説明

電子機器の放熱装置及び放熱方法

【課題】簡易な構成で十分な放熱効果が得られ実用に適する電子機器の放熱装置及び放熱方法を提供する。
【解決手段】回路部品32を含めた回路基板31面を覆うもので、回路基板31面とほぼ平行する平面板35aを有し、該平面板35aにその回路部品32に対応する位置から回路基板31に向けて突出される固定板35f,35gが形成されたシールドケース35と、シールドケース35の固定板35f,35gに取着され、シールドケース35で回路基板31面を覆ったとき、回路部品32に付着された熱伝導シート33に接触されるヒートシンク34とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、例えばデジタルテレビジョン放送受信装置等の電子機器に係り、特にその発熱する回路部品に対して放熱を行なうための放熱装置及び放熱方法の改良に関する。
【背景技術】
【0002】
周知のように、近年では、テレビジョン放送のデジタル化が推進されている。例えば、日本国内においては、BS(Broadcasting Satellite)デジタル放送及び110度CS(Communication Satellite)デジタル放送等の衛星デジタル放送だけでなく、地上デジタル放送も開始されている。
【0003】
このようなデジタルテレビジョン放送を受信するデジタル放送受信装置にあっては、特に映像系のデジタルデータに対して高速処理を行なうことが要求されており、その高速処理を実行するLSI(large scale integration)等の回路部品が発熱することから、放熱対策を施すことが肝要となる。
【0004】
特許文献1には、シールドケースの回路基板面と平行な平面に孔を形成し、この孔の周縁部に、回路基板に実装された発熱部品と接触する金属製別個片を取着させる構成が開示されている。この場合、金属製別個片は、シールドケースの平面と平行に突出された一対の突起により孔の周縁部を厚み方向に挟むことで、シールドケースに取着される。
【0005】
特許文献2にも、シールドケースの回路基板面と平行な平面に孔を形成し、この孔の周縁部に、回路基板に実装された発熱部品と接触する蓋体を取着させる構成が開示されている。この場合、蓋体は、シールドケースの孔の周縁部に対して、弾性力を用いたカム構造により取着されている。
【0006】
特許文献3には、柔軟性を有するゲル状のパッドを介して、発熱部品にシールドケースと兼用のヒートシンクを接触させる構成が開示されている。この場合、ヒートシンクは、自身の発生する弾性力により発熱部品に圧接されている。特許文献4,5には、放熱部材を板ばねまたはコイルばねにより発熱部品に圧接させる構成が開示されている。
【特許文献1】特開平9−64582号公報
【特許文献2】米国特許第6445583号明細書
【特許文献3】米国特許第5060114号明細書
【特許文献4】特開2002−359330号公報
【特許文献5】米国特許第5384940号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので、簡易な構成で十分な放熱効果が得られ実用に適する電子機器の放熱装置及び放熱方法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】
【0008】
この発明に係る電子機器の放熱装置は、回路部品の取着された回路基板と、回路部品に付着された熱伝導シートと、回路部品を含めた回路基板面を覆うもので、回路基板面とほぼ平行する平面板を有し、該平面板にその回路部品に対応する位置から回路基板に向けて突出される固定板が形成されたシールドケースと、シールドケースの固定板に取着され、シールドケースで回路基板面を覆ったとき、熱伝導シートに接触されるヒートシンクとを備えるようにしたものである。
【0009】
また、この発明に係る電子機器の放熱方法は、回路基板に取着された回路部品に熱伝導シートを付着する第1の工程と、回路部品を含めた回路基板面を覆うシールドケースの、回路基板面とほぼ平行する平面板の回路部品に対応する位置から回路基板に向けて突出される固定板に、ヒートシンクを取着する第2の工程と、ヒートシンクを熱伝導シートに接触させるように、シールドケースで回路基板面を覆う第3の工程とを備えるようにしたものである。
【発明の効果】
【0010】
上記した構成及び方法によれば、シールドケースにヒートシンクを取着し、シールドケースで回路基板面を覆ったとき、ヒートシンクが熱伝導シートに接触されるようにしたので、簡易な構成で十分な放熱効果が得られ実用に適するものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、この実施の形態で説明するテレビジョン放送受信装置11の映像信号処理系を概略的に示している。すなわち、デジタルテレビジョン放送受信用のアンテナ12で受信したデジタルテレビジョン放送信号は、入力端子13を介してチューナ部14に供給される。
【0012】
このチューナ部14は、入力されたデジタルテレビジョン放送信号から所望のチャンネルの信号を選局し復調している。そして、このチューナ部14から出力された信号は、デコーダ部15に供給されて、例えばMPEG(moving picture experts group)2デコード処理が施された後、セレクタ16に供給される。
【0013】
また、アナログテレビジョン放送受信用のアンテナ17で受信したアナログテレビジョン放送信号は、入力端子18を介してチューナ部19に供給される。このチューナ部19は、入力されたアナログテレビジョン放送信号から所望のチャンネルの信号を選局し復調している。そして、このチューナ部19から出力された信号は、A/D(analog/digital)変換部20によりデジタル化された後、上記セレクタ16に出力される。
【0014】
また、アナログ映像信号用の外部入力端子21に供給されたアナログの映像信号は、A/D変換部22に供給されてデジタル化された後、上記セレクタ16に出力される。さらに、デジタル映像信号用の外部入力端子23に供給されたデジタルの映像信号は、そのまま上記セレクタ16に供給される。
【0015】
上記セレクタ16は、4種類の入力デジタル映像信号から1つを選択して、映像信号処理部24に供給している。この映像信号処理部24は、入力されたデジタル映像信号に所定の信号処理を施して映像表示部25での映像表示に供させている。この映像表示部25としては、例えば、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等でなるフラットパネルディスプレイが採用される。
【0016】
ここで、このテレビジョン放送受信装置11は、上記した各種の受信動作を含む種々の動作を制御部26によって統括的に制御されている。この制御部26は、CPU(central processing unit)等を内蔵したマイクロプロセッサであり、図示しないリモートコントローラを含む操作部27からの操作情報を受けて、その操作内容が反映されるように各部をそれぞれ制御している。
【0017】
この場合、制御部26は、主として、そのCPUが実行する制御プログラムを格納したROM(read only memory)28と、該CPUに作業エリアを提供するためのRAM(random access memory)29と、各種の設定情報及び制御情報等が格納される不揮発性メモリ30とを利用している。
【0018】
図2は、上記したテレビジョン放送受信装置11の映像信号処理系が構成された回路基板31を示している。すなわち、この回路基板31には、映像信号処理系を構成するための各種の回路部品及び回路パターン等が実装されている。そして、この回路基板31に実装された各種の回路部品のうち、特に前記デコーダ部15を構成するLSI32に対しては、デジタルデータの高速処理による発熱があるため、放熱対策が必要となる。
【0019】
この放熱対策としては、略四角形の平板状に形成されたLSI32のうち、回路基板31に対向している面と反対側の面に柔軟性を有する熱伝導シート33を介して、ヒートシンク34を密着させる構造となっている。そして、回路基板31は、そのLSI32が実装されている面を、ヒートシンク34をも含めてシールドケース35で覆うことにより、各種回路部品が電磁シールドされている。
【0020】
図3は、ヒートシンク34の取り付け構造を示している。このヒートシンク34は、略四角形の平板状に形成された基板34aと、この基板34aの対向する両端部から基板34a面に対して垂直でそれぞれ同方向に延出される一対の側板34b,34cと、これら側板34b,34cの先端部からそれぞれ基板34aと平行で互いに外向きに延出される放熱板34d,34eと、基板34aの所定位置から側板34b,34cと平行に突出される複数(図示の場合は2つ)の放熱板34f,34gとを、熱伝導性を有する例えば金属材料等を押し出し成型することにより、一体的に形成したものである。そして、このヒートシンク34の一対の側板34b,34cには、相互に対向する所定位置にそれぞれ係止孔34b1,34c1が形成されている。
【0021】
また、上記シールドケース35は、略四角形の平板状に形成された平面板35aと、この平面板35aの4つの端部から平面板35a面に対して垂直でそれぞれ同方向に延出される4枚の側面板35b,35c,35d,35eとを、例えば金属材料等をプレス成型することにより、一体的に形成したものである。そして、このシールドケース35は、その各側面板35b〜35eによる開口端部を回路基板31面に接触させて取り付けられることにより、回路基板31に実装された各種の回路部品を覆うようにしている。
【0022】
さらに、このシールドケース35には、回路基板31に取り付けられた状態で、その平面板35aの所定位置から、上記ヒートシンク34の側板34b,34cとそれぞれ面対向するように突出される2枚の固定板35f,35gが形成されている。そして、このシールドケース35の各固定板35f,35gには、ヒートシンク34の側板34b,34cに形成された係止孔34b1,34c1に嵌合可能な突部35f1,35g1が形成されている。
【0023】
このため、ヒートシンク34の側板34b,34cに形成された係止孔34b1,34c1に、シールドケース35の固定板35f,35gに形成された突部35f1,35g1をそれぞれ嵌合させることにより、ヒートシンク34とシールドケース35とを一体化することができる。このような状態で、シールドケース35を回路基板31に取り付けることにより、ヒートシンク34の基板34aが熱伝導シート33に密着されて、放熱構造が完成される。
【0024】
上記した実施の形態によれば、ヒートシンク34とシールドケース35とを一体化し、シールドケース35を回路基板31に取り付けたときに、ヒートシンク34が熱伝導シート33に密着されるようにしたので、ヒートシンク34を板ばねまたはコイルばね等を用いてLSI32に圧接させる構成が不要となり、簡易な構成で十分な放熱効果を得ることができるようになる。
【0025】
また、シールドケース35の平面板35aから垂直に突出される固定板35f,35gの突部35f1,35g1を、ヒートシンク34の側板34b,34cに形成された係止孔34b1,34c1に嵌合させる構成であるため、ヒートシンク34をシールドケース35に取り付けるための部材が、シールドケース35の平面板35aから外方に突出することがなく、この点でも、構成の簡易化を図り小型化を図ることができる。
【0026】
なお、上記した実施の形態では、ヒートシンク34の側板34b,34cに係止孔34b1,34c1を形成し、シールドケース35の固定板35f,35gに突部35f1,35g1を形成するようにしたが、これに限らず、ヒートシンク34の側板34b,34cに突部を形成し、シールドケース35の固定板35f,35gに係止孔を形成するようにしても良いことはもちろんである。
【0027】
さらに、係止孔34b1,34c1としては、側板34b,34cを貫通する孔でなくても、突部35f1,35g1が嵌合可能な凹部が形成されていれば良いものであることはもちろんである。
【0028】
また、図4に示すように、シールドケース35の平面板35aのうち、ヒートシンク34の取り付け位置に対応する部分に、平面板35aの一部を残して切り欠き部35hを形成し、その残した平面板35aの一部をL字状に折り曲げて一対の固定板35f,35gを形成することもできる。このような構成によれば、切り欠き部35hを介してヒートシンク34が外部に露出されるので、放熱効果を高めることができる。
【0029】
さらに、図5に示すように、シールドケース35の平面板35aに、シールド効果を損なわない範囲で、複数の透孔35iを形成すれば、より一層放熱効果を高めることが可能となる。
【0030】
図6は、この発明の他の実施の形態を示している。図6において、図3と同一部分に同一符号を付して説明すると、シールドケース35の平面板35aから突出される固定板35f,35gが、ヒートシンク34の側板34b,34cに圧接されて挟み込まれるように設定し、固定板35f,35gの弾性力によって、ヒートシンク34を保持するようにしたものである。
【0031】
このような構成によれば、係止孔34b1,34c1や突部35f1,35g1等を形成する必要がなく、構成を簡易化し組立作業性も向上させることが可能となる。
【0032】
図7(a),(b)は、この発明のさらに他の実施の形態を示している。図7(a),(b)において、図6と同一部分には同一符号を付して説明する。まず、図7(a)に示すように、シールドケース35の固定板35f,35gをヒートシンク34の側板34b,34cに圧接させて、シールドケース35とヒートシンク34とを一体化した状態において、固定板35f,35gの先端とヒートシンク34の基板34aとの間には、間隔d1が形成されている。また、熱伝導シート33は、無負荷状態での厚みがd2(>d1)となっている。
【0033】
このような状態で、シールドケース35を回路基板31に取り付けてゆくと、ヒートシンク34の基板34aが熱伝導シート33に接触する。そして、熱伝導シート33がヒートシンク34によって所定量押圧されたところで、シールドケース35の固定板35f,35gがヒートシンク34の側板34b,34cをすべり、固定板35f,35gの先端がヒートシンク34の基板34aに近づき、その間隔d1が小さくなる。
【0034】
そして、固定板35f,35gの先端がヒートシンク34の基板34aに接触し、その間隔d1が0になると、以後、ヒートシンク34が熱伝導シート33をさらに押圧して、その厚みを薄くする。
【0035】
このようにして、シールドケース35の各側面板35b〜35eによる開口端部が回路基板31面に接触されると、図7(b)に示すように、熱伝導シート33の厚みがd3(<d2)となって、熱伝導シート33が一定の圧力を持って、LSI32とヒートシンク34とに接触されるようになる。
【0036】
これにより、LSI32の発生した熱が、熱伝導シート33を介して効率的にヒートシンク34に伝達されるようになり、放熱効果を向上させることができるようになる。
【0037】
また、ヒートシンク34は、シールドケース35の固定板35f,35gに、熱伝導シート33の弾性力によって固定されるので、より一層安定に支持されることになる。
【0038】
さらに、シールドケース35の固定板35f,35gは、その先端がヒートシンク34に直接押し付けられるので、シールドケース35とヒートシンク34との電気的な接続を安定に保つことができるようになる。このため、ヒートシンク34をシールドケース35の一部として作用させることができ、電磁シールドの効果を高めることができる。
【0039】
図8(a),(b)は、この発明のさらに他の実施の形態を示している。図8(a),(b)において、図7(a),(b)と同一部分には同一符号を付して説明すると、ヒートシンク34の側板34b,34cに長孔34b2,34c2を形成し、シールドケース35の固定板35f,35gに、この長孔34b2,34c2に遊嵌される突部35f2,35g2を形成している。
【0040】
このような構成によれば、図7に示した実施の形態と同様な取り付け動作を実現することができるとともに、ヒートシンク34の側板34b,34cに形成された長孔34b2,34c2に、シールドケース35の固定板35f,35gに形成された突部35f2,35g2が遊嵌されているので、ヒートシンク34をシールドケース35とを確実に一体化することが可能となり、組立作業性を向上させることができる。
【0041】
なお、図6乃至図8に示した各実施の形態においても、シールドケース35の固定板35f,35gを図4に示した構成としたり、シールドケース35の平面板35aに図5に示すような複数の透孔35iを形成したりすることができることはもちろんである。
【0042】
すなわち、この発明は上記した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を種々変形して具体化することができる。また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良いものである。さらに、異なる実施の形態に係る構成要素を適宜組み合わせても良いものである。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】この発明の実施の形態を示すもので、テレビジョン放送受信装置の映像信号処理系を説明するために示すブロック構成図。
【図2】同実施の形態における映像信号処理系が構成された回路基板を説明するために示す分解斜視図。
【図3】同実施の形態におけるヒートシンクの取り付け構造を説明するために示す側断面図。
【図4】同実施の形態における変形例を説明するために示す分解斜視図。
【図5】同実施の形態における他の変形例を説明するために示す分解斜視図。
【図6】この発明の他の実施の形態を示すもので、ヒートシンクの取り付け構造を説明するために示す側断面図。
【図7】この発明のさらに他の実施の形態を示すもので、ヒートシンクの取り付け構造を説明するために示す側断面図。
【図8】この発明のさらに他の実施の形態を示すもので、ヒートシンクの取り付け構造を説明するために示す側断面図。
【符号の説明】
【0044】
11…テレビジョン放送受信装置、12…アンテナ、13…入力端子、14…チューナ部、15…デコーダ部、16…セレクタ、17…アンテナ、18…入力端子、19…チューナ部、20…A/D変換部、21…外部入力端子、22…A/D変換部、23…外部入力端子、24…映像信号処理部、25…映像表示部、26…制御部、27…操作部、28…ROM、29…RAM、30…不揮発性メモリ、31…回路基板、32…LSI、33…熱伝導シート、34…ヒートシンク、35…シールドケース。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
回路部品の取着された回路基板と、
前記回路部品に付着された熱伝導シートと、
前記回路部品を含めた前記回路基板面を覆うもので、前記回路基板面とほぼ平行する平面板を有し、該平面板にその前記回路部品に対応する位置から前記回路基板に向けて突出される固定板が形成されたシールドケースと、
前記シールドケースの固定板に取着され、前記シールドケースで前記回路基板面を覆ったとき、前記熱伝導シートに接触されるヒートシンクとを具備することを特徴とする電子機器の放熱装置。
【請求項2】
平板状に形成された回路基板と、
前記回路基板の一方の面に、一方の面が対向されるようにして取着された平板状の回路部品と、
前記回路部品の前記回路基板に対向されている面と反対側の面に付着された柔軟性材料でなる熱伝導シートと、
前記熱伝導シートに接触される基板と、前記基板の端部から該基板面に対して垂直に延出される側板と、前記側板の端部から延出される放熱板とが一体的に形成されたヒートシンクと、
前記回路基板面とほぼ平行に設置される平面板と、前記平面板の周縁部から延出される側面板と、前記平面板の所定位置から前記側面板と同方向に突出され前記ヒートシンクの側板が取着される固定板とを一体的に形成したもので、前記ヒートシンクを含めて前記回路基板面を覆うシールドケースとを具備することを特徴とする電子機器の放熱装置。
【請求項3】
前記シールドケースは、前記平面板の一部を折り曲げることにより前記固定板を形成していることを特徴とする請求項1または2記載の電子機器の放熱装置。
【請求項4】
前記シールドケースの平面板には、前記固定板に取着された前記ヒートシンクを外部に露出させるための切り欠き部が形成されることを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の電子機器の放熱装置。
【請求項5】
前記シールドケースは、ほぼ平行に形成された一対の固定板を有し、
前記ヒートシンクは、前記各固定板とそれぞれ面対向する側板を有し、
前記各側板に形成された凹部及び突部のいずれか一方と、前記各固定板に形成された突部及び凹部の他方とを嵌合することにより、前記シールドケースに前記ヒートシンクを取着することを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載の電子機器の放熱装置。
【請求項6】
前記シールドケースは、ほぼ平行に形成された一対の固定板を有し、
前記ヒートシンクは、前記一対の固定板間を挟む一対の側板を有し、
前記側板と前記固定板とを圧接させることにより、前記シールドケースに前記ヒートシンクを取着することを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載の電子機器の放熱装置。
【請求項7】
前記ヒートシンクは、前記シールドケースで前記回路基板面を覆ったとき、前記熱伝導シートに圧接されることを特徴とする請求項1乃至6いずれかに記載の電子機器の放熱装置。
【請求項8】
前記ヒートシンクは、前記シールドケースで前記回路基板面を覆ったとき、前記シールドケースの固定板の先端部で押圧されることにより、前記熱伝導シートに圧接されることを特徴とする請求項7記載の電子機器の放熱装置。
【請求項9】
回路基板に取着された回路部品に熱伝導シートを付着する第1の工程と、
前記回路部品を含めた前記回路基板面を覆うシールドケースの、前記回路基板面とほぼ平行する平面板の前記回路部品に対応する位置から前記回路基板に向けて突出される固定板に、ヒートシンクを取着する第2の工程と、
前記ヒートシンクを前記熱伝導シートに接触させるように、前記シールドケースで前記回路基板面を覆う第3の工程とを具備することを特徴とする電子機器の放熱方法。
【請求項10】
前記第3の工程は、前記シールドケースで前記回路基板面を覆ったとき、前記シールドケースの固定板で、前記ヒートシンクを前記熱伝導シートに圧接させるように押圧することを特徴とする請求項9記載の電子機器の放熱方法。
【請求項11】
信号を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した信号に所定の処理を施す回路部品の取着された回路基板と、
前記回路部品に付着された熱伝導シートと、
前記回路部品を含めた前記回路基板面を覆うもので、前記回路基板面とほぼ平行する平面板を有し、該平面板にその前記回路部品に対応する位置から前記回路基板に向けて突出される固定板が形成されたシールドケースと、
前記シールドケースの固定板に取着され、前記シールドケースで前記回路基板面を覆ったとき、前記熱伝導シートに接触されるヒートシンクとを具備することを特徴とする電子機器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2006−222146(P2006−222146A)
【公開日】平成18年8月24日(2006.8.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−31953(P2005−31953)
【出願日】平成17年2月8日(2005.2.8)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】