(57)【要約】【課題】  従来はヒートシンクと２層の放熱シートとが点接触であり、接触熱抵抗の減少が期待できず、１００Ｗ以上の発熱体の冷却が困難になっている。また、硬い放熱シートがあるゆえに、放熱シートをつぶす際に、素子に与える荷重が大きくなる。【解決手段】  ヒートシンク１２の表面に柔軟シート１１が直接に形成されているため、１３で示すように、柔軟シート１１とヒートシンク１２との間が面接触となり、これにより接触熱抵抗を軽減することができる。ここで、柔いシートは、それ単体では柔いために型崩れをおこし、型で成形することができない。このため、型崩れさせないために硬い部材が必要となる。本実施の形態では、この硬い部材にヒートシンク１２を選択することで、伝導効率を大幅に向上させることができる。【選択図】            図１
2006013314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体を冷却するためのヒートシンクと、
前記ヒートシンクの表面に直接成型された放熱シートと
を有し、前記発熱体で発生した熱を前記放熱シートを介して前記ヒートシンクへ伝導することを特徴とする放熱シートを用いた冷却システム。
【請求項２】
前記放熱シートは、単層シートであることを特徴とする請求項１記載の冷却システム。
【請求項３】
発熱体を冷却するためのヒートシンクと、
前記ヒートシンクの前記冷却対象側の表面に成型された、柔軟性があり、かつ、熱伝導性を有する柔軟シートと
を有し、前記発熱体で発生した熱を前記柔軟シートを介して前記ヒートシンクへ伝導することを特徴とする放熱シートを用いた冷却システム。
【請求項４】
前記柔軟シートは、単層シートであることを特徴とする請求項３記載の冷却システム。
【請求項５】
発熱体を冷却するためのヒートシンクの、放熱シートを成型する面に、前記放熱シートのサイズの枠を形成する第１のステップと、
前記枠に樹脂材料を流し込み、熱処理を行って前記放熱シートを成型する第２のステップと、
前記放熱シートの硬化後に前記枠を取り外す第３のステップと
を含むことを特徴とする放熱シートの作成方法。
【請求項６】
前記放熱シートは、柔軟性があり、かつ、熱伝導性を有する柔軟シートであることを特徴とする請求項５記載の放熱シートの作成方法。
【請求項７】
前記柔軟シートは、単層シートであることを特徴とする請求項６記載の放熱シートの作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放熱シートを用いた冷却システム及び放熱シートの作成方法に係り、特に電子回路に使用される電子部品を放熱シートを用いて冷却する冷却システム及び放熱シートの作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２は従来の放熱シートの一例の断面図を示す。図２（Ａ）に示すように、２層の放熱シートは、放熱用の柔軟シート１上に放熱用の強度保持層２が直接成型された構造であり、これら柔軟シート１及び強度保持層２からなる２層の放熱シートがヒートシンク３上に形成されている。
【０００３】
すなわち、図２に示すように、従来の放熱シートは、発熱体（図示せず）とヒートシンク３間に、シリコーン系の硬い放熱シートである強度保持層２と柔らかい放熱シートである柔軟シート１の２枚を一緒にして挟み込むという構造をとっている。これは、柔軟シート１で発熱体との接触面積を大きくし接触熱抵抗を小さくすることで、熱伝導の効率を向上させるという特徴を持っている。しかし、柔軟シート１はそれ自身では加工が不可能なために、硬いシートである強度保持層２と組み合わせて成形するようになっている。
【０００４】
また、放熱対象である電子構造群に直接に形成された放熱シートも従来知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来の放熱シートは、図３の斜視図に示すように、放熱対象である電子構造群５の表面に、放熱シートとして合成樹脂−冷却体６を直接形成した構造である。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２１２０６７号公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図２に示した従来の２層放熱シートにおいては、放熱シートが２枚あることから熱抵抗も大きくなり、その熱抵抗分だけ冷却することが困難となってしまう。また、ヒートシンク３と強度保持層２（硬い放熱シート）が、図２（Ｂ）の拡大図に４で示すように点接触であり、接触熱抵抗の減少が期待できず、その点からも熱伝導効率を下げており、問題となっている。
【０００７】
更に最近では、高密度実装の影響により１００Ｗ以上の発熱体を頻繁に使用するようになり、従来の放熱シートでは冷却することが困難になっている。また、強度保持層２（硬い放熱シート）があるゆえに、放熱シートをつぶす際に、素子に与える荷重が大きくなるという問題もある。
【０００８】
一方、図３に示した従来の放熱シートは、合成樹脂−冷却体６の形状が複雑であるため、ある程度硬いものと推測され、よって電子構造群５と面接触を期待できず、接触熱抵抗の減少が困難である。
【０００９】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、柔らかい単層の放熱シートをヒートシンクに直接成型することで、高い発熱体でも充分に冷却し得る放熱シートを用いた冷却システム及び放熱シートの作成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明の放熱シートを用いた冷却システムは、発熱体を冷却するためのヒートシンクと、ヒートシンクの表面に直接成型された放熱シートとを有し、発熱体で発生した熱を放熱シートを介してヒートシンクへ伝導することを特徴とする。
【００１１】
この発明では、放熱シートがヒートシンクに直接成型されているため、素子に与える荷重を小さくできる。
【００１２】
また、上記の目的を達成するため、本発明の放熱シートを用いた冷却システムは、放熱シートは、単層シートであることを特徴とする。この発明では、放熱シートの熱抵抗を小さくできる。
【００１３】
また、上記の目的を達成するため、本発明の放熱シートを用いた冷却システムは、発熱体を冷却するためのヒートシンクと、ヒートシンクの冷却対象側の表面に成型された、柔軟性があり、かつ、熱伝導性を有する柔軟シートとを有し、発熱体で発生した熱を柔軟シートを介してヒートシンクへ伝導することを特徴とする。この発明では、ヒートシンクの冷却対象側の表面に、柔軟性があり、かつ、熱伝導性を有する柔軟シートを成型するようにしたため、ヒートシンク表面に柔軟シートが面接触するように成型でき、これによりヒートシンクと柔軟シートとの間の接触熱抵抗を小さくすることができる。
【００１４】
また、上記の目的を達成するため、本発明の放熱シートを用いた冷却システムは、上記の柔軟シートを、単層シートとしたことを特徴とする。この発明では、柔軟シートの熱抵抗を小さくできると共に、発熱体に与える荷重を小さくできる。
【００１５】
また、上記の目的を達成するため、本発明の放熱シートの作成方法は、発熱体を冷却するためのヒートシンクの、放熱シートを成型する面に、放熱シートのサイズの枠を形成する第１のステップと、枠に樹脂材料を流し込み、熱処理を行って放熱シートを成型する第２のステップと、放熱シートの硬化後に枠を取り外す第３のステップとを含むことを特徴とする。この発明では、ヒートシンクを含めた接触熱抵抗が小さな放熱シートを作成することができる。
【００１６】
また、上記の目的を達成するため、本発明は上記の作成方法における放熱シートを、柔軟性があり、かつ、熱伝導性を有する柔軟シートとしたことを特徴とする。この発明では、ヒートシンクに対して放熱シートを面接触とさせることができ、これによりヒートシンクと柔軟シートとの間の接触熱抵抗を小さくすることができる。
【００１７】
ここで、本発明は上記の柔軟シートを単層シートとすることにより、柔軟シートの熱抵抗を小さくでき、発熱体に与える荷重を小さくできる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明においては、放熱シートをヒートシンクに直接成型することにより、柔い単層の放熱シートのみで構成でき、このため、発熱体に与える荷重を小さくすることができ、更に接触熱抵抗を小さくしたため、高い発熱量の発熱体も冷却できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明になる放熱シートを用いた冷却システムの一実施の形態の概略断面図及び部分拡大図を示す。図１（Ａ）に示すように、本実施の形態は、ヒートシンク１２の表面に、例えばシリコーンからなる柔軟シート１１を直接形成した放熱シートを用いて冷却を行う。ここで、ヒートシンク１２の表面に柔軟シート１１が直接に形成されているため、図１（Ｂ）の拡大図に１３で示すように、柔軟シート１１とヒートシンク１２との間が面接触となり、これにより接触熱抵抗を軽減することができる。
【００２０】
ここで、柔いシートは、それ単体では柔いために型崩れをおこし、型で成形することができない。このため、型崩れさせないために硬い部材が必要となる。本実施の形態では、この硬い部材にヒートシンク１２を選択することで、伝導効率を大幅に向上させることができる。
【００２１】
なお、図３に示した従来の放熱シートは、合成樹脂成型体を押し出し機械のようなものに詰めてチューブ状にして、電子構造群５に成型する手段で作成するようにしている。これに対して、本実施の形態では、ヒートシンク１２の放熱シートを形成する表面に、希望する放熱シートのサイズの枠を当て、その中に樹脂材料を流し込み、熱処理を行って放熱シートを成型する。その後、柔軟シート１１の硬化後に枠を取り外してヒートシンク１２の表面に直接成型された柔軟シート１１を作成することができる。なお、ここでは、例えばＡｓｋｅｒ  Ｃの２０以下の硬度をもつものを「柔軟」としている。
【００２２】
このように、本実施の形態の放熱シートは、図３に示した従来の放熱シートとは全く異なる方法で、接触熱抵抗の小さな放熱シートを作成することができる。
【００２３】
次に、図１の本発明の冷却システムの動作について説明する。図１において、発熱体（図示せず）より発熱した熱がヒートシンク１２に直接成型した柔軟シート１１に伝えられると、ヒートシンク１２に直接成型した柔軟シート１１は、発熱体より発熱した熱を素早くヒートシンク１２まで伝導し、これにより発熱体を効率良く冷却する。
【００２４】
このようにして、本実施の形態では、発熱体とヒートシンク１２の間にヒートシンク側に直接形成された単層の柔軟シート１１を放熱シートとして挟み、接触熱抵抗を軽減することができ、また、集積回路（ＩＣ）や大規模半導体集積回路（ＬＳＩ）に懸ける荷重を小さくでき、高発熱チップでも比較的容易に冷却することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施の形態の概略断面図及びその部分拡大図である。
【図２】従来の一例の概略断面図及びその部分拡大図である。
【図３】従来の他の例の斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
１１  単層放熱シートとしての柔軟シート
１２  ヒートシンク
１３  面接触状態
【図１】
2006013314.tif 000003
【図２】
2006013314.tif 000004
【図３】
2006013314.tif 000005