JP2021018996A - Electronic substrate and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子基板、電子機器に関するものである。 The present invention relates to an electronic substrate and an electronic device.
電子機器として、例えば、携帯可能なノート型のパーソナルコンピュータは、電子部品が実装された電子基板を備えている。電子部品のうち、特に発熱量が多い発熱部品(CPUなど)は、熱を拡散して放熱させる放熱板と接触させている(例えば、特許文献1参照)。 As an electronic device, for example, a portable notebook personal computer includes an electronic board on which electronic components are mounted. Among the electronic components, the heat generating component (CPU or the like) that generates a particularly large amount of heat is brought into contact with a heat radiating plate that diffuses and dissipates heat (see, for example, Patent Document 1).
ところで、放熱板は、発熱部品の上に重ねて配置することが効果的であるが、発熱部品の上に遮蔽物などがあり、発熱部品に接触できない場合、発熱部品を効率よく冷却できない、という問題がある。 By the way, it is effective to place the heat radiating plate on top of the heat generating parts, but if there is a shield on the heat generating parts and the heat generating parts cannot be contacted, the heat generating parts cannot be cooled efficiently. There's a problem.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、発熱部品に接触できない場合であっても発熱部品を効率よく冷却することができる電子基板、電子機器の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electronic substrate and an electronic device capable of efficiently cooling a heat-generating component even when the heat-generating component cannot be contacted.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る電子基板は、基板と、前記基板の第1面に設けられた発熱部品と、前記基板の前記第1面と反対の第2面に設けられた放熱部品と、を備え、前記基板の前記第2面には、前記発熱部品の背面領域の少なくとも一部に溝部が形成され、前記溝部に、前記放熱部品の少なくとも一部が配置されている、という構成を採用する。 In order to solve the above problems, the electronic substrate according to one aspect of the present invention includes a substrate, heat-generating components provided on the first surface of the substrate, and a second surface opposite to the first surface of the substrate. A groove is formed in at least a part of the back surface region of the heat generating component on the second surface of the substrate, and at least a part of the heat radiating component is arranged in the groove. Adopt the configuration that is.
また、上記電子基板においては、前記第1面において、前記発熱部品を覆うように配置された積層部品を備えてもよい。
また、上記電子基板においては、前記発熱部品は、CPUであり、前記積層部品は、DRAMであってもよい。
また、上記電子基板においては、前記溝部は、前記基板の前記背面領域を通る長溝であり、前記溝部には、前記放熱部品としてヒートパイプが配置されていてもよい。
また、上記電子基板においては、前記溝部は、前記基板の前記背面領域に形成された窪みであり、前記溝部には、前記放熱部品として金属ブロックが配置されていてもよい。
また、上記電子基板においては、前記溝部の表面に、金属層が形成されていてもよい。
また、上記電子基板においては、前記基板の前記第1面には、第2の溝部が形成され、前記第2の溝部に、前記発熱部品が配置されていてもよい。
Further, the electronic substrate may include a laminated component arranged so as to cover the heat generating component on the first surface.
Further, in the electronic substrate, the heat generating component may be a CPU, and the laminated component may be a DRAM.
Further, in the electronic substrate, the groove portion is a long groove passing through the back surface region of the substrate, and a heat pipe may be arranged as the heat radiating component in the groove portion.
Further, in the electronic substrate, the groove portion is a recess formed in the back surface region of the substrate, and a metal block may be arranged as the heat radiating component in the groove portion.
Further, in the electronic substrate, a metal layer may be formed on the surface of the groove portion.
Further, in the electronic substrate, a second groove portion may be formed on the first surface of the substrate, and the heat generating component may be arranged in the second groove portion.
また、本発明の一態様に係る電子機器は、先に記載の電子基板と、前記電子基板を収容する筐体と、を備える、という構成を採用する。 Further, the electronic device according to one aspect of the present invention adopts a configuration including the electronic substrate described above and a housing for accommodating the electronic substrate.
本発明によれば、発熱部品に接触できない場合であっても発熱部品を効率よく冷却することができる。 According to the present invention, the heat generating component can be efficiently cooled even when the heat generating component cannot be contacted.
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態における電子機器1の斜視図である。
電子機器1は、筐体10及び蓋体20を備える。この電子機器1は、クラムシェル型のラップトップパーソナルコンピュータ(いわゆるノート型のパーソナルコンピュータ)である。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of the electronic device 1 according to the first embodiment of the present invention.
The electronic device 1 includes a
筐体10は、扁平な箱状に形成されている。筐体10の上面10aには、キーボード11と、タッチパッド12が設けられている。キーボード11は、上面10aの奥側に配置され、タッチパッド12は、上面10aの手前側に配置されている。また、上面10aにおけるタッチパッド12の左右両側には、パームレスト部13が形成されている。
The
蓋体20は、筐体10の上面10aに対向する面に、表示装置21を備えている。表示装置21は、例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどから形成されている。蓋体20の下端部は、筐体10の奥側に設けられた図示しないヒンジに対し、左右方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。
The
図1に示すように蓋体20が開かれると、表示装置21が手前側を向き、筐体10の上面10aが開放された状態になる。一方、蓋体20が閉じられると、蓋体20は、表示装置21及び筐体10の上面10aを覆うカバーとなる。
When the
筐体10内には、電子基板30、遠心ファン31、ヒートパイプ33(放熱部品)などが設けられている。筐体10の左側面10bには、遠心ファン31の排気口14、USB(Universal Serial Bus)レセプタクル32が開口している。
An
電子基板30は、筐体10の図示しない複数のボスにネジ止めにより固定され、当該底部に対し空間をあけてほぼ平行に対向して配置されている。この電子基板30は、キーボード11の裏面側に配置されている。
The
ヒートパイプ33は、電子基板30から受けた熱を遠心ファン31まで輸送する。遠心ファン31は、排気フローでヒートパイプ33を冷却すると共に、その排気フローを排気口14から筐体10の外部に放出する。なお、筐体10の上面10aや底面などには、外部の空気を筐体10の内部に取り込むための図示しない吸気口ないし隙間が形成されている。
The
図2は、本発明の第1実施形態における電子基板30の断面構成図である。
図2に示すように、電子基板30は、基板40(メイン基板)を備え、基板40の第1面40aには、積層型電子部品50が実装されている。基板40は、例えば、ガラスエポキシなどのリジット基板である。積層型電子部品50は、例えば、BGA(Ball grid array)やLGA(Land grid array)などの電子部品パッケージであり、基板40の第1面40aに半田56を介して接合されている。
FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram of the
As shown in FIG. 2, the
積層型電子部品50は、PoP(Package on Package)構造となっており、発熱部品51としてCPU(Central Processing Unit)を備え、また、発熱部品51の上に積層部品52としてDRAM(Dynamic Random Access Memory)を備える。なお、発熱部品51や積層部品52は、CPUやDRAMに限らず、例えば、他のメモリ、チャージャ、DC/DCコンデンサー、SSD(Solid State Drive)、各種アンテナなどであっても構わない。
The laminated
発熱部品51は、第1基板53に搭載されている。第1基板53は、平面視で発熱部品51よりも一回り大きい矩形状に形成され、基板40の第1面40aに半田56を介して接合されている。第1基板53の周縁部には、中継基板54が半田56を介して接合されている。中継基板54は、平面視で矩形枠状に形成され、発熱部品51の四方を囲っている。
The
中継基板54の上部開口縁には、第2基板55が半田56を介して接合されている。第2基板54には、積層部品52が搭載されている。第2基板54(積層部品52)は、中継基板54の上部開口を閉塞している。つまり、積層部品52は、第1面40aにおいて、発熱部品51を覆うように配置されている。中継基板54と発熱部品51との間には、僅かにギャップ(隙間)が形成されている。なお、積層部品52は、第2基板55、中継基板54、及び第1基板54を介して、基板40と導通している。発熱部品51は、第1基板54を介して、基板40と導通している。
A
基板40の第1面40aと反対の第2面40bには、溝部41が形成されている。溝部41は、発熱部品51の背面領域60の少なくとも一部に形成されている。ここで、発熱部品51の背面領域60とは、基板40の第2面40bにおいて、平面視で発熱部品51と重なる領域を意味する。本実施形態の背面領域60は、発熱部品51の平面視形状に対応して矩形状とされている。
A
溝部41には、上述したヒートパイプ33の少なくとも一部が配置されている。溝部41は、発熱部品51の背面領域60を通る長溝である。本実施形態の溝部41は、基板40の第2面40bに沿って一定の幅且つ一定の深さで形成され、発熱部品51の背面領域60を通過するように形成されている。溝部41の表面には、銅などの金属層が形成されている。この金属層は、基板40の内部の導体層であっても、後から形成しためっき層などであってもよい。
At least a part of the
溝部41とヒートパイプ33との隙間は、接着剤や放熱グリスなどで充填されている。第2面40bに対し溝部41が形成される厚みT1(溝部41の第2面40b表面からの深さともいう)は、基板40の厚みTの1/2以下であるとよい。例えば、基板40の厚みTが、0.6mmである場合、溝部41が形成される厚みT1は、0.3mm以下であるとよい。溝部41が形成される厚みT1が、基板40が厚みTの1/2以下であれば、基板40の強度的な問題はない。
The gap between the
このように、上記構成の電子基板30によれば、基板40と、基板40の第1面40aに設けられた発熱部品51と、基板40の第1面40aと反対の第2面40bに設けられたヒートパイプ33と、を備え、基板40の第2面40bには、発熱部品51の背面領域60の少なくとも一部に溝部41が形成され、溝部41に、ヒートパイプ33の少なくとも一部が配置されている、という構成を採用することによって、発熱部品51に対して第1面40a側ではなく、反対の第2面40b側からヒートパイプ33を間接的に当てて冷却を行うことができる。発熱部品51とヒートパイプ33との間には、基板40の熱抵抗を減らす溝部41が形成されているため、発熱部品51を効率よく冷却することができる。具体的には、溝部41を形成することで、発熱部品51の発熱を11.4%低減することが実験結果により確認できた。
As described above, according to the
また、本実施形態においては、第1面40aにおいて、発熱部品51を覆うように配置された積層部品52を備えているので、積層部品52によって発熱部品51に接触できない場合であっても発熱部品51を効率よく冷却することができる。また、図2に示す構造の実験結果では、発熱部品51の熱が、基板40に70%、積層部品52に30%伝わるので、基板40に溝部41を形成することで、発熱部品51を効率よく冷却することができることが分かった。
Further, in the present embodiment, since the
また、本実施形態においては、発熱部品51は、CPUであり、積層部品52は、DRAMであるため、DRAMによってCPUに接触できない場合であってもCPUを効率よく冷却することができる。
Further, in the present embodiment, since the
また、本実施形態では、溝部41は、発熱部品51の背面領域60を通る長溝であり、溝部41には、ヒートパイプ33が配置されているので、発熱部品51の背面領域60から効率よく熱を拡散させることができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、溝部41の表面に、金属層が形成されているので、基板40が受けた熱をヒートパイプ33に効率よく伝えることができる。
Further, in the present embodiment, since the metal layer is formed on the surface of the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following description, the same or equivalent configurations as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted.
図3は、本発明の第2実施形態における電子基板30の断面構成図である。
図3に示すように、第2実施形態では、溝部41Aが、発熱部品51の背面領域60に形成された窪みであり、溝部41Aには、放熱部品として金属ブロック34が配置されている点で、上記実施形態と異なる。
FIG. 3 is a cross-sectional configuration diagram of the
As shown in FIG. 3, in the second embodiment, the
溝部41Aは、発熱部品51の背面領域60に形成された平面視矩形状の窪みである。なお、溝部41Aは、背面領域60よりも内側に形成されていてもよく、背面領域60の外側にはみ出していても構わない。第2面40bに対し溝部41Aが形成される厚みT1は、上記実施形態と同様に、基板40の厚みTの1/2以下であるとよい。
The
金属ブロック34は、銅ブロックなど熱伝導性が良いものから形成されている。金属ブロック34は、溝部41Aの内容積と略同じ(僅かに少ない)体積を有している。溝部41Aに配置された金属ブロック34は、基板40の第2面40bに沿って延びるヒートパイプ33と接触している。なお、溝部41Aの表面には、銅などの金属層が形成され、溝部41Aと金属ブロック34との隙間は、接着剤や放熱グリスなどで充填されているとよい。
The
このように、上述の第2実施形態によれば、溝部41Aは、発熱部品51の背面領域60に形成された窪みであり、溝部41Aには、放熱部品として金属ブロック34が配置されているので、基板40の熱抵抗を減らし、発熱部品51に対して第2面40b側から金属ブロック34を間接的に当てて冷却を行うことができる。したがって、発熱部品51に接触できない場合であっても発熱部品51を効率よく冷却することができる。
As described above, according to the second embodiment described above, the
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
(Third Embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the following description, the same or equivalent configurations as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted.
図4は、本発明の第3実施形態における電子基板30の断面構成図である。
図4に示すように、第3実施形態では、基板40の第1面40aに、第2の溝部42が形成され、第2の溝部42に、発熱部品51が配置されている点で、上記実施形態と異なる。
FIG. 4 is a cross-sectional configuration diagram of the
As shown in FIG. 4, in the third embodiment, the
第2の溝部42は、積層型電子部品50の実装領域を含んで形成されている。ここで、積層型電子部品50の実装領域とは、基板40の第1面40aにおいて、平面視で第1基板53と重なる領域を意味する。本実施形態の積層型電子部品50の実装領域は、第1基板53の平面視形状に対応して矩形状とされている。
The
第1面40aに対し第2の溝部42が形成される厚みT2(第2の溝部42の第1面40a表面からの深さともいう)は、基板40の厚みTの1/4以下であるとよい。また、この場合、上述した溝部41(第1の溝部といってもよい)が形成される厚みT1も、基板40の厚みTの1/4以下であるとよい。例えば、基板40の厚みTが、0.6mmである場合、溝部41が形成される厚みT1及び第2の溝部42が形成される厚みT2は、0.15mm以下であるとよい。これにより、基板40の最も薄くなる部分の厚みが1/2未満にならないので、基板40の強度的な問題はない。
The thickness T2 (also referred to as the depth of the
このように、上述の第3実施形態によれば、基板40の第1面40aには、第2の溝部42が形成され、第2の溝部42に、発熱部品51が配置されているので、第1面40a側からも基板40の熱抵抗を減らすことができる。また、溝部41及び第2の溝部42の1つ当たりの深さ(加工量)も減るため、形成が容易になる。
As described above, according to the third embodiment described above, the
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。上記の実施形態において説明した各構成は、矛盾しない限り任意に組み合わせることができる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to the above embodiments, and includes designs and the like within a range that does not deviate from the gist of the present invention. The configurations described in the above embodiments can be arbitrarily combined as long as they do not conflict with each other.
また、例えば、上記実施形態では、放熱部品として、ヒートパイプ33、金属ブロック34を例示したが、放熱板などであってもよい。
Further, for example, in the above embodiment, the
また、例えば、上記実施形態では、電子機器の一例としてノート型パーソナルコンピュータを用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばタブレット等の他の電子機器にも適用できるものである。 Further, for example, in the above embodiment, a notebook personal computer has been described as an example of an electronic device, but the present invention is not limited to this, and can be applied to other electronic devices such as tablets. Is.
1 電子機器
10 筐体
30 電子基板
33 ヒートパイプ(放熱部品)
34 金属ブロック(放熱部品)
40 基板
40a 第1面
40b 第2面
41 溝部
41A 溝部
42 第2の溝部
51 発熱部品
52 積層部品
60 背面領域
1
34 Metal block (heat dissipation parts)
40
Claims (8)
前記基板の第1面に設けられた発熱部品と、
前記基板の前記第1面と反対の第2面に設けられた放熱部品と、を備え、
前記基板の前記第2面には、前記発熱部品の背面領域の少なくとも一部に溝部が形成され、
前記溝部に、前記放熱部品の少なくとも一部が配置されている、電子基板。 With the board
The heat-generating component provided on the first surface of the substrate and
A heat radiating component provided on a second surface opposite to the first surface of the substrate is provided.
A groove is formed in at least a part of the back surface region of the heat generating component on the second surface of the substrate.
An electronic substrate in which at least a part of the heat radiating component is arranged in the groove.
前記積層部品は、DRAMである、請求項2に記載の電子基板。 The heat generating component is a CPU.
The electronic substrate according to claim 2, wherein the laminated component is a DRAM.
前記溝部には、前記放熱部品としてヒートパイプが配置されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電子基板。 The groove portion is a long groove that passes through the back surface region of the heat generating component.
The electronic substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein a heat pipe is arranged in the groove as the heat radiating component.
前記溝部には、前記放熱部品として金属ブロックが配置されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電子基板。 The groove portion is a recess formed in the back surface region of the heat generating component.
The electronic substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein a metal block is arranged in the groove as the heat radiating component.
前記第2の溝部に、前記発熱部品が配置されている、請求項1〜6のいずれか一項に記載の電子基板。 A second groove is formed on the first surface of the substrate.
The electronic substrate according to any one of claims 1 to 6, wherein the heat generating component is arranged in the second groove portion.
前記電子基板を収容する筐体と、を備える、電子機器。 The electronic substrate according to claims 1 to 7 and
An electronic device including a housing for accommodating the electronic substrate.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5967687A (en) * | 1982-10-12 | 1984-04-17 | イビデン株式会社 | Printed circuit board |
JPS6344745A (en) * | 1986-08-11 | 1988-02-25 | Ibiden Co Ltd | Circuit board for mounting of electronic component |
JP2001308470A (en) * | 2000-04-26 | 2001-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Circuit component module and method of manufacturing the same |
WO2012046338A1 (en) * | 2010-10-08 | 2012-04-12 | 富士通株式会社 | Semiconductor package, cooling mechanism, and a method for manufacturing semiconductor package |
US20140293563A1 (en) * | 2012-03-13 | 2014-10-02 | Howe Yin Loo | Microelectronic device attachment on a reverse microelectronic package |
-
2019
- 2019-07-17 JP JP2019131634A patent/JP2021018996A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5967687A (en) * | 1982-10-12 | 1984-04-17 | イビデン株式会社 | Printed circuit board |
JPS6344745A (en) * | 1986-08-11 | 1988-02-25 | Ibiden Co Ltd | Circuit board for mounting of electronic component |
JP2001308470A (en) * | 2000-04-26 | 2001-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Circuit component module and method of manufacturing the same |
WO2012046338A1 (en) * | 2010-10-08 | 2012-04-12 | 富士通株式会社 | Semiconductor package, cooling mechanism, and a method for manufacturing semiconductor package |
US20140293563A1 (en) * | 2012-03-13 | 2014-10-02 | Howe Yin Loo | Microelectronic device attachment on a reverse microelectronic package |
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