JPH10229287A - 冷却構造、これを用いた携帯型電子機器及び冷却構造形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯型電子機器に適した効率的な冷却構造を
提供する。 【解決手段】 筐体３の内壁面に押当部材６を配設し、
熱拡散シート４にて筐体３及びその上の押当部材６を被
覆する。押当部材６にて熱拡散シート４を基板２上の発
熱部品１に押し当て、発熱部品１にて生じた熱を熱拡散
シート４を介し筐体３の内壁面に輸送する。発熱部品１
にて生じた熱は、さらに押当部材６を介しても、筐体３
の内壁面に一部伝達される。押当部材６として異方性熱
伝導材料を用いた時には、発熱部品１直下における筐体
表面温度のピークが低い第３番目の特性（破線）を実現
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、熱拡散シートを
利用してマイクロプロセッサ等の発熱部品を冷却する冷
却構造及びその形成方法に関し、更にはその冷却構造を
使用する携帯型電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、マイクロプロセッサをはじめとす
る各種電子部品の小型化及びその動作周波数の高周波化
が進行しており、これに伴い、電子部品を効率的に冷却
する手段がますます強く求められるようになってきた。
特に、小型且つ軽量であることが求められる携帯電子機
器では、その内部に設ける冷却構造に対して、小型且つ
軽量であることと同時に、発熱しやすい電子部品をでき
るだけ効率的に冷却する能力が求められている。小型且
つ軽量であることという第１の要請に応える手法として
は、電子部品にて発生した熱を筐体に逃がし、筐体を自
然空冷する手法がある。この手法によれば、強制冷却用
の部材が不要であるため、発熱しやすい電子部品（以
下、単に発熱部品と呼ぶ）を強制冷却する手法に比べ、
小型且つ軽量な冷却構造を提供できる。

【０００３】特開平６−１３４９１７号公報や特開平８
−２３１８３号公報に開示されているグラファイトやそ
の複合材から形成されたシートを、発熱部品にて発生し
た熱を筐体に逃がす手段として用いることにより、更に
小型且つ軽量な冷却構造を実現できる。更に、グラファ
イトやその複合材は、その熱伝導性がよいという特質を
有しているから、携帯電子機器用冷却構造に対する第２
の要請であるところの効率的冷却を達成するにも、有効
である。図１１に、グラファイト又はその複合材のシー
トを発熱部品から筐体への熱輸送に用いた携帯電子機器
を示す。この図では、マイクロプロセッサ等の発熱部品
１が回路基板２に搭載されており、回路基板２は携帯型
電子機器の筐体３の中に収納されている。グラファイト
やその複合材から形成されている熱拡散シート（ヒート
スプレッダシート）４は、まず発熱部品の位置に応じて
絞り加工し、その後、熱拡散シート４の絞り加工部位
（凸部）が発熱部品１に接触するよう筐体３の内壁面に
固着するという手法で、携帯電子機器内部に組み込まれ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の材料にはその加工性の悪さに起因した各種の問題があ
る。即ち、グラファイトやその複合材は一般に柔軟性を
有しているためいわゆる深絞りが難しく、発熱部品１に
接触する程度まで絞ろうとすると図１１に示されるなだ
らかな絞り形状となる。このような絞り形状では、第１
に、熱拡散シート４が発熱部品１の表面に密着しにくい
ため、発熱部品１にて生じた熱を効率的に熱拡散シート
４に移転することが難しい。第２に、熱拡散シート４に
よる熱輸送距離即ち発熱部品１から筐体３の内壁面まで
熱拡散シート４が熱を輸送する道程が長くなってしまう
ため、発熱部品１にて生じた熱を筐体３の外部に効果的
に放熱することが難しい。第３に、なだらかに広がった
熱拡散シート４が回路基板２上の隣接部品５と干渉乃至
接触するのを避けるには、発熱部品１と隣接部品５の間
隔を大きめに設定せざるを得ず、その結果実装スペース
が浪費されるため、小形化に際して支障となる。熱拡散
シート４の表面にグラファイト等の電気伝導面が現れて
いる場合、隣接部品５のリード線との接触ひいてはその
リード線と筐体３との短絡を防ぐため、特に大きめの間
隔設定が必要になる。なお、熱拡散シート４を発熱部品
１に接触させないままでよければ、かかるなだらかな絞
り形状を廃止できるけれども、非接触では効率的な熱輸
送・拡散伝達は難しい。

【０００５】この発明は、このような問題点を解決する
ことを課題としてなされたものであり、グラファイトや
その複合材等のように熱伝導性のみならず柔軟性をも併
有する素材の熱拡散シートを用いつつも、単純な絞り加
工以外の方法で、即ち付加的な部材を用いる方法にて、
熱拡散シートと発熱部品の接触を形成することにより、
発熱部品の熱を熱拡散シートへ伝達し熱拡散シートによ
り輸送し筐体内壁面（より一般には低温面）に伝達する
過程を含め、一連の放熱・冷却過程を効率化すると共
に、熱拡散シートと隣接部品との干渉・接触を防ぎ実装
スペースの節約ひいては装置の小形化を促進することを
第１の目的とする。この発明は、柔軟性を有する素材の
熱拡散シートを用いることにより、発熱部品に加わる荷
重を減らすと共に、熱拡散シートを発熱部品に接触させ
るための構造の工夫により、熱拡散シート及び発熱部品
の実装ばらつき（例えば頂面の傾き等）によらず上記荷
重の均一化を達成し、ひいては発熱部品に負担が掛から
ず冷却も効率的な構造を実現することを第２の目的とす
る。この発明は、熱拡散シートを低温面に固着する手段
の工夫や熱拡散シートを発熱部品に接触させる部材の工
夫によって、更に冷却性能を向上させることを第３の目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、この発明に係る冷却構造においては、回路基板
上の発熱部品と対向するよう低温面上に配置され台状の
外表面を呈する押当部材と、押当部材の外表面の形状が
ほぼ現れるよう低温面を被覆し、その一部が低温面に固
着され、かつ熱伝導性及び柔軟性を有する素材から形成
された熱拡散シートと、を備え、この熱拡散シートの一
部を発熱部品に押し当てかつ他の一部を低温面に固着さ
せることにより、発熱部品にて生じた熱を熱拡散シート
を介し低温面へと逃がすこととする。

【０００７】また、この発明においては、好ましくは、
上記熱拡散シートが、予め形成された互いに非平行な線
状切込みを有し、これらの線状切込みに交叉する方向に
沿い熱拡散シートを折り曲げることにより、上記押当部
材を収納する山形収納部を形成する。この発明において
は、好ましくは、熱拡散シートに、その幅が押当部材の
幅とほぼ同じである帯状の部分を設け、この帯状の部分
を折り曲げることにより、押当部材を被覆する山形収納
部を形成する。この発明においては、好ましくは、それ
ぞれ帯状の部分を有する複数枚の熱拡散シートを用い、
これら複数枚の熱拡散シートそれぞれの帯状の部分によ
って押当部材を互いに異なる方向に沿い被覆する。この
発明においては、好ましくは、熱拡散シートを、熱伝導
性の接着剤又は粘着剤にて低温面に固着させる。本発明
においては、好ましくは、熱拡散シートを介した押当て
に係る応力が発熱部品の各部に均等に分布するよう、上
記押当部材と低温面との間に弾性を有する支持フレーム
を配置する。この発明においては、好ましくは、押当部
材と低温面との間にスペーサを配置し、スペーサに設け
た孔の内部にて空気を保持させる。この発明において
は、好ましくは、押当部材、支持フレーム或いはスペー
サを、金属材料より軽量な樹脂材料、樹脂材料より熱伝
導率が高い金属材料、並びに上記回路基板の発熱部品搭
載面及び上記低温面に沿う方向における熱伝導率が高く
これと交叉する方向における熱伝導率が低い異方性熱伝
導材料のうち、いずれかから形成する。この発明におい
ては、好ましくは、熱拡散シートの縁を、発熱部品から
熱拡散シートを介し低温面に至る熱の拡散伝達の方向と
平行とする。

【０００８】この発明に係る携帯型電子機器において
は、上記回路基板と、上記回路基板を収納しその内壁面
にて上記低温面を提供する筐体と、この発明に係る冷却
構造と、を備え、上記筐体の外壁面を自然空冷させる。

【０００９】この発明に係る冷却構造形成方法において
は、発熱部品を搭載した回路基板、この回路基板を収納
する筐体、熱伝導性及び柔軟性を有する素材から形成さ
れた熱拡散シート、及び台状の外形を有する押当部材
を、予め準備しておくステップと、回路基板を筐体に収
納したとき発熱部品に熱拡散シートの一部が押し当てら
れるよう、押当部材を筐体の内壁面上の所定の位置に配
置するステップと、押当部材及び筐体の内壁面を熱拡散
シートにより被覆した上でこの熱拡散シートの一部を筐
体の内壁面に固着するステップと、発熱部品と押当部材
とが少なくとも部分的に対向し当該対向部位にて熱拡散
シートが発熱部品に接触するよう、回路基板を筐体に収
納するステップと、を実行することにより、その一部が
発熱部品に押し当てられ他の一部が筐体の内壁面に固着
された熱拡散シートを介し、発熱部品にて生じた熱を筐
体へと逃がす冷却構造を、形成する。

【００１０】この発明においては、好ましくは、弾性を
有する支持フレームを予め準備しておき、押当部材を支
持フレームを介し筐体の内壁面上に配置する。この発明
においては、好ましくは、孔を有するスペーサを予め準
備しておき、押当部材をスペーサを介し筐体の内壁面上
に配置することにより、押当部材と低温面との間を孔内
部の空気によって部分的に断熱させる。この発明におい
ては、好ましくは、押当部材及び筐体の内壁面を熱拡散
シートにより被覆したとき押当部材が山形収納部に収納
されるよう、熱拡散シートに予め当該山形収納部を設け
ておく。この発明においては、好ましくは、熱拡散シー
トに予め互いに非平行な複数の線状切込みを入れてお
き、押当部材及び筐体の内壁面を熱拡散シートにより被
覆する際にこれらの線状切込みに交叉する方向に沿い熱
拡散シートを折り曲げることにより、上記山形収納部を
形成する。この発明においては、好ましくは、その幅が
押当部材の幅とほぼ同じである帯状の部分を熱拡散シー
トに予め設けておき、この帯状の部分を押当部材の外形
に倣って折り曲げることにより、押当部材を被覆する山
形収納部を形成する。この発明においては、好ましく
は、帯状の部分を有する熱拡散シートを複数枚準備して
おき、互いに異なる方向から押当部材を被覆するよう複
数枚の熱拡散シートを配置しかつそれらの帯状の部分を
折り曲げる。この発明においては、好ましくは、熱拡散
シートに、予め、発熱部品から熱拡散シートを介し低温
面への熱の拡散伝達の方向と平行な縁を設けておく。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施の形
態に関し、図面に基づき説明する。

【００１２】実施の形態１．図１に、この発明の実施の
形態１に係る冷却構造断面を示す。この実施の形態にお
いては、マイクロプロセッサ等の発熱部品１を搭載する
回路基板２を携帯型電子機器の筐体３の中に収納すると
き、熱拡散シート４を筐体３の内壁面に固着するという
手法を用いている。但し、熱拡散シート４を絞り加工に
よって発熱部品１に接触させるのではなく、筐体３の内
壁面上に配置した押当部材６により発熱部品１の表面
（高温面）に押し当てる構造を採用している。熱拡散シ
ート４は、いわば、押当部材６と共に筐体３の内壁面を
被覆している。熱拡散シート４は、押当部材６を被覆す
る部分以外の部分にて、筐体３の内壁面に固着されてい
る。筐体３の内壁面と熱拡散シート４の固着面７には、
非常に薄いため図上現れていないが、熱伝導性接着剤や
サーマルグリースなどの接着・粘着材料が存在してい
る。

【００１３】このような構造とすることにより、この実
施の形態においては、発熱部品１の表面と熱拡散シート
４とを好適に面接触させ、これにより発熱部品１から熱
拡散シート４への熱移転を効率化させている。さらに、
熱拡散シート４が押当部材６の外形に倣った形状にて発
熱部品１に押し当てられているため、熱拡散シート４に
よる熱輸送距離が短くなっている。さらに、熱伝導性接
着剤やサーマルグリースなどにて熱拡散シート４が筐体
３の内壁面に固着されているため、熱拡散シート４から
筐体３への熱輸送も効率化する。加えて、押当部材６を
介した熱輸送も存在しているため、熱拡散シート４が発
熱部品１近傍にて筐体３の内壁面から浮いていた図１１
の構造に比べ、さらに熱輸送が効率化する。総じて、こ
の実施の形態においては、発熱部品１の熱を熱拡散シー
ト４を介して筐体３に逃す過程が効率化し、良好な冷却
性能が得られる。加えて、熱拡散シート４の外形が押当
部材６の外形に倣った形状であるため、熱拡散シート４
が隣接部品５特にそのリード等と接触することを防ぐこ
とができ、従って基板２における部品配設間隔を小さく
することができるから、図７の構成に比べコンパクト化
に適した即ち携帯型電子機器に適した冷却構造が得られ
る。

【００１４】また、この実施の形態においては、発熱部
品１と接触する部位近傍における熱拡散シート４の形状
を、図２及び図３に示した構造及び材料を用いることに
よって、押当部材６の外形に倣った形状としている。す
なわち、図３に示すように予め相交叉する２本の切込み
８を形成した熱拡散シート４を準備しておき、この熱拡
散シート４にて筐体３の内壁面及びその上の押当部材６
を被覆したときにこの切込み８が広がり図２に示すごと
き山型収納部９が形成されるようにしているため、押当
部材６を収納する山型収納部９の近傍において熱拡散シ
ート４になだらかな傾斜形状が現れることを、好適に防
止することができる。これにより、前述の各効果はさら
に顕著なものとなる。

【００１５】図１の下半分に、押当部材６の材質による
筐体３の表面温度（図１中押当部材６配設面と逆側の面
の温度）の変化を示す。図中１点鎖線で示されている第
１番目の曲線は、押当部材６を樹脂材料にて形成した場
合の特性であり、実線で示されている２番目の特性は金
属材料にて形成した場合の特性であり、破線で示されて
いる第３番目の特性は異方性熱伝導材料にて形成した場
合の特性である。特に、第３番目の特性は、回路基板２
や筐体３に平行な方向における熱伝導率が高くかつこれ
と直交する方向における熱伝導率が低くなるよう、熱伝
導率の異方性を設定した場合の特性である。これらの曲
線から明らかなように、樹脂材料を用いたときよりも金
属材料を用いたときの方が、また上述のような異方性設
定下において異方性熱伝導材料を用いた方が、筐体表面
温度の局所的な高まりを抑制することが可能になる。こ
れは、樹脂材料よりも金属材料の方が、さらには上述の
ような異方性設定の下における異方性熱伝導材料の方
が、発熱部品１から熱拡散シート４を介して移動した熱
を図中横方向に迅速に拡散伝搬させることができること
による。これら、いずれの材料を使用するのかは、図１
下半分に示されている特性の他、重量等を勘案して適宜
決定する。すなわち、樹脂材料よりも金属材料の方が図
１下半分に示されている特性は良好であるけれども、一
般に金属材料は重いため、場合によっては樹脂材料を用
いることも考慮すべきである。さらに、異方性熱伝導材
料は一般に軽量であるため、特に軽量化が求められる場
合に当該材料を用いるようにするのが好ましい。押当部
材６の形成に適する金属材料としては、例えばアルミニ
ウム、銅などを例示することができる。異方性熱伝導材
料としては、Ｃ／ＣＦ（カーボン／カーボンファイバ
ー）コンポジット材を例示することができる。熱拡散シ
ート４としてグラファイトシートを用いた時には、銅シ
ートを用いた場合に比べ比重が約１／９であるため特に
軽量化が顕著となる。

【００１６】実施の形態２．図４及び図５に、この発明
の実施の形態２に係る冷却構造の断面及び形成方法を示
す。この実施の形態においては、押当部材６と筐体３の
内壁面との間に、弾性支持フレーム１０が介在してい
る。弾性支持フレーム１０は方形枠状の部材であり、発
熱部品１の実装バラツキ等に関わらず熱拡散シート４を
発熱部品１の表面に好適に面接触させることができるよ
う、その弾性をもって、押当部材６を支持する。このよ
うな弾性支持フレーム１０を用いることにより、本実施
の形態においては、熱拡散シート４を発熱部品１の表面
に好適にすなわち荷重の偏りなく接触させることができ
る。従って、発熱部品１から熱拡散シート４への熱移転
をさらに効率化することができるとともに、特に発熱部
品がベアチップ等デリケートな素子である場合には、荷
重の偏りひいては応力集中による破壊から、この発熱部
品１を保護することができる。

【００１７】更に、弾性支持フレーム１０の内側には空
気層があり、この空気層は、押当部材６から筐体３への
熱の伝達を阻害している。この実施の形態では、熱の伝
達を阻害するというこの空気断熱作用を積極的に利用す
ることによって、筐体３の表面が局所的に温度上昇する
現象を防いでいる。即ち、実施の形態１のように押当部
材６の一面が全体に亘り筐体３の表面に接している構成
では、発熱部品１にて生じ押当部材６を介し筐体３に移
転した熱によって、筐体３の発熱部品１直下の部分が局
所的に温かくなることがある。これに対し、本実施の形
態のようにいわばその内部に空気を保持するスペーサと
して弾性支持フレーム１０を用いている構成では、発熱
部品１から筐体３への熱の移転は、比較的少ない接触面
積にて筐体３と接している弾性支持フレーム１０を介し
た移転を除けば、熱拡散シート４を介して行われてお
り、発熱部品１にて生じた熱の多くは熱拡散シート４に
沿って拡散していく。従って、発熱部品１の直下だけが
温かくなり使用者が違和感を感じることは生じにくい。
なお、この空気断熱作用をより強めるには、図中水平方
向の熱伝導性が高い素材例えば前掲の異方性熱伝導材料
にて、熱拡散シート４を作成するのが望ましい。

【００１８】実施の形態３．図６に、この発明の実施の
形態３に係る冷却構造を示す。この実施の形態において
は、山型収納部９を形成するべき部位に切込み８を設け
るのではなく、山型収納部９を形成すべき部位の稜線に
沿って放射状に、切込み８を設けている。このような構
成によっても、前述の実施の形態２と同様の作用効果を
実現することができる。

【００１９】実施の形態４．図７及び図８に、この発明
の実施の形態４に係る冷却構造を示す。この実施の形態
では、熱拡散シート４のうち押当部材６を覆う部分を帯
状とし、この帯状の部分を押当部材６（及び弾性支持フ
レーム１０）の外形に沿って折り曲げている。このよう
にすると、切込み８を形成するための加工なしで、即ち
より簡単に、山形収納部９に相当する構造を形成でき
る。

【００２０】実施の形態５．図９に、この発明の実施の
形態５に係る冷却構造を示す。この実施の形態では、山
形収納部９に相当する構造を実施の形態４と同様にして
形成している。更に、この実施の形態では、互いに異な
る方向に沿って配置された複数枚の熱拡散シート４−１
及び４−２を重ね合わせて押当部材６を覆っている。実
施の形態４においてはある一つの方向に沿って配置され
た熱拡散シート４により熱移転が行われていたのに対
し、この実施の形態においては互いに異なる複数の方向
に沿って配置された熱拡散シート４−１及び４−２によ
り熱移転が行われているため、発熱部品１から筐体３へ
の熱の移転はより効率的となる。

【００２１】実施の形態６．図１０に、この発明の実施
の形態６に係る冷却構造を示す。この実施の形態では、
実施の形態５と同様、互いに異なる方向に沿って配置さ
れた複数枚の熱拡散シート４−１及び４−２を重ね合わ
せて押当部材６を覆っている。この実施の形態では、更
に、熱の流れる方向（図中の矢印）とほぼ平行となるよ
う縁４ａをカットした斜めカットタイプの熱拡散シート
４−１及び４−２を用いている。これによって、熱拡散
シート４−１及び４−２に沿った熱拡散の効果が高ま
る。

【００２２】なお、前述の説明では、弾性支持フレーム
１０を方形枠としていたが、これは、中央部を繰り抜い
ていない単なるブロックまたはシートとしても構わない
し、またはさらにその他の形状としても構わない。さら
に、押当部材６を直方体としていたが、その角に丸みを
付与したり、あるいは円柱形状としても構わない。さら
に、以上の実施の形態では発熱部品１個に対応して１個
の押当部材６を設けていたが、例えば、複数の発熱部品
１に対応して１個の押当部材６を設けたり、あるいは１
個の発熱部品１に対応して複数個の押当部材６を設けた
りしても構わない。切込み８は、直線状でなくてもよ
い。また、以上の説明では、本発明を冷却構造、その形
成方法及びこれを用いた携帯型電子機器の発明として把
握しているが、当業者であれば、本願に明示的又は暗示
的に開示された事項及び当業界の常識に基づき、本発明
を他のカテゴリに属する発明として把握及び表現できる
であろう。本発明は、かかる変形をも包含する。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る冷
却構造によれば、押当部材にて熱拡散シートを発熱部品
に押し当てるようにしたため、熱拡散シートに絞り加工
を施したときのようななだらかな形状が現れることを、
防止できる。従って、熱拡散シートによる熱輸送距離の
短縮や、熱拡散シートの隣接部品との干渉・接触の防止
を、達成できる。また、熱拡散シートと発熱部品との面
接触が安定に提供されるため、発熱部品から熱拡散シー
トへの熱の移動も効率化する。更に、熱拡散シートの低
温面固着部位及び押当部材配設部位にて熱拡散シートか
ら低温面への熱の移動が行われるため、当該移動が効率
化する。これらの結果、発熱部材から熱拡散シートを経
て低温面に至る熱の移動・輸送が効率化され放熱冷却過
程が効率化されると共に、部品間隔の縮小、実装スペー
スの節約ひいては装置の小形化を促進できる。

【００２４】更に、熱拡散シートに複数の非平行な切込
みを入れておき、これらの切込みに交叉する方向に沿っ
て熱拡散シートを折り曲げて山形収納部を作るようにす
れば、押当部材近傍での熱拡散シートの外形がなだらか
になるのを防止できる。また、熱拡散シートにその幅が
押当部材の幅とほぼ同じである帯状の部分を設けてお
き、この帯状の部分を折り曲げることにより押当部材を
被覆する山形収納部を形成するようにすれば、切込み形
成加工なしで、押当部材近傍での熱拡散シートの外形が
なだらかになることを防止できる。更に、それぞれ帯状
の部分を有する複数枚の熱拡散シートを用い、これら複
数枚の熱拡散シートそれぞれの帯状の部分によって押当
部材を互いに異なる方向に沿い被覆するようにすれば、
熱拡散シートによる熱の拡散伝達の方向が広がり、冷却
の効率が高まる。また、熱拡散シートを熱伝導性の接着
剤又は粘着剤にて低温面に固着させるようにすれば、熱
拡散シートから低温面への熱の輸送を更に効率化でき
る。更に、熱拡散シートを介した押当てに係る応力が発
熱部品の各部に均等に分布するよう、上記押当部材と低
温面との間に弾性を有する支持フレームを配置するよう
にすれば、熱拡散シート及び発熱部品の実装ばらつきが
あっても、発熱部品から熱拡散シートへの熱の移転を効
率化でき、また発熱部品に応力等の負担が掛かりにくく
なり、特にベアチップ等デリケートな部品の冷却に適す
る構造を提供できる。また、押当部材と低温面との間に
スペーサを配置し、スペーサに設けた孔の内部にて空気
を保持させるようにすれば、発熱部品の直下が局所的に
温まることを防止できる。更に、このスペーサに係る機
能と前述の支持フレームに係る機能は単一の部材にて同
時に実現できる。更に、押当部材や支持フレームやスペ
ーサを樹脂材料から形成することにより構造を軽量化で
き、金属材料から形成することにより冷却性能を向上で
き、異方性熱伝導材料から形成し更に回路基板の発熱部
品搭載面及び上記低温面に沿う方向における熱伝導率が
高くこれと交叉する方向における熱伝導率が低くなるよ
うこれを配置することにより、更に冷却性能を高め更に
軽量にすることができる。また、熱拡散シートの縁を、
発熱部品から熱拡散シートを介し低温面に至る熱の拡散
伝達の方向と平行とすることにより、熱拡散シートを介
した熱の伝達が阻害されにくくなり、従って冷却が効率
的になる。

【００２５】この発明に係る携帯型電子機器によれば、
回路基板、回路基板を収納しその内壁面にて上記低温面
を提供する筐体及びこの発明に係る冷却構造を用い、筐
体の外壁面を自然空冷するようにしたため、上述の各作
用効果が得られ、小型軽量で冷却性能が高い携帯型電子
機器を実現できる。

【００２６】この発明に係る冷却構造形成方法によれ
ば、発熱部品を搭載した回路基板、この回路基板を収納
する筐体、熱伝導性及び柔軟性を有する素材から形成さ
れた熱拡散シート、及び台状の外形を有する押当部材を
予め準備し、押当部材を筐体の内壁面上の所定の位置に
配置し、押当部材及び筐体の内壁面を熱拡散シートによ
り被覆した上でこの熱拡散シートの一部を筐体の内壁面
に固着し、熱拡散シートが発熱部品に接触した状態で回
路基板を筐体に収納するようにしたため、或いは更に弾
性を有する支持フレームを予め準備し、押当部材を支持
フレームを介し筐体の内壁面上に配置するようにしたた
め、或いは更に孔を有するスペーサを予め準備し、押当
部材をスペーサを介し筐体の内壁面上に配置して押当部
材と低温面との間を孔内部の空気によって部分的に断熱
させるようにしたため、本発明の一実施の形態に係る冷
却構造を形成できる。特に、押当部材及び筐体の内壁面
を熱拡散シートにより被覆したとき押当部材が山形収納
部に収納されるよう、熱拡散シートに予め当該山形収納
部を設けることにより、押当部材の近傍で熱拡散シート
になだらかな立体外形が現れることを好適に防止でき
る。更に、熱拡散シートに予め互いに非平行な複数の線
状切込みを入れておき、押当部材及び筐体の内壁面を熱
拡散シートにより被覆する際にこれらの線状切込みに交
叉する方向に沿い熱拡散シートを折り曲げることによ
り、上記山形収納部を形成するようにすれば、切込み形
成等の簡単な加工にて、上記効果を実現できる。また、
その幅が押当部材の幅とほぼ同じである帯状の部分を熱
拡散シートに予め設けておき、この帯状の部分を押当部
材の外形に倣って折り曲げることにより、押当部材を被
覆する山形収納部を形成することにより、切込み加工な
しでも、上記山形収納部に係る効果を実現できる。特
に、それぞれ帯状の部分を有する複数枚の熱拡散シート
を準備し、互いに異なる方向から押当部材を被覆するよ
うこれら複数枚の熱拡散シートを配置しかつそれらの帯
状の部分を折り曲げることにより、拡散伝達による冷却
の効果が高まる。更に、熱拡散シートの縁を、発熱部品
から熱拡散シートを介し低温面への熱の拡散伝達の方向
と平行にしておくという比較的単純な形状設定によっ
て、冷却の効果が更に高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係る冷却構造の断
面及び押当部材の材質による筐体表面温度分布の変化を
示す断面及び特性図である。

【図２】 実施の形態１に係る冷却構造の分解斜視図で
ある。

【図３】 実施の形態１に係る冷却構造を実現するのに
用いる熱拡散シートの形状を示す斜視図である。

【図４】 この発明の実施の形態２に係る冷却構造を示
す断面図である。

【図５】 実施の形態２に係る冷却構造の分解斜視図で
ある。

【図６】 この発明の実施の形態３に係る冷却構造を示
す分解斜視図である。

【図７】 この発明の実施の形態４に係る冷却構造、特
にその熱拡散シートの形状を示す分解斜視図である。

【図８】 実施の形態４に係る冷却構造を、発熱部品及
び回路部品を省略して示す斜視図である。

【図９】 この発明の実施の形態５に係る冷却構造、特
に使用されている２枚の熱拡散シートの形状を示す平面
図である。

【図１０】 この発明の実施の形態６に係る冷却構造、
特に使用されている２枚の熱拡散シートの形状を示す平
面図である。

【図１１】 一参考例に係る冷却構造を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 発熱部品、２ 基板、３ 筐体、４，４−１，４−
２ 熱拡散シート、４ａ 縁、５ 隣接部品、６ 押当
部材、７ 固着面、８ 切込み、９ 山型収納部、１０
弾性支持フレーム。

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路基板上の発熱部品と対向するよう低
   温面上に配置され当該発熱基板側に台状の外表面を呈す
   る押当部材と、この押当部材の外表面の形状がほぼ現れ
   るよう上記低温面を被覆し、その一部が上記低温面に固
   着され、かつ熱伝導性及び柔軟性を有する素材から形成
   された熱拡散シートと、を備え、この熱拡散シートの一
   部を上記発熱部品に押し当てかつ他の一部を上記低温面
   に固着させることにより、上記発熱部品にて生じた熱を
   上記熱拡散シート又は上記押当部材を介し上記低温面へ
   と逃がすことを特徴とする冷却構造。
2. 【請求項２】 上記熱拡散シートが、予め形成された互
   いに非平行な線状切込みを有し、これらの線状切込みに
   交叉する方向に沿い上記熱拡散シートを折り曲げること
   により、上記押当部材を収納する山形収納部が形成され
   ていることを特徴とする請求項１記載の冷却構造。
3. 【請求項３】 上記熱拡散シートが、その幅が上記押当
   部材の幅とほぼ同じである帯状の部分を有し、この帯状
   の部分を折り曲げることにより、上記押当部材を被覆す
   る山形収納部が形成されていることを特徴とする請求項
   １記載の冷却構造。
4. 【請求項４】 それぞれ上記帯状の部分を有する複数枚
   の上記熱拡散シートを備え、これら複数枚の上記熱拡散
   シートそれぞれの上記帯状の部分によって上記押当部材
   を互いに異なる方向に沿い被覆することを特徴とする請
   求項３記載の冷却構造。
5. 【請求項５】 上記熱拡散シートを、熱伝導性の接着剤
   又は粘着剤にて上記低温面に固着させたことを特徴とす
   る請求項１乃至４のいずれかに記載の冷却構造。
6. 【請求項６】 上記熱拡散シートを介した押当てに係る
   応力が上記発熱部品の各部に均等に分布するよう、上記
   押当部材と上記低温面との間に弾性を有する支持フレー
   ムを配置したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれ
   かに記載の冷却構造。
7. 【請求項７】 上記押当部材と上記低温面との間に配置
   されその内部にて空気を保持する孔を有するスペーサを
   備えることを特徴とする請求項１記載の冷却構造。
8. 【請求項８】 上記押当部材、支持フレーム及び／又は
   スペーサが、金属材料より軽量な樹脂材料、樹脂材料よ
   り熱伝導率が高い金属材料、並びに上記回路基板の発熱
   部品搭載面及び上記低温面に沿う方向における熱伝導率
   が高くこれと交叉する方向における熱伝導率が低い異方
   性熱伝導材料のうち、いずれかから形成されたことを特
   徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の冷却構造。
9. 【請求項９】 上記熱拡散シートが、上記発熱部品から
   当該熱拡散シートを介し上記低温面に至る熱の拡散伝達
   の方向と平行な縁を有することを特徴とする請求項１乃
   至８のいずれかに記載の冷却構造。
10. 【請求項１０】 上記回路基板と、上記回路基板を収納
    しその内壁面にて上記低温面を提供する筐体と、請求項
    １乃至９のいずれかに記載の冷却構造と、を備え、上記
    筐体の外壁面が自然空冷されることを特徴とする携帯型
    電子機器。
11. 【請求項１１】 発熱部品を搭載した回路基板、この回
    路基板を収納する筐体、熱伝導性及び柔軟性を有する素
    材から形成された熱拡散シート、及び台状の外形を有す
    る押当部材を、予め準備しておくステップと、上記回路
    基板を上記筐体に収納したとき上記発熱部品に上記熱拡
    散シートの一部が押し当てられるよう、上記押当部材を
    上記筐体の内壁面上の所定の位置に配置するステップ
    と、上記押当部材及び上記筐体の内壁面を上記熱拡散シ
    ートにより被覆した上でこの熱拡散シートの一部を上記
    筐体の内壁面に固着するステップと、上記発熱部品と上
    記押当部材とが少なくとも部分的に対向し当該対向部位
    にて上記熱拡散シートが上記発熱部品に接触するよう、
    上記回路基板を上記筐体に収納するステップと、を実行
    することにより、その一部が上記発熱部品に押し当てら
    れ他の一部が上記筐体の内壁面に固着された上記熱拡散
    シートを介し、上記発熱部品にて生じた熱を上記筐体へ
    と逃がす冷却構造を、形成することを特徴とする冷却構
    造形成方法。
12. 【請求項１２】 弾性を有する支持フレームを予め準備
    しておき、上記押当部材を上記支持フレームを介し上記
    筐体の内壁面上に配置することを特徴とする請求項１１
    記載の冷却構造形成方法。
13. 【請求項１３】 孔を有するスペーサを予め準備してお
    き、上記押当部材を上記スペーサを介し上記筐体の内壁
    面上に配置することにより、上記押当部材と上記低温面
    との間を上記孔内部の空気によって部分的に断熱させる
    ことを特徴とする請求項１１記載の冷却構造形成方法。
14. 【請求項１４】 上記押当部材及び上記筐体の内壁面を
    上記熱拡散シートにより被覆したとき上記押当部材が山
    形収納部に収納されるよう、上記熱拡散シートに予め当
    該山形収納部を設けておくことを特徴とする請求項１１
    乃至１３のいずれかに記載の冷却構造形成方法。
15. 【請求項１５】 上記熱拡散シートに予め互いに非平行
    な複数の線状切込みを入れておき、上記押当部材及び上
    記筐体の内壁面を上記熱拡散シートにより被覆する際に
    これらの線状切込みに交叉する方向に沿い上記熱拡散シ
    ートを折り曲げることにより、上記山形収納部を形成す
    ることを特徴とする請求項１４記載の冷却構造形成方
    法。
16. 【請求項１６】 その幅が上記押当部材の幅とほぼ同じ
    である帯状の部分を上記熱拡散シートに予め設けてお
    き、この帯状の部分を上記押当部材の外形に倣って折り
    曲げることにより、上記押当部材を被覆する山形収納部
    を形成することを特徴とする請求項１４記載の冷却構造
    形成方法。
17. 【請求項１７】 上記帯状の部分を有する上記熱拡散シ
    ートを複数枚準備しておき、互いに異なる方向から上記
    押当部材を被覆するよう上記複数枚の熱拡散シートを配
    置しかつそれらの上記帯状の部分を折り曲げることを特
    徴とする請求項１６記載の冷却構造形成方法。
18. 【請求項１８】 上記熱拡散シートに、予め、上記発熱
    部品から当該熱拡散シートを介し上記低温面への熱の拡
    散伝達の方向と平行な縁を設けておくことを特徴とする
    請求項１１乃至１７のいずれかに記載の冷却構造形成方
    法。