JP5175900B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器に関する。

従来、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）パッケージ等の表面実装部品を回路基板に実装する際、当該表面実装部品の半田付け部分にかかる応力を抑制するため、補強板を用いることが広く普及している。
例えば、特許文献１には、表面実装型回路部品の外縁寸法より大きい外縁寸法を有し、当該表面実装型回路部品が実装される回路基板本体の領域に補強板を装着した回路基板が開示されている。

特開２００６−２１０８５２号公報

しかしながら、特許文献１に示すような従来の技術では、補強板の実装形態や補強板の材質を利用し、電子部品等から発生した熱を効率的に冷却させることについて考慮がなされていない。

本発明の目的は、冷却効率を向上させることができる電子機器を提供することにある。

上記の課題を解決するために本発明の一つの形態に係る電子機器は、筐体と、前記筐体に収容され、第１の面と、この第１の面とは反対側に位置した第２の面とを有した回路基板と、前記回路基板の前記第１の面に実装された第１の電子部品と、前記回路基板の前記第２の面に当接され、前記第１の電子部品の角に対応した複数の角部と、これらの角部に亘るとともに前記第１の電子部品の外縁に沿って実装され、前記第１の電子部品の外縁寸法よりも大きな外縁寸法であり、内部に他の電子部品を実装可能な領域が設けられる枠形状を有し、前記回路基板の領域を補強したプレート部と、を有した補強部材と、前記補強部材の実装領域から外れて位置され、前記回路基板の前記第２の面に実装された第２の電子部品と、前記補強部材の実装領域から外れて位置され、前記回路基板の前記第２の面に実装された第３の電子部品と、前記補強部材から延出され、前記第２の電子部品に熱接続された第１の受熱部と、前記補強部材から延出され、前記第３の電子部品に熱接続された第２の受熱部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の一つの形態に係る電子機器は、筐体と、前記筐体に収容され、第１の面と、この第１の面とは反対側に位置した第２の面とを有した回路基板と、前記回路基板の前記第１の面に実装された第１の電子部品と、前記回路基板の前記第２の面に当接され、前記第１の電子部品の角に対応した複数の角部と、これらの角部に亘るとともに前記第１の電子部品の外縁に沿って実装され、前記第１の電子部品の外縁寸法よりも大きな外縁寸法であり、内部に他の電子部品を実装可能な領域が設けられる枠形状を有し、前記回路基板の領域を補強したプレート部と、を有した補強部材と、前記補強部材の実装領域から外れて位置され、前記回路基板の前記第２の面に実装された第２の電子部品と、前記補強部材と熱的に接続され、前記第２の電子部品に熱接続された受熱部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の一つの形態に係る電子機器は、筐体と、前記筐体に収容され、第１の面と、この第１の面とは反対側に位置した第２の面とを有した回路基板と、前記回路基板の前記第１の面に実装された第１の電子部品と、前記第１の電子部品の外縁に沿って前記回路基板の前記第２の面に当接し、前記第１の電子部品の外縁寸法よりも大きな外縁寸法であり、内部に他の電子部品を実装可能な領域が設けられる枠形状を有する補強部材と、前記補強部材が実装された位置から外れた位置で前記回路基板に設けられた第２の電子部品と、前記補強部材と別体として構成されるとともに、前記補強部材に取り付けられ、前記補強部材から離れた位置で前記第２の電子部品からの熱を受ける受熱部を有する伝熱部材と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の一つの形態に係る電子機器は、筐体と、前記筐体に収容され、第１の面と、この第１の面とは反対側に位置した第２の面とを有した回路基板と、前記回路基板の前記第１の面に実装された第１の電子部品と、前記第１の電子部品が実装された位置から外れた領域で前記回路基板に設けられた第２の電子部品と、前記第１の電子部品の外縁に沿って前記回路基板の前記第２の面に当接し、前記第１の電子部品の外縁寸法よりも大きな外縁寸法であり、内部に他の電子部品を実装可能な領域が設けられる枠形状を有する補強部と、この補強部と接続した接続部と、この接続部よりも広い面で前記第２の電子部品と対向し、前記第２の電子部品からの熱を受ける受熱部と、を有した補強部材と、を備えたことを特徴とする。

上記の構成によれば、冷却効率を向上させることができる電子機器を提供できる。

本発明の第１の実施形態に係るポータブルコンピュータの斜視図。 第１の実施形態に係るポータブルコンピュータの筐体内を示す斜視図。 図２中に示された回路基板のＦ３−Ｆ３線に沿う断面図。 図２中に示されたポータブルコンピュータのＦ４−Ｆ４線に沿う断面図。 図２中に示されたポータブルコンピュータのＦ５−Ｆ５線に沿う断面図。 第１の実施形態に係るポータブルコンピュータの表示ユニット内部を模式的に示す平面図。 第１の実施形態に係る補強板を示す図。 第１の実施形態に係る補強板の実装形態を示す図。 第２の実施形態に係る補強板を示す図。 第３の実施形態に係るポータブルコンピュータの表示ユニット内部を模式的に示す平面図。 第３の実施形態に係る補強板を示す図。 第４の実施形態に係るポータブルコンピュータの表示ユニット内部を模式的に示す平面図。 第４の実施形態に係るポータブルコンピュータの表示ユニット内部を側面から見た図。

以下、本発明の実施の形態を、ポータブルコンピュータに適用した図面に基づいて説明する。
図１ないし図７は、本発明の第１の実施形態に係る電子機器としてのポータブルコンピュータ１を開示している。図１に示すように、ポータブルコンピュータ１は、本体２と表示ユニット３とを備えている。

本体２は、本体ベース４と本体カバー５とを備える。本体カバー５は、本体ベース４に上方から組み合わされる。本体ベース４と本体カバー５とが互いに協働することで、本体２は箱状に形成された筐体６を備える。筐体６は、上壁６ａ、周壁６ｂ、および下壁６ｃを有する。上壁６ａは、キーボード７を支持している。周壁６ｂは、前周壁６ｂａ、後周壁６ｂｂ、左周壁６ｂｃ、および右周壁６ｂｄを有する。

表示ユニット３は、ディスプレイハウジング８と、このディスプレイハウジング８に収容された液晶表示パネル９とを備える。液晶表示パネル９は、表示画面９ａを有する。表示画面９ａは、ディスプレイハウジング８の前面の開口部８ａを通じてディスプレイハウジング８の外部に露出されている。

表示ユニット３は、筐体６の後端部にヒンジ装置を介して支持されている。これにより、表示ユニット３は、上壁６ａを上方から覆うように倒される閉じ位置と、上壁６ａを露出させるように起立する開き位置との間で回動可能である。

図２に示すように、筐体６は、回路基板１１、冷却ファン１２、第１および第２のヒートパイプ１３，１４、並びに第１および第２の放熱部材１５，１６を収容している。
回路基板１１は、第１の面１１ａと第２の面１１ｂとを有する。第１の面１１ａの一例は、例えば回路基板１１の上面である。第１の面１１ａは、上壁６ａと対向しており、いわゆる表面である。第２の面１１ｂの一例は、例えば回路基板１１の下面であり、第１の面１１ａの裏側に形成されている。第２の面１１ｂは、下壁６ｃと対向しており、いわゆる裏面である。

回路基板１１の第１の面１１ａには、例えば第１の発熱部品２１が実装されている。回路基板１１の第２の面１１ｂには、例えば第２の発熱部品２２ａ，２２ｂが実装されている。回路基板１１には、その他の回路部品（図示しない）が複数実装されている。発熱部品２１，２２ａ，２２ｂは、回路基板１１に実装される回路部品のなかで特に発熱量が大きな部品である。

発熱部品２１，２２ａ，２２ｂのそれぞれ一例は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）基板や、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｌｌｅｙ）及びＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）などのバンプを有する半導体パッケージ等の電子部品、グラフィックスチップ、各種チップセット、またはメモリなどである。ただし本発明の実施形態が適用可能な発熱部品は、上記の例に限られない。発熱部品２１，２２ａ，２２ｂは、放熱が望まれる種々の電子部品が該当する。第１および第２の発熱部品２１，２２ａ，２２ｂは、冷却ファン１２に比べて例えばポータブルコンピュータの前周壁６ｂａ側、すなわちユーザー側にあたる周壁の近くに配置される。

図２および図３に示すように、第１の発熱部品２１には、第１のヒートパイプ１３の受熱部１３ａが取り付けられている。第１のヒートパイプ１３は、第１の伝熱部材の一例である。第２の発熱部品２２ａ，２２ｂには、第２のヒートパイプ１４の受熱部１４ａ，１４ｂが取り付けられる。第２のヒートパイプ１４は、第２の伝熱部材の一例である。第１のヒートパイプ１３は、受熱ブロック２４を介して第１の発熱部品２１に熱的に接続される。第２のヒートパイプ１４は、補強板２７の放熱部２８ａ１，２８ｂ１を介して第２の発熱部品２２ａ，２２ｂに熱的に接続される。受熱ブロック２４には例えば溝２４ａが第１のヒートパイプ１３の延伸方向に沿って掘られている。受熱ブロック２４は、例えば金属で形成され、高い熱伝導率を有する。尚、補強板２７及び放熱部２８ａ１，２８ｂ１については、図６乃至図８を参照しながら後述する。

第１のヒートパイプ１３の受熱部１３ａは、受熱ブロック２４の溝２４ａに例えば嵌合される。すなわち第１のヒートパイプ１３は、溝２４ａにかしめられる。第２のヒートパイプ１４の受熱部１４ａ，１４ｂは、放熱部２８ａ１，２８ｂ１に例えば半田付けされる。受熱ブロック２４は、第１の発熱部品２１との間に伝熱部材２５を介在させて、第１の発熱部品２１に載置されている。放熱部２８ａ１，２８ｂ１は、第２の発熱部品２１，２２ａ，２２ｂとの間に伝熱部材２５を其々介在させて、第２の発熱部品２２ａ，２２ｂに載置されている。伝熱部材２５の一例は、例えばグリスや伝熱シートなどである。

図２に示すように、受熱ブロック２４及び放熱部２８ａ１，２８ｂ１は、固定具２６を用いて回路基板１１に固定される。固定具２６は、受熱ブロック２４および放熱部２８ａ１，２８ｂ１を其々支持する押えばね部２６ａと、押えばね部２６ａから回路基板１１を向いて延びるとともに回路基板１１にねじ止めされる脚部２６ｂとを有する。尚、ヒートパイプが受熱ブロック２４にかしめてとめられている場合、例えば図２に示すようにカバー２６ａ１を、押えばね部２６ａと、ヒートパイプ１３及び受熱ブロック２４との間に設けても良い。このようにすることで、より強固にヒートパイプ１３を受熱ブロック２４の実装位置に保持することができる。このように本実施例では、受熱ブロック２４及び放熱部２８ａ１，２８ｂ１と、ヒートパイプ１３，１４とは、回路基板１１と固定具２６との間に挟み込まれることで、その位置が固定される。
ただし、ヒートパイプ１３，１４の取り付け方法は、嵌合に限らず、例えば半田付けやその他の方法であっても良い。
図２に示すように、冷却ファン１２は、筐体６内の左周壁６ｂｃの近傍に配置される。回路基板１１は、冷却ファン１２に対応する部位が冷却ファン１２を避けるように切り欠かれている。すなわち図４に示すように、冷却ファン１２は、回路基板１１から外れた位置に設けられ、回路基板１１からオフセットされている。冷却ファン１２は、回路基板１１の基板面と平行な方向（例えば本実施形態では水平方向）に沿って、回路基板１１と並んで配置されている。

冷却ファン１２に対応する筐体６の左周壁６ｂｃには、例えば複数の排気孔２８が設けられている。排気孔２８は、筐体６の外部に開口している。冷却ファン１２は、空気を吸い込む吸気口１２ａと、吸い込んだ空気を吐出する排気口１２ｂとを有する。吸気口１２ａは、冷却ファン１２の例えば上面と下面にそれぞれ開口している。排気口１２ｂは、冷却ファン１２の側面に開口し、左周壁６ｂｃの排気孔２８に対向している。冷却ファン１２は、排気孔２８を向いて空気を吐き出す。

第１および第２の放熱部材１５，１６は、回路基板１１を外れた筐体６の左周壁６ｂｃの近傍に配置される。詳しくは図２に示すように、第１および第２の放熱部材１５，１６は、共に冷却ファン１２の排気口１２ｂと左周壁６ｂｃの排気孔２８との間に配置される。第１および第２の放熱部材１５，１６は、共に冷却ファン１２の空気の吐出方向を横断する向きに沿って、互いに平行に延びている。第１および第２の放熱部材１５，１６は、空気の流れ方向に沿って互いに前後に並んでいる。本実施形態では、第１の放熱部材１５は、例えば第２の放熱部材１６と冷却ファン１２との間に配置されている。

第１および第２の放熱部材１５，１６の一例は、複数のフィン要素３１が集合して形成されている。フィン要素３１は、例えば矩形状に形成された板状部材である。フィン要素３１は、熱伝導率の高い例えばアルミニウムのような金属で形成されている。複数のフィン要素３１は、互いの間に間隔を空けるとともに、その板面が冷却ファン１２からの空気の流れ方向に沿うように配置されている。

第１のヒートパイプ１３は、第１の発熱部品２１に取り付けられた受熱部１３ａから回路基板１１の第１の面１１ａに沿って筐体６の左周壁６ｂｃを向いて延びている。上述の通り、第１の発熱部品２１は、冷却ファン１２に比べて筐体６の前周壁６ｂａ側に位置する。冷却ファン１２は、筐体６の前周壁６ｂａに対向する前側の側面１２ｃを有する。第１のヒートパイプ１３は、冷却ファン１２の前側の側面１２ｃに沿って延びている。

回路基板１１を外れるまで延びた第１のヒートパイプ１３は、第１の放熱部材１５の方を向いて折れ曲がっている。図５に示すように、第１の放熱部材１５を向く方向に折れ曲がった第１のヒートパイプ１３は、第１の放熱部材１５の鉛直方向の中心を向いて折れ曲がっている。すなわち第１の放熱部材１５は、筐体６の下壁６ｃを向いて折れ曲がっている。

そして第１のヒートパイプ１３の先端部は、冷却ファン１２の排気口１２ｂに沿って延びるとともに、複数のフィン要素３１を串刺しにしている。換言すれば、中央に開口を有する複数のフィン要素３１が、それぞれ第１のヒートパイプ１３に嵌合されることで第１の放熱部材１５が形成されている。

すなわち、第１のヒートパイプ１３は、第１の発熱部品２１と第１の放熱部材１５との間に亘って設けられている。第１のヒートパイプ１３の受熱部１３ａは第１の発熱部品２１に熱的に接続されている。第１のヒートパイプ１３の他端部１３ｂは第１の放熱部材１５に熱的に接続されている。第１のヒートパイプ１３は、内部に作動液を有し、気化熱と毛細管現象を利用して両端部１３ａ，１３ｂの間で熱を移動させる。第１のヒートパイプ１３は、第１の発熱部品２１で発せられる熱を第１の放熱部材１５に伝える。

第２のヒートパイプ１４は、第２の発熱部品２２ａ，２２ｂに取り付けられた受熱部１４ａ，１４ｂから回路基板１１の第２の面１１ｂに沿って筐体６の左周壁６ｂｃを向いて延びている。上述の通り、第２の発熱部品２２ａ，２２ｂは、冷却ファン１２に比べて筐体６の前周壁６ｂａ側に位置する。第２のヒートパイプ１４は、冷却ファン１２の前側の側面１２ｃに沿って延びている。

回路基板１１を外れるまで延びた第２のヒートパイプ１４は、第２の放熱部材１６の方を向いて折れ曲がっている。図５に示すように、第２の放熱部材１６を向く方向に折れ曲がった第２のヒートパイプ１４は、第２の放熱部材１６の鉛直方向の中心を向いて折れ曲がっている。すなわち第２の放熱部材１６は、筐体６の上壁６ａを向いて折れ曲がっている。そして第２のヒートパイプ１４の先端部は、冷却ファン１２の排気口１２ｂに沿って延びるとともに、複数のフィン要素３１を串刺しにしている。複数のフィン要素３１が、それぞれ第２のヒートパイプ１４に嵌合されることで第２の放熱部材１６が形成されている。

第２のヒートパイプ１４は、第２の発熱部品２２ａと、第２の発熱部品２２ｂと、第２の放熱部材１６との間に亘って設けられている。第２のヒートパイプ１４の受熱部１４ａ，１４ｂは第２の発熱部品２２ａ，２２ｂに其々熱的に接続されている。第２のヒートパイプ１４の他端部１４ｂは第２の放熱部材１６に熱的に接続されている。第２のヒートパイプ１４は、第２の発熱部品２２ａ，２２ｂで発せられる熱を第２の放熱部材１６に伝える。
第１および第２のヒートパイプ１３，１４は、例えば受熱ブロック２４または放熱部２８ａ１，２８ｂ１に対する設置面積を増やすために、例えばφ６のヒートパイプを厚さ３ｍｍ程度まで上下方向につぶされた状態で使用される。

第１および第２のヒートパイプ１３，１４とは、共に冷却ファン１２の同じ側面１２ｃに沿って延びている。例えば筐体６の上方から見た場合、第１および第２のヒートパイプ１３，１４は、互いに略同じような軌道を描く。

次に、本実施例における補強板の構成について、図６乃至図８を参照しながら説明する。図６は、第１の実施形態に係るポータブルコンピュータの表示ユニット内部を模式的に示す平面図である。図７は、第１の実施形態に係る補強板を示す図である。図８は、第１の実施形態に係るポータブルコンピュータの表示ユニット内部を側面から見た図である。図８では実装形態を解り易くするため、第２の発熱部品２２ｂと補強板２７との構成を示すが、第２の発熱部品２２ａと補強板２７との構成についても同様であることはいうまでもない。

本実施例の補強板２７は、例えば高い剛性と熱伝導性を有した金属等を素材として、第１の発熱部品２１の底面（実装面）と相似形で、且つその外縁寸法より大きい外縁寸法を有する平板上に構成され、中央部に開口部２７ｅが形成されている。

図６及び図７に示すように、強板２７は、回路基板１１の第１の面１１ａ側から見て第１の発熱部品２１を取り囲む様に取り付けられており、その剛性により回路基板１１における第１の発熱部品２１の実装部位を補強する。これにより回路基板１１に外部からの応力が加えられたとしても、第１の発熱部品２１の実装部位においては回路基板１１の反りや変形を抑制でき、半田ボールや接着部材等による第１の発熱部品２１と回路基板１１との接合を良好な状態に維持することが可能となる。

尚、本実施例の補強板２７は、中央部に開口部２７ｅを有しているが、剛性により回路基板１１における第１の発熱部品２１の実装部位を補強する機能を有しているのであれば、開口部２７ｅは必ずしも必要ではない。また、本実施例の補強板２７は、第１の発熱部品２１の外縁寸法より大きい外縁寸法を有する平板上に構成されているが、剛性により回路基板１１における第１の発熱部品２１の実装部位を補強する機能を有しているのであれば、平板状である必要はなく、例えば断面が矩形状或いは弧状であってもよいものとする。

図６及び図７に示すように、本実施例の補強板２７は、４つの角部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄと、これら角部２７ａ〜２７ｄに其々亘って設けられプレート部２７ａｂ，２７ｂｃ，２７ｃｄ，２７ｄａと、角部２７ａ〜２７ｄに対応した孔２７ａ１，２７ｂ１，２７ｃ１，２７ｄ１と、延出部２８ａ，２８ｂとを有する。

延出部２８ａ，２８ｂは、補強板２７から延出して、補強板２７と一体に形成される。延出部２８ａ，２８ｂは、放熱部２８ａ１，２８ｂ１と、延出部２８ａ，２８ｂと放熱部２８ａ１，２８ｂ１とに亘って設けられる接続部２８ａ２，２８ｂ２と、を有する。

ここで図８に示すように、放熱部２８ａ１，２８ｂ１は、第２の発熱部品２２ａ，２２ｂと対向するとともに、当該第２の発熱部品２２ａ，２２ｂに熱的に接続された受熱面２８ａ３，２８ｂ３を備える。受熱面２８ａ３，２８ｂ３は、回路基板１１の第２の面１１ｂから第２の発熱部品２２ａ，２２ｂの実装高以上の空隙を有して離間され、例えばグリスや伝熱シート等を介して、又は直接、第２の発熱部品２２ａ，２２ｂに熱的に接続される。

このような構成にすることで、本実施例のポータブルコンピュータ１では、第２の発熱部品２２ａ，２２ｂからの熱を放熱部２８ａ１，２８ｂ１に伝えて、第２の発熱部品２２ａ，２２ｂを冷却させることができる。本実施例の補強板２７は、熱伝導性の高い金属材料等で構成されるため、当該補強板２７と熱的に接続された放熱部２８ａ１，２８ｂ１は、より広い表面積で効率よく放熱することができる。

本実施例の放熱部２８ａ１，２８ｂ１では、発熱部品２２ａ，２２ｂの実装高に合わせた肉厚Ｓａ，Ｓｂを適宜採用するものとする。また、本実施例の接続部２８ａ２，２８ｂ２では、発熱部品２２ａ，２２ｂの実装高に合わせた傾斜角度θａ，θｂを適宜採用するものとする。ここで「肉厚」とは、その部材における厚みを指し、当該部材のなかで最も広く採用されている肉厚を指す。

本実施例では、放熱部２８ａ１，２８ｂ１は、同一のヒートパイプ１４に熱接続されるが、このような構成にすることで、放熱部２８ａ１，２８ｂ１の肉厚Ｓａ，Ｓｂと接続部２８ａ２，２８ｂ２の傾斜角度θａ，θｂとを調整することでヒートパイプ１４と当接する高さを揃えることができ、放熱部２８ａ１と放熱部２８ｂ１との間でヒートパイプ１４との当接面が不均一となったり、ヒートパイプ１４に負荷が生じたりすることを抑制することができる。

本実施例の回路基板１１では、孔２７ａ１〜２７ｄ１に対応するとともに、回路基板１１の第１の面１１ａと第２の面１１ｂとに亘って形成された貫通孔（図示していない）を有する。当該貫通孔を介して、第１の発熱部品２１の固定具２６における脚部２６ｂは、補強板２７の孔２７ａ１〜２７ｄ１に其々ビス等で締結固定される。また、本実施例のでは、補強板２７の孔２７ｂ１，２７ｄ１を発熱部品２１，２２ａの其々固定具２６で共有する。具体的には、図７に示すように、補強板２７の孔２７ｂ１，２７ｄ１には、回路基板１１の第１の面１１ａ側から第１の発熱部品２１の固定具２６の脚部２６ｂに対応するビス（図示していない）が嵌め込まれ，第２の面１１ｂ側から第２の発熱部品２２ａの固定具２６の脚部２６ｂに対応するビスが嵌め込まれる。このような構成により、本実施例のポータブルコンピュータ１では、筐体に収容された部品の高密度実装、およびビス等の固定具の削減を可能とする。

次に、ポータブルコンピュータ１の作用について説明する。
ポータブルコンピュータ１を使用すると、第１および第２の発熱部品２１，２２ａ，２２ｂが発熱する。第１の発熱部品２１で生じた熱は、受熱ブロック２４を介して第１のヒートパイプ１３により第１の放熱部材１５に伝えられる。第２の発熱部品２２ａ，２２ｂで生じた熱は、放熱部２８ａ１，２８ｂ１を介して第２のヒートパイプ１４により第２の放熱部材１６に伝えられる。

冷却ファン１２が駆動されると、排気口１２ｂから空気が吐出され、第１および第２の放熱部材１５，１６が強制冷却される。発熱部品２１，２２ａ，２２ｂから第１および第２の放熱部材１５，１６に移動した熱は、冷却ファン１２から吐き出される空気に伝わり、排気孔２８を通じて筐体６の外部に排気される。これにより第１および第２の発熱部品２１，２２ａ，２２ｂの冷却が促進される。

このような構成のポータブルコンピュータ１によれば、複数の発熱部品２１，２２ａ，２２ｂが冷却可能であるとともに、その発熱部品２１，２２ａ，２２ｂを高密度に実装することができる。すなわち、回路基板１１の表面と裏面に分けて実装した発熱部品２１，２２ａ，２２ｂにそれぞれヒートパイプ１３，１４を取り付けるとともに、そのヒートパイプ１３，１４が接続される放熱部材１５，１６を一つの箇所に寄せ集め例えば一つの冷却ファン１２で冷却することで、複数の発熱部品２１，２２ａ，２２ｂの冷却を促進することができる。

また、本実施例では、熱伝導性を有するとともに、発熱部品２１の実装領域を補強する補強板２７は、発熱部品２２ａ，２２ｂの熱を放出するための放熱部２８ａ１，２８ｂ１と熱的に接続されている。このような構成にすることで、補強板２７を冷却構造の一部として利用し、冷却効率の効率化を図ることができる。

複数の発熱部品２１，２２ａ，２２ｂを回路基板１１の表面と裏面とに分けて実装することで、第１のヒートパイプ１３と第２のヒートパイプ１４とが回路基板１１の一つの面に沿って互いに隣り合うことを避けることができる。すなわちヒートパイプの引き回しに必要なスペースを考慮する必要性が小さくなり、第１の発熱部品２１と第２の発熱部品２２ａ，２２ｂとを裏表で互いに近い位置に配置できる。これにより、複数の発熱部品２１，２２ａ，２２ｂを高密度に実装することができる。

複数の発熱部品２１，２２ａ，２２ｂを互いに近くに配置できると、回路基板１１内で温度が高くなる箇所を少なくまとめることができ、冷却効率の良いレイアウト配置を達成することができる。例えば複数の発熱部品２１，２２ａ，２２ｂをユーザーが触れる例えばパームレスト３３の下方などを避けて、ユーザーが触れない例えばキーボード７の下方などに集中して実装することなどができる。

第１のヒートパイプ１３と第２のヒートパイプ１４とが回路基板１１の一つの面に沿って互いに隣り合うことが避けられていると、ヒートパイプの引き回しの自由度が増える。これは、スペースが限られた筐体６内で複数のヒートパイプ１３，１４を引き回すことに寄与する。例えば第１および第２のヒートパイプ１３，１４が共に冷却ファン１２の同じ側面１２ｃに沿って延びる。二つのヒートパイプ１３，１４が同一方向から冷却ファン１２を回り込むことは、スペースが限られた筐体６内で複数のヒートパイプ１３，１４を引き回すことに寄与する。換言すれば、これはポータブルコンピュータ１の小型化に寄与する。

例えばキーボード７を後ろ上がりに（すなわち、ユーザーから離れるにつれて高くなるように）傾斜させて使用するため、ポータブルコンピュータ１を後ろ上がりに傾斜させて使用するユーザーもいる。本実施形態に係るポータブルコンピュータ１を後ろ上がりに傾斜させると、第１および第２の発熱部品２１，２２ａ，２２ｂに比べて第１および第２の放熱部材１５，１６が鉛直方向の上方に位置することになる。すなわち第１および第２のヒートパイプ１３，１４は、共に受熱部１３ａ，１４ａ，１４ｂが下方にあり放熱部１３ｂ，１４ｂが上方に位置するボトムヒートの状態となる。ヒートパイプは、毛細管現象を利用するその作動原理からトップヒートの状態に比べてボトムヒートの状態の方が伝熱効率が高い。

また、第１および第２の放熱部材１５，１６のうち、より冷却が必要な方を開口が形成された筐体６の周壁側に配置することで、効率良く放熱させることができる。
本実施形態に係るポータブルコンピュータ１によれば、二つのヒートパイプ１３，１４を同一方向から冷却ファン１２を回り込ませることができるので、複数のヒートパイプ１３，１４が共にボトムヒート状態になりやすいようにレイアウト設計を行なうことができる。

第１および第２の放熱部材１５，１６が冷却ファンからの空気の流れ方向に沿って前後に並んでいると、例えば一つの冷却ファン１２で二つの放熱部材１５，１６を効果的に冷却することができる。
冷却ファン１２を回路基板１１の面と平行な方向に沿って回路基板１１と並んで配置することで、筐体６内に配置されるモジュール全体の実装高さを抑えることができる。すなわち、冷却ファン１２を回路基板１１の上に載置する場合に比べて、筐体６の薄型化を図ることができる。尚、本実施例の第１および第２のヒートパイプ１３，１４は、第１および第２の放熱部材１５，１６に其々接続された例を示したが、これに限らず、同一の放熱部材に接続されても良い。このような構成にすることで、筐体６の小型化や回路基板１１の大型化を実現できる。

尚、ここでは、第１の発熱部品２１を例に挙げて説明したが、補強板２７によって実装領域を補強された表面型実装部品であればよく、発熱しない部品であってもよいものとする。

また、本実施例では、補強板２７を、第１の発熱部品２１が設けられた面１１ａとは反対側に位置する面１１ｂに設けた例を示したが、補強板２７は、第１の発熱部品２１の実装領域を補強する働きをすればよいため、同一の面であっても良い。この場合、補強板２７の開口部２７ｅの内縁寸法は、第１の発熱部品２１の実装領域を囲えるように第１の発熱部品２１の外縁寸法より大きく設計される。このように構成することで、回路基板の片面で電子部品の更なる高密度実装を実現できる。そして、本実施例では、たとえ発熱体が密集した場合でも、補強板２７を利用した上記冷却構造を用いることで効率よく各発熱体の冷却処理を行える。

また、本実施例では、放熱部２８ａ１，放熱部２８ｂ１を其々分離させて構成する例を示したが、これに限らず、放熱部２８ａ１の少なくとも一部と放熱部２８ｂ１の少なくとも一部とを結合させて放熱面積を増加させても良い。

本実施例では、複数の放熱部２８ａ１，２８ｂ１を有することで補強板２７周辺に実装された発熱部品を複数冷却することができる。
次に、本発明の第２の実施形態に係る電子機器としてのポータブルコンピュータ１について、図９を参照して説明する。図９は、第２の実施形態に係る補強板を示した図である。なお第１の実施形態に係るポータブルコンピュータと同一または類似の機能を有する構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。この第２の実施形態は、上記第１の実施形態に対して補強板２７の形状が異なる。第２の実施形態のポータブルコンピュータ１は、図１に示すものとほぼ同様の外観を有している。

第２の実施形態におけるポータブルコンピュータ１の筐体６は、回路基板１１、第１および第２の発熱部品２１，２２ａ，２２ｂ、補強板２７を収容する。第２の実施形態の補強板２７と、放熱部２８ａ１，２８ｂ１とは、其々別体として構成される。これらは、ポータブルコンピュータ５１の製造性の向上、低コスト化に寄与する。

このような構成にすることで、第１の実施形態の補強板２７の構成をより簡易に実現するとともに、第１の実施形態の補強板２７と同様な効果を得ることができる。
また、第２の実施形態の構造では、其々別体として構成される放熱部２８ａ１，２８ｂ１が伝熱性を有すれば良く、必ずしも補強板２７が高い伝熱性を有する必要はない。例えば、補強板２７が剛性を有するが、熱伝導性の低い樹脂等の材質で構成された場合は、放熱部２８ａ１，２８ｂ１からの熱が回路基板１１に伝わることを回避することができる。

このように第２の実施形態では、補強板２７の実装形態を利用することで放熱部２８ａ１，２８ｂ１を保持することができる。
次に、本発明の第３の実施形態に係る電子機器としてのポータブルコンピュータ１について、図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は、第３の実施形態に係るポータブルコンピュータの表示ユニット内部を模式的に示す平面図である。図１１は、第３の実施形態に係る補強板を示した図である。

なお第１の実施形態に係るポータブルコンピュータと同一または類似の機能を有する構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。この第３の実施形態は、上記第１の実施形態に対して補強板２７の形状が異なる。第３の実施形態のポータブルコンピュータ１は、図１に示すものとほぼ同様の外観を有している。

第３の実施形態におけるポータブルコンピュータ１の筐体６は、回路基板１１、冷却ファン１２、第１および第２のヒートパイプ１３，１４、第１および第２の放熱部材１５，１６に加えて、回路基板１１の第２の面１１ｂであって、補強板２７の開口部２７ｅ内の領域に、例えば第３の発熱部品２２ｃが実装されている。第３の発熱部品２２ｃは、例えば第１および第２の発熱部品２１，２２ａ，２２ｂと同様に、回路基板１１に実装された回路部品のなかで発熱量が大きいものである。

また、第３の実施形態の補強板２７は、第３の発熱部品２２ｃに対応する放熱部２８ｃ１を有する。放熱部２８ｃ１は、放熱部２８ａ１，２８ｂ１と同様に補強板２７と熱接続されている。このような構成にすることで、筐体収容部品のより高密度な実装を実現するとともに、第１の実施形態のポータブルコンピュータ１と同様の効果を得られる。

次に、本発明の第４の実施形態に係る電子機器としてのポータブルコンピュータ１について、図１２及び図１３を参照して説明する。図１２は、第４の実施形態に係るポータブルコンピュータの表示ユニット内部を模式的に示す平面図である。図１３は、第４の実施形態に係るポータブルコンピュータの表示ユニット内部を側面から見た図である。図１３では実装形態を解り易くするため、第２の発熱部品２２ｂと補強板２７との構成を示すが、第２の発熱部品２２ａと補強板２７との構成についても同様であることはいうまでもない。

なお第１の実施形態に係るポータブルコンピュータと同一または類似の機能を有する構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。この第４の実施形態は、上記第１の実施形態に対して放熱部２８ａ１，２８ｂ１の実装位置が異なる。第４の実施形態のポータブルコンピュータ１は、図１に示すものとほぼ同様の外観を有している。

第４の実施形態では、ヒートパイプ１４を放熱部２８ａ１，２８ｂと、第２の発熱部品２２ａ，２２ｂとの間に設ける。上述した通り、本実施例の放熱部２８ａ１，２８ｂ１は、接続部２８ａ２，２８ｂ２により其々補強板２７に保持されるため、いわゆる片持ち形状のばねと同様の機能を果たすことができる。そのため、回路基板の表面と放熱部２８ａ１，２８ｂ１との間隔を調整することで固定部材２６に代わる役割を果たし、ヒートパイプ１４を第２の発熱部品２２ａ，２２ｂに固定することが可能となる。

このような構成にすることで、本実施例では、押圧用の固定部材２６等を用いずにヒートパイプ１４を第２の発熱部品２２ａ，２２ｂに圧着させることができるため、部品数の削減を実現する。

以上、第１ないし第４の実施形態に係るポータブルコンピュータ１について説明したが、本発明の実施形態はこれらに限定されない。第１ないし第４の実施形態に係る構成要素は、適宜を組み合わせて実施することができる。

例えば第３の実施形態に係る補強板２７と放熱部２８ｄとを、第２の実施形態と同様に別体に構成しても良い。
本発明が適用可能な電子機器はポータブルコンピュータに限らず、例えばデジタルカメラやビデオカメラ、パーソナルデジタルアシスタントなど種々の電子機器に適用可能である。
［付記］
［請求項１］
筐体と、
前記筐体に収容され、第１の面と、この第１の面とは反対側に位置した第２の面とを有した回路基板と、
前記回路基板の前記第１の面に実装された第１の電子部品と、
前記回路基板の前記第２の面に当接され、前記第１の電子部品の角に対応した複数の角部と、これらの角部に亘るとともに前記第１の電子部品の外縁に沿って実装され、前記回路基板の領域を補強したプレート部と、を有した補強部材と、
前記補強部材の実装領域から外れて位置され、前記回路基板の前記第２の面に実装された第２の電子部品と、
前記補強部材の実装領域から外れて位置され、前記回路基板の前記第２の面に実装された第３の電子部品と、
前記補強部材から延出され、前記第２の電子部品に熱接続された第１の受熱部と、
前記補強部材から延出され、前記第３の電子部品に熱接続された第２の受熱部と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
［請求項２］
前記プレート部は、前記第１の電子部品の外縁寸法よりも大きな外縁寸法であり、内部に他の電子部品を実装可能な領域が設けられる枠形状を有した
ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
［請求項３］
前記補強部材の前記複数の角部は、ネジが通されたネジ孔部が設けられ、
前記受熱部は、前記プレート部の中心からの距離が前記ネジ孔部よりも離れた位置に設けられたことを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
［請求項４］
筐体と、
前記筐体に収容され、第１の面と、この第１の面とは反対側に位置した第２の面とを有した回路基板と、
前記回路基板の前記第１の面に実装された第１の電子部品と、
前記回路基板の前記第２の面に当接され、前記第１の電子部品の角に対応した複数の角部と、これらの角部に亘るとともに前記第１の電子部品の外縁に沿って実装され、前記回路基板の領域を補強したプレート部と、を有した補強部材と、
前記補強部材の実装領域から外れて位置され、前記回路基板の前記第２の面に実装された第２の電子部品と、
前記補強部材と熱的に接続され、前記第２の電子部品に熱接続された受熱部と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
［請求項５］
前記受熱部は、前記補強部材と接続した一方の端部と、この一方の端部とは反対側に位置され前記補強部材及び前記回路基板と離れた他方の端部とを有することを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
［請求項６］
前記プレート部は、前記第１の電子部品の外縁寸法よりも大きな外縁寸法であり、内部に他の電子部品を実装可能な領域が設けられる枠形状を有した
ことを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
［請求項７］
前記補強部材の前記複数の角部は、ネジが通されたネジ孔部が設けられ、
前記受熱部は、前記プレート部の中心からの距離が前記ネジ孔部よりも離れた位置に設けられたことを特徴とする請求項６に記載の電子機器。
［請求項８］
前記受熱部は、第２の電子部品の実装高よりも前記回路基板から離れて位置されたことを特徴とする請求項７に記載の電子機器。
［請求項９］
前記受熱部は、前記補強部材の肉厚とは異なる厚さの肉厚を有したことを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
［請求項１０］
筐体と、
前記筐体に収容された回路基板と、
前記回路基板に設けられた第１の電子部品と、
前記第１の電子部品の外縁に沿って前記回路基板と当接した補強部材と、
前記補強部材が実装された位置から外れた位置で前記回路基板に設けられた第２の電子部品と、
前記補強部材と別体として構成されるとともに、前記補強部材に取り付けられ、前記補強部材から離れた位置で前記第２の電子部品からの熱を受ける受熱部を有する伝熱部材と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
［請求項１１］
筐体と、
前記筐体に収容された回路基板と、
前記回路基板に設けられた第１の電子部品と、
前記第１の電子部品が実装された位置から外れた領域で前記回路基板に設けられた第２の電子部品と、
前記第１の電子部品の外縁に沿って前記回路基板と当接した補強部と、この補強部と接続した接続部と、この接続部よりも広い面で前記第２の電子部品と対向し、前記第２の電子部品からの熱を受ける受熱部と、を有した補強部材と、
を備えたことを特徴とする電子機器。

１…ポータブルコンピュータ
６…筐体
６ｂ…周壁
１１…回路基板
１１ａ…第１の面
１１ｂ…第２の面
１２…冷却ファン
１２ｂ，１２ｄ…排気口
１２ｃ…側面
１３…第１のヒートパイプ
１４…第２のヒートパイプ
１５…第１の放熱部材
１６…第２の放熱部材
２１…第１の発熱部品
２２ａ，２２ｂ…第２の発熱部品
２７…補強板
２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ…角部
２７ａｂ，２７ｂｃ，２７ｃｄ，２７ｄａ…プレート部
２７ａ１，２７ｂ１，２７ｃ１，２７ｄ１…孔
２８ａ，２８ｂ…延出部
２８ｃ，２８ｄ…放熱部
２８ａｃ，２８ｂｄ…接続部
２８１…排気孔
４６…第３の発熱部品。

Claims (9)

1. 筐体と、
   前記筐体に収容され、第１の面と、この第１の面とは反対側に位置した第２の面とを有した回路基板と、
   前記回路基板の前記第１の面に実装された第１の電子部品と、
   前記回路基板の前記第２の面に当接され、前記第１の電子部品の角に対応した複数の角部と、これらの角部に亘るとともに前記第１の電子部品の外縁に沿って実装され、前記第１の電子部品の外縁寸法よりも大きな外縁寸法であり、内部に他の電子部品を実装可能な領域が設けられる枠形状を有し、前記回路基板の領域を補強したプレート部と、を有した補強部材と、
   前記補強部材の実装領域から外れて位置され、前記回路基板の前記第２の面に実装された第２の電子部品と、
   前記補強部材の実装領域から外れて位置され、前記回路基板の前記第２の面に実装された第３の電子部品と、
   前記補強部材から延出され、前記第２の電子部品に熱接続された第１の受熱部と、
   前記補強部材から延出され、前記第３の電子部品に熱接続された第２の受熱部と、
   を備えたことを特徴とする電子機器。
2. 前記補強部材の前記複数の角部は、ネジが通されたネジ孔部が設けられ、
   前記受熱部は、前記プレート部の中心からの距離が前記ネジ孔部よりも離れた位置に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 筐体と、
   前記筐体に収容され、第１の面と、この第１の面とは反対側に位置した第２の面とを有した回路基板と、
   前記回路基板の前記第１の面に実装された第１の電子部品と、
   前記回路基板の前記第２の面に当接され、前記第１の電子部品の角に対応した複数の角部と、これらの角部に亘るとともに前記第１の電子部品の外縁に沿って実装され、前記第１の電子部品の外縁寸法よりも大きな外縁寸法であり、内部に他の電子部品を実装可能な領域が設けられる枠形状を有し、前記回路基板の領域を補強したプレート部と、を有した補強部材と、
   前記補強部材の実装領域から外れて位置され、前記回路基板の前記第２の面に実装された第２の電子部品と、
   前記補強部材と熱的に接続され、前記第２の電子部品に熱接続された受熱部と、
   を備えたことを特徴とする電子機器。
4. 前記受熱部は、前記補強部材と接続した一方の端部と、この一方の端部とは反対側に位置され前記補強部材及び前記回路基板と離れた他方の端部とを有することを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
5. 前記補強部材の前記複数の角部は、ネジが通されたネジ孔部が設けられ、
   前記受熱部は、前記プレート部の中心からの距離が前記ネジ孔部よりも離れた位置に設けられたことを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
6. 前記受熱部は、第２の電子部品の実装高よりも前記回路基板から離れて位置されたことを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
7. 前記受熱部は、前記補強部材の肉厚とは異なる厚さの肉厚を有したことを特徴とする請求項６に記載の電子機器。
8. 筐体と、
   前記筐体に収容され、第１の面と、この第１の面とは反対側に位置した第２の面とを有した回路基板と、
   前記回路基板の前記第１の面に実装された第１の電子部品と、
   前記第１の電子部品の外縁に沿って前記回路基板の前記第２の面に当接し、前記第１の電子部品の外縁寸法よりも大きな外縁寸法であり、内部に他の電子部品を実装可能な領域が設けられる枠形状を有する補強部材と、
   前記補強部材が実装された位置から外れた位置で前記回路基板に設けられた第２の電子部品と、
   前記補強部材と別体として構成されるとともに、前記補強部材に取り付けられ、前記補強部材から離れた位置で前記第２の電子部品からの熱を受ける受熱部を有する伝熱部材と、
   を備えたことを特徴とする電子機器。
9. 筐体と、
   前記筐体に収容され、第１の面と、この第１の面とは反対側に位置した第２の面とを有した回路基板と、
   前記回路基板の前記第１の面に実装された第１の電子部品と、
   前記第１の電子部品が実装された位置から外れた領域で前記回路基板に設けられた第２の電子部品と、
   前記第１の電子部品の外縁に沿って前記回路基板の前記第２の面に当接し、前記第１の電子部品の外縁寸法よりも大きな外縁寸法であり、内部に他の電子部品を実装可能な領域が設けられる枠形状を有する補強部と、この補強部と接続した接続部と、この接続部よりも広い面で前記第２の電子部品と対向し、前記第２の電子部品からの熱を受ける受熱部と、を有した補強部材と、
   を備えたことを特徴とする電子機器。

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