JP4327505B2

JP4327505B2 - 電子機器

Info

Publication number: JP4327505B2
Application number: JP2003155117A
Authority: JP
Inventors: 誠小坂; 寛則元永
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2023-05-30
Also published as: JP2004356551A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の基板の接続に関する構造を具備する回路ユニット及び電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータ等を初めとする電子機器は、小型化を図るために、コンパクトに設計される傾向にある。かかる電子機器をコンパクトに設計するために、電子機器内に配置される基板等の配置の仕方に関し、以下に挙げられる発明がなされている。
【０００３】
まず、オーディオ機器やナビゲーション装置等の複数の電気モジュールを電気的に接続する構造において、無駄の少ない構成でオプションの増減等に容易に対応できるように、電気モジュールの本体に、互いに同一の構成を有するフラット配線材の端部がそれぞれ接続可能な少なくとも２つの被接続部が設けられるとともに、これら被接続部に接続されるフラット配線材の対応する導体同士を中継するように上記電気モジュール本体が構成されている（特許文献１参照。）。
【０００４】
また、格別の電気絶縁部材などを設けることなく、フレキシブル基板上に実装された電子／電気部品を他の部分に配置されている電子／電気部品から電気的に遮断するために、２層の電気絶縁層とその間に介設された導体とからなる柔軟な積層複合テープ状のフレキシブル基板によって第１及び第２の基板を接続する多層フレキシブル実装基板において、上記フレキシブル基板を３層以上の奇数層を形成するように折り重ね、偶数層目の上記フレキシブル基板の表裏の面の少なくとも一方に電子及び電気部品を実装する（特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１５７９９号公報（第３頁、第２図）
【０００６】
【特許文献２】
特開平５−３３５７１４号公報（第２頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示されている従来の技術は、被接続部を具備する複数の電気モジュール同士を、前記被接続部を用いてフラット配線材で電気的に接続した内容であり、電気モジュール同士を固定することを目的として接続される内容とは異なる。
【０００８】
また、特許文献２に開示されている従来の技術は、２枚の基板によって形成される間隙に、前記２枚の基板と端部が夫々接続されるフレキシブル基板を奇数の層を形成するように折り重ね、偶数目のフレキシブル基板の面に電子及び電気部品を実装することで、他の部分に実装されている電子及び電気部品から電気的に遮断する内容であり、２枚の基板同士を固定することを目的として接続される内容とは異なる。
【０００９】
本発明の目的は、複数の基板間に形成される間隙に機能部品や電子部品を配置できる回路ユニットを収納し、しかも回路ユニットの熱を筐体の外部へ効率良く排出できる電子機器を得ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る電子機器は、回路ユニットと、前記回路ユニットを収納する筐体と、を備えている。
前記回路ユニットは、
第１の開口部が形成された面と、
第１のコネクタが実装された第１の基板と、
前記第１の基板との間に第１の間隙を形成するように配置されるとともに、前記第１のコネクタと対向する第２のコネクタが実装された第２の基板と、
前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとに接続され、前記第１の間隙を維持する第３の基板と、
前記第１の間隙に収まる機能部品と、
前記機能部品を前記第２の基板に固定するとともに、前記機能部品と前記第２の基板との間に第２の間隙を形成するブラケットと、
前記第２の基板に実装されるとともに、前記第２の間隙に配置された電子部品と、
前記第１の間隙に位置する発熱部品に熱的に接続された放熱部品と、を有している。
前記筐体は、
前記回路ユニットの面との間に第３の間隙を形成する壁部と、
前記筐体内に設けられたファンと、
前記ファンと対向する第２の開口部と、を有し、
前記ファンは、前記放熱部品により暖められた空気を、前記第１の開口部を介して前記第１の間隙から第３の間隙に導くとともに、前記第２の開口部を介して前記筐体の外部へ放出することを特徴としている。
【００１１】
このような構成により、基板間に形成される間隙に機能部品や電子部品を配置できるとともに、回路ユニットの熱を筐体の外部へ効率良く排出することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係る電子機器の斜視図である。
【００１４】
本体１は、前面パネル２と筐体３とを有する。筐体３の形状は、前面を具備しない略直方体状の形状である。前面パネル２は、後述で説明するが回路基板が収納される回路ユニットと電気的に接続され、筐体３の前面を具備しない面に配置される。
【００１５】
図２は、本発明に係る電子機器が有する筐体３を透視した斜視図である。
【００１６】
前面パネル２は、回路ユニット５と電気的に接続される。回路ユニット５は、筐体３の前面を具備しない面に前面パネル２が配置されるように、筐体３の内部に収納される。回路ユニット５は、遮断効果を有する金属状の面を有する。回路ユニット５が有する面であるとともに、本体１を床等に設置した際に床と対向する面に相当する面は底面５ｂである。底面５ｂは、上側５ｂ１と下側５ｂ２と右側５ｂ３と左側５ｂ４とを有する。底面５ｂの左側５ｂ４に、第１の通気穴５ｃが形成される。第１の通気穴５ｃを介して、回路ユニット５外部から内部に向かって、空気が流入する。
【００１７】
底面５ｂの上側５ｂ１に、底面５ｂと連なるように蓋６が配置される。蓋６は、回路ユニット５と着脱可能である。底面５ｂの下側５ｂ２に、底面５ｂと連なるように、かつ蓋６と対向するように側面（図示せず）が配置される。
【００１８】
図３は、回路ユニット５から蓋６を取り外した状態の斜視図である。
【００１９】
底面５ｂの上側５ｂ１付近に、蓋６と対向するように第１の基板７が配置される。回路ユニット５から蓋６を取り外すと、第１の基板７の裏面が露出される。基板７の裏面とは、後述で詳細に説明するが第１のコネクタ１６が配置されていない面である。
【００２０】
図４は、第１の基板７を取り外した状態の斜視図である。
【００２１】
底面５ｂに連なるようにかつ、前面パネル２と対向するように後面５ｄが配置される。底面５ｂと対向するように上面５ａが配置される。上面５ａの前面パネル２側に第２の通気穴５ｅが形成される。後述で詳細に説明するが、回路ユニット５の内部の空気が、第２の通気穴５ｅを介して外部へ排出される。後面５ｄの上面５ａ側に、後面５ｄと連なるようにファン１３が配置される。ファン１３は、回路ユニット５の内部等で発生する熱によって暖められた空気を回路ユニット５の外部へ排出するために設けられる。回路ユニット５の内部側の側面の面上に、第２の基板８が配置される。
【００２２】
第２の基板８上の第１の通気穴５ｃに隣接する位置に、放熱部品であるヒートシンク１０が配置される。第２の基板８とヒートシンク１０との間に発熱部品であるＣＰＵ等（図示せず）が実装される。発熱部品を冷却するためにヒートシンク１０が設けられる。
【００２３】
上面５ａの中のファン１３側の面に隣接するとともに、第２の基板８上に、機能部品であるディスク装置１２を配置する。ディスク装置１２は、例えばハードディスクドライブ装置や光ディスクドライブ装置等である。ディスク装置１２は、後述で詳細に説明するが、第２の基板８との間に間隙を形成するように、第２の基板８にブラケット１１を用いて固定される。
【００２４】
ディスク装置１２の側面と対向し、Ｙ軸と略平行であるとともに、第２の基板８上に、第２のコネクタ１５が実装される。第２のコネクタ１５には、第３の基板９が接続される。第３の基板９は、例えば回路基板であり、第１の基板７と第２の基板８の夫々が有する回路を接続するために設けられる。
【００２５】
図５は、回路ユニット５内に配置される部品群を示す分解斜視図である。
【００２６】
図４を用いて説明したように、第２の基板８には、ヒートシンク１０とディスク装置１２が配置される。また、第２の基板８には、第２のコネクタ１５がＹ軸と略平行に実装され、この第２のコネクタ１５と対向するように、第１の基板７上に第１のコネクタ１６が実装される。第１のコネクタ１６と第２のコネクタ１５の夫々に第３の基板９を接続することで、第１の基板７と第２の基板８は、第１の基板７と第２の基板８との間に形成される第１の間隙１４を維持するように固定される。後述で詳細に説明するが、この第１の間隙１４に、ヒートシンク１０及びディスク装置１２等が、第１の基板７と接触しないように配置される。
【００２７】
第３の基板９で接続された第1の基板７と第２の基板８は、回路ユニット５内に収納され、収納後、回路ユニット５は蓋６で覆われる。
【００２８】
図６は、ディスク装置１２が未装着状態の回路ユニット５をＸ−Ｚ方向で切断した断面図である。
【００２９】
第２の基板８上に、ヒートシンク１０が配置される。また、ヒートシンク１０が配置されていない第２の基板８上には、第１の電子部品１７と第２の電子部品１８とを実装することが可能である。さらに第１の基板７上に第１のコネクタ１６が実装される。また、第１の基板７と対向するように第２の基板８が配置され、第１のコネクタ１６と対向するように、第２の基板８上に第２のコネクタ１５が実装される。第１のコネクタ１６に第３の基板９の一端が接続され、第３の基板９の他端が第２のコネクタ１５に接続される。第１の基板７と第２の基板８との間に形成される第１の間隙１４の距離Ｌ１は、第２の基板８に配置されるヒートシンク１０が第１の基板７に接触しない程度の距離である。
【００３０】
図７は、ディスク装置が装着状態の回路ユニットをＸ−Ｚ方向で切断した断面図である。
【００３１】
図６で説明したように、第１の基板７と第２の基板８は、ヒートシンク１０がこれらの基板間で形成される第１の間隙１４の距離Ｌ１内に収まるように、第３の基板９で接続されている。ディスク装置１２は、第２の基板８において、ヒートシンク１０が配置されていない側に配置される。ディスク装置１２は、ディスク装置１２と第２の基板８との間に第２の間隙２０を形成するように、ブラケット１１を用いて第２の基板８に固定される。第２の基板８とディスク装置１２との間に第２の間隙２０を形成することで、ディスク装置１２を第２の基板８に直接固定する場合と比較して、ディスク装置１２を第２の基板８に第２の間隙２０を形成するようにブラケット１１を用いて固定する場合の方が、第２の基板８上に、第１の電子部品１７及び第２の電子部品１８等が実装可能である面積を、より多く確保することが可能となる。
【００３２】
図８は、ディスク装置１２が装着状態である回路ユニット５をＹ−Ｚ方向で切断するとともに、後面側から見た断面図である。
【００３３】
第１の基板７と第２の基板８は、第３の基板９を第１のコネクタ１６及び第２のコネクタ１５の夫々に接続することで固定される。第３の基板９を用いて、第１の基板７と第２の基板８との間の距離がＬ１である第１の間隙１４を形成する。この第１の間隙１４の距離Ｌ１は、ディスク装置１２が取り付けられるブラケット１１の短辺Ｌ２よりも大きくなるように設けられる。
【００３４】
ディスク装置１２と第２の基板８との間に第２の間隙２０が形成されるように、ディスク装置１２を配置することで、この第２の隙間２０を形成する第２の基板８の面上に電子部品等が実装可能である面積をより多く確保することが可能である。
【００３５】
図９は、筐体３が取り付けられた回路ユニット５をＸ−Ｙ方向で切断した断面図である。
【００３６】
回路ユニット５の内部に、ヒートシンク１０とディスク装置１２と第３の基板９とで形成される第４の間隙２２は、回路ユニット５の内部空間の中で上面５ａ側に位置する。従って、ヒートシンク１０及びディスク装置１２から放出された熱によって温められた空気は、第４の間隙２２に滞留する。そこで、ファン１３を駆動させ、図９に示すように筐体３の上面３ｂ（壁部）と回路ユニット５の上面５ａ（面）とで形成された第３の間隙２１の空気を、筐体３の後面３ｄの上部に形成された第３の通気穴４（第２の開口部）を通じて筐体３の外部へ排出させる。さらに、第３の間隙２１の空気が筐体３の外部へ排出されることに伴い、第２の通気穴５ｅ（第１の開口部）を通じて、第４の間隙２２に滞留するとともに温められた空気が第３の間隙２１へ導かれ、さらに筐体３の外部へ排出される。
【００３７】
第４の間隙２２に滞留するとともに温められた空気が、筐体３の外へ排出されることで、ヒートシンク１０の放熱性能が向上し、このヒートシンク１０に伝導される発熱部品の熱を筐体３の外部へ、効率良く排出することが可能となる。
【００３８】
また、ファン１３を駆動することで、回路ユニット５の内部空間とファン１３とが連なる位置に形成される第４の通気穴２３を通じて、回路ユニット５内部に配置されるディスク装置１２から放出された熱によって温められた周辺の空気は、筐体３の外部へ排出される。
【００３９】
本発明ではその主旨を逸脱しない範囲であれば、上記の実施形態に限定されるものではない。そして、本実施形態においては、２枚の基板間にディスク装置等を配置するための間隙を形成する基板同士の接続構造に関する実施形態を説明したが、基板の枚数及びディスク装置の台数は複数であってもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、基板間に形成される間隙に機能部品および電子部品を配置できるとともに、回路ユニットの熱を筐体の外部へ効率良く排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子機器の斜視図。
【図２】本発明に係る電子機器が有する筐体を透視した斜視図。
【図３】回路ユニットから蓋を取り外した状態の斜視図。
【図４】第１の基板を取り外した状態の斜視図。
【図５】回路ユニット内に配置される部品群を示す分解斜視図。
【図６】ディスク装置が未装着状態の回路ユニットをＸ−Ｚ方向で切断した断面図。
【図７】ディスク装置が装着状態の回路ユニットをＸ−Ｚ方向で切断した断面図。
【図８】ディスク装置が装着状態である回路ユニットをＹ−Ｚ方向で切断するとともに後面側から見た断面図。
【図９】筐体が取り付けられた回路ユニットをＸ−Ｙ方向で切断した断面図。
【符号の説明】
３…筐体、３ｂ…壁部（上面）、４…第２の開口部（第３の通気穴）、５…回路ユニット、５ａ…面（上面）、５ｅ…第１の開口部（第２の通気穴）、７…第１の基板、８…第２の基板、９…第３の基板、１０…放熱部品（ヒートシンク）、１１…ブラケット、１２…機能部品（ディスク装置）、１３…ファン、１４…第１の間隙、１５…第２のコネクタ、１６…第１のコネクタ、１７,１８…電子部品（第１の電子部品、第２の電子部品）、２０…第２の間隙、２１…第３の間隙。

Claims

回路ユニットと、
前記回路ユニットを収納する筐体と、を具備する電子機器であって、
前記回路ユニットは、
第１の開口部が形成された面と、
第１のコネクタが実装された第１の基板と、
前記第１の基板との間に第１の間隙を形成するように配置されるとともに、前記第１のコネクタと対向する第２のコネクタが実装された第２の基板と、
前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとに接続され、前記第１の間隙を維持する第３の基板と、
前記第１の間隙に収まる機能部品と、
前記機能部品を前記第２の基板に固定するとともに、前記機能部品と前記第２の基板との間に第２の間隙を形成するブラケットと、
前記第２の基板に実装されるとともに、前記第２の間隙に配置された電子部品と、
前記第１の間隙に位置する発熱部品に熱的に接続された放熱部品と、を有し、
前記筐体は、
前記回路ユニットの面との間に第３の間隙を形成する壁部と、
前記筐体内に設けられたファンと、
前記ファンと対向する第２の開口部と、を有し、
前記ファンは、前記放熱部品により暖められた空気を、前記第１の開口部を介して前記第１の間隙から前記第３の間隙に導くとともに、前記第２の開口部を介して前記筐体の外部へ放出することを特徴とする電子機器。
請求項１の記載において、前記ファンは、前記第１の間隙と前記第３の間隙とに亘って配置され、前記第２の開口部を介して前記第１の間隙及び第３の間隙から空気を前記筐体の外部へ放出することを特徴とする電子機器。