(57)【要約】【課題】プリント配線板上にスペースがない場合であっても、ヒートシンクを設置することができる放熱機構を提供する。【解決手段】本発明の放熱機構１８は、プリント配線板２５と、プリント配線板２５に実装される回路部品２６と、回路部品２６を冷却するためのヒートシンク２７と、を具備する。ヒートシンク２７は、プリント配線板２５と回路部品２６との間に位置するとともに、回路部品２６が載置される第１の部分３１と、第１の部分３１からプリント配線板２５に対して離れる方向に延びる第２の部分３２と、を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線板と、
前記プリント配線板に実装される回路部品と、
前記回路部品を冷却するためのヒートシンクと、
を具備し、
前記ヒートシンクは、
前記プリント配線板と前記回路部品との間に位置する第１の部分と、
前記第１の部分から前記プリント配線板に対して離れる方向に延びる第２の部分と、
を有することを特徴とする放熱機構。
【請求項２】
前記ヒートシンクの第１の部分の面積は、前記回路部品の設置面積と同等か、それよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の放熱機構。
【請求項３】
前記回路部品は、
厚板状の本体と、
前記本体の側面から当該側面と略直交する１の方向に延びて、前記プリント配線板と接続する端子と、
を有し、
前記ヒートシンクの第１の部分は、前記１の方向に行くにつれてその厚み寸法が小さくなることを特徴とする請求項２に記載の放熱機構。
【請求項４】
前記ヒートシンクは、前記回路部品と係合するための係合部を有し、この係合部は、前記回路部品が前記第１の部分から滑り落ちるのを阻止することを特徴とする請求項３に記載の放熱機構。
【請求項５】
前記ヒートシンクの第２の部分は、前記第１の部分よりも幅広であることを特徴とする請求項２に記載の放熱機構。
【請求項６】
筐体と、
前記筐体の内部に収容される放熱機構と、を具備する表示装置であって、
前記放熱機構は、
プリント配線板と、
前記プリント配線板に実装される回路部品と、
前記回路部品を冷却するためのヒートシンクと、
を備え、
前記ヒートシンクは、
前記プリント配線板と前記回路部品との間に位置する第１の部分と、
前記第１の部分から前記プリント配線板と直交する方向に延びる第２の部分と、
を有することを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路部品の熱を放熱するための放熱機構およびこれを備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、プリント配線板上の回路部品を冷却するためのヒートシンクとして、以下のものが開示されている。このヒートシンクは、金属板をプレス加工で折り曲げて形成した放熱板と、パラフィンに熱伝導フィラーとしてのアルミナを分散させた相変化部材と、から構成される。放熱板は、回路部品の周辺部に、プリント配線板と略垂直になるように実装されている。相変化部材は、リフローソルダリングによる加熱によって融解して、その一部が重力の作用で下方に移動するとともに回路部品に当接して固化し、放熱板と回路部品とを接続する。
【０００３】
このヒートシンクでは、相変化部材によって、回路部品から放熱板への熱伝導が促進され、結果として回路部品の熱が効率よく放熱される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１２４３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のヒートシンクでは、放熱板および相変化部材の設置する際に、プリント配線板上に設置スペースが必要になる。このため、当初ヒートシンクを使用しない予定でプリント配線板を設計した後、製品仕様の変更などを余儀なくされた場合には、従来型のヒートシンクを設置しようとしてもプリント配線板上に設置スペースがない問題があった。このため、設計変更などに柔軟に対応することができず、改良の余地があった。
【０００５】
本発明の目的は、プリント配線板上にスペースがない場合であっても、ヒートシンクを設置することが可能な放熱機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る放熱機構は、プリント配線板と、プリント配線板に実装される回路部品と、回路部品を冷却するためのヒートシンクと、を具備し、ヒートシンクは、プリント配線板と回路部品との間に位置するとともに、回路部品が載置される第１の部分と、第１の部分からプリント配線板に対して離れる方向に延びる第２の部分と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、プリント配線板上にスペースがない場合であっても、ヒートシンクを設置することが可能な放熱機構を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、図１から図７を参照して、表示装置の一例である薄型テレビの第１の実施形態について説明する。
【０００９】
図１と図２に示すように、薄型テレビ１１は、本体ユニット１２と、本体ユニット１２を支持するスタンド１３と、本体ユニット１２とスタンド１３との間に設けられるとともに、スタンド１３に対して本体ユニット１２を水平方向に回転させるヒンジ機構１４と、を備えている。スタンド１３は、弓形形状をなした脚部１５を有している。
【００１０】
本体ユニット１２は、フレーム１６と、フレーム１６に取り付けられた液晶パネル１７と、液晶パネル１７を駆動する図示しないパネルコントローラと、パネルコントローラに接続された放熱機構１８および電源ユニット１９と、これらを囲む筐体２０と、筐体２０に設けられたスピーカ２１と、を有している。フレーム１６は、例えば金属板をプレス加工して形成されている。本体ユニット１２は、フレーム１６を介して、ヒンジ機構１４に取り付けられている。筐体２０は、前面カバー２０Ａと、背面カバー２０Ｂとを含んでいる。
【００１１】
図３と図４に示すように、放熱機構１８は、プリント配線板２５と、プリント配線板２５に実装された回路部品２６と、回路部品２６を冷却するためのヒートシンク２７と、を有している。回路部品２６は、例えば電源ＩＣで構成される。もっとも、回路部品２６は、電源ＩＣに限定されるものではなく、例えば、パワーＭＯＳＦＥＴであってもよい。
【００１２】
回路部品２６は、厚板状の本体３０と、本体３０の下側に設けられる放熱板２８と、本体３０の側面３６から当該側面３６と略直交する１の方向Ａに延びて、プリント配線板２５と接続する端子２９と、を有している。放熱板２８は、金属材料によって板状に形成されている。端子２９は、一部が折れ曲がっているものの、本体３０の側面３６から横方向に延びている。つまり端子２９は、本体３０の側面３６と略直交する方向に延びている。また回路部品２６は、本体３０の側面３６から１の方向Ａに延びる端子２９のみを有しており、他の方向に延びる端子を有していない。
【００１３】
ヒートシンク２７は、プリント配線板２５と回路部品２６との間に位置する第１の部分３１と、第１の部分３１からプリント配線板２５と直交する方向に延びる第２の部分３２と、を有している。もっとも、第２の部分３２は、プリント配線板２５と直交する方向に延びるものに限定されるものではない。つまり、第２の部分３２は、プリント配線板２５から離れる方向に延びているものであればよく、どの方向に延びるものであってもよい。第２の部分３２に、図５に示すように放熱領域３２Ａが設けられている。ヒートシンク２７は、放熱領域３２Ａを介して、回路部品２６の熱を大気中に放出することができる。
【００１４】
第１の部分３１の上側に、回路部品２６が載置されている。第１の部分３１は、回路部品２６の端子２９に対応する箇所が低くなるように、プリント配線板２５に対して斜めになっている。つまり、第１の部分３１は、回路部品２６の端子２９の延びる１の方向Ａに行くにつれて、その厚み寸法が小さくなっている。
【００１５】
第１の部分３１は、先端部３３を除去して形成された段部３４を有している。段部３４を設けることによって、第１の部分３１は、回路部品２６の端子２９から外れた位置に配置される。また、段部３４を設けることによって、回路部品２６を自動搭載機で実装する際に、端子２９がプリント配線板２５に強く押し付けられて、端子２９を破損してしまうことが防止されている。さらに、第１の部分３１の面積は、回路部品２６の設置面積と同等か、回路部品２６の設置面積よりも小さい面積になっている。
【００１６】
続いて、図４から図７を参照して、本実施形態の放熱機構１８の製造方法について説明する。ヒートシンク２７を製造する際には、まず、頂面が斜めになった板材３５を用意する。この板材３５は、熱伝導性の良好な銅などの金属材料を、例えば鋳造して形成されている。もっとも、この板材３５を製造するためには、鋳造に限定されるものではなく、切削加工で形成しても良い。
【００１７】
図６に示すように、まず、この板材３５の先端部３３を切断する。こうして、第１の部分３１の先端に段部３４を形成する。続いて、残った板材３５の略中間の位置Ｂで、板材３５をプレス加工で折り曲げる。これによって、第１の部分３１と第２の部分３２とが直交するように配置される。
【００１８】
この状態で、プリント配線板２５に半田ペースト４１を塗布するとともに、半田ペースト４１上にヒートシンク２７を載置する。そして、第１の部分３１の上面に対して半田ペースト４１を塗布するとともに、この半田ペースト４１の上側に回路部品２６を載置する。このとき、回路部品２６の端子２９とプリント配線板２５上の図示しないパッドなどの間の位置に、半田ペースト４１を塗布しておく。なお、これらの実装作業は、すべて自動搭載機によって自動で行われる。この状態で、放熱機構１８をリフロー炉に送って、半田ペースト４１を溶融させて各接続箇所の半田接続を完成させる。以上により、放熱機構１８の製造工程が終了する。
【００１９】
本実施形態によれば、放熱機構１８は、プリント配線板２５と、プリント配線板２５に実装される回路部品２６と、回路部品２６を冷却するためのヒートシンク２７と、を具備し、ヒートシンク２７は、プリント配線板２５と回路部品２６との間に位置するとともに、回路部品２６が載置される第１の部分３１と、第１の部分３１からプリント配線板２５と直交する方向に延びる第２の部分３２と、を有する。
【００２０】
この構成によれば、土台部分となる第１の部分３１がプリント配線板２５と回路部品２６との間にあり、放熱部となる第２の部分３２がプリント配線板２５と直交する方向に延びているため、ヒートシンク２７を設置するために、プリント配線板２５上に大きなスペースを要することがない。また、薄型テレビ１１では、フレーム１６と背面カバー２０Ｂとの間で、スペースに余裕があることが通常である。このため、例えば仕様変更などによって回路部品２６の発熱量が増大した場合に、応急処置的にヒートシンク２７を設置することができる。これにより、本実施形態のヒートシンク２７を設ければ、急な設計変更などに対しても柔軟に対応することができる。また、既存の薄型テレビ１１にもヒートシンク２７を装着することができる。
【００２１】
この場合、ヒートシンク２７の第１の部分３１の面積は、回路部品２６の設置面積と略同等である。この構成によれば、回路部品２６の設置スペースと略同等のスペースで、プリント配線板２５上にヒートシンク２７を設置することができる。
【００２２】
この場合、ヒートシンク２７の第１の部分３１は、１の方向Ａに行くにつれてその厚み寸法が小さくなっている。この構成によれば、ヒートシンク２７の第１の部分３１を回路部品２６の端子２９のある方向に向けて薄くなるように形成することができる。これによって、ヒートシンク２７を設けたとしても、端子２９がプリント配線板２５から浮き上がってしまうことを防止することができる。
【００２３】
この場合、ヒートシンク２７の第１の部分３１は、回路部品２６の端子２９から外れた位置に配置される。この構成によれば、プリント配線板２５と回路部品２６との間にヒートシンク２７を配置したとしても、ヒートシンク２７の第１の部分３１と、回路部品２６の端子２９とが干渉してしまうことを防止することができる。
【００２４】
続いて、図８を参照して、薄型テレビの放熱機構の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の薄型テレビ５１の放熱機構５２は、ヒートシンク５３の形状が第１の実施形態のものと異なっているが、他のものは共通している。このため、主として異なる部分について説明し、共通する箇所については説明を省略する。
【００２５】
第２の実施形態の放熱機構５２は、プリント配線板と、プリント配線板に実装された回路部品と、回路部品を冷却するためのヒートシンク５３と、を有している。回路部品は、例えば電源ＩＣで構成されるが、これに限定されるものでないことは、第１の実施形態と同様である。
【００２６】
ヒートシンク５３は、プリント配線板２５と回路部品２６との間に位置する第１の部分５４と、第１の部分５４からプリント配線板２５と直交する方向に延びる第２の部分５５と、を有している。なお、第２の部分５５は、プリント配線板２５と直交する方向に延びるものに限定されるものではなく、プリント配線板２５から離れる方向であれば、どの方向に延びるものであってもよい。
【００２７】
図８に示すヒートシンク５３は、プレス加工で折り曲げる前の状態のものを示している。第２の部分５５に、図８に示すように放熱領域５５Ａが設けられている。放熱領域５５Ａは、第１の部分５４よりも広い幅で形成されている。つまり、第２の実施形態のヒートシンク５３は、第１の実施形態のヒートシンク２７よりも放熱領域５５Ａが幅広に形成されている。第２の実施形態のヒートシンク５３を製造する際には、第１の実施形態と同様に板材５６の先端部を切断して段部５７を形成するとともに、残った板材５６の略中間の位置Ｂをプレス加工で折り曲げて第１の部分５４と第２の部分５５とを形成する。
【００２８】
第２の実施形態によれば、第１の実施形態の放熱領域３２Ａに比して、放熱領域５５Ａが大きくなっているため、回路部品２６の冷却効率を向上することができる。
【００２９】
図９を参照して、薄型テレビ６１の放熱機構６２の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態の放熱機構６２は、ヒートシンク６３の形状が第１の実施形態のものと異なっているが、他のものは共通している。このため、主として異なる部分について説明し、共通する箇所については説明を省略する。
【００３０】
第３の実施形態の放熱機構６２は、プリント配線板２５と、プリント配線板２５に実装された回路部品２６と、回路部品２６を冷却するためのヒートシンク６３と、を有している。回路部品２６は、例えば電源ＩＣで構成されるが、これに限定されるものでないことは、第１の実施形態と同様である。
【００３１】
回路部品２６は、厚板状の本体３０と、本体３０の下側に設けられる放熱板２８と、本体３０の側面３６から当該側面３６と略直交する１の方向Ａに延びて、プリント配線板２５と接続する端子２９と、を有している。放熱板２８は、金属材料によって板状に形成されている。
【００３２】
ヒートシンク６３は、プリント配線板２５と回路部品２６との間に位置する第１の部分６４と、第１の部分６４からプリント配線板２５と直交する方向に延びる第２の部分６５と、回路部品２６と係合する係合部６６と、を有している。なお、第２の部分６５は、プリント配線板２５と直交する方向に延びるものに限定されるものではなく、プリント配線板２５から離れる方向であれば、どの方向に延びるものであってもよい。第２の部分６５に、放熱領域６５Ａが設けられている。ヒートシンク６３は、放熱領域６５Ａを介して、回路部品２６の熱を大気中に放出できる。
【００３３】
第１の部分６４は、先端部を除去して形成された段部６８を有している。段部６８を設けることによって、第１の部分６４は、回路部品２６の端子２９から外れた位置に配置される。また、第１の部分６４の面積は、回路部品２６の設置面積と同等か、回路部品２６の設置面積よりも小さい面積になっている。
【００３４】
係合部６６は、第１の部分６４と第２の部分６５との間の位置に設けられている。係合部６６は、中央に溝部６７を有する断面「コ」字状に形成されている。この溝部６７に、回路部品２６の放熱板２８を嵌めこむことができる。
【００３５】
続いて、図９を参照して、第３の実施形態の放熱機構６２の製造工程について説明する。ヒートシンク６３を製造する際には、まず、頂面が斜めになった板材６９を用意する。この板材６９は、熱伝導性の良好な銅などの金属材料を、例えば鋳造して形成されている。
【００３６】
そして、この板材６９の先端部を切断し、第１の部分に段部６８を形成する。続いて、残った板材６９の略中間位置Ｂで、板材６９に対してプレス加工を行って、係合部６６を形成するように折り曲げる。これによって、第１の部分６４と第２の部分６５とが直交するように配置される。
【００３７】
この状態で、プリント配線板２５に半田ペースト４１を塗布するとともに、半田ペースト４１上にヒートシンク６３を載置する。そして、第１の部分６４の上面に対して半田ペースト４１を塗布するとともに、この半田ペースト４１の上側に回路部品２６を載置する。その際、回路部品２６の放熱板２８が係合部６６の内側の溝部６７に嵌り込むように、ヒートシンク６３に対して回路部品２６を配置させる。また、回路部品２６の端子２９とプリント配線板２５上のパッドなどの間の位置に、半田ペースト４１を塗布しておく。なお、これらの実装作業は、すべて自動搭載機によって自動で行われる。
【００３８】
この状態で、放熱機構６２をリフロー炉に送って、半田ペースト４１を溶融させて各接続箇所の半田接続を完成させる。このとき、回路部品２６は、係合部６６によって保持されるため、リフローの過程で半田ペースト４１が溶融したときに、回路部品２６が第１の部分６４から脱落してしまうことが阻止される。以上により、放熱機構６２の製造工程が終了する。
【００３９】
以上が放熱機構６２の第３の実施形態である。第３の実施形態によれば、ヒートシンク６３は、回路部品２６と係合する係合部６６を有し、この係合部６６は、回路部品２６が第１の部分６４から滑り落ちるのを阻止する。この構成によれば、ヒートシンク６３の第１の部分６４を斜めに形成する場合であっても、リフロー工程の途中で回路部品２６が滑り落ちてしまうことを防止することができる。また、ヒートシンク６３を設置するために、プリント配線板２５上に大きなスペースを要することがなく、設計変更に柔軟に対応することができる。
【００４０】
続いて、図１０と図１１を参照して、薄型テレビ７１の放熱機構７２の第４の実施形態について説明する。第４の実施形態の薄型テレビ７１の放熱機構７２は、ヒートシンク７３の形状が第１の実施形態のものと異なっているが、他の部分は共通している。このため、主として異なる部分について説明し、共通する箇所については説明を省略する。
【００４１】
第４の実施形態の放熱機構７２は、プリント配線板２５と、プリント配線板２５に実装された回路部品２６と、回路部品２６を冷却するためのヒートシンク７３と、を有している。回路部品２６は、例えば電源ＩＣで構成されるが、これに限定されるものでない。
【００４２】
回路部品２６は、厚板状の本体３０と、本体３０の下側に設けられる放熱板２８と、本体３０の側面３６から当該側面３６と略直交する１の方向Ａに延びて、プリント配線板２５と接続する端子２９と、を有している。放熱板２８は、金属材料によって板状に形成されている。
【００４３】
ヒートシンク７３は、プリント配線板２５と回路部品２６との間に位置する第１の部分７４と、第１の部分７４からプリント配線板２５と直交する方向に延びる第２の部分７５と、回路部品２６と係合する係合部７６と、を有している。第２の部分７５に、放熱領域７５Ａが設けられている。ヒートシンク７３は、放熱領域７５Ａを介して、回路部品２６の熱を大気中に放出できる。なお、第２の部分７５は、プリント配線板２５と直交する方向に延びるものに限定されるものではなく、プリント配線板２５から離れる方向であれば、どの方向に延びるものであってもよい。
【００４４】
第１の部分７４は、先端部を除去して形成された段部７７を有している。段部７７を設けることにより、第１の部分７４は、回路部品２６の端子２９から外れた位置に配置される。また、第１の部分７４の面積は、回路部品２６の設置面積と同等か、回路部品２６の設置面積よりも小さい面積になっている。
【００４５】
係合部７６は、第１の部分７４を間に挟んだ両側に設けられている。つまり、係合部７６は、一対の係合片７８を含んでいる。この一対の係合片７８の間の位置に、回路部品２６の放熱板２８を嵌め込んで保持することができる。
【００４６】
続いて、図１０、図１１を参照して、第４の実施形態の放熱機構７２の製造工程について説明する。ヒートシンク７３を製造する際には、まず、頂面が斜めになった板材７９を用意する。この板材７９は、熱伝導性の良好な銅などの金属材料を、例えば鋳造して形成されている。
【００４７】
そして、この板材７９の先端部を切断し、第１の部分７４に段部７７を形成する。続いて、残った板材７９の略中間位置Ｂで、板材７９に対してプレス加工を行って、第１の部分７４に対して第２の部分７５を折り曲げる。これによって、第１の部分７４と第２の部分７５とが直交するように配置される。これと同時に、一対の係合片７８も第１の部分７４と直交する方向にプレス加工で折り曲げて、係合部７６を形成する。
【００４８】
ヒートシンク７３を形成した後、プリント配線板２５に半田ペースト４１を塗布するとともに、半田ペースト４１上にヒートシンク７３を載置する。そして、第１の部分７４の上面に対して半田ペースト４１を塗布するとともに、この半田ペースト４１の上側に回路部品２６を載置する。その際、回路部品２６の放熱板２８が係合片７８の間に嵌り込むように、ヒートシンク７３に対して回路部品２６を配置させる。また、回路部品２６の端子２９とプリント配線板２５上の図示しないパッドなどの間の位置に、半田ペースト４１を塗布しておく。なお、これらの実装作業は、すべて自動搭載機によって自動で行われる。
【００４９】
この状態で、放熱機構７２をリフロー炉に送って、半田ペースト４１を溶融させて各接続箇所の半田接続を完成させる。このとき、回路部品２６は、係合部７６によって保持されるため、リフローの過程で半田ペースト４１が溶融したときに、回路部品２６が第１の部分７４から脱落してしまうことが阻止される。以上により、放熱機構７２の製造工程が終了する。
【００５０】
以上が放熱機構７２の第４の実施形態である。第４の実施形態によれば、ヒートシンク７３は、回路部品２６と係合する係合部７６を有し、この係合部７６は、回路部品２６が第１の部分７４から滑り落ちるのを阻止する。この構成によれば、ヒートシンク７３の第１の部分７４を斜めに形成する場合であっても、リフロー工程の途中で回路部品２６が滑り落ちてしまうことを防止することができる。
【００５１】
本発明の表示装置は、薄型テレビ１１、５１、６１、７１に限らず、例えばパソコン用のディスプレイとしても実施可能である。その他、表示装置は、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１の実施形態にかかる薄型テレビを示す斜視図。
【図２】図１に示す薄型テレビの縦方向に沿った断面図。
【図３】図１に示す薄型テレビの放熱機構を示す斜視図。
【図４】図３に示す放熱機構を示す側面図。
【図５】図３に示す放熱機構のヒートシンクの製造工程を示す上面図。
【図６】図５に示すヒートシンクの製造工程を示す側面図。
【図７】図６に示すヒートシンクの製造工程の次の工程を示す側面図。
【図８】第２の実施形態にかかる薄型テレビの放熱機構において製造途中のヒートシンクを示す上面図。
【図９】第３の実施形態にかかる薄型テレビの放熱機構を示す側面図。
【図１０】第４の実施形態にかかる薄型テレビの放熱機構を示す側面図。
【図１１】図１０に示す放熱機構のヒートシンクの製造工程を示す上面図。
【符号の説明】
【００５３】
１１、５１、６１、７１…薄型テレビ、１８、５２、６２、７２…放熱機構、２５…プリント配線板、２６…回路部品、２７、５３、６３、７３…ヒートシンク、２９…端子、３０…本体、３１、５４、６４、７４…第１の部分、３２、５５、６５、７５…第２の部分、６６、７６…係合部、７８…係合片、Ａ…１の方向
【図１】
2008244367.tif 000003
【図２】
2008244367.tif 000004
【図３】
2008244367.tif 000005
【図４】
2008244367.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008244367.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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