CN1771597A

CN1771597A - 冷却部件、基板和电子设备

Info

Publication number: CN1771597A
Application number: CN03826404.8A
Authority: CN
Inventors: 小林园昌; 田中开悟; 岩田正树
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Client Computing Ltd
Priority date: 2003-05-07
Filing date: 2003-05-07
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2023-05-07
Also published as: US20060133048A1; TWI231171B; CN100378975C; US7405933B2; WO2004100262A1; TW200425825A; JPWO2004100262A1; JP4143069B2

Abstract

一种用于冷却安装在基板上的电子部件的冷却部件，具有：散热部件，其利用具有热传导性的板金部件形成，截面大致呈“コ”状，具有相互大致平行的一对安装板和连接所述一对安装板的连接板；和安装在所述散热部件的所述安装板的一方上的冷却风扇，所述散热部件的所述安装板的另一方构成为这样，即，能够以与安装在所述基板上的所述电子部件抵接的状态安装在所述基板上。

Description

冷却部件、基板和电子设备

技术领域

本发明涉及冷却部件、基板和电子设备。

背景技术

以往，例如关于冷却CPU等的发热的电子部件的结构提出了各种方案。

例如，图18所示的便携式计算机1具有：合成树脂制的箱状壳体10；收容在该壳体10的内部，在工作过程中发热的CPU即TCP(TapeCarrier Package带式媒体插件)11；收容在该壳体10的内部，释放从TCP11传递的热量的散热器12。

散热器12具有在壳体10的外方露出的散热部13。并且，图18中的符号10a表示上部壳体，10b表示下部壳体，13a表示电动风扇(例如参照专利文献1)。

该便携式计算机1可以把电路元件的热量有效排放到壳体10的外面，而且能够合理地与壳体10的小型化相适应。

另外，图19所示的个人电脑2在机器主体15内设有：安装了作为发热部件的半导体插件16、17的主印刷电路基板18；和用于冷却发热部件的冷却单元19。

冷却单元19具有：与发热部件和主印刷电路基板18相对配置的散热板20；安装在该散热板20上的冷却风扇21。

冷却风扇21通过发热部件和散热板周围吸入机器主体内的空气，并通过排气口22排放到机器主体外部。冷却风扇21被配置成使排气口22与形成于机器主体的排气孔23直接连通的状态(例如参照专利文献2)。

这种小型电子设备可以有效冷却发热部件，并且降低噪声。

另外，图20所示的信息处理装置3在装置内部配置有由热传导性高的材料形成的管状散热管道25，其两端通过腔室26的吸入口26a、排气口26b和密封圈27等紧密地接合。

在装置内部，以接触发热部件28的形式配置散热管道25，使用风扇电机29等在散热管道25内形成外部气体的流通，由此实现这些部件的散热，而且可以与外部气体隔绝，提高防水、防尘性(例如参照专利文献3)。

该信息处理装置3可以提高防水、防尘性，而且冷却装置内部的发热部件28，所以适用于在室外使用的机会较多的信息处理装置。

另外，图21所示的电子设备装置4具有冷却单元30。该冷却单元30构成为通过吸热板32和导热管(heat pipe)33向散热器34转移热量，借助这种热量转移来加热散热器34。

被加热的散热器34接受冷却风扇35(其通过其风扇支持部34a支撑而倾斜)的鼓风，并且被强制冷却，借助这种强制冷却被加热的空气通过排气通道34e被引向大致水平方向，从设于壳体的排气口被排向壳体外部。

利用该排气防止位于安装在吸热板32上的CPU上方的部分被局部加热，结果，能够防止给操作者的指尖带来不舒适感(例如参照专利文献4)。

专利文献1日本专利特开平10-11174号公报

专利文献2日本专利特开2001-14067号公报

专利文献3日本专利特开平11-194859号公报

专利文献4日本专利特开2000-227822号公报

但是，以往的图18所示便携式计算机1的TCP11和散热器12位于彼此分离的位置，在使用当前的笔记本电脑中使用的那样发热量较大的CPU时，有可能不能充分冷却该CPU。

并且，图19所示的个人电脑2需要将主印刷电路基板18的设置冷却风扇21的部位切掉，所以存在有损主印刷电路基板18的安装面积的问题。

图20所示的信息处理装置3利用通过散热管道25内部的空气冷却发热部件28，所以具有冷却效率差的问题。

另外，图21所示的电子设备装置4使用廉价的轴流冷却风扇35，既减小了设置高度又能够进行冷却。但是，在基板的同一面安装CPU和冷却风扇35，所以存在有损基板的安装面积的问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的是提供一种不损害基板的安装面积，而且能够充分冷却发热电子部件的冷却部件、基板和电子设备。

本发明为了解决上述课题采用了以下手段。

即，本发明的冷却安装在基板上的电子部件的冷却部件，具有：散热部件，其由具有热传导性的板金部件形成，截面大致呈“コ”状，并具有相互大致平行的一对安装板和连接所述一对安装板的连接板；冷却风扇，其安装在所述散热部件的所述安装板的一方上，所述散热部件的所述安装板的另一方构成为这样，即，能够以与安装在所述基板上的所述电子部件抵接的状态安装在所述基板上。

在本发明中，电子部件产生的热量通过散热部件的安装板一方和连接板传递给安装有冷却风扇的安装板，并通过冷却风扇被冷却。

此处，可以把所述冷却风扇安装在所述安装板的外表面上，在安装有所述冷却风扇的所述安装板上设置有与所述冷却风扇的进气口连通的开口。

该情况下，安装有基板和冷却风扇的安装板之间的间隙内的空气，通过上述开口被冷却风扇吸入。由此，外部空气流入上述间隙内。

并且，电子部件的基板侧的表面被流入该间隙内的空气冷却。即，电子部件被从两侧冷却，所以能够充分冷却电子部件。

并且，可以相互对齐地配置所述一对安装板。该情况下，通过冷却风扇的吸引从外部流入间隙内的空气，与基板的安装有电子部件的部分接触，所以电子部件的冷却效果提高。

本发明的至少一面安装有电子部件的基板，具有：散热部件，其利用具有热传导性的板金部件形成，截面大致呈“コ”状，并具有相互大致平行的一对安装板和连接所述一对安装板的连接板；冷却风扇，其安装在所述散热部件的所述安装板的一方上，所述一对安装板配置成夹着所述基板，所述散热部件的所述安装板的另一方抵接所述电子部件，所述连接板位于该基板的区域之外，安装在所述一方的所述安装板上的所述冷却风扇位于与安装有所述电子部件的面不同的面。

此处，可以在安装有所述冷却风扇的所述安装板和所述基板之间设置间隙。

并且，可以在所述间隙处安装电子部件。该情况下，基板的安装密度提高。

并且，可以相互对齐地配置所述散热部件的所述一对安装板，将所述冷却风扇配置在与所述电子部件相对的位置。

该情况下，通过冷却风扇被吸引入间隙内的空气，与电子部件的安装部分直接接触，所以电子部件的冷却效果提高。

本发明的电子设备具有至少一面安装有电子部件的基板，该基板具有：散热部件，其由具有热传导性的板金部件形成，截面大致呈“コ”状，并具有相互大致平行的一对安装板和连接所述一对安装板的连接板；

冷却风扇，其安装在所述散热部件的所述安装板的一方上，所述一对安装板配置成夹着所述基板，所述散热部件的所述安装板的另一方与所述电子部件抵接，所述连接板位于该基板的区域之外，安装在所述安装板的所述一方上的所述冷却风扇位于与安装有所述电子部件的面不同的面。

并且，可以在所述间隙处安装电子部件。

另外，以上所述的各构成部件可以在不脱离本发明宗旨的范围内相互组合。

附图说明

图1是表示本发明的冷却部件的立体图。

图2是表示本发明的散热部件的立体图。

图3是沿图2的A-A线的剖面图。

图4是从图3的箭头B方向看的视图。

图5是表示本发明的冷却风扇的仰视图。

图6是表示本发明的冷却风扇的立体图。

图7是表示本发明的冷却风扇的分解立体图。

图8是从冷却风扇侧观看本发明的冷却风扇时的立体图。

图9是表示本发明的基板的俯视图。

图10是沿图9的C-C线的剖面图。

图11是表示本发明的CPU和散热部件之间的散热橡胶的剖面图。

图12是从图10的箭头D方向看的视图。

图13是表示本发明的主板的分解立体图。

图14是表示本发明的笔记本电脑的立体图。

图15是表示本发明的笔记本电脑的分解立体图。

图16是表示以往的笔记本电脑的分解立体图。

图17是表示以往利用散热管连接笔记本电脑的CPU和冷却风扇的状态的剖面图。

图18是表示以往示例的剖面图。

图19是表示其他以往示例的分解立体图。

图20是表示其他以往示例的剖面图。

图21是表示其他以往示例的剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

图1表示本发明的冷却部件5。该冷却部件5是用于冷却安装在基板上的电子部件即CPU67(参照图10)的冷却部件。

该冷却部件5包括：由具有热传导性的板金部件形成的散热部件51；和冷却风扇52。

如图2所示，散热部件51具有相互平行的一对第1和第2安装板53、54，和连接这对第1和第2安装板53、54的连接板55，它们是一体成形的。

如图3所示，这些第1和第2安装板53、54和连接板55的截面形成为大致呈“コ”状。并且，第1和第2安装板53、54配置成彼此对齐。

如图4所示，第1安装板53形成为与冷却风扇52(参照图1)的安装面大致相同或略大。并且，第1安装板53的前端形成为圆弧状。

该第1安装板53设有与冷却风扇52的第1吸入口85(参照图6)连通的圆弧状进气口56。这些进气口56具有同一中心。

并且，在第1安装板53设有用于安装冷却风扇52的孔57。

第2安装板54如图2所示，形成为与CPU67(参照图10)的外表面大致相同或略大。

并且，在第2安装板54设有容许用于安装在基板66(参照图9)上的螺钉通过的孔58和切口76。另外，图2中的符号59是孔，该孔为在把冷却风扇52安装在第1安装板53上时使螺丝刀通过的孔。

如图5所示，冷却风扇52具有：一端为半圆状、其相反侧为直线状的壳体60；安装在壳体60上的电机61；安装在该电机61上的叶轮62。

壳体60如图6所示形成得比较薄。壳体60的一面完全敞开，并设有进气口85。并且，在壳体60的、与进气口85相反侧的一面形成有圆弧状的进气口56(参照图8)。

另外，在壳体60的直线状端部设有排气口63。在壳体60的外周部设有安装用的螺纹孔64。

上述电机61的中心配置在进气口56的圆弧中心。在该电机61的中心轴上安装着上述叶轮62。该叶轮62在进气口56上方旋转。

当叶轮62旋转时，空气从其两侧的进气口85、56被吸入壳体60内，并从排气口63排出。

在把该冷却风扇52安装在上述的散热部件51上时，如图7所示，使冷却风扇52的敞开侧的进气口85朝向第1安装板53的外表面53a侧，同时使排气口63朝向连接板55侧。

并且，使冷却风扇52的壳体60抵接第1安装板53的外表面53a，使用螺钉65把壳体60固定在第1安装板53上。

由此，如图8所示，冷却风扇52的吸气口56、85与第1安装板53大致平行地开口，排气口63与第1安装板53大致垂直地开口。

图9表示使用上述冷却部件5的主板6。该主板6在基板66的一方表面安装CPU67。在该CPU67上安装上述冷却部件5的第2安装板54。另外，图9中的符号68～72表示电子部件，99表示PC卡连接器。

如图10所示，冷却部件5被安装成将CPU67和基板66夹在第1安装板53和第2安装板54之间。在第1安装板53和基板66之间设有间隙d。

在CPU67和第2安装板54之间如图11所示夹着散热橡胶87。利用该散热橡胶87填充CPU67和第2安装板54之间的间隙，防止空气进入CPU67和第2安装板54之间。由此，CPU67的热量有效地传递给第2安装板54。

另外，可以在CPU67和第2安装板54之间填充润滑脂或硅等填充材料来代替上述散热橡胶87。

该冷却风扇52如图12所示，其排气口63配置在基板66的端缘66a附近。由此，从冷却风扇52的排气口63排出的空气被排出到基板66的外侧。

如图10所示，在基板66的冷却风扇52侧的表面安装有托架驱动器73。此处，把冷却风扇52相对基板66的高度设为H1，把托架驱动器73相对基板66的高度设为H2。冷却风扇52的高度H1小于托架驱动器73的高度H2。

即，即使把冷却风扇52配置在CPU67的相反侧，冷却风扇52的高度H1也能被托架驱动器73的高度H2容纳。因此，主板6不会因安装冷却部件5而变得大型化。

并且，在基板66和冷却部件5的第1安装板53的间隙d内，配置安装在基板66上的电子部件75。因此，与把冷却风扇52直接安装在基板66上时相比，基板66的安装密度提高。

如图13所示，在把上述的冷却部件5安装在基板66上时，使冷却部件5的第2安装板54抵接CPU67的上表面67a。然后，使第2安装板54的孔58和切口67对准设在CPU67的角部附近的螺纹部77。并且，使螺钉88通过孔58和切口76，并旋入螺纹部77。

图14表示使用上述主板6的电子设备即笔记本电脑7。该笔记本电脑7具有主体81和LCD(液晶显示器)82。在主体81上设有键盘83。

主体81如图15所示具有下部罩84。在该下部罩84内收容着上述主板6和托架驱动器73。在主板6上设有散热器86。

这样，本发明的散热部件51的第2安装板54大致整个面抵接CPU67。并且，CPU67产生的热量的一部分通过散热部件51的第2安装板54和连接板55传递给安装有冷却风扇52的第1安装板53，并被冷却风扇52冷却。

另一方面，CPU67产生的热量的一部分传递给基板66。此处，在基板66和第1安装板53之间的间隙d内，通过冷却风扇52从外部吸入室温的空气。

该空气接触基板66的安装有CPU67的部分，然后通过设在第1安装板53的进气口56、冷却风扇52的进气口85、以及壳体60内的空间，从排气口63排出。此时，基板66被从外部流入间隙d内的空气冷却。

即，在本发明中，CPU67的两面被冷却风扇52冷却，所以能够充分冷却发热量较大的CPU67。

并且，冷却部件5的一对第1和第2安装板53、54配置在相互大致对齐的位置，所以通过冷却风扇52从外部吸入间隙d内的空气与基板66的安装有CPU67的部分接触。因此，能够可靠地冷却CPU67。

并且，本发明的主板6如上面所述在冷却风扇52和基板66之间形成有间隙d，所以能够在该间隙d内安装其他电子部件75。因此，基板66的安装密度提高。

本发明适合于主板6的大小有限、而且具有发热量较大的CPU67的笔记本电脑7等。

此处，考虑图16所示的以往的笔记本电脑9。该以往的笔记本电脑9在下部罩91上安装冷却风扇92。在该冷却风扇92的上侧(图16中的上侧)配置基板93。

另外，图16中的符号95表示散热器，96表示LCD，97表示散热管道。

在该以往的笔记本电脑9中研究的课题是，在基板93的上表面93a即隔着基板93的冷却风扇92的相反侧一面安装CPU94。

该情况下，如果在以往如图17所示，通常利用导热管98连接CPU94和冷却风扇92。另外，图17中的符号98a、98b表示安装块。

但是，在这种情况下，导热管98的安装部分配置在上下方向，所以导热管97的热传导率降低，不能充分冷却CPU94。

对此，在本发明中，上下配置的CPU67和冷却风扇52通过利用板金部件形成的散热部件51相连接，所以能够防止热传导率降低(参照图10)。

另外，在上述实施方式中，说明了利用冷却部件5冷却CPU67的情况，但本发明也适用于冷却CPU以外的发热电子部件的情况。

本发明可以适用于计算机等各种电子设备。

Claims

1.一种用于冷却安装在基板上的电子部件的冷却部件，具有：

散热部件，其由具有热传导性的板金部件形成，截面大致呈“コ”状，并具有相互大致平行的一对安装板和连接所述一对安装板的连接板；

冷却风扇，其安装在所述散热部件的所述安装板的一方上，

所述散热部件的所述安装板的另一方构成为这样，即，能够以与安装在所述基板上的所述电子部件抵接的状态安装在所述基板上。

2.根据权利要求1所述的冷却部件，其特征在于，

所述冷却风扇安装在所述安装板的外表面上，

在安装有所述冷却风扇的所述安装板上设置有与所述冷却风扇的进气口连通的开口。

3.根据权利要求1所述的冷却部件，其特征在于，所述一对安装板相互对齐地进行配置。

4.一种至少一面安装有电子部件的基板，具有：

冷却风扇，其安装在所述散热部件的所述安装板的一方上，

所述一对安装板配置成夹着所述基板，

所述散热部件的所述安装板的另一方抵接所述电子部件，所述连接板位于该基板的区域之外，安装在所述安装板的所述一方上的所述冷却风扇位于与安装有所述电子部件的面不同的面。

5.根据权利要求4所述的基板，其特征在于，在安装有所述冷却风扇的所述安装板和所述基板之间设置间隙。

6.根据权利要求5所述的基板，其特征在于，在所述间隙处安装有电子部件。

7.根据权利要求4所述的基板，其特征在于，所述散热部件的所述一对安装板相互对齐地进行配置，所述冷却风扇配置在与所述电子部件相对的位置。

8.一种具有至少一面安装有电子部件的基板的电子设备，具有：

冷却风扇，其安装在所述散热部件的所述安装板的一方上，

所述一对安装板配置成夹着所述基板，

所述散热部件的所述安装板的另一方与所述电子部件抵接，所述连接板位于该基板的区域之外，安装在所述安装板的所述一方上的所述冷却风扇位于与安装有所述电子部件的面不同的面。

9.根据权利要求8所述的电子设备，在安装有所述冷却风扇的所述安装板和所述基板之间设置间隙。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，在所述间隙处安装有电子部件。

11.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述散热部件的所述一对安装板相互对齐地进行配置，所述冷却风扇配置在与所述电子部件相对的位置。