专利名称：电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过采用循环冷却剂来散热的电子设备。
背景技术：
电子设备例如台式计算机、笔记本式计算机和移动通信设备具有微处理器(MPU)。随着近年来微处理器的处理速度、功能性和性能的提高，在操作期间所产生出的热量不断增加。为了使微处理器保持稳定操作，必须通过将所产生出的热量迅速排放出这些设备来提高散热性能。
因此，电子设备通常配备有用于冷却微处理器的空气冷却型冷却装置。该冷却装置包括用于吸收由微处理器产生出的热量并且将该热量散发出去的散热器、和用于将冷却空气送给散热器的冷却风扇。如上所述，由于预计将来由微处理器所产生出的热量将继续增加，所以必须采取措施来应付这种情况。
为了改善冷却性能，空气冷却型冷却装置采取了以下措施，例如加大散热器并且提高冷却风扇的性能。但是使用较大的型散热器会引起这样的问题，即电子设备的尺寸也要增大以便装入该较大的散热器。另一方面，为了提高冷却风扇的性能，必须加大风扇结构或者提高冷却风扇的转速，因此这种措施的问题在于，电子设备的尺寸或者风扇噪声不可避免地会增大。具体地说，对于笔记本式计算机而言，该设备的便携性、即尺寸和重量与冷却性能同样重要，并且静噪、即在操作期间的安静性是一个重要要素。但是，提高冷却性能的上述措施与这些重要要素相抵触。
因此，提出采用了比热比空气大得多的液体、例如水作为制冷剂的液体冷却型冷却系统(例如，日本专利申请特许公开Nos.2003-124670、2003-303034和2003-316476)。
图1为剖视图，显示出在日本专利申请特许公开No.2003-124670中所披露的传统电子设备(笔记本式计算机)的冷却结构。在图1中，参考标号51表示固定支撑在位于LCD一侧上的外壳上的LCD(液晶显示)屏。在该外壳52中，散热板53面对着LCD显示板51设置，并且作为冷却剂在其中流动的通道的不锈钢散热管54设置在散热板53的与LCD显示板51相对的表面上。散热管54延伸至发热的电子设备的主体(未示出)。
图1的冷却结构通过将由电子设备的主体(未示出)所产生出的热量传送给设在LCD侧上的散热板53，利用自然散热来进行冷却功能。由主体(未示出)所产生出的热量由在散热管54中循环流动的冷却剂传送，并且通过散热板53和外壳52向外散发。
在图1中所示的冷却结构中，由于冷却过程是在没有使用冷却风扇的情况下进行的，所以在冷却期间不存在风扇噪声的问题。但是，由于额外需要用于进行冷却的散热板53和散热管54，所以在LCD侧上的外壳52的厚度增加，因此该电子设备的整体尺寸不可避免地增大，并且还存在重量增加的问题。而且，在图1中所示的冷去结构中，由于热量通过散热管54的管壁和散热板53散发，所以存在冷却效率较差的问题。
发明概述本发明是为了解决上面的问题而作出的，本发明的一个目的在于提供一种具有能够显示出良好冷却性能的冷却结构的小型及轻型电子设备。
根据本发明第一方面的电子设备为这样一种电子设备，它包括发热的主体；以及用于罩着该主体的盖罩体，其中，由主体发出的热量通过冷却剂排放到外部，并且盖罩体构成冷却剂用通道的一部分。
根据本发明第二方面的电子设备基于第一方面，其中，所述通道是通过将形成有多个沟槽的覆盖件和盖罩体连接在一起而形成的。
根据本发明第三方面的电子设备基于第一方面，其中，所述通道是通过将以平板形式的覆盖件和形成有多个沟槽的盖罩体连接在一起而形成的。
根据本发明第四方面的电子设备基于第一至第三方面中的任一方面，其中所述盖罩体由选自铝、镁和铜的材料制成。
在本发明中，用于覆盖发热主体的盖罩体构成冷却剂通道的一部分，也就是说冷却剂通道结合到盖罩体中。通过利用冷却剂将由主体发出的热量传送给盖罩体侧并且使该热量在结合到盖罩体中的通道中循环来进行散热。盖罩体执行散热板的功能。因此，由于不必和在传统的例子中一样使用散热板和散热管，所以可以实现一种小型轻型的电子设备。而且，由于盖罩体构成冷却剂通道的一部分，所以与传统的例子相比热阻变小，因此提高了冷却效率。
在本发明中，为了形成这种通道，只要将盖罩体和形成有多个沟槽的覆盖件连接在一起，或者将以平板形式的覆盖件和形成由多个沟槽的盖罩体连接在一起。因此，很容易形成结合到盖罩体中的通道。
至于盖罩体的材料，可以采用铝、镁或铜。因此，执行散热板功能的盖罩体具有高导热率以及良好的散热特性。
从下面的详细说明和附图中将更加全面地了解本发明的上述和其它目的和特征。
图1为剖视图，显示出传统电子设备的冷却结构；图2为透视图，显示出本发明的电子设备；图3为平面图，显示出本发明电子设备的冷却结构的一个实施例(第一实施方案)；图4为剖视图，显示出本发明电子设备的冷却结构的一个实施例(第一实施方案)；图5A至5C为剖视图，显示出在形成通道过程中的步骤；图6为剖视图，显示出比较例的电子设备的冷却结构；图7为剖视图，显示出本发明电子设备的冷却结构的另一个实施例(第二实施方案)。
具体实施例方式
下面将根据显示出其一些实施方案的附图对本发明进行详细说明。图2为透视图，显示出本发明的电子设备。该电子设备例如为笔记本式计算机，但是在图2中没有显示出LCD显示板。
在图2中，本发明的电子设备包括位于主体侧上的外壳1(下面被称为第一外壳1)和位于盖罩体侧上的外壳2(下面被称为第二外壳2)。在第一外壳1和第二外壳2中，形成有用于使冷却剂、例如水循环的通道10(在图2中由粗线所示的部分)。
在第一外壳1中，通道10设置在产生相当大热量的MPU元件11附近。为MPU元件11设置一热量接收板12以便将由MPU元件11所产生出的热量通过热量接收板12传送给在通道10中的冷却剂。在第一外壳中的通道10中途设有一泵13，并且当驱动该泵13时冷却剂在该通道10中循环流动。
下面将对作为本发明的特征构造的在第二外壳2中的通道10的结构进行详细说明。图3和图4分别为平面图和剖视图，显示出本发明电子设备的冷却结构的一个实施例(第一实施方案)。
LCD显示板21安装在由铝制成的第二外壳2(厚度0.7mm)上。具有多个用于形成通道的沟槽的铝覆盖件22(厚度0.7mm)通过焊接连接在第二外壳2上，并且用第二外壳2覆盖这些沟槽以便形成通道10。换句话说，在本发明中，第二外壳2构成冷却剂通道10的一部分，并且该冷却剂通道10结合到第二外壳2中。在本发明中，由于通道10以结合到第二外壳2中的方式形成，所以不需要在传统的例子(图1)中所使用的散热板53和散热管54，由此使得第二外壳2的整体结构与传统实施例相比变得更薄。因此，可以实现小型轻型电子设备。
由主体、尤其是MPU元件11所产生出的热量通过在通道10中循环的冷却剂传送给盖罩体侧，并且通过执行散热板功能的第二外壳散发到外面。在本发明中，只有第二外壳2具有热阻，因此本发明与其中散热管54的管壁和散热板53具有热阻的传统的例子(图1)相比具有较小的热阻和良好的散热特性。而且，与由于散热管54和散热管54相互点接触而导热性较差的传统的例子(图1)相比，本发明由于通道10和第二外壳2相互面接触所以具有良好的导热性。因此，根据本发明，与传统的例子(图
1)相比冷却效率得到大大提高。
接下来将对形成在盖罩体中的通道10的过程进行说明。图5A至5C为剖视图，显示出在形成通道10的过程中的步骤。制备铝平板31(图5A)，并且通过在平板31上进行压力加工来形成多个沟槽32，从而生产出覆盖件22(图5B)。通过利用焊接将第二外壳2和覆盖件22连接在一起来形成通道10。
在上述实施例中，虽然第二外壳2和覆盖件22是通过焊接连接在一起的，但是也可以使用粘接剂将第二外壳2和覆盖件22连接在一起。在该情况中，将粘接剂提前施加到平板31的连接面和/或第二外壳2的连接面，然后通过向它们施加压力和热量将第二外壳2和覆盖件22连接在一起。
接下来将对在本发明(第一实施方案)的上述冷却结构上进行的冷却评估测试的结果进行说明。要指出的是，如图6所示的冷却结构用作比较例，并且在该比较例上也进行同样的冷却评估测试。在图6中所示的比较例具有这样一种结构，其中与传统实施例(图1)类似的散热管54直接安装在类似于本发明的第二外壳2上。但是没有安装在传统实施例(图1)中所使用的散热板。
在除了盖罩体侧上的冷却结构之外具有完全相同结构的第一实施方案和比较例上进行的冷却评估测试的条件如下通过将MPU元件11的输出功率设定为30W来进行冷却处理，并且测量出在MPU元件11附近的温度。在第一实施方案中，温度的测量值为67℃，因此该实施方案满足不高于70℃的标准热设计数值。另一方面，在比较例中，该测量值为72℃，因此该实施例不满足满足不高于70℃的标准热设计数值。
这个原因在于，因为散热管54的热阻以及在散热管54和第二外壳2之间的热阻较大，并且散热管54和第二外壳2相互点接触，所以与第一实施方案相比该比较例的冷却性能较差。另一方面，在第一实施方案中，由于热阻较小并且通道10和第二外壳彼此面接触，所以展现出良好的冷却性能。
接下来，将对本发明的另一个实施方案进行说明。图7为剖视图，显示出本发明电子设备的冷却结构的另一个实施例(第二实施方案)。在图7中，与在图4中相同的部分用相同的数字表示。
在第二实施方案中，通过在铝质第二外壳2(厚度1.0mm)中形成多个沟槽并用由用于形成通道10的铝平板制成的覆盖件覆盖这些沟槽来形成通道10。在该实施例中，第二外壳2也构成了冷却剂通道10的一部分，并且该冷却剂通道10结合到第二外壳2中。因此，该第二实施方案具有与上述第一实施方案相同的效果。
在与上述第一实施方案和比较例相同的条件下在第二实施方案上进行冷却评估测试。因此，该温度的测量值为67℃，因此与第一实施方案类似，该实施方案满足不高于70℃的标准热设计数值。
要指出的是，在上述实施方案中，虽然采用铝作为第二外壳2的材料，但是也可以采用其它金属例如镁和铜。对于第二外壳2的材料而言，需要高导热性以使第二外壳2用作散热板，并且需要重量轻以减轻重量。优选的是，在确定第二外壳2所使用的材料时要考虑这些要求的重要性。
而且，在上述实施方案中，虽然采用铝作为用于形成通道的覆盖件22和41的材料，但是也可以采用其它金属例如镁和铜或树脂。根据本发明，向第二外壳2侧散热比向覆盖件22或41散热更重要时，优选采用具有绝热性能的材料。
如上所述，在本发明中，由于用于覆盖散热主体的盖罩体构成冷却剂通道的一部分，所以可以在不引起尺寸和重量增加的情况下提供一种具有能够实现良好冷却效率的冷却结构的电子设备。
进而，在本发明中，由于冷却剂通道是通过将盖罩体和其中形成有多个沟槽的覆盖件连接在一起或者将以平板形式的覆盖件和其中形成有多个沟槽的盖罩体连接在一起而形成的，所以可以很容易形成结合到盖罩体中的通道。
另外，在本发明中，由于采用铝、镁或铜作为执行散热板功能的盖罩体的材料，所以可以获得良好的散热特性。
权利要求
1.一种电子设备，包括发热的主体；以及用于罩着该主体的盖罩体，其中，由所述主体发出的热量通过冷却剂排放到外部，并且所述盖罩体构成冷却剂用通道的一部分。
2.如权利要求1所述的电子设备，其中，所述盖罩体由选自铝、镁和铜的材料制成。
3.如权利要求1所述的电子设备，其中，所述通道是通过将所述盖罩体和形成有多个沟槽的覆盖件连接在一起而形成的。
4.如权利要求3所述的电子设备，其中，所述覆盖件和盖罩体通过焊接或粘接剂连接在一起。
5.如权利要求3所述的电子设备，其中，所述覆盖件由选自铝、镁、铜、树脂的材料制成。
6.如权利要求1所述的电子设备，其中，所述通道是通过将以平板形式的覆盖件和形成有多个沟槽的盖罩体连接在一起而形成的。
7.如权利要求6所述的电子设备，其中，所述覆盖件和盖罩体通过焊接或粘接剂连接在一起。
8.如权利要求6所述的电子设备，其中，所述覆盖件由选自铝、镁、铜、树脂的材料制成。
全文摘要
提供一种具有能够展示良好冷却性能的冷却结构的小型轻型电子设备。通过焊接在位于其上安装有LCD显示板的盖罩体侧的外壳上来连接用于形成通道的具有多个沟槽的覆盖件。外壳构成一部分通道，并且冷却剂通道结合进外壳中。由主体产生出的热量通过冷却剂传送给盖罩体侧，并且通过执行散热板功能的外壳散发到外面。
文档编号G06K1/20GK1741725SQ20041009787
公开日2006年3月1日 申请日期2004年11月30日 优先权日2004年8月23日
发明者徳平英士, 伊达仁昭, 内田浩基, 石锅稔 申请人:富士通株式会社