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JP2006339223A - Ｃｐｕの放熱構造 - Google Patents

Ｃｐｕの放熱構造 Download PDF

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heat
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Kunimasa Nagayumi
国誠 長弓
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Toshiba Tec Corp
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Toshiba Tec Corp
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Abstract

【課題】 ＣＰＵの温度上昇を有効に抑え、かつ、装置の小型化をすることである。
【解決手段】 筐体７内に取り付けられたプリント配線基板９上にＣＰＵ１０を取り付け、前記プリント配線基板９の前記ＣＰＵ１０の下面が対面する位置に開口部１３を形成し、この開口部１３を通して前記ＣＰＵ１０の下面と筐体７等の放熱性の高い部位とに接触して伝熱する熱伝導体１５を配設した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＣＰＵの放熱構造に係わり、特に、冷却ファンを用いることなくＣＰＵの温度上昇を抑えることができるＣＰＵの放熱構造に関する。
従来、電子機器の高性能化、小型化、高密度化に伴い電子機器の各要素の発熱量が増加する傾向があり、特に、ＣＰＵにおいては発熱量の増大が著しい。一般的に、ＣＰＵの冷却のためには、図２に示した構造のものが採用されている。すなわち、板金製の筐体１にスペーサ２を介在させてプリント配線基板３が設けられ、このプリント配線基板３にＣＰＵ４が一定の間隔をおいて取り付けられている。このＣＰＵ４の放熱のために、ＣＰＵ４の上面にグリース等によるサーマルアタッチメント５を介在させてヒートシンク６が取り付けられており、このヒートシンク６にＣＰＵ４で発熱した熱量を伝熱させてその温度上昇を防いでいるものである。
また、従来の別の例としては、特開２００４−３６３５２５号公報に記載された構造のものがある。すなわち、筐体にプリント配線基板を取り付け、このプリント配線基板にＣＰＵを取り付ける構造は図２に示したものと同様であるが、このＣＰＵの上面に縁部が前記筐体に取り付けられた放熱板を密着させ、この放熱板の上にヒートシンクを取り付けたものである。
特開２００４−３６３５２５号公報
従来の構造においては、ＣＰＵの上面からの放熱機能に関しては優れているものであるが、その放熱はＣＰＵの片面からの伝熱であり、ヒートシンク等の放熱効果が高くてもＣＰＵに蓄熱された熱の伝熱は一面的であり、全体的には放熱効果が高いとは云えない。また、ＣＰＵの上面に取り付けられるヒートシンクは、必要な熱容量を確保するためにその高さ寸法がある程度は必要であり、高さ寸法を小さくすることができないため、装置全体を小型化するにも限度があるものである。
本発明は、筐体内に取り付けられたプリント配線基板上にＣＰＵを取り付け、前記プリント配線基板の前記ＣＰＵの下面が対面する位置に開口部を形成し、この開口部を通して前記ＣＰＵの下面と放熱性の高い部位とに接触して伝熱する熱伝導体を配設したものである。
ＣＰＵの上面には、従来と同様にヒートシンクを設けて放熱することが可能なものであるが、一方においては、ＣＰＵに対面するプリント配線基板側の面に開口部が形成されており、この開口部を通してＣＰＵの下面と筐体等の放熱性の高い部位とに接触する熱伝導体を配設したことにより、ＣＰＵの裏面からの冷却も有効に行われ、これにより、ＣＰＵはその両面から冷却される結果、きわめて効率良く温度上昇を抑えられ、これにより、ＣＰＵの動作温度が適正に制御される。また、ＣＰＵの下面からも有効に冷却される結果、ＣＰＵの上面に取り付けられるヒートシンクの高さを低く抑えることができ、これにより、装置の小型化を達成することができる。
本発明の実施の態様を図１に基づいて説明する。まず、板金製の筐体７にスペーサ８を介在させてプリント配線基板９が設けられ、このプリント配線基板９にＣＰＵ１０が一定の間隔をおいて取り付けられている。このＣＰＵ１０の上面にグリース等によるサーマルアタッチメント１１を介在させてヒートシンク１２が取り付けられている。前記サーマルアタッチメント１１は、前述のように柔軟性のあるグリース等であり、ＣＰＵ１０の面とヒートシンク１２の面とを密着させて熱伝導率を高めるために機能する。そのため、断熱層となる空気層の存在を排除して伝熱性を高めているものである。
つぎに、前記プリント配線基板９の前記ＣＰＵ１０に対面する位置には、所定の大きさの開口部１３が形成されている。そして、前記ＣＰＵ１０の下面と前記筐体７との間には、前記開口部１３を通して放熱シート１４を含む熱伝導体１５が設けられている。この熱伝導体１５は、外気に接する表面積が大きくて放熱性の高い部位として機能する筐体７への熱伝導が高い部材であればよいものであり、例えば、外ケースがアルミニュウム等の熱伝導率の高い材料でできているコンデンサ等が利用される。また、放熱性の高い部位としては、前述の筐体７のみならず、ヒートシンク等であってもよいものである。
このような構成において、自己発熱するＣＰＵ１０の熱は、上下面から放熱される。すなわち、ＣＰＵ１０の下面からは、放熱シート１４を含む熱伝導体１５を介して筐体７に伝熱され、有効に冷却される。この放熱シート１４は、柔軟性があるものであり、ＣＰＵ１０の下面に密着して熱伝導率を高めているものである。特に、断熱性の高いプリント配線基板９に形成された開口部１３を通して熱伝導体１５が設けられていることから、従来のように、プリント配線基板９に対面するＣＰＵ１０の下面での蓄熱がなく、冷却性能が高い。また、ＣＰＵ１０の上面側では、従来と同様にヒートシンク１２により冷却されているものであるが、前述のように、ＣＰＵ１０の下面側から放熱される結果、上面からの放熱量は、従来よりも少なくてよいため、ヒートシンク１２の高さ寸法を小さくすることが可能である。そのため、筐体７からヒートシンク１２の上面までの高さ寸法を小さくすることができ、これにより、装置の小型化を行うことができる。すなわち、装置全体の高さ寸法を低く抑えることができる。このようにＣＰＵ１０の上下面から冷却することにより、十分な放熱を行うことができるため、冷却ファンを用いる必要がないファンレス構造を採用することができ、装置の小型化やコストダウンを有効に達成することができる。
本発明の実施の態様を示す縦断側面図である。 従来の一例を示す縦断側面図である。
符号の説明
７ 筐体
９ プリント配線基板
１０ ＣＰＵ
１３ 開口部
１５ 熱伝導体

Claims (2)

  1. 筐体内に取り付けられたプリント配線基板上にＣＰＵを取り付け、前記プリント配線基板の前記ＣＰＵの下面が対面する位置に開口部を形成し、この開口部を通して前記ＣＰＵの下面と放熱性の高い部位とに接触して伝熱する熱伝導体を配設したことを特徴とするＣＰＵの放熱構造。
  2. 放熱性の高い部位は、金属製の筐体であることを特徴とする請求項１記載のＣＰＵの放熱構造。
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