JP2003037227A - 膨張黒鉛製ヒートシンク - Google Patents
膨張黒鉛製ヒートシンクInfo
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- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/02—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of carbon, e.g. graphite
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 膨張黒鉛製ヒートシンクにおいて、その形成
時に切削による膨張黒鉛の飛散を防止して環境汚染を回
避し、また、複雑な放熱フィン形状等の細部まで密度を
均一にして熱伝導性ひいては放熱特性を均一にし、さら
に、放熱フィン等に高い圧縮破壊強度を持たせ、細かく
複雑な形状の形成および、ねじ切り孔の加工を可能なら
しめることにある。 【解決手段】 充分に乾燥させた膨張黒鉛のチップに熱
硬化性樹脂を添加して混合し、その混合物を金型内に充
填して、所定のヒートシンク形状に圧縮成形して膨張黒
鉛製ヒートシンクを形成するものである。
時に切削による膨張黒鉛の飛散を防止して環境汚染を回
避し、また、複雑な放熱フィン形状等の細部まで密度を
均一にして熱伝導性ひいては放熱特性を均一にし、さら
に、放熱フィン等に高い圧縮破壊強度を持たせ、細かく
複雑な形状の形成および、ねじ切り孔の加工を可能なら
しめることにある。 【解決手段】 充分に乾燥させた膨張黒鉛のチップに熱
硬化性樹脂を添加して混合し、その混合物を金型内に充
填して、所定のヒートシンク形状に圧縮成形して膨張黒
鉛製ヒートシンクを形成するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ＣＰＵ（中央処
理ユニット）やビデオチップ等の半導体部品その他の発
熱物の放熱のために用いられるヒートシンクに関し、特
にはアルミニウムよりも軽量で熱伝導性に優れる膨張黒
鉛製ヒートシンクに関するものである。
理ユニット）やビデオチップ等の半導体部品その他の発
熱物の放熱のために用いられるヒートシンクに関し、特
にはアルミニウムよりも軽量で熱伝導性に優れる膨張黒
鉛製ヒートシンクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】パー
ソナルコンピュータ等に用いられているＣＰＵやビデオ
チップ等の半導体部品は稼働中に高熱を発する。しかも
これらの半導体部品は、過熱すると動作が不安定になっ
て熱暴走し、甚だしい場合は破壊される可能性もある。
このためＣＰＵ等の半導体部品については、そこで発生
した熱を放熱して冷却する必要がある。この放熱のため
に一般的に使用されているのがヒートシンクであり、従
来のヒートシンクは、アルミニウムブロックを切削加工
して放熱フィンを形成したものが大部分である。
ソナルコンピュータ等に用いられているＣＰＵやビデオ
チップ等の半導体部品は稼働中に高熱を発する。しかも
これらの半導体部品は、過熱すると動作が不安定になっ
て熱暴走し、甚だしい場合は破壊される可能性もある。
このためＣＰＵ等の半導体部品については、そこで発生
した熱を放熱して冷却する必要がある。この放熱のため
に一般的に使用されているのがヒートシンクであり、従
来のヒートシンクは、アルミニウムブロックを切削加工
して放熱フィンを形成したものが大部分である。
【０００３】ところで近年、ノート型パーソナルコンピ
ュータその他の携帯型半導体装置あるいは車両用コンピ
ュータその他の移動式半導体装置等に対する軽量化の要
求により、アルミニウムよりも軽量な素材を用いたヒー
トシンクが求められており、またデスクトップ型パーソ
ナルコンピュータその他の一般用半導体装置あるいは車
両用コンピュータその他の移動式半導体装置等に対する
高性能化の要求に伴うそこでの半導体部品の発熱量の増
加により、アルミニウムよりも熱伝導性に優れた素材を
用いたヒートシンクが求められている。そこで、これら
の要求に応えるものとして、膨張黒鉛製ヒートシンクが
提案されている。
ュータその他の携帯型半導体装置あるいは車両用コンピ
ュータその他の移動式半導体装置等に対する軽量化の要
求により、アルミニウムよりも軽量な素材を用いたヒー
トシンクが求められており、またデスクトップ型パーソ
ナルコンピュータその他の一般用半導体装置あるいは車
両用コンピュータその他の移動式半導体装置等に対する
高性能化の要求に伴うそこでの半導体部品の発熱量の増
加により、アルミニウムよりも熱伝導性に優れた素材を
用いたヒートシンクが求められている。そこで、これら
の要求に応えるものとして、膨張黒鉛製ヒートシンクが
提案されている。
【０００４】しかしながら、従来提案されている膨張黒
鉛製ヒートシンクは、膨張黒鉛テープや膨張黒鉛シート
を圧縮成形して形成した膨張黒鉛ブロックをさらに切削
加工して放熱フィンを形成していることから、放熱フィ
ンに充分な強度を持たせることができず、しかも切削に
よる膨張黒鉛の飛散を防止して環境汚染を回避するのが
困難であるという問題がある。そしてこの問題の解決の
ために膨張黒鉛テープや膨張黒鉛シートから圧縮成形で
直接フィン形状を形成しようとすると、複雑な放熱フィ
ン形状の細部まで密度を均一にすることができず、熱伝
導性ひいては放熱特性にムラができてしまうという問題
がある。
鉛製ヒートシンクは、膨張黒鉛テープや膨張黒鉛シート
を圧縮成形して形成した膨張黒鉛ブロックをさらに切削
加工して放熱フィンを形成していることから、放熱フィ
ンに充分な強度を持たせることができず、しかも切削に
よる膨張黒鉛の飛散を防止して環境汚染を回避するのが
困難であるという問題がある。そしてこの問題の解決の
ために膨張黒鉛テープや膨張黒鉛シートから圧縮成形で
直接フィン形状を形成しようとすると、複雑な放熱フィ
ン形状の細部まで密度を均一にすることができず、熱伝
導性ひいては放熱特性にムラができてしまうという問題
がある。
【０００５】そこで、本願発明者等は先に、膨張黒鉛の
チップを乾燥後に金型内で圧縮成形することで上記従来
の課題を有利に解決した膨張黒鉛製ヒートシンクを提案
しているが、これに対しても、圧縮破壊強度をより高め
て、細かく複雑な形状の形成および、取付用等のねじ切
り孔の加工を可能にしたいという要求があった。
チップを乾燥後に金型内で圧縮成形することで上記従来
の課題を有利に解決した膨張黒鉛製ヒートシンクを提案
しているが、これに対しても、圧縮破壊強度をより高め
て、細かく複雑な形状の形成および、取付用等のねじ切
り孔の加工を可能にしたいという要求があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】こ
の発明は、上記課題を有利に解決した膨張黒鉛製ヒート
シンクを提供することを目的とするものであり、この発
明の膨張黒鉛製ヒートシンクは、充分に乾燥させた膨張
黒鉛のチップに熱硬化性樹脂を添加して混合し、その混
合物を金型内に充填して、所定のヒートシンク形状に圧
縮成形してなるものである。
の発明は、上記課題を有利に解決した膨張黒鉛製ヒート
シンクを提供することを目的とするものであり、この発
明の膨張黒鉛製ヒートシンクは、充分に乾燥させた膨張
黒鉛のチップに熱硬化性樹脂を添加して混合し、その混
合物を金型内に充填して、所定のヒートシンク形状に圧
縮成形してなるものである。
【０００７】かかる膨張黒鉛製ヒートシンクによれば、
主な素材である膨張黒鉛の軽量性および良好な熱伝導性
により、従来のアルミニウム製ヒートシンクよりも軽量
で放熱性の高いヒートシンクをもたらすことができ、し
かも、その膨張黒鉛のチップを金型内に充填し所定のヒ
ートシンク形状に圧縮成形しているので、切削による膨
張黒鉛の飛散を防止して環境汚染を回避し得るととも
に、複雑な放熱フィン形状等の細部まで密度を均一にし
得て熱伝導性ひいては放熱特性を均一にすることがで
き、さらに、充分に乾燥させた膨張黒鉛のチップを圧縮
成形しているので、膨張黒鉛の層間への水分の介在によ
る層間剥離を防止し得て、放熱フィン等に充分な強度を
持たせることができ、そして、膨張黒鉛のチップに熱硬
化性樹脂（例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミ
ン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アル
キド樹脂、ウレタン樹脂等のうちの少なくとも１種類）
を添加して混合したものを所定のヒートシンク形状に圧
縮成形しているので、熱硬化性樹脂が膨張黒鉛のチップ
の隙間に入って補強材として働くことから、膨張黒鉛の
チップのみを素材とする場合よりも圧縮破壊強度を高め
得て、細かく複雑な形状の形成および、ねじ切り孔の加
工を可能ならしめることができる。
主な素材である膨張黒鉛の軽量性および良好な熱伝導性
により、従来のアルミニウム製ヒートシンクよりも軽量
で放熱性の高いヒートシンクをもたらすことができ、し
かも、その膨張黒鉛のチップを金型内に充填し所定のヒ
ートシンク形状に圧縮成形しているので、切削による膨
張黒鉛の飛散を防止して環境汚染を回避し得るととも
に、複雑な放熱フィン形状等の細部まで密度を均一にし
得て熱伝導性ひいては放熱特性を均一にすることがで
き、さらに、充分に乾燥させた膨張黒鉛のチップを圧縮
成形しているので、膨張黒鉛の層間への水分の介在によ
る層間剥離を防止し得て、放熱フィン等に充分な強度を
持たせることができ、そして、膨張黒鉛のチップに熱硬
化性樹脂（例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミ
ン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アル
キド樹脂、ウレタン樹脂等のうちの少なくとも１種類）
を添加して混合したものを所定のヒートシンク形状に圧
縮成形しているので、熱硬化性樹脂が膨張黒鉛のチップ
の隙間に入って補強材として働くことから、膨張黒鉛の
チップのみを素材とする場合よりも圧縮破壊強度を高め
得て、細かく複雑な形状の形成および、ねじ切り孔の加
工を可能ならしめることができる。
【０００８】なお、この発明の膨張黒鉛製ヒートシンク
においては、前記膨張黒鉛のチップが、中心が０．１ｍ
ｍ以上で３ｍｍ以下の粒度分布を持つものであるととも
に、前記熱硬化性樹脂が、前記膨張黒鉛のチップの粒度
分布中心よりも小さい粒径を持つものであることが好ま
しい。これは、膨張黒鉛のチップの粒度分布の中心が
０．１ｍｍ未満の粉末では、圧縮成形時の潰れ量が多く
なることからヒートシンクの大きさに比べて大きな金型
が必要となってコストが嵩み、一方３ｍｍを超えると、
金型内で充分圧縮成形することが困難となって隙間が生
ずる可能性が高くなるからであり、また熱硬化性樹脂の
粒径が膨張黒鉛のチップの粒度分布中心以上の大きさに
なると、金型内で充分圧縮成形することが困難となって
隙間が生ずる可能性が高くなるからである。
においては、前記膨張黒鉛のチップが、中心が０．１ｍ
ｍ以上で３ｍｍ以下の粒度分布を持つものであるととも
に、前記熱硬化性樹脂が、前記膨張黒鉛のチップの粒度
分布中心よりも小さい粒径を持つものであることが好ま
しい。これは、膨張黒鉛のチップの粒度分布の中心が
０．１ｍｍ未満の粉末では、圧縮成形時の潰れ量が多く
なることからヒートシンクの大きさに比べて大きな金型
が必要となってコストが嵩み、一方３ｍｍを超えると、
金型内で充分圧縮成形することが困難となって隙間が生
ずる可能性が高くなるからであり、また熱硬化性樹脂の
粒径が膨張黒鉛のチップの粒度分布中心以上の大きさに
なると、金型内で充分圧縮成形することが困難となって
隙間が生ずる可能性が高くなるからである。
【０００９】また、この発明の膨張黒鉛製ヒートシンク
においては、前記乾燥は、前記膨張黒鉛のチップを平置
きして（平らにならして）１００℃以上かつ１５０℃以
下の雰囲気で１時間以上放置することが好ましい。この
ようにすることで、膨張黒鉛のチップを充分乾燥させ得
るからである。
においては、前記乾燥は、前記膨張黒鉛のチップを平置
きして（平らにならして）１００℃以上かつ１５０℃以
下の雰囲気で１時間以上放置することが好ましい。この
ようにすることで、膨張黒鉛のチップを充分乾燥させ得
るからである。
【００１０】さらに、この発明の膨張黒鉛製ヒートシン
クにおいては、前記圧縮成形は、３００ｋｇｆ／ｃｍ2
以上で５０００ｋｇｆ／ｃｍ2 以下の面圧で加圧して行
うことが望ましい。これは、３００ｋｇｆ／ｃｍ2 未満
の面圧では膨張黒鉛のチップを充分に圧縮成形すること
が困難であり、また５０００ｋｇｆ／ｃｍ2 を超える
と、特に大型のプレス装置が必要となってコストが嵩む
からである。
クにおいては、前記圧縮成形は、３００ｋｇｆ／ｃｍ2
以上で５０００ｋｇｆ／ｃｍ2 以下の面圧で加圧して行
うことが望ましい。これは、３００ｋｇｆ／ｃｍ2 未満
の面圧では膨張黒鉛のチップを充分に圧縮成形すること
が困難であり、また５０００ｋｇｆ／ｃｍ2 を超える
と、特に大型のプレス装置が必要となってコストが嵩む
からである。
【００１１】さらに、この発明の膨張黒鉛製ヒートシン
クにおいては、前記圧縮成形は、ヒートシンク形状に応
じた熱を流す方向と交差する方向に加圧して行うことが
望ましい。これは、圧縮成形によって形成したヒートシ
ンクでは膨張黒鉛のチップが加圧方向に潰れて、加圧方
向に膨張黒鉛の層が重なることから、加圧方向と交差す
る方向に比べて加圧方向へは熱が若干伝わりにくくなる
という異方性が生じているため、ヒートシンク形状に応
じた熱を流す方向（通常はフィンを立設した側と反対の
側からそのフィンを立設した側へ向かう方向）と交差す
る方向（例えばフィンを立設した側でのフィンの延在方
向）をその加圧方向とした方が、ヒートシンクとしての
熱伝導性がより良好になるからである。
クにおいては、前記圧縮成形は、ヒートシンク形状に応
じた熱を流す方向と交差する方向に加圧して行うことが
望ましい。これは、圧縮成形によって形成したヒートシ
ンクでは膨張黒鉛のチップが加圧方向に潰れて、加圧方
向に膨張黒鉛の層が重なることから、加圧方向と交差す
る方向に比べて加圧方向へは熱が若干伝わりにくくなる
という異方性が生じているため、ヒートシンク形状に応
じた熱を流す方向（通常はフィンを立設した側と反対の
側からそのフィンを立設した側へ向かう方向）と交差す
る方向（例えばフィンを立設した側でのフィンの延在方
向）をその加圧方向とした方が、ヒートシンクとしての
熱伝導性がより良好になるからである。
【００１２】そして、この発明の膨張黒鉛製ヒートシン
クにおいては、前記膨張黒鉛製ヒートシンクは、密度が
１．４ｇ／ｃｍ3 以上で２．１ｇ／ｃｍ3 以下のもので
あることが望ましい。密度が１．４ｇ／ｃｍ3 未満では
強度および熱伝導性が充分高くならず、また２．１ｇ／
ｃｍ3 を超えるようにすると、膨張黒鉛が破壊されてし
まうからである。
クにおいては、前記膨張黒鉛製ヒートシンクは、密度が
１．４ｇ／ｃｍ3 以上で２．１ｇ／ｃｍ3 以下のもので
あることが望ましい。密度が１．４ｇ／ｃｍ3 未満では
強度および熱伝導性が充分高くならず、また２．１ｇ／
ｃｍ3 を超えるようにすると、膨張黒鉛が破壊されてし
まうからである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。ここ
に、図１は、この発明の膨張黒鉛製ヒートシンクの一実
施例を示す斜視図であり、図中符号１で示すこの実施例
の膨張黒鉛製ヒートシンクは、先ず、通常の膨張黒鉛シ
ートを粉砕して、粒径０．５ｍｍが粒度分布の中心にな
る膨張黒鉛チップを作成し、その膨張黒鉛チップを恒温
槽内で平置きして（平らにならして）１００℃の雰囲気
で１時間放置して充分乾燥させた後、吸湿しないように
デシケータ内に保存し、次いで、その保存しておいた膨
張黒鉛チップに、熱硬化性樹脂としてのフェノール樹脂
（例えば、住友ベークライト社製の商品名スミライトレ
ジンＰＲ−２１７）の、ふるいでふるい分けて粒径０．
１ｍｍ以下とした粉体を３重量％添加して常温下で実質
上均一になるまで混合した後、その混合物を金型内に充
填して面圧８００ｋｇｆ／ｃｍ2 で図１中矢印Ｐで示す
方向に圧縮成形して、互いに平行な三枚の板状の放熱フ
ィン２を基部３に立設したヒートシンク形状に形成した
もので、その密度は１．８２ｇ／ｃｍ3 である。なお、
図１中のヒートシンクの各部寸法の単位はｍｍである。
実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。ここ
に、図１は、この発明の膨張黒鉛製ヒートシンクの一実
施例を示す斜視図であり、図中符号１で示すこの実施例
の膨張黒鉛製ヒートシンクは、先ず、通常の膨張黒鉛シ
ートを粉砕して、粒径０．５ｍｍが粒度分布の中心にな
る膨張黒鉛チップを作成し、その膨張黒鉛チップを恒温
槽内で平置きして（平らにならして）１００℃の雰囲気
で１時間放置して充分乾燥させた後、吸湿しないように
デシケータ内に保存し、次いで、その保存しておいた膨
張黒鉛チップに、熱硬化性樹脂としてのフェノール樹脂
（例えば、住友ベークライト社製の商品名スミライトレ
ジンＰＲ−２１７）の、ふるいでふるい分けて粒径０．
１ｍｍ以下とした粉体を３重量％添加して常温下で実質
上均一になるまで混合した後、その混合物を金型内に充
填して面圧８００ｋｇｆ／ｃｍ2 で図１中矢印Ｐで示す
方向に圧縮成形して、互いに平行な三枚の板状の放熱フ
ィン２を基部３に立設したヒートシンク形状に形成した
もので、その密度は１．８２ｇ／ｃｍ3 である。なお、
図１中のヒートシンクの各部寸法の単位はｍｍである。
【００１４】かかる実施例の膨張黒鉛製ヒートシンク１
は、図１では基部３の下向きの面がＣＰＵ等の半導体部
品その他の発熱部品の表面に密接するように用いられ
て、その下向きの面を介して発熱部品から熱を伝えら
れ、その熱を、主として、基部３に立設した放熱フィン
２へ伝導して放熱フィン２から大気中に放散させる。
は、図１では基部３の下向きの面がＣＰＵ等の半導体部
品その他の発熱部品の表面に密接するように用いられ
て、その下向きの面を介して発熱部品から熱を伝えら
れ、その熱を、主として、基部３に立設した放熱フィン
２へ伝導して放熱フィン２から大気中に放散させる。
【００１５】表１は、上記実施例（実施例１）の膨張黒
鉛製ヒートシンク１と、その実施例よりもフェノール樹
脂の添加量を増やしてその実施例と同様に形成した他の
実施例（実施例２，実施例３）の膨張黒鉛製ヒートシン
クと、フェノール樹脂の添加量を０とした点以外は上記
実施例と同様にして形成した比較例の膨張黒鉛製ヒート
シンクとからそれぞれ採取した試片と、従来のアルミニ
ウム製ヒートシンクから採取した試片とについて、熱伝
導率と密度と圧縮破壊強度とを計測した結果を示すもの
であり、各試片の熱伝導方向は、ヒートシンクとしての
主たる熱伝導方向である図１では下方から上方への方向
とし、熱伝導率の測定は２５℃にて行った。
鉛製ヒートシンク１と、その実施例よりもフェノール樹
脂の添加量を増やしてその実施例と同様に形成した他の
実施例（実施例２，実施例３）の膨張黒鉛製ヒートシン
クと、フェノール樹脂の添加量を０とした点以外は上記
実施例と同様にして形成した比較例の膨張黒鉛製ヒート
シンクとからそれぞれ採取した試片と、従来のアルミニ
ウム製ヒートシンクから採取した試片とについて、熱伝
導率と密度と圧縮破壊強度とを計測した結果を示すもの
であり、各試片の熱伝導方向は、ヒートシンクとしての
主たる熱伝導方向である図１では下方から上方への方向
とし、熱伝導率の測定は２５℃にて行った。
【００１６】
【表１】
【００１７】この表１から明らかなように、上記実施例
１の膨張黒鉛製ヒートシンク１および実施例２，３の膨
張黒鉛製ヒートシンクと、上記比較例の膨張黒鉛製ヒー
トシンクとは共に、従来のアルミニウム製ヒートシンク
と比較して、製品重量が軽減されるとともに、熱伝導率
が大幅に向上している。そして上記実施例１の膨張黒鉛
製ヒートシンク１と実施例２，３の膨張黒鉛製ヒートシ
ンクとは、上記比較例の膨張黒鉛製ヒートシンクと比較
して、圧縮破壊強度が大幅に向上している。
１の膨張黒鉛製ヒートシンク１および実施例２，３の膨
張黒鉛製ヒートシンクと、上記比較例の膨張黒鉛製ヒー
トシンクとは共に、従来のアルミニウム製ヒートシンク
と比較して、製品重量が軽減されるとともに、熱伝導率
が大幅に向上している。そして上記実施例１の膨張黒鉛
製ヒートシンク１と実施例２，３の膨張黒鉛製ヒートシ
ンクとは、上記比較例の膨張黒鉛製ヒートシンクと比較
して、圧縮破壊強度が大幅に向上している。
【００１８】かくして上記実施例１の膨張黒鉛製ヒート
シンク１および実施例２，３の膨張黒鉛製ヒートシンク
によれば、主な素材である膨張黒鉛の軽量性および良好
な熱伝導性により、従来のアルミニウム製ヒートシンク
よりも軽量で放熱性の高いヒートシンクをもたらすこと
ができ、しかも、その膨張黒鉛チップを金型内に充填し
所定のヒートシンク形状に圧縮成形しているので、切削
による膨張黒鉛の飛散を防止して環境汚染を回避し得る
とともに、複雑な放熱フィン２の形状の細部まで密度を
均一にし得て熱伝導性ひいては放熱特性を均一にするこ
とができ、さらに、充分に乾燥させた膨張黒鉛チップを
圧縮成形しているので、膨張黒鉛の層間への水分の介在
による層間剥離を防止し得て、放熱フィン２および基部
３に充分な強度を持たせることができ、そして、膨張黒
鉛のチップに熱硬化性樹脂としてのフェノール樹脂を添
加して混合したものを所定のヒートシンク形状に圧縮成
形しているので、膨張黒鉛のチップのみを素材とする場
合よりも圧縮破壊強度を高め得て、細かく複雑な形状の
形成および、ねじ切り孔の加工を可能ならしめることが
できる。
シンク１および実施例２，３の膨張黒鉛製ヒートシンク
によれば、主な素材である膨張黒鉛の軽量性および良好
な熱伝導性により、従来のアルミニウム製ヒートシンク
よりも軽量で放熱性の高いヒートシンクをもたらすこと
ができ、しかも、その膨張黒鉛チップを金型内に充填し
所定のヒートシンク形状に圧縮成形しているので、切削
による膨張黒鉛の飛散を防止して環境汚染を回避し得る
とともに、複雑な放熱フィン２の形状の細部まで密度を
均一にし得て熱伝導性ひいては放熱特性を均一にするこ
とができ、さらに、充分に乾燥させた膨張黒鉛チップを
圧縮成形しているので、膨張黒鉛の層間への水分の介在
による層間剥離を防止し得て、放熱フィン２および基部
３に充分な強度を持たせることができ、そして、膨張黒
鉛のチップに熱硬化性樹脂としてのフェノール樹脂を添
加して混合したものを所定のヒートシンク形状に圧縮成
形しているので、膨張黒鉛のチップのみを素材とする場
合よりも圧縮破壊強度を高め得て、細かく複雑な形状の
形成および、ねじ切り孔の加工を可能ならしめることが
できる。
【００１９】また、上記実施例１の膨張黒鉛製ヒートシ
ンク１および実施例２，３の膨張黒鉛製ヒートシンクに
よれば、膨張黒鉛チップの粒径が０．５ｍｍ〜１．０ｍ
ｍであるとともに、フェノール樹脂粉体の粒径が０．１
ｍｍ以下であるので、圧縮成形時の潰れ量が多くなって
大きな金型が必要となりコストが嵩むということがな
く、しかも金型内で充分に圧縮成形することが困難とな
って隙間が生ずるということもない。
ンク１および実施例２，３の膨張黒鉛製ヒートシンクに
よれば、膨張黒鉛チップの粒径が０．５ｍｍ〜１．０ｍ
ｍであるとともに、フェノール樹脂粉体の粒径が０．１
ｍｍ以下であるので、圧縮成形時の潰れ量が多くなって
大きな金型が必要となりコストが嵩むということがな
く、しかも金型内で充分に圧縮成形することが困難とな
って隙間が生ずるということもない。
【００２０】さらに、上記実施例１の膨張黒鉛製ヒート
シンク１および実施例２，３の膨張黒鉛製ヒートシンク
によれば、膨張黒鉛チップの乾燥を、その膨張黒鉛のチ
ップを平置きして１００℃の雰囲気で１時間放置するこ
とで行って、充分乾燥させた膨張黒鉛チップを用いてい
るので、層間剥離を有効に防止し得て、放熱フィン２お
よび基部３に充分な強度を持たせることができる。
シンク１および実施例２，３の膨張黒鉛製ヒートシンク
によれば、膨張黒鉛チップの乾燥を、その膨張黒鉛のチ
ップを平置きして１００℃の雰囲気で１時間放置するこ
とで行って、充分乾燥させた膨張黒鉛チップを用いてい
るので、層間剥離を有効に防止し得て、放熱フィン２お
よび基部３に充分な強度を持たせることができる。
【００２１】さらに、上記実施例１の膨張黒鉛製ヒート
シンク１および実施例２，３の膨張黒鉛製ヒートシンク
によれば、圧縮成形を８００ｋｇｆ／ｃｍ2 の面圧で加
圧して行っているので、膨張黒鉛チップを充分に圧縮成
形し得る一方、特に大型のプレス装置が必要となってコ
ストが嵩むことがない。
シンク１および実施例２，３の膨張黒鉛製ヒートシンク
によれば、圧縮成形を８００ｋｇｆ／ｃｍ2 の面圧で加
圧して行っているので、膨張黒鉛チップを充分に圧縮成
形し得る一方、特に大型のプレス装置が必要となってコ
ストが嵩むことがない。
【００２２】さらに、上記実施例１の膨張黒鉛製ヒート
シンク１および実施例２，３の膨張黒鉛製ヒートシンク
によれば、圧縮成形時の加圧方向Ｐが、ヒートシンク形
状に応じた熱を流す方向である図１では下方から上方へ
向かう方向と略直交する方向となっているので、圧縮成
形によって生じた熱異方性に対し、ヒートシンクとし
て、より良好な熱伝導性を得ることができる。
シンク１および実施例２，３の膨張黒鉛製ヒートシンク
によれば、圧縮成形時の加圧方向Ｐが、ヒートシンク形
状に応じた熱を流す方向である図１では下方から上方へ
向かう方向と略直交する方向となっているので、圧縮成
形によって生じた熱異方性に対し、ヒートシンクとし
て、より良好な熱伝導性を得ることができる。
【００２３】そして、上記実施例１の膨張黒鉛製ヒート
シンク１および実施例２，３の膨張黒鉛製ヒートシンク
によれば、密度が１．８２ｇ／ｃｍ3 〜１．８６ｇ／ｃ
ｍ3であるので、強度および熱伝導性を充分高くし得る
一方、膨張黒鉛の破壊が生ずることがない。
シンク１および実施例２，３の膨張黒鉛製ヒートシンク
によれば、密度が１．８２ｇ／ｃｍ3 〜１．８６ｇ／ｃ
ｍ3であるので、強度および熱伝導性を充分高くし得る
一方、膨張黒鉛の破壊が生ずることがない。
【００２４】以上、図示例に基づき説明したが、この発
明は上述の例に限定されるものでなく、例えば、膨張黒
鉛のチップに添加する熱硬化性樹脂はフェノール樹脂以
外のものでも良く、また、この発明の膨張黒鉛製ヒート
シンクの形状は、板状の放熱フィンを放射状に立設した
ものや、棒状の放熱部を林立させたもの等でも良く、あ
るいはその高い熱伝導率を利用して、他のヒートシンク
や冷却ファン、ヒートパイプや水冷装置等に熱を逃がす
形状としても良い。
明は上述の例に限定されるものでなく、例えば、膨張黒
鉛のチップに添加する熱硬化性樹脂はフェノール樹脂以
外のものでも良く、また、この発明の膨張黒鉛製ヒート
シンクの形状は、板状の放熱フィンを放射状に立設した
ものや、棒状の放熱部を林立させたもの等でも良く、あ
るいはその高い熱伝導率を利用して、他のヒートシンク
や冷却ファン、ヒートパイプや水冷装置等に熱を逃がす
形状としても良い。
【００２５】さらにこの発明の膨張黒鉛製ヒートシンク
では、膨張黒鉛チップを圧縮成形することを利用して、
ヒートシンクに取付金具等の部品をインサート成形する
ようにしても良い。
では、膨張黒鉛チップを圧縮成形することを利用して、
ヒートシンクに取付金具等の部品をインサート成形する
ようにしても良い。
【図１】 この発明の膨張黒鉛製ヒートシンクの一実施
例を圧縮成形時の加圧方向とともに示す斜視図である。
例を圧縮成形時の加圧方向とともに示す斜視図である。
【図２】 この発明の膨張黒鉛製ヒートシンクの実施例
のフェノール樹脂添加率と熱伝導率との関係を比較例と
対比しつつ示す特性線図である。
のフェノール樹脂添加率と熱伝導率との関係を比較例と
対比しつつ示す特性線図である。
【図３】 この発明の膨張黒鉛製ヒートシンクの実施例
のフェノール樹脂添加率と圧縮破壊強度との関係を比較
例と対比しつつ示す特性線図である。
のフェノール樹脂添加率と圧縮破壊強度との関係を比較
例と対比しつつ示す特性線図である。
【図４】 この発明の膨張黒鉛製ヒートシンクの実施例
のフェノール樹脂添加率と密度との関係を比較例と対比
しつつ示す特性線図である。
のフェノール樹脂添加率と密度との関係を比較例と対比
しつつ示す特性線図である。
１ 膨張黒鉛製ヒートシンク
２ 放熱フィン
３ 基部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 中嶋 好一
埼玉県さいたま市原山２−28−18 日本リ
ークレス工業株式会社内
(72)発明者 浜田 義明
埼玉県さいたま市原山２−28−18 日本リ
ークレス工業株式会社内
(72)発明者 小島 秀一
東京都中央区日本橋３−９−２ 巴工業株
式会社内
Ｆターム(参考） 4F204 AA36 AA37 AB01 AB11 AB18
AE10 AH33 AR03 AR06 FA01
FE06 FE30 FF01 FN11
5E322 AA11 EA11 FA04
5F036 AA01 BA04 BA23 BB01 BB05
BD11 BD21
Claims (6)
- 【請求項１】 充分に乾燥させた膨張黒鉛のチップに熱
硬化性樹脂を添加して混合し、その混合物を金型内に充
填して、所定のヒートシンク形状に圧縮成形してなる、
膨張黒鉛製ヒートシンク。 - 【請求項２】 前記膨張黒鉛のチップは、中心が０．１
ｍｍ以上で３ｍｍ以下の粒度分布を持つものであり、前
記熱硬化性樹脂は、前記膨張黒鉛のチップの粒度分布中
心よりも小さい粒径を持つものである、請求項１記載の
膨張黒鉛製ヒートシンク。 - 【請求項３】 前記乾燥は、前記膨張黒鉛のチップを平
置きして１００℃以上かつ１５０℃以下の雰囲気で１時
間以上大気中に放置するものである、請求項１または２
記載の膨張黒鉛製ヒートシンク。 - 【請求項４】 前記圧縮成形は、３００ｋｇｆ／ｃｍ2
以上で５０００ｋｇｆ／ｃｍ2 以下の面圧で加圧して行
うものである、請求項１から３までの何れか記載の膨張
黒鉛製ヒートシンク。 - 【請求項５】 前記圧縮成形は、ヒートシンク形状に応
じた熱を流す方向と交差する方向に加圧して行うもので
ある、請求項１から４までの何れか記載の膨張黒鉛製ヒ
ートシンク。 - 【請求項６】 前記膨張黒鉛製ヒートシンクは、密度が
１．４ｇ／ｃｍ3 以上で２．１ｇ／ｃｍ3 以下のもので
ある、請求項１から５までの何れか記載の膨張黒鉛製ヒ
ートシンク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001221284A JP2003037227A (ja) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | 膨張黒鉛製ヒートシンク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001221284A JP2003037227A (ja) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | 膨張黒鉛製ヒートシンク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003037227A true JP2003037227A (ja) | 2003-02-07 |
Family
ID=19054971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001221284A Pending JP2003037227A (ja) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | 膨張黒鉛製ヒートシンク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003037227A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008075574A1 (ja) * | 2006-12-19 | 2008-06-26 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | 放熱材 |
| JP2009032852A (ja) * | 2007-07-26 | 2009-02-12 | Hitachi Chem Co Ltd | 太陽電池モジュール |
| WO2009115512A1 (en) * | 2008-03-20 | 2009-09-24 | Dsm Ip Assets Bv | Heatsinks of thermally conductive plastic materials |
| CN114634176A (zh) * | 2022-04-09 | 2022-06-17 | 中山名优照明科技有限公司 | 一种石墨烯石墨粉应用工艺 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001031880A (ja) * | 1999-07-22 | 2001-02-06 | Hitachi Chem Co Ltd | 放熱性成形材料 |
| JP2001122663A (ja) * | 1999-10-27 | 2001-05-08 | Hitachi Chem Co Ltd | 放熱性成形体 |
-
2001
- 2001-07-23 JP JP2001221284A patent/JP2003037227A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2001031880A (ja) * | 1999-07-22 | 2001-02-06 | Hitachi Chem Co Ltd | 放熱性成形材料 |
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| KR20100126415A (ko) * | 2008-03-20 | 2010-12-01 | 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. | 열도전성 플라스틱 물질의 히트싱크 |
| JP2011516633A (ja) * | 2008-03-20 | 2011-05-26 | ディーエスエム アイピー アセッツ ビー．ブイ． | 熱伝導性プラスチック材料のヒートシンク |
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| CN114634176A (zh) * | 2022-04-09 | 2022-06-17 | 中山名优照明科技有限公司 | 一种石墨烯石墨粉应用工艺 |
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