KR101608182B1 - 방열판 - Google Patents

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KR101608182B1 KR1020157004188A KR20157004188A KR101608182B1 KR 101608182 B1 KR101608182 B1 KR 101608182B1 KR 1020157004188 A KR1020157004188 A KR 1020157004188A KR 20157004188 A KR20157004188 A KR 20157004188A KR 101608182 B1 KR101608182 B1 KR 101608182B1
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

전자 부품(2)과 접하는 대략 직사각 형상의 전열면(4A)과, 전열면(4A)의 사방에 각각 배치된 복수의 측벽(4C)과, 복수의 측벽(4C)에 의해서 전열면(4A)과 연결된 방열 베이스면(4J)을 구비하며, 전자 부품(2)이 발하는 열을 전열면(4A)에서 받고, 전열면(4A)으로부터 복수의 측벽(4C)을 매개로 하여 방열 베이스면(4J)에게 전하여, 방열 베이스면(4J)으로부터 방열하는 방열판(4)으로서, 복수의 측벽(4C) 중 적어도 하나에 복수의 통기 구멍(4E)을 마련했다.

Description

방열판{HEAT DISSIPATION PLATE}
본 발명은, 방열판에 관한 것이다.
종래, 프린트 기판 상에 실장된 전자 부품으로부터 발생한 열을 외부로 빼는 방열 구조로서, 열전도성이 좋은 금속판을, 유연성이 있는 열전도(熱傳導) 시트를 매개로 하여 발열 전자 부품에 접촉시켜, 방열판으로서 이용하는 구조가 알려져 있다.
이러한 방열 구조에서, 발열하는 전자 부품의 높이가 주위의 전자 부품과 동일, 또는 낮은 경우, 방열판과의 간섭·단락 등의 가능성이 있기 때문에, 방열판에 노치를 추가하는 등에 의해 주위의 전자 부품과의 간섭을 막는 대책이 필요하게 되고, 방열판의 표면적이 감소하여 방열 성능이 저하한다.
발열하는 전자 부품의 높이가 주위의 전자 부품 보다도 높은 경우에도, 방열판과 주위의 전자 부품과의 거리에 따라서는, 열을 빼앗는 공기의 흐름이 막히기 쉽게 되는데다가, 발열하는 전자 부품으로부터 방열판에 전해진 열이, 주위의 전자 부품에 재흡수되어 버린다.
마찬가지로, 발열하는 전자 부품의 높이가, 주위의 전자 부품 보다도 높아도, 방열판과 주위의 전자 부품과의 절연 거리가 부족한 경우, 전자 기기의 내(耐)노이즈성이 저하하게 된다.
이 때문에, 제1 종래 기술로서, 특허 문헌 1과 같이, 방열판의 일부에 발열 전자 부품의 크기 정도로 장출(張出, 뻗어 나옴)한 전열 돌기 형상을 마련하여, 열전도 시트 등을 매개로 하여 발열 전자 부품에 접촉시켜, 방열판 전체에 열을 전파시킴으로써 방열함과 아울러, 주위의 전자 부품과 방열판과의 거리를 확보함으로써, 전술의 문제를 해결하고 있었다.
또, 제2 종래 기술로서, 특허 문헌 1과 같이, 방열판에 'コ'자 형상을 잘라 세우거나, 또는 'コ'자 형상 부품을 접합하는 것에 의해, 풍상(風上)·풍하(風下)측의 측벽 전면(全面)이 개방된 전열(傳熱) 돌기 형상을 형성하고, 전열 돌기 형상의 발열 전자 부품과 반대측에도 열을 빼앗는 공기의 흐름을 만드는 대책이 있다.
또, 제3 종래 기술로서, 특허 문헌 2와 같이, 방열판의 일부를 혀 형상으로 잘라 세우는 것에 의해 풍상(風上)·풍하(風下)측의 측벽 전면이 개방된 전열 돌기 형상을 형성하고, 전열 돌기 형상의 발열 전자 부품과 반대측에도 열을 빼앗는 공기의 흐름을 만드는 대책이 있다.
특허 문헌 1 : 일본특허공개 제2004－214401호 공보 특허 문헌 2 : 일본특허공개 평9－8484호 공보
그렇지만, 상기 제1 종래 기술에 의하면, 방열판의 전열 돌기 형상이 벽이 되어, 열을 빼앗는 공기의 흐름이 체류하는 개소가 생기기 때문에 환기량을 향상시키는 장벽이 되어 있었다.
또, 제2, 제3 종래 기술에서는, 발열 전자 부품으로부터 전열 돌기 형상에 전해진 열이 방열판 전체에 전파하기 위한 경로가 큰 폭으로 감소하고, 전파열이 방열판 전체에 전파하지 않기 때문에 방열 능력의 향상이 곤란했었다.
본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 주위의 전자 부품과의 간섭·단락, 열의 재흡수, 공기의 흐름이 체류하는 개소를 줄이고, 전체의 면적을 방열에 활용함으로써, 고성능화에 의해 증가하는 전자 부품의 열을 효율 좋게 방열함으로써 안정된 성능을 얻음과 아울러, 소형화를 가능하게 한 방열판을 얻는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 발열 부품과 접하는 대략 직사각 형상의 전열면(傳烈面)과, 전열면의 사방에 각각 배치된 복수의 측벽과, 복수의 측벽에 의해서 전열면과 연결된 방열 베이스면을 구비하며, 발열 부품이 발(發)하는 열을 전열면에서 받고, 전열면으로부터 복수의 측벽을 매개로 하여 방열 베이스면에 전하여, 방열 베이스면으로부터 방열하는 방열판으로서, 복수의 측벽 중 적어도 하나에 복수의 통기 구멍을 마련한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 방열판은, 전열 돌기 형상에서 받은 열이, 전체에 전파하기 위해서 필요한 경로를 사방에 확보하고 있음으로써, 표면적 전체를 방열에 사용할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 분해 사시도이다.
도 2는, 실시 형태 1에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 실시 형태 2에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 분해 사시도이다.
도 4는, 실시 형태 2에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 측면도이다.
도 5는, 본 발명의 실시 형태 3에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 분해 사시도이다.
도 6은, 실시 형태 3에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 실시 형태 4에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 분해 사시도이다.
도 8은, 본 발명의 실시 형태 5에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 분해 사시도이다.
도 9는, 실시 형태 5에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 사시도이다.
도 10은, 실시 형태 5에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 단면도이다.
도 11은, 본 발명의 실시 형태 6에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 하면 단면도이다.
도 12는, 본 발명의 실시 형태 7에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 분해 사시도이다.
도 13은, 실시 형태 7에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 사시도이다.
도 14는, 실시 형태 7에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 단면도이다.
이하에, 본 발명에 관한 방열판의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또, 이 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
실시 형태 1.
도 1은, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 분해 사시도이다. 도 2는, 실시 형태 1에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 단면도이다. 실시 형태 1에 관한 방열판(4)의 전열(傳熱) 돌기 형상(4B)은, 프린트 기판(1)에 탑재된 전자 부품(2)에 열전도 시트(3)를 매개로 하여 접촉시키는 것에 의해, 전자 부품(2)이 발하는 열을 방열하는 방열 구조에 이용되고 있다. 전자 부품(2)은, 발열 부품의 방열 구조가 적용되는 전자 기기의 통전(通電)에 의해 열을 발하는 발열 부품(예를 들면 반도체 장치 등의 회로 부품)이다. 도 1에서는, 전자 부품(2)으로부터 열전도 시트(3)를 매개로 하여 방열판(4)의 전열면(傳熱面)(4A)에 전해진 후에 전열면(4A)으로부터 방열 베이스면(4J)으로 전파하고 있는 열(4G)을 화살표로 모식적으로 나타내고 있다. 도 2에서는, 전열 돌기 형상(4B)을 관통하여 흐르는 것에 의해 전자 부품(2)이 발하는 열을 방열하는 공기(4H)를 화살표로 모식적으로 나타내고 있다. 즉, 설명을 용이하게 하기 위해서, 열(4G)이 방열판(4) 전체에 전파하는 모습과 대류에 의한 공기(4H)의 흐름을 도 1 및 도 2로 나누어 도시하고 있다. 프린트 기판(1) 및 방열판(4)의 방향은, 자연 대류시에는 중력 방향과 평행이고, 강제 대류시에는 중력 방향으로 제약되지 않는다.
전자 부품(2)은 프린트 기판(1)에 실장된다. 열전도 시트(3)는, 방열판(4)의 전열 돌기 형상(4B)의 전열면(4A)과 전자 부품(2)과의 사이에 끼워 넣어진다. 방열판(4)과 전자 부품(2)과의 사이에 끼워진 열전도 시트(3)가 방열판(4)이나 전자 부품(2)의 표면의 요철에 맞추어 변형하여 쌍방으로 밀착하는 것에 의해, 전자 부품(2)과 방열판(4)을 직접적으로 접촉시키는 경우 보다도 전열면적이 크게 되어 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 방열판(4)의 전열 돌기 형상(4B)의 네 개의 측벽(4C) 중 서로 마주 보는 두 개에는, 타발(打拔) 가공 등에 의한 복수의 통기 구멍(4E)이 마련되어 있다. 이들의 통기 구멍(4E)이 마련된 측벽(4C)은, 강제 대류의 경우에는, 공기(4H)의 흐름의 풍상(風上) 및 풍하(風下)측에 위치하도록 배치된다. 한편 자연 대류의 경우에는, 통기 구멍(4E)이 마련된 측벽(4C)이 상하에 위치하도록 배치된다.
전자 부품(2)에서 발생한 열(4G)은, 열전도 시트(3)를 매개로 하여 방열판(4)에 전해짐으로써 방열된다. 방열 능력을 향상시키려면, 방열판(4) 전체에 열(4G)을 전파시키는 것, 환언하면 전열면(4A)으로부터 방열 베이스면(4J)으로 전열하는 것이 유효하다. 본 실시 형태에 관한 발열 부품의 방열 구조는, 전열면(4A)에서 받은 전자 부품(2)의 열(4G)을 방열 베이스면(4J)에 전열하기 위해서 필요한 경로가 되는 측벽(4C)이 전열면(4A)의 사방에 확보되어 있기 때문에, 측벽(4C)의 통기 구멍(4E) 이외의 부분에 열이 전해지는 것이 가능하다.
통기 구멍(4E)은, 폭 2mm 미만에서는 대류를 위한 공기(4H)가 통과하기 어렵기 때문에, 폭 2mm 이상으로 하고, 전열 돌기 형상(4B)의 측벽(4C1)면당(面當) 30% 이하의 면적으로 개구한 상태로 하면(환언하면,「측벽(4C) 중 하나에 마련한 통기 구멍(4E)의 면적의 합계」를「통기 구멍(4E)을 형성하기 전의 측벽(4C1)면만큼의 면적」으로 나눈 값이 0.3 이하가 되도록 하면), 통기 구멍(4E)으로부터 공기(4H)가 흐름으로써 방열될 뿐만 아니라, 통기 구멍(4E) 이외의 측벽(4C)으로 열이 전해져 방열판(4) 전체에서 방열되기 때문에, 효율적인 방열이 가능해진다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 전열 돌기 형상(4B)에 통기 구멍(4E)을 마련한 것에 의해, 공기(4H)는 통기 구멍(4E)을 통과하고, 전열 돌기 형상(4B)의 발열하는 전자 부품(2)과는 반대측의 고온부(4I)(전열면(4A) 및 측벽(4C)에 의해서 둘러싸이고, 전열면(4A) 및 측벽(4C)으로부터의 복사 등에 의해서 고온이 되는 공간)를 통과하여 흐르기 때문에, 보다 많은 열을 방열판(4)으로부터 빼앗을 수 있어, 방열량을 증대시킬 수 있다. 또, 전열 돌기 형상(4B)의 풍하측에도 공기(4H)가 흐르기 때문에, 방열판(4)으로부터 열을 빼앗은 후의 공기가 체류하는 개소를 감소시키는 효과가 얻어져, 방열 능력의 향상이 가능해진다. 즉, 전열 돌기 형상(4B)의 풍상·풍하측의 측벽(4C)에, 열(4G)이 전파되기 위해서 필요한 경로를 확보한 다음에 복수개의 통기 구멍(4E)을 마련함으로써, 전열 돌기 형상(4B)의 전자 부품(2)과는 반대측의 통기에 의한 방열을 양립할 수 있고, 또 전열 돌기 형상(4B)의 측벽(4C)의 풍하측에 발생하는, 공기의 흐름이 체류하는 개소도 감소시키는 것이 가능해진다.
전열 돌기 형상(4B)의 풍하측의 통기 구멍(4E)은 개구하지 않고, 풍상측만 개구한 경우, 또는 풍하측의 통기 구멍(4E)만 개구하고, 풍상측은 개구하지 않은 경우에도, 공기(4H)가 전열 돌기 형상(4B)의 발열하는 전자 부품(2)과는 반대측의 고온부(4I)를 통과하여 흐르기 때문에, 통기 구멍(4E)이 전혀 없는 경우 보다도 많은 열을 방열판(4)으로부터 빼앗을 수 있어, 방열 능력의 향상이 가능해진다.
전열 돌기 형상(4B)의 풍상·풍하측 뿐만 아니라 좌우 측면에도, 전술과 동일한 통기 구멍(4E)을 추가함으로써, 전열 돌기 형상(4B)의 발열하는 전자 부품(2)과는 반대측의 고온부(4I)를 통과하여 공기(4H)가 흐르기 때문에, 통기 구멍(4E)이 전혀 없는 경우 보다도 많은 열을 방열판(4)으로부터 빼앗을 수 있어, 방열 능력의 향상이 가능해진다. 또, 방열판(4)과 주위의 전자 부품(2)과의 절연 거리를 확보할 수 있기 때문에, 전자 부품(2)에서 발생한 열(4G)이 주위의 전자 부품(2)에 재흡수 되는 것을 방지할 수 있다. 게다가, 전열면(4A)으로부터 사방으로 열(4G)을 확산시켜 방열판(4) 전체로부터 방열하기 때문에, 측벽(4C)이 사방에 없는 구성과 비교하여 방열판(4)을 소형화해도 동등한 방열 성능을 확보하는 것이 가능하다.
실시 형태 2.
도 3은, 본 발명의 실시 형태 2에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 분해 사시도이다. 도 4는, 실시 형태 2에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 측면도이다. 실시 형태 2에 관한 방열판(104)의 전열 돌기 형상(104B)은, 프린트 기판(1)에 탑재된 전자 부품(2)에 열전도 시트(3)를 매개로 하여 접촉시키는 것에 의해, 전자 부품(2)이 발하는 열을 방열하는 방열 구조에 이용되어 있다. 도 3에서는, 전자 부품(2)으로부터 열전도 시트(3)를 매개로 하여 방열판(104)의 전열면(104A)에 전해진 후에 방열 베이스면(104J)에 전파하고 있는 열(104G)을 화살표로 모식적으로 나타내고 있다. 도 4에서는, 전열 돌기 형상(104B)을 관통하여 흐르는 것에 의해 전자 부품(2)이 발하는 열을 방열하는 공기(104H)를 화살표로 모식적으로 나타내고 있다. 즉 설명을 용이하게 하기 위해서, 열(104G)이 방열판(104) 전체에 전파하는 모습과 대류에 의한 공기(104H)의 흐름을, 도 3 및 도 4로 나누어 도시하고 있다. 프린트 기판(1) 및 방열판(104)의 방향은, 자연 대류시는 중력 방향과 평행이고, 강제 대류시는 중력 방향으로 제약되지 않는다.
전자 부품(2)은 프린트 기판(1)에 실장된다. 열전도 시트(3)는, 방열판(104)의 전열 돌기 형상(104B)의 전열면(104A)과 전자 부품(2)과의 사이에 끼워 넣어진다.
방열판(104)의 전열 돌기 형상(104B)의 네 개의 측벽(104C) 중 서로 마주 보는 두 개에는, 도 4에 나타내는 바와 같이 교호(交互)로 산 접기(밖으로 접기), 골짜기 접기(안으로 접기)를 반복한 굽힘 형상(104D)을 복수 마련함으로써 통기 구멍(104E)이 형성된다. 즉, 풍상·풍하측의 측벽(104C)에 슬릿을 복수 마련하여 슬릿 사이에 끼워진 부분을 복수 형성하고, 슬릿 사이에 끼워진 부분을 방열판(104)의 표측(表側)으로 볼록하게 한 굽힘 형상(104D)과 방열판(104)의 이측(裏側)으로 볼록하게 한 굽힘 형상(104D)이 교호로 늘어서도록 성형하는 것에 의해, 슬릿의 각각을 펼쳐 복수의 통기 구멍(104E)으로 하고 있다. 이들의 통기 구멍(104E)이 마련된 측벽(104C)은, 강제 대류의 경우에는, 공기(104H)의 흐름의 풍상 및 풍하측에 위치하도록 배치된다. 한편 자연 대류의 경우에는, 통기 구멍(104E)이 마련된 측벽(104C)이 상하에 위치하도록 배치된다.
전자 부품(2)에서 발생한 열(104G)은, 열전도 시트(3)를 매개로 하여 방열판(104)에 전해짐으로써 방열된다. 방열 효과를 향상시키려면, 방열판 전체에 열(104G)을 전파시키는 것, 환언하면 전열면(104A)으로부터 방열 베이스면(104J)으로 전열하는 것이 유효하다. 본 실시 형태에 관한 발열 부품의 방열 구조는, 전열면(104A)에서 받은 전자 부품(2)의 열(104G)을 방열 베이스면(104J)으로 전열하기 위해서 필요한 경로가 되는 측벽(104C)이 전열면(104A)의 사방에 확보되어 있기 때문에, 측벽(104C)의 통기 구멍(104E) 이외의 부분으로 열이 전해지는 것이 가능하다.
통기 구멍(104E)은, 방열판(104)의 표측으로부터 이측으로, 또는 이측으로부터 표측으로 직경 2mm의 구를 통과시키는 것이 가능한 형상의 개구로 하면, 통기 구멍(104E)으로부터 공기(104H)가 흐름으로써 방열될 뿐만 아니라, 통기 구멍(104E) 이외의 측벽(104C)으로 열이 전해져 방열판(104) 전체에서 방열되기 때문에, 효율적인 방열이 가능해진다.
방열판(104) 전체에 열(104G)이 전파되기 위한 경로는, 타발 가공에 의해서 통기 구멍을 마련한 것과 비교하여 보다 큰 단면적이 얻어지기 때문에, 방열 능력의 향상이 가능해진다. 즉, 실시 형태 1과 같이 타발 가공에 의해서 통기 구멍(4E)을 마련하는 경우에는, 공기(4H)의 통과를 좋게 하기 위해서 통기 구멍(4E)의 면적을 크게 하면, 전열면(4A)으로부터 방열 베이스면(4J)으로의 전열 경로의 면적이 작게 되어 버린다고 하는 트레이드 오프(trade off)의 관계에 있기 때문에, 방열 능력의 향상에 제약이 생긴다. 한편, 본 실시 형태에서는, 통기 구멍(104E)의 면적을 크게 해도 전열면(104A)으로부터 방열 베이스면(104J)으로의 전열 경로의 면적이 작게 되지 않기 때문에, 방열 능력을 향상시키는 것이 용이하다.
이것에 의해, 전열 돌기 형상(104B)으로부터 방열판(104) 전체로의 열의 전파량의 감소를 방지함과 아울러, 전열 돌기 형상(104B)을 향해 흐르는 공기(104H)는, 통기 구멍(104E)을 통과하고, 전열 돌기 형상(104B)의 발열하는 전자 부품(2)과는 반대측의 고온부(104I)(전열면(104A) 및 측벽(104C)에 의해서 둘러싸이고, 전열면(104A) 및 측벽(104C)으로부터의 복사 등에 의해서 고온이 되는 공간)를 통과하여 흐르기 때문에, 보다 많은 열을 방열판(104)으로부터 빼앗을 수 있어, 방열량을 증대시킬 수 있다.
또, 전열 돌기 형상(104B)의 풍하측에도 공기(104H)의 흐름을 발생시키기 때문에, 방열판(104)으로부터 열을 빼앗은 후의 공기가 체류하는 개소를 감소시키는 효과가 얻어지고, 방열 능력의 향상이 가능해진다.
전열 돌기 형상(104B)의 풍하측의 통기 구멍(104E)은 개구하지 않고, 풍상측만 개구한 경우, 또는 풍하측의 환기구(104E)만 개구하고, 풍상측은 개구하지 않는 경우에도, 전열 돌기 형상(104B)의 발열하는 전자 부품(2)과는 반대측의 고온부(104I)를 통과하여 공기(104H)가 흐르기 때문에, 통기 구멍(104E)이 전혀 없는 경우 보다도 많은 열을 방열판(104)으로부터 빼앗을 수 있어, 방열 능력의 향상이 가능해진다.
전열 돌기 형상(104B)의 풍상·풍하측 뿐만 아니라 좌우 측면에도, 전술과 동일한 통기 구멍을 추가함으로써, 고온이 되는 전열 돌기 형상(104B)의 발열하는 전자 부품(2)과는 반대측을 통과하여 공기(104H)가 흐르기 때문에, 통기 구멍(104E)이 전혀 없는 경우 보다도 많은 열을 방열판(104)으로부터 빼앗을 수 있어, 방열 능력의 향상이 가능해진다. 또, 방열판(104)과 주위의 전자 부품과의 절연 거리를 확보할 수 있기 때문에, 전자 부품(2)에서 발생한 열(104G)이 주위의 전자 부품에 재흡수되는 것을 방지할 수 있다. 게다가, 전열면(104A)으로부터 사방으로 열(104G)을 확산시켜 방열판(104) 전체로부터 방열하기 때문에, 측벽(104C)이 사방에 없는 구성과 비교하여 방열판(104)을 소형화해도 동등한 방열 성능을 확보하는 것이 가능하다.
실시 형태 3.
도 5는, 본 발명의 실시 형태 3에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 분해 사시도이다. 도 6은, 실시 형태 3에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 단면도이다. 실시 형태 3에 관한 방열판(114)의 전열 돌기 형상(114B)은, 프린트 기판(1)에 탑재된 전자 기기(2)에 전열 시트(3)를 매개로 하여 접촉시키는 것에 의해, 전자 부품(2)이 발하는 열을 방열하는 구조에 이용되어 있다. 도 5에서는, 전자 부품(2)으로부터 열전도 시트(3)를 매개로 하여 방열판(114)의 전열면(114A)에 전해진 후에 방열 베이스면(114J)으로 전파하고 있는 열(114G)을 화살표로 모식적으로 나타내고 있다. 도 6에서는, 전열 돌기 형상(114B)을 관통하여 흐르는 것에 의해 전자 부품(2)이 발하는 열을 방열하는 공기(114H)를 화살표로 모식적으로 나타내고 있다. 즉, 설명을 용이하게 하기 위해서, 열(114G)이 방열판(114) 전체에 전파하는 모습과 대류에 의한 공기(114H)의 흐름을 도 5와 도 6으로 나누어 도시하고 있다. 프린트 기판(1) 및 방열판(114)의 방향은, 자연 대류시는 중력 방향과 평행이고, 강제 대류시는 중력 방향으로 제약되지 않는다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 방열판(114)의 전열 돌기 형상(114B)의 네 개의 측벽(114C) 중 서로 마주 보는 두 개에는, 절곡 가공 등에 의해 측벽(114C)을 구부려 세우는 것에 의해서 기립 벽 형상(114D) 및 통기 구멍(114E)이 복수 마련되어 있다. 이들의 통기 구멍(114E)이 마련된 측벽(114C)은, 강제 대류의 경우에는, 공기(114H)의 흐름의 풍상 및 풍하측에 위치하도록 배치된다. 한편 자연 대류의 경우에는, 통기 구멍(114E)이 마련된 측벽(114C)이 상하에 위치하도록 배치된다.
전자 부품(2)에서 발생한 열(114G)은, 열전도 시트(3)를 매개로 하여 방열판(114)에 전해짐으로써 방열된다. 방열 능력을 향상시키려면, 방열판(114) 전체에 열(114G)을 전파시키는 것, 환언하면 전열면(114A)으로부터 방열 베이스면(114J)으로 전열하는 것이 유효하다. 본 실시 형태에 관한 발열 부품의 방열 구조는, 전열면(114A)에서 받은 전자 부품(2)의 열(114G)을 방열 베이스면(114J)으로 전열하기 위해서 필요한 경로가 되는 측벽(114C)이 전열면(114A)의 사방에 확보되어 있기 때문에, 측벽(114C)의 통기 구멍(114E) 이외의 부분으로 열이 전해지는 것이 가능하다.
통기 구멍(114E)은, 폭 2mm 미만에서는 대류를 위한 공기(114H)가 통과하기 어렵기 때문에, 폭 2mm 이상으로 하고, 전열 돌기 형상(114B)의 측벽(114C1)면당 30% 이하의 면적으로 개구한 상태로 하면(환언하면,「측벽(114C) 중 하나에 마련한 통기 구멍(114E)의 면적의 합계」를「통기 구멍(114E)을 형성하기 전의 측벽(114C1)면만큼의 면적」으로 나눈 값이 0.3 이하가 되도록 하면), 통기 구멍(114E)으로부터 공기(114H)가 흐름으로써 방열될 뿐만 아니라, 통기 구멍(114E) 이외의 측벽(114C)으로 열이 전해져 방열판(114) 전체에서 방열되기 때문에, 효율적인 방열이 가능해진다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 전열 돌기 형상(114B)에 통기 구멍(114E)을 마련한 것에 의해, 공기(114H)는 통기 구멍(114E)을 통과하고, 전열 돌기 형상(114B)의 발열하는 전자 부품(2)과는 반대측의 고온부(114I)(전열면(114A) 및 측벽(114C)에 의해서 둘러싸이고, 전열면(114A) 및 측벽(114C)으로부터의 복사 등에 의해서 고온이 되는 공간) 및 기립 벽 형상(114D)을 통과하여 흐르기 때문에, 보다 많은 열을 방열판(114)으로부터 빼앗을 수 있어, 방열량을 증대시킬 수 있다.
또, 전열 돌기 형상(114B)의 풍하측에도 공기(114H)가 흐르기 때문에, 방열판(114)으로부터 열을 빼앗은 후의 공기(114H)가 체류하는 개소를 감소시키는 효과가 얻어지며, 방열 능력의 향상이 가능해진다.
전열 돌기 형상(114B)의 풍하측의 통기 구멍(114E)은 개구하지 않고, 풍상측만 개구한 경우, 또는 풍하측의 통기 구멍(114E)만 개구하고, 풍상측은 개구하지 않는 경우에도, 공기(114H)가 전열 돌기 형상(114B)의 발열하는 전자 부품(2)과는 반대측의 고온부(114I)를 통과하여 흐르기 때문에, 통기 구멍(114E)이 전혀 없는 경우 보다도 많은 열을 방열판(114)로부터 빼앗을 수 있어, 방열 능력의 향상이 가능해진다. 또, 방열판(114)과 주위의 전자 부품과의 절연 거리를 확보할 수 있기 때문에, 전자 부품(2)에서 발생한 열(114G)이 주위의 전자 부품에 재흡수되는 것을 방지할 수 있다. 게다가, 전열면(114A)으로부터 사방으로 열(114G)을 확산시켜 방열판(114) 전체로부터 방열하기 때문에, 측벽(114C)이 사방에 없는 구성과 비교하여 방열판(114)을 소형화해도 동등한 방열 성능을 확보하는 것이 가능하다.
전열 돌기 형상(114B)의 풍상·풍하측 뿐만 아니라 좌우 측면에도, 전술과 동일한 통기 구멍(114E)을 추가함으로써, 전열 돌기 형상(114B)의 발열하는 전자 부품(2)과는 반대측의 고온부(114I)를 통과하여 공기(114H)가 흐르기 때문에, 통기 구멍(114E)이 전혀 없는 경우 보다도 많은 열을 방열판(114)으로부터 빼앗을 수 있어, 방열 능력의 향상이 가능해진다.
실시 형태 4.
도 7은, 본 발명의 실시 형태 4에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 분해 사시도이다. 실시 형태 4에서는, 외장 케이스(5)에 실시 형태 1의 전열 돌기 형상(4B)과 동일한 전열 돌기 형상(5B)을 마련하는 것에 의해, 전자 부품(2)이 발하는 열을 방열함에 있어서 실시 형태 1에서의 방열판(4)을 필요로 하고 있지 않다. 즉, 전자 기기의 외장 케이스(5)가 금속판인 경우, 전열 돌기 형상(5B)을 외장 케이스(5)에 마련하는 것이 가능해져, 전자 부품(2)이 발하는 열을 방열하기 위해서 전용의 방열판을 이용할 필요가 없게 되기 때문에 부품수를 삭감할 수 있고, 조립 공수·코스트 삭감이 가능해진다.
또, 전술의 전열 돌기 형상에 마련하는 통기 구멍은, 전열 돌기 형상이 'コ' 자·혀 형상 등의 경우와 비교하여, 전열 돌기 형상의 크기, 깊이에 제한되지 않기 때문에, 전자 기기의 보호 구조 사양에 준한 크기를 설정할 수 있다. 즉, 국제 전기 표준 회의(International　Electrotechnical　Commission：IEC)에서 규정되는 고체 이물(異物)에 대한 보호 등급에 준거하는 등에 의해 손가락이나 나사 등이 제품 내부에 들어가지 않도록 하는 보호 구조를 실현하기 위해서는, 개구 폭의 크기를 일정 이하(예를 들면 3mm 이하)로 하는 등의 제한을 마련할 필요가 있다. 종래 기술과 같은 'コ' 자나 혀 형상의 전열 돌기 형상을 케이스에 마련하면, 개구 폭이 크게 되어 버려, 보호 구조의 실현은 곤란해진다. 본 실시 형태와 같이, 복수의 개구를 가지는 실시 형태 1과 동일한 전열 돌기 형상(5B)을 외장 케이스(5)에 마련함으로써, 외장 케이스(5)를 방열판과 일체로 한 경우에도, 제품의 보호 구조에 맞춘 개구 사이즈의 설정이 가능해진다.
또, 여기에서는 전열 돌기 형상(5B)가 실시 형태 1의 전열 돌기 형상(4B)과 동일한 것으로 했지만, 전열 돌기 형상(5B)은, 실시 형태 2의 전열 돌기 형상(104B)이나 실시 형태 3의 전열 돌기 형상(114B)과 동일해도 괜찮다.
실시 형태 5.
도 8은, 본 발명의 실시 형태 5에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 분해 사시도이다. 실시 형태 5에 관한 방열판(134)의 전열 돌기 형상(134B)은, 프린트 기판(1)에 탑재된 전자 기기(2)에 전열 시트(3)를 매개로 하여 접촉시키는 것에 의해, 전자 부품(2)이 발하는 열을 방열하는 구조에 이용되고 있다. 도 9는, 실시 형태 5에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 사시도로서, 방열판(134)의 굽힘 형상 및 커버(6)에 의해 통 형상(7)을 형성하고 있는 상태를 나타내고 있다. 도 10은, 실시 형태 5에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 단면도로서, 방열판(134)의 굽힘 형상 및 커버(6)에 의한 통 형상(7) 및 전열 돌기 형상(134B) 주변의 공기(134H)의 흐름을 나타내고 있다. 또, 이 때의 방열판(134) 및 프린트 기판(1)은 중력 방향으로 평행한 배치이다. 또, 커버(6)는, 전용의 부재일 필요는 없고, 방열판(134)과는 별체의 부재(예를 들면 케이스)의 일부를 이용하는 것이 가능하다.
실시 형태 5에 관한 방열판(134)을 이용한 발열 부품의 방열 구조에서는, 방열판(134)의 전열 돌기 형상(134B)의 네 개의 측벽(134F) 중 서로 마주 보는 두 개에는, 타발 가공 등에 의한 복수의 통기 구멍(134E)이 마련되어 있다. 이들의 통기 구멍(134E)이 마련된 측벽(134F)은, 상하에 위치하도록 배치된다.
도 9, 도 10에 나타내는 바와 같이, 방열판(134)의 굽힘 형상 및 커버(6)에 의해서 형성되는 통 형상(7)에 의해서, 연돌(煙突) 효과에 의한 상승 기류(8)가 발생하고, 통 형상(7)으로부터 전열 돌기 형상(134B)의 통기 구멍(134E)으로부터 유입한 공기(134H)를 흡인하는 작용이 있기 때문에, 고온부(134I)(전열면(134A) 및 측벽(134F)에 의해서 둘러싸이고, 전열면(134A) 및 측벽(134F)으로부터의 복사 등에 의해서 고온이 되는 공간)를 통과하는 공기량이 증가하는 것에 의해, 통 형상(7)이 없는 경우 보다도 많은 열을 방열판(134)으로부터 빼앗을 수 있어, 방열 능력의 향상이 가능하다.
이와 같이, 전자 부품(2)이 실장된 프린트 기판(1) 및 방열판(134)이 중력 방향과 평행한 경우, 전열 돌기 형상(134B)의 전자 부품(2)과는 반대측에, 방열판(134)과 다른 부재에 의해 벽을 마련함으로써 통 형상(7)을 형성하고, 전열 돌기 형상(134B)의 측벽(134F)에 마련한 통기 구멍(134E)을 흐르는 상승 기류를 촉진시켜, 방열량을 증가시키는 것이 가능해진다.
또, 여기에서는 통기 구멍(134E)이 실시 형태 1의 통기 구멍(4E)과 동일한 것으로 했지만, 통기 구멍(134E)은, 실시 형태 2의 통기 구멍(104E)이나 실시 형태 3의 통기 구멍(114E)과 동일해도 괜찮다.
실시 형태 6.
도 11은, 본 발명의 실시 형태 6에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 하면 단면도이다. 실시 형태 6에 관한 방열판(124)을 이용한 발열 부품의 방열 구조는, 프린트 기판(1), 전자 부품(2) 및 열전도 시트(3)를 구비한다. 실시 형태 5와 다른 점은, 커버를 사용하지 않고 방열판(124)의 굽힘(9)에 의해 통 형상(106)을 형성하고 있는 점이며, 그 외는 동일하다.
방열판(124)의 방열 베이스부(124J)의 상대(相對)하는 단부(124K)가 근접하여 대치(對峙)하도록 방열판(124)을 복수회 굽히는 것에 의해, 달구어진 공기가 대류에 의해 통과하는 연돌 모양의 공간이 통 형상(106)에 의해서 형성되어 있다. 또, 방열판(124)의 방열 베이스부(124J)의 상대하는 단부(124K)의 일방을 굽히고, 타방의 단부(124K)에 근접시키는 것에 의해, 달구어진 공기가 대류에 의해 통과하는 연돌 모양의 공간을 형성하는 것도 가능하다.
이것에 의해, 부품수를 삭감할 수 있고, 조립 공수·코스트의 삭감이 가능해진다.
게다가, 방열판(124)의 부근에 벽으로서 사용할 수 있는 다른 부재가 없는 상태에서도, 통 형상을 형성할 수 있기 때문에, 방열판(124)의 배치·사이즈 등을 구조 검토하는데 있어서의 자유도가 향상한다.
이와 같이, 전자 부품(2)이 실장된 프린트 기판(1) 및 방열판(124)이 중력 방향과 평행한 경우, 전열 돌기 형상의 전자 부품과는 반대측에, 방열판(124)의 굽힘 형상에 의해 벽을 마련함으로써 통 형상(106)을 형성하고, 전열 돌기부의 측벽에 마련한 통기 구멍을 흐르는 상승 기류를 촉진시켜, 방열량을 증가시키는 것이 가능해진다.
실시 형태 7.
도 12는, 본 발명의 실시 형태 7에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 분해 사시도이다. 실시 형태 7에 관한 방열판(144)을 이용한 발열 부품의 방열 구조는, 프린트 기판(1), 전자 부품(2), 열전도 시트(3) 및 방열 커버(10)를 구비한다. 방열판(144)의 전열 돌기 형상(144B)은, 열전도 시트(3)를 매개로 하여 전자 부품(2)에 접촉하고 있다. 전자 부품(2)은, 전자 기기의 통전에 의해 열을 발(發)하고 있다. 도 13은, 실시 형태 7에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 사시도이며, 방열판(144)의 전열 돌기 형상(144B)을 전자 부품(2)의 반대측으로부터 방열 커버(10)로 덮은 상태를 나타낸다. 도 14는, 실시 형태 7에 관한 방열판을 이용한 발열 부품의 방열 구조의 단면도이며, 전자 부품(2)이 발하는 열을 방열하기 위한 방열판(144)의 전열 돌기 형상(144B)을 전자 부품(2)의 반대측으로부터 방열 커버(10)로 덮은 상태를 나타낸다. 또, 방열판(144) 및 프린트 기판(1)은 중력 방향에 평행한 배치이다.
실시 형태 7에 관한 방열판(144)을 이용한 발열 부품의 방열 구조에서는, 방열판(144)의 전열 돌기 형상(144B)의 네 개의 측벽(144F) 중 서로 마주 보는 두 개에는, 실시 형태 1과 동일한 통기 구멍(144E)이 마련되어 있고, 이들의 통기 구멍(144E)이 마련된 측벽(144F)은, 상하에 위치하도록 배치된다. 도 13, 도 14에 나타내는 바와 같이, 방열판의 전열 돌기 형상(144B)에, 전자 부품(2)의 반대측으로부터 방열 커버(10)로 덮여 있다.
게다가, 도 14에 나타내는 바와 같이, 통 형상(116)에 의해 연돌 효과가 얻어지는 것에 의한 상승 기류(11)가 발생하고, 전열 돌기 형상(144B)의 전자 부품(2)과는 반대측의 고온부(144I)(전열면(144A), 측벽(144F) 및 방열 커버(10)에 의해서 둘러싸이고, 전열면(144A) 및 측벽(144F)으로부터의 복사 등에 의해서 고온이 되는 공간)를 보다 많은 공기가 통과하기 때문에, 방열 커버(10)가 없는 경우 보다도 많은 열을 방열판(144)으로부터 빼앗을 수 있어, 방열 능력의 향상이 가능하다.
여기에서는 통기 구멍(144E)이 실시 형태 1의 통기 구멍(4E)와 동일한 것으로 했지만, 통기 구멍(144E)은, 실시 형태 2의 통기 구멍(104E)이나 실시 형태 3의 통기 구멍(114E)과 동일해도 괜찮다.
또, 상기 각 실시 형태에서는, 발열 부품이 전자 부품인 경우를 예로 했지만, 발열 부품은 저항 등이라도 동일한 실시가 가능하다.
[산업상의 이용 가능성]
이상과 같이, 본 발명에 관한 발열 부품의 방열 구조는, 전자 부품의 방열에 유용하다.
1 : 프린트 기판
2 : 전자 부품
3 : 열전도 시트
4, 104, 114, 124, 134, 144 : 방열판
4A, 104A, 114A, 134A, 144A : 전열면
4B, 5B, 104B, 114B, 134B, 144B : 전열 돌기 형상
4C, 104C, 114C, 134F, 144F : 측벽
4E, 104E, 114E, 134E, 144E : 통기 구멍
4G, 104G, 114G : 열
4H, 104H, 114H, 134H : 공기
4I, 104I, 114I, 134I, 144I : 고온부
4J, 104J, 114J, 124J : 방열 베이스면
5 : 외장 케이스
6 : 커버
7 : 통 형상
8 : 상승 기류
9 : 굽힘
10 : 방열 커버
104D : 굽힘 형상
114D : 기립 벽 형상
124K : 단부

Claims (8)

  1. 발열 부품과 접하는 직사각 형상의 전열면(傳烈面)과, 해당 전열면의 사방에 각각 배치된 복수의 측벽과, 상기 복수의 측벽에 의해서 상기 전열면과 연결된 방열 베이스면을 구비하며, 상기 발열 부품이 발(發)하는 열을 상기 전열면에서 받고, 상기 전열면으로부터 상기 복수의 측벽을 매개로 하여 상기 방열 베이스면에 전하여, 해당 방열 베이스면으로부터 방열하는 방열판으로서,
    상기 복수의 측벽 중 적어도 하나에 복수의 슬릿을 마련하고, 해당 슬릿 사이 사이에 끼워진 부분을 표측(表側)으로 볼록하게 한 굽힘 형상과 이측(裏側)으로 볼록하게 한 굽힘 형상이 교호(交互)로 늘어서도록 성형하는 것에 의해 복수의 통기 구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 방열판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 통기 구멍이, 상기 복수의 측벽 중, 상기 전열면을 사이에 두고서로 마주 보는 두 개에 각각 마련된 것을 특징으로 하는 방열판.
  3. 발열 부품과 접하는 직사각 형상의 전열면(傳烈面)과, 해당 전열면의 사방에 각각 배치된 복수의 측벽과, 상기 복수의 측벽에 의해서 상기 전열면과 연결된 방열 베이스면을 구비하며, 상기 발열 부품이 발(發)하는 열을 상기 전열면에서 받고, 상기 전열면으로부터 상기 복수의 측벽을 매개로 하여 상기 방열 베이스면에 전하여, 해당 방열 베이스면으로부터 방열하는 방열판으로서,
    상기 복수의 측벽 중 적어도 하나에 복수의 구부려 세움부를 마련하는 것에 의해 복수의 통기 구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 방열판.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 발열 부품과 접하는 측과 반대측의 면에, 상기 전열면과의 사이에 통 모양의 공간을 형성하는 커버가 설치되어 있고,
    상기 커버는, 상기 발열 부품이 실장되는 프린트 기판이 중력 방향과 평행하게 설치되었을 때에, 연돌(煙突) 효과에 의해 상기 전열면 및 상기 측벽에 의해 둘러싸이는 공간 및 상기 통 모양의 공간을 통과하는 기류를 발생시키는 것을 특징으로 하는 방열판.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 발열 부품과 접하는 측과 반대측의 면에, 상기 방열판을 구부리는 것에 의해서 통 모양의 공간이 마련되어 있고, 상기 발열 부품이 실장되는 프린트 기판이 중력 방향과 평행하게 설치되었을 때에, 연돌 효과에 의해 상기 전열면 및 상기 측벽에 의해 둘러싸이는 공간 및 상기 통 모양의 공간을 통과하는 기류를 발생시키는 것을 특징으로 하는 방열판.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 발열 부품과 접하는 측과 반대측의 면에, 방열 커버가 마련되어 있으며,
    상기 방열 커버는, 상기 발열 부품이 실장되는 프린트 기판이 중력 방향과 평행하게 마련되었을 때에, 연돌 효과에 의해 상기 전열면 및 상기 측벽에 의해 둘러싸이는 공간을 통과하는 기류를 발생시키는 것을 특징으로 하는 방열판.
  7. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 발열 부품을 구비한 전자 기기의 케이스의 일부인 것을 특징으로 하는 방열판.
  8. 삭제
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