放熱シート、インターフェース、電子部品及び放熱シートの製造方法
【課題】高い放熱性を備える放熱シート及び、その製造方法を提供する。
【解決手段】
基板上に、発熱面に対してほぼ垂直な方向に配向したカーボンナノチューブ１１から、シート状に構成されたカーボンナノチューブシート１３を形成する。カーボンナノチューブシート１３を水に浸し、基板からカーボンナノチューブシート１３を剥離する。次に、樹脂１２を発熱体に塗布した上に、剥離させたカーボンナノチューブシート１３を貼り付け、カーボンナノチューブシート１３のカーボンナノチューブ１１間に樹脂１２を浸透させ、硬化させる。
【解決手段】
基板上に、発熱面に対してほぼ垂直な方向に配向したカーボンナノチューブ１１から、シート状に構成されたカーボンナノチューブシート１３を形成する。カーボンナノチューブシート１３を水に浸し、基板からカーボンナノチューブシート１３を剥離する。次に、樹脂１２を発熱体に塗布した上に、剥離させたカーボンナノチューブシート１３を貼り付け、カーボンナノチューブシート１３のカーボンナノチューブ１１間に樹脂１２を浸透させ、硬化させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボンナノチューブを利用した放熱シート、その放熱シートを用いたインターフェース、電子部品とその放熱シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品から発せられる熱を放熱するため、グラファイトシート（例えば特許文献１）やセラミック分散型シートが用いられてきた。しかし、グラファイトシートは、カーボンナノチューブと比較して、熱伝導率が低く、放熱性の点で劣っていた。また、セラミック分散シートは、カーボンナノチューブと比較して放熱性の点で劣ることに加え、有機物にセラミックを分散させているため、樹脂系の材料に用いることができないという問題があった。
【０００３】
そこで、放熱性に優れたカーボンナノチューブが、用いられるようになった。カーボンナノチューブの高い放熱性を良好に得るためには、熱伝達方向にカーボンナノチューブを配向させることが望ましい。カーボンナノチューブを特定の方向へ配向させるためには、数百℃の炉の中でカーボンナノチューブを基板上に合成するのが一般的であり、カーボンナノチューブは、基板が付いた状態で放熱材として利用されていた。
また、例えば特許文献２に開示されているように、カーボンナノチューブを利用し、且つ基板のない放熱材もある。
【特許文献１】特許第３４１９３９９号公報
【特許文献２】特開２００３−２４９６１３号公報（第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献２に開示された放熱材は、放熱材に対する樹脂の割合が高く、放熱性が低いという問題があった。
また、基板付きの場合、数百℃の炉で用いられる基板は、耐熱性の素材から構成され、基板が熱的な抵抗となり、カーボンナノチューブの高い放熱性を良好に得ることができない問題点があった。加えて、近年、電子部品の小型化が進んでおり、基板の厚みは製品の小型化の妨げとなるという問題もあった。そこで、高い放熱性を備える放熱シートが求められていた。また、基板の不要な放熱シートが求められていた。
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明は、高い放熱性を備える放熱シート及び、その製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は特に基板の不要な放熱シート及び、その製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る放熱シートは、
発熱体の熱を放熱する放熱シートであって、
複数のカーボンナノチューブからシート状に構成されたカーボンナノチューブシートと、
前記カーボンナノチューブの間に充填された樹脂と、
から構成される放熱シートであり、
前記カーボンナノチューブは、発熱面に対して交差する方向に配向していることを特徴とする。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る放熱シートは、
発熱体の熱を放熱する放熱シートであって、
複数のカーボンナノチューブからシート状に構成されたカーボンナノチューブシートと、
前記カーボンナノチューブの間に充填された樹脂と、
から構成される放熱シートであり、
前記カーボンナノチューブシートは、密度が一様に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
前記カーボンナノチューブは、前記発熱体の発熱面に対して、ほぼ垂直に配向してもよい。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の第３の観点にかかる放熱シートは、
発熱体の熱を放熱する放熱シートであって、
複数のカーボンナノチューブからシート状に構成されたカーボンナノチューブシートと、
前記カーボンナノチューブの間に充填された樹脂と、
から構成される放熱シートであり、
前記カーボンナノチューブは、前記発熱体の発熱面に沿って延在し、かつ互いに交錯されていることを特徴とする。
【００１０】
前記カーボンナノチューブシートは、液相中で形成されてもよい。
【００１１】
前記樹脂は、ユリア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹脂系、レゾルシノール樹脂系、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリエステル系、ウレタン樹脂系、ポリイミド系、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系、スチレンブタジエンゴム系、ポリサルファイド系、ブチルゴム系、シリコン系、アクリルゴム系、変成シリコン系、ウレタンゴム系のいずれかであってもよい。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の第４の観点にかかるインターフェースは、
第１の観点乃至第３の観点のいずれかに記載の放熱シートと、
前記放熱シートが接合される基体と、から構成されることを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の第５の観点にかかる電子部品は、
第１の観点乃至第３の観点のいずれかに記載の放熱シートが接合されることを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明の第６の観点にかかる放熱シートの製造方法は、放熱シートを製造する方法であって、
基板上に、複数のカーボンナノチューブが発熱面に対して交差する方向に配向するようにカーボンナノチューブシートを形成する合成工程と、
前記基板上に形成された前記カーボンナノチューブシートを、前記基板から剥離する剥離工程と、
剥離された前記カーボンナノチューブシートの前記カーボンナノチューブ間に、樹脂を浸透させる浸透工程と、
前記カーボンナノチューブ間に浸透させた樹脂を硬化させる硬化工程と、
から構成されることを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の第７の観点にかかる放熱シートの製造方法は、放熱シートを製造する方法であって、
基板上に、複数のカーボンナノチューブの密度が一様に形成されるようにカーボンナノチューブシートを形成する合成工程と、
前記基板上に形成された前記カーボンナノチューブシートを、前記基板から剥離する剥離工程と、
剥離された前記カーボンナノチューブシートの前記カーボンナノチューブ間に、樹脂を浸透させる浸透工程と、
前記カーボンナノチューブ間に浸透させた樹脂を硬化させる硬化工程と、
から構成されることを特徴とする。
【００１６】
前記カーボンナノチューブは前記基板に対してほぼ垂直に配向してもよい。
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明の第８の観点にかかる放熱シートの製造方法は、放熱シートを製造する方法であって、
カーボンナノチューブは、基板に沿って延在し、かつ互いに交錯されるように前記カーボンナノチューブシートを形成する合成工程と、
前記基板上に形成された前記カーボンナノチューブシートを、前記基板から剥離する剥離工程と、
剥離された前記カーボンナノチューブシートの前記カーボンナノチューブ間に、樹脂を浸透させる浸透工程と、
前記カーボンナノチューブ間に浸透させた樹脂を硬化させる硬化工程と、
から構成されることを特徴とする。
【００１８】
前記合成工程は、液相中で前記カーボンナノチューブを合成し、形成された前記カーボンナノチューブシートを当該液相から引き上げる工程を更に備えてもよい。
【００１９】
前記剥離工程は、水、エタノール、アセトン、過酸化水素水、塩酸、硫酸、硝酸のいずれかの溶液に、前記カーボンナノチューブシートが形成された前記基板を浸すことであってもよい。
【００２０】
前記剥離工程は、前記カーボンナノチューブシートが形成された前記基板を前記溶液に浸透させた後、前記カーボンナノチューブシートを乾燥させる工程を更に備えてもよい。
【００２１】
前記剥離工程は、弱い粘着力を持つ粘着テープを前記カーボンナノチューブシートに貼り付け、前記浸透工程は、前記粘着テープより強い粘着力を有する樹脂を前記カーボンナノチューブシートに浸透させることであってもよい。
【００２２】
前記剥離工程は、前記カーボンナノチューブシートが形成された前記基板に振動を加えて、前記基板と前記カーボンナノチューブシートとの結合を弱め、剥離してもよい。
【００２３】
前記カーボンナノチューブ間に浸透させる前記樹脂は、ユリア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹脂系、レゾルシノール樹脂系、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリエステル系、ウレタン樹脂系、ポリイミド系、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系、スチレンブタジエンゴム系、ポリサルファイド系、ブチルゴム系、シリコン系、アクリルゴム系、変成シリコン系、ウレタンゴム系のいずれかであってもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、基板の不要な放熱性の高い放熱シート、その放熱シートを用いたインターフェース、電子部品、及びその放熱シートの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の実施の形態に係る放熱シートについて図を用いて説明する。
本発明の実施の形態に係る放熱シート１を図１に示す。この放熱シート１を撮像装置２に利用した例を図２に示す。
【００２６】
放熱シート１は、図１に示すように、発熱面に対してほぼ垂直な方向に配向した複数のカーボンナノチューブ１１からシート状に構成されたカーボンナノチューブシート１３と、それぞれのカーボンナノチューブ１１の間に充填された樹脂１２と、を備え、数ミクロン〜数十ミクロンの厚みに形成される。放熱シート１は、図２に示すように、発熱体であるＤＳＰ（Digital Signal Processor）２１と、レンズ２２と、レンズホルダ２３と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）２４と、ガラエポ基板２５と、を備える撮像装置２において、ＤＳＰ２１に接するように形成されている。
【００２７】
カーボンナノチューブ１１は、炭素から構成され、それぞれ中空の形状である。この形状からカーボンナノチューブ１１から構成されるカーボンナノチューブシート１３は、高い熱伝導率を備え、放熱性に優れる。カーボンナノチューブ１１は、後述する合成装置３で、一様な密度で基板上に形成される。基板上に形成されるカーボンナノチューブ１１の密度及び配向性は、後述するように、基板３１上に形成される触媒薄膜３２の密度、基板３１表面の状態、基板３１の材質等の合成時の条件によって定まる。これらの合成時の条件は、形成されたカーボンナノチューブ１１が基板３１から剥離された際にシート状の形状を維持し得る程度で、且つ要求される放熱性を実現し得る密度及び配向性を備えるように設定される。
【００２８】
具体的には、平滑にされた基板上にスパッタ等で触媒薄膜を形成すると、図３（ａ）に示すように連続した触媒薄膜３２が形成される。触媒薄膜３２が連続していると、カーボンナノチューブ１１が成長する際の核となる触媒薄膜３２も連続して形成される。この場合、カーボンナノチューブ１１は、図３（ｂ）に示すように、基板３１に対してほぼ垂直方向に成長する。結果として、一様な密度で、高配向のカーボンナノチューブシート１３を得ることができる。
【００２９】
一方、表面が粗く、凹凸がある基板３１上に触媒薄膜３２を形成すると、図４（ａ）に示すように、非連続の触媒薄膜３２が形成される。この場合、カーボンナノチューブ１１が成長する際の核となる触媒薄膜３２も非連続となる。従って、図４（ｂ）に示すように、カーボンナノチューブ１１は基板３１の表面に延在し、交錯するように成長する。この場合、一様な密度で、低配向のカーボンナノチューブシート１３を得ることができる。
【００３０】
樹脂１２は、それぞれのカーボンナノチューブ１１の間に充填される。樹脂１２は、カーボンナノチューブシート１３のカーボンナノチューブ１１を相互に固定するだけでなく、発熱体にカーボンナノチューブシート１３を固定する。従って、樹脂１２は、未硬化時に、それぞれのカーボンナノチューブ１１の間に浸透できる程度に低粘度であり、且つ、硬化時に発熱体からの熱に耐えうる程度、例えば１００℃程度の耐熱性を備える。樹脂１２は、未硬化時に発熱体に塗布され、カーボンナノチューブ１１の間に浸透した後、硬化される。具体的には、例えば、図２に示す撮像装置２のＤＳＰ２１上に放熱シート１を形成する場合、樹脂１２はＤＳＰ２１の一面に塗布された上で、カーボンナノチューブシート１３と重ね合わされる。樹脂１２は、カーボンナノチューブ１１の間に浸透した後、冷却され、硬化される。
【００３１】
樹脂１２は、未硬化時における低粘度、及び硬化時の耐熱性の特性を備える様々な樹脂を用いることができる。具体的には、硬化型の樹脂では、ユリア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹脂系、レゾルシノール樹脂系、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリエステル系、ウレタン樹脂系、ポリイミド系等を、樹脂１２として用いることができる。また、弾性体系の樹脂では、例えば、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系、スチレンブタジエンゴム系、ポリサルファイド系、ブチルゴム系、シリコン系、アクリルゴム系、変成シリコン系、ウレタンゴム系を、樹脂１２として用いることができる。
【００３２】
以上のような構成を採る放熱シート１のカーボンナノチューブ１１は、例えば図２に示す例では、一様な密度で発熱体であるＤＳＰ２１に対し、ほぼ垂直に配向して形成されている。また、放熱シート１は、基板を介さずに樹脂１２によって接合されている。このように、発熱面にほぼ垂直に配向してカーボンナノチューブ１１が形成されていること、及び基板がないため熱的な抵抗が少なく、カーボンナノチューブ１１の放熱性の高さが損なわれないことから、放熱シート１は放熱性に優れる。
【００３３】
また、基板を介さず樹脂１２でカーボンナノチューブシート１３を接合することにより、放熱シート１の厚みは、数ミクロン〜数十ミクロン程度に留まり、放熱のために必要となるスペースが少ない。従って、放熱シート１は、電子部品の小型化を妨げない。
【００３４】
以上のように、カーボンナノチューブ１１の間に樹脂を充填し、発熱体に直接放熱シートを接合させることから、良好な放熱性を備えた放熱シート１を提供することができる。また、基板の不要な放熱シート１を提供することができる。
【００３５】
次に、放熱シート１の製造方法について、図を用いて説明する。
【００３６】
まず、図５にカーボンナノチューブ１１を合成する合成装置３を示す。図示するように合成装置３は、基板３１と、触媒薄膜３２と、冷却手段３３と、溶液３４と、電極３５と、基板ホルダ３６と、を備える。
【００３７】
基板３１は、例えばケイ素（Ｓｉ）から形成されており、基板ホルダ３６によって溶液３４中に保持されている。基板３１の表面上には触媒薄膜３２が形成されており、この触媒薄膜３２にカーボンナノチューブ１１が形成されてカーボンナノチューブシート１３が形成される。形成されたカーボンナノチューブシート１３と基板３１との結合の強さは基板３１の材質によって異なり、本実施の形態では、最終的に基板３１からカーボンナノチューブシート１３を剥離するため、カーボンナノチューブシート１３と基板３１との結合が、比較的弱いケイ素を利用している。なお、カーボンナノチューブシート１３と基板３１との結合が容易に剥離することができる程度に弱ければ、基板３１をケイ素以外から形成することも可能である。
【００３８】
触媒薄膜３２は、例えば鉄（Ｆｅ）等から形成される。Ｆｅは、スパッタ等により基板３１上に堆積された上で、水素プラズマ処理を施され、液体微粒子となり基板３１上に島状に分布する。カーボンナノチューブ１１は、このＦｅの液体微粒子を核として成長する。従って、触媒薄膜３２を連続した状態に形成すれば、核となるＦｅの液体微粒子も連続して分布し、高密度且つ高配向性のカーボンナノチューブ１１を得ることができる。
【００３９】
例えば、図３（ａ）に示すように、基板３１を平滑に処理しておくと、連続した触媒薄膜３２を形成することができる。この場合、図３（ｂ）に示すように、カーボンナノチューブ１１は、基板３１に対して垂直方向に成長する。
一方、図４（ａ）に示すように、基板３１表面に凹凸があると、触媒薄膜３２は不連続に形成される。この場合、カーボンナノチューブ１１は、図４（ｂ）に示すように、発熱面上に延在し、交錯して成長する。
【００４０】
このように、基板３１の表面処理、基板３１上に形成する触媒薄膜３２等を調節することで、形成されるカーボンナノチューブ１１の配向性、密度を調節することができる。加えて、カーボンナノチューブシート１３の放熱性は、カーボンナノチューブ１１の密度、配向性等に依存するため、カーボンナノチューブシート１３の放熱性を調節することができる。本実施の形態では、形成されたカーボンナノチューブ１１が基板３１から剥離された際にシート状の形状を維持し得る程度で、且つ要求される放熱性を実現し得る密度及び配向性を備えるように、基板３１の表面及び触媒薄膜３２を形成する。
【００４１】
冷却手段３３は、溶液３４の温度を沸点以下に維持する。
溶液３４は、例えばメタノールを用いる。溶液３４は、メタノールに限らず他の有機液体を用いることもできる。
基板ホルダ３６は、電極３５を備えており、基板３１に電流を流すために用いられる。
【００４２】
以上の構成を採る合成装置３で、電極３５及び基板ホルダ３６を介し基板３１の温度が約９００℃となるように、基板３１に電流を流し、この電流値を維持する。基板３１の表面は高温であるが、冷却手段３３によって基板の周囲の溶液は約６０℃程度に維持されているため、基板３１表面に急激な温度勾配が生じる。この温度勾配と、Ｆｅの触媒作用によって、メタノールガス中で熱分解反応が生じ、触媒薄膜３２のＦｅ液体微粒子に溶け込むカーボン原子が生成する。この溶け込んだカーボン原子が液体微粒子の表面に析出し、成長核を形成する。この核にカーボン原子が連続的に供給され、カーボンナノチューブ１１が成長し、カーボンナノチューブシート１３が形成される。
【００４３】
上述の合成装置３で基板３１上に、その厚み方向に形成されたカーボンナノチューブ１１からシート状に形成されたカーボンナノチューブシート１３を、溶液３４から引き上げる。次に、カーボンナノチューブシート１３が形成された基板３１を水に浸して、基板３１とカーボンナノチューブシート１３を剥離させる。なお、剥離するとは、基板３１とカーボンナノチューブシート１３との結合が完全に切断された状態とするだけでなく、基板３１とカーボンナノチューブシート１３間の結合が弱くなり、容易に剥離できる状態とすることも含む。また、カーボンナノチューブシート１３を剥離するためには、水に限らず、エタノール、アセトン、過酸化水素水、塩酸、硫酸、硝酸のいずれかの溶液を利用することが可能である。
【００４４】
次に、カーボンナノチューブシート１３を乾燥させる。
【００４５】
次に、図６（ａ）に示すようにＤＳＰ２１の一面に樹脂１２を塗布する。樹脂１２を塗布したＤＳＰ２１を、図６（ｂ）に示すように、カーボンナノチューブシート１３が形成された基板３１に接合させ、カーボンナノチューブ１１の間に樹脂１２を浸透させる。カーボンナノチューブ１１の間に樹脂１２が浸透した後、冷却して樹脂１２を硬化させ、図６（ｃ）に示すように基板３１から離す。
【００４６】
以上の構成を採ることにより、ＤＳＰ２１に基板等を介さずに形成された放熱シート１を得ることができる。
【００４７】
なお、カーボンナノチューブシート１３を剥離する方法は、水又は溶液に浸すことだけでなく、粘着テープを用いる方法と、振動による方法とを採用することもできる。粘着テープを用いる場合、まず、基板３１上に形成されたカーボンナノチューブシート１３に、弱い粘着力を有する粘着テープを貼り付け、カーボンナノチューブシート１３を、基板から剥離する。次に、粘着テープよりも、強い粘着力を有する樹脂を、カーボンナノチューブシート１３を配置する場所に塗布する。次に、樹脂を、粘着テープに貼り付けられたカーボンナノチューブシート１３に浸透させ、粘着テープを剥離する。
【００４８】
振動による剥離方法の場合、カーボンナノチューブシート１３が形成された基板３１に振動をかけ、基板３１とカーボンナノチューブシート１３との結合を剥離可能な程度に弱め、カーボンナノチューブシート１３を剥離する。
【００４９】
本発明は上述した実施の形態に限られず、様々な修正及び応用が可能である。
例えば、上述した実施の形態では、発熱体であるＤＳＰ２１に直接放熱シート１を形成する場合を例に挙げて説明したが、これに限られず、熱伝達性の優れた基板に放熱シート１を形成し、この基板を発熱体に貼り付ける構成を採ることも可能である。
【００５０】
また、上述した例に限らず、樹脂１２をカーボンナノチューブ１１の周囲に浸透させ、硬化させて一旦シート状に形成した上で、接着剤等で発熱体又は基板等に接合させる構成を採用することも可能である。
【００５１】
また、上述した実施の形態では、カーボンナノチューブシート１３を液相中で形成する方法を例に挙げて説明したが、これに限られず、形成したカーボンナノチューブが、湿式、乾式のいずれかの方法で容易に剥離することができ、且つ、カーボンナノチューブがシート状を維持できる程度の密度に形成されるものであれば、他の合成方法を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態に係る放熱シートの構成例を模式的に示した図である。
【図２】図１に示す放熱シートを、撮像装置に利用した場合の構成例を示す図である。
【図３】カーボンナノチューブを形成する前の基板と、基板上に形成されたカーボンナノチューブとを模式的に示す図である。
【図４】カーボンナノチューブを形成する前の基板と、基板上に形成されたカーボンナノチューブとを模式的に示す図である。
【図５】カーボンナノチューブ合成装置の一例を示す図である。
【図６】放熱シートの製造方法を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 放熱シート
２ 撮像装置
３ 合成装置
１１ カーボンナノチューブ
１２ 樹脂
１３ カーボンナノチューブシート
２１ ＤＳＰ
２２ レンズ
２３ レンズホルダ
２４ ＣＣＤ
２５ ガラエポ基板
３１ 基板
３２ 触媒薄膜
３３ 冷却手段
３４ 溶液
３５ 電極
３６ 基板ホルダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボンナノチューブを利用した放熱シート、その放熱シートを用いたインターフェース、電子部品とその放熱シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品から発せられる熱を放熱するため、グラファイトシート（例えば特許文献１）やセラミック分散型シートが用いられてきた。しかし、グラファイトシートは、カーボンナノチューブと比較して、熱伝導率が低く、放熱性の点で劣っていた。また、セラミック分散シートは、カーボンナノチューブと比較して放熱性の点で劣ることに加え、有機物にセラミックを分散させているため、樹脂系の材料に用いることができないという問題があった。
【０００３】
そこで、放熱性に優れたカーボンナノチューブが、用いられるようになった。カーボンナノチューブの高い放熱性を良好に得るためには、熱伝達方向にカーボンナノチューブを配向させることが望ましい。カーボンナノチューブを特定の方向へ配向させるためには、数百℃の炉の中でカーボンナノチューブを基板上に合成するのが一般的であり、カーボンナノチューブは、基板が付いた状態で放熱材として利用されていた。
また、例えば特許文献２に開示されているように、カーボンナノチューブを利用し、且つ基板のない放熱材もある。
【特許文献１】特許第３４１９３９９号公報
【特許文献２】特開２００３−２４９６１３号公報（第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献２に開示された放熱材は、放熱材に対する樹脂の割合が高く、放熱性が低いという問題があった。
また、基板付きの場合、数百℃の炉で用いられる基板は、耐熱性の素材から構成され、基板が熱的な抵抗となり、カーボンナノチューブの高い放熱性を良好に得ることができない問題点があった。加えて、近年、電子部品の小型化が進んでおり、基板の厚みは製品の小型化の妨げとなるという問題もあった。そこで、高い放熱性を備える放熱シートが求められていた。また、基板の不要な放熱シートが求められていた。
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明は、高い放熱性を備える放熱シート及び、その製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は特に基板の不要な放熱シート及び、その製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る放熱シートは、
発熱体の熱を放熱する放熱シートであって、
複数のカーボンナノチューブからシート状に構成されたカーボンナノチューブシートと、
前記カーボンナノチューブの間に充填された樹脂と、
から構成される放熱シートであり、
前記カーボンナノチューブは、発熱面に対して交差する方向に配向していることを特徴とする。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る放熱シートは、
発熱体の熱を放熱する放熱シートであって、
複数のカーボンナノチューブからシート状に構成されたカーボンナノチューブシートと、
前記カーボンナノチューブの間に充填された樹脂と、
から構成される放熱シートであり、
前記カーボンナノチューブシートは、密度が一様に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
前記カーボンナノチューブは、前記発熱体の発熱面に対して、ほぼ垂直に配向してもよい。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の第３の観点にかかる放熱シートは、
発熱体の熱を放熱する放熱シートであって、
複数のカーボンナノチューブからシート状に構成されたカーボンナノチューブシートと、
前記カーボンナノチューブの間に充填された樹脂と、
から構成される放熱シートであり、
前記カーボンナノチューブは、前記発熱体の発熱面に沿って延在し、かつ互いに交錯されていることを特徴とする。
【００１０】
前記カーボンナノチューブシートは、液相中で形成されてもよい。
【００１１】
前記樹脂は、ユリア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹脂系、レゾルシノール樹脂系、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリエステル系、ウレタン樹脂系、ポリイミド系、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系、スチレンブタジエンゴム系、ポリサルファイド系、ブチルゴム系、シリコン系、アクリルゴム系、変成シリコン系、ウレタンゴム系のいずれかであってもよい。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の第４の観点にかかるインターフェースは、
第１の観点乃至第３の観点のいずれかに記載の放熱シートと、
前記放熱シートが接合される基体と、から構成されることを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の第５の観点にかかる電子部品は、
第１の観点乃至第３の観点のいずれかに記載の放熱シートが接合されることを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明の第６の観点にかかる放熱シートの製造方法は、放熱シートを製造する方法であって、
基板上に、複数のカーボンナノチューブが発熱面に対して交差する方向に配向するようにカーボンナノチューブシートを形成する合成工程と、
前記基板上に形成された前記カーボンナノチューブシートを、前記基板から剥離する剥離工程と、
剥離された前記カーボンナノチューブシートの前記カーボンナノチューブ間に、樹脂を浸透させる浸透工程と、
前記カーボンナノチューブ間に浸透させた樹脂を硬化させる硬化工程と、
から構成されることを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の第７の観点にかかる放熱シートの製造方法は、放熱シートを製造する方法であって、
基板上に、複数のカーボンナノチューブの密度が一様に形成されるようにカーボンナノチューブシートを形成する合成工程と、
前記基板上に形成された前記カーボンナノチューブシートを、前記基板から剥離する剥離工程と、
剥離された前記カーボンナノチューブシートの前記カーボンナノチューブ間に、樹脂を浸透させる浸透工程と、
前記カーボンナノチューブ間に浸透させた樹脂を硬化させる硬化工程と、
から構成されることを特徴とする。
【００１６】
前記カーボンナノチューブは前記基板に対してほぼ垂直に配向してもよい。
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明の第８の観点にかかる放熱シートの製造方法は、放熱シートを製造する方法であって、
カーボンナノチューブは、基板に沿って延在し、かつ互いに交錯されるように前記カーボンナノチューブシートを形成する合成工程と、
前記基板上に形成された前記カーボンナノチューブシートを、前記基板から剥離する剥離工程と、
剥離された前記カーボンナノチューブシートの前記カーボンナノチューブ間に、樹脂を浸透させる浸透工程と、
前記カーボンナノチューブ間に浸透させた樹脂を硬化させる硬化工程と、
から構成されることを特徴とする。
【００１８】
前記合成工程は、液相中で前記カーボンナノチューブを合成し、形成された前記カーボンナノチューブシートを当該液相から引き上げる工程を更に備えてもよい。
【００１９】
前記剥離工程は、水、エタノール、アセトン、過酸化水素水、塩酸、硫酸、硝酸のいずれかの溶液に、前記カーボンナノチューブシートが形成された前記基板を浸すことであってもよい。
【００２０】
前記剥離工程は、前記カーボンナノチューブシートが形成された前記基板を前記溶液に浸透させた後、前記カーボンナノチューブシートを乾燥させる工程を更に備えてもよい。
【００２１】
前記剥離工程は、弱い粘着力を持つ粘着テープを前記カーボンナノチューブシートに貼り付け、前記浸透工程は、前記粘着テープより強い粘着力を有する樹脂を前記カーボンナノチューブシートに浸透させることであってもよい。
【００２２】
前記剥離工程は、前記カーボンナノチューブシートが形成された前記基板に振動を加えて、前記基板と前記カーボンナノチューブシートとの結合を弱め、剥離してもよい。
【００２３】
前記カーボンナノチューブ間に浸透させる前記樹脂は、ユリア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹脂系、レゾルシノール樹脂系、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリエステル系、ウレタン樹脂系、ポリイミド系、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系、スチレンブタジエンゴム系、ポリサルファイド系、ブチルゴム系、シリコン系、アクリルゴム系、変成シリコン系、ウレタンゴム系のいずれかであってもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、基板の不要な放熱性の高い放熱シート、その放熱シートを用いたインターフェース、電子部品、及びその放熱シートの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の実施の形態に係る放熱シートについて図を用いて説明する。
本発明の実施の形態に係る放熱シート１を図１に示す。この放熱シート１を撮像装置２に利用した例を図２に示す。
【００２６】
放熱シート１は、図１に示すように、発熱面に対してほぼ垂直な方向に配向した複数のカーボンナノチューブ１１からシート状に構成されたカーボンナノチューブシート１３と、それぞれのカーボンナノチューブ１１の間に充填された樹脂１２と、を備え、数ミクロン〜数十ミクロンの厚みに形成される。放熱シート１は、図２に示すように、発熱体であるＤＳＰ（Digital Signal Processor）２１と、レンズ２２と、レンズホルダ２３と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）２４と、ガラエポ基板２５と、を備える撮像装置２において、ＤＳＰ２１に接するように形成されている。
【００２７】
カーボンナノチューブ１１は、炭素から構成され、それぞれ中空の形状である。この形状からカーボンナノチューブ１１から構成されるカーボンナノチューブシート１３は、高い熱伝導率を備え、放熱性に優れる。カーボンナノチューブ１１は、後述する合成装置３で、一様な密度で基板上に形成される。基板上に形成されるカーボンナノチューブ１１の密度及び配向性は、後述するように、基板３１上に形成される触媒薄膜３２の密度、基板３１表面の状態、基板３１の材質等の合成時の条件によって定まる。これらの合成時の条件は、形成されたカーボンナノチューブ１１が基板３１から剥離された際にシート状の形状を維持し得る程度で、且つ要求される放熱性を実現し得る密度及び配向性を備えるように設定される。
【００２８】
具体的には、平滑にされた基板上にスパッタ等で触媒薄膜を形成すると、図３（ａ）に示すように連続した触媒薄膜３２が形成される。触媒薄膜３２が連続していると、カーボンナノチューブ１１が成長する際の核となる触媒薄膜３２も連続して形成される。この場合、カーボンナノチューブ１１は、図３（ｂ）に示すように、基板３１に対してほぼ垂直方向に成長する。結果として、一様な密度で、高配向のカーボンナノチューブシート１３を得ることができる。
【００２９】
一方、表面が粗く、凹凸がある基板３１上に触媒薄膜３２を形成すると、図４（ａ）に示すように、非連続の触媒薄膜３２が形成される。この場合、カーボンナノチューブ１１が成長する際の核となる触媒薄膜３２も非連続となる。従って、図４（ｂ）に示すように、カーボンナノチューブ１１は基板３１の表面に延在し、交錯するように成長する。この場合、一様な密度で、低配向のカーボンナノチューブシート１３を得ることができる。
【００３０】
樹脂１２は、それぞれのカーボンナノチューブ１１の間に充填される。樹脂１２は、カーボンナノチューブシート１３のカーボンナノチューブ１１を相互に固定するだけでなく、発熱体にカーボンナノチューブシート１３を固定する。従って、樹脂１２は、未硬化時に、それぞれのカーボンナノチューブ１１の間に浸透できる程度に低粘度であり、且つ、硬化時に発熱体からの熱に耐えうる程度、例えば１００℃程度の耐熱性を備える。樹脂１２は、未硬化時に発熱体に塗布され、カーボンナノチューブ１１の間に浸透した後、硬化される。具体的には、例えば、図２に示す撮像装置２のＤＳＰ２１上に放熱シート１を形成する場合、樹脂１２はＤＳＰ２１の一面に塗布された上で、カーボンナノチューブシート１３と重ね合わされる。樹脂１２は、カーボンナノチューブ１１の間に浸透した後、冷却され、硬化される。
【００３１】
樹脂１２は、未硬化時における低粘度、及び硬化時の耐熱性の特性を備える様々な樹脂を用いることができる。具体的には、硬化型の樹脂では、ユリア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹脂系、レゾルシノール樹脂系、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリエステル系、ウレタン樹脂系、ポリイミド系等を、樹脂１２として用いることができる。また、弾性体系の樹脂では、例えば、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系、スチレンブタジエンゴム系、ポリサルファイド系、ブチルゴム系、シリコン系、アクリルゴム系、変成シリコン系、ウレタンゴム系を、樹脂１２として用いることができる。
【００３２】
以上のような構成を採る放熱シート１のカーボンナノチューブ１１は、例えば図２に示す例では、一様な密度で発熱体であるＤＳＰ２１に対し、ほぼ垂直に配向して形成されている。また、放熱シート１は、基板を介さずに樹脂１２によって接合されている。このように、発熱面にほぼ垂直に配向してカーボンナノチューブ１１が形成されていること、及び基板がないため熱的な抵抗が少なく、カーボンナノチューブ１１の放熱性の高さが損なわれないことから、放熱シート１は放熱性に優れる。
【００３３】
また、基板を介さず樹脂１２でカーボンナノチューブシート１３を接合することにより、放熱シート１の厚みは、数ミクロン〜数十ミクロン程度に留まり、放熱のために必要となるスペースが少ない。従って、放熱シート１は、電子部品の小型化を妨げない。
【００３４】
以上のように、カーボンナノチューブ１１の間に樹脂を充填し、発熱体に直接放熱シートを接合させることから、良好な放熱性を備えた放熱シート１を提供することができる。また、基板の不要な放熱シート１を提供することができる。
【００３５】
次に、放熱シート１の製造方法について、図を用いて説明する。
【００３６】
まず、図５にカーボンナノチューブ１１を合成する合成装置３を示す。図示するように合成装置３は、基板３１と、触媒薄膜３２と、冷却手段３３と、溶液３４と、電極３５と、基板ホルダ３６と、を備える。
【００３７】
基板３１は、例えばケイ素（Ｓｉ）から形成されており、基板ホルダ３６によって溶液３４中に保持されている。基板３１の表面上には触媒薄膜３２が形成されており、この触媒薄膜３２にカーボンナノチューブ１１が形成されてカーボンナノチューブシート１３が形成される。形成されたカーボンナノチューブシート１３と基板３１との結合の強さは基板３１の材質によって異なり、本実施の形態では、最終的に基板３１からカーボンナノチューブシート１３を剥離するため、カーボンナノチューブシート１３と基板３１との結合が、比較的弱いケイ素を利用している。なお、カーボンナノチューブシート１３と基板３１との結合が容易に剥離することができる程度に弱ければ、基板３１をケイ素以外から形成することも可能である。
【００３８】
触媒薄膜３２は、例えば鉄（Ｆｅ）等から形成される。Ｆｅは、スパッタ等により基板３１上に堆積された上で、水素プラズマ処理を施され、液体微粒子となり基板３１上に島状に分布する。カーボンナノチューブ１１は、このＦｅの液体微粒子を核として成長する。従って、触媒薄膜３２を連続した状態に形成すれば、核となるＦｅの液体微粒子も連続して分布し、高密度且つ高配向性のカーボンナノチューブ１１を得ることができる。
【００３９】
例えば、図３（ａ）に示すように、基板３１を平滑に処理しておくと、連続した触媒薄膜３２を形成することができる。この場合、図３（ｂ）に示すように、カーボンナノチューブ１１は、基板３１に対して垂直方向に成長する。
一方、図４（ａ）に示すように、基板３１表面に凹凸があると、触媒薄膜３２は不連続に形成される。この場合、カーボンナノチューブ１１は、図４（ｂ）に示すように、発熱面上に延在し、交錯して成長する。
【００４０】
このように、基板３１の表面処理、基板３１上に形成する触媒薄膜３２等を調節することで、形成されるカーボンナノチューブ１１の配向性、密度を調節することができる。加えて、カーボンナノチューブシート１３の放熱性は、カーボンナノチューブ１１の密度、配向性等に依存するため、カーボンナノチューブシート１３の放熱性を調節することができる。本実施の形態では、形成されたカーボンナノチューブ１１が基板３１から剥離された際にシート状の形状を維持し得る程度で、且つ要求される放熱性を実現し得る密度及び配向性を備えるように、基板３１の表面及び触媒薄膜３２を形成する。
【００４１】
冷却手段３３は、溶液３４の温度を沸点以下に維持する。
溶液３４は、例えばメタノールを用いる。溶液３４は、メタノールに限らず他の有機液体を用いることもできる。
基板ホルダ３６は、電極３５を備えており、基板３１に電流を流すために用いられる。
【００４２】
以上の構成を採る合成装置３で、電極３５及び基板ホルダ３６を介し基板３１の温度が約９００℃となるように、基板３１に電流を流し、この電流値を維持する。基板３１の表面は高温であるが、冷却手段３３によって基板の周囲の溶液は約６０℃程度に維持されているため、基板３１表面に急激な温度勾配が生じる。この温度勾配と、Ｆｅの触媒作用によって、メタノールガス中で熱分解反応が生じ、触媒薄膜３２のＦｅ液体微粒子に溶け込むカーボン原子が生成する。この溶け込んだカーボン原子が液体微粒子の表面に析出し、成長核を形成する。この核にカーボン原子が連続的に供給され、カーボンナノチューブ１１が成長し、カーボンナノチューブシート１３が形成される。
【００４３】
上述の合成装置３で基板３１上に、その厚み方向に形成されたカーボンナノチューブ１１からシート状に形成されたカーボンナノチューブシート１３を、溶液３４から引き上げる。次に、カーボンナノチューブシート１３が形成された基板３１を水に浸して、基板３１とカーボンナノチューブシート１３を剥離させる。なお、剥離するとは、基板３１とカーボンナノチューブシート１３との結合が完全に切断された状態とするだけでなく、基板３１とカーボンナノチューブシート１３間の結合が弱くなり、容易に剥離できる状態とすることも含む。また、カーボンナノチューブシート１３を剥離するためには、水に限らず、エタノール、アセトン、過酸化水素水、塩酸、硫酸、硝酸のいずれかの溶液を利用することが可能である。
【００４４】
次に、カーボンナノチューブシート１３を乾燥させる。
【００４５】
次に、図６（ａ）に示すようにＤＳＰ２１の一面に樹脂１２を塗布する。樹脂１２を塗布したＤＳＰ２１を、図６（ｂ）に示すように、カーボンナノチューブシート１３が形成された基板３１に接合させ、カーボンナノチューブ１１の間に樹脂１２を浸透させる。カーボンナノチューブ１１の間に樹脂１２が浸透した後、冷却して樹脂１２を硬化させ、図６（ｃ）に示すように基板３１から離す。
【００４６】
以上の構成を採ることにより、ＤＳＰ２１に基板等を介さずに形成された放熱シート１を得ることができる。
【００４７】
なお、カーボンナノチューブシート１３を剥離する方法は、水又は溶液に浸すことだけでなく、粘着テープを用いる方法と、振動による方法とを採用することもできる。粘着テープを用いる場合、まず、基板３１上に形成されたカーボンナノチューブシート１３に、弱い粘着力を有する粘着テープを貼り付け、カーボンナノチューブシート１３を、基板から剥離する。次に、粘着テープよりも、強い粘着力を有する樹脂を、カーボンナノチューブシート１３を配置する場所に塗布する。次に、樹脂を、粘着テープに貼り付けられたカーボンナノチューブシート１３に浸透させ、粘着テープを剥離する。
【００４８】
振動による剥離方法の場合、カーボンナノチューブシート１３が形成された基板３１に振動をかけ、基板３１とカーボンナノチューブシート１３との結合を剥離可能な程度に弱め、カーボンナノチューブシート１３を剥離する。
【００４９】
本発明は上述した実施の形態に限られず、様々な修正及び応用が可能である。
例えば、上述した実施の形態では、発熱体であるＤＳＰ２１に直接放熱シート１を形成する場合を例に挙げて説明したが、これに限られず、熱伝達性の優れた基板に放熱シート１を形成し、この基板を発熱体に貼り付ける構成を採ることも可能である。
【００５０】
また、上述した例に限らず、樹脂１２をカーボンナノチューブ１１の周囲に浸透させ、硬化させて一旦シート状に形成した上で、接着剤等で発熱体又は基板等に接合させる構成を採用することも可能である。
【００５１】
また、上述した実施の形態では、カーボンナノチューブシート１３を液相中で形成する方法を例に挙げて説明したが、これに限られず、形成したカーボンナノチューブが、湿式、乾式のいずれかの方法で容易に剥離することができ、且つ、カーボンナノチューブがシート状を維持できる程度の密度に形成されるものであれば、他の合成方法を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態に係る放熱シートの構成例を模式的に示した図である。
【図２】図１に示す放熱シートを、撮像装置に利用した場合の構成例を示す図である。
【図３】カーボンナノチューブを形成する前の基板と、基板上に形成されたカーボンナノチューブとを模式的に示す図である。
【図４】カーボンナノチューブを形成する前の基板と、基板上に形成されたカーボンナノチューブとを模式的に示す図である。
【図５】カーボンナノチューブ合成装置の一例を示す図である。
【図６】放熱シートの製造方法を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 放熱シート
２ 撮像装置
３ 合成装置
１１ カーボンナノチューブ
１２ 樹脂
１３ カーボンナノチューブシート
２１ ＤＳＰ
２２ レンズ
２３ レンズホルダ
２４ ＣＣＤ
２５ ガラエポ基板
３１ 基板
３２ 触媒薄膜
３３ 冷却手段
３４ 溶液
３５ 電極
３６ 基板ホルダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体の熱を放熱する放熱シートであって、
複数のカーボンナノチューブからシート状に構成されたカーボンナノチューブシートと、
前記カーボンナノチューブの間に充填された樹脂と、
から構成される放熱シートであり、
前記カーボンナノチューブは、発熱面に対して交差する方向に配向していることを特徴とする放熱シート。
【請求項２】
発熱体の熱を放熱する放熱シートであって、
複数のカーボンナノチューブからシート状に構成されたカーボンナノチューブシートと、
前記カーボンナノチューブの間に充填された樹脂と、
から構成される放熱シートであり、
前記カーボンナノチューブシートは、密度が一様に形成されていることを特徴とする放熱シート。
【請求項３】
前記カーボンナノチューブは、前記発熱体の発熱面に対して、ほぼ垂直に配向していることを特徴とする請求項１又は２に記載の放熱シート。
【請求項４】
発熱体の熱を放熱する放熱シートであって、
複数のカーボンナノチューブからシート状に構成されたカーボンナノチューブシートと、
前記カーボンナノチューブの間に充填された樹脂と、
から構成される放熱シートであり、
前記カーボンナノチューブは、前記発熱体の発熱面に沿って延在し、かつ互いに交錯されていることを特徴とする放熱シート。
【請求項５】
前記カーボンナノチューブシートは、液相中で形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放熱シート。
【請求項６】
前記樹脂は、ユリア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹脂系、レゾルシノール樹脂系、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリエステル系、ウレタン樹脂系、ポリイミド系、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系、スチレンブタジエンゴム系、ポリサルファイド系、ブチルゴム系、シリコン系、アクリルゴム系、変成シリコン系、ウレタンゴム系のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放熱シート。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放熱シートと、
前記放熱シートが接合される基体と、から構成されることを特徴とするインターフェース。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放熱シートが接合されることを特徴とする電子部品。
【請求項９】
放熱シートを製造する方法であって、
基板上に、複数のカーボンナノチューブが発熱面に対して交差する方向に配向するようにカーボンナノチューブシートを形成する合成工程と、
前記基板上に形成された前記カーボンナノチューブシートを、前記基板から剥離する剥離工程と、
剥離された前記カーボンナノチューブシートの前記カーボンナノチューブ間に、樹脂を浸透させる浸透工程と、
前記カーボンナノチューブ間に浸透させた樹脂を硬化させる硬化工程と、
から構成されることを特徴とする放熱シートの製造方法。
【請求項１０】
放熱シートを製造する方法であって、
基板上に、複数のカーボンナノチューブの密度が一様に形成されるようにカーボンナノチューブシートを形成する合成工程と、
前記基板上に形成された前記カーボンナノチューブシートを、前記基板から剥離する剥離工程と、
剥離された前記カーボンナノチューブシートの前記カーボンナノチューブ間に、樹脂を浸透させる浸透工程と、
前記カーボンナノチューブ間に浸透させた樹脂を硬化させる硬化工程と、
から構成されることを特徴とする放熱シートの製造方法。
【請求項１１】
前記カーボンナノチューブは前記基板に対してほぼ垂直に配向していることを特徴とする請求項９又は１０に記載の放熱シートの製造方法。
【請求項１２】
放熱シートを製造する方法であって、
カーボンナノチューブは、基板に沿って延在し、かつ互いに交錯されるように前記カーボンナノチューブシートを形成する合成工程と、
前記基板上に形成された前記カーボンナノチューブシートを、前記基板から剥離する剥離工程と、
剥離された前記カーボンナノチューブシートの前記カーボンナノチューブ間に、樹脂を浸透させる浸透工程と、
前記カーボンナノチューブ間に浸透させた樹脂を硬化させる硬化工程と、
から構成されることを特徴とする放熱シートの製造方法。
【請求項１３】
前記合成工程は、液相中で前記カーボンナノチューブを合成し、形成された前記カーボンナノチューブシートを当該液相から引き上げる工程を更に備えることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の放熱シートの製造方法。
【請求項１４】
前記剥離工程は、水、エタノール、アセトン、過酸化水素水、塩酸、硫酸、硝酸のいずれかの溶液に、前記カーボンナノチューブシートが形成された前記基板を浸すことであることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の放熱シートの製造方法。
【請求項１５】
前記剥離工程は、前記カーボンナノチューブシートが形成された前記基板を前記溶液に浸透させた後、前記カーボンナノチューブシートを乾燥させる工程を更に備えることを特徴とする請求項１４に記載の放熱シートの製造方法。
【請求項１６】
前記剥離工程は、弱い粘着力を持つ粘着テープを前記カーボンナノチューブシートに貼り付け、前記浸透工程は、前記粘着テープより強い粘着力を有する樹脂を前記カーボンナノチューブシートに浸透させることであることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の放熱シートの製造方法。
【請求項１７】
前記剥離工程は、前記カーボンナノチューブシートが形成された前記基板に振動を加えて、前記基板と前記カーボンナノチューブシートとの結合を弱め、剥離することを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の放熱シートの製造方法。
【請求項１８】
前記カーボンナノチューブ間に浸透させる前記樹脂は、ユリア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹脂系、レゾルシノール樹脂系、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリエステル系、ウレタン樹脂系、ポリイミド系、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系、スチレンブタジエンゴム系、ポリサルファイド系、ブチルゴム系、シリコン系、アクリルゴム系、変成シリコン系、ウレタンゴム系のいずれかであることを特徴とする請求項９乃至１７のいずれか１項に記載の放熱シートの製造方法。
【請求項１】
発熱体の熱を放熱する放熱シートであって、
複数のカーボンナノチューブからシート状に構成されたカーボンナノチューブシートと、
前記カーボンナノチューブの間に充填された樹脂と、
から構成される放熱シートであり、
前記カーボンナノチューブは、発熱面に対して交差する方向に配向していることを特徴とする放熱シート。
【請求項２】
発熱体の熱を放熱する放熱シートであって、
複数のカーボンナノチューブからシート状に構成されたカーボンナノチューブシートと、
前記カーボンナノチューブの間に充填された樹脂と、
から構成される放熱シートであり、
前記カーボンナノチューブシートは、密度が一様に形成されていることを特徴とする放熱シート。
【請求項３】
前記カーボンナノチューブは、前記発熱体の発熱面に対して、ほぼ垂直に配向していることを特徴とする請求項１又は２に記載の放熱シート。
【請求項４】
発熱体の熱を放熱する放熱シートであって、
複数のカーボンナノチューブからシート状に構成されたカーボンナノチューブシートと、
前記カーボンナノチューブの間に充填された樹脂と、
から構成される放熱シートであり、
前記カーボンナノチューブは、前記発熱体の発熱面に沿って延在し、かつ互いに交錯されていることを特徴とする放熱シート。
【請求項５】
前記カーボンナノチューブシートは、液相中で形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放熱シート。
【請求項６】
前記樹脂は、ユリア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹脂系、レゾルシノール樹脂系、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリエステル系、ウレタン樹脂系、ポリイミド系、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系、スチレンブタジエンゴム系、ポリサルファイド系、ブチルゴム系、シリコン系、アクリルゴム系、変成シリコン系、ウレタンゴム系のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放熱シート。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放熱シートと、
前記放熱シートが接合される基体と、から構成されることを特徴とするインターフェース。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放熱シートが接合されることを特徴とする電子部品。
【請求項９】
放熱シートを製造する方法であって、
基板上に、複数のカーボンナノチューブが発熱面に対して交差する方向に配向するようにカーボンナノチューブシートを形成する合成工程と、
前記基板上に形成された前記カーボンナノチューブシートを、前記基板から剥離する剥離工程と、
剥離された前記カーボンナノチューブシートの前記カーボンナノチューブ間に、樹脂を浸透させる浸透工程と、
前記カーボンナノチューブ間に浸透させた樹脂を硬化させる硬化工程と、
から構成されることを特徴とする放熱シートの製造方法。
【請求項１０】
放熱シートを製造する方法であって、
基板上に、複数のカーボンナノチューブの密度が一様に形成されるようにカーボンナノチューブシートを形成する合成工程と、
前記基板上に形成された前記カーボンナノチューブシートを、前記基板から剥離する剥離工程と、
剥離された前記カーボンナノチューブシートの前記カーボンナノチューブ間に、樹脂を浸透させる浸透工程と、
前記カーボンナノチューブ間に浸透させた樹脂を硬化させる硬化工程と、
から構成されることを特徴とする放熱シートの製造方法。
【請求項１１】
前記カーボンナノチューブは前記基板に対してほぼ垂直に配向していることを特徴とする請求項９又は１０に記載の放熱シートの製造方法。
【請求項１２】
放熱シートを製造する方法であって、
カーボンナノチューブは、基板に沿って延在し、かつ互いに交錯されるように前記カーボンナノチューブシートを形成する合成工程と、
前記基板上に形成された前記カーボンナノチューブシートを、前記基板から剥離する剥離工程と、
剥離された前記カーボンナノチューブシートの前記カーボンナノチューブ間に、樹脂を浸透させる浸透工程と、
前記カーボンナノチューブ間に浸透させた樹脂を硬化させる硬化工程と、
から構成されることを特徴とする放熱シートの製造方法。
【請求項１３】
前記合成工程は、液相中で前記カーボンナノチューブを合成し、形成された前記カーボンナノチューブシートを当該液相から引き上げる工程を更に備えることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の放熱シートの製造方法。
【請求項１４】
前記剥離工程は、水、エタノール、アセトン、過酸化水素水、塩酸、硫酸、硝酸のいずれかの溶液に、前記カーボンナノチューブシートが形成された前記基板を浸すことであることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の放熱シートの製造方法。
【請求項１５】
前記剥離工程は、前記カーボンナノチューブシートが形成された前記基板を前記溶液に浸透させた後、前記カーボンナノチューブシートを乾燥させる工程を更に備えることを特徴とする請求項１４に記載の放熱シートの製造方法。
【請求項１６】
前記剥離工程は、弱い粘着力を持つ粘着テープを前記カーボンナノチューブシートに貼り付け、前記浸透工程は、前記粘着テープより強い粘着力を有する樹脂を前記カーボンナノチューブシートに浸透させることであることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の放熱シートの製造方法。
【請求項１７】
前記剥離工程は、前記カーボンナノチューブシートが形成された前記基板に振動を加えて、前記基板と前記カーボンナノチューブシートとの結合を弱め、剥離することを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の放熱シートの製造方法。
【請求項１８】
前記カーボンナノチューブ間に浸透させる前記樹脂は、ユリア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹脂系、レゾルシノール樹脂系、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリエステル系、ウレタン樹脂系、ポリイミド系、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系、スチレンブタジエンゴム系、ポリサルファイド系、ブチルゴム系、シリコン系、アクリルゴム系、変成シリコン系、ウレタンゴム系のいずれかであることを特徴とする請求項９乃至１７のいずれか１項に記載の放熱シートの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１４７８０１（Ｐ２００６−１４７８０１Ａ）
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３３４９８６（Ｐ２００４−３３４９８６）
【出願日】平成１６年１１月１８日（２００４．１１．１８）
【出願人】（３９６００４９８１）セイコープレシジョン株式会社 (481)
【出願人】（３０１０６４６３３）株式会社マイクロフェーズ (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月１８日（２００４．１１．１８）
【出願人】（３９６００４９８１）セイコープレシジョン株式会社 (481)
【出願人】（３０１０６４６３３）株式会社マイクロフェーズ (3)
【Ｆターム（参考）】
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