WO2002035900A1 - Ensemble plaquette de circuit imprime et equipement electronique - Google Patents

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WO2002035900A1
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circuit board
heat
board unit
heat sink
circuit
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PCT/JP2001/009380
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French (fr)
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Chiyoshi Sasaki
Kouji Hirata
Katsushi Itoh
Yasuhiro Ootori
Ryouichi Kubota
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Sony Computer Entertainment Inc.
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    • H05K2201/2036—Permanent spacer or stand-off in a printed circuit or printed circuit assembly

Definitions

  • the present invention relates to a circuit board unit and an electronic device including a circuit board unit.
  • Sales of electronic devices, especially products whose end users are individuals, are not only affected by functions, but also by the appearance design.
  • entertainment devices used for games, music playback, video playback, communications, etc. are greatly affected by, in particular, design.
  • the design is carefully determined. Then, once the design has been decided and the product has been distributed to the market, it is not a good idea to change the exterior design because the design itself establishes an identity as a symbol of the entertainment device. Even if the design is the same, if the size is easily changed, for example, the compatibility of accessories such as external accessories may be lost. Therefore, the housing that embodies the design is required to be basically the same in the life cycle of an entertainment device.
  • a first object of the present invention is to provide a technique for efficiently arranging components of an electronic device in a limited space.
  • a second object of the present invention is to provide a technique for effectively cooling components of an electronic device.
  • a circuit board unit on which a circuit element is mounted the circuit unit having a plurality of circuit boards each mounting the circuit element, and at least one heat sink member.
  • the plurality of circuit boards are stacked at an interval, and the heat sink member is provided at least one, and a circuit board unit arranged in at least one of the spaces formed between the circuit boards is provided.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing the shapes of three constituent members of a housing 100 of the entertainment device.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state where an upper housing of the housing 100 of the entertainment apparatus is removed.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the rear surface of the housing 100 of the entertainment apparatus.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the entertainment device.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a state where the intermediate plate of the housing 100 of the entertainment apparatus is removed.
  • FIG. 6 is a side view of the main board 381.
  • FIG. 7 is a schematic layout view of main components of the main board 381a.
  • FIG. 8 is a schematic layout diagram of main components of the power supply circuit board 3811b.
  • FIG. 9 is a schematic diagram when the heat sink 307 is viewed from above.
  • FIG. 10 is a schematic diagram when the heat sink 307 is viewed from the side.
  • FIG. 11 is a schematic diagram when the heat sink 307 is viewed from the front.
  • FIG. 12 is a schematic view of the main port 381 when the L-shaped heat radiation fins 36 are used as viewed from the side.
  • FIG. 13 is a schematic diagram when seenored 308 is viewed from above.
  • FIG. 14 is a schematic diagram of Sino Red 308 when viewed from the side.
  • FIG. 15 is a schematic diagram when the heat sink 300 is covered with a shield 308 and integrated, as viewed from above.
  • FIG. 16 is a schematic diagram of a heat sink 300 that is covered with a shield 308 and integrated, as viewed from the side.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of the main board 381. .
  • FIG. 18 is a schematic view of the heat sink 30 when viewed from below.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram illustrating the positional relationship between the main board 38 1 and the intermediate plate 142 and the flow of air.
  • the present invention is not limited to entertainment devices.
  • the present invention is more effective when applied to a device, such as an entertainment device, to which a certain restriction is imposed on the size, size, used parts, and the like for the purpose of widespread use by the public.
  • the housing 100 of the entertainment apparatus is composed of three parts. That is, the housing 100 is composed of an upper housing 110, a center chassis 140, and a lower housing 170. Both the upper housing 110 and the lower housing 170 have a substantially flat rectangular parallelepiped shape. The upper housing 110, the center chassis 140, and the lower housing 170 are fixed by a port (not shown) and are integrated. ,
  • the upper housing 110 has a box-shaped structure that has an upper surface 111, a right side 1112, a left side 113, and an IE surface 114, and the back side is empty. ing.
  • the front part 114 is provided with an opening 115 for inserting a disk-type recording medium.
  • a plurality of horizontal uneven portions are provided on the right side portion 112, the left side portion 113, and the front portion 114.
  • the center chassis 140 includes a rear portion 141 and an intermediate plate 142.
  • the intermediate plate 142 partitions the space inside the housing 100 into a housing space on the upper housing 110 side and a housing space on the lower housing 170 side.
  • the intermediate plate 142 mounts various devices housed in the upper housing 110.
  • the equipment mounted on the intermediate plate 142 includes, for example, a disc unit 310, a slot unit 301, a power supply unit 302, and a switch 'inlet unit 3' as shown in FIG.
  • the intermediate plate 142 is provided with a through hole 144b and a through hole 142c (see FIG. 1).
  • a hood 144 d is provided on the intermediate plate 142 so as to cover the through hole 144 b.
  • Through hole 1 4 2 From b, the radiation fins 300 (see Fig. 2) installed in the lower housing 170 penetrate, and the upper part is housed in the hood 144 d.
  • the intermediate plate 142 has a prize through hole 142a, and a cooling fan 305.
  • the slot unit 301 is fixed to the intermediate plate 142 by being screwed to a projection provided on the upper surface of the intermediate plate 142.
  • the disk unit 310 is a recording medium drive that reproduces a disk-type recording medium such as a CD or DyD, and has a tray (not shown) that can appear and disappear.
  • the tray is loaded with a disk-type recording medium.
  • the disk unit 3 has a built-in playback unit that stores the tray and plays back CDs, DVDs, and the like that are placed on the tray.
  • a cutout portion 1443a is provided on the rear portion 141 of the central chassis 140, as shown in FIG.
  • the cut-in portion 304 is exposed to the outside from the cutout portion 144a.
  • an exhaust port 144 b is provided at a position where the rear portion 141 faces the cooling fan 304.
  • various communication terminals 52 1 and 52 2 are arranged on the lower rear member 144 as shown in FIG.
  • an opening 525 serving as an entrance of a detachable external storage device is provided in the rear portion 141.
  • the opening 525 is covered with a lid (not shown) in a normal use state.
  • the 'A main board 381, on which the central processing unit 401 is mounted, is arranged in the lower housing 170 as shown in FIG.
  • the lower housing 170 is provided with a main board 381, as shown in FIG. 5, a storage case 1339 for the removable storage device, and a vent 190. .
  • the present invention is particularly effective when the arrangement space for a circuit board or the like in the housing is restricted by allowing related devices such as an external storage device to be built in the housing. is there.
  • the main board 381 is composed of a main board 381a and a power supply board 381b. These substrates 381a and 381b have a two-layer structure that is stacked with a space between them. In the space between the two substrates, a radiating fin 360-a body-type heat sink 307 and a metal plate 308 are disposed. In this way, by forming the circuit board into a two-layer structure and sandwiching the heat sink and the shield, it is possible to efficiently store necessary circuits in a limited space.
  • the present invention is not limited to a two-layer structure, and can be applied to a multilayer main board.
  • a central processing unit 401, a main storage unit 402, and a rendering unit 4003 are arranged as main components in the main board 38 la as shown in FIG. ing. Further, a temperature sensor 404 is provided near the central processing unit 401. Further, a connector portion 405 used for electrical connection with the power supply substrate 381 b is provided on the main substrate 381 a. 'Mein substrate 3 8 l arranged components a, the central processing unit 4 0 1 to Hajimedo, often those which generate heat during operation. The rise in temperature due to the accumulation of heat leads to malfunctions, shortening of service life, and the like.
  • the power supply board 38 lb has an electrical connection between the system controller 411 which controls the voltage supplied to each unit in the entertainment device and the main board 3811a.
  • a connector section 4 12 to be used is provided.
  • the system controller 4 11 1 monitors the temperature measured by the temperature sensor 4 04 provided near the central processing unit 4 0 1, and sends an electric signal according to the measured temperature to the cooling fan 3 5. In other words, when the temperature rises, the voltage is supplied to increase the rotation speed of the cooling fan 305 in order to enhance the cooling effect 1.
  • EE is supplied so that the frequency of the cooling fan 305 becomes small.
  • FIG. 4 shows the power supply board 3811b as viewed from above, the system controller 411 and the connector section 412 are arranged on the back side of the grapes board. For this reason, in this drawing, the arrangement positions of both are indicated by broken lines.
  • a circle 4 13 shown by a broken line indicates a position in contact with a spacer 4 14 of a heat sink 3 07 described later.
  • FIG. 9 is a schematic diagram when the heat sink 307 is viewed from above.
  • Figure 10 shows the heat sink 3
  • FIG. 7 is a schematic diagram when 07 is viewed from the side.
  • FIG. 11 is a schematic diagram when the heat sink 307 is viewed from the front. .
  • the radiation fins 303 are configured by arranging a plurality of trapezoidal fins. Also, on the heat sink 307, there are a spacer 414 for securing a gap with the power supply board 381b, and a projection 415 for increasing the surface area and increasing the heat radiation effect. Each is provided with a plurality. In particular, a large number of projections 4 15 are provided. Further, when coming into contact with the heat source, the protrusions 4 15 can also serve to absorb the heat generated from the heat source and conduct the heat to the heat sink 307 body. For this reason, the protruding portion 415 has a flat surface at the tip. In this figure, the projection has a truncated cone shape, but is not limited to this. For example, it may be cylindrical. In this example, the projections 4 15 are provided on only one side, but may be provided on both sides of the heat sink 307.
  • the fins of the radiating fins 300 are trapezoidal in order to obtain as large a surface area as possible without contacting the power supply, the substrate 381b and the hood ⁇ 42d.
  • the shape is not limited to a trapezoid.
  • the surface area can be further increased by forming an L shape as shown in FIG.
  • the thin fins are arranged side by side, so the radiating fins have a large surface area, but require less die-casting man-hours during fabrication. . Therefore, the t-sink 307 integrated with the heat radiating fins 306 can be manufactured at low cost. '
  • the connector 405 of the main board 381a (see FIG. 7) and the connector 412 of the power board 381b (see FIG. 8) are connected to the heat sink 307. Holes 4 through 6 for passing signal lines are provided. '
  • the shield 308 has a shape that covers the heat sink 307 and is provided for the purpose of shielding radiated noise from the main board.
  • FIG. 13 is a view of the shield 308 viewed from above. As shown in this figure, the shield 308 has a through hole 417 through which the heat radiating fin 306 and the protrusion 415 of the heat sink 307 pass, and a protrusion 411 of the heat sink 307. 2 large with through holes 4 1 8 for passing 5 A through-hole and a small through-hole 419 for passing the spacer of the heat sink 307 are provided.
  • the through hole 4 18 is made to contact the system controller 4 11 provided on the back side of the power supply board placed above the shield 4 1 1 and the projection 4 15 of the heat sink 3 07 so that the system controller 4 1 1 The generated heat can be transmitted to the heat sink 307.
  • the system controller 41.1 may be in contact with the heat sink 300 or the protrusion 415 of the heat sink via a heat conducting member.
  • FIG. 14 is a view of the shield 308 viewed from the side.
  • leg portions 308a force S for fixing to the main substrate 381a.
  • a space force S. is secured on the main board 381a by the leg portions 108a.
  • fold portions 308b for increasing the strength are provided at the left and right ends of the sinored 308, fold portions 308b for increasing the strength are provided.
  • the folding part 308b also has a role of protecting workers.
  • FIG. 15 is a view when the shield 300 is covered with the heat sink 307 when viewed from above
  • FIG. 16 ′ is a view when viewed from the side.
  • the radiation fins 300 on the heat sink 307, the spacers 414, the protrusions 415, and the through holes 416, the force S, and the shield 308 are provided. It appears at the top through multiple through holes.
  • the sinored 308 and the heat sink 307 are fixed and integrated by a plurality of caulking parts (not shown).
  • the main board 381 is formed by sandwiching the shield 308 and the heat zinc 307 together and sandwiching the main board 381a and the power board 381b. 6 As shown in the figure, the legs of the shield 308 are fixed to the vicinity of the edge of the main board 81a with screws (not shown). Further, the power supply substrate 381 b is fixed to a spacer provided on the heat sink 307 with a screw (not shown).
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of the main board 381.
  • the heat sink 307, the central processing unit 401 on the main board 381a, the main storage unit 402, the drawing processing unit 400, and the heat conductive member 42 Contact through 0. Since parts such as the central processing unit 401 generate a large amount of heat, the heat is transmitted to the heat sink 307 via the heat conductive member 420 having a high thermal conductivity, so that the heat radiation effect is further improved. The result is enhanced.
  • the heat conductive member 420 for example, a high heat conductive wrapper formed in a sheet shape can be used. By using such a member having elasticity at least in the thickness direction, the degree of close contact with the central processing unit 401 and the like can be increased, and the central processing unit 401 can be protected. Become.
  • the central processing unit 401 is located at a position in front of the drawing processing unit 403, that is, at a position close to the ventilation port 190 serving as a cooling air suction port. is there. Therefore, it is considered that the drawing processor 403 is less likely to be cooled in position than the central processing unit 401. For this reason, when there is a possibility that the heat distribution around the main substrate 3 8 1 will be unbalanced, the heat conduction member 4 20 in contact with the drawing processing device 4 3 is divided and the central processing unit 4 A heat conductive member having a higher thermal conductivity than the heat conductive member 420 in contact with 01 may be used so that heat can be easily transmitted to the heat sink 307.
  • the temperature in the vicinity of the drawing processor 403 is also predicted by using the measured temperature of the temperature sensor 404 provided in the vicinity of the central processing unit 401. Will be able to
  • FIG. 18 shows a view of the heat sink provided with the heat conducting member 420 and the heat pipe 421 as viewed from below. As shown in this figure, it is effective to provide the heat pipe 421 so as to reach the position of the heat radiation fin 306 along the heat conduction member 420.
  • the broken line (420) is the area where the heat conducting member 420 is arranged
  • the broken line (306) is where the radiating fins 303 are arranged at the corresponding positions on the upper surface. It is the area where it is placed.
  • the main board 38 1 and the intermediate plate are fixed in a positional relationship as shown in FIG.
  • Heat is generated by the operation of the central processing unit 401 provided on the main board 381 a, and this heat is conducted to the heat sink 307 and further to the heat fin 306.
  • Conductive At this time, the air taken in through the opening 190 and the gap between the slots provided in the front face, etc., as shown by the arrows in the figure, Through the fins, the heat of the fins is taken away.
  • the hoods 14 2 d collect the air in the direction of the main board 38 1, and are exhausted from the cooling fan 305.
  • the air volume supplied to the main board 38 1 is increased by the hoods 14 2 d, and the air cooling efficiency for the central processing unit 401 and the like can be increased.
  • the hood 144 d may be omitted as long as the amount required for cooling the main board 381 can be secured by the effect of the cooling fan 305. In this case, the processing of the intermediate plate 142 can be omitted.
  • the entertainment device according to the present embodiment can be used as a game device as one application.
  • a game device is composed of a main body 1, a controller attached thereto, and a display device such as a television receiver.
  • the entertainment device according to the present embodiment can be used not only as a game device but also as a sound reproducing device, a video reproducing device, a communication device, a computing device, or the like.
  • components of an electronic device can be efficiently arranged in a limited space. According to the present invention, the components of the electronic device can be effectively cooled.

Description

回路基板ユニット、 電子機器 技術分野
本発明は、 回路基板ュニットおよび回路基板ユニットを備えた電子機器に関す る。 背景技術
電子機器、 特に、 最終ユーザが個人であるような製品についての売れ行きは、 機能に左右されるだけではなく、 外観デザインにも影響を受ける。 例えば、 ゲー ム、 音楽再生、 映像再生、 通信等に用いられるエンタテインメント装置の場合、 特に、 舰デザインにより大きな影響を受ける。
このため、 デザインは慎重に定められる。 そして、 デザインが決定されて、 商品が市場に流通すると、 そのデザィン自体がエンタテインメント装置のシンポ ルとしてアイデンティティを確立する め、 外観デザインを変更することは aま しくない。 また、 デザインが同一であっても、 サイズを安易に変更すると、 例えば、 外部付属品等のアクセサリの互換性が失われてしまう場合がある。 した がって、 デザインを具現化する筐体は、 エンタテインメント装置のライフサ ィクルにおいて、 基本的に同一であることが要求される。
しかし、 電子機器の技術進歩の速度は、 エンタテインメント装置のライフサイ クルに比べてきわめて速い。 そして、 この種のエンタテインメント装置では、 よ りリアルで美しい動画の再生、 高度なゲームの実行等において、.先端技術を用い た、 高性能なものが求められる傾向にある
.このため、 発売当初に採用した部品よりもさらに高性能な部品を使用するよう' に設計変更力求められる場合がある。 また、 ェンタティンメント装置の利用形態 が多様化し、 ユーザから、 新たな機能を有する装置、 例えば、 外部記憶装置、 通 信装置等の搭載が要求される場合もある。 発明の開示 このような要求に応え、 新たな装置等を追加する場合であっても、 その装置等 の格納スペースを確保する等の目的で、 ェンタティンメント装置の筐体を変更す ることは前述のように好ましくない。 このとき、 当初から、. スペースに余裕を持 たせた筐体としておくことも考えられる。 し力 し、 エンタテインメント装置の性 格上、 .可搬性を確保する必要があり、 筐体はできるだけ小型になるように設計さ れる。 また、 追加装置の必要性、 あるいは、 どのような装置を追加するかについ ては、 巿場の動向， ユーザの要望によって定まるため、 事前に予定しにくい。 こ のため、 追力 t!する装置のために特別のスペースを空けておくことは、 一般 には 行なわれない。 したがって、 新たな装置等を追加する場合には、 その装置等を配 置するスペースを 保するために、 従来から備わっていた部品等を、 従来よりも 狭い、 限られたスペース内に配置せざるを得ない。
し力 し、 従来から備わっているエンタテインメント装置の部品には、 中央演算 処理装置等、 実行時に熱を発生するものがある。 これらの部品は、 熱による誤動 作、 寿命の短縮等を防ぐために、 放熱等を適切に行って、 冷却する必要がある。' ところが、 従来から備わっている部品を狭いスペース内に配置すると、 冷却効率 が悪くなつてしまう。 _
本発明の第 1の目的は、 電子機器の部品を、 限られたスペース内に効率的に配 置する技術を することにある。
本発明の第 2の目的は、 電子機器の部品を、.効果的に冷却する技術を提供する ことにある。 ' - ，
上記課題を解決するため、 .本発明によれば、 回路素子を搭載する回路基板ュニ ットであって、 それぞれ回路素子を搭載する複数の回路基板と、 少なくとも 1の ヒートシンク部材とを有し、 前記複数の回路基板は、 間隔を空けて積層され、 前 記ヒートシンク部材は、 1以上設けられる、 前記回路基板間に構成される空間の 少なくも 1つに配置された回路基板ュニットが提供される。 図面の簡単な説明
図 1は、 ェンタティンメント装置の筐体 1 0 0の 3つの構成部材の形状を示す説 明図である。
図 2は、 エンタテイメント装置の筐体 1 0 0の上部筐体を取り外した状態を示す 斜視図である。
図 3は、 エンタテイメント装置の筐体 1 0 0の背面を示す斜視図である。
図 4は、 エンタテインメント装置の全体構成を示す断面図である。
図 5は、 エンタテイメント装置の筐体 1 0 0の中間プレートを取り外した状態を 示す斜視図である。
図 6は、 メインボー.ド 3 8 1の側面図である。
図 7は、.メイン基板 3 8 1 aの主要な部品の概略配置図である。
図 8は、 電源基板 3 8 1 bの主要な部品の概略配置図である。
図 9は、 ヒートシンク 3 0 7を上から見たときの概略図である。
図 1 0は、 ヒートシンク 3 0 7を横から見たときの概略図である。
図 1 1は、 ヒートシンク 3 0 7を前から見たときの概略図である。
図 1 2は、 L字型の放熱フイン 3 0 6を使用したときのメィンポード 3 8 1を横 力 ら見たときの概略図である。
図 1 3は、 シーノレド 3 0 8を上から見たときの概略図である。
図 1 4は、 シーノレド 3 0 8を横から見たときの概略図である。
図 1 5は、 ヒートシンク 3 0 7にシールド 3 0 8を覆い被せて一体化したものを 上から見たときの概略図である。
図 1 6は、 ヒートシンク 3 0 7にシールド 3 0 8を覆い被せて一体化したものを 横から見たときの概略図である。
図 1 7は、 メインボード 3 8 1の断面図である。 。
図 1 8は、 ヒートシンク 3 0 7.を下から見たときの概略図である。
図 1 9は、 メインボード 3 8 1と中間プレート 1 4 2の位置関係と空気の流れを 説明する説明図である。 発明を実施するための最良の形態 '
本発明の実施の形態として、 本発明を電子機器であるエンタテインメント装置 に適用した場合について、 図面を参照して説明する。 本発明は、 ェンタティンメ ント装置に限定されるものではない。 こだし、 エンタテインメント装置のような、 大衆に広く普及させる目的から、 、 大きさ、'使用部品等にある程度制約が課 せられる装置に適用すると、 本発明は、 より効果的である。
本実施の形態におけるエンタテインメント装置の筐体 1 0 0は、 図 1に示すよ うに、 3つの部分からよる。 すなわち、 筐体 1 0 0は、 上部筐体 1 1 0、 中央シ ヤーシ 1 4 0および下部筐体 1 7 0によ 構成される。 上部筐体 1 1 0と下部筐 体 1 7 0とは、 ともに、 概略、 扁平な直方体形状を呈している。 上部筐体 1 1 0、 中央シャーシ 1 4 0および下部筐体 1 7 0は、 図示しないポルトにより固定ざれ、 —体化されている。 ,
上部筐体 1 1 0は、 上面部 1 1 1、右側面部 1 1 2、 左側面部 1 1 3および IE 面部 1 1 4を有し、 背面部側が空いた状態となっている箱型構造となっている。 そして、 正面部 1 1 4には、 ディスク型記録媒体の揷入のための開口部 1 1 5等 が設けられている。 そして、 右側面部 1 1 2、 左側面部 1 1 3および正面部 1 1 4には水平の凹凸部が複数設けられている。
なお、 以下の説明において、'メイン基板等の内部部品を含め、 「前」 または 「正面」 は本図における正面部 1 1 4、 「上」 は本図における.上面部 1 1 1の方 向を意味するものとする。 「下」 等の表現も、 この方向を基準にするものとする。 中央シャーシ 1 4 0は、 背面部 1 4 1,および中間プレート 1 4 2を備えている。 この中間プレート 1 4 2は、 筐体 1 0 0内の空間を、 上部筐体 1 1 0側の収容空 間と、 下部筐体 1 7 0側の収容空間とに区画している。 この中間プレート 1 4 2 は、 上部筐体 1 1 0内に収容'される各種機器を搭載している。 中間プレート 1 4 2に搭載される機器は、 例えば、 図 2に示すようにディスクュニット 3 1 0と、 スロットュニット 3 0 1と、 電源ュニット 3 0 2と、 スィッチ 'インレツトュニ ット 3 Ό 4である。 また、 中間プレート 1 4 2·には、 貫通孔 1 4 2 bと貫通 ¾ 1 4 2 cとが設けられている （図 1参照） 。 そして、 中間プレート 1 4 2には、 貫 通孔 1 4 2 bを覆うかたちで、 フード 1 4 2 dが設けられている。 貫通孔 1 4 2 bからは、 下部筐体 1 7 0に設置される放熱フィン 3 0 6 (図 2参照） が貫通し て、 その上部がフード 1 4 2 d内に納まっている。 また、 中間プレート 1 4 2に 'は、 賞通孔 1 4 2 aが設けられ、 冷却用ファン 3 0 5が配置されている。 スロッ トュニット 3 0 1は、 中間プレート 1 4 2の上面に設けられた突起とねじ止めさ れることにより中間プレート 1 4 2に固定されている。
ディスクユニット 3 1 0は、 C D、 D yD等のディスク型記録媒体の再生を行 う記録媒体駆動装置であり、 出没可锥なトレイ （図示せず） を有する。 トレイに は、 ディスク型記録媒体が搭載される。 ディスクユニット 3 ΓΟは、 トレィを収 容して、 トレイに ί荅载されている C D、 D V D等のディスクの再生を行う再生部 を内蔵している。
また、 中央シャーシ 1 4 0の背面部 1 4 1には、 図 3に示すように切欠部 1 4 3 aが設けられている。 この切欠部 1 4 3 a力 らスィツチ 'インレツトュニット 3 0 4が外部に露出される。 また、 背面部 1 4 1が冷却用ファン 3 0 5と対向す る位置には、 排気口 1 4 3 bが設けられている。 この他、 下部背面部材 1 4 4に は、 図 3に示すように、 各種通信端子 5 2 1、 5 2 2が配置される。 また、 背面 部 1 4 1には、 着脱式外部記憶装置の揷入口となる開口部 5 2 5が設けられてい る。 開口部 5 2 5は、 通常の使用状態においては、 図示しない蓋によって覆われ る。
'下部筐体 1 7 0には、 図 4のように中央演算処理装置 4 0 1を搭載したメイン ボード 3 8 1が配置されている。 また、 下部筐体 1 7 0には、 メインボード 3 8 1とともに、 図 5に示すように、.着脱 ¾ ^部記憶装置の格納ケース 1 3 9と通気 口 1 9 0とが設けられている。
このように、 例えば、 筐体内部に外部記憶装置等の関連装置を内蔵可能とする ことで、 筐体内の回路基板等の配置スペースに制約が生じた場合に、 本発明は特 に効果的である。
メィンボード 3 8 1は、 図 6に示すようにメイン基板 3 8 1 aと電源用基板 3 8 1 bとで構成される。 これらの基板 3 8 1 a、 3 8 1 bは、 間壁を空けて積層 される 2層構造をなしている。 そして、 2つの基板の間の空間に放熱フィン 3 0 6—体型のヒートシンク 3 0 7と金属板製のシーノレド 3 0 8とが配置されている。 このように、 回路基板を 2層構造とし、 ヒートシンクとシールドとをはさんだ構 造とすることにより、 限られたスペース内に効率的に必要な回路を収めることが 可能となっている。 もちろん、 本発明は、 2層構造に限られず、 多層構造のメイ ンボードに適用することができる。
メイン基扳 3 8 l aには、 図 7に示すように、 主要な部品として、 中央演算処 理装置 4 0 1と、 主記憶装置 4 0 2と、 描画処3¾置 4 0 3とが配置されている。 また、 中央演算処理装置 4 0 1の近傍には、 温度センサ 4 0 4が設けられている。 さらに、 電源基板 3 8 1 bとの電気的な接続に用いられるコネクタ部 4 0 5がメ イン基板 3 8 1 a上に設けられている。 ' メィン基板 3 8 l aに配置された部品は、 中央演算処理装置 4 0 1をはじめど して、 稼動中に熱を発生するものが多い。 これらの熱の蓄積による温度上昇は、 誤動作、 寿命の短縮ィ匕等を招くため、 ヒートシンク 3 0 7、 放熱フイン 3 0 6、 · 冷却用ファン 3 0 5等の放熱対策が必要となる。 - 電源基板 3 8 l bには、 図 8に示すように、 エンタテインメント装置内の各 ¾ 置に供給する電圧を制御するシステムコントローラ 4 1 1と、 メイン基板 3 8 1 aとの電気的な接続に用いられるコネクタ部 4 1 2とが設けられている。 " システムコントローラ 4 1 1は、'中央演算処理装置 4 0 1近傍に設けられた温 度センサ 4 0 4が測定する温度を監視し、 測定温度に応じた電庄を冷却用ファン 3 0 5に供給する。 すなわち、 '温度が高くなれば、 冷 ¾1効果を高めるために、 冷 却用ファン 3 0 5の回転速度が大きくなるように電圧を供給する。 一方、 温度が 低くなれば、 冷却用ファン 3 0 5による騒音を低減するために、 冷却用ファン 3 0 5の回^ 度が小さくなるように ¾EEを供給する。
なお、 本図は、 電源基板 3 8 1 bを上 から見た図を示しているが、 システム コントローラ 4 1 1とコネクタ部 4 1 2とは、 葡原基板の裏側に配置されている。 このため、 本図においては、 両者の配置位置を破線で示している。 また、 破線で 示された円 4 1 3は、 後述するヒートシンク 3 0 7のスぺーサ 4 1 4と接触する 位置を示している。
ヒートシンク 3 0 7は、 放熱フィン 3 0 6と一体となっている。 図 9は、 ヒ一 トシンク 3 0 7を上部から見たときの概略図である。 図 1 0は、 ヒートシンク 3 0 7を横から見たときの概略図である。 また、 図 1 1は、 ヒートシンク 3 0 7を 前から見たときの概略図である。 .
これらの図に示されるように、 放熱フィン 3 0 6は、 台形のフィンが複数並ん で構成される。 また、 ヒートシンク 3 0 7上には、 電源基板 3 8 1 bとの隙間を 確保するためのスぺーサ 4 1 4と、 表面積を大きくし、 放熱効果を高めるための 突起部 4 1 5とがそれぞれ複数設けられている。 特に、 突起部 4 1 5は、 多数設 けられている。 また、 この突起部 4 1 5は、 熱源に接触する場合には、 熱源から 発生する熱を吸収して、 ヒートシンク 3 0 7本体に伝導する役割も担わせること ができる。 このため、 突起部 4 1 5は、 先端に平坦面を有している。 本図におい て突起部は円錐台形をしているが、 これに限られない。 例えば、 円柱形としても よい。 なお、 本例では、 突起部 4 1 5は、 片面のみに設けているが、 ヒートシン ク 3 0 7の両面に設けるようにしてもよい。
なお、 放熱フィン 3 0 6のフィンを台形としたのは、 電源、基板 3 8 1 bおよび フード Ί 4 2 dに接することなく、 なるべく大きな表面積を得ることができるよ うに考慮したためである。 もちろん台形に限られず、 例えば、 電源基板 3 8 1 b をいつそう小型化した場合には、 図 1 2に示すような L字の形状として、 さらに 表面積を増やすようにすることができる。 いずれの場合にも、 薄いフィンを多数 並べた形状であるため、 放熱フィン 3 0 6は、 大きな表面積を得られるにもかか わらず、 铸造の際には、 ダイキャストの工数が少なくて済む。 このため、 放熱フ イン 3 0 6と一体となっている t一トシンク 3 0 7を低コス十で製造することが できる。 '
また、 ヒートシンク 3 0 7には、 メイン基板 3 8 1 aのコネクタ部 4 0 5 (図 7参照） と電'源基板 3 8 1 bのコネクタ部 4 1 2 (図 8参照） とを接続する信号 線を通す穴 4 Ί 6が設けられている。 '
シールド 3 0 8は、 ヒートシンク 3 0 7に覆い被さるような形状をしており、 メイン基板からの放射雑音を遮蔽する目的で設けられている。 図 1 3は、 シール ド 3 0 8を上から見た図である。 本図に示すように、 シールド 3 0 8は、 放熱フ イン 3 0 6とヒートシンク 3 0 7の突起部 4 1 5を通すための貫通孔 4 1 7と、 ヒートシンク 3 0 7の突起部 4 1 5を通すための貫通孔 4 1 8との 2つの大きな 貫通孔と、 ヒートシンク 3 0 7のスぺーサを通すための小さな貫通孔 4 1 9とが 設けられている。 また、 貫通孔 4 1 8は、 シールドの上部に配置される電源基板 裏側に設けられたシステムコントローラ.4 1 1とヒートシンク 3 0 7の突起部 4 1 5に接触させ、 システムコントローラ 4 1 1が発生する熱をヒートシンク 3 0 7に伝達できるようにしている。 このとき、 システムコントローラ 4 1. 1と、 ヒ ートシンク 3 0 7あるいはヒートシンクの突起部 4 1 5とは、 熱伝導部材を介し て接触するようにしてもよい。
図 1 4は、 シールド 3 0 8を横から見た図である。 本図に示すように、 シール ド 3 0 8の前後の端には、 メィン基板 3 8 1 aに固定するための脚部 3 0 8 a力 S 設けられている。 また、 この脚部 3 0 8 aによりメイン基板 3 8 1 a上に空間力 S . 確保される。 シーノレド 3 0 8の左右の端には、 強度を高めるための折り込み部 3 0 8 bが設けられている。 また、 この折り込み部 3 0 8 bは、 作業者保護の役割 も担っている。
図 1 5は、 シールド 3 0 8をヒートシンク 3 0 7に覆い被せたものを上から見 たときの図で、 図 1 6'は、.横から見たときの図である。 これらの図に示すように、 ヒートシンク 3 0 7上の放熱フィン 3 0 6と、 スぺーサ 4 1 4、 突起部 4 1 5お よび貫通孔 4 1 6と力 S、 シールド 3 0 8に設けた複数の貫通孔を通って、 上部に 現れている。 シーノレド 3 0 8とヒートシンク 3 0 7とは、 図示しない複数のカシ メ部により固定され、 一体化されている。
シールド 3 0 8とヒートジンク 3 0 7とが一体ィヒしたものを、 メイン基板 3 8 1 aと電源基板 3 8 1 bとではさんで、 メインボード 3 8 1を形成したものが前 述の図 6である。 本図に示すようにシールド 3 0 8の脚部がメイン基板 8 1 a の縁付近に図示しないネジで固定される。 また.、 ヒートシンク 3 0 7に設けられ' たスぺーサに霉源基板 3 8 1 bが図示しないネジで固定される。
図 1 7は、 メインボード 3 8 1の断面図である。 本図に示すように、 ヒートシ ンク 3 0 7と、 メイン基板 3 8 1 a上の中央演算処理装置 4 0 1、 主記憶装置 4 0 2、 描画処理装置 4 0 3と 、 熱伝導部材 4 2 0を介して接触している。 中央 演算処理装置 4 0 1等の部品は、 特に発熱が大きいため、 熱伝導率の高い熱伝導' 部材 4 2 0を介してヒートシンク 3 0 7に熱を伝達するようにして、 より放熱効 果を高めるようにしてある。 熱伝導部材 4 2 0としては、 例えば、 シート状に形 成された高熱伝導ラパーを用いることができる。 このような、 少なくとも厚さ方 向に弾性を有する部材を用いることにより、 中央演算処理装置 4 0 1等との密着 度を高めるとともに、 中央演算処理装置 4 0 1を保護することができるようにな る。
このとき、 図 7に示すように、 中央演算処理装置 4 0 1は、 描画処理装置 4 0 3よりも前部、 すなわち、 冷却用の空気の吸い込み口である通気口 1 9 0に近い 位置にある。 したがって、描画処理装置 4 0 3の方が、 中央演算処理装置 4 0 1 よりも位置的に冷却されにくくなつていると考えられる。 このため、 メイン基板 3 8 1周辺の熱分布が不均衡になるおそれがある場合には、 描画処理装置 4 0 3 に接している熱伝導部材 4 2 0を分割して、 中央演算処理装置 4 0 1に接してい る熱伝導部材 4 2 0よりも、 熱伝導率の高い熱伝導部材を用いて、 熱がヒートシ ンク 3 0 7に伝わりやすいようにしてもよい。
こうすることにより、 メイン基板 3 8 1周辺の熱分布が不均衡になるのを防い でいる。 また、 熱分布が均衡することで、 中央演算処理装置 4 0 1付近に設けら れている温度センサ 4 0 4の測定温度.を用いて、 描画処理装置 4 0 3付近の温度 も予測することができるようになる。
なお、 ヒー.トシンク 3 0 7の熱伝導部材に接する領域には、 放熱フィン 3 0 6 への熱伝導を促進するために、 ヒートパイプ 4 2' 1.を設けるようにしてもよい。 図 1 8は、 熱伝導部材 4 2 0とヒートパイプ 4 2 1とを設けたヒートシンクを下 側から見た図を示している。 本図に示すように、 ヒートパイプ 4 2 1は、 熱伝導 部材 4 2 0の沿って、 放熱フイン 3 0 6の位置に達するように設けると効果的で ある。 本図において、 破線部分 （4 2 0 ) は、 熱伝導部材 4 2 0が配置される領 域であり、 破線部分 （3 0 6 ) は、 上面の対応する位置に放熱フィン 3 0 6が配 置されている領域である。
メィンボード 3 8 1と中間プレートとは、 図 1 9に示すような位置関係で固定 される。 メイン基板 3 8 1 a上に設けられた中央演算処理装置 4 0 1等の動作に より、 熱が発生するが、 この熱は、 ヒートシンク 3 0 7に伝導し、 さらに放熱フ イン 3 0 6に伝導十る。 このとき、 筐体前面の通気.口 1 9 0および前面に設けられたスロットの隙間等 から取り込まれた空気は、 図の矢印で示されるように、 放熱フィン 3 0 6の各フ インの間を通って放熱フィン 3 0 6の熱を奪う。 そして、 フード 1 4 2 dによつ て、 メインボード 3 8 1方向に集められ、 冷却用ファン 3 0 5から排気される。 このようにフード 1 4 2 dによって、 メインボード 3 8 1に供給される風量が增 加され、 中央演算処理装置 4 0 1等に対する空冷効率を高めることができる。 も ちろん、 冷却用ファン 3 0 5の効果によって、 メインボード 3 8 1の冷却に必要 な量を確保できれば、 フード 1 4 2 dを省略するようにしてもよい。 このときは、 中間プレート 1 4 2の加工処理が省けるようになる。
なお、 本実施の形態に係るエンタテインメント装置は、 その一つの用途として、 ゲーム装置として使用するこどができる。 本実施の形態に係るェンタティンメン ト装置は、 本体 1 .と、 それに付属するコントローラと、 テレビ受信装置等のディ スプレイ装置とでゲーム装置を構成する。 なお、 本実施の形態に係るェンタティ ンメント装置は、 ゲーム装置に限らず、 音響再生装置、 映像再生装置、 通信装置、 計算装置等としても用いることができる。
上述のように、 本 明によれば、 電子機器の部品を、 限られたスペース内に効 率的に配置することができる。 ま 本発明によれば、 電子機器の部品を、 効果的 に冷却することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 回路素子を搭載する回路基板ュニットであって、
それぞれ回路素子を搭載する複数の回路基板と、
少なくとも 1のヒートシンク部材とを有し、 , 前記複数の回^基板の少なくとも 1つは、 間隔を空けて積層され、
'前記ヒートシンク部材は、 1以上設けられる、 前記回路基板間に構成される空 間の少なくも 1つに配置される。
2. 請求項 1に記載の回路基板ュニットにおレ、て、
前記ヒートシンク部材は、 冷却を要する回路素子を搭載した回路基板に隣接す る空間に少なくとも配置され、
前記冷却を要する回路素子は、 それが搭載される回路基板の、 前記ヒートシン' ク部材と対向する面に配置される。
3. 請求項 2に記載の回路基板ュニットにお 、て、
前記ヒートシンク部材は、 それを挟む回路基板とそれぞれ対向する面の少なく とも一方に、 複数の突起部を有し、
前記ヒートシンク部材と対向する面に配置される回路素子は、 前記複数の突起 部のいずれか 1以上の突起部の先端と接触し得る位置に配置され、 かつ、 当該突 起部の先端と接触する状態で搭載される。 '
. 請求項 3に記載の回路基板ュニットにおいて、
熱伝導部材をさらに備え、
前己熱伝導部材は、 前記冷却を要する回路素子と前記ヒートシンク部材との間 配置する。
5. 請求項 4に記載の回路基板ュニットにおいて、
前記熱伝導部材は、.前記ヒートシンク部材の突起部を有しない面と、 前記回路 反のそれと対向する面に配置される、 冷却を要する回路素子との間に配置され る。 ' . '
6 . 請求項 4.に記載の回路基板ュニットにお！/、て、
前記熱伝導部材は、 シート状に形成され、 少なくともその厚さ方向に弾性を有 する。 ，
7 . 請求項 3に記載の回路基板ユニットにおいて、，
前記突起部は、 その先端に平坦面を有する。
8 . 請求項 3に記載の回路基板ユニットにおいて、
前記複数の突起部のうち、 一部の突起部は、 対向する回路基板に搭載される回 路素子と接触しない位置に配置される。
9 . 請求項 1に記載の回路 板ュニットにおレ、て、
前記ヒートシンク部ネオは、 その一部に、 放熱フィンが設けられている。
1 0 . 第 1の回路基板と第 2の回路基板とが積層してなる回路基板ュニットに おいて、
ヒートシンク部材ぉよぴシールド部材を有し、
前記第 1の回路基板と前記第 2の回路基板とは間隔を空けて配置され、 前記第 1の回路基板と第 2の回路基板との間に、 前記ヒートシンク部材および 前記シールド部材が重ねて配置される。 . . -
1 1 . 請求項 1 0に言 S載の回路基板ュニットにおいて、 .
前記第 1の回路基板は、 第 1の熱源となる回路素子と第 2の熱源となる回路素 子とを搭載し、
前記ヒートシンク部材の第 2の回路基板と対向する面には、 放熱フィンおよび 複数の突起部が設けられている。
1 2. 請求項 1 1に記載の回路基板ュニットにおいて、
熱伝導部材をさらに備え、 '
前記第 1の熱源となる回路素子と前記第 2の熱源となる回路素子とは、 それぞ れ前記熱伝導部材を介して、 前記ヒートシンク部材に接触しており、 - 前記第 1の熱源となる回路素子が接する熱伝導部材は、 前記第 2の熱源となる 回路素子が接する熱伝導部材とは、'熱伝導率の異なる熱伝導部材が用いられてい る。 '
1 3 . 請求項 1 2に記載の回路基板ュニットにおいて、
前記熱伝導部材は、 シート状に形成され、 少なくともその厚さ方向に弾性を有 する。 ,
1 4 . 請求項 1 1に記載の回路基板ュニットにおいて、 前記ヒートシンク部材の熱伝導部材が接触する領域には、 ヒートパイプが設け られている。
1 5 . 請求項 1 1に記載の回路基板ュニットにおいて、
前記第 2の基板は、 第 3の熱源となる回路素子を搭載し、
前記シールド部材には、 貫通孔が設けられており、
前記第 3の熱源となる回路素子は、 前記ヒートシンク部材に、 前記貫通孔を通 つて接触する。
1 6 . 請求項 1 1に記載の回路基板ュニットにお 、て、
前記放熱フィンは、 前記ヒートシンク部材に対して平行な辺を有する複数のフ インから構成される。
1 7 . 請求項 1 0に記載の回路基板ュニットを備えた電子機器。.
1 8 . 請求項 1 1に記載の回路基板ュニットを備えた電子機器において、 フード部をさらに備え、
前記フード部は、 前記放熱フィンの上部に被さる位置に配置されている。
1 9 . 請求項 1 8に記載の電子 βにおいて、
当該電子機器の構成要素を収容する筐体は、 上部筐体および下部筐体と、 これ らを仕切るプレート部材とを有し、
前記回路基板ユニットは、 下部筐体に収容され、 前記フード部はプレート部材 に設けられている。
2 0 . 請求項 1 9に記載の電子 βにおいて、
冷却用のファンをさらに備え、
前記フード部は、 前記筐体の一方の面に開口部が向けられており、
前記筐体の前記フード部の開口部が向けられている面には通気口が設けられ、 その面と対向する面に隣接する位置に、 前記冷却用ファンが設けられている。 2 1 . 請求.項 1 7に記載の電子機器において、
当該電子機器の構成要素を収容する筐体は、 上部筐体および下部筐体と、 これ らを仕切るプレート部材とを有し、 ' 前記回路基板ユニットは、 下部筐体に収容され、 前記プレート部材には、 前記 放熱フィンの上部を前記上部筐体に突出させるための貫通孔が設けられている。
2 2 . 請求項 1 9、 2 1のいずれか一項に記載の電子 にお^、て、 前記回路基板ュニットは、 前記下部筐体の左右いずれか一方側の領域に配置さ れている。
2 3 . 請求項 2 2に記載の電子機器において、
関連装置を収容するための空間を有し、
前記空間は、 前記下部筐体の、 前記回路基板ユニットが配置された側の他方の 領域に設けられている。
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