(57)【要約】【課題】本発明はＬＳＩなどの発熱電子部品の放熱対策に用いられる熱伝導シートに関して、熱伝導シートにおける電気絶縁性を高めることを目的とする。【解決手段】熱伝導シート１を、樹脂からなる絶縁シート５内にグラファイトシートからなる複数の小片６を混入した構成とすることにより、グラファイトシートが持つ高い熱伝導性を活用しながら、絶縁シート内で個々のグラファイトシートの小片が独立配置されるので電気絶縁性を確保できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂からなる絶縁シート内にグラファイトシートからなる複数の小片を混入したことを特徴とする熱伝導シート。
【請求項２】
小片は予めその表面を絶縁体で覆った状態とし絶縁シート内に混入させたことを特徴とする請求項１に記載の熱伝導シート。
【請求項３】
小片の長さを絶縁体シートの厚みより大きくしたことを特徴とする請求項２に記載の熱伝導シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＳＩなどの発熱電子部品の放熱対策に用いられる熱伝導シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にハードディスクに用いられるＬＳＩやパワーアンプに用いられるＩＣなどの発熱電子部品はその温度上昇に伴いそれらを用いた製品に対して悪影響を及ぼしてしまうため、その放熱対策として発熱電子部品とそのヒートシンクとなる部材との間に熱伝導シートが設けられている。
【０００３】
よって、この熱伝導シートには、発熱電子部品より局所的に発せられる熱を効率よく広範囲に分散させることが要求され、従来このような効果を有するものとして炭素を２次元的に結合させ熱伝導性を高めたグラファイトシートが用いられていた。
【０００４】
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。
【特許文献１】特開平１０−３３０１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、グラファイトシートは炭素を２次元的に結合させた構造であるため、電気絶縁性が低く、発熱電子部品やその周辺において電気回路を形成する電子部品に対しては電気的に干渉し易いという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明はこのような問題を解決し、熱伝導シートにおける電気絶縁性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そして、この目的を達成するために本発明は、特に熱伝導シートを樹脂からなる絶縁シート内にグラファイトシートからなる複数の小片を混入した構成としたのである。
【発明の効果】
【０００８】
この構成によれば、グラファイトシートが持つ高い熱伝導性を活用しながら、絶縁シート内で個々のグラファイトシートの小片が独立配置されるので電気絶縁性をも確保できるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について図を用いながら説明する。
【００１０】
図１は本発明の熱伝導シート１の断面を示したもので、図２に示されるようにＬＳＩやパワーアンプに用いられるＩＣなどの発熱電子部品２と、そのヒートシンクとなる放熱部材３との間に設けられ、発熱電子部品２から局所的に生じた熱を素早く熱伝導シート１の面内領域に拡散させながら放熱部材３に熱伝達することで放熱効果を高めるものである。
【００１１】
また、このような発熱電子部品２を要する電子機器の中でも携帯電話やノート型パソコンといったモバイル型の電子機器においては、ハードディスクの高性能化や液晶モニタの大型化、機器自体の小型低背化が進められる中、発熱電子部品２を含む各種電子部品４の高密度実装化や高速応答化が進み、熱伝導シート１においては高い放熱効果だけではなく、さらに、発熱電子部品２およびその周囲の電子部品４に対する電気的な干渉を防止する高い電気絶縁性が求められている。
【００１２】
そこで、本実施形態における熱伝導シート１は図１に示されるように、シリコンなどの絶縁性樹脂からなる絶縁シート５の内部にグラファイトシートの小片６が複数混入された構造とし、発熱電子部品２から放熱部材３に至る熱伝導性及び発熱電子部品２及びその周囲の電子部品４に対する電気絶縁性を両立している。なお、グラファイトシートはポリイミド等の有機樹脂シートを１２００度以上の温度で炭化させ、その後、２６００度以上の温度でグラファイト化し、図３に示されるよう炭素が２次元的に密に結合した炭素数の多層構造体であり、炭素の結合面内において高い熱伝導特性を示すものである。
【００１３】
すなわち、熱伝導シート１を図１に示すような構成とすることにより、グラファイトシートからなる小片６が絶縁シート５を形成する絶縁性樹脂で覆われた構造となり、それぞれの作用である高い熱伝導性と高い電気的絶縁性を兼ね備えた構造となり、さらに絶縁シート５内に混入されるグラファイトシートが小片化されたものであることから、それぞれの小片６においては電気導通性を有するものであるが個々の小片６が絶縁シート５を形成する絶縁性樹脂により分離され独立するのでより高い電気的絶縁性が確保された構造となっている。
【００１４】
なお、熱伝導シート１において電気絶縁性を確保するということであれば、絶縁シート５にグラファイトシートからなる小片６を混入する構成の他に、絶縁シート５に対して天然グラファイトやセラミクスなど熱伝導性の高い粉体或いは粒体を混入させる構成が考えられるが、絶縁シート５に粉体や粒体を混入した場合、確かに粉体や粒体はそれ自体で熱伝導性を有したものとなるが、熱伝導シート１内において個々の粉体或いは粒体が絶縁シート５を形成する絶縁性樹脂によって独立した状態となることから、熱伝導シート１の面内方向における熱伝達が鈍くなってしまう。
【００１５】
これに対して、絶縁シート５にグラファイトシートの小片６を混入した場合は、小片６自体が２次元的な広がりを持ちその範囲内での熱伝導効果を有するものとなることから、粉体や粒体を混入したものに比べて高い熱伝導性を得ることが出来るのである。
【００１６】
また、熱伝導シート１の表面つまり絶縁シート５の表面にグラファイトシートの小片６の表面を露出させないよう、絶縁シート５に混入するグラファイトシートの小片６は予めその表面を絶縁体で覆ったものとしてシート成形すれば、熱伝導シート１の表面は絶縁シート５を形成する絶縁性樹脂および小片６を覆う絶縁体で被覆された状態となり電気的絶縁性がより高いものと出来るのである。
【００１７】
なお、グラファイトシートの小片６を絶縁体で覆うにあたっては、絶縁シート５を形成する未硬化状態の絶縁性樹脂に複数の小片６を混入し、この小片６が混入された絶縁性樹脂を十分に混ぜ合わせることにより、それぞれの小片６の表面に対して絶縁性樹脂が塗布されることになり、この十分に混ぜ合わされた絶縁性樹脂を用いてドクターブレード法などによりシート成形することで、表面が絶縁性樹脂からなる絶縁体で覆われたグラファイトシートからなる複数の小片６が絶縁シート５に混入された熱伝導シート１を得ることが出来るのである。
【００１８】
また、このような熱伝導シート１においては熱伝導シート１の面内方向において熱伝導性が高く、厚み方向に電気的絶縁性が高いものが望ましく、これを実現するにあたってはシート成形前の絶縁性樹脂に混入するグラファイトシートからなる小片６の長さを熱伝導シート１の厚みより大きく設定すればよいのである。
【００１９】
すなわち、グラファイトシートの小片６を混入した絶縁性樹脂を用いてシート成形する場合、シートの厚みを規定するために樹脂表面に対してスキージなどのシート厚規制具を用いて所定の厚みに平滑化されるのであるが、その際、シート厚みより小片６の長さが大きければ、小片６はシート厚規制具により確実にシート面内に倒され、さらに平滑化する際の絶縁樹脂の対流によりシート面内においてさらに整列配置されるため、熱伝導シート１の厚み方向に対する電気絶縁性が確保されるのである。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、熱伝導シートに関し、高い熱伝導性および電気絶縁性を確保できるという効果を有し、特に発熱電子部品を要する電子機器に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態における熱伝導シートの断面図
【図２】同熱伝導シートを用いた電子機器を模式的に示した図
【図３】同熱伝導シートに用いられるグラファイトシートの模式図
【符号の説明】
【００２２】
１  熱伝導シート
５  絶縁シート
６  小片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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