JP2003289189A

JP2003289189A - 電子機器

Info

Publication number: JP2003289189A
Application number: JP2002090424A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Kuno; 勝美久野; Kenji Hirohata; 賢治廣畑; Hideo Iwasaki; 秀夫岩崎; Noriyasu Kawamura; 法靖川村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2003-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】ドーターボードの表裏両面に半導体素子をそ
れぞれ備えかつ両半導体素子の発熱の放熱を効果的に行
うことのできる電子機器を提供する。【解決手段】電子部品を搭載した第１の基板１と前記
電子部品を搭載し前記第１の基板１と電気的に接続した
第２の基板５とを離隔して備えた電子機器において、前
記第２の基板５の表裏両面に取付けたそれぞれの半導体
素子２３Ａ、２３Ｂを、伝熱パス３３，４５を介してヒ
ートシンク２５，２７にそれぞれ接続した構成であり、
前記第２の基板５の表面に取付けた第１の半導体素子２
３Ａに伝熱パス３３を介して接続した第１のヒートシン
ク２５と、前記第２の基板５の裏面に取付けた第２の半
導体素子２３Ｂに伝熱パス４５を介して接続した第２の
ヒートシンク２７とを別個に設け、前記第１のヒートシ
ンク２５を、弾性支持機構３５を介して前記第１の基板
１又は第２の基板５に支持した構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，
ＲＡＭなどの基本電子部品を搭載したマザーボードと、
このマザーボードに電気的に接続したドーターボードと
を備えた電子機器に係り、さらに詳細には、前記ドータ
ーボードの表裏両面に半導体素子を備えて、両素子間の
伝送速度の高速化を図り、かつ両素子の冷却を効果的に
行うことのできる電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、マザーボード（第１の基板）とド
ーターボード（第２の基板）を備えた電子機器において
は、例えば図１４に示すごとき構成のものが知られてい
る。すなわち、電子部品（図示省略）を搭載した第１の
基板としてのマザーボード１と電子部品の１例として第
１，第２の半導体素子３Ａ、３Ｂを表面に取付けた第２
の基板としてのドーターボード５は複数の支柱（図示省
略）を介して適宜に離隔して設けてあって、上記マザー
ボード１とドーターボード５はコネクタ７を介して電気
的に接続してある。

【０００３】そして、前記第１，第２の半導体素子３
Ａ、３Ｂから発生した熱を放熱するために、前記マザー
ボード１には、複数の放熱フィン９を備えたヒートシン
ク１１が、前記ドーターボード５を覆うように取付けて
ある。前記第１，第２の半導体素子３Ａ、３Ｂの発熱を
前記ヒートシンク１１に伝達するために、上記第１，第
２の半導体素子３Ａ、３Ｂの厚さに対応するように屈曲
して前記第１，第２の半導体素子３Ａ、３Ｂの表面と面
接触したアルミニウム板１３が設けてある。

【０００４】上記アルミニウム板１３は複数の支柱１５
を介して前記ドーターボード５に支持されており、この
アルミニウム板１３と前記第１，第２の半導体素子３
Ａ、３Ｂとの間には、一般的な熱伝導用グリス（図示省
略）が介在してある。そして、前記アルミニウム板１３
から前記ヒートシンク１１へ熱伝達を効率よく行うため
に、前記アルミニウム板１３とヒートシンク１１との間
には、一般的な熱伝導シート１７が介在してある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のごとき従来の構
成においては、前記第１，第２の半導体素子３Ａ、３Ｂ
の上面の高さ位置のばらつきにより、アルミニウム板１
３との接触圧が過大になると、第１，第２の半導体素子
３Ａ、３Ｂの信頼性に悪影響を与えることがあるので、
前記第１，第２の半導体素子３Ａ、３Ｂの上面と前記ア
ルミニウム板１３との間には、製造誤差等を吸収し得る
間隙を設け、この間隙に熱伝導用グリスを介在する構成
が採用されている。

【０００６】上記構成においては、アルミニウム板１３
の熱伝導率に比較して前記熱伝導用グリスの熱伝導率が
低く、まして、熱伝導用グリスの塗布時に微小の気泡が
含まれることがあると、前記第１，第２の半導体素子３
Ａ、３Ｂの放熱効率がさらに低下するという問題があ
る。

【０００７】また、前記ヒートシンク１１をマザーボー
ド１に取付ける際、ヒートシンク１１とアルミニウム板
１３との間に熱伝導シート１７を介在して、製造誤差等
による過大な接触圧や過大な間隙を吸収する構成として
いるので、金属材料に比較して熱伝導率が低く、放熱性
能の向上を図る上において問題がある。

【０００８】さらに、第１，第２の半導体素子３Ａ、３
Ｂを接続する信号線の数が多くなると、ドーターボード
５上での信号線の引き回しが難しくなり、また第１，第
２の半導体素子３Ａ、３Ｂ間において信号線の平面的な
引き回し距離が長くなると、両素子３Ａ、３Ｂ間の伝送
速度のより高速化を図る上においてさらに改善が必要で
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述のごとき
従来の問題に鑑みてなされたもので、請求項１に係る発
明は、電子部品を搭載した第１の基板と前記電子部品を
搭載し前記第１の基板と電気的に接続した第２の基板と
を離隔して備えた電子機器において、前記第２の基板の
表面に取付けた第１の半導体素子及び前記第２の基板の
裏面に取り付けた第２の半導体素子を有し、前記第１の
半導体素子及び前記第２の半導体素子を伝熱パスを介し
てヒートシンクにそれぞれ接続した構成である。

【００１０】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
電子機器において、前記第１の半導体素子に伝熱パスを
介して接続した第１のヒートシンクと、前記第２の半導
体素子に伝熱パスを介して接続した第２のヒートシンク
とを別個に設け、前記第１のヒートシンクを、弾性支持
機構を介して前記第１の基板または第２の基板に支持し
た構成である。

【００１１】請求項３に係る発明は、請求項１に記載の
電子機器において、前記第１の半導体素子と前記第２の
半導体素子とを、それぞれ伝熱パスを介して前記第１の
基板に取付けた別個のヒートシンクにそれぞれ接続した
構成である。

【００１２】請求項４に係る発明は、請求項１に記載の
電子機器において、前記第１の半導体素子と前記第２の
半導体素子とを、それぞれ伝熱パスを介して共通のヒー
トシンクに接続した構成である。

【００１３】請求項５に係る発明は、請求項１に記載の
電子機器において、前記第１のヒートシンクと、前記第
２のヒートシンクとを、前記第１の基板を間にして互い
に反対側に配置してある構成である。

【００１４】請求項６に係る発明は、請求項１，２，
３，４又は５に記載の電子機器において、伝熱パスは、
ヒートパイプ又は炭素繊維或は半導体素子に直接接触し
たヒートシンクのフィンベースを備えている構成であ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について説明するに、前述した従来の構成と同一
機能を奏する構成部分には同一符号を付することとして
重複した説明は省略する。

【００１６】図１を参照するに、電子部品（図示省略）
を搭載した第１の基板としてのマザーボード１は、シャ
ーシ等の筐体壁面１９から突出した複数のボス等２１に
より撓みを生じ難いように支持されている。このマザー
ボード１には、電子部品（図示省略）を搭載した第２の
基板としてのドーターボード５が複数の支柱又は脚部材
（図示省略）を介し適宜に離隔して支持されている。そ
して、前記マザーボード１とドーターボード５は従来の
構成と同様にコネクタ７を介して電気的に接続してあ
る。

【００１７】前記ドーターボード５の表面中央部付近に
は、例えばマイクロプロセッサやチップセットあるいは
キャッシュメモリ等のごとき適宜の第１の半導体素子２
３Ａが取付けてあり、上記ドーターボード５の裏面には
第２の半導体素子２３Ｂが対向して取付けてある。

【００１８】したがって、第１，第２の半導体素子２３
Ａ，２３Ｂを複数の信号線（図示省略）によって接続す
るとき、前記ドーターボード５を貫通する配線でもって
接続することができる。したがって、前述した従来の構
成のごとくドーターボード５の上面に複数の半導体素子
を配置した構成に比較して、前記配線長を極めて短くす
ることができ、両素子２３Ａ，２３Ｂ間の伝送速度をよ
り高めることができるものである。

【００１９】前記第１，第２の半導体素子２３Ａ，２３
Ｂには、当該第１，第２の半導体素子２３Ａ，２３Ｂに
おいて発生した熱を放熱するために、第１，第２のヒー
トシンク２５，２７がそれぞれ接続してある。

【００２０】より詳細には、前記第１のヒートシンク２
５は、フィンベース２９に複数の放熱フィン３１を適宜
間隔に備えた構成であって、前記フィンベース２９が前
記第１の半導体素子２３Ａと対向した部分は、当該第１
の半導体素子２３Ａの表面（図１においての上面）と直
接面接触するように、下面を平面に形成した伝熱パス３
３が形成してある。

【００２１】図１において伝熱パス３３はヒートシンク
２５のフィンベース２９からの突起として図示されてい
るが、伝熱パス３３と半導体素子２３Ａが接触する面が
フィンベース２９の下面と同一あるいは窪んだ形状であ
ってもよい。また、伝熱パス３３は図１の実施形態に示
すようにフィンベース２９と一体に成形されていてもよ
いし、例えばアルミニウム合金で形成されたフィンベー
ス２９に銅合金製の伝熱パス３３が取り付けられた形態
とすることにより、ヒートシンク２５の大部分を軽いア
ルミニウム合金、半導体素子２３Ａ近傍の熱流束の大き
い、すなわち熱の流れが集中している部分にアルミニウ
ム合金よりも比重が大きいが熱伝導性の高い銅合金を用
い、ヒートシンク２５や伝熱パス３３で構成される放熱
構造の質量を大幅に増加させること無しに、放熱性能を
向上させることもできる。

【００２２】なお、上記第１の半導体素子２３Ａとヒー
トシンク２５の伝熱パス３３とが直接接触した面接触部
には、接触熱抵抗を低減するために、例えば熱伝導グリ
スを膜状に、または膜状の熱伝導シート、或はやわらか
い金属箔などの伝熱部材（図示省略）を配置することが
望ましい。この場合、前記伝熱パス３３と第１の半導体
素子２３Ａは直接面接触するものであるから、この面接
触部における微小間隙を埋めるように前記伝熱部材を配
置して、前記面接触部分の熱伝導率を大きくするもので
ある。

【００２３】前記第１のヒートシンク２５は、複数の弾
性支持機構３５を介して、前記ドーターボード５に対
し、図１において僅かに上下動可能、すなわちドーター
ボード５に対して接近離反する方向へ僅かに移動可能に
支持されており、かつ前記ドーターボード５に対する近
接距離を規制自在のリミッタ３７が前記フィンベース２
９の下面に取付けてある。

【００２４】前記ドーターボード５の１部分に応力が集
中すること及びドーターボード５の反り（湾曲）を抑制
するために、前記ドーターボード５の裏面には、図１
（Ｂ）に示すように環状のバックアッププレート３９が
配置してあり、このバックアッププレート３９によって
前記弾性支持機構３５を支持している。

【００２５】前記第２のヒートシンク２７は、前記第１
のヒートシンク２５の側方位置において、複数の弾性支
持機構３５を介して前記マザーボード１に支持されてい
る。この第２のヒートシンク２７におけるフィンベース
４１は前記第１のヒートシンク２５におけるフィンベー
ス２９より厚肉に形成してある。また、このフィンベー
ス２９に適宜間隔に備えた複数の放熱フィン４３の先端
部は、前記第１のヒートシンク２５における複数の放熱
フィン３１の先端部とほぼ同一レベルに設けてある。

【００２６】そして、前記第１，第２のヒートシンク２
５，２７における放熱フィン３１，４３のピッチをほぼ
等しく設け、この放熱フィン３１，４３部分を、図１に
おいて紙面に対して垂直方向に移動する空気流の同一面
積での圧力損失がほぼ同一となるように構成してある。
したがって、圧力損失の小さい方すなわち通風抵抗の小
さい一方のヒートシンクに空気の流れが片寄るようなこ
とがなく、第１，第２のヒートシンク２５，２７に対し
て空気の流れが均等的に得られるものである。

【００２７】前記第２の半導体素子２３Ｂでの発熱を第
２のヒートシンク２７において放熱するために、第２の
半導体素子２３Ｂと第２のヒートシンク２７との間に
は、第２の半導体素子２３Ｂの発熱を第２のヒートシン
ク２７へ伝達するための伝熱パス４５が設けてある。上
記伝熱パス４５を構成するために、本例においては、前
記第２の半導体素子２３Ｂの表面（図１においては下
面）に直接面接触した金属製の伝熱ブロック４７が設け
てあり、この伝熱ブロック４７と前記マザーボード１と
の間には、前記第２の半導体素子２３Ｂに対して過大な
接触圧となることなく前記伝熱ブロック４７の面接触を
保持するための、例えばゴム、スプリングなどのごとき
適宜の弾性体４９が設けてある。

【００２８】そして、前記伝熱ブロック４７から前記第
２のヒートシンク２７へ効率良く熱伝導を行うために、
前記伝熱ブロック４７と前記第２のヒートシンク２７の
フィンベース４１との間にはヒートパイプ等のごとき熱
伝導部材５１が適宜に掛け渡してある。すなわち、本例
においては、伝熱パス４５を構成するために、基端部を
伝熱ブロック４７に貫通固定したヒートパイプ５１の先
端部がヒートシンクのフィンベース４１に貫通固定して
ある。

【００２９】なお、前記第２の半導体素子２３Ｂと前記
伝熱ブロック４７との面接触部分にも、第１の半導体素
子２３Ａと前記伝熱パス３３との両接触部分同様に伝熱
部材が配置してある。

【００３０】前記構成において、第１，第２の半導体素
子２３Ａ，２３Ｂの動作によって発熱すると、第１，第
２の半導体素子２３Ａ，２３Ｂの発熱はそれぞれ第１，
第２のヒートシンク２５，２７に伝達され、第１，第２
のヒートシンク２５，２７において放熱されるので、第
２の基板としてのドーターボード５の表裏両面に設けた
第１，第２の半導体素子２３Ａ，２３Ｂを効果的に冷却
することができるものである。

【００３１】したがって、ドーターボード５の両面に第
１，第２の半導体素子２３Ａ，２３Ｂを設けた構成であ
っても、ドーターボード５の表裏両面の温度差を小さく
抑制することができ、ドーターボード５の表裏両面の温
度差に起因する反り等を抑制することができるものであ
る。すなわち、ドーターボード５の表裏両面に半導体素
子２３Ａ，２３Ｂを配置した構成であっても問題を生じ
るようなことがないものである。

【００３２】なお、図１より理解されるように、マザー
ボードがドーターボード５や第２のヒートシンク２７等
を支持することによって力を受ける部分は、筐体壁面１
９に設けた前記ボス２１によって支持してあるので、マ
ザーボード１の撓みや反り等を抑制することができるも
のである。

【００３３】前記ドーターボード５に対して前記第１の
ヒートシンク２５を支持する前記弾性支持機構３５の構
成としては、図２に示すごとき構成とすることが望まし
い。

【００３４】すなわち、第１のヒートシンク２５におけ
るフィンベース２９に備えた複数の位置決めピン２９Ｐ
を、ドーターボード５に設けた複数の位置決め孔５Ｈに
移動可能に嵌入して、ドーターボード５とフィンベース
２９との位置的関係を一定に保持する。そして、前記フ
ィンベース２９の表面（放熱フィン３１側の面）に配置
した円筒形状の第１規制部材５３及び前記フィンベース
２９を相対的に移動自在に貫通した規制ピン５５の先端
部を、前記ドーターボード５と前記フィンベース２９と
の間に配置した円筒形状の第２規制部材５７及びドータ
ーボード５を貫通して前記バックアッププレート３９に
設けた螺子孔３９Ｓに螺着固定する。

【００３５】この際、前記規制ピン５５の頭部５５Ｈと
前記第１規制部材５３との間に微小クリアランスＣＬ１
を保持し、また、第２の規制部材５７と前記フィンベー
ス２９との間に微小クリアランスＣＬ２を保持した状態
に、前記規制ピン５５に備えたフランジ５５Ｆによって
前記第２規制部材５７を前記ドーターボード５に固定す
る。そして、前記規制ピン５５の頭部５５Ｈと第１規制
部材５３の底部との間に、例えばコイルスプリング等の
ごとき適宜の弾性部材５９を弾装して設ける。

【００３６】上記弾性部材５９は、前記フィンベース２
９を前記ドーターボード５方向へ押圧付勢して、前記第
１の半導体素子２３Ａとフィンベース２９の伝熱パス３
３との面接触を保持するように作用する。前記弾性部材
５９の付勢力に起因する第１の半導体素子２３Ａと前記
伝熱パス３３との接触圧は、前記第１の半導体素子２３
Ａに悪影響を与えることのない適正の接触圧に保持され
ている。

【００３７】そして、前記規制ピン５５の頭部５５Ｈと
第１規制部材５３との間の微小クリアランスＣＬ１及び
フィンベース２９と第２の規制部材５７との間の微小ク
リアランスＣＬ２は、前記ドーターボード５に対して前
記フィンベース２９が相対的に接近離反する方向へ振動
的、衝撃的に移動したようなときに、前記フィンベース
２９の相対的な移動を規制して、前記第１の半導体素子
２３Ａと前記伝熱パス３３との接触圧が過大になって前
記第１の半導体素子２３Ａに悪影響を与えることのない
ような微小クリアランスに保持されている。

【００３８】ところで、前述したように、第１ヒートシ
ンク２５におけるフィンベース２９の中央部に設けた伝
熱パス３３が第１の半導体素子２３Ａに直接接触して押
圧し、前記構成の弾性支持機構３５によって前記フィン
ベース２９を支持すると、図３に示すように、前記ドー
ターボード５の中央部を下方向へ押圧し、ドーターボー
ド５の周縁部の複数個所を上方向に引張る態様となり、
前記ドーターボード５に、図３（Ｂ）に示すように反り
を生じる傾向にある。

【００３９】そこで、前記ドーターボード５の反りを規
制し抑制するために、前記複数の弾性支持機構３５に対
応して前記フィンベース２９に反り規制部材６１が設け
てある。

【００４０】より詳細には、図４に示すように、前記弾
性支持機構３５に近接してフィンベース２９に係合孔６
３が形成してあり、この係合孔６３には、ピン状の反り
規制部材６１が嵌入固定してある。上記反り規制部材６
１を前記係合孔６３に嵌入固定するに際しては、前記係
合孔６３に反り規制部材６１の基部を嵌入し、上記反り
規制部材６１の先端部を前記ドーターボード５に当接し
た状態において、係合孔６３内に樹脂製の充填材６５又
は接着剤を充填して前記反り規制部材６１を係合孔６３
に嵌入固定する。

【００４１】前記充填材６５が硬化するとき、充填材６
５の体積が僅かに減少するので、係合孔６３に反り規制
部材６１を嵌入固定したときには、上記反り規制部材６
１の端面とドーターボード５との間に微小間隙が生じる
ことになる。したがって、ドーターボード５とフィンベ
ース２９との相対的な僅かな接近移動が可能な状態にあ
り、前記第１の半導体素子２３Ａとフィンベース２９の
伝熱パス３３との面接触は適正に保持されているもので
ある。

【００４２】なお、上記反り規制部材６１は係合孔６３
に対して位置調節可能に螺入する構成とすることや、前
記フィンベース２９に一体成形した構成とすることも可
能である。また、前記反り規制部材６１と前記リミッタ
３７とを兼用した構成とすることも可能である。

【００４３】図５は第２の実施の形態の主要部分を示す
もので、この第２の実施の形態においては、第１のヒー
トシンク２５におけるフィンベース２９の周縁部付近に
設けたＬ字形状の脚部６７を、複数の弾性支持機構３５
を介してマザーボード１によって支持した構成である。

【００４４】なお、前述した実施の形態と同一機能を奏
する構成部分には同一符合を付することとして重複した
説明は省略する。

【００４５】前記第２の実施の形態においては、前記脚
部６７に対応する部分をボス２１によって支持すること
ができるので、マザーボード１の反りや撓みを抑制して
ドーターボード５に作用する負荷を軽減でき、ヒートシ
ンク２５の負荷によるドーターボード５の反り等をなく
すことができるものである。

【００４６】図６は、本発明の第３の実施の形態の主要
部分のみを示すものである。この第３の実施の形態にお
いて、前述した実施の形態と同一機能を奏する部分には
同一符号を付することとして重複した説明は省略する。

【００４７】この第３の実施の形態においては、第２の
ヒートシンク２７を第１のヒートシンク２５の両側方に
配置した構成であり、かつ第２の半導体素子２３Ｂに面
接触した伝熱ブロック４７と両側の第２のヒートシンク
２７との間にそれぞれヒートパイプ等の熱伝導部材５１
を掛け渡した構成である。そしてマザーボード１の裏面
の必要箇所にバックアッププレート６９を配置してマザ
ーボード１の補強を行った構成である。

【００４８】この第３の実施の形態によれば、第２のヒ
ートシンク２７が２分割した構成であることにより、伝
熱を行うためのヒートパイプ５１を細くすることがで
き、延いては伝熱ブロック４７及び第２ヒートシンク２
７におけるフィンベース４１をより薄くすることがで
き、全体的構成の薄型化を図ることができるものであ
る。

【００４９】図７は、本発明の第４の実施の形態を示す
もので、この実施の形態においては、第２のヒートシン
ク２７を止めねじ等の固定具７１によってマザーボード
１に固定し、かつ前記伝熱ブロック４７と第２ヒートシ
ンク２７のフィンベース４１とを、伝熱パス４５として
炭素繊維でできた薄い板状あるいは布状の熱伝導部材を
用いて接続した構成であり、その他の構成は前述した実
施の形態と同様の構成である。

【００５０】上記構成においては伝熱パス４５の熱伝導
部材を薄くかつ柔軟性を有する構成とすることができる
ので、例えばマザーボード１やドーターボード５に適宜
の部品７３が取りつけてある場合であっても、上記部品
７３を回避して伝熱パス４５を配置することができる。
また、第２ヒートシンク２７をマザーボード１に一体的
に固定できることとなり、取付け構成の信頼性の向上を
図ることができるものである。

【００５１】図８は本発明の第５の実施の形態の主要部
分を示すもので、この第５の実施の形態においては、前
記伝熱ブロック４７と同様の構成の伝熱ブロック７５を
第１の半導体素子２３Ａの表面に面接触してある。そし
て、上記面接触を保持するために、ドーターボード５に
立設した複数の支柱７７に支持された板バネ等のごとき
弾性部材７９によって前記伝熱ブロック７５を第１の半
導体素子２３Ａの方向へ押圧付勢してある。

【００５２】さらに、前記マザーボード１に固定したブ
ラケット８１と前記伝熱ブロック７５との間に例えばヒ
ートパイプ等のごとき熱伝導部材８３が掛け渡したあ
り、かつこの熱伝導部材８３には複数の放熱フィン８５
が適宜に設けられている。

【００５３】上記構成によれば第１，第２のヒートシン
クがドーターボード５の両側方に配置される構成であっ
て全体的構成の薄型化を図ることができる。

【００５４】図９は第５の実施の形態を示すもので、こ
の第５の実施の形態は、図８に示した第４の実施形態の
変更例であって、第２の半導体素子２３Ｂに面接触した
伝熱ブロック４７に相当する伝熱ブロック８７を大型化
して立上り部８７Ａの部分でもって前記熱伝導部材８３
を支持し、かつ前記放熱フィン８５に伝熱する構成とし
たものである。

【００５５】この第５の実施の形態においては、前記立
上り部８７Ａを支点として前記熱伝導部材８３が撓み得
る構成であり、第１，第２の半導体素子２３Ａ，２３Ｂ
の厚さに製造誤差等による変化がある場合であっても容
易に対応反応である。また第１，第２の半導体素子２３
Ａ，２３Ｂの発熱の放熱を行うためのヒートシンクを共
通化でき、構成の簡素化を図ることができるものであ
る。

【００５６】図１０は第６の実施形態を示すもので、こ
の第６の実施の形態においては、第１のヒートシンク２
５と同様構成の第２のヒートシンク８９を前記マザーボ
ード１を間にして第１ヒートシンク２７の反対側に配置
し、バックアッププレート９１及び前記弾性支持機構３
５に準じた弾性支持機構９３を介してマザーボード１に
前記ヒートシンク９１が支持されている。

【００５７】そして、前記ヒートシンク８９において複
数の放熱フィン９５を備えたフィンベース９７の中央部
に突出して備えた伝熱パス９９が前記マザーボード１に
形成した穴１Ｈを貫通して前記第２の半導体素子２３Ｂ
の表面に直接面接触してある。

【００５８】この構成によれば、第１，第２の半導体素
子２３Ａ，２３Ｂにそれぞれヒートシンクに形成した伝
熱パス３３，９９の部分が直接面接触してあるので、伝
熱距離が短くなり、第１，第２の半導体素子２３Ａ，２
３Ｂの発熱を効率良く伝達して放熱することができるも
のである。

【００５９】図１１は第７の実施の形態を示すもので、
図１０に示した第６の実施形態の変更例を示すものであ
る。すなわち、この実施の形態においては、マザーボー
ド１から垂設したガイドピン１０１によって下側の第２
のヒートシンク８９を上下動自在に案内し、かつ上記ガ
イドピン１０１に備えたコイルスプリングのごとき弾性
部材１０３によって下側の第２のヒートシンク８９を上
方向へ付熱して弾性支持している。

【００６０】そして、前記マザーボード１を貫通して下
側のヒートシンク８９のフィンベース９７に立設したガ
イドピン１０５によって上側の第１のヒートシンク２５
を上下動可能に支持し、かつ上記ガイドピン１０５に備
えたコイルスプリングのごとき弾性部材１０７によって
下方向へ付勢して支持している。

【００６１】上記構成によれば、上下の第１，第２の半
導体素子２３Ａ，２３Ｂは上下の弾性部材１０３，１０
７の付勢力により上下の第１，第２のヒートシンク２
５，８７によって挟まれた態様となる。したがって、第
１，第２の半導体素子２３Ａ，２３Ｂの製造誤差等によ
って厚さが変化する場合であっても容易に対応すること
ができ、適性の接触圧に保持できるものである。

【００６２】図１２は第８の実施の形態を示すもので、
第２の半導体素子２３Ｂに面接触した板状の伝熱パス部
材１０９の周縁部とドーターボード５との間及びドータ
ーボード５の周縁部と上側の第１のヒートシンク２５の
フィンベース２９との間に熱伝導シート１１１を介在し
て設けた構成である。

【００６３】この構成においては、第１の半導体素子２
３Ａの発熱はフィンベース２９へ直接伝達され、第２の
半導体素子２３Ｂの発熱は、伝熱パス部材１０９、熱伝
導シト１１１、ドーターボード５の周縁部及び熱伝導シ
ート１１１を介して前記フィンベース２９へ伝達される
ものである。

【００６４】図１３は放熱フィンの構成を示すもので、
図１３（Ａ）は、フィンベース１１３に対してコルゲー
トフィンのように波型のフィン板１１５をロー付けした
構成であり、図１３（Ｂ）は、フィンベース１１３の表
面に形成した係合溝１１７にフィン板１１９を係合して
カシメ等によって一体的に固定したものである。すなわ
ちヒートシンクに用いる放熱フィンの構成としては種々
の構成を採用可能である。

【００６５】

【発明の効果】以上のごとき説明より理解されるよう
に、本発明によれば、ドーターボードの表裏両面にそれ
ぞれ半導体素子を取付けて、両半導体素子の発熱を効果
的に放熱することができる。したがって、ドーターボー
ドの表裏両面に半導体素子を取付けた場合であってもド
ーターボードの表裏両面の温度差に起因する反り等を抑
制することができる。すなわち、ドーターボードの表裏
両面に半導体素子を配置しても問題がないものである。

【００６６】よって、複数の半導体素子がドーターボー
ドの一面に配置してある場合に比較して信号線の距離を
短くすることができ、伝送速度のより高速化を図ること
ができ、前述したごとき従来の問題を解消し得るもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電子機器の構
成を概略的に示した説明図である。

【図２】弾性支持機構の構成を示す説明図である。

【図３】ドーターボードの反り発生の１例の説明図であ
る。

【図４】反り規制部材の構成を示す説明図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態を示す概略的な説明
図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態を示す概略的な説明
図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態を示す概略的な説明
図である。

【図８】本発明の第５の実施の形態を示す概略的な説明
図である。

【図９】本発明の第６の実施の形態を示す概略的な説明
図である。

【図１０】本発明の第７の実施の形態を示す概略的な説
明図である。

【図１１】本発明の第８の実施の形態を示す概略的な説
明図である。

【図１２】本発明の第９の実施の形態を示す概略的な説
明図である。

【図１３】放熱フィンの説明図である。

【図１４】従来の構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１…マザーボード（第１の基板）５…ドーターボード（第２の基板）５Ｈ…位置決め孔７…コネクタ２３Ａ…第１の半導体素子２３Ｂ…第２の半導体素子２５…第１のヒートシンク２７…第２のヒートシンク２９…フィンベース２９Ｐ…位置決めピン３１…放熱フィン３３…伝熱パス３５…弾性支持機構４１…フィンベース４３…放熱フィン４５…伝熱パス４７…伝熱ブロック５１…熱伝導部材（ヒートパイプ）５３…第１規制部材５５…規制ピン５５Ｆ…フランジ５５Ｈ…頭部５７…第２規制部材６１…反り規制部材７５…伝熱ブロック８３…熱伝導部材（ヒートパイプ）８７…伝熱ブロック８７Ａ…立上り部８９…第２のヒートシンク９３…弾性支持機構９５…放熱フィン９７…フィンベース９９…伝熱パス１０９…伝熱パス部材

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 23/40 Ｈ０１Ｌ 23/36 Ｄ 23/427 Ｚ 23/46 Ｂ (72)発明者岩崎秀夫神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者川村法靖神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内Ｆターム(参考） 5E322 AA01 AB04 AB07 AB09 DB10 FA04 5F036 AA01 BA23 BB05 BB60 BC33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子部品を搭載した第１の基板と前記電
子部品を搭載し前記第１の基板と電気的に接続した第２
の基板とを離隔して備えた電子機器において、前記第２
の基板の表面に取付けた第１の半導体素子及び前記第２
の基板の裏面に取り付けた第２の半導体素子を有し、前
記第１の半導体素子及び前記第２の半導体素子を伝熱パ
スを介してヒートシンクにそれぞれ接続した構成である
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、前
記第１の半導体素子に伝熱パスを介して接続した第１の
ヒートシンクと、前記第２の半導体素子に伝熱パスを介
して接続した第２のヒートシンクとを別個に設け、前記
第１のヒートシンクを、弾性支持機構を介して前記第１
の基板または第２の基板に支持した構成であることを特
徴とする電子機器。
【請求項３】請求項１に記載の電子機器において、前
記第１の半導体素子と前記第２の半導体素子とを、それ
ぞれ伝熱パスを介して前記第１の基板に取付けた別個の
ヒートシンクにそれぞれ接続した構成であることを特徴
とする電子機器。
【請求項４】請求項１に記載の電子機器において、前
記第１の半導体素子と前記第２の半導体素子とを、それ
ぞれ伝熱パスを介して共通のヒートシンクに接続した構
成であることを特徴とする電子機器。
【請求項５】請求項１に記載の電子機器において、前
記第１のヒートシンクと、前記第２のヒートシンクと
を、前記第１の基板を間にして互いに反対側に配置して
あることを特徴とする電子機器。
【請求項６】請求項１，２，３，４又は５に記載の電
子機器において、伝熱パスは、ヒートパイプ又は炭素繊
維或は半導体素子に直接接触したヒートシンクのフィン
ベースであることを特徴とする電子機器。