(57)【要約】【課題】電子部品から冷却器を取り外す際のリペア性と、伝熱抵抗の緩和と、を同時に実現できる伝熱シートを提供する。【解決手段】伝熱シート１は、通電状態のＣＰＵ２の発生熱をヒートシンク３に伝熱するためものである。伝熱シート１は、ＣＰＵ２の通電時に保形性を維持可能な熱伝導性基材４と、熱伝導性基材４の片面に設けられ、複数の伝熱孔６を有する金属層５と、を備える。伝熱孔６には、熱伝導性基材４が充填可能となっている。【選択図】図１
2011114197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電状態の電子部品の発生熱を冷却器に伝熱するための伝熱シートであって、
前記電子部品の通電時に保形性を維持可能な熱伝導性基材と、
前記熱伝導性基材の少なくとも片面に設けられ、少なくとも一つの貫通孔を有する金属層と、
を備え、
前記貫通孔には、前記熱伝導性基材が充填可能となっている、
伝熱シート。
【請求項２】
前記金属層は、前記熱伝導性基材の片面にのみ設けられている、
請求項１に記載の伝熱シート。
【請求項３】
前記金属層は、前記熱伝導性基材の両面に設けられている、
請求項１に記載の伝熱シート。
【請求項４】
前記金属層には、前記貫通孔が複数で形成されている、
請求項１〜３の何れかに記載の伝熱シート。
【請求項５】
前記熱伝導性基材は、有機バインダーにＡｇ粉末を添加したものである、
請求項１〜４の何れかに記載の伝熱シート。
【請求項６】
前記熱伝導性基材は、黒鉛によって形成されている、
請求項１〜４の何れかに記載の伝熱シート。
【請求項７】
前記金属層は、アルミニウム又は錫によって形成されている、
請求項１〜６の何れかに記載の伝熱シート。
【請求項８】
前記金属層における前記貫通孔の開口率は、２０〜３５％である、
請求項１〜７の何れかに記載の伝熱シート。
【請求項９】
前記貫通孔は、略円形状となっている、
請求項１〜８の何れかに記載の伝熱シート。
【請求項１０】
前記貫通孔の内径は、０．３〜１．０ｍｍである、
請求項９に記載の伝熱シート。
【請求項１１】
前記貫通孔は、略三角形状または略四角形状となっている、
請求項１〜８の何れかに記載の伝熱シート。
【請求項１２】
前記金属層における前記貫通孔の開口率は、前記電子部品の高発熱領域では高くなるように、前記電子部品の低発熱領域では低くなるように、前記電子部品の発熱分布に応じて設定される、
請求項１〜１１の何れかに記載の伝熱シート。
【請求項１３】
前記貫通孔は、前記電子部品の高発熱領域の形状と実質的に同一の形状となるように形成される、
請求項１〜１１の何れかに記載の伝熱シート。
【請求項１４】
通電状態で発熱する電子部品と、
前記電子部品の発生熱を放熱するための冷却器と、
前記電子部品と前記冷却器の間に設けられ、通電状態の前記電子部品の発生熱を前記冷却器に伝熱するための伝熱シートと、
を備え、
前記伝熱シートは、前記電子部品の通電時に保形性を維持可能な熱伝導性基材と、前記熱伝導性基材の少なくとも片面に設けられ、少なくとも一つの貫通孔を有する金属層と、を備え、
前記貫通孔には、前記熱伝導性基材が充填可能となっている、
電子機器。
【請求項１５】
前記金属層は、前記熱伝導性基材の前記電子部品側の面にのみ設けられている、
請求項１４に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は伝熱シート、及び、この伝熱シートを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、特許文献１は、発熱性電子部品とヒートシンクとの間に挿入して使用する放熱部材を開示している。この放熱部材は、電子部品の発生熱により樹脂が流動性を獲得する性質（即ち、樹脂の相変化）を利用したフェーズチェンジ型としている。更に文献１では、相変化する熱伝導樹脂組成物の成型物の片面に金属箔を設けることとし、これによって上記放熱部材の取り扱い性が向上し、上記放熱部材を複数回、再使用することができるとしている（例えば文献１の段落番号００２０、００２６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７５７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記文献１の放熱部材のように、発熱性電子部品からヒートシンクを取り外した際に破けず、再使用可能な性質を一般に、放熱部材の"リペア性"と呼んでいる。即ち、上記文献１の放熱部材は、相変化する熱伝導樹脂組成物の成型物の片面に金属箔を設けることで優れたリペア性を実現している。
【０００５】
一方で、上記文献１の構成では、熱伝導樹脂組成物の成型物の片面が金属箔で覆われているため、比較的高い伝熱抵抗を免れることができない。そこで、この伝熱抵抗を緩和すべく、上記金属箔に複数の孔を形成する構成が考えられる。即ち、形成した孔に熱伝導樹脂組成物が進入することで、上記放熱部材の両面が熱伝導樹脂組成物によって熱的に連結され、もって、伝熱抵抗が緩和されるという仕組みである。この種の技術については、例えば、特開２００８−１０８９７号や特開２００７−１４９７２５号、特開２００５−３４７５００号、特開平１０−２８４６５１号の各公報を適宜、参照されたい。
【０００６】
しかし、上記文献１の放熱部材において金属箔に複数の孔を形成すると、金属箔によって実現された折角のリペア性が全く損なわれてしまう事情がある。というのは、発熱性電子部品の通電時、流動化した熱伝導樹脂組成物が上記の孔を通って金属箔の裏側に滲むように進入し、あたかも上記金属箔を包み込むかの如く、熱伝導樹脂組成物から成る新たな樹脂層が金属箔の裏側に形成されてしまうからである。
【０００７】
本願発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、電子部品（発熱性電子部品）から冷却器（ヒートシンク）を取り外す際のリペア性と、伝熱抵抗の緩和と、を同時に実現できる伝熱シート、及び、この伝熱シートを備えた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明の第１の観点によれば、以下のように構成される伝熱シートが提供される。即ち、伝熱シートは、通電状態の電子部品の発生熱を冷却器に伝熱するためのものである。伝熱シートは、前記電子部品の通電時に保形性を維持可能な熱伝導性基材と、前記熱伝導性基材の少なくとも片面に設けられ、少なくとも一つの貫通孔を有する金属層と、を備えている。前記貫通孔には、前記熱伝導性基材が充填可能となっている。
【０００９】
本願発明の第２の観点によれば、以下のように構成される電子機器が提供される。即ち、電子機器は、通電状態で発熱する電子部品と、前記電子部品の発生熱を放熱するための冷却器と、前記電子部品と前記冷却器の間に設けられ、通電状態の前記電子部品の発生熱を前記冷却器に伝熱するための伝熱シートと、を備えている。前記伝熱シートは、前記電子部品の通電時に保形性を維持可能な熱伝導性基材と、前記熱伝導性基材の少なくとも片面に設けられ、少なくとも一つの貫通孔を有する金属層と、を備えている。前記貫通孔には、前記熱伝導性基材が充填可能となっている。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明によれば、前記電子部品から前記冷却器を取り外す際のリペア性と、伝熱抵抗の緩和と、を同時に実現できる伝熱シート、及び、この伝熱シートを備えた電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本願発明の第一実施形態に係る伝熱シートの斜視図
【図２】本願発明の第二実施形態に係るＵＮＩＸ（登録商標）サーバーの斜視図
【図３】上記ＵＮＩＸサーバーの内部の斜視図
【図４】ＣＰＵモジュールの断面図
【図５】金属箔の平面図
【図６】図４に類似する図であって、本願発明の第三実施形態を示す図
【図７】図４に類似する図であって、本願発明の第四実施形態を示す図
【図８】図５に類似する図であって、本願発明の第五実施形態を示す図
【図９】図５に類似する図であって、本願発明の第六実施形態を示す図
【図１０】ＣＰＵの斜視図
【図１１】シリコン基板の平面図
【図１２】図５に類似する図であって、本願発明の第七実施形態を示す図
【図１３】図５に類似する図であって、本願発明の第八実施形態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第一実施形態＞
以下、図１を参照しつつ、本願発明の第一実施形態を説明する。図１（ａ）には本実施形態に係る伝熱シート１を斜視で示し、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。
【００１３】
上記の伝熱シート１は、通電状態のＣＰＵ２（Central Processing Unit、電子部品、半導体パッケージ）の発生熱をヒートシンク３（冷却器）に伝熱するためのものである。この伝熱シート１は、熱伝導性基材４と、この熱伝導性基材４の片面に設けられる金属層５と、を備える積層構造に構成されている。そして、金属層５には複数の伝熱孔６（貫通孔）が形成されており、これらの伝熱孔６には、上記の熱伝導性基材４が充填可能となっている。
【００１４】
上記のＣＰＵ２は、通電状態で発熱する演算処理器であって、例えばパーソナルコンピュータやサーバーに搭載される。なお、ＣＰＵはＭＰＵ（Micro Processing Unit）と呼ばれる場合がある。
【００１５】
上記のヒートシンク３は、ＣＰＵ２の発生熱を放熱するためのものである。このヒートシンク３は、例えばアルミニウムや銅、窒化アルミニウム、人工ダイヤモンド、プラスチックなどによって構成されている。
【００１６】
上記の熱伝導性基材４は、ＣＰＵ２の通電時に保形性を維持可能な素材から構成されている。ここで、「ＣＰＵ２の通電時に保形性を維持可能な素材」とは、裏返せば、通電状態のＣＰＵ２の発生熱によっても相変化を起こさず流動化しない素材を意味する。このような素材として、例えば、有機バインダー（有機高分子化合物）にＡｇ粉末を添加したものや、黒鉛、窒化ホウ素などが挙げられる。有機バインダーとしては、例えば、アクリル樹脂やシリコーン樹脂、ポリアミド樹脂などを用いることができる。
【００１７】
上記の金属層５は、例えば、アルミニウムや錫、金、銀などによって構成することができる。
【００１８】
次に、伝熱シート１の製造方法を説明する。先ず、公知の方法で熱伝導性基材４と金属層５を別々に作製する。次に、熱伝導性基材４と金属層５を貼り合わせ、所望の大きさに裁断することで伝熱シート１を得る。この貼り合わせに際し、別途接着剤を使用するか否かは任意である。この状態で伝熱シート１は、図１（ｂ）に示す使用状態とは異なり、金属層５の伝熱孔６内には熱伝導性基材４が充填されておらず、空洞となっている。
【００１９】
次に、ＣＰＵ２に対するヒートシンク３の取付時における伝熱シート１の作動を説明する。先ず、伝熱シート１をＣＰＵ２上に設置する。このとき、伝熱シート１は、金属層５がＣＰＵ２と接するように設置してもよいし、熱伝導性基材４がＣＰＵ２と接するように設置してもよい。本実施形態では、伝熱シート１は、金属層５がＣＰＵ２と接するように設置することとする。次に、ＣＰＵ２と伝熱シート１を挟んで反対側にヒートシンク３を設置する。この状態で、ヒートシンク３をＣＰＵ２に向かって強力に押し付け、伝熱シート１をその法線方向で圧縮させる。この圧縮により、金属層５の伝熱孔６内には熱伝導性基材４が充填されることとなる。そして、この充填により、熱伝導性基材４は、ＣＰＵ２に対して直接的に接触し、もって、ＣＰＵ２とヒートシンク３とを連結する単一素材から成る伝熱路が形成されることとなる。そして、この単一素材から成る伝熱路の存在により、ＣＰＵ２の発生熱の一部は金属層５を介することなく直接、熱伝導性基材４に導かれ、もって、伝熱シート１の伝熱抵抗は大きく緩和されることになる。なお、ヒートシンク３は、上記のようにＣＰＵ２に対して押し付けた状態でＣＰＵ２が固定される図示しないソケットに固定すればよい。実際に、金属層５に伝熱孔６が形成されていない場合と、金属層５に伝熱孔６が形成されている場合と、における伝熱シートの伝熱抵抗（接触熱抵抗）を実測してみたところ、後者は前者よりも概ね１０％程度、低減した。
【００２０】
次に、ＣＰＵ２からのヒートシンク３の取外時における伝熱シート１の作動を説明する。先ず、ソケットに対するヒートシンク３の固定を解除し、そのままヒートシンク３をＣＰＵ２から引き離す。すると、伝熱シート１は、破れることなく、ヒートシンク３と共にＣＰＵ２から取り外されることとなる。これは、ＣＰＵ２と伝熱シート１の熱伝導性基材４との間に金属層５が介在されているからである。即ち、一般的な伝熱シートに要求される性能としては、ＣＰＵ２からヒートシンク３への熱の流れをスムーズとすべく、ＣＰＵ２やヒートシンク３に対する伝熱シートの密着性が最も重要視される。これに対し、本実施形態における伝熱シート１は、ＣＰＵ２に対する伝熱シート１の密着性を敢えて犠牲にするかの如く、ＣＰＵ２と熱伝導性基材４との間に金属層５を介在させている。そして、これにより、上記伝熱シート１の裏表には、全く異なる密着性が実現されることとなる。従って、上記の取外時において、伝熱シート１は、ＣＰＵ２とヒートシンク３とに対する密着によって上下に引き裂かれることなく、言うなれば潔くヒートシンク３と共にＣＰＵ２から取り外されることになる。この意味で、本実施形態に係る伝熱シート１は、優れたリペア性を有すると言うことができる。
【００２１】
このように本実施形態に係る伝熱シート１が優れたリペア性を問題なく発揮できるのは、熱伝導性基材４が、ＣＰＵ２の通電時に保形性を維持できるおかげである。換言すれば、熱伝導性基材４は、ＣＰＵ２の通電時においても流動性を持たない。即ち、この高温時における保形性のおかげで、上記特許文献１とは異なり、金属層５の裏側に熱伝導性基材４の一部が回り込み新たな層が形成されてしまうことを確実に回避できるようになっているのである。
【００２２】
（まとめ）
（１）以上説明したように、本実施形態において伝熱シート１は、以下のように構成されている。即ち、伝熱シート１は、通電状態のＣＰＵ２の発生熱をヒートシンク３に伝熱するためものである。伝熱シート１は、ＣＰＵ２の通電時に保形性を維持可能な熱伝導性基材４と、熱伝導性基材４の片面に設けられ、複数の伝熱孔６を有する金属層５と、を備える。伝熱孔６には、熱伝導性基材４が充填可能となっている。以上の構成によれば、ＣＰＵ２からヒートシンク３を取り外す際の伝熱シート１のリペア性と、伝熱シート１の伝熱抵抗の緩和と、を同時に実現することができる。
【００２３】
なお、上記の金属層５は、伝熱シート１の機械的強度を大幅に向上させているので、この意味でも、金属層５は伝熱シート１のリペア性に大きく貢献していると言うことができる。
【００２４】
また、上記実施形態では、金属層５を熱伝導性基材４の片面に設けることとしたが、これに代えて、金属層５を熱伝導性基材４の両面に設けることとしてもよい。この場合でも、上述したユニークな効果は問題なく発揮される。
【００２５】
＜第二実施形態＞
次に、図２〜５を参照しつつ、本願発明の第二実施形態を説明する。本実施形態は、上記の第一実施形態に係る構成要素のすべてを取り入れている。上記第一実施形態の構成要素と対応する構成要素については原則として同一の符号を付すこととする。上記第一実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する説明については適宜、割愛する。
【００２６】
図２には、ラックマウント型のＵＮＩＸサーバー７（電子機器）を示す。このＵＮＩＸサーバー７は一対の取付部８によって図示しないラックにネジ止めされると共に、図３に示すシステムボード９を筺体１０内に収容している。また、筺体１０にはファンモジュール１１が設けられている。ファンモジュール１１は、内蔵する冷却ファンを回転させることで空気流を発生し、図１のヒートシンク３を強制的に冷却するようになっている。
【００２７】
図３に示すように、システムボード９には、ＣＰＵモジュール１５と、主記憶装置としてのメモリカード１２を挿入するためのメモリソケット１３と、補助記憶装置としてのハードディスクドライブやＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）ケーブルなどの外部機器を接続するためのコネクタ１４と、が設けられている。
【００２８】
図４に示すようにＣＰＵモジュール１５は、ＣＰＵ２と、ＣＰＵ２の発生熱を放熱するためのヒートシンク３と、伝熱シート１と、を備えて構成されている。伝熱シート１は、ＣＰＵ２とヒートシンク３との間に設けられ、通電状態のＣＰＵ２の発生熱をヒートシンク３に伝熱するための役割を有している。
【００２９】
本実施形態において伝熱シート１は、上記第一実施形態と同様、熱伝導性基材４と、金属層５と、の積層構造となっている。金属層５には複数の伝熱孔６が形成され、この伝熱孔６には上記の熱伝導性基材４が充填可能となっている。
【００３０】
（熱伝導性基材４）
上記熱伝導性基材４は、厚みが１５０〜２５０μｍであることが好ましい。熱伝導性基材４の厚みが１５０μｍよりも小さいとヒートシンク３によって圧着されると破損してしまうからである。一方、熱伝導性基材４の厚みが２５０μｍよりも大きいと伝熱抵抗が過大となってしまうからである。ただし、ここでいう「熱伝導性基材４の厚み」とは、図４で符号ｄ１で示すように、伝熱シート１全体の厚みから金属層５の厚みを差し引いた厚みを意味する。また、「伝熱シート１全体の厚み」とは、伝熱シート１を初めて使用する直前の状態における伝熱シート１全体の厚みを意味する。また、上記第一実施形態のように熱伝導性基材４を有機バインダーにＡｇ粉末を添加することで作製する場合は、Ａｇ粉末は、平均粒子径が０．７〜１．０μｍであることが好ましい。なお、ここでいう「平均粒子径」とは、ＪＩＳ２８９０１：２００６に基づいて測定した値である。
【００３１】
（金属層５）
本実施形態において金属層５は、熱伝導性基材４の片面にのみ設けられている。詳しくは、金属層５は、熱伝導性基材４のＣＰＵ２側の面にのみ設けられている。金属層５は、厚みが１５〜３０μｍであることが好ましい。金属層５の厚みが１５μｍよりも小さいと金属層５自身の機械的強度が過小となり、伝熱シート１のリペア性への貢献が薄れてしまうからである。一方、金属層５の厚みが３０μｍよりも大きいと熱伝導性基材４との積層が困難となってしまうからである。
【００３２】
（伝熱孔６）
上記の金属層５に形成される上記複数の伝熱孔６は、開口率が２０〜３５％であることが好ましい。伝熱孔６の開口率が２０％より小さいと伝熱シート１の伝熱抵抗が過大となってしまうからである。一方、伝熱孔６の開口率が３５％よりも大きいと伝熱シート１のリペア性が損なわれてしまうからである。なお、以下、単に「伝熱孔６の開口率」とするときは、金属層５の平面視において、金属層５の外周の縁によって特定できる金属層５の面積を分母とし、上記の伝熱孔６の開口面積の合計を分子とした上で、１００を掛けたものを意味する。また、「どこの開口率」といった具合に領域を特定すれば、「開口率」を更に局所的に特定することができる。また、図５に示すように、本実施形態において伝熱孔６は平面視で略円形状とされており、格子状に並べて形成されている。この伝熱孔６の内径は、０．３〜１．０ｍｍであることが好ましい。伝熱孔６の内径が０．３ｍｍよりも小さいと伝熱シート１の伝熱抵抗が過大となってしまうからである。一方、伝熱孔６の内径が１．０ｍｍよりも大きいと伝熱シート１のリペア性が損なわれてしまうからである。
【００３３】
ここで、上記伝熱シート１の熱伝導性基材４や金属層５の組み合わせを下記表１の通り、例示する。
【００３４】
【表１】
2011114197.tif 000003
【００３５】
なお、伝熱シート１の製造方法や、取付時／取外時における伝熱シート１の作動は、上記第一実施形態と同様である。
【００３６】
（まとめ）
（２）以上説明したように本実施形態において、金属層５は、熱伝導性基材４の片面にのみ設けられている。以上の構成によれば、金属層５を熱伝導性基材４の両面に設ける構成と比較して、熱伝導性基材４を他方の面に露出させることができるので、通電状態のＣＰＵ２の発生熱を効率よくヒートシンク３に伝熱させることができる。
【００３７】
（４）また、金属層５には、伝熱シート１の伝熱抵抗の更なる緩和の観点から、伝熱孔６が複数で形成されていることが好ましい。
【００３８】
（５、６）また、熱伝導性基材４は、有機バインダーにＡｇ粉末を添加することで作製してもよいし、黒鉛によって作製してもよい。
【００３９】
（７）また、金属層５は、アルミニウム又は錫によって形成されていることが好ましい。
【００４０】
（８）また、金属層５における伝熱孔６の開口率は、２０〜３５％であることが好ましい。以上の構成によれば、ＣＰＵ２からヒートシンク３を取り外す際の伝熱シート１のリペア性と、伝熱シート１の伝熱抵抗の緩和と、を問題なく同時に実現することができる。
【００４１】
（９）また、金属層５の伝熱孔６は、略円形状とすることができる。
【００４２】
（１０）また、金属層５の伝熱孔６の内径は、０．３〜１．０ｍｍであることが好ましい。以上の構成によれば、ＣＰＵ２からヒートシンク３を取り外す際の伝熱シート１のリペア性と、伝熱シート１の伝熱抵抗の緩和と、を問題なく同時に実現することができる。
【００４３】
（１４）また、本実施形態においてＵＮＩＸサーバー７は、ＣＰＵ２と、ヒートシンク３と、伝熱シート１と、を備えている。伝熱シート１は、熱伝導性基材４と、熱伝導性基材４の片面に設けられ、複数の伝熱孔６を有する金属層５と、を備えている。そして、伝熱孔６には、熱伝導性基材４が充填可能となっている。以上の構成によれば、ＣＰＵ２からヒートシンク３を取り外す際の伝熱シート１のリペア性と、伝熱シート１の伝熱抵抗の緩和と、が同時に実現されるので、ＣＰＵ２からヒートシンク３への伝熱を確保しつつ、ヒートシンク３をＣＰＵ２から気軽に取り外せるＵＮＩＸサーバー７が提供される。
【００４４】
（１５）また、金属層５は、熱伝導性基材４のＣＰＵ２側の面にのみ設けられている。一般に、ヒートシンク３に比較してＣＰＵ２の方が故障し易く交換する頻度が高い。ＣＰＵ２の交換の際、伝熱シート１がＣＰＵ２に付着した状態で残っていると、伝熱シート１をＣＰＵ２から引き剥がす手間が増える。そこで、上記の構成によれば、ＣＰＵ２からヒートシンク３を取り外すと、伝熱シート１はヒートシンク３と共にＣＰＵ２から取り外されることとなるので、この点、ＣＰＵ２の交換が容易となる。
【００４５】
＜第三実施形態＞
次に、図６を参照しつつ、本願発明の第三実施形態を説明する。本実施形態は、上記の第一実施形態に係る構成要素のすべてを取り入れている。上記第二実施形態の構成要素と対応する構成要素については原則として同一の符号を付すこととする。上記第二実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する説明については適宜、割愛する。
【００４６】
上記第二実施形態では、図４に示すように、金属層５を熱伝導性基材４のＣＰＵ２側の面にのみ設けることとした。しかし、これに代えて、本実施形態では、図６に示すように、金属層５を熱伝導性基材４のヒートシンク３側の面にのみ設けることとしている。以上の構成によれば、ＣＰＵ２からヒートシンク３を取り外した際、伝熱シート１は、熱伝導性基材４とＣＰＵ２との密着により、ＣＰＵ２に対して付着した状態で取り残されることとなる。この場合でも、上記各実施形態と同様、ＣＰＵ２からヒートシンク３を取り外す際の伝熱シート１のリペア性と、伝熱シート１の伝熱抵抗の緩和と、を同時に実現することができる。
【００４７】
＜第四実施形態＞
次に、図７を参照しつつ、本願発明の第四実施形態を説明する。本実施形態は、上記の第一実施形態に係る構成要素のすべてを取り入れている。上記第二実施形態の構成要素と対応する構成要素については原則として同一の符号を付すこととする。上記第二実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する説明については適宜、割愛する。
【００４８】
上記第二実施形態では、図４に示すように、金属層５を熱伝導性基材４のＣＰＵ２側の面にのみ設けることとした。しかし、これに代えて、本実施形態では、図７に示すように、金属層５を熱伝導性基材４の両面に設けることとしている。以上の構成によれば、伝熱シート１をＣＰＵ２とヒートシンク３の両方から引き剥がす際の伝熱シート１のリペア性を確保することができる。この場合でも、上記各実施形態と同様、ＣＰＵ２からヒートシンク３を取り外す際の伝熱シート１のリペア性と、伝熱シート１の伝熱抵抗の緩和と、を同時に実現することができる。
【００４９】
＜第五実施形態、第六実施形態＞
次に、図８及び図９を参照しつつ、本願発明の第五実施形態と第六実施形態を説明する。本実施形態は、上記の第一実施形態に係る構成要素のすべてを取り入れている。上記第二実施形態の構成要素と対応する構成要素については原則として同一の符号を付すこととする。上記第二実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する説明については適宜、割愛する。
【００５０】
上記第二実施形態では、図５に示すように、金属層５に形成した伝熱孔６の形状は、略円形状とした。しかし、これに代えて、第五実施形態では、図８に示すように、金属層５の伝熱孔６の形状を略四角形状としており、格子状に並べて形成されている。また、第六実施形態では、図９に示すように、金属層５の伝熱孔６の形状を略三角形状としており、同様に、格子状に並べて形成されている。
【００５１】
＜第七実施形態＞
次に、図１０〜１２を参照しつつ、本願発明の第七実施形態を説明する。本実施形態は、上記の第一実施形態に係る構成要素のすべてを取り入れている。上記第二実施形態の構成要素と対応する構成要素については原則として同一の符号を付すこととする。上記第二実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する説明については適宜、割愛する。
【００５２】
前述したＣＰＵ２は、詳しくは、図１０に示すように、ダイと呼ばれる小さく薄いシリコン基盤１６の表面に、数千万個から１億を超える数のトランジスタで回路を形成したものである。このシリコン基盤１６は指先に乗るほどの小さなものであるから、配線の便宜を図るため、数ｃｍ角のパッケージ１７の表面に乗せられている。パッケージ１７の裏には、図３のシステムボード９に搭載された図示しないＣＰＵソケットに接続される数百本のピン１８（端子）が形成されている。
【００５３】
そして、図１１に示すようにシリコン基盤１６には、いくつかのブロックが構成されている。即ち、シリコン基盤１６上には、制御ユニット１９、浮動小数点演算ユニット２０、整数演算ユニット２１、デコーダ２２、フェッチユニット２３、キャッシュメモリ２４、バスインターフェース２５が構築されている。そして、バスインターフェース２５でメモリカード１２から読み込まれた命令群は、一度キャッシュメモリ２４に蓄えられ、キャッシュメモリ２４からフェッチユニット２３で１つの命令を読み込み、命令の意味を解釈して、浮動小数点演算ユニット２０や整数演算ユニット２１を動かして命令を実行するようになっている。上記の制御ユニット１９は、ＣＰＵ２全体の動作を制御するものである。
【００５４】
本実施形態では、上記の各ブロックのうち特に浮動小数点演算ユニット２０が最も強い発熱性を有するものとする。この条件で、本実施形態において金属層５における伝熱孔６の開口率は、図１２に示すように、ＣＰＵ２の（相対的）高発熱領域では高くなるように、ＣＰＵ２の（相対的）低発熱領域では低くなるように、ＣＰＵ２の発熱分布に応じて設定されている。図１２においては二点鎖線は図１１の浮動小数点演算ユニット２０の高発熱領域に対応している。即ち、ＣＰＵ２のシリコン基盤１６のうち浮動小数点演算ユニット２０の高発熱領域に対面する領域では、金属層５における伝熱孔６の開口率が局所的かつ相対的に高くなっており、その他の領域では、金属層５における伝熱孔６の開口率が相対的に低くなっている。
【００５５】
（まとめ）
（１２）以上説明したように本実施形態において金属層５における伝熱孔６の開口率は、ＣＰＵ２の高発熱領域（浮動小数点演算ユニット２０の高発熱領域に対面する領域）では高くなるように、ＣＰＵ２の低発熱領域（その他の領域）では低くなるように、ＣＰＵ２の発熱分布に応じて設定されている。このように金属層５における伝熱孔６の開口率をＣＰＵ２の発熱分布に応じてメリハリよく設定することで、ＣＰＵ２からヒートシンク３を取り外す際の伝熱シート１のリペア性を損なうことなく、通電状態のＣＰＵ２の発生熱をヒートシンク３に伝熱するという伝熱シート１の基本性能を向上させることができる。
【００５６】
＜第八実施形態＞
次に、図１３を参照しつつ、本願発明の第八実施形態を説明する。本実施形態は、上記の第一実施形態に係る構成要素のすべてを取り入れている。上記第七実施形態の構成要素と対応する構成要素については原則として同一の符号を付すこととする。上記第七実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する説明については適宜、割愛する。
【００５７】
上記第七実施形態では、図１２に示すように、金属層５における伝熱孔６の開口率は、ＣＰＵ２の発熱分布に応じてメリハリをつけて設定することとした。しかし、これに代えて、本実施形態では、図１３に示すように、伝熱孔６は、ＣＰＵ２の高発熱領域の形状と実質的に同一の形状となるように形成される。このように伝熱孔６の形状を設定することで、ＣＰＵ２からヒートシンク３を取り外す際の伝熱シート１のリペア性を損なうことなく、通電状態のＣＰＵ２の発生熱をヒートシンク３に伝熱するという伝熱シート１の基本性能を向上させることができる。
【００５８】
以上に本願発明の好適な実施形態を説明したが、上記各実施形態は例えば以下のように変更できる。
【００５９】
即ち、金属層５における伝熱孔６の形状は、図５や図８、図９、図１３に開示の各形状に限らず、五角形やそれ以上の頂点を有する多角形であってもよいし、平行四辺形や半月形であってもよい。
【００６０】
また、金属層５を熱伝導性基材４の何れの面に設置するか両面に設置するか、伝熱孔６の開口率をどのくらいに設定するか、伝熱孔６の形状をどのように設定するか、などといった事項は、本明細書に開示のパターンを自由自在に組み合わせることができ、その組み合わせの如何によって伝熱シート１の伝熱抵抗を自在に調整することができる。
【００６１】
また、電子機器としては、例示のＵＮＩＸサーバー７の他、デスクトップ型パーソナルコンピュータやノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、車載半導体機器が挙げられる。
【００６２】
また、上記各実施形態では、伝熱シート１は初めて使用する直前の状態において、金属層５の伝熱孔６に熱伝導性基材４が充填されていないとした。しかし、これに代えて、製造段階で金属層５の伝熱孔６に熱伝導性基材４を予め充填させておいてもよい。
【００６３】
また、上記各実施形態における伝熱シート１は、熱伝導性基材４と金属層５を別素材で構築することができる点で、電子部品の発熱量や発熱分布に応じた柔軟な対応が可能となっていることを付言しておく。
【００６４】
なお、熱伝導性基材４の素材を黒鉛とする場合について若干補足説明する。即ち、熱伝導性基材４は、圧着方向（伝熱シート１の法線方向）に対して向きが沿う多数の黒鉛繊維を前述した有機バインダー（特に、アクリル樹脂）で束ねることで構成することができる。この場合、熱伝導性基材４の断面は有機バインダーと、黒鉛繊維と、が交互に現れる縞模様を呈することになる。また、有機バインダーが多ければ熱伝導性基材４は柔らかくなり、反対に黒鉛繊維が多ければ熱伝導性基材４は硬くなる。黒鉛繊維が上述したように圧着方向に対して向きが沿うように姿勢が整えられているので、圧着方向に圧力が熱伝導性基材４に作用したとき、熱伝導性基材４は容易に圧着方向へ局所変形し、問題なく、伝熱孔６が熱伝導性基材４によって充填されることになる。
【符号の説明】
【００６５】
１  伝熱シート
２  ＣＰＵ（電子部品）
３  ヒートシンク（冷却器）
４  熱伝導性基材
５  金属層
６  伝熱孔（貫通孔）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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