JP2006197423A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】
本機器の筐体及び基板を支持するための支持手段に熱伝導率の高い放熱手段を配置した構造を備えた電子機器において、発熱ＩＣが熱伝導率の低いフレーム側にある場合には、発熱ＩＣと放熱用銅板との間に熱伝導率の低いフレームが挟まることになる。このため、発熱ＩＣとフレームとの間に熱伝導用シートを配置した構造では、フレームに伝導された熱が放熱用銅板に効率よく伝熱されず、内部の温度が高くなってしまうという問題があった。
【解決手段】
本機器の筐体や基板等を支持するための支持手段に熱伝導率の高い放熱手段を配置した構造を備えた電子機器において、前記支持手段に所定寸法の貫通部を設け、前記支持手段側に配置された第１の発熱部と前記放熱手段との間の前記貫通部に、第１の熱伝導手段を配置したことを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、筐体や基板等を支持するための支持手段に熱伝導度の高い材質の放熱手段を配置した構造を備えた電子機器に係り、特に発熱部が支持手段側または両側にある場合の放熱構造の技術に関する。

近年、光ディスクを記録媒体とするビデオカメラが登場している。このようなビデオカメラでは小型化が望まれており、筐体の小型化が進んでいる。

一方、光ディスクをドライブするためのドライブ部はＩＣ等の発熱部を有しており、機器内部に熱がこもると、内部に使用しているＩＣ等の許容温度を越えてしまう場合がある。そのため内部の温度が高くなりすぎないよう内部で発生した熱をいかに効率よく外部へ放熱するかが重要となってきている。さらに、最近は高機能化により映像処理用のＩＣ等の発熱量が増えており、一層の放熱への配慮が必要となっている。

このようなビデオカメラ内部のＩＣ等から発生する熱を放熱する従来技術では、ビデオカメラの筐体や基板を支持するステンレス等の剛性の高いフレームに熱伝導率の高い材質の放熱用銅板を固定し、さらに発熱ＩＣと放熱用銅板との間に熱伝導用シートを配置した構造により、発熱ＩＣからの熱を熱伝導用シート、放熱用銅板を介して放熱用銅板に当接した外部筐体から放熱し、内部の熱が高くなりすぎないようにする技術がある。（例えば、特許文献１参照）
特開２００４−２５３７５２号公報

上記特許文献１記載の従来技術では、発熱ＩＣが放熱用銅板側にある場合には、間に熱伝導用シートを配置することで、発生した熱を熱伝導用シート、放熱用銅板を介して放熱用銅板に当接した外部筐体から放熱できる。

しかしながら、発熱ＩＣがフレーム側にある場合には、発熱ＩＣと放熱用銅板との間に熱伝導率の低いフレームが挟まることになる。このため、発熱ＩＣとフレームとの間に熱伝導用シートを配置した構造では、フレームの熱伝導率が低いためフレームに伝導された発熱ＩＣからの熱が放熱用銅板に効率よく伝熱されず、内部の温度が高くなってしまうという問題があった。

本発明の目的は、熱伝導に優れた電子機器を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は、本機器の筐体や基板を支持するための支持手段に熱伝導率の高い材質の放熱手段を配置した構造を備えた電子機器において、前記支持手段に所定寸法の貫通部を設け、前記支持手段側に配置された第１の発熱部と前記放熱手段との間の前記貫通部に、第１の熱伝導手段を配置したことを特徴とする。発熱部が熱伝導率の低い材質の支持手段側にある場合でも、この構成により、発熱部からの熱が直接放熱手段に伝導されるので、効率よく熱を伝導して外部に放熱でき、内部温度の上昇を抑えることが可能となる。

また、前記放熱手段側に配置された第２の発熱部と前記放熱手段との間に第２の熱伝導手段を配置したことを特徴とする。この構成により、支持手段側の発熱部の熱と放熱手段側の発熱部からの熱を１つの放熱手段で放熱することができ、機器の大型化を防止するとともに内部温度の上昇を抑えることが可能となる。

また、前記第１の熱伝導手段と前記第２の熱伝導手段とが前記放熱手段を挟んで少なくとも一部が重なり合うことを特徴とする。放熱手段と熱伝導手段とは熱伝導性を良くする為に当接圧を高くしている。ここで、放熱手段が銅板など比較的柔らかな材質の場合、熱伝導シートとの当接圧により変形してしまう場合があり、変形すると当接圧が低くなり熱伝導性が悪化し、内部温度が上昇してしまう。しかしながら、上記この構成によると、熱伝導手段同士が放熱手段を間に挟んで重なっているため、両側から放熱手段は押されているので、変形することを防止でき、高い熱伝導性を維持し内部温度の上昇を抑えることが可能となる。

また、前記電子機器は光ディスクに情報を記録するビデオカメラであり、前記支持手段はステンレス板であり、前記放熱手段は銅板であることを特徴とする。これにより、光ディスクを使用したビデオカメラにおいて、放熱用の銅板側にあるドライブ用のＩＣと支持用のステンレス板側にある信号処理用ＩＣの熱を１つの放熱手段で放熱することができ、機器の大型化を防止するとともに内部温度の上昇を抑えることが可能となる。

本発明によれば、発熱ＩＣの熱を直接放熱用銅板に効率よく伝導することで内部温度の上昇を抑えることが可能となる。

以下、本発明による光ディスクを使用したビデオカメラの一実施例を、図を用いて説明する。

本発明による光ディスクを使用したビデオカメラの内部構成について、図１を用いて説明する。図１は、本発明によるビデオカメラの分解図である。

本ビデオカメラの筐体や基板を支持するために剛性を持ったステンレス製のフレーム１に、放熱用の熱伝導率の高い材質の銅板２が接合されている。光ディスク（図示せず）を駆動するためのドライブ装置（図示せず）を備えるドライブ側筐体１１には駆動用の回路部品を搭載したドライブ基板５が配置され、ドライブ基板５にはドライブＩＣが搭載されている。カメラ基板８及びサブ基板１０にはカメラ機能のための回路部品を搭載しており、後述するカメラの信号処理ＩＣはカメラ基板８に搭載されている。フレーム１を中心に左右方向にドライブ側筐体１１とカメラ基板８、サブ基板１０、液晶表示部を備えたカメラ側筐体１２を配置し、前後方向には外部筐体であるフロントケース１４や外部筐体であるリアケース１３等を配置し、本ビデオカメラを構成している。また、銅板２の銅板伝導部１５はリアケース１３と当接する構造となっている。

さらに、フレーム１には後述する貫通部が設けてあり、この貫通部に弾性のある熱伝導率の高い放熱ゴムＡ４を配置し、銅板２とドライブ基板５上にあるドライブＩＣ６とで放熱ゴムＡ４を挟み込み当接させる構造となっている。また、銅板２とカメラ基板８上にある後述するカメラの信号処理ＩＣとの間には弾性のある熱伝導率の高い放熱ゴムＢ７を配置し、銅板２と信号処理ＩＣとで放熱ゴムＢ７を挟み込み当接させる構造となっている。

次に、内部ＩＣで発熱した熱を外部筐体に伝導し外部筐体から放熱する構造について説明する。ここで、発熱量が大きなＩＣはドライブＩＣ６と後述する信号処理ＩＣであり、この両ＩＣの熱を外部筐体に伝導し外部筐体から放熱する構造を説明する。

ドライブＩＣ６で発生した熱は当接している放熱ゴムＡ４を介し銅板２に伝導する。銅板２の熱は銅板伝導部１５から外部筐体であるリアケース１３に伝導し、リアケース１３から外部へ放熱する。また、後述する信号処理ＩＣの熱も当接している放熱ゴムＢ７、銅板２、銅板伝導部１５を介して外部筐体であるリアケース１３から外部へ放熱する。

ここで、本実施例ではフレーム１と銅板２との接合方法としてフレーム１の突起を銅板２の穴を通してつぶす方法をとっているが、他の方法でも構わない。

このように、熱伝導率の低い材質のフレーム１側にあるドライブＩＣ６の熱はフレーム１の貫通部に配置した放熱ゴムＡ４を介して直接銅板２に効率よく熱度伝導し、さらに銅板２側の信号処理ＩＣの熱は放熱ゴムＢ７を介して直接銅板２に効率よく熱度伝導することにより、１つの銅板２に両ＩＣの熱を伝導する構造とすることで機器の大型化を防止するとともに内部温度の上昇を抑えることが可能となる。また、ドライブ装置（図示せず）の振動とともにドライブ基板５、ドライブＩＣ６は振動するが、放熱ゴムＡ４は弾性があるため、銅板２及びフレーム１に振動が伝わることを防止しながらドライブＩＣ６の熱を外部に放熱できる。

次に、本発明による熱伝導構造について、図２、図３を用いて説明する。図２は本発明によるビデオカメラの垂直断面図、図３は本発明によるビデオカメラの水平断面図である。フレーム１に接合した銅板２には放熱ゴムＢ７当接され、さらにカメラ基板８上にある信号処理ＩＣ９が当接されている。また、フレーム１に設けた貫通部３に放熱ゴムＡ４を銅板２に当接するように配置し、ドライブ基板５上にあるドライブＩＣ６が放熱ゴムＡ４に当接されている。また、銅板２には外部筐体であるリアケース１３に当接するための銅板伝導部１５が設けられ、信号処理ＩＣ９とドライブＩＣ６からの熱がこの銅板伝導部１５を介してリアケース１３から放熱される。

ここで、放熱ゴムＡ４の大きさはドライブＩＣ６のパッケージの大きさ（例えば、３０ｍｍ×３０ｍｍ）にすることが熱伝導効率の点からは有利であるが、そのとき貫通部３の大きさも大きくなる。フレーム１は、本ビデオカメラの筐体や基板を支持するためのものであるので強度が必要であり、貫通部３を大きくすると強度が低下してしまう。このため、貫通部３及び放熱ゴムＡ４の大きさは、本実施例では、ドライブＩＣ６内で実際に発熱する部分であるＩＣチップ１６（例えば、１０ｍｍ×１０ｍｍ）の大きさに合わせた大きさとしている。（例えば、貫通部３の大きさは１１ｍｍ×１１ｍｍ、放熱ゴムＡ４の大きさは１０ｍｍ×１０ｍｍ）これにより、フレーム１の強度を維持しながら、ドライブＩＣ６の熱を効率よく銅板２に伝導することを可能としている。

さらに、放熱ゴムＡ４の厚さをフレーム１の厚さ（例えば、０．６ｍ）より厚く（例えば、１．９５ｍｍ）して、ドライブＩＣ６とフレーム１との間には隙間（例えば、１．３ｍｍ）を確保して、この隙間に空気が通るようにしている。このため、銅板２及びフレーム１の熱が内部の空気中に放熱され外部筐体に伝わりやすくなっている。

また、信号処理ＩＣ９側の放熱ゴムＢ７は、信号処理ＩＣ９の大きさ（例えば、１５ｍｍ×１５ｍｍ）よりも大きな大きさ（例えば、１５ｍｍ×２４ｍｍ）としている。ここで、片側を２４ｍｍとしているのは、カメラ基板８上の他のカメラＩＣ１７の熱もこの放熱ゴムＢ７より銅板２に伝導するためである。このように、１つの放熱ゴムで２つまたは複数のＩＣの熱を伝導することにより、放熱ゴムの個数を減らし、作業性を改善できる。さらに、放熱ゴムＢ７を弾性を持つ材質とすることにより、複数のＩＣの高さが違っていても当接を可能とすることができる。

さらに、放熱ゴムＡ４と放熱ゴムＢ７とは銅板２を挟んで一部重なった配置としている。すなわち、横方向にＬ１（例えば、６ｍｍ）、縦方向にＬ２（例えば、１０ｍｍ）の部分が重なっている。これにより、銅板２は（Ｌ１×Ｌ２）（例えば、６ｍｍ×１０ｍｍ）の面積部分が両側から押されることになるので、銅板２の変形を防止でき、高い熱伝導性を維持し内部温度の上昇を抑えることが可能となる。

本発明による熱伝導構造の重なりの詳細について、図４を用いて詳細に説明する。図４は、本発明によるビデオカメラの熱伝導構造部の透視図である。銅板２の上に貫通部３を設けたフレーム１が配置されている。銅板２の裏面には放熱ゴムＢ７(点線)が配置され、表面には貫通部３に放熱ゴムＡ４が配置されている。ここで、（Ｌ１×Ｌ２）（例えば、６ｍｍ×１０ｍｍ）の面積部分が重なっており、両側から押される部分となっている。

尚、本実施例では一部が重なっている例を示したが、放熱ゴムＡ４の全体が放熱ゴムＢ７と重なっていても構わない。

次に、本発明による熱伝導構造部の部品構成について、図５を用いて説明する。図５は、本発明によるビデオカメラの熱伝導構造部の展開図である。貫通部３を備えたフレーム１に銅板伝導部１５を備えた銅板２が接合され、カメラ基板８上の信号処理ＩＣ９と銅板２との間に放熱ゴムＢ７が配置され、一方ドライブＩＣ６と銅板２との間には貫通部３の位置に放熱ゴムＡ４が配置されている。

本実施例では、熱伝導部材を放熱ゴムとしたが、材質は限定するものではなく、熱伝導率の高い、弾性のある材質であれば構わない。

本実施例では、支持手段であるフレーム１をステンレス製としたが、材質は限定するものではなく、必要とする剛性のある材質であれば構わない。また、放熱手段である銅板２の材質は限定するものではなく、熱伝導率の高い材質であれば構わない。

本発明によるビデオカメラの分解図 本発明によるビデオカメラの垂直断面図 本発明によるビデオカメラの水平断面図 本発明によるビデオカメラの熱伝導構造部の透視図 本発明によるビデオカメラの熱伝導構造部の展開図

符号の説明

１…フレーム、２…銅板、３…貫通部、４…放熱ゴムＡ、５…ドライブ基板、
６…ドライブＩＣ、７…放熱ゴムＢ、８…カメラ基板、９…信号処理ＩＣ、
１０…サブ基板、１１…ドライブ側筐体、１２…カメラ側筐体、１３…リアケース、
１４…フロントケース、１５…銅板伝導部、１６…ＩＣチップ、１７…他のカメラＩＣ

Claims (6)

1. 本機器の筐体や基板を支持するための支持手段に熱伝導率の高い材質の放熱手段を配置した構造を備えた電子機器であって、
   前記支持手段に所定寸法の貫通部を設け、
   前記支持手段側に配置された第１の発熱部と前記放熱手段との間の前記貫通部に、第１の熱伝導手段を配置したことを特徴とする電子機器。
2. 請求項１記載の電子機器であって、
   前記放熱手段側に配置された第２の発熱部と前記放熱手段との間に第２の熱伝導手段を配置したことを特徴とする電子機器。
3. 請求項２記載の電子機器であって、
   前記第１の熱伝導手段と前記第２の熱伝導手段とが前記放熱手段を挟んで少なくとも一部が重なり合うことを特徴とする電気機器。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の電子機器であって、
   前記電子機器は光ディスクに情報を記録するビデオカメラであり、前記支持手段はステンレス板であり、前記放熱手段は銅版であることを特徴とする電子機器。
5. 請求項４に記載の電子機器であって、
   光ディスク面と平行な面における、前記第１の発熱部であるＩＣの投影面に対する前記第１の熱伝導手段の投影面の面積比率が、前記第２の発熱部であるＩＣの投影面に対する前記第２の熱伝導手段の投影面の面積比率よりも小さいことを特徴とする電子機器。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の電子機器であって、
   前記第１の熱伝導手段及び前記第２の熱伝導手段の材質は、ゴムであることを特徴とする電子機器。
   

Images