JP2001073254A - 放熱シート - Google Patents
放熱シートInfo
- Publication number
- JP2001073254A JP2001073254A JP24435499A JP24435499A JP2001073254A JP 2001073254 A JP2001073254 A JP 2001073254A JP 24435499 A JP24435499 A JP 24435499A JP 24435499 A JP24435499 A JP 24435499A JP 2001073254 A JP2001073254 A JP 2001073254A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- yarns
- sheet
- carbon fiber
- pitch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Woven Fabrics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 放熱性が良好で、かつ柔軟性があり、さらに
伝熱方向が８方向あり、より放射状に伝搬可能な設計自
由度の大きな放熱シートを提供する。 【解決手段】 ピッチ系炭素繊維からなる相互に直行す
る経糸１、緯糸２、これらの糸に斜め方向に交わる２本
の斜行糸３とを有し、前記斜行糸は相互に交差してお
り、前記経糸及び緯糸および２本の斜行糸は相互に織ら
れている４軸織物であることを特徴とする。 【効果】伝熱性の良好なピッチ系炭素繊維を使用し、こ
の炭素繊維からなる糸を４方向に織って４軸織物とした
放熱シートであるため、放熱性が良好で、柔軟性があ
り、伝熱方向が多い放熱シートとすることができるとい
う利点がある。
伝熱方向が８方向あり、より放射状に伝搬可能な設計自
由度の大きな放熱シートを提供する。 【解決手段】 ピッチ系炭素繊維からなる相互に直行す
る経糸１、緯糸２、これらの糸に斜め方向に交わる２本
の斜行糸３とを有し、前記斜行糸は相互に交差してお
り、前記経糸及び緯糸および２本の斜行糸は相互に織ら
れている４軸織物であることを特徴とする。 【効果】伝熱性の良好なピッチ系炭素繊維を使用し、こ
の炭素繊維からなる糸を４方向に織って４軸織物とした
放熱シートであるため、放熱性が良好で、柔軟性があ
り、伝熱方向が多い放熱シートとすることができるとい
う利点がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は放熱シート、特に柔軟性
があり、かつ放熱性の良好な柔軟な放熱シートに関す
る。
があり、かつ放熱性の良好な柔軟な放熱シートに関す
る。
【０００２】
【従来技術および問題点】たとえば、電子機器内で発生
する熱は、電子部品の誤作動を招くことから、良好に放
熱される必要がある。このような放熱手段として、放熱
シートを使用する方法が知られている。平面シート状の
放熱シートとしては、アルミ板、ピッチ系炭素繊維を一
方向に引き揃えた炭素繊維強化プラスチック等が知られ
ている。これらの放熱シートは、熱伝導性が良好で、放
熱性は優れている反面、柔軟性がなく、伝熱方向の設計
自由度が小さいという欠点がある。特にピッチ系炭素繊
維を使用した炭素繊維強化プラスチックの放熱シート
は、放熱性は大きいものの、基本的に繊維の引き揃え方
向（一方向）にのみ伝熱する性質があるため、設計自由
度は大きく制限されるという欠点があった。
する熱は、電子部品の誤作動を招くことから、良好に放
熱される必要がある。このような放熱手段として、放熱
シートを使用する方法が知られている。平面シート状の
放熱シートとしては、アルミ板、ピッチ系炭素繊維を一
方向に引き揃えた炭素繊維強化プラスチック等が知られ
ている。これらの放熱シートは、熱伝導性が良好で、放
熱性は優れている反面、柔軟性がなく、伝熱方向の設計
自由度が小さいという欠点がある。特にピッチ系炭素繊
維を使用した炭素繊維強化プラスチックの放熱シート
は、放熱性は大きいものの、基本的に繊維の引き揃え方
向（一方向）にのみ伝熱する性質があるため、設計自由
度は大きく制限されるという欠点があった。
【０００３】一方、柔軟性のある放熱シートとしては、
シリコーンゲルに放熱剤、たとえばアルミナ、マグネシ
ア、窒化ほう素などを所定量添加したものが知られてい
る。このような放熱シートは、柔軟性があり、粘着性も
有していることから、半導体装置を装着した回路基板な
ど凹凸のある部分に被せて放熱させることができるとい
う、設計自由度が大きいという利点がある反面、放熱性
は優れているとはいえないという欠点がある。
シリコーンゲルに放熱剤、たとえばアルミナ、マグネシ
ア、窒化ほう素などを所定量添加したものが知られてい
る。このような放熱シートは、柔軟性があり、粘着性も
有していることから、半導体装置を装着した回路基板な
ど凹凸のある部分に被せて放熱させることができるとい
う、設計自由度が大きいという利点がある反面、放熱性
は優れているとはいえないという欠点がある。
【０００４】本発明は上述の問題点に鑑みなされたもの
であり、放熱性が良好で、かつ柔軟性があり、さらに伝
熱方向が８方向あり、より放射状に伝搬可能な設計自由
度の大きな放熱シートを提供することを目的とする。
であり、放熱性が良好で、かつ柔軟性があり、さらに伝
熱方向が８方向あり、より放射状に伝搬可能な設計自由
度の大きな放熱シートを提供することを目的とする。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による放熱シートは、ピッチ系炭素繊維から
なる相互に直行する経糸、緯糸、これらの糸に斜め方向
に交わる２本の斜行糸とを有し、前記斜行糸は相互に交
差しており、前記経糸及び緯糸および２本の斜行糸は相
互に織られている４軸織物であることを特徴とする。
め、本発明による放熱シートは、ピッチ系炭素繊維から
なる相互に直行する経糸、緯糸、これらの糸に斜め方向
に交わる２本の斜行糸とを有し、前記斜行糸は相互に交
差しており、前記経糸及び緯糸および２本の斜行糸は相
互に織られている４軸織物であることを特徴とする。
【０００６】本発明によれば、伝熱性の良好なピッチ系
炭素繊維を使用し、この炭素繊維からなる糸を４方向に
織って４軸織物とした放熱シートであるため、放熱性が
良好で、柔軟性があり、伝熱方向が多い放熱シートとす
ることができるという利点がある。
炭素繊維を使用し、この炭素繊維からなる糸を４方向に
織って４軸織物とした放熱シートであるため、放熱性が
良好で、柔軟性があり、伝熱方向が多い放熱シートとす
ることができるという利点がある。
【０００７】本発明をさらに詳しく説明すると、本発明
による放熱シートは、図１に示すようにピッチ系炭素繊
維よりなる経糸１および緯糸２およびこれらの糸に斜め
方向に交わる２本の斜行糸３、４とを有し、前記斜行糸
３は相互に交差しており、前記経糸１及び緯糸２および
２本の斜行糸３、４は相互に織られている４軸織物を使
用している。図２に示すように、斜交糸３、４の交差角
度は、前記経糸１方向を０°としたときに、±３０〜６
０°の角度で交差しているのがよい。±３０°未満また
は±６０°を超える場合は、４方向への伸びの規制が著
しく低下してしまうという問題を生じる恐れがある。特
に、４５°（直行方向）であることが望ましい。
による放熱シートは、図１に示すようにピッチ系炭素繊
維よりなる経糸１および緯糸２およびこれらの糸に斜め
方向に交わる２本の斜行糸３、４とを有し、前記斜行糸
３は相互に交差しており、前記経糸１及び緯糸２および
２本の斜行糸３、４は相互に織られている４軸織物を使
用している。図２に示すように、斜交糸３、４の交差角
度は、前記経糸１方向を０°としたときに、±３０〜６
０°の角度で交差しているのがよい。±３０°未満また
は±６０°を超える場合は、４方向への伸びの規制が著
しく低下してしまうという問題を生じる恐れがある。特
に、４５°（直行方向）であることが望ましい。
【０００８】前述のような炭素繊維は、平面内に炭素原
子が正六角形状に等間隔に配置されたグラファイトの単
結晶が繊維の軸方向に結合して伸長しており、一方太さ
方向には前記単結晶層が積層された構造になっている。
前記単結晶層間はファン・デル・ワールス力のみが働
き、一方各単結晶間には強力な共有結合で結合された構
造になっている。このため、炭素繊維は繊維の軸方向に
大きな伝熱性を有しており、一方太さ方向は、数十分の
一から数百分の一の伝熱性しか有していない性質がある
（強度についても同様である）（図３参照）。
子が正六角形状に等間隔に配置されたグラファイトの単
結晶が繊維の軸方向に結合して伸長しており、一方太さ
方向には前記単結晶層が積層された構造になっている。
前記単結晶層間はファン・デル・ワールス力のみが働
き、一方各単結晶間には強力な共有結合で結合された構
造になっている。このため、炭素繊維は繊維の軸方向に
大きな伝熱性を有しており、一方太さ方向は、数十分の
一から数百分の一の伝熱性しか有していない性質がある
（強度についても同様である）（図３参照）。
【０００９】本発明においては、上述のようなピッチ系
炭素繊維の特性に着目し、前記炭素繊維の撚糸を用い
て、上述のような４軸織物を織り、この織物を打ち抜い
て、放熱シートとしたものである。このような炭素繊維
は、繊維軸方向の熱伝導率が６００〜１６００Ｗ／ｍ・
Ｋを有しているのが好ましい。６００Ｗ／ｍ・Ｋ未満で
あると、十分な放熱性が発揮できない恐れがあり、一方
１６００Ｗ／ｍ・Ｋを越えた炭素繊維を製造するのが困
難であるからである。炭素繊維の熱伝導率は、炭素繊維
を構成するグラファイト結晶の大きさのみに支配されて
いることが判明しており、炭素繊維は、その原料や製法
によらず、グラファイト結晶が大きい程、格子欠陥によ
る電気および熱のキャリアーの散乱が小さくなり、熱伝
導率が大きくなる。
炭素繊維の特性に着目し、前記炭素繊維の撚糸を用い
て、上述のような４軸織物を織り、この織物を打ち抜い
て、放熱シートとしたものである。このような炭素繊維
は、繊維軸方向の熱伝導率が６００〜１６００Ｗ／ｍ・
Ｋを有しているのが好ましい。６００Ｗ／ｍ・Ｋ未満で
あると、十分な放熱性が発揮できない恐れがあり、一方
１６００Ｗ／ｍ・Ｋを越えた炭素繊維を製造するのが困
難であるからである。炭素繊維の熱伝導率は、炭素繊維
を構成するグラファイト結晶の大きさのみに支配されて
いることが判明しており、炭素繊維は、その原料や製法
によらず、グラファイト結晶が大きい程、格子欠陥によ
る電気および熱のキャリアーの散乱が小さくなり、熱伝
導率が大きくなる。
【００１０】このような炭素繊維としては、たとえば特
開平０７−３３１５３６号公報に記載されたピッチ系炭
素繊維を用いることができる。
開平０７−３３１５３６号公報に記載されたピッチ系炭
素繊維を用いることができる。
【００１１】上述のピッチ系炭素繊維は太さが１０μｍ
前後であり、このような炭素繊維を好ましくは１０００
〜３０００（１Ｋ〜３Ｋ）本、束ねて糸として使用す
る。１Ｋ未満であると強度が不足する恐れがあり、一方
３Ｋを越えると、４軸織物に織るのが困難となる恐れを
生じる。
前後であり、このような炭素繊維を好ましくは１０００
〜３０００（１Ｋ〜３Ｋ）本、束ねて糸として使用す
る。１Ｋ未満であると強度が不足する恐れがあり、一方
３Ｋを越えると、４軸織物に織るのが困難となる恐れを
生じる。
【００１２】このような本発明による放熱シートの厚さ
は１００μｍ〜２ｍｍであるのがよい。１００μｍ未満
であると、強度が不足し、また放熱性が十分でない恐れ
があり、一方２ｍｍを超えた場合、放熱性は向上せず、
取り扱いが不便になるという欠点を生じる。特に好まし
くは０．５〜１ｍｍである。このような放熱シートを積
層して使用してもよいのは明らかである。
は１００μｍ〜２ｍｍであるのがよい。１００μｍ未満
であると、強度が不足し、また放熱性が十分でない恐れ
があり、一方２ｍｍを超えた場合、放熱性は向上せず、
取り扱いが不便になるという欠点を生じる。特に好まし
くは０．５〜１ｍｍである。このような放熱シートを積
層して使用してもよいのは明らかである。
【００１３】本発明による放熱シートは、たとえば、図
４に示すように、放熱シートＳの中心部を刳り貫き、こ
の穴部に熱源５を設置するように配置する場合、熱源５
よりの熱は放熱シートＳの糸の方向（矢印で示す）、す
なわち８方向に伝熱する。このため効率良く放熱可能と
なる。
４に示すように、放熱シートＳの中心部を刳り貫き、こ
の穴部に熱源５を設置するように配置する場合、熱源５
よりの熱は放熱シートＳの糸の方向（矢印で示す）、す
なわち８方向に伝熱する。このため効率良く放熱可能と
なる。
【００１４】また、本発明による放熱シートは、放熱部
６が障害物７で遮られている場合、柔軟であるので、図
５に示すように放熱シートＳを折り曲げたり、湾曲させ
て、熱源５より熱を放熱部６に導くことが可能になる。
このため、放熱シートＳを使用する機器の設計自由度を
著しく大きくすることができる。
６が障害物７で遮られている場合、柔軟であるので、図
５に示すように放熱シートＳを折り曲げたり、湾曲させ
て、熱源５より熱を放熱部６に導くことが可能になる。
このため、放熱シートＳを使用する機器の設計自由度を
著しく大きくすることができる。
【００１５】以下本発明による実施例を説明する。
【００１６】
【実施例】１１μｍのピッチ系炭素繊維（Ｋ１３Ｄ２
Ｕ；商標名；三菱化学株式会社）を１Ｋとした糸を使用
して４軸織物を作製した。この炭素繊維の熱伝導率は８
００Ｗ／ｍ・Ｋであった。また、この放熱シートの厚さ
は０．３５ｍｍであった。このような４軸織物を打ち抜
いて、５０×２００ｍｍの放熱シートとした後、前記放
熱シートの中央に穴部を設け、この穴部に接触してアル
ミブロックをおき、このアルミブロックをヒータによっ
て１３０℃に加熱した。その後、ヒータを止めてアルミ
ブロックを自然冷却させ、２５℃に冷却されるまでの時
間を測定した（図４参照）。本発明による放熱シートを
接触させた場合、四方の辺および角隅部より放熱するた
め、２５℃に冷却されるまでに約８分であった。一方、
放熱シートを設けない場合、約４０分であった。またア
ルミニウム板の一方の端部にアルミブロックを置き、同
様の条件で放熱試験を行った結果、アルミブロックが２
５℃に冷却するまで約２７分かかった。さらに、アルミ
ニウム板の放熱シートのかわりに、ピッチ系炭素繊維を
使用した炭素繊維強化プラスチックの放熱シートを使用
した場合、約１５分であった。
Ｕ；商標名；三菱化学株式会社）を１Ｋとした糸を使用
して４軸織物を作製した。この炭素繊維の熱伝導率は８
００Ｗ／ｍ・Ｋであった。また、この放熱シートの厚さ
は０．３５ｍｍであった。このような４軸織物を打ち抜
いて、５０×２００ｍｍの放熱シートとした後、前記放
熱シートの中央に穴部を設け、この穴部に接触してアル
ミブロックをおき、このアルミブロックをヒータによっ
て１３０℃に加熱した。その後、ヒータを止めてアルミ
ブロックを自然冷却させ、２５℃に冷却されるまでの時
間を測定した（図４参照）。本発明による放熱シートを
接触させた場合、四方の辺および角隅部より放熱するた
め、２５℃に冷却されるまでに約８分であった。一方、
放熱シートを設けない場合、約４０分であった。またア
ルミニウム板の一方の端部にアルミブロックを置き、同
様の条件で放熱試験を行った結果、アルミブロックが２
５℃に冷却するまで約２７分かかった。さらに、アルミ
ニウム板の放熱シートのかわりに、ピッチ系炭素繊維を
使用した炭素繊維強化プラスチックの放熱シートを使用
した場合、約１５分であった。
【００１７】この実施例によるピッチ系炭素繊維の熱伝
導率は８００Ｗ／ｍｋ（炭素繊維強化プラスチックのピ
ッチ系炭素繊維も同じ）、アルミニウム板は３００Ｗ／
ｍｋであった。
導率は８００Ｗ／ｍｋ（炭素繊維強化プラスチックのピ
ッチ系炭素繊維も同じ）、アルミニウム板は３００Ｗ／
ｍｋであった。
【００１８】この実施例による放熱シートによればアル
ミニウムあるいはピッチ系炭素繊維を使用した炭素繊維
強化プラスチックの放熱シートよりも著しく良好な放熱
性を示すことが明らかになった。また剛軟度を一般織物
試験法であるＪＩＳＬ１０９６ Ａ法（４５°カンチレ
バー法）で測定した結果、最大２０ｍｍであり、十分な
柔軟性を有していることがわかった。
ミニウムあるいはピッチ系炭素繊維を使用した炭素繊維
強化プラスチックの放熱シートよりも著しく良好な放熱
性を示すことが明らかになった。また剛軟度を一般織物
試験法であるＪＩＳＬ１０９６ Ａ法（４５°カンチレ
バー法）で測定した結果、最大２０ｍｍであり、十分な
柔軟性を有していることがわかった。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明による放熱シ
ートによれば、伝熱性の良好なピッチ系炭素繊維を使用
し、この炭素繊維からなる糸を４方向に織って４軸織物
とした放熱シートであるため、放熱性が良好で、柔軟性
があり、伝熱方向が多い放熱シートとすることができる
という利点がある。
ートによれば、伝熱性の良好なピッチ系炭素繊維を使用
し、この炭素繊維からなる糸を４方向に織って４軸織物
とした放熱シートであるため、放熱性が良好で、柔軟性
があり、伝熱方向が多い放熱シートとすることができる
という利点がある。
【図１】本発明による放熱シートの模式的平面図。
【図２】斜交糸の状態を示す説明図。
【図３】炭素繊維の構造を示す説明図。
【図４】本発明による放熱シートの使用状態の一例を示
す説明図。
す説明図。
【図５】本発明による放熱シートの使用状態の一例を示
す説明図。
す説明図。
１ 経糸 ２ 緯糸 ３ 斜交糸 ４ 斜交糸 ５ 熱源 ６ 放熱部
Claims (3)
- 【請求項１】 ピッチ系炭素繊維からなる相互に直行す
る経糸、緯糸、これらの糸に斜め方向に交わる２本の斜
行糸とを有し、前記斜行糸は相互に交差しており、前記
経糸及び緯糸および２本の斜行糸は相互に織られている
４軸織物であることを特徴とする放熱シート。 - 【請求項２】 前記ピッチ系炭素繊維は、繊維軸方向の
熱伝導率が６００〜１６００Ｗ／ｍ・Ｋであることを特
徴とする請求項１記載の放熱シート。 - 【請求項３】 前記放熱シートの厚さは１００μｍ〜２
ｍｍであることを特徴とする請求項１または２記載のい
ずれかの放熱シート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24435499A JP3270026B2 (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 放熱シート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24435499A JP3270026B2 (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 放熱シート |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001073254A true JP2001073254A (ja) | 2001-03-21 |
| JP3270026B2 JP3270026B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=17117462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24435499A Expired - Fee Related JP3270026B2 (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 放熱シート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3270026B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001073255A (ja) * | 1999-08-31 | 2001-03-21 | Fujikura Rubber Ltd | 放熱シート |
| KR101207942B1 (ko) | 2010-12-15 | 2012-12-05 | 국방과학연구소 | 섬유보강 복합체, 그 제조방법 및 그 제조장치 |
-
1999
- 1999-08-31 JP JP24435499A patent/JP3270026B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001073255A (ja) * | 1999-08-31 | 2001-03-21 | Fujikura Rubber Ltd | 放熱シート |
| KR101207942B1 (ko) | 2010-12-15 | 2012-12-05 | 국방과학연구소 | 섬유보강 복합체, 그 제조방법 및 그 제조장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3270026B2 (ja) | 2002-04-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1145074B1 (en) | Heat transfer unit for a laptop computer | |
| KR101449075B1 (ko) | 열전도 시트, 그 제조방법 및 열전도 시트를 이용한 방열장치 | |
| TWI523167B (zh) | Paper sheet radiator | |
| EP1739744A2 (en) | Heat radiation member and production method for the same | |
| KR100957218B1 (ko) | 발광 다이오드 유니트 | |
| JP3270026B2 (ja) | 放熱シート | |
| JP2002046137A (ja) | 熱伝導性シートの製造方法 | |
| CN110192274A (zh) | 热传导片以及多重热传导片 | |
| JP3833421B2 (ja) | 放熱シート | |
| JP7202460B2 (ja) | カーボンナノ構造ベースの繊維を備えたヒートシンク | |
| JP3270027B2 (ja) | 放熱シート | |
| KR20200088571A (ko) | 전자파 차폐 및 방열기능을 갖는 다기능 원단 | |
| JP2001068609A (ja) | 放熱シート | |
| JP2012186241A (ja) | 熱伝導性シート | |
| JP5873244B2 (ja) | 放熱基板 | |
| KR101488280B1 (ko) | 회로기판 | |
| JP2001081418A (ja) | 熱伝導性接着フィルムおよびその製造方法ならびに電子部品 | |
| JP5959697B2 (ja) | 熱伝導性シート | |
| CN211683808U (zh) | 一种绝缘导热布 | |
| EP3135475B1 (en) | Composite material structure | |
| JP2004060111A (ja) | 伝熱性に優れた布帛 | |
| JP2001015962A (ja) | 伝熱デバイス及び半導体装置の放熱装置 | |
| JP7460039B1 (ja) | 積層構造体 | |
| JP3855583B2 (ja) | 複合材 | |
| JP2001168248A (ja) | 複合材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020108 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |