JP2012009498A - Heat radiation structure of heating unit and audio amplifier equipped with heat radiation structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動作時に発熱する電子部品・電気部品を備えた電気回路等の装置の放熱構造に関し、特に、オーディオアンプ等のパワーICやレギュレータ等の発熱部品を備えた装置の放熱構造と放熱構造を備えたオーディオアンプに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat dissipation structure of a device such as an electric circuit including an electronic component or an electric component that generates heat during operation, and more particularly, a heat dissipation structure and a heat dissipation structure of a device including a heat IC such as a power IC or a regulator such as an audio amplifier. It is related with the audio amplifier provided.
音響装置を備えた各種装置を車両に搭載することは一般的であり、音響装置の主要な電気要素の1つとなるオーディオアンプ等の電子回路はパワーICやレギュレータのような発熱する部品を備えている。そのため、周辺の部品も含めた電子回路の性能確保と破壊防止のための放熱機構が必須となる。放熱機構としては、従来、銅やアルミ等の放熱板を介して熱伝導や空冷ファン等により強制対流を利用して放熱を行っている。その際、回路基板上に配置された部品の耐熱温度以下に維持できるように冷却することが必要である。 It is common to mount various devices including an acoustic device on a vehicle, and an electronic circuit such as an audio amplifier, which is one of the main electrical elements of the acoustic device, includes components that generate heat such as a power IC and a regulator. Yes. Therefore, a heat dissipating mechanism is essential for ensuring the performance of electronic circuits including peripheral components and preventing destruction. As a heat dissipation mechanism, conventionally, heat is radiated using forced convection by heat conduction, an air cooling fan, or the like through a heat dissipation plate made of copper, aluminum or the like. At that time, it is necessary to cool the components disposed on the circuit board so that they can be maintained at a temperature lower than the heat resistant temperature.
ここで、銅、アルミ等の放熱板や冷却ファンを用いた従来技術の問題点として、以下の点が知られている。
・銅は、高熱伝導率であるが、コスト高で、重いため汎用の構成部品には適さない。
・冷却ファンは騒音発生源となり易く、コストも増加し、さらに、放熱効率の良いレイアウトを考慮する必要がある。
・純アルミの板やアルミダイカストを放熱材として利用する際には、(a)純アルミは銅に次いで熱伝導率は高いが、プレス形成が必要なため形状の自由度が低く2次加工も必要であり、(b)アルミダイカストは形状の自由度は高いが、不純物の混入のため、純アルミと比較して熱伝導率が低く、(c)熱伝導や、放熱効率を上げるには表面積、体積の増加が必要なため、重量増となる。
Here, the following points are known as problems of the prior art using a heat sink such as copper or aluminum or a cooling fan.
-Copper has high thermal conductivity, but is expensive and heavy, making it unsuitable for general-purpose components.
・ Cooling fans tend to be noise sources, increase costs, and layout with good heat dissipation efficiency must be considered.
・ When using pure aluminum plate or aluminum die-casting as a heat dissipation material, (a) Pure aluminum has the second highest heat conductivity after copper, but it requires press forming, so the degree of freedom of shape is low and secondary processing is also possible. (B) Aluminum die casting has a high degree of freedom in shape, but because of the inclusion of impurities, it has lower thermal conductivity than pure aluminum. (C) Surface area to increase heat conduction and heat dissipation efficiency Since the volume needs to be increased, the weight is increased.
また、放熱部材の材料として、上記した銅やアルミ等の金属材料が使用されるが、放熱部材に樹脂の利用が試みられている。 Moreover, although metal materials, such as above-described copper and aluminum, are used as a material of a heat radiating member, utilization of resin is tried for the heat radiating member.
例えば、穴を備えた金属製基板に樹脂の成型により突出部を備えた金属材と樹脂材を一体に形成すること(先行技術文献1参照)、金属性基板に複数の樹脂製放熱板を接着固定して放熱フィンを形成すること(先行技術文献2参照)が知られている。また、樹脂製の基板と放熱フィンを樹脂で一体成型すること(先行技術文献3参照)、熱電導性の樹脂と他の部材を一体化した熱伝導性形成体(先行技術文献4参照)及び、熱伝導部材に接触配置された放熱フィンのほぼ全体を覆って一体化された熱伝導樹脂を設けること(先行技術文献5参照)も知られている。 For example, a metal material having a protrusion and a resin material are integrally formed by molding a resin on a metal substrate having holes (see Prior Art Document 1), and a plurality of resin heat sinks are bonded to the metal substrate. It is known to fix and form radiating fins (see Prior Art Document 2). In addition, the resin substrate and the heat radiating fin are integrally formed of resin (refer to the prior art document 3), the thermal conductive resin and the other member integrated with the heat conductive resin (refer to the prior art document 4), and It is also known to provide a heat conductive resin integrated so as to cover almost the whole of the heat dissipating fins disposed in contact with the heat conductive member (see Prior Art Document 5).
さらに、基板と基板上に配置された発熱体とを、フィン状部を備えた平板部により挟んで固定する放熱装置(先行技術文献6参照)、及び発熱部材に接触し、放熱部材の一部が放熱部材を固定する部材から突出する放熱部を備えた放熱部材(金属インサート)(先行技術文献7参照)も知られている。 Furthermore, a heat dissipation device (see Prior Art Document 6) that fixes the substrate and the heating element arranged on the substrate sandwiched between flat plates having fin-like portions, and a part of the heat dissipation member in contact with the heat generation member There is also known a heat radiating member (metal insert) (see Prior Art Document 7) provided with a heat radiating portion protruding from a member that fixes the heat radiating member.
しかしながら、先行技術文献1に記載される樹脂体に関しては、放熱との関連は考慮されておらず、先行技術文献2に記載されるシート状の放熱フィンは、複数個間隔を置いて基板に配置されており、放熱構造の形成が簡単ではなく、また、先行技術文献3に記載される放熱構造は形成容易であるとしても、放熱構造体を構成する基板及びヒートシンク全体を樹脂で形成しており発熱体に長期間安定して固定する点に課題がある。
However, regarding the resin body described in Prior Art Document 1, the relationship with heat dissipation is not considered, and the sheet-like heat dissipating fins described in Prior Art Document 2 are arranged on the substrate at intervals. However, it is not easy to form the heat dissipation structure, and even if the heat dissipation structure described in the
また、先行技術文献4に記載される熱伝導性成形体は、一体として形成されているため熱伝導性には優れているとしても、放熱面積は、成形体の表面のみであり、放熱構造としての放熱効率は十分でない。さらに、先行技術文献5に記載されるヒートシンクは、放熱フィンを覆って熱伝導樹脂を配置形成しているが、熱伝導樹脂の外表面は、放熱フィンの外表面とほぼ同一平面であり、熱伝導樹脂を配置形成することにより、放熱構造としての熱伝導率は向上したとしても、放熱フィンの表面積より、放熱構造全体の表面積が減少しているために、全体としての放熱効率はさほど改善していない。
Moreover, since the heat conductive molded object described in Prior Art Document 4 is formed integrally, the heat dissipation area is only the surface of the molded object, even though it is excellent in heat conductivity. The heat dissipation efficiency is not enough. Furthermore, in the heat sink described in Prior
さらに、先行技術文献6に記載される放熱構造においては、樹脂で形成された放熱装置の弾性により発熱体を挟持固定しており、発熱体から放熱装置への熱伝導の効率及び固定強度等の信頼性が十分ではない。また、先行技術文献7に記載される放熱構造においては、放熱効率を向上するための突出部は金属要素(金属インサート)から形成されており、放熱構造は軽量にならない。
Furthermore, in the heat dissipating structure described in Prior Art Document 6, the heating element is sandwiched and fixed by the elasticity of the heat dissipating device made of resin, and the efficiency of heat conduction from the heating element to the heat dissipating device, the fixing strength, etc. Reliability is not enough. Further, in the heat dissipation structure described in Prior
重量が重く、価格の高い金属により形成される放熱板を用いた放熱構造の軽量化及びコスト削減のために放熱構造の一部を熱伝導性の良い樹脂により形成することが従来検討されていた。しかし、放熱構造の信頼性及び放熱効率の改善が十分でなく、更なる、放熱効率の改善及び放熱構造の加工の自由度の向上、及び車種によるシートの下、トランク等の搭載位置に対応した放熱構造の形状、取付角度の変更の容易性に課題があった。 In order to reduce the weight and reduce the cost of a heat dissipation structure using a heat sink made of heavy metal, which is heavy, it has been studied to form part of the heat dissipation structure with a resin having good thermal conductivity. . However, the reliability of the heat dissipation structure and the improvement of the heat dissipation efficiency are not enough, and further improvement of the heat dissipation efficiency and the freedom of processing of the heat dissipation structure, and the mounting position of the trunk, etc. under the seat depending on the vehicle type There was a problem in the ease of changing the shape and mounting angle of the heat dissipation structure.
そこで、本発明は、熱源(発熱体)からの熱を放熱板から効率よく外部に放熱でき、さらに、軽量で、形成が容易な放熱構造及び放熱構造を備えたオーディオアンプを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a heat dissipation structure that can efficiently dissipate heat from a heat source (a heating element) to the outside from a heat radiating plate, and that is lightweight and easy to form, and an audio amplifier including the heat dissipation structure. And
上記課題を解決するために、本発明に係る放熱構造は、熱源に対向する表面と前記熱源とは異なる方向を向く他の表面を備えた金属部と、前記他の表面から前記熱源とは異なる方向で外方に突出して形成され、前記金属部とアウトサート成型又はインサート成型により一体成型した熱伝導性の樹脂部とを備えるようにした。 In order to solve the above-described problems, a heat dissipation structure according to the present invention is different from the heat source from a metal portion having a surface facing the heat source and another surface facing a direction different from the heat source, and the other surface. The metal part and the thermally conductive resin part integrally formed by outsert molding or insert molding are provided so as to protrude outward in the direction.
また、上記課題を解決するために、本発明に係るオーディオアンプは、熱源となる部品と、前記部品に接触するように固定され、前記部品に対向する表面と前記部品とは異なる方向を向く他の表面を備えた金属部と、前記他の表面から前記部品とは異なる方向に突出して形成され、前記金属部とアウトサート成型又はインサート成型により一体成型した熱伝導性の樹脂部とを備える放熱構造とを有するようにした。 In order to solve the above problems, an audio amplifier according to the present invention includes a component that is a heat source, a surface that is fixed so as to contact the component, and that faces the component and faces the component in a different direction. Heat dissipation comprising a metal part having a surface of the metal and a heat conductive resin part formed by protruding from the other surface in a direction different from that of the component and integrally formed by outsert molding or insert molding. And have a structure.
以上のように、本発明では、放熱板にアウトサート成型又はインサート成型により放熱用の樹脂部を一体成型し、樹脂部の外表面を増加させる構造とすることにより、熱源(発熱体)から樹脂部を介しての放熱が効率的に行われ、熱源(発熱体)からの発熱により温度が過度に上昇することによる電子回路等の劣化が防止できる。 As described above, in the present invention, the resin part for heat dissipation is integrally formed on the heat radiating plate by outsert molding or insert molding to increase the outer surface of the resin part, so that the resin from the heat source (heating element) can be obtained. Heat can be efficiently dissipated through the unit, and deterioration of the electronic circuit and the like due to excessive rise in temperature due to heat generation from the heat source (heating element) can be prevented.
また、本発明では、放熱構造に占める金属放熱板の比率を減少させ、金属放熱板の一部を熱伝導率の良い樹脂で形成することにより、放熱構造が、軽量化できる。さらに、本発明の放熱構造はアウトサート成型又はインサート成型により形成することにより、放熱構造の一部を構成する樹脂は加工が容易であり、放熱構造の外形の設計自由度も向上する。 In the present invention, the heat dissipation structure can be reduced in weight by reducing the ratio of the metal heat dissipation plate to the heat dissipation structure and forming a part of the metal heat dissipation plate with a resin having good thermal conductivity. Furthermore, by forming the heat dissipation structure of the present invention by outsert molding or insert molding, the resin constituting a part of the heat dissipation structure can be easily processed, and the degree of freedom in designing the outer shape of the heat dissipation structure is improved.
以下図面を参照して、本発明に係る放熱構造について説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。 Hereinafter, a heat dissipation structure according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, it should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments, but extends to the invention described in the claims and equivalents thereof.
図1(a)は、車両に搭載される音響機器等に使用されるオーディオアンプに、本発明に関する放熱構造を用いた際の概観図を、図1(b)は、オーディオアンプの分解斜視図を例示したものである。オーディオアンプ30は、例えば、図1(b)に示されるように、筐体32に固定された回路基板33の上面及び一側面を覆う上蓋31と、筐体32と上蓋31により塞がれていない側面に配置された放熱構造10を備えている。なお、放熱構造10は、熱源34に接触して配置されていればよい。また、熱源34を備え、図1(a)(b)に記載されたオーディオアンプの構造は、例示に過ぎず、その形状・構造は適宜変更できるものである。
FIG. 1A is a schematic view when an audio amplifier used in an audio device or the like mounted on a vehicle uses a heat dissipation structure according to the present invention, and FIG. 1B is an exploded perspective view of the audio amplifier. Is illustrated. For example, as shown in FIG. 1B, the
また、回路基板33に設置されたパワーIC等の熱源34に放熱構造10は固定され、熱源34からの熱を、放熱構造10を介して周囲に放熱する。放熱構造10は、通常100mm×20〜50mm程度であり、長さは200〜300mm程度でもよい。
The
放熱構造10から効果的に放熱するために、放熱構造10の材料として熱伝導率が高い金属材料と、熱伝導性の良い樹脂が多く使用される。また、放熱構造10の形状も効率的に放熱するために、表面積が増加するよう、放熱構造10の突出部をフィン状、ピン状等の形状に形成する。放熱構造10の詳細については、図2〜図17を用いて説明する。
In order to effectively radiate heat from the
本発明の放熱構造を図2(a)ないし(c)に示す。この放熱構造は、金属部に対して樹脂部が突出するようにアウトサート成型されたものである。図2(a)は外観図、図2(b)は図2(a)のA1−A1の矢視方向から見た断面図、図2(c)はのA2−A2の矢視方向から見た、フィン状突出部121の断面を含む断面図である。
The heat dissipation structure of the present invention is shown in FIGS. This heat dissipation structure is outsert molded so that the resin portion protrudes from the metal portion. 2 (a) is an external view, FIG. 2 (b) is a cross-sectional view as viewed from the direction of arrows A1-A1 in FIG. 2 (a), and FIG. 2 (c) is as viewed from the direction of arrows A2-A2. It is sectional drawing containing the cross section of the fin-shaped
図2(a)ないし(c)に示される放熱構造10では、金属部11に樹脂部12がアウトサート成型により一体構造とされる。放熱構造10の断面図(図2(b)、(c))に示されるように、アウトサート成型により、金属部の孔113は樹脂12で充填されるとともに、金属部の裏面111に形成される樹脂部の裏面部122、樹脂部の突出部121を備えた樹脂部12が形成される。
In the
図2(b)に示されるように、隣接するフィン状突出部121に対応する金属部11の孔113は、図2(a)のフィン状突出部121の上下方向(図2(b)では、図の奥行き方向)に互いに位置がずれている。また、図2(c)の断面図においても、隣接するフィン状突出部121に対応する金属部11の孔113は、同様に、図の上下方向に互いに位置がずれている。
As shown in FIG. 2B, the
金属部の孔113に充填された樹脂部を介して接続された、樹脂部の裏面部122と樹脂部の突出部121により、金属部の裏面111及び金属部の表面112が挟持され、金属部11と樹脂部12は強固に固定される。また、樹脂部の突出部121は、外観上縦方向に溝を備えたフィン状突出部として形成される。
The
発熱部(図1(b)の熱源(パワーIC等)34参照)と直接に接触している放熱構造10から、金属部11及び樹脂部12の突出部121を介して、放熱構造10の外方(樹脂部12のフィン状突出部121の外方:図2(a)の矢印方向)へ熱が効率よく放散される。熱の放出経路としては、熱の良伝導性の樹脂部12のフィン状突出部121の突出する方向の樹脂を介する経路がある。フィン状突出部121の表面の周辺の空気は、樹脂部12と比較して熱伝導性が低いので、空気を介する熱伝導・熱放散は相対的に小さい。
From the
図2の放熱構造では、放熱構造全体をアルミ等の金属で形成した場合に比較して、軽量化できる。放熱構造をアウトサート成型により形成できるので、形成が容易で、放熱構造の形状の変更にも容易に対応できる。この放熱構造はアウトサート成型により形成することにより、アルミ、アルミダイカストの成型とは異なり、3方向以上の方向からの型抜きも可能となり、比較的複雑な形状も形成でき、アルミダイカストで必要であった追加部品や二次加工が不要となる。 In the heat dissipation structure shown in FIG. 2, the weight can be reduced as compared with the case where the entire heat dissipation structure is made of metal such as aluminum. Since the heat dissipating structure can be formed by outsert molding, it is easy to form and can easily cope with a change in the shape of the heat dissipating structure. By forming this heat dissipation structure by outsert molding, unlike aluminum and aluminum die casting, it is possible to punch out from more than 3 directions, and relatively complicated shapes can be formed, which is necessary for aluminum die casting. There was no need for additional parts and secondary processing.
放熱構造10が発熱部に直接接する部分は、樹脂部12より熱伝導性が高い金属部11を配置し、金属部11から外部への放熱経路として、熱伝導性が良い樹脂部12を放熱特性が改善されたフィン状突出部121を備えた樹脂部12を用いた。そのため、この放熱構造の放熱特性は、放熱構造全体をアルミ等の金属で形成した従来構造と比較して同等または改善されたものとなった。
In the part where the
本発明の他の放熱構造を図3(a)ないし(c)に示す。この放熱構造は、金属部に対して樹脂部が突出するようにアウトサート成型されて、金属部と樹脂部が一体構造とされたものである。図3(a)は放熱構造の外観図、図3(b)は図3(a)のB1−B1の矢視方向から見た断面図、図3(c)は、図3(a)のB2−B2の矢視方向から見た状突出部121の断面を含む断面図である。
Another heat dissipation structure of the present invention is shown in FIGS. This heat dissipation structure is outsert-molded so that the resin part protrudes from the metal part, and the metal part and the resin part are integrated. 3 (a) is an external view of the heat dissipation structure, FIG. 3 (b) is a cross-sectional view as viewed from the direction of arrows B1-B1 in FIG. 3 (a), and FIG. 3 (c) is a cross-sectional view of FIG. It is sectional drawing containing the cross section of the
図3の放熱構造においては、金属部11から突出する樹脂部12の突出部121の高さは、図2(a)ないし(c)に示される放熱構造10のフィン状突出部121の高さと比較して、低い。また、樹脂部の突出部121は、外観上縦方向に溝124と一体的に形成される。
In the heat dissipation structure of FIG. 3, the height of the
図3の放熱構造では、図3(b)に示されるように、図2の放熱構造と同様に、金属部の孔113は樹脂12で充填されるとともに、金属部の裏面111に形成される樹脂部の裏面部122、樹脂部の突出部121を備えた樹脂部12により、金属部11が挟持固定されている。
In the heat dissipation structure of FIG. 3, as shown in FIG. 3B, the
図3(b)に示されるように、隣接するフィン状突出部121に対応する金属部11の孔113は、図3(a)のフィン状突出部121の上下方向(図3(b)では、図の奥行き方向)に互いに位置がずれている。また、図3(c)の断面図においても、隣接するフィン状突出部121に対応する金属部11の孔113は、同様に、図の上下方向に互いに位置がずれている。
As shown in FIG. 3 (b), the
図3(a)ないし(c)に示される放熱構造においては、突出部121の突出部の高さが、図2(b)と比較して低く、外気と接する樹脂部12の外部表面積が相対的に小さいので、熱放散効率は相対的に小さい。したがって、突出部121の放熱効果は図2(b)に比較して、小さい。熱源からの発熱量が比較的少なく、放熱効果が多少小さくても、回路素子等の最高温度を限界温度より低く保持することが可能であれば、図3の放熱構造を用いて放熱構造の体積を削減できる。
In the heat dissipation structure shown in FIGS. 3A to 3C, the height of the protruding
本発明の更に他の放熱構造を図4(a)ないし(c)に示す。この放熱構造は、金属部に対して樹脂部が突出するようにインサート成型されて、金属部と樹脂部が一体構造とされたものである。図4(a)は放熱構造の外観図、図4(b)は図4(a)のC1−C1の矢視方向から見た断面図、図4(c)は、図4(a)のC2−C2の矢視方向から見たフィン状突出部121の断面を含む断面図である。
Still another heat dissipating structure of the present invention is shown in FIGS. This heat dissipation structure is insert-molded so that the resin portion protrudes from the metal portion, and the metal portion and the resin portion are integrated. 4A is an external view of the heat dissipation structure, FIG. 4B is a cross-sectional view as viewed from the direction of arrows C1-C1 in FIG. 4A, and FIG. 4C is a view of FIG. It is sectional drawing containing the cross section of the fin-shaped
図4(a)ないし(c)に示される放熱構造では、金属部の裏面111の一部、金属部の表面112及び金属部の側面部115を覆って、樹脂部の突出部121を備えた樹脂部12が形成されている。金属部の裏面111の一部、金属部の表面112及び金属部の側面部115を覆って形成された樹脂部12の表面部126、側面部127及び裏面部122により、金属部11は挟持されるので、金属部11と樹脂部12は強固に固定される。
In the heat dissipation structure shown in FIGS. 4A to 4C, a
また、図4(a)のC2−C2方向では、上下の両端部で樹脂部12の両側面部127及び裏面部122に挟持されている。さらに、樹脂部の突出部121は、外観上縦方向に溝を備えたフィン状突出部として形成される。
Further, in the C2-C2 direction of FIG. 4A, the upper and lower end portions are sandwiched between the both
図4の放熱構造は、図2の放熱構造と、放熱構造の短辺・長辺の長さ、フィン状突出部の高さ、金属部11の厚さが同程度であって、金属部から樹脂部への熱伝導が同程度であれば、放熱効果はほぼ同程度と予測できる。
The heat dissipating structure in FIG. 4 is the same as the heat dissipating structure in FIG. 2 in terms of the length of the short side and the long side, the height of the fin-like protrusion, and the thickness of the
また、この放熱構造はインサート成型により形成することにより、アルミ、アルミダイカストの成型とは異なり、3方向以上の方向からの型抜きも可能となり、比較的複雑な形状も形成でき、アルミダイカストで必要であった追加部品が不要となる。 In addition, by forming this heat dissipation structure by insert molding, unlike aluminum and aluminum die-casting, it is possible to perform die-cutting from more than three directions, so that relatively complicated shapes can be formed, which is necessary for aluminum die-casting. The additional part which was was unnecessary.
本発明の更に他の放熱構造を図5(a)ないし(c)に示す。この放熱構造は、金属部に対して樹脂部が突出するようにインサート成型されて、金属部と樹脂部が一体構造とされたものである。図5(a)は放熱構造の外観図、図5(b)は図5(a)のD1−D1の矢視方向から見た断面図、図5(c)は、図5(a)のD2−D2の矢視方向から見た突出部121の断面を含む断面図である。
Still another heat dissipating structure of the present invention is shown in FIGS. This heat dissipation structure is insert-molded so that the resin portion protrudes from the metal portion, and the metal portion and the resin portion are integrated. 5 (a) is an external view of the heat dissipation structure, FIG. 5 (b) is a cross-sectional view as viewed from the direction of arrows D1-D1 in FIG. 5 (a), and FIG. 5 (c) is a cross-sectional view of FIG. It is sectional drawing containing the cross section of the
図5(a)ないし(c)に示される放熱構造においても、金属部11に樹脂部12がインサート成型により一体構造として形成される。この放熱構造においても、金属部の裏面111の一部、金属部の表面112及び金属部の側面部115を覆って形成された樹脂部12の表面部126、側面部127及び裏面部122により、金属部11は挟持されるので、金属部11と樹脂部12は強固に固定される。
Also in the heat dissipation structure shown in FIGS. 5A to 5C, the
また、図5(a)のD2−D2方向では、上下の両端部で樹脂部12の両側面部127及び裏面部122に挟持されている。さらに、樹脂部の突出部121は、外観上縦方向に溝を備えたフィン状突出部として形成される。また、樹脂部の突出部121は、外観上縦方向に溝124と一体的に形成される。
Further, in the direction D2-D2 in FIG. 5A, the upper and lower end portions are sandwiched between the both
図5の放熱構造においては、金属部11から突出する樹脂部12の突出部121の高さは、図4(a)ないし(c)に示される放熱構造のフィン状突出部121の高さと比較して、低い。そのため、図5の放熱構造の外気と接する樹脂部12の外部表面積が相対的に小さく、熱放散効率は相対的に小さい。したがって、突出部121を含む放熱効果は図4の放熱構造に比較して、小さい。
In the heat dissipation structure of FIG. 5, the height of the protruding
本発明の更に他の放熱構造を図6に示す。この放熱構造は、金属部に対して樹脂部が突出するようにアウトサート成型されたものであって、樹脂部の突出部121は、外観上横方向に溝を備えたフィン状突出部として形成される。
Still another heat dissipation structure of the present invention is shown in FIG. This heat dissipation structure is outsert-molded so that the resin portion protrudes from the metal portion, and the
また、図6の断面図は図示されておらず、図2の放熱構造とは溝の形成方向が異なる(図2では縦方向で、図6では横方向)ものの、図2の放熱構造の断面図と同様に、アウトサート成型により、金属部の孔113は樹脂12で充填されるとともに、金属部の裏面111に形成される樹脂部の裏面部122、樹脂部の突出部121を備えた樹脂部12が形成される。
6 is not shown, and although the groove forming direction is different from the heat dissipation structure of FIG. 2 (vertical direction in FIG. 2 and horizontal direction in FIG. 6), the cross section of the heat dissipation structure in FIG. As shown in the figure, the
また、金属部の孔113に充填された樹脂部を介して接続された、樹脂部の裏面部122と樹脂部の突出部121により、金属部の裏面111及び金属部の表面112が挟持されており、金属部11と樹脂部12は強固に固定されている。
Further, the
さらに、図6の放熱構造も、図2の放熱構造と同様に、図2(b)に示されるように、隣接するフィン状突出部121に対応する金属部11の孔113は、互いに位置がずれており、図6のフィン状突出部121の左右方向で互いに位置がずれている。
Further, in the heat dissipating structure of FIG. 6, as shown in FIG. 2B, the
本発明の更に他の放熱構造を図7(a)、(b)に示す。この放熱構造は、金属部に対して樹脂部12が突出するようにインサート成型されたものである。図7(a)及び(b)は、異なる放熱構造の概観図を示す。
Still another heat dissipating structure of the present invention is shown in FIGS. This heat dissipation structure is insert-molded so that the
また、図7(a)、(b)には、図示されておらず、図5の放熱構造とは溝の形成方向が異なる(図5では縦方向で、図7では横方向)ものの、図5の放熱構造の断面図と同様に、金属部の裏面111の一部、金属部の表面112及び金属部の側面部115を覆って形成された樹脂部12により、金属部11が挟持されており、金属部11と樹脂部12は強固に固定される。また、樹脂部の突出部121は、外観上横方向に溝を備えたフィン状突出部として形成される。
7 (a) and 7 (b), the grooves are formed in a different direction from the heat dissipating structure in FIG. 5 (vertical direction in FIG. 5 and horizontal direction in FIG. 7). 5, the
さらに、図7(b)の樹脂部12の表面に形成された突出部121は、図7(a)の樹脂部12の表面に形成されたフィン状突出部121に比較して低く、突出部121の外気に接する表面積が小さいので、その熱放散効果は相対的に小さい。
Further, the
〔放熱構造の熱伝導効果のシミュレーション解析〕
放熱構造を構成する要素の材質を変更するとともに、放熱フィンの形状を変更して、シミュレーションにより放熱構造の熱伝導伝効果についてシミュレーション解析を行い、表1の解析結果が得られた。比較例は、放熱構造として、アルミダイカストで放熱フィンを一体成型したものであり、解析実施例1〜5は、金属部分としてアルミ板を用い樹脂をアウトサート成型により放熱構造を形成したものである。
[Simulation analysis of heat conduction effect of heat dissipation structure]
While changing the material of the element which comprises a thermal radiation structure, changing the shape of the thermal radiation fin, the simulation analysis was conducted about the heat conduction effect of the thermal radiation structure by simulation, and the analysis result of Table 1 was obtained. In the comparative example, the heat dissipation fin is integrally formed by aluminum die casting as the heat dissipation structure, and in the analysis examples 1 to 5, the heat dissipation structure is formed by outsert molding of resin using an aluminum plate as a metal part. .
比較例、解析実施例1〜5について、放熱構造は、高さ45mm、長さ250mmで、放熱フィンの形状(縦溝、横溝)、放熱フィンの高さ(高い、低い)、放熱フィンの本数及び肉厚を表1のように設定して、熱伝導についての解析を実施した。また、アルミダイカスト、アルミ板と樹脂部の熱伝導率は、それぞれ、160W/m・℃、160W/m・℃、及び20W/m・℃である。そして、表1のアルミ板及びアウトサート樹脂の最高温度の解析結果から解析実施例1〜5の放熱効果の有効性についての結果が得られた。 About comparative example and analysis examples 1-5, heat dissipation structure is 45 mm in height and 250 mm in length, the shape (vertical groove, horizontal groove) of a radiation fin, the height (high and low) of a radiation fin, and the number of radiation fins And the thickness was set as shown in Table 1, and the analysis of heat conduction was performed. The thermal conductivity of the aluminum die casting, the aluminum plate, and the resin portion is 160 W / m · ° C., 160 W / m · ° C., and 20 W / m · ° C., respectively. And the result about the effectiveness of the heat dissipation effect of the analysis examples 1-5 was obtained from the analysis result of the maximum temperature of the aluminum plate and outsert resin of Table 1.
比較例、解析実施例1〜5の放熱構造は以下のとおりである。
(a)比較例は、放熱板と放熱フィンをアルミダイカストで一体成型し、縦方向の放熱フィンを備える。
(b)解析実施例1〜5は、図2、図3及び図6などの放熱構造に対応するものであって、放熱構造として、放熱用金属部材のアルミ板に樹脂の放熱フィンをアウトサート成型した。
解析実施例1は、縦方向の高い(長い)放熱フィンを備える。
解析実施例2は、縦方向の低い(短い)放熱フィンを備える。
解析実施例3は、横方向の低い(短い)放熱フィンを備える。
解析実施例4は、横方向の、相対的に多い数の、低い(短い)放熱フィンを備える。
解析実施例5は、横方向の高い(長い)放熱フィンを備える。
The heat dissipation structures of the comparative example and analysis examples 1 to 5 are as follows.
(A) In the comparative example, a heat radiating plate and a heat radiating fin are integrally formed by aluminum die casting, and a vertical radiating fin is provided.
(B) Analytical Examples 1 to 5 correspond to the heat dissipation structure shown in FIGS. 2, 3 and 6, and as the heat dissipation structure, resin heat dissipation fins are outserted on the aluminum plate of the metal member for heat dissipation. Molded.
Analysis Example 1 includes a long (long) heat radiation fin in the vertical direction.
Analysis Example 2 includes a low (short) heat radiation fin in the vertical direction.
Analysis Example 3 includes low (short) radiating fins in the lateral direction.
Analysis Example 4 includes a relatively large number of low (short) heat dissipation fins in the lateral direction.
Analysis Example 5 includes a high (long) heat radiation fin in the lateral direction.
熱伝導の解析結果から以下の結論が得られた。
・解析実施例1から5の放熱構造のアルミ板(金属部分)と熱伝導性が良好なアウトサート樹脂の最高温度は同じであるが、いずれも、比較例のアルミ板の最高温度より低い。
・樹脂製放熱フィンを縦方向に形成した解析実施例1、2では、樹脂製放熱フィンの高さを高くして放熱フィンの表面積を増加し、外部との熱伝達面が増加することにより、放熱構造のアルミ板、樹脂製放熱フィンはともに最高温度が下がる傾向にある。
The following conclusions were obtained from the analysis results of heat conduction.
-Although the maximum temperature of the aluminum plate (metal part) of the heat dissipation structure of analysis examples 1 to 5 and the outsert resin having good thermal conductivity is the same, both are lower than the maximum temperature of the aluminum plate of the comparative example.
In the analysis examples 1 and 2 in which the resin radiating fins are formed in the vertical direction, the surface area of the radiating fins is increased by increasing the height of the resin radiating fins, and the heat transfer surface with the outside is increased. The maximum temperature of both the heat-dissipating aluminum plate and resin heat-dissipating fins tends to decrease.
・樹脂製放熱フィンを横方向(長手方向)に形成した解析実施例3では、同じ高さの樹脂製放熱フィンを縦方向に形成した解析実施例2と比較して、熱伝導に寄与する樹脂製放熱フィンの断面積(熱伝達方向と垂直方向の面積)が増加し、放熱フィンを縦方向に配置した場合に比較して、放熱構造のアルミ板、樹脂製フィンともに温度が下がる傾向にある。 In the analysis example 3 in which the resin radiating fins are formed in the horizontal direction (longitudinal direction), the resin contributing to heat conduction is compared with the analysis example 2 in which the resin radiating fins having the same height are formed in the vertical direction. The cross-sectional area of the heat-radiating fins (area perpendicular to the heat transfer direction) increases, and the temperature of both the heat-dissipating aluminum plate and resin fin tends to decrease compared to the case where the heat-radiating fins are arranged vertically. .
・解析実施例3と解析実施例4を比較すると横方向に配置する放熱フィンの列数を増加し、放熱フィンの表面積を増加し、外気との熱伝達面が増加することにより、放熱構造のアルミ板、樹脂製放熱フィンはともに最高温度が下がる傾向にある。 -Comparison between Analysis Example 3 and Analysis Example 4 increases the number of rows of heat dissipating fins arranged in the lateral direction, increases the surface area of the heat dissipating fins, and increases the heat transfer surface with the outside air. The maximum temperature of both aluminum plates and resin radiating fins tends to decrease.
・解析実施例3と解析実施例5を比較すると横方向に配置する放熱フィンの高さ(放熱フィンの長さ)を高くし、表面積を増加することにより、外部との熱伝達面が増加し、放熱構造のアルミ板、樹脂製放熱フィンはともに温度が下がる傾向にある。 ・ Comparing Analysis Example 3 and Analysis Example 5, increasing the height of the heat dissipating fins (the length of the heat dissipating fins) arranged in the lateral direction and increasing the surface area increases the heat transfer surface with the outside. Both the aluminum plate of the heat dissipation structure and the resin heat dissipation fin tend to decrease in temperature.
したがって、熱源となるパワー素子等の発熱量がより大きい場合には、フィンの高さをより高くすることにより、放熱構造のアルミ板及び樹脂製放熱フィンの最高温度の上昇を抑えることが可能である。また、樹脂製放熱フィンを横方向に形成した解析実施例3〜5では、樹脂製放熱フィンの高さを高くすることと、樹脂製放熱フィンの列数を増加することよりも、放熱構造のアルミ板、樹脂製放熱フィンの最高温度を低下させる効果が高い。 Therefore, when the amount of heat generated by the power element that is the heat source is larger, it is possible to suppress the rise in the maximum temperature of the aluminum plate of the heat dissipation structure and the resin heat dissipation fin by increasing the height of the fin. is there. Further, in analysis examples 3 to 5 in which the resin radiating fins are formed in the horizontal direction, the height of the resin radiating fins is increased and the number of rows of the resin radiating fins is increased. The effect of lowering the maximum temperature of aluminum plate and resin heat radiation fins is high.
本発明の更に他の放熱構造を図8(a)、(b)に示す。この放熱構造は、金属部11に対して樹脂部12が突出するようにアウトサート成型されたものである。図8(a)はこの放熱構造の外観図であり、図8(b)は図8(a)のE−Eの矢視方向から見た、ピン状突出部121の断面を含む断面図である。
Still another heat dissipating structure of the present invention is shown in FIGS. This heat dissipation structure is outsert molded so that the
図8(a)及び(b)に示される放熱構造では、金属部11に樹脂部12がアウトサート成型により一体構造に形成される。この放熱構造では、図8(b)の断面図に示されるように、図2の放熱構造と同様に、金属部の孔113に充填された樹脂部を介して接続された、樹脂部の裏面部122と樹脂部の突出部121により、金属部の裏面111及び金属部の表面112が挟持されており、金属部11と樹脂部12は強固に固定される。
In the heat dissipation structure shown in FIGS. 8A and 8B, the
また、樹脂部の突出部121は、外観上、ピン状の突出部121が2次元に配列された構造である。そのため、図8(a)でE−Eと垂直な矢視方向から見た断面図は、図8(b)の放熱構造のE−Eの矢視方向から見た断面図と同様である。
Further, the
図8の放熱構造においては、発熱部に対して一体的な構造として接触する放熱構造10から、金属部11及び樹脂部12のピン状の突出部121を介して、放熱構造10の外方(樹脂部12のピン状突出部121の外方)へ熱が放散される。熱の放出経路としては、熱の良伝導性の樹脂部12のピン状突出部121の突出する方向の樹脂を介する経路のみである。
In the heat dissipation structure of FIG. 8, the
そのため、図2の放熱構造のフィン状突出部121と対比すると、ピン状突出部121間の縦方向または横方向のいずれの空間も熱伝導性の良い樹脂で連結されていない。言い換えると、ピン状突出部121の相互の間の空間が熱良伝導性の樹脂で連結されていないので、図8の放熱構造のピン状突出部121全体としては、図2の放熱構造のフィン状突出部全体と比較して、放熱効率は低い。
Therefore, as compared with the fin-
本発明の更に他の放熱構造を図9(a)、(b)に示す。この放熱構造は、金属部に対して樹脂部が突出するようにインサート成型されたものである。図9(a)はこの放熱構造の外観図、図9(b)は図9(a)のF−Fの矢視方向から見た断面図である。 Still another heat radiation structure of the present invention is shown in FIGS. This heat dissipation structure is insert-molded so that the resin portion protrudes from the metal portion. FIG. 9A is an external view of the heat dissipation structure, and FIG. 9B is a cross-sectional view as seen from the direction of arrows F-F in FIG.
また、図9(b)に示されたとおり、金属部の裏面111の一部、金属部の表面112及び金属部の側面部115を覆って形成された樹脂部12の表面部126、側面部127及び裏面部122により、金属部11は挟持されるので、金属部11と樹脂部12は強固に固定される。
Further, as shown in FIG. 9B, the
図9の放熱構造は、外観上、ピン状の突出部121が2次元に配列されたものである。さらに、熱の放出経路としては、熱の良伝導性の樹脂部12のピン状突出部121の突出する方向の樹脂を介する経路のみである。そのため、図3の放熱構造のフィン状突出部121と比較して、ピン状突出部121相互間の縦方向または横方向のいずれの空間も熱導電性の樹脂で連結されておらず、図9のピン状突出部121全体は、図3のフィン状突出部全体と比較して、熱伝導性が相対的に低くなる。
The heat dissipating structure in FIG. 9 is one in which pin-shaped
本発明の更に他の放熱構造を図10(a)、(b)に示す。この放熱構造は、金属部11の表面(平面)の法線方向に対して、樹脂部12の厚さ方向分だけ突出するようにアウトサート成型されたものである。図10(a)はこの放熱構造の外観図であり、図10(b)は図10(a)のG−Gの矢視方向から見た断面図である。
Still another heat dissipation structure of the present invention is shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b). This heat dissipation structure is outsert-molded so as to protrude by the thickness direction of the
図10(b)に示されるように、金属部の孔113に充填された樹脂部を介して接続された、樹脂部の裏面部122と樹脂部の表面部126により、金属部の裏面111及び金属部の表面112が挟持されており、金属部11と樹脂部12は強固に固定される。また、金属部11からの熱は、熱良伝導体の樹脂部12を介して、樹脂部12が外気と接している樹脂部の表面部126から放散される。樹脂部12の厚さが厚くなるほど、熱放散効率は向上する。なお、図2の放熱構造と比較すると、樹脂部12に突出部121が形成されていないので、放熱効率は低い。
As shown in FIG. 10 (b), the
本発明の更に他の放熱構造を図11(a),(b)に示す。この放熱構造は、金属部11の表面(平面)の法線方向に対して、樹脂部12の厚さ方向分だけ突出するようにインサート成型されたものである。図11(a)は放熱構造の外観図であり、図11(b)は図11(a)のH−Hの矢視方向から見た断面図である。
Still another heat dissipating structure of the present invention is shown in FIGS. This heat dissipation structure is insert-molded so as to protrude by the thickness direction of the
また、図11に示されるように、金属部の裏面111の一部、表面112及び金属部の側面部115を覆って形成された樹脂部の裏面部122、樹脂部の側面部127及び樹脂部の表面部126により挟持されており、金属部11と樹脂部12は強固に固定される。
Further, as shown in FIG. 11, the
さらに、金属部11からの熱は、熱良伝導体の樹脂部12を介して、樹脂部12が外気と接している樹脂部の表面部126から放散される。樹脂部12の厚さが厚くなるほど、熱放散効率は向上する。なお、図4の放熱構造と比較すると、樹脂部12に突出部121が形成されていないので、放熱効率は低い。
Furthermore, the heat from the
本発明の更に他の放熱構造を図12(a)、(b)に示す。この放熱構造は、金属部に対して樹脂部が突出するようにアウトサート成型されたものである。図12(a)はこの放熱構造の外観図、図12(b)は図12(a)のI−Iの矢視方向から見た断面図である。 Still another heat dissipating structure of the present invention is shown in FIGS. This heat dissipation structure is outsert molded so that the resin portion protrudes from the metal portion. FIG. 12A is an external view of the heat dissipation structure, and FIG. 12B is a cross-sectional view seen from the direction of arrows I-I in FIG.
図12(a)及び(b)に示される放熱構造では、金属部11に樹脂部12がアウトサート成型により一体構造とされている。また、図12(b)の断面において、金属部11の断面は、方形の中空体である。さらに、図12(b)の断面図に図示されるように、中空箱状の金属部11の孔113に充填された樹脂部を介して接続された、樹脂部の裏面部122と樹脂部の突出部121により、金属部の裏面111及び金属部の表面112が挟持されており、金属部11と樹脂部12は強固に固定される。
In the heat dissipation structure shown in FIGS. 12A and 12B, the
また、図12(b)の断面図に示されるように、金属部11の一側面及び表面112の凹部に凹凸のある樹脂部12が配置されている。この放熱構造では、樹脂部12に金属部11の長手方向に沿った溝が形成される。
Further, as shown in the cross-sectional view of FIG. 12B, the
また、樹脂部12は、金属部11の一側面と表面に層状に形成されるが、金属部11の両側面と表面に層状に形成してもよく、金属部11の表面のみに層状に形成してもよい。さらに、樹脂部12に形成した溝は、金属部11の長手方向と垂直方向に形成してもよく、側面と表面に形成した溝の方向は異なる方向としても良い。
The
図12の放熱構造は、図2の放熱構造のフィン状突出部121の突出方向の長さと比較して短い突出部121を備える放熱構造であるので、突出部121の放熱表面積が少なく放熱効率は相対的に小さい。しかし、図12の放熱構造は、樹脂部12を中空状の金属部11の表面のみでなく側面にも放熱用の樹脂部12を配置することが可能であり、放熱効率を向上できる。
The heat dissipation structure of FIG. 12 is a heat dissipation structure that includes a
この放熱構造では、金属部11の表面の一部分のみを樹脂部12で覆っているが、樹脂部12で覆う金属部11の表面の割合を変更すること、及び樹脂部12の色を適宜変更又は複数の色を組み合わせることにより、放熱構造10の外見・模様等を様々に変更することができる。そのため、車両のトランク等に放熱構造10を配置した場合には、見栄えのよい放熱構造10を追加部品なしに形成することができる。
In this heat dissipation structure, only a part of the surface of the
本発明の更に他の放熱構造を図13(a)、(b)に示す。この放熱構造は、金属部に対して樹脂部が突出するようにインサート成型されたものである。図13(a)はこの放熱構造の外観図であり、図13(b)は図13(a)のJ−Jの矢視方向から見た断面図である。 Still another heat dissipating structure of the present invention is shown in FIGS. This heat dissipation structure is insert-molded so that the resin portion protrudes from the metal portion. FIG. 13A is an external view of the heat dissipation structure, and FIG. 13B is a cross-sectional view as seen from the direction of arrows JJ in FIG.
図13(a)及び(b)に示される放熱構造では、金属部11に樹脂部12がインサート成型により一体構造とされている。また、図13(b)の断面において、金属部11の断面は方形の中空体である。さらに、図13に図示されるように、金属部の両側面及び表面112を覆って形成された樹脂部12の裏面部122及び表面部126により挟持されており、金属部11と樹脂部12は強固に固定されている。
In the heat dissipation structure shown in FIGS. 13A and 13B, the
また、図13(a)及び(b)に図示されるように、金属部11の両側面及び表面112の凹部に凹凸のある樹脂部12が配置されている。図13(a)の上表面(長辺方向の溝)と両側面(短辺方向の溝)とに形成される溝の方向は異なっているが、同じ方向(金属部の長辺方向又は短辺方向)の溝が形成されても良く、また、上表面のみに溝を形成しても良い。
Further, as illustrated in FIGS. 13A and 13B, the
さらに、図13の放熱構造の樹脂部12の加工の自由度が高いので、樹脂部12の表面に形成される溝の幅、方向等を適宜変更することにより、放熱構造の外観、色調等を容易に変更でき、意匠性についても改善できる。また、樹脂部12の色を適宜変更又は複数の色を組み合わせることにより、放熱構造10の外見・模様等を様々に変更することができる。そのため、車両のトランク等に放熱構造10を配置した場合には、見栄えのよい放熱構造10を追加部品なしに形成することができる。
Furthermore, since the degree of freedom of processing of the
本発明の更に他の放熱構造を図14(a)〜(d)に示す。この放熱構造は、金属部の一部に対して樹脂部が突出するようにアウトサート成型されたものである。図14(a)〜(d)のいずれも、金属部11の熱源(図1(b)参照)に近い部分付近のみに、放熱用の樹脂部12を配置したものである。
Still another heat dissipation structure of the present invention is shown in FIGS. This heat dissipation structure is outsert molded so that the resin portion protrudes from a part of the metal portion. In any of FIGS. 14A to 14D, the heat-dissipating
ここで、図14(a)は、放熱用樹脂部12として、フィン状の突出部121を備えた樹脂部12を配置し、図14(b)は、放熱用樹脂部12として、表面に突出部121と溝部124を形成した樹脂部12を配置し、図14(c)は、放熱用樹脂部12として、ピン状の突出部121を備えた樹脂部12を配置し、図14(d)は、放熱用樹脂部12として、厚さのある樹脂部12を配置したものである。
Here, FIG. 14A arranges the
なお、図14(a)〜(d)では図示されていないが、金属部の孔113に形成された樹脂部を介して接続された、樹脂部の裏面部122と樹脂部の突出部121により、金属部の裏面111及び金属部の表面112が挟持されており、金属部11と樹脂部12は強固に固定されている。
Although not shown in FIGS. 14A to 14D, the resin portion back
また、図14(a)〜(d)においては、放熱用の樹脂部12が放熱金属部11の表面の一部のみに配置されており、一般的に金属部11の熱伝導率と比較して樹脂部12の熱伝導率は低い。したがって、図14の放熱構造の樹脂部12による放熱効率は、金属部11の表面全体に樹脂部12を形成した対応、図2、図3、図8及び図10の放熱構造に比較して低い。
14A to 14D, the heat radiating
しかし、熱源からの発熱量が比較的少なく、放熱効果が多少小さくても、回路素子等の最高温度を限界温度より低く保持することが可能であれば、図14の放熱構造を用いることにより放熱構造の体積を削減できる。 However, even if the heat generation amount from the heat source is relatively small and the heat dissipation effect is somewhat small, if the maximum temperature of the circuit element or the like can be kept below the limit temperature, the heat dissipation structure of FIG. The volume of the structure can be reduced.
本発明の更に他の放熱構造を図15(a)〜(e)に示す。この放熱構造は、金属部を樹脂部の一部に含んで、金属部に対して樹脂部が突出するようにインサート成型されたものである。図15(a)はフィン状の突出部121、図15(c)は突出部121と溝部124、図15(d)はピン状の突出部121、図15(e)は厚さのある樹脂部12を備えたものである。いずれの放熱構造においても、樹脂部12の熱源に最も近い部分付近のみに、金属部11を配置している。
Still another heat dissipating structure of the present invention is shown in FIGS. This heat dissipation structure is insert-molded so that the metal part is included in a part of the resin part and the resin part protrudes from the metal part. 15A is a fin-
図15(b)は、図15(a)のK−Kの矢視方向から見た断面図である。また、図15(b)に図示されるように、金属部の表面112及び両側面部115を覆って形成された樹脂部12により挟持されており、金属部11と樹脂部12は強固に固定されている。
FIG.15 (b) is sectional drawing seen from the arrow direction of KK of Fig.15 (a). Further, as shown in FIG. 15B, the
また、図15(a)、(c)〜(e)に記載される放熱構造では、金属部11が熱源に最も近い部分付近のみに形成されており、一般的に金属部11の熱伝導率と比較して樹脂部12の熱伝導率は低いので、樹脂部12の裏面部122の全面に渡り金属部11が形成された、それぞれ対応する、図5、図6、図9及び図11の放熱構造での放熱効率より相対的に効果は低い。
Moreover, in the heat dissipation structure described in FIGS. 15A and 15C, the
しかし、熱源からの発熱量が比較的少なく、放熱効果が多少小さくても、回路素子等の最高温度を限界温度より低く保持することが可能であれば、図15の放熱構造を用いることにより放熱構造の体積を削減できる。 However, even if the heat generation amount from the heat source is relatively small and the heat dissipation effect is somewhat small, if the maximum temperature of the circuit element or the like can be kept lower than the limit temperature, the heat dissipation structure of FIG. The volume of the structure can be reduced.
本発明の更に他の放熱構造を図16(a)、(b)に示す。図16(a)はこの放熱構造の概観図であり、図16(b)は図16(a)のL−Lの矢視方向から見た断面図である。この放熱構造は、熱源となるパワーIC等が回路基板に平置きの状態で配置され、放熱板を基板と垂直方向に配置しても効果的に放熱できない構造に対する放熱構造である。 Still another heat dissipating structure of the present invention is shown in FIGS. FIG. 16A is a schematic view of the heat dissipation structure, and FIG. 16B is a cross-sectional view seen from the direction of arrows L-L in FIG. This heat dissipating structure is a heat dissipating structure for a structure in which a power IC or the like serving as a heat source is disposed flat on a circuit board and heat can not be effectively dissipated even if the heat dissipating plate is disposed in a direction perpendicular to the substrate.
ここで、放熱板(金属部11)に湾曲部がある場合には、湾曲部のように形状が急峻に変化する部分で熱伝導の効率が低下し、熱が滞留する。そのため、熱が放熱構造から効率よく放熱されず、熱源からの熱の放散が十分でなく、放熱効率が低下する問題もある。図16の放熱構造は、上記課題を解決するために、金属部11の湾曲部117の近傍付近に層状の熱伝導性の良い樹脂部12を形成したものである。
Here, when the heat radiating plate (metal portion 11) has a curved portion, the efficiency of heat conduction decreases at a portion where the shape changes sharply, such as the curved portion, and heat stays. Therefore, heat is not efficiently dissipated from the heat dissipation structure, heat is not sufficiently dissipated from the heat source, and there is a problem that heat dissipation efficiency is lowered. In the heat dissipation structure of FIG. 16, in order to solve the above problems, a
さらに、金属部の平坦部116の下面を回路基板に平置きされたパワーIC等の熱源に平面接触させることにより、熱源から効果的に金属部11に熱を伝導させる。その後、金属部の平坦部116から金属部の屈曲部117を介して金属部の先端部118へ熱を伝導し、金属部の平坦部116の表面を含めた、金属部の全ての表面から放熱する。
Further, the lower surface of the
しかしながら、金属部の屈曲部117では、金属部の平坦部に比較して熱の伝導率が低い。そのため、金属部の屈曲部117での熱の伝導率の減少を防止し、さらには、屈曲部117でもさらに熱の伝導率を向上させるために、金属部の屈曲部117を含む、屈曲部近傍の金属部の表面・裏面及び両側面に樹脂部を層状に形成した。
However, the
そして、図16(b)の断面図から解かるように、金属部の平坦部116から屈曲部117を介して先端部118への熱伝導路の断面積を増加させ、熱源から吸収した熱を、金属部の屈曲部117で熱が滞留することなく、効果的に金属部の先端部118更には外気へ熱放散できるようにした。
Then, as can be seen from the cross-sectional view of FIG. 16B, the cross-sectional area of the heat conduction path from the
図16の放熱構造は、熱源の表面が水平方向と平行な場合の放熱構造として有効な構造である。また、放熱構造を配置する空間の余裕のある範囲で放熱板の先端部118を延長して、放熱板の表面積を増大させることが可能であるので、放熱効率も改善できる。
The heat dissipation structure of FIG. 16 is an effective structure as a heat dissipation structure when the surface of the heat source is parallel to the horizontal direction. Moreover, since the
本発明の更に他の放熱構造を図17に示す。図17(a)はこの放熱構造の概観図であり、図17(b)は図17(a)のM−Mの矢視方向から見た断面図である。この放熱構造は、熱源に対して上下の両端部で接し、中間部で外方に凸状に隆起した金属部を含み、上下の中間部の金属部の凸状隆起部の内側表面及び外側表面に樹脂部を層状にアウトサート成型により形成した放熱構造である。 FIG. 17 shows still another heat dissipation structure of the present invention. FIG. 17A is a schematic view of the heat dissipation structure, and FIG. 17B is a cross-sectional view seen from the direction of arrows M-M in FIG. This heat dissipation structure includes a metal part that is in contact with the heat source at both upper and lower ends and protrudes outward in the middle part, and has an inner surface and an outer surface of the convex raised parts of the upper and lower metal parts. This is a heat dissipation structure in which the resin part is formed in layers by outsert molding.
熱源から金属部に伝わった熱は更に金属部の表面に形成された層状の樹脂部を介して外方向に放散される。また、金属部の上端部から下端部へ、又は金属部の下端部から上端部への熱の伝導は、金属部の屈曲部の表面及び裏面に形成された層状の樹脂部により拡大された放熱路を介して効果的になされる。結果として、金属部の長手方向及び上下方向への熱の伝導が滞留することなく行われ、熱源からの熱を効果的に外部に放熱することができる。 The heat transmitted from the heat source to the metal part is further dissipated outward through a layered resin part formed on the surface of the metal part. Further, heat conduction from the upper end portion of the metal portion to the lower end portion or from the lower end portion of the metal portion to the upper end portion is increased by the layered resin portions formed on the front and back surfaces of the bent portion of the metal portion. Effectively through the road. As a result, heat conduction in the longitudinal direction and the vertical direction of the metal part is performed without stagnation, and heat from the heat source can be effectively radiated to the outside.
10 放熱構造
11 金属部
111 金属部の裏面
112 金属部の表面
113 金属部の孔
114 金属部の側端部
115 金属部の側面部
116 金属部の平坦部
117 金属部の屈曲部
118 金属部の先端部
12 樹脂部
121 樹脂部の突出部
122 樹脂部の裏面部
123 樹脂注入孔
124 樹脂部の溝部
125 樹脂部の凹部
126 樹脂部の表面部
127 樹脂部の側面部
30 オーディオアンプ
31 上蓋
32 筐体
33 回路基板
34 熱源(パワーIC等)
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記部品に接触するように固定され、前記部品に対向する表面と前記部品とは異なる方向を向く他の表面を備えた金属部と、前記他の表面から前記部品とは異なる方向に突出して形成され、前記金属部とアウトサート成型又はインサート成型により一体成型した熱伝導性の樹脂部とを備える放熱構造と、
を有することを特徴するオーディオアンプ。 The heat source components,
A metal part that is fixed so as to be in contact with the component and that has a surface facing the component and another surface that faces in a different direction from the component, and projects from the other surface in a direction different from the component. A heat dissipation structure comprising the metal part and a thermally conductive resin part integrally molded by outsert molding or insert molding;
An audio amplifier characterized by comprising:
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