[发明专利]石墨板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及石墨及其制造方法。特别涉及能够用作放热片、散热器的石墨及其制造方法。

背景技术

近年来，在智能手机和平板电脑、笔记本电脑等便携设备中，小型薄型轻量化正在进展。另外，这些便携设备的处理性能正在飞跃提高。处理性能提高，并且CPU(Central Processing Unit)的消耗电力增加。其结果是，CPU更加发热。因此，采取了用于从CPU放热的各种各样的手段。

对于CPU而言，为了实现高的放热性能，需要提高放热部件传递的热量即热输送量。

为了提高热输送量，需要增加放热部件的厚度、或提高放热部件的热传导率。另外，作为放热部件，还有热管那样的利用液体的气化热的放热部件。另一方面，热管那样的放热部件有几毫米。对于实现毫米单位的薄型化的便携设备而言，需要能够进一步薄型化的部件。

热管由铜等热传导高的金属形成。若使热管更薄，则内部的液体不循环。因此，对于薄型化的热管而言，成为仅仅是铜的热传导而已的热输送，成为与铜板相同程度的热输送量。

因此，广泛使用将石墨片用作薄型的放热部件的放热手段。特别是通过对聚酰亚胺等的高分子片进行热处理而得到的高取向性石墨片与将膨胀石墨压延而制作的石墨片不同，具有高的热传导率。因此，作为CPU、GPU(Graphics Processing Unit)的发热量多的部位的放热部件被采用。

这样的高取向性石墨片将高分子膜热处理到3000℃附近而制作(专利文献1)。

图5为表示专利文献1记载的以往的高取向性石墨片的截面的图。

图5中，在高取向性石墨片的截面上，石墨层叠成层状，看起来层间也局部地结合。但是，存在很多空隙。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-308611号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，以往的高取向性石墨片在内部具有空隙。因此，凭借空隙中的气体还具有隔热性。这是由于，若作为高取向性石墨片的原料的高分子膜的厚度成为100μm左右，则高温下的热处理时产生的氧、氮、氢气以气泡的形式残留。因此，在内部产生空隙。

石墨自身的热传导率为1500W/m·K非常高。但是，在空隙部分存在的氧与氮的热传导率为0.026W/m·K，氢的热传导率为0.018W/m·K非常低。结果，包含空隙部分的石墨片的热传导率降低到800W/m·K左右。

另外，尝试了层叠薄且没有空隙的石墨片。但是，在石墨片的层叠中使用粘接剂。该情况下，很多树脂系的粘接剂的热传导率为0.1W/m·K，由于粘接层而整体的热传导率降低。结果，即使使用粘接材增加石墨片的厚度，热输送量也不太变高。

另一方面，具有单晶那样的晶体结构的高取向性石墨块没有空隙，热传导率为1500W/m·K。

但是，高取向性石墨块没有柔软性。因此，将高取向性石墨块用作放热机构的部件的情况下，由于略微的部件的高低差，而在高取向性石墨块中发生弯曲。结果，在高取向性石墨块中产生裂纹，该裂纹成为热输送的阻碍。

本发明的目的在于，解决以往的课题，提供具有高的热传导率和柔软性的厚石墨板。

用于解决问题的手段

为了解决上述课题，使用一种石墨板，其空隙的比例为1％以上且30％以下，且上述空隙以外为石墨。另外，使用一种石墨板的制造方法，其包括：将高分子膜在400～2000℃进行热处理的玻璃状碳制造工序、将上述玻璃状碳制造工序中得到的玻璃状碳重叠至少1片以上的成形准备工序、和在不活泼气氛中将上述玻璃状碳在比上述玻璃状碳制造工序高的温度下调整加压力，按照空隙的比例以1％以上且30％以下形成的方式进行加压的成形工序。

发明效果

综上所述，根据本发明的石墨板，能够提供以几十微米以上至几毫米程度、且空隙率低的高热传导性石墨板。

附图说明

图1为表示实施例1的石墨板的外观照片的图。

图2为表示实施例1的石墨板的截面SEM照片的图。

图3为实施例的石墨板的柔软性评价试验的示意图。

图4为表示实施例和比较例的空隙率与热传导率的关系的图。

图5为专利文献1中记载的以往的高取向性石墨片的截面图。

具体实施方式

<石墨板的制造方法>

本发明的石墨板的制造方法包括：(1)玻璃状碳制造工序、(2)成形准备工序、和(3)成形工序。