JP3480459B2 - グラファイトシート - Google Patents
グラファイトシートInfo
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Description
放熱や熱伝導を行うグラファイトシートに関するもので
ある。
優れたグラファイトシートを得ることができ、近年の電
子機器の小型化、高性能化が進むにつれて高密度に集積
されたCPUなどから発生する熱を効率良く逃がすため
にこのグラファイトシートを発熱部品の筐体に接合して
冷却フィンと組み合わせしたりして放熱対策が行われて
いる。
部品の例であり、図3において101はCPUなど発熱
する電子回路を内蔵した発熱体であり、この発熱体10
1に接着剤でグラファイトシート102を接着し、さら
にこのグラファイトシート102の上面に接着剤により
アルミニウム合金からなる放熱フィン103が接着され
ている。
来例によればグラファイトシート102の表面や発熱体
101の表面に歪みが発生し平坦度が失われるとグラフ
ァイトシート102と発熱体101及び放熱フィン10
3との接触部との間の熱抵抗が大きくなり放熱効果を損
ないやすいという問題点があった。
抗が小さく放熱効果が優れたグラファイトシートを提供
することを目的とする。
に以下の構成を有するものである。
グラファイト層を一体化したグラファイトシートであっ
て、前記グラファイト層の少なくとも一層を緻密な組成
を有する高熱伝導層で形成すると共に、少なくとも一層
を発泡した組成を有する緩衝層で形成したグラファイト
シートであり、これにより、発熱体及び放熱フィン等の
表面に歪みが発生し平坦度が失われても前記グラファイ
トシートに緩衝層を構成しているので前記筐体の歪みに
沿ってグラファイトシートが密着し、グラファイトシー
トと発熱体及び放熱フィンとの接触部の熱抵抗が小さ
く、放熱効果の優れたグラファイトシートが得られると
いう作用効果を有する。
として、黒鉛ペレットを発泡させてこれをシート状に成
形したグラファイト層を用いた請求項1に記載のグラフ
ァイトシートであり、これにより、熱伝導性に優れた緩
衝層を形成でき、発熱体や放熱フィンと接合し、熱抵抗
が小さく放熱効果の優れたグラファイトシートが得られ
るという作用効果を有する。
導層として、高分子フィルムを熱処理して成形したグラ
ファイト層を用いた請求項1に記載のグラファイトシー
トであり、これにより、表面方向に熱伝導性の極めて優
れたグラファイト層を得ることができ、発熱体や放熱フ
ィンと接合し、表面の熱分布のバラツキが少なく放熱効
果の優れたグラファイトシートが得られるという作用効
果を有する。
ァイトシートの厚みの少なくとも1/2以上を緩衝層で
形成し、表面の極薄厚みを高熱伝導層で形成した請求項
1に記載のグラファイトシートであり、これにより、緩
衝層の緩衝効果が十分発現でき、表面方向への熱伝導性
に優れた高熱伝導層の効果を維持し、発熱体や放熱フィ
ンと接合し、その接合面との密着が良好で表面の熱分布
のバラツキが少なく放熱効果の優れたグラファイトシー
トが得られるという作用効果を有する。
導層と緩衝層とを粘着剤を介して圧着し一体化した請求
項1に記載のグラファイトシートであり、これにより、
高熱伝導層と緩衝層とが熱伝導性を損なうことが無く弾
性を有する接合ができ、発熱体や放熱フィンと接合し、
その接合面との密着が良好で放熱効果の優れたグラファ
イトシートが得られるという作用効果を有する。
導層と重なる緩衝層の表面を前記高熱伝導層の表面粗度
より粗に形成した請求項5に記載のグラファイトシート
であり、これにより、粘着剤が高熱伝導層表面の粗の部
分に充填され高熱伝導層の熱伝導性を損なうことがない
ので発熱体や放熱フィンと接合し、その接合面との密着
が良好で放熱効果の優れたグラファイトシートが得られ
るという作用効果を有する。
向の中間部に緩衝層を介しこの緩衝層の両面に高熱伝導
層を積層して一体化した請求項1に記載のグラファイト
シートであり、これにより、このグラファイトシートを
発熱体と放熱フィンとの間に挟着して前記発熱体と放熱
フィンとのそれぞれ表面方向に優れた熱伝導性を発現で
き、放熱効果の優れたグラファイトシートが得られると
いう作用効果を有する。
と高熱伝導層とを交互に複数積層して積層体とした請求
項1に記載のグラファイトシートであり、これにより、
緩衝効果と熱伝導性に優れて厚みの大きいグラファイト
シートが構成でき、一層用途が広く付加価値の優れたグ
ラファイトシートが得られるという作用効果を有する。
載の発明について実施の形態を用いて説明する。
図2は同グラファイトシートの断面図である。
ートであり、このグラファイトシート1は高分子フィル
ムを熱処理してグラファイト化し高い熱伝導性を発現し
たおよそ数μmの厚みの高熱伝導層2,3,4と、複数
の点状に塗布した粘着剤5を介して接合した数十μmの
厚みの緩衝層6,7とを交互に積層して構成している。
μmの厚みに製膜した芳香族ポリイミドフィルムを不活
性ガス雰囲気中で数千℃の温度で熱処理し、グラファイ
トの層状構造が積み重なった高配向性のグラファイト層
であり、熱伝導率がおよそ800(W/mK)のレベル
に達し極めて熱伝導性が良好であり、紙のように折り曲
げることが可能で柔軟性に優れている。
トを極低温下で液体窒素中に浸して窒素ガスを吸収さ
せ、その後、数百℃の高温炉内に放置して発泡し、これ
をシート状に圧縮成形して所定厚みのグラファイト層と
したものであり、前記グラファイトシート1の少なくと
も1/2以上の厚みとし、前記緻密な高熱伝導層2,
3,4の表面粗度より粗く成形している。
体を主成分とした粘着剤5を点状に印刷して塗布し、こ
れに前記高熱伝導層2,3,4を重ねて圧着し前記グラ
ファイトシート1を構成している。
凸の所定粗度を形成しているので、凹凸部の凹部に充填
して前記高熱伝導層2,3,4の熱伝導性や柔軟性を損
なうことはない。
フィン等の被熱伝達材の表面に歪みが発生し平坦度が損
なわれても前記グラファイトシートに緩衝層を構成して
いるので前記被熱伝達材との接触面に沿ってグラファイ
トシートが密着し、グラファイトシートと発熱体及び放
熱フィンとの接触部の熱抵抗が小さく放熱効果の優れた
接続ができる。
ートの分解斜視図
面図
放熱部品の断面図
Claims (8)
- 【請求項1】 複数のグラファイト層を一体化したグラ
ファイトシートであって、前記グラファイト層の少なく
とも一層をグラファイトの層状構造が積み重なった高配
向性グラファイトである緻密な高熱伝導層で形成すると
共に、少なくとも一層を発泡した組成を有する緩衝層で
形成したグラファイトシート。 - 【請求項2】 緩衝層として、黒鉛ペレットを発泡させ
てこれをシート状に成形したグラファイト層を用いた請
求項1に記載のグラファイトシート。 - 【請求項3】 高熱伝導層として、高分子フィルムを熱
処理して成形したグラファイト層を用いた請求項1に記
載のグラファイトシート。 - 【請求項4】 グラファイトシートの厚みの少なくとも
1/2以上を緩衝層で形成し、表面の極薄厚みを高熱伝
導層で形成した請求項1に記載のグラファイトシート。 - 【請求項5】 高熱伝導層と緩衝層とを粘着剤を介して
圧着し一体化した請求項1に記載のグラファイトシー
ト。 - 【請求項6】 高熱伝導層と重なる緩衝層の表面を前記
高熱伝導層の表面粗度より粗に形成した請求項5に記載
のグラファイトシート。 - 【請求項7】 厚み方向の中間部に緩衝層を介しこの緩
衝層の両面に高熱伝導層を積層して一体化した請求項1
に記載のグラファイトシート。 - 【請求項8】 緩衝層と高熱伝導層とを交互に複数積層
して積層体とした請求項1に記載のグラファイトシー
ト。
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