放熱部品とその製造方法
【課題】 発熱源や放熱板への取付が容易にできる放熱部品を提供することを目的とする。
【解決手段】 例えば特公平１−４９６４２号公報に記載されているようなグラファイト材料よりなるシートの片面に、剥離紙上に形成された基板を用いていない粘着剤のみの接着シートの粘着面を貼り付けて、粘着層の厚みが１００μｍ以下の放熱部品を形成する。使用の際には、この放熱部品の粘着面の剥離紙を剥がして粘着面を発熱源に取り付けることにより、平易な取付方法で、効率よく熱拡散を行うことができる。
【解決手段】 例えば特公平１−４９６４２号公報に記載されているようなグラファイト材料よりなるシートの片面に、剥離紙上に形成された基板を用いていない粘着剤のみの接着シートの粘着面を貼り付けて、粘着層の厚みが１００μｍ以下の放熱部品を形成する。使用の際には、この放熱部品の粘着面の剥離紙を剥がして粘着面を発熱源に取り付けることにより、平易な取付方法で、効率よく熱拡散を行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子機器の発熱部品の放熱に使用される放熱部品とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ノートパソコンのＣＰＵ（中央演算処理装置）などの発熱部品の放熱に、非常に軽く、柔軟性があり加工が容易という優れた特徴を併せ持ったグラファイト材料よりなる柔軟性シート（以下グラファイトシートと呼称）が注目され、一部のパーソナルコンピュータに採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】グラファイトシートに関しては、高分子フィルムの熱分解により作製された配向度が高く、単結晶に近い特性を持つ高性能の熱分解性グラファイトシートや、天然グラファイト粉末の処理品をシート状に加圧成形して作られたものが用いられているが、グラファイトシートは破れやすいために、発熱源や放熱板へ取り付けるためには、ポリエステルフィルムなどでコーティングした後、金属板でこのグラファイトシートを発熱源や放熱板に固定する必要があった。
【０００４】そこで本発明は、発熱源や放熱板への取付が容易にできる放熱部品を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために、本発明の放熱部品は、グラファイト材料よりなるシートと、このシートの表面に設けた厚み１００ミクロン以下の粘着層とを備えたものであり、熱伝導率の低下を起こすことなく、発熱源や放熱板への熱結合を容易に達成できるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明は、グラファイト材料よりなるシートと、このシートの表面に設けた厚み１００ミクロン以下の粘着層とを備えた放熱部品であり、熱伝導率が低い高分子材料よりなる粘着層の厚みを１００ミクロン以下とすることにより、熱伝導率が低下することなく容易に放熱部品を必要な箇所に取り付け、熱的な結合を行うことができる。
【０００７】請求項２に記載の発明は、グラファイト材料よりなるシートの表面に液体状の粘着剤を塗布して、乾燥する放熱部品の製造方法において、前記粘着剤は、乾燥後の厚みが１００ミクロン以下になるように塗布する放熱部品の製造方法であり、熱伝導率が低下することなく容易に必要な箇所に取り付け、熱的な結合を行うことができる放熱部品を得ることができる。
【０００８】以下、本発明の一実施の形態について説明する。
（実施の形態１）例えば特公平１−４９６４２号公報に記載されているようなグラファイト材料よりなるシート（以下グラファイトシートとする）の片面に、剥離紙上に形成された基板を用いていない粘着剤のみの接着シート（例えば日東電工（株）製超耐熱・低アウトガス接着シート）の粘着面を貼り付けて放熱部品を形成する。使用の際には、この放熱部品の粘着面の剥離紙を剥がして粘着面を発熱源に取り付けることにより、平易な取付方法で、効率よく熱拡散を行うことができる。
【０００９】熱拡散の効果を確認するため、グラファイトシート（幅１５ｍｍ，長さ１００ｍｍ，厚み１ｍｍ）の片端１５ｍｍの部分に上記粘着性シートを貼り、この部分にＰＴＣサーミスタを取り付けた。この粘着層の厚みは１０，２０，５０，８０，１００，１５０μｍの６種類とした。またＰＴＣサーミスタは１５ｍｍ四方の正方形形状で、スイッチング温度は１５０℃、抵抗値が１０Ωのものを用いた。
【００１０】このＰＴＣサーミスタに１００Ｖの電圧を印加して１０秒後、放熱部品のＰＴＣサーミスタを取り付けた方と反対側の片端の温度を測定した。このようにして得られた結果を（表１）に示す。
【００１１】
【表１】
【００１２】測定数値の判断基準としては、使用状況により変わるが通常の使用状況から判断して、接着強度としては１００ｋｇ以上、測定温度は発熱源の温度との温度差が５０℃以内を合格とした。
【００１３】この（表１）によると試料ＮＯ．１のものは、測定温度は高く、従って熱結合のロスが少なく熱伝導の面では良好であるが、接着強度が極端に低く、実用的でない。
【００１４】また、試料ＮＯ．６は接着強度は強いが、接着層の厚みが厚いため、測定温度が１００℃を下回り、発熱源との温度差が５０℃以上になっており、実用的ではない。
【００１５】これに対して試料ＮＯ．２から試料ＮＯ．５は接着強度、測定温度ともに基準を満たしており、良好な熱拡散が達成できる。
【００１６】従って上記粘着シートを用いて粘着層を形成する場合は２０〜１００μｍの厚みにすることが望ましいことが分かる。
【００１７】（実施の形態２）実施の形態１と同様に、グラファイトシートの片端１５ｍｍの部分に、アクリル系の液体状糊剤（例えばコニシ（株）製ボンド マーカーのりなど）を塗布し、室温で乾燥させて接着層を形成し、放熱部品を得た。この糊剤の乾燥後の塗布厚みは、１０，２０，５０，８０，１００，１５０μｍの６種類となるようにした。この部分に実施の形態１と同様にＰＴＣサーミスタを貼り付け、同様の測定を行った。その結果を（表２）に示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】この（表２）によると試料ＮＯ．１のものは、測定温度は高く、従って熱結合のロスが少なく、熱伝導の面では良好であるが、接着強度が極端に低く、実用的でない。
【００２０】また、試料ＮＯ．６は接着強度は強いが、接着層の厚みが厚いため、測定温度が１００℃を下回り、発熱源との温度差が５０℃以上になっており、実用的ではない。
【００２１】これに対して試料ＮＯ．２から試料ＮＯ．５は接着強度、測定温度ともに基準を満たしており、良好な熱拡散が達成できる。
【００２２】従って上記アクリル系の液体状糊剤を用いて接着層を形成する場合は、その厚みが２０〜１００μｍとすることが望ましいことが分かる。
【００２３】本実施の形態では実験の実施上、塗布した糊剤を室温で乾燥させてから用いたが、乾燥させずに直接発熱源と接着しても良い。
【００２４】また、乾燥後の接着層厚みは、糊剤の粘度調整によって変えることができるが、一度塗布して乾燥させた後に、再度またはそれ以上繰り返し塗布して接着層を形成しても良い。
【００２５】なお、実施の形態１，２においては熱伝導性に非常に優れた高分子材料を熱処理して得られたグラファイトシートを使用したが、天然黒鉛や人造黒鉛を原料とし、エキスパンド法で作製されたグラファイトシートを用いた場合にも、平易な方法で発熱源や放熱板と放熱部品との効率の良い熱結合が達成でき、効果的な熱拡散が可能になる。
【００２６】さらに接着層は、熱伝導性に優れていること以外にも、以下のような性質を有することが望ましい。
【００２７】（１）加熱されたとき、周辺の部品に影響を及ぼすようなガスが発生しないこと（２）発熱部品の発熱温度よりも高い軟化点を有すること、すなわち耐熱性に優れていること（３）温度サイクルに対して安定であること、すなわち長期間使用しても劣化しないこと
【００２８】
【発明の効果】以上本発明の放熱部品は、グラファイトシートの表面に厚み１００μｍ以下の粘着層を設けたものであり、発熱源や放熱板とグラファイトシートとの効率の良い熱結合ができる。従って、発熱源からの効果的な熱拡散が達成され、例えばパーソナルコンピュータなどのＣＰＵの発熱を緩和して熱による半導体デバイスやハードディスクなどの故障を防止することができる。
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子機器の発熱部品の放熱に使用される放熱部品とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ノートパソコンのＣＰＵ（中央演算処理装置）などの発熱部品の放熱に、非常に軽く、柔軟性があり加工が容易という優れた特徴を併せ持ったグラファイト材料よりなる柔軟性シート（以下グラファイトシートと呼称）が注目され、一部のパーソナルコンピュータに採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】グラファイトシートに関しては、高分子フィルムの熱分解により作製された配向度が高く、単結晶に近い特性を持つ高性能の熱分解性グラファイトシートや、天然グラファイト粉末の処理品をシート状に加圧成形して作られたものが用いられているが、グラファイトシートは破れやすいために、発熱源や放熱板へ取り付けるためには、ポリエステルフィルムなどでコーティングした後、金属板でこのグラファイトシートを発熱源や放熱板に固定する必要があった。
【０００４】そこで本発明は、発熱源や放熱板への取付が容易にできる放熱部品を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために、本発明の放熱部品は、グラファイト材料よりなるシートと、このシートの表面に設けた厚み１００ミクロン以下の粘着層とを備えたものであり、熱伝導率の低下を起こすことなく、発熱源や放熱板への熱結合を容易に達成できるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明は、グラファイト材料よりなるシートと、このシートの表面に設けた厚み１００ミクロン以下の粘着層とを備えた放熱部品であり、熱伝導率が低い高分子材料よりなる粘着層の厚みを１００ミクロン以下とすることにより、熱伝導率が低下することなく容易に放熱部品を必要な箇所に取り付け、熱的な結合を行うことができる。
【０００７】請求項２に記載の発明は、グラファイト材料よりなるシートの表面に液体状の粘着剤を塗布して、乾燥する放熱部品の製造方法において、前記粘着剤は、乾燥後の厚みが１００ミクロン以下になるように塗布する放熱部品の製造方法であり、熱伝導率が低下することなく容易に必要な箇所に取り付け、熱的な結合を行うことができる放熱部品を得ることができる。
【０００８】以下、本発明の一実施の形態について説明する。
（実施の形態１）例えば特公平１−４９６４２号公報に記載されているようなグラファイト材料よりなるシート（以下グラファイトシートとする）の片面に、剥離紙上に形成された基板を用いていない粘着剤のみの接着シート（例えば日東電工（株）製超耐熱・低アウトガス接着シート）の粘着面を貼り付けて放熱部品を形成する。使用の際には、この放熱部品の粘着面の剥離紙を剥がして粘着面を発熱源に取り付けることにより、平易な取付方法で、効率よく熱拡散を行うことができる。
【０００９】熱拡散の効果を確認するため、グラファイトシート（幅１５ｍｍ，長さ１００ｍｍ，厚み１ｍｍ）の片端１５ｍｍの部分に上記粘着性シートを貼り、この部分にＰＴＣサーミスタを取り付けた。この粘着層の厚みは１０，２０，５０，８０，１００，１５０μｍの６種類とした。またＰＴＣサーミスタは１５ｍｍ四方の正方形形状で、スイッチング温度は１５０℃、抵抗値が１０Ωのものを用いた。
【００１０】このＰＴＣサーミスタに１００Ｖの電圧を印加して１０秒後、放熱部品のＰＴＣサーミスタを取り付けた方と反対側の片端の温度を測定した。このようにして得られた結果を（表１）に示す。
【００１１】
【表１】
【００１２】測定数値の判断基準としては、使用状況により変わるが通常の使用状況から判断して、接着強度としては１００ｋｇ以上、測定温度は発熱源の温度との温度差が５０℃以内を合格とした。
【００１３】この（表１）によると試料ＮＯ．１のものは、測定温度は高く、従って熱結合のロスが少なく熱伝導の面では良好であるが、接着強度が極端に低く、実用的でない。
【００１４】また、試料ＮＯ．６は接着強度は強いが、接着層の厚みが厚いため、測定温度が１００℃を下回り、発熱源との温度差が５０℃以上になっており、実用的ではない。
【００１５】これに対して試料ＮＯ．２から試料ＮＯ．５は接着強度、測定温度ともに基準を満たしており、良好な熱拡散が達成できる。
【００１６】従って上記粘着シートを用いて粘着層を形成する場合は２０〜１００μｍの厚みにすることが望ましいことが分かる。
【００１７】（実施の形態２）実施の形態１と同様に、グラファイトシートの片端１５ｍｍの部分に、アクリル系の液体状糊剤（例えばコニシ（株）製ボンド マーカーのりなど）を塗布し、室温で乾燥させて接着層を形成し、放熱部品を得た。この糊剤の乾燥後の塗布厚みは、１０，２０，５０，８０，１００，１５０μｍの６種類となるようにした。この部分に実施の形態１と同様にＰＴＣサーミスタを貼り付け、同様の測定を行った。その結果を（表２）に示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】この（表２）によると試料ＮＯ．１のものは、測定温度は高く、従って熱結合のロスが少なく、熱伝導の面では良好であるが、接着強度が極端に低く、実用的でない。
【００２０】また、試料ＮＯ．６は接着強度は強いが、接着層の厚みが厚いため、測定温度が１００℃を下回り、発熱源との温度差が５０℃以上になっており、実用的ではない。
【００２１】これに対して試料ＮＯ．２から試料ＮＯ．５は接着強度、測定温度ともに基準を満たしており、良好な熱拡散が達成できる。
【００２２】従って上記アクリル系の液体状糊剤を用いて接着層を形成する場合は、その厚みが２０〜１００μｍとすることが望ましいことが分かる。
【００２３】本実施の形態では実験の実施上、塗布した糊剤を室温で乾燥させてから用いたが、乾燥させずに直接発熱源と接着しても良い。
【００２４】また、乾燥後の接着層厚みは、糊剤の粘度調整によって変えることができるが、一度塗布して乾燥させた後に、再度またはそれ以上繰り返し塗布して接着層を形成しても良い。
【００２５】なお、実施の形態１，２においては熱伝導性に非常に優れた高分子材料を熱処理して得られたグラファイトシートを使用したが、天然黒鉛や人造黒鉛を原料とし、エキスパンド法で作製されたグラファイトシートを用いた場合にも、平易な方法で発熱源や放熱板と放熱部品との効率の良い熱結合が達成でき、効果的な熱拡散が可能になる。
【００２６】さらに接着層は、熱伝導性に優れていること以外にも、以下のような性質を有することが望ましい。
【００２７】（１）加熱されたとき、周辺の部品に影響を及ぼすようなガスが発生しないこと（２）発熱部品の発熱温度よりも高い軟化点を有すること、すなわち耐熱性に優れていること（３）温度サイクルに対して安定であること、すなわち長期間使用しても劣化しないこと
【００２８】
【発明の効果】以上本発明の放熱部品は、グラファイトシートの表面に厚み１００μｍ以下の粘着層を設けたものであり、発熱源や放熱板とグラファイトシートとの効率の良い熱結合ができる。従って、発熱源からの効果的な熱拡散が達成され、例えばパーソナルコンピュータなどのＣＰＵの発熱を緩和して熱による半導体デバイスやハードディスクなどの故障を防止することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 グラファイト材料よりなるシートと、このシートの表面に設けた厚み１００ミクロン以下の粘着層とを備えた放熱部品。
【請求項２】 グラファイト材料よりなるシートの表面に液体状の粘着剤を塗布して、乾燥する放熱部品の製造方法において、前記粘着剤は、乾燥後の厚みが１００ミクロン以下になるように塗布する放熱部品の製造方法。
【請求項１】 グラファイト材料よりなるシートと、このシートの表面に設けた厚み１００ミクロン以下の粘着層とを備えた放熱部品。
【請求項２】 グラファイト材料よりなるシートの表面に液体状の粘着剤を塗布して、乾燥する放熱部品の製造方法において、前記粘着剤は、乾燥後の厚みが１００ミクロン以下になるように塗布する放熱部品の製造方法。
【公開番号】特開平１１−３１７４８０
【公開日】平成１１年（１９９９）１１月１６日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１０−１２３１９８
【出願日】平成１０年（１９９８）５月６日
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【公開日】平成１１年（１９９９）１１月１６日
【国際特許分類】
【出願日】平成１０年（１９９８）５月６日
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
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