JP2020126410A - 電子機器の製造方法及び回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】製造作業の煩雑化を防止すること。【解決手段】本体筐体２の内部に、ファンユニット２０と、ファンユニット２０に対応する部位に収容切欠１１が設けられた回路基板１０とを備える電子機器の製造方法であって、収容切欠１１を橋渡しするようにファンユニット２０を回路基板１０に取り付けた後、ファンユニット２０が取り付けられた回路基板１０を本体筐体２に収容するようにしている。【選択図】図４

Description

本発明は、電子機器の製造方法及び回路基板に関する。

ノートブック型パーソナルコンピュータ（ノート型ＰＣ）のような電子機器においては、薄型化の要求に対応するため、回路基板（リジッド基板）に設けた収容切欠に対応する位置にファンユニット等の冷却装置を設けるようにしたものが提供されている。こうした電子機器では、本体筐体としてファンユニットの板厚を収容できるものを用意すれば良いため、薄型化を図ることが可能となる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−２２７００号公報

ところで、上述したノート型ＰＣ等の電子機器では、バッテリの大容量化に伴って回路基板の狭幅化が要求される場合がある。また、汎用性や拡張性を考慮した電子機器では、バッテリの大容量化とともに、本体筐体の左右に入出力ポート等のインターフェース部が必要となる場合もある。こうした様々な要求に対応した電子機器においては、例えば狭幅化した回路基板の中央部分に冷却装置を配置するための収容切欠が設けられると、全幅に対する収容切欠の割合が大きくなるため、収容切欠の周囲においては回路基板の強度を十分に確保することが困難となる。このため、こうした回路基板において所望の機能を確保するには、収容切欠の両側を支持しなければならない等、取り扱い上の条件や制限を課す必要が生じ、適用する電子機器の製造作業を煩雑化する要因となり得る。

本発明は、上記実情に鑑みて、製造作業の煩雑化を防止することのできる電子機器の製造方法及び回路基板を提供することを目的とする。

本発明の第１態様に係る電子機器の製造方法は、本体筐体の内部に、冷却装置と、前記冷却装置に対応する部位に収容切欠が設けられた回路基板とを備える電子機器の製造方法であって、前記収容切欠を橋渡しするように前記冷却装置を前記回路基板に取り付ける第１の工程と、前記冷却装置が取り付けられた前記回路基板を前記本体筐体に収容する第２の工程とを含むことを特徴とする。

このような構成によれば、回路基板の収容切欠が予め冷却装置によって橋渡しされるため、回路基板の強度が向上した状態となる。従って、第２の工程においては、回路基板を取り扱う際の条件や制限を課す必要がなくなり、製造作業が煩雑化する事態を防止することができるようになる。

また、本発明の第２態様に係る回路基板は、一辺に開口するように収容切欠が形成され、前記収容切欠を橋渡しするように冷却装置が取り付けられていることを特徴とする。

このような構成によれば、収容切欠を橋渡しする冷却装置によって十分に強度を確保することができる。従って、取り扱う際に制限や条件を課す必要がなくなり、製造作業が煩雑化する事態を防止することができるようになる。

これらの発明において、冷却装置としては、ファンケースの内部に冷却ファンを配設したファンユニットであっても良いし、さらにファンユニットに加えて発熱部品の熱を放出するヒートパイプを備えたものであっても良い。ファンユニットに加えてヒートパイプが収容切欠を橋渡しするように設けられた場合には、回路基板の取り扱い強度を一層向上することができる。

回路基板としては、収容切欠を挟んで両側に位置する部分にそれぞれインターフェース部が設けられていても良い。この場合、収容切欠の両側部分が回路基板によって接続されるため、それぞれのインターフェース部に対して別個の配線が不要であり、製造作業の容易化を図ることができる。

前記収容切欠に隣接する狭幅部分には、部品実装面に補強部材が取り付けられていることが好ましい。これにより、回路基板の取付強度を一層向上することができる。

本発明によれば、回路基板の収容切欠が予め冷却装置によって橋渡しされるため、回路基板の強度が向上した状態となる。従って、第２の工程においては、回路基板を取り扱う際の条件や制限を課す必要がなくなり、製造作業が煩雑化する事態を防止することができるようになる。

図１は、本発明の実施の形態である回路基板を備えた電子機器を上方から示す斜視図である。 図２は、図１に示した電子機器の本体筐体に収容される回路基板及びバッテリのレイアウトを示す平面図である。 図３は、図１に示した電子機器の要部を拡大した断面図である。 図４は、図１に示した電子機器の製造工程を順に示すもので、（ａ）は本体筐体に収容される回路基板単体の斜視図、（ｂ）は回路基板にファンユニットを取り付けた状態の斜視図、（ｃ）は回路基板にファンユニット及びヒートパイプを取り付けた後、本体筐体に収容する直前の状態を示す斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明に係る電子機器の製造方法及び回路基板の好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態である回路基板を備えた電子機器を示すものである。ここで例示する電子機器は、キーボード装置１を設けた本体筐体２と、ディスプレイ３を設けたディスプレイ筐体４とをヒンジ５によって開閉可能に連結したクラムシェル式のノートブック型パーソナルコンピュータ（以下、ノート型ＰＣという）である。以下においては便宜上、ユーザが使用する状態をノート型ＰＣの基準とし、手前側を前、奥側を後、板厚方向を上下、幅方向を左右と称して説明することとする。つまり、実施の形態のノート型ＰＣでは、本体筐体２の後方部上面にキーボード装置１が設けられ、本体筐体２の後縁部とディスプレイ筐体４の下縁部とがヒンジ５によって連結されていることになる。

図２は、図１に示したノート型ＰＣにおける本体筐体２の内部を概念的に示したものである。このノート型ＰＣでは、本体筐体２の内部において前方部分にバッテリ６が収容してあり、後方部分に回路基板１０が収容してある。図からも明らかなように、バッテリ６及び回路基板１０は、それぞれ前後方向に沿った寸法よりも左右方向に沿った寸法が大きな横長矩形状を成すもので、左右方向に沿った寸法が本体筐体２のほぼ全域を占めるように構成してある。

回路基板１０は、硬質の絶縁性樹脂によって成形された薄板に回路パターンが設けられた、いわゆるリジッド基板と称されるものである。本実施の形態では、回路基板１０の中央部分に収容切欠１１が設けてあるとともに、収容切欠１１を挟んで両側となる縁部にそれぞれコネクタ１２が実装してある。収容切欠１１は、前方部が湾曲した略Ｕ字状を成すもので、後方部が回路基板１０の後縁１０ａに開口している。コネクタ１２は、外部機器とのインターフェース部となるものである。図には明示していないが、本体筐体２の左右に位置する側壁部には、コネクタ１２に対応する部位に開口が設けてある。従って、それぞれのコネクタ１２に対しては、側壁部の開口を介して外部機器を接続することが可能である。

また、本体筐体２の内部には、冷却装置として、ファンユニット２０及びヒートパイプ３０が設けてある。ファンユニット２０は、図には明示していないが、ファンケース２１の内部に冷却ファン２２を回転可能に配設したものである。このファンユニット２０は、冷却ファン２２の回転により、例えばファンケース２１の上面に設けた吸気口から周囲の空気をファンケース２１の内部に吸引するとともに、ファンケース２１の一側面に設けた排気口２１ａからファンケース２１の内部の空気を外部に排出するものである。実施の形態の本体筐体２には、ファンケース２１の排気口２１ａが後方に向いた状態で回路基板１０の収容切欠１１に対応する部位にファンユニット２０が配設してある。ファンケース２１は、例えば樹脂によって成形した直方体状を成すもので、上下に沿った寸法が回路基板１０の板厚よりも大きく構成してある。図３に示すように、このファンケース２１は、本体筐体２に設けたボス部２ａによってその内部に位置決め保持されている。

ヒートパイプ３０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等の発熱部品７の冷却を行うための熱輸送管であり、例えば銅等の導電性の良好な金属によって成形してある。このヒートパイプ３０は、一方の端部が発熱部品７に接続してあり、他方の端部がファンケース２１の排気口２１ａに対向して位置するように設けてある。

ここで、上述したように、本体筐体２の後方部分にのみ回路基板１０が設けられ、かつこの回路基板１０の中央部分に収容切欠１１が設けられたノート型ＰＣにあっては、収容切欠１１よりも前方側に位置する狭幅部分１０Ａに十分な強度を確保することが困難となる。従って、狭幅部分１０Ａに応力が集中しないようにするには、回路基板１０の両側を把持するように取り扱わなければならない等、取り扱い上の条件や制限を課す必要が生じることになり、適用するノート型ＰＣの製造作業を煩雑化する要因となり得る。

このため、実施の形態の回路基板１０には、狭幅部分１０Ａに補強部材４０が取り付けてある。補強部材４０は、ステンレス鋼板や亜鉛鋼板等の金属製の厚板であり、左右方向に沿って横長となる矩形状を成している。この補強部材４０は、回路基板１０に設けられた部品実装用ｐａｄ（図示せず）にハンダ付けすることにより、回路基板１０の前縁１０ｂに沿った姿勢で取り付けてある。補強部材４０の端部は、狭幅部分１０Ａにおいてもっとも幅の狭い部分を挟んで両側に位置している。本実施の形態では、左右方向に沿った寸法が収容切欠１１の左右方向に沿った最大幅よりも小さい補強部材４０を適用しているが、収容切欠１１の最大幅よりも大きな寸法を有する補強部材４０を取り付けるようにしても良い。

また、ノート型ＰＣの製造作業を行う場合には、図４（ａ）〜図４（ｃ）に順次示すように、予め収容切欠１１を橋渡しするように回路基板１０にファンユニット２０及びヒートパイプ３０を取り付ける作業を行い、これらファンユニット２０及びヒートパイプ３０を取り付けた状態で本体筐体２への収容作業を行うようにしている。より具体的に説明すると、図４（ｂ）に示すように、ファンケース２１の左右両側壁にケース取付片２３を一体に成形し、回路基板１０において収容切欠１１の両側に位置する部分に、ケース取付片２３を介してファンケース２１を取り付けるようにしている。また、ヒートパイプ３０においてファンケース２１の両側となる部分にそれぞれパイプ取付片３１を固定し、回路基板１０において収容切欠１１の両側に位置する部分に、パイプ取付片３１を介してヒートパイプ３０を取り付けるようにしている（第１の工程）。

このように狭幅部分１０Ａに補強部材４０が取り付けられ、さらには、収容切欠１１を橋渡しするようにファンユニット２０及びヒートパイプ３０が取り付けられた回路基板１０によれば、回路基板１０の強度を十分に確保することが可能となる。従って、回路基板１０の取り扱いに条件や制限を課す必要がなくなり、図４（ｃ）に示すように、本体筐体２に回路基板１０を収容する作業を容易化することができ（第２の工程）、ノート型ＰＣの製造作業が煩雑化する事態を防止することが可能となる。

なお、上述した実施の形態では、ノート型ＰＣを例示しているが、必ずしもノート型ＰＣに限らず、その他の電子機器にも適用することが可能である。また、回路基板の狭幅部分に対して補強部材を取り付けるようにしているが、必ずしも補強部材は取り付ける必要はない。さらに冷却装置として、ファンユニット及びヒートパイプを備えたものを例示しているが、少なくともファンユニットを備えていれば良い。

また、上述した実施の形態では、回路基板１０の後縁１０ａに開口するように収容切欠１１が設けられているが、収容切欠は必ずしも後縁に開口している必要はない。さらに収容切欠１１を挟んで両側となる部分にそれぞれインターフェース部となるコネクタ１２が設けられた回路基板１０を例示しているが、必ずしもコネクタが設けられている必要はない。

２ 本体筐体
７ 発熱部品
１０ 回路基板
１０Ａ 狭幅部分
１０ａ 後縁
１０ｂ 前縁
１１ 収容切欠
１２ コネクタ
２０ ファンユニット
２１ ファンケース
２１ａ 排気口
２２ 冷却ファン
２３ ケース取付片
３０ ヒートパイプ
３１ パイプ取付片
４０ 補強部材

Claims (8)

1. 本体筐体の内部に、冷却装置と、前記冷却装置に対応する部位に収容切欠が設けられた回路基板とを備える電子機器の製造方法であって、
   前記収容切欠を橋渡しするように前記冷却装置を前記回路基板に取り付ける第１の工程と、
   前記冷却装置が取り付けられた前記回路基板を前記本体筐体に収容する第２の工程と
   を含むことを特徴とする電子機器の製造方法。
2. 前記冷却装置は、ファンケースの内部に冷却ファンを配設したファンユニットを備え、
   前記第１の工程では、前記収容切欠を橋渡しするように前記ファンケースを前記回路基板に実装することを特徴とする請求項１に記載の電子機器の製造方法。
3. 前記冷却装置は、発熱部品の熱を放出するヒートパイプを備え、
   前記第１の工程では、前記収容切欠を橋渡しするように前記ヒートパイプを前記回路基板に実装することを特徴とする請求項２に記載の電子機器の製造方法。
4. 一辺に開口するように収容切欠が形成され、前記収容切欠を橋渡しするように冷却装置が取り付けられていることを特徴とする回路基板。
5. 前記冷却装置は、ファンケースの内部に冷却ファンを配設したファンユニットを備え、
   前記収容切欠を橋渡しするように前記ファンケースが取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載の回路基板。
6. 前記冷却装置は、発熱部品の熱を放出するヒートパイプを備え、
   前記収容切欠を橋渡しするようにヒートパイプが取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載の回路基板。
7. 前記収容切欠を挟んで両側に位置する部分にそれぞれインターフェース部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の回路基板。
8. 前記収容切欠に隣接する狭幅部分には、部品実装面に補強部材が取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載の回路基板。

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