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【発明の名称】 電子機器および実装構造体
【発明者】 【氏名】飯窪 孝

【氏名】日下 博之
【要約】 【課題】本発明の目的は、実装効率の向上を図った電子機器を得ることにある。

【構成】電子機器１は、回路基板１１の第１の面１１ａに実装される第１の発熱体１２と、第１の発熱体１２に熱的に接続される第１の放熱用部材１６と、第１の放熱用部材を１６支持するとともに、取付孔２１を利用して回路基板１１に実装される第１の支持体１４と、回路基板１１の厚さ方向に沿って第１の発熱体１２とその一部が重なるように第２の面１１ｂに実装される第２の発熱体１３と、第２の発熱体１３に熱的に接続される第２の放熱用部材１７と、第２の放熱用部材１７を支持するとともに第１の支持体１４が利用する取付孔２１を共に利用して回路基板１１に実装される第２の支持体１５とを具備する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
上記筐体に収容されるとともに、第１の面と、上記第１の面の裏側に形成される第２の面と、上記第１の面から上記第２の面に貫通する取付孔とを有する回路基板と、
上記回路基板の第１の面に実装される第１の発熱体と、
上記第１の発熱体に熱的に接続される第１の放熱用部材と、
上記第１の放熱用部材を支持するとともに、上記取付孔を利用して上記回路基板の第１の面に実装される第１の支持体と、
上記回路基板の厚さ方向に沿って上記第１の発熱体とその一部が重なるように上記第２の面に実装される第２の発熱体と、
上記第２の発熱体に熱的に接続される第２の放熱用部材と、
上記第２の放熱用部材を支持するとともに、上記第１の支持体が利用する上記取付孔を共に利用して上記回路基板の第２の面に実装される第２の支持体と、
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に記載の電子機器において、
上記回路基板の取付孔は、上記第１および第２の発熱体が実装される領域の周囲に沿って複数設けられ、この複数の取付孔にはそれぞれ上記第１および第２の支持体が実装され、上記第１および第２の放熱用部材は、それぞれ上記第１および第２の発熱体が実装される領域を覆う大きさに形成されることを特徴とする電子機器。
【請求項３】
請求項２に記載の電子機器において、
上記第１の支持体は、上記第１の放熱用部材を上記第１の発熱体に向けて押圧する附勢部を有し、上記第２の支持体は、上記第２の放熱用部材を上記第２の発熱体に向けて押圧する附勢部を有することを特徴とする電子機器。
【請求項４】
請求項３に記載の電子機器において、
上記第１の放熱用部材に支持されるとともに、上記第１の放熱用部材から上記回路基板を向いて延び、上記回路基板のなかで上記第２の発熱体が実装された領域の裏側に当接する第１の受け部と、
上記第２の放熱用部材に支持されるとともに、上記第２の放熱用部材から上記回路基板を向いて延び、上記回路基板のなかで上記第１の発熱体が実装された領域の裏側に当接する第２の受け部と、を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項５】
請求項４に記載の電子機器において、
上記筐体に収容される放熱フィンと、
上記放熱フィンを冷却する冷却ファンと、
上記放熱フィンに熱的に接続されるとともに、上記第１の放熱用部材に熱的に接続されるヒートパイプと、を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項６】
請求項１に記載の電子機器において、
上記第１の支持体は、上記回路基板に立設される第１の支持具と、上記第１の支持具に支持されるとともに上記第１の放熱用部材を固定する第１の固定具とを有し、
上記第２の支持体は、上記回路基板に立設される第２の支持具と、上記第２の支持具に支持されるとともに上記第２の放熱用部材を固定する第２の固定具とを有することを特徴とする電子機器。
【請求項７】
請求項６に記載の電子機器において、
上記第１の固定具は、上記第１の放熱用部材を上記第１の発熱体に向けて押圧し、上記第２の固定具は、上記第２の放熱用部材を上記第２の発熱体に向けて押圧することを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項７に記載の電子機器において、
上記第１の固定具に支持されるとともに、上記第１の固定具から上記回路基板を向いて延び、上記回路基板のなかで上記第２の発熱体が実装された領域の裏側に当接する第１の受け部と、
上記第２の固定具に支持されるとともに、上記第２の固定具から上記回路基板を向いて延び、上記回路基板のなかで上記第１の発熱体が実装された領域の裏側に当接する第２の受け部と、を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項８に記載の電子機器において、
上記筐体に収容される放熱フィンと、
上記放熱フィンを冷却する冷却ファンと、を備え、
上記第１の放熱用部材は、上記第１の発熱体に熱的に接続される一端部と上記放熱フィンに熱的に接続される他端部とを有するヒートパイプであることを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
第１の面と、上記第１の面の裏側に形成される第２の面と、上記第１の面から上記第２の面に貫通する取付孔とを有する回路基板と、
上記回路基板の第１の面に実装される第１の発熱体と、
上記第１の発熱体に熱的に接続される第１の放熱用部材と、
上記第１の放熱用部材を支持するとともに、上記取付孔を利用して上記回路基板の第１の面に実装される第１の支持体と、
上記回路基板の厚さ方向に沿って上記第１の発熱体とその一部が重なるように上記第２の面に実装される第２の発熱体と、
上記第２の発熱体に熱的に接続される第２の放熱用部材と、
上記第２の放熱用部材を支持するとともに、上記第１の支持体が利用する上記取付孔を共に利用して上記回路基板の第２の面に実装される第２の支持体と、
を具備することを特徴とする実装構造体。
【請求項１１】
請求項１０に記載の実装構造体において、
上記回路基板の取付孔は、上記第１および第２の発熱体が実装される領域の周囲に沿って複数設けられ、この複数の取付孔にはそれぞれ上記第１および第２の支持体が実装され、上記第１および第２の放熱用部材は、それぞれ上記第１および第２の発熱体が実装される領域を覆う大きさに形成されることを特徴とする実装構造体。
【請求項１２】
請求項１１に記載の実装構造体において、
上記第１の支持体は、上記第１の放熱用部材を上記第１の発熱体に向けて押圧する附勢部を有し、上記第２の支持体は、上記第２の放熱用部材を上記第２の発熱体に向けて押圧する附勢部を有することを特徴とする実装構造体。
【請求項１３】
請求項１２に記載の実装構造体において、
上記第１の放熱用部材に支持されるとともに、上記第１の放熱用部材から上記回路基板を向いて延び、上記回路基板のなかで上記第２の発熱体が実装された領域の裏側に当接する第１の受け部と、
上記第２の放熱用部材に支持されるとともに、上記第２の放熱用部材から上記回路基板を向いて延び、上記回路基板のなかで上記第１の発熱体が実装された領域の裏側に当接する第２の受け部と、を備えることを特徴とする実装構造体。
【請求項１４】
筐体と、
上記筐体に収容されるとともに、第１の面と、上記第１の面の裏側に形成される第２の面とを有する回路基板と、
上記回路基板の第１の面に実装される第１の発熱体と、
上記第１の発熱体に熱的に接続される第１の放熱用部材と、
上記回路基板に実装され、上記第１の放熱用部材を支持する第１の支持体と、
上記回路基板の第２の面に実装される第２の発熱体と、
上記第２の発熱体に熱的に接続される第２の放熱用部材と、
上記回路基板に実装され、上記第２の放熱用部材を支持する第２の支持体と、
上記第１の放熱用部材に支持されるとともに、上記第１の放熱用部材から上記回路基板を向いて延び、上記回路基板のなかで上記第２の発熱体が実装された領域の裏側に当接する第１の受け部と、
上記第２の放熱用部材に支持されるとともに、上記第２の放熱用部材から上記回路基板を向いて延び、上記回路基板のなかで上記第１の発熱体が実装された領域の裏側に当接する第２の受け部と、
を具備することを特徴とする電子機器。
【請求項１５】
請求項１４に記載の電子機器において、
上記第１の支持体は、上記第１の放熱用部材を上記第１の発熱体に向けて押圧する附勢部を有し、上記第２の支持体は、上記第２の放熱用部材を上記第２の発熱体に向けて押圧する附勢部を有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板の表裏に放熱用部材を実装する実装構造体およびその実装構造体を備える電子機器に係り、特に放熱用部材の実装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばポータブルコンピュータのような電子機器は、筐体内に回路基板を収容する。この回路基板には、ＣＰＵやノースブリッジのような半導体素子が実装されている。これらの半導体素子は発熱するため、回路基板には例えば放熱板のような放熱用部材が搭載される。
【０００３】
例えば、特許文献１には回路基板の両面に半導体素子と冷却体とを実装したユニット構造体が開示されている。特許文献１に記載のユニット構造体は、回路基板の表裏各側にそれぞれ絶縁スペーサ、半導体素子、および冷却体からなる積層体を実装する。
【特許文献１】特開平８−３３０４８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＣＰＵやノースブリッジのような半導体素子が実装される回路基板には、それらの半導体素子が実装された領域の裏側にコンデンサのような回路部品が実装される。特許文献１に記載のユニット構造体は、このような回路部品を実装するスペースが無く、ＣＰＵやノースブリッジのような半導体素子の実装に対応したものではない。一方、上記のような半導体素子を実装する回路基板では、その実装効率を向上させることが望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、実装効率の向上を図った実装構造体および電子機器を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る電子機器は、筐体と、筐体に収容されるとともに第１の面と第１の面の裏側に形成される第２の面と第１の面から第２の面に貫通する取付孔とを有する回路基板と、回路基板の第１の面に実装される第１の発熱体と、第１の発熱体に熱的に接続される第１の放熱用部材と、第１の放熱用部材を支持するとともに取付孔を利用して回路基板の第１の面に実装される第１の支持体と、回路基板の厚さ方向に沿って第１の発熱体とその一部が重なるように第２の面に実装される第２の発熱体と、第２の発熱体に熱的に接続される第２の放熱用部材と、第２の放熱用部材を支持するとともに第１の支持体が利用する取付孔を共に利用して回路基板の第２の面に実装される第２の支持体とを具備する。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る実装構造体は、第１の面と第１の面の裏側に形成される第２の面と第１の面から上記第２の面に貫通する取付孔とを有する回路基板と、回路基板の第１の面に実装される第１の発熱体と、第１の発熱体に熱的に接続される第１の放熱用部材と、第１の放熱用部材を支持するとともに取付孔を利用して回路基板の第１の面に実装される第１の支持体と、回路基板の厚さ方向に沿って第１の発熱体とその一部が重なるように第２の面に実装される第２の発熱体と、第２の発熱体に熱的に接続される第２の放熱用部材と、第２の放熱用部材を支持するとともに第１の支持体が利用する取付孔を共に利用して回路基板の第２の面に実装される第２の支持体とを具備する。
【発明の効果】
【０００８】
これらの構成によれば、回路基板の実装面積を有効に利用でき、実装効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の実施の形態を、ポータブルコンピュータに適用した図面に基づいて説明する。
図１ないし図６は、本発明の第１の実施形態に係る電子機器としてのポータブルコンピュータ１を開示している。図１に示すように、ポータブルコンピュータ１は、本体２と表示ユニット３とを備えている。本体２は、箱状の筐体４を備える。筐体４は、上壁４ａ、周壁４ｂ、および図示しない下壁を有する。
【００１０】
表示ユニット３は、ディスプレイハウジング５と、このディスプレイハウジング５に収容された液晶表示パネル６とを備える。液晶表示パネル６は、表示画面６ａを有する。表示画面６ａは、ディスプレイハウジング５の前面の開口部５ａを通じてディスプレイハウジング５の外部に露出している。
【００１１】
表示ユニット３は、筐体４の後端部に例えば一対のヒンジ装置７ａ，７ｂを介して支持されている。そのため表示ユニット３は、上壁４ａを上方から覆うように倒される閉じ位置と、上壁４ａを露出させるように起立する開き位置との間で回動可能である。
【００１２】
図１に示すように、筐体４は、その内部に実装構造体８を収容している。図２に示すように、実装構造体８は、回路基板１１、第１および第２の半導体素子１２，１３、第１および第２の支持体１４，１５、並びに第１および第２の放熱板１６，１７を備える。第１および第２の半導体素子１２，１３は、それぞれ発熱体の一例である。第１および第２の放熱板１６，１７は、それぞれ放熱用部材の一例である。
【００１３】
図３に示すように、回路基板１１の一例は、矩形板状に形成された両面印刷基板である。回路基板１１の四隅には、回路基板１１を筐体４内に固定するための第１の取付孔１９が形成されている。回路基板１１は、例えば上面としての第１の面１１ａと、この第１の面１１ａの裏側に形成された例えば下面としての第２の面１１ｂとを有する。
【００１４】
回路基板１１には、例えば四つの第２の取付孔２１が設けられている。第２の取付孔２１は、回路基板１１の第１の面１１ａから第２の面１１ｂに貫通している。第２の取付孔２１の周縁部には、導体層２２が形成されている。導体層２２は、回路基板１１の外部に露出している。導体層２２の一例は、銅箔である。
【００１５】
図５は、実装構造体８を模式的に示した図である。図５に示すように、第１の半導体素子１２は、回路基板１１の第１の面１１ａに実装されている。第１の半導体素子１２の一例は、例えばＢＧＡ（ball grid array）形の半導体パッケージであり、例えばＣＰＵである。第１の半導体素子１２は、回路基板１１に電気的に接続されたベース基板１２ａと、ベース基板１２ａに搭載されたＩＣチップ１２ｂとを有する。図４および図５に示すように、回路基板１１のなかで第１の半導体素子１２が実装される領域の裏側には回路部品２４が実装されている。回路部品２４の一例はコンデンサである。
【００１６】
図５に示すように、第２の半導体素子１３は、回路基板１１の第２の面１１ｂに実装されている。第２の半導体素子１３の一例は、例えばＢＧＡ形の半導体パッケージであり、例えばノースブリッジである。第２の半導体素子１３は、回路基板１１に電気的に接続されたベース基板１３ａと、ベース基板１３ａに搭載されたＩＣチップ１３ｂとを有する。回路基板１１のなかで第２の半導体素子１３が実装される領域の裏側には回路部品２４が実装されている。回路部品２４の一例はコンデンサである。
【００１７】
なお第１および第２の半導体素子１２，１３は、ＣＰＵやノースブリッジに限らず、例えばグラフィックチップやメモリモジュールなどであっても良い。第１および第２の半導体素子１２，１３はＢＧＡ形の半導体パッケージに限らず、例えばＬＧＡ（land grid array）形やＣＰＳ（chip size package）形の半導体パッケージであっても良く、その他の種々の回路部品であっても良い。
【００１８】
図４および図５に示すように、回路基板１１の表裏に分かれて実装された第１および第２の半導体素子１２，１３は、回路基板１１の厚さ方向に互いにその一部を重ねて配置されている。すなわち第２の半導体素子１３の一部が、第１の半導体素子１２が実装された領域の裏側に実装され、回路基板１１の厚さ方向に沿って第１の半導体素子１２と重なっている。したがって図４に示すように、例えば実装構造体８を上方から見た場合、第１および第２の半導体素子１２，１３は、互いにその一部がオーバーラップしている。
図３および図４に示すように、回路基板１１には、第１および第２の半導体素子１２，１３の他にも種々の回路部品２５が実装されている。
【００１９】
上述した例えば四つの第２の取付孔２１は、回路基板１１のなかで第１および第２の半導体素子１２，１３が実装される領域の周囲に沿って、互いに離間して配置されている。複数の第２の取付孔２１は、互いに協働することで第１および第２の半導体素子１２，１３が実装される領域を例えば四方から取り囲んでいる。
【００２０】
図２、図４および図５に示すように、第１および第２の放熱板１６，１７は、例えば互いに同じ外形を有する。第１および第２の放熱板１６，１７は、第１および第２の半導体素子１２，１３が実装された回路基板１１の領域を包括的に覆い得る大きさに形成されている。一対の第１および第２の放熱板１６，１７は、それぞれ回路基板１１の表裏に分かれて配置される。第１および第２の放熱板１６，１７は、回路基板１１の厚さ方向に沿って互いに重なるように配置される。
【００２１】
第１および第２の放熱板１６，１７は、それぞれ回路基板１１の第２の取付孔２１に対向する領域に第３の取付孔２７を有する。第１および第２の放熱板１６，１７の材質の一例は、例えばアルミニウム合金や銅合金が挙げられる。なお第１および第２の放熱板１６，１７の材質は、熱伝導性の良好な部材であればこれらに限らない。
【００２２】
図５に示すように、第１の放熱板１６は、回路基板１１の上面側に配置される。第１の放熱板１６は、第１の半導体素子１２に対向するとともに、第２の半導体素子１３が実装された領域の裏側に対向する。第１の半導体素子１２と第１の放熱板１６との間には伝熱部材２９が介在されている。伝熱部材２９は例えば弾性を有する。伝熱部材２９の一例は、伝熱シートやグリスなどである。第１の放熱板１６は、伝熱部材２９を介して第１の半導体素子１２に熱的に接続されている。
【００２３】
第２の放熱板１７は、回路基板１１の下面側に配置される。第２の放熱板１７は、第２の半導体素子１３に対向するとともに、第１の半導体素子１２が実装された領域の裏側にに対向する。第２の半導体素子１３と第２の放熱板１７との間には伝熱部材２９が介在されている。第２の放熱板１７は、伝熱部材２９を介して第２の半導体素子１３に熱的に接続されている。
【００２４】
図２および図３に示すように、第１の支持体１４は、第２の取付孔２１を利用して回路基板１１の第１の面１１ａに実装される。第１の支持体１４は、複数の第２の取付孔２１のそれぞれに実装される。第１の支持体１４は、第１のスタッド３１、第１のスプリング３２、および第１のねじ３３を有する。第１のスタッド３１は、回路基板１１に立設され、支持体１４の本体部を形成する。第１のスプリング３２は、附勢部の一例である。
【００２５】
図６に示すように、第１のスタッド３１は、円柱状に形成されている。第１のスタッド３１の底部からは、この第１のスタッド３１の外側に突出部３１ｃが突出している。突出部３１ｃの外形は、回路基板１１の第２の取付孔２１の内径に比べて一回り小さな大きさを有する。突出部３１ｃの長さは、例えば回路基板１１の厚さの略半分と同じである。第１のスタッド３１には、その軸方向に沿ってねじ孔３１ｄが形成されている。
【００２６】
図６に示すように、第１のスタッド３１は、回路基板１１の第２の取付孔２１に差込まれる。詳しくは、第１のスタッド３１の突出部３１ｃが第２の取付孔２１に挿通される。第２の取付孔２１に差し込まれた第１のスタッド３１は、例えば半田３４により回路基板１１の導体層２２に固定される。
【００２７】
第１のねじ３３は、ねじ頭３３ａとねじ軸３３ｂとを有する。第１のねじ３３は、第１の放熱板１６の第３の取付孔２７に挿通されている。第３の取付孔２７に挿通された第１のねじ３３のねじ軸３３ｂは、第１のスタッド３１に形成されたねじ孔３１ｄに係合する。これにより第１のねじ３３と第１のスタッド３１が互いに固定され、第１の支持体１４は第１の放熱板１６を支持する。
【００２８】
第１のスプリング３２は、第１のねじ３３のねじ頭３３ａと第１の放熱板１６との間に介在する。第１のスプリング３２は、第１の放熱板１６を下方に向いて附勢する。すなわち第１のスプリング３２は、第１の放熱板１６を第１の半導体素子１２に向けて押圧する。
【００２９】
図２および図３に示すように、第２の支持体１５は、第１の支持体１４が利用する第２の取付孔２１を共に利用して回路基板１１の第２の面１１ｂに実装される。第２の支持体１５は、複数の第２の取付孔２１のそれぞれに実装される。第２の支持体１５は、第２のスタッド３６、第２のスプリング３７、および第２のねじ３８を有する。第２のスタッド３６は、回路基板１１に立設され、第２の支持体１５の本体部を形成する。第２のスプリング３７は、附勢部の一例である。
【００３０】
第２のスタッド３６は、第１のスタッド３１と同様に形成されている。すなわち第２のスタッド３６の底部からは、この第２のスタッド３６の外側に突出部３６ｃが突出している。第２のスタッド３６には、その軸方向に沿ってねじ孔３６ｄが形成されている。
【００３１】
図６に示すように、第２のスタッド３６は、第１のスタッド３１とは反対側から回路基板１１の第２の取付孔２１に差し込まれる。詳しくは、第２のスタッド３６の突出部３６ｃが第２の取付孔２１に挿通される。第２の取付孔２１に差し込まれた第２のスタッド３６は、例えば半田３４により回路基板１１の導体層２２に固定される。
【００３２】
第２のねじ３８は、ねじ頭３８ａとねじ軸３８ｂとを有する。第２のねじ３８は、第２の放熱板１７の第３の取付孔２７に挿通されている。第３の取付孔２７に挿通された第２のねじ３８のねじ軸３８ｂは、第２のスタッド３６に形成されたねじ孔３６ｄに係合する。これにより第２のねじ３８と第２のスタッド３６が互いに固定され、第２の支持体１５は第２の放熱板１７を支持する。
【００３３】
第２のスプリング３７は、第２のねじ３８のねじ頭３８ａと第２の放熱板１７との間に介在する。第２のスプリング３７は、第２の放熱板１７を上方に向いて附勢する。すなわち第２のスプリング３７は、第２の放熱板１７を第２の半導体素子１３に向けて押圧する。第１および第２のスタッド３１，３６の材質の一例は、例えば表面に半田めっきが施された真鍮部材である。なお第１および第２のスタッド３１，３６の形状は本実施形態に係る形状に限定されず、例えばスタッドはその一端部に開口部を有するとともに他端部に底壁を有する円筒状に形成され、その底壁にねじ孔が形成されたものであっても良い。
【００３４】
図４および図５に示すように、実装構造体８は、第１および第２の受け部４１，４２を有する。第１の受け部４１は、第１の放熱板１６に設けられている。第１の受け部４１は、第２の半導体素子１３が実装された領域の裏側であって第１の半導体素子１２に干渉しない領域に対向する。第１の受け部４１は、例えば溶接により第１の放熱板１６に固定され、第１の放熱板１６に支持されている。第１の受け部４１は、第１の放熱板１６から回路基板１１を向いて延びている。第１の受け部４１の先端は、第２の半導体素子１３の裏側あたる回路基板１１の領域に当接する。
【００３５】
第２の受け部４２は、第２の放熱板１７に設けられている。第２の受け部４２は、第１の半導体素子１２が実装された領域の裏側であって第２の半導体素子１３に干渉しない領域に対向する。第２の受け部４２は、例えば溶接により第２の放熱板１７に固定され、第２の放熱板１７に支持されている。第２の受け部４２は、第２の放熱板１７から回路基板１１を向いて延びている。第２の受け部４２の先端は、第１の半導体素子１２の裏側あたる回路基板１１の領域に当接する。
【００３６】
第１および第２の受け部４１，４２は、例えば円柱状に形成された突起である。なお第１および第２の受け部４１，４２の形状は円柱に限らず、適宜種々の形状を採用することができる。第１および第２の受け部４１，４２は、例えばステンレス合金やアルミニウム合金など種々の材料で形成することができる。第１および第２の受け部４１，４２の取付方法は溶接に限らず、例えば第１および第２の放熱板１６，１７に形成された孔に圧入しても良い。
【００３７】
図７に本実施形態の変形例を示すが、第１および第２の受け部４１，４２は、放熱板１６，１７と例えばダイキャストにより一体成形しても良い。一体成形することで、受け部４１，４２を放熱板１６，１７に取り付ける作業を省略することができる。
【００３８】
次に、ポータブルコンピュータ１の作用について説明する。
ポータブルコンピュータ１を使用すると、第１および第２の半導体素子１２，１３が発熱する。第１の半導体素子１２が発する熱の多くは伝熱部材２９を介して第１の放熱板１６に移動する。第１の放熱板１６に移動した熱は、筐体４の内部に放熱され、さらに筐体４の外部に排熱される。第２の半導体素子１３が発する熱の多くは伝熱部材２９を介して第２の放熱板１７に移動する。第２の放熱板１７に移動した熱は、筐体４の内部に放熱され、さらに筐体４の外部に排熱される。これにより第１および第２の半導体素子１２，１３の冷却が促進される。
【００３９】
このような構成のポータブルコンピュータ１または実装構造体８によれば、回路基板１１の実装面積を有効に利用でき、実装効率が向上する。すなわち、第１および第２の支持体１４，１５が回路基板１１の第２の取付孔２１を共用して実装される。これにより第１および第２の支持体１４，１５を実装するために必要な取付孔の数を減らすことができる。したがって、回路基板１１上の実装スペースを大きくする確保することができ、回路基板１１の実装面積を有効に利用することができる。
【００４０】
第１および第２の半導体素子１２，１３が互いにその一部を重ねて実装されていると、第１および第２の半導体素子１２，１３を包括して覆い得る大きさに形成される第１および第２の放熱板１６，１７の大きさを小さくすることができる。これは実装構造体８の小型化に寄与する。
例えば第１および第２の半導体素子１２，１３が互いにその一部を重ねていると、第１および第２の半導体素子１２，１３が実装された領域の裏側に回路部品２４を実装することができる。したがって、その実装領域の裏側に種々の回路部品の実装が望まれる半導体素子を適宜実装することができる。
【００４１】
回路基板１１の第２の取付孔２１が第１および第２の半導体素子１２，１３が実装される領域の周囲に沿って設けられとともに第１および第２の放熱板１６，１７が第１および第２の半導体素子１２，１３が実装される領域を覆い得る大きさに形成されると、第１および第２の放熱板１６，１７の大きさを同じに揃えることができる。これにより第１および第２の放熱板１６，１７の取り付けに利用する取付孔２１の位置を全て共通に設定することができる。これは、取付孔２１の数をさらに減少させることに寄与し、実装構造体８の実装効率の向上に寄与する。
【００４２】
第１および第２の支持体１４，１５が第１または第２のスプリング３２，３７を有すると、放熱板１６，１７が半導体素子１２，１３を向いて押圧される。これは、放熱板１６，１７と半導体素子１２，１３との間の熱的な接続状態を強固にするとともに、半導体素子１２，１３の機械的強度を補強するのに寄与する。
【００４３】
例えば第１または第２のスプリング３２，３７により半導体素子１２，１３に加えられる押圧力が大きいと、回路基板１１が反りを生じるおそれがある。本実施形態の一つの側面は、回路基板１１の反りの防止を図った実装構造体を備えた電子機器を得ることにある。
【００４４】
この目的を達成するため、一つの実施形態に係る電子機器は、筐体と、筐体に収容されるとともに第１の面と第１の面の裏側に形成される第２の面とを有する回路基板と、回路基板の第１の面に実装される第１の発熱体と、第１の発熱体に熱的に接続される第１の放熱用部材と、回路基板に実装され第１の放熱用部材を支持する第１の支持体と、回路基板の第２の面に実装される第２の発熱体と、第２の発熱体に熱的に接続される第２の放熱用部材と、回路基板に実装され第２の放熱用部材を支持する第２の支持体と、第１の放熱用部材に支持されるとともに第１の放熱用部材から回路基板を向いて延び、回路基板のなかで第２の発熱体が実装された領域の裏側に当接する第１の受け部と、第２の放熱用部材に支持されるとともに第２の放熱用部材から回路基板を向いて延び、回路基板のなかで第１の発熱体が実装された領域の裏側に当接する第２の受け部とを具備する。
【００４５】
本実施形態に係るポータブルコンピュータ１または実装構造体８によれば、回路基板１１の反りの防止を図ることができる。すなわち例えば第２のスプリング３７により加えられる押圧力により回路基板１１は第２の放熱板１７から離れる方向に反ろうとするが、第１の受け部４１が、回路基板１１のなかで第２の半導体素子１３が実装された領域の裏側を支えているので回路基板１１の反りが起こりにくい。同様に、第１のスプリング３２により加えられる押圧力により回路基板１１は第１の放熱板１６から離れる方向に反ろうとするが、第２の受け部４２が、回路基板１１のなかで第１の半導体素子１２が実装された領域の裏側を支えているので回路基板１１の反りが起こりにくい。
【００４６】
例えば特許文献１に記載のユニット構造体において、回路基板の一方の側から加えられる押圧力と他方の側から加えられる押圧力とが異なれば、回路基板は反りを生じる。本実施形態に係る実装構造体８は、第１の半導体素子１２と第２の半導体素子１３とを互いにずらして実装することで、それぞれが実装される領域の裏側に第１および第２の受け部４１，４２が当接するスペースを確保している。これにより例え第１の半導体素子１２に加えられる押圧力と第２の半導体素子１３に加えられる押圧力が異なったとしても、回路基板１１の反りの防止を図ることができる。
【００４７】
第１および第２の受け部４１，４２が放熱用部材（本実施形態では放熱板１６，１７）に支持されていると、受け部４１，４２を支持するための他の取付部材を省略することができる。これは実装構造体８およびポータブルコンピュータ１の実装効率の向上に寄与する。
【００４８】
次に、本発明の第２の実施形態に係る電子機器としてのポータブルコンピュータ５１を、図８および図９を参照して説明する。なお第１の実施形態に係るポータブルコンピュータ１と同じ機能を有する構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図８に示すように、ポータブルコンピュータ５１の筐体４は、実装構造体８、ヒートパイプ５２、放熱フィン５３、および冷却ファン５４を収容する。
【００４９】
ヒートパイプ５２は、受熱端部としての第１の端部５６と、放熱端部としての第２の端部５７とを有する。ヒートパイプ５２の第１の端部５６は、例えば第１の放熱板１６に取り付けられている。ヒートパイプ５２の第１の端部５６は、例えばろう付けにより第１の放熱板１６に固定される。ヒートパイプ５２の第１の端部５６は、放熱用部材としての第１の放熱板１６に熱的に接続されている。
【００５０】
筐体４の周壁４ｂには、排気孔５８と図示しない吸気孔とが開口している。放熱フィン５３は、排気孔５８に沿って設けられている。ヒートパイプ５２の第２の端部５７は、放熱フィン５３に熱的に接続されている。冷却ファン５４は、吸気口５４ａと排気口５４ｂとを有する。吸気口５４ａは、筐体４の内部に開口している。排気口５４ｂは、放熱フィン５３を向いて開口している。冷却ファン５４は、吸気口５４ａを通じて筐体４内の空気をその内部に取り込み、取り込んだ空気を放熱フィン５３を向いて吐出する。冷却ファン５４は、放熱フィン５３を冷却する。
【００５１】
このような構成のポータブルコンピュータ５１によれば、第１の実施形態に係るポータブルコンピュータ１が有する効果に加えて、冷却効率を向上させることができる。すなわち第１の半導体素子１２が発する熱は、その多くが第１の放熱板１６からヒートパイプ５２を介して放熱フィン５３に移動する。放熱フィン５３は、冷却ファン５４により強制冷却される。これにより放熱フィン５３の熱が筐体４の外部に排熱される。したがって冷却効率を向上させたポータブルコンピュータ５１を得ることができる。
【００５２】
次に、本発明の第３の実施形態に係る電子機器としてのポータブルコンピュータ６１について、図１０ないし図１２を参照して説明する。なお第１および第２の実施形態に係るポータブルコンピュータ１，５１と同じ機能を有する構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５３】
図１２に示すように、ポータブルコンピュータ６１の筐体４は、実装構造体６２、二つの放熱フィン５３，５３、並びに冷却ファン５４を備える。実装構造体６２は、回路基板１１、第１および第２の半導体素子１２，１３、第１および第２の支持体６３，６４、並び第１および第２のヒートパイプ６５，６６を備える。第１および第２のヒートパイプ６５，６６は、それぞれ放熱用部材の一例である。
【００５４】
第１の半導体素子１２の上面には、第１の受熱板６７が取り付けられる。第１の受熱板６７には第１のヒートパイプ６５の第１の端部５６が取り付けられる。第１の受熱板６７と第１のヒートパイプ６５との間には伝熱部材２９が介在されている。第１のヒートパイプ６５の第１の端部５６は、第１の受熱板６７を介して第１の半導体素子１２に熱的に接続されている。第１のヒートパイプ６５の第２の端部５７は、放熱フィン５３に熱的に接続されている。
【００５５】
第２の半導体素子１３の下面には、第２の受熱板６８が取り付けられる。第２の受熱板６８には第２のヒートパイプ６６の第１の端部５６が取り付けられる。第２の受熱板６８と第２のヒートパイプ６６との間には伝熱部材２９が介在されている。第２のヒートパイプ６６は、第２の受熱板６８を介して第２の半導体素子１３に熱的に接続されている。第２のヒートパイプ６６の第２の端部５７は、放熱フィン５３に熱的に接続されている。第１および第２の受熱板６７，６８の一例は、アルミニウム合金または銅合金などが挙げられる。
【００５６】
第１の支持体６３は、第１の支持具７１と第１の固定具７２とを備える。図１１に示すように第１の支持具７１は、第１のスタッド３１と第１のねじ３３とを有し、回路基板１１に立設されている。第１の固定具７２は、本体部７３と、本体部７３の周縁から延びる例えば四つのアーム部７４とを有する。本体部７３は、第１および第２の半導体素子１２，１３実装された回路基板１１の領域に対向する。本体部７３からは第１のヒートパイプ６５を向いて突起部７３ａが突出している。突起部７３ａの先端は、第１のヒートパイプ６５に当接している。
【００５７】
四つのアーム部７４は、本体部７３の隅からそれぞれ第１の支持具７１を向いて延びている。アーム部７４の先端部には、第３の取付孔２７が開口している。図１２に示すように、第１のねじ３３は第３の取付孔２７に挿通される。アーム部７４が第１のスタッド３１と第１のねじ３３のねじ頭３３ａの間に取り付けられることで、第１の固定具７２は第１の支持具７１に支持される。
【００５８】
第１の固定具７２は、さらに本体部７３とアーム部７４との間に折曲部７５を有する。本体部７３、アーム部７４および折曲部７５が互いに協働することで、第１の固定具７２は板ばねとして機能する。第１の固定具７２が第１の支持具７１に取り付けられると、第１の固定具７２は第１のヒートパイプ６５に第１の半導体素子１２を向く押圧力を加える。これにより第１の固定具７２は、第１のヒートパイプ６５を固定するとともに、第１のヒートパイプ６５を支持する。
【００５９】
第２の支持体６４は、第２の支持具７７と第２の固定具７８とを備える。図１１に示すように第２の支持具７７は、第２のスタッド３６と第２のねじ３８とを有し、回路基板１１に立設されている。第２の固定具７８は、本体部７３と、本体部７３の周縁から延びる例えば四つのアーム部７４と、折曲部７５とを有する。本体部７３からは第２のヒートパイプ６６を向いて突起部７３ａが突出している。突起部７３ａの先端は、第２のヒートパイプ６６に当接している。
【００６０】
四つのアーム部７４は、本体部７３の隅からそれぞれ第２の支持具７７を向いて延びている。アーム部７４が第２のスタッド３６と第２のねじ３８のねじ頭３８ａの間に取り付けられることで、第２の固定具７８は第２の支持具７７に支持される。
【００６１】
第２の固定具７８は板ばねとして機能する。第２の固定具７８は第２のヒートパイプ６６に第２の半導体素子１３を向く押圧力を加える。これにより第２の固定具７８は、第２のヒートパイプ６６を固定するとともに、第２のヒートパイプ６６を支持する。
【００６２】
第１の受け部４１は、第１の固定具７２に設けられている。第１の受け部４１は、第２の半導体素子１３が実装された領域の裏側であって第１の半導体素子１２に干渉しない領域に対向する。第１の受け部４１は、例えば溶接または圧入により第１の固定具７２に固定され、第１の固定具７２に支持されている。第１の受け部４１は、第１の固定具７２から回路基板１１を向いて延びている。第１の受け部４１の先端は、第２の半導体素子１３の裏側あたる回路基板１１の領域に当接する。
【００６３】
第２の受け部４２は、第２の固定具７８に設けられている。第２の受け部４２は、第１の半導体素子１２が実装された領域の裏側であって第２の半導体素子１３に干渉しない領域に対向する。第２の受け部４２は、例えば溶接または圧入により第２の固定具７８に固定され、第２の固定具７８に支持されている。第２の受け部４２は、第２の固定具７８から回路基板１１を向いて延びている。第２の受け部４２の先端は、第１の半導体素子１２の裏側あたる回路基板１１の領域に当接する。
【００６４】
このような構成のポータブルコンピュータ６１または実装構造体６２によれば、回路基板１１の実装面積を有効に利用でき、実装効率が向上する。すなわち、第１および第２の支持体６３，６４が回路基板１１の第２の取付孔２１を共用して実装される。これにより第１および第２の支持体６３，６４を実装するために必要な取付孔の数を減らすことができ、回路基板１１の実装面積を有効に利用することができる。さらに第１および第２の受け部４１，４２を有すると、第１の実施形態に係る実装構造体８と同様の理由で、回路基板１１の反りを防止することができる。
【００６５】
放熱用部材（例えばヒートパイプ６５，６６）を例えば固定具７２，７８を介して固定すると、第１の実施形態に係る実装構造体８に比べて、押圧力の調整が容易な実装構造体６２を得ることができる。第１および第２の受け部４１，４２が放熱用部材を固定するための固定具７２，７８に支持されていると、受け部４１，４２を支持するための他の取付部材を省略することができる。これは実装構造体６２およびポータブルコンピュータ６１の実装効率の向上に寄与する。
【００６６】
なお、図１３および図１４を参照して第３の実施形態に係る変形例としての実装構造体６２ａ，６２ｂについて説明する。図１３に示すように実装構造体６２ａは、第１および第２のヒートパイプ６５，６６に代えて第１および第２の放熱板８１，８２を備えている。第１および第２の放熱板８１，８２は、それぞれ放熱用部材の一例である。図１４に示すように実装構造体６２ｂは、回路基板１１の第１の面１１ａに第１の実施形態に係る支持体１４および放熱板１６を実装するとともに、第２の面１１ｂに第３の実施形態に係る支持体６４、ヒートパイプ６６を実装している。これらのような実装構造体６２ａ，６２ｂによっても実装効率の向上、および回路基板１１の反りの防止を図ることができる。
【００６７】
以上、第１ないし第３の実施形態に係るポータブルコンピュータ１，５１，６１について説明したが、本発明の実施形態はこれらに限らない。第１ないし第３の実施形態に係る構成要素は、適宜組み合わせて設けることができる。例えば共用される第２の取付孔２１の数は四つに限らず、少なくとも一つ以上の取付孔が共用されれば、回路基板１１の実装効率が向上する。第１の半導体素子１２と第２の半導体素子１３とが互いにオーバーラップする面積の大きさは、第１ないし第３の実施形態に限らない。
【００６８】
なお第１ないし第３の実施形態に係る実装構造体および電子機器の一つの側面は、第２の取付孔２１の共有による実装効率の向上である。この実装効率の向上を図る実装構造体においては、第１および第２の受け部４１，４２は必ずしも必要ない。一方、第１ないし第３の実施形態に係る実装構造体および電子機器の一つの側面は、回路基板の反り防止を図ることである。この回路基板の反りの防止を図る実装構造体においては、第１の支持体を実装する取付孔と第２の支持体を実装する取付孔とが共通化される必要は無い。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るポータブルコンピュータの斜視図。
【図２】第１の実施形態に係る実装構造体を分解して示す斜視図。
【図３】第１の実施形態に係る回路基板とスタッドの斜視図。
【図４】第１の実施形態に係る実装構造体の平面図。
【図５】図４中に示された実装構造体のＦ５−Ｆ５線に沿う断面図。
【図６】図４中に示された実装構造体のＦ６−Ｆ６線に沿う断面図。
【図７】第１の実施形態に係る実装構造体の変形例の断面図。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るポータブルコンピュータの断面図。
【図９】図８中に示された実装構造体のＦ９−Ｆ９線に沿う断面図。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係るポータブルコンピュータの断面図。
【図１１】図１０中に示された実装構造体のＦ１１−Ｆ１１線に沿う断面図。
【図１２】図１０中に示された実装構造体のＦ１２−Ｆ１２線に沿う断面図。
【図１３】第３の実施形態に係る実装構造体の変形例の断面図。
【図１４】第３の実施形態に係る実装構造体の他の変形例の断面図。
【符号の説明】
【００７０】
１，５１，６１…ポータブルコンピュータ、４…筐体、８，６２…実装構造体、１１…回路基板、１１ａ…第１の面、１１ｂ…第２の面、１２，１３…半導体素子、１４，１５，６３，６４…支持体、１６，１７…放熱板、２１…取付孔、３１，３６…スタッド、３２，３７…スプリング、３３，３８…ねじ、５２，６５，６６…ヒートパイプ、５３…放熱フィン、５４…冷却ファン、７１，７７…支持具、７２，７８…固定具。
【出願人】 【識別番号】０００００３０７８
【氏名又は名称】株式会社東芝
【出願日】 平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【代理人】 【識別番号】１０００５８４７９
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 武彦

【識別番号】１０００９１３５１
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 哲

【識別番号】１０００８８６８３
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 誠

【識別番号】１００１０８８５５
【弁理士】
【氏名又は名称】蔵田 昌俊

【識別番号】１０００７５６７２
【弁理士】
【氏名又は名称】峰 隆司

【識別番号】１００１０９８３０
【弁理士】
【氏名又は名称】福原 淑弘

【識別番号】１０００８４６１８
【弁理士】
【氏名又は名称】村松 貞男

【識別番号】１０００９２１９６
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 良郎
【公開番号】 特開２００８−１０７６８（Ｐ２００８−１０７６８Ａ）
【公開日】 平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【出願番号】 特願２００６−１８２１９３（Ｐ２００６−１８２１９３）