JP2014216610A - Heat dissipation structure and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発熱体で発熱した熱を放熱する放熱構造体、及び、当該放熱構造体を内蔵した電子機器に関する。 The present invention relates to a heat dissipation structure that dissipates heat generated by a heating element, and an electronic device that incorporates the heat dissipation structure.
近年、携帯型の電子機器は、高性能化により、内蔵される電子部品の発熱が増加する傾向にあり、内蔵される放熱構造体の放熱の効率化が求められている。また、このような携帯型の電子機器においては、薄型化に対応した放熱構造体も求められている。 2. Description of the Related Art In recent years, portable electronic devices tend to increase the heat generation of built-in electronic components due to high performance, and there is a need for efficient heat dissipation of the built-in heat dissipation structure. Further, in such portable electronic devices, a heat dissipation structure corresponding to a reduction in thickness is also required.
放熱構造体を薄型化する技術として、例えば、特許文献1では、ケースと、当該ケース内に収容された羽根部材を有し、当該羽根部材が回転することで吸気及び排気するファン機構と、羽根部材を覆うようにケース16に装着され、熱を伝導させることが可能なカバーと、ケース外に設けられた発熱体から発せられる熱をカバーに伝達するための熱伝達機構としてヒートパイプとを具備する放熱装置が開示されている。
As a technique for thinning a heat dissipation structure, for example, in Patent Document 1, a fan mechanism that has a case and a blade member accommodated in the case and sucks and exhausts by rotating the blade member, and a blade A cover which is attached to the
また、特許文献2では、発熱部品に熱的に接続される受熱領域と、上記受熱領域に比べて低温になる放熱領域とを有する回路基板部と、上記受熱領域に取り付けられる第1の端部と、上記放熱領域に取り付けられる第2の端部とを有する熱拡散部材と、を具備する基板ユニットが開示されている。
Moreover, in
以下の分析は、本願発明者により与えられる。 The following analysis is given by the inventor.
しかしながら、特許文献1に記載の放熱装置では、発熱体上に熱拡散部を介してヒートパイプを重ね合わせた構造(厚さ方向に重ね合わせた構造)となっているため、重ね合わせのために大きな厚みが必要であり、電子機器を薄型化するのは困難である。また、特許文献1に記載の放熱装置では、ファンのカバー上にヒートパイプを重ね合わせた構造となっているため、ヒートパイプ及びカバー並びにケースのための厚みが必要であり、電子機器のサイズアップに繋がり、電子機器を薄型化するのは困難である。 However, in the heat radiating device described in Patent Document 1, since the heat pipe is superposed on the heat generator via the heat diffusing portion (the structure superposed in the thickness direction), A large thickness is required, and it is difficult to reduce the thickness of the electronic device. In addition, since the heat dissipating device described in Patent Document 1 has a structure in which heat pipes are stacked on the fan cover, the heat pipe, the cover, and the case need to be thick, and the size of the electronic device is increased. It is difficult to reduce the thickness of the electronic device.
さらに、特許文献2に記載の基板ユニットでは、発熱部品で発熱した熱が回路基板部の受熱領域を通じて熱拡散部材に伝熱されるため、発熱部品で発熱した熱の伝達量が小さく、放熱を効率化するのは困難である。
Furthermore, in the board unit described in
本発明の主な課題は、電子機器の薄型化、及び、放熱の効率化を図ることができる放熱構造体及び電子機器を提供することである。 The main subject of this invention is providing the heat dissipation structure and electronic device which can aim at thickness reduction of an electronic device, and efficiency improvement of heat dissipation.
本発明の第1の視点においては、放熱構造体において、シート状に形成されるとともに、発熱体からの熱をシート面方向に拡散する第1シート状熱拡散部材と、所定の方向に延在するとともに、前記第1シート状熱拡散部材と熱的に接続され、かつ、前記第1シート状熱拡散部材からの熱を前記所定の方向に拡散する延在型熱拡散部材と、シート状に形成されるとともに、前記延在型熱拡散部材と熱的に接続され、かつ、前記延在型熱拡散部材からの熱をシート面方向に拡散する第2シート状熱拡散部材と、を備えることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, in the heat dissipation structure, a first sheet-like heat diffusion member that is formed in a sheet shape and diffuses heat from the heating element in the sheet surface direction, and extends in a predetermined direction. And an extended heat diffusion member that is thermally connected to the first sheet-like heat diffusion member and diffuses heat from the first sheet-like heat diffusion member in the predetermined direction; A second sheet-like heat diffusion member that is formed and thermally connected to the extended heat diffusion member and diffuses heat from the extended heat diffusion member in the sheet surface direction. It is characterized by.
本発明の第2の視点においては、電子機器において、前記放熱構造体と、前記発熱体と、前記発熱体を実装するプリント配線基板と、を備えることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, an electronic device includes the heat dissipation structure, the heating element, and a printed wiring board on which the heating element is mounted.
本発明の第3の視点においては、放熱方法において、発熱体からの熱を第1シート状熱拡散部材においてシート面方向に拡散し、前記第1シート状熱拡散部材からの熱を延在型熱拡散部材において延在方向に拡散し、前記延在型熱拡散部材からの熱を第2シート状熱拡散部材においてシート面方向に拡散することを特徴とする。 In a third aspect of the present invention, in the heat dissipation method, heat from the heating element is diffused in the sheet surface direction in the first sheet-like heat diffusion member, and heat from the first sheet-like heat diffusion member is extended. The heat diffusion member diffuses in the extending direction, and heat from the extended heat diffusion member is diffused in the sheet surface direction in the second sheet-like heat diffusion member.
本発明によれば、薄型化、及び、放熱の効率化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the thickness and increase the efficiency of heat dissipation.
[実施形態1]
本発明の実施形態1に係る放熱構造体について図面を用いて説明する。図1は、本発明の実施形態1に係る放熱構造体の構成を模式的に示した平面図である。図2は、本発明の実施形態1に係る放熱構造体の構成を模式的に示した図1のA−A´間及びB−B´間の断面図である。
[Embodiment 1]
A heat dissipation structure according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of a heat dissipation structure according to Embodiment 1 of the present invention. 2 is a cross-sectional view between AA ′ and BB ′ in FIG. 1 schematically showing the configuration of the heat dissipation structure according to Embodiment 1 of the present invention.
図1の放熱構造体2は、発熱体となる電子部品14で発熱した熱を放熱する構造体である。放熱構造体2は、電子機器の筐体内に実装(内蔵、搭載)される。放熱構造体2は、熱拡散シート11と、ヒートパイプ12と、熱拡散シート15と、を有する。
The
熱拡散シート11は、シート状に形成された熱拡散部材である。熱拡散シート11は、下側の面(図2の下側の面)の所定の位置にて、ヒートパイプ12と熱的に接続(ここでは固定)されている。熱拡散シート11は、ヒートパイプ12における電子部品14の裏面(プリント配線基板13と電気的に接続される主面に対する反対側の面)と同じ側の面(図2の上側の面)と熱的に接続されている。熱拡散シート11は、主に、ヒートパイプ12からの熱をシート面方向に拡散して外部(外気を含む)又は他の部材に伝達する冷却部となる。熱拡散シート11の厚さは、ヒートパイプ12の厚さよりも薄く、かつ、電子部品14の厚さよりも薄い。熱拡散シート11には、薄型化が可能で、かつ、銅よりも熱伝導率が高い材料を用いることができ、例えば、グラファイトシートを用いることができる。
The
ヒートパイプ12は、所定の方向に延在する熱拡散部材である。ヒートパイプ12は、上側の面(図2の上側の面)にて、所定の位置で熱拡散シート11と熱的に接続されており、他の所定の位置で熱拡散シート15と熱的に接続されている。ヒートパイプ12は、熱拡散シート15からの熱を所定の方向(長手方向)に拡散して均一化し熱拡散シート11に伝達する。ヒートパイプ12は、発熱する電子部品14の厚さ方向で電子部品14と重ならないように配置されている。ヒートパイプ12は、電子部品14の側端面と隣り合うように配置されている。ヒートパイプ12の厚さは、電子部品14の厚さよりも薄くなっている。ヒートパイプ12には、熱伝導率が高い材料を用いることができ、例えば、熱伝導性が高い材質(例えば、銅、アルミニウム等)からなるパイプ中に揮発性の液体(作動液、例えば、ハイドロクロロフルオロカーボン類、ハイドロフルオロカーボン類等の代替フロン)を封入したものを用いることができる。
The
熱拡散シート15は、シート状に形成された熱拡散部材である。熱拡散シート15は、下側の面(図2の下側の面)にて、所定の位置でヒートパイプ12と熱的に接続(ここでは固定)され、他の所定の位置で電子部品14と熱的に接続されている。熱拡散シート15は、ヒートパイプ12における電子部品14の裏面(プリント配線基板13と電気的に接続される主面に対する反対側の面)と同じ側の面(図2の上側の面)と熱的に接続されている。熱拡散シート15は、電子部品14の裏面(プリント配線基板13と電気的に接続される主面に対する反対側の面、図2の上側の面)と熱的に接続されている。熱拡散シート15は、主に、発熱体となる電子部品14で発熱した熱を受熱する受熱部となり、受熱した熱をシートの面方向に拡散してヒートパイプ12に伝達する。熱拡散シート15の厚さは、ヒートパイプ12の厚さよりも薄く、かつ、電子部品14の厚さよりも薄い。熱拡散シート15には、薄型化が可能で、かつ、銅よりも熱伝導率が高い材料を用いることができ、例えば、グラファイトシートを用いることができる。
The
なお、被冷却対象となるプリント配線基板13は、電子部品14が搭載(実装)される。プリント配線基板13には、電子部品14以外の部品(図示せず)が搭載されることがある。また、被冷却対象となる電子部品14は、電子機器の動作時に発熱する発熱体である。電子部品14の上面には、ノイズ抑制のための金属製のシールドフレーム等が搭載されることがある。また、電子部品14の裏面(プリント配線基板13と電気的に接続される主面に対する反対側の面、図2の上側の面)には、接触安定性を高めるため、グリスまたは接着剤などを塗布したり、熱伝導樹脂または熱伝導ゴムなどを充填することがある。
An
なお、受熱部及び冷却部の両方に熱拡散シート11、15を使用しているが、どちらか一方を従来構造にしてもよい。 In addition, although the thermal diffusion sheet | seats 11 and 15 are used for both a heat receiving part and a cooling part, you may make either one into a conventional structure.
次に、本発明の実施形態1に係る放熱構造体の動作について説明する。 Next, the operation of the heat dissipation structure according to Embodiment 1 of the present invention will be described.
電子部品14は動作時に発熱する。電子部品14で発熱した熱は、熱拡散シート15を介してヒートパイプ12に伝達される。ヒートパイプ12は、熱拡散シート15からの熱を拡散するため、ヒートパイプ12に固定された熱拡散シート11に熱を伝達する。熱拡散シート11に伝達された熱は、周辺の空気、他の部材等の媒体に対して、放熱される。
The
実施形態1によれば、ヒートパイプ12と熱的に接続される熱拡散シート11、15を用いることで、熱をシート面方向に拡散することができるので、発熱体となる電子部品14とヒートパイプ12とを電子部品14の厚さ方向に重ならないように配置することが可能になり、薄型化できる。また、実施形態1によれば、熱拡散シート11、15を用いることで、薄型化したまま電子部品14の熱の伝達経路を大きくすることができ、放熱の効率化を図ることができる。さらに、実施形態1によれば、発熱体となる電子部品14で発熱した熱が、熱拡散シート15及びヒートパイプ12並びに熱拡散シート11を介して熱が広い面積に拡散されるため、電子部品14およびその周辺の温度を下げることができる。
According to the first embodiment, by using the
[実施形態2]
本発明の実施形態2に係る電子機器について図面を用いて説明する。図3は、本発明の実施形態2に係る電子機器の構成を模式的に示した平面図である。図4は、本発明の実施形態2に係る電子機器の構成を模式的に示した図3のA−A´間及びB−B´間の断面図である。なお、図3では内部フレーム19及び接着部20を省略している。
[Embodiment 2]
An electronic apparatus according to
実施形態2は、実施形態1の放熱構造体(図1の2)を変形したものを電子機器1の筐体17内に実装したものである。電子機器1として、例えば、携帯電話機、スマートフォン、ゲーム機、タブレットPC(Personal Computer)、ノートPC、PDA(Personal Data Assistants:携帯情報端末)、デジタルカメラ等、薄くて持ち運ぶ装置に適用可能である。電子機器1は、放熱構造体2と、プリント配線基板13と、電子部品14と、シールドフレーム16と、筐体17と、電池18と、内部フレーム19と、接着部20と、を有する。
In the second embodiment, the heat dissipation structure (2 in FIG. 1) of the first embodiment is modified and mounted in the
放熱構造体2は、発熱体となる電子部品14で発熱した熱を放熱する構造体である。放熱構造体2は、電子機器1の筐体17内に実装(内蔵、搭載)される。放熱構造体2は、熱拡散シート11と、ヒートパイプ12と、熱拡散シート15と、を有する。
The
熱拡散シート11は、シート状に形成された熱拡散部材である。熱拡散シート11は、下側の面(図4の下側の面)にて、所定の位置でヒートパイプ12と熱的に接続(ここでは固定)され、他の所定の位置で電池18と熱的に接続されている。熱拡散シート11は、上側の面(図4の上側の面)にて、内部フレーム19と熱的に接続(ここでは固定)されている。熱拡散シート11は、ヒートパイプ12における電子部品14の裏面(プリント配線基板13と電気的に接続される主面に対する反対側の面)と同じ側の面(図4の上側の面)と熱的に接続されている。熱拡散シート11は、主に、ヒートパイプ12からの熱をシート面方向に拡散して外部(外気を含む)、電池18、筐体17、内部フレーム19等に伝達する冷却部となる。熱拡散シート11の厚さは、ヒートパイプ12の厚さよりも薄く、かつ、電子部品14及び電池18の厚さよりも薄い。熱拡散シート11には、薄型化が可能で、かつ、銅よりも熱伝導率が高い材料を用いることができ、例えば、グラファイトシートを用いることができる。
The
ヒートパイプ12は、所定の方向に延在する熱拡散部材である。ヒートパイプ12は、上側の面(図4の上側の面)にて、所定の位置で熱拡散シート11と熱的に接続されており、他の所定の位置で接着部20を介して内部フレーム19と熱的に接続(ここでは固定)されている。ヒートパイプ12は、下側の面(図4の下側の面)にて、所定の位置で熱拡散シート15と熱的に接続されている。ヒートパイプ12は、熱拡散シート11、15からの熱を所定の方向(長手方向)に拡散して均一化し、接着部20を介して内部フレーム19に伝達する。ヒートパイプ12は、発熱する電子部品14及び電池18の厚さ方向で電子部品14及び電池18と重ならないように配置されている。ヒートパイプ12は、電池18の側端面と隣り合うように配置されている。ヒートパイプ12は、熱拡散シート15を介してシールドフレーム16の側壁面と隣り合うように配置されている。ヒートパイプ12の厚さは、電子部品14及び電池18の厚さよりも薄くなっている。ヒートパイプ12には、熱伝導率が高い材料を用いることができ、例えば、熱伝導性が高い材質(例えば、銅、アルミニウム等)からなるパイプ中に揮発性の液体(作動液、例えば、ハイドロクロロフルオロカーボン類、ハイドロフルオロカーボン類等の代替フロン)を封入したものを用いることができる。
The
熱拡散シート15は、シート状に形成された熱拡散部材である。熱拡散シート15は、下側の面(図4の下側の面)の所定の位置にてシールドフレーム16と熱的に接続(ここでは固定)されている。熱拡散シート15は、上側の面(図4の上側の面)の所定の位置にてヒートパイプ12と熱的に接続(ここでは固定)されている。熱拡散シート15は、ヒートパイプ12における電子部品14の主面(プリント配線基板13と電気的に接続される面)と同じ側の面(図4の下側の面)と熱的に接続されている。熱拡散シート15は、シールドフレーム16を介して電子部品14の裏面(プリント配線基板13と電気的に接続される主面に対する反対側の面、図4の上側の面)と熱的に接続されている。熱拡散シート15は、隣り合うヒートパイプ12とシールドフレーム16の側壁面との間に配置されている。熱拡散シート15は、主に、発熱体となる電子部品14で発熱した熱を受熱する受熱部となり、受熱した熱をシートの面方向に拡散してヒートパイプ12に伝達する。熱拡散シート15の厚さは、ヒートパイプ12の厚さよりも薄く、かつ、電子部品14及び電池18の厚さよりも薄い。熱拡散シート15には、薄型化が可能で、かつ、銅よりも熱伝導率が高い材料を用いることができ、例えば、グラファイトシートを用いることができる。
The
プリント配線基板13は、絶縁板(図示せず)に配線(図示せず)が印刷された基板である。プリント配線基板13は、筐体17の内部に実装されている。プリント配線基板13は、内部フレーム19と所定の間隔をおいて配されている。プリント配線基板13は、上側の面(図4の上側の面)において、電子部品14が搭載(実装)されており、電子部品14を覆うように配されたシールドフレーム16が搭載されている。なお、プリント配線基板13には、電子部品14以外の部品(図示せず)が搭載されることがある。
The printed
電子部品14は、動作することにより発熱する電子部品である。電子部品14は、プリント配線基板13の上側の面(図4の上側の面)の所定の位置に搭載(実装)されている。電子部品14は、主面(プリント配線基板13と電気的に接続される面、図4の下側の面)にてプリント配線基板13と電気的に接続されている。電子部品14は、シールドフレーム16に覆われている。電子部品14は、裏面(プリント配線基板13と電気的に接続される主面に対する反対側の面、図4の上側の面)にてシールドフレーム16と熱的に接続されている。なお、電子部品14の裏面(プリント配線基板13と電気的に接続される主面に対する反対側の面、図4の上側の面)には、接触安定性を高めるため、グリスまたは接着剤などを塗布したり、熱伝導樹脂または熱伝導ゴムなどを充填することがある。
The
シールドフレーム16は、薄い金属製のフレームである。シールドフレーム16は、電子部品14で発生されたノイズの吸収、及び、プリント配線基板13の補強のためのものである。シールドフレーム16は、電子部品14を覆うように配され、プリント配線基板13上に搭載される。シールドフレーム16は、電子部品14の裏面(プリント配線基板13と電気的に接続される主面に対する反対側の面、図4の上側の面)と熱的に接続されている。シールドフレーム16は、上側の面(図4の上側の面)にて熱拡散シート15と熱的に接続(ここでは固定)されている。
The
筐体17は、各種部品を収納する箱形のケースであり、電子機器の外装ケースである。筐体17は、複数の部品が組立可能に組み合わさって構成される。
The
電池18は、電子機器1を動作させるための電源である。電池18は、筐体17の内部に収納されている。電池18は、筐体17によって保持されるとともに、熱拡散シート11を介して内部フレーム19によって保持されている。電池18は、熱拡散シート11と熱的に接続されている。
The
内部フレーム19は、筐体17の内部に固定されるフレームである。内部フレーム19には、接着部20を介してヒートパイプ12と熱的に接続(ここでは固定)されている。内部フレーム19には、熱拡散シート11が熱的に接続(ここでは固定)されている。
The
接着部20は、ヒートパイプ12を内部フレーム19に接着させる部分である。接着部20には、例えば、熱伝導性の接着剤、熱伝導樹脂、熱伝導ゴム等を用いることができる。
The
次に、本発明の実施形態2に係る放熱構造体の動作について説明する。
Next, the operation of the heat dissipation structure according to
電子機器1の電子部品14は動作時に発熱する。電子部品14で発生した熱は、シールドフレーム16および熱拡散シート15を介して、ヒートパイプ12に伝達される。ヒートパイプ12は、熱拡散シート15からの熱を拡散するため、ヒートパイプ12に固定された熱拡散シート11に熱を伝達する。熱拡散シート11に伝達された熱は周辺の空気、および電池18、筐体17、内部フレーム19等に対して、放熱される。
The
実施形態2によれば、実施形態1と同様な効果を奏するとともに、熱拡散シート15、ヒートパイプ12、熱拡散シート11を介して熱が広い面積に拡散されるため、電子部品14および、電子部品14上部の筐体17の温度を下げることができる。
According to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment is obtained, and since heat is diffused over a wide area through the
なお、実施形態2の構成を用いない場合、熱は電子部品14の周辺にとどまるため高温となる。電子部品14の周辺が高温となると、電子部品14の故障、誤動作が発生する。故障、誤動作が発生しない場合でも、電子部品14の上部の筐体17が高温となる。
If the configuration of the second embodiment is not used, the heat stays around the
[実施形態3]
本発明の実施形態3に係る電子機器について図面を用いて説明する。図5は、本発明の実施形態3に係る電子機器の構成を模式的に示した平面図である。図6は、本発明の実施形態3に係る電子機器の構成を模式的に示した図5のA−A´間及びB−B´間の断面図である。なお、図5では内部フレーム19及び接着部20を省略している。
[Embodiment 3]
An electronic apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a plan view schematically showing the configuration of an electronic apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. 6 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'and the line B-B' in FIG. 5 schematically showing the configuration of the electronic apparatus according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 5, the
実施形態3は、実施形態2の変形例であり、ヒートパイプ12の構成は同様だが、プリント配線基板13の厚さ方向にプリント配線基板13と電池18とを重ねた構成とし、プリント配線基板13に搭載された電子部品14とは別の電子部品22も放熱できる構成としたものである。電子機器1は、放熱構造体2(熱拡散シート11、ヒートパイプ12、熱拡散シート15)と、プリント配線基板13と、電子部品14と、シールドフレーム16と、筐体17と、電池18と、内部フレーム19と、接着部20と、シールドフレーム21と、電子部品22と、を有する。なお、ヒートパイプ12、熱拡散シート15、電子部品14、シールドフレーム16、筐体17、内部フレーム19、及び、接着部20については、実施形態2のものと同様である。
The third embodiment is a modification of the second embodiment, and the configuration of the
熱拡散シート11は、シート状に形成された熱拡散部材である。熱拡散シート11は、下側の面(図6の下側の面)の所定の位置にてシールドフレーム21と熱的に接続(ここでは固定)されている。熱拡散シート11は、上側の面(図6の上側の面)の所定の位置にてヒートパイプ12と熱的に接続(ここでは固定)されている。熱拡散シート11は、ヒートパイプ12における電子部品22の主面(プリント配線基板13と電気的に接続される面)と同じ側の面(図6の下側の面)と熱的に接続されている。熱拡散シート11は、シールドフレーム21を介して電子部品22の裏面(プリント配線基板13と電気的に接続される主面に対する反対側の面、図6の上側の面)と熱的に接続されている。熱拡散シート11は、隣り合うヒートパイプ12とシールドフレーム21の側壁面との間に配置されている。熱拡散シート11は、主に、発熱体となる電子部品22で発熱した熱を受熱する受熱部となり、受熱した熱をシートの面方向に拡散してヒートパイプ12に伝達する。熱拡散シート11の厚さは、ヒートパイプ12の厚さよりも薄く、かつ、電子部品14及び電子部品22の厚さよりも薄い。熱拡散シート11には、薄型化が可能で、かつ、銅よりも熱伝導率が高い材料を用いることができ、例えば、グラファイトシートを用いることができる。
The
プリント配線基板13は、絶縁板(図示せず)に配線(図示せず)が印刷された基板である。プリント配線基板13は、筐体17の内部に実装されている。プリント配線基板13は、内部フレーム19と所定の間隔をおいて配されている。プリント配線基板13は、上側の面(図6の上側の面)において、電子部品14及び電子部品22が搭載(実装)されており、電子部品14を覆うように配されたシールドフレーム16が搭載されており、電子部品22を覆うように配されたシールドフレーム16が搭載されている。なお、プリント配線基板13には、電子部品14、22以外の部品(図示せず)が搭載されることがある。
The printed
電池18は、電子機器1を動作させるための電源である。電池18は、筐体17の内部に収納されている。電池18は、筐体17によって保持されるとともに、プリント配線基板13によって保持されている。
The
シールドフレーム21は、薄い金属製のフレームである。シールドフレーム21は、電子部品22で発生されたノイズの吸収、及び、プリント配線基板13の補強のためのものである。シールドフレーム21は、電子部品22を覆うように配され、プリント配線基板13上に搭載される。シールドフレーム21は、電子部品22の裏面(プリント配線基板13と電気的に接続される主面に対する反対側の面、図6の上側の面)と熱的に接続されている。シールドフレーム21は、上側の面(図6の上側の面)にて熱拡散シート11と熱的に接続(ここでは固定)されている。
The
電子部品22は、動作することにより発熱する電子部品である。電子部品22は、プリント配線基板13の上側の面(図6の上側の面)の他の所定の位置に搭載(実装)されている。電子部品22は、主面(プリント配線基板13と電気的に接続される面、図6の下側の面)にてプリント配線基板13と電気的に接続されている。電子部品22は、シールドフレーム21に覆われている。電子部品22は、裏面(プリント配線基板13と電気的に接続される主面に対する反対側の面、図6の上側の面)にてシールドフレーム21と熱的に接続されている。なお、電子部品22の裏面(プリント配線基板13と電気的に接続される主面に対する反対側の面、図6の上側の面)には、接触安定性を高めるため、グリスまたは接着剤などを塗布したり、熱伝導樹脂または熱伝導ゴムなどを充填することがある。
The
次に、本発明の実施形態3に係る放熱構造体の動作について説明する。 Next, the operation of the heat dissipation structure according to Embodiment 3 of the present invention will be described.
電子部品14で発生した熱は、シールドフレーム16及び熱拡散シート15を介して、ヒートパイプ12に伝達される。ヒートパイプ12は、熱拡散シート15からの熱を拡散するため、ヒートパイプ12に固定された熱拡散シート11に熱を伝達する。熱拡散シート11に伝わった熱は、周辺の空気、シールドフレーム21等に対して放熱される。
Heat generated in the
同様に、電子部品22で発生した熱は、シールドフレーム21及び熱拡散シート11を介して、ヒートパイプ12に伝達される。ヒートパイプ12は、熱拡散シート15からの熱を拡散するため、ヒートパイプ12に固定された熱拡散シート15に熱を伝達する。熱拡散シート15に伝達された熱は、周辺の空気、シールドフレーム16等に対して放熱される。
Similarly, heat generated in the
実施形態3によれば、実施形態2と同様な効果を奏するとともに、電子部品14、電子部品22で発生する熱量は、機器の動作条件でどちらかのみが極端に大きくなるケースがあるため、相互に熱を拡散させることで、片方の電子部品の極端な上昇温度を防ぐことが可能である。
According to the third embodiment, the same effects as in the second embodiment can be obtained, and the amount of heat generated in the
[実施形態4]
本発明の実施形態4に係る電子機器について図面を用いて説明する。図7は、本発明の実施形態4に係る放熱構造体の構成を模式的に示した平面図である。図8は、本発明の実施形態4に係る放熱構造体の構成を模式的に示した図7のA−A´間及びB−B´間の断面図である。
[Embodiment 4]
An electronic apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a plan view schematically showing the configuration of the heat dissipation structure according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view between AA ′ and BB ′ in FIG. 7 schematically showing the configuration of the heat dissipation structure according to Embodiment 4 of the present invention.
実施形態4は、実施形態1の変形例であり、実施形態1におけるプリント配線基板(図1の13)を省略したものである。すなわち、放熱構造体2において、シート状に形成されるとともに、電子部品14(発熱体)からの熱をシート面方向に拡散する熱拡散シート11(第1シート状熱拡散部材)と、所定の方向に延在するとともに、前記第1シート状熱拡散部材と熱的に接続され、かつ、前記第1シート状熱拡散部材からの熱を前記所定の方向に拡散するヒートパイプ12(延在型熱拡散部材)と、シート状に形成されるとともに、前記延在型熱拡散部材と熱的に接続され、かつ、前記延在型熱拡散部材からの熱をシート面方向に拡散する熱拡散シート15(第2シート状熱拡散部材)と、を備える。放熱構造体2では、電子部品14(発熱体)からの熱を熱拡散シート11(第1シート状熱拡散部材)においてシート面方向に拡散し、前記第1シート状熱拡散部材からの熱をヒートパイプ12(延在型熱拡散部材)において延在方向に拡散し、前記延在型熱拡散部材からの熱を熱拡散シート15(第2シート状熱拡散部材)においてシート面方向に拡散する。
The fourth embodiment is a modification of the first embodiment, in which the printed wiring board (13 in FIG. 1) in the first embodiment is omitted. That is, in the
実施形態4によれば、実施形態1と同様に、ヒートパイプ12と熱的に接続される熱拡散シート11、15を用いることで、熱をシート面方向に拡散することができるので、発熱体となる電子部品14とヒートパイプ12とを電子部品14の厚さ方向に重ならないように配置することが可能になり、薄型化できる。また、実施形態4によれば、熱拡散シート11、15を用いることで、薄型化したまま電子部品14の熱の伝達経路を大きくすることができ、放熱の効率化を図ることができる。
According to the fourth embodiment, similarly to the first embodiment, by using the
なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。 Note that, in the present application, where reference numerals are attached to the drawings, these are only for the purpose of helping understanding, and are not intended to be limited to the illustrated embodiments.
また、本発明の全開示(請求の範囲及び図面を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲及び図面を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。 Further, within the scope of the entire disclosure (including claims and drawings) of the present invention, the embodiments and examples can be changed and adjusted based on the basic technical concept. Various combinations or selections of various disclosed elements (including each element of each claim, each element of each embodiment or example, each element of each drawing, etc.) are included within the scope of the claims of the present invention. Is possible. That is, the present invention naturally includes various variations and modifications that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the drawings, and the technical idea.
(付記)
本発明の第1の視点においては、放熱構造体において、シート状に形成されるとともに、発熱体からの熱をシート面方向に拡散する第1シート状熱拡散部材と、所定の方向に延在するとともに、前記第1シート状熱拡散部材と熱的に接続され、かつ、前記第1シート状熱拡散部材からの熱を前記所定の方向に拡散する延在型熱拡散部材と、シート状に形成されるとともに、前記延在型熱拡散部材と熱的に接続され、かつ、前記延在型熱拡散部材からの熱をシート面方向に拡散する第2シート状熱拡散部材と、を備えることを特徴とする。
(Appendix)
According to a first aspect of the present invention, in the heat dissipation structure, a first sheet-like heat diffusion member that is formed in a sheet shape and diffuses heat from the heating element in the sheet surface direction, and extends in a predetermined direction. And an extended heat diffusion member that is thermally connected to the first sheet-like heat diffusion member and diffuses heat from the first sheet-like heat diffusion member in the predetermined direction; A second sheet-like heat diffusion member that is formed and thermally connected to the extended heat diffusion member and diffuses heat from the extended heat diffusion member in the sheet surface direction. It is characterized by.
本発明の前記放熱構造体において、前記延在型熱拡散部材は、前記発熱体の厚さ方向で前記発熱体と重ならないように配置されることが好ましい。 In the heat dissipation structure of the present invention, it is preferable that the extended heat diffusing member is disposed so as not to overlap the heating element in the thickness direction of the heating element.
本発明の前記放熱構造体において、前記延在型熱拡散部材は、前記発熱体の側端面と隣り合うように配置されることが好ましい。 In the heat dissipation structure of the present invention, it is preferable that the extended heat diffusing member is disposed adjacent to a side end surface of the heating element.
本発明の前記放熱構造体において、前記第1シート状熱拡散部材は、前記発熱体の裏面(プリント配線基板と電気的に接続される主面に対する反対側の面)上に配置される部分を有することが好ましい。 In the heat dissipation structure of the present invention, the first sheet-like heat diffusing member includes a portion disposed on the back surface of the heat generating element (the surface opposite to the main surface electrically connected to the printed wiring board). It is preferable to have.
本発明の前記放熱構造体において、前記第1シート状熱拡散部材及び前記第2シート状熱拡散部材は、前記延在型熱拡散部材における前記発熱体の主面(プリント配線基板と電気的に接続される面)又は裏面(主面に対する反対側の面)と同じ側の面と熱的に接続されることが好ましい。 In the heat dissipation structure of the present invention, the first sheet-like heat diffusing member and the second sheet-like heat diffusing member are principal surfaces of the heating element in the extended heat diffusing member (electrically with the printed wiring board). It is preferable to be thermally connected to the surface on the same side as the surface to be connected) or the back surface (the surface opposite to the main surface).
本発明の前記放熱構造体において、前記第1シート状熱拡散部材及び前記第2シート状熱拡散部材の各厚さは、前記延在型熱拡散部材の厚さよりも薄いことが好ましい。 In the heat dissipation structure of the present invention, it is preferable that each thickness of the first sheet-like heat diffusion member and the second sheet-like heat diffusion member is thinner than the thickness of the extended heat diffusion member.
本発明の前記放熱構造体において、前記第1シート状熱拡散部材及び前記第2シート状熱拡散部材の各厚さは、前記発熱体の厚さよりも薄いことが好ましい。 In the heat dissipation structure of the present invention, it is preferable that each thickness of the first sheet-like heat diffusion member and the second sheet-like heat diffusion member is thinner than the thickness of the heating element.
本発明の前記放熱構造体において、前記延在型熱拡散部材の厚さは、前記発熱体の厚さよりも薄いことが好ましい。 In the heat dissipation structure of the present invention, it is preferable that a thickness of the extended heat diffusion member is thinner than a thickness of the heating element.
本発明の前記放熱構造体において、前記第1シート状熱拡散部材及び前記第2シート状熱拡散部材は、銅よりも熱伝導率が高い材料よりなることが好ましい。 In the heat dissipation structure of the present invention, it is preferable that the first sheet-like heat diffusion member and the second sheet-like heat diffusion member are made of a material having higher thermal conductivity than copper.
本発明の前記放熱構造体において、前記第1シート状熱拡散部材及び前記第2シート状熱拡散部材は、グラファイトシートよりなることが好ましい。 In the heat dissipation structure of the present invention, it is preferable that the first sheet-like heat diffusion member and the second sheet-like heat diffusion member are made of a graphite sheet.
本発明の前記放熱構造体において、前記延在型熱拡散部材は、ヒートパイプよりなることが好ましい。 In the heat dissipation structure of the present invention, it is preferable that the extended heat diffusion member is a heat pipe.
本発明の第2の視点においては、電子機器において、前記放熱構造体と、前記発熱体と、前記発熱体を実装するプリント配線基板と、を備えることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, an electronic device includes the heat dissipation structure, the heating element, and a printed wiring board on which the heating element is mounted.
本発明の前記電子機器において、前記発熱体と前記第1シート状熱拡散部材との間に介在したシールドフレームを備えることが好ましい。 The electronic apparatus according to the present invention preferably includes a shield frame interposed between the heating element and the first sheet-like heat diffusion member.
本発明の前記電子機器において、前記第1シート状熱拡散部材及び前記第2シート状熱拡散部材並びに前記延在型熱拡散部材のいずれかと熱的に接続される内部フレームを備えることが好ましい。 The electronic apparatus according to the present invention preferably includes an internal frame that is thermally connected to any one of the first sheet-like heat diffusion member, the second sheet-like heat diffusion member, and the extended heat diffusion member.
本発明の前記電子機器において、前記第2シート状熱拡散部材と熱的に接続される電池を備え、前記延在型熱拡散部材は、前記電池の側端面と隣り合うように配置されることが好ましい。 The electronic device of the present invention includes a battery that is thermally connected to the second sheet-like heat diffusion member, and the extended heat diffusion member is disposed adjacent to a side end surface of the battery. Is preferred.
本発明の前記電子機器において、前記プリント配線基板に実装される他の発熱体を備え、前記第2シート状熱拡散部材は、前記他の発熱体からの熱が伝達されることが好ましい。 The electronic device of the present invention preferably includes another heating element mounted on the printed wiring board, and the second sheet-like heat diffusing member transmits heat from the other heating element.
本発明の第3の視点においては、放熱方法において、発熱体からの熱を第1シート状熱拡散部材においてシート面方向に拡散し、前記第1シート状熱拡散部材からの熱を延在型熱拡散部材において延在方向に拡散し、前記延在型熱拡散部材からの熱を第2シート状熱拡散部材においてシート面方向に拡散することを特徴とする。 In a third aspect of the present invention, in the heat dissipation method, heat from the heating element is diffused in the sheet surface direction in the first sheet-like heat diffusion member, and heat from the first sheet-like heat diffusion member is extended. The heat diffusion member diffuses in the extending direction, and heat from the extended heat diffusion member is diffused in the sheet surface direction in the second sheet-like heat diffusion member.
1 電子機器
2 放熱構造体
11 熱拡散シート(第2シート状熱拡散部材)
12 ヒートパイプ(延在型熱拡散部材)
13 プリント配線基板
14、22 電子部品(発熱体)
15 熱拡散シート(第1シート状熱拡散部材)
16、21 シールドフレーム
17 筐体
18 電池
19 内部フレーム
20 接着部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
12 Heat pipe (Extended heat diffusion member)
13 Printed
15 Thermal diffusion sheet (first sheet-shaped thermal diffusion member)
16, 21
Claims (10)
所定の方向に延在するとともに、前記第1シート状熱拡散部材と熱的に接続され、かつ、前記第1シート状熱拡散部材からの熱を前記所定の方向に拡散する延在型熱拡散部材と、
シート状に形成されるとともに、前記延在型熱拡散部材と熱的に接続され、かつ、前記延在型熱拡散部材からの熱をシート面方向に拡散する第2シート状熱拡散部材と、
を備えることを特徴とする放熱構造体。 A first sheet-like heat diffusion member that is formed in a sheet shape and diffuses heat from the heating element in the sheet surface direction;
Extending type thermal diffusion that extends in a predetermined direction and is thermally connected to the first sheet-like heat diffusion member and diffuses heat from the first sheet-like heat diffusion member in the predetermined direction Members,
A second sheet-like heat diffusing member that is formed in a sheet shape, is thermally connected to the extended heat diffusing member, and diffuses heat from the extended heat diffusing member in the sheet surface direction;
A heat dissipating structure comprising:
前記発熱体と、
前記発熱体を実装するプリント配線基板と、
を備えることを特徴とする電子機器。 A heat dissipation structure according to any one of claims 1 to 6,
The heating element;
A printed wiring board on which the heating element is mounted;
An electronic device comprising:
前記延在型熱拡散部材は、前記電池の側端面と隣り合うように配置されることを特徴とする請求項7記載の電子機器。 A battery thermally connected to the second sheet-like heat diffusion member;
The electronic device according to claim 7, wherein the extended heat diffusion member is disposed adjacent to a side end surface of the battery.
前記第2シート状熱拡散部材は、前記他の発熱体からの熱が伝達されることを特徴とする請求項7記載の電子機器。 Other heating elements mounted on the printed wiring board,
The electronic device according to claim 7, wherein heat from the other heating element is transmitted to the second sheet-like heat diffusion member.
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