JP4469563B2 - 電子機器、電磁波放射抑制部材 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器、電磁波放射抑制部材に関する。
【0002】
【背景技術】
従来から、パーソナルコンピュータや、エンタテインメント装置等の電子機器では、集積回路素子を備えたCPU(Central Processing Unit)等の情報処理装置が実装用回路基板(マザーボード等)上に実装されて使用されている。このようなCPU等の情報処理装置は、基板と、基板上に実装された集積回路素子と、集積回路素子を覆う熱伝導性の蓋部材とを備えている。そして、CPU等で処理に伴って発生する熱は、この熱伝導性の蓋部材を介して放熱されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような情報処理装置では、近年、処理能力を高速化することが求められている。ここで、CPU等の情報処理装置の処理能力の高速化を図ると、基板に実装された集積回路素子、この集積回路素子と前記基板とを接続するボンディングワイヤ、基板上のパターン等から発生する電磁波は強くなる。
蓋部材と、マザーボードとは絶縁状態であるため、蓋部材は、電子部品の基板上の集積回路素子等からの電磁波の放射を受け、この電磁波を再放射してしまう。そして、この再放射された電磁波は、蓋部材上に設けられるヒートシンク等の熱伝導部材で重畳し、情報処理装置外部に放出されてしまう可能性がある。
【0004】
本発明の目的は、情報処理装置からの電磁波の放射を抑制することができる電子機器、電磁波放射抑制部材を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子機器は、入力される情報の処理を行う集積回路素子及びこの集積回路素子を被覆する熱伝導性及び導電性を有した蓋部材を備える情報処理装置と、この情報処理装置が実装され、情報の入出力制御を行う実装用回路基板とを備えた電子機器であって、前記情報処理装置の熱を放熱する導電性及び熱伝導性の放熱部材に当接するとともに、前記実装用回路基板上に形成されたグランドパターンと前記蓋部材とを電気的に接続し、前記集積回路素子で発生する電磁波の放射を抑制する電磁波放射抑制部材を備え、前記電磁波放射抑制部材は、前記グランドパターンに当接するように前記実装用回路基板に固定される実装用回路基板当接部と、前記蓋部材に当接して、前記情報処理装置を前記実装用回路基板に向かって押さえる蓋部材当接部とを備えることを特徴とする。
【0006】
ここで、電子機器としては、例えば、パーソナルコンピュータ、エンタテインメント装置、携帯電子機器、さらには冷蔵庫や洗濯機等の家電等があげられる。
また、情報処理装置としては、例えば、CPUや、チップセット、ビデオチップ等があげられる。
このような本発明によれば、電磁波放射抑制部材は、実装用回路基板のグランドパターンと、情報処理装置の蓋部材とを接続しているため、蓋部材が情報処理装置の集積回路素子等からの電磁波の放射を受けた場合、この電磁波を電磁波放射抑制部材を介して、実装用回路基板のグランドパターンに伝達させることができる。これにより、蓋部材による電磁波の再放射を抑制することができ、情報処理装置からの電磁波の放射を防止することができる。
【0007】
また、蓋部材と、電磁波放射抑制部材とを別体とすることで、電磁波放射抑制部材を必要としない場合、例えば、集積回路素子から発生する電磁波が弱く、シールド板等のみで電磁波の放射を抑制できるような場合には、電磁波放射抑制部材を取り外すことが可能となる。
【0008】
この際、前記蓋部材は、前記実装用回路基板に対向する側とは反対側に、前記蓋部材当接部を設置するための段部を有し、前記蓋部材当接部が前記段部に設置された際に、当該蓋部材当接部における前記実装用回路基板に対向する側とは反対側の面と、前記蓋部材における前記実装用回路基板に対向する側とは反対側の面とが、当該実装用回路基板から略同じ距離に位置するが好ましい。
このような本発明では、蓋部材に段部を形成することで、電磁波放射抑制部材の取り付け位置の位置決めを容易に行うことができる。
【0009】
さらに、前記電磁波放射抑制部材は、前記蓋部材の外周を囲むとともに、前記蓋部材当接部が形成された枠部を備え、前記実装用回路基板当接部は、前記枠部から外方に突出することが好ましい。
電磁波放射抑制部材は、蓋部材の外周を囲む枠部を備えているため、枠部の開口から蓋部材を露出させることができる。これにより、集積回路素子から発生した熱を蓋部材を介して放熱させることができ、情報処理装置の放熱性能を低下させてしまうことがない。
【0010】
また、前記電磁波放射抑制部材は、前記実装用回路基板当接部と、前記蓋部材当接部と、これらを連結する連結部とを有した少なくとも1つの接続片を有するものであってもよい。
電磁波放射抑制部材を少なくとも1つの接続片から構成されるものとすることで、電磁波放射抑制部材により覆われる蓋部材の面積をより小さくすることが可能となり、これにより放熱効率の低下を防止することができる。
【0011】
この際、前記実装用回路基板当接部は、前記情報処理装置の実装部分の周囲に配置されているグランドパターンうち、少なくともインピーダンスが低い部分に当接していることが好ましい。
ここで、周囲に配置されているグランドパターンのうち、インピーダンスが低い部分に実装用回路基板当接部が当接するとは、周囲に配置されているグランドパターンのインピーダンスの平均値以下の部分に実装用回路基板当接部を当接させることをいう。
このような本発明では、インピーダンスが低い部分に実装用回路基板当接部を当接させているので、効率的に電磁波をグランドパターンに伝達させることができ、確実に電磁波の放射を抑制することができる。これにより、グランドパターンと、実装用回路基板当接部との当接箇所を多数設ける必要がなくなり、実装用回路基板当接部の数を低減することができる。例えば、電磁波放射抑制部材が接続片を有する場合には、接続片1個のみで、電磁波の放射を抑制することが可能となり、部材点数の削減を図ることができる。
【0012】
また、前記放熱部材は、前記蓋部材上に設置され、前記電磁波放射抑制部材には、前記放熱部材に当接する放熱部材当接片が形成されていることが好ましい。
ここで、放熱部材は、グランドパターンに接していてもよく、接していなくてもよい。
電磁波放射抑制部材には、放熱部材に当接する放熱部材当接片が形成されているので、電磁波放射抑制部材と、放射部材とが電気的に接続されることとなる。
放熱部材がグランドパターンに当接していない場合において、蓋部材により電磁波が再放射され、この電磁波を放熱部材が受けた際には、電磁波放射抑制部材を介して電磁波を実装用回路基板のグランドパターンに伝達させることができる。これにより、電磁波の放射を確実に防止することができる。
放熱部材がグランドパターンに当接している場合には、蓋部材から再放射された電磁波を放熱部材からグランドパターンに直接伝達させることができる。また、放熱部材がグランドパターンに当接している場合には、放熱部材を介して電磁波放射抑制部材を間接的にグランドパターンに当接させてもよい。このようにすることで、蓋部材が受けた電磁波を電磁波放射抑制部材から放熱部材を介してグランドパターンに伝達させることができる。
【0013】
さらに、本発明は、電磁波放射抑制部材としても発明として成立するものである。その作用効果は、電磁波放射抑制部材を備えた電子機器と略同様である。
すなわち、本発明の電磁波放射抑制部材は、入力される情報の処理を行う集積回路素子及びこの集積回路素子を被覆する熱伝導性及び導電性を有した蓋部材を備えるとともに実装用回路基板に実装される情報処理装置の前記集積回路素子で発生する電磁波の放射を抑制する電磁波放射抑制部材であって、前記実装用回路基板上に形成されたグランドパターンに当接するように前記実装用回路基板に固定される実装用回路基板当接部と、前記蓋部材に当接し、前記情報処理装置を前記実装用回路基板に向かって押さえる蓋部材当接部とを有し、前記情報処理装置の熱を放熱する導電性及び熱伝導性の放熱部材に当接するとともに、前記グランドパターンと前記蓋部材とを電気的に接続することを特徴とする。
【0014】
さらに、本発明の電磁波放射抑制部材では、前記蓋部材は、前記実装用回路基板に対向する側とは反対側に、前記蓋部材当接部を設置するための段部を有し、前記蓋部材当接部が前記段部に設置された際に、当該蓋部材当接部における前記実装用回路基板に対向する側とは反対側の面と、前記蓋部材における前記実装用回路基板に対向する側とは反対側の面とが、当該実装用回路基板から略同じ距離に位置することが好ましい。
【0015】
また、前記蓋部材の外周を囲むとともに、前記蓋部材当接部が形成された枠部を有し、前記実装用回路基板当接部は、前記枠部から外方に突出することが好ましい。
【0016】
或いは、前記実装用回路基板当接部と、前記蓋部材当接部と、これらを連結する連結部とを有した少なくとも1つの接続片を有するものであってもよい。
【0017】
【発明の実施の形態】
1.第1実施形態
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
[パーソナルコンピュータ1の構成]
図1には、本実施形態の電子機器であるパーソナルコンピュータ1が示されている。
このパーソナルコンピュータ1は、中央演算処理装置である情報処理装置としてのCPU3、このCPU3で実行するソフトウェア情報等を記憶した内部記憶装置であるメインメモリ11、外部記憶装置であるHDD(ハードディスクドライブ)12、ノースブリッジ14、キャッシュメモリ16、サウスブリッジ17、及びこれらを実装するためのスロット、コネクタ(図示略)が実装されたマザーボードM(図2参照)とを備えている。
【0018】
CPU3は、メインメモリ11に記憶されているプログラム等を実行(演算処理)することにより、パーソナルコンピュータ1全体を制御するものである。CPU3の構造等の詳細については、後述する。このCPU3内部には、一次的なキャッシュメモリ(図示略)が内蔵されており、CPU3は、ホストバス13に接続されている。このホストバス13には、PCIバス15に接続されたノースブリッジ14が接続されている。
ノースブリッジ14は、ホスト−PCIブリッジ141、メモリコントローラ142等を備え、このノースブリッジ14には、前述したメインメモリ11及びキャッシュメモリ16が接続されている。
ホスト−PCIブリッジ141は、ホストバス13とPCIバス15との間のデータの橋渡しを行うものであり、このホスト−PCIブリッジ141によりCPU3と、PCIバス15に接続された図示しないハードディスクとの間でデータのやり取りをおこなうことが可能となる。
メモリコントローラ142は、メインメモリ11及びキャッシュメモリ16とCPU3との間のデータの橋渡しの制御を行うものである。
【0019】
メインメモリ11は、例えば、DRAM(Dynamic RAM)等で構成されており、CPU3で実行すべきプログラムやこのプログラムで取り扱われるデータ等を記憶する。メインメモリ11に記憶されるデータとしては、例えば、コンピュータの基本的な動作を制御するOSプログラムや、アプリケーションプログラム等があげられる。
キャッシュメモリ16は、CPU3のアクセス頻度が高い命令やデータ等を格納しておくものであり、CPU3がメインメモリ11から読み出したデータを記憶し、同一のデータをCPU3が必要としたときにそのデータをCPU3に供給する。
【0020】
ノースブリッジ14が接続されたPCIバス15には、サウスブリッジ17が接続されている。
サウスブリッジ17は、IDEコントローラ171、USBコントローラ172、マルチI/Oコントローラ173等を備えている。
なお、このサウスブリッジ17と、前述したノースブリッジ14とでチップセットが構成される。
USBコントローラ172はUSBコネクタを介して、例えばマウス、キーボード等のUSB対応機器18に接続される。マルチI/Oコントローラ173は、シリアルコネクタやパラレルコネクタを介してシリアルインターフェイス対応機器や、プリンタやスキャナ等のパラレルインターフェイス対応機器20に接続される。
【0021】
IDEコントローラ171は、図示しないがプライマリーIDEコントローラと、セカンダリーIDEコントローラとを備えており、プライマリーIDEコントローラは、IDEバス19を介してHDD12に接続されている。セカンダリーIDEコントローラは他のIDEバスを介して図示しないCD−ROM等に接続されている。
HDD12には、コンピュータの基本的な動作を制御するOSプログラムや、アプリケーションプログラム等のプログラムやデータが記憶されている。
【0022】
このようなパーソナルコンピュータ1では、起動が完了した時点で、HDD12に記憶、保存されているプログラムや、データが、IDEバス19、サウスブリッジ17、PCIバス15、ノースブリッジ14を介してメインメモリ11に読み込まれる。そして、このメインメモリ11に読み込まれたデータ、プログラム等が取り出され、命令がCPU3で実行される。実行結果のデータ等はメインメモリ11に書き込まれ、このメインメモリ11に書き込まれたデータがノースブリッジ14、PCIバス15、サウスブリッジ17、IDEバス19を介してHDD12に保存されるのである。
【0023】
[CPU3の構造]
以上のようなパーソナルコンピュータ1に使用されるCPU3は、電磁波の放射抑制するために電磁波放射抑制構造が適用されている。図2及び図3を参照して、CPU3の構造について詳細に説明する。
CPU3は、図2及び図3にも示すようにマザーボードM上に実装されている。このマザーボードMのCPU3の実装位置の周囲には、例えば、4つのグランドパターンGが形成されている。
【0024】
CPU3は、CPU基板31と、このCPU基板31上に実装され、入力された情報の処理を行う集積回路素子32と、この集積回路素子32を覆うとともに、CPU基板31上に設置される蓋部材である熱拡散板33Aと、電磁波放射抑制手段5とを備えている。
CPU基板31のマザーボードMへの実装面には、はんだボール311が取り付けられており、本実施形態のCPU3は、BGA(ボール・グリッド・アレイ)構造となっている。
さらに、CPU基板31と、集積回路素子32との間には、接着層として銀ペースト321が設けられている。そして、集積回路素子32と、CPU基板31とは図示しないボンディングワイヤを介して電気的に接続されている。
【0025】
熱拡散板33Aは、集積回路素子32等から発生する熱を拡散するためのものである。熱拡散板33Aは、平面略矩形形状の箱型部材であり、その外形寸法は、CPU基板31の外形寸法よりも小さなものとなっている。
熱拡散板33Aは、集積回路素子32の側方を囲む外周部331と、集積回路素子32の上面(CPU基板31と反対側の面)を覆う上面部332とを備えている。そして、上面部332の外周の四隅には、CPU基板31側に窪んだ段部332Aが形成されている。この段部332Aには、CPU基板31と反対側に突出した突起332Bが設けられている。
このような熱拡散板33Aは、熱伝導性及び導電性を備えた材料を射出成形又はプレス成形することで得られるものであり、熱伝導性及び導電性を備えた材料としては、例えば、銅、リン青銅等の金属等の材料が挙げられる。
【0026】
電磁波放射抑制手段5は、電磁波放射抑制部材5Aから構成されている。この電磁波放射抑制部材5Aは、熱拡散板33A及びマザーボードMのグランドパターンGの双方に当接し、これらを電気的に接続することにより、CPU3で発生する電磁波の放射を抑制するものである。この電磁波放射抑制部材5Aは、熱拡散板33Aの外周を囲む平面略矩形形状の枠部51と、この枠部51から外側に突出した、例えば4つの実装用回路基板当接部52とを備えている。なお、電磁波放射抑制部材5Aの枠部51と実装用回路基板当接部52とは一体成形されている。
【0027】
枠部51は、熱拡散板33Aの外周部331を囲むとともに、熱拡散板33Aの上面部332側に位置する面及びマザーボードM側に位置する面が開口した四角枠状の側部513と、側部513の四隅に設けられ、側部513の開口側に延びる蓋部材当接部512とを備えている。
この蓋部材当接部512は、熱拡散板33Aの段部332Aに設置され、熱拡散板33Aに当接する。また、蓋部材当接部512には、段部332Aに形成された突起332Bを挿入するための孔512Aが形成されている。この孔512Aに突起332Bを挿入することで、段部332Aに蓋部材当接部512が固定されることとなる。熱拡散板33Aの段部332Aに蓋部材当接部512を固定した際に、この蓋部材当接部512は、熱拡散板33Aの上面部332から突出せず、蓋部材当接部512の上面の高さ位置と、上面部332の高さは略等しくなっている。
このような蓋部材当接部512の側部513との境界部分には、側部513と反対側に延び、後述するヒートシンク(放熱部材)4に当接する放熱部材当接片53が形成されている。この放熱部材当接片53は、ヒートシンク4との当接部分が側部513の開口と反対側に湾曲したばね片である。
【0028】
一方、実装用回路基板当接部52は、側部513の4隅に設けられ、側部513の開口とは反対側に延びている。この実装用回路基板当接部52は、マザーボードMの4つのグランドパターンGに当接するようにマザーボードMに固定される。実装用回路基板当接部52には、固定用のビスBを挿入するための孔521が形成されている。
このような電磁波放射抑制部材5Aは、導電性及び熱伝導性の材料、例えば、銅、リン青銅等の金属等により構成されており、このような導電性の材料を射出成形、プレス成形等することで得られる。
ここで、本実施形態では、電磁波放射抑制部材5Aを導電性及び熱伝導性の材料で構成したが、電磁波放射抑制部材は、導電性を有していればよく、熱伝導性を有しない材料で構成してもよい。
【0029】
以上のような電磁波放射抑制部材5Aの枠部51の側部513の開口からは、図3に示すように熱拡散板33Aの上面部332が露出している。この上面部332上には、上面部332の外形寸法と略等しい外形寸法の熱伝導性シートSが貼り付けられており、この熱伝導性シートS上には放熱部材であるヒートシンク4が設置されている。
熱伝導性シートSは、熱拡散板33A及びヒートシンク4間の熱伝導を高めるためのものである。なお、この熱伝導性シートSにかえて、シリコングリース等を使用してもよい。
【0030】
ヒートシンク4は、熱伝導性シートS上に設置される平板部41と、この平板部41の上面(熱伝導性シートSとの接着面と反対側の面)に突設された複数の柱状部42と、平板部41の下面(熱伝導性シートSとの接着面)に突設された固定柱43とを備えている。
固定柱43は、電磁波放射抑制部材5Aの実装用回路基板当接部52に当接し、この実装用回路基板当接部52とともに、マザーボードMにビスBにより固定される。
このようなヒートシンク4は、例えば、アルミニウム等の熱伝導性率の高い材料で構成されている。
【0031】
[第1実施形態の効果]
従って、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1-1)導電性の電磁波放射抑制部材5Aは、マザーボードMのグランドパターンGに当接し、マザーボードMに固定される実装用回路基板当接部52と、CPU3の熱拡散板33Aに当接する蓋部材当接部512を備えた枠部51とを備えており、マザーボードMのグランドパターンGと、CPU3の熱拡散板33Aとを電気的に接続しているため、熱拡散板33AがCPU基板31上の集積回路素子32、ボンディングワイヤ等からの電磁波の放射を受けた場合には、この電磁波を電磁波放射抑制部材5Aを介して、マザーボードMのグランドパターンGに伝達させることができる。これにより、熱拡散板33Aによる電磁波の再放射を抑制することができ、CPU3からの電磁波の放射を防止することができる。
【0032】
(1-2)電磁波放射抑制部材5Aは、熱拡散板33Aとは別体であるため、電磁波放射抑制部材5Aを必要としない場合、例えば、CPU3から発生する電磁波が弱く、シールド板等のみで電磁波の放射を抑制できるような場合には、電磁波放射抑制部材5Aを取り外すことができる。これにより、電子機器であるパーソナルコンピュータ1の製造コストを低減させることができる。
【0033】
(1-3)電磁波放射抑制部材5Aは、熱拡散板33Aの外周部331を囲む側部511と、段部332Aに設置される蓋部材当接部512とを有する枠部51を備える構成であり、枠部51の側部513の開口から熱拡散板33Aの上面部332を露出させることができる。すなわち、熱拡散板33Aの上面部332は、電磁波放射抑制部材5Aによりほとんど覆われないため、集積回路素子32から発生した熱を熱拡散板33Aの上面部332から放熱させることができ、CPU3の放熱性能の低下を防止することができる。
これに加え、電磁波放射抑制部材5Aを熱伝導性を有する部材で構成しているため、熱拡散板33Aの段部332Aに伝達された熱を電磁波放射抑制部材5Aを介して放熱することも可能であり、電磁波放射抑制部材5Aが接触する部分においても放熱性能の低下を防止することができる。
【0034】
(1-4)また、熱拡散板33Aには、電磁波放射抑制部材5Aの枠部51の蓋部材当接部512が設置される段部332Aが形成されており、さらに、段部332Aには蓋部材当接部512の孔512Aに挿入される突起332Bが形成されているので、電磁波放射抑制部材5Aの熱拡散板33Aへの取り付け位置を容易に決定することができる。
(1-5)また、熱拡散板33Aに段部332Aを形成したので、熱拡散板33A上に電磁波放射抑制部材5Aの枠部51の蓋部材当接部512を設置しても、蓋部材当接部512が熱拡散板33Aの上面部332からヒートシンク4側に突出することがなく、これにより、CPU3の薄型化を図ることができる。
【0035】
(1-6)さらに、電磁波放射抑制部材5Aの枠部51は、熱拡散板33Aの段部332A上に設置される蓋部材当接部512を備えているため、電磁波放射抑制部材5Aを熱拡散板33Aに取り付けた際には、蓋部材当接部512により、熱拡散板33AがマザーボードM側に押圧されることとなる。これにより、CPU3のはんだボール311がマザーボードMから浮き上がってしまうことがなく、CPU3をマザーボードMに確実に取り付けることができる。
(1-7)さらに、電磁波放射抑制部材5Aの枠部51の四隅に実装用回路基板当接部52を設け、この実装用回路基板当接部52をマザーボードMに固定しており、電磁波放射抑制部材5Aを対角線上でマザーボードMに固定しているため、電磁波放射抑制部材5AをマザーボードMに確実に固定することができる。
(1-8)また、熱拡散板33Aの上面部332の四隅の段部332Aに電磁波放射抑制部材5Aの蓋部材当接部512が設置されており、電磁波放射抑制部材5Aにより熱拡散板33Aが対角線上に固定されることとなるので、熱拡散板33AのマザーボードMへの固定を確実なものとすることができる。
【0036】
(1-9)電磁波放射抑制部材5Aは、枠部51と実装用回路基板当接部52とが一体成形されており、一部材で構成されているため、部品点数の増加を防止することができる。また、電磁波放射抑制部材5Aを一部材で構成しているので、熱拡散板33A、マザーボードMへの取り付け作業に手間を要しない。
(1-10)電磁波放射抑制部材5Aには、ヒートシンク4に当接する放熱部材当接片53が形成されているので、熱拡散板33Aにより再放射された電磁波をヒートシンク4が受けることがあっても、この電磁波を電磁波放射抑制部材5Aを介してマザーボードMのグランドパターンGに伝達させることができる。これにより、電磁波の放射を確実に防止することができる。これに加え、本実施形態では、ヒートシンク4の固定柱43は電磁波放射抑制部材5Aに当接しているため、ヒートシンク4の固定柱43を介して電磁波を電磁波放射抑制部材5Aに伝達させることもできる。
【0037】
(1-11)また、電磁波放射抑制部材5Aの放熱部材当接片53は、ヒートシンク4との当接部分が湾曲したばね片で構成されているため、ヒートシンク4との当接面積を大きく確保することができる。これにより、ヒートシンク4から電磁波放射抑制部材5Aへの電磁波の伝達を確実に行うことができる。
(1-12)さらに、電磁波放射抑制部材5Aの放熱部材当接片53は、ばね片により構成されているので、ヒートシンク4をマザーボードMに固定した際に、放熱部材当接片53に力が加わり反発力が発生し、電磁波放射抑制部材5Aがヒートシンク4と、マザーボードM間で押圧されることとなる。これにより、マザーボードMに対する電磁波放射抑制部材5Aの取り付け位置がずれてしまうことを確実に防止するこができる。
(1-13)また、本実施形態では、CPU3の周囲の4つのグランドパターンGのすべてに実装用回路基板当接部52を当接させているので、確実に電磁波をグランドパターンGに伝達させることができる。
【0038】
2.第2実施形態
次に、図4を参照して本発明の第2実施形態について説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部分と同一の部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
前記実施形態では、電磁波放射抑制部材5Aは、枠部51と実装用回路基板当接部52とが一体成形され、1部材から構成されていたが、本実施形態の電磁波放射抑制部材5Bは、複数部材、例えば4つの独立した接続片54から構成されている。なお、この電磁波放射抑制部材5Bは前記実施形態と同様に、導電性及び熱伝導性の材料から構成されている。
接続片54は、前記実施形態と同様に、マザーボードMと、熱拡散板33Aとの双方に当接し、これらを接続するものであり、マザーボードMに当接固定される実装用回路基板当接部52と、熱拡散板33Aの段部332Aに当接する蓋部材当接部512と、実装用回路基板当接部52及び蓋部材当接部512を連結する連結部543とを備えている。従って、本実施形態では、熱拡散板33Aは段部332Aが形成された四隅のみが電磁波放射抑制部材5Bにより覆われることとなる。
さらに、蓋部材当接部512と連結部543との境界部分には、前記実施形態と同様にヒートシンク4に当接する放熱部材当接片53が形成されている。
【0039】
[第2実施形態の効果]
このような本実施形態によれば、第1実施形態の(1-1)、(1-2)、(1-4)〜(1-6)、(1-8)、(1-10)〜(1-13)と略同様の効果を奏することができるうえ、以下の効果を奏することができる。
(2-1)本実施形態では、電磁波放射抑制部材5Bを、熱拡散板33Aの四隅の段部332Aに固定される4つの独立した接続片54から構成されるものとしており、熱拡散板33Aの外周部331は、ほとんど電磁波放射抑制部材5Bにより覆われない。従って、熱拡散板33Aの放熱面積を大きく確保することができ、これにより放熱効率の低下を確実に防止することができる。
さらに、前記実施形態と同様に、電磁波放射抑制部材5Bを熱伝導性を有する部材で構成しているため、熱拡散板33Aの段部332Aに伝達された熱を電磁波放射抑制部材5Bを介して放熱することも可能であり、電磁波放射抑制部材5Bが接触する部分においても放熱性能の低下を防止することができる
【0040】
(2-2)熱拡散板33Aの上面部332の四隅に電磁波放射抑制部材5Bの接続片54を固定する構成であるため、接続片54の固定を容易に行うことができる。
【0041】
3.第3実施形態
次に、図5を参照して本発明の第3実施形態について説明する。
第1実施形態及び第2実施形態では、CPU3の熱拡散板33Aの上面部332の外周には、四隅にのみ段部332Aが形成されていたが、本実施形態では、熱拡散板33Cの上面部332の周縁に沿って段部332Cが形成されている。この段部332Cには、第1、第2実施形態とは異なり突起332Bは形成されていない。
【0042】
また、本実施形態の電磁波放射抑制部材5Cは、熱拡散板33Cの外周を囲むとともに、中央に開口が形成された平面略矩形形状の枠部56と、この枠部56の四隅から外側に突出した第1実施形態と同様の実装用回路基板当接部52とを備えている。電磁波放射抑制部材5Cの枠部56と実装用回路基板当接部52とは一体成形されている。この電磁波放射抑制部材5Cは、第1実施形態の電磁波放射抑制部材5Aと同様の材料で構成されている。
枠部56は、断面略L字型であり、熱拡散板33Cの外周部331を囲む側部561と、蓋部材当接部562とを備えている。蓋部材当接部562は、段部332C上に設置され、段部332Cに当接する。
電磁波放射抑制部材5Cを、熱拡散板33C上に設置した際、蓋部材当接部562の上面の高さ位置は、熱拡散板33Cの上面部332の高さ位置と略一致する。
電磁波放射抑制部材5Cの枠部56の開口からは、熱拡散板33Cの上面部332が露出し、図5では図示しないが、この上面部332上には、前記実施形態と同様に、熱伝導性シートSが貼られ、さらに、ヒートシンク4が設置される。ヒートシンク4の固定柱43は、実装用回路基板当接部52とともに、ビスBによりマザーボードMに固定される。
なお、電磁波放射抑制部材5Cには、前記実施形態と異なり、ヒートシンク4に当接する放熱部材当接片53は設けられていない。
【0043】
[第3実施形態の効果]
このような本実施形態によれば、第1実施形態の(1-1)、(1-3)、(1-5)〜(1-7)、(1-9)、(1-13)と略同様の効果を奏することができるうえ、以下の効果を奏することができる。
(3-1)熱拡散板33Cに段部332Cが形成されており、この段部332Cにあわせて電磁波放射抑制部材5Cの蓋部材当接部562を設置すればよいので、電磁波放射抑制部材5Cの設置位置を容易に決めることができる。
(3-2)電磁波放射抑制部材5Cには、放熱部材当接片が設けられていないため、放熱部材当接片を設ける場合に比べ、電磁波放射抑制部材5Cの製造を容易化することができる。
【0044】
(3-3)また、熱拡散板33Cの段部332Cには、突起が設けられていないので、突起を形成する手間を省くことができる。
(3-4)電磁波放射抑制部材5Cの枠部56の開口からは熱拡散板33Cの上面部332が露出しているため、電磁波放射抑制部材5Cを設けても、熱拡散板33Cからの熱の放射効率を低下させることがない。
(3-5)ヒートシンク4の固定柱43は、実装用回路基板当接部52とともに、ビスBによりマザーボードMに固定されるので、ヒートシンク4に反射された電磁波を固定柱43を介して電磁波を電磁波放射抑制部材5Cに伝達させることができ、これにより電磁波の放射を抑制することができる。
【0045】
4.変形例
なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、電磁波放射抑制手段5は、熱拡散板33A,33Cとは別体の電磁波放射抑制部材5A,5B,5Cから構成されるものとしたが、電磁波放射抑制手段は、蓋部材(熱拡散板)と一体的に形成されていてもよい。この場合には、蓋部材と、電磁波放射抑制手段とが一体的になるため、部材点数を削減することができ、情報処理装置の組み立て等を容易化することができる。
【0046】
さらに、前記実施形態では、熱拡散板33A,33Cの電磁波放射抑制部材5A,5B,5Cが当接する部分に段部332A,332Cを形成したが、段部を形成しなくてもよい。この場合には、段部を形成するための工程を省くことができ、蓋部材の製造にかかる手間を省くことができる。
また、前記実施形態では、電磁波放射抑制部材5A,5B,5Cは、実装用回路基板当接部52を4つ備えたものとしたが、実装用回路基板当接部52の個数はこれには限られず、CPU3の周囲のグランドパターンが5つ以上ある場合には、実装用回路基板当接部52を5つ以上としてもよい。
また、実装用回路基板当接部52を4つ未満とし、4つのグランドパターンGのうち、インピーダンスの低い部分、すなわち、4つのグランドパターンGのインピーダンスの平均値以下のグランドパターンGのみに当接させてもよい。このようにインピーダンスが低い部分にだけ、電磁波放射抑制部材5Aの実装用回路基板当接部52を当接させることによっても、電磁波をグランドパターンGに確実に伝達させることができ、電磁波の放射を抑制することができる。これにより、グランドパターンGと、実装用回路基板当接部52との当接箇所を少ないものとすることができ、実装用回路基板当接部52を多数設ける必要がなくなる。
さらに、4つのグランドパターンGのうち、インピーダンスの最も低いグランドパターンGと、実装用回路基板当接部52との間の電磁波の伝達効率がよい場合には、インピーダンスの最も低いグランドパターンGに実装用回路基板当接部52を当接させて、電磁波放射抑制部材5Bを一つの接続片54から構成されるものとすることも可能である。
【0047】
さらに、前記実施形態では、電磁波放射抑制部材5A,5B,5Cを熱拡散板33A,33Cの段部332A,332Cを押さえつけるような構造としたが、蓋部材と、マザーボードMのグランドパターンGとを接続する点で言えば、例えば、参考例として図6に示すような構造が挙げられる。この図6に示される参考例としての電磁波放射抑制部材5Dは、一方の端部がヒートシンク4に当接又は嵌合し、他方の端部が熱拡散板33Dの外周部331に当接する第1の片571と、この第1の片571の他方の端部に一方の端部が接続され、他方の端部がマザーボードMのグランドパターンGに固定される第2の片572とを備えたものである。このような構造を有する参考例としての電磁波放射抑制部材5Dであっても、熱拡散板33Dと、マザーボードMのグランドパターンGとの双方に当接しているため、熱拡散板33Dで受けた電磁波をマザーボードMのグランドパターンGに逃がすことができる。なお、熱拡散板33Dは、前記実施形態と異なり段部が形成されていないものである。
【0048】
また、前記実施形態では、CPU3を、CPU基板31の下面にはんだボール311が取り付けられたBGA構造のものとしたが、これに限らず、図7に示すように、CPU基板31の下面から複数本のピン312が突出し、このピン312をマザーボードM上に実装されたソケット313に挿入する構造のCPU7としてもよい。
この場合、ソケット313に挿入されたピン312は抜けにくいため、熱拡散板33EとマザーボードMのグランドパターンGとを接続する点で言えば、当該熱拡散板33Eを押し上げるような方向に力が発生する構造の電磁波放射抑制部材5Eを参考例として挙げることができる。すなわち、熱拡散板33Eの上面部332Eの外形寸法をCPU基板31の外形よりも大きな外形寸法とし、熱拡散板33Eの外周部331よりも外方に突出させ、この突出部分335Eと、マザーボードMのグランドパターンGとの間に両者に接触するような断面略Z字状の電磁波放射抑制部材5Eを設置する。具体的には、参考例としての電磁波放射抑制部材5Eは、マザーボードMに固定され、そのグランドパターンGに当接する実装用回路基板当接部581と、熱拡散板33Eの上面部332Eに当接する蓋部材当接部582と、この実装用回路基板当接部581及び蓋部材当接部582を連結する連結部583とを備えるものである。蓋部材当接部582には、熱拡散板33Eの上面部332Eの突出部分335Eに当接する突起部582Aを形成する。これにより、電磁波放射抑制部材5Eにより熱拡散板33Eと、マザーボードMのグランドパターンGとが接続されることとなる。
【0049】
さらに、前記実施形態では、電磁波放射抑制部材5A,5B,5Cの実装用回路基板当接部52がグランドパターンGに直接当接しており、電磁波放射抑制部材5A,5B,5Cに伝達された電磁波を直接グランドパターンGに伝達させていたが、これに限らず、グランドパターンGに間接的に電磁波を伝達させてもよい。例えば、ヒートシンク4がグランドパターンGに当接している場合には、電磁波放射抑制部材をヒートシンク4に当接させて、ヒートシンク4を介して電磁波をグランドパターンGに伝達させることができる。
また、電磁波放射抑制部材5A,5B,5Cの蓋部材当接部512は、熱拡散板33A,33Cに直接当接していたが、これに限らず、間接的に当接してもよい。例えば、導電性の部材を介して蓋部材当接部が熱拡散板に当接するものとしてもよい。
前記実施形態では、集積回路素子と、蓋部材とを備える情報処理装置として、CPU3を例示したが、CPUに限らず、チップセットやビデオチップ等としてもよい。
また、前記実施形態では、電子機器として、パーソナルコンピュータ1を採用したが、これに限らず、エンタテインメント装置、携帯電話等の携帯電子機器、さらには、冷蔵庫、洗濯機等の家電製品等としてもよい。
【0050】
さらに、第1,3実施形態では、電磁波放射抑制部材5A,5Cは、枠部51,56の四隅に実装用回路基板当接部52を設けたものとしたが、このような構造に限らず、例えば、枠部51,56の各辺の長手方向略中間部分に実装用回路基板当接部を設けてもよい。
また、第1,2実施形態では、熱拡散板33Aの四隅に段部332Aを形成し、この段部332Aに電磁波放射抑制部材5A,5Bの蓋部材当接部512を固定する構造としたが、これに限らず、例えば、熱拡散板33Aの各辺の長手方向の略中央部分に段部を形成してもよい。具体的には、図8に示すように、熱拡散板33Aの長手方向略中央部分に段部332Aを形成し、この段部332Aに電磁波放射抑制部材5Bを設置してもよい。
【0051】
第1実施形態及び第2実施形態では、電磁波放射抑制部材5A,5Bにヒートシンク4に当接する放熱部材当接片53は、ヒートシンク4との当接部分が湾曲していたが、湾曲していないものであってもよい。このような場合であっても、ヒートシンク4に当接していれば、電磁波を電磁波放射抑制部材5A,5Bを介してマザーボードMに伝達させることができる。
また、放熱部材当接片53はなくてもよい。この場合には、ヒートシンク4に放射された電磁波をヒートシンク4の固定柱43のみを介してマザーボードMに伝達させることができる。
【0052】
【発明の効果】
このような本発明によれば、情報処理装置からの電磁波の放射を抑制することができる電子機器、情報処理装置、電磁波放射抑制部材を提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態のパーソナルコンピュータを示すブロック図である。
【図2】 前記パーソナルコンピュータのCPUを示す分解斜視図である。
【図3】 前記CPUの断面図である。
【図4】 本発明の第2実施形態にかかるCPUを示す分解斜視図である。
【図5】 本発明の第3実施形態にかかるCPUを示す分解斜視図である。
【図6】 CPU及びこのCPUに取り付けられる電磁波放射抑制部材の参考例を示す断面図である。
【図7】 CPUの参考例を示す断面図である。
【図8】 CPUの変形例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
1 パーソナルコンピュータ(電子機器)
3 CPU(情報処理装置)
5 電磁波放射抑制手段
5A 電磁波放射抑制部材
5B 電磁波放射抑制部材
5C 電磁波放射抑制部材
32 集積回路素子
33A 熱拡散板(蓋部材)
33C 熱拡散板(蓋部材)
51 枠部
52 実装用回路基板当接部
53 放熱部材当接片
56 枠部
332A 段部
332C 段部
512 蓋部材当接部
M マザーボード(実装用回路基板)
G グランドパターン
Claims (10)
- 入力される情報の処理を行う集積回路素子及びこの集積回路素子を被覆する熱伝導性及び導電性を有した蓋部材を備える情報処理装置と、この情報処理装置が実装され、情報の入出力制御を行う実装用回路基板とを備えた電子機器であって、
前記情報処理装置の熱を放熱する導電性及び熱伝導性の放熱部材に当接するとともに、前記実装用回路基板上に形成されたグランドパターンと前記蓋部材とを電気的に接続し、前記集積回路素子で発生する電磁波の放射を抑制する電磁波放射抑制部材を備え、
前記電磁波放射抑制部材は、
前記グランドパターンに当接するように前記実装用回路基板に固定される実装用回路基板当接部と、
前記蓋部材に当接して、前記情報処理装置を前記実装用回路基板に向かって押さえる蓋部材当接部とを備えることを特徴とする電子機器。 - 請求項1に記載の電子機器において、
前記蓋部材は、前記実装用回路基板に対向する側とは反対側に、前記蓋部材当接部を設置するための段部を有し、
前記蓋部材当接部が前記段部に設置された際に、当該蓋部材当接部における前記実装用回路基板に対向する側とは反対側の面と、前記蓋部材における前記実装用回路基板に対向する側とは反対側の面とが、当該実装用回路基板から略同じ距離に位置することを特徴とする電子機器。 - 請求項1又は2に記載の電子機器において、
前記電磁波放射抑制部材は、前記蓋部材の外周を囲むとともに、前記蓋部材当接部が形成された枠部を備え、
前記実装用回路基板当接部は、前記枠部から外方に突出することを特徴とする電子機器。 - 請求項1又は2に記載の電子機器において、
前記電磁波放射抑制部材は、前記実装用回路基板当接部と、前記蓋部材当接部と、これらを連結する連結部とを有した少なくとも1つの接続片を有することを特徴とする電子機器。 - 請求項1から4の何れかに記載の電子機器において、
前記実装用回路基板当接部は、前記情報処理装置の実装部分の周囲に配置されているグランドパターンうち、少なくともインピーダンスが低い部分に当接していることを特徴とする電子機器。 - 請求項1から5の何れかに記載の電子機器において、
前記放熱部材は、前記蓋部材上に設置され、
前記電磁波放射抑制部材には、前記放熱部材に当接する放熱部材当接片が形成されていることを特徴とする電子機器。 - 入力される情報の処理を行う集積回路素子及びこの集積回路素子を被覆する熱伝導性及び導電性を有した蓋部材を備えるとともに実装用回路基板に実装される情報処理装置の前記集積回路素子で発生する電磁波の放射を抑制する電磁波放射抑制部材であって、
前記実装用回路基板上に形成されたグランドパターンに当接するように前記実装用回路基板に固定される実装用回路基板当接部と、前記蓋部材に当接し、前記情報処理装置を前記実装用回路基板に向かって押さえる蓋部材当接部とを有し、前記情報処理装置の熱を放熱する導電性及び熱伝導性の放熱部材に当接するとともに、前記グランドパターンと前記蓋部材とを電気的に接続することを特徴とする電磁波放射抑制部材。 - 請求項7に記載の電磁波放射抑制部材において、
前記蓋部材は、前記実装用回路基板に対向する側とは反対側に、前記蓋部材当接部を設置するための段部を有し、
前記蓋部材当接部が前記段部に設置された際に、当該蓋部材当接部における前記実装用回路基板に対向する側とは反対側の面と、前記蓋部材における前記実装用回路基板に対向する側とは反対側の面とが、当該実装用回路基板から略同じ距離に位置することを特徴とする電磁波放射抑制部材。 - 請求項7又は8に記載の電磁波放射抑制部材において、
前記蓋部材の外周を囲むとともに、前記蓋部材当接部が形成された枠部を有し、
前記実装用回路基板当接部は、前記枠部から外方に突出することを特徴とする電磁波放射抑制部材。 - 請求項7又は8に記載の電磁波放射抑制部材において、
前記実装用回路基板当接部と、前記蓋部材当接部と、これらを連結する連結部とを有した少なくとも1つの接続片を有することを特徴とする電磁波放射抑制部材。
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