JPH10256764A - Heat-dissipating material - Google Patents
Heat-dissipating materialInfo
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- JPH10256764A JPH10256764A JP9062774A JP6277497A JPH10256764A JP H10256764 A JPH10256764 A JP H10256764A JP 9062774 A JP9062774 A JP 9062774A JP 6277497 A JP6277497 A JP 6277497A JP H10256764 A JPH10256764 A JP H10256764A
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- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、部材の放熱材、特
に電子機器の筐体内に配置された発熱性の部品で発生し
た熱の放熱材の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a heat radiating material for a member, particularly, a heat radiating material for heat generated from a heat-generating component disposed in a housing of an electronic device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】パーソナルコンピュータや家電製品を始
めとする電子機器には、動作時に発熱してしまう発熱部
品が多数使用されている。特に、ＩＣ等の電子部品は動
作時に発熱する反面、正常に動作させるための使用温度
範囲が設定されている。従って、正常に機能させるため
には、ＩＣで発生した熱を拡散してＩＣの温度を所定温
度以下にする必要がある。また、電子機器は多くの樹脂
部品を使用しているため筐体内部での局部的な加熱は避
けなければならない。局部的加熱の防止は、体感温度の
緩和や樹脂部品で構成される筐体や内部部品の熱変形を
防止するためにも重要視され、様々な放熱装置が提案さ
れている。2. Description of the Related Art Many electronic devices, such as personal computers and home electric appliances, generate heat during operation. In particular, electronic components such as ICs generate heat during operation, but the operating temperature range for normal operation is set. Therefore, in order for the IC to function properly, it is necessary to diffuse the heat generated in the IC to reduce the temperature of the IC to a predetermined temperature or lower. Also, since the electronic device uses many resin parts, local heating inside the housing must be avoided. Prevention of local heating is regarded as important to alleviate the perceived temperature and to prevent thermal deformation of a housing or an internal component made of a resin component, and various heat dissipating devices have been proposed.
【０００３】放熱装置としては、冷却を主目的とする電
気ファンを用いた強制冷却装置や熱拡散を主目的とする
冷却フィンやヒートシンクを用いた自然冷却装置等が一
般的であるが、電子機器の小型化が盛んに行われている
今日ではシンプルな構造の放熱装置が要望される。特
に、携帯型パーソナルコンピュータ等の各種携帯型機器
では、薄型化や軽量化が要求されるため前述の要望はさ
らに強くなる。そこで、携帯型機器では、例えば、図４
に示すように、回路基板１上に実装配置された発熱する
電子部品２に近接配置した熱拡散シート（ヒートスプレ
ッダシート）３に前記電子部品２で発生した熱を伝熱
し、拡散下後、筐体４を介して外部に放熱する構造が提
案されている。この構造は、熱拡散シート３によって熱
を広範囲に拡散することによって、電子部品２の放熱・
冷却効果を向上させると共に、筐体４の表面が局部的に
加熱されることを防止している。なお、前記熱拡散シー
ト３の材料としては、高熱伝導率の金属薄片、例えば、
厚さ０．５〜０．７ｍｍ程度のアルミニウム板や銅板が
使用される他、特開平７−１０９１７号公報に記載され
ているグラファイト熱伝達体等が使用される。このグラ
ファイト熱伝達体は、面方向における熱伝導率が高くか
つこれと直交する方向における熱伝導率が低い熱伝導率
の異方性を有するものである。そして、この熱拡散シー
ト３は回路基板１上の各部品と干渉しないように配置さ
れ、熱の拡散・放熱を行っている。As a heat radiating device, a forced cooling device using an electric fan mainly for cooling and a natural cooling device using cooling fins and heat sinks mainly for heat diffusion are generally used. Nowadays, there is a demand for a heat radiating device having a simple structure, in which the size of the radiating device is reduced. In particular, various portable devices such as portable personal computers are required to be thinner and lighter, and the above-mentioned demands are further strengthened. Therefore, in a portable device, for example, FIG.
As shown in FIG. 2, the heat generated by the electronic component 2 is transferred to a heat diffusion sheet (heat spreader sheet) 3 disposed close to the heat-generating electronic component 2 mounted and arranged on the circuit board 1, and after being diffused, the housing A structure has been proposed in which heat is radiated to the outside through the radiator 4. In this structure, heat is diffused over a wide area by the heat diffusion sheet 3 so that the heat of the electronic component 2 can be dissipated.
The cooling effect is improved and the surface of the housing 4 is prevented from being locally heated. In addition, as a material of the heat diffusion sheet 3, a metal flake having high thermal conductivity, for example,
An aluminum plate or a copper plate having a thickness of about 0.5 to 0.7 mm is used, and a graphite heat transfer body described in JP-A-7-10917 is used. This graphite heat transfer body has a high thermal conductivity in a plane direction and a low thermal conductivity in a direction orthogonal to the plane, and has anisotropy of thermal conductivity. The heat diffusion sheet 3 is arranged so as not to interfere with each component on the circuit board 1 and diffuses and radiates heat.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前述したように、熱拡
散シート３の材料としては、熱伝導率の高いアルミニウ
ム（熱伝導率：２３６Ｗ／ｍＫ）や銅（熱伝導率：４０
３Ｗ／ｍＫ）を一般に使用するが、アルミニウムの密度
が２．６９ｇ／ｃｍ3、銅の密度が８．９３ｇ／ｃｍ3の
ように大きいため十分な放熱作用を実現しようとすると
熱拡散シート３が重くなり、携帯型パーソナルコンピュ
ータ等のように少しでも軽量化を行いたい場合には適さ
ないという問題がある。As described above, as a material of the thermal diffusion sheet 3, aluminum (thermal conductivity: 236 W / mK) or copper (thermal conductivity: 40) having high thermal conductivity is used.
3W / mK) is generally used. However, the density of aluminum 2.69 g / cm 3, the density of the copper heat diffusing sheet 3 when you try to achieve a sufficient heat dissipation effect because large as 8.93 g / cm 3 There is a problem that it is not suitable for a case where it is desired to reduce the weight as much as a portable personal computer or the like.
【０００５】一方、熱拡散シート３の材料としてグラフ
ァイト熱伝達体を使用する場合、当該グラファイト熱伝
達体の密度は、１．００ｇ／ｃｍ3と前記金属に比べて
小さいため、前述した軽量化には対応することができる
が、安定状態で機能するグラファイト熱伝達体の厚みは
現状では０．４ｍｍ程度までしか作成できない。つま
り、放熱能力に限界があり、電子部品２の消費電力が大
きい（発熱量が大きい）場合、放熱材として十分機能し
ないという問題がある。On the other hand, when a graphite heat transfer material is used as the material of the heat diffusion sheet 3, the density of the graphite heat transfer material is 1.00 g / cm 3 , which is smaller than that of the metal. However, the thickness of a graphite heat transfer body that functions in a stable state can be made only up to about 0.4 mm at present. That is, there is a problem that the heat dissipation capability is limited, and when the power consumption of the electronic component 2 is large (a large amount of heat is generated), the electronic component 2 does not function sufficiently as a heat dissipation material.
【０００６】本発明は上記従来の問題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、軽量化、薄型化が可能で、かつ
十分な放熱・冷却能力を有する放熱材を提供することに
ある。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a heat dissipating material which can be reduced in weight and thickness and has sufficient heat dissipating and cooling ability.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、発熱部にて生じた熱の放熱を行う放熱材
であって、面方向に熱拡散を行う拡散放熱部材と、前記
拡散放熱部材の面上の一部と接触し一方面側から他方面
側に熱伝達を行う熱伝達部材と、を含み、前記熱伝達部
材によって前記拡散放熱部材を積層接続して、複数の放
熱経路を形成して発熱部で生じた熱を複数の拡散放熱部
材に順次拡散伝達するものとする。In order to achieve the above object, the present invention provides a heat radiating member for radiating heat generated in a heat generating portion, wherein the heat radiating member diffuses heat in a plane direction; A heat transfer member that contacts a part of the surface of the diffusion heat dissipation member and performs heat transfer from one surface side to the other surface side; and It is assumed that a heat radiation path is formed and the heat generated in the heat generating portion is sequentially diffused and transmitted to a plurality of diffusion heat radiation members.
【０００８】また、前記目的を達成するために、本発明
は、発熱部に対向配置され、前記発熱部で生じた熱を一
面側から受け取り、面方向に拡散する第１拡散放熱部材
と、前記第１拡散放熱部材の他面側の一部に密着配置さ
れ、第１拡散放熱部材から放出される熱を一面側から他
面側に伝達する熱伝達部材と、前記熱伝達部材を挟んで
前記第１拡散放熱部材に対向配置され、熱伝達部材から
の熱を面内方向に拡散する第２拡散放熱部材と、を含
み、発熱部で生じた熱を各拡散放熱部材から拡散放熱す
るものとする。According to another aspect of the present invention, there is provided a first heat dissipating member which is disposed opposite to a heat generating portion, receives heat generated by the heat generating portion from one surface side, and diffuses the heat in a surface direction; A heat transfer member disposed in close contact with a part of the other surface side of the first diffusion heat dissipation member, and transmitting heat released from the first diffusion heat dissipation member from one surface side to the other surface side; A second diffused heat dissipating member disposed opposite to the first diffused heat dissipating member and diffusing heat from the heat transfer member in an in-plane direction, and dissipating and dissipating heat generated in the heat generating portion from each diffused heat dissipating member. I do.
【０００９】また、前記目的を達成するために、本発明
において、前記拡散放熱部材はグラファイト熱拡散シー
トであり、前記熱伝達部材は高熱伝達性の金属片である
ものとする。In order to achieve the above object, in the present invention, the diffusion heat dissipation member is a graphite heat diffusion sheet, and the heat transfer member is a high heat transfer metal piece.
【００１０】また、前記目的を達成するために、本発明
において、前記金属片の大きさは放熱部の大きさと同
等、またはそれ以下で形成され、前記発熱部の直下に配
置されるものとする。In order to achieve the above object, in the present invention, the size of the metal piece is formed to be equal to or smaller than the size of the heat radiating portion, and is disposed immediately below the heat generating portion. .
【００１１】さらに、前記目的を達成するために、本発
明において、前記拡散放熱部材と前記熱伝達部材との接
触面に熱伝導剤を介在させたものとする。Further, in order to achieve the above object, in the present invention, a heat conductive agent is interposed on a contact surface between the diffusion heat dissipation member and the heat transfer member.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図面を用いて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１３】実施の形態１．図１は実施の形態１の放熱
材の断面概略図であり、例えば携帯型パーソナルコンピ
ュータの筐体内における構造図である。また、図２は、
放熱経路を説明するためのイメージ図である。Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a heat radiating material according to the first embodiment, for example, a structural diagram in a housing of a portable personal computer. Also, FIG.
It is an image figure for explaining a heat dissipation path.
【００１４】回路基板１は、その表面に複数の電子部品
２が実装されている。なお、図１、図２は回路基板１の
片面側にのみ電子部品２が実装されている例である。前
記電子部品２は、動作時に消費電力に応じた熱を生じ
る。そして、前記電子部品２の解放端側（図１では下面
側）に密着するように第１拡散放熱部材として、グラフ
ァイト熱伝達シート（以下、第１グラファイトシートと
いう）５が配置されている。この第１グラファイトシー
ト５は前記電子部品２との接触部および図中上面側から
電子部品２で生じた熱を吸収し、面方向（図中水平方
向）に順次熱伝達していくものである。なお、第１グラ
ファイトシート５は、面方向の熱伝導率が例えば８００
Ｗ／ｍＫであるのに対して、厚み方向（図中垂直方向）
の熱伝導率が５Ｗ／ｍＫのように遥かに小さいという特
性を有する公知の材料である。また、第１グラファイト
シート５の厚みは、０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍ程度（前
述したように最大０．４ｍｍ程度）である。また、通
常、グラファイトシートのシートサイズは、Ａ４サイズ
程度まで製造可能であるため、効率的な熱拡散を行うた
めには図示しない筐体内部で他の部品との干渉を考慮し
つつできるだけ大きいサイズのものを使用することが望
ましい。The circuit board 1 has a plurality of electronic components 2 mounted on its surface. FIGS. 1 and 2 show examples in which the electronic component 2 is mounted on only one side of the circuit board 1. The electronic component 2 generates heat according to power consumption during operation. A graphite heat transfer sheet (hereinafter, referred to as a first graphite sheet) 5 is disposed as a first diffusion heat radiating member so as to be in close contact with the open end side (the lower surface side in FIG. 1) of the electronic component 2. The first graphite sheet 5 absorbs heat generated in the electronic component 2 from the contact portion with the electronic component 2 and the upper surface side in the figure, and sequentially transfers the heat in the plane direction (horizontal direction in the figure). . The first graphite sheet 5 has a thermal conductivity in the plane direction of, for example, 800.
W / mK, but in the thickness direction (vertical direction in the figure)
Is a known material having the property that the thermal conductivity is much smaller, such as 5 W / mK. The thickness of the first graphite sheet 5 is about 0.02 mm to 0.1 mm (about 0.4 mm at the maximum as described above). In general, the sheet size of the graphite sheet can be manufactured up to about A4 size. Therefore, in order to perform efficient heat diffusion, the size of the graphite sheet is as large as possible while considering interference with other parts inside a casing (not shown). It is desirable to use those.
【００１５】さらに、前記第１グラファイトシート５の
裏面側、すなわち前記電子部品２と接触しない面側には
熱伝達部材として、小形金属片６が密着配置され、さら
に、当該小形金属片６の下面側には、前記第１グラファ
イトシート５と同様な構成を有する第２グラファイトシ
ート７が前記小形金属片６に対して密着配置されてい
る。すなわち、小形金属片６が第１、第２グラファイト
シート５，７の一部分と接触しつつ両者を接続するサン
ドイッチ構造を形成すると共に、前記第１、第２グラフ
ァイトシート５，７間に所定の空間を形成している。Further, a small metal piece 6 is disposed as a heat transfer member in close contact with the back side of the first graphite sheet 5, that is, the side not in contact with the electronic component 2, and the lower surface of the small metal piece 6 On the side, a second graphite sheet 7 having a configuration similar to that of the first graphite sheet 5 is disposed in close contact with the small metal piece 6. That is, a small metal piece 6 contacts a part of the first and second graphite sheets 5 and 7 to form a sandwich structure for connecting them, and a predetermined space between the first and second graphite sheets 5 and 7. Is formed.
【００１６】前記小形金属片６は、例えばアルミニウム
（熱伝導率：２３６Ｗ／ｍＫ）や銅（熱伝導率：４０３
Ｗ／ｍＫ）等の高熱伝導率を有する材料で形成され、そ
の大きさは、第１グラファイトシート５と第２グラファ
イトシート７との間隔を維持できればよい。また、前記
小形金属片６の厚みは任意であるが、後述するように、
放熱効率向上のために第１グラファイトシート５と第２
グラファイトシート７との間に所定の空間を形成するた
めに、５ｍｍ程度にすることが望ましい。さらに、小形
金属片６の配置位置は、任意であるが電子部品２で生じ
た熱を効率的に第２グラファイトシート７に伝達拡散さ
せるために、前記小形金属片６を発熱源である電子部品
２の直下に配置することが望ましい。The small metal piece 6 is made of, for example, aluminum (thermal conductivity: 236 W / mK) or copper (thermal conductivity: 403).
(W / mK) and the like, and it is sufficient that the size of the material is such that the distance between the first graphite sheet 5 and the second graphite sheet 7 can be maintained. Further, the thickness of the small metal piece 6 is arbitrary, but as described below,
The first graphite sheet 5 and the second graphite sheet 5
In order to form a predetermined space between the graphite sheet 7 and the graphite sheet 7, it is desirable that the thickness be about 5 mm. The position of the small metal piece 6 is arbitrary, but in order to efficiently transfer and diffuse the heat generated in the electronic component 2 to the second graphite sheet 7, the small metal piece 6 is used as a heat source. It is desirable to arrange it directly below the second.
【００１７】また、前記電子部品２と第１グラファイト
シート５との接触面、第１グラファイトシート５と小形
金属片６との接触面、小形金属片６と第２グラファイト
シート７との接触面には、それぞれ、熱伝導性接着剤
（例えば、シリコーン系接着剤）や熱伝導性グリス等の
熱伝達剤８を塗布することが望ましい。この熱伝達剤８
を塗布することによって部材間の接触抵抗を小さくする
ことが可能になり後述する熱伝達を効率よく行うことが
できる。The contact surface between the electronic component 2 and the first graphite sheet 5, the contact surface between the first graphite sheet 5 and the small metal piece 6, and the contact surface between the small metal piece 6 and the second graphite sheet 7 It is preferable to apply a heat transfer agent 8 such as a heat conductive adhesive (for example, a silicone adhesive) or a heat conductive grease. This heat transfer agent 8
Is applied, the contact resistance between the members can be reduced, and the heat transfer described later can be efficiently performed.
【００１８】続いて、図２のイメージ図を用いて電子部
品２で生じた熱の拡散および伝達の経路について説明す
る。電子部品２で生じた熱は、まず、回路基板１および
第１グラファイトシート５に伝達される。熱は回路基板
１内部を順次伝達し、その表面から放熱されるが、回路
基板１に比べて第１グラファイトシート５の方が遥かに
熱伝導率が大きいため電子部品２で生じた熱の大部分は
第１グラファイトシート５に伝達していく。前述したよ
うに、第１グラファイトシート５は面方向の熱伝達率が
８００Ｗ／ｍＫと高いため、熱は急速に面内を拡散す
る。Next, the route of diffusion and transmission of heat generated in the electronic component 2 will be described with reference to the image diagram of FIG. The heat generated in the electronic component 2 is first transmitted to the circuit board 1 and the first graphite sheet 5. Although the heat is sequentially transmitted inside the circuit board 1 and is radiated from the surface thereof, the first graphite sheet 5 has much higher thermal conductivity than the circuit board 1, and thus the heat generated in the electronic component 2 is large. The part is transmitted to the first graphite sheet 5. As described above, since the first graphite sheet 5 has a high heat transfer coefficient of 800 W / mK in the plane direction, heat is rapidly diffused in the plane.
【００１９】さらに、前記電子部品２で生じた熱は第１
グラファイトシート５を介して小形金属片６に伝達して
いく。第１グラファイトシート５において、発熱源であ
る電子部品２との接触部分が最も加熱されるため、電子
部品２の直下位置に小形金属片６を配置することよっ
て、電子部品２からの熱は第１グラファイトシート５を
介して小形金属片６に伝達される。前述したように小形
金属片６はアルミニウムや銅等の高熱伝導率の材料で形
成されているため、伝達してきた熱は、そのまま低温側
である第２グラファイトシート７に伝達される。つま
り、小形金属片６は、第１グラファイトシート５と第２
グラファイトシート７の熱に関するバイパスとして機能
する。第２グラファイトシート７に伝達された熱は、第
１グラファイトシート５の時と同様に面方向に順次拡散
していく。Further, the heat generated in the electronic component 2 is the first heat.
The light is transmitted to the small metal pieces 6 through the graphite sheet 5. In the first graphite sheet 5, the portion that contacts the electronic component 2, which is the heat source, is heated most. Therefore, by arranging the small metal pieces 6 directly below the electronic component 2, the heat from the electronic component 2 is transferred to the first graphite sheet 5. (1) It is transmitted to the small metal piece 6 through the graphite sheet 5. As described above, since the small metal pieces 6 are formed of a material having a high thermal conductivity such as aluminum or copper, the transmitted heat is directly transmitted to the second graphite sheet 7 on the low temperature side. That is, the small metal piece 6 is formed by the first graphite sheet 5 and the second graphite sheet 5.
It functions as a bypass for the heat of the graphite sheet 7. The heat transmitted to the second graphite sheet 7 is sequentially diffused in the plane direction as in the case of the first graphite sheet 5.
【００２０】このように小形金属片でグラファイトシー
トを接続することによって、複数の放熱経路が形成さ
れ、電子部品２で生じた熱が当該電子部品２に蓄積され
ることなく広範囲に伝達拡散させることが可能になると
共に、小形金属片６は第１、第２グラファイトシート
５，７の一部としか接触しないため第１、第２グラファ
イトシート５，７の間には空気層が形成され、空気との
接触面が増加し空冷効果を向上することができる。ま
た、密度の小さいグラファイトシートと体積の小さな小
形金属で放熱材を形成するので、当該放熱材の軽量化が
可能にある。さらに、放熱材は層構造で形成されるため
放熱材全体の薄型化も行うことができる。By connecting the graphite sheet with the small metal pieces as described above, a plurality of heat radiation paths are formed, and the heat generated in the electronic component 2 is transmitted and diffused over a wide area without being accumulated in the electronic component 2. And the small metal piece 6 contacts only a part of the first and second graphite sheets 5 and 7, so that an air layer is formed between the first and second graphite sheets 5 and 7, The contact surface with the air increases, and the air cooling effect can be improved. Further, since the heat dissipating material is formed of a graphite sheet having a low density and a small metal having a small volume, it is possible to reduce the weight of the heat dissipating material. Further, since the heat dissipating material is formed in a layered structure, the thickness of the heat dissipating material as a whole can be reduced.
【００２１】実施の形態２．図３には、他の放熱材が示
されている。図３の例の場合、基本構成は図１に示す例
と同じであるが、小形金属片６が電子部品２と同じ大き
さに形成されている。前述したように携帯型機器におい
ては軽量化が重要視されているため、重量部品は極力小
型化することが望ましい。前記小形金属片６の機能は、
第１グラファイトシート５に伝達された熱を第２グラフ
ァイトシート７に伝達することと、両者の間隔を所定量
に維持することである。ところで、第２グラファイトシ
ート７の熱伝導率は小形金属片６より遥かに大きいの
で、熱は小形金属片６の内部に蓄積されることなく順次
第２グラファイトシート７に伝達されていく。従って、
小形金属片６は、電子部品２と同じ大きさまたは、それ
以下の大きさに形成しておけば、前述した２つの機能は
十分に果たすことが可能となる。また、小形金属片６の
内部に熱蓄積が発生することを防止するためにも小形金
属片６は小さくすることが望ましい。Embodiment 2 FIG. FIG. 3 shows another heat dissipating material. In the case of the example of FIG. 3, the basic configuration is the same as the example shown in FIG. 1, but the small metal pieces 6 are formed in the same size as the electronic component 2. As described above, since weight reduction is regarded as important in portable devices, it is desirable to reduce the weight of components as much as possible. The function of the small metal piece 6 is as follows.
The purpose is to transfer the heat transmitted to the first graphite sheet 5 to the second graphite sheet 7 and to maintain the distance between them at a predetermined amount. By the way, since the thermal conductivity of the second graphite sheet 7 is much higher than that of the small metal piece 6, heat is sequentially transmitted to the second graphite sheet 7 without being accumulated inside the small metal piece 6. Therefore,
If the small metal piece 6 is formed in the same size as or smaller than the electronic component 2, the two functions described above can be sufficiently performed. It is also desirable to make the small metal pieces 6 small in order to prevent heat accumulation inside the small metal pieces 6.
【００２２】上述した実施の形態において、第１グラフ
ァイトシート５の温度は、熱の伝達・拡散効果によって
電子部品２の接触部から遠ざかるほど低くなる。また、
熱は高温部から低温部に伝達していくので、小形金属の
配置位置を高温部中心にすることによって熱伝達を最も
効率的に行うことができる。In the above-described embodiment, the temperature of the first graphite sheet 5 decreases as the distance from the contact portion of the electronic component 2 increases due to the heat transfer / diffusion effect. Also,
Since heat is transferred from the high-temperature portion to the low-temperature portion, heat transfer can be performed most efficiently by setting the small metal at the center of the high-temperature portion.
【００２３】また、前記第１、第２グラファイトシート
５，７は前述したようにある程度の広がりを有している
と共に、小形金属片６によって所定間隔隔てて配置され
ているため、空気との接触面積を大量に確保することが
できると共に、第１、第２グラファイトシート５，７は
熱伝達中心（電子部品２や小形金属片６との接触位置）
から水平方向に急速に熱伝達が進み、中心から遠ざかる
程温度が下がる。従って、小形金属片６で接続したサン
ドイッチ構造にて効率的な放熱及び冷却を行うことがで
きる。Since the first and second graphite sheets 5 and 7 have a certain extent as described above and are arranged at a predetermined interval by the small metal pieces 6, the first and second graphite sheets 5 and 7 are in contact with air. A large area can be secured, and the first and second graphite sheets 5 and 7 are located at the heat transfer center (the contact position with the electronic component 2 and the small metal piece 6).
The heat transfer proceeds rapidly in the horizontal direction, and the temperature decreases as the distance from the center increases. Therefore, efficient heat dissipation and cooling can be performed by the sandwich structure connected by the small metal pieces 6.
【００２４】ところで、前記電子部品２の回路基板１か
らの突出高さは電子部品毎に異なることが一般的であ
り、第１グラファイトシート５との密着性を維持できな
い場合や放熱材全体がゆがんで、筐体に対して組み付け
安定性の悪いものになってしまう場合がある。この場
合、第１グラファイトシート５に接触させる小形金属片
６の厚みを電子部品２に応じて変化させことによって、
前記第１グラファイトシート５を電子部品２に密着させ
ることができると共に、第２グラファイトシート７を平
面化することができる。The protruding height of the electronic component 2 from the circuit board 1 is generally different for each electronic component, and when the adhesion to the first graphite sheet 5 cannot be maintained or when the entire heat radiation material is distorted. Therefore, there is a case where the assembling stability with respect to the housing is poor. In this case, by changing the thickness of the small metal piece 6 to be brought into contact with the first graphite sheet 5 according to the electronic component 2,
The first graphite sheet 5 can be brought into close contact with the electronic component 2, and the second graphite sheet 7 can be flattened.
【００２５】なお、上述した各実施の形態では、第１、
第２グラファイトシート５，７及び小形金属片６を使用
した３層構造の放熱材を説明したが、必要とする放熱能
力に応じて、５層、７層それ以上（最上層及び最下層は
グラファイトシート）にしても同様な効果を得ることが
できる。In each of the above embodiments, the first,
Although the heat radiating material having a three-layer structure using the second graphite sheets 5, 7 and the small metal pieces 6 has been described, five, seven or more layers (the uppermost layer and the lowermost layer are graphite) depending on the required heat radiation ability. The same effect can be obtained with the sheet.
【００２６】また、上述した実施の形態の場合、最下層
（図１、図３では電子部品から最も遠い第２グラファイ
トシート）は電子機器の筐体内面や他の部材に接触する
ことになるが、第１グラファイトシート、第２グラファ
イトシートによって十分に熱が拡散されているため第２
グラファイトシートの筐体（他の部材）接触面側の熱分
布密度は低く、筐体や部材を部分的に集中加熱すること
がなくなる。また、筐体内部の換気冷却を行う換気口や
換気装置を備えている電子機器の場合、最下層（例え
ば、第２グラファイトシート）は筐体内面や他の部材と
非接触に維持することが望ましい。この場合も熱は十分
に拡散しているため効率的な冷却を行うことができる。In the above-described embodiment, the lowermost layer (the second graphite sheet farthest from the electronic component in FIGS. 1 and 3) comes into contact with the inner surface of the housing of the electronic device and other members. Since the heat is sufficiently diffused by the first graphite sheet and the second graphite sheet, the second
The heat distribution density of the graphite sheet on the side of the housing (other member) contact surface is low, so that the housing and members are not partially heated in a concentrated manner. Further, in the case of an electronic device having a ventilation port or a ventilation device for ventilating and cooling the inside of the housing, the lowermost layer (for example, the second graphite sheet) may be kept in non-contact with the inner surface of the housing and other members. desirable. Also in this case, since the heat is sufficiently diffused, efficient cooling can be performed.
【００２７】なお、上述した実施の形態においては、熱
伝達部材としてアルミニウムや銅等の金属を使用する例
を説明したが、図中垂直方向の熱伝導率が高い材料であ
れば任意であり、樹脂や他の材質のものでもよい（例え
ば小型のヒートパイプ）。なお、この場合、熱伝導率が
同じであれば、その密度が小さいほど熱伝達部材として
は適している。In the above-described embodiment, an example has been described in which a metal such as aluminum or copper is used as the heat transfer member. However, any material having a high thermal conductivity in the vertical direction in the figure can be used. It may be made of resin or other material (for example, a small heat pipe). In this case, as long as the thermal conductivity is the same, the smaller the density, the more suitable as the heat transfer member.
【００２８】また、本実施の形態では、発熱源として電
子部品を例にとって説明しているが、駆動系の部品、例
えば、モータや摺動部材等の表面温度を拡散冷却したい
場合に本実施の形態の放熱材を適用しても同様な効果を
得ることができる。In the present embodiment, an electronic component is described as an example of a heat source. However, the present embodiment is applied to a case where it is desired to diffuse and cool the surface temperature of a drive system component, for example, a motor or a sliding member. The same effect can be obtained by applying a heat dissipating material in the form.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、面方
向に熱拡散を行う拡散放熱部材の一部が熱伝達部材によ
って接続され、所定間隔を有する積層構造を形成してい
るので、複数の熱伝達経路が形成され、効率的な熱拡散
を行うことができる。また、拡散放熱部材は一部で熱伝
達部材と接触しているのみで積層され、拡散放熱部材間
に空気層を形成しているので放熱を効率的に行うことが
できる。As described above, according to the present invention, a part of the diffusion heat dissipating member that diffuses heat in the surface direction is connected by the heat transfer member to form a laminated structure having a predetermined interval. A plurality of heat transfer paths are formed, and efficient heat diffusion can be performed. In addition, the diffusion heat dissipation member is partially laminated only in contact with the heat transfer member, and an air layer is formed between the diffusion heat dissipation members, so that heat can be efficiently dissipated.
【００３０】また、この発明によれば、熱伝達部材によ
って第２拡散放熱部材に効率的に熱伝達が行われ、熱拡
散が効率的に行われる。また、熱伝達部材は拡散放熱部
材の一部を接続する程度の大きさなので放熱材の軽量化
を行うことができる。Further, according to the present invention, heat is efficiently transmitted to the second diffusion heat radiating member by the heat transmission member, and heat diffusion is efficiently performed. Further, since the heat transfer member is large enough to connect a part of the diffusion heat dissipation member, the weight of the heat dissipation material can be reduced.
【００３１】また、この発明によれば、拡散熱伝達部材
が密度の小さいグラファイト熱拡散シートで形成されて
いるので、放熱材の軽量化を行うことができる。また、
熱伝達部材が高熱伝導率の金属片で形成されるが、前記
グラファイト熱拡散シートの一部を接続する小形形状を
呈しているので放熱材の重量化に影響することがない。Further, according to the present invention, since the diffusion heat transfer member is formed of the graphite heat diffusion sheet having a low density, the heat radiation material can be reduced in weight. Also,
Although the heat transfer member is formed of a metal piece having a high thermal conductivity, the heat transfer member has a small shape for connecting a part of the graphite heat diffusion sheet, so that it does not affect the weight of the heat dissipating material.
【００３２】また、この発明によれば、熱伝達部材の金
属片の大きさが発熱部の大きさと同等またはそれ以下に
形成されているので、放熱材の軽量化を行うことができ
る。また、金属片が発熱部の直下位置に配置されている
ので、発生している熱を効率的に低温側に伝達し、熱拡
散効率を向上することができる。Further, according to the present invention, since the size of the metal piece of the heat transfer member is equal to or smaller than the size of the heat generating portion, the weight of the heat radiating material can be reduced. Further, since the metal piece is disposed immediately below the heat generating portion, the generated heat can be efficiently transmitted to the low temperature side, and the heat diffusion efficiency can be improved.
【００３３】さらに、この発明によれば、拡散放熱部材
と熱伝達部材との接触面に熱伝達材を介在させることに
よって、接触抵抗が低減され、両者間の熱伝達を良好に
行うことが可能になり、熱拡散性を向上することができ
る。Furthermore, according to the present invention, the contact resistance is reduced by interposing the heat transfer material on the contact surface between the diffusion heat radiating member and the heat transfer member, so that the heat transfer between the two can be performed well. And the thermal diffusivity can be improved.
【図１】 本発明に係る実施の形態１の放熱材を説明す
る断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a heat dissipating material according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 本発明に係る実施の形態１の放熱材の熱伝達
経路を説明するイメージ図である。FIG. 2 is an image diagram illustrating a heat transfer path of a heat radiating material according to the first embodiment of the present invention.
【図３】 本発明に係る実施の形態２の放熱材を説明す
る断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a heat dissipating material according to a second embodiment of the present invention.
【図４】 従来の放熱材を説明する断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a conventional heat dissipating material.
１ 回路基板、２ 電子部品、５ 第１グラファイトシ
ート、６ 小形金属片、７ 第２グラファイトシート、
８ 熱伝導剤。1 circuit board, 2 electronic components, 5 first graphite sheet, 6 small metal pieces, 7 second graphite sheet,
8 Thermal conductive agent.
Claims (5)
であって、 面方向に熱拡散を行う拡散放熱部材と、前記拡散放熱部
材の面上の一部と接触し一方面側から他方面側に熱伝達
を行う熱伝達部材と、を含み、前記熱伝達部材によって
前記拡散放熱部材を積層接続して、複数の放熱経路を形
成して発熱部で生じた熱を複数の拡散放熱部材に順次拡
散伝達することを特徴とする放熱材。1. A heat dissipating material for dissipating heat generated in a heat generating portion, the heat dissipating member dissipating heat in a plane direction, and one side of the heat dissipating member being in contact with a part of a surface of the diffusion heat dissipating member. A heat transfer member that transfers heat from the heat transfer member to the other surface side. A heat dissipating material characterized by being sequentially diffused and transmitted to a heat dissipating member.
じた熱を一面側から受け取り、面方向に拡散する第１拡
散放熱部材と、 前記第１拡散放熱部材の他面側の一部に密着配置され、
第１拡散放熱部材から放出される熱を一面側から他面側
に伝達する熱伝達部材と、 前記熱伝達部材を挟んで前記第１拡散放熱部材に対向配
置され、熱伝達部材からの熱を面内方向に拡散する第２
拡散放熱部材と、 を含み、 発熱部で生じた熱を各拡散放熱部材から拡散放熱するこ
とを特徴とする放熱材。2. A first heat dissipating member that is disposed opposite to the heat generating portion, receives heat generated by the heat generating portion from one surface side, and diffuses the heat in a surface direction, and a part of the other surface of the first diffuse heat dissipating member. Placed close to
A heat transfer member that transfers heat released from the first diffusion heat dissipation member from one surface side to the other surface; and a heat transfer member that is disposed to face the first diffusion heat dissipation member with the heat transfer member interposed therebetween, and transfers heat from the heat transfer member. The second diffuses in the in-plane direction
A heat dissipating material, comprising: a diffusing heat dissipating member;
シートであり、前記熱伝達部材は高熱伝達性の金属片で
あることを特徴とする請求項１または請求項２記載の放
熱材。3. The heat dissipating material according to claim 1, wherein the diffusion heat dissipating member is a graphite heat dissipating sheet, and the heat transfer member is a high heat transfer metal piece.
同等、またはそれ以下で形成され、前記発熱部の直下に
配置されることを特徴とする請求項３記載の放熱材。4. The heat dissipating material according to claim 3, wherein the size of the metal piece is equal to or smaller than the size of the heat dissipating part, and is disposed immediately below the heat generating part.
接触面に熱伝導剤を介在させたことを特徴とする請求項
１〜請求項４のいずれかに記載の放熱材。5. The heat dissipating material according to claim 1, wherein a heat conductive agent is interposed on a contact surface between the diffusion heat dissipating member and the heat transfer member.
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- 1997-03-17 JP JP9062774A patent/JP2866632B2/en not_active Expired - Fee Related
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