JP2006210940A - 通信機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】効率良く、プリント基板上に実装される発熱性の素子の温度を低下し、かつ筐体の表面温度を低下させることができる通信機器を提供する。
【解決手段】通信機器は、プリント基板2上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケース3と、樹脂系シールドケース3および通信回路が実装されたプリント基板2を収納する筐体4と、樹脂系シールドケース3の内壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材5と、樹脂系シールドケース3と筐体内壁との間に設けられた断熱層6とを備える。
【選択図】図1
【解決手段】通信機器は、プリント基板2上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケース3と、樹脂系シールドケース3および通信回路が実装されたプリント基板2を収納する筐体4と、樹脂系シールドケース3の内壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材5と、樹脂系シールドケース3と筐体内壁との間に設けられた断熱層6とを備える。
【選択図】図1
Description
この発明は、通信機器に関するものであり、詳しくは、筐体内に配置された発熱性の素子により発生する熱を放熱する放熱構造に関するものである。
従来の携帯用通信機器等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放熱機能を備えたものとして、例えば第17図に示すようなものがある。第17図は特開平11−204970号公報に示された従来の携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、1は発熱性の素子(以下発熱素子と記す)、2は発熱素子1を有する通信回路を実装するプリント基板、4は上記プリント基板2を収納する筐体、10は放熱板である。
空気は熱伝導率が0.026W/mKと非常に小さく、発熱素子1と筐体4間に空気層がある場合、発熱素子1と筐体4間の熱抵抗が大きく、温度差が大きくなり、発熱素子1が高温になる問題がある。このため、アルミニウム(熱伝導率:230W/mK)や炭素(熱伝導率:500〜800W/mK)系材料よりなる放熱板10の一端を発熱素子1に密着させて装着し、他端は温度の低い筐体4内壁に装着する。上記の構成により、発熱素子1から筐体4までの熱抵抗が小さくなり、素子温度を低下できる。
しかしながら、携帯用通信機器の熱的制約条件には、素子温度の低下のみならず、素子温度と筐体温度との両方の熱的制約条件がある。例えば、パソコンなどでは、底面温度が高くなっても問題ないが、携帯電話などでは機器が手や顔にふれることから、筐体温度に限界がある。
第17図に示す構成の放熱構造では、放熱板10の一端が装着された筐体4内壁に発熱素子1からの熱が局所的に伝達されるので、筐体4の表面温度が局所的に高くなるといった問題があった。
また、第18図は特開平10−41678号公報に示された、放熱機能を有する別の電子機器(光受信器)の主要構成を示す断面構成図である。図において、1は増幅回路、復調回路等の発熱性の回路素子(以下、発熱素子と記す)、2は発熱素子1が実装されるプリント基板、3は発熱素子1をシールドするシールドケース、4は筐体、11、12は、各々発熱素子1とシールドケース3間の空気層、およびシールドケース3と筐体4間の空気層に設けられたシリコン系などの熱伝導性シート(熱伝導率:1W/mK)である。
このような構成のものにおいても、前記従来例と同様に発熱素子1と筐体4間の熱抵抗が小さくなり、温度差が小さくなって素子温度を低下できるが、熱伝導性シート12の一端が装着された筐体4内壁に素子からの熱が局所的に伝達されるので、筐体の表面温度が局所的に高くなるといった問題があった。
さらに、第19図は特開昭63−124598号公報に示された、放熱機能を有する別の電子機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、1は集積回路であり、発熱性の回路素子(以下、発熱素子と記す)である。2は発熱素子1が実装されるプリント基板、3はプリント基板2の裏面に設けられ、上記プリント基板2をシールドするシールドケース、13はプリント基板2の裏面とシールドケース3との間に充填された熱伝導性絶縁体である。
このような構成にしても発熱素子1に発生する熱を放熱させることができるが、この従来例の場合は、プリント基板2を介して熱伝導性絶縁体13が装着されているので、プリント基板の熱抵抗分の素子の温度上昇は低減できない。また熱伝導性絶縁体13としては、アルミニウムなどの金属材料に比べて熱伝導率の比較的小さい熱伝導性材料(アルミニウムの1/100〜1/200)が用いられるので、熱を十分に拡散させるためには大きな体積の熱伝導性材料が必要となり、機器全体が重たくなるといった問題があった。
さらに、第20図は実開平3−8496号公報に示された、放熱機能を有する別の電子機器(印刷配線板装置)の主要構成を示す断面構成図である。図において、1は半導体部品であり、発熱性の素子(以下、発熱素子と記す)である。2は発熱素子1を搭載する印刷配線板、3は印刷配線板2に取り付けられた遮蔽板であり、他の印刷配線板との間を電磁的に遮蔽するものである。14は発熱素子1と遮蔽板3との間に設けられたL型金具である。
このような構成においても発熱素子1に発生する熱を遮蔽板3より放熱させることができるが、この従来例の場合は、半導体部品の近傍に金属材料が装着され、電気的特性が保証できないことや、L型金具では遮蔽板3の面内で熱を十分に拡散できないといった問題があった。
この発明は上述のような問題を解決するためになされたものであり、効率良く発熱素子の温度を低下するとともに、筐体の表面温度を低下させることが可能な通信機器を提供することを目的とするものである。
この発明に係る第1の通信機器は、プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と、上記樹脂系シールドケースの内壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記樹脂系シールドケースと上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備えたものである。これによれば、筐体の温度が局所的に高温になることが抑制できるとともに、発熱素子の温度を効率良く低下させることができる。
この発明に係る第2の通信機器は、上記第1の通信機器において、熱拡散部材と発熱性の素子との間に電気絶縁性の熱伝導性部材を設けたものである。これによれば、電気的特性を保証できるとともに、小さな体積の熱伝導性部材の挿入であっても高い冷却効果が得られ、効率よく発熱素子の温度を低下させることができる。
この発明に係る第3の通信機器は、プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と、上記樹脂系シールドケースの外壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記熱拡散部材と上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備えたものである。これによれば、筐体の温度が局所的に高温になることが抑制できるとともに、発熱素子の温度を低下させることができる。また、熱拡散部材の装着面積が大きくとれるので、筐体温度の低下に特に有効である。
この発明に係る第4の通信機器は、上記第3の通信機器において、樹脂系シールドケース内壁と発熱性の素子との間に電気絶縁性の熱伝導性部材を設けたものである。これによれば、電気的特性を保証できるとともに、小さな体積の熱伝導性部材の挿入であっても高い冷却効果が得られ、効率よく発熱素子の温度を低下させることができる。
この発明に係る第5ないし第6の通信機器は、それぞれ上記第1ないし第3の通信機器において、筐体内壁または筐体外壁に、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材を装着したものである。これによれば、筐体温度のさらなる均一化、および筐体温度の低下が可能となる。
実施の形態1.
第1図は本発明の実施の形態1による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、1は発熱性の素子(以下発熱素子と記す)、2は発熱素子1を有する通信回路を実装するプリント基板、3は外部からの電磁波による雑音の入射を抑えるために通信回路を覆う樹脂系シールドケース、4はシールドケース3およびプリント基板2類を収納する筐体である。5はシールドケース3の内壁に沿って装着された、面方向に熱拡散を行なう熱拡散シート(熱拡散部材)である。熱拡散シート5の材料としては、高熱伝導率の金属薄片、例えばアルミニウム(熱伝導率:236W/mK)や銅(熱伝導率:403W/mK)の他、厚み0.02〜0.1mm程度のグラファイトシート(面方向の熱伝導率:800W/mK、厚み方向の熱伝導率:5W/mK)等が使用できる。6はシールドケース3と筐体4の内壁と間に設けられた断熱層であり、空気層(熱伝導率:0.026W/mK)や断熱材により構成されている。断熱材としてはウレタンフォーム(熱伝導率:0.018〜0.03W/mK)等を使用するとよい。7は熱拡散シート5と発熱素子1と間に装着された熱伝導性シート(熱伝導性部材)であり、熱伝導性シート7の材料としては、シリコン系で電気絶縁性があり、熱伝導率が1〜10W/mK程度の材料、例えばシリコンゴム等が使用できる。
第1図は本発明の実施の形態1による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、1は発熱性の素子(以下発熱素子と記す)、2は発熱素子1を有する通信回路を実装するプリント基板、3は外部からの電磁波による雑音の入射を抑えるために通信回路を覆う樹脂系シールドケース、4はシールドケース3およびプリント基板2類を収納する筐体である。5はシールドケース3の内壁に沿って装着された、面方向に熱拡散を行なう熱拡散シート(熱拡散部材)である。熱拡散シート5の材料としては、高熱伝導率の金属薄片、例えばアルミニウム(熱伝導率:236W/mK)や銅(熱伝導率:403W/mK)の他、厚み0.02〜0.1mm程度のグラファイトシート(面方向の熱伝導率:800W/mK、厚み方向の熱伝導率:5W/mK)等が使用できる。6はシールドケース3と筐体4の内壁と間に設けられた断熱層であり、空気層(熱伝導率:0.026W/mK)や断熱材により構成されている。断熱材としてはウレタンフォーム(熱伝導率:0.018〜0.03W/mK)等を使用するとよい。7は熱拡散シート5と発熱素子1と間に装着された熱伝導性シート(熱伝導性部材)であり、熱伝導性シート7の材料としては、シリコン系で電気絶縁性があり、熱伝導率が1〜10W/mK程度の材料、例えばシリコンゴム等が使用できる。
次に本実施の形態の動作について説明する。
通信機器の運転が開始され、発熱素子1が発熱すると、発熱素子1からの熱は筐体4の上側からと下側から放熱する。この関係を式(1)で示す。
Q=QF+QR (1)
Q:発熱素子の発熱量
QF:筐体上側からの放熱量
QR:筐体下側からの放熱量
通信機器の運転が開始され、発熱素子1が発熱すると、発熱素子1からの熱は筐体4の上側からと下側から放熱する。この関係を式(1)で示す。
Q=QF+QR (1)
Q:発熱素子の発熱量
QF:筐体上側からの放熱量
QR:筐体下側からの放熱量
また各放熱量QF、QRは、それぞれ発熱素子から筐体上側の外気までの熱抵抗RFと、発熱素子から筐体下側の外気までの熱抵抗RRのバランスで決まり、発熱素子の上昇温度ΔTと、筐体の放熱量および熱抵抗との関係は式(2)で示される。
ΔT=QF×RF=QR×RR (2)
ΔT:素子の上昇温度
ΔT=QF×RF=QR×RR (2)
ΔT:素子の上昇温度
ここで、筐体上側の放熱経路に着目すると、第1図の構成の場合、素子温度は概略、式(3)で計算される温度Tまで上昇する。
T=T0+ΔT1+ΔT2+ΔT3+ΔT4+ΔT5 (3)
T0:外気温度
ΔT1:外気と筐体表面間の空気の対流熱伝達による温度差
ΔT2:筐体の厚み分の熱伝導による温度差
ΔT3:シールドケースと筐体間の層の熱伝導による温度差
ΔT4:シールドケースの厚み分の熱伝導による温度差
ΔT5:発熱素子とシールドケース間の層の熱伝導による温度差
上記温度差ΔT2〜ΔT5は式(4)で表され、温度差ΔT1は式(5)で表される。
熱伝導式:ΔT=(L/λS)QF (4)
L/λS:熱抵抗
Q:熱量
S:伝熱面積
L:距離
λ:熱伝導率
熱伝達式:ΔT=(1/hS)QF (5)
1/hS:熱抵抗
Q:熱量
S:伝熱面積
h:熱伝達率
T=T0+ΔT1+ΔT2+ΔT3+ΔT4+ΔT5 (3)
T0:外気温度
ΔT1:外気と筐体表面間の空気の対流熱伝達による温度差
ΔT2:筐体の厚み分の熱伝導による温度差
ΔT3:シールドケースと筐体間の層の熱伝導による温度差
ΔT4:シールドケースの厚み分の熱伝導による温度差
ΔT5:発熱素子とシールドケース間の層の熱伝導による温度差
上記温度差ΔT2〜ΔT5は式(4)で表され、温度差ΔT1は式(5)で表される。
熱伝導式:ΔT=(L/λS)QF (4)
L/λS:熱抵抗
Q:熱量
S:伝熱面積
L:距離
λ:熱伝導率
熱伝達式:ΔT=(1/hS)QF (5)
1/hS:熱抵抗
Q:熱量
S:伝熱面積
h:熱伝達率
上記式(4)(5)より、素子温度を低下(温度差を小さくする)ためには、伝熱面積大、熱伝導率(熱伝達率)大、距離小とすればよいことがわかる。
本実施の形態1では発熱素子1とシールドケース3と間の層を熱伝導率の高い材料(通常1〜10W/mK)で埋めることで発熱素子1の温度を低下させている。即ち、発熱素子1に対向する積層部品の中で、単位長さあたり、最も温度差が大きくなる層は、熱が拡散していない発熱素子1とシールドケース3間の層である。従って、小さな体積の熱伝導性シート7の挿入であっても高い冷却効果が得られ、効率よく素子温度を低下させることができる。
また、本実施の形態1ではシールドケース3の内壁に熱拡散シート5を装着している。熱拡散シート5の装着により、熱が熱拡散シート5の面方向に拡散し、伝熱面積が拡大される。その結果、式(4)(5)から解るように、熱拡散シート5以降の構成部品に生じる温度差を小さくできる効果がある。つまり、シールドケース3の内壁に熱拡散シート5を装着することにより、発熱素子1にできるだけ近いところで熱を拡散、均熱化させることができ、熱拡散シート5から外気までの温度差(ΔT1〜ΔT4)が小さくなって、素子温度を低下することができる。
さらに、シート装着側の素子直下の筐体4の温度は、熱拡散シート5の装着によりシート面に対して鉛直方向の熱抵抗が小さくなってシート装着側と反対側の筐体4の面に流れていた熱量が、シート装着側に流れるため熱量が大きくなる効果(A)と、伝熱面積が拡大され、温度差が小さくなる効果(B)のバランスで決まる。従って、(A)より(B)の効果が大きくなるよう設定することにより、素子直下の筐体表面温度も低下できる。
また、本実施の形態1ではシールドケース3と筐体4の内壁と間に断熱層(第1図では空気層)6を設けているので、筐体4には熱が伝わりにくく、筐体温度が上昇しにくい効果がある。
以上のように、本実施の形態では小体積、軽量な熱拡散シート5と熱伝導性シート7の装着により、筐体の温度が局所的に高温になることが抑制できるとともに、発熱素子の温度を効率よく低下させることができる効果がある。
なお、本実施の形態において、シールドケース3の内壁に設けた熱拡散シート5は1枚のシートで構成されていたが、シートが複数枚に分割されていてもよい。
実施の形態2.
第2図は本発明の実施の形態2による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図であり、第3図は本発明の実施の形態2による他の携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図であり、第2図は断熱層6として空気層を確保した例、第3図は断熱層6として発泡材26を設けた例である。
第2図は本発明の実施の形態2による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図であり、第3図は本発明の実施の形態2による他の携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図であり、第2図は断熱層6として空気層を確保した例、第3図は断熱層6として発泡材26を設けた例である。
第2図と第3図において、27は空気層である。本実施の形態2では熱拡散シート5と発熱素子1と間に熱伝導性シート7が設けられておらず、熱拡散シート5と発熱素子1と間は空気層27となっている。発熱素子1の発熱量が小さい場合には、熱拡散シート5をシールドケース2の内壁に装着する程度で素子温度を十分許容温度以下にできる。
以上のように、本実施の形態では小体積、軽量な熱拡散シート5の装着だけで、筐体の温度が局所的に高温になることが抑制できるとともに、発熱素子の温度を効率よく低下させることができ、かつ放熱部品点数を減らせるため、コストと重量を低減できる効果がある。
実施の形態3.
第4図は本発明の実施の形態3による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、33は金属系のシールドケースである。本実施の形態ではシールドケースを金属材としており、実施の形態1における熱拡散シート5の機能をこの金属系シールドケース33に持たせている。発熱素子1と金属系シールドケースの内壁と間には熱伝導性シート7が装着され、金属系シールドケース33と筐体4との間は空気層6である。
このようにすることにより、実施の形態1と同様の効果があると共に、熱拡散シートの装着を省略できるので、組立コストの低減が図れる効果がある。
第4図は本発明の実施の形態3による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、33は金属系のシールドケースである。本実施の形態ではシールドケースを金属材としており、実施の形態1における熱拡散シート5の機能をこの金属系シールドケース33に持たせている。発熱素子1と金属系シールドケースの内壁と間には熱伝導性シート7が装着され、金属系シールドケース33と筐体4との間は空気層6である。
このようにすることにより、実施の形態1と同様の効果があると共に、熱拡散シートの装着を省略できるので、組立コストの低減が図れる効果がある。
実施の形態4.
第5図は本発明の実施の形態4による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、45はシールドケース3の外壁に装着した熱拡散シートである。発熱素子1とシールドケース3の内壁との間は空気層27であり、熱拡散シート45と筐体4との間は断熱層(空気層)6である。
第5図は本発明の実施の形態4による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、45はシールドケース3の外壁に装着した熱拡散シートである。発熱素子1とシールドケース3の内壁との間は空気層27であり、熱拡散シート45と筐体4との間は断熱層(空気層)6である。
シールドケース3内にリブなどの突起がある場合、熱拡散シートの装着面積が小さく分割され、組み立て性、シートの加工性が悪くなることがあり、コストアップにつながる。これらを解決するため、シールドケース3の外壁に熱拡散シート45を設ければ、他部品と干渉しない程度に大きな熱拡散面がとれ、シートが小さく分割されることないので加工コストを低減できる効果がある。
また、シールドケース3の外壁に他部品と干渉しない範囲で、シールドケースと同等、あるいは図5に示すように、シールドケースより大きな面積の熱拡散シート45を装着すれば、筐体表面の伝熱面積が拡大され、特に筐体温度を低下できる効果がある。
なお、発熱素子の温度低下効果については、同じ装着面積の場合はシールドケース3の内壁に装着する方が効果が高い。
実施の形態5.
第6図は本発明の実施の形態5による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。この通信機器は、シールドケース3の外壁に熱拡散シート45を装着した実施の形態4のものに対して、発熱素子1とシールドケース3の内壁との間に熱伝導性シート7を設けたものである。熱拡散シート45と筐体4との間は断熱層(空気層)6である。
第6図は本発明の実施の形態5による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。この通信機器は、シールドケース3の外壁に熱拡散シート45を装着した実施の形態4のものに対して、発熱素子1とシールドケース3の内壁との間に熱伝導性シート7を設けたものである。熱拡散シート45と筐体4との間は断熱層(空気層)6である。
このようにすることによって、小さな体積の熱伝導性シート7の挿入であっても高い冷却効果が得られ、効率よく素子温度を低下させるとともに、筐体温度を低下させることが可能となる。
実施の形態6.
第7図は本発明の実施の形態6による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。この通信機器は、実施の形態1のものに対して、さらに筐体4の内壁に沿って面方向に熱拡散を行なう熱拡散シート65を装着したものである。
第7図は本発明の実施の形態6による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。この通信機器は、実施の形態1のものに対して、さらに筐体4の内壁に沿って面方向に熱拡散を行なう熱拡散シート65を装着したものである。
シールドケース3と筐体4との間に空気層6等の断熱層を設け、筐体4に熱が伝わらないようにしても、局所的に筐体4が熱くなる場合がある。本実施の形態では、筐体4の内壁に、金属や炭素系の熱拡散シート65を装着して熱を拡散しているので、筐体4が部分的に熱くならず、筐体温度を低下することができる。
なお、本実施の形態では筐体4の内壁に熱拡散シート65を装着したが、筐体4の外壁に装着してもよい。外壁に設ける場合は、製品番号などを記載したシールと兼ねてもよい。
また、内部アンテナをシート状に形成して、筐体内壁へ装着し、放熱部品として兼用してもよい。
実施の形態7.
第8図は本発明の実施の形態7による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。この通信機器は、実施の形態6のものにおいて、筐体4の内壁に設けた熱拡散シート75の形状を、シールドケース3内の発熱素子1に対向する部分がシールドケース3側に突出した形状としたものである。突出部と筐体4との間は空気層76となっている。
第8図は本発明の実施の形態7による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。この通信機器は、実施の形態6のものにおいて、筐体4の内壁に設けた熱拡散シート75の形状を、シールドケース3内の発熱素子1に対向する部分がシールドケース3側に突出した形状としたものである。突出部と筐体4との間は空気層76となっている。
上記実施の形態6で述べたように、シールドケース3と筐体4との間に空気層6等の断熱層を設け、筐体4に熱が伝わらないようにしても、局所的に筐体4が熱くなる場合があるが、本実施の形態7では空気層76を有する熱拡散シート75を筐体内壁に設け、発熱素子直下領域以外の筐体面に拡散させるので筐体が部分的に熱くならない効果がある。
実施の形態8.
第9図は本発明の実施の形態8による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、85は筐体4の内壁に設けた熱拡散シート、86は空気層、8はシールドケース3の外側に設けられた機器部品である。
第9図は本発明の実施の形態8による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、85は筐体4の内壁に設けた熱拡散シート、86は空気層、8はシールドケース3の外側に設けられた機器部品である。
シールドケース3と筐体4との間に機器部品8が不均一に存在する場合、シールドケース3の内壁に装着する熱拡散シート5により温度が均一化しても、シールドケース3と筐体4と間の機器部品8により熱抵抗の不均一が生じる。その結果、熱は熱抵抗の小さい機器部品8にたくさん流れ、機器部品8の直下の筐体4の温度が高くなる。本実施の形態はこのような場合にも対応できるものであり、実施の形態7と同様、筐体4の内壁に設けた熱拡散シート85の形状を、シールドケース3の外側に設けられた部品8に対向する部分がシールドケース3側に突出した形状としたものである。突出部と筐体4との間は空気層86となっている。
これにより、機器部品直下に流れる熱を、部品直下領域以外の筐体面に拡散させるので筐体が部分的に熱くならない効果がある。
実施の形態9.
第10図は本発明の実施の形態9による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。この通信機器は、実施の形態8と同様、シールドケース3から筐体4までの間に機器部品8が不均一に存在し、熱抵抗の不均一が生じて、機器部品8の直下の筐体4の温度が高くなる場合にも対応できるものである。図において、9は均熱化部材であり、シールドケース3の外壁の、機器部品8が装着される領域以外の領域に設けられている。均熱化部材9の材料としては、シールドケース3から機器部品8を経由して筐体4に至るまでの放熱経路と、シールドケース3から均熱化部材9を経由して筐体4に至るまでの放熱経路との熱抵抗が同程度となるものを用いるとよい。
第10図は本発明の実施の形態9による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。この通信機器は、実施の形態8と同様、シールドケース3から筐体4までの間に機器部品8が不均一に存在し、熱抵抗の不均一が生じて、機器部品8の直下の筐体4の温度が高くなる場合にも対応できるものである。図において、9は均熱化部材であり、シールドケース3の外壁の、機器部品8が装着される領域以外の領域に設けられている。均熱化部材9の材料としては、シールドケース3から機器部品8を経由して筐体4に至るまでの放熱経路と、シールドケース3から均熱化部材9を経由して筐体4に至るまでの放熱経路との熱抵抗が同程度となるものを用いるとよい。
これにより、シールドケース3から筐体4までの熱抵抗が均一化するので、筐体が部分的に熱くならない効果がある。
なお、第10図ではシールドケース3の外壁に均熱化部材9を取りつけたが、筐体4の内壁の、機器部品8に対向する領域以外の領域に、均熱化部材99を取り付けてもよい。第11図はこのような場合を示す。
実施の形態10.
第12図は本発明の実施の形態10による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、104は筐体であり、発熱素子1の直下の筐体の表面形状を外側に突出した凸形状としたものである。他は実施の形態1と同じ構成である。
第12図は本発明の実施の形態10による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、104は筐体であり、発熱素子1の直下の筐体の表面形状を外側に突出した凸形状としたものである。他は実施の形態1と同じ構成である。
このようにすることにより、実施の形態1のものにおいて、発熱素子1の直下の筐体温度が高くなる場合においても、シールドケース3と筐体4との間の空気層6が、素子直下においては厚く、熱抵抗が増すため、筐体表面温度が局所的に熱くならない。
実施の形態11.
第13図は本発明の実施の形態11による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、114は筐体であり、シールドケース3の外側に設けられた機器部品8の直下の筐体の表面形状を外側に突出した凸形状としたものである。
第13図は本発明の実施の形態11による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、114は筐体であり、シールドケース3の外側に設けられた機器部品8の直下の筐体の表面形状を外側に突出した凸形状としたものである。
このようにすることにより、機器部品8の存在により熱抵抗の不均一が生じ、熱抵抗の小さい機器部品8に熱がたくさん流れ、その結果、機器部品8の直下の筐体4の温度が高くなる場合においても、シールドケース3と筐体4との間の空気層6が、機器部品直下においては厚く、熱抵抗が増すため、筐体表面温度が局所的に熱くならない。
実施の形態12.
第14図は本発明の実施の形態12による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、124は筐体であり、実施の形態10のものにおいて、筐体の外側に凸形状としていた筐体部分を、逆に内側に凸形状としたものである。
第14図は本発明の実施の形態12による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、124は筐体であり、実施の形態10のものにおいて、筐体の外側に凸形状としていた筐体部分を、逆に内側に凸形状としたものである。
このようにすることにより、発熱素子1の直下の筐体部分の温度が局所的に上昇しても、この温度上昇部分に人体が触れにくくなり、温度上昇による不都合を回避できる。
実施の形態13.
第15図は本発明の実施の形態13による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、134は筐体であり、実施の形態11のものにおいて、筐体の外側に凸形状としていた筐体部分を、逆に内側に凸形状としたものである。
第15図は本発明の実施の形態13による携帯用通信機器の主要構成を示す断面構成図である。図において、134は筐体であり、実施の形態11のものにおいて、筐体の外側に凸形状としていた筐体部分を、逆に内側に凸形状としたものである。
このようにすることにより、機器部品8の直下の筐体部分の温度が局所的に上昇しても、この温度上昇部分に人体が触れにくくなり、温度上昇による不都合を回避できる。
本発明の実施の形態1、2、6における熱解析結果を第16図(a)(b)に示す。
シールドケース3に装着する熱拡散シート5、熱伝導性シート7、および筐体4に装着する熱拡散シートが無い場合の未対策品と、実施の形態1(第1図)と、実施の形態2(第2図)と、実施の形態6(第7図)とにおいて、発熱素子の温度、および筐体温度の違いが明らかである。
シールドケース3に装着する熱拡散シート5、熱伝導性シート7、および筐体4に装着する熱拡散シートが無い場合の未対策品と、実施の形態1(第1図)と、実施の形態2(第2図)と、実施の形態6(第7図)とにおいて、発熱素子の温度、および筐体温度の違いが明らかである。
なお、上記実施の形態6〜13においては、実施の形態1の構成に対して、筐体の内壁または外壁に熱拡散シートを設けたり、この熱拡散シートを部分的に凸形状としたり、あるいはシールドケースの外壁または筐体の内壁に均熱化部材を設けたり、筐体の形状を部分的に凸形状または凹形状としたが、実施の形態2〜5の構成に対して、上記と同様の構成としてもよい。
この発明による通信機器は、携帯情報端末である携帯電話等の携帯無線機に関するのみならず、その他の携帯情報端末、あるいは家庭用コードレス電話機など、各種通信機器について適用することが可能である。
1 発熱性の素子、 2 プリント基板、 3 樹脂系シールドケース、 4 筐体、 5 熱拡散シート(熱拡散部材)、 6 断熱層、 7 熱伝導性シート(熱伝導性部材)。
Claims (6)
- プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と、上記樹脂系シールドケースの内壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記樹脂系シールドケースと上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備えたことを特徴とする通信機器。
- 熱拡散部材と発熱性の素子との間に電気絶縁性の熱伝導性部材を設けたことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の通信機器。
- プリント基板上に実装され、発熱性の素子を有する通信回路と、上記通信回路を覆い、電磁波を遮蔽する樹脂系シールドケースと、上記樹脂系シールドケースおよび上記通信回路が実装されたプリント基板を収納する筐体と上記樹脂系シールドケースの外壁に沿って装着され、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材と、上記熱拡散部材と上記筐体内壁との間に設けられた断熱層とを備えたことを特徴とする通信機器。
- 樹脂系シールドケース内壁と発熱性の素子との開に電気絶縁性の熱伝導性部材を設けたことを特徴とする請求の範囲第3項に記載の通信機器。
- 筐体内壁または筐体外壁に、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材を装着したことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の通信機器。
- 筐体内壁または筐体外壁に、面方向に熱拡散を行なう熱拡散部材を装着したことを特徴とする請求の範囲第3項に記載の通信機器。
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