WO1996042044A1 - Structure mecanique d'un appareil pour le traitement d'informations - Google Patents

Structure mecanique d'un appareil pour le traitement d'informations Download PDF

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WO1996042044A1
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chip
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Tadashi Sano
Mitsuo Horiuchi
Shigeru Ishii
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International Business Machines Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a mechanical structure of an information processing device such as a notebook computer, a laptop, a convenience store, and the like, in which a large number of electric circuits are stored in a small space. More particularly, it relates to a mechanical structure around a heat-generating component in such an information processing device. More specifically, the present invention relates to a mechanical structure that can suitably realize both cooling of the heat-generating component in the information processing device and removal of the heat-generating component (replacement with another component).
  • FIG. 4 shows the external structure of a notebook computer (hereinafter, simply referred to as "PCj" or "system j") 100. This figure is shown in Japanese Patent Application No. 06-30003 (assigned to the present applicant).
  • the PC 100 is composed of a thin main body 110 and a lid 120 provided to be openable and closable with respect to the main body 110.
  • the lid 120 has a shallow upper casing 121.
  • a pair of substantially cylindrical projections 122 are formed at the lower edge of the upper casing 121.
  • the lid 120 is hingedly connected to the main body 110 by rotatably supporting the pair of protrusions 122 on the main body 110.
  • a liquid crystal display (LCD) 123 as a display means of the PC 100 is buried in a substantially central portion on the open side of the upper casing 121 (that is, on the back side of the lid 120).
  • the opening and closing operation of the lid body 120 with respect to the main body 110 is performed by sliding the opening and closing operation part 124 provided at substantially the front part of each of the left and right side surfaces of the upper casing 121 in the front-rear direction.
  • the main body 110 includes a shallow bottom lower casing 111.
  • the lower casing 1 11 is provided with a support plate 1 12 of a predetermined size for covering the rear part of the upper opening.
  • a support plate 1 12 of a predetermined size for covering the rear part of the upper opening.
  • a keyboard Trackpoint 113 (“TrakPoInt” is a trademark of IBM in the United States) is provided as an input means of the PC 100.
  • a pair of speakers 114 for audio output is buried in both left and right corners on the front side of the keypad 113.
  • a pair of tongue-shaped protrusions 115 are formed at the rear edge of the keyboard 113, and the pair of protrusions are formed.
  • the keyboard 1 13 is hinged to the support plate 1 12 so as to be openable and closable by the support plate 1 12 being pivotally supported by the front edge of the support plate 1 12.
  • the bottom of the lower casing 1 1 1 hinge part has the remaining battery capacity, the usage status of the PC drive, the usage status of the floppy 'disk' drive (FDD), the hard disk drive (
  • FIG. 5 shows a state in which the lid 120 and the keyboard 113 of the PC 100 are opened, and the internal structure of the main body 100 is exposed.
  • a partition for separating a front chamber and a rear chamber is provided in a lower casing 1 1 1.
  • the 1 16 is formed by bending a thin metal plate into a predetermined shape. You. In the rear room covered by the support plate 1 12 and the partition 1 16, there are CPU (Central Processing Unit), system memory, memory-controller, ROM, video controller, audio controller, etc. A system board (not shown) with such main electrical components mounted on the surface is housed. This rear room is relatively narrow, and therefore, the mounting density of electric components in the room is very high. In the front room before the partition 116, human output devices such as an HDD pack 117 and a CD-ROM drive 118 and a battery pack 119 can be removed (remove purple). It is attached to. HDD pack 117, CD-ROM drive 1 1
  • Corresponding connectors are provided for mechanically and electrically connecting the terminals of the battery pack and the battery pack.
  • recent personal computers' performance keys and zips are remarkable. This is largely due to the speedup of the CPU, which is a wonder of PCs.
  • high-speed operation has the disadvantage of increasing the amount of heat generated inside the computer. This is because the current passing through the transistors inside the chip increases as the operating frequency increases, and the power consumption inevitably increases.
  • Many of the CPUs currently being developed and manufactured use CMOS technology, and their power consumption is much lower than that of bipolar semiconductors represented by TTL.
  • the MOS transistor also contains a specific capacitance component in each gate, an increase in the amount of heat generated cannot be avoided as the operating frequency increases.
  • CPUs with an operating frequency of around 100 MHz such as Pentium, which is sold by Inte, a U.S.A. company, generate significant heat.
  • Pentium which is sold by Inte, a U.S.A. company
  • Some PCs run away due to their own heat and eventually break down, especially in the case of the notebook-sized PC mentioned above, where the mounting density of internal electronic components is extremely high, The problem of heat generation is more serious because there are few escape areas.For desktop PCs, forced cooling using cooling fans and cooling fins is possible, but for notebook PCs, there is almost no space for mounting these.
  • heat pipes that have a heat transfer function are brought into contact with heat-generating electrical components such as CPUs, video-controller chips, system memory, and coprocessors.
  • a cooling channel is provided, or a heat sink (a metal housing may also serve as a heat sink) made of a material with excellent heat conductivity (for example, copper or aluminum) and formed over a large surface area is brought into contact with the heat sink.
  • a heat sink a metal housing may also serve as a heat sink
  • the volume and fan height are required compared to forced cooling using a cooling fan. It does not hinder the miniaturization of PCs, but the circuit board, electronic components, and heat pipes are joined together in a relatively complicated laminated structure.
  • Fig. 6 shows the cooling structure (conventional example) used in a notebook computer.
  • a heat-generating component such as a CPU chip is mounted on a system port so as to face a housing (for example, a lower casing 111).
  • the housing is made of a good heat transfer material such as a magnesium alloy.
  • An elastic body having a relatively high heat conductivity eg, silicon rubber
  • Lower casing 1 1 1 is an example For example, it is a component with a relatively large surface area that is integrally formed by, for example, fabrication, and also acts as a heat sink.
  • the CPU chip emits the most heat from its upper surface, but by adopting such a configuration, heat can be effectively dissipated through the silicon rubber and the lower casing 111. It is a translation.
  • the demand for personal 'computer performance' apps has been realized in many different forms.
  • Some modern PCs have other CPUs that are pin compatible with the standard ones (generally faster new version CPUs, such as the Power PC 603 versus the Power PC 603).
  • An object of the present invention is to provide an excellent machine for an information processing device in which a large number of electric circuits are housed in a small space, such as a notebook computer, a jig, a jib computer, etc. To provide a strategic structure.
  • a further object of the present invention is to provide an excellent mechanical structure around a heat-generating component in such an information processing device.
  • a further object of the present invention is to provide a mechanical structure capable of suitably realizing both the cooling effect of the heat-generating component in the information processing device and the removal (replacement with another component) of the heat-generating component. It is in.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and a first aspect of the present invention is directed to a mechanical structure of an information processing device including one or more electric components, the inside of which is covered by a housing, The housing is provided with an opening for exchanging internal electric parts, and a lid which is fitted into the exchange opening and comes into contact with the electric part to be exchanged. This is the mechanical structure of the processing equipment.
  • the electric component to be replaced is, for example, a CPU chip or a CPU card on which the CPU chip is mounted.
  • a mechanical structure of an information processing device including a system board on which one or more electric components are mounted, and the inside of which is covered by a housing.
  • a replacement port is drilled at a position facing the replacement part on the board, and a lid for closing the replacement port is provided.
  • the lid is mounted in the following order: lid-replacement part ⁇ heat dissipation member ⁇ system board It is a mechanical structure of an information processing device characterized by being overlapped.
  • a third aspect of the present invention is a system in which a CPU chip is mounted and wiring is printed ⁇ In a CP recard connected to a board, an opening is formed in a substantially central portion, This is a CPU card characterized in that a connector for connecting to a CPU and a CPU chip are mounted on the same surface.
  • the replacement part in the second aspect may be this CPU card.
  • a flat projection for projecting through the opening of the CPU card and abutting on the lower surface side of the CPU chip is protruded from the lid, heat radiation from the lid can be promoted.
  • a mechanical structure of an information processing device such as a notebook computer or a laptop computer in which a large number of electric circuits are integrated in a small space. It is possible to provide a mechanical structure that can suitably realize both the cooling effect of the heat-generating component in the device and the removal of the heat-generating component (replacement with another component).
  • heat can be taken from the upper and lower surfaces of the heat generating component, and the heat radiation effect is high.
  • the heat radiation effect can be improved without impairing the ease of replacement of the heat generating component.
  • the present invention is embodied by a relatively simple mechanical structure, which is advantageous in cost. Further objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from a more detailed description based on embodiments of the present invention described below and the accompanying drawings.
  • FIG. 1 shows a cross section of a notebook computer 100 according to an embodiment of the present invention on the main body 110 side.
  • FIG. 2 shows an exploded view of the lower casing 111 of the PC 100.
  • FIG. 3 shows an exploded view of the lower casing 111 of the PC 100.
  • FIG. 4 is a diagram showing an external configuration of the notebook computer 100. As shown in FIG.
  • FIG. 5 is a view showing a state in which the lid 120 of the PC 100 is opened and the keyboard 113 is opened to expose the internal structure of the main body.
  • FIG. 6 is a diagram showing a conventional example of a cooling structure employed in the notebook computer 100. As shown in FIG.
  • FIG. 1 shows a cross section of a main body 110 of a notebook computer 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the same components as those in FIGS. 4 and 5 are denoted by the same reference numerals.
  • a system board 12 having various electric circuits mounted on its surface is accommodated in the lower casing 111.
  • the lower casing 1 1 1 and the lower casing 121 are made of a magnesium alloy. This is because of the mechanical strength of the housing, heat dissipation, and EMI (Electronic Interference). ) This is due to its superior prevention.
  • a stacking connector 14a is mounted on the lower surface of the system board 12.
  • the stacking 'connector 14a is for coupling with the stacking connector 14b on the CPU card 13 side.
  • the CPU card 13 has a rectangular opening 15 at a substantially central portion, and has a CPU chip 11 mounted on an upper surface thereof (that is, the same surface as the stacking 'connector 14b) in FIG. It should be noted that, unlike the conventional example shown in FIG. 6, the CPU chip 11 is provided so as to face the system board 12 side.
  • Heat pipe between system board 12 and CPU card 13 19 are pinkers.
  • a heat pipe is a metal (for example, a sales) sealed pipe in which a capillary substance is mixed inside and a small amount of liquid is sealed in a partial vacuum. Heat is absorbed from one end (the heat-generating component side), and is released at the other end of the pipe (outside the equipment) due to steam condensation. The heat transfer speed of the heat pipe is called the sound velocity level.
  • the heat pipe 19 in FIG. 1 has a slender shape with a flat cross section, is bent at a substantially center in the longitudinal direction, and has two flat portions 19a and 19b bordering the bent portion.
  • the flat portion 19a is screwed inside the bottom surface of the lower casing 111 by a plurality of screws (see FIG. 2).
  • the flat portion 19b is a free end and the lower casing
  • the heat pipe 19 is flexible, and the bent portion at the substantially center is formed slightly smaller than the height of the CPU chip 11 at the time of mounting, so that the heat pipe 19 is crimped on the CPU chip 11 with a restoring force. Become like As a result, mechanical and thermal contact between the parts 11 and 19 can be secured by compensating for processing accuracy and assembly errors.
  • the CPU chip generates the most heat at its upper surface, but in the present embodiment, the heat is transmitted to the bottom of the lower casing 111 through the heat pipe 19 as a flow path.
  • the lower casing 111 is formed integrally using a highly conductive magnesium alloy and has a relatively large surface area, so that it also functions as a heat sink.
  • An exchange hole for exchanging the CPU card 13 is formed substantially below the position where the CPU card 13 is provided on the bottom of the lower casing 1 1 (see FIGS. 2 and 3). .
  • the bottom cover 16 is fitted into the replacement port and is screwed by a plurality of screws 17 to cover the replacement port.
  • a pedestal 18 having a predetermined height is protruded from a substantially central portion of the bottom cover 16.
  • the pedestal 18 recognizes the opening 15 of the CPU card 13 and comes into contact with the lower surface of the CPU chip 11.
  • the bottom lid 16 is a good heat transfer body made of the same magnesium alloy or aluminum alloy as the casings 111, 121, and also functions as a heat sink. Therefore, ⁇ ? 1 (The heat of the chip 11 is taken away from the upper and lower surfaces by the heat pipe 19 and the bottom cover 16.
  • resin sheets 20a and 20b for example, silicon-rubber doped with aluminum oxide powder
  • resin sheets 20a and 20b having excellent elasticity and thermal conductivity may be attached to the upper and lower surfaces of the CPU chip 11 respectively.
  • the resin sheets 20a and 20b absorb processing errors and assembly errors, and serve to ensure thermal contact between the CPU chip 11 and the heat pipe 19 and the pedestal 18.
  • FIGS. 2 and 3 show the perspective view of P from the upper and lower directions, respectively.
  • a plurality of bosses / screw holes 21 for screwing the bottom cover 16 and the heat pipe 19 are provided on the inner peripheral surface of the lower opening of the lower casing 111 and on the side edge of the heat pipe 19. Further, a groove is formed along the flat portion 19a for embedding the heat pipe 19 at a predetermined position.
  • the CPU card 13 When replacing the CPU card 13, the CPU card 13 may be pulled out from the system board 12 after removing the bottom cover 16. Unlike the conventional example shown in FIG. 6, the CPU 11 and the zip 11 are provided so as to face the system board 12. In addition, the heat pipe 19 is provided in the S3 on the opposite side of the CPU power supply 13 not in the pulling-out direction. In short, there is no member that hinders or interferes with the removal of the CPU card 13, and the replacement operation can be performed very smoothly.
  • the present invention has been described in detail with reference to the specific embodiments, it is obvious that those skilled in the art can modify or substitute the embodiments without departing from the spirit of the present invention. For example, the present invention can be applied to a portable information processing device such as a word processor. In short, the present invention has been disclosed by way of example, and should not be construed as limiting. In order to determine the gist of the present invention, the claims described at the beginning should be considered.
  • a mechanical structure of an information processing device such as a notebook computer, a laptop computer, or the like, in which a large number of electric circuits are housed in a small space. It is possible to provide a mechanical structure that can suitably realize both the cooling effect of the component and the removal of the heat-generating component (replacement with another component).

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Description

情報処理機器の機械的構造 [技術分野] 本発明は、 ノートブック · コンピュータやラップトップ · コンビユー 夕などのように多数の電気回路を小スペースの中に収納してなる情報処 理機器の機械的構造に係り、 特に、 このような情報処理機器内の発熱部 品周辺の機械的構造に関する。 更に詳しく は、 本発明は、 このような情 報処理機器内の発熱部品の冷却、 及び該発熱部品の取り外し （他の部品 との交換） の双方を好適に実現できる機械的構造に関する。
[背景技術] 昨今の技術革新に伴い、 デスクトップ型コンピュータよりもさらに小 型化 ·軽量化されたパーソナル · コンピュータ （例えばラップヅ トツプ 型、 ノートブック型など） が開発され市販されるようになってきた。 第 4図には、 ノートブック · コンピュータ （以下、 単に 「PCj又は 「システム j という） 100の外観構造を示している。 同図は、 本出願 人に譲渡されている意願平 06— 30003号 （当社整理番号： J A9
-94-621 ) に係る電子計算機と略同一である。
第 4図において、 PC 100は、 薄形の本体 1 10と、 この本体 1 1 0に対して開閉可能に設けられた蓋体 120とで構成される、 いわゆる
Γ蓋付構 ii体 j である。
蓋体 120は、 浅底の上ケーシング 121を備えている。 上ケーシン グ 121の下端縁部には略円筒形状の一対の突起 122がー体的に形成 されており、 該一対の突起 122が本体 1 10に回転可能に軸支される ことによって、 蓋体 120は本体 1 10にヒンジ結合されている。 また， 上ケーシング 121の開放側 （すなわち蓋体 120の裏面側） の略中央 部には、 PC 100の表示手段としての液晶ディスプレイ （LCD) 1 23が埋設されている。 なお、 本体 1 10に対する蓋体 120の開閉操 作は、 上ケーシング 121の左右各側面の略前方部分に設けられた開閉 操作部 124を前後方向に滑動させることによって行われる。
一方、 本体 1 10は浅底の下ケーシング 1 1 1を備えている。 下ケー シング 1 1 1には、 その上方開口の後方部分を覆い隠すための所定寸法 の支持板 1 12が敷設されている。 また、 該上方開口の略中央部分には、
PC 100の入力手段としてのキーボード トラックポイント 1 13 ( "Tr ac kPo i n t"は米 I BM社の商標） が配設されている。 キー ポード 1 13より手前側の左右両隅部には、 オーディォ出力のための一 対のスピーカ 1 14が埋設されている。 キーボード 1 13の後縁部には、 舌片形状の一対の突起 1 15がー体的に形成されており、 該一対の突起
1 15が支持板 1 12の前端縁に軸支されることによって、 キーボード 1 13は支持板 1 12に開閉可能にヒンジ結合されている。 また、 下ケ 一シング 1 1 1後端のヒンジ部上面には、 バッテリの残存容量、 PC力 一ドの使用状況、 フロッピー 'ディスク ' ドライブ （FDD) の使用状 況、 ハード ·ディスク · ドライブ （HDD) の使用状況、 電源投入中な どのシステム 100のステータスを表示するためのインジケータ部 1 1 5 Aが配設されている。
第 5図には、 PC 100の蓋体120及びキーボード 1 13を開放さ せて、 本体 100の内部構造が露出した状態を示している。 同図におい て、 下ケーシング 1 1 1内には、 前方室と後方室とを仕切るための隔壁
1 16が、 薄肉の金属板を所定形状に屈曲させるなどして形設されてい る。 支持板 1 12と隔壁 1 16によって覆い隠された後方室の中には、 CPU (Central Processing Unit) や、 システム · メモリ、 メモリ - コントローラ、 ROM、 ビデオ ' コントローラ、 オーディオ · コント口 ーラなどのような主要な電気部品を表面に実装したシステム ·ボード （ 図示しない） が収容されている。 この後方室は比較的狭く、 従って、 該 室内における電気部品の実装密度は非常に高くなつている。 また、 隔壁 1 16より手前の前方室には、 HDDパック 1 17、 CD— ROMドラ イブ 1 18などの人出力デバイス類や、 バ テリ ·パック 1 19が、 そ れぞれ取り外し可能 （リムーパプル） に装着されている。 隔壁 1 16の 前側面部には、 これら HDDパック 1 17、 CD— ROMドライブ 1 1
8、 及びパッテリ ·パック 1 19の各ターミナルと機械的及び電気的に 結合するための対応コネクタ部が設けられている。 ところで、 最近のパ一ソナル · コンピュータのパフォーマンス · ァ、ジ プは目覚ましいものがある。 これは、 PCの心朦部である CPUの高速 化に依るものが大きい。 反面、 高速動作に伴って、 コンピュータ内め発 熱量が増大するという弊害がある。 これは、 動作周波数の増加に伴って チップ内部のトランジスタを通過する電流が増大し、 必然的に消費電力 も上昇するからである。 現在開発 ·製造されている CPUの多くは、 C MO Sテクノロジを利用しており、 TTLで代表されたかってのバイポ ーラ型半導体に比べれば、 その消費電力ははるかに小さい。 しかし、 M OSトランジスタも各ゲート内に特有の容量成分を含んでいるので、 動 作周波数が高くなるにつれて、 発熱量の增加も免れ得ないのである。 特 に、 米 I n t e 1社が市販する P e n t i umなどのように 100MH z前後の動作周波数を持つ CPUの場合は、 発熱量が甚だしい。 また、 米 Ap p l e Comput e r社， 米 I BM社， 米 M o t o r o 1 a 社が共同開発した P o w e r P C 6 0 3 Γ Ρ ο w e r Ρ C "は米 I Β Μ社の商標） など） は、 P e n t i u mに比べれば著しく低いが、 それ でもある程度の発熱は生じる。 電子部品の中には、 自己の発熱のために 暴走したり、 ひいては破壊してしまうものもある。 特に、 上述したノー トプック ·サイズの P Cの場合、 内部の電子部品の実装密度が著しく高 く、 熱の逃げ場が少ないため、 発熱の問題はより深刻である。 デスクト ップ型の P Cでは冷却ファンや冷却フィンを用いた強制冷却が可能であ るが、 ノー卜プック P Cではこれらを取付けるスペースは殆どない。 現在のノートプック P Cでは、 C P Uを始め、 ビデオ - コントローラ チップ、 システム · メモリ、 コプロセッサなど発熱性の高い電気部品に 対しては、 熱移送作用を持つヒートパイプを接触させて冷却流路を与え たり、 伝熱性に優れた材料 （例えば銅やアルミニウム） でできて広い表 面積に形成されたヒートシンク（金属性の筐体がヒートシンクを兼ねる 場合もある）を接触させて、 熱を機器の外部に運び出すような機械的構 造が多く採用されている。 ヒートシンクやヒートパイプを用いた自然冷 却によれば、 冷却ファンを用いる強制冷却に比し、 体積やファン高さを 要しないので、 P Cの小型化を阻害しない。 但し、 回路基板、 電子部品、 ヒートパイプ相互間は、 比較的複雑な積層構造になって接合することに なる。
第 6図には、 ノートブック · コンピュータで採用される冷却構造 （従 来例） を示してある。 同図において、 C P Uチップなどの発熱部品は、 システム ·ポード上に、 筐体 （例えば下ケーシング 1 1 1 ) に対向する ように実装されている。 筐体は、 例えばマグネシウム合金のような良伝 熱体でできている。 C P Uチップの上面部には、 比較的伝熱性の高い弾 性体 （例えばシリコン · ラバー） が貼着されており、 該弾性体によって 下ケーシング 1 1 1 と熱的に連絡している。 下ケーシング 1 1 1 は、 例 えば鏠造などにより一体的に形成された、 表面積が比較的広い部品であ り、 ヒートシンクとしても作用する。 C PUチップはその上面部から最 も多く熱を発するが、 このような構成を採用することによって、 シリコ ン · ラバー及び下ケーシング 1 1 1を介して効果的に熱を発散させるこ とができる訳である。 他方、 パーソナル ' コンピュータのパフォーマンス 'ァヅプの要求は、 多種多様な形態で実現されている。 最近の PCの中には、 標準装備され た C PUとピン互換のある他の C PU (—般には、 より高速な新バージ ヨン C PU。 例えば P o w e r PC 603に対する P o w e r P C
603+。 ) と差し替えることによって、 システムのアップグレードを 許すものが出現してきた。 この場合、 交換部品である CPUの周辺部分 は着脱の便宜のため比較的簡素な機械的構造に設計すべきである、 とい うことは当業者には自明であろう。 ところが、 発熱が著しい CPUの周 辺では、 上述したようにヒートパイプやヒートシンクなどの放熱部品と 親密且つ複雑な関係で組み立てられており、 着脱を許す機構設計は容易 ではない。 今まで、 C PUチップのアップグレードは、 筐体内のスぺー スに比較的余裕があり、 交换可能な構造設計が許されるデスクトップ型 の PCに限られていたように思われる。 因に、 第 6図に示した従来例では、 CPUチップの交換は考えにくい c また、 C PUチップの上面部でしか熱を奪っていないので、 放熱効果が あま り高くない。 また、 下ケーシング 1 1 1の CPUチップ直下は局部 的に高温になりがちであり、 ユーザにとって安全性が脅かされることに なる。 [発明の開示] 本発明の目的は、 ノートブック ' コンピュータゃラ、ジプト、ジブ · コン ピュー夕などのように多数の電気回路を小スペースの中に収納してなる 情報処理機器の優れた機械的構造を提供することにある。
本発明の更なる目的は、 このような情報処理機器内の発熱部品周辺の 優れた機械的構造を提供することにある。
本発钥の更なる目的は、 このような情報処理機器内の発熱部品の冷却 効果、 及び該発熱部品の取り外し （他の部品との交換） の双方を好適に 実現できる機械的構造を提供することにある。 本発明は、 上記課題を参酌してなされたものであり、 その第 1 の側面 は、 1以上の電気部品を含み、 筐体によって内部を被覆されてなる情報 処理機器の機械的構造において、 前記筐体には内部の電気部品を交換す るための交換口が穿設されているとともに、 該交换口に嵌合して交換さ れる電気部品と当接する蓋を備えたことを特徴とする情報処理機器の機 械的構造である。
なお、 ここで交換の対象となる電気部品は、 例えば C P Uチップ又は C P Uチップを実装した C P Uカードのことである。 また、 本発钥の第 2の側面は、 1以上の電気部品を実装したシステム ボードを含み、 筐体によって内部を被覆されてなる情報処理機器の機械 的構造において、 前記筐体にはシステム ·ボード上の交換部品と対向す る位置に交換口が穿設されているとともに、 該交換口を塞ぐための蓋を 有し、 装着時には蓋—交換部品→放熱部材→システム 'ボードの順で積 み重ねられることを特徴とする情報処理機器の機械的構造である。 この場合、 装着時には前記交換部品が前記放熱部材及び前記蓋と当接 するように設計 '製作すれば、 放熱効果はより向上するであろう。 また， 前記放熱部材として、 熱移送作用のあるヒートパイプを持ちいれば、 放 熱効果はさらに向上するであろう。 また、 本発明の第 3の側面は、 C P Uチップを実装し、 配線が印刷さ れたシステム ♦ボード上に連結される C Pリカードにおいて、 略中央部 に開口部が穿設され、 前記システム · ボードと連結するためのコネクタ と C P Uチップとを同一面上に実装したことを特徴とする C P Uカード である。
なお、 第 2の側面でいう前記交換部品はこの C P Uカードであっても よい。 この場合、 前記蓋に C P Uカードの開口部を貫挿して C P Uチッ プの下面側に当接するための平坦な突起部を突設すれば、 前記蓋からの 放熱作用を促すことができる。 しかして、 本発明によれば、 ノートブック · コンピュータやラップト ヅプ · コンピュータなどのように多数の電気回路を小スペースの中に集 積してなる情報処理機器の機械的構造であって、 該機器内の発熱部品の 冷却効果、 及び該発熱部品の取り外し （他の部品との交換） の双方を好 適に実現できる機械的構造を提供することができる。
また、 本発明によれば、 発熱部品の上下各表面から熱を奪うことがで き、 放熱効果が高い。
また、 本発 ¾によれば、 発熱部品の交換容易性を損なうことなく、 放 熱効果を向上させることができる。
また、 本発明は、 比較的簡素な機械的構造によって具現されるので、 コスト面でも有利である。 本発明のさらに他の目的、 特徴や利点は、 後述する本発明の実施例や 添付する図面に基づく より詳細な説明によって明らかになるであろう。
[図面の簡単な説明] 第 1図は、 本発明の実施例に係るノートブック · コンピュータ 100 の本体 1 10側の一断面を示している。
第 2図は、 PC 100の下ケーシング 1 1 1の分解図を示している。 第 3図は、 P C 100の下ケーシング 1 1 1の分解図を示している。 第 4図は、 ノートブック · コンピュータ 100の外観構成を示した図 である。
第 5図は、 PC 100の蓋体 120を開放させるとともに、 キーボー ド 1 13を開放させて、 本体の内部構造が露出した状態を示した図であ る。
第 6図は、 ノートブック ' コンピュータ 100で採用される冷却構造 の従来例を示した図である。
[符号の説明] 1 1 -CPUチップ、 12…システム ·ボード、
13 CPUカード、 14a, b スタツキング ' コネクタ、 15···開口部、 16···底蓋、 17···ビス、 18···台座、
19〜ヒートパイプ、 20…樹脂シート、 21 ···ボス/螺穴、
100 ···パーソナル · コンピュータ、 1 10···本体、
1 1 1…下ケ一シング、 1 12…支持板、
1 13 ···キーポード トラックポイント、 1 14…スピーカ、 1 15···舌片状突起、 1 15 A…インジケータ部、 1 16···隔壁、 1 17 H D Dパック、 1 18— C D— R 0 Mドライブ、
1 19 ···パヅテリ ·パヅク、 120···蓋体、 121 ···上ケーシング、 122…突起、 123〜LCD、 124…開閉操作部。
[発明を実施するための最良の形態] 以下、 図面を参照しながら本発明の実施例を詳解する。 第 1図は、 本発明の実施例に係るノートブック · コンピュータ 100 の本体 1 10側の一断面を示している。 なお、 同図中で第 4図及び第 5 図と同一の構成要素については同一の参照番号が付してある。
下ケーシング 1 1 1内には、 表面に各種電気回路を実装したシステム ボード 12が収容されている。 本実施例では、 下ケーシング 1 1 1及び 下ケーシング 121には、 マグネシウム合金を錢造して作られているが、 これは、 筐体の機械的強度、 放熱性、 及び EM I (Electronagnetic In terference) 防止の点で優れていることに因るものである。
システム · ボード 12の下表面部には、 スタツキング · コネクタ 14 aが実装されている。 スタヅキング ' コネクタ 14 aは、 CPUカード 13側のスタヅキング · コネクタ 14bと結合するためのものである。
C PUカード 13は、 略中央部に長方形状の開口部 15を有するとと もに、 同図中、 上面部 （すなわちスタヅキング ' コネクタ 14bと同じ 面） に CPUチップ 1 1を実装している。 CPUチップ 1 1は、 第 6図 に示す従来例とは相違して、 システム ·ボード 12側に対向するように S設されている点に留意されたい。
システム ·ボード 12と CPUカード 13との間には、 ヒートパイプ 19が挟人されている。 ヒートパイプとは、 周知のごとく、 内部に毛細 管物質を混入させるとともに、 部分真空中に少量の液体を封人した金属 製 （例えば銷） 密封パイプのことであり、 該液体の蒸発によってパイプ の一端側 （発熱部品側） から熱を吸収し、 蒸気の凝綰作用によってパイ プの他端側 （機器の外側） で熱を放出するようになっている。 ヒートパ イブの熱移送速度は、 音速レベルといわれている。 第 1図中のヒートパ イブ 19は、 断面が偏平な細長形状で、 長手方向略中央が屈曲しており、 該屈曲部を境に 2つの平坦部 19 a及び 19bを有している。 平坦部 1 9 aは、 複数のビスによって下ケーシング 1 1 1の底面内側に螺着され ている （第 2図参照） 。 平坦部 19bは、 自由端であり、 下ケ一シング
1 1 1の底面部から浮き上がっているが、 C PUカード 13を装着した ときには CPUチップ 1 1の上面部に当接するようになつている。 ヒー トパイプ 19は可撓性であり、 略中央の屈曲部を装着時の CPUチップ 1 1の高さよりもやや小さめに形成しておく ことによって、 復元力で C PUチップ 1 1上に圧着されるようになる。 この結果、 加工精度や組立 て誤差を補償して、 各部品 1 1 , 19間の機械的及び熱的接触を確保す ることができる。 一般に、 CPUチップはその上面部において最も発熱 するが、 本実施例では、 その熱はヒートパイプ 19を流路にして下ケ一 シング 1 1 1の底面部に伝達されるようになっている。 下ケーシング 1 1 1は、 良伝導性のマグネシウム合金を用いて一体的に形成され、 且つ 表面積も比較的広いので、 ヒートシンクとしても作用する。
下ケーシング 1 1 1の底面部で C PUカード 13の配設位置の略下方 には、 C PUカード 13を交换するための交換口が穿設されている （第 2図及び第 3図参照） 。 CPUカード 13の非交換時には.、 底蓋 16が 該交換口に嵌合されるとともに複数のビス 17···によって螺着されて、 交換口を被覆するようになっている。 底蓋 16の略中央部には、 所定高さを持つ台座 18が突設されている。 台座 18は、 底蓋 16を下ケーシング 1 1 1に螺着したときには、 CP Uカード 13の開口部 15を賞揷して、 CPUチップ 1 1の下面部に当 接するようになつている。 底蓋 16は、 ケーシング 1 1 1， 121と同 じマグネシウム合金、 あるいはアルミニウム合金などでできた良伝熱体 であり、 ヒートシンクとしても作用する。 したがって、 〇？1(チヅプ1 1の発熱は、 ヒートパイプ 19と底蓋 16によって、 上下各表面から奪 われるようになつている訳である。
なお、 CPUチップ 1 1の上下各表面に弾力性と熱伝導性の双方に優 れた樹脂シート 20 a, 20b (例えば酸化アルミニウム粉を ドーピン グしたシリコン - ラバー） を貼着してもよい。 樹脂シート 20 a, 20 bは、 加工精度や組立て誤差を吸収するとともに、 CPUチップ 1 1と ヒートパイプ 19、 台座 18との熱的接触性を確保するのに役立つ。 第 2図及び第 3図には、 上方及び下方それぞれの方向から斜視した P
C 100の下ケーシング 1 1 1の分解図を示している （但し、 システム · ボード 12は省略） 。
下ケーシング 1 1 1の底面内側の交換口周緑やヒートパイプ 19側縁 部分には、 底蓋 16やヒートパイプ 19を螺着するための複数のボス/ 螺穴 21が配設されている。 また、 ヒートパイプ 19を所定位置にて埋 設するために、 その平坦部 19 aに沿って溝が形成されている。
本体 1 10の組立ては、 ヒートパイプ 19を下ケーシング 1 1 1に螺 着した後に、 システム · ボード 12 (第 2図及び第 3図には図示しない） を所定のアダプタ （図示しない） に装着する、 という手順で行うべきで あることは、 同図より容易に理解できるであろう。 CPUカード 13は、
CPUチップ 1 1とスタツキング · コネクタ 14 bを同じ面に実装して あるが （前述） 、 該面を同図中上方に向けながら、 下ケーシング 1 1 1 の交換口に揷人すればよい。 そして、 CPUカード 13がスタツキング コネクタ 14a, 14bを介してシステム 'ボードに連結した位置では、 〇？11チヅプ1 1の上面部は、 ヒートパイプ 19の屈曲部に働く復元力 によってその平坦部 19 aと圧着している。 さらに、 底蓋 16を下ケー シング 1 1 1の交換口に嵌合させるとともに螺着すれば、 組立てが完了 する。 底蓋 16を螺着した位置では、 その台座 18は CPUカード 13 の開口部 15を貫通して CPUチ、ソプ 1 1の下面部と当接しており、 該 下面部からも熱を奪うことができる。
CPUカード 13を交換する場合は、 底蓋 16を取り外した後に CP Uカード 13をシステム ·ボード 12から引き抜けばよい。 C P Uチ、ジ プ 1 1は、 第 6図に示す従来例とは相違して、 システム ·ボード 12に 対向するように K設されている。 また、 ヒートパイプ 19は、 CPU力 一ド 13の引き抜き方向ではなくその反対側に S3設されている。 要する に、 CPUカード 13の引き抜きを妨害又は干渉する部材はなく、 その 交換作業は頗る円滑に実行できる訳である。 以上、 特定の実施例を参照しながら本発明について詳解してきたが、 本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成し 得ることは自明である。 例えばワード ·プロセッサ等のような携帯型の 情報処理機器に対しても、 本発明を適用することができる。 要するに、 例示という形態で本発明を開示してきたのであり、 限定的に解釈される べきではない。 本発明の要旨を判断するためには、 冒頭に記載した特許 請求の範囲の襴を参酌すべきである。
[産業上の利用可能性] 本発明によれば、 ノートブック · コンピュータやラップトップ · コン ピュータなどのように多数の電気回路を小スペースの中に収納してなる 情報処理機器の機械的構造であって、 該機器内の発熱部品の冷却効果、 及び該発熱部品の取り外し （他の部品との交換） の双方を好適に実現で きる機械的構造を提供することができる。

Claims

1. 1以上の電気部品を含み、 筐体によって内部を被覆されてなる倩報 処理機器の機械的構造において、 前記筐体には内部の電気部品を交換す るための交換口が穿設されているとともに、 該交換口に嵌合して交換さ れる電気部品と当接する蓋を備えたことを特徴とする情報処理機器の機 械的構造
2. 前記交換される電気部品は C P Uチップ又は C P Uチップを実装し た CPUカードであることを特徴とする請求項 1に記載の情報処理機器 の機械的構造
3. 1以上の電気部品を実装したシステム ·ボードを含み、 筐体によつ て内部を被覆されてなる情報処理機器の機械的構造において、 前記筐体 にはシステム ·ボード上の交換部品と対向する位置に交換口が穿設され ているとともに、 該交換口を塞ぐための蓋を有し、 装着時には蓋→交換 部品→放熱部材→システム ·ボードの顚で積み重ねられることを特徴と する情報処理機器の機械的構造
4. 装着時には前記交換部品は前記放熱部材及び前記蓋と当接すること を特徴とする請求項 3に記載の情報処理機器の機械的構造
5. 前記交換部品は CPUチップ又は CPUチップを実装した CPU力 ードであることを特徴とする請求項 3又は請求項 4のいずれかに記載の 情報処理機器の機械的構造
6. 前記放熱部材はヒートパイプであることを特徴とする請求項 3、 請 求項 4又は請求項 5のいずれかに記載の情報処理機器の機械的構造
7. CPUチップを実装し、 S線が印刷されたシステム ·ボード上に連 結される CPUカードにおいて、 略中央部に開口部が穿設され、 前記シ ステム · ボードと連結するためのコネクタと CPUチップとを同一面上 に実装したことを特徴とする CPUカード
8. 前記交換部品は請求項 7に記載の CPUカードであることを特徴と する請求項 3に記載の情報処理機器の機械的構造
9. 前記蓋は、 CPUカードの開口部を貫揷して CPUチップに当接す るための平坦な突起部を有することを特徴とする請求項 8に記載の情報 処理機器の機械的構造
10. チップ部品を実装し、 S線が印刷され且つ 1以上の電気部品を実 装したシステム ·ボード上に連結されるチップ ·カードにおいて、 略中 央部に開口部が穿設され、 前記システム · ボードと連結するためのコネ クタとチップ部品とを同一面上に実装したことを特徴とするチップ ·力 一ド
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