(57)【要約】【課題】  電子部品等の発熱体と板金との間に配設されて上記発熱体が発生した熱を上記板金に逃がす熱伝導スペーサ、並びに、その熱伝導スペーサを用いて上記発熱体としての電子部品の放熱を行う電子部品の放熱構造において、熱伝導スペーサの装着作業を効率化すること。【解決手段】  基板９２に設けられた電子部品９３に当接する第１面２Ａと板金９１に当接する第２面２Ｂとを対向面に備えた直方体状の外形を有する熱伝導材２には、板金９１に穿設された取付穴９１Ａに嵌合固定されるスナップ部３が設けられ、熱伝導スペーサ１を構成している。スナップ部３はワンタッチで板金９１に取り付けることができ、このとき、熱伝導材２は板金９１に圧接されて圧縮歪が生じる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体に当接する第１面と板金に当接する第２面とを備え、弾性を有する熱伝導材と、
該熱伝導材の上記第２面側に設けられ、上記板金に穿設された取付穴に嵌合固定されるスナップ部と、
上記熱伝導材の上記スナップ部との対向部に形成され、上記第２面よりも窪み込んだ切欠部と、
を備え、上記スナップ部の上記取付穴への嵌合固定時には、上記第２面が上記板金に圧接されて上記熱伝導材に圧縮歪が生じることを特徴とする熱伝導スペーサ。
【請求項２】
上記圧縮歪は１０％以上であることを特徴とする請求項１記載の熱伝導スペーサ。
【請求項３】
上記スナップ部は、
先端が上記取付穴に挿入される柱状部と、
該柱状部の先端から突出して設けられ、上記柱状部の上記取付穴への挿入時には縮径方向に弾性変形して上記取付穴を通過し、上記取付穴を通過した後に拡張方向に復元して上記板金の裏側に係合する係止突片と、
を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の熱伝導スペーサ。
【請求項４】
上記係止突片は、上記柱状部の先端から上記切欠部の内側に向かって延びることにより、上記第２面と同一平面上若しくはその第２面よりも更に上記切欠部の内側に達していることを特徴とする請求項３記載の熱伝導スペーサ。
【請求項５】
上記取付穴は、略円形の円形部と該円形部の周囲を切り欠いて形成された大径部とを有し、
上記スナップ部は、
先端が上記取付穴の上記円形部に回動可能に挿入される柱状部と、
該柱状部の先端から外周方向に突出して設けられ、上記柱状部の上記取付穴への挿入時には上記大径部を通って上記板金の裏側に配設される係止突片と、
上記柱状部の上記係止突片突出位置よりも基端側から外周方向に突出して設けられ、上記柱状部の上記取付穴への挿入時には上記板金の表面に当接して弾性変形する押圧翼部と、
を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の熱伝導スペーサ。
【請求項６】
上記スナップ部には、上記熱伝導材の上記切欠部近傍を挟持する挟持部が一体に形成されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の熱伝導スペーサ。
【請求項７】
上記発熱体としての電子部品と、
放熱性を有する上記板金と、
該板金に穿設された上記取付穴に上記スナップ部を嵌合固定されることにより、上記熱伝導材の上記第２面が上記板金に当接され、かつ、上記熱伝導材の上記第１面が上記電子部品に当接された請求項１〜６のいずれかに記載の熱伝導スペーサと、
を備えたことを特徴とする電子部品の放熱構造。
【請求項８】
上記熱伝導スペーサとは別体に設けられ、上記電子部品と上記板金との相対位置を規定する規定部材を、
更に備えたことを特徴とする請求項７記載の電子部品の放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品等の発熱体と板金との間に配設され、上記発熱体が発生した熱を上記板金に逃がす熱伝導スペーサ、並びに、その熱伝導スペーサを用いて上記発熱体としての電子部品の放熱を行う電子部品の放熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子部品等の発熱体と板金との間にシリコーンゴム等の熱伝導材を配設し、その電子部品等が発生した熱を板金に逃がすことが考えられている。例えば、板金に熱伝導材を接着しておき、その熱伝導材が基板上の電子部品に当接するように板金を基板上の所定位置に固定することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−４０１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、電子部品に板金を対向配置する場合、電子部品等と板金との間隔が狭いと、板金がアンテナとなって、電子部品等で発生したノイズを再放射する可能性がある。そこで、上記熱伝導材として例えば１０ｍｍ以上の厚みを有するものを使用し、電子部品等と板金との間隔を確保することも検討されている。
【０００４】
ところが、このように厚手の熱伝導材を板金に接着する場合、電子機器等の使用中に熱伝導材が脱落するのを防止するためには、完全に接着がなされるまで次の作業にかかれず、作業性が悪くなる場合がある。そこで、本発明は、電子部品等の発熱体と板金との間に配設されて上記発熱体が発生した熱を上記板金に逃がす熱伝導スペーサ、並びに、その熱伝導スペーサを用いて上記発熱体としての電子部品の放熱を行う電子部品の放熱構造において、熱伝導スペーサの装着作業を効率化することを目的としてなされた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達するためになされた本発明の熱伝導スペーサは、発熱体に当接する第１面と板金に当接する第２面とを備え、弾性を有する熱伝導材と、該熱伝導材の上記第２面側に設けられ、上記板金に穿設された取付穴に嵌合固定されるスナップ部と、上記熱伝導材の上記スナップ部との対向部に形成され、上記第２面よりも窪み込んだ切欠部と、を備え、上記スナップ部の上記取付穴への嵌合固定時には、上記第２面が上記板金に圧接されて上記熱伝導材に圧縮歪が生じることを特徴としている。
【０００６】
このように構成された本発明の熱伝導スペーサは、板金に取付穴を穿設しておき、その取付穴にスナップ部が嵌合固定されることにより、その板金に確実に固定される。すると、上記スナップ部が設けられた熱伝導材の第２面が上記板金に圧接され、その熱伝導材には圧縮歪が生じるので、熱伝導材と板金との熱伝導性を良好に確保することができる。このため、熱伝導材の第１面を電子部品等の発熱体に当接させれば、その発熱体が発生した熱を上記板金に良好に逃がすことができる。しかも、本発明では、スナップ部を介して熱伝導材が板金に圧接されるので、接着剤等によって熱伝導材から板金への熱伝導が阻害されることもなく、その熱伝導スペーサの板金への装着も極めて容易である。更に、上記熱伝導材には、上記スナップ部との対向部に、上記第２面よりも窪み込んだ切欠部が形成されている。このため、スナップ部の形状やそのスナップ部の第２面からの突出量なども自由に設計することができ、板金への装着性や熱伝導材に生じる圧縮歪の量も自由に設定することができる。従って、本発明の熱伝導スペーサでは、板金への装着作業を良好に効率化することができると共に、熱伝導材と板金との熱伝導性を良好に確保することができ、延いては、電子部品等の発熱体が発生した熱を上記板金に良好に逃がすことができる。
【０００７】
なお、本発明は以下の構成に限定されるものではないが、上記圧縮歪は１０％以上であってもよい。この場合、上記第２面を上記板金に良好に圧接することができ、熱伝導材と板金との熱伝導性を一層良好に確保することができる。このため、電子部品等の発熱体が発生した熱を上記板金に一層良好に逃がすことができる。
【０００８】
また、上記スナップ部は、先端が上記取付穴に挿入される柱状部と、該柱状部の先端から突出して設けられ、上記柱状部の上記取付穴への挿入時には縮径方向に弾性変形して上記取付穴を通過し、上記取付穴を通過した後に拡張方向に復元して上記板金の裏側に係合する係止突片と、を備えたものであってもよい。
【０００９】
この場合、スナップ部の柱状部を上記取付穴に挿入すると、その先端から突出して設けられた係止突片は、上記柱状部の上記取付穴への挿入時には縮径方向に弾性変形して上記取付穴を通過し、上記取付穴を通過した後に拡張方向に復元して上記板金の裏側（熱伝導スペーサの取り付け位置とは反対側の面）に係合する。このため、スナップ部を上記取付穴に嵌合固定する作業、すなわち、熱伝導スペーサの板金への取り付け作業を、一層効率化することができる。
【００１０】
そしてこの場合、上記係止突片は、上記柱状部の先端から上記切欠部の内側に向かって延びることにより、上記第２面と同一平面上若しくはその第２面よりも更に上記切欠部の内側に達していてもよい。この場合、前述のように係止突片が上記板金の裏側に係合すると、その板金が極めて薄い場合でも熱伝導材に圧縮歪が加わる。従って、この場合、熱伝導材と板金との熱伝導性を一層良好に確保して、電子部品等の熱を一層良好に逃がすことができる。
【００１１】
また、上記取付穴は、略円形の円形部と該円形部の周囲を切り欠いて形成された大径部とを有し、上記スナップ部は、先端が上記取付穴の上記円形部に回動可能に挿入される柱状部と、該柱状部の先端から外周方向に突出して設けられ、上記柱状部の上記取付穴への挿入時には上記大径部を通って上記板金の裏側に配設される係止突片と、上記柱状部の上記係止突片突出位置よりも基端側から外周方向に突出して設けられ、上記柱状部の上記取付穴への挿入時には上記板金の表面に当接して弾性変形する押圧翼部と、を備えたものであってもよい。
【００１２】
この場合、スナップ部の柱状部を上記取付穴に所定量挿入すると、係止突片はその取付穴の大径部を通って上記板金の裏側に配設され、押圧翼部は上記板金の表面に当接して弾性変形する。この状態で柱状部を軸回りに回転させて手を離すと、弾性変形した押圧翼部の復元力により係止突片が上記板金の裏側に係合し、スナップ部が上記板金に嵌合固定される。また、その状態から更に柱状部を軸回りに回転させて係止突片を上記大径部と対向させ、続いてスナップ部を上記取付穴から引き抜くと、係止突片は大径部を通過してスナップ部が上記板金から取り外され、熱伝導スペーサが再利用可能となる。従って、この場合、スナップ部を上記取付穴に嵌合固定する作業、すなわち、熱伝導スペーサの板金への取り付け作業を一層効率化すると共に、その熱伝導スペーサを板金から取り外して再利用可能とすることができる。
【００１３】
また、上記スナップ部には、上記熱伝導材の上記切欠部近傍を挟持する挟持部が一体に形成されてもよい。この場合、熱伝導材を成形した後からでも、その熱伝導材に形成された上記切欠部近傍を挟持部によって挟持することでスナップ部と熱伝導材とを一体化することができる。従って、この場合、熱伝導スペーサの製造を一層容易にすることができる。
【００１４】
また、本発明の電子部品の放熱構造は、上記発熱体としての電子部品と、放熱性を有する上記板金と、該板金に穿設された上記取付穴に上記スナップ部を嵌合固定されることにより、上記熱伝導材の上記第２面が上記板金に当接され、かつ、上記熱伝導材の上記第１面が上記電子部品に当接された請求項１〜６のいずれかに記載の熱伝導スペーサと、を備えたことを特徴としている。
【００１５】
このように構成された本発明の電子部品の放熱構造では、上記発熱体としての電子部品と上記板金との間に上記いずれかに記載の熱伝導スペーサを装着しているので、前述のように、その熱伝導スペーサは板金への装着作業が良好に効率化できると共に、電子部品の熱を上記板金に良好に逃がすことができる。従って、本発明の電子部品の放熱構造は、製造が容易であり、しかも、電子部品の過熱を良好に抑制することができる。
【００１６】
また、本発明の電子部品の放熱構造は以下の構成に限定されるものではないが、上記熱伝導スペーサとは別体に設けられ、上記電子部品と上記板金との相対位置を規定する規定部材を、更に備えたものであってもよい。この場合、電子部品と板金との相対位置が上記熱伝導スペーサとは別体の規定部材によって規定されているので、熱伝導材の変形に関わらず電子部品と板金との相対位置を良好に維持することができる。従って、この場合、電子部品の過熱を一層安定して抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図１は、本発明が適用された熱伝導スペーサ１の構成を表す斜視図である。図１に示すように、熱伝導スペーサ１は、電子部品９３（図５参照）に当接する第１面２Ａと板金９１（図５参照）に当接する第２面２Ｂとを対向面に備えた直方体状の外形を有する熱伝導材２と、その熱伝導材２を板金９１に固定するためのスナップ部３とを備えている。
【００１８】
図２は、スナップ部３の構成を表す斜視図である。図２に示すように、スナップ部３は、板金９１に穿設された取付穴９１Ａ（図５参照）に先端がに挿入される柱状部３１と、その柱状部３１の先端から突出して設けられた一対の係止突片３２と、柱状部３１の基端から突出して設けられた一対の押圧翼部３３と、柱状部３１の基端に連接されて熱伝導材２を挟持する挟持部３４とを備え、ナイロン，ポリエチレン，ポリプロピレン等の樹脂により一体成形されている。
【００１９】
一対の係止突片３２は、柱状部３１の先端から１８０°対向する方向に突出して挟持部３４方向に傾斜し、全体として矢尻状に構成されている。また、一対の押圧翼部３３は、柱状部３１の基端から係止突片３２と同様に１８０°対向する方向に突出して、挟持部３４から離れる方向に湾曲した板状に構成されている。更に、挟持部３４は、両端３４Ａが同一方向に屈曲することによって側面視コの字形の板状に構成されている。
【００２０】
一方、熱伝導材２は、図３に示すように、第２面２Ｂにスナップ部３を受け入れるための断面コの字形の切欠部２Ｃが形成されており、その切欠部２Ｃには、挟持部３４の両端３４Ａを受け入れる一対の溝部２Ｄ（図３では一方のみ図示）が連接されている。このため、熱伝導材２を若干圧縮しながら切欠部２Ｃにスナップ部３を挟持部３４側から挿入すると、挟持部３４の両端３４Ａの間に熱伝導材２が挟持固定される。なお、挟持部３４と熱伝導材２との間には接着剤を使用してもよい。
【００２１】
そして、このようにスナップ部３を熱伝導材２に装着した状態では、図４の三面図に示すように、押圧翼部３３は切欠部２Ｃ内に完全に収納され、係止突片３２の先端（挟持部３４側端部）は第２面２Ｂと同一平面上若しくはそれよりも切欠部２Ｃ内に若干入り込む。また、係止突片３２はその全体が切欠部２Ｃと対向するので、挟持部３４側への変形が容易である。すなわち、スナップ部３の構造は第２面２Ｂとの位置関係による制約を受けず、設計の自由度を確保することができる。
【００２２】
このように構成された熱伝導スペーサ１は、図５に例示するように、板金９１に穿設された円形の取付穴９１Ａに、スナップ部３を柱状部３１の先端から挿入することによって装着される。すると、係止突片３２は、取付穴９１Ａへの挿入時には縮径方向に弾性変形してその取付穴９１Ａを通過し、取付穴９１Ａを通過した後に拡張方向に復元して板金９１の裏側に係合する。また、このとき、押圧翼部３３は、板金９１の表面に当接して弾性変形する。このため、熱伝導スペーサ１は板金９１にワンタッチで容易に固定される。また、このとき、熱伝導材２の切欠部２Ｃの両側に配設される部分には、１０％以上の圧縮歪が生じ、第２面２Ｂは板金９１に良好に圧接される。
【００２３】
ここで、熱伝導材２は、例えばシリコーンゴム，ウレタン系ゴム，スチレン系ゴム等の合成ゴムに熱伝導フィラーを充填して構成されている。熱伝導フィラーとしては、アルミナ、ベリリヤ、マグネシヤ、シリカファイバー、酸化亜鉛、窒化アルミニュウム、コージライト、チタン酸アルミニュウム、水酸化アルミニウム、炭化珪素、窒化ホウ素等のセラミックスを用いるときは、電気絶縁性も高く保持されて有利である。一方、銀、銅、カーボンブラック、黒鉛、炭素繊維等の非電気絶縁性の材料も用いることができ、この場合は熱伝導材２がグランド材としても機能する。
【００２４】
このため、上記のように板金９１に装着された熱伝導スペーサ１の熱伝導材２の第１面２Ａを、図５に示すように基板９２に設けられたＩＣ等の電子部品９３（発熱体に相当）に当接させれば、電子部品９３で発生した熱を良好に板金９１へ逃がすことができる。また、板金９１は金属で構成されて放熱性を有するので、電子部品９３の過熱を良好に抑制することができる。しかも、熱伝導スペーサ１では、前述のようにスナップ部３を介して熱伝導材２が板金９１に圧接されるので、接着剤等によって熱伝導材２から板金９１への熱伝導が阻害されることもなく、電子部品９３で発生した熱を極めて良好に板金９１へ逃がすことができる。
【００２５】
また、熱伝導スペーサ１の熱伝導材２の第１面２Ａと第２面２Ｂとの間隔は、１０ｍｍ以上（例えば１６ｍｍ）とすることができ、こうすることによって、板金９１がアンテナとなって電子部品９３で発生したノイズを再放射するのが抑制できる。更に、図５に示した電子部品の放熱構造では、板金９１と電子部品９３との間隔が、熱伝導スペーサ１とは別体の樹脂製のスペーサ９４（規定部材に相当）によって規定されている。このため、熱伝導材２の変形に関わらず板金９１と電子部品９３との相対位置を良好に維持することができ、電子部品９３の過熱を一層安定して抑制することができる。このように、本実施の形態の熱伝導スペーサ１では、板金９１への装着作業を良好に効率化することができると共に、熱伝導材２と板金９１との熱伝導性を良好に確保することができ、延いては、電子部品９３が発生した熱を板金９１に良好に逃がすことができる。更に、熱伝導スペーサ１では、前述のように弾性を有する厚手の熱伝導材２を使用することにより、板金９１の振動（いわゆるビビリ）の発生も良好に抑制することができる。
【００２６】
なお、本発明は上記実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、スナップ部としては、図６に示すようなスナップ部３を利用することもできる。なお、このスナップ部３は、図７に例示するように、略円形の円形部９１Ｂとその円形部９１Ｂの周囲を１８０°対向する部分で切り欠いて形成された大径部９１Ｃとを有する取付穴９１Ａに取り付けられる。また、一方の大径部９１Ｃの外側には、円形の係止穴９１Ｄが板金９１に穿設されている。
【００２７】
図６に戻って、スナップ部３は、係止突片３２の形状と、一方の押圧翼部３３の板金９１側の面に突起３３Ａが形成された点を除いて、図２のスナップ部３と同様に構成されている。すなわち、一対の係止突片３２は、一対の押圧翼部３３の突出方向とは９０°ねじれた方向に柱状部３１の軸と直交して突出されている。このため、柱状部３１の円形部９１Ｂへの挿入時には、係止突片３２は大径部９１Ｃを通って板金９１の裏側に配設される。このとき、押圧翼部３３は、板金９１の表面に当接して弾性変形する。この状態で柱状部３１を軸回りに９０°回転させて手を離すと、弾性変形した押圧翼部３３の復元力により係止突片３２が板金９１の裏側に係合し、スナップ部３が板金９１に嵌合固定される。また、このとき、一方の押圧翼部３３に形成された突起３３Ａは係止穴９１Ｄに係合し、柱状部３１の軸回りにスナップ部３が回転するのを抑制する。
【００２８】
また、その状態から突起３３Ａの係止穴９１Ｄへの係合を解除し、柱状部３１の軸回りにスナップ部３を回転させると、係止突片３２を大径部９１Ｃに対向させてスナップ部３を板金９１から取り外すことができる。このため、このようなスナップ部３を利用した熱伝導スペーサ１は何回でも着脱が可能で、再利用することができる。なお、図２のスナップ部３では、熱伝導材２の復元力によっても係止突片３２が板金９１に係合するので押圧翼部３３は省略してもよいが、図６のスナップ部３では、上記着脱時の回転を円滑にする上でも押圧翼部３３は設けた方が望ましい。
【００２９】
また、上記各実施の形態では、熱伝導材の第１面２Ａと第２面２Ｂとは平行に対向しているが、両者は必ずしも平行でなくてもよく、ある程度の角度を有して対向配置されてもよい。この場合、基板９２と板金９１とが非平行である場合や板金９１が湾曲している場合に良好に使用することができる。更に、第２面２Ｂは切欠部２Ｃを中心にして略Ｖ字形に傾斜した斜面であってもよい。この場合、スナップ部３を板金９１に嵌合固定したときに板金９１から加わる圧力によって、第２面２Ｂを構成する斜面全体が板金９１に圧接され、熱伝導材２と板金９１との接触面積を増やして一層良好に電子部品９３の熱を逃がすことができる。
【００３０】
また更に、上記各実施の形態では、熱伝導材２を先に成形しておいてスナップ部３をその熱伝導材２に後から固定しているが、本発明の熱伝導スペーサは２色成形やインサート成形によって製造されてもよい。また、前述のような各種スナップ部３は、図８に例示するように、枠体９９に固定することによりフープ状に成形されてもよい。この場合、熱伝導スペーサ１を周知の自動実装機により自動実装することができる。なお、図８では図２のスナップ部３をフープ状に成形しているが、図６のスナップ部３も同様に構成できることはいうまでもない。更に、フープ状に連接されたスナップ部３または熱伝導スペーサ１は、ドラム状に巻回されてもよく、この場合、自動実装が一層容易になる。また更に、上記各実施の形態の熱伝導スペーサ１は、フープ状に形成して自動実装機にかける方法の他に、周知のエンボスキャリアテープ等に入れて自動実装することも可能である。
【００３１】
また、上記各実施の形態では、熱伝導材２の第１面２Ａを電子部品９３に当接させているが、第１面２Ａは基板９２等の他の部材に当接させてもよい。この場合、基板９２等の他の部材が発熱体に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明が適用された熱伝導スペーサの構成を表す斜視図である。
【図２】その熱伝導スペーサのスナップ部の構成を表す斜視図である。
【図３】その熱伝導スペーサの熱伝導材の構成を表す斜視図である。
【図４】その熱伝導スペーサの構成を表す三面図である。
【図５】その熱伝導スペーサを利用した電子部品の放熱構造を表す測面図である。
【図６】上記スナップ部の変形例の構成を表す斜視図である。
【図７】その変形例に対応した取付穴の構成を表す平面図である。
【図８】図２のスナップ部を自動実装用に成形した例を表す斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１・・・熱伝導スペーサ      ２・・・熱伝導材        ２Ａ・・・第１面
２Ｂ・・・第２面            ２Ｃ・・・切欠部        ３・・・スナップ部
３１・・・柱状部            ３２・・・係止突片      ３３・・・押圧翼部
３４・・・挟持部            ９１・・・板金          ９１Ａ・・・取付穴
９１Ｂ・・・円形部          ９１Ｃ・・・大径部      ９２・・・基板
９３・・・電子部品          ９４・・・スペーサ
【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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