JP2001110952A - Heat dissipating device - Google Patents

Heat dissipating device

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JP2001110952A
JP2001110952A JP28295399A JP28295399A JP2001110952A JP 2001110952 A JP2001110952 A JP 2001110952A JP 28295399 A JP28295399 A JP 28295399A JP 28295399 A JP28295399 A JP 28295399A JP 2001110952 A JP2001110952 A JP 2001110952A
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JP
Japan
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heat
fiber bundle
heat transfer
rubber
transfer fiber
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JP28295399A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Yamashita
武司 山下
Isao Iwamoto
勲 岩本
Masayuki Tsunoda
政幸 角田
Yasuo Kobayashi
泰夫 小林
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Fujikura Composites Inc
Original Assignee
Fujikura Rubber Ltd
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat dissipating device suitable for heat-dissipation of a CPU. SOLUTION: A heat-transfer device is used which comprises a heat-transfer fiber bundle comprising pitch carbon fiber bundle of a heat conductivity of 200 W/mK or above, a holder/carrier comprising an insulating material which holds the heat transfer fiber bundle, and heat absorption/dispersion part formed at both ends of the heat transfer fiber bundle held by the holder/carrier in lengthwise direction. Related to the heat absorption part, a metal layer is formed across the end surface and outside surface of the heat dissipating fiber bundle where the holder/carrier is removed, and an insert channel where the heat- absorption side end-part of the heat-transfer fiber bundle is inserted is provided together with a metal shoe where a heater is mounted integrally. Into the insert channel, the heat-absorption side end-part of the heat radiation fiber bundle is inserted, and the metal layer is fixed to the insert channel by soldering or silver-soldering, a rubber heat-dissipation sheet where high heat-transfer powder is dispersed in the rubber material inserted between the metal shoe and the heater.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【技術分野】本発明は、放熱装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat dissipation device.

【０００２】[0002]

【従来技術及びその問題点】コンピュータのＣＰＵは、
負荷を与える程発熱量が増える。特に小型のノートパソ
コンでは、放熱構造が制限されるため、ＣＰＵの動作保
証温度である１００℃を越えないようにするべく、各種
の放熱装置が利用されている。従来、アルミ板、ヒート
パイプ、放熱シリコンゴム、放熱ファン等を組み合わせ
るものが主に用いられてきた。2. Description of the Related Art The CPU of a computer is
As the load is applied, the calorific value increases. In particular, in a small notebook computer, the heat dissipation structure is limited, and various heat dissipation devices are used so as not to exceed 100 ° C., which is the operation guarantee temperature of the CPU. Conventionally, a combination of an aluminum plate, a heat pipe, a radiating silicon rubber, a radiating fan, and the like has been mainly used.

【０００３】これらの放熱装置はしかし、ＣＰＵの高機
能化、ハイディユーティ化に伴い、より厳しい状況下に
置かれており、より放熱効果の高い放熱装置が望まれて
いる。[0003] However, these heat radiating devices are placed under severer conditions as CPUs become more sophisticated and more sophisticated, and heat radiating devices having higher heat radiating effects are desired.

【０００４】こうした背景から、本発明者らは、炭素繊
維のうち、宇宙航空素材用として開発された高強度高弾
性の特定の炭素繊維は、非常に高い熱伝導性を有するこ
とを見出し、これを伝熱素材として用いた放熱装置を提
案した（特願平１１−１８２２５８号）。[0004] From such a background, the present inventors have found that, among carbon fibers, specific high-strength and high-elasticity carbon fibers developed for use in aerospace materials have extremely high thermal conductivity. Has been proposed (Japanese Patent Application No. 11-182258).

【０００５】[0005]

【発明の目的】本発明は、この特願平１１−１８２２５
８号で提案した放熱装置をさらに進め、特に、吸熱部側
での伝熱効率に優れた放熱装置を得ることを目的とす
る。すなわち、熱伝導率が２００Ｗ／ｍＫ以上のピッチ
系炭素繊維束からなる伝熱繊維束は、伝熱特性に優れる
が、発熱源からこの伝熱繊維束に伝熱するための具体的
構造が問題であり、本発明は、吸熱部におけるこの具体
的な伝熱構造を提案する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to this Japanese Patent Application No. 11-18225.
The object of the present invention is to further advance the heat radiating device proposed in No. 8 and to obtain a heat radiating device excellent in heat transfer efficiency particularly on the heat absorbing portion side. That is, a heat transfer fiber bundle made of a pitch-based carbon fiber bundle having a thermal conductivity of 200 W / mK or more has excellent heat transfer characteristics, but has a problem in a specific structure for transferring heat from a heat source to this heat transfer fiber bundle. The present invention proposes this specific heat transfer structure in the heat absorbing portion.

【０００６】[0006]

【発明の概要】まず、本発明者らが特願平１１−１８２
２５８号で提案した伝熱デバイスは、熱伝導率が２００
Ｗ／ｍＫ以上のピッチ系炭素繊維束からなる伝熱繊維束
と；この伝熱繊維束を保持する絶縁材料からなる保持担
体と；この保持担体に保持された伝熱繊維束の長さ方向
の両端部にそれぞれ形成した吸放熱部と；を有すること
を特徴としている。SUMMARY OF THE INVENTION First, the inventors of the present invention disclosed in Japanese Patent Application No. 11-182.
The heat transfer device proposed in No. 258 has a thermal conductivity of 200
A heat transfer fiber bundle made of a pitch-based carbon fiber bundle of W / mK or more; a holding carrier made of an insulating material for holding the heat transfer fiber bundle; and a lengthwise direction of the heat transfer fiber bundle held by the holding carrier And heat absorbing and dissipating portions respectively formed at both ends.

【０００７】炭素繊維のうち、ピッチ系の高強度高弾性
の特定の炭素繊維は、２００Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を
示す。具体的には、三菱化学（株）製のダイアリード
（商品名）のうちの複数のあるものは２００Ｗ／ｍＫ以
上の熱伝導率を有し、別の複数のあるものは、６００Ｗ
／ｍＫ以上の熱伝導率を有する。６００Ｗ／ｍＫという
数値は、一般的に熱伝導率が高いとされている銅の約
１．５倍以上に相当する。この材料は、ピッチ系の炭素
繊維に属するもので、本来的には、「エアロスペースグ
レード」内の商品ラインアップを含むことからも分かる
ように、宇宙航空分野での飛行機やシャトルに使用しう
る軽量、高強度、高弾性の素材として開発されたもので
ある。しかし、このピッチ系炭素繊維は、縦方向の引張
強度は非常に強いが、折り曲げ強度は弱く、導電性であ
るという性質があるため、この問題点を解消するため
に、絶縁材料からなる保持担体と組み合わせ、その炭素
繊維の両端部を吸放熱部としたものである。Among the carbon fibers, specific pitch-based high-strength and high-elasticity carbon fibers have a thermal conductivity of 200 W / mK or more. Specifically, some of the Dialeads (trade names) manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd. have a thermal conductivity of 200 W / mK or more, and others have a thermal conductivity of 600 W / mK.
/ MK or more. The value of 600 W / mK corresponds to about 1.5 times or more of copper which is generally considered to have high thermal conductivity. This material belongs to pitch-based carbon fiber, and can be used for airplanes and shuttles in the aerospace field, as can be seen from the inherent lineup of products in the "Aerospace Grade" It was developed as a lightweight, high-strength, high-elastic material. However, since the pitch-based carbon fiber has a property that the tensile strength in the longitudinal direction is very strong, but the bending strength is weak and is conductive, in order to solve this problem, a holding carrier made of an insulating material is used. In which both ends of the carbon fiber are used as heat absorbing and dissipating portions.

【０００８】保持担体については、絶縁性であること、
伝熱繊維束を固定した状態で保持できること、という条
件を満足できるものであれば、高い自由度で素材や形状
を選択することができる。具体例をあげると、可撓性を
有する樹脂フィルム、樹脂材料の成形品及び含浸成形
品、ゴム材料等である。[0008] The holding carrier is insulative;
As long as the condition that the heat transfer fiber bundle can be held in a fixed state can be satisfied, the material and shape can be selected with a high degree of freedom. Specific examples include resin films having flexibility, molded products and impregnated molded products of resin materials, rubber materials, and the like.

【０００９】ピッチ系炭素繊維束からなる伝熱繊維束と
しては、少なくも、上述の三菱化学（株）製のダイアリ
ードＫ１３９２Ｕ、Ｋ１３Ａ１Ｌ、Ｋ１３Ａ１０、Ｋ１
３Ｂ２Ｕ、Ｋ１３Ｃ２Ｕ、Ｋ１３Ｄ２Ｕ（商品名）を用
いることができる。ピッチ系炭素繊維の熱伝導率は、２
００Ｗ／ｍＫ以上であれば、従来の伝熱デバイスより優
れた伝熱性を得ることができる。好ましくは、４００Ｗ
／ｍＫ以上、より好ましくは６００Ｗ／ｍＫ以上のピッ
チ系炭素繊維を用いるのがよい。As heat transfer fiber bundles composed of pitch-based carbon fiber bundles, at least the aforementioned Dialead K1392U, K13A1L, K13A10, K1 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
3B2U, K13C2U, K13D2U (trade name) can be used. The thermal conductivity of pitch-based carbon fiber is 2
If it is not less than 00 W / mK, it is possible to obtain heat transfer superior to conventional heat transfer devices. Preferably, 400W
/ MK or more, and more preferably 600 W / mK or more pitch-based carbon fiber.

【００１０】本発明は、以上の伝熱デバイスを用いるこ
とを前提として特にその吸熱部の構造を提案するもので
ある。本発明の伝熱装置は、伝熱繊維束の両端部の吸放
熱部の少なくとも吸熱部に、保持担体を除いた該伝熱繊
維束の端面及び外表面にかけて金属層を形成し、発熱体
を載置すべき金属シューと一体に、この伝熱繊維束の吸
熱側端部を挿入する挿入溝部を設け、この挿入溝部に、
伝熱繊維束の吸熱側端部を挿入して金属層と該挿入溝部
を半田付または銀ロウ付で固定し、金属シューと発熱体
との間に、ゴム材料中に高熱伝導粉体を分散したゴム系
放熱シートを介在させたことを特徴としている。The present invention is based on the premise that the above-described heat transfer device is used, and particularly proposes a structure of a heat absorbing portion thereof. In the heat transfer device of the present invention, a metal layer is formed on at least a heat absorbing portion of the heat absorbing and dissipating portion at both ends of the heat transfer fiber bundle over an end surface and an outer surface of the heat transfer fiber bundle except for a holding carrier, and a heating element is formed. Integrally with the metal shoe to be mounted, an insertion groove for inserting the heat-absorbing end of the heat transfer fiber bundle is provided, and in this insertion groove,
Insert the heat-absorbing end of the heat transfer fiber bundle, fix the metal layer and the insertion groove by soldering or silver brazing, and disperse the high heat conductive powder in the rubber material between the metal shoe and the heating element. It is characterized by having a rubber heat dissipation sheet interposed.

【００１１】以上の伝熱装置によると、伝熱繊維束の吸
熱側端部全体に、保持担体を除去して金属層を形成する
ことで、該金属層と伝熱繊維束との伝熱性を高めること
ができる。次にこの金属層と、金属シューの挿入溝部と
を、半田付けまたは銀ロウ付けすることで、金属シュー
と金属層との伝熱性を高め、さらに、金属シューと発熱
体との間にゴム系放熱シートを介在させることで、発熱
体と金属シューとの伝熱性を高めることができるため、
発熱体から伝熱繊維束に至る伝熱性に優れた吸熱部がで
きる。According to the above heat transfer device, by removing the holding carrier and forming the metal layer over the entire heat absorbing end of the heat transfer fiber bundle, the heat transfer between the metal layer and the heat transfer fiber bundle is improved. Can be enhanced. Next, the metal layer and the insertion groove of the metal shoe are soldered or silver brazed to increase the heat conductivity between the metal shoe and the metal layer. By interposing a heat dissipation sheet, the heat transfer between the heating element and the metal shoe can be increased,
A heat absorbing portion having excellent heat conductivity from the heating element to the heat transfer fiber bundle is formed.

【００１２】伝熱繊維束の吸熱部側端面に形成する金属
層は、伝熱繊維束と金属層とを微細な空隙もなく一体化
するために、無電解メッキまたは金属蒸着によって形成
するニッケル、金または銀とするのが好ましい。ゴム系
伝熱シートとしては、例えば、シリコーンゴム中に、窒
化ホウ素等の高伝熱性粉体を分散した伝熱シートを用い
ることができる。高伝熱性粉体の熱伝導率は、２００Ｗ
／ｍＫ以上であり、シート全体として５Ｗ／ｍｋ以上の
熱伝導率を示すものが好ましい。具体的には、藤倉ゴム
工業（株）製の「フジクール ＦＧ−２」、「同ＦＧ−
３」、又は「同ＦＧ−４」等の高伝熱性シートを用いる
ことができる。The metal layer formed on the end surface of the heat transfer fiber bundle on the heat absorbing portion side may be nickel formed by electroless plating or metal vapor deposition in order to integrate the heat transfer fiber bundle and the metal layer without minute gaps. It is preferably gold or silver. As the rubber-based heat transfer sheet, for example, a heat transfer sheet in which high heat transfer powder such as boron nitride is dispersed in silicone rubber can be used. Thermal conductivity of high heat conductive powder is 200W
/ MK or more, and preferably exhibit a thermal conductivity of 5 W / mk or more as a whole sheet. Specifically, "Fujicool FG-2" and "Fujicool FG-2" manufactured by Fujikura Rubber Industries, Ltd.
3 "or a high heat conductive sheet such as" FG-4 ".

【００１３】発熱体は、例えばＣＰＵである。ＣＰＵ
が、本体とこの本体に対して開閉される蓋体とを有する
ノート型パソコンのＣＰＵであって、該本体に搭載され
る場合、保持担体に保持された伝熱繊維束の柔軟性を利
用して、放熱部を蓋体に導くことができる。The heating element is, for example, a CPU. CPU
Is a CPU of a notebook personal computer having a main body and a lid that is opened and closed with respect to the main body, and when mounted on the main body, utilizes the flexibility of the heat transfer fiber bundle held by the holding carrier. Thus, the heat radiating portion can be guided to the lid.

【００１４】[0014]

【発明の実施形態】本発明による放熱装置１０は、伝熱
デバイス２０と、この伝熱デバイス２０の両端部に形成
した吸熱部３０と、放熱部４０とを備えている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A heat dissipation device 10 according to the present invention comprises a heat transfer device 20, heat absorbing portions 30 formed at both ends of the heat transfer device 20, and a heat dissipation portion 40.

【００１５】伝熱デバイス２０は、熱伝導率が２００Ｗ
／ｍＫ以上のピッチ系炭素繊維束からなる伝熱繊維束２
１と、離間した複数の伝熱繊維束２１、あるいは面状に
配置した伝熱繊維束２１を固定的に保持する絶縁性の保
持担体２２とを備えている。保持担体２２は、柔軟性を
求められる場合には、例えば、伝熱繊維束２１の表裏
に、ポリエステルのフィルムを同じくポリエステル系の
接着剤（粘着剤）により貼り付けて構成することができ
る。あるいはゴム材料を用いてもよく、柔軟性を要求さ
れなければ樹脂材料の成形品でもよい。The heat transfer device 20 has a thermal conductivity of 200 W
Transfer fiber bundle 2 composed of a pitch-based carbon fiber bundle of / mK or more
1 and a plurality of spaced apart heat transfer fiber bundles 21 or an insulating holding carrier 22 for fixedly holding the heat transfer fiber bundles 21 arranged in a plane. When flexibility is required, the holding carrier 22 can be configured by, for example, attaching a polyester film to the front and back of the heat transfer fiber bundle 21 with a polyester-based adhesive (adhesive). Alternatively, a rubber material may be used, and a molded product of a resin material may be used if flexibility is not required.

【００１６】伝熱繊維束２１は、繊維径が例えば１０μ
ｍ前後のピッチ系炭素繊維を数万ないし数十万本纏めた
繊維束を一単位とし、これらを図に示すように適当な間
隔を置いて、または面状に並べて用いる。熱伝導率が２
００Ｗ／ｍＫ以上のピッチ系炭素繊維束としては、少な
くも三菱化学（株）製のダイアリード（商品名）のＫ１
３９２Ｕ、Ｋ１３Ａ１Ｌ、Ｋ１３Ａ１０、Ｋ１３Ｂ２
Ｕ、Ｋ１３Ｃ２Ｕ、Ｋ１３Ｄ２Ｕ（品番）が使用でき
る。その物性値は次の通りである。The heat transfer fiber bundle 21 has a fiber diameter of, for example, 10 μm.
Fiber bundles in which tens of thousands or hundreds of thousands of pitch-based carbon fibers having a length of about m are combined are used as one unit, and these are used at appropriate intervals or arranged in a plane as shown in the figure. Thermal conductivity 2
As a pitch-based carbon fiber bundle of 00 W / mK or more, at least K1 of Dialead (trade name) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
392U, K13A1L, K13A10, K13B2
U, K13C2U and K13D2U (part number) can be used. The physical properties are as follows.

【００１７】Ｋ１３９２Ｕ 熱伝導率 Ｗ／ｍＫ ；２１０ 引張強度 ＭＰａ ；３，７００ 引張弾性率 ＧＰａ ；７６０ 破断伸び ％ ；０．４９ 密度 ｇ／ｃｍ ；２．１５ 電気抵抗 Ω ；５ フィラメント径 μｍ；１０ フィラメント数 ｋ本；２ 繊度 ｇ／ｋｍ ；２７０K1392U Thermal conductivity W / mK; 210 Tensile strength MPa; 3,700 Tensile modulus GPa; 760 Elongation at break%; 0.49 Density g / cm; 2.15 Electrical resistance Ω; 5 Filament diameter μm; Filament number k; 2 Fineness g / km; 270

【００１８】Ｋ１３Ａ１Ｌ 熱伝導率 Ｗ／ｍＫ ；２２０ 引張強度 ＭＰａ ；３，７００ 引張弾性率 ＧＰａ ；７９０ 破断伸び ％ ；０．４７ 密度 ｇ／ｃｍ ；２．１５ 電気抵抗 Ω ；４．７ フィラメント径 μｍ；７ フィラメント数 ｋ本；１ 繊度 ｇ／ｋｍ ；６６K13A1L Thermal conductivity W / mK; 220 Tensile strength MPa; 3,700 Tensile modulus GPa; 790 Elongation at break%; 0.47 Density g / cm; 2.15 Electric resistance Ω; 4.7 Filament diameter μm 7 k filaments; 1 fineness g / km; 66

【００１９】Ｋ１３Ａ１０ 熱伝導率 Ｗ／ｍＫ ；２２０ 引張強度 ＭＰａ ；２，６００ 引張弾性率 ＧＰａ ；７９０ 破断伸び ％ ；０．３６ 密度 ｇ／ｃｍ ；２．１５ 電気抵抗 Ω ；４．７ フィラメント径 μｍ；１０ フィラメント数 ｋ本；１０ 繊度 ｇ／ｋｍ ；１，４００K13A10 Thermal conductivity W / mK; 220 Tensile strength MPa; 2,600 Tensile modulus GPa; 790 Elongation at break%; 0.36 Density g / cm; 2.15 Electrical resistance Ω; 4.7 Filament diameter μm 10 filament number k; 10 fineness g / km; 1,400

【００２０】Ｋ１３Ｂ２Ｕ 熱伝導率 Ｗ／ｍＫ ；２６０ 引張強度 ＭＰａ ；３，８００ 引張弾性率 ＧＰａ ；８３０ 破断伸び ％ ；０．４６ 密度 ｇ／ｃｍ ；２．１６ 電気抵抗 Ω ；４．１ フィラメント径 μｍ；１０ フィラメント数 ｋ本；２ 繊度 ｇ／ｋｍ ；２７０K13B2U Thermal conductivity W / mK; 260 Tensile strength MPa; 3,800 Tensile modulus GPa; 830 Elongation at break%; 0.46 Density g / cm; 2.16 Electrical resistance Ω; 4.1 Filament diameter μm 10 filament number k; 2 fineness g / km; 270

【００２１】Ｋ１３Ｃ２Ｕ 熱伝導率 Ｗ／ｍＫ ；６２０ 引張強度 ＭＰａ ；３，８００ 引張弾性率 ＧＰａ ；９００ 破断伸び ％ ；０．４２ 密度 ｇ／ｃｍ ；２．２０ 電気抵抗 Ω ；１．９ フィラメント径 μｍ；１０ フィラメント数 ｋ本；２ 繊度 ｇ／ｋｍ ；２７０K13C2U Thermal conductivity W / mK; 620 Tensile strength MPa; 3,800 Tensile modulus GPa; 900 Elongation at break%; 0.42 Density g / cm; 2.20 Electrical resistance Ω; 1.9 Filament diameter μm 10 filament number k; 2 fineness g / km; 270

【００２２】Ｋ１３Ｄ２Ｕ 熱伝導率 Ｗ／ｍＫ ；８００ 引張強度 ＭＰａ ；３，７００ 引張弾性率 ＧＰａ ；９３０ 破断伸び ％ ；０．４０ 密度 ｇ／ｃｍ ；２．１２ 電気抵抗 Ω ；１．６ フィラメント径 μｍ；１１ フィラメント数 ｋ本；２ 繊度 ｇ／ｋｍ ；３６５K13D2U Thermal conductivity W / mK; 800 Tensile strength MPa; 3,700 Tensile modulus GPa; 930 Elongation at break%; 0.40 Density g / cm; 2.12 Electric resistance Ω; 1.6 Filament diameter μm 11 k filaments; 2 fineness g / km; 365

【００２３】これらのピッチ系炭素繊維が非常に高い熱
伝導率を示す理由は、必ずしも明らかではないが、次の
ように推論される。ピッチ系炭素繊維は、タールピッチ
を糸状に加工し、焼成することで形成される。この焼成
の条件の選択によって、グラファイトの結晶成長度を高
め、熱伝導率を高くすることができる。The reason why these pitch-based carbon fibers exhibit a very high thermal conductivity is not necessarily clear, but is inferred as follows. The pitch-based carbon fiber is formed by processing a tar pitch into a thread and firing it. By selecting the firing conditions, the degree of crystal growth of graphite can be increased and the thermal conductivity can be increased.

【００２４】伝熱デバイス２０の吸熱部３０側の端部に
は、図２、図３に模式的に示すように、金属層３１が形
成されている。この金属層３１は、伝熱デバイス２０の
端部の保持担体２２を除いて、伝熱繊維束２１を露出さ
せ、その露出部（端面と外表面）に、無電解メッキまた
は金属蒸着により形成したものである。図３では、この
金属層３１にハッチングを付して示した。金属として
は、ニッケル、銀または金が好ましく、その厚さは１〜
１０μｍとする。１μｍ未満では厚さが不十分で伝熱繊
維束２１と金属層３１の伝熱性が確保できず、１０μｍ
以上としても、伝熱性の向上が期待できない。As shown schematically in FIGS. 2 and 3, a metal layer 31 is formed at the end of the heat transfer device 20 on the side of the heat absorbing section 30. The metal layer 31 was formed by exposing the heat transfer fiber bundle 21 except for the holding carrier 22 at the end of the heat transfer device 20 and forming the exposed portion (the end surface and the outer surface) by electroless plating or metal evaporation. Things. In FIG. 3, the metal layer 31 is hatched. As the metal, nickel, silver or gold is preferable, and the thickness is 1 to
10 μm. If the thickness is less than 1 μm, the thickness is insufficient, so that the heat transfer between the heat transfer fiber bundle 21 and the metal layer 31 cannot be ensured.
Even with the above, improvement in heat conductivity cannot be expected.

【００２５】ＣＰＵ３２に接触させる金属シュー３３に
は、一体に挿入溝部（コ字状断面部）３４が形成されて
おり、この金属層３１を付した伝熱デバイス２０の端部
は、挿入溝部３４内に挿入され、その金属層３１と挿入
溝部３４内面とが半田付けまたは銀ロウ付けされて結合
される。図２の３５は、半田層または銀ロウ層を示す。
金属層３１は、その全表面が挿入溝部３４の内面に結合
されることが好ましい。この半田層または銀ロウ層３５
の厚さは、０．５〜３ｍｍとする。０．５ｍｍ未満では
厚さが不十分で金属層３１と挿入溝部３４の伝熱性及び
固定性が確保できず、３ｍｍ以上としても、伝熱性の向
上は期待できず逆に省スペースの妨げとなる。The metal shoe 33 to be brought into contact with the CPU 32 is integrally formed with an insertion groove (a U-shaped cross section) 34. The end of the heat transfer device 20 provided with the metal layer 31 is inserted into the insertion groove 34. And the metal layer 31 and the inner surface of the insertion groove 34 are joined by soldering or silver brazing. Reference numeral 35 in FIG. 2 indicates a solder layer or a silver brazing layer.
Preferably, the entire surface of the metal layer 31 is bonded to the inner surface of the insertion groove 34. This solder layer or silver brazing layer 35
Has a thickness of 0.5 to 3 mm. If the thickness is less than 0.5 mm, the thickness is insufficient, so that the heat conductivity and the fixing property of the metal layer 31 and the insertion groove portion 34 cannot be secured. .

【００２６】金属シュー３３とＣＰＵ３２との間には、
ゴム系放熱シート３６を介在させる。ゴム系放熱シート
３６は、シリコーンゴム中に、窒化ホウ素等の高熱伝導
性粉体を分散させて混入したもので、金属シュー３３と
ＣＰＵ３２との間の伝熱性を高める作用をする。このシ
ート３６は、シート全体として５Ｗ／ｍｋ以上の熱伝導
率を示すものが好ましい。このゴム系放熱シート３６が
存在しないと、ＣＰＵ３２と半田層または銀ロウ層３５
とを熱的に密着させることができず、良好な伝熱性が得
られない。ゴム系放熱シート３６は、具体的には、「フ
ジクール」（商品名、藤倉ゴム工業（株）製）を用いる
ことができる。Between the metal shoe 33 and the CPU 32,
A rubber heat dissipation sheet 36 is interposed. The rubber heat dissipation sheet 36 is obtained by dispersing and mixing a high thermal conductive powder such as boron nitride in silicone rubber, and has an effect of increasing heat transfer between the metal shoe 33 and the CPU 32. The sheet 36 preferably has a thermal conductivity of 5 W / mk or more as a whole. If the rubber heat dissipation sheet 36 is not present, the CPU 32 and the solder layer or the silver brazing layer 35
Cannot be thermally adhered to each other, and good heat conductivity cannot be obtained. Specifically, “Fujicool” (trade name, manufactured by Fujikura Rubber Industries, Ltd.) can be used as the rubber heat dissipation sheet 36.

【００２７】放熱部４０は、図１の例では、伝熱デバイ
ス２０の伝熱繊維束２１に接触する伝熱フィルム４１に
よって構成されている。図４の例では、伝熱デバイス２
０の伝熱繊維束２１に接触する放熱板４２の上部に放熱
ファン４３を設けている。図５の例では、伝熱デバイス
２０の伝熱繊維束２１に接触させて放熱フィン４４を設
けている。放熱部４０の構造として、吸熱部３０の構造
を適用することもできる。In the example of FIG. 1, the heat radiating section 40 is constituted by a heat transfer film 41 which comes into contact with the heat transfer fiber bundle 21 of the heat transfer device 20. In the example of FIG.
A heat radiating fan 43 is provided above the heat radiating plate 42 in contact with the heat transfer fiber bundle 21 of No. 0. In the example of FIG. 5, the radiation fins 44 are provided in contact with the heat transfer fiber bundle 21 of the heat transfer device 20. The structure of the heat absorbing section 30 can be applied as the structure of the heat radiating section 40.

【００２８】図６、図７は、本発明の放熱装置１０をノ
ートパソコン１００の放熱装置に適用した実施形態であ
る。ノートパソコン１００は、本体１０１と、この本体
１０１に対して開閉可能な蓋体（ディスプレイ）１０２
とを有している。本体１０１内には、ＣＰＵ３２が内蔵
されており、伝熱デバイス２０の一端吸熱部３０は、こ
のＣＰＵ３２に対応させて設けられている。図６の実施
形態では、伝熱デバイス２０の他端部の放熱部４０は、
可撓性の保持担体２２を介して蓋体１０２に設けた放熱
板１０４に接続されており（放熱板１０４が放熱部４０
を構成しており）、本体１０１内のＣＰＵ３２からの発
熱が蓋体１０２の放熱板１０４で放熱される。保持担体
２２は、合成樹脂フィルムのような柔軟材から構成する
ことができ、蓋体１０２に設ける放熱板１０４は大面積
化が可能であるため、このような放熱構造が可能であ
る。FIGS. 6 and 7 show an embodiment in which the heat radiating device 10 of the present invention is applied to a heat radiating device of a notebook personal computer 100. FIG. The notebook computer 100 includes a main body 101 and a lid (display) 102 that can be opened and closed with respect to the main body 101.
And A CPU 32 is built in the main body 101, and a heat absorbing portion 30 at one end of the heat transfer device 20 is provided corresponding to the CPU 32. In the embodiment of FIG. 6, the heat radiating portion 40 at the other end of the heat transfer device 20 is
It is connected to the heat radiating plate 104 provided on the lid 102 via the flexible holding carrier 22 (the heat radiating plate 104 is
The heat generated by the CPU 32 in the main body 101 is radiated by the heat radiating plate 104 of the lid 102. The holding carrier 22 can be made of a flexible material such as a synthetic resin film, and the heat dissipation plate 104 provided on the lid 102 can have a large area, so that such a heat dissipation structure is possible.

【００２９】一方、図７の実施形態では、本体１０１に
放熱部４０の放熱フィン４４を露出させている。この実
施形態では、ＣＰＵ３２と放熱フィン４４の位置関係が
固定されるから、保持担体２２は例えば樹脂の成形材料
から構成することができる。On the other hand, in the embodiment of FIG. 7, the radiating fins 44 of the radiating portion 40 are exposed on the main body 101. In this embodiment, since the positional relationship between the CPU 32 and the radiation fins 44 is fixed, the holding carrier 22 can be made of, for example, a resin molding material.

【００３０】[0030]

【発明の効果】本発明によれば、発熱体と伝熱繊維束と
の間の伝熱性に優れ、伝熱繊維束による高い熱伝導率を
持ち、保持担体により保持態様に高い自由度を持つ放熱
装置を得ることができる。特にＣＰＵの放熱装置に用い
れば、高機能化、ハイデューティ化の進むＣＰＵを動作
保証温度以下に確実に保持することができる。According to the present invention, the heat transfer between the heating element and the heat transfer fiber bundle is excellent, the heat transfer fiber bundle has a high thermal conductivity, and the holding carrier has a high degree of freedom in the holding mode. A heat dissipation device can be obtained. In particular, when the CPU is used as a heat radiating device, it is possible to surely keep the CPU, which has advanced functions and high duty, below the operation guarantee temperature.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明による放熱装置の一実施形態の概念的斜
視図である。FIG. 1 is a conceptual perspective view of an embodiment of a heat dissipation device according to the present invention.

【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG.

【図３】伝熱繊維束の端部に対する金属層の形成態様を
示す模式斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view showing a mode of forming a metal layer on an end of a heat transfer fiber bundle.

【図４】本発明の放熱装置の放熱部の他の構成例を示す
斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing another configuration example of the heat radiating portion of the heat radiating device of the present invention.

【図５】本発明の放熱装置の放熱部のさらに他の構成例
を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing still another configuration example of the heat radiating portion of the heat radiating device of the present invention.

【図６】本発明をノートパソコンの放熱装置に適用した
一実施形態を示す縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing an embodiment in which the present invention is applied to a heat radiating device for a notebook computer.

【図７】本発明をノートパソコンの放熱装置に適用した
別の実施形態を示す縦断面図である。FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing another embodiment in which the present invention is applied to a heat radiating device of a notebook personal computer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ 放熱装置 ２０ 伝熱デバイス ２１ 伝熱繊維束 ２２ 保持担体 ３０ 吸熱部 ３１ 金属層 ３２ ＣＰＵ（発熱体） ３３ 金属シュー ３４ 挿入溝部 ３５ 半田層または銀ロウ層 ３６ ゴム系放熱シート ４０ 放熱部 ４１ 伝熱フィルム ４２ 放熱板 ４３ 放熱ファン ４４ 放熱フィン １０１ 本体 １０２ 蓋体 １０４ 放熱板 REFERENCE SIGNS LIST 10 heat dissipating device 20 heat transfer device 21 heat transfer fiber bundle 22 holding carrier 30 heat absorbing portion 31 metal layer 32 CPU (heating element) 33 metal shoe 34 insertion groove portion 35 solder layer or silver brazing layer 36 rubber heat dissipation sheet 40 heat dissipation portion 41 heat transfer Thermal film 42 Heat radiating plate 43 Heat radiating fan 44 Heat radiating fin 101 Main body 102 Lid 104 Heat radiating plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角田 政幸 東京都品川区西五反田２丁目11番20号 株 式会社フジクラテクノス内 (72)発明者 小林 泰夫 埼玉県岩槻市上野６丁目12番地の８ 藤倉 ゴム工業株式会社岩槻工場内 Ｆターム(参考） 5F036 AA01 BB21 BD11 BD21  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Masayuki Tsunoda 2-11-20 Nishigotanda, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Fujikura Technos Co., Ltd. (72) Inventor Yasuo Kobayashi 6-12-12 Ueno 6-12-12 Iwatsuki City, Saitama Prefecture F-term in Fujikura Rubber Industries, Ltd. Iwatsuki Factory (reference) 5F036 AA01 BB21 BD11 BD21

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 熱伝導率が２００Ｗ／ｍＫ以上のピッチ
系炭素繊維束からなる伝熱繊維束と；この伝熱繊維束を
保持する絶縁材料からなる保持担体と；この保持担体に
保持された伝熱繊維束の長さ方向の両端部にそれぞれ形
成した吸放熱部と；を有し、 上記吸放熱部の少なくとも吸熱部に、保持担体を除去し
た伝熱繊維束の端面及び外表面にかけて金属層を形成
し、 発熱体を載置すべき金属シューと一体に、この伝熱繊維
束の吸熱側端部を挿入する挿入溝部を設け、 この挿入溝部に、上記伝熱繊維束の吸熱側端部を挿入し
て上記金属層と該挿入溝部を半田付または銀ロウ付で固
定し、 上記金属シューと発熱体との間に、ゴム材料中に高熱伝
導粉体を分散したゴム系放熱シートを介在させたことを
特徴とする放熱装置。1. A heat transfer fiber bundle made of a pitch-based carbon fiber bundle having a thermal conductivity of 200 W / mK or more; a holding carrier made of an insulating material for holding the heat transfer fiber bundle; A heat absorbing and dissipating portion formed at both ends in the longitudinal direction of the heat transfer fiber bundle; and a metal covering at least the heat absorbing portion of the heat absorbing and dissipating portion over the end face and the outer surface of the heat transfer fiber bundle from which the holding carrier is removed. A layer is formed, and an insertion groove for inserting the heat-absorbing end of the heat transfer fiber bundle is provided integrally with the metal shoe on which the heating element is to be placed. The heat absorption side end of the heat transfer fiber bundle is provided in the insertion groove. Then, the metal layer and the insertion groove are fixed by soldering or silver brazing, and a rubber heat dissipation sheet in which a high heat conductive powder is dispersed in a rubber material is provided between the metal shoe and the heating element. A heat dissipation device characterized by being interposed. 【請求項２】 請求項１記載の放熱装置において、伝熱
繊維束の吸熱部側端面に形成する金属層は、無電解メッ
キまたは金属蒸着によって形成されるニッケル、白金、
金または銀である放熱装置。2. The heat radiating device according to claim 1, wherein the metal layer formed on the end surface of the heat transfer fiber bundle on the heat absorbing portion side is formed of nickel, platinum formed by electroless plating or metal evaporation.
A radiator that is gold or silver. 【請求項３】 請求項１または２記載の放熱装置におい
て、ゴム系伝熱シートは、藤倉ゴム工業（株）製の「フ
ジクール」（商品名）からなっている放熱装置。3. The heat radiating device according to claim 1, wherein the rubber heat transfer sheet is made of “Fujicool” (trade name) manufactured by Fujikura Rubber Industries, Ltd. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項記載の
伝熱デバイスにおいて、上記発熱体は、ＣＰＵである放
熱装置。4. The heat transfer device according to claim 1, wherein the heating element is a CPU. 【請求項５】 請求項４記載の放熱装置において、ＣＰ
Ｕは、本体とこの本体に対して開閉される蓋体とを有す
るノート型パソコンのＣＰＵであって、該本体に搭載さ
れ、上記放熱部は、蓋体に導かれている放熱装置。5. The heat radiating device according to claim 4, wherein
U is a CPU of a notebook personal computer having a main body and a lid that is opened and closed with respect to the main body, wherein the CPU is mounted on the main body, and the radiator is guided by the lid.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101123561B1 (en) 2010-01-15 2012-03-12 주식회사 한국카본 Heat Conducting Sheet with Directional Chip Layer and Method for Producing the Same
EP2899019A1 (en) * 2014-01-28 2015-07-29 Airbus DS GmbH Thermal connection element and method for producing same

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