熱遮断シート
【課題】発熱部品から出た熱を分散するとともに表面に伝えにくくすることができる熱遮断シートを提供することを目的とするものである。
【解決手段】発熱部品１１を実装した基板１２と、この基板１２を収納する筐体１３とを備えた電子機器に用いる熱遮断シート１４であって、この熱遮断シート１４は、接着層１５と断熱シート１６と熱伝導シート１７と保護層１８とからなり、熱遮断シート１４は、発熱部品１１と対向する位置の筐体１３の内側に接着層１５を介して接着され、熱遮断シート１４と発熱部品１１とは、空間を隔てて対峙するように構成したものである。
【解決手段】発熱部品１１を実装した基板１２と、この基板１２を収納する筐体１３とを備えた電子機器に用いる熱遮断シート１４であって、この熱遮断シート１４は、接着層１５と断熱シート１６と熱伝導シート１７と保護層１８とからなり、熱遮断シート１４は、発熱部品１１と対向する位置の筐体１３の内側に接着層１５を介して接着され、熱遮断シート１４と発熱部品１１とは、空間を隔てて対峙するように構成したものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、デジタルカメラ等の内部に発熱部品を有する電子機器に用いられる熱遮断シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年携帯電話等の携帯用通信機器やデジタルカメラ等の電子機器において、機能が向上するとともに、内部での発熱量が大きくなってきている。さらにこれらの機器は小型化、薄型化が進み、機器が手や顔に触れるものについては、やけど防止のため、表面の温度が局所的に高くなることを防ぐ必要がある。そのため図３に示すように、基板４に実装した発熱部品１に熱拡散シート２を接触させ、筐体３のほうに熱を逃がすような構成が提案されている。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２２９２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の構成では、表面の温度が局所的に高くなることはある程度防止できるが、発熱量が多いと、表面の温度が上がってくるため、低温やけど等の課題が生じてくる可能性がある。本発明はこの課題に対して、表面の温度が局所的に高くなることを防止するとともに、全体としても温度が上がりにくくなる熱遮断シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するために、発熱部品を実装した基板と、この基板を収納する筐体とを備えた電子機器に用いる熱遮断シートであって、熱遮断シートは、接着層と断熱シートと熱伝導シートと保護層とからなり、熱遮断シートは、発熱部品と対向する位置の筐体の内側に接着層を介して接着され、熱遮断シートと発熱部品とは、空間を隔てて対峙するように構成したものである。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成により、発熱部品から出た熱を分散するとともに表面に伝えにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態における熱遮断シートを用いた電子機器の断面図
【図２】本発明の一実施の形態における別の熱遮断シートを用いた電子機器の断面図
【図３】従来の電子機器の断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態における熱遮断シートについて、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１は本発明の一実施の形態の熱遮断シートを用いた電子機器の断面図である。ＩＣ等の発熱部品１１を実装した基板１２を筐体１３に収納したものであって、発熱部品１１と対向する位置の筐体１３の内側に、発熱部品１１と空間を隔てて熱遮断シート１４が接着されている。熱遮断シート１４は、筐体１３側から、接着層１５、断熱シート１６、熱伝導シート１７、保護層１８が積層されて構成されている。断熱シート１６と熱伝導シート１７、熱伝導シート１７と保護層１８は、両面テープや粘着剤等により接着されている。
【００１１】
接着層１５には厚さ約３０μｍの両面テープを用い、断熱シート１６には厚さ約５０μｍの不織布や発泡体樹脂等を用い、熱伝導シート１７には厚さ約２５μｍの熱分解グラファイトシートを用い、保護層１８には厚さ約１２．５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムや、ポリイミドフィルム等を用いている。また発熱部品１１と熱遮断シート１４とは、約０．５ｍｍの空間が設けられている。ここで断熱シート１６は、絶縁性を有し、空隙率が１５％以上のものであり、不織布やガラスクロスのように繊維により形成されることにより、空隙が存在するもの、発泡体樹脂のように、シート形成時に空隙を発生させるもの、樹脂フィルムにパンチングや、レーザー光を用いて微細な貫通穴を設け空気層を形成したものが考えられる。この空隙には気体が存在する場合はもちろん、この表面層を密閉し内部の空間を真空状態にする事により、より熱伝導率を低く抑えることが出来る。さらにこの断熱シート１６には接着層１５よりも熱伝導率が低いシートを用いることが重要である。
【００１２】
以上のように構成することにより、発熱部品１１により発生した熱は、主として輻射により筐体１３側に伝わる。このとき発熱部品１１と対向する位置の筐体１３の内側に熱遮断シート１４が設けられているため、発熱部品１１により発生した熱は熱遮断シート１４のほうに伝わる。熱遮断シート１４に伝わった熱は、熱伝導シート１７に到達するが、熱分解グラファイトシートは厚さ方向には熱伝導率が高くないが、面方向は非常に高い熱伝導率を有しているため、熱伝導シート１７全体に広がり、局所的に高温になることを防ぐことができる。さらにその次の層には断熱シート１６が設けられているため、さらに筐体１３の方に熱が伝わりにくくなっている。従って筐体１３内部で発熱部品１１によって局所的に高温となる状態となっても、筐体１３の表面の温度上昇を防ぐことができる。
【００１３】
なお、本実施の形態では保護層にＰＥＴフィルムを用いたが、表面にアルミニウム等の反射率の高い膜を形成したシートを用いても良い。このようにすることにより、発熱部品１１より輻射された熱を効率的に反射することができ、筐体１３の表面の温度上昇をさらに抑えることができる。
【００１４】
また、図２のように、熱伝導シート１７と断熱シート１６の位置が逆の方が表面が局所的に高温になることを防ぐ効果が高いケースも有る。
【００１５】
これは、熱遮断シート１４に伝わった熱は、断熱シート１６が設けられているため、熱伝導シート１７に到達しにくくし、熱分解グラファイトシートに伝わってしまった少量の熱を、熱分解グラファイトシートは厚さ方向には熱伝導率が高くないが、面方向は非常に高い熱伝導率を有している特性を利用し、熱伝導シート１７全体に広がり、局所的に高温になることを防ぐことができ、筐体１３の方に熱が伝わりにくくなっている。従って筐体１３内部で発熱部品１１によって局所的に高温となる状態となっても、筐体１３の表面の温度上昇を防ぐことができる。
【００１６】
この選択は、発熱部品１１と熱遮断シート１４の距離、断熱シート１６の断熱性能、筐体１３の熱伝導率等が複雑に絡み合った結果得られる効果であるため、図１の構成にするか、図２の構成にするかは、実機での効果確認により、選択する必要が有る。
【００１７】
また、保護層１８と断熱シート１６の間と、断熱シート１６と接着層１５の間、両方に熱伝導シートを挟むことにより、さらに筐体１３の表面の温度を均一化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明に係る熱遮断シートは、発熱部品から出た熱を分散するとともに表面に伝えにくくすることができ、産業上有用である。
【符号の説明】
【００１９】
１１ 発熱部品
１２ 基板
１３ 筐体
１４ 熱遮断シート
１５ 接着層
１６ 断熱シート
１７ 熱伝導シート
１８ 保護層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、デジタルカメラ等の内部に発熱部品を有する電子機器に用いられる熱遮断シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年携帯電話等の携帯用通信機器やデジタルカメラ等の電子機器において、機能が向上するとともに、内部での発熱量が大きくなってきている。さらにこれらの機器は小型化、薄型化が進み、機器が手や顔に触れるものについては、やけど防止のため、表面の温度が局所的に高くなることを防ぐ必要がある。そのため図３に示すように、基板４に実装した発熱部品１に熱拡散シート２を接触させ、筐体３のほうに熱を逃がすような構成が提案されている。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２２９２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の構成では、表面の温度が局所的に高くなることはある程度防止できるが、発熱量が多いと、表面の温度が上がってくるため、低温やけど等の課題が生じてくる可能性がある。本発明はこの課題に対して、表面の温度が局所的に高くなることを防止するとともに、全体としても温度が上がりにくくなる熱遮断シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するために、発熱部品を実装した基板と、この基板を収納する筐体とを備えた電子機器に用いる熱遮断シートであって、熱遮断シートは、接着層と断熱シートと熱伝導シートと保護層とからなり、熱遮断シートは、発熱部品と対向する位置の筐体の内側に接着層を介して接着され、熱遮断シートと発熱部品とは、空間を隔てて対峙するように構成したものである。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成により、発熱部品から出た熱を分散するとともに表面に伝えにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態における熱遮断シートを用いた電子機器の断面図
【図２】本発明の一実施の形態における別の熱遮断シートを用いた電子機器の断面図
【図３】従来の電子機器の断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態における熱遮断シートについて、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１は本発明の一実施の形態の熱遮断シートを用いた電子機器の断面図である。ＩＣ等の発熱部品１１を実装した基板１２を筐体１３に収納したものであって、発熱部品１１と対向する位置の筐体１３の内側に、発熱部品１１と空間を隔てて熱遮断シート１４が接着されている。熱遮断シート１４は、筐体１３側から、接着層１５、断熱シート１６、熱伝導シート１７、保護層１８が積層されて構成されている。断熱シート１６と熱伝導シート１７、熱伝導シート１７と保護層１８は、両面テープや粘着剤等により接着されている。
【００１１】
接着層１５には厚さ約３０μｍの両面テープを用い、断熱シート１６には厚さ約５０μｍの不織布や発泡体樹脂等を用い、熱伝導シート１７には厚さ約２５μｍの熱分解グラファイトシートを用い、保護層１８には厚さ約１２．５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムや、ポリイミドフィルム等を用いている。また発熱部品１１と熱遮断シート１４とは、約０．５ｍｍの空間が設けられている。ここで断熱シート１６は、絶縁性を有し、空隙率が１５％以上のものであり、不織布やガラスクロスのように繊維により形成されることにより、空隙が存在するもの、発泡体樹脂のように、シート形成時に空隙を発生させるもの、樹脂フィルムにパンチングや、レーザー光を用いて微細な貫通穴を設け空気層を形成したものが考えられる。この空隙には気体が存在する場合はもちろん、この表面層を密閉し内部の空間を真空状態にする事により、より熱伝導率を低く抑えることが出来る。さらにこの断熱シート１６には接着層１５よりも熱伝導率が低いシートを用いることが重要である。
【００１２】
以上のように構成することにより、発熱部品１１により発生した熱は、主として輻射により筐体１３側に伝わる。このとき発熱部品１１と対向する位置の筐体１３の内側に熱遮断シート１４が設けられているため、発熱部品１１により発生した熱は熱遮断シート１４のほうに伝わる。熱遮断シート１４に伝わった熱は、熱伝導シート１７に到達するが、熱分解グラファイトシートは厚さ方向には熱伝導率が高くないが、面方向は非常に高い熱伝導率を有しているため、熱伝導シート１７全体に広がり、局所的に高温になることを防ぐことができる。さらにその次の層には断熱シート１６が設けられているため、さらに筐体１３の方に熱が伝わりにくくなっている。従って筐体１３内部で発熱部品１１によって局所的に高温となる状態となっても、筐体１３の表面の温度上昇を防ぐことができる。
【００１３】
なお、本実施の形態では保護層にＰＥＴフィルムを用いたが、表面にアルミニウム等の反射率の高い膜を形成したシートを用いても良い。このようにすることにより、発熱部品１１より輻射された熱を効率的に反射することができ、筐体１３の表面の温度上昇をさらに抑えることができる。
【００１４】
また、図２のように、熱伝導シート１７と断熱シート１６の位置が逆の方が表面が局所的に高温になることを防ぐ効果が高いケースも有る。
【００１５】
これは、熱遮断シート１４に伝わった熱は、断熱シート１６が設けられているため、熱伝導シート１７に到達しにくくし、熱分解グラファイトシートに伝わってしまった少量の熱を、熱分解グラファイトシートは厚さ方向には熱伝導率が高くないが、面方向は非常に高い熱伝導率を有している特性を利用し、熱伝導シート１７全体に広がり、局所的に高温になることを防ぐことができ、筐体１３の方に熱が伝わりにくくなっている。従って筐体１３内部で発熱部品１１によって局所的に高温となる状態となっても、筐体１３の表面の温度上昇を防ぐことができる。
【００１６】
この選択は、発熱部品１１と熱遮断シート１４の距離、断熱シート１６の断熱性能、筐体１３の熱伝導率等が複雑に絡み合った結果得られる効果であるため、図１の構成にするか、図２の構成にするかは、実機での効果確認により、選択する必要が有る。
【００１７】
また、保護層１８と断熱シート１６の間と、断熱シート１６と接着層１５の間、両方に熱伝導シートを挟むことにより、さらに筐体１３の表面の温度を均一化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明に係る熱遮断シートは、発熱部品から出た熱を分散するとともに表面に伝えにくくすることができ、産業上有用である。
【符号の説明】
【００１９】
１１ 発熱部品
１２ 基板
１３ 筐体
１４ 熱遮断シート
１５ 接着層
１６ 断熱シート
１７ 熱伝導シート
１８ 保護層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部品を実装した基板と、この基板を収納する筐体とを備えた電子機器に用いる熱遮断シートであって、前記熱遮断シートは、接着層と断熱シートと熱伝導シートと保護層とからなり、前記熱遮断シートは、前記発熱部品と対向する位置の前記筐体の内側に前記接着層を介して接着され、前記熱遮断シートと前記発熱部品とは、空間を隔てて対峙していることを特徴とする熱遮断シート。
【請求項２】
前記熱伝導シートにグラファイトシートを用いたことを特徴とする請求項１記載の熱遮断シート。
【請求項３】
前記保護層の表面を反射膜としたことを特徴とする請求項１記載の熱遮断シート。
【請求項１】
発熱部品を実装した基板と、この基板を収納する筐体とを備えた電子機器に用いる熱遮断シートであって、前記熱遮断シートは、接着層と断熱シートと熱伝導シートと保護層とからなり、前記熱遮断シートは、前記発熱部品と対向する位置の前記筐体の内側に前記接着層を介して接着され、前記熱遮断シートと前記発熱部品とは、空間を隔てて対峙していることを特徴とする熱遮断シート。
【請求項２】
前記熱伝導シートにグラファイトシートを用いたことを特徴とする請求項１記載の熱遮断シート。
【請求項３】
前記保護層の表面を反射膜としたことを特徴とする請求項１記載の熱遮断シート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１５１１９６（Ｐ２０１２−１５１１９６Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７４５１（Ｐ２０１１−７４５１）
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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