專利名稱：電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裝載有以液體為散熱介質(zhì)的冷卻裝置的電子裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著電子的高速化與大容量的加要求劇增，半導(dǎo)體元件的高發(fā)熱化問題也加重，作為解決這種高發(fā)熱化的冷卻裝置，例如有特開平6-266474號(hào)與7-142886號(hào)公報(bào)中所公開的。
特開平6-266474號(hào)公報(bào)中所述的電子裝置包括收容裝載有發(fā)熱元件的布線基板的主體機(jī)殼，以及通過鉸鏈可旋轉(zhuǎn)地安裝于具有顯示板的主體機(jī)殼上的顯示裝置機(jī)殼。在此發(fā)熱元件上安裝著受熱套，通過此受熱套吸熱而變熱了的液體由設(shè)于顯示裝置機(jī)殼中的散熱管散熱。液體通過安裝于連接此受熱套和散熱管的配管路徑中的液體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而循環(huán)。連接此鉸鏈部分的配管是較管。
特開平7-142886號(hào)公報(bào)是把特開平6-266474號(hào)公報(bào)中的機(jī)殼以金屬制成來(lái)提高散熱效果。
上述已有技術(shù)比用風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制冷卻的冷卻能力高，而且靜噪化優(yōu)越，能有效地冷卻電子裝置。
以便攜式個(gè)人計(jì)算機(jī)等為代表的電子裝置由于性能的提高而使元件的高發(fā)熱化顯著。另一方面，又希望適于攜帶的機(jī)殼尺寸小型化與薄型化。
上述已有技術(shù)雖可有效地冷卻電子裝置，但對(duì)于今后有可能愈益小型、薄型化的電子裝置的冷卻則需要進(jìn)行可靠性更高的冷卻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供可靠性高的采用液體冷卻的電子裝置。
為了達(dá)到上述目的，此電子裝置是具有安裝了發(fā)熱元件的第一機(jī)殼和以多個(gè)鉸鏈可旋轉(zhuǎn)地支承于此第一機(jī)殼上且有顯示器的第二機(jī)殼的電子裝置，其中包括與上述發(fā)熱元件連接的受熱套；安裝于述第二機(jī)殼內(nèi)的散熱管；安裝于此散熱管上的散熱板；安裝于此散熱板上的槽；安裝于上述第一機(jī)殼內(nèi)將上述槽內(nèi)的液體移送到上述述受熱套中的液體驅(qū)動(dòng)裝置，而上述多個(gè)鉸鏈則包括使移送上述液體的配管通過的第一鉸鏈和使來(lái)自上述顯示器的電線通過的第二鉸鏈。
上述目的可以這樣地達(dá)到使上述液體從上述槽出來(lái)通過上述液體驅(qū)動(dòng)裝置到達(dá)上述受熱套的距離，短于上述液體從上述受熱套出來(lái)到達(dá)上述槽的距離。
上述目的可以這樣地達(dá)到使覆蓋上述散熱板的樹脂制的顯示器箱形成于上述第二機(jī)殼內(nèi)。
可以這樣地達(dá)到上述目的使上述槽收納于上述第一機(jī)殼內(nèi)，同時(shí)使上述第二機(jī)殼內(nèi)的散熱管為扁平的。
可以這樣地達(dá)到上述目的使上述顯示器箱的深度與上述槽的厚度相一致。
可以這樣地達(dá)到上述目的使上述槽設(shè)于上述液體配管通過鉸鏈處的最近位置。
可以這樣地達(dá)到上述目的由上述散熱板覆蓋上述槽，而由上述顯示器箱覆蓋此散熱板。
于是，根據(jù)本發(fā)明可以提供可靠性高的采用了液體冷卻的電子裝置。


圖1是具備第一實(shí)施形式的電子裝置的透視圖。
圖2是具備第一實(shí)施形式冷凍液循環(huán)路程裝置部件的透視圖。
圖3是具備第一實(shí)施形式的電子裝置的后視圖。
圖4是具備第一實(shí)施形式的電子裝置側(cè)視圖。
圖5是具備第一實(shí)施形式的電子裝置從后面觀察的透視圖。
圖6是具備第二實(shí)施形式的電子裝置的后視圖。
圖7是具備第二實(shí)施形式的電子裝置從后面觀察的透視圖。
圖8是具備第三實(shí)施形式的電子裝置的透視圖。
圖9是具備第四實(shí)施形式的電子裝置的透視圖。
圖中各標(biāo)號(hào)的意又如下1，主配線基板；2，顯示器；3，CPU；4，發(fā)熱套；5，槽(或池)；6，槽出口側(cè)管；7，槽入口側(cè)管；8，泵；9，軟管；10，主體箱；11，鍵盤；12，硬盤驅(qū)動(dòng)器；13，輔助存儲(chǔ)裝置，14，管，20，顯示器箱；21，顯示器框架；22，顯示用配線基板；23，電線；24，連接器；25，散熱板；26a，鉸鏈；26b，鉸鏈。
具體實(shí)施例方式
電子裝置內(nèi)的半導(dǎo)體元件由液體冷卻的技術(shù)屬已有的技術(shù)，例如已用于銀行或企業(yè)部門所用的大型計(jì)算機(jī)中。
大型計(jì)算機(jī)的冷卻裝置是用泵使大量液體于半導(dǎo)體元件中循環(huán)，從半導(dǎo)體元件吸熱，而將變熱了的液體用設(shè)于屋外等專用散熱裝置強(qiáng)制散熱的裝置。
將這種液體致冷裝置裝載于電子設(shè)備(不限個(gè)人計(jì)算機(jī)，也能用于電視機(jī)、液晶投影機(jī)、電子加熱調(diào)理機(jī)等發(fā)熱設(shè)備)內(nèi)時(shí)，最重要的是安全問題。
首先，盡管水份浸入電子裝置內(nèi)本身會(huì)有阻力感，但為了能將泵、受熱套、軟管、散熱套整體地收納，還至少應(yīng)將軟管與電線盡可能地隔離。
為此，本發(fā)明用下述的實(shí)施形式說明將液體致冷裝置裝載到電子裝置時(shí)就安全方面所作的種種探討結(jié)果。實(shí)施形式1圖1是具備此第一實(shí)施形式的電子裝置的透視圖。
圖1中，電子裝置由主體箱10和具有顯示器2的顯示器箱20組成，包括設(shè)于主體箱10中的鍵盤11、裝載有多個(gè)元件的主配線基板1、硬盤驅(qū)動(dòng)器12、輔助存儲(chǔ)裝置(例如軟盤驅(qū)動(dòng)器、CD驅(qū)動(dòng)器等)13。在主配線基板1上裝設(shè)有CPU(中央處理機(jī))3等發(fā)熱量特大的元件(以下簡(jiǎn)作CPU)與給顯示器2提供電氣信號(hào)用的連接器24，為便于說明，鍵盤11示明的是取下的狀態(tài)。
顯示器2通過顯示器框架21收納于顯示器箱20中。在顯示器2下側(cè)設(shè)置顯示用配線基板22，顯示用配線基板22經(jīng)電線23與主配線基板1上的連接器24進(jìn)行能傳送電信號(hào)的連接。
CPU3上安裝著受熱套4，CPU3與受熱套4經(jīng)柔軟的熱傳導(dǎo)件(例如在硅橡膠中混入了氧化鋁等導(dǎo)熱性填料的。但未圖示出)連接。顯示器2由顯示器框架21與顯示器箱20支承，在顯示器2與顯示器箱20之間設(shè)有槽5、槽出口側(cè)管6、槽入口槽管7，槽5內(nèi)加入有致冷液(例如水、不凍液等)。
液體輸送裝置的泵8設(shè)于主體箱10之內(nèi)。槽5、槽出口側(cè)管6、泵8、受熱套4、槽入口側(cè)管7由軟管9連接，成為封閉的致冷液的循環(huán)回路，通過泵8的運(yùn)轉(zhuǎn)使封入的致冷液循環(huán)。CPU3產(chǎn)生的熱可傳送給于受熱套4內(nèi)流動(dòng)的致冷液，在通過設(shè)于顯示器2背面的槽入口側(cè)管7、槽5、槽出口側(cè)管6之間中，經(jīng)由后述的散熱板25與顯示器箱20的表面將熱釋放到處部大氣中。由此而降溫了的致冷液經(jīng)泵8而再次輸送給受熱套4。
圖2是第一實(shí)施形式的致冷液循環(huán)流路中部件的透視圖。
圖2中，通過泵8的運(yùn)轉(zhuǎn)，致冷液按受熱套4、槽入口側(cè)管7、槽5、槽出口側(cè)管6、泵8的順序循環(huán)。
本實(shí)施形式的受熱套4由導(dǎo)熱性良好的輕量鋁合金制成，槽入口側(cè)管7與槽出口側(cè)管6由耐侵蝕性優(yōu)越和導(dǎo)熱性良好的不銹鋼制成，槽5由不易滲水的輕量高強(qiáng)樹脂(SPS間規(guī)聚苯乙烯)制成，泵8外側(cè)的箱由復(fù)合的易成形的機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)越的樹脂(PPS聚苯硫醚+玻璃纖維40％)形成，而連接各部件的軟管9a、9b、9c、9d與9e則由丁基橡膠形成。
丁基構(gòu)膠制品如汽車內(nèi)胎所代表的，耐熱性、耐沖擊性與耐滲透性都優(yōu)越，因而如本實(shí)施例所述，在顯示器箱經(jīng)常開閉，使液體流動(dòng)來(lái)冷卻電子設(shè)備方面可發(fā)揮優(yōu)越的效果。
槽入口側(cè)管7與槽出口側(cè)管6設(shè)置于由鋁形成的散熱板25中，使各自成為熱接合而擴(kuò)大了散熱面積。
槽入口側(cè)管7比槽出口側(cè)管6長(zhǎng)，構(gòu)成了溫度降低了的致冷液進(jìn)入到槽5的流道。
槽5的表面上以金屬膜鍍層，這不僅能從金屬鍍層部分散熱，還能由此金屬鍍層來(lái)減少透過樹脂制槽5的致冷液。
此外，之所以采用樹脂制的槽5是由于輕量和成形較容易。
再有，本實(shí)施形式中是把槽5設(shè)定為樹脂制的并于表面上有金屬薄膜涂層，但當(dāng)槽本身用金屬制作時(shí)，則能防止致冷液透過，在制造金屬槽時(shí)，可以考慮在深沖形成金屬碗狀的金屬杯上將平的金屬板相對(duì)于此金屬杯的邊緣進(jìn)行欽縫來(lái)形成(例如與橢圓形罐頭的制法基本相同)。
圖3是第一實(shí)施形式的電子裝置(顯示器箱20打開狀態(tài))的后視圖。
圖3中，鉸鏈26a與鉸鏈26b是主體箱10與顯示器箱20的連接部，借助鉸鏈26a、26b能使顯示箱20開閉主體箱10的頂面。
連接槽出口側(cè)管6與受熱套8的軟管9a以及連接泵8與槽入口側(cè)管7的軟管9d通過鉸鏈26a。主配線基板1上的泵8位于鉸鏈26a側(cè)?？紤]到安全因素，在主體箱10內(nèi)使水的配管盡可能的短。
將顯示用配線基板22與主配線基板1上的連接器24作能輸送電信號(hào)的連接的電線23則通過另一鉸鏈26b。
如上所述，鉸鏈26a如致冷液的循環(huán)路徑那樣，鉸鏈26b如同電信號(hào)那樣，根據(jù)通過的配管或電線的種類，使鉸鏈獨(dú)立。這樣，利用兩個(gè)鉸鏈，使電線通過的電氣系統(tǒng)區(qū)域與液體通過的液體區(qū)域相區(qū)別，為的是將電氣事故有關(guān)的因素盡可能地排除。
此外，考慮到安全性，應(yīng)設(shè)計(jì)成至少是在電子設(shè)備的使用狀態(tài)下，不要讓軟管位于配線基板上。
圖4是具備第一實(shí)施形式的電子裝置的顯示器箱20處于打開狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖4中，槽出口側(cè)管6與槽入口側(cè)管7設(shè)置于散熱板25中，通過軟管9與主體箱10內(nèi)的受熱套4與泵8以及顯示器箱20側(cè)的槽5連接。顯示器2設(shè)于顯示器框架21上，顯示器20的背面覆蓋顯示器框架21。
顯示器箱20安裝于顯示器框架21中，由此將槽出口側(cè)管6、槽入口側(cè)7、槽5與散熱板25設(shè)置于顯示器框架21與蓋20之間。顯示器2上部的布置成為顯示器2、顯示器框架21、槽5、散熱板25、顯示器箱20的順序。槽5為散熱板25的一部分覆蓋，散熱板25則為顯示器箱覆蓋。
于是槽5受到散熱板25的保護(hù)，這樣，設(shè)想從顯示器箱20側(cè)受到?jīng)_擊時(shí)，槽5可由散熱板25保護(hù)。
圖5是第一實(shí)施形式的電子裝置在打開狀態(tài)下從后面觀察的透視圖。
圖5中，主體箱10、鏈盤11、顯示器箱20與顯示器框架21都是由樹脂形成的。
特別是顯示器箱20由于是為在CPU發(fā)熱時(shí)會(huì)變熱的槽5與散熱板25覆蓋，就能保護(hù)操作者免受燙傷，其作用是極大的、實(shí)施形式2圖6是具備第二實(shí)施形式的電子裝置(顯示箱20打開狀態(tài))的后視圖。
圖6中所示實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)與根據(jù)圖1～5中所述的實(shí)施例大致相同，是使槽5薄型化而增大面積的實(shí)施例。
槽入口側(cè)管7比槽出口側(cè)管6長(zhǎng)，通過散熱板25散熱，構(gòu)成了溫度下降了的致冷液進(jìn)入槽5的流道。此外，本實(shí)施形式中也使鉸鏈26a構(gòu)成致冷液的循環(huán)路徑，而使鉸鏈26b構(gòu)成為與之分離的電信號(hào)的路徑。
圖7是圖6所示第二實(shí)施形式的電子裝置從后面觀察的透視圖。
圖7中，通過使槽5減薄和拓寬其面積，成為如圖5所示的在顯示器盒20的中央部中壁開了槽5的不膨突出的形式，獲得了匠心獨(dú)具的設(shè)計(jì)。
另外，槽5的表面積能增加的部分確信也即槽5可增強(qiáng)散熱效果的部分，而由于減少槽入口側(cè)管7的彎曲部位個(gè)數(shù)縮短了管7自身的長(zhǎng)度，就可提高液體的流速。結(jié)果便改進(jìn)了冷卻效率。實(shí)施形式3圖8是具備第三實(shí)施形式的電子裝置的透視圖。
圖8中所示基本結(jié)構(gòu)與圖1～5說明的實(shí)施形式的大致相同，只是設(shè)于顯示器2與顯示器箱20之間的槽5位置挪動(dòng)了。
作為變動(dòng)了的槽5的位置，以最接近液體配管通過鉸鏈的位置處為有效。這樣能使出口側(cè)管6取直的最短距離。其結(jié)果也可以與圖1相比較中獲知，即入口側(cè)管7彎曲部分個(gè)數(shù)減少的這部分液體的流速變快，從而可以減少泵的耗電量。實(shí)施形式4圖9是具備第四實(shí)施形式的電子裝置的透視圖，此實(shí)施形式是將槽5設(shè)于立體箱10之內(nèi)。
圖9中，管14由金屬形成、以?shī)A持狀態(tài)設(shè)于顯示器2和顯示器箱20之間。此管14通過軟管9a與主體箱10內(nèi)的受熱套4連接，再經(jīng)軟管9b與槽5連接，泵8通過軟管9e與受熱套4相連，再經(jīng)軟管9c與槽5相連。
通過適轉(zhuǎn)泵8，致冷液按受熱套4、管14、槽5、泵8的順序循環(huán)。致冷液在通過管14內(nèi)期間變冷，成為使溫度下降的致冷液進(jìn)入槽5的流道結(jié)構(gòu)。
這樣，槽5即使不在顯示器2與顯示器20之間而設(shè)在主體箱10內(nèi)時(shí)，也能冷卻CPU3。
此外，通過將槽5設(shè)置到主體箱10之內(nèi)固可以減薄顯示器箱20，但為了使之進(jìn)一步薄型化，也可以使顯示器箱20側(cè)的管14取橢圓形的扁平管。取這種扁平管后，不僅能有助于顯示器箱20的薄型化，還由于可擴(kuò)大與散熱板的接觸面積而能提高散熱效果。
如上所述，由于采用了使致冷液的循環(huán)路徑的鉸鏈部與電線通過的鉸鏈部相分離的結(jié)構(gòu)，因而縱使發(fā)生致冷液漏泄，也能防止電氣故障于未然。
還由于是以樹脂制的顯示器箱覆蓋金屬制的散熱板，因而操作者不會(huì)直接接觸高溫的金屬配件，于是不必?fù)?dān)必燙傷等安全問題。
權(quán)利要求
1.一種電子裝置，它具有安裝了發(fā)熱元件的第一機(jī)殼和以多個(gè)鉸鏈可旋轉(zhuǎn)地支承于此第一機(jī)殼上且有顯示器的第二機(jī)殼，其特征在于包括與上述發(fā)熱元件連接的受熱套；安裝于上述第二機(jī)殼內(nèi)的散熱管；安裝于此散熱管上的散熱板；安裝于此散熱板上的槽；安裝于上述第一機(jī)殼內(nèi)將上述槽內(nèi)的液體移送到上述受熱套中的液體驅(qū)動(dòng)裝置，其中上述多個(gè)鉸鏈則包括使移送上述液體的配管通過的第一鉸鏈和使來(lái)自上述顯示器的電線通過的第二鉸鏈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其特征在于，上述液體從上述槽出來(lái)通過上述液體驅(qū)動(dòng)裝置到達(dá)上述受熱套的距離，短于上述液體從上述受熱套出來(lái)到達(dá)上述槽的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其特征在于，覆蓋上述散熱板的樹脂制的顯示器箱形成于上述第二機(jī)殼內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其特征在于，上述槽收納于上述第一機(jī)殼內(nèi)，同時(shí)上述第二機(jī)殼內(nèi)的散熱管為扁平的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其特征在于，上述顯示器箱的深度與上述槽的厚度相一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其特征在于，上述槽設(shè)置在與上述液體配管通過的鉸鏈最近的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的電子裝置，其特征在于，上述散熱板覆蓋上述槽，而上述顯示器箱覆蓋此散熱板。
全文摘要
隨著電子裝置處理性能提高使發(fā)熱元件的發(fā)熱量增大，為解決這一問題，本發(fā)明提供了所需的有充分循環(huán)液流量的透合小型化、薄型化的液冷結(jié)構(gòu)，同時(shí)提供了耐長(zhǎng)期使用的電子裝置。其中，在把受熱套(4)與發(fā)熱元件作熱接合的同時(shí)，也對(duì)設(shè)于顯示器(2)背面的槽(5)、管(6)、管(7)與散熱板(25)作熱接合，通過泵(8)使致冷液于受熱套(4)和管(9)之間循環(huán)。還取以樹脂制顯示器箱覆蓋金屬制散熱板的結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01L23/34GK1469220SQ0312251
公開日2004年1月21日 申請(qǐng)日期2003年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月15日
發(fā)明者長(zhǎng)繩尚, 大橋繁男, 近藤義広, 南谷林太郎, 中川毅, , 太郎, 男 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所