JP2012211259A - Heat conductive sheet - Google Patents
Heat conductive sheet Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012211259A JP2012211259A JP2011077633A JP2011077633A JP2012211259A JP 2012211259 A JP2012211259 A JP 2012211259A JP 2011077633 A JP2011077633 A JP 2011077633A JP 2011077633 A JP2011077633 A JP 2011077633A JP 2012211259 A JP2012211259 A JP 2012211259A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- graphite
- conductive sheet
- heat conductive
- sheet
- graphite piece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、0.5mmから20mm程度の比較的大きな隙間を埋めながら、発生した熱を厚さ方向にスムースに伝えることができる熱伝導シートに関するものである。 The present invention relates to a heat conductive sheet capable of smoothly transferring generated heat in a thickness direction while filling a relatively large gap of about 0.5 mm to 20 mm.
近年電子機器の動作速度の向上が目覚しく、これに伴い半導体素子等の電子部品からの発熱が増大している。これに対して電子機器を安定して動作させるために、これらの発熱素子にグラファイトシート等の熱伝導シートを用いて熱を拡散あるいは放熱させることが行なわれている。しかしながらグラファイトシートは、一般的にその厚さが約0.05mmと薄く、発熱素子とヒートシンクとの間に比較的大きな隙間があるものについては十分に機能しにくかった。 In recent years, the operating speed of electronic devices has been remarkably improved, and accordingly, heat generation from electronic components such as semiconductor elements has increased. On the other hand, in order to stably operate the electronic apparatus, heat is diffused or dissipated using a heat conductive sheet such as a graphite sheet for these heating elements. However, the graphite sheet is generally as thin as about 0.05 mm, and it has been difficult to function sufficiently when there is a relatively large gap between the heating element and the heat sink.
グラファイトシートは、図3に示すように平面状に広がる鱗片状の結晶構造を有しており、面方向(炭素6員環が連なるa−b軸方向)に大きな熱伝導率を有し、厚さ方向であるc軸方向の熱伝導率は比較的小さい。そこで図2のように、グラファイトシート1を複数枚貼り合わせて切断し、厚さ方向に熱伝導を良くしたものが提案されている。
As shown in FIG. 3, the graphite sheet has a scale-like crystal structure that spreads in a plane, has a large thermal conductivity in the plane direction (a-b axis direction in which carbon 6-membered rings are connected), The thermal conductivity in the c-axis direction, which is the vertical direction, is relatively small. Therefore, as shown in FIG. 2, a plurality of
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
As prior art document information related to the invention of this application, for example,
しかしながら、従来のような熱伝導シートでは厚み方向への熱伝導率が高いものが得られるが、発熱部品とヒートシンク、ヒートスプレッダ等の放熱部品を取り付ける時には加圧が必要な場合がある。この場合に薄いシートを貼り合わせて、貼り合わせ面に対して垂直に切断したものでは、加圧力は貼り合わせ面が倒れ込む方向にも力が働いてしまう。この結果、貼り合わせ面や、グラファイトシートの層間で剥離してしまうことがある。また積層した後で切断するという工程が増えるため、コストアップの要因となっていた。さらに上記熱伝導シートでは、グラファイトシートが向いている一方向にしか熱が伝導しにくいため、面方向の熱伝導性は劣ったものとなっていた。 However, although a conventional heat conductive sheet having a high thermal conductivity in the thickness direction can be obtained, pressurization may be required when attaching heat-generating components and heat-dissipating components such as a heat sink and a heat spreader. In this case, when a thin sheet is bonded and cut perpendicularly to the bonding surface, the pressing force also acts in the direction in which the bonding surface falls. As a result, it may peel off between the bonding surface and the graphite sheet. Moreover, since the process of cutting after laminating increases, it has become a factor of cost increase. Further, in the above heat conductive sheet, heat is hardly conducted only in one direction where the graphite sheet is facing, so that the thermal conductivity in the surface direction is inferior.
本発明は、このような課題を解決し、所望の厚さが得られ、厚さ方向および面方向の熱伝導率が高く、機械的強度に優れた熱伝導シートを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve such problems, and to provide a heat conductive sheet that can obtain a desired thickness, has high thermal conductivity in the thickness direction and in the surface direction, and is excellent in mechanical strength. .
上記目的を達成するために、本発明はグラファイト片と樹脂とを混合してシート状に成形してなる熱伝導シートであって、グラファイト片は熱分解グラファイトシートを細長く切断してなる複数個の第1のグラファイト片を含み、少なくとも複数個の第1のグラファイト片は、熱伝導シートの上面と下面とをつないでいるようにしたものである。 In order to achieve the above object, the present invention is a heat conductive sheet formed by mixing a graphite piece and a resin into a sheet shape, and the graphite piece is formed by cutting a pyrolytic graphite sheet into a plurality of pieces. A first graphite piece is included, and at least the plurality of first graphite pieces connect the upper surface and the lower surface of the heat conductive sheet.
このようにすることにより、熱伝導シートの上面と下面とを熱伝導性に優れたグラファイト片のa−b軸方向でつないでいるため、厚さ方向にも熱伝導性に優れた熱伝導シートを得ることができる。 By doing in this way, since the upper surface and lower surface of the heat conductive sheet are connected in the ab axis direction of the graphite piece excellent in heat conductivity, the heat conductive sheet excellent in heat conductivity also in the thickness direction. Can be obtained.
以上のように本発明によれば、所望の厚さが得られ、厚さ方向および面方向の熱伝導率が高く、機械的強度に優れた熱伝導シートを得ることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a heat conductive sheet having a desired thickness, a high thermal conductivity in the thickness direction and in the surface direction, and excellent mechanical strength.
(実施の形態1)
以下、本発明の一実施の形態における熱伝導シートについて、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the heat conductive sheet in one embodiment of the present invention is explained, referring to drawings.
図1は本発明の一実施の形態における熱伝導シート11の断面図であって、アクリルからなる樹脂12と、グラファイト片13により熱伝導シート11を構成している。樹脂12にはアクリル樹脂を用い、熱伝導シート11の厚さを約1mmとしている。グラファイト片13は、柔軟性を有する熱分解グラファイトシートを幅約0.1mm、長さ約5mmに切断した第1のグラファイト片13aと、大きさ約0.01mmに粉砕した第2のグラファイト片13bとの混合物からなっている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a heat
このように構成することにより、第1のグラファイト片13a同士を絡み合わせることができ、熱伝導シート11の上面と下面とを多くの第1のグラファイト片13aでつなぐようにでき、熱伝導シート11の厚さ方向の熱伝導率を高くすることができる。また第2のグラファイト片13bは、絡み合った第1のグラファイト片13aの間に入り込むため、熱伝導率をさらに向上させることができる。
By comprising in this way, the 1st graphite piece 13a can be intertwined, the upper surface and lower surface of the heat
また第1のグラファイト片13a同士が絡み合っているため、外部からの力に対しても非常に強いものとなっている。 Further, since the first graphite pieces 13a are intertwined with each other, they are very strong against external force.
次に本発明の一実施の形態における熱伝導シートの製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the heat conductive sheet in one embodiment of this invention is demonstrated.
まずポリイミドフィルムを熱処理したあとなめし処理することにより、厚さ約25μmの柔軟性を有する熱分解グラファイトシートを得る。これをカッターあるいはシュレッダーを用いて幅約0.1mm、長さ約5mmに切断し、第1のグラファイト片13aを得る。このとき第1のグラファイト片13aの厚さは薄くなっても構わない。また長手方向の長さは一定である必要はなく、あとでシート状に成形しやすい長さであればばらついても構わない。そのため、第1のグラファイト片13aを作るための熱分解グラファイトシートは、大きなシートでなくても良く、周辺部の端材や、金型で抜いた後の廃材を用いても構わない。このようにすることにより、より低コストの熱伝導シートを得ることができる。 First, a polyimide film having a flexibility of about 25 μm in thickness is obtained by heat treating the polyimide film and then tanning. This is cut into a width of about 0.1 mm and a length of about 5 mm using a cutter or a shredder to obtain a first graphite piece 13a. At this time, the thickness of the first graphite piece 13a may be reduced. The length in the longitudinal direction does not need to be constant, and may be varied as long as it can be easily formed into a sheet later. Therefore, the pyrolytic graphite sheet for making the first graphite piece 13a does not have to be a large sheet, and may be a peripheral edge material or a waste material after being extracted with a mold. By doing in this way, a lower-cost heat conductive sheet can be obtained.
次に第1のグラファイト片13aの一部、あるいはその切れ端、または熱分解グラファイトシートを金型で抜いた後の廃材等をさらに細かく切断する、あるいはジェットミルを用いて粉砕する等により大きさ0.01mm程度の第2のグラファイト片13bを得る。なお、第2のグラファイト片13bは熱分解グラファイトシートから作られたものでなくても良く、例えば天然黒鉛等を粉砕することによって作られたものでも構わない。 Next, a part of the first graphite piece 13a, or a piece thereof, or the waste material after the pyrolytic graphite sheet is extracted with a die is further finely cut, or pulverized using a jet mill. A second graphite piece 13b of about 0.01 mm is obtained. The second graphite piece 13b may not be made from a pyrolytic graphite sheet, and may be made by pulverizing natural graphite or the like, for example.
次に重量比でアクリルポリマー(12%)、酢酸ブチル(48%)、酢酸エチル(40%)を混合した樹脂溶媒に、第1のグラファイト片13aと第2のグラファイト片13bをほぼ同重量混合したものを混ぜ合わせ、押し出し成形によりシート状に成形し、溶剤分を飛ばすことにより厚さ約1mmの熱伝導シート11を得る。なお、さらに厚いものを得たい場合には、以上のように成形したシートを複数枚貼り合わせることにより、所望の厚さを得るようにしても構わない。
Next, the first graphite piece 13a and the second graphite piece 13b are mixed at approximately the same weight in a resin solvent in which acrylic polymer (12%), butyl acetate (48%), and ethyl acetate (40%) are mixed in a weight ratio. The heat
このようにすることにより、第1のグラファイト片13a同士が絡み合うことにより、第1のグラファイト片13aの長手方向が、面方向だけでなく、厚さ方向にも向き、長手方向の長さを熱伝導シート11の厚さに対して十分に長くしておくことにより、多数の第1のグラファイト片13aが、熱伝導シート11の上面と下面とをつないでいる状態にすることができる。第1のグラファイト片13aの長手方向は、熱分解グラファイトシートの面方向となっているため、熱伝導に優れ、得られた熱伝導シート11は、厚さ方向にも面方向にも熱伝導性に優れたものとなる。さらに第1のグラファイト片13a同士が絡み合っているために、熱伝導シート11の機械的強度も非常に強いものとなっている。
By doing so, the first graphite pieces 13a are entangled with each other, so that the longitudinal direction of the first graphite pieces 13a is directed not only in the surface direction but also in the thickness direction, and the length in the longitudinal direction is increased. By making it sufficiently long with respect to the thickness of the
以上のように、本発明の効果を得るためには、グラファイト片同士を絡み合わせることが重要であり、そのためには、切断する形状が重要となる。熱分解グラファイトシートを矩形状に切断し、その長辺方向の長さと短辺方向との比を変えていくと、4倍以上になると非常に絡みやすくなっていくため、4倍以上とすることが望ましい。この比が大きい分には特性上は問題ないが、あまりに大きいとシート成形がしにくくなってくるため、成形性によって上限が決まる。 As described above, in order to obtain the effect of the present invention, it is important to intertwine the graphite pieces, and for that purpose, the shape to be cut is important. If the pyrolytic graphite sheet is cut into a rectangular shape and the ratio of the long side direction to the short side direction is changed, it becomes very easy to get entangled when it becomes 4 times or more, so it should be 4 times or more. Is desirable. If this ratio is large, there is no problem in characteristics, but if it is too large, sheet molding becomes difficult, and the upper limit is determined by moldability.
さらに、第1のグラファイト片13で、熱伝導シート11の上面と下面とをつなぐためには、第1のグラファイト片13aの長辺側の長さを熱伝導シート11の厚さの3倍以上にすることが望ましい。このようにすることにより多数の第1のグラファイト片13aが、熱伝導シート11の上面と下面とをつないでいる状態にすることができ、厚さ方向の熱伝導率を向上させることができる。
Furthermore, in order to connect the upper surface and the lower surface of the heat
またグラファイト片13の中の第1のグラファイト片13aの重量割合は、少なくとも10%以上とすることが望ましく、40〜60%とすることがより望ましい。
The weight ratio of the first graphite piece 13a in the
また樹脂12とグラファイト片13との重量割合は、熱伝導シート11での樹脂含有率を、10〜97%とすることが望ましく、30〜45%とすることがより望ましい。
The weight ratio between the
なお、樹脂には、例えばアクリル酸エステル共重合物のように、硬化した後も微粘着性のある粘土状のものを用いることが望ましく、熱伝導シートの硬さをアスカーC型硬度計で40以下、好ましくは20以下となるようにすることが望ましい。このようにすることにより、発熱体との密着性を向上させることができ、熱抵抗を下げることにより、実効的な熱伝導度をより向上させることができる。 In addition, it is desirable to use a clay-like resin that is slightly sticky after being cured, for example, an acrylic ester copolymer, and the hardness of the heat conductive sheet is 40 with an Asker C-type hardness meter. In the following, it is desirable to make it 20 or less. By doing in this way, adhesiveness with a heat generating body can be improved, and effective thermal conductivity can be improved more by reducing a thermal resistance.
本発明の熱伝導シートは、所望の厚さが得られ、厚さ方向の熱伝導率が高く、機械的強度に優れたものが得られ、産業上有用である。 The heat conductive sheet of the present invention has a desired thickness, has a high thermal conductivity in the thickness direction, and has excellent mechanical strength, and is industrially useful.
11 熱伝導シート
12 樹脂
13 グラファイト片
13a 第1のグラファイト片
13b 第2のグラファイト片
11 Thermal
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011077633A JP2012211259A (en) | 2011-03-31 | 2011-03-31 | Heat conductive sheet |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011077633A JP2012211259A (en) | 2011-03-31 | 2011-03-31 | Heat conductive sheet |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012211259A true JP2012211259A (en) | 2012-11-01 |
Family
ID=47265481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011077633A Pending JP2012211259A (en) | 2011-03-31 | 2011-03-31 | Heat conductive sheet |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012211259A (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014183257A (en) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Stanley Electric Co Ltd | Thermal interface material and its manufacturing method, and heat dissipation device |
JP2014183261A (en) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Stanley Electric Co Ltd | Thermal interface material and its manufacturing method, and heat dissipation device |
JP2014183284A (en) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Stanley Electric Co Ltd | Heat dissipation device |
WO2015022948A1 (en) | 2013-08-12 | 2015-02-19 | Kagawa Seiji | Heat-radiating film and method and device for producing same |
EP2865729A1 (en) | 2013-10-25 | 2015-04-29 | Seiji Kagawa | Heat-dissipating film, and its production method and apparatus |
EP2916352A2 (en) | 2014-03-05 | 2015-09-09 | Seiji Kagawa | Heat-dissipating sheet having high thermal conductivity and its production method |
EP2940728A1 (en) | 2014-05-02 | 2015-11-04 | Seiji Kagawa | Heat-dissipating sheet having high thermal conductivity and its production method |
CN111656471A (en) * | 2018-03-14 | 2020-09-11 | 松下知识产权经营株式会社 | Reactor device |
EP4187682A1 (en) * | 2021-11-25 | 2023-05-31 | Lilium eAircraft GmbH | Laminated film for packaging of pouch-type battery cells, pouch-type battery cell and battery |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000228471A (en) * | 1999-02-05 | 2000-08-15 | Polymatech Co Ltd | Heat-conducting sheet |
JP2001294676A (en) * | 2000-04-13 | 2001-10-23 | Jsr Corp | Heat-conductive sheet, method for producing heat- conductive sheet and radiating structure using heat- conductive sheet |
JP2009149769A (en) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Bando Chem Ind Ltd | Elastomer composition, elastomer molded body and heat radiation sheet |
JP2010056299A (en) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Teijin Ltd | Method of producing thermally-conductive rubber sheet |
-
2011
- 2011-03-31 JP JP2011077633A patent/JP2012211259A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000228471A (en) * | 1999-02-05 | 2000-08-15 | Polymatech Co Ltd | Heat-conducting sheet |
JP2001294676A (en) * | 2000-04-13 | 2001-10-23 | Jsr Corp | Heat-conductive sheet, method for producing heat- conductive sheet and radiating structure using heat- conductive sheet |
JP2009149769A (en) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Bando Chem Ind Ltd | Elastomer composition, elastomer molded body and heat radiation sheet |
JP2010056299A (en) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Teijin Ltd | Method of producing thermally-conductive rubber sheet |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014183257A (en) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Stanley Electric Co Ltd | Thermal interface material and its manufacturing method, and heat dissipation device |
JP2014183261A (en) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Stanley Electric Co Ltd | Thermal interface material and its manufacturing method, and heat dissipation device |
JP2014183284A (en) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Stanley Electric Co Ltd | Heat dissipation device |
WO2015022948A1 (en) | 2013-08-12 | 2015-02-19 | Kagawa Seiji | Heat-radiating film and method and device for producing same |
US10538054B2 (en) | 2013-08-12 | 2020-01-21 | Seiji Kagawa | Heat-dissipating film, and its production method and apparatus |
EP2865729A1 (en) | 2013-10-25 | 2015-04-29 | Seiji Kagawa | Heat-dissipating film, and its production method and apparatus |
EP2916352A2 (en) | 2014-03-05 | 2015-09-09 | Seiji Kagawa | Heat-dissipating sheet having high thermal conductivity and its production method |
US10609810B2 (en) | 2014-03-05 | 2020-03-31 | Seiji Kagawa | Method for producing heat-dissipating sheet having high thermal conductivity |
US10005943B2 (en) | 2014-05-02 | 2018-06-26 | Seiji Kagawa | Heat-dissipating sheet having high thermal conductivity and its production method |
US9631130B2 (en) | 2014-05-02 | 2017-04-25 | Seiji Kagawa | Heat-dissipating sheet having high thermal conductivity and its production method |
EP2940728A1 (en) | 2014-05-02 | 2015-11-04 | Seiji Kagawa | Heat-dissipating sheet having high thermal conductivity and its production method |
CN111656471A (en) * | 2018-03-14 | 2020-09-11 | 松下知识产权经营株式会社 | Reactor device |
CN111656471B (en) * | 2018-03-14 | 2022-07-26 | 松下知识产权经营株式会社 | Reactor device |
US11443883B2 (en) | 2018-03-14 | 2022-09-13 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Reactor device |
EP4187682A1 (en) * | 2021-11-25 | 2023-05-31 | Lilium eAircraft GmbH | Laminated film for packaging of pouch-type battery cells, pouch-type battery cell and battery |
WO2023094475A1 (en) * | 2021-11-25 | 2023-06-01 | Lilium Eaircraft Gmbh | Laminated film for packaging of pouch-type battery cells, pouch-type battery cell and battery |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2012211259A (en) | Heat conductive sheet | |
JP6669725B2 (en) | Graphite composite film, method for producing the same, and heat dissipation component | |
JP6236631B2 (en) | Manufacturing method of heat conductive sheet | |
Kim et al. | Enhanced adhesion with pedestal-shaped elastomeric stamps for transfer printing | |
JP6145231B2 (en) | Adhesive tape | |
CN108701662B (en) | Heat-conducting sheet, method for producing same, and heat-dissipating device | |
JP7221487B2 (en) | thermally conductive sheet | |
JP6592290B2 (en) | Thermal interface material and manufacturing method thereof | |
JP6881429B2 (en) | Laminated body and its manufacturing method, and secondary sheet and secondary sheet manufacturing method | |
JP6094119B2 (en) | Manufacturing method of heat conductive sheet | |
JP2002164481A (en) | Heat conductive sheet | |
JP6379357B2 (en) | Thermal insulation sheet and cooling structure using the same | |
JP2012104628A (en) | Heat conductive sheet | |
JP2023171393A (en) | thermal conductive sheet | |
CN203968557U (en) | High conductive graphite film | |
JP2018153959A (en) | Production method of laminate | |
JP2012164907A (en) | Heat conductive sheet | |
JP5994100B2 (en) | Manufacturing method of heat conductive sheet | |
KR101457797B1 (en) | Heat conduction sheet and heat conduction sheet manufacturing method | |
JP5987603B2 (en) | Manufacturing method of heat conductive sheet | |
KR20190118305A (en) | Thermal conductive sheet using graphite combined with dopamin and method of manufacturing the same | |
TW201107697A (en) | Heat transfer device for heat source | |
JP7131142B2 (en) | thermal conductive sheet | |
JP2002270739A (en) | Manufacturing method and manufacturing equipment of heat conducting sheet | |
JP6919377B2 (en) | Heat conduction sheet |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140220 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20140312 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20141007 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141202 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150113 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150609 |