JP2000174465A - 電子装置の実装構造 - Google Patents
電子装置の実装構造Info
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
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- H05K7/20736—Forced ventilation of a gaseous coolant within cabinets for removing heat from server blades
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Mounting Of Printed Circuit Boards And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の論理及び電源ユニットを搭載するバッ
クボート及びフレームを備える電子機器における給電電
圧の不均化及び冷却効率を向上すること。 【解決手段】 フレーム１中央のバックボード６の両面
に論理ユニット２と電源ユニットとを交互に配置し、一
面の電源ユニットが他面の最も近接した論理ユニットに
給電する様に実装する。更に前記論理ユニット２及び電
源ユニット３を流通する空気流路を形成し、冷却機ユニ
ット５から送風を行うことにより前記各ユニットを効率
よく冷却するもの。
クボート及びフレームを備える電子機器における給電電
圧の不均化及び冷却効率を向上すること。 【解決手段】 フレーム１中央のバックボード６の両面
に論理ユニット２と電源ユニットとを交互に配置し、一
面の電源ユニットが他面の最も近接した論理ユニットに
給電する様に実装する。更に前記論理ユニット２及び電
源ユニット３を流通する空気流路を形成し、冷却機ユニ
ット５から送風を行うことにより前記各ユニットを効率
よく冷却するもの。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、論理ユニットと電
源ユニットを実装する電子装置の実装構造に係り、特に
高効率な給電及び冷却を可能とした給電方法とユニット
レイアウトを持つ電子装置の実装構造に関する。
源ユニットを実装する電子装置の実装構造に係り、特に
高効率な給電及び冷却を可能とした給電方法とユニット
レイアウトを持つ電子装置の実装構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に従来技術による多数のプリント基
板を搭載した電子装置、例えばホストコンピュータは、
図７に示す如く、多数の半導体素子等（ＬＳＩ）を搭載
した論理ユニット２２を、フレ−ム２１の筐体一側面に
ガイドレ−ル２４により案内して実装し、この論理ユニ
ット２２に電力を供給する複数の電源ユニット２３を、
バックボード２５を境にしてガイドレ−ル２４により案
内して筐体他側面に実装し、筐体下位置に送風機ユニッ
ト２６を配置し、該上方の論理ユニット２２及び電源ユ
ニット２３に冷却風を供給することにより、前記ユニッ
ト２２及び２３の冷却を行う様に構成している。また前
記複数の電源ユニット２３は、個々の論理ユニット２２
対応に給電バスバーとバックボード２５を介して例え
ば、１．２Ｖ／３．３Ｖ／５Ｖの給電を行う。
板を搭載した電子装置、例えばホストコンピュータは、
図７に示す如く、多数の半導体素子等（ＬＳＩ）を搭載
した論理ユニット２２を、フレ−ム２１の筐体一側面に
ガイドレ−ル２４により案内して実装し、この論理ユニ
ット２２に電力を供給する複数の電源ユニット２３を、
バックボード２５を境にしてガイドレ−ル２４により案
内して筐体他側面に実装し、筐体下位置に送風機ユニッ
ト２６を配置し、該上方の論理ユニット２２及び電源ユ
ニット２３に冷却風を供給することにより、前記ユニッ
ト２２及び２３の冷却を行う様に構成している。また前
記複数の電源ユニット２３は、個々の論理ユニット２２
対応に給電バスバーとバックボード２５を介して例え
ば、１．２Ｖ／３．３Ｖ／５Ｖの給電を行う。
【０００３】前記各ユニットの境となるバックボード２
５は、フレーム２１内に上下２段に実装され、このため
論理ユニット２２の半導体素子等から発する高い熱量
が、バックボード２５の表面（図７中手前部分）且つ上
下段に集中する＜従来特性１＞。
５は、フレーム２１内に上下２段に実装され、このため
論理ユニット２２の半導体素子等から発する高い熱量
が、バックボード２５の表面（図７中手前部分）且つ上
下段に集中する＜従来特性１＞。
【０００４】前述の論理ユニット２２への給電は、図８
に示す如く、電源ユニット２３ａが１．２Ｖ、電源ユニ
ット２３ｂが３Ｖ、電源ユニット２３ｃが５Ｖとした場
合、例えば１つの電源ユニット２３ａが、１．２Ｖの電
力を給電経路２７ａを構成する給電バスバー２７を介し
て複数の論理ユニット２２に供給するため、１つの電源
ユニット２３からの給電バスバー２７が枝別れしてゆく
ような形状となってバックボード２５に連結されてい
る。従って、この給電方式によれば、給電バスバー２７
の形状により電源ユニット２３と論理ユニット２２を最
短で結ぶ経路と最長の経路が存在し、経路の長いところ
ほど電圧降下が大きくなり、経路の長さの違いによる電
圧降下の格差が生じる＜従来特性２＞。
に示す如く、電源ユニット２３ａが１．２Ｖ、電源ユニ
ット２３ｂが３Ｖ、電源ユニット２３ｃが５Ｖとした場
合、例えば１つの電源ユニット２３ａが、１．２Ｖの電
力を給電経路２７ａを構成する給電バスバー２７を介し
て複数の論理ユニット２２に供給するため、１つの電源
ユニット２３からの給電バスバー２７が枝別れしてゆく
ような形状となってバックボード２５に連結されてい
る。従って、この給電方式によれば、給電バスバー２７
の形状により電源ユニット２３と論理ユニット２２を最
短で結ぶ経路と最長の経路が存在し、経路の長いところ
ほど電圧降下が大きくなり、経路の長さの違いによる電
圧降下の格差が生じる＜従来特性２＞。
【０００５】更に前記実装構造は、論理ユニット２２を
上下２枚実装する際には該論理ユニット２２の上下にガ
イドレール２４を配置するものであるが、例えば下にし
か論理ユニットを実装しない場合には筐体上面にはガイ
ドレール２４を配置しない構造である。またガイドレー
ル２４は、図８の如く半導体素子を搭載した論理ユニッ
ト２２を保持するために中央が開口された板形状の空気
抵抗となる。このため筐体上面には、ガイドレール２４
が存在する箇所と存在しない箇所が発生し、図８右側に
示す如く、冷却風の流路抵抗となるガイドレール２４の
有無で論理ユニット２２を冷却する冷却風量に格差が発
生する＜従来特性３＞。
上下２枚実装する際には該論理ユニット２２の上下にガ
イドレール２４を配置するものであるが、例えば下にし
か論理ユニットを実装しない場合には筐体上面にはガイ
ドレール２４を配置しない構造である。またガイドレー
ル２４は、図８の如く半導体素子を搭載した論理ユニッ
ト２２を保持するために中央が開口された板形状の空気
抵抗となる。このため筐体上面には、ガイドレール２４
が存在する箇所と存在しない箇所が発生し、図８右側に
示す如く、冷却風の流路抵抗となるガイドレール２４の
有無で論理ユニット２２を冷却する冷却風量に格差が発
生する＜従来特性３＞。
【０００６】また前記実装構造は、図９に示す如く、前
記論理ユニット２２に複数のＬＳＩ２９を搭載し、バッ
クボード２５にもＬＳＩ２８を搭載し、該バックボード
２５へガイドレール３０を介して論理ユニット２２を搭
載する様に構成している。この実装構造の冷却は、図中
の下方向から送風により行われるものであるが、ＬＳＩ
２８とＬＳＩ２９を冷却する冷却風流路が分離されてい
ないため、ＬＳＩ２９の発熱量による風温上昇の影響を
ＬＳＩ２８が受け、冷却設計を難しくしている＜従来特
性４＞。
記論理ユニット２２に複数のＬＳＩ２９を搭載し、バッ
クボード２５にもＬＳＩ２８を搭載し、該バックボード
２５へガイドレール３０を介して論理ユニット２２を搭
載する様に構成している。この実装構造の冷却は、図中
の下方向から送風により行われるものであるが、ＬＳＩ
２８とＬＳＩ２９を冷却する冷却風流路が分離されてい
ないため、ＬＳＩ２９の発熱量による風温上昇の影響を
ＬＳＩ２８が受け、冷却設計を難しくしている＜従来特
性４＞。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述した様に従来技術
による電子装置の実装構造は、従来特性１，３，４で説
明した様に、高い熱量がバックボード２５の表面且つ上
下段に集中し、更にガイドレール２４の有無で論理ユニ
ット２２を冷却する冷却風量に格差が発生し、更に論理
ユニット２２のＬＳＩ２９の発熱がバックボートに搭載
したＬＳＩ２８に影響すると言う特性があり、このため
に筐体内における熱分布の不均一及び冷却効率が低いと
言う不具合があった。
による電子装置の実装構造は、従来特性１，３，４で説
明した様に、高い熱量がバックボード２５の表面且つ上
下段に集中し、更にガイドレール２４の有無で論理ユニ
ット２２を冷却する冷却風量に格差が発生し、更に論理
ユニット２２のＬＳＩ２９の発熱がバックボートに搭載
したＬＳＩ２８に影響すると言う特性があり、このため
に筐体内における熱分布の不均一及び冷却効率が低いと
言う不具合があった。
【０００８】また従来技術による電子装置の実装構造
は、従来特性２で説明した様に、電源ユニット２３から
論理ユニット２２への経路長の違いによる電圧降下の格
差が生じ、論理ユニット２２への給電電圧が不均一であ
ると言う不具合があった。
は、従来特性２で説明した様に、電源ユニット２３から
論理ユニット２２への経路長の違いによる電圧降下の格
差が生じ、論理ユニット２２への給電電圧が不均一であ
ると言う不具合があった。
【０００９】本発明の目的は、前述の従来技術による不
具合を除去することであり、筐体内における熱分布を均
一化し、冷却効率を向上し、論理ユニットへの給電電圧
を均一化することができる電子機器の実装構造を提供す
ることである。
具合を除去することであり、筐体内における熱分布を均
一化し、冷却効率を向上し、論理ユニットへの給電電圧
を均一化することができる電子機器の実装構造を提供す
ることである。
【００１０】具体的に述べると本発明の目的は、論理ユ
ニットや電源ユニットの発熱による熱量の集中を防ぎ分
散させる実装構造、論理ユニットや電源ユニットを搭載
するバックボ−ドを上下２段に実装する際の各ユニット
の発熱による熱量の集中を分散し、均一化させる高発熱
量のユニットを通過する風量を増加させる実装構造、論
理ユニットや電源ユニットの発熱による空気温度上昇の
影響を前記ＬＳＩに与えない実装構造、論理ユニットと
該論理ユニットに給電を行う電源ユニットとを最短で結
ぶ実装構造、論理ユニットと電源ユニットが一対一の関
係となる実装構造の何れか又は全てを提供することであ
る。
ニットや電源ユニットの発熱による熱量の集中を防ぎ分
散させる実装構造、論理ユニットや電源ユニットを搭載
するバックボ−ドを上下２段に実装する際の各ユニット
の発熱による熱量の集中を分散し、均一化させる高発熱
量のユニットを通過する風量を増加させる実装構造、論
理ユニットや電源ユニットの発熱による空気温度上昇の
影響を前記ＬＳＩに与えない実装構造、論理ユニットと
該論理ユニットに給電を行う電源ユニットとを最短で結
ぶ実装構造、論理ユニットと電源ユニットが一対一の関
係となる実装構造の何れか又は全てを提供することであ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、バックボードに複数の論理ユニット及び該論
理ユニットに電力を供給する電源ユニットとを実装し、
前記論理及び電源ユニットに冷却風を供給する送風機ユ
ニットとを備える電子装置の実装構造において、前記バ
ックボードの両面に論理ユニット及び電源ユニットを交
互に配置し、前記電源ユニットがバックボードを境にし
た他面に実装し且つ近接した論理ユニットに電力を供給
する様に接続したことを第１の特徴とする。
本発明は、バックボードに複数の論理ユニット及び該論
理ユニットに電力を供給する電源ユニットとを実装し、
前記論理及び電源ユニットに冷却風を供給する送風機ユ
ニットとを備える電子装置の実装構造において、前記バ
ックボードの両面に論理ユニット及び電源ユニットを交
互に配置し、前記電源ユニットがバックボードを境にし
た他面に実装し且つ近接した論理ユニットに電力を供給
する様に接続したことを第１の特徴とする。
【００１２】また本発明は、前記特徴の実装構造におい
て、前記バックボードを境にして接続した複数の電源ユ
ニットと論理ユニット間の距離を同一としたことを第２
の特徴とし、前記各特徴の電子装置の実装構造におい
て、前記論理ユニットが電源ユニットに比べて高発熱量
であり、該電源ユニットが論理ユニットに比べて低発熱
量であり、前記論理ユニット及び電源ユニット並びにバ
ックボードが独立した空気流路を形成し、前記送風機ユ
ニットが前記各々の空気流路に冷却風を供給することを
第３の特徴とし、前記特徴による実装構造において、前
記電源ユニットが形成する空気流路が、論理ユニットが
形成する空気流路に比べて空気流通抵抗が大きい様に構
成したことを第４の特徴とする。
て、前記バックボードを境にして接続した複数の電源ユ
ニットと論理ユニット間の距離を同一としたことを第２
の特徴とし、前記各特徴の電子装置の実装構造におい
て、前記論理ユニットが電源ユニットに比べて高発熱量
であり、該電源ユニットが論理ユニットに比べて低発熱
量であり、前記論理ユニット及び電源ユニット並びにバ
ックボードが独立した空気流路を形成し、前記送風機ユ
ニットが前記各々の空気流路に冷却風を供給することを
第３の特徴とし、前記特徴による実装構造において、前
記電源ユニットが形成する空気流路が、論理ユニットが
形成する空気流路に比べて空気流通抵抗が大きい様に構
成したことを第４の特徴とする。
【００１３】更に本発明は、前記第１及び第２の特徴に
よる電子装置の実装構造において、前記論理ユニットが
電源ユニットに比べて高発熱量であり、該電源ユニット
が論理ユニットに比べて低発熱量であり、前記交互に配
置した論理ユニット及び電源ユニットをバックボードの
上下、且つ上下の論理ユニットの下に電源ユニット又は
電源ユニットの下に論理ユニットが位置する様に実装
し、前記送風機ユニットが前記論理ユニット及び電源ユ
ニットに冷却風を供給することを第５の特徴とする。
よる電子装置の実装構造において、前記論理ユニットが
電源ユニットに比べて高発熱量であり、該電源ユニット
が論理ユニットに比べて低発熱量であり、前記交互に配
置した論理ユニット及び電源ユニットをバックボードの
上下、且つ上下の論理ユニットの下に電源ユニット又は
電源ユニットの下に論理ユニットが位置する様に実装
し、前記送風機ユニットが前記論理ユニット及び電源ユ
ニットに冷却風を供給することを第５の特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
電子装置の実装構造を図面を参照して詳細に説明する。
図１及び図２は、本実施形態による電子装置の正面及び
裏面を示す斜視図である。本実施形態による電子装置
は、筐体のフレーム１と、複数の半導体素子等を搭載し
た複数の論理ユニット２と、該論理ユニット２に電力を
給電するための複数の電源ユニット３と、該各ユニット
２及び３をガイドレース８を介して搭載するためのバッ
クボード６と、該バックボード６を固定するためのバッ
クボードフレーム７と、前記各ユニット２及び３を冷却
するための遠心形送風機５ａを含む送風機ユニット５
と、この送風機ユニット５を収納するための送風機ボッ
クス４とを備える。また前記電源ユニット３は、１つで
１．２Ｖ／３．３Ｖ／５Ｖの複数の電圧を供給すること
ができる。
電子装置の実装構造を図面を参照して詳細に説明する。
図１及び図２は、本実施形態による電子装置の正面及び
裏面を示す斜視図である。本実施形態による電子装置
は、筐体のフレーム１と、複数の半導体素子等を搭載し
た複数の論理ユニット２と、該論理ユニット２に電力を
給電するための複数の電源ユニット３と、該各ユニット
２及び３をガイドレース８を介して搭載するためのバッ
クボード６と、該バックボード６を固定するためのバッ
クボードフレーム７と、前記各ユニット２及び３を冷却
するための遠心形送風機５ａを含む送風機ユニット５
と、この送風機ユニット５を収納するための送風機ボッ
クス４とを備える。また前記電源ユニット３は、１つで
１．２Ｖ／３．３Ｖ／５Ｖの複数の電圧を供給すること
ができる。
【００１５】本実施形態による論理及び電源ユニットの
実装構造は、従来がバックボードの一面に論理ユニッ
ト、他面に電源ユニットを搭載していたのに対し、バッ
クボード６の両面に論理ユニットと電源ユニットとを交
互に、且つ上下が同種類のユニットに成る様に配置す
る。例えば図１の如くフレーム１のバックボード６の前
面（図１の手前方向）の上段に、論理ユニット２と電源
ユニット３とを横方向に交互に配置し、下段にも上段と
ユニットが同じ種類になる様に配置し、図２の如くバッ
クボード６裏面にも同様にユニットを配置し配置する。
実装構造は、従来がバックボードの一面に論理ユニッ
ト、他面に電源ユニットを搭載していたのに対し、バッ
クボード６の両面に論理ユニットと電源ユニットとを交
互に、且つ上下が同種類のユニットに成る様に配置す
る。例えば図１の如くフレーム１のバックボード６の前
面（図１の手前方向）の上段に、論理ユニット２と電源
ユニット３とを横方向に交互に配置し、下段にも上段と
ユニットが同じ種類になる様に配置し、図２の如くバッ
クボード６裏面にも同様にユニットを配置し配置する。
【００１６】尚、バックボード６を境にした両ユニット
の他面のユニットが異種のユニットになる様に配置す
る、例えばバックボード６前面に論理ユニット２を配置
したら裏面に電源ユニット３を配置する様に異なる種の
ユニットを配置しても良い。
の他面のユニットが異種のユニットになる様に配置す
る、例えばバックボード６前面に論理ユニット２を配置
したら裏面に電源ユニット３を配置する様に異なる種の
ユニットを配置しても良い。
【００１７】この各ユニットを交互に配置した図１及び
２に示した電子装置の上部を拡大して示したのが図５及
び図６である。これら図を参照すれば明らかな如く、本
実装構造は、装置の正面及び裏面から見て、論理ユニッ
ト２と電源ユニット３とをバックボード６の両面におい
て交互に配置し、上下のユニットを同じユニットに成る
様に実装している。
２に示した電子装置の上部を拡大して示したのが図５及
び図６である。これら図を参照すれば明らかな如く、本
実装構造は、装置の正面及び裏面から見て、論理ユニッ
ト２と電源ユニット３とをバックボード６の両面におい
て交互に配置し、上下のユニットを同じユニットに成る
様に実装している。
【００１８】また本実施形態による論理及び電源ユニッ
ト２，３は、フレーム１の上下方向に空気が流通する箱
形状のトンネル構造を形成している。また本実装構造
は、フレーム１にユニットを支持するために配置した棚
１０（図３）や、装置上面のバックボード６上に配置さ
れる棚９（図５，６）に空気流路に沿った風穴（例えば
図５中の符号６０）を設け、更にバックボード６を支持
するバックボードフレーム７の一部に空気流路に沿った
切り欠き（例えば図５中の符号７１）を設けている。
ト２，３は、フレーム１の上下方向に空気が流通する箱
形状のトンネル構造を形成している。また本実装構造
は、フレーム１にユニットを支持するために配置した棚
１０（図３）や、装置上面のバックボード６上に配置さ
れる棚９（図５，６）に空気流路に沿った風穴（例えば
図５中の符号６０）を設け、更にバックボード６を支持
するバックボードフレーム７の一部に空気流路に沿った
切り欠き（例えば図５中の符号７１）を設けている。
【００１９】従って本実施形態によれば、筐体下位置の
送風機ユニット５から上方向に送られる冷却風が、図３
に示す図２のＡ−Ａ断面図の如く、バックボード６を境
にして一面の論理ユニット２の半導体素子（ＬＳＩ）を
搭載した面の空間を含む箱形状の筒（トンネル）を通っ
て筐体上部に排出され、他面の電源ユニット３の電源コ
イル等の素子を搭載した面の空間を通って筐体上部に排
出される。この流路は、図３の上面から見た図４の如
く、バックボード６を境にして交互に設けられた論理ユ
ニット２及び電源ユニット３内の箱形状の筒を通って筐
体上部に排出される。
送風機ユニット５から上方向に送られる冷却風が、図３
に示す図２のＡ−Ａ断面図の如く、バックボード６を境
にして一面の論理ユニット２の半導体素子（ＬＳＩ）を
搭載した面の空間を含む箱形状の筒（トンネル）を通っ
て筐体上部に排出され、他面の電源ユニット３の電源コ
イル等の素子を搭載した面の空間を通って筐体上部に排
出される。この流路は、図３の上面から見た図４の如
く、バックボード６を境にして交互に設けられた論理ユ
ニット２及び電源ユニット３内の箱形状の筒を通って筐
体上部に排出される。
【００２０】この排出される空気の流量は、図５及び図
６に示す如く、電源ユニット３を搭載する位置上面に中
空の板形状のガイドレール８が流路抵抗となるため、ガ
イドレール８から排出される冷却風５０の流量が小さ
く、論理ユニット２を通って排出される冷却風５２の流
量が大きく設定される。
６に示す如く、電源ユニット３を搭載する位置上面に中
空の板形状のガイドレール８が流路抵抗となるため、ガ
イドレール８から排出される冷却風５０の流量が小さ
く、論理ユニット２を通って排出される冷却風５２の流
量が大きく設定される。
【００２１】また前記論理及び電源ユニット２，３をフ
レーム１の上下方向に空気が流通する箱形状に形成した
ことにより、バックボード６近傍を独立した空気流通路
として形成でき、これにより送風機ユニット５から上方
向に送られる冷却風が、バックボード６に搭載したＬＳ
Ｉ１３近傍のみを通って冷却風５１として排出されるた
め、このＬＳＩ１３から発する熱量が論理ユニットの半
導体素子（ＬＳＩ）に供給されるのを防止することがで
きる。
レーム１の上下方向に空気が流通する箱形状に形成した
ことにより、バックボード６近傍を独立した空気流通路
として形成でき、これにより送風機ユニット５から上方
向に送られる冷却風が、バックボード６に搭載したＬＳ
Ｉ１３近傍のみを通って冷却風５１として排出されるた
め、このＬＳＩ１３から発する熱量が論理ユニットの半
導体素子（ＬＳＩ）に供給されるのを防止することがで
きる。
【００２２】特に本実施形態においては、空気の流路抵
抗となる論理ユニット２用のガイドレール８を装置上面
の排出面から見て交互に（具体的には論理ユニットと電
源ユニットとを交互に）、且つバックボード６の両面に
配置し、図５及び６に示す装置上部の全面から冷却風を
排出する様に構成したことにより、装置全面にわたって
熱分布を均等化し且つ冷却効率を向上することができ
る。
抗となる論理ユニット２用のガイドレール８を装置上面
の排出面から見て交互に（具体的には論理ユニットと電
源ユニットとを交互に）、且つバックボード６の両面に
配置し、図５及び６に示す装置上部の全面から冷却風を
排出する様に構成したことにより、装置全面にわたって
熱分布を均等化し且つ冷却効率を向上することができ
る。
【００２３】前記ガイドレ−ル８は、低発熱量の電源ユ
ニット３の上下部に電源ユニット３と高発熱量の論理ユ
ニット２の両方を実装するものであり、このため低発熱
量の電源ユニット３の中を流れる冷却風には流路抵抗が
付いて風量を減少させ、その分、高発熱量の論理ユニッ
ト２の中を流れる冷却風の風量を増加させることが出来
る。更にこのような実装をすることで、従来、ユニット
の発熱による風温上昇の影響がどの程度バックボ−ド上
に搭載されたＬＳＩやコネクタに及ぼされるのか予測困
難で冷却検討を難しくしていたのを簡単なモデルで考え
ることができる。
ニット３の上下部に電源ユニット３と高発熱量の論理ユ
ニット２の両方を実装するものであり、このため低発熱
量の電源ユニット３の中を流れる冷却風には流路抵抗が
付いて風量を減少させ、その分、高発熱量の論理ユニッ
ト２の中を流れる冷却風の風量を増加させることが出来
る。更にこのような実装をすることで、従来、ユニット
の発熱による風温上昇の影響がどの程度バックボ−ド上
に搭載されたＬＳＩやコネクタに及ぼされるのか予測困
難で冷却検討を難しくしていたのを簡単なモデルで考え
ることができる。
【００２４】また本実施形態による実装構造は、特に図
４に示す如くバックボード６を境にした一方の電源ユニ
ット３から他面の斜め横の論理ユニット２に対して電力
を供給するため、電源ユニット３と論理ユニット２との
物理的距離を全て同一とすることができ、これにより両
ユニットを接続する給電経路の長さを同一にすることが
でき、論理ユニット２に供給する電圧を全て同一とし、
給電路長の違いによる電圧低下を防止することができ
る。
４に示す如くバックボード６を境にした一方の電源ユニ
ット３から他面の斜め横の論理ユニット２に対して電力
を供給するため、電源ユニット３と論理ユニット２との
物理的距離を全て同一とすることができ、これにより両
ユニットを接続する給電経路の長さを同一にすることが
でき、論理ユニット２に供給する電圧を全て同一とし、
給電路長の違いによる電圧低下を防止することができ
る。
【００２５】前記給電経路は、図４に示したコネクタ１
４及びバックボード６内の配線を最短かつ直接的に接続
される。これにより本実施形態による論理ユニット２
は、動作に必要な複数の電圧を、従来の電圧ごとにユニ
ット化された複数の電源ユニットから供給されるのでは
なく、一つの電源ユニットから供給する、即ち複数の電
圧を供給できる電源ユニット３を使用することにより、
論理ユニット２と電源ユニット３とを一対一の関係にす
ることが出来る。これにより従来の給電バスバーに付随
する部品類が一切不用となるため、給電バスバ−を通過
する間の電圧降下の解消や、部品数の削減とそれに伴う
工数低減、更にコスト削減、組立性向上やコンパクト設
計などが可能となった。
４及びバックボード６内の配線を最短かつ直接的に接続
される。これにより本実施形態による論理ユニット２
は、動作に必要な複数の電圧を、従来の電圧ごとにユニ
ット化された複数の電源ユニットから供給されるのでは
なく、一つの電源ユニットから供給する、即ち複数の電
圧を供給できる電源ユニット３を使用することにより、
論理ユニット２と電源ユニット３とを一対一の関係にす
ることが出来る。これにより従来の給電バスバーに付随
する部品類が一切不用となるため、給電バスバ−を通過
する間の電圧降下の解消や、部品数の削減とそれに伴う
工数低減、更にコスト削減、組立性向上やコンパクト設
計などが可能となった。
【００２６】尚、本発明は次に述べる実施形態としても
表すことができる。 ＜実施形態１＞ バックボ−ドと論理ユニット、電源ユ
ニットと該バックボ−ドやユニット類を動作中に冷却す
る送風機を筐体や架などに実装する電子装置の実装構造
において、前記バックボ−ドには、複数のコネクタが搭載
されており、前記論理ユニットと電源ユニットの端部に
は、該コネクタと結合できるコネクタを搭載し、バックボ
−ドに論理ユニットをコネクタを介して結合すると該論
理ユニットに給電を行う電源ユニットが、論理ユニット
に対して真裏あるいは真横といった最短距離で結ばれる
位置に実装される、たとえば給電バスバ−といった給電
部品を必要としないことを特徴とする電子装置の実装構
造。 ＜実施形態２＞ 前記論理ユニットと電源ユニットを、
前記バックボ−ドに対して複数個実装する実装構造にお
いて、論理ユニットと該論理ユニットに給電を行う電源
ユニットの距離が、論理ユニットの実装位置によらず、同
じであることを特徴とする電子装置の実装構造。 ＜実施形態３＞ 前記論理ユニットと電源ユニットの発
熱量に差異がある実装構造において、高発熱量のユニッ
トと低発熱量のユニットを交互に並べて前記バックボ−
ドに結合することで、発熱量の多いユニットばかりを並
べてバックボ−ドに結合するのに対して熱量の集中を防
ぎ、熱量の拡散あるいは均一化をはかる冷却構造をもつ
ことを特徴とする実施形態２記載の電子装置の実装構
造。 ＜実施形態４＞ 前記バックボ−ドを筐体や架内で上下
段に実装する実装構造において、該バックボ−ドに交互
に並べて結合される前記論理ユニットと電源ユニットの
並び順序を、上段のバックボ−ドと下段のバックボ−ド
とで一ユニット分ずらすことで、筐体や架の下部から上
部に至るまでの各ユニットの発熱による空気温度上昇値
を均一化する冷却構造を持つことを特徴とする実施形態
３記載の電子装置の実装構造。 ＜実施形態５＞ 前記論理ユニットと電源ユニットの前
記バックボ−ドに対する交互実装において、各ユニット
の発熱による熱量の違いから、各ユニットを実装するガ
イドレ−ルの搭載位置を低発熱量のユニットの上下部と
し、冷却風の流路抵抗になりうるガイドレ−ルを高発熱
量のユニットの上下部に搭載しないことで高発熱量のユ
ニットに流れ込む冷却風の風量を増加させる冷却構造を
持つことを特徴とする実施形態３記載の電子装置の実装
構造。 ＜実施形態６＞ 前記バックボ−ド上に冷却を必要とす
るＬＳＩが搭載されているバックボ−ドにおいて、該Ｌ
ＳＩを冷却する冷却風を流すために、前記ユニット類を
実装する棚の奥に風穴を設けることを特徴とし、棚に該
風穴を設けることの出来ない箇所は、バックボ−ドフレ
−ムに溝を設けて冷却風を流す冷却構造を持つことを特
徴とする電子装置の実装構造。 ＜実施形態７＞ 前記バックボ−ドにおいて、該バック
ボ−ド上に搭載されているＬＳＩを冷却する冷却風が、
他の電子ユニットの発熱による空気温度上昇の影響を受
けないように、電子ユニットを箱状のユニットにするこ
とで見かけ上のトンネルを形成し、該ＬＳＩを効率よく
冷却できる冷却構造を持つことを特徴とする電子装置の
実装構造。
表すことができる。 ＜実施形態１＞ バックボ−ドと論理ユニット、電源ユ
ニットと該バックボ−ドやユニット類を動作中に冷却す
る送風機を筐体や架などに実装する電子装置の実装構造
において、前記バックボ−ドには、複数のコネクタが搭載
されており、前記論理ユニットと電源ユニットの端部に
は、該コネクタと結合できるコネクタを搭載し、バックボ
−ドに論理ユニットをコネクタを介して結合すると該論
理ユニットに給電を行う電源ユニットが、論理ユニット
に対して真裏あるいは真横といった最短距離で結ばれる
位置に実装される、たとえば給電バスバ−といった給電
部品を必要としないことを特徴とする電子装置の実装構
造。 ＜実施形態２＞ 前記論理ユニットと電源ユニットを、
前記バックボ−ドに対して複数個実装する実装構造にお
いて、論理ユニットと該論理ユニットに給電を行う電源
ユニットの距離が、論理ユニットの実装位置によらず、同
じであることを特徴とする電子装置の実装構造。 ＜実施形態３＞ 前記論理ユニットと電源ユニットの発
熱量に差異がある実装構造において、高発熱量のユニッ
トと低発熱量のユニットを交互に並べて前記バックボ−
ドに結合することで、発熱量の多いユニットばかりを並
べてバックボ−ドに結合するのに対して熱量の集中を防
ぎ、熱量の拡散あるいは均一化をはかる冷却構造をもつ
ことを特徴とする実施形態２記載の電子装置の実装構
造。 ＜実施形態４＞ 前記バックボ−ドを筐体や架内で上下
段に実装する実装構造において、該バックボ−ドに交互
に並べて結合される前記論理ユニットと電源ユニットの
並び順序を、上段のバックボ−ドと下段のバックボ−ド
とで一ユニット分ずらすことで、筐体や架の下部から上
部に至るまでの各ユニットの発熱による空気温度上昇値
を均一化する冷却構造を持つことを特徴とする実施形態
３記載の電子装置の実装構造。 ＜実施形態５＞ 前記論理ユニットと電源ユニットの前
記バックボ−ドに対する交互実装において、各ユニット
の発熱による熱量の違いから、各ユニットを実装するガ
イドレ−ルの搭載位置を低発熱量のユニットの上下部と
し、冷却風の流路抵抗になりうるガイドレ−ルを高発熱
量のユニットの上下部に搭載しないことで高発熱量のユ
ニットに流れ込む冷却風の風量を増加させる冷却構造を
持つことを特徴とする実施形態３記載の電子装置の実装
構造。 ＜実施形態６＞ 前記バックボ−ド上に冷却を必要とす
るＬＳＩが搭載されているバックボ−ドにおいて、該Ｌ
ＳＩを冷却する冷却風を流すために、前記ユニット類を
実装する棚の奥に風穴を設けることを特徴とし、棚に該
風穴を設けることの出来ない箇所は、バックボ−ドフレ
−ムに溝を設けて冷却風を流す冷却構造を持つことを特
徴とする電子装置の実装構造。 ＜実施形態７＞ 前記バックボ−ドにおいて、該バック
ボ−ド上に搭載されているＬＳＩを冷却する冷却風が、
他の電子ユニットの発熱による空気温度上昇の影響を受
けないように、電子ユニットを箱状のユニットにするこ
とで見かけ上のトンネルを形成し、該ＬＳＩを効率よく
冷却できる冷却構造を持つことを特徴とする電子装置の
実装構造。
【００２７】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、バック
ボードの両面に論理ユニット及び電源ユニットを交互に
配置し、前記電源ユニットがバックボードを境にした面
に実装され且つ近接した論理ユニットに電力を供給する
様に接続したことにより、筐体内の発熱を均一化するこ
とができ、前記バックボードを境にして接続した複数の
電源ユニットと論理ユニット間の距離を同一としたこと
により給電路長の差による給電電圧の格差を解消するこ
とができる。
ボードの両面に論理ユニット及び電源ユニットを交互に
配置し、前記電源ユニットがバックボードを境にした面
に実装され且つ近接した論理ユニットに電力を供給する
様に接続したことにより、筐体内の発熱を均一化するこ
とができ、前記バックボードを境にして接続した複数の
電源ユニットと論理ユニット間の距離を同一としたこと
により給電路長の差による給電電圧の格差を解消するこ
とができる。
【００２８】また本発明は、論理ユニットが高発熱量，
電源ユニットが低発熱量であり、該論理ユニット及び電
源ユニット並びにバックボードが独立した空気流路を形
成し、前記送風機ユニットが前記各々の空気流路に冷却
風を供給することにより冷却効率を向上することがで
き、前記電源ユニットが形成する空気流路が、論理ユニ
ットが形成する空気流路に比べて空気流通抵抗が大きい
様に構成したことにより、発熱量の大きい論理ユニット
に冷却風を多く供給して冷却効率を向上することができ
る。
電源ユニットが低発熱量であり、該論理ユニット及び電
源ユニット並びにバックボードが独立した空気流路を形
成し、前記送風機ユニットが前記各々の空気流路に冷却
風を供給することにより冷却効率を向上することがで
き、前記電源ユニットが形成する空気流路が、論理ユニ
ットが形成する空気流路に比べて空気流通抵抗が大きい
様に構成したことにより、発熱量の大きい論理ユニット
に冷却風を多く供給して冷却効率を向上することができ
る。
【００２９】更に本発明は、論理ユニットが電源ユニッ
トに比べて高発熱量であり、該電源ユニットが論理ユニ
ットに比べて低発熱量であり、前記交互に配置した論理
ユニット及び電源ユニットをバックボードの上下、且つ
上下の論理ユニットの下に電源ユニット又は電源ユニッ
トの下に論理ユニットが位置する様に実装し、前記送風
機ユニットが前記論理ユニット及び電源ユニットに冷却
風を供給することにより、筐体内部での発熱箇所の集中
を防止して冷却効率を向上することができる。
トに比べて高発熱量であり、該電源ユニットが論理ユニ
ットに比べて低発熱量であり、前記交互に配置した論理
ユニット及び電源ユニットをバックボードの上下、且つ
上下の論理ユニットの下に電源ユニット又は電源ユニッ
トの下に論理ユニットが位置する様に実装し、前記送風
機ユニットが前記論理ユニット及び電源ユニットに冷却
風を供給することにより、筐体内部での発熱箇所の集中
を防止して冷却効率を向上することができる。
【図１】本発明の一実施例による電子装置の実装構造を
説明するための装置正面の斜視図。
説明するための装置正面の斜視図。
【図２】本実施形態による電子装置の実装構造を説明す
るための装置裏面の斜視図。
るための装置裏面の斜視図。
【図３】論理ユニットと電源ユニットの実装位置関係を
示した図２のＡ−Ａ断面図。
示した図２のＡ−Ａ断面図。
【図４】図３を上部から見た断面図。
【図５】図１の天井部を拡大した斜視図。
【図６】図２の天井部を拡大した斜視図。
【図７】従来技術による電子装置の実装構造を説明する
ための図。
ための図。
【図８】従来技術による電子装置の実装及び給電構造を
説明するための図。
説明するための図。
【図９】従来技術によるバックボード上に搭載されたＬ
ＳＩの冷却方法を説明するための斜視図。
ＳＩの冷却方法を説明するための斜視図。
１：電子装置のフレ−ム、２：電源ユニット、３：論理
ユニット、４：送風機ボックス、５：送風機ユニット、
５ａ：遠心形送風機、６：バックボ−ド、７：バックボ
−ドフレ−ム、８：ガイドレ−ル、９〜１２：棚、１
３： バックボード搭載のＬＳＩ、１４：コネクタ、１
５：論理ユニット搭載のＬＳＩ。
ユニット、４：送風機ボックス、５：送風機ユニット、
５ａ：遠心形送風機、６：バックボ−ド、７：バックボ
−ドフレ−ム、８：ガイドレ−ル、９〜１２：棚、１
３： バックボード搭載のＬＳＩ、１４：コネクタ、１
５：論理ユニット搭載のＬＳＩ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 勇孝 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 宮本 光男 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 松尾 一弘 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 門本 英二 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立インフォメーションテクノロジー内 (72)発明者 中山 浩二 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 桜井 昭寛 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 椿 繁裕 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 Ｆターム(参考） 5E322 BA05 BB10 EA05 5E348 EE36
Claims (5)
- 【請求項１】 バックボードに複数の論理ユニット及び
該論理ユニットに電力を供給する電源ユニットとを実装
し、前記論理及び電源ユニットに冷却風を供給する送風
機ユニットとを備える電子装置の実装構造において、前
記バックボードの両面に論理ユニット及び電源ユニット
を交互に配置し、前記電源ユニットがバックボードを境
にした他面に実装し且つ近接した論理ユニットに電力を
供給する様に接続したことを特徴とする電子装置の実装
構造。 - 【請求項２】 前記バックボードを境にして接続した複
数の電源ユニットと論理ユニット間の距離を同一とした
ことを特徴とする請求項１記載の電子装置の実装構造。 - 【請求項３】 前記論理ユニットが電源ユニットに比べ
て高発熱量であり、該電源ユニットが論理ユニットに比
べて低発熱量である請求項１又は２記載の電子装置の実
装構造において、前記論理ユニット及び電源ユニット並
びにバックボードが独立した空気流路を形成し、前記送
風機ユニットが前記各々の空気流路に冷却風を供給する
ことを特徴とする電子装置の実装構造。 - 【請求項４】 前記電源ユニットが形成する空気流路
が、論理ユニットが形成する空気流路に比べて空気流通
抵抗が大きい様に構成したことを特徴とする請求項３記
載の電子装置の実装構造。 - 【請求項５】 前記論理ユニットが電源ユニットに比べ
て高発熱量であり、該電源ユニットが論理ユニットに比
べて低発熱量である請求項１又は２記載の電子装置の実
装構造において、前記交互に配置した論理ユニット及び
電源ユニットをバックボードの上下、且つ上下の論理ユ
ニットの下に電源ユニット又は電源ユニットの下に論理
ユニットが位置する様に実装し、前記送風機ユニットが
前記論理ユニット及び電源ユニットに冷却風を供給する
ことを特徴とする電子装置の実装構造。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34448798A JP3643715B2 (ja) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | 電子装置の実装構造 |
| US09/450,380 US6285546B1 (en) | 1998-12-03 | 1999-11-29 | Mounting structure for electronic device |
| DE19958243A DE19958243A1 (de) | 1998-12-03 | 1999-12-03 | Elektronische Vorrichtung |
| CN99120997.4A CN1256614A (zh) | 1998-12-03 | 1999-12-03 | 电子装置的安装结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34448798A JP3643715B2 (ja) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | 電子装置の実装構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000174465A true JP2000174465A (ja) | 2000-06-23 |
| JP3643715B2 JP3643715B2 (ja) | 2005-04-27 |
Family
ID=18369652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34448798A Expired - Fee Related JP3643715B2 (ja) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | 電子装置の実装構造 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6285546B1 (ja) |
| JP (1) | JP3643715B2 (ja) |
| CN (1) | CN1256614A (ja) |
| DE (1) | DE19958243A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9629265B2 (en) | 2012-03-05 | 2017-04-18 | Nec Corporation | Cooling structure of electronic device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3768813B2 (ja) * | 2000-12-21 | 2006-04-19 | 株式会社日立製作所 | 並列電源システムおよび電子装置 |
| US20030033463A1 (en) * | 2001-08-10 | 2003-02-13 | Garnett Paul J. | Computer system storage |
| US6693797B2 (en) * | 2002-01-04 | 2004-02-17 | Intel Corporation | Computer system having a chassis-level thermal interface component and a frame-level thermal interface component that are thermally engageable with and disengageable from one another |
| US6975509B2 (en) * | 2002-05-16 | 2005-12-13 | Sun Microsystems, Inc. | Computing apparatus with cooling fan |
| US6788535B2 (en) * | 2002-12-12 | 2004-09-07 | 3M Innovative Properties Company | Outdoor electronic equipment cabinet |
| US7382624B2 (en) * | 2004-10-22 | 2008-06-03 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Power supply including multiple AC receptacles |
| US7595985B2 (en) * | 2006-06-19 | 2009-09-29 | Panduit Corp. | Network cabinet with thermal air flow management |
| US20090061755A1 (en) * | 2007-08-28 | 2009-03-05 | Panduit Corp. | Intake Duct |
| US20130100613A1 (en) * | 2010-06-28 | 2013-04-25 | Nec Corporation | Fan unit, electronic device, and method for manufacturing fan unit |
| US9839155B2 (en) | 2012-05-16 | 2017-12-05 | Panduit Corp. | Thermal ducting system |
| WO2014004972A1 (en) * | 2012-06-29 | 2014-01-03 | Violin Memory Inc. | Power supply and circuit module for data processing system |
| US8795001B1 (en) * | 2012-08-10 | 2014-08-05 | Cisco Technology, Inc. | Connector for providing pass-through power |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0219134B1 (en) * | 1985-10-18 | 1992-06-24 | Hitachi, Ltd. | Power supply construction |
| US5949656A (en) * | 1994-06-01 | 1999-09-07 | Davox Corporation | Electronic assembly interconnection system |
| US5680294A (en) * | 1995-03-28 | 1997-10-21 | The Whitaker Corporation | Pluggable power supply for card cage |
| US5680295A (en) * | 1995-11-13 | 1997-10-21 | Ast Research, Inc. | Ventilated backplane for mounting disk drives in computer systems |
| US6076142A (en) * | 1996-03-15 | 2000-06-13 | Ampex Corporation | User configurable raid system with multiple data bus segments and removable electrical bridges |
| US5808876A (en) * | 1997-06-20 | 1998-09-15 | International Business Machines Corporation | Multi-function power distribution system |
| US6025989A (en) * | 1998-04-21 | 2000-02-15 | International Business Machines Corporation | Modular node assembly for rack mounted multiprocessor computer |
| US5991163A (en) * | 1998-11-12 | 1999-11-23 | Nexabit Networks, Inc. | Electronic circuit board assembly and method of closely stacking boards and cooling the same |
-
1998
- 1998-12-03 JP JP34448798A patent/JP3643715B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-11-29 US US09/450,380 patent/US6285546B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-12-03 DE DE19958243A patent/DE19958243A1/de not_active Ceased
- 1999-12-03 CN CN99120997.4A patent/CN1256614A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9629265B2 (en) | 2012-03-05 | 2017-04-18 | Nec Corporation | Cooling structure of electronic device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1256614A (zh) | 2000-06-14 |
| DE19958243A1 (de) | 2000-07-27 |
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| JP3643715B2 (ja) | 2005-04-27 |
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