JP2018198279A

JP2018198279A - Thermal conductor

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Publication number: JP2018198279A
Application number: JP2017102861A
Authority: JP
Inventors: 剛史西川; Takashi Nishikawa; 田中　篤志; Atsushi Tanaka; 篤志田中; 涼桑原; Ryo Kuwabara; 西木　直巳; Naomi Nishiki; 直巳西木; 将人森; Masahito Mori
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-05-24
Filing date: 2017-05-24
Publication date: 2018-12-13

Abstract

To provide a thermal conductor that includes a plate-shaped graphite having a heat transport capacity more than a laminated graphite sheet and has both of a high heat transport capacity and followability to a mounted substrate.SOLUTION: A thermal conductor 2 has at least one groove on a main surface of a plate-shaped graphite whose thermal conductivity is 1200 W/m.K or more. The groove is formed continuously from one end part to the other end part on the main surface of the plate-shape graphite. When the maximum distance from an opening part to a bottom part of the groove is defined as d(mm), the maximum width of the groove is defined as h(mm), and the maximum thickness of the plate-shaped graphite is defined as t(mm), d, h and t satisfy relational formulae (1) and (2): 0.2 t(mm)≤d≤(t-0.002)(mm)(1) and h≤20 t(mm)(2). When the volume of the graphite is defined as V(mm) and the total volume of the groove is defined as V(mm), V and Vsatisfy a formula (3): 100×V/(V+V)≤10.8(%)(3).SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、ＩＣＴ分野の電子機器の熱対策部材等に使用可能な熱伝導体に関する。 The present disclosure relates to a heat conductor that can be used as a heat countermeasure member of an electronic device in the ICT field.

近年、ＩＣＴ（ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）分野での、電子機器の小型化・高機能化が進んでいる。それに伴い、電子機器用の熱対策部材には、主に２つの特性が必要となる。１つ目は、電子機器のＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）の局所的な発熱を抑制するために必要な熱輸送量を有することである。熱輸送量は、熱対策部材の熱伝導率および厚みで決まる。２つ目は、限られた空間内での発熱の抑制が可能であること、すなわち、ＣＰＵに搭載される凹凸のある実装基板に接触可能な追随性である。これら特性の両立が、熱対策部材の課題となっている。 In recent years, electronic devices are becoming smaller and more functional in the ICT (Information and Communication Technology) field. Accordingly, the heat countermeasure member for electronic devices mainly requires two characteristics. The first is to have a heat transport amount necessary for suppressing local heat generation of a CPU (Central Processing Unit) of the electronic device. The amount of heat transport is determined by the thermal conductivity and thickness of the heat countermeasure member. The second is that it is possible to suppress heat generation in a limited space, that is, followability capable of contacting an uneven mounting board mounted on a CPU. Coexistence of these characteristics is a problem for heat countermeasure members.

このような特性が求められる中、ダイヤモンドに次ぐ高い熱伝導率を有するグラファイトが、近年注目されている。例えば、特許文献１には、高分子フィルムを高温で焼成することで得られる積層グラファイトシートが示されている。当該積層グラファイトシートによれば、８００Ｗ／ｍ・Ｋと銅の２倍の熱伝導率を有する熱伝導体を得ることも可能である。当該積層グラファイトシートは、高い熱伝導率と柔軟性とを兼ね備えている。そして、熱輸送量が多く、かつ実装基板への追随性が優れることから、当該積層グラファイトシートは、従来の電子機器における熱対策部材として有用であった。また、特許文献２には、高分子フィルムの焼成時に加圧を行うことで結晶性を高めた、平板状のグラファイトブロックを含む熱伝導体が記載されている。当該グラファイトブロックは、その熱伝導率を１２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上とすることが可能であり、積層グラファイトシートより高い熱輸送量を有している。 While such characteristics are required, graphite having a high thermal conductivity next to diamond has been attracting attention in recent years. For example, Patent Document 1 discloses a laminated graphite sheet obtained by firing a polymer film at a high temperature. According to the laminated graphite sheet, it is also possible to obtain a heat conductor having a thermal conductivity of 800 W / m · K and twice that of copper. The laminated graphite sheet has high thermal conductivity and flexibility. Since the heat transport amount is large and the followability to the mounting substrate is excellent, the laminated graphite sheet has been useful as a heat countermeasure member in conventional electronic devices. Patent Document 2 describes a heat conductor including a flat graphite block whose crystallinity is enhanced by applying pressure during firing of a polymer film. The graphite block can have a thermal conductivity of 1200 W / m · K or more, and has a higher heat transport amount than the laminated graphite sheet.

特開２００２−１６０９７０号公報JP 2002-160970 A 特開平７−１０９１７１号公報JP-A-7-109171

しかしながら近年、電子機器の高機能化がさらに進み、ＣＰＵ部分の発熱量が益々増大している。そのため、現在以上に熱対策部材の熱輸送量を向上させることが求められている。そして、特許文献１に示す積層グラファイトシートでは、このような熱輸送量の向上への対応が難しいと考えられる。一方、特許文献２に示される、積層グラファイトシートより多くの熱輸送量を有する平板状のグラファイト（グラファイトブロック）であれば、電子機器の増大する発熱量に対応可能であると考えられる。しかしながら、平板状のグラファイトは、積層グラファイトシートのような柔軟性がなく、高い熱輸送量を維持したまま、実装基板に追随させることは困難であった。 However, in recent years, electronic devices have become more sophisticated, and the amount of heat generated in the CPU portion has been increasing. Therefore, it is required to improve the heat transport amount of the heat countermeasure member more than at present. And it is thought that it is difficult for the laminated graphite sheet shown in Patent Document 1 to cope with such an improvement in the amount of heat transport. On the other hand, the flat graphite (graphite block) shown in Patent Document 2 having a larger amount of heat transport than the laminated graphite sheet is considered to be able to cope with an increasing amount of heat generated by electronic equipment. However, flat graphite is not as flexible as a laminated graphite sheet, and it has been difficult to follow the mounting substrate while maintaining a high heat transport amount.

以上のように、特許文献１および２に記載の熱伝導体では、今後想定される、電子機器のＣＰＵ部分の発熱量に対応可能な熱輸送量と、電子機器の実装基板への追随性と、を兼ね備えることが難しかった。 As described above, in the heat conductors described in Patent Documents 1 and 2, a heat transport amount that can be assumed in the future and that can cope with the heat generation amount of the CPU portion of the electronic device, and the followability of the electronic device to the mounting substrate, , It was difficult to combine.

本開示は、前記課題を解決するものであり、積層グラファイトシート以上の熱輸送量を有する板形状のグラファイトを含み、高い熱輸送量と、実装基板への追随性とを兼ね備えた熱伝導体の提供を目的とする。 The present disclosure solves the above-described problem, and includes a plate-shaped graphite having a heat transport amount equal to or higher than that of a laminated graphite sheet, and a heat conductor having both a high heat transport amount and followability to a mounting substrate. For the purpose of provision.

上記目的を達成するために、本開示は、熱伝導率が１２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上である板形状のグラファイトの主面に少なくとも１つの溝を有し、前記溝が、前記板形状のグラファイトの主面の一方の端部から他方の端部まで連続して形成されており、前記溝の開口部から前記溝の底部までの最大距離をｄ（ｍｍ）、前記溝の最大幅をｈ（ｍｍ）、前記板形状のグラファイトの最大厚みをｔ（ｍｍ）とした場合、ｄ、ｈ、およびｔが、以下の式（１）および式（２）を満たし、前記グラファイトの体積をＶ（ｍｍ^３）、前記溝の総体積をＶ_ｄ（ｍｍ^３）とした場合、ＶおよびＶ_ｄが、以下の式（３）を満たす熱伝導体とすることを特徴とする。

In order to achieve the above object, the present disclosure has at least one groove on a principal surface of a plate-shaped graphite having a thermal conductivity of 1200 W / m · K or more, and the groove is made of the plate-shaped graphite. It is formed continuously from one end of the main surface to the other end, the maximum distance from the opening of the groove to the bottom of the groove is d (mm), the maximum width of the groove is h (mm ), Where the maximum thickness of the plate-shaped graphite is t (mm), d, h, and t satisfy the following expressions (1) and (2), and the volume of the graphite is V (mm ³ ), When the total volume of the groove is V _d (mm ³ ), V and V _d are heat conductors that satisfy the following formula (3).

以上のように、本開示によれば、積層グラファイトシート以上の熱輸送量を有し、さらに当該熱輸送量を維持したまま実装基板へ追随することが可能な熱伝導体とすることができる。 As described above, according to the present disclosure, it is possible to provide a heat conductor that has a heat transport amount equal to or greater than that of the laminated graphite sheet and that can follow the mounting substrate while maintaining the heat transport amount.

従来の平板状のグラファイトの斜視図Perspective view of conventional flat graphite 本開示の一実施形態における、熱伝導体の斜視図The perspective view of the heat conductor in one embodiment of this indication. 本開示の一実施形態における、熱伝導体の正面図The front view of the heat conductor in one embodiment of this indication 本開示の熱伝導体の屈曲時の正面図Front view of the thermal conductor of the present disclosure when bent 溝の形成方法を示した立体図Three-dimensional view showing groove formation method 追随性試験方法を示した正面図Front view showing the following test method 熱輸送量評価試験方法を示した正面図Front view showing heat transfer rate evaluation test method 熱輸送量評価試験結果に基づき、溝の深さと熱輸送量との関係を示した図Figure showing the relationship between the groove depth and the heat transport amount based on the heat transport amount evaluation test results 熱輸送する断面積を同一にし、サンプルの体積を変化させた場合の熱輸送量とサンプルの体積との関係を示した図Diagram showing the relationship between the amount of heat transport and the sample volume when the cross-sectional area for heat transport is the same and the sample volume is changed 熱輸送量評価試験結果に基づき、溝の幅と熱輸送量との関係を示した図Figure showing the relationship between the groove width and the heat transport amount based on the heat transport amount evaluation test results サンプルの厚みが異なる場合の熱輸送量評価試験結果に基づき、溝の幅と熱輸送量との関係を示した図Figure showing the relationship between the groove width and the amount of heat transport based on the results of the heat transport amount evaluation test when the sample thickness is different 熱輸送量評価試験結果に基づき、溝の体積率と熱伝導体の厚みとの関係を示した図The figure which showed the relationship between the volume ratio of a groove and the thickness of a heat conductor based on the heat transport amount evaluation test result サンプルの厚みが異なる場合の熱輸送量評価試験結果に基づき、体積率と熱伝導体の厚みとの関係を示した図Figure showing the relationship between the volume ratio and the thickness of the thermal conductor based on the results of the heat transport rate evaluation test when the sample thicknesses are different

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、本開示の熱伝導体は、グラファイトのみから構成されていてもよいが、本開示の目的および効果を損なわない範囲で、グラファイト以外の部材が一部に含まれていてもよい。例えば、グラファイトの一部もしくは全部が樹脂もしくは金属等で覆われていてもよい。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
In addition, although the heat conductor of this indication may be comprised only from graphite, in the range which does not impair the objective and effect of this indication, members other than graphite may be contained in part. For example, a part or all of graphite may be covered with resin or metal.

図１は、従来の平板状のグラファイト１（熱伝導体）の斜視図である。一方、図２〜４は、本開示の一実施形態に係る熱伝導体２を示す図である。図２は、本開示の一実施形態に係る熱伝導体２の斜視図であり、図３は、当該熱伝導体２の正面図である。さらに、図４は当該熱伝導体２の屈曲時の正面図である。図２〜４に示すように、本実施形態の熱伝導体２は、板形状のグラファイトを含む。本明細書において、「板形状」とは、略平行な対向する２つの主面と、当該主面を囲む側面とを有する形状をいう。また、「主面」は、当該部材のうち、広い面積を有する面であり、厚さより広い幅を有する面とする。 FIG. 1 is a perspective view of a conventional flat graphite 1 (heat conductor). On the other hand, FIGS. 2-4 is a figure which shows the heat conductor 2 which concerns on one Embodiment of this indication. FIG. 2 is a perspective view of the heat conductor 2 according to an embodiment of the present disclosure, and FIG. 3 is a front view of the heat conductor 2. FIG. 4 is a front view of the heat conductor 2 when it is bent. As shown in FIGS. 2-4, the heat conductor 2 of this embodiment contains plate-shaped graphite. In this specification, the “plate shape” refers to a shape having two substantially parallel opposing main surfaces and a side surface surrounding the main surface. Further, the “main surface” is a surface having a large area among the members, and a surface having a width wider than the thickness.

本実施形態の熱伝導体２では、図２に示すように、板形状のグラファイトの少なくとも一方の主面に、１つの溝３が形成されている。なお、板形状のグラファイトの主面において、溝以外の領域は、平滑であってもよく、湾曲していてもよい。また、主面を平面視したときの形状は矩形状が一般的であるが、円形状や、楕円形状、多角形状等、いずれの形状とすることもできる。
以下、本実施形態の熱伝導体２を構成するグラファイト、溝３の形状、溝の数、ならびに溝の形成方法について詳細に述べる。 In the heat conductor 2 of this embodiment, as shown in FIG. 2, one groove 3 is formed on at least one main surface of the plate-shaped graphite. In the main surface of the plate-shaped graphite, the region other than the groove may be smooth or curved. In addition, the shape of the main surface when viewed in plan is generally rectangular, but any shape such as a circular shape, an elliptical shape, or a polygonal shape can be used.
Hereinafter, the graphite constituting the heat conductor 2 of the present embodiment, the shape of the grooves 3, the number of grooves, and the method of forming the grooves will be described in detail.

＜グラファイト＞
本開示の熱伝導体２が含むグラファイトは、熱伝導率が１２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、かつ板形状を有するものであればよい。このように熱伝導率が高い（積層グラファイトシートより熱輸送量が高い）板形状のグラファイトは、例えば以下のように作製することができる。 <Graphite>
The graphite contained in the heat conductor 2 of the present disclosure may be any one having a thermal conductivity of 1200 W / m · K or more and a plate shape. Thus, the plate-shaped graphite having a high thermal conductivity (a heat transport amount higher than that of the laminated graphite sheet) can be produced, for example, as follows.

まず、ポリオキサジアゾール、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール、ポリベンゾビスチアゾール、ポリベンゾオキサゾール、ポリチアゾール、ポリパラフェニレンビニレンの中から選択される、少なくとも１種類の高分子フィルムを準備する。そして、当該高分子フィルムを原料フィルムとし、これらを積層した状態で、不活性ガス中で、室温から１０００℃〜１６００℃の温度範囲まで昇温させて焼成する。その後、さらにフィルムの温度を２５００℃以上に上昇させ、機械的に加圧した状態で、焼成する。このようにして得られる板形状のグラファイトの熱伝導率は、１２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、積層グラファイトシートより熱輸送量が多くなる。 First, at least one polymer film selected from polyoxadiazole, aromatic polyimide, aromatic polyamide, polybenzimidazole, polybenzobisthiazole, polybenzoxazole, polythiazole, and polyparaphenylene vinylene is used. prepare. Then, the polymer film is used as a raw material film, and in a state where these are laminated, the temperature is raised from room temperature to a temperature range of 1000 ° C. to 1600 ° C. in an inert gas and fired. Thereafter, the temperature of the film is further increased to 2500 ° C. or higher, and the film is baked in a mechanically pressurized state. The thermal conductivity of the plate-shaped graphite thus obtained is 1200 W / m · K or more, and the heat transport amount is larger than that of the laminated graphite sheet.

ここで、本実施形態の熱伝導体２は、上記のようにして得られる板形状のグラファイトに直接溝を形成したものであってもよく、上記グラファイトを所望の形状（板形状）に切り出してから溝を形成したものであってもよい。 Here, the heat conductor 2 of the present embodiment may be a plate-shaped graphite obtained as described above, with grooves directly formed, and the graphite is cut into a desired shape (plate shape). A groove may be formed.

＜溝の形状および溝の数＞
本実施形態の熱伝導体２では、上述のように、板形状のグラファイトの主面に溝３を１つのみ有するが、熱伝導体は、溝３を複数有してもよい。また、溝３を複数有する場合、グラファイトの一方の主面にのみ複数の溝を有していてもよく、両方の主面に溝を有していてもよい。また、図２における熱伝導体２では、熱伝導体２を平面視した際の溝３の形状が直線状であるが、当該形状に限定されず、熱伝導体の用途に応じて、例えば曲線状であってもよく、ジグザグ状等であってもよい。また、複数の溝３が交差するように形成されていてもよい。なお、溝３は、通常、板形状のグラファイトの主面の一方の端部から他方の端部まで連続して形成される。溝３が連続して形成されることで、熱伝導体２の各種部材に対する追従性が発現されやすくなる。 <Groove shape and number of grooves>
As described above, the heat conductor 2 of the present embodiment has only one groove 3 on the main surface of the plate-like graphite, but the heat conductor may have a plurality of grooves 3. Moreover, when it has two or more grooves 3, you may have a several groove | channel only on one main surface of graphite, and you may have a groove | channel on both main surfaces. Moreover, in the heat conductor 2 in FIG. 2, although the shape of the groove | channel 3 when the heat conductor 2 is planarly viewed is linear, it is not limited to the said shape, For example, according to the use of a heat conductor, a curve The shape may be a zigzag or the like. Moreover, you may form so that the some groove | channel 3 may cross | intersect. In addition, the groove | channel 3 is normally formed continuously from one edge part of the main surface of plate-shaped graphite to the other edge part. By forming the groove 3 continuously, the followability to various members of the heat conductor 2 is easily developed.

ここで、本実施形態の熱伝導体２では、図２に示すように、溝３が、平板状のグラファイトの一部を直方体状に切り出すことで形成されている。当該溝３は、図３に示すように、開口部４、側面５、および底部６から構成される。なお、熱伝導体２において、溝３を挟んで隣接するグラファイトブロックは、結合部７によって結合されている。 Here, in the heat conductor 2 of this embodiment, as shown in FIG. 2, the groove | channel 3 is formed by cutting out a part of flat graphite into a rectangular parallelepiped shape. As shown in FIG. 3, the groove 3 includes an opening 4, a side surface 5, and a bottom 6. In the heat conductor 2, the graphite blocks adjacent to each other with the groove 3 interposed therebetween are coupled by the coupling portion 7.

ただし、溝３の形状は本実施形態の形状に制限されず、例えば、一つの溝内で、幅や深さが異なる領域があってもよい。また、本実施形態では、溝３の幅が、開口部側から底部側まで一定であるが、当該形状に限定されず、例えば正面視したときにテーパー状になるように側面５が形成されていてもよい。また、底部６の形状も平面でなくてもよく、曲面であってもよい。 However, the shape of the groove 3 is not limited to the shape of the present embodiment. For example, there may be regions having different widths and depths in one groove. Further, in the present embodiment, the width of the groove 3 is constant from the opening side to the bottom side, but is not limited to this shape, and for example, the side surface 5 is formed to be tapered when viewed from the front. May be. Further, the shape of the bottom 6 may not be a flat surface, but may be a curved surface.

ここで、本実施形態の熱伝導体２は、板形状のグラファイト１の最大厚みをｔ（ｍｍ）とし、溝３の最大幅をｈ（ｍｍ）、溝３の開口部４から底部６までの最大距離（深さ）をｄ（ｍｍ）とすると、ｄ、ｈ、およびｔは、以下の式（１）および式（２）を満たす。

Here, in the heat conductor 2 of the present embodiment, the maximum thickness of the plate-like graphite 1 is t (mm), the maximum width of the groove 3 is h (mm), and the opening 3 to the bottom 6 of the groove 3 is the same. When the maximum distance (depth) is d (mm), d, h, and t satisfy the following expressions (1) and (2).

上記最大深さｄ、最大幅ｈ、および最大厚みｔが上記式（１）および式（２）を満たすと、結合部７でクラックや割れを生じさせることなく、熱伝導体２を屈曲させることが可能となり、例えば熱伝導体２を、実装基板の形状に追随させることが可能となる。図４は、熱伝導体２を屈曲させた時の正面図である。 When the maximum depth d, the maximum width h, and the maximum thickness t satisfy the above formulas (1) and (2), the thermal conductor 2 can be bent without causing cracks or cracks at the joint 7. For example, the heat conductor 2 can be made to follow the shape of the mounting substrate. FIG. 4 is a front view when the heat conductor 2 is bent.

なお、実際の溝の形成過程で、溝３の側面５や底部６が凹凸を有する場合、側面５が湾曲している場合、その他溝３が特殊な形状を有している場合等もあるが、このような場合にも、上記最大深さｄ、最大幅ｈ、および最大厚みｔが上記関係式を満たすことが好ましい。 In the actual groove formation process, the side surface 5 and bottom 6 of the groove 3 have irregularities, the side surface 5 is curved, and the other groove 3 has a special shape. Even in such a case, it is preferable that the maximum depth d, the maximum width h, and the maximum thickness t satisfy the above relational expression.

また、本実施形態の熱伝導体２は、グラファイトの体積をＶ（ｍｍ^３）、溝の総体積をＶ_ｄ（ｍｍ^３）とすると、ＶおよびＶ_ｄが以下の式（３）を満たす。

上記式（３）が満たされると、熱伝導体２の高い熱輸送量が維持されやすくなる。通常、上記式（３）に基づき、熱伝導体に形成される溝の数が決定される。 Further, in the heat conductor 2 of the present embodiment, when the volume of graphite is V (mm ³ ) and the total volume of the grooves is V _d (mm ³ ), V and V _d satisfy the following formula (3).

When the above formula (3) is satisfied, the high heat transport amount of the heat conductor 2 is easily maintained. Usually, the number of grooves formed in the heat conductor is determined based on the above formula (3).

一方、本実施形態の熱伝導体２における板形状のグラファイトの主面の面積や厚み、主面の形状等は、熱伝導体の用途に応じて適宜選択されるが、通常、その厚み（上記ｔに相当）は０．００３ｍｍ〜０．５ｍｍ程度であることが好ましく、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度であることがより好ましい。厚みが０．００３ｍｍ以上であると、高い熱輸送量が実現され、さらに熱伝導体の強度が高くなる。一方で、熱伝導体の厚さが０．５ｍｍ以下であると、熱伝導体２を各種電子機器に適用しやすくなる。 On the other hand, the area and thickness of the main surface of the plate-like graphite in the heat conductor 2 of the present embodiment, the shape of the main surface, and the like are appropriately selected according to the use of the heat conductor, but usually the thickness (above (corresponding to t) is preferably about 0.003 mm to 0.5 mm, and more preferably about 0.1 mm to 0.5 mm. When the thickness is 0.003 mm or more, a high heat transport amount is realized, and the strength of the heat conductor is further increased. On the other hand, when the thickness of the heat conductor is 0.5 mm or less, the heat conductor 2 can be easily applied to various electronic devices.

＜溝の形成方法＞
溝３の作製方法は、所望の形状に溝３を形成可能な方法であれば、特に制限されない。例えば、切削加工や放電加工、レーザ加工等、所望の幅および深さでグラファイトを削り取ることが可能な手段とすることができる。また、後述の実施例のように、板形状のグラファイトの主面を、押込治具等により押し込む方法等とすることもできる。 <Groove formation method>
The manufacturing method of the groove | channel 3 will not be restrict | limited especially if it is a method which can form the groove | channel 3 in a desired shape. For example, it can be a means capable of scraping graphite with a desired width and depth, such as cutting, electric discharge machining, and laser machining. Further, as in the examples described later, a method of pushing the main surface of the plate-shaped graphite with a pushing jig or the like can be used.

以下、実施例に基づいて実施の形態をより具体的に説明する。ただし、以下の実施例は実施の形態を限定するものではない。
本開示の実施例に用いた板形状のグラファイト１、溝３の形状、溝３の形成方法は以下の通りである。 Hereinafter, the embodiment will be described more specifically based on examples. However, the following examples do not limit the embodiments.
The plate-shaped graphite 1, the shape of the groove 3, and the method of forming the groove 3 used in the examples of the present disclosure are as follows.

（実施例１）
図５は、溝の形成の様子を示した立体図である。溝の形成に際し、グラファイトブロック１２、マイクロメータのヘッド８、押込治具９、固定治具１０、シクネスゲージ１１、および平板１３を準備した。グラファイトブロック１２は、熱伝導率１２００Ｗ／ｍ・Ｋであり、サイズがｘ軸方向１０ｍｍ、ｙ軸方向１１０ｍｍ、ｚ軸方向０．２ｍｍである平板状（直方体状）のものを準備した。マイクロメータのヘッド８は、押込治具９と接する面の直径（ｘｙ平面方向）が１０ｍｍであり、高さ（ｚ軸方向）が１００ｍｍである円柱状の部材を有するものを準備した。また、押込治具９としては、サイズがｘ軸方向５０ｍｍ、ｙ軸方向５０ｍｍ、ｚ軸方向１０ｍｍであるものを準備し、固定治具１０としては、サイズがｘ軸方向５０ｍｍ、ｙ軸方向２０ｍｍ、ｚ軸方向２０ｍｍであるものを準備した。さらに、シクネスゲージ１１は、サイズがｘ軸方向５０ｍｍ、ｙ軸方向０．０３８ｍｍ、ｚ軸方向４０ｍｍであるものを準備した。平板１３としては、サイズがｘ軸方向１００ｍｍ、ｙ軸方向１００ｍｍ、ｚ軸方向５ｍｍであるものを準備した。 Example 1
FIG. 5 is a three-dimensional view showing how the grooves are formed. In forming the groove, a graphite block 12, a micrometer head 8, a pressing jig 9, a fixing jig 10, a thickness gauge 11, and a flat plate 13 were prepared. The graphite block 12 had a thermal conductivity of 1200 W / m · K, and a flat (cubic) shape having a size of 10 mm in the x-axis direction, 110 mm in the y-axis direction, and 0.2 mm in the z-axis direction was prepared. The head 8 of the micrometer was prepared with a cylindrical member having a diameter (xy plane direction) of a surface in contact with the pressing jig 9 of 10 mm and a height (z-axis direction) of 100 mm. In addition, as the pushing jig 9, one having a size of 50 mm in the x-axis direction, 50 mm in the y-axis direction, and 10 mm in the z-axis direction is prepared. A sample having a z-axis direction of 20 mm was prepared. Furthermore, the thickness gauge 11 having a size of 50 mm in the x-axis direction, 0.038 mm in the y-axis direction, and 40 mm in the z-axis direction was prepared. As the flat plate 13, a plate having a size of 100 mm in the x-axis direction, 100 mm in the y-axis direction, and 5 mm in the z-axis direction was prepared.

溝の形成は、以下の手順で行った。グラファイトブロック１２を平板１３上に載置した。そして、グラファイトブロック１２の直上に、押込治具９および固定治具１０にて囲まれたシクネスゲージ１１を設置し、シクネスゲージ１１のグラファイトブロック１２側の端部と、グラファイトブロック１２表面との距離が、ｚ軸方向に１０ｍｍ程度となるように固定した。また、ｚ軸方向から見た際に、シクネスゲージ１１の長手方向と、グラファイトブロック１２の長手方向とが直角を成すように、かつグラファイトブロック１２の一端からｙ軸方向に５５ｍｍの位置（図５において、１２ａで表される位置）にシクネスゲージ１１のｙ軸方向の中心線が位置するよう、各部材の位置を調整した。そして、押込治具９の直上にあるマイクロメータヘッド８を押込んだ。そして、シクネスゲージ１１のグラファイトブロック１２側端部が、グラファイトブロック１２の表面に接してから、さらに０．１９８ｍｍ押込んだ。これにより、グラファイトブロック１２の主面の一端から他端まで連続的に、幅０．０３８ｍｍ、深さ０．１９８ｍｍの直方体状の溝を形成した。 The groove was formed according to the following procedure. The graphite block 12 was placed on the flat plate 13. Then, a Cygness gauge 11 surrounded by the pushing jig 9 and the fixing jig 10 is installed immediately above the graphite block 12, and the distance between the end of the Sinus gauge 11 on the graphite block 12 side and the surface of the graphite block 12 is It fixed so that it might become about 10 mm in the z-axis direction. Further, when viewed from the z-axis direction, the longitudinal direction of the thickness gauge 11 and the longitudinal direction of the graphite block 12 are perpendicular to each other, and a position of 55 mm from one end of the graphite block 12 to the y-axis direction (in FIG. 5). , 12a), the position of each member was adjusted so that the center line in the y-axis direction of the thickness gauge 11 was located. Then, the micrometer head 8 immediately above the pushing jig 9 was pushed. Then, after the end of the graphite block 12 on the side of the graphite block 12 was in contact with the surface of the graphite block 12, it was further pushed in by 0.198 mm. Thus, a rectangular parallelepiped groove having a width of 0.038 mm and a depth of 0.198 mm was continuously formed from one end to the other end of the main surface of the graphite block 12.

さらに、グラファイトブロック１２の、溝を形成した面とは反対側の主面（裏面）側、かつグラファイトブロック１２のｙ軸方向の中心から５ｍｍ離れた位置にもう１つ同様の溝を形成した。つまり、グラファイトブロック１２に合計２つの溝を形成した。
また、上記と同様の方法で、グラファイトブロック１２に２つの溝を形成した熱伝導体をもう１つ用意した。 Furthermore, another similar groove was formed on the main surface (back surface) side of the graphite block 12 opposite to the surface on which the groove was formed, and at a position 5 mm away from the center of the graphite block 12 in the y-axis direction. That is, a total of two grooves were formed in the graphite block 12.
In addition, another thermal conductor having two grooves formed in the graphite block 12 was prepared in the same manner as described above.

（実施例２〜４）
実施例１における、マイクロメータのヘッド８を用いた押し込み距離を、実施例２では０．１ｍｍ、実施例３では０．０８ｍｍ、実施例４では０．０４ｍｍにそれぞれ変えた以外は、実施例１と同様に熱伝導体を作製した。 (Examples 2 to 4)
Example 1 except that the push-in distance using the micrometer head 8 in Example 1 was changed to 0.1 mm in Example 2, 0.08 mm in Example 3, and 0.04 mm in Example 4. A heat conductor was prepared in the same manner as described above.

（実施例５）
実施例１における、グラファイトブロック１２の厚みを０．１ｍｍのものに変え、マイクロメータのヘッド８を用いた押し込み距離を０．０５ｍｍに変えた以外は、実施例１と同様に熱伝導体を作製した。 (Example 5)
A heat conductor was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the graphite block 12 in Example 1 was changed to 0.1 mm and the indentation distance using the micrometer head 8 was changed to 0.05 mm. did.

（実施例６）
実施例１における、グラファイトブロック１２の厚みを０．３ｍｍのものに変え、マイクロメータのヘッド８を用いた押し込み距離を０．１５ｍｍに変えた以外は、実施例１と同様に熱伝導体を作製した。 (Example 6)
A heat conductor was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the graphite block 12 in Example 1 was changed to 0.3 mm and the indentation distance using the micrometer head 8 was changed to 0.15 mm. did.

（実施例７）
実施例１における、シクネスゲージ１１のｙ軸方向の長さ（幅）を４ｍｍのものに変えた以外は、実施例１と同様に熱伝導体を作製した。 (Example 7)
A heat conductor was produced in the same manner as in Example 1 except that the length (width) of the thickness gauge 11 in Example 1 in the y-axis direction was changed to 4 mm.

（実施例８）
実施例１における、グラファイトブロック１２の厚みを０．１ｍｍのものに変え、マイクロメータのヘッド８を用いた押し込み距離を０．０９８ｍｍに変え、シクネスゲージ１１のｙ軸方向の長さ（幅）を２ｍｍのものに変えた以外は、実施例１と同様に熱伝導体を作製した。 (Example 8)
In Example 1, the thickness of the graphite block 12 is changed to 0.1 mm, the indentation distance using the micrometer head 8 is changed to 0.098 mm, and the length (width) of the thickness gauge 11 in the y-axis direction is 2 mm. A heat conductor was produced in the same manner as in Example 1 except that the above was changed.

（実施例９）
実施例１における、グラファイトブロック１２の厚みを０．３ｍｍのものに変え、マイクロメータのヘッド８を用いた押し込み距離を０．２９８ｍｍに変え、シクネスゲージ１１のｙ軸方向の長さ（幅）を６ｍｍのものに変えた以外は、実施例１と同様に熱伝導体を形成した。 Example 9
In Example 1, the thickness of the graphite block 12 is changed to that of 0.3 mm, the pushing distance using the micrometer head 8 is changed to 0.298 mm, and the length (width) of the thickness gauge 11 in the y-axis direction is 6 mm. A heat conductor was formed in the same manner as in Example 1 except that the above was changed.

（実施例１０）
実施例１における、シクネスゲージ１１のｙ軸方向の長さ（幅）を０．４ｍｍのものに変え、形成する溝の数を３０個に変えて熱伝導体を作製した。３つ目以降の溝を形成する際には、２つ目の溝と同じ面に、ｙ軸と垂直に、２つ目の溝から、１つ目の溝が形成されている方向とは反対側に、１ｍｍ間隔で形成した。 (Example 10)
The heat conductor was produced by changing the length (width) in the y-axis direction of the thickness gauge 11 in Example 1 to 0.4 mm and changing the number of grooves to be formed to 30. When forming the third and subsequent grooves, the direction opposite to the direction in which the first groove is formed from the second groove on the same plane as the second groove and perpendicular to the y-axis. The side was formed at 1 mm intervals.

（実施例１１）
実施例１における、グラファイトブロック１２の厚みを０．１ｍｍのものに変え、マイクロメータのヘッド８を用いた押し込み距離を０．０９８ｍｍに変え、シクネスゲージ１１のｙ軸方向長さ（幅）を０．２７ｍｍのものに変え、形成する溝の数を４５個に変えて熱伝導体を作製した。３つ目以降の溝を形成する際には、２つ目の溝と同じ面に、ｙ軸と垂直に、２つ目の溝から、１つ目の溝が形成されている方向とは反対側に、０．５ｍｍ間隔で形成した。 (Example 11)
In Example 1, the thickness of the graphite block 12 is changed to 0.1 mm, the indentation distance using the micrometer head 8 is changed to 0.098 mm, and the length (width) of the thickness gauge 11 in the y-axis direction is set to 0.1 mm. The heat conductor was produced by changing the number of grooves to 45 to 27 mm. When forming the third and subsequent grooves, the direction opposite to the direction in which the first groove is formed from the second groove on the same plane as the second groove and perpendicular to the y-axis. The side was formed at intervals of 0.5 mm.

（実施例１２）
実施例１における、グラファイトブロック１２の厚みを０．３ｍｍのものに変え、マイクロメータのヘッド８を用いた押し込み距離を０．２９８ｍｍに変え、シクネスゲージ１１のｙ軸方向長さ（幅）を０．４ｍｍのものに変え、形成する溝の数を３０個に変えて熱伝導体を作製した。３つ目以降の溝を形成する際には、２つ目の溝と同じ面に、ｙ軸方向と垂直に、２つ目の溝から、１つ目の溝が形成されている方向とは反対側に、１ｍｍ間隔で形成した。 (Example 12)
In Example 1, the thickness of the graphite block 12 is changed to that of 0.3 mm, the pushing distance using the micrometer head 8 is changed to 0.298 mm, and the length (width) of the thickness gauge 11 in the y-axis direction is set to 0. A heat conductor was produced by changing the number of grooves to 4 mm and changing the number of grooves to 30. When forming the third and subsequent grooves, what is the direction in which the first groove is formed from the second groove perpendicular to the y-axis direction on the same surface as the second groove? On the opposite side, they were formed at 1 mm intervals.

（比較例１）
実施例１と同様のグラファイトブロック１２を準備し、溝の形成を行わなかった。 (Comparative Example 1)
A graphite block 12 similar to that in Example 1 was prepared, and no groove was formed.

（比較例２、６）
実施例１における、マイクロメータのヘッド８の押し込み距離を、比較例２では０．０３９ｍｍ、比較例６では、０．１９９ｍｍにそれぞれ変えた以外は、実施例１と同様に熱伝導体を作製した。 (Comparative Examples 2 and 6)
A heat conductor was produced in the same manner as in Example 1 except that the pushing distance of the micrometer head 8 in Example 1 was changed to 0.039 mm in Comparative Example 2 and 0.199 mm in Comparative Example 6, respectively. .

（比較例３）
実施例１における、グラファイトブロック１２の厚みを０．１ｍｍに変更し、マイクロメータのヘッド８の押し込み距離を０．０１９ｍｍにそれぞれ変えた以外は、実施例１と同様に熱伝導体を作製した。 (Comparative Example 3)
A heat conductor was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the graphite block 12 in Example 1 was changed to 0.1 mm and the pushing distance of the micrometer head 8 was changed to 0.019 mm.

（比較例４）
実施例１における、グラファイトブロック１２の厚みを０．３ｍｍに変え、マイクロメータのヘッド８の押し込み距離を０．０５９ｍｍに変え、シクネスゲージ１１のｙ軸方向の長さを０．０３８ｍｍのものに変えた以外は、実施例１と同様に熱伝導体を作製した。 (Comparative Example 4)
In Example 1, the thickness of the graphite block 12 was changed to 0.3 mm, the push-in distance of the micrometer head 8 was changed to 0.059 mm, and the length of the thickness gauge 11 in the y-axis direction was changed to 0.038 mm. A heat conductor was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.

（比較例５）
実施例１における、熱伝導率１２００Ｗ／ｍ・Ｋのグラファイトブロック１２を熱伝導率が８００Ｗ／ｍ・Ｋの積層グラファイトシートに変え、溝の形成は行わなかった。 (Comparative Example 5)
The graphite block 12 having a thermal conductivity of 1200 W / m · K in Example 1 was changed to a laminated graphite sheet having a thermal conductivity of 800 W / m · K, and no grooves were formed.

（比較例７）
実施例１における、グラファイトブロック１２の厚みを０．１ｍｍに変え、溝の形成を行わなかった。 (Comparative Example 7)
The thickness of the graphite block 12 in Example 1 was changed to 0.1 mm, and no groove was formed.

（比較例８）
実施例１における、シクネスゲージ１１のｙ軸方向の長さ（幅）を４．２ｍｍのものに変えた以外は、実施例１と同様に熱伝導体を作製した。 (Comparative Example 8)
A heat conductor was produced in the same manner as in Example 1 except that the length (width) of the thickness gauge 11 in Example 1 in the y-axis direction was changed to 4.2 mm.

（比較例９）
実施例１における、シクネスゲージ１１のｙ軸方向の長さ（幅）を５ｍｍのものに変えた以外は、実施例１と同様に熱伝導体を作製した。 (Comparative Example 9)
A heat conductor was produced in the same manner as in Example 1 except that the length (width) of the thickness gauge 11 in Example 1 in the y-axis direction was changed to 5 mm.

（比較例１０）
実施例１における、グラファイトブロック１２の厚みを０．１ｍｍに変え、マイクロメータのヘッド８の押し込み距離を０．０９８ｍｍに変え、シクネスゲージ１１のｙ軸方向の長さ（幅）を２．１ｍｍのものに変えた以外は、実施例１と同様に熱伝導体を作製した。 (Comparative Example 10)
In Example 1, the thickness of the graphite block 12 is changed to 0.1 mm, the pushing distance of the micrometer head 8 is changed to 0.098 mm, and the length (width) of the thickness gauge 11 in the y-axis direction is 2.1 mm. A heat conductor was produced in the same manner as in Example 1 except that the above was changed.

（比較例１１）
実施例１における、グラファイトブロック１２の厚みを０．３ｍｍに変え、マイクロメータのヘッド８の押し込み距離を０．２９８ｍｍに変え、シクネスゲージ１１のｙ軸方向の長さ（幅）を６．３ｍｍのものに変えた以外は、実施例１と同様に熱伝導体を作製した。 (Comparative Example 11)
In Example 1, the thickness of the graphite block 12 is changed to 0.3 mm, the pushing distance of the micrometer head 8 is changed to 0.298 mm, and the length (width) of the thickness gauge 11 in the y-axis direction is 6.3 mm. A heat conductor was produced in the same manner as in Example 1 except that the above was changed.

（比較例１２）
実施例１における、シクネスゲージ１１のｙ軸方向長さ（幅）を０．４ｍｍのものに変え、形成する溝の数を３１個に変えて熱伝導体を作製した。３つ目以降の溝を形成する際には、２つ目の溝と同じ面に、ｙ軸に垂直に、２つ目の溝から、１つ目の溝が形成されている方向とは反対側に、１ｍｍ間隔で形成した。 (Comparative Example 12)
In Example 1, the length (width) of the thickness gauge 11 in the y-axis direction was changed to 0.4 mm, and the number of grooves to be formed was changed to 31 to produce a heat conductor. When forming the third and subsequent grooves, the direction from which the first groove is formed on the same plane as the second groove, perpendicular to the y-axis, from the second groove is opposite. The side was formed at 1 mm intervals.

（比較例１３）
実施例１における、シクネスゲージ１１のｙ軸方向長さを０．４ｍｍのものに変え、形成する溝の数を３３個に変えて熱伝導体を作製した。３つ目以降の溝を形成する際には、２つ目の溝と同じ面に、ｙ軸に垂直に、２つ目の溝から、１つ目の溝が形成されている方向とは反対側に、１ｍｍ間隔で形成した。 (Comparative Example 13)
In Example 1, the length of the thickness gauge 11 in the y-axis direction was changed to 0.4 mm, and the number of grooves to be formed was changed to 33 to produce a heat conductor. When forming the third and subsequent grooves, the direction from which the first groove is formed on the same plane as the second groove, perpendicular to the y-axis, from the second groove is opposite. The side was formed at 1 mm intervals.

（比較例１４）
実施例１における、熱伝導率１２００Ｗ／ｍ・Ｋのグラファイトブロック１２を熱伝導率が８００Ｗ／ｍ・Ｋの積層グラファイトシートに変え、厚みを０．１ｍｍに変え、溝の形成は行わなかった。 (Comparative Example 14)
The graphite block 12 having a thermal conductivity of 1200 W / m · K in Example 1 was changed to a laminated graphite sheet having a thermal conductivity of 800 W / m · K, the thickness was changed to 0.1 mm, and no grooves were formed.

（比較例１５）
実施例１における、熱伝導率１２００Ｗ／ｍ・Ｋのグラファイトブロック１２を熱伝導率が８００Ｗ／ｍ・Ｋの積層グラファイトシートに変え、厚みを０．３ｍｍに変え、溝の形成は行わなかった。 (Comparative Example 15)
The graphite block 12 having a thermal conductivity of 1200 W / m · K in Example 1 was changed to a laminated graphite sheet having a thermal conductivity of 800 W / m · K, the thickness was changed to 0.3 mm, and no groove was formed.

（比較例１６）
実施例１における、グラファイトブロック１２の厚みを０．１ｍｍのものに変え、マイクロメータのヘッド８を用いた押し込み距離を０．０９８ｍｍに変え、シクネスゲージ１１のｙ軸方向長さ（幅）を０．２７ｍｍのものに変え、形成する溝の数を４６個に変えて熱伝導体を作製した。３つ目以降の溝を形成する際には、２つ目の溝と同じ面に、ｙ軸に垂直に、２つ目の溝から、１つ目の溝が形成されている方向とは反対側に、０．５ｍｍ間隔で形成した。 (Comparative Example 16)
In Example 1, the thickness of the graphite block 12 is changed to 0.1 mm, the indentation distance using the micrometer head 8 is changed to 0.098 mm, and the length (width) of the thickness gauge 11 in the y-axis direction is set to 0.1 mm. The heat conductor was manufactured by changing the number of grooves to 46 to 27 mm. When forming the third and subsequent grooves, the direction from which the first groove is formed on the same plane as the second groove, perpendicular to the y-axis, from the second groove is opposite. The side was formed at intervals of 0.5 mm.

（比較例１７）
実施例１における、グラファイトブロック１２の厚みを０．３ｍｍのものに変え、マイクロメータのヘッド８を用いた押し込み距離を０．２９８ｍｍに変え、シクネスゲージ１１のｙ軸方向長さを０．４ｍｍのものに変え、形成する溝の数を３１個に変えて熱伝導体を作製した。３つ目以降の溝を形成する際には、２つ目の溝と同じ面に、ｙ軸に垂直に、２つ目の溝から、１つ目の溝が形成されている方向とは反対側に、１ｍｍ間隔で形成した。 (Comparative Example 17)
In Example 1, the thickness of the graphite block 12 is changed to 0.3 mm, the indentation distance using the micrometer head 8 is changed to 0.298 mm, and the length of the thickness gauge 11 in the y-axis direction is 0.4 mm. Instead, the number of grooves to be formed was changed to 31 to produce a heat conductor. When forming the third and subsequent grooves, the direction from which the first groove is formed on the same plane as the second groove, perpendicular to the y-axis, from the second groove is opposite. The side was formed at 1 mm intervals.

＜評価方法＞
実施例及び比較例で作製したそれぞれ２つの熱伝導体（以下、「サンプル」とも称する）のうち、一方については追随性試験を行い、他方については熱輸送量評価試験を行った。以下、追随性試験方法および熱輸送量評価試験方法について図を用いて具体的に説明する。 <Evaluation method>
Of each of the two thermal conductors (hereinafter also referred to as “samples”) produced in the examples and comparative examples, one was subjected to a followability test and the other was subjected to a heat transport amount evaluation test. Hereinafter, the following test method and the heat transport amount evaluation test method will be specifically described with reference to the drawings.

（追随性試験）
実施例及び比較例で作製した熱伝導体が屈曲するかを判定した。図６は、追随性試験時の様子を示した正面図である。追随性試験の際には、サンプル２４、固定治具１４を用意した。固定治具１４は、ｘ軸方向５０ｍｍ、ｙ軸方向３０ｍｍ、ｚ軸方向２０ｍｍの直方体形状とした。
溝を形成した実施例１〜１２、ならびに比較例２〜４、６、８〜１３、１６、および１７については、先に溝を形成した主面（一端から５５ｍの箇所に溝が形成されている面）を下にして、サンプル２４を平面上に設置した。そして、サンプル２４の一端から５５ｍｍの位置にある溝の直上に、固定治具１４の端部が配置されるように置いた。
一方、溝を形成していない比較例１、５、７、１４、および１５については、サンプル２４の上に、固定治具１４を、サンプル２４の中心位置に、ｘ軸と平行な向きで置いた。 (Followability test)
It was determined whether the heat conductors produced in the examples and comparative examples were bent. FIG. 6 is a front view showing a state during a follow-up test. In the followability test, a sample 24 and a fixing jig 14 were prepared. The fixing jig 14 has a rectangular parallelepiped shape with an x-axis direction of 50 mm, a y-axis direction of 30 mm, and a z-axis direction of 20 mm.
About Examples 1-12 which formed the groove | channel and Comparative Examples 2-4, 6, 8-13, 16, and 17, the groove | channel was formed in the 55m from the main surface which formed the groove | channel previously (one end). The sample 24 was placed on a flat surface. And it put so that the edge part of the fixing jig 14 may be arrange | positioned just above the groove | channel in the position of 55 mm from the end of the sample 24. FIG.
On the other hand, in Comparative Examples 1, 5, 7, 14, and 15 in which no groove is formed, the fixing jig 14 is placed on the sample 24 at the center position of the sample 24 in the direction parallel to the x-axis. It was.

固定治具１４をサンプル２４の上に乗せた後、サンプル２４を、固定治具１４に沿って屈曲させ、固定治具１４に押し当てた。その後、元に戻した。この追随性試験で破断が起こらなければ、そのサンプル２４は、実装基板の高低差のあるそれぞれの部品に沿わせて実装することが可能であるとする。評価は、後述の基準とした。 After placing the fixing jig 14 on the sample 24, the sample 24 was bent along the fixing jig 14 and pressed against the fixing jig 14. After that, it was restored. If no breakage occurs in the follow-up test, the sample 24 can be mounted along each component having a height difference of the mounting board. Evaluation was based on the criteria described later.

（熱輸送量評価試験）
実施例及び比較例で作製したサンプルの熱輸送量評価試験を行った。図７は、熱輸送量評価試験時の様子を示した正面図である。
熱輸送量評価試験には、押し治具１７、押さえ治具１８、下部支持治具１９、支持治具２０、発熱体２１、冷却治具２２、錘２３、サンプル２４、熱電対２５、熱電対２６、電源２７を準備した。
押し治具１７は、ｘ軸方向１００ｍｍ、ｙ軸方向１１０ｍｍ、ｚ軸方向５０ｍｍの直方体状とした。押さえ治具１８は、ｘ軸方向１００ｍｍ、ｙ軸方向５５ｍｍ、ｚ軸方向５ｍｍの直方体状とした。下部支持治具１９は、ｘ軸方向１００ｍｍ、ｙ軸方向１１０ｍｍ、ｚ軸方向５０ｍｍの直方体状とした。支持治具２０は、ｘ軸方向１００ｍｍ、ｙ軸方向５５ｍｍ、ｚ軸方向５ｍｍの直方体状とした。発熱体２１は、ｘ軸方向１０ｍｍ、ｙ軸方向１０ｍｍ、ｚ軸方向２ｍｍの直方体状とし、その直方体から、２本、φ０．５ｍｍの導線が１００ｍｍ伸びているものとした。冷却治具２２は、ｘ軸方向１０ｍｍ、ｙ軸方向１０ｍｍ、ｚ軸方向２ｍｍの直方体状とした。錘２３は、ｘ軸方向１００ｍｍ、ｙ軸方向１１０ｍｍ、ｚ軸方向５ｍｍの直方体状とした。サンプル２４は、実施例１〜１２、および比較例１〜１７の熱伝導体とした。熱電対２５、熱電対２６は、どちらも、線径０．１ｍｍの素線とした。電源２７は、ｘ軸方向３００ｍｍ、ｙ軸方向５０ｍｍ、ｚ軸方向５０ｍｍの直方体状とした。 (Heat transport evaluation test)
The heat transport amount evaluation test of the sample produced by the Example and the comparative example was done. FIG. 7 is a front view showing a state during the heat transport amount evaluation test.
For the heat transport amount evaluation test, the pressing jig 17, the holding jig 18, the lower supporting jig 19, the supporting jig 20, the heating element 21, the cooling jig 22, the weight 23, the sample 24, the thermocouple 25, and the thermocouple. 26 and power supply 27 were prepared.
The pressing jig 17 was in the shape of a rectangular parallelepiped having an x-axis direction of 100 mm, a y-axis direction of 110 mm, and a z-axis direction of 50 mm. The holding jig 18 has a rectangular parallelepiped shape with an x-axis direction of 100 mm, a y-axis direction of 55 mm, and a z-axis direction of 5 mm. The lower support jig 19 has a rectangular parallelepiped shape with an x-axis direction of 100 mm, a y-axis direction of 110 mm, and a z-axis direction of 50 mm. The support jig 20 has a rectangular parallelepiped shape with an x-axis direction of 100 mm, a y-axis direction of 55 mm, and a z-axis direction of 5 mm. The heating element 21 had a rectangular parallelepiped shape with an x-axis direction of 10 mm, a y-axis direction of 10 mm, and a z-axis direction of 2 mm, and two lead wires with a diameter of 0.5 mm extended from the rectangular parallelepiped by 100 mm. The cooling jig 22 has a rectangular parallelepiped shape with an x-axis direction of 10 mm, a y-axis direction of 10 mm, and a z-axis direction of 2 mm. The weight 23 has a rectangular parallelepiped shape with an x-axis direction of 100 mm, a y-axis direction of 110 mm, and a z-axis direction of 5 mm. Sample 24 was a heat conductor of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 17. The thermocouple 25 and the thermocouple 26 are both strands having a wire diameter of 0.1 mm. The power source 27 was a rectangular parallelepiped having an x-axis direction of 300 mm, a y-axis direction of 50 mm, and a z-axis direction of 50 mm.

まず、サンプル２４の両端に発熱体２１と冷却治具２２とを、サンプル２４の表裏に設置した。サンプル２４の溝の数が３個以上の場合、冷却治具２２側に多く溝が配置されるように設置した。また、発熱体２１の導線は、下部支持治具１９に隣接して設置してある電源２７と接続した。冷却治具２２は下部支持治具１９と、発熱体２１は押し治具１７と、それぞれ一体化されており、押さえ治具１８と支持治具２０にて５ｍｍの段差を作るようにした。サンプルは、中央と、中央から５ｍｍ離れた位置に形成してある二つの溝１５、１６に沿ってそれぞれ９０°に折り曲げ、５ｍｍの段差に追随させた。この状態で、錘２３にて、サンプル２４に、発熱体２１および冷却治具２２を押し付けた。 First, the heating element 21 and the cooling jig 22 were installed on the front and back of the sample 24 at both ends of the sample 24. When the number of grooves of the sample 24 was three or more, the sample 24 was installed so that many grooves were arranged on the cooling jig 22 side. Further, the conducting wire of the heating element 21 was connected to a power source 27 installed adjacent to the lower support jig 19. The cooling jig 22 is integrated with the lower support jig 19, and the heating element 21 is integrated with the pressing jig 17, and a step of 5 mm is formed by the pressing jig 18 and the supporting jig 20. The sample was bent at 90 ° along the two grooves 15 and 16 formed at the center and at a position 5 mm away from the center, respectively, and allowed to follow a step of 5 mm. In this state, the heating element 21 and the cooling jig 22 were pressed against the sample 24 with the weight 23.

なお、サンプル２４が、比較例７の場合のみ、押し治具１８と支持治具２０を取り除き、段差がない状態にした。 In addition, only when the sample 24 is the comparative example 7, the pressing jig 18 and the supporting jig 20 were removed, and there was no level difference.

発熱体２１とサンプル２４との界面には、熱電対２５を設置し、発熱体２１に接する部分のサンプル２４の温度を測定した。また、冷却治具２２とサンプル２１の界面に熱電対２６を設置し、冷却治具２２と接する部分のサンプル２４の温度を測定した。 A thermocouple 25 was installed at the interface between the heating element 21 and the sample 24, and the temperature of the sample 24 in the part in contact with the heating element 21 was measured. In addition, a thermocouple 26 was installed at the interface between the cooling jig 22 and the sample 21, and the temperature of the sample 24 at the portion in contact with the cooling jig 22 was measured.

今回の評価では、冷却治具２２は、２５℃の水を用いて毎分３Ｌの流量で水冷され、２５℃に一定に保たれているようにした。また、電源２７から発熱体２１へ電力が投入され、投入された電力だけ、発熱体２１を発熱させた。発熱体２１で発生した熱は、サンプル２４へ伝わり、冷却治具２２まで運ばれ、冷却される。電源２７から発熱体２１へ投入される電力は、発熱体２１から離れた位置となる熱電対２５の位置での温度が、６０℃になるように制御した。その際、必要な投入電力を読み取り、サンプルの熱輸送量の多さを判断した。すなわち、熱輸送量が多いサンプル２４であるほど、発熱体２１で発生する熱を多く運べるために、熱電対２５の温度が６０℃になるために必要な投入電力が大きくなる。 In this evaluation, the cooling jig 22 was water-cooled at a flow rate of 3 L / min using water at 25 ° C. and kept constant at 25 ° C. In addition, power was supplied from the power source 27 to the heating element 21, and the heating element 21 was heated only by the supplied power. The heat generated in the heating element 21 is transmitted to the sample 24 and is carried to the cooling jig 22 to be cooled. The electric power supplied from the power supply 27 to the heating element 21 was controlled so that the temperature at the position of the thermocouple 25 that is located away from the heating element 21 was 60 ° C. At that time, the necessary input power was read to determine the amount of heat transport of the sample. That is, as the sample 24 has a larger amount of heat transport, more heat generated by the heating element 21 can be carried, so that the input power required for the temperature of the thermocouple 25 to be 60 ° C. increases.

そして、熱輸送量と投入電力Ｑとが、比例関係にあること、０．２ｍｍの平板状のグラファイトブロックの熱輸送量が２４０ｍＷ／Ｋであること、０．２ｍｍの平板状の積層グラファイトシートが１６０ｍＷ／Ｋであること、から相対的に各実施例、比較例の熱輸送量を換算した。なお、上記グラファイトブロック（比較例１）および積層グラファイトシート（比較例５）の熱輸送量は、以下の式に基づき算出した。
熱輸送量（ｍＷ／Ｋ）＝サンプル厚み（ｍｍ）×熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）
グラファイトブロック０．２（ｍｍ）×１２００（Ｗ／ｍ・Ｋ）＝２４０ｍＷ／Ｋ
積層グラファイトシート０．２（ｍｍ）×８００（Ｗ／ｍ・Ｋ）＝１６０ｍＷ／Ｋ
また、他のサンプルの熱輸送量は、一次元の熱伝導方程式（Ｑ＝ＡｄλΔＴＱ：投入電力、Ａ：形状に関する定数、ｄ：厚み、ΔＴ：温度差、λ：熱伝導率）に基づき、各サンプルの見かけの熱伝導率を算出し、この値と厚みとを積算することで、算出した。 The heat transport amount and the input power Q are in a proportional relationship, the heat transport amount of the 0.2 mm flat graphite block is 240 mW / K, and the 0.2 mm flat laminated graphite sheet is Since it was 160 mW / K, the heat transport amount of each Example and the comparative example was converted relatively. The heat transport amount of the graphite block (Comparative Example 1) and the laminated graphite sheet (Comparative Example 5) was calculated based on the following formula.
Heat transport amount (mW / K) = sample thickness (mm) × thermal conductivity (W / m · K)
Graphite block 0.2 (mm) x 1200 (W / m · K) = 240 mW / K
Laminated graphite sheet 0.2 (mm) x 800 (W / m · K) = 160 mW / K
The heat transport amount of other samples is based on a one-dimensional heat conduction equation (Q = AdλΔT Q: input power, A: constant on shape, d: thickness, ΔT: temperature difference, λ: thermal conductivity) The apparent thermal conductivity of each sample was calculated, and this value and the thickness were integrated to calculate.

＜評価＞
下記表１および表２に、実施例１〜１２および比較例１〜１７で作製した熱伝導体の厚み（板形状のグラファイトの厚み）ｔ、溝の深さｄ、溝の幅ｈ、溝の体積率、サンプル作製の可否、追随性試験結果、熱輸送量評価試験結果、および総合判定結果を示す。サンプル作製の可否については、溝が形成出来た場合の評価を〇、溝が形成出来なかった場合の評価を×としている。なお、実施例および比較例で作製した板形状のグラファイトの厚みｔは一定であり、さらに溝の深さｄや溝の幅ｈも全て一定であった。 <Evaluation>
In Table 1 and Table 2 below, the thickness (thickness of plate-like graphite) t of the heat conductors produced in Examples 1-12 and Comparative Examples 1-17, the groove depth d, the groove width h, the groove A volume ratio, the possibility of sample preparation, a followability test result, a heat transport amount evaluation test result, and a comprehensive judgment result are shown. Regarding the possibility of sample preparation, the evaluation when the groove can be formed is 〇, and the evaluation when the groove is not formed is ×. In addition, the thickness t of the plate-shaped graphite produced in the examples and comparative examples was constant, and the groove depth d and the groove width h were all constant.

また、体積率は、以下のように算出した。溝を作製する前のグラファイトブロックの幅１０（ｍｍ）、長さ１１０（ｍｍ）、厚みｔ（ｍｍ）、および形成した溝の深さ：ｄ（ｍｍ）、溝の幅：ｈ（ｍｍ）、溝の数：ｎ（個）から、以下の式に基づき算出した。
溝の体積率（％）＝１００×（溝の総体積）／（溝形成前のグラファイトブロックの体積）
＝１００×（ｎ×１０×ｈ×ｄ）／（１０×１１０×ｔ）
＝１０×（ｎ×ｈ×ｄ）／（１１×ｔ）
なお、上記体積率は、溝の総体積をＶ_ｄ、溝形成後のグラファイトの体積をＶとしたときに、１００×Ｖ_ｄ／（Ｖ＋Ｖ_ｄ）で導かれる値と同一である。 Further, the volume ratio was calculated as follows. Graphite block width 10 (mm), length 110 (mm), thickness t (mm), and formed groove depth: d (mm), groove width: h (mm), before producing the groove, It calculated based on the following formula | equation from the number of grooves: n (piece).
Groove volume ratio (%) = 100 × (groove total volume) / (volume of graphite block before groove formation)
= 100 × (n × 10 × h × d) / (10 × 110 × t)
= 10 * (n * h * d) / (11 * t)
The above volume ratio is the total volume V _d of the _groove, the volume of graphite after groove formation upon by V, the same as the value derived by _{100 × V d / (V +} V d).

（追随性試験の評価方法）
追随性試験を行った後、サンプルの断面観察を行い、以下のように評価した。
×：完全に破断し結合部がなくなった場合、またはサンプル作製が出来なかった場合
△：完全に破断はしないが、形成した溝が一部破断している場合
〇：形成した溝の結合部に、まったく破断が無かった場合
なお、△の場合は、一部結合部が破断しているが結合部は残った状態である。したがって、同様の追随性試験を行ったとしても、破断は進展せず、固定治具１４に沿って屈曲させることができる。そのため、一部破断が起こった場合でも、熱輸送量評価試験での判定が〇であれば、後述の総合判定は〇とみなした。 (Evaluation method of follow-up test)
After the followability test, the sample was observed for cross-section and evaluated as follows.
×: When the joint is completely broken and the sample is not prepared. Δ: When the sample is not completely broken, but the formed groove is partially broken. O: At the joint of the formed groove. In the case where there was no fracture at all, in the case of Δ, a part of the coupling part was broken, but the coupling part remained. Therefore, even if a similar followability test is performed, the fracture does not progress and can be bent along the fixing jig 14. Therefore, even if a partial break occurred, if the determination in the heat transport amount evaluation test was ◯, the overall determination described later was considered ◯.

（熱輸送量評価試験の評価方法）
熱輸送量評価試験の結果は、以下のように評価した。
〇：サンプルの熱輸送量が、同じ厚みの積層グラファイトシートの熱輸送量＋２０ｍＷ／Ｋ以上である場合
×：サンプルの熱輸送量が、同じ厚みの積層グラファイトシートの熱輸送量＋２０ｍＷ／Ｋより少ない場合 (Evaluation method for heat transport evaluation test)
The results of the heat transport amount evaluation test were evaluated as follows.
◯: When the heat transport amount of the sample is the heat transport amount of the laminated graphite sheet having the same thickness + 20 mW / K or more X: The heat transport amount of the sample is less than the heat transport amount of the laminated graphite sheet having the same thickness + 20 mW / K Case

例えば、厚み０．２ｍｍのグラファイトブロックを用いた実施例１〜４、７、および１０は、厚み０．２ｍｍの積層グラファイトシートを用いた比較例５の熱輸送量を基準に評価した。また、厚み０．１ｍｍのグラファイトブロックを用いた実施例５、８、および１１は、厚み０．１ｍｍの積層グラファイトシート用いている比較例１４の熱輸送量を基準に評価した。さらに、厚み０．３ｍｍのグラファイトブロックを用いた実施例６、９、および１２は、厚み０．１ｍｍの積層グラファイトシート用いている比較例１４の熱輸送量を基準に判定した。ただし、以下において、実施例２と比較例７とを比較する際には、比較例７の熱輸送量と実施例２の熱輸送量の差が２０ｍＷ／Ｋ以上であるかどうかを評価した。 For example, Examples 1-4, 7 and 10 using a graphite block having a thickness of 0.2 mm were evaluated based on the heat transport amount of Comparative Example 5 using a laminated graphite sheet having a thickness of 0.2 mm. In addition, Examples 5, 8, and 11 using a graphite block having a thickness of 0.1 mm were evaluated based on the heat transport amount of Comparative Example 14 using a laminated graphite sheet having a thickness of 0.1 mm. Furthermore, Examples 6, 9, and 12 using a graphite block having a thickness of 0.3 mm were determined based on the heat transport amount of Comparative Example 14 using a laminated graphite sheet having a thickness of 0.1 mm. However, in the following, when comparing Example 2 and Comparative Example 7, it was evaluated whether the difference between the heat transport amount of Comparative Example 7 and the heat transport amount of Example 2 was 20 mW / K or more.

熱伝導体の熱輸送量が、積層グラファイトシートの熱輸送量より２０ｍＷ／Ｋ以上高い場合、当該熱伝導体を電子機器の熱対策部材として用いた際に、ＣＰＵの発熱を積層グラファイトシートより抑えることが可能となり、熱対策部材としてより有用であると考えられる。 When the heat transport amount of the heat conductor is 20 mW / K or more higher than the heat transport amount of the laminated graphite sheet, when the heat conductor is used as a heat countermeasure member of an electronic device, the heat generation of the CPU is suppressed from that of the laminated graphite sheet. This is considered to be more useful as a heat countermeasure member.

（総合判定）
総合判定は、以下の基準で行った。
〇：追随性試験の判定が△または〇、かつ熱輸送量評価試験の判定が〇の場合
×：それ以外の場合 (Comprehensive judgment)
The overall judgment was made according to the following criteria.
◯: When the follow-up test is △ or ◯, and the heat transport evaluation test is ◯ ×: Otherwise

＜判定結果＞
（追随性試験―溝の効果）
溝の効果を調べるために、実施例１および比較例１の結果を比較した。これらを比較すると、溝のある実施例１が、追随性を有するのに対し、比較例１は、破断し、追随性を有していなかった。つまり、溝を形成することで、追随性が良好になるといえる。 <Judgment result>
(Followability test-effect of groove)
In order to examine the effect of the groove, the results of Example 1 and Comparative Example 1 were compared. When these are compared, Example 1 with a groove has followability, whereas Comparative Example 1 is broken and does not have followability. That is, it can be said that the followability is improved by forming the groove.

（追随性試験―溝の深さの関係）
溝の深さと追随性の関係を調べるために、実施例１〜４、比較例２、および６を比較した。これらの板形状のグラファイトの厚みｔはいずれも０．２ｍｍであり、溝の幅ｈは、いずれも０．０３８ｍｍであり、溝の数はいずれも２個である。つまり、これらは、溝の深さｄのみが異なる。それぞれの溝の深さは、実施例１が０．１９８ｍｍであり、実施例２が０．１ｍｍであり、実施例３が０．０８ｍｍであり、実施例４が０．０４ｍｍであり、比較例２が０．０３９ｍｍであり、比較例６が０．１９９ｍｍである。溝の深さが０．０４ｍｍ未満である場合、追随性試験によってサンプルに破断が生じた。一方、溝の深さが０．０４ｍｍ以上０．１ｍｍ未満である場合には、クラックは出来るが、破断が生じなかった。さらに溝の深さが０．１ｍｍ以上である場合には、クラックも生じなかった。また、溝の深さが、０．１９９ｍｍである場合（比較例６）は、溝形成時にグラファイトブロックが破断し、サンプル作製が不可能であった。つまり、追随性を有する、溝の深さの上限としては、ｄ≦（ｔ−０．０００２）の関係を満たす必要がある。 (Followability test-relationship of groove depth)
Examples 1 to 4 and Comparative Examples 2 and 6 were compared in order to investigate the relationship between the depth of the groove and the followability. These plate-shaped graphites each have a thickness t of 0.2 mm, the groove width h is 0.038 mm, and the number of grooves is two. That is, they differ only in the depth d of the groove. The depth of each groove is 0.198 mm in Example 1, 0.1 mm in Example 2, 0.08 mm in Example 3, 0.04 mm in Example 4, and Comparative Example 2 is 0.039 mm, and Comparative Example 6 is 0.199 mm. When the groove depth was less than 0.04 mm, the sample was broken by the following test. On the other hand, when the depth of the groove was 0.04 mm or more and less than 0.1 mm, a crack was formed, but no breakage occurred. Further, when the groove depth was 0.1 mm or more, no crack was generated. Moreover, when the depth of the groove was 0.199 mm (Comparative Example 6), the graphite block was broken at the time of forming the groove, and it was impossible to produce a sample. That is, the upper limit of the depth of the groove having the followability needs to satisfy the relationship of d ≦ (t−0.0002).

また、サンプル厚みが異なる場合の溝の深さと追随性との関係を調べるために、実施例５および６、ならびに比較例３および４を比較した。これらは、いずれも２個ずつ溝を有する。実施例５は、板形状のグラファイトの厚みが０．１ｍｍであり、溝の幅は、０．０３８ｍｍであり、溝の深さは０．０５ｍｍである。実施例６は、板形状のグラファイトの厚みが０．３ｍｍであり、溝の幅は、０．０３８ｍｍであり、溝の深さは０．１５ｍｍである。比較例３は、板形状のグラファイトの厚みが０．１ｍｍであり、溝の幅が０．０３８ｍｍであり、溝の深さは０．０１９ｍｍである。比較例４は、板形状のグラファイトの厚みが０．３ｍｍであり、溝の幅が、０．０３８ｍｍであり、溝の深さが０．０５９ｍｍである。 Moreover, in order to investigate the relationship between the depth of the groove and the followability when the sample thickness was different, Examples 5 and 6 and Comparative Examples 3 and 4 were compared. Each of these has two grooves. In Example 5, the thickness of the plate-shaped graphite is 0.1 mm, the width of the groove is 0.038 mm, and the depth of the groove is 0.05 mm. In Example 6, the thickness of the plate-shaped graphite is 0.3 mm, the groove width is 0.038 mm, and the groove depth is 0.15 mm. In Comparative Example 3, the thickness of the plate-shaped graphite is 0.1 mm, the groove width is 0.038 mm, and the groove depth is 0.019 mm. In Comparative Example 4, the thickness of the plate-shaped graphite is 0.3 mm, the groove width is 0.038 mm, and the groove depth is 0.059 mm.

これらを比較すると、板形状のグラファイトの厚みが、０．１ｍｍで溝の深さが、０．０５ｍｍである場合（実施例５）、追随性試験において、クラックは入ったが破断しなかった。これに対し、溝の深さが０．０１９ｍｍである場合（比較例３）、追随性試験によって破断した。また、板形状のグラファイトの厚みが０．３ｍｍで溝の深さが、０．１５ｍｍである場合（実施例６）、追随性試験においてクラックが入ったが、破断しなかったのに対し、溝の深さが０．０５９ｍｍである場合（比較例４）、破断した。これらの結果から、実装基板への追随性を有する溝の深さの下限は、板形状のグラファイトの厚みｔと関係しており、溝の深さｄが板形状のグラファイトの厚みｔの２割以上あれば、熱伝導体が実装基板への追随性を有するといえる。つまり、実装基板への追随性を確実に有するための溝の深さの下限として、０．２ｔ≦ｄを満たす必要がある。 When these were compared, when the thickness of the plate-shaped graphite was 0.1 mm and the groove depth was 0.05 mm (Example 5), in the follow-up test, cracks occurred but did not break. On the other hand, when the depth of the groove was 0.019 mm (Comparative Example 3), the groove was broken by a follow-up test. Further, when the thickness of the plate-shaped graphite was 0.3 mm and the groove depth was 0.15 mm (Example 6), cracks occurred in the follow-up test, but the grooves did not break. When the depth of the film was 0.059 mm (Comparative Example 4), it broke. From these results, the lower limit of the depth of the groove having followability to the mounting substrate is related to the thickness t of the plate-shaped graphite, and the depth d of the groove is 20% of the thickness t of the plate-shaped graphite. If it is above, it can be said that a heat conductor has the tracking property to a mounting substrate. That is, it is necessary to satisfy 0.2t ≦ d as a lower limit of the depth of the groove for reliably following the mounting substrate.

以上のことから、０．２ｔ≦ｄ≦（ｔ―０．００２）という式を満たすことで、実装基板への追随性を有する熱伝導体とすることができるといえる。 From the above, it can be said that by satisfying the equation of 0.2 t ≦ d ≦ (t−0.002), it is possible to obtain a thermal conductor that can follow the mounting substrate.

なお、上述の実施例では、２つ以上の溝を形成することで、複数の凹凸のある実装基板に対応可能としているが、実装基板の形状に応じて、溝の数は１つであってもよく、この場合も、実装基板に十分に追随可能である。 In the above-described embodiment, by forming two or more grooves, it is possible to deal with a mounting substrate having a plurality of irregularities, but the number of grooves is one according to the shape of the mounting substrate. In this case, the mounting substrate can be sufficiently followed.

（熱輸送量評価試験−溝の関係）
溝の深さと熱輸送量の関係を調べるために、板形状のグラファイトの厚みが０．２ｍｍであり、溝の幅が０．０３８ｍｍであり、溝の数が２個であり、溝の深さのみが異なる実施例１〜４と、同様の厚みを有する積層グラファイトシート（比較例５）を比較した。図８は実施例１〜４、および比較例５の熱輸送量を示すグラフである。溝の深さはそれぞれ、実施例１が０．１９８ｍｍ、実施例２が０．１ｍｍ、実施例３が０．０８ｍｍ、実施例４が０．０４ｍｍである。これらを比較すると、溝が０．０４ｍｍである場合（実施例４）から溝が最も深い０．１９８ｍｍである場合（実施例１）にかけて、熱輸送量の変化は僅かであった。そして、溝の深さが最も深い０．１９８ｍｍである場合にも、熱輸送量が２３０ｍＷ／Ｋであり、比較例５よりも熱輸送量が７０ｍＷ／Ｋ多かった。 (Relationship between heat transfer evaluation test and groove)
In order to investigate the relationship between the groove depth and the amount of heat transport, the thickness of the plate-shaped graphite is 0.2 mm, the groove width is 0.038 mm, the number of grooves is two, and the groove depth The laminated graphite sheets (Comparative Example 5) having the same thickness were compared with Examples 1 to 4 that differed only in the above. FIG. 8 is a graph showing the heat transport amounts of Examples 1 to 4 and Comparative Example 5. The depths of the grooves are 0.198 mm in Example 1, 0.1 mm in Example 2, 0.08 mm in Example 3, and 0.04 mm in Example 4, respectively. When these were compared, the change in the amount of heat transport was slight from the case where the groove was 0.04 mm (Example 4) to the case where the groove was the deepest 0.198 mm (Example 1). Even when the depth of the groove was 0.198 mm, which was the deepest, the heat transport amount was 230 mW / K, and the heat transport amount was 70 mW / K more than Comparative Example 5.

また、熱輸送する断面積が同一であり、熱伝導体の体積のみが異なる場合の熱輸送量の比較のため、実施例２と比較例７とを比較した。実施例２は、板形状のグラファイトの厚みが０．２ｍｍであり、溝の深さが０．１ｍｍであり、溝の幅が０．０３８ｍｍであり、溝の数２個である。一方、比較例７は、板形状のグラファイトの厚みが０．１ｍｍであり、溝を形成していない。つまり、実施例２の連結部では、グラファイトの厚みが０．１ｍｍとなっており、実施例２において最も狭い断面の断面積が、比較例７の断面積と同一である。一方で、実施例２のほうが、２倍近い体積を有している。図９は、実施例２および比較例７の熱輸送量を示すグラフである。比較例７に比べて実施例２は、１００ｍＷ／Ｋ以上熱輸送量が多い。このように、板形状のグラファイトの熱輸送量は、板形状のグラファイトの体積に依存しており、最も狭い断面積の部分に寄らないことが見出された。この現象に基づけば、溝を形成した場合であっても、熱輸送量は大きく減少せず、熱輸送量が多い状態を維持できると考えられる。 Moreover, Example 2 and Comparative Example 7 were compared for comparison of heat transport amount when the cross-sectional areas for heat transport are the same and only the volume of the heat conductor is different. In Example 2, the thickness of the plate-shaped graphite is 0.2 mm, the groove depth is 0.1 mm, the groove width is 0.038 mm, and the number of grooves is two. On the other hand, in Comparative Example 7, the thickness of the plate-shaped graphite is 0.1 mm, and no groove is formed. That is, in the connection part of Example 2, the thickness of the graphite is 0.1 mm, and the cross-sectional area of the narrowest cross section in Example 2 is the same as the cross-sectional area of Comparative Example 7. On the other hand, Example 2 has nearly twice the volume. FIG. 9 is a graph showing the heat transport amount of Example 2 and Comparative Example 7. Compared to Comparative Example 7, Example 2 has a greater heat transport amount of 100 mW / K or more. As described above, it was found that the heat transport amount of the plate-shaped graphite depends on the volume of the plate-shaped graphite and does not approach the narrowest cross-sectional area. Based on this phenomenon, even when grooves are formed, it is considered that the amount of heat transport is not greatly reduced, and the state where the amount of heat transport is large can be maintained.

次に、溝の幅と熱輸送量との関係を調べるために、板形状のグラファイトの厚みが０．２ｍｍであり、溝の深さが０．１９８ｍｍであり、溝の幅のみが異なる実施例１および７、ならびに比較例５、８および９と、厚みが０．２ｍｍである積層グラファイト（比較例５）とを比較した。図１０は、実施例１、７、比較例５、８、９の熱輸送量を示すグラフである。それぞれの熱伝導体における溝の幅は、実施例１が０．０３８ｍｍであり、実施例７が４ｍｍであり、比較例８が４．２ｍｍであり、比較例９が５ｍｍである。溝の幅が４ｍｍまで（実施例１および７）は、熱輸送量が２１０ｍＷ／ｍＫ以上あり、比較例５より５０ｍＷ／Ｋ以上多かった。これに対し、溝が４．２ｍｍである場合（比較例８）、熱輸送量が１７５ｍＷ／Ｋであり、溝が５ｍｍの場合（比較例９）、熱輸送量が１７０ｍＷ／Ｋであった。つまり、比較例５の熱輸送量との差が２０ｍＷ／Ｋより小さくなった。 Next, in order to investigate the relationship between the groove width and the amount of heat transport, the thickness of the plate-shaped graphite is 0.2 mm, the groove depth is 0.198 mm, and only the groove width is different. 1 and 7 and Comparative Examples 5, 8 and 9 were compared with laminated graphite having a thickness of 0.2 mm (Comparative Example 5). FIG. 10 is a graph showing heat transport amounts of Examples 1 and 7 and Comparative Examples 5, 8, and 9. The groove widths of the respective heat conductors are 0.038 mm in Example 1, 4 mm in Example 7, 4.2 mm in Comparative Example 8, and 5 mm in Comparative Example 9. When the width of the groove was up to 4 mm (Examples 1 and 7), the heat transport amount was 210 mW / mK or more, which was 50 mW / K or more higher than that of Comparative Example 5. On the other hand, when the groove was 4.2 mm (Comparative Example 8), the heat transport amount was 175 mW / K, and when the groove was 5 mm (Comparative Example 9), the heat transport amount was 170 mW / K. That is, the difference from the heat transport amount of Comparative Example 5 was smaller than 20 mW / K.

さらに、板形状のグラファイトの厚みが異なる場合の、溝の幅と熱輸送量の関係を調べるために実施例８および９、ならびに比較例１０および１１と、積層グラファイトからなる熱伝導体（比較例１４および１５）とを比較した。図１１は実施例８および９、ならびに比較例１０、１１、１４、および１５の熱輸送量を示すグラフである。実施例８は、板形状のグラファイトの厚みが０．１ｍｍであり、溝の深さが０．０９８ｍｍであり、溝の幅が２ｍｍ、溝の数が２個である。比較例１０は、実施例８の溝の幅が２ｍｍから２．１ｍｍに変わっている。実施例９は、板形状のグラファイトの厚みが０．３ｍｍであり、溝の深さが０．２９８ｍｍであり、溝の幅が６ｍｍであり、溝の数２個である。比較例１１は、実施例９の溝の幅が６ｍｍから６．３ｍｍになっている。板形状のグラファイトの厚みが０．１ｍｍである場合、溝の幅が２ｍｍであると（実施例８）熱輸送量が１００ｍＷ／Ｋであり、比較例１４よりも２０ｍＷ／Ｋ高かった。これに対し、溝の幅が２．１ｍｍである場合（比較例１０）、熱輸送量が９０ｍＷ／Ｋであり、比較例１４との熱輸送量の差が２０ｍＷ／Ｋより小さくなった。また、サンプル厚みが０．３ｍｍである場合にも、溝の幅が６ｍｍであると（実施例９）、熱輸送量が２９０ｍＷ／Ｋであり、比較例１５よりも５０ｍＷ／Ｋ高かった。これに対し、溝の幅が６．３ｍｍであると、熱輸送量が２５０ｍＷ／Ｋであり、比較例１５との熱輸送量の差が２０ｍＷ／Ｋより小さくなった。つまり、熱伝導体の厚みが、０．１ｍｍの場合でも、０．３ｍｍの場合でも、溝の幅が、板形状のグラファイトの厚みの２０倍以下であると、十分な熱輸送量が維持されやすい。したがって、熱伝導体の熱輸送量が維持される溝の幅は、熱伝導体の厚みの２０倍までとする必要がある。つまり、ｈ≦２０ｔという関係を満たすことで、積層グラファイトシートより非常に多い熱輸送量を、維持することができる。 Further, in order to investigate the relationship between the groove width and the amount of heat transport when the thickness of the plate-shaped graphite is different, Examples 8 and 9, and Comparative Examples 10 and 11, and a thermal conductor made of laminated graphite (Comparative Example) 14 and 15). FIG. 11 is a graph showing the heat transport amount of Examples 8 and 9 and Comparative Examples 10, 11, 14, and 15. In Example 8, the thickness of the plate-shaped graphite is 0.1 mm, the groove depth is 0.098 mm, the groove width is 2 mm, and the number of grooves is two. In Comparative Example 10, the groove width of Example 8 is changed from 2 mm to 2.1 mm. In Example 9, the thickness of the plate-shaped graphite is 0.3 mm, the groove depth is 0.298 mm, the groove width is 6 mm, and the number of grooves is two. In Comparative Example 11, the groove width of Example 9 is 6 mm to 6.3 mm. When the thickness of the plate-shaped graphite was 0.1 mm, when the groove width was 2 mm (Example 8), the heat transport amount was 100 mW / K, which was 20 mW / K higher than Comparative Example 14. In contrast, when the groove width was 2.1 mm (Comparative Example 10), the heat transport amount was 90 mW / K, and the difference in heat transport amount from Comparative Example 14 was smaller than 20 mW / K. In addition, even when the sample thickness was 0.3 mm, when the groove width was 6 mm (Example 9), the heat transport amount was 290 mW / K, which was 50 mW / K higher than that of Comparative Example 15. On the other hand, when the groove width was 6.3 mm, the heat transport amount was 250 mW / K, and the difference in heat transport amount from Comparative Example 15 was smaller than 20 mW / K. That is, even when the thickness of the heat conductor is 0.1 mm or 0.3 mm, a sufficient heat transport amount is maintained when the groove width is 20 times or less the thickness of the plate-shaped graphite. Cheap. Therefore, the width of the groove in which the heat transport amount of the heat conductor is maintained needs to be up to 20 times the thickness of the heat conductor. That is, by satisfying the relationship of h ≦ 20t, it is possible to maintain a much larger amount of heat transport than the laminated graphite sheet.

また、体積率と熱輸送量の関係を調べるために、板形状のグラファイトの厚みが０．２ｍｍであり、溝の深さが０．１９８ｍｍであり、溝の幅および溝の数が異なる実施例１および１０、ならびに比較例１２および１３と、厚みが０．２ｍｍである積層グラファイトシート（比較例５）とを比較した。図１２は実施例１および１０ならびに比較例５、１２、および１３の熱輸送量を示すグラフである。それぞれの溝の数と溝の体積率は、実施例１では、溝の幅が０．０３８ｍｍであり、溝の数が２個であり、溝の体積率が０．０６８４％である。実施例１０では、溝の幅が０．４ｍｍであり、溝の数が３０個であり、溝の体積率が１０．８％である。比較例１２では、溝の幅が０．４ｍｍであり、溝の数が３１個であり、溝の体積率が１１．２％である。さらに、比較例１３では、溝の幅が０．４ｍｍであり、溝の数が３３個であり、溝の体積率が１１．９％である。図１２に示されるように、溝の体積率が増えると熱輸送量が少なくなる傾向にある。例えば、実施例１０では、熱輸送量が２２３ｍＷ／Ｋであり、比較例５との熱輸送量の差が２０ｍＷ／Ｋより大きくなった。これに対し、比較例１２では、熱輸送量が１７３ｍＷ／Ｋとなり、比較例５との熱輸送量の差が２０ｍＷ／Ｋより小さくなった。また比較例１３では、熱輸送量がさらに低い１５０ｍＷ／Ｋとなった。 Further, in order to examine the relationship between the volume ratio and the amount of heat transport, the thickness of the plate-shaped graphite is 0.2 mm, the depth of the groove is 0.198 mm, and the groove width and the number of grooves are different. 1 and 10 and Comparative Examples 12 and 13 were compared with a laminated graphite sheet (Comparative Example 5) having a thickness of 0.2 mm. FIG. 12 is a graph showing the heat transport amount of Examples 1 and 10 and Comparative Examples 5, 12, and 13. In the first embodiment, the number of grooves and the volume ratio of grooves are 0.038 mm, the number of grooves is 2, and the volume ratio of grooves is 0.0684%. In Example 10, the width of the groove is 0.4 mm, the number of grooves is 30, and the volume ratio of the grooves is 10.8%. In Comparative Example 12, the width of the groove is 0.4 mm, the number of grooves is 31, and the volume ratio of the grooves is 11.2%. Furthermore, in Comparative Example 13, the width of the groove is 0.4 mm, the number of grooves is 33, and the volume ratio of the grooves is 11.9%. As shown in FIG. 12, the heat transport amount tends to decrease as the volume ratio of the grooves increases. For example, in Example 10, the heat transport amount was 223 mW / K, and the difference in heat transport amount with Comparative Example 5 was greater than 20 mW / K. On the other hand, in Comparative Example 12, the heat transport amount was 173 mW / K, and the difference in heat transport amount from Comparative Example 5 was smaller than 20 mW / K. In Comparative Example 13, the heat transport amount was 150 mW / K, which was even lower.

また、熱輸送量を維持できる体積率を調べるために、厚みの異なる実施例１１および１２、ならびに比較例１６および１７と、溝を形成していない積層グラファイトシート（比較例１４および１５）とを比較した。図１３は、実施例１１、１２、比較例１４、１５、１６、１７の熱輸送量を示すグラフである。実施例１１は、板形状のグラファイトの厚みが０．１ｍｍであり、溝の深さが０．０９８ｍｍであり、溝の幅が０．２７ｍｍであり、溝の数が４５個であり、溝の体積率１０．８％である。比較例１６は、実施例１１の溝の数が４５個から４６個になり、溝の体積率が１１．１％になっている。実施例１２は、板形状のグラファイトの厚みが０．３ｍｍであり、溝の深さが０．２９８ｍｍであり、溝の幅が０．４ｍｍであり、溝の数が３０個であり、溝の体積率が１０．８％である。比較例１７は、実施例１１の溝の数が３０個から３１個になり、溝の体積率が１１．２％になっている。実施例１１の熱輸送量は１０５ｍＷ／Ｋであり、比較例１４との熱輸送量の差が２０ｍＷ／Ｋより大きくなったのに対し、比較例１６の熱輸送量は、７５ｍＷ／Ｋとなり、比較例１４との熱輸送量の差が２０ｍＷ／Ｋより小さくなった。同様に、実施例１２の熱輸送量は３２２ｍＷ／Ｋであり、比較例１５との熱輸送量の差が２０ｍＷ／Ｋより大きくなったのに対し、比較例１７の熱輸送量は、２２０ｍＷ／Ｋとなり、比較例１５との熱輸送量の差が２０ｍＷ／Ｋより小さくなった。以上から、熱伝導体の厚みが、０．１ｍｍの場合でも、０．３ｍｍの場合でも、溝の体積率が１０．８％までは、熱輸送量が維持されやすいといえる。したがって、熱伝導体の熱輸送量が十分に維持するとの観点から、溝の体積率は、１０．８％以下とする必要がある。 Further, in order to examine the volume ratio at which the heat transport amount can be maintained, Examples 11 and 12 having different thicknesses and Comparative Examples 16 and 17 and laminated graphite sheets having no grooves (Comparative Examples 14 and 15) Compared. FIG. 13 is a graph showing the heat transport amount of Examples 11 and 12 and Comparative Examples 14, 15, 16, and 17. In Example 11, the thickness of the plate-shaped graphite is 0.1 mm, the groove depth is 0.098 mm, the groove width is 0.27 mm, the number of grooves is 45, The volume ratio is 10.8%. In Comparative Example 16, the number of grooves in Example 11 is changed from 45 to 46, and the volume ratio of the grooves is 11.1%. In Example 12, the thickness of the plate-shaped graphite is 0.3 mm, the groove depth is 0.298 mm, the groove width is 0.4 mm, the number of grooves is 30, and the groove The volume ratio is 10.8%. In Comparative Example 17, the number of grooves in Example 11 is changed from 30 to 31, and the volume ratio of the grooves is 11.2%. The heat transport amount of Example 11 is 105 mW / K, and the difference in heat transport amount with Comparative Example 14 is greater than 20 mW / K, whereas the heat transport amount of Comparative Example 16 is 75 mW / K. The difference in the amount of heat transport with Comparative Example 14 was smaller than 20 mW / K. Similarly, the heat transport amount of Example 12 is 322 mW / K, and the difference in heat transport amount with Comparative Example 15 is greater than 20 mW / K, whereas the heat transport amount of Comparative Example 17 is 220 mW / K. K, and the difference in the amount of heat transport from Comparative Example 15 was smaller than 20 mW / K. From the above, it can be said that the heat transport amount is easily maintained up to the groove volume ratio of 10.8% regardless of whether the thickness of the heat conductor is 0.1 mm or 0.3 mm. Therefore, from the viewpoint of sufficiently maintaining the heat transport amount of the heat conductor, the volume ratio of the grooves needs to be 10.8% or less.

本発明の熱伝導体は、半導体や産業機器等における放熱用途に適用できる。 The heat conductor of the present invention can be applied to heat dissipation in semiconductors and industrial equipment.

１板形状のグラファイト
２熱伝導体
３溝
４開口部
５側面
６底部
７結合部
８マイクロメータのヘッド
９押込治具
１０固定治具
１１シクネスゲージ
１２グラファイトブロック
１３平板
１４固定治具
１５溝
１６溝
１７押し治具
１８押さえ治具
１９下部支持治具
２０支持治具
２１発熱体
２２冷却治具
２３錘
２４サンプル
２５熱電対
２６熱電対
２７電源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plate-shaped graphite 2 Thermal conductor 3 Groove 4 Opening part 5 Side surface 6 Bottom part 7 Connection part 8 Micrometer head 9 Pushing jig 10 Fixing jig 11 Cygness gauge 12 Graphite block 13 Flat plate 14 Fixing jig 15 Groove 16 Groove 17 Pushing jig 18 Holding jig 19 Lower support jig 20 Support jig 21 Heating element 22 Cooling jig 23 Weight 24 Sample 25 Thermocouple 26 Thermocouple 27 Power supply

Claims

Having at least one groove on the main surface of the plate-shaped graphite having a thermal conductivity of 1200 W / m · K or more;
The groove is formed continuously from one end of the main surface of the plate-shaped graphite to the other end,
When the maximum distance from the opening of the groove to the bottom of the groove is d (mm), the maximum width of the groove is h (mm), and the maximum thickness of the plate-shaped graphite is t (mm), d, h and t satisfy the following formulas (1) and (2):
The volume of the graphite V ^(mm 3), if the total volume of the groove was _V d (mm ^3), V and _{V d} satisfies the following equation (3), the heat conductor.