JP2006203015A - 放熱部品 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、発熱電子部品の放熱対策に用いられる放熱部品に関して、放熱効率をさらに高めることを目的とする。
【解決手段】放熱部品６を複数のグラファイトシート７から構成し、複数のグラファイトシート７を重畳した重畳領域９を熱移送部１２および受熱部１１として、グラファイトシート７間に所定の空間を設けた分離領域１０を放熱部１３とするとともに、分離領域１０において分離空間の形状を維持する形状維持手段８を設け、形状維持手段８を金属からなる薄板状部材で形成した構造とした。
【選択図】図１

Description

本発明は発熱電子部品の放熱対策に用いられる放熱部品に関する。

一般にノート型パソコンに用いられるＩＣなどの発熱電子部品はその温度上昇に伴いそれらを用いた電子機器に対して悪影響を及ぼしてしまうため、その放熱対策として発熱電子部品とそのヒートシンクなる部材との間に熱伝導シートが設けられている。

そして、発熱電子部品を用いた電子機器の小型化が進められる中、熱伝導部材自体をヒートシンクとしての役割を付加する形態として、図６に示されるようにグラファイトシート１の先端部分にスリット２を形成しその表面積を増すことにより、グラファイトシート１による放熱機能を確保する構造が提案されている。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平７−１０９１７１号公報

しかしながら、ノート型パソコンのＩＣに代表されるように発熱電子部品を搭載する電子機器の高機能化や薄型化が進む中、発熱電子部品の発熱量の増大や発熱電子部品から機器表面との間隔が狭くなるといった種々の要因から、放熱部品にさらなる放熱特性が要求されるようになり、先に述べた放熱構造では十分な対応が困難なものとなっていた。

そこで、本発明はグラファイトシートを用いた放熱部品の放熱効率をさらに高めることを目的とする。

そして、この目的を達成するために本発明は、特に複数のグラファイトシートからなり、複数のグラファイトシートを重畳した重畳領域を熱移送部あるいは受熱部として、グラファイトシート間に所定の空間を設けた分離領域を放熱部とするとともに、分離領域において分離空間の形状を維持する形状維持手段を設け、形状維持手段を金属からなる薄板状部材で形成した構造としたのである。

この構成によれば、複数のグラファイトシートを重畳したことにより、この重畳領域における熱移送効率や熱分散効率が高められ、また放熱部となる分離領域における表面積を確保できるとともに、分離領域における空間形状が形状維持手段により維持されることにより放熱特性の安定化が図られるので、結果として放熱部品の放熱効率をさらに高めることが出来るのである。

以下、本発明の一実施形態について図を用いながら説明する。

図１は本発明の放熱部品６の断面を示したもので、図２に示されるようにノート型パソコンに用いられるＩＣなどの発熱電子部品３から局所的に生じた熱を電子機器内における実装基板４上に実装された他の電子部品５の密集度が低く放熱性の高い領域へ放熱部品６を介して拡散させながら放熱する構造となっており、ノート型パソコンのように電子機器自体が薄型化や高機能化のため、電子機器内にヒートシンクを設け難くなってきた状況において、従来の発熱電子部品３とヒートシンクとの熱伝達に用いられていた熱伝導部材に放熱構造を取り入れたものである。

そして、この放熱部品６は図１に示されるように複数のグラファイトシート７と、このグラファイトシート７の形状を維持する形状維持手段８とからなり、複数のグラファイトシート７を重畳した重畳領域９と、重畳方向において扇型に拡開させ隣接するグラファイトシート７間に所定の空間を設けた分離領域１０とで構成されている。

なお、グラファイトシート７としてはポリイミド等の高分子樹脂シートを１２００度以上の温度で炭化させ、その後、２６００度以上の温度でグラファイト化し、図３に示されるよう炭素が２次元的に密に結合した炭素層の多層構造体とし、炭素の結合面内において高い熱伝導特性を示すものや、膨張黒鉛をシート状に成形したものや、グラファイトファイバーをシート状に成形したものなどが挙げられる。

そして、この放熱部品６は重畳領域９を図２に示されるよう発熱電子部品３から発せられる局所的な熱を受ける部分を受熱部１１とし、受熱した熱を重畳したそれぞれのグラファイトシート７の面内方向に分散させながら分離領域１０に熱移送する部分を熱移送部１２とし、熱移送部１２により熱移送された熱を外部に放出する部分を放熱部１３とした構造としている。

すなわち、図６に示す従来の放熱部品６が単層のグラファイトシート１を用いて熱移送および放熱を行っていた構造であるのに対し、図１に示す放熱部品６が複数のグラファイトシート７を重畳した構成であることから熱移送効率や熱分散効率が向上したものとなり、さらに放熱部１３においては、図６に示す従来のものが単層のグラファイトシート１にスリット２を形成しその表面積を確保したものに比べ、図１に示すものが複数のグラファイトシート７の表面をそれぞれ空間に露出させた構造となるため、放熱部１３におけるグラファイトシート７の露出面積を確保でき放熱効率を向上させたものとなっている。

なお、グラファイトシート７はそれ自体が非常に柔らかいものであるため、放熱部１３を形成する分離領域１０において、隣接するグラファイトシート７間の空間を維持しグラファイトシート７同士が当接することで露出面が減少することを抑制することが重要となるため、この放熱部１３においては形状維持手段８が設けられている。

また、具体的な形状維持手段８としては図１に示されるようなグラファイトシート７全面に金属からなる薄板状部材を形成し、この薄板状部材の塑性変形により放熱部１３の形状を維持させることができるとともに、重畳されたグラファイトシート７間の熱伝導における損失を抑制できるのである。

また、その形成方法としてもグラファイトシート７に薄板状部材を形成する金属をメッキにより容易に形成することが出来るのである。

さらに、放熱部品６の形状としても図４に示されるように放熱部１３においてグラファイトシート７を順次屈曲させ放熱フィンのような形状とすることや、図５に示されるように放熱部１３の両端側部分に形状維持手段８となる薄板状部材を設け、この放熱部１３の両端側を実質的に外部筐体などの構造体に固定する構造が考えられる。

なお、前者となる図４に示された放熱部１３をグラファイトシート７を順次屈曲させた構造では、電子機器内の空き領域に応じたフィン形状を実現できることから、電子機器内の空き領域を有効に活用でき、後者となる図５に示された放熱部１３の両端側部分に形状維持手段８となる薄板状部材を設けた構造では、多層状となったグラファイトシート７の厚みをもって放熱空間をも構成できるため、特に低背化要望の強い電子機器において有効に活用できるのである。

本発明は、発熱電子部品の放熱対策に用いられる放熱部品に関し、放熱部品の放熱効率をさらに高められるという効果を有し、特に発熱電子部品を要する電子機器に有用である。

本発明の一実施形態における放熱部品の断面図 同放熱部品を用いた電子機器の内部構造の模式図 同放熱部品を構成するグラファイトシートの構造を示す模式図 他の実施形態における放熱部品の断面図 さらに他の実施形態における放熱部品の断面図 従来の放熱部品の斜視図

符号の説明

７ グラファイトシート
８ 形状維持手段
９ 重畳領域
１０ 分離領域
１２ 熱移送部
１３ 放熱部

Claims (3)

1. 複数のグラファイトシートからなり、前記複数のグラファイトシートを重畳した重畳領域と、前記グラファイトシート間に所定の空間を設けた分離領域とを設け、前記重畳領域を熱移送部あるいは受熱部として、前記分離領域を放熱部とするとともに、前記分離領域に分離空間の形状を維持する形状維持手段を設け、前記形状維持手段を金属からなる薄板状部材で形成したことを特徴とする放熱部品。
2. 形状維持手段をグラファイトシートの略全面に設けたことを特徴とする請求項１に記載の放熱部品。
3. 形状維持手段を分離領域の両端側に設けたことを特徴とする請求項１に記載の放熱部品。

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