| 【発明の名称】 |
電子機器 |
| 【発明者】 |
【氏名】富岡 健太郎
【氏名】山本 勝彦
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| 【要約】 |
【課題】ＣＰＵに対しての優れた冷却機能を備え、しかも薄型化に適する構造のパーソナルコンピュータを提供する。
【解決手段】パソコン１には、メイン基板４の表面及び裏面にそれぞれ羽部１６、１７を有するロータ１２、１３が設けられ、しかもこの上部ロータ１２、下部ロータ１３が、メイン基板４にカシメられた１つの軸受１０に１本のロータシャフト１１を介して支持されている。さらに、パソコン１には、実質的にＣＰＵ５を挟んで対向する位置にヒートシンク７、８が設けられている。したがって、パソコン１によれば、各ヒートシンクを介してＣＰＵ５の両面から除熱を行うことができるので、ＣＰＵ５に対して優れた冷却効果を発揮できるとともに、ステータ部品はメイン基板４に固着され、しかもメイン基板４にカシメられた１つの軸受にロータ部分が支持されることになるので、筐体を薄型にすることができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 集積回路部品が実装された配線基板と、前記配線基板に固着され前記集積回路部品を冷却するファンとを具備することを特徴とする電子機器。
【請求項２】 集積回路部品が実装された配線基板と、前記集積回路部品を挟んで前記配線基板と対向し且つ該集積回路部品に直接又は導体を介して接触する位置に設けられた第１のヒートシンクと、前記集積回路部品及び前記配線基板を挟んで前記第１のヒートシンクと対向し且つ該配線基板に直接又は導体を介して接触する位置に設けられた第２のヒートシンクと、前記配線基板を挟むように該基板の両面に搭載され、前記第１及び第２のヒートシンクをそれぞれ冷却する一対のファンとを具備することを特徴とする電子機器。
【請求項３】 請求項２記載の電子機器において、前記一対のファンを回転させる回転軸は共通であって、該回転軸を支持する軸受が前記配線基板に設けられていることを特徴とする電子機器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばノートパソコン等の薄型タイプの電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、マイクロプロセッサユニット（以下、ＭＰＵという）等の集積回路部品は、データ処理速度の高速化に伴い発熱量が増加する傾向にある。ＭＰＵが発熱したままデータ処理が行われると誤動作を招く要因となる。そこで、発熱によるＭＰＵ本体の温度上昇を抑えるために、冷却ファンを用いてＭＰＵを冷却する方法が一般に採られている。
【０００３】例えばパソコン等のＭＰＵの冷却機構は、パソコン内部のメイン基板上に搭載されたＭＰＵの上面に、ヒートシンクを密着させて取付け、このヒートシンクを、パソコンの筐体内部に取付けられた冷却ファンにより、基板面に添った方向から冷却することで、ＭＰＵから除熱を行うように構成されている。
【０００４】ところで、最近ではパソコンの中でも、特に携帯用として好適なノート型又はモバイル型等のパソコンのさらなる薄型化、軽量化の要請が高まっていることから、パソコン内部の限られたスペースを合理的に活用しつつＭＰＵの冷却機構を如何にして構成するかが、このような携帯用端末を設計する上で重要な項目となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような従来のノートパソコン等の構造は、ＭＰＵの冷却機構を設ける上で、少なくとも、筐体内部のメイン基板の厚みと冷却ファンの厚みとを加えたスペースをパソコン本体の筐体内部の厚み方向に確保する必要があり、パソコンを全体的に薄くするには限界があった。
【０００６】また、前述したように、最近のＭＰＵは動作の高速化が図られＭＰＵ本体の発熱量が大きくなっているので、単にＭＰＵの上面に取付けられたヒートシンクを冷却する従来のノートパソコン等の冷却機構では、ＭＰＵに対しての十分な冷却効果が得られず問題となっていた。
【０００７】本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、集積回路部品に対しての優れた冷却機能を備え、しかも薄型化に適する構造の電子機器を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明の電子機器は、請求項１に記載されているように、集積回路部品が実装された配線基板と、前記配線基板に固着され前記集積回路部品を冷却するファンとを具備することを特徴とする。
【０００９】この発明の電子機器、例えばパソコン等は、ＭＰＵ等の集積回路部品が実装された配線基板に冷却用のファンが固着されている。したがって、ファンを回転させるためのロータ、ステータ等の電気部品を配線基板に搭載すること等が可能となるので、ファンを含む冷却機構を配設するための厚み方向のスペースを薄くすることが可能となり、パソコン等の電子機器を全体的に薄型構造とすることができる。
【００１０】また、本発明の電子機器は、請求項２に記載されているように、集積回路部品が実装された配線基板と、前記集積回路部品を挟んで前記配線基板と対向し且つ該集積回路部品に直接又は導体を介して接触する位置に設けられた第１のヒートシンクと、前記集積回路部品及び前記配線基板を挟んで前記第１のヒートシンクと対向し且つ該配線基板に直接又は導体を介して接触する位置に設けられた第２のヒートシンクと、前記配線基板を挟むように該基板の両面に搭載され、前記第１及び第２のヒートシンクをそれぞれ冷却する一対のファンとを具備することを特徴とする。
【００１１】さらに、本発明の電子機器は、請求項３に記載されているように、請求項２記載の電子機器において、前記一対のファンを回転させる回転軸は共通であって、該回転軸を支持する軸受が前記配線基板に設けられていることを特徴とする。
【００１２】これら請求項２又は３に記載した電子機器は、配線基板の両面に一対のファンが設けられ、しかもこの一対のファンが、配線基板に設けられた１つの軸受に支持されている。また、この電子機器は、実質的に集積回路部品を挟んで対向する位置にそれぞれヒートシンクが設けられている。したがって、請求項２又は３に記載した電子機器によれば、各ヒートシンクを介して集積回路部品の両面から除熱を行うことができるので、集積回路部品に対して優れた冷却効果を発揮することができる。また、請求項２又は３に記載した電子機器によれば、配線基板の両面にそれぞれファンが設けられているものの、これらのファンは配線基板に固着され、しかも配線基板に設けられた１つの軸受に支持されることになるので、前述したように集積回路部品に対しての優れた冷却効果が得られるばかりなく、電子機器を全体的に薄型に構成することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施する場合の形態について図面に基づき説明する。
【００１４】図１は本発明の実施形態にかかるパーソナルコンピュータを示す斜視図である。 同図に示すように、このパーソナルコンピュータ１は、携帯時等において有用なノートブック型であり、ハードディスク、メイン基板、及びキーボード等が搭載されたパソコン本体２と、パソコン本体２上面のキーボード等を介して入力された情報等をユーザに対し可視的に表示する液晶表示パネル３とから主に構成されている。
【００１５】このパーソナルコンピュータ１は、液晶表示パネル３の一端部がパソコン本体２に回動自在に支持されており、図２に示すように液晶表示パネル３の表示面とキーボードとを対向させ、コンパクトにまとめた状態とする携帯状態と、図１に示すように液晶表示パネル３の表示面をキーボードから離間させ、起立させた姿勢にする操作状態とを作り出すことができる。
【００１６】また、図３に示すように、パソコン本体２の内部には、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む各種電子部品が実装されたメイン基板４が組込まれており、さらに、このメイン基板４には、図４に示すように、ＲＡＭから命令を取出し演算処理や信号の入出力制御を行うためのＣＰＵ（中央演算処理装置）５が実装されている。
【００１７】ここで、本実施形態のパーソナルコンピュータ１に設けられたＣＰＵ５を冷却するための冷却機構について詳述する。
【００１８】この冷却機構としてＣＰＵ５の近傍には、ＣＰＵ５の上面に密着するように設けられたシリコーン製のゴムシート６と、複数の放熱フィン７ａを有し全体がアルミ又は亜鉛ダイキャスト等の材料で成形されているとともに、ゴムシート６の上面に密着するように配設され、動作時に発生するＣＰＵ５の熱をゴムシート６を介して上部から放熱するための上部ヒートシンク７と、ＣＰＵ５及びメイン基板４を挟んで上部ヒートシンク７と対向し且つメイン基板４の底面と密着するように設けられ、上部ヒートシンク７と同様、複数の放熱フィン８ａを有し全体がアルミダイキャスト等で成形された底部ヒートシンク８とが設けられている。また、この実施形態のＣＰＵ５は、メイン基板４に設けられた例えばサーマルビアを通じて当該基板４に実装されているため、動作時に発生するＣＰＵ５の熱は、サーマルビアを構成する銅箔層を通じて底部ヒートシンク８へ伝達される。
【００１９】さらに、上部ヒートシンク７及び底部ヒートシンク８を介してＣＰＵ５を冷却するために冷却ファン９がメイン基板４に固着されている。この冷却ファン９は、例えば鉄製のメイン基板４にカシメられた軸受１０と、軸受１０に支持されるロータシャフト１１と、ロータシャフト１１の各端部に組込まれた上部ロータ１２及び底部ロータ１３と、メイン基板４の表面に固定されたステータコイル１４と、このステータコイル１４と対向する位置の上部ロータ１２の底部に設けられたマグネット１５と、上部ロータ１２及び底部ロータ１３の周縁部にそれぞれ複数枚組込まれ、上部ロータ１２及び底部ロータ１３の回転に伴いメイン基板４の基板面に添った方向へのエアの流れを作り出すことで、上部ヒートシンク７及び底部ヒートシンク８を介してＣＰＵ５を冷却する表面羽部１６及び裏面羽部１７と、この冷却ファン９本体を駆動制御するためのドライブＩＣ１８とから構成されている。
【００２０】したがって、パーソナルコンピュータ１の使用時にＣＰＵ５の上方から発生する熱は、ゴムシート６を介して上部ヒートシンク７に放熱される。一方、ＣＰＵ５の下方から発生する熱は、メイン基板４に形成されている例えばサーマルビア等を介して底部ヒートシンク８に放熱される。そして、ＣＰＵ５の熱を除熱して温度上昇した上部ヒートシンク７は、回転する冷却ファン９の表面羽部１６によって作り出される、メイン基板４の表面に添った方向へ流れるエアにより冷却され、また下部ヒートシンク８は、裏面羽部１７によって作り出される、メイン基板４の裏面に添った方向へ流れるエアにより冷却される。
【００２１】このように、本実施形態のパーソナルコンピュータ１は、ＣＰＵ５が実装されたメイン基板４に冷却ファン９が固着されている。したがって、冷却ファン９を回転させるために必要となるステータ、つまり軸受１０及びステータコイル１４等をメイン基板４に直接搭載しているので、冷却ファン９を配設するための厚み方向のスペースを薄くすることが可能となり、筐体を薄型に構成することができる。
【００２２】また、本実施形態のパーソナルコンピュータ１は、メイン基板４の裏面及び表面にそれぞれ羽部を有するロータが設けられ、しかもこの上部ロータ１２、底部ロータ１３が、メイン基板４にカシメられた１つの軸受に１本のロータシャフト１１を介して支持されている。さらに、パーソナルコンピュータ１は、実質的にＣＰＵ５を挟んで対向する位置にヒートシンク７、８が設けられている。したがって、各ヒートシンクを介してＣＰＵ５の両面から除熱を行うことができるので、ＣＰＵ５に対して優れた冷却効果を発揮することができる。
【００２３】また、パーソナルコンピュータ１によれば、メイン基板４の両面に羽部を有するロータがそれぞれ設けられているものの、これらのステータ部品はメイン基板４に固着され、しかもメイン基板４にカシメられた１つの軸受にロータ部分が支持されることになるので、前述したようにＣＰＵ５に対しての優れた冷却効果が得られるばかりなく、パーソナルコンピュータ１を全体的に薄型に構成することができる。
【００２４】なお、本実施形態では複数の羽部を有するロータ及びヒートシンクがメイン基板４の両面に設けられていたが、発熱量が比較的少ないＣＰＵがメイン基板４に実装されている場合には、メイン基板４の表面側の羽部を有するロータ及びヒートシンク、又はメイン基板４の裏面側の羽部を有するロータ及びヒートシンク等のうちのいずれか一組を削除して冷却機構を構成し、製品のさらなる薄型化を図ってもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載した電子機器、例えばパソコン等は、ＭＰＵ等の集積回路部品が実装された配線基板に冷却用のファンが固着されている。したがって、ファンを回転させるためのロータ、ステータ等の電気部品を配線基板に搭載すること等が可能となるので、ファンを含む冷却機構を配設するための厚み方向のスペースを薄くすることが可能となり、パソコン等の電子機器を全体的に薄型構造とすることができる。
【００２６】また、請求項２又は３に記載した電子機器は、配線基板の両面に一対のファンが設けられ、しかもこの一対のファンが、配線基板に設けられた１つの軸受に支持されている。また、この電子機器は、実質的に集積回路部品を挟んで対向する位置にそれぞれヒートシンクが設けられている。したがって、請求項２又は３に記載した電子機器によれば、各ヒートシンクを介して集積回路部品の両面から除熱を行うことができるので、集積回路部品に対して優れた冷却効果を発揮することができる。
【００２７】また、請求項２又は３に記載した電子機器によれば、配線基板の両面にそれぞれファンが設けられているものの、これらのファンは配線基板に固着され、しかも配線基板に設けられた１つの軸受に支持されることになるので、前述したように集積回路部品に対しての優れた冷却効果が得られるばかりなく、電子機器を全体的に薄型に構成することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３０７８
【氏名又は名称】株式会社東芝
【識別番号】３９００１０１６８
【氏名又は名称】東芝ホームテクノ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年６月３日（１９９９．６．３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７７８４９
【弁理士】
【氏名又は名称】須山 佐一
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３４９４７５（Ｐ２０００−３４９４７５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１２月１５日（２０００．１２．１５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１５７１２８ |
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