JP2007115097A - 電子機器および基板ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、放熱構造の小型化を図った電子機器を得ることにある。
【解決手段】電子機器１は、筐体４と、筐体４に収容され、発熱部品２２を実装するとともに、発熱部品２２に熱的に接続される受熱領域３３と受熱領域３３に比べて低温になる放熱領域３４とを有する回路基板部１１と、受熱領域３３に取り付けられる第１の端部１２ａと放熱領域３４に取り付けられる第２の端部１２ｂとを有する伝熱部材１２とを具備する。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリント基板を有する基板ユニット、および基板ユニットを備える電子機器に係り、特にプリント基板に実装される回路部品を冷却する放熱構造に関する。

ポータブルコンピュータのような電子機器の基板ユニットは、例えばＣＰＵのような回路部品を実装している。近年、半導体の集積密度が飛躍的に高まり、回路部品の発熱量が増加している。半導体を搭載した回路部品は、動作温度があまりに高いとその信頼性および寿命が低下してしまう。そこで基板ユニットは、この回路部品を冷却するための放熱構造を備える必要がある。

基板ユニットの放熱構造としては、ヒートパイプと放熱フィンとを組み合わせたものがよく用いられている。ヒートパイプの一端は、プリント基板に実装された発熱量の大きな回路部品の上面に取り付けられる。ヒートパイプの他端は、プリント基板を外れる部位まで延びるとともに、放熱フィンに接続されている。ヒートパイプは、回路部品の発する熱を放熱フィンに移動させることで回路部品の冷却を促進する。

さらに回路部品を冷却する放熱構造として、マイクロヒートパイプを備えた放熱装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のマイクロヒートパイプは、一端がプリント基板上の発熱体に接して配置され、他端がプリント基板の一端に取付けられたフロントパネルに熱的に接続されている。この放熱装置では、フロントパネルの所定部分を放熱部材の一部として利用する。
特開２００２−１６３８８号公報

例えば特許文献１に記載のように、基板ユニットの放熱構造は、プリント基板とは別に設けられた放熱フィンや放熱板のような放熱部材と、回路部品の熱をこの放熱部材に移動させるヒートパイプとを備えることが多い。
一方、ポータブルコンピュータのような電子機器は、さらなる小型化・薄型化が求められている。しかし、基板ユニットの放熱構造が大きなスペースを必要とすると、電子機器の小型化・薄型化を図る上で問題となる。

本発明の目的は、放熱構造の小型化を図った基板ユニットおよび電子機器を得ることにある。

上記目的を達成するために、本発明の一つの形態に係る電子機器は、筐体と、上記筐体に収容され、発熱部品を実装するとともに、上記発熱部品に熱的に接続される受熱領域と、上記受熱領域に比べて低温になる放熱領域とを有する回路基板部と、上記受熱領域に取り付けられる第１の端部と、上記放熱領域に取り付けられる第２の端部とを有する伝熱部材と、を具備することを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明の一つの形態に係る基板ユニットは、発熱部品を実装するとともに、上記発熱部品に熱的に接続される受熱領域と、上記受熱領域に比べて低温になる放熱領域とを有する回路基板部と、上記受熱領域に取り付けられる第１の端部と、上記放熱領域に取り付けられる第２の端部とを有する伝熱部材と、を具備することを特徴とする。

これらの構成によれば、放熱構造を小型化することができる。

以下に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４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、筐体４を備えている。筐体４は、上壁４ａ、底壁４ｂ、および側壁４ｃを有する矩形状の箱形に形成される。筐体４の上壁４ａは、キーボード５を支持している。筐体４は、内部に基板ユニット６を収容している。

表示ユニット３は、ディスプレイハウジング７と、このディスプレイハウジング７に収容された液晶表示モジュール８とを備えている。液晶表示モジュール８は、表示画面８ａを有している。この表示画面８ａは、ディスプレイハウジング７の前面の開口部７ａを通じて、ディスプレイハウジング７の外部に露出している。

ディスプレイハウジング７は、筐体４の後端部に図示しないヒンジ装置を介して支持されている。そのため、ディスプレイハウジング７は、上壁４ａを上方から覆うように倒される閉じ位置と、上壁４ａを露出させるように起立する開き位置とに亘って回動可能となっている。

図２に示すように、本体２に搭載される基板ユニット６は、回路基板部１１と、ヒートパイプ１２とを備えている。回路基板部１１は、プリント基板２１、ならびにプリント基板２１に実装される中央処理装置２２（以下、ＣＰＵ２２と略）、回路部品２３，および回路部品２４を有している。
図３に示すように、プリント基板２１は、多層プリント配線板であり、絶縁体である基板本体３１と、基板本体３１の内部に積層された複数の導体層を有する。プリント基板２１は、各種回路部品が実装される実装面２１ａを有する。

図２に示すように、実装面２１ａの一端には、ＣＰＵ２２が実装されている。ＣＰＵ２２は、発熱量の大きな回路部品（以下、発熱部品）の一例である。なお、発熱部品はＣＰＵ２２に限らず、回路基板部１１に実装されることになる回路部品の中で他の回路部品に比べて発熱量が大きなものが該当する。ＣＰＵ２２以外の発熱部品の例は、ノース・ブリッジ、メモリ、グラフィックチップ、グラフィックコントローラ、および電源回路などが挙げられる。

図２に示すように、実装面２１ａの他端には、回路部品２３が実装されている。回路部品２３は、ＣＰＵ２２に比べて発熱量の小さな部品である。回路部品２３の種類は、発熱量が上述の発熱部品に比べて小さい限りその種類は問わない。実装面２１ａの他端には、例えば各種のコネクタやポートのような発熱量が特に小さな回路部品２３が集中して実装されることが好ましい。

その中でも特に例えば周辺機器に接続されるＩ／Ｏコネクタ２３ａのような容積の大きなコネクタ類が、回路部品２３として実装されることが好ましい。Ｉ／Ｏコネクタ２３ａは、筐体４の側壁４ｃに接しているとともに、側壁４ｃに開口する開口部４ｄを通じて筐体４の外部に露出している。

プリント基板２１は、実装面２１ａに受熱領域３３と放熱領域３４とを有する。図２に示すように、受熱領域３３は、ＣＰＵ２２を囲むようにＣＰＵ２２の周辺に形成されている。受熱領域３３は、ＣＰＵ２２が発熱したとき、その熱の一部が流入してプリント基板２１のなかで高温になる領域である。すなわち受熱領域３３は、ＣＰＵ２２に熱的に接続されているといえる。

一方、放熱領域３４は、プリント基板２１の中でＣＰＵ２２を外れる部位に形成される。放熱領域３４は、ＣＰＵ２２が発熱してもその影響をあまり受けず、受熱領域３３に比べて低温になる領域である。本実施形態に係る放熱領域３４は、回路部品２３を実装している。なお放熱領域３４は、回路部品２３を実装している必要は無く、受熱領域３３に比べて低温になる領域であればその位置および構成は問わない。

図２に示すように、プリント基板２１は、さらに第１の導体層３５と第２の導体層３６とを有する。第１の導体層３５は、受熱領域３３内に設けられ、ＣＰＵ２２の近傍に位置している。第１の導体層３５は、回路基板部１１の外部に露出している。第１および第２の導体層３５，３６の材料は、例えば銅箔が好適であるが、基板本体３１に比べて熱伝導性の高い材料であれば良く、例えば金、銀、白金、アルミニウムのような金属材料などその種類は問わない。

図３に示すように、プリント基板２１は、基板本体３１の内部にグランド層４１、その他複数の第３の導体層４２、ならびに第１および第２のスルーホール４３，４４を有する。グランド層４１は、プリント基板２１の略全面の亘るように大きく形成されている。なお、グランド層４１も導体層の一つである。第３の導体層４２は、プリント基板２１の電気回路の一部を構成している。グランド層４１および第３の導体層４２の材料は、第１および第２の導体層３５，３６と同じでも良く、異なっても良い。第１および第２のスルーホール４３，４４は、めっき付きスルーホールであり、それぞれビアの一例である。

図３に示すように、第１のスルーホール４３は、ＣＰＵ２２の下面から下方を向いて延び、基板本体３１を貫通している。第１のスルーホール４３は、ＣＰＵ２２を第３の導体層４２に電気的に接続したり、ＣＰＵ２２をグランド層４１にアースしたりしている。さらに第１のスルーホール４３は、ＣＰＵ２２をグランド層４１および第３の導体層４２に熱的に接続している。

第２のスルーホール４４は、第１の導体層３５から下方を向いて延び、基板本体３１を貫通している。第２のスルーホール４４は、第１の導体層３５をグランド層４１および第３の導体層４２に熱的に接続している。すなわち第１の導体層３５は、グランド層４１および第３の導体層４２を介して、ＣＰＵ２２に熱的に接続されている。

図２に示すように、第２の導体層３６は、放熱領域３４内に設けられている。第２の導体層３６は、回路基板部１１の外部に露出している。図４に示すように、プリント基板２１は、さらに第３のスルーホール４５を有する。第３のスルーホール４５は、めっき付きスルーホールであり、ビアの一例である。第３のスルーホール４５は、第２の導体層３６から下方を向いて延び、基板本体３１を貫通している。第３のスルーホール４５は、第２の導体層３６をグランド層４１および第３の導体層４２に熱的に接続している。

なお、ビアは、第１ないし第３のスルーホール４３，４４，４５に限らず、例えばＩＶＨ（Internal Via Hole）や導電性ペーストが充填された接続穴であっても良い。

ヒートパイプ１２は、伝熱部材の一例である。図２に示すように、ヒートパイプ１２は、プリント基板２１内に配置される。ヒートパイプ１２は、第１の端部１２ａと第２の端部１２ｂとを有する。ヒートパイプ１２は、内部に作動流体が充填され、第１の端部１２ａと第２の端部１２ｂとの間で熱を移動させる。

ヒートパイプ１２の第１の端部１２ａは、プリント基板２１の第１の導体層３５に取り付けられ、第１の導体層３５に熱的に接続されている。第２の端部１２ｂは、プリント基板２１の第２の導体層３６に取り付けられ、第２の導体層３６に熱的に接続されている。第１および第２の端部１２ａ，１２ｂは、ＣＰＵ２２が実装される実装面２１ａと同一面上に取り付けられ、ＣＰＵ２２と水平方向に並んで配置される。

図３および図４に示すように、ヒートパイプ１２の第１および第２の端部１２ａ，１２ｂのプリント基板２１への固定は、固定金具４７を用いて行なわれる。すなわち、第１および第２の端部１２ａ，１２ｂを固定金具４７とプリント基板２１との間に挟み込んだ状態で、固定金具４７がプリント基板２１にねじ４８で固定される。

なお、第１および第２の端部１２ａ，１２ｂの固定方法は固定金具４７を用いたものに限らず、例えば第１および第２の端部１２ａ，１２ｂをばねのような附勢手段でプリント基板２１に対して押圧しても良く、第１および第２の端部１２ａ，１２ｂをそれぞれ第１および第２の導体層３５，３６に半田付けしても良い。ただし、ヒートパイプ１２自体がかなりの高温となることから、固定方法としては、固定金具４７やばねのような耐熱性の高い接合方法が好ましい。

なお、ヒートパイプ１２の固定方法が半田付けでない場合には、図３および図４に示すように、第１および第２の端部１２ａ，１２ｂと第１および第２の導体層３５，３６との間に、グリスのような伝熱物質４９を介在させることで、第１および第２の端部１２ａ，１２ｂと第１および第２の導体層３５，３６との間の熱伝導性を高めることができる。

なお、ヒートパイプ１２の構成および作動流体の種類は特に問わない。さらに、伝熱部材はヒートパイプ１２に限らず、基板本体３１に比べて熱を効果的に伝えることができる部材であればその種類は問わない。伝熱部材は、熱伝導性の高い例えば銅やアルミニウムのような金属で形成された板材や棒材であっても良い。

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、プリント基板２１に実装されたＣＰＵ２２が発熱する。ＣＰＵ２２が発する熱の一部は、互いに熱的に接続された第１のスルーホール４３、グランド層４１、第３の導体層４２、および第２のスルーホール４４を介して、第１の導体層３５に移動する。さらにＣＰＵ２２が発する熱の一部は、基板本体３１を通じて第１の導体層３５に直接移動する。第１の導体層３５に移動した熱は、第１の導体層３５に接続されたヒートパイプ１２の第１の端部１２ａに移動する。

ヒートパイプ１２の第２の端部１２ｂが取り付けられるプリント基板２１の放熱領域３４は、第１の端部１２ａが取り付けられる受熱領域３３に比べて低温である。したがって、ヒートパイプ１２は、第１の端部１２ａの熱を第２の端部１２ｂへと移動させる。

ヒートパイプ１２の第２の端部１２ｂに移動した熱は、第２の導体層３６に移動する。第２の導体層３６に移動した熱の一部は、第３のスルーホール４５、グランド層４１、および第３の導体層４２を介して放熱領域３４内に拡散される。さらに第２の導体層３６に移動した熱の一部は、基板本体３１を介して放熱領域３４内に拡散される。放熱領域３４内に拡散された熱の一部は、プリント基板２１自体が放熱部材として機能することで基板ユニット６の外部に放出される。

さらに、放熱領域３４に移動した熱の一部は、Ｉ／Ｏコネクタ２３ａを通じてポータブルコンピュータ１の筐体４に移動する。筐体４に移動した熱は、筐体４が放熱部材として機能することで筐体４の外部に放出される。
以上のようにして、基板ユニット６は、ＣＰＵ２２が発する熱を基板ユニット６の外部に放出してＣＰＵ２２の冷却を促進する。

このような構成のポータブルコンピュータ１によれば、放熱構造の小型化を図ることができる。すなわち、プリント基板２１内の温度が高い領域３３から温度が低い領域３４に亘ってヒートパイプ１２を設けることで、プリント基板２１内での熱の移動を促進することができる。

すなわち、ＣＰＵ２２の発熱による熱を、プリント基板２１内の温度の低い領域３４に逃がしてやることで、プリント基板２１内で熱を効率良く拡散させ、プリント基板２１内での局所的な温度上昇を抑制することができる。これにより、プリント基板２１およびＣＰＵ２２を冷却するのに必要な放熱部材の大きさを小さくすることができる。

さらに、プリント基板２１の全体に熱を分散させることで、プリント基板２１内の発熱部品を外れた部分までも含めた全体を放熱部材として機能させることができ、発熱部品の冷却を図ることができる。すなわち、本発明の基板ユニット６によれば、プリント基板２１自体が放熱部材として効果的に機能する。

したがって、従来ではプリント基板２１とは別に必要であった放熱フィンや放熱板のような放熱部材を省略または小型化することができる。よって、基板ユニット６の放熱構造を放熱フィンや放熱板が必要としていたスペース分小さくすることができる。

これにより、放熱構造の小型化を図ることができ、基板ユニット６およびポータブルコンピュータ１の小型化・薄型化を図ることができる。さらに放熱構造の小型化を図れるということは、基板ユニット６およびポータブルコンピュータ１の設計の自由度が向上する。
伝熱部材としては、ヒートパイプ１２が他の伝熱部材に比べて多くの熱を移動させることができるので好適である。

一つのプリント基板２１内に受熱領域３３と放熱領域３４とを形成することで、一つのプリント基板しか有しない基板ユニット６およびポータブルコンピュータ１においても、プリント基板２１に実装される発熱部品の冷却を促進することができる。

放熱領域３４にも回路部品２３を実装することで、プリント基板２１自体を小型化することができ、基板ユニット６およびポータブルコンピュータ１の小型化・薄型化に寄与する。回路部品２３が、例えばＩ／Ｏコネクタ２３ａのような大きな容積を有する部品の場合は、放熱領域３４のスペースを大きくとることができ、また回路基板部１１の熱容量を大きく確保することができるので、回路基板部１１の放熱効果を高めるとともに、回路基板１１の温度均一化の安定に寄与することができる。

放熱領域３４に実装された回路部品２３が筐体４に接していると、プリント基板２１に加えて筐体４の一部も放熱部材として機能させることができるので、発熱部品をより効果的に冷却することができる。

例えば所定箇所に発熱量が特に小さな回路部品２３を集中的に実装して、受熱領域３３との温度差が大きな放熱領域３４を意図的に形成することで、プリント基板２１内の熱の拡散をより促進することができる。一般に筐体４内では中央部に比べて側壁４ｃの近傍の方が低温になるので、放熱領域３４は受熱領域３３に比べて側壁４ｃの近くに形成されるとより効果的である。

ヒートパイプ１２の第１の端部１２ａをＣＰＵ２２の上面に直接取り付けると、基板ユニット６は、プリント基板２１とＣＰＵ２２とヒートパイプ１２とを全て足し合わせた厚さを有することになる（図７参照）。しかしヒートパイプ１２をＣＰＵ２２が実装される実装面２１ａに取り付けることで、基板ユニット６の厚さを、プリント基板２１とヒートパイプ１２とを足し合わせた値またはプリント基板２１とＣＰＵ２２を足し合わせた値のうち大きい方の値まで薄くすることができる。これにより、基板ユニット６およびポータブルコンピュータ１の薄型化を図ることができる。

ヒートパイプ１２は、ＣＰＵ２２に直接取り付けられていないものの、ＣＰＵ２２の近傍に位置している。したがってヒートパイプ１２の第１の端部１２ａは、ＣＰＵ２２の発する熱を十分に吸収することができる。

プリント基板２１が第１および第２の導体層３５，３６を有することで、ヒートパイプ１２とプリント基板２１との間の熱伝導性を高めることができ、プリント基板２１内での熱の分散をより促進することができる。

プリント基板２１がグランド層４１および第３の導体層４２を有することで、ＣＰＵ２２が発する熱がより効果的に第１の導体層３５に伝えられる。さらに、第２の導体層３６まで移動した熱が、より効果的にプリント基板２１内に分散される。特に大きな面積を有するグランド層４１を熱の移動に利用することで、プリント基板２１内の熱の移動がさらに促進される。さらに、グランド層４１は信号の伝達には用いられないので、ヒートパイプ１２に信号が流入するおそれも無く、ヒートパイプ１２が接続される導体層として好適である。

グランド層４１および第３の導体層４２が、第１ないし第３のスルーホール４３，４４，４５を介してＣＰＵ２２ならびに第１および第２の導体層３５，３６に熱的に接続されていれば、熱の移動がさらに促進される。

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５１について、図５を参照して説明する。なお第１の実施形態に係るポータブルコンピュータ１と同じ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。
図５に示すように、ポータブルコンピュータ５１の基板ユニット５２は、回路基板部５３と、ヒートパイプ１２とを備えている。回路基板部５３は、第１のプリント基板５４、第２のプリント基板５５、ＣＰＵ２２、および回路部品２３，２４を有している。

第１および第２のプリント基板５４，５５は、多層プリント配線板である。図５に示すように、第１のプリント基板５４は、ＣＰＵ２２が実装されるとともに、受熱領域３３が形成されている。第２のプリント基板５５は、回路部品２３が実装されるとともに、放熱領域３４が形成されている。

第１のプリント基板５４は、グランド層４１、第３の導体層４２、ならびに第１および第２のスルーホール４３，４４を有する。第２のプリント基板５５は、グランド層４１、第３の導体層４２、および第３のスルーホール４５を有する。

図５に示すように、ヒートパイプ１２は、第１のプリント基板５４から第２のプリント基板５５に亘って配置されている。

このような構成のポータブルコンピュータ５１によれば、放熱構造の小型化を図ることができる。すなわち、ＣＰＵ２２を実装する第１のプリント基板５４から、第１のプリント基板５４に比べて低温になる第２のプリント基板５５に亘ってヒートパイプ１２を設けることで、回路基板部５３内で熱を分散することができる。

すなわち、ＣＰＵ２２の発熱による熱を、温度が低い第２のプリント基板５５に逃がしてやることで、回路基板部５３内で熱を効率良く拡散させ、回路基板部５３内での局所的な発熱を抑制することができる。これにより、第１のプリント基板５４およびＣＰＵ２２を冷却するのに必要な放熱部材の大きさを小さくすることができる。

さらに、第２のプリント基板５５を放熱部材と見做して第１のプリント基板５４から第２のプリント基板５５に熱を移動させることで、第２のプリント基板５５を放熱部材として機能させることができる。これにより、発熱部品の冷却を図ることができる。したがって、第１の実施形態に係る基板ユニット６と同様に、従来必要であった放熱フィンや放熱板を省略または小型化することができ、放熱構造の小型化を図ることができる。

特に、第２のプリント基板５５を第１のプリント基板５４に熱的に接続することは、従来では発熱部品の放熱に寄与しない第２のプリント基板５５をまるまる放熱部材として機能させることができるので、発熱部品の冷却をさらに図ることができる。この第２のプリント基板５５は、発熱量の特に小さな回路部品２３が集中的に実装され第１のプリント基板５４との温度差が大きいと、より効果的に放熱部材として機能する。

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６１について、図６および図７を参照して説明する。なお第１および第２の実施形態に係るポータブルコンピュータ１，５１と同じ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。

図６に示すように、ポータブルコンピュータ６１の基板ユニット６２は、回路基板部５３とヒートパイプ１２とを有する。図６および図７に示すように、ヒートパイプ１２の第１の端部１２ａは、ＣＰＵ２２の上面２２ａに直接取り付けられている。

このような構成のポータブルコンピュータ６１によれば、第２の実施形態に係るポータブルコンピュータ５１と同様の理由で、放熱構造の小型化を図ることができる。図７に示すように、本実施形態に係る基板ユニット６２は、第１の実施形態に係る基板ユニット６に比べて厚さが厚くなる。しかし、本実施形態に係る基板ユニット６２においても、基板ユニット６２内での熱の拡散が図られるとともに第２のプリント基板５５が放熱部材として機能するので、放熱フィンや放熱板のような放熱部材を省略または小型化することができる。

なお、第１の実施形態に係る基板ユニット６のように一つのプリント基板２１内に設けられる基板ユニットにおいて、ヒートパイプ１２の第１の端部１２ａをＣＰＵ２２に直接取り付けるようにしても良い。

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７１について、図８を参照して説明する。なお第１および第２の実施形態に係るポータブルコンピュータ１，５１と同じ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。

ポータブルコンピュータ７１の基板ユニット７２は、回路基板部７３を有する。回路基板部７３の第１および第２のプリント基板７４，７５は、フレキシブル基板である。第１のプリント基板７４は、ＣＰＵ２２が実装されるとともに、受熱領域３３が形成されている。第２のプリント基板７５は、回路部品２３が実装されるとともに、放熱領域３４が形成されている。

このような構成のポータブルコンピュータ７１によれば、第２の実施形態に係るポータブルコンピュータ５１と同様の理由で、放熱構造の小型化を図ることができる。

特に、第１および第２のプリント基板７４，７５がフレキシブル基板であると、第１および第２のプリント基板７４，７５を筐体４内に３次元的に配置することが可能となる。第１および第２のプリント基板７４，７５を３次元的に配置できると、本発明の放熱部材を省略または小型化できるという効果と相乗して、基板ユニット７２およびポータブルコンピュータ７１の小型化・薄型化に寄与することができる。

フレキシブル基板は、リジッド基板に比べて小数の導体層しか有しないので、フレキシブル基板内での熱の移動は迅速に行なわれにくい。さらにフレキシブル基板は、一般的にリジッド基板に比べて薄く熱容量が小さいため、ＣＰＵ２２のような発熱部品の冷却が促進されにくい。したがって、ヒートパイプ１２を用いて回路基板部７３内で熱の拡散を図ることは非常に有効である。

なお、第１および第２のプリント基板７４，７５は、共にフレキシブル基板である必要は無く、例えば第２のプリント基板７５をフレキシブル基板に比べて熱容量の大きなリジッド基板としても良い。この場合、第２のプリント基板７５の熱容量を確保することができるのでＣＰＵ２２の冷却をより促進することに寄与する。さらに、本発明は２枚のフレキシブル基板間にヒートパイプ１２を設けることに限らず、第１の実施形態に係る基板ユニット６のように、一つのフレキシブル基板内にヒートパイプ１２を取り付けても良い。

次に他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８１について、図９を参照して説明する。なお第１の実施形態に係るポータブルコンピュータ１と同じ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。本実施形態は、基板ユニットおよび電子機器の薄型化を図ることを目的としている。

ポータブルコンピュータ８１の基板ユニット８２は、回路基板部８３、ヒートパイプ１２、および放熱フィン８４を有する。回路基板部８３のプリント基板８５は、第１の導体層３５、グランド層４１、第３の導体層４２、ならびに第１および第２のスルーホール４３，４４を有する。

ヒートパイプ１２の第１の端部１２ａは、プリント基板８５の第１の導体層３５に取り付けられている。第１の端部１２ａは、ＣＰＵ２２が実装される実装面２１ａと同一面上に取り付けられ、ＣＰＵ２２と水平方向に並んで配置される。すなわち、図９中のＤ−Ｄ線に沿う断面は、第１の実施形態に係る図３と同様になる。

ヒートパイプ１２の第２の端部１２ｂは、プリント基板８５を外れる部位に延びるとともに、放熱フィン８４に熱的に接続されている。なお、放熱フィン８４は、放熱部材の一例であり、例えば放熱板のような他の放熱部材であっても良くその種類は問わない。

次に、ポータブルコンピュータ８１の作用について説明する。
第１の実施形態に係るポータブルコンピュータ１と同様に、ＣＰＵ２２の発した熱はヒートパイプ１２の第２の端部１２ｂに移動する。第２の端部１２ｂに移動した熱は、さらに放熱フィン８４に移動し、熱伝達により基板ユニット８２の外部に放出される。

このような構成のポータブルコンピュータ８１によれば、放熱構造の薄型化を図ることができる。すなわち、第１の実施形態に係る図３を参照して示すように、ヒートパイプ１２をＣＰＵ２２が実装される実装面２１ａと同一面上に取り付けることで、基板ユニット８２の厚さをプリント基板８５とヒートパイプ１２とを足し合わせた値またはプリント基板８５とＣＰＵ２２を足し合わせた値のうち大きい方の値まで薄くすることができる。これは、基板ユニット８２およびポータブルコンピュータ８１の薄型化に寄与する。

ヒートパイプ１２は、ＣＰＵ２２に直接取り付けられていないものの、ＣＰＵ２２の近傍に位置している。したがってヒートパイプ１２の第１の端部１２ａは、ＣＰＵ２２の発する熱を十分に吸収することができる。さらに本実施形態では、ヒートパイプ１２が、第１の導体層３５、グランド層４１、第３の導体層４２、ならびに第１および第２のスルーホール４３，４４を介してＣＰＵ２２に熱的に接続されている。したがって、ヒートパイプ１２の第１の端部１２ａは、ＣＰＵ２２の発する熱をさらに効果的に吸収することができる。

以上、第１ないし第４およびその他の実施形態に係るポータブルコンピュータ１，５１，６１，７１，８１について説明したが、本発明はもちろんこれらに限定されるものではなく、各実施形態の構成を適宜組み合わせても良い。例えば、回路基板部内で放熱部材として機能するプリント基板は１つであっても良く、２つ以上であっても良い。回路基板部に取り付けられるヒートパイプ１２は一つに限らず、複数個設けても良い。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、例えば携帯電話機、デジタルカメラ、ビデオカメラ、パーソナルデジタルアシスタントなどでも良く、その種類は問わない。

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。 図１中に示されたポータブルコンピュータの断面図。 図２中に示されたポータブルコンピュータのＡ−Ａ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Ｂ−Ｂ線に沿う断面図。 本発明の第２の実施形態に係るポータブルコンピュータの断面図。 本発明の第３の実施形態に係るポータブルコンピュータの断面図。 図６中に示されたポータブルコンピュータのＣ−Ｃ線に沿う断面図。 本発明の第４の実施形態に係るポータブルコンピュータの断面図。 他の実施形態に係るポータブルコンピュータの断面図。

符号の説明

１…ポータブルコンピュータ、４…筐体、６…基板ユニット、１１…回路基板部、１２…ヒートパイプ、１２ａ…第１の端部、１２ｂ…第２の端部、２１…プリント基板、２１ａ…実装面、２２…ＣＰＵ、２３…回路部品、３３…受熱領域、３４…放熱領域、３５…第１の導体層、３６…第２の導体層、４１…グランド層、４３…第１のスルーホール、４４…第２のスルーホール、４５…第３のスルーホール、５１…ポータブルコンピュータ、５４…第１のプリント基板、５５…第２のプリント基板。

Claims (10)

1. 筐体と、
   上記筐体に収容され、発熱部品を実装するとともに、上記発熱部品に熱的に接続される受熱領域と、上記受熱領域に比べて低温になる放熱領域とを有する回路基板部と、
   上記受熱領域に取り付けられる第１の端部と、上記放熱領域に取り付けられる第２の端部とを有する伝熱部材と、
   を具備することを特徴とする電子機器。
2. 請求項１に記載の電子機器において、
   上記回路基板部は、上記発熱部品を実装するとともに、上記受熱領域と上記放熱領域とが共に形成されるプリント基板を備え、
   上記伝熱部材は、上記プリント基板内に設けられることを特徴とする電子機器。
3. 請求項１に記載の電子機器において、
   上記回路基板部は、上記発熱部品を実装するとともに、上記受熱領域が形成される第１のプリント基板と、上記放熱領域が形成される第２のプリント基板とを備え、
   上記伝熱部材は、上記第１のプリント基板から上記第２のプリント基板に亘って設けられることを特徴とする電子機器。
4. 請求項１に記載の電子機器において、
   上記放熱領域は、上記発熱部品に比べて発熱量の小さな回路部品が実装されることを特徴とする電子機器。
5. 請求項１に記載の電子機器において、
   上記伝熱部材の第１の端部は、上記発熱部品の近傍であって上記発熱部品が実装される実装面と同一面上に取り付けられることを特徴とする電子機器。
6. 請求項１に記載の電子機器において、
   上記受熱領域および上記放熱領域は、それぞれ上記伝熱部材の第１の端部および第２の端部が取り付けられる部位の少なくとも一部に、上記回路基板部の外部に露出するとともに、上記伝熱部材に熱的に接続される導体層を有することを特徴とする電子機器。
7. 請求項６に記載の電子機器において、
   上記回路基板部は、基板本体と、上記基板本体の内部に設けられる他の導体層と、この他の導体層を上記外部に露出する導体層に熱的に接続するビアとを有することを特徴とする電子機器。
8. 請求項７に記載の電子機器において、
   上記他の導体層は、グランド層であることを特徴とする電子機器。
9. 請求項１に記載の電子機器において、
   上記回路基板部は、上記発熱部品が実装されるとともに、少なくとも上記受熱領域が形成されるフレキシブル基板を備え、
   上記伝熱部材の少なくとも第１の端部は、上記フレキシブル基板に取り付けられることを特徴とする電子機器。
10. 発熱部品を実装するとともに、上記発熱部品に熱的に接続される受熱領域と、上記受熱領域に比べて低温になる放熱領域とを有する回路基板部と、
    上記受熱領域に取り付けられる第１の端部と、上記放熱領域に取り付けられる第２の端部とを有する伝熱部材と、
    を具備することを特徴とする基板ユニット。

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