JP2002319653A - グラファイトシートおよびそれを用いた放熱部品 - Google Patents

グラファイトシートおよびそれを用いた放熱部品

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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
いという問題点を解決したグラファイトシートを提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 熱伝導性を発現したグラファイト層２の
表面に粘着剤３を複数の点状に一定の間隔をもって塗布
した構成としたものであり、点状に塗布した粘着剤３間
に熱伝導路５を形成して放熱効果の優れたものとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子機器等の放熱用
として用いられるグラファイトシートおよびそれを用い
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、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
せて放熱対策が行われている。
【０００３】図４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４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
来例によれば接着剤１０２、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
グラファイトシート１０３と放熱フィン１０５との接触
部との間にこの接着剤１０２、１０４の層が形成されて
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およびそれを用い
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発現したグラフ
ァイト層の表面に粘着剤を複数の点状に一定の間隔をも
って塗布したグラファイトシートであり、これにより点
状に一定の間隔をもって塗布した粘着剤間に熱伝導路が
確保されるので、このグラファイト層の表面への熱拡散
を損なうことが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体との接触部の熱抵抗が小さく
放熱効果の優れた接続ができるグラファイトシートが得
られるという作用効果を有する。
【０００８】本発明の請求項２に記載の発明は、グラフ
ァイト層に塗布した粘着剤を覆うように保護シートを積
層した請求項１に記載のグラファイトシートであり、こ
れによりグラファイト層の表面及びグラファイト層に塗
布した粘着剤が直接高温高湿にさらされたり、このグラ
ファイトシートの特性を損なうものに接触したりするこ
とがないので、このグラファイトシートを放熱部品に接
合して用いたとき優れた放熱効果を有し、接合強度も信
頼性の高いものになるという作用効果を有する。
【０００９】本発明の請求項３に記載の発明は、アクリ
ル系重合体を主成分とする粘着剤を用いた請求項１に記
載のグラファイトシートであり、これにより粘着剤の経
時変化が少なく、グラファイトシートに極薄い厚みで平
坦に印刷で塗布できるので、グラファイトシートを放熱
部品に接合して用いたとき優れた放熱効果を有し、接合
強度も信頼性の高いものになるという作用効果を有す
る。
【００１０】本発明の請求項４に記載の発明は、保護シ
ートとの粘着力がグラファイト層との粘着力よりも小さ
い粘着剤を用いた請求項２に記載のグラファイトシート
であり、これにより保護シートをグラファイトシートか
ら剥離する際に粘着剤がグラファイトシートから欠損す
ることがなく、グラファイトシートと発熱体や放熱体と
の接合強度及び放熱効果の信頼性が優れたものになると
いう作用効果を有する。
【００１１】本発明の請求項５に記載の発明は、保護シ
ートに透明のポリエステルフィルムを用いた請求項２に
記載のグラファイトシートであり、これにより保護シー
トが被覆された粘着剤の欠損やグラファイト層の欠損を
容易に判別でき、この保護シートをグラファイトシート
から剥離するのが容易であり、かつこの保護シートが耐
候性にも優れているので被覆したグラファイト層や粘着
剤の信頼性を維持できるという作用効果を有する。
【００１２】本発明の請求項６に記載の発明は、保護シ
ートに撥水性のフィルムを用いた請求項２に記載のグラ
ファイトシートであり、これにより保護シート上に水滴
が付着することを防止し、保護シートに被覆されたグラ
ファイト層や粘着剤の信頼性を維持できるという作用効
果を有する。
【００１３】本発明の請求項７に記載の発明は、粘着剤
とグラファイト層との色相を異なるものとした請求項１
に記載のグラファイトシートであり、これによりグラフ
ァイト層に粘着剤を高精度に塗布でき、その後この粘着
剤の欠損を容易に判別できるので保護シートに被覆され
たグラファイト層や粘着剤の信頼性を維持できるという
作用効果を有する。
【００１４】本発明の請求項８に記載の発明は、グラフ
ァイト層の両面に粘着剤を塗布した請求項１に記載のグ
ラファイトシートであり、これによりこのグラファイト
シートを発熱体と放熱体などの間に接合することで放熱
効果の優れた放熱部品を得ることができるという作用効
果を有する。
【００１５】本発明の請求項９に記載の発明は、グラフ
ァイト層に点在した粘着剤が丸形の粒状とした請求項１
に記載のグラファイトシートであり、これによりこの粘
着剤が変形しても丸形を維持し易いので隣接した粒状の
粘着剤間がつながりグラファイト層の表面に熱拡散する
熱伝導路を損なうことがなく、このグラファイトシート
を発熱体と放熱体などの間に接合することで放熱効果の
優れた放熱部品を得ることができるという作用効果を有
する。
【００１６】本発明の請求項１０に記載の発明は、グラ
ファイト層に点在した粘着剤の表面を平坦に形成した請
求項１に記載のグラファイトシートであり、これにより
極薄い厚みのグラファイトシートを平坦度を損なうこと
がなく放熱部品に接続でき放熱効果の優れた放熱部品を
得ることができるという作用効果を有する。
【００１７】本発明の請求項１１に記載の発明は、複数
の点状に一定の間隔をもって塗布した粘着剤のそれぞれ
に間隙を形成して熱伝導路を形成した請求項１に記載の
グラファイトシートであり、これによりグラファイト層
の表面に熱拡散し易く放熱効果の優れた熱伝導路を形成
でき、このグラファイトシートを用いることで放熱部品
を得ることができるという作用効果を有する。
【００１８】本発明の請求項１２に記載の発明は、熱伝
導路の間隙をグラファイト層の表面で略均一とし断続す
ることなく連結した請求項１に記載のグラファイトシー
トであり、これによりグラファイト層の表面全体に均一
に熱拡散し易く放熱効果の優れた熱伝導路を形成するこ
とができるという作用効果を有する。
【００１９】本発明の請求項１３に記載の発明は、発熱
体に高分子フィルムをグラファイト化し熱伝導性を発現
したグラファイト層の両面に複数の点状に一定の間隔を
もって塗布した粘着剤で構成したグラファイトシートの
片面を接合し、このグラファイトシートの他面に粘着剤
により放熱体を接合した放熱部品であり、これにより放
熱性に優れたものとすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の請求項１〜１３に
記載の発明について本実施の形態を用いて説明する。
【００２１】図１はグラファイトシートの分解斜視図、
図２は同グラファイトシートの分解側面図である。
【００２２】図１、図２において、１はグラファイトシ
ートであり、このグラファイトシート１は高分子フィル
ムをグラファイト化し熱伝導性を発現したおよそ数十μ
ｍのグラファイト層２の両面にそれぞれ粘着剤３を複数
の点状に一定の間隔をもつように整列して塗布し、この
上面を保護シート４で覆った構成としたものであり、前
記複数の粘着剤３間にこのグラファイト層２の表面に熱
拡散する熱伝導路５の間隙がグラファイト層２の表面で
略均一とし断続することなく連結して形成し前記グラフ
ァイト層２の表面全体にわたり熱拡散し易い構成とした
ものである。
【００２３】前記粘着剤３はアクリル系重合体を主成分
とし外径０．５ｍｍの丸形の粒状としこの粘着剤３の上
面を平坦とした形で１．５ｍｍの間隔、数ミクロンの厚
みで前記グラファイト層２にスキージで加圧して印刷し
形成したものであり、前記グラファイトシート１から前
記保護シート４を剥離して前記グラファイト層２をこの
粘着剤３を介して発熱体や放熱体へ粘着する際に、この
粘着剤３が加圧されて変形しても前記熱伝導路５をふさ
いでしまわないように形成し、発熱体や放熱体に前記グ
ラファイト層２を粘着剤３を介して粘着してもこのグラ
ファイト層２の表面に形成した前記熱伝導路５を維持で
きて熱拡散ができる構成とした。
【００２４】また、前記保護シート４は撥水性を有し透
明のポリエステルフィルムで形成したものであり、前記
粘着剤３との粘着力は前記グラファイト層２と前記粘着
剤３との粘着力よりも低く、この保護シート４を前記グ
ラファイト層２から剥離するとき前記粘着剤３を前記グ
ラファイト層２から剥離させることがない。また前記グ
ラファイト層２の表面の色相を灰色、前記粘着剤３の色
相を茶色とし、前記グラファイト層２と粘着剤３との色
相を異なるものとして前記透明の保護シート４より透視
できる構成とした。
【００２５】このグラファイトシート１を用いて発熱部
品を構成すると図３に示すようになる。図３において、
６はＣＰＵなどの発熱する電子回路を内蔵した発熱体で
あり、この発熱体６の上面に保護シート４を剥離したグ
ラファイトシート１の片面をこの片面に形成した粘着剤
３で接合し、さらにこのグラファイトシート１の他面に
アルミニウム合金からなる放熱フィンなどの放熱体７を
他面に形成した粘着剤３で接合して構成されている。
【００２６】この構成において、上記粘着剤３は点状に
一定の間隔をもって形成されているため、発熱体６や放
熱体７を加圧しながら接合しても、略均一で連続した熱
伝導路５がグラファイト層２と発熱体６、グラファイト
層２と放熱体７との間に形成され、確実に発熱体６で発
生した熱を放散することになる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明は、熱伝導性を発現
したグラファイト層の表面に粘着剤を複数の点状に一定
の間隔をもって塗布したグラファイトシートとしたもの
であり、点状に塗布した粘着剤間に熱伝導路を形成し、
このグラファイト層の表面への熱拡散を損なうことがな
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
と放熱体との接触部の熱抵抗が小さく放熱効果の優れた
ものになるという作用効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の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】本発明の実施の形態におけるグラファイトシー
トの側面図
【図３】本発明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４】従来の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 粘着剤 ４ 保護シート ５ 熱伝導路 ６ 発熱体 ７ 放熱体
フロントページの続き (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 AK25B AK41C AT00C BA02 BA03 BA06 BA07 BA10A BA10C BA42 CB05B CB05C DC21B DC21C DC27B DC27C EH46B EH46C GB41 JB06C JJ01 JJ01A JN01C 5E322 AA01 AB06 FA04 5F036 AA01 BA23 BB21 BC05

Claims (13)

    【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
    導性を発現したグラファイト層の表面に粘着剤を複数の
    点状に一定の間隔をもって塗布したグラファイトシー
    ト。
  2. 【請求項２】 グラファイト層に塗布した粘着剤を覆う
    ように保護シートを積層した請求項１に記載のグラファ
    イトシート。
  3. 【請求項３】 アクリル系重合体を主成分とする粘着剤
    を用いた請求項１に記載のグラファイトシート。
  4. 【請求項４】 保護シートとの粘着力がグラファイト層
    との粘着力よりも小さい粘着剤を用いた請求項２に記載
    のグラファイトシート。
  5. 【請求項５】 保護シートに透明のポリエステルフィル
    ムを用いた請求項２に記載のグラファイトシート。
  6. 【請求項６】 保護シートに撥水性のフィルムを用いた
    請求項２に記載のグラファイトシート。
  7. 【請求項７】 粘着剤とグラファイト層との色相を異な
    るものとした請求項１に記載のグラファイトシート。
  8. 【請求項８】 グラファイト層の両面に粘着剤を塗布し
    た請求項１に記載のグラファイトシート。
  9. 【請求項９】 グラファイト層に点在した粘着剤を丸形
    の粒状に形成した請求項１に記載のグラファイトシー
    ト。
  10. 【請求項１０】 グラファイト層に点在した粘着剤の表
    面を平坦に形成した請求項１に記載のグラファイトシー
    ト。
  11. 【請求項１１】 複数の点状に一定の間隔をもって塗布
    した粘着剤のそれぞれに間隙を形成して熱伝導路を形成
    した請求項１に記載のグラファイトシート。
  12. 【請求項１２】 熱伝導路の間隙をグラファイト層の表
    面で略均一とし断続することなく連結した請求項１に記
    載のグラファイトシート。
  13. 【請求項１３】 発熱体に高分子フィルムをグラファイ
    ト化し熱伝導性を発現したグラファイト層の両面に複数
    の点状に一定の間隔をもって塗布した粘着剤で構成した
    グラファイトシートの片面を接合し、このグラファイト
    シートの他面に粘着剤により放熱体を接合した放熱部
    品。
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