JP2001057490A - Cooling device for circuit part and electronic apparatus - Google Patents
Cooling device for circuit part and electronic apparatusInfo
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体パッケージ
のような回路部品の放熱を促進させる冷却装置、および
この冷却装置を搭載した電子機器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling device for promoting heat radiation of a circuit component such as a semiconductor package, and an electronic device equipped with the cooling device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ブック形のポータブルコンピュータや移
動体情報機器に代表される携帯形の電子機器は、文字、
音声および画像のような多用のマルチメディア情報を処
理するためのＭＰＵ：microprocessing unitを備えてい
る。この種のＭＰＵは、処理速度の高速化や多機能化に
伴って消費電力が増加の一途を辿り、それ故、動作中の
発熱量もこれに比例して急速に増大する傾向にある。2. Description of the Related Art Portable electronic devices represented by book-type portable computers and mobile information devices include characters,
The MPU includes a microprocessing unit for processing a variety of multimedia information such as audio and images. The power consumption of this type of MPU is continually increasing as the processing speed is increased and the function is increased, and the amount of heat generated during operation tends to increase in proportion to this.
【０００３】そのため、発熱量の大きなＭＰＵをポータ
ブルコンピュータの筐体に収容するに当っては、この筐
体の内部でのＭＰＵの放熱性を高める必要があり、それ
故、ヒートシンクや電動式のファンユニットのようなＭ
ＰＵ専用の冷却手段が必要不可欠な存在となりつつあ
る。In order to accommodate an MPU having a large heat value in a housing of a portable computer, it is necessary to enhance the heat dissipation of the MPU inside the housing. M like unit
Cooling means dedicated to PUs are becoming indispensable.
【０００４】従来のヒートシンクは、アルミニウム合金
のような熱伝導性に優れた金属材料にて構成されてい
る。ヒートシンクは、ＭＰＵが実装された回路基板にリ
ジッドに固定されており、このヒートシンクの受熱部に
ＭＰＵが熱的に接続されている。この際、ヒートシンク
の受熱部とＭＰＵとの間に隙間が素材すると、この隙間
がＭＰＵから受熱部への熱伝達を妨げる一種の断熱層と
なるので、従来では、受熱部とＭＰＵとの間に熱伝導性
のグリスを充填したり、あるいは熱伝導性を有するゴム
製の伝熱シートを介在させることで、受熱部とＭＰＵと
の密着性を高めている。A conventional heat sink is made of a metal material having excellent thermal conductivity such as an aluminum alloy. The heat sink is rigidly fixed to a circuit board on which the MPU is mounted, and the MPU is thermally connected to a heat receiving portion of the heat sink. At this time, if a gap is formed between the heat receiving section of the heat sink and the MPU, the gap becomes a kind of heat insulating layer that hinders heat transfer from the MPU to the heat receiving section. The adhesion between the heat receiving portion and the MPU is enhanced by filling with thermally conductive grease or by interposing a thermally conductive rubber heat transfer sheet.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、パーソナル
コンピュータ用のＭＰＵとしては、一般に半導体パッケ
ージが用いられている。この種の半導体パッケージは、
回路基板に実装した状態において、この回路基板に対す
る実装高さが±０．２５mmの範囲でばらつくことがあり
得る。また、ヒートシンクにしても金属材料の射出成形
品にて構成されているので、その受熱部を含む各部に寸
法公差が生じることがあり、このヒートシンクを回路基
板に取り付けた状態において、受熱部から回路基板まで
の寸法にばらつきが生じることがあり得る。As an MPU for a personal computer, a semiconductor package is generally used. This kind of semiconductor package is
When mounted on a circuit board, the mounting height on the circuit board may vary within a range of ± 0.25 mm. In addition, since the heat sink is also made of an injection-molded product of a metal material, dimensional tolerances may occur in each part including the heat receiving part. Variations in dimensions up to the substrate may occur.
【０００６】このため、従来では、ＭＰＵと受熱部との
間に伝熱シートを介在させるに当り、この伝熱シートの
厚みを寸法公差等によって生じる隙間の最大値を上回る
ような値に設定し、この肉厚な伝熱シートをＭＰＵと受
熱部との間で弾性変形させることにより、ＭＰＵの実装
高さのばらつきやヒートシンクの寸法公差を吸収してい
る。Therefore, conventionally, when a heat transfer sheet is interposed between the MPU and the heat receiving section, the thickness of the heat transfer sheet is set to a value exceeding the maximum value of a gap generated due to dimensional tolerances or the like. By elastically deforming the thick heat transfer sheet between the MPU and the heat receiving portion, variations in the mounting height of the MPU and dimensional tolerances of the heat sink are absorbed.
【０００７】ところが、伝熱シートのような柔軟なゴム
状弾性体は、一般的に密度が小さく、金属材料に比べて
熱伝導性能が低いので、肉厚な伝熱シートを用いてＭＰ
Ｕの実装高さのばらつきやヒートシンクの寸法公差を吸
収する従来の構成では、この伝熱シートの存在によって
逆にＭＰＵから受熱部への熱伝導が妨げられる虞があり
得る。However, a flexible rubber-like elastic body such as a heat transfer sheet generally has a low density and a low heat conduction performance as compared with a metal material.
In a conventional configuration that absorbs a variation in mounting height of U and a dimensional tolerance of the heat sink, heat conduction from the MPU to the heat receiving unit may be hindered by the presence of the heat transfer sheet.
【０００８】このため、ＭＰＵにヒートシンクを熱的に
接続したにも拘わらず、所望の冷却効果を充分に発揮さ
せることができなくなり、この点において一歩改善の余
地が残されている。For this reason, despite the thermal connection of the heat sink to the MPU, the desired cooling effect cannot be sufficiently exhibited, and there is room for improvement in this respect.
【０００９】本発明は、このような事情にもとづいてな
されたもので、回路部品と受熱ブロックとの密着性を高
めて、回路部品の熱を効率良く放出することができる冷
却装置および電子機器を得ることにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a cooling device and an electronic device capable of efficiently releasing heat from circuit components by increasing the adhesion between the circuit components and the heat receiving block. To get.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る冷却装置は、発熱する回路部品に熱的
に接続されたヒートシンクを備えている。そして、この
ヒートシンクは、上記回路部品に近づいたり遠ざかる方
向に移動可能に浮動的に設置された受熱ブロックを有
し、この受熱ブロックは、常に弾性体を介して上記回路
部品に近づく方向に付勢されていることを特徴としてい
る。To achieve the above object, a cooling device according to the present invention comprises a heat sink thermally connected to a circuit component that generates heat. The heat sink has a heat receiving block which is installed in a floating manner so as to be movable in a direction approaching or moving away from the circuit component, and the heat receiving block is always urged in a direction approaching the circuit component via an elastic body. It is characterized by being.
【００１１】また、本発明に係る電子機器は、筐体と；
この筐体の内部に収容された発熱する回路部品と；上記
筐体の内部に収容され、上記回路部品に熱的に接続され
たヒートシンクと；を具備している。そして、上記ヒー
トシンクは、上記回路部品に近づいたり遠ざかる方向に
移動可能に浮動的に設置された受熱ブロックを有し、こ
の受熱ブロックは、常に弾性体を介して上記回路部品に
近づく方向に付勢されていることを特徴としている。Further, the electronic device according to the present invention comprises: a housing;
A heat-generating circuit component housed inside the housing; and a heat sink housed inside the housing and thermally connected to the circuit component. The heat sink has a heat receiving block which is installed in a floating manner so as to be movable toward and away from the circuit component, and the heat receiving block is always biased in a direction approaching the circuit component via an elastic body. It is characterized by being.
【００１２】このような構成よれば、ヒートシンクの受
熱ブロックは、回路部品に対し浮動的に設置されている
ので、回路部品の実装高さにばらつきが生じたり、ある
いは受熱ブロックに寸法公差が生じたとしても、この受
熱ブロックが移動することで実装高さのばらつきや寸法
公差分を吸収する。According to this configuration, since the heat receiving block of the heat sink is installed floating with respect to the circuit component, the mounting height of the circuit component varies, or the heat receiving block has a dimensional tolerance. However, the movement of the heat receiving block absorbs variations in mounting height and dimensional tolerances.
【００１３】しかも、受熱ブロックは、常に回路部品に
押し付けようとする力を受けるので、これら受熱ブロッ
クと回路部品との密着性が良好となる。このため、受熱
ブロックと回路部品との間に伝熱シートを介在させるに
しても、この伝熱シートに実装高さのばらつきや寸法公
差を吸収する機能を付加する必要はなく、この伝熱シー
トを必要最小限度まで薄くすることができる。Moreover, since the heat receiving block is always subjected to a force for pressing the circuit component, the adhesion between the heat receiving block and the circuit component is improved. For this reason, even if a heat transfer sheet is interposed between the heat receiving block and the circuit component, it is not necessary to add a function of absorbing variations in mounting height and dimensional tolerance to the heat transfer sheet. Can be made as thin as possible.
【００１４】したがって、回路部品が発熱した場合に、
この回路部品の熱を効率良く受熱ブロックに伝えること
ができ、回路部品の冷却効率を高めることができる。Therefore, when the circuit components generate heat,
The heat of the circuit component can be efficiently transmitted to the heat receiving block, and the cooling efficiency of the circuit component can be increased.
【００１５】上記目的を達成するため、本発明に係る冷
却装置は、発熱する回路部品に熱的に接続された受熱ブ
ロックと、この受熱ブロックを上記回路部品に近づいた
り遠ざかる方向に移動可能に浮動的に支持するベース
と、上記受熱ブロックを回路部品に近づく方向に付勢す
る弾性体と、を有するヒートシンクと；このヒートシン
クのベースに設置され、上記受熱ブロックに冷却風を導
くファンユニットと；を備えていることを特徴としてい
る。In order to achieve the above object, a cooling device according to the present invention includes a heat receiving block thermally connected to a circuit component that generates heat, and a floating member that moves the heat receiving block in a direction approaching or moving away from the circuit component. A heat sink having a base that supports the heat receiving block and an elastic body that urges the heat receiving block toward the circuit component; and a fan unit that is installed on the base of the heat sink and guides cooling air to the heat receiving block. It is characterized by having.
【００１６】このような構成によれば、ヒートシンクの
受熱ブロックは、回路部品に対し浮動的に設置されてい
るので、回路部品の実装高さにばらつきが生じたり、あ
るいは受熱ブロックに寸法公差が生じたとしても、この
受熱ブロックが移動することで実装高さのばらつきや寸
法公差分を吸収する。According to such a configuration, since the heat receiving block of the heat sink is installed floating with respect to the circuit component, the mounting height of the circuit component varies, or a dimensional tolerance occurs in the heat receiving block. Even if the heat receiving block moves, variations in mounting height and dimensional tolerances are absorbed.
【００１７】しかも、受熱ブロックは、常に回路部品に
押し付けようとする力を受けるので、これら受熱ブロッ
クと回路部品との密着性が良好となる。このため、受熱
ブロックと回路部品との間に伝熱シートを介在させるに
しても、この伝熱シートに実装高さのばらつきや寸法公
差を吸収する機能を付加する必要はなく、この伝熱シー
トを必要最小限度まで薄くすることができる。したがっ
て、回路部品が発熱した場合に、この回路部品の熱を効
率良く受熱ブロックに伝えることができる。In addition, since the heat receiving block is always subjected to a force for pressing the circuit component, the adhesion between the heat receiving block and the circuit component is improved. For this reason, even if a heat transfer sheet is interposed between the heat receiving block and the circuit component, it is not necessary to add a function of absorbing variations in mounting height and dimensional tolerance to the heat transfer sheet. Can be made as thin as possible. Therefore, when the circuit component generates heat, the heat of the circuit component can be efficiently transmitted to the heat receiving block.
【００１８】そして、ベースに設置されたファンユニッ
トが駆動されると、回路部品の熱が充分に伝えられた受
熱ブロックに冷却風が導かれる。このため、受熱ブロッ
クを空気を媒体とする強制対流によって直接冷却するこ
とができ、受熱ブロックに伝えられた回路部品の熱を効
率良くヒートシンクの外方に放出することができる。When the fan unit installed on the base is driven, the cooling air is guided to the heat receiving block to which the heat of the circuit components is sufficiently transmitted. Therefore, the heat receiving block can be directly cooled by forced convection using air as a medium, and the heat of the circuit components transmitted to the heat receiving block can be efficiently released to the outside of the heat sink.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下本発明の第１の実施の形態を
ポータブルコンピュータに適用した図１ないし図８にも
とづいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 8 in which the present invention is applied to a portable computer.
【００２０】図１は、電子機器としてのブック形のポー
タブルコンピュータ１を開示している。ポータブルコン
ピュータ１は、コンピュータ本体２と、このコンピュー
タ本体２に支持されたディスプレイユニット３とを備え
ている。FIG. 1 discloses a book-type portable computer 1 as an electronic apparatus. The portable computer 1 includes a computer main body 2 and a display unit 3 supported by the computer main body 2.
【００２１】コンピュータ本体２は、筐体４を有してい
る。筐体４は、底壁４ａ、上壁４ｂ、左右の側壁４ｃお
よび前壁４ｄを有する偏平な箱状をなしており、その左
側の側壁４ｃの後端部に排気口５が開口されている。The computer main body 2 has a housing 4. The housing 4 has a flat box shape having a bottom wall 4a, an upper wall 4b, left and right side walls 4c, and a front wall 4d, and an exhaust port 5 is opened at a rear end of the left side wall 4c. .
【００２２】筐体４の上壁４ｂは、パームレスト６とキ
ーボード装着口７とを有している。パームレスト６は、
上壁４ｂの前半部において筐体４の幅方向に沿って延び
ている。キーボード装着口７は、パームレスト６の後方
に位置されており、このキーボード装着口７にキーボー
ド８が取り付けられている。The upper wall 4b of the housing 4 has a palm rest 6 and a keyboard mounting opening 7. Palm rest 6
The front half of the upper wall 4b extends along the width direction of the housing 4. The keyboard mounting port 7 is located behind the palm rest 6, and a keyboard 8 is attached to the keyboard mounting port 7.
【００２３】筐体４の上壁４ｂは、上向きに突出する一
対のディスプレイ支持部１０ａ，１０ｂを有している。
ディスプレイ支持部１０ａ，１０ｂは、上壁４ｂの後端
部において筐体４の幅方向に互いに離間して配置されて
いる。The upper wall 4b of the housing 4 has a pair of display support portions 10a and 10b projecting upward.
The display supporting portions 10a and 10b are arranged apart from each other in the width direction of the housing 4 at the rear end of the upper wall 4b.
【００２４】ディスプレイユニット３は、偏平な箱状の
ディスプレイハウジング１１と、このディスプレイハウ
ジング１１に収容された液晶表示装置１２とを有してい
る。ディスプレイハウジング１１は、表示用開口部１３
が形成された前面を有し、この表示用開口部１３を通じ
て液晶表示装置１２の表示画面１２ａが外方に露出され
ている。The display unit 3 has a flat box-shaped display housing 11 and a liquid crystal display device 12 housed in the display housing 11. The display housing 11 includes a display opening 13.
The display screen 12a of the liquid crystal display device 12 is exposed to the outside through the display opening 13.
【００２５】ディスプレイハウジング１１は、脚部１４
を有している。脚部１４は、ディスプレイ支持部１０
ａ，１０ｂの間に介在されているとともに、図示しない
ヒンジ装置を介して筐体４に回動可能に支持されてい
る。このため、ディスプレイユニット３は、パームレス
ト６やキーボード８を上方から覆うように倒される閉じ
位置と、パームレスト６、キーボード８および表示画面
１２ａを露出させる開き位置とに亘って回動し得るよう
になっている。The display housing 11 includes a leg 14
have. The legs 14 are connected to the display support 10.
a and 10b, and is rotatably supported by the housing 4 via a hinge device (not shown). For this reason, the display unit 3 can rotate between the closed position where the palm rest 6 and the keyboard 8 are covered from above and the open position where the palm rest 6, the keyboard 8 and the display screen 12a are exposed. ing.
【００２６】図２や図７に示すように、筐体４の内部に
は回路基板１６が収容されている。回路基板１６は、筐
体４の底壁４ａにねじ止めされて、この底壁４ａと平行
に配置されている。回路基板１６は、第１の面としての
上面１６ａと、第２の面としての下面１６ｂとを有して
いる。この回路基板１６の上面１６ａの後端部には、回
路部品としてのBGA形の半導体パッケージ１８が実装さ
れている。As shown in FIGS. 2 and 7, a circuit board 16 is accommodated in the housing 4. The circuit board 16 is screwed to the bottom wall 4a of the housing 4 and arranged in parallel with the bottom wall 4a. The circuit board 16 has an upper surface 16a as a first surface and a lower surface 16b as a second surface. At the rear end of the upper surface 16a of the circuit board 16, a BGA type semiconductor package 18 as a circuit component is mounted.
【００２７】半導体パッケージ１８は、マトリクス状に
並べられた多数の半田ボール１９を有するベース基板２
０と、このベース基板２０に実装されたＩＣチップ２１
とを有している。ＩＣチップ２１は、文字、音声および
画像のような多用のマルチメディア情報を処理するた
め、動作中の消費電力が大きくなっており、それに伴い
ＩＣチップ２１の放熱量も冷却を必要とする程に大きな
ものとなっている。そして、この半導体パッケージ１８
は、上記半田ボール１９を介して回路基板１６の上面１
６ａに直接半田付けされており、上記筐体４の後端左側
部に位置されている。The semiconductor package 18 is a base substrate 2 having a large number of solder balls 19 arranged in a matrix.
0 and the IC chip 21 mounted on the base substrate 20
And Since the IC chip 21 processes a large amount of multimedia information such as characters, voices, and images, the power consumption during operation is large, and accordingly, the heat dissipation of the IC chip 21 is so large that it requires cooling. It has become big. Then, the semiconductor package 18
Is connected to the upper surface 1 of the circuit board 16 via the solder balls 19.
6a and is located on the left side of the rear end of the housing 4.
【００２８】回路基板１６の上面１６ａには、半導体パ
ッケージ１８の冷却を促進させるための冷却装置２５が
取り付けられている。冷却装置２５は、図３や図４に見
られるように、ヒートシンク２６と、電動式のファンユ
ニット２７とを備えている。On the upper surface 16a of the circuit board 16, a cooling device 25 for promoting cooling of the semiconductor package 18 is attached. The cooling device 25 includes a heat sink 26 and an electric fan unit 27, as seen in FIGS.
【００２９】ヒートシンク２６は、例えばアルミニウム
合金のような熱伝導性に優れた金属材料を射出成形する
ことで構成されている。このヒートシンク２６は、ベー
ス２８と、このベース２８に支持された受熱ブロック２
９とを備えている。ベース２８は、筐体４の幅方向に延
びる細長い板状をなしており、このベース２８の長手方
向に沿う一端部には、図５や図７に示す通孔３０が開口
されている。通孔３０は、半導体パッケージ１８よりも
大きな開口形状を有している。The heat sink 26 is formed by injection molding a metal material having excellent thermal conductivity such as an aluminum alloy. The heat sink 26 includes a base 28 and the heat receiving block 2 supported by the base 28.
9 is provided. The base 28 has an elongated plate shape extending in the width direction of the housing 4, and a through hole 30 shown in FIGS. 5 and 7 is opened at one end along the longitudinal direction of the base 28. The through hole 30 has an opening shape larger than the semiconductor package 18.
【００３０】図５に最も良く示されるように、ベース２
８は、一対のガイド部３１ａ，３１ｂと、ねじ孔３２を
有する三つの支持部３３ａ〜３３ｃとを有している。こ
れらガイド部３１ａ，３１ｂおよび支持部３３ａ〜３３
ｃは、通孔３０の開口縁部に位置されている。ガイド部
３１ａ，３１ｂは、ベース２８の上面から上向きに突出
する円盤状をなしており、通孔３０を挟んで互いに向か
い合っている。支持部３３ａ〜３３ｃは、ガイド部３１
ａ，３１ｂに隣接した位置において、通孔３０の周方向
に間隔を存して配置されており、これら支持部３３ａ〜
３３ｃにしてもベース２８の上面から僅かに上向きに突
出する円盤状をなしている。As best shown in FIG. 5, the base 2
8 has a pair of guide portions 31 a and 31 b and three support portions 33 a to 33 c having screw holes 32. These guide portions 31a and 31b and support portions 33a to 33
c is located at the opening edge of the through hole 30. The guide portions 31a and 31b are formed in a disk shape protruding upward from the upper surface of the base 28, and face each other with the through hole 30 interposed therebetween. The support portions 33a to 33c are
a, 31b, are arranged at intervals in the circumferential direction of the through-hole 30.
33c also has a disk shape that projects slightly upward from the upper surface of the base 28.
【００３１】ベース２８の周縁部には、複数の支持脚３
５が一体に形成されている。これら支持脚３５は、夫々
図示しないねじを介して回路基板１６の上面１６ａに固
定されている。このため、ベース２８は、筐体４の後端
左側部において回路基板１６と平行に配置されており、
このベース２８の通孔３０の内側に半導体パッケージ１
８が入り込んでいる。A plurality of support legs 3 are provided on the periphery of the base 28.
5 are integrally formed. These support legs 35 are fixed to the upper surface 16a of the circuit board 16 via screws (not shown). For this reason, the base 28 is disposed parallel to the circuit board 16 at the rear left side of the housing 4.
The semiconductor package 1 is provided inside the through hole 30 of the base 28.
8 has entered.
【００３２】また、ベース２８の一端部には、ファン取
り付け部３６が一体に形成されている。ファン取り付け
部３６は、通孔３０に隣接した位置において、ベース２
８の上方に向けて張り出すとともに、上記筐体４の側壁
４ｃの排気口５と向かい合っている。A fan mounting portion 36 is integrally formed at one end of the base 28. At a position adjacent to the through hole 30, the fan mounting portion 36
8, and faces the exhaust port 5 of the side wall 4 c of the housing 4.
【００３３】なお、ベース２８の上面には、多数の柱状
の冷却フィン３７が一体に形成されており、これら冷却
フィン３７は、上記ファン取り付け部３６とは通孔３０
を挟んだ反対側に位置されている。A large number of columnar cooling fins 37 are integrally formed on the upper surface of the base 28, and these cooling fins 37 pass through the through holes 30 with the fan mounting portion 36.
Is located on the opposite side of the.
【００３４】図５に示すように、上記受熱ブロック２９
は、ベース２８の通孔３０を上方から覆うような大きさ
を有する平坦な板状をなしている。この受熱ブロック２
９は、上面３９ａおよび下面３９ｂを有し、この下面３
９ｂがベース２８の通孔３０と向かい合っている。下面
３９ｂの略中央部には、下向きに僅かに張り出す凸部４
０が形成されている。凸部４０は、通孔３０の内側に位
置されており、この凸部４０の下端は、上記半導体パッ
ケージ１８のＩＣチップ２１と対向し合う平坦な受熱面
４０ａをなしている。As shown in FIG. 5, the heat receiving block 29
Has a flat plate shape large enough to cover the through hole 30 of the base 28 from above. This heat receiving block 2
9 has an upper surface 39a and a lower surface 39b.
9b faces the through hole 30 of the base 28. At a substantially central portion of the lower surface 39b, a convex portion 4 slightly projecting downward is provided.
0 is formed. The protrusion 40 is located inside the through hole 30, and the lower end of the protrusion 40 forms a flat heat receiving surface 40 a facing the IC chip 21 of the semiconductor package 18.
【００３５】また、受熱ブロック２９は、一対のガイド
孔４２ａ，４２ｂと、三つの取り付け座部４３ａ〜４３
ｃとを有している。ガイド孔４２ａ，４２ｂおよび取り
付け座部４３ａ〜４３ｃは、受熱面４０の周囲に位置さ
れており、これらガイド孔４２ａ，４２ｂ内に上記ベー
ス２８のガイド部３１ａ，３１ｂが上下方向にスライド
可能に嵌合されて、受熱ブロック２９とベース２８との
位置決めがなされている。取り付け座部４３ａ〜４３ｃ
は、受熱ブロック２９の上面に露出された平坦なばね受
け部４４を有している。これらばね受け部４４の中央に
は、嵌合孔４５が開口されており、これら嵌合孔４５
は、上記ベース２８の支持部３３ａ〜３３ｃと向かい合
っている。The heat receiving block 29 has a pair of guide holes 42a and 42b and three mounting seats 43a to 43b.
c. The guide holes 42a and 42b and the mounting seats 43a to 43c are located around the heat receiving surface 40, and the guide portions 31a and 31b of the base 28 are slidably fitted in the guide holes 42a and 42b in the vertical direction. Thus, the positioning of the heat receiving block 29 and the base 28 is performed. Mounting seats 43a to 43c
Has a flat spring receiving portion 44 exposed on the upper surface of the heat receiving block 29. Fitting holes 45 are opened at the centers of the spring receiving portions 44.
Faces the support portions 33a to 33c of the base 28.
【００３６】なお、受熱ブロック２９は、その上面３９
ａから上向きに突出する多数の軸状の放熱フィン４６を
有し、これら放熱フィン４６は、取り付け座部４３ａ〜
４３ｃを避けるようにして上面３９ａの略全面に亘って
配置されている。The heat receiving block 29 has an upper surface 39.
a has a large number of axial radiating fins 46 projecting upward from the mounting seats 43a to 43a.
It is arranged over substantially the entire upper surface 39a so as to avoid 43c.
【００３７】図２ないし図６に示すように、受熱ブロッ
ク２９は、三つの取り付けねじ４７を介してベース２８
に支持されている。取り付けねじ４７は、図８に拡大し
て示すように、円柱状の軸部４８ａと、この軸部４８ａ
の一端に同軸状に連なる雄ねじ部４８ｂと、上記軸部４
８ｂの他端に連なるフランジ部４８ｃとを有している。
軸部４８ａは、受熱ブロック２９の上方から嵌合孔４５
にスライド可能に挿通されており、この軸部４８ａに連
なる雄ねじ部４８ｂがベース２８のねじ孔３２にねじ込
まれている。そのため、受熱ブロック２９は、軸部４８
ａをガイドとして半導体パッケージ１８に近づいたり遠
ざかる方向に上下に移動可能となっており、上記ベース
２８に対し浮動的に支持されている。As shown in FIGS. 2 to 6, the heat receiving block 29 is connected to the base 28 via three mounting screws 47.
It is supported by. As shown in an enlarged manner in FIG. 8, the mounting screw 47 has a cylindrical shaft portion 48a and the shaft portion 48a.
A male screw portion 48b coaxially connected to one end of the shaft portion 4;
8b has a flange portion 48c connected to the other end.
The shaft portion 48a is fitted into the fitting hole 45 from above the heat receiving block 29.
The male screw portion 48b connected to the shaft portion 48a is screwed into the screw hole 32 of the base 28. Therefore, the heat receiving block 29 is
A can be moved up and down in a direction approaching or moving away from the semiconductor package 18 by using a as a guide, and is supported by the base 28 in a floating manner.
【００３８】取り付けねじ４７のフランジ部４８ｃは、
軸部４８ａの径方向外側に張り出しており、受熱ブロッ
ク２９のばね受け部４４と向かい合っている。これらフ
ランジ部４８ｃと受熱ブロック２９のばね受け部４４と
の間には、弾性体としての圧縮コイルばね５０が圧縮状
態で介在されており、この圧縮コイルばね５０は、軸部
４８ａの外周に装着されている。このため、受熱ブロッ
ク２９は、常に圧縮コイルばね５０を介して半導体パッ
ケージ１８に近づく方向に弾性的に付勢されている。The flange portion 48c of the mounting screw 47 is
It protrudes radially outward of the shaft portion 48a, and faces the spring receiving portion 44 of the heat receiving block 29. A compression coil spring 50 as an elastic body is interposed between the flange portion 48c and the spring receiving portion 44 of the heat receiving block 29 in a compressed state. The compression coil spring 50 is mounted on the outer periphery of the shaft portion 48a. Have been. Therefore, the heat receiving block 29 is always elastically urged in a direction approaching the semiconductor package 18 via the compression coil spring 50.
【００３９】図７や図８に示すように、受熱ブロック２
９の受熱面４０ａと半導体パッケージ１８のＩＣチップ
２１との間には、伝熱シート５１が介在されている。伝
熱シート５１は、例えばシリコーン樹脂にアルミナを添
加してなるゴム状の弾性体であり、熱伝導性を有してい
る。伝熱シート５１は、受熱面４０ａとＩＣチップ２１
との間で弾性的に挟み込まれており、この伝熱シート５
１を介して受熱面４０ａとＩＣチップ２１とが熱的に接
続されている。As shown in FIG. 7 and FIG.
A heat transfer sheet 51 is interposed between the heat receiving surface 40 a of the semiconductor package 9 and the IC chip 21 of the semiconductor package 18. The heat transfer sheet 51 is a rubber-like elastic body obtained by adding alumina to a silicone resin, for example, and has thermal conductivity. The heat transfer sheet 51 includes the heat receiving surface 40a and the IC chip 21.
This heat transfer sheet 5 is elastically sandwiched between
1, the heat receiving surface 40a and the IC chip 21 are thermally connected.
【００４０】図４に示すように、上記ファンユニット２
７は、ファンケーシング５５と、このファンケーシング
５５に偏平モータ（図示せず）を介して支持されたロー
タ５６とを有している。ファンケーシング５５は、アル
ミニウム合金のような熱伝導性に優れた金属材料にて構
成され、上記ベース２８のファン取り付け部３６にねじ
止めされている。そして、このファンユニット２７は、
ロータ５６の回転軸線Ｏ1を水平にした縦置きの姿勢で
ベース２８に一体的に組み込まれており、そのロータ５
６が上記筐体４の排気口５と向かい合っている。As shown in FIG. 4, the fan unit 2
7 has a fan casing 55 and a rotor 56 supported by the fan casing 55 via a flat motor (not shown). The fan casing 55 is made of a metal material having excellent thermal conductivity, such as an aluminum alloy, and is screwed to the fan mounting portion 36 of the base 28. And this fan unit 27
The rotor 56 is integrally incorporated in the base 28 in a vertically installed posture in which the rotation axis O 1 is horizontal.
6 faces the exhaust port 5 of the housing 4.
【００４１】このため、ファンユニット２７のロータ５
６が回転駆動されると、筐体４の内部の空気が冷却風と
なってヒートシンク２６に向けて流れ、この冷却風は、
ヒートシンク２６を冷却した後、排気口５を通じて筐体
４の外方に排出されるようになっている。For this reason, the rotor 5 of the fan unit 27
6 is rotationally driven, the air inside the housing 4 becomes cooling air and flows toward the heat sink 26, and this cooling air
After cooling the heat sink 26, the heat sink 26 is discharged to the outside of the housing 4 through the exhaust port 5.
【００４２】図７および図８に示すように、上記回路基
板１６の下面１６ｂには、金属製の補強板５７が取り付
けられている。補強板５７は、半導体パッケージ１８の
ベース基板２０の外周部に沿うような枠状をなしてい
る。そして、この補強板５７は、半導体パッケージ１８
の実装部に対応する位置に設置されており、上記受熱ブ
ロック２９をＩＣチップ２１に向けて押圧したことに伴
う回路基板１６の反りや撓みを防止している。As shown in FIGS. 7 and 8, a metal reinforcing plate 57 is attached to the lower surface 16b of the circuit board 16. The reinforcing plate 57 has a frame shape extending along the outer peripheral portion of the base substrate 20 of the semiconductor package 18. The reinforcing plate 57 is connected to the semiconductor package 18.
To prevent the circuit board 16 from warping or bending due to the pressing of the heat receiving block 29 toward the IC chip 21.
【００４３】このような構成のポータブルコンピュータ
１によると、半導体パッケージ１８の放熱を促進させる
ヒートシンク２６は、半導体パッケージ１８と共に回路
基板１６に固定されたベース２８と、このベース２８に
浮動的に支持された受熱ブロック２９とで構成され、こ
の受熱ブロック２９は、圧縮コイルばね５０を介して常
に半導体パッケージ１８のＩＣチップ２１に近づく方向
に弾性的に付勢されている。According to the portable computer 1 having such a configuration, the heat sink 26 for promoting heat radiation of the semiconductor package 18 is fixed to the circuit board 16 together with the semiconductor package 18, and is supported by the base 28 in a floating manner. The heat receiving block 29 is always elastically urged via a compression coil spring 50 in a direction approaching the IC chip 21 of the semiconductor package 18.
【００４４】このため、回路基板１６上での半導体パッ
ケージ１８の実装高さにばらつきが生じたり、あるいは
ベース２８や受熱ブロック２９に寸法公差が生じたとし
ても、受熱ブロック２９がガイド部３１ａ，３１ｂや取
り付けねじ４７の軸部４８ａをガイドとして上下にスラ
イドすることで実装高さのばらつきや寸法公差分を吸収
する。Therefore, even if the mounting height of the semiconductor package 18 on the circuit board 16 varies, or if the base 28 or the heat receiving block 29 has a dimensional tolerance, the heat receiving block 29 can be connected to the guide portions 31a and 31b. By sliding up and down with the shaft portion 48a of the mounting screw 47 as a guide, variations in mounting height and dimensional tolerance are absorbed.
【００４５】しかも、受熱ブロック２９は、常に圧縮コ
イルばね５０を介して半導体パッケージ１８のＩＣチッ
プ２１に押し付けようとする力を受けているので、受熱
ブロック２９の受熱面４０ａとＩＣチップ２１との密着
性を高めることができ、それ故、受熱面４０ａとＩＣチ
ップ２１との間に伝熱シート５１を介在させるにして
も、この伝熱シート５１に実装高さのばらつきや寸法公
差分を吸収する機能を付加する必要はない。このため、
伝熱シート５１は、ＩＣチップ２１の熱を受熱面４０ａ
の全面に亘って分散し得る程度の肉厚を有していれば良
いことになり、この伝熱シート５１を必要最小限度まで
薄くすることができる。In addition, since the heat receiving block 29 is always subjected to the force of pressing the IC chip 21 of the semiconductor package 18 via the compression coil spring 50, the heat receiving surface 40a of the heat receiving block 29 and the IC chip 21 Therefore, even if the heat transfer sheet 51 is interposed between the heat receiving surface 40a and the IC chip 21, the heat transfer sheet 51 absorbs variations in mounting height and dimensional tolerance. There is no need to add a function to perform For this reason,
The heat transfer sheet 51 receives the heat of the IC chip 21 on the heat receiving surface 40a.
The heat transfer sheet 51 can be made as thin as possible as long as it has a thickness that can be dispersed over the entire surface of the heat transfer sheet 51.
【００４６】したがって、ＩＣチップ２１から受熱ブロ
ック２９の受熱面４０ａへの熱伝導が効率良く行われ
る。Therefore, heat is efficiently conducted from the IC chip 21 to the heat receiving surface 40a of the heat receiving block 29.
【００４７】また、受熱ブロック２９の嵌合孔４５に
は、取り付けねじ４７の軸部４８ａが嵌合されているの
で、受熱ブロック２９に伝えられたＩＣチップ２１の熱
は、取り付けねじ４７の軸部４８ａから雄ねじ部４８ｂ
を通じてベース２８の支持部３３ａ〜３３ｃに逃され、
ここからベース２８に拡散される。このため、ＩＣチッ
プ２１の熱は、受熱ブロック２９からベース２８への拡
散による自然空冷によって放出され、筐体４の内部での
放熱面積を充分に確保することができる。Since the shaft portion 48 a of the mounting screw 47 is fitted in the fitting hole 45 of the heat receiving block 29, the heat of the IC chip 21 transmitted to the heat receiving block 29 is reduced by the shaft of the mounting screw 47. From the part 48a to the external thread part 48b
Through the support portions 33a to 33c of the base 28,
From here, it is diffused to the base 28. Therefore, heat of the IC chip 21 is released by natural air cooling due to diffusion from the heat receiving block 29 to the base 28, and a sufficient heat radiation area inside the housing 4 can be secured.
【００４８】一方、ポータブルコンピュータ１の使用中
に、ＩＣチップ２１の温度が予め規定された値を上回る
と、ファンユニット２７のロータ５６が回転駆動され
る。このロータ５６の回転により、筐体４の内部にファ
ンユニット２７に向かう冷却風の流れが形成され、この
冷却風の流れ経路にヒートシンク２６のベース２８や受
熱ブロック２９が位置される。このため、ＩＣチップ２
１の熱を受ける受熱ブロック２９が空気を媒体とする強
制対流により強制的に冷却されることになり、この受熱
ブロック２９に充分に伝えられたＩＣチップ２１の熱
は、空気流に乗じて排気口５から放出される。On the other hand, when the temperature of the IC chip 21 exceeds a predetermined value during use of the portable computer 1, the rotor 56 of the fan unit 27 is driven to rotate. Due to the rotation of the rotor 56, a flow of the cooling air flowing toward the fan unit 27 is formed inside the housing 4, and the base 28 and the heat receiving block 29 of the heat sink 26 are located in the flow path of the cooling air. Therefore, the IC chip 2
1 is forcibly cooled by forced convection using air as a medium, and the heat of the IC chip 21 sufficiently transmitted to the heat receiving block 29 is exhausted by multiplying the air flow. Released from mouth 5.
【００４９】加えて、ベース２８および受熱ブロック２
９は、夫々冷却フィン３７，４６を有するので、筐体４
の内部でのヒートシンク２６の放熱面積が増大するのは
勿論のこと、このヒートシンク２６と冷却風との接触面
積が増大する。よって、受熱ブロック２９に伝えられた
ＩＣチップ２１の熱を効率良く放出することができ、充
分な冷却能力を確保することができる。In addition, the base 28 and the heat receiving block 2
9 has cooling fins 37 and 46, respectively.
Not to mention, the heat radiation area of the heat sink 26 inside the heat sink 26 increases, and the contact area between the heat sink 26 and the cooling air increases. Therefore, the heat of the IC chip 21 transmitted to the heat receiving block 29 can be efficiently released, and a sufficient cooling capacity can be secured.
【００５０】また、上記構成によると、回路基板１６の
下面には、半導体パッケージ１８の実装部に対応する位
置に金属製の補強板５７が取り付けられているので、受
熱ブロック２９をＩＣチップ２１に押し付けたことに伴
う回路基板１６の反りや撓みを防止することができる。
このため、BGA形の半導体パッケージ１８が回路基板１
９に向けて押圧されるにも拘わらず、特定の半田ボール
１９と回路基板１６との半田接合部に応力が加わるのを
防止でき、電気的接続の信頼性が向上する。Further, according to the above configuration, since the metal reinforcing plate 57 is attached to the lower surface of the circuit board 16 at a position corresponding to the mounting portion of the semiconductor package 18, the heat receiving block 29 is attached to the IC chip 21. It is possible to prevent the circuit board 16 from warping or bending due to the pressing.
For this reason, the BGA type semiconductor package 18 is
Despite being pressed toward 9, a stress can be prevented from being applied to the solder joint between the specific solder ball 19 and the circuit board 16, and the reliability of the electrical connection is improved.
【００５１】なお、本発明は上記第１の実施の形態に特
定されるものではなく、図９に本発明の第２の実施の形
態を示す。The present invention is not limited to the first embodiment, and FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention.
【００５２】この第２の実施の形態は、半導体パッケー
ジ１８の放熱を促進させる冷却装置６１の構成が上記第
１の実施の形態と相違しており、それ以外のポータブル
コンピュータ１の基本的な構成は第１の実施の形態と同
様である。このため、第２の実施の形態において、上記
第１の実施の形態と同一の構成部分には同一の参照符号
を付して、その説明を省略する。The second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the cooling device 61 for promoting the heat radiation of the semiconductor package 18, and the other basic configuration of the portable computer 1 Are the same as in the first embodiment. Therefore, in the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【００５３】図９の（Ａ）に示すように、冷却装置６１
は、ヒートシンク６２と電動式のファンユニット６３と
を備えている。ヒートシンク６２は、ベースプレート６
４と、このベースプレート６４に支持された受熱ブロッ
ク６５とで構成されている。As shown in FIG. 9A, the cooling device 61
Has a heat sink 62 and an electric fan unit 63. The heat sink 62 is connected to the base plate 6.
4 and a heat receiving block 65 supported by the base plate 64.
【００５４】ベースプレート６４は、平坦な長方形の板
状をなしており、回路基板１６の上方に配置されてい
る。このベースプレート６４は、回路基板１６の上面１
６ａに複数の円柱状のスペーサ６６を介して支持されて
いる。スペーサ６６は、熱伝導性を有する金属材料にて
構成され、これらスペーサ６６の下端には、図９の
（Ｂ）に示すような雄ねじ部６７が同軸状に形成されて
いる。雄ねじ部６７は、金属製の補強板７０を介して回
路基板１６に結合されている。The base plate 64 has a flat rectangular plate shape and is arranged above the circuit board 16. The base plate 64 is provided on the upper surface 1 of the circuit board 16.
6a is supported via a plurality of columnar spacers 66. The spacer 66 is made of a metal material having thermal conductivity, and a male screw portion 67 as shown in FIG. 9B is formed coaxially at the lower end of the spacer 66. The male screw portion 67 is connected to the circuit board 16 via a metal reinforcing plate 70.
【００５５】すなわち、補強板７０は、回路基板１６の
下面１６ｂに重ね合わされて半導体パッケージ１８の実
装部分を下方から補強している。この補強板７０の外周
部には、上向きに突出する複数の円筒部７１が形成され
ている。円筒部７１は、ベースプレート６４にバーリン
グ加工を施すことにより構成され、これら円筒部７１の
内面に雌ねじ部７２が形成されている。That is, the reinforcing plate 70 is superposed on the lower surface 16b of the circuit board 16 to reinforce the mounting portion of the semiconductor package 18 from below. A plurality of cylindrical portions 71 protruding upward are formed on the outer peripheral portion of the reinforcing plate 70. The cylindrical portion 71 is formed by performing burring on the base plate 64, and a female screw portion 72 is formed on the inner surface of the cylindrical portion 71.
【００５６】補強板７０の円筒部７１は、回路基板１６
に開けた通孔７３に嵌合されており、この嵌合により、
回路基板１６と補強板７０との位置決めがなされてい
る。通孔７３は、回路基板１６を厚み方向に貫通して回
路基板１６の上面１６ａに開口されており、この通孔７
３内にスペーサ６６の雄ねじ部６７が上方から挿入され
ている。そして、スペーサ６６の雄ねじ部６７は、円筒
部７１の雌ねじ部７２にねじ込まれている。このため、
スペーサ６６と補強板７０とは、回路基板１６を挟み込
んだ状態で互いに結合されており、この回路基板１６の
上面１６ａからスペーサ６６が上向きに突出されてい
る。The cylindrical portion 71 of the reinforcing plate 70 is
Is fitted in the through hole 73 opened in
The circuit board 16 and the reinforcing plate 70 are positioned. The through hole 73 penetrates the circuit board 16 in the thickness direction and is opened on the upper surface 16 a of the circuit board 16.
The male screw portion 67 of the spacer 66 is inserted into the inside 3 from above. The male screw portion 67 of the spacer 66 is screwed into the female screw portion 72 of the cylindrical portion 71. For this reason,
The spacer 66 and the reinforcing plate 70 are connected to each other with the circuit board 16 interposed therebetween, and the spacer 66 protrudes upward from the upper surface 16 a of the circuit board 16.
【００５７】上記ベースプレート６４は、スペーサ６６
の上端に突き合わされるとともに、このスペーサ６６に
ねじ７４を介して固定されている。このベースプレート
６４は、第１の取り付け部７６と第２の取り付け部７７
とを備えており、これら取り付け部７６，７７は、ベー
スプレート６４の下面において互いに並べて配置されて
いる。第１の取り付け部７６は、回路基板１６の上方に
位置されて半導体パッケージ１８と向かい合っている。
第２の取り付け部７７は、回路基板１６の側方に突出さ
れて筐体４の底壁４ａと向かい合っている。The base plate 64 includes a spacer 66
And is fixed to the spacer 66 via a screw 74. The base plate 64 includes a first mounting portion 76 and a second mounting portion 77.
The mounting portions 76 and 77 are arranged side by side on the lower surface of the base plate 64. The first mounting portion 76 is located above the circuit board 16 and faces the semiconductor package 18.
The second mounting portion 77 projects to the side of the circuit board 16 and faces the bottom wall 4 a of the housing 4.
【００５８】上記受熱ブロック６５は、アルミニウム合
金の射出成形品にて構成されている。受熱ブロック６５
は、半導体パッケージ１８を上方から覆うような大きさ
を有する板状をなしており、この受熱ブロック６５の下
面の中央部に下向きに僅かに張り出す凸部７８が形成さ
れている。凸部７８の下端は、半導体パッケージ１８の
ＩＣチップ２１と対向し合う平坦な受熱面７８ａをなし
ている。The heat receiving block 65 is made of an aluminum alloy injection molded product. Heat receiving block 65
Is formed in a plate shape having a size such that it covers the semiconductor package 18 from above, and a convex portion 78 slightly projecting downward is formed at the center of the lower surface of the heat receiving block 65. The lower end of the convex portion 78 forms a flat heat receiving surface 78a facing the IC chip 21 of the semiconductor package 18.
【００５９】また、受熱ブロック６５は、複数のガイド
孔７９と複数の放熱フィン８０とを有している。ガイド
孔７９は、凸部７８の周囲に位置されており、これらガ
イド孔７９の開口縁部には、上向きに延びる円筒状のガ
イド壁８１が形成されている。放熱フィン８０は、受熱
ブロック６５の上面から上向きに突出されている。これ
ら放熱フィン８０は、凸部７８の反対側に位置されてい
る。The heat receiving block 65 has a plurality of guide holes 79 and a plurality of radiating fins 80. The guide holes 79 are located around the protrusions 78, and a cylindrical guide wall 81 extending upward is formed at the opening edge of each of the guide holes 79. The radiation fins 80 protrude upward from the upper surface of the heat receiving block 65. These radiation fins 80 are located on the opposite side of the convex portion 78.
【００６０】受熱ブロック６５は、複数の取り付けねじ
４７を介してベースプレート６４の第１の取り付け部７
６に支持されている。取り付けねじ４７の軸部４８ａ
は、受熱ブロック６５の下方からガイド孔７９にスライ
ド可能に挿通されており、この軸部４８ａに連なる雄ね
じ部４８ｂがベースプレート６４の第１の取り付け部７
６にねじ込まれている。そのため、受熱ブロック６５
は、軸部４８ａをガイドとして半導体パッケージ１８に
近づいたり遠ざかる方向に上下に移動可能となってお
り、ベースプレート６４に対し浮動的に支持されてい
る。The heat receiving block 65 is connected to the first mounting portion 7 of the base plate 64 via a plurality of mounting screws 47.
6 is supported. Shaft 48a of mounting screw 47
Is slidably inserted into the guide hole 79 from below the heat receiving block 65, and the male screw portion 48b connected to the shaft portion 48a is connected to the first mounting portion 7 of the base plate 64.
It is screwed into 6. Therefore, the heat receiving block 65
Is movable up and down in the direction of approaching or moving away from the semiconductor package 18 using the shaft portion 48 a as a guide, and is floatingly supported by the base plate 64.
【００６１】受熱ブロック６５の外周部とベースプレー
ト６４の下面との間には、圧縮コイルばね５０が圧縮状
態で介在されており、この圧縮コイルばね５０は、軸部
４８ａの外周に装着されている。このため、受熱ブロッ
ク６５は、常に圧縮コイルばね５０を介して半導体パッ
ケージ１８に近づく方向に弾性的に付勢されており、そ
の凸部７８の受熱面７８ａが伝熱シート５１を介してＩ
Ｃチップ１９に熱的に接続されている。A compression coil spring 50 is interposed between the outer peripheral portion of the heat receiving block 65 and the lower surface of the base plate 64 in a compressed state. The compression coil spring 50 is mounted on the outer periphery of the shaft portion 48a. . Therefore, the heat receiving block 65 is always elastically urged in the direction approaching the semiconductor package 18 via the compression coil spring 50, and the heat receiving surface 78 a of the convex portion 78 is connected to the heat transfer sheet 51 via the heat transfer sheet 51.
It is thermally connected to the C chip 19.
【００６２】なお、上記取り付けねじ４７のフランジ部
４８ｃは、受熱ブロック６５の外周部の下面と向かい合
っており、軸部４８ａからの受熱ブロック６５の脱落を
阻止するストッパとして機能している。The flange portion 48c of the mounting screw 47 faces the lower surface of the outer peripheral portion of the heat receiving block 65, and functions as a stopper for preventing the heat receiving block 65 from dropping off the shaft portion 48a.
【００６３】図９の（Ａ）に示すように、上記ファンユ
ニット６３は、ベースプレート６４の第２の取り付け部
７７に支持されている。ファンユニット６３は、偏平な
ファンケーシング８５と、このファンケーシング８５に
偏平モータ（図示せず）を介して支持されたロータ８６
とを備えている。ファンケーシング８５は、ロータ８６
を取り囲むような枠状をなしており、このファンケーシ
ング８５の一端に吸込口８７が開口されているととも
に、ファンケーシング８５の周壁に排出口８８が開口さ
れている。As shown in FIG. 9A, the fan unit 63 is supported by the second mounting portion 77 of the base plate 64. The fan unit 63 includes a flat fan casing 85 and a rotor 86 supported by the fan casing 85 via a flat motor (not shown).
And The fan casing 85 includes a rotor 86
The fan casing 85 has a suction port 87 opened at one end and a discharge port 88 opened at a peripheral wall of the fan casing 85.
【００６４】このファンユニット６３は、ロータ８６の
回転軸線Ｏ1を垂直にした横置きの姿勢でベースプレー
ト６４の第２の取り付け部７７に一体的に組み込まれて
いる。そのため、ファンユニット６３は、筐体４の内部
においてベースプレート６４に沿うように配置されてお
り、その排出口８８が上記受熱ブロック６５と向かい合
っている。The fan unit 63 is integrated with the second mounting portion 77 of the base plate 64 in a horizontal position in which the rotation axis O 1 of the rotor 86 is vertical. Therefore, the fan unit 63 is arranged along the base plate 64 inside the housing 4, and the outlet 88 faces the heat receiving block 65.
【００６５】このような構成によると、ヒートシンク６
２の受熱ブロック６５は、回路基板１６上の半導体パッ
ケージ１８に対し近づいたり遠ざかる方向に上下に移動
可能に浮動的に支持されているので、半導体パッケージ
１８の実装高さにばらつきが生じたり、あるいは受熱ブ
ロック６５に寸法公差が生じたとしても、受熱ブロック
６５が取り付けねじ４７の軸部４８ａをガイドとして上
下にスライドすることで実装高さのばらつきや寸法公差
分を吸収する。According to such a configuration, the heat sink 6
Since the second heat receiving block 65 is floatingly supported so as to be able to move up and down in a direction approaching or moving away from the semiconductor package 18 on the circuit board 16, the mounting height of the semiconductor package 18 varies, or Even if a dimensional tolerance occurs in the heat receiving block 65, the heat receiving block 65 slides up and down using the shaft portion 48a of the mounting screw 47 as a guide to absorb variations in mounting height and dimensional tolerance.
【００６６】しかも、受熱ブロック２９は、常に圧縮コ
イルばね５０を介して半導体パッケージ１８のＩＣチッ
プ２１に押し付けようとする力を受けているので、受熱
ブロック６５の受熱面７８ａとＩＣチップ２１との密着
性が高まる。Moreover, since the heat receiving block 29 is constantly receiving a force for pressing the IC chip 21 of the semiconductor package 18 via the compression coil spring 50, the heat receiving surface 78a of the heat receiving block 65 and the IC chip 21 are in contact with each other. Adhesion increases.
【００６７】したがって、受熱面７８ａとＩＣチップ２
１との間に伝熱シート５１を介在させるにしても、この
伝熱シート５１に実装高さのばらつきや寸法公差分を吸
収する機能を付加する必要はなく、上記第１の実施の形
態と同様に伝熱シート５１を必要最小限度まで薄くする
ことができる。Therefore, the heat receiving surface 78a and the IC chip 2
Even if the heat transfer sheet 51 is interposed between the first embodiment and the first embodiment, it is not necessary to add a function of absorbing a variation in mounting height and a dimensional tolerance to the heat transfer sheet 51. Similarly, the heat transfer sheet 51 can be made as thin as necessary.
【００６８】よって、ＩＣチップ２１から受熱ブロック
６５への熱伝導を効率良く行なうことができる。Therefore, heat can be efficiently conducted from IC chip 21 to heat receiving block 65.
【００６９】また、受熱ブロック６５に伝えられたＩＣ
チップ２１の熱は、取り付けねじ４７の軸部４８ａから
ねじ部４８ｂを通じてベースプレート６４の第２の取り
付け部７７に逃され、ここからベースプレート６４全体
に拡散される。このため、ＩＣチップ２１の熱は、受熱
ブロック６５からベースプレート６４への拡散による自
然空冷によって放出され、筐体４の内部での放熱面積を
充分に確保することができる。The IC transmitted to the heat receiving block 65
The heat of the chip 21 is released from the shaft portion 48a of the mounting screw 47 to the second mounting portion 77 of the base plate 64 through the screw portion 48b, and is diffused from here to the entire base plate 64. Therefore, the heat of the IC chip 21 is released by natural air cooling due to diffusion from the heat receiving block 65 to the base plate 64, and a sufficient heat radiation area inside the housing 4 can be secured.
【００７０】一方、ポータブルコンピュータ１の使用中
に、ＩＣチップ２１の温度が予め規定された値を上回る
と、ファンユニット６３のロータ８６が回転駆動され
る。このロータ８６の回転により、筐体４の内部の空気
がファンケーシング８５の吸込口８７に吸い込まれると
ともに、この吸い込まれた空気は冷却風となって排出口
８８から受熱ブロック６５に向けて吐出される。On the other hand, when the temperature of the IC chip 21 exceeds a predetermined value during use of the portable computer 1, the rotor 86 of the fan unit 63 is driven to rotate. With the rotation of the rotor 86, the air inside the housing 4 is sucked into the suction port 87 of the fan casing 85, and the sucked air becomes cooling air and is discharged from the discharge port 88 toward the heat receiving block 65. You.
【００７１】このため、ＩＣチップ２１の熱を受ける受
熱ブロック６５が空気を媒体とする強制対流により強制
的に冷却されることになり、この受熱ブロック２９に充
分に伝えられたＩＣチップ２１の熱は、空気流に乗じて
受熱ブロック６５から持ち去られる。したがって、受熱
ブロック６５に伝えられたＩＣチップ２１の熱を効率良
く放出することができ、充分な冷却能力を確保すること
ができる。Therefore, the heat receiving block 65 receiving the heat of the IC chip 21 is forcibly cooled by forced convection using air as a medium, and the heat of the IC chip 21 sufficiently transmitted to the heat receiving block 29 is transmitted. Is removed from the heat receiving block 65 by multiplying by the air flow. Therefore, the heat of the IC chip 21 transmitted to the heat receiving block 65 can be efficiently released, and a sufficient cooling capacity can be secured.
【００７２】また、上記構成によると、回路基板１６の
うち半導体パッケージ１８の実装部分は、金属製の補強
板７０によって補強されているので、受熱ブロック６５
をＩＣチップ２１に押し付けたことに伴う回路基板１６
の反りや撓みを防止することができる。このため、BGA
形の半導体パッケージ１８が回路基板１６に向けて押圧
されるにも拘わらず、特定の半田ボール１９と回路基板
１６との半田接合部に応力が加わるのを防止でき、電気
的接続の信頼性が向上する。Further, according to the above configuration, the mounting portion of the circuit board 16 on which the semiconductor package 18 is mounted is reinforced by the reinforcing plate 70 made of metal.
Circuit board 16 associated with pressing IC chip 21
Warpage and bending can be prevented. For this reason, BGA
In spite of the fact that the semiconductor package 18 is pressed toward the circuit board 16, stress can be prevented from being applied to the solder joint between the specific solder ball 19 and the circuit board 16, and the reliability of the electrical connection is improved. improves.
【００７３】それとともに、ねじ７４を緩めてベースプ
レート６４をスペーサ６６から分離させれば、ヒートシ
ンク６２を回路基板１６上から取り外すことができる。
このため、半導体パッケージ１８の保守作業を行なうに
当って、回路基板１６を筐体４の内部から取り出した
り、補強板７０を回路基板１６から取り外す必要はな
く、保守点検時の作業性を良好に維持することができ
る。At the same time, if the screws 74 are loosened to separate the base plate 64 from the spacer 66, the heat sink 62 can be removed from the circuit board 16.
For this reason, it is not necessary to take out the circuit board 16 from the inside of the housing 4 and remove the reinforcing plate 70 from the circuit board 16 when performing the maintenance work of the semiconductor package 18, thereby improving the workability at the time of maintenance and inspection. Can be maintained.
【００７４】なお、発熱する回路部品は、BGA形の半導
体パッケージに特定されるものではなく、その他の多ピ
ン形のLSIであっても良い。The circuit components that generate heat are not limited to the BGA type semiconductor package, but may be other multi-pin type LSIs.
【００７５】また、上記実施の形態では、半導体パッケ
ージのＩＣチップと受熱ブロックとの間に伝熱シートを
介在させるようにしたが、この伝熱シートの代わりに熱
伝導性のグリスを用いても良いとともに、場合によって
は伝熱シートやグリスを省略して受熱ブロックをＩＣチ
ップに直接接触させるようにしても良い。In the above-described embodiment, the heat transfer sheet is interposed between the IC chip of the semiconductor package and the heat receiving block. However, instead of the heat transfer sheet, heat conductive grease may be used. In addition, in some cases, the heat transfer sheet or grease may be omitted, and the heat receiving block may be brought into direct contact with the IC chip.
【００７６】[0076]
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、回路部品
の実装高さにばらつきが生じたり、あるいは受熱ブロッ
クに寸法公差が生じたとしても、この受熱ブロックが移
動することで実装高さのばらつきや寸法公差分を吸収す
る。それとともに、受熱ブロックは、常に回路部品に押
し付けようとする力を受けるので、これら受熱ブロック
と回路部品との密着性が向上し、それ故、受熱ブロック
と回路部品との間に伝熱シートを介在させるにしても、
この伝熱シートに実装高さのばらつきや寸法公差を吸収
する機能を付加する必要はない。したがって、伝熱シー
トを必要最小限度まで薄くできるので、回路部品の熱を
効率良く受熱ブロックに伝えることができ、その分、回
路部品の放熱性能が高められて、充分な冷却性能を得る
ことができる。According to the present invention described in detail above, even if the mounting height of the circuit components varies or the heat receiving block has a dimensional tolerance, the mounting height is increased by moving the heat receiving block. Absorbs variations and dimensional tolerances. At the same time, since the heat receiving block is always subjected to the force of pressing against the circuit components, the adhesion between these heat receiving blocks and the circuit components is improved, and therefore, the heat transfer sheet is provided between the heat receiving blocks and the circuit components. Even if you intervene,
It is not necessary to add a function of absorbing variations in mounting height and dimensional tolerances to the heat transfer sheet. Therefore, since the heat transfer sheet can be made as thin as necessary, the heat of the circuit components can be efficiently transmitted to the heat receiving block, and the heat radiation performance of the circuit components can be increased accordingly, and sufficient cooling performance can be obtained. it can.
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るポータブルコ
ンピュータの斜視図。FIG. 1 is an exemplary perspective view of a portable computer according to a first embodiment of the present invention;
【図２】ポータブルコンピュータの筐体にヒートシンク
を組み込んだ状態を示す斜視図。FIG. 2 is an exemplary perspective view showing a state where a heat sink is incorporated in a housing of the portable computer;
【図３】冷却装置の斜視図。FIG. 3 is a perspective view of a cooling device.
【図４】冷却装置の斜視図。FIG. 4 is a perspective view of a cooling device.
【図５】ベースプレートと受熱ブロックとを分離させた
状態を示すヒートシンクの斜視図。FIG. 5 is a perspective view of a heat sink showing a state where a base plate and a heat receiving block are separated.
【図６】回路基板にヒートシンクを組み込んだ状態を示
す平面図。FIG. 6 is a plan view showing a state where a heat sink is incorporated in a circuit board.
【図７】図６のＦ７−Ｆ７線に沿う断面図。FIG. 7 is a sectional view taken along the line F7-F7 in FIG. 6;
【図８】受熱ブロックの支持構造を示す断面図。FIG. 8 is a sectional view showing a support structure of the heat receiving block.
【図９】（Ａ）は、本発明の第２の実施の形態におい
て、筐体の内部に冷却装置を組み込んだ状態を示すポー
タブルコンピュータの断面図。（Ｂ）は、スペーサの雄
ねじ部を補強板の雌ねじ部にねじ込んだ状態を示す断面
図。（Ｃ）は、回路基板と補強板の円筒部との位置関係
を示す断面図。FIG. 9A is a cross-sectional view of a portable computer showing a state in which a cooling device is incorporated in a housing in a second embodiment of the present invention. (B) is a sectional view showing a state in which a male screw part of the spacer is screwed into a female screw part of the reinforcing plate. (C) is a sectional view showing the positional relationship between the circuit board and the cylindrical portion of the reinforcing plate.
４…筐体 １８…回路部品（半導体パッケージ） ２６，６２…ヒートシンク ２７，６３…ファンユニット ２８，６４…ベース（ベースプレート） ２９，６５…受熱ブロック ５０…弾性体（圧縮コイルばね） DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Housing 18 ... Circuit components (semiconductor package) 26, 62 ... Heat sink 27, 63 ... Fan unit 28, 64 ... Base (base plate) 29, 65 ... Heat receiving block 50 ... Elastic body (compression coil spring)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宜保 守哉 千葉県千葉市美浜区真砂５丁目20番７号 東芝パソコンシステム株式会社内 Ｆターム(参考） 5E322 AA01 AB04 BA01 BB03 FA05 5F036 AA01 BB06 BB21 BB35 BB37 BC09 BD21 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Moriya Gibo 5-20-7 Masago, Mihama-ku, Chiba-shi, Chiba F-term in Toshiba PC System Co., Ltd. BB37 BC09 BD21
Claims (10)
ートシンクを具備し、 このヒートシンクは、上記回路部品に近づいたり遠ざか
る方向に移動可能に浮動的に設置された受熱ブロックを
有し、この受熱ブロックは、常に弾性体を介して上記回
路部品に近づく方向に付勢されていることを特徴とする
冷却装置。1. A heat sink thermally connected to a circuit component that generates heat, the heat sink having a heat receiving block that is floatingly installed so as to be movable in a direction toward or away from the circuit component. A cooling device, wherein the heat receiving block is constantly urged in a direction approaching the circuit component via an elastic body.
ンクは、上記受熱ブロックを浮動的に支持するベースを
有し、このベースに上記受熱ブロックに冷却風を導くフ
ァンユニットが支持されていることを特徴とする冷却装
置。2. The heat sink according to claim 1, wherein the heat sink has a base for floatingly supporting the heat receiving block, and a fan unit for guiding cooling air to the heat receiving block is supported on the base. Characterized cooling device.
熱ブロックと、この受熱ブロックを上記回路部品に近づ
いたり遠ざかる方向に移動可能に浮動的に支持するベー
スと、上記受熱ブロックを回路部品に近づく方向に付勢
する弾性体と、を有するヒートシンクと；このヒートシ
ンクのベースに設置され、上記受熱ブロックに冷却風を
導くファンユニットと；を備えていることを特徴とする
冷却装置。3. A heat receiving block thermally connected to a heat-generating circuit component, a base for floatingly supporting the heat receiving block so as to be able to move toward and away from the circuit component, and a circuit component connecting the heat receiving block to the circuit component. A cooling device comprising: a heat sink having an elastic body biasing in a direction approaching the heat sink; and a fan unit installed on a base of the heat sink and guiding cooling air to the heat receiving block.
熱ブロックと回路部品との間に、熱伝導性を有するゴム
状弾性体からなる伝熱シートを介在させたことを特徴と
する冷却装置。4. The cooling device according to claim 1, wherein a heat transfer sheet made of a rubber-like elastic material having thermal conductivity is interposed between the heat receiving block and the circuit component. .
熱ブロックは、多数の放熱フィンを有していることを特
徴とする冷却装置。5. The cooling device according to claim 1, wherein the heat receiving block has a large number of radiating fins.
路部品は、BGA形の半導体パッケージであり、この半導
体パッケージは回路基板に実装されているとともに、こ
の回路基板は、上記半導体パッケージが実装された第１
の面と、この第１の面とは反対側に位置された第２の面
とを有し、この第２の面の上記半導体パッケージに対応
する位置に補強板を設置したことを特徴とする冷却装
置。6. The semiconductor device according to claim 1, wherein the circuit component is a BGA type semiconductor package, the semiconductor package is mounted on a circuit board, and the circuit board is mounted on the semiconductor package. The first
And a second surface opposite to the first surface, and a reinforcing plate is provided at a position corresponding to the semiconductor package on the second surface. Cooling system.
ンクのベースは、上記ファンユニットが設置されるファ
ン取り付け部を有し、このファン取り付け部と上記受熱
ブロックとは互いに並べて配置されていることを特徴と
する冷却装置。7. The heat sink according to claim 3, wherein the base of the heat sink has a fan mounting portion on which the fan unit is mounted, and the fan mounting portion and the heat receiving block are arranged side by side. Characterized cooling device.
ニットは、冷却風の吐出口を上記受熱ブロックに向けた
姿勢で上記ベースに支持されていることを特徴とする冷
却装置。8. The cooling device according to claim 7, wherein the fan unit is supported by the base with a cooling air discharge port facing the heat receiving block.
熱する回路部品と；上記筐体の内部に収容され、上記回
路部品に熱的に接続されたヒートシンクと；を具備し、 上記ヒートシンクは、上記回路部品に近づいたり遠ざか
る方向に移動可能に浮動的に設置された受熱ブロックを
有し、この受熱ブロックは、常に弾性体を介して上記回
路部品に近づく方向に付勢されていることを特徴とする
電子機器。9. A housing, a heat-generating circuit component housed inside the housing, and a heat sink housed inside the housing and thermally connected to the circuit component, The heat sink has a heat receiving block which is installed in a floating manner so as to be movable toward or away from the circuit component, and the heat receiving block is always urged in a direction approaching the circuit component via an elastic body. An electronic device characterized by being.
シンクは、上記受熱ブロックを浮動的に支持するベース
を有し、このベースに上記受熱ブロックに冷却風を導く
ファンユニットが支持されていることを特徴とする電子
機器。10. A heat sink according to claim 9, wherein said heat sink has a base for floatingly supporting said heat receiving block, and said base supports a fan unit for guiding cooling air to said heat receiving block. Electronic equipment characterized.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23070199A JP4270667B2 (en) | 1999-08-17 | 1999-08-17 | Circuit component cooling device and electronic device |
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|---|---|
| JP2001057490A true JP2001057490A (en) | 2001-02-27 |
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|---|---|---|---|
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