JP2003168882A - Heat conductive sheet - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、電子・電
気機器における発熱部品の放熱に好適な熱伝導性シート
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat conductive sheet suitable for radiating heat from heat-generating components in electronic and electric equipment, for example.
【０００２】[0002]
【従来の技術】コンピューターなどの各種の電子・電気
機器に搭載されている半導体素子や、その他の発熱部品
などの冷却の問題が注目されている。2. Description of the Related Art The problem of cooling semiconductor elements mounted on various electronic and electric devices such as computers and other heat-generating components has been drawing attention.
【０００３】このような冷却すべき部品の冷却方法とし
ては、それが搭載される機器筐体にファンを取り付け、
その機器筐体を冷却する方法や、その冷却する部品にヒ
ートパイプやヒートスプレッダー、ヒートシンクやフィ
ンなどの熱伝導体を取り付け、その素子からの熱を外部
に運ぶことで冷却する方法等が一般的である。As a method of cooling such a component to be cooled, a fan is attached to a device housing in which it is mounted,
Generally, a method of cooling the equipment housing, a method of attaching a heat conductor such as a heat pipe, a heat spreader, a heat sink or a fin to the parts to be cooled, and carrying the heat from the element to the outside to cool it. Is.
【０００４】冷却すべき部品に取り付ける熱伝導材料と
しては、アルミニウム板や銅板などが挙げられる。そし
て、この場合、アルミニウムや銅板の一部、またはヒー
トパイプに発熱部品を取り付け、更に、その板の他の部
分をフィンやファンを用いて外部に放熱する。Examples of the heat conductive material attached to the parts to be cooled include aluminum plates and copper plates. In this case, a heat-generating component is attached to a part of the aluminum or copper plate or the heat pipe, and the other part of the plate is radiated to the outside by using fins or fans.
【０００５】ところで、近年は半導体素子等の発熱部品
が搭載される各機器が小型化され、また、その部材の発
熱量が大きくなる傾向がある。しかし筐体が小型化する
ため、フィンやヒートシンク及びファンなどの部品を挿
入するスペースが制限されてきている。By the way, in recent years, there has been a tendency that each device in which a heat-generating component such as a semiconductor element is mounted is downsized, and the amount of heat generated by the member is increased. However, as the housing becomes smaller, the space for inserting components such as fins, heat sinks and fans has been limited.
【０００６】そこで近年は、熱伝導体（ヒートコンダク
タ）として、熱伝導性に優れるグラファイトシートが有
力視されている。グラファイトシートはカーボンが層状
構造をとっており、グラファイトシートの面内の熱伝導
率が６００から８００Ｗ／ｍＫと銅やアルミニウムなど
の金属より高く、かつ密度が１ｇ／ｃｍ3程度と軽い上
に、高い電気伝導性を持つ材料である。また、シートの
厚さを薄くでき、フレキシブルなために狭い場所や、隙
間をぬって取り回す必要のある場所のヒートコンダクタ
材やヒートスプレッダー材として期待される。Therefore, in recent years, a graphite sheet, which is excellent in heat conductivity, has been regarded as a promising heat conductor. Carbon has a layered structure in the graphite sheet, and the in-plane thermal conductivity of the graphite sheet is 600 to 800 W / mK, which is higher than that of metals such as copper and aluminum, and the density is about 1 g / cm 3 and light. It is a material with high electrical conductivity. Further, since the sheet can be made thin and flexible, it is expected to be used as a heat conductor material or a heat spreader material in a narrow place or a place where it is necessary to wrap around a gap and to handle it.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、グラフ
ァイトシートは材質的に脆く、特に極率半径が小さな曲
げの場合、その曲げ部分で割れが発生してしまうことが
多かった。また電子機器の中にグラファイトシートが挿
入されるため、グラファイトシートに絶縁性が要求され
る。However, the graphite sheet is brittle in terms of material, and in particular, in the case of bending with a small radius of curvature, cracks often occur at the bent portion. Moreover, since the graphite sheet is inserted into the electronic device, the graphite sheet is required to have insulation properties.
【０００８】そこで、グラファイトシートの片面または
両面に補強材を設けて、機械的強度を高める技術が提案
されている。Therefore, a technique has been proposed in which a reinforcing material is provided on one surface or both surfaces of a graphite sheet to enhance mechanical strength.
【０００９】例えば、特開平６−１３４９１７号公報に
は、膨張黒鉛シートの両面にプラスチックフィルムを重
ね合わせ、これらの重合面において、プラスチックフィ
ルムの少なくとも一部が膨張黒鉛シートに溶着接合され
ている膨張黒鉛ラミネートシートが開示されている。ま
た、特開平１１−５８５９１号公報には、グラファイト
シートの少なくとも片面にプラスチックテープを熱融着
することで接続される熱伝導シートが開示されている。For example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-134917, an expanded graphite sheet is superposed on both sides of a plastic film, and at the superposed surfaces thereof, at least a part of the plastic film is fusion bonded to the expanded graphite sheet. A graphite laminate sheet is disclosed. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-58591 discloses a heat conductive sheet which is connected by heat-sealing a plastic tape on at least one surface of a graphite sheet.
【００１０】このように、グラファイトシートにプラス
チックテープ等の支持部材が設けられたものは、グラフ
ァイトシートの強度不足を補いつつ、グラファイトシー
トの表面に絶縁性を持たせることを兼ねている。As described above, the graphite sheet provided with the supporting member such as the plastic tape also serves to make the surface of the graphite sheet insulative while supplementing the insufficient strength of the graphite sheet.
【００１１】また、近年はヒートコンダクタとしてのグ
ラファイトシートが、その支持体の動きに追随して変形
可能な構造が考えられている。ところが、これまでのプ
ラスチックシートでラミネートされた熱伝導性シート
は、プラスチックの方が剛性が高いために、グラファイ
トシートが折れることがあった。Further, in recent years, a structure in which a graphite sheet as a heat conductor can be deformed following the movement of the support has been considered. However, in the heat conductive sheet laminated with the conventional plastic sheet, the graphite sheet may be broken because the plastic has higher rigidity.
【００１２】そこで本発明の目的は、耐屈曲性及び絶縁
性を具備した熱伝導性シートを提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a heat conductive sheet having bending resistance and insulation.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、グラフ
ァイトシートの少なくとも一方の面に、前記グラファイ
トシートよりも剛性の低い高分子材料層が設けられてい
る、熱伝導性シートに係るものである。That is, the present invention relates to a heat conductive sheet in which a polymer material layer having a rigidity lower than that of the graphite sheet is provided on at least one surface of the graphite sheet. is there.
【００１４】本発明の熱伝導性シートによれば、グラフ
ァイトシートの少なくとも一方の面に、このグラファイ
トシートよりも剛性の低い高分子材料層が設けられてい
るので、カーボン層からなるグラファイトシートの面
が、グラファイトシートよりも剛性の低いシリコーンゴ
ムの如き高分子材料で被覆されるため、グラファイトシ
ートに曲げなどの応力が生じても、隣接する高分子材料
層がずれによりその応力を吸収してグラファイトシート
の応力が軽減され、グラファイトシートを破損すること
なく変形が可能になると共に、高分子材料層によって絶
縁性を持たせることができる。According to the heat conductive sheet of the present invention, since the polymer material layer having a rigidity lower than that of the graphite sheet is provided on at least one surface of the graphite sheet, the surface of the graphite sheet composed of the carbon layer is provided. However, since it is coated with a polymer material such as silicone rubber having a rigidity lower than that of the graphite sheet, even if a stress such as bending occurs in the graphite sheet, the adjacent polymer material layers are displaced to absorb the stress and absorb the graphite sheet. The stress of the sheet is reduced, the graphite sheet can be deformed without being damaged, and the polymer material layer can have an insulating property.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】上記した本発明の熱伝導性シート
は、前記高分子材料層に高熱伝導性材料がフィラーとし
て含有されていることが熱伝導性を高めるために望まし
い。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the above-mentioned heat conductive sheet of the present invention, it is desirable that the polymer material layer contains a high heat conductive material as a filler in order to improve heat conductivity.
【００１６】この場合、高分子材料層がシリコーンゴム
からなり、高熱伝導性材料が金属粉からなっていること
が絶縁性に加え、熱伝導性を具備できる点で好ましい。In this case, it is preferable that the polymer material layer is made of silicone rubber and the high heat conductive material is made of metal powder, in addition to the insulating property, the thermal conductivity can be provided.
【００１７】そして、前記グラファイトシートの少なく
とも一方の面に前記高分子材料層が積層され、この高分
子材料層上に発熱体が接合されることが、発熱体の熱を
高い熱伝導率でグラファイトシートに導くために望まし
い。Then, the polymer material layer is laminated on at least one surface of the graphite sheet, and the heating element is bonded onto the polymer material layer, so that the heat of the heating element is graphite with high thermal conductivity. Desirable to lead to the seat.
【００１８】また、前記グラファイトシートに積層され
た前記高分子材料層に欠除部が形成され、この欠除部で
発熱体が前記グラファイトシート上に直接接合されるこ
とが、発熱体の熱が直にグラファイトシートに伝導さ
れ、熱伝導効率が高められる点で望ましい。Further, since the cutout portion is formed in the polymer material layer laminated on the graphite sheet, and the heat generating element is directly bonded on the graphite sheet at the cutout portion, the heat of the heat generating element is prevented. It is desirable because it is directly conducted to the graphite sheet and the heat conduction efficiency is enhanced.
【００１９】更に、前記発熱体が接合された側とは反対
側が放熱板部に接合されることにより、発熱体の熱が放
熱板部を介して外部等へ放熱できる点で望ましい。Further, since the side opposite to the side to which the heating element is joined is joined to the radiator plate portion, the heat of the heating element can be radiated to the outside via the radiator plate portion.
【００２０】そして、前記接合に熱伝導性接着材が用い
られることが接合部の熱伝導を高めるために望ましい。It is desirable that a heat conductive adhesive is used for the above-mentioned joining in order to enhance the heat conduction of the joined portion.
【００２１】なお、本発明において「剛性」とは、形の
変化に対するずれ弾性及びそれに対するずれ弾性率を差
している。In the present invention, the term "rigidity" means the shear elasticity with respect to a change in shape and the shear elastic modulus with respect to it.
【００２２】以下、本発明の実施の形態を図面参照下で
具体的に説明する。Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
【００２３】本発明の実施の形態は、例えば、厚みが
０．０５〜０．５ｍｍのグラファイトシートの少なくと
も片面が、このグラファイトシートよりも剛性の低い、
例えば熱伝導性シリコーンゴムでラミネートされてお
り、このように構成されたグラファイトシートを用いた
熱伝導部品である。In the embodiment of the present invention, for example, at least one surface of a graphite sheet having a thickness of 0.05 to 0.5 mm has a rigidity lower than that of the graphite sheet.
For example, it is a heat conductive component that is laminated with a heat conductive silicone rubber and uses a graphite sheet having such a structure.
【００２４】即ち、グラファイトシートを被覆するシリ
コーンゴムは、グラファイトシートを補強するためのも
のではなく、また、グラファイトシートを保護するため
のものでもない。従って、グラファイトシートよりも剛
性の低いシリコーンゴムを用い、これに高熱伝導性のフ
ィラーを混練して熱伝導性を持たせて、このシリコーン
ゴムでグラファイトシートの少なくとも一方の面を被覆
し、絶縁性と熱伝導性を具備させていることが、公知例
には存在しない本発明の特長である。That is, the silicone rubber coating the graphite sheet is neither for reinforcing the graphite sheet nor for protecting the graphite sheet. Therefore, use silicone rubber, which has a lower rigidity than the graphite sheet, and knead a filler with high thermal conductivity to this to give it thermal conductivity, and then coat at least one surface of the graphite sheet with this silicone rubber. The provision of heat conductivity is a feature of the present invention that does not exist in the known examples.
【００２５】実施の形態１
図１は、本実施の形態の熱伝導性シート１０の概略斜視
図を示す。この熱伝導性シート１０は図１に示すよう
に、グラファイトシート（０．１〜０．２ｍｍ厚）１の
両面に、このグラファイトシート１よりも剛性が低く、
例えば、銅、ニッケル、アルミニウム、鉄等の金属粉を
混練したシリコーンゴムを均一に塗布（シリコーンゴム
シートを貼り合せてもよい。）することにより、絶縁性
に加え、熱伝導性のあるシリコーンゴム層２ａ、２ｂに
よってラミネートされる。従って、このシリコーンゴム
層２ａ、２ｂはグラファイトシート１より剛性が低く、
柔軟であるため、熱伝導性シート１０を曲げやすくでき
ると共に、グラファイトシート１に例えば曲げ応力が生
じた場合に、剛性の低いこのシリコーンゴム層２ａ、２
ｂによってグラファイトシート１の応力を吸収してその
応力を緩和し、グラファイトシート１の破損を防止する
ことができる。 Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic perspective view of a heat conductive sheet 10 of this embodiment. As shown in FIG. 1, the thermally conductive sheet 10 has lower rigidity than the graphite sheet 1 on both sides of the graphite sheet (0.1 to 0.2 mm thick),
For example, a silicone rubber having kneading metal powder such as copper, nickel, aluminum, iron or the like is uniformly applied (a silicone rubber sheet may be adhered) to give a silicone rubber having thermal conductivity in addition to insulation. Laminated by layers 2a, 2b. Therefore, the silicone rubber layers 2a and 2b have lower rigidity than the graphite sheet 1,
Since it is flexible, the heat conductive sheet 10 can be easily bent, and when the graphite sheet 1 is subjected to bending stress, for example, the silicone rubber layers 2a, 2a having low rigidity are used.
By b, the stress of the graphite sheet 1 is absorbed and the stress is relieved, and the graphite sheet 1 can be prevented from being damaged.
【００２６】即ち、グラファイトシート１は、図２に示
すようにカーボンが層構造をなしたものであり、面内方
向（ａ−ｂ方向）の分子の結合は強固であるが、面方向
と直交する方向のｃ1〜ｃ2〜ｃ3間は分子間力によって
結合されているため、結合力は弱く、面内方向にはずれ
易い。従って、グラファイトシート１よりも剛性の低い
シリコーンゴム層２ａ、２ｂ等を用いて、グラファイト
シート１を被覆することにより、グラファイトシート１
が絶縁されると共に、グラファイトシート１の面内方向
のずれに対する応力が生じても、その応力をシリコーン
ゴム層２ａ、２ｂがずれにより吸収して、応力を緩和す
るため、グラファイトシート１が破損することなく、耐
屈曲性を具備することができる。That is, the graphite sheet 1 has a layered structure of carbon as shown in FIG. 2, and although the bonding of molecules in the in-plane direction (ab direction) is strong, it is orthogonal to the plane direction. Since the c 1 to c 2 to c 3 in the direction to be bonded are bonded by the intermolecular force, the bonding force is weak and easily shifts in the in-plane direction. Therefore, by covering the graphite sheet 1 with the silicone rubber layers 2a, 2b having lower rigidity than the graphite sheet 1, the graphite sheet 1
Is insulated, and even if a stress is generated due to the in-plane displacement of the graphite sheet 1, the silicone rubber layers 2a and 2b absorb the stress due to the displacement and relieve the stress, so that the graphite sheet 1 is damaged. Flex resistance can be provided without
【００２７】但し、この場合グラファイトシート１の厚
さが、０．０５ｍｍ未満であれば、薄すぎるために、グ
ラファイトシート１の強度が低下し、シート化が難しく
なり、また面方向への熱伝導が不均一になり易い。グラ
ファイトシート１の厚さが、０．５ｍｍを超えると、グ
ラファイトシート１の機械的強度は増すが熱伝導性が損
なわれると共に、曲げにくくなり制約された場所への設
置性が妨げられる。However, in this case, if the thickness of the graphite sheet 1 is less than 0.05 mm, the graphite sheet 1 is too thin and the strength of the graphite sheet 1 is lowered, making it difficult to form the sheet, and heat conduction in the plane direction. Is likely to be uneven. When the thickness of the graphite sheet 1 exceeds 0.5 mm, the mechanical strength of the graphite sheet 1 is increased, but the thermal conductivity is impaired, and the graphite sheet 1 is difficult to bend and hinders the installation property in a restricted place.
【００２８】図１は、このように構成された熱伝導性シ
ート１０が、図１における前後方向の両端部が上方へ反
り、全体が湾曲した状態を示しているが、これとは逆方
向への反りが形成されることもある。いずれの方向への
反りの場合でも、図１のような積層構造においては、グ
ラファイトシート１とシリコーンゴム層２ａ、２ｂとの
層の界面において応力が生じる。この場合、限界以内の
応力τにおいて、τ＝ｎθ…（係数ｎは剛性率、θはず
れ量）の関係が成り立つが、グラファイトシート１より
もシリコーンゴム層２ａ、２ｂの剛性率が小さいため、
グラファイトシート１のずれに対する応力を剛性率の小
さいシリコーンゴム層２ａ、２ｂがずれにより吸収し
て、グラファイトシート１の応力が軽減され、グラファ
イトシート１が破損されることなく、熱伝導性シート１
０を変形させることができる。FIG. 1 shows a state in which the heat conductive sheet 10 having such a structure is curved as a whole with both end portions in the front-back direction in FIG. 1 being warped upward, but in the opposite direction. A warp may be formed. Regardless of the warp in any direction, stress occurs at the interface between the graphite sheet 1 and the silicone rubber layers 2a and 2b in the laminated structure as shown in FIG. In this case, when the stress τ is within the limit, the relationship of τ = nθ ... (Coefficient n is rigidity, θ is deviation) is established, but since the rigidity of the silicone rubber layers 2a and 2b is smaller than that of the graphite sheet 1,
The stress due to the displacement of the graphite sheet 1 is absorbed by the silicone rubber layers 2a, 2b having a small rigidity due to the displacement, the stress of the graphite sheet 1 is reduced, and the graphite sheet 1 is not damaged.
0 can be transformed.
【００２９】このようにグラファイトシート１を破損な
しで変形させるためには、グラファイトシートの剛性率
をｎ1、シリコーンゴムの剛性率をｎ2とすれば、ｎ2／
ｎ1は１未満とすべきであり、０．０５≦ｎ2／ｎ1≦
０．９とするのが好ましい。In order to deform the graphite sheet 1 without damage in this way, if the rigidity of the graphite sheet is n 1 and the rigidity of the silicone rubber is n 2 , then n 2 /
n 1 should be less than 1 and 0.05 ≦ n 2 / n 1 ≦
It is preferably 0.9.
【００３０】このような条件を満足させるためには、高
分子材料層の材質は、例えば、シリコーンゴム、軟質ポ
リエチレン、軟質エポキシ樹脂、ナイロン、ポリ塩化ビ
ニル、テフロン（登録商標）、ポリエチレン、アクリル
樹脂等を用い、厚さは０．０１〜０．５ｍｍが好まし
く、高分子材料層の剛性は０．５ＭＰａ〜３ＭＰａで、
グラファイトシートとの剛性の差は１ＭＰａ以上が望ま
しい。そして、この条件及び上記したようなグラファイ
トシートとシリコーンゴム層との関係は後述する他の実
施の形態においても同様である。In order to satisfy such conditions, the material of the polymer material layer is, for example, silicone rubber, soft polyethylene, soft epoxy resin, nylon, polyvinyl chloride, Teflon (registered trademark), polyethylene, acrylic resin. Etc., the thickness is preferably 0.01 to 0.5 mm, the rigidity of the polymer material layer is 0.5 MPa to 3 MPa,
The difference in rigidity from the graphite sheet is preferably 1 MPa or more. The conditions and the relationship between the graphite sheet and the silicone rubber layer as described above are the same in other embodiments described later.
【００３１】上記の如きグラファイトシート１とシリコ
ーンゴム層２ａ、２ｂとの関係を形成するために、図１
に示した熱伝導性シート１０は上記の条件を採り入れて
作製されたものであり、図１に示すように、発熱体５を
熱伝導性接着剤３等を用いて熱伝導性シート１０に接合
し、発熱体５の熱の放熱用として使用される。In order to form the relationship between the graphite sheet 1 and the silicone rubber layers 2a and 2b as described above, FIG.
The heat conductive sheet 10 shown in Fig. 1 is manufactured under the above conditions. As shown in Fig. 1, the heating element 5 is bonded to the heat conductive sheet 10 by using the heat conductive adhesive 3 or the like. However, it is used for radiating the heat of the heating element 5.
【００３２】これにより、発熱体５の熱が熱伝導性接着
剤３、一方のシリコーンゴム層２ａの順にこれらの層を
経由してグラファイトシート１に運ばれ、銅やアルミニ
ウム等よりも非常に熱伝導率の高いグラファイトシート
１において、グラファイトシート１の面内方向へも拡散
されると共に、他方のシリコーンゴム層２ｂ側へ運ばれ
る。従って、例えば、シリコーンゴム層２ｂを放熱板等
に接合することにより、放熱板を介して外部等へ放熱す
ることができる。As a result, the heat of the heating element 5 is carried to the graphite sheet 1 via these layers in the order of the heat conductive adhesive 3 and the silicone rubber layer 2a on one side, and the heat is much higher than that of copper or aluminum. In the graphite sheet 1 having high conductivity, the graphite sheet 1 is also diffused in the in-plane direction of the graphite sheet 1 and carried to the other silicone rubber layer 2b side. Therefore, for example, by bonding the silicone rubber layer 2b to a heat radiating plate or the like, it is possible to radiate heat to the outside or the like via the heat radiating plate.
【００３３】また、例えばグラファイトシート１から、
機器のアルミニウム合金やマグネシウム合金などの金属
製の筐体に直接熱を逃すなどの場合には、アルミナ、窒
化ボロン、窒化アルミニウム、窒化ケイ素などの高熱伝
導性無機物や、金属粉が充填された電気絶縁性を持つ熱
伝導性接着剤や、１００ミクロン以下の厚さを持つ熱伝
導性テープを用いて筐体にグラファイトシート１を接着
してもよい。Further, for example, from the graphite sheet 1,
When heat is directly released to the metal casing of equipment such as aluminum alloy or magnesium alloy, high thermal conductivity inorganic substances such as alumina, boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, etc., or electricity filled with metal powder are used. The graphite sheet 1 may be adhered to the housing using a heat conductive adhesive having an insulating property or a heat conductive tape having a thickness of 100 μm or less.
【００３４】また、グラファイトシート１と発熱体５を
接合する場合は、グラファイトシート１に絶縁性と熱伝
導性を持つ接着剤を薄く塗布したり、樹脂剤や高分子シ
ートでラミネートしてもよい。また発熱体５とグラファ
イトシート１付きのシートとの密着性を上げるには、そ
れらの間に熱伝導性接着剤、グリース、放熱シートまた
は相変化（フェーズチェンジ）材等を用いてもよい。When the graphite sheet 1 and the heating element 5 are joined, the graphite sheet 1 may be thinly coated with an adhesive having an insulating property and a thermal conductivity, or laminated with a resin agent or a polymer sheet. . Further, in order to improve the adhesion between the heating element 5 and the sheet with the graphite sheet 1, a heat conductive adhesive, grease, a heat radiation sheet, a phase change material or the like may be used between them.
【００３５】実施の形態２
本実施の形態は、上記した実施の形態１と同様な構成に
おいて、図３に示すように、シリコーンゴム層２ａの一
部分が欠除された熱伝導性シート１０Ａを示す概略斜視
図である。 Embodiment 2 This embodiment shows a heat conductive sheet 10A in which a part of the silicone rubber layer 2a is removed as shown in FIG. 3 in the same configuration as the above-mentioned Embodiment 1. It is a schematic perspective view.
【００３６】図示の如く、この熱伝導性シート１０Ａ
は、発熱体５が接合される部分のシリコーンゴム層２ａ
が欠除された欠除部４が形成され、この欠除部４に熱伝
導性両面テープ６を介して発熱体５が接合される。従っ
て、発熱体５の位置決めが容易であり、接合した発熱体
５の熱は、密着性と熱伝導性の優れた熱伝導性両面テー
プ６を経てグラファイトシート１に運ばれ、上記した実
施の形態１の場合よりも熱伝導効率を高めて放熱するこ
とができる。As shown, this heat conductive sheet 10A
Is the silicone rubber layer 2a at the portion where the heating element 5 is joined.
Is formed, and the heat generating element 5 is joined to the cutout portion 4 via the heat conductive double-sided tape 6. Therefore, the positioning of the heating element 5 is easy, and the heat of the bonded heating element 5 is transferred to the graphite sheet 1 via the heat conductive double-sided tape 6 having excellent adhesiveness and heat conductivity, and the above-described embodiment is used. As compared with the case of 1, the heat conduction efficiency can be improved and the heat can be radiated.
【００３７】実施の形態３
本実施の形態は図４に示すように、上記した実施の形態
２と同様に、上方のシリコーンゴム層２ａに欠除部４を
設けた構成において、実施の形態２における下方のシリ
コーンゴム層２ｂの代りに、熱伝導性両面テープ６を用
い、発熱体５は両面テープに代えて熱伝導性接着剤３を
用いた熱伝導性シート１０Ｂであり、図３のIV−IV線断
面相当の構造を示し、発熱体５と回路基板８がワイヤー
ボンディングにより接続され、熱伝導性シート１０Ｂが
熱伝導性両面テープ６によって筐体７に接合された状態
を示している。 Embodiment 3 In this embodiment, as shown in FIG. 4, as in Embodiment 2 described above, Embodiment 2 has a configuration in which a notch 4 is provided in the upper silicone rubber layer 2a. 3 is a heat conductive sheet 10B in which a heat conductive double-sided tape 6 is used in place of the lower silicone rubber layer 2b, and the heat generating element 5 uses a heat conductive adhesive 3 in place of the double-sided tape. The structure corresponding to the section taken along the line IV-IV is shown, showing a state in which the heating element 5 and the circuit board 8 are connected by wire bonding, and the heat conductive sheet 10B is bonded to the housing 7 by the heat conductive double-sided tape 6.
【００３８】従って、シリコーンゴム層２ａに発熱体５
を接合するための欠除部４が設けられていることによ
り、発熱体５を接合する際の位置決めが容易であり、組
み立てが容易となり、熱伝導性も向上するという利点が
ある。そして、このように回路基板８が導電性を有する
グラファイトシート１の上方に載置されても、間にシリ
コーンゴム層２ａが介在することにより、回路基板８の
電極や配線を絶縁することができると共に、発熱体５の
熱を上記した実施の形態２と同様に高い熱伝導効率にて
筐体７に放熱することができる。Therefore, the silicone rubber layer 2a is covered with the heating element 5.
By providing the cutout portion 4 for joining the heat-dissipating parts, there is an advantage that the positioning when the heat-generating body 5 is joined is easy, the assembly is easy, and the thermal conductivity is improved. Even when the circuit board 8 is placed above the conductive graphite sheet 1 as described above, the electrodes and wirings of the circuit board 8 can be insulated by interposing the silicone rubber layer 2a therebetween. At the same time, the heat of the heating element 5 can be radiated to the housing 7 with high heat conduction efficiency as in the second embodiment.
【００３９】実施の形態４
本実施の形態は、上記した実施の形態１と同様な構成に
おいて、実施の形態１の熱伝導性接着剤３の代りに、熱
伝導性の両面テープ６を用いて発熱体５を接合する熱伝
導性シート１０Ｃであり、図５はその概略斜視図であ
る。 Embodiment 4 In this embodiment, a heat conductive double-sided tape 6 is used in place of the heat conductive adhesive 3 of the first embodiment in the same configuration as the above-mentioned first embodiment. It is the heat conductive sheet 10C for joining the heating element 5, and FIG. 5 is a schematic perspective view thereof.
【００４０】従って、発熱体５の熱は、熱伝導性両面テ
ープ６からシリコーンゴム層２ａを経てグラファイトシ
ート１に運ばれ、上記した実施の形態１と同様にして放
熱することができる。Therefore, the heat of the heating element 5 is carried from the heat conductive double-sided tape 6 to the graphite sheet 1 through the silicone rubber layer 2a and can be radiated in the same manner as in the first embodiment.
【００４１】実施の形態５
本実施の形態は、上記した実施の形態１と同様な層構成
において、グラファイトシート１の両面だけでなく、側
面も連続したシリコーンゴム層９で周囲を覆った構造の
熱伝導性シート１０Ｄであり、図６はその断面図であ
る。 Fifth Embodiment This embodiment has a structure in which not only both surfaces of the graphite sheet 1 but also the side surfaces are covered with a continuous silicone rubber layer 9 in the same layer structure as in the above-described first embodiment. It is a heat conductive sheet 10D, and FIG. 6 is a sectional view thereof.
【００４２】この熱伝導性シート１０Ｄと発熱体５との
接合方法及び放電板部との接合方法は、上記した各実施
の形態と同様に、熱伝導性両面テープまたは熱伝導性接
着剤を用いて接合することができる。このように、グラ
ファイトシート１の両面だけでなく、その側面も連続し
たシリコーンゴムで覆うことにより、グラファイトシー
ト１からの粉落ちや電気的な短絡を防ぐことができる。The method of joining the heat conductive sheet 10D and the heating element 5 and the method of joining the discharge plate portion are the same as in each of the above-described embodiments, using a heat conductive double-sided tape or a heat conductive adhesive. Can be joined together. As described above, by covering not only both sides of the graphite sheet 1 but also the side surfaces thereof with the continuous silicone rubber, it is possible to prevent powder falling from the graphite sheet 1 and electrical short circuit.
【００４３】図７及び図８は、上記した実施の形態によ
る熱伝導性シートを用い、筐体または放熱板への発熱体
の放熱例を示す概略断面図である。FIG. 7 and FIG. 8 are schematic cross-sectional views showing an example of heat dissipation of a heating element to a housing or a heat dissipation plate using the heat conductive sheet according to the above embodiment.
【００４４】即ち、図７は、回路基板８に接続された発
熱体５が、図１と同様な熱伝導性シート１０及び熱伝導
性両面テープ６を用いて筐体７の内側のコーナー部に接
合された状態を示すが、これ以外の熱伝導性シート、１
０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ及び１０Ｄにも適用でき、この接
合には熱伝導性接着剤３を用いてもよい。That is, in FIG. 7, the heating element 5 connected to the circuit board 8 is attached to the inner corner of the housing 7 by using the heat conductive sheet 10 and the heat conductive double-sided tape 6 similar to those in FIG. Shown in a joined state, but other thermal conductive sheets, 1
It is also applicable to 0A, 10B, 10C and 10D, and the heat conductive adhesive 3 may be used for this joining.
【００４５】また、図８は、発熱体５が図４と同様に接
合された熱伝導性シート１０Ｂが、熱伝導性両面テープ
６を介して、筐体７内に配されたアルミニウム等からな
る放熱板１１に接合された状態を示しているが、勿論、
この場合も、図７と同様にこれ以外の上記した熱伝導性
シート及び接着剤を用いることができる。Further, in FIG. 8, the heat conductive sheet 10B to which the heating element 5 is bonded in the same manner as in FIG. 4 is made of aluminum or the like arranged in the housing 7 via the heat conductive double-sided tape 6. Although shown in a state of being joined to the heat dissipation plate 11, of course,
In this case as well, as in the case of FIG. 7, the other heat conductive sheets and adhesives other than the above can be used.
【００４６】上記した各実施の形態の熱伝導性シートに
よれば、グラファイトシート１の少なくとも一方の面
に、このグラファイトシート１よりも剛性が低く、金属
粉等からなる高熱伝導性のフィラーが含有されたシリコ
ーンゴム層２ａ、２ｂ又は９がラミネートされているの
で、この熱伝導性シートに例えば曲げ圧力が加えられた
場合、グラファイトシート１のずれに対する応力を、グ
ラファイトシート１よりも剛性率が小さく、隣接したシ
リコーンゴム層２ａ、２ｂ又は９がずれにより吸収する
ことにより、グラファイトシートの応力が軽減され、グ
ラファイトシートが破損されることなく、熱伝導性シー
トを変形させることができる。According to the heat conductive sheet of each of the above-mentioned embodiments, at least one surface of the graphite sheet 1 contains a filler having a rigidity lower than that of the graphite sheet 1 and having high heat conductivity such as metal powder. Since the laminated silicone rubber layers 2a, 2b or 9 are laminated, when a bending pressure is applied to the heat conductive sheet, the rigidity against the displacement of the graphite sheet 1 is smaller than that of the graphite sheet 1. By absorbing the adjacent silicone rubber layers 2a, 2b or 9 due to the displacement, the stress of the graphite sheet is reduced, and the thermally conductive sheet can be deformed without damaging the graphite sheet.
【００４７】即ち、熱伝導率は高いが脆い材料であるグ
ラファイトシート１を、グラファイトシートよりも剛性
の低いシリコーンゴムなどで被覆することにより、耐屈
曲性や絶縁性を実現することができ、また、発熱体５か
らグラファイトシート１への密着性を高めるために、シ
リコーンゴム層２ａに欠除部４を設け、熱伝導性テープ
６や接着剤３またはフェーズチェンジ材などを発熱体５
とグラファイトシート１の間に挟むことにより、熱伝導
効率を高めることが可能となる。That is, by covering the graphite sheet 1 which is a brittle material having a high thermal conductivity with silicone rubber or the like having a rigidity lower than that of the graphite sheet, it is possible to realize bending resistance and insulation. In order to improve the adhesion of the heating element 5 to the graphite sheet 1, the silicone rubber layer 2a is provided with the cutout portion 4, and the heat conductive tape 6 or the adhesive 3 or the phase change material is attached to the heating element 5.
By sandwiching it between the graphite sheet 1 and the graphite sheet 1, the heat conduction efficiency can be improved.
【００４８】上記した各実施の形態は、本発明の技術的
思想に基づいて変形することができる。Each of the above-described embodiments can be modified based on the technical idea of the present invention.
【００４９】例えば、高分子材料層として使用する材料
は、シリコーンゴム以外でもよく、発熱体５とグラファ
イトシート１との接合方法及びグラファイトシート１と
放熱板等との接合方法も、実施の形態以外の適宜であっ
てもよい。For example, the material used as the polymer material layer may be other than silicone rubber, and the method for joining the heating element 5 and the graphite sheet 1 and the method for joining the graphite sheet 1 and the heat radiating plate, etc. are also different from those of the embodiment. May be appropriate.
【００５０】また、シリコーンゴムに含有させる高熱伝
導性材料は金属粉以外の熱伝導性フィラーを用いること
も可能であり、熱伝導率の高い物質としてグラファイト
シート以外を用いることもできる。Further, as the high heat conductive material contained in the silicone rubber, it is possible to use a heat conductive filler other than metal powder, and it is also possible to use materials other than the graphite sheet as a substance having a high heat conductivity.
【００５１】[0051]
【発明の作用効果】上述した如く、本発明の熱伝導性シ
ートは、カーボン層からなるグラファイトシートの面が
グラファイトシートよりも剛性の低いシリコーンゴムの
如き高分子材料で被覆されるため、グラファイトシート
に曲げなどの応力が生じても、隣接する高分子材料層が
ずれによりその応力を吸収してグラファイトシートの応
力が軽減され、グラファイトシートを破損することなく
変形が可能になると共に、高分子材料層によって絶縁性
を持たせることができる。As described above, in the heat conductive sheet of the present invention, since the surface of the graphite sheet composed of the carbon layer is covered with a polymer material such as silicone rubber having a rigidity lower than that of the graphite sheet, the graphite sheet Even if stress such as bending occurs in the polymer, the adjacent polymer material layers absorb the stress and the stress of the graphite sheet is reduced, and the graphite sheet can be deformed without being damaged. Insulation can be provided by layers.
【図１】本発明の実施の形態１による熱伝導性シートを
示す概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing a heat conductive sheet according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の熱伝導性シートに用いるグラファイト
シートの層構造を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing a layer structure of a graphite sheet used for the heat conductive sheet of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態２による熱伝導性シートを
示す概略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view showing a heat conductive sheet according to a second embodiment of the present invention.
【図４】同、実施の形態３による熱伝導性シートを示す
概略断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view showing a heat conductive sheet according to the third embodiment.
【図５】同、実施の形態４による熱伝導性シートを示す
概略斜視図である。FIG. 5 is a schematic perspective view showing a heat conductive sheet according to the fourth embodiment.
【図６】同、実施の形態５による熱伝導性シートを示す
概略断面図である。FIG. 6 is a schematic sectional view showing a heat conductive sheet according to the fifth embodiment.
【図７】本発明の熱伝導性シートを用いた発熱体の放熱
例を示す概略断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of heat dissipation of a heating element using the heat conductive sheet of the present invention.
【図８】同、熱伝導性シートを用いた発熱体の他の放熱
例を示す概略断面図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing another example of heat radiation of a heating element using the heat conductive sheet.
１…グラファイトシート、２ａ、２ｂ、９…シリコーン
ゴム層、３…熱伝導性接着剤、４…欠除部、５…発熱
体、６…両面テープ、７…筐体、８…回路基板、１０、
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ…熱伝導性シート、１
１…放熱板DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Graphite sheet, 2a, 2b, 9 ... Silicone rubber layer, 3 ... Thermally conductive adhesive, 4 ... Notch, 5 ... Heating element, 6 ... Double-sided tape, 7 ... Housing, 8 ... Circuit board, 10 ,
10A, 10B, 10C, 10D ... Thermally conductive sheet, 1
1 ... Heat sink
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 薫 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 4J002 AA001 CP031 DA066 FD206 GF00 GQ00 GQ05 5E322 AA11 AB08 AB09 FA04 FA06 5F036 AA01 BB21 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Kaoru Kobayashi 6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Soni -Inside the corporation F-term (reference) 4J002 AA001 CP031 DA066 FD206 GF00 GQ00 GQ05 5E322 AA11 AB08 AB09 FA04 FA06 5F036 AA01 BB21
Claims (8)
面に、前記グラファイトシートよりも剛性の低い高分子
材料層が設けられている、熱伝導性シート。1. A heat conductive sheet, wherein a polymer material layer having a rigidity lower than that of the graphite sheet is provided on at least one surface of the graphite sheet.
有されている、請求項１に記載した熱伝導性シート。2. The heat conductive sheet according to claim 1, wherein the polymer material layer contains a high heat conductive material.
なる、請求項１又は２に記載した熱伝導性シート。3. The heat conductive sheet according to claim 1, wherein the polymer material layer is made of silicone rubber.
いる、請求項２に記載した熱伝導性シート。4. The heat conductive sheet according to claim 2, wherein the high heat conductive material is made of metal powder.
方の面に前記高分子材料層が積層され、この高分子材料
層上に発熱体が接合される、請求項１に記載した熱伝導
性シート。5. The heat conductive sheet according to claim 1, wherein the polymer material layer is laminated on at least one surface of the graphite sheet, and a heating element is bonded onto the polymer material layer.
記高分子材料層に欠除部が形成され、この欠除部で発熱
体が前記グラファイトシート上に接合されている、請求
項１に記載した熱伝導性シート。6. The heat according to claim 1, wherein a cutout portion is formed in the polymer material layer laminated on the graphite sheet, and a heating element is bonded to the graphite sheet at the cutout portion. Conductive sheet.
放熱板部に接合される、請求項１に記載した熱伝導性シ
ート。7. The heat conductive sheet according to claim 1, wherein the side opposite to the side to which the heating element is joined is joined to the heat dissipation plate.
る、請求項５〜７のいずれか１項に記載した熱伝導性シ
ート。8. The heat conductive sheet according to claim 5, wherein a heat conductive adhesive is used for the joining.
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