(57)【要約】      （修正有）【課題】グラファイトの粉末がこぼれ落ちるのを良好に抑制でき、しかも、極めて良好に薄肉化が可能な熱拡散シートを提供する。【解決手段】ドラム２９に巻回されたグラファイトシート１１とドラム３１に巻回された粘着フィルム１２とは一対のロール３４の間にそれぞれ搬送される。粘着フィルム１２は片面に粘着層が設けられ、その粘着層がグラファイトシート１１と対向してロール３４に狭圧されることにより、片面はグラファイトシート１１に被着される。続いて、ロール３５，３６，３８を介してその粘着フィルム１２がグラファイトシート１１から剥がされることによって、グラファイトシート１１の一部を構成するグラファイト層が粘着フィルム１２の片面に転写される。このグラファイト層は、粘着フィルム１２に強固に付着し、しかも極めて薄い。【選択図】図２
2011066057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも片面に粘着層が設けられた樹脂シートと、
該樹脂シートの上記片面をグラファイトシートに被着して剥がすことによって上記片面に転写されたグラファイト層と、
を備えたことを特徴とする熱拡散シート。
【請求項２】
上記グラファイトシートは、膨張黒鉛を圧延して製造されたものであることを特徴とする請求項１記載の熱拡散シート。
【請求項３】
少なくとも片面に粘着層が設けられた樹脂シートの上記片面をグラファイトシートに被着する被着工程と、
上記グラファイトシートに被着された上記樹脂シートを上記グラファイトシートから剥がすことによって、上記片面にグラファイト層を転写する剥離工程と、
を備えたことを特徴とする熱拡散シートの製造方法。
【請求項４】
上記グラファイトシートは、膨張黒鉛を圧延して製造されたものであることを特徴とする請求項３記載の熱拡散シートの製造方法。
【請求項５】
少なくとも片面に粘着層が設けられた樹脂シートの上記片面をグラファイトシートに被着する被着手段と、
上記グラファイトシートに被着された上記樹脂シートを上記グラファイトシートから剥がすことによって、上記片面にグラファイト層を転写する剥離手段と、
を備えたことを特徴とする熱拡散シートの製造装置。
【請求項６】
上記剥離手段によって上記樹脂シートが剥がされた後の上記グラファイトシートを回収する回収手段を、
更に備えたことを特徴とする請求項５記載の熱拡散シートの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品等の発熱体に接触若しくは近接するように配置して使用され、その発熱体が発生した熱を周囲に拡散する熱拡散シート及びその製造方法，製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、シリコーンゴムに熱伝導フィラーを充填し、混練・成形してなる熱伝導材が考えられている。この種の熱伝導材は、電気・電子装置の内部において、例えば、発熱体となる電子部品等に接触するように配置され、その電子部品等が発生する熱を逃がす用途に使用される。このため、この種の熱伝導材は、例えばＣＰＵの高速化等のために不可欠な素材として注目を集めている。
【０００３】
また、グラファイトは極めて熱伝導性に優れていることが知られている。特に、シート状に形成されたいわゆるグラファイトシートは、熱伝導率を密度及び比熱で割った熱拡散率が高く、シートの一部に当接した発熱体の熱を迅速にシート全体に拡散させることができる。そこで、シート状のグラファイト層を備えた熱拡散シートによって、上記のように電子部品等が発生する熱を逃がすことも考えられている。
【０００４】
但し、グラファイトは比較的脆い機械的性質を有し、端縁の切断部などからグラファイトの粉末（いわゆる切りカス）がこぼれ落ちる可能性がある。グラファイトには導電性があるため、このようにグラファイトの粉末がこぼれ落ちると、周囲の回路に障害を引き起こす可能性がある。そこで、グラファイトフィルムを樹脂シート等を基材とするテープにラミネーターを介して貼り付けることにより、グラファイトの損傷を抑制することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２６１０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、グラファイトフィルムは薄肉化が困難で、比較的製造が容易な膨張黒鉛を圧延したものでは５０μｍ程度が、比較的製造が困難なポリイミドフィルムをグラファイト化したものでも２５μｍ程度が限界であった。これに対して、携帯電話を始めとする各種電子機器では、更なる小型化・薄肉化が要請されており、この種の熱拡散シートにも、グラファイトの粉末がこぼれ落ちず、しかもより薄肉化が可能なものが要請されてる。そこで、本発明は、グラファイトの粉末がこぼれ落ちるのを良好に抑制でき、しかも、極めて良好に薄肉化が可能な熱拡散シートの提供を目的としてなされた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達するためになされた本発明の熱拡散シートは、少なくとも片面に粘着層が設けられた樹脂シートと、該樹脂シートの上記片面をグラファイトシートに被着して剥がすことによって上記片面に転写されたグラファイト層と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
このように構成された本発明の熱拡散シートでは、少なくとも片面に粘着層が設けられた樹脂シートの上記片面をグラファイトシートに被着して、その樹脂シートを上記グラファイトシートから剥がすことによって、上記樹脂シートの上記片面にグラファイト層が転写されている。このようにして転写されたグラファイト層は極めて薄く、そのグラファイト層からグラファイトの粉末がこぼれ落ちることも極めて少ない。従って、本発明の熱拡散シートでは、グラファイトの粉末がこぼれ落ちるのを良好に抑制でき、しかも、極めて良好に薄肉化が可能となる。
【０００９】
なお、本発明の熱拡散シートは以下の構成に限定されるものではないが、上記グラファイトシートは、膨張黒鉛を圧延して製造されたものであってもよい。膨張黒鉛を圧延して製造されたグラファイトシートは層剥離が起こり易く、上記のように樹脂シートを被着して剥がすことによってグラファイト層を良好に樹脂シートに転写することができる。従って、この場合、上記熱拡散シートの製造が一層容易になる。
【００１０】
また、本発明の熱拡散シートの製造方法は、少なくとも片面に粘着層が設けられた樹脂シートの上記片面をグラファイトシートに被着する被着工程と、上記グラファイトシートに被着された上記樹脂シートを上記グラファイトシートから剥がすことによって、上記片面にグラファイト層を転写する剥離工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
このように、本発明の製造方法では、少なくとも片面に粘着層が設けられた樹脂シートの上記片面をグラファイトシートに被着して（被着工程）、その樹脂シートを上記グラファイトシートから剥がすことによって（剥離工程）、上記樹脂シートの上記片面にグラファイト層を転写している。これによって、樹脂シートの片面にグラファイト層が転写されてなる熱拡散シートが得られる。このようにして樹脂シートに転写されたグラファイト層は極めて薄く、そのグラファイト層からグラファイトの粉末がこぼれ落ちることも極めて少ない。従って、本発明の製造方法では、グラファイトの粉末がこぼれ落ちるのを良好に抑制でき、しかも、極めて良好に薄肉化が可能な熱拡散シートを製造することができる。
【００１２】
なお、本発明の熱拡散シートの製造方法は以下の構成に限定されるものではないが、上記グラファイトシートは、膨張黒鉛を圧延して製造されたものであってもよい。膨張黒鉛を圧延して製造されたグラファイトシートは層剥離が起こり易く、上記のように樹脂シートを被着して剥がすことによってグラファイト層を良好に樹脂シートに転写することができる。従って、この場合、上記熱拡散シートの製造が一層容易になる。
【００１３】
また、本発明の熱拡散シートの製造装置は、少なくとも片面に粘着層が設けられた樹脂シートの上記片面をグラファイトシートに被着する被着手段と、上記グラファイトシートに被着された上記樹脂シートを上記グラファイトシートから剥がすことによって、上記片面にグラファイト層を転写する剥離手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
このように構成された本発明の製造装置では、被着手段によって、片面に粘着層が設けられた樹脂シートの上記片面をグラファイトシートに被着し、剥離手段によって、その樹脂シートを上記グラファイトシートから剥がすことによって、上記樹脂シートの上記片面にグラファイト層が転写される。これによって、樹脂シートの片面にグラファイト層が転写されてなる熱拡散シートが得られる。このようにして樹脂シートに転写されたグラファイト層は極めて薄く、そのグラファイト層からグラファイトの粉末がこぼれ落ちることも極めて少ない。従って、本発明の熱拡散シートの製造装置では、グラファイトの粉末がこぼれ落ちるのを良好に抑制でき、しかも、極めて良好に薄肉化が可能な熱拡散シートを製造することができる。
【００１５】
なお、本発明の熱拡散シートの製造装置は以下の構成に限定されるものではないが、上記剥離手段によって上記樹脂シートが剥がされた後の上記グラファイトシートを回収する回収手段を、更に備えてもよい。この場合、回収手段によって回収された上記樹脂シートが剥がされた後のグラファイトシートに対して、上記被着手段及び剥離手段を介して再び前述のように樹脂シートを被着して剥がすことによって、新たに熱拡散シートを製造することができる。従って、熱拡散シートの製造コストを一層低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明が適用された熱拡散シートの製造に用いられるグラファイトシートの製造装置の構成を概略的に表す説明図である。
【図２】本発明が適用された熱拡散シートの製造装置の構成を概略的に表す説明図である。
【図３】その製造装置による製造工程の一部を拡大して表す説明図である。
【図４】その製造装置によって製造された熱拡散シートの構成を表す模式図である。
【図５】本発明が適用された他の熱拡散シートの製造装置の構成を概略的に表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図面と共に説明する。先ず、本願出願人は、次のようにして製造されたグラファイトシート１１の市販品を入手した。図１は、そのグラファイトシート１１の製造装置２０の構成を概略的に表す説明図である。図１に示すように、先ず、この製造装置２０では、天然の黒鉛に酸処理が施され、更に加熱処理を施すことによって膨張させて得られた膨張黒鉛１０が、ホッパ２１に挿入される。次に、膨張黒鉛１０をホッパ２１から順次繰り出しながら、２対の圧延ロール２２，２３によって圧延しながらシート状に成形する予備成形（対応箇所を図１にＡで示す）が実行される。更に、その予備成形後の膨張黒鉛１０は、４対の圧延ロール２４，２５，２６，２７に順次通すことによって繰り返し圧延され、この圧延処理（対応箇所を図１にＢで示す）によって長尺の帯状に成形されたグラファイトシート１１は、ドラム２９に巻き取られる。
【００１８】
次に、図２は、このグラファイトシート１１と樹脂シートの一例としての粘着フィルム１２とから熱拡散シート１３を製造する製造装置３０の構成を概略的に表す説明図である。図２に示すように、ドラム２９に巻回されたグラファイトシート１１は、ガイドローラ３２に案内されて一対のロール３４の間に、ドラム３１に巻回された粘着フィルム１２は、ガイドローラ３３に案内されて同じく一対のロール３４の間に、それぞれ搬送される。粘着フィルム１２は、ＰＥＴ，ＰＥ等の樹脂フィルムの片面（ドラム３１への巻回時に内側に配設される面）に接着剤等の粘着層が設けられたもので、その粘着層がグラファイトシート１１と対向してロール３４に狭圧されることにより、上記片面はグラファイトシート１１に被着される（被着工程）。
【００１９】
ロール３４を通過したグラファイトシート１１及び粘着フィルム１２は、更に一対のロール３５に狭圧・搬送された後、グラファイトシート１１は一対のロール３６に狭圧・搬送されて回収手段の一例としてのドラム３７に巻き取られる。一方、粘着フィルム１２は、ロール３５を通過後、一対のロール３８に狭圧・搬送されてグラファイトシート１１から剥がされ（剥離工程）、次のように本実施の形態の熱拡散シート１３としてドラム３９に巻き取られる。
【００２０】
すなわち、ロール３４を介して粘着フィルム１２の上記片面をグラファイトシート１１に被着した後、剥離手段の一例としてのロール３５，３６，３８を介してその粘着フィルム１２をグラファイトシート１１から剥がすことによって、グラファイトシート１１の一部を構成するグラファイト層１１ａ（図３参照）が粘着フィルム１２の上記片面に転写される。このとき、転写されたグラファイト層１１ａは、図２のＡ部拡大図としての図３に示すように毛羽立っているが、一対のロール３８に挟圧されることによって平坦化される。これによって、図４に示すように粘着フィルム１２の上記片面にグラファイト層１１ａが形成された熱拡散シート１３が得られ、ドラム３９に巻き取られる。
【００２１】
なお、グラファイトシート１１から粘着フィルム１２を剥がすときの角度は３０°〜１５０°とするのが望ましい。角度が３０°未満であると、グラファイト層１１ａが均一に剥がれない虞があり、角度が１５０°より大きいと、粘着フィルム１２に転写されるグラファイトの量が減ってしまう虞がある。
【００２２】
このようにして転写されたグラファイト層１１ａは極めて薄く、例えば１０μｍ程度にすることもでき、そのグラファイト層１１ａは粘着フィルム１２に強固に付着しているのでグラファイトの粉末がこぼれ落ちることも極めて少ない。従って、このようにして製造された熱拡散シート１３では、グラファイトの粉末がこぼれ落ちるのを良好に抑制でき、しかも、極めて良好に薄肉化が可能となる。このため、携帯電話等の小型の電子機器の熱対策にも良好に応用することができ、グラファイトの有する導電性によって電磁波ノイズを減衰するいわゆるＥＭＣ対策も行うことができる。
【００２３】
また、グラファイト層１１ａは、前述のように一旦毛羽立たせた状態から平坦化されているので、その処理により表面積が増加している。このため、圧延処理のみを繰り返して製造された表面が平坦な従来のグラファイト層に比べて、一層良好な熱拡散効果が得られる。しかも、粘着フィルム１２は絶縁性であるため、電子部品等の表面に熱拡散シート１３の粘着フィルム１２側を貼着して使用すれば、グラファイト層１１ａと電子部品等とが導通するのも抑制することができる。
【００２４】
更に、上記のように平坦化されたグラファイト層１１ａは摺動性に優れているので、本実施の形態の熱拡散シート１３は、薄肉の高摺動テープ（スライダテープ）として使用することもできる。また、グラファイト層１１ａは上記のように極めて薄いので、そのグラファイト層１１ａに通電することによってヒータとして利用することも考えられる。
【００２５】
しかも、上記グラファイトシート１１は、膨張黒鉛を圧延して製造されたものであるので、層剥離が起こり易く、上記のように粘着フィルム１２を被着して剥がすことによってグラファイト層１１ａを良好に粘着フィルム１２に転写することができる。従って、熱拡散シート１３の製造が一層容易になる。すなわち、本実施の形態では、層剥離が起こり易いといった上記グラファイトシート１１のデメリットをメリットに変えた画期的な効果が生じるのである。なお、本実施の形態において、グラファイト層１１ａを一層良好に転写するためには、一対のロール３４から加わる圧力は１ｋｇｆ／ｃｍ2 以上とするのが好ましく、ロール３５〜３８を介して粘着フィルム１２を剥離する速度は５ｍ／ｍｉｎ以下とするのが好ましい。
【００２６】
また、本実施の形態では、粘着フィルム１２が剥がされた後のグラファイトシート１１をドラム３７を介して回収しているので、その回収されたグラファイトシート１１に対して再び前述のように粘着フィルム１２を被着して剥がすことによって、新たに熱拡散シート１３を製造することができる。この場合、熱拡散シート１３の製造コストを一層低減することができる。
【００２７】
なお、本発明は上記実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、グラファイトシートに樹脂シートの上記片面を被着，剥離する手段としては、ロール以外にも種々の手段を採用することができ、また、ロールを使用する場合であってもその配置や個数は種々に変更することができる。更に、粘着フィルム１２としては、両面に粘着層が設けられた両面粘着テープ等を使用してもよく、この場合、電子部品等への装着が一層容易になる。
【００２８】
また更に、グラファイト層１１ａの両面に粘着フィルム１２を設けてもよい。図５は、そのような熱拡散シート１１３を製造するための製造装置１３０の構成を概略的に表す説明図である。なお、この製造装置１３０は、ドラム１３１と一対のロール１３２とを設けた点において前述の製造装置３０と異なり、他は同様に構成されているので、以下、相違点についてのみ説明する。
【００２９】
製造装置１３０では、一対のロール３８を通過した熱拡散シート１３のグラファイト層１１ａ側から、ドラム１３１に巻回された粘着フィルム１２が供給され、その粘着フィルム１２は一対のロール１３２によってグラファイト層１１ａ側から熱拡散シート１３に被着される。こうして得られた熱拡散シート１１３は、前述のドラム３９に巻き取られる。このようにして製造された熱拡散シート１１３では、グラファイト層１１ａに両面から粘着フィルム１２が被着されているので、グラファイトの粉末がこぼれ落ちるのを一層良好に抑制することができ、しかも、グラファイト層１１ａの両面に対して絶縁を行うことができる。なお、グラファイトシート１１の幅よりもドラム３１，１３１から供給される各粘着フィルム１２の幅を広くしておけば、グラファイト層１１ａの幅方向両端で２枚の粘着フィルム１２が接合され、グラファイトの粉末がこぼれ落ちるのを更に一層良好に抑制することができる。また、前述のように、グラファイト層１１ａは極めて薄いので、このように両面から粘着フィルム１２を被着しても、熱拡散シート１１３は良好に薄肉化することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１０…膨張黒鉛                      １１…グラファイトシート
１１ａ…グラファイト層              １２…粘着フィルム
１３，１１３…熱拡散シート          ２０，３０，１３０…製造装置
２９，３１，３７，３９，１３１…ドラム
３４，３５，３６，３８，１３２…ロール
【図３】
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【図４】
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【図１】
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【図２】
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【図５】
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