電子機器及びその製造方法
【課題】 電子機器において、複雑な実装表面形状を構成するような電子部品群をも効率的に冷却することが可能な冷却方式を提供する。
【解決手段】 電子機器１０は、配線ボード１１上に実装された１つ以上の電子部品２１、２２と、電子部品２１、２２の上方に配置された放熱ユニット１２とを含む。電子機器１０は更に、配線ボード１１及び電子部品２１、２２と放熱ユニット１２との間の空隙を充たす絶縁性の粉末３０を含む。粉末３０により、電子部品２１、２２から放熱ユニット１２に熱が効率的に輸送され得る。絶縁性の粉末３０は、例えば窒化ホウ素又は窒化アルミニウムなどを有するセラミック粉末とし得る。
【解決手段】 電子機器１０は、配線ボード１１上に実装された１つ以上の電子部品２１、２２と、電子部品２１、２２の上方に配置された放熱ユニット１２とを含む。電子機器１０は更に、配線ボード１１及び電子部品２１、２２と放熱ユニット１２との間の空隙を充たす絶縁性の粉末３０を含む。粉末３０により、電子部品２１、２２から放熱ユニット１２に熱が効率的に輸送され得る。絶縁性の粉末３０は、例えば窒化ホウ素又は窒化アルミニウムなどを有するセラミック粉末とし得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、一部のデータセンターにおいては、消費電力のうち空調のための電力の占める割合が約４割にも達している。データセンターで用いられるブレードサーバなどに見られるように、省スペースの観点から、サーバ搭載密度の更なる高密度化が続けられている。サーバの高密度化は、各サーバにおける電子部品の高密度実装化と相俟って、電子部品や電源からの発熱量を増大させ、空調電力の更なる増大をもたらし得る。故に、環境面からも、効率的なサーバ冷却方式の採用による消費電力の低減が望まれている。
【０００３】
サーバなどの情報処理装置をはじめとする電子機器では、その配線ボード上に典型的に表面実装により、半導体チップを内蔵した多数の電子部品が搭載されている。それぞれの電子部品のサイズや高さは様々に異なっている。また、中央演算処理装置（ＣＰＵ）やパワーアンプなどの発熱が特に大きい電子部品には、一般的に、冷却を効率化するための複雑な形状のヒートシンクが搭載される。また、メモリモジュールは、システムの可用性及び拡張性を確保するため、配線ボードに対して垂直に配置されることがある。このように、電子部品自体の形状の差異、及び冷却構造や配置方法の差異により、実装後の配線ボードの表面形状は複雑になっている。
【０００４】
一般的に、サーバ内に搭載された電子部品を冷却するために、サーバの筐体に個別のファンを設け、筐体内に空気を流して冷却を行っている。筐体に内蔵されるファンは、サーバ動作時に常に回転しており、該ファンの消費電力はサーバの消費電力のうちの大きな部分を占めている。ラック自体に集中ファンを設けて個別ファンを排除する試みもなされているが、ラック内全体に空気の対流を作り出すために相当な電力を消費する。
【０００５】
液体は空気より比熱が大きく、例えば水は空気より比熱が４倍大きく、輸送可能な熱量が空気と比較して大きいため、サーバなどの情報処理装置の冷却用媒体として空気より適している。スーパーコンピュータやメインフレームなどの大型コンピュータにおいて、特に発熱の大きいＣＰＵなどの部品には、既に、個別配管を取り付けて液冷するなどの対策が取られている。今後は、電子部品及びそれによる発熱の更なる高密度化が見込まれるため、放熱容量ひいては冷却能力を確保するために、液冷方式を用いることが有利になると考えられる。しかしながら、例えば配線ボードに対して垂直に配置された電子部品など、複雑な実装表面形状を構成する電子部品まで含めて液冷配管を張り巡らすことは、コストが高くなるとともに、ボードデザインの変更への対応も困難になるという問題がある。
【０００６】
このような状況の中、平坦な実装表面形状を構成しない電子部品の放熱効率を向上させるために、該電子部品を樹脂モールドする技術が提案されている。また、電子部品の放熱面と放熱板との接合部に、良熱伝導性フィラーを含有した樹脂シートを介在させる技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２２７９５２号公報
【特許文献２】特開２００２−８８２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
電子部品を樹脂モールドする技術においては、樹脂の熱伝導率が低いため、電子部品からの放熱効率を十分に高めることができない。仮に樹脂に良熱伝導性フィラーを含有させたとしても、その熱伝導率は数Ｗ／ｍ・Ｋ程度にとどまる。
【０００９】
故に、電子機器内で複雑な実装表面形状を構成するような電子部品群に対しても適用可能な冷却方式が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一観点によれば、電子機器は、配線ボード上に実装された１つ以上の電子部品と、該電子部品の上方に配置された放熱ユニットとを含む。当該電子機器は更に、配線ボード及び電子部品と放熱ユニットとの間の空隙を充たす絶縁性の粉末を含む。
【００１１】
他の一観点によれば、電子機器の製造方法は、配線ボード上に１つ以上の電子部品を実装する工程と、該電子部品の上方に放熱ユニットを配置する工程とを含む。配線ボード及び電子部品と放熱ユニットとの間には、電子部品を覆い且つ放熱ユニットに接触する絶縁性の粉末が配置される。
【発明の効果】
【００１２】
電子部品と放熱ユニットとが絶縁性の粉末を介して熱的に結合され、実装表面形状に依らずに電子部品から放熱ユニットに熱が効率的に輸送されることにより、電子機器の冷却効率が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る電子機器を概略的に示す断面図である。
【図２】第１実施形態に係る電子機器を製造する方法の一例を示す斜視図（その１）である。
【図３】第１実施形態に係る電子機器を製造する方法の一例を示す斜視図（その２）である。
【図４】第２実施形態に係る電子機器を概略的に示す断面図である。
【図５】第２実施形態に係る電子機器を製造する方法の一例を示す斜視図（その１）である。
【図６】第２実施形態に係る電子機器を製造する方法の一例を示す斜視図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら実施形態について詳細に説明する。なお、図面において、種々の構成要素は必ずしも同一の尺度で描かれていない。
【００１５】
先ず、図１を参照して、第１実施形態に係る電子機器１０の概略構成を説明する。電子機器１０は、冷却を要する発熱体を含む如何なる電子機器であってもよいが、例えば、サーバ又は携帯電話基地局装置など、発熱量が大きい半導体装置が内蔵されている情報処理装置とし得る。
【００１６】
電子機器１０は、例えばマザーボードなどの配線ボード１１と、配線ボード１１に対向するように配置された放熱ユニット１２とを含んでいる。放熱ユニット１２は、受熱面として作用する底面１２ａにて受け取った熱を放散することができる。一例として、放熱ユニット１２は、例えば銅若しくはその合金、アルミニウム若しくはその合金、又は窒化アルミニウムなどの高熱伝導性の絶縁材料を有する放熱板又はヒートシンクとし得る。他の例として、放熱ユニット１２は、内部に配管を設けた液冷パネル、ペルチェ素子を有する熱電ユニット、又はヒートパイプの蒸発器などの熱交換器とし得る。
【００１７】
配線ボード１１上には、１つ以上の電子部品２１、２２が実装されている。電子部品は、種々の能動部品及び／又は受動部品を含むことができ、様々な外形及び寸法を有し得る。電子部品はまた、例えば配線ボードに対して垂直に配置されたメモリモジュールなど、当該電子部品の放熱面が配線ボード表面１１ａと非平行になるように実装されていてもよい。サーバなどの電子機器１０は、搭載した電子部品２１、２２の中でも特に発熱量の大きい電子部品２１（例えばＣＰＵ）を有し得る。このような発熱量の大きい電子部品２１は、必要に応じて、ヒートスプレッダ又はヒートシンクなどの放熱体２５を備えることができる。
【００１８】
電子機器１０は更に、配線ボード１１と放熱ユニット１２との間に、絶縁性の粉末から形成された放熱材３０を含んでいる。絶縁性粉末３０は、粉末の流動性により、配線ボード１１及びその上の電子部品２１、２２と放熱ユニット１２との間の空隙を充たしており、電子部品２１、２２を覆うとともに放熱ユニットの受熱面１２ａに接触している。図示した例において、絶縁性粉末３０は、電子部品２１、２２及び電子部品２１が備える放熱体２５を完全に覆っている。しかしながら、放熱材（絶縁性粉末）３０の厚さを配線ボードの表面１１ａに対する電子部品２１、２２及び放熱体２５の最大高さに一致させるなど、電子部品２１、２２及び放熱体２５を完全に覆わないように絶縁性粉末３０を配置してもよい。例えば、図示したフィンを有する放熱体２５に代えて平板状の放熱体を用いる場合、この放熱体の頂面と放熱材３０の頂面が高さ的に一致するように絶縁性粉末３０を設けてもよい。また、放熱体２５を用いない場合、例えば電子部品２１など最大の高さを有する電子部品の頂面と放熱材３０の頂面が高さ的に一致するように絶縁性粉末３０を設けてもよい。このように頂面高さを一致させる場合、露出された電子部品又は放熱体の頂面が直接的に放熱ユニットの底面１２ａに接触してもよい。
【００１９】
絶縁性粉末３０の材料は、空気と比較して高い熱伝導率を有する材料から選択される。故に、発熱体となり得る電子部品２１、２２と放熱ユニット１２とを熱的に結合する。絶縁性粉末３０は例えばセラミックの粉末とし得る。セラミック粉末は、絶縁性の粉末の中で高い熱伝導率を有し得る。好適な例として、窒化ホウ素又は窒化アルミニウムを主体とした粉末を挙げることができる。窒化ホウ素及び窒化アルミニウムの熱伝導率としては種々の値が報告されている。例えば、窒化ホウ素について、バルクで７５Ｗ／ｍ・Ｋ程度、粉末で６０Ｗ／ｍ・Ｋ程度の値が知られ、窒化アルミニウムについて、バルクで２００Ｗ／ｍ・Ｋ程度、粉末で１００Ｗ／ｍ・Ｋ程度の値が知られている。このように窒化ホウ素や窒化アルミニウムなどのセラミック粉末は、数Ｗ／ｍ・Ｋ程度といった既知の良熱伝導性フィラー含有樹脂の熱伝導率より遙かに高い熱伝導率を有し得る。なお、窒化ホウ素及び窒化アルミニウム以外にも、例えば２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上など、良熱伝導性樹脂の１０倍程度の熱伝導率を有する材料は、電子部品２１、２２から放熱ユニット１２への熱輸送効率を大幅に向上させることができる。
【００２０】
絶縁性粉末３０の粒径は、特に限定されないが、電子部品２１、２２と放熱ユニットとの間の空隙を緻密に充填することが可能なように、好ましくは０．１μｍ〜１００μｍ、より好ましくは０．１μｍ〜１０μｍとし得る。なお、窒化ホウ素は、絶縁体として高いレベルの熱伝導率を有するだけでなく、粉末流動性が高く、複雑な実装表面形状を構成する部品の近傍をも緻密に充填することができる。
【００２１】
また、例えば窒化ホウ素及び窒化アルミニウムなどの粉末はそれ自体の凝集力を有するが、凝集強度を更に高めるように、絶縁性粉末３０を覆うようにバインダが添加されていてもよい。例えばポリビニルブチラール及びポリビニルアルコールなどの有機バインダを用いることができる。これらの有機バインダは、放熱材３０としての成形後の形状維持効果に加え、絶縁性粉末３０の表面を滑りやすくし、成形時の粉末流動を潤滑にし得る。
【００２２】
電子機器１０においては、電子部品２１、２２で発生した熱は、空気や樹脂と比較して高い熱伝導率を有する絶縁性粉末３０を伝導して放熱ユニット１２に到達し、そこで抜熱される。また、絶縁性粉末３０を用いることは、配線ボード１１及び電子部品２１、２２が形成する実装表面形状と、放熱ユニットの受熱面１２ａの形状との双方に従った放熱材３０を容易に形成することを可能にする。それにより、表面実装形状及び放熱ユニットの底面１２ａの形状に依らずに、電子部品２１、２２と放熱ユニット１２とがより密に熱結合され、それらの間での熱輸送効率を高めることができる。
【００２３】
故に、配線ボード１１のレイアウト、並びに電子部品２１、２２の個数、形状及び大きさなどのデザイン変更にも柔軟に対応することができる。さらに、配線ボード１１及び電子部品２１、２２側のデザインに影響されずに、例えば平板型などの簡易な構造を有する放熱ユニット１２を共通部品として使用することが可能になる。例えば、放熱ユニット１２として液冷パネルを用いる場合にも、電子部品２１、２２に沿って個別配管を引き回すような流路設計を行う必要はないため、共通の平面型液冷パネルを用いて、様々な形状を有する複数の電子部品を冷却することができる。
【００２４】
なお、図１においては２つの電子部品２１、２２とそれら双方を覆う絶縁性粉末３０とが示されている。図示した部分のようにして、配線ボード上の全ての電子部品を絶縁性粉末３０で覆うことが可能である。代替的に、配線ボード上の一部の電子部品、例えば発熱量の小さい部品、は絶縁性粉末３０で覆わない構成としてもよい。絶縁性粉末３０で覆われない、故に、放熱ユニット１２に熱結合されない電子部品は、個別ファン又はラックに備えた共通集中ファンによる空気流で冷却してもよい。このようなファンを用いる場合であっても、ファン数の削減又はファンの小型化により消費電力を低減することができる。絶縁性粉末３０を有する部分（配線ボードの全体又は一部）は、必要に応じて絶縁性粉末の飛散の防止のため、密閉型の筐体又は該部分を覆うフレーム構造（例えば、図２のフレーム５０を参照）を用いて外気又は空気流から隔離されてもよい。
【００２５】
続いて、図２及び３を参照して、第１実施形態に係る電子機器の製造方法の一例を説明する。
【００２６】
先ず、図２（ａ）に示すように、配線ボード１１上に電子部品及び必要に応じての放熱体２５などを実装する。なお、図２及び３においては見て取れないが、放熱体２５の下には電子部品（例えば、図１の電子部品２１）が配置されている。
【００２７】
次いで、必要に応じての工程として、図２（ｂ）に示すように、後に絶縁性粉末で覆う配線ボード部分を囲むように、配線ボード１１上にフレーム５０を取り付ける。図示した例において、放熱体２５及びその下の電子部品はフレーム５０によって四方を囲まれている。フレーム５０は、好ましくは、完成後の電子機器に残存させ得るように、例えばプラスチックなどの絶縁材料で形成される。
【００２８】
なお、例えば、後に配線ボード１１の全体を絶縁性粉末で覆う場合や、絶縁性粉末を含んだスラリー（図２（ｃ）参照）の粘性がスラリーの流出を防止するのに十分な高さにされる場合などには、この工程を省略してもよい。
【００２９】
次いで、図２（ｃ）に示すように、絶縁性粉末を含むスラリー３１を配線ボード１１上の所望の領域上に塗布する。例えば、図２（ｂ）にてフレーム５０を設けた場合、フレーム５０内を充填するようにスラリー３１を流し込む。スラリー３１は、例えば、絶縁性の液体であるフロリナートに窒化ホウ素などの絶縁性粉末を加えたものとし得る。フレーム５０を設けていない場合には、スラリー３１が或る程度形状を維持し、所望の領域から流れ出さないよう、フロリナートの量を調整し得る。配線ボード１１上へのスラリー３１の供給は、例えばディスペンサ又はその他の装置若しくは器具を用いて行うことができる。
【００３０】
なお、スラリー化した絶縁性粉末を充填することに代えて、粉末状のまま絶縁性粉末を充填することも可能である。充填に先立って、上述のように絶縁性粉末をバインダで被覆する処理を行ってもよい。
【００３１】
次いで、図３（ａ）に示すように、充填された絶縁性粉末３０又はそれを含むスラリーの頂面を、例えばスキージ５１を用いて平坦化する。フレーム５０を設けた場合、絶縁性粉末３０の高さをフレーム５０の高さに一致させることができる。
【００３２】
次いで、図３（ｂ）に示すように、フロリナートなどを蒸発させるスラリーの乾燥処理の後、必要に応じて、フレーム５０を離型する。フレーム５０の離型後も、絶縁性粉末は自身の凝集力及び／又はバインダによる結合により形状を維持し得る。
【００３３】
そして、図３（ｃ）に示すように、絶縁性粉末３０上に放熱ユニット１２を配置する。放熱ユニット１２は、例えば、配管１３を内蔵した液冷パネルとし得る。
【００３４】
以上の工程群により、図１に示したような第１実施形態に係る電子機器の構成が完成される。なお、図２及び３においては、配線ボード１１上に絶縁性粉末３０を形成した後に放熱ユニット１２を配置したが、配線ボード１１と放熱ユニット１２とを対向配置させた後に、それらの間の空隙に絶縁性粉末３０を充填することも可能である。
【００３５】
次に、図４を参照して、第２実施形態に係る電子機器１０’の概略構成を説明する。電子機器１０’は、図１に示した電子機器１０と共通する数多くの要素を有している。ここでは、そのような共通する要素については、図１においてと同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００３６】
電子機器１０’は、配線ボード１１及び電子部品２１、２２と放熱ユニット１２との間の空隙を充たす放熱材（粉末）３０’を有し、さらに、配線ボード１１及び電子部品２１、２２と放熱材３０’との間に配置された絶縁体４０を含んでいる。
【００３７】
絶縁体４０は、配線ボード１１及び電子部品２１、２２が形作る実装表面形状に沿って設けられ、例えば耐熱性を有する絶縁性樹脂フィルムを有し得る。樹脂フィルム４０の例には、例えば、ポリ塩化ビニルフィルム（ＰＶＣフィルム）、ポリカーボネートフィルム、エチレン−メタクリル酸共重合体フィルム（ＥＭＡＡフィルム）、及びナイロンフィルムなどがある。樹脂フィルム４０は、電子部品２１、２２から粉末３０’に熱を伝える必要があり、好ましくは１００μｍ以下の厚さを有する。
【００３８】
粉末３０’は、図１の電子機器１０に関連して説明した絶縁性粉末３０と同様に、例えば窒化ホウ素又は窒化アルミニウムなどの絶縁性の粉末とし得る。しかしながら、粉末３０’として、導電性又は半導電性の粉末を用いることも可能である。電気的機能を有する配線ボード１１及び電子部品２１、２２が絶縁体４０によって被覆されているからである。故に、粉末３０’は、例えば金属粉末又は炭素繊維粉末など、窒化ホウ素又は窒化アルミニウムより高い熱伝導率を有する粉末を含むことができる。また、粉末３０’は、導電性であるか絶縁性であるかを問わず、複数の異なる種類の粉末を含み得る。ただし、粉末３０’が非絶縁性の粉末を含む場合には、粉末３０’の飛散を確実に防止するよう、粉末３０’からなる放熱材を密閉する必要がある。
【００３９】
電子機器１０’においては、樹脂フィルムなどの絶縁体４０を有することにより、粉末３０’が配線ボード１１及び電子部品２１、２２に接触することがない。故に、上述のように粉末３０’の選択肢が広げられる。また、電子部品の交換などのリペア作業も容易になる。
【００４０】
続いて、図５及び６を参照して、第２実施形態に係る電子機器の製造方法の一例を説明する。
【００４１】
図５（ａ）に示すように、配線ボード１１上に電子部品２２及び必要に応じての放熱体２５などを実装するとともに、伸縮性を有する絶縁性フィルム４１を準備する。なお、放熱体２５の下には電子部品（例えば、図４の電子部品２１）が配置されている。また、配線ボード１１上には、例えば該ボードに垂直に配置されたメモリモジュールなど、その他の要素２３が実装されていてもよい。絶縁性フィルム４１は、樹脂フィルム４０に関して上述したように、例えば、厚さ１００μｍ以下の、ＰＶＣフィルム、ポリカーボネートフィルム、ＥＭＡＡフィルム、又はナイロンフィルムなどの樹脂フィルムとし得る。
【００４２】
次いで、図５（ｂ）に示すように、電子部品などが実装された配線ボード１１の表面上に樹脂フィルム４１を被せ、脱気にするラッピングを行うことにより、配線ボード１１上の実装表面に密着した樹脂フィルム４０を形成する。
【００４３】
次いで、図６（ａ）に示すように、樹脂フィルム４０上に粉末３０’を堆積させる。この工程は、例えば、図２（ｂ）−図３（ｂ）を参照して説明した工程群と同様にして行い得る。
【００４４】
そして、図６（ｂ）に示すように、図３（ｃ）に示した工程と同様にして、粉末３０’上に、配管１３を内蔵した液冷パネル１２などの放熱ユニットを配置する。
【００４５】
以上の工程群により、図４に示したような第２実施形態に係る電子機器の構成が完成される。なお、図６においては、配線ボード１１上に粉末３０’を形成した後に放熱ユニット１２を配置したが、樹脂フィルム４０でラッピングされた配線ボード１１と放熱ユニット１２とを対向配置させた後に、それらの間の空隙に粉末３０’を充填することも可能である。
【００４６】
以下、幾つかの実施例を説明する。
【００４７】
（実施例１）
フロリナート（例えば３Ｍ社製ＰＦ５０８０）１５ｇに、窒化ホウ素の粉末を３ｇ加えてかき混ぜ、スラリーとした。得られたスラリーを、配線ボードに実装した半導体装置上に押し出した。スラリーに接触するように放熱板を取り付けた後、９０℃程度に設定した乾燥機に入れてフロリナートを蒸発させた。
【００４８】
（実施例２）
窒化ホウ素に代えて窒化アルミニウムを用い、実施例１と同様の処理を行った。
【００４９】
（実施例３）
ＣＰＵを囲うように配線ボード上にプラスチックフレームを取り付けた後に、該フレーム内に実施例１と同様のスラリーを充填した。スラリーの乾燥処理後にフレームを取り外し、充填された窒化ホウ素の形状が維持されることを確認した。放熱ユニットとして配管が内蔵された水冷パネルを取り付けた。その後、配線ボードを筐体に入れ、粉末で覆われたＣＰＵを水冷パネルにより冷却し、それ以外の発熱が少ない部分は、ラックに搭載された集中ファンで空気流により冷却した。
【００５０】
（実施例４）
ポリビニルブチラールを溶かしたアルコール溶液を、窒化ホウ素粉末に、窒化ホウ素粉末の重量に対してポリビニルブチラールの重量が５％となるようにして滴下し、乳鉢で混合してアルコールを蒸発させた。得られた粉末を、チップを囲うように配線ボード上に取り付けた絶縁性フレーム内に、薬匙等を用いて充填し、軽く押し固め、約９０℃で乾燥させた。
【００５１】
（実施例５）
複数の異なる電子部品を実装した配線ボード上に、絶縁性のプラスチックフィルムを被せて脱気し、フィルムを配線ボード表面に密着させた。フィルム上に窒化ホウ素又は窒化アルミニウムの粉末を充填した。充填高さは、配線ボード上の放熱対象の部品のうちで最も高いものの高さに一致させた。粉末の充填後、平板状の水冷パネルを配置した。
【００５２】
以上、実施形態について詳述したが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
【００５３】
以上の説明に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
配線ボード上に実装された１つ以上の電子部品と、
前記１つ以上の電子部品の上方に配置された放熱ユニットと、
前記配線ボード及び前記１つ以上の電子部品と前記放熱ユニットとの間の空隙を充たす絶縁性の粉末と、
を有することを特徴とする電子機器。
（付記２）
前記絶縁性の粉末はセラミック粉末であることを特徴とする付記１に記載の電子機器。
（付記３）
前記セラミック粉末は窒化ホウ素又は窒化アルミニウムを有することを特徴とする付記２に記載の電子機器。
（付記４）
前記絶縁性の粉末の表面がバインダで覆われていることを特徴とする付記１乃至３の何れか一に記載の電子機器。
（付記５）
前記配線ボード及び前記１つ以上の電子部品と前記絶縁性の粉末との間に配置された絶縁性のフィルム、を更に有することを特徴とする付記１乃至４の何れか一に記載の電子機器。
（付記６）
前記絶縁性の粉末で充たされた前記空隙を取り囲む絶縁性のフレーム、を更に有することを特徴とする付記１乃至５の何れか一に記載の電子機器。
（付記７）
前記１つ以上の電子部品のうちの少なくとも１つの上に配置され、前記絶縁性の粉末で囲まれた放熱体、を更に有することを特徴とする付記１乃至６の何れか一に記載の電子機器。
（付記８）
前記放熱ユニットは液冷ユニットであることを特徴とする付記１乃至７の何れか一に記載の電子機器。
（付記９）
前記配線ボード上に配置され且つ前記絶縁性の粉末で覆われない更なる電子部品、を更に有することを特徴とする付記１乃至８の何れか一に記載の電子機器。
（付記１０）
配線ボード上に１つ以上の電子部品を実装する工程と、
前記１つ以上の電子部品を覆うように前記配線ボード上に絶縁性の粉末を供給する工程と、
前記１つ以上の電子部品を覆う前記絶縁性の粉末上に放熱ユニットを配置する工程と、
を有することを特徴とする電子機器の製造方法。
（付記１１）
配線ボード上に１つ以上の電子部品を実装する工程と、
前記１つ以上の電子部品の上方に放熱ユニットを配置する工程と、
前記配線ボード及び前記１つ以上の電子部品と前記放熱ユニットとの間の空隙を絶縁性の粉末で充たす工程と、
を有することを特徴とする電子機器の製造方法。
【符号の説明】
【００５４】
１０、１０’ 電子機器
１１ 配線ボード
１２ 放熱ユニット
２１、２２、２３ 電子部品
２５ 放熱体
３０ 絶縁性の粉末（放熱材）
３０’ 粉末（放熱材）
３１ スラリー
４０、４１ 絶縁性のフィルム
５０ フレーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、一部のデータセンターにおいては、消費電力のうち空調のための電力の占める割合が約４割にも達している。データセンターで用いられるブレードサーバなどに見られるように、省スペースの観点から、サーバ搭載密度の更なる高密度化が続けられている。サーバの高密度化は、各サーバにおける電子部品の高密度実装化と相俟って、電子部品や電源からの発熱量を増大させ、空調電力の更なる増大をもたらし得る。故に、環境面からも、効率的なサーバ冷却方式の採用による消費電力の低減が望まれている。
【０００３】
サーバなどの情報処理装置をはじめとする電子機器では、その配線ボード上に典型的に表面実装により、半導体チップを内蔵した多数の電子部品が搭載されている。それぞれの電子部品のサイズや高さは様々に異なっている。また、中央演算処理装置（ＣＰＵ）やパワーアンプなどの発熱が特に大きい電子部品には、一般的に、冷却を効率化するための複雑な形状のヒートシンクが搭載される。また、メモリモジュールは、システムの可用性及び拡張性を確保するため、配線ボードに対して垂直に配置されることがある。このように、電子部品自体の形状の差異、及び冷却構造や配置方法の差異により、実装後の配線ボードの表面形状は複雑になっている。
【０００４】
一般的に、サーバ内に搭載された電子部品を冷却するために、サーバの筐体に個別のファンを設け、筐体内に空気を流して冷却を行っている。筐体に内蔵されるファンは、サーバ動作時に常に回転しており、該ファンの消費電力はサーバの消費電力のうちの大きな部分を占めている。ラック自体に集中ファンを設けて個別ファンを排除する試みもなされているが、ラック内全体に空気の対流を作り出すために相当な電力を消費する。
【０００５】
液体は空気より比熱が大きく、例えば水は空気より比熱が４倍大きく、輸送可能な熱量が空気と比較して大きいため、サーバなどの情報処理装置の冷却用媒体として空気より適している。スーパーコンピュータやメインフレームなどの大型コンピュータにおいて、特に発熱の大きいＣＰＵなどの部品には、既に、個別配管を取り付けて液冷するなどの対策が取られている。今後は、電子部品及びそれによる発熱の更なる高密度化が見込まれるため、放熱容量ひいては冷却能力を確保するために、液冷方式を用いることが有利になると考えられる。しかしながら、例えば配線ボードに対して垂直に配置された電子部品など、複雑な実装表面形状を構成する電子部品まで含めて液冷配管を張り巡らすことは、コストが高くなるとともに、ボードデザインの変更への対応も困難になるという問題がある。
【０００６】
このような状況の中、平坦な実装表面形状を構成しない電子部品の放熱効率を向上させるために、該電子部品を樹脂モールドする技術が提案されている。また、電子部品の放熱面と放熱板との接合部に、良熱伝導性フィラーを含有した樹脂シートを介在させる技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２２７９５２号公報
【特許文献２】特開２００２−８８２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
電子部品を樹脂モールドする技術においては、樹脂の熱伝導率が低いため、電子部品からの放熱効率を十分に高めることができない。仮に樹脂に良熱伝導性フィラーを含有させたとしても、その熱伝導率は数Ｗ／ｍ・Ｋ程度にとどまる。
【０００９】
故に、電子機器内で複雑な実装表面形状を構成するような電子部品群に対しても適用可能な冷却方式が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一観点によれば、電子機器は、配線ボード上に実装された１つ以上の電子部品と、該電子部品の上方に配置された放熱ユニットとを含む。当該電子機器は更に、配線ボード及び電子部品と放熱ユニットとの間の空隙を充たす絶縁性の粉末を含む。
【００１１】
他の一観点によれば、電子機器の製造方法は、配線ボード上に１つ以上の電子部品を実装する工程と、該電子部品の上方に放熱ユニットを配置する工程とを含む。配線ボード及び電子部品と放熱ユニットとの間には、電子部品を覆い且つ放熱ユニットに接触する絶縁性の粉末が配置される。
【発明の効果】
【００１２】
電子部品と放熱ユニットとが絶縁性の粉末を介して熱的に結合され、実装表面形状に依らずに電子部品から放熱ユニットに熱が効率的に輸送されることにより、電子機器の冷却効率が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る電子機器を概略的に示す断面図である。
【図２】第１実施形態に係る電子機器を製造する方法の一例を示す斜視図（その１）である。
【図３】第１実施形態に係る電子機器を製造する方法の一例を示す斜視図（その２）である。
【図４】第２実施形態に係る電子機器を概略的に示す断面図である。
【図５】第２実施形態に係る電子機器を製造する方法の一例を示す斜視図（その１）である。
【図６】第２実施形態に係る電子機器を製造する方法の一例を示す斜視図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら実施形態について詳細に説明する。なお、図面において、種々の構成要素は必ずしも同一の尺度で描かれていない。
【００１５】
先ず、図１を参照して、第１実施形態に係る電子機器１０の概略構成を説明する。電子機器１０は、冷却を要する発熱体を含む如何なる電子機器であってもよいが、例えば、サーバ又は携帯電話基地局装置など、発熱量が大きい半導体装置が内蔵されている情報処理装置とし得る。
【００１６】
電子機器１０は、例えばマザーボードなどの配線ボード１１と、配線ボード１１に対向するように配置された放熱ユニット１２とを含んでいる。放熱ユニット１２は、受熱面として作用する底面１２ａにて受け取った熱を放散することができる。一例として、放熱ユニット１２は、例えば銅若しくはその合金、アルミニウム若しくはその合金、又は窒化アルミニウムなどの高熱伝導性の絶縁材料を有する放熱板又はヒートシンクとし得る。他の例として、放熱ユニット１２は、内部に配管を設けた液冷パネル、ペルチェ素子を有する熱電ユニット、又はヒートパイプの蒸発器などの熱交換器とし得る。
【００１７】
配線ボード１１上には、１つ以上の電子部品２１、２２が実装されている。電子部品は、種々の能動部品及び／又は受動部品を含むことができ、様々な外形及び寸法を有し得る。電子部品はまた、例えば配線ボードに対して垂直に配置されたメモリモジュールなど、当該電子部品の放熱面が配線ボード表面１１ａと非平行になるように実装されていてもよい。サーバなどの電子機器１０は、搭載した電子部品２１、２２の中でも特に発熱量の大きい電子部品２１（例えばＣＰＵ）を有し得る。このような発熱量の大きい電子部品２１は、必要に応じて、ヒートスプレッダ又はヒートシンクなどの放熱体２５を備えることができる。
【００１８】
電子機器１０は更に、配線ボード１１と放熱ユニット１２との間に、絶縁性の粉末から形成された放熱材３０を含んでいる。絶縁性粉末３０は、粉末の流動性により、配線ボード１１及びその上の電子部品２１、２２と放熱ユニット１２との間の空隙を充たしており、電子部品２１、２２を覆うとともに放熱ユニットの受熱面１２ａに接触している。図示した例において、絶縁性粉末３０は、電子部品２１、２２及び電子部品２１が備える放熱体２５を完全に覆っている。しかしながら、放熱材（絶縁性粉末）３０の厚さを配線ボードの表面１１ａに対する電子部品２１、２２及び放熱体２５の最大高さに一致させるなど、電子部品２１、２２及び放熱体２５を完全に覆わないように絶縁性粉末３０を配置してもよい。例えば、図示したフィンを有する放熱体２５に代えて平板状の放熱体を用いる場合、この放熱体の頂面と放熱材３０の頂面が高さ的に一致するように絶縁性粉末３０を設けてもよい。また、放熱体２５を用いない場合、例えば電子部品２１など最大の高さを有する電子部品の頂面と放熱材３０の頂面が高さ的に一致するように絶縁性粉末３０を設けてもよい。このように頂面高さを一致させる場合、露出された電子部品又は放熱体の頂面が直接的に放熱ユニットの底面１２ａに接触してもよい。
【００１９】
絶縁性粉末３０の材料は、空気と比較して高い熱伝導率を有する材料から選択される。故に、発熱体となり得る電子部品２１、２２と放熱ユニット１２とを熱的に結合する。絶縁性粉末３０は例えばセラミックの粉末とし得る。セラミック粉末は、絶縁性の粉末の中で高い熱伝導率を有し得る。好適な例として、窒化ホウ素又は窒化アルミニウムを主体とした粉末を挙げることができる。窒化ホウ素及び窒化アルミニウムの熱伝導率としては種々の値が報告されている。例えば、窒化ホウ素について、バルクで７５Ｗ／ｍ・Ｋ程度、粉末で６０Ｗ／ｍ・Ｋ程度の値が知られ、窒化アルミニウムについて、バルクで２００Ｗ／ｍ・Ｋ程度、粉末で１００Ｗ／ｍ・Ｋ程度の値が知られている。このように窒化ホウ素や窒化アルミニウムなどのセラミック粉末は、数Ｗ／ｍ・Ｋ程度といった既知の良熱伝導性フィラー含有樹脂の熱伝導率より遙かに高い熱伝導率を有し得る。なお、窒化ホウ素及び窒化アルミニウム以外にも、例えば２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上など、良熱伝導性樹脂の１０倍程度の熱伝導率を有する材料は、電子部品２１、２２から放熱ユニット１２への熱輸送効率を大幅に向上させることができる。
【００２０】
絶縁性粉末３０の粒径は、特に限定されないが、電子部品２１、２２と放熱ユニットとの間の空隙を緻密に充填することが可能なように、好ましくは０．１μｍ〜１００μｍ、より好ましくは０．１μｍ〜１０μｍとし得る。なお、窒化ホウ素は、絶縁体として高いレベルの熱伝導率を有するだけでなく、粉末流動性が高く、複雑な実装表面形状を構成する部品の近傍をも緻密に充填することができる。
【００２１】
また、例えば窒化ホウ素及び窒化アルミニウムなどの粉末はそれ自体の凝集力を有するが、凝集強度を更に高めるように、絶縁性粉末３０を覆うようにバインダが添加されていてもよい。例えばポリビニルブチラール及びポリビニルアルコールなどの有機バインダを用いることができる。これらの有機バインダは、放熱材３０としての成形後の形状維持効果に加え、絶縁性粉末３０の表面を滑りやすくし、成形時の粉末流動を潤滑にし得る。
【００２２】
電子機器１０においては、電子部品２１、２２で発生した熱は、空気や樹脂と比較して高い熱伝導率を有する絶縁性粉末３０を伝導して放熱ユニット１２に到達し、そこで抜熱される。また、絶縁性粉末３０を用いることは、配線ボード１１及び電子部品２１、２２が形成する実装表面形状と、放熱ユニットの受熱面１２ａの形状との双方に従った放熱材３０を容易に形成することを可能にする。それにより、表面実装形状及び放熱ユニットの底面１２ａの形状に依らずに、電子部品２１、２２と放熱ユニット１２とがより密に熱結合され、それらの間での熱輸送効率を高めることができる。
【００２３】
故に、配線ボード１１のレイアウト、並びに電子部品２１、２２の個数、形状及び大きさなどのデザイン変更にも柔軟に対応することができる。さらに、配線ボード１１及び電子部品２１、２２側のデザインに影響されずに、例えば平板型などの簡易な構造を有する放熱ユニット１２を共通部品として使用することが可能になる。例えば、放熱ユニット１２として液冷パネルを用いる場合にも、電子部品２１、２２に沿って個別配管を引き回すような流路設計を行う必要はないため、共通の平面型液冷パネルを用いて、様々な形状を有する複数の電子部品を冷却することができる。
【００２４】
なお、図１においては２つの電子部品２１、２２とそれら双方を覆う絶縁性粉末３０とが示されている。図示した部分のようにして、配線ボード上の全ての電子部品を絶縁性粉末３０で覆うことが可能である。代替的に、配線ボード上の一部の電子部品、例えば発熱量の小さい部品、は絶縁性粉末３０で覆わない構成としてもよい。絶縁性粉末３０で覆われない、故に、放熱ユニット１２に熱結合されない電子部品は、個別ファン又はラックに備えた共通集中ファンによる空気流で冷却してもよい。このようなファンを用いる場合であっても、ファン数の削減又はファンの小型化により消費電力を低減することができる。絶縁性粉末３０を有する部分（配線ボードの全体又は一部）は、必要に応じて絶縁性粉末の飛散の防止のため、密閉型の筐体又は該部分を覆うフレーム構造（例えば、図２のフレーム５０を参照）を用いて外気又は空気流から隔離されてもよい。
【００２５】
続いて、図２及び３を参照して、第１実施形態に係る電子機器の製造方法の一例を説明する。
【００２６】
先ず、図２（ａ）に示すように、配線ボード１１上に電子部品及び必要に応じての放熱体２５などを実装する。なお、図２及び３においては見て取れないが、放熱体２５の下には電子部品（例えば、図１の電子部品２１）が配置されている。
【００２７】
次いで、必要に応じての工程として、図２（ｂ）に示すように、後に絶縁性粉末で覆う配線ボード部分を囲むように、配線ボード１１上にフレーム５０を取り付ける。図示した例において、放熱体２５及びその下の電子部品はフレーム５０によって四方を囲まれている。フレーム５０は、好ましくは、完成後の電子機器に残存させ得るように、例えばプラスチックなどの絶縁材料で形成される。
【００２８】
なお、例えば、後に配線ボード１１の全体を絶縁性粉末で覆う場合や、絶縁性粉末を含んだスラリー（図２（ｃ）参照）の粘性がスラリーの流出を防止するのに十分な高さにされる場合などには、この工程を省略してもよい。
【００２９】
次いで、図２（ｃ）に示すように、絶縁性粉末を含むスラリー３１を配線ボード１１上の所望の領域上に塗布する。例えば、図２（ｂ）にてフレーム５０を設けた場合、フレーム５０内を充填するようにスラリー３１を流し込む。スラリー３１は、例えば、絶縁性の液体であるフロリナートに窒化ホウ素などの絶縁性粉末を加えたものとし得る。フレーム５０を設けていない場合には、スラリー３１が或る程度形状を維持し、所望の領域から流れ出さないよう、フロリナートの量を調整し得る。配線ボード１１上へのスラリー３１の供給は、例えばディスペンサ又はその他の装置若しくは器具を用いて行うことができる。
【００３０】
なお、スラリー化した絶縁性粉末を充填することに代えて、粉末状のまま絶縁性粉末を充填することも可能である。充填に先立って、上述のように絶縁性粉末をバインダで被覆する処理を行ってもよい。
【００３１】
次いで、図３（ａ）に示すように、充填された絶縁性粉末３０又はそれを含むスラリーの頂面を、例えばスキージ５１を用いて平坦化する。フレーム５０を設けた場合、絶縁性粉末３０の高さをフレーム５０の高さに一致させることができる。
【００３２】
次いで、図３（ｂ）に示すように、フロリナートなどを蒸発させるスラリーの乾燥処理の後、必要に応じて、フレーム５０を離型する。フレーム５０の離型後も、絶縁性粉末は自身の凝集力及び／又はバインダによる結合により形状を維持し得る。
【００３３】
そして、図３（ｃ）に示すように、絶縁性粉末３０上に放熱ユニット１２を配置する。放熱ユニット１２は、例えば、配管１３を内蔵した液冷パネルとし得る。
【００３４】
以上の工程群により、図１に示したような第１実施形態に係る電子機器の構成が完成される。なお、図２及び３においては、配線ボード１１上に絶縁性粉末３０を形成した後に放熱ユニット１２を配置したが、配線ボード１１と放熱ユニット１２とを対向配置させた後に、それらの間の空隙に絶縁性粉末３０を充填することも可能である。
【００３５】
次に、図４を参照して、第２実施形態に係る電子機器１０’の概略構成を説明する。電子機器１０’は、図１に示した電子機器１０と共通する数多くの要素を有している。ここでは、そのような共通する要素については、図１においてと同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００３６】
電子機器１０’は、配線ボード１１及び電子部品２１、２２と放熱ユニット１２との間の空隙を充たす放熱材（粉末）３０’を有し、さらに、配線ボード１１及び電子部品２１、２２と放熱材３０’との間に配置された絶縁体４０を含んでいる。
【００３７】
絶縁体４０は、配線ボード１１及び電子部品２１、２２が形作る実装表面形状に沿って設けられ、例えば耐熱性を有する絶縁性樹脂フィルムを有し得る。樹脂フィルム４０の例には、例えば、ポリ塩化ビニルフィルム（ＰＶＣフィルム）、ポリカーボネートフィルム、エチレン−メタクリル酸共重合体フィルム（ＥＭＡＡフィルム）、及びナイロンフィルムなどがある。樹脂フィルム４０は、電子部品２１、２２から粉末３０’に熱を伝える必要があり、好ましくは１００μｍ以下の厚さを有する。
【００３８】
粉末３０’は、図１の電子機器１０に関連して説明した絶縁性粉末３０と同様に、例えば窒化ホウ素又は窒化アルミニウムなどの絶縁性の粉末とし得る。しかしながら、粉末３０’として、導電性又は半導電性の粉末を用いることも可能である。電気的機能を有する配線ボード１１及び電子部品２１、２２が絶縁体４０によって被覆されているからである。故に、粉末３０’は、例えば金属粉末又は炭素繊維粉末など、窒化ホウ素又は窒化アルミニウムより高い熱伝導率を有する粉末を含むことができる。また、粉末３０’は、導電性であるか絶縁性であるかを問わず、複数の異なる種類の粉末を含み得る。ただし、粉末３０’が非絶縁性の粉末を含む場合には、粉末３０’の飛散を確実に防止するよう、粉末３０’からなる放熱材を密閉する必要がある。
【００３９】
電子機器１０’においては、樹脂フィルムなどの絶縁体４０を有することにより、粉末３０’が配線ボード１１及び電子部品２１、２２に接触することがない。故に、上述のように粉末３０’の選択肢が広げられる。また、電子部品の交換などのリペア作業も容易になる。
【００４０】
続いて、図５及び６を参照して、第２実施形態に係る電子機器の製造方法の一例を説明する。
【００４１】
図５（ａ）に示すように、配線ボード１１上に電子部品２２及び必要に応じての放熱体２５などを実装するとともに、伸縮性を有する絶縁性フィルム４１を準備する。なお、放熱体２５の下には電子部品（例えば、図４の電子部品２１）が配置されている。また、配線ボード１１上には、例えば該ボードに垂直に配置されたメモリモジュールなど、その他の要素２３が実装されていてもよい。絶縁性フィルム４１は、樹脂フィルム４０に関して上述したように、例えば、厚さ１００μｍ以下の、ＰＶＣフィルム、ポリカーボネートフィルム、ＥＭＡＡフィルム、又はナイロンフィルムなどの樹脂フィルムとし得る。
【００４２】
次いで、図５（ｂ）に示すように、電子部品などが実装された配線ボード１１の表面上に樹脂フィルム４１を被せ、脱気にするラッピングを行うことにより、配線ボード１１上の実装表面に密着した樹脂フィルム４０を形成する。
【００４３】
次いで、図６（ａ）に示すように、樹脂フィルム４０上に粉末３０’を堆積させる。この工程は、例えば、図２（ｂ）−図３（ｂ）を参照して説明した工程群と同様にして行い得る。
【００４４】
そして、図６（ｂ）に示すように、図３（ｃ）に示した工程と同様にして、粉末３０’上に、配管１３を内蔵した液冷パネル１２などの放熱ユニットを配置する。
【００４５】
以上の工程群により、図４に示したような第２実施形態に係る電子機器の構成が完成される。なお、図６においては、配線ボード１１上に粉末３０’を形成した後に放熱ユニット１２を配置したが、樹脂フィルム４０でラッピングされた配線ボード１１と放熱ユニット１２とを対向配置させた後に、それらの間の空隙に粉末３０’を充填することも可能である。
【００４６】
以下、幾つかの実施例を説明する。
【００４７】
（実施例１）
フロリナート（例えば３Ｍ社製ＰＦ５０８０）１５ｇに、窒化ホウ素の粉末を３ｇ加えてかき混ぜ、スラリーとした。得られたスラリーを、配線ボードに実装した半導体装置上に押し出した。スラリーに接触するように放熱板を取り付けた後、９０℃程度に設定した乾燥機に入れてフロリナートを蒸発させた。
【００４８】
（実施例２）
窒化ホウ素に代えて窒化アルミニウムを用い、実施例１と同様の処理を行った。
【００４９】
（実施例３）
ＣＰＵを囲うように配線ボード上にプラスチックフレームを取り付けた後に、該フレーム内に実施例１と同様のスラリーを充填した。スラリーの乾燥処理後にフレームを取り外し、充填された窒化ホウ素の形状が維持されることを確認した。放熱ユニットとして配管が内蔵された水冷パネルを取り付けた。その後、配線ボードを筐体に入れ、粉末で覆われたＣＰＵを水冷パネルにより冷却し、それ以外の発熱が少ない部分は、ラックに搭載された集中ファンで空気流により冷却した。
【００５０】
（実施例４）
ポリビニルブチラールを溶かしたアルコール溶液を、窒化ホウ素粉末に、窒化ホウ素粉末の重量に対してポリビニルブチラールの重量が５％となるようにして滴下し、乳鉢で混合してアルコールを蒸発させた。得られた粉末を、チップを囲うように配線ボード上に取り付けた絶縁性フレーム内に、薬匙等を用いて充填し、軽く押し固め、約９０℃で乾燥させた。
【００５１】
（実施例５）
複数の異なる電子部品を実装した配線ボード上に、絶縁性のプラスチックフィルムを被せて脱気し、フィルムを配線ボード表面に密着させた。フィルム上に窒化ホウ素又は窒化アルミニウムの粉末を充填した。充填高さは、配線ボード上の放熱対象の部品のうちで最も高いものの高さに一致させた。粉末の充填後、平板状の水冷パネルを配置した。
【００５２】
以上、実施形態について詳述したが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
【００５３】
以上の説明に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
配線ボード上に実装された１つ以上の電子部品と、
前記１つ以上の電子部品の上方に配置された放熱ユニットと、
前記配線ボード及び前記１つ以上の電子部品と前記放熱ユニットとの間の空隙を充たす絶縁性の粉末と、
を有することを特徴とする電子機器。
（付記２）
前記絶縁性の粉末はセラミック粉末であることを特徴とする付記１に記載の電子機器。
（付記３）
前記セラミック粉末は窒化ホウ素又は窒化アルミニウムを有することを特徴とする付記２に記載の電子機器。
（付記４）
前記絶縁性の粉末の表面がバインダで覆われていることを特徴とする付記１乃至３の何れか一に記載の電子機器。
（付記５）
前記配線ボード及び前記１つ以上の電子部品と前記絶縁性の粉末との間に配置された絶縁性のフィルム、を更に有することを特徴とする付記１乃至４の何れか一に記載の電子機器。
（付記６）
前記絶縁性の粉末で充たされた前記空隙を取り囲む絶縁性のフレーム、を更に有することを特徴とする付記１乃至５の何れか一に記載の電子機器。
（付記７）
前記１つ以上の電子部品のうちの少なくとも１つの上に配置され、前記絶縁性の粉末で囲まれた放熱体、を更に有することを特徴とする付記１乃至６の何れか一に記載の電子機器。
（付記８）
前記放熱ユニットは液冷ユニットであることを特徴とする付記１乃至７の何れか一に記載の電子機器。
（付記９）
前記配線ボード上に配置され且つ前記絶縁性の粉末で覆われない更なる電子部品、を更に有することを特徴とする付記１乃至８の何れか一に記載の電子機器。
（付記１０）
配線ボード上に１つ以上の電子部品を実装する工程と、
前記１つ以上の電子部品を覆うように前記配線ボード上に絶縁性の粉末を供給する工程と、
前記１つ以上の電子部品を覆う前記絶縁性の粉末上に放熱ユニットを配置する工程と、
を有することを特徴とする電子機器の製造方法。
（付記１１）
配線ボード上に１つ以上の電子部品を実装する工程と、
前記１つ以上の電子部品の上方に放熱ユニットを配置する工程と、
前記配線ボード及び前記１つ以上の電子部品と前記放熱ユニットとの間の空隙を絶縁性の粉末で充たす工程と、
を有することを特徴とする電子機器の製造方法。
【符号の説明】
【００５４】
１０、１０’ 電子機器
１１ 配線ボード
１２ 放熱ユニット
２１、２２、２３ 電子部品
２５ 放熱体
３０ 絶縁性の粉末（放熱材）
３０’ 粉末（放熱材）
３１ スラリー
４０、４１ 絶縁性のフィルム
５０ フレーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線ボード上に実装された１つ以上の電子部品と、
前記１つ以上の電子部品の上方に配置された放熱ユニットと、
前記配線ボード及び前記１つ以上の電子部品と前記放熱ユニットとの間の空隙を充たす絶縁性の粉末と、
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記絶縁性の粉末はセラミック粉末であることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記セラミック粉末は窒化ホウ素又は窒化アルミニウムを有することを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記絶縁性の粉末の表面がバインダで覆われていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の電子機器。
【請求項５】
前記配線ボード及び前記１つ以上の電子部品と前記絶縁性の粉末との間に配置された絶縁性のフィルム、を更に有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の電子機器。
【請求項６】
配線ボード上に１つ以上の電子部品を実装する工程と、
前記１つ以上の電子部品を覆うように前記配線ボード上に絶縁性の粉末を供給する工程と、
前記１つ以上の電子部品を覆う前記絶縁性の粉末上に放熱ユニットを配置する工程と、
を有することを特徴とする電子機器の製造方法。
【請求項７】
配線ボード上に１つ以上の電子部品を実装する工程と、
前記１つ以上の電子部品の上方に放熱ユニットを配置する工程と、
前記配線ボード及び前記１つ以上の電子部品と前記放熱ユニットとの間の空隙を絶縁性の粉末で充たす工程と、
を有することを特徴とする電子機器の製造方法。
【請求項１】
配線ボード上に実装された１つ以上の電子部品と、
前記１つ以上の電子部品の上方に配置された放熱ユニットと、
前記配線ボード及び前記１つ以上の電子部品と前記放熱ユニットとの間の空隙を充たす絶縁性の粉末と、
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記絶縁性の粉末はセラミック粉末であることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記セラミック粉末は窒化ホウ素又は窒化アルミニウムを有することを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記絶縁性の粉末の表面がバインダで覆われていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の電子機器。
【請求項５】
前記配線ボード及び前記１つ以上の電子部品と前記絶縁性の粉末との間に配置された絶縁性のフィルム、を更に有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の電子機器。
【請求項６】
配線ボード上に１つ以上の電子部品を実装する工程と、
前記１つ以上の電子部品を覆うように前記配線ボード上に絶縁性の粉末を供給する工程と、
前記１つ以上の電子部品を覆う前記絶縁性の粉末上に放熱ユニットを配置する工程と、
を有することを特徴とする電子機器の製造方法。
【請求項７】
配線ボード上に１つ以上の電子部品を実装する工程と、
前記１つ以上の電子部品の上方に放熱ユニットを配置する工程と、
前記配線ボード及び前記１つ以上の電子部品と前記放熱ユニットとの間の空隙を絶縁性の粉末で充たす工程と、
を有することを特徴とする電子機器の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−６００７３（Ｐ２０１２−６００７３Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０４５９０（Ｐ２０１０−２０４５９０）
【出願日】平成２２年９月１３日（２０１０．９．１３）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１３日（２０１０．９．１３）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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