JP2001287299A

JP2001287299A - 熱伝導シート及びその製造方法

Info

Publication number: JP2001287299A
Application number: JP2000104649A
Authority: JP
Inventors: Akira Taomoto; 昭田尾本; Soji Tsuchiya; 宗次土屋; Yoshimasa Oki; 芳正大木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-04-06
Filing date: 2000-04-06
Publication date: 2001-10-16

Abstract

(57)【要約】【課題】熱伝導性、柔軟性を維持しながら、表面から
のグラファイト粉末の脱離を防止し、絶縁性に優れかつ
化学的に安定で、熱抵抗の少なくなるような表面を持つ
熱伝導シートを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、グラファイトシートの表面に
絶縁膜層を５μｍ以下に薄く設けることにより、電気的
絶縁性、柔軟性に優れ、グラファイト粉末が脱離しにく
く、熱抵抗が小さいといった特性を持つ良品質の熱伝導
シ−トを提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、グラファイトシー
トを用いた熱伝導シート及びその製造方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】グラファイトシートとして、黒鉛粉末を
バインダー樹脂と混合して、シート状にするもの、膨張
黒鉛を圧延してシート状にするもの及びポリイミドを原
料として熱処理及び圧延処理によって柔軟性のあるグラ
ファイトシートを直接的に得る方法がすでに特公平１−
４９６４２号公報で知られている。このシートの特性と
しては電気伝導性、熱伝導性に優れている。特にポリイ
ミドを原料としたものは、高品質で折れ曲げに強く柔軟
性に富む熱伝導性に優れた、グラファイトシートが得ら
れる。

【０００３】一方、近年、電子機器の小型化、高性能化
が進むにつれて、高密度に集積されたＣＰＵなどから発
生する熱問題、微細な制御を必要とする半導体製造装置
においても熱問題が重要な検討項目になってきている。
熱については放熱性のみならず、いかに場所による温度
ばらつきを低減するかという均熱性が重要である。

【０００４】これまでは、熱伝導性に優れたアルミ板や
銅板などの金属板が適当に加工されたり、冷却ファンと
組み合わせたりして放熱対策がなされているのが現状で
ある。

【０００５】かかる状況下で、グラファイトシートは、
金属板と比較すると熱伝導性がよく、軽く柔軟性がある
などの特長を有するために、電子機器や装置、設備の熱
伝導材として期待され始めてきている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、グラフ
ァイトシートをそのまま電子機器の内部で熱伝導材とし
て使用する際には、電気伝導性を有するために、電子部
品間の電気的ショートを発生する可能性がある。また、
表面より炭素粉が摩耗したりして同様に電気的に悪影響
する場合がある。

【０００７】さらに、機械的強度の点においても、使用
方法によっては、破断強度、引っ張り強度などが十分で
ない場合がある。

【０００８】これらの不都合を防ぐために、グラファイ
トシートの表面を高分子フィルムで覆うことが提案され
ている。しかしながら、グラファイトシート表面を発熱
源や冷却部と接触させて使用する場合には、表面の高分
子フィルムの熱伝導度が低いため、高分子フィルムの厚
さが大きくなるに従って熱抵抗が大きくなる。このた
め、できるだけ薄い高分子フィルムを使用することが望
ましいが、５μm以下の高分子フィルムは取り扱いが困
難である。

【０００９】また、グラファイトシート表面に高分子フ
ィルムを貼って一体化する場合には、接着層や粘着層が
存在することになり、これらの層も熱伝導度が低いた
め、熱抵抗の原因となる。

【００１０】従って、絶縁性に優れかつ化学的に安定
で、熱抵抗の少なくなるような表面を持つグラファイト
シートの実現が待望されている状況にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、グラファイトシートの表面に絶縁膜層を
５μｍ以下に薄く設けることを特徴とする熱伝導シート
である。

【００１２】絶縁膜材料としては有機材料薄膜または無
機材料薄膜、または無機材料及び有機材料からなる複合
薄膜からなるものでよい。有機材料で薄い絶縁膜を設け
るとすると蒸着やＣＶＤ、イオンプレーティングなどの
真空法が最適となる。材料としては芳香環あるいは複素
環を有する有機化合物で各種、真空法で製膜可能なフタ
ロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物の有機化合
物が良好である。

【００１３】また、絶縁膜材料がフッ素系化合物系を用
いても表面絶縁化が効果的に実現できる。絶縁膜が高分
子薄膜層で、ポリパラキシリレンなどをＣＶＤで製膜す
ると厚さ１μｍ程度でも十分な表面絶縁化方法となる。
また、絶縁膜材料として金属酸化物や金属窒化物を用い
ることも有効なグラファイトシートの表面絶縁化方法と
なる。金属酸化物としてはＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃など、金
属窒化物としてはＡｌＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮなどが良好で
ある。グラファイトシートとしてはポリイミドフィルム
を原料としたものが熱伝導性、柔軟性に優れているので
高性能化に向いている。

【００１４】このような構成により、絶縁性に優れ、化
学的に安定な熱伝導シートが実現される。

【００１５】

【発明の実施の形態】請求項１記載の本発明は、グラフ
ァイトシートと、前記グラファイトシートの表面に設け
られた厚ら５μｍ以下の絶縁膜とを有する熱伝導シート
である。

【００１６】このような構成により、グラファイトシー
トの表面の絶縁化、機械的強度の向上、及びグラファイ
ト粉末の脱離防止の作用を呈する。

【００１７】請求項２に記載の発明は、絶縁膜が有機材
料、無機材料又は無機材料及び有機材料からなる複合材
料を有する請求項１記載の熱伝導シートである。これに
よりグラファイトシートの表面の絶縁化、機械的強度の
向上、及びグラファイト粉末の脱離防止の作用を呈す
る。

【００１８】請求項３に記載の発明は、有機材料が芳香
環又は複素環を有する請求項２記載の熱伝導シートであ
る。この構成により、グラファイトシートの表面の絶縁
化、機械的強度の向上、及びグラファイト粉末の脱離防
止の作用を呈する。

【００１９】請求項４に記載の発明は、有機材料がフタ
ロシアニン系化合物又はポルフィリン系化合物を有する
請求項２記載の熱伝導シートである。これによりグラフ
ァイトシートの表面の絶縁化、機械的強度の向上、及び
グラファイト粉末の脱離防止の作用を呈する。

【００２０】請求項５に記載の発明は、絶縁膜がフッ素
系化合物系の材料を有する請求項１又は２記載の熱伝導
シートである。これによりグラファイトシートの表面の
絶縁化、機械的強度の向上、及びグラファイト粉末の脱
離防止の作用を呈する。

【００２１】請求項６に記載の発明は、絶縁膜がポリパ
ラキシリレンを有する高分子薄膜である請求項１又は２
記載の熱伝導シートである。この高分子薄膜層は、ＣＶ
Ｄ法により形成されることが好ましい。というのは、Ｃ
ＶＤ法による気相蒸着重合薄膜は緻密で強度の大きな薄
膜となるため、厚さが薄くても均一で欠陥のない高分子
薄膜を形成することが可能となるためである。高分子薄
膜層としては、ポリパラキシリレン薄膜が電気絶縁性に
優れ、有機溶剤に不溶であり、酸、アルカリにも腐食さ
れにくいという特長を持っており、真空中でもガスが発
生せず、真空中および不活性ガス中では２００℃以上の
耐熱性があり、低温でも柔軟性を持っている。

【００２２】また、気相蒸着重合法によるコーティング
であるため、ミクロンオーダーの狭い隙間へも浸透し、
グラファイトシートのように表面に凹凸があってもコン
フォーマル（同形）コーティングが可能となる。このこ
とから、ポリパラキシリレンによる高分子薄膜層をもち
いた絶縁層は、強度的にも優れており、また被覆性に優
れているため、厚さが薄くても絶縁性、強度を持たせる
ことが可能である。

【００２３】請求項７に記載の発明は、絶縁膜が金属酸
化物又は金属窒化物を有する請求項１又は２記載の熱伝
導シートである。これによりグラファイトシートの表面
の絶縁化、機械的強度の向上、及びグラファイト粉末の
脱離防止の作用を呈する。

【００２４】請求項８に記載の発明は、グラファイトシ
ート上に蒸着やＣＶＤなどの真空蒸着法を用いて絶縁層
を設ける工程を有する熱伝導シートの製造方法である。
この方法により、薄くて均一な絶縁膜を形成することが
可能であり、グラファイトシートの表面の絶縁化、機械
的強度の向上、及びグラファイト粉末の脱離防止の作用
を呈する。

【００２５】請求項９に記載の発明は、絶縁膜が有機材
料、無機材料又は無機材料及び有機材料からなる複合材
料を有する請求項８記載の熱伝導シートの製造方法であ
る。この方法により、薄くて均一な絶縁膜を形成するこ
とが可能であり、グラファイトシートの表面の絶縁化、
機械的強度の向上、及びグラファイト粉末の脱離防止の
作用を呈する。

【００２６】請求項１０に記載の発明は、有機材料が芳
香環又は複素環を有する請求項９記載の熱伝導シートの
製造方法である。この方法により、薄くて均一な絶縁膜
を形成することが可能であり、グラファイトシートの表
面の絶縁化、機械的強度の向上、及びグラファイト粉末
の脱離防止の作用を呈する。

【００２７】請求項１１に記載の発明は、有機材料がフ
タロシアニン系化合物又はポルフィリン系化合物を有す
る請求項９記載の熱伝導シートの製造方法である。この
方法により、薄くて均一な絶縁膜を形成することが可能
であり、グラファイトシートの表面の絶縁化、機械的強
度の向上、及びグラファイト粉末の脱離防止の作用を呈
する。

【００２８】請求項１２に記載の発明は、絶縁膜がフッ
素系化合物系の材料を有する請求項８又は９記載の熱伝
導シートの製造方法である。この方法により、薄くて均
一な絶縁膜を形成することが可能であり、グラファイト
シートの表面の絶縁化、機械的強度の向上、及びグラフ
ァイト粉末の脱離防止の作用を呈する。

【００２９】請求項１３に記載の発明は、絶縁膜がポリ
パラキシリレンを有する高分子薄膜である請求項８又は
９記載の熱伝導シートの製造方法である。この方法によ
り、薄くて均一な絶縁膜を形成することが可能であり、
グラファイトシートの表面の絶縁化、機械的強度の向
上、及びグラファイト粉末の脱離防止の作用を呈する。

【００３０】請求項１４に記載の発明は、絶縁膜が金属
酸化物又は金属窒化物を有する請求項８又は９記載の熱
伝導シートの製造方法である。この方法により、薄くて
均一な絶縁膜を形成することが可能であり、グラファイ
トシートの表面の絶縁化、機械的強度の向上、及びグラ
ファイト粉末の脱離防止の作用を呈する。

【００３１】請求項１５に記載の発明は、ポリイミドフ
ィルムを原料として不活性ガス中で室温から昇温した
後、１０００℃から１６００℃の温度範囲で焼成する予
備処理工程と、前記予備処理工程後、室温から昇温して
２５００℃以上の温度で焼成してグラファイトシートを
作製する工程を有する請求項８ないし１４のいずれか記
載の熱伝導シートの製造方法。

【００３２】このようにして作成したグラファイトシー
トを使用することにより、可撓性、柔軟性に優れた熱伝
導材料として、絶縁性に優れかつ化学的に安定で、熱抵
抗の少なくなるような表面を持つグラファイトシートの
実現が可能となる。

【００３３】このような構成により、高分子フィルムを
絶縁層とした場合に比較して、熱伝導率の小さな高分子
薄膜層による絶縁層の厚さを薄くできるため、熱抵抗を
小さくすることができ、グラファイトシートの優れた熱
伝導性への影響を小さくできる。さらにこのような構成
では、高分子薄膜層とグラファイトシートとの間の密着
性が良いため、粘着材や接着材を使用することが必要な
く、作業性が良好である。

【００３４】以下、本発明の各実施の形態に即して、よ
り詳細に説明をしていく。

【００３５】（実施の形態１）本実施の形態では、出発
原料のポリイミドフィルムとして、東レ・デュポン社製
（商品名カプトン）の厚さ７５μｍのものを用いて実験
を行った。予備熱処理として、窒素雰囲気中で最高処理
温度を１２００℃まで上げた後、室温まで温度を下げて
取り出した。さらに高温熱処理として、Ａｒガス雰囲気
下で、最高処理温度２７００℃まで上昇させた後に、室
温まで温度を下げて焼成を行った。この後に圧延を行い
作成したグラファイトシートは、繰り返し折り曲げが可
能な可撓性及び柔軟性があり、厚さは約１００μmであ
った。

【００３６】以上に示したグラファイトシートの作成条
件は、代表例であり、確実にグラファイト化され繰り返
し折り曲げが可能な可撓性及び柔軟性があるのであれ
ば、かかる条件に限定されるものでない。

【００３７】こうして得られたグラファイトシートの両
面に、絶縁膜材料として錫フタロシアニン薄膜を真空蒸
着法により作成した。真空蒸着は１０^-4Ｐａの真空中
で、蒸着原料のとして錫フタロシアニン粉末をＴａボー
トに入れ、３６０℃に加熱して行った。このようにして
作成したグラファイトシート上の錫フタロシアニン薄膜
の厚さは２μmであり、表面は絶縁性があった。

【００３８】錫フタロシアニン薄膜により表面を絶縁化
したグラファイトシートの熱伝導特性を評価するため
に、発熱源とヒートシンクとの間にグラファイトシート
を挟み、発熱源とヒートシンクとの温度差を測定した。

【００３９】本実施の形態では、２×１．５ｃｍの大き
さの発熱源とヒートシンクとの間に、２×１．５ｃｍの
大きさのグラファイトシート、およびグラファイトシー
トの両面を上記したように、２μｍの厚さに錫フタロシ
アニン薄膜による絶縁層を形成したものを各々挟んで固
定した。固定はＭ３ビスにより、締め付けトルクを１Ｍ
Ｐａとして固定した。発熱源に４Ｗの電力を投入して発
熱させ、定常状態になった時点での発熱源とヒートシン
クとの温度差を測定した。

【００４０】その結果は、グラファイトシートのみの場
合には発熱源とヒートシンクとの温度差は４．８℃であ
り、錫フタロシアニン薄膜による絶縁層を形成したグラ
ファイトシートを用いた場合は５．２℃と、温度差の増
大は０．４℃であった。

【００４１】また、両面にかかる絶縁層を形成したグラ
ファイトシートは、単独のグラファイトシートと同様な
可撓性及び柔軟性を保っていた。

【００４２】さらに、両面に絶縁層を形成したグラファ
イトシートは、表及び裏方向に各々１００回湾曲させた
場合でも剥離や亀裂などの破損は全く発生しなかった。

【００４３】従って、本実施の形態による両面が絶縁層
で覆われたグラファイトシートは、グラファイトシート
本来の熱伝導性、可撓性及び柔軟性を保ったまま、機械
的強度の向上、グラファイト粉末の脱離の防止、表面の
絶縁化を実現したものであるといえる。

【００４４】なお、本実施の形態のグラファイトシート
を電子機器装置内に取り付けるために、切断、トリミン
グ、取り付け穴あけ等の加工をする場合には、グラファ
イトシートに加工すると同じ扱いですむことも確認し
た。

【００４５】（実施の形態２）第1の実施の形態と同様
の方法で得られたグラファイトシートの両面に、絶縁膜
材料としてテトラフェニルポルフィリン薄膜を真空蒸着
法により作成した。真空蒸着は１０^-4Ｐａの真空中で、
蒸着原料のテトラフェニルポルフィリン粉末をＴａボー
トに入れ、１８０℃に加熱して行った。このようにして
作成したグラファイトシート上のテトラフェニルポルフ
ィリン薄膜の厚さは２μmであり、表面は絶縁性があっ
た。

【００４６】テトラフェニルポルフィリン薄膜により表
面を絶縁化したグラファイトシートの熱伝導特性を評価
するために、発熱源とヒートシンクとの間にグラファイ
トシートを挟み、発熱源とヒートシンクとの温度差を測
定した。

【００４７】その結果は、グラファイトシートのみの場
合には発熱源とヒートシンクとの温度差は４．８℃であ
り、テトラフェニルポルフィリン薄膜による絶縁層を形
成したグラファイトシートを用いた場合は５．３℃と、
温度差の増大は０．５℃であった。

【００４８】（実施の形態３）グラファイトシートの両
面に、絶縁膜材料としてフッ化カルシウム薄膜によるコ
ーティングを行った以外には、第1の実施の形態と同様
にして表面を絶縁化したグラファイトシートを作成し
た。フッ化カルシウム薄膜は１０^-4Ｐａの真空中で、電
子線加熱蒸着法により作成した。

【００４９】このようにして作成したグラファイトシー
ト上のフッ化カルシウム薄膜の厚さは３μmであった。
表面は絶縁性があり、こすっても表面からシートのグラ
ファイト粉末が落ちることはなかった。

【００５０】フッ化カルシウム薄膜により表面を絶縁化
したグラファイトシートの熱伝導特性を評価するため
に、発熱源とヒートシンクとの間にグラファイトシート
を挟み、発熱源とヒートシンクとの温度差を測定した。

【００５１】その結果は、グラファイトシートのみの場
合には発熱源とヒートシンクとの温度差は４．８℃であ
り、フッ化カルシウム薄膜による絶縁層を形成したグラ
ファイトシートを用いた場合は５．７℃と、温度差の増
大は０．９℃であった。

【００５２】（実施の形態４）グラファイトシートの両
面に、絶縁膜材料としてポリパラキシリレン薄膜による
コーティングを行った以外には、第1の実施の形態と同
様にして表面を絶縁化したグラファイトシートを作成し
た。ポリパラキシリレンの構造、製造法、重合法等は公
知であり、固体二量体のジパラキシリレンを原料とし
て、気相蒸着重合法により形成した。２Ｐａの真空中
で、昇華温度１５０℃、分解温度６９０℃、グラファイ
トシートの温度は室温でポリパラキシリレン薄膜を形成
した。

【００５３】このようにして作成したグラファイトシー
ト上のポリパラキシリレン薄膜の厚さは５μmであっ
た。表面は絶縁性があり、こすっても表面からシートの
グラファイト粉末が落ちることはなかった。

【００５４】ポリパラキシリレン薄膜により表面を絶縁
化したグラファイトシートの熱伝導特性を評価するため
に、発熱源とヒートシンクとの間にグラファイトシート
を挟み、発熱源とヒートシンクとの温度差を測定した。

【００５５】本実施の形態では、２×１．５ｃｍの大き
さの発熱源とヒートシンクとの間に、２×１．５ｃｍの
大きさのグラファイトシート、およびグラファイトシー
トの両面を上記したように、５μｍの厚さにポリパラキ
シリレン薄膜による絶縁層を形成したものを各々挟んで
固定した。

【００５６】その結果は、グラファイトシートのみの場
合には発熱源とヒートシンクとの温度差は４．８℃であ
り、ポリパラキシリレン薄膜による絶縁層を形成したグ
ラファイトシートを用いた場合は５．９℃と、温度差の
増大は１．１℃であった。

【００５７】また、両面にかかる絶縁層を形成したグラ
ファイトシートは、単独のグラファイトシートと同様な
可撓性及び柔軟性を保っていた。

【００５８】さらに、両面に絶縁層を形成したグラファ
イトシートは、表及び裏方向に各々１００回湾曲させた
場合でも剥離や亀裂などの破損は全く発生しなかった。

【００５９】従って、本実施の形態による両面が絶縁層
で覆われたグラファイトシートは、グラファイトシート
本来の熱伝導性、可撓性及び柔軟性を保ったまま、機械
的強度の向上、グラファイト粉末の脱離の防止、表面の
絶縁化を実現したものであるといえる。

【００６０】なお、本実施の形態のグラファイトシート
を電子機器装置内に取り付けるために、切断、トリミン
グ、取り付け穴あけ等の加工をする場合には、グラファ
イトシートに加工すると同じ扱いですむことも確認し
た。

【００６１】（実施の形態５）ポリパラキシリレン薄膜
の厚さを、１μm、３μmとした以外には、第4の実施の
形態と同様にして表面を絶縁化したグラファイトシート
を作成した。

【００６２】どの厚さのポリパラキシリレン薄膜の場合
も、絶縁性が十分であり、表面をこすっても表面からグ
ラファイトシートのグラファイト粉末が落ちることはな
かった。

【００６３】第4の実施の形態と同様にして、ポリパラ
キシリレン薄膜により表面を絶縁化したグラファイトシ
ートの熱伝導特性を評価するために、発熱源とヒートシ
ンクとの間にグラファイトシートを挟み、発熱源とヒー
トシンクとの温度差を測定した。

【００６４】２×１．５ｃｍの大きさの発熱源とヒート
シンクとの間に、２×１．５ｃｍの大きさのグラファイ
トシート、およびその両面を上記したように１μm、３
μmの厚さにポリパラキシリレン薄膜による絶縁層を形
成したグラファイトシートを各々挟んで固定した。

【００６５】その結果は、素材のグラファイトシートの
みの場合には発熱源とヒートシンクとの温度差は４．８
℃であり、ポリパラキシリレンの厚さが１μm、３μmの
絶縁層を形成したグラファイトシートを用いた場合は、
それぞれ５．０℃、５．４℃であり、厚さが大きくなる
につれ、温度差が大きくなった。

【００６６】（実施の形態６）グラファイトシートの両
面に、絶縁膜材料として窒化シリコン薄膜によるコーテ
ィングを行った以外には、第1の実施の形態と同様にし
て表面を絶縁化したグラファイトシートを作成した。

【００６７】グラファイトシートの温度を２５０℃にし
て、ＳｉＨ₄とＮＨ₃とＮ₂からなる混合ガスを用いてプ
ラズマＣＶＤにより窒化シリコン薄膜を作成した。

【００６８】このようにして作成したグラファイトシー
ト上の窒化シリコン薄膜の厚さは２μmであった。表面
は絶縁性があり、こすっても表面からシートのグラファ
イト粉末が落ちることはなかった。

【００６９】窒化シリコン薄膜により表面を絶縁化した
グラファイトシートの熱伝導特性を評価するために、発
熱源とヒートシンクとの間にグラファイトシートを挟
み、発熱源とヒートシンクとの温度差を測定した。

【００７０】本実施の形態では、２×１．５ｃｍの大き
さの発熱源とヒートシンクとの間に、２×１．５ｃｍの
大きさのグラファイトシート、およびグラファイトシー
トの両面を上記したように、２μｍの厚さに窒化シリコ
ン薄膜による絶縁層を形成したものを各々挟んで固定し
た。

【００７１】その結果は、グラファイトシートのみの場
合には発熱源とヒートシンクとの温度差は４．８℃であ
り、窒化シリコン薄膜による絶縁層を形成したグラファ
イトシートを用いた場合は５．２℃と、温度差の増大は
０．４℃であった。

【００７２】なお、グラファイトシート上の絶縁膜とし
ては、上述した窒化シリコンばかりでなく窒化アルミ
（ＡｌＮ）や窒化チタン（ＴｉＮ）などを用いることが
できる。また、成膜方法は、上述のプラズマＣＶＤによ
る方法だけでなく、スパッタ法などの他の方法によって
も目的を達成できる。

【００７３】（実施の形態７）グラファイトシートの両
面に、絶縁膜材料としてスパッタ法によりＡｌ₂Ｏ₃（ア
ルミナ）薄膜によるコーティングを行った以外には、第
1の実施の形態と同様にして表面を絶縁化したグラファ
イトシートを作成した。

【００７４】このようにして作成したグラファイトシー
ト上のアルミナ薄膜の厚さは２μmであった。表面は絶
縁性があり、こすっても表面からシートのグラファイト
粉末が落ちることはなかった。

【００７５】アルミナ薄膜により表面を絶縁化したグラ
ファイトシートの熱伝導特性を評価するために、発熱源
とヒートシンクとの間にグラファイトシートを挟み、発
熱源とヒートシンクとの温度差を測定した。

【００７６】本実施の形態では、２×１．５ｃｍの大き
さの発熱源とヒートシンクとの間に、２×１．５ｃｍの
大きさのグラファイトシート、およびグラファイトシー
トの両面を上記したように、２μｍの厚さにアルミナ薄
膜による絶縁層を形成したものを各々挟んで固定した。

【００７７】その結果は、グラファイトシートのみの場
合には発熱源とヒートシンクとの温度差は４．８℃であ
り、アルミナ薄膜による絶縁層を形成したグラファイト
シートを用いた場合は５．３と、温度差の増大は０．５
℃であった。

【００７８】なお、グラファイトシート上の絶縁膜とし
ては、上述したアルミナばかりでなく二酸化ケイ素（Ｓ
ｉＯ₂）などを用いることができる。また、成膜方法
は、上述のスパッタ法による方法だけでなく、蒸着など
の他の方法によっても目的を達成できる。

【００７９】（実施の形態８）本実施の形態では、グラ
ファイトシートの作製方法として、ポリイミドフィルム
を用いた予備焼成を、窒素中で、昇温速度５℃／ｍｉｎ
で昇温し、最高処理温度を１６００℃として行った以外
は第1の実施の形態と同様にして熱処理を行った。その
後に圧延を行い作成したグラファイトシートは、繰り返
し折り曲げが可能な可撓性及び柔軟性があり、厚さは約
１００μmであった。

【００８０】この様にして作製したグラファイトシート
について、第1の実施の形態から第７の実施の形態にお
ける方法と同様にして絶縁材料層を設けたところ、いず
れも良好な特性を示した。

【００８１】また、予備焼成の最高処理温度を１４００
℃として、上記と同様な実験を行った時も、上記と同様
な結果が得られた。

【００８２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、グラファ
イトシートの表面に厚さ５μm以下の絶縁材料層を設け
ることにより、電気的絶縁性、柔軟性に優れ、グラファ
イト粉末が脱離しにくく、熱抵抗が小さいといった特性
を持つ良品質の熱伝導シ−トが得られるものである。

フロントページの続き (72)発明者大木芳正大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 4F100 AA01B AA01C AA05 AA05B AA05C AA12B AA12C AA17B AA17C AD11A AH01B AH01C AH05B AH05C AH07B AH07C AH08 AH08B AH08C AK01B AK01C AK02B AK02C AK49 BA02 BA03 BA06 BA10B BA10C BA13 EH66 EH66B EH66C EH662 EJ48A EJ482 EJ60 GB41 JA20B JA20C JG04 JG04B JG04C JJ01 JJ10 JK13 JK17 JM02B JM02C YY00B YY00C

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】グラファイトシートと、前記グラファイ
トシートの表面に設けられた厚さ５μｍ以下の絶縁膜と
を有する熱伝導シート。
【請求項２】絶縁膜が有機材料、無機材料又は無機材
料及び有機材料からなる複合材料を有する請求項１記載
の熱伝導シート。
【請求項３】有機材料が芳香環又は複素環を有する請
求項２記載の熱伝導シート。
【請求項４】有機材料がフタロシアニン系化合物又は
ポルフィリン系化合物を有する請求項２記載の熱伝導シ
ート。
【請求項５】絶縁膜がフッ素系化合物系の材料を有す
る請求項１又は２記載の熱伝導シート。
【請求項６】絶縁膜がポリパラキシリレンを有する高
分子薄膜である請求項１又は２記載の熱伝導シート。
【請求項７】絶縁膜が金属酸化物又は金属窒化物を有
する請求項１又は２記載の熱伝導シート。
【請求項８】グラファイトシート上に蒸着やＣＶＤな
どの真空蒸着法を用いて絶縁層を設ける工程を有する熱
伝導シートの製造方法。
【請求項９】絶縁膜が有機材料、無機材料又は無機材
料及び有機材料からなる複合材料を有する請求項８記載
の熱伝導シートの製造方法。
【請求項１０】有機材料が芳香環又は複素環を有する
請求項９記載の熱伝導シートの製造方法。
【請求項１１】有機材料がフタロシアニン系化合物又
はポルフィリン系化合物を有する請求項９記載の熱伝導
シートの製造方法。
【請求項１２】絶縁膜がフッ素系化合物系の材料を有
する請求項８又は９記載の熱伝導シートの製造方法。
【請求項１３】絶縁膜がポリパラキシリレンを有する
高分子薄膜である請求項８又は９記載の熱伝導シートの
製造方法。
【請求項１４】絶縁膜が金属酸化物又は金属窒化物を
有する請求項８又は９記載の熱伝導シートの製造方法。
【請求項１５】ポリイミドフィルムを原料として不活
性ガス中で室温から昇温した後、１０００℃から１６０
０℃の温度範囲で焼成する予備処理工程と、前記予備処
理工程後、室温から昇温して２５００℃以上の温度で焼
成してグラファイトシートを作製する工程を有する請求
項８ないし１４のいずれか記載の熱伝導シートの製造方
法。