(57)【要約】【課題】電子デバイスの冷却性を確保する。【解決手段】電子機器１０は、基板１４と、放熱部材１６と、固定機構１８と、伝熱板２０と、熱接合材２２とを備える。放熱部材１６は、基板１４と隙間を有して対向する。固定機構１８は、基板１４に対して放熱部材１６を固定する。伝熱板２０は、放熱部材１６に対する基板１４側に配置され、基板１４との間に電子デバイス２６が挿入される。熱接合材２２は、放熱部材１６と伝熱板２０との間に介在され、弾性を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板と隙間を有して対向する放熱部材と、
前記基板に対して前記放熱部材を固定する固定機構と、
前記放熱部材に対する前記基板側に配置され、前記基板との間に電子デバイスが挿入される伝熱板と、
前記放熱部材と前記伝熱板との間に介在され、弾性を有する熱接合材と、
を備える電子機器。
【請求項２】
前記放熱部材には、液冷配管が設けられている、
請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記基板には、電子デバイスを収容する箱形のケースが設けられ、
前記ケースは、前記放熱部材と前記基板との間に天壁部を有し、
前記伝熱板は、前記放熱部材と前記天壁部との間に配置された本体部と、前記天壁部に形成された開口を通じて前記本体部から前記ケースの内側に突出する凸部とを有する、
請求項１又は請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記固定機構は、前記伝熱板の周囲に配置され、前記基板に対して前記放熱部材を支持する複数の支持部を有する、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の開示する技術は、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、筐体に対して挿抜可能な電子デバイスと、筐体に電子デバイスが挿入された状態において電子デバイスと熱的に接触する放熱部材とを備える電子機器がある。また、この種の電子機器のなかには、筐体の内部に設けられた基板に対して放熱部材が基板と対向する方向に可動となっており、かつ、放熱部材が弾性部材によって基板側に付勢されているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような電子機器では、基板上に電子デバイスが挿入されていくと、電子デバイスが放熱部材と接触し、弾性部材の弾性力に抗して放熱部材が押し上げられる。そして、電子デバイスが基板上の正規の位置まで挿入されると、弾性部材の弾性力によって放熱部材が電子デバイス側に押圧されることで、放熱部材が電子デバイスと熱的に接触する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１５２４２７号公報
【特許文献２】特開２００４−３６３５２５号公報
【特許文献３】特開２０１１−１５９７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように放熱部材が可動式になっていると、放熱部材の可動性を確保するために放熱部材が小型かつ軽量であるとの制約が生じる。ところが、小型かつ軽量である放熱部材では、例えば電子デバイスが高性能かつ高発熱である場合に、電子デバイスの冷却性を確保することが困難になる虞がある。
【０００６】
そこで、本願の開示する技術は、一つの側面として、電子デバイスの冷却性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本願の開示する技術の一観点に係る電子機器は、基板と、放熱部材と、固定機構と、伝熱板と、熱接合材とを備える。放熱部材は、基板と隙間を有して対向する。固定機構は、基板に対して放熱部材を固定する。伝熱板は、放熱部材に対する基板側に配置され、基板との間に電子デバイスが挿入される。熱接合材は、放熱部材と伝熱板との間に介在され、弾性を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本願の開示する技術によれば、電子デバイスの冷却性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第一実施形態に係る電子機器の要部を拡大した側面断面図である。
【図２】図１に示される電子機器において電子デバイスが挿入される様子を示す図である。
【図３】第二実施形態に係る電子機器の要部を拡大した側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第一実施形態］
はじめに、本願の開示する技術の第一実施形態を説明する。
【００１１】
図１に示されるように、第一実施形態に係る電子機器１０は、筐体１２と、基板１４と、放熱部材１６と、固定機構１８と、伝熱板２０と、熱接合材２２と、ケース２４と、電子デバイス２６とを備えている。
【００１２】
筐体１２は、箱形に形成されており、基板１４は、筐体１２に収容されている。基板１４は、筐体１２の高さ方向を板厚方向として配置されている。
【００１３】
放熱部材１６は、一例として、ヒートシンクであり、板状部２８と、複数の放熱フィン３０とを有する。板状部２８は、筐体１２の高さ方向を板厚方向として配置されている。複数の放熱フィン３０は、板状部２８から筐体１２の高さ方向の上側に向けて延びている。放熱部材１６の板状部２８は、基板１４の上方に配置されており、基板１４と隙間を有して対向している。
【００１４】
伝熱板２０は、放熱部材１６に対する基板１４側に配置されている。伝熱板２０は、本体部３２と、凸部３４とを有する。本体部３２は、板状に形成されており、放熱部材１６の板状部２８と対向して配置されている。本体部３２は、後述する熱接合材２２を介して放熱部材１６の板状部２８に固定されている。凸部３４は、本体部３２から基板１４側に向けて突出している。凸部３４の角部には、傾斜面３６が形成されている。伝熱板２０は、基板１４の上方に配置されており、基板１４との間に隙間を有する。凸部３４の先端面３８は、平面状に形成されている。
【００１５】
熱接合材２２は、弾性を有するシート状に形成されている。この熱接合材２２は、放熱部材１６の板状部２８及び伝熱板２０の本体部３２と重ね合わされた状態で、放熱部材１６と伝熱板２０との間に介在されている。熱接合材２２は、例えば、両面テープとしての機能を有しており、伝熱板２０を放熱部材１６に固定している。熱接合材２２が厚さ方向に弾性変形する範囲内で、伝熱板２０は、放熱部材１６に対して放熱部材１６と対向する方向に可動する。この熱接合材２２は、放熱部材１６の上面視で複数の放熱フィン３０が配置された領域と重なる範囲に設けられている。
【００１６】
固定機構１８は、放熱部材１６を基板１４に対して固定するものであり、複数の支持部４０と、固定板４２と、複数のネジ４４とを有する。図１では、２本の支持部４０が表示されているが、複数の支持部４０の本数は、例えば、４本であり、この複数の支持部４０は、伝熱板２０の周囲に配置されている。この複数の支持部４０は、放熱部材１６の板状部２８から基板１４側に向けて延びており、放熱部材１６の板状部２８と基板１４との間に配置されることで放熱部材１６を基板１４に対して支持している。なお、複数の支持部４０は、放熱部材１６に一体に形成されていても良く、また、放熱部材１６と別体でも良い。複数の支持部４０及び放熱部材１６の板状部２８には、各支持部４０の軸方向に貫通する貫通孔４６がそれぞれ形成されている。
【００１７】
固定板４２は、基板１４に対する放熱部材１６と反対側から基板１４に重ね合わされている。固定板４２には、貫通孔４６と整合する位置にネジ孔４８が形成されている。ネジ４４は、貫通孔４６の一方側からネジ孔４８に向けて挿入されている。そして、ネジ４４の先端部５０がネジ孔４８に螺入されることにより、放熱部材１６の板状部２８、複数の支持部４０、及び、基板１４が、ネジ４４の頭部５２と固定板４２とによって挟持され、これにより、放熱部材１６が基板１４に対して固定されている。
【００１８】
ケース２４は、「収容部」の一例であり、天壁部５４を有する箱形に形成されている。このケース２４は、放熱部材１６と基板１４との間に配置されている。ケース２４の天壁部５４は、放熱部材１６と基板１４との間、より具体的には、伝熱板２０の本体部３２と基板１４との間に配置されており、伝熱板２０の本体部３２と対向している。天壁部５４には、天壁部５４の板厚方向に貫通する開口５６が形成されており、上述の伝熱板２０の凸部３４は、開口５６を通じて本体部３２からケース２４の内側に突出している。
【００１９】
電子デバイス２６は、平盤状を成しており、ケース２４の内側に収容される。電子デバイス２６が基板１４と伝熱板２０との間に挿入されると、以下に詳述する如く、電子デバイス２６が伝熱板２０と基板１４とに挟まれて、伝熱板２０が電子デバイス２６に接触する。電子デバイス２６における伝熱板２０との接触面５８は、平面状に形成されている。
【００２０】
続いて、ケース２４に電子デバイス２６が挿入されて電子デバイス２６に伝熱板２０が接触する動作をより具体的に説明する。
【００２１】
図２の上図に示されるように、電子デバイス２６がケース２４の内側における伝熱板２０と基板１４とに挟まれる位置に挿入される前の状態では、熱接合材２２が弾性圧縮される前の状態にある。この状態では、伝熱板２０の本体部３２が天壁部５４と重ね合わされ、凸部３４が開口５６を通じてケース２４の内側に突出する。
【００２２】
そして、電子デバイス２６がケース２４の内側における伝熱板２０と基板１４とに挟まれる位置に挿入されていくと、電子デバイス２６が傾斜面３６と摺接し、伝熱板２０に放熱部材１６側への押し上げ力が作用する。伝熱板２０に放熱部材１６側への押し上げ力が作用すると、熱接合材２２の弾性力に抗して伝熱板２０が放熱部材１６側へ押し上げられると共に、熱接合材２２が弾性圧縮する。
【００２３】
そして、図２の下図に示されるように、電子デバイス２６がケース２４の内側における伝熱板２０と基板１４とに挟まれる位置に挿入されると、熱接合材２２の反発力によって伝熱板２０が電子デバイス２６側に押圧される。これにより、伝熱板２０が電子デバイス２６に押し付けられた状態で接触する。
【００２４】
次に、第一実施形態の作用及び効果について説明する。
【００２５】
以上詳述したように、第一実施形態に係る電子機器１０によれば、電子デバイス２６がケース２４の内側における伝熱板２０と基板１４とに挟まれる位置に挿入されると、熱接合材２２の反発力によって伝熱板２０が電子デバイス２６側に押圧される。したがって、伝熱板２０が電子デバイス２６に押し付けられた状態で接触するので、伝熱板２０と電子デバイス２６との間の接触熱抵抗を抑えることができる。これにより、電子デバイス２６の熱を伝熱板２０及び熱接合材２２を介して放熱部材１６に効率良く伝えることができるので、電子デバイス２６の冷却性を確保することができる。
【００２６】
また、放熱部材１６は、固定機構１８によって基板１４に対して固定されている。したがって、放熱部材１６が小型かつ軽量であるとの制約が生じないので、放熱部材１６に放熱性の高い高性能なものを使用することができる。これにより、例えば電子デバイス２６が高性能かつ高発熱である場合でも、電子デバイス２６の冷却性を確保することができる。
【００２７】
また、電子デバイス２６を収容するケース２４は、放熱部材１６と基板１４との間に天壁部５４を有しており、伝熱板２０の本体部３２は、放熱部材１６と天壁部５４との間に配置されている。そして、例えば、図２の上図に示されるように、電子デバイス２６がケース２４の内側における伝熱板２０と基板１４とに挟まれる位置に挿入される前の状態では、伝熱板２０の本体部３２が天壁部５４と重ね合わされる。したがって、天壁部５４によって伝熱板２０が支持されるので、熱接合材２２が放熱部材１６から剥離すること、及び、伝熱板２０が熱接合材２２から剥離することを抑制することができる。これにより、ケース２４に電子デバイス２６が挿入されていないときでも、伝熱板２０が放熱部材１６から脱落することを抑制することができる。
【００２８】
また、基板１４に対して放熱部材１６を支持する複数の支持部４０は、伝熱板２０の周囲に配置されている。したがって、電子デバイス２６がケース２４の内側に挿入され、伝熱板２０から放熱部材１６に押し上げ力が作用した場合でも、伝熱板２０の周囲に配置された複数の支持部４０で放熱部材１６をバランス良く拘束することができる。これにより、熱接合材２２によって伝熱板２０を電子デバイス２６に均等に押し付けることができる。この結果、伝熱板２０と電子デバイス２６とをより均等に密着させることができるので、伝熱板２０と電子デバイス２６との間の接触熱抵抗をより一層効果的に抑えることができる。
【００２９】
次に、第一実施形態の変形例について説明する。
【００３０】
第一実施形態において、放熱部材１６は、複数の放熱フィン３０を有しているが、複数の放熱フィン３０以外の放熱構造を有していても良い。
【００３１】
また、第一実施形態において、放熱部材１６は、基板１４に固定されているが、例えば筐体１２等を介して基板１４に固定されていても良い。すなわち、放熱部材１６は、基板１４に対して固定されていれば、基板１４に直接的に固定されていても良く、また、基板１４に間接的に固定されていても良い。
【００３２】
また、第一実施形態において、基板１４には、電子デバイス２６を収容するケース２４が設けられているが、ケース２４は省かれても良い。
【００３３】
また、第一実施形態において、電子デバイス２６を収容するために、箱形のケース２４が用いられているが、箱形以外の形状の収容部が用いられても良い。
【００３４】
また、第一実施形態において、伝熱板２０は、凸部３４を有するが、凸部３４が省かれて平板状に形成されていても良い。
【００３５】
また、第一実施形態において、熱接合材２２は、好ましくは、シート状に形成されるが、シート状以外の形状でも良い。
【００３６】
また、第一実施形態において、電子デバイス２６は、一例として、電子機器１０の構成要素（付属品）とされているが、電子機器１０の構成要素でなくても良い。
【００３７】
［第二実施形態］
次に、本願の開示する技術の第二実施形態を説明する。
【００３８】
図３に示される第二実施形態に係る電子機器７０は、上述の第一実施形態に係る電子機器１０（図１参照）に対し、次のように構造が変更されている。
【００３９】
すなわち、第二実施形態に係る電子機器７０において、放熱部材１６には、複数の放熱フィン３０（図１参照）の代わりに、液冷配管７２が設けられている。放熱部材１６の板状部２８と液冷配管７２とは、伝熱可能に一体化されている。液冷配管７２の内側には、冷却液７４が流通する。液冷配管７２は、放熱部材１６の上面視で熱接合材２２と重なる範囲に設けられている。第二実施形態に係る電子機器７０において、複数の放熱フィン３０の代わりに、放熱部材１６に液冷配管７２が設けられた以外は、上述の第一実施形態に係る電子機器１０と同様の構成である。
【００４０】
なお、第二実施形態の比較例として、放熱部材１６が基板１４に対して対向する方向に可動する構成とすることも考えられる。しかしながら、放熱部材１６が可動式になっていると、液冷配管７２と外部の冷却液供給装置との接続が困難になる。
【００４１】
一方、第二実施形態に係る電子機器７０のように、放熱部材１６が固定式になっていると、液冷配管７２と外部の冷却液供給装置との接続が容易であるので、放熱部材１６に液冷配管７２を搭載することが可能になる。
【００４２】
このように、第二実施形態に係る電子機器７０によれば、放熱部材１６を固定式とすることで、放熱部材１６に液冷配管７２が設けられている。したがって、液冷配管７２に冷却液７４を流通させることで、放熱部材１６の放熱性をより高めることができる。これにより、例えば電子デバイス２６が高性能かつ高発熱である場合でも、電子デバイス２６の冷却性を向上させることができる。
【００４３】
なお、第二実施形態に係る電子機器７０においても、上述の第一実施形態に係る電子機器１０と同様の構成については、同様の変形例を採用することが可能である。
【００４４】
また、第二実施形態に係る電子機器７０において、放熱部材１６は、液冷配管７２に加えて、上述の第一実施形態で用いられている放熱フィン３０（図１参照）を有していても良い。
【００４５】
以上、本願の開示する技術の第一及び第二実施形態について説明したが、本願の開示する技術は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【００４６】
なお、上述の本願の開示する技術の一実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【００４７】
（付記１）
基板と、
前記基板と隙間を有して対向する放熱部材と、
前記基板に対して前記放熱部材を固定する固定機構と、
前記放熱部材に対する前記基板側に配置され、前記基板との間に電子デバイスが挿入される伝熱板と、
前記放熱部材と前記伝熱板との間に介在され、弾性を有する熱接合材と、
を備える電子機器。
（付記２）
前記放熱部材には、複数の放熱フィンが設けられている、
付記１に記載の電子機器。
（付記３）
前記放熱部材には、液冷配管が設けられている、
付記１又は付記２に記載の電子機器。
（付記４）
前記基板には、前記電子デバイスを収容する収容部が設けられている、
付記１〜付記３のいずれか一項に記載の電子機器。
（付記５）
前記収容部は、前記放熱部材と前記基板との間に天壁部を有する箱形のケースであり、
前記伝熱板は、前記放熱部材と前記天壁部との間に配置された本体部と、前記天壁部に形成された開口を通じて前記本体部から前記ケースの内側に突出する凸部とを有する、
付記４に記載の電子機器。
（付記６）
前記固定機構は、前記伝熱板の周囲に配置され、前記基板に対して前記放熱部材を支持する複数の支持部を有する、
付記１〜付記５のいずれか一項に記載の電子機器。
（付記７）
前記伝熱板は、前記放熱部材に対して前記放熱部材と対向する方向に可動である、
付記１〜付記６のいずれか一項に記載の電子機器。
（付記８）
前記熱接合材は、シート状である、
付記１〜付記７のいずれか一項に記載の電子機器。
（付記９）
前記電子デバイスを備える、
付記１〜付記８のいずれか一項に記載の電子機器。
【符号の説明】
【００４８】
１０  電子機器
１２  筐体
１４  基板
１６  放熱部材
１８  固定機構
２０  伝熱板
２２  熱接合材
２４  ケース（収容部の一例）
２６  電子デバイス
２８  板状部
３０  放熱フィン
３２  本体部
３４  凸部
４０  支持部
４２  固定板
５４  天壁部
５６  開口
７０  電子機器
７２  液冷配管
７４  冷却液
【図１】
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【図２】
2018195633.tif 000004
【図３】
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