JP2002206030A - 放熱シートの製造方法 - Google Patents
放熱シートの製造方法Info
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 優れた放熱性及び充分な電気絶縁性を有する
放熱シートを得ることができる製造方法を提供するこ
と。 【解決手段】 弾性材料をマトリックスとし、該マトリ
ックス中に熱伝導性粒子を分散させ、成形してシートを
製造し、該シートからの放熱を増大させるための表面処
理を該シートの表面層に行う放熱性シートの製造方法で
ある。
放熱シートを得ることができる製造方法を提供するこ
と。 【解決手段】 弾性材料をマトリックスとし、該マトリ
ックス中に熱伝導性粒子を分散させ、成形してシートを
製造し、該シートからの放熱を増大させるための表面処
理を該シートの表面層に行う放熱性シートの製造方法で
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、優れた放熱性及び
充分な電気絶縁性を有する放熱シートを得ることができ
る放熱シートの製造方法に関する。
充分な電気絶縁性を有する放熱シートを得ることができ
る放熱シートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、電子部品や電子機器におい
て、これらから発生する熱を放熱するための放熱対策が
講じられている。最近の電子部品や電子機器は、従来の
ものと比較して耐熱性が向上しているが、高密度実装や
劣悪な環境における使用の増加に伴い、放熱対策は依然
として不可欠なものとなっている。一般の電子機器にお
ける放熱は、電子ファンやブロアーを用いることにより
なされている。一方、ノート型パーソナルコンピュータ
を始めとする小型機器や、高密度実装される電子部品に
おいては、電子ファンやブロアーを設置する空間がない
ため、マイカなどの絶縁板を設置したり、シリコーング
リースなどのコンパウンド材を塗布することにより、放
熱が行われていた。また、電子部品に対する高性能化の
要求に対応するために、放熱シートを使用するケースが
増加している。
て、これらから発生する熱を放熱するための放熱対策が
講じられている。最近の電子部品や電子機器は、従来の
ものと比較して耐熱性が向上しているが、高密度実装や
劣悪な環境における使用の増加に伴い、放熱対策は依然
として不可欠なものとなっている。一般の電子機器にお
ける放熱は、電子ファンやブロアーを用いることにより
なされている。一方、ノート型パーソナルコンピュータ
を始めとする小型機器や、高密度実装される電子部品に
おいては、電子ファンやブロアーを設置する空間がない
ため、マイカなどの絶縁板を設置したり、シリコーング
リースなどのコンパウンド材を塗布することにより、放
熱が行われていた。また、電子部品に対する高性能化の
要求に対応するために、放熱シートを使用するケースが
増加している。
【０００３】従来、放熱シートとしては、絶縁性、熱伝
導性、実装効率の向上及び信頼性の向上に効果的なシリ
コーンゴム系の材料に金属粉末や金属化合物粉末等の熱
伝導性粒子を分散させた放熱シートが主として使用され
ており、特にパワー系トランジスタやＩＣ（集積回路）
等において多用されている。従来の放熱シートにおい
て、その放熱特性を向上させるための方法としては、放
熱シートを柔軟化することにより放熱体に対する形状追
随性を改善し、この改善により放熱特性を向上させる方
法や、熱伝導性粒子としてより好適なものを用いること
により放熱特性を向上させる方法が採られている。熱伝
導性粒子に関しては、窒化ホウ素（ＢＮ）のような熱
伝導性の良好な粒子を用いる、マトリックスにおける
熱伝導性粒子の充填を最密化するために、熱伝導性粒子
の粒子径を二種以上とする、鱗片状や繊維状等の形状
を有する熱伝導性粒子を用いる場合、これらの粒子を放
熱シートの厚み方向に配向させることにより、厚み方向
の熱伝導を良好なものとする、等の工夫がなされてい
る。しかしながら、これらの放熱シートは、その製造工
程上の特性から、放熱シート表面に弾性材料（マトリッ
クス）からなる表面層が形成され、この表面層が、放熱
シートが放熱体と接触したときに接触抵抗として働くた
めに、放熱シートの放熱特性を悪くしてしまっているの
が実情である。
導性、実装効率の向上及び信頼性の向上に効果的なシリ
コーンゴム系の材料に金属粉末や金属化合物粉末等の熱
伝導性粒子を分散させた放熱シートが主として使用され
ており、特にパワー系トランジスタやＩＣ（集積回路）
等において多用されている。従来の放熱シートにおい
て、その放熱特性を向上させるための方法としては、放
熱シートを柔軟化することにより放熱体に対する形状追
随性を改善し、この改善により放熱特性を向上させる方
法や、熱伝導性粒子としてより好適なものを用いること
により放熱特性を向上させる方法が採られている。熱伝
導性粒子に関しては、窒化ホウ素（ＢＮ）のような熱
伝導性の良好な粒子を用いる、マトリックスにおける
熱伝導性粒子の充填を最密化するために、熱伝導性粒子
の粒子径を二種以上とする、鱗片状や繊維状等の形状
を有する熱伝導性粒子を用いる場合、これらの粒子を放
熱シートの厚み方向に配向させることにより、厚み方向
の熱伝導を良好なものとする、等の工夫がなされてい
る。しかしながら、これらの放熱シートは、その製造工
程上の特性から、放熱シート表面に弾性材料（マトリッ
クス）からなる表面層が形成され、この表面層が、放熱
シートが放熱体と接触したときに接触抵抗として働くた
めに、放熱シートの放熱特性を悪くしてしまっているの
が実情である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたもので、優れた放熱性及び充分な電気絶縁
性を有する放熱シートを得ることができる放熱シートの
製造方法を提供することを目的とするものである。
みてなされたもので、優れた放熱性及び充分な電気絶縁
性を有する放熱シートを得ることができる放熱シートの
製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するため鋭意検討を行った結果、弾性材料をマトリ
ックスとし、該マトリックス中に熱伝導性粒子を分散さ
せ、成形してシートを製造し、該シートの表面層を表面
処理することにより得られた放熱シートが、該シートを
放熱体や発熱体に密着して使用した場合に優れた放熱性
を示すものであることを見出した。本発明は、かかる知
見に基づいて完成したものである。すなわち、本発明
は、弾性材料をマトリックスとし、該マトリックス中に
熱伝導性粒子を分散させ、成形してシートを製造し、該
シートからの放熱を増大させるための表面処理を該シー
トの表面層に行うことを特徴とする放熱性シートの製造
方法を提供するものである。
達成するため鋭意検討を行った結果、弾性材料をマトリ
ックスとし、該マトリックス中に熱伝導性粒子を分散さ
せ、成形してシートを製造し、該シートの表面層を表面
処理することにより得られた放熱シートが、該シートを
放熱体や発熱体に密着して使用した場合に優れた放熱性
を示すものであることを見出した。本発明は、かかる知
見に基づいて完成したものである。すなわち、本発明
は、弾性材料をマトリックスとし、該マトリックス中に
熱伝導性粒子を分散させ、成形してシートを製造し、該
シートからの放熱を増大させるための表面処理を該シー
トの表面層に行うことを特徴とする放熱性シートの製造
方法を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明でマトリックスとして用い
る弾性材料としては、ニトリルゴム，エチレンプロピレ
ンゴム，エチレンプロピレンジエンゴム，スチレンブタ
ジエンゴム，ブタジエンゴム，イソプレンゴム，天然ゴ
ム，シリコーンゴム，ウレタンゴム，アクリルゴム，ク
ロロプレンゴム，ブチルゴム，エピクロロヒドリンゴム
及びシリコーンゴムなどのゴムを含むゴム組成物；オレ
フィン系，スチレン系及びウレタン系などの熱可塑性エ
ラストマー及びそれらの熱可塑性エラストマーを含む組
成物を挙げることができる。本発明において、熱可塑性
エラストマーとしては、スチレン系熱可塑性エラストマ
ーが好ましい。このスチレン系熱可塑性エラストマーと
しては、例えば、ポリスチレン／ポリブタジエン／ポリ
スチレンのブロック共重合体、あるいはポリスチレン／
ポリイソプレン／ポリスチレンのブロック共重合体を水
添して得られる、例えば、スチレン−エチレン／ブチレ
ン−スチレンのトリブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、ス
チレン−エチレン／プロピレン−スチレンのトリブロッ
ク共重合体（ＳＥＰＳ）などを挙げることができる。こ
れらのスチレン系熱可塑性エラストマーの数平均分子量
は６００００以上であることが好ましい。この数平均分
子量が６００００未満であると、パラフィン系オイルの
ブリードが増加し、不都合が生じることがある。この数
平均分子量の上限は特に制限はないが、通常は４０００
００程度である。本発明において、熱可塑性エラストマ
ー組成物としては、（ａ）熱可塑性エラストマー１００
重量部と（ｂ）プロピレン単独重合体及び／又はプロピ
レンを主体とするプロピレン共重合体１〜１００重量部
及び／又は（ｃ）パラフィン系オイル３０〜５００重量
部とからなる熱可塑性エラストマー組成物が好ましい。
この熱可塑性エラストマー組成物の（ａ）成分の熱可塑
性エラストマーとしては、前記したスチレン系熱可塑性
エラストマーが好ましい。
る弾性材料としては、ニトリルゴム，エチレンプロピレ
ンゴム，エチレンプロピレンジエンゴム，スチレンブタ
ジエンゴム，ブタジエンゴム，イソプレンゴム，天然ゴ
ム，シリコーンゴム，ウレタンゴム，アクリルゴム，ク
ロロプレンゴム，ブチルゴム，エピクロロヒドリンゴム
及びシリコーンゴムなどのゴムを含むゴム組成物；オレ
フィン系，スチレン系及びウレタン系などの熱可塑性エ
ラストマー及びそれらの熱可塑性エラストマーを含む組
成物を挙げることができる。本発明において、熱可塑性
エラストマーとしては、スチレン系熱可塑性エラストマ
ーが好ましい。このスチレン系熱可塑性エラストマーと
しては、例えば、ポリスチレン／ポリブタジエン／ポリ
スチレンのブロック共重合体、あるいはポリスチレン／
ポリイソプレン／ポリスチレンのブロック共重合体を水
添して得られる、例えば、スチレン−エチレン／ブチレ
ン−スチレンのトリブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、ス
チレン−エチレン／プロピレン−スチレンのトリブロッ
ク共重合体（ＳＥＰＳ）などを挙げることができる。こ
れらのスチレン系熱可塑性エラストマーの数平均分子量
は６００００以上であることが好ましい。この数平均分
子量が６００００未満であると、パラフィン系オイルの
ブリードが増加し、不都合が生じることがある。この数
平均分子量の上限は特に制限はないが、通常は４０００
００程度である。本発明において、熱可塑性エラストマ
ー組成物としては、（ａ）熱可塑性エラストマー１００
重量部と（ｂ）プロピレン単独重合体及び／又はプロピ
レンを主体とするプロピレン共重合体１〜１００重量部
及び／又は（ｃ）パラフィン系オイル３０〜５００重量
部とからなる熱可塑性エラストマー組成物が好ましい。
この熱可塑性エラストマー組成物の（ａ）成分の熱可塑
性エラストマーとしては、前記したスチレン系熱可塑性
エラストマーが好ましい。
【０００７】（ｂ）成分のポリプロピレンを主成分とす
るプロピレン系重合体は、熱可塑性エマラストマー組成
物の加工性、耐熱特性の向上を図るため、配合されるも
のである。プロピレン系重合体として、好ましくはアイ
ソタクティックポリプロピレン，プロピレンと他の少量
のα−オレフィンとの共重合体（例えば、プロピレン−
エチレン共重合体，プロピレン／４−メチル−１−ペン
テン共重合体）などを挙げることができる。プロピレン
重合体としてアイソタクティックポリプロピレンを用い
る場合、そのＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ７２１０）が0.１〜１
００ｇ／１０分、特に0.５〜５０ｇ／１０分の範囲のも
のが好適に使用できる。上記（ｂ）成分の配合量は、前
記（ａ）成分１００重量部に対し、１〜１００重量部が
適当であるが、好ましくは３〜４０重量部、特に好まし
くは５〜３０重量部である。この配合量が１００重量部
を超えると、得られる熱可塑性エラストマー組成物の硬
度が高くなり過ぎる。
るプロピレン系重合体は、熱可塑性エマラストマー組成
物の加工性、耐熱特性の向上を図るため、配合されるも
のである。プロピレン系重合体として、好ましくはアイ
ソタクティックポリプロピレン，プロピレンと他の少量
のα−オレフィンとの共重合体（例えば、プロピレン−
エチレン共重合体，プロピレン／４−メチル−１−ペン
テン共重合体）などを挙げることができる。プロピレン
重合体としてアイソタクティックポリプロピレンを用い
る場合、そのＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ７２１０）が0.１〜１
００ｇ／１０分、特に0.５〜５０ｇ／１０分の範囲のも
のが好適に使用できる。上記（ｂ）成分の配合量は、前
記（ａ）成分１００重量部に対し、１〜１００重量部が
適当であるが、好ましくは３〜４０重量部、特に好まし
くは５〜３０重量部である。この配合量が１００重量部
を超えると、得られる熱可塑性エラストマー組成物の硬
度が高くなり過ぎる。
【０００８】（ｃ）成分のパラフィン系オイルは、熱可
塑性エラストマー組成物を低硬度化することを目的とし
て配合されるものであり、その配合量は、前記（ａ）成
分１００重量部に対し、３０〜５００重量部が適当であ
るが、好ましくは３５〜３００重量部である。この配合
量が３０重量部未満では充分な低硬度化が達成できず熱
可塑性エラストマー組成物の柔軟性が不充分となり、ま
た５００重量部を超えるとパラフィン系オイルがブリー
ドしやすくなり、かつ熱可塑性エラストマー組成物の機
械的強度が低下する原因となる。なお、パラフィン系オ
イルの配合量は、（ａ）成分のスチレン系熱可塑性エラ
ストマーの分子量及び該スチレン系熱可塑性エラストマ
ーに添加される他の成分の種類に応じて、上記範囲で適
宜選定することが好ましい。このパラフィン系オイル
は、４０℃における動粘度が１００ｍｍ2 ／ｓｅｃ以上
のものが好ましく、特に１００〜１００００ｍｍ2 ／ｓ
ｅｃ、さらに２００〜５０００ｍｍ2 ／ｓｅｃが好まし
い。また、このパラフィン系オイルは、重量平均分子量
が４５０〜５０００であるものが好ましい。
塑性エラストマー組成物を低硬度化することを目的とし
て配合されるものであり、その配合量は、前記（ａ）成
分１００重量部に対し、３０〜５００重量部が適当であ
るが、好ましくは３５〜３００重量部である。この配合
量が３０重量部未満では充分な低硬度化が達成できず熱
可塑性エラストマー組成物の柔軟性が不充分となり、ま
た５００重量部を超えるとパラフィン系オイルがブリー
ドしやすくなり、かつ熱可塑性エラストマー組成物の機
械的強度が低下する原因となる。なお、パラフィン系オ
イルの配合量は、（ａ）成分のスチレン系熱可塑性エラ
ストマーの分子量及び該スチレン系熱可塑性エラストマ
ーに添加される他の成分の種類に応じて、上記範囲で適
宜選定することが好ましい。このパラフィン系オイル
は、４０℃における動粘度が１００ｍｍ2 ／ｓｅｃ以上
のものが好ましく、特に１００〜１００００ｍｍ2 ／ｓ
ｅｃ、さらに２００〜５０００ｍｍ2 ／ｓｅｃが好まし
い。また、このパラフィン系オイルは、重量平均分子量
が４５０〜５０００であるものが好ましい。
【０００９】マトリックス中に分散させる熱伝導性粒子
としては、窒化ホウ素、窒化ケイ素などの窒化物や金属
化合物などの粉末が用いられる。金属化合物の粉末とし
ては、酸化アルミニウム（アルミナ）、窒化アルミニウ
ム、酸化マグネシウム、炭化ケイ素などが挙げられる。
本発明においては、金属酸化物の粉末が好ましく、その
中でも、形状のバリエーションがあって高充填が可能で
あり、かつ安価である点から、酸化アルミニウム粉末が
好ましい。金属化合物の粉末が細かくなると、充填時に
配合物の粘度が顕著に上昇し、充填しにくくなり、その
結果、熱伝導性の高い放熱シートを得ることができな
い。また、金属化合物の粉末の粒径が大きいと、放熱シ
ートを作製したときに異物となり、外観に悪影響を及ぼ
したり、得られる放熱シートが脆くなり、裂け易くな
る。このような観点から、金属化合物の粉末の平均粒径
は２〜６０μｍ程度が好ましい。また、マトリックス中
に金属化合物の粉末を多量に添加できるようにする点か
ら、金属化合物の粉末は、その粒度分布において２個以
上のピークを有するものが好ましい。平均粒径の異なる
ものを２種以上混合することにより、このような粒度分
布を有する粉末を得ることができる。熱伝導性粒子の配
合量は、粒子の比重により異なるが、弾性材料１００重
量部に対して３００〜１２００重量部が好ましく、より
好ましくは７００〜１１００重量部である。熱伝導性粒
子の配合量が３００重量部未満では、放熱性能が充分で
はなくなるおそれがあり、２５０重量部未満では放熱性
能が不足する。熱伝導性粒子の配合量が１２００重量部
を超えると、放熱シートが脆くなるおそれがある。
としては、窒化ホウ素、窒化ケイ素などの窒化物や金属
化合物などの粉末が用いられる。金属化合物の粉末とし
ては、酸化アルミニウム（アルミナ）、窒化アルミニウ
ム、酸化マグネシウム、炭化ケイ素などが挙げられる。
本発明においては、金属酸化物の粉末が好ましく、その
中でも、形状のバリエーションがあって高充填が可能で
あり、かつ安価である点から、酸化アルミニウム粉末が
好ましい。金属化合物の粉末が細かくなると、充填時に
配合物の粘度が顕著に上昇し、充填しにくくなり、その
結果、熱伝導性の高い放熱シートを得ることができな
い。また、金属化合物の粉末の粒径が大きいと、放熱シ
ートを作製したときに異物となり、外観に悪影響を及ぼ
したり、得られる放熱シートが脆くなり、裂け易くな
る。このような観点から、金属化合物の粉末の平均粒径
は２〜６０μｍ程度が好ましい。また、マトリックス中
に金属化合物の粉末を多量に添加できるようにする点か
ら、金属化合物の粉末は、その粒度分布において２個以
上のピークを有するものが好ましい。平均粒径の異なる
ものを２種以上混合することにより、このような粒度分
布を有する粉末を得ることができる。熱伝導性粒子の配
合量は、粒子の比重により異なるが、弾性材料１００重
量部に対して３００〜１２００重量部が好ましく、より
好ましくは７００〜１１００重量部である。熱伝導性粒
子の配合量が３００重量部未満では、放熱性能が充分で
はなくなるおそれがあり、２５０重量部未満では放熱性
能が不足する。熱伝導性粒子の配合量が１２００重量部
を超えると、放熱シートが脆くなるおそれがある。
【００１０】放熱性シートを得るには、例えば、前記の
弾性材料、熱伝導性粒子及び所望により用いられる添加
剤成分を加熱混練機、例えば、一軸押出機，二軸押出
機，ロール，バンバリーミキサー，プラベンダー，ニー
ダー，高剪断型ミキサーなどを用いて溶融混練りし、さ
らに、所望により有機パーオキサイドなどの架橋剤、架
橋助剤などを添加したり、または、これら必要な成分を
同時に混合し、加熱溶融混練りして、放熱性エラストマ
ー組成物を製造し、これをシート状に成形する。このよ
うにして製造されたシートは、その表面が、熱伝導性の
悪い弾性層により被われているために熱伝導性が悪い。
そこで、本発明においては、熱伝導性粒子がシートの表
面に存在するように、表面層（弾性層）を表面処理する
ことにより、シートからの放熱を増大させている。
弾性材料、熱伝導性粒子及び所望により用いられる添加
剤成分を加熱混練機、例えば、一軸押出機，二軸押出
機，ロール，バンバリーミキサー，プラベンダー，ニー
ダー，高剪断型ミキサーなどを用いて溶融混練りし、さ
らに、所望により有機パーオキサイドなどの架橋剤、架
橋助剤などを添加したり、または、これら必要な成分を
同時に混合し、加熱溶融混練りして、放熱性エラストマ
ー組成物を製造し、これをシート状に成形する。このよ
うにして製造されたシートは、その表面が、熱伝導性の
悪い弾性層により被われているために熱伝導性が悪い。
そこで、本発明においては、熱伝導性粒子がシートの表
面に存在するように、表面層（弾性層）を表面処理する
ことにより、シートからの放熱を増大させている。
【００１１】表面処理法としては、表面層の研磨、熱伝
導性粒子を用いたブラスト加工、熱伝導性粒子を用いた
溶射加工及び熱伝導性粒子の表面層への押付けなどの方
法が挙げられる。表面層の研磨は、シート表面に形成さ
れた表面スキン層（樹脂層）を除去することにより、シ
ート表面が熱伝導層からなるものとする方法であり、表
面層の研磨以外の方法は、シート表面における熱伝導性
粒子の密度を大きくする方法である。熱伝導性粒子を機
械的に押付けると、押付けられた熱伝導性粒子とシート
内部の熱伝導性粒子とが接触するため、放熱性が向上す
る。より放熱性の高い放熱シートを得るには、表面層の
研磨と上記他の方法とを組み合わせることが好ましい。
表面層の研磨は、表面から１０μｍ程度とすることが好
ましい。表面層の研磨は、各種研磨機を用いて行うこと
ができる。ブラスト加工に用いる研磨材としての粒子に
は、熱伝導性の良好な粒子を使用することが好ましい。
熱伝導性の良好な粒子として具体的には、各種金属粉、
アルミナ，窒化ホウ素，ジルコニアなどのセラミックス
粒子などが挙げられる。溶射加工は、各種溶射加工法に
より行うことができ、熱によるシートの変形を防止する
ために、できる限り低温で溶射することが好ましい。熱
伝導性粒子をシートに押付ける方法の場合、熱可塑性エ
ラストマー組成物をマトリックスとすることが好まし
い。熱伝導性粒子をシートにまぶした後に、高温のプレ
スで押付けることにより、シート表面に熱伝導性粒子が
強固に食い込み、放熱シートの使用時に、熱伝導性粒子
が放熱シートから脱落するのを防ぐことができる。
導性粒子を用いたブラスト加工、熱伝導性粒子を用いた
溶射加工及び熱伝導性粒子の表面層への押付けなどの方
法が挙げられる。表面層の研磨は、シート表面に形成さ
れた表面スキン層（樹脂層）を除去することにより、シ
ート表面が熱伝導層からなるものとする方法であり、表
面層の研磨以外の方法は、シート表面における熱伝導性
粒子の密度を大きくする方法である。熱伝導性粒子を機
械的に押付けると、押付けられた熱伝導性粒子とシート
内部の熱伝導性粒子とが接触するため、放熱性が向上す
る。より放熱性の高い放熱シートを得るには、表面層の
研磨と上記他の方法とを組み合わせることが好ましい。
表面層の研磨は、表面から１０μｍ程度とすることが好
ましい。表面層の研磨は、各種研磨機を用いて行うこと
ができる。ブラスト加工に用いる研磨材としての粒子に
は、熱伝導性の良好な粒子を使用することが好ましい。
熱伝導性の良好な粒子として具体的には、各種金属粉、
アルミナ，窒化ホウ素，ジルコニアなどのセラミックス
粒子などが挙げられる。溶射加工は、各種溶射加工法に
より行うことができ、熱によるシートの変形を防止する
ために、できる限り低温で溶射することが好ましい。熱
伝導性粒子をシートに押付ける方法の場合、熱可塑性エ
ラストマー組成物をマトリックスとすることが好まし
い。熱伝導性粒子をシートにまぶした後に、高温のプレ
スで押付けることにより、シート表面に熱伝導性粒子が
強固に食い込み、放熱シートの使用時に、熱伝導性粒子
が放熱シートから脱落するのを防ぐことができる。
【００１２】
【実施例】以下、実施例を示して本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記実施例に限定されるものではな
い。 実施例１ 下記に示す配合成分をロールを用いて、１５０℃にて混
練りし、ストランドに押し出した後に、ペレット状にカ
ットした。なお、アルミナの充填率は体積分率で約６５
％とした。 配合成分 （１）スチレン−エチレン／プロピレン−スチレンのトリブロック共重合体〔ク ラレ（株）製、商品名：セプトン〕（数平均分子量１２万でスチレン量が３０重 量％のＳＥＰＳ） ５０重量部 （２）メタロセン触媒重合のポリプロピレン〔エクソン化学（株）製、商品名： アチーブ〕（Ｍｗ／Ｍｎ＝2.０） ８重量部 （３）４０℃における動粘度が３８０ｍｍ2 ／秒であるパラフィン系オイル〔出 光興産（株）製、商品名：ダイアナプロセスオイルＰＷ３８０〕（重量平均分子 量７５０） ４２重量部 （４）アルミナ粉末〔昭和電工（株）製、商品名：ＡＳ−３０、平均粒径２０μ ｍ〕 ７２０重量部
するが、本発明は下記実施例に限定されるものではな
い。 実施例１ 下記に示す配合成分をロールを用いて、１５０℃にて混
練りし、ストランドに押し出した後に、ペレット状にカ
ットした。なお、アルミナの充填率は体積分率で約６５
％とした。 配合成分 （１）スチレン−エチレン／プロピレン−スチレンのトリブロック共重合体〔ク ラレ（株）製、商品名：セプトン〕（数平均分子量１２万でスチレン量が３０重 量％のＳＥＰＳ） ５０重量部 （２）メタロセン触媒重合のポリプロピレン〔エクソン化学（株）製、商品名： アチーブ〕（Ｍｗ／Ｍｎ＝2.０） ８重量部 （３）４０℃における動粘度が３８０ｍｍ2 ／秒であるパラフィン系オイル〔出 光興産（株）製、商品名：ダイアナプロセスオイルＰＷ３８０〕（重量平均分子 量７５０） ４２重量部 （４）アルミナ粉末〔昭和電工（株）製、商品名：ＡＳ−３０、平均粒径２０μ ｍ〕 ７２０重量部
【００１３】このようにして得られた放熱性エラストマ
ー組成物を、射出成形機として、日精樹脂工業（株）社
製のＤＣ６０Ｅ５ＡＳＥ機を用い、成形温度１８０℃に
て成形して、厚さ0.５ｍｍの放熱シートを作製した。こ
のシートのＪＩＳ−Ａ硬度は８０度、密度は2.９ｇ／ｃ
ｍ3 であった。このようにして得られた放熱シートの表
面を、＃５００の紙やすりを用いてシート表面の樹脂層
が無くなるまで研磨した後に、幅２１ｍｍ、長さ３６ｍ
ｍに裁断して試料を作製し、トランジスタ放熱器型熱抵
抗測定器〔コム電子（株）製〕を用いて熱抵抗を測定し
た。この測定器は、１２５Ｗタイプのトランジスタ素子
〔サンケン電気（株）製、２ＳＣ２９２１〕及び0.９４
℃／Ｗタイプの放熱器〔オーエス（株）製、ＦＢＡ１５
０ＰＳ−ＡＮ−０〕を備えたものである。トランジスタ
素子と放熱器との間に、両者に密着させて試料を載置
し、１9.４２１Ｗの電力を印加し、トランジスタ素子の
表面温度Ｔ1 と放熱器の表面温度Ｔ2 を熱電対を用いて
測定し、以下の式 熱抵抗（℃／Ｗ）＝（Ｔ1 −Ｔ2 ）／１9.４２１ により熱抵抗を求めた。なお、発熱体であるトランジス
タ素子の表面温度と放熱器の表面温度との差が小さいほ
ど放熱シートの放熱性が良好であるといえる。上記放熱
シートの熱抵抗は、0.９５℃／Ｗであり、シリコーンゴ
ムをマトリックスとした市販の放熱シートの熱抵抗が0.
５〜2.０℃／Ｗであるので、これと同等の放熱性を有す
るものである。
ー組成物を、射出成形機として、日精樹脂工業（株）社
製のＤＣ６０Ｅ５ＡＳＥ機を用い、成形温度１８０℃に
て成形して、厚さ0.５ｍｍの放熱シートを作製した。こ
のシートのＪＩＳ−Ａ硬度は８０度、密度は2.９ｇ／ｃ
ｍ3 であった。このようにして得られた放熱シートの表
面を、＃５００の紙やすりを用いてシート表面の樹脂層
が無くなるまで研磨した後に、幅２１ｍｍ、長さ３６ｍ
ｍに裁断して試料を作製し、トランジスタ放熱器型熱抵
抗測定器〔コム電子（株）製〕を用いて熱抵抗を測定し
た。この測定器は、１２５Ｗタイプのトランジスタ素子
〔サンケン電気（株）製、２ＳＣ２９２１〕及び0.９４
℃／Ｗタイプの放熱器〔オーエス（株）製、ＦＢＡ１５
０ＰＳ−ＡＮ−０〕を備えたものである。トランジスタ
素子と放熱器との間に、両者に密着させて試料を載置
し、１9.４２１Ｗの電力を印加し、トランジスタ素子の
表面温度Ｔ1 と放熱器の表面温度Ｔ2 を熱電対を用いて
測定し、以下の式 熱抵抗（℃／Ｗ）＝（Ｔ1 −Ｔ2 ）／１9.４２１ により熱抵抗を求めた。なお、発熱体であるトランジス
タ素子の表面温度と放熱器の表面温度との差が小さいほ
ど放熱シートの放熱性が良好であるといえる。上記放熱
シートの熱抵抗は、0.９５℃／Ｗであり、シリコーンゴ
ムをマトリックスとした市販の放熱シートの熱抵抗が0.
５〜2.０℃／Ｗであるので、これと同等の放熱性を有す
るものである。
【００１４】実施例２ 実施例１において、シートの表面処理を、平均粒子径が
約６０μｍのアルミナ粒子を用いたブラスト加工により
行った以外は、実施例１と同様にして放熱シートを作製
し、熱抵抗を測定した。 実施例３ 実施例１において、シートの表面処理を、平均粒子径が
約２０μｍのアルミナ粒子を用いたプラズマ溶射加工に
より行った以外は、実施例１と同様にして放熱シートを
作製し、熱抵抗を測定した。 実施例４ 実施例１において、シートの表面処理を、平均粒子径が
約２０μｍのアルミナ粒子をシート表面に振りかけ、約
１５０℃のプレスで押付け加工することにより行った以
外は、実施例１と同様にして放熱シートを作製し、熱抵
抗を測定した。 比較例１ 実施例１と同様の放熱シートであって表面加工をしない
ものについて、熱抵抗を測定した。
約６０μｍのアルミナ粒子を用いたブラスト加工により
行った以外は、実施例１と同様にして放熱シートを作製
し、熱抵抗を測定した。 実施例３ 実施例１において、シートの表面処理を、平均粒子径が
約２０μｍのアルミナ粒子を用いたプラズマ溶射加工に
より行った以外は、実施例１と同様にして放熱シートを
作製し、熱抵抗を測定した。 実施例４ 実施例１において、シートの表面処理を、平均粒子径が
約２０μｍのアルミナ粒子をシート表面に振りかけ、約
１５０℃のプレスで押付け加工することにより行った以
外は、実施例１と同様にして放熱シートを作製し、熱抵
抗を測定した。 比較例１ 実施例１と同様の放熱シートであって表面加工をしない
ものについて、熱抵抗を測定した。
【００１５】実施例５ 下記に示す配合成分をロールを用いて、１５０℃にて混
練りし、ストランドに押し出した後に、ペレット状にカ
ットした。なお、アルミナの充填率は体積分率で約６５
％とした。 配合成分 （１）スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンのトリブロック共重合体〔クレ イトンポリマージャパン（株）製、商品名：ＫＲＡＴＯＮ〕（数平均分子量８万 でスチレン量が３０重量％のＳＥＢＳ） １００重量部 （２）アルミナ粉末〔昭和電工（株）製、商品名：ＡＳ−１０、平均粒径３６μ ｍ〕 ７２０重量部
練りし、ストランドに押し出した後に、ペレット状にカ
ットした。なお、アルミナの充填率は体積分率で約６５
％とした。 配合成分 （１）スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンのトリブロック共重合体〔クレ イトンポリマージャパン（株）製、商品名：ＫＲＡＴＯＮ〕（数平均分子量８万 でスチレン量が３０重量％のＳＥＢＳ） １００重量部 （２）アルミナ粉末〔昭和電工（株）製、商品名：ＡＳ−１０、平均粒径３６μ ｍ〕 ７２０重量部
【００１６】このようにして得られた放熱性エラストマ
ー組成物を、実施例１と同様に成形して、厚さ0.５ｍｍ
の放熱シートを作製した。このシートのＪＩＳ−Ａ硬度
は８５度、密度は2.９ｇ／ｃｍ3 であった。このように
して得られた放熱シートにつき、実施例１と同様に、表
面を研磨した後に、裁断して試料を作製し、熱抵抗を測
定した。 比較例２ 実施例５と同様の放熱シートであって表面加工をしない
ものについて、熱抵抗を測定した。
ー組成物を、実施例１と同様に成形して、厚さ0.５ｍｍ
の放熱シートを作製した。このシートのＪＩＳ−Ａ硬度
は８５度、密度は2.９ｇ／ｃｍ3 であった。このように
して得られた放熱シートにつき、実施例１と同様に、表
面を研磨した後に、裁断して試料を作製し、熱抵抗を測
定した。 比較例２ 実施例５と同様の放熱シートであって表面加工をしない
ものについて、熱抵抗を測定した。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、優れた放熱性及び電気
絶縁性を有する放熱シートを得ることができる。
絶縁性を有する放熱シートを得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 91/00 Ｃ０８Ｌ 91/00 101/00 101/00 Ｈ０１Ｌ 23/373 Ｈ０５Ｋ 7/20 Ｂ Ｈ０５Ｋ 7/20 Ｈ０１Ｌ 23/36 Ｍ Ｆターム(参考） 4F073 AA32 BA04 BA08 BA09 BA19 BA20 BA42 BB01 GA05 GA11 4J002 AC01W AC06W AC07W AC08W AC09W AE05Y BB00W BB12X BB14X BB15W BB15X BB18W BG04W BP01W CH04W CK02W CP03W DE076 DE146 DF016 DJ006 DJ016 DK006 FD02Y FD206 GQ00 5E322 AA11 FA04 5F036 AA01 BA23 BC23
Claims (6)
- 【請求項１】 弾性材料をマトリックスとし、該マトリ
ックス中に熱伝導性粒子を分散させ、成形してシートを
製造し、該シートからの放熱を増大させるための表面処
理を該シートの表面層に行うことを特徴とする放熱性シ
ートの製造方法。 - 【請求項２】 表面処理が、シートの表面層の研磨であ
る請求項１に記載の製造方法。 - 【請求項３】 表面処理が、熱伝導性粒子を用いたブラ
スト加工、熱伝導性粒子を用いた溶射加工又は熱伝導性
粒子の表面層への押付けである請求項１又は２に記載の
製造方法。 - 【請求項４】 弾性材料が、ゴム組成物，熱可塑性エラ
ストマー又は熱可塑性エラストマー組成物である請求項
１〜３のいずれかに記載の製造方法。 - 【請求項５】 熱可塑性エラストマー組成物が、（ａ）
熱可塑性エラストマー１００重量部と（ｂ）プロピレン
単独重合体及び／又はプロピレンを主体とするプロピレ
ン共重合体１〜１００重量部及び／又は（ｃ）パラフィ
ン系オイル３０〜５００重量部とからなるものである請
求項４に記載の製造方法。 - 【請求項６】 熱可塑性エラストマーがスチレン系熱可
塑性エラストマーである請求項４又は５に記載の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001241615A JP2002206030A (ja) | 2000-11-08 | 2001-08-09 | 放熱シートの製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000339884 | 2000-11-08 | ||
| JP2000-339884 | 2000-11-08 | ||
| JP2001241615A JP2002206030A (ja) | 2000-11-08 | 2001-08-09 | 放熱シートの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002206030A true JP2002206030A (ja) | 2002-07-26 |
Family
ID=26603558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001241615A Pending JP2002206030A (ja) | 2000-11-08 | 2001-08-09 | 放熱シートの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002206030A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005097550A (ja) * | 2003-07-31 | 2005-04-14 | Natl Starch & Chem Investment Holding Corp | サーマルインターフェース材料 |
| JP2006290917A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-10-26 | Mitsui Chemicals Inc | ゴム組成物およびその用途 |
| JP2008088384A (ja) * | 2006-10-05 | 2008-04-17 | Polymatech Co Ltd | 熱伝導性組成物および熱伝導性成形体 |
| US8653176B2 (en) | 2006-12-26 | 2014-02-18 | Asahi Kasei E-Materials Corporation | Thermally conductive material and thermally conductive sheet molded from the thermally conductive material |
| KR101372429B1 (ko) | 2010-01-26 | 2014-03-11 | 쥰세이가가쿠가부시키가이샤 | 방열 시트 및 방열 시트의 제조방법 |
| WO2017110614A1 (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
-
2001
- 2001-08-09 JP JP2001241615A patent/JP2002206030A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005097550A (ja) * | 2003-07-31 | 2005-04-14 | Natl Starch & Chem Investment Holding Corp | サーマルインターフェース材料 |
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| JP2008088384A (ja) * | 2006-10-05 | 2008-04-17 | Polymatech Co Ltd | 熱伝導性組成物および熱伝導性成形体 |
| US8653176B2 (en) | 2006-12-26 | 2014-02-18 | Asahi Kasei E-Materials Corporation | Thermally conductive material and thermally conductive sheet molded from the thermally conductive material |
| KR101372429B1 (ko) | 2010-01-26 | 2014-03-11 | 쥰세이가가쿠가부시키가이샤 | 방열 시트 및 방열 시트의 제조방법 |
| WO2017110614A1 (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| JPWO2017110614A1 (ja) * | 2015-12-25 | 2017-12-28 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| CN108431950A (zh) * | 2015-12-25 | 2018-08-21 | 三菱电机株式会社 | 半导体装置及其制造方法 |
| CN108431950B (zh) * | 2015-12-25 | 2021-06-29 | 三菱电机株式会社 | 半导体装置及其制造方法 |
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