JP2001345407A - 熱伝導材及びその製造方法 - Google Patents
熱伝導材及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】良好な耐熱性及び熱伝導性を呈する相変化熱伝
導材およびその製造方法を提供すること。 【解決手段】３０〜７０℃の範囲に融点を有し、１００
℃での粘度が７００００ｃＰ以上の有機材料と充填剤を
１００：４０〜９００の割合で混練して成形することで
熱伝導材が得られる。その熱伝導材は、電子部品からの
熱を受けると、構成成分の有機材料が液化することによ
り、可塑化して柔軟に変形する性質を持つ。その結果、
熱伝導材の、電子部品及びヒートシンクに対する密着性
が増し、熱伝導効果が向上する。また、熱伝導材が電子
部品の形状に合わせて変形するため、電子部品にかかる
荷重が分散され、電子部品の一部に偏った荷重がかかる
ことはない。
導材およびその製造方法を提供すること。 【解決手段】３０〜７０℃の範囲に融点を有し、１００
℃での粘度が７００００ｃＰ以上の有機材料と充填剤を
１００：４０〜９００の割合で混練して成形することで
熱伝導材が得られる。その熱伝導材は、電子部品からの
熱を受けると、構成成分の有機材料が液化することによ
り、可塑化して柔軟に変形する性質を持つ。その結果、
熱伝導材の、電子部品及びヒートシンクに対する密着性
が増し、熱伝導効果が向上する。また、熱伝導材が電子
部品の形状に合わせて変形するため、電子部品にかかる
荷重が分散され、電子部品の一部に偏った荷重がかかる
ことはない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品等の発熱
体からの放熱を促すため、その発熱体に接触するように
配置して使用される熱伝導材及びその製造方法に関す
る。
体からの放熱を促すため、その発熱体に接触するように
配置して使用される熱伝導材及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば電気、電子装置の内部
において、電子部品から発生する熱を効率よく放出し、
電子部品の過熱を防止するために、発熱源である電子部
品と放熱板や筐体パネルなどのヒートシンクとなる部品
（以下単にヒートシンクという）との間に、熱伝導材を
配置することが行われてきた。
において、電子部品から発生する熱を効率よく放出し、
電子部品の過熱を防止するために、発熱源である電子部
品と放熱板や筐体パネルなどのヒートシンクとなる部品
（以下単にヒートシンクという）との間に、熱伝導材を
配置することが行われてきた。
【０００３】特に近年は、ＣＰＵの高速化に伴う発熱量
の増加に対応するために、高い熱伝導率を持つ熱伝導材
が必要とされている。この熱伝導材としては、固形のゴ
ム、樹脂等の母材中に、セラミックス等からなる充填材
を分散させたものが使用されてきた。そのような熱伝導
材として、例えば、加硫ＥＰＤＭ樹脂とセラミックス粉
体を混練してなる熱伝導材、あるいは、パラフィンとセ
ラミックス粉体を混練してなる熱伝導材がある。
の増加に対応するために、高い熱伝導率を持つ熱伝導材
が必要とされている。この熱伝導材としては、固形のゴ
ム、樹脂等の母材中に、セラミックス等からなる充填材
を分散させたものが使用されてきた。そのような熱伝導
材として、例えば、加硫ＥＰＤＭ樹脂とセラミックス粉
体を混練してなる熱伝導材、あるいは、パラフィンとセ
ラミックス粉体を混練してなる熱伝導材がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の、常
時固体の熱伝導材（例えば、加硫ＥＰＤＭ樹脂とセラミ
ックス粉体を混練してなる熱伝導材）は、電子部品やヒ
ートシンクの形状に追随して変形することがないため、
熱伝導材と電子部品、あるいは熱伝導材とヒートシンク
が充分に密着せず、接触面に空隙が生じ、十分な熱伝導
効果が得られなかったという問題があった。
時固体の熱伝導材（例えば、加硫ＥＰＤＭ樹脂とセラミ
ックス粉体を混練してなる熱伝導材）は、電子部品やヒ
ートシンクの形状に追随して変形することがないため、
熱伝導材と電子部品、あるいは熱伝導材とヒートシンク
が充分に密着せず、接触面に空隙が生じ、十分な熱伝導
効果が得られなかったという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】（１）請
求項１の発明は、有機材料と、該有機材料より高い熱伝
導性を有する充填剤とを含有し、少なくとも常時使用温
度帯域の３０〜６５℃において可塑化して、接触する相
手の表面形状に追随して柔軟に変形することを特徴とす
る熱伝導材を要旨とする。
求項１の発明は、有機材料と、該有機材料より高い熱伝
導性を有する充填剤とを含有し、少なくとも常時使用温
度帯域の３０〜６５℃において可塑化して、接触する相
手の表面形状に追随して柔軟に変形することを特徴とす
る熱伝導材を要旨とする。
【０００６】本発明の熱伝導材は、少なくとも常時使用
温度帯域の３０〜６５℃において可塑化して（軟化し
て）、接触する相手の表面形状に追随して柔軟に変形す
る。従って、例えば常温で使用する場合には、例えば適
度な堅さを有するゴム状の物質であり、手等にくっつく
ことがないので、熱伝導材を電子部品の近傍に配置する
作業が容易である。
温度帯域の３０〜６５℃において可塑化して（軟化し
て）、接触する相手の表面形状に追随して柔軟に変形す
る。従って、例えば常温で使用する場合には、例えば適
度な堅さを有するゴム状の物質であり、手等にくっつく
ことがないので、熱伝導材を電子部品の近傍に配置する
作業が容易である。
【０００７】また、例えば電子部品の温度が上昇し、熱
伝導材が３０〜６０℃になった場合には、熱伝導材は可
塑化し、接触する相手の電子部品の形状に追随して柔軟
に変形して、電子部品の表面に密着する。この熱伝導材
は、高い熱伝導性を有しているので、電子部品から効率
よく熱を奪って放熱し、電子部品の温度の上昇を抑制す
ることができる。
伝導材が３０〜６０℃になった場合には、熱伝導材は可
塑化し、接触する相手の電子部品の形状に追随して柔軟
に変形して、電子部品の表面に密着する。この熱伝導材
は、高い熱伝導性を有しているので、電子部品から効率
よく熱を奪って放熱し、電子部品の温度の上昇を抑制す
ることができる。
【０００８】更に、電子部品のＯＦＦにより、電子部品
の温度が例えば常温に低下した場合には、熱伝導材は、
軟化した状態から変化して、例えばゴム状の状態にまで
固化するので、電子部品から熱伝導材を剥がす作業が極
めて容易である。尚、ここで、可塑化するとは、熱によ
り（接触する相手の表面形状に追随できる程度に）柔軟
化することをいう。
の温度が例えば常温に低下した場合には、熱伝導材は、
軟化した状態から変化して、例えばゴム状の状態にまで
固化するので、電子部品から熱伝導材を剥がす作業が極
めて容易である。尚、ここで、可塑化するとは、熱によ
り（接触する相手の表面形状に追随できる程度に）柔軟
化することをいう。
【０００９】（２）請求項２の発明は、前記熱伝導体
は、６０℃において、６．０ｇ／ｃｍ2以上の圧力が加
わった場合に可塑化して、接触する相手の表面形状に追
随して柔軟に変形することを特徴とする前記請求項１に
記載の熱伝導材を要旨とする。
は、６０℃において、６．０ｇ／ｃｍ2以上の圧力が加
わった場合に可塑化して、接触する相手の表面形状に追
随して柔軟に変形することを特徴とする前記請求項１に
記載の熱伝導材を要旨とする。
【００１０】本発明は、熱による軟化の程度を例示して
いる。ここでは、６０℃において、６．０ｇ／ｃｍ2以
上の圧力が加わった場合に可塑化して、接触する相手の
表面形状に追随して柔軟に変形するので、前記請求項１
に記載したのと同様な効果（作業性の向上、放熱性の向
上）を奏する。
いる。ここでは、６０℃において、６．０ｇ／ｃｍ2以
上の圧力が加わった場合に可塑化して、接触する相手の
表面形状に追随して柔軟に変形するので、前記請求項１
に記載したのと同様な効果（作業性の向上、放熱性の向
上）を奏する。
【００１１】（３）請求項３の発明は、前記熱伝導材
は、下記ａ〜ｃの条件を満たすことを特徴とする前記請
求項１又は２に記載の熱伝導材。 ａ．前記有機材料の融点が３０〜７０℃の範囲にあるこ
と ｂ．１００℃における前記有機材料の粘度が７００００
ｃＰ以上であること ｃ．前記充填剤の全体に対する割合が３０〜９０重量％
の範囲にあること 本発明の熱伝導材は、その構成成分である有機材料の融
点が３０〜７０℃の温度範囲にあるため、例えば、電子
部品からの熱を受けた時には、有機材料の融点以上の温
度に達し、有機材料が液化する。その場合、本発明の熱
伝導材は、液化した有機材料の中に高い熱伝導性を有す
る充填剤が分散した状態となり、接触する物体の形状に
追随して変形し、以後その形状を維持する性質（可塑化
する性質）を持つ。
は、下記ａ〜ｃの条件を満たすことを特徴とする前記請
求項１又は２に記載の熱伝導材。 ａ．前記有機材料の融点が３０〜７０℃の範囲にあるこ
と ｂ．１００℃における前記有機材料の粘度が７００００
ｃＰ以上であること ｃ．前記充填剤の全体に対する割合が３０〜９０重量％
の範囲にあること 本発明の熱伝導材は、その構成成分である有機材料の融
点が３０〜７０℃の温度範囲にあるため、例えば、電子
部品からの熱を受けた時には、有機材料の融点以上の温
度に達し、有機材料が液化する。その場合、本発明の熱
伝導材は、液化した有機材料の中に高い熱伝導性を有す
る充填剤が分散した状態となり、接触する物体の形状に
追随して変形し、以後その形状を維持する性質（可塑化
する性質）を持つ。
【００１２】前記の熱による可塑化する性質を有すると
いう特徴によって、本発明の熱伝導材は、以下の優
れた効果を発揮する。 例えば、接触する電子部品からの熱により昇温して可
塑化すると、電子部品及びヒートシンクの形状に追随し
て変形し、電子部品及びヒートシンクに対する密着性が
良くなる。この密着性が良いと、熱伝導材と電子部品及
びヒートシンクとの間において、充分な接触が得られる
ため、結果として熱伝導効果が高くなる。
いう特徴によって、本発明の熱伝導材は、以下の優
れた効果を発揮する。 例えば、接触する電子部品からの熱により昇温して可
塑化すると、電子部品及びヒートシンクの形状に追随し
て変形し、電子部品及びヒートシンクに対する密着性が
良くなる。この密着性が良いと、熱伝導材と電子部品及
びヒートシンクとの間において、充分な接触が得られる
ため、結果として熱伝導効果が高くなる。
【００１３】例えば、接触する電子部品からの熱によ
り昇温して可塑化すると、電子部品の形に追随して変形
するため、熱伝導材から電子部品にかかる荷重が分散さ
れ、電子部品の一部に偏った荷重がかることがない。ま
た、本発明の熱伝導材においては、構成成分である有機
材料の、１００℃における粘度が７００００ｃＰ以上で
あり、充填剤の全体に占める割合が３０〜９０重量％で
ある。
り昇温して可塑化すると、電子部品の形に追随して変形
するため、熱伝導材から電子部品にかかる荷重が分散さ
れ、電子部品の一部に偏った荷重がかることがない。ま
た、本発明の熱伝導材においては、構成成分である有機
材料の、１００℃における粘度が７００００ｃＰ以上で
あり、充填剤の全体に占める割合が３０〜９０重量％で
ある。
【００１４】従って、本発明の熱伝導材は、１００℃に
おいても十分に粘度が高いので、例えばＣＰＵ等の電子
部品とヒートシンクの間に挟んで使用しても、その隙間
から流れ出ること（液だれ）の心配はない。つまり、本
発明の熱伝導材は、少なくとも１００℃以下の温度範囲
では、液だれの心配がなく、熱伝導材として好適であ
る。
おいても十分に粘度が高いので、例えばＣＰＵ等の電子
部品とヒートシンクの間に挟んで使用しても、その隙間
から流れ出ること（液だれ）の心配はない。つまり、本
発明の熱伝導材は、少なくとも１００℃以下の温度範囲
では、液だれの心配がなく、熱伝導材として好適であ
る。
【００１５】尚、前記常温としては、例えば、２０〜２
５℃の範囲の温度が挙げられる（例えば２３℃を常温と
して規定してもよい）。 （４）請求項４の発明は、前記熱伝導材は、常温ではゴ
ム状であることを特徴とする前記請求項１〜３のいずれ
かに記載の熱伝導材を要旨とする。
５℃の範囲の温度が挙げられる（例えば２３℃を常温と
して規定してもよい）。 （４）請求項４の発明は、前記熱伝導材は、常温ではゴ
ム状であることを特徴とする前記請求項１〜３のいずれ
かに記載の熱伝導材を要旨とする。
【００１６】従って、常温における取り扱いが容易であ
り、電子部品の近傍に簡単な作業で熱伝導体を配置する
ことができる。 （５）請求項５の発明は、前記有機材料が、オレフィン
系樹脂であることを特徴とする前記請求項１〜４のいず
れかに記載の熱伝導材料を要旨とする。
り、電子部品の近傍に簡単な作業で熱伝導体を配置する
ことができる。 （５）請求項５の発明は、前記有機材料が、オレフィン
系樹脂であることを特徴とする前記請求項１〜４のいず
れかに記載の熱伝導材料を要旨とする。
【００１７】本発明は、前記有機材料を例示している。
オレフィン系樹脂としては、例えば、未加硫ＥＰＤＭ、
パラフィン、ＰＥ（ポリエチレン）、ＥＶＡ（エチルビ
ニルアルコール）、ＥＥＡ（エチレン−エチルアルコー
ル）を使用できる。 （６）請求項６の発明は、前記有機材料が、分子量７０
００〜５００００の未加硫ＥＰＤＭ（未加硫エチレン−
プロピレンゴム）であることを特徴とする前記請求項１
〜５のいずれかに記載の熱伝導材を要旨とする。
オレフィン系樹脂としては、例えば、未加硫ＥＰＤＭ、
パラフィン、ＰＥ（ポリエチレン）、ＥＶＡ（エチルビ
ニルアルコール）、ＥＥＡ（エチレン−エチルアルコー
ル）を使用できる。 （６）請求項６の発明は、前記有機材料が、分子量７０
００〜５００００の未加硫ＥＰＤＭ（未加硫エチレン−
プロピレンゴム）であることを特徴とする前記請求項１
〜５のいずれかに記載の熱伝導材を要旨とする。
【００１８】この分子量７０００〜５００００の未加硫
ＥＰＤＭは、潤滑性に優れているため、有機材料に対す
る充填剤の構成比率が高くても混練が可能である。その
ため、本発明の熱伝導材は、充填剤の構成比率を高くす
ることができる。 （７）請求項７の発明は、前記充填剤が、セラミック
ス、金属粉、金属磁性体、及び炭素繊維のうち少なくと
も一種であることを特徴とする前記請求項１〜６のいず
れかに記載の熱伝導材を要旨とする。
ＥＰＤＭは、潤滑性に優れているため、有機材料に対す
る充填剤の構成比率が高くても混練が可能である。その
ため、本発明の熱伝導材は、充填剤の構成比率を高くす
ることができる。 （７）請求項７の発明は、前記充填剤が、セラミック
ス、金属粉、金属磁性体、及び炭素繊維のうち少なくと
も一種であることを特徴とする前記請求項１〜６のいず
れかに記載の熱伝導材を要旨とする。
【００１９】前記セラミックスの充填剤としては、例
えば、炭化珪素、窒化硼素、アルミナ、水酸化アルミニ
ウム、酸化亜鉛、マグネシア、水酸化マグネシウム、窒
化珪素、窒化アルミニウムがある。前記セラミックス
は、熱伝導率が高いため、これらを充填剤とすることに
よって、熱伝導効果に優れた熱伝導材を実現できる。
えば、炭化珪素、窒化硼素、アルミナ、水酸化アルミニ
ウム、酸化亜鉛、マグネシア、水酸化マグネシウム、窒
化珪素、窒化アルミニウムがある。前記セラミックス
は、熱伝導率が高いため、これらを充填剤とすることに
よって、熱伝導効果に優れた熱伝導材を実現できる。
【００２０】前記以外のセラミックスの充填剤とし
て、例えば、ソフトフェライトがある。このソフトフェ
ライトとしては、例えば、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｍ
ｎ−Ｚｎフェライトがある。これらのソフトフェライト
は、磁性シールド効果が高いため、これらを充填剤とす
ることによって、磁性シールド効果の高い熱伝導材を実
現できる。
て、例えば、ソフトフェライトがある。このソフトフェ
ライトとしては、例えば、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｍ
ｎ−Ｚｎフェライトがある。これらのソフトフェライト
は、磁性シールド効果が高いため、これらを充填剤とす
ることによって、磁性シールド効果の高い熱伝導材を実
現できる。
【００２１】金属粉の充填剤としては、例えば、金、
銀、銅、アルミがある。前記金属粉は、熱伝導率が高い
と同時に電界シールド効果に優れるため、これらを充填
剤とすることによって、熱伝導効果と電界シールド効果
の双方に優れた熱伝導材を実現できる。
銀、銅、アルミがある。前記金属粉は、熱伝導率が高い
と同時に電界シールド効果に優れるため、これらを充填
剤とすることによって、熱伝導効果と電界シールド効果
の双方に優れた熱伝導材を実現できる。
【００２２】金属磁性体としては、例えば、ケイ素鋼
（Ｆｅ−Ｓｉ）、パーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ）、センダス
ト（Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ）、パーメンジュール（Ｆｅ−Ｃ
ｏ）、ＳｕＳ（Ｆｅ−Ｃｒ）がある。前記金属磁性体
は、磁性シールド効果が高いため、これらを充填剤とす
ることによって、磁性シールド効果に優れる熱伝導材を
実現できる。
（Ｆｅ−Ｓｉ）、パーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ）、センダス
ト（Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ）、パーメンジュール（Ｆｅ−Ｃ
ｏ）、ＳｕＳ（Ｆｅ−Ｃｒ）がある。前記金属磁性体
は、磁性シールド効果が高いため、これらを充填剤とす
ることによって、磁性シールド効果に優れる熱伝導材を
実現できる。
【００２３】炭素繊維としては、例えば、ＰＡＮ系、
ピッチ系、ＶＧＣＦ、グラファイト、カール状がある。
前記炭素繊維は、熱伝導率が高いと同時に電界シールド
効果が高いため、これらを熱伝導材とすることによっ
て、熱伝導効果と電界シールド効果の双方に優れた熱伝
導材が実現できる。
ピッチ系、ＶＧＣＦ、グラファイト、カール状がある。
前記炭素繊維は、熱伝導率が高いと同時に電界シールド
効果が高いため、これらを熱伝導材とすることによっ
て、熱伝導効果と電界シールド効果の双方に優れた熱伝
導材が実現できる。
【００２４】（８）請求項８の発明は、前記充填剤とし
て、電磁シールド作用を有する材料を用いることを特徴
とする前記請求項１〜７のいずれかに記載の熱伝導材を
要旨とする。本発明の熱伝導材は、充填剤として、電磁
シールド作用を有する材料を含有することにより、電磁
シールド効果を有する。
て、電磁シールド作用を有する材料を用いることを特徴
とする前記請求項１〜７のいずれかに記載の熱伝導材を
要旨とする。本発明の熱伝導材は、充填剤として、電磁
シールド作用を有する材料を含有することにより、電磁
シールド効果を有する。
【００２５】ここで、電磁シールド効果とは、電界シー
ルド効果、磁性シールド効果、又はその両方の効果をい
う。本発明の熱伝導材を、例えば、電子部品の熱伝導材
として使用することにより、電子部品の熱対策ととも
に、電磁波対策を図ることができる。
ルド効果、磁性シールド効果、又はその両方の効果をい
う。本発明の熱伝導材を、例えば、電子部品の熱伝導材
として使用することにより、電子部品の熱対策ととも
に、電磁波対策を図ることができる。
【００２６】尚、磁性シールド効果を有する充填剤とし
ては、前記請求項７にて説明した様に、例えば、ソフト
フェライト、金属磁性体がある。又、電界シールド効果
を有する充填剤としては、前記請求項７にて説明した様
に、例えば、金属粉、炭素繊維がある。
ては、前記請求項７にて説明した様に、例えば、ソフト
フェライト、金属磁性体がある。又、電界シールド効果
を有する充填剤としては、前記請求項７にて説明した様
に、例えば、金属粉、炭素繊維がある。
【００２７】（９）請求項９の発明は、前記請求項１〜
８のいずれかに記載の熱伝導材を製造する方法であっ
て、充填剤と有機材料を混練する工程と、前記混練物を
成形する工程と、を有することを特徴とする熱伝導材の
製造方法を要旨とする。
８のいずれかに記載の熱伝導材を製造する方法であっ
て、充填剤と有機材料を混練する工程と、前記混練物を
成形する工程と、を有することを特徴とする熱伝導材の
製造方法を要旨とする。
【００２８】本発明は請求項１〜８のいずれかに記載の
熱伝導材を製造する方法である。従って、本発明で製造
される熱伝導材は、請求項１〜８のいずれかに記載の熱
伝導材と同様の構成、作用、効果を有する。
熱伝導材を製造する方法である。従って、本発明で製造
される熱伝導材は、請求項１〜８のいずれかに記載の熱
伝導材と同様の構成、作用、効果を有する。
【００２９】
【発明の実施の形態】次に本発明の熱伝導材及びその製
造法の実施の形態について説明する。 （実施例） ａ）本実施例では、以下の製造方法により熱伝導材を製
造した。
造法の実施の形態について説明する。 （実施例） ａ）本実施例では、以下の製造方法により熱伝導材を製
造した。
【００３０】 充填材と有機材料の混練及び成形 充填剤 ：４０〜９００重量部 有機材料 ：１００重量部 前記充填剤と有機材料を混合することにより、有機材料
に充填剤を充填した。前記混合の方法としては、２本ロ
ール等の機械を用いて混練する方法の他、ニーダ、バン
バリーミキサ等の種々の方法を適用することができる。
に充填剤を充填した。前記混合の方法としては、２本ロ
ール等の機械を用いて混練する方法の他、ニーダ、バン
バリーミキサ等の種々の方法を適用することができる。
【００３１】有機材料としては、融点３０〜７０℃、１
００℃での粘度７００００ｃＰ以上のものを使用する。
具体的には、未加硫ＥＰＤＭ、酢酸ビニル−エチレン共
重合体、ポリエチレン、ポリイソブチレン、エチレン−
エチルアルコール等のオレフィン系樹脂であって、前記
融点、粘度の条件を満たすものが使用できる。特に、常
温で柔軟性を持つ有機材料が望ましい。この条件を満た
す有機材料としては、例えば、分子量７０００〜５００
００の未加硫ＥＰＤＭがある。
００℃での粘度７００００ｃＰ以上のものを使用する。
具体的には、未加硫ＥＰＤＭ、酢酸ビニル−エチレン共
重合体、ポリエチレン、ポリイソブチレン、エチレン−
エチルアルコール等のオレフィン系樹脂であって、前記
融点、粘度の条件を満たすものが使用できる。特に、常
温で柔軟性を持つ有機材料が望ましい。この条件を満た
す有機材料としては、例えば、分子量７０００〜５００
００の未加硫ＥＰＤＭがある。
【００３２】充填剤としては、既に詳述した様に、セラ
ミックス、金属粉、金属磁性体、又は炭素繊維を使用で
きる。この場合、前記セラミックス、金属粉、金属磁性
体、又は炭素繊維のいずれか一種を単独で使用すること
が可能であるが、それらのうちの２種以上の組み合わせ
の混合物を使用することも可能である。
ミックス、金属粉、金属磁性体、又は炭素繊維を使用で
きる。この場合、前記セラミックス、金属粉、金属磁性
体、又は炭素繊維のいずれか一種を単独で使用すること
が可能であるが、それらのうちの２種以上の組み合わせ
の混合物を使用することも可能である。
【００３３】又、充填剤の構成単位の形状としては、粒
状のもの、フレーク状のもの、あるいは繊維状のもの等
が使用可能である。 ｂ）このようにして製造された熱伝導材は、図１に示す
ように、有機材料中に充填剤が分散した構造となってい
る。
状のもの、フレーク状のもの、あるいは繊維状のもの等
が使用可能である。 ｂ）このようにして製造された熱伝導材は、図１に示す
ように、有機材料中に充填剤が分散した構造となってい
る。
【００３４】熱伝導材が、電子部品からの熱を受け、熱
伝導材の構成成分である有機材料の融点以上の温度にな
ると、有機材料部分が液化する。この状態の熱伝導材
は、可塑化して、容易に形状が変化する柔軟性を有す
る。 ｃ）この熱により可塑化する性質によって、本実施例の
熱伝導体は、加温された時には、電子部品及びヒートシ
ンクの形に追随して変形し、密着性が向上する。密着性
が良くなると、熱伝導材と電子部品及びヒートシンクと
の接触面積が大きくなり、熱伝導効果が高くなる。
伝導材の構成成分である有機材料の融点以上の温度にな
ると、有機材料部分が液化する。この状態の熱伝導材
は、可塑化して、容易に形状が変化する柔軟性を有す
る。 ｃ）この熱により可塑化する性質によって、本実施例の
熱伝導体は、加温された時には、電子部品及びヒートシ
ンクの形に追随して変形し、密着性が向上する。密着性
が良くなると、熱伝導材と電子部品及びヒートシンクと
の接触面積が大きくなり、熱伝導効果が高くなる。
【００３５】又、電子部品の形に追随して変形すると、
熱伝導材から電子部品にかかる荷重が分散し、電子部品
の一部に偏った荷重がかかることがない。更に、有機材
料として、常温でも柔軟性を有する物質（例えば未加硫
ＥＰＤＭ）を使用した場合は、その柔軟性によって、常
温下でも前記の効果が得られる。
熱伝導材から電子部品にかかる荷重が分散し、電子部品
の一部に偏った荷重がかかることがない。更に、有機材
料として、常温でも柔軟性を有する物質（例えば未加硫
ＥＰＤＭ）を使用した場合は、その柔軟性によって、常
温下でも前記の効果が得られる。
【００３６】その上、本実施例の熱伝導材を、電子部品
とヒートシンクの間に挟んで使用した場合、１００℃以
下でも、熱伝導材が流れ出ることはない。従って、少な
くとも１００℃以下の温度での使用が可能である。つま
り、熱伝導材の実用上の温度範囲は０〜１００℃の範囲
内にあるので、熱伝導材には十分な耐熱性がある。
とヒートシンクの間に挟んで使用した場合、１００℃以
下でも、熱伝導材が流れ出ることはない。従って、少な
くとも１００℃以下の温度での使用が可能である。つま
り、熱伝導材の実用上の温度範囲は０〜１００℃の範囲
内にあるので、熱伝導材には十分な耐熱性がある。
【００３７】又、本実施例の熱伝導材は、充填剤とし
て、ソフトフェライト（例えば、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライ
ト、Ｍｎ−Ｚｎフェライト）、あるいは、 金属磁性体
（例えば、ケイ素鋼（Ｆｅ−Ｓｉ）、パーマロイ（Ｆｅ
−Ｎｉ）、センダスト（Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ）、パーメン
ジュール（Ｆｅ−Ｃｏ）、ＳｕＳ（Ｆｅ−Ｃｒ））等を
使用した場合、磁性シールド効果を奏する。
て、ソフトフェライト（例えば、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライ
ト、Ｍｎ−Ｚｎフェライト）、あるいは、 金属磁性体
（例えば、ケイ素鋼（Ｆｅ−Ｓｉ）、パーマロイ（Ｆｅ
−Ｎｉ）、センダスト（Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ）、パーメン
ジュール（Ｆｅ−Ｃｏ）、ＳｕＳ（Ｆｅ−Ｃｒ））等を
使用した場合、磁性シールド効果を奏する。
【００３８】更に、本実施例の熱伝導材は、充填剤とし
て、金属粉（例えば、金、銀、銅、アルミ）、あるい
は、炭素繊維（例えば、ＰＡＮ系、ピッチ系、ＶＧＣ
Ｆ、グラファイト、カール状）を使用した場合には、電
界シールド効果を奏する。 （実験例）次に、本発明の範囲の熱伝導材の効果を確認
するために行った実験例について説明する。
て、金属粉（例えば、金、銀、銅、アルミ）、あるい
は、炭素繊維（例えば、ＰＡＮ系、ピッチ系、ＶＧＣ
Ｆ、グラファイト、カール状）を使用した場合には、電
界シールド効果を奏する。 （実験例）次に、本発明の範囲の熱伝導材の効果を確認
するために行った実験例について説明する。
【００３９】尚、実験例１〜２が本発明の範囲の実験例
であり、比較例１〜２は本発明の範囲外の比較例であ
る。 〈実験例１〉 充填剤と樹脂の混練及び成形 未加硫ＥＰＤＭ ：１００重量部 充填剤（ＳｉＣ） ：２３０重量部 前記材料を混練した後、成形し、シート型とした。 〈実験例２〉 充填剤と樹脂の混練及び成形 未加硫ＥＰＤＭ ：１００重量部 充填剤（ＢＮ） ：１２０重量部 前記材料を混練した後、成形し、シート型とした。 〈比較例１〉 樹脂単独での成形 未加硫ＥＰＤＭを成形し、シート型とした。 〈比較例２〉 充填剤と樹脂の混練及び成形 パラフィン（分子量１０００）：１００重量部 充填剤（Ａｌ2Ｏ3）：１５０重量部 前記材料を混練した後、成形し、シート型とした。
であり、比較例１〜２は本発明の範囲外の比較例であ
る。 〈実験例１〉 充填剤と樹脂の混練及び成形 未加硫ＥＰＤＭ ：１００重量部 充填剤（ＳｉＣ） ：２３０重量部 前記材料を混練した後、成形し、シート型とした。 〈実験例２〉 充填剤と樹脂の混練及び成形 未加硫ＥＰＤＭ ：１００重量部 充填剤（ＢＮ） ：１２０重量部 前記材料を混練した後、成形し、シート型とした。 〈比較例１〉 樹脂単独での成形 未加硫ＥＰＤＭを成形し、シート型とした。 〈比較例２〉 充填剤と樹脂の混練及び成形 パラフィン（分子量１０００）：１００重量部 充填剤（Ａｌ2Ｏ3）：１５０重量部 前記材料を混練した後、成形し、シート型とした。
【００４０】そして、前記実施例１〜２及び比較例１〜
２の熱伝導材の特性を調べた。その結果を表１に示す。
尚、各材料の特性及び充填剤の割合も併せて示す。
２の熱伝導材の特性を調べた。その結果を表１に示す。
尚、各材料の特性及び充填剤の割合も併せて示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】※表１において、液だれとは、熱伝導材
を、電子部品とヒートシンクの間に挟んで使用した場
合、熱伝導材が流動化し、流れ出す現象をいう。又、粘
度はＢ型粘度計を用いて測定した。又、熱伝導率は京都
電子工業が販売する熱伝導計ＱＴＭ−５００を用いて測
定した。
を、電子部品とヒートシンクの間に挟んで使用した場
合、熱伝導材が流動化し、流れ出す現象をいう。又、粘
度はＢ型粘度計を用いて測定した。又、熱伝導率は京都
電子工業が販売する熱伝導計ＱＴＭ−５００を用いて測
定した。
【００４３】表１に示す様に、実験例１と実験例２の熱
伝導材の熱伝導率は高い。従って、放熱性に優れてい
る。又、１００℃下では、有機材料は液化しているが、
液だれを起こさない。従って、耐熱性に優れている。次
に、比較例１の樹脂は、１００℃下で液だれを起こして
いる。このことから、充填剤の割合が低いと液だれを起
こすことが示されている。
伝導材の熱伝導率は高い。従って、放熱性に優れてい
る。又、１００℃下では、有機材料は液化しているが、
液だれを起こさない。従って、耐熱性に優れている。次
に、比較例１の樹脂は、１００℃下で液だれを起こして
いる。このことから、充填剤の割合が低いと液だれを起
こすことが示されている。
【００４４】更に、比較例２の熱伝導材は、熱伝導率が
低く、放熱性に劣っている。又、１００℃下で液だれを
起こし、耐熱性にも劣っている。 〈実験例３〉更に、熱伝導材の軟化の状態を確認する実
験を行った。
低く、放熱性に劣っている。又、１００℃下で液だれを
起こし、耐熱性にも劣っている。 〈実験例３〉更に、熱伝導材の軟化の状態を確認する実
験を行った。
【００４５】図２に示す様に、ヒータの上に熱伝導材を
配置し、その上にブロック（ブロック１又はブロック
２）を配置した状態で、ヒータをオンにし、熱伝導材の
温度を６０℃となる様に設定した。 ブロック１としては、３×３×６ｃｍ2の比重１のブ
ロックを用いた。このブロック１の重量は５４ｇ、その
底面積は９ｃｍ2であるので、熱伝導材に加える圧力
は、５４÷９＝６ｇ／ｃｍ２である。
配置し、その上にブロック（ブロック１又はブロック
２）を配置した状態で、ヒータをオンにし、熱伝導材の
温度を６０℃となる様に設定した。 ブロック１としては、３×３×６ｃｍ2の比重１のブ
ロックを用いた。このブロック１の重量は５４ｇ、その
底面積は９ｃｍ2であるので、熱伝導材に加える圧力
は、５４÷９＝６ｇ／ｃｍ２である。
【００４６】ブロック２としては、３×３×６ｃｍ2
のの比重９のブロックを用いた。このブロック２の重量
は４８６ｇ、その底面積は９ｃｍ2であるので、熱伝導
材に加える圧力は、４８６÷９＝５４ｇ／ｃｍ2であ
る。この実験の結果、熱伝導材の温度が６０℃の場合
に、加えた圧力が６ｇ／ｃｍ 2及び５４ｇ／ｃｍ2のと
き、従って、加えた圧力が６ｇ／ｃｍ2以上となると、
熱伝導材が可塑化し、接触する相手の表面形状に追随し
て柔軟に変形することが確認された。
のの比重９のブロックを用いた。このブロック２の重量
は４８６ｇ、その底面積は９ｃｍ2であるので、熱伝導
材に加える圧力は、４８６÷９＝５４ｇ／ｃｍ2であ
る。この実験の結果、熱伝導材の温度が６０℃の場合
に、加えた圧力が６ｇ／ｃｍ 2及び５４ｇ／ｃｍ2のと
き、従って、加えた圧力が６ｇ／ｃｍ2以上となると、
熱伝導材が可塑化し、接触する相手の表面形状に追随し
て柔軟に変形することが確認された。
【００４７】尚、本発明は前記実施の形態に何等限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々の形態で実施することができる。 （１）例えば、有機材料、充填剤の種類は種々に変更す
ることができる。 （２）また、混練方法、成形方法においても本発明は前
記実施の形態に限定されるものではなく、種々の方法で
混練または成形を行うことができる。
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々の形態で実施することができる。 （１）例えば、有機材料、充填剤の種類は種々に変更す
ることができる。 （２）また、混練方法、成形方法においても本発明は前
記実施の形態に限定されるものではなく、種々の方法で
混練または成形を行うことができる。
【図１】 実施例の熱伝導材の概略構成を示す説明図で
ある。
ある。
【図２】 実験例３の実験方法を示す説明図である。
Claims (9)
- 【請求項１】 有機材料と、該有機材料より高い熱伝導
性を有する充填剤とを含有し、少なくとも常時使用温度
帯域の３０〜６５℃において可塑化して、接触する相手
の表面形状に追随して柔軟に変形することを特徴とする
熱伝導材。 - 【請求項２】 前記熱伝導体は、６０℃において、６．
０ｇ／ｃｍ2以上の圧力が加わった場合に可塑化して、
接触する相手の表面形状に追随して柔軟に変形すること
を特徴とする前記請求項１に記載の熱伝導材。 - 【請求項３】 前記熱伝導材は、下記ａ〜ｃの条件を満
たすことを特徴とする前記請求項１又は２に記載の熱伝
導材。 ａ．前記有機材料の融点が３０〜７０℃の範囲にあるこ
と ｂ．１００℃における前記有機材料の粘度が７００００
ｃＰ以上であること ｃ．前記充填剤の全体に対する割合が３０〜９０重量％
の範囲にあること - 【請求項４】 前記熱伝導材は、常温ではゴム状である
ことを特徴とする前記請求項１〜３のいずれかに記載の
熱伝導材。 - 【請求項５】 前記有機材料が、オレフィン系樹脂であ
ることを特徴とする前記請求項１〜４のいずれかに記載
の熱伝導材。 - 【請求項６】 前記有機材料が、分子量７０００〜５０
０００の未加硫ＥＰＤＭであることを特徴とする前記請
求項２に記載の熱伝導材。 - 【請求項７】 前記充填剤が、セラミックス、金属粉、
金属磁性体、及び炭素繊維のうち少なくとも一種である
ことを特徴とする前記請求項１〜６のいずれかに記載の
熱伝導材。 - 【請求項８】 前記充填剤として、電磁シールド作用を
有する材料を用いることを特徴とする前記請求項１〜７
のいずれかに記載の熱伝導材。 - 【請求項９】 前記請求項１〜８のいずれかに記載の熱
伝導材を製造する方法であって、 充填剤と有機材料を混練する工程と、 前記混練物を成形する工程と、 を有することを特徴とする熱伝導材の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000166173A JP3340112B2 (ja) | 2000-06-02 | 2000-06-02 | 熱伝導材及びその製造方法 |
| EP01113243A EP1160862B1 (en) | 2000-06-02 | 2001-05-31 | Thermal conductive material and method for producing the same |
| DE60118276T DE60118276T2 (de) | 2000-06-02 | 2001-05-31 | Wärmeleitendes Material und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US09/872,713 US6890970B2 (en) | 2000-06-02 | 2001-06-01 | Thermal conductive material and method for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000166173A JP3340112B2 (ja) | 2000-06-02 | 2000-06-02 | 熱伝導材及びその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001345407A true JP2001345407A (ja) | 2001-12-14 |
| JP3340112B2 JP3340112B2 (ja) | 2002-11-05 |
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ID=18669532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6890970B2 (ja) |
| EP (1) | EP1160862B1 (ja) |
| JP (1) | JP3340112B2 (ja) |
| DE (1) | DE60118276T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| KR100637435B1 (ko) * | 2004-05-19 | 2006-10-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 플라즈마 디스플레이 장치 |
| WO2018123370A1 (ja) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | デクセリアルズ株式会社 | 半導体装置 |
| KR101919052B1 (ko) * | 2012-06-04 | 2018-11-16 | 삼성전자주식회사 | 좌표 표시 장치 및 좌표 표시 장치의 입력 좌표를 측정하는 좌표 측정 장치 |
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|---|---|---|---|---|
| US20040195678A1 (en) * | 2001-07-02 | 2004-10-07 | Yoshinao Yamazaki | Thermoconductive composition |
| CN101835365B (zh) * | 2002-10-21 | 2013-03-27 | 莱尔德技术公司 | 导热的电磁干扰屏蔽 |
| US20060182948A1 (en) * | 2003-07-07 | 2006-08-17 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Resin-coated metal sheet |
| JP4855040B2 (ja) * | 2005-10-14 | 2012-01-18 | 富士フイルム株式会社 | 赤外線遮蔽フィルタ |
| US20100219369A1 (en) * | 2005-12-20 | 2010-09-02 | Industrial Technology Research Institute | Composition of thermal interface material |
| US20160032166A1 (en) * | 2014-01-22 | 2016-02-04 | Zhejiang Saintyear Electronic Technologies Co., Ltd. | Hot-melt adhesive composition and method for preparing the same, hot-melt adhesive thermal conductive sheet and method for preparing the same |
| KR101686989B1 (ko) | 2014-08-07 | 2016-12-19 | 주식회사 모다이노칩 | 파워 인덕터 |
| KR101662208B1 (ko) * | 2014-09-11 | 2016-10-06 | 주식회사 모다이노칩 | 파워 인덕터 및 그 제조 방법 |
| JP6403093B2 (ja) * | 2015-02-04 | 2018-10-10 | 住友電気工業株式会社 | 複合材料、磁気部品用の磁性コア、リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 |
| WO2018088318A1 (ja) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置およびその製造方法ならびに無線通信機器 |
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|---|---|---|---|---|
| US4508640A (en) * | 1981-11-24 | 1985-04-02 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Electromagnetic wave-shielding materials |
| US5177143A (en) * | 1984-08-31 | 1993-01-05 | Raychem Corporation | Method of making heat stable polymeric gelloid composition |
| JP2604823B2 (ja) | 1988-09-13 | 1997-04-30 | 株式会社フジクラ | 半導電性樹脂組成物 |
| ES2072351T3 (es) * | 1990-01-09 | 1995-07-16 | Rxs Schrumpftech Garnituren | Procedimiento para la fabricacion de un forro de control del campo para guarniciones de cable para tension media. |
| JP3953100B2 (ja) * | 1995-01-27 | 2007-08-01 | レイケム・コーポレイション | 無水物含有ポリマーからのゲル |
| US5569516A (en) * | 1995-03-03 | 1996-10-29 | Union Carbide Chem Plastic | Membrane and mixture comprising a thermoplastic elastomer |
| US6054198A (en) * | 1996-04-29 | 2000-04-25 | Parker-Hannifin Corporation | Conformal thermal interface material for electronic components |
| US5929138A (en) * | 1996-11-05 | 1999-07-27 | Raychem Corporation | Highly thermally conductive yet highly comformable alumina filled composition and method of making the same |
| JP4077963B2 (ja) | 1998-11-04 | 2008-04-23 | 日東電工株式会社 | 放熱シート |
| JP2992285B1 (ja) * | 1998-11-10 | 1999-12-20 | 北川工業株式会社 | 熱伝導材 |
| US6391442B1 (en) * | 1999-07-08 | 2002-05-21 | Saint-Gobain Performance Plastics Corporation | Phase change thermal interface material |
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-
2000
- 2000-06-02 JP JP2000166173A patent/JP3340112B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-05-31 EP EP01113243A patent/EP1160862B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-05-31 DE DE60118276T patent/DE60118276T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-01 US US09/872,713 patent/US6890970B2/en not_active Expired - Lifetime
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