JP4085342B2 - 熱伝導部品およびそれを用いた熱接続構造体 - Google Patents
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Description
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ノートパソコンや携帯情報端末等に代表される小型軽量化のために非常に高い集積度で構成された電子機器の内部に発生する熱を外部に逃がすために、該電子機器の温度の異なる部分を接続して高温部に発生する熱を効率良く低温部に移動させる熱経路を構成する熱伝導部品に関する。さらに詳述すれば、この発明は、高温部に発生する熱を瞬時に移動させて、熱が周囲に伝導するのを防止する熱伝導部品および該熱伝導部品を用いた熱接続構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品より構成される電子機器においては、内部に発生する熱による電子部品の誤作動を防止するために、発生した熱を外部に逃がして、電子機器内部を冷却する必要がある。そのために、従来は、電子機器の内部にファンを搭載して、電子機器内の空気を流動させ高温部で発生する熱を低温部に伝導或いは外部に排出して、電子部品を冷却する空冷方式が広く採用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ノートパソコンや携帯情報端末等の電子機器は、低消費電力や小型軽量化を実現するために、非常に高い集積度で構成されている。このように集積度高く構成された電子機器は、その内部にファンを搭載して空気を流動させる熱経路を形成するに十分な空間を確保できない。そのため、空気を熱経路内を流動させる空冷方式の代わりに、ノートパソコン内部の構成部品を熱伝導部材で放熱部に接続して、熱を高温部から放熱部に伝導させて、熱を外部に放出させる熱伝導冷却方式が採られる。
【０００４】
この熱伝導冷却方式において、例えば、ＣＰＵに発生する熱を放熱板から放熱させるには、熱伝導性の良い接着剤でアルミニウム製の放熱板をＣＰＵに接着したり、シリコンポリマ等の伝導性材質で形成された放熱シートを介して放熱板をＣＰＵに押し付けたりして、ＣＰＵの熱を放熱板へ伝導させて逃す。また、アルミニウム製のキーボードの裏の金属板を放熱板の代わりに用いて、シリコンポリマ等で形成された放熱シートを介して、同金属板より熱を逃す方法もある。
【０００５】
このように熱伝導により放熱板から放熱させる場合、放熱する熱量に応じて放熱板の放熱能力を大きくする必要がある。一般に、放熱能力を大きくするには、放熱板の放熱面積を大きくする必要が生じる。しかしながら、多くの場合、電子部品は予め定められた位置に取り付けられているので、放熱面積を確保するために放熱板を単純に大きくしようとすると、放熱板が電子部品と干渉してしまう。電子部品との干渉を避けるために、放熱板を複雑な形状にしなければならない。また、一つの放熱板を一つの放熱部品で構成できずに、二つ以上の放熱部品で構成せざる得ないことも多い。
【０００６】
これらの場合、放熱板を構成する二つの放熱部品の間にシリコンポリマ等で形成された放熱シートを挟んだり、或いは二つの放熱部品をビスでネジ止めしたりして一体の放熱板として供する。発熱部と放熱部を接続する放熱経路の途中に放熱部品が多数存在していると、一部の放熱部品はその熱伝導率が小さかったり、放熱部品間での接続熱抵抗のために放熱経路全体の熱抵抗が増し放熱性が悪くなる。これらの問題を解決するために、放熱板を一層大きくすると、電子機器の重量が増すという悪循環が生じる。さらに、放熱経路全体の熱抵抗が大きくなると、発熱部で生じた熱が放熱経路によって放熱される前に、周囲の電子部品に伝導してしまい電子部品に熱影響を及ぼす。
【０００７】
また、可撓性が乏しいアルミニウム材で構成された放熱板を、ＣＰＵやＨＤＤなどの基幹部品に直接放熱板を取り付けると、放熱板を介して電子機器の内外部に生じた振動がＣＰＵやＨＤＤに伝わって、振動による損傷を与えることがある。
さらに、またアルミニウムに比べて熱伝導性が優る銅等の金属製の放熱板は重量があると言う問題がある。また、アルミニウム製放熱板ですら、小型軽量化の観点から、その重量は無視できない。携帯用情報処理装置等において本体装置の小型化、軽量化のために、軽量で熱伝導効率が良い熱伝導部品が望まれている。
【０００８】
このような熱伝導効率の良い材質としては、グラファイトが最適であることが広く知られている。しかしながら、グラファイトを所望の形状に成形することは非常に難しく、所望の形状に成形出来てもその形状を維持できるだけの強度を確保することは更に困難である。このように、所望の熱伝導経路の構成に用いることができるように、グラファイトに代表される脆弱な高熱伝導率材料を所望の形状に保持できる熱伝導部品が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、軽量で熱伝導効率が高い熱伝導部品を提供するものであり、これによって本体装置の小型化、軽量化を可能にするものである。
本発明の熱伝導部品は、温度の異なる少なくとも２カ所を接続して高温部に発生する熱を効率良く低温部に移動させる熱経路を構成する熱伝導部品であって、
良熱伝導シートを複数重ね合わせ、熱経路の形状に応じて形状を変化できる熱伝導部材と、
互いにほぼ直交する４つの側壁で形成される開口部の一方を底面壁で塞がれて凹部形成している第１のケース部、および、
互いにほぼ直交する４つの側壁で形成される開口部の一方を天面壁で塞がれて凹部形成している第２のケース部と、からなり、
第１のケース部、第２のケース部それぞれの開口部が対向するように配置されて、第１のケース部、第２のケース部それぞれの凹部からなる空間を形成し、空間によって熱伝導部材を被覆して、収容する、所定の厚さを有する可撓性シートから構成される収容部とを備え、可撓性シートを介して高温部および低温部に熱的に接続されることを特徴とする。
上記のように、本発明の熱伝導部品では、可撓性を有する高分子化合物製可撓性シートを介して、良熱伝導材を高温部と低温部を熱的に接続して構成される熱経路を経て高温部の熱を低温部に移動させて高温部を効果的に冷却できる。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように、本発明においては、可撓性を有する高分子化合物製可撓性シートを介して、良熱伝導材を高温部と低温部を熱的に接続して構成される熱経路を経て高温部の熱を低温部に移動させて高温部を効果的に冷却できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の熱伝導部品に供する良熱伝導シートの熱伝導性は、１００Ｗ／ｍＫ以上の伝導性を有する熱伝導材質から選ばれた適当な材質で熱経路を構成できる。
【００１２】
本発明の熱伝導部品に供する良熱伝導シートの熱伝導性は、１００Ｗ／ｍＫ以上かつ１，００４Ｗ／ｍＫ以下の伝導性を有する熱伝導材質から選ばれた適当な材質で熱経路を構成できる。
【００１３】
本発明の熱伝導部品に供する熱伝導部材は、所定の厚さを有するシート状に成形された良熱伝導材質を適用することによって、狭い空間においても熱経路を構成できる。
【００１４】
本発明の熱伝導部品に供する良熱伝導材質にグラファイトを適用し、良熱伝導材質を可撓性シートで被覆することにより、熱伝導率は高いが引っ張り強度や引き剥がし強度等の機械的強度に劣るグラファイトシートを可撓性シートで被覆することで、グラファイトシートの機械的強度を補強して、軽量で熱伝導率が高く、組み立て性の良い熱伝導部品を実現できる。
【００１５】
本発明の熱伝導部品に供するグラファイトシートの厚さを１０μｍ以上かつ８００μｍ以下とすることによって、グラファイトシートに好ましい可撓性を与えることできる。
【００１６】
本発明の熱伝導部品に供するグラファイトシートの比重を０．５以上かつ２．２５以下とすることによって、グラファイトシートに好ましい可撓性を与えることができる。
【００１７】
本発明の熱伝導部品に供するシート状に成形された熱伝導部材を重ね合わせることによって所望の厚さを有する熱伝導部品が得られる。
【００１８】
本発明の熱伝導部品に供するシート状に成形された熱伝導部材を所望の形状に変形させることによって所望の形状の熱経路を構成できる。
【００１９】
本発明の熱伝導部品に供する所望の形状に変形させたシート状の熱伝導部材のそれぞれを接着することで熱伝導部材の全体形状を固定できる。
【００２０】
本発明の熱伝導品に、熱経路の形状に応じた所望の形状に成形される構成を採用することにより、熱経路に適した形状を有する熱伝導部品が実現できる。
【００２１】
本発明の熱伝導部品に供する収容部は収納した熱伝導部材に接着されている構成を採用することにより、収納された熱伝導部材の形状を保護的に固定できる。
【００２２】
本発明の熱伝導部品に供する収容部に可撓性シート状の高分子化合物を適用すると、収納された所望の形状に応じて成形された熱伝導部材の形状を保護的に固定できる。
【００２３】
本発明の熱伝導部品の収容部に供する可撓性シート状の高分子化合物の厚さを１μｍ以上かつ３００μｍ以下にすることにより、シート状の高分子化合物の過度の熱抵抗のために熱伝導部品全体の熱伝導性が損なわれることを防止できる。
【００２４】
本発明の熱伝導部品の収容部に供する可撓性シート状の高分子化合物の機械的強度を引張強さは２ｋｇ／ｍｍ2以上、剪断強さは２ｋｇ／ｍｍ2以上にすることで、熱伝導部品全体としての熱伝導性を損なうことなく、収納した熱伝導部材を安全に保護できる。
【００２５】
本発明の熱伝導部品の収容部に供する高分子化合物に、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、およびポリプロピレンから成るグループの中から選択される材料とすることにより、収容部の材料として一般的な高分子化合物を用いて低コストに作成できる。
【００２６】
本発明の熱伝導部品の収容部に供する高分子化合物としてポリエステルを選択することによって、要求される機械的強度を損なうことなく厚さを薄くできて、熱伝導部品全体の熱伝導性を確保できる。
【００２７】
本発明の熱伝導部品に供する収容部の周囲に設けられた縁部によって、収容部の機械的強度を補強すると共に、収容部の側面に直接外力を働くのを防止できる。
【００２８】
本発明の熱伝導部品に、少なくとも一方は熱伝導体である対向する２枚の平板に挟み込まれて、熱伝導体である平板と熱接続される構成を採用することにより、熱伝導部品を少なくとも一平面が熱伝導体である２枚の平板の間に挟み込んで熱接続することができ、熱伝導効率が高く、組み立て性に優れる。
【００２９】
本発明の熱伝導部品における対向する２枚の平板が熱伝導部品を加圧して熱接続することによって、熱伝導部材の相互間、熱伝導部材と高分子化合物シート間、および高分子化合物シートと熱伝導部材間の密着性および熱伝導効率を高めることができる。
【００３０】
本発明の熱伝導部品における対向する２枚の平板のうちの一方をゴムシート及びゾル発泡軟質シートで構成されるグループから選択することによって、熱伝導部品を弾性的に押しつけて熱接続することよって熱伝導部材の相互間、熱伝導部材と高分子化合物シート間、および高分子化合物シートと熱伝導部材の密着性、熱伝導効率を高めることができる。
【００３１】
本発明の熱伝導部品における対向する２枚の平板のうちの一方を粘着テープおよび熱収縮チューブで構成することにより、対向する２枚の平板のうちの一方が粘着テープ、または熱収縮チューブという簡単な構造で熱接続することができ、低コストで熱伝導部材の相互間、熱伝導部材と高分子化合物シート間、および高分子化合物シートと熱伝導部材の密着性、熱伝導効率を高めることができる。
【００３２】
本発明の熱伝導部品における対向する２枚の平板の一方を電子機器の樹脂筐体とすることで、熱接続構造体の部品点数を減らすことができるのでコストが安く、組み立て性が良好である。
【００３３】
本発明の熱伝導部品における熱伝導体の少なくとも１方を放熱部品とする構成で、対向する２平板の一方が放熱部品であるので部品点数の低減ができ、軽量でかつ低コストである。
【００３４】
（第１の実施形態）
以下に、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、および図１Ｄを参照して、本発明の第１の実施の形態に係る熱伝導部品について説明する。
図１Ａの斜視図に示すように、本例に係る熱伝導部品ＴＣＵ１は、内部に概ね矩形の空間Ａｓを形成する一方向に延在する収容部Ｃと、収容部Ｃの側面の概ね中央部に一体的に延在して設けられた縁部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、および２０Ｄを含む。なお、縁部２０Ａおよび縁部２０Ｂは、箱体部Ｃの長手方向に垂直な対向側面に設けられ、縁部２０Ｃと縁部２０Ｄは収容部Ｃの長手方向に平行な対向側面に設けられている。
【００３５】
図１Ｂの展開図に示すように、収容部Ｃは第１のケース部Ｃｂと第２のケース部Ｃｔを含む。第１のケース部Ｃｂは互いにほぼ直交する４つの側壁１８Ａｂ、１８Ｂｂ、１８Ｃｂ、および１８Ｄｂで形成される角柱状の開口部の一方を底面壁１８Ｅｂで塞がれて凹部Ａｓｂを形成している。第１のケース部Ｃｂ開口端部からは、縁２０Ａｂ、２０Ｂｂ、２０Ｃｂ、および２０Ｄｂが所定の長さＬだけ、底面壁１８Ｅｂに概ね平行に延在している。なお、各側壁１８Ａｂ、１８Ｂｂ、１８Ｃｂ、および１８Ｄｂ、底面壁１８Ｅｂ、と縁２０Ａｂ、２０Ｂｂ、２０Ｃｂ、および２０Ｄｂは、好ましくは、それぞれ所定の厚さＴｓを有する高分子化合物から成るシート材で構成される。
【００３６】
第２のケース部Ｃｔは、第１のケース部Ｃｂと実質上同じ形状を有している。つまり、第２のケース部Ｃｔは互いにほぼ直交する４つの側壁１８Ａｔ、１８Ｂｔ、１８Ｃｔ、および１８Ｄｔで形成される角柱状の開口部の一方を天面壁１８Ｅｔで塞がれて凹部Ａｓｔを形成している。第２のケース部Ｃｔ開口端部からは、縁２０Ａｔ、２０Ｂｔ、２０Ｃｔ、および２０Ｄｔが所定の長さＬだけ、天面壁１８Ｅｔに概ね平行に延在している。なお、各側壁１８Ａｔ、１８Ｂｔ、１８Ｃｔ、および１８Ｄｔ、天面壁１８Ｅｔ、と縁２０Ａｔ、２０Ｂｔ、２０Ｃｔ、および２０Ｄｔは、好ましくは、それぞれ所定の厚さＴｓを有する高分子化合物から成るシート材で構成される。
【００３７】
このように構成された第１および第２のケース部は、図１Ｂに示されるように、それぞれの開口部が対向するように配置されて、対向する縁２０Ａｂと２０Ａｔ、２０Ｂｂと２０Ｂｔ、２０Ｃｂと２０Ｃｔ、および２０Ｄｂと２０Ｄｔを接合させて、凹部Ａｓｂと凹部Ａｓｔから形成される空間Ａｓを有する収容部Ｃが形成される。なお、縁２０Ａｂと２０Ａｔ、２０Ｂｂと２０Ｂｔ、２０Ｃｂと２０Ｃｔ、および２０Ｄｂと２０Ｄｔを接合させて縁部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、および２０Ｄが形成される。なおこの縁部２０の接合には接着剤を用いても良いし、また前記高分子化合物シート材が熱可塑性を有する場合には熱溶着させても良い。このように、収容部Ｃの周囲に縁部２０を形成することによって、収容部Ｃに周囲から直接力が掛かるのを防止できると共に、熱伝導部品ＴＣＵ全体の強度を補強する効果もある。
【００３８】
図１Ｃに、図１Ａに示した熱伝導部品ＴＣＵ１のＩＣ−ＩＣ断面を示す。同図に示すように、収容部Ｃの空間Ａｓ内に、可撓性のあるグラファイトシート１が所定の枚数重ねて構成されたグラファイトシート群ＧＳが収容されている。グラファイトシート群ＧＳを構成するグラファイトシート１のそれぞれは、好ましくは、全て実質上同一の形状であることが望ましい。しかしながら、熱伝導部品ＴＣＵ１の用途によっては、各グラファイトシート１は違う形状を有することも有効である。
【００３９】
図１Ｄに、グラファイトシート群ＧＳが長さの異なるグラファイトシート１から構成されている一つの例を示している。本例においては、グラファイトシート群ＧＳは、それぞれ長さが△ＳＬ単位で異なるグラファイトシート１が順番に積み重ねられて収容されている。このような、長さの異なるグラファイトシート１から成るグラファイトシート群ＧＳを収容した熱伝導部品ＴＣＵ１は、熱伝導部品ＴＣＵ１を一方向に曲げて使用する場合に適しており、グラファイトシート１の一枚毎の長さの差△ＳＬは、グラファイトシート１の一枚の厚さＴｇ、グラファイトシート群ＧＳを形成するグラファイトシート１の枚数、収容部Ｃの高分子化合物シートの厚さＴｓ、熱伝導部品ＴＣＵを曲げる曲率に応じて適宜決めることができる。このように、グラファイトシート１を曲げて形成される熱伝導部品ＴＣＵ１については、後ほど図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃ、図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃを参照して説明する。
【００４０】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、および図１Ｄを参照して説明したように、本発明に係る熱伝導部品ＴＣＵ１は、熱伝導率に優れるが引き剥がし強度が劣り容易に破断してしまうグラファイトシート１から成るグラファイトシート群ＧＳを高分子化合物製の保護シートから成る収容部Ｃに収容することにより、グラファイトシート群ＧＳに外部から作用する応力や衝撃力から保護し、熱伝導部品ＴＣＵ１全体として、グラファイトシート１およびグラファイトシート群ＧＳに実際の使用に耐えうる強度を保証できる。熱伝導部品ＴＣＵ１がこのような性能を発揮するには、グラファイトシート１および収容部Ｃの高分子化合物は以下に述べる緒言を満たす必要がある。
【００４１】
グラファイトシートは抜群の耐熱性、耐薬品性等の有用な特性を備えるため工業用品として、ガスケット、耐熱シール材等として広く使用されているが、本発明におけるグラファイトシート１は、以下に述べる３種類に大別される方法で製造することができる。
【００４２】
グラファイトシート
先ず、第１の製造方法では、特定の高分子化合物のフィルムを不活性ガス中で２４００℃以上の温度で熱処理してグラファイト構造としたものを、高温処理することによって発泡状態を作り出し、これを圧延処理することで柔軟性と弾性とを有するグラファイトシートを得る（特開平３−７５２１１号公報、特開平８−２３１８３号公報、特開平８−２６７６４７号公報、特開平９−１５６９１３号公報等を参照）。この製造方法によって得られたグラファイトシートの内、比重が０．５〜２．２５、熱伝導性が６００〜１，００４Ｗ／ｍＫのものが、本発明に係るグラファイトシート１に適している。なお、比重の範囲が大きいのは製法の違いによるものであり、柔軟性に富むシート材は比重が小さく（０．５〜１．５）、柔軟性に乏しいシート材は比重が大きい（１．５〜２．３）。
【００４３】
グラファイトシート１は、熱伝導率が高く、伝熱性に優れているが、熱を十分に伝えるためには、グラファイトシート１の断面積を大きくする必要がある。そのためには、グラファイトシート１の厚さＴｇは大きい方が良い。しかし、グラファイトシートの厚さＴｇが大きすぎると、製法上の問題からグラファイトシートは極めて脆弱になり、十分な可撓性が得られない。それゆえ、グラファイトシート１の厚さＴｇは１０μｍ以上、８００μｍ以下が望ましい。実施の形態１で使用したグラファイトシート１の厚さＴｓは１００μｍ、熱伝導率は６００〜１，００４Ｗ／ｍＫ、比重０．８〜１．０が望ましい。
【００４４】
第２の製造方法では、天然黒鉛を硫酸や硝酸などの酸で処理した後に、加熱処理して得られる膨張黒鉛を圧延成形して膨張黒鉛シートを得る。この膨張黒鉛シートは、可撓性を有しガスケット等に利用できるが、第１の製造方法で得られるグラファイトシートに比べて熱伝導率は、１／１０程度であるが、製造コストが非常に小さいという利点がある。
【００４５】
第３の製造方法では、ユニオンカーバイド法、真空蒸着法、ＣＶＤ（化学蒸着）法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的或いは化学的な製法で形成した炭素薄膜を得る。このようにして得られた炭素薄膜は、熱伝導率が比較的高いという特徴を有する。
【００４６】
さらに、第１の方法と類似した方法で生成したグラファイトシートやカーボンフィルムも用いることができる。熱伝導部品ＴＣＵに用いるには、第１の方法で製造したグラファイトシートが望ましいが、一般的には、グラファイトシート１としては、熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以上且つ比重が２．０以下であれば実用上差し支えない。
【００４７】
このように準備されたグラファイトシート１を複数枚重ねてグラファイトシート群ＧＳを形成する場合、グラファイトシート１のそれぞれの間を接着してグラファイトシート群ＧＳの形状を固定しても良い。なお、グラファイトシート群ＧＳの形状固定のためにグラファイトシート１を接着するには、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、およびシリコンポリマ系接着剤を用いることができる。なお、熱伝導率の高い接着剤がより望ましいことは言うまでもない。
【００４８】
グラファイトブロック
また、グラファイトシート１を接着してグラファイトシート群ＧＳの形状を固定する代わりに、可撓性のないグラファイトをロッド状に成形したものを収容部Ｃの内部に収容しても良い。このロッド状グラファイトは、コークス等の炭素材料を３，０００℃前後に加熱した状態で圧力を加えて生成できる。また、炭化水素を高温に加熱された基材に接触させて生成する熱分解黒鉛も用いることができる。なお、このグラファイトブロックＧＢは、図示されていないが図１におけるグラファイトシート群ＧＳと置き換えることができる。
【００４９】
高分子化合物シート
熱伝導部品ＴＣＵ１の収容部Ｃおよび縁部２０を形成する高分子化合物シートは、電子機器内部に用いられるので、絶縁性、耐薬品性、および耐候性を備えていることが要求される。これらの条件を考慮して、高分子化合物シートの材料は、主にポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、およびポリプロピレン等から選択される。
【００５０】
さらに、高分子化合物シートは、収容部Ｃに収容されるグラファイトシート群ＧＳあるいはグラファイトブロックＧＢを保護すると共に、グラファイトシート群ＧＳあるいはグラファイトブロックＧＢが接続される発熱部から熱が伝導するのを妨げないことが重要である。そのために、高分子化合物は、機械的強度と良熱伝導性と言う相反する要求を満たす必要がある。つまり、高分子化合物シートの機械的強度を確保するためには、その厚さＴｓを大きくすれば良いが、そうすれば熱伝導性が損なわれる。
【００５１】
この相反する要求を考慮して、高分子化合物シートの機械的強度として、引張強さは２ｋｇ／ｍｍ2以上、剪断強さは２ｋｇ／ｍｍ2以上であることを条件に、出来るだけ厚さＴｓが薄いことが望ましい。本発明では、好ましくは、厚さＴｓが２０〜３０μｍのポリエステルを用いるが、ポリエステル以外にも一般に用いられている上述の材質も良い。ただし、熱伝導部品ＴＣＵ１全体としての熱伝導率を低下させないために、高分子化合物シートの厚さＴｓは１μｍ以上、３００μｍ以下であることが望ましい。
【００５２】
本実施の形態においては、グラファイトシート群ＧＳあるいはグラファイトブロックＧＢと高分子化合物シート（収容部Ｃ２）とは、接着されていない。但し、両者を接着しても良く、この場合、グラファイトシート群ＧＳの形状の固定化に有効である。
【００５３】
また、熱伝導部品ＴＣＵ１に収容されたグラファイトシート群ＧＳあるいはグラファイトブロックＧＢを収容部Ｃから露出させないことがより好ましい。しかしながら、熱伝導部品ＴＣＵ１の適用箇所によっては、つまり短絡の恐れのない場合には、収容部Ｃの底面壁１８Ｅｂあるいは天面壁１８Ｅｔに所定の大きさの穴をあけて、グラファイトシート群ＧＳあるいはグラファイトブロックＧＢを、高温部に直接接触させて熱伝導部品ＴＣＵ１全体の熱伝導性を確保することも可能である。
【００５４】
なお、図１Ａ、図１Ｃ、および図１Ｄにおいて、熱伝導部品ＴＣＵ１は直線的に表現されているが、グラファイトシート１、および収容部Ｃ、縁部２０は共に可撓性である。したがって、本発明に係る熱伝導部品ＴＣＵ１は電子機器装置の中で自由な形で引き廻すことができる。さらに、熱伝導部品ＴＣＵ１を装着する空間の形状に合わせて変形させておいたグラファイトシート１を互いに接着させて、グラファイトシート群ＧＳ全体の形状を固定した熱伝導部品ＴＣＵ１として用いても良い。
【００５５】
また、電気的に絶縁性の高い高分子シートによって被覆されているので、電子機器装置内で誤って配線回路に接触しても短絡することはない。このような、本実施の形態に係る熱伝導部品ＴＣＵ１の利点は、以下の如くまとめることができる。
（１）熱伝導率が高い。
（２）組み立て性が良い（本体装置内を自由に引き廻すことができる）。
（３）可撓性なので、振動を吸収する。
（４）軽量である（アルミニウムの比重は２．６７に対して、グラファイトの比重は１．０以下）。
（５）絶縁性の高分子化合物シート（収容部Ｃ）で被覆されているので、誤って配線基板と接触しても短絡しない。
【００５６】
このように、本発明の第１の実施の形態に係る熱伝導部品ＴＣＵ１は、シート状のグラファイトを１枚、もしくは２枚以上重ねたものに、シート状の高分子化合物を被覆したことを特徴とするものであり、熱伝導率は高いが引っ張り強度、引き剥がし強度に劣っていたグラファイトシートに強度を付与した熱伝導部品を提供するものである。この結果、軽量で熱伝導率が高く、組み立て性の良い熱伝導部品を実現できる。
【００５７】
さらに、シート状のグラファイトの厚さＴｇが、１０μｍ以上、８００μｍ以下であり、かつ可撓性を有して振動を吸収する。したがって、振動によって破壊する可能性のあるＣＰＵ、ＨＤＤ等の発熱体に直接接触させることができるので、熱伝導効率をさらに改良することができる。
【００５８】
また、シート状の高分子化合物の厚さＴｓを、１μｍ以上、３００μｍ以下にすることにより、シート状の高分子化合物の過度の熱抵抗のために熱伝導部品としての全体の熱伝導性を阻害することがない。
シート状のグラファイトを所定の形に加工したのち、シート状の高分子化合物を前記形に沿って被覆するものであり、所定の形に加工してあるので本体装置への組み込みが容易である。
【００５９】
（第２の実施の形態）
以下に、図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃを参照して、本発明の第２の実施の形態に係る熱伝導部品について説明する。
図２Ａの斜視図に示すように、本例に係る熱伝導部品ＴＣＵ２は、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、および図１Ｄを参照して説明した、本発明の第１の実施の形態に係る熱伝導部品ＴＣＵ１の縁部２０Ｂが縁部２０Ｂ’に変わっている点を除いて、全て熱伝導部品ＴＣＵ１と同一である。ゆえに、説明の簡便化のために熱伝導部品ＴＣＵ１と共通の特徴については説明を省く。
【００６０】
図２Ｂに示すように、熱伝導部品ＴＣＵ２では、第１のケース部Ｃｂと第２のケース部Ｃｔは、それぞれの縁部２０Ｂ’を構成する縁２０Ｂ’ｂと縁２０Ｂ’ｔの互いの先端部をつき合わせた状態で一体的に形成されている。このように形成された第１のケース部Ｃｂの凹部Ａｓｂあるいは第２のケース部Ｃｔの凹部Ａｓｔにグラファイトシート１、グラファイトシート群ＧＳ、あるいはグラファイトブロックＧＢを収容した状態で、縁部２０Ｂ’を支点として第２のケース部Ｃｔを矢印Ｄｒの方向に回転させて、第１のケース部Ｃｂおよび第２のケース部Ｃｔを互いに重ね合わせた状態で、第１の実施の形態の場合と同様に、各縁部２０Ａ、２０Ｂ’、２０Ｃ、および２０Ｄを接合させることによって、熱伝導部品ＴＣＵ２を完成させることができる。
【００６１】
図２Ｃに、図２Ａに示した熱伝導部品ＴＣＵ２のIIＣ−IIＣ断面を示す。本例は、図１Ｃに示した例と同様に、収容部Ｃの空間Ａｓ内に、実質上同一の形状の可撓性のあるグラファイトシート１が所定の枚数重ねられたグラファイトシート群ＧＳが収容されている。なお、グラファイトシート群ＧＳの代わりに同等の形状を有するグラファイトブロックＧＢであっても良い。また、図１Ｄに示したように、長さの異なるグラファイトシート１から構成されるグラファイトシート群ＧＳあるいは、同等の形状を有するグラファイトブロックＧＢを収容部Ｃ内に収容しても良いことは言うまでもない。
【００６２】
さらに、熱伝導部品ＴＣＵ２では、図３Ｂに示したように、第１のケース部Ｃｂと第２のケース部Ｃｔが一体的に準備されているので、収容部Ｃ（凹部Ａｓｂおよび凹部Ａｓｔ）内にグラファイトシート１、グラファイトシート群ＧＳ、あるいはグラファイトブロックＧＢを収容して、熱伝導部品ＴＣＵ２を完成させようとする際に、第１のケース部Ｃｂあるいは第２のケース部Ｃｔの何れかが不足していて作業できないという事態を回避できる。
【００６３】
（第３の実施の形態）
以下に、図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃを参照して、本発明の第３の実施の形態に係る熱伝導部品について説明する。
【００６４】
図３Ａの斜視図に示すように、本例に係る熱伝導部品ＴＣＵ３は、図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃを参照して説明した、本発明の第２の実施の形態に係る熱伝導部品ＴＣＵ２の縁部２０Ｂが無い点を除いて、全て熱伝導部品ＴＣＵ２と同一である。ゆえに、説明の簡便化のために熱伝導部品ＴＣＵ２と共通の特徴については説明を省く。
【００６５】
図３Ｂに示すように、熱伝導部品ＴＣＵ３では、第１のケース部Ｃｂと第２のケース部Ｃｔは、側壁１８Ｂｂと側壁１８Ｂｔの上端部が互いに一体的に形成されている。熱伝導部品ＴＣＵ２と同様に、このように形成された第１のケース部Ｃｂの凹部Ａｓｂおよび第２のケース部Ｃｔの凹部Ａｓｔにグラファイトシート１、グラファイトシート群ＧＳ、あるいはグラファイトブロックＧＢを収容した状態で、側壁１８Ｂｂと側壁１８Ｂｔの接合辺を支点として第２のケース部Ｃｔを矢印Ｄｒの方向に回転させて、第１のケース部Ｃｂおよび第２のケース部Ｃｔを互いに重ね合わせて、各縁部２０Ａ、２０Ｃ、および２０Ｄを接合させることによって、熱伝導部品ＴＣＵ３を完成させることができる。
【００６６】
図３Ｃに、図３Ａに示した熱伝導部品ＴＣＵ３のIIIＣ−IIIＣ断面を示す。本例は、図１Ｃに示した例と同様に、収容部Ｃの空間Ａｓ内に、実質上同一の形状である可撓性のあるグラファイトシート１が所定の枚数重ねられたグラファイトシート群ＧＳが収容されているが、グラファイトシート群ＧＳの代わりに同等の形状を有するグラファイトブロックＧＢであっても良い。また、図１Ｄに示したように、長さの異なるグラファイトシート１から構成されるグラファイトシート群ＧＳあるいは、同等の形状を有するグラファイトブロックＧＢを収容部Ｃ内に収容しても良い。
【００６７】
本例における熱伝導部品ＴＣＵ３においても、グラファイト、高分子化合物製シートに対する要求は、前記熱伝導部品ＴＣＵ２における要求と同一である。さらに、熱伝導部品ＴＣＵ３は第１および第２の実施の形態に係る熱伝導部品ＴＣＵ１およびＴＣＵ２と同様の効果および特徴を有する。
【００６８】
但し、熱伝導部品ＴＣＵ３は、第１のケース部Ｃｂおよび第２のケース部Ｃｔが一体的に成形されている点は熱伝導部品ＴＣＵ２と同じであるが、熱伝導部品ＴＣＵ１および熱伝導部品ＴＣＵ２と異なり側壁１８Ｂに縁部（２０Ｂ）が設けられていない。それゆえに、側壁１８Ｂは縁部（２０Ｂ）に邪魔されることなく発熱部に密着させて熱伝導効率を上げることができる。但し、この場合、収容部Ｃに収納されるグラファイトシート１、グラファイトシート群ＧＳ、あるいはグラファイトブロックＧＢは、図３Ｃに示したように側壁１８Ｂとの間に生じる空隙を出来るだけ小さくするほうが好ましいことは言うまでもない。
【００６９】
（変形例）
図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃと図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃを参照して、上述の本発明に係る熱伝導部品ＴＣＵを変形させて使用する場合について説明する。なお、これらの図面においては、熱伝導部品ＴＣＵ１が例として示されているが、熱伝導部品ＴＣＵ２、および熱伝導部品ＴＣＵ３においても熱伝導部品ＴＣＵ１と同様で有ることは言うまでもない。
【００７０】
先ず、図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃを参照して、熱伝導部品ＴＣＵを一方向に曲げて使用する場合について説明する。先ず、図４Ａに熱伝導部品ＴＣＵ１を、長手方向に曲げた状態を示す。このように、熱伝導部品ＴＣＵ１の収容部Ｃに収容されたグラファイトシート１あるいはグラファイトシート群ＧＳ、および高分子化合物シートは共に可撓性を有しているので自由に曲げることができる。
【００７１】
図４Ｂに、図４Ａに示す熱伝導部品ＴＣＵ１のIVＢ−IVＢ断面を示す。これは、図１Ｃに示したように、グラファイトシート１が全て概ね同一形状、より詳しくは、曲げ方向に概ね同一の長さを有している場合の熱伝導部品ＴＣＵ１内の様子を示している。つまり、熱伝導部品ＴＣＵ１を曲げることによって、曲げの外周部に位置するグラファイトシート１の両端部は、曲げの内周部に位置するグラファイトシート１に比べて縁部２０Ａおよび縁部２０Ｂからの距離が遠くなる。その結果、側壁部とグラファイトシート群ＧＳとの間に、図示されているように空隙が発生する。
【００７２】
図４Ｂにおいては、視認性のために、この空隙が強調されて表示されているが、実用上は問題にならない程度に小さい。しかし、熱伝導部品ＴＣＵを使用する電子機器内の形状からこの様な空隙が好ましくない場合には、図１Ｄを参照して説明したように、グラファイトシート群ＧＳを形成するグラファイトシート１を曲げた時点で外周部に位置するほど長くしておくことでこの空隙の発生を抑制できる。なお、図４Ｃに、このように長さを変えて準備しておいたグラファイトシート１から成るグラファイトシート群ＧＳを、設置空間形状に合わせて折り曲げて後に、縁部２０を完全に接合させて完成させた熱伝導部品ＴＣＵ１を示す。
【００７３】
なお、現実の作業においては、四カ所の縁部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄの内３カ所程度を接合しておき、収容部Ｃにグラファイトシート群ＧＳを収容した状態で、熱伝導部品ＴＣＵを設置空間に合わせて形状を決めたのち残る１カ所の縁部２０を接合することによって実現できる。但し、本例においては、図１Ｄに示したように、最大長のグラファイトシート１でも収容部Ｃ内に収まるようにではなく、最短長のグラファイトシート１が収容部Ｃの空間Ａｓの長さと同一にする必要がある。
【００７４】
本例においては、長手方向に一回曲げる場合について述べたが、長手方向に限らず任意の方向に曲げることができ、また曲げる回数も一回に限定されるものではないこと言うまでもない。
【００７５】
また、熱伝導部品ＴＣＵは、矩形に限定されるものではなく、任意の袋状の形状にしても良い。なお、袋状の形状に構成した場合には、側壁１８を設けずに縁部２０から連続的に天面壁１８Ｅｔおよび底面壁１８Ｅｂに形成されることは言うまでもない。さらに、４カ所の縁部２０の内３カ所を廃して、例えば縁部２０Ａのみを備えるように熱伝導部品ＴＣＵを構成しても良い。なお、縁部２０を全て廃して高分子化合物性シートから成る袋をもって収容部Ｃとしても良い。
【００７６】
次に、図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃを参照して、熱伝導部品ＴＣＵを一方向について二回曲げる場合を簡単に説明する。図５Ａに熱伝導部品ＴＣＵ１を長手方向に曲げた状態を示す。図５Ｂに、図５Ａに示す熱伝導部品ＴＣＵ１のＶＢ−ＶＢ断面を示す。図５Ｃは、図５Ｂに類似しているが、熱伝導部品ＴＣＵを周囲の空間に強制的に沿わせて変形させた場合の例を示している。なお、図５Ｂおよび図５Ｃでは、収容部Ｃに収納されているグラファイトシート１、グラファイトシート群ＧＳ、あるいはグラファイトブロックＧＢは、側壁部との間の空隙が小さくなるようにされているが、図４Ｂに示すように曲げに応じて空隙が大きくなるようにしても良い。
【００７７】
本変形例に示す形状を有する熱伝導部品ＴＣＵを生成するには、主に、以下に示す３つの方法がある。
１．上述の実施の形態に示されるように、直線的に成形された互いに接着されていないグラファイトシート１を有する熱伝導部品ＴＣＵを所望の形状に曲げる。
２．まえもって、所望な形に変形させたグラファイトシート１を互いに接着剤で接着して形を整えてグラファイトシート群ＧＳを成形した後、高分子化合物のシート被覆して所望の形状の熱伝導部品ＴＣＵを生成する。
３．所望の形状に成形したグラファイトブロックＧＢに、高分子化合物のシートを被覆して所望の形状の熱伝導部品ＴＣＵを生成する。
【００７８】
このように電子機器内の空間形状に応じて、グラファイトシート１からグラファイトシート群ＧＳを収容する熱伝導部品ＴＣＵはその形状を変えることができるので、電子機器の組み立てを容易にできる。さらに、熱伝導部品ＴＣＵを予め所望の形状に加工しておくことで、電子機器の組み立て性を優れたものにできる。
【００７９】
（第４の実施の形態）
図６の要部断面図を参照して、本発明に係る熱伝導部品ＴＣＵを用いて発熱体と放熱体を接続した熱接続構造体の一実施の形態について説明する。
本発明に係る熱接続構造体ＴＣＳ１は、発熱部側では回路基板３、テープキャリアパッケージＴＣＰのＣＰＵのベアチップ４、ヒートシンク５、平板６、および熱伝導部品ＴＣＵより構成されている。回路基板３上にＴＣＰのＣＰＵ４のベアチップ４が実装されており、さらにＣＰＵ４の真下の部分の回路基板３がくり貫かれている。ＣＰＵ４に直接ヒートシンク５が接着されており、アルミニウム製のヒートシンク５とアルミニウム製の平板６の間に、本発明の熱伝導部品ＴＣＵの一端を挟み込んで、ヒートシンク５と平板６をネジ１００で締め付けて固定している。
【００８０】
熱接続構造体ＴＣＳ１のもう一方の端である放熱部側では、大面積のアルミニウム製の放熱板８とアルミニウム製の平板９の間に熱伝導部品ＴＣＵを挟み込み、放熱板８と平板９とをネジ１００で締め付けて固定している。
【００８１】
なお、平板６、平板９は熱伝導部品ＴＣＵとヒートシンク５、または熱伝導部品ＴＣＵと放熱板８とを確実に面接触させる目的のものであり、平面状のものであれば金属以外の樹脂材料、その他でも良い。また、放熱部側の熱接続構造は、大面積のアルミニウム製の放熱板８の代わりにマグネシウム合金製等の金属筐体のような平面をもつ熱伝導体であれば良い。
【００８２】
可撓性の材料より成る熱伝導部品ＴＣＵを加圧することによって、グラファイトシート相互の間、グラファイトシートと高分子化合物シート間、高分子化合物シートと熱伝導体間（ヒートシンク５、放熱板８）での密着性がよくなり、熱伝導効率を高めることができる。特に、グラファイトシート相互を接着していない場合、またはグラファイトシートと高分子化合物シート間を接着していない場合には効果が大きい。
【００８３】
本例では熱伝導部品ＴＣＵをネジで締め付けて密着性をよくしているが、ばね、弾性体等によって押さえつけて、固定と密着性を改善できる。
このように構成することによって、ＣＰＵ４の熱を効率良く放熱板８に逃がすことができる。
【００８４】
（第５の実施の形態）
図７に示す要部断面図を参照して、本発明に係る熱接続構造体ＴＣＳの更なる実施の形態について説明する。本例に係る熱接続構造体ＴＣＳ２の発熱部側の回路基板３、ＣＰＵ４、ヒートシンク５、熱伝導部品ＴＣＵは図６に示した熱接続構造体ＴＣＳ１のものと同一である。
【００８５】
一方、熱接続構造体ＴＣＳ２の放熱部側は、回路基板３の上の回路部品１０に平板状のゾル発泡軟質シート１１を固定し、マグネシウム合金製の金属筐体１２と平板状ゾル発泡軟質シート１１の間に、熱伝導部品ＴＣＵを挟み込み、平板状ゾル発泡軟質シート１１の弾性力により、熱伝導部品ＴＣＵをマグネシウム合金製の金属筐体１２に押しつける。
【００８６】
なお、本例では、回路部品１０に平板状ゾル発泡軟質シート１１を固定しているが、直接、回路基板３上に平板状ゾル発泡軟質シート１１を固定しても良い。このように構成することによって、基板側での放熱部品が完成されて、この基板を筐体に組み込むだけで放熱対策が完了し、組み立て工数を減らすことができる。
【００８７】
（第６の実施の形態）
図８に示す要部断面図を参照して、本発明に係る熱接続構造体ＴＣＳのさらに異なる実施の形態について説明する。本例に係る熱接続構造体ＴＣＳ３の回路基板３、ＣＰＵ４、ヒートシンク５、および熱伝導部品ＴＣＵと発熱部側の熱接続構造は、図６に示した熱接続構造体ＴＣＳ１のものと同一である。そして、発熱部側の熱接続構造は、熱伝導部品ＴＣＵをヒートシンク５と平板状ゾル発泡軟質シート１１で挟み、平板状ゾル発泡軟質シート１１の弾性力により熱伝導部品ＴＣＵをヒートシンク５に押しつける。
【００８８】
一方、熱接続構造体ＴＣＳ３の放熱部側の熱接続構造は、マグネシウム合金製の金属筐体１２と平板状ゾル発泡軟質シート１１の間に熱伝導部品ＴＣＵを挟み込み、平板状ゾル発泡軟質シート１１の弾性力により熱伝導部品ＴＣＵを金属筐体１２に押しつけるように構成されている。
このように構成することによって、平板状ゾル発泡軟質シート１１が、熱伝導部品ＴＣＵを発熱体と放熱部の両方を同時に押しつけるので、部品点数および組立工数を低減できる。
【００８９】
（第７の実施の形態）
図９を参照して、本発明に係る熱接続構造体ＴＣＳのさらに異なる実施の形態について説明する。本例に係る熱接続構造体ＴＣＳ４の回路基板３、ＣＰＵ４、ヒートシンク５、平板６、および熱伝導部品ＴＣＵと熱接続構造は、図６に示した熱接続構造体ＴＣＳ１のものと同一である。
【００９０】
一方、熱接続構造体ＴＣＳ４の放熱部側は、電子機器の樹脂筐体１４と樹脂筐体の底面壁に貼り付けられた放熱板１５との間に熱伝導部品ＴＣＵを挟み込んで、さらに放熱板１５と筐体１４を熱圧着して固定する。このように構成することによって、部品点数と共に組立工数を低減できる。
【００９１】
（第８の実施の形態）
図１０Ａおよび図１０Ｂを参照して、本発明に係る熱接続構造体ＴＣＳのさらに異なる実施の形態について説明する。図１０Ａは本例に係る熱接続構造体ＴＣＳ５の要部断面を示し、図１０Ｂは図１０ＡのＸＢ−ＸＢ断面を示している。熱接続構造体ＴＣＳ５の回路基板３、ＣＰＵ４、ヒートシンク５、平板６、および熱伝導部品ＴＣＵと熱接続構造は、図６に示した熱接続構造体ＴＣＳ１のものと同一である。
【００９２】
一方、熱接続構造体ＴＣＳ５の放熱部側は、図１０Ｂに示すように、熱伝導部品ＴＣＵの一端を大面積の放熱板１６に押し当て、粘着テープ１７で巻き付け固定している。このように構成することによって、ＣＰＵ４の熱を効率よく放熱板１６に逃がす。また粘着テープの代わりに、熱収縮チューブを用いてもよい。さらに、熱接続体の構造が簡単であるので、組立工数と共に材料コストを低減できる。
【００９３】
（第９の実施の形態）
図１１を参照して、本発明に係る熱接続構造体ＴＣＳのさらに異なる実施の形態について説明する。本例に係る熱接続構造体ＴＣＳ６の回路基板３、ＣＰＵ４、ヒートシンク５、平板６、および熱伝導部品ＴＣＵは、図６に示した熱接続構造体ＴＣＳ１のものと同一である。
【００９４】
なお、本例における熱接続構造は、ヒートシンク５と平板６との間に、熱伝導部品ＴＣＵの一部を挟み込んで、ヒートシンク５と平板６をネジで締め付けて固定することで実現されている。熱伝導部品ＴＣＵの両端は、図示されていない所定の位置まで延長されて放熱部として機能する。
このように構成することによって、ＣＰＵ４の熱を熱伝導部品ＴＣＵに伝導して、その熱伝導部品ＴＣＵの両端を放熱部として用いる。熱伝導部品ＴＣＵは、上述のように、銅やアルミニウムに比べて熱伝導率が非常に高く、かつ比重が小さいので、従来の放熱構造体に比べて放熱面積の小さく且つ軽量の熱接続構造体が実現できる。
【００９５】
（第１０の実施の形態）
図１２を参照して、本発明に係る熱接続構造体ＴＣＳのさらに異なる実施の形態について説明する。本例に係る熱接続構造体ＴＣＳ７は、キーボード裏板１９に熱伝導部品ＴＣＵの一端を押しつけて、粘着テープ２１で貼り付け固定している。キーボード裏板１９には、高発熱部品であるＣＰＵ（図示せず）の熱を直接逃がし、発熱部としている。熱伝導部品ＴＣＵのもう一端は、ＬＣＤユニットの金属体２２に押しつけられ、粘着テープ２１で貼り付け固定されている。
【００９６】
このように構成することによって、キーボード裏板１９の熱を、ＬＣＤユニットの金属筐体２２に逃がしている。さらに、熱伝導部品ＴＣＵは可撓性を有しているので、ノートパソコン等のＬＣＤユニットを回動自在に本体に固定している可動部に用いることができる。
【００９７】
本発明の熱伝導部品は、熱伝導率が高いグラファイトシートをシート状の高分子化合物で被覆するので、引張り強度や引き剥がし強度を実使用レベル以上に保ちつつ熱伝導部品全体の熱抵抗を小さくすることができる。
ＣＰＵやＨＤＤなどの基幹部品が発熱部である場合、可撓性のあるグラファイトシートを用いることにより、放熱部に伝わった振動を発熱部まで伝えず、ＣＰＵやＨＤＤなどの基幹部品にダメージを与える心配がない。
【００９８】
熱伝導部品がグラファイトシートを事前に所望の形状（例えば、熱伝部品が電子機器の中に組み込まれる最終形状）に加工、あるいは所望の形状に成形したグラファイトブロックに、前記シート状の高分子化合物を被覆することにより、組み立て時に熱伝導部品を撓ませる必要もなく、電子機器の組み立てが非常に容易になる。
【００９９】
本発明の熱接続構造体では、発熱部と本発明の熱伝導部品との接続や放熱部と本発明の熱伝導部品との接続に金属または樹脂での挟み込みもしくは粘着テープでの被覆を用いるので、発熱部と本発明の熱伝導部品間の接続熱抵抗および、放熱部と本発明の熱伝導部品間の接続熱抵抗を小さくすることができる。その結果、放熱部の面積を小さくすることができ、電子機器の小型軽量化が図れる。
【０１００】
また、本発明の熱伝導部品を放熱部として利用した場合も、本発明の熱伝導部品は銅やアルミニウムより熱伝導率が高いので、それらの材料の放熱板を用いるよりも、放熱面積を小さく軽量にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
この発明は、ノートパソコンや携帯情報端末等に代表される小型軽量化のために非常に高い集積度携帯用情報処理装置等の電子機器の内部に発生する熱を効率良く低温部に移動させて、該電子機器内部を冷却する熱伝導冷却システムに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１Ａ】本発明の第１の実施の形態に係る熱伝導部品を示す斜視図
【図１Ｂ】図１Ａに示す熱伝導部品の収容部の構造を示す分解図
【図１Ｃ】図１Ａに示す熱伝導部品のＩＣ−ＩＣ断面図
【図１Ｄ】図１Ｃに示す熱伝導部品の変形例を示す断面図
【図２Ａ】本発明の第２の実施の形態に係る熱伝導部品を示す斜視図
【図２Ｂ】図２Ａに示す熱伝導部品の収容部の構造を示す展開図
【図２Ｃ】図２Ａに示す熱伝導部品のIIＣ−IIＣ断面図
【図３Ａ】本発明の第３の実施の形態に係る熱伝導部品を示す斜視図
【図３Ｂ】図３Ａに示す熱伝導部品の収容部の構造を示す展開図
【図３Ｃ】図３Ａに示す熱伝導部品のIIIＣ−IIIＣ断面図
【図４Ａ】本発明の実施の形態に係る熱伝導部品の第１の変形例を示す斜視図
【図４Ｂ】図４Ａに示す熱伝導部品のIVＢ−IVＢ断面図
【図４Ｃ】図４Ｂに示す熱伝導部品の異なる例を示す断面図
【図５Ａ】本発明の実施の形態に係る熱伝導部品の第２の変形例を示す斜視図
【図５Ｂ】図５Ａに示す熱伝導部品のＶＢ−ＶＢ断面図
【図５Ｃ】図５Ｂに示す熱伝導部品の異なる例を示す断面図
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る熱接続構造体の要部断面図
【図７】本発明の第５の実施の形態に係る熱接続構造体の要部断面図
【図８】本発明の第６の実施の形態に係る熱接続構造体の要部断面図
【図９】本発明の第７の実施の形態に係る熱接続構造体の要部断面図
【図１０Ａ】本発明の第８の実施の形態に係る熱接続構造体の要部断面図
【図１０Ｂ】図１０Ａに示した熱接続構造体のＸＢ−ＸＢ断面図
【図１１】本発明の第９の実施の形態に係る熱接続構造体の要部断面図
【図１２】本発明の第１０の実施の形態に係る熱接続構造体の要部断面図
【符号の説明】
【０１０３】
１ グラファイトシート
３ 回路基
４ ＣＰＵ
５ ヒートシンク
６ 平板
８ 放熱板
９、１４、１５、１６、１７ 平板
１０ 回路部品
１１ 平板状ゾル発泡軟質シート
１２ 金属筐体
１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８ｄ 側壁
２０ 縁部
２０Ａｔ、２０Ｂｔ、２０Ｃｔ、２０Ｄｔ、２０Ａｂ、２０Ｂｂ、２０Ｃｂ、２０Ｄｂ 縁
Ｃ 収容部
Ｃｂ 第１のケース部
Ｃｔ 第２のケース部
ＧＳ グラファイトシート群
ＧＢ グラファイトブロック
ＴＣＵ 熱伝導部品
ＴＣＳ 熱接続構造体
【０００１】
この発明は、ノートパソコンや携帯情報端末等に代表される小型軽量化のために非常に高い集積度で構成された電子機器の内部に発生する熱を外部に逃がすために、該電子機器の温度の異なる部分を接続して高温部に発生する熱を効率良く低温部に移動させる熱経路を構成する熱伝導部品に関する。さらに詳述すれば、この発明は、高温部に発生する熱を瞬時に移動させて、熱が周囲に伝導するのを防止する熱伝導部品および該熱伝導部品を用いた熱接続構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品より構成される電子機器においては、内部に発生する熱による電子部品の誤作動を防止するために、発生した熱を外部に逃がして、電子機器内部を冷却する必要がある。そのために、従来は、電子機器の内部にファンを搭載して、電子機器内の空気を流動させ高温部で発生する熱を低温部に伝導或いは外部に排出して、電子部品を冷却する空冷方式が広く採用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ノートパソコンや携帯情報端末等の電子機器は、低消費電力や小型軽量化を実現するために、非常に高い集積度で構成されている。このように集積度高く構成された電子機器は、その内部にファンを搭載して空気を流動させる熱経路を形成するに十分な空間を確保できない。そのため、空気を熱経路内を流動させる空冷方式の代わりに、ノートパソコン内部の構成部品を熱伝導部材で放熱部に接続して、熱を高温部から放熱部に伝導させて、熱を外部に放出させる熱伝導冷却方式が採られる。
【０００４】
この熱伝導冷却方式において、例えば、ＣＰＵに発生する熱を放熱板から放熱させるには、熱伝導性の良い接着剤でアルミニウム製の放熱板をＣＰＵに接着したり、シリコンポリマ等の伝導性材質で形成された放熱シートを介して放熱板をＣＰＵに押し付けたりして、ＣＰＵの熱を放熱板へ伝導させて逃す。また、アルミニウム製のキーボードの裏の金属板を放熱板の代わりに用いて、シリコンポリマ等で形成された放熱シートを介して、同金属板より熱を逃す方法もある。
【０００５】
このように熱伝導により放熱板から放熱させる場合、放熱する熱量に応じて放熱板の放熱能力を大きくする必要がある。一般に、放熱能力を大きくするには、放熱板の放熱面積を大きくする必要が生じる。しかしながら、多くの場合、電子部品は予め定められた位置に取り付けられているので、放熱面積を確保するために放熱板を単純に大きくしようとすると、放熱板が電子部品と干渉してしまう。電子部品との干渉を避けるために、放熱板を複雑な形状にしなければならない。また、一つの放熱板を一つの放熱部品で構成できずに、二つ以上の放熱部品で構成せざる得ないことも多い。
【０００６】
これらの場合、放熱板を構成する二つの放熱部品の間にシリコンポリマ等で形成された放熱シートを挟んだり、或いは二つの放熱部品をビスでネジ止めしたりして一体の放熱板として供する。発熱部と放熱部を接続する放熱経路の途中に放熱部品が多数存在していると、一部の放熱部品はその熱伝導率が小さかったり、放熱部品間での接続熱抵抗のために放熱経路全体の熱抵抗が増し放熱性が悪くなる。これらの問題を解決するために、放熱板を一層大きくすると、電子機器の重量が増すという悪循環が生じる。さらに、放熱経路全体の熱抵抗が大きくなると、発熱部で生じた熱が放熱経路によって放熱される前に、周囲の電子部品に伝導してしまい電子部品に熱影響を及ぼす。
【０００７】
また、可撓性が乏しいアルミニウム材で構成された放熱板を、ＣＰＵやＨＤＤなどの基幹部品に直接放熱板を取り付けると、放熱板を介して電子機器の内外部に生じた振動がＣＰＵやＨＤＤに伝わって、振動による損傷を与えることがある。
さらに、またアルミニウムに比べて熱伝導性が優る銅等の金属製の放熱板は重量があると言う問題がある。また、アルミニウム製放熱板ですら、小型軽量化の観点から、その重量は無視できない。携帯用情報処理装置等において本体装置の小型化、軽量化のために、軽量で熱伝導効率が良い熱伝導部品が望まれている。
【０００８】
このような熱伝導効率の良い材質としては、グラファイトが最適であることが広く知られている。しかしながら、グラファイトを所望の形状に成形することは非常に難しく、所望の形状に成形出来てもその形状を維持できるだけの強度を確保することは更に困難である。このように、所望の熱伝導経路の構成に用いることができるように、グラファイトに代表される脆弱な高熱伝導率材料を所望の形状に保持できる熱伝導部品が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、軽量で熱伝導効率が高い熱伝導部品を提供するものであり、これによって本体装置の小型化、軽量化を可能にするものである。
本発明の熱伝導部品は、温度の異なる少なくとも２カ所を接続して高温部に発生する熱を効率良く低温部に移動させる熱経路を構成する熱伝導部品であって、
良熱伝導シートを複数重ね合わせ、熱経路の形状に応じて形状を変化できる熱伝導部材と、
互いにほぼ直交する４つの側壁で形成される開口部の一方を底面壁で塞がれて凹部形成している第１のケース部、および、
互いにほぼ直交する４つの側壁で形成される開口部の一方を天面壁で塞がれて凹部形成している第２のケース部と、からなり、
第１のケース部、第２のケース部それぞれの開口部が対向するように配置されて、第１のケース部、第２のケース部それぞれの凹部からなる空間を形成し、空間によって熱伝導部材を被覆して、収容する、所定の厚さを有する可撓性シートから構成される収容部とを備え、可撓性シートを介して高温部および低温部に熱的に接続されることを特徴とする。
上記のように、本発明の熱伝導部品では、可撓性を有する高分子化合物製可撓性シートを介して、良熱伝導材を高温部と低温部を熱的に接続して構成される熱経路を経て高温部の熱を低温部に移動させて高温部を効果的に冷却できる。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように、本発明においては、可撓性を有する高分子化合物製可撓性シートを介して、良熱伝導材を高温部と低温部を熱的に接続して構成される熱経路を経て高温部の熱を低温部に移動させて高温部を効果的に冷却できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の熱伝導部品に供する良熱伝導シートの熱伝導性は、１００Ｗ／ｍＫ以上の伝導性を有する熱伝導材質から選ばれた適当な材質で熱経路を構成できる。
【００１２】
本発明の熱伝導部品に供する良熱伝導シートの熱伝導性は、１００Ｗ／ｍＫ以上かつ１，００４Ｗ／ｍＫ以下の伝導性を有する熱伝導材質から選ばれた適当な材質で熱経路を構成できる。
【００１３】
本発明の熱伝導部品に供する熱伝導部材は、所定の厚さを有するシート状に成形された良熱伝導材質を適用することによって、狭い空間においても熱経路を構成できる。
【００１４】
本発明の熱伝導部品に供する良熱伝導材質にグラファイトを適用し、良熱伝導材質を可撓性シートで被覆することにより、熱伝導率は高いが引っ張り強度や引き剥がし強度等の機械的強度に劣るグラファイトシートを可撓性シートで被覆することで、グラファイトシートの機械的強度を補強して、軽量で熱伝導率が高く、組み立て性の良い熱伝導部品を実現できる。
【００１５】
本発明の熱伝導部品に供するグラファイトシートの厚さを１０μｍ以上かつ８００μｍ以下とすることによって、グラファイトシートに好ましい可撓性を与えることできる。
【００１６】
本発明の熱伝導部品に供するグラファイトシートの比重を０．５以上かつ２．２５以下とすることによって、グラファイトシートに好ましい可撓性を与えることができる。
【００１７】
本発明の熱伝導部品に供するシート状に成形された熱伝導部材を重ね合わせることによって所望の厚さを有する熱伝導部品が得られる。
【００１８】
本発明の熱伝導部品に供するシート状に成形された熱伝導部材を所望の形状に変形させることによって所望の形状の熱経路を構成できる。
【００１９】
本発明の熱伝導部品に供する所望の形状に変形させたシート状の熱伝導部材のそれぞれを接着することで熱伝導部材の全体形状を固定できる。
【００２０】
本発明の熱伝導品に、熱経路の形状に応じた所望の形状に成形される構成を採用することにより、熱経路に適した形状を有する熱伝導部品が実現できる。
【００２１】
本発明の熱伝導部品に供する収容部は収納した熱伝導部材に接着されている構成を採用することにより、収納された熱伝導部材の形状を保護的に固定できる。
【００２２】
本発明の熱伝導部品に供する収容部に可撓性シート状の高分子化合物を適用すると、収納された所望の形状に応じて成形された熱伝導部材の形状を保護的に固定できる。
【００２３】
本発明の熱伝導部品の収容部に供する可撓性シート状の高分子化合物の厚さを１μｍ以上かつ３００μｍ以下にすることにより、シート状の高分子化合物の過度の熱抵抗のために熱伝導部品全体の熱伝導性が損なわれることを防止できる。
【００２４】
本発明の熱伝導部品の収容部に供する可撓性シート状の高分子化合物の機械的強度を引張強さは２ｋｇ／ｍｍ2以上、剪断強さは２ｋｇ／ｍｍ2以上にすることで、熱伝導部品全体としての熱伝導性を損なうことなく、収納した熱伝導部材を安全に保護できる。
【００２５】
本発明の熱伝導部品の収容部に供する高分子化合物に、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、およびポリプロピレンから成るグループの中から選択される材料とすることにより、収容部の材料として一般的な高分子化合物を用いて低コストに作成できる。
【００２６】
本発明の熱伝導部品の収容部に供する高分子化合物としてポリエステルを選択することによって、要求される機械的強度を損なうことなく厚さを薄くできて、熱伝導部品全体の熱伝導性を確保できる。
【００２７】
本発明の熱伝導部品に供する収容部の周囲に設けられた縁部によって、収容部の機械的強度を補強すると共に、収容部の側面に直接外力を働くのを防止できる。
【００２８】
本発明の熱伝導部品に、少なくとも一方は熱伝導体である対向する２枚の平板に挟み込まれて、熱伝導体である平板と熱接続される構成を採用することにより、熱伝導部品を少なくとも一平面が熱伝導体である２枚の平板の間に挟み込んで熱接続することができ、熱伝導効率が高く、組み立て性に優れる。
【００２９】
本発明の熱伝導部品における対向する２枚の平板が熱伝導部品を加圧して熱接続することによって、熱伝導部材の相互間、熱伝導部材と高分子化合物シート間、および高分子化合物シートと熱伝導部材間の密着性および熱伝導効率を高めることができる。
【００３０】
本発明の熱伝導部品における対向する２枚の平板のうちの一方をゴムシート及びゾル発泡軟質シートで構成されるグループから選択することによって、熱伝導部品を弾性的に押しつけて熱接続することよって熱伝導部材の相互間、熱伝導部材と高分子化合物シート間、および高分子化合物シートと熱伝導部材の密着性、熱伝導効率を高めることができる。
【００３１】
本発明の熱伝導部品における対向する２枚の平板のうちの一方を粘着テープおよび熱収縮チューブで構成することにより、対向する２枚の平板のうちの一方が粘着テープ、または熱収縮チューブという簡単な構造で熱接続することができ、低コストで熱伝導部材の相互間、熱伝導部材と高分子化合物シート間、および高分子化合物シートと熱伝導部材の密着性、熱伝導効率を高めることができる。
【００３２】
本発明の熱伝導部品における対向する２枚の平板の一方を電子機器の樹脂筐体とすることで、熱接続構造体の部品点数を減らすことができるのでコストが安く、組み立て性が良好である。
【００３３】
本発明の熱伝導部品における熱伝導体の少なくとも１方を放熱部品とする構成で、対向する２平板の一方が放熱部品であるので部品点数の低減ができ、軽量でかつ低コストである。
【００３４】
（第１の実施形態）
以下に、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、および図１Ｄを参照して、本発明の第１の実施の形態に係る熱伝導部品について説明する。
図１Ａの斜視図に示すように、本例に係る熱伝導部品ＴＣＵ１は、内部に概ね矩形の空間Ａｓを形成する一方向に延在する収容部Ｃと、収容部Ｃの側面の概ね中央部に一体的に延在して設けられた縁部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、および２０Ｄを含む。なお、縁部２０Ａおよび縁部２０Ｂは、箱体部Ｃの長手方向に垂直な対向側面に設けられ、縁部２０Ｃと縁部２０Ｄは収容部Ｃの長手方向に平行な対向側面に設けられている。
【００３５】
図１Ｂの展開図に示すように、収容部Ｃは第１のケース部Ｃｂと第２のケース部Ｃｔを含む。第１のケース部Ｃｂは互いにほぼ直交する４つの側壁１８Ａｂ、１８Ｂｂ、１８Ｃｂ、および１８Ｄｂで形成される角柱状の開口部の一方を底面壁１８Ｅｂで塞がれて凹部Ａｓｂを形成している。第１のケース部Ｃｂ開口端部からは、縁２０Ａｂ、２０Ｂｂ、２０Ｃｂ、および２０Ｄｂが所定の長さＬだけ、底面壁１８Ｅｂに概ね平行に延在している。なお、各側壁１８Ａｂ、１８Ｂｂ、１８Ｃｂ、および１８Ｄｂ、底面壁１８Ｅｂ、と縁２０Ａｂ、２０Ｂｂ、２０Ｃｂ、および２０Ｄｂは、好ましくは、それぞれ所定の厚さＴｓを有する高分子化合物から成るシート材で構成される。
【００３６】
第２のケース部Ｃｔは、第１のケース部Ｃｂと実質上同じ形状を有している。つまり、第２のケース部Ｃｔは互いにほぼ直交する４つの側壁１８Ａｔ、１８Ｂｔ、１８Ｃｔ、および１８Ｄｔで形成される角柱状の開口部の一方を天面壁１８Ｅｔで塞がれて凹部Ａｓｔを形成している。第２のケース部Ｃｔ開口端部からは、縁２０Ａｔ、２０Ｂｔ、２０Ｃｔ、および２０Ｄｔが所定の長さＬだけ、天面壁１８Ｅｔに概ね平行に延在している。なお、各側壁１８Ａｔ、１８Ｂｔ、１８Ｃｔ、および１８Ｄｔ、天面壁１８Ｅｔ、と縁２０Ａｔ、２０Ｂｔ、２０Ｃｔ、および２０Ｄｔは、好ましくは、それぞれ所定の厚さＴｓを有する高分子化合物から成るシート材で構成される。
【００３７】
このように構成された第１および第２のケース部は、図１Ｂに示されるように、それぞれの開口部が対向するように配置されて、対向する縁２０Ａｂと２０Ａｔ、２０Ｂｂと２０Ｂｔ、２０Ｃｂと２０Ｃｔ、および２０Ｄｂと２０Ｄｔを接合させて、凹部Ａｓｂと凹部Ａｓｔから形成される空間Ａｓを有する収容部Ｃが形成される。なお、縁２０Ａｂと２０Ａｔ、２０Ｂｂと２０Ｂｔ、２０Ｃｂと２０Ｃｔ、および２０Ｄｂと２０Ｄｔを接合させて縁部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、および２０Ｄが形成される。なおこの縁部２０の接合には接着剤を用いても良いし、また前記高分子化合物シート材が熱可塑性を有する場合には熱溶着させても良い。このように、収容部Ｃの周囲に縁部２０を形成することによって、収容部Ｃに周囲から直接力が掛かるのを防止できると共に、熱伝導部品ＴＣＵ全体の強度を補強する効果もある。
【００３８】
図１Ｃに、図１Ａに示した熱伝導部品ＴＣＵ１のＩＣ−ＩＣ断面を示す。同図に示すように、収容部Ｃの空間Ａｓ内に、可撓性のあるグラファイトシート１が所定の枚数重ねて構成されたグラファイトシート群ＧＳが収容されている。グラファイトシート群ＧＳを構成するグラファイトシート１のそれぞれは、好ましくは、全て実質上同一の形状であることが望ましい。しかしながら、熱伝導部品ＴＣＵ１の用途によっては、各グラファイトシート１は違う形状を有することも有効である。
【００３９】
図１Ｄに、グラファイトシート群ＧＳが長さの異なるグラファイトシート１から構成されている一つの例を示している。本例においては、グラファイトシート群ＧＳは、それぞれ長さが△ＳＬ単位で異なるグラファイトシート１が順番に積み重ねられて収容されている。このような、長さの異なるグラファイトシート１から成るグラファイトシート群ＧＳを収容した熱伝導部品ＴＣＵ１は、熱伝導部品ＴＣＵ１を一方向に曲げて使用する場合に適しており、グラファイトシート１の一枚毎の長さの差△ＳＬは、グラファイトシート１の一枚の厚さＴｇ、グラファイトシート群ＧＳを形成するグラファイトシート１の枚数、収容部Ｃの高分子化合物シートの厚さＴｓ、熱伝導部品ＴＣＵを曲げる曲率に応じて適宜決めることができる。このように、グラファイトシート１を曲げて形成される熱伝導部品ＴＣＵ１については、後ほど図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃ、図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃを参照して説明する。
【００４０】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、および図１Ｄを参照して説明したように、本発明に係る熱伝導部品ＴＣＵ１は、熱伝導率に優れるが引き剥がし強度が劣り容易に破断してしまうグラファイトシート１から成るグラファイトシート群ＧＳを高分子化合物製の保護シートから成る収容部Ｃに収容することにより、グラファイトシート群ＧＳに外部から作用する応力や衝撃力から保護し、熱伝導部品ＴＣＵ１全体として、グラファイトシート１およびグラファイトシート群ＧＳに実際の使用に耐えうる強度を保証できる。熱伝導部品ＴＣＵ１がこのような性能を発揮するには、グラファイトシート１および収容部Ｃの高分子化合物は以下に述べる緒言を満たす必要がある。
【００４１】
グラファイトシートは抜群の耐熱性、耐薬品性等の有用な特性を備えるため工業用品として、ガスケット、耐熱シール材等として広く使用されているが、本発明におけるグラファイトシート１は、以下に述べる３種類に大別される方法で製造することができる。
【００４２】
グラファイトシート
先ず、第１の製造方法では、特定の高分子化合物のフィルムを不活性ガス中で２４００℃以上の温度で熱処理してグラファイト構造としたものを、高温処理することによって発泡状態を作り出し、これを圧延処理することで柔軟性と弾性とを有するグラファイトシートを得る（特開平３−７５２１１号公報、特開平８−２３１８３号公報、特開平８−２６７６４７号公報、特開平９−１５６９１３号公報等を参照）。この製造方法によって得られたグラファイトシートの内、比重が０．５〜２．２５、熱伝導性が６００〜１，００４Ｗ／ｍＫのものが、本発明に係るグラファイトシート１に適している。なお、比重の範囲が大きいのは製法の違いによるものであり、柔軟性に富むシート材は比重が小さく（０．５〜１．５）、柔軟性に乏しいシート材は比重が大きい（１．５〜２．３）。
【００４３】
グラファイトシート１は、熱伝導率が高く、伝熱性に優れているが、熱を十分に伝えるためには、グラファイトシート１の断面積を大きくする必要がある。そのためには、グラファイトシート１の厚さＴｇは大きい方が良い。しかし、グラファイトシートの厚さＴｇが大きすぎると、製法上の問題からグラファイトシートは極めて脆弱になり、十分な可撓性が得られない。それゆえ、グラファイトシート１の厚さＴｇは１０μｍ以上、８００μｍ以下が望ましい。実施の形態１で使用したグラファイトシート１の厚さＴｓは１００μｍ、熱伝導率は６００〜１，００４Ｗ／ｍＫ、比重０．８〜１．０が望ましい。
【００４４】
第２の製造方法では、天然黒鉛を硫酸や硝酸などの酸で処理した後に、加熱処理して得られる膨張黒鉛を圧延成形して膨張黒鉛シートを得る。この膨張黒鉛シートは、可撓性を有しガスケット等に利用できるが、第１の製造方法で得られるグラファイトシートに比べて熱伝導率は、１／１０程度であるが、製造コストが非常に小さいという利点がある。
【００４５】
第３の製造方法では、ユニオンカーバイド法、真空蒸着法、ＣＶＤ（化学蒸着）法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的或いは化学的な製法で形成した炭素薄膜を得る。このようにして得られた炭素薄膜は、熱伝導率が比較的高いという特徴を有する。
【００４６】
さらに、第１の方法と類似した方法で生成したグラファイトシートやカーボンフィルムも用いることができる。熱伝導部品ＴＣＵに用いるには、第１の方法で製造したグラファイトシートが望ましいが、一般的には、グラファイトシート１としては、熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以上且つ比重が２．０以下であれば実用上差し支えない。
【００４７】
このように準備されたグラファイトシート１を複数枚重ねてグラファイトシート群ＧＳを形成する場合、グラファイトシート１のそれぞれの間を接着してグラファイトシート群ＧＳの形状を固定しても良い。なお、グラファイトシート群ＧＳの形状固定のためにグラファイトシート１を接着するには、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、およびシリコンポリマ系接着剤を用いることができる。なお、熱伝導率の高い接着剤がより望ましいことは言うまでもない。
【００４８】
グラファイトブロック
また、グラファイトシート１を接着してグラファイトシート群ＧＳの形状を固定する代わりに、可撓性のないグラファイトをロッド状に成形したものを収容部Ｃの内部に収容しても良い。このロッド状グラファイトは、コークス等の炭素材料を３，０００℃前後に加熱した状態で圧力を加えて生成できる。また、炭化水素を高温に加熱された基材に接触させて生成する熱分解黒鉛も用いることができる。なお、このグラファイトブロックＧＢは、図示されていないが図１におけるグラファイトシート群ＧＳと置き換えることができる。
【００４９】
高分子化合物シート
熱伝導部品ＴＣＵ１の収容部Ｃおよび縁部２０を形成する高分子化合物シートは、電子機器内部に用いられるので、絶縁性、耐薬品性、および耐候性を備えていることが要求される。これらの条件を考慮して、高分子化合物シートの材料は、主にポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、およびポリプロピレン等から選択される。
【００５０】
さらに、高分子化合物シートは、収容部Ｃに収容されるグラファイトシート群ＧＳあるいはグラファイトブロックＧＢを保護すると共に、グラファイトシート群ＧＳあるいはグラファイトブロックＧＢが接続される発熱部から熱が伝導するのを妨げないことが重要である。そのために、高分子化合物は、機械的強度と良熱伝導性と言う相反する要求を満たす必要がある。つまり、高分子化合物シートの機械的強度を確保するためには、その厚さＴｓを大きくすれば良いが、そうすれば熱伝導性が損なわれる。
【００５１】
この相反する要求を考慮して、高分子化合物シートの機械的強度として、引張強さは２ｋｇ／ｍｍ2以上、剪断強さは２ｋｇ／ｍｍ2以上であることを条件に、出来るだけ厚さＴｓが薄いことが望ましい。本発明では、好ましくは、厚さＴｓが２０〜３０μｍのポリエステルを用いるが、ポリエステル以外にも一般に用いられている上述の材質も良い。ただし、熱伝導部品ＴＣＵ１全体としての熱伝導率を低下させないために、高分子化合物シートの厚さＴｓは１μｍ以上、３００μｍ以下であることが望ましい。
【００５２】
本実施の形態においては、グラファイトシート群ＧＳあるいはグラファイトブロックＧＢと高分子化合物シート（収容部Ｃ２）とは、接着されていない。但し、両者を接着しても良く、この場合、グラファイトシート群ＧＳの形状の固定化に有効である。
【００５３】
また、熱伝導部品ＴＣＵ１に収容されたグラファイトシート群ＧＳあるいはグラファイトブロックＧＢを収容部Ｃから露出させないことがより好ましい。しかしながら、熱伝導部品ＴＣＵ１の適用箇所によっては、つまり短絡の恐れのない場合には、収容部Ｃの底面壁１８Ｅｂあるいは天面壁１８Ｅｔに所定の大きさの穴をあけて、グラファイトシート群ＧＳあるいはグラファイトブロックＧＢを、高温部に直接接触させて熱伝導部品ＴＣＵ１全体の熱伝導性を確保することも可能である。
【００５４】
なお、図１Ａ、図１Ｃ、および図１Ｄにおいて、熱伝導部品ＴＣＵ１は直線的に表現されているが、グラファイトシート１、および収容部Ｃ、縁部２０は共に可撓性である。したがって、本発明に係る熱伝導部品ＴＣＵ１は電子機器装置の中で自由な形で引き廻すことができる。さらに、熱伝導部品ＴＣＵ１を装着する空間の形状に合わせて変形させておいたグラファイトシート１を互いに接着させて、グラファイトシート群ＧＳ全体の形状を固定した熱伝導部品ＴＣＵ１として用いても良い。
【００５５】
また、電気的に絶縁性の高い高分子シートによって被覆されているので、電子機器装置内で誤って配線回路に接触しても短絡することはない。このような、本実施の形態に係る熱伝導部品ＴＣＵ１の利点は、以下の如くまとめることができる。
（１）熱伝導率が高い。
（２）組み立て性が良い（本体装置内を自由に引き廻すことができる）。
（３）可撓性なので、振動を吸収する。
（４）軽量である（アルミニウムの比重は２．６７に対して、グラファイトの比重は１．０以下）。
（５）絶縁性の高分子化合物シート（収容部Ｃ）で被覆されているので、誤って配線基板と接触しても短絡しない。
【００５６】
このように、本発明の第１の実施の形態に係る熱伝導部品ＴＣＵ１は、シート状のグラファイトを１枚、もしくは２枚以上重ねたものに、シート状の高分子化合物を被覆したことを特徴とするものであり、熱伝導率は高いが引っ張り強度、引き剥がし強度に劣っていたグラファイトシートに強度を付与した熱伝導部品を提供するものである。この結果、軽量で熱伝導率が高く、組み立て性の良い熱伝導部品を実現できる。
【００５７】
さらに、シート状のグラファイトの厚さＴｇが、１０μｍ以上、８００μｍ以下であり、かつ可撓性を有して振動を吸収する。したがって、振動によって破壊する可能性のあるＣＰＵ、ＨＤＤ等の発熱体に直接接触させることができるので、熱伝導効率をさらに改良することができる。
【００５８】
また、シート状の高分子化合物の厚さＴｓを、１μｍ以上、３００μｍ以下にすることにより、シート状の高分子化合物の過度の熱抵抗のために熱伝導部品としての全体の熱伝導性を阻害することがない。
シート状のグラファイトを所定の形に加工したのち、シート状の高分子化合物を前記形に沿って被覆するものであり、所定の形に加工してあるので本体装置への組み込みが容易である。
【００５９】
（第２の実施の形態）
以下に、図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃを参照して、本発明の第２の実施の形態に係る熱伝導部品について説明する。
図２Ａの斜視図に示すように、本例に係る熱伝導部品ＴＣＵ２は、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、および図１Ｄを参照して説明した、本発明の第１の実施の形態に係る熱伝導部品ＴＣＵ１の縁部２０Ｂが縁部２０Ｂ’に変わっている点を除いて、全て熱伝導部品ＴＣＵ１と同一である。ゆえに、説明の簡便化のために熱伝導部品ＴＣＵ１と共通の特徴については説明を省く。
【００６０】
図２Ｂに示すように、熱伝導部品ＴＣＵ２では、第１のケース部Ｃｂと第２のケース部Ｃｔは、それぞれの縁部２０Ｂ’を構成する縁２０Ｂ’ｂと縁２０Ｂ’ｔの互いの先端部をつき合わせた状態で一体的に形成されている。このように形成された第１のケース部Ｃｂの凹部Ａｓｂあるいは第２のケース部Ｃｔの凹部Ａｓｔにグラファイトシート１、グラファイトシート群ＧＳ、あるいはグラファイトブロックＧＢを収容した状態で、縁部２０Ｂ’を支点として第２のケース部Ｃｔを矢印Ｄｒの方向に回転させて、第１のケース部Ｃｂおよび第２のケース部Ｃｔを互いに重ね合わせた状態で、第１の実施の形態の場合と同様に、各縁部２０Ａ、２０Ｂ’、２０Ｃ、および２０Ｄを接合させることによって、熱伝導部品ＴＣＵ２を完成させることができる。
【００６１】
図２Ｃに、図２Ａに示した熱伝導部品ＴＣＵ２のIIＣ−IIＣ断面を示す。本例は、図１Ｃに示した例と同様に、収容部Ｃの空間Ａｓ内に、実質上同一の形状の可撓性のあるグラファイトシート１が所定の枚数重ねられたグラファイトシート群ＧＳが収容されている。なお、グラファイトシート群ＧＳの代わりに同等の形状を有するグラファイトブロックＧＢであっても良い。また、図１Ｄに示したように、長さの異なるグラファイトシート１から構成されるグラファイトシート群ＧＳあるいは、同等の形状を有するグラファイトブロックＧＢを収容部Ｃ内に収容しても良いことは言うまでもない。
【００６２】
さらに、熱伝導部品ＴＣＵ２では、図３Ｂに示したように、第１のケース部Ｃｂと第２のケース部Ｃｔが一体的に準備されているので、収容部Ｃ（凹部Ａｓｂおよび凹部Ａｓｔ）内にグラファイトシート１、グラファイトシート群ＧＳ、あるいはグラファイトブロックＧＢを収容して、熱伝導部品ＴＣＵ２を完成させようとする際に、第１のケース部Ｃｂあるいは第２のケース部Ｃｔの何れかが不足していて作業できないという事態を回避できる。
【００６３】
（第３の実施の形態）
以下に、図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃを参照して、本発明の第３の実施の形態に係る熱伝導部品について説明する。
【００６４】
図３Ａの斜視図に示すように、本例に係る熱伝導部品ＴＣＵ３は、図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃを参照して説明した、本発明の第２の実施の形態に係る熱伝導部品ＴＣＵ２の縁部２０Ｂが無い点を除いて、全て熱伝導部品ＴＣＵ２と同一である。ゆえに、説明の簡便化のために熱伝導部品ＴＣＵ２と共通の特徴については説明を省く。
【００６５】
図３Ｂに示すように、熱伝導部品ＴＣＵ３では、第１のケース部Ｃｂと第２のケース部Ｃｔは、側壁１８Ｂｂと側壁１８Ｂｔの上端部が互いに一体的に形成されている。熱伝導部品ＴＣＵ２と同様に、このように形成された第１のケース部Ｃｂの凹部Ａｓｂおよび第２のケース部Ｃｔの凹部Ａｓｔにグラファイトシート１、グラファイトシート群ＧＳ、あるいはグラファイトブロックＧＢを収容した状態で、側壁１８Ｂｂと側壁１８Ｂｔの接合辺を支点として第２のケース部Ｃｔを矢印Ｄｒの方向に回転させて、第１のケース部Ｃｂおよび第２のケース部Ｃｔを互いに重ね合わせて、各縁部２０Ａ、２０Ｃ、および２０Ｄを接合させることによって、熱伝導部品ＴＣＵ３を完成させることができる。
【００６６】
図３Ｃに、図３Ａに示した熱伝導部品ＴＣＵ３のIIIＣ−IIIＣ断面を示す。本例は、図１Ｃに示した例と同様に、収容部Ｃの空間Ａｓ内に、実質上同一の形状である可撓性のあるグラファイトシート１が所定の枚数重ねられたグラファイトシート群ＧＳが収容されているが、グラファイトシート群ＧＳの代わりに同等の形状を有するグラファイトブロックＧＢであっても良い。また、図１Ｄに示したように、長さの異なるグラファイトシート１から構成されるグラファイトシート群ＧＳあるいは、同等の形状を有するグラファイトブロックＧＢを収容部Ｃ内に収容しても良い。
【００６７】
本例における熱伝導部品ＴＣＵ３においても、グラファイト、高分子化合物製シートに対する要求は、前記熱伝導部品ＴＣＵ２における要求と同一である。さらに、熱伝導部品ＴＣＵ３は第１および第２の実施の形態に係る熱伝導部品ＴＣＵ１およびＴＣＵ２と同様の効果および特徴を有する。
【００６８】
但し、熱伝導部品ＴＣＵ３は、第１のケース部Ｃｂおよび第２のケース部Ｃｔが一体的に成形されている点は熱伝導部品ＴＣＵ２と同じであるが、熱伝導部品ＴＣＵ１および熱伝導部品ＴＣＵ２と異なり側壁１８Ｂに縁部（２０Ｂ）が設けられていない。それゆえに、側壁１８Ｂは縁部（２０Ｂ）に邪魔されることなく発熱部に密着させて熱伝導効率を上げることができる。但し、この場合、収容部Ｃに収納されるグラファイトシート１、グラファイトシート群ＧＳ、あるいはグラファイトブロックＧＢは、図３Ｃに示したように側壁１８Ｂとの間に生じる空隙を出来るだけ小さくするほうが好ましいことは言うまでもない。
【００６９】
（変形例）
図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃと図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃを参照して、上述の本発明に係る熱伝導部品ＴＣＵを変形させて使用する場合について説明する。なお、これらの図面においては、熱伝導部品ＴＣＵ１が例として示されているが、熱伝導部品ＴＣＵ２、および熱伝導部品ＴＣＵ３においても熱伝導部品ＴＣＵ１と同様で有ることは言うまでもない。
【００７０】
先ず、図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃを参照して、熱伝導部品ＴＣＵを一方向に曲げて使用する場合について説明する。先ず、図４Ａに熱伝導部品ＴＣＵ１を、長手方向に曲げた状態を示す。このように、熱伝導部品ＴＣＵ１の収容部Ｃに収容されたグラファイトシート１あるいはグラファイトシート群ＧＳ、および高分子化合物シートは共に可撓性を有しているので自由に曲げることができる。
【００７１】
図４Ｂに、図４Ａに示す熱伝導部品ＴＣＵ１のIVＢ−IVＢ断面を示す。これは、図１Ｃに示したように、グラファイトシート１が全て概ね同一形状、より詳しくは、曲げ方向に概ね同一の長さを有している場合の熱伝導部品ＴＣＵ１内の様子を示している。つまり、熱伝導部品ＴＣＵ１を曲げることによって、曲げの外周部に位置するグラファイトシート１の両端部は、曲げの内周部に位置するグラファイトシート１に比べて縁部２０Ａおよび縁部２０Ｂからの距離が遠くなる。その結果、側壁部とグラファイトシート群ＧＳとの間に、図示されているように空隙が発生する。
【００７２】
図４Ｂにおいては、視認性のために、この空隙が強調されて表示されているが、実用上は問題にならない程度に小さい。しかし、熱伝導部品ＴＣＵを使用する電子機器内の形状からこの様な空隙が好ましくない場合には、図１Ｄを参照して説明したように、グラファイトシート群ＧＳを形成するグラファイトシート１を曲げた時点で外周部に位置するほど長くしておくことでこの空隙の発生を抑制できる。なお、図４Ｃに、このように長さを変えて準備しておいたグラファイトシート１から成るグラファイトシート群ＧＳを、設置空間形状に合わせて折り曲げて後に、縁部２０を完全に接合させて完成させた熱伝導部品ＴＣＵ１を示す。
【００７３】
なお、現実の作業においては、四カ所の縁部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄの内３カ所程度を接合しておき、収容部Ｃにグラファイトシート群ＧＳを収容した状態で、熱伝導部品ＴＣＵを設置空間に合わせて形状を決めたのち残る１カ所の縁部２０を接合することによって実現できる。但し、本例においては、図１Ｄに示したように、最大長のグラファイトシート１でも収容部Ｃ内に収まるようにではなく、最短長のグラファイトシート１が収容部Ｃの空間Ａｓの長さと同一にする必要がある。
【００７４】
本例においては、長手方向に一回曲げる場合について述べたが、長手方向に限らず任意の方向に曲げることができ、また曲げる回数も一回に限定されるものではないこと言うまでもない。
【００７５】
また、熱伝導部品ＴＣＵは、矩形に限定されるものではなく、任意の袋状の形状にしても良い。なお、袋状の形状に構成した場合には、側壁１８を設けずに縁部２０から連続的に天面壁１８Ｅｔおよび底面壁１８Ｅｂに形成されることは言うまでもない。さらに、４カ所の縁部２０の内３カ所を廃して、例えば縁部２０Ａのみを備えるように熱伝導部品ＴＣＵを構成しても良い。なお、縁部２０を全て廃して高分子化合物性シートから成る袋をもって収容部Ｃとしても良い。
【００７６】
次に、図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃを参照して、熱伝導部品ＴＣＵを一方向について二回曲げる場合を簡単に説明する。図５Ａに熱伝導部品ＴＣＵ１を長手方向に曲げた状態を示す。図５Ｂに、図５Ａに示す熱伝導部品ＴＣＵ１のＶＢ−ＶＢ断面を示す。図５Ｃは、図５Ｂに類似しているが、熱伝導部品ＴＣＵを周囲の空間に強制的に沿わせて変形させた場合の例を示している。なお、図５Ｂおよび図５Ｃでは、収容部Ｃに収納されているグラファイトシート１、グラファイトシート群ＧＳ、あるいはグラファイトブロックＧＢは、側壁部との間の空隙が小さくなるようにされているが、図４Ｂに示すように曲げに応じて空隙が大きくなるようにしても良い。
【００７７】
本変形例に示す形状を有する熱伝導部品ＴＣＵを生成するには、主に、以下に示す３つの方法がある。
１．上述の実施の形態に示されるように、直線的に成形された互いに接着されていないグラファイトシート１を有する熱伝導部品ＴＣＵを所望の形状に曲げる。
２．まえもって、所望な形に変形させたグラファイトシート１を互いに接着剤で接着して形を整えてグラファイトシート群ＧＳを成形した後、高分子化合物のシート被覆して所望の形状の熱伝導部品ＴＣＵを生成する。
３．所望の形状に成形したグラファイトブロックＧＢに、高分子化合物のシートを被覆して所望の形状の熱伝導部品ＴＣＵを生成する。
【００７８】
このように電子機器内の空間形状に応じて、グラファイトシート１からグラファイトシート群ＧＳを収容する熱伝導部品ＴＣＵはその形状を変えることができるので、電子機器の組み立てを容易にできる。さらに、熱伝導部品ＴＣＵを予め所望の形状に加工しておくことで、電子機器の組み立て性を優れたものにできる。
【００７９】
（第４の実施の形態）
図６の要部断面図を参照して、本発明に係る熱伝導部品ＴＣＵを用いて発熱体と放熱体を接続した熱接続構造体の一実施の形態について説明する。
本発明に係る熱接続構造体ＴＣＳ１は、発熱部側では回路基板３、テープキャリアパッケージＴＣＰのＣＰＵのベアチップ４、ヒートシンク５、平板６、および熱伝導部品ＴＣＵより構成されている。回路基板３上にＴＣＰのＣＰＵ４のベアチップ４が実装されており、さらにＣＰＵ４の真下の部分の回路基板３がくり貫かれている。ＣＰＵ４に直接ヒートシンク５が接着されており、アルミニウム製のヒートシンク５とアルミニウム製の平板６の間に、本発明の熱伝導部品ＴＣＵの一端を挟み込んで、ヒートシンク５と平板６をネジ１００で締め付けて固定している。
【００８０】
熱接続構造体ＴＣＳ１のもう一方の端である放熱部側では、大面積のアルミニウム製の放熱板８とアルミニウム製の平板９の間に熱伝導部品ＴＣＵを挟み込み、放熱板８と平板９とをネジ１００で締め付けて固定している。
【００８１】
なお、平板６、平板９は熱伝導部品ＴＣＵとヒートシンク５、または熱伝導部品ＴＣＵと放熱板８とを確実に面接触させる目的のものであり、平面状のものであれば金属以外の樹脂材料、その他でも良い。また、放熱部側の熱接続構造は、大面積のアルミニウム製の放熱板８の代わりにマグネシウム合金製等の金属筐体のような平面をもつ熱伝導体であれば良い。
【００８２】
可撓性の材料より成る熱伝導部品ＴＣＵを加圧することによって、グラファイトシート相互の間、グラファイトシートと高分子化合物シート間、高分子化合物シートと熱伝導体間（ヒートシンク５、放熱板８）での密着性がよくなり、熱伝導効率を高めることができる。特に、グラファイトシート相互を接着していない場合、またはグラファイトシートと高分子化合物シート間を接着していない場合には効果が大きい。
【００８３】
本例では熱伝導部品ＴＣＵをネジで締め付けて密着性をよくしているが、ばね、弾性体等によって押さえつけて、固定と密着性を改善できる。
このように構成することによって、ＣＰＵ４の熱を効率良く放熱板８に逃がすことができる。
【００８４】
（第５の実施の形態）
図７に示す要部断面図を参照して、本発明に係る熱接続構造体ＴＣＳの更なる実施の形態について説明する。本例に係る熱接続構造体ＴＣＳ２の発熱部側の回路基板３、ＣＰＵ４、ヒートシンク５、熱伝導部品ＴＣＵは図６に示した熱接続構造体ＴＣＳ１のものと同一である。
【００８５】
一方、熱接続構造体ＴＣＳ２の放熱部側は、回路基板３の上の回路部品１０に平板状のゾル発泡軟質シート１１を固定し、マグネシウム合金製の金属筐体１２と平板状ゾル発泡軟質シート１１の間に、熱伝導部品ＴＣＵを挟み込み、平板状ゾル発泡軟質シート１１の弾性力により、熱伝導部品ＴＣＵをマグネシウム合金製の金属筐体１２に押しつける。
【００８６】
なお、本例では、回路部品１０に平板状ゾル発泡軟質シート１１を固定しているが、直接、回路基板３上に平板状ゾル発泡軟質シート１１を固定しても良い。このように構成することによって、基板側での放熱部品が完成されて、この基板を筐体に組み込むだけで放熱対策が完了し、組み立て工数を減らすことができる。
【００８７】
（第６の実施の形態）
図８に示す要部断面図を参照して、本発明に係る熱接続構造体ＴＣＳのさらに異なる実施の形態について説明する。本例に係る熱接続構造体ＴＣＳ３の回路基板３、ＣＰＵ４、ヒートシンク５、および熱伝導部品ＴＣＵと発熱部側の熱接続構造は、図６に示した熱接続構造体ＴＣＳ１のものと同一である。そして、発熱部側の熱接続構造は、熱伝導部品ＴＣＵをヒートシンク５と平板状ゾル発泡軟質シート１１で挟み、平板状ゾル発泡軟質シート１１の弾性力により熱伝導部品ＴＣＵをヒートシンク５に押しつける。
【００８８】
一方、熱接続構造体ＴＣＳ３の放熱部側の熱接続構造は、マグネシウム合金製の金属筐体１２と平板状ゾル発泡軟質シート１１の間に熱伝導部品ＴＣＵを挟み込み、平板状ゾル発泡軟質シート１１の弾性力により熱伝導部品ＴＣＵを金属筐体１２に押しつけるように構成されている。
このように構成することによって、平板状ゾル発泡軟質シート１１が、熱伝導部品ＴＣＵを発熱体と放熱部の両方を同時に押しつけるので、部品点数および組立工数を低減できる。
【００８９】
（第７の実施の形態）
図９を参照して、本発明に係る熱接続構造体ＴＣＳのさらに異なる実施の形態について説明する。本例に係る熱接続構造体ＴＣＳ４の回路基板３、ＣＰＵ４、ヒートシンク５、平板６、および熱伝導部品ＴＣＵと熱接続構造は、図６に示した熱接続構造体ＴＣＳ１のものと同一である。
【００９０】
一方、熱接続構造体ＴＣＳ４の放熱部側は、電子機器の樹脂筐体１４と樹脂筐体の底面壁に貼り付けられた放熱板１５との間に熱伝導部品ＴＣＵを挟み込んで、さらに放熱板１５と筐体１４を熱圧着して固定する。このように構成することによって、部品点数と共に組立工数を低減できる。
【００９１】
（第８の実施の形態）
図１０Ａおよび図１０Ｂを参照して、本発明に係る熱接続構造体ＴＣＳのさらに異なる実施の形態について説明する。図１０Ａは本例に係る熱接続構造体ＴＣＳ５の要部断面を示し、図１０Ｂは図１０ＡのＸＢ−ＸＢ断面を示している。熱接続構造体ＴＣＳ５の回路基板３、ＣＰＵ４、ヒートシンク５、平板６、および熱伝導部品ＴＣＵと熱接続構造は、図６に示した熱接続構造体ＴＣＳ１のものと同一である。
【００９２】
一方、熱接続構造体ＴＣＳ５の放熱部側は、図１０Ｂに示すように、熱伝導部品ＴＣＵの一端を大面積の放熱板１６に押し当て、粘着テープ１７で巻き付け固定している。このように構成することによって、ＣＰＵ４の熱を効率よく放熱板１６に逃がす。また粘着テープの代わりに、熱収縮チューブを用いてもよい。さらに、熱接続体の構造が簡単であるので、組立工数と共に材料コストを低減できる。
【００９３】
（第９の実施の形態）
図１１を参照して、本発明に係る熱接続構造体ＴＣＳのさらに異なる実施の形態について説明する。本例に係る熱接続構造体ＴＣＳ６の回路基板３、ＣＰＵ４、ヒートシンク５、平板６、および熱伝導部品ＴＣＵは、図６に示した熱接続構造体ＴＣＳ１のものと同一である。
【００９４】
なお、本例における熱接続構造は、ヒートシンク５と平板６との間に、熱伝導部品ＴＣＵの一部を挟み込んで、ヒートシンク５と平板６をネジで締め付けて固定することで実現されている。熱伝導部品ＴＣＵの両端は、図示されていない所定の位置まで延長されて放熱部として機能する。
このように構成することによって、ＣＰＵ４の熱を熱伝導部品ＴＣＵに伝導して、その熱伝導部品ＴＣＵの両端を放熱部として用いる。熱伝導部品ＴＣＵは、上述のように、銅やアルミニウムに比べて熱伝導率が非常に高く、かつ比重が小さいので、従来の放熱構造体に比べて放熱面積の小さく且つ軽量の熱接続構造体が実現できる。
【００９５】
（第１０の実施の形態）
図１２を参照して、本発明に係る熱接続構造体ＴＣＳのさらに異なる実施の形態について説明する。本例に係る熱接続構造体ＴＣＳ７は、キーボード裏板１９に熱伝導部品ＴＣＵの一端を押しつけて、粘着テープ２１で貼り付け固定している。キーボード裏板１９には、高発熱部品であるＣＰＵ（図示せず）の熱を直接逃がし、発熱部としている。熱伝導部品ＴＣＵのもう一端は、ＬＣＤユニットの金属体２２に押しつけられ、粘着テープ２１で貼り付け固定されている。
【００９６】
このように構成することによって、キーボード裏板１９の熱を、ＬＣＤユニットの金属筐体２２に逃がしている。さらに、熱伝導部品ＴＣＵは可撓性を有しているので、ノートパソコン等のＬＣＤユニットを回動自在に本体に固定している可動部に用いることができる。
【００９７】
本発明の熱伝導部品は、熱伝導率が高いグラファイトシートをシート状の高分子化合物で被覆するので、引張り強度や引き剥がし強度を実使用レベル以上に保ちつつ熱伝導部品全体の熱抵抗を小さくすることができる。
ＣＰＵやＨＤＤなどの基幹部品が発熱部である場合、可撓性のあるグラファイトシートを用いることにより、放熱部に伝わった振動を発熱部まで伝えず、ＣＰＵやＨＤＤなどの基幹部品にダメージを与える心配がない。
【００９８】
熱伝導部品がグラファイトシートを事前に所望の形状（例えば、熱伝部品が電子機器の中に組み込まれる最終形状）に加工、あるいは所望の形状に成形したグラファイトブロックに、前記シート状の高分子化合物を被覆することにより、組み立て時に熱伝導部品を撓ませる必要もなく、電子機器の組み立てが非常に容易になる。
【００９９】
本発明の熱接続構造体では、発熱部と本発明の熱伝導部品との接続や放熱部と本発明の熱伝導部品との接続に金属または樹脂での挟み込みもしくは粘着テープでの被覆を用いるので、発熱部と本発明の熱伝導部品間の接続熱抵抗および、放熱部と本発明の熱伝導部品間の接続熱抵抗を小さくすることができる。その結果、放熱部の面積を小さくすることができ、電子機器の小型軽量化が図れる。
【０１００】
また、本発明の熱伝導部品を放熱部として利用した場合も、本発明の熱伝導部品は銅やアルミニウムより熱伝導率が高いので、それらの材料の放熱板を用いるよりも、放熱面積を小さく軽量にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
この発明は、ノートパソコンや携帯情報端末等に代表される小型軽量化のために非常に高い集積度携帯用情報処理装置等の電子機器の内部に発生する熱を効率良く低温部に移動させて、該電子機器内部を冷却する熱伝導冷却システムに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１Ａ】本発明の第１の実施の形態に係る熱伝導部品を示す斜視図
【図１Ｂ】図１Ａに示す熱伝導部品の収容部の構造を示す分解図
【図１Ｃ】図１Ａに示す熱伝導部品のＩＣ−ＩＣ断面図
【図１Ｄ】図１Ｃに示す熱伝導部品の変形例を示す断面図
【図２Ａ】本発明の第２の実施の形態に係る熱伝導部品を示す斜視図
【図２Ｂ】図２Ａに示す熱伝導部品の収容部の構造を示す展開図
【図２Ｃ】図２Ａに示す熱伝導部品のIIＣ−IIＣ断面図
【図３Ａ】本発明の第３の実施の形態に係る熱伝導部品を示す斜視図
【図３Ｂ】図３Ａに示す熱伝導部品の収容部の構造を示す展開図
【図３Ｃ】図３Ａに示す熱伝導部品のIIIＣ−IIIＣ断面図
【図４Ａ】本発明の実施の形態に係る熱伝導部品の第１の変形例を示す斜視図
【図４Ｂ】図４Ａに示す熱伝導部品のIVＢ−IVＢ断面図
【図４Ｃ】図４Ｂに示す熱伝導部品の異なる例を示す断面図
【図５Ａ】本発明の実施の形態に係る熱伝導部品の第２の変形例を示す斜視図
【図５Ｂ】図５Ａに示す熱伝導部品のＶＢ−ＶＢ断面図
【図５Ｃ】図５Ｂに示す熱伝導部品の異なる例を示す断面図
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る熱接続構造体の要部断面図
【図７】本発明の第５の実施の形態に係る熱接続構造体の要部断面図
【図８】本発明の第６の実施の形態に係る熱接続構造体の要部断面図
【図９】本発明の第７の実施の形態に係る熱接続構造体の要部断面図
【図１０Ａ】本発明の第８の実施の形態に係る熱接続構造体の要部断面図
【図１０Ｂ】図１０Ａに示した熱接続構造体のＸＢ−ＸＢ断面図
【図１１】本発明の第９の実施の形態に係る熱接続構造体の要部断面図
【図１２】本発明の第１０の実施の形態に係る熱接続構造体の要部断面図
【符号の説明】
【０１０３】
１ グラファイトシート
３ 回路基
４ ＣＰＵ
５ ヒートシンク
６ 平板
８ 放熱板
９、１４、１５、１６、１７ 平板
１０ 回路部品
１１ 平板状ゾル発泡軟質シート
１２ 金属筐体
１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８ｄ 側壁
２０ 縁部
２０Ａｔ、２０Ｂｔ、２０Ｃｔ、２０Ｄｔ、２０Ａｂ、２０Ｂｂ、２０Ｃｂ、２０Ｄｂ 縁
Ｃ 収容部
Ｃｂ 第１のケース部
Ｃｔ 第２のケース部
ＧＳ グラファイトシート群
ＧＢ グラファイトブロック
ＴＣＵ 熱伝導部品
ＴＣＳ 熱接続構造体
Claims (3)
- 温度の異なる少なくとも２カ所を接続して高温部に発生する熱を効率良く低温部に移動させる熱経路を構成する熱伝導部品であって、
良熱伝導シートを複数重ね合わせ、前記熱経路の形状に応じて形状を変化できる熱伝導手段と、
互いにほぼ直交する４つの側壁で形成される開口部の一方を底面壁で塞がれて凹部形成している第１のケース部、および、
互いにほぼ直交する４つの側壁で形成される開口部の一方を天面壁で塞がれて凹部形成している第２のケース部と、からなり、
前記第１のケース部、前記第２のケース部それぞれの開口部が対向するように配置されて、前記第１のケース部、前記第２のケース部それぞれの凹部からなる空間を形成し、該空間によって前記熱伝導手段を被覆して、収容する、所定の厚さを有する可撓性シートから構成される収容手段とを備え、該可撓性シートを介して前記高温部および低温部に熱的に接続されることを特徴とする熱伝導部品。 - 前記所望の形状に変形された複数のシート状に成形された熱伝導手段のそれぞれは、互いに接着されることを特徴とする請求項１に記載の熱伝導部品。
- 前記収容手段は前記収納した熱伝導手段に接着されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１つに記載の熱伝導部品。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013139390A (ja) * | 2013-04-24 | 2013-07-18 | Kaneka Corp | グラファイトフィルムの製造方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6225440A (ja) * | 1985-07-25 | 1987-02-03 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 電気部品用熱伝導性シ−ト |
| JPH06134917A (ja) * | 1992-10-28 | 1994-05-17 | Taenaka Kogyo Kk | 膨張黒鉛ラミネートシート、膨張黒鉛シート複合材、その製造方法 |
| JPH06268113A (ja) * | 1993-03-16 | 1994-09-22 | Nippon Steel Corp | 電子機器用の放熱部材 |
| JPH07109171A (ja) * | 1993-10-15 | 1995-04-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | グラファイト熱伝導体およびそれを用いたコールドプレート |
| JPH07162177A (ja) * | 1993-12-09 | 1995-06-23 | Toshiba Electron Eng Corp | 放熱体 |
| JPH10247708A (ja) * | 1997-03-04 | 1998-09-14 | Akutoronikusu Kk | 面間伝熱プレート |
| JPH10267571A (ja) * | 1997-03-20 | 1998-10-09 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 板型ヒートパイプとそれを用いた冷却構造 |
-
1998
- 1998-10-12 JP JP52149799A patent/JP4085342B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6225440A (ja) * | 1985-07-25 | 1987-02-03 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 電気部品用熱伝導性シ−ト |
| JPH0351302B2 (ja) * | 1985-07-25 | 1991-08-06 | Shinetsu Chem Ind Co | |
| JPH06134917A (ja) * | 1992-10-28 | 1994-05-17 | Taenaka Kogyo Kk | 膨張黒鉛ラミネートシート、膨張黒鉛シート複合材、その製造方法 |
| JPH06268113A (ja) * | 1993-03-16 | 1994-09-22 | Nippon Steel Corp | 電子機器用の放熱部材 |
| JPH07109171A (ja) * | 1993-10-15 | 1995-04-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | グラファイト熱伝導体およびそれを用いたコールドプレート |
| JPH07162177A (ja) * | 1993-12-09 | 1995-06-23 | Toshiba Electron Eng Corp | 放熱体 |
| JPH10247708A (ja) * | 1997-03-04 | 1998-09-14 | Akutoronikusu Kk | 面間伝熱プレート |
| JPH10267571A (ja) * | 1997-03-20 | 1998-10-09 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 板型ヒートパイプとそれを用いた冷却構造 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013139390A (ja) * | 2013-04-24 | 2013-07-18 | Kaneka Corp | グラファイトフィルムの製造方法 |
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