本发明专利技术提供复合片材及其制造方法以及使用复合片材的电子设备。本发明专利技术的复合片材在电子设备的框体内的狭窄的空间中也能充分地发挥绝热效果，并能够有效地降低从伴随发热的电子部件向框体或者液晶显示器、有机EL显示器等不耐热模块部件传热。复合片材的特征在于：包含石墨层(102)和绝热层(103)，在石墨层(102)中，厚度为100μm以下，面方向的导热率为1000W/m·K以上，厚度方向的导热率为20W/m·K以下，在绝热层(103)中，厚度处于0.05mm～1mm的范围内，导热率处于0.01～0.05W/m·K的范围内。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在电子设备内使用的具有绝热性和散热性的复合片材及其制造方法以及使用该复合片材的电子设备。特别是，复合片材涉及将绝热层和散热层层叠的复合片材。
技术介绍
近年来，随着智能手机、手写板、笔记本电脑等电子设备的高性能化，自发热部件的发热密度急剧地增加，这些的电子设备中的热扩散技术成为必需。特别是，小型的移动设备直接接触人体的机会较多，其框体外侧的温度上升成为严重的问题。作为与移动设备的框体外表面的温度上升相关的问题之一，能够列举出低温烧伤。低温烧伤是人体长时间处于比体温高的温度下而引起的烧伤的一种。有这样的报告:在温度为44°C时，6小时会产生烧伤，温度每升高1°C则达到烧伤的时间成为一半。与普通的烧伤相比，低温烧伤在大多数情况下当事者较迟注意到症状的发展。当当事者注意到时，在较多的情况下皮肤已遭受重度的损伤。另外，在移动设备的显示元件中使用液晶显示器、有机EL显示器。但是，这些显示元件不耐热，在来自发热部件的热量传递到这些显示元件时，成为显示器的亮度不均匀、寿命降低的主要原因，因此为了兼顾移动设备的高性能化和小型化、薄型化，需要使向显示元件的传热有效地降低。进而，最近，当在膝上长时间使用小型笔记本电脑时，低温烧伤的病例较多。在今后设备的小型化和移动化越发地发展的状况下，设备表面的温度即使能够抑制低1°C也是最重要的课题。另一方面，作为防止设备表面的温度上升的方法，考虑使用绝热部件以使来自设备的框体内部的发热部件的热量不会传递到框体。例如，进行了如下尝试:通过将由橡胶和发泡体的复合体构成的绝热部件设置在设备框体内部，降低向框体的传热，使框体内的温度分布平均化(专利文献1)。作为其他方法，考虑如下方法:在框体内表面粘贴在树脂中添加了导热性填充物而成的导热片材、铝箔等金属箔等，通过热扩散来降低设备表面的温度。另外，在被要求小型化和轻量化的移动设备中，使用石墨片材等散热片材作为热扩散材料(专利文献2)。石墨片材在面方向的导热率较高，缓和在设备表面产生的发热点(heat spot)，其结果是能产生使设备表面的温度下降的效果。进而，为了保护电场电容器、IC、CPU、光学系统部件等不耐热的部件，公知有如下方法:在发热部件和不耐热的部件之间配置在高取向石墨片材的一个面上层叠金属膜且在另一个面上层叠绝热材料的复合部件(专利文献3)。在这种情况下，以使金属膜与发热部件相对且使绝热材料与不耐热的部件相对的方式配置复合部件。该金属膜起到反射来自发热部件的热量的作用，绝热材料起到保护不耐热的部件的作用。使用铝箔作为金属膜，使用陶瓷片材、树脂片材作为绝热材料。另外，作为石墨片材和绝热材料的复合化方法，例如公知有介设丙烯类、聚硅氧烷类、环氧类或聚酰亚胺类的树脂粘接层作为粘接剂的复合化方法(专利文献4)。在该方法中，在使用二氧化硅气凝胶作为绝热材料时，存在以下情况:树脂粘接层侵入到二氧化硅气凝胶具有的数十nm级的细孔而损坏原本的二氧化硅气凝胶的绝热性能。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2002-217578号公报专利文献2:日本特开昭61-275116号公报专利文献3:日本特开平10-126081号公报专利文献4:日本特开2009-111003号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在电子设备的框体内仅使用绝热材料的情况下，在框体内表面仅粘贴有绝热材料，对框体的降低传热效果有限。但是，该问题能够通过使粘贴的绝热材料的厚度增大来解决。但是，近年来设备向小型化发展，在框体内已没有放入较厚的绝热材料的空间。另外，如果绝热材料的绝热性过度地高，则也有在框体内热量蓄积使内部温度以及框体温度变高而在发泡树脂的绝热材料引起变形的情况。当在电子设备的框体内仅使用导热性片材时，作为导热性片材，能够使用包含树脂和导热性填充物的导热复合片材、铝箔和铜箔等金属箔等。当在框体内表面仅粘贴有导热片材时，由于该片材厚度较薄(0.05mm?2mm)且导热性比树脂高，因此热量容易在沿面方向扩展之前沿厚度方向传递。其结果是，框体变热。另外，像导热片材这样，面方向的导热率并没有充分大于厚度方向的导热率。S卩，在面方向的导热率和厚度方向的导热率没有各向异性的情况下，不产生向面方向的热扩散效果，不能发挥充分的绝热效果。在导热片材的情况下，其导热率是0.5?10ff/m.K左右，与面方向和厚度方向相关的各向异性小，并且复合片材较软且贴合性好，因此容易沿厚度传递热量。其结果是，导热片材容易向框体传递热量。另外，金属箔具有100W/m.Κ以上的非常高的导热率，因此容易在使热量沿面方向传递之前向框体传递热量。当在电子设备的框体内仅使用石墨片材时，在石墨片材中，与厚度方向的导热率相比，面方向的导热率较高而存在10倍以上的各向异性。因此，能够期待向面方向的热扩散。但是，由于石墨片材的厚度也较薄(300 μ m以下)，因此热量沿厚度方向传递，框体的温度变得容易上升。当在电子设备的框体内仅使用专利文献3的绝热材料、石墨片材(金属膜)的复合绝热体时，如专利文献3的实施方式1以及实施方式3所公开地，作为绝热材料可使用厚度为0.25mm的陶瓷片材、厚度为0.075mm的聚酰亚胺膜。但是，陶瓷片材具有比树脂高的导热率，作为绝热材料不能说是足够的。另外，厚度为0.075mm的聚酰亚胺膜较薄，因此容易向框体传递热量，绝热性能不充分。并且，由于绝热效果不充分，因此绝热材料需要耐热性。作为绝热材料，需要使用陶瓷、聚酰亚胺等耐热性的材料。进而，即使在框体内表面涂敷绝缘层或粘贴树脂膜的情况下，形成的绝缘层厚度较小，绝热性不充分。鉴于上述的现有技术的状况，本专利技术的目的是提供一种在电子设备的框体内的狭窄的空间中也能充分发挥绝热效果，有效地降低从发热部件向框体的传热的复合片材以及包含该复合片材的电子设备。为了解决上述课题，使用一种复合片材，包括:石墨片材；以及包含纤维和绝热材料的绝热层，由纤维构成的纤维层位于石墨片材和绝热层之间。另外，使用一种复合片材的制造方法，在将上述绝热层与上述石墨片材重叠之后，对石墨侧进行加热，从而使在石墨片材和绝热层之间的界面存在的绝热层中的纤维进行熔化、冷却，由此使绝热层与石墨片材层叠。使用一种电子设备，其中，在伴随发热的电子部件和框体之间配置有上述复合片材。根据本专利技术，能够提供复合片材及复合片材的制造方法以及包含复合片材的电子设备，该复合片材即使在电子设备的框体内的狭窄的空间中也能充分地发挥绝热效果，并能有效地降低从发热部件向框体的传热。【附图说明】图1是实施方式的复合片材的剖面图。图2(a)?(d)是对实施方式的接合石墨层和绝热层的过程进行说明的剖面图。图3(a)?(b)是示出实施方式的绝热材料所使用的材料的热特性的图。图4(a)?(b)是实施方式的石墨层和绝热层的界面的剖面影像图。图5(a)?(d)是对实施方式的接合石墨层和绝热层的过程进行说明的放大剖面图。图6是实施方式的复合片材的剖面图。图7是实施方式的复合片材的剖面图。图8是实施方式的复合片材的剖面图。【具体实施方式】(实施方式1)实施方式的复合片材包含石墨层和绝热层。在图1中示出其剖面图。是石墨层102和绝热层103的层叠体。<石墨层102的面方向的导热率>使用的石墨层102本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种复合片材，包括：石墨片材；以及绝热层，包含纤维和绝热材料，由所述纤维构成的纤维层位于所述石墨片材与所述绝热层之间。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：及川一摩，丰田庆，光明寺大道，酒谷茂昭，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。