JP2015076445A - Radiator and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放熱器及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a radiator and a manufacturing method thereof.
従来、例えばヒートシンク、ヒートコンダクター、ヒートスプレッダーなどの放熱器としては、例えばアルミニウムや銅などの金属シート、あるいは、グラファイトシートなどが用いられている。また、グラファイトシートと金属シートとを貼り付けたものもある。 Conventionally, for example, as a heat sink such as a heat sink, a heat conductor, or a heat spreader, a metal sheet such as aluminum or copper, or a graphite sheet is used. There is also a sheet in which a graphite sheet and a metal sheet are attached.
しかしながら、従来の放熱器では、十分な放熱性が得られなかった。例えば、金属シートを用いたものでは、良好な熱伝導性は得られるものの、十分な放熱性は得られなかった。また、例えば、グラファイトシートを用いたものでは、良好な熱伝導性及び熱拡散性は得られるものの、十分な放熱性は得られなかった。
そこで、良好な熱伝導性及び熱拡散性を得ながら、十分な放熱性が得られるようにしたい。
However, sufficient heat dissipation cannot be obtained with the conventional heat radiator. For example, when a metal sheet is used, good heat conductivity is obtained, but sufficient heat dissipation is not obtained. For example, in the case of using a graphite sheet, satisfactory heat conductivity and heat diffusibility can be obtained, but sufficient heat dissipation cannot be obtained.
Therefore, it is desirable to obtain sufficient heat dissipation while obtaining good thermal conductivity and thermal diffusivity.
本放熱器は、グラファイトシートと、金属層と、最表面に設けられ、グラファイトシート又は金属層よりも高い熱放射率を有する放熱層とを備えることを要件とする。
本放熱器の製造方法は、グラファイトシートと金属層とを熱的に接続し、グラファイトシート又は金属層に熱的に接続されるように、グラファイトシート又は金属層よりも高い熱放射率を有する放熱層を設けることを要件とする。
This heat radiator is provided with a graphite sheet, a metal layer, and a heat dissipation layer provided on the outermost surface and having a higher heat emissivity than the graphite sheet or the metal layer.
The manufacturing method of this heat radiator is to thermally connect the graphite sheet and the metal layer, and to dissipate heat having a higher thermal emissivity than the graphite sheet or the metal layer so as to be thermally connected to the graphite sheet or the metal layer. It is a requirement to provide a layer.
したがって、本放熱器及びその製造方法によれば、良好な熱伝導性及び熱拡散性を得ながら、十分な放熱性が得られるという利点がある。 Therefore, according to this heat radiator and its manufacturing method, there exists an advantage that sufficient heat dissipation is acquired, obtaining favorable thermal conductivity and thermal diffusivity.
以下、図面により、本発明の実施の形態にかかる放熱器及びその製造方法について、図１〜図７を参照しながら説明する。
本実施形態にかかる放熱器は、発熱部品（例えばＣＰＵ、ＬＳＩチップ、熱電素子などの電子部品）からの熱を放熱させる放熱部品であって、発熱部品の温度を低下させるために、発熱部品に接合して用いられる。
Hereinafter, a heat radiator and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The radiator according to the present embodiment is a heat dissipating component that dissipates heat from a heat generating component (for example, an electronic component such as a CPU, an LSI chip, and a thermoelectric element). In order to reduce the temperature of the heat generating component, Used by joining.
本放熱器は、図１に示すように、グラファイトシート１と、金属層２と、最表面に設けられ、グラファイトシート１又は金属層２よりも高い熱放射率を有する放熱層３とを備える。
本実施形態では、金属層２は、グラファイトシート１の表側及び裏側の一方の側（ここでは表側；図１中、上側）に設けられている。また、放熱層３は、金属層２のグラファイトシート１が設けられている側の反対側（図１中、上側）に設けられている。
As shown in FIG. 1, the radiator includes a graphite sheet 1, a metal layer 2, and a heat radiation layer 3 provided on the outermost surface and having a higher thermal emissivity than the graphite sheet 1 or the metal layer 2.
In the present embodiment, the metal layer 2 is provided on one of the front side and the back side of the graphite sheet 1 (here, the front side; the upper side in FIG. 1). Further, the heat dissipation layer 3 is provided on the side opposite to the side on which the graphite sheet 1 of the metal layer 2 is provided (upper side in FIG. 1).
この場合、放熱器４は、グラファイトシート１、金属層２、放熱層３が、下から順に積層された構造を有するものとなる。つまり、放熱器４は、グラファイトシート１、金属層２及び放熱層３が、互いに層状に重なり合って一体となった構造を有するものとなる。そして、グラファイトシート１の側（ここではグラファイトシート１の裏側；図１中、下側）が発熱部品に接合されることになる。この場合、グラファイトシート１の裏側（図１中、下側）が発熱部品に接合される側となる。そして、放熱器４の発熱部品に接合させる側の反対側の最表面に放熱層３が設けられることになる。つまり、放熱器４を発熱部品に接合した状態で最表面（即ち、放熱器４の表面のうち発熱部品との接合面の反対側の表面）に放熱層３が露出することになる。なお、このように構成された放熱器４は、シート状になるため、シート状放熱器、シート状放熱部品、放熱性シート、又は、熱伝導・放熱シートともいう。なお、シート状とはシート状及びフィルム状を含むものとする。 In this case, the heat radiator 4 has a structure in which the graphite sheet 1, the metal layer 2, and the heat radiation layer 3 are laminated in order from the bottom. That is, the radiator 4 has a structure in which the graphite sheet 1, the metal layer 2, and the heat dissipation layer 3 are layered and integrated with each other. Then, the side of the graphite sheet 1 (here, the back side of the graphite sheet 1; the lower side in FIG. 1) is joined to the heat generating component. In this case, the back side (lower side in FIG. 1) of the graphite sheet 1 is the side to be joined to the heat-generating component. And the thermal radiation layer 3 will be provided in the outermost surface on the opposite side to the side joined to the heat-emitting component of the radiator 4. FIG. That is, the heat radiating layer 3 is exposed on the outermost surface (that is, the surface of the radiator 4 on the side opposite to the bonding surface with the heat generating component) in a state where the heat radiator 4 is bonded to the heat generating component. In addition, since the heat radiator 4 comprised in this way becomes a sheet form, it is also called a sheet-like heat radiator, a sheet-like heat radiation component, a heat radiation sheet, or a heat conduction / heat radiation sheet. The sheet form includes a sheet form and a film form.
なお、放熱器４の積層構造は限られるものではなく、金属層２が、グラファイトシート１の表側及び裏側の一方の側に設けられており、放熱層３が、グラファイトシート１の表側及び裏側の他方の側に設けられていても良い。例えば、図２に示すように、グラファイトシート１の裏側（図２中、下側）に金属層２を設け、グラファイトシート１の表側（図２中、上側）に放熱層３を設けても良い。この場合、金属層２、グラファイトシート１、放熱層３が、下から順に積層された構造になる。そして、金属層２の側（ここでは金属層２の裏側；図２中、下側）が発熱部品に接合されることになる。この場合、金属層２の裏側（図２中、下側）が発熱部品に接合される側となる。また、放熱器４の積層構造には、少なくとも１層の金属層２、及び、少なくとも１枚のグラファイトシート１が含まれていれば良い。例えば、金属層２とグラファイトシート１とを交互に積層させても良い。この場合も、放熱器４の発熱部品に接合させる側の反対側の最表面に放熱層３が設けられるようにする。 The laminated structure of the radiator 4 is not limited, the metal layer 2 is provided on one side of the front side and the back side of the graphite sheet 1, and the heat dissipation layer 3 is provided on the front side and the back side of the graphite sheet 1. It may be provided on the other side. For example, as shown in FIG. 2, the metal layer 2 may be provided on the back side (lower side in FIG. 2) of the graphite sheet 1, and the heat dissipation layer 3 may be provided on the front side (upper side in FIG. 2) of the graphite sheet 1. . In this case, the metal layer 2, the graphite sheet 1, and the heat radiation layer 3 are laminated in order from the bottom. Then, the side of the metal layer 2 (here, the back side of the metal layer 2; the lower side in FIG. 2) is joined to the heat generating component. In this case, the back side (the lower side in FIG. 2) of the metal layer 2 is the side to be joined to the heat-generating component. Further, the laminated structure of the radiator 4 may include at least one metal layer 2 and at least one graphite sheet 1. For example, the metal layers 2 and the graphite sheets 1 may be alternately stacked. Also in this case, the heat radiation layer 3 is provided on the outermost surface on the side opposite to the side to be joined to the heat generating component of the heat radiator 4.
ここで、グラファイトシート１は、シート状のグラファイトであり、大きな面積のものを容易に作ることができるとともに、極めて高い熱伝導性（熱伝導率）を持ち、柔軟性に富んでいるものである。このグラファイトシート１としては、熱拡散性に優れた圧延体を用いることが好ましい。なお、グラファイトシート１を構成するグラファイトは、炭素質材料、軽量耐熱材料、高強度材料であり、炭素原子が６角形の網の目状に結合したものであり、高い熱伝導性を有するものであるため、放熱・伝熱材料として適している。このグラファイトシート１は熱拡散層として機能する。このようなグラファイトシート１を備えるため、良好な熱伝導性及び熱拡散性を有する放熱器を実現することができる。 Here, the graphite sheet 1 is a sheet-like graphite, and can easily make a large area, has a very high thermal conductivity (thermal conductivity), and is highly flexible. . As this graphite sheet 1, it is preferable to use the rolling body excellent in thermal diffusivity. The graphite constituting the graphite sheet 1 is a carbonaceous material, a light-weight heat-resistant material, and a high-strength material, in which carbon atoms are bonded in a hexagonal mesh shape and have high thermal conductivity. Therefore, it is suitable as a heat dissipation / heat transfer material. This graphite sheet 1 functions as a thermal diffusion layer. Since the graphite sheet 1 is provided, a radiator having good thermal conductivity and thermal diffusivity can be realized.
金属層２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）などの熱伝導性に優れた金属からなる。この金属層２は熱伝導層として機能する。このような金属層２を備えるため、良好な熱伝導性を有する放熱器を実現することができる。
ここでは、金属層２は、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すように、複数の突起部２Ａを有する金属シート２Ｘ（例えばアルミニウム、銅、銀などの熱伝導性に優れた金属をシート状にしたもの）によって構成され、この金属シート２Ｘが、突起部２Ａの先端がグラファイトシート１に接するようにグラファイトシート１に接着剤５で接着されている［例えば図６（Ｄ）参照］。この場合、複数の突起部２Ａの間の領域で接着剤５がグラファイトシート１に接して、グラファイトシート１と金属シート２Ｘとが接着剤５で接着されることになる［例えば図６（Ｄ）参照］。これにより、金属シート２Ｘとグラファイトシート１とを確実に接着しながら、金属シート２Ｘとグラファイトシート１とが直接接するようにすることで、熱抵抗を低く抑えることが可能となる。なお、金属シート２Ｘは、金属シート、金属フィルム及び金属箔を含むものとする。また、突起部２Ａを柱状突起部ともいう。また、接着剤５としては、例えば、熱伝導性に優れた、シリカフィラーなどの無機材料からなるフィラーを混合した接着剤を用いるのが好ましい。これにより、熱抵抗を低く抑えることが可能となる。なお、複数の突起部２Ａを有する金属シート２Ｘを、突起部２Ａの先端がグラファイトシート１に接するようにグラファイトシート１に接着剤５で接着した場合［例えば図６（Ｄ）参照］には、例えば全体の約２〜約３％程度の一部の突起部２Ａの先端がグラファイトシート１に接しないで、これらの間に接着剤５が入り込む場合がある。但し、突起部を有しない金属シートを接着剤でグラファイトシートに接着する場合と比較すれば、熱抵抗を低く抑えることが可能である。
The metal layer 2 is made of a metal having excellent thermal conductivity, such as aluminum (Al), copper (Cu), and silver (Ag). This metal layer 2 functions as a heat conductive layer. Since such a metal layer 2 is provided, a radiator having good thermal conductivity can be realized.
Here, as shown in FIGS. 3A and 3B, the metal layer 2 is a metal sheet 2X having a plurality of protrusions 2A (for example, a metal having excellent thermal conductivity such as aluminum, copper, and silver). The metal sheet 2X is bonded to the graphite sheet 1 with an adhesive 5 so that the tip of the protrusion 2A is in contact with the graphite sheet 1 [see, for example, FIG. 6D. ]. In this case, the adhesive 5 comes into contact with the graphite sheet 1 in the region between the plurality of protrusions 2A, and the graphite sheet 1 and the metal sheet 2X are bonded with the adhesive 5 [for example, FIG. reference]. Thereby, it becomes possible to suppress thermal resistance low by making the metal sheet 2X and the graphite sheet 1 contact | connect directly, adhere | attaching the metal sheet 2X and the graphite sheet 1 reliably. The metal sheet 2X includes a metal sheet, a metal film, and a metal foil. The protrusion 2A is also referred to as a columnar protrusion. Moreover, as the adhesive 5, it is preferable to use the adhesive which mixed the filler which consists of inorganic materials, such as a silica filler, which was excellent in thermal conductivity, for example. As a result, the thermal resistance can be kept low. When the metal sheet 2X having a plurality of protrusions 2A is bonded to the graphite sheet 1 with the adhesive 5 so that the tips of the protrusions 2A are in contact with the graphite sheet 1 [see, for example, FIG. 6D] For example, the tip of some of the protrusions 2A, which is about 2% to about 3% of the whole, may not touch the graphite sheet 1 and the adhesive 5 may enter between them. However, it is possible to keep the thermal resistance low compared to the case where a metal sheet having no protrusions is bonded to the graphite sheet with an adhesive.
なお、これに限られるものではなく、例えば図４に示すように、金属層２が、先端に針状部分２Ｂを有する複数の突起部２Ａを有する金属シート２Ｘによって構成され、この金属シート２Ｘが、突起部２Ａの先端の針状部分２Ｂがグラファイトシート１に刺さった状態でグラファイトシート１に接着剤５で接着されているものとしても良い。これにより、全ての突起部２Ａの先端がグラファイトシート１に接しており、これらの間に接着剤５が入り込まないようにすることができる。これにより、より熱抵抗を低く抑えることが可能となる。また、金属層２は、グラファイトシート１上に形成された金属膜であっても良い。この場合、金属膜は、例えばスパッタ又は蒸着によって形成すれば良い。つまり、金属膜は、真空装置を用いて形成すれば良い。また、金属層２は、金属シートによって構成され、この金属シートが、グラファイトシートにはんだ接合されていても良い。また、金属層２は、金属シートによって構成され、この金属シートが、グラファイトシート１に両面テープで貼り付けられていても良い。 For example, as shown in FIG. 4, the metal layer 2 is configured by a metal sheet 2 </ b> X having a plurality of protrusions 2 </ b> A having needle-like portions 2 </ b> B at the tip, and the metal sheet 2 </ b> X The needle-like portion 2B at the tip of the protruding portion 2A may be adhered to the graphite sheet 1 with the adhesive 5 in a state where it is stuck in the graphite sheet 1. Thereby, the front-end | tip of all the protrusion parts 2A is in contact with the graphite sheet 1, and it can prevent the adhesive agent 5 from entering between these. As a result, the thermal resistance can be further reduced. Further, the metal layer 2 may be a metal film formed on the graphite sheet 1. In this case, the metal film may be formed by sputtering or vapor deposition, for example. That is, the metal film may be formed using a vacuum apparatus. Moreover, the metal layer 2 is comprised with the metal sheet, and this metal sheet may be soldered to the graphite sheet. Moreover, the metal layer 2 is comprised with the metal sheet, and this metal sheet may be affixed on the graphite sheet 1 with the double-sided tape.
放熱層３は、グラファイトシート１を構成するグラファイト又は金属層２を構成する金属よりも高い熱放射率を有する材料からなる。つまり、放熱層３は、グラファイトシート１を構成するグラファイト又は金属層２を構成する金属よりも高い放熱性を有する材料（放熱材料）からなる。なお、放熱層３を熱放射層ともいう。
例えば、金属層２を構成する金属としてアルミニウムを用いる場合、その熱放射率は、機械加工面のままでは約０．０４〜約０．０６であり、研磨面では約０．０５である。また、金属層２を構成する金属として銅を用いる場合、その熱放射率は、機械加工面のままでは、約０．０７である。このため、金属層のみで放熱器を構成する場合、その表面からの放熱はほとんどない。また、グラファイトシートは、熱拡散性に優れており、例えばＣＰＵの冷却などに使用されるものの、その熱放射率は約０．３〜約０．５程度である。このため、グラファイトシートのみで放熱器を構成する場合、十分な放熱は期待できない。そこで、グラファイトシート１を構成するグラファイト又は金属層２を構成する金属よりも高い熱放射率を有する材料を用いた放熱層３を最表面に設けることで、十分な放熱性が得られるようになる。例えば、グラファイトシート１を構成するグラファイト又は金属層２を構成する金属よりも高い熱放射率を有する材料としては、約０．６以上の熱放射率を有する材料を用いれば良い。特に、約０．８以上の熱放射率を有する材料（例えばセラミックス、アルミニウムの表面にアルマイト処理を施して形成されたアルマイト（例えば熱放射率約０．８）など）を用いるのが好ましい。より好ましくは、約０．９以上の熱放射率を有する材料（例えばセラミックス、樹脂（プラスチック）、アルミニウムの表面にアルマイト処理を施して形成された黒色アルマイト（例えば熱放射率約０．９５）など）を用いる。特に、例えば黒色アルマイト、セラミックス、樹脂などを用いるのが最も好ましく、より高い熱放射率を有するものとすることができる。
The heat dissipating layer 3 is made of a material having a higher heat emissivity than the graphite constituting the graphite sheet 1 or the metal constituting the metal layer 2. That is, the heat radiating layer 3 is made of a material (heat radiating material) having a higher heat radiating property than the graphite constituting the graphite sheet 1 or the metal constituting the metal layer 2. The heat radiation layer 3 is also referred to as a heat radiation layer.
For example, when aluminum is used as the metal constituting the metal layer 2, the thermal emissivity is about 0.04 to about 0.06 on the machined surface and about 0.05 on the polished surface. Moreover, when using copper as a metal which comprises the metal layer 2, the thermal emissivity is about 0.07 if it is a machined surface. For this reason, when a radiator is comprised only with a metal layer, there is almost no heat radiation from the surface. Further, the graphite sheet is excellent in thermal diffusivity, and is used for cooling the CPU, for example, but its thermal emissivity is about 0.3 to about 0.5. For this reason, when a radiator is comprised only with a graphite sheet, sufficient heat dissipation cannot be expected. Therefore, sufficient heat dissipation can be obtained by providing the heat dissipating layer 3 using a material having a higher thermal emissivity than the graphite composing the graphite sheet 1 or the metal composing the metal layer 2. . For example, a material having a thermal emissivity higher than that of graphite constituting the graphite sheet 1 or a metal constituting the metal layer 2 may be a material having a thermal emissivity of about 0.6 or more. In particular, it is preferable to use a material having a thermal emissivity of about 0.8 or more (for example, ceramics, anodized by anodizing the surface of aluminum (for example, thermal emissivity of about 0.8)). More preferably, a material having a thermal emissivity of about 0.9 or more (for example, ceramics, resin (plastic), black anodized (for example, thermal emissivity of about 0.95) formed by anodizing the aluminum surface, etc.) ) Is used. In particular, it is most preferable to use, for example, black alumite, ceramics, resin, etc., and it can have higher thermal emissivity.
また、放熱層３は、グラファイトシート１上又は金属層２上に形成された放熱膜（薄膜）であることが好ましい。例えば図１に示すような積層構造を有する放熱器４の場合、放熱膜は金属層２上に形成される。また、例えば図２に示すような積層構造を有する放熱器４の場合、放熱膜はグラファイトシート１上に形成される。
特に、この放熱膜は、グラファイトシート１上又は金属層２上に放熱塗料を成膜し、乾燥又は硬化させることによって形成されたものであることが好ましい。なお、放熱塗料を、放熱性塗料又は放熱性を有した塗料ともいう。ここで、放熱膜を構成する材料である放熱塗料は、例えば樹脂から成るベース材料（ベース樹脂）に高熱放射性材料から成るフィラーを混合（混入）したものである。例えば、ベース樹脂としては、エマルジョン、アクリル樹脂、アクリルシリコン樹脂、ポリウレタン樹脂、及びフッ素樹脂、エポキシ樹脂などが用いられる。また、高熱放射性材料から成るフィラーとしては、例えば、セラミックス粉末（例えば窒化アルミニウム粉末など）、カーボンなどが用いられる。このような放熱塗料は、約０．９５〜約０．９９という高い熱放射率を有する。
The heat dissipation layer 3 is preferably a heat dissipation film (thin film) formed on the graphite sheet 1 or the metal layer 2. For example, in the case of the radiator 4 having a laminated structure as shown in FIG. 1, the heat dissipation film is formed on the metal layer 2. For example, in the case of the radiator 4 having a laminated structure as shown in FIG. 2, the heat dissipation film is formed on the graphite sheet 1.
In particular, the heat dissipation film is preferably formed by forming a heat dissipation paint on the graphite sheet 1 or the metal layer 2 and drying or curing it. The heat radiating paint is also referred to as a heat radiating paint or a heat radiating paint. Here, the heat dissipating paint, which is a material constituting the heat dissipating film, is obtained by mixing (mixing) a filler made of a high heat radiation material with a base material (base resin) made of resin, for example. For example, as the base resin, an emulsion, an acrylic resin, an acrylic silicon resin, a polyurethane resin, a fluororesin, an epoxy resin, or the like is used. Further, as the filler made of a high thermal radiation material, for example, ceramic powder (for example, aluminum nitride powder), carbon, or the like is used. Such a heat dissipating paint has a high thermal emissivity of about 0.95 to about 0.99.
このほか、金属層２をアルミニウムシート（又はアルミ箔）によって構成する場合、放熱膜は、アルミニウムシートの表面にアルマイト処理を施して形成された酸化アルミニウム膜（陽極酸化膜）であっても良い。つまり、その表面に放熱性を付与した金属層を用いても良い。例えばアルミニウムは、機械加工面又は研磨面では熱放射率が約０．０４〜約０．０６である。これに対し、その表面にアルマイト処理を施して形成された酸化アルミニウムの熱放射率はアルマイトで約０．８、黒色アルマイトで約０．９５であるため、アルミニウムシートの表面にアルマイト処理を施して酸化アルミニウム膜を形成することで、十分な放熱性を得ることができる。この場合、放熱層３は金属層２上に形成された放熱膜であることになる。但し、上述のようにグラファイトシート１に金属層２（金属シート又は金属膜）を設けたもの（伝熱シート）は柔軟性を有するが、酸化アルミニウムは固い材料であるため、放熱膜を酸化アルミニウム膜とした場合には、放熱器が柔軟性に乏しいものとなる。このため、例えば予め発熱部品（発熱体）の形状に沿って放熱器を成形することになるなど、使い勝手が悪くなる。また、凹凸が大きいなど複雑な形状の発熱部品には適切に設置できないことになる。これに対し、上述のように、放熱膜を、放熱塗料によって形成されたものとすることで、柔軟性を損なわないようにすることができ、柔軟性を有する放熱器を実現することが可能となる。このような柔軟性を有する放熱器は、発熱部品が複雑な形状の場合もその形状に沿って貼り付けることができ、高い放熱性を実現することが可能である。この場合、柔軟性を有し、かつ、良好な熱伝導性及び熱拡散性を得ながら、十分な放熱性が得られる放熱器を実現することが可能となる。 In addition, when the metal layer 2 is composed of an aluminum sheet (or aluminum foil), the heat dissipation film may be an aluminum oxide film (anodized film) formed by subjecting the surface of the aluminum sheet to alumite treatment. That is, you may use the metal layer which provided the heat dissipation on the surface. For example, aluminum has a thermal emissivity of about 0.04 to about 0.06 on a machined or polished surface. On the other hand, since the thermal emissivity of aluminum oxide formed by anodizing the surface is about 0.8 for anodized and about 0.95 for black anodized, the surface of the aluminum sheet is anodized. By forming the aluminum oxide film, sufficient heat dissipation can be obtained. In this case, the heat dissipation layer 3 is a heat dissipation film formed on the metal layer 2. However, as described above, the graphite sheet 1 provided with the metal layer 2 (metal sheet or metal film) (heat transfer sheet) has flexibility, but since aluminum oxide is a hard material, the heat dissipation film is made of aluminum oxide. In the case of a film, the radiator is poor in flexibility. For this reason, for example, a heat radiator is previously formed along the shape of the heat-generating component (heat-generating body), resulting in poor usability. Moreover, it cannot be appropriately installed on a heat generating component having a complicated shape such as a large unevenness. On the other hand, as described above, the heat dissipating film is made of heat dissipating paint, so that the flexibility can be maintained and a heat radiator having flexibility can be realized. Become. The heat radiator having such flexibility can be attached along the shape even when the heat generating component has a complicated shape, and high heat dissipation can be realized. In this case, it is possible to realize a radiator having flexibility and sufficient heat dissipation while obtaining good thermal conductivity and thermal diffusivity.
なお、放熱層３は放熱膜に限られるものではなく、放熱層３は、放熱シートによって構成され、この放熱シートがグラファイトシート１又は金属層２に接着剤で接着されるか又は両面テープで貼り付けられていても良い。ここで、放熱シートとしては、グラファイトシート１を構成するグラファイト又は金属層２を構成する金属よりも高い熱放射率を有する材料からなる放熱シートを用いれば良い。このような放熱シートとしては、例えばプラスチックシート（例えば熱放射率約０．６〜約０．９５；例えばエポキシ樹脂やポリイミド樹脂からなる）、放熱塗料をシート状に成形したものなどがある。なお、プラスチックシートは、プラスチックシート及びプラスチックフィルムを含むものとする。また、プラスチックシートを樹脂シートともいう。また、接着剤としては、例えば、熱伝導性に優れた、シリカフィラーなどの無機材料からなるフィラーを混合した接着剤を用いるのが好ましい。これにより、熱抵抗を低く抑えることが可能となる。 The heat dissipation layer 3 is not limited to the heat dissipation film, and the heat dissipation layer 3 is constituted by a heat dissipation sheet, and the heat dissipation sheet is bonded to the graphite sheet 1 or the metal layer 2 with an adhesive or attached with a double-sided tape. It may be attached. Here, as the heat radiating sheet, a heat radiating sheet made of a material having a higher thermal emissivity than that of the graphite constituting the graphite sheet 1 or the metal constituting the metal layer 2 may be used. Examples of such a heat radiating sheet include a plastic sheet (for example, a thermal emissivity of about 0.6 to about 0.95; made of, for example, an epoxy resin or a polyimide resin), and a sheet in which a heat radiating paint is formed into a sheet shape. The plastic sheet includes a plastic sheet and a plastic film. A plastic sheet is also referred to as a resin sheet. Moreover, as an adhesive agent, it is preferable to use the adhesive agent which mixed the filler which consists of inorganic materials, such as a silica filler, excellent in thermal conductivity, for example. As a result, the thermal resistance can be kept low.
このような放熱層３を備えるため、グラファイトシートのみで放熱器を構成する場合、金属層のみで放熱器を構成する場合、又は、グラファイトシート及び金属層で放熱器を構成する場合と比較して、十分な放熱性を有する放熱器を実現することができる。これにより、放熱器において、その表面からの放熱性を改善して、発熱部品からの熱を効果的に奪い、発熱部品の温度を効果的に下げることが可能となる。 Since such a heat dissipation layer 3 is provided, when a radiator is constituted only by a graphite sheet, when a radiator is constituted only by a metal layer, or when a radiator is constituted by a graphite sheet and a metal layer. Thus, a radiator having sufficient heat dissipation can be realized. Thereby, in the radiator, it is possible to improve heat dissipation from the surface thereof, effectively take heat from the heat generating component, and effectively reduce the temperature of the heat generating component.
次に、本実施形態にかかる放熱器の製造方法について、図５、図６を参照しながら説明する。
まず、グラファイトシート１と金属層２とを熱的に接続する。
例えば、複数の突起部２Ａを有する金属シート２Ｘを、突起部２Ａの先端がグラファイトシート１に接するようにグラファイトシート１に接着剤５で接着することによって、グラファイトシート１と金属シート２Ｘによって構成される金属層２とを熱的に接続すれば良い［例えば図６（Ｄ）参照］。特に、先端に針状部分２Ｂを有する複数の突起部２Ａを有する金属シート２Ｘを、突起部２Ａの先端の針状部分２Ｂがグラファイトシート１に刺さった状態でグラファイトシート１に接着剤５で接着することによって、グラファイトシート１と金属シート２Ｘによって構成される金属層２とを熱的に接続するのが好ましい［例えば図４参照］。また、例えば、グラファイトシート１上に金属膜を形成することによって、グラファイトシート１と金属膜によって構成される金属層２とを熱的に接続しても良い。また、例えば、金属シートをグラファイトシート１にはんだ接合することによって、グラファイトシート１と金属シートによって構成される金属層２とを熱的に接続しても良い。また、例えば、金属シートをグラファイトシート１に両面テープで貼り付けることによって、グラファイトシート１と金属シートによって構成される金属層２とを熱的に接続しても良い。
Next, the manufacturing method of the heat radiator concerning this embodiment is demonstrated, referring FIG. 5, FIG.
First, the graphite sheet 1 and the metal layer 2 are thermally connected.
For example, the metal sheet 2X having a plurality of protrusions 2A is composed of the graphite sheet 1 and the metal sheet 2X by adhering to the graphite sheet 1 with an adhesive 5 so that the tips of the protrusions 2A are in contact with the graphite sheet 1. The metal layer 2 may be thermally connected [see, for example, FIG. 6D]. In particular, the metal sheet 2X having a plurality of protrusions 2A having needle-like portions 2B at the tip is bonded to the graphite sheet 1 with the adhesive 5 in a state where the needle-like portions 2B at the tips of the protrusions 2A are stuck in the graphite sheet 1. By doing so, it is preferable to thermally connect the graphite sheet 1 and the metal layer 2 constituted by the metal sheet 2X [see, for example, FIG. 4]. Further, for example, by forming a metal film on the graphite sheet 1, the graphite sheet 1 and the metal layer 2 constituted by the metal film may be thermally connected. Moreover, for example, the metal sheet 2 may be thermally connected to the graphite sheet 1 by soldering the metal sheet to the graphite sheet 1. Further, for example, the graphite sheet 1 and the metal layer 2 constituted by the metal sheet may be thermally connected by attaching the metal sheet to the graphite sheet 1 with a double-sided tape.
次に、グラファイトシート１又は金属層２に熱的に接続されるように、グラファイトシート１又は金属層２よりも高い熱放射率を有する放熱層３を設ける。
例えば、グラファイトシート１上又は金属層２上に放熱膜を形成することによって、放熱膜によって構成される放熱層３を設ければ良い。この放熱膜は、グラファイトシート１上又は金属層２上に放熱塗料を成膜し、乾燥又は硬化させることによって形成するのが好ましい。また、例えば、グラファイトシート１又は金属層２に放熱シートを接着剤で接着することによって、放熱シートによって構成される放熱層３を設けても良い。
Next, the heat dissipation layer 3 having a higher thermal emissivity than the graphite sheet 1 or the metal layer 2 is provided so as to be thermally connected to the graphite sheet 1 or the metal layer 2.
For example, the heat dissipation layer 3 constituted by the heat dissipation film may be provided by forming a heat dissipation film on the graphite sheet 1 or the metal layer 2. This heat dissipation film is preferably formed by forming a heat dissipation paint on the graphite sheet 1 or the metal layer 2 and drying or curing it. Further, for example, the heat dissipation layer 3 constituted by the heat dissipation sheet may be provided by adhering the heat dissipation sheet to the graphite sheet 1 or the metal layer 2 with an adhesive.
なお、ここでは、グラファイトシート１と金属層２とを熱的に接続した後に、放熱層３を設けるようにしているが、これに限られるものではなく、グラファイトシート１又は金属層２に放熱層３を設けた後に、グラファイトシート１と金属層２とを熱的に接続しても良い。
以下、複数の突起部２Ａを有する金属シート２Ｘをグラファイトシート１に接着剤５で接着し、金属シート２Ｘ上に放熱塗料を成膜し、乾燥又は硬化させることによって放熱膜（放熱層３）を形成して、図１に示す積層構造を有する放熱器４を製造する場合を例に挙げて説明する。
Here, the heat dissipation layer 3 is provided after the graphite sheet 1 and the metal layer 2 are thermally connected. However, the present invention is not limited to this, and the heat dissipation layer is not limited to the graphite sheet 1 or the metal layer 2. After providing 3, the graphite sheet 1 and the metal layer 2 may be thermally connected.
Hereinafter, a metal sheet 2X having a plurality of protrusions 2A is bonded to the graphite sheet 1 with an adhesive 5, a heat radiation coating is formed on the metal sheet 2X, and dried or cured to form a heat radiation film (heat radiation layer 3). The case of forming and manufacturing the radiator 4 having the laminated structure shown in FIG. 1 will be described as an example.
まず、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）に示すように、複数の突起部２Ａを有する金属シート２Ｘを、突起部２Ａの先端がグラファイトシート１に接するようにグラファイトシート１に接着剤５で接着する。このようにして、グラファイトシート１と金属シート２Ｘとを熱的に接続する。
このようにしているのは、一般に接着剤は熱伝導率の低い樹脂が主成分となることが多いため、接着剤で接着した場合、熱抵抗が高くなってしまうからである。つまり、複数の突起部２Ａを有する金属シート２Ｘを用い、突起部２Ａの先端がグラファイトシート１に接するようにしながら、複数の突起部２Ａの間の領域で接着剤５がグラファイトシート１に接して、グラファイトシート１と金属シート２とが接着剤５で接着されるようにしている。これにより、金属シート２Ｘとグラファイトシート１とを接着剤５で確実に接着しながら、熱抵抗を低く抑えることが可能となる。
First, as shown in FIGS. 5 (A), 5 (B), and 6 (A) to 6 (C), a metal sheet 2X having a plurality of protrusions 2A is used, and the tips of the protrusions 2A are graphite sheets. 1 is adhered to the graphite sheet 1 with an adhesive 5 so as to be in contact with 1. In this way, the graphite sheet 1 and the metal sheet 2X are thermally connected.
This is because, in general, the adhesive is often mainly composed of a resin having low thermal conductivity, and therefore, when bonded with the adhesive, the thermal resistance becomes high. That is, the metal sheet 2X having a plurality of protrusions 2A is used so that the tip of the protrusion 2A is in contact with the graphite sheet 1, and the adhesive 5 is in contact with the graphite sheet 1 in the region between the plurality of protrusions 2A. The graphite sheet 1 and the metal sheet 2 are bonded with an adhesive 5. This makes it possible to keep the thermal resistance low while securely bonding the metal sheet 2X and the graphite sheet 1 with the adhesive 5.
具体的には、以下のようにして、複数の突起部２Ａを有する金属シート２Ｘを、突起部２Ａの先端がグラファイトシート１に接するようにグラファイトシート１に接着剤５で接着すれば良い。
まず、図５（Ａ）に示すように、金型１０（シート形成用金型）に複数の突起部２Ａを有する金属シート２Ｘを配置し、その上にグラファイトシート１を配置する。このとき、金属シート２Ｘの突起部２Ａの先端にグラファイトシート１が接するように、金属シート２Ｘ及びグラファイトシート１を金型１０に配置する。特に、金属シート２Ｘ及びグラファイトシート１を、例えばシリコーンゴムのような、耐熱性があり、かつ、低弾性材料からなるシート材１１（例えばゴムシート；ここではシリコーンゴムシート）で挟み込んだ状態で金型１０に配置するのが好ましい。この場合、金属シート２Ｘと金型１０との間及びグラファイトシート１と金型１０との間にシート材１１が配置されることになる。これにより、金属シート２Ｘの突起部２Ａの先端が確実にグラファイトシート１に接するようにすることができ、また、グラファイトシート１及び金属シート２Ｘと金型１０との間に接着剤５（接着樹脂）が入り込むのを防止することができる。
Specifically, the metal sheet 2X having a plurality of protrusions 2A may be bonded to the graphite sheet 1 with the adhesive 5 so that the tips of the protrusions 2A are in contact with the graphite sheet 1 as follows.
First, as shown in FIG. 5A, a metal sheet 2X having a plurality of protrusions 2A is placed on a mold 10 (sheet forming mold), and a graphite sheet 1 is placed thereon. At this time, the metal sheet 2X and the graphite sheet 1 are arranged in the mold 10 so that the graphite sheet 1 is in contact with the tip of the protrusion 2A of the metal sheet 2X. In particular, the metal sheet 2X and the graphite sheet 1 are gold in a state where the metal sheet 2X and the graphite sheet 1 are sandwiched by a sheet material 11 (for example, a rubber sheet; here, a silicone rubber sheet) that is heat resistant and made of a low elastic material. It is preferable to arrange in the mold 10. In this case, the sheet material 11 is disposed between the metal sheet 2 </ b> X and the mold 10 and between the graphite sheet 1 and the mold 10. As a result, the tip of the protrusion 2A of the metal sheet 2X can be surely in contact with the graphite sheet 1, and the adhesive 5 (adhesive resin) is interposed between the graphite sheet 1 and the metal sheet 2X and the mold 10. ) Can be prevented.
ここで、図５（Ｂ）に示すように、上下の金型を合わせ、これらを圧着させた状態で、真空脱気するのが好ましい。
次に、図６（Ａ）に示すように、上下の金型を合わせた状態で、加熱して低粘度化した接着剤５となる樹脂材料を流し込み、冷却後、図６（Ｂ）に示すように、金型１０から取り出す。そして、図６（Ｃ）に示すように、シート材１１を取り除く。これにより、金属シート２Ｘの突起部２Ａの先端がグラファイトシート１に接するようにしながら、複数の突起部２Ａの間の領域で接着剤５がグラファイトシート１に接して、グラファイトシート１と金属シート２Ｘとが接着剤５で接着されることになる。これにより、金属シート２Ｘとグラファイトシート１とを確実に接着しながら、金属シート２Ｘとグラファイトシート１とが直接接するようにすることで、熱抵抗を低く抑えることが可能となる。
Here, as shown in FIG. 5 (B), it is preferable to vacuum deaerate the upper and lower molds together and press them together.
Next, as shown in FIG. 6 (A), in a state where the upper and lower molds are combined, a resin material to be the adhesive 5 that has been heated to lower the viscosity is poured, and after cooling, it is shown in FIG. 6 (B). As shown in FIG. Then, as shown in FIG. 6C, the sheet material 11 is removed. As a result, the adhesive 5 is in contact with the graphite sheet 1 in the region between the plurality of protrusions 2A while the tip of the protrusion 2A of the metal sheet 2X is in contact with the graphite sheet 1, and the graphite sheet 1 and the metal sheet 2X. Are bonded by the adhesive 5. Thereby, it becomes possible to suppress thermal resistance low by making the metal sheet 2X and the graphite sheet 1 contact | connect directly, adhere | attaching the metal sheet 2X and the graphite sheet 1 reliably.
なお、異種材料であるグラファイトシート１と金属シート２Ｘとを接着剤５で接着する場合、熱抵抗が高くなりやすいため、例えば、熱伝導性に優れた、シリカフィラーなどの無機材料からなるフィラーを混合した接着剤を用いるのが好ましい。
次に、図６（Ｄ）に示すように、金属シート２Ｘ上に放熱塗料を成膜し、乾燥又は硬化させることによって放熱膜（放熱層３）を形成する。このようにして、金属シート２Ｘに熱的に接続されるように、グラファイトシート１又は金属シート２Ｘよりも高い熱放射率を有する放熱層３を設ける。
Note that, when the graphite sheet 1 and the metal sheet 2X, which are different materials, are bonded with the adhesive 5, the thermal resistance tends to be high. For example, a filler made of an inorganic material such as a silica filler having excellent thermal conductivity is used. It is preferable to use a mixed adhesive.
Next, as shown in FIG. 6D, a heat radiation coating (heat radiation layer 3) is formed by forming a heat radiation coating on the metal sheet 2X and drying or curing it. Thus, the heat dissipation layer 3 having a higher thermal emissivity than the graphite sheet 1 or the metal sheet 2X is provided so as to be thermally connected to the metal sheet 2X.
例えば、金属シート２Ｘ上に、塗布、ディップ又は吹き付けによって、放熱塗料を成膜し、自然乾燥又は加熱硬化させることによって放熱層３としての放熱膜を形成すれば良い。ここで、加熱硬化させる場合、放熱塗料のベース樹脂の硬化温度や溶媒の沸点によってどの程度の温度に加熱するかは異なるが、例えばベース樹脂がエポキシ樹脂の場合、約１００〜約２００℃の温度に加熱すれば良い。 For example, a heat radiating paint film may be formed on the metal sheet 2X by coating, dipping or spraying, and natural drying or heat curing to form a heat radiating film as the heat radiating layer 3. Here, in the case of heating and curing, although the temperature to be heated differs depending on the curing temperature of the base resin of the heat radiation paint and the boiling point of the solvent, for example, when the base resin is an epoxy resin, the temperature is about 100 to about 200 ° C. To heat.
なお、ここでは、複数の突起部２Ａを有する金属シート２Ｘをグラファイトシート１に接着剤５で接着する場合を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではない。例えば、さらに確実にグラファイトシート１と金属シート２Ｘとを熱的に接続するために、先端に針状部分２Ｂを有する複数の突起部２Ａ（ここでは先端の表面上に針状突起部を有する柱状突起部）を有する金属シート２Ｘを、突起部２Ａの先端の針状部分２Ｂがグラファイトシート１に刺さった状態でグラファイトシート１に接着剤５で接着するようにしても良い［例えば図４参照］。これにより、金属シート２Ｘとグラファイトシート１との間への接着剤５となる樹脂材料の侵入を確実に防ぐことができ、グラファイトシート１と金属シート２Ｘとを確実に熱的に接続することが可能となる。ここで、針状部分２Ｂ（針状突起部）の高さは、グラファイトシート１の厚さ以下とすることで、グラファイトシート１を突き破ることを防ぐことができる。また、接着剤５を用いないでグラファイトシート１と金属層２とを熱的に接続しても良い。例えば、グラファイトシート１の片面に例えばスパッタ又は蒸着等で金属膜を形成することで、グラファイトシート１と金属層２としての金属膜とを熱的に接続しても良い。ここで、金属層２を厚くしたい場合には、さらに、例えばめっきで所望の厚さの金属膜を形成すれば良い。この方法が最も熱抵抗を低くすることができる。また、例えば、グラファイトシート１と金属シートとをはんだ接合しても良い。この場合、グラファイトにははんだが付かないため、グラファイトシート１の金属シートを接合する側の面に、例えばＣｕやＡｕなどのはんだと合金形成可能な金属をスパッタ又は蒸着等で形成しておくことになる。また、例えば、金属シートとグラファイトシート１とを両面テープで貼り合わせても良い。 Here, the case where the metal sheet 2X having the plurality of protrusions 2A is bonded to the graphite sheet 1 with the adhesive 5 is described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, in order to more reliably thermally connect the graphite sheet 1 and the metal sheet 2X, a plurality of protrusions 2A having needle-like portions 2B at the tip (here, columnar shapes having needle-like protrusions on the surface of the tip) The metal sheet 2X having the projections) may be adhered to the graphite sheet 1 with the adhesive 5 in a state where the needle-like portion 2B at the tip of the projection 2A is stuck in the graphite sheet 1 [see, for example, FIG. 4]. . Accordingly, it is possible to reliably prevent the resin material serving as the adhesive 5 from entering between the metal sheet 2X and the graphite sheet 1, and to reliably thermally connect the graphite sheet 1 and the metal sheet 2X. It becomes possible. Here, by setting the height of the needle-like portion 2B (needle-like protrusion) to be equal to or less than the thickness of the graphite sheet 1, it is possible to prevent the graphite sheet 1 from being broken. Further, the graphite sheet 1 and the metal layer 2 may be thermally connected without using the adhesive 5. For example, the graphite sheet 1 and the metal film as the metal layer 2 may be thermally connected by forming a metal film on one surface of the graphite sheet 1 by, for example, sputtering or vapor deposition. Here, in order to increase the thickness of the metal layer 2, a metal film having a desired thickness may be further formed by, for example, plating. This method has the lowest thermal resistance. Further, for example, the graphite sheet 1 and the metal sheet may be joined by soldering. In this case, since graphite is not attached with solder, a metal capable of forming an alloy with a solder such as Cu or Au is formed on the surface of the graphite sheet 1 on the side to which the metal sheet is joined by sputtering or vapor deposition. become. Further, for example, the metal sheet and the graphite sheet 1 may be bonded with a double-sided tape.
また、ここでは、金属シート２Ｘ上に放熱塗料を成膜し、乾燥又は硬化させることによって放熱層３としての放熱膜を形成する場合を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではない。例えば、グラファイトシート上に放熱塗料を成膜し、乾燥又は硬化させることによって放熱膜を形成しても良い。また、例えば、放熱シートをグラファイトシート又は金属層に接着剤で接着するか又は両面テープで貼り付けても良い。 In addition, here, the case where the heat radiation film is formed as the heat radiation layer 3 by forming a heat radiation paint on the metal sheet 2X and drying or curing is described as an example, but the present invention is not limited thereto. is not. For example, the heat radiation film may be formed by forming a heat radiation paint on a graphite sheet and drying or curing the film. Further, for example, the heat-dissipating sheet may be adhered to the graphite sheet or the metal layer with an adhesive or attached with a double-sided tape.
したがって、本実施形態にかかる放熱器及びその製造方法によれば、良好な熱伝導性及び熱拡散性を得ながら、十分な放熱性が得られるという利点がある。
例えば、以下の実施例で説明するように、グラファイトシートのみで放熱器を構成する場合、グラファイトシート及び金属シートで放熱器を構成する場合、グラファイトシート及び放熱塗料で放熱器を構成する場合、金属シート及び放熱塗料で放熱器を構成する場合と比較して、十分な放熱性を有する放熱器を実現することができた。
Therefore, according to the radiator and the manufacturing method thereof according to the present embodiment, there is an advantage that sufficient heat dissipation can be obtained while obtaining good thermal conductivity and thermal diffusivity.
For example, as described in the following examples, when a radiator is constituted only by a graphite sheet, when a radiator is constituted by a graphite sheet and a metal sheet, when a radiator is constituted by a graphite sheet and a radiation paint, a metal Compared with the case where the heat radiator is constituted by the sheet and the heat radiation paint, a heat radiator having sufficient heat radiation performance can be realized.
本実施例では、放熱器４を構成するグラファイトシート１は、パナソニック社製の厚さ約１００μｍのＰＧＳグラファイトシートを用いた。金属層２としては、厚さ約５０μｍのＡｌシート又は厚さ約４０μｍのＣｕシートを用いた。また、放熱層３を形成するための放熱塗料としては、ペルノックス社製のPELCOOL H-7020を用いた。そして、グラファイトシートとＡｌシート又はＣｕシートとの貼り合わせは、厚さ約１０μｍのアクリル系両面テープを用いた。また、PELCOOL H-7020は、スプレー塗布後、オーブンに入れて約１６０℃で約２０分乾燥させた。乾燥後の膜厚は約２０〜約４０μｍであった。また、シート表面積は約１００ｍｍ２とした。このようにして、グラファイトシート、厚さ約５０μｍのＡｌシート、放熱塗料によって形成された放熱層を順に積層させた構造を有する放熱器（ＧＳ＋Ａｌ（５０μｍ）＋放熱塗料）、及び、グラファイトシート、厚さ約４０μｍのＣｕシート、放熱塗料によって形成された放熱層を順に積層させた構造を有する放熱器（ＧＳ＋Ｃｕ（４０μｍ）＋放熱塗料）を作製した。 In this embodiment, the graphite sheet 1 constituting the radiator 4 is a PGS graphite sheet having a thickness of about 100 μm manufactured by Panasonic Corporation. As the metal layer 2, an Al sheet having a thickness of about 50 μm or a Cu sheet having a thickness of about 40 μm was used. Further, PELCOOL H-7020 manufactured by Pernox was used as the heat dissipating coating for forming the heat dissipating layer 3. The graphite sheet and the Al sheet or Cu sheet were bonded using an acrylic double-sided tape having a thickness of about 10 μm. PELCOOL H-7020 was sprayed and then placed in an oven and dried at about 160 ° C. for about 20 minutes. The film thickness after drying was about 20 to about 40 μm. The sheet surface area was about 100 mm 2 . In this manner, a graphite sheet, an Al sheet having a thickness of about 50 μm, a radiator (GS + Al (50 μm) + heat radiation paint) having a structure in which a heat radiation layer formed of a heat radiation paint is sequentially laminated, a graphite sheet, a thickness A radiator (GS + Cu (40 μm) + heat radiation paint) having a structure in which a Cu sheet having a thickness of about 40 μm and a heat radiation layer formed of a heat radiation paint were sequentially laminated was produced.
発熱部品は、Micropelt社製の熱電素子MPG-D751とし、放熱器のグラファイトシート面と熱電素子の放熱面側の基板とを放熱グリースを介して貼り付けた。そして、熱電素子の熱源と接する側の基板とヒータ（熱源）とをグリースを介して接着し、ヒータ温度約３６℃で加熱した時の開放電圧を測定した。なお、熱電素子では、熱源に接する面と放熱器に接する面との温度差に比例した開放電圧が得られるため、この開放電圧（Ｖｏｃ）の値によって、温度差、即ち、放熱量を数値化することができる。 The heat generating component was a thermoelectric element MPG-D751 manufactured by Micropelt, and the graphite sheet surface of the radiator and the substrate on the heat dissipation surface side of the thermoelectric element were pasted via heat dissipation grease. The substrate on the side in contact with the heat source of the thermoelectric element and the heater (heat source) were bonded via grease, and the open circuit voltage when heated at a heater temperature of about 36 ° C. was measured. In thermoelectric elements, an open-circuit voltage proportional to the temperature difference between the surface in contact with the heat source and the surface in contact with the radiator is obtained. Therefore, the temperature difference, that is, the amount of heat dissipation is quantified by the value of this open-circuit voltage (Voc). can do.
なお、ここでは、比較のために、グラファイトシートのみ（ＧＳのみ）、グラファイトシートに厚さ約５０μｍのＡｌシートを貼り付けたもの（ＧＳ＋Ａｌ（５０μｍ））、グラファイトシートに放熱塗料によって形成された放熱層を設けたもの（ＧＳ＋放熱塗料）、厚さ約５０μｍのＡｌシートに放熱塗料によって形成された放熱層を設けたもの（Ａｌ（５０μｍ）＋放熱塗料）、厚さ約４０μｍのＣｕシートに放熱塗料によって形成された放熱層を設けたもの（Ｃｕ（４０μｍ）＋放熱塗料）についても、同様に、開放電圧を測定した。 Here, for comparison, only the graphite sheet (GS only), an Al sheet with a thickness of about 50 μm attached to the graphite sheet (GS + Al (50 μm)), and the heat dissipation formed by the heat dissipation paint on the graphite sheet. Layer (GS + heat dissipation paint), heat dissipation layer formed by heat dissipation paint (Al (50 μm) + heat dissipation paint) on an Al sheet with a thickness of about 50 μm, heat dissipation to a Cu sheet with a thickness of about 40 μm The open-circuit voltage was measured in the same manner for the sample (Cu (40 μm) + heat radiation paint) provided with a heat radiation layer formed of paint.
その結果、図７（Ａ）、図７（Ｂ）に示すように、ＧＳ＋Ａｌ（５０μｍ）＋放熱塗料、及び、ＧＳ＋Ｃｕ（４０μｍ）＋放熱塗料は、比較例のもの（即ち、ＧＳのみ、ＧＳ＋Ａｌ（５０μｍ）、ＧＳ＋放熱塗料、Ａｌ（５０μｍ）＋放熱塗料、Ｃｕ（４０μｍ）＋放熱塗料）に対して、大きな開放電圧が得られ、十分な放熱性を有する放熱器を実現できることがわかった。例えば、ＧＳのみ及びＧＳ＋Ａｌ（５０μｍ）に対して２倍程度、Ａｌ（５０μｍ）＋放熱塗料及びＣｕ（４０μｍ）＋放熱塗料に対して３倍程度の開放電圧、即ち、放熱量（放熱効果；冷却効果）が得られることがわかった。 As a result, as shown in FIGS. 7A and 7B, GS + Al (50 μm) + heat radiation paint and GS + Cu (40 μm) + heat radiation paint are those of the comparative example (that is, only GS, GS + Al ( 50 μm), GS + heat radiation paint, Al (50 μm) + heat radiation paint, Cu (40 μm) + heat radiation paint), a large open-circuit voltage was obtained, and it was found that a radiator having sufficient heat dissipation can be realized. For example, an open circuit voltage that is about twice that of GS alone and GS + Al (50 μm), and about three times that of Al (50 μm) + heat radiation paint and Cu (40 μm) + heat radiation paint, that is, a heat radiation amount (heat radiation effect; cooling) It was found that an effect) was obtained.
また、放熱器の積層構造を変えて、厚さ約５０μｍのＡｌシート、グラファイトシート、放熱塗料によって形成された放熱層を順に積層させた構造を有する放熱器（Ａｌ（５０μｍ）＋ＧＳ＋放熱塗料）を作製し、この放熱器のＡｌシート面と発熱部品としてのMicropelt社製の熱電素子MPG-D751の放熱面側の基板とを放熱グリースを介して貼り付けて、同様に、開放電圧を測定した。この結果、開放電圧として約０．２０Ｖが得られ、ＧＳ＋Ａｌ（５０μｍ）＋放熱塗料よりもやや低いものの、比較例のものよりも大きな開放電圧、即ち、放熱量が得られることがわかった。 In addition, a heatsink (Al (50 μm) + GS + heatsink paint) having a structure in which a heatsink layer formed of an Al sheet having a thickness of about 50 μm, a graphite sheet, and a heatsink paint is laminated in order by changing the laminated structure of the heatsink. The Al sheet surface of this radiator and the substrate on the heat radiating surface side of the thermoelectric element MPG-D751 manufactured by Micropelt as a heat-generating component were attached via heat radiating grease, and the open circuit voltage was measured in the same manner. As a result, it was found that an open circuit voltage of about 0.20 V was obtained, which was slightly lower than that of GS + Al (50 μm) + heat radiation paint, but a larger open circuit voltage than that of the comparative example, that is, a heat radiation amount.
また、両面テープに変えて、グラファイトシートと複数の突起部を有するＡｌシートとを、突起部の先端がグラファイトシートに接するように接着剤で接着し、そのほかは上述の実施例と同様に作製した放熱器についても、同様に、開放電圧を測定した。ここでは、全体厚さ約１００μｍのＡｌシートを用いた。この約１００μｍの厚さのうち、約５０μｍは突起部（突起状形成物）である。また、突起部は、縦約５００μｍ×横約５００μｍのサイズで、約１ｍｍピッチで形成されている。また、グラファイトシートとしては株式会社カネカ社製の厚さ約４０μｍのグラフィニティを用いた。そして、金型にＡｌシートとグラファイトシートを入れて、両者を押し当て、Ａｌシートの突起部の先端とグラファイトシートとを完全に隙間なく密着させた後、その隙間に約１１０℃に加熱して液状化したエポキシ樹脂を注入し、成形した。冷却後、約１８０℃で約１時間加熱硬化させた。これにより、エポキシ樹脂は更に収縮し、Ａｌシートの突起部とグラファイトシートは、突起部の周囲のエポキシ樹脂で強く固定された。また、放熱塗料としては、合同インキ株式会社社製のユニクール（水系タイプ）を用い、Ａｌシートの表面にスプレー塗布（塗装）後、オーブンに入れて約１００℃で約１０分乾燥させた。乾燥後の膜厚は約２０μｍであった。この結果、両面テープを用いた上述の実施例のものよりもやや高い開放電圧（例えば約１．２倍）、即ち、放熱量が得られた。 Also, instead of the double-sided tape, a graphite sheet and an Al sheet having a plurality of protrusions were bonded with an adhesive so that the tips of the protrusions were in contact with the graphite sheet. Similarly, the open circuit voltage was measured for the radiator. Here, an Al sheet having a total thickness of about 100 μm was used. Of the thickness of about 100 μm, about 50 μm is a protrusion (projection-like product). The protrusions have a size of about 500 μm in length and about 500 μm in width and are formed at a pitch of about 1 mm. Further, as the graphite sheet, a graphicness having a thickness of about 40 μm manufactured by Kaneka Corporation was used. Then, put an Al sheet and a graphite sheet in the mold, press both of them, and make the tip of the projection of the Al sheet and the graphite sheet closely contact each other without any gap, and then heat to about 110 ° C. in the gap. A liquefied epoxy resin was injected and molded. After cooling, it was cured by heating at about 180 ° C. for about 1 hour. As a result, the epoxy resin further contracted, and the protrusions of the Al sheet and the graphite sheet were strongly fixed with the epoxy resin around the protrusions. In addition, as a heat radiation paint, Unicool (water-based type) manufactured by Godo Ink Co., Ltd. was used. After spray coating (coating) on the surface of the Al sheet, it was put in an oven and dried at about 100 ° C. for about 10 minutes. The film thickness after drying was about 20 μm. As a result, an open circuit voltage (for example, about 1.2 times) slightly higher than that of the above-described example using the double-sided tape, that is, a heat radiation amount, was obtained.
また、両面テープに変えて、グラファイトシートと、先端に針状部分を有する複数の突起部を有するＡｌシートとを、突起部の先端の針状部分がグラファイトシートに刺さった状態で接着剤で接着し、そのほかは上述の実施例と同様に作製した放熱器についても、同様に、開放電圧を測定した。ここでは、全体厚さ約１００μｍのＡｌシートを用いた。この約１００μｍの厚さのうち、約５０μｍは突起部（突起状形成物）である。この突起部は、約１ｍｍピッチで形成されている。また、突起部の高さ約５０μｍのうち、約３０μｍは、縦約５００μｍ×横約５００μｍの四角柱で、残りの約２０μｍは、縦約５００μｍ×横約５００μｍの底面積の四角すいであるものを用いた。この結果、両面テープを用いた上述の実施例のものよりもやや高い開放電圧（例えば約１．２倍〜約１．２５倍）、即ち、放熱量が得られた。 Also, instead of double-sided tape, the graphite sheet and an Al sheet having a plurality of protrusions with needle-like portions at the tip are bonded with an adhesive with the needle-like portions at the tips of the protrusions stuck in the graphite sheet. In addition, the open-circuit voltage was measured in the same manner for the radiator manufactured in the same manner as in the above-described example. Here, an Al sheet having a total thickness of about 100 μm was used. Of the thickness of about 100 μm, about 50 μm is a protrusion (projection-like product). The protrusions are formed at a pitch of about 1 mm. Further, of the height of the protrusions of about 50 μm, about 30 μm is a rectangular column of about 500 μm in length and about 500 μm in width, and the remaining about 20 μm is a square pan with a bottom area of about 500 μm in length and about 500 μm in width. Was used. As a result, an open circuit voltage (for example, about 1.2 times to about 1.25 times) slightly higher than that of the above-described example using the double-sided tape, that is, a heat radiation amount, was obtained.
また、両面テープに変えて、グラファイトシートとＣｕシートとをはんだ接合し、そのほかは上述の実施例と同様に作製した放熱器についても、同様に、開放電圧を測定した。ここでは、厚さ約４０μｍのＣｕシートの表面にＳｎＡｇＣｕのクリームはんだを約５００μｍメッシュのスクリーン印刷で印刷した。また、グラファイトシートの片面にスパッタで厚さ約０．５μｍのＣｕ膜を形成し、このＣｕ膜の表面とＣｕシートの表面に形成したはんだ印刷面とを真空ラミネータで貼り合わせ、約２３０℃で加熱してはんだを溶融させ、グラファイトシートとＣｕシートをはんだ接合した。この結果、開放電圧として０．２４Ｖが得られ、両面テープを用いた上述の実施例のものよりもやや高い開放電圧、即ち、放熱量が得られた。 Moreover, it changed into the double-sided tape, the graphite sheet and Cu sheet | seat were solder-joined, and the open circuit voltage was similarly measured about the heat radiator produced similarly to the above-mentioned Example. Here, SnAgCu cream solder was printed on a surface of a Cu sheet having a thickness of about 40 μm by screen printing of about 500 μm mesh. Further, a Cu film having a thickness of about 0.5 μm is formed on one side of the graphite sheet by sputtering, and the surface of this Cu film and the solder printing surface formed on the surface of the Cu sheet are bonded together with a vacuum laminator at about 230 ° C. The solder was melted by heating, and the graphite sheet and the Cu sheet were soldered. As a result, an open circuit voltage of 0.24 V was obtained, and an open circuit voltage slightly higher than that of the above-described example using a double-sided tape, that is, a heat radiation amount, was obtained.
また、両面テープを用いてグラファイトシートとＣｕシートとを貼り合わせるのに変えて、グラファイトシートの表面にＣｕ膜を形成し、そのほかは上述の実施例と同様に作製した放熱器についても、同様に、開放電圧を測定した。ここでは、グラファイトシートの片面にスパッタでＣｕ膜を厚さ約１０００Å形成し、このＣｕ膜をめっきシード層として、ＣｕめっきによってＣｕめっき膜を厚さ約２０μｍ形成した。この結果、Ｃｕ膜は薄かったが、両面テープを用いてグラファイトシートとＣｕシートとを貼り合わせ上述の実施例のものと同程度の開放電圧、即ち、放熱量が得られた。 Also, instead of using a double-sided tape to bond the graphite sheet and the Cu sheet together, a Cu film is formed on the surface of the graphite sheet, and other than that, the heat sink manufactured in the same manner as in the above-described example is also used. The open circuit voltage was measured. Here, a Cu film having a thickness of about 1000 mm was formed on one side of the graphite sheet by sputtering, and this Cu film was used as a plating seed layer to form a Cu plating film having a thickness of about 20 μm by Cu plating. As a result, the Cu film was thin, but a double-sided tape was used to bond the graphite sheet and the Cu sheet, and an open circuit voltage equivalent to that of the above-described example, that is, a heat radiation amount, was obtained.
また、放熱塗料を塗布するのに変えて、放熱塗料をシート状に成形した放熱シートを、両面テープで、厚さ約５０μｍのＡｌシートに貼り付け、そのほかは上述の実施例と同様に作製した放熱器についても、同様に、開放電圧を測定した。ここでは、放熱塗料としてのペルノックス社製のPELCOOL H-7020をシート状に成形した放熱シート（厚さ約４０μｍ〜約５０μｍ）を、厚さ約１０μｍの両面テープで、厚さ約５０μｍのＡｌシートに貼り付けた。この結果、開放電圧として０．２２Ｖが得られ、放熱塗料を塗布した上述の実施例のものとほぼ同じ開放電圧、即ち、放熱量が得られた。 In addition, instead of applying the heat-dissipating paint, the heat-dissipating sheet formed of the heat-dissipating paint in a sheet shape was attached to an Al sheet having a thickness of about 50 μm with a double-sided tape. Similarly, the open circuit voltage was measured for the radiator. Here, a heat-dissipating sheet (thickness of about 40 μm to about 50 μm) formed from PELCOOL H-7020 made by Pernox as a heat-dissipating paint is formed into a sheet with a double-sided tape with a thickness of about 10 μm and an Al sheet with a thickness of about 50 μm. Pasted on. As a result, 0.22V was obtained as the open circuit voltage, and the open circuit voltage, that is, the heat radiation amount, which was almost the same as that of the above-described example in which the heat radiation paint was applied, was obtained.
なお、本発明は、上述した実施形態及び変形例に記載した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
以下、上述の実施形態及び変形例に関し、更に、付記を開示する。
（付記１）
グラファイトシートと、
金属層と、
最表面に設けられ、前記グラファイトシート又は前記金属層よりも高い熱放射率を有する放熱層とを備えることを特徴とする放熱器。
Note that the present invention is not limited to the configurations described in the above-described embodiments and modifications, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
Hereinafter, additional notes will be disclosed regarding the above-described embodiment and modifications.
(Appendix 1)
Graphite sheet,
A metal layer,
A radiator having a heat radiation layer provided on an outermost surface and having a higher heat emissivity than the graphite sheet or the metal layer.
（付記２）
前記金属層は、前記グラファイトシートの表側及び裏側の一方の側に設けられており、
前記放熱層は、前記金属層の前記グラファイトシートが設けられている側の反対側に設けられていることを特徴とする、付記１に記載の放熱器。
（付記３）
前記金属層は、前記グラファイトシートの表側及び裏側の一方の側に設けられており、
前記放熱層は、前記グラファイトシートの表側及び裏側の他方の側に設けられていることを特徴とする、付記１に記載の放熱器。
(Appendix 2)
The metal layer is provided on one side of the front side and the back side of the graphite sheet,
The radiator according to appendix 1, wherein the heat dissipation layer is provided on a side of the metal layer opposite to the side on which the graphite sheet is provided.
(Appendix 3)
The metal layer is provided on one side of the front side and the back side of the graphite sheet,
The radiator according to appendix 1, wherein the heat dissipation layer is provided on the other side of the front side and the back side of the graphite sheet.
（付記４）
前記放熱層は、前記グラファイトシート上又は前記金属層上に形成された放熱膜であることを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項に記載の放熱器。
（付記５）
前記放熱層は、放熱シートによって構成され、
前記放熱シートは前記グラファイトシート又は前記金属層に接着剤で接着するか又は両面テープで貼り付けられていることを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項に記載の放熱器。
(Appendix 4)
The radiator according to any one of appendices 1 to 3, wherein the heat dissipation layer is a heat dissipation film formed on the graphite sheet or the metal layer.
(Appendix 5)
The heat dissipation layer is constituted by a heat dissipation sheet,
The heat radiator according to any one of appendices 1 to 3, wherein the heat radiating sheet is bonded to the graphite sheet or the metal layer with an adhesive or is attached with a double-sided tape.
（付記６）
前記金属層は、複数の突起部を有する金属シートによって構成され、
前記金属シートは、前記突起部の先端が前記グラファイトシートに接するように前記グラファイトシートに接着剤で接着されていることを特徴とする、付記１〜５のいずれか１項に記載の放熱器。
(Appendix 6)
The metal layer is constituted by a metal sheet having a plurality of protrusions,
The radiator according to any one of appendices 1 to 5, wherein the metal sheet is bonded to the graphite sheet with an adhesive so that a tip of the protrusion is in contact with the graphite sheet.
（付記７）
前記金属層は、先端に針状部分を有する複数の突起部を有する金属シートによって構成され、
前記金属シートは、前記突起部の先端の針状部分が前記グラファイトシートに刺さった状態で前記グラファイトシートに接着剤で接着されていることを特徴とする、付記１〜５のいずれか１項に記載の放熱器。
(Appendix 7)
The metal layer is constituted by a metal sheet having a plurality of protrusions having a needle-like portion at the tip,
The metal sheet is bonded to the graphite sheet with an adhesive in a state in which a needle-like portion at the tip of the protrusion is stuck in the graphite sheet. The radiator described.
（付記８）
前記金属層は、前記グラファイトシート上に形成された金属膜であることを特徴とする、付記１〜５のいずれか１項に記載の放熱器。
（付記９）
前記金属層は、金属シートによって構成され、
前記金属シートは、前記グラファイトシートにはんだ接合されていることを特徴とする、付記１〜５のいずれか１項に記載の放熱器。
(Appendix 8)
The radiator according to any one of appendices 1 to 5, wherein the metal layer is a metal film formed on the graphite sheet.
(Appendix 9)
The metal layer is constituted by a metal sheet,
The radiator according to any one of appendices 1 to 5, wherein the metal sheet is soldered to the graphite sheet.
（付記１０）
前記金属層は、金属シートによって構成され、
前記金属シートは、前記グラファイトシートに両面テープで貼り付けられていることを特徴とする、付記１〜５のいずれか１項に記載の放熱器。
（付記１１）
グラファイトシートと金属層とを熱的に接続し、
前記グラファイトシート又は前記金属層に熱的に接続されるように、前記グラファイトシート又は前記金属層よりも高い熱放射率を有する放熱層を設けることを特徴とする放熱器の製造方法。
(Appendix 10)
The metal layer is constituted by a metal sheet,
The radiator according to any one of appendices 1 to 5, wherein the metal sheet is attached to the graphite sheet with a double-sided tape.
(Appendix 11)
Thermally connecting the graphite sheet and the metal layer,
A method for manufacturing a radiator, comprising providing a heat dissipation layer having a higher thermal emissivity than the graphite sheet or the metal layer so as to be thermally connected to the graphite sheet or the metal layer.
（付記１２）
前記放熱層を設ける工程において、前記グラファイトシート上又は前記金属層上に放熱膜を形成することによって、前記放熱膜によって構成される前記放熱層を設けることを特徴とする、付記１１に記載の放熱器の製造方法。
（付記１３）
前記放熱膜は、前記グラファイトシート上又は前記金属層上に放熱塗料を塗布し、乾燥又は硬化させることによって形成することを特徴とする、付記１２に記載の放熱器の製造方法。
(Appendix 12)
The heat dissipation according to appendix 11, wherein in the step of providing the heat dissipation layer, the heat dissipation layer configured by the heat dissipation film is provided by forming a heat dissipation film on the graphite sheet or the metal layer. Manufacturing method.
(Appendix 13)
13. The method of manufacturing a radiator according to appendix 12, wherein the heat dissipation film is formed by applying a heat dissipation paint on the graphite sheet or the metal layer, and drying or curing.
（付記１４）
前記放熱層を設ける工程において、前記グラファイトシート又は前記金属層に放熱シートを接着剤で接着するか又は両面テープで貼り付けることによって、前記放熱シートによって構成される前記放熱層を設けることを特徴とする、付記１１に記載の放熱器の製造方法。
(Appendix 14)
In the step of providing the heat dissipation layer, the heat dissipation layer constituted by the heat dissipation sheet is provided by adhering the heat dissipation sheet to the graphite sheet or the metal layer with an adhesive or by adhering the double-sided tape. The manufacturing method of the radiator of Claim 11 which does.
（付記１５）
前記グラファイトシートと前記金属層とを熱的に接続する工程において、複数の突起部を有する金属シートを、前記突起部の先端が前記グラファイトシートに接するように前記グラファイトシートに接着剤で接着することによって、前記グラファイトシートと前記金属シートによって構成される前記金属層とを熱的に接続することを特徴とする、付記１１〜１４のいずれか１項に記載の放熱器の製造方法。
(Appendix 15)
In the step of thermally connecting the graphite sheet and the metal layer, a metal sheet having a plurality of protrusions is bonded to the graphite sheet with an adhesive so that the tips of the protrusions are in contact with the graphite sheet. The method for manufacturing a radiator according to any one of appendices 11 to 14, wherein the graphite sheet and the metal layer constituted by the metal sheet are thermally connected to each other.
（付記１６）
前記グラファイトシートと前記金属層とを熱的に接続する工程において、先端に針状部分を有する複数の突起部を有する金属シートを、前記突起部の先端の針状部分が前記グラファイトシートに刺さった状態で前記グラファイトシートに接着剤で接着することによって、前記グラファイトシートと前記金属シートによって構成される前記金属層とを熱的に接続することを特徴とする、付記１１〜１４のいずれか１項に記載の放熱器の製造方法。
(Appendix 16)
In the step of thermally connecting the graphite sheet and the metal layer, a metal sheet having a plurality of protrusions having a needle-like portion at the tip, and the needle-like portion at the tip of the protrusion is stuck in the graphite sheet Any one of appendices 11-14, wherein the graphite sheet and the metal layer constituted by the metal sheet are thermally connected by adhering to the graphite sheet with an adhesive in a state. The manufacturing method of the heat radiator of description.
（付記１７）
前記グラファイトシートと前記金属層とを熱的に接続する工程において、前記グラファイトシート上に金属膜を形成することによって、前記グラファイトシートと前記金属膜によって構成される前記金属層とを熱的に接続することを特徴とする、付記１１〜１４のいずれか１項に記載の放熱器の製造方法。
(Appendix 17)
In the step of thermally connecting the graphite sheet and the metal layer, by forming a metal film on the graphite sheet, the graphite sheet and the metal layer constituted by the metal film are thermally connected. The method of manufacturing a radiator according to any one of appendices 11 to 14, characterized in that:
（付記１８）
前記グラファイトシートと前記金属層とを熱的に接続する工程において、金属シートを前記グラファイトシートにはんだ接合することによって、前記グラファイトシートと前記金属シートによって構成される前記金属層とを熱的に接続することを特徴とする、付記１１〜１４のいずれか１項に記載の放熱器の製造方法。
(Appendix 18)
In the step of thermally connecting the graphite sheet and the metal layer, the graphite sheet and the metal layer constituted by the metal sheet are thermally connected by soldering the metal sheet to the graphite sheet. The method of manufacturing a radiator according to any one of appendices 11 to 14, characterized in that:
（付記１９）
前記グラファイトシートと前記金属層とを熱的に接続する工程において、金属シートを前記グラファイトシートに両面テープで貼り付けることによって、前記グラファイトシートと前記金属シートによって構成される前記金属層とを熱的に接続することを特徴とする、付記１１〜１４のいずれか１項に記載の放熱器の製造方法。
(Appendix 19)
In the step of thermally connecting the graphite sheet and the metal layer, the graphite sheet and the metal layer composed of the metal sheet are thermally bonded by attaching the metal sheet to the graphite sheet with a double-sided tape. The method for manufacturing a radiator according to any one of appendices 11 to 14, wherein the radiator is connected to the radiator.
１ グラファイトシート
２ 金属層
２Ｘ 金属シート
２Ａ 突起部
２Ｂ 針状部分
３ 放熱層
４ 放熱器
５ 接着剤
１０ 金型
１１ シート材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Graphite sheet 2 Metal layer 2X Metal sheet 2A Protrusion part 2B Needle-shaped part 3 Heat radiation layer 4 Radiator 5 Adhesive 10 Mold 11 Sheet material
Claims (13)
金属層と、
最表面に設けられ、前記グラファイトシート又は前記金属層よりも高い熱放射率を有する放熱層とを備えることを特徴とする放熱器。 Graphite sheet,
A metal layer,
A radiator having a heat radiation layer provided on an outermost surface and having a higher heat emissivity than the graphite sheet or the metal layer.
前記放熱層は、前記金属層の前記グラファイトシートが設けられている側の反対側に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の放熱器。 The metal layer is provided on one side of the front side and the back side of the graphite sheet,
The heat radiator according to claim 1, wherein the heat dissipation layer is provided on a side opposite to a side where the graphite sheet of the metal layer is provided.
前記放熱層は、前記グラファイトシートの表側及び裏側の他方の側に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の放熱器。 The metal layer is provided on one side of the front side and the back side of the graphite sheet,
The heat radiator according to claim 1, wherein the heat radiation layer is provided on the other side of the front side and the back side of the graphite sheet.
前記放熱シートは前記グラファイトシート又は前記金属層に接着剤で接着するか又は両面テープで貼り付けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の放熱器。 The heat dissipation layer is constituted by a heat dissipation sheet,
The heat radiator according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat radiating sheet is bonded to the graphite sheet or the metal layer with an adhesive or attached with a double-sided tape.
前記金属シートは、前記突起部の先端が前記グラファイトシートに接するように前記グラファイトシートに接着剤で接着されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の放熱器。 The metal layer is constituted by a metal sheet having a plurality of protrusions,
The radiator according to any one of claims 1 to 5, wherein the metal sheet is bonded to the graphite sheet with an adhesive so that a tip of the protrusion is in contact with the graphite sheet. .
前記金属シートは、前記突起部の先端の針状部分が前記グラファイトシートに刺さった状態で前記グラファイトシートに接着剤で接着されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の放熱器。 The metal layer is constituted by a metal sheet having a plurality of protrusions having a needle-like portion at the tip,
The said metal sheet is adhere | attached on the said graphite sheet with the adhesive agent in the state which the needle-shaped part of the front-end | tip of the said protrusion part stuck in the said graphite sheet, The any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. The heatsink described in 1.
前記金属シートは、前記グラファイトシートにはんだ接合されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の放熱器。 The metal layer is constituted by a metal sheet,
The radiator according to claim 1, wherein the metal sheet is soldered to the graphite sheet.
前記金属シートは、前記グラファイトシートに両面テープで貼り付けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の放熱器。 The metal layer is constituted by a metal sheet,
The radiator according to any one of claims 1 to 5, wherein the metal sheet is attached to the graphite sheet with a double-sided tape.
前記グラファイトシート又は前記金属層に熱的に接続されるように、前記グラファイトシート又は前記金属層よりも高い熱放射率を有する放熱層を設けることを特徴とする放熱器の製造方法。 Thermally connecting the graphite sheet and the metal layer,
A method for manufacturing a radiator, comprising providing a heat dissipation layer having a higher thermal emissivity than the graphite sheet or the metal layer so as to be thermally connected to the graphite sheet or the metal layer.
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105517411A (en) * | 2015-06-04 | 2016-04-20 | 苏州沛德导热材料有限公司 | Thermally conductive graphite sheet |
| CN105517410A (en) * | 2015-06-04 | 2016-04-20 | 苏州沛德导热材料有限公司 | Overlapping graphite sheet |
| CN107666818A (en) * | 2016-07-27 | 2018-02-06 | Ｊｘ金属株式会社 | Works, printed circuit board (PCB), electronic equipment and the heat transmission metal material of attached heat transmission metal material |
| KR101838738B1 (en) * | 2017-07-13 | 2018-03-14 | 주식회사 씨앤와이테크 | Heat-Dissipation Sheet with a layer of Metal Foil |
| WO2020262015A1 (en) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | Ｄｏｗａメタルテック株式会社 | Metal-ceramic joined substrate and manufacturing method thereof |
| JP2021009996A (en) * | 2019-06-28 | 2021-01-28 | Ｄｏｗａメタルテック株式会社 | Metal-ceramic bonding substrate and manufacturing method thereof |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08255960A (en) * | 1995-03-17 | 1996-10-01 | Nemic Lambda Kk | Metal core board |
| JPH09283976A (en) * | 1996-04-08 | 1997-10-31 | Kitagawa Ind Co Ltd | Heat radiation/shielding material |
| JPH10330177A (en) * | 1997-05-30 | 1998-12-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Metal/graphite composite and radiator using the same |
| JP2002329987A (en) * | 2001-05-07 | 2002-11-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Radiator and manufacturing method therefor |
| JP2009117656A (en) * | 2007-11-07 | 2009-05-28 | Kitagawa Ind Co Ltd | Heat conductive material and its manufacturing method |
-
2013
- 2013-10-07 JP JP2013210247A patent/JP6194734B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08255960A (en) * | 1995-03-17 | 1996-10-01 | Nemic Lambda Kk | Metal core board |
| JPH09283976A (en) * | 1996-04-08 | 1997-10-31 | Kitagawa Ind Co Ltd | Heat radiation/shielding material |
| JPH10330177A (en) * | 1997-05-30 | 1998-12-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Metal/graphite composite and radiator using the same |
| JP2002329987A (en) * | 2001-05-07 | 2002-11-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Radiator and manufacturing method therefor |
| JP2009117656A (en) * | 2007-11-07 | 2009-05-28 | Kitagawa Ind Co Ltd | Heat conductive material and its manufacturing method |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105517411A (en) * | 2015-06-04 | 2016-04-20 | 苏州沛德导热材料有限公司 | Thermally conductive graphite sheet |
| CN105517410A (en) * | 2015-06-04 | 2016-04-20 | 苏州沛德导热材料有限公司 | Overlapping graphite sheet |
| CN107666818A (en) * | 2016-07-27 | 2018-02-06 | Ｊｘ金属株式会社 | Works, printed circuit board (PCB), electronic equipment and the heat transmission metal material of attached heat transmission metal material |
| JP2018026538A (en) * | 2016-07-27 | 2018-02-15 | Ｊｘ金属株式会社 | Structure with metal material for heat dissipation, printed circuit board, electronic apparatus, and metal material for heat dissipation |
| KR101838738B1 (en) * | 2017-07-13 | 2018-03-14 | 주식회사 씨앤와이테크 | Heat-Dissipation Sheet with a layer of Metal Foil |
| WO2020262015A1 (en) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | Ｄｏｗａメタルテック株式会社 | Metal-ceramic joined substrate and manufacturing method thereof |
| JP2021009996A (en) * | 2019-06-28 | 2021-01-28 | Ｄｏｗａメタルテック株式会社 | Metal-ceramic bonding substrate and manufacturing method thereof |
| JP7422608B2 (en) | 2019-06-28 | 2024-01-26 | Ｄｏｗａメタルテック株式会社 | Metal-ceramic bonded substrate and its manufacturing method |
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