(57)【要約】【課題】ヒートシンクとしての基本的な性能である熱伝導性、放熱性を維持しつつ、構造が簡素で、発熱部への取付けや組立ても容易なスマートデバイス用の放熱部材キットおよびその放熱部材キットを取り付けたスマートデバイスを提供する。【解決手段】アルミナ焼結体からなる放熱部材２と、放熱部材２をデバイス本体１２に対して固定するアルミ粘着テープ４と、を備えた放熱部材キットを用いて形成されるスマートデバイス１Ａである。放熱部材２が、デバイス本体１２の発熱部に重畳する位置に配置されるとともに、アルミ粘着テープ４によって、背面カバー６の外面に当接するようにデバイス本体１２に固定されていることを特徴とする。【選択図】図１Ｃ
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
アルミナ焼結体からなる放熱部材と、前記放熱部材をデバイス本体に対して固定するアルミ粘着テープと、を備えたことを特徴とするスマートデバイス用の放熱部材キット。
【請求項２】
前記放熱部材が、熱伝導率が３０〜６０Ｗ／ｍ・Ｋ、熱放射率が０．９３〜０．９９のものである請求項１に記載の放熱部材キット。
【請求項３】
前記アルミナ焼結体が、アルミナ含有率９９．０質量％以上、シリカ含有率が０．１質量％以下であり、結晶粒径が１〜１０μｍで、かつ、３０×２０μｍの面積中に結晶粒を２０〜６５個の範囲で含有してなるものである請求項１又は２に記載の放熱部材キット。
【請求項４】
前記アルミナ焼結体が、アルミナ含有率９９．５質量％以上、シリカ含有率が０．１質量％以下であり、結晶粒径が１〜５μｍで、かつ、３０×２０μｍの面積中に結晶粒を１００〜１８０個の範囲で含有してなるものである請求項１又は２に記載の放熱部材キット。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の放熱部材キットを用いて形成されるスマートデバイスであって、
前記放熱部材が、前記デバイス本体の発熱部に重畳する位置に配置されるとともに、前記アルミ粘着テープによって、前記背面カバーの外面に当接するように前記デバイス本体に固定されていることを特徴とするスマートデバイス。
【請求項６】
前記発熱部が、ＣＰＵおよびバッテリーの群から選択される少なくとも一の部品が配置された部分である請求項５に記載のスマートデバイス。
【請求項７】
アルミナ焼結体からなり、放熱部材本体および前記放熱部材本体の底面周りに張り出す鍔部を有する放熱部材と、前記放熱部材本体を嵌合させ得る形状の開口部が形成されたデバイス本体の背面カバーと、を備えたことを特徴とするスマートデバイス用の放熱部材キット。
【請求項８】
前記放熱部材が、熱伝導率が３０〜６０Ｗ／ｍ・Ｋ、熱放射率が０．９３〜０．９９のものである請求項７に記載の放熱部材キット。
【請求項９】
前記アルミナ焼結体が、アルミナ含有率９９．０質量％以上、シリカ含有率が０．１質量％以下であり、結晶粒径が１〜１０μｍで、かつ、３０×２０μｍの面積中に結晶粒を２０〜６５個の範囲で含有してなるものである請求項７又は８に記載の放熱部材キット。
【請求項１０】
前記アルミナ焼結体が、アルミナ含有率９９．５質量％以上、シリカ含有率が０．１質量％以下であり、結晶粒径が１〜５μｍで、かつ、３０×２０μｍの面積中に結晶粒を１００〜１８０個の範囲で含有してなるものである請求項７又は８に記載の放熱部材キット。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれか１項に記載の放熱部材キットを用いて形成されるスマートデバイスであって、
前記放熱部材が、前記デバイス本体の発熱部に重畳する位置に配置されるとともに、前記鍔部が前記背面カバーの内側に配置され、前記放熱部材本体が前記開口部に嵌合されることによって、前記鍔部が前記背面カバーの内面に当接するように前記デバイス本体に固定されていることを特徴とするスマートデバイス。
【請求項１２】
前記発熱部が、ＣＰＵおよびバッテリーの群から選択される少なくとも一の部品が配置された部分である請求項１１に記載のスマートデバイス。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、スマートフォン、タブレット端末等のスマートデバイスにおいて、ＣＰＵ、バッテリー等の内蔵部品から発生する熱を機器外部に放熱させるための放熱部材キットおよび前記放熱部材キットを取り付けたスマートデバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、パソコン等の電子・電気機器は、ＣＰＵ、バッテリー等、機器の作動に伴って発熱する部品（以下、「発熱部品」と記す。）を多数内蔵している。前記発熱部品において生じた熱は、前記機器の誤動作や強制終了、前記発熱部品あるいは他の内蔵部品の劣化や故障、ひいては前記機器全体の故障等の原因となるため望ましくない。
【０００３】
従って、前記機器においては、可能な限り発熱を防止するとともに、不可避的に発生する熱についても前記機器の外部に放熱させる工夫がなされている。例えば、前記機器の内部に空冷ファンや水冷ファンを設置し、これらのファンにより熱を機器の外部に放熱させる方法が知られている。
【０００４】
しかし、前記方法を採用した場合、ファン自体が嵩張ることに加え、ファンの駆動機構を別途設置する必要がある。従って、前記方法の適用対象は機器の内部スペースに比較的余裕があり、重量の増加がある程度許容されるパソコン等に限られる。即ち、小型、薄型、軽量が望まれるスマートフォン、タブレット端末等のスマートデバイスにおいては、機器の内部スペースにさほど余裕がなく、重量の増加も嫌われるため、空冷ファン等を設置するのは現実的な選択肢ではない。
【０００５】
そこで、スマートデバイスにおいては、前記機器に放熱器（ヒートシンク）を設置し、前記放熱器により、熱を機器の外部に放熱させる方法が提案されている。
【０００６】
例えば、金属板に、放射率０．８以上のアルミナ材を主成分とするアルミナ板を積層して冷却装置（放熱器）を形成し、前記冷却装置を半導体集積回路のコアの表面等に載置し、前記アルミナ板に対して荷重を加えることにより前記半導体集積回路を放射冷却する冷却装置が開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２５１４３２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載の冷却装置は、アルミナ板（放熱板）に対して荷重を加えて使用するため、重りや重り支え等の部品を必要とし、装置全体の構造が複雑であった。また、半導体集積回路（発熱部）に対する取付け、組立ても簡便なものとは言えなかった。即ち、従来の放熱器は、スマートデバイス等の小型、薄型、軽量の機器に適用することを考慮すると、構造の簡素化、取付けや組立ての容易性という面で未だ解決すべき課題を残すものであった。
【０００９】
本考案は、前記従来技術の課題を解決するためになされたものである。即ち、本考案は、ヒートシンクとしての基本的な性能である熱伝導性、放熱性を維持しつつ、構造が簡素で、発熱部への取付けや組立ても容易なスマートデバイス用の放熱部材キットおよび前記放熱部材キットを取り付けたスマートデバイスを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本考案者らは前記課題について鋭意検討を行った。その結果、アルミナ焼結体からなる放熱部材をデバイス本体の背面カバーの外面に貼り付けるか、或いはアルミナ焼結体からなり、鍔部を有する放熱部材を、予め背面カバーに形成した開口部に、背面カバーの内側から嵌め込むことにより、前記課題を解決可能であることに想到して本考案を完成するに至った。
【００１１】
即ち、本考案によれば、アルミナ焼結体からなる放熱部材と、前記放熱部材をデバイス本体に対して固定するアルミ粘着テープと、を備えたことを特徴とするスマートデバイス用の放熱部材キットが提供される。
【００１２】
本考案に係る放熱部材キットは、前記放熱部材が、熱伝導率が３０〜６０Ｗ／ｍ・Ｋ、熱放射率が０．９３〜０．９９のものであることが好ましい。
【００１３】
また、本考案に係る放熱部材キットは、前記アルミナ焼結体が、アルミナ含有率９９．０質量％以上、シリカ含有率が０．１質量％以下であり、結晶粒径が１〜１０μｍで、かつ、３０×２０μｍの面積中に結晶粒を２０〜６５個の範囲で含有してなるものであることが好ましい。
【００１４】
更に、本考案に係る放熱部材キットは、前記アルミナ焼結体が、アルミナ含有率９９．５質量％以上、シリカ含有率が０．１質量％以下であり、結晶粒径が１〜５μｍで、かつ、３０×２０μｍの面積中に結晶粒を１００〜１８０個の範囲で含有してなるものであることが好ましい。
【００１５】
本考案によれば、前記放熱部材キットを用いて形成されるスマートデバイスであって、前記放熱部材が、前記デバイス本体の発熱部に重畳する位置に配置されるとともに、前記アルミ粘着テープによって、前記背面カバーの外面に当接するように前記デバイス本体に固定されていることを特徴とするスマートデバイスが提供される。
【００１６】
本考案に係るスマートデバイスは、前記発熱部が、ＣＰＵおよびバッテリーの群から選択される少なくとも一の部品が配置された部分であることが好ましい。
【００１７】
本考案によれば、アルミナ焼結体からなり、放熱部材本体および前記放熱部材本体の底面周りに張り出す鍔部を有する放熱部材と、前記放熱部材本体を嵌合させ得る形状の開口部が形成されたデバイス本体の背面カバーと、を備えたことを特徴とするスマートデバイス用の放熱部材キットが提供される。
【００１８】
本考案に係る放熱部材キットは、前記放熱部材が、熱伝導率が３０〜６０Ｗ／ｍ・Ｋ、熱放射率が０．９３〜０．９９のものであることが好ましい。
【００１９】
また、本考案に係る放熱部材キットは、前記アルミナ焼結体が、アルミナ含有率９９．０質量％以上、シリカ含有率が０．１質量％以下であり、結晶粒径が１〜１０μｍで、かつ、３０×２０μｍの面積中に結晶粒を２０〜６５個の範囲で含有してなるものであることが好ましい。
【００２０】
更に、本考案に係る放熱部材キットは、前記アルミナ焼結体が、アルミナ含有率９９．５質量％以上、シリカ含有率が０．１質量％以下であり、結晶粒径が１〜５μｍで、かつ、３０×２０μｍの面積中に結晶粒を１００〜１８０個の範囲で含有してなるものであることが好ましい。
【００２１】
本考案によれば、前記放熱部材キットを用いて形成されるスマートデバイスであって、前記放熱部材が、前記デバイス本体の発熱部に重畳する位置に配置されるとともに、前記鍔部が前記背面カバーの内側に配置され、前記放熱部材本体が前記開口部に嵌合されることによって、前記鍔部が前記背面カバーの内面に当接するように前記デバイス本体に固定されていることを特徴とするスマートデバイスが提供される。
【００２２】
本考案に係るスマートデバイスは、前記発熱部が、ＣＰＵおよびバッテリーの群から選択される少なくとも一の部品が配置された部分であることが好ましい。
【考案の効果】
【００２３】
本考案に係る放熱部材キットは、ヒートシンクとしての基本的な性能である熱伝導性、放熱性を維持しつつ、構造が簡素で、発熱部への取付けや組立ても容易である。
【００２４】
また、本考案に係るスマートデバイスは、熱伝導性、放熱性に優れ、熱による誤動作や強制終了、内蔵部品の劣化や故障、ひいては機器全体の故障を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１Ａ】本考案に係るスマートデバイスの一の実施形態を模式的に示す概略斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示すスマートデバイスを上方から見た状態を模式的に示す概略平面図である。
【図１Ｃ】図１Ｂに示すスマートデバイスのＡ−Ａ’端面を模式的に示す概略端面図である。
【図２Ａ】本考案に係るスマートデバイスの別の実施形態を模式的に示す概略斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示すスマートデバイスを上方から見た状態を模式的に示す概略平面図である。
【図２Ｃ】図２Ｂに示すスマートデバイスのＢ−Ｂ’端面を模式的に示す概略端面図である。
【図２Ｄ】図２Ａに示す放熱部材を上方から見た状態を模式的に示す概略平面図である。
【図２Ｅ】図２Ｄに示す放熱部材のＣ−Ｃ’端面を模式的に示す概略端面図である。
【図３】表１に示すアルミナ焼結体（１）の結晶状態を示す電子顕微鏡写真の図である。
【図４】表１に示すアルミナ焼結体（６）の結晶状態を示す電子顕微鏡写真の図である。
【考案を実施するための形態】
【００２６】
以下、本考案に係るスマートデバイス用の放熱部材キット（以下、単に「放熱部材キット」と記す。）およびスマートデバイスについて、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本考案は下記の実施形態に限定されず、その考案特定事項を有する全ての対象を含むものである。
【００２７】
［１］定義等：
「スマートデバイス」とは、情報処理端末（デバイス）であって、ＯＳがインストールされた多機能端末を意味する。具体的には、スマートフォン（多機能携帯電話・ＰＨＳ）、タブレット端末等を挙げることができる。図１Ａ〜図１Ｃに示すスマートデバイス１Ａ、図２Ａ〜図２Ｃに示すスマートデバイス１Ｂは、いずれもスマートフォンである。なお、本明細書においては、説明の便宜上、放熱部材が取り付けられる前のスマートデバイスを「デバイス本体」と称する場合がある。
【００２８】
「背面カバー」とは、デバイス本体の背面部を構成し、デバイス本体の内蔵部品を被覆するカバーを意味する。具体的な構造については特に限定されない。例えば図１Ａ〜図１Ｃに示すデバイス本体１２、図２Ａ〜図２Ｃに示すデバイス本体１３は、ディスプレイや各種内蔵部品が設置された表面パネル８，９を備えており、表面パネル８，９の背面側に取り付けられ、表面パネル８，９の背面を被覆・保護する背面カバー６，７を更に備えたものである。
【００２９】
「発熱部」とは、スマートデバイスの内蔵部品のうち、デバイスの使用に伴って発熱する部品（発熱部品）が配置された部分を指す。発熱部品としては、例えばＣＰＵ、バッテリー等を挙げることができ、これらの部品が配置された部分が発熱部となる。なお、図１Ｃおよび図２Ｃにおいては、ＣＰＵおよびバッテリーが配置された部分を一体的に発熱部１０，１１として模式的に表示している。
【００３０】
「放熱部材キット」とは、デバイス本体に対し放熱性を付与する放熱部材と、前記放熱部材を前記デバイス本体に対して固定するための固定部材を一式としたものを意味する。放熱部材としては、熱伝導性、熱放射性、電気絶縁性に優れたアルミナ焼結体を用いる。
【００３１】
［２］第１の実施形態：
本考案に係るスマートデバイスの第１の実施形態は、図１Ａ〜図１Ｃに示すスマートデバイス１Ａのように、デバイス本体１２の背面カバー６の外面に放熱部材２を貼り付ける形態である。
【００３２】
［２−１］放熱部材キット：
第１の実施形態に係る放熱部材キットは、アルミナ焼結体からなる放熱部材と、前記放熱部材をデバイス本体に対して固定するアルミ粘着テープと、を備える。
【００３３】
前記構成を満たす限り、放熱部材キットの構成は特に限定されない。例えば図１Ａ〜図１Ｃに示すスマートデバイス１Ａを構成するための放熱部材キットであれば、デバイス本体１２に対し放熱性を付与する３個の放熱部材２ａ，２ｂ，２ｃと、放熱部材２ａ，２ｂ，２ｃをデバイス本体１２に対して固定するためのアルミ粘着テープ４を一式としてキットを構成すればよい。
【００３４】
［２−２］スマートデバイス：
第１の実施形態に係るスマートデバイスは、前記放熱部材キットを用いて形成されるスマートデバイスである。そして、図１Ａ〜図１Ｃに示すスマートデバイス１Ａのように、放熱部材２が、デバイス本体１２の発熱部１０に重畳する位置に配置されるとともに、アルミ粘着テープ４によって、背面カバー６の外面に当接するようにデバイス本体１２に固定されていることを特徴とするものである。
【００３５】
［２−３］放熱部材：
第１の実施形態においては、デバイス本体の背面カバーの外面に対して密着させ易くするため、デバイス本体の背面カバーの外面との当接部分が平面形状のものが好ましい。例えば図１Ａ〜図１Ｃに示す放熱部材２の形状は平板体である。平板体はシンプルな形状で製造が容易であることに加え、デバイス本体１２の背面カバー６の外面に対して密着させ易く、高い熱伝導性・放熱効果を得られる。
【００３６】
但し、放熱部材の形状は平板体に限定されない。例えば放熱部材２と同様の平板体の上面（背面カバー６の外面に当接させる面と反対側の面）側の角部をＣ面取りまたはＲ面取りした形状としてもよい。前記形状であれば、平板体形状である放熱部材２と同様に、デバイス本体１２の背面カバー６に対して密着させ易く、高い熱伝導性・放熱効果を得られる。
【００３７】
なお、本考案においては放熱部材として熱伝導率、熱放射率に優れるアルミナ焼結体を用いる。従って、通常のヒートシンクのように多数の放熱フィンを形成する等、複雑形状とする必要はない。
【００３８】
放熱部材の厚さは特に限定されない。但し、スマートデバイスの小型、薄型、軽量という特性を損なわないためには放熱部材は薄い方が好ましい。例えば、図１Ａ〜図１Ｃに示す放熱部材２はデバイス本体１２よりやや薄く構成されている。一方、熱伝導性や熱放射性を発揮させるためには、放熱部材にある程度の厚みを持たせることが好ましい。以上のことを勘案すると、放熱部材の厚さは３〜７ｍｍとすることが更に好ましい。
【００３９】
放熱部材の個数は１個に限られず、複数個としてもよい。放熱部材を複数個に分割することにより、デバイス本体の形状や発熱部の位置に合わせて配置することが容易となる。例えば図１Ａ〜図１Ｃに示すスマートデバイス１Ａは、３個の放熱部材２ａ，２ｂ，２ｃを配置している。一方、放熱部材の配置・固定を容易にするためには、放熱部材の数が少ない方が好ましい。以上のことを勘案すると、放熱部材の数は１〜４個が好ましく、１〜３個が更に好ましい。
【００４０】
なお、スマートデバイス１Ａにおいては、３個の放熱部材２ａ，２ｂ，２ｃを厚さ、形状、サイズが相等しい平板体に構成している。但し、必ずしも複数の放熱部材の厚さ、形状、サイズを揃える必要はない。即ち、各々の放熱部材を厚さ、形状、サイズが異なるものとしてもよい。
【００４１】
放熱部材のサイズ（幅、長さ）は特に限定されない。但し、背面カバーの外面面積に対し、放熱部材の底面積（即ち背面カバーの外面と当接する部分の面積）が小さくなるように放熱部材を構成することが好ましい。例えば図１Ａ〜図１Ｃに示すスマートデバイス１Ａは、背面カバー６の外面面積に対し、３個の放熱部材２ａ，２ｂ，２ｃの合計底面積が小さくなるように放熱部材２ａ，２ｂ，２ｃを構成している。このようなサイズに構成することで、背面カバーの外面にアルミ粘着テープを貼着するスペースを確保することができる。
【００４２】
一方、伝熱性や放熱性を向上させる観点からは、放熱部材のサイズを大きくする方が好ましい。以上のことを勘案すると、放熱部材のサイズはデバイス本体のサイズに対し２０〜５０％とすることが好ましく、２０〜４０％とすることが更に好ましい。サイズに関しては、図１Ａ〜図１Ｃに示すような複数の放熱部材２ａ，２ｂ，２ｃを配置した場合のみならず、１個の放熱部材を配置した場合にも同様の構成を採用することができる。
【００４３】
［２−４］アルミ粘着テープ：
アルミ粘着テープは、アルミ箔からなるテープ基材と、前記テープ基材の一方の表面に形成された粘着層と、を備えた粘着テープである。第１の実施形態においては、アルミ粘着テープが放熱部材の固定部材として機能する。例えば図１Ａ〜図１Ｃに示すように、アルミ粘着テープ４は、放熱部材２の底面と背面カバー６の外面を直接当接させた状態で、背面カバー６に対して放熱部材２を固定することができる。また、テープ基材を構成するアルミニウムは熱伝導性に優れるため、デバイス本体１２から放熱部材２への熱伝導を補助する働きがある。
【００４４】
なお、アルミ粘着テープを用いず、接着剤を用いて、背面カバーの外面に放熱部材を貼着する方法も考えられる。しかし、この方法は放熱部材と背面カバーの外面との間に熱伝導性の低い接着剤層が介在することになり、熱伝導性や放熱性が妨げられるため好ましくない。
【００４５】
テープ基材の厚さは特に限定されない。但し、テープ自体の強度を確保する観点からはテープ基材にある程度の厚さがあることが好ましく、放熱部材の固定を容易にする適度な柔軟性・折り曲げ性を付与するためにはテープ基材が厚過ぎない方が好ましい。以上のことを勘案すると、テープ基材の厚さは０．００５〜０．２ｍｍであることが好ましく、０．０１〜０．１ｍｍであることが更に好ましい。
【００４６】
テープ基材のサイズも特に限定されない。背面カバーに対して放熱部材を確実に固定することができ、かつ、放熱部材を被覆する面積が大きくなり過ぎないように適宜選択すればよい。
【００４７】
粘着層を構成する粘着剤の種類は特に限定されない。従来公知の粘着剤の中から適宜選択して用いることができる。但し、放熱部材に用いるものであるため、耐熱性が高い粘着剤であることが好ましい。例えばシリコーン系粘着剤、アクリル系粘着剤等を挙げることができる。
【００４８】
なお、アルミ粘着テープについては、基材テープ厚さ、幅、粘着剤種が異なる製品が多数市販されている。これらの市販品の中から、所望の厚さ、幅、粘着剤種のものを適宜選択して用いてもよい。
【００４９】
［２−５］固定態様：
第１の実施形態に係るスマートデバイスにおいては、放熱部材が、アルミ粘着テープによって、背面カバーの外面に当接するようにデバイス本体に固定されている。「当接」とは、放熱部材の底面と背面カバーの外面との間に、接着剤層その他の介在物が存在せず、放熱部材の底面と背面カバーの外面とが直接接触していることを意味する。
【００５０】
例えば図１Ａ〜図１Ｃに示すスマートデバイス１Ａにおいては、３個の放熱部材２ａ，２ｂ，２ｃの上面および側面にアルミ粘着テープ４が貼着されている。そして、そのアルミ粘着テープ４が背面カバー６の外面に貼着されることによって、放熱部材２ａ，２ｂ，２ｃが背面カバー６の外面に固定されている。即ち、放熱部材２ａ，２ｂ，２ｃの底面と背面カバー６の外面との間に、接着剤層その他の介在物は存在しておらず、放熱部材２ａ，２ｂ，２ｃの底面と背面カバー６の表面とが直接接触している。
【００５１】
第１の実施形態においては、放熱部材は、デバイス本体の背面カバーの外側に配置される。「外側に配置」とは、放熱部材が背面カバーの外側にのみ配置され、背面カバーの内側には配置されていないことを意味する。この点が後述する第２の実施形態とは異なる。
【００５２】
例えば図１Ａ〜図１Ｃに示すように、スマートデバイス１Ａにおいては３個の放熱部材２ａ，２ｂ，２ｃが背面カバー６の外面に貼り付けられる形で配置されている。即ち、背面カバー６の外側にのみ配置され、背面カバー６の内側には配置されていない。
【００５３】
また、第１の実施形態においては、放熱部材は、デバイス本体の発熱部に重畳する位置に配置される。「重畳する位置に配置」とは、スマートデバイスを背面側から平面視した場合に、デバイス本体の発熱部と放熱部材が少なくとも一部で重なるように配置されていることを意味する。
【００５４】
例えば図１Ｃに示すように、スマートデバイス１Ａにおいては、放熱部材２ａと放熱部材２ｂ，２ｃの間の部分を除き、デバイス本体１２の発熱部１０と放熱部材２ａ，２ｂ，２ｃとが重なるように配置されている。発熱部からの熱伝導および放熱を促進するためには、放熱部材が、発熱が激しい発熱部品が配置された部分と重畳する位置に配置されていることが好ましく、ＣＰＵおよびバッテリーの群から選択される少なくとも一の部品が配置された部分と重畳するように配置されていることが更に好ましく、発熱部の全て（即ち発熱部品が配置された部分の全部）に重畳するように配置されていることが特に好ましい。
【００５５】
アルミ粘着テープの貼着方法については特に限定されない。但し、放熱部材表面からの放熱を促進するためには、アルミ粘着テープによって放熱部材が被覆されている部分の面積が小さい方が好ましい。より具体的には、放熱部材の露出面積のうち、アルミ粘着テープによって被覆されている部分の面積が２０％以下であることが好ましく、１０％以下であることが更に好ましい。なお、「露出面積」とは、放熱部材全体の表面面積から底面面積（背面カバーの外面と当接している部分の面積）を差し引いた面積を意味する。
【００５６】
図１Ａ〜図１Ｃに示すスマートデバイス１Ａにおいては、放熱部材２ａ，２ｂ，２ｃの上面側から平面視した形状が矩形状に形成されており、その矩形の対向する２つの短辺に沿ってアルミ粘着テープ４を貼着し、そのアルミ粘着テープ４を背面カバー６の外面に対して貼着している。このような貼着方法は、放熱部材の４辺に沿ってアルミ粘着テープを貼着する方法、前記矩形の対向する２つの長辺に沿ってアルミ粘着テープを貼着する方法に比して、放熱部材の固定強度をさほど落とすことなく、放熱部材がアルミ粘着テープによって被覆される面積を小さくすることができるため好ましい。
【００５７】
［３］第２の実施形態：
本考案に係るスマートデバイスの第２の実施形態は、図２Ａ〜図２Ｃに示すスマートデバイス１Ｂのように、アルミナ焼結体からなり、鍔部３ａを有する放熱部材３を、予め背面カバー７に形成した開口部１４に、背面カバー７の内側から嵌め込む形態である。
【００５８】
［３−１］放熱部材キット：
第２の実施形態に係る放熱部材キットは、アルミナ焼結体からなり、放熱部材本体および前記放熱部材本体の底面周りに張り出す鍔部を有する放熱部材と、前記放熱部材本体を嵌合させ得る形状の開口部が形成されたデバイス本体の背面カバーと、を備える。
【００５９】
前記構成を満たす限り、放熱部材キットの構成は特に限定されない。例えば図２Ａ〜図２Ｃに示すスマートデバイス１Ｂを構成するための放熱部材キットであれば、デバイス本体１３に対し放熱性を付与する放熱部材３と、開口部１４が形成され、放熱部材３を固定するための背面カバー７を一式としてキットを構成すればよい。
【００６０】
［３−２］スマートデバイス：
第２の実施形態に係るスマートデバイスは、前記放熱部材キットを用いて形成されるスマートデバイスである。そして、図２Ａ〜図２Ｃに示すスマートデバイス１Ｂのように、放熱部材３が、デバイス本体１３の発熱部１１に重畳する位置に配置されるとともに、鍔部３ａが背面カバー７の内側に配置され、放熱部材本体３ｂが開口部１４に嵌合されることによって、鍔部３ａが背面カバー７の内面に当接するようにデバイス本体１３に固定されていることを特徴とするものである。
【００６１】
［３−３］放熱部材：
第２の実施形態において、放熱部材は、放熱部材本体および前記放熱部材本体の底面周りに張り出す鍔部を有する形状のものである。換言すれば、放熱部材本体と、前記放熱部材本体の底面部を取り囲むように付設された枠状の鍔部を有するものである。前記構成を満たしている限り、放熱部材本体および鍔部の形状は特に限定されない。但し、放熱部材本体および鍔部は表面パネルの発熱部に対して密着させ易くするため、前記発熱部との当接部分が平面形状のものが好ましい。例えば図２Ａ〜図２Ｅに示す放熱部材本体３ｂ、鍔部３ａの形状はともに平板体である。平板体はシンプルな形状で製造が容易であることに加え、デバイス本体１３の発熱部１１に対して密着させ易く、高い熱伝導性・放熱効果を得られる。
【００６２】
また、放熱部材本体の底面と鍔部の底面は連続する平面を形成していることが好ましい。例えば図２Ａ〜図２Ｅに示す放熱部材３は、放熱部材本体３ｂの底面と鍔部３ａの底面が面一に（段差が無くフラットに）形成され、両部材の底面が連続する平面を形成している。このような形状とすることにより、発熱部１１との当接面積を大きくとることができる。また、放熱部材３を発熱部１１に対して密着させ易くなる。従って、高い熱伝導性・放熱効果を得られる。
【００６３】
放熱部材本体の上面側の形状は特に限定されない。例えば放熱部材本体３ｂの上面（表面パネル９との当接面と背向する面）側の角部をＣ面取りまたはＲ面取りした形状等としてもよい。
【００６４】
なお、第２の実施形態においても、放熱部材として熱伝導率、熱放射率に優れるアルミナ焼結体を用いる。従って、通常のヒートシンクのように多数の放熱フィンを形成する等、複雑形状とする必要はない。
【００６５】
一方、鍔部の上面側の形状は背面カバーの内面に対して密着させ易くするため、平面形状のものが好ましい。例えば図２Ａ〜図２Ｅに示す放熱部材３は、背面カバー７の内面に対して当接する鍔部３ａの上面が平面的に形成されている。このような形状とすることにより、発熱部１１と背面カバー７とで鍔部３ａを挟持した際に安定的な固定を行うことができる。
【００６６】
放熱部材本体の厚さは特に限定されない。但し、スマートデバイスの小型、薄型、軽量という特性を損なわないために放熱部材本体は薄い方が好ましい。例えば、図２Ａ〜図２Ｅに示す放熱部材本体３ｂはデバイス本体１３よりやや薄く構成されている。一方、熱伝導性や熱放射性を発揮させるためには、放熱部材本体にある程度の厚みを持たせることが好ましい。以上のことを勘案すると、放熱部材本体の厚さは５〜１０ｍｍとすることが更に好ましく、７〜９ｍｍとすることが特に好ましい。
【００６７】
鍔部は放熱部材本体に比して薄く構成する。具体的な厚さについては特に限定されない。但し、放熱部材本体より鍔部は背面カバーの内側に配置するものであるため薄い方が好ましい。一方、鍔部は背面カバーと発熱部との間で挟持される部分であり、機械的強度を確保するため、ある程度の厚みを持たせることが好ましい。以上のことを勘案すると、鍔部の厚さは１〜４ｍｍとすることが好ましく、２〜３ｍｍとすることが更に好ましい。
【００６８】
第１の実施形態と同様に、放熱部材の個数は１個に限られず、複数個としてもよい。放熱部材を複数個に分割することにより、デバイス本体の形状や発熱部の位置に合わせて配置することが容易となる。但し、第２の実施形態においては、放熱部材に鍔部を形成し、背面カバーに開口部を形成する必要があるため、放熱部材の数が少ない方が構造を簡素化することができて好ましい。例えば図２Ａ〜図２Ｃに示すスマートデバイス１Ｂは、１個の放熱部材３のみを配置している。以上のことを勘案すると、放熱部材の数は１〜２個が好ましく、１個が更に好ましい。
【００６９】
なお、第２の実施形態においても、複数の放熱部材を配置する場合には、必ずしも複数の放熱部材の厚さ、形状、サイズを揃える必要はない。即ち、各々の放熱部材を厚さ、形状、サイズが異なるものとしてもよい。
【００７０】
鍔部を含めた放熱部材全体のサイズ（幅、長さ）は特に限定されない。但し、デバイス本体のサイズに対し、放熱部材全体のサイズが小さくなるように構成する。例えば図２Ａ〜図２Ｃに示すスマートデバイス１Ｂは、デバイス本体１３のサイズよりも鍔部３ａのサイズが小さくなるように放熱部材３を構成している。このように構成することで、デバイス本体１３の内部に放熱部材３を内蔵させることができる。
【００７１】
鍔部の幅は特に限定されない。但し、背面カバーに確実に係止可能とするためには鍔部にある程度の幅が必要である。一方、放熱部材本体のサイズを確保するためには鍔部の幅を広げすぎないことが好ましい。以上のことを勘案すると、鍔部は放熱部材本体の底面周りに２〜５ｍｍ張り出していることが好ましく、２〜４ｍｍ張り出していることが更に好ましい。
【００７２】
なお、鍔部は、背面カバーの内面と発熱部で挟持可能な構造であればよく、必ずしも図２Ａ〜図２Ｅに示す放熱部材３のように、放熱部材本体３ｂの底面における四辺に沿って張り出した構造とする必要はない。例えば、図２Ａ〜図２Ｅに示す構造の放熱部材本体３ｂの底面における平行する二辺に沿って鍔部を張り出した構造としてもよい。
【００７３】
放熱部材本体のサイズ（幅、長さ）は、特に限定されない。放熱部材全体のサイズ、鍔部の幅、伝熱性や放熱性を考慮して適宜決定すればよい。以上のことを勘案すると、放熱部材本体のサイズはデバイス本体のサイズに対し２０〜５０％とすることが好ましく、２０〜４０％とすることが更に好ましい。サイズに関しては、図２Ａ〜図２Ｃに示すような１個の放熱部材３を配置した場合のみならず、複数の放熱部材を配置した場合にも同様の構成を採用することができる。
【００７４】
［３−４］背面カバー：
第２の実施形態においては、放熱部材本体を嵌合させ得る形状の開口部が形成されたデバイス本体の背面カバーを備える。第２の実施形態においては、背面カバーが放熱部材の固定部材として機能する。例えば図２Ａ〜図２Ｃに示すように、放熱部材３（放熱部材本体３ｂおよび鍔部３ａ）の底面は発熱部１１の表面に対して直接当接されている。一方、鍔部３ａの上面は背面カバー７の内面に当接されている。そして、背面カバー７は、放熱部材３の鍔部３ａを発熱部１１に対して押さえつけることによって放熱部材３を固定している。換言すれば、鍔部３ａは背面カバー７と発熱部１１によって挟持されている。
【００７５】
第２の実施形態においては、アルミ粘着テープに比して剛性が高い背面カバーによって放熱部材を固定するため、第１の実施形態より更に確実な固定を行うことができる。また、放熱部材と発熱部を直接当接させるため、放熱部材と発熱部の間に背面カバーが介在する第１の実施形態と比較して伝熱性、放熱性が向上する点においても好ましい。
【００７６】
開口部は、放熱部材本体を嵌合することができ、かつ、開口部を鍔部が通過しないサイズに形成する。即ち、放熱部材本体を上面側から平面視した形状より大きく、かつ、鍔部を上面側から平面視した形状より小さく形成すればよい。放熱部材が動かないように確実に固定するという観点から、放熱部材本体を上面側から平面視した形状と相補的な形状に形成し、開口部と放熱部材本体の間の隙間をできる限り小さくすることが好ましい。
【００７７】
［４］アルミナ焼結体：
第１の実施形態、第２の実施形態とも、放熱部材は熱伝導率、熱放射率、電気絶縁性に優れたアルミナ焼結体により構成する。アルミナ焼結体としては、例えば、本出願人が既に開示した熱放射部材用セラミックス等を好適に用いることができる（特開２０１２−５０３８２６号公報参照）。従って、本明細書においては、前記公報の内容を引用することとし、以下にその概略および本考案に適する形態を説明するに留める。
【００７８】
アルミナ焼結体は、熱伝導率が３０〜６０Ｗ／ｍ・Ｋのものが好ましい。熱伝導率が３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であれば、デバイス本体の発熱部から迅速に熱を吸収し、放熱させることが可能となる。一方、６０Ｗ／ｍ・Ｋ以下とすることにより、アルミナ焼結体の製造ないし入手が容易となる。前記効果をより確実に得るためには、熱伝導率が３３〜５０Ｗ／ｍ・Ｋであることが好ましく、３６〜４５Ｗ／ｍ・Ｋであることが好ましい。
【００７９】
前記熱伝導率は、アルキメデス法により測定された密度、レーザーフラッシュ法に基づく熱伝導率測定装置により測定された比熱、熱拡散率から算出された値を意味するものとする。
【００８０】
また、アルミナ焼結体は、熱放射率が０．９３〜０．９９のものが好ましい。熱放射率を０．９３以上とすることにより、吸収した熱を速やかに赤外線に変換し、放熱させることが可能となる。一方、０．９９以下とすることにより、アルミナ焼結体の製造ないし入手が容易となる。前記効果をより確実に得るためには、熱放射率が０．９６〜０．９８であることが好ましい。
【００８１】
前記熱放射率は、加熱板法に基づく測定器（例えば、商品名「ＨＦＴ−４０」＜安立計器社製＞）により測定された値を意味するものとする。
【００８２】
アルミナ焼結体は、アルミナ含有率９９．０質量％以上、シリカ含有率が０．１質量％以下であり、結晶粒径が１〜１０μｍで、かつ、３０×２０μｍの面積中に結晶粒を２０〜６５個の範囲で含有してなるものが好ましい。アルミナ含有率は９９．５質量％以上、結晶粒径は１〜５μｍ、結晶粒の個数は３０〜５５個であることが更に好ましい。
【００８３】
前記のようなアルミナ焼結体としては、下記表１に示すアルミナ焼結体（１）〜（６）を挙げることができる。アルミナ焼結体（１）〜（６）は前記公報の実施例１〜６の熱放射部材用セラミックスに対応するものである。図３に、アルミナ焼結体（１）の結晶状態を示す電子顕微鏡写真の図を示した。このようなアルミナ焼結体は、バイヤー法により得られたα−アルミナ粉末を用いて製造することができる。
【００８４】
また、アルミナ焼結体は、アルミナ含有率９９．５質量％以上、シリカ含有率が０．１質量％以下であり、結晶粒径が１〜５μｍで、かつ、３０×２０μｍの面積中に結晶粒を１００〜１８０個の範囲で含有してなるものも好ましい。アルミナ含有率は９９．９質量％以上、結晶粒径は１〜３μｍ、結晶粒の個数は１００〜１５０個であることが更に好ましい。
【００８５】
前記のようなアルミナ焼結体としては、下記表１に示すアルミナ焼結体（７）を挙げることができる。アルミナ焼結体（７）は前記公報の実施例８の熱放射部材用セラミックスに対応するものである。図４に、アルミナ焼結体（７）の結晶状態を示す電子顕微鏡写真の図を示した。このようなアルミナ焼結体は、ゾル−ゲル法により得られたアルミナ粉末を用いて製造することができる。
【００８６】
前記結晶粒径および結晶数は、走査型電子顕微鏡観察（ＳＥＭ）により測定した値である。なお、アルミナ焼結体（７）については、図４の電子顕微鏡写真から４箇所の領域を抽出し、結晶粒の個数を計数した。その結果、結晶粒の個数は１２８、１３１、１３１、１２９であった。
【００８７】
0003180462.tif 000003
【実施例】
【００８８】
以下、実施例および比較例により、本考案を更に具体的に説明する。但し、本考案は、下記の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００８９】
＜比較例１＞
以下に示すスマートフォンを比較例１のスマートデバイスとした。
【００９０】
スマートフォンとしては、型番「ＩＳＷ１１Ｋ」＜京セラ社製＞を用いた。このスマートフォンは、ＣＰＵとして「Ｓｎａｐｄｒａｇｏｎ」の型番「ＭＳＭ８６５５」（１．４ＧＨｚ、シングルコア）を搭載し、ＯＳとして「Ａｎｄｒｏｉｄ」のバージョン２．３．５がインストールされているものである。その他の仕様については以下に示した。なお、「ａｎｄｒｏｉｄ」はＧｏｏｇｌｅ社の、「Ｓｎａｐｄｒａｇｏｎ」はＱｕａｌｃｏｍｍ社の商標ないし登録商標である。
メモリ：ＲＡＭ（１ＧＢ）／ＲＯＭ（４ＧＢ）
バッテリー：１２２０ｍＡｈ
サイズ：幅６５ｍｍ×長さ１２８ｍｍ×厚さ８．７ｍｍ
重量：約１３０ｇ
【００９１】
＜実施例１＞
比較例１のスマートデバイスに対し、アルミ粘着テープによってアルミナ焼結体からなる放熱部材を取り付けたものを実施例１のスマートデバイスとした。具体的な構造は、図１Ａ〜図１Ｃに示すスマートデバイス１Ａと同様の構造とした。
【００９２】
放熱部材２ａ，２ｂ，２ｃとしては、前記表１に示すアルミナ焼結体（１）を幅２０ｍｍ×長さ４０ｍｍ×厚さ５ｍｍの平板体に加工したものを用いた。アルミ粘着テープ４としては、厚さ０．０５ｍｍのアルミ箔をテープ基材とするアルミ粘着テープ（市販品）を用いた。
【００９３】
３個の放熱部材２ａ，２ｂ，２ｃの合計サイズ（面積）が、デバイス本体１２のサイズ（面積）に占める比率は２８．８面積％であった。また、放熱部材２ａ，２ｂ，２ｃの露出面積のうち、アルミ粘着テープ４によって被覆されている部分の面積は１０％以下であった。
【００９４】
＜実施例２＞
比較例１のスマートデバイスにおいて、背面カバーに開口部を形成し、アルミナ焼結体からなる放熱部材を前記背面カバーの内側から前記開口部に嵌め込んだものを実施例２のスマートデバイスとした。具体的な構造は、図２Ａ〜図２Ｃに示すスマートデバイス１Ｂと同様の構造とした。
【００９５】
放熱部材の形状は、図２Ａ〜図２Ｅに示す放熱部材３と同様の構造とした。放熱部材３としては、前記表１に示すアルミナ焼結体（１）を以下の形状に加工したものを用いた。放熱部材本体３ｂは、厚さ７ｍｍで、幅４０ｍｍ×長さ６０ｍｍの平板体とした。鍔部３ａは厚さ２ｍｍで、放熱部材本体３ｂの底面周りに幅３ｍｍずつ張り出す構造とした。
【００９６】
背面カバーの開口部は幅４０ｍｍ×長さ６０ｍｍの矩形状とした。即ち、放熱部材本体３ｂを上面側から平面視した形状と相補的な形状とした。そして、放熱部材３の放熱部材本体３ｂの部分を背面カバー７の内側から開口部１４に嵌め込み、表面パネル９の発熱部１１と背面カバー７との間で放熱部材３の鍔部３ａを挟持して固定する構造とした。
【００９７】
［評価］
スマートフォンをその電池残量が２０％となるまで放電させた後、充電をしながら、ＣＰＵ稼働率が４０〜６０％または８０〜９０％となるように操作を行い、これを継続した。その後１０分未満で、本体温度の上昇により充電操作が強制終了された場合を「不良（×）」、１０分以上、充電操作が継続されている場合を「良好（△）」、２０分以上、充電操作が継続されている場合を「極めて良好（○）」として評価した。
【００９８】
なお、前記評価において、電池残量、ＣＰＵ稼働率、デバイス本体の温度については、バッテリー管理アプリケーション「Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍｉｘ」のバージョン３．７により測定した値とした。デバイス本体の温度は前記アプリケーションにより測定されるバッテリー温度とした。
【００９９】
0003180462.tif 000004
【０１００】
表２に示すように、比較例１のスマートデバイスは、充電操作を行いながら、ＣＰＵ稼働率４０〜６０％の負荷が大きい操作を継続すると、本体温度が４５〜５０℃まで上昇し、充電操作が強制終了された。
【０１０１】
一方、実施例１のスマートデバイスは、充電操作を行いながら、４０〜６０％というＣＰＵ稼働率が高い操作を継続しても、本体温度が３５〜４２℃に維持され、充電操作が強制終了されることはなかった。同様に、８０〜９０％というＣＰＵ稼働率が極めて高い操作を継続しても、本体温度は４０〜４５℃に維持され、充電操作が強制終了されることはなかった。即ち、実施例１のスマートデバイスは、比較例１のスマートデバイスよりも熱伝導性、放熱性に優れ、熱による強制終了を有効に防止可能なものであった。
【０１０２】
また、実施例２のスマートデバイスは、充電操作を行いながら、４０〜６０％というＣＰＵ稼働率が高い操作を継続しても、本体温度が３３〜４０℃に維持され、充電操作が強制終了されることはなかった。同様に、８０〜９０％というＣＰＵ稼働率が極めて高い操作を継続しても、本体温度は３８〜４３℃に維持され、充電操作が強制終了されることはなかった。即ち、実施例２のスマートデバイスは、実施例１のスマートデバイスよりも更に熱伝導性、放熱性に優れ、熱による誤動作や強制終了をより有効に防止可能なものであった。
【符号の説明】
【０１０３】
１Ａ，１Ｂ：スマートデバイス、２：放熱部材、２ａ，２ｂ，２ｃ：放熱部材、３：放熱部材、３ａ：鍔部、３ｂ：放熱部材本体、４：アルミ粘着テープ、６，７：背面カバー、８，９：表面パネル、１０，１１：発熱部、１２，１３：デバイス本体、１４：開口部。
【図１Ａ】
0003180462.tif 000005
【図１Ｂ】
0003180462.tif 000006
【図１Ｃ】
0003180462.tif 000007
【図２Ａ】
0003180462.tif 000008
【図２Ｂ】
0003180462.tif 000009
【図２Ｃ】
0003180462.tif 000010
【図２Ｄ】
0003180462.tif 000011
【図２Ｅ】
0003180462.tif 000012
【図３】
0003180462.tif 000013
【図４】
0003180462.tif 000014