特許 7345088 熱伝導シートおよびこれを用いた電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-07

(45)【発行日】2023-09-15

(54)【発明の名称】熱伝導シートおよびこれを用いた電子機器

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/36 20060101AFI20230908BHJP

   B32B 9/00 20060101ALI20230908BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20230908BHJP

【ＦＩ】

H01L23/36 D

B32B9/00 A

H05K7/20 F

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020571055

(86)(22)【出願日】2020-01-15

(86)【国際出願番号】 JP2020000984

(87)【国際公開番号】W WO2020162117

(87)【国際公開日】2020-08-13

【審査請求日】2022-12-15

(31)【優先権主張番号】P 2019021381

(32)【優先日】2019-02-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2019046614

(32)【優先日】2019-03-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】小西 彰仁

(72)【発明者】

【氏名】河村 典裕

(72)【発明者】

【氏名】白土 洋次

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 尚紀

【審査官】正山 旭

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／１３９３６４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－０１０５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０８０６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１１７５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２６６５１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１９８１６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２３／３６

Ｂ３２Ｂ ９／００

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

矩形状の主面を有するグラファイトシートと、
前記グラファイトシートの前記主面の上に設けられ、かつ前記主面の少なくとも対向する２辺を前記グラファイトシートからはみ出すように覆う取付シートと、を備え、
前記グラファイトシートの前記主面は、前記取付シートに覆われていない第１領域と前記取付シートに覆われた第２領域と、を有し、
前記グラファイトシートは初期厚みをＴ０、１００ｋＰａの圧力を加えたときの厚みをＴ１としたとき、前記取付シートの厚みを（Ｔ０―Ｔ１）よりも薄くした、熱伝導シート。

【請求項2】

矩形状の主面と、前記主面とは反対側の裏面と、を有するグラファイトシートと、
前記グラファイトシートの前記主面の上に設けられ、かつ前記主面の少なくとも対向する２辺を前記グラファイトシートからはみ出すように覆う取付シートと、
前記グラファイトシートの前記裏面に設けられたセパレータと、
前記グラファイトシートの前記主面の上かつ前記取付シートの上に設けられた保護フィルムと、を備え、 前記グラファイトシートの前記主面は前記取付シートに覆われていない第１領域と前記取付シートに覆われた第２領域とを有し、
前記取付シートの前記グラファイトシートからはみ出た部分の端部は前記保護フィルムと当接している、熱伝導シート。

【請求項3】

前記グラファイトシートは初期厚みをＴ０、１００ｋＰａの圧力を加えたときの厚みをＴ１としたとき、前記取付シートの厚みを（Ｔ０―Ｔ１）よりも薄くした、請求項２記載の熱伝導シート。

【請求項4】

前記保護フィルムの前記取付シートと対向する面には微粘着層が設けられている、請求項２記載の熱伝導シート。

【請求項5】

前記セパレータには、前記取付シートの前記グラファイトシートからはみ出た前記部分と接着している領域を横断するスリットが設けられている、請求項２記載の熱伝導シート。

【請求項6】

前記取付シートと前記セパレータとは接着しており、かつ前記保護フィルムと前記取付シートとは接着しており、前記取付シートと前記セパレータとの間の接着力を、前記保護フィルムと前記取付シートとの間の接着力よりも弱くした、請求項２記載の熱伝導シート。

【請求項7】

前記取付シートと前記保護フィルムとの間にスペーサをさらに備え、前記グラファイトシートからはみ出た部分の前記取付シートの端部は前記スペーサを介して前記保護フィルムと当接している、請求項２記載の熱伝導シート。

【請求項8】

前記取付シートは、前記グラファイトシートの前記主面の外周の全てを覆っている、請求項１から７のいずれか１項に記載の熱伝導シート。

【請求項9】

前記グラファイトシートは長方形状であり、対向する２つの長辺はすべて前記取付シートで覆われ、短辺は、前記取付シートで覆われていない第１部分と前記取付シートで覆われた第２部分とを有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の熱伝導シート。

【請求項10】

発熱部品と、放熱部材と、請求項１に記載の熱伝導シートと、を備え、
前記発熱部品と前記放熱部材との間に前記熱伝導シートが設けられ、
前記熱伝導シートは、前記取付シートによって前記放熱部材または前記発熱部品に貼り付けられ、
前記グラファイトシートの前記第１領域が圧縮された状態で、前記熱伝導シートが前記発熱部品および前記放熱部材に当接されている、電子機器。

【請求項11】

前記発熱部品の上面が前記取付シートに当接し、
前記発熱部品の側面から端子が引き出され、
前記端子が引き出された前記側面に前記グラファイトシートの辺は位置し、前記グラファイトシートの前記辺は全て前記取付シートで覆われている、請求項１０記載の電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、発熱部品と放熱部品との間に設けられる熱伝導シートおよびこれを用いた電子機器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年電子機器の高性能化に伴い、機器内部で発生する熱量が大きくなり、熱対策が重要となってきている。このため例えば発熱部品と放熱部品との間にシリコーングリスのようなサーマルインターフェイスマテリアル（以下ＴＩＭと記す）を設けて熱を速やかに伝導させることが行われている。しかしながらシリコーングリスを用いた場合、発熱部品および放熱部品が熱により膨張収縮を繰り返すと、いわゆるポンプアウトと呼ばれる次第にシリコーングリスが外部に排出される現象が生じ、熱伝導が劣化しやすくなっていた。そのためグラファイトシートのような熱伝導シートが用いられる場合がある。

【0003】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－１０５９９号公報

【発明の概要】

【0005】

しかし、グラファイトシートは滑りやすいため、正確な位置に配置することが難しいという問題がある。

【0006】

本開示は、位置決めが容易で、発熱部品および放熱部品の凹凸を吸収して熱抵抗を下げることができる熱伝導シートおよびこれを用いた電子機器を提供する。

【0007】

上記問題を解決するために、本開示にかかる発明(以下、本発明という)は、以下の構成を備える。すなわち、本発明の熱伝導シートは、グラファイトシートと、取付シートと、を備える。グラファイトシートは、矩形状の主面を有する。取付シートは、グラファイトシートの主面の上に設けられる。また、取付シートは、グラファイトシートの主面の少なくとも対向する２辺をはみ出すように覆う。グラファイトシートの主面は取付シートに覆われた第１領域と取付シートに覆われていない第２領域とを有する。また、グラファイトシートは初期厚みをＴ０、１００ｋＰａの圧力を加えたときの厚みをＴ１としたとき、取付シートの厚みを（Ｔ０―Ｔ１）よりも薄くする。

【0008】

また、本発明の熱伝導シートは、グラファイトシートと、取付シートと、セパレータと、保護フィルムと、を備える。グラファイトシートは、矩形状の主面と、主面に対向する裏面と、を有する。取付シートは、グラファイトシートの主面の上に設けられる。取付シートは、グラファイトシートの主面の少なくとも対向する２辺からはみ出すようにグラファイトシートを覆う。セパレータは、グラファイトシートの裏面に設けられる。保護フィルムは、グラファイトシートの主面上かつ取付シートの上に設けられる。グラファイトシートの主面は、取付シートに覆われた第１領域と取付シートに覆われていない第２領域を有する取付シート。また、グラファイトシートからはみ出た部分の取付シートの端部は保護フィルムと当接している。

【0009】

本発明の熱伝導シートにより、グラファイトシートからはみ出した部分の取付シートで放熱部材あるいは発熱部品に固定することができる。それとともに、熱伝導シートに圧力を加えた場合、取付シートの厚みよりもグラファイトシートの方が圧縮されやすい。そのため、露出した部分のグラファイトシートを放熱部材および発熱部品に密着させることができ、安定した熱伝導性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の第１の実施形態における熱伝導シートの分解斜視図である。

【図2】同実施形態における熱伝導シートの上面図である。

【図3】同実施形態における熱伝導シートの図２に示すIII-III線断面図である。

【図4】同実施形態の第１変形例に係る熱伝導シートの上面図である。

【図5】同実施形態の第２変形例にかかる熱伝導シートの上面図である。

【図6】同実施形態における熱伝導シートを用いた電子機器の断面図である。

【図7A】同実施形態における熱伝導シートを電子機器に取り付ける際の工程を示す断面図である。

【図7B】同実施形態における熱伝導シートを電子機器に取り付ける際の工程を示す断面図である。

【図8】同実施形態における熱伝導シートを用いた電子機器の第１変形例にかかる断面図である。

【図9】同実施形態における熱伝導シートを用いた電子機器の第１変形例にかかる上面図である。

【図10】同実施形態における熱伝導シートを用いた電子機器の第２変形例にかかる断面図である。

【図11】同実施形態における熱伝導シートを用いた電子機器の第２変形例にかかる上面図である。

【図12】同実施形態における熱伝導シートを用いた電子機器の第３変形例にかかる断面図である。

【図13】同実施形態における熱伝導シートを用いた電子機器の第３変形例にかかる上面図である。

【図14】本開示の第２の実施形態における熱伝導シートの断面図である。

【図15】同実施形態における熱伝導シートの図１４に示す領域XVにおける拡大断面図である。

【図16】同実施形態における熱伝導シートの図１４に示す領域XVIにおける拡大断面図である。

【図17】同実施形態における熱伝導シートの下面図である。

【図18】同実施形態における第１変形例の熱伝導シートの上面図である。

【図19】同実施形態における第１変形例の熱伝導シートの下面図である。

【図20】同実施形態における第１変形例の熱伝導シートの図１８に示すXX－XX断面図である。

【図21】同実施形態における第２変形例の熱伝導シートの上面図である。

【図22】同実施形態における第３変形例の熱伝導シートの上面図である。

【図23】同実施の形態における第４変形例の熱伝導シートの断面図である。

【図24】同実施の形態における第５変形例の熱伝導シートの下面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本開示の第１の態様に係る熱伝導シートは、グラファイトシートと、取付シートと、を備える。グラファイトシートは、矩形状の主面を有する。取付シートは、グラファイトシートの主面の上に設けられる。また、取付シートは、グラファイトシートの主面の少なくとも対向する２辺からはみ出すようにグラファイトシートを覆う。グラファイトシートの主面は取付シートに覆われていない第１領域と取付シートに覆われた第２領域とを有する。また、グラファイトシートは初期厚みをＴ０、１００ｋＰａの圧力を加えたときの厚みをＴ１としたとき、取付シートの厚みを（Ｔ０―Ｔ１）よりも薄くする。

【0012】

また、本開示の第２の態様に係る熱伝導シートは、グラファイトシートと、取付シートと、セパレータと、保護フィルムと、を備える。グラファイトシートは、矩形状の主面と、主面と反対側の裏面と、を有する。取付シートは、グラファイトシートの主面の上に設けられる。取付シートは、グラファイトシートの主面の少なくとも対向する２辺をはみ出すように覆う。セパレータは、グラファイトシートの裏面に設けられる。保護フィルムは、グラファイトシートの主面上かつ取付シートの上に設けられる。グラファイトシートの主面は取付シートに覆われていない第１領域と取付シートに覆われた第２領域とを有する。また、グラファイトシートからはみ出た部分の取付シートの端部は保護フィルムと当接している。

【0013】

これらの態様の熱伝導シートにより、グラファイトシートからはみ出した部分の取付シートで放熱部材あるいは発熱部品に固定することができる。それとともに、熱伝導シートに圧力を加えた場合、取付シートの厚みよりもグラファイトシートの方が圧縮されやすい。そのため、露出した部分のグラファイトシートを放熱部材および発熱部品に密着させることができ、安定した熱伝導性を確保することができる。

【0014】

本開示の第３の態様に係る熱伝導シートは、第２の態様において、グラファイトシートの初期厚みをＴ０、１００ｋＰａの圧力を加えたときのグラファイトシートの厚みをＴ１としたとき、取付シートの厚みを（Ｔ０―Ｔ１）よりも薄くしている。

【0015】

本開示の第４の態様に係る熱伝導シートは、第２の態様において、保護フィルムの取付シートと対向する面には微粘着層が設けられている。

【0016】

本開示の第５の態様に係る熱伝導シートは、第２の態様において、セパレータには、取付シートのグラファイトシートからはみ出た部分と接着している領域とを横断するスリットが設けられている。

【0017】

本開示の第６の態様に係る熱伝導シートは、第２の態様において、取付シートとセパレータとは接着しており、かつ保護フィルムと取付シートとは接着しており、取付シートとセパレータとの間の接着力を、保護フィルムと取付シートとの間の接着力よりも弱くしている。

【0018】

本開示の第７の態様に係る熱伝導シートは、第２の態様において、取付シートと保護フィルムとの間にスペーサをさらに備えている。そしてグラファイトシートからはみ出た部分の取付シートの端部はスペーサを介して保護フィルムと当接している。

【0019】

本開示の第８の態様に係る熱伝導シートは、第１～第７のいずれか１つの態様において、取付シートがグラファイトシートの前記主面の外周の全てを覆っている。

【0020】

本開示の第９の態様に係る熱伝導シートは、第１～第７のいずれか１つの態様において、グラファイトシートが長方形状である。グラファイトシートの長辺側２辺はすべて取付シートで覆われている。そして、グラファイトシートの短辺は、取付シートで覆われていない第１部分と取付シートで覆われた第２部分とを有する。

【0021】

本開示の第１０の態様に係る電子機器は、放熱部材と、第１～第７のいずれか１つの態様に係る熱伝導シートと、を備える。当該電子機器は、発熱部品と放熱部材との間に熱伝導シートが設けられる。熱伝導シートは、グラファイトシートの外周部で取付シートによって放熱部材または発熱部品に貼り付けられている。また、第１領域のグラファイトシートが圧縮された状態で熱伝導シートが発熱部品および放熱部材に当接されている。

【0022】

本開示の第１１の態様に係る電子機器は、第１０の態様に係る電子機器に対し、発熱部品の上面が取付シートに当接され、発熱部品の側面から端子が引き出されている。そして、端子が引き出された辺に位置するグラファイトシートの辺は全て取付シートで覆われている。

【0023】

以下、本開示の実施の形態における熱伝導シートについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す熱伝導シートおよび電子機器は、いずれも一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0024】

（第１の実施形態）
（熱伝導シート）
図１は本開示の第１の実施形態における熱伝導シート１１の分解斜視図であり、図２は熱伝導シート１１の上面図であり、図３は熱伝導シート１１のIII－III線断面図ある。グラファイトシート１２は、縦約６０ｍｍ、横約９０ｍｍ（約６０ｍｍ×９０ｍｍ）の長方形状の大きさを有し、厚さが約１００μｍの熱分解グラファイトシートを用いている。このグラファイトシート１２は高い圧縮性を有するものを用いるのが望ましく、１００ｋＰａの圧力を加えた場合の圧縮率は約３５％となっている。ここで圧縮率とは、初期厚みをＴ０、１００ｋＰａの圧力を加えた状態での厚さをＴ１として、（Ｔ０－Ｔ１）／Ｔ０の値をパーセント表示したものである。本実施の形態において、グラファイトシート１２の厚さは、１００ｋＰａの圧力を加える前が約１００μｍであり、１００ｋＰａの圧力を加えた状態での厚みが約６５μｍである。

【0025】

図３に示すように、グラファイトシート１２の一方の面（主面）には取付シート１３が設けられている。この取付シート１３はグラファイトシート１２の外周に沿って幅約１０ｍｍで、グラファイトシート１２の外周部から約５ｍｍはみ出すように設けられている。なお、取付シート１３は、グラファイトシート１２を電子部品等に取り付けるためのシートである。取付シート１３は基材１３ｂと粘着層１３ａとからなり、基材１３ｂのグラファイトシート１２に対向する面に粘着層１３ａが設けられている。粘着層１３ａを含めた取付シート１３の厚さは約１０μｍとなっている。そのため、取付シート１３の厚みは（Ｔ０―Ｔ１）よりも薄くなっている。また取付シート１３どうしに挟まれたグラファイトシート１２の中央部は、グラファイトシート１２が露出した状態となっている。このグラファイトシート１２の主面の取付シート１３が設けられていない領域を第１領域１２ａという。また、グラファイトシート１２の主面の取付シート１３が設けられた領域を第２領域１２ｂという。

【0026】

（第１変形例）
第１の実施形態の第１変形例に係る熱伝導シート１１の上面図を、図４に示す。図４に示すように、グラファイトシート１２の長辺側２辺全てのみ取付シート１３で覆うようにしても良い。

【0027】

(第２変形例)
第１の実施形態の第２変形例に係る熱伝導シート１１の上面図を、図５に示す。図５に示すように、グラファイトシート１２の外周ほぼ全てを取付シート１３で覆い、短辺側に切り欠き部１６を有するようにしても良い。すなわち、グラファイトシート１２の短辺は、取付シート１３で覆われていない第１部分と取付シート１３で覆われた第２部分とを有しても良い。このようにすることにより、発熱部品１４あるいは放熱部材１５と熱伝導シート１１との間に空気がたまり、熱抵抗が上がってしまうことを防止することができる。

【0028】

（電子機器）
図６は、第１の実施形態に係る熱伝導シート１１を用いた電子機器の断面図である。電子機器としては、例えばＩＧＢＴ等のパワートランジスタがある。それらは基地局やモータ駆動用、車載用途の部品として用いられる。放熱部材１５にグラファイトシート１２の外周部からはみ出た取付シート１３により熱伝導シート１１が貼り合わせられ、発熱部品１４が約２００ｋＰａの圧力で熱伝導シート１１に押し付けられて固定されている。この約２００ｋＰａの圧力によりグラファイトシート１２は圧縮されながら、発熱部品１４および放熱部材１５の凹凸に併せて変形して密着する。そのため、発熱部品１４と放熱部材１５との間の熱抵抗が小さくなり、電子機器の放熱効率が向上する。

【0029】

（熱伝導シート１１を用いた電子機器の製造方法）
次に、熱伝導シート１１を用いた電子機器の製造方法を、図７Ａ、図７Ｂを用いて説明する。図７Ａ、図７Ｂは、具体的には、熱伝導シート１１を電子機器に取り付ける際の工程を示す断面図である。

【0030】

まず、図７Ａに示すように、熱伝導シート１１を例えばヒートシンクのような放熱部材１５に貼り合わせる。ここで、グラファイトシート１２の周囲から取付シート１３がはみ出している。そのため、この取付シート１３により熱伝導シート１１を容易に正確な位置に配置することができる。次に、図７Ｂに示すように、この露出しているグラファイトシート１２の面の上に発熱部品１４を取り付ける。そして、発熱部品１４より所定の圧力Ｆを加えてグラファイトシート１２を圧縮する。この時の圧力Ｆは、１００～３００ｋＰａ程度とすることが望ましい。取付シート１３を含む領域を同時に圧縮しても、取付シート１３の厚みを十分に薄くすることにより、露出しているグラファイトシート１２にも十分に圧力が加わり、圧縮される。そのため放熱部材１５および発熱部品１４に凹凸があっても、露出した部分のグラファイトシート１２を放熱部材１５および発熱部品１４に密着させることができ、熱抵抗を小さくすることができる。

【0031】

特に取付シート１３の厚みを（Ｔ０―Ｔ１）よりも薄くすることが優れている。なぜならば、グラファイトシート１２に圧力を加えたとき、第１領域１２ａが取付シート１３の表面とほぼ同じ高さになる。そのため、露出した部分のグラファイトシート１２を放熱部材１５および発熱部品１４により密着させることができるからである。

【0032】

さらに取付シート１３が、グラファイトシート１２の外周全てを覆っているようにすることにより、グラファイトシート１２の端部からのグラファイト粉の落下や飛散を防止することができ、電子機器の信頼性を向上させることができる。

【0033】

（電子機器の第１変形例）
第１の実施形態における熱伝導シートを用いた電子機器の第1変形例にかかる断面図を、図８に示す。また、当該電子機器の変形例にかかる上面図を、図９に示す。なお、図９において放熱部材１５は説明の都合上省略している。図８のように発熱部品１４の端子１７が側面から引き出されているものを使用する場合には、端子１７が引き出された辺に位置するグラファイトシート１２の辺は、図９に示すように全て取付シート１３で覆われているようにすることが望ましい。このようにすることにより、グラファイトシート１２の端部から端子１７へのグラファイト粉の落下や飛散による悪影響を防止することができる。

【0034】

（電子機器の第２変形例）
第１の実施形態における熱伝導シートを用いた電子機器の第２変形例にかかる断面図を、図１０に示す。また、当該電子機器の変形例にかかる上面図を、図１１に示す。なお、図１１において放熱部材１５は説明の都合上省略している。

【0035】

この第２変形例にかかる電子機器は、グラファイトシート１２の上面の面積が発熱部品１４の上面の面積よりも大きい場合である。その他の構成については、上記電子機器の第1変形例の場合と同じである。このような構成においても、グラファイトシート１２の端部から端子１７へのグラファイト粉の落下や飛散による悪影響を防止することができる。

【0036】

（電子機器の第３変形例）
第１の実施形態における熱伝導シートを用いた電子機器の第３変形例にかかる断面図を、図１２に示す。また、当該電子機器の変形例にかかる上面図を、図１３に示す。なお、図１３において放熱部材１５は説明の都合上省略している。

【0037】

この第３変形例にかかる電子機器は、グラファイトシート１２の上面の面積が発熱部品１４の上面の面積よりも小さい場合である。その他の構成については、上記電子機器の第1変形例の場合と同じである。このような構成においても、グラファイトシート１２の端部から端子１７へのグラファイト粉の落下や飛散による悪影響を防止することができる。

【0038】

（第２の実施形態）
（熱伝導シート）
図１４は本開示の第２の実施形態における熱伝導シート２１の断面図、図１５は図１０における熱伝導シート２１の領域XVでの拡大断面図、図１６は図１４における熱伝導シート２１の領域XVIでの拡大断面図、図１７は熱伝導シート２１の下面図である。なお図１７は熱伝導シート２１からセパレータ２４を外した状態での下面図である。

【0039】

グラファイトシート２２は、約６０ｍｍ×９０ｍｍの長方形状の大きさを有し、厚さは約１００μｍの熱分解グラファイトシートを用いている。このグラファイトシート２２は高い圧縮性を有するものを用いるのが望ましく、１００ｋＰａの圧力を加えた場合の圧縮率は約３５％となっている。ここで圧縮率とは、初期厚みをＴ０、１００ｋＰａの圧力を加えた状態での厚さをＴ１として、（Ｔ０－Ｔ１）／Ｔ０の値をパーセント表示したものである。

【0040】

図１５は図１４におけるグラファイトシート２２の端部近傍の領域XVでの拡大断面図である。また、図１６は図１４における取付シート２３の端部近傍の領域XVIでの拡大断面図である。

【0041】

グラファイトシート２２の一方の面（主面）には取付シート２３が設けられている。この取付シート２３はグラファイトシート２２の外周に沿って幅約１０ｍｍで、グラファイトシート２２の外周部から約５ｍｍはみ出すように設けられている。取付シート２３はポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと記す）を基材２３ｂとし、基材２３ｂのグラファイトシート２２に対向する面にアクリルからなる粘着層２３ａが設けられている。粘着層２３ａを含めた取付シート２３の厚さは約１０μｍとなっている。そのため、取付シート２３の厚みは（Ｔ０―Ｔ１）よりも薄くなっている。また取付シート２３どうしに挟まれたグラファイトシート２２の中央部は、グラファイトシート２２が露出した状態となっている。このグラファイトシート２２の主面の取付シート２３が設けられていない領域を第１領域２２ａという。また、グラファイトシート２２の主面の取付シート２３が設けられた領域を第２領域２２ｂという。

【0042】

グラファイトシート２２が全面に露出している面（裏面）側（図１４、図１５におけるグラファイトシート２２の下側の面）には、厚さ約７５μｍのセパレータ２４が設けられている。このセパレータ２４のグラファイトシート２２と対向する面には、シリコーン樹脂からなる離型材２４ａが設けられている。そのためグラファイトシート２２からはみ出た部分の取付シート２３は、離型材２４ａによって弱い力でセパレータ２４に接着している。

【0043】

また取付シート２３が設けられた面（主面）側（図１４、図１５におけるグラファイトシート２２の上側の面）には、厚さ約５０μｍの保護フィルム２５が設けられている。この保護フィルム２５の取付シート２３と対向する面にはシリコーンからなる微粘着層２５ａが設けられる。また、グラファイトシート２２からはみ出た部分の取付シート２３の端部は微粘着層２５ａにより保護フィルム２５に接着されている。ここで微粘着層２５ａとは、対象材料に適度な粘着性を有し、剥離したときに対象材料に粘着物が残らない粘着層を意味している。

【0044】

以上のように構成することにより、取付シート２３とセパレータ２４との間の接着力は、粘着層２３ａがアクリルよりなりシリコーン樹脂よりなる離型材２４ａとほとんど接着しないので、保護フィルム２５と取付シート２３との間の接着力よりも弱いものとなる。

【0045】

この熱伝導シート２１を例えばヒートシンクのような放熱部材に貼り合わせる。まずは熱伝導シート２１からセパレータ２４を剥離する。取付シート２３とセパレータ２４との間の接着力は、保護フィルム２５と取付シート２３との間の接着力よりも弱くなっているので、セパレータ２４のみを剥離することができる。

【0046】

グラファイトシート２２からはみ出した部分の取付シート２３は、厚さが薄いため形状を保持することが難しくなる。本実施の形態では、グラファイトシート２２からはみ出した部分の取付シート２３の端部は保護フィルム２５に接着されているため、形状を保持することができる。この保護フィルム２５に固定された状態で、放熱部材に貼り合わせることができるため容易に正確な位置に配置することができる。そのあと保護フィルム２５を剥離する。保護フィルム２５と取付シート２３との接着力を、取付シート２３と放熱部材との接着力よりも弱いものとしておくことにより、容易に保護フィルム２５を剥離することができる。

【0047】

次にこの露出しているグラファイトシート２２の面に発熱部品を所定の圧力を加えてグラファイトシートを圧縮する。この時の圧力は、１００～３００ｋＰａ程度とすることが望ましい。取付シート２３を含む領域を同時に圧縮しても、取付シート２３の厚みを十分に薄くすることにより、露出しているグラファイトシート２２にも十分に圧力が加わり、圧縮される。そのため放熱部材および発熱部品に凹凸があっても、露出した部分のグラファイトシート２２を放熱部材および発熱部品に密着させることができ、熱抵抗を小さくすることができる。

【0048】

さらに取付シート２３が、グラファイトシートの外周全てを覆っているようにすることにより、グラファイトシート２２の端部からのグラファイト粉の落下や飛散を防止することができ、電子機器の信頼性を向上させることができる。

【0049】

（第１変形例）
本開示の第２実施形態における第１変形例の熱伝導シート２１について、図１８～図２０を用いて説明する。この熱伝導シート２１は、セパレータ２４にスリットライン２４ｂを設けたものである。図１８は、熱伝導シート２１を保護フィルム２５の上からみた図すなわち上面図である。図１９は、熱伝導シート２１をセパレータ２４の下からみた図すなわち下面図である。図２０は、図１８における線分XX－XXで切ったときの熱伝導シート２１の断面図である。

【0050】

セパレータ２４にはグラファイトシート２２からはみ出た取付シート２３と接着している領域を横断し、セパレータ２４の一辺から他辺につながったスリットライン２４ｂが設けられている。スリットライン２４ｂは、セパレータ２４に切り込みを入れることにより設けられる。すなわち、スリットライン２４ｂは、セパレータ２４の厚さと比較して幅の非常に狭い溝（スリット）、またはセパレータ２４の表面から裏面に達する切り込みである。セパレータ２４にスリットライン２４ｂを入れることにより、熱伝導シート２１からセパレータ２４さらに剥離しやすくすることができる。

【0051】

（第２変形例）
本開示の第２実施形態における第２変形例の熱伝導シート２１の上面図を、図２１に示す。なお、図２１は熱伝導シート２１からセパレータ２４および保護フィルム２５を外した状態での上面図である。図２１のように、グラファイトシート２２の長辺側２辺全てのみ取付シート２３で覆うようにしても良い。

【0052】

（第３変形例）
本開示の第２実施形態における第３変形例の熱伝導シート２１の上面図を、図２２に示す。なお、図２２は熱伝導シート２１からセパレータ２４および保護フィルム２５を外した状態での上面図である。図２２のように、グラファイトシート２２の外周ほぼ全てを覆い、短辺側に切り欠き部２６を有するようにしても良い。すなわち、グラファイトシート２２の短辺は、取付シート２３で覆われていない第１部分と取付シート２３で覆われた第２部分とを有しても良い。このようにすることにより、発熱部品あるいは放熱部材と熱伝導シートとの間に空気がたまり、熱抵抗が上がってしまうことを防止することができる。

【0053】

なお、以上の実施の形態では、取付シート２３の保護フィルム２５側には粘着層２３ａを設けずに、保護フィルム２５の取付シート２３側に微粘着層２５ａを設けたが、保護フィルム２５側に微粘着層２５ａを設けずに、取付シート２３の両面に粘着層２３ａを設けたものでも構わない。この場合も、取付シート２３とセパレータ２４との間の接着力を、保護フィルム２５と取付シート２３との間の接着力よりも弱くし、保護フィルム２５と取付シート２３との接着力を、取付シート２３と放熱部材との接着力よりも弱いものとしておくことにより同様の効果を得ることができる。

【0054】

（第４変形例）
本開示の第２実施形態における第４変形例の熱伝導シート２１の断面図を、図２３に示す。グラファイトシート２２を電子デバイス等に取り付ける前に、グラファイトシート２２の表面に保護フィルム２５が極力触れないように、グラファイトシート２２と保護フィルム２５との間には空間を確保しておくことが望ましい。そのため図２３ように取付シート２３と保護フィルム２５との間に、厚さ約６０μｍのＰＥＴからなるスペーサ２７を設けても良い。この場合、グラファイトシート２２からはみ出た部分の取付シート２３の端部はスペーサ２７を介して保護フィルム２５と接着されているように構成する。さらにスペーサ２７と保護フィルム２５との接着力を、スペーサ２７と取付シート２３との接着力よりも強くすることで、放熱部材に貼り合わせた後、スペーサ２７と保護フィルム２５を同時に剥離することができる。

【0055】

（第５変形例）
本開示の第２実施形態における第５変形例の熱伝導シート２１の下面図を、図２４に示す。なお、図２４は熱伝導シート２１からセパレータ２４を外した状態での下面図である。図２４のように保護フィルム２５およびセパレータ２４の大きさを、取付シート２３を設けた領域よりも大きくし、取付シート２３を設けた領域の外側の保護フィルム２５に複数個の貫通孔２８を設けても良い。保護フィルム２５に貫通孔２８を設けることにより、放熱部材もしくは発熱部品に貼り合わせるときの位置合わせに使うことができる。

【産業上の利用可能性】

【0056】

本開示に係る熱伝導シートは、精度よく位置決めをすることができ、熱抵抗の小さい熱伝導シートを得ることができ、産業上有用である。

【符号の説明】

【0057】

１１、２１ 熱伝導シート
１２、２２ グラファイトシート
１２ａ、２２ａ 第１領域
１２ｂ、２２ｂ 第２領域
１３、２３ 取付シート
１３ａ、２３ａ 粘着層
１３ｂ、２３ｂ 基材
１４ 発熱部品
１５ 放熱部材
１６、２６ 切り欠き部
１７ 端子
２４ セパレータ
２４ａ 離型材
２４ｂ スリットライン
２５ 保護フィルム
２５ａ 微粘着層
２７ スペーサ
２８ 貫通孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】