JP2011222934A

JP2011222934A - 薄型放熱装置

Info

Publication number: JP2011222934A
Application number: JP2010167750A
Authority: JP
Inventors: jin-fu Hong; 洪進富
Original assignee: XIANG HUA CO Ltd
Current assignee: XIANG HUA CO Ltd
Priority date: 2010-04-07
Filing date: 2010-07-27
Publication date: 2011-11-04
Also published as: TWI491343B; TW201136502A; KR20110112760A; US8733426B2; KR101141390B1; US20110247795A1

Abstract

【課題】シート状を呈する石墨放熱シートを熱伝導の用途に利用することにより、電子製品を更に薄型化にすることができる薄型放熱装置を提供する。
【解決手段】石墨放熱シート１００と、メインケース２００と、支持片３００と、を含み、シート状を呈する前記石墨放熱シート１００には、第１放熱部１１０と、前記第１放熱部１１０から一体に延びる第２放熱部１２０と、が設けられ、前記メインケース２００は、平板状を呈し、前記石墨放熱シート１００を覆って挟むものであり、前記メインケース２００に第１放熱開口２１１が設けられ、前記第１放熱部１１０が前記第１放熱開口２１１から外部に露呈し、前記支持片３００は、前記メインケース２００から一体に延び、平板状を呈し、前記第２放熱部１２０を支持し、前記発熱子が前記第１放熱開口２１１を経由して前記第１放熱部１１０に貼り付けられ、前記放熱子が前記第２放熱部１２０に貼り付けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、薄型放熱装置に関し、特に、シート状を呈する石墨放熱シートが熱伝導の用途に利用される薄型放熱装置に関するものである。

従来の放熱装置は、一つの金属板と、複数の放熱フィンと、を含み、所定距離に離間されるこれらの放熱フィンは、前記金属板と垂直するように前記金属板の上面に設けられ、前記金属板の下面にチップが貼り付けられる。これにより、前記チップからの熱は、前記金属板を経由して、これらの放熱フィンに伝導されて放熱される。

近来、電子製品が薄型化になる傾向が強い。電子製品の薄型化の程度は、消費者の購買行動を影響し、すなわち、電子製品が薄いほど、消費者がこのような電子製品を愛用する。しかし、薄型化される電子製品の放熱装置の放熱効果を一定程度に保持するために、各放熱フィンの面積を小さくするわけにはいかない。そして放熱フィンの数量を一定以上に保持することも必要である。そうすると、電子製品の厚さを更に減少することができなくなり、電子製品を更に薄型化することが困難である。

本発明の目的は、シート状を呈する石墨放熱シートを熱伝導の用途に利用することにより、電子製品を更に薄型化にすることができる薄型放熱装置を提供することにある。

本発明の薄型放熱装置によると、発熱子からの熱を放熱子に伝導し、石墨放熱シートと、メインケースと、支持片と、を含み、
シート状を呈する前記石墨放熱シートには、第１放熱部と、前記第１放熱部から一体に延びる第２放熱部と、が設けられ、
前記メインケースは、平板状を呈し、前記石墨放熱シートを覆って挟むものであり、前記メインケースに第１放熱開口が設けられ、前記第１放熱部が前記第１放熱開口から外部に露呈し、
前記支持片は、前記メインケースから一体に延び、平板状を呈し、前記第２放熱部を支持し、
前記発熱子が前記第１放熱開口を経由して前記第１放熱部に貼り付けられ、前記放熱子が前記第２放熱部に貼り付けられることを特徴とする。

本発明の薄型放熱装置によると、前記石墨放熱シートは、更に、第３放熱部を含み、前記メインケースには、更に、第２放熱開口が設けられ、前記第３放熱部が前記第２放熱開口から外部に露呈することを特徴とする。

本発明の薄型放熱装置によると、前記支持片に屈折セクションが設けられ、前記屈折セクションが前記メインケースと連接し、前記石墨放熱シートが前記屈折セクションに貼り付けられ、前記屈折セクションにより、前記第１放熱部と前記第２放熱部とに段差が形成されることを特徴とする。

本発明の薄型放熱装置によると、前記石墨放熱シートには、上面と、下面と、が設けられ、前記第１放熱部の上面が前記第１放熱開口から外部に露呈し、前記発熱子は前記第１放熱開口を経由して前記第１放熱部の上面に貼り付けられることを特徴とする。

本発明の薄型放熱装置によると、前記第２放熱部の上面は前記支持片に貼り付けられ、前記放熱子は前記第２放熱部の下面に貼り付けられることを特徴とする。

本発明の薄型放熱装置によると、前記石墨放熱シートは、更に、前記第１放熱部から一体に延びる第３放熱部を含み、前記メインケースには、更に、第２放熱開口が設けられ、前記第３放熱部が前記第２放熱開口から外部に露呈することを特徴とする。

本発明の薄型放熱装置によると、別の発熱子または別の放熱子は、前記第２放熱開口を経由して前記第３放熱部に貼り付けられることを特徴とする。

本発明の薄型放熱装置によると、前記メインケースには、更に、第３放熱開口が設けられ、前記第３放熱部の下面が前記第３放熱開口から外部に露呈し、前記第３放熱部の上面が前記第２放熱開口から外部に露呈することを特徴とする。

本発明の薄型放熱装置によると、前記メインケースは、前記上面と前記下面との側辺を覆うことを特徴とする。

本発明の薄型放熱装置によると、前記メインケースと前記支持片とは、樹脂材料で作製されたものであることを特徴とする。

本発明の薄型放熱装置によると、射出成形加工により、前記メインケースと前記支持片とは、前記石墨放熱シートに成形されることを特徴とする。

本発明の薄型放熱装置によると、前記放熱子は、金属ケース、金属シート、又は放熱フィンを有するラジエータであることを特徴とする。

本発明の薄型放熱装置によれば、シート状を呈する石墨放熱シートを熱伝導の用途に利用することにより、電子製品を更に薄型化にすることができるという効果を有する。

本発明の第１実施例の薄型放熱装置の斜視図である。本発明の第１実施例の薄型放熱装置の分解斜視図である。図２における薄型放熱装置を逆にして別の視点から見た分解斜視図である。本発明の第１実施例の薄型放熱装置の使用状態を示す表示図である。本発明の第２実施例の薄型放熱装置の使用状態を示す表示図である。本発明の第３実施例の薄型放熱装置の分解斜視図である。図５における薄型放熱装置を逆にして別の視点から見た分解斜視図である。本発明の薄型放熱装置の係合構造の第１実施例の表示図である。本発明の薄型放熱装置の係合構造の第２実施例の表示図である。本発明の薄型放熱装置の係合構造の第３実施例の表示図である。本発明の薄型放熱装置の係合構造の第４実施例の表示図である。本発明の薄型放熱装置の係合構造の第５実施例の表示図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
まず、図１を参照する。図１は本発明の第１実施例の薄型放熱装置の斜視図である。電子製品の全体の厚さを減少するために、本発明の薄型放熱装置１は、薄型携帯電話、又は薄型ノートブック型パーソナルコンピュータに適用することができる。図４に示すように、薄型放熱装置１により、発熱子２１、２２からの熱が放熱子３に伝導されて放熱される。

図２及び図３を参照する。図２は本発明の第１実施例の薄型放熱装置の分解斜視図であり、図３は図２における薄型放熱装置を逆にして別の視点から見た分解斜視図である。薄型放熱装置１は、石墨放熱シート１００と、メインケース２００と、支持片３００と、を含む。石墨放熱シート１００の主な成分は石墨であり、石墨は、石墨放熱シート１００の９０％以上の重量を占め、石墨放熱シート１００の９８％の重量を占めることも可能である。実際に、石墨の強度を増加するために、石墨に樹脂体が添加される。本実施例では、石墨放熱シート１００がシート状に加工される。

石墨放熱シート１００には、上面１０１と、下面１０２と、が設けられる。且つ石墨放熱シート１００には、第１放熱部１１０と、第２放熱部１２０と、第３放熱部１３０と、が設けられる。第２放熱部１２０が第１放熱部１１０から一体に延び、第３放熱部１３０が第１放熱部１１０から一体に延び、これにより、全体がＬ字形を呈する構成になる。もちろん、石墨放熱シート１００と第１放熱部１１０と第２放熱部１２０と第３放熱部１３０との連接関係は、製品によって変化することができ、これらに限定されない。第１放熱部１１０には、第１放熱部１１０の周りに分布するロック穴１０６が複数設けられる。

メインケース２００と支持片３００とは、平板状を呈する。支持片３００は、メインケース２００から一体に延びても良く、第２放熱部１２０を支持する。メインケース２００と支持片３００と石墨放熱シート１００とは、互いに平行する。石墨放熱シート１００の構造を強化するために、メインケース２００は石墨放熱シート１００を覆う。本実施例では、メインケース２００と支持片３００とは、同じ材料で作製されたものであり、金属材料で作製されたものであることが好ましいが、本発明はこれらに限定されない。

本実施例では、メインケース２００は、上ケース２１０と、下ケース２２０と、を含み、係合構造により上ケース２１０と下ケース２２０とが互いに係合する。メインケースは、上面１０１と下面１０２との側辺を覆う。上ケース２１０には、第１放熱開口２１１と、第２放熱開口２１２と、第１係合構造２１４と、が設けられる。下ケース２２０には、第３放熱開口２２１と、第２係合構造２２２と、が設けられる。第１放熱部１１０の上面１０１は第１放熱開口２１１から外部に露呈する。発熱子または放熱子は、第１放熱開口２１１を経由して第１放熱部１１０の上面１０１に貼り付けられる。第３放熱部１３０の上面１０１は第２放熱開口２１２から外部に露呈する。第３放熱部１３０の下面１０２は第３放熱開口２２１から外部に露呈する。発熱子または放熱子は、第２放熱開口２１２を経由して第３放熱部１３０に貼り付けられる。且つ発熱子または放熱子は、第３放熱開口２２１を経由して第３放熱部１３０に貼り付けられる。

本発明では、石墨放熱シート１００は、更に、第４放熱部と、第５放熱部と、を含んでもよい。すなわち、石墨放熱シート１００の放熱部の数量が限定されず、各放熱部には、発熱子または放熱子が貼り付けられる。

上ケース２１０と下ケース２２０とを組合せるときには、第１係合構造２１４が第２係合構造２２２と係合する。本実施例では、第１係合構造２１４が貫通孔２１５を含み、第２係合構造２２２が突起２２３を含む。第１係合構造２１４が第２係合構造２２２と係合するときには、突起２２３が貫通孔２１５と係合する。

上ケース２１０と下ケース２２０とには、ロック穴２１６、２２６が複数設けられ、これらのロック穴２１６、２２６がロック穴１０６に対応し、複数のネジ（図示せず）により、例えば図４に示した印刷回路板２に締結することができる。もちろん、上記放熱開口の数量と開設位置とが限定されない。例えば本発明の別の実施例では、第２放熱開口２１２と第３放熱開口２２１とを省略してもいいし、第３放熱部１３０の上面１０１に設けられる第２放熱開口２１２だけを有してもよい。

支持片３００は上ケース２１０の一側から延びる。支持片３００には、上ケース２１０と連接する屈折セクション３０１が設けられ、石墨放熱シート１００の第２放熱部１２０の上面１０１は、屈折セクション３０１と支持片３００の下面とに貼り付けられるため、支持片３００により、石墨放熱シート１００が支持され、石墨放熱シート１００が破裂し難くなる。屈折セクション３０１により、第１放熱部１１０と第２放熱部１２０とに段差が形成されるため、第２放熱部１２０の下面１０２に発熱子または放熱子を貼り付けると、支持片３００が更に放熱子３に近接することができ、ひいては第２放熱部１２０は放熱子３に緊密に貼り付けることができる。

別の実施例では、支持片３００が下ケース２２０の一側から延び出し、第２放熱部１２０が支持片３００の上面１０１に貼り付けられる。一方、支持片３００に放熱開口を設けてもよい。

図４を参照する。図４は本発明の第１実施例の薄型放熱装置の使用状態を示す表示図である。発熱子２１、２２は、通電後に発熱する電子装置（例えばチップ）であり、印刷回路板２に設けられてもよい。放熱子３は金属ケース（例えば携帯電話、又はノートブック型パーソナルコンピュータの金属ケース）である。別の実施例では、放熱子３は、金属シート、又は放熱フィンを有するラジエータである。前記金属シートはケースに嵌合される。放熱子３が放熱フィンを有するラジエータである場合には、放熱効果が更に増加する。もちろん、発熱子２１、２２を同時に設けなくてもよく、すなわち、発熱子２１だけ、又は発熱子２２だけを設けてもよい。

図４に示すように、発熱子２１が第１放熱部１１０に貼り付けられ、図３に示すように、発熱子２２が第２放熱部１２０に貼り付けられ、第２放熱部１２０の下面１０２が放熱子３に貼り付けられ、支持片３００により第２放熱部１２０に押出され、これにより、第２放熱部１２０と放熱子３との接触が良くなる。

（第２実施例）
また、図４Ａを参照する。図４Ａは本発明の第２実施例の薄型放熱装置の使用状態を示す表示図である。本発明の支持片の長さと形状とは限定されない。例えば、図４Ａに示すように、放熱子３ａと発熱子２１との距離がより長いため、支持片３００ａと第２放熱部１２０ａとの長さをより長くすることができ、ひいては放熱子３ａに第２放熱部１２０ａを貼り付けることができる。図４Ａに示すように、放熱子３ａは放熱フィンを有するラジエータである。

また、図４Ａに示すように、更に、発熱子２３を含み、発熱子２３と発熱子２１との距離がより長いため、石墨放熱シート１００ａを更に延びることができ、石墨放熱シート１００ａに第４放熱部１４０が設けられる。第４放熱部１４０は、第３放熱部１３０から一体に延びてもいいし、第２放熱部１２０から一体に延びてもいいし、第１放熱部１１０から一体に延びてもよい。メインケース２００ａは石墨放熱シート１００ａに合せて延びる。メインケース２００ａに第４放熱開口２１３が設けられる。発熱子２３は、第４放熱開口２１３を経由して第４放熱部１４０に貼り付けられる。

（第３実施例）
図５及び図６を参照する。図５は本発明の第３実施例の薄型放熱装置の分解斜視図であり、図６は図５における薄型放熱装置を逆にして別の視点から見た分解斜視図である。本実施例の第１実施例と相違する点は、薄型放熱装置１ｂのメインケース２００と支持片３００とは樹脂材料で作製されたものであることにある。樹脂射出成形加工（ｉｎｓｅｒｔｍｏｌｄｉｎｇ）により、メインケース２００と支持片３００とは石墨放熱シート１００に成形されるため、第１実施例のように、メインケース２００を上ケースと下ケースとに分ける必要がなく、第１係合構造２１４と第２係合構造２２２とを省略することもでき、これにより、放熱装置の全体の厚さを更に減少することができる。メインケース２００には、図４に示した印刷回路板２の側辺と係合可能なフック構造２１７が設けられる。

図２、図３及び図７を参照する。図７は本発明の薄型放熱装置の係合構造の第１実施例の表示図である。上ケース２１０と下ケース２２０とは互いに係合して組合い、上ケース２１０と下ケース２２０との間に石墨放熱シート１００が挟まれている。第１係合構造２１４が上ケース２１０の側辺から下に延び出し、第２係合構造２２２が下ケース２２０の側辺から下に延び出し、第２係合構造２２２の突起２２３が第１係合構造２１４の貫通孔２１５と係合する。

図８を参照する。図８は本発明の薄型放熱装置の係合構造の第２実施例の表示図である。本実施例の係合構造の第１実施例と相違する点は、第２係合構造２２２を設けなくてもよく、第１係合構造２１４ａは、上ケース２１０の側辺から下に延びて湾折され、そうすると、上ケース２１０の側辺とＵ字形を呈する構造を形成することができ、これにより、石墨放熱シート１００と下ケース２２０とを覆うことができることにある。

図９を参照する。図９は本発明の薄型放熱装置の係合構造の第３実施例の表示図である。本実施例の係合構造の第１実施例と相違する点は、第２係合構造２２２ｂは、下ケース２２０に平行し、下ケース２２０の側辺から延び出し、第２係合構造２２２ｂの上側に突起２２３ｂが設けられ、第１係合構造２１４ｂは上ケース２１０の側辺から突起２２３ｂまで下に延びることにある。そうすると、上ケース２１０と下ケース２２０とが金属または樹脂で作製されたものである場合には、超音波溶接により突起２２３ｂを熔けて上ケース２１０と下ケース２２０とを溶接することができる。上ケース２１０と下ケース２２０とが金属で作製されたものである場合には、電気抵抗溶接により突起２２３ｂを熔けて上ケース２１０と下ケース２２０とを溶接することができる。上記の超音波溶接と電気抵抗溶接とは、周知の技術であるため、その説明を省略した。しかし、超音波溶接と電気抵抗溶接とは、薄型放熱装置の技術分野に適用することはなかった。

図１０を参照する。図１０は本発明の薄型放熱装置の係合構造の第４実施例の表示図である。本実施例の係合構造の第１実施例と相違する点は、第１係合構造２１４ｃが上ケース２１０の側辺から下に延び出し、第１係合構造２１４ｃの末端にフック２１５ｃが設けられ、第２係合構造２２２ｃは、下ケース２２０に平行するように下ケース２２０の側辺から延び出し、第２係合構造２２２ｃに貫通孔２２３ｃが設けられ、上ケース２１０と下ケース２２０とを組合せるときには、フック２１５ｃが貫通孔２２３ｃに貫入して、上ケース２１０と下ケース２２０との間に石墨放熱シート１００が挟まれることにある。

図１１を参照する。図１１は本発明の薄型放熱装置の係合構造の第５実施例の表示図である。本実施例の係合構造の第１実施例と相違する点は、突起と貫通孔とを設けなくてもよく、第１係合構造２１４ｄが上ケース２１０の側辺から下に延びて湾折され、第２係合構造２２２ｄが下ケース２２０に平行するように下ケース２２０の側辺から延び出すことにある。第１係合構造２１４ｄと石墨放熱シート１００との間に樹脂体ａ１が設けられ、第１係合構造２１４ｄと第２係合構造２２２ｄとの間に樹脂体ａ２が設けられ、且つ第２係合構造２２２ｄと石墨放熱シート１００との間に樹脂体ａ２が設けられ、樹脂体ａ１、ａ２による粘着力により、上ケース２１０と下ケース２２０と石墨放熱シート１００とを結合することができる。

本発明によれば、シート状を呈する石墨放熱シートを熱伝導体として、発熱子からの熱を放熱子に伝導し、且つ平板状を呈するメインケースにより石墨放熱シートを覆うため、放熱装置の厚さを有効に減少することができる。また、発熱子からの熱が多すぎる場合には、石墨放熱シートにより、電子装置の金属ケース、又は電子製品のケースに嵌合される金属シートに熱を伝導することができ、放熱面積が増加するため、放熱装置の厚さを有効に減少することができる。上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

本発明は、放熱装置に適用することができる。

１，１ａ，１ｂ薄型放熱装置
２印刷回路板
３，３ａ放熱子
２１，２２，２３発熱子
１００，１００ａ石墨放熱シート
１０１上面
１０２下面
１１０第１放熱部
１０６ロック穴
１２０，１２０ａ第２放熱部
１３０第３放熱部
１４０第４放熱部
２００，２００ａメインケース
２１０上ケース
２１１第１放熱開口
２１２第２放熱開口
２１３第４放熱開口
２１４，２１４ａ，２１４ｂ第１係合構造
２１５貫通孔
２１５ｃフック
２１６ロック穴
２１７フック構造
２２０下ケース
２２１第３放熱開口
２２２，２２２ｂ第２係合構造
２２３，２２３ｂ突起
２２３ｃ貫通孔
２２６ロック穴
３００，３００ａ支持片
３０１屈折セクション
ａ１，ａ２樹脂体

Claims

発熱子からの熱を放熱子に伝導し、石墨放熱シートと、メインケースと、支持片と、を含み、
シート状を呈する前記石墨放熱シートには、第１放熱部と、前記第１放熱部から一体に延びる第２放熱部と、が設けられ、
前記メインケースは、平板状を呈し、前記石墨放熱シートを覆って挟むものであり、前記メインケースに第１放熱開口が設けられ、前記第１放熱部が前記第１放熱開口から外部に露呈し、
前記支持片は、前記メインケースから一体に延び、平板状を呈し、前記第２放熱部を支持し、
前記発熱子が前記第１放熱開口を経由して前記第１放熱部に貼り付けられ、前記放熱子が前記第２放熱部に貼り付けられることを特徴とする薄型放熱装置。
前記石墨放熱シートは、更に、第３放熱部を含み、前記メインケースには、更に、第２放熱開口が設けられ、前記第３放熱部が前記第２放熱開口から外部に露呈することを特徴とする、請求項１に記載の薄型放熱装置。
前記支持片に屈折セクションが設けられ、前記屈折セクションが前記メインケースと連接し、前記石墨放熱シートが前記屈折セクションに貼り付けられ、前記屈折セクションにより、前記第１放熱部と前記第２放熱部とに段差が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の薄型放熱装置。
前記石墨放熱シートには、上面と、下面と、が設けられ、前記第１放熱部の上面が前記第１放熱開口から外部に露呈し、前記発熱子は前記第１放熱開口を経由して前記第１放熱部の上面に貼り付けられることを特徴とする、請求項１に記載の薄型放熱装置。
前記第２放熱部の上面は前記支持片に貼り付けられ、前記放熱子は前記第２放熱部の下面に貼り付けられることを特徴とする、請求項４に記載の薄型放熱装置。
前記石墨放熱シートは、更に、前記第１放熱部から一体に延びる第３放熱部を含み、前記メインケースには、更に、第２放熱開口が設けられ、前記第３放熱部が前記第２放熱開口から外部に露呈することを特徴とする、請求項４に記載の薄型放熱装置。
別の発熱子または別の放熱子は、前記第２放熱開口を経由して前記第３放熱部に貼り付けられることを特徴とする、請求項６に記載の薄型放熱装置。
前記メインケースには、更に、第３放熱開口が設けられ、前記第３放熱部の下面が前記第３放熱開口から外部に露呈し、前記第３放熱部の上面が前記第２放熱開口から外部に露呈することを特徴とする、請求項６に記載の薄型放熱装置。
前記メインケースは、前記上面と前記下面との側辺を覆うことを特徴とする、請求項４に記載の薄型放熱装置。
前記メインケースと前記支持片とは、樹脂材料で作製されたものであることを特徴とする、請求項１に記載の薄型放熱装置。
射出成形加工により、前記メインケースと前記支持片とは、前記石墨放熱シートに成形されることを特徴とする、請求項１０に記載の薄型放熱装置。
前記放熱子は、金属ケース、金属シート、又は放熱フィンを有するラジエータであることを特徴とする、請求項１に記載の薄型放熱装置。