JP2018067497A

JP2018067497A - 熱導電性ガスケット

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Publication number: JP2018067497A
Application number: JP2016206661A
Authority: JP
Inventors: 喜郎福田; Yoshiro Fukuda; 剛堀口; Takeshi Horiguchi
Original assignee: Seiwa Electric Mfg Co Ltd
Current assignee: Seiwa Electric Mfg Co Ltd
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2018-04-26
Anticipated expiration: 2036-10-21
Also published as: JP6815822B2

Abstract

【課題】電気的に安定した導通を確保でき、短絡事故が発生しないようにする。【解決手段】第１の導体と第２の導体とで挟み込まれ、両者の導通を確保する。第１の面110、第１の面110と対向する第２の面120、第１の面110と第２の面120とをつなぐ第１の側面130及び第１の側面130と対向する第２の側面140を有する断面視矩形状のクッション本体100と、第１の面110、第１の側面130、第２の面120の全面を覆う第１の両面粘着テープ200、第１の両面粘着テープ200の全面に貼着されるグラファイトシート300と、グラファイトシート300の全面を覆う絶縁性フィルム400と、第１の面110全面、第２の面一部及び第２の側面140全面を覆う絶縁性フィルム400の全面を導電性フィルム500と、第２の面120のうち、導電性フィルム500で覆われていない部分に取り付けられる第２の両面粘着テープ600とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器において電気導体間の隙間や、電気導体とアース基板との間の隙間にクッション性を持たせ電気的に安定して導通させるとともに、放熱を行なうことができる熱導電性ガスケットに関する。

携帯電話やパソコン等の電子機器では、電気導体間の隙間や、電気導体とアース基板との間の隙間にクッション性を持たせつつ導通させるために、導電ガスケットが使用される。この導通ガスケットは、例えば、直方体状のクッション本体と、このクッション本体を覆う導電性フィルムと、クッション本体と導電性フィルムとを貼着する両面粘着テープとから構成される。
また、この導電ガスケットは、電子部品からの熱を放熱する機能も有するものがある。例えば、特開２０１３−２４２９８９号公報記載のものである。
さらに、良好な熱伝導を確保するために、クッション本体にグラファイトシートを貼り付けたものもある。

特開２０１３−２４２９８９号公報

しかしながら、特許文献１記載のものは電気的に安定した導通を確保することができるが、グラファイトシートを用いたものより放熱性に若干の問題があった。
一方、グラファイトシートを用いたものは、特許文献１記載のものよりも放熱には優れるが、短絡事故が発生しやすいという問題点があった。
グラファイトシートは、端面が剥離しやすいという性質を有しているため、どうしても使用している間に露出したグラファイトシートの端面が剥離して短絡事故を誘発しやすいのである。

本発明は、上記事情に鑑みて創案されたもので、電気的に安定した導通を確保することができるとともに、短絡事故が発生しない熱導電性ガスケットを提供することを目的としている。

本発明に係る熱電導性ガスケットは、第１の導体と第２の導体との間に挟み込まれて、両者の導通を確保する熱導電性ガスケットであって、
第１の面と、この第１の面と対向する第２の面と、第１の面と第２の面とをつなぐ第１の側面と、この第１の側面と対向する第２の側面とを有する断面視矩形状のクッション本体と、
第１の面の全面と、第１の側面の全面と、第２の面の全面とを覆う第１の両面粘着テープと、
この第１の両面粘着テープの全面に貼着されるグラファイトシートと、
このグラファイトシートの全面を覆う絶縁性フィルムと、
第１の面を覆う絶縁性フィルムの全面と、第２の面を覆う絶縁性フィルムの一部と、第２の側面を覆う絶縁性フィルムの全面とを覆う導電性フィルムと、
第２の面のうち、導電性フィルムで覆われていない部分に取り付けられる第２の両面粘着テープとを備えている。

また、前記導電性フィルムは、裏面側に粘着剤が塗布されている。
さらに、前記絶縁性フィルムは、裏面側に粘着剤が塗布されている。

本発明に係る熱電導性ガスケットは、グラファイトシートを用いているので、放熱性に優れている。しかも、グラファイトシートの端面は、導電性フィルムで覆われているので、剥離せず短絡事故の原因となることもない。
また、この熱電導性ガスケットは、中心部にクッション本体と有しているため、第１の導体と第２の導体とを確実に接続することができるので、電気的に安定した導通も確保することができる。

本発明の実施の形態に係る熱導電性ガスケットの概略的断面図である。本発明の実施の形態に係る熱導電性ガスケットを第２の導体に取り付けた状態を示す概略的断面図である。本発明の実施の形態に係る熱導電性ガスケットを第１の導体と第２の導体とで挟み込んだ状態を示す概略的断面図である。

本発明の実施の形態に係る熱電導性ガスケット１０００は、第１の導体７００と第２の導体８００との間に挟み込まれて、両者の導通を確保する熱導電性ガスケットである。
かかる熱電導性ガスケット１０００は、第１の面１１０と、この第１の面１１０と対向する第２の面１２０と、第１の面１１０と第２の面１２０とをつなぐ第１の側面１３０と、この第１の側面１３０と対向する第２の側面１４０とを有する断面視矩形状のクッション本体１００と、
第１の面１１０の全面と、第１の側面１３０の全面と、第２の面１２０の全面とを覆う第１の両面粘着テープ２００と、
この第１の両面粘着テープ２００の全面に貼着されるグラファイトシート３００と、
このグラファイトシート３００の全面を覆う絶縁性フィルム４００と、
第１の面１１０を覆う絶縁性フィルム４００の全面と、第２の面を覆う絶縁性フィルム４００の一部と、第２の側面１４０を覆う絶縁性フィルム４００の全面とを覆う導電性フィルム５００と、
第２の面１２０のうち、導電性フィルム５００で覆われていない部分に取り付けられる第２の両面粘着テープ６００とを備えている。

前記クッション本体１００は、柔軟性を有し、かつ絶縁性の素材、例えばウレタンから構成されている。
かかるクッション本体１００は、平面視長方形状の薄い平板状に形成されており、最も大きな面が第１の面１１０であり、第１の面１１０と対向した面が第２の面１２０となっている。第１の面１１０と第２の面１２０とをつなぐ一方の側面である第１の側面１３０は、第１の面１２０と第２の面１２０とをつなぐ他方の側面である第２の側面１４０と対向している。

前記第１の両面粘着テープ２００は、クッション本体１００の第１の面１１０から第１の側面１３０を跨いで第２の面１２０まで達している。すなわち、この第１の両面粘着テープ２００は、クッション本体１００の第２の側面１４０、正面及び背面以外をすべて覆っていることになる。
なお、この第１の両面粘着テープ２００には、例えばＰＥＴフィルムの両面にアクリル系粘着剤が塗布された厚さ１０μｍのものが使用される。

前記グラファイトシート３００は、前記第１の両面粘着テープ２００の全面に貼着される。その結果、第１の両面粘着テープ２００はすべてグラファイトシート３００によって覆われることになる。
このグラファイトシート３００が熱電導性ガスケット１０００の放熱性を担保するものとなる。
なお、このグラファイトシート３００には、厚さ２５μｍのものを使用する。

このグラファイトシート３００は、絶縁性フィルム４００によって全面が覆われる。この絶縁性フィルム４００は、ＰＥＴフィルムの片面（裏面側）にのみアクリル系粘着剤が塗布されたものである。
なお、この絶縁性フィルム４００には、厚さ１０μｍのものを使用する。

クッション本体１００の第１の面１１０、第１の側面１３０及び第２の面１２０に順次積層された第１の両面粘着テープ２００、グラファイトシート３００及び絶縁性フィルム４００は、その端面がクッション本体１００の第２の側面１４０において積層した状態で露出していることになる。
グラファイトシート３００には、熱伝導性には優れているが剥離しやすいという性質があるため、このままの状態では、グラファイトシート３００は露出している端面から剥離してしまうという問題を抱えている。
かかる問題を解消するのが、以下に説明する導電性フィルム５００である。

前記導電性フィルム５００は、第１の面１１０の上に積層された絶縁性フィルム４００の全面と、第２の面の上に積層された絶縁性フィルム４００の一部分である約１／２の部分と、第２の側面１４０を覆う絶縁性フィルム４００の全面とを覆っている。
従って、クッション本体１００の第２の側面１４０は、第１の両面粘着テープ２００、グラファイトシート３００及び絶縁性フィルム４００の露出した端面とともに、導電性フィルム５００によって覆われることになる。
その結果、導電性フィルム５００によって覆われたグラファイトシート３００の端面からの剥離という問題は避けることができる。

この導電性フィルム５００には、片面（裏面側）にのみアクリル系粘着剤が塗布された厚さ３５μｍの導電性布テープを使用する。かかる導電性布テープは、リエステル糸とニッケルメッキが施された銅繊維とから構成されている。
この導電性フィルム５００が、本発明の実施の形態に係る熱電導性ガスケット１０００の導通を確保する。

この導電性フィルム５００によって覆われていない部分、すなわちクッション本体１００の第１の側面１３０側に位置する絶縁性フィルム４００には、第２の両面粘着テープ６００が取り付けられる。
この第２の両面粘着テープ６００は、第１の両面粘着テープ２００と同様に、例えばＰＥＴフィルムの両面にアクリル系粘着剤が塗布された厚さ１０μｍのものが使用される。

このように構成された熱電導性ガスケット１０００は、第２の両面粘着テープ６００によって第２の導体８００に貼着される。すると、導電性フィルム５００が第２の導体８００に対して密着される。
この際、図２に示すように、熱導電性ガスケット１０００は、第２の両面粘着テープ６００の厚さ寸法と導電性フィルム５００の厚さ寸法との差から、導電性フィルム５００が設けられている側が、第２の両面粘着テープ６００が設けられている側より若干反第２の導体８００側へと変位した状態で第２の導体８００に貼着される。

この状態で、図３に示すように、熱導電性ガスケット１０００の反対側、すなわちクッション本体１００の第１の面１１０側から第１の導体７００を圧接させる。これにより、第１の導体７００と第２の導体８００とは、導電性フィルム５００を介して導通されることになる。
この導通と同時に、第１の導体７００と第２の導体８００との間の隙間が、熱導電性ガスケット１０００によって吸収される。
また、第１の導体７００がアースに導通されたアース基板であり、第２の導体８００が図示しない発熱部品が実装されているとすると、発熱部品からの熱は熱電導性ガスケット１０００を介して第１の導体７００へと伝わって放熱されにとともに、第２の導体８００のアースも確保されることになる。
すなわち、この熱導電性ガスケット１０００の中心には、柔軟性を有するクッション本体１００が存在し、かつ放熱にグラファイトシートを使用しているので、第１の導体７００と第２の導体８００との間の隙間を吸収しつつ導通及び放熱を確実に確保することができる。

なお、上述した実施の形態では、導電性フィルム５００を片面（裏面側）にのみアクリル系粘着剤が塗布された厚さ３５μｍの導電性布テープとしたが、本発明がこれに限定されることがないこともいうまでもない。
例えば、片面（裏面側）にのみアクリル系粘着剤が塗布された銅箔やアルミニウム箔等の金属箔体や、片面（裏面側）にのみアクリル系粘着剤が塗布され、表面側に金属薄膜が形成された導電フィルムや、裏面側に粘着剤が塗布され、表面側に導電フィラーが含浸された導電フィルムであってもよいのである。
また、この粘着剤としてアクリル系に限定されることがないこともいうまでもない。

さらに、上述した実施の形態では、絶縁性フィルム４００を片面（裏面が）にのみアクリル系粘着剤が塗布されたＰＥＴフィルムとしたが、本発明がこれに限定されることがないこともいうまでもない。
例えば、裏面側に粘着剤が塗布された他種の高分子製の絶縁フィルム、例えばポリエチレン製のフィルム、ポリイミド製のフィルム、ポリエチレンテレフタレート製のフィルムを絶縁性フィルム４００として使用することもできる。
さらに、この絶縁性フィルム４００としては、高分子製ではなく（非高分子）、紙やゴムなどの絶縁性に優れた素材をフィルム状に成形し、その片面（裏面側）にのみアクリル系粘着剤を塗布したものであってもよい。
また、この粘着剤としてアクリル系に限定されることがないこともいうまでもない。

なお、上述した熱導電性ガスケット１０００を構成する部材の素材や寸法は一例であって、本発明がこれに限定されるものでないことはいうまでもない。

１０００熱導電性ガスケット
１００クッション本体
１１０第１の面
１２０第２の面
１３０第１の側面
１４０第２の側面
２００第１の両面粘着テープ
３００グラファイトシート
４００絶縁性フィルム
５００導電性フィルム
６００第２の両面粘着テープ
７００第１の導体
８００第２の導体

Claims

第１の導体と第２の導体との間に挟み込まれて、両者の導通を確保する熱導電性ガスケットにおいて、
第１の面と、この第１の面と対向する第２の面と、第１の面と第２の面とをつなぐ第１の側面と、この第１の側面と対向する第２の側面とを有する断面視矩形状のクッション本体と、
第１の面の全面と、第１の側面の全面と、第２の面の全面とを覆う第１の両面粘着テープと、
この第１の両面粘着テープの全面に貼着されるグラファイトシートと、
このグラファイトシートの全面を覆う絶縁性フィルムと、
第１の面を覆う絶縁性フィルムの全面と、第２の面を覆う絶縁性フィルムの一部と、第２の側面を覆う絶縁性フィルムの全面とを覆う導電性フィルムと、
第２の面のうち、導電性フィルムで覆われていない部分に取り付けられる第２の両面粘着テープとを具備したことを特徴とする熱導電性ガスケット。
前記導電性フィルムは、裏面側に粘着剤が塗布されていることを特徴とする請求項１記載の熱導電性ガスケット。
前記導電性フィルムは、裏面側に粘着剤が塗布された導電性布テープ、裏面側に粘着剤が塗布された金属箔体、裏面側に粘着剤が塗布され、表面側に金属薄膜が形成された導電フィルム又は裏面側に粘着剤が塗布され、表面側に導電フィラーが含浸された導電フィルムのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の熱導電性ガスケット。
前記絶縁性フィルムは、裏面側に粘着剤が塗布されていること特徴とする請求項１、２または３記載の熱導電性ガスケット。
前記絶縁性フィルムは、裏面側に粘着剤が塗布された高分子絶縁フィルム又は裏面側に粘着剤が塗布された非高分子絶縁フィルムであることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の熱導電性ガスケット。