| 【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】集積回路部品を含む各種電子部品に対する優れた冷却機能を備え、しかも薄型構造に適するパーソナルコンピュータを提供する。
【解決手段】ＣＰＵ５が実装されたメイン基板４と、ＣＰＵ５及びメイン基板４を挟んでそれぞれ対向し且つＣＰＵ５、メイン基板４に、シリコーングリース層６、シリコーン製のゴムシート７を介してそれぞれ接触する位置に設けられた上部ヒートシンクＡ及び底部ヒートシンクＢとを具備するパーソナルコンピュータ１を提供する。さらに、このパーソナルコンピュータ１のヒートシンクＡ、Ｂには、対向するヒートシンク側に円筒状に突出する複数の放熱フィン８、９が設けられている。また、これら個々のフィンは、ヒートシンク８、９が対向する側の各面にそれぞれ千鳥状に配設されている。さらに、この各ヒートシンクの間には、放熱フィン８、９を冷却するための冷却ファン１０が設けられている。 |
【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、前記集積回路部品及び前記配線基板を挟んでそれぞれ対向し且つ該配線基板又は該集積回路部品に、直接又は導体を介して接触する位置に設けられた一対のヒートシンクとを具備することを特徴とする電子機器。
【請求項２】 請求項１記載の電子機器において、対向する他方のヒートシンク側に突出するように少なくとも一方のヒートシンクに設けられた複数のフィンと、対向する前記一対のヒートシンクの間に設けられ、前記フィンを冷却するファンとをさらに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、前記個々のフィンは、円筒状に形成されているとともに、前記一対のヒートシンクの対向する各面にそれぞれ千鳥状に配設さ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又はモバイル型パソコン等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、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。
【０００６】また、このようにＭＰＵより十分な除熱が行えないことから、結果的にＭＰＵが実装された配線基板も温度が上昇することになる。これにより、ＭＰＵと同一基板上に実装された他の電子部品、例えば比較的耐熱温度の低い電源部品等にも悪影響が及ぼされるとともに、この基板上に半田付け実装された各種電子部品の接続信頼性の低下をも招いてしまう。
【０００７】そこで、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、集積回路部品を含む各種電子部品に対する優れた冷却機能を備え、しかも薄型構造に適する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、前記集積回路部品及び前記配線基板を挟んでそれぞれ対向し且つ該配線基板又は該集積回路部品に、直接又は導体を介して接触する位置に設けられた一対のヒートシンクとを具備することを特徴とする。
【０００９】この発明は、電子機器が例えばパソコンであって、集積回路部品が動作時に発熱量の多いＭＰＵ等である場合でも、集積回路部品を挟み込む位置に設けられた一対のヒートシンクにより集積回路部品の両面から除熱を行うことができる。したがって、この発明によれば、比較的狭いスペースの中で集積回路部品の冷却機構を構成することができ、また効率良く集積回路部品から放熱を行うことができるので、集積回路部品に対する優れた冷却機能を有し、しかも薄型構造に適する電子機器を提供することができる。
【００１０】また、この発明によれば、一方のヒートシンクは、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ているので、配線基板からの除熱も行うことができる。これにより、ＭＰＵと同一基板上に例えば比較的耐熱温度の低い電源部品等が実装されている場合であっても、この電源部品等に及ぼされる熱的悪影響が低減され、さらには、この基板上に半田付け実装された各種電子部品の接続信頼性の低下を抑制することもできる。
【００１１】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、請求項１記載の電子機器において、対向する他方のヒートシンク側に突出するように少なくとも一方のヒートシンクに設けられた複数のフィンと、対向する前記一対のヒートシンクの間に設けられ、前記フィンを冷却するファンとをさらに具備することを特徴とする。
【００１２】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、前記個々のフィンは、円筒状に形成されているとともに、前記一対のヒートシンクの対向する各面にそれぞれ千鳥状に配設されていることを特徴とする。
【００１３】これら請求項２又は３によれば、放熱用のフィンを、できるだけ数多く且つ全長を長くできるようレイアウトを考慮して各ヒートシンクに設け、しかもフィンを冷却するためのファンを各ヒートシンク間に設けたので、集積回路部品等より発生した熱を効率良く放熱でき、しかも比較的狭いスペースの中で冷却機構が構成された薄型構造に適する電子機器を提供することができる。
【００１４】
【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。
【００１５】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。
【００１６】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。
【００１７】また、図３に示すように、パソコン本体２の内部には、ＲＡＭ、ＲＯＭ又は電源部品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の断面図及び図５の平面図に示すように、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。
【００１８】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及びＣＰＵ５が実装されたメイン基板４自体を冷却するための冷却機構について詳述する。
【００１９】この冷却機構としてＣＰＵ５の近傍には、ＣＰＵ５の上面に塗布されて形成された例えばシリコーングリース層６と、アルミ又は亜鉛ダイキャスト等で成形され、動作時に発生するＣＰＵ５の熱をシリコーングリース層６を通じて上部から放熱するための上部ヒートシンクＡと、ＣＰＵ５及びメイン基板４を挟んで上部ヒートシンクＡ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たシリコーン製のゴムシート７と、ゴムシート７の下面に密着するように配設され、動作時に発生するＣＰＵ５の熱並びに結果的にＣＰＵ５の熱を吸収してしまうメイン基板４の熱をゴムシート７を介して下方から放熱するためのアルミダイキャスト等で成形された底部ヒートシンクＢとが設けられている。
【００２０】さらに、上部ヒートシンクＡ及び底部ヒートシンクＢには、対向するヒートシンク側に突出する複数の放熱フィン８及び放熱フィン９がそれぞれ設けられている。また、これら個々のフィンは、各々が円筒状に形成されているとともに、ヒートシンクＡ、Ｂが対向する側の各面にそれぞれ千鳥状に配設されている。さらに、この各ヒートシンクの間には、メイン基板４の基板面に添った方向から放熱フィン８、９を冷却するための冷却ファンが１０が、図示しない筐体のホールド部分に保持されたかたちで配設されている。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ゴムシート７及び底部ヒートシンクＢへ伝達される。
【００２１】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、シリコーングリース層６を介して上部ヒートシンクＡに放熱される。一方、ＣＰＵ５の下方から発生する熱、及び結果的にＣＰＵ５の熱を吸収してしまうメイン基板４の熱は、メイン基板４に形成されている例えばサーマルビア及びゴムシート７を介して底部ヒートシンクＢに放熱される。そして、ＣＰＵ５の熱及びメイン基板４の熱を除熱して温度上昇した上部及び底部ヒートシンクＡ、Ｂの熱は、複数設けられた放熱フィン８、９へ分散されて伝達され、冷却ファン１０の回転で生じるエアの流れにより冷却される。
【００２２】この際、図６に示すように、ＣＰＵ５から発生する熱の伝わり難さ、すなわち接続熱抵抗は、ＣＰＵ５とヒートシンクＡ、Ｂとの間の接続熱抵抗ＲＡ＋ＲＢよりも、ＣＰＵ５とメイン基板４との間の接続熱抵抗ＲＣのほうが大きくなり、メイン基板４の温度上昇を抑制することができる。したがって、ＣＰＵ５と同一のメイン基板４上に例えば比較的耐熱温度の低い電源部品等が実装されている場合であっても、この電源部品等に及ぼされる熱的悪影響が低減され、さらには、この基板上に半田付け実装された各種電子部品の接続信頼性の低下を抑制することができる。
【００２３】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を挟み込む位置に設けられたヒートシンクＡ、ＢによりＣＰＵ５の両面から除熱を行うことができる。したがって、このパーソナルコンピュータ１は、効率良くＣＰＵ５の熱を放熱することができる。また、このパーソナルコンピュータ１は、比較的狭いスペースの中でＣＰＵ５を冷却する冷却機構が搭載されているため、薄型構造となる。
【００２４】さらに、本実施形態のパーソナルコンピュータ１によれば、底部ヒートシンクＢは、メイン基板４にシリコーン製のゴムシート７挟んで接触する位置に設けらているので、メイン基板４からの除熱も行うことができる。
【００２５】また、本実施形態のパーソナルコンピュータ１は、放熱フィン８、９を、できるだけ数多く且つ全長を長くできるようレイアウトを考慮してヒートシンクＡ、Ｂに設け、しかも放熱フィン８、９を冷却するための冷却ファン１０を各ヒートシンク間に設けたので、放熱フィン８、９の全体的な表面積を、比較的狭いスペースの中であっても大きくることが可能となり、ＣＰＵ５等より発生した熱を効率良く放熱でき、しかもコンピュータ本体を薄型構造にすることができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１にかかる発明は、電子機器が例えばパソコンであって、集積回路部品が動作時に発熱量の多いＭＰＵ等である場合でも、集積回路部品を挟み込む位置に設けられた一対のヒートシンクにより集積回路部品の両面から除熱を行うことができる。したがって、この発明によれば、比較的狭いスペースの中で集積回路部品の冷却機構を構成することができ、また効率良く集積回路部品から放熱を行うことができるので、集積回路部品に対する優れた冷却機能を有し、しかも薄型構造に適する電子機器を提供することができる。
【００２７】また、請求項１にかかる発明によれば、一方のヒートシンクは、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ているので、配線基板からの除熱も行うことができる。これにより、ＭＰＵと同一基板上に例えば比較的耐熱温度の低い電源部品等が実装されている場合であっても、この電源部品等に及ぼされる熱的悪影響が低減され、さらには、この基板上に半田付け実装された各種電子部品の接続信頼性の低下を抑制することもできる。
【００２８】さらに、請求項２又は３にかかる発明によれば、放熱用のフィンを、できるだけ数多く且つ全長を長くできるようレイアウトを考慮して各ヒートシンクに設け、しかもフィンを冷却するためのファンを各ヒートシンク間に設けたので、集積回路部品等より発生した熱を効率良く放熱でき、しかも比較的狭いスペースの中で冷却機構が構成された薄型構造に適する電子機器を提供することができる。
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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２０００−３４９４８２（Ｐ２０００−３４９４８２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１２月１５日（２０００．１２．１５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１５７１２７ |
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