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発明の名称 電子機器および電子部品
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−5390(P2007−5390A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−180881(P2005−180881)
出願日 平成17年6月21日(2005.6.21)
代理人 【識別番号】100115107
【弁理士】
【氏名又は名称】高松 猛
発明者 市川 洋平
要約 課題
発熱部材の温度を効率的に下げるとともに、電気的特性の安定した電子機器および電子部品を提供する。

解決手段
電子機器10は、プリント基板などの回路基板12に実装された発熱部品13およびその他の部品14と、発熱部品13および部品14を覆うように回路基板12に固定されたシールド部材15とを有し、発熱部品13およびシールド部材15間に第1空隙16が設けられるとともに、その他の部品14およびシールド部材15間に第2空隙17が設けられた電子部品11を備え、シールド部材15の内面15Aに伝熱層18が設けられている。
特許請求の範囲
【請求項1】
回路基板に実装された発熱部品と、前記発熱部品を覆うように前記回路基板に固定されたシールド部材とを有し、
前記発熱部材および前記シールド部材間に空隙が設けられた電子部品を備える電子機器であって、
前記シールド部材の内面に伝熱層が設けられていることを特徴とする電子機器。
【請求項2】
前記発熱部品に伝熱層が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
【請求項3】
前記シールド部材の外面に伝熱層が設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電子機器。
【請求項4】
前記シールド部材が他の回路基板に接触されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のうちのいずれかに記載の電子機器。
【請求項5】
前記シールド部材を複数有し、前記各シールド部材の表面に跨って伝熱層が設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のうちのいずれかに記載の電子機器。
【請求項6】
回路基板に実装された発熱部品と、前記発熱部品を覆うように前記回路基板に固定されたシールド部材とを有し、
前記発熱部材および前記シールド部材間に空隙が設けられた電子部品であって、
前記シールド部材の内面に伝熱層が設けられていることを特徴とする電子部品。
【請求項7】
前記発熱部品に伝熱層が設けられていることを特徴とする請求項6に記載の電子部品。
【請求項8】
前記シールド部材の外面に伝熱層が設けられていることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の電子部品。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、回路基板に発熱部品を実装し、この発熱部品を覆うように回路基板にシールド部材を固定した電子機器および電子部品に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の電子機器において、内蔵する発熱性の素子より発生する熱を放熱するものが知られている(例えば、特許文献1)。
【0003】
図6は、特許文献1による放熱構造を備えた電子機器を示す断面構成図である。
電子機器100は、プリント基板101に発熱性素子(以下、「発熱部材」と称す)102を有する通信回路103を実装し、通信回路103を樹脂系のシールド部材104で覆い、シールド部材104およびプリント基板101などを筐体105に収納したものである。
【0004】
この電子機器100は、シールド部材104の内面に第1伝熱層106が設けられ、第1伝熱層106と発熱部材102との間に第2伝熱層107が設けられている。
第1伝熱層106は、面方向に熱拡散をおこなう熱拡散部材である。第2伝熱層107は、熱伝導率の高い材料で形成された熱伝導性部材である。
【0005】
特許文献1の電子機器100によれば、通信回路103を樹脂系のシールド部材104で覆うことで、外部からの電磁波による雑音の入射を抑える。
【0006】
一方、発熱部材102と第1伝熱層106との間に熱伝導率の高い第2伝熱層107を設けることで発熱部材102の熱を第1伝熱層106に伝える。さらに、シールド部材104の内面に第1伝熱層106を設けることで、熱を熱拡散シート104の面方向に拡散させる。
【0007】
これにより、発熱部材102の熱をシールド部材104に伝え、シールド部材104から外部に逃がすことで、発熱部材102の温度を下げる。
【特許文献1】WO01−095687号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、通常、通信回路103などの高周波回路においては、上方に誘電率の高い材料や金属材料が近接すると電気的特性が大きく変動する虞がある。
このため、特許文献1のように、発熱部材102とシールド部材104との間に熱伝導率の高い第2伝熱層107を設けると、第2伝熱層107が、通信回路103などの高周波回路に近接して悪影響を与え、高周波回路の動作が安定しないことが考えられる。
【0009】
本発明は、発熱部材の温度を効率的に下げるとともに、電気的特性の安定した電子機器および電子部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の電子機器は、回路基板に実装された発熱部品と、前記発熱部品を覆うように前記回路基板に固定されたシールド部材とを有し、前記発熱部材および前記シールド部材間に空隙が設けられた電子部品を備える電子機器であって、前記シールド部材の内面に伝熱層が設けられていることを特徴とする。
【0011】
また、本発明の電子部品は、回路基板に実装された発熱部品と、前記発熱部品を覆うように前記回路基板に固定されたシールド部材とを有し、前記発熱部材および前記シールド部材間に空隙が設けられた電子部品であって、前記シールド部材の内面に伝熱層が設けられていることを特徴とする。
【0012】
ここで、電子機器とは、一例として、携帯端末などの機器をいう。また、電子部品とは、一例として携帯端末などの電子機器の筐体に収容されるメイン回路基板そのものや、メイン回路基板に接続されるサブ回路基板モジュールなどをいう。
【0013】
本発明の電子機器および電子部品によれば、シールド部材の内面に伝熱層を設けた。よって、発熱部品から発生した熱を伝熱層で吸収し、吸収した熱をシールド部材から放出することでシールド部材に伝達する。
これにより、発熱部品から発生した熱が伝熱層を介してシールド部材に効率的に伝達され、発熱部品の温度を効率的に下げるための冷却効果が向上する。
【0014】
さらに、発熱部材とシールド部材との間に空隙をおいて電子部品を備えた。これにより、電子部品に誘電率の高い材料や金属材料が近接しないので、電子部品の特性に悪影響が与えられる虞がなく、電子部品の電気的特性を安定させることができる。
【0015】
また、本発明の電子機器は、前記発熱部品に伝熱層が設けられていることを特徴とする。
さらに、本発明の電子部品は、前記発熱部品に伝熱層が設けられていることを特徴とする。
【0016】
発熱部品に伝熱層を設けることで、発熱部材からの熱放出を促進して、発熱部品の温度を効率的に下げるための冷却効果の向上を図ることができる。
【0017】
また、本発明の電子機器は、前記シールド部材の外面に伝熱層が設けられていることを特徴とする。
さらに、本発明の電子部品は、前記シールド部材の外面に伝熱層が設けられていることを特徴とする。
【0018】
シールド部材の外面に伝熱層を設けることで、シールド部材からの熱放出を促進して、発熱部品の温度を効率的に下げるための冷却効果の向上を図ることができる。
【0019】
また、本発明の電子機器は、前記シールド部材が他の回路基板に接触されていることを特徴とする。
【0020】
シールド部材を他の回路基板に接触することで、シールド部材からの熱放出を促進して、発熱部品の温度を効率的に下げるための冷却効果を図ることができる。
【0021】
そして、本発明の電子機器は、前記シールド部材を複数有し、前記各シールド部材の表面に跨って伝熱層が設けられていることを特徴とする。
【0022】
シールド部材の表面に跨って伝熱層を設けた。よって複数のシールド部材の表面温度を伝熱層で平均化してシールド部材を冷却し、発熱部品の温度を効率的に下げるための冷却効果を図ることができる。
【発明の効果】
【0023】
本発明によれば、シールド部材の内面に伝熱層を設けることで発熱部品の温度を効率的に下げることができ、さらに、発熱部材とシールド部材との間に空隙をおいて電子部品を備えることで電子部品の電気的特性を安定させることができるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
(第1実施形態)
図1に示すように、第1実施形態の電子機器10は、プリント基板などの回路基板12に実装された発熱部品13およびその他の部品14と、発熱部品13および部品14を覆うように回路基板12に固定されたシールド部材15とを有し、発熱部品13およびシールド部材15間に第1空隙16が設けられるとともに、その他の部品14およびシールド部材15間に第2空隙17が設けられた電子部品11を備え、シールド部材15の内面15Aに伝熱層18が設けられている。
【0025】
この電子機器10は、一例として、上記構成を筐体(図示せず)に収納した携帯端末などである。
また、電子部品11は、一例として通信用の高周波回路で、電子機器10の前記筐体に収容されるメイン回路基板そのものや、メイン回路基板に接続されるサブ回路基板モジュールなどである。
【0026】
発熱部品13およびその他の部品14は、一例として通信用の高周波回路の一部を構成する素子である。
シールド部材15は、金属製のシールドケースで、外部からの電磁波による雑音の入射を抑え、あるいは、外部への電磁波の雑音の輻射を抑えるために発熱部品13やその他の部品14を含む電気回路(前記高周波回路)を覆う部材である。
【0027】
伝熱層18とは、厚み方向に沿って熱を吸収するとともに、熱を放出することにより熱を伝達する層である。
この伝熱層18は、例えば塗料の塗布や、シート状・フィルム状の部材を貼付することにより形成される。
【0028】
次に第1実施形態の動作について説明する。
発熱部品13の温度が上昇すると発熱部品13の表面13Aから熱が輻射される。この輻射熱はシールド部材15の金属表面では反射されてしまう。
しかし、第1実施形態の電子機器10は、シールド部材15の内面15Aに伝熱層18が設けられているので、発熱部品13の輻射熱を伝熱層18の表面18A側から効率よく吸収する。
【0029】
伝熱層18に吸収された熱は、伝熱層18の裏面18B側から放出されてシールド部材15に伝わる。
シールド部材15は、金属製の部材なので熱伝導率が高い。シールド部材15に伝わった熱は、シールド部材15全体に効率よく伝わる。よって、シールド部材15のうち、伝熱層18に臨む部位の温度を良好に下げることができる。
【0030】
これにより、発熱部品13の表面13Aから輻射される熱をシールド部材15の外面15Bから外側に逃がすことが可能になり、発熱部品13の温度を効率よく下げることができる。
【0031】
一方、発熱部品13およびシールド部材15間に第1空隙16が設けられるとともに、その他の部品14およびシールド部材15間に第2空隙17が設けられた電子部品11を備えた。
【0032】
よって、電子部品11に近接して誘電率の高い材料や金属材料は存在しない。これにより、誘電率の高い材料や金属材料が、電子部品11の特性に悪影響を与える虞がなく、発熱部品13およびその他の部品14の電気的特性を安定させることができる。
【0033】
次に、第2〜第5実施形態の回路基板の接続部を図2〜図5に基づいて説明する。
なお、第2〜第5実施形態において第1実施形態と同一類似部材については同一符号を付して説明を省略する。
【0034】
(第2実施形態)
図2に示すように、第2実施形態の電子機器30は、発熱部品13の表面13Aに伝熱層31を設けたもので、その他の構成は第1実施形態の電子機器10と同様である
伝熱層31は、厚み方向に沿って熱を吸収するとともに、熱を放出することにより熱を伝達する層である。
この伝熱層31は、例えば絶縁性塗料の塗布や、絶縁材料のシート状・フィルム状の部材を貼付することにより薄く形成されたものである。
【0035】
第2実施形態の電子機器30によれば、発熱部品13の表面13Aから輻射された熱を、伝熱層31に吸収させることで、発熱部品13の表面13Aから熱を効率よく放出させる。
そして、伝熱層31に吸収した熱を、伝熱層31の表面31Aから第1空隙16に放出し、放出した熱を、第1実施形態の電子機器10と同様に、シールド部材15の外面15Bから外側に逃がす。
【0036】
このように、発熱部品13の表面13Aから輻射された熱を、伝熱層31に吸収させて発熱部品13の表面13Aからの熱放出を促進することで、発熱部品13の温度を一層効率よく下げることができる。
【0037】
一方、伝熱層31は絶縁材料でかつ薄く形成されているので、発熱部品13およびその他の部品14の特性に悪影響を与える虞がなく、発熱部品13およびその他の部品14の電気的特性を安定させることができる。
【0038】
(第3実施形態)
図3に示すように、第3実施形態の電子機器40は、シールド部材15の外面15Bに伝熱層41を設けたもので、その他の構成は第1実施形態の電子機器10と同様である
伝熱層41は、厚み方向に沿って熱を吸収するとともに、熱を放出することにより熱を伝達する層である。
この伝熱層41は、例えば塗料の塗布や、シート状・フィルム状の部材を貼付することにより薄く形成されたものである。
【0039】
第3実施形態の電子機器40によれば、伝熱層18からシールド部材15に伝わった熱を、伝熱層41の裏面41Aから吸収して、表面41Bから効率よく放出する。
これにより、発熱部品13の表面13Aから輻射される熱をシールド部材15の外面15Bから外側に一層効率よく逃がすことができる。
このように、シールド部材15の外面15Bに伝熱層41を設けることで、シールド部材15からの熱放出を促進して、発熱部品13の温度を一層効率よく下げることができる。
【0040】
(第4実施形態)
図4に示すように、第4実施形態の電子機器50は、シールド部材15が他の回路基板51に接触されたもので、その他の構成は第1実施形態の電子機器10と同様である。
ここで、シールド部材15が他の回路基板51に接触するとは、シールド部材15に他の回路基板51が設けられた形態も含む。
回路基板51は、回路基板12と同様に、一例としてプリント基板が該当する。
【0041】
第4実施形態の電子機器50によれば、シールド部材15を他の回路基板51に接触させることで、シールド部材15の熱を他の回路基板51に放出することが可能になる。
これにより、発熱部品13の表面13Aから輻射される熱をシールド部材15の外面15Bから外側に一層効率よく逃がすことができる。
このように、シールド部材15を他の回路基板51に接触することで、シールド部材15からの熱放出を促進して、発熱部品13の温度を一層効率よく下げることができる。
【0042】
(第5実施形態)
図5に示すように、第5実施形態の電子機器60は、シールド部材15を複数(具体的には2個)有し、各シールド部材15の外面15Bに跨って伝熱層61を設けたもので、その他の構成は第1実施形態の電子機器10と同様である。
【0043】
2個のシールド部材15のうち、一方のシールド部材15で発熱部品13およびその他の部品14が覆われ、他方のシールド部材15で2個のその他の部品14が覆われている。
伝熱層61は、厚み方向に沿って熱を吸収するとともに、熱を面方向に伝達する層である。
この伝熱層61は、例えばシート状・フィルム状の部材を貼付することにより形成される。
【0044】
第5実施形態の電子機器60によれば、2個のシールド部材15の外面15Bに跨って伝熱層61を設けることで、発熱部品13の表面13Aから輻射される熱を一方のシールド部材15に伝え、一方のシールド部材15に伝わった熱を伝熱層61を介して他方のシールド部材15に伝える。
【0045】
よって、一方のシールド部材15に伝わった熱を伝熱層61を介して2個のシールド部材15に平均的に拡散する。
これにより、発熱部品13の表面13Aから輻射される熱をシールド部材15の外面15Bから外側に一層効率よく逃がすことができる。
【0046】
このように、2個のシールド部材15の外面15Bの温度を伝熱層61で平均化することで、シールド部材15からの熱放出を促進して、発熱部品13の温度を一層効率よく下げることができる。
【0047】
なお、前記第1〜第5実施形態では、電子機器10,30,40,50,60について説明したが、シールド部材15を有する電子部品11についても第1〜第5実施形態と同様の構造により発熱部品13の温度を低下させ、電気的特性を安定させることができる。
【0048】
また、前記第5実施形態では、複数のシールド部材15として、2個のシールド部材15を例示したが、これに限定するものではなく、例えば3個以上の複数個とすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【0049】
本発明は、回路基板に発熱部品を実装し、この発熱部品を覆うように回路基板にシールド部材を固定した電子機器および電子部品への適用に好適である。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】本発明に係る第1実施形態の電子機器を示す断面図である。
【図2】本発明に係る第2実施形態の電子機器を示す断面図である。
【図3】本発明に係る第3実施形態の電子機器を示す断面図である。
【図4】本発明に係る第4実施形態の電子機器を示す断面図である。
【図5】本発明に係る第5実施形態の電子機器を示す断面図である。
【図6】従来の電子機器を示す断面図である。
【符号の説明】
【0051】
10,30,40,50,60 電子機器
11 電子部品
12 回路基板
13 発熱部品
13A 発熱部品の表面
14 その他の部品
15 シールド部材
15A シールド部材の内面
15B シールド部材の外面
16 第1空隙
17 第2空隙
18,31,41,61 伝熱層
51 他の回路基板




 

 


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