JP2021039958A - 電子機器の内部構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】電子部品で生じた熱を広範囲に拡散させ、複数の回路ブロックを有する、放熱性に優れた電子機器の内部構造の提供。【解決手段】発熱性の電子部品である第1電子部品、および、熱伝導性を有する第1構成部品のうち少なくとも一方を有する第1基板と、発熱性の電子部品である第2電子部品、および、熱伝導性を有する第2構成部品のうち少なくとも一方を有する第2基板と、内部空間を有する面状の筐体と、前記内部空間内に配置されたウィックと、前記内部空間内に封入された作動媒体とを有して成るベーパーチャンバーとを有して成る電子機器の内部構造であって、前記第1基板、前記ベーパーチャンバー、および前記第2基板は、この順に積層されて積層ユニットを構成し、前記第1電子部品および前記第1構成部品のうち少なくとも1つは前記ベーパーチャンバーに熱的に接続されており、前記第2電子部品および前記第2構成部品のうち少なくとも1つは前記ベーパーチャンバーに熱的に接続されている、電子機器の内部構造。【選択図】図1
Description
本発明は、電子機器の内部構造に関する。
近年、半導体素子等の発熱素子を用いた様々な電子機器において、高性能化や小型化が進み、それに伴い、電子機器の発熱密度が増大している。一般に、所定の温度を超えると、電子機器内の半導体素子等の各種素子、電池等は、その性能の維持が困難になるだけではなく、場合によっては、破損することもあり得る。従って、適切な温度管理が必要であり、発熱素子で生じた熱を効率的に放出し、冷却する技術が求められている。
従来、図11に示されるにように、電子機器には、シールドケースで区切られた複数の回路ブロックが存在し得、各回路ブロックで生じた熱は、グラファイトシート等を介してシャーシ板金に放熱されている(例えば、特許文献1の図15等)。
図11に示されるような従来の構造101では、基板102上の発熱素子103で生じた熱は、シールド104およびグラファイトシート105等を介してシャーシ板金106に伝わり放熱されるが、一般的にシャーシ板金はアルミニウム製であることから、熱伝導率が比較的低い。従って、各回路ブロック107(具体的には発熱素子103)から生じる熱をシャーシ板金106全体に拡散させることは困難である。つまり、複数の回路ブロックを同一の領域に集中して配置した場合、熱をシャーシ板金106全体に拡散させて放熱させることができない。そのため、各回路ブロックは面方向に配置せざるを得なくなり、シャーシ板金は大きな面積が必要となる。これは小型化の観点から不利である。
従って、本発明の目的は、電子部品で生じた熱を広範囲に拡散させ、複数の回路ブロックを有する、放熱性に優れた電子機器の内部構造を提供することにある。
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、シャーシ板金の代わりにベーパーチャンバーを用いることにより、電子部品から生じた熱を広範囲に拡散させることができ、従来面方向に配置していた回路ブロックを、積層方向に配置することができることを見出し、本発明に至った。
本発明の第1の要旨によれば、
発熱性の電子部品である第1電子部品、および、熱伝導性を有する第1構成部品のうち少なくとも一方を有する第1基板と、
発熱性の電子部品である第2電子部品、および、熱伝導性を有する第2構成部品のうち少なくとも一方を有する第2基板と、
内部空間を有する面状の筐体と、前記内部空間内に配置されたウィックと、前記内部空間内に封入された作動媒体とを有して成るベーパーチャンバーと
を有して成る電子機器の内部構造であって、
前記第1基板、前記ベーパーチャンバー、および前記第2基板は、この順に積層されて積層ユニットを構成し、
前記第1電子部品および前記第1構成部品のうち少なくとも1つは前記ベーパーチャンバーに熱的に接続されており、
前記第2電子部品および前記第2構成部品のうち少なくとも1つは前記ベーパーチャンバーに熱的に接続されている、
電子機器の内部構造が提供される。
発熱性の電子部品である第1電子部品、および、熱伝導性を有する第1構成部品のうち少なくとも一方を有する第1基板と、
発熱性の電子部品である第2電子部品、および、熱伝導性を有する第2構成部品のうち少なくとも一方を有する第2基板と、
内部空間を有する面状の筐体と、前記内部空間内に配置されたウィックと、前記内部空間内に封入された作動媒体とを有して成るベーパーチャンバーと
を有して成る電子機器の内部構造であって、
前記第1基板、前記ベーパーチャンバー、および前記第2基板は、この順に積層されて積層ユニットを構成し、
前記第1電子部品および前記第1構成部品のうち少なくとも1つは前記ベーパーチャンバーに熱的に接続されており、
前記第2電子部品および前記第2構成部品のうち少なくとも1つは前記ベーパーチャンバーに熱的に接続されている、
電子機器の内部構造が提供される。
本発明の第2の要旨によれば、本発明の内部構造を有する電子機器が提供される。
本発明の第3の要旨によれば、本発明の内部構造を有するユニットを複数有するサーバーが提供される。
本発明によれば、発熱性の電子部品である第1電子部品または熱伝導性を有する第1構成部品を有する第1基板と、発熱性の電子部品である第2電子部品または熱伝導性を有する第2構成部品を有する第2基板とを積層し、その間にベーパーチャンバーを配置することにより、電子部品で生じた熱を広範囲に拡散させることができ、放熱性に優れた、複数の回路ブロックを有する内部構造を提供することができる。
以下、本発明の電子機器の内部構造について詳細に説明する。
(実施形態1)
本実施形態の内部構造1aの断面図を図1に示す。
本実施形態の内部構造1aの断面図を図1に示す。
図1に示されるように、本実施形態の内部構造1aは、2つの回路ブロック2aと回路ブロック2bが、ベーパーチャンバー3を介して重ね合わされた構造を有する。回路ブロック2aと2bは、フレキシブル基板4により接続されている。回路ブロック2aは、第1基板5aの両主面上に発熱性の第1半導体集積回路6aと第1電子部品7aを有し、さらに一方主面上に、上記第1半導体集積回路6aと第1電子部品7aを覆うように第1シールド8aを有している。他方主面上の第1半導体集積回路6aは、ベーパーチャンバー3に熱的に接続されている。同様に、回路ブロック2bは、第2基板5bの両主面上に第2半導体集積回路6bと第2電子部品7bを有し、さらに一方主面上に、上記第2半導体集積回路6bと第2電子部品7bを囲むように第2シールド8bを有している。他方主面上の第2半導体集積回路6bは、ベーパーチャンバー3に熱的に接続されている。即ち、回路ブロック2aと回路ブロック2bとは、それぞれの上記他方主面がベーパーチャンバー3を介して対向するように配置されている。なお、第1半導体集積回路6a、第2半導体集積回路6b、第1電子部品7a、および第2電子部品7bは発熱性の電子部品である。
上記内部構造1aによれば、発熱性の第1半導体集積回路6aおよび第2半導体集積回路6b(以下、まとめて「半導体集積回路6a,6b」ともいう)のうち少なくとも1つが、熱伝導性が非常に高いベーパーチャンバー3に熱的に接続されているので、ベーパーチャンバー3に熱的に接続された発熱性の半導体集積回路6a,6bで生じた熱は、速やかにベーパーチャンバー3の全体に拡散する。即ち、内部構造1aは、高い熱輸送能および高い放熱特性を有する。このように高い熱輸送能および放熱特性を有することから、上記内部構造1aは、従来の内部構造のように面方向に回路ブロックを配置する必要はなく、積層方向に回路ブロックを配置することができる。これにより、電子機器内において、これらの回路ブロック2a,2bが占有する面積を大きく低減することができ、小型化に有利である。
上記ベーパーチャンバー3は、図2に示されるように、内部空間13を有する筐体11と、該内部空間13内に配置されたウィック12と、該内部空間13内に封入された作動媒体とを有して成る。
上記作動媒体は、内部空間の温度が高い場所において熱を吸収して蒸発し、より温度が低い場所に移動し、冷却され、熱を放出して液相に戻る。液相に戻った作動媒体は、ウィックの毛細管力によって再び温度が高い場所に移動し、熱を吸収して蒸発する。これを繰り返すことにより、ベーパーチャンバーは外部動力を要することなく自立的に作動し、作動媒体の蒸発潜熱および凝縮潜熱を利用して、二次元的に高速で熱を拡散することができる。この機能により、2つの回路ブロック2aおよび2bを積層方向に配置して、熱源が集中したとしても、他の場所に熱を高速で拡散できる。
さらに、上記ベーパーチャンバー3の筐体11が金属で形成されている場合には、上記ベーパーチャンバー3は、回路ブロック2aと回路ブロック2bの間に存在するので、両者間のシールドとしても機能する。
好ましい態様において、図2に示されるように、上記ベーパーチャンバー3は、
外縁部23が接合された対向する第1シート16および第2シート17から成る筐体11と、
上記筐体11の内部空間13内に配置されたウィック12と、
上記第1シート16およびウィック12の間に設けられた第1ピラー18と、
上記第2シート17およびウィック12の間に設けられた第2ピラー19と、
上記筐体11の内部空間13内に封入された作動媒体と
を有して成る。
外縁部23が接合された対向する第1シート16および第2シート17から成る筐体11と、
上記筐体11の内部空間13内に配置されたウィック12と、
上記第1シート16およびウィック12の間に設けられた第1ピラー18と、
上記第2シート17およびウィック12の間に設けられた第2ピラー19と、
上記筐体11の内部空間13内に封入された作動媒体と
を有して成る。
上記ベーパーチャンバー3は、平面視で、作動媒体が封入された内部空間からなる作動領域21と、該作動領域の周囲に形成された準作動領域22とを有して成る。典型的には、準作動領域は、第1シートと第2シートが接合された外縁部23に相当する。作動領域は、ベーパーチャンバーとしての機能を発揮する領域であるので、非常に高い熱輸送能を有する。従って、作動領域は、可能な限り大きくすることが好ましい。一方、準作動領域は、ベーパーチャンバーとしての機能を発揮する領域ではないが、熱伝導性の高い材料により形成されているので、ある程度の熱輸送能を有する。また、準作動領域は、内部空間を有しないシート状であるので、耐久性、可撓性、加工性に優れる。
上記ベーパーチャンバー3(即ち、筐体11)は、面状である。ここに、「面状」とは、板状およびシート状を包含し、高さ(厚み)に対して長さおよび幅が相当に大きい形状、例えば長さおよび幅が、厚みの10倍以上、好ましくは100倍以上である形状を意味する。
上記ベーパーチャンバー3の厚さは、好ましくは100μm以上600μm以下であり、より好ましくは200μm以上500μm以下であり得る。
上記第1シート16および第2シート17を構成する材料は、ベーパーチャンバーとして用いるのに適した特性、例えば熱伝導性、強度、柔軟性、可撓性等を有するものであれば、特に限定されない。上記第1シート16および第2シート17を構成する材料は、好ましくは金属であり、例えば銅、ニッケル、アルミニウム、マグネシウム、チタン、鉄、またはそれらを主成分とする合金等であり、特に好ましくは銅であり得る。第1シート16および第2シート17を構成する材料は、同じであっても、異なっていてもよいが、好ましくは同じである。
一の態様において、上記第1シート16または第2シート17の間には、第1ピラー18が設けられる。好ましい態様において、第1ピラー18は、第1シート16の内部空間13側の主面に複数設けられる。上記第1ピラー18は、第1シート16と第2シート17間の距離が所定の距離となるように、第1シート16および第2シート17を内側から支持する。即ち、第1ピラー18は、ベーパーチャンバー3の第1シート16および第2シート17を支える柱として機能する。第1ピラー18を筐体11の内部に設置することにより、筐体の内部が減圧された場合、筐体外部からの外圧が加えられた場合等に筐体が変形することを抑制することができる。
一の態様において、上記第1シートまたは第2シートの間には、第2ピラー19が設けられる。好ましい態様において、第2ピラー19は、第2シート17の内部空間13側の主面に複数設けられる。かかる複数の第2ピラー19を有することにより、第2ピラー間に作動媒体を保持することができ、本発明のベーパーチャンバーの作動媒体の量を多くすることが容易になる。作動媒体の量を多くすることにより、ベーパーチャンバー3の熱輸送能が向上する。ここで、第2ピラーとは、周囲よりも相対的に高さが高い部分をいい、主面から突出した部分、例えば柱状部等に加え、主面に形成された凹部、例えば溝などにより相対的に高さが高くなっている部分も含む。
上記第1ピラー18の高さは、上記第2ピラー19の高さよりも大きい。一の態様において、上記第1ピラー18の高さは、上記第2ピラー19の高さの、好ましくは1.5倍以上100倍以下、より好ましくは2倍以上50倍以下、さらに好ましくは3倍以上20倍以下、さらにより好ましくは3倍以上10倍以下であり得る。
上記第1ピラー18の形状は、第1シート16と第2シート17を支持できる形状であれば特に限定されないが、柱状であることが好ましく、例えば円柱形状、角柱形状、円錐台形状、角錐台形状等であり得る。
上記第1ピラー18を形成する材料は、特に限定されないが、例えば金属であり、例えば銅、ニッケル、アルミニウム、マグネシウム、チタン、鉄、またはそれらを主成分とする合金等であり、特に好ましくは銅であり得る。好ましい態様において、第1ピラー18を形成する材料は、第1シート16および第2シート17のいずれか一方または両方と同じ材料である。
上記第1ピラー18の高さは、所望のベーパーチャンバーの厚みに応じて適宜設定することができ、好ましくは50μm以上500μm以下、より好ましくは100μm以上400μm以下、さらに好ましくは100μm以上200μm以下、例えば125μm以上150μm以下である。ここに、第1ピラーの高さとは、ベーパーチャンバーの厚さ方向の高さをいう。
上記第1ピラー18の太さは、ベーパーチャンバーの筐体の変形を抑制できる強度を与えるものであれば特に限定されないが、例えば第1ピラー18の高さ方向に垂直な断面の円相当径は、100μm以上2000μm以下、好ましくは300μm以上1000μm以下であり得る。上記第1ピラーの円相当径を大きくすることにより、ベーパーチャンバーの筐体の変形をより抑制することができる。また、上記第1ピラーの円相当径を小さくすることにより、作動媒体の蒸気が移動するための空間をより広く確保することができる。
上記第1ピラー18の配置は、特に限定されないが、好ましくは均等に、例えば第1ピラー18間の距離が一定となるように格子点状に配置される。上記第1ピラーを均等に配置することにより、ベーパーチャンバー全体にわたって均一な強度を確保することができる。
上記第1ピラー18の数および間隔は、特に限定されないが、ベーパーチャンバーの内部空間を規定する一のシートの主面の面積1mm2あたり、好ましくは0.125本以上0.5本以下、より好ましくは0.2本以上0.3本以下であり得る。上記第1ピラーの数を多くすることにより、ベーパーチャンバー(または筐体)の変形をより抑制することができる。また、上記第1ピラーの数をより少なくすることにより、作動媒体の蒸気が移動するための空間をより広く確保することができる。
上記第1ピラー18は、第1シート16と一体に形成されていてもよく、また、第1シート16と別個に製造し、その後、所定の箇所に固定してもよい。
上記第2ピラー19の高さは、特に限定されないが、好ましくは1μm以上100μm以下、より好ましくは5μm以上50μm以下、さらに好ましくは15μm以上30μm以下であり得る。第2ピラーの高さをより高くすることにより、作動媒体の保持量をより多くすることができる。また、第2ピラーの高さをより低くすることにより、作動媒体の蒸気が移動するための空間(第1ピラー側の空間)をより広く確保することができる。従って、第2ピラーの高さを調整することにより、ベーパーチャンバーの熱輸送能を調整することができる。
上記第2ピラー19間の距離は、特に限定されないが、好ましくは1μm以上500μm以下、より好ましくは5μm以上300μm以下、さらに好ましくは15μm以上150μm以下であり得る。第2ピラー間の距離を小さくすることにより、より毛細管力を大きくすることができる。また、第2ピラー間の距離を大きくすることにより、透過率をより高くすることができる。
上記第2ピラー19の形状は、特に限定されないが、円柱形状、角柱形状、円錐台形状、角錐台形状等であり得る。また、上記第2ピラー19の形状は、壁状であってもよく、即ち、隣接する第2ピラー19の間に溝が形成されるような形状であってもよい。
上記第2ピラー19は、第2シート17と一体に形成されていてもよく、また、第2シート17と別個に製造し、その後、所定の箇所に固定してもよい。
上記ウィック12は、毛細管力により作動媒体を移動させることができる構造を有するものであれば特に限定されない。作動媒体を移動させる毛細管力を発揮する毛細管構造は、特に限定されず、従来のベーパーチャンバーにおいて用いられている公知の構造であってもよい。例えば、上記毛細管構造は、細孔、溝、突起などの凹凸を有する微細構造、例えば、繊維構造、溝構造、網目構造等が挙げられる。
上記ウィック12の厚さは、特に限定されないが、例えば5μm以上200μm以下、好ましくは10μm以上80μm以下、より好ましくは30μm以上50μm以下であり得る。
上記ウィック12の大きさおよび形状は、特に限定されないが、例えば、筐体の内部において蒸発部から凝縮部まで連続して設置できる大きさおよび形状を有することが好ましい。
上記作動媒体は、筐体内の環境下において気−液の相変化を生じ得るものであれば特に限定されず、例えば水、アルコール類、代替フロン等を用いることができる。一の態様において、作動媒体は水性化合物であり、好ましくは水である。
尚、図2において、ウィック12は、一の独立した部材であるが、筐体と一体に形成されていてもよい。例えば、図2に示したベーバーチャンバーにおいてウィック12を設けずに、筐体の壁面に形成された第2ピラー19をウィックとして用いることができる。
また、本発明において用いられるベーパーチャンバーは、内部空間を有する面状の筐体と、該内部空間内に配置されたウィックと、該内部空間内に封入された作動媒体とを有していれば特に限定されない。例えば、図2においては、ピラーが筐体を支持しているが、ピラーを設けることなく、ウィックを部分的に設け、ウィックにより筐体を支持してもよい。
上記回路ブロック2aは、第1基板5a上に第1半導体集積回路6aおよび第1電子部品7aを有し、さらに一方主面上に、その一方主面上の上記第1半導体集積回路6aと第1電子部品7aを覆うように第1シールド8aを有している。同様に、回路ブロック2bは、第2基板5b上に第2半導体集積回路6bおよび第2電子部品7bを有し、さらに一方主面上に、その一方主面上の上記第2半導体集積回路6bと第2電子部品7bを覆うように第2シールド8bを有している。上記回路ブロック2aと2bは、フレキシブル基板4により接続されている。
上記第1基板5aおよび第2基板5b(以下、まとめて「基板5a,5b」ともいう)は、通常用いられる配線基板であれば特に限定されず、好ましくはプリント配線基板が用いられる。
上記第1半導体集積回路6aおよび第2半導体集積回路6bは、発熱する電子部品であれば特に限定されない。例えば、発熱量が大きな電子部品である半導体素子であり得る。
上記半導体集積回路としては、特に限定されず、APU(Accelerated Processing Unit)、CPU(Central Processing Unit)、PMIC(Power Management Integrated Circuit)、メモリなどの発熱性の半導体集積回路が挙げられる。
上記発熱性の半導体集積回路6aおよび電子部品7aのうち少なくとも1つと、上記発熱性の半導体集積回路6bおよび電子部品7bのうち少なくとも1つは、ベーパーチャンバー3に熱的に接続される。かかる熱的接続は、両者を直接接触させることにより行ってもよく、他の熱伝導性部材、例えばサーマルグリース、はんだ等の金属部材等を介して行ってもよい。ここに、「サーマルグリース」とは、熱伝導性の高い粘性物質であり、例えば変性シリコーンなどに熱伝導性の高い金属または金属酸化物の粒子を分散させたものが用いられる。
上記第1電子部品7aおよび第2電子部品7b(以下、まとめて「電子部品7a,7b」ともいう)は、例えばコンデンサ、インダクタ等の各種電子部品である。なお、電子部品7a,7bに代えて、あるいは加えて、回路ブロックの一部を構成し、熱を伝導する配線、端子等の構成部品が設けられてもよい。
尚、本発明の内部構造は、図1に示される構成に限定されず、基板5aが、ベーパーチャンバー3に熱的に接続される少なくとも1つの第1半導体集積回路6a、第1電子部品7a、または配線、端子等の構成部品を有し、基板5bが、ベーパーチャンバー3に熱的に接続される少なくとも1つの第2半導体集積回路6b第2電子部品7b、または配線、端子等の構成部品を有していればよい。一の態様において、本発明の内部構造は、ベーパーチャンバー3に熱的に接続されている、第1半導体集積回路6a、第1電子部品7a、第2半導体集積回路6b、および第2電子部品7bのうち少なくとも1つを有する。
図1に示される実施形態において、半導体集積回路6a,6bの数は、半導体集積回路6aが4つ、半導体集積回路6bが4つであるが、本発明はこれに限定されない。例えば、半導体集積回路6a,6bの数は、1つまたは2つ、あるいは3つ以上であってもよい。好ましい態様において、半導体集積回路6aは少なくとも1つ存在し、半導体集積回路6bは少なくとも1つ存在する。
図1に示される実施形態において、第1半導体集積回路6aおよび第2半導体集積回路6bは、それぞれ、第1基板5aおよび第2基板5bの両主面に存在するが、半導体集積回路6a,6bの設置箇所は、特に限定されない。例えば、半導体集積回路6a,6bは、基板5a,5bのベーパーチャンバー3側の主面にのみに存在してもよく、基板5a,5bの両主面に存在してもよい。
また、電子部品7a,7bの数は、特に限定されない。
図1に示される実施形態において、電子部品7a,7bは、ベーパーチャンバー3から離隔しているが、本発明はこれに限定されない。一の態様において、上記電子部品7a,7bがベーパーチャンバー3に熱的に接続されていてもよい。また、熱伝導性を有する端子等の構成部品がベーパーチャンバー3に熱的に接続されていてもよい。これらの部品がベーパーチャンバー3に熱的に接続されることにより、内部構造の放熱特性が向上する。
一の態様において、基板5a上の第1半導体集積回路6aがベーパーチャンバー3に熱的に接続され、基板5b上の第2半導体集積回路6bおよび第2電子部品7bのうち第2電子部品7bのみが、ベーパーチャンバー3に熱的に接続されていてもよい。
上記第1シールド8aは、第1基板5aの一方主面上に、即ち、第1基板5aのベーパーチャンバー3側の面とは反対の面上に、上記第1半導体集積回路6aと第1電子部品7aを覆うように設けられる。上記第2シールド8bは、第2基板5bの一方主面上に、即ち、第1基板5aのベーパーチャンバー3側の面とは反対の面上に、上記第2半導体集積回路6bと第2電子部品7bを覆うように設けられる。
上記第1シールド8aおよび第2シールド8b(以下、まとめて「シールド8a,8b」ともいう)は、特に限定されず、一般に用いられるシールドであり得る。上記シールド8a,8bは、例えば、金属等の良導体または磁性体、好ましくは導電性の高い金属、さらに好ましくは導電性および熱伝導性の高い金属から形成される。特に、上記シールドを熱伝導性の高い金属から形成することにより、電磁波シールド効果に加え、放熱性をより高める効果も得ることができる。
尚、上記シールド8a,8bは、必須の構成ではなく、存在しなくてもよい。存在する場合、シールド8a,8bの一方だけが存在してもよい。また、1つの主面に存在するすべての半導体集積回路および電子部品を覆う必要はなく、その一部のみを覆っていてもよい。
上記フレキシブル基板4は、ポリイミド等の薄い可撓性樹脂シートに接続配線が設けられたものである。フレキシブル基板4には、接続配線のほか、コンデンサ等の電子部品が実装されていてもよい。基板5a,5bとフレキシブル基板4とは、コネクタ部品を介して、あるいは、はんだ等の導電性接合材を介して接続される。
尚、各回路ブロック同士の電気的な接続は必須ではなく、特に限定されない。
(実施形態2)
本実施形態の内部構造1bの断面図を図3に示す。
本実施形態の内部構造1bの断面図を図3に示す。
図3に示されるように、内部構造1bは、概略的には上記した内部構造1aが水平方向(基板5a,5bの面方向)に2つ連結された構造を有する。詳細には、内部構造1bは、ベーパーチャンバー3を介して積層された回路ブロック2aおよび2bと、ベーパーチャンバー25を介して積層された回路ブロック2cおよび2dとを有して成る。回路ブロック2aと2cは、水平方向に互いに隣接し、回路ブロック2bと2dは、水平方向に互いに隣接する。
水平方向に隣接する回路ブロック2aと回路ブロック2cは、隣接する基板5aと5cの端においてフレキシブル基板4により接続されている。同様に、水平方向に隣接する回路ブロック2bと2dは、隣接する基板5bと5dの端において別のフレキシブル基板4により接続されている。さらに、積層された回路ブロック2aと2bは、上記基板5cと5dとの接続箇所とは反対の端において別のフレキシブル基板4により接続されている。同様に、積層された回路ブロック2cと2dは、上記基板5aと5bの接続箇所とは反対の端において別のフレキシブル基板4により接続されている。尚、各回路ブロック同士の電気的な接続は必須ではなく、特に限定されない。
上記回路ブロック2aおよび2bは、上記内部構造1aにおける回路ブロック2aおよび2bと同様である。
上記回路ブロック2cは、第3基板5c上に第3半導体集積回路6cおよび第3電子部品7cを有し、さらに一方主面上に、その一方主面上の上記第3半導体集積回路6cと第3電子部品7cを覆うように第3シールド8cを有している。
上記回路ブロック2dは、第4基板5d上に第4半導体集積回路6dおよび第4電子部品7dを有し、さらに一方主面上に、その一方主面上の上記第4半導体集積回路6dと第4電子部品7dを覆うように第4シールド8dを有している。
上記第3基板5cおよび第4基板5dは、上記第1基板5aおよび第2基板5bと同様の特徴を有する。上記第3半導体集積回路6cおよび第4半導体集積回路6dは、上記第1半導体集積回路6aおよび第2半導体集積回路6bと同様の特徴を有する。上記第3電子部品7cおよび第4電子部品7dは、上記第1電子部品7aおよび第2電子部品7bと同様の特徴を有する。上記第3シールド8cおよび第4シールド8dは、上記第1シールド8aおよび第2シールド8bと同様の特徴を有する。
上記ベーパーチャンバー25は、上記ベーパーチャンバー3と同様の特徴を有する。
上記回路ブロック2aにおける第1半導体集積回路6aおよび回路ブロック2bにおける第2半導体集積回路6bのうち少なくとも1つは、内部構造1aと同様にベーパーチャンバー3に熱的に接続されており、第1半導体集積回路6aおよび第2半導体集積回路6bから生じる熱は、ベーパーチャンバー3により速やかに拡散され、放出される。回路ブロック2cにおける第3半導体集積回路6cおよび回路ブロック2dにおける第4半導体集積回路6dのうち少なくとも1つは、ベーパーチャンバー25に熱的に接続されており、第3半導体集積回路6cおよび第4半導体集積回路6dから生じる熱は、ベーパーチャンバー25により速やかに拡散され、放出される。
また、回路ブロック2aと回路ブロック2b間に存在するベーパーチャンバー3は、シールドとしても機能し得、回路ブロック2aと回路ブロック2b間の電磁波を遮蔽する。同様に、回路ブロック2cと回路ブロック2d間に存在するベーパーチャンバー25は、シールドとしても機能し得、回路ブロック2cと回路ブロック2d間の電磁波を遮蔽する。
上記のような構成とすることにより、内部構造1bは、従来の内部構造101と同様の設置面積であるにもかかわらず、2倍の数の回路ブロックを配置することが可能になる。
尚、本実施形態は、内部構造1aが水平方向に2つ連結した形態であるが、これに限定されず、さらに水平方向に1つまたはそれ以上の内部構造1aを連結することが可能である。
(実施形態3)
本実施形態の内部構造1cの断面図を図4に示す。
本実施形態の内部構造1cの断面図を図4に示す。
図4に示されるように、内部構造1cは、上記した内部構造1bのベーパーチャンバー3およびベーパーチャンバー25が1つのベーパーチャンバー26に置き換わった構造を有する。即ち、1つのベーパーチャンバー26の一方主面上には、回路ブロック2aおよび回路ブロック2cが配置されている。ベーパーチャンバー26の他方主面には、回路ブロック2aとベーパーチャンバー26を介して対向する位置に回路ブロック2bが配置され、回路ブロック2cとベーパーチャンバー26を介して対向する位置に回路ブロック2dが配置されている。水平方向に隣接する回路ブロック2aと回路ブロック2cは、隣接する基板5aと5cの端においてフレキシブル基板4により接続されている。同様に、水平方向に隣接する回路ブロック2bと2dは、隣接する基板5bと5dの端において別のフレキシブル基板4により接続されている。さらに、積層された回路ブロック2aと2bは、上記基板5cと5dとの接続箇所とは反対の端において別のフレキシブル基板4により接続されている。同様に、積層された回路ブロック2cと2dは、上記基板5aと5bとの接続箇所とは反対の端において別のフレキシブル基板4により接続されている。尚、各回路ブロック同士の電気的な接続は必須ではなく、特に限定されない。
上記回路ブロック2aおよび2bにおける、基板5a,5b、半導体集積回路6a,6b、電子部品7a,7b、およびシールド8a,8bは、上記内部構造1aにおける基板5a,5b、半導体集積回路6a,6b、電子部品7a,7b、およびシールド8a,8bと同様である。
上記回路ブロック2cは、第3基板5c上に第3半導体集積回路6cおよび第3電子部品7cを有し、さらに一方主面上に、その一方主面上の上記第3半導体集積回路6cと第3電子部品7cを覆うようにシールド8cを有している。
上記回路ブロック2dは、第4基板5d上に第4半導体集積回路6dおよび第4電子部品7dを有し、さらに一方主面上に、その一方主面上の上記第4半導体集積回路6dと第4電子部品7dを覆うようにシールド8dを有している。
上記第3基板5cおよび第4基板5dは、上記第1基板5aおよび第2基板5bと同様の特徴を有する。上記第3半導体集積回路6cおよび第4半導体集積回路6dは、上記第1半導体集積回路6aおよび第2半導体集積回路6bと同様の特徴を有する。上記第3電子部品7cおよび第4電子部品7dは、上記第1電子部品7aおよび第2電子部品7bと同様の特徴を有する。上記シールド8cおよびシールド8dは、上記シールド8aおよびシールド8bと同様の特徴を有する。
上記ベーパーチャンバー26は、平面視において、上記第1基板5aおよび第2基板5bの領域外にまで延在し、第3基板5cおよび第4基板5dの領域まで延在している。上記ベーパーチャンバー26は、主面の面積が大きいこと以外は、上記ベーパーチャンバー3と同様の特徴を有する。
上記回路ブロック2aにおける第1半導体集積回路6aおよび回路ブロック2bにおける第2半導体集積回路6bのうち少なくとも1つは、内部構造1aと同様にベーパーチャンバー26に熱的に接続されており、第1半導体集積回路6aおよび第2半導体集積回路6bから生じる熱は、ベーパーチャンバー3により速やかに拡散され、放出される。回路ブロック2cにおける第3半導体集積回路6cおよび回路ブロック2dにおける第4半導体集積回路6dのうち少なくとも1つは、ベーパーチャンバー26に熱的に接続されており、第3半導体集積回路6cおよび第4半導体集積回路6dから生じる熱は、ベーパーチャンバー26により速やかに拡散され、放出される。
また、回路ブロック2aと回路ブロック2b間、かつ回路ブロック2cと回路ブロック2d間に存在するベーパーチャンバー26は、シールドとしても機能し得、回路ブロック2aと回路ブロック2b間、および回路ブロック2cと回路ブロック2d間の電磁波を遮蔽する。
上記のような構成とすることにより、内部構造1bは、従来の内部構造101と同様の設置面積にもかかわらず、2倍の数の回路ブロックを配置することが可能になる。さらに、1枚の大きなベーパーチャンバーを用いているので、熱拡散領域が大きくなり、放熱特性が向上する。
尚、本実施形態は、内部構造1aが水平方向に2つ連結した形態であるが、これに限定されず、さらに水平方向に1つまたはそれ以上の内部構造1aを連結することが可能である。
(実施形態4)
本実施形態の内部構造1dの断面図を図5に示す。
本実施形態の内部構造1dの断面図を図5に示す。
図5に示されるように、内部構造1dは、概略的には上記した内部構造1aが積層方向(図面上下方向)に2つ連結された構造を有する。詳細には、内部構造1dは、内部構造1aと同様にベーパーチャンバー3を介して積層された回路ブロック2aおよび2bの下方に、回路ブロック2eが積層され、さらに回路ブロック2eの下方に、回路ブロック2fが積層されている。ベーパーチャンバー3を介して積層された回路ブロック2aと回路ブロック2bは、基板5aと5bの一端(図面左側の端)においてフレキシブル基板4により接続されている。積層された回路ブロック2bと回路ブロック2eは、上記基板5aと5bの接続箇所とは反対側に位置する、基板5bと5eの端(図面右側の端)において別のフレキシブル基板4により接続されている。ベーパーチャンバー27を介して積層された回路ブロック2eと回路ブロック2fは、上記基板5bと5eの接続箇所とは反対側に位置する、基板5eと5fの端(図面左側の端)において別のフレキシブル基板4により接続されている。即ち、各基板を接続するフレキシブル基板4は、左右交互に設けられている。尚、各回路ブロック同士の電気的な接続は必須ではなく、特に限定されない。
上記回路ブロック2aおよび2bは、上記内部構造1aにおける回路ブロック2aおよび2bと同様である。
上記回路ブロック2eは、第3基板5e上に第3半導体集積回路6eおよび第3電子部品7eを有している。
上記回路ブロック2fは、第4基板5f上に第4半導体集積回路6fおよび第4電子部品7fを有し、さらに一方主面上(図面下向きの主面上)に、その一方主面上の上記第4半導体集積回路6fと第4電子部品7fを覆うように第3シールド8fを有している。
上記第3基板5eおよび第4基板5fは、上記第1基板5aおよび第2基板5bと同様の特徴を有する。上記第3半導体集積回路6eおよび第4半導体集積回路6fは、上記第1半導体集積回路6aおよび第2半導体集積回路6bと同様の特徴を有する。上記第3電子部品7eおよび第4電子部品7fは、上記第1電子部品7aおよび第2電子部品7bと同様の特徴を有する。上記第3シールド8fは、上記シールド8a,8bと同様の特徴を有する。
上記ベーパーチャンバー27は、上記ベーパーチャンバー3と同様の特徴を有する。
回路ブロック2aにおける第1半導体集積回路6aおよび回路ブロック2bにおける第2半導体集積回路6bのうち少なくとも1つは、ベーパーチャンバー3に熱的に接続されており、第1半導体集積回路6aおよび第2半導体集積回路6bから生じる熱は、ベーパーチャンバー3により速やかに拡散され、放出される。回路ブロック2eにおける第3半導体集積回路6eおよび回路ブロック2fにおける第4半導体集積回路6fのうち少なくとも1つは、ベーパーチャンバー27に熱的に接続されており、第3半導体集積回路6eおよび第4半導体集積回路6fから生じる熱は、ベーパーチャンバー27により速やかに拡散され、放出される。また、回路ブロック2eにおける第3半導体集積回路6eおよび第3電子部品7eのうち少なくとも1つは、回路ブロック2bの第2シールド8bに熱的に接続される。
また、回路ブロック2aと回路ブロック2b間に存在するベーパーチャンバー3は、シールドとしても機能し得、回路ブロック2aと回路ブロック2b間の電磁波を遮蔽する。同様に、回路ブロック2eと回路ブロック2f間に存在するベーパーチャンバー27は、シールドとしても機能し得、回路ブロック2eと回路ブロック2f間の電磁波を遮蔽する。また、回路ブロック2bの第2シールド8bは、回路ブロック2bと回路ブロック2e間の電磁波を遮断する。
上記のような構成とすることにより、内部構造1dでは、設置面積を抑制しつつ、配置する回路ブロックの数を増やすことが可能になる。
尚、本実施形態では、回路ブロックは積層方向に4つ設けられているが、回路ブロック2eおよび回路ブロック2fの増設と同様に、さらに1つまたはそれ以上の回路ブロックを増設することが可能である。
(実施形態5)
本実施形態の内部構造1eの断面図を図6に示す。
本実施形態の内部構造1eの断面図を図6に示す。
図6に示されるように、内部構造1eは、概略的には上記した内部構造1aにおけるベーパーチャンバーが湾曲した構造を有する。詳細には、内部構造1eは、回路ブロック2a’と回路ブロック2b’が、ベーパーチャンバー28を介して重ね合わされた構造を有する。回路ブロック2a’は、第1基板5aの一方主面上に発熱性の第1半導体集積回路6aと第1電子部品7aを有し、他方主面上に発熱性の第1半導体集積回路6aおよび第1半導体集積回路6a’と第1電子部品7aを有している。他方主面上の第1半導体集積回路6aおよび第1半導体集積回路6a’は、ベーパーチャンバー28に熱的に接続されている。同様に、回路ブロック2bは、第2基板5bの一方主面上に第2半導体集積回路6bと第2電子部品7bを有し、他方主面上に第2半導体集積回路6bおよび第2半導体集積回路6b’と第2電子部品7bを有している。他方主面上の第2半導体集積回路6bおよび第2半導体集積回路6b’は、ベーパーチャンバー28に熱的に接続されている。
上記回路ブロック2a’および2b’は、基板5aおよび5bの他方主面がベーパーチャンバー28に対向するように配置され、上記半導体集積回路6a’および6b’は、上記半導体集積回路6aおよび6bよりも厚みが大きい。また、第1半導体集積回路6aと第2半導体集積回路6b’は対向して配置され、第1半導体集積回路6a’と第2半導体集積回路6bは対向して配置される。その結果、ベーパーチャンバー28は、第1半導体集積回路6aと第2半導体集積回路6b’が対向している場所では、第2基板5bよりも第1基板5aに近く、第1半導体集積回路6a’と第2半導体集積回路6bが対向している場所では、第1基板5aよりも第2基板5bに近くなり、両場所の間では湾曲している。ベーパーチャンバーは、可撓性を有し得ることから、上記構成が可能となる。本発明の内部構造は、上記のような構成が可能であるので、厚さの異なる半導体集積回路および電子部品を用いた場合であっても、好適に積層することができる。即ち、本実施形態では、ベーパーチャンバー28は可撓性を有し、積層方向における高さが異なる2つの領域を有する。
上記ベーパーチャンバー28は、第1半導体集積回路6aおよび第2半導体集積回路6bにより押しつけられ、その表面が凹んでいる。ベーパーチャンバーは、内部空間を有するので、クッション性を有することから、上記構成が可能となる。本発明の内部構造は、上記のような構成が可能であるので、半導体集積回路および電子部品の厚さに微小な差があった場合であっても、各部品を適切にベーパーチャンバーに接触させることができる。また、ベーパーチャンバーのクッション性により、衝撃などから各半導体集積回路および電子部品を保護することができる。
上記ベーパーチャンバー28は、上記第1基板5aおよび第2基板5bの領域外にまで延在している。このように基板5a,5bの領域外にまで延在することにより、ベーパーチャンバー28からの放熱が有利になる。
上記回路ブロック2a’および2b’は、それぞれ、第1半導体集積回路6a’および第2半導体集積回路6b’を有し、シールドを有しないこと以外は、上記内部構造1aにおける回路ブロック2aおよび2bと同様である。
上記ベーパーチャンバー28は、湾曲していること以外は上記ベーパーチャンバー3と同様の特徴を有する。
回路ブロック2a’における第1半導体集積回路6a,6a’および回路ブロック2bにおける第2半導体集積回路6b,6b’は、内部構造1aと同様にベーパーチャンバー28に熱的に接続されており、第1半導体集積回路6a,6a’および第2半導体集積回路6b,6b’から生じる熱は、ベーパーチャンバー28により速やかに拡散され、放出される。
また、回路ブロック2a’と回路ブロック2b’間に存在するベーパーチャンバー28は、シールドとしても機能し得、回路ブロック2a’と回路ブロック2b’間の電磁波を遮蔽する。
(実施形態6)
本実施形態の内部構造1fの断面図を図7に示す。
本実施形態の内部構造1fの断面図を図7に示す。
図7に示されるように、内部構造1fは、概略的には、上記した内部構造1aの基板にグランド電極が埋設され、シールドが基板内部のグランド電極に熱的に接続され、さらに基板が固定部材によりベーパーチャンバーに固定された構造を有する。
内部構造1fは、2つの回路ブロック2a”と回路ブロック2b”が、ベーパーチャンバー29を介して重ね合わされた構造を有する。回路ブロック2a”と2b”は、フレキシブル基板4により接続されている。尚、各回路ブロック同士の電気的な接続は必須ではなく、特に限定されない。
回路ブロック2a”は、第1基板5a”の両主面上に発熱性の第1半導体集積回路6aと第1電子部品7aを有し、さらに一方主面上に、上記第1半導体集積回路6aと第1電子部品7aを覆うように第1シールド8a”を有している。第1基板5a”には、第1グランド電極31aが埋設されている。該第1シールド8a”の末端は、第1基板5a”の内部にまで延在し、第1基板5a”に埋設された第1グランド電極31aに熱的に接続されている。他方主面上の第1半導体集積回路6aは、ベーパーチャンバー29に熱的に接続されている。第1基板5a”は、上記他方主面とベーパーチャンバー29の主面が対向するように、固定部材32aによりベーパーチャンバー29に固定されている。固定部材32aは、第1基板5a”を貫通し、さらにベーパーチャンバー29を貫通している。固定部材32aは、第1基板5a”に埋設された第1グランド電極31aおよびベーパーチャンバー29に熱的に接続されている。即ち、ベーパーチャンバー29と第1グランド電極31aは熱的に接続されている。また、さらに、ベーパーチャンバー29は、第1グランド電極31aに電気的に接続、即ち接地されていてもよい。
回路ブロック2b”は、第2基板5b”の両主面上に発熱性の第2半導体集積回路6bと第2電子部品7bを有し、さらに一方主面上に、上記第2半導体集積回路6bと第2電子部品7bを覆うように第2シールド8b”を有している。第2基板5b”には、第2グランド電極31bが埋設されている。該第2シールド8b”の末端は、第2基板5b”の内部にまで延在し、第2基板5b”に埋設された第2グランド電極31bに熱的に接続されている。他方主面上の第2半導体集積回路6bは、ベーパーチャンバー29に熱的に接続されている。第2基板5b”は、上記他方主面とベーパーチャンバー29の主面が対向するように、固定部材32bによりベーパーチャンバー29に固定されている。固定部材32bは、第2基板5b”を貫通し、さらにベーパーチャンバー29を貫通している。固定部材32bは、第2基板5b”に埋設された第2グランド電極31bおよびベーパーチャンバー29に熱的に接続されている。即ち、ベーパーチャンバー29と第2グランド電極31bは熱的に接続されている。また、さらに、ベーパーチャンバー29は、第2グランド電極31bに電気的に接続、即ち接地されていてもよい。
上記第1基板5a”および第2基板5b”は、内部にグランド電極31aおよび31bを有すること以外は、上記内部構造1aにおける第1基板5aおよび第2基板5bと同様の特徴を有する。
上記グランド電極31aおよび31bは、基板5a”および5b”に埋設された、金属製の板または箔であり得る。上記グランド電極31aおよび31bを構成する金属としては、特に限定されないが、例えば銅、銀、アルミニウム、金等が挙げられる。
上記固定部材32aおよび32bとしては、基板をベーパーチャンバーに固定できるものであれば特に限定されず、例えば、ネジ、ボルト、ピン、コネクタ等が挙げられる。
上記固定部材32aおよび32bを形成する材料としては、特に限定されないが、熱伝導性の高いものが好ましく、例えば金属材料、具体的には、鉄、アルミニウム、銅、およびこれらの合金等が挙げられる。
上記ベーパーチャンバー29は、固定部材32aおよび32bが貫通する貫通口(例えば、ネジ穴)を有すること以外は、上記ベーパーチャンバー3と同様の特徴を有する。上記貫通口は、好ましくは、ベーパーチャンバーの準作動領域に設けられる。準作動領域は、内部空間を有しないので、耐久性、可撓性、加工性に優れることから、上記貫通口を設けるのに適している。
上記回路ブロック2a”における第1半導体集積回路6aおよび回路ブロック2b”における第2半導体集積回路6bは、ベーパーチャンバー29に熱的に接続されており、第1半導体集積回路6aおよび第2半導体集積回路6bから生じる熱は、ベーパーチャンバー29により速やかに拡散され、放出される。さらに、ベーパーチャンバー29により拡散された熱は、固定部材32aおよび32bを介して、第1グランド電極31aおよび31bにまで拡散される。従って、本実施形態の内部構造1fは、放熱性により優れている。さらに、グランド電極31aおよび31bに拡散された熱は、シールド8a’および8b’にまで拡散される。従って、本実施形態の内部構造1fは、放熱性により優れている。また、グランド電極31aおよび31bは、シールドとしても機能し得ることから、グランド電極31aおよび31bを有する本実施形態の内部構造1fは、電磁波シールドの観点からも有利である。
尚、図7に示される実施形態において、基板5a”および基板5a”は、いずれもグランド電極を有しているが、いずれか一方のみがグランド電極を有していてもよい。また、基板5a”および基板5a”は、いずれも固定部材によりベーパーチャンバー29に固定され、ベーパーチャンバー29と熱的に接続されているが、いずれか一方のみが固定され、熱的に接続されていてもよい。
また、図7に示される実施形態において、第1シールド8a”および第2シールド8b”は、いずれもグランド電極に熱的に接続されているが、いずれか一方のみが、グランド電極に熱的に接続されていてもよい。
以上、本発明の電子機器の内部構造について、いくつかの実施形態を示して説明したが、本発明は上記の内部構造に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
上記のように本発明の電子機器の内部構造は、電子機器中に、比較的小さなスペースで複数の回路ブロックを組み込むことを可能とし、さらに優れた放熱性を有するので、種々の用途の電子機器に好適に用いることができる。
従って、本発明は、本発明の電子機器の内部構造を有する電子機器をも提供する。
上記電子機器としては、特に限定されないが、携帯電話またはスマートフォン等の携帯型端末、パーソナルコンピューター(PC)、タブレット型端末、サーバー(特に、サーバーを構成するユニット)等が挙げられる。
好ましい態様において、電子機器は、サーバーであり得る。本発明の内部構造は、特にブレードタイプのサーバーにおける各ブレードにおいて用いられる。
図8に、本発明の内部構造を有するユニットを複数有するサーバー51を示す。本発明のサーバー51は、筐体52中に複数のユニット53を有する。この各ユニット53の内部に、本発明の内部構造が含まれる。例えば、図9に示されるように、図1に示される本発明の内部構造1aが、ユニット53の筐体55の内部に組み入れられている。
別の好ましい態様において、電子機器は、携帯型端末であり得る。例えば、図10に示されるように、上記内部構造1aは、携帯型端末41の筐体42およびディスプレイ43で規定される空間内に組み入れられる。
一の態様において、本発明の電子機器の内部構造は、電子機器の筐体に熱的に接続されている。本発明の電子機器の内部構造を電子機器の筐体に熱的に接続することにより、さらに放熱性が向上する。
本発明は、特に限定されないが、以下の態様を開示する。
1. 発熱性の電子部品である第1電子部品、および、熱伝導性を有する第1構成部品のうち少なくとも一方を有する第1基板と、
発熱性の電子部品である第2電子部品、および、熱伝導性を有する第2構成部品のうち少なくとも一方を有する第2基板と、
内部空間を有する面状の筐体と、前記内部空間内に配置されたウィックと、前記内部空間内に封入された作動媒体とを有して成るベーパーチャンバーと
を有して成る電子機器の内部構造であって、
前記第1基板、前記ベーパーチャンバー、および前記第2基板は、この順に積層されて積層ユニットを構成し、
前記第1電子部品および前記第1構成部品のうち少なくとも1つは前記ベーパーチャンバーに熱的に接続されており、
前記第2電子部品および前記第2構成部品のうち少なくとも1つは前記ベーパーチャンバーに熱的に接続されている、
電子機器の内部構造。
2. 前記第1基板および前記第2基板のうち少なくとも一方はグランド電極を有し、前記ベーパーチャンバーの筐体は、前記グランド電極に熱的に接続されている、態様1に記載の電子機器の内部構造。
3. 前記第1基板および前記第2基板のうち少なくとも一方の、前記ベーパーチャンバー側の面と反対の面に、シールドが設けられている、態様1または2に記載の電子機器の内部構造。
4. 前記シールドは、そのシールドが設けられた基板のグランド電極に熱的に接続されている、態様3に記載の電子機器の内部構造。
5. 前記ベーパーチャンバーは、平面視において、前記第1基板および前記第2基板の領域外にまで延在している、態様1〜4のいずれか1つに記載の電子機器の内部構造。
6. 前記ベーパーチャンバーは、可撓性を有し、積層の方向における高さ位置が異なる第1領域と第2領域を有する、態様1〜5のいずれか1つに記載の電子機器の内部構造。
7. 前記第1基板、前記ベーパーチャンバー、および前記第2基板を有して成る積層ユニットは2つ以上存在し、該積層ユニットは、平面視において同じ領域に設けられている、態様1〜6のいずれか1つに記載の電子機器の内部構造。
8. 前記第1基板、前記ベーパーチャンバー、および前記第2基板を有して成る積層ユニットは2つ以上存在し、該積層ユニットが、平面視において異なる領域に設けられている、態様1〜6のいずれか1つに記載の電子機器の内部構造。
9. 平面視において異なる領域に設けられた少なくとも2つの積層ユニットは、一のベーパーチャンバーを共有している、態様7に記載の電子機器の内部構造。
10. 態様1〜9のいずれか1つに記載の内部構造を有する電子機器。
11. 態様1〜9のいずれか1つに記載の内部構造を有するユニットを複数有するサーバー。
1. 発熱性の電子部品である第1電子部品、および、熱伝導性を有する第1構成部品のうち少なくとも一方を有する第1基板と、
発熱性の電子部品である第2電子部品、および、熱伝導性を有する第2構成部品のうち少なくとも一方を有する第2基板と、
内部空間を有する面状の筐体と、前記内部空間内に配置されたウィックと、前記内部空間内に封入された作動媒体とを有して成るベーパーチャンバーと
を有して成る電子機器の内部構造であって、
前記第1基板、前記ベーパーチャンバー、および前記第2基板は、この順に積層されて積層ユニットを構成し、
前記第1電子部品および前記第1構成部品のうち少なくとも1つは前記ベーパーチャンバーに熱的に接続されており、
前記第2電子部品および前記第2構成部品のうち少なくとも1つは前記ベーパーチャンバーに熱的に接続されている、
電子機器の内部構造。
2. 前記第1基板および前記第2基板のうち少なくとも一方はグランド電極を有し、前記ベーパーチャンバーの筐体は、前記グランド電極に熱的に接続されている、態様1に記載の電子機器の内部構造。
3. 前記第1基板および前記第2基板のうち少なくとも一方の、前記ベーパーチャンバー側の面と反対の面に、シールドが設けられている、態様1または2に記載の電子機器の内部構造。
4. 前記シールドは、そのシールドが設けられた基板のグランド電極に熱的に接続されている、態様3に記載の電子機器の内部構造。
5. 前記ベーパーチャンバーは、平面視において、前記第1基板および前記第2基板の領域外にまで延在している、態様1〜4のいずれか1つに記載の電子機器の内部構造。
6. 前記ベーパーチャンバーは、可撓性を有し、積層の方向における高さ位置が異なる第1領域と第2領域を有する、態様1〜5のいずれか1つに記載の電子機器の内部構造。
7. 前記第1基板、前記ベーパーチャンバー、および前記第2基板を有して成る積層ユニットは2つ以上存在し、該積層ユニットは、平面視において同じ領域に設けられている、態様1〜6のいずれか1つに記載の電子機器の内部構造。
8. 前記第1基板、前記ベーパーチャンバー、および前記第2基板を有して成る積層ユニットは2つ以上存在し、該積層ユニットが、平面視において異なる領域に設けられている、態様1〜6のいずれか1つに記載の電子機器の内部構造。
9. 平面視において異なる領域に設けられた少なくとも2つの積層ユニットは、一のベーパーチャンバーを共有している、態様7に記載の電子機器の内部構造。
10. 態様1〜9のいずれか1つに記載の内部構造を有する電子機器。
11. 態様1〜9のいずれか1つに記載の内部構造を有するユニットを複数有するサーバー。
本発明の内部構造は、占有する面積が小さく、高い放熱性を有することから、種々の電子機器において好適に用いることができる。
1a,1b,1c,1d,1e,1f…内部構造
2a,2b,2c,2d,2e,2f,2a’,2b’,2a”,2b”…回路ブロック、
3…ベーパーチャンバー、4…フレキシブル基板、
5a…第1基板、5b…第2基板、5c…第3基板、5d…第4基板、5e…第3基板、5f…第4基板、5a”…第1基板、5b”…第2基板、
6a…第1半導体集積回路、6b…第2半導体集積回路、6c…第3半導体集積回路、6d…第4半導体集積回路、6e…第3半導体集積回路、6f…第4半導体集積回路、
7a…第1電子部品、7b…第2電子部品、7c…第3電子部品、7d…第4電子部品、7e…第3電子部品、7f…第4電子部品、
8a…第1シールド、8b…第2シールド、8c…第3シールド、8d…第4シールド、8f…第3シールド、8a”…第1シールド、8b”…第2シールド、
11…筐体、12…ウィック、13…内部空間、
16…第1シート、17…第2シート、18…第1ピラー、19…第2ピラー、
21…作動領域、22…準作動領域、23…外縁部、
25…ベーパーチャンバー、26…ベーパーチャンバー、27…ベーパーチャンバー、
28…ベーパーチャンバー、29…ベーパーチャンバー、
31a…第1グランド電極、31b…第2グランド電極、
41…携帯型端末、42…筐体、43…ディスプレイ
51…サーバー、52…筐体、53…ユニット、55…筐体
101…従来の構造、102…基板、103…発熱素子、104…シールド、
105…グラファイトシート、106…シャーシ板金、107…回路ブロック
2a,2b,2c,2d,2e,2f,2a’,2b’,2a”,2b”…回路ブロック、
3…ベーパーチャンバー、4…フレキシブル基板、
5a…第1基板、5b…第2基板、5c…第3基板、5d…第4基板、5e…第3基板、5f…第4基板、5a”…第1基板、5b”…第2基板、
6a…第1半導体集積回路、6b…第2半導体集積回路、6c…第3半導体集積回路、6d…第4半導体集積回路、6e…第3半導体集積回路、6f…第4半導体集積回路、
7a…第1電子部品、7b…第2電子部品、7c…第3電子部品、7d…第4電子部品、7e…第3電子部品、7f…第4電子部品、
8a…第1シールド、8b…第2シールド、8c…第3シールド、8d…第4シールド、8f…第3シールド、8a”…第1シールド、8b”…第2シールド、
11…筐体、12…ウィック、13…内部空間、
16…第1シート、17…第2シート、18…第1ピラー、19…第2ピラー、
21…作動領域、22…準作動領域、23…外縁部、
25…ベーパーチャンバー、26…ベーパーチャンバー、27…ベーパーチャンバー、
28…ベーパーチャンバー、29…ベーパーチャンバー、
31a…第1グランド電極、31b…第2グランド電極、
41…携帯型端末、42…筐体、43…ディスプレイ
51…サーバー、52…筐体、53…ユニット、55…筐体
101…従来の構造、102…基板、103…発熱素子、104…シールド、
105…グラファイトシート、106…シャーシ板金、107…回路ブロック
Claims (11)
- 発熱性の電子部品である第1電子部品、および、熱伝導性を有する第1構成部品のうち少なくとも一方を有する第1基板と、
発熱性の電子部品である第2電子部品、および、熱伝導性を有する第2構成部品のうち少なくとも一方を有する第2基板と、
内部空間を有する面状の筐体と、前記内部空間内に配置されたウィックと、前記内部空間内に封入された作動媒体とを有して成るベーパーチャンバーと
を有して成る電子機器の内部構造であって、
前記第1基板、前記ベーパーチャンバー、および前記第2基板は、この順に積層されて積層ユニットを構成し、
前記第1電子部品および前記第1構成部品のうち少なくとも1つは前記ベーパーチャンバーに熱的に接続されており、
前記第2電子部品および前記第2構成部品のうち少なくとも1つは前記ベーパーチャンバーに熱的に接続されている、
電子機器の内部構造。 - 前記第1基板および前記第2基板のうち少なくとも一方はグランド電極を有し、前記ベーパーチャンバーの筐体は、前記グランド電極に熱的に接続されている、請求項1に記載の電子機器の内部構造。
- 前記第1基板および前記第2基板のうち少なくとも一方の、前記ベーパーチャンバー側の面と反対の面に、シールドが設けられている、請求項1または2に記載の電子機器の内部構造。
- 前記シールドは、そのシールドが設けられた基板のグランド電極に熱的に接続されている、請求項3に記載の電子機器の内部構造。
- 前記ベーパーチャンバーは、平面視において、前記第1基板および前記第2基板の領域外にまで延在している、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子機器の内部構造。
- 前記ベーパーチャンバーは、可撓性を有し、積層の方向における高さ位置が異なる第1領域と第2領域を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子機器の内部構造。
- 前記第1基板、前記ベーパーチャンバー、および前記第2基板を有して成る積層ユニットは2つ以上存在し、該積層ユニットは、平面視において同じ領域に設けられている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の電子機器の内部構造。
- 前記第1基板、前記ベーパーチャンバー、および前記第2基板を有して成る積層ユニットは2つ以上存在し、該積層ユニットが、平面視において異なる領域に設けられている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の電子機器の内部構造。
- 平面視において異なる領域に設けられた少なくとも2つの積層ユニットは、一のベーパーチャンバーを共有している、請求項7に記載の電子機器の内部構造。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の内部構造を有する電子機器。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の内部構造を有するユニットを複数有するサーバー。
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