JP2007005390A

JP2007005390A - 電子機器および電子部品

Info

Publication number: JP2007005390A
Application number: JP2005180881A
Authority: JP
Inventors: Yohei Ichikawa; 洋平市川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-06-21
Filing date: 2005-06-21
Publication date: 2007-01-11

Abstract

【課題】発熱部材の温度を効率的に下げるとともに、電気的特性の安定した電子機器および電子部品を提供する。
【解決手段】電子機器１０は、プリント基板などの回路基板１２に実装された発熱部品１３およびその他の部品１４と、発熱部品１３および部品１４を覆うように回路基板１２に固定されたシールド部材１５とを有し、発熱部品１３およびシールド部材１５間に第１空隙１６が設けられるとともに、その他の部品１４およびシールド部材１５間に第２空隙１７が設けられた電子部品１１を備え、シールド部材１５の内面１５Ａに伝熱層１８が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、回路基板に発熱部品を実装し、この発熱部品を覆うように回路基板にシールド部材を固定した電子機器および電子部品に関する。

従来の電子機器において、内蔵する発熱性の素子より発生する熱を放熱するものが知られている（例えば、特許文献１）。

図６は、特許文献１による放熱構造を備えた電子機器を示す断面構成図である。
電子機器１００は、プリント基板１０１に発熱性素子（以下、「発熱部材」と称す）１０２を有する通信回路１０３を実装し、通信回路１０３を樹脂系のシールド部材１０４で覆い、シールド部材１０４およびプリント基板１０１などを筐体１０５に収納したものである。

この電子機器１００は、シールド部材１０４の内面に第１伝熱層１０６が設けられ、第１伝熱層１０６と発熱部材１０２との間に第２伝熱層１０７が設けられている。
第１伝熱層１０６は、面方向に熱拡散をおこなう熱拡散部材である。第２伝熱層１０７は、熱伝導率の高い材料で形成された熱伝導性部材である。

特許文献１の電子機器１００によれば、通信回路１０３を樹脂系のシールド部材１０４で覆うことで、外部からの電磁波による雑音の入射を抑える。

一方、発熱部材１０２と第１伝熱層１０６との間に熱伝導率の高い第２伝熱層１０７を設けることで発熱部材１０２の熱を第１伝熱層１０６に伝える。さらに、シールド部材１０４の内面に第１伝熱層１０６を設けることで、熱を熱拡散シート１０４の面方向に拡散させる。

これにより、発熱部材１０２の熱をシールド部材１０４に伝え、シールド部材１０４から外部に逃がすことで、発熱部材１０２の温度を下げる。
ＷＯ０１−０９５６８７号公報

しかしながら、通常、通信回路１０３などの高周波回路においては、上方に誘電率の高い材料や金属材料が近接すると電気的特性が大きく変動する虞がある。
このため、特許文献１のように、発熱部材１０２とシールド部材１０４との間に熱伝導率の高い第２伝熱層１０７を設けると、第２伝熱層１０７が、通信回路１０３などの高周波回路に近接して悪影響を与え、高周波回路の動作が安定しないことが考えられる。

本発明は、発熱部材の温度を効率的に下げるとともに、電気的特性の安定した電子機器および電子部品を提供することにある。

本発明の電子機器は、回路基板に実装された発熱部品と、前記発熱部品を覆うように前記回路基板に固定されたシールド部材とを有し、前記発熱部材および前記シールド部材間に空隙が設けられた電子部品を備える電子機器であって、前記シールド部材の内面に伝熱層が設けられていることを特徴とする。

また、本発明の電子部品は、回路基板に実装された発熱部品と、前記発熱部品を覆うように前記回路基板に固定されたシールド部材とを有し、前記発熱部材および前記シールド部材間に空隙が設けられた電子部品であって、前記シールド部材の内面に伝熱層が設けられていることを特徴とする。

ここで、電子機器とは、一例として、携帯端末などの機器をいう。また、電子部品とは、一例として携帯端末などの電子機器の筐体に収容されるメイン回路基板そのものや、メイン回路基板に接続されるサブ回路基板モジュールなどをいう。

本発明の電子機器および電子部品によれば、シールド部材の内面に伝熱層を設けた。よって、発熱部品から発生した熱を伝熱層で吸収し、吸収した熱をシールド部材から放出することでシールド部材に伝達する。
これにより、発熱部品から発生した熱が伝熱層を介してシールド部材に効率的に伝達され、発熱部品の温度を効率的に下げるための冷却効果が向上する。

さらに、発熱部材とシールド部材との間に空隙をおいて電子部品を備えた。これにより、電子部品に誘電率の高い材料や金属材料が近接しないので、電子部品の特性に悪影響が与えられる虞がなく、電子部品の電気的特性を安定させることができる。

また、本発明の電子機器は、前記発熱部品に伝熱層が設けられていることを特徴とする。
さらに、本発明の電子部品は、前記発熱部品に伝熱層が設けられていることを特徴とする。

発熱部品に伝熱層を設けることで、発熱部材からの熱放出を促進して、発熱部品の温度を効率的に下げるための冷却効果の向上を図ることができる。

また、本発明の電子機器は、前記シールド部材の外面に伝熱層が設けられていることを特徴とする。
さらに、本発明の電子部品は、前記シールド部材の外面に伝熱層が設けられていることを特徴とする。

シールド部材の外面に伝熱層を設けることで、シールド部材からの熱放出を促進して、発熱部品の温度を効率的に下げるための冷却効果の向上を図ることができる。

また、本発明の電子機器は、前記シールド部材が他の回路基板に接触されていることを特徴とする。

シールド部材を他の回路基板に接触することで、シールド部材からの熱放出を促進して、発熱部品の温度を効率的に下げるための冷却効果を図ることができる。

そして、本発明の電子機器は、前記シールド部材を複数有し、前記各シールド部材の表面に跨って伝熱層が設けられていることを特徴とする。

シールド部材の表面に跨って伝熱層を設けた。よって複数のシールド部材の表面温度を伝熱層で平均化してシールド部材を冷却し、発熱部品の温度を効率的に下げるための冷却効果を図ることができる。

本発明によれば、シールド部材の内面に伝熱層を設けることで発熱部品の温度を効率的に下げることができ、さらに、発熱部材とシールド部材との間に空隙をおいて電子部品を備えることで電子部品の電気的特性を安定させることができるという効果を有する。

（第１実施形態）
図１に示すように、第１実施形態の電子機器１０は、プリント基板などの回路基板１２に実装された発熱部品１３およびその他の部品１４と、発熱部品１３および部品１４を覆うように回路基板１２に固定されたシールド部材１５とを有し、発熱部品１３およびシールド部材１５間に第１空隙１６が設けられるとともに、その他の部品１４およびシールド部材１５間に第２空隙１７が設けられた電子部品１１を備え、シールド部材１５の内面１５Ａに伝熱層１８が設けられている。

この電子機器１０は、一例として、上記構成を筐体（図示せず）に収納した携帯端末などである。
また、電子部品１１は、一例として通信用の高周波回路で、電子機器１０の前記筐体に収容されるメイン回路基板そのものや、メイン回路基板に接続されるサブ回路基板モジュールなどである。

発熱部品１３およびその他の部品１４は、一例として通信用の高周波回路の一部を構成する素子である。
シールド部材１５は、金属製のシールドケースで、外部からの電磁波による雑音の入射を抑え、あるいは、外部への電磁波の雑音の輻射を抑えるために発熱部品１３やその他の部品１４を含む電気回路（前記高周波回路）を覆う部材である。

伝熱層１８とは、厚み方向に沿って熱を吸収するとともに、熱を放出することにより熱を伝達する層である。
この伝熱層１８は、例えば塗料の塗布や、シート状・フィルム状の部材を貼付することにより形成される。

次に第１実施形態の動作について説明する。
発熱部品１３の温度が上昇すると発熱部品１３の表面１３Ａから熱が輻射される。この輻射熱はシールド部材１５の金属表面では反射されてしまう。
しかし、第１実施形態の電子機器１０は、シールド部材１５の内面１５Ａに伝熱層１８が設けられているので、発熱部品１３の輻射熱を伝熱層１８の表面１８Ａ側から効率よく吸収する。

伝熱層１８に吸収された熱は、伝熱層１８の裏面１８Ｂ側から放出されてシールド部材１５に伝わる。
シールド部材１５は、金属製の部材なので熱伝導率が高い。シールド部材１５に伝わった熱は、シールド部材１５全体に効率よく伝わる。よって、シールド部材１５のうち、伝熱層１８に臨む部位の温度を良好に下げることができる。

これにより、発熱部品１３の表面１３Ａから輻射される熱をシールド部材１５の外面１５Ｂから外側に逃がすことが可能になり、発熱部品１３の温度を効率よく下げることができる。

一方、発熱部品１３およびシールド部材１５間に第１空隙１６が設けられるとともに、その他の部品１４およびシールド部材１５間に第２空隙１７が設けられた電子部品１１を備えた。

よって、電子部品１１に近接して誘電率の高い材料や金属材料は存在しない。これにより、誘電率の高い材料や金属材料が、電子部品１１の特性に悪影響を与える虞がなく、発熱部品１３およびその他の部品１４の電気的特性を安定させることができる。

次に、第２〜第５実施形態の回路基板の接続部を図２〜図５に基づいて説明する。
なお、第２〜第５実施形態において第１実施形態と同一類似部材については同一符号を付して説明を省略する。

（第２実施形態）
図２に示すように、第２実施形態の電子機器３０は、発熱部品１３の表面１３Ａに伝熱層３１を設けたもので、その他の構成は第１実施形態の電子機器１０と同様である
伝熱層３１は、厚み方向に沿って熱を吸収するとともに、熱を放出することにより熱を伝達する層である。
この伝熱層３１は、例えば絶縁性塗料の塗布や、絶縁材料のシート状・フィルム状の部材を貼付することにより薄く形成されたものである。

第２実施形態の電子機器３０によれば、発熱部品１３の表面１３Ａから輻射された熱を、伝熱層３１に吸収させることで、発熱部品１３の表面１３Ａから熱を効率よく放出させる。
そして、伝熱層３１に吸収した熱を、伝熱層３１の表面３１Ａから第１空隙１６に放出し、放出した熱を、第１実施形態の電子機器１０と同様に、シールド部材１５の外面１５Ｂから外側に逃がす。

このように、発熱部品１３の表面１３Ａから輻射された熱を、伝熱層３１に吸収させて発熱部品１３の表面１３Ａからの熱放出を促進することで、発熱部品１３の温度を一層効率よく下げることができる。

一方、伝熱層３１は絶縁材料でかつ薄く形成されているので、発熱部品１３およびその他の部品１４の特性に悪影響を与える虞がなく、発熱部品１３およびその他の部品１４の電気的特性を安定させることができる。

（第３実施形態）
図３に示すように、第３実施形態の電子機器４０は、シールド部材１５の外面１５Ｂに伝熱層４１を設けたもので、その他の構成は第１実施形態の電子機器１０と同様である
伝熱層４１は、厚み方向に沿って熱を吸収するとともに、熱を放出することにより熱を伝達する層である。
この伝熱層４１は、例えば塗料の塗布や、シート状・フィルム状の部材を貼付することにより薄く形成されたものである。

第３実施形態の電子機器４０によれば、伝熱層１８からシールド部材１５に伝わった熱を、伝熱層４１の裏面４１Ａから吸収して、表面４１Ｂから効率よく放出する。
これにより、発熱部品１３の表面１３Ａから輻射される熱をシールド部材１５の外面１５Ｂから外側に一層効率よく逃がすことができる。
このように、シールド部材１５の外面１５Ｂに伝熱層４１を設けることで、シールド部材１５からの熱放出を促進して、発熱部品１３の温度を一層効率よく下げることができる。

（第４実施形態）
図４に示すように、第４実施形態の電子機器５０は、シールド部材１５が他の回路基板５１に接触されたもので、その他の構成は第１実施形態の電子機器１０と同様である。
ここで、シールド部材１５が他の回路基板５１に接触するとは、シールド部材１５に他の回路基板５１が設けられた形態も含む。
回路基板５１は、回路基板１２と同様に、一例としてプリント基板が該当する。

第４実施形態の電子機器５０によれば、シールド部材１５を他の回路基板５１に接触させることで、シールド部材１５の熱を他の回路基板５１に放出することが可能になる。
これにより、発熱部品１３の表面１３Ａから輻射される熱をシールド部材１５の外面１５Ｂから外側に一層効率よく逃がすことができる。
このように、シールド部材１５を他の回路基板５１に接触することで、シールド部材１５からの熱放出を促進して、発熱部品１３の温度を一層効率よく下げることができる。

（第５実施形態）
図５に示すように、第５実施形態の電子機器６０は、シールド部材１５を複数（具体的には２個）有し、各シールド部材１５の外面１５Ｂに跨って伝熱層６１を設けたもので、その他の構成は第１実施形態の電子機器１０と同様である。

２個のシールド部材１５のうち、一方のシールド部材１５で発熱部品１３およびその他の部品１４が覆われ、他方のシールド部材１５で２個のその他の部品１４が覆われている。
伝熱層６１は、厚み方向に沿って熱を吸収するとともに、熱を面方向に伝達する層である。
この伝熱層６１は、例えばシート状・フィルム状の部材を貼付することにより形成される。

第５実施形態の電子機器６０によれば、２個のシールド部材１５の外面１５Ｂに跨って伝熱層６１を設けることで、発熱部品１３の表面１３Ａから輻射される熱を一方のシールド部材１５に伝え、一方のシールド部材１５に伝わった熱を伝熱層６１を介して他方のシールド部材１５に伝える。

よって、一方のシールド部材１５に伝わった熱を伝熱層６１を介して２個のシールド部材１５に平均的に拡散する。
これにより、発熱部品１３の表面１３Ａから輻射される熱をシールド部材１５の外面１５Ｂから外側に一層効率よく逃がすことができる。

このように、２個のシールド部材１５の外面１５Ｂの温度を伝熱層６１で平均化することで、シールド部材１５からの熱放出を促進して、発熱部品１３の温度を一層効率よく下げることができる。

なお、前記第１〜第５実施形態では、電子機器１０，３０，４０，５０，６０について説明したが、シールド部材１５を有する電子部品１１についても第１〜第５実施形態と同様の構造により発熱部品１３の温度を低下させ、電気的特性を安定させることができる。

また、前記第５実施形態では、複数のシールド部材１５として、２個のシールド部材１５を例示したが、これに限定するものではなく、例えば３個以上の複数個とすることも可能である。

本発明は、回路基板に発熱部品を実装し、この発熱部品を覆うように回路基板にシールド部材を固定した電子機器および電子部品への適用に好適である。

本発明に係る第１実施形態の電子機器を示す断面図である。本発明に係る第２実施形態の電子機器を示す断面図である。本発明に係る第３実施形態の電子機器を示す断面図である。本発明に係る第４実施形態の電子機器を示す断面図である。本発明に係る第５実施形態の電子機器を示す断面図である。従来の電子機器を示す断面図である。

符号の説明

１０，３０，４０，５０，６０電子機器
１１電子部品
１２回路基板
１３発熱部品
１３Ａ発熱部品の表面
１４その他の部品
１５シールド部材
１５Ａシールド部材の内面
１５Ｂシールド部材の外面
１６第１空隙
１７第２空隙
１８，３１，４１，６１伝熱層
５１他の回路基板

Claims

回路基板に実装された発熱部品と、前記発熱部品を覆うように前記回路基板に固定されたシールド部材とを有し、
前記発熱部材および前記シールド部材間に空隙が設けられた電子部品を備える電子機器であって、
前記シールド部材の内面に伝熱層が設けられていることを特徴とする電子機器。
前記発熱部品に伝熱層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記シールド部材の外面に伝熱層が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子機器。
前記シールド部材が他の回路基板に接触されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれかに記載の電子機器。
前記シールド部材を複数有し、前記各シールド部材の表面に跨って伝熱層が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちのいずれかに記載の電子機器。
回路基板に実装された発熱部品と、前記発熱部品を覆うように前記回路基板に固定されたシールド部材とを有し、
前記発熱部材および前記シールド部材間に空隙が設けられた電子部品であって、
前記シールド部材の内面に伝熱層が設けられていることを特徴とする電子部品。
前記発熱部品に伝熱層が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の電子部品。
前記シールド部材の外面に伝熱層が設けられていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の電子部品。