JPWO2014020748A1

JPWO2014020748A1 - 放熱板

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Publication number: JPWO2014020748A1
Application number: JP2012553888A
Authority: JP
Inventors: 昇西原; 晃一龍山; 弘三原
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-08-02
Filing date: 2012-08-02
Publication date: 2016-07-11
Anticipated expiration: 2032-08-02
Also published as: US20150216074A1; TWI542275B; DE112012006756T5; JP5208331B1; CN104509229A; TW201408184A; KR20150038121A; WO2014020748A1; CN104509229B; KR101608182B1

Abstract

電子部品（２）と接する略矩形状の伝熱面（４Ａ）と、伝熱面（４Ａ）の四方にそれぞれ配置された複数の側壁（４Ｃ）と、複数の側壁（４Ｃ）によって伝熱面（４Ａ）と繋がった放熱ベース面（４Ｊ）とを備え、電子部品（２）が発する熱を伝熱面（４Ａ）で受け取り、伝熱面（４Ａ）から複数の側壁（４Ｃ）を介して放熱ベース面（４Ｊ）に伝えて、放熱ベース面（４Ｊ）から放熱する放熱板（４）であって、複数の側壁（４Ｃ）の少なくとも一つに複数の通気孔（４Ｅ）を設けた。

Description

本発明は、放熱板に関する。

従来、プリント基板上に実装された電子部品から発生した熱を外部に逃がす放熱構造として、熱伝導性の良い金属板を、柔軟性がある熱伝導シートを介して発熱電子部品に接触させ、放熱板として用いる構造が知られている。

このような放熱構造において、発熱する電子部品の高さが周囲の電子部品と同等、又は低い場合、放熱板との干渉・短絡の可能性があるため、放熱板に切り欠きを追加するなどして周囲の電子部品との干渉を防ぐ対策が必要となり、放熱板の表面積が減少して放熱性能が低下する。

発熱する電子部品の高さが周囲の電子部品よりも高い場合においても、放熱板と周囲の電子部品との距離によっては、熱を奪う空気の流れが滞りやすくなる上に、発熱する電子部品から放熱板に伝わった熱が、周囲の電子部品に再吸収されてしまう。

同様に、発熱する電子部品の高さが、周囲の電子部品よりも高くても、放熱板と周囲の電子部品との絶縁距離が不足している場合、電子機器の耐ノイズ性が低下することとなる。

このため、第１の従来技術として、特許文献１のように、放熱板の一部に発熱電子部品の大きさ程度に張り出した伝熱突起形状を設けて、熱伝導シートなどを介して発熱電子部品に接触させ、放熱板全体に熱を伝播させることで放熱するとともに、周囲の電子部品と放熱板との距離を確保することで、前述の問題を解決していた。

また、第２の従来技術として、特許文献１のように、放熱板にコの字形状の切り起こし、又はコの字形状部品を接合することにより、風上・風下側の側壁全面が開放された伝熱突起形状を形成し、伝熱突起形状の発熱電子部品と反対側にも熱を奪う空気の流れを作る対策がある。

また、第３の従来技術として、特許文献２のように、放熱板の一部を舌形状に切り起こすことにより風上・風下側の側壁全面が開放された伝熱突起形状を形成し、伝熱突起形状の発熱電子部品と反対側にも熱を奪う空気の流れを作る対策がある。

特開２００４−２１４４０１号公報特開平９−８４８４号公報

しかしながら、上記第１の従来技術によれば、放熱板の伝熱突起形状が壁となり、熱を奪う空気の流れが滞留する箇所ができるため換気量を向上させる障壁となっていた。

また、第２、第３の従来技術においては、発熱電子部品から伝熱突起形状に伝わった熱が放熱板全体に伝播するための経路が大幅に減少し、伝播熱が放熱板全体に伝播しないため放熱能力の向上が困難であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、周囲の電子部品との干渉・短絡、熱の再吸収、空気の流れが滞留する箇所を減らし、全体の面積を放熱に生かすことで、高性能化により増加する電子部品の熱を効率よく放熱することで安定した性能を得るとともに、小型化を可能とした放熱板を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、発熱部品と接する略矩形状の伝熱面と、伝熱面の四方にそれぞれ配置された複数の側壁と、複数の側壁によって伝熱面と繋がった放熱ベース面とを備え、発熱部品が発する熱を伝熱面で受け取り、伝熱面から複数の側壁を介して放熱ベース面に伝えて、放熱ベース面から放熱する放熱板であって、複数の側壁の少なくとも一つに複数の通気孔を設けたことを特徴とする。

本発明にかかる放熱板は、伝熱突起形状で受けた熱が、全体に伝播するために必要な経路を四方に確保してあることで、表面積全体を放熱に使用することができる。

図１は、本発明の実施の形態１にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の分解斜視図である。図２は、実施の形態１にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の断面図である。図３は、本発明の実施の形態２にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の分解斜視図である。図４は、実施の形態２にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の側面図である。図５は、本発明の実施の形態３にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の分解斜視図である。図６は、実施の形態３にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の断面図である。図７は、本発明の実施の形態４にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の分解斜視図である。図８は、本発明の実施の形態５にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の分解斜視図である。図９は、実施の形態５にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の斜視図である。図１０は、実施の形態５にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の断面図である。図１１は、本発明の実施の形態６にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の下面断面図である。図１２は、本発明の実施の形態７にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の分解斜視図である。図１３は、実施の形態７にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の斜視図である。図１４は、実施の形態７にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の断面図である。

以下に、本発明にかかる放熱板の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の分解斜視図である。図２は、実施の形態１にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の断面図である。実施の形態１にかかる放熱板４の伝熱突起形状４Ｂは、プリント基板１に搭載された電子部品２に熱伝導シート３を介して接触させることにより、電子部品２が発する熱を放熱する放熱構造に用いられている。電子部品２は、発熱部品の放熱構造が適用される電子機器の通電により熱を発する発熱部品（例えば半導体装置などの回路部品）である。図１では、電子部品２から熱伝導シート３を介して放熱板４の伝熱面４Ａに伝わった後に伝熱面４Ａから放熱ベース面４Ｊへ伝播している熱４Ｇを矢印で模式的に示している。図２では、伝熱突起形状４Ｂを貫通して流れることにより電子部品２が発する熱を放熱する空気４Ｈを矢印で模式的に示している。すなわち、説明を容易とするために、熱４Ｇが放熱板４全体に伝播する様子と対流による空気４Ｈの流れとを図１及び図２に分けて図示している。プリント基板１及び放熱板４の向きは、自然対流時は重力方向と平行であり、強制対流時は重力方向に制約されない。

電子部品２はプリント基板１に実装される。熱伝導シート３は、放熱板４の伝熱突起形状４Ｂの伝熱面４Ａと電子部品２との間に挟み込まれる。放熱板４と電子部品２との間に挟まれた熱伝導シート３が放熱板４や電子部品２の表面の凹凸に合わせて変形して双方に密着することにより、電子部品２と放熱板４とを直に接触させる場合よりも伝熱面積が大きくなっている。

図１に示すように、放熱板４の伝熱突起形状４Ｂの四つの側壁４Ｃのうちの向かい合う二つには、打ち抜き加工などによる複数の通気孔４Ｅが設けてある。これらの通気孔４Ｅが設けられた側壁４Ｃは、強制対流の場合には、空気４Ｈの流れの風上及び風下側に位置するように配置される。一方自然対流の場合には、通気孔４Ｅが設けられた側壁４Ｃが上下に位置するように配置される。

電子部品２で発生した熱４Ｇは、熱伝導シート３を介して放熱板４に伝わることで放熱される。放熱能力を向上させるには、放熱板４全体に熱４Ｇを伝播させること、換言すると伝熱面４Ａから放熱ベース面４Ｊへ伝熱することが有効である。本実施の形態にかかる発熱部品の放熱構造は、伝熱面４Ａで受けた電子部品２の熱４Ｇを放熱ベース面４Ｊに伝熱するために必要な経路となる側壁４Ｃが伝熱面４Ａの四方に確保してあるため、側壁４Ｃの通気孔４Ｅ以外の部分を熱が伝わることが可能である。

通気孔４Ｅは、幅２ｍｍ未満では対流のための空気４Ｈが通りにくくなるため、幅２ｍｍ以上とし、伝熱突起形状４Ｂの側壁４Ｃ１面当たり３０％以下の面積で開口した状態にする（換言すると、「側壁４Ｃの一つに設けた通気孔４Ｅの面積の合計」を「通気孔４Ｅを形成する前の側壁４Ｃ１面分の面積」で除した値が０．３以下となるようにする）と、通気孔４Ｅから空気４Ｈが流れることで放熱されるだけでなく、通気孔４Ｅ以外の側壁４Ｃを熱が伝わり放熱板４全体で放熱されるため、効率的な放熱が可能となる。

図２に示すように、伝熱突起形状４Ｂに通気孔４Ｅを設けたことにより、空気４Ｈは通気孔４Ｅを通り、伝熱突起形状４Ｂの発熱する電子部品２とは反対側の高温部４Ｉ（伝熱面４Ａ及び側壁４Ｃによって囲まれ、伝熱面４Ａ及び側壁４Ｃからの輻射等によって高温になる空間）を通過して流れるため、より多くの熱を放熱板４から奪うことができ、放熱量を増大させることができる。また、伝熱突起形状４Ｂの風下側にも空気４Ｈが流れるため、放熱板４から熱を奪った後の空気が滞留する箇所を減少させる効果が得られ、放熱能力の向上が可能となる。すなわち、伝熱突起形状４Ｂの風上・風下側の側壁４Ｃに、熱４Ｇが伝播するために必要な経路を確保した上で複数個の通気孔４Ｅを設けることで、伝熱突起形状４Ｂの電子部品２とは反対側の通気による放熱を両立することができ、さらに伝熱突起形状４Ｂの側壁４Ｃの風下側に発生する、空気の流れが滞留する箇所も減少させることが可能になる。

伝熱突起形状４Ｂの風下側の通気孔４Ｅは開口せず、風上側のみ開口した場合、又は風下側の通気孔４Ｅのみ開口して、風上側は開口しない場合においても、空気４Ｈが伝熱突起形状４Ｂの発熱する電子部品２とは反対側の高温部４Ｉを通過して流れるため、通気孔４Ｅが全く無い場合よりも多くの熱を放熱板４から奪うことができ、放熱能力の向上が可能となる。

伝熱突起形状４Ｂの風上側・風下側のみならず左右側面においても、前述と同様の通気孔４Ｅを追加することで、伝熱突起形状４Ｂの発熱する電子部品２とは反対側の高温部４Ｉを通過して空気４Ｈが流れるため、通気孔４Ｅが全く無い場合よりも多くの熱を放熱板４から奪うことができ、放熱能力の向上が可能となる。また、放熱板４と周囲の電子部品２との絶縁距離を確保できるため、電子部品２で発生した熱４Ｇが周囲の電子部品２に再吸収されることを防止できる。さらに、伝熱面４Ａから四方に熱４Ｇを拡散させて放熱板４全体から放熱するため、側壁４Ｃが四方に無い構成と比較して放熱板４を小型化しても同等の放熱性能を確保することが可能である。

実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の分解斜視図である。図４は、実施の形態２にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の側面図である。実施の形態２にかかる放熱板１０４の伝熱突起形状１０４Ｂは、プリント基板１に搭載された電子部品２に熱伝導シート３を介して接触させることにより、電子部品２が発する熱を放熱する放熱構造に用いられている。図３では、電子部品２から熱伝導シート３を介して放熱板１０４の伝熱面１０４Ａに伝わった後に放熱ベース面１０４Ｊに伝播している熱１０４Ｇを矢印で模式的に示している。図４では、伝熱突起形状１０４Ｂを貫通して流れることにより電子部品２が発する熱を放熱する空気１０４Ｈを矢印で模式的に示している。すなわち説明を容易とするために、熱１０４Ｇが放熱板１０４全体に伝播する様子と対流による空気１０４Ｈの流れとを、図３及び図４に分けて図示している。プリント基板１及び放熱板１０４の向きは、自然対流時は重力方向と平行であり、強制対流時は重力方向に制約されない。

電子部品２はプリント基板１に実装される。熱伝導シート３は、放熱板１０４の伝熱突起形状１０４Ｂの伝熱面１０４Ａと電子部品２との間に挟み込まれる。

放熱板１０４の伝熱突起形状１０４Ｂの四つの側壁１０４Ｃのうちの向かい合う二つには、図４に示すように交互に山折り、谷折りを繰り返した曲げ形状１０４Ｄが複数設けてあることで通気孔１０４Ｅが形成される。すなわち、風上・風下側の側壁１０４Ｃにスリットを複数設けてスリットに挟まれた部分を複数形成し、スリットに挟まれた部分を放熱板１０４の表側に凸とした曲げ形状１０４Ｄと放熱板１０４の裏側に凸とした曲げ形状１０４Ｄとが交互に並ぶように成型することにより、スリットの各々を広げて複数の通気孔１０４Ｅとしている。これらの通気孔１０４Ｅが設けられた側壁１０４Ｃは、強制対流の場合には、空気１０４Ｈの流れの風上及び風下側に位置するように配置される。一方自然対流の場合には、通気孔１０４Ｅが設けられた側壁１０４Ｃが上下に位置するように配置される。

電子部品２で発生した熱１０４Ｇは、熱伝導シート３を介して放熱板１０４に伝わることで放熱される。放熱効果を向上させるには、放熱板全体に熱１０４Ｇを伝播させること、換言すると伝熱面１０４Ａから放熱ベース面１０４Ｊへ伝熱することが有効である。本実施の形態にかかる発熱部品の放熱構造は、伝熱面１０４Ａで受けた電子部品２の熱１０４Ｇを放熱ベース面１０４Ｊに伝熱するために必要な経路となる側壁１０４Ｃが伝熱面１０４Ａの四方に確保してあるため、側壁１０４Ｃの通気孔１０４Ｅ以外の部分を熱が伝わることが可能である。

通気孔１０４Ｅは、放熱板１０４の表側から裏側へ、又は裏側から表側へ直径２ｍｍの球を通過させることが可能な形状の開口とすると、通気孔１０４Ｅから空気１０４Ｈが流れることで放熱されるだけでなく、通気孔１０４Ｅ以外の側壁１０４Ｃを熱が伝わり放熱板１０４全体で放熱されるため、効率的な放熱が可能となる。

放熱板１０４全体に熱１０４Ｇが伝播するための経路は、打ち抜き加工によって通気孔を設けたものと比較してより大きい断面積が得られるため、放熱能力の向上が可能となる。すなわち、実施の形態１のように打ち抜き加工によって通気孔４Ｅを設ける場合には、空気４Ｈの通りを良くするために通気孔４Ｅの面積を大きくすると、伝熱面４Ａから放熱ベース面４Ｊへの伝熱経路の面積が小さくなってしまうというトレードオフの関係にあるため、放熱能力の向上に制約が生じる。一方、本実施の形態では、通気孔１０４Ｅの面積を大きくしても伝熱面１０４Ａから放熱ベース面１０４Ｊへの伝熱経路の面積が小さくならないため、放熱能力を向上させることが容易である。

これにより、伝熱突起形状１０４Ｂから放熱板１０４全体への熱の伝播量の減少を防止するとともに、伝熱突起形状１０４Ｂに向かって流れる空気１０４Ｈは、通気孔１０４Ｅを通り、伝熱突起形状１０４Ｂの発熱する電子部品２とは反対側の高温部１０４Ｉ（伝熱面１０４Ａ及び側壁１０４Ｃによって囲まれ、伝熱面１０４Ａ及び側壁１０４Ｃからの輻射等によって高温になる空間）を通過して流れるため、より多くの熱を放熱板１０４から奪うことができ、放熱量を増大させることができる。

また、伝熱突起形状１０４Ｂの風下側にも空気１０４Ｈの流れを発生させるため、放熱板１０４から熱を奪った後の空気が滞留する箇所を減少させる効果が得られ、放熱能力の向上が可能となる。

伝熱突起形状１０４Ｂの風下側の通気孔１０４Ｅは開口せず、風上側のみ開口した場合、又は風下側の通気口１０４Ｅのみ開口して、風上側は開口しない場合においても、伝熱突起形状１０４Ｂの発熱する電子部品２とは反対側の高温部１０４Ｉを通過して空気１０４Ｈが流れるため、通気孔１０４Ｅが全く無い場合よりも多くの熱を放熱板１０４から奪うことができ、放熱能力の向上が可能となる。

伝熱突起形状１０４Ｂの風上・風下側のみならず左右側面においても、前述と同様の通気孔を追加することで、高温となる伝熱突起形状１０４Ｂの発熱する電子部品２とは反対側を通過して空気１０４Ｈが流れるため、通気孔１０４Ｅが全く無い場合よりも多くの熱を放熱板１０４から奪うことができ、放熱能力の向上が可能となる。また、放熱板１０４と周囲の電子部品との絶縁距離を確保できるため、電子部品２で発生した熱１０４Ｇが周囲の電子部品に再吸収されることを防止できる。さらに、伝熱面１０４Ａから四方に熱１０４Ｇを拡散させて放熱板１０４全体から放熱するため、側壁１０４Ｃが四方に無い構成と比較して放熱板１０４を小型化しても同等の放熱性能を確保することが可能である。

実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の分解斜視図である。図６は、実施の形態３にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の断面図である。実施の形態３にかかる放熱板１１４の伝熱突起形状１１４Ｂは、プリント基板１に搭載された電子機器２に伝熱シート３を介して接触させることにより、電子部品２が発する熱を放熱する構造に用いられている。図５では、電子部品２から熱伝導シート３を介して放熱板１１４の伝熱面１１４Ａに伝わった後に放熱ベース面１１４Ｊに伝播している熱１１４Ｇを矢印で模式的に示している。図６では、伝熱突起形状１１４Ｂを貫通して流れることにより電子部品２が発する熱を放熱する空気１１４Ｈを矢印で模式的に示している。すなわち、説明を容易とするために、熱１１４Ｇが放熱板１１４全体に伝播する様子と対流による空気１１４Ｈの流れとを図５と図６とに分けて図示している。プリント基板１及び放熱板１１４の向きは、自然対流時は重力方向と平行であり、強制対流時は重力方向に制約されない。

図５に示すように、放熱板１１４の伝熱突起形状１１４Ｂの四つの側壁１１４Ｃのうちの向かい合う二つには、切り曲げ加工などにより側壁１１４Ｃを曲げ起こすことによって立ち壁形状１１４Ｄ及び通気孔１１４Ｅが複数設けてある。これらの通気孔１１４Ｅが設けられた側壁１１４Ｃは、強制対流の場合には、空気１１４Ｈの流れの風上及び風下側に位置するように配置される。一方自然対流の場合には、通気孔１１４Ｅが設けられた側壁１１４Ｃが上下に位置するように配置される。

電子部品２で発生した熱１１４Ｇは、熱伝導シート３を介して放熱板１１４に伝わることで放熱される。放熱能力を向上させるには、放熱板１１４全体に熱１１４Ｇを伝播させること、換言すると伝熱面１１４Ａから放熱ベース面１１４Ｊへ伝熱することが有効である。本実施の形態にかかる発熱部品の放熱構造は、伝熱面１１４Ａで受けた電子部品２の熱１１４Ｇを放熱ベース面１１４Ｊへ伝熱するために必要な経路となる側壁１１４Ｃが伝熱面１１４Ａの四方に確保してあるため、側壁１１４Ｃの通気孔１１４Ｅ以外の部分を熱が伝わることが可能である。

通気孔１１４Ｅは、幅２ｍｍ未満では対流のための空気１１４Ｈが通りにくくなるため、幅２ｍｍ以上とし、伝熱突起形状１１４Ｂの側壁１１４Ｃ１面当たり３０％以下の面積で開口した状態にする（換言すると、「側壁１１４Ｃの一つに設けた通気孔１１４Ｅの面積の合計」を「通気孔１１４Ｅを形成する前の側壁１１４Ｃ１面分の面積」で除した値が０．３以下となるようにする）と、通気孔１１４Ｅから空気１１４Ｈが流れることで放熱されるだけでなく、通気孔１１４Ｅ以外の側壁１１４Ｃを熱が伝わり放熱板１１４全体で放熱されるため、効率的な放熱が可能となる。

図６に示すように、伝熱突起形状１１４Ｂに通気孔１１４Ｅを設けたことにより、空気１１４Ｈは通気孔１１４Ｅを通り、伝熱突起形状１１４Ｂの発熱する電子部品２とは反対側の高温部１１４Ｉ（伝熱面１１４Ａ及び側壁１１４Ｃによって囲まれ、伝熱面１１４Ａ及び側壁１１４Ｃからの輻射等によって高温になる空間）及び立ち壁形状１１４Ｄを通過して流れるため、より多くの熱を放熱板１１４から奪うことができ、放熱量を増大させることができる。

また、伝熱突起形状１１４Ｂの風下側にも空気１１４Ｈが流れるため、放熱板１１４から熱を奪った後の空気１１４Ｈが滞留する箇所を減少させる効果が得られ、放熱能力の向上が可能となる。

伝熱突起形状１１４Ｂの風下側の通気孔１１４Ｅは開口せず、風上側のみ開口した場合、又は風下側の通気孔１１４Ｅのみ開口して、風上側は開口しない場合においても、空気１１４Ｈが伝熱突起形状１１４Ｂの発熱する電子部品２とは反対側の高温部１１４Ｉを通過して流れるため、通気孔１１４Ｅが全く無い場合よりも多くの熱を放熱板１１４から奪うことができ、放熱能力の向上が可能となる。また、放熱板１１４と周囲の電子部品との絶縁距離を確保できるため、電子部品２で発生した熱１１４Ｇが周囲の電子部品に再吸収されることを防止できる。さらに、伝熱面１１４Ａから四方に熱１１４Ｇを拡散させて放熱板１１４全体から放熱するため、側壁１１４Ｃが四方に無い構成と比較して放熱板１１４を小型化しても同等の放熱性能を確保することが可能である。

伝熱突起形状１１４Ｂの風上・風下側のみならず左右側面においても、前述と同様の通気孔１１４Ｅを追加することで、伝熱突起形状１１４Ｂの発熱する電子部品２とは反対側の高温部１１４Ｉを通過して空気１１４Ｈが流れるため、通気孔１１４Ｅが全く無い場合よりも多くの熱を放熱板１１４から奪うことができ、放熱能力の向上が可能となる。

実施の形態４．
図７は、本発明の実施の形態４にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の分解斜視図である。実施の形態４では、外装筐体５に実施の形態１の伝熱突起形状４Ｂと同様の伝熱突起形状５Ｂを設けることにより、電子部品２が発する熱を放熱するにあたって実施の形態１での放熱板４を不要としている。すなわち、電子機器の外装筐体５が金属板の場合、伝熱突起形状５Ｂを外装筐体５に設けることが可能となり、電子部品２が発する熱を放熱するために専用の放熱板を用いる必要がなくなるため部品点数を削減でき、組立工数・コストの削減が可能となる。

また、前述の伝熱突起形状に設ける通気孔は、伝熱突起形状がコの字・舌形状などの場合と比較して、伝熱突起形状の大きさ、深さに制限されないため、電子機器の保護構造仕様に準じた大きさを設定可能である。すなわち、国際電気標準会議（International Electrotechnical Commission：IEC）で規定される固体異物に対する保護等級に準拠するなどして指やネジなどが製品内部に入らないようにする保護構造を実現するためには、開口幅の大きさを一定以下（例えば３ｍｍ以下）とするなどの制限を設ける必要がある。従来技術のようなコの字や舌形状の伝熱突起形状を筐体に設けると、開口幅が大きくなってしまい、保護構造の実現は困難となる。本実施の形態のように、複数の開口を有する実施の形態１と同様の伝熱突起形状５Ｂを外装筐体５に設けることで、外装筐体５を放熱板と一体にした場合でも、製品の保護構造に合わせた開口サイズの設定が可能となる。

なお、ここでは伝熱突起形状５Ｂが実施の形態１の伝熱突起形状４Ｂと同様であるとしたが、伝熱突起形状５Ｂは、実施の形態２の伝熱突起形状１０４Ｂや実施の形態３の伝熱突起形状１１４Ｂと同様であっても良い。

実施の形態５．
図８は、本発明の実施の形態５にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の分解斜視図である。実施の形態５にかかる放熱板１３４の伝熱突起形状１３４Ｂは、プリント基板１に搭載された電子機器２に伝熱シート３介して接触させることにより、電子部品２が発する熱を放熱する構造に用いられている。図９は、実施の形態５にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の斜視図であって、放熱板１３４の曲げ形状及びカバー６により筒形状７を形成している状態を示している。図１０は、実施の形態５にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の断面図であって、放熱板１３４の曲げ形状及びカバー６による筒形状７並びに伝熱突起形状１３４Ｂ周辺の空気１３４Ｈの流れを示している。なお、このときの放熱板１３４及びプリント基板１は重力方向に平行な配置である。なお、カバー６は、専用の部材である必要はなく、放熱板１３４とは別体の部材（例えば筐体）の一部を利用することが可能である。

実施の形態５にかかる放熱板１３４を用いた発熱部品の放熱構造では、放熱板１３４の伝熱突起形状１３４Ｂの四つの側壁１３４Ｆのうちの向かい合う二つには、打ち抜き加工などによる複数の通気孔１３４Ｅが設けてある。これらの通気孔１３４Ｅが設けられた側壁１３４Ｆは、上下に位置するように配置される。

図９、図１０に示すように、放熱板１３４の曲げ形状及びカバー６によって形成される筒形状７によって、煙突効果による上昇気流８が発生し、筒形状７から伝熱突起形状１３４Ｂの通気孔１３４Ｅから流入した空気１３４Ｈを吸引する作用が働くため、高温部１３４Ｉ（伝熱面１３４Ａ及び側壁１３４Ｆによって囲まれ、伝熱面１３４Ａ及び側壁１３４Ｆからの輻射等によって高温になる空間）を通過する空気量が増加することにより、筒形状７が無い場合よりも多くの熱を放熱板１３４から奪うことができ、放熱能力の向上が可能である。

このように、電子部品２が実装されたプリント基板１及び放熱板１３４が重力方向と平行な場合、伝熱突起形状１３４Ｂの電子部品２とは反対側に、放熱板１３４と別の部材により壁を設けることで筒形状７を形成し、伝熱突起形状１３４Ｂの側壁１３４Ｆに設けた通気孔１３４Ｅを流れる上昇気流を促進させて、放熱量を増加させることが可能となる。

なお、ここでは通気孔１３４Ｅが実施の形態１の通気孔４Ｅと同様であるとしたが、通気孔１３４Ｅは、実施の形態２の通気孔１０４Ｅや実施の形態３の通気孔１１４Ｅと同様であっても良い。

実施の形態６．
図１１は、本発明の実施の形態６にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の下面断面図である。実施の形態６にかかる放熱板１２４を用いた発熱部品の放熱構造は、プリント基板１、電子部品２及び熱伝導シート３を備える。実施の形態５と異なる点は、カバーを使用せずに放熱板１２４の曲げ９により筒形状１０６を形成している点であり、その他は同様である。

放熱板１２４の放熱ベース部１２４Ｊの相対する端１２４Ｋが近接して対峙するように放熱板１２４を複数回曲げることにより、熱せられた空気が対流により通過する煙突状の空間が筒形状１０６によって形成されている。なお、放熱板１２４の放熱ベース部１２４Ｊの相対する端１２４Ｋの一方を曲げて、他方の端１２４Ｋに近接させることにより、熱せられた空気が対流により通過する煙突状の空間を形成することも可能である。

これにより、部品点数が削減でき、組立工数・コストの削減が可能となる。

さらに、放熱板１２４の近辺に壁として使用できる別の部材が無い状態でも、筒形状を形成することができるため、放熱板１２４の配置・サイズなどを構造検討する上での自由度が向上する。

このように、電子部品２が実装されたプリント基板１及び放熱板１２４が重力方向と平行な場合、伝熱突起形状の電子部品とは反対側に、放熱板１２４の曲げ形状により壁を設けることで筒形状１０６を形成し、伝熱突起部の側壁に設けた通気孔を流れる上昇気流を促進させて、放熱量を増加させることが可能となる。

実施の形態７．
図１２は、本発明の実施の形態７にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の分解斜視図である。実施の形態７にかかる放熱板１４４を用いた発熱部品の放熱構造は、プリント基板１、電子部品２、熱伝導シート３及び放熱カバー１０を備える。放熱板１４４の伝熱突起形状１４４Ｂは、熱伝導シート３を介して電子部品２に接触している。電子部品２は、電子機器の通電により熱を発している。図１３は、実施の形態７にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の斜視図であり、放熱板１４４の伝熱突起形状１４４Ｂを電子部品２の反対側から放熱カバー１０で蓋をした状態を示す。図１４は、実施の形態７にかかる放熱板を用いた発熱部品の放熱構造の断面図であり、電子部品２が発する熱を放熱するための放熱板１４４の伝熱突起形状１４４Ｂを電子部品２の反対側から放熱カバー１０で蓋をした状態を示す。なお、放熱板１４４及びプリント基板１は重力方向に平行な配置である。

実施の形態７にかかる放熱板１４４を用いた発熱部品の放熱構造では、放熱板１４４の伝熱突起形状１４４Ｂの四つの側壁１４４Ｆのうちの向かい合う二つには、実施の形態１と同様の通気孔１４４Ｅが設けてあり、これらの通気孔１４４Ｅが設けられた側壁１４４Ｆは、上下に位置するように配置される。図１３、図１４に示すように、放熱板の伝熱突起形状１４４Ｂに、電子部品２の反対側から放熱カバー１０で蓋がされている。

さらに、図１４に示すように、筒形状１１６により煙突効果が得られることによる上昇気流１１が発生し、伝熱突起形状１４４Ｂの電子部品２とは反対側の高温部１４４Ｉ（伝熱面１４４Ａ、側壁１４４Ｆ及び放熱カバー１０によって囲まれ、伝熱面１４４Ａ及び側壁１４４Ｆからの輻射等によって高温になる空間）をより多くの空気が通過するため、放熱カバー１０が無い場合よりも多くの熱を放熱板１４４から奪うことができ、放熱能力の向上が可能である。

ここでは通気孔１４４Ｅが実施の形態１の通気孔４Ｅと同様であるとしたが、通気孔１４４Ｅは、実施の形態２の通気孔１０４Ｅや実施の形態３の通気孔１１４Ｅと同様であっても良い。

なお、上記各実施の形態においては、発熱部品が電子部品である場合を例としたが、発熱部品は抵抗などであっても同様の実施が可能である。

以上のように、本発明にかかる発熱部品の放熱構造は、電子部品の放熱に有用である。

１プリント基板、２電子部品、３熱伝導シート、４，１０４，１１４，１２４，１３４，１４４放熱板、４Ａ，１０４Ａ，１１４Ａ，１３４Ａ，１４４Ａ伝熱面、４Ｂ，５Ｂ，１０４Ｂ，１１４Ｂ，１３４Ｂ，１４４Ｂ伝熱突起形状、４Ｃ，１０４Ｃ，１１４Ｃ，１３４Ｆ，１４４Ｆ側壁、４Ｅ，１０４Ｅ，１１４Ｅ，１３４Ｅ，１４４Ｅ通気孔、４Ｇ，１０４Ｇ，１１４Ｇ熱、４Ｈ，１０４Ｈ，１１４Ｈ，１３４Ｈ空気、４Ｉ，１０４Ｉ，１１４Ｉ，１３４Ｉ，１４４Ｉ高温部、４Ｊ，１０４Ｊ，１１４Ｊ，１２４Ｊ放熱ベース面、５外装筐体、６カバー、７筒形状、８上昇気流、９曲げ、１０放熱カバー、１０４Ｄ曲げ形状、１１４Ｄ立ち壁形状、１２４Ｋ端。

Claims

発熱部品と接する略矩形状の伝熱面と、該伝熱面の四方にそれぞれ配置された複数の側壁と、前記複数の側壁によって前記伝熱面と繋がった放熱ベース面とを備え、前記発熱部品が発する熱を前記伝熱面で受け取り、前記伝熱面から前記複数の側壁を介して前記放熱ベース面に伝えて、該放熱ベース面から放熱する放熱板であって、
前記複数の側壁の少なくとも一つに複数の通気孔を設けたことを特徴とする放熱板。
前記複数の通気孔が、前記複数の側壁のうち、前記伝熱面を挟んで向かい合う二つにそれぞれ設けられたことを特徴とする請求項１に記載の放熱板。
前記複数の側壁のうちの少なくとも一つに複数のスリットを設け、該スリットに挟まれた部分を表側に凸とした曲げ形状と裏側に凸とした曲げ形状とが交互に並ぶように成型することにより前記複数の通気孔が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の放熱板。
前記複数の側壁のうちの少なくとも一つに複数の曲げ起こしを設けることによって前記複数の通気孔が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の放熱板。
前記発熱部品と接する側と反対側の面に、前記伝熱面との間に筒状の空間を形成するカバーが設置されており、
前記カバーは、前記プリント基板が重力方向と平行に設置された際に、煙突効果により前記伝熱面及び前記側壁で囲まれる空間並びに前記筒状の空間を通過する気流を発生させることを特徴とする請求項１に記載の放熱板。
前記発熱部品と接する側と反対側の面に、前記放熱ベース部を曲げることによって筒状の空間が設けられており、前記プリント基板が重力方向と平行に設置された際に、煙突効果により前記伝熱面及び前記側壁で囲まれる空間並びに前記筒状の空間を通過する気流を発生させることを特徴とする請求項１に記載の放熱板。
前記発熱部品と接する側と反対側の面に、放熱カバーが設置されており、
前記放熱カバーは、前記プリント基板が重力方向と平行に設置された際に、煙突効果により前記伝熱面及び前記側壁で囲まれる空間を通過する気流を発生させることを特徴とする請求項１に記載の放熱板。
前記発熱部品を備えた電子機器の筐体の一部であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の放熱板。