JP2000124643A - 電子機器の放熱構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機器全体が大型化せず、機器ケース内の熱を
外部に放熱させて機器ケース内の電子部品が熱による悪
影響を受けないようにする。 【解決手段】 内部に半導体装置１６、１７を有する回
路基板１４が設けられた機器ケース１の上面にキーボー
ド４を回路基板１４に対応させて設け、このキーボード
４の金属製のシャーシ１０と半導体装置１６、１７とを
熱伝導部材１５により熱伝導可能に接続した。従って、
使用時に回路基板１４の半導体装置１６、１７が発熱し
ても、その熱を熱伝導部材１５によりキーボード４の金
属製のシャーシ１０に伝導し、このシャーシ１０により
キーボード４の上方に放熱させることができ、これによ
り機器ケース１内の電子部品が熱による悪影響を受けな
いようにすることができ、しかも従来のような放熱装置
を用いないので、機器全体の薄型化および小型化をも図
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子機器の放熱
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ノート型のパーソナルコンピュー
タなどの電子機器においては、機器ケースに蓋ケースが
ヒンジ部により回動可能に取り付けられたラップトップ
タイプのものが知られている。この種の電子機器は、機
器ケースの上面にキー入力部が設けられ、機器ケースの
内部に制御用の半導体装置を有する回路基板が設けら
れ、蓋ケース内に表示装置が機器ケース側に露呈して設
けられ、使用時にキー入力部で情報を入力し、この入力
された情報を表示装置に表示するように構成されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電子機器では、使用時に制御用の半導体装置が発熱
し、その熱により機器ケース内の温度が上昇し、機器ケ
ース内の各種の電子部品に悪影響を及ぼすという問題が
ある。なお、このような問題を防ぐために、機器ケース
内に金属製のヒートシンクやヒートパイプなどの放熱装
置を設け、この放熱装置により半導体装置の放熱を行う
ことが考えられているが、このような構造では、放熱装
置の設置スペースが必要となり、機器全体が厚くなり大
型化するという問題が生じる。

【０００４】この発明の課題は、機器全体が大型化せ
ず、機器ケース内の熱を外部に放熱させて機器ケース内
の電子部品が熱による悪影響を受けないようにすること
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
機器ケースと、この機器ケースの上面に設けられたキー
入力部と、前記機器ケース内に前記キー入力部と対応し
て配置された半導体装置を有する回路基板とを備え、前
記キー入力部は、金属製のシャーシ上にキー接点を有す
る軸受板が配置され、この軸受板の上方にキートップが
軸により支持され、前記シャーシと前記半導体装置とが
熱伝導部材により熱伝導可能に接続されていることを特
徴とする。この発明によれば、使用時に回路基板の半導
体装置が発熱しても、その熱を熱伝導部材によりキー入
力部の金属製のシャーシに伝導し、このシャーシにより
軸受板を介してキー入力部の上方に放熱させることがで
き、これにより機器ケース内の電子部品が熱による悪影
響を受けないようにすることができ、しかも従来のよう
な放熱装置を用いていないので、機器全体の薄型化およ
び小型化をも図ることができる。

【０００６】請求項２記載の発明は、上面にキー入力部
が設けられ、内部に半導体装置を有する回路基板が前記
キー入力部に対応して設けられた機器ケースと、表示装
置が前記機器ケース側に露呈して設けられた蓋ケース
と、前記機器ケースと前記蓋ケースを回動可能に連結す
るヒンジ部と、このヒンジ部内を通して前記機器ケース
内の前記半導体装置と前記蓋ケース内の背面とを熱伝導
可能に接続する熱伝導シートとを備えたことを特徴とす
る。この発明によれば、使用時に機器ケース内に設けら
れた回路基板の半導体装置が発熱しても、その熱を熱伝
導部材によりヒンジ部を通して蓋ケース内の背面に伝導
し、この蓋ケースの背面から外部に放熱させることがで
き、これにより機器ケース内の電子部品が熱による悪影
響を受けないようにすることができ、しかも従来のよう
な放熱装置を用いていないので、機器全体の薄型化およ
び小型化をも図ることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］以下、図１〜図
４を参照して、この発明の電子機器の放熱構造の第１実
施形態について説明する。図１は電子機器の外観斜視
図、図２はその内部構造を概略的に示した斜視図であ
る。この電子機器は、ノート型のパーソナルコンピュー
タなどの携帯可能なものであり、機器ケース１に蓋ケー
ス２がヒンジ部３により回動可能に取り付けられた構成
になっている。機器ケース１は、マグネシウム合金から
なる剛性の高い金属製ケースであり、ほぼＡ４サイズ
（例えば、横幅が約２１０ｍｍ、縦幅が約１３２ｍｍ）
の大きさに形成されている。この機器ケース１の上面に
は、キー入力部であるキーボード４およびクリック釦５
ａ、５ｂが配設されている。キーボード４には、文字キ
ー、数字キー、ファンクションキーなどの各種のキーが
配列されている。クリック釦５ａ、５ｂは、マウスの左
右のクリック釦に相当するものであり、機器ケース１の
上面における左上部に左右に並んで配設されている。

【０００８】また、キーボード４の下側には、図２に示
すように、その左側に基板ユニット６が、右側にハード
ディスク７が相互に分離されて配設されており、このハ
ードディスク７の後部下側には、モデム８が配置されて
いる。また、機器ケース１の後端部には、電池収納部９
が設けられている。この場合、機器ケース１は、その後
部側における電池収納部９およびモデム８に対応する下
面が下側に段差をもって突出し、これにより前側の厚さ
が薄く、後側の厚さが厚く形成され、載置面上に配置さ
れた際に、機器ケース１の前部側が低く、後部側が高く
なるように傾斜する構成になっている。また、機器ケー
ス１の左側面には、図示しないが、プリンタ、ＣＲＴ表
示装置、カメラなどの外部機器と電気的に接続するため
のユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）などの接続部が
設けられている。

【０００９】ところで、キーボード４は、図４に示すよ
うに、マグネシウム合金やアルミニウムなどの金属製の
シャーシ１０上にキー接点（図示せず）を有する合成樹
脂製の軸受板１１が配置されているとともに軸１３が回
動可能に取り付けられ、この軸受板１１の上方にキート
ップ１２がキー接点に対応した状態で軸１３により上下
方向に移動可能に支持され、この状態でキートップ１２
が押圧操作された際にキー接点を導通させるように構成
されている。このキーボード１２は、機器ケース１の上
面に設けられた開口凹部１ａ内に配置され、この開口凹
部１ａの縁部にシャーシ１０の周縁部が配置されて取り
付けられている。

【００１０】また、基板ユニット６は、図３に示すよう
に、回路基板１４と放熱用の熱伝導部材１５とを備えて
いる。回路基板１４は、機器ケース１内に設けられた複
数のボス１ｂ上に支持されており、この回路基板１４に
は、制御用の半導体装置（ＬＳＩ）１６、支援用の半導
体装置（ＬＳＩ）１７、および各種の電子部品（図示せ
ず）が搭載されているほか、第１、第２コネクタ１８、
１９が設けられている。この場合、第１コネクタ１８
は、回路基板１４とキーボード４および後述する表示ユ
ニット２５とを電気的に接続するものであり、回路基板
１４の右上端部に設けられている。また、第２コネクタ
１９は、回路基板１４とハードディスク７およびモデム
８とを電気的に接続するものであり、回路基板１４の右
下部に設けられている。

【００１１】放熱用の熱伝導部材１５は、図３に示すよ
うに、回路基板１４上の各半導体装置１６、１７から発
生した熱を分散させて伝導する熱伝導板２０と、この熱
伝導板２０上の所定箇所に配置されて各半導体装置１
６、１７から発生した熱をキーボード４のシャーシ１０
に伝導する複数の熱伝導シート２１とを備えている。熱
伝導板２０は、アルミニウムからなるシートであり、回
路基板１４上に各半導体装置１６、１７を覆って配置さ
れている。この熱伝導板２０は、制御用の半導体装置１
６に対応する箇所が凹んでおり、この凹んだ部分が制御
用の半導体装置１６に熱伝導材２２を介して熱伝導可能
に接続されているとともに、支援用の半導体装置１７に
対応する箇所も熱伝導材２２を介して熱伝導可能に接続
されている。さらに、この熱伝導板２０は、その上辺側
の一部２０ａが機器ケース１の後端部の電池収納部９に
延びて接続され、下辺側の一部２０ｂが機器ケース１の
前側内面に延びて接続され、これにより各半導体装置１
６、１７から発生した熱を機器ケース１の電池収納部９
および機器ケース１の前側内面に分散させて伝導するよ
うになっている。また、複数の熱伝導シート２１は、熱
伝導性を有するシリコーンゴムなどからなり、各半導体
装置１６、１７の近傍およびこれらから離れた複数箇所
に配置されてキーボード４のシャーシ１０の下面に当接
して接続され、これにより各半導体装置１６、１７から
発生した熱をキーボード４のシャーシ１０の複数箇所に
伝導するようになっている。

【００１２】一方、蓋ケース２は、図１に示すように、
フロントケース２３とリアケース２４とからなり、その
内部には、図２に示すように、表示ユニット２５および
タッチパッド２６が設けられている。フロントケース２
３およびリアケース２４は、それぞれマグネシウム合金
からなる剛性の高い金属板により形成されており、機器
ケース１に対向するフロントケース２３には、図１に示
すように、表示用開口部２７およびタッチパッド用開口
部２８が設けられている。表示用開口部２７は、表示ユ
ニット２５の表示領域に対応するフロントケース２３の
中央部分のほぼ全域に設けられており、タッチパッド用
開口部２８は、タッチパッド２６に対応するフロントケ
ース２３の右下部に設けられている。

【００１３】表示ユニット２５は、図２に示すように、
情報を表示する液晶表示装置３０と、この液晶表示装置
３０を制御するための制御基板３１と、インバータ基板
３２とを備え、液晶表示装置３０の表示領域がフロント
ケース２３の表示用開口部２７に対応して露出してい
る。タッチパッド２６は、その表面に指を接触させて移
動させることにより、Ｘ−Ｙ座標を検出してカーソル移
動や手書き入力処理を行うものであり、フロントケース
２３のタッチパッド用開口部２８に対応して露出してい
る。なお、表示ユニット２５およびタッチパッド２６
は、屈曲自在な配線接続シート（図示せず）によりヒン
ジ部３を通して機器ケース１内の回路基板１４に電気的
に接続されている。

【００１４】このような電子機器では、機器ケース１に
対して蓋ケース２を所定角度に開き、この状態で機器ケ
ース１上のキーボード４を操作することにより、情報を
入力することができ、この入力された情報を表示ユニッ
ト２５の液晶表示装置３０に表示させることができる。
このとき、左手で２つのクリック釦５ａ、５ｂを操作
し、右手でタッチパッド２６を操作することにより、カ
ーソル移動や手書き入力を行うことができる。

【００１５】このように電子機器を使用する際には、基
板ユニット６の回路基板１４に搭載された制御用の半導
体装置１６および支援用の半導体装置１７のうち、特に
制御用の半導体装置１６が発熱して熱をもつが、その熱
は放熱用の熱伝導部材１５により機器ケース１の外部に
放熱される。すなわち、各半導体装置１６、１７上には
熱伝導材２２を介して熱伝導板２０が熱伝導可能に接続
されて配置され、この熱伝導板２０上における各半導体
装置１６、１７の近傍およびこれらから離された複数箇
所には複数の熱伝導シート２１が配置され、これら複数
の熱伝導シート２１がキーボード４の金属製のシャーシ
１０に当接して熱伝導可能に接続されているので、各半
導体装置１６、１７に発生した熱は、熱伝導材２２およ
び熱伝導板２０を介して複数の熱伝導シート２１により
キーボード４のシャーシ１０の複数箇所に伝導され、こ
のシャーシ１０の複数箇所から軸受板１１を介してキー
ボード４の上方に放熱される。これにより、機器ケース
１内の温度上昇を防ぎ、機器ケース１内の電子部品が熱
による悪影響を受けないようにすることができる。

【００１６】この場合、熱伝導板２０は、その上辺側の
一部２０ａが機器ケース１の後端部の電池収納部９に延
びて接続され、下辺側の一部２０ｂが機器ケース１の前
側内面に延びて接続されているので、各半導体装置１
６、１７から発生した熱を機器ケース１の電池収納部９
および機器ケース１の前側内面にも伝導して機器ケース
１の複数箇所から分散させて放熱させることができ、こ
れにより機器ケース１内の熱を、より一層、外部に放熱
させることができ、熱による電子部品の悪影響を確実に
防ぐことができる。また、この電子機器では、従来のよ
うなヒートシンクやヒートパイプなどの放熱装置を用い
ていないので、その設置スペースが不要となり、このた
め機器全体の薄型化および小型化をも図ることができ
る。

【００１７】なお、上記第１実施形態では、キーボード
４のシャーシ１０の周縁部を機器ケース１の上面に設け
られた開口凹部１ａの縁部に取り付けた構成になってい
るが、これに限らず、例えば、図５に示すように、シャ
ーシ１０をインサート成形により、機器ケース１の開口
凹部１ａの縁部に一体に形成しても良い。このようにす
れば、シャーシ１０の厚さだけ装置全体を薄くすること
ができるほか、部品点数を削減でき、生産性の向上が図
れる。この場合、特にシャーシ１０をマグネシウム合金
で形成すればキーボード４全体の強度をも高めることが
できる。

【００１８】［第２実施形態］次に、図６〜図８を参照
して、この発明の電子機器の放熱構造の第２実施形態に
ついて説明する。なお、図１〜図４に示された第１実施
形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略す
る。図６は電子機器の外観斜視図、図７はその内部構造
を概略的に示した斜視図、図８は図６のＢ−Ｂ断面図で
ある。この電子機器は、第１実施形態と同様、機器ケー
ス１に蓋ケース２がヒンジ部３により回動可能に取り付
けられた構成になっている。機器ケース１は、マグネシ
ウム合金からなる剛性の高い金属製のケースであり、そ
の上面には、第１実施形態と同じ構造のキーボード４が
配置されている。このキーボード４の下側には、図７に
示すように、その左側に基板ユニット６が、右側にハー
ドディスク７が相互に分離されて配設されている。

【００１９】基板ユニット６は、図７に示すように、回
路基板１４を備えており、この回路基板１４には、制御
用の半導体装置１６、支援用の半導体装置１７、および
各種の電子部品（図示せず）が搭載されているほか、図
８に示すように、コネクタ１８が設けられている。この
コネクタ１８は、回路基板１４と後述する表示ユニット
２５とを電気的に接続するためのものである。なお、回
路基板１４には、キーボード４およびハードディスク７
がそれぞれ電気的に接続されている。また、蓋ケース２
は、第１実施形態と同様、フロントケース２３とリアケ
ース２４とからなり、その内部には図８に示すように表
示ユニット２５が設けられている。フロントケース２３
およびリアケース２４は、それぞれマグネシウム合金か
らなる剛性の高い金属板により形成されている。表示ユ
ニット２５は、第１実施形態と同様、情報を表示する液
晶表示装置を備え、この液晶表示装置の表示領域がフロ
ントケース２３の表示用開口部２７に対応して露出して
いる。

【００２０】そして、機器ケース１内と蓋ケース２内に
は、図８に示すように、屈曲自在の配線接続シート３５
と放熱用の熱伝導シート３６とがヒンジ部３を介してそ
れぞれ連続して配置されている。放熱用の熱伝導シート
３６は、図７に示すように、機器ケース１内に設けられ
た基板ユニット６の回路基板１４上に制御用の半導体装
置１６と支援用の半導体装置１７を覆って配置されて各
半導体装置１６、１７に熱伝導可能に接続され、その上
辺側が左右両側のヒンジ部３の近傍に延出され、この延
出部分３６ａ、３６ｂがそれぞれヒンジ部３内を通って
蓋ケース２内に導かれている。また、配線接続シート３
５は、一端部が機器ケース１内の回路基板１４に設けら
れたコネクタ１８に接続され、中間部が熱伝導シート３
６の一方の延出部分３６ａと共に右側のヒンジ部３内を
通り、他端部が蓋ケース２内の表示ユニット２５に電気
的に接続されている。

【００２１】この場合、右側のヒンジ部３の内部には、
図８に示すように、ヒンジ軸である連結パイプ３７が機
器ケース１内から蓋ケース２内に挿入されている。そし
て、機器ケース１内に位置する連結パイプ３７の外周面
に熱伝導シート３６の延出部分３６ａと配線接続シート
３５とが重なり合って巻き付けられ、この状態で連結パ
イプ３７のスリット３７ａから連結パイプ３７内に巻き
込まれて挿入され、この挿入された他端側が蓋ケース２
内に位置する連結パイプ３７の端部から蓋ケース２内に
重なり合った状態で引き出される。この蓋ケース２内に
引き出された熱伝導シート３６の延出部分３６ａは、蓋
ケース２のリアケース２４の内面に熱伝導可能に接続さ
れており、また配線接続シート３５は、蓋ケース２内の
表示ユニット２５に電気的に接続されている。なお、左
側のヒンジ部３内にも、同様に、連結パイプ３７が機器
ケース１内から蓋ケース２内に挿入されており、この連
結パイプ３７に熱伝導シート３６の他方の延出部分３６
ｂが巻かれて蓋ケース２内に引き出されている。この引
き出された熱伝導シート３６の他方の延出部分３６ｂ
も、蓋ケース２のリアケース２４の内面に熱伝導可能に
接続されている。

【００２２】このような電子機器では、キーボード４を
操作して情報を入力し、この入力された情報を液晶表示
装置３０に表示させて使用する際、基板ユニット６の回
路基板１４に搭載された制御用の半導体装置１６および
支援用の半導体装置１７が発熱しても、その熱は放熱用
の熱伝導部材３６を介してその両側の延出部分３６ａ、
３６ｂにより機器ケース１内からヒンジ部３内を通して
蓋ケース２のリアケース２４の内面に伝導され、このリ
アケース２から外部に放熱される。このときには、金属
製のリアケース２４全体で放熱するので、放熱面積を大
幅に増大させることができるとともに、リアケース２４
の外面周辺で発生する熱の対流により効率良く放熱させ
ることができる。これにより、機器ケース１内の温度上
昇を防ぐことができ、機器ケース１内の電子部品が熱に
よる悪影響を受けないようにすることができる。また、
この電子機器でも、従来のようなヒートシンクやヒート
パイプなどの放熱装置を用いていないので、第１実施形
態と同様、その設置スペースが不要となり、機器全体の
薄型化および小型化をも図ることができる。

【００２３】なお、上記第２実施形態では、放熱用の熱
伝導部材３６により回路基板１４の各半導体装置１６、
１７に発生した熱を蓋ケース２に導いて放熱するように
したが、これに限らず、例えば第１実施形態と同様、熱
伝導部材３６上の複数箇所に熱伝導シート２１を設け、
この複数の熱伝導シート２１をキーボード４の金属製の
シャーシ１０に当接させて熱伝導可能に接続することに
より、キーボード４のシャーシ１０にも熱を伝導して放
熱させるようにしても良く、また熱伝導部材３６の上辺
側の一部を機器ケース１の電池収納部９に接続し、下辺
側の一部を機器ケース１の前側内面に接続することによ
り、機器ケース１の電池収納部９および機器ケース１の
前側内面にも熱を伝導して機器ケース１の複数箇所から
分散させて放熱させるようにしても良い。このようにす
れば、第２実施形態よりも、より一層、機器ケース１内
の熱を外部に放熱させることができ、熱による電子部品
の悪影響を確実に防ぐことができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、使用時に回路基板の半導体装置が発熱して
も、その熱を熱伝導部材によりキー入力部の金属製のシ
ャーシに伝導し、このシャーシにより軸受板を介してキ
ー入力部の上方に放熱させることができ、これにより機
器ケース内の電子部品が熱による悪影響を受けないよう
にすることができ、しかも従来のような放熱装置を用い
ていないので、機器全体の薄型化および小型化をも図る
ことができる。

【００２５】請求項２記載の発明によれば、使用時に機
器ケース内に設けられた回路基板の半導体装置が発熱し
ても、その熱を熱伝導部材によりヒンジ部を通して蓋ケ
ース内の背面に伝導し、この蓋ケースの背面から外部に
放熱させることができ、これにより機器ケース内の電子
部品が熱による悪影響を受けないようにすることがで
き、しかも従来のような放熱装置を用いていないので、
機器全体の薄型化および小型化をも図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の放熱構造を適用した第１実施形態の
電子機器の外観斜視図。

【図２】図１の内部構造を概略的に示した斜視図。

【図３】図１の機器ケースの要部分解斜視図。

【図４】図１のＡ−Ａ拡大断面図。

【図５】第１実施形態のキーボードの変形例を示した要
部の拡大断面図。

【図６】この発明の放熱構造を適用した第２実施形態の
電子機器の斜視図。

【図７】図６の内部構造を概略的に示した斜視図。

【図８】図６のＢ−Ｂ拡大断面図。

【符号の説明】

１ 機器ケース ２ 蓋ケース ３ ヒンジ部 ４ キーボード ６ 基板ユニット １０ シャーシ １１ 軸受板 １２ キートップ １３ 軸受 １４ 回路基板 １５ 熱導電部材 １６、１７ 半導体装置 ２１、３６ 熱伝導シート ２５ 表示ユニット ２４ リアケース ３０ 液晶表示装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機器ケースと、この機器ケースの上面に設
   けられたキー入力部と、前記機器ケース内に前記キー入
   力部と対応して配置された半導体装置を有する回路基板
   とを備え、 前記キー入力部は、金属製のシャーシ上にキー接点を有
   する軸受板が配置され、この軸受板の上方にキートップ
   が軸により支持され、前記シャーシと前記半導体装置と
   が熱伝導部材により熱伝導可能に接続されていることを
   特徴とする電子機器の放熱構造。
2. 【請求項２】上面にキー入力部が設けられ、内部に半導
   体装置を有する回路基板が前記キー入力部に対応して設
   けられた機器ケースと、 表示装置が前記機器ケース側に露呈して設けられた蓋ケ
   ースと、 前記機器ケースと前記蓋ケースを回動可能に連結するヒ
   ンジ部と、 このヒンジ部内を通して前記機器ケース内の前記半導体
   装置と前記蓋ケース内の背面とを熱伝導可能に接続する
   熱伝導シートとを備えたことを特徴とする電子機器の放
   熱構造。