JP2005534197A - 携帯電話装置の熱放散方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、携帯電話装置の発熱性電気部品（２）で発生した熱を放散するための方法とこの方法を用いた携帯電話装置に関する。本発明によれば、電気部品（２）を金属箔（５）と良熱伝導的に接触させる。金属箔は波形やハニカム構造にするとよく、この金属箔の変形により部品と冷却体とを隙間なしに密着させ、部品の強力な冷却を行うことができる。場合によっては、金属箔それ自体を冷却体として用い、大きな放熱面積を得ることもできる。

Description

本発明は、携帯電話装置の熱放散方法及びこれに対応する携帯電話装置に関する。

移動式遠距離通信端末機又は例えばハンディー型、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant＝個人情報管理端末）型及びラップトップ型のような携帯電話装置では、通常＋５５℃の環境温度での動作範囲が指定されている。これら携帯電話装置は、電子部品に対しシェル状に組立てられ、その温度はシェルからシェルへとその部品に達する迄上昇していく。その極限温度は機能上制限されている。その際その最高温度は環境温度における個々の部品で８２℃であり、部品自体については１００℃迄である。それら電子部品は、供給されるエネルギー／電力の大部分を熱に変え、該熱が部品自体及びその直近の環境も加熱する。その出力を熱に置換するため、その電力損が問題となる。

新しい携帯電話装置においては、ＧＰＲＳ（General Packet Radio Service＝高速パケット通信サービス）によるデータサービスの導入と共に、ＧＰＲＳの所謂第１０級による２個の送信時間（スロット）によりその出力は２倍となり、これはまた、電子部品による電力損が２倍になることを意味する。等級分けの場合、送信及び受信時間スロットの配置が問題となる。第１０級では、２つの送信時間スロットが可能であり、これは送信出力を２倍にするが、その電力損も倍増することを意味する。

例えばＧＰＲＳの第１２級のような更に上位のＧＰＲＳ等級の場合、電力損は４倍に迄なる。結果として一定の作動時間の後、部品は過熱に脅かされる。

ＧＰＲＳ等級に関し、次の表１に大まかな概観が与えられている。

これ迄移動式遠距離通信端末装置の分野では、この技術がやっと導入段階にあったことから、この種の問題は発生しなかった。携帯電話装置はこれ迄ＧＰＲＳ等級の第８級で実現され、運営されてきた。

例えばデスクトップ型コンピュータのような他の電子機器の場合、臨界温度に迄なる部品に対し冷却体又は換気扇を組込む。冷却体を組込んだ場合、冷却体と、損失電力により加熱される電気部品との間に良熱伝導的結合を保証するように注意せねばならない。熱不良導体である空気を排除すべく、当該部品と冷却体との間隙を熱伝導性箔又は熱伝導性ペーストで充填する。更に構造を適合させて、電気部品の熱の分布に影響を与える。

熱伝導性箔及び熱伝導性ペーストは、なるほど空気よりも良好な熱伝導体ではあるが、電気部品を満足させる熱の放散を保証するには十分ではない。

従って本発明の課題は、携帯電話装置中の電気部品の良好で、満足のいく熱の放散を保証できる方法を提供することにある。更に本発明の課題は、それに対応した携帯電話装置を提供することにある。

この課題は、本発明の請求項１に記載の方法と、請求項５に記載の携帯電話装置により解決される。本発明の他の有利な実施形態は、対応する従属請求項に記載している。

請求項１は、発熱性電気部品を持つ携帯電話装置において、その発熱性部品を金属箔と良熱伝導的に接触させ、携帯電話装置の熱を放散する方法を提供する。

本発明方法の有利な１実施形態では、この金属箔を波形及び／又はハニカム構造に形成する。波形及び／又はハニカム構造の金属箔の使用により、熱放散抵抗を最低限に抑えることができる。この波形及び／又はハニカム構造を持つ金属箔の変形性能により、間隙の発生を完全に防止し、従って最良の熱の放散を保証できる。このハニカム形及び／又は波形の金属箔は、放熱のため接触させる面にはめ合い結合を形成して配置できる。

本発明方法の別の有利な実施形態では、この金属箔を冷却体又はヒートシンクと効果的に接触させる。冷却体としては、例えば金属体を使用できるが、その際この金属体をヒートシンクとして、熱放散のため大きな表面積及び／又は大きな容積に形成する。

もう１つの有利な実施形態では、この金属箔それ自体を冷却体として用いる。該金属箔それ自体が冷却体として十分か否かは、特に放散すべき損出熱量に依存する。本発明が提供するハニカム構造及び／又は波形構造は、極めて大きな熱放射表面を持つ。

更に本発明は、発熱性電気部品を各々金属箔と良熱伝導的に接触させた携帯電話装置を提供する。

特に、上記金属箔を波形及び／又はハニカム構造にすると良い。波形又はハニカム構造の金属箔の使用により、その放熱面積が増大する。その放熱抵抗は、１つにはその波形又はハニカム形構造の金属箔の使用により最低限に抑えられる。

更に本発明による携帯電話装置のもう１つの有利な実施形態では、金属箔を冷却体と良熱伝導的に接触させる。

本発明による携帯電話装置の別の有利な実施形態では、金属箔自体が冷却体の機能を果たす。ハニカム及び／又は波形構造により、金属箔は極めて大きな熱放射面を提供する。

更に本発明は、携帯電話装置中の発熱性電気部品の熱放散のため、波形及び／又はハニカム形構造の金属箔を使用することも含んでいる。

その他の利点を、図面に基づき以下に詳述する。

図１は、発熱量の大きな部品２の１側面上に装着した導電板１を示す。板１の別の側面上には、例えばねじやリベットであってもよい適当な結合要素３により冷却体４が冷却金属薄板の形で取付けられている。この冷却体を組込む際、部品２を過熱しない、即ち部品２を過熱により破壊しないように、冷却体と電気部品の間の良好な熱結合が重要である。導電板１と冷却体の間の不適切な熱の伝導を回避すべく、生じる間隙に本発明では金属箔５又は金属ペーストを設ける。

図２は本発明方法のもう１つの可能性を示す。ここでも同様に発熱性の部品２を１側面上に取付けた導電板１を示している。更に遮蔽のため、部品２の上方に遮蔽フード６を設けている。導電板１のもう一方の側面にヒートシンク４を配置している。ここでヒートシンクは冷却体であっても、バッテリやシャーシであってもよい。部品２又は導電板１と、遮蔽フード６又は冷却体４との間に生じる間隙に、本発明では波形及び／又はハニカム構造に仕上げた金属箔５を配置している。波形及び／又はハニカム構造をした金属箔５の変形性能により、熱の移行の極めて良好な接触が可能になる。この金属箔５は、１つにはこの図におけるように冷却体４と導電板１との間の間隙だけに冷却体４への移行部を形成することもできる。更にこの金属箔５自体が冷却体の機能を果たしてもよい。即ち波形又はハニカム構造をした金属箔５の挿入によりその放射面を大きく拡大する。

図３に本発明方法のもう１つの可能性を示す。ここでも導電板１の１側面上に配置した大量の損失熱を発生する部品２を備えた導電板１を示している。加えて、この導電板１の別の側面に、プラスチック部品７を配置している。プラスチック部品７と導電板１との間には、その良好な変形性能の故にそれぞれの表面に十分適合できるハニカム形及び／又は波形の金属箔５を設けている。その構造の故に、金属箔５自体は極めて大きな熱放散性の表面を持ち、これが付加的効力を発揮する。

本発明方法の実施形態の模式図。 本発明方法の別の実施形態の模式図。 本発明方法の更なる実施形態の模式図。

符号の説明

１ 導電板、２ 発熱性電気部品、３接続素子、４冷却体（ヒートシンク）、５金属箔、
６ 遮蔽フード、７ プラスチック部品

Claims (9)

1. 発熱性電気部品（２）を持つ携帯電話装置の熱放散方法において、該電気部品（２）を金属箔（５）と良熱伝導的に接触させる携帯電話装置の熱放散方法。
2. 金属箔（５）を波形及び／又はハニカム構造に仕上げることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 金属箔（５）を冷却体（４）と良熱伝導的に接触させることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
4. 金属箔（５）それ自体を冷却体として使用することを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
5. 発熱性電気部品（２）を、各々金属箔（５）と良熱伝導的に接触させた携帯電話装置。
6. 金属箔（５）が波形及び／又はハニカム構造を有することを特徴とする請求項５記載の携帯電話装置。
7. 金属箔（５）が冷却体（４）と良熱伝導的に接触していることを特徴とする請求項５又は６記載の携帯電話装置。
8. 金属箔（５）それ自体が冷却体の機能を果たすことを特徴とする請求項５又は６記載の携帯電話装置。
9. 波形及び／又はハニカム構造をした金属箔（５）を、発熱性電気部品（２）の熱放散に使用する携帯電話装置。
   
   
   

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