KR101628801B1 - 휴대형 전자 기기의 냉각 구조 - Google Patents

Abstract

동작하는 것에 의해 발열하는 발열 부품(7)이 실장되어 있는 기판(6)이 밀폐 구조의 케이스(1)의 내부에 수용되고, 그 발열 부품(7)의 열을 그 발열 부품으로부터 이격된 개소에 방산시키는 방열판(4)이 설치된 휴대형 전자 기기의 냉각 구조에 있어서, 상기 방열판(4)이 상기 케이스(1)의 앞 커버에 상당하는 부분의 내면 또는 뒤 커버(3)에 상당하는 부분의 내면에 일체화되어 상기 케이스(1)의 두께 방향으로 압쇄되어 편평화된 편평형 히트 파이프(5)가, 그 일단부가 상기 발열 부품(7)과 상기 방열판(4)과의 사이에 협지되고, 또한 타단부가 상기 방열판(4)에 밀착시켜 배치된 상태로 설치되어 있다.

Description

휴대형 전자 기기의 냉각 구조{COOLING STRUCTURE FOR PORTABLE ELECTRONIC DEVICE}

본 발명은, 다기능 휴대 전화기(스마트 폰)나 태블릿형 PC 등의 휴대형의 전자 기기의 방열을 촉진하여 냉각시키기 위한 구조에 관한 것이다.

이 종류의 전자 기기에서는, 처리 능력의 증대에 따라 발열량이 증대하고 있고, 성능의 저하나 손상 등을 방지하기 위해 핫 스팟의 온도를 저하시킬 필요성이 증가하고 있다. 한편, 휴대성을 향상시키기 위하여, 박형화 또는 소형화, 경량화가 요구되고 있다. 이와 같은 요청에 따르는 방열판으로서, 예를 들면, 일본공개특허 제2011-3604호 공보에는, 열 저항이 작고, 또한 조립 정밀도를 향상시킬 수 있고, 또한 설치 공간을 절약할 수 있는 방열판이 기재되어 있다. 그 방열판은, 본체 부분에 상당하는 판재와, 그 판재에 형성된 오목부와, 그 오목부의 내부로부터 외부에 걸쳐 형성된 홈을 가지고 있다. 그 홈에 히트 파이프가 끼워넣어지고, 상기 오목부에 그 판 형상과 마찬가지의 형상의 열전도 부재가 끼워넣어지고, 그 열전도 부재의 표면과 본체 부분에 상당하는 판재의 표면이 면 일치하도록 가공되어 있다.

상기한 일본공개특허 제2011-3604호 공보에 기재된 방열판에서의 본체 부분에 상당하는 판재는, 열전도 부재를 끼워넣기 위한 상기 오목부를 형성할 수 있는 두께와, 그 오목부의 이른바 바닥면에 상당하는 부분에 히트 파이프를 끼워넣을 수 있는 홈을 형성할 수 있는 두께와, 그 홈의 이른바 바닥부 측의 소정 강도의 잔여 두께를 합산한 두께로 할 필요가 있다. 그러므로, 방열판의 전체로서의 두께가 두껍게 되지 않을 수 없고, 또한 상기 홈에는 단면이 원형의 히트 파이프를 끼워넣는 구조로 되어 있기 때문에, 두께가 더 두껍게 된다. 예를 들면, 다기능 휴대 전화기에서는 케이스 내부에서의 열의 전달에 그래파이트 시트가 사용되고 있는 것과 같이, 각 부품이 가급적으로 얇은 것이 요구되고 있는 것으로, 일본공개특허 제2011-3604호 공보에 기재된 방열판을, 휴대형 전자 기기에 채용하는 것은 곤란하다.

일본공개특허 제2011-3604호

본 발명은 상기한 바와 같은 사정에 감안하여 이루어진 것이며, 열전달 특성 또는 방열 특성을 종래에 없이 향상시켜 핫 스팟의 저온화에 유효하게 기능하는 냉각 구조를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명은, 상기한 목적을 달성하기 위하여, 동작하는 것에 의해 발열하는 발열 부품이 실장되어 있는 기판이 밀폐 구조의 케이스의 내부에 수용되고, 그 발열 부품의 열을 그 발열 부품으로부터 이격된 개소에 방산시키는 방열판이 설치된 휴대형 전자 기기의 냉각 구조에 있어서, 상기 방열판이 상기 케이스의 앞 커버에 상당하는 부분의 내면 또는 뒤 커버에 상당하는 부분의 내면에 일체화되어 상기 케이스의 두께 방향으로 압쇄되어 편평화된 편평형 히트 파이프가, 그 일단부가 상기 발열 부품과 상기 방열판과의 사이에 협지되고, 또한 타단부가 상기 방열판에 밀착된 상태로 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성에 있어서는, 상기 발열 부품과 상기 방열판과의 사이에 상기 편평형 히트 파이프를 협지되는 것에 의해 생기고 있는 간극에 열 전도재가 충전되어 있어도 된다.

이로써, 발열 부품으로부터 방열판에 히트 파이프에 의해 열을 수송하고, 그 방열판으로부터 앞 커버 또는 뒤 커버를 통하여 외부에 방열하므로, 방열판에 대하여 다량의 열을 수송해 발열 부품을 냉각할 수 있고, 따라서 발열 부품의 부근에 열이 모여 온도가 약간 높아진다고 해도 그 온도의 상승을 억제하여 핫 스팟을 해소할 수 있고, 또는 핫 스팟의 온도를 낮게 할 수 있다. 또한, 이 히트 파이프는 케이스의 두께 방향으로 편평화된 것이므로, 휴대형 전자 기기의 박형화 및 소형화를 도모할 수 있다. 특히, 상기한 히트 파이프의 일단부를 발열 부품과 방열판과의 사이에 협지한 구성인 것에 의하여, 발열 부품과 히트 파이프와의 사이의 열 저항이 작아지므로, 발열 부품으로부터 방열판까지의 사이, 특히 발열 부품으로부터 방열이 생기는 개소까지의 사이의 열 저항이 작아지게 되어, 발열 부품으로의 열의 확산을 촉진하여 핫 스팟의 온도를 저하시킬 수 있다.

또한, 상기한 열 전도재를 사용함으로써, 발열 부품으로부터의 방열을 더 촉진할 수 있다.

또한, 본 발명은, 동작하는 것에 의해 발열하는 발열 부품이 실장되어 있는 기판이 밀폐 구조의 케이스의 내부에 수용되고, 그 발열 부품의 열을 그 발열 부품으로부터 이격된 개소에 방산시키는 방열판이 설치된 휴대형 전자 기기의 냉각 구조에 있어서, 상기 방열판이 상기 케이스의 앞 커버에 상당하는 부분의 내면 또는 뒤 커버에 상당하는 부분의 내면에 일체화되고, 상기 케이스의 두께 방향으로 압쇄되어 편평화된 편평형 히트 파이프의 일단부의 한쪽의 편평부가, 상기 방열판과 상기 발열 부품에 밀착되어 있는 전열 시트에 의해 상기 발열 부품에 연결되고, 또한 다른 쪽의 편평부가 상기 방열판에 밀착되어진 상태로 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성에서는, 전열 시트의 일부는, 상기 발열 부품의 측방으로 연장되어 나와 있는 동시에 상기 방열판으로부터 이격되어 있고, 그 전열 시트의 상기 일부와 상기 방열판과의 사이에 상기 편평형 히트 파이프의 상기 한쪽의 편평부가 협지되어 있어도 된다.

이로써, 발열 부품과 히트 파이프의 일단부를 그래파이트나 금속 등의 전열 시트로 연결한 구성으로 함으로써, 발열 부품과 방열판 중 방열이 생기는 개소와의 사이의 열 저항을 저감할 수 있는 것에 더하여, 발열 부품과 히트 파이프를 중첩하여 배치할 필요가 없기 때문에, 휴대형 전자 기기의 박형화를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명은, 동작하는 것에 의해 발열하는 발열 부품이 실장되어 있는 기판이 밀폐 구조의 케이스의 내부에 수용되고, 그 발열 부품의 열을 그 발열 부품으로부터 이격된 개소에 방산시키는 방열판이 설치된 휴대형 전자 기기의 냉각 구조에 있어서, 상기 방열판이 상기 케이스의 앞 커버에 상당하는 부분의 내면 또는 뒤 커버에 상당하는 부분의 내면에 일체화되는 동시에 상기 발열 부품의 상면에 열전달 가능하게 접촉되고, 상기 케이스의 두께 방향으로 압쇄되어 편평화된 편평형 히트 파이프가, 그 일단부가 상기 방열판 중 상기 발열 부품에 접촉되고 있는 개소 측에 위치되어지는 동시에 상기 방열판을 통하여 상기 발열 부품으로부터 수열(受熱)하도록 상기 방열판에 접합되고, 또한 타단부가 상기 방열판 중 상기 발열 부품에 접촉되고 있는 개소로부터 상기 일단부보다 이격된 개소에 밀착되어진 상태로 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이로써, 히트 파이프의 한쪽의 단부를, 발열 부품과의 사이에서 그 방열판을 통하여 열 전달하도록 방열판에 접합한 구성으로 함으로써, 필요 부품수를 적게 하여 휴대형 전자 기기의 소형 경량화를 도모할 수 있는 동시에, 박형화를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명은, 동작하는 것에 의해 발열하는 발열 부품이 실장되어 있는 기판이 밀폐 구조의 케이스의 내부에 수용되고, 그 발열 부품의 열을 그 발열 부품으로부터 이격된 개소에 방산시키는 방열판이 설치된 휴대형 전자 기기의 냉각 구조에 있어서, 상기 방열판이 상기 케이스의 앞 커버에 상당하는 부분의 내면 또는 뒤 커버에 상당하는 부분의 내면에 일체화되어 상기 케이스의 두께 방향으로 압쇄되어 편평화된 편평형 히트 파이프가, 그 일단부가 상기 발열 부품으로부터 수열되는 위치에 배치되고, 또한 타단부가 상기 방열판에 밀착시켜 배치된 상태로 설치되고, 또한 상기 발열 부품의 상면측을 덮는 차폐 플레이트가 설치되고, 그 차폐 플레이트는, 상기 발열 부품을 상기 발열 부품의 폭 방향 또는 길이 방향으로 벗어난 개소에서 상기 발열 부품의 두께보다 낮아지도록 상기 기판측에 굴곡된 단차부를 가지고, 그 단차부와 상기 방열판과의 사이에 상기 편평형 히트 파이프의 일단부가 끼워넣어져 있는 것을 특징으로 한다.

이로써, 발열 부품에 대한 차폐 플레이트에 단차부를 설치하여 그 단차부와 방열판과의 사이에 히트 파이프의 한쪽의 단부를 끼워넣은 구성으로 함으로써, 기존의 차폐 플레이트를 이용하여 발열 부품과 히트 파이프와의 사이의 열 전달을 행할 수 있으므로, 필요 부품수를 적게 하여 휴대형 전자 기기의 소형 경량화를 도모할 수 있는 동시에, 박형화를 도모할 수 있다.

또한, 한편, 본 발명에 있어서는, 상기 방열판의 상기 편평형 히트 파이프가 접합되어 있는 개소의 판 두께가, 상기 편평형 히트 파이프가 접합되어 있지 않은 개소보다 얇아도 된다.

상기 편평형 히트 파이프가 접합되어 있는 개소의 판 두께는, 상기 방열판에 홈을 형성함으로써 얇게 할 수 있다. 또한, 그 홈은, 서로 인접하게 된 분할판의 사이드 에지부를 박형화하여 형성하는 것으로 해도 된다.

이로써, 히트 파이프가 접합되는 방열판의 판 두께를 일정하게 하지 않고, 히트 파이프가 접합되는 개소의 판 두께를 다른 부분보다 얇게 한 구성에서는, 방열판과 히트 파이프가 중첩되어 있는 개소의 전체로서의 두께의 증대를 억제할 수 있으므로, 휴대형 전자 기기의 박형화를 도모할 수 있다.

그리고, 본 발명에서는, 전술한 어느 하나의 구성에 더하여, 상기 케이스는 합성 수지에 의해 형성되고, 또한 상기 방열판은 금속에 의해 형성되고, 그 방열판이 상기 케이스의 일부에 매립되어 케이스에 일체화되는 동시에 상기 방열판의 일부는 상기 케이스의 외부에 노출된 구성으로 할 수 있다.

또한, 방열판이 합성 수지제의 케이스의 일부에 인서트 성형 등에 의해 일체화된 구성에서는, 휴대형 전자 기기의 두께 방향으로 중첩되는 부품수를 적게 할 수 있으므로, 휴대형 전자 기기의 박형화를 도모할 수 있고, 동시에 방열판을 외부에 노출시킬 수 있으므로, 방열 효과 또는 냉각 효과를 증대시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 다기능 휴대 전화기나 태블릿형 PC 등의 휴대형의 전자 기기의 열 전달 특성 또는 방열 특성을 종래에 없이 향상시켜 방열을 촉진하고, 핫 스팟의 저온화에 유효하게 기능한다.

도 1은 본 발명에 관한 냉각 구조를 구비한 휴대형 전자 기기의 일례를 모식적으로 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 그 히트 파이프의 배치의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 3은 그 히트 파이프의 다른 예를 나타낸 모식도이다.
도 4는 히트 파이프의 일단부를 발열 부품의 상면에 밀착시킨 예를 설명하기 위한 부분도이다.
도 5는 히트 파이프의 일단부를 전열 시트로 발열 부품에 연결한 예를 나타낸 부분도이다.
도 6은 히트 파이프의 일단부를 발열 부품의 근방에 배치한 예를 나타낸 부분도이다.
도 7은 히트 파이프의 일단부를 차폐 플레이트와 방열판으로 끼워넣은 예를 나타낸 부분도이다.
도 8은 방열판에 형성한 홈에 히트 파이프를 배치한 예를 나타낸 부분 단면도이다.
도 9는 분할판에 의해 형성된 홈에 히트 파이프를 배치한 예를 나타낸 부분 단면도이다.
도 10은 방열판을 뒤 커버에 인서트 성형하여 일체화한 예를 나타낸 모식적인 사시도이다.

본 발명에 관한 냉각 구조는, 휴대형의 전자 기기에 사용되고, CPU 등의 발열 부품으로 생긴 열을 확산시키고, 또한 외부에 방열시켜 핫 스팟을 해소하거나, 또는 핫 스팟의 최고 온도를 저하시키도록 구성되어 있다. 그 휴대형 전자 기기는 다기능 휴대 전화기(이른바 스마트 폰)나 태블릿형 PC 등이 그 예이며, 도 1에 다기능 휴대 전화기의 일례를 모식적으로 나타내고 있다. 케이스(1)는 앞 커버를 일체화시켜 있는 본체부(2)와 그 배면측에 끼워넣어지는 뒤 커버(3)를 구비하고, 이들 본체부(2)와 뒤 커버(3)에 의해 내부를 밀폐하도록 구성되어 있다. 본체부(2)에서의 앞 커버에 상당하는 부분은 액정 패널(도시하지 않음)에 의해 구성되며, 디스플레이로 되어 있다. 그 앞 커버에 상당하는 부분의 내면에는 방열판(4)이 밀착된 상태(일체화된 상태)로 배치된다. 이 방열판(4)은, 케이스(1)의 내부에서 열을 확산시키는 동시에, 그 열을 케이스(1)를 통하여 외부에 방산시키기 위한 것이며, 스테인레스나 구리(銅) 또는 알루미늄 등의 금속에 의해 박판형으로 형성되어 있다.

방열판(4)의 한쪽 면(앞 커버 측의 면과는 반대측의 면)에 편평형 히트 파이프(5)가 밀착되어 배치되어 있다. 편평형 히트 파이프(5)는, 두께가 1 ㎜ 이하(예를 들면, 0.7 ㎜ 정도)의 얇은 편평 파이프의 내부에, 증발 잠열(潛熱)로서 열을 수송하는 물 등의 작동 유체와 액상의 작동 유체가 침투함으로써 모관 압력을 발생하는 윅(각각 도시하지 않음)을 봉입(封入)한 열전도 소자이다. 그리고, 그 두께는 전체에 걸쳐 일정할 필요는 없고, 한쪽의 단부측과 다른 쪽의 단부측과의 두께가 상이해도 된다. 이 편평형 히트 파이프(5)에 의하면, 그 한쪽의 단부와 다른 쪽의 단부와의 사이에 온도차가 생기는 것에 의하여, 작동 유체가 증발하고, 그 증기가 저온 측으로 유동한 후에 방열하여 응축함으로써 증발 잠열로서 열을 수송한다. 그 히트 파이프(5)를 구성하고 있는 파이프(컨테이너)는, 구리 등의 금속제이며, 이 히트 파이프(5)는 방열판(4)에 대하여 납땜이나 접착제 또는 양면 테이프 등에 의해 접착되어 있다. 또한, 방열판(4)의 일부를 코킹(caulking)하여 히트 파이프(5)를 방열판(4)에 고정시켜도 된다.

케이스(1)의 내부에는 기판(6)이 내장된다. 기판(6)에는, CPU나 각종 기억 소자 등의 전자 부품(7)이 실장(實裝)되고, 그들 중, 특히 CPU는 연산을 행하는 것에 따라 발열하고, 본 발명에서의 발열 부품에 상당하고 있다. 도 1에 나타낸 예에서는, 기판(6)에 커넥터 등의 다른 전자 부품(8) 및 배터리(9)가 장착되어 있다. 이 기판(6)은, 상기한 방열판(4)에 대하여 상기 히트 파이프(5)가 장착되어 있는 면 측에 배치된다. 배치 상태에 있어서, 상기 히트 파이프(5)는, 그 한쪽의 단부가 CPU 등의 전자 부품(7)에 접촉하거나, 또는 접근하여 위치하고, 또한 다른 쪽의 단부가 발열하는 일이 없는 전자 부품(8) 측, 또는 발열량이 적은 전자 부품(8) 측에 위치하거나, 또는 배터리(9) 측에 위치하도록 배치된다.

방열판(4)이나 기판(6)이 상기한 바와 같이 본체부(2)에 수용되고, 그 상태에서 뒤 커버(3)를 본체부(2)에 장착하여 케이스(1)가 밀폐된다. 그리고, 스위치(도시하지 않음)를 온으로 하여 동작시키면, CPU에서의 연산량의 증대에 따라 발열량이 증대한다. 그 열은, 열 전도나 열 복사 등에 의해 주위로 확산되고, 또한 방열판(4)에 의해 발열 부품으로부터 이격된 개소 또는 케이스(1)의 내부의 전체에 확산된다. 그 방열판(4)에는, 히트 파이프(5)가 밀착되어 장착되어 있다. 이 히트 파이프(5)의 일단부가 발열 부품에 접촉하거나, 또는 그 근방[방열판(4) 중 발열 부품에 접촉되고 있는 개소 측]에 배치되고, 또한 다른 쪽의 단부가 발열 부품으로부터 이격된 개소에 연장되어 있다. 따라서, 발열 부품에서 생긴 열이 히트 파이프(5)에 의해서도 발열 부품으로부터 이격된 온도가 낮은 부분으로 옮겨진다. 히트 파이프(5)는 전술한 바와 같이 작동 유체의 증발 잠열로서 열 수송을 행하므로, 히트 파이프(5)가 장착되어 있는 방열판(4)의 외관 상의 열전도율이 향상되고, 발열 부품의 근방의 온도와 발열 부품으로부터 이격된 개소의 온도와의 차가 작아진다. 그 결과, 발열 부품의 근방에서의 핫 스팟을 해소할 수 있고, 또는 핫 스팟의 온도를 종래에 없이 낮게 할 수 있다. 그러므로, CPU 등의 전자 부품의 기능의 저하를 회피 또는 억제할 수 있고, 또는 더욱 고성능화할 수 있다. 또한, 히트 파이프(5)는 두께가 1 ㎜ 정도 또는 그것 이하의 얇은 형상으로 되어 있기 때문에, 케이스(1)의 내부에서의 잉여의 스페이스에 배치할 수 있다. 그러므로, 본 발명에 의하면, 휴대형 전자 기기의 성능의 향상과 아울러 박형화를 도모할 수 있다.

그런데, 전술한 기판(6)이나 배터리(9)의 크기나 형상 또는 이들 배치는, 휴대형 전자 기기에 요구되는 성능 또는 기능 등에 의해 여러 가지 상이하게 되어 있고, 본 발명에서의 편평형 히트 파이프(5)의 형상이나 위치는 이들 기판(6)이나 배터리(9) 등의 배치에 따라, 적절하게 변경할 수 있다. 예를 들면, 도 2에 나타낸 바와 같이 CPU 등의 발열 부품(10)이 실장되어 있는 기판(6)이 비교적 소면적으로 형성되고, 이것과 병렬로 배터리(9)가 배치되는 구성의 경우에는, 배터리(9)를 덮도록 방열판(4)을 설치하고, 히트 파이프(5)는 그 방열판(4)에 밀착되어지는 동시에, 한쪽의 단부가 발열 부품(10) 측으로 연장되어 발열 부품(10)과의 사이에서 열 전달이 발생하도록 배치한다.

또한, 히트 파이프(5)의 형상은, 케이스(1) 내의 잉여의 스페이스에 맞춘 형상, 또는 다른 부품과의 간섭을 피하는 형상으로 할 수 있다. 그 형상의 예를 도 3에 나타내고 있고, 크랭크 형상이나 L자형 등의 적절한 형상으로 할 수 있다. 이들 어느 형상이라도, 히트 파이프(5)의 한쪽의 단부는, 발열 부품(10)에 접촉하는 위치 또는 발열 부품(10)의 근방에 배치된다.

본 발명에서는, 방열판(4)의 외관 상의 열전도율을 증대하도록 편평형 히트 파이프(5)를 사용해도 되고, 또는 발열 부품(10)으로부터 방열판(4)으로의 열 전달을 촉진하도록 히트 파이프(5)를 사용해도 된다. 후자의 경우, 발열 부품(10)으로부터 방열판(4) 및 히트 파이프(5)의 양쪽에 열을 전달하도록 구성하는 것이 되어, 그 경우, 이하에 설명하는 구성을 채용할 수 있다. 도 4에 나타낸 예는, 발열 부품(10)의 상면[기판(6)과는 반대측의 면]과 방열판(4)과의 사이에 히트 파이프(5)의 한쪽의 단부를 끼워넣은 예이다. 히트 파이프(5)는 방열판(4)에 접착하여 둘 수 있으므로, 그 히트 파이프(5)의 일단부가 발열 부품(10)의 상면에 밀착되도록, 방열판(4)을 발열 부품(10)의 상면측에 씌운 구성이라고 말할 수 있다. 그리고, 히트 파이프(5)의 일단부의 폭에 대하여 발열 부품(10)의 폭 또는 길이가 길기 때문에, 발열 부품(10)의 상면과 방열판(4)과의 사이에는, 히트 파이프(5)의 일단부와 아울러 열 전도재(서멀 인터페이스 머터리얼: TMI)(11)가 배치 또는 충전된다. 이 열 전도재(11)는, 종래 알려져 있는 서멀 그리스(grease)나 서멀 패드이어도 된다. 이 도 4에 나타낸 구성이면, 히트 파이프(5)가 발열 부품(10)에 실질적으로 직접 접촉하여 양자 사이의 열 저항이 작아지므로, 발열 부품(10)으로 생긴 열을, 더욱 효율적으로 방열판(4)이나 온도가 낮은 개소에 수송할 수 있고, 그 결과, 핫 스팟의 온도를 더 저하시킬 수 있다.

또한, 도 5에 나타낸 예는, 발열 부품(10)의 상면과 방열판(4)과의 사이에 그래파이트 등으로 이루어지는 전열 시트(12)를 끼워넣고, 그 전열 시트(12) 중 적어도 한쪽의 단부를 발열 부품(10)의 측방으로 늘리고, 그 전열 시트(12)의 연장 부분과 방열판(4)과의 사이에 히트 파이프(5)의 일단부를 끼워넣은 예이다. 즉, 히트 파이프(5)의 한쪽의 편평부(도 5에서는 하측의 평탄면)가 전열 시트(12)에 밀착되고, 또한 다른 쪽의 편평부(도 5에서는 상측의 평탄면)가 방열판(4)에 밀착되어 있다. 이 도 5에 나타낸 구성에서는, 발열 부품(10)으로부터 히트 파이프(5)에 대하여 전열 시트(12)로 열을 전달하는 것으로, 양자 사이의 열 저항을 작게 하여, 발열 부품(10)으로부터 효율적으로 방열시켜 발열 부품(10)을 냉각할 수 있다. 이에 더하여, 발열 부품(10)과 히트 파이프(5)를, 두께 방향으로 중첩시키지 않으므로, 휴대형 전자 기기의 전체로서의 두께를 얇게 할 수 있다.

도 6에 나타낸 예는, 방열판(4)에 장착되어 있는 히트 파이프(5)의 한쪽의 단부가, 발열 부품(10)의 근방에 위치하도록 구성한 예이다. 그리고, 발열 부품(10)의 상면과 방열판(4)과의 사이에는 전술한 열 전도재(11)가 배치 또는 충전되어 있다. 이 도 6에 나타낸 구성에서는, 발열 부품(10)과 히트 파이프(5)의 일단부와는 직접 접촉하지 않고 열 전도재(11) 및 방열판(4)을 통하여 연결되어 있으므로, 발열 부품(10)의 열은 이들 열 전도재(11) 및 방열판(4)을 통하여 히트 파이프(5)에 전달된다. 또한, 히트 파이프(5)의 일단부가 발열 부품(10)에 접근하여 배치되어 있으므로, 열복사에 의해 발열 부품(10)으로부터 히트 파이프(5)에 전달되는 열량이 많아진다. 따라서, 도 6에 나타낸 구성에 따르면, 발열 부품(10)으로부터의 방열 또는 발열 부품(10)의 냉각의 성능을 특히 저하시키지 않고, 휴대형 전자 기기의 박형화를 도모할 수 있다.

또한, 도 7에 나타낸 예는, 차폐 플레이트(13)를 이용한 예이다. 차폐 플레이트(13)는 금속제의 판형의 부재로서, 전자기적인 영향을 피하기 위해 CPU 등의 발열 부품(10)을 덮은 상태로 기판(6)에 장착되어 있다. 이 차폐 플레이트(13)는, 발열 부품(10)의 상면에 밀착되는 동시에 모두 방열판(4)에 의해 발열 부품(10)의 상면과의 사이에 협지된 상면부(13a)와 기판(6)에 연결되어 있는 다리부(13b)를 가지고 있다. 상면부(13a)로부터 발열 부품(10)의 폭 방향 또는 길이 방향으로 연장되어 나와 있는 부분이, 단면(斷面) 크랭크형으로 굴곡 당해 그 굴곡된 부분에 단차부(13c)가 형성되어 있다. 그리고, 이 단차부(13c)의 상면과 방열판(4)과의 사이에 히트 파이프(5)의 일단부가 끼워넣어져 있다. 이 도 7에 나타낸 구성에서는, 발열 부품(10)으로 생긴 열이 차폐 플레이트(13)를 통하여 방열판(4) 및 히트 파이프(5)에 전달되므로, 열전도를 위한 새로운 부품을 추가할 필요가 없다. 그러므로, 필요 부품수를 적게 하여 구성의 간소화 및 경량화를 도모할 수 있고, 또한 발열 부품(10)과 히트 파이프(5)를 중첩시키지 않으므로, 휴대형 전자 기기를 박형화할 수 있다.

전술한 바와 같이 히트 파이프(5)는 방열판(4)의 외관 상의 열전도율을 증대시키도록 기능하므로, 방열판(4) 중 히트 파이프(5)가 장착되어 있는 개소의 단면적이 다른 부분보다 작아도 방열판(4)의 전체로서의 열전도가 손상되는 일은 없다. 이와 같은 관점에서 도 8에 나타낸 바와 같이, 방열판(4)에 홈(14)을 형성하고, 그 홈(14)의 내부에 히트 파이프(5)를 배치하는 것으로 해도 된다. 방열판(4)의 두께가 0.2~0.3 ㎜ 정도이고, 편평형 히트 파이프(5)의 두께가 0.5~0.7 ㎜ 정도이면, 그 홈(14)의 깊이는 0.1 ㎜ 정도로 할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 방열판(4)에 편평형 히트 파이프(5)를 접착하는 것에 따른 두께의 증대를 억제할 수 있어, 나아가서는 휴대형 전자 기기의 전체로서의 두께를 얇게 할 수 있다.

그리고, 방열판(4)이 서로 인접하여 병렬로 배치되는 복수의 분할판(4a, 4b)에 의해 구성되어 있는 경우에는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 각각의 분할판(4a, 4b)의 사이드 에지부에 박육부(thin portion)를 형성하고, 그 박육부가 소정 간격을 두고 인접함으로써 이들 박육부에 의해 전술한 홈(14)을 형성해도 된다. 그만큼 할판(4a, 4b)끼리의 사이의 간극은, 히트 파이프(5)에 의해 폐쇄되고, 아무런 지장이 되는 것은 아니다.

전술한 방열판(4)은, 발열 부품(10)으로 생긴 열을 확산시켜 핫 스팟의 온도를 내리도록 기능하고, 또한 케이스(1)의 앞 커버 또는 뒤 커버(3)를 통하여 외부에 방열하도록 기능하는 부품이다. 그 방열 기능을 중시하는 경우에는, 방열판(4)의 한쪽 면을 케이스(1)의 외부에 노출시키는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성의 일례를 도 10에 모식적으로 나타내고 있고, 여기에 나타낸 예는, 뒤 커버(3)를 합성 수지에 의해 형성하고, 그 일부에 금속제의 방열판(4)을 인서트 형성하여, 뒤 커버(3)와 방열판(4)을 일체로 한 예이다. 그리고, 히트 파이프(5)는 그 방열판(4)을 따르게 하여 배치되고, 그 적어도 일부가 방열판(4)에 열 전달할 수 있도록 접합된다. 이와 같은 구성에서는, 방열판(4)으로부터 직접 외부에 열을 방산하는 것이 가능하므로, 냉각 성능이 더 향상되고, 핫 스팟을 해소하거나, 또는 핫 스팟의 온도를 내릴 수 있다. 또한, 방열판(4)과 뒤 커버(3)가 중첩되지 않으므로, 휴대형 전자 기기의 전체로서의 두께를 얇게 할 수 있다.

1: 케이스
2: 본체부
4: 방열판
5: 편평형 히트 파이프
6: 기판
7: 전자 부품
8: 전자 부품
9: 배터리
10: 발열 부품

Claims (10)

1. 동작하는 것에 의해 발열하는 발열 부품이 실장되어 있는 기판이 밀폐 구조의 케이스의 내부에 수용되고, 상기 발열 부품의 열을 상기 발열 부품으로부터 이격된 개소에 방산시키는 방열판이 설치된 휴대형 전자 기기의 냉각 구조에 있어서,
   상기 방열판이 상기 케이스의 앞 커버에 상당하는 부분의 내면 또는 뒤 커버에 상당하는 부분의 내면에 일체화되고,
   상기 케이스의 두께 방향으로 압쇄되어 편평화된 편평형 히트 파이프가, 상기 편평형 히트 파이프의 일단부를 상기 발열 부품으로부터 수열(受熱)하는 위치에 배치하고, 또한 상기 편평형 히트 파이프의 타단부를 상기 방열판에 밀착시켜 배치된 상태로 설치하고, 또한
   상기 발열 부품의 상면측을 덮는 차폐 플레이트가 설치되고,
   상기 차폐 플레이트는, 상기 발열 부품을 상기 발열 부품의 폭 방향 또는 길이 방향으로 벗어난 개소에서 상기 발열 부품의 두께보다 낮아지도록 상기 기판측에 굴곡된 단차부를 가지고, 상기 단차부와 상기 방열판과의 사이에 상기 편평형 히트 파이프의 일단부가 끼워넣어져 있는,
   휴대형 전자 기기의 냉각 구조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 방열판의 상기 편평형 히트 파이프가 접합되어 있는 개소의 판 두께가, 상기 편평형 히트 파이프가 접합되어 있지 않은 개소보다 얇은, 휴대형 전자 기기의 냉각 구조.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 케이스는 합성 수지에 의해 형성되고, 또한 상기 방열판은 금속에 의해 형성되고, 상기 방열판이 상기 케이스의 일부에 매립되어 상기 케이스에 일체화되어 있는, 휴대형 전자 기기의 냉각 구조.
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