JP2002194232A

JP2002194232A - 熱伝導材

Info

Publication number: JP2002194232A
Application number: JP2000395375A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Shirato; 斉白土; Shunji Hyozu; 俊司俵頭; Kenichi Azuma; 賢一東
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2000-12-26
Filing date: 2000-12-26
Publication date: 2002-07-10

Abstract

(57)【要約】【課題】接触させようとする面の凹凸、反り、うねり等
への変形追従性に優れ、結果として優れた熱伝導性を示
すとともに、取り扱い性に優れた熱伝導材を提供するこ
とを目的としている。【解決手段】熱伝導率１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導材料
からなり、少なくとも一方の面に複数の凸部が形成され
た状態になっていて、表面粗さＲｍａｘが０．３±０．
０５μｍの二枚の平行な平板材の間で、０．０５ＭＰａ
の圧力で挟着されたときの凸部の平板材面に対する接触
面積率に比して、０．１５ＭＰａの圧力で挟着されたと
きの凸部の平板材面に対する接触面積率が５％以上増加
するシート状体を少なくとも備える構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、優れた熱伝導性と
挟着される部材の挟着面への形状追従性および取り扱い
性に優れている熱伝導材に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、電気・電子部品などの発熱体に
添設しで発熱体から伝わった発熱体の熱を放熱させるヒ
ートシンク等の放熱部品との間には、従来、熱が発熱体
から放熱部品に効率よく伝わるようにシリコーンオイル
コンパウンドや、窒化ホウ素、アルミナ、窒化ケイ素ま
たは窒化アルミニウムなどの熱伝導性の高い充填材を高
充填したシリコーンゴムシートなどが用いられている
（例えば、特開平１０−１３９８９３号公報）。

【０００３】すなわち、電気・電子部品に限らず、発熱
体及び放熱体の表面は平滑でないことが多い。従って、
両者を直接接触させても接触面積が小さく熱伝導が悪い
場合がある。そこで、柔軟で凹凸に添いやすく高熱伝導
性を有する上記のようなシリコーンオイルコンパウンド
やシリコーンゴムシート等の熱伝導材を発熱体と放熱体
との間に介在させるようになっている。

【０００４】しかし、上記シリコーンオイルコンパウン
ドの場合、柔軟性があり、密着性が高く、熱抵抗性もよ
いのであるが、粘稠体であるので、取り扱い性が悪いと
ともに塗りムラが発生する恐れもある。

【０００５】一方、上記のシリコーンゴムシートのよう
に、柔軟性樹脂に高熱伝導性を有する高熱伝導性物質を
混合分散したような熱伝導材の場合、高い熱伝導性を得
るために、高熱伝導性物質の充填量を大きくすると、柔
軟性が乏しくて挟着面への形状追従性、すなわち、密着
性が悪くなる。したがって、上記のシリコーンゴムシー
トのような熱伝導材の場合、柔軟性はあるが、高熱伝導
性物質の充填量が不十分で熱伝導率が低く、熱抵抗の大
きいものにならざるを得ない。他方、アルミニウム箔の
ように熱伝導性に優れ可撓性のある平滑な金属シートを
熱伝導シートとして使用することも考えられるが，この
ような平滑な金属シートでは、やはりＣＰＵや基板等の
電子部品やヒートシンクなどの放熱部材は、反り、うね
り、凹凸等に追従せず電子部品で発生した熱を十分に放
熱部品に伝えることができなくなる恐れがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術の欠点を解消し、接触させようとする面の凹凸、
反り、うねり等への変形追従性に優れ、結果として優れ
た熱伝導性を示すとともに、取り扱い性に優れた熱伝導
材を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の請求項１に記載の発明にかかる熱伝
導材（以下、「請求項１の熱伝導材」）は、熱伝導率１
０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導材料からなり、少なくとも一
方の面に複数の凸部が形成された状態になっていて、表
面粗さＲｍａｘが０．３±０．０５μｍの二枚の平行な
平板材の間で、０．０５ＭＰａの圧力で挟着されたとき
の凸部の平板材面に対する接触面積率に比して、０．１
５ＭＰａの圧力で挟着されたときの凸部の平板材面に対
する接触面積率が５％以上増加するシート状体を少なく
とも備える構成とした。

【０００８】本発明の請求項２に記載の発明にかかる熱
伝導材（以下、「請求項２の熱伝導材」）は、請求項１
の熱伝導材において、シート状体の凸部の裏面に凹部が
設けられていて、この凹部に柔軟樹脂組成物が充填され
ている構成とした。

【０００９】本発明の請求項３に記載の発明にかかる熱
伝導材（以下、「請求項３の熱伝導材」）は、請求項２
の熱伝導材において、柔軟樹脂組成物が粘着性を備えて
いる構成とした。

【００１０】本発明の請求項４に記載の発明にかかる熱
伝導材（以下、「請求項４の熱伝導材」）は、請求項２
または請求項３の熱伝導材において、柔軟樹脂組成物中
に高熱伝導性物質が混合されている構成とした。

【００１１】本発明において、凸部の接触面積率とは、
凸部の平板材に対する接触面積を平板材に対するシート
状体の投影面積で除した値に１００を乗じたものであ
る。シート状体を形成する高熱伝導材料としては、１０
Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を備えていれば、特に限定さ
れないが、たとえば、ニッケル、すず、アルミニウム、
金、銀、銅、鉄などの金属やその合金、高熱伝導性物質
の粒子がバインダー樹脂中に高充填状態で分散された熱
伝導性樹脂組成物等が挙げられ、中でも金属や合金が好
ましい。

【００１２】シート状体を形成する熱伝導性樹脂組成物
に用いられるバインダー樹脂としては、特に限定されな
いが、たとえば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、
塩化ビニル系樹脂、エステル系樹脂、アミド系樹脂等が
挙げられ、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリ
ル酸２−エチルヘキシル等のアクリル酸エステルを重合
したアクリル酸エステル重合体、（メタ）アクリル酸ブ
チル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル等のモノ
マーの共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレ
ンーαオレフィン共重合体等の軟質オレフィン系樹脂、
スチレン−イソプレン−スチレン共重合体（ＳＩＳ）、
スチレン−ブチレン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）、ス
チレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体（ＳＥ
ＢＳ）、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共
重合体（ＳＥＰＳ）等の軟質スチレン系樹脂、ウレタン
ＴＰＥ、エステルＴＰＥ、アミドＴＰＥ等の熱可塑性エ
ラストマーなどが挙げられる。

【００１３】シート状体を形成する熱伝導性樹脂組成物
に用いられる高熱伝導性物質としては、特に限定されな
いが、たとえば、たとえば、金、銅、銀、鉄、アルミニ
ウム、コバルト、すず、ニッケル、チタン、インジウム
などの金属および各種合金などの粒子；酸化アルミニウ
ム（アルミナ）、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ベ
リリウム、酸化チタン、酸化インジウムすず（ＩＴＯ）
などの酸化物類粒子；窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化ア
ルミニウムなどの窒化物類粒子；炭化ケイ素、ダイヤモ
ンド、非晶カーボン、カーボンブラック、炭素繊維など
の炭化物類粒子；石英、石英ガラスなどのシリカ粉類粒
子などが挙げられる。

【００１４】ただし、熱伝導材を、絶縁性を必要とする
用途に用いる場合、上記金属および各種合金などの金属
系充填材は、絶縁性に劣るため、他の無機フィラーを用
いることが好ましい。

【００１５】また、高熱伝導性物質として、たとえば、
窒化ホウ素などの鱗片状粒子と、炭化ケイ素、窒化アル
ミなどの球状粒子とを、その比率を１／９〜９／１程度
の割合で組み合わせて用いるようにすると、より高い熱
伝導率を得ることができる。

【００１６】凸部のピッチ、凸部の高さ、シート状体の
厚み等は、挟着によって、表面粗さＲｍａｘが０．３±
０．０５μｍの二枚の平行な平板材の間で、０．０５Ｍ
Ｐａの圧力で挟着されたときの凸部の接触面積率に比し
て、０．１５ＭＰａの圧力で挟着されたときの凸部の接
触面積率が５％以上増加するという条件を満足すれば、
特に限定されない。

【００１７】請求項２の熱伝導材において、上記柔軟樹
脂組成物を構成する合成樹脂としては、特に限定されな
いが、たとえば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、
塩化ビニル系樹脂、エステル系樹脂、アミド系樹脂等が
挙げられ、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリ
ル酸２−エチルヘキシル等のアクリル酸エステルを重合
したアクリル酸エステル重合体、（メタ）アクリル酸ブ
チル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル等のモノ
マーの共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレ
ンーαオレフィン共重合体等の軟質オレフィン系樹脂、
スチレン−イソプレン−スチレン共重合体（ＳＩＳ）、
スチレン−ブチレン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）、ス
チレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体（ＳＥ
ＢＳ）、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共
重合体（ＳＥＰＳ）等の軟質スチレン系樹脂、ウレタン
ＴＰＥ、エステルＴＰＥ、アミドＴＰＥ等の熱可塑性エ
ラストマーなどの柔軟性に優れたものが好ましい。

【００１８】請求項３の熱伝導材のように柔軟樹脂組
成物に粘着性を備えたものを用いる場合、柔軟樹脂組成
物としては、特に限定されないが、室温で、剪断貯蔵弾
性率が１．０×１０⁴〜１．０×１０⁷Ｐａの範囲のもの
が好ましく、１．０×１０⁴〜１．０×１０⁶Ｐａのもの
がより好ましく、１．０×１０⁴〜１．０×１０⁵Ｐａの
ものがさらに好ましい。すなわち、剪断貯蔵弾性率が
１．０×１０⁴Ｐａより小さいと、凝集力が低すぎて被
着体への糊残りが発生してしまい使い勝手が悪くなって
しまう。

【００１９】一方、剪断貯蔵弾性率が１．０×１０⁷Ｐ
ａよりも大きいと、柔軟性が乏しくなり、密着性が悪く
なってしまうとともに、シート状体の全面に柔軟樹脂組
成物層を形成したとき、挟着圧によって、柔軟樹脂組成
物層が凸部上面から排除されず、十分な熱伝導性を確保
できなくなる恐れがある。

【００２０】このような柔軟樹脂組成物を構成する樹脂
としては、炭素数１〜１４のアルキル基を有する（メ
タ）アクリル酸エステルを重合して得られるアクリル系
樹脂が好ましい。

【００２１】上記（メタ）アクリル酸エステルとして
は、たとえば、（メタ）アクリル酸メチル、アクリル酸
エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）ア
クリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチ
ル、（メタ）アクリル酸Ｓｅｃ−ブチル、（メタ）アク
リル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、（メ
タ）アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸イソオクチ
ル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル
酸イソノニル、（メタ）アクリル酸ラウリルなどが挙げ
られる。なお、（メタ）アクリルなる表現は、アクリル
およびメタクリルを総称するものである。上述した（メ
タ）アクリル酸エステルは、１種のみが用いられてもよ
く、２種以上併用されてもよい。

【００２２】また、上記アクリル系樹脂は、得られる樹
脂のガラス転移温度および極性を調整するために、他の
ビニルモノマーを共重合させてもよい。このような共重
合可能なビニルモノマーとしては、α−メチルスチレ
ン、ビニルトルエン、スチレンなどに代表されるスチレ
ン系単量体；メチルビニルエーテル、エチルビニルエー
テル、イソブチルビニルエーテルに代表されるビニルエ
ーテル系単量体；フマル酸、フマル酸のモノアルキルエ
ステル、フマル酸のジアルキルエステル、マレイン酸、
マレイン酸のモノアルキルエステル、マレイン酸のジア
ルキルエスエル、イタコン酸、イタコン酸のモノアルキ
ルエステルなどの不飽和カルボン酸または不飽和カルボ
ン酸アルキルエステル；（メタ）アクリルニトニル、ブ
タジエン、イソプレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、
酢酸ビニル、ビニルケトン、ビニルピロリドン、ビニル
ピリジン、（メタ）アクリルアミド、ビニルカルバゾー
ルなどを挙げることができる。

【００２３】上記アクリル系樹脂は、共重合成分とし
て、ラジカルの重合性の不飽和二重結合で末端を修飾さ
れ、数平均分子量が８００〜３００００であり、ガラス
転移温度が３０℃以上である重合体（以下、重合体Ａと
記す。）をグラフト共重合させることが好ましい。この
ようなグラフト共重合によって、共重合した高ガラス転
移温度のセグメントが凍結相を形成し、擬似架橋として
作用するため、凝集力の強いアクリル系樹脂を得ること
ができ、このアクリル系樹脂を用いて保持力に優れた粘
着性を得ることが出来る。

【００２４】また、上述したようにして得られたアクリ
ル系樹脂は、ホットメルトタイプであり、凍結相が熱的
に可逆で、ガラス転移温度以上で溶融するため、熱伝導
性フィラーとの溶融混練や、押出成形によるシート賦形
を容易に行うことができる。

【００２５】上記重合体Ａとしては、他の重合性単量体
と共重合可能な二重結合を有し、数平均分子量が８００
〜３００００であり、ガラス転移温度が３０℃以上のも
のが好ましい。すなわち、重合体Ａの数平均分子量が８
００よりも小さい場合は重合体としての凝集力が得られ
ず、３００００よりも大きい場合は重合が困難となって
しまう恐れがある。

【００２６】また、重合体Ａのガラス転移温度が３０℃
より小さい場合は、常温では凍結相の凝集が不十分とな
り、重合体としての凝集力が得られない恐れがある。

【００２７】なお、ここで、他の重合性単量体と共重合
可能な二重結合とは、ラジカル重合性の不飽和二重結合
を意味し、このような二重結合を有する官能基としては
ビニル基、（メタ）アクリロイル基、アリル基などが挙
げられる。重合体Ａの具体的な例としては、たとえば、
東亜合成化学社製；商品名：ＡＡ−６が挙げられる。

【００２８】重合体Ａをアクリル系樹脂に共重合させる
とき、重合体Ａのアクリル系樹脂中の割合は、アクリル
酸エステル１００重量部に対して、５〜１００重量部で
あることが好ましく、１０〜３０重量部がより好まし
い。すなわち、重合体Ａの割合が５重量部よりも少ない
場合は重合体としての凝集力が得られず、１００重量部
よりも多い場合はゲル化を招き実用性が低下する。

【００２９】また、上記アクリル系樹脂は、凝集力を高
めるために架橋を導入しても良い。架橋の手法としては
イソシアネート系架橋剤、アジリジン系架橋剤、エポキ
シ系架橋剤などの架橋剤を用いた化学架橋が挙げられ
る。また、電子線などの放射線架橋や紫外線などの照射
による光架橋を施すようにしてもよい。また、無架橋の
状態でアクリル系樹脂と熱伝導性充填剤を混練・混合を
行うことによってより多くの熱伝導性充填剤を配合する
ことができ、こうして得られた樹脂組成物を粘着層とし
て使用することで、シート状物に積層し、後架橋するこ
とによって、熱伝導性と粘着性が優れた粘着層を備えた
熱伝導性シートを得ることができる。

【００３０】上記アクリル系樹脂には、石油樹脂、水添
石油樹脂、クマロン・インデン樹脂、ロジン樹脂などの
タッキファイアを添加してもよい。このようにタッキフ
ァイアを添加すると、より高い粘着性を付与することが
できる。

【００３１】上記アクリル系樹脂は、溶液重合、塊状重
合などの任意の方法により得ることができるが、通常、
（メタ）アクリル酸アルキルエステルを、たとえば酢酸
エチルなどの適当な溶媒に溶解させ、重合開始剤を用い
た溶液重合法により容易に得ることができる。また、
（メタ）アクリル酸アルキルエステルと光重合開始剤と
を含む無溶媒液状混合物に対し、窒素などの不活性雰囲
気中において紫外線を照射することにより重合する方法
を用いても良い。

【００３２】また、上記アクリル系樹脂の分子量として
は特に限定されないが、特に１万〜４００万のものであ
ることが好ましい。すなわち、分子量が１万よりも小さ
い場合は得られる樹脂組成物の強度、伸びが低下してし
まう。一方、分子量が４００万よりも大きい場合は熱伝
導性充填材との混練が困難となり、得られる樹脂組成物
の強度が低下してしまう。

【００３３】また、アクリル系樹脂のガラス転移温度
は、−１２０℃〜２０℃が好ましく、−１００℃〜０℃
が特に好ましい。すなわち、ガラス転移温度が−１２０
℃よりも低い場合は、熱可塑性樹脂の合成が困難であ
る。一方、ガラス転移温度が２０℃よりも高い場合は、
得られる樹脂組成物の柔軟性が低下して、常温において
十分な粘着性を得ることができなくなってしまう。

【００３４】また、アクリル系樹脂の粘度は、特に限定
されないが、１００ｃｐｓ〜１０万ｃｐｓであることが
好ましい。すなわち、粘度が１００ｃｐｓ未満である
と、充填材を充填させて混練・混合させる際に剪断が伝
わらず、充填材粒子同士が凝集したり、ベース樹脂中に
均一に分散せず混ざりにくくなってしまったりする。一
方、粘度が１０万ｃｐｓを超えると粘度が高くなりすぎ
て、充填量を増やすにつれて分散せず混ざりにくくなっ
てしまう。

【００３５】なお、シート状体の両面に粘着性柔軟樹脂
組成物層を設けた場合、一方の面に用いる粘着性柔軟樹
脂組成物の粘着力と他方の面に用いる粘着性柔軟樹脂組
成物の粘着力とが異なっているようにすることが好まし
い。このようにすると、たとえば、本発明にかかる熱伝
導性材を半導体とヒートシンクとの隙間の熱伝導層とし
て用いた場合、ヒートシンクとの接触部分の粘着力を強
くし、半導体との接触部分の粘着力を弱くすることによ
り、半導体の取り替えを行うときに、熱伝導性材を破損
させることなく、容易に取り替えが出来る。

【００３６】因みに、このときの粘着力は、室温で、シ
ート状物の一方の面に積層されている粘着性柔軟樹脂組
成物層の粘着力を３００ｇｆ／２５ｍｍより強くし、他
方の面に積層されている粘着性柔軟樹脂組成物層の粘着
力を３００ｇｆ／２５ｍｍより弱くすることが好まし
い。

【００３７】請求項４の熱伝導材において、凹部に充填
される柔軟樹脂組成物が高い熱伝導性を備えている場
合、凹部に充填するだけでなく、シート状体の全面に柔
軟樹脂組成物を塗布するようにしても構わない。

【００３８】請求項４の熱伝導材において使用される高
熱伝導性物質としては、特に限定されないが、たとえ
ば、ニッケル、すず、アルミニウム、金、銀、銅、鉄、
コバルト、インジウムやこれらの合金などの金属粒子、
酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化亜鉛、酸化インジ
ウムすず（ＩＴＯ）等の金属酸化物粒子、窒化ホウ素、
窒化アルミニウムなどの金属窒化物粒子、炭化珪素、黒
鉛、ダイヤモンド、非晶カーボンなどの炭素化物粒子、
石英、石英ガラスなどの珪酸化合物粒子等が挙げられ
る。

【００３９】熱伝導性物質の添加量は、所定の柔軟性を
確保できれば、多い程好ましい。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
図面を参照しつつ詳しく説明する。図１および図２は本
発明にかかる熱伝導材の１つの実施の形態をあらわして
いる。

【００４１】図１および図２に示すように、この熱伝導
材１は、アルミニウム製のシート状体１１を備えてい
る。シート状体１１は、原料となるアルミニウムの薄板
材（図示せず）を凹凸を有するプレス板でプレスするこ
とによって形成され、一方の面から断面半円弧突起状に
突出するように凸部１２を多数備えている。

【００４２】凸部１２の裏面側には凹部１３が形成され
ていて、全ての凹部１３に高熱伝導性を有し、粘着性を
有するアクリル樹脂に、シート状体１１の凸部１２の変
形追従性を損なわない程度に高熱伝導粒子が分散混合さ
れた柔軟樹脂組成物２が充填されている。そして、この
熱伝導材１は、表面粗さＲｍａｘが０．３±０．０５μ
ｍの二枚の平行な平板材の間で、０．０５ＭＰａの圧力
で挟着されたときの凸部１２の接触面積率に比して、
０．１５ＭＰａの圧力で挟着されたときの凸部１２の接
触面積率が５％以上増加するようになっている。

【００４３】この熱伝導材１は、以上のようになってい
るので、図３（ａ）に示すように、電子部品７と保熱部
品８との間に配置し、電子部品７と保熱部品８との間で
挟着されると、図３（ｂ）に示すようにシート状体１１
の凸部１２が接触面積を増大させるように変形し、電子
部品７あるいは保熱部品８の接触面に凹凸、反り、うね
り等があっても、凹凸、反り、うねり等に沿うように凸
部がうまく広い面積で接触する。したがって、電子部品
７の熱を効率よく放熱部品に伝えて放熱させることがで
きる。

【００４４】また、凹部１３に柔軟樹脂組成物２が充填
されているので、挟着された時、凸部１２がこの柔軟樹
脂組成物２の弾性力によって裏面側から支持され、凸部
１２がその裏面側から支持される。したがって、凸部１
２が挟着圧によって座屈したりすることを確実に防止で
きるとともに、シート状体１１の薄肉化をはかることが
できる。

【００４５】さらに、柔軟樹脂組成物２が、粘着性を備
えているので、電子部品や放熱部品などの所定位置に貼
り付けた状態で挟着を行うことができ挟着作業を容易か
つ正確に行えるようになる。また、柔軟樹脂組成物２に
高熱伝導粒子が分散混合されているため、より熱伝導性
がよくなる。

【００４６】図４および図５は、本発明にかかる熱伝導
材に使用する熱伝導材の他の実施の形態をあらわしてい
る。図４（ａ）の熱伝導材１ａは、シート状体１１のみ
からなる以外は、上記熱伝導材１と同様になっている。

【００４７】図４（ｂ）の熱伝導材１ｂは、凸部１２ｂ
の断面形状が半円弧状に代えて断面略矩形になっている
以外は熱伝導材１ａと同様になっている。図４（ｃ）の
熱伝導材１ｃは、凸部１２ｃが連続する波状にシート状
体１１ｃの両面に交互に突出するように設けられている
以外は熱伝導材１ａと同様になっている。

【００４８】図４（ｄ）の熱伝導材１ｄは、凸部１２ｄ
の断面形状が半円弧状に代えて断面略三角形になってい
る以外は熱伝導材１ａと同様になっている。図４（ｅ）
の熱伝導材１ｂは、凸部１２ｅの断面形状が半円弧状に
代えて断面略台形になっている以外は熱伝導材１ａと同
様になっている。

【００４９】図４（ｆ）の熱伝導材１ｆは、凸部１２ｆ
が，平面部１６を間に挟んでシート状体１１ｆの両面に
交互に突出するように設けられている以外は熱伝導材１
ｃと同様になっている。

【００５０】図５（ａ）の熱伝導材１ｇは、突起状の凸
部１２ａに代えて、断面略三角形をした畝状の凸部１２
ｇが平行に設けられている以外は、上記熱伝導材１ｄと
同様になっている。図５（ｂ）の熱伝導材１ｈは、断面
半円弧状をした畝状の凸部ｈが格子状になっている以外
は上記熱伝導材１ｈと同様になっている。

【００５１】本発明にかかる熱伝導材は、上記の実施の
形態に限定されない。たとえば、上記の熱伝導材１ｇで
は、凸部１２ｇの断面形状が略三角形であったが、上記
熱伝導材１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｅ，１ｆの凸部１２ａ，
１２ｂ，１２ｃ，１２ｅ，１２ｆと同じような断面形状
をしていても構わない。また、上記の熱伝導材１ｈで
は、凸部１２ｈの断面形状が略三角形であったが、上記
熱伝導材１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆの凸部１２ｂ，
１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆと同じような断面形状
をしていても構わない。

【００５２】

【実施例】以下に、本発明の実施例をより詳しく説明す
る。

【００５３】（実施例１）４０μｍのアルミニウムの薄
板材を凹凸を有するプレス装置によって図６に示す各部
の寸法が表１のとおりのシート状体１１のみの熱伝導材
サンプルＳを得た。

【００５４】（実施例２）７０μｍのアルミニウムの薄
板材を凹凸を有するプレス装置によって図６に示す各部
の寸法が表１のとおりのシート状体１１のみの熱伝導材
サンプルＳを得た。

【００５５】（実施例３）上記実施例１で得られたシー
ト状体の両面に２−エチルヘキシルアクリレート９０重
量部とアクリル酸１０重量部とを重合して得たバインダ
ー樹脂としてのアクリル酸エステル共重合体に対し、熱
伝導性フィラーとしての窒化ホウ素（電気化学工業社
製、グレードＳＧＰ平均粒径１８μｍ）を、アクリル
酸エステル共重合体７０容量％、窒化ホウ素３０容量％
となるように分散混合して得た柔軟樹脂組成物を２０μ
ｍの厚みで塗布して熱伝導材サンプルを得た。

【００５６】そして、上記実施例１〜３で得た熱伝導材
サンプルＳと、比較例１としての平滑な７０μｍの厚み
のアルミニウム薄板、比較例２としてのシリコーンオイ
ルコンパウンド（厚み７０μｍで塗布）、比較例３とし
ての市販の熱伝導シート（信越シリコーン社製、商品名
Ｇ７４７，厚み３００μｍ）のそれぞれについて図７に
示すような測定装置（京都電子工業社製ＱＴＭ−Ｄ
３）３を用いて以下のようにして熱抵抗値を測定しその
結果を表１に示した。

【００５７】〔熱伝導率の測定〕アルミニウム製の冷却
器３１の上に熱伝導材サンプルＳ、銅シート（１ｍｍ×
２５ｍｍ×２５ｍｍ，Ｒｍａｘ０．５μｍ，そり５０μ
ｍ／２５ｍｍ）３２、ＩＣ（韓国製７８０５ＵＣ８８４
７）３３、発泡ポリエチレンシート３４の順で積み重ね
るとともにボルト３５を締めつけトルク１Ｎ・ｍで締め
つけ、締めつけ板３６と冷却器３１との間で挟着した状
態で冷却器３１の内部に恒温水槽３７から２３℃の水を
循環供給しておき、ＩＣ３３に電力量３．５Ｗの電気を
流してから５分経過後に、図６のａ部の温度Ｔ１とｂ部
の温度Ｔ２を測定し，その測定結果から熱抵抗値を以下
の式で求めた。・熱抵抗値（℃／Ｗ）＝（Ｔ１−Ｔ２）／（ＩＣ３３へ
の供給電力量）

【００５８】また、実施例１〜３の熱伝導材サンプルＳ
および比較例１のアルミニウムの薄板材については、図
８に示すように熱伝導材１の凸部側の面に感圧シート
（富士プレススケール極超低圧用）４を沿わせた状態で
表面粗さＲｍａｘ０．２μｍの二枚の平行な平板材５，
５の間に挟み込み、０．０５ＭＰａの圧力をかけたとき
の感圧シート４の変色面積、０．１５ＭＰａの圧力をか
けたときの感圧シート４の変色面積からそれぞれの接触
面積率を求めた。なお、変色面積は画像処理により算出
した。

【００５９】

【表１】

【００６０】表1によれば、本発明の熱伝導材が、接触
面への変形追従性に優れ、接触面に凹凸、反り、うねり
等があっても、良好な熱伝導状態を得られることがよく
わかる。

【００６１】

【発明の効果】本発明にかかる熱伝導材は、以上のよう
に構成されているので、接触させようとする面の凹凸、
反り、うねり等への変形追従性に優れ、結果として優れ
た熱伝導性を示すとともに、取り扱い性に優れている。

【００６２】また、請求項２の熱伝導材のようにすれ
ば、凹部に柔軟樹脂組成物が充填されているので、挟着
された時、凸部がこの柔軟樹脂組成物の弾性力によって
裏面側から支持され、凸部がその裏面側から支持され
る。したがって、凸部が挟着圧によって座屈したりする
ことを確実に防止できるとともに、シート状体の薄肉化
をはかることができる。

【００６３】さらに、請求項３の熱伝導材のようにすれ
ば、柔軟樹脂組成物が、粘着性を備えているので、電子
部品や放熱部品などの所定位置に貼り付けた状態で挟着
を行うことができ挟着作業を容易かつ正確に行えるよう
になる。

【００６４】また、請求項４の熱伝導材のようにすれ
ば、柔軟樹脂組成物に高熱伝導粒子が分散混合されてい
るので、より熱伝導性がよくなるとともに、柔軟樹脂組
成物ヲシート状体全面に設けることもできるようにな
り、より変形追従性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる熱伝導材の１つの実施の形態を
あらわす斜視図である。

【図２】図１の熱伝導材の断面図である。

【図３】凸部の接触面積増大の仕方を模式的に説明する
模式図である。

【図４】本発明のかかる熱伝導材の他の実施の形態をあ
らわす断面図である。

【図５】本発明のかかる熱伝導材の他の実施の形態をあ
らわす斜視図である。

【図６】熱伝導材の各部の寸法測定位置を説明する説明
図である。

【図７】実施例で得た熱伝導シートの熱抵抗値の測定方
法を説明する説明図である

【図８】凸部の接触面積の測定装置の側面図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ
熱伝導材１１シート状体１２，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２
ｇ，１２ｈ凸部１３凹部２柔軟樹脂組成物５平板材７電子部品（部材）８放熱部品（部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4J002 BB001 BC021 BD031 BG021 CF001 CL001 DA036 DA066 DE106 DE146 DF016 FD016 4J040 DA001 DB001 DC021 DF021 DM011 EF001 JB09 LA08 5E322 FA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】挟着された状態で２つの部材間に介在し、
一方の部材の熱を他方の部材に伝える熱伝導材におい
て、熱伝導率１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導材料からな
り、少なくとも一方の面に複数の凸部が形成された状態
になっていて、表面粗さＲｍａｘが０．３±０．０５μ
ｍの二枚の平行な平板材の間で、０．０５ＭＰａの圧力
で挟着されたときの凸部の平板材面に対する接触面積率
に比して、０．１５ＭＰａの圧力で挟着されたときの凸
部の平板材面に対する接触面積率が５％以上増加するシ
ート状体を少なくとも備えることを特徴とする熱伝導
材。
【請求項２】シート状体の凸部の裏面に凹部が設けられ
ていて、この凹部に柔軟樹脂組成物が充填されている請
求項１に記載の熱伝導材。
【請求項３】柔軟樹脂組成物が粘着性を備えている請求
項２に記載の熱伝導材。
【請求項４】柔軟樹脂組成物中に高熱伝導性物質が混合
されている請求項２または請求項３に記載の熱伝導材。