JPH07335795A - 伝熱媒体塗布方法及び伝熱媒体塗布ローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 伝熱媒体を被塗布部品の被塗布面上に量的に
過不足無く均一に且つ容易に塗布することができる伝熱
媒体塗布方法を提供し、発熱部品と放熱部品間の熱伝達
効率の向上及び低コスト化を図ることを目的とする。 【構成】 ペースト状の伝熱媒体５を、回転ローラ２を
有する伝熱媒体塗布ローラ７の回転ローラ２の表面全周
に均一に付着させた後、伝熱媒体５を塗布すべき被塗布
部品６の被塗布面上に回転ローラ２を密着させた状態
で、伝熱媒体塗布ローラ７を移動することにより、該被
塗布面上に伝熱媒体５を転写・塗布する。被塗布部品６
は案内手段９に支持されており、伝熱媒体塗布ローラ７
は、そのガイドローラ８が案内手段９のガイド用切欠部
１１にガイドされる。ガイドローラ８は回転ローラ２よ
りもその半径が塗布すべき伝熱媒体５の層厚に相当する
寸法だけ大きく設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、伝熱媒体塗布方法及び
該伝熱媒体塗布方法に使用する伝熱媒体塗布ローラに関
する。

【０００２】発熱部品上に放熱手段を設置する場合に、
該発熱部品及び該放熱手段の密着性を向上させて放熱効
率を向上させるために、該発熱部品又は該放熱手段の対
向面の一方又は双方にペースト状の伝熱媒体を塗布する
ことが行われる。

【０００３】そして、伝熱媒体は塗布量に過不足がある
と、放熱性の劣化を招くので、最適量を容易に塗布する
ための技術の開発が要望されている。

【０００４】

【従来の技術】パーソナルコンピュータ等の電子機器に
おいては、処理速度の向上を図る等の目的で高速動作が
可能なＣＰＵの開発が進められており、これに伴い該Ｃ
ＰＵの発熱量が増大する傾向にある。

【０００５】従って、温度上昇による故障や誤動作等を
防止する必要があり、従来は機器の筐体に冷却ファンを
取り付け、あるいはＣＰＵに直接的にヒートシンク（放
熱フィン）を取り付けることが行われている。

【０００６】ところが、最新のＣＰＵに対しては、これ
らの対策では不十分となってきており、あるいは十分な
冷却を行うためにはこれらの冷却手段が大型化し、電子
機器の小型化の要請に応じることができない。

【０００７】そこで、小型化を阻害せずに十分な冷却を
行うため、ファン付きヒートシンクが開発された。ファ
ン付きヒートシンクは、ヒートシンク自体に小型のモー
タ及びプロペラを設け、プロペラの回転により、ヒート
シンクのフィン間に強制的に送風することにより、冷却
効率を高めた冷却手段である。

【０００８】このようなファン付きヒートシンクをＣＰ
Ｕ上に設置した場合、相互間の当接面の表面粗さによる
隙間に起因する放熱性の劣化を防止する必要がある。そ
こで、両者の当接面の一方又は双方に伝熱媒体（熱伝達
率が高い半流動体状の物質であり、以下サーマルグリス
ともいう）を塗布した上で、両者を当接せしめることに
より、両者間の隙間を埋め、放熱効率を高めることが行
われる。

【０００９】図６を参照して、従来のサーマルグリスの
塗布作業を含むＣＰＵ上へのファン付きヒートシンクの
設置作業について説明する。まず、同図（ａ）に示され
ているように、ファン付きヒートシンク２１の被塗布面
（ＣＰＵに対する当接面）上に、サーマルグリス２２が
充填されたチューブ２３からサーマルグリス２２を絞り
出す。

【００１０】次いで、同図（ｂ）に示されるように、こ
のファン付きヒートシンク２１を天地を逆転してＣＰＵ
２４上に載置して、手で適宜に加圧する。最後に余分な
サーマルグリス２２を除去して、同図（ｃ）に示される
ような状態を得る。

【００１１】上記は、全て手作業で行われているが、近
時においては、サーマルグリスのディスペンサ（自動供
給装置）と自動加圧機構を備えた専用のロボットによ
り、上記と同様な作業を行うようにしたものもある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記手作業に
よる従来技術によると、サーマルグリスの塗布量（供給
量）や加圧力が一様でなく、塗布量の過不足や不均一性
により、放熱効率の低下を招くことがあるという問題が
あった。

【００１３】また、上記専用ロボットによれば、サーマ
ルグリスの層厚をコントロールすることができるから、
このような問題は解消するが、設備費等の増大により、
電子機器のコスト高を招くという問題があった。

【００１４】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、手作業によっても、伝熱媒体を被塗布部品の
被塗布面上に量的に過不足無く均一に且つ容易に塗布す
ることができる伝熱媒体塗布方法及び該伝熱媒体塗布方
法に使用する伝熱媒体塗布ローラを提供し、発熱部品と
放熱部品間の熱伝達効率の向上及び低コスト化を図るこ
とを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、以下に示すような、伝熱媒体塗布方法及び該伝熱
媒体塗布方法に使用する伝熱媒体塗布ローラを提供す
る。

【００１６】即ち、ペースト状の伝熱媒体を、回転自在
に支持された回転ローラを有する伝熱媒体塗布ローラの
該回転ローラの表面全周に均一に付着させた後、該伝熱
媒体を塗布すべき被塗布部品の被塗布面上に該回転ロー
ラを密着させた状態で、該伝熱媒体塗布ローラを移動す
ることにより、該被塗布面上に該伝熱媒体を転写・塗布
する伝熱媒体塗布方法である。

【００１７】この方法に使用する伝熱媒体塗布ローラと
しては、前記回転ローラの中心軸方向の両端に、該回転
ローラの半径に対して塗布すべき伝熱媒体の厚さに相当
する寸法に概略等しい寸法だけ大きい半径を有するガイ
ドローラを、該回転ローラと同軸上に回転自在にそれぞ
れ設けて構成することができる。

【００１８】また、前記被塗布部品をその被塗布面を開
放させた状態で着脱自在に支持する支持部を有するとと
もに、前記伝熱媒体塗布ローラを直線的に移動させるた
めのガイド部を有する案内手段の該支持部に、該被塗布
部品を支持し、前記伝熱媒体塗布ローラを該ガイド部に
沿って移動することにより、該被塗布面上に前記伝熱媒
体を転写・塗布するようにすることができる。

【００１９】

【作用】本発明によると、回転ローラの表面全周に均一
に伝熱媒体を塗布した後に、被塗布部品の被塗布面に伝
熱媒体を転写・塗布するようにしたから、伝熱媒体の最
適量を均一厚に塗布することができ、塗布過剰や塗布不
足を防止することが可能となり、発熱部品の発熱を放熱
手段に効率良く伝達することができるようになる。

【００２０】また、前述のガイドローラを有する伝熱媒
体塗布ローラを使用して塗布作業を行えば、伝熱媒体の
層厚を確実に均一にすることができ、さらに効果的であ
る。さらに、案内手段を使用することにより、被塗布部
品を支持して伝熱媒体塗布ローラを該案内手段に沿って
移動するだけで塗布作業が完了するから、塗布作業が非
常に容易となり、作業効率を大幅に向上することができ
る。

【００２１】また、専用ロボットの如き高価な設備を必
要としないから、コストを低減することができ、ひいて
は製品のコストを低減することが可能である。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 （１）第１実施例 図１は、本発明の第１実施例を説明するための図であ
り、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【００２３】本実施例においては、同図に示されるよう
な伝熱媒体塗布ローラ１を使用する。伝熱媒体塗布ロー
ラ１は、樹脂（ゴム）や金属等からなる円筒状又は円柱
状に形成された回転ローラ２を有している。回転ローラ
２は、その回転中心軸が支持部材３により回転自在に支
持されており、支持部材３の中央部には、把手部４が一
体的に設けられて構成されている。

【００２４】作業者は、図示しないパレット等の上に、
サーマルグリスの充填されたチューブからサーマルグリ
スを適当量絞り出し、伝熱媒体塗布ローラ１の把手部４
を握って、該パレット上で伝熱媒体塗布ローラ１を適宜
に移動することにより、回転ローラ２の表面に一様にサ
ーマルグリス５を塗布する。

【００２５】次いで、同図に示されているように、サー
マルグリス５を塗布すべき放熱部品としてのＣＰＵ又は
冷却手段としてのファン付きヒートシンク（この例で
は、ファン付きヒートシンクとする）６の被塗布面上
で、伝熱媒体塗布ローラ１をその一端部から他端部に向
かって移動させることにより、回転ローラ２上のサーマ
ルグリス５が該被塗布面上に転写・塗布される。

【００２６】このようにしてサーマルグリス５が転写・
塗布されたファン付きヒートシンク６を、天地を逆にし
てＣＰＵ上に設置することにより、ファン付きヒートシ
ンク６及びＣＰＵの対向面におけるそれぞれの表面粗さ
に起因する隙間がサーマルグリス５により埋められる。

【００２７】本実施例によると、回転ローラ２の表面全
周に均一にサーマルグリス５を塗布した後に、ファン付
きヒートシンク６の被塗布面上にサーマルグリス５を転
写・塗布するようにしたから、サーマルグリス５の塗布
量のコントロールや層厚の一定化が比較的に容易とな
る。

【００２８】また、従来技術と比較して余分なサーマル
グリスの拭き取り作業の省略が可能になり、作業が効率
化する。さらに、その作業が非常に簡単であるととも
に、専用ロボットの如き高価な設備を必要としないか
ら、コストを低減することができ、ひいては製品（電子
機器）のコストを低減することが可能である。

【００２９】なお、サーマルグリス５の厚さは、各被塗
布面の表面粗さが３０μｍ程度である場合、約６０μｍ
〜１００μｍに設定される。 （２）第２実施例 図２は、本発明の第２実施例を説明するための図であ
り、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。なお、図
１と実質的に同一の構成部分については、同一の番号を
付してその説明の一部を省略することにする。

【００３０】上記第１実施例では、サーマルグリスの塗
布量や層厚のコントロールは、従来に比べて容易になる
が、ある程度の熟練が必要であることは否めない。そこ
で、図２に示されているような伝熱媒体塗布ローラ７を
使用することにより、サーマルグリスの塗布量及び均一
化をそれほど熟練した作業員でなくとも確実に行えるよ
うにすることができる。

【００３１】即ち、この例における伝熱媒体塗布ローラ
７は、回転ローラ２の両端にそれぞれガイドローラ８、
８を備えている。このガイドローラ８は、樹脂（ゴム）
や金属等から形成され、その半径は回転ローラ２の半径
よりも、ファン付きヒートシンクに塗布すべき層厚に相
当する寸法（約６０μｍ〜１００μｍ）だけ大きい半径
を有する円盤状の部材であり、回転ローラ２と一体的に
回転するように、回転ローラ２の回転中心軸と同軸上に
設けられている。

【００３２】このような伝熱媒体塗布ローラ７を使用す
ることにより、均一且つ所定層厚でサーマルグリス５を
回転ローラ２に塗布することができる。そして、伝熱媒
体塗布ローラ７の一対のガイドローラ８をファン付きヒ
ートシンク６の被塗布面の両側縁に位置せしめて、移動
することにより、均一且つ所定層厚のサーマルグリス５
が該被塗布面上に転写・塗布されることになる。

【００３３】従って、それほどの熟練を必要とすること
なく、容易に一定層厚のサーマルグリスを被塗布面上に
塗布することが可能である。なお、この実施例では、ガ
イドローラ８は回転ローラ２と一体的に回転するように
設けることとしているが、ガイドローラ８は回転ローラ
２に対して独立的に回転自在に設けることができること
はいうまでもない。 （３）第３実施例 図３は、本発明の第３実施例を説明するための正面図で
ある。なお、図１又は図２と実質的に同一の構成部分に
ついては、同一の番号を付してその説明の一部を省略す
ることにする。

【００３４】上記第２実施例ではサーマルグリス５の層
厚は一定にすることが可能であるが、ファン付きヒート
シンク６の被塗布面上でサーマルグリス５の転写・塗布
のために伝熱媒体塗布ローラ７を移動する際に、注意深
く作業しないと、ガイドローラ８がファン付きヒートシ
ンク６からはずれてしまい、作業の効率化の障害となる
場合が考えられる。

【００３５】そこで、この実施例では、案内手段９を設
けてさらにサーマルグリス塗布作業の効率化を図るもの
である。即ち、案内手段９は、その中央部に凹状の支持
部１０を有している。この支持部１０に被塗布部品とし
てのファン付きヒートシンク６をその被塗布面を開放さ
せた状態で（上に向けて）挿入することにより、ファン
付きヒートシンク６が支持されるようになっている。被
支持部材としてのファン付きヒートシンク６は着脱自在
である。

【００３６】案内手段９の支持部１０の開放側の相対す
る二辺の近傍には、それぞれ段差状に形成されたガイド
用切欠部１１が設けられている。このガイド用切欠部１
１の底面は支持部１０にファン付きヒートシンク６を支
持した状態で、ファン付きヒートシンク６の被塗布面と
概略同一の高さになるように設定されており、ガイド用
切欠部１１の相対する側面間の寸法は、伝熱媒体塗布ロ
ーラ７の一対のガイドローラ８の外面間の寸法より僅か
に大きく設定されている。

【００３７】しかして、案内手段９の支持部１０にファ
ン付きヒートシンク６を挿入・支持せしめ、サーマルグ
リス５が塗布された伝熱媒体塗布ローラ７を、そのガイ
ドローラ８を案内手段９のガイド用切欠部１１に位置さ
せた状態で、それに沿って移動することにより、所定層
厚のサーマルグリス５が均一にファン付きヒートシンク
６に塗布される。

【００３８】このような案内手段９を使用することによ
り、サーマルグリス塗布作業の大幅な効率化を図ること
が可能である。なお、案内手段９の支持部１０はファン
付きヒートシンク６を単独で支持するように構成するこ
とができ、また、一方向（同図の紙面に対して直交する
方向）に複数個支持するように構成すればさらに作業の
高効率化を図ることができる。 （４）第４実施例 図４は、本発明の第４実施例を説明するための正面図で
ある。なお、図１、図２又は図３と実質的に同一の構成
部分については、同一の番号を付してその説明の一部を
省略することにする。

【００３９】この実施例は、上記第３実施例の改良に係
るものであり、伝熱媒体塗布ローラ１２を同図に示され
るように３連式とするとともに、案内手段１３の支持部
１０及びガイド用切欠部１１もこれに対応して３列に構
成したものである。

【００４０】このように構成することにより、一度の塗
布作業で複数個のファン付きヒートシンク６に同時にサ
ーマルグリス５を塗布することができ、作業効率を高く
することができる。

【００４１】なお、案内手段１３の支持部１０は、一方
向（同図の紙面に対して直交する方向）に複数個支持す
るように構成すれば、さらに作業の高効率化を図ること
ができる。

【００４２】また、同図に示される以外に２連式とし、
あるいは４連式以上とすることができることはいうまで
もない。 （５）第５実施例 図５は、本発明の第５実施例を説明するための正面図で
ある。なお、図１又は図２と実質的に同一の構成部分に
ついては、同一の番号を付してその説明の一部を省略す
ることにする。

【００４３】上記第２実施例ではサーマルグリス５の層
厚は一定にすることが可能であるが、ファン付きヒート
シンク６の被塗布面上でサーマルグリス５の転写・塗布
のために伝熱媒体塗布ローラ７を移動する際に、注意深
く作業しないと、ガイドローラ８がファン付きヒートシ
ンク６からはずれてしまい、作業の効率化の障害となる
場合が考えられる。

【００４４】そこで、この実施例では、案内手段を設け
るとともに、伝熱媒体塗布ローラのガイドローラの構成
を工夫することにより、サーマルグリス塗布作業の効率
化を図るものである。

【００４５】即ち、案内手段１４は、その中央部に支持
部１０を有している。この支持部１０に被塗布部品とし
てのファン付きヒートシンク６をその被塗布面を開放さ
せた状態で（上に向けて）挿入することにより、ファン
付きヒートシンク６が支持されるようになっている。被
支持部材としてのファン付きヒートシンク６は着脱自在
である。

【００４６】案内手段１４の支持部１０の開放側の相対
する二辺の外側近傍には、それぞれ直線状のガイドレー
ル１５、１５がそれぞれ形成されている。一方、伝熱媒
体塗布ローラ１６の一対のガイドローラ１７は、第２実
施例のものと比較して幅広に形成されているとともに、
ガイドレール１５にそれぞれ対応するように、その外周
の中央部には無端状のガイド溝１８がそれぞれ形成され
ている。このガイド溝１８の幅は、ガイドレール１５の
幅よりも僅かに大きく設定されている。

【００４７】しかして、案内手段１４の支持部１０にフ
ァン付きヒートシンク６を挿入・支持せしめ、サーマル
グリス５が塗布された伝熱媒体塗布ローラ１６を、その
ガイド溝１８内に案内手段１４のガイドレール１５が挿
入されるように位置させた状態で、それに沿って移動す
ることにより、所定層厚のサーマルグリス５が均一にフ
ァン付きヒートシンク６に塗布される。

【００４８】このような案内手段１４及び伝熱媒体塗布
ローラ１６を使用することにより、サーマルグリス塗布
作業の大幅な効率化を図ることが可能である。なお、案
内手段１４の支持部１０はファン付きヒートシンク６を
単独で支持するように構成することができ、また、一方
向（同図の紙面に対して直交する方向）に複数個支持す
るように構成すればさらに作業の高効率化を図ることが
できるのは、上記第３実施例の場合と同様である。

【００４９】また、上記第４実施例と同様に、伝熱媒体
塗布ローラを３連式とし、あるいは２連式若しくは４連
式以上とし、案内手段をこれに対応するように構成する
ことができることはいうまでもない。

【００５０】

【発明の効果】本発明によると、手作業によっても、伝
熱媒体を被塗布部品の被塗布面上に量的に過不足無く均
一に且つ容易に塗布することができる伝熱媒体塗布方法
及び該伝熱媒体塗布方法に使用する伝熱媒体塗布ローラ
が提供されるという効果を奏する。これにより、発熱部
品と放熱部品間の熱伝達効率の向上及び低コスト化を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を説明するための図であ
り、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図２】本発明の第２実施例を説明するための図であ
り、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図３】本発明の第３実施例を説明するための正面図で
ある。

【図４】本発明の第４実施例を説明するための正面図で
ある。

【図５】本発明の第５実施例を説明するための正面図で
ある。

【図６】従来技術を説明するための図である。

【符号の説明】

１、７、１２、１６ 伝熱媒体塗布ローラ ２ 回転ローラ ３ 支持部材 ４ 把手部 ５ サーマルグリス（伝熱媒体） ６ ファン付きヒートシンク ８、１７ ガイドローラ ９、１３、１４ 案内手段 １０ 支持部 １１ ガイド用切欠部 １５ ガイドレール １８ ガイド溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ペースト状の伝熱媒体(5) を、回転自在
   に支持された回転ローラ(2) を有する伝熱媒体塗布ロー
   ラ(1,7,12,16) の該回転ローラ(2) の表面全周に均一に
   付着させた後、 該伝熱媒体(5) を塗布すべき被塗布部品(6) の被塗布面
   上に該回転ローラ(2)を密着させた状態で、該伝熱媒体
   塗布ローラ(1,7,12,16) を移動することにより、該被塗
   布面上に該伝熱媒体(5) を転写・塗布することを特徴と
   する伝熱媒体塗布方法。
2. 【請求項２】 前記回転ローラ(2) の中心軸方向の両端
   に、該回転ローラ(2) の半径に対して塗布すべき伝熱媒
   体の厚さに相当する寸法に概略等しい寸法だけ大きい半
   径を有するガイドローラ(8,17)を、該回転ローラ(2) と
   同軸上に回転自在にそれぞれ設けたことを特徴とする請
   求項１に記載の伝熱媒体塗布方法に使用される伝熱媒体
   塗布ローラ。
3. 【請求項３】 前記被塗布部品(6) をその被塗布面を開
   放させた状態で着脱自在に支持する支持部(10)を有する
   とともに、前記伝熱媒体塗布ローラ(1,7,12,16) を直線
   的に移動させるためのガイド部(11,15) を有する案内手
   段(9,13,14)の該支持部(10)に、該被塗布部品(6) を支
   持し、 前記伝熱媒体塗布ローラ(1,7,12,16) を該ガイド部(11,
   15) に沿って移動することにより、該被塗布面上に前記
   伝熱媒体(5) を転写・塗布することを特徴とする請求項
   １に記載の伝熱媒体塗布方法。