JP2007165687A - 熱伝達体とそれを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は制御装置などのような発熱部品を有する電子機器において、制御装置の発熱を抑制することを目的とするものである。
【解決手段】そしてこの目的を達成するために本発明の熱伝達体７は、膨張黒鉛シート９と、この膨張黒鉛シート９の上下面の、それぞれの少なくとも一部分を包み込んだコ字状の熱分解黒鉛シート１０と、これら膨張黒鉛シート９と熱分解黒鉛シート１０の重合体の上下面を包み込んだ熱伝達シート１１により構成したものであり、膨張黒鉛シート９に比べて薄く、しかも単位体積あたりの熱伝達効果がはるかに高い熱分解黒鉛シート１０をコ字状とし、このコ字状の熱分解黒鉛シート１０で、膨張黒鉛シート９の上下面の、それぞれの少なくとも一部分を包み込むことにより、熱伝達体７としての肉厚をそれほど厚くせずに、熱伝達効果を更に高めることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は熱伝達体とそれを用いた電子機器に関するものである。

例えばパーソナルコンピュータや携帯電話などのポータブルな電子機器でさえ、その内部に設けられた半導体集積回路（ＣＰＵ）やパワーアンプは発熱部品となり、その発熱を抑制する事が、電子機器としての性能を高める上で必要なこととなっている。

以上の状況に鑑み、近年の電子機器においては、発熱部品に黒鉛シートを介して放熱体を当接させ、発熱部品の熱を、黒鉛シートを介して放熱体へと放熱させ、その温度上昇を抑制しようとするものがある（例えば下記特許文献１）。
特開２００５−３１１０７９号公報

上記従来例においては、発熱部品の熱は確かに黒鉛シートを介して放熱体へと伝熱され、その結果として発熱部品の温度上昇は大幅に抑制され、その性能が劣化することも無くなっている。

このような従来例においては、前記黒鉛シートは膨張黒鉛をシート化したもの、すなわち、天然黒鉛を酸処理後加熱して得られる黒鉛粉末をシート状に成形する、いわゆるエキスパンド法によって製造される黒鉛シートであるが、このような膨張黒鉛シートは脆いものであるので、その上下面をアルミニュームシート製などの熱伝達物で覆った構造としている。

このような構造の膨張黒鉛シートはそれなりに熱伝達効果の高いものであるが、その熱伝達効果をさらに高めるためには、肉厚をさらに厚くしなければならない。

しかしながら、上記パーソナルコンピュータや携帯電話などのポータブルな電子機器においては、小型軽量化が求められているので、膨張黒鉛シートの肉厚をさらに厚くして、その熱伝達効果の高いものとすることが出来ず、肉厚をそれほど厚くせずに、熱伝達効果を更に高めることが望まれている。

そこで本発明は肉厚をそれほど厚くせずに、熱伝達効果を更に高めることを目的とするものである。

そしてこの目的を達成するために本発明の熱伝達体は、膨張黒鉛シートと、この膨張黒鉛シートの上下面の、それぞれの少なくとも一部分を包み込んだコ字状の熱分解黒鉛シートと、これら膨張黒鉛シートと熱分解黒鉛シートの重合体の上下面を包み込んだ構造とすることにより、所期の目的を達成するものである。

以上のように本発明は、膨張黒鉛シートに比べて薄く、しかも単位体積あたりの熱伝達効果がはるかに高い熱分解黒鉛シートをコ字状とし、このコ字状の熱分解黒鉛シートで、膨張黒鉛シートの上下面の、それぞれの少なくとも一部分を包み込んだものであるので、熱伝達体としての肉厚をそれほど厚くせずに、熱伝達効果を更に高めることができる。

また、熱分解黒鉛シートをコ字状とし、このコ字状の熱分解黒鉛シートで、膨張黒鉛シートの上下面の、それぞれの少なくとも一部分を包み込んだものであるので、熱分解黒鉛シートを膨張黒鉛シートの上下面に、簡単に、作業性良く装着することもできる。

以下、本発明の熱伝達体とそれを用いた電子機器について一実施の形態および図面を用いて説明する。なお、熱分解黒鉛シートとは、ポリイミドなどの高分子フィルムを中性または還元性の雰囲気下で高温で処理して得られる高配向性のグラファイトシートを意味する。

図１は携帯用のパーソナルコンピュータを示し、１はディスプレー、２はキーボード、３は本体である。

本体３の内部には図２に示す回路基板４が設けられており、この回路基板４上にはコンセント５が実装され、このコンセント５には制御装置６が装着されている。

上記制御装置６は、よく知られているようにＣＰＵ等を内蔵したものであって、近年その処理スピードが飛躍的に速くなった分発熱も大きくなっている。よって本実施の形態では、この制御装置６を発熱体として説明をしていく。

制御装置６の天面は、この図２、図３に示した熱伝達体７の下面に当接し、この熱伝達体７の上面には、放熱体としてアルミニュームで形成した放熱板８が当接させられている。またこの放熱板８は図１に示した本体３内の適宜の場所まで延長され、これにより最終的な放熱が行われている。

ここで図２、図３に示した熱伝達体７について説明する。

この熱伝達体７は、図４に示す長方形状の膨張黒鉛シート９と、この膨張黒鉛シート９の上下面の、それぞれの少なくとも一部分を包み込んだ一部コ字状の熱分解黒鉛シート１０と、これら膨張黒鉛シート９と熱分解黒鉛シート１０の重合体の上下面を包み込んだ熱伝達物の一例として用いた熱伝達シート１１とにより構成されている。

この内熱伝達シート１１はこの図４に示すように上下２枚の熱伝達シート１１ａ、１１ｂにより構成されており、この内下方の熱伝達シート１１ｂは上方の熱伝達シート１１ａよりも広くしており、上記膨張黒鉛シート９長手方向中央部を下方に、逆台形状に押し出して熱分解黒鉛シート１０の重合体の上下面を包み込む場合、上方の熱伝達シート１１ａは平面状態とし、下方の熱伝達シート１１ｂはその外周を膨張黒鉛シートの外周から上方の熱伝達シート１１ａ側へと曲げこんだ後に、これら上下の熱伝達シート１１ａ、１１ｂの外周面同士を重合し、接着し、これにより膨張黒鉛シート９と熱分解黒鉛シート１０の重合体の上下面を、これら上下２枚の熱伝達シート１１ａ、１１ｂにより包み込んだ構造としている。

そしてこのようにして形成した熱伝達体７は、長手方向中央部を下方に、逆台形状に押し出し、この押し出した部分を図２のごとく制御装置６の天面に押し当てる事にしている。

さて、このように熱伝達体７の長手方向中央部の下方への逆台形状に押し出し部分７Ａに対応する膨張黒鉛シート９の下面側は熱分解黒鉛シート１０によって覆われた状態となっている。

この熱分解黒鉛シート１０は上述のごとく一部コ字状となったもので、この熱分解黒鉛シート１０の上面側は膨張黒鉛シート９の上面側を広く覆った状態としている。

具体的には、図５に示すごとく四角面状態の熱分解黒鉛シートをＬ字状に切断すれば、２枚の熱分解黒鉛シート１０が形成できるわけで、この図５における破線部分で折り曲げれば図４に示すコ字状の熱分解黒鉛シート１０が形成できるのである。

以上の状態において制御装置６の発熱は、熱伝達体７に伝えられ、ここで広く外方に広げられた状態で、次に放熱板８を介して本体３内の適宜の場所まで延長され、これにより最終的な放熱が行われている。

ここで、熱伝達体７の長手方向中央部の下方への逆台形状に押し出し部分７Ａ、つまり制御装置６の天面に押し当てる部分に対応する、膨張黒鉛シート９の下面側には、上述のごとく熱分解黒鉛シート１０によって覆われた状態となっている。

この熱分解黒鉛シート１０は膨張黒鉛シート９に比べて薄く、しかも単位体積あたりの熱伝達効果がはるかに高いものであるので、制御装置６の天面部分の熱を効果的に外方へと熱伝達する事が出来、しかもこの熱分解黒鉛シート１０はコ字状で、膨張黒鉛シート９の上面までも覆ったものであるので、その点からも制御装置６の天面部分の熱を効果的に外方へと熱伝達する事が出来、この結果として、熱伝達体７としての肉厚をそれほど厚くせずに、熱伝達効果を更に高めることができる。

また、このコ字状の熱分解黒鉛シート１０で、膨張黒鉛シート９の上下面の、それぞれの少なくとも一部分を包み込んだものであるので、熱分解黒鉛シート１０を膨張黒鉛シート９の上下面に、簡単に、作業性良く装着することもできる。

なお、上記実施形態では、熱分解黒鉛シート１０を図５のごとくＬ字状とし、熱分解黒鉛シート１０の使用量を少なくしたが、これを長方形として、膨張黒鉛シート９の上下面の全体を覆うようにして、さらに熱伝達効果を高めるようにしても良い。

以上のように本発明によれば、発熱部品の温度上昇は大幅に抑制し、実質的な性能劣化が生じる事が無くなるので、各種電子機器において極めて有用なものとなる。

本発明の一実施形態の斜視図 本発明の一実施形態の要部拡大正面図 本発明の一実施形態の要部拡大斜視図 本発明の一実施形態の要部分解斜視図 本発明の一実施形態の製造方法を示す要部拡大平面図

符号の説明

６ 制御装置（発熱部品）
７ 熱伝達体
８ 放熱板
９ 膨張黒鉛シート
１０ 熱分解黒鉛シート

Claims (4)

1. 膨張黒鉛シートと、この膨張黒鉛シートの上下面の、それぞれの少なくとも一部分を包み込んだコ字状の熱分解黒鉛シートと、これら膨張黒鉛シートと熱分解黒鉛シートの重合体の上下面を包み込んだ熱伝達物とを備えた熱伝達体。
2. 熱分解黒鉛シートは、膨張黒鉛シートの上下面の略前面を包み込んだ請求項１に記載の熱伝達体。
3. 膨張黒鉛シート下面側において、熱分解黒鉛シートは、膨張黒鉛シート下面の、放熱体対応部分に設けた請求項１に記載の熱伝達体。
4. 請求項１から３のいずれか一つに記載の熱伝達体の一面に発熱体を当接させ、前記熱伝達体の他面に放熱体を当接させた電子機器。

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