JP3813281B2

JP3813281B2 - Ｉｃカードスロットを有する電子装置

Info

Publication number: JP3813281B2
Application number: JP00457397A
Authority: JP
Inventors: 真純鈴木; 晃植田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1997-01-14
Filing date: 1997-01-14
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2017-01-14
Also published as: US6278609B1; JPH10198462A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣカードが着脱自在に挿入されるＩＣカードスロットを有する電子装置に関し、特に、ＩＣカード用スロットに挿入されたＩＣカードを冷却するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ノート型パーソナルコンピュータ等の携帯型の電子装置においては、電子装置の高機能・多機能化と小型・軽量化という相反する要求を満たす必要がある。そのため、ＰＣＭＣＩＡ等の規格に基づくＩＣカードを、該電子装置が具備しているＩＣカード用スロットに着脱自在に挿入する構造が採用されている。
【０００３】
ＩＣカードは、各種の増設機能（拡張メモリ、通信モデム、ハードディスクユニット等）のそれぞれについて構成され、例えば、ＬＳＩ等の電子部品が実装されたプリント配線板を、樹脂モールド成形加工により樹脂で被覆してカード状に形成し、あるいは箱型カード状の金属筐体に収容して構成されている。ＩＣカードは、ユーザが必要に応じて、ＩＣカード用スロットに挿入して使用される。
【０００４】
電子装置に適用されるＩＣカード用スロットは、ＩＣカードの両側部を案内するガイドレール部とＩＣカードの先端部のコネクタが嵌合・接続されるコネクタを有している。
【０００５】
ガイドレール部は一般に樹脂材料により形成され、ネジによりマザーボード（プリント配線板）に固定された上で、該マザーボードが電子装置の筐体内に収容される。該電子装置の筐体の該ＩＣカード用スロットに対応する部分には、ＩＣカードを挿入するための開口が形成されており、ＩＣカードはこの開口から挿入され、該ガイドレール部に沿ってさらに挿入され、先端部のコネクタがＩＣカード用スロットのコネクタに嵌合されることにより、電子装置に実装される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＩＣカードは、近年、益々高集積化が進み、発熱量が増大してきているとともに、発熱量が極めて大きいＣＰＵの搭載も検討されている。
【０００７】
しかし、従来は、特別な冷却対策は行っていないから、ＩＣカードが自己の発熱による温度上昇によって誤動作し、あるいは故障するという問題が発生し、さらなる高集積化に支障があるとともに、ＣＰＵ等の発熱量の大きい電子部品を搭載することができないという問題があった。また、誤動作までは起こさないまでも、ＩＣカードを使用後に取り出したときに、ＩＣカードが熱いため、ユーザに不快感を与えるという問題もあった。
【０００８】
よって、本発明の目的は、ＩＣカードを高効率的に冷却する技術を提供し、ＩＣカードの高集積化を可能ならしめるとともに、ＩＣカードにＣＰＵ等の高発熱性の電子部品の搭載を可能ならしめることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１０】
本発明の一側面によると、ＩＣカードが着脱自在に挿入されるＩＣカードスロットを有する電子装置であって、マザーボードと、前記ＩＣカードを案内する該マザーボードに取り付けられた一対の金属製ガイドレール部材と、前記金属製ガイドレール部材に取り付けられて前記マザーボードに圧接する複数の伝熱バネと、を備えたことを特徴とするＩＣカードスロットを有する電子装置が提供される。
【００１１】
本発明によると、ＩＣカードスロットに挿入されたＩＣカードの発熱は金属製ガイド部材に伝熱され、さらに複数の伝熱バネによりマザーボードに伝熱されるから、ＩＣカードが自己の発熱により高温となることが防止される。従って、ＩＣカードの更なる高集積化を図ることができるとともに、ＩＣカードにＣＰＵ等の高発熱性の電子部品を搭載することができるようになる。また、ユーザに不快感を与えることも少なくなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１２は本発明が適用される電子装置の一例としてのノート型パーソナルコンピュータの外観構成を示す斜視図である。同図において、２１は機器本体であり、機器本体２１は入力操作を行うためのキーボード２２を有している。
【００１３】
２３はディスプレイ画面２４を有する表示部であり、表示部２３は機器本体２１に開閉（回動）可能に支持されている。機器本体２１の側面には、ＩＣカード用スロットの一部を構成する概略矩形状のカード挿入口２５が形成されている。ＩＣカード用スロットの構成は、後に詳述する。
【００１４】
このＩＣカード用スロットにはＩＣカード１が必要に応じて着脱自在に挿入される。ＩＣカード１はＰＣＭＣＩＡ等の規格に基づき構成されることにより標準化されている。ＩＣカード１は、各種の増設機能（拡張メモリ、通信モデム、ハードディスクユニット等）のそれぞれについて構成される。
【００１５】
ＩＣカードは、例えば、発熱部品を含む電子部品（ＣＰＵチップ、ＬＳＩチップ、メモリチップ等）が実装されたプリント配線板を、樹脂モールド成型加工により樹脂で被覆してカード状に形成し、あるいは箱型カード状のカード筐体に収容して構成されている。
【００１６】
カード筐体は、薄板からなる一対のカバー及びフレームから構成されている。これらのカバーは、銅（Ｃｕ）等の高熱伝導性の金属材料やカーボン繊維等の高熱伝導性の非金属材料で形成されている。フレームも同様に高熱伝導性の材料から形成されている。ＩＣカード１の長手方向の一端部には、カード側コネクタが設けられている。
【００１７】
〔第１の実施の形態〕
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。ＩＣカード用スロットは、ＩＣカード１のカード側コネクタが電気的に接続されるスロット側コネクタ及び概略コの字状（概略Ｕの字状）に形成されたソケット部材２を有している。ソケット部材２の底辺に位置するコネクタ部（コネクタ部材）にはスロット側コネクタ（図示せず）が取り付けられており、該コネクタ部を挟んで対向配置されている両側辺に位置するガイドレール部（ガイドレール部材）２ａ、２ａの内側には、ＩＣカード１の両側縁部を案内するガイド溝２ｂがそれぞれ２段づつ形成されている。
【００１８】
ガイドレール部２ａの外側は放熱部（放熱部材又は受熱部材）となっており、この放熱部には、複数の放熱フィン２ｃが形成されている。これらのコネクタ部、ガイドレール部及び放熱部から構成されるソケット部材２は、金属材料を用いて一体的に形成されている。ソケット部材２は、ステンレス、アルミニウム、銅、その他の高熱伝導性を有する金属材料を用いて、ダイカスト加工や切削加工により製造することができる。
【００１９】
ソケット部材２は、マザーボード（プリント配線板）３に複数のネジ４により固定されている。ソケット部材２のコネクタ部に取り付けられているスロット側コネクタは、マザーボード３に形成されている配線パターンに電気的に接続されている。
【００２０】
ソケット部材２が固定されたマザーボード３は、電子装置の筐体内に収容される。電子装置の筐体の壁面には内外に貫通する開口が形成されており、ソケット部材２のカード導入側（コネクタ部に対して反対側）がこの開口の内側近傍に位置されている。
【００２１】
ＩＣカード１は、電子装置の筐体の該開口から挿入され、ソケット部材２の両ガイドレール部２ａのガイド溝２ｂに沿ってさらに挿入され、カード側コネクタがスロット側コネクタに嵌合・接続されることにより、電子装置に着脱自在に実装される。
【００２２】
なお、図１に示されているソケット部材２は、ＩＣカード１を上下に二枚収容できるタイプのものであるが、ＩＣカード１を一枚収容できるタイプのもの、あるいはさらに複数枚収容できるタイプのものがある。
【００２３】
ＩＣカード１がこのＩＣカード用スロットに挿入された状態で、ＩＣカード１の内部の電子部品が発生した熱は、カード筐体の両側縁部近傍を介して、高熱伝導性の金属材料からなるソケット部材２のガイドレール部２ａに伝熱され、複数の放熱フィン２ｃを介して高効率的に放熱されるから、ＩＣカード１は常に適正な温度以下に保たれ、ＩＣカード１が自己の発熱により高温となって、誤動作したり故障したりすることが防止される。
【００２４】
また、高効率的な放熱が行えるから、ＩＣカード１のさらなる高集積化を図ることができるとともに、ＩＣカード１にＣＰＵ等の高発熱性の電子部品を搭載することができるようになり、ＩＣカード１の適用範囲を拡大することができる。ユーザに不快感を与えることも少なくなる。
【００２５】
〔第２の実施の形態〕
図２を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態は前記第１の実施の形態の改良に係るものである。前記第１の実施の形態と実質的に同一の構成部分については同一の番号を付し、その説明は省略する。
【００２６】
この第２の実施の形態では、ガイドレール部２ａに一対の受熱板（伝熱部材又は受熱部材）５がネジ４を介して取り付けられている。この受熱板５は、弾性を有する高熱伝導性を有する金属材料（アルミニウム、ステンレス等）から形成されている。受熱板５は、ソケット部材２の両ガイドレール部２ａの間の部分に位置するカード接触部を有しており、ＩＣカード１がガイド溝２ｂに沿って挿入されたときに、このカード接触部がＩＣカード１のカード筐体の中央部分に、自らの弾性力によって圧接するようになっている。
【００２７】
ＩＣカード１がこのＩＣカード用スロットに挿入された状態で、ＩＣカード１の内部の電子部品が発生した熱は、カード筐体の両側縁部近傍のみならず、受熱板５を介して、ガイドレール部２ａに伝熱され、複数の放熱フィン２ｃを介して高効率的に放熱されるから、前記第１の実施の形態よりもさらに放熱効率を向上することができる。また、受熱板５が放熱部材として機能し、受熱板５からの直接的な放熱も期待できるから、これによっても放熱効率を向上することができる。
【００２８】
〔第３の実施の形態〕
図３を参照して、本発明の第３の実施の形態について説明する。この第３の実施の形態は前記第１の実施の形態の改良に係るものである。前記第１の実施の形態と実質的に同一の構成部分については同一の番号を付し、その説明は省略する。
【００２９】
この第３の実施の形態では、ガイドレール部２ａに放熱ファン６を取り付けている。この放熱ファン６は駆動モータにより回転駆動されるプロペラを有し、放熱フィン２ｃの近傍に空気流を生じせしめる。この放熱ファン６の空気流による強制空冷により放熱フィン２ｃによる放熱性を向上させている。放熱ファン６の個数や設置場所は、図３に示されている構成に限定されない。
【００３０】
〔第４の実施の形態〕
図４及び図５を参照して、本発明の第４の実施の形態について説明する。前記第１の実施の形態と実質的に同一の構成部分については同一の番号を付し、その説明は省略する。
【００３１】
この第４の実施の形態におけるソケット部材２は、前記第１の実施の形態のようなガイドレール部２ａに一体的に形成された放熱フィン２ｃは有していない。この第４の実施の形態では、複数の放熱フィン７ａを有する放熱部材（ヒートシンク）７をソケット部材２とは独立的に設けている。そして、ソケット部材２の両ガイドレール部２ａにそれぞれヒートパイプ８の一端部近傍を接合又は埋設し、ヒートパイプ８の他端部近傍を放熱部材７に接合又は埋設している。
【００３２】
ヒートパイプ８は、その内部に封入された作動流体の働きにより、高温側から低温側に熱を積極的に移動させる手段である。
ＩＣカード１がこのＩＣカード用スロットに挿入された状態で、ＩＣカード１の内部の電子部品が発生した熱は、カード筐体の両側縁部近傍を介して、高熱伝導性の金属材料からなるソケット部材２のガイドレール部２ａに伝熱され、さらにヒートパイプ８により放熱部材７に伝熱され、複数の放熱フィン７ａを介して高効率的に放熱されるから、ＩＣカード１は常に適正な温度以下に保たれ、ＩＣカード１が自己の発熱により高温となって、誤動作したり故障したりすることが防止される。
【００３３】
また、ヒートパイプ８によってＩＣカード１が発生した熱を該ＩＣカード１から離れた位置に輸送するようにしたから、ＩＣカード１の周囲温度を上昇させることなく、ＩＣカード１を冷却することができる。
【００３４】
放熱部材７の位置は、電子装置の筐体の内部で最も放熱効率の良い位置に設定することができる。例えば、マザーボード３に実装されているＣＰＵや電源部を冷却するための冷却ファンの近傍に位置するように、あるいは電子装置の筐体の外部に露出するように、放熱部材７を設置することにより、高効率的な放熱を行うことができる。
【００３５】
〔第５の実施の形態〕
図６及び図７を参照して本発明の第５の実施の形態について説明する。前記第１の実施の形態と実質的に同一の構成部分については同一の番号を付し、その説明は省略する。
【００３６】
この第５の実施の形態では、電子装置の筐体９の内面に密着された放熱金属板１０を設けている。そして、ソケット部材２をマザーボード３に固定しているネジ４の足を長くして、その先端を放熱金属板１０に螺合又は接触させている。放熱金属板１０は、アルミニウムやステンレス等の高熱伝導性の金属材料から構成されている。
【００３７】
ＩＣカード１がこのＩＣカード用スロットに挿入された状態で、ＩＣカード１の内部の電子部品が発生した熱は、カード筐体の両側縁部近傍を介して、ソケット部材２のガイドレール部２ａに伝熱され、さらにねじ４を介して放熱金属板９に伝熱され、この放熱金属板１０から電子装置の筐体９を介して放熱される。
【００３８】
この放熱金属板１０は、放熱のためだけを目的として設置することができるが、電子装置の筐体９が樹脂からなる場合に電磁波遮蔽の観点から設置される金属板と兼用することができる。
【００３９】
〔第６の実施の形態〕
図８を参照して、本発明の第６の実施の形態について説明する。前記第１の実施の形態と実質的に同一の構成部分については同一の番号を付し、その説明は省略する。
【００４０】
この第６の実施の形態では、ソケット部材２のガイドレール部２ａのマザーボード３側に、複数の伝熱バネ１１を取り付けている。複数の伝熱バネ１１は、ソケット部材２のガイドレール部２ａに一体的に形成することもできる。
【００４１】
ＩＣカード１がこのＩＣカード用スロットに挿入された状態で、ＩＣカード１の内部の電子部品が発生した熱は、カード筐体の両側縁部近傍を介して、ソケット部材２のガイドレール部２ａに伝熱され、さらに複数の伝熱バネ１１によりマザーボード３に伝熱されるから、ＩＣカード１が適正な温度に保たれる。
【００４２】
〔第７の実施の形態〕
図９を参照して、本発明の第７の実施の形態について説明する。前記第１の実施の形態と実質的に同一の構成部分については同一の番号を付し、その説明は省略する。
【００４３】
この第７の実施の形態では、ガイドレール部２ａに受熱板（伝熱部材）１２がネジ４を介して取り付けられている。この受熱板１２は、高熱伝導性を有する金属材料（アルミニウム、ステンレス等）から形成されており、ソケット部材２の両ガイドレール部２ａの間の部分に、カード接触部１２ａを有している。このカード接触部１２ａはバネ部となっており、ＩＣカード１がガイド溝２ｂに沿って挿入されたときに、このカード接触部１２ａがＩＣカード１のカード筐体の中央部分及びマザーボード３の双方に、自らの弾性力によって圧接する。
【００４４】
ＩＣカード１がこのＩＣカード用スロットに挿入された状態で、ＩＣカード１の内部の電子部品が発生した熱は、ソケット部材２を介してのみならず、受熱板１２を介してマザーボード３に伝熱されるから、ＩＣカード１をより高効率的に冷却することができる。
【００４５】
〔第８の実施の形態〕
図１０を参照して、本発明の第８の実施の形態について説明する。前記第１の実施の形態と実質的に同一の構成部分については同一の番号を付し、その説明は省略する。
【００４６】
この第８の実施の形態では、弾性を有する金属（アルミニウム、ステンレス等）からなる受熱板１３を設けている。この受熱板１３は、一端部近傍がソケット部材２の両ガイドレール部２ａの間の部分に位置され、中間部分がマザーボード３を迂回して、他端部近傍が電子装置の筐体９の内面に密着した状態で、該筐体９の内面に固定されている。受熱板１３の一端部近傍には、ＩＣカード１のカード筐体の中央部分に圧接するバネ部１３ａが形成されている。
【００４７】
ＩＣカード１がこのＩＣカード用スロットに挿入された状態で、ＩＣカード１の内部の電子部品が発生した熱は、バネ部１３ａを介して受熱板１３の一端側近傍に伝熱され、さらに受熱板１３の他端側近傍に伝熱され、ここから筐体９を介して放熱される。
【００４８】
〔第９の実施の形態〕
図１１を参照して、本発明の第９の実施の形態について説明する。前記第１の実施の形態と実質的に同一の構成部分については同一の番号を付し、その説明は省略する。
【００４９】
この第９の実施の形態では、弾性を有する金属からなる上下で一対の受熱板（伝熱部材）１４、１４を設けている。下側の受熱板１４は、一端部近傍がソケット部材２の両ガイドレール部２ａの間の部分に位置され、中間部分はマザーボード３を迂回して、他端部近傍が電子装置の筐体９の内面に密着した状態で、該筐体９の内面に固定されている。上側の受熱板１４は、一端部近傍がソケット部材２の両ガイドレール部２ａの間の部分に位置され、他端部近傍が電子装置の筐体９の内面に密着した状態で、該筐体９の内面に固定されている。
【００５０】
ＩＣカード１がこのＩＣカード用スロットに挿入された状態で、ＩＣカード１は、一対の受熱板１４により挟持された状態となる。ＩＣカード１の内部の電子部品が発生した熱は、カード筐体を介してこれらの受熱板１４の一端側近傍に伝熱され、さらに受熱板１４の他端側近傍に伝熱され、ここから筐体９を介して放熱される。
【００５１】
前記第１乃至第９の実施の形態に示した構成は、一例であって、勿論単独で使用することができるが、これらを適宜に組み合わせて使用することもできる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成したので、ＩＣカード用スロットに挿入されたＩＣカードが発生した熱を高効率的に放熱することができ、ＩＣカードが自己の発熱により高温となることによる誤動作や故障が防止される。また、ＩＣカードのさらなる高集積化を図ることができるとともに、ＩＣカードにＣＰＵ等の高発熱性の電子部品を搭載することができるようになる。さらに、ユーザに不快感を与えることも少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示す正面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の構成を示す正面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態の構成を示す一部を省略した正面図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態の構成を示す正面図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態の構成を示す正面方向から見た断面図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態の構成を示す側面方向から見た断面図である。
【図８】本発明の第６の実施の形態の構成を示す側面図である。
【図９】本発明の第７の実施の形態の構成を示す正面図である。
【図１０】本発明の第８の実施の形態の構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の第９の実施の形態の構成を示す断面図である。
【図１２】本発明が適用される電子装置の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ＩＣカード
２ソケット部材
２ａガイドレール部
２ｂガイド溝
２ｃ放熱フィン
３（マザーボード）プリント配線板
４ネジ
５受熱板
６放熱ファン
７放熱部材
８ヒートパイプ
９電子装置の筐体
１０金属放熱板
１１伝熱バネ
１２受熱板

Claims

ＩＣカードが着脱自在に挿入されるＩＣカードスロットを有する電子装置であって、
マザーボードと、
前記ＩＣカードを案内する該マザーボードに取り付けられた一対の金属製ガイドレール部材と、
前記金属製ガイドレール部材に取り付けられて前記マザーボードに圧接する複数の伝熱バネと、
を備えたことを特徴とするＩＣカードスロットを有する電子装置。
ＩＣカードが着脱自在に挿入されるＩＣカードスロットを有する電子装置であって、
マザーボードと、
前記ＩＣカードを案内する該マザーボードに取り付けられた一対の金属製ガイドレール部材と、
前記ＩＣカードが前記ガイドレール部材に沿って挿入されたときに、該ＩＣカードに圧接するとともに前記マザーボードに圧接する、前記ガイドレール部材に取り付けられた弾性を有する伝熱部材と、
を備えたことを特徴とするＩＣカードスロットを有する電子装置。