CN1812079A - 电子设备和装有该电子设备的显示设备 - Google Patents

Abstract

一种电气设备(10)，包括半导体装置(11)、印刷基片(12)、屏蔽壳体(17)、热传导片(16)、及热辐射部件(15)。半导体装置(11)安装在存放在屏蔽壳体(17)中的印刷基片(12)上。屏蔽壳体(17)具有向半导体装置(11)打开的孔部分(14a)。热传导片(16)附加到布置在与孔部分(14a)相对的位置中的半导体装置(11)上。热辐射部件(15)附加到孔部分上，内端部(15a)抵靠在热传导片(16)上，及外端部(15a)突出到屏蔽壳体(17)外。在半导体装置(11)中产生的热量经热传导片(16)和热辐射部件(15)释放到屏蔽壳体(17)的外部。

Description

电子设备和装有该电子设备的显示设备

技术领域

本发明涉及一种考虑由安装在基片上的半导体装置产生的噪声和热量的电子设备、和一种包括该电子设备的显示设备。

背景技术

液晶电视等的显示设备包括多个电子设备。这些电子设备的每一个装有构成信号处理电路等的多个印刷基片。在该多个印刷基片上安装电子元件和半导体装置。安装在印刷基片上的半导体装置当它们进行高速数据处理时不仅产生成为噪声的电磁波，而且也产生热量。为了阻挡从在电子设备中的半导体装置产生的电磁波，印刷基片存放在金属屏蔽壳体中。

然而，当印刷基片覆盖有屏蔽壳体时，从在每个电子设备中的印刷基片上的半导体装置产生的热量被限制在屏蔽壳体中，并因此，在屏蔽壳体中的温度升高。当电子元件暴露于高温时，不利情形可能发生。例如，电子设备的操作变得不稳定，或者其性能降低。

为了解决在电子设备上由于在屏蔽壳体中的温度升高发生的问题，作为布置在屏蔽壳体中以消除诸如半导体之类的热量产生元件的热量的手段已经形成各种提议，并且它们的一些处于实际使用中。

在Jpn.UM Appln.KOKOKU公报No.2-17485中描述的IC热辐射结构由其横截面是H形的外壳、其上安装IC的基片、布置成穿过外壳的内板并且IC插入其中的孔、从与基片的相对侧附加到外壳的内板上并且在与孔相对应的位置处具有螺钉孔的屏蔽板、及在热化合物插入在IC之间的同时拧入螺钉孔的螺钉构成。

外壳、屏蔽板、及螺钉电气和磁性地屏蔽IC，并且此外，它们由优良导热性的金属制成。从IC产生的热量连续地从外壳经热化合物、螺钉、屏蔽板及外壳的内板排出。

然而，在Jpn.UM Appln.KOKOKU公报No.2-17485中描述的IC热辐射结构中，屏幕板布置在由外壳和上盖封闭的空间中，并且螺钉拧入屏蔽板中。因此，从螺钉和屏幕板释放的热量保持在空间中，这可能升高空间的温度。当空间的温度升高时，禁止从IC产生的热量有效地通过螺钉传导到屏蔽板，并且因此，热辐射效率降低。

发明内容

一种电气设备包括半导体装置、基片、屏蔽壳体、热传导部件、及热辐射部件。半导体装置在运算处理期间产生热量。基片装有半导体装置。由阻挡电磁波的材料制成的屏蔽壳体存放基片，并且提供向半导体装置打开的孔部分。热传导部件附加到布置在与孔部分相对的位置中的半导体装置上。热辐射部件放置在孔部分中，热辐射部件的内端部抵靠在热传导部件上，及热辐射部件的外端部突出到屏蔽壳体外。

在半导体装置中产生的热量主要经热传导部件和热辐射部件释放到屏蔽壳体的外部。

本发明的目的和优点由随后的描述成为显然的，或者可以通过本发明的实践了解。

附图说明

附图表明实施例，并且与以上给出的一般描述和下面给出的详细描述一起，用来解释实施例的原理。

图1是立体图，表示根据本发明第一实施例的一种显示设备；

图2是在图1中表示的显示设备中建造的电气设备的分解立体图；

图3是立体图，表示附加在图2中表示的电气设备的热辐射部件的过程；

图4是在图1中表示的电气设备的立体图；

图5是沿图1的线F5-F5表示的电气设备的剖视图；

图6是根据本发明第二实施例的一种电气设备的剖视图；

图7是立体图，表示装在根据本发明第三实施例的电气设备中的热辐射部件；

图8是一种电气设备的立体图，在该电气设备中，在图7中表示的热辐射部件附加到屏蔽壳体的孔部分上；及

图9是立体图，表示根据本发明第四实施例的一种电气设备。

具体实施方式

参照图1至5将描述具有根据本发明的第一实施例的一种电气设备10的电视接收装置1。在图1中表示的电视接收装置1是显示设备的一个例子，并且设有外部外壳2、显示装置3、操作部分4、支撑架5、及电气设备10。外部外壳2具有薄的箱形。具有扁平外形的显示装置3具有指示图像的显示表面3a。外部外壳2覆盖不包括显示表面3a的显示装置3的外周缘部分。

在电视接收装置1中，把对其暴露显示表面3a的外部外壳2的一个表面当作前面，并且相对表面当作后面。操作部分4布置在显示表面3a外侧的外部外壳2的前面上，并且具有多个操作按钮。支撑架5支撑外部外壳2。电气设备10安装在外部外壳2中，并且布置在显示装置3的后面。在电视接收装置1的外部外壳2中，电气设备10可以被集成或划分成多个部分。

要注意，显示装置3的应用例子包括阴极射线管(CRT)型显示装置、液晶显示器(LCD)、等离子体显示装置、及电致发光显示器(EL显示器)。

在图2中表示的电气设备10的分解立体图表示从后侧看到的状态。如图2中所示，电气设备10设有屏蔽壳体17、印刷基片12、图像信号处理电路18、半导体装置11、热传导片(热传导部件)16、及热辐射部件15。屏蔽壳体17由阻挡电磁波和具有金属制成的箱状外形的材料形成，并且由壳体框架13和壳体壳层14构成。

壳体框架13布置在沿显示装置3的方向上，并且壳体壳层14布置在电视接收装置1的后侧上。壳体框架13和壳体壳层14通过弯曲热传导性优良的薄板部件而形成。壳体框架13和壳体壳层14的外周缘边缘彼此整体地配合，以形成在图4中表示的箱型外观。

印刷基片12与显示装置3的显示表面3a相平行地排列，存放在屏蔽壳体17中，及附加在壳体框架13侧上。包括半导体装置11和多个电子器件的图像信号处理电路18安装在印刷基片12上。印刷基片12是基片的一个例子，并且除图像信号处理电路18之外可以装有调谐器。

图像信号处理电路18执行在显示表面3a上显示的图像信号的运算处理。半导体装置11是以高速进行运算处理的IC，并且产生构成噪声的电磁波、和归因于内阻的热量。半导体装置11安装成面对壳体壳层14侧。

在壳体壳层14中，孔部分14a向半导体装置11打开。孔部分14a的特定位置是面对半导体装置11的所谓上表面的位置，半导体装置11安装在存放在屏蔽壳体17中的印刷基片12上。

热传导片16是高热传导部件的一个方面，并且附加到布置在面对孔部分14a的位置中的半导体装置11的表面上。热传导片16是具有弹性和柔性的部件，并且由硅酮基材料、由丙烯酸橡胶代表的非硅酮基材料、或夹持铝或碳石墨的复合材料形成。

热辐射部件15由热传导性优良的材料形成，并且插入到孔部分14a中。热辐射部件15具有这样一种尺寸，从而在使插入内端部15a与热传导片16相接触的状态下，使外端部15b突出到屏蔽壳体的外部。热辐射部件15具有柱形，外螺纹形成在部件的外周缘表面上，内端部15a被平坦地形成，及外端部15b设有适合于螺丝刀的配合部分。热辐射部件15通过形成把所谓的定位螺钉的端面形成平的而构成。

孔部分14a具有在热辐射部件15插入之前的状态下具有从屏蔽壳体的外侧向内侧其内径尺寸比热辐射部件15的外径小的减小直径部分，就是说，在本实施例中的锥形部分14b。当热辐射部件15附加到变细部分14b上时，形成内螺纹。

下文将描述组装电气设备10的程序。

首先，准备有构成屏蔽壳体17的壳体框架13和壳体壳层14、在其安装表面上安装包括半导体装置11的多个电子器件的印刷基片12、以预定厚度和尺寸具有预定弹性的热传导片16、及热辐射部件15等。

其次，把热传导片16附加到安装在印刷基片12上的半导体装置11的上表面11a上。而且，印刷基片12固定到壳体框架13上。要注意，在把印刷基片12固定到壳体框架13上之后，热传导片16可以附加到安装在印刷基片12上的半导体装置11的上表面11a上。

当壳体壳层14整体附加到固定到印刷基片12上的壳体框架13上时，构成屏蔽壳体17。在这种情况下，壳体壳层14的上表面和印刷基片12具有如图5中所示的平行位置关系。

最后，把热辐射部件15拧入在壳体壳层14中形成的孔部分14a中。在这种情况下，热辐射部件15的内端部15a抵靠锥形部分14b，并且使热辐射部件15的内端部15a进入这样一种状态，从而面对孔部分14a。热辐射部件15的中心轴线优选地与半导体装置11的上表面11a相垂直。

螺丝刀20的末端部分配合到热辐射部件15的配合凹下部分15c中，并且在拧紧的方向上转动螺丝刀20。要注意，螺丝刀20的末端形状不限于在图3中表示的十字形，并且按照布置在热辐射部件15中的配合凹下部分15c的形状，可以是一字形、三角星形、或五角星形。

当形成在热辐射部件15上的外螺纹与孔部分14a的锥形部分14b的内周缘啮合，并且由螺丝刀20转动时，热辐射部件15的内端部15a逐渐进入屏蔽壳体17。

由扭矩变化探测热辐射部件15的内端部15a抵靠附加到半导体装置11的上表面11a上的热传导片16。此后，事先考虑相对于半导体装置11的压紧力，并且把螺丝刀20转动过预置转动角度，例如一圈。通过上述流程序列，完成把热辐射部件15附加到壳体壳层14上的操作。

在这种状态下，如图5中所示热辐射部件15的内端部15a抵靠热传导片16，并且如图4中所示热辐射部件15的外端部15b从壳体壳层14的外侧表面突出一定的长度。

在按以上描述构成的电气设备10中，安装在印刷基片12上的半导体装置11存放在屏蔽壳体17中。因此，由半导体装置11产生的电磁波被隔断，而不辐射到屏蔽壳体17的外部。

在本实施例中，考虑到对于热传导片16的紧密附加，热辐射部件15的内端部15a平坦地形成。如图5中所示，热辐射部件15的内端部15a在该部分组装到壳体壳层14上的状态下，被压到热传导片16上，并且内端部15a沉入热传导片16。热辐射部件15的内端部15a和在内端部附近的热辐射部件的外周缘表面被紧密地附加到热传导片16上。

电气设备10具有其中热传导片16被夹持在半导体装置11的上表面11a与热辐射部件15的内端部15a之间的构造。由半导体装置11产生的热量如在图5中由箭头所示的那样传递到热传导片16，并且进一步到热辐射部件15。传递到热辐射部件15的热量从外端部15b的表面释放，该外端部15b从壳体壳层14突出到屏蔽壳体17的外部。热量也经螺钉部分传递到屏蔽壳体17，并且从屏蔽壳体17的外表面释放。

由于热传导片16由热传导性优良的材料形成，并且具有弹性和柔性，所以该片具有三个功能。第一功能是防止很大压紧力直接从热辐射部件15施加到半导体装置11上的缓冲部件功能。第二功能是把热辐射部件15的内端部15a的紧密附加状态设置成均匀的功能。第三功能是把在半导体装置11中产生的热量传递到热辐射部件15的功能。

在本实施例中，电气设备10在半导体装置11的上表面11a上具有热传导片16，半导体装置11安装在存放在屏蔽壳体17中的印刷基片12上。附加到构成屏蔽壳体17的壳体壳层14上的热辐射部件15的内端部15a紧密地附加到热传导片16上。热辐射部件15的外端部15b适当地从壳体壳层14突出。

当电气设备10以这种方式构成时，由半导体装置11产生的热量经热传导片16传递到热辐射部件15。传导到热辐射部件15的热量从热辐射部件15的外端部15b释放到屏蔽壳体17的外部。而且，热量传递到屏蔽壳体17，并且从屏蔽壳体17释放。

电气设备10防止由半导体装置11产生的热量限制在屏蔽壳体17中，以由此防止电气设备10的操作不稳定或防止性能降低。

而且，在其中半导体装置11的上表面11a经热传导片16紧密地附加到热辐射部件15的内端部15a的末端表面上的情况下，在确认热辐射部件15的末端表面抵靠热传导片16之后，螺丝刀20被转动预置量。因此，能防止大负荷从热辐射部件15施加到半导体装置11上。

即使在热传导片16的厚度尺寸或弹性有误差的情况下，热辐射部件15的内端部15a的末端表面对于热传导片16的紧密附加状态也大体是均匀的。

参照图6将描述在根据本发明第二实施例的一种电气设备10A中提供的热辐射部件23。与在第一实施例中描述的电气设备10具有相同功能的器件将分别应用相同的附图标记，并且可以从下文中省略。在第一实施例中，热辐射部件15具有其外周缘表面设有外螺纹的柱杆形状。与第一实施例相比，在第二实施例中如图6中所示，热辐射部件23具有柱状部分21、和增大直径部分22。

外螺纹形成在柱状部分21的外周缘表面上。增大直径部分22在其中热辐射部件23附加到壳体壳层14上的状态下从壳体壳层14突出，并且增大直径部分的直径大于柱状部分21的直径。如图6中所示，考虑到热传导片16的厚度尺寸和弹性，从抵靠壳体壳层14的外侧表面的增大直径部分22的邻接表面22a到柱状部分21的末端表面21a的长度尺寸L设置到这样一种适当尺寸，从而也是热辐射部件23的内端部的端表面的末端表面21a紧密地附加到热传导片16上。

在其中热辐射部件23按上述构成的情况下，当由螺丝刀20把热辐射部件23拧入孔部分14a中时，通过确认增大直径部分22的邻接表面22a抵靠在壳体壳层14的外侧表面上，识别热辐射部件23的末端表面21a如希望的那样紧密地附加到热传导片16上，并且完成热辐射部件23的附加。

热辐射部件23由具有预定长度尺寸的柱状部分21、和能够得到希望突出量的增大直径部分22构成。因此，电气设备10A容易组装成其中热辐射部件23的末端表面21a紧密地附加到热传导片16上的状态，并且当使增大直径部分22的邻接表面22a与壳体壳层14的外侧表面接触时，热辐射部件23的外端部23b伸出壳体壳层14的外部多达希望量。

而且，增大直径部分22提供在从壳体壳层14突出的热辐射部件23上。在其中热辐射部件从壳体壳层14突出的量设置成等于在第一实施例中热辐射部件15的量时，使热辐射部件23与屏蔽壳体17外的大气相接触的表面面积不用说更大。因此，有效地增强热辐射。换句话说，当热辐射部件23从壳体壳层14突出的部分与屏蔽壳体17外的大气相接触的表面面积设置成大体等于在第一实施例中热辐射部件15的时，在第二实施例中，有可能减小从壳体壳层14突出的热辐射部件23的增大直径部分22，并且减小整个电气设备10A的外形尺寸。

如上所述，在电气设备10A中，由半导体装置11产生的热量不限制在屏蔽壳体17中。所以，能防止电气设备10A的操作不稳定，并且能防止其性能降低。由于插入热传导片16，所以热辐射部件23的末端表面21a能以适当的压紧力相对于半导体装置11容易和可靠地组装。结果，能可靠地保证从半导体装置11到热辐射部件23的热传递路径。

参照图7和8将描述在根据本发明第三实施例的一种电气设备10B上布置的热辐射部件23A。与在第一实施例中的热辐射部件15或在第二实施例中的热辐射部件23具有相同功能的器件将分别应用相同的附图标记，并且可以从下文中省略。

如图8中所示，在其中以与在第一实施例的热辐射部件15中相同的方式把热辐射部件附加到壳体壳层14的孔部分14a的状态下，本实施例的热辐射部件23A的内端部紧密地附加到热传导片16上。热辐射部件23A以与在第二实施例的热辐射部件23中相同的方式具有柱状部分21和增大直径部分22A。

如图7和8中所示，增大直径部分22A由在径向相对于柱状部分21的中心轴线展开的多个热辐射翅片24、和每个布置在热辐射翅片24之间的间隙24a构成。排列得最靠近柱状部分21的热辐射翅片24以这样一种方式设置，从而插入在屏蔽壳体17的壳体壳层14中的热辐射部件23A的内端部的末端表面21a紧密地附加到热传导片16上。

特别是，柱状部分21的长度设置到尺寸L这样一种程度，从而在排列得最靠近柱状部分21的热辐射翅片24抵靠壳体壳层14的同时，热传导片16由柱状部分21的末端表面21a压缩。因而，便于组装操作，并且以与在第二实施例的热辐射部件23中相同的方式增大从半导体装置11到热辐射部件23A的热传递路径的截面面积。

由于增大直径部分22A在按上述构成的热辐射部件23A中具有多个热辐射翅片24，所以暴露于屏蔽壳体17的外部的热辐射部件的部分的表面面积与第一实施例的热辐射部件15或第二实施例的热辐射部件23相比很大。就是说，由于电气设备10B设有热辐射部件23A，所以该设备具有把在半导体装置11中产生的热量释放到屏蔽壳体17外部的较高能力。

参照图9将描述在根据本发明第四实施例的一种电气设备10C。与第一实施例的电气设备10、第二实施例的电气设备10A、及第三实施例的电气设备10B的每一个具有相同功能的器件用相同的附图标记指示，并且可以从下文中省略。电气设备10C以与在第一实施例的电气设备10中相同的方式建造在例如显示设备中。

在图9中表示的电气设备10C中，半导体装置11是构成信息处理电路的电子器件的一个，并且在运算处理期间释放电磁波和热量。多个半导体装置，在本实施例中的两个半导体装置，安装在印刷基片12上。壳体壳层14在与半导体装置11相对应的位置中具有孔部分14a，半导体装置11安装在固定到壳体框架3上的印刷基片12上。

特别是在本实施例中，相对于在印刷基片12上具有较大面积的半导体装置11准备两个孔部分14a。与具有较小面积的半导体装置11相对应的孔部分14a具有比相对于具有较大面积的半导体装置11准备的孔部分14a大的直径。热辐射部件15按照孔部分的直径附加到相应孔部分14a上。

在图9中表示的电气设备10C中，具有突出到屏蔽壳体17外的不同热辐射面积部分的热辐射部件23、23A附加到具有较大面积的半导体装置11上。在其中在运算处理期间每单位时间产生的热量的量对于半导体装置11的截面不同的情况下，热辐射部件可以以这样一种方式适当地排列，从而使每单位时间释放的热量的量与在一定面积上产生热量的量相匹配。

而且，关于要附加到每个半导体装置11上的每个热传导片16的形状，如图9中所示，片可以排列在与热辐射部件15、23、及23A相对应的位置中。因此，片可以具有与半导体装置11的外形相匹配的正方形形状或复合形状。另外，片可以具有与热辐射部件15、23、及23A的外形相一致的圆形形状。

在上述第一至第四实施例中，孔部分14a具有锥形部分14b，在插入热辐射部件15、23、及23A之前锥形部分14b是变窄到比热辐射部件15、23、及23A的每一个的外形小的开口区域的减小直径部分。因此，即使当壳体壳层14由于半导体装置11的热量产生而膨胀，并且孔部分14a的开口区域稍微增大时，也不容易在孔部分14a与热辐射部件15、23、及23A的每一个之间产生间隙。由于热传导片16具有弹性，所以即使在其中壳体壳层14在远离半导体装置11的方向上移动的情况下，热辐射部件15、23、及23A也不会与热传导片16脱开。

要注意，在实施例的每一个中，外螺纹形成在热辐射部件15的外周缘表面上，但代替外螺纹可以形成环形槽。在这种情况下，槽形成在这样的位置中，从而热辐射部件15的内端部的末端表面适当地紧密附加到热传导片16上，热传导片16附加到半导体装置11上。

而且，热辐射部件15、23、及23A的每一个具有柱形，但可以具有正方形杆形。在这种情况下，由于具有正方形杆形的热辐射部件不能用螺丝刀拧入，所以沿正方形杆的外周缘形成与收缩部分的端部相啮合的槽，从而热辐射部件的内端部适当地紧密附加到热传导片上。

如上所述，在电气设备10、10A、10B、及10C中，由安装在存放在隔断电磁波的屏蔽壳体17中的印刷基片12上的半导体装置11产生的热量释放到屏蔽壳体17外。因此，在电气设备10、10A、10B、及10C中，有可能防止每个电气设备本身和包含这个电气设备的显示设备的操作由于热量不稳定，并且也有可能防止性能下降。

对于本领域的技术人员，容易想到另外的优点和修改。因此，本发明在其较广义方面不限于这里表示和描述的特定细节和代表性实施例。因而，不脱离由附属权利要求书和其等效物限定的发明的精神或范围，可以进行各种修改。

Claims (10)

1.一种电气设备，其特征在于包括：

半导体装置，其在运算处理期间产生热量；

基片，在其上装有半导体装置；

屏蔽壳体，其由阻挡电磁波的材料制成，所述屏蔽壳体存放基片，并且具有向半导体装置打开的孔部分；

热传导部件，其附加到在与孔部分相对的位置中的半导体装置上；及

热辐射部件，在其内端部抵靠在热传导部件上的同时所述热辐射部件附加到孔部分上，并且其外端部突出到屏蔽壳体外。

2.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于，所述屏蔽壳体由如下构成：

壳体框架，其从与其上安装半导体装置的侧相对的侧支撑基片；和

壳体壳层，其中布置孔部分，并且该壳体壳层覆盖基片且与壳体框架整体地布置。

3.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于：

所述热辐射部件具有柱形，该柱形的外周缘表面设有外螺纹。

4.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于：

所述孔部分在插入热辐射部件之前的状态下具有减小直径部分，该减小直径部分的开口截面面积从屏蔽壳体的外侧向内侧减小，直到开口截面面积变得小于热辐射部件的插入截面面积。

5.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于：

热辐射部件的所述外端部具有设有邻接表面的增大直径部分，在使内端部与热传导部件接触的同时，该邻接表面与壳体壳层的外表面相接触。

6.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于：

热辐射部件的所述外端部具有在沿屏幕壳体的外表面的方向上延伸的翅片。

7.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于：

所述热传导部件是具有能被压缩的弹性的热传导片，并且

热辐射部件的所述内端部平坦地形成，以便紧密地附加到热传导片上。

8.一种显示设备，其特征在于包括：

显示装置，其具有扁平外形并且在显示表面中指示图像；

外部外壳，其覆盖不包括显示表面的显示装置的外周缘部分；

图像信号处理电路，其执行与在显示表面上显示的图像信号有关的操作；

半导体装置，其包括在图像信号处理电路中；

基片，其上安装半导体装置，并且该基片布置在显示装置与沿显示表面的外部外壳之间；

屏蔽壳体，其由阻挡电磁波的材料制成，所述屏蔽壳体存放基片，并且具有向半导体装置打开的孔部分；

热传导部件，其附加到在与孔部分相对的位置中的半导体装置上；及

热辐射部件，在其内端部抵靠在热传导部件上的同时所述热辐射部件放在孔部分中，并且其外端部突出到屏蔽壳体外。

9.根据权利要求8所述的显示设备，其特征在于：

所述热辐射部件具有柱形，该柱形的外周缘表面设有外螺纹。

10.根据权利要求8所述的显示设备，其特征在于：

所述孔部分在插入热辐射部件之前的状态下具有减小直径部分，该减小直径部分的开口截面面积从屏蔽壳体的外侧向内侧减小，直到开口截面面积变得小于热辐射部件的插入截面面积。

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