CN100496191C

CN100496191C - 电子设备

Info

Publication number: CN100496191C
Application number: CN200710006209.9A
Authority: CN
Inventors: 斋藤宪一
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Dynabook Inc
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2027-01-30
Also published as: US20070178757A1; JP2007207952A; JP4095641B2; CN101014226A; US7333342B2

Abstract

电路板装置包含具有第一表面(36a)和与第一表面相对的第二表面(36b)的电路板(36)，安装在电路板第一表面上的第一电子元件(38a)，竖立设置在电路板第一表面上的突出物(54a)，并且该突出物通过从第二表面侧拧入突出物中的突出物固定螺纹件而被固定在电路板上，热连接到第一电子元件并从第一电子元件散热的散热构件(42)，以及从电路板的第一表面侧被螺纹紧固到突出物并按压散热构件至第一电子元件的按压构件(44)。第二电子元件(70)位于电路板第二表面上以与突出物固定螺纹件重叠。

Description

电子设备

技术领域

本发明涉及一种配备用于冷却电子元件的散热板的电路板装置以及配备该电路板装置的电子设备。

背景技术

近年来，称为笔记本式个人计算机或便携式电脑的小型便携式计算机已经发展起来了。为了得到更高的可携带性，此类型计算机的主体正被制作得越来越小。同时，人们期望这些计算机进一步地改进性能以及提高多功能特性。

通常，一个这样的计算机包含基本上矩形的平面主体以及可旋转地附着于主体的显示单元。主体包含其上安装大量电子元件的印刷电路板，以及用作信息存储装置的硬盘驱动器，光盘驱动器，等等。为减小计算机的尺寸，这些组件在计算机主体中以高装载密度排布。在配备于主体中的电子元件之中，此外，CPU和集成电路片在性能方面被逐渐地提高并产生大量热。

因此，此类型计算机配备有用于冷却其主体内部诸如CPU的冷却单元。冷却单元包含散热构件，例如由铝或其它的高散热的金属形成的散热板或散热管。当散热构件被安装在印刷电路板上时，它与CPU接触。CPU以使得从CPU传至散热构件的热被辐射进入计算机主体的方式被冷却主体。散热构件被有弹性地压在CPU上以可靠地冷却CPU。

例如，散热构件，如9-83165号日本专利申请公开公报描述的，通常通过被螺纹件旋入印刷电路板上的突出物(stud)而被安装在印刷电路板上。CPU，发热器件，被安装在电路板的表面上，并且散热构件位于板的相同表面侧上以覆盖CPU。突出物通过焊接被附加在印刷电路板的另一个表面上。散热构件通过将固定螺纹件从电路板的表面侧通过散热构件和电路板拧入突出物而被螺纹固定。

如上所述，然而，CPU和散热构件被安装在印刷电路板的一个表面侧上，突出物从板的另一个表面突出。在这种状态下，该突出物防止其它电子元件被容易地定位和安装在其上设置该突出物的电路板的另一个表面的区域中。这样，很难有效地利用电路板上方的空间，这构成改进封装密度和减少计算机尺寸的障碍。

发明内容

考虑到这些情况而已经作出此发明，并且的目的是提供能享有改进的装载密度的电路板装置和配备其的电子设备。

根据本发明的一方面，配备有一电路板装置，包含；具有第一表面和与第一表面相对的第二表面的电路板；安装在电路板第一表面上的第一电子元件；竖立设置在电路板的第一表面上的突出物，并且该突出物通过从第二表面侧拧入该突出物中的突出物固定螺纹件而被固定在电路板上；热连接到第一电子元件并从第一电子元件散热的散热构件；从电路板的第一表面侧螺纹紧固到突出物并将散热构件按压至第一电子元件上的按压构件；以及位于电路板第二表面以与突出物固定螺纹件重叠的第二电子元件。

根据本发明的另一方面，提供了电子设备，它包含：具有底壁的机壳；以及位于机壳中的底壁的电路板装置。电路板装置包括具有第一表面和与第一表面相对的第二表面的电路板，安装在电路板第一表面上的第一电子元件，竖立设置在电路板第一表面上的突出物，并且该突出物通过从第二表面侧拧入该突出物中的突出物固定螺纹件固定在电路板上，热连接到第一电子元件并从第一电子元件散热的散热构件，从电路板的第一表面侧被螺纹紧固到突出物并按压散热构件至第一电子元件的按压构件，以及位于电路板第二表面以与突出物固定螺纹件重叠的第二电子元件。

附图说明

附图被结合到并组成说明书的一部分，用于图解本发明的实施例，并和上述总体描述和下述具体实施方式一起用来解释本发明的原理。

图1是根据本发明实施例的便携式计算机的立体图；

图2是便携式计算机主体的剖面分解立体图；

图3是沿图2的A-A线的计算机主体内部结构剖面图；

图4是示出配备于计算机主体中的电路板装置的冷却部的分解立体图；以及

图5是示出电路板装置反面上的安装结构的分解立体图。

具体实施方式

现在将参照附图详细说明根据此发明实施例的便携式计算机。

如图1所示，作为电子设备的便携式计算机10包含平坦矩形盒形状的主体12和平坦矩形显示单元13。计算机主体12配备有由诸如合成树脂构成的机壳14。机壳14具有顶部开口的矩形基底部15和连接到基底部以覆盖其开口的顶盖16。

如图1和2所示，机壳14的基底部15整体地具有矩形底壁14a，围绕底壁设置的左手侧壁和右手侧壁，前壁，和后壁。顶盖16背对底壁14a并形成机壳14的顶壁。在机壳14中，键盘安装部20配备于顶盖16的中心部分，并且键盘22位于键盘安装部上。扬声器24在顶盖16的后端部的左手和右手侧上分别被显露在外。顶盖16上表面的前端部构成手掌支撑区26，并且触摸片25和点击按钮27基本上设置在手掌支撑区的中心。

如图1所示，显示单元13包含平坦矩形盒形状的外壳28和液晶显示面板30。显示面板30的显示屏30a通过外壳28中的显示窗口31显露在外。外壳28具有一对从其一个端部凸出的腿部32。腿部32通过铰链部(未显示)被可摆动地支持在机壳14的后端部上。这样，显示单元13在它被放下以从上方覆盖键盘22的闭合位置和它立于键盘22之后的开启位置之间是可摆动的。

计算机主体12包含光盘驱动器(未显示)，硬盘驱动器(HDD)，卡槽，电池组，和各种的其它电子元件。此外，如图2至4所示，电路板装置34位于机壳14中的底壁14a上。板装置34电连接至键盘22，液晶显示面板30，和驱动器及机壳14中的其他电子元件。

电路板装置34包含位于底壁14a上的印刷电路板36。电路板36具有位于顶盖侧的第一表面36a和在第一表面相反侧的面对底壁14a的第二表面36b。如图3所示，印刷电路板36位于形成在机壳14的底壁14a的内表面上的凸台37上。如图2至4所示，包括用作发热组件的MPU 38a的半导体器件38，，和包括连接器41的电子组件等等被安装在电路板36的第一表面36a上。电子元件也被安装在第二表面36b上，如随后说明的。

作为第一电子元件起作用的MPU 38a在启动时产生热量。所以，用于冷却MPU 38a的冷却部40被配备在印刷电路板36的第一表面侧上。冷却部40具有散热板42，作为用于从MPU 38a散热的散热构件，以及将散热板按压MPU 38a的固定片44。

散热板42是由诸如铝的高导热率金属形成的基本为矩形的结构。散热板42具有比MPU38a的平面区域更大的区域。散热板42覆盖MPU 38a并且基本上平行于印刷电路板36的第一表面36a延伸。进一步地，散热板42与MPU 38a的上表面表面接触，它们之间有热连接到MPU的导热薄片47。两固定销45从散热板42的上表面的中心部分凸出。

用作按压构件的固定片44是由诸如不锈钢的金属片形成。它具有与散热板42上表面中心部分接合的按压部44a以及从按压部44a在相对侧上分别延伸的一对臂部48a和48b。按压部44a具有散热板42的固定销45通过其的一对通孔46。按压部44通过敲打(staking)固定销的各个末端部而被固定在散热板的上表面上。

臂部48a和48b从按压部44a对角地向上延伸。大体上L形的安装部50a和50b被整体地形成在它们各自的延伸端上。安装孔52a和52b被分别形成在安装部50a和50b中。

在印刷电路板36上，固定片44的安装部50a和50b被分别螺纹紧固在突出物54a和54b上。突出物54a通过焊接被附加在印刷电路板36的第一表面36a上并且被大体上设置为直立在第一表面上。进一步地，突出物54a由从电路板的第二表面侧穿过电路板拧入突出物54a的突出物固定螺纹件62固定于电路板36。固定片44的安装部50a从电路板36的第一表面侧由穿过安装孔52a拧入突出物54a的定位螺纹件60a固定于突出物54a。

另一个突出物54b通过焊接被附加在印刷电路板36的第二表面36b上并且被大体上设置为直立在第二表面上。固定片44的安装部50b从电路板36的第一表面侧由定位螺纹件60b固定于电路板36和突出物54b，该定位螺纹件穿过安装孔52b和电路板36的通孔58拧入突出物54b。

这样，分别位于散热板42的相对侧上的固定片44的安装部50a和50b固定至印刷电路板36。固定片44利用臂部48a和48b的弹力将按压部44a按压至散热板42并且使散热板42与MPU 38a紧密接触，它们之间夹有导热薄片47。这样，散热板42从MPU 38a接收热并且将它辐射入机壳14内，从而强制地冷却MPU 38a。

如图2和3所示，固定片44与散热板42的一对相对的侧边成一定角度地对角地延伸。这样，它使散热板42能牢牢固定而不松动。

如图4和5所示，另一方面，多个电子元件，包括半导体器件66和连接器68a和68b，被安装在印刷电路板36的第一表面36a上。连接器68a与用作第二电子元件的存储板70连接，并邻接地面对第二表面36b并位于与突出物固定螺纹件62重叠的位置上。电介质层71被配备在存储板70和印刷电路板36的第二表面36b之间。此外，连接器68b与视频线路板72连接，邻近地面对电路板36的第二表面36b。

根据用这样的方式构造的电路板装置34和便携式计算机10，作为热发生组件的MPU38a和用于冷却它的冷却部40被安装在印刷电路板36的第一表面36a上。其上固定冷却部40的突出物54a被设置在电路板36的第一表面36a上并且由从第二表面36b侧拧入突出物54a的突出物固定螺纹件62固定至电路板。所以，突出物54a从不在电路板36的第二表面36b的侧面上突出，以致其它的电子元件也能被安装并且排布在第二表面上与突出物54a的位置重叠的那部分上。这样，印刷电路板36上方的空间能被有效地利用，以致封装密度能被提高，并且板面装置和计算机在尺寸和厚度方面能降低。

此外，在安装散热板42的过程中，设置在印刷电路板36的第一表面36a上的突出物54a能通过从第二表面36b侧利用突出物固定螺纹件62被固定而被可靠地防止掉落。此外，用于固定固定片44的两定位螺纹件60a和60b能从电路板36的相同的表面侧被拧入突出物，以防止组件的工作效率能下降。

本发明未被直接限制于上述实施例，在不背离本发明的范围或精神的情况下其组件可以改进的形式实现。此外，可以通过适当地组合与上述实施例结合说明的多个组件而构成各种发明。例如，根据上述实施例的一些组件可以省去。此外，根据需要可以组合根据不同实施例的组件。

例如，散热板和固定片的形状和材料不局限于上述实施例而可以根据不同的需要而改变。散热板和固定片可被互相整体地形成。散热构件不局限于扁平的散热板而可以是热沉或配备多个散热片的结构。由冷却部冷却的第一电子元件不局限于MPU而可以是任何其它电子元件，例如图形芯片。第二电子元件不局限于存储板而可以是任何其它电子元件，例如图形板，TV调谐器板，或调制解调器基片。

此发明不局限于对便携式计算机的应用而也适用于任何其它电子设备，例如个人数字助理(PDA)，移动终端，电脑记事本，等等。

Claims

1.一种电路板装置，其特征在于，包括：

具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的电路板；

安装在所述电路板的第一表面上的第一电子元件；

竖立设置在所述电路板的第一表面上的突出物，并且该突出物通过从所述第二表面侧拧入该突出物中的突出物固定螺纹件而固定在所述电路板上；

热连接到所述第一电子元件并从所述第一电子元件散热的散热构件；

从所述电路板的第一表面侧被螺纹紧固到所述突出物上并将所述散热构件按压在所述第一电子元件上的按压构件；以及

位于所述电路板第二表面以与所述突出物固定螺纹件重叠的第二电子元件。

2.如权利要求1所述的电路板装置，其特征在于，所述按压构件由固定片形成，该固定片具有与散热构件接触的按压部和一个端部，该一个端部被螺纹紧固到所述突出物。

3.如权利要求2所述的电路板装置，其特征在于，进一步包含竖立设置在所述电路板的第二表面上的另一突出物，其中所述固定片具有另一个端部，该另一个端部穿过所述电路板从所述电路板的第一表面侧被螺纹紧固在所述另一突出物。

4.如权利要求3所述的电路板装置，其特征在于，所述散热构件具有与所述第一电子元件表面接触并且与所述电路板的第一表面相对的矩形散热板，并且所述固定片在相对于所述散热板的侧边倾斜的方向上延伸，所述固定片的一个和另一个端部被分别设置在所述散热板的相对侧，所述固定片的一个和另一个端部之间夹有所述散热板。

5.一种电子设备，其特征在于，包括：

具有底壁的机壳；以及

位于所述机壳中的底壁上的电路板装置，

所述电路板装置包括具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的电路板；安装在所述电路板第一表面上的第一电子元件；竖立设置在所述电路板的第一表面上的突出物，并且该突出物通过从第二表面侧拧入该突出物中的突出物固定螺纹件而被固定在所述电路板上；热连接到所述第一电子元件并从所述第一电子元件散热的散热构件；从所述电路板的第一表面侧被螺纹紧固到所述突出物并按压散热构件至所述第一电子元件的按压构件；以及位于所述电路板第二表面以与所述突出物固定螺纹件重叠的第二电子元件。