JP2001044673A - 発熱部品の放熱構造 - Google Patents
発熱部品の放熱構造Info
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- JP2001044673A JP2001044673A JP11216861A JP21686199A JP2001044673A JP 2001044673 A JP2001044673 A JP 2001044673A JP 11216861 A JP11216861 A JP 11216861A JP 21686199 A JP21686199 A JP 21686199A JP 2001044673 A JP2001044673 A JP 2001044673A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 部品点数が少なく、熱を伝達するカバーの表
面温度を下げた放熱構造を提供する。 【解決手段】 基板１にはＣＰＵ２が実装されており、
ＣＰＵ２は熱伝導シート３を介してカバー１１の接触部
１１ａに接触している。接触部１１ａの下方は二重底部
１２になっている。二重底部１２は接触部１１ａの下部
１１ｃと中間部１１ｄとからなり、接触部１１ａの下部
１１ｃと中間部１１ｄとの間には空気層１３が形成され
ている。二重底部１２の幅Ｌは、ＣＰＵ２の幅Ｍに対し
て充分大きく設定されている。また中間部１１ｄの下部
１１ｅにはフィンが形成される。二重底部１２の両側に
は拡張部１５ａ、１５ｂが形成され、拡張部１５ａ、１
５ｂは、接触部１１ａから底部（カバー表面）１１ｂに
向かっての放熱ルートに対する断面積が拡大する構造を
有し、その構造の故に熱を拡散する役割を果たしてい
る。
面温度を下げた放熱構造を提供する。 【解決手段】 基板１にはＣＰＵ２が実装されており、
ＣＰＵ２は熱伝導シート３を介してカバー１１の接触部
１１ａに接触している。接触部１１ａの下方は二重底部
１２になっている。二重底部１２は接触部１１ａの下部
１１ｃと中間部１１ｄとからなり、接触部１１ａの下部
１１ｃと中間部１１ｄとの間には空気層１３が形成され
ている。二重底部１２の幅Ｌは、ＣＰＵ２の幅Ｍに対し
て充分大きく設定されている。また中間部１１ｄの下部
１１ｅにはフィンが形成される。二重底部１２の両側に
は拡張部１５ａ、１５ｂが形成され、拡張部１５ａ、１
５ｂは、接触部１１ａから底部（カバー表面）１１ｂに
向かっての放熱ルートに対する断面積が拡大する構造を
有し、その構造の故に熱を拡散する役割を果たしてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発熱部品、特に高
発熱部品の放熱構造に関するものである。
発熱部品の放熱構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にノートパソコン等で使用されるＣ
ＰＵ（中央処理装置）は非常に発熱量の高い部品であ
り、こうした高発熱部品に対しては放熱構造が必要とな
る。従来のノートパソコンにおけるＣＰＵの放熱構造
は、図６に示すように、熱伝導シート、アルミ板、両面
テープおよびカバーから構成されている。
ＰＵ（中央処理装置）は非常に発熱量の高い部品であ
り、こうした高発熱部品に対しては放熱構造が必要とな
る。従来のノートパソコンにおけるＣＰＵの放熱構造
は、図６に示すように、熱伝導シート、アルミ板、両面
テープおよびカバーから構成されている。
【０００３】図６において、基板１にはＣＰＵ２が実装
されている。ＣＰＵ２には熱伝導シート３を介してアル
ミ板４が接触している。熱伝導シート３は物体どうしの
接触熱抵抗を低減させるためのシリコン系材料のシート
である。アルミ板４は凸状に形成されており、その凸部
で熱伝導シート３に接触している。アルミ板４は熱伝導
率が高く、効率よく熱を伝えることができる。アルミ板
４は両面テープ５によりカバー６に接着されている。
されている。ＣＰＵ２には熱伝導シート３を介してアル
ミ板４が接触している。熱伝導シート３は物体どうしの
接触熱抵抗を低減させるためのシリコン系材料のシート
である。アルミ板４は凸状に形成されており、その凸部
で熱伝導シート３に接触している。アルミ板４は熱伝導
率が高く、効率よく熱を伝えることができる。アルミ板
４は両面テープ５によりカバー６に接着されている。
【０００４】両面テープ５はアルミ板４とカバー６の接
触熱抵抗を低減するために取付けられている。カバー６
は熱伝導率が高いマグネシウム合金ダイキャストででき
ており、効率のよい放熱が可能である。ＣＰＵ２で発生
した熱は、熱伝導シート３、アルミ板４、両面テープ
５、カバー６の順で伝わっていき、最終的にカバー６に
伝える放熱経路が形成される。
触熱抵抗を低減するために取付けられている。カバー６
は熱伝導率が高いマグネシウム合金ダイキャストででき
ており、効率のよい放熱が可能である。ＣＰＵ２で発生
した熱は、熱伝導シート３、アルミ板４、両面テープ
５、カバー６の順で伝わっていき、最終的にカバー６に
伝える放熱経路が形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記構成
の従来の放熱構造においては、放熱経路として熱伝導シ
ートとカバーとの間に、アルミ板と両面テープを仲介し
ている。アルミ板の熱伝導率は良好であるが、両面テー
プを介することで熱がカバーに伝わるまでの熱伝導率は
低下する。またアルミ板と両面テープを取付けるために
部品点数が多くなる。
の従来の放熱構造においては、放熱経路として熱伝導シ
ートとカバーとの間に、アルミ板と両面テープを仲介し
ている。アルミ板の熱伝導率は良好であるが、両面テー
プを介することで熱がカバーに伝わるまでの熱伝導率は
低下する。またアルミ板と両面テープを取付けるために
部品点数が多くなる。
【０００６】またアルミ板は凸状にはなっているが、Ｃ
ＰＵの実装領域の極近辺でカバーに接触しているので、
ＣＰＵからの熱がカバーの狭い範囲に集中的に伝達され
てしまう。図７はカバーの表面温度の分布を示したもの
である。図７から分かるように、ＣＰＵの実装領域の近
辺が他の部分に較べとくに高温になっている。即ち、ヒ
ートスポットが発生している。
ＰＵの実装領域の極近辺でカバーに接触しているので、
ＣＰＵからの熱がカバーの狭い範囲に集中的に伝達され
てしまう。図７はカバーの表面温度の分布を示したもの
である。図７から分かるように、ＣＰＵの実装領域の近
辺が他の部分に較べとくに高温になっている。即ち、ヒ
ートスポットが発生している。
【０００７】このためカバーの表面温度が制限値をクリ
アしていても、感触温度（人が物に触ったときに感じる
温度）を下げる必要があり、その手段としてカバーの特
殊な塗装を施す等の工夫が必要であった。
アしていても、感触温度（人が物に触ったときに感じる
温度）を下げる必要があり、その手段としてカバーの特
殊な塗装を施す等の工夫が必要であった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、基板に実装された発熱部品から発せられる
熱をカバーに放熱する放熱構造において、熱伝導シート
を介して発熱部品に接触する接触部と、前記接触部に対
向する位置に前記接触部における発熱部品の実装領域よ
りも充分大きい広さを有し中間に空気層を有する二重底
部とを前記カバーに設けたことを特徴とする。また放熱
経路は複数設けるようにし、これら複数の放熱経路にお
いて放熱ルートに対する断面積を大きくした。
に本発明は、基板に実装された発熱部品から発せられる
熱をカバーに放熱する放熱構造において、熱伝導シート
を介して発熱部品に接触する接触部と、前記接触部に対
向する位置に前記接触部における発熱部品の実装領域よ
りも充分大きい広さを有し中間に空気層を有する二重底
部とを前記カバーに設けたことを特徴とする。また放熱
経路は複数設けるようにし、これら複数の放熱経路にお
いて放熱ルートに対する断面積を大きくした。
【０００９】上記構成の本発明によれば、カバーを直接
的に高発熱部品に接触させる構造としたので、部品点数
を削減できる。また高発熱部品からの熱は直接カバーに
伝わり、熱の伝達効率は向上する。熱を伝えられたカバ
ーは、中間に空気層を有する二重底部の構造により、カ
バーの表面に熱が伝達されるまでには低温になり、カバ
ーの表面におけるヒートスポットの発生を防止すること
ができる。さらに断面積の大きい放熱経路を複数設けた
ことにより、カバーの広い領域に渡って熱を拡散でき、
カバー全体の温度をほぼ均一にすることが可能である。
的に高発熱部品に接触させる構造としたので、部品点数
を削減できる。また高発熱部品からの熱は直接カバーに
伝わり、熱の伝達効率は向上する。熱を伝えられたカバ
ーは、中間に空気層を有する二重底部の構造により、カ
バーの表面に熱が伝達されるまでには低温になり、カバ
ーの表面におけるヒートスポットの発生を防止すること
ができる。さらに断面積の大きい放熱経路を複数設けた
ことにより、カバーの広い領域に渡って熱を拡散でき、
カバー全体の温度をほぼ均一にすることが可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にしたがって説明する。図１は本発明の実施の形態の放
熱構造を示す断面図、図２は実施の形態のカバーを示す
切欠き斜視図である。
にしたがって説明する。図１は本発明の実施の形態の放
熱構造を示す断面図、図２は実施の形態のカバーを示す
切欠き斜視図である。
【００１１】図１、図２において、基板１にはＣＰＵ２
が実装されており、ＣＰＵ２は熱伝導シート３を介して
カバー１１の接触部１１ａに接触している。カバー１１
はここではノートパソコンのカバーであり、熱伝導率の
高いマグネシウム合金ダイキャストで出来ている。図１
において底部１１ｂがカバーの表面になっている。接触
部１１ａの下方は二重底部１２になっている。二重底部
１２は接触部１１ａの下部１１ｃと中間部１１ｄとから
なり、接触部１１ａの下部１１ｃと中間部１１ｄとの間
には空気層１３が形成されている。
が実装されており、ＣＰＵ２は熱伝導シート３を介して
カバー１１の接触部１１ａに接触している。カバー１１
はここではノートパソコンのカバーであり、熱伝導率の
高いマグネシウム合金ダイキャストで出来ている。図１
において底部１１ｂがカバーの表面になっている。接触
部１１ａの下方は二重底部１２になっている。二重底部
１２は接触部１１ａの下部１１ｃと中間部１１ｄとから
なり、接触部１１ａの下部１１ｃと中間部１１ｄとの間
には空気層１３が形成されている。
【００１２】二重底部１２の幅Ｌは、ＣＰＵ２の幅Ｍに
対して充分大きく設定されている。また中間部１１ｄの
下部１１ｅには図３に示すように、フィン１４が形成さ
れている。図３はカバーの表面を示す平面図である。二
重底部１２の両側には拡張部１５ａ、１５ｂが形成され
ている。拡張部１５ａ、１５ｂは、接触部１１ａから底
部（カバー表面）１１ｂに向かっての放熱ルートに対す
る断面積が拡大する構造を有し、その構造の故に熱を拡
散する役割を果たしている。
対して充分大きく設定されている。また中間部１１ｄの
下部１１ｅには図３に示すように、フィン１４が形成さ
れている。図３はカバーの表面を示す平面図である。二
重底部１２の両側には拡張部１５ａ、１５ｂが形成され
ている。拡張部１５ａ、１５ｂは、接触部１１ａから底
部（カバー表面）１１ｂに向かっての放熱ルートに対す
る断面積が拡大する構造を有し、その構造の故に熱を拡
散する役割を果たしている。
【００１３】次に放熱の動作を説明する。ＣＰＵ２で発
生した熱は、まず熱伝導シート３からカバー１１の接触
部１１ａに伝わる。熱は熱抵抗が小さい、即ち、熱伝導
率が大きい物体の方へより多く伝わる性質がある。マグ
ネシウム合金であるカバー１１の熱伝導率と空気の熱伝
導率を比較すると、カバー１１の熱伝導率＝７２Ｗ／ｍ
Ｋ＞空気の熱伝導率＝０．０２６Ｗ／ｍＫであるので、
接触部１１ａに伝わった熱は空気層１３の方向へよりも
拡張部１５ａ、１５ｂの方向へより多く伝わっていく。
生した熱は、まず熱伝導シート３からカバー１１の接触
部１１ａに伝わる。熱は熱抵抗が小さい、即ち、熱伝導
率が大きい物体の方へより多く伝わる性質がある。マグ
ネシウム合金であるカバー１１の熱伝導率と空気の熱伝
導率を比較すると、カバー１１の熱伝導率＝７２Ｗ／ｍ
Ｋ＞空気の熱伝導率＝０．０２６Ｗ／ｍＫであるので、
接触部１１ａに伝わった熱は空気層１３の方向へよりも
拡張部１５ａ、１５ｂの方向へより多く伝わっていく。
【００１４】ここで熱の伝達経路において断面積の大き
い部材の放熱効果について説明する。図４は拡張部１５
ａ、１５ｂと同形状の物体を示す斜視図である。このよ
うな形状の物体において、上面ｉの面積（右上がり斜線
部で示す）をＴｉとし、底面ｊの面積をＴｊとし、上面
ｉから底面ｊまでの距離をｘとし、底面ｊの面積がＡｉ
であると仮定したときの面積（右下がり斜線部で示す）
をＡｉ´とし、底面ｊの面積がＡｉと仮定したときの温
度をＴｉ´とし、物体の熱伝導率をｋとし、単位面積当
たりの熱量をｑとし、上面ｉにおける温度をＴｉとし、
底面ｊにおける温度をＴｊとすると、次のような関係が
成り立つ。即ち、 ｑ＝−ｋＡｉ´・（Ｔｊ´−Ｔｉ）／ｘ ＝−ｋＡｊ・（Ｔｊ−Ｔｉ）／ｘ （１） ここでＡｉ´（＝Ａｉ）＜Ａｊであるから、（１）式が
成り立つためには、Ｔｊ´＞Ｔｊでなければならない。
これにより断面積を大きくとれば、その断面に含まれる
点の温度を低くすることができることがわかる。
い部材の放熱効果について説明する。図４は拡張部１５
ａ、１５ｂと同形状の物体を示す斜視図である。このよ
うな形状の物体において、上面ｉの面積（右上がり斜線
部で示す）をＴｉとし、底面ｊの面積をＴｊとし、上面
ｉから底面ｊまでの距離をｘとし、底面ｊの面積がＡｉ
であると仮定したときの面積（右下がり斜線部で示す）
をＡｉ´とし、底面ｊの面積がＡｉと仮定したときの温
度をＴｉ´とし、物体の熱伝導率をｋとし、単位面積当
たりの熱量をｑとし、上面ｉにおける温度をＴｉとし、
底面ｊにおける温度をＴｊとすると、次のような関係が
成り立つ。即ち、 ｑ＝−ｋＡｉ´・（Ｔｊ´−Ｔｉ）／ｘ ＝−ｋＡｊ・（Ｔｊ−Ｔｉ）／ｘ （１） ここでＡｉ´（＝Ａｉ）＜Ａｊであるから、（１）式が
成り立つためには、Ｔｊ´＞Ｔｊでなければならない。
これにより断面積を大きくとれば、その断面に含まれる
点の温度を低くすることができることがわかる。
【００１５】即ち、図４に示す物体と同形状の拡張部１
５ａ、１５ｂは図１における上面から下面（表面）に向
かって断面積が拡大しているので、例えば拡張部１５ａ
における図１に示すＱ点の温度はＰ点の温度よりも低く
なる。つまりカバー１１の表面である底部１１ｂに向か
って徐々に温度が低くなる。
５ａ、１５ｂは図１における上面から下面（表面）に向
かって断面積が拡大しているので、例えば拡張部１５ａ
における図１に示すＱ点の温度はＰ点の温度よりも低く
なる。つまりカバー１１の表面である底部１１ｂに向か
って徐々に温度が低くなる。
【００１６】拡張部１５ａ、１５ｂに伝わった熱はさら
に中間部１１ｄおよびカバー部１１ｆへ伝わる。このと
き、熱は熱抵抗の小さい方に多く伝わるので、カバー部
１１ｆの方へより多く伝わる。カバー部１１ｆへ伝わっ
た熱は熱伝導によって周囲に拡散される。
に中間部１１ｄおよびカバー部１１ｆへ伝わる。このと
き、熱は熱抵抗の小さい方に多く伝わるので、カバー部
１１ｆの方へより多く伝わる。カバー部１１ｆへ伝わっ
た熱は熱伝導によって周囲に拡散される。
【００１７】中間部１１ｄへは接触部１１ａから空気層
１３を介して熱が伝わるが、接触部１１ａから空気層１
３へ伝わる熱量はもともと少なく、かつ中間部１１ｄの
長さＬがＣＰＵ２の幅Ｍに対して充分長くなっているの
で、空気層１３から中間部１１ｄへ伝わる熱量はさらに
少なくなる。即ち、中間部１１ｄへは拡張部１５ａ、１
５ｂと空気層１３の両方から熱が伝わるが、両方合わせ
ても伝わる熱量は少ない。さらに中間部１１ｄには図３
に示すようにフィン１４が形成されているので、中間部
１１ｄの下部（表面側）１１ｅから熱が効率よく放熱さ
れる。したがって、中間部１１ｄの下部１１ｅの表面温
度が低くなる。
１３を介して熱が伝わるが、接触部１１ａから空気層１
３へ伝わる熱量はもともと少なく、かつ中間部１１ｄの
長さＬがＣＰＵ２の幅Ｍに対して充分長くなっているの
で、空気層１３から中間部１１ｄへ伝わる熱量はさらに
少なくなる。即ち、中間部１１ｄへは拡張部１５ａ、１
５ｂと空気層１３の両方から熱が伝わるが、両方合わせ
ても伝わる熱量は少ない。さらに中間部１１ｄには図３
に示すようにフィン１４が形成されているので、中間部
１１ｄの下部（表面側）１１ｅから熱が効率よく放熱さ
れる。したがって、中間部１１ｄの下部１１ｅの表面温
度が低くなる。
【００１８】図５は本実施の形態によるカバーの表面温
度の分布を示すグラフである。図５から分かるように、
本実施の形態ではヒートスポットは発生せず、カバー１
１の全体に渡ってほぼ均一な温度になっている。
度の分布を示すグラフである。図５から分かるように、
本実施の形態ではヒートスポットは発生せず、カバー１
１の全体に渡ってほぼ均一な温度になっている。
【００１９】上記実施の形態ではノートパソコンのカバ
ーを例に説明したが、高発熱部品を使用する機器であれ
ば他の装置にも本発明を適用可能であることはいうまで
もない。また高発熱部品としてＣＰＵを用いた例を示し
たが、ＣＰＵの他にも例えばチップセットを実装する場
合でも本発明の放熱構造を適用できる。
ーを例に説明したが、高発熱部品を使用する機器であれ
ば他の装置にも本発明を適用可能であることはいうまで
もない。また高発熱部品としてＣＰＵを用いた例を示し
たが、ＣＰＵの他にも例えばチップセットを実装する場
合でも本発明の放熱構造を適用できる。
【００２０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、カバーを直接的に高発熱部品に接触させる構造とし
たので、部品点数を削減できる。また高発熱部品からの
熱は直接カバーに伝わり、熱の伝達効率は向上する。熱
を伝えられたカバーは、中間に空気層を有する二重底部
の構造により、カバーの表面に熱が伝達されるまでには
低温になり、カバーの表面におけるヒートスポットの発
生を防止することができる。さらに断面積の大きい放熱
経路を複数設けたことにより、カバーの広い領域に渡っ
て熱を拡散でき、カバー全体の温度をほぼ均一にするこ
とが可能である。このためカバーに特殊な塗装を施す必
要がなくなる。
ば、カバーを直接的に高発熱部品に接触させる構造とし
たので、部品点数を削減できる。また高発熱部品からの
熱は直接カバーに伝わり、熱の伝達効率は向上する。熱
を伝えられたカバーは、中間に空気層を有する二重底部
の構造により、カバーの表面に熱が伝達されるまでには
低温になり、カバーの表面におけるヒートスポットの発
生を防止することができる。さらに断面積の大きい放熱
経路を複数設けたことにより、カバーの広い領域に渡っ
て熱を拡散でき、カバー全体の温度をほぼ均一にするこ
とが可能である。このためカバーに特殊な塗装を施す必
要がなくなる。
【図１】本発明の実施の形態の放熱構造を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】実施の形態のカバーを示す切欠き斜視図であ
る。
る。
【図３】カバーの表面を示す平面図である。
【図４】拡張部と同形状の物体を示す斜視図である。
【図５】実施の形態によるカバーの表面温度の分布を示
すグラフである。
すグラフである。
【図６】従来の放熱構造を示す断面図である。
【図７】従来のカバーの表面温度の分布を示すグラフで
ある。
ある。
２ ＣＰＵ ３ 熱伝導シート １１ カバー １１ａ 接触部 １１ｂ 底部 １１ｄ 中間部 １２ 二重底部 １３ 空気層 １４ フィン １５ａ、１５ｂ 拡張部
Claims (4)
- 【請求項１】 基板に実装された発熱部品から発せられ
る熱をカバーに放熱する放熱構造において、 熱伝導シートを介して発熱部品に接触する接触部と、 前記接触部に対向する位置に前記接触部における発熱部
品の実装領域よりも充分大きい広さを有し中間に空気層
を有する二重底部とを前記カバーに設けたことを特徴と
する発熱部品の放熱構造。 - 【請求項２】 複数の放熱経路を設けた請求項１記載の
発熱部品の放熱構造。 - 【請求項３】 前記複数の放熱経路において放熱ルート
に対する断面積を大きくした請求項２記載の発熱部品の
放熱構造。 - 【請求項４】 前記二重底部にはフィン構造を施した請
求項１記載の発熱部品の放熱構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11216861A JP2001044673A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 発熱部品の放熱構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11216861A JP2001044673A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 発熱部品の放熱構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001044673A true JP2001044673A (ja) | 2001-02-16 |
Family
ID=16695066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11216861A Withdrawn JP2001044673A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 発熱部品の放熱構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001044673A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006203018A (ja) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子機器における表面温度分布の調節方法 |
| JPWO2018003356A1 (ja) * | 2016-06-28 | 2019-04-18 | 日本ゼオン株式会社 | 放熱装置 |
-
1999
- 1999-07-30 JP JP11216861A patent/JP2001044673A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006203018A (ja) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子機器における表面温度分布の調節方法 |
| JPWO2018003356A1 (ja) * | 2016-06-28 | 2019-04-18 | 日本ゼオン株式会社 | 放熱装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20061003 |