JP6421330B2 - 熱伝導シート - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話等各種電子機器に用いられる熱伝導シートに関する。

近年電子機器の各種機能や処理能力等が急速に向上し、それに伴い半導体素子をはじめとする電子部品からの発熱量は増加する傾向にある。その結果、局部的に高温となるヒートスポットが生じる。液晶等の表示素子に近いところにヒートスポットが生じると、その表示性能が低下することがある。そのため液晶パネルにグラファイトシートのような高熱伝導シートを貼り合せ、均熱化することによりヒートスポット対策を行っている。

このような高熱伝導シートでは、高熱伝導シート全体に接着層を設けて貼り合せている。そのため、例えば液晶パネルの裏側に配置された反射シートに貼り合せた場合、全面で貼り合せると反射シートに反りが生じたり、歪が生じたりしやすくなる。

また、高熱伝導シートを生産、搬送する時には、接着層を設けた面には、接着層を保護するための台紙セパレーターが貼り合せられている。台紙セパレーターの接着層と貼り合せられる面には剥離層が形成されている。そのため台紙セパレーターは接着層から容易に剥離できる。

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２０１０−２５４９７９号公報

接着層を高熱伝導シートの一部に設ければ反射シートに貼り合せても反りや歪を生じにくくすることができる。しかしながら単に接着層を形成する部分を小さくすると、高熱伝導シートと台紙セパレーターとは、接着層のみで固定され、保持力が弱くなるため、高熱伝導シートを所定の形状に加工しようとするとズレが生じやすくなる。これに対し本発明は、貼り合せたものに対し反りや歪を生じさせること無く、所定の形状に加工しやすい熱伝導シートを提供することを目的とする。

本発明の熱伝導シートは、熱伝導性を有する第１のシートと、この第１のシートの第１の面の一部に設けられた接着層と、第１の面側全体に設けられた台紙セパレーターと、を有する。台紙セパレーターは微粘着性を有し、第１のシートと台紙セパレーターとは粘着可能であり、第１のシートと接着層との接着力は、台紙セパレーターと接着層との接着力よりも強い。

上記構成により、接着層の面積が小さくてこの接着層によって得られる、第１のシートと台紙セパレーターとの固定力が小さくても、台紙セパレーターの微粘着性により、接着層が無い部分も第１のシートを保持することができる。そのため第１のシートの加工時にズレが生じることなく所定の形状に形成することができる。また第１のシートを液晶パネルの反射シートのようなものに貼り合せても、部分的に接着されているだけであるため、反りや歪を生じにくくすることができる。

図１は本発明の実施の形態における熱伝導シートの断面図である。 図２は図１に示す熱伝導シートの分解斜視図である。 図３は図１に示す熱伝導シートを使用した機器の断面図である。 図４Ａは図１に示す熱伝導シートの製造方法における製造途中の熱伝導シートの断面図である。 図４Ｂは図４Ａに示す製造途中の熱伝導シートの斜視図である。 図４Ｃは図４Ａに続く熱伝導シートの製造方法における手順を示す断面図である。 図４Ｄは図４Ｃに示す製造途中の熱伝導シートの斜視図である。 図４Ｅは図４Ｃに続く熱伝導シートの製造方法における手順を示す断面図である。 図４Ｆは図４Ｅに示す製造途中の熱伝導シートの斜視図である。 図４Ｇは図４Ｅに続く熱伝導シートの製造方法における手順を示す断面図である。 図４Ｈは図４Ｇに示す製造途中の熱伝導シートの斜視図である。 図４Ｊは図４Ｇに続く熱伝導シートの製造方法における手順を示す断面図である。 図４Ｋは図４Ｊに示す製造途中の熱伝導シートの斜視図である。 図４Ｌは図４Ｊに続く熱伝導シートの製造方法における完成品の断面図である。 図４Ｍは図４Ｌに示す熱伝導シートの斜視図である。

以下、本発明の実施の形態における熱伝導シート１６について、図面を参照しながら説明する。

図１、図２は熱伝導シート１６の断面図と分解斜視図である。熱伝導シート１６は、第１のシート１１と、接着層１４と、台紙セパレーター１５とを有する。第１のシート１１は、例えば厚さ約２５μｍのグラファイトシート１２と、その両面に貼り合せた例えば厚さ約１０μｍのポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと記す）とアクリル粘着材とで構成された絶縁シート１３Ａ、１３Ｂとで構成されている。第１のシート１１はグラファイトシート１２により面方向に良好な熱伝導性を有し、さらに両面に絶縁シート１３Ａ、１３Ｂを貼り合せることにより絶縁性を保っている。

第１のシート１１は、例えば約１１ｃｍ×６ｃｍの長方形の形状を有し、２つの長辺に沿って例えば幅約２ｍｍの接着層１４が設けられている。なお、接着層１４は、第１のシート１１の２つの長辺に沿って設けているが、例えば四隅のみに設けてもかまわない。

接着層１４は、ＰＥＴシートとその両面に塗布されたアクリル系粘着材で構成されている。接着層１４全体の厚さは例えば約１０μｍである。第１のシート１１の接着層１４を設けた面側全体に台紙セパレーター１５が貼り合されている。台紙セパレーター１５は、ＰＥＴシートとその一面に形成されたシリコーン系粘着材からなる微粘着性を有する粘着材とで構成されている。この微粘着性を有する粘着材が形成されている面が、第１のシート１１に貼り合されている。ここで微粘着性とは、対象材料に適度な粘着性を有し、剥離した時に対象材料に粘着物が残らない粘着材を意味している。

さらに接着層１４にアクリル系粘着材、台紙セパレーター１５にシリコーン系粘着材を用いている。そのため、接着層１４のＰＥＴシートと台紙セパレーター１５のＰＥＴシートとの間には、アクリル系粘着材とシリコーン系粘着材が介在し、接着層１４のＰＥＴシートと第１のシート１１の絶縁シート１３ＡのＰＥＴシートとの間にはアクリル系粘着材だけが介在している。その結果第１のシート１１と接着層１４との接着力は、台紙セパレーター１５と接着層１４との接着力よりも強い。このようにすることにより、接着層１４の面積が小さくなっても、台紙セパレーター１５を剥離するときに、第１のシート１１から接着層１４をはがしてしまうことを防ぐことができる。

一般的な台紙セパレーターを使用した場合、接着層と台紙セパレーターの接着力を小さくすることは出来る。しかしながら、台紙セパレーターは微粘着性を有していないため、第１のシートの接着層が無い部分は、固定されず不安定になり、ズレ等が発生してしまう。

また、台紙セパレーターに一般的なアクリル系粘着材を塗布した微粘着テープを使用した場合、第１のシートの接着層が無い部分は、微粘着テープの粘着により固定される。しかしながら接着層の部分は微粘着テープに強く接着されてしまい、第１のシートと接着層との接着力よりも接着層の部分は微粘着テープの接着力が強くなってしまう。そのため台紙セパレーターを剥離するときに、第１のシートから接着層をはがしてしまい使用できない。

本実施の形態は、台紙セパレーター１５に使用する微粘着テープの粘着材部分にシリコーン系微粘着材を使用することにより、接着層１４と台紙セパレーター１５との接着力を小さくすることが出来る。また、第１のシート１１の接着層１４が無い部分は、微粘着テープの粘着により固定される。そのため、熱伝導シート１６は貼り合せたものに対し反りや歪を生じさせること無く、所定の形状に加工しやすい。

図３は、熱伝導シート１６から台紙セパレーター１５を剥離した熱伝導シート１６１を取り付けた機器の断面図である。液晶パネル１７の背面に設置される反射シート（図示せず）に、台紙セパレーターを剥離した熱伝導シート１６１が、接着層１４を介して貼り合され、その反対側に発熱部品１８が存在する。接着層１４の面積は熱伝導シート１６１の１０％以下と非常に狭くなっているため、貼り合せても応力がほとんどかからず、反射シートに反りや歪を生じさせることを防ぐことができる。グラファイトシート１２は面方向に高い熱伝導性を有している。そのため発熱部品１８が熱を発生しても、熱伝導シート１６１に伝わった後は、グラファイトシート１２により面方向に拡散する。結果としてヒートスポットが発生することを防止することができる。

次に熱伝導シート１６の製造方法について図４Ａ〜図４Ｍを参照しながら説明する。なお図４Ａ、図４Ｃ、図４Ｅ、図４Ｇ、図４Ｊ、図４Ｌはそれぞれ図４Ｂ、図４Ｄ、図４Ｆ、図４Ｈ、図４Ｋ、図４Ｍの一部を示している。

まず図４Ａ、図４Ｂのように、台紙セパレーター１５の上面に、接着層を形成するための接着シート１９を貼り合せる。台紙セパレーター１５はＰＥＴシートと、その上面にシリコーン系粘着材からなる微粘着性を有する粘着材とを有し、厚さは例えば約７０μｍである。接着シート１９はＰＥＴシートとその両面にアクリル系粘着材とを有し、その厚さは例えば約１０μｍである。

次に金型により、接着シート１９を所定の形状に切断し、不要部分を剥離することにより、図４Ｃ、図４Ｄに示すように接着層１４を形成する。

次に図４Ｅ、図４Ｆに示すように、接着層１４を形成した面に例えば厚さ約１０μｍのＰＥＴシートと、その片面に設けられた粘着材とを有する絶縁シート１３Ａを粘着材が上面に位置するように貼り合せる。

絶縁シート１３Ａは台紙セパレーター１５よりも薄いため、絶縁シート１３Ａは接着層１４でできた段差に対して変形される。接着層１４が無い部分では、絶縁シート１３ＡのＰＥＴフィルムと台紙セパレーター１５の粘着材とが接着される。

次に図４Ｇ、図４Ｈに示すように所定の形状に打抜いたグラファイトシート１２を絶縁シート１３Ａの上に貼り合せる。

次に図４Ｊ、図４Ｋに示すように絶縁シート１３Ｂを粘着材が下面に位置するように、グラファイトシート１２の上から貼り合せる。

次に金型により、第１のシート１１および接着層１４を所定の形状に切断し、不要部分を剥離することにより、図４Ｌ、図４Ｍに示すような熱伝導シート１６が完成する。

通常、台紙セパレーターは剥離するために、その貼り合せ面に離型剤が塗布されている。接着層を熱伝導シートの全面に設けている場合は、接着層の接着力により、金型で切断する場合でも切断可能となる。しかしながら本実施の形態のように接着層の面積が極端に小さくなると、第１のシートを十分に保持することができず、グラファイトシートを所定の位置に貼り合せる時の位置ズレや切断位置のズレ等が発生しやすくなる。

これに対し熱伝導シート１６では、台紙セパレーター１５に微粘着性をもたせ、第１のシート１１と台紙セパレーター１５との接着力を、台紙セパレーター１５と接着層１４との接着力よりも強くしている。この構成により、第１のシート１１を主として台紙セパレーター１５で保持することができ、熱伝導シート１６を複雑な形状のも形成可能とすることができる。

本発明に係る熱伝導シートは、貼り合せたものに対し反りや歪を生じさせること無く、所定の形状に加工しやすい。そのため、産業上有用である。

１１ 第１のシート
１２ グラファイトシート
１３Ａ，１３Ｂ 絶縁シート
１４ 接着層
１５ 台紙セパレーター
１６ 熱伝導シート
１７ 液晶パネル
１８ 発熱部品
１９ 接着シート
１６１ 熱伝導シート

Claims (2)

1. 熱伝導性を有する第１のシートと、
   前記第１のシートの第１の面の一部に設けられた接着層と、
   前記第１の面全体に設けられた台紙セパレーターと、を備え、
   前記台紙セパレーターは微粘着性を有し、前記第１のシートと前記台紙セパレーターとは前記台紙セパレーターの微粘着性により粘着可能であり、前記第１のシートと前記接着層との接着力は、前記台紙セパレーターと前記接着層との接着力よりも強く、前記第１のシートと前記台紙セパレーターとの接着力は、前記台紙セパレーターと前記接着層との接着力よりも強い熱伝導シート。
2. 前記第１のシートには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用い、前記接着層にはアクリル系粘着材を用い、前記台紙セパレーターにはシリコーン系粘着材を用い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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