JP2011099791A - Radiation shielding sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、Ｘ線等の放射線を遮蔽可能な放射線遮蔽シートに関し、詳しくは、電子部品に積層することによってその電子部品に向けて照射されたＸ線を遮蔽する用途にも応用可能な放射線遮蔽シートに関する。 The present invention relates to a radiation shielding sheet that can shield radiation such as X-rays, and more specifically, radiation shielding that can be applied to applications that shield X-rays emitted toward electronic components by being laminated on the electronic components. Regarding the sheet.
従来より、鉛やタングステン等の高比重の金属はＸ線等の放射線を遮蔽する遮蔽材料として使用されている。また、この種の遮蔽材料を樹脂と混練してシート状に成形することで、放射線を遮蔽可能な放射線遮蔽シートとすることも提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, high specific gravity metals such as lead and tungsten have been used as shielding materials for shielding radiation such as X-rays. In addition, it has been proposed to form a radiation shielding sheet capable of shielding radiation by kneading this type of shielding material with a resin and forming the sheet into a sheet shape (see, for example, Patent Document 1).
近年、ＩＣチップ内の構造をＸ線で調べる違法行為が頻発しており、ＩＣチップ等の電子部品に向けて照射されたＸ線を遮蔽する要請も強まっている。ところが、この種の放射線遮蔽シートは熱放射性が十分でなく、ＩＣチップ等の電子部品に積層して利用した場合に、その電子部品が発生する熱を十分に逃がすことができない可能性がある。そこで、本発明は、熱放射性に優れ、電子部品に向けて照射されたＸ線を遮蔽する用途にも応用可能な放射線遮蔽シートを提供することを目的としてなされた。 In recent years, illegal acts of examining the structure in an IC chip with X-rays have frequently occurred, and there is an increasing demand for shielding X-rays irradiated toward electronic components such as IC chips. However, this type of radiation shielding sheet does not have sufficient thermal radiation, and when used by being laminated on an electronic component such as an IC chip, there is a possibility that the heat generated by the electronic component cannot be sufficiently released. Then, this invention was made | formed for the purpose of providing the radiation shielding sheet which is excellent in thermal radiation property and can be applied also to the use which shields the X-ray irradiated toward the electronic component.
上記目的を達するためになされた本発明は、ゴムまたは樹脂からなる基材中に遮蔽材料が充填された放射線遮蔽シートであって、当該放射線遮蔽シートの片面に、熱放射層が形成されたことを特徴としている。 The present invention made to achieve the above object is a radiation shielding sheet in which a base material made of rubber or resin is filled with a shielding material, and a heat radiation layer is formed on one side of the radiation shielding sheet. It is characterized by.
このように構成された本発明の放射線遮蔽シートは、ゴムまたは樹脂からなる基材中に遮蔽材料が充填されているので、Ｘ線を遮蔽することができる。また、その放射線遮蔽シートの片面には、熱放射層が形成されている。このため、その放射線遮蔽シートに伝達された熱を良好に放射することができ、電子部品に積層して利用する場合でも、上記熱放射層を当該電子部品とは反対側（例えば大気側）に配設して積層すれば、その電子部品から伝達された熱を大気等に良好に放射することができる。 Since the radiation shielding sheet of the present invention configured as described above is filled with a shielding material in a base material made of rubber or resin, it can shield X-rays. In addition, a heat radiation layer is formed on one side of the radiation shielding sheet. For this reason, the heat transmitted to the radiation shielding sheet can be radiated satisfactorily, and the heat radiation layer is disposed on the side opposite to the electronic component (for example, the atmosphere side) even when the electronic component is laminated. If they are arranged and stacked, the heat transferred from the electronic component can be radiated well to the atmosphere or the like.
従って、本発明の放射線遮蔽シートは、電子部品の過熱を良好に抑制することができ、電子部品に向けて照射されたＸ線を遮蔽する用途にも良好に応用することができる。更に、電子部品に向けて照射されたＸ線を遮蔽するためには、当該電子部品が実装されたプリント配線基板全体をタングステン等からなるケースで覆ってしまうことも考えられるが、本発明のような放射線遮蔽シートを利用した場合、プリント配線基板が電子機器等の製品に搭載された後からでも、その放射線遮蔽シートを電子部品等に積層することによって対応が可能となる。 Therefore, the radiation shielding sheet of the present invention can satisfactorily suppress overheating of the electronic component, and can also be favorably applied to uses for shielding X-rays irradiated toward the electronic component. Furthermore, in order to shield the X-rays irradiated toward the electronic component, it is conceivable that the entire printed wiring board on which the electronic component is mounted is covered with a case made of tungsten or the like. In the case of using a radiation shielding sheet, even after the printed wiring board is mounted on a product such as an electronic device, the radiation shielding sheet can be handled by stacking the radiation shielding sheet on the electronic component or the like.
なお、上記遮蔽材料は、上記遮蔽材料が充填された上記基材の密度が３．５ｇ／ｃｍ3 以上となる配合量で充填されていてもよい。本願出願人は、各種実験の結果、上記遮蔽材料が充填された上記基材の密度が３．５ｇ／ｃｍ3 以上となる配合量で上記遮蔽材料が充填されていると、それ以上遮蔽材料を充填しても放射線に対する遮蔽性がそれ程向上しないことを突き止めた。従って、このように、上記遮蔽材料が充填された上記基材の密度が３．５ｇ／ｃｍ3 以上となる配合量で上記遮蔽材料が充填されていれば、良好に放射線を遮蔽することができる。 In addition, the said shielding material may be filled with the compounding quantity from which the density of the said base material with which the said shielding material was filled will be 3.5 g / cm < 3 > or more. As a result of various experiments, the applicant of the present application has determined that if the shielding material is filled at a blending amount such that the density of the base material filled with the shielding material is 3.5 g / cm 3 or more, the shielding material is no longer used. It was found that the shielding against radiation did not improve so much even when filled. Therefore, if the shielding material is filled in such a blending amount that the density of the base material filled with the shielding material is 3.5 g / cm 3 or more, radiation can be well shielded. .
また、上記基材は、ウレタン系またはエポキシ系のエラストマで、上記遮蔽材料は、ステンレスまたはタングステンのフィラーであってもよい。鉛なども放射線を遮蔽することが知られているが、環境問題等を考えると、鉛よりもステンレスやタングステンを利用するのが好ましい。また、このステンレスやタングステンのフィラーは、ウレタン系またはエポキシ系のエラストマに良好に充填できることが分かった。 The substrate may be a urethane or epoxy elastomer, and the shielding material may be a stainless or tungsten filler. Lead and the like are also known to shield radiation, but considering environmental issues and the like, it is preferable to use stainless steel or tungsten rather than lead. It has also been found that this stainless steel or tungsten filler can be satisfactorily filled into urethane or epoxy elastomers.
そこで、このように、上記基材をウレタン系またはエポキシ系のエラストマとし、上記遮蔽材料をステンレスまたはタングステンのフィラーとした場合、環境問題が生じ難い。また、この場合、非常に高価なステンレスやタングステンをフィラーとして基材中に分散させることでその使用量を節約することができ、放射線遮蔽シートの製造コストも低減することができる。また、この場合、厚さ２００μｍ以下のシート状に加工することも容易で、電子部品等に一層良好に利用することができる。 Thus, when the base material is a urethane or epoxy elastomer and the shielding material is a stainless or tungsten filler, environmental problems are unlikely to occur. In this case, the amount of use can be saved by dispersing very expensive stainless steel or tungsten as a filler in the base material, and the manufacturing cost of the radiation shielding sheet can be reduced. Further, in this case, it is easy to process into a sheet having a thickness of 200 μm or less, and it can be used more favorably for electronic parts and the like.
また、上記熱放射層が形成された側と反対側の面に、熱伝導接着剤層が形成されてもよい。この場合、その熱伝導接着剤層を介して自動実装機用のキャリアテープ等に貼着してテーピング化することにより、リフロー半田付けによってＩＣ基板と確実に接着させることができる。 Moreover, a heat conductive adhesive layer may be formed on the surface opposite to the side on which the heat radiation layer is formed. In this case, it is possible to reliably adhere to the IC substrate by reflow soldering by sticking to a carrier tape or the like for an automatic mounting machine via the heat conductive adhesive layer and making it taping.
次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図１は、本発明が適用された放射線遮蔽シート１の構成を表す模式的に表す断面図である。図１に示すように、放射線遮蔽シート１は、ウレタン系またはエポキシ系のエラストマ等から構成される基材２Ａ中に、ステンレス，タングステン等の遮蔽材料からなるフィラー２Ｂを充填してなるシート本体２を備えている。また、シート本体２の片面には、熱放射塗料等を塗布することによって熱放射層５が形成され、シート本体２の他面には、熱伝導接着剤層７が形成されている。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a radiation shielding sheet 1 to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, a radiation shielding sheet 1 is a sheet main body 2 formed by filling a base material 2A made of urethane or epoxy elastomer or the like with a filler 2B made of a shielding material such as stainless steel or tungsten. It has. Further, a heat radiation layer 5 is formed on one surface of the sheet body 2 by applying a heat radiation paint or the like, and a heat conductive adhesive layer 7 is formed on the other surface of the sheet body 2.
なお、熱放射塗料としては、例えば、オキツモ製「ＣＴ−１００Ｗ」（商品名）等を０．００５ｍｍ程度にコーティングして使用することができ、熱伝導接着剤層７としては、例えばアクリル系の接着剤にアルミナ等の熱伝導フィラーを充填したものを０．０５ｍｍ程度にコーティングして使用することができる。また、本実施の形態の放射線遮蔽シート１は、厚さ２００μｍ以下で、かつ、ＩＣチップ等の電子部品にそのまま搭載可能な矩形のシート状に切断されている。更に、熱伝導接着剤層７の表面（シート本体２と反対側の面）には、剥離紙を貼着しておいてもよく、その熱伝導接着剤層７を介して自動実装機用のキャリアテープ等に直接貼着されてもよい。 In addition, as a thermal radiation coating material, for example, “CT-100W” (trade name) manufactured by Okitsumo can be coated to about 0.005 mm and used as the heat conductive adhesive layer 7, for example, an acrylic type An adhesive filled with a heat conductive filler such as alumina can be used by coating to about 0.05 mm. Further, the radiation shielding sheet 1 of the present embodiment has a thickness of 200 μm or less and is cut into a rectangular sheet that can be directly mounted on an electronic component such as an IC chip. Furthermore, release paper may be attached to the surface of the heat conductive adhesive layer 7 (the surface opposite to the sheet body 2), and for the automatic mounting machine via the heat conductive adhesive layer 7. It may be attached directly to a carrier tape or the like.
次に、このような放射線遮蔽シート１の製造方法について説明する。図２は、シート本体２を製造するためのコータ５０の構成を模式的に表す説明図である。ホッパ５１には一対のローラ５２，５２が対向配置され、そのホッパ５１には、前述の基材２Ａとフィラー２Ｂとをハイブリッドミキサ等によって攪拌・脱泡を行って混練した材料２０が挿入される。また、一方のローラ５２の表面にはドラム５３に巻回されたセパレータ９１がローラ５４を介して供給され、他方のローラ５２の表面にはドラム５５に巻回されたセパレータ９２がローラ５６を介して供給される。このため、材料２０は、セパレータ９１，９２に挟まれた状態でローラ５２，５２の間に挿入され、シート状に成形される。 Next, the manufacturing method of such a radiation shielding sheet 1 is demonstrated. FIG. 2 is an explanatory view schematically showing the configuration of the coater 50 for manufacturing the sheet body 2. A pair of rollers 52, 52 are opposed to the hopper 51, and the material 20 obtained by mixing and kneading the base material 2 </ b> A and the filler 2 </ b> B with a hybrid mixer or the like is inserted into the hopper 51. . A separator 91 wound around a drum 53 is supplied to the surface of one roller 52 via a roller 54, and a separator 92 wound around a drum 55 is fed to the surface of the other roller 52 via a roller 56. Supplied. For this reason, the material 20 is inserted between the rollers 52 and 52 while being sandwiched between the separators 91 and 92, and is formed into a sheet shape.
シート状に成形された材料２０は、オーブン５７を通過することによって乾燥され、こうして得られたシート本体２は一対のローラ５８，５８によって更に搬送されてドラム５９に巻き取られる。こうしてドラム５９に巻き取られたシート本体２は、ＩＣチップ等の電子部品にそのまま搭載可能な矩形のシート状に切断された後、前述の熱放射塗料等を塗布することで熱放射層５を形成されると共に熱伝導接着剤層７を形成されて、放射線遮蔽シート１とされる。 The sheet-shaped material 20 is dried by passing through an oven 57, and the sheet body 2 thus obtained is further conveyed by a pair of rollers 58, 58 and wound around a drum 59. The sheet body 2 wound around the drum 59 in this manner is cut into a rectangular sheet that can be directly mounted on an electronic component such as an IC chip, and then the thermal radiation layer 5 is applied by applying the above-mentioned thermal radiation paint or the like. At the same time, the heat conductive adhesive layer 7 is formed to form the radiation shielding sheet 1.
次に、材料２０の配合を種々に変更して、得られたシート本体２のＸ線透過率の変化を調べた。各配合を表１に示す。なお、表１におけるウレタンとしては、パンデックス社製の「ＧＣ−９１１Ａ」（商品名）を主剤として、「ＧＣ−９１１Ｂ−３０」（商品名）を架橋剤として、それぞれ使用した。また、エポキシとしては、ペルノックス社製「ＭＥ−１１３」（商品名）を主剤として、「ＸＨ−１８５９−２」（商品名）を架橋剤として、それぞれ使用した。フィラー２Ｂとしては、平均粒径２２〜２５μｍのステンレスまたは平均粒径３．１５μｍのタングステンを使用した。 Next, the change of the X-ray transmittance of the obtained sheet | seat main body 2 was investigated by changing the mixing | blending of the material 20 variously. Each formulation is shown in Table 1. In addition, as the urethane in Table 1, “GC-911A” (trade name) manufactured by Pandex Co., Ltd. was used as a main agent, and “GC-911B-30” (trade name) was used as a crosslinking agent. As the epoxy, “ME-113” (trade name) manufactured by Pernox was used as the main agent, and “XH-1859-2” (trade name) was used as the crosslinking agent. As the filler 2B, stainless steel having an average particle diameter of 22 to 25 μm or tungsten having an average particle diameter of 3.15 μm was used.
また、Ｘ線透過率の測定は、０．１ｍｍの厚さに成形したシート本体２に対して、堀場製作所製「ＸＧＴ−１０００ＷＲ」（商品名）を用い、エネルギ分散型蛍光Ｘ線分析法にて行った。また、測定条件は、Ｘ線管として５０ｋＶ／１ｍＡのＲｈターゲットを使用し、銅ブロック全面にシート本体２を配置したときの銅の検出強度を比較してＸ線透過率を算出した。更に、比較例として、日本タングステン製のタングステンシートのＸ線透過率も測定した。 In addition, the X-ray transmittance is measured using an energy dispersive X-ray fluorescence analysis method using “XGT-1000WR” (trade name) manufactured by HORIBA, Ltd. with respect to the sheet body 2 formed to a thickness of 0.1 mm. I went. The measurement conditions were such that an Rh target of 50 kV / 1 mA was used as the X-ray tube, and the X-ray transmittance was calculated by comparing the copper detection intensity when the sheet body 2 was placed on the entire surface of the copper block. Furthermore, as a comparative example, the X-ray transmittance of a tungsten sheet made of Nippon Tungsten was also measured.
このため、フィラー２Ｂがステンレスの場合は上記密度が２．５ｇ／ｃｍ3 以上となる配合量で、上記フィラー２Ｂがタングステンの場合は上記密度が３．５ｇ／ｃｍ3 以上となる配合量で充填されていれば、良好に放射線を遮蔽することができる。更に、フィラーとしては、上記以外にも種々の高比重金属が考えられるが、上記密度が３．５ｇ／ｃｍ3 以上となる配合量で充填されていれば、良好に放射線を遮蔽することができるものと推定される。但し、ステンレスまたはタングステンをフィラー２Ｂとして使用した場合、鉛を使用した場合のような環境問題も生じ難い。しかも、非常に高価なステンレスやタングステンをフィラー２Ｂとして基材２Ａ中に分散させることで、比較例に比べてその使用量を節約することができ、放射線遮蔽シート１の製造コストも低減することができる。 Therefore, when the filler 2B is stainless steel, the density is 2.5 g / cm 3 or more, and when the filler 2B is tungsten, the density is 3.5 g / cm 3 or more. If so, radiation can be shielded well. In addition to the above, various high specific gravity metals are conceivable as fillers, but radiation can be well shielded if the density is filled at a blending amount of 3.5 g / cm 3 or more. Estimated. However, when stainless steel or tungsten is used as the filler 2B, environmental problems are unlikely to occur when lead is used. In addition, by dispersing very expensive stainless steel or tungsten in the base material 2A as the filler 2B, the amount of use can be saved as compared with the comparative example, and the manufacturing cost of the radiation shielding sheet 1 can be reduced. it can.
一方、電子部品への積層を想定した場合、絶縁性を確保するためにも、軽量化するためにも、基材２Ａに更に熱伝導性フィラーを充填して電子部品の過熱を一層良好に抑制するためにも、フィラー２Ｂの配合量は少ない方が好ましい。このため、上記密度の上限値は、例えば４．５ｇ／ｃｍ3 、好ましくは４．０ｇ／ｃｍ3 程度に設定するのが望ましいと推定される。 On the other hand, when it is assumed to be laminated on an electronic component, the base material 2A is further filled with a thermally conductive filler to further suppress overheating of the electronic component in order to ensure insulation and reduce weight. Therefore, it is preferable that the amount of the filler 2B is small. For this reason, it is estimated that the upper limit of the density is desirably set to, for example, about 4.5 g / cm 3 , preferably about 4.0 g / cm 3 .
このように放射線遮蔽シート１は、上記のように良好にＸ線を遮蔽することができる。このため、ＩＣチップ等の電子部品に熱伝導接着剤層７を介して積層すれば、その電子部品に向けて照射されたＸ線を遮蔽することにより、内部構造をＸ線で調べるなどの違法行為を抑制することができる。また、そのようにして電子部品に放射線遮蔽シート１を積層した場合、大気側に熱放射層５が配設されるので、その電子部品から伝達された熱を大気中に良好に放射することができる。従って、電子部品の過熱も良好に抑制することができる。更に、電子部品に向けて照射されたＸ線を遮蔽するためには、当該電子部品が実装されたプリント配線基板全体をタングステン等からなるケースで覆ってしまうことも考えられるが、このような放射線遮蔽シート１を利用した場合、プリント配線基板が電子機器等の製品に搭載された後からでも、その放射線遮蔽シート１を電子部品等に積層することによって対応が可能となる。 Thus, the radiation shielding sheet 1 can shield X-rays well as described above. For this reason, if it is laminated on an electronic component such as an IC chip via the heat conductive adhesive layer 7, the X-ray irradiated toward the electronic component is shielded to illegally examine the internal structure with the X-ray. Action can be suppressed. Further, when the radiation shielding sheet 1 is laminated on the electronic component as described above, the heat radiation layer 5 is disposed on the atmosphere side, so that the heat transmitted from the electronic component can be radiated well into the atmosphere. it can. Therefore, overheating of the electronic component can be well suppressed. Furthermore, in order to shield the X-rays irradiated toward the electronic component, it is conceivable that the entire printed wiring board on which the electronic component is mounted is covered with a case made of tungsten or the like. When the shielding sheet 1 is used, even after the printed wiring board is mounted on a product such as an electronic device, the radiation shielding sheet 1 can be stacked on the electronic component or the like.
しかも、放射線遮蔽シート１は厚さ２００μｍ以下のシート状に加工することも容易で、電子部品等に一層良好に利用することができる。更に、比較例のタングステンシートに比べてフレキシブルなため加工性，作業性に優れており、上記のように熱伝導接着剤層７を設けたことによりリフロー半田付け工程にも対応可能である。 Moreover, the radiation shielding sheet 1 can be easily processed into a sheet having a thickness of 200 μm or less, and can be used more favorably for electronic components and the like. Furthermore, since it is more flexible than the tungsten sheet of the comparative example, it is excellent in workability and workability. By providing the heat conductive adhesive layer 7 as described above, it is possible to cope with the reflow soldering process.
なお、本発明は上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。例えば、基材としては、ウレタン樹脂，エポキシ樹脂の他、アクリル樹脂，シリコーンゴム，フッ素樹脂等を使用することもできる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment at all, It can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, as a base material, acrylic resin, silicone rubber, fluorine resin, etc. can be used in addition to urethane resin and epoxy resin.
１…放射線遮蔽シート ２…シート本体 ２Ａ…基材
２Ｂ…フィラー ５…熱放射層 ７…熱伝導接着剤層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Radiation shielding sheet 2 ... Sheet | seat main body 2A ... Base material 2B ... Filler 5 ... Thermal radiation layer 7 ... Thermal conductive adhesive layer
Claims (4)
当該放射線遮蔽シートの片面に、熱放射層が形成されたことを特徴とする放射線遮蔽シート。 A radiation shielding sheet in which a shielding material is filled in a base material made of rubber or resin,
A radiation shielding sheet, wherein a heat radiation layer is formed on one side of the radiation shielding sheet.
上記遮蔽材料は、ステンレスまたはタングステンのフィラーであることを特徴とする請求項１または２記載の放射線遮蔽シート。 The substrate is a urethane or epoxy elastomer,
The radiation shielding sheet according to claim 1, wherein the shielding material is a filler of stainless steel or tungsten.
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