含有展开CPU模块的高散热效率的便携式计算机制造技术

一种便携式计算机，它包括以下部件： 平板显示器； 包含ＣＰＵ和与便携式计算机母板连系起来的数个部件的ＣＰＵ模块； 控制计算机的用户接口控制器； 包含与便携式计算机连系起来的数个部件的机架； 展开设备，它们在计算机闭合时，能使上述ＣＰＵ模块处于和上述平板显示器相邻的位置，在计算机使用时，能使上述ＣＰＵ模块处于和上述平板显示器及上述机架相离的位置。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及本专利技术总的来说涉及便携式计算机的领域，特别是一种CPU和母板包含在大致为平面的模块内的膝上型和笔记本计算机的设计，计算机在使用时该模块能够与显示器模块产生机械分离。定义终端便携式计算机包括膝上型和笔记本型计算机和一些个人数字辅助装置。通常，这些计算机具有一个通过铰链与基体连接的平板显示器。这种显示器转运或存储时可被折合，使用时可被旋转打开。基体包括在顶面上的一个整体的或可活动的键盘，存储介质，电池及其它部件。便携式计算机还具有其它用户接口系统，例如代替键盘或除键盘外还有基于笔的接口。CPU模块可定义为一个壳体，该壳体包含一个基本上是平面的印刷电路板或一般在同一平面内的板组件，至少还包含中央处理单元(CPU)，和可能的辅助集成电路及母板上的其它部件。平板显示器模块定义为在由挡板和后盖组成的壳体中以夹层结构形式的平板显示器，例如液晶显示器。2．现有技术的描述便携式计算机市场的迅速发展表明计算机用户喜欢计算机能够在不同的地方灵活地工作。便携式计算机正日益为个人和大公司所购买以替代台式计算机。因此，对便携式计算机就有一种能够提供可与台式计算机性能相媲美的要求。这种性能可被认为是最快速CPU和后援电路系统的结合；处理许多诸如高容量硬磁盘驱动器和CD-ROM介质类型的能力；快速，高分辨率视频处理能力；及网络和其它端口所具有的连接功能度。遗憾的是，它们存在一个所有部件与单个小机壳相结合的问题。由于系统趋于热平衡，部件的总热量会使温度升高在部分或所有部件所规定的工作温度之上。特别是CPU在工作电源和热输出之间具有一个均衡的关系。便携式计算机的另一个性能标准是电池的寿命。一些便携式计算机使用风扇来冷却发热部件。高性能，高热效输出部件和冷却它们的风扇的组合意味着增加了电源的损耗，这样就减少了电池寿命。便携式计算机的体积是最重要性能约束因数之一。假定具有相同计算性能的特征，用户宁愿购买具有最小形式因数的产品。事实上，许多消费者是在产品所宣传的长度，宽度和厚度尺寸的基础上作出购买决定的。U.S.专利5,313,362 Hatada等人(1994)公开了一种母板位于设备机架上的便携式计算机。此处所显示的设计没有作出新工艺的原因有以下几点。首先，母板的位置是在机架上，不是在机械的和热效的分离模块上。所有发热部件都位于机壳上，因此就产生热偶。在热平衡的作用下，CPU中的温度就受到最热敏件的限制。第二，图3是Hatada等人公开的一种位于机架后突部上的散热器。这种散热器基本上增加了计算机的覆盖范围，因此，它在台面空间利用价值较高的便携式或台式计算机中是不受欢迎的。附图说明图10是Hatada等人公开的一种能够远离平板显示器转动以便热量不会传输至显示器上的辅助散热器。Hatada等人的工艺是依靠主机壳上的通风孔的对流实现的。因此，机架不能有效地密封以防止外来物体，灰尘或溅出的液体的侵入。此外，由于空气流动必须具有足够不受限制的有效空间，因此冷却效率就与薄度成反比例关系。由于底端散热器与机壳之间的空间增大了，设备就会变得较高。而且，原高温散热器的底侧的自然对流效率大致是立式散热器的一半。如果不使用通风孔，Hatada等人依靠了热与用户能够接触到的外表面进行传导和对流。计算机辐射的总热量是由表面接触温度(在Hatada等人所示图6中为55℃)限定。在此情况下，散热量的提高仅能通过增加表面积来实现，因此就增加了设备的体积。最后，Hatada等人所示的图6不是计算机设计中热传输精确的或相符合的表示图。首先，与常用设备连接的线路显示散热器的温度比机壳还低。这是不可能的，因为机壳比散热器更远离热源。第二，由于经过改进的设备，散热器和机壳的温度是相同的。事实也是如此，二者之间的空气温度必定相同。如果没有温度差，就不会产生热传输，因此将不会有散热器的对流。美国专利4,980,848 Griffin等人(1990)和美国专利4,084,213 Kirchner等人(1978)公开一种将电路板上的许多发热部件直接安装在单个机壳中的平板显示器后面的计算机。显示器组件打开时，母板处于倾斜位置。通风孔位于组件机壳顶端和底端以容许空气在平板显示器和母板之间通过。这些结构没有可行性的原因有以下几点。首先，消费者在最小装置中需要最大计算功率，因此膝上型和笔记本型计算机就在严格的尺寸限制之下。由于显示器体积变大，厚度就变为一个重要的因数；计算机越薄，闭合时就显得越小，还越便于装运。在Griffin等人和Kirchner等人的设备中，薄度与热效率是成反比例的关系。如果母板任一侧的空气间隔是最小的，那么空气流动就受到限制，只有较低的对流冷却效果。而且，在这种母板非常接近平板显示器的结构中，母板上变化不定的高温将会传输给平板显示器，会产生显示对比度的不规律性，这样使显示器变得模糊不清。事实上，快速热CPU可能迫使平板显示器越过它所规定的工作温度，导致它无法正常工作。产生此问题的原因是CPU和母板产生的绝大部分热量一定是辐射到了母板侧的平板显示器上。这是由于受到显示器/母板机壳的后表面上的接触温度的限制。如果容许大量的热能到达其外表面，它就可能烧伤用户。结果是CPU就受到了其散热和计算功率输出的限制。另一方面，如果母板，平板显示器和后盖之间的空间被增大以使空气流动受到很小的限制，计算机总厚度的增加，就会使其体积增大，而不便于携带和包装。Griffin等人描述了支撑足够长电路板的支柱以便电路板与LCD间隔相当长的距离，因此，这种计算机实质上比CPU和母板位于机架上的常用设计的计算机还厚。Griffin等人和Kirchner等人存在的另一个问题是它们都表明通风孔能够容许外来物体或溅出的液体进入壳体，潜在地引起母板的结构损坏或缺陷。如果通风孔做得很小以防止这些问题的产生，那么空气流动就受到限制，因而，就会减弱这种设计的对流冷却效果。而且，通风孔阻碍了壳体用作完全包含电磁干扰(EMI)的屏蔽件。象便携式计算机的电子设备必须加以屏蔽以便它们发射出法律所规定的少量的电磁干扰(EMI)。由于处理器速度的加快，EMI能量的波长就减小了，结果是更多的能量通过屏蔽件上的设定尺寸的开孔逃逸出去。许多计算机使用壳体作为一个屏蔽件。塑料壳体可以用导电材料的薄层涂敷其内表面。Griffin等人和Kirchner等人没有使用外壳体作为唯一的EMI屏蔽件，这是因为EMI将会从相当大的热通风孔中逃逸出去。由于受通风孔的限定，在风扇加到系统上以强迫对流时，Griffin等人和Kirchner等人还固有地限制了热传输的效率。专利技术概要本专利技术例举了一种便携式笔记本或膝上型计算机的非显而易见的新型产品。简单而通俗地说，本设计的高热效便携式计算机包括包含存储介质，电源，连接器和键盘的机架；由平板显示器，前挡板和后盖组成的显示器模块；由具有CPU的主电路板(母板)，后援IC和相关的电路系统，与母板部件相连接的内盖/散热板，和后盖组成的CPU模块；展开机构，它在显示器打开时，能够使母板模块与显示器模块产生物理的分离；以及可延伸的信号释放件，连续的电信号通过它保持在母板和显示器模块之间，以及母板和机架之间。目的和优点此处所说明的本设计的主要优点是它可以适用于较大功率的计算机，因此散热部件在计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：C·M·雅尼克，D·J·波伊勒，R·H·蒙甘，M·J·肖弗尔，
申请(专利权)人：微形产品设计投资公司，
类型：发明
国别省市：