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JP2021100018A - ヒートシンク、および電子機器ユニット - Google Patents

ヒートシンク、および電子機器ユニット Download PDF

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JP2021100018A JP2019229997A JP2019229997A JP2021100018A JP 2021100018 A JP2021100018 A JP 2021100018A JP 2019229997 A JP2019229997 A JP 2019229997A JP 2019229997 A JP2019229997 A JP 2019229997A JP 2021100018 A JP2021100018 A JP 2021100018A
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Abstract

【課題】ファンレスの電子機器に適応するヒートシンク及び電子機器ユニットを提供する。【解決手段】電子機器1において、ヒートシンク3は、ベースプレート3aと、突出部3cと、第一フィン3bと、第一ボス部3dと、第二ボス部3eと、を備える。突出部3cは、ベースプレート3aから当該ベースプレート3aと交差した第一方向Yに突出し、第一基板4に実装された第一発熱体11と熱的に接続可能である。複数の第一フィン3bは、ベースプレート3aから第一方向Yの反対方向に突出し、第一方向Yと交差した第二方向Xに並ぶ。第一ボス部3dは、ベースプレート3aから第一フィン3bよりも第一方向Yの反対方向に突出し、筐体2の外壁とベースプレート3aとを結合する結合具18を取付可能である。第二ボス部3eは、ベースプレート3aから第一方向Yに突出し、第一基板4とベースプレート3aとを結合する結合具18を取付可能である。【選択図】図4

Description

本発明の実施形態は、ヒートシンク、および電子機器ユニットに関する。
従来、基板に実装された発熱体と熱的に接続されたベースプレートと、ベースプレートから発熱体とは反対側に突出した複数のフィンと、を備えたヒートシンクが、知られている。
特開2019−67888号公報
この種のヒートシンクでは、ファンレスの電子機器に適応できるような、より不都合の少ない新規な構成が得られれば、有益である。
実施形態のヒートシンクは、ベースプレートと、突出部と、第一フィンと、第一ボス部と、第二ボス部と、を備える。突出部は、ベースプレートから当該ベースプレートと交差した第一方向に突出し、第一基板に実装された第一発熱体と熱的に接続可能である。複数の第一フィンは、ベースプレートから第一方向の反対方向に突出し、第一方向と交差した第二方向に並ぶ。第一ボス部は、ベースプレートから第一フィンよりも第一方向の反対方向に突出し、筐体の外壁とベースプレートとを結合する結合具を取付可能である。第二ボス部は、ベースプレートから第一方向に突出し、第一基板とベースプレートとを結合する結合具を取付可能である。
図1は、実施形態のヒートシンクを含む電子機器ユニットを搭載した電子機器の例示的な斜視図である。 図2は、実施形態のヒートシンクを含む電子機器ユニットの例示的な斜視図である。 図3は、実施形態のヒートシンクの裏面側からの例示的な斜視図である。 図4は、図1の電子機器の例示的かつ模式的なYZ断面図である。 図5は、図1の電子機器の例示的かつ模式的なXY断面図である。
以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および効果は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果(派生的な効果も含む)のうち少なくとも一つを得ることが可能である。
なお、本明細書では、序数は、部品や、部材、部位、位置、方向等を区別するためだけに用いられており、順番や優先度を示すものではない。
[実施形態]
図1は、後述するヒートシンク3を含む電子機器ユニット10(図2参照)を搭載した電子機器1の斜視図である。なお、以下の各図では、便宜上、互いに直交する三方向が定義されている。X方向は、電子機器1の奥行方向(前後方向)に沿うとともに、ヒートシンク3の横幅方向に沿う。Y方向は、電子機器1の幅方向(左右方向)に沿うとともに、ヒートシンク3の厚さ方向に沿う。Z方向は、電子機器1の高さ方向(上下方向)に沿うとともに、ヒートシンク3の縦幅方向に沿う。
図1に示されるように、電子機器1は、ファンレスの産業用コンピュータとして構成されており、筐体2や、後述する電子機器ユニット10(図2参照)等を備えている。なお、電子機器1は、この例には限定されず、デスクトップ型のパーソナルコンピュータや、映像表示装置、テレビジョン受像機、ゲーム機、情報記憶装置等、種々の電子機器1として構成することができる。
筐体2は、Y方向に短い直方体状の箱型に構成されている。筐体2は、底壁2aや、天壁2b、前壁2c、左壁2d、後壁2e、右壁2f等の複数の壁部を有している。底壁2aは、下壁等とも称され、天壁2bは、上壁等とも称される。また、前壁2c、左壁2d、後壁2e、および右壁2fは、側壁や周壁等とも称される。
底壁2aおよび天壁2bは、いずれも、Z方向と直交する方向(XY平面)に沿って延びており、Z方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。底壁2aは、筐体2の下端部を構成し、天壁2bは、筐体2の上端部を構成している。底壁2aには、Z方向の反対方向に突出し、筐体2を不図示の棚や、机、台等の設置面から離間した状態に支持する複数のゴム脚2hが設けられている。
左壁2dおよび右壁2fは、いずれも、Y方向と直交する方向(XZ平面)に沿って延びており、Y方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。左壁2dは、底壁2aおよび天壁2bのY方向の端部の間に亘り、右壁2fは、底壁2aおよび天壁2bのY方向の反対方向の端部の間に亘っている。左壁2dは、筐体2の左端部を構成し、右壁2fは、筐体2の右端部を構成している。
また、左壁2dには、Y方向に突出した複数のゴム脚2h(図4参照)が設けられうる。本実施形態では、電子機器1は、底壁2aのゴム脚2hが設置面と接した縦置きの姿勢と、左壁2dのゴム脚2hが設置面と接した横置きの姿勢と、で使用可能に構成されている。なお、ゴム脚2hは、筐体2に対して着脱可能に取り付けられ、一方の姿勢で使用される場合に、他方の姿勢で使用されるゴム脚2hが取り外されてもよい。
また、右壁2fは、筐体2内に収容される後述するヒートシンク3と対向して位置されている。本実施形態では、右壁2fは、Y方向に貫通するボルトやネジ等の複数の結合具18によってヒートシンク3のボス部3dと結合される。右壁2fは、外壁の一例である。なお、図1に示されるように、本実施形態では、結合具18によって右壁2fとヒートシンク3とが三箇所で固定されているが、結合具18(ボス部3d)の数はこの例には限定されず、一つや、二つ、四つ以上であってもよい。
前壁2cおよび後壁2eは、いずれも、X方向と直交する方向(YZ平面)に沿って延びており、X方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。前壁2cは、底壁2aおよび天壁2bのX方向の端部の間に亘り、後壁2eは、底壁2aおよび天壁2bのX方向の反対方向の端部の間に亘っている。前壁2cは、筐体2の前端部を構成し、後壁2eは、筐体2の後端部を構成している。前壁2cには、補助記憶装置13や、電源ボタン14、各種のコネクタ15等が設けられている。
また、底壁2a、天壁2b、左壁2d、および右壁2fには、それぞれ、通気口2sが設けられている。通気口2sは、各壁部を貫通する複数の小孔が集まった部分として構成されている。本実施形態では、底壁2a、天壁2b、左壁2d、および右壁2fに設けられた通気口2sによって、上述した縦置きの姿勢と横置きの姿勢とのそれぞれで、空気の対流によって筐体2内の発熱部品を冷却可能である。
また、筐体2は、ベースカバー21や、トップカバー23、ライトカバー24、ボトムカバー25、後述するミドルフレーム22(図2参照)等の複数の部品(分割体)の組み合わせによって構成されている。ベースカバー21、トップカバー23、ライトカバー24、ボトムカバー25、およびミドルフレーム22は、アルミニウム等の金属材料によって作られる。
ベースカバー21は、底壁2aの一部や、前壁2c、左壁2d等を有している。トップカバー23は、天壁2bや、左壁2d、後壁2e、および右壁2fのそれぞれの一部(上側部分)等を有している。ライトカバー24は、右壁2fの一部(中央部分)や、後壁2e等を有している。ボトムカバー25は、右壁2fの一部(下側部分)や、底壁2aの一部等を有している。ベースカバー21、トップカバー23、ライトカバー24、およびボトムカバー25は、ネジ等の結合具20によって互いに結合(一体化)されている。
図2は、電子機器ユニット10の斜視図である。図2に示されるように、電子機器ユニット10は、ミドルフレーム22や、ヒートシンク3、メイン基板4、複数のサブ基板5〜9、ストレージホルダ16等を有している。電子機器ユニット10は、上述したミドルフレーム22をベースに、ヒートシンク3、メイン基板4、複数のサブ基板5〜9、およびストレージホルダ16が積層されてブロック化されている。ミドルフレーム22は、取付ベースの一例である。
ミドルフレーム22は、中壁22aや、複数のスタッド22d,22e、後述する突出壁22c(図4参照)等を有している。中壁22aは、電子機器ユニット10のY方向の略中央部、具体的にはメイン基板4とサブ基板6との間に位置されている。中壁22aは、Y方向と直交する方向(XZ平面)に沿って延びており、上述した筐体2の左壁2dおよび右壁2fと平行である。中壁22aは、筐体2内をY方向に複数の空間に仕切っている。中壁22aは、仕切壁や、隔壁等とも称される。
スタッド22dは、中壁22aからY方向の反対方向に突出し、中壁22aとメイン基板4との間に介在されている。本実施形態では、中壁22aには、互いに間隔をあけて複数のスタッド22dが設けられている。スタッド22dの頭部は、カシメ加工等によって中壁22aに圧入されている。スタッド22dは、第一スタッドの一例である。
また、スタッド22dの軸部には、結合具19の雄ネジ部と噛み合う雌ネジ部が設けられている。結合具19は、ネジやボルト等であり、ヒートシンク3およびメイン基板4をY方向に貫通した状態で、スタッド22dと結合されている。すなわち、本実施形態では、結合具19によってヒートシンク3とメイン基板4とが共締めされている。メイン基板4は、複数のスタッド22dによって、中壁22aからY方向の反対方向に離間した状態で、中壁22aと平行に支持されている。
スタッド22eは、中壁22aからY方向に突出し、中壁22aとサブ基板6との間に介在されている。本実施形態では、中壁22aには、互いに間隔をあけて複数のスタッド22eが設けられている。また、スタッド22eは、Y方向に見た場合に、スタッド22dとずれて位置されている。スタッド22eの頭部は、カシメ加工等によって中壁22aに圧入されている。スタッド22eは、第二スタッドの一例である。
また、スタッド22eの軸部には、結合具19(図4参照)の雄ネジ部と噛み合う雌ネジ部が設けられている。結合具19は、ネジやボルト等であり、少なくともサブ基板6をY方向に貫通した状態で、スタッド22eと結合されている。サブ基板6は、複数のスタッド22eによって、中壁22aからY方向に離間した状態で、中壁22aと平行に支持されている。なお、結合具19は、この例には限定されず、サブ基板6およびストレージホルダ16を共締めしてもよい。
図2に示されるように、サブ基板5は、ミドルフレーム22の開口部22bに収容されている。サブ基板5は、ミドルフレーム22と平行に延びており、ネジやボルト等の結合具によってミドルフレーム22に結合されている。サブ基板5には、複数の電子部品や、コネクタ15等が設けられている。サブ基板5は、DIO基板や、拡張基板等とも称される。
メイン基板4は、ミドルフレーム22のY方向の反対方向に位置されている。メイン基板4は、ミドルフレーム22と平行に延びており、上述したスタッド22dおよび結合具19によってミドルフレーム22と機械的に接続されている。また、本実施形態では、結合具19とスタッド22dとが締結されることにより、メイン基板4のグランドパターンとミドルフレーム22およびヒートシンク3とが電気的にも接続されている。
また、メイン基板4には、後述する中央演算処理装置11(図4参照)や、主記憶装置12(図4参照)等の複数の電子部品が実装されている。メイン基板4内の配線とこれら複数の電子部品とによって、電子機器1の制御回路の少なくとも一部が構成されている。メイン基板4は、第一基板の一例である。
サブ基板6は、ミドルフレーム22のY方向に位置されている。サブ基板6は、ミドルフレーム22と平行に延びており、上述したスタッド22eおよび結合具19によってミドルフレーム22と機械的に接続されている。また、本実施形態では、結合具19とスタッド22eとが締結されることにより、サブ基板6のグランドパターンとミドルフレーム22とが電気的にも接続されている。サブ基板6には、複数の電子部品や、コネクタ15等が設けられている。サブ基板6は、第二基板の一例であり、IO基板や、拡張基板等とも称される。
図2に示されるように、サブ基板7は、ミドルフレーム22のX方向の反対方向に位置されている。サブ基板7は、ミドルフレーム22と垂直に延びており、上述した筐体2の後壁2eと平行である。サブ基板7は、スタッド22d,22eおよび結合具19と同様の構造によってミドルフレーム22と機械的に接続されている。すなわち、ミドルフレーム22のX方向の反対方向の端部にはY方向に沿って延びる不図示の立壁が設けられており、当該立壁からサブ基板7に向かってスタッドが突出している。
また、本実施形態では、上述した結合具とスタッドとが締結されることにより、サブ基板7のグランドパターンとミドルフレーム22とが電気的にも接続されている。サブ基板7には、複数の電子部品や、コネクタ7a(図5参照)等が設けられている。コネクタ7aには、サブ基板6やメイン基板4等が差し込まれている。サブ基板7は、バックプレーン基板や、リヤ基板、拡張基板等とも称される。
図2に示されるように、サブ基板8は、サブ基板6のY方向かつ補助記憶装置13のZ方向の反対方向に位置されている。サブ基板8は、サブ基板6およびミドルフレーム22と平行に延びており、後述するストレージホルダ16の底壁16aに支持されている。サブ基板8には、複数の電子部品や、電源回路等が設けられている。サブ基板8は、電源基板等とも称される。
サブ基板9は、ミドルフレーム22のZ方向の反対方向に位置されている。サブ基板9は、ミドルフレーム22と垂直に延びており、上述した筐体2の底壁2aと平行である。サブ基板9には、複数の電子部品等が実装されており、サブ基板6のコネクタ6a(図4参照)に差し込まれている。サブ基板9は、PCI基板や、拡張基板等とも称される。
ストレージホルダ16は、サブ基板6のY方向に位置され、電子機器ユニット10のY方向の端部を構成している。ストレージホルダ16は、上述したサブ基板8や、補助記憶装置13を支持している。補助記憶装置13は、SSD(solid state drive)や、HDD(hard disk drive)等である。
ヒートシンク3は、メイン基板4のY方向の反対方向に位置され、電子機器ユニット10のY方向の反対方向の端部を構成している。ヒートシンク3は、ベースプレート3aや、複数のフィン3b、複数のボス部3d等を有している。複数のフィン3bは、ベースプレート3aからY方向の反対方向に突出し、X方向に互いに間隔をあけて並んでいる。本実施形態では、Y方向は、第一方向の一例であり、X方向は、第二方向の一例である。ヒートシンク3は、アルミニウム等の金属材料によって作られる。
ベースプレート3aは、メイン基板4と平行に延びている。本実施形態では、ベースプレート3aの大きさは、メイン基板4の大きさと略同じである。ベースプレート3aは、メイン基板4と面したY方向の裏面3a2(図3参照)と、筐体2の右壁2fと面したY方向の反対方向の表面3a1(図2参照)と、を有している。表面3a1には、フィン3bや、ボス部3d等が設けられている。フィン3bは、第一フィンの一例であり、放熱部等とも称される。
複数のボス部3dは、それぞれ、ベースプレート3aからフィン3bよりもY方向の反対方向に突出している。ボス部3dには、上述した結合具18の雄ネジ部と噛み合う雌ネジ部が設けられている。結合具18は、ネジやボルト等であり、筐体2の右壁2fをY方向に貫通した状態で、ボス部3dと結合されている。ボス部3dは、第一ボス部の一例である。
図3は、ヒートシンク3の裏面3a2側からの斜視図である。図3に示されるように、ヒートシンク3は、突出部3cや、複数のボス部3e,3g、複数のフィン3f等も有している。
突出部3cは、ベースプレート3aからY方向に突出している。突出部3cは、Y方向の先端面3c1と、先端面3c1と裏面3a2との間に亘った側面3c2と、を有している。先端面3c1は、メイン基板4に実装された中央演算処理装置11(図4参照)と面している。言い換えると、突出部3cは、ベースプレート3aから中央演算処理装置11に向かって突出している。先端面3c1の大きさは、中央演算処理装置11の表面の大きさと略同じである。
そして、本実施形態では、先端面3c1と中央演算処理装置11とが熱伝導グリス等を介して熱的に接続されている。先端面3c1は、頂面や、熱伝達面等とも称される。なお、先端面3c1は、この例には限定されず、中央演算処理装置11と直接的に接した状態に設けられてもよい。中央演算処理装置11は、第一発熱体の一例である。
側面3c2は、メイン基板4とベースプレート3aとの間の空間に面している。本実施形態では、側面3c2は、裏面3a2からY方向に離れるにつれて先端面3c1の中心部に向かうように傾斜している。言い換えると、突出部3cは、略台形状の断面を有している。突出部3cは、このような側面3c2によって、金型の抜き勾配による成型性が高められているとともに、突出部3cの表面積が増大されている。
複数のボス部3gは、それぞれ、ベースプレート3aからY方向に突出している。本実施形態では、ボス部3gは、突出部3cにおける対角線上の二つの角部に隣接して設けられている。ボス部3gには、ヒートシンク3とメイン基板4とを結合するネジやボルト等の結合具が取り付けられる。
ヒートシンク3は、ボス部3gによって突出部3cのより近くでネジ留めされることにより、突出部3cと中央演算処理装置11とがY方向に離間して伝熱性が低下するのが抑制されている。なお、ボス部3gのY方向の高さは、突出部3cおよびボス部3eのY方向の高さよりも低い。
複数のボス部3eは、それぞれ、ベースプレート3aからY方向に突出し、ベースプレート3aとメイン基板4との間に介在されている。ボス部3eは、Y方向に見た場合に、上述したスタッド22d(図4参照)と重なって位置されている。すなわち、ボス部3eには、上述したヒートシンク3とメイン基板4とを共締めする結合具19が取り付けられる。ボス部3e,3gは、第二ボス部の一例である。
複数のフィン3fは、それぞれ、ベースプレート3aからY方向に突出し、X方向に互いに間隔をあけて並んでいる。フィン3fは、メイン基板4とベースプレート3aとの間の空間に面している。フィン3fのY方向の高さは、突出部3cのY方向の高さよりも低い。
本実施形態では、このようなフィン3fによって、ヒートシンク3の表面積が増大されているとともに、ベースプレート3aの裏面3a2が補強されている。フィン3bは、第二フィンの一例であり、放熱部や、ビード等とも称される。
図4は、図1の電子機器1のYZ断面図である。図4に示されるように、ミドルフレーム22は、突出壁22cを有している。突出壁22cは、中壁22aからY方向の反対方向に突出し、かつ中壁22aとは離れた位置でメイン基板4に沿って延びるように屈曲している。
突出壁22cは、メイン基板4に実装された主記憶装置12と面している。言い換えると、突出壁22cは、中壁22aから主記憶装置12に向かって突出している。突出壁22cは、中壁22aにネジやボルト等の結合具22fによって結合されている。中壁22aは、第一板金等とも称され、突出壁22cは、第二板金等とも称さる。
そして、本実施形態では、突出壁22cと主記憶装置12とが熱伝導部材30を介して熱的に接続されている。これにより、主記憶装置12の熱を、熱伝導部材30を介した熱拡散によってミドルフレーム22に逃がすことができる。主記憶装置12は、第二発熱体の一例である。なお、主記憶装置12は、メイン基板4の中央演算処理装置11とは反対側の面に実装され、Y方向に見た場合に中央演算処理装置11とずれて位置されている。
また、熱伝導部材30は、グリス31と、シート32と、を有している。グリス31は、突出壁22cのY方向の反対方向の端面に塗布されている。グリス31は、熱伝導グリスであり、導電材料が含有されている。
シート32は、メイン基板4に沿って延びており、グリス31と主記憶装置12との間に介在されている。シート32は、サーマルシートであり、熱伝導性かつ絶縁性を有している。本実施形態では、このようなシート32が主記憶装置12とグリス31との間に挟まれることによって、グリス31が主記憶装置12の端子やメイン基板4の端子等と接して導通するのが抑制されている。
また、ストレージホルダ16は、補助記憶装置13やサブ基板8等を支持する底壁16aを有している。底壁16aは、ミドルフレーム22に沿って延びており、補助記憶装置13のY方向の反対方向の側面13aや、サブ基板8のY方向の反対方向の面を覆っている。
言い換えると、底壁16aは、ミドルフレーム22や、主記憶装置12、中央演算処理装置11等の発熱体から補助記憶装置13およびサブ基板8へと向かう熱伝達経路の途中位置に介在されている。ストレージホルダ16は、合成樹脂のような断熱材料によって作られる。底壁16aは、断熱壁の一例であり、側面13aは、第二面の一例である。
図5は、図1の電子機器1のXY断面図である。図5に示されるように、ヒートシンク3には、突出部3cに対応して凹部3hが設けられている。凹部3hは、突出部3cの中央演算処理装置11とは反対側、すなわちY方向の反対方向の表面3a1からY方向に凹んでいる。表面3a1は、第一面の一例である。
また、フィン3bは、複数のフィン3b1と、複数のフィン3b2と、を有している。フィン3b1は、表面3a1からY方向の反対方向に延びており、フィン3b2は、凹部3hの底部3h1からY方向の反対方向に延びている。本実施形態では、フィン3b1のY方向の長さとフィン3b2のY方向の長さとは、略同じである。したがって、フィン3bの先端には、フィン3b2によってY方向に凹んだ凹部が設けられている。
本実施形態では、このような構成によって、中央演算処理装置11とY方向に重なったフィン3b2を筐体2の右壁2fからより遠ざけて配置するようにしている。これにより、フィン3bのうちフィン3b1よりも高温となりやすいフィン3b2からの熱放射(輻射)によって右壁2fが局所的に温度上昇するのを抑制することができる。
なお、本実施形態では、フィン3b2の少なくとも一部は、右壁2fのうち通気口2sが設けられない部分(図1参照)によってY方向の反対方向から覆われている。これにより、フィン3b2の近くを流れる空気の流速が高められている。よって、本実施形態によれば、ヒートシンク3のうち最も温度が高くなりやすいフィン3b2付近において、空気による冷却効果(放熱効果)をより高めることができる。
次に、電子機器1の組立方法の一例について説明する。まず、ミドルフレーム22の片側、すなわちY方向の反対方向に、サブ基板5、メイン基板4、およびヒートシンク3の順に組み付けていく(S1)。S1は、第一工程の一例である。
次に、ミドルフレーム22を裏返すとともに、ミドルフレーム22と垂直にサブ基板7を組み付ける(S2)。S2は、第二工程の一例である。
次に、ミドルフレーム22のもう片側、すなわちY方向に、サブ基板6、ストレージホルダ16の順に組み付けていくとともに、サブ基板8,9を組み付け、電子機器ユニット10を組立てる(S3)。S3は、第三工程の一例である。
次に、電子機器ユニット10を筐体2のベースカバー21に組み付ける(S4)。そして、トップカバー23、ライトカバー24、およびボトムカバー25を組み付けていき、電子機器1を組立てる(S5)。S4は、第四工程の一例であり、S5は、第五工程の一例である。
以上のように、本実施形態では、ヒートシンク3は、ベースプレート3aと、ベースプレート3aからY方向(第一方向)に突出しメイン基板4(第一基板)に実装された中央演算処理装置11(第一発熱体)と熱的に接続可能な突出部3cと、ベースプレート3aからY方向の反対方向に突出しX方向(第二方向)に並んだ複数のフィン3b(第一フィン)と、ベースプレート3aからフィン3bよりもY方向の反対方向に突出し筐体2の右壁2f(外壁)とベースプレート3aとを結合する結合具18を取付可能なボス部3d(第一ボス部)と、ベースプレート3aからY方向に突出しメイン基板4とベースプレート3aとを結合する結合具19を取付可能なボス部3e(第二ボス部)と、を備える。
このような構成によれば、突出部3cによってメイン基板4に実装される中央演算処理装置11以外の部品とベースプレート3aとの干渉を避けることができるため、ベースプレート3aひいてはヒートシンク3をメイン基板4と同等の大きさのようにより大きく構成できる。その結果、ヒートシンク3の表面積を増大させることができ、ひいてはファンレスの電子機器1においても中央演算処理装置11の温度上昇をより効果的に抑制することができる。また、ベースプレート3aから突出したボス部3d,3eおよび結合具18,19によってヒートシンク3を筐体2およびメイン基板4に固定することができるため、比較的大きなヒートシンク3であってもより確実にあるいはより強固に保持することができる。また、結合具18,19とボス部3d,3eとの締結を利用してメイン基板4のグランドパターンをヒートシンク3ひいては筐体2に電気的にも接続することができる。これにより、筐体2がヒートシンク3およびメイン基板4のグランド部材として機能し、ひいてはEMI(Electro Magnetic Interference)の対策を行なうことができる。
また、本実施形態では、突出部3cには、中央演算処理装置11とは反対側の表面3a1(第一面)からY方向に凹んだ凹部3hが設けられ、フィン3bの一部としてのフィン3b2は、凹部3hの底部3h1からY方向の反対方向に突出している。
このような構成によれば、複数のフィン3bのY方向に沿った長さが略同じとなるように成型した場合に、凹部3hの底部3h1から突出したフィン3b2を筐体2の右壁2fからより遠ざけて配置することができる。これにより、フィン3bのうちフィン3b1よりも高温となりやすいフィン3b2からの熱放射(輻射)によって右壁2fが局所的に温度上昇するのを抑制することができる。また、仮に、複数のフィン3bのY方向の反対方向の先端を揃えるように成型した場合には、フィン3b2の長さをフィン3b1の長さよりも長くすることができる。これにより、ヒートシンク3の表面積をより増大させることができ、ひいては中央演算処理装置11の冷却効果(放熱効果)をより高めることができる場合がある。
また、本実施形態では、ヒートシンク3は、ベースプレート3aからY方向に突出し、X方向に並んだ複数のフィン3f(第二フィン)を備えている。
このような構成によれば、フィン3fによってヒートシンク3の表面積を増大させることができるため、中央演算処理装置11の冷却効果(放熱効果)をより高めることができる。また、フィン3fによってベースプレート3aのフィン3bとは反対側の裏面3a2を補強することができ、ひいてはベースプレート3aが熱収縮によってフィン3b側に変形するのを抑制することができる。
また、本実施形態では、電子機器ユニット10は、ヒートシンク3と、ヒートシンク3の突出部3cと熱的に接続された状態に設けられた中央演算処理装置11が実装されたメイン基板4と、メイン基板4のヒートシンク3とは反対側のY方向に位置されたミドルフレーム22(取付ベース)と、ミドルフレーム22のY方向に位置されたサブ基板6(第二基板)と、サブ基板6のY方向に位置され補助記憶装置13を保持するストレージホルダ16と、が一体化された状態で、筐体2に取付可能に構成されている。
このような構成によれば、ブロック化された電子機器ユニット10によって、ヒートシンク3、メイン基板4、ミドルフレーム22、サブ基板6、およびストレージホルダ16を個別に筐体2に組み付ける場合と比べて、電子機器1の製造(組立作業)に要する手間を低減することができたり、電子機器1をよりコンパクトに構成できたりする。
また、本実施形態では、ミドルフレーム22は、メイン基板4とサブ基板6との間に位置された中壁22aと、中壁22aからY方向の反対方向に突出しメイン基板4とミドルフレーム22とを結合する結合具19を取付可能なスタッド22d(第一スタッド)と、中壁22aからY方向に突出しサブ基板6とミドルフレーム22とを結合する結合具19を取付可能なスタッド22e(第二スタッド)と、を有している。
このような構成によれば、中壁22aから突出したスタッド22d,22eおよび結合具19によってメイン基板4およびサブ基板6を比較的簡単にミドルフレーム22に固定することができる。また、結合具19とスタッド22d,22eとの締結を利用してメイン基板4のグランドパターンおよびサブ基板6のグランドパターンをミドルフレーム22に電気的にも接続することができる。これにより、ミドルフレーム22がメイン基板4およびサブ基板6のグランド部材として機能し、ひいてはEMI(Electro Magnetic Interference)の対策を行なうことができる。
また、本実施形態では、メイン基板4に実装され、ミドルフレーム22と熱伝導部材30を介して熱的に接続された状態に設けられた主記憶装置12(第二発熱体)を有し、熱伝導部材30は、ミドルフレーム22に塗布されたグリス31と、グリス31と主記憶装置12との間に介在されたシート32と、を有している。
このような構成によれば、主記憶装置12の熱を、熱伝導部材30を介した熱拡散によってミドルフレーム22に逃がすことができるため、主記憶装置12の温度上昇をより効果的に抑制することができる。また、グリス31と主記憶装置12との間に介在されたシート32によって、グリス31が主記憶装置12の端子やメイン基板4の端子等と接して導通するのを抑制することができる。
また、本実施形態では、ストレージホルダ16は、少なくとも補助記憶装置13のY方向の反対方向の側面13a(第二面)を覆う16a(底壁)を有している。
このような構成によれば、底壁16aによってミドルフレーム22や、主記憶装置12、中央演算処理装置11等から補助記憶装置13への熱伝達が抑制されるため、補助記憶装置13の温度上昇を抑制することができる。
以上、本発明の実施形態が例示されたが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック(構造や、種類、方向、形式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等)は、適宜に変更して実施することができる。
1…電子機器、2…筐体、2f…右壁(外壁)、3…ヒートシンク、3a…ベースプレート、3a1…表面(第一面)、3b…フィン(第一フィン)、3c…突出部、3d…ボス部(第一ボス部)、3e…ボス部(第二ボス部)、3f…フィン(第二フィン)、3h…凹部、3h1…底部、4…メイン基板(第一基板)、6…サブ基板(第二基板)、10…電子機器ユニット、11…中央演算処理装置(第一発熱体)、12…主記憶装置(第二発熱体)、13…補助記憶装置、13a…側面(第二面)、16…ストレージホルダ、16a…底壁(断熱壁)、18,19…結合具、22…ミドルフレーム(取付ベース)、22a…中壁、22d…スタッド(第一スタッド)、22e…スタッド(第二スタッド)、31…グリス、32…シート、X…第二方向、Y…第一方向。

Claims (7)

  1. ベースプレートと、
    前記ベースプレートから当該ベースプレートと交差した第一方向に突出し、第一基板に実装された第一発熱体と熱的に接続可能な突出部と、
    前記ベースプレートから前記第一方向の反対方向に突出し、前記第一方向と交差した第二方向に並んだ複数の第一フィンと、
    前記ベースプレートから前記第一フィンよりも前記第一方向の反対方向に突出し、筐体の外壁と前記ベースプレートとを結合する結合具を取付可能な第一ボス部と、
    前記ベースプレートから前記第一方向に突出し、前記第一基板と前記ベースプレートとを結合する結合具を取付可能な第二ボス部と、
    を備えた、ヒートシンク。
  2. 前記突出部には、前記第一発熱体とは反対側の第一面から前記第一方向に凹んだ凹部が設けられ、
    前記第一フィンの一部は、前記凹部の底部から前記第一方向の反対方向に突出した、請求項1に記載のヒートシンク。
  3. 前記ベースプレートから前記第一方向に突出し、前記第二方向に並んだ複数の第二フィンを備えた、請求項1または2に記載のヒートシンク。
  4. 請求項1〜3のうちいずれか一つに記載のヒートシンクと、
    前記ヒートシンクの突出部と熱的に接続された状態に設けられた第一発熱体が実装された第一基板と、
    前記第一基板の前記ヒートシンクとは反対側の前記第一方向に位置された取付ベースと、
    前記取付ベースの前記第一方向に位置された第二基板と、
    前記第二基板の前記第一方向に位置され、補助記憶装置を保持するストレージホルダと、
    が一体化された状態で、筐体に取付可能に構成された、電子機器ユニット。
  5. 前記取付ベースは、
    前記第一基板と前記第二基板との間に位置された中壁と、
    前記中壁から前記第一方向の反対方向に突出し、前記第一基板と前記取付ベースとを結合する結合具を取付可能な第一スタッドと、
    前記中壁から前記第一方向に突出し、前記第二基板と前記取付ベースとを結合する結合具を取付可能な第二スタッドと、
    を有した、請求項4に記載の電子機器ユニット。
  6. 前記第一基板または前記第二基板に実装され、前記取付ベースと熱伝導部材を介して熱的に接続された状態に設けられた第二発熱体を有し、
    前記熱伝導部材は、
    前記取付ベースに塗布されたグリスと、
    前記グリスと前記第二発熱体との間に介在されたシートと、
    を有した、請求項4または5に記載の電子機器ユニット。
  7. 前記ストレージホルダは、少なくとも前記補助記憶装置の前記第一方向の反対方向の第二面を覆う断熱壁を有した、請求項6に記載の電子機器ユニット。
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