JP4327316B2

JP4327316B2 - 熱伝導性シート複合体及び熱伝導性シートの取付方法

Info

Publication number: JP4327316B2
Application number: JP34637499A
Authority: JP
Inventors: 浩小島; 宗一郎井澤
Original assignee: Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 1999-12-06
Filing date: 1999-12-06
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2019-12-06
Also published as: JP2001162703A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、熱伝導性シート複合体及び熱伝導性シートの取付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＰＵやパワートランジスタ、あるいは液晶等のように、使用によって発熱する電子部品は、温度上昇によって性能が低下する性質を有するため、ヒートシンク等の放熱部品が表面に装着されて冷却されることが多い。その場合、発熱部品の表面に放熱部品を直接装着すると、発熱部品と放熱部品間に隙間を生じて放熱部品への熱伝導が損なわれたり、放熱部品の導電性によって発熱部品の性能（ＣＰＵ等）に不具合を生じたりする。
【０００３】
そこで、前記不具合をなくすため、発熱部品と放熱部品との間に絶縁性の熱伝導性材料を介在させることが広く行われている。前記熱伝導性材料の材質は、シリコーンゴム等に熱伝導性充填剤を配合したものが用いられている。
【０００４】
しかし、前記熱伝導性材料を発熱部品及び放熱部品間に設ける際、発熱部品や放熱部品と熱伝導性材料との間に空気が閉じこめられ易く、それにより発熱部品から熱伝導性材料を介して放熱部品へ熱が伝わり難くなって、所期の放熱効果が得られない問題や、放熱部品が液晶板の場合には残像や変色等の性能低下を生じる問題が発生する。
【０００５】
なお、熱伝導性シートに貫通孔を開けたもの、あるいは剥離シートに熱伝導性材料を間隔を設けて並設したものも提案されているが、それらは次のような問題がある。すなわち、前者にあっては、良好な空気の放出効果を得るには熱伝導性シートに形成する貫通孔の数を多くしなければがならず、その結果、全貫通孔の合計面積が大きくなって、その面積分だけ発熱部品と熱伝導性シートの接触面積が減少し、熱伝導性が低下するようになる。また、後者のように熱伝導性材料間に間隔を設ける場合も、熱伝導性材料と発熱部品との接触面積が小さくなって優れた熱伝導性が得られない問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は前記の問題を解決するためになされたもので、熱伝導性シートと発熱部品及び放熱部品等との間に空気を閉じ込めることがなく、しかも発熱部品から放熱部品等への良好な熱伝導性を得ることのできる、熱伝導性シート複合体及び熱伝導性シートの取付方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、熱伝導性シートとその片面に剥離可能に積層一体化された剥離シートとよりなる熱伝導性シート複合体であって、前記熱伝導性シートが該シートの端辺に至る複数のスリットによって複数のシート片に分離され、前記剥離シートが前記スリットに至る貫通孔を複数有するものからなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、前記熱伝導性シートが平面視略長方形または正方形からなり、全スリットが前記熱伝導性シートの端辺に対して傾斜していることを特徴とする。
【０００９】
それに対し、請求項３の発明は、請求項１または２に記載の熱伝導性シート複合体を、熱伝導性シートが発熱部品と接触するようにして当該発熱部品に載置し、次いで前記熱伝導性シートの剥離シート上から押圧して熱伝導性シートを発熱部品に圧着し、その後に、前記剥離シートを熱伝導性シートから剥がして該剥離により露出した熱伝導性シート表面に他部品を圧着することを特徴とする熱伝導性シートの取付方法に係る。
【００１０】
また請求項４の発明は、請求項３における剥離シート上からの押圧により、前記熱伝導性シート複合体と発熱部品間の空気を前記スリット及び貫通孔を介して熱伝導性シート複合体外へ放出し、前記剥離シート剥離後の熱伝導性シート表面への前記他部品の圧着により、該他部品と熱伝導性シート表面間の空気を前記スリットを介して熱伝導性シート外へ放出することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施形態について説明する。図１はこの発明の第１実施例に係る熱伝導性シート複合体の斜視図、図２はその２−２断面図、図３は第１実施例に係る熱伝導性シート複合体の裏面図、図４はこの発明の第２実施例に係る熱伝導性シート複合体の斜視図、図５はその５−５断面図、図６はこの発明の第３実施例に係る熱伝導性シート複合体の斜視図、図７はその７−７断面図、図８はこの発明の取付方法における一実施例の押圧時を示す斜視図、図９はその拡大部分断面図、図１０は剥離シートの剥離時を示す拡大部分断面図、図１１は放熱部品による押圧時を示す拡大部分断面図である。
【００１２】
図１ないし図３に示す第１実施例の熱伝導性シート複合体１０は、液晶板やＣＰＵ等の発熱部品に放熱部品等を取り付ける際に用いられるものであって、熱伝導性シート２１と剥離シート３１とよりなる。
【００１３】
熱伝導性シート２１は、熱伝導性に優れる材質、さらに好ましくは電気絶縁性があり、発熱部品の凹凸に密着する柔軟な粘着性材質で構成される。例えば、熱伝導性充填剤が充填されたアクリル樹脂、シリコーンゴム、フルオロシリコーンゴム、あるいは種々のポリウレタンエラストマー等を挙げることができる。特に好ましくは、シリコーンゲル剤と酸化アルミニウム等の熱伝導性充填剤とから形成されたものであり、公知の材料を用いることができる。
【００１４】
前記熱伝導性シート２１は、スリット２２によって分離した複数のシート片２３で構成される。前記スリット２２は、この熱伝導性シート２１を発熱部品の表面に取り付ける際及び放熱部品等を熱伝導性シートに固定する際に、発熱部品及び放熱部品等と熱伝導性シート２１との間の空気を、当該スリット２２を介して外部へ逃がすためのものである。スリット２２の幅は、１ｍｍ以下が好ましい。なお、このスリット２２は平板状の熱伝導性シート２１に対してカッター等で形成される。
【００１５】
また、前記スリット２２は、その両端２３，２４が熱伝導性シート２１の端辺２５に至るように設けられる。そのようなスリット２２とすることによって、前記熱伝導性シート２１を発熱部品表面に取り付ける際に、前記熱伝導性シート２１と発熱部品間の空気を剥離シート３１に邪魔されることなく熱伝導性シート２１の端から確実に逃がすことができるようになる。
【００１６】
さらに、前記スリット２２の全ては、平面視略長方形や正方形等の四角形からなる熱伝導性シート２１の端辺２５に対し傾斜しているのが好ましい。このようにスリット２２を傾斜させると、後述するように、熱伝導性複合シート１０を発熱部品に取り付ける際に、熱伝導性シート２１と発熱部品間の空気をより効率よく外部へ逃がすことができるようになる。傾斜角ａは９０°未満の適宜の角度とされるが、通常２０〜７０°程度が好ましい。なお、前記スリット２２は、この例のように、全てが互いに平行な直線状のものである必要はなく、両端２３，２４間が円弧状等の曲線であってもよい。
【００１７】
剥離シート３１は、前記熱伝導性シート２１を構成する複数のシート片２３を、発熱部品に取り付けるまでの間分散するのを防止するとともに、熱伝導性シート２１を発熱部品に取り付けるための作業を容易にするためのもので、前記熱伝導性シート２１の接着性等により、該熱伝導性シート２１の片面に剥離可能に積層されている。この剥離シート３１の材質としては、可撓性があって、前記熱伝導性シート２１に対して剥離性のある紙、箔、プラスチックフィルム等で形成される。また、剥離シート３１のサイズは、前記熱伝導性シート２１と同じあるいはそれより大きくされる。
【００１８】
前記剥離シート３１には、その両面を貫通する複数の貫通孔３２が、前記熱伝導性シート２１のスリット２２に至るように形成されている。この貫通孔３２は、熱伝導性シート複合体１０を発熱部品に取り付ける際に、発熱部品と熱伝導性シート２１間の空気を前記スリット２２を介して効率良く熱伝導性シート複合体１０外へ逃がすものである。前記貫通孔３２は、各スリット２２に対して少なくとも１つ設けられるのが好ましい。また、貫通孔３２のサイズは、前記スリット２２の幅等に応じて適宜とされるが、例として１ｍｍ以下のものを挙げる。
【００１９】
図４及び図５に示す第２実施例に係る熱伝導性シート複合体１０Ａは、スリット２２Ａが、平面視略長方形からなる熱伝導性シート２１Ａの短辺２６と平行に形成され、そのスリット２２Ａに通じるように貫通孔３２Ａが剥離シート３１Ａに形成されている点を除き、第１実施例と同様の構成からなる。
【００２０】
図６及び図７に示す第３実施例に係る熱伝導性シート複合体１０Ｂは、スリット２２Ｂが熱伝導性シート２１Ｂに格子状に形成され、そのスリット２２Ａの格子点に通じるように貫通孔３２Ｂが剥離シート３１Ｂに形成されている点を除き、第１実施例と同様の構成からなる。なお、前記各実施例において、剥離シートが積層されていない熱伝導性シートの他面にも、熱伝導性シート複合体の使用（取付）まで、剥離シートを設けておいてもよい。
【００２１】
次にこの発明における熱伝導性シートの取付方法を、前記第１実施例の熱伝導性シート複合体１０を用いる場合について説明する。
【００２２】
まず、図８及び図９に示すように、液晶板等の発熱部品４０の裏面等に前記熱伝導性シート複合体１０を、その熱伝導性シート２１が発熱部品４０と接触するようにして載置する。その時、熱伝導性シート２１と発熱部品４０との向きを合わせて、正しい位置に熱伝導性シート２１が配置されるようにする。
【００２３】
次に、前記熱伝導性シート２１を剥離シート３１上から押圧することにより、前記熱伝導性シート２１を発熱部品４０に圧着する。その際、前記熱伝導性シート２１が粘着剤の場合、前記圧着によって、前記熱伝導性シート２１が発熱部品４０に接着される。なお、適宜の接着剤を発熱部品４０と熱伝導性シート２１間に設けてもよい。
【００２４】
前記圧着時、熱伝導性シート２１と発熱部品４０間に介在する空気は、前記スリット２２を通って熱伝導性シート２１の端面から、また、前記スリット２２及び貫通孔３２を通って熱伝導性シート２１外へ放出される。
【００２５】
特に、前記押圧に際し、押圧ローラ５０を熱伝導性シート２１の一短辺２７（又は長辺）と平行となるように剥離シート３１上に配置し、該押圧ローラ５０を熱伝導性シート２１の反対側短辺（又は長辺）へ向けて移動させることにより熱伝導性シート２１を押圧すれば、スリット２２が押圧ローラ５０の軸方向５１と傾斜した状態で押圧されるため、押圧ローラ５０の移動によって各スリット２２が一端２３側から他端２４側へ向かって押圧されることになる。したがって、押圧ローラ５０による押圧部位でスリット２２が密着して隙間がなくなることがあっても、そのスリット２２の密着部位が前記スリット２２の一端２３側から他端２４側へ移動するため、前記空気がスリット２２に沿って押し出され、確実に熱伝導性シート複合体１０外へ放出されるようになる。しかも、押圧ローラ５０を一方向へ移動させるだけで、前記スリット２２を介して空気を放出させることができる。
【００２６】
次いで、図１０のように、前記剥離シート３１を熱伝導性シート２１から剥がし、熱伝導性シート２１の表面２８を露出させる。そして、図１１のように、前記熱伝導性シート２１の露出した表面２８に、放熱部品等の他物体４５を押し付けて圧着する。この圧着により、他物体４５が熱伝導性シート２１の表面２８に粘着固定される。前記熱伝導性シート２１の表面２８と他物体４５間には接着剤を設けてもよい。
【００２７】
前記他物体４５の圧着時、前記熱伝導性シート２１の表面２８と他物体４５間に存在する空気は、前記スリット２２を通って熱伝導性シート２１の端面から熱伝導性シート２１外へ放出される。これによって、熱伝導性シート２１が発熱部品４０及び他物体４５に空気の介在なく密着して取り付けられる。
【００２８】
なお、前記第２実施例の熱伝導性シート複合体１０Ａや第３実施例の熱伝導性シート複合体１０Ｂの場合も、前記と同様にして熱伝導性シートを発熱部品及び他物体に取り付けることができる。また、前記熱伝導性シート複合体を発熱部品に圧着する作業は、押圧ローラを用いる方法に限られず、他の押圧手段を用いるものでもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上図示し説明したように、この発明の熱伝導性シート複合体及び熱伝導性シートの取付方法によれば、発熱部品及び放熱部品等と熱伝導性シート間に空気が閉じ込められことなく熱伝導性シートを発熱部品及び放熱部品等に簡単に取り付けることができ、前記閉じ込められた空気によって生じる、発熱部品の性能低下や熱伝導性阻害を防止するこができ、発熱部品の性能を最大限に発揮できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例に係る熱伝導性シート複合体の斜視図である。
【図２】その２−２断面図である。
【図３】第１実施例に係る熱伝導性シート複合体の裏面図である。
【図４】この発明の第２実施例に係る熱伝導性シート複合体の斜視図である。
【図５】その５−５断面図である。
【図６】この発明の第３実施例に係る熱伝導性シート複合体の斜視図である。
【図７】その７−７断面図である。
【図８】この発明の取付方法における一実施例の押圧時を示す斜視図である。
【図９】その拡大部分断面図である。
【図１０】剥離シートの剥離時を示す拡大部分断面図である。
【図１１】他物体による押圧時を示す拡大部分断面図である。
【符号の説明】
１０，１０Ａ，１０Ｂ熱伝導性シート複合体
２１，２１Ａ，２１Ｂ熱伝導性シート
２２，２２Ａ，２２Ｂスリット
２３シート片
２５端辺
３１，３１Ａ，３１Ｂ剥離シート
３２，３２Ａ，３２Ｂ貫通孔
４０発熱部品
４５他物体
５０押圧ローラ

Claims

熱伝導性シートとその片面に剥離可能に積層一体化された剥離シートとよりなる熱伝導性シート複合体であって、
前記熱伝導性シートが該シートの端辺に至る複数のスリットによって複数のシート片に分離され、
前記剥離シートが前記スリットに至る貫通孔を複数有するものからなることを特徴とする熱伝導性シート複合体。
熱伝導性シートが平面視略長方形または正方形からなり、全スリットが前記熱伝導性シートの端辺に対して傾斜していることを特徴とする請求項１記載の熱伝導性シート複合体。
請求項１または２に記載の熱伝導性シート複合体を、熱伝導性シートが発熱部品と接触するようにして当該発熱部品に載置し、
次いで前記熱伝導性シートを剥離シート上から押圧して当該熱伝導性シートを発熱部品に圧着し、
その後に、前記剥離シートを熱伝導性シートから剥がし、該剥離により露出した熱伝導性シート表面に他部品を圧着することを特徴とする熱伝導性シートの取付方法。
請求項３において、前記剥離シート上からの押圧により、前記熱伝導性シート複合体と発熱部品間の空気を前記スリット及び貫通孔を介して熱伝導性シート複合体外へ放出し、前記剥離シート剥離後の熱伝導性シート表面への前記他部品の圧着により、該他部品と熱伝導性シート表面間の空気を前記スリットを介して熱伝導性シート外へ放出することを特徴とする熱伝導性シートの取付方法。