JP2009094196A - Heat dissipation structure of portable communication apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、携帯電話機等の携帯通信機において、筐体内の電子部品からの熱を外部へ放熱する放熱構造に関する。 The present invention relates to a heat dissipation structure for radiating heat from an electronic component in a housing to the outside in a portable communication device such as a mobile phone.
携帯電話機に代表される携帯通信機は、高機能および高性能化に伴って携帯通信機の内部に実装される電子部品の消費電力が増加し、結果として機器全体の温度上昇が問題となっている。 In mobile communication devices represented by mobile phones, power consumption of electronic components mounted inside the mobile communication device increases with higher functionality and higher performance, resulting in a rise in temperature of the entire device. Yes.
パーソナルコンピュータ等の電子機器では、筐体内部の熱を外部に放熱するため、発熱量の多い電子部品の表面に放熱用の金属製ヒートシンクやファンを取り付けて放熱を行っている。 In an electronic device such as a personal computer, in order to dissipate the heat inside the housing to the outside, a heat sink or fan made of metal for heat dissipation is attached to the surface of the electronic component that generates a large amount of heat.
例えば、特許文献1(特開2002−334958号公報)には、基板上に実装されたCPUとシャーシとの間に、熱伝導体と熱伝導板と熱伝導シートとを順次介在させ、この熱伝導シートに熱伝導体から退避する切欠を設けることにより、CPUからの局所的な熱がシャーシに直接伝導されないようにした放熱構造が開示されている。 For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-334958), a heat conductor, a heat conduction plate, and a heat conduction sheet are sequentially interposed between a CPU and a chassis mounted on a substrate, and this heat is applied. A heat dissipating structure is disclosed in which local heat from the CPU is not directly conducted to the chassis by providing a cutout that is retracted from the heat conductor in the conductive sheet.
また、特許文献2(特開2003−37225号公報)には、電子部品のパッケージの外形とほぼ同様な形状の穴を有する穴あき熱伝導シートを用い、その穴の中にパッケージが位置するように、この穴あき熱伝導シートを配線基板とヒートシンクとの間に設けることで、電子部品を穴あき熱伝導シートで覆い、電子部品からの熱が穴あき熱伝導シートを通ってヒートシンクに放出されるようにした冷却構造が開示されている。 Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-37225) uses a perforated heat conductive sheet having a hole having a shape substantially similar to the outer shape of an electronic component package, and the package is positioned in the hole. In addition, by providing this perforated heat conductive sheet between the wiring board and the heat sink, the electronic component is covered with the perforated heat conductive sheet, and the heat from the electronic component is released to the heat sink through the perforated heat conductive sheet. A cooling structure is disclosed.
しかし、近年の携帯電話機は非常に小型化・薄型化されており、スペース的な制約から、パーソナルコンピュータと同様な上記の如き放熱対策を講ずることは難しくなっている。 However, recent cellular phones are very small and thin, and due to space limitations, it is difficult to take the above heat dissipation measures similar to those for personal computers.
一般に、スペースが少ない携帯電話機では、熱伝導率が高いグラファイトシートを筐体内面に付設し、電子部品からの熱をグラファイトシートで拡散して温度上昇を防いでいる。 In general, in a cellular phone having a small space, a graphite sheet having high thermal conductivity is attached to the inner surface of the casing, and heat from electronic components is diffused by the graphite sheet to prevent a temperature rise.
図1はその従来例で、携帯電話機の筐体1内面にグラファイトシート2を付設し、筐体1内で基板3上に実装された電子部品4の表面をグラファイトシート2に直接接触させて放熱する構造としたものである。
FIG. 1 shows a conventional example in which a
この場合、熱は接触している方向には伝わりやすく、空気には伝わりにくいため、電子部品4が動作したことにより発生した熱は、矢印で示すように、基板3に伝わるとともに、グラファイトシート2を通じて筐体1に伝わり、外部に放熱される。グラファイトシート2は、熱を拡散する効果がある一方、厚み方向に対しても熱を伝えやすいため、グラファイトシート2を通過した熱は、筐体1の表面温度を局所的に高くする。
In this case, since heat is easily transmitted in the contacting direction and is not easily transmitted to the air, the heat generated by the operation of the
図2は、電子部品4とグラファイトシート2との間に隙間がある場合の従来例である。
この場合、基板3に伝わる熱量が増えるものの、熱の伝わり方は変わらず、電子部品4とグラファイトシート2との間の空気層5を通じてグラファイトシート2に伝わり、筐体1の表面温度を局所的に高くする。
FIG. 2 is a conventional example in the case where there is a gap between the
In this case, although the amount of heat transferred to the
しかしながら、図1および図2のいずれの場合にも、電子部品4の表面からの熱を筐体1の表面(外面)へ即座に伝えてしまうと、矢印の長さで示すように、筐体1の表面温度が電子部品4が存在する箇所だけ局所的に高くなり、電子部品の発熱が高いと筐体表面温度の局所的な高さもそれだけ大きくなり、操作時に不快を感じさせてしまう等の問題があった。
本発明の課題は、従来の放熱構造に特別な放熱機構を付加するなどの大幅なコストアップを招くことなく、筐体表面温度が局所的に高くなることによる操作時の不快感を簡単に解消できる携帯通信機の放熱構造を提供することにある。 The object of the present invention is to easily eliminate the discomfort during operation due to the locally high case surface temperature without causing a significant cost increase such as adding a special heat dissipation mechanism to the conventional heat dissipation structure. An object is to provide a heat dissipation structure for a portable communication device.
請求項1に係る本発明は、携帯通信機の筐体内で基板上に実装された電子部品からの熱を、筐体内面に付設された熱伝導シート及び筐体を介して外部へ放熱させる携帯通信機の放熱構造において、熱伝導シートに電子部品の表面サイズよりも小さい切欠口が形成され、電子部品表面が、この切欠口の周囲において熱伝導シートと当接していることを特徴とする。
The present invention according to
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、筐体内面に付設された熱伝導シートと電子部品表面との間に隙間が形成されている場合に、電子部品表面の周縁部分が、その部分での熱伝導シートとの間の隙間を熱伝導シートで補填することにより、前者の熱伝導シート、つまり、筐体内面に付設された熱伝導シートと当接していることを特徴とする。
In the invention according to
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に係る発明において、熱伝導シートの切欠口により筐体内面と電子部品表面との間に形成された空間に断熱材が充填されていることを特徴とする。
The invention according to
本発明によると、電子部品の表面からの熱は、主にその周縁部分から熱伝導シートへ伝わり、さらに筐体へと伝わるが、熱伝導シートに形成された切欠口の領域内では筐体への熱伝導が弱いため、つまり、電子部品からの熱がその周囲の方向へ伝わりやすくなるため、次のような効果がある。
(1)筐体内部の伝熱状態を分散させ局所的な温度上昇を防ぐことができるので、筐体表面温度が局所的に高くならず、筐体表面温度が局所的に高くなることによる操作時の不快感を与えない。
(2)筐体表面の温度を均一化することができる。
(3)携帯通信機の装置厚みを増すことなく、筐体表面温度を下げることができる。
(4)高性能の電子部品を使用することが可能となる。
According to the present invention, the heat from the surface of the electronic component is mainly transmitted from the peripheral portion to the heat conductive sheet and further to the housing, but in the region of the cutout formed in the heat conductive sheet, the heat is transmitted to the housing. Since the heat conduction is weak, that is, the heat from the electronic component is easily transferred to the surrounding direction, the following effects are obtained.
(1) Since the heat transfer state inside the housing can be dispersed and local temperature rise can be prevented, the operation due to the housing surface temperature not locally increasing and the housing surface temperature locally increasing. No discomfort at times.
(2) The temperature of the housing surface can be made uniform.
(3) The housing surface temperature can be lowered without increasing the thickness of the portable communication device.
(4) It becomes possible to use high-performance electronic components.
請求項2に係る発明によると、筐体内面に付設された熱伝導シートと電子部品表面との間に隙間が形成されている場合でも、上記のような効果があるに加え、電子部品の周囲方向への熱伝導傾向が大きくなるため、より効果的である。
According to the invention according to
請求項3に係る発明によると、熱伝導シートの切欠口により筐体内面と電子部品表面との間に形成された空間に断熱材が充填されているので、発熱の高い電子部品による筐体表面温度の局所的な上昇を断熱材で抑えることができるとともに、筐体からの外力が電子部品に均等に加わるため、電子部品の接続信頼性の向上が可能となる。
According to the invention of
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図3は本発明の実施例1の放熱構造を示す断面図である。
携帯通信機の筐体1の内面には、熱伝導率が高い熱伝導シートであるグラファイトシート2が貼付されている。また、筐体1の内部には基板3が配置されており、基板3上には電子部品4が実装されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the heat dissipation structure of Example 1 of the present invention.
A
グラファイトシート2には、電子部品4の表面サイズよりも少し小さい切欠口5が形成され、電子部品4の表面はその周縁部分のみが、この切欠口5の周囲において熱伝導シート2と当接しており、電子部品4の表面と筐体1の内面との間に、切欠口5による空間(空気層)が形成されている。
The
図4は実施例1の構造による熱の伝わりを矢印で示す。
電子部品4が動作したことにより発生した熱は、基板3およびグラファイトシート2に伝わるが、グラファイトシート2に切欠口5が形成され、その周囲で電子部品4の表面がグラファイトシート2と接触しているため、電子部品4の周囲の方向へ熱が伝わりやすくなり、筐体1の表面温度は、電子部品4の存在箇所が局所的に高くなる温度分布とはならない。
FIG. 4 shows heat transfer by arrows according to the structure of the first embodiment.
The heat generated by the operation of the
これは、熱が熱伝導率の高い部材に伝わりやすく、低い部材には伝わりにくい性質を利用したものである。
このような構造にすることにより、筐体1の表面温度が均一化されるため、操作時の不快感等の問題を解決することができる。
This utilizes the property that heat is easily transmitted to a member having high thermal conductivity and is difficult to be transmitted to a low member.
By adopting such a structure, the surface temperature of the
図5は本発明の実施例2の放熱構造を示す断面図である。
実施例2は、電気部品4とグラファイトシート2との間に隙間がある場合であって、電子部品4の表面の周縁部分が、その部分でのグラファイトシート2との間の隙間をグラファイトシート2aで部分的に補填することにより、グラファイトシート2と当接した状態となっている。グラファイトシート2aはグラファイトシート2と一体としてもよい。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a heat dissipation structure of Example 2 of the present invention.
Example 2 is a case where there is a gap between the
このようにすると、電気部品4からの熱が、その周囲に一層拡散しやすくなるため、電気部品4の存在箇所での局所的な表面温度上昇を下げることが可能となる。
If it does in this way, since it becomes easier to diffuse the heat | fever from the
実施例1および実施例2のいずれの場合も、グラファイトシート2の切欠口5により形成される空間(空気層)に、断熱材を充填(嵌合する場合も含む)すると、電子部品4による筐体表面温度の局所的な上昇を断熱材で抑えることができるとともに、電気部品4が筐体1からの外力を均等に受けることになるため、電気部品4の接続信頼性の向上が可能となる。
In both cases of Example 1 and Example 2, when the space (air layer) formed by the
1 筐体
2・2a グラファイトシート
3 基板
4 電子部品
5 切欠口
1
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