JP2013251413A - 放熱部材、発熱源および放熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱部材の発熱源が接着される側もしくは発熱源の放熱部材が接着される側の近傍の断熱効果を高める。
【解決手段】接着部３は、接着剤が塗布された領域である少なくとも１つの塗布領域３ａと、接着剤が塗布されない領域である非塗布領域３ｂとからなり、非塗布領域３ｂは、放熱部材１と発熱源２とが接着された状態にて空気が存在し得る領域となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱を放散する放熱部材、熱を発する発熱源、および上記放熱部材と発熱源とが接着された放熱装置などに関する。

従来、携帯端末では、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の発熱源からの発熱が最も大きく、端末表面の温度上昇により使用者がやけどを起こす可能性があるため、ＣＰＵの稼働を制限することにより温度上昇を抑制する手法が採用されている。しかしながら、このような手法では、端末の搭載機能およびアプリケーションの同時使用ができなくなり使用者の利便性が悪化するという問題点がある。

また、通常ＣＰＵからの熱を逃がすため、金属板などの熱伝達率の高い材料で構成された放熱板をＣＰＵに接触させることが行われているが、携帯端末が小型であればあるほど、その放熱板を露出させざるを得ない。しかしながら、放熱板が露出していると、使用者の手などの体の一部が触れたときに、ショックや不快を感じるおそれがある。

以上のような問題点を解決する従来技術の一例として、特許文献１に開示された断熱装置がある。

この断熱装置では、放熱用の金属板のＣＰＵが接着される側の面と反対側の面に、接着剤塗布部と、この接着剤塗布部の間に位置する接着剤非塗布部と、を有する断熱シートを接着した構造を有している。

特開２００２−４３７８４号公報（２００２年２月８日公開）

上記従来の特許文献１に開示された断熱装置では、金属板のＣＰＵが接着される側の面と反対側の面に断熱シートを設置することにより、金属板と断熱シートとの間における断熱効果を高める観点については、記載されている。しかしながら、上記の断熱装置では、金属板と、ＣＰＵとが伝熱体を介して接着されており、金属板とＣＰＵとの間における断熱効果を高める観点については、何も記載されていない。

本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、放熱部材の発熱源が接着される側もしくは発熱源の放熱部材が接着される側の近傍の断熱効果を高めることができる放熱部材、発熱源および放熱装置などを提供することにある。

本発明の放熱部材は、上記の課題を解決するために、自身と発熱源とを直接接着する接着部が、該発熱源が接着される側の表面に形成された放熱部材であって、上記接着部は、上記放熱部材と上記発熱源とを接着する接着剤が塗布された領域である少なくとも１つの塗布領域と、上記接着剤が塗布されない領域である非塗布領域とからなり、上記非塗布領域は、上記放熱部材と上記発熱源とが接着された状態にて空気が存在し得る領域となっていることを特徴とする。

上記の構成によれば、接着部は、塗布領域と、非塗布領域とからなり、非塗布領域は、放熱部材と発熱源とが接着された状態にて空気が存在し得る領域となっている。このため、放熱部材と発熱源とが接着された状態では、非塗布領域には、空気層が形成され、この空気層の熱伝導率は、他の部材と比較してかなり小さいため、この空気層による断熱効果を得られる。

よって、放熱部材の発熱源が接着される側の近傍の断熱効果を高めることができる。

また、本発明の放熱部材は、上記の構成に加えて、上記非塗布領域は、上記放熱部材と上記発熱源とが接着された状態にて外気と接続可能な領域となっていることが好ましい。

上記構成によれば、非塗布領域は、外気と接続可能な領域となっているため、非塗布領域に形成される空気層は外気によって熱置換される（外気と入れ替わる）。このため、より強い断熱効果を得られる。

また、本発明の放熱部材は、上記の構成に加えて、上記発熱源が接着される側の表面の面内方向と垂直な方向に対する上記接着部における上記塗布領域の厚みは、上記発熱源の上記放熱部材が接着される側の表面における他の部分の温度と比較して高温となる個所の近傍における上記非塗布領域の部分の厚みが厚くなるように、上記発熱源の上記放熱部材が接着される側の表面の温度分布に応じて設定されていても良い。

上記構成によれば、非塗布領域の厚みは、発熱源の放熱部材が接着される側の表面における他の部分の温度と比較して高温となる個所の近傍で厚くなる。このため、発熱源から発生する熱の分布が一様でないことに起因する局所的な断熱効果の悪化を抑制することができる。

また、本発明の放熱部材は、上記の構成に加えて、上記接着部における上記非塗布領域は、上記発熱源の表面における他の部分の温度と比較して高温となる個所の近傍に形成されていても良い。

上記構成によれば、非塗布領域は、発熱源の表面における他の部分の温度と比較して高温となる個所の近傍に形成される。このため、発熱源から発生する熱の分布が一様でないことに起因する局所的な断熱効果の悪化を抑制することができる。

また、本発明の放熱部材は、上記の課題を解決するために、少なくとも第１の放熱部を備え、該第１の放熱部と発熱源とを直接接着する第１の接着部が、該発熱源が接着される側の表面に形成された放熱部材であって、上記第１の接着部は、上記第１の放熱部と上記発熱源とを接着する接着剤が塗布された領域である少なくとも１つの第１の塗布領域と、上記接着剤が塗布されない領域である第１の非塗布領域とからなり、上記第１の非塗布領域は、上記第１の放熱部と上記発熱源とが接着された状態にて空気が存在し得る領域となっており、さらに、上記第１の放熱部の上記発熱源が接着される側の表面と反対側の面に直接接着される第２の放熱部を備え、上記第２の放熱部と上記第１の放熱部とを接着する第２の接着部が、上記第２の放熱部の上記第１の放熱部が接着される側の表面に形成され、上記第２の接着部は、上記第２の放熱部と上記第１の放熱部とを接着する接着剤が塗布された領域である少なくとも１つの第２の塗布領域と、上記接着剤が塗布されない領域である第２の非塗布領域とからなり、上記第２の非塗布領域は、上記第２の放熱部と上記第１の放熱部とが接着された状態にて空気が存在し得る領域となっていることを特徴とする。

上記の構成によれば、第１の接着部は、第１の塗布領域と、第１の非塗布領域とからなり、第１の非塗布領域は、第１の放熱部と発熱源とが接着された状態にて空気が存在し得る領域となっている。

また、第２の接着部は、第２の塗布領域と、第２の非塗布領域とからなり、第２の非塗布領域は、第２の放熱部と第１の放熱部とが接着された状態にて空気が存在し得る領域となっている。

このため、第１の放熱部と発熱源とが接着された状態では、第１の非塗布領域および第２の非塗布領域には、２重の空気層が形成され、この２重の空気層のそれぞれの熱伝導率は、他の部材と比較してかなり小さいため、この２重の空気層による断熱効果を得られる。

以上により、第１の放熱部の発熱源が接着される側の近傍の断熱効果をより強く高めることができる。

また、本発明の発熱源は、上記の課題を解決するために、自身と放熱部材とを直接接着する接着部が、該放熱部材が接着される側の表面に形成された発熱源であって、上記接着部は、上記発熱源と上記放熱部材とを接着する接着剤が塗布された領域である少なくとも１つの塗布領域と、上記接着剤が塗布されない領域である非塗布領域とからなり、上記非塗布領域は、上記発熱源と上記放熱部材とが接着された状態にて空気が存在し得る領域となっていることを特徴とする。

上記の構成によれば、放熱部材と発熱源とが接着された状態では、非塗布領域には、空気層が形成され、この空気層の熱伝導率は、他の部材と比較してかなり小さいため、この空気層による断熱効果を得られる。

以上により、発熱源の放熱部材が接着される側の近傍の断熱効果を高めることができる。

また、本発明の放熱装置は、上記の構成に加えて、上記のいずれかの放熱部材と、上記のいずれかの発熱源とを備え、上記放熱部材と、上記発熱源とが直接接着されていることが好ましい。

上記構成によれば、放熱部材の発熱源が接着される側もしくは発熱源の放熱部材が接着される側の近傍の断熱効果を高めることができる放熱装置を実現できる。

本発明の放熱部材は、以上のように、上記接着部は、上記放熱部材と上記発熱源とを接着する接着剤が塗布された領域である少なくとも１つの塗布領域と、上記接着剤が塗布されない領域である非塗布領域とからなり、上記非塗布領域は、上記放熱部材と上記発熱源とが接着された状態にて空気が存在し得る領域となっている構成である。

また、本発明の放熱部材は、以上のように、上記第１の接着部は、上記第１の放熱部と上記発熱源とを接着する接着剤が塗布された領域である少なくとも１つの第１の塗布領域と、上記接着剤が塗布されない領域である第１の非塗布領域とからなり、上記第１の非塗布領域は、上記第１の放熱部と上記発熱源とが接着された状態にて空気が存在し得る領域となっており、さらに、上記第１の放熱部の上記発熱源が接着される側の表面と反対側の面に直接接着される第２の放熱部を備え、上記第２の放熱部と上記第１の放熱部とを接着する第２の接着部が、上記第２の放熱部の上記第１の放熱部が接着される側の表面に形成され、上記第２の接着部は、上記第２の放熱部と上記第１の放熱部とを接着する接着剤が塗布された領域である少なくとも１つの第２の塗布領域と、上記接着剤が塗布されない領域である第２の非塗布領域とからなり、上記第２の非塗布領域は、上記第２の放熱部と上記第１の放熱部とが接着された状態にて空気が存在し得る領域となっている構成である。

また、本発明の発熱源は、以上のように、上記接着部は、上記発熱源と上記放熱部材とを接着する接着剤が塗布された領域である少なくとも１つの塗布領域と、上記接着剤が塗布されない領域である非塗布領域とからなり、上記非塗布領域は、上記発熱源と上記放熱部材とが接着された状態にて空気が存在し得る領域となっている構成である。

以上により、放熱部材（または第１の放熱部）の発熱源が接着される側もしくは発熱源の放熱部材（または第１の放熱部）が接着される側の近傍の断熱効果を高めることができるという効果を奏する。

（ａ）および（ｂ）は、参考形態の放熱装置の構成を示す図であり、（ｃ）および（ｄ）は、本発明における放熱装置の実施の一形態の構成を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、参考形態の放熱装置の構成を示す図であり、（ｃ）および（ｄ）は、本発明における放熱装置の他の実施形態の構成を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、参考形態の放熱装置の構成を示す図であり、（ｃ）および（ｄ）は、本発明における放熱装置のさらに他の実施形態の構成を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、別の参考形態の放熱装置の構成を示す図であり、（ｃ）および（ｄ）は、本発明における放熱装置のさらに他の実施形態の構成を示す図である。 本発明における放熱装置のさらに他の実施形態の構成を示す図である。

本発明の一実施形態について図１〜図５に基づいて説明すれば、次の通りである。以下の特定の項目で説明する構成以外の構成については、必要に応じて説明を省略する場合があるが、他の項目で説明されている場合は、その構成と同じである。また、説明の便宜上、各項目に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。

〔１．参考形態の放熱装置１００について〕
まず、図１（ａ）および（ｂ）は、参考形態の放熱装置１００の構成を示す図である。また、図１（ａ）は、図１（ｂ）に示す参考形態の放熱装置１００のＡ‐Ａ断面を示す図である。

同図に示すように、放熱装置１００は、放熱部材１０１と発熱源１０２とが接着部１０３を介して接着された構成である。

（放熱部材１０１）
放熱部材１０１は、熱を放散する機能を備える平板状の部材であり、その構成材料は、グラファイトであり、その熱伝導率は１０００〜１５００Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。また、放熱部材１０１の面内方向の大きさは、図１（ｂ）に示すように縦×横＝８ｃｍ×４ｃｍ程度である。放熱部材１０１の面内方向と垂直な方向〔図１（ａ）の紙面に対して上下方向〕の厚みは、５０〜８０μｍ程度である。

（発熱源１０２）
発熱源１０２は、ＣＰＵや半導体集積回路（半導体ＩＣ）などの発熱源であり、熱を発する（平均温度：４９．０℃程度）。発熱源１０２の面内方向の大きさは、図１（ｂ）に示すように縦×横＝４ｃｍ×２ｃｍ程度である。

（接着部１０３）
接着部１０３は、アクリル樹脂製の接着剤からなり、その熱伝導率は、０．２〜０．２５Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。

なお、参考形態の放熱装置１００では、発熱源１０２の放熱部材１０１が接着される側の面の全面に対して接着剤を塗布することにより、接着部１０３が形成されている。

接着部１０３の厚みは、１０〜２０μｍ程度であり、全面に亘ってほぼ一定の厚みとなっている。

なお、図２および３で登場する放熱装置１００についても上述したとおりなので以下では、説明を省略する。

〔２．放熱装置１０について〕
次に、図１（ｃ）および（ｄ）に基づき、本発明の実施の一形態である放熱装置１０について説明する。本実施形態では、本発明の放熱装置の実施の一形態として、後述する携帯端末（放熱装置）５０の部品である放熱装置１０について説明する。

しかしながら、本発明を適用することが可能な放熱装置の形態は、本実施形態のような携帯端末の部品に限定されない。すなわち、ＣＰＵや半導体集積回路（ＩＣ）などの発熱源を備えた電子機器の部品であれば、どのような形態であっても良い。例えば、デジタルカメラの部品などを挙示することができる。なお、以下の項目３．以降の説明では、同様の説明は省略する。

図１（ｃ）は、図１（ｄ）に示す放熱装置１０のＢ‐Ｂ断面を示す図である。同図に示すように、放熱装置１０は、放熱部材１と発熱源２とが接着部３を介して直接接着された構成である。

（放熱部材１）
本実施形態の放熱部材１は、放熱部材１０１と同様、熱を放散する機能を備え、平板状の部材である。また、本実施形態の放熱部材１の構成材料は、放熱部材１０１と同様、グラファイトであり、その熱伝導率は１０００〜１５００Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。また、放熱部材１０１と同様、放熱部材１の面内方向の大きさは、図１（ｃ）に示すように縦×横＝８ｃｍ×４ｃｍ程度である。

なお、放熱部材１は、熱を放散する機能を備える部材であれば良く、平板状の部材に限定されない。例えば、シート状の部材であっても良い。

また、放熱部材１の構成材料は、グラファイトに限定されない。例えば、銅やアルミなどの金属材料や、シリコンゴムなどであっても良い。

放熱部材１の面内方向と垂直な方向〔図１（ｃ）の紙面に対して上下方向〕の厚みは、本実施形態では、放熱部材１０１と同様、５０〜８０μｍ程度であるが、これに限定されない。

ところで、上記従来の特許文献１に開示された断熱装置では、放熱用の金属板のＣＰＵが接着される側の面と反対側の面に断熱シートを設置することによりＣＰＵの温度上昇を抑制しており、この断熱シートの存在は薄さが求められている装置全体の厚みを増加させる原因となると共に、コストアップにつながるという副次的な問題点がある。

このため、放熱部材１の発熱源２が接着される側の面と反対側の面は、外気に晒される面、すなわち、断熱シートなどが接着されない面であっても良い。

これにより、放熱部材１の発熱源２が接着される側の面と反対側の面に断熱シートなどが接着された構成と比較し、装置全体の厚みを薄くできると共に、コストを低減させることができる。

（発熱源２）
発熱源２は、発熱源１０２と同様、ＣＰＵや半導体集積回路（半導体ＩＣ）などの発熱源であり、熱を発する（平均温度：４９．０℃程度）。発熱源２の面内方向の大きさは、発熱源１０２と同様、図１（ｄ）に示すように縦×横＝４ｃｍ×２ｃｍ程度である。

（接着部３）
接着部３は、接着部１０３と同様、アクリル樹脂製の接着剤からなり、その熱伝導率は、０．２〜０．２５Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。

なお、接着剤の材料は、アクリル樹脂に限定されず、例えば、エポキシ樹脂を挙示することができる。また、熱伝導率は、０．２〜０．２５Ｗ／ｍ・Ｋに限定されず、０．１〜０．４Ｗ／ｍ・Ｋ程度であれば良い。

なお、本実施形態では、接着部１０３と同様、接着部３の放熱部材１の面内方向と垂直な方向に対する厚みは、１０〜２０μｍ程度であるがこれに限定されない。また、本実施形態では、紙面に対して上下方向に延在する２つの塗布領域３ａの厚みは、ほぼ一定となっている。

（放熱装置１０、放熱部材１、発熱源２の特徴的な構造）
上記特許文献１の断熱装置では、放熱用の金属板と、ＣＰＵとが伝熱体を介して接着されており、ＣＰＵから金属板までの厚みを増加させる原因となっている。

一方、本実施形態の放熱装置１０、放熱部材１、発熱源２では、放熱部材１と発熱源２とは、接着部３を介して直接接着される。よって、上記の特許文献１に開示された断熱装置のようにＣＰＵ（発熱源）と金属板（放熱部材）とが伝熱体を介して接着されている構成と比較して、発熱源２から放熱部材１までの厚みを薄くすることができる。

また、接着部３は、接着剤が塗布される領域である塗布領域３ａと、塗布領域３ａの隙間を占める、接着剤が塗布されない領域である非塗布領域３ｂとからなり、非塗布領域３ｂは、放熱部材１と発熱源２とが接着された状態にて空気が存在し得る領域となっている。

具体的には、放熱部材１上で、２つの塗布領域３ａが、紙面に対して上下方向に略平行に延在し、これらの２つの塗布領域３ａの隙間を占めるように非塗布領域３ｂが形成されている。このため、放熱部材１と発熱源２とが接着された状態では、非塗布領域３ｂには、空気層が形成され、この空気層の熱伝導率は、０．０２４１Ｗ／ｍ・Ｋ程度であり、他の部材と比較してかなり小さいため、この空気層による断熱効果を得られる。

以上により、放熱装置１０、放熱部材１、発熱源２によれば、放熱部材１の発熱源２が接着される側もしくは発熱源２の放熱部材１が接着される側の近傍の断熱効果を高めることができる。また、副次的効果として、発熱源２と放熱部材１とが直接接着されていない構成と比較して発熱源２から放熱部材１までの厚みを薄くすることができる。

さらに、副次的効果として、接着部３には、接着剤が塗布されない領域である非塗布領域３ｂが存在するため、上記の参考形態の接着部１０３よりも接着剤の使用量を低減させることができる。

（外気接続部ＯＰ１・ＯＰ２）
また、放熱装置１０、放熱部材１、発熱源２では、接着部３の非塗布領域３ｂは、外気と接続可能な領域となっている。より具体的には、本実施形態の放熱装置１０、放熱部材１、発熱源２では、図１（ｄ）に示すように、紙面に対して上下方向に略平行に延在する非塗布領域３ｂは、上下に存在する外気接続部ＯＰ１・ＯＰ２に接続され、外気と接続可能な領域となっている。これにより、放熱装置１０、放熱部材１、発熱源２によれば、非塗布領域３ｂに形成される空気層は外気によって熱置換（外気と入れ替わる）される。このため、より強い断熱効果を得られる。

〔３．放熱装置２０について〕
次に、図２（ｃ）および（ｄ）に基づき、本発明の他の実施形態である放熱装置２０について説明する。本実施形態では、本発明の放熱装置の実施の一形態として、後述する携帯端末５０の部品である放熱装置２０について説明する。図２（ｃ）は、図２（ｄ）に示す放熱装置２０のＢ‐Ｂ断面を示す図である。

本実施形態の放熱装置２０、放熱部材１、発熱源２では、紙面に対して上下方向に延在する２つの塗布領域３ａの厚みが、ほぼ一定でない点が上述した放熱装置１０、放熱部材１、発熱源２と異なっているが、その他の構成は、放熱装置１０、放熱部材１、発熱源２とほぼ同様である。よって、以下、放熱装置２０、放熱部材１、発熱源２の特徴的な構成についてのみ説明する。

（放熱装置２０、放熱部材１、発熱源２の特徴的な構造）
本実施形態の放熱装置２０、放熱部材１、発熱源２では、発熱源２が接着される側の表面の面内方向と垂直な方向に対する接着部３における塗布領域３ａの厚みは、発熱源２の放熱部材１が接着される側の表面における他の部分の温度と比較して高温となる個所の近傍における非塗布領域３ｂの部分の厚みが厚くなるように、発熱源２の放熱部材１が接着される側の表面の温度分布に応じて設定されている。

図２（ｄ）に示す例では、発熱源２は、紙面に対して上側よりも下側の方が高温となっていると仮定した場合の例を示している。

同図に示すように、塗布領域３ａは、厚み増加部分３ａ‐Ｌおよび厚み増加部分３ａ‐Ｒの厚み（厚みｈ２）が、他の部分の厚み（参考形態の接着部１０３の厚みｈ１と同じ）よりも厚くなっている。すなわち、厚みｈ１＜厚みｈ２となっている。

これにより、非塗布領域３ｂの厚みは、発熱源２の放熱部材１が接着される側の表面における他の部分の温度と比較して高温となる個所の近傍で厚くなるようにできる。このため、発熱源２から発生する熱の分布が一様でないことに起因する局所的な断熱効果の悪化を抑制することができる。

〔４．放熱装置３０について〕
次に、図３（ｃ）および（ｄ）に基づき、本発明のさらに他の実施形態である放熱装置３０について説明する。本実施形態では、本発明の放熱装置の実施の一形態として、後述する携帯端末５０の部品である放熱装置３０について説明する。

図３（ｃ）は、図３（ｄ）に示す放熱装置３０のＢ‐Ｂ断面を示す図である。

本実施形態の放熱装置３０、放熱部材１、発熱源２では、３つ以上の塗布領域３ａが存在しており、これらの塗布領域３ａが所定の配置パターンを形成して放熱部材１上に配置されている点が、上述した放熱装置１０、放熱部材１、発熱源２と異なっているが、その他の構成は、放熱装置１０、放熱部材１、発熱源２とほぼ同様である。よって、以下、放熱装置３０、放熱部材１、発熱源２の特徴的な構成についてのみ説明する。

（放熱装置３０、放熱部材１、発熱源２の特徴的な構造）
本実施形態の放熱装置３０、放熱部材１、発熱源２では、接着部３において３つ以上の塗布領域３ａが存在しており、これらの塗布領域３ａを所定の配置パターンを形成して放熱部材１上に配置することで、接着部３における非塗布領域３ｂが、発熱源２の表面における他の部分の温度と比較して高温となる個所の近傍に形成されるようにしている。

これにより、非塗布領域３ｂは、発熱源２の表面における他の部分の温度と比較して高温となる個所の近傍に形成される。このため、発熱源２から発生する熱の分布が一様でないことに起因する局所的な断熱効果の悪化を抑制することができる。

（外気接続部ＯＰ１〜ＯＰ４）
また、本実施形態の放熱装置３０、放熱部材１、発熱源２では、接着部３の非塗布領域３ｂは、外気と接続可能な領域となっている。より具体的には、本実施形態の本実施形態の放熱装置３０、放熱部材１、発熱源２では、図３（ｄ）に示すように、非塗布領域３ｂは、上下左右に存在する外気接続部ＯＰ１〜ＯＰ４に接続され、外気と接続可能な領域となっている。これにより、非塗布領域３ｂに形成される空気層は外気によって熱置換（外気と入れ替わる）される。このため、より強い断熱効果を得られる。

〔５．別の参考形態の放熱装置１００について〕
次に、図４（ａ）および（ｂ）は、別の参考形態の放熱装置１００の構成を示す図である。また、図４（ａ）は、図４（ｂ）に示す別の参考形態の放熱装置１００のＡ‐Ａ断面を示す図である。

同図に示すように、放熱装置１００は、放熱部材１０１と発熱源１０２とが接着部１０３を介して接着され、放熱部材１０１と第２放熱部材１０５とが第２接着部１０４を介して接着された構成である。なお、その他の構成については、上述した図１に示す参考形態の放熱装置１００の構成と同様であるので、ここでは、本参考形態の放熱装置１００の特徴的な構成についてのみ説明する。

（第２放熱部材１０５）
第２放熱部材１０５は、熱を放散する機能を備える平板状の部材であり、その構成材料は、グラファイトであり、その熱伝導率は１０００〜１５００Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。また、第２放熱部材１０５の面内方向の大きさは、図１（ｂ）に示す放熱部材１０１と同様、縦×横＝８ｃｍ×４ｃｍ程度である。第２放熱部材１０５の面内方向と垂直な方向〔図４（ａ）の紙面に対して上下方向〕の厚みは、図１（ｂ）に示す放熱部材１０１と同様、５０〜８０μｍ程度である。

（第２接着部１０４）
第２接着部１０４は、アクリル樹脂製の接着剤からなり、その熱伝導率は、０．２〜０．２５Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。

なお、放熱装置１００では、第２放熱部材１０５の放熱部材１０１が接着される側の面の全面に対して接着剤を塗布することにより、第２接着部１０４が形成されている。

第２接着部１０４の厚みは、１０〜２０μｍ程度であり、全面に亘ってほぼ一定の厚みとなっている。

〔６．放熱装置４０について〕
次に、図４（ｃ）および（ｄ）に基づき、本発明のさらに他の実施形態である放熱装置４０について説明する。本実施形態では、本発明の放熱装置の実施の一形態として、後述する携帯端末５０の部品である放熱装置４０について説明する。図４（ｃ）は、図４（ｄ）に示す放熱装置４０のＢ‐Ｂ断面を示す図である。

本実施形態の放熱装置４０では、２つの放熱部材（第１の放熱部）１、第２放熱部材（第２の放熱部）５が存在し、放熱部材１と発熱源２とが接着部（第１の接着部）３を介して接続され、放熱部材１と第２放熱部材５とが第２接着部（第２の接着部）４を介して接続されている点が上述した放熱装置１０と異なっているが、その他の構成は、放熱装置１０とほぼ同様である。よって、以下、放熱装置４０の特徴的な構成についてのみ説明する。

（放熱装置４０の特徴的な構造）
本実施形態の放熱装置４０では、少なくとも放熱部材１を備え、放熱部材１と発熱源２とを直接接着する接着部３が、発熱源２が接着される側の表面に形成された構成である。

また、接着部３は、放熱部材１と発熱源２とを接着する接着剤が塗布された領域である少なくとも１つの塗布領域（第１の塗布領域）３ａと、接着剤が塗布されない領域であり塗布領域３ａの隙間を占める非塗布領域（第１の非塗布領域）３ｂとからなり、非塗布領域３ｂは、放熱部材１と発熱源２とが接着された状態にて空気が存在し得る領域となっている。

また、放熱装置４０では、放熱部材１の発熱源２が接着される側の表面と反対側の面に直接接着される第２放熱部材５を備え、第２放熱部材５と放熱部材１とを接着する第２接着部４が、第２放熱部材５の放熱部材１が接着される側の表面に形成されている。

さらに、第２接着部４は、第２放熱部材５と放熱部材１とを接着する接着剤が塗布された領域である少なくとも１つの第２塗布領域（第２の塗布領域）４ａと、接着剤が塗布されない領域であり第２塗布領域４ａの隙間を占める第２非塗布領域（第２の非塗布領域）４ｂとからなり、第２非塗布領域４ｂは、第２放熱部材５と放熱部材１とが接着された状態にて空気が存在し得る領域となっている。

このため、放熱部材１と発熱源２とが接着された状態では、非塗布領域３ｂおよび第２非塗布領域４ｂには、２重の空気層が形成され、この２重の空気層のそれぞれの熱伝導率は、０．０２４１Ｗ／ｍ・Ｋ程度であり、他の部材と比較してかなり小さいため、この２重の空気層による断熱効果を得られる。

以上により、放熱部材１の発熱源２が接着される側（および第２放熱部材５の放熱部材１が接着される側）近傍の断熱効果をより強く高めることができる。

また、副次的効果として、発熱源２と放熱部材１とが直接接着されていない構成と比較して発熱源２から放熱部材１までの厚みを薄くすることができる。

また、副次的効果として、第２接着部４には、接着剤が塗布されない領域である第２非塗布領域４ｂが存在するため、上記の参考形態の第２接着部１０４よりも接着剤の使用量を低減させることができる。

（外気接続部ＯＰ１・ＯＰ２）
また、放熱装置４０では、第２接着部４の第２非塗布領域４ｂは、外気と接続可能な領域となっている。より具体的には、本実施形態の放熱装置４０では、図４（ｄ）に示すように、紙面に対して上下方向に略平行に延在する第２非塗布領域４ｂは、上下に存在する外気接続部ＯＰ１・ＯＰ２に接続され、外気と接続可能な領域となっている。これにより、放熱装置４０によれば、第２非塗布領域４ｂに形成される空気層は外気によって熱置換（外気と入れ替わる）される。このため、より強い断熱効果を得られる。

（放熱装置４０の変形例１）
また、放熱部材１が接着される側の表面の面内方向と垂直な方向に対する第２接着部４における第２塗布領域４ａの厚みは、上述した接着部３と同様、発熱源２の放熱部材１が接着される側の表面における他の部分の温度と比較して高温となる個所の近傍における第２非塗布領域４ｂの部分の厚みが厚くなるように、発熱源２の放熱部材１が接着される側の表面の温度分布に応じて設定されていても良い。

上記構成によれば、第２非塗布領域４ｂの厚みは、発熱源２の放熱部材１が接着される側の表面における他の部分の温度と比較して高温となる個所（例えば、高温部２ａ）の近傍で厚くなる。このため、発熱源２から発生する熱の分布が一様でないことに起因する局所的な断熱効果の悪化を抑制することができる。

（放熱装置４０の変形例２）
また、第２接着部４における第２非塗布領域４ｂは、上述した接着部３と同様、発熱源２の表面における他の部分の温度と比較して高温となる個所（例えば、高温部２ａ）の近傍に形成されていても良い。

上記構成によれば、第２塗布領域４ａは、発熱源２の表面における他の部分の温度と比較して高温となる個所の近傍に形成される。このため、発熱源２から発生する熱の分布が一様でないことに起因する局所的な断熱効果の悪化を抑制することができる。

〔７．携帯端末５０について〕
次に、図５に基づき、本発明のさらに他の実施形態である携帯端末（断熱装置）５０について説明する。本実施形態では、本発明の放熱装置の実施の一形態として、携帯端末５０について説明する。図５は、携帯端末５０の構成を示す図である。

同図に示すように、携帯端末５０は、上述した放熱装置１０〜４０のいずれかを部品として備えており、その他の構成として、回路基板６、電池７、液晶パネル８、キャビネット９を備えている。

なお、本実施形態の携帯端末５０では、放熱部材１と、発熱源２とが直接接着されている点が、重要であり、その他の構成などは、上述した放熱装置１０〜４０で説明したとおりである。

また、その他の構成である、回路基板６、電池７、液晶パネル８、キャビネット９については、従来の技術を参考にすれば良いので、ここでは説明を省略する。

携帯端末５０によれば、放熱部材１の発熱源２が接着される側もしくは発熱源２の放熱部材１が接着される側の近傍の断熱効果を高めることができる。

また、副次的効果として、発熱源２と放熱部材１とが直接接着されていない構成と比較して発熱源２から放熱部材１までの厚みを薄くすることができる。

〔８．放熱装置１０に関する実験結果について〕
次に、上述した図１に示す参考形態の放熱装置１００および放熱装置１０を実際に試作して実際に実験を行った結果について説明する。

放熱部材１０１、放熱部材１のそれぞれの構成材料は、熱伝導率１４００〜１５００Ｗ／ｍ・Ｋ程度のグラファイトを用い、厚みは、７５μｍ程度とした。これらの部材の大きさは上述したとおりである。

接着部１０３、接着部３のそれぞれの構成材料は、熱伝導率０．２〜０．２５Ｗ／ｍ・Ｋ程度のアクリル樹脂を用い、厚みは、１０〜２０μｍ程度とした。これらの構成の大きさは上述したとおりである。

発熱源１０２、発熱源２としては、平均温度４９．０℃程度としたセラミックヒータを用いた。これらセラミックヒータの大きさは上述したとおりである。

参考形態の放熱装置１００では、放熱部材１０１に対して発熱源１０２を接着してから５０分経過後、放熱部材１０１の発熱源１０２が接着されている側の面と反対側の表面の最高温度は、約３３．９℃であった。

一方、本発明の一実施形態である放熱装置１０では、放熱部材１に対して発熱源２を接着してから５０分経過後、放熱部材１の発熱源２が接着されている側の面と反対側の表面の最高温度は、約３２．７℃であった。

これにより、温度差、約−１．２℃の断熱効果が得られた。

〔本発明の別の表現〕
本発明は、以下のように表現することもできる。

すなわち、本発明の放熱部材、発熱源および放熱装置は、接着剤の使用量が少なく、かつ、断熱効果を持つ放熱部材（例えば、放熱板、放熱シートなど）、発熱源および放熱装置を提供するものであっても良い。

従来の発熱部と放熱部材とが接合された形態では、これらを接着する接着部の全面に接着剤（熱伝導率０．１〜０．４Ｗ／ｍ・Ｋ程度）が塗布されている。一方、本発明の放熱部材、発熱源および放熱装置では、部分的に接着剤を塗布せず、放熱部材と発熱源との間に空気層（熱伝導率０．０２４１Ｗ／ｍ・Ｋ）による断熱層を持たせることにより、放熱部材の温度上昇を抑制しても良い。また、空気層は外気とつながる接着剤の塗布パターンにより熱置換される構造を持っていても良い。

また、本発明の放熱部材、発熱源および放熱装置は、放熱部材と発熱源との間に空気の断熱層を持たせたものであっても良い。

また、本発明の放熱部材、発熱源および放熱装置は、放熱部材と発熱部との間に空気の断熱層がクローズされず外気とつながる構造を持つものであっても良い。

また、本発明の放熱部材、発熱源および放熱装置は、発熱源の表面が目標の温度となるように接着剤の厚み可変し、放熱部材と発熱部との間に空気の断熱層の厚みを可変できる構造を持つものであっても良い。

また、本発明の放熱部材、発熱源および放熱装置は、発熱源表面が目標の温度となるように接着剤の塗布パターンを可変できる構造を持つものであっても良い。

また、本発明の放熱部材、発熱源および放熱装置は、発熱部との間に空気の断熱層を持たせた放熱シートを重ね合わせた構造を持つものであっても良い。

また、本発明の放熱部材は、上記第２の非塗布領域は、上記第２の放熱部と上記第１の放熱部とが接着された状態にて外気と接続可能な領域となっていても良い。

上記構成によれば、第２の非塗布領域は、外気と接続可能な領域となっているため、第２の非塗布領域に形成される空気層は外気によって熱置換される（外気と入れ替わる）。このため、より強い断熱効果を得られる。

また、本発明の放熱部材は、上記第１の放熱部が接着される側の表面の面内方向と垂直な方向に対する上記第２の接着部における上記第２の塗布領域の厚みは、上記発熱源の上記第１の放熱部が接着される側の表面における他の部分の温度と比較して高温となる個所の近傍における上記第２の非塗布領域の部分の厚みが厚くなるように、上記発熱源の上記第１の放熱部が接着される側の表面の温度分布に応じて設定されていても良い。

上記構成によれば、第２の非塗布領域の厚みは、発熱源の第１の放熱部が接着される側の表面における他の部分の温度と比較して高温となる個所の近傍で厚くなる。このため、発熱源から発生する熱の分布が一様でないことに起因する局所的な断熱効果の悪化を抑制することができる。

また、本発明の放熱部材は、上記第２の接着部における上記第２の非塗布領域は、上記発熱源の表面における他の部分の温度と比較して高温となる個所の近傍に形成されていても良い。

上記構成によれば、第２の非塗布領域は、発熱源の表面における他の部分の温度と比較して高温となる個所の近傍に形成される。このため、発熱源から発生する熱の分布が一様でないことに起因する局所的な断熱効果の悪化を抑制することができる。

また、本発明の放熱部材は、上記非塗布領域は、上記発熱源と上記放熱部材とが接着された状態にて外気と接続可能な領域となっていても良い。

上記構成によれば、非塗布領域は、外気と接続可能な領域となっているため、非塗布領域に形成される空気層は外気によって熱置換される（外気と入れ替わる）。このため、より強い断熱効果を得られる。

また、本発明の放熱部材は、上記放熱部材が接着される側の表面の面内方向と垂直な方向に対する上記接着部における上記塗布領域の厚みは、上記発熱源の上記放熱部材が接着される側の表面における他の部分の温度と比較して高温となる個所の近傍における上記非塗布領域の部分の厚みが厚くなるように、上記発熱源の上記放熱部材が接着される側の表面の温度分布に応じて設定されていても良い。

上記構成によれば、非塗布領域の厚みは、発熱源の放熱部材が接着される側の表面における他の部分の温度と比較して高温となる個所の近傍で厚くなる。このため、発熱源から発生する熱の分布が一様でないことに起因する局所的な断熱効果の悪化を抑制することができる。

また、本発明の放熱部材は、上記接着部における上記非塗布領域は、上記発熱源の上記放熱部材が接着される側の表面における他の部分の温度と比較して高温となる個所の近傍に形成されていても良い。

上記構成によれば、非塗布領域は、発熱源の表面における他の部分の温度と比較して高温となる個所の近傍に形成される。このため、発熱源から発生する熱の分布が一様でないことに起因する局所的な断熱効果の悪化を抑制することができる。

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、ＣＰＵや半導体ＩＣなどの発熱源を備えた電子機器などに広く適用することができる。

１ 放熱部材（第１の放熱部）
２ 発熱源
２ａ 高温部（高温となる個所）
３ 接着部（第１の接着部）
３ａ 塗布領域（第１の塗布領域）
３ｂ 非塗布領域（第１の非塗布領域）
４ 第２接着部（第２の接着部）
４ａ 第２塗布領域（第２の塗布領域）
４ｂ 第２非塗布領域（第２の非塗布領域）
５ 第２放熱部材（第２の放熱部）
１０ 放熱装置
２０ 放熱装置
３０ 放熱装置
４０ 放熱装置
５０ 携帯端末（放熱装置）

Claims (7)

1. 自身と発熱源とを直接接着する接着部が、該発熱源が接着される側の表面に形成された放熱部材であって、
   上記接着部は、
   上記放熱部材と上記発熱源とを接着する接着剤が塗布された領域である少なくとも１つの塗布領域と、上記接着剤が塗布されない領域である非塗布領域とからなり、
   上記非塗布領域は、
   上記放熱部材と上記発熱源とが接着された状態にて空気が存在し得る領域となっていることを特徴とする放熱部材。
2. 上記非塗布領域は、
   上記放熱部材と上記発熱源とが接着された状態にて外気と接続可能な領域となっていることを特徴とする請求項１に記載の放熱部材。
3. 上記発熱源が接着される側の表面の面内方向と垂直な方向に対する上記接着部における上記塗布領域の厚みは、
   上記発熱源の上記放熱部材が接着される側の表面における他の部分の温度と比較して高温となる個所の近傍における上記非塗布領域の部分の厚みが厚くなるように、上記発熱源の上記放熱部材が接着される側の表面の温度分布に応じて設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の放熱部材。
4. 上記接着部における上記非塗布領域は、
   上記発熱源の表面における他の部分の温度と比較して高温となる個所の近傍に形成されていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の放熱部材。
5. 少なくとも第１の放熱部を備え、該第１の放熱部と発熱源とを直接接着する第１の接着部が、該発熱源が接着される側の表面に形成された放熱部材であって、
   上記第１の接着部は、
   上記第１の放熱部と上記発熱源とを接着する接着剤が塗布された領域である少なくとも１つの第１の塗布領域と、上記接着剤が塗布されない領域である第１の非塗布領域とからなり、
   上記第１の非塗布領域は、
   上記第１の放熱部と上記発熱源とが接着された状態にて空気が存在し得る領域となっており、
   さらに、上記第１の放熱部の上記発熱源が接着される側の表面と反対側の面に直接接着される第２の放熱部を備え、
   上記第２の放熱部と上記第１の放熱部とを接着する第２の接着部が、上記第２の放熱部の上記第１の放熱部が接着される側の表面に形成され、
   上記第２の接着部は、
   上記第２の放熱部と上記第１の放熱部とを接着する接着剤が塗布された領域である少なくとも１つの第２の塗布領域と、上記接着剤が塗布されない領域である第２の非塗布領域とからなり、
   上記第２の非塗布領域は、
   上記第２の放熱部と上記第１の放熱部とが接着された状態にて空気が存在し得る領域となっていることを特徴とする放熱部材。
6. 自身と放熱部材とを直接接着する接着部が、該放熱部材が接着される側の表面に形成された発熱源であって、
   上記接着部は、
   上記発熱源と上記放熱部材とを接着する接着剤が塗布された領域である少なくとも１つの塗布領域と、上記接着剤が塗布されない領域である非塗布領域とからなり、
   上記非塗布領域は、
   上記発熱源と上記放熱部材とが接着された状態にて空気が存在し得る領域となっていることを特徴とする発熱源。
7. 請求項１から５までのいずれか１項に記載の放熱部材と、請求項６に記載の発熱源とを備え、
   上記放熱部材と、上記発熱源とが直接接着されていることを特徴とする放熱装置。

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