WO2019130995A1

WO2019130995A1 - ノイズ吸収熱伝導シートおよびこれを用いた電子機器

Info

Publication number: WO2019130995A1
Application number: PCT/JP2018/044331
Authority: WO
Inventors: 典裕河村; 臼井　良輔; 佐藤　千尋
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-12-26
Filing date: 2018-12-03
Publication date: 2019-07-04
Anticipated expiration: 2020-06-26

Abstract

薄くても熱伝導性およびシールド性に優れたノイズ吸収熱伝導シートを提供するとともに、これを用いた電子機器提供する。第１の両面テープ（１１）の一面にグラファイトシート（１２）を設け、グラファイトシート（１２）の上に第２の両面テープ（１３）を設け、第２の両面テープ（１３）の上に金属層（１４）を設け、金属層（１４）の上に保護フィルム（１５）を設け、保護フィルム（１５）の一部に貫通孔（１６）が設けられたものである。この貫通孔（１６）を通して金属層（１４）をグランド接続することができ、シールド性を向上させることができる。

Description

ノイズ吸収熱伝導シートおよびこれを用いた電子機器

　本開示は、各種電子機器に用いられるノイズ吸収熱伝導シートおよびこれを用いた電子機器に関するものである。

　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。また外部から入るあるいは内部で発生するノイズに対する対策も求められている。このため半導体素子等の動作特性や信頼性等を保つために熱伝導体を用いて発熱体からヒートシンク等に熱を伝達させる、あるいはシールド等の対策が行なわれている。そのため、熱伝導体として面方向の熱伝導性に優れたグラファイトシートを用い、電磁波吸収層と組み合わせることにより、両方の効果を得ることが行なわれている。

　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。

国際公開第２０１５／０７２４８７号

　しかしながら電波吸収層として電波吸収材と樹脂の混合物を用いると、厚さが厚くなり、またその効果も十分なものではなかった。

　上記課題を解決するために、本開示にかかるノイズ吸収熱伝導シートは、主面と裏面とを有する第１の両面テープと、主面と裏面とを有するグラファイトシートと、主面と裏面とを有する第２の両面テープと、金属層と、保護フィルムと、を有する。グラファイトシートは、第１の両面テープの上に、第１の両面テープの主面とグラファイトシートの裏面とが対向するように配置されている。第２の両面テープは、グラファイトシートの上に、グラファイトシートの主面と第２の両面テープの裏面とが対向するように配置されている。金属層および保護フィルムは、第２の両面テープの主面上に順次配置されている。また、保護フィルムの一部に貫通孔が設けられている。

　また、本開示の電子機器は、上面を有する発熱部品と、上記ノイズ吸収熱伝導シートと、導電性テープとを備える。ノイズ吸収熱伝導シートは、発熱部品の上に、発熱部品の上面が第１の両面テープの裏面に接するように配置されている。導電性テープは、ノイズ吸収熱伝導シートの上に、貫通孔を覆うように配置されている。また、導電性テープは接地されている。

　このようにすることにより、薄くても熱伝導に優れたノイズ吸収熱伝導シートを得ることができる。さらに貫通孔を覆うようにグランド接続された導電性テープを貼り合せ、導電性テープと金属層とで電気的に接続することにより、シールド性をさらに向上させることができる。

本開示の一実施の形態におけるノイズ吸収熱伝導シートの断面図本開示の一実施の形態におけるノイズ吸収熱伝導シートを用いた電子機器の断面図本開示の一実施の形態における別のノイズ吸収熱伝導シートの断面図

　以下、本開示の一実施の形態におけるノイズ吸収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は本開示の一実施の形態におけるノイズ吸収熱伝導シートの断面図である。このノイズ吸収熱伝導シートは、第１の両面テープ１１の主面（上面）にグラファイトシート１２を貼り合せ、さらにこのグラファイトシート１２の上に第２の両面テープ１３を貼り合せ、第２の両面テープ１３の上に金属層１４を設け、金属層１４の上に保護フィルム１５を設けたものである。より具体的には、第１の両面テープ１１の主面にグラファイトシート１２の裏面が向かい合うように配置されている。グラファイトシート１２の主面に第２の両面テープ１３の裏面が向かい合うように配置されている。第２の両面テープ１３の主面上に金属層１４が設けられ、金属層１４の上に保護フィルム１５が設けられている。

　ここで第１の両面テープ１１は、厚さ約６μｍのポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと記す）の両面に厚さ約３μｍのアクリル系粘着材（図示せず）を設けたものを用いている。グラファイトシート１２は、厚さ約２５μｍの熱分解グラファイトシートを用い、第１の両面テープ１１とグラファイトシート１２とは、第１の両面テープ１１に設けられた粘着材により貼り合わされている。

　第２の両面テープ１３は、金属箔の両面に、導電性粒子を混ぜた粘着材を塗布して導電性をもたせたものを用いている。ここで、金属箔の材料として、例えばアルミニウムがあげられる。金属箔の材料としてアルミニウム以外に、銅、金、銀などの金属や、ＡｌＴｉ等の合金があげられる。本実施形態においては、金属箔の材料として、アルミニウムを用いた。また、導電性粒子としては、例えば金属粉があげられる。金属粉としては、例えばアルミニウム粉があげられる。金属粉として、他に銅粉等があげられる。

　第２の両面テープ１３とグラファイトシート１２とは、第２の両面テープ１３に設けられた粘着材により貼り合わされている。ここで第１の両面テープ１１および第２の両面テープ１３を、グラファイトシート１２よりも大きな形状とし、グラファイトシート１２の周辺を第１の両面テープ１１と第２の両面テープ１３とで貼り合せることが望ましい。このようにすることで、グラファイトシート１２を完全に覆うことができ、外部にグラファイトの粉が出ることを防ぐことができる。

　さらに第２の両面テープ１３の上面には、金属層１４、保護フィルム１５が設けられている。この保護フィルム１５は、厚さ約６μｍのＰＥＴからなり、金属層１４はこの保護フィルム１５の一面にスパッタ蒸着された厚さ約０．０２μｍのニッケルの蒸着膜、さらにその上に厚さ約１μｍの銅の蒸着膜を設けたものである。第２の両面テープ１３の上面の粘着材により、金属層１４と一体になった保護フィルム１５が貼り合わされている。

　保護フィルム１５の一部に貫通孔１６が設けられ、上から金属層１４が見えるようになっている。この貫通孔１６は例えば保護フィルム１５にレーザ光を照射し、保護フィルム１５の一部を除去することにより形成することができる。このとき貫通孔１６は金属層１４を設けた面とは反対側の面が広くなるように、テーパ状に設けることが望ましい。このようにすることにより、もし金属層１４の一部も除去された場合でも、金属層１４を露出させることができる。

　なお、第２の両面テープ１３は、絶縁性のものであってもかまわないが、金属箔の両面に、導電性粒子を混ぜた粘着材を塗布して導電性をもたせたものを用いることがより望ましい。このようにすることにより、金属層１４とグラファイトシート１２を電気的に接続することができ、シールド性を向上させることができる。さらにグラファイトシート１２に伝わった熱を、図２に示す導電性テープ１８を通じてグランドにも逃がすことができ、放熱性を向上させることができる。

　なおこの貫通孔１６は保護フィルム１５の中ほどに形成され、周囲を保護フィルム１５で囲まれたものだけでなく、保護フィルム１５の端部を切り欠いたものであっても良い。

　図２は上記ノイズ吸収熱伝導シートを用いた電子機器の断面図である。上記ノイズ吸収熱伝導シートの第１の両面テープ１１の裏面（下面）側を、基板に実装された発熱部品１７の上面に貼り合せ、貫通孔１６を覆うように導電性テープ１８を貼る。そして、導電性テープ１８と金属層１４を電気的に接続し、導電性テープ１８の端部をグランド接続することにより金属層１４をグランド接続することができる。このように構成することにより発熱部品１７から発生する熱はグラファイトシート１２により全体に拡散される。それとともに、外部から来るノイズはグランド接続された金属層１４によりシールドすることができ、発熱部品１７およびその周辺に配置された電子部品に対して、ノイズの影響を低減することができる。

　図３は本発明の一実施の形態における別のノイズ吸収熱伝導シートの断面図である。構成は図１のノイズ吸収熱伝導シートと同様であるが、第２の両面テープ１３が絶縁性であることが異なっている。

　貫通孔１６はグラファイトシート１２にまで達するように形成されている。このようにすることにより、グラファイトシート１２、金属層１４がお互いに導通しているため、貫通孔１６を覆うように導電性テープ１８を貼ることにより、グラファイトシート１２および金属層１４をグランド接続することができ、シールド性を向上させることができる。さらにグラファイトシート１２に伝わった熱を、導電性テープ１８を通じてグランドにも逃がすことができ、放熱性を向上させることができる。

　貫通孔１６は金属層１４を設けた面とは反対側の面が広くなるように、テーパ状に設けることが望ましい。このようにすることにより、導電性テープ１８と金属層１４およびグラファイトシート１２を確実に電気的に接続することができる。

　なお第１の両面テープ１１は導電性であることもありうるが、絶縁性とすることが望ましい。このようにすることにより、熱伝導性を有しながら、基板上あるいは電子部品のショート等を防ぐことができ、信頼性の高い電子機器を得ることができる。

　本開示に係るノイズ吸収熱伝導シートは、薄くても熱伝導性およびシールド性に優れたノイズ吸収熱伝導シートおよびこれを用いた電子機器を得ることができ、産業上有用である。

　１１　第１の両面テープ
　１２　グラファイトシート
　１３　第２の両面テープ
　１４　金属層
　１５　保護フィルム
　１６　貫通孔
　１７　発熱部品
　１８　導電性テープ

Claims

　主面と裏面とを有する第１の両面テープと、
　主面と裏面とを有するグラファイトシートと、
　主面と裏面とを有する第２の両面テープと、
　金属層と、
　保護フィルムと、を有し、
　前記グラファイトシートは、前記第１の両面テープの前記主面と前記グラファイトシートの前記裏面とが対向するように、前記第１の両面テープの前記主面上に配置され、
　前記第２の両面テープは、前記グラファイトシートの前記主面と前記第２の両面テープの前記裏面とが対向するように、前記グラファイトシートの上に配置され、
　前記金属層および前記保護フィルムは、前記第２の両面テープの前記主面の上に順次配置され、
　前記保護フィルムの一部に貫通孔が設けられている、ノイズ吸収熱伝導シート。
　前記金属層は、前記保護フィルムの一面に設けられた蒸着膜である、請求項１記載のノイズ吸収熱伝導シート。
　前記金属層は少なくとも銅を含む、請求項１記載のノイズ吸収熱伝導シート。
　前記第２の両面テープは、導電性を有する、請求項１記載のノイズ吸収熱伝導シート。
　前記貫通孔は、前記保護フィルムから前記グラファイトシートに達するまで貫通している、請求項１記載のノイズ吸収熱伝導シート。
　上面を有する発熱部品と、請求項１記載のノイズ吸収熱伝導シートと、導電性テープとを備え、
　前記ノイズ吸収熱伝導シートは、前記発熱部品の上に、前記発熱部品の前記上面が前記第１の両面テープの前記裏面に接するように配置され、
　前記導電性テープは、前記ノイズ吸収熱伝導シートの上に、前記貫通孔を覆うように配置され、
　前記導電性テープは接地されている、電子機器。