JP5788438B2 - 電子デバイス - Google Patents

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Description

本発明は、電子デバイスに関し、特に可撓性固定具を有する電子デバイスに関するものである。
電子産業の急速な発展に伴い、中央処理装置(CPU)などの電子部品は、さらなる高速化及び小型化に向かって発展している。しかし、CPUの演算速度の向上と共に、CPUから発生する熱も増加している。従って、CPUが正常に作動するようにCPUから発生した熱を放出する必要がある。そこで、CPUが作動している時に発生する熱を効果的に放出するために、現在一般的には、CPUと熱接続する放熱装置を設置して放熱する。
CPUを容易に取り出すことができるように、CPUは通常ソケット内に設置され、該ソケットは、電子デバイスのマザーボード上に固定される。放熱装置は、CPUの上表面の中央部に接触して設置され、放熱装置をCPUに良好に接触するために、外力を加えて放熱装置をCPUに緊密に貼合させる。しかし、放熱装置がCPUの中央部のチップの頂面に圧接される際、CPUと放熱装置との接触面積は限られているため、加えられる外力がCPUの中央部に集中し、CPUの周縁が変形する恐れがある。従って、CPUの性能を破壊する可能性がある。
前記課題を解決するために、本発明は、放熱電子部品の周縁が変形することを防止することができる電子デバイスを提供する。
本発明に係る電子デバイスは、ソケットと、前記ソケットに収容され、且つ基板及び基板の中心に設置されるチップを含む電子部品と、下表面が前記チップに接触するヒートスプレッダと、可撓性固定具と、を備える。前記可撓性固定具の一端は、前記ヒートスプレッダに当接され、前記可撓性固定具の他端は、前記基板又は前記ソケットに当接され、前記可撓性固定具の両端部の間の連接部は、前記ソケットの外側に配置され、前記可撓性固定具は金属材料からなり、固定部と、固定部の一端から下方へ延伸する連接部と、連接部の一端からチップに向かって延伸する延伸部と、を備え、前記固定部は前記ヒートスプレッダの下表面に当接され、前記延伸部の自由端は、前記基板又は前記ソケットに当接される
従来の技術と比べて、本発明に係る電子デバイスにおいて、ヒートスプレッダの下表面と基板或いはソケットとの間には可撓性固定具が当接されるため、電子デバイスをマザーボード上に固定する場合、可撓性固定具は、チップに加えられる外力を分担することができる。これにより、元々チップのみに集中された外力は、チップ及びその周囲の可撓性固定具に均一に分散される。これにより、チップに加えられる力が大き過ぎることによって基板の周縁が変形することを防止することができる。
本発明の第一実施形態に係る電子デバイスの斜視図である。 図1に示した電子デバイスを反転させた斜視図である。 図1に示した電子デバイスの分解図である。 図3に示した電子デバイスの一部の組立図である。 図1に示した電子デバイスのV―V線に沿った断面図である。 本発明の第二実施形態に係る電子デバイスの分解図である。 図6に示した電子デバイスの一部の組立図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図1〜図3を参照すると、本発明の第一実施形態に係る電子デバイス100は、ソケット10と、ソケット10内に設置される電子部品20と、電子部品20に接触する放熱装置30と、一対の可撓性固定具40と、電子デバイス100をマザーボード(図示せず)に固定するための一対の保持プレート50と、を備える。
具体的には、ソケット10は、矩形の底板11と、底板11の対向する辺縁から上方に底板11に対して垂直に延伸する2つの側壁12と、底板11の他の対向する辺縁から上方に底板11に対して垂直に延伸する当接ブロック13及び位置決めブロック14と、を備える。この底板11の他の対向する辺縁には、2つの当接ブロック13及び2つの位置決めブロック14がそれぞれ形成されている。各当接ブロック13は側壁12に隣接し、各辺縁の2つの位置決めブロック14は互いに離間し、且つ対応する当接ブロック13に隣接して2つの当接ブロック13との間に位置される。2つの位置決めブロック14の間には、位置決め溝15が形成されている。底板11、側壁12、当接ブロック13及び位置決めブロック14は、電子部品20を収容するための収容部16を形成する。
本実施形態において、電子部品20は中央処理装置(CPU)である。該電子部品20は、基板21と、基板21の中心に位置するチップ22と、を備える。基板21は正方形を呈し、且つそのサイズは底板11のサイズより僅かに小さい。基板21は、収容部16内に収容され、且つ側壁12と、当接ブロック13と、位置決めブロック14と、にそれぞれ当接する。チップ22は正方形を呈し、且つその上表面の位置は側壁12の上表面の位置より高い。基板21にはチップ22を囲む4つの可撓性棒23が設置されている。これらの可撓性棒23はゴムなどの弾性材料からなる。
放熱装置30は、ヒートスプレッダ31と、ヒートスプレッダ31の頂面に貼設されたヒートパイプ32と、を備える。ヒートスプレッダ31は長方形を呈し、且つその下表面はチップ22から発生した熱を吸収するためにチップ22の上表面に貼設される。ヒートスプレッダ31の長手方向の端部は側壁12に対応し、且つその端面は側壁12の垂直面と同一平面上に位置する。ヒートスプレッダ31の短手方向の2つの端部311は、それぞれソケット10の両側から外側へ突出する。ヒートパイプ32は、ヒートスプレッダ31の熱を吸収し、且つこの熱を放熱モジュール(図示せず)に伝達した後、周囲の空気中に放熱する。
本実施形態において、可撓性固定具40は可撓性の金属材料からなる。2つの可撓性固定具40は、ヒートスプレッダ31の2つの端部311の底面から互いに対称的に下方へ延伸している。各可撓性固定具40は、固定部41と、固定部41の一端から下方へ固定部41に対して垂直に延伸する連接部42と、連接部42の一端からチップ22に向かって平行に延伸する延伸部43と、を備える。
具体的には、各可撓性固定具40の固定部41は長方形の板状を呈し、且つヒートスプレッダ31の端部311の底面に貼設される。固定部41には複数の貫通孔411が設けられているため、ネジによって固定部41をヒートスプレッダ31に固定する。連接部42の長さは固定部41の長さより短い。延伸部43は、互いに間隔をあけて平行に延伸する2つの延伸アーム431を備える。2つの延伸アーム431は、フラットバーの形状を呈し、且つそれぞれ連接部42の側壁12に近い両端からチップ22に向かって延伸する。2つの延伸アーム431は、2つの位置決めブロック14の間の位置決め溝15を通って延伸する。また、2つの延伸アーム431の自由端は、基板21と底板11との間に挟まれ、且つ底板11の辺縁に弾性的に当接される(図5を参照)。他の実施形態において、延伸アーム431の自由端は、チップ22の周囲の基板21の辺縁に当接することもできる。
一方の保持プレート50は、第一固定片511と、第一固定片511から延伸する第一固定アーム521と、を備える。他方の保持プレート50は、第二固定片512と、第二固定片512から延伸する2つの第二固定アーム522と、を備える。第一固定片511は、第二固定片512に平行し、且つ第一固定片511の長さは、第二固定片512の長さより短い。
第一固定片511及び第二固定片512は、ヒートスプレッダ31の長手方向の両側にそれぞれ設置され、この時、ヒートパイプ32の両側に位置する。第一固定片511及び第二固定片512には、複数の位置決め孔513がそれぞれ設けられている。これにより、第一固定片511及び第二固定片512は、ネジ(図示せず)によってヒートスプレッダ31上に固定される。
第一固定アーム521は、第一固定片511の中央部から側壁12に対して垂直な方向に沿って外側へ延伸する。2つの第二固定アーム522は、第二固定片512の両端部から「八」字状を呈して外側へ斜めに延伸する。第一固定アーム521と第二固定アーム522との自由端部には、固定孔523がそれぞれ設けられている。これにより、ネジ53によって電子デバイス100をマザーボードに固定する。
図4及び図5を参照すると、電子デバイス100を組み立てる時、まず、電子部品20をソケット10内に収容すると同時に、可撓性固定具40の固定部41をヒートスプレッダ31の端部311の底面に固定する。この時、可撓性固定具40の固定部41は、チップ22及び延伸部43に平行し、延伸アーム431の自由端は、底板11の辺縁に当接される。次に、保持プレート50及びネジ53によって電子デバイス100をマザーボードに取り付ける。
電子デバイス100をマザーボードに固定する過程において、ネジ53によって下方へ力が加えられるため、保持プレート50は弾性的に変形してヒートスプレッダ31を押圧する。これにより、ヒートスプレッダ31を基板21の中心のチップ22に緊密に貼合させることができる。同時に、可撓性固定具40の固定部41は、ヒートスプレッダ31の底面を弾性的に支持する。従って、ヒートスプレッダ31によって下方に加えられる押圧力の一部を分担することができる。可撓性固定具40がヒートスプレッダ31を弾性的に支持するので、ヒートスプレッダ31によって加えられた力は、チップ22と、チップ22の周囲の可撓性固定具40とに均一に分散され、チップ22のみに加えられない。故に、チップ22に加えられる力が大き過ぎることによって基板21の周縁が変形することを防止することができる。
図6及び図7を参照すると、本発明の第二実施形態に係る電子デバイス200の構造は、本発明の第一実施形態に係る電子デバイス100の構造とほぼ同じであるが、異なる部分は、2つの可撓性固定具40’がゴムなどの弾性材料からなり、ヒートスプレッダ31の底面にそれぞれ設置されることである。第二実施形態において、各可撓性固定具40’は略「冂」字状を呈する。
電子デバイス200を組み立てる時、可撓性固定具40’は、ヒートスプレッダ31と基板21との間に挟まれ、且つチップ22の周囲の基板21の2つの対向する辺縁に位置して可撓性棒23のうちの2つに当接される。ヒートスプレッダ31がチップ22を下方へ押圧すると、可撓性固定具40’は、ヒートスプレッダ31の底面を弾性的に支持する。これにより、可撓性固定具40’及びチップ22は、ヒートスプレッダ31によって下方に加えられる押圧力を共に負担する。従って、ヒートスプレッダ31によって加えられた押圧力は、チップ22及び可撓性固定具40に均一に分散され、単にチップ22のみに加えられず、チップ22に加えられる力が大き過ぎることによって基板21の周縁が変形することを防止することができる。他の実施形態において、2つの可撓性固定具40’は、基板21に設置され、且つ側壁12に当接することもできる。
従来の技術と比べると、本発明の電子デバイス100、200において、可撓性固定具40、40’を利用してチップ22に加えられる力を分担し、元来チップ22のみに集中される力を、チップ22及び可撓性固定具40、40’に均一に分散させて、チップ22に加えられる力が大き過ぎることによって基板21の周縁が変形することを防止することができる。
100、200 電子デバイス
10 ソケット
20 電子部品
30 放熱装置
40、40’ 可撓性固定具
50 保持プレート
11 底板
12 側壁
13 当接ブロック
14 位置決めブロック
15 位置決め溝
16 収容部
21 基板
22 チップ
23 可撓性棒
31 ヒートスプレッダ
32 ヒートパイプ
311 端部
41 固定部
42 連接部
43 延伸部
411 貫通孔
431 延伸アーム
511 第一固定片
512 第二固定片
513 位置決め孔
523 固定孔
521 第一固定アーム
522 第二固定アーム
53 ネジ

Claims (3)

  1. ソケットと、前記ソケットに収容され、且つ基板及び基板の中心に設置されるチップを含む電子部品と、下表面が前記チップに接触するヒートスプレッダと、を備える電子デバイスであって、可撓性固定具をさらに備え、前記可撓性固定具の一端は、前記ヒートスプレッダに当接され、前記可撓性固定具の他端は、前記基板又は前記ソケットに当接され、前記可撓性固定具の両端部の間の連接部は、前記ソケットの外側に配置され、前記可撓性固定具は金属材料からなり、固定部と、固定部の一端から下方へ延伸する連接部と、連接部の一端からチップに向かって延伸する延伸部と、を備え、前記固定部は前記ヒートスプレッダの下表面に当接され、前記延伸部の自由端は、前記基板又は前記ソケットに当接されることを特徴とする電子デバイス。
  2. 前記延伸部は、互いに間隔をあけて平行に延伸する2つの延伸アームを備え、2つの延伸アームの自由端は、基板とソケットとの間に挟まれることを特徴とする請求項に記載の電子デバイス。
  3. 前記ソケットは、矩形の底板と、底板の対向する辺縁から上方に前記底板に対して垂直に延伸する2つの側壁と、底板の他の対向する辺縁から上方に延伸する位置決めブロックと、を備え、各辺縁には、2つの位置決めブロックがそれぞれ形成され、2つの位置決めブロックの間には、位置決め溝が形成され、前記可撓性固定具の延伸部は、前記位置決め溝を通って前記底板の辺縁に当接されることを特徴とする請求項又はに記載の電子デバイス。
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