JP4745439B2

JP4745439B2 - 電子機器

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Publication number: JP4745439B2
Application number: JP2009265354A
Authority: JP
Inventors: 由喜彦畑
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2029-11-20
Also published as: US20120087093A1; US8861201B2; JP2011106793A; US20110122584A1; US8098490B2

Description

本発明は、ヒートパイプを備えた電子機器に関する。

ノートＰＣのような電子機器は、回路基板に実装された発熱体と、この発熱体の熱をヒートシンクに輸送するヒートパイプとを備える。ヒートパイプは、発熱体の直上または直下に配置され、発熱体、回路基板、およびヒートパイプが互いに重なる。

特許文献１は、薄型平板状のヒートパイプを開示している。この文献では、所定長さの薄型平板状ヒートパイプを単位モジュールとし、複数の単位モジュールを低熱抵抗構造で互いに接続している。

特開平１０−２８１６７１号公報

ところで近年、電子機器のさらなる薄型化が要望されている。

本発明の目的は、薄型化を図ることができる電子機器を提供することにある。

本発明の一つの形態に係る電子機器は、筐体と、前記筐体内に収容された回路基板と、前記回路基板に実装された第１の発熱体と、前記筐体内に設けられたヒートシンクと、第１の押圧部材と、前記第１の発熱体に対向した第１の部分と前記第１の発熱体から外れ、前記回路基板に対向した第２の部分とを有し、前記第１の押圧部材の押圧に伴い前記第１の発熱体に向けて変形可能な平板状の第１のヒートパイプと、前記第１のヒートパイプの第２の部分と前記回路基板との間に位置され、前記第１のヒートパイプの第２の部分に接続された第１の部分と、前記ヒートシンクに接続された第２の部分とを有した第２のヒートパイプとを具備した。

本発明によれば、電子機器の薄型化を図ることができる。

本発明の第１の実施形態に係る電子機器の斜視図。本発明の第１の実施形態に係る放熱構造を示す平面図。図２中に示された放熱構造のＦ３−Ｆ３線に沿う断面図。図２中に示された放熱構造のＦ４−Ｆ４線に沿う断面図。図２中に示された放熱構造のＦ５−Ｆ５線に沿う断面図。グルーブタイプのヒートパイプの一例を示す断面図。パウダータイプのヒートパイプの一例を示す断面図。本発明の第１の実施形態に係る放熱構造の変形例の断面図。本発明の第２の実施形態に係る放熱構造の平面図。図９中に示された放熱構造のＦ１０−Ｆ１０線に沿う断面図。本発明の第３の実施形態に係る放熱構造の平面図。図１１中に示された放熱構造のＦ１２−Ｆ１２線に沿う断面図。図１２中に示された放熱構造のＦ１３−Ｆ１３線に沿う断面図。

以下に本発明の実施の形態を、ノートＰＣに適用した図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
図１乃至図５は、本発明の第１の実施形態に係る電子機器１を開示している。電子機器１は、例えばノートＰＣである。なお本発明が適用可能な電子機器は、上記に限定されるものではない。本発明は、例えばＰＤＡ(Personal digital Assistant)やゲーム機などを含む種々の電子機器に広く適用可能である。

図１に示すように、電子機器１は、本体部２と、表示部３と、第１および第２のヒンジ部４ａ，４ｂとを備えている。本体部２は、メインボードを搭載した電子機器本体である。本体部２は、筐体６を有する。筐体６は、上壁７、下壁８、および周壁９を有し、扁平な箱状に形成されている。

下壁８は、電子機器１を机上に置いた時に、その机上面に向かい合う。下壁８は、机上面に対して略平行になる。上壁７は、下壁８との間に空間を空けて、下壁８と略平行（すなわち略水平）に広がる。上壁７には、キーボード１０が設けられている。周壁９は、下壁８に対して起立し、下壁８の周縁部と上壁７の周縁部との間を繋いでいる。

図１に示すように、本体部２は、第１の端部である後端部１１と、第２の端部である前端部１２とを有している。後端部１１には、例えば第１および第２のヒンジ部４ａ，４ｂにより、表示部３が回動可能（開閉可能）に連結されている。前端部１２は、本体部２において後端部１１とは反対側となる端部である。なお本明細書では、ユーザーから見て近い方を前、遠い方を後と定義する。また、ユーザーから見た状態を基準に左右を定義する。

図１に示すように、表示部３は、表示筐体１４と、この表示筐体１４に収容された表示装置１５とを備えている。表示筐体１４は、表示装置１５の表示画面１５ａを外部に露出させる比較的大きな開口部１４ａを有する。表示部３は、本体部２を上方から覆うように倒される閉じ位置と、本体部２に対して立て起こされる開き位置との間で回動可能である。

図１および図２に示すように、筐体６内には、回路基板２０、第１および第２の発熱体２１，２２、第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４、メインヒートパイプ２５、第１および第２の押圧部材２６，２７、ヒートシンク２８、および冷却ファン２９が設けられている。

図１に示すように、回路基板２０は、筐体６内に略水平に配置されている。回路基板２０は、例えばメインボードである。図３に示すように、回路基板２０は、第１の面２０ａと、第２の面２０ｂとを有する。第２の面２０ｂは、第１の面２０ａの裏側に位置する。第１の面２０ａは、例えば上面である。第２の面２０ｂは、例えば下面である。なお、第１および第２の面２０ａ，２０ｂは、上下が逆でもよい。

図２乃至図４に示すように、第１および第２の発熱体２１，２２は、例えば回路基板２０の同じ面（例えば第１の面２０ａ）に実装されている。第１および第２の発熱体２１，２２は、それぞれ使用時に熱を発する電子部品である。第１および第２の発熱体２１，２２は、それぞれベース基板３１と、このベース基板３１に搭載されたダイ３２（ＩＣチップ）とを有する。

第１の発熱体２１は、例えばＣＰＵである。図３に示すように、第１の発熱体２１は、例えばソケット３３が装着されており、このソケット３３を介して回路基板２０に実装されている。第２の発熱体２２は、例えばグラフィックチップである。図４に示すように、第２の発熱体２２は、例えば回路基板２０に直接に実装されている。

なお、第１および第２の発熱体２１，２２は、ともにソケット３３を有してもよく、ともに回路基板２０に直接に実装されてもよい。また第１および第２の発熱体２１，２２は、上記例に限らず、ノース・ブリッジ（登録商標）やメモリなど放熱が望まれる種々の部品が該当する。

図２および図３に示すように、第１の発熱体２１には、第１のサブヒートパイプ２３が取り付けられている。第１のサブヒートパイプ２３は、本発明でいう「第１のヒートパイプ」の一例である。第１のサブヒートパイプ２３は、第１の発熱体２１が発する熱を受熱し、その熱をメインヒートパイプ２５に伝える受熱部として機能する。

図２および図３に示すように、第１のサブヒートパイプ２３は、第１の発熱体２１から食み出す大きさの平板状に形成され、平面視において例えば略長方形状をしている。第１のサブヒートパイプ２３の幅Ｗ１は、第１の発熱体２１のダイ３２よりも大きい。

第１のサブヒートパイプ２３は、第１の部分２３ａと、第２の部分２３ｂとを有する。第１の部分２３ａは、第１の発熱体２１と鉛直方向に重なり（すなわち平面視において重なり）、第１の発熱体２１に対向している。第１の部分２３ａは、第１の発熱体２１との間に熱伝導グリス３５を介在させて、第１の発熱体２１に密着している。これにより、第１の部分２３ａは、第１の発熱体２１に熱接続され、当該第１のサブヒートパイプ２３の受熱部となる。

図２および図３に示すように、第２の部分２３ｂは、第１の発熱体２１の外側に食み出した部分である。なお本明細書で「発熱体の外側に食み出す」とは、平面視（図２）においてその発熱体に重ならないことをいう。すなわち、第２の部分２３ｂは、第１の発熱体２１から外れている。

第２の部分２３ｂは、回路基板２０に対向している。この第２の部分２３ｂは、メインヒートパイプ２５に例えば半田、又はかしめなどにより固定されている。これにより、第２の部分２３ｂは、メインヒートパイプ２５に熱接続され、当該第１のサブヒートパイプ２３の放熱部となる。前述のように第１のサブヒートパイプ２３の幅Ｗ１は第１の発熱体２１のダイ３２よりも大きい。これにより、第１のサブヒートパイプ２３とメインヒートパイプ２５との接触面積は、比較的大きく確保されている。

第２の部分２３ｂの長さＬ２（すなわち第１の発熱体２１から食み出す方向の長さ）は、例えば第１の部分２３ａの長さＬ１に比べて短い。第２の部分２３ｂは、例えばメインヒートパイプ２５の取り付けに必要は大きさだけ形成されている。また、第２の部分２３ｂの長さＬ２は、例えば第１の発熱体２１の長さＬ３（すなわち第１のサブヒートパイプ２３の延伸方向の長さ）よりも短い。第１のサブヒートパイプ２３は、第１の発熱体２１に対向した領域および第１の発熱体２１から食み出した領域のみを有し、全体としてヒートパイプ長が比較的短い。

第１のサブヒートパイプ２３は、コンテナ３７と、このコンテナ３７の内部に封入された作動流体とを有し、気化熱と毛細管現象を利用して第１の部分２３ａで受熱した熱を第２の部分２３ｂまで移動させる。

第１のサブヒートパイプ２３は、例えばグルーブタイプのヒートパイプである。グルーブタイプのヒートパイプは、図６に示すように、パイプ（コンテナＣ）の壁面に掘られた溝Ｇを有し、この溝Ｇによって作動液を移動させる。なお図６では、図７との比較のため、管状のヒートパイプを示している。グルーブタイプのヒートパイプは、通常の熱性能および安定性に優れる。またグルーブタイプのヒートパイプは、ヒートパイプ長が短い場合、傾斜に対する劣化（すなわち傾斜時の熱輸送能力の低下）はほとんど無いが、ヒートパイプ長が長い場合、傾斜に対する劣化が大きくなる特徴を有する。

図２および図４に示すように、第２の発熱体２２には、第２のサブヒートパイプ２４が取り付けられている。第２のサブヒートパイプ２４は、本発明でいう「第３のヒートパイプ」の一例である。第２のサブヒートパイプ２４は、第１のサブヒートパイプ２３と略同じ構成を有し、第２の発熱体２２が発する熱を受熱し、その熱をメインヒートパイプ２５に伝える受熱部として機能する。つまり、第２のサブヒートパイプ２４を「他の第１のヒートパイプ」と称することもできる。

図２および図４に示すように、第２のサブヒートパイプ２４は、第２の発熱体２２から食み出す大きさの平板状に形成され、平面視において例えば略長方形状をしている。第２のサブヒートパイプ２４の幅Ｗ２は、第２の発熱体２２のダイ３２よりも大きい。

第２のサブヒートパイプ２４は、第１の部分２４ａと、第２の部分２４ｂとを有する。第１の部分２４ａは、第２の発熱体２２と鉛直方向に重なり（すなわち平面視において重なり）、第２の発熱体２２に対向している。第１の部分２４ａは、第２の発熱体２２との間に熱伝導グリス３５を介在させて、第２の発熱体２２に密着している。これにより、第１の部分２４ａは、第２の発熱体２２に熱接続され、当該第２のサブヒートパイプ２４の受熱部となる。

図２および図４に示すように、第２の部分２４ｂは、第２の発熱体２２の外側に食み出した部分である。第２の部分２４ｂは、第２の発熱体２２から外れている。第２の部分２４ｂは、回路基板２０に対向している。この第２の部分２４ｂは、メインヒートパイプ２５に例えば半田、又はかしめなどにより固定されている。

これにより、第２の部分２４ｂは、メインヒートパイプ２５に熱接続され、当該第２のサブヒートパイプ２４の放熱部となる。前述のように第２のサブヒートパイプ２４の幅Ｗ２は第２の発熱体２２のダイ３２よりも大きい。これにより、第２のサブヒートパイプ２４とメインヒートパイプ２５との接触面積は、比較的大きく確保されている。

第２の部分２４ｂの長さＬ５（すなわち第２の発熱体２２から食み出す方向の長さ）は、例えば第１の部分２４ａの長さＬ４に比べて短い。第２の部分２４ｂは、例えばメインヒートパイプ２５の取り付けに必要は大きさだけ形成されている。また、第２の部分２４ｂの長さＬ５は、例えば第２の発熱体２２の長さＬ６（すなわち第２のサブヒートパイプ２４の延伸方向の長さ）よりも短い。第２のサブヒートパイプ２４は、第２の発熱体２２に対向した領域および第２の発熱体２２から食み出した領域のみを有し、全体としてヒートパイプ長が比較的短い。

第２のサブヒートパイプ２４は、コンテナ３８と、このコンテナ３８の内部に封入された作動流体とを有し、気化熱と毛細管現象を利用して第１の部分２４ａで受熱した熱を第２の部分２４ｂまで移動させる。第２のサブヒートパイプ２４は、第１のサブヒートパイプ２３と同様に、例えばグルーブタイプのヒートパイプである。

図２に示すように、冷却ファン２９は、回路基板２０に隣接している。冷却ファン２９は、ケース４１と、このケース４１内で回転駆動される羽根車４２とを有する。ケース４１は、上面４１ａおよび下面に設けられた吸気口４３と、側面４１ｂに設けられた吐出口４４とを有する。

冷却ファン２９は、吸気口４３を通じて筐体６内の空気を取り込み、その空気を吐出口４４からヒートシンク２８に向けて吐出する。これにより冷却ファン２９は、ヒートシンク２８を冷却する。ヒートシンク２８は、冷却ファン２９の吐出口４４に対向している。ヒートシンク２８は、例えば複数のフィンを有したフィンユニットである。

図２に示すように、メインヒートパイプ２５は、第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４、並びにヒートシンク２８に接続されている。メインヒートパイプ２５は、本発明でいう「第２のヒートパイプ」の一例である。メインヒートパイプ２５は、第１および第２の発熱体２１，２２の熱をヒートシンク２８まで輸送する熱輸送部として機能する。なお、ヒートパイプ２３，２４，２５の内部は互いに繋がっておらず、各ヒートパイプ２３，２４，２５の作動液は互いに独立している。

メインヒートパイプ２５は、第１および第２の発熱体２１，２２からオフセットした位置（すなわち第１および第２の発熱体２１，２２に重ならない位置）に配置されている。メインヒートパイプ２５は、第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４からヒートシンク２８まで延び、比較的大きな長さを有する。メインヒートパイプ２５は、第１および第２のサブヒートパイプ２４に比べてヒートパイプ長が長い。なお「ヒートパイプ長」とは、ヒートパイプの全長のことである。

またメインヒートパイプ２５は、略管状に形成され、第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４に比べて厚い。メインヒートパイプ２５は、第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４に比べて、熱輸送能力が高い。例えばメインヒートパイプ２５は、２つのサブヒートパイプ２３，２４が輸送した熱の総和を、この１つメインヒートパイプ２５でヒートシンク２８まで輸送可能な能力を有する。

図２に示すように、メインヒートパイプ２５は、第１乃至第３の部分２５ａ，２５ｂ，２５ｃを有する。図３に示すように、第１の部分２５ａは、第１のサブヒートパイプ２３の第２の部分２３ｂと、回路基板２０との間に延びている。第１の部分２５ａは、第１の発熱体２１を外れた領域で、第１のサブヒートパイプ２３の第２の部分２３ｂに固定され、第１のサブヒートパイプ２３の第２の部分２３ｂに接続されている。これにより、第１の部分２５ａは、第１のサブヒートパイプ２３の第２の部分２３ｂに熱接続され、第１のサブヒートパイプ２３から熱を受け取る第１の受熱部となる。

第１のサブヒートパイプ２３は、第１の発熱体２１に対向した第１の面５１と、この第１の面５１の裏側に位置した第２の面５２とを有する。第１の面５１は、回路基板２０に対向する。メインヒートパイプ２５は、第１のサブヒートパイプ２３の第１の面５１（すなわち、第１の発熱体２１に対向する側の面）に固定され、第１の発熱体２１と水平に並んでいる。

図４に示すように、第３の部分２５ｃは、第２のサブヒートパイプ２４の第２の部分２４ｂと、回路基板２０との間に延びている。すなわち、第３の部分２５ｃは、第２の発熱体２２を外れた領域で、第２のサブヒートパイプ２４の第２の部分２４ｂに固定され、第２のサブヒートパイプ２４の第２の部分２４ｂに接続されている。これにより、第３の部分２５ｃは、第２のサブヒートパイプ２４の第２の部分２５ｂに熱接続され、第２のサブヒートパイプ２４から熱を受け取る第２の受熱部となる。

第２のサブヒートパイプ２４は、第２の発熱体２２に対向した第１の面５３と、この第１の面５３の裏側に位置した第２の面５４とを有する。第１の面５３は、回路基板２０に対向する。メインヒートパイプ２５は、第２のサブヒートパイプ２４の第１の面５３（すなわち、第２の発熱体２２に対向する側の面）に固定され、第２の発熱体２２と水平に並んでいる。

図２に示すように、メインヒートパイプ２５の第２の部分２５ｂは、ヒートシンク２８に取り付けられており、ヒートシンク２８に熱接続されている。第２の部分２５ｂは、ヒートシンク２８に熱を放出する放熱部となる。図３に示すように、メインヒートパイプ２５は、コンテナ５６と、このコンテナ５６の内部に封入された作動流体とを有し、気化熱と毛細管現象を利用して第１および第３の部分２５ａ，２５ｃで受熱した熱を第２の部分２５ｂまで移動させる。

メインヒートパイプ２５は、例えばパウダータイプのヒートパイプである。パウダータイプのヒートパイプは、図７に示すように、パイプ（コンテナＣ）の壁面に焼結された例えば銅粉末Ｐを有し、この銅粉末Ｐによって作動液を移動させる。

パウダータイプのヒートパイプは、トップヒートの状態でも熱輸送能力の低下が少ない。パウダータイプは、ヒートパイプ長が比較的長い場合でも傾斜に対する劣化（すなわち傾斜時の熱輸送能力の低下）がほとんど無い。すなわち、パウダータイプは、ヒートパイプ長が比較的長い場合において、傾斜時における熱輸送能力がグルーブタイプに比べて優れている。一方で、パウダータイプは、グルーブタイプに比べて、重く、さらにコストが高いことが多い。

図５に示すように、第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４には、それぞれ第１または第２の押圧部材２６，２７が取り付けられている。第１の押圧部材２６は、押圧部２６ａと、脚部２６ｂとを有する。押圧部２６ａは、例えば平板状に形成され、第１のサブヒートパイプ２３の第１の部分２３ａに対向している。脚部２６ｂは、押圧部２６ａの縁部から延びるとともに、例えばねじ５８などにより回路基板２０に固定され、押圧部２６ａを支持する。

押圧部２６ａおよび脚部２６ｂは、互いに協働して板ばねとして機能する。第１の押圧部材２６は、第１のサブヒートパイプ２３の第１の部分２３ａを第１の発熱体２１に向けて押圧し、第１のサブヒートパイプ２３と第１の発熱体２１との間の熱接続を強固にする。

第１のサブヒートパイプ２３の厚さの一例は、例えば約１ｍｍである。第１のサブヒートパイプ２３は、上述のとおり内部が空洞である。つまり、コンテナ３７の壁自体は、例えば０．３ｍｍ程度である。第１のサブヒートパイプ２３は、第１の押圧部材２６の押圧で変形可能な柔軟性を有する。第１のサブヒートパイプ２３は、約２ｋｇｆ程度の力で、例えば０．５ｍｍほど撓む。

すなわち、第１のサブヒートパイプ２３は、第１の押圧部材２６によって第１の発熱体２１に向けて押圧されることで、第１の発熱体２１のダイ３２の傾きや形状に追従して撓むことでできる。このため、第１のサブヒートパイプ２３は、第１の発熱体２１のダイ３２への片当たりなどが生じにくい。

第２の押圧部材２７は、第１の押圧部材２６と同様に、押圧部２７ａと、脚部２７ｂとを有する。押圧部２７ａは、例えば平板状に形成され、第２のサブヒートパイプ２４の第１の部分２４ａに対向している。脚部２７ｂは、押圧部２７ａの縁部から延びるとともに、例えばねじ５８などにより回路基板２０に固定され、押圧部２７ａを支持する。

押圧部２７ａおよび脚部２７ｂは、互いに協働して板ばねとして機能する。第２の押圧部材２７は、第２のサブヒートパイプ２４の第１の部分２４ａを第２の発熱体２２に向けて押圧し、第２のサブヒートパイプ２４と第２の発熱体２２との間の熱接続を強固にする。

第２のサブヒートパイプ２４の厚さの一例は、例えば約１ｍｍである。コンテナ３８の壁自体は、例えば０．３ｍｍ程度である。第２のサブヒートパイプ２４は、第２の押圧部材２７の押圧で変形可能な柔軟性を有する。第２のサブヒートパイプ２４は、約２ｋｇｆ程度の力で、例えば０．５ｍｍほど撓む。

すなわち、第２のサブヒートパイプ２４は、第２の押圧部材２７によって第２の発熱体２２に向けて押圧されることで、第２の発熱体２２のダイ３２の傾きや形状に追従して撓むことでできる。このため、第２のサブヒートパイプ２４は、第２の発熱体２２のダイ３２への片当たりなどが生じにくい。

第１および第２の発熱体２１，２２の間には、第１の発熱体２１の部品高さの寸法公差と、第２の発熱体２２の部品高さの寸法公差とに基づく公差（以下、部品公差）が存在する。ここで、第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４が、第１および第２の発熱体２１，２２の高さに応じて柔軟に撓むことで、第１および第２の発熱体２１，２２の間の部品公差が吸収される。

このため、第１および第２の発熱体２１，２２に対して、熱伝導グリス３５を介して第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４を密着させても、第１および第２の発熱体２１，２２のいずれにも過大な負荷が掛からない。

メインヒートパイプ２５は、第１および第２の押圧部材２６，２７による押圧では撓まない剛性を有する。メインヒートパイプ２５およびヒートシンク２８は、それらを直接に支持する支持構造を有さない。メインヒートパイプ２５およびヒートシンク２８は、第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４が第１および第２の押圧部材２６，２７によって固定されることで支持されている。

このような構成によれば、電子機器１の薄型化を図ることができるとともに、冷却性能の向上も可能になる。

一般的なヒートパイプは、発熱体からヒートシンクまで延びており、比較的大きな長さを有する。このような比較的長いヒートパイプは、その長さに応じた十分な熱輸送性能を確保する必要があるため、どうしてもある程度の厚さが必要になる。このような厚いヒートパイプが発熱体の直上または直下に配置され、発熱体、回路基板、およびヒートパイプが互いに重なると、電子機器の薄型化が困難になる。

一方、本実施形態では、比較的大きな長さを有し、比較的厚く形成されて高い熱輸送性能が確保されたメインヒートパイプ２５（第２のヒートパイプ）を発熱体２１からオフセットした位置に配置するとともに、このメインヒートパイプ２５と発熱体２１との間にサブヒートパイプ２３（第１のヒートパイプ）を設けている。このサブヒートパイプ２３は、比較的短くて済むため、そこまで高い熱輸送性能が必要とされない。そのため、サブヒートパイプ２３は、平板状の薄型のものを採用することができる。

すなわち、本実施形態では、回路基板２０および発熱体２１に対して薄く形成された平板状のサブヒートパイプ２３を重ねるとともに、比較的厚いメインヒートパイプ２５を発熱体２１に重ならない領域に配置した。このため、放熱構造の全体を薄型化することが可能になり、電子機器１の薄型化を実現することができる。

ここで、発熱体２１からオフセットした位置にメインヒートパイプ２５を配置するとともに、メインヒートパイプ２５と発熱体２１との間に伝熱用の板金部材を設けることも考えられる。しかしながら、板金部材は、熱伝導率がそれほど高くないため、発熱体２１の熱をメインヒートパイプ２５に十分に伝えるためには、相応の厚さを有する必要がある。

このような厚い板金部材は、剛性が高くなるため十分な撓みが期待できない。そのため、このような板金部材を熱伝導グリス３５を介して発熱体２１に密着させると、板金部材が発熱体２１のダイ３２に片当たりしてダイ３２が破損するおそれがある。そのため、板金部材を採用する場合には、板金部材と発熱体２１との間に、柔軟性を有する熱伝導シートを挟む必要がある。この熱伝導シートは、一般的に熱伝導グリス３５などに比べて熱伝導性が大きく劣るため、発熱体２１とメインヒートパイプ２５との間に熱的なロスが生じることになる。

一方で、本実施形態の構成では、発熱体２１とメインヒートパイプ２５との間に、サブヒートパイプ２３が設けられている。サブヒートパイプ２３は、板金部材などに比べて熱輸送能力に優れるため、同じ伝熱性能を確保する場合でも板金部材などに比べて薄く形成することができる。このような薄く形成されたサブヒートパイプ２３は、柔軟性を確保することができ、撓みが期待できる。

このため、サブヒートパイプ２３を発熱体２１に密着させても、発熱体２１のダイ３２の傾きや表面形状に応じてサブヒートパイプ２３が柔軟に変形し、片当たりによるダイ３２の破損などが抑制される。そのため、サブヒートパイプ２３と発熱体２１との間に、熱伝導シートを挟む必要がなく、熱伝導特性が高い熱伝導グリス３５を介して両者を密着させることができる。このため、発熱体２１とメインヒートパイプ２５との間の熱的なロスが小さく、電子機器１の冷却性能を大きく向上させることができる。

一方でメインヒートパイプ２５は、押圧部材２６の押圧で撓まない剛性を有する必要がないので、比較的厚いものに形成することができる。このようなメインヒートパイプ２５は、熱輸送能力が高くなるため、電子機器１の冷却効率がさらに向上する。

本実施形態では、いわゆるマルチ受熱構造が設けられ、１つのメインヒートパイプ２５が第１および第２の発熱体２１，２２に熱的に接続されている。ここで比較のため、柔軟性を有しない板金部材によりマルチ受熱構造を実現することを考える。

この場合、第１および第２の発熱体２１，２２に対向する各板金部材がメインヒートパイプ２５に固定されていると、第１および第２の発熱体２１，２２の間の部品公差のために、少なくとも一方の板金部材と発熱体との間に片当たりや過負荷が生じるおそれがある。

そのため、上記部品公差を吸収するために、いずれか一方の発熱体と板金部材との間に柔軟性を有した熱伝導シートを挟む必要がある。上述したように熱伝導シートは熱伝導グリス３５に比べて熱伝導性が大きく劣るため、その発熱体とメインヒートパイプ２５との間の熱的なロスが生じることになる。

一方で、本実施形態によれば、第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４がメインヒートパイプ２５に固定されていても、第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４の少なくとも一方が撓むことで、第１および第２の発熱体２１，２２の間の部品公差を吸収することができる。

そのため、熱伝導シートを挟む必要がなく、第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４を第１および第２の発熱体２１，２２に対してそれぞれ熱伝導グリス３５を介して密着させることができる。これにより、第１および第２の発熱体２２とメインヒートパイプ２５との間の熱的なロスが小さくなり、電子機器１の冷却性能が向上する。

ここで、第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４は、ともに柔軟性を有する必要はなく、例えば第２のサブヒートパイプ２４が撓まない剛性を有してもよい。このような構成でも、第１のサブヒートパイプ２３が撓むことで部品公差を吸収することができる。なお、第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４がともに柔軟性を有すると、部品公差に応じて第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４が適宜撓むので、部品公差をより柔軟に吸収することができる。

マルチ受熱構造では、１つのヒートパイプにより２つの発熱体２１，２２の熱を輸送することになるため、このヒートパイプは、厚くて大きなものになる。本実施形態によれば、このような厚いヒートパイプ（メインヒートパイプ２５）を、第１および第２の発熱体２１，２２からオフセットした位置に配置するため、マルチ受熱構造の薄型化に大きく貢献する。

メインヒートパイプ２５がサブヒートパイプ２３の第１の面５１（第１の発熱体２１に対向する側の面）に固定されると、メインヒートパイプ２５を発熱体２１と並べて配置することになるので、全体の厚さを薄くすることができる。

メインヒートパイプ２５は、サブヒートパイプに比べて、ヒートパイプ長が長い。このようなメインヒートパイプ２５が傾斜時の熱輸送能力の低下が小さいと、サブヒートパイプ２３から受熱した熱を、遠くのヒートシンク２８まで安定して輸送することができる。

本実施形態では、相対的に短くて済み、傾斜時の熱輸送能力の低下の影響が少ないサブヒートパイプ２３に、傾斜時の熱輸送能力は劣るが重量面やコスト面で有利なグルーブタイプを採用している。そして、相対的に長く、傾斜時の熱輸送能力の低下の影響が大きなメインヒートパイプ２５に、傾斜時に熱輸送能力が低下しにくいパウダータイプを採用している。このような構成によれば、電子機器１全体の冷却性能、重量、およびコストの総合的な最適化を図ることができる。

次に、本実施形態の一つの変形例について図８を参照して説明する。
図８に示すように、第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４の第１の部分２３ａ，２４ａは、コンテナ３７，３８の内部に設けられたリブ６１を有する。リブ６１は、第１および第２の押圧部材２６，２７の押圧方向に起立している。

第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４の第１の部分２３ａ，２４ａは、第１および第２の押圧部材２６，２７によって強く押さえられ変形する部分である。このような部分にリブ６１が設けられることで、第１および第２の押圧部材２６，２７の押圧によっても第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４の内部空間が過度に潰されることを抑制することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る電子機器１について、図９および図１０を参照して説明する。なお上記第１の実施形態の構成と同一または類似の機能を有する構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。また、下記に説明する以外の構成は、上記第１の実施形態と同じである。

図９および図１０に示すように、本実施形態では、押圧部と脚部とを有した押圧部材は設けられていない。第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４は、コンテナ３７，３８に設けられた張出部７１を有する。張出部７１は、ねじ７２が挿通される挿通孔７１ａを有する。図１０に示すように、回路基板２０には、スタッド７３が立設されている。スタッド７３は、張出部７１に対向するとともに、ねじ穴７３ａを有する。

ねじ７２は、張出部７１の挿通孔７１ａに挿通され、スタッド７３のねじ穴７３ａに係合する。ねじ７２がスタッド７３に固定されることで、第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４は、第１および第２の発熱体２１，２２に向けて押圧される。ねじ７２は、本発明でいう「第１の押圧部材」および「第２の押圧部材」の一例である。

このような構成によれば、第１の実施形態と同様に、電子機器１の薄型化を図ることができるとともに、冷却性能の向上も可能になる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る電子機器１について、図１１および図１２を参照して説明する。なお上記第１の実施形態の構成と同一または類似の機能を有する構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。また、下記に説明する以外の構成は、上記第１の実施形態と同じである。

メインヒートパイプ２５は、例えば第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４の第２の面５２，５４（回路基板２０とは反対側となる面）の上を通っていてもよい。図１２に示すように、本実施形態では、例えば第２のサブヒートパイプ２４の第２の面５４にメインヒートパイプ２５が固定されている。

このような構成によれば、第１の実施形態と同様に、電子機器１の薄型化を図ることができるとともに、冷却性能の向上も可能になる。図１３に示すように、メインヒートパイプ２５がサブヒートパイプ２４の第２の面５４に固定されても、メインヒートパイプ２５を発熱体２２からオフセットすることで、電子機器１の薄型化を図ることができることもある。

以上、本発明の第１乃至第５の実施形態に係る電子機器１について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。第１乃至第５の実施形態に係る各構成要素は、適宜組み合わせて用いることができる。また、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。

第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４は、グルーブタイプに限定されない。メインヒートパイプ２５は、パウダータイプに限定されない。メインヒートパイプ２５と、第１および第２のサブヒートパイプ２３，２４は、互いに同じタイプでもよい。
以下にいくつかの電子機器を付記する。
一つの形態に係る電子機器は、筐体と、前記筐体内に設けられた第１の発熱体と、前記筐体内に設けられたヒートシンクと、第１の押圧部材と、前記第１の発熱体に対向した第１の部分と、前記第１の発熱体から外れた第２の部分とを有し、前記第１の押圧部材の押圧で撓む平板状の第１のヒートパイプと、前記第１のヒートパイプの第２の部分と、前記ヒートシンクとに接続された第２のヒートパイプと、を具備する。
一つの形態に係る電子機器は、筐体と、前記筐体内に設けられた第１の発熱体と、前記筐体内に設けられた第２の発熱体と、前記筐体内に設けられたヒートシンクと、押圧部材と、前記第１の発熱体に対向した第１の部分と、前記第１の発熱体から外れた第２の部分とを有し、前記押圧部材の押圧で撓む平板状の第１のサブヒートパイプと、前記第２の発熱体に対向した第１の部分と、前記第２の発熱体から外れた第２の部分とを有した平板状の第２のサブヒートパイプと、前記第１のサブヒートパイプの第２の部分、前記第２のサブヒートパイプの第２の部分、および前記ヒートシンクに接続されたメインヒートパイプと、を具備する。

１…電子機器、６…筐体、２１…第１の発熱体、２２…第２の発熱体、２３…第１のサブヒートパイプ（第１のヒートパイプ）、２４…第２のサブヒートパイプ（第３のヒートパイプ）、２５…メインヒートパイプ（第２のヒートパイプ）、２６…第１の押圧部材、２７…第２の押圧部材、２８…ヒートシンク、２９…冷却ファン。

Claims

筐体と、
前記筐体内に収容された回路基板と、
前記回路基板に実装された第１の発熱体と、
前記筐体内に設けられたヒートシンクと、
第１の押圧部材と、
前記第１の発熱体に対向した第１の部分と、前記第１の発熱体から外れ、前記回路基板に対向した第２の部分とを有し、前記第１の押圧部材の押圧に伴い前記第１の発熱体に向けて変形可能な平板状の第１のヒートパイプと、
前記第１のヒートパイプの第２の部分と前記回路基板との間に位置され、前記第１のヒートパイプの第２の部分に接続された第１の部分と、前記ヒートシンクに接続された第２の部分とを有した第２のヒートパイプと、
を具備したことを特徴とする電子機器。
請求項１の記載において、
前記第１の発熱体は、前記回路基板に対向した第１の面と、この第１の面とは反対側に位置され、前記第１のヒートパイプに対向した第２の面とを有し、
前記第２のヒートパイプの少なくとも一部は、前記第１の発熱体が実装された前記回路基板の面に対向するとともに、前記第１の発熱体の第２の面よりも、前記回路基板の近くに位置されたことを特徴とする電子機器。
請求項１または請求項２の記載において、
前記第１の発熱体に重なる前記第１のヒートパイプは、前記第２のヒートパイプよりも薄く形成されて前記第２のヒートパイプよりも熱輸送能力が低いとともに、前記第２のヒートパイプよりも短く、
前記第１の発熱体に重ならない前記第２のヒートパイプは、前記第１のヒートパイプよりも厚く形成されて前記第１のヒートパイプよりも熱輸送能力が高いとともに、前記第１のヒートパイプよりも長いことを特徴とする電子機器。
請求項１または請求項３の記載において、
前記回路基板に実装された第２の発熱体と、
前記第２の発熱体に対向した第１の部分と、前記第２の発熱体から外れ、前記回路基板に対向した第２の部分とを有した平板状の第３のヒートパイプと、を備え、
前記第２のヒートパイプは、前記第３のヒートパイプの第２の部分と前記回路基板との間に位置され、前記第３のヒートパイプの第２の部分に接続された第３の部分を有したことを特徴とする電子機器。
請求項４の記載において、
前記第３のヒートパイプを押圧する第２の押圧部材を備え、前記第３のヒートパイプは、前記第２の押圧部材の押圧に伴い前記第２の発熱体に向けて変形可能なことを特徴とする電子機器。
請求項１または請求項５の記載において、
前記第２のヒートパイプは、前記第１のヒートパイプの前記第１の発熱体に対向する側の面に固定されたことを特徴とする電子機器。
請求項１または請求項６の記載において、
前記第１のヒートパイプは、前記第２のヒートパイプよりも短いとともに、前記第２のヒートパイプに比べて傾斜時の熱輸送能力の低下が大きなグルーブタイプであり、
前記第２のヒートパイプは、前記第１のヒートパイプよりも長いとともに、前記第１のヒートパイプに比べて傾斜時の熱輸送能力の低下が小さなパウダータイプであることを特徴とする電子機器。
筐体と、
前記筐体に収容された回路基板と、
前記回路基板に実装された第１の発熱体と、
前記回路基板に実装された第２の発熱体と、
前記筐体内に設けられたヒートシンクと、
押圧部材と、
前記第１の発熱体に対向した第１の部分と、前記第１の発熱体から外れ、前記回路基板に対向した第２の部分とを有し、前記押圧部材の押圧に伴い前記第１の発熱体に向けて変形可能な平板状の第１のサブヒートパイプと、
前記第２の発熱体に対向した第１の部分と、前記第２の発熱体から外れ、前記回路基板に対向した第２の部分とを有した平板状の第２のサブヒートパイプと、
前記第１のサブヒートパイプの第２の部分と前記回路基板との間に位置され、前記第１のサブヒートパイプの第２の部分に接続された第１の受熱部と、前記第２のサブヒートパイプの第２の部分と前記回路基板との間に位置され、前記第２のサブヒートパイプの第２の部分に接続された第２の受熱部と、前記ヒートシンクに接続された放熱部とを有したメインヒートパイプと、
を具備したことを特徴とする電子機器。