JP2011141593A - 情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単純な構成でマザーボードに発生する歪を低減すことが可能な情報処理装置を提供すること。単純な構成でマザーボードとファンモジュールとを良好に連結すること。
【解決手段】情報処理装置において、ヒートパイプ４００、４１０は、ファンモジュール３００のファン筐体３１０をマザーボード２００の下面２２０に連結する。ファン筐体３１０に設けられたファンケース係合部３１２は、ヒートパイプ４００、４１０とともにマザーボード２００を挟持するようにマザーボード２００の上面２１０に係合する。
【選択図】図５

Description

本発明は、マザーボード及び冷却ユニットを備える情報処理装置に関する。

パーソナルコンピュータ等の情報処理装置においては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等種々のデバイスが実装されたマザーボードが筐体内に収容される。このような情報処理装置においては、種々のデバイスの発熱により生じる筐体内の温度上昇を抑制し、各デバイスの良好な動作状態を確保することが望ましい。そこで一般には、ファンモジュールを銅等の高い熱伝導率を有する金属材料により作製されるヒートパイプの一端部に連結し、ヒートパイプの他端部を各デバイスに熱的に接続することが行われる。これにより、各デバイスの熱をヒートパイプを通じてファンモジュールに輸送することで、各デバイスを効率的に冷却して筐体内の温度上昇を抑制する（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５−３１７８３８号公報（段落［００４４］〜［００５０］、図３）

ヒートパイプは、マザーボード上に実装される発熱源としての各種デバイスに対する熱的な密着を安定するため、押さえ板により押し付けられてマザーボードに固定される。銅等の金属材料からなるヒートパイプや、スチール等の金属材料からなる押さえ板は、例えばガラスエポキシ基板等の回路基板からなる典型的なマザーボードより剛性が高い。このためマザーボードにおいてヒートパイプが押さえ板により固定された部位は、剛性の高いヒートパイプや押さえ板により物理的に支持されることとなり歪み難いものの、ヒートパイプや押さえ板により支持されていない部位は歪み易い。マザーボードに歪が生じると、実装されたデバイスの剥離等が生じる危険がある。

特許文献１の電子機器では、上記ヒートパイプや押さえ板がマザーボードに固定されるとともに、ファンモジュールのケース体がマザーボードにビス止めにより固定される。マザーボードにおいてケース体が固定された部位は、ケース体により物理的に支持されることとなり、マザーボードに発生する歪に低減が期待できる。

しかしながら、ファンモジュールをマザーボードにビス止めするには、マザーボードにビス止め用の孔部を設ける必要があり、それだけ配線スペースが失われる。また、部品点数が増加し、コストが上昇し、作業工程が煩雑になるおそれがある。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、単純な構成でマザーボードに発生する歪を低減することが可能な情報処理装置を提供することにある。また、本発明の別の目的は、単純な構成でマザーボードとファンモジュールとを良好に連結することのできる情報処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る情報処理装置は、回路基板と、ファンモジュールと、第１の連結部と、係合部とを有する。
上記回路基板は、表裏対向する第１の面及び第２の面を有する。
上記ファンモジュールは、フィンと、上記フィンを駆動する駆動部と、上記フィン及び上記駆動部を収容するファン筐体とを有し、上記回路基板の端部に隣接して設けられる。
上記第１の連結部は、上記ファンモジュールを上記回路基板の上記第１の面に連結する。
上記係合部は、上記ファン筐体に設けられ、上記第１の連結部とともに上記回路基板を挟持するように上記回路基板の上記第２の面に係合する。

これにより、回路基板が、第１の連結部と係合部とにより両面から挟持される構造となる。この結果、単純な構成で回路基板とファンモジュールとを良好に連結することができる。また、回路基板において第１の連結部と連結された部位及び係合部によって係合された部位における歪の低減化を図れる。特にファン筐体に設けられる係合部は位置的な制約が少ないので、歪を抑えたい部位に合わせて設けることが容易である。

上記ファンモジュールは、放熱部をさらに有してもよい。
上記第１の連結部は、上記回路基板と上記放熱部とを熱的に連結するヒートパイプであるってもよい。

ヒートパイプを第１の連結部として用いることで、部品点数を増やすことなく回路基板を係合部との間で挟持することができる。

上記情報処理装置は、上記回路基板の上記第１の面に実装された第１の発熱素子と、上記第１の発熱素子と上記ヒートパイプの一端部との熱的接続を固定する第１の押さえ部とをさらに有してもよい。

これにより、第１の押さえ部により第１の発熱素子とヒートパイプとの熱的接続を確実に行うことができる。

上記情報処理装置は、上記回路基板の上記第２の面に実装された第２の発熱素子と、第２の押さえ部とをさらに有してもよい。
上記第２の押さえ部は、上記第２の発熱素子に熱的に接続される部位と、上記回路基板における上記第１の発熱素子の実装領域を上記第２の面から押さえる補強部と、上記第１の押さえ部に上記回路基板を介して連結される第２の連結部とを有してもよい。

これにより、第１の押さえ部と第２の押さえ部との回路基板を介した連結がより安定化することにより第１の発熱素子とヒートパイプとの熱的接続をさらに良好に行うとともに、回路基板において第１の押さえ部と第２の押さえ部とにより挟持された部位における歪の低減化を図れる。また、第２の押さえ部により第２の発熱素子の受熱及び放熱を行うことができる。このように、第２の発熱素子への熱的接続及び補強の２つの機能を１つの第２の押さえ部で実現するため、部品点数の増加を抑えることができる。

上記情報処理装置は、上記回路基板の上記第１の面に実装された１以上の第３の発熱素子と、一方の面が上記１以上の第３の発熱素子と熱的に接続され、他方の面が上記ヒートパイプと熱的に接続された伝熱板とをさらに有してもよい。

これにより、伝熱板が１以上の第３の発熱素子が発生した熱を吸収してヒートパイプに伝導することができる。

上記情報処理装置は、上記ファンモジュールに設けられ、上記回路基板に連結する第３の連結部をさらに有してもよい。

これにより、回路基板が第１の連結部及び第３の連結部の２点で連結されることとなり、マザーボードとファンモジュールとの連結が安定化する。

上記ファン筐体は合成樹脂で作製され、上記係合部は上記ファン筐体に一体に設けられてもよい。

係合部をファン筐体と一体に作製することで、部品点数の増加を抑えることができる。また、係合部が絶縁材料であることで、回路基板側との不要な電気的干渉を防止できる。

本発明の情報処理装置によれば、単純な構成でマザーボードに発生する歪を低減できる。本発明の情報処理装置によれば、さらに、単純な構成でマザーボードとファンモジュールとを良好に連結することができる。

本発明の一実施形態に係るＰＣ（Personal Computer）の閉じた状態を示す斜視図である。 ＰＣの開いた状態を示す斜視図である。 マザーボードセット及びボトムケースを示す分解斜視図である。 マザーボードセットを示す斜視図である。 マザーボードセットを示す分解斜視図である。 マザーボードセットを示す上面図である。 マザーボードセットを示す下面図である。 マザーボードを示す３面図である。図８（ａ）は上面図である。図８（ｂ）は下面図である。図８（ｃ）は右側面図である。 冷却ユニットを示す６面図である。図９（ａ）は上面図である。図９（ｂ）は下面図である。図９（ｃ）は右側面図である。図９（ｄ）は左側面図である。図９（ｅ）は正面図である。図９（ｆ）は背面図である。 第２の押さえ部を示す斜視図である。 第２の押さえ部を示す４面図である。図１１（ａ）は上面図である。図１１（ｂ）は下面図である。図１１（ｃ）は右側面図である。図１１（ｄ）は正面図である。 図６のＣ−Ｃ線断面図である。 図８（ａ）の領域Ａを示す部分拡大図であり、マザーボードの上面に複数のひずみゲージを設けた様子を示す。 図８（ｂ）の領域Ｂを示す部分拡大図であり、マザーボードの下面に複数のひずみゲージを設けた様子を示す。 本実施形態のマザーボードセット及び比較例のマザーボードセットにおけるマザーボードの複数位置における圧縮方向でのひずみ量を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。本実施形態では、情報処理装置としてノート型のパーソナルコンピュータ（Personal Computer。以下、単にＰＣと呼ぶ）を一例に挙げて説明する。

［１．ＰＣの構成］
図１は、本発明の一実施形態に係るＰＣの閉じた状態を示す斜視図である。図２は、ＰＣ１の開いた状態を示す斜視図である。
ＰＣ１は、本体部２と、表示部３とを有する。本体部２と表示部３とは、ヒンジ４、４により相対的に回動可能に連結される。表示部３は、表示部３が本体部２に対して閉じたとき本体部２に対面する領域に表示画面３ａを有する。

本体部２は、表示部３が本体部２に対して閉じたとき表示部３に対面する領域に、キーボード及びタッチパッド等の入力操作部２ａと、利用者が入力操作時に手首を置くためのパームレスト部材２ｂと、非接触型ＩＣ（Integrated Circuit）カード用アンテナ２ｃと、スライド式のスイッチ部７とを有する。本体部２は、さらに、本体部２の側面に、電源スイッチ２ｄと、外部ディスプレイ出力端子２ｅと、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）コネクタ２ｆと、ディスクドライブ（図示せず）のディスク出入口２ｇと、マイク入力端子２ｈと、ヘッドホン出力端子２ｉとを有する。

本体部２は、トップケース３２とボトムケース１００とが組み合わされてなる筐体３０をさらに有する。トップケース３２には、上記入力操作部２ａ等が設けられている。ボトムケース１００は、ＰＣ１を机等に載置する載置面を含む。筐体３０には、マザーボード２００及び冷却ユニット１０等が収容される。なお、本明細書において、筐体３０内に配置される各部材のトップケース３２に対向する面を「上面」、ボトムケース１００に対向する面を「下面」と記述する。

次に、ＰＣ１の内部構造について説明する。なお、ＰＣ１は以下の説明以外にも、バッテリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、端子等のインターフェース等、コンピュータとして必要なデバイスを有している。

図３は、マザーボードセット６００及びボトムケース１００を示す分解斜視図である。
筐体３０には、マザーボードセット６００が収容される。マザーボードセット６００は、ボトムケース１００の上面１０１すなわちトップケース３１に対向する面に設けられた複数のボス１１１〜１１３に対して、ビス１２１〜１２３によるビス止めにより固定される。

図４は、マザーボードセット６００を示す斜視図である。
本明細書において、マザーボードセット６００とは、マザーボード２００と、冷却ユニット１０と、第２の押さえ部５００とが互いに連結されたセットをいうものとする。

図５は、マザーボードセット６００を示す分解斜視図である。
マザーボードセット６００を構成するマザーボード２００と、冷却ユニット１０と、第２の押さえ部５００とは、ビス５３５、５３６によるビス止めにより互いに連結される。

図６は、マザーボードセット６００を示す上面図である。図７は、マザーボードセット６００を示す下面図である。
以下、これらの図及び以下に示す図を参照しながら、マザーボードセット６００を構成するマザーボード２００、冷却ユニット１０及び第２の押さえ部５００の構成について説明する。

［２．マザーボードの構成］
図８は、マザーボード２００を示す３面図である。図８（ａ）は上面図である。図８（ｂ）は下面図である。図８（ｃ）は右側面図である。
マザーボード２００は、例えばガラスエポキシ基板等の回路基板の表面に種々の電子部品が実装され、これらの部品間が配線で接続されて電子回路が構成されたものである。

マザーボード２００は、略長方形の１つの角が略円弧状に切り欠かれた平面形状を有する。マザーボード２００のこの略円弧状の端部２０２に隣接して、冷却ユニット１０のファンモジュール３００が設けられる。

図８（ｂ）に示すように、マザーボード２００の下面２２０の略円弧状の端部２０２の近傍には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２２１と、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）２２２と、ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）２２３等が互いに近接して実装される。図８（ａ）に示すように、マザーボード２００の上面２１０の略円弧状の端部２０２の近傍には、チップセット２１１等が実装される。チップセット２１１の一端部は、マザーボード２００の下面２２０におけるＣＰＵ２２１の実装領域（図８（ｂ）の点線参照）の近傍に配置される。これら各デバイスは、それぞれ動作時に発熱する。

マザーボード２００には、上面２１０側と下面２２０側との間を貫通するようにして複数の孔部２３０〜２３４が設けられる。これらの孔部２３０、２３３、２３４には、マザーボード２００をボトムケース１００にビス止めするためのビス１２１〜１２３が挿通する。孔部２３１、２３２には、マザーボード２００と冷却ユニット１０とを連結するためのビス５３５、５３６が挿通する。このうち孔部２３０は、略円弧状の端部２０２の近傍に設けられる。また、孔部２３１、２３２はそれぞれＣＰＵ２２１の一対の対角の近傍に設けられる。孔部２３３はＶＲＡＭ２２３の近傍に設けられる。マザーボード２００には、さらに、ファンモジュール３００の駆動部３１５に接続され、この駆動部３１５に電源を供給する電源コネクタ２２４等が実装される。

マザーボード２００のこの略円弧状の端部２０２の所定部位には、端部２０２の外周面から突出させるようにして突出部２４０が設けられる。突出部２４０は、ファンモジュール３００の係合部３１２と係合する。

［３．冷却ユニットの構成］
図９は、冷却ユニット１０を示す６面図である。図９（ａ）は上面図である。図９（ｂ）は下面図である。図９（ｃ）は右側面図である。図９（ｄ）は左側面図である。図９（ｅ）は正面図である。図９（ｆ）は背面図である。
冷却ユニット１０は、ファンモジュール３００と、ヒートパイプモジュール７００とを有する。

［３−１．ファンモジュールの構成］
まず、ファンモジュール３００の構成について説明する。
ファンモジュール３００は、フィン３１４と、フィンを駆動する駆動部３１５と、ファン筐体３１０と、ファンカバー３２０と、ヒートシンク３３０とを有する。

ファン筐体３１０及びフィン３１４は、例えば合成樹脂等の絶縁材料により作製される。ファン筐体３１０は、上面が開口され、内部にフィン３１４及び駆動部３１５を収容する。フィン３１４は、遠心羽根車であり、駆動部３１５により駆動されて回転する。ファン筐体３１０は、マザーボード２００の端部２０２に対応する略円弧状の外周面３１１を有する。ファン筐体３１０の外周面３１１は、マザーボード２００の端部２０２に隣接する。

ファンカバー３２０及びヒートシンク３３０は、例えば銅等の高い熱伝導性をもつ薄い金属材料により作製される。ファンカバー３２０は、ファン筐体３１０の上面の開口を塞ぐように設けられ、ファン筐体３１０に収容されたフィン３１４が発生した気流をヒートシンク３３０に誘導し得る流路を形成する。ファン筐体３１０の一端には、ヒートシンク３３０（放熱部）が例えばろう付け等により接合される。ヒートシンク３３０は、上記の流路を通じて流入されてきた気流を放出する放熱口３３１をもつ。放熱口３３１の直前には複数の放熱板が気流の流れの方向に沿った互いに平行に配置されている。

ファン筐体３１０の外周面３１１の上端において、マザーボード２００の突出部２４０に対応する部位には、外周面３１１より突出させるようにして係合部３１２が設けられる。この係合部３１２は、例えば合成樹脂等の絶縁材料により作製されるファン筐体３１０と一体に作製される。係合部３１２は、マザーボード２００の突出部２４０に係合される。

ファンカバー３２０において、マザーボード２００の端部２０２の近傍に設けられた孔部２３０に対応する部位には、ファン筐体３１０の外周面３１１より突出させるようにして連結部３２１が設けられる。より詳細には、連結部３２１は次のように構成される。すなわち、ファンカバー３２０の外周部から突出させるようにして設けられた部位がファン筐体３１０の外周面３１１に沿うようにして折り曲げられ、マザーボード２００の下面２２０に沿うようにしてさらに折り曲げられることにより、連結部３２１が構成される。連結部３２１の先端部には、マザーボード２００の孔部２３０に対応して、ビス止め用の孔部３２２が設けられる。ファンモジュール３００は、連結部３１２を用いてボトムケース１００に連結される。

［３−２．ヒートパイプモジュールの構成］
次に、ヒートパイプモジュール７００の構成について説明する。ヒートパイプモジュール７００は、ヒートパイプ４００、４１０と、ＣＰＵ伝熱板４２０と、第１の押さえ部４３０と、ＧＰＵ／ＶＲＡＭ伝熱板４４０とを有する。

ヒートパイプ４００、４１０は、それぞれ例えば銅等の高い熱伝導性をもつ薄い金属材料により作製されたパイプに冷媒が封入された相変化型の熱輸送装置である。ヒートパイプ４００、４１０はそれぞれ部分的に湾曲した形状を有し、互いに略平行となるように並列して配置される。

ヒートパイプ４００の一端部４０１及びヒートパイプ４１０の一端部４１１は、ＣＰＵ伝熱板４２０を介して、マザーボード２００の下面２２０に実装されたＣＰＵ２２１に熱的に接続される。ここで、この熱的な接続関係についてより詳細に説明する。

ヒートパイプ４００の他端部４０２の上面及びヒートパイプ４１０の他端部４１２の上面すなわちＣＰＵ２２１に対向する面には、１つのＣＰＵ伝熱板４２０が例えばろう付け等により接合される。ＣＰＵ伝熱板４２０は、例えば銅等の高い熱伝導性をもつ薄い金属材料により作製される。ＣＰＵ伝熱板４２０はＣＰＵ２２１の表面に密着される。これにより、ヒートパイプ４００の他端部４０２及びヒートパイプ４１０の他端部４１２と、ＣＰＵ２２１とが熱的に接続される。この結果、ＣＰＵ伝熱板４２０は、ＣＰＵ２２１が発生した熱を吸収してヒートパイプ４００、４１０に伝導する。

ヒートパイプ４００の他端部４０２の下面及びヒートパイプ４１０の他端部４１２の下面には、１つの第１の押さえ部４３０が例えばろう付け等により接合される。第１の押さえ部４３０は、例えばスチール等の金属材料の板金により作製される。第１の押さえ部４３０は、押さえ板４３５と、第１の延出部４３１と、第２の延出部４３２とを有する。押さえ板４３５は、矩形であり、ヒートパイプ４００、４１０に接合される部位である。第１の延出部４３１及び第２の延出部４３２は、矩形の押さえ板４３５の対向する一対の辺よりそれぞれ延出される。第１の延出部４３１及び第２の延出部４３２のそれぞれの先端部には、マザーボート２００および後述する第２の押さえ部５００との連結用の孔部４３３、４３４が設けられている。

第１の延出部４３１の先端部に設けられた孔部４３３は、マザーボード２００の孔部２３１及び第２の押さえ部５００の孔部４３３と対応し、第１の押さえ部４３０の下面側から挿入されるビス５３５によって互いに連結される。一方、第２の延出部４３２の先端部に設けられた孔部４３４は、マザーボード２００の孔部２３２及び第２の押さえ部５００の孔部４３４と対応し、第１の押さえ部４３０の下面側から挿入されるビス５３６によって互いに連結される。このように第１の押さえ部４３０がマザーボード２００に対して連結されることにより、第１の押さえ部４３０は、ＣＰＵ２２１とヒートパイプ４００の他端部４０２及びヒートパイプ４１０の他端部４１２との熱的接続を固定する。

ヒートパイプ４００、４１０の一端部４０１、４１１と他端部４０２、４１２との間の所定の部位４０５、４１５は、ＧＰＵ２２２に対応した位置に配置される。これらヒートパイプ４００の部位４０５及びヒートパイプ４１０の部位４１５の上面すなわちＧＰＵ２２２に対向する面には、１つのＧＰＵ／ＶＲＡＭ伝熱板４４０が例えばろう付け等により接合される。ＧＰＵ／ＶＲＡＭ伝熱板４４０は、例えば銅等の高い熱伝導性をもつ薄い金属材料により作製される。ＧＰＵ／ＶＲＡＭ伝熱板４４０の他方の面は、ＧＰＵ２２２及びＶＲＡＭ２２３に熱的に接続する。これによりＧＰＵ／ＶＲＡＭ伝熱板４４０は、ＧＰＵ２２２及びＶＲＡＭ２２３が発生した熱を吸収してヒートパイプ４００、４１０に伝導する。このようにして、ヒートパイプ４００、４１０とＧＰＵ／ＶＲＡＭ伝熱板４４０とが熱的に接続されることとなる。

ＧＰＵ／ＶＲＡＭ伝熱板４４０は、マザーボード２００の孔部２３３に対応する部位に、孔部４４２が設けられた支持部４４１を有する。支持部４４１は、ＧＰＵ／ＶＲＡＭ伝熱板４４０の一部が折り曲げられ、マザーボード２００に当接するような段差状の折曲構造に形成される。支持部４４１の孔部４４２及びマザーボード２００の孔部２３３にはビス１２１が挿通され、ＧＰＵ／ＶＲＡＭ伝熱板４４０及びマザーボード２００がボトムケース１００へ固定される。

［４．第２の押さえ部の構成］
以上説明した冷却ユニット１００は、第２の押さえ部５００を用いてマザーボード２００に連結される。ここでは、この第２の押さえ部５００について説明する。

図１０は、第２の押さえ部５００を示す斜視図である。図１１は、第２の押さえ部５００を示す４面図である。図１１（ａ）は上面図である。図１１（ｂ）は下面図である。図１１（ｃ）は右側面図である。図１１（ｄ）は正面図である。
第２の押さえ部５００は、例えばアルミニウム合金等の剛性及び熱伝導性の高い金属材料により作製される。第２の押さえ部５００は、第１の支持部５１０と、補強部５２０と、第２の支持部５４０とで構成される。

第１の支持部５１０は、マザーボード２００の上面２１０に実装されたチップセット２１１の表面に密着し、チップセット２１１が発生した熱を吸収して筐体３０内に放熱する放熱部としても機能する。補強部５２０は、第１の支持部５１０と第２の支持部５４０との間に設けられ、マザーボード２００におけるＣＰＵ２２１の実装領域をマザーボード２００の上面２１０側から押さえるように、マザーボード２００の上面２１０に密着する。

第１の支持部５１０には、上記の第１の押さえ部４３０の延出部４３１の先端に設けられた孔部４３３と、マザーボード２００の孔部２３１に対応する孔部５３２を有するボス部５３０が設けられている。一方、第２の支持部５４０には、上記の第１の押さえ部４３０の延出部４３２の先端に設けられた孔部４３４と、マザーボード２００の孔部２３２に対応する孔部５３４を有するボス部５３１が設けられている。

ここで再び図５を参照し、マザーボード２００と、冷却ユニット１０と、第２の押さえ部５００との連結関係について説明する。

第２の押さえ部５００のボス５３０、５３１は、マザーボード２００の上面２１０側からマザーボード２００の孔部２３１、２３２にそれぞれ挿通され、マザーボード２００の下面２２０から突出する。マザーボード２００の孔部２３１に挿通された第２の押さえ部５００のボス５３０の孔部５３２と、第１の押さえ部４３０の第１の延出部４３１の孔部４３３とは、ビス５３６によりビス止めされる。一方、マザーボード２００の孔部２３２に挿通された第２の押さえ部５００のボス５３１の孔部５３４と、第１の押さえ部４３０の第２の延出部４３２の孔部４３４とは、ビス５３５によりビス止めされる。

これにより、ヒートパイプモジュール７００がファンモジュール３００をマザーボード２００の下面２２０に連結するようにして、冷却ユニット１０とマザーボード２００とが互いに連結される。

上述のように第１の押さえ部４３０は金属材料の板金により作製されるため、第１の延出部４３１及び第２の延出部４３２は、それぞれ押さえ板４３５に対して弾性を有する。このため、第２の押さえ部５００のボス５３０、５３１の先端と第１の延出部４３１及び第２の延出部４３２との間にクリアランスがある場合には、第１の延出部４３１及び第２の延出部４３２がボス５３０、５３１に接近する方向に弾性変形する。これにより、第１の延出部４３１及び第２の延出部４３２と、ボス５３０、５３１とがそれぞれ互いに密接した位置関係でビス止めされる。

この結果、第２の押さえ部５００の補強部５２０と第１の押さえ部４３０とが、マザーボード２００、マザーボード２００の上面２１０に実装されたＣＰＵ２２１及びＣＰＵ２２１に密着するＣＰＵ伝熱板４２０を挟圧する。これにより、ＣＰＵ伝熱板４２０がより確実にＣＰＵ２２１に密着することとなる。その結果、ＣＰＵ伝熱板４２０がより効率的にＣＰＵ２２１が発生した熱を吸収してヒートパイプ４００、４１０に伝導することができる。

これと同時に、第２の押さえ部５００の第１の支持部５１０もチップセット２１１により確実に密着することとなる。その結果、第１の支持部５１０がより効率的にチップセット２１１が発生した熱を吸収して放熱することができる。

このように、第１の押さえ部４３０と第２の押さえ部５００とによりマザーボード２００を挟持しているため、マザーボード２００に発生する歪を低減することができる。さらに、第１の押さえ部４３０と第２の押さえ部５００とにより挟持されるＣＰＵ２２１及びチップセット２１１のマザーボード２００からの剥離の防止を図ることができる。

第２の押さえ部５００においては、第１の支持部５１０によりチップセット２１１が発生した熱を吸収して筐体３０内に放熱し、補強部５２０によりマザーボード２００の上面２１０からＣＰＵ２２１の実装領域を補強する。このように、放熱及び補強の２つの機能を１つの第２の押さえ部５００で実現するため、部品点数の増加を抑えることができる。さらに、第２の押さえ部５００をマザーボード２００に固定するためのマザーボード２００に設ける孔部の数の増加を抑えることができる。

［５．マザーボードと冷却ユニットとの係合・連結関係］
次に、ヒートパイプ４００、４１０によるマザーボード２００とファンモジュール３００との連結関係のほかの、マザーボード２００とファンモジュール３００との係合・連結関係について説明する。

図１２は、図７のＣ−Ｃ線断面図である。
まず、図６、図７及び図１２に示す点線円に囲われた部位Ｄを参照し、ファンモジュール３００の係合部３１２とマザーボード２００との係合関係について説明する。

上述のように、ファン筐体３１０には、ファン筐体３１０の外周面３１１より突出させるようにして係合部３１２が設けられる。この係合部３１２の下面と突出部２４０の上面とが互いに当接することで、係合部３１２と突出部２４０とが係合する。これにより、係合部３１２がマザーボード２００の上面２１０に対してファン筐体３１０を支持することとなる。

これにより、マザーボード２００がヒートパイプモジュール７００と、係合部３１２とにより両面から挟持される構造となる。この結果、単純な構成でマザーボード２００とファンモジュール３００とを良好に連結することができる。また、マザーボード２００においてヒートパイプモジュール７００と連結された部位と、係合部３１２によって係合された部位における歪の低減化を図れる。特にファン筐体３１０に設けられる係合部３１２は位置的な制約が少ないので、歪を抑えたい部位に合わせて設けることが容易である。

また、係合部３１２をマザーボード２００に対してビス止めしていないので、マザーボード２００にビス孔をさらに設ける必要が無く、マザーボード２００における配線スペースを確保できる。また、部品点数の増加及びコストの上昇を抑え、作業工程を削減することができる。さらに、係合部３１２を絶縁材料である合成樹脂で作製することにより、マザーボード２００との不要な電気的干渉を防止できる。

次に、図６及び図７に示す点線円に囲われた部位Ｅを参照し、ファンモジュール３００の連結部３２１とマザーボード２００との連結関係について説明する。

上述のように、ファンカバー３２０には、ファン筐体３１０の外周面３１１より突出させるようにしてビス止め用の孔部３２２を有する連結部３２１が設けられている。この連結部３２１の孔部３２２と、マザーボード２００の孔部２３０とには、ビス１２２が挿通されてボトムケース１００のボス１１２に対してビス止めされる。これにより、ファンモジュール３００とマザーボード２００とが連結される。

これにより、ヒートパイプモジュール７００と、連結部３２１との２点でマザーボード２００がファンモジュール３００に対して連結されることとなる。これにより、マザーボード２００とファンモジュール３００との連結が安定化する。

［６．マザーボードセットのボトムケースへの取り付け］
次に、図３を参照して、以マザーボードセット６００のボトムケース１００への取り付けについて説明する。

ボトムケース１００には、上面１０１すなわちトップケース３１に対向する面に複数のボス１１１〜１１３が設けられる。これらボス１１１〜１１３は、マザーボードセット６００をボトムケース１００に固定するために用いられる。

冷却ユニット１０のＧＰＵ／ＶＲＡＭ伝熱板４４０の孔部４４２と、マザーボード２００の孔部２３３とには、ビス１２１が挿通されてボトムケース１００のボス１１１に対してビス止めされる。冷却ユニット１０のファンモジュール３００の連結部３２１の孔部３２２と、マザーボード２００の孔部２３０とには、ビス１２２が挿通されてボトムケース１００のボス１１２に対してビス止めされる。また、マザーボード２００の複数の孔部２３４には、それぞれビス１２３が挿通されてボトムケース１００の複数のボス１１３にビス止めされる。これにより、マザーボードセット６００がボトムケース１００に固定される。

ボトムケース１００の側面には、排気用の開口１３０が形成される。ファンモジュール３００のヒートシンク３３０は、放熱口３３１がこのボトムケース１００の開口１３０に対向するようにして配置される。これにより、筐体３０内で熱せられた空気が、ヒートシンク３３０の放熱口３３１を介して筐体３０に設けられた通気用の開口１３０から外部へ放出する。

［７．マザーボードセットの落下実験］
次に、本実施形態のマザーボードセット６００を落下させたときのマザーボード２００に生じるひずみについて説明する。

図１３は、図８（ａ）の領域Ａを示す部分拡大図であり、マザーボード２００の上面２１０に複数のひずみゲージを設けた様子を示す。図１４は、図８（ｂ）の領域Ｂを示す部分拡大図であり、マザーボード２００の下面２２０に複数のひずみゲージを設けた様子を示す。

マザーボード２００の上面２１０における略円弧状の端部２０２及びチップセット２１１の近傍に、複数のひずみゲージＧ１〜Ｇ１７（Ｇ４、Ｇ９は欠番）を実装した。マザーボード２００の下面２２０におけるＣＰＵ２２１及びＧＰＵ２２２の近傍に、複数のひずみゲージＧ１８〜Ｇ２５を実装した。なお、ひずみゲージＧ１〜Ｇ２５のうち、ひずみゲージＧ７は、ファンモジュール３００の係合部３１２が係合する突出部２４０の最も近傍に位置する。

ひずみゲージＧ１〜Ｇ２５を実装したマザーボード２００を含むマザーボードセット６００を、マザーボード２００の面を水平にした状態で６０ｃｍの高さから落下させた。具体的には、マザーボード２００の下面２２０を上方に向け、上面２１０を下方に向けた状態でマザーボードセット６００を落下させた。上記条件にてマザーボードセット６００を落下させたときのマザーボード２００の圧縮方向におけるひずみ量（μストレイン）を測定した。なお、本明細書で「圧縮方向」とは、マザーボード２００の落下方向、すなわちマザーボード２００の下面２２０側から上面２１０側に向かう方向をいうものとする。

比較例として、係合部３１２を有さないファンモジュール３００を採用したほかは本実施形態のマザーボードセット６００と同一のマザーボードセット６００’を準備した。この比較例に係る２５０’を上記と同様の条件にて落下させ、マザーボード２００の圧縮方向におけるひずみ量（μストレイン）を測定した。

図１５は、本実施形態のマザーボードセット６００及び比較例のマザーボードセット６００’におけるマザーボード２００の複数位置における圧縮方向でのひずみ量を示すグラフである。
このグラフにおいては、ひずみの無い状態を０μストレインとし、ひずみ量の絶対値が大きくなるほど圧縮方向でのひずみが大きくなる様子を示す。

比較例のマザーボードセット６００’（グラフ中点線で示す）において、ひずみゲージＧ７、Ｇ２３は、他のひずみゲージに比べて大きなひずみ量を計測した。具体的には、ひずみゲージＧ７、Ｇ２３が計測したひずみ量は、それぞれおよそ５０００μストレインであった。

一方、本実施形態のマザーボードセット６００（グラフ中実線で示す）において、ひずみゲージＧ７が計測したひずみ量はおよそ０μストレインであった。また、ひずみゲージＧ２３が計測したひずみ量はおよそ１０００μストレインであった。

このように、本実施形態によれば、マザーボード２００の上面２１０にファンモジュール３００のファン筐体３１０に設けられた係合部３１２を係合させるという単純な構成で、マザーボード２００に発生する歪の低減を図ることができる。

本発明に係る実施形態は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態が考えられる。

１…ＰＣ（Personal Computer）
１０…冷却ユニット
２００…回路基板
２４０…突出部
３００…ファンモジュール
３１０…ファン筐体
３１２…係合部
３１４…フィン
７００…ヒートパイプモジュール

Claims (7)

1. 表裏対向する第１の面及び第２の面を有する回路基板と、
   フィンと、前記フィンを駆動する駆動部と、前記フィン及び前記駆動部を収容するファン筐体とを有し、前記回路基板の端部に隣接して設けられたファンモジュールと、
   前記ファンモジュールを前記回路基板の前記第１の面に連結する第１の連結部と、
   前記ファン筐体に設けられ、前記第１の連結部とともに前記回路基板を挟持するように前記回路基板の前記第２の面に係合する係合部と
   を具備する情報処理装置。
2. 請求項１に記載の情報処理装置であって、
   前記ファンモジュールは、放熱部をさらに有し、
   前記第１の連結部は、前記回路基板と前記放熱部とを熱的に連結するヒートパイプである
   情報処理装置。
3. 請求項２に記載の情報処理装置であって、
   前記回路基板の前記第１の面に実装された第１の発熱素子と、
   前記第１の発熱素子と前記ヒートパイプの一端部との熱的接続を固定する第１の押さえ部と
   をさらに具備する情報処理装置。
4. 請求項３に記載の情報処理装置であって、
   前記回路基板の前記第２の面に実装された第２の発熱素子と、
   前記第２の発熱素子に熱的に接続される部位と、前記回路基板における前記第１の発熱素子の実装領域を前記第２の面から押さえる補強部と、前記第１の押さえ部に前記回路基板を介して連結される第２の連結部とを有する第２の押さえ部と
   をさらに具備する情報処理装置。
5. 請求項４に記載の情報処理装置であって、
   前記回路基板の前記第１の面に実装された１以上の第３の発熱素子と、
   一方の面が前記１以上の第３の発熱素子と熱的に接続され、他方の面が前記ヒートパイプと熱的に接続された伝熱板と
   をさらに具備する情報処理装置。
6. 請求項５に記載の情報処理装置であって、
   前記ファンモジュールに設けられ、前記回路基板に連結する第３の連結部
   をさらに具備する情報処理装置。
7. 請求項６に記載の情報処理装置であって、
   前記ファン筐体は合成樹脂で作製され、前記係合部は前記ファン筐体に一体に設けられる
   情報処理装置。

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