JP5857202B2 - 熱伝導シート - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話、デジタルカメラ等の内部に発熱部品を有する電子機器に用いられる熱伝導シートに関するものである。

近年電子機器の小型化、高性能化に伴い、半導体部品や電池パック等の発熱部品からの発熱量が大きくなりその対策をとることが必要となり、その熱伝導率の高さによりグラファイトシートが用いられるようになってきている。また小型化と関係して薄型化に対してこの熱伝導シートもさらに薄いものが求められるようになってきている。通常このような熱伝導シートは図４のように、グラファイトシート１の両面に粘着テープ２を貼り合わせたものが用いられ、ハンドリングのためにその両面に保護シート３を貼り合わせたものが用いられている。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２０１０−１４９５０９号公報

上記従来の熱伝導シートの厚さが厚いときには特に大きな問題とならなかったが、これが非常に薄くなってくると、保護テープを剥離するときに熱伝導シートが剥離したり、丸まってしまうことにより、使えなくなってしまうことが発生しやすかった。これに対して本発明は、熱伝導シートの厚さが薄くなってもハンドリングしやすい熱伝導シートを提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するために、グラファイトシートの第１面にこのグラファイトシートを覆う第１の絶縁シートを設け、第１面とは反対側の第２面にグラファイトシートを覆う第２の絶縁シートを設けた熱伝導シートであって、さらに第１の絶縁シートを覆う第１の剥離シートおよび第２の絶縁シートを覆う第２の剥離シートを設け、第１の絶縁シートと第１の剥離シートとの粘着力を第２の絶縁シートと第２の剥離シートとの粘着力よりも強いものとし、第１の剥離シートには熱伝導シートが設けられた部分を第１の領域と第２の領域とに分割するスリットラインが設けられ、第１の領域の面積を第２の領域の面積の３倍以上とするとともに、熱伝導シートの外周とスリットラインとは少なくとも２点で交差し、一方の交点ではほぼ直角に交差し、他方の交点では鋭角に交差するようにしたものである。

上記構成により、熱伝導シートが薄くなっても、熱伝導シートに損傷や変形を与えることなく剥離シートを剥離することができ、容易に所定の位置に熱伝導シートを設置することが可能となる。

本発明の一実施の形態における熱伝導シートの斜視図 本発明の一実施の形態における熱伝導シートの分解図 本発明の一実施の形態における熱伝導シートの作製方法 従来の熱伝導シートの断面図

以下、本発明の一実施の形態における熱伝導シートについて、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施の形態における熱伝導シートの斜視図であり、図２は同分解図である。図１、図２において、厚さ約２０μｍの熱分解グラファイトシート１１と、このグラファイトシート１１の第１面を覆う厚さ約８μｍの両面テープからなる第１の絶縁シート１２と、このグラファイトシート１１の第２面を覆う厚さ約８μｍの絶縁テープからなる第２の絶縁シート１３とにより熱伝導シート１４が構成されている。さらに熱伝導シート１４の第１の絶縁シート１２側にはこれを覆う第１の剥離シート１５が、第２の絶縁シート１３側にはこれを覆う第２の剥離シート１６が貼り合せられている。

第１の絶縁シート１２はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のシートの両面にアクリル系の粘着材が塗布されたものであり、第２の絶縁シート１３はＰＥＴシートの片面にアクリル系の粘着材が塗布され、この粘着材が塗布された面でグラファイトシート１１に貼り合せられている。第１の剥離シート１５はＰＥＴを基材とし、第１の絶縁シート１２と貼り合わされる面にはシリコーン系の離型材が塗布されている。また第２の剥離シート１６はＰＥＴを基材とし、第１の絶縁シート１２と貼り合わされる面にはアクリル系の粘着材が塗布されている。このようにすることにより、第１の絶縁シート１２と第１の剥離シート１５との間の単位幅あたりの粘着力を約０．１Ｎ／２５ｍｍ、第２の絶縁シート１３と第２の剥離シート１６との間の単位幅あたりの粘着力を約０．０５Ｎ／２５ｍｍとなるように構成している。以上のように、第１の絶縁シート１２と第１の剥離シート１５との間の粘着力を、第２の絶縁シート１３と第２の剥離シート１６との間の粘着力よりも強くなるようにしている。

第１の剥離シート１５には、スリットライン１７が設けられており、熱伝導シート１４と貼り合わせたときに、熱伝導シート１４の領域をスリットライン１７で分割するようになっている。この分割された領域の面積の大きい方を第１の領域１８、小さい方を第２の領域１９とし、第１の領域１８の面積を第２の領域１９の面積の約４倍としている。さらに熱伝導シート１４の外形輪郭線とスリットライン１７とは２点で交差し、一方の交点２０ではほぼ直角に交差し、他方の交点２１では約２５°で交差している。

また第１の剥離シート１５は第２の剥離シート１６全体を含み、第１の領域１８側で第２の剥離シート１６よりも大きくなるように形成されている。

以上のように構成することにより、熱伝導シートを所定の位置に設置する場合、まず第１の領域１８で接着されている部分で熱伝導シート１４から第１の剥離シート１５を、一方の交点２０を始点として剥離する。このとき第２の領域１９では第１の剥離シート１５から第２の剥離シート１６全体を保持し、第２の剥離シート１６よりも大きくなっている第１の領域１８側の第１の剥離シート１５のみを保持して剥離する。ほぼ直角に交わる一方の交点２０を始点としているため、第１の絶縁シート１２と第１の剥離シート１５との間の粘着力が、第２の絶縁シート１３と第２の剥離シート１６との間の粘着力よりも強くなっていても問題なく剥離することができる。

なおここでほぼ直角とは、本実施の形態のような剥離が可能となるものであり、具体的には９０±５°である。

次に第２の領域１９で接着されている部分を他方の交点２１を始点として剥離する。ここで第２の剥離シート１６には第１の領域１８側で熱伝導シート１４からはみだしている余白部２２が設けられており、第１の領域１８側はこの余白部２２を保持し、他方の交点２１を始点として剥離する。他方の交点２１では熱伝導シート１４の外形輪郭線とスリットライン１７とは鋭角で交差しているため第１の絶縁シート１２と第１の剥離シート１５との間の粘着力が、第２の絶縁シート１３と第２の剥離シート１６との間の粘着力よりも強くなっていても問題なく剥離することができる。

このように粘着材で貼り合せられたものを剥離する場合、剥離するための力は、剥離する幅に比例するため、剥離するにしたがってその幅が急に広くなると、剥離するための力は急に大きくなるため、そこでシートの破損が発生しやすくなる。そのため第２の領域１９を剥離するときに剥離の始点の近くは小さな角度で交差する必要があり、他方の交点２１で熱伝導シート１４の外形輪郭線とスリットライン１７との交わる角度は４５°未満が望ましく、さらには３０°以下とすることがさらに望ましい。

なお、以上の実施の形態では、第１の絶縁シートを両面テープ、第２の絶縁テープを片面粘着テープとしたが、両方が両面テープ、あるいは両方が片面粘着テープであってもよく、剥離シートとの粘着力が強い側の剥離テープにスリットラインを設けることにより、本発明の効果を得ることができる。

また本実施の形態では、グラファイトシートに熱分解グラファイトシートを用いたが、これに限らず膨張黒鉛シートのようなものであってもかまわない。

図３は、本発明の一実施の形態における熱伝導シートの作製方法を説明する図である。

まず、図３（ａ）のように第１の剥離シート１５を構成するためのＰＥＴフィルムに微粘着性を有する支持フィルム（図示しない）を貼り合わせたシート材料に対し、スリットライン１７と送り穴を形成する。スリットライン１７の形成には、抜き型を用いてプレスして行い、第１の剥離シート１５を構成するためのＰＥＴフィルムのみに切れ目を入れる。送り穴は、パンチ型を用いてプレスして行い、これは支持フィルムも合わせて貫通させる。この送り穴は、順送形成のためにシート材を動かすためのものであり、このようにして第１の剥離シート１５を形成する。

次に、図３（ｂ）に示すように、第１の剥離シート１５の上に、絶縁シートで構成されるシート材料に粘着固定されている剥離シートを剥離して、粘着加工面を露出させ、その粘着加工面を貼り合わせる。その後、加圧し、粘着固定させる。その後、他方の粘着加工面に粘着固定されている剥離シートを剥離して、粘着加工面を露出させて第１の絶縁シート１２を形成する。

次に図３（ｃ）に示すように、第１の絶縁シート１２の所定の位置に、あらかじめ、所定の形状に抜き加工されたグラファイトシート１１を乗せる。

次に図３（ｄ）に示すように、グラファイトシート１１上に、絶縁シートで構成されるシート材料に粘着固定されている剥離シートを剥離して、粘着加工面を露出させ、その粘着加工面を貼り合わせ、加圧し、粘着固定させることにより第２の絶縁シート１３を形成する。

次に図３（ｅ）に示すように、掴み舌部２３となる部分の直下に位置する第１の絶縁シート１２および第２の絶縁シート１３をあらかじめ除去するために、抜き型を用いてプレスして切断する。

次に図３（ｆ）に示すように、図３（ｄ）で形成されたものに、片面に粘着材が塗布された剥離シートを、粘着材を塗布した面を熱伝導シートの方に貼り合せ、加圧し、固定させる。

次に図３（ｇ）に示すように、所定の形状に、抜き型を用いてプレスしたあと、不要な部分を取り除くことにより、第２の剥離シート１６を形成する。

次に図３（ｈ）に示すように、所定の形状に切断して、個片化させ、熱伝導シートが完成される。

なお、本実施の形態では順番に積層を行っているが、予めグラファイトシートの両面に絶縁シートを貼り合せたものを、剥離シートに貼り合せてもかまわない。

また、図３（ｇ）の状態のものから、１枚ずつ熱伝導シートを取り外しながら所定の位置に貼り合せてもかまわない。

次に、本発明の一実施の形態における熱伝導シートの使われ方を説明する。発熱部品の熱対策を行う所定の貼り付ける面に対し、熱伝導シート１４に粘着固定されている第１の剥離シート１５の第１の領域１８を一方の交点２０を始点として剥離する。次に、第１の剥離シート１５の掴み舌部２３を掴み、他方の交点２１を始点として剥離させる。これで、熱伝導シート１４と第２の剥離シート１６の構成物品が、取り出せる。ここで、第２の剥離シート１６と第２の絶縁シート１３との粘着力が低いにもかかわらず、他方の交点２１のスリットライン１７と熱伝導シートの外周との交わる角度が鋭角であることで、容易に第１の剥離シート１５の第２の領域１９からの剥離開始が可能となる。さらには、第２の領域１９の面積が小さいことで、剥離開始後から完全剥離までの必要な剥離力を低く抑えることができ、薄い熱伝導シートであっても、第２の剥離シート１６からの脱落または熱伝導シート自体の損傷または変形することなく取り出すことができる。ここで、以上の効果を得るためには、第１の領域１８の面積は第２の領域１９の面積の３倍以上とすることが望ましい。

そのあと取り出せた熱伝導シート１４と第２の剥離シート１６の構成物品を、所定の面に貼り付ける。第２の剥離シート１６は、この貼り付ける時に、熱伝導シート１４に気泡やシワが発生しないように面精度を保持させている。このようにして貼り付けた後、加圧などで粘着を安定させ、第２の剥離シート１６の掴み舌部２３を掴み、剥離させる。これで、貼り付けが完了する。熱伝導シートの厚みが薄くなってくるとそのハンドリングが難しくなってくるが、本発明の構成で以上のように貼り付けを行うことにより、熱伝導シート１４の総厚みが４０μｍより薄いものであっても、安定して貼り付けることができる。

本発明に係る熱伝導シートは、その厚さが薄くなってもハンドリングしやすい熱伝導シートを提供することができ、産業上有用である。

１１ グラファイトシート
１２ 第１の絶縁シート
１３ 第２の絶縁シート
１４ 熱伝導シート
１５ 第１の剥離シート
１６ 第２の剥離シート
１７ スリットライン
１８ 第１の領域
１９ 第２の領域
２０ 一方の交点
２１ 他方の交点
２２ 余白部
２３ 掴み舌部

Claims (3)

1. グラファイトシートの第１面にこのグラファイトシートを覆う第１の絶縁シートを設け、前記第１面とは反対側の第２面に前記グラファイトシートを覆う第２の絶縁シートを設けた熱伝導シートであって、さらに前記第１の絶縁シートを覆う第１の剥離シートおよび前記第２の絶縁シートを覆う第２の剥離シートを設け、前記第１の絶縁シートと前記第１の剥離シートとの粘着力を前記第２の絶縁シートと前記第２の剥離シートとの粘着力よりも強いものとし、前記第１の剥離シートには前記熱伝導シートが設けられた部分を第１の領域と第２の領域とに分割するスリットラインが設けられ、前記第１の領域の面積を前記第２の領域の面積の３倍以上とするとともに、前記熱伝導シートの外周と前記スリットラインとは少なくとも２点で交差し、一方の交点ではほぼ直角に交差し、他方の交点では鋭角に交差することを特徴とする熱伝導シート。
2. 前記他方の交点では、４５°未満の角度で交差することを特徴とする請求項１記載の熱伝導シート。
3. 前記第１の剥離シートの面積を前記第２の剥離シートの面積よりも大きくしたことを特徴とする請求項１記載の熱伝導シート。

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