CN103379805B - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子设备，在电路基板（30）的上面安装有集成电路（31a）。热管（12）包括位于集成电路（31a）上的第一部分（12a）和从第一部分（12a）延伸且位于集成电路（31a）外缘的外侧的第二部分（12b）。上底板（20）具有板簧部（21）。板簧部（21）安装于电路基板（30）的上面，将热管（12）的第一部分（12a）按压至集成电路（31a）。散热器（11）连接热管（12）的第二部分（12b）。根据该构造，在通过散热器冷却集成电路的电子设备中，可以简化其构造，且能够增加集成电路和散热器布局的自由度。

Description

电子设备

技术领域

本发明涉及一种用于冷却安装在电路基板上的集成电路的构造。

背景技术

目前，有在安装于电路基板的集成电路上配置有散热器，通过散热器冷却集成电路的构造。在美国专利第7，755，896号说明书的电子设备中，在散热器的下部设有板状的受热块，该受热块位于集成电路上。受热块配置于电路基板的表侧，电路基板的背面侧配置有板簧。板簧通过贯穿电路基板的螺钉将受热块向电路基板牵拉，受热块由板簧的弹性力被按压在集成电路上。

美国专利第7，755，896号的电子设备中，板簧、受热块及配置于集成电路上的散热器用螺钉联接，集成电路和散热器布局的自由度受到限制。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种在通过散热器冷却集成电路的电子设备中，可以简化其构造，且能够增加集成电路和散热器布局的自由度的电子设备。

本发明提供一种电子设备，其具备：电路基板；集成电路，其安装于所述电路基板的一面；热管，其包括位于所述集成电路上的第一部分和从所述第一部分延伸且位于所述集成电路外缘外侧的第二部分；部件，其安装于所述电路基板的所述一面，具有将所述热管的所述第一部分向所述集成电路的板簧部按压；散热器，其连接于所述热管的所述第二部分。根据这种电子设备，可以简化构造，且能够增加集成电路和散热器布局的自由度。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的电子设备具备的主要装置及零件的立体图；

图2是电子设备具备的零件的分解立体图；

图3是上底板的要部的平面图；

图4是以图3所示的IV－IV线为切断面的电子设备的剖面图。

标记说明

10冷却单元、11第一散热器、11a翅片、12热管、12a第一部分、12b第二部分、13板、14安装板、17盖、18冷却风扇、19第二散热器、20上底板、20a开口、20b槽、21板簧部、21a按压部、23、24安装部件、23a、24a衬垫部、30电路基板、31a、31b、32集成电路、40下底板、50下壳体。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的一实施方式进行说明。图1是表示本发明实施方式的电子设备具备的主要装置及零件的立体图。电子设备具有容纳这些装置及零件的壳体。图1中，电子设备的装置及零件从构成壳体的下壳体50分离。图2是电子设备具备的零件的分解立体图。图3是上底板20的要部的平面图。图4是以图3所示的IV－IV线为切断面的电子设备的剖面图。在以下的说明中，将这些图所示的X1及X2分别设为左方向及右方向，将Y1及Y2分别设为前方及后方，将Z1及Z2分别设为上方及下方。

如图2所示，电子设备具有冷却单元10、上底板20及电路基板30。另外，该例的电子设备具有下底板40。电子设备具有容纳这些的壳体。电子设备的壳体具有在上下方向相互组合的上壳体（未图示）和下壳体50（参照图1）。

在电路基板30的一面安装有集成电路。在该例中，如图2所示，在电路基板30的上面安装有多个集成电路31a、31b、32。集成电路32例如为控制整个电子设备的CPU（CentralProcessing Unit），执行存储于光盘及硬盘等中的程序。集成电路31a例如为GPU（GraphicsProcessing Unit）。集成电路31b例如为连接集成电路31a的RAM（Random Access Memory）。该例的电子设备具有多个集成电路31b，它们以包围集成电路31a的方式配置，分别与集成电路31a连接。集成电路31a、31b整体作为承担图像处理的微处理器起作用。集成电路31a和集成电路31b安装于基板31c上。在基板31c上形成有连接集成电路31a和集成电路31b的配线。而且，基板31c安装于电路基板30上。另外，集成电路31a不一定为GPU。例如，集成电路31a可以为控制整个电子设备的CPU，也可以为控制与其它电子设备的通信的电路。在电路基板30上，除集成电路31a、31b、32外，还安装有连接器33a～33f。

该例中，由于在集成电路31a上加载比集成电路31b高的处理负荷，因此集成电路31a的发热量比其它集成电路31b多。因此，本实施方式中，集成电路31a、31b整体未封装，集成电路31a、31b分别露出。而且，后面将详述，在集成电路31a安装有用于冷却该集成电路31a的热管12。

上底板20覆盖集成电路31a、31b、32，且包围集成电路31a、31b、32的周围。上底板20为金属制的板材，与电路基板30的地线电连接。因此，来自集成电路31a、31b、32的电磁波的辐射由上底板20抑制。该例的上底板20具有与电路基板30对应的尺寸，覆盖电路基板30上面的整体。电路基板30的外周部形成有地线（未图示）。如图4所示，上底板20具有与地线接触的外周部29。另外，上底板20具有覆盖安装有集成电路31a、31b、32等电子零件的区域的部分28和从部分28向外周部29下降的周壁部27。集成电路31a、31b、32等电子零件由周壁部27和外周部29包围。

如上所述，该例的电子设备具有下底板40。下底板40也是具有与电路基板30对应的尺寸的金属制板材，覆盖电路基板30下面的整体。

底板20、40安装于电路基板30上。该例中，如图2所示，上底板20、下底板40、及电路基板30在相互对应的位置上具有贯通孔29a、49a、39a。而且，嵌入这些贯通孔29a、49a、39a的螺钉固定于下壳体50的安装孔（未图示）。在图2所示的例中，贯通孔29a、49a、39a形成于上底板20的外周部29、下底板40的外周部49、及电路基板30的外周部。这样，底板20、40固定于电子设备的壳体（该例中为下壳体50），因此，也作为确保电子设备的壳体强度的部件起作用。

如图2所示，冷却单元10具有上部设有多个翅片11a的第一散热器11。第一散热器11通过在后面详述的热管12而与集成电路31a连接，冷却集成电路31a。该例的冷却单元10具有冷却风扇18，第一散热器11通过冷却风扇18形成的空气流冷却。冷却风扇18以其旋转中心线C1沿电路基板30的厚度方向的方式配置。即，冷却风扇18的旋转中心线C1相对于电路基板30垂直。第一散热器11相对于冷却风扇18配置于其半径方向。如图3所示，在该例中，第一散热器11位于冷却风扇18的后方。另外，集成电路31a位于比第一散热器11更靠后方。

冷却风扇18和第一散热器11配置于上底板20上。即，冷却风扇18和第一散热器11隔着上底板20配置于电路基板30的相反侧。冷却风扇18和第一散热器11安装于上底板20。电子设备除冷却单元10外，还具备例如硬盘装置及电源单元。硬盘装置及电源单元也安装于上底板20。即，上底板20作为在壳体内支承电子设备具备的各种装置的部件起作用。

如图2所示，该例的冷却单元10具有覆盖冷却风扇18和第一散热器11的盖17。盖17具有包围冷却风扇18和第一散热器11的侧壁部17a，侧壁部17a的下缘安装于上底板20。另外，盖17具有位于冷却风扇18上侧的开口17b。通过冷却风扇18的旋转，空气通过开口17b吸入盖17内，送至第一散热器11。

如图2所示，冷却单元10在第一散热器11的旁边具有第二散热器19。第二散热器19为用于冷却上述集成电路32的散热器。第二散热器19在其底部具有受热块19a，受热块19a被按压到集成电路32。第二散热器19也与第一散热器11一样配置于盖17内，通过冷却风扇18形成的空气流冷却。另外，在上底板20形成有开口20c。第二散热器19具备的翅片19b从上底板20的下侧嵌入开口20c。集成电路32的上面和受热块19a通过开口20c相接。

如上所述，冷却单元10具有热管12。如图3及图4所示，热管12具有位于集成电路31a上的第一部分12a。热管12包括从第一部分12a延伸而位于集成电路31a外缘的外侧的第二部分12b。第一散热器11避开集成电路31a的位置配置。在该例中，第一散热器11位于比集成电路31a更靠前方。即，第一散热器11比集成电路31a更靠近冷却风扇18。第一散热器11连接热管12的第二部分12b。

电子设备具备：安装于电路基板30，具有将热管12的第一部分12a按压至集成电路31a的板簧部的部件。在该例中，如图3及图4所示，上述上底板20具有板簧部21。板簧部21通过切去上底板20的一部分而形成。详细而言，以板簧部21的一端（基部）连接上底板20，板簧部21的另一端与上底板20分离的方式，切去包围板簧部21的部分。热管12的第一部分12a通过板簧部21按压至集成电路31a。由此，与直接将第一散热器11按压至集成电路31a的构造相比为简单的构造，能够将集成电路31a的热稳定地传输至第一散热器11。另外，不一定必须使第一散热器11位于集成电路31a上，能够增加第一散热器11布局的自由度。另外，第一散热器11配置于比集成电路31a更靠近冷却风扇18，因此能够得到高的冷却性能。

如上所述，上底板20覆盖集成电路31a、31b、32，具有遮蔽从集成电路31a、31b、32发出的电磁波的功能。另外，上底板20固定于电子设备的壳体（该例中为下壳体50），具有确保壳体强度的功能。即，上底板20具有将热管12按压至集成电路31a上、遮蔽电磁波、确保壳体强度三种功能。

如图3所示，板簧部21在相对热管12的第一部分12a交叉的方向延伸。该例中，板簧部21的延伸方向相对于第一部分12a的延伸方向大致垂直。由此，与例如板簧部21的延伸方向与第一部分12a的延伸方向平行的构造相比，通过板簧部21容易按压第一部分12a。

如图4所示，板簧部21在其途中部具有按压部21a。按压部21a为向上底板20的下方突出的，即，向热管12的第一部分12a突出的凸部。板簧部21将按压部21a向热管12按压。根据这种按压部21a，能够抑制板簧部21和热管12的接点位于热管12的边缘附近。该例中，按压部21a位于在热管12的宽度方向（在图4中X2－X1表示的方向）的中央。

如图2及图4所示，热管12的宽度（粗度）比集成电路31a的宽度小。在热管12和集成电路31a之间配置有板13。板13具有与集成电路31a对应的尺寸。即，板13的宽度比热管12的宽度大。根据这种板13，能够抑制板簧部21的弹性力在集成电路31a的一部分局部地起作用。

如图4所示，电子设备具有安装部件23。安装部件23隔着按压部21a位于板簧部21的基部的相反侧。该例中，安装部件23设于板簧部21的端部。安装部件23将板簧部21的端部压向电路基板30。根据这种安装部件23，能够增加板簧部21将热管12按压至集成电路31a的力。该例中，在板簧部21的端部形成有贯通孔。另外，在电路基板30和下底板40也形成有贯通孔，这些贯通孔的位置与板簧部21的贯通孔的位置一致。该例的安装部件23为螺钉，嵌入形成于板簧部21、电路基板30、下壳体50的贯通孔，安装部件23的端部固定于形成于下壳体50的安装凸台51。

如图4所示，在隔着按压部21a与安装部件23相反侧、即上底板20上的板簧部21的基部侧的部分设有安装部件24。安装部件24与安装部件23相同，将板簧部21的基部压向电路基板30。由此，通过板簧部21从热管12接受的反作用力，能够抑制板簧部21的基部从电路基板30分离。其结果能够增加将热管12按压至集成电路31a的力。另外，安装部件24的安装构造与安装部件23相同。即，该例的安装部件24为螺钉，嵌入形成于板簧部21、电路基板30、下壳体50的贯通孔，安装部件24的端部固定于形成于下壳体50的安装凸台51。

如上所述，安装部件23、24隔着按压部21a相互位于相反侧。安装部件23、24分别具有规定板簧部21和电路基板30的间隔的衬垫部23a、24a。该例的衬垫部23a、24a为柱状的部分，具有比形成于电路基板30的贯通孔和形成于板簧部21的贯通孔大的外径。通过调整该衬垫部23a、24a的高度，能够调整按压部21a给热管12的按压力，以抑制热管12由于过大的力按压于集成电路31a。其结果，能够抑制电路基板30在配置有集成电路31a的部分弯曲。

第一散热器11隔着上底板20位于电路基板30相反侧。热管12的第二部分12b与第一散热器11相同，隔着上底板20位于电路基板30的相反侧，与热管12连接。该例中，如图4所示，第一散热器11配置于上底板20的上侧，第二部分12b也位于上底板20的上侧。该例中，上底板20形成有槽20b（参照图2及图3），第二部分12b配置于槽20b。槽20b的形状模仿热管12的第二部分12b的形状。

如图4所示，热管12的第一部分12a位于上底板20和电路基板30之间。即，热管12的第一部分12a位于上底板20的下侧。如图2所示，在上底板20形成有开口20a，热管12通过开口20a，从第一部分12a延伸至第二部分12b。其结果，第二部分12b通过开口20a配置于上底板20的上侧。根据该构造，通过与热管12的粗度对应的较小的开口20a可以连接热管12和配置于上底板20上侧的第一散热器11。即，不需要在上底板20形成与第一散热器11的尺寸对应的大开口。由此，可以增加上底板20的刚性。

如图2及图3所示，该例的上底板20在与第二部分12b对应的位置具有上述槽20b。上底板20具有位于槽20b的端部的开口20a。第一散热器11以跨过上底板20的槽20b的方式进行配置，安装于上底板20。根据该构造，不需要在第一散热器11的底部形成用于配置热管12的槽。由此，可以简化第一散热器11的构造及增加第一散热器11构造的自由度。

如图2所示，电子设备具有安装板14。该例的热管12通过安装板14安装于第一散热器11的底面。详细而言，在安装板14上形成有与热管12的第二部分12b对应的槽14a，该槽14a上配置有第二部分12b。安装板14的剩余部分14b固定于第一散热器11的底面，第二部分12b被按压于第一散热器11的底面。由此，集成电路31a的热通过热管12传递至第一散热器11。安装板14的剩余部分14b通过例如焊料及螺钉等安装于第一散热器11。安装板14的槽14a嵌入形成于上底板20的槽20b，由此，热管12的第二部分12b配置于槽20b。在图3中安装板14省略。

如上所述，冷却单元10具有冷却风扇18。第一散热器11和冷却风扇18在前后方向排列。该例中，第一散热器11相对于冷却风扇18位于后方。第一散热器11在左右方向具有细长的形状。根据这种第一散热器11的形状及布局，能够增加第一散热器11接受的空气量。

如图3所示，集成电路31a相对于第一散热器11位于后方。热管12与第一散热器11的形状配合，在第二部分12b向右方向或左方向的一个方向（该例中为右方向）延伸，之后，朝向集成电路31a向后方屈曲。集成电路31a的热不仅通过热管12传输至第一散热器11，还通过热管12的第一部分12a传输至上底板20（详细而言，为板簧部21及其周围的部分）。由于集成电路31a相对于第一散热器11位于后方，因此，通过第一散热器11的空气通过上底板20上的集成电路31a的上侧的部分。因此，利用通过第一散热器11的空气，也能冷却上底板20上的集成电路31a的上侧部分。其结果，可以有效利用冷却风扇18形成的空气流。

另外，集成电路31a位于比第一散热器11更靠前方，且也可以位于比冷却风扇18更靠后方。在该情况下，通过到达第一散热器11前的空气，可以冷却上底板20上的集成电路31a的上侧部分。

如以上说明，热管12包括位于集成电路31a上的第一部分12a和从第一部分12a延伸且位于集成电路31a外缘的外侧的第二部分12b。另外，电子设备安装于电路基板30的上面，具有设有将热管12的第一部分12a按压至集成电路31a的板簧部21的部件（在以上的例中为上底板20）。第一散热器11与热管12的第二部分12b连接。据此，结构简单，能够将集成电路31a的热稳定地传输至第一散热器11。

具有板簧部21的部件，即上底板20覆盖集成电路31a，且包围集成电路31a。据此，能够使上底板20具有将热管12按压至集成电路31a的功能和抑制从集成电路31a发出的电磁波的辐射的功能，能够实现零件数的减少。

板簧部21形成于支承电子设备具备的装置（在以上的说明中为冷却单元10及电源单元（未图示））的上底板20上。据此，能够实现电子设备的零件数的减少。

板簧部21在其途中部具有向热管12突出且被按压向热管12的按压部21a。据此，能够抑制板簧部21和热管12的接点位于热管12的边缘附近。

在隔着按压部21a与板簧部21的基部相反侧设有将板簧部21压向电路基板30的安装部件23。而且，在板簧部21和电路基板30之间配置有规定它们间隔的衬垫部23a。据此，容易将由板簧部21作用于集成电路31a的力设定为需要的大小。

另外，本发明不限于以上说明的电子设备，可以做各种变更。

例如，板簧部21的按压部21a可以为细长的肋状的凸部。在该情况下，优选以热管12的第一部分12a的延伸方向和肋的长度方向交叉的方式形成按压部21a（肋）。另外，按压部21a不一定向热管12突出。

另外，在以上说明的电子设备中，第一散热器11位于冷却风扇18的后方，集成电路31a位于第一散热器11的更靠后方。但是，这些布局未必限定于此，例如第一散热器11和集成电路31a的位置关系可以做适当变更。

另外，也可以没有设于板簧部21的基部侧的安装部件24。

另外，可以封装集成电路31a和多个集成电路32的整体。而且，热管12也可以配置于封装的集成电路上。

另外，集成电路31a、32也不一定为图像处理用的电路。例如，集成电路31a、32可以为控制整个电子设备的电路。

Claims (4)

1.一种电子设备，其特征在于，具备：

电路基板；

集成电路，其安装于所述电路基板的一面；

底板，其在所述电路基板的所述一面，覆盖所述集成电路，且包围所述集成电路；

散热器，其隔着所述底板配置在与所述电路基板的相反侧；

热管，其包括第一部分和第二部分，所述第一部分位于所述集成电路与所述底板之间，利用通过切去所述底板的一部分而形成的板簧部向所述集成电路按压，所述第二部分从所述第一部分通过形成于所述底板的开口而延伸，与所述散热器连接。

2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，

所述底板支承所述电子设备具备的装置。

3.如权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，

所述板簧部在其途中部具有向所述热管突出且按压所述热管的按压部。

4.如权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，

所述板簧部在其途中部具有被压向所述热管的按压部，在隔着所述按压部与所述板簧部的基部相反侧，设有将该板簧部压向所述电路基板的安装部件，

在所述板簧部和所述电路基板之间配置有规定其间隔的衬垫部。