JP2001177024A - Heat diffusing composite plate - Google Patents

Heat diffusing composite plate

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JP2001177024A
JP2001177024A JP36294499A JP36294499A JP2001177024A JP 2001177024 A JP2001177024 A JP 2001177024A JP 36294499 A JP36294499 A JP 36294499A JP 36294499 A JP36294499 A JP 36294499A JP 2001177024 A JP2001177024 A JP 2001177024A
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heat
composite plate
layer
plate
thickness
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JP36294499A
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Japanese (ja)
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Hisateru Akachi
久輝 赤地
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TS Heatronics Co Ltd
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TS Heatronics Co Ltd
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/02Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of carbon, e.g. graphite
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0233Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermodiffusion heat transfer plate which is capable of efficiently and uniformly diffusing and transferring a large amount of heat supplied from a heating element onto the heat receiving plane of a heat dissipat ing means. SOLUTION: A heat diffusing composite plate is composed of a center layer 1 and metal thin films 1 each smaller than 10 μm in thickness and deposited on the center layer 1 sandwiching it between them. The center layer 1 is formed of very pure graphite which is very high in thermal conductivity along its surface but comparatively low in thermal conductivity in its thickness direction. The metal thin film 2 is deposited on the surface of the center layer 1 through a prescribed method such as a plasma ion chemical deposition method, a plasma ion physical deposition method or the like which keeps a deposit very high in bonding strength to the center layer 1. The heat diffusing composite plate is capable of effectively taking advantage of the high thermal conductivity of graphite and enhanced in mechanical strength.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、熱拡散用プレート
の構造に関する。特には、発熱素子から供給される大き
な熱量を、放熱手段の受熱面に均一かつ効率的に拡散伝
熱させる熱拡散用伝熱プレートの構造に関する。
The present invention relates to the structure of a heat diffusion plate. In particular, the present invention relates to a structure of a heat diffusion heat transfer plate that uniformly and efficiently diffuses and transfers a large amount of heat supplied from a heating element to a heat receiving surface of a heat radiating unit.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近来の
半導体素子の発達は目覚しく、それらを適用して構成さ
れる電子機器の小型化高性能化も著しい。その結果、外
寸11mm×11mm以下の小型軽量の半導体素子で、損失
発熱量が80W にも達する強力な半導体素子が実用化さ
れようとしている。そのような小型発熱素子を冷却する
ための放熱手段として、発熱素子の放熱面と、ヒートシ
ンクのような放熱手段の受熱面とを伝熱的に接続する熱
拡散用伝熱プレートが用いられている。電子機器の小型
化にともない、この熱拡散用伝熱プレートについても軽
量薄形化が要求されている。本発明者は、そのような熱
拡散用伝熱プレートとして、特願平9−88600号の
面間伝熱プレートを提案して実用化した。
2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor devices have been remarkably developed, and electronic devices formed by using them have been significantly reduced in size and performance. As a result, a small and light semiconductor device having an outer dimension of 11 mm × 11 mm or less and a powerful semiconductor device with a loss heat generation of as much as 80 W is being put to practical use. As a heat dissipating means for cooling such a small heat generating element, a heat diffusing heat transfer plate for heat conductively connecting a heat dissipating surface of the heat generating element and a heat receiving surface of a heat dissipating means such as a heat sink is used. . With the miniaturization of electronic devices, the heat transfer plate for heat diffusion is also required to be lightweight and thin. The present inventor has proposed and put to practical use an inter-plane heat transfer plate disclosed in Japanese Patent Application No. 9-88600 as such a heat diffusion heat transfer plate.

【0003】特願平9−88600号に開示された面間
伝熱プレートは、高純度グラファイトシートを中心層と
し、中心層の両面に垂直方向の熱抵抗を無視し得る厚さ
の接着材の薄膜層(第二層)を形成したものである。さ
らに、この両面の接着材薄膜層の外側両面に熱伝導性の
良好な金属層(第三層)が配置されている。この三層構
造を高温度で相互に加圧接着させて積層構造体からなる
面間伝熱プレートを作製した。この面間伝熱プレートに
おいては、第三層は厚さ200μm の純銅薄肉プレート
で、第二層は厚さ50μm の銀ろう薄膜シートである。
また、高圧接着時の温度条件は800℃であった。この
ようにして構成された面間伝熱プレートの面方向熱伝導
率は600W/m・Kであり、同じ厚さの従来使用され
ている純銅薄肉プレートの約1.7倍となり、優れた熱
拡散性能を発揮した。
The inter-plane heat transfer plate disclosed in Japanese Patent Application No. 9-88600 has a high-purity graphite sheet as a central layer, and has an adhesive material having a thickness on both sides of the central layer that can ignore the thermal resistance in the vertical direction. A thin film layer (second layer) is formed. Further, a metal layer having good thermal conductivity (third layer) is disposed on both outer surfaces of the adhesive thin film layers on both surfaces. The three-layer structure was pressure-bonded to each other at a high temperature to produce an inter-surface heat transfer plate composed of a laminated structure. In this inter-surface heat transfer plate, the third layer is a pure copper thin plate having a thickness of 200 μm, and the second layer is a silver brazing thin film sheet having a thickness of 50 μm.
The temperature condition during the high-pressure bonding was 800 ° C. The thermal conductivity in the plane direction of the inter-plane heat transfer plate thus configured is 600 W / m · K, which is about 1.7 times that of a conventionally used pure copper thin plate of the same thickness, and excellent heat conductivity. Demonstrated diffusion performance.

【0004】この面間伝熱プレートは、高純度グラファ
イトを伝熱手段として使用したものである。この高純度
グラファイトは、高い面方向熱伝導性を有し、かつ密度
が1.0g/ cm3と極めて軽量である。しかしながら、
面間伝熱プレートとしての実用性を考慮すると、接着
性、機械的強度等に劣る。すなわち、このグラファイト
シートのみの単素材構成では熱拡散機能に優れている
が、カーボン独特の欠陥として、他の物質表面との接合
性が極めて悪い。このため、実用に際しては機械的加圧
接着手段を必要とする。したがって、熱接続手段として
は複雑化かつ重量化される。
[0004] This inter-surface heat transfer plate uses high-purity graphite as a heat transfer means. This high-purity graphite has a high thermal conductivity in the plane direction and has a very low density of 1.0 g / cm 3 . However,
Considering the practicality as an inter-surface heat transfer plate, it is inferior in adhesiveness, mechanical strength and the like. That is, although the single-material structure composed of only the graphite sheet is excellent in the heat diffusion function, as a defect peculiar to carbon, the bonding property to the surface of another substance is extremely poor. Therefore, in practical use, mechanical pressure bonding means is required. Therefore, the heat connecting means is complicated and heavy.

【0005】さらに、グラファイトシートのみの単素材
構成では機械的強度が不足であり、機器部品として適用
するには脆弱である。特に耐磨耗性は極めて劣り、わず
かな外力に対しても摩損や破損の恐れがあり、しかも補
強用金属プレートの接着が困難である。このようなこと
により、機器の信頼性を低下させる欠点を有する。
[0005] Furthermore, a single-material structure composed of only a graphite sheet has insufficient mechanical strength, and is fragile to be applied as an equipment part. In particular, the abrasion resistance is extremely poor, and there is a risk of abrasion or breakage even with a slight external force, and it is difficult to bond the reinforcing metal plate. This has the disadvantage of reducing the reliability of the device.

【0006】上述の特願平9−88600号の面間伝熱
プレートは良好な熱拡散用プレートではあるが、以下の
解決すべき課題がある。 (1)第二層をグラファイトシートの中心層と接合する
ためには、前述のようにカーボンの性質として、高温高
圧による溶融金属薄膜を介在させた機械的な強制接着手
段が必要であった。この高温高圧接着を行うと、第三層
の金属層とグラファイト中心層との熱膨張係数の差異に
起因する歪みを発生する。このため、平滑な面間伝熱プ
レート表面(第三層表面)が得られず、伝熱性能が低下
するものであった。
The inter-surface heat transfer plate disclosed in Japanese Patent Application No. 9-88600 is a good heat diffusion plate, but has the following problems to be solved. (1) In order to join the second layer to the center layer of the graphite sheet, as described above, mechanical forced bonding means interposed with a molten metal thin film by high temperature and high pressure was required as a property of carbon. When the high-temperature and high-pressure bonding is performed, a distortion is generated due to a difference in thermal expansion coefficient between the third metal layer and the graphite central layer. For this reason, a smooth inter-surface heat transfer plate surface (third layer surface) was not obtained, and heat transfer performance was reduced.

【0007】(2)第三層の金属層は、金属薄膜プレー
トの高温高圧下の強制接着により形成される層であるた
め、先に別工程で製作する必要がある。さらに、製造技
術的に0.05mm以下の薄膜形成が極めて困難である。
また、前述の熱膨張係数の差異による複合プレートの歪
み応力を吸収させるためには、第三層の肉厚は少なくも
0.1mm以上としてプレートを補強する必要があった。
面間伝熱プレートの面方向の熱伝導率は、第三層と中心
層の熱伝導率によって決定されるため、熱伝導率の高い
高純度グラファイトの特性を充分に活用するためには、
第三層の肉厚を出来るだけ薄くし、面方向には熱量が流
れ難くする必要がある。しかし、このように金属層の肉
厚が厚いことにより、面間伝熱プレートの性能は低下す
るものであった。
(2) Since the third metal layer is a layer formed by forcibly bonding a metal thin film plate under high temperature and high pressure, it must first be manufactured in a separate process. Further, it is extremely difficult to form a thin film having a thickness of 0.05 mm or less due to manufacturing technology.
Further, in order to absorb the strain stress of the composite plate due to the difference in the coefficient of thermal expansion, it is necessary to reinforce the plate with the thickness of the third layer being at least 0.1 mm or more.
Since the thermal conductivity in the plane direction of the inter-plane heat transfer plate is determined by the thermal conductivity of the third layer and the central layer, in order to fully utilize the characteristics of high-purity graphite with high thermal conductivity,
It is necessary to make the thickness of the third layer as thin as possible and make it difficult for heat to flow in the plane direction. However, the performance of the inter-surface heat transfer plate is degraded due to such a large thickness of the metal layer.

【0008】(3)中心層と第三層とは接着材層である
第二層の介在により接合されている。しかし、これは第
二層を接着媒体とする高温高圧による強制接着であり、
完全接合の場合とは異なり接合強度は弱い。したがっ
て、部分的な屈曲のような外力が加えられた場合はその
部分に剥離を生じることがある。この剥離した部分の接
触熱抵抗により、面に垂直な方向の熱伝導率が低下する
おそれがあった。
(3) The center layer and the third layer are joined by the interposition of a second layer which is an adhesive layer. However, this is forced bonding by high temperature and high pressure using the second layer as the bonding medium,
Unlike the case of complete joining, the joining strength is weak. Therefore, when an external force such as partial bending is applied, peeling may occur at that portion. The thermal conductivity in the direction perpendicular to the surface may be reduced due to the contact thermal resistance of the separated portion.

【0009】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、発熱素子から供給される大きな熱量を、放熱
手段の受熱面に均一かつ効率的に拡散伝熱させることの
できる熱拡散用伝熱プレートを提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has been made in view of the above circumstances. An object is to provide a heat transfer plate.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】上
記課題を解決するため、本発明の第1態様の熱拡散用伝
熱プレートは、 受熱部への入熱を周囲に伝導拡散させ
る熱拡散用複合プレートであって; 高純度グラファイ
トシートからなる中心層と、 該中心層の両面又は片面
に堆積された10μm を超えない厚さの金属薄膜と、
を備えることを特徴とする。面方向の熱伝導率が極めて
高く、垂直方向の熱伝導率は比較的低い高純度グラファ
イトを使用し、両面または片面に金属の薄膜を形成する
ことで、高純度グラファイトの熱伝導性を有効に生か
し、さらに機械強度を付与することができる。
Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention In order to solve the above problems, a heat transfer plate for heat diffusion according to a first aspect of the present invention is a heat transfer plate for conducting and diffusing heat input to a heat receiving portion to the surroundings. A diffusion composite plate; a central layer made of a high-purity graphite sheet; a metal thin film having a thickness not exceeding 10 μm deposited on both surfaces or one surface of the central layer;
It is characterized by having. Effective thermal conductivity of high-purity graphite by using high-purity graphite with extremely high thermal conductivity in the plane direction and relatively low thermal conductivity in the vertical direction, and forming a metal thin film on both sides or one side Utilizing this, it is possible to further impart mechanical strength.

【0011】本発明の第2態様の熱拡散用伝熱プレート
は、 受熱部への入熱を周囲に伝導拡散させる熱拡散用
複合プレートであって; 高純度グラファイトシートか
らなる中心層と、 該中心層の両面又は片面に堆積され
た10μm を超えない厚さの金属薄膜と、 該金属薄膜
の外側面に形成された、熱伝導性の良好な100μmを
超えない厚さの金属層と、 を備えることを特徴とす
る。機械強度をさらに高めることができ、発熱素子やプ
レート自身のはんだ付け等の実装作業を容易に行うこと
ができる。
A heat diffusion heat transfer plate according to a second aspect of the present invention is a heat diffusion composite plate for conducting and diffusing heat input to a heat receiving portion to the surroundings; a central layer made of a high-purity graphite sheet; A metal thin film having a thickness not exceeding 10 μm deposited on both or one side of the central layer; and a metal layer having a good thermal conductivity and having a thickness not exceeding 100 μm formed on the outer surface of the metal thin film. It is characterized by having. The mechanical strength can be further increased, and mounting work such as soldering of the heating element and the plate itself can be easily performed.

【0012】これらの態様においては、 上記金属薄膜
を、プラズマイオン化学蒸着法又はプラズマイオン物理
蒸着法により形成することができる。高純度グラファイ
トの高い熱伝導率が有効に発揮できるように、表面に1
0μm 以下の薄い金属膜を形成させることができる。
In these embodiments, the metal thin film can be formed by a plasma ion chemical vapor deposition method or a plasma ion physical vapor deposition method. In order to effectively demonstrate the high thermal conductivity of high-purity graphite,
A thin metal film of 0 μm or less can be formed.

【0013】さらに、上記金属層には、鍍金法又は真空
蒸着法により確実に金属薄膜を形成することができる。
Further, a metal thin film can be reliably formed on the metal layer by plating or vacuum evaporation.

【0014】本発明の第3態様の熱拡散用伝熱プレート
は、 受熱部へ大容量の入熱を周囲に伝導拡散させる熱
拡散用複合プレートであって; 高純度グラファイトシ
ートからなる中心層と、 該中心層の両面又は片面に堆
積された10μm を超えない厚さの金属薄膜と、 を有
する二層構造プレートを複数枚備え、 これら二層構造
プレートの複数枚が接触熱抵抗を無視出来る厚さの接着
手段にて積層接合されていることを特徴とする。このよ
うにすることにより、大容量の発熱素子に対応できる。
A heat transfer plate for heat diffusion according to a third aspect of the present invention is a heat diffusion composite plate for conducting and diffusing a large amount of heat input into a heat receiving portion to the periphery; a central layer made of a high-purity graphite sheet; A plurality of two-layer plates having a thickness of not more than 10 μm and deposited on both surfaces or one surface of the center layer; and a plurality of the two-layer plates having a thickness negligible in contact thermal resistance. It is characterized in that it is laminated and joined by means of an adhesive means. This makes it possible to cope with a large-capacity heating element.

【0015】また、上記金属層をメッキ層とするととも
に、所定の熱処理条件による軟化処理を施したり、金属
層の外側面に低融点の軟質合金層を設けることも好まし
い。これにより、プレート全体として所定の可撓性が与
えることができ、発熱体やプレート自身の実装が容易に
なる。
It is also preferable that the metal layer be a plating layer and be subjected to a softening treatment under a predetermined heat treatment condition or a low melting point soft alloy layer be provided on the outer surface of the metal layer. Thereby, predetermined flexibility can be given to the whole plate, and mounting of the heating element and the plate itself becomes easy.

【0016】以下、図面を参照しつつ説明する。図1
は、本発明の第1の実施の形態に係る熱拡散用複合プレ
ートの基本構造を示す斜視図である。中心層1は、面方
向の熱伝導率が極めて高く、垂直方向の熱伝導率は比較
的低い高純度グラファイトからなる。この例の高純度グ
ラファイト(松下電器産業株式会社製、パナソニックグ
ラファイトシート)は、面方向熱伝導度が800〜10
00W/m・K、垂直方向熱伝導度が5W/m・K、耐
熱性3000℃、引っ張り強度19.6MPa、線膨張
係数0.93×10-6、密度1.0g/cm3 の特性を有
する。金属薄膜2は、純銅や純ニッケル等の材料を用い
て、中心層1の両面に、鍍金法、真空蒸着法、プラズマ
イオン化学蒸着法、プラズマイオン物理蒸着法等の中心
層に対し接合強度の強い所定の方法で堆積形成される。
この際、中心層1との膨張係数の差異を考慮して、堆積
時の温度があまり高くなくてもよい金属を選択すること
が好ましい。
Hereinafter, description will be made with reference to the drawings. FIG.
FIG. 1 is a perspective view showing a basic structure of a heat diffusion composite plate according to a first embodiment of the present invention. The center layer 1 is made of high-purity graphite having a very high thermal conductivity in the plane direction and a relatively low thermal conductivity in the vertical direction. The high-purity graphite (Panasonic graphite sheet, manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.) of this example has a thermal conductivity in the plane direction of 800 to 10.
00W / m · K, vertical thermal conductivity 5W / m · K, heat resistance 3000 ° C, tensile strength 19.6MPa, coefficient of linear expansion 0.93 × 10 -6 , density 1.0g / cm 3 Have. The metal thin film 2 is made of a material such as pure copper or pure nickel, and has a bonding strength on both sides of the central layer 1 with respect to the central layer such as plating, vacuum deposition, plasma ion chemical vapor deposition, or plasma ion physical vapor deposition. It is deposited in a strong predetermined manner.
At this time, it is preferable to select a metal which does not need to have a very high temperature at the time of deposition in consideration of a difference in expansion coefficient from the central layer 1.

【0017】金属薄膜2は、接着や接合でなく、蒸着等
の中心層1の表面に直接堆積形成される金属膜であるか
ら、極めて薄い薄膜を形成できる。金属薄膜2は、中心
層1の熱伝導率を低下させないように、その厚さは10
μm 以下、好ましくは1〜5μm 以下とする。また、中
心層1は高純度のカーボンであるため、上述のように物
理強度が不足しており、発熱体やプレート自身の接合や
接着は基本的に困難である。この金属薄膜2を設けるこ
とによって、表面性質を接合性、接着性が得られるよう
に改善することができる。金属薄膜2の形成方法として
プラズマイオン蒸着法を適用する場合は、金属の種類の
選択することにより耐熱性、耐薬品性、耐磨耗性、耐食
性などの特殊機能を与えることができる。
Since the metal thin film 2 is a metal film deposited and formed directly on the surface of the center layer 1 by vapor deposition or the like, not by adhesion or bonding, an extremely thin thin film can be formed. The metal thin film 2 has a thickness of 10 so as not to lower the thermal conductivity of the central layer 1.
μm or less, preferably 1 to 5 μm or less. Further, since the center layer 1 is made of high-purity carbon, the physical strength is insufficient as described above, and it is basically difficult to join or bond the heating element and the plate itself. By providing this metal thin film 2, the surface properties can be improved so as to obtain bonding and adhesion. When a plasma ion deposition method is applied as a method for forming the metal thin film 2, special functions such as heat resistance, chemical resistance, abrasion resistance, and corrosion resistance can be provided by selecting the type of metal.

【0018】金属薄膜2は上述の方法により形成される
ため硬質薄膜であり、展延性に乏しく曲げ加工は困難で
ある。したがって、曲げを必要とする熱拡散プレートの
場合は、曲げ加工の内面側のみに金属薄膜2を形成し
て、曲げ作業に際して圧縮座屈作用を受けないようす
る。また、中心層1は耐熱温度が3000℃と極めて高
いため、金属薄膜2は焼鈍等の軟化熱処理を施すことも
できる。また、軟化熱処理を施した後曲げ加工を実施す
ることもできる。
Since the metal thin film 2 is formed by the above-described method, it is a hard thin film, has poor spreadability, and is difficult to bend. Therefore, in the case of a heat diffusion plate that requires bending, the metal thin film 2 is formed only on the inner surface side of the bending process so as not to receive a compressive buckling effect during the bending operation. Further, since the heat resistance temperature of the center layer 1 is as high as 3000 ° C., the metal thin film 2 can be subjected to softening heat treatment such as annealing. After the softening heat treatment, the bending process can be performed.

【0019】図2は、本発明の第2の実施の形態に係る
熱拡散用複合プレートの基本構造を示す斜視図である。
この熱拡散用プレートは、高純度グラファイトシート中
心層1の両面に金属薄膜2が蒸着されている。さらにこ
の金属薄膜2(第二層)の両面に金属層3(第三層)が
形成されている。金属薄膜2の厚さは5μm 前後であ
り、機械的強度の改善効果は少ない。このため、機械的
強度の改善と接合性または接着性の改善のために、第3
層として金属薄膜2の外面に金属層が形成される。この
金属層3は、銅やニッケル等の熱伝導性良好な金属の薄
膜であり、メッキやプラズマイオン蒸着等により形成さ
れる。この金属層3には、所定の熱処理により軟化処理
が施され適切な可撓性を付与してもよい。
FIG. 2 is a perspective view showing a basic structure of a composite plate for heat diffusion according to a second embodiment of the present invention.
This heat diffusion plate has a metal thin film 2 deposited on both surfaces of a high-purity graphite sheet central layer 1. Further, a metal layer 3 (third layer) is formed on both surfaces of the metal thin film 2 (second layer). The thickness of the metal thin film 2 is about 5 μm, and the effect of improving the mechanical strength is small. For this reason, in order to improve the mechanical strength and the bonding or adhesion, the third
A metal layer is formed on the outer surface of the metal thin film 2 as a layer. The metal layer 3 is a thin film of a metal having good thermal conductivity, such as copper or nickel, and is formed by plating, plasma ion deposition, or the like. The metal layer 3 may be softened by a predetermined heat treatment to impart appropriate flexibility.

【0020】第三層3の厚さは、機械的強度が強く要求
される場合は厚く(100μm 以下)し、単に挟持する
か、貼り付けて適用するに過ぎない場合は可能な限り薄
膜とする。金属薄膜2と金属層3との接合強度が強く要
求される場合には、金属層をプラズマイオン化学蒸着法
で形成することが好ましく、さらに接合強度の強化と緻
密な平滑表面が要求される場合はプラズマイオンホウロ
ウ蒸着法、またはプラズマイオンスパッタリング法が適
用される。これにより基材カーボン分子間に侵入する金
属イオンを増加させ、かつ緻密な薄膜形成により接合強
度が強化される。
The thickness of the third layer 3 is made thick (100 μm or less) when high mechanical strength is required, and is made as thin as possible when it is merely sandwiched or pasted and applied. . When the bonding strength between the metal thin film 2 and the metal layer 3 is required to be strong, it is preferable to form the metal layer by plasma ion chemical vapor deposition, and when the bonding strength is to be enhanced and a dense smooth surface is required. Is applied by a plasma ion enamel deposition method or a plasma ion sputtering method. This increases the number of metal ions penetrating between the base carbon molecules, and increases the bonding strength by forming a dense thin film.

【0021】金属層3は、第二層2の硬質金属薄膜に発
生する可能性の多いマイクロクラックを充填補修し、金
属薄膜2を補強し、熱拡散用プレート全体の機械的強度
を増加させる。このため、第三層3は軟質でかつ展延性
に富んでいることが好ましく、純銅電気メッキのように
熱処理により展延性を大幅に増加させることのできる金
属薄膜を選択することが望ましい。
The metal layer 3 fills and repairs microcracks that are likely to occur in the hard metal thin film of the second layer 2 to reinforce the metal thin film 2 and increase the mechanical strength of the entire heat diffusion plate. For this reason, it is preferable that the third layer 3 is soft and rich in malleability, and it is desirable to select a metal thin film such as pure copper electroplate that can greatly increase malleability by heat treatment.

【0022】薄膜の厚さは第二層2が1〜5μm 、第三
層3も機械的強度補強を目的とする場合を除いて1〜5
μm であり、第二層、第三層を合計しても通常は8μm
以下である。したがって、このような厚さの薄膜は、面
に垂直な方向の熱抵抗は無視できる程度に小さく、面方
向熱伝導(熱拡散) にはむしろ熱抵抗体として作用し、
熱拡散に寄与することはない。したがって、熱拡散用複
合プレートの熱拡散性能のほとんどは中心層1の高純度
グラファイトの高い面方向熱伝導率に依存する。このよ
うに、第三層3は機械的又は物性的条件が許す限り薄膜
化させ、高純度グラファイトの熱伝導分担割合いを増加
させる。プラズマイオン蒸着は1μm 程度の薄膜を強固
に形成することができるため、第三層形成手段としても
効果的である。
The thickness of the thin film is 1 to 5 μm for the second layer 2 and 1 to 5 μm except for the case where the third layer 3 is intended to reinforce mechanical strength.
μm, and the total of the second and third layers is usually 8 μm
It is as follows. Therefore, a thin film of such a thickness has a negligible thermal resistance in the direction perpendicular to the plane, and acts as a thermal resistor rather than plane heat conduction (heat diffusion).
It does not contribute to thermal diffusion. Therefore, most of the thermal diffusion performance of the composite plate for thermal diffusion depends on the high in-plane thermal conductivity of the high-purity graphite of the central layer 1. As described above, the third layer 3 is made as thin as the mechanical or physical conditions permit, thereby increasing the heat conduction share of the high-purity graphite. Plasma ion deposition is effective as a third layer forming means because a thin film of about 1 μm can be firmly formed.

【0023】このように構成された熱拡散用プレート
は、中心層1の厚さを500μm 、第二層、第三層の合
計厚さを8μm とした場合、第二層、第三層の厚さの割
合は中心層の62.5分の1となる。このように第二層
及び第三層が、中心層に比べてかなり薄いため、熱拡散
機能は無視することができるほど低く、熱拡散機能はほ
とんど中心層のみに依存することになる。
When the thickness of the central layer 1 is 500 μm and the total thickness of the second and third layers is 8 μm, the thickness of the second and third layers is as follows. The ratio of the height is 62.5 times smaller than that of the central layer. Since the second and third layers are thus much thinner than the center layer, the heat spreading function is negligibly low and the heat spreading function depends almost exclusively on the center layer.

【0024】熱拡散用複合プレートの受熱効果は、プレ
ートと、発熱体の放熱面及びヒートシンク等の放熱体の
受熱面との接着状態に大きく依存する。したがって、発
熱体の放熱面や放熱体の受熱面の表面状態が良好でない
ことに起因して受熱効果が悪い場合は、熱拡散用プレー
トの機能を有効に活用することができない。このため、
第3層の外側に、発熱体の放熱面との接着状態を改善す
るための第四層を形成してもよい。第四層の素材として
好ましいのは、低温度で容易に半田接合できる低温半田
金属(例えばSn−In半田)や、低温度で軟化し接合
面の粗度を補完して接触熱抵抗を低下させる特殊金属
(例えばIn、インジウム合金)である。
The heat receiving effect of the composite plate for heat diffusion largely depends on the state of adhesion between the plate and the heat radiating surface of the heat generating element and the heat receiving surface of the heat radiating element such as a heat sink. Therefore, when the heat receiving effect is poor due to poor surface condition of the heat radiating surface of the heating element or the heat receiving surface of the heat radiating element, the function of the heat diffusion plate cannot be effectively utilized. For this reason,
A fourth layer may be formed outside the third layer to improve the state of adhesion of the heating element to the heat dissipation surface. The material of the fourth layer is preferably a low-temperature solder metal (for example, Sn-In solder) that can be easily soldered at a low temperature, or softens at a low temperature to complement the roughness of the bonding surface and reduce the contact thermal resistance. It is a special metal (for example, In, an indium alloy).

【0025】図3は、本発明の第3の実施の形態に係る
熱拡散用複合プレートの基本構造を示す斜視図である。
この熱拡散用複合プレートは、図1に示された二層の熱
拡散用複合プレートが複数枚(この例では2枚)が接着
層3により積層接合されている。接合は、接触熱抵抗の
少ない低温銀ろうBAg−1等によって行われる。この
ように積層構造とすることで受熱容量が大きくなり、大
容量の発熱素子に適用できる。
FIG. 3 is a perspective view showing a basic structure of a composite plate for heat diffusion according to a third embodiment of the present invention.
In this composite plate for thermal diffusion, a plurality of (two in this example) two-layer composite plates for thermal diffusion shown in FIG. The joining is performed by a low-temperature silver solder BAg-1 having a low contact thermal resistance. With such a laminated structure, the heat receiving capacity is increased, and the present invention can be applied to a large-capacity heating element.

【0026】上述の構造の熱拡散用複合プレートは以下
の作用を発揮する。 (1)本願発明の熱拡散用複合プレートの熱拡散機能
は、上述のような構成により、ほとんど高純度グラファ
イトの熱拡散機能のみで決定されるため、良好な熱拡散
機能を発揮する。すなわち、高純度グラファイトの基本
的な伝熱性能は、面方向熱伝導率が800〜1000W
/m・Kと極めて高く、優れた熱拡散能力を有してい
る。これは純銅プレートの熱拡散能力の二倍以上も優れ
ており、80mm×80mm程度以内の面積の熱拡散能力と
してはヒートパイププレートの熱拡散能力にも勝るもの
である。
The composite plate for heat diffusion having the above-described structure exhibits the following effects. (1) Since the heat diffusion function of the composite plate for heat diffusion of the present invention is determined almost exclusively by the heat diffusion function of high-purity graphite by the above-described configuration, a good heat diffusion function is exhibited. That is, the basic heat transfer performance of high-purity graphite is such that the in-plane thermal conductivity is 800 to 1000 W.
/ M · K, which has an excellent heat diffusion ability. This is more than twice as large as the heat diffusion capacity of the pure copper plate, and is superior to that of the heat pipe plate as the heat diffusion capacity of the area within about 80 mm × 80 mm.

【0027】(2)第二層の金属薄膜形成をプラズマイ
オン蒸着法等の堆積法によって行うことにより、緻密で
薄い薄膜を形成することができる。膜厚を薄くすること
で、垂直方向の熱伝導が大きく改善される。すなわち、
第二層の厚さは通常の場合1 〜5μm であり、第二層及
び第三層の合計厚さでも2〜8μm と極めて薄くするこ
ともできる。このため、第二層及び第三層の金属素材の
垂直方向の熱伝導率が小さい場合でも、垂直方向熱抵抗
値の増加は小さく、熱拡散用プレートの垂直方向熱伝導
率は高純度グラファイトのみの垂直方向熱伝導率にほと
んど等しいものと考えてもよい。一例では、熱拡散用プ
レートの垂直方向熱伝導率は5W/m・Kであり、この
値は現用されている熱伝導性接着剤、熱伝導性グリス等
の熱伝導率0.7〜1.5W/m・Kに対して3〜7倍
の高い熱伝導率である。
(2) By forming the metal thin film of the second layer by a deposition method such as a plasma ion vapor deposition method, a dense and thin thin film can be formed. By reducing the film thickness, the heat conduction in the vertical direction is greatly improved. That is,
The thickness of the second layer is usually 1 to 5 .mu.m, and the total thickness of the second layer and the third layer can be as thin as 2 to 8 .mu.m. Therefore, even when the vertical thermal conductivity of the metal material of the second layer and the third layer is small, the increase in the vertical thermal resistance is small, and the vertical thermal conductivity of the heat diffusion plate is only high-purity graphite. May be considered to be almost equal to the vertical thermal conductivity. In one example, the vertical direction thermal conductivity of the heat diffusion plate is 5 W / m · K, and this value is 0.7 to 1. 1 for the thermal conductivity of the currently used thermal conductive adhesive, thermal conductive grease, and the like. The thermal conductivity is 3 to 7 times higher than 5 W / m · K.

【0028】(3)高純度グラファイトを主体とする熱
拡散プレートであるにもかかわらず、金属製の第二層や
第三層を設けたことで、発熱素子やプレート自身をろう
接や接着などの各種手段により容易にかつ効率的に伝熱
接続することができる。
(3) Despite being a heat diffusion plate mainly composed of high-purity graphite, the provision of the second and third layers made of metal allows the heating element and the plate itself to be soldered or bonded. The heat transfer connection can be easily and efficiently performed by the various means described above.

【0029】(4)高純度グラファイトを主体とする熱
拡散プレートであるにもかかわらず、第二層、第三層の
素材金属を選択することにより、耐熱性、耐腐食性、耐
磨耗性等の各種表面機能を付与することができる。した
がって、実装設計に対応した各種の表面機能を自在に付
加することができる。
(4) Despite being a heat diffusion plate mainly composed of high-purity graphite, heat resistance, corrosion resistance and abrasion resistance can be attained by selecting the material of the second and third layers. And various other surface functions. Therefore, various surface functions corresponding to the mounting design can be freely added.

【0030】(5)高純度グラファイトの耐熱温度は3
000℃であり、第二層、第三層は、材料によっては2
000℃の耐熱温度を得ることができる。このため、数
100℃の高温度の熱拡散を長期間連続して維持するこ
とができる。小型大容量の発熱体の場合は、熱流束が大
きいので受熱面温度が200℃を超える場合があり、こ
のような高温度熱拡散にも長期間耐えることができる。
(5) The heat-resistant temperature of high-purity graphite is 3
2,000 ° C., and the second layer and the third layer
A heat-resistant temperature of 000 ° C. can be obtained. Therefore, high-temperature thermal diffusion of several hundred degrees Celsius can be continuously maintained for a long time. In the case of a small-sized and large-capacity heating element, the heat receiving surface temperature may exceed 200 ° C. due to a large heat flux, and such a high-temperature heat diffusion can be endured for a long time.

【0031】(6)第三層の厚さと素材を選択すること
により、放熱体の受熱面との接触熱抵抗を加減して、接
着境界部温度の均等化を図ることができる。すなわち、
熱拡散用プレートの垂直方向の熱移動をある程度抑制す
ることにより、熱拡散用プレート中心層における活発な
熱拡散は、プレート内に熱量を一時蓄積した後、熱量を
放熱手段に伝達することになる。これにより温度が均等
化する。このような適用は、発熱素子が小型で複数であ
る場合に、各素子の温度を均等化させる必要がある場合
に有効である。
(6) By selecting the thickness and the material of the third layer, the contact thermal resistance with the heat receiving surface of the heat radiator can be adjusted, and the temperature of the bonding boundary can be equalized. That is,
By suppressing the heat transfer in the vertical direction of the heat diffusion plate to some extent, active heat diffusion in the central layer of the heat diffusion plate temporarily stores the amount of heat in the plate and then transmits the amount of heat to the radiating means. . This equalizes the temperature. Such an application is effective when it is necessary to equalize the temperature of each element when the number of heating elements is small and plural.

【0032】[0032]

【実施例】「第一実施例」厚さ200μm の高純度グラ
ファイトシートを中心層とし、その両面に、プラズマイ
オン蒸着法により、厚さ5μm の純銅薄膜を第二層とし
て形成して、熱拡散用複合プレートを構成した。プラズ
マイオン蒸着は、物理蒸着法を採用することにより60
0℃以下の運転条件で行うことができた。このようにし
て構成された複合プレートの一面に、小型発熱素子の放
熱平面(10mm×10mm)を半田付けにより接合した。
さらに、プレートの他の一面を放熱手段(アルミ放熱フ
ィン等)を受熱平面(100mm×100mm)に半田接合
した。発熱素子から80Wの熱量を放熱させた場合、発
熱素子の上昇温度は40℃以下で維持され、有効に放熱
することが出来た。またこの熱拡散用プレートは半田接
着だけでなく、他の接着手段(例えば伝熱性接着剤)に
対しても容易に適用できた。
EXAMPLE 1 First Example A high-purity graphite sheet having a thickness of 200 μm was used as a central layer, and a pure copper thin film having a thickness of 5 μm was formed as a second layer on both sides of the central layer by plasma ion deposition. A composite plate was constructed. Plasma ion deposition is performed by employing a physical vapor deposition method.
It could be performed under operating conditions of 0 ° C. or less. A heat-dissipating plane (10 mm × 10 mm) of the small heating element was joined to one surface of the composite plate thus configured by soldering.
Further, the other surface of the plate was soldered to a heat receiving plane (100 mm × 100 mm) with a heat radiating means (aluminum fins or the like). When a heat amount of 80 W was radiated from the heating element, the temperature of the heating element was maintained at 40 ° C. or less, and heat was radiated effectively. Further, this heat diffusion plate could be easily applied not only to solder bonding but also to other bonding means (for example, a heat conductive adhesive).

【0033】「第二実施例」第一実施例の熱拡散用複合
プレートの両面に、電気鍍金法により厚さ100μm の
純銅被覆を施した。その後、熱処理(400℃、10分
間)により軟化させた。熱伝導率は第一実施例の場合に
比較して低下したが、純銅プレートと比較して優れた熱
拡散能力を示した。さらに、可撓性に富み、発熱素子の
放熱面、放熱手段の受熱面の形状に対する適応性を有す
るものとなった。また、通常の接着材接合、はんだ接合
の何れに対しても接合性が良好であった。
"Second Embodiment" A 100 .mu.m thick pure copper coating was applied to both surfaces of the composite plate for heat diffusion of the first embodiment by electroplating. Then, it was softened by heat treatment (400 ° C., 10 minutes). Although the thermal conductivity was lower than that of the first embodiment, it showed a superior heat diffusion ability as compared with the pure copper plate. Furthermore, it is highly flexible and has adaptability to the shape of the heat radiating surface of the heating element and the heat receiving surface of the heat radiating means. Also, the bondability was good for both ordinary adhesive bonding and solder bonding.

【0034】「第三実施例」第一実施例の熱拡散用複合
プレートの二枚を低温銀ろうBAg−1により積層接合
して厚さ430μm の熱拡散用複合プレートを構成し
た。第一実施例と同様の発熱素子と放熱手段の組み合わ
せで熱入力を150W とした場合、発熱素子の温度上昇
は50℃であった。この厚さ0.43mmの熱拡散用複合
プレートの熱拡散性能は、厚さ1mmの純銅プレートに匹
敵するもので、比重は1.1と極めて軽量であった。
"Third embodiment" Two heat diffusion composite plates of the first embodiment were laminated and joined with a low-temperature silver solder BAg-1 to form a heat diffusion composite plate having a thickness of 430 µm. When the heat input was set to 150 W using the same combination of the heat generating element and the heat radiating means as in the first embodiment, the temperature rise of the heat generating element was 50 ° C. The heat diffusion performance of the composite plate for heat diffusion having a thickness of 0.43 mm was comparable to that of a pure copper plate having a thickness of 1 mm, and the specific gravity was extremely light at 1.1.

【0035】「第四実施例」第三層として、第一実施例
の熱拡散用複合プレートの両側に、TiNの外層薄膜を
プラズマイオン蒸着法により形成した。このような構成
により、高純度グラファイトの耐熱性と相まって、優れ
た耐熱性及び耐摩耗性が得られる。このため、回転発熱
体を摺動接触させて、その熱量を吸収、拡散、放熱させ
る応用等を長期間連続して運用することができるように
なる。
[Fourth Embodiment] As a third layer, an outer thin film of TiN was formed on both sides of the composite plate for heat diffusion of the first embodiment by a plasma ion vapor deposition method. With such a configuration, excellent heat resistance and wear resistance can be obtained in combination with the heat resistance of high-purity graphite. For this reason, it becomes possible to continuously operate the rotary heating element for a long period of time by making it contact with the rotary heating element and absorbing, diffusing, and radiating the heat.

【0036】「第五実施例」図4は、本発明の熱拡散用
複合プレートの応用例を示す。小型発熱体5は熱拡散用
複合プレート6の一面に伝熱性接着剤により接合されて
いる。また、熱拡散用複合プレート6の他の面には、放
熱ヒートシンクの薄板受熱板7が半田付けにより接合さ
れている。受熱板7には放熱ヒートシンクの放熱フィン
群8が設けられている。熱拡散用複合プレート6は受熱
板7と同一面積である。
Fifth Embodiment FIG. 4 shows an application example of the heat diffusion composite plate of the present invention. The small heating element 5 is joined to one surface of the heat diffusion composite plate 6 with a heat conductive adhesive. Further, a thin heat receiving plate 7 of a heat sink is joined to the other surface of the heat diffusion composite plate 6 by soldering. The heat receiving plate 7 is provided with a heat radiating fin group 8 of heat radiating heat sinks. The heat diffusion composite plate 6 has the same area as the heat receiving plate 7.

【0037】小型発熱体5から発せられた熱量は、熱拡
散用複合プレート6に均等かつ効率的に拡散させられ
る。この拡散された熱量は受熱板7の受熱面の全面を均
等に温度上昇させる。これはフィン群8の総てのフィン
の放熱作用を均等化させ、ヒートシンクの放熱効率を高
める。またこの温度均一化作用は、ヒートシンクの受熱
板7が薄肉軽量であってもその作用は同等であるため、
受熱板7を従来に比較して大幅に薄肉化することができ
る。これにより、熱拡散用複合プレート6が軽量薄形で
あることと相まって、ヒートシンク装置全体を小型化及
び軽量化させることができる。さらに、第三層が設けら
れた熱拡散用複合プレートを使用すると受熱板7や小型
発熱体5との接合はより確実となる。
The amount of heat generated from the small heating element 5 is uniformly and efficiently diffused to the heat diffusion composite plate 6. The amount of the diffused heat uniformly raises the temperature of the entire heat receiving surface of the heat receiving plate 7. This equalizes the heat radiation action of all the fins of the fin group 8, and enhances the heat radiation efficiency of the heat sink. Further, this temperature uniforming action is the same even if the heat receiving plate 7 of the heat sink is thin and lightweight,
The thickness of the heat receiving plate 7 can be significantly reduced as compared with the related art. Accordingly, the heat sink device 6 can be reduced in size and weight, in combination with the heat diffusion composite plate 6 being lightweight and thin. Further, when a composite plate for heat diffusion provided with a third layer is used, the bonding with the heat receiving plate 7 and the small heating element 5 becomes more reliable.

【0038】「第六実施例」図5は、本発明の熱拡散用
複合プレートを応用した他の実施例を示す図であり、
(A)は平面図、(B)は側面図である。小型発熱体5
は、熱拡散用複合プレート6の一面に伝熱性接着剤によ
り接合されている。熱拡散用複合プレート6の他の面に
は、プレートヒートパイプ9が半田付けにより接合され
ている。プレートヒートパイプ9には蛇行細径トンネル
10が内蔵されている。このとき、熱拡散用複合プレー
ト6の長さは、プレートヒートパイプ6の全蛇行細径ト
ンネル10の端部に渡る長さである。
"Sixth Embodiment" FIG. 5 is a view showing another embodiment to which the composite plate for heat diffusion of the present invention is applied.
(A) is a plan view and (B) is a side view. Small heating element 5
Is joined to one surface of the heat diffusion composite plate 6 by a heat conductive adhesive. A plate heat pipe 9 is joined to the other surface of the heat diffusion composite plate 6 by soldering. The plate heat pipe 9 has a meandering small diameter tunnel 10 built therein. At this time, the length of the heat diffusion composite plate 6 is a length extending over the end of the entire meandering small diameter tunnel 10 of the plate heat pipe 6.

【0039】プレートヒートパイプ6は熱量を細径トン
ネル10に沿って効率的に輸送するものである。しか
し、小型発熱体5があまりに小型(幅狭)である場合
は、有効に作動するトンネルの本数が減少し、全熱輸送
能力が低下する問題点があった。というのは、プレート
ヒートパイプは細径トンネル10に直交する方向への伝
熱性はそれほど高くないからである。しかし、このよう
な構成にすることにより、小型発熱体5から供給される
熱量は、先ずプレートヒートパイプ10の幅方向に拡散
されて供給される。このため蛇行細径トンネル群の総て
のトンネルが熱輸送に関与することになり、プレートヒ
ートパイプ10の熱輸送能力の総てを有効に発揮させる
ことができる。なお、プレートヒートパイプについて
は、特許第2544701号、特願平11−34455
3号等を参照できる。
The plate heat pipe 6 efficiently transfers heat along the small diameter tunnel 10. However, when the small heating element 5 is too small (narrow), there is a problem that the number of tunnels that operate effectively decreases, and the total heat transport capacity decreases. This is because the plate heat pipe has not so high heat conductivity in the direction perpendicular to the small diameter tunnel 10. However, with such a configuration, the amount of heat supplied from the small heating element 5 is first diffused in the width direction of the plate heat pipe 10 and supplied. For this reason, all the tunnels in the group of meandering small diameter tunnels participate in the heat transport, and all the heat transport capabilities of the plate heat pipe 10 can be effectively exhibited. The plate heat pipe is disclosed in Japanese Patent No. 2544701 and Japanese Patent Application No. 11-34455.
No. 3 etc. can be referred to.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、高純度
グラファイトの優れた面方向熱伝導性をほとんど損なう
ことなく、発熱体やプレート自身の接着性及び接合性や
機械的問題点を改善し、さらに適用分野に対応した各種
の表面機能を付加させた熱拡散用複合プレートを提供す
ることができる。また、同一厚さのアルミニウム熱拡散
用プレートに比較しても相当に軽量化できる。このよう
に、優れた熱拡散機能を備え、薄肉軽量化することがで
きるようになり、応用装置の小型軽量化に大きく貢献で
きる。
As is apparent from the above description, it is possible to improve the adhesiveness, bonding property and mechanical problems of the heating element and the plate itself without substantially impairing the excellent surface thermal conductivity of the high-purity graphite. Further, it is possible to provide a composite plate for heat diffusion to which various surface functions corresponding to application fields are added. Also, the weight can be considerably reduced as compared with an aluminum heat diffusion plate having the same thickness. As described above, an excellent heat diffusion function can be provided, and the thickness and weight can be reduced, which can greatly contribute to a reduction in the size and weight of the applied device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る熱拡散用複合
プレートの基本構造を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a basic structure of a heat diffusion composite plate according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態に係る熱拡散用複合
プレートの基本構造を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a basic structure of a heat diffusion composite plate according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施の形態に係る熱拡散用複合
プレートの基本構造を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a basic structure of a heat diffusion composite plate according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の熱拡散用複合プレートの応用例を示
す。
FIG. 4 shows an application example of the composite plate for heat diffusion of the present invention.

【図5】本発明の熱拡散用複合プレートを応用した他の
実施例を示す図であり、(A)は平面図、(B)は側面
図である。
FIG. 5 is a view showing another embodiment to which the composite plate for heat diffusion of the present invention is applied, (A) is a plan view, and (B) is a side view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 中心層 2 第二層 3 第三層 4 接着層 5 小型発熱体 6 熱拡散用複合プレート 7 薄板受熱板 8 フィン群 9 プレートヒートパイプ 10 蛇行細径トンネル 11 中心層 12 第二層( 接着材層) 13 第三層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Center layer 2 Second layer 3 Third layer 4 Adhesive layer 5 Small heating element 6 Composite plate for heat diffusion 7 Thin plate heat receiving plate 8 Fin group 9 Plate heat pipe 10 Meandering small diameter tunnel 11 Center layer 12 Second layer (adhesive material) Layer) 13 Third layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05K 7/20 H01L 23/36 M ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H05K 7/20 H01L 23/36 M

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 受熱部への入熱を周囲に伝導拡散させる
熱拡散用複合プレートであって;高純度グラファイトシ
ートからなる中心層と、 該中心層の両面又は片面に堆積された10μm を超えな
い厚さの金属薄膜と、 を備えることを特徴とする熱拡散用複合プレート。
1. A heat diffusion composite plate for conducting and diffusing heat input to a heat receiving portion to the surroundings; a central layer made of a high-purity graphite sheet, and a central layer of more than 10 μm deposited on both or one side of the central layer. And a metal thin film having no thickness.
【請求項2】 受熱部への入熱を周囲に伝導拡散させる
熱拡散用複合プレートであって;高純度グラファイトシ
ートからなる中心層と、 該中心層の両面又は片面に堆積された10μm を超えな
い厚さの金属薄膜と、 該金属薄膜の外側面に形成された、熱伝導性の良好な1
00μm を超えない厚さの金属層と、 を備えることを特徴とする熱拡散用複合プレート。
2. A composite plate for heat diffusion for conducting and diffusing heat input to a heat receiving portion to the surroundings; a central layer made of a high-purity graphite sheet, and having a thickness of more than 10 μm deposited on both or one side of the central layer. Metal thin film having a small thickness, and a metal film having good thermal conductivity formed on the outer surface of the metal thin film.
A metal plate having a thickness not exceeding 00 μm.
【請求項3】 上記金属薄膜が、プラズマイオン化学蒸
着法又はプラズマイオン物理蒸着法により形成されたも
のであることを特徴とする請求項2又は3記載の熱拡散
用複合プレート。
3. The composite plate for heat diffusion according to claim 2, wherein the metal thin film is formed by a plasma ion chemical vapor deposition method or a plasma ion physical vapor deposition method.
【請求項4】 上記金属層が、鍍金法又は真空蒸着法に
より形成されたものであることを特徴とする請求項2又
は3記載の熱拡散用複合プレート。
4. The heat diffusion composite plate according to claim 2, wherein the metal layer is formed by plating or vacuum evaporation.
【請求項5】 受熱部への入熱を周囲に伝導拡散させる
熱拡散用複合プレートであって;高純度グラファイトシ
ートからなる中心層と、 該中心層の両面又は片面に堆積された10μm を超えな
い厚さの金属薄膜と、を有する二層構造プレートを複数
枚備え、 これら二層構造プレートの複数枚が接触熱抵抗を無視出
来る厚さの接着手段にて積層接合されていることを特徴
とする熱拡散用複合プレート。
5. A heat diffusion composite plate for conducting and diffusing heat input to a heat receiving portion to the surroundings; a central layer made of a high-purity graphite sheet, and having a thickness of more than 10 μm deposited on both or one side of the central layer. A plurality of two-layer plates having a metal thin film having no thickness, and a plurality of the two-layer plates having a thickness negligible in contact thermal resistance. Composite plate for heat diffusion.
【請求項6】 上記金属層がメッキ層であり、所定の熱
処理条件による軟化処理が施されており、プレート全体
として所定の可撓性が与えられてあることを特徴とする
請求項2記載の熱拡散用複合プレート。
6. The plate according to claim 2, wherein said metal layer is a plating layer, has been subjected to a softening treatment under a predetermined heat treatment condition, and has a predetermined flexibility as a whole plate. Composite plate for heat diffusion.
【請求項7】 上記金属層の外側面に低融点の軟質合金
層が設けられていることを特徴とする請求項2記載の熱
拡散用複合プレート。
7. The composite plate for heat diffusion according to claim 2, wherein a soft alloy layer having a low melting point is provided on an outer surface of said metal layer.
【請求項8】 受熱部への入熱を周囲に伝導拡散させる
熱拡散用複合プレートであって;高純度グラファイトシ
ートからなる中心層と、 該中心層の両面又は片面に堆積された10μm を超えな
い厚さの金属薄膜と、 を備え、 該熱拡散用複合プレートの一面に小型発熱体が接合さ
れ、他の一面に該熱拡放熱ヒートシンクが接合されてい
ることを特徴とする熱拡散用複合プレート。
8. A composite plate for heat diffusion for conducting and diffusing heat input to a heat receiving portion to the surroundings; a central layer made of a high-purity graphite sheet, and having a thickness of more than 10 μm deposited on both or one side of the central layer. A metal thin film having a thickness of not more than 1 mm; wherein a small heating element is joined to one surface of the composite plate for heat diffusion, and the heat spread heat sink is joined to the other surface. plate.
【請求項9】 受熱部への入熱を周囲に伝導拡散させる
熱拡散用複合プレートであって;高純度グラファイトシ
ートからなる中心層と、 該中心層の両面又は片面に堆積された10μm を超えな
い厚さの金属薄膜と、 を備え、 該熱拡散用複合プレートの一面に小型発熱体が接合さ
れ、他の一面に蛇行細径トンネルを内蔵したプレートヒ
ートパイプ接合されていることを特徴とする熱拡散用複
合プレート。
9. A composite plate for heat diffusion for conducting and diffusing heat input to a heat receiving portion to the surroundings; a central layer made of a high-purity graphite sheet, and a central layer of more than 10 μm deposited on both or one side of the central layer. And a metal thin film having no thickness, wherein a small heating element is joined to one surface of the composite plate for heat diffusion, and a plate heat pipe having a built-in meandering small diameter tunnel is joined to the other surface. Composite plate for heat diffusion.
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