グラファイトシート及びその製造方法、並びにグラファイトシートを積層した放熱部品

【課題】グラファイトシートと発熱体及び放熱フィンとの接触部の熱抵抗が大きくなり放熱効果を損ないやすいという問題点があった。
【解決手段】熱伝導性を形成したグラファイト層２の表面にワックス３，４を塗布してグラファイトシート１を構成したものであり、これにより、このグラファイトシート１を放熱部品に取り付けてワックス３，４を溶解させグラファイト層２及び放熱部品の表面に形成されている凹凸の目地に充填することができ、グラファイトシート１と放熱部品との接触部の熱抵抗が小さく放熱効果の優れたグラファイトシート１が得られる。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はグラファイトシート及びその製造方法、並びにグラファイトシートを積層した放熱部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高分子フィルムを熱処理し、その後圧延処理することによって熱伝導性の優れたグラファイトシートを得ることができるのは公知であり、近年の電子機器の小型化、高性能化が進むにつれて高密度に集積されたＣＰＵなどから発生する熱を効率良く逃がすためにこのグラファイトシートを発熱部品の筐体に接合して冷却フィンと組み合わせたりして放熱対策が行われている。
【０００３】図３はグラファイトシートを接合した放熱部品の例であり、図３において１０１はＣＰＵなど発熱する電子回路を内蔵した発熱体であり、この発熱体１０１に接着剤１０２でグラファイトシート１０３を接着し、さらにこのグラファイトシート１０３の上面に接着剤１０４によりアルミニウム合金からなる放熱フィン１０５が接着されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従来例によれば前記グラファイトシート１０３の表面に圧延加工による目地が形成されているので、このグラファイトシート１０３の表面と前記発熱体１０１との表面との実質的な接触面積が損なわれ、かつ前記接着剤１０２，１０４を介在して接着しているのでグラファイトシート１０３と発熱体１０１及び放熱フィン１０５との接触部の熱抵抗が大きくなり放熱効果を損ないやすいという問題点があった。
【０００５】本発明は放熱部品に接合し熱抵抗が小さく放熱効果が優れたグラファイトシート及びその製造方法、並びにこれを用いた放熱部品を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記問題を解決するために以下の構成を有するものである。
【０００７】本発明の請求項１に記載の発明は、高分子フィルムをグラファイト化し熱伝導性を形成したグラファイト層の表面にワックスを塗布したグラファイトシートであり、これにより、このグラファイトシートを放熱部品に取り付けてワックスを溶解させグラファイト層及び放熱部品の表面に形成されている凹凸の目地に充填することができ、グラファイトシートと放熱部品との接触部の熱抵抗が小さく放熱効果の優れたグラファイトシートが得られる。
【０００８】本発明の請求項２に記載の発明は、松ヤニを主成分とするワックスを用いた請求項１に記載のグラファイトシートであり、これによりワックスが溶解して放熱部品に広がった余剰分を洗浄して容易に除去でき、前記ワックスが天然物を主成分とするので環境を損なう有害物の発生がないという効果が得られる。
【０００９】本発明の請求項３に記載の発明は、グラファイト層に形成された凹凸の面粗度にワックスを充填して平滑な面を得た請求項１に記載のグラファイトシートであり、これにより、放熱部品との接触面に凹凸が無くなるので熱抵抗を損なうことがなく放熱効果の優れたグラファイトシートが得られる。
【００１０】本発明の請求項４に記載の発明は、グラファイト層をワックスの融点以上に加熱し、次いでグラファイト層の表面にワックスを塗布しスキージで掻き、次いで前記ワックスを乾燥させて表面にワックスを積層したグラファイトシートの製造方法であり、これにより、このグラファイトシートを放熱部品に取り付けてワックスを溶解させグラファイト層及び放熱部品の表面に形成されている凹凸の目地に充填することが容易にでき、グラファイトシートと放熱部品との接触部の熱抵抗が小さく放熱効果の優れたグラファイトシートが得られる。
【００１１】本発明の請求項５に記載の発明は、松ヤニを主成分とするワックスを用いた請求項３に記載のグラファイトシートの製造方法であり、これによりワックスが溶解して放熱部品に広がった余剰分を洗浄して容易に除去でき、天然物を主成分とするワックスを使用しているので環境を損なうことがないという効果が得られる。
【００１２】本発明の請求項６に記載の発明は、発熱体の表面にワックスを塗布してその上にグラファイトシートを積層し、このグラファイトシートを通じて放熱を行うグラファイトシートを積層した放熱部品であり、これにより、発熱体が発熱するとワックスが溶解してグラファイトシート及び発熱体の表面に形成されている凹凸の目地に充填するのでグラファイトシートと発熱体の表面との接触部の熱抵抗が小さく放熱効果の優れた放熱部品が得られる。
【００１３】本発明の請求項７に記載の発明は、放熱体の表面にワックスを積層したグラファイトシートを積層し、このワックスを介してグラファイト層を積層した請求項６に記載のグラファイトシートを積層した放熱部品であり、これにより、この放熱部品を取り付けた発熱体が発熱するとワックスが溶解してグラファイトシート及び放熱体の表面に形成されている凹凸の目地に充填するのでグラファイトシートと放熱体、及び発熱体の表面との接触部の熱抵抗が小さく放熱効果の優れた放熱部品が得られる。
【００１４】本発明の請求項８に記載の発明は、放熱フィンとこの放熱フィンの中間にワックスを積層したグラファイトシートを挟着した請求項６に記載の放熱部品であり、これにより、グラファイトシートと発熱体、及びグラファイトシートと放熱フィンとの熱抵抗が小さく放熱効果の優れた放熱部品が得られる。
【００１５】本発明の請求項９に記載の発明は、発熱体の発熱温度で溶解するワックスを用いた請求項６に記載の放熱部品であり、これにより、発熱体を構成する電子回路が動作するとき、確実に前記ワックスが溶解されて発熱体及び放熱フィンとの熱抵抗が小さく放熱効果の優れた放熱部品が得られる。
【００１６】本発明の請求項１０に記載の発明は、ワックスの厚みを、このワックスが溶解したときにグラファイトシートと設置する発熱体及び放熱フィンの表面の凹凸に充填される厚みで形成した請求項６に記載の放熱部品であり、これにより、グラファイトシートと設置する発熱体及び放熱フィンとの間に熱抵抗を損なう固形層が形成されることなくグラファイトシートと発熱体、及びグラファイトシートと放熱フィンとの熱抵抗が小さく放熱効果の優れた放熱部品が得られる。
【００１７】本発明の請求項１１に記載の発明は、放熱フィンとこの放熱フィンの中間にワックスを積層してグラファイトシートを挟着した後に加熱してこのワックスを溶解させた請求項６に記載の放熱部品であり、これにより発熱体を構成する電子回路が動作する前に確実にグラファイトシートと発熱体、及びグラファイトシートと放熱フィンとの熱抵抗の小さい接合が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の請求項１〜１１に記載の発明について実施の形態を用いて説明する。
【００１９】図１はグラファイトシートの外観の斜視図、図２はグラファイトシートを接合した放熱部品の断面図である。
【００２０】図１において、１は高分子フィルムをグラファイト化し熱伝導性を形成したグラファイトシートであり、このグラファイトシート１はグラファイト層２の両面に松ヤニを主成分とするワックス３，４を塗布した構成としている。
【００２１】前記ワックス３，４はグラファイト層２を成形するときに形成された圧延目地（図示せず）を埋めるようにスキージで加圧して塗布し、その後乾燥し平滑な面を形成している。また、このワックス３，４の融点は、このグラファイトシート１を接合する発熱体の発熱温度以下であり、およそ６０℃に設定している。
【００２２】図２において、５は放熱部品であり、この放熱部品５は発熱体６と放熱フィン７の中間にワックス３，４を積層したグラファイトシート１を挟着し一部をろう付け（図示せず）により固定している。これにより、前記ワックス３を介してグラファイトシート１と前記発熱体６とを接合し、ワックス４を介して前記グラファイトシート１と放熱フィン７とを接合した構成とし、前記発熱体６の発熱をグラファイトシート１により表面に均一に伝導して前記放熱フィン７に熱伝導し放熱できる。
【００２３】前記発熱体６には電子回路が内蔵してあり、この電子回路が動作時の発熱温度が約７０℃の場合、前記ワックス３，４の融点は前記発熱温度７０℃よりも低い温度としているのでワックス３，４が固形分となり熱伝導をさまたげることがない。また、前記ワックス３，４の厚みを、このワックス３，４が溶解したときにグラファイトシート１と設置する発熱体６及び放熱フィン７の表面の粗さを形成している凹凸に充填される厚みで形成し、前記発熱体６と前記放熱フィン７の中間にワックス３，４を積層した後に約７０℃で加熱し、このワックス３，４を溶解させて前記凹凸に確実に充填する。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明は、熱伝導性を形成したグラファイト層の表面にワックスを塗布してグラファイトシートを構成したものであり、これにより、このグラファイトシートを放熱部品に取り付けてワックスを溶解させグラファイト層及び放熱部品の表面に形成されている凹凸の目地に充填することができ、グラファイトシートと放熱部品との接触部の熱抵抗が小さく放熱効果の優れたグラファイトシートが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるグラファイトシートの外観斜視図
【図２】同本発明の一実施の形態におけるグラファイトシートを接合した放熱部品の断面図
【図３】従来例におけるグラファイトシートを接合した放熱部品の断面図
【符号の説明】
１グラファイトシート
２グラファイト層
３，４ワックス
５放熱部品
６発熱体
７放熱フィン

【特許請求の範囲】
【請求項１】高分子フィルムをグラファイト化し熱伝導性を形成したグラファイト層の表面にワックスを塗布したグラファイトシート。
【請求項２】松ヤニを主成分とするワックスを用いた請求項１に記載のグラファイトシート。
【請求項３】グラファイト層に形成された凹凸の面粗度にワックスを充填して平滑な面を得た請求項１に記載のグラファイトシート。
【請求項４】グラファイト層をワックスの融点以上に加熱し、次いでグラファイト層の表面にワックスを塗布しスキージで掻き、次いで前記ワックスを乾燥させて表面にワックスを積層するグラファイトシートの製造方法。
【請求項５】松ヤニを主成分とするワックスを用いた請求項３に記載のグラファイトシートの製造方法。
【請求項６】発熱体の表面にワックスを塗布してその上にグラファイト層を積層し、このグラファイト層を通じて放熱を行う放熱部品。
【請求項７】放熱体の表面にワックスを積層したグラファイト層を積層し、このワックスを介してグラファイト層を積層した請求項６に記載の放熱部品。
【請求項８】放熱フィンとこの放熱フィンの中間にワックスを積層したグラファイト層を挟着した請求項６に記載の放熱部品。
【請求項９】発熱体の発熱温度で溶解するワックスを用いた請求項６に記載の放熱部品。
【請求項１０】ワックスの厚みを、このワックスが溶解したときにグラファイト層と設置する発熱体及び放熱フィンの表面の凹凸に充填される厚みで形成した請求項６に記載の放熱部品。
【請求項１１】放熱フィンとこの放熱フィンの中間にワックスを積層してグラファイト層を挟着した後に加熱して前記ワックスを溶解させ結合した請求項６に記載の放熱部品。

【図１】