
前記固定アセンブリが、前記プリント回路基板に接続するように構成されており、
前記プリント回路基板が、プロセッサスロットを備えており、
前記プロセッサスロットが、前記プロセッサに接続するように構成されており、
ヒートシンクフィンが、前記ヒートシンクベースに配置されている、請求項1に記載の機械部品。
【請求項３】
前記圧縮バネの外径が、前記第1のビアの直径よりも大きい、請求項1又は2に記載の機械部品。
【請求項４】
ワッシャが、前記圧縮バネと前記ヒートシンクベースとの間にさらに配置されており、
第2のビアが、前記ワッシャに設けられており、
前記ワッシャが、前記第1のネジを囲み、
前記ワッシャの直径が、前記第1のビアの前記直径よりも大きく、
前記圧縮バネの外径が、前記第2のビアの直径よりも大きい、請求項1から3のいずれか一項に記載の機械部品。
【請求項５】
前記第1のネジの前記頭端部の直径が、前記第1のビアの前記直径よりも大きい、請求項1から4のいずれか一項に記載の機械部品。
【請求項６】
第1の制限ワッシャが、前記第1のネジの前記尾端部にさらに配置されており、
前記第1の制限ワッシャが、前記第1のネジを囲み、
前記ヒートシンクベースは前記圧縮バネと前記第1の制限ワッシャとの間に位置しており、
前記第1の制限ワッシャの内径が、前記第1のネジの前記尾端部の前記直径よりも小さく、
前記第1の制限ワッシャの外径が、前記第1のビアの前記直径よりも大きい、請求項1から5のいずれか一項に記載の機械部品。
【請求項７】
第1の溝が、前記ヒートシンクベースの表面であって、前記第1の制限ワッシャと接触している前記表面にさらに設けられており、
前記第1の制限ワッシャが前記ヒートシンクベースと接触している場合に、前記第1の制限ワッシャは前記第1の溝に位置している、請求項6に記載の機械部品。
【請求項８】
前記第4のネジの頭端部の直径が、前記第3のビアの直径よりも大きい、請求項1から7のいずれか一項に記載の機械部品。
【請求項９】
第2の制限ワッシャが、前記第4のネジの前記尾端部にさらに配置されており、
前記第2の制限ワッシャが、前記第4のネジを囲み、
前記ヒートシンクベースが、前記第4のネジの前記頭端部と前記第2の制限ワッシャとの間に位置しており、
前記第2の制限ワッシャの内径が、前記第4のネジの前記尾端部の直径よりも小さく、
前記第2の制限ワッシャの外径が、前記第3のビアの前記直径よりも大きい、請求項8に記載の機械部品。
【請求項１０】
第4の溝が、前記ヒートシンクベースの表面であって、前記第2の制限ワッシャと接触している前記表面にさらに設けられており、
前記第2の制限ワッシャが前記ヒートシンクベースと接触している場合に、前記第2の制限ワッシャが前記第4の溝に位置している、請求項9に記載の機械部品。
【請求項１１】
雌ネジが、前記第1のネジの前記尾端部に設けられており、
第2のネジが、前記固定アセンブリに配置されており、
前記第2のネジの雄ネジが、前記第1のネジの前記雌ネジに嵌合しており、
前記第1のネジが、前記第2のネジを使用することにより前記固定アセンブリに接続されている、請求項1から10のいずれか一項に記載の機械部品。
【請求項１２】
前記固定アセンブリが、ライニングボード及びミッドプレーンを備えており、
前記ライニングボードが、前記プリント回路基板の上面に配置されており、
前記ミッドプレーンが、前記プリント回路基板の下面に配置されており、
前記第2のネジが、前記ミッドプレーンに配置されており、
前記第2のネジが、前記プリント回路基板と前記ライニングボードとを貫通し、前記第1のネジに接続するように構成されている、請求項11に記載の機械部品。
【請求項１３】
前記ミッドプレーンが、固定ネジをさらに備えており、
前記固定ネジが、前記プリント回路基板と前記ライニングボードとを貫通し、ナットを使用して前記ライニングボードと前記プリント回路基板とを接続するように構成されている、請求項12に記載の機械部品。
【請求項１４】
雌ネジが、第4のネジの前記尾端部に設けられており、
前記固定ネジの雄ネジが、前記第4のネジの前記雌ネジに嵌合しており、
前記第4のネジが、前記固定ネジを使用することにより前記固定アセンブリに接続されている、請求項13に記載の機械部品。
【請求項１５】
前記機械部品が、カバーをさらに備えており、
前記カバーが、前記プロセッサを担持し、前記プロセッサを前記ヒートシンクベースに固定するように構成されている、請求項14に記載の機械部品。
【請求項１６】
ダボが、前記ライニングボードにさらに配置されており、
前記ダボが、前記カバーと前記ヒートシンクベースの制限穴とを貫通し、前記プロセッサを所定の位置に制限するように構成されている、請求項15に記載の機械部品。
【請求項１７】
前記機械部品が、少なくとも2つの第1のネジ及び少なくとも2つの圧縮バネを備えている、請求項1から16のいずれか一項に記載の機械部品。
【請求項１８】
前記圧縮バネの自由高さが、前記第1のネジの長さよりも小さい、請求項1から17のいずれか一項に記載の機械部品。
【請求項１９】
プロセッサアセンブリであって、
前記プロセッサアセンブリが、プロセッサと、請求項1から18のいずれか一項に記載のプロセッサを固定するための機械部品と、を備えている、プロセッサアセンブリ。
【請求項２０】
コンピュータデバイスであって、
前記コンピュータデバイスが、請求項19に記載のプロセッサアセンブリを備えている、コンピュータデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、コンピュータ技術の分野に関し、具体的には、プロセッサ、アセンブリ、及びコンピュータデバイスを固定するための機械部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネット、ビッグデータ、及びクラウドコンピューティングの時代には、送信及び処理速度、ストレージ機能、ならびに大容量データの高性能コンピューティング能力のすべてに対するより高い要求が提起されている。集中的なコンピューティングによって生じる影響により、サーバーの処理能力に対するより高い要求が起こっている。
【０００３】
既存の方法では、単一のプロセッサの処理能力を改善するために、単一のプロセッサの面積が増加し、面積が増加したプロセッサにますます多くのより複雑な回路が統合される。例えば、Intelサーバーの中央処理装置（Central Processing Unit、略してCPU）製品の場合、ピンの数は2011から3647に増加し、その結果、単一のプロセッサの面積は約80％増加する。しかし、プロセッサが占有する面積は、プリント回路基板PCB（Printed Circuit Board、略してPCB）でほぼ一定である。したがって、CPUの全圧力負荷が大幅に増加し、CPUとプロセッサスロットとの間に保持される保持力もライニングボードからヒートシンクアセンブリに伝達される。
【０００４】
しかし、ヒートシンクと既存のプロセッサ固定構造体の組み合わせでは、面積が増加するCPUの全圧力負荷の増加の要件を満たすことが困難であり、その結果、ヒートシンクとCPUとの間の結合が十分に緊密にならない。適切な熱放散能力を維持できない場合があり、CPUとプロセッサスロットとの間の接触信頼性を確保するのは困難である。
【発明の概要】
【０００５】
本願の実施形態は、プロセッサ、アセンブリ、及びコンピュータデバイスを固定するための機械部品を提供する。PCBに固定される固定アセンブリとヒートシンクベースは、CPUの全圧力負荷を改善するように再設計されているため、ヒートシンクとCPUとの間の結合はより緊密になり、それにより、CPUとプロセッサスロットとの間の放熱性能と接触信頼性が確実に持続する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の実施形態の第1の態様は、プロセッサ固定構造体を提供し、プロセッサ固定構造体は、プロセッサと接触するヒートシンクベースを含み、ヒートシンクベースは、プリント回路基板PCB上のプロセッサスロットに位置する固定アセンブリに固定され、弾性機械部品及び弾性機械部品を所定の位置に制限するように構成された制限機械部品は、ヒートシンクベースの側面に配置され、制限機械部品の一端は、弾性機械部品を貫通して固定アセンブリに接続し、弾性機械部品は、制限機械部品の他端とヒートシンクベースとの間に配置される。
【０００７】
弾性機械部品はヒートシンクベースに配置され、制限機械部品は弾性機械部品に配置され、制限機械部品の一端は、弾性機械部品を貫通して固定アセンブリに接続し、弾性機械部品は、制限機械部品の他端とヒートシンクベースとの間に配置されるということが分かる。したがって、制限機械部品の他端とヒートシンクベースとの間の距離を短くすることにより、弾性機械部品が圧縮され得る。制限機械部品を使用して弾性機械部品が圧縮されると、弾性機械部品は制限機械部品とヒートシンクベースの両方に弾性力を提供する。さらに、制限機械部品が弾性機械部品を貫通して固定アセンブリに接続するので、弾性機械部品の弾性力がヒートシンクベースからCPUへの圧力に変換される。このようにして、CPUの圧力が増加されて、増加した全圧力負荷に対応できる。
【０００８】
いくつかの実施形態では、弾性機械部品は圧縮バネ又はバネ板を含む。バネ板又は圧縮バネに関係なく、制限機械部品の他端とヒートシンクベースとの間の距離を短くすることにより、バネ板又は圧縮バネが圧縮され得る。このようにして、本願におけるプロセッサ固定構造体の実施可能性が高められ得る。
【０００９】
いくつかの実施形態では、弾性機械部品は圧縮バネであり、制限機械部品は第1のネジであり、圧縮バネは第1のネジの上に被せられ、第1のネジの頭端部の直径は、圧縮バネの端部の内径よりも大きく、圧縮バネの2つの端部は、第1のネジの頭端部とヒートシンクベースとの間に位置する。この場合、第1のネジの頭端部の直径が圧縮バネの内径よりも大きいので、圧縮バネを圧縮する目的を達成するために、第1のネジを締めて、第1のネジの頭端部とヒートシンクベースとの間の距離を短くすることができ、その結果、圧縮バネによって生成される弾性力がヒートシンクベースに作用する。このようにして、本願におけるプロセッサ固定構造体の実施可能性が高められ得る。
【００１０】
いくつかの実施形態では、第1の制限穴がヒートシンクベースに設けられ、第1のネジの尾端部が、第1の制限穴を貫通して固定アセンブリに接続し、第1の制限ワッシャが第1のネジの尾端部にさらに配置され、ヒートシンクベースは、第1の制限ワッシャと圧縮バネとの間に位置し、第1の制限ワッシャの外径は、第1の制限穴の直径よりも大きい。この構造では、ヒートシンクベースは第1の制限ワッシャと圧縮バネとの間にあり、第1の制限ワッシャの外径は第1の制限穴の直径よりも大きいので、第1の制限ワッシャは第1のネジをヒートシンクベースに固定して、第1のネジがヒートシンクベースから落ちないようにすることができる。このようにして、本願のプロセッサ固定構造体のスケーラビリティは強化され得る。
【００１１】
いくつかの実施形態では、第1の制限ワッシャは、第1のネジの尾端部に固定される。換言すれば、第1の制限ワッシャは、クランプ方式で第1のネジに接続される。このようにして、第1の制限ワッシャは第1のネジに取り外し可能に接続され、使用中、第1のネジが第1の制限穴に挿入され、第1の制限ワッシャが尾端部に取り付けられる。このようにして、本願におけるプロセッサ固定構造体の実施可能性が高められ得る。
【００１２】
いくつかの実施形態では、第1の制限ワッシャがヒートシンクベースと接触している場合、具体的には、第1のネジの頭端部とヒートシンクベースとの間の距離が最大値に達する場合には、圧縮バネの自由高さは、第1のネジの頭端部とヒートシンクベースとの間の距離よりも小さくなる。この配置では、圧縮バネは予め圧縮されておらず、自由状態の圧縮バネとヒートシンクベース又は第1のネジの頭端部との間に特定のギャップが確保されている。したがって、取り付け中に、ヒートシンクベースの片側が固定アセンブリに取り付けられると、反対側が上に傾斜し、ヒートシンクベースの反対側は手動で下方に押されることができないという、取り付けの不便さが解決されることができる。
【００１３】
いくつかの実施形態では、第1の溝が、ヒートシンクベースの、第1の制限ワッシャの反対側の表面にさらに設けられ、第1の制限ワッシャがヒートシンクベースに接触している場合、具体的には第1のネジの頭端部とヒートシンクベースとの間の距離が最大値に達した場合に、第1の制限ワッシャは第1の溝に位置する。この設計では、より大きな運動空間が第1のネジに提供され得るので、より高い自由高さの圧縮バネが第1のネジを囲み、異なる圧力負荷要件を満たすことができ、第1の制限ワッシャが第1の溝に配置されているため、ヒートシンクベースが取り付けられた場合に、第1の制限ワッシャが固定アセンブリに押し付けられず、取り付けが容易になり得る。
【００１４】
いくつかの実施形態では、圧縮バネの端部がヒートシンクベースと接触しており、端部とヒートシンクベースとの間の接触面積が制限されているため、ヒートシンクベースの圧力は不均衡になりやすい。この場合、ワッシャはさらに、第1のネジの上と、ヒートシンクベースと圧縮バネとの間に配置される。ワッシャは、圧縮バネとヒートシンクベースとの間の接触面積を増やし、圧縮バネの端部とヒートシンクベースとの間の直接接触を防ぐことができる。ヒートシンクベースは一般に、アルミニウム合金や銅などの比較的柔らかい材料で作られており、圧縮バネの端部は比較的鋭利であるため、金属のやすり屑が材料から簡単に剥がれる。ワッシャはステンレス鋼製の鋼板であってもよいので、この問題を効果的に解決できる。
【００１５】
いくつかの実施形態では、3つ以上の圧縮バネと3つ以上の第1のネジがあり、3つ以上の圧縮バネは、ヒートシンクベースの両側に対称に分布されている。プロセッサは一般に通常の構造であり、ヒートシンク構造が取り付けられている場合、ヒートシンクベースからプロセッサの各接触部への圧力は均一である必要があり、プロセッサとヒートシンクベースとの間の接着はより緊密であり、PCBボード上の応力が低減され得る。
【００１６】
いくつかの実施形態では、プロセッサ固定構造体は、固定アセンブリをさらに含み、雌ネジが第1のネジの尾端部に設けられ、第1のネジに対応する第2のネジが固定アセンブリに配置され、第2のネジの雄ネジが、第1のネジの尾端部に配置された雌ネジに嵌合する。第1の制限穴の位置制限を容易にし、第1の制限ワッシャの取り付けを容易にするために、第1のネジは尾端部に雌ネジを提供し、第1のネジの側面全体は滑らかな円筒面であってもよい。加えて、第1のネジのこの設計方法により、第2のネジは、雄ネジを提供し、第1のネジに嵌合する第2のネジであり、第2のネジは固定アセンブリに固定される。このようにして、本願におけるプロセッサ固定構造体の実施可能性が高められ得る。
【００１７】
いくつかの実施形態では、制限機械部品は第3のネジであり、弾性機械部品はバネ板であり、バネ板の中央部の湾曲部に第2の制限穴が設けられ、湾曲部の内側はヒートシンクベースの反対側にあり、第3のネジは第2の制限穴を貫通してヒートシンクベースに接続し、第3のネジの頭部の外径は、第2の制限穴の直径よりも大きく、バネ板の両端は、ヒートシンクベースに個別に接続される。この場合、弾性機械部品は中央で湾曲したバネ板であり、湾曲部品の内側はヒートシンクベースの反対側にあり、第2の制限穴の直径は、第3のネジの頭端部の外径よりも小さい。したがって、湾曲部の第3のネジが第3のネジの頭部とヒートシンクベースとの間の距離を短くすると、バネ板の両端がヒートシンクベースに下向きの力を発生させる。このようにして、本願におけるプロセッサ固定構造体の実施可能性が高められ得る。
【００１８】
いくつかの実施形態では、バネ板に対応する第2の溝と、第2の溝の底部に位置する第3の溝がヒートシンクベースに設けられ、第1の湾曲部及び第2の湾曲部は、バネ板の尾端部に配置され、第1の湾曲部は第3の溝にあり、第2の湾曲部は第2の溝の底部に位置する。この場合、第3の溝は第2の溝の底部に設けられ、第2の溝と第3の溝の縁部は階段構造を形成し、第1の湾曲部と第2の湾曲部は、バネ板の両端に別々に配置され、第1の湾曲部は第3の溝に位置し、第2の湾曲部は、第2の溝の、第2の溝と第3の溝との間の接合部に位置する。したがって、この構造では、バネ板に特定の変形スペースを提供するために第3の溝が使用され、バネ板が圧力を受けて変形すると、第2の湾曲部が第2の溝の底部に圧力を発生させる。このようにして、本願におけるプロセッサ固定構造体の実施可能性が高められ得る。
【００１９】
いくつかの実施形態では、第3の制限穴がヒートシンクベースの側面にさらに配置され、第4のネジが第3の制限穴に配置され、第2の制限ワッシャが、第4のネジの尾端部に接続され、第2の制限ワッシャと第4のネジの頭端部との間の距離は、ヒートシンクベースの厚さよりも大きい。第3の制限穴と第4のネジはヒートシンクベースの固定を支援するように構成され、第4のネジの頭端部と第2の制限ワッシャとの間の距離はヒートシンクベースの厚さよりも大きいので、ヒートシンクアセンブリが取り付けられている場合、固定アセンブリにあって、第4のネジに対応するナット又はネジは、ヒートシンクベースから第4のネジを押し出さない。
【００２０】
いくつかの実施形態では、第3の制限穴に対応する第4の溝がヒートシンクベースにさらに設けられ、第2の制限ワッシャがヒートシンクベースと接触している場合、具体的には、第4のネジの頭端部とヒートシンクベースとの間の距離が最大値に達する場合に、第2の制限ワッシャは第4の溝に位置する。この設計では、第4のネジの運動空間をさらに増やすことができるため、第4のネジがヒートシンクベースから押し出されにくくなる。
【００２１】
いくつかの実施形態では、第2の制限ワッシャは、第4のネジの尾端部に固定される。換言すれば、第2の制限ワッシャは、クランプ方式で第4のネジに接続されている。このようにして、第2の制限ワッシャは第4のネジに取り外し可能に接続され、使用時には、第4のネジが第3の制限穴に挿入され、第2の制限ワッシャが第4のネジの尾端部に取り付けられる。このようにして、本願におけるプロセッサ固定構造体の実施可能性が高められ得る。
【００２２】
いくつかの実施形態では、第3の制限穴は、ヒートシンクベースの対向するコーナーに配置される。このコーナーのネジは、主にヒートシンクベースを位置に予め制限するために、第3の制限穴に嵌合し、他方のコーナーのクランプ構造により、ヒートシンクベース全体が固定され得るので、ヒートシンクアセンブリが取り付けられると、ヒートシンクベースが片側に傾かないようになる。
【００２３】
いくつかの実施形態では、ヒートシンクベースの他方のコーナーにクランプ構造が配置され、クランプ構造は第3の制限穴に嵌合してヒートシンクベースを固定する。
【００２４】
いくつかの実施形態では、固定アセンブリは、PCBの上面に配置され、かつプロセッサスロットの外側に位置するライニングボードと、PCBの下面に配置され、かつプロセッサスロットの背面に位置するミッドプレーンと、を含み、制限機械部品に嵌合する第2のネジがミッドプレーンに配置され、第4の制限穴がライニングボードに設けられ、第2のネジがPCBと第4の制限穴とを貫通して、ライニングボードを所定の位置に制限する。ライニングボードは、プロセッサスロットの縁部に沿って配置され、取り付けが完了した後に、プロセッサが定位置にスムーズに配置され得ることを保証する。第2のネジは、制限機械部品に嵌合することができ、具体的には、第1のネジに嵌合する前述の第2のネジであってもよく、第3のネジに嵌合するナット又はネジであってもよい。
【００２５】
いくつかの実施形態では、ヒートシンクはヒートシンクベースに固定される。ヒートシンクは受動的な放熱設計を使用することができ、具体的には、ヒートシンクフィンとヒートシンクベースに配置された放熱ダクトを使用して、受動的に熱を放散するか、又は、空冷式の熱放散方法を使用することもでき、具体的には、受動的な熱放散に基づいて、コンピュータデバイス（サーバーなど）に形成された空気ダクトと冷却ファンが使用されて、コンピュータデバイス（サーバーなど）から熱がすばやく放散され得るか、又は確かに、水冷式の熱放散方法を使用することができ、具体的には、ヒートシンクベースに水ブロックが取り付けられ、熱放散部品がコンピュータデバイス（例えばサーバー）の棚の内側又は外側に取り付けられ、熱放散部品は金属ダクトと冷却ファンであり、空気の流れ方向が金属ダクトの空気流れ方向に対応し、水ブロックはダクトに接続され、ダクトは水ブロックと熱放散部品との間で循環を形成し、ダクトには冷却剤が充填されている。
【００２６】
本願の実施形態の第2の態様は、アセンブリをさらに提供し、アセンブリは、プロセッサ、ヒートシンク、ならびに第1の態様又は第1の態様のいずれか1つの実施態様によるプロセッサ固定構造体を含む。
【００２７】
本願の実施形態の第3の態様は、コンピュータデバイスをさらに提供し、コンピューティングデバイスは、第1の態様又は第1の態様のいずれか1つの実施態様によるプロセッサ固定構造体を含む。
【００２８】
第4の態様によれば、本願はプロセッサを固定するための機械部品を提供し、機械部品は、プリント回路基板にプロセッサを固定するように構成され、機械部品は、ヒートシンクベース及び固定アセンブリを含み、圧縮バネ及び第1のネジがヒートシンクベースに配置され、第1のビアがヒートシンクベースにさらに設けられ、第1のネジの尾端部は、圧縮バネと第1のビアとを貫通して固定アセンブリに接続し、第1のネジの頭端部の直径は、圧縮バネの内径よりも大きく、圧縮バネは、第1のネジの頭端部とヒートシンクベースとの間に位置する。
【００２９】
プロセッサは、ヒートシンクベースとプリント回路基板との間に配置される。したがって、ヒートシンクベース、プロセッサ、及びプリント回路基板を含む3層構造は、圧縮バネの弾性力を調整するために第1のネジを回すことにより、しっかりと押し付けられ得るので、プロセッサとプリント回路基板とが電気的に良好に接触する。
【００３０】
第4の態様によれば、第4の態様の第1の可能な実施態様では、固定アセンブリは、プリント回路基板に接続するように構成され、プリント回路基板は、プロセッサスロットを含み、プロセッサスロットは、プロセッサに接続するように構成され、ヒートシンクフィンがヒートシンクベースに配置される。
【００３１】
プリント回路基板に設けられたスロットは、プロセッサとプリント回路基板との間の電気的接続を容易にするように構成され、固定アセンブリはプリント回路基板に固定され、第1のネジは固定アセンブリに機械的に接続される。第1のネジの高さは、圧縮バネがヒートシンクベースに圧力をかけるように調整されているので、プロセッサがしっかりと押され、プロセッサとプリント回路基板とが良好に接触する。ヒートシンクベースに配置されたヒートシンクフィンは、プロセッサから熱を放散するように構成されている。
【００３２】
第4の態様又は第4の態様の第1の可能な実施態様によれば、第4の態様の第2の可能な実施態様では、圧縮バネの外径は第1のビアの直径よりも大きい。
【００３３】
圧縮バネの外径は第1のビアの直径よりも大きいため、ワッシャは使用できず、圧縮バネはヒートシンクベースに直接接触し、圧縮バネはヒートシンクベースに直接圧力をかける。
【００３４】
第4の態様又は第4の態様の前述の可能な実施態様のいずれか1つによれば、第4の態様の第3の可能な実施態様では、ワッシャが圧縮バネとヒートシンクベースとの間にさらに配置され、第2のビアがワッシャに設けられ、ワッシャは第1のネジを囲み、ワッシャの直径は、第1のビアの直径よりも大きく、圧縮バネの外径は、第2のビアの直径よりも大きい。
【００３５】
ワッシャは、ヒートシンクベースの圧縮バネによって提供される圧力をより均一にすることができる。
【００３６】
第4の態様又は第4の態様の前述の可能な実施態様のいずれか1つによれば、第4の態様の第4の可能な実施態様では、第1のネジの尾端部の直径は第1のビアの直径より大きい。
【００３７】
第1のネジの尾端部の直径は第1のビアの直径よりも大きいため、第1のネジがヒートシンクベースから落下するのを防ぐことができ、プロセッサの分解及び組み立てが容易になる。
【００３８】
第4の態様又は第4の態様の前述の可能な実施態様のいずれか1つによれば、第4の態様の第5の可能な実施態様では、第1の制限ワッシャが第1のネジの尾端部にさらに配置され、第1の制限ワッシャは第1のネジを囲み、ヒートシンクベースは圧縮バネと第1の制限ワッシャとの間に位置し、第1の制限ワッシャの内径は、第1のネジの尾端部の直径よりも小さく、第1の制限ワッシャの外径は、第1のビアの直径よりも大きい。
【００３９】
第1の制限ワッシャはまた、第1のネジがヒートシンクベースから落ちることを防止できるので、プロセッサの分解と組み立てが容易になる。
【００４０】
第4の態様の第5の可能な実施態様によれば、第4の態様の第6の可能な実施態様では、第1の溝が、ヒートシンクベースの、第1の制限ワッシャと接触する表面上にさらに設けられ、第1の制限ワッシャがヒートシンクベースと接触している場合に、第1の制限ワッシャは第1の溝に位置する。
【００４１】
第1の溝は、第1の制限ワッシャよりもサイズが大きいため、第1のネジの運動空間をより大きくすることができ、位置合わせ及び組み立てが容易になる。
【００４２】
第4の態様又は第4の態様の前述の可能な実施態様のいずれか1つによれば、第4の態様の第7の可能な実施態様では、第3のビア及び第4のネジがヒートシンクベース上にさらに設けられ、第4のネジの尾端部が第3のビアを貫通して固定アセンブリに接続し、第4のネジの頭端部の直径は、第3のビアの直径よりも大きい。
【００４３】
第4のネジは、ヒートシンクベース、プロセッサ、及びプリント回路基板を予め固定する役割を果たし、デバイスの組み立てを容易にする。
【００４４】
第4の態様の第7の可能な実施態様によれば、第4の態様の第8の可能な実施態様では、第2の制限ワッシャが第4のネジの尾端部にさらに配置され、第2の制限ワッシャは第4のネジを囲み、ヒートシンクベースは第4のネジの頭端部と第2の制限ワッシャとの間に位置し、第2の制限ワッシャの内径は、第4のネジの尾端部の直径よりも小さく、第2の制限ワッシャの外径は、第3のビアの直径よりも大きい。
【００４５】
第2の制限ワッシャは、第4のネジがヒートシンクベースから落ちるのを防ぐことができるため、デバイスの組み立てが容易になる。
【００４６】
第4の態様の第8の可能な実施態様によれば、第4の態様の第9の可能な実施態様では、第4の溝が、ヒートシンクベースの、第2の制限ワッシャと接触する表面上にさらに設けられ、第2の制限ワッシャがヒートシンクベースと接触している場合に、第2の制限ワッシャは第4の溝に位置する。
【００４７】
第4の溝は、第2の制限ワッシャよりもサイズが大きいため、第4のネジの運動空間をより大きくすることができ、位置合わせ及び組み立てが容易になる。
【００４８】
第4の態様又は第4の態様の前述の可能な実施態様のいずれか1つによれば、第4の態様の第10の可能な実施態様では、雌ネジが第1のネジの尾端部に設けられ、第2のネジが固定アセンブリに配置され、第2のネジの雄ネジが第1のネジの雌ネジに嵌合し、第1のネジは、第2のネジを使用することにより固定アセンブリに接続される。
【００４９】
第4の態様の第10の可能な実施態様によれば、第4の態様の第11の可能な実施態様では、固定アセンブリは、ライニングボード及びミッドプレーンを含み、ライニングボードはプリント回路基板の上面に配置され、ミッドプレーンはプリント回路基板の下面に配置され、第2のネジはミッドプレーンに配置され、第2のネジはプリント回路基板とライニングボードとを貫通して第1のネジに接続するように構成される。
【００５０】
第4の態様の第11の可能な実施態様によれば、第4の態様の第12の可能な実施態様では、ミッドプレーンは、固定ネジをさらに含み、固定ネジは、プリント回路基板とライニングボードとを貫通して、ナットを使用してライニングボード及びプリント回路基板を接続するように構成される。
【００５１】
ミッドプレーンとライニングボードは取り外し可能なアセンブリに作られているので、様々なプリント回路基板が取り付けられることができる。固定ネジとナットを使用して、ミッドプレーンとライニングボードをプリント回路基板全体に固定し、プロセッサが取り付けられる。
【００５２】
第4の態様の第12の可能な実施態様によれば、第4の態様の第13の可能な実施態様では、雌ネジが第4のネジの尾端部に設けられ、固定ネジの雄ネジが第4のネジの雌ネジに嵌合し、第4のネジは、固定ネジを使用することにより固定アセンブリに接続される。
【００５３】
第4の態様の第13の可能な実施態様によれば、第4の態様の第14の可能な実施態様では、機械部品はカバーをさらに含み、カバーは、プロセッサを担持し、プロセッサをヒートシンクベースに固定するように構成される。
【００５４】
カバーには固定具が含まれており、カバーの固定具は、プロセッサをヒートシンクベースに運ぶカバーをクランプすることができる。このようにして、取り付けプロセスでのプロセッサピンの位置合わせが容易になり、取り付けプロセスでのプロセッサの水平方向の動きを減らすことができ、プロセッサピン又はプリント回路基板を損傷するリスクが減る。
【００５５】
第4の態様の第14の可能な実施態様によれば、第4の態様の第15の可能な実施態様では、ダボがライニングボード上にさらに配置され、ダボは、カバー及びヒートシンクベースの制限穴を貫通してプロセッサを所定の位置に制限するように構成される。
【００５６】
ダボはカバーとヒートシンクベースを所定の位置に制限するように構成されているため、位置合わせが容易になり、取り付けプロセスでのプロセッサの水平方向の動きが減り、プロセッサピンの損傷が減る。
【００５７】
第4の態様又は第4の態様の前述の可能な実施態様のいずれか1つによれば、第4の態様の第16の可能な実施態様では、機械部品は、少なくとも2つの第1のネジと少なくとも2つの圧縮バネを含む。
【００５８】
複数の圧縮バネが均一な圧力をかけるので、プロセッサとプリント回路基板との間の電気的接触がより良くなる。
【００５９】
第4の態様又は第4の態様の前述の可能な実施態様のいずれか1つによれば、第4の態様の第17の可能な実施態様では、圧縮バネの自由高さは、第1のネジの長さよりも小さい。
【００６０】
圧縮バネの自由高さは第1のネジの長さよりも小さいため、分解状態の圧縮バネはヒートシンクベースに圧力をかけず、デバイスの取り付けが容易になる。確かに、圧縮バネの自由高さは、代わりに第1のネジの長さよりも大きくてもよく、この場合、分解状態の圧縮バネは依然としてヒートシンクベースに特定の圧力を提供する。
【００６１】
第5の態様によれば、本願はプロセッサアセンブリを提供し、アセンブリは、プロセッサと、第4の態様又は第4の態様の前述の可能な実施態様のいずれか1つによるプロセッサを固定するための機械部品と、を含む。
【００６２】
第6の態様によれば、本願はコンピュータデバイスを提供し、コンピュータデバイスは第5の態様によるプロセッサアセンブリを含む。
【００６３】
一連の設計最適化により、本願で開示される技術的解決策によれば、圧縮バネが従来のバネ板構造に取って代わる。したがって、プロセッサへの圧力がより均一になり、プロセッサとプリント回路基板との間の電気的接触がより良くなり、デバイスの取り付けプロセスが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】既存のプロセッサ固定構造体の概略分解図である。
【図２】本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の概略分解図である。
【図３】本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。
【図４】本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の圧縮バネの実施形態図である。
【図５ａ】本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。
【図５ｂ】本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。
【図５ｃ】本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。
【図６ａ】本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。
【図６ｂ】本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。
【図６ｃ】本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。
【図６ｄ】本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。
【図６ｅ】本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。
【図７ａ】本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。
【図７ｂ】本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。
【図８ａ】本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。
【図８ｂ】本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
本願の実施形態は、プロセッサ固定構造体、アセンブリ、及びコンピュータデバイスを提供する。PCBに固定される固定アセンブリとヒートシンクベースは、CPUの全圧力負荷を改善するように再設計されているため、ヒートシンクとCPUとの間の結合はより緊密になり、それにより、CPUとプロセッサスロットとの間の放熱性能と接触信頼性が確実に持続する。
【００６６】
当業者が本願の解決策をより良く理解するために、本願の実施形態の添付図面を参照して本願の実施形態を以下に説明する。
【００６７】
本明細書、特許請求の範囲、及び本願の添付図面において、「第1」、「第2」、「第3」、「第4」など（存在する場合）の用語は、同様の対象を区別することを意図しているが、特定の順序又はシーケンスを必ずしも示すものではない。そのような方法で使用されるデータは、本明細書に記載の実施形態を本明細書に例示又は説明された順序以外の順序で実施され得るように、適切な状況で交換可能であることを理解されたい。さらに、「含む」、「有する」、及びその他の変形は、非排他的な包含を網羅することを意味し、例えば、一連のステップ又はユニットを含むプロセス、方法、システム、製品、又はデバイスは、明示的にリストされているステップ又はユニットに必ずしも限定されず、そのようなプロセス、方法、製品、又はデバイスに明示的にリストされていない、又は固有ではない他のステップ又はユニットを含めることができる。
【００６８】
消費者グレードのCPUと比較して、サーバーCPUははるかに強力な処理性能を提供する。そのため、高い性能を実現するには、消費者グレードのCPUよりも大きなパッケージング面積が必要である。IntelのXeon CPUファミリが例として使用される。このCPUファミリのピンの数は、最初の603から771、1155、1356、2011、さらにV5バージョンでは3647に増えている。このような膨大な量のピンは、CPUの面積もますます拡大することを意味する。例えば、3647ピンのCPUの面積は、2011ピンのCPUの面積よりも約80％大きくなる。これは、3647ピンのCPUの全圧力負荷も200〜300ポンド力（lbf）に増加することを意味し、ここで、1 lbf＝4．45ニュートン（N）、つまり、圧力は890 N〜1335 Nに達する必要があり、1キログラム力（kgf）＝9．81 N、つまり、圧力は90．7 kgf〜136 kgfに達する必要がある。
【００６９】
CPUは動作中に大量の熱を生成し、温度が高すぎるとCPUが損傷するため、CPUからの熱を放散するヒートシンクアセンブリが必要である。現在、CPUの面積は大幅に拡大されているが、マザーボード上のプロセッサスロットの面積は明らかに増加していない。これは、CPUから熱を放散するために、より強力な熱放散能力を備えたヒートシンクが必要であることを意味する。さらに、膨大な量のピンがあるため、このような大量のピンとプロセッサスロットをしっかりと結合するには、CPUに適切な圧力をかける必要があり、動作中のCPUの各ピンの動作圧力は10 gf〜25 gfである。しかしながら、先行技術では、互いに嵌合し、3647ピンを備えたCPUのプロセッサスロットで使用される固定構造体及びヒートシンクは、CPUへの適切な圧力を高めることができない。以下では、既存のプロセッサ固定構造体について説明する。
【００７０】
図1は、既存のプロセッサ固定構造体の概略分解図である。プロセッサ固定構造体1は、PCB3の背面に配置されたミッドプレーン11と、PCB3の前面に配置され、ミッドプレーン11の位置に対応するライニングボード12と、を含む。ミッドプレーン11とライニングボード12は、ネジをPCB 3に通すことによりPCB 3に固定される。次に、プロセッサ4がカバー13に固定され、プロセッサ4とカバー13を含むアセンブリがヒートシンクベース14に固定される。最後に、プロセッサ4、カバー13、ヒートシンクベース14、及びヒートシンクベース14上のヒートシンク15を含むアセンブリは、プロセッサスロット31に取り付けられる。ライニングボード12の両側にバネ板121が配置され、各バネ板121の両端がライニングボード12に固定され、バネ板121の中央部にネジが取り付けられ、ネジの尾端部がバネ板121を貫通し、ナットがヒートシンクベース14上に配置され、ネジに対応する位置に配置される。ナットを締めてネジの頭端部をヒートシンクベース14に向けて移動させると、バネ板121に張力が生成され、PCB 3がヒートシンクベース14に向かって引っ張られ、ヒートシンクベース14がプロセッサ4に圧力を提供し、プロセッサ4とプロセッサスロット31がしっかりと互いに結合される。
【００７１】
しかし、バネ板121を使用してPCBボードに張力が生成されるため、3647ピンのCPUの合計圧力負荷の要件を満たすには、極端な作用力が制限されすぎであり、バネ板を引っ張る方法が採用され、バネ板の弾性力は、複数回の分解と組み立ての後に、長期圧力下のバネよりも明らかに減衰するため、バネ板121の弾性はおそらく低下し、さらには消滅し、通常、ヒートシンクが7回以上分解され組み立てられた後に、バネ板の弾性力は明らかに低下することが分かる。
【００７２】
［実施形態1］
前述の問題を解決するために、本願はプロセッサ固定構造体を提供する。図2は、本願の実施形態によるプロセッサ固定構造体の概略分解図である。プロセッサ固定構造体2はヒートシンクベース22を含み、ヒートシンクベース22はプロセッサ4と接触している。
【００７３】
任意選択で、プロセッサ固定構造体2は、固定アセンブリ21をさらに含む。固定アセンブリ21は、PCB3上のプロセッサスロット31に固定され、プロセッサ4と接触するヒートシンクベース22は固定アセンブリ21に取り付けられる。したがって、ヒートシンクベース22は、固定アセンブリ21に固定される。
【００７４】
ヒートシンクベース22の側面には、弾性機械部品と、弾性機械部品を所定の位置に制限するように構成された制限機械部品と、が配置され、制限機械部品の一端は、弾性機械部品を貫通して固定アセンブリ21に接続し、弾性機械部品は、制限機械部品の他端とヒートシンクベース22との間に位置する。
【００７５】
弾性機械部品はヒートシンクベース22に配置され、制限機械部品は弾性機械部品に配置され、制限機械部品の一端は弾性機械部品を貫通して固定アセンブリ21に接続し、弾性機械部品は、制限機械部品の他端とヒートシンクベース22との間に位置することが分かる。したがって、制限機械部品の他端とヒートシンクベース22との間の距離を短くすることにより、弾性機械部品が圧縮され得る。制限機械部品を使用して弾性機械部品が圧縮されると、弾性機械部品は制限機械部品とヒートシンクベース22の両方に弾性力を提供する。さらに、制限機械部品が弾性機械部品を貫通して固定アセンブリに接続するので、弾性機械部品の弾性力がヒートシンクベースからCPUへの圧力に変換される。このようにして、CPUの圧力が増加されて、増加した全圧力負荷に対応できる。
【００７６】
本願のこの実施形態では、ヒートシンクベースからプロセッサへの圧力を高めるために、弾性機械部品及び制限機械部品がヒートシンクベースに配置されていることに留意されたい。弾性機械部品には複数の種類がある。例えば、制限機械部品の他端とヒートシンクベースとの間の距離を短くすることにより弾性機械部品を圧縮できるのであれば、弾性機械部品はバネ板又は圧縮バネである。以下に、バネ板と圧縮バネの実装方法を個別に説明する。
【００７７】
［実施形態2］
この実施形態では、図2及び図3に示す実施形態1に基づいて、図3は、本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。弾性機械部品は圧縮バネ23であり、制限機械部品は第1のネジ24であり、圧縮バネ23は第1のネジ24の上に被せられ、第1のネジ24の頭端部の直径は、圧縮バネ23の内径よりも大きく、圧縮バネ23の両端は、第1のネジ24の頭端部とヒートシンクベース22との間に位置している。この場合、第1のネジ24の頭端部の直径は圧縮バネ23の内径よりも大きいため、第1のネジ24を締めて、第1のネジ24の頭端部とヒートシンクベース22との間の距離を短くして、圧縮バネ23を圧縮する目的を達成することができるので、圧縮バネ23によって生成される弾性力がヒートシンクベース22に作用する。
【００７８】
任意選択で、第1の制限穴221がヒートシンクベース22に配置され、第1のネジ24の尾端部が第1の制限穴221を貫通して固定アセンブリ21に接続し、第1の制限ワッシャ241は、第1のネジ24の尾端部にさらに配置され、ヒートシンクベース22は、第1の制限ワッシャ241と圧縮バネ23との間に位置し、第1の制限ワッシャ241の外径は、第1の制限穴221の直径よりも大きい。この構造では、ヒートシンクベース22は、第1の制限ワッシャ241と圧縮バネ23との間に位置し、第1の制限ワッシャ241の外径は第1の制限穴221の直径よりも大きいため、第1の制限ワッシャ241は第1のネジ24をヒートシンクベース22に固定して、第1のネジ24がヒートシンクベース22から落下しないようにすることができる。
【００７９】
任意選択で、第1の制限ワッシャ241は、第1のネジ24の尾端部に固定される。言い換えれば、第1の制限ワッシャ241は、クランプ方式で第1のネジ24に接続される。このようにして、第1の制限ワッシャ241は、第1のネジ24に取り外し可能に接続されてもよく、使用時には、第1の制限穴221に第1のネジ24が挿入され、その後に、第1の制限ワッシャ241が尾端部に取り付けられる。
【００８０】
任意選択で、第1の制限ワッシャ241がヒートシンクベース22と接触している場合、具体的には、第1のネジ24の頭端部とヒートシンクベース22との間の距離が最大値に達する場合には、圧縮バネ23の自由高さは、第1のネジ24の頭端部とヒートシンクベース22との間の距離よりも小さくなる。この配置では、圧縮バネ23は予め圧縮されておらず、自由状態の圧縮バネ23とヒートシンクベース22又は第1のネジ24の頭端部との間に特定のギャップが確保されている。したがって、ヒートシンクが取り付けられる場合、具体的には、ヒートシンクベース22の片側が固定アセンブリ21に取り付けられると、ヒートシンクベース22の反対側は上向きに傾いて、ヒートシンクベース22の反対側は手動で押し下げられることができないという、取り付けの不便さが解決されることができる。
【００８１】
圧縮バネの様々なパラメータが図4に示されていることに留意されたい。図4は、本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の圧縮バネの概略構造図である。圧縮バネ23のアクティブコイルは、等しいコイル間隔を維持するために圧縮されたスプリングコイルであり、アクティブコイルの量は、バネ剛性を計算するために使用される。圧縮バネ23の支持コイルは、圧縮バネ23を支持又は固定するために圧縮バネ23の端部に設計されたスプリングコイルである。図3に示すように、圧縮バネ23のバネ線の直径はdであり、圧縮バネ23の外径はDである。バネが円柱に近い場合には、円柱の直径は圧縮バネ23の外径であり、圧縮バネ23の内径D1の値はD−2dであり、圧縮バネ23の平均直径D2の値はD−dであり、2つの隣接するアクティブコイルの同じ位置にあるバネ線間の距離tが圧縮バネ23のコイル間隔である場合には、アクティブコイルの量はnであり、支持コイルの量はn1、圧縮バネ23の高さHはn x  t＋（n1−0．5）x dである。圧縮バネ23が等しい直径の圧縮バネである場合には、アクティブコイルが同じ内径を有するか、支持コイルが同じ内径を有するかにかかわらず、圧縮バネ23の端部の内径が圧縮バネ23の内径であり、又は、圧縮バネ23が可変直径の圧縮バネである場合、具体的には、アクティブコイルのすべての内径が同じであるわけではなく、アクティブコイルの内径がすべて端部の内径と同じではない場合には、第1のネジ24は、圧縮バネ23の端部を、端部の内径が第1のネジ24の頭部の外径よりも小さいのであれば所定の位置に制限することができる。本願のこの実施形態では、等しい直径の圧縮バネ又は可変直径の圧縮バネのいずれかを使用することができる。バネの弾性力はF＝kaであり、ここで、kは1ミリメートルあたりのニュートン（N／mm）で測定されるバネ剛性を示し、aはmmで測定されるたわみ、つまりバネの圧縮量を示す。バネの全長はy＝kx＋bであり、ここで、yはバネの全長を示し、bは自由状態のバネの長さを示し、kはバネの剛性を示し、xはバネに加えられる作用力を示し、k＝EI／L、Eはバネ材料の弾性率（言い換えれば、単位力の下での変形に対する抵抗）を示し、Iはバネの寸法で構成される幾何学的パラメータを示し、Lはバネの全長を示す。
【００８２】
荷重F（又はT）と変形f（又はч）の関係曲線は、バネの特性曲線と呼ばれることに留意されたい。バネの特性曲線には、一般に3つのタイプがあり、すなわち、（1）線形タイプ、（2）増分タイプ、（3）減衰タイプである。さらに、荷重増分dF（又はdT）と変形増分df（又はdч）の比は、単位変形の生成に必要な荷重であり、バネの剛性と呼ばれる。圧縮バネの剛性と引張バネの剛性はF＝dF／dfであり、捩じりバネの剛性はT＝dT／dчである。
【００８３】
本願のこの実施形態では、単一の圧縮バネ23からヒートシンクベース22への圧力は約30kgfであり、言い換えると、単一の圧縮バネ23によって生成される弾性力はほぼ294．3Nである。したがって、プロセッサ4の全圧力負荷は、ほぼ4つの圧縮バネ23を使用することで満たされることができる。
【００８４】
任意選択で、ヒートシンクベース22の、第1の制限ワッシャ241の反対側の表面に第1の溝222がさらに設けられ、第1の制限ワッシャ241がヒートシンクベース22に接触している場合、具体的には、第1のネジ24の頭端部とヒートシンクベース22との間の距離が最大値に達した場合に、第1の制限ワッシャ241は第1の溝222に位置する。この設計では、より大きな運動空間が第1のネジ24に提供され得るので、より高い自由高さの圧縮バネ23で第1のネジ24を囲み、異なる圧力負荷要件を満たすことができ、また、第1の制限ワッシャ241は第1の溝222に配置されているため、ヒートシンクベース22が取り付けられた場合に、第1の制限ワッシャ241が固定アセンブリに押し付けられず、取り付けが容易になり得る。
【００８５】
任意選択で、圧縮バネ23の端部がヒートシンクベース22と接触しており、端部とヒートシンクベース22との間の接触面積が制限されているため、ヒートシンクベース22への圧力は不均衡になりやすい。この場合、ワッシャ242は、第1のネジ24の上で、ヒートシンクベース22と圧縮バネ23との間にさらに配置される。ワッシャ242は、圧縮バネ23とヒートシンクベース22との接触面積を増大させることができ、圧縮バネ23の端部とヒートシンクベース22との直接接触を防止することができる。ヒートシンクベース22は一般にアルミニウム合金又は銅などの比較的柔らかい材料で作られており、圧縮バネ23の端部は比較的鋭利であるため、金属のやすり屑が材料から容易に剥がれる。ワッシャ242は、ステンレス鋼製の鋼板であってもよく、したがって、この問題を効果的に解決することができる。
【００８６】
任意選択で、3つ以上の圧縮バネ23及び3つ以上の第1のネジ24があり、3つ以上の圧縮バネ23は、ヒートシンクベース22の両側に対称に分布されている。プロセッサ4は一般に通常の構造であり、ヒートシンク構造が取り付けられている場合、ヒートシンクベース22からプロセッサの各接触部への圧力は均一である必要があり、プロセッサ4とヒートシンクベース22の結合はより緊密になり、PCBボード上の応力が低減され得る。この場合、3つ以上の圧縮バネ23が対称に分布されているため、ヒートシンクベース22の両側への下向きの力は同じであり、プロセッサ4の各部分への圧力も同じである。図1に示すように、図1では、ヒートシンクベース22の両側に2つの圧縮バネ23が別々に配置されている。この場合、2つの側面はそれぞれヒートシンクベース22にほぼ588．6 Nの圧力を提供することができる。
【００８７】
図3、図5a、図5b、及び図5cに示すように、2つの圧縮バネ23を両側で別々に使用してもよく、又は3つの圧縮バネ23を両側で別々に使用してもよい。図5aは、本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。図5bは、本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。図5cは、本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。ヒートシンクベース22の両側に3つの圧縮バネ23が別々に配置されると、ヒートシンクベースにより多くの圧力が提供されることができ、プロセッサ4のより高い圧力要件が満たされることができることが理解されよう。
【００８８】
任意選択で、雌ネジ243が第1のネジ24の尾端部に設けられ、第1のネジ24に対応する第2のネジ2121が固定アセンブリ21に配置され、第2のネジ2121の雄ネジが、第1のネジの尾端部に設けられた雌ネジ243に嵌合する。第1の制限穴221の位置制限を容易にし、第1の制限ワッシャ241の取り付けを容易にするために、第1のネジ24は、尾端部に雌ネジ243を提供し、第1のネジ24の側面全体は滑らかな円筒面であってもよい。さらに、第1のネジ24のこの設計方法により、第2のネジ2121は、雄ネジを提供し、第1のネジ24に嵌合する第2のネジ2121であり、第2のネジ2121は、固定アセンブリ21に固定される。雌ネジが第1のネジ24の尾端部に設けられ、雄ネジが第2のネジ2121に設けられているため、第1のネジ24はナットであってもよい。第1のネジ24及び第2のネジ2121が互いにボルト締め可能な構成要素であれば、第1のネジ24及び第2のネジ2121は両方ともネジ又はナットであってもよく、又は一方がネジで、他方がナットであってもよいことが分かる。
【００８９】
任意選択で、図6aは、本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。図6bは、本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。図6cは、本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。図6dは、本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。図6eは、本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。ヒートシンクベース22の側面にはさらに第3の制限穴223が設けられ、第3の制限穴223には第4のネジ27が配置され、第4のネジ27の尾端部には第2の制限ワッシャ271が接続され、第2の制限ワッシャ271と第4のネジ27の頭端部との間の距離は、ヒートシンクベース22の厚さよりも大きい。第3の制限穴223及び第4のネジ27は、ヒートシンクベース22の固定を支援するように構成されているため、第4のネジ27の頭端部と第2の制限ワッシャ271との間の距離は、ヒートシンクベース22の厚さよりも大きく、ヒートシンクアセンブリが取り付けられている場合、固定アセンブリ21にあって、第4のネジ27に対応するナット又はネジは、ヒートシンクベース22から第4のネジ27を押し出さない。
【００９０】
任意選択で、第3の制限穴223に対応する第4の溝224がヒートシンクベース22上にさらに配置され、第2の制限ワッシャ271がヒートシンクベース22と接触する場合、具体的には、第4のネジ27の頭端部とヒートシンクベース22との間の距離が最大値に達する場合に、第2の制限ワッシャ271は第4の溝224に位置する。この設計では、第4のネジ27の運動空間をさらに増やすことができるので、第4のネジ27がヒートシンクベース22から押し出されにくくなる。
【００９１】
任意選択で、第2の制限ワッシャ271は、第4のネジ27の尾端部に固定される。言い換えれば、第2の制限ワッシャ271は、クランプ方式で第4のネジ27に接続される。このように、第2の制限ワッシャ271は第4のネジ27に取り外し可能に接続され、使用時には、第4のネジ27が第3の制限穴223に挿入され、第2の制限ワッシャ271が第4のネジ27の尾端部に取り付けられる。
【００９２】
任意選択で、第3の制限穴223は、ヒートシンクベース22の対向するコーナーに配置される。このコーナーの第4のネジ27は、主にヒートシンクベース22を位置に予め制限するために第3の制限穴223に嵌合し、他方のコーナーのクランプ構造により、ヒートシンクベース22全体が固定され得るので、ヒートシンクアセンブリが取り付けられると、ヒートシンクベース22が片側に傾かないようになる。
【００９３】
任意選択で、ヒートシンクベース22の他方のコーナーにクランプ構造が配置され、クランプ構造は、ヒートシンクベース22を固定するために第3の制限穴223に嵌合する。クランプ構造は、プロセッサ4を固定するように構成されたカバー28に配置された第1の固定具281、ヒートシンクベース22に配置された第2の固定具225、及びライニングボード211に配置されたダボ2111を含む。第1の固定具281、第2の固定具225、及びダボ2111は互いに嵌合して、ヒートシンクベース22をライニングボード211に固定する。固定アセンブリ21は、ライニングボード211とミッドプレーン212とを含む。
【００９４】
具体的には、図6aでは、ヒートシンクベース22の両側がプロセッサ4に取り付けられた状態と、第4のネジ27の状態により、第4のネジ27の雌ネジが固定アセンブリの第2のネジ2121の雄ネジに嵌合するので、ヒートシンクベース22の縁部が固定されていることが分かる。図6b〜図6dは、取り付け中に誤った取り付け方法が使用された場合に、ヒートシンクベースの片側が上に傾く場合を示している。図6b及び図6cは、ヒートシンクベース22の片側にクランプ構造が配置された片側がプロセッサ4に取り付けられた状態を示している。図6b及び図6cでは、第4のネジ27が配置されている一方の側が上に傾いているため、取り付け中に、その側のみを押し下げる必要があり、また、第4の溝224が設けられているため、ヒートシンクベース22の片側が上向きに傾くと、第4のネジ27は、第2のネジ2121によってヒートシンクベース22から押し出されるのを回避するのに十分なマージンを有することが分かる。図6d及び図6eは、ヒートシンクベース22の反対側であり、図6b及び図6cの場合とは異なる側が上に傾く場合である。具体的には、第4のネジ27が配置された一方の側が取り付けられ、クランプ構造が配置された一方の側が取り付けられていない場合に相当する。この場合、反対側が上に傾くため、第4のネジ27と第2のネジ2121との間の距離は明らかに減少する。しかし、第4のネジ27と第2のネジ2121はボルト締めされているため、第4のネジ27と第2のネジ2121との間に角度が形成され、第4のネジ27は第2のネジ2121に締め付けられることができない。このように、第4のネジ27は、第4の溝224と第2の制限ワッシャ271がこの側で一緒に使用される限り十分なスペースを有することができるので、反対側が上に傾いた場合でも、第2のネジ2121が第4のネジ27を押すことはない。したがって、誤った取り付け方法を用いた場合でも、ヒートシンクベース22はライニングボード211に取り付けられることができる。
【００９５】
任意選択で、固定アセンブリ21は、PCB3の上面に配置され、かつプロセッサスロット31の外側に位置するライニングボード211と、PCB3の下面に配置され、かつプロセッサスロット31の背面に位置するミッドプレーン212と、を含み、制限機械部品に嵌合する第2のネジ2121がミッドプレーン212に配置され、第4の制限穴2112がライニングボードに設けられ、第2のネジ2121がPCB3と第4の制限穴2112とを貫通して、ライニングボード211を所定の位置に制限する。ライニングボード211は、プロセッサスロット31の縁部に沿って配置され、取り付けが完了した後に、プロセッサ4がスムーズに所定の位置に配置され得ることを保証する。第2のネジ2121は、制限機械部品に嵌合することができ、換言すれば、第1のネジ24に嵌合する前述の第2のネジ2121であってもよく、第3のネジ25に嵌合するナット又はネジであってもよい。
【００９６】
任意選択で、ヒートシンク5はヒートシンクベース22に固定される。ヒートシンク5は、例えば、図3のヒートシンク構造に示されるように、受動的な放熱設計を使用することができ、ヒートシンクフィンとヒートシンクベース22に配置された放熱ダクト228を使用して、受動的に熱を放散するか、又は、空冷式の熱放散方法を使用することもでき、具体的には、受動的な熱放散に基づいて、コンピュータデバイス（サーバーなど）に形成された空気ダクトと冷却ファンが使用されて、コンピュータデバイス（サーバーなど）から熱がすばやく放散され得るか、又は確かに、水冷式の熱放散方法を使用することができ、具体的には、ヒートシンクベース22に水ブロックが取り付けられ、熱放散部品がコンピュータデバイス（例えばサーバー）の棚の内側又は外側に取り付けられ、熱放散部品は金属ダクトと冷却ファンであり、空気の流れ方向が金属ダクトの空気流れ方向に対応し、水ブロックはダクトに接続され、ダクトは水ブロックと熱放散部品との間で循環を形成し、ダクトには冷却剤が充填されている。
【００９７】
以下に、プロセッサ固定構造体の取り付けプロセスを説明する。本願のこの実施形態では、プロセッサ固定構造体を取り付けるプロセスにおいて、まずライニングボード211がプロセッサスロット31の周りに固定され、ミッドプレーンがPCB3の背面に取り付けられ、ミッドプレーン212上の第2のネジ2121が、ライニングボード211の第4の制限穴2112を貫通する。次に、プロセッサ4がカバー28に取り付けられ、取り付けられた構造がヒートシンクベース22に取り付けられ、ヒートシンクベース22、プロセッサ4、及びカバー28がライニングボード211に対応して取り付けられる。固定中に、まず、第4のネジ27がライニングボード211上の対応する位置にあるネジ又はナットと位置合わせされ、クランプ構造がライニングボード211上のクランプ構造と位置合わせされて、ヒートシンクベースを位置に予め制限する。次に、第1のネジ24と第4のネジ27が押し下げられて締められ、ヒートシンクベース22全体をライニングボード211に固定することにより、プロセッサ固定構造体全体が取り付けられる。取り付けが完了した後に、図7a及び図7bに示されるように、図7aは本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図であり、図7bは本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。図7aでは、圧縮バネ23が圧縮状態にあり、第1のネジ24の頭端部及びヒートシンクベース22に弾性力を提供することが分かる。弾性力の大きさは、圧縮バネ23の圧縮度に関係している。圧縮バネ23がより短く圧縮されると、第1のネジ24の頭端部とヒートシンクベース22に加わる弾性力が大きくなり、これはヒートシンクベース22に対する下向きの力が大きくなることに等しく、ヒートシンクベース22からプロセッサへの圧力がより大きくなる。図7bから、第2のネジ2121が第1のネジ24の雌ネジ243にほぼ完全に締め付けられ、この場合、圧縮バネ23の弾性力が最大値に達することが分かる。さらに、第2のネジ2121がミッドプレーン212に配置されているため、第1のネジ24を締めると、ミッドプレーン212、ライニングボード211、及びヒートシンクベース22がよりしっかりと締められ、プロセッサ領域の強度が強化され得る。
【００９８】
［実施形態3］
この実施形態では、実施形態1に基づいて、図8aは本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図であり、図8bは本願の一実施形態によるプロセッサ固定構造体の実施形態図である。制限機械部品は第3のネジ25であり、弾性機械部品はバネ板26であり、バネ板26の中間部の湾曲部には第2の制限穴261が設けられ、湾曲部分の内側はヒートシンクベース22の反対側にあり、第3のネジ25は第2の制限穴261を貫通してヒートシンクベース22に接続し、第3のネジ25の頭部の外径は、第2の制限穴261の直径よりも大きく、バネ板26の両端は、ヒートシンクベース22に個別に接続される。この場合、弾性機械部品は、中央で湾曲したバネ板26であり、湾曲部品の内側はヒートシンクベース22の反対側にあり、第2の制限穴261の直径は第3のネジ25の頭端部の外径よりも小さい。したがって、湾曲部の第3のネジ25が、第3のネジ25の頭部とヒートシンクベース22との間の距離を短くすると、バネ板26の両端がヒートシンクベース22に下向きの力を発生させる。
【００９９】
任意選択で、バネ板に対応する第2の溝226と、第2の溝226の底部に位置する第3の溝227は、ヒートシンクベース22に配置され、第1の湾曲部262及び第2の湾曲部263は、バネ板26の尾端部に配置され、第1の湾曲部262は、第3の溝227に位置し、また、第2の湾曲部263は、第2の溝226の、第2の溝226と第3の溝227との間の接合部に位置する。この場合、第3の溝227は、第2の溝226の底部に設けられ、第2の溝226及び第3の溝227の縁部は、階段構造を形成し、第1の湾曲部262と第2の湾曲部263は、バネ板26の両端に別々に配置され、第1の湾曲部262は、第3の溝227に位置し、第2の湾曲部263は、第2の溝226の、第2の溝226と第3の溝227との間の接合部に位置する。したがって、この構造では、第3の溝227を使用してバネ板26に特定の変形空間を提供し、バネ板26が圧力下で変形すると、第2の湾曲部263が第2の溝226の底部に圧力を発生させる。
【０１００】
ヒートシンクベース22の側面に位置し、対向するコーナーに設けられた第3の制限穴223、第4のネジ27、第4のネジ27の第2の制限ワッシャ271、第4の溝224、及びヒートシンクベース22の他方のコーナーに位置するクランプ構造は、実施形態1の対応する構造と同様であることに留意されたい。詳細な説明については、実施形態1の関連説明を参照されたい。ここでは詳細については再度の説明を省略する。
【０１０１】
以下に、プロセッサ固定構造体の取り付けプロセスを説明する。本願のこの実施形態では、プロセッサ固定構造体を取り付けるプロセスにおいて、まずライニングボード211がプロセッサスロット31の周りに固定され、ミッドプレーン212がPCB3の背面に取り付けられ、ミッドプレーン212上の第2のネジ2121が、ライニングボード211の第4の制限穴2112を貫通する。次に、プロセッサ4がカバー28に取り付けられ、取り付けられた構造がヒートシンクベース22に取り付けられ、ヒートシンクベース22、プロセッサ4、及びカバー28がライニングボード211に対応して取り付けられる。固定中に、まず、第4のネジ27がライニングボード211上の対応する位置にあるネジ又はナットと位置合わせされ、クランプ構造がライニングボード211上のクランプ構造と位置合わせされて、ヒートシンクベースを位置に予め制限する。次に、第1のネジ24と第4のネジ27が押し下げられて締められ、ヒートシンクベース22全体をライニングボード211に固定することにより、プロセッサ固定構造体全体が取り付けられる。
【０１０２】
本願のこの実施形態では、バネ板26が弾性機械部品として使用され、バネ板26は2つの端部を有するので、第3のネジ25を使用してバネ板の中間部に圧力が加えられると、その圧力はバネ板26の両端に分散され、言い換えれば、これは、バネ板26の2つの端部がヒートシンクベース22に下向きの力を加えることに等しいことに留意されたい。ヒートシンクベース22の両側にそれぞれ1つのバネ板26が配置されているので、実施形態2では、1つのバネ板26によって生成される弾性力が2つ又は3つの圧縮バネ23の弾性力に達する必要があり、具体的には、30kgf〜45kgfに達する必要がある。
【０１０３】
本願の実施形態2で使用される圧縮バネ23は、本願の実施形態3で使用されるバネ板26と併用してもよいことに留意されたい。例えば、ヒートシンクベース22の一方の側には2つの圧縮バネ23が配置され、他方の側には2つの圧縮バネ23の弾性力を有する1つのバネ板26が配置される。別の例では、ヒートシンクベース22の2つの対向する側で圧縮バネ23が使用され、ヒートシンクベース22の他の2つの対向する側でバネ板26が使用される。具体的には、圧縮バネ23のみが使用されるか、バネ板26のみが使用されるか、圧縮バネ23とバネ板26の両方が使用されるかは、特定の取り付け環境に基づいて決定されてもよい。これは本明細書に限定されない。
【０１０４】
本願の一実施形態はさらにアセンブリを提供する。アセンブリは、プロセッサ、ヒートシンク、及び実施形態1から実施形態3のいずれか1つに記載のプロセッサ固定構造体を含む。
【０１０５】
任意選択で、プロセッサは、高度な縮小命令セットマシン（Advanced RISC Machine、略してARM）プロセッサであってもよい。
【０１０６】
本願は、コンピュータデバイスを提供する。コンピュータデバイスは、前述のプロセッサ及び前述のプロセッサ固定構造体を含む。プロセッサ及びプロセッサ固定構造体は、本願の実施形態における前述のプロセッサ及び前述のプロセッサ固定構造体の両方である。プロセッサとプロセッサ固定構造体との間の接続関係と固定関係については、前述の説明を参照されたい。
【０１０７】
任意選択で、コンピュータデバイスはさらにヒートシンクを含む。ヒートシンクは、本願の実施形態における前述のヒートシンクである。ヒートシンクとプロセッサ固定構造体との間の接続関係及び固定関係、ならびにヒートシンクとプロセッサとの間の接続関係及び固定関係については、前述の説明を参照されたい。
【０１０８】
任意選択で、コンピュータデバイスはx86サーバーであってもよい。コンピュータデバイスのプロセッサは、x86命令セットをサポートするプロセッサであってもよい。
【０１０９】
任意選択で、コンピュータデバイスは、高度な縮小命令セットマシンARMサーバーであってもよい。コンピュータデバイスのプロセッサはARMプロセッサであってもよい。
【０１１０】
当業者には明確に理解できることであろうが、説明を簡便で簡潔にするために、上記のシステム、装置、及びユニットの詳細な動作プロセスについては、上記の方法の実施形態における対応するプロセスを参照されたい。ここでは詳細については再度の説明を省略する。
【０１１１】
本願で提供されるいくつかの実施形態では、開示されたシステム、装置、及び方法は、他の方法で実施することができることを理解されたい。例えば、記載した装置の実施形態は単なる一例に過ぎない。例えば、ユニット分割は単なる論理機能の分割であって、実際の実施態様では他の分割であってもよい。例えば、複数のユニット又は構成要素は、組み合わせてもよいし、あるいは別のシステムに統合してもよいし、あるいはいくつかの特徴は無視してもよいし、実行しなくてもよい。さらに、表示又は説明された相互結合又は直接結合又は通信接続は、いくつかのインターフェースを用いて実現されてもよい。装置又はユニット間の間接結合又は通信接続は、電子的、機械的、又は他の形態で実現されてもよい。
【０１１２】
個別の部品として記載されたユニットは物理的に分離されてもよいし、されなくてもよく、ユニットとして表示された部品は物理的なユニットであってもよいし、そうでなくてもよく、物理的なユニットは1つの場所に配置されてもよいし、複数のネットワークユニット上に分散されてもよい。ユニットの一部又は全部は、実施形態の解決策の目的を達成するための実際的な要件に基づいて選択されてもよい。
【０１１３】
さらに、本願の実施形態における機能ユニットは、1つの処理ユニットに統合してもよいし、あるいはユニットの各々が物理的に単独で存在してもよいし、あるいは2つ以上のユニットが1つのユニットに統合されてもよい。統合されたユニットは、ハードウェアの形態で実現されてもよいし、あるいは、ソフトウェア機能ユニットの形態で実現されてもよい。
【０１１４】
結論として、前述の実施形態は、単に本願の技術的解決策を説明することを意図しており、本願を限定することを意図していない。本願について上記の実施形態を参照して詳細に説明したが、当業者であれば、本願の実施形態の技術的解決策の範囲から逸脱することなく、上記の実施形態に記載された技術的解決策に改変を行い、あるいはそのいくつかの技術的特徴に等価な置換を行うことができることを理解されたい。
【符号の説明】
【０１１５】
1  プロセッサ固定構造体
2  プロセッサ固定構造体
3  PCB
4  プロセッサ
5  ヒートシンク
11  ミッドプレーン
12  ライニングボード
13  カバー
14  ヒートシンクベース
15  ヒートシンク
21  固定アセンブリ
22  ヒートシンクベース
23  圧縮バネ
24  第1のネジ
25  第3のネジ
26  バネ板
27  第4のネジ
28  カバー
31  プロセッサスロット
121  バネ板
211  ライニングボード
212  ミッドプレーン
221  第1の制限穴
222  第1の溝
223  第3の制限穴
224  第4の溝
225  第2の固定具
226  第2の溝
227  第3の溝
228  放熱ダクト
241  第1の制限ワッシャ
242  ワッシャ
243  雌ネジ
261  第2の制限穴
262  第1の湾曲部
263  第2の湾曲部
271  第2の制限ワッシャ
281  第1の固定具
2111  ダボ
2112  第4の制限穴
2121  第2のネジ
【図１】
0006921248.tif 000002
【図２】
0006921248.tif 000003
【図３】
0006921248.tif 000004
【図４】
0006921248.tif 000005
【図５ａ】
0006921248.tif 000006
【図５ｂ】
0006921248.tif 000007
【図５ｃ】
0006921248.tif 000008
【図６ａ】
0006921248.tif 000009
【図６ｂ】
0006921248.tif 000010
【図６ｃ】
0006921248.tif 000011
【図６ｄ】
0006921248.tif 000012
【図６ｅ】
0006921248.tif 000013
【図７ａ】
0006921248.tif 000014
【図７ｂ】
0006921248.tif 000015
【図８ａ】
0006921248.tif 000016
【図８ｂ】
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