JPH1126979A

JPH1126979A - 複合筐体

Info

Publication number: JPH1126979A
Application number: JP9182420A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Yui; 靖油井; Katsuyuki Kurita; 勝幸栗田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1997-07-08
Filing date: 1997-07-08
Publication date: 1999-01-29
Anticipated expiration: 2017-07-08
Also published as: JP3698525B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電磁波シールド特性と放熱性の両方に優れ
た、電子機器用の新しい複合筐体を提供する。【解決手段】金属板１２と樹脂成形体１３とから製作
された一次複合筐体１１の少なくとも一部の面に、薄膜
又はシート状の放熱用材料１５を被着させる。放熱用材
料としては、樹脂ビーズ又は無機の粉末を混入した塗料
から形成した塗膜、あるいは樹脂、ゴム、布あるいは紙
製のシート状材料、あるいはめっきを施した樹脂フィル
ムを使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータや携帯電話等の情報機器類の筐体に関し、より詳
しく言えばこれらの機器類から放射される電磁波（ノイ
ズ）の遮蔽に優れ且つ放熱性にも優れた複合筐体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯パーソナルコンピュータの開
発が盛んであり、最新の高速ＭＰＵの採用により、パー
ソナルコンピュータから放射される電磁波や、放出され
る熱が問題になってきている。電子部品類から放射され
る電磁波や、放出される熱は、プリンタ等のパーソナル
コンピュータ周辺機器においても、また携帯電話等にお
いても、同様に問題になっている。

【０００３】これらの問題の解決方法として、各種電子
機器類の筐体でもって電磁波をシールドし、且つ放熱を
図ることが試みられており、これまでに、樹脂成形体に
めっきを施した筐体、金属筐体、ヒートパイプやファン
を取り付けた筐体等が開発されている。

【０００４】樹脂成形体にめっきを施した筐体では、め
っきの膜厚が一般に１〜２μｍと薄いため、電磁波シー
ルド効果は得られるものの、放熱性に劣る。そのため、
放熱源の電子部品（ＭＰＵ等）を冷却するために、アル
ミニウムのブロック、ヒートパイプ等の二次的な冷却手
段を追加する必要があることから、冷却構造が複雑にな
り、信頼性に欠ける点が問題となっている。

【０００５】図１に、このような樹脂成形体にめっきを
施した筐体の例を示す。この筐体１は、樹脂成形体２
と、その片面に施されためっき膜３から構成される。Ｍ
ＰＵ等の電子部品４を基板５に搭載してこの筐体１に収
容して使用する場合には、電子部品４の温度上昇が甚だ
しくなるため、アルミニウムブロック６を電子部品４と
筐体１との間に介在させることで、放熱性の向上を図っ
ている。

【０００６】一方、金属筐体では、電磁波のシールド効
果も放熱性も良好であるが、金属の熱伝導性が高いため
筐体自体が熱く感じられる不都合がある。また、ヒート
パイプやファンを取り付けた筐体では、先にも言及した
ように、冷却構造が複雑になり、信頼性に欠ける不都合
がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、これまで
の筐体においては、電磁波のシールドと放熱対策を両立
するのが困難であった。そこで、本発明は、電磁波シー
ルド特性と放熱性の両方に優れた、電子機器用の新しい
筐体を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の複合筐体は、金
属板と樹脂成形体とから製作された一次複合筐体の少な
くとも一部の面に、薄膜又はシート状の放熱用材料を被
着させたことを特徴とする。

【０００９】本発明の一つの態様では、放熱用材料とし
て、樹脂ビーズ又は無機の粉末を混入した塗料から形成
した塗膜を使用する。本発明のもう一つの態様では、放
熱用材料として、樹脂、ゴム、布あるいは紙製のシート
状材料を使用する。本発明の別の態様では、放熱用材料
として、めっきを施した樹脂フィルムを使用する。これ
らの各材料を組み合わせて使用することも可能である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の複合筐体は、一次複合筐
体とその少なくとも一部の面に被着させた放熱用材料か
ら構成される。

【００１１】一次複合筐体は、金属板と樹脂成形体から
構成される。金属板としては、例えば、アルミニウム、
亜鉛、鉄、鉛、銅、銀、金、ニッケル、コバルト、クロ
ム、チタン、スズ、マグネシウム及びそれらの合金から
製造されたものを使用することができる。また、樹脂成
形体は、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢ
Ｓ）樹脂や、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂等の、電子
機器類の筐体で一般に使用されている任意の樹脂の成形
体を使用することができる。一次複合筐体を製作するに
は、金属板を所定の形状に加工し、これを金型に入れ、
そして樹脂を射出成形すればよい。この際に、金属板と
樹脂材料との接着性の向上を図るため、金型に入れる金
属板に接着剤をつけるのが好ましい。接着剤としては、
例えば、ブタジエンゴムやスチレンゴムを基剤とするゴ
ム系の接着剤を有利に使用することができる。一般に、
接着剤は金属板にスポット状につければ十分であり、そ
のためにはスクリーン印刷等の手法を利用することがで
きる。

【００１２】放熱用材料としては、（１）樹脂ビーズ又
は無機の粉末を混入した塗料から形成した塗膜、（２）
樹脂、ゴム、布あるいは紙製のシート状材料、あるいは
（３）めっきを施した樹脂フィルム、等の薄膜又はシー
ト状材料を使用することができる。

【００１３】上記（１）の塗膜は、樹脂ビーズ又は無機
の粉末を混入した塗料を、金属板と樹脂成形体から製作
した一次複合筐体の少なくとも一部の面に塗布して形成
することができる。

【００１４】使用可能な樹脂ビーズの例としては、アク
リル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロ
ン、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂等
から製造された球体、中空体、又は異形状のビーズを挙
げることができる。無機粉末として使用可能なものは、
例えば、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、ＳｉＯ₄、ＳｉＣ、Ｔｉ
Ｏ、ＴｉＯ₂、ＴｉＣ、Ａｌ₂Ｏ₃、ＡｌＮ、ＭｇＯ、
ＭｇＯ₂、ＺｒＯ₂、炭素（Ｃ）、ホウ素（Ｂ）、Ｔｉ
Ｂあるいはガラス等の粉末や、アルミニウム、銅、銀、
金、ニッケル、亜鉛、鉄、コバルト、クロム、チタン、
スズ及びそれらの合金の粉末である。２種類以上の粉末
の混合物を使用することも可能である。

【００１５】このような樹脂ビーズあるいは無機粉末を
混入する塗料は、一般の塗装に使用されるものでよい。
一例として、アクリル系、ウレタン系、あるいはエポキ
シ系の塗料を挙げることができる。

【００１６】樹脂ビーズあるいは無機粉末と塗料との混
合比は、一般には、前者が混合物の５〜１０重量％、後
者が９５〜９０重量％を占めるような割合とするのが好
ましい。樹脂ビーズ又は無機粉末が５重量％より少ない
と十分な放熱性が得られなくなり、１０重量％を超える
と放熱性の向上に及ぼす効果が頭打ちとなるほかに、塗
料の色に変化が生じやすくなる。とは言え、この混合比
は、使用する特定の樹脂ビーズ又は無機粉末と特定の塗
料との組み合わせに応じて変わり得るものであり、必ず
しも上記の割合に限定されることはない。

【００１７】使用する樹脂ビーズあるいは無機粉末の粒
径は、入手先から供給されるそれらの固有の粒径に依存
し、またそれを混入した塗料を一次複合筐体に塗布して
形成する薄膜（塗膜）の厚さにある程度依存して決定さ
れる。とは言え、一般的に言えば、５〜１００μｍ程度
の粒径のものを好ましく使用することができる。本発明
においては、使用する樹脂ビーズあるいは無機粉末の粒
度分布が重要であり、粒径が比較的そろっているものよ
りも、粒度分布にある程度の広がりのあるもの、すなわ
ち小さな粒子と大きな粒子がランダムに含まれているも
のを使用するほうが良好な結果が得られる。この理由は
はっきりとは分からないが、大きな粒子の間に小さな粒
子が存在することで、放熱のための熱の伝導経路ができ
やすくなるためではないかと考えられる。

【００１８】塗料への樹脂ビーズ又は無機粉末の混入に
は、均一な混合物が得られる限り、どのような手段を用
いても差し支えない。樹脂ビーズ又は無機粉末を混入し
た塗料は、溶剤として通常のシンナー類（トルエン、キ
シレン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等）で、一次複
合筐体に塗布するのに適当な濃度に希釈することができ
る。塗布には、どのような手法を用いてもよいが、例え
ばスプレーコーティング等の均一な膜厚の塗膜を得るの
に好適な手法を利用するのがより好ましい。

【００１９】一般に、塗膜を厚く形成するほうが放熱に
有利であり、必要な膜厚を得るために必要な場合には塗
料を複数回塗布するようにする。とは言え、塗膜の膜厚
は一般には１００μｍ以上あれば十分であり、５０μｍ
程度の膜厚でも筐体内に収容した電子部品の表面温度を
１〜２℃ほど低下させることができることが確認されて
いる。

【００２０】上記の（２）のシート状材料は、樹脂（例
としてＡＢＳ樹脂、ＰＣ樹脂等）のシート材料、天然ゴ
ムと合成ゴムを含めた各種ゴムのシート、布（例えば木
綿等の各種天然繊維製、あるいはナイロン、アクリル繊
維等の各種合成繊維製の布）、又は各種の紙でよい。使
用するシート材料の厚さは、所期の放熱性をもたらすの
に十分であるように選択される。概して、０．５μｍ以
上の厚さを使用するのが好ましい。

【００２１】シート材料は、金属板と樹脂成形体とから
構成された一次複合筐体へ張りつけることで被着させる
ことができる。そのためには、接着剤を使用してもよく
（一次複合筐体の製作のため金属板と樹脂成形体との接
着に用いられるのと同様の接着剤を使用することができ
る）、あるいは両面テープ（例えば日東社や３Ｍ社によ
り市販されている工業用両面テープ）を用いてもよい。

【００２２】上記の（３）のめっきを施した樹脂フィル
ムとしては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエ
ーテルイミド樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂等
の基材樹脂の表面に銅、ニッケル、アルミニウム等をめ
っきしたものを用いることができる。基材樹脂は０．５
ｍｍ以上の厚さであれば十分であり、めっきの厚さは１
〜３μｍ程度で十分である。基材樹脂へのめっきは、真
空めっき法や無電解めっき法を利用して行うことができ
る。

【００２３】めっきした樹脂フィルムを一次複合筐体に
被着させるのには、上記のシート材料の被着と同じよう
に、接着剤や両面テープを使用することができる。めっ
きした樹脂フィルムは２層以上を重ねても差し支えな
い。

【００２４】本発明では、放熱用材料として、上記の如
き薄膜状のもの（樹脂ビーズ又は無機粉末を混入した塗
料から形成した塗膜）を使用するにせよ、シート状のも
の（樹脂、ゴム等のシート状材料や、めっきを施した樹
脂フィルム等）を使用するにせよ、放熱用材料は一次複
合筐体の少なくとも一部に被着させればよく、もちろん
ながら一次複合筐体の全面に被着させてもよい。

【００２５】また、２種類以上の放熱用材料を組み合わ
せて使用しても差し支えない。

【００２６】本発明によれば、使用する金属板が電磁波
の遮蔽効果をもたらす一方で、放熱用材料が適度の放熱
性をもたらす。使用する放熱用材料の種類と厚さに応じ
て、筐体内に収容された電子部品の表面温度は０．１〜
１５℃程度低下する。

【００２７】

【実施例】次に、実施例を参照して本発明を更に説明す
る。言うまでもなく、本発明はこれらの実施例に少しも
限定されるものではない。

【００２８】〔実施例１〕板厚０．５ｍｍのアルミニウ
ムの金属板を所定の寸法及び形状に加工し、樹脂成形体
を付着させようとする部分にゴム系接着剤（セメダイン
社製５４０（又は５４５Ｎ））をスクリーン印刷でスポ
ット状に配置した。次いで、アルミニウム板を金型に入
れ、ポリカーボネート（ＰＣ）とアクリロニトリルブタ
ジエンスチレン（ＡＢＳ）の樹脂混合物（ダイセル化学
社製ＣＹＨ−１０９（又は４３４））を射出成形して、
図２（ａ）に模式的に示したような一次複合筐体１１を
製作した。図２（ａ）において、１２は加工されたアル
ミニウム板、１３は射出成形された樹脂成形体を示して
いる。

【００２９】次に、ポリエステル系塗料（佑光社製ＶＦ
プライマー塗料）にアクリルの異形状ビーズ（大日精化
社製ラブコロール、平均粒径約４０μｍ）を約５重量％
混合したものを、スプレーコーティングで一次複合筐体
の表面全体に塗装して、図２（ｂ）に示したように最終
の複合筐体１４を作製した。この最終複合筐体１４にお
ける塗膜１５の膜厚は約１５０μｍであった。なお、こ
れらの図２（ａ）と（ｂ）でも、また以下において説明
する各図でも、説明を分かりやすくするため、構成材料
の各寸法、とりわけ厚みは、実際の寸法を反映していな
い（すなわち実際の寸法比で描かれていない）。

【００３０】こうして作製した完成複合筐体１４に、図
２（ｃ）に示したように電子部品（ＭＰＵ）１６を搭載
した基板１７を、電子部品１６の一面が筐体１４に接す
るように配置し、作動させたところ、筐体１４による放
熱効果により電子部品５の表面温度は約５℃低下した。

【００３１】〔実施例２〕実施例１で使用したアクリル
異形状ビーズに代えて、平均粒径約３０μｍのシリカ
（ＳｉＯ₂）粉末を約５重量％含有する塗料を用いたこ
とを除き、実施例１を繰り返した。この場合の電子部品
の表面温度は約５℃低下した。

【００３２】〔実施例３〕実施例１で使用したアクリル
異形状ビーズに代えて、平均粒径約２０μｍのアルミニ
ウム粉末を約１０重量％含有する塗料を用いたことを除
き、実施例１を繰り返した。この場合の電子部品の表面
温度は約５℃低下した。

【００３３】〔実施例４〕図３に示したように、実施例
１で作製したのと同様の一次複合筐体１１の底面に、厚
さ０．５ｍｍのＡＢＳ樹脂の板材（旭化成社より入手）
２１を両面テープ（日東社製の５００番両面テープ）で
張りつけて、最終の複合筐体２２を作製した。続いて、
実施例１で説明したように電子部品の表面温度の測定を
行って、５〜１０℃の温度低下が認められた。

【００３４】〔実施例５〕実施例４で使用したＡＢＳ樹
脂の板材の代わりに厚さ０．５ｍｍのゴムシート（住友
ゴム社より入手）を用いたことを除いて、実施例４を繰
り返した。この場合の電子部品の表面温度は５〜１０℃
低下した。

【００３５】〔実施例６〕実施例４で使用したＡＢＳ樹
脂の板材に代えて、厚さ０．５ｍｍのポリエステルフィ
ルム（帝人社より入手）に厚さ１μｍの銅めっきをつけ
たものを用いたことを除いて、実施例４を繰り返した。
この場合の電子部品の表面温度は５〜１０℃低下した。

【００３６】〔実施例７〕実施例４で作製した、一次複
合筐体の底面に厚さ０．５ｍｍのＡＢＳ樹脂の板材を張
りつけて作製した複合筐体２２の表面全体に、実施例１
で使用したアクリル異形状ビーズ入りの塗料をスプレー
コーティングして、図４に示したように最終の完成複合
筐体３１を作製した。この最終複合筐体３１における塗
膜３２の膜厚は約６０μｍであった。続いて、実施例１
で説明したように電子部品の表面温度の測定を行って、
５〜１０℃の温度低下が認められた。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
放熱ブロックなどを追加しなくても、ＭＰＵ等の電子部
品から放出される熱を筐体を介して直接放散させること
ができる。その上、めっきより厚い金属板を使用するこ
とで、電磁波シールド特性を更に向上させることができ
る。これらのことから、本発明の複合筐体は、電磁波シ
ールド特性に優れるとともに放熱性にも優れたものとな
る。それとともに、放熱のための構造が単純になること
から、本発明の筐体を用いた電子機器類の信頼性が向上
し、小型・軽量化の推進に大きく貢献することができ
る。従って、パーソナルコンピュータばかりでなく、携
帯電話、ターミナル機器等への応用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術の一つの複合筐体を説明する図であ
る。

【図２】実施例１の複合筐体を説明する図である。

【図３】実施例４の複合筐体を説明する図である。

【図４】実施例７の複合筐体を説明する図である。

【符号の説明】

１…筐体２…樹脂成形体３…めっき膜４…電子部品６…アルミニウムブロック１１…一次複合筐体１２…アルミニウム板１３…樹脂成形体１４…完成複合筐体１５…塗膜１６…電子部品２１…樹脂の板材２２…複合筐体３１…複合筐体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属板と樹脂成形体とから製作された一
次複合筐体の少なくとも一部の面に、薄膜又はシート状
の放熱用材料を被着させたことを特徴とする複合筐体。
【請求項２】前記薄膜の放熱用材料が、樹脂ビーズ又
は無機の粉末を単独で又は混合物として混入した塗料か
ら形成した塗膜であることを特徴とする、請求項１記載
の複合筐体。
【請求項３】前記樹脂ビーズが、アクリル樹脂、スチ
レン樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン、ウレタン樹
脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂から製造された球
体、中空体、又は異形状のビーズであり、前記無機粉末
が、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、ＳｉＯ₄、ＳｉＣ、ＴｉＯ、Ｔ
ｉＯ₂、ＴｉＣ、Ａｌ₂Ｏ₃、ＡｌＮ、ＭｇＯ、ＭｇＯ
₂、ＺｒＯ₂、炭素、ホウ素、ＴｉＢ又はガラスの粉
末、あるいはアルミニウム、銅、銀、金、ニッケル、亜
鉛、鉄、コバルト、クロム、チタン、スズ及びそれらの
合金の粉末であることを特徴とする、請求項２記載の複
合筐体。
【請求項４】前記シート状の放熱用材料が、樹脂、ゴ
ム、布あるいは紙製のシート状材料であることを特徴と
する、請求項１記載の複合筐体。
【請求項５】前記シート状の放熱用材料が、表面にめ
っきを施したフィルムであることを特徴とする、請求項
１記載の複合筐体。
【請求項６】前記フィルムがアクリル樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂又はポリテトラフル
オロエチレン樹脂のフィルムであり、前記めっきが銅、
ニッケル又はアルミニウムのめっきであることを特徴と
する、請求項５記載の複合筐体。