JP2002316873A - グラファイトシート及びその製造方法、並びにグラファイトシートを積層した放熱部品 - Google Patents

グラファイトシート及びその製造方法、並びにグラファイトシートを積層した放熱部品

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JP2002316873A
JP2002316873A JP2001122463A JP2001122463A JP2002316873A JP 2002316873 A JP2002316873 A JP 2002316873A JP 2001122463 A JP2001122463 A JP 2001122463A JP 2001122463 A JP2001122463 A JP 2001122463A JP 2002316873 A JP2002316873 A JP 2002316873A
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JP
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wax
heat
graphite sheet
graphite
graphite layer
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JP2001122463A
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English (en)
Inventor
Hidefumi Sasaki
英文 佐々木
Eisuke Kurokawa
英輔 黒川
Kazuhiko Kubo
和彦 久保
Masayuki Watanabe
正之 渡辺
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 グラファイトシートと発熱体及び放熱フィン
との接触部の熱抵抗が大きくなり放熱効果を損ないやす
いという問題点があった。 【解決手段】 熱伝導性を形成したグラファイト層2の
表面にワックス3,4を塗布してグラファイトシート1
を構成したものであり、これにより、このグラファイト
シート1を放熱部品に取り付けてワックス3,4を溶解
させグラファイト層2及び放熱部品の表面に形成されて
いる凹凸の目地に充填することができ、グラファイトシ
ート1と放熱部品との接触部の熱抵抗が小さく放熱効果
の優れたグラファイトシート1が得られる。

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
及びその製造方法、並びにグラファイトシートを積層し
た放熱部品に関するものである。
【0002】
【従来の技術】高分子フィルムを熱処理し、その後圧延
処理することによって熱伝導性の優れたグラファイトシ
ートを得ることができるのは公知であり、近年の電子機
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を効率良く逃がすためにこ
のグラファイトシートを発熱部品の筐体に接合して冷却
フィンと組み合わせたりして放熱対策が行われている。
【0003】図3はグラファイトシートを接合した放熱
部品の例であり、図3において101はCPUなど発熱
する電子回路を内蔵した発熱体であり、この発熱体10
1に接着剤102でグラファイトシート103を接着
し、さらにこのグラファイトシート103の上面に接着
剤104によりアルミニウム合金からなる放熱フィン1
05が接着されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例によれば前記グラファイトシート103の表面に圧
延加工による目地が形成されているので、このグラファ
イトシート103の表面と前記発熱体101との表面と
の実質的な接触面積が損なわれ、かつ前記接着剤10
2,104を介在して接着しているのでグラファイトシ
ート103と発熱体101及び放熱フィン105との接
触部の熱抵抗が大きくなり放熱効果を損ないやすいとい
う問題点があった。
【0005】本発明は放熱部品に接合し熱抵抗が小さく
放熱効果が優れたグラファイトシート及びその製造方
法、並びにこれを用いた放熱部品を提供することを目的
とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記問題を解決するため
に以下の構成を有するものである。
【0007】本発明の請求項1に記載の発明は、高分子
フィルムをグラファイト化し熱伝導性を形成したグラフ
ァイト層の表面にワックスを塗布したグラファイトシー
トであり、これにより、このグラファイトシートを放熱
部品に取り付けてワックスを溶解させグラファイト層及
び放熱部品の表面に形成されている凹凸の目地に充填す
ることができ、グラファイトシートと放熱部品との接触
部の熱抵抗が小さく放熱効果の優れたグラファイトシー
トが得られる。
【0008】本発明の請求項2に記載の発明は、松ヤニ
を主成分とするワックスを用いた請求項1に記載のグラ
ファイトシートであり、これによりワックスが溶解して
放熱部品に広がった余剰分を洗浄して容易に除去でき、
前記ワックスが天然物を主成分とするので環境を損なう
有害物の発生がないという効果が得られる。
【0009】本発明の請求項3に記載の発明は、グラフ
ァイト層に形成された凹凸の面粗度にワックスを充填し
て平滑な面を得た請求項1に記載のグラファイトシート
であり、これにより、放熱部品との接触面に凹凸が無く
なるので熱抵抗を損なうことがなく放熱効果の優れたグ
ラファイトシートが得られる。
【0010】本発明の請求項4に記載の発明は、グラフ
ァイト層をワックスの融点以上に加熱し、次いでグラフ
ァイト層の表面にワックスを塗布しスキージで掻き、次
いで前記ワックスを乾燥させて表面にワックスを積層し
たグラファイトシートの製造方法であり、これにより、
このグラファイトシートを放熱部品に取り付けてワック
スを溶解させグラファイト層及び放熱部品の表面に形成
されている凹凸の目地に充填することが容易にでき、グ
ラファイトシートと放熱部品との接触部の熱抵抗が小さ
く放熱効果の優れたグラファイトシートが得られる。
【0011】本発明の請求項5に記載の発明は、松ヤニ
を主成分とするワックスを用いた請求項3に記載のグラ
ファイトシートの製造方法であり、これによりワックス
が溶解して放熱部品に広がった余剰分を洗浄して容易に
除去でき、天然物を主成分とするワックスを使用してい
るので環境を損なうことがないという効果が得られる。
【0012】本発明の請求項6に記載の発明は、発熱体
の表面にワックスを塗布してその上にグラファイトシー
トを積層し、このグラファイトシートを通じて放熱を行
うグラファイトシートを積層した放熱部品であり、これ
により、発熱体が発熱するとワックスが溶解してグラフ
ァイトシート及び発熱体の表面に形成されている凹凸の
目地に充填するのでグラファイトシートと発熱体の表面
との接触部の熱抵抗が小さく放熱効果の優れた放熱部品
が得られる。
【0013】本発明の請求項7に記載の発明は、放熱体
の表面にワックスを積層したグラファイトシートを積層
し、このワックスを介してグラファイト層を積層した請
求項6に記載のグラファイトシートを積層した放熱部品
であり、これにより、この放熱部品を取り付けた発熱体
が発熱するとワックスが溶解してグラファイトシート及
び放熱体の表面に形成されている凹凸の目地に充填する
のでグラファイトシートと放熱体、及び発熱体の表面と
の接触部の熱抵抗が小さく放熱効果の優れた放熱部品が
得られる。
【0014】本発明の請求項8に記載の発明は、放熱フ
ィンとこの放熱フィンの中間にワックスを積層したグラ
ファイトシートを挟着した請求項6に記載の放熱部品で
あり、これにより、グラファイトシートと発熱体、及び
グラファイトシートと放熱フィンとの熱抵抗が小さく放
熱効果の優れた放熱部品が得られる。
【0015】本発明の請求項9に記載の発明は、発熱体
の発熱温度で溶解するワックスを用いた請求項6に記載
の放熱部品であり、これにより、発熱体を構成する電子
回路が動作するとき、確実に前記ワックスが溶解されて
発熱体及び放熱フィンとの熱抵抗が小さく放熱効果の優
れた放熱部品が得られる。
【0016】本発明の請求項10に記載の発明は、ワッ
クスの厚みを、このワックスが溶解したときにグラファ
イトシートと設置する発熱体及び放熱フィンの表面の凹
凸に充填される厚みで形成した請求項6に記載の放熱部
品であり、これにより、グラファイトシートと設置する
発熱体及び放熱フィンとの間に熱抵抗を損なう固形層が
形成されることなくグラファイトシートと発熱体、及び
グラファイトシートと放熱フィンとの熱抵抗が小さく放
熱効果の優れた放熱部品が得られる。
【0017】本発明の請求項11に記載の発明は、放熱
フィンとこの放熱フィンの中間にワックスを積層してグ
ラファイトシートを挟着した後に加熱してこのワックス
を溶解させた請求項6に記載の放熱部品であり、これに
より発熱体を構成する電子回路が動作する前に確実にグ
ラファイトシートと発熱体、及びグラファイトシートと
放熱フィンとの熱抵抗の小さい接合が得られる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の請求項1〜11に
記載の発明について実施の形態を用いて説明する。
【0019】図1はグラファイトシートの外観の斜視
図、図2はグラファイトシートを接合した放熱部品の断
面図である。
【0020】図1において、1は高分子フィルムをグラ
ファイト化し熱伝導性を形成したグラファイトシートで
あり、このグラファイトシート1はグラファイト層2の
両面に松ヤニを主成分とするワックス3,4を塗布した
構成としている。
【0021】前記ワックス3,4はグラファイト層2を
成形するときに形成された圧延目地(図示せず)を埋め
るようにスキージで加圧して塗布し、その後乾燥し平滑
な面を形成している。また、このワックス3,4の融点
は、このグラファイトシート1を接合する発熱体の発熱
温度以下であり、およそ60℃に設定している。
【0022】図2において、5は放熱部品であり、この
放熱部品5は発熱体6と放熱フィン7の中間にワックス
3,4を積層したグラファイトシート1を挟着し一部を
ろう付け(図示せず)により固定している。これによ
り、前記ワックス3を介してグラファイトシート1と前
記発熱体6とを接合し、ワックス4を介して前記グラフ
ァイトシート1と放熱フィン7とを接合した構成とし、
前記発熱体6の発熱をグラファイトシート1により表面
に均一に伝導して前記放熱フィン7に熱伝導し放熱でき
る。
【0023】前記発熱体6には電子回路が内蔵してあ
り、この電子回路が動作時の発熱温度が約70℃の場
合、前記ワックス3,4の融点は前記発熱温度70℃よ
りも低い温度としているのでワックス3,4が固形分と
なり熱伝導をさまたげることがない。また、前記ワック
ス3,4の厚みを、このワックス3,4が溶解したとき
にグラファイトシート1と設置する発熱体6及び放熱フ
ィン7の表面の粗さを形成している凹凸に充填される厚
みで形成し、前記発熱体6と前記放熱フィン7の中間に
ワックス3,4を積層した後に約70℃で加熱し、この
ワックス3,4を溶解させて前記凹凸に確実に充填す
る。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明は、熱伝導性を形成
したグラファイト層の表面にワックスを塗布してグラフ
ァイトシートを構成したものであり、これにより、この
グラファイトシートを放熱部品に取り付けてワックスを
溶解させグラファイト層及び放熱部品の表面に形成され
ている凹凸の目地に充填することができ、グラファイト
シートと放熱部品との接触部の熱抵抗が小さく放熱効果
の優れたグラファイトシートが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態におけるグラファイトシ
ートの外観斜視図
【図2】同本発明の一実施の形態におけるグラファイト
シートを接合した放熱部品の断面図
【図3】従来例におけるグラファイトシートを接合した
放熱部品の断面図
【符号の説明】
1 グラファイトシート 2 グラファイト層 3,4 ワックス 5 放熱部品 6 発熱体 7 放熱フィン
───────────────────────────────────────────────────── 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 C04B 35/54 E (72)発明者 久保 和彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 渡辺 正之 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 AD11A AJ11B AJ11C AK01A AR00D AR00E BA02 BA03 BA04 BA05 BA06 BA07 BA10B BA10C BA10D BA10E BA13 DD07A EH46B EH46C EH462 EJ263 EJ421 JJ00 JJ01 JJ01A JJ06D JJ10 JJ10E 4G032 AA04 AA13 BA00 GA19 4G046 EA05 EA06 EB02 EC03 EC05 5E322 AA01 FA05 FA06 5F036 AA01 BA23 BB01 BB21 BC23 BD14

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高分子フィルムをグラファイト化し熱伝
    導性を形成したグラファイト層の表面にワックスを塗布
    したグラファイトシート。
  2. 【請求項2】 松ヤニを主成分とするワックスを用いた
    請求項1に記載のグラファイトシート。
  3. 【請求項3】 グラファイト層に形成された凹凸の面粗
    度にワックスを充填して平滑な面を得た請求項1に記載
    のグラファイトシート。
  4. 【請求項4】 グラファイト層をワックスの融点以上に
    加熱し、次いでグラファイト層の表面にワックスを塗布
    しスキージで掻き、次いで前記ワックスを乾燥させて表
    面にワックスを積層するグラファイトシートの製造方
    法。
  5. 【請求項5】 松ヤニを主成分とするワックスを用いた
    請求項3に記載のグラファイトシートの製造方法。
  6. 【請求項6】 発熱体の表面にワックスを塗布してその
    上にグラファイト層を積層し、このグラファイト層を通
    じて放熱を行う放熱部品。
  7. 【請求項7】 放熱体の表面にワックスを積層したグラ
    ファイト層を積層し、このワックスを介してグラファイ
    ト層を積層した請求項6に記載の放熱部品。
  8. 【請求項8】 放熱フィンとこの放熱フィンの中間にワ
    ックスを積層したグラファイト層を挟着した請求項6に
    記載の放熱部品。
  9. 【請求項9】 発熱体の発熱温度で溶解するワックスを
    用いた請求項6に記載の放熱部品。
  10. 【請求項10】 ワックスの厚みを、このワックスが溶
    解したときにグラファイト層と設置する発熱体及び放熱
    フィンの表面の凹凸に充填される厚みで形成した請求項
    6に記載の放熱部品。
  11. 【請求項11】 放熱フィンとこの放熱フィンの中間に
    ワックスを積層してグラファイト層を挟着した後に加熱
    して前記ワックスを溶解させ結合した請求項6に記載の
    放熱部品。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005311079A (ja) * 2004-04-21 2005-11-04 Taisei Laminator Co Ltd 半導体素子の放熱装置
JP2006100659A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Kaneka Corp 熱伝導性フィルム
KR100699588B1 (ko) * 2004-04-23 2007-03-23 자화전자 주식회사 피디피용 그래파이트 방열시트가 구비된 이형지
JP2018152408A (ja) * 2017-03-10 2018-09-27 東芝電波プロダクツ株式会社 ヒートスプレッダ

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KR100699588B1 (ko) * 2004-04-23 2007-03-23 자화전자 주식회사 피디피용 그래파이트 방열시트가 구비된 이형지
JP2006100659A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Kaneka Corp 熱伝導性フィルム
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