JP2014192520A - ヒートスプレッダ、放熱部品及び実装体 - Google Patents

Abstract

【課題】粘着性に劣る熱伝導シートを、ヒートスプレッダの所定の位置に配置、固定する。
【解決手段】電子部品４の発する熱を放熱するヒートスプレッダ２と、ヒートスプレッダ２に配設され、ヒートスプレッダ２と電子部品４との間に挟持される熱伝導シート３とを備え、熱伝導シート３は、ヒートスプレッダ５の電子部品４と対峙する主面２ａに固定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体素子等の電子部品の放熱部材に関し、特に電子部品に接続されるヒートスプレッダ、及び電子部品とヒートスプレッダとの間に介在される熱伝導材を備えた放熱部材、及び放熱部材と電子部品とが一体化された実装体に関する。

従来、パーソナルコンピュータのＣＰＵなどの電子部品はその高速化、高性能化に伴って、その放熱量は年々増大する傾向にある。しかしながら、反対にプロセッサ等のチップサイズは微細シリコン回路技術の進歩によって、従来と同等サイズかより小さいサイズとなり、単位面積あたりの熱流速は高くなっている。したがって、その温度上昇による不具合などを回避するために、ＣＰＵなどの電子部品を効果的に放熱、冷却することが求められている。

パーソナルコンピュータ等の各種電気機器やその他の機器に搭載されている半導体素子等の冷却方法としては、当該機器にファンを取り付け、機器筐体内の空気を冷却する方式や、その冷却すべき半導体素子に冷却体を取り付ける方法等が知られている。

半導体素子に冷却体を取り付けて冷却する場合、半導体素子は小さいので、半導体素子に直接、ヒートパイプやベーパーチャンバーを取り付けず、一旦、熱拡散板に熱を拡散させてから、その熱拡散板（以下、ヒートスプレッダという。）に取り付けたヒートパイプやヒートシンク、ベーパーチャンバー等から放熱させる。

具体的に、半導体素子はヒートスプレッダが接触され、更にそのヒートスプレッダにはヒートパイプやヒートシンク、ベーパーチャンバーが取り付けられる。冷却すべき半導体素子から発する熱は、概ねヒートスプレッダに移動し、そこからヒートパイプやヒートシンク、ベーパーチャンバーを経て放熱される。

半導体素子に取り付けるヒートスプレッダは、高い熱伝導率を有するほど、熱抵抗が減少し、効率よく半導体素子の熱を吸熱することから、一般に熱伝導性の良い銅やアルミニウムを用いて形成されている。

特開２００９−３０２５５６号公報

特許文献１に示すように、ヒートスプレッダと半導体素子との間には、一般的に、熱伝導を促進する放熱性樹脂が設けられる。しかし、半導体素子が発熱と冷却を繰り返すことによって、いわゆるポンプアウトが発生する恐れがある。すなわち、上述したように、ヒートスプレッダは、熱伝導性に優れた銅やアルミニウムを用いて形成されていることから、半導体素子のオンとオフによる加熱と冷却が繰り返されると、その都度、膨張と収縮を繰り返すこととなる。これにより、放熱性樹脂がヒートスプレッダと半導体素子の間から排出される、ポンプアウトが発生する。

そして、ポンプアウトが進行すると、放熱性樹脂の減少によって、半導体素子からヒートスプレッダへの熱伝導が阻害され、さらには、半導体素子とヒートスプレッダとの間に空隙が発生するおそれもある。

また、放熱性樹脂の充填時に気泡が混入することによっても熱伝導を阻害する危険がある。

そこで、放熱性樹脂に代わって、半導体素子とヒートスプレッダとの間に熱伝導シートを介在させる方法が提案されている。この種の熱伝導シートでは、熱伝導性を高める工夫として、熱硬化性樹脂に熱伝導フィラや繊維状フィラを分散させている。そして、熱伝導シートは、熱硬化性樹脂組成物をシート状に成形するとともに、当該フィラが、シートの厚み方向に配向されている。

しかし、熱伝導シートは、粘着性に劣ることから、ヒートスプレッダと半導体素子との間の所定の位置に配置、固定する工夫が求められる。

そこで、本発明は、粘着性に劣る熱伝導シートを、ヒートスプレッダの所定の位置に配置、固定することができる放熱部品、ヒートスプレッダ、及び実装体を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明に係る放熱部品は、電子部品の発する熱を放熱するヒートスプレッダと、上記ヒートスプレッダに配設され、該ヒートスプレッダと上記電子部品との間に挟持される熱伝導シートとを備え、上記熱伝導シートは、上記ヒートスプレッダの上記電子部品と対峙する主面に固定されているものである。

また、本発明に係るヒートスプレッダは、熱伝導シートを介して電子部品に接続され、該電子部品の熱を放熱するヒートスプレッダにおいて、上記熱伝導シートを上記電子部品と対峙する主面に固定する固定手段が設けられているものである。

また、本発明に係る実装体は、電子部品と、上記電子部品の発する熱を放熱するヒートスプレッダと、上記ヒートスプレッダの上記電子部品と対峙する主面に配設され、上記ヒートスプレッダ及び上記電子部品に挟持される熱伝導シートとを備え、上記ヒートスプレッダは、上記熱伝導シートを上記電子部品と対峙する主面に固定する固定手段が設けられているものである。

本発明によれば、熱伝導シートは、ヒートスプレッダの主面に固定され、電子部品との間に挟持される。ここで、熱伝導シートは、粘着性に劣ることから、直にヒートスプレッダの主面上に載置したのでは位置ずれを生じる恐れがある。この点、本発明に係る熱伝導シートは、ヒートスプレッダの主面に固定されることにより、粘着性に劣る熱伝導シートを、ヒートスプレッダの所定の位置に配置、固定することができる。

放熱部品と電子部品とを備えた実装体を示す断面図である。 ヒートスプレッダ及び熱伝導シートを備えた放熱部品を示す図であり、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は断面図である。 厚さ０．２ｍｍの熱伝導シートの荷重と熱抵抗との関係を示すグラフである。 接着凹部が形成されたヒートスプレッダ及び熱伝導シートを備えた放熱部品を示す図であり、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は断面図である。 接着凹部が形成されたヒートスプレッダ及び熱伝導シートを備えた放熱部品を示す図であり、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は断面図である。 ペースト状の接着剤が設けられた熱伝導シートを示す斜視図である。 フィルム状の接着剤が設けられた熱伝導シートを示す斜視図である。 位置決め凹部が形成されたヒートスプレッダ及び熱伝導シートを備えた放熱部品を示す図であり、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は断面図である。 位置決め凹部及び接着凹部が形成されたヒートスプレッダ及び熱伝導シートを備えた放熱部品を示す図であり、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は断面図である。 位置決め凹部及び接着凹部が形成されたヒートスプレッダ及び熱伝導シートを備えた放熱部品を示す図であり、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は断面図である。 電子部品の上面及び側面が熱伝導シートに接触された実装体を示す断面図である。 断面円弧状の位置決め凹部が形成されたヒートスプレッダ及び熱伝導シートを備えた放熱部品を示す断面図である。 断面円弧状の位置決め凹部及び接着凹部が形成されたヒートスプレッダ及び熱伝導シートを備えた放熱部品を示す断面図である。 主面に形成された凸面部に位置決め凹部が形成されたヒートスプレッダ及び熱伝導シートを備えた放熱部品を示す断面図である。

以下、本発明が適用された放熱部品、ヒートスプレッダ、及び実装体について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに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内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

［放熱部品］
本発明が適用された放熱部品１は、図１に示すように、半導体素子等の電子部品４の発する熱を放熱するものであり、ヒートスプレッダ２と、ヒートスプレッダ２の半導体素子４と対峙する主面２ａに固定され、半導体素子４との間に挟持される熱伝導シート３とを有する。

ヒートスプレッダ２は、図２（Ａ）に示すように、例えば方形板状に形成され、半導体素子４と対峙する主面２ａと、主面２ａの外周に沿って立設された側壁２ｂとを有する。ヒートスプレッダ２は、側壁２ｂに囲まれた主面２ａに熱伝導シート３が設けられ、また主面２ａと反対側の他面２ｃにヒートシンク５が設けられる（図１参照）。ヒートスプレッダ２は、高い熱伝導率を有するほど、熱抵抗が減少し、効率よく半導体素子等の電子部品４の熱を吸熱することから、例えば、熱伝導性の良い銅やアルミニウムを用いて形成することができる。

電子部品４は、例えばＢＧＡ等の半導体パッケージであり、配線基板６へ実装される。またヒートスプレッダ２も、側壁２ｂの先端面が配線基板６に実装され、これにより側壁２ｂによって所定の距離を隔てて電子部品４を囲んでいる。

そして、ヒートスプレッダ２が熱伝導シート３を介して半導体素子４の上面４ａに接続されることにより実装体１０を構成する。実装体１０は、半導体素子４の発する熱を吸収し、ヒートシンク５より放熱する。

図２（Ｂ）に示すように、ヒートスプレッダ２は、接着剤７によって熱伝導シート３が所定の位置に接着され、これにより、主面２ａと半導体素子４の上面４ａとの間に熱伝導シート３が挟持される。接着剤７は、熱伝導シート３のヒートスプレッダ２への貼付け面の全面にわたって塗布されている。ヒートスプレッダ２は、接着剤７を塗布することにより、粘着性に劣る熱伝導シート３を、半導体素子４の上面４ａと対峙する所定の位置に固定することができる。

接着剤７は、熱伝導シート３のヒートスプレッダ２への接着と熱伝導を担う公知の放熱性樹脂を用いることができる。また、接着剤７は、放熱性樹脂をフィルム状に成形した放熱性の接着フィルムを用いてもよい。なお、接着剤７は、図２に示すように熱伝導シート３をヒートスプレッダ２の主面２ａに直に配置する場合、熱伝導シート３と主面２ａとの間に空隙を設けることなく密着させるために、熱伝導シート３の全面にわたって設けることが好ましい。

［熱伝導シート３］
熱伝導シート３としては、バインダ樹脂に繊維状フィラが含有された樹脂成型体をシート状に切断して形成されたものを用いることができる。熱伝導シート３を構成する繊維状フィラは、電子部品４からの熱を効率良くヒートスプレッダ２に伝導させるためのものである。このような繊維状フィラとしては、平均径が小さすぎるとその比表面積が過大となって熱伝導シート３を作成する際の樹脂組成物の粘度が高く成りすぎることが懸念され、大きすぎると成形体の作成が困難になるおそれがあることから、好ましくは５〜１２μｍである。また、その平均繊維長は、好ましくは３０〜３００μｍである。３０μｍ未満ではその比表面積が過大となって熱伝導シート３形成用組成物の粘度が高くなりすぎる傾向があり、３００μｍより大きすぎると熱伝導シート３の圧縮を阻害する傾向がある。

繊維状フィラの具体例としては、好ましくは、例えば、炭素繊維、金属繊維(例えば、ニッケル、鉄等)、ガラス繊維、セラミックス繊維（例えば、酸化物（例えば、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素等）、窒化物（例えば、窒化ホウ素、窒化アルミニウム等）、ホウ化物（例えば、ホウ化アルミニウム等）、炭化物（例えば、炭化ケイ素等）等の非金属系無機繊維）を挙げることができる。

繊維状フィラは、熱伝導シート３に対して要求される機械的性質、熱的性質、電気的性質などの特性に応じて選択される。中でも、高弾性率、良好な熱伝導性、高導電性、電波遮蔽性、低熱膨張性等を示す点からピッチ系炭素繊維あるいはポリベンザゾールを黒鉛化した炭素繊維を好ましく使用することができる。

繊維状フィラの熱伝導シート３中の含有量は、少なすぎると熱伝導率が低くなり、多すぎると粘度が高くなる傾向があるので、好ましくは１６〜４０体積％である。

なお、繊維状フィラの他に、本発明の効果を損なわない範囲で、板状フィラ、鱗片状フィラ、球状フィラ等を併用することができる。特に、繊維状フィラの熱伝導シート３形成用組成物中での二次凝集の抑制という観点から、０．１〜５μｍ径の球状フィラ（好ましくは球状アルミナや球状窒化アルミ）を、繊維状フィラ１００質量部に対し、好ましくは５０〜９００質量部併用することが好ましい。

バインダ樹脂は、繊維状フィラを熱伝導シート３内に保持するものであり、熱伝導シート３に要求される機械的強度、耐熱性、電気的性質等の特性に応じて選択される。このようなバインダ樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂の中から選択することができる。

熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン―プロピレン共重合体等のエチレン―αオレフィン共重合体、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、エチレン―酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリフッ化ビニリデン及びポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、スチレン―アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル―ブタジエン―スチレン共重合体（ＡＢＳ）樹脂、ポリフェニレン―エーテル共重合体（ＰＰＥ）樹脂、変性ＰＰＥ樹脂、脂肪族ポリアミド類、芳香族ポリアミド類、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸メチルエステル等のポリメタクリル酸エステル類、ポリアクリル酸類、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルケトン、ポリケトン、液晶ポリマー、シリコーン樹脂、アイオノマ一等が挙げられる。

熱可塑性エラストマーとしては、スチレン―ブタジエンブロック共重合体又はその水添化物、スチレン―イソプレンブロック共重合体又はその水添化物、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。

熱硬化性樹脂としては、架橋ゴム、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂等が挙げられる。架橋ゴムの具体例としては、天然ゴム、アクリルゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレン―ブタジエン共重合ゴム、ニトリルゴム、水添ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレン―プロピレン共重合ゴム、塩素化ポリエチレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、及びシリコーンゴムが挙げられる。

熱伝導シート３は、繊維状フィラとバインダ樹脂とに加えて、必要に応じて各種添加剤を含有することができる。

なお、本発明の熱伝導シート３においては、その厚さ方向に配向していない繊維状フィラの全繊維状フィラ中の割合を、４５〜９５％とすることが好ましく、より好ましくは６０〜９０％である。その割合が４５％未満であると、シートの厚み方向の熱伝導性が不十分となることが懸念され、９５％を超えると互いに接触する繊維状フィラの割合が少なく、熱伝導シート３の熱伝導性が不十分となる傾向がある。

ここで、シートの厚さ方向に配向していない繊維状フィラとは、繊維状フィラの長軸方向が厚さ方向に平行となっていない繊維状フィラのことである。

厚さ方向に配向していない繊維状フィラの全繊維状フィラ中の割合は、単位立方体（０．５ｍｍ角）に含まれている繊維状フィラを顕微鏡観察し、その本数をカウントすることにより求めることができる。具体的には、熱伝導シート３の１断面を観察した際、“厚み方向に配置され旦つ所定の長さが確認できる繊維状フィラの数”を「厚さ方向に配向している繊維状フィラ」とし、その全体の繊維状フィラ数に対する割合を求めた値から算出することができる。その場合、観察する断面数を少なくとも２方向（縦横）以上とし、それらから得られた平均の値を基準に算出することもできる。

本発明の熱伝導シート３は、以下の工程（Ａ）〜（Ｃ）を有する製造方法によって製造することができる。以下、工程毎に詳細に説明する。

＜工程Ａ＞
まず、繊維状フィラをバインダ樹脂に分散させることにより熱伝導シート３形成用組成物を調製する。この調製は、繊維状フィラとバインダ樹脂と必要に応じて配合される各種添加剤や揮発性溶剤とを公知の手法により均一に混合することにより行うことができる。

＜工程Ｂ＞
次に、調製された熱伝導シート３形成用組成物から、押出し成形法又は金型成形法により成形体ブロックを形成する。

押出し成型法、金型成形法としては、特に制限されず、公知の各種押出し成形法、金型成形法の中から、熱伝導シート３形成用組成物の粘度や熱伝導シート３に要求される特性等に応じて適宜採用することができる。

押出し成型法において、熱伝導シート３形成用組成物をダイより押し出す際、あるいは金型成型法において、熱伝導シート３形成用組成物を金型へ圧入する際、バインダ樹脂が流動し、その流動方向に沿って一部の繊維状フィラが配向するが、多くは配向がランダムになっている。

なお、ダイの先端にスリットを取り付けた場合、押し出された形成体ブロックの幅方向に対して中央部は、繊維状フィラが配向しやすい傾向がある。その一方、形成体ブロックの幅方向に対して周辺部は、スリット壁の影響を受けて繊維状フィラがランダムに配向されやすい。

成形体ブロックの大きさ・形状は、求められる熱伝導シート３の大きさに応じて決めることができる。例えば、断面の縦の大きさが０．５〜１５ｃｍで横の大きさが０．５〜１５ｃｍの直方体が挙げられる。直方体の長さは必要に応じて決定すればよい。

＜工程Ｃ＞
次に、形成された成形体ブロックをシート状にスライスする。これにより熱伝導シート３が得られる。スライスにより得られるシートの表面（スライス面）には、繊維状フィラが露出する。スライスする方法としては特に制限はなく、成形体ブロックの大きさや機械的強度により公知のスライス装置（好ましくは超音波カッタ）の中から適宜選択することができる。成形体ブロックのスライス方向としては、成形方法が押出し成形方法である場合には、押出し方向に配向しているものもあるために押出し方向に対して６０〜１２０度、より好ましくは７０〜１００度の方向である。特に好ましくは９０度（垂直）の方向である。

スライス厚としても、特に制限はなく、熱伝導シート３の使用目的等に応じて適宜選択するこができる。

＜工程Ｄ＞
必要により、得られた熱伝導シート３のスライス面をプレスする。これにより熱伝導シート３の表面を平滑化して、電子部品４やヒートスプレッダ２への密着性を向上させることができる。また、熱伝導シート３を圧縮して、繊維状フィラ同士の接触の頻度を増大させることができる。これにより、熱伝導シート３の熱抵抗を低減させることが可能となる。プレスの方法としては、平盤と表面が平坦なプレスヘッドとからなる一対のプレス装置を使用することができる。また、ピンチロールでプレスしてもよい。

プレスの際の圧力としては、低すぎるとプレスをしない場合と熱抵抗が変わらない傾向があり、高すぎるとシートが延伸する傾向があるので、好ましくは０．１〜１００ｋｇｆ／ｃｍ^２、より好ましくは０．５〜９５ｋｇｆ／ｃｍ^２である。

図３に、スライス時の厚さ０．２ｍｍの熱導電性シートのプレス荷重と熱抵抗（ｋ・ｃｍ^２／Ｗ）との関係を示す。図３に示すように、熱伝導シート３は、プレス荷重を２ｋｇｆ／ｃｍ^２以上、より好ましくは３ｋｇｆ／ｃｍ^２以上とすることで熱抵抗を大きく下げることができることが分かる。

このようなプレスは、プレスの効果をより高め、プレス時間を短縮するために、バインダ樹脂のガラス転移温度以上で行うことが好ましい。

プレス後のシート厚は圧縮により薄くなるが、シートの圧縮率［｛（プレス前のシート厚−プレス後のシート厚）／プレス前のシート厚｝×１００］が小さすぎると熱抵抗が小さくならない傾向があり、大きすぎるとシートが延伸する傾向があるので、圧縮率が２〜１５％となるようにプレスを行う。

また、プレスによりシートの表面を平滑にすることができる。

このような熱伝導シート３は、上述したように、ヒートスプレッダ２の主面２ａに配設され、電子部品４の上面４ａとの間に挟持される。ここで、熱伝導シート３は、粘着性に劣ることから、直にヒートスプレッダ２の主面２ａ上に載置したのでは、実装体１０の組み立て時や、配線基板６に実装された後等に、位置ずれを生じる恐れがある。したがって、熱伝導シート３は、接着剤７によってヒートスプレッダ２の主面２ａに接着される。これにより、放熱部品１及び実装体１０は、粘着性に劣る熱伝導シート３を、ヒートスプレッダ２の所定の位置に配置、固定することができる。

なお、熱伝導シート３は、接着剤７によって接着する以外にも、粘性を付与する粘着剤によってヒートスプレッダ２の所定の位置に配置、固定してもよい。以下の説明においても同様に、熱伝導シート３は、接着剤７以外に粘着剤によって所定の位置に配置、固定することができる。

［第２の形態］
また、ヒートスプレッダ２は、図４、図５に示すように、主面２ａに、接着剤７が設けられる接着凹部１１を形成してもよい。接着凹部１１は、例えばプレスや切削、あるいは鋳造等により形成することができる。ヒートスプレッダ２は、接着凹部１１を設けることにより、接着剤７の使用量を必要最小限に抑えるとともに、主面２ａと熱伝導シート３との間に段差が生じることがないため、熱伝導シート３を全面にわたって密着させることができる。

すなわち、ヒートスプレッダ２は、主面２ａと熱伝導シート３との間に隙間ができると、その分、熱抵抗の上昇を招くことから、熱伝導シート３の全面にわたって主面２ａに密着させることが求められる。これは、接着剤７を熱伝導シート３の全面にわたって設けることにより可能となるが、熱伝導シート３の固定に要する接着剤の量としては過剰となる。一方、接着剤７を必要な分だけ熱伝導シート３の一部に設けた場合、接着剤７の塗布部とその周辺との間に段差が生じ、主面２ａに密着させることができない。

そこで、ヒートスプレッダ２は、熱伝導シート３の固定に必要な量の接着剤７を充填することができる接着凹部１１を設けることより、接着剤７の適正な塗布量に抑えつつ、熱伝導シート３を主面２ａに密着させることができる。

このような接着凹部１１は、例えば、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、ペースト状の接着剤７が充填される孔部とすることができる。この場合、接着凹部１１は、矩形状に形成された熱伝導シート３の四隅に応じた位置に形成される。

また、接着凹部１１は、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、フィルム状の接着剤７が配設される矩形凹部とすることができる。この場合、接着凹部１１は、矩形状に形成された熱伝導シート３の相対向する２辺に応じた位置に形成される。

なお、この放熱部品１は、予め接着凹部１１に接着剤７を設けた後に熱伝導シート３を配置してもよく、または図６に示すように、粘度の高いペースト状の接着剤７を熱伝導シート３の四隅に設け、あるいは図７に示すように、フィルム状の接着剤７を熱伝導シート３の相対向する２辺に貼り付け、ヒートスプレッダ２に配置してもよい。

［第３の形態］
また、ヒートスプレッダ２は、図８に示すように、主面２ａに、熱伝導シート３が配設される位置決め凹部１２を形成することによって、熱伝導シート３を固定してもよい。位置決め凹部１２は、熱伝導シート３の大きさ及び形状に応じて、主面２ａに凹設されている。また、位置決め凹部１２は、プレスや切削、あるいは鋳造等により形成することができる。図８（Ｂ）に示すように、放熱部品１は、ヒートスプレッダ２の位置決め凹部１２に熱伝導シート３を配設することにより、粘着性に劣る熱伝導シート３を、ヒートスプレッダ２の所定の位置に配置、固定することができる。

ここで、放熱部品１は、位置決め凹部１２に配設された熱伝導シート３がヒートスプレッダ２及び電子部品４の上面４ａによって挟持することができれば、位置決め凹部１２の深さを熱伝導シート３の厚さと同じくし、図８（Ｂ）に示すように、熱伝導シート３とヒートスプレッダ２の主面２ａとが面一とされるようにする他、位置決め凹部１２の深さを熱伝導シート３の厚みよりも浅くし、あるいは深くしてもよい。なお、放熱部品１は、位置決め凹部１２の深さを熱伝導シート３の厚さ以下とし、熱伝導シート３をヒートスプレッダ２の主面２ａと面一又は突出させることにより、熱伝導シート３の弾性を利用して、確実に電子部品４とヒートスプレッダ２との間に熱伝導シート３を挟持させることができる。

また、放熱部品１は、熱伝導シート３を位置決め凹部１２に接着剤７によって固定してもよい。この場合、接着剤７は、熱伝導シート３と位置決め凹部１２との間に空隙を設けることなく密着させるために、熱伝導シート３の全面にわたって設けることが好ましい。

放熱部品１は、このようにヒートスプレッダ２の主面２ａに熱伝導シート３が配設される位置決め凹部１２を形成することにより、ヒートスプレッダ２の主面に直に熱伝導シート３を固定する場合に比して、熱伝導シート３の外周面もヒートスプレッダ２と接することとなり、接触面積の増加によって、より効率的に放熱することができる。

［第４の形態］
また、ヒートスプレッダ２は、図９、図１０に示すように、主面２ａに位置決め凹部１２を形成するとともに、この位置決め凹部１２に接着剤７が設けられる接着凹部１３を形成してもよい。ヒートスプレッダ２は、上述した接着凹部１１と同様に接着凹部１３を形成することができ、これにより、接着剤７の使用量を必要最小限に抑えつつ、位置決め凹部１２と熱伝導シート３との間に段差が生じることがないため、熱伝導シート３を全面にわたって密着させることができる。

接着凹部１３は、例えば、図９（Ａ）（Ｂ）に示すように、ペースト状の接着剤７が充填される孔部とすることができる。この場合、接着凹部１３は、矩形状に形成された熱伝導シート３の四隅に応じた位置に形成される。

また、接着凹部１３は、図１０（Ａ）（Ｂ）に示すように、フィルム状の接着剤７が配設される矩形凹部とすることができる。この場合、接着凹部１３は、矩形状に形成された熱伝導シート３の相対向する２辺に応じた位置に形成される。

なお、位置決め凹部１２に接着凹部１３を設ける場合も、放熱部品１は、位置決め凹部１２に配設された熱伝導シート３がヒートスプレッダ２及び電子部品４の上面４ａによって挟持することができれば、位置決め凹部１２の深さを熱伝導シート３の厚さと同じくし、図９（Ｂ）及び図１０（Ｂ）に示すように、熱伝導シート３とヒートスプレッダ２の主面２ａとが面一とされるようにする他、位置決め凹部１２の深さを熱伝導シート３の厚みよりも浅くし、あるいは深くしてもよい。

この場合も、放熱部品１は、位置決め凹部１２の深さを熱伝導シート３の厚さ以下とし、熱伝導シート３をヒートスプレッダ２の主面２ａと面一又は突出させることにより、熱伝導シート３の弾性を利用して、確実に電子部品４とヒートスプレッダ２との間に熱伝導シート３を挟持させることができる。

［第５の形態］
また、ヒートスプレッダ２は、図１１に示すように、位置決め凹部１２の深さを熱伝導シート３の厚さよりも深くするとともに、広さを電子部品４よりも若干大きくし、熱伝導シート３が電子部品４の上面４ａ及び側面４ｂと接するようにしてもよい。

熱伝導シート３は、接着剤７を介して位置決め凹部１２の底面及び側面に沿って接着されている。なお、ヒートスプレッダ２は、上述したように、位置決め凹部１２内に接着凹部１３を形成し、当該接着凹部１３に設けたペースト状又はフィルム状の接着剤７により熱伝導シート３を固定してもよい。

この実装体１０によれば、電子部品４の上面４ａ及び側面４ｂが熱伝導シート３を介してヒートスプレッダ２と接触しているため、電子部品４と熱伝導シート３及びヒートスプレッダ２との接触面積を増加させることができ、より効率的に放熱することができる。

［その他の形態］
その他、本発明が適用された放熱部品１は、図１２に示すように、位置決め凹部１２を、断面視で円弧状に湾曲させてもよい。これにより、放熱部品１は、電子部品４の上面４ａが円弧状に膨張しているような場合に、熱伝導シート３を電子部品４の上面４ａの形状に応じて円弧状に配置し、確実に電子部品４と密着させ、放熱効果を維持、向上させることができる。なお、この場合も、ヒートスプレッダ２は、図１３に示すように、位置決め凹部１２内に接着凹部１３を形成し、当該接着凹部１３に設けた接着剤７により熱伝導シート３を固定してもよい。

また、放熱部品１は、図１４に示すように、ヒートスプレッダ２の主面２ａに凸面部１５を設け、この凸面部１５に熱伝導シート３が配設される位置決め凹部１２を形成してもよい。放熱部品１は、凸面部１５を設けることにより、ヒートスプレッダ２と電子部品４とにより、確実に熱伝導シート３を挟持することができる。また、この場合も、ヒートスプレッダ２は、凸面部１５に形成する位置決め凹部１２を断面視で円弧状に湾曲させてもよく、また、位置決め凹部１２内に接着凹部１３を形成し、当該接着凹部１３に設けた接着剤７により熱伝導シート３を固定してもよい。

１ 放熱部品、２ ヒートスプレッダ、２ａ 主面、２ｂ 側壁、３ 熱伝導シート、４ 電子部品、４ａ 上面、４ｂ 側面、５ ヒートシンク、６ 配線基板、７ 接着剤、１０ 実装体、１１ 接着凹部、１２ 位置決め凹部、１３ 接着凹部、１５ 凸面部

Claims (19)

1. 電子部品の発する熱を放熱するヒートスプレッダと、
   上記ヒートスプレッダに配設され、該ヒートスプレッダと上記電子部品との間に挟持される熱伝導シートとを備え、
   上記熱伝導シートは、上記ヒートスプレッダの上記電子部品と対峙する主面に固定されている放熱部品。
2. 上記熱伝導シートは、上記ヒートスプレッダの上記主面に接着剤又は粘着剤によって固定されている請求項１記載の放熱部品。
3. 上記ヒートスプレッダは、上記主面に、上記接着剤又は粘着剤が設けられる接着凹部が形成されている請求項２記載の放熱部品。
4. 上記接着凹部には、接着ペースト、又は接着フィルムが設けられる請求項３記載の放熱部品。
5. 上記ヒートスプレッダは、上記主面に上記熱伝導シートが配設される位置決め凹部が形成されている請求項１記載の放熱部品。
6. 上記熱伝導シートは、上記位置決め凹部に接着剤又は粘着剤によって固定されている請求項５記載の放熱部品。
7. 上記ヒートスプレッダは、上記位置決め凹部に、上記接着剤又は粘着剤が設けられる接着凹部が形成されている請求項６記載の放熱部品。
8. 上記接着凹部には、接着ペースト、又は接着フィルムが設けられる請求項７記載の放熱部品。
9. 上記位置決め凹部は、上記熱伝導シートの厚み以下の深さを有する請求項５〜８のいずれか１項に記載の放熱部品。
10. 熱伝導シートを介して電子部品に接続され、該電子部品の熱を放熱するヒートスプレッダにおいて、
    上記熱伝導シートを上記電子部品と対峙する主面に固定する固定手段が設けられているヒートスプレッダ。
11. 上記固定手段は、上記主面に凹設され接着剤又は粘着剤が設けられる接着凹部である請求項１０記載のヒートスプレッダ。
12. 上記固定手段は、上記主面に凹設され上記熱伝導シートが配設される位置決め凹部である請求項１０記載のヒートスプレッダ。
13. 上記位置決め凹部に、接着剤又は粘着剤が設けられる接着凹部が形成されている請求項１２記載のヒートスプレッダ。
14. 上記接着凹部には、接着ペースト、又は接着フィルムが設けられる請求項１１又は１３記載のヒートスプレッダ。
15. 上記位置決め凹部は、上記熱伝導シートの厚み以下の深さを有する請求項１２又は１３記載のヒートスプレッダ。
16. 電子部品と、
    上記電子部品の発する熱を放熱するヒートスプレッダと、
    上記ヒートスプレッダの上記電子部品と対峙する主面に配設され、上記ヒートスプレッダ及び上記電子部品に挟持される熱伝導シートとを備え、
    上記ヒートスプレッダは、上記熱伝導シートを上記電子部品と対峙する主面に固定する固定手段が設けられている実装体。
17. 上記熱伝導シートは、上記ヒートスプレッダの主面に形成された位置決め凹部に配設され、該位置決め凹部内において、上記電子部品の上記ヒートスプレッダと対峙する主面及び側面と接している請求項１６記載の実装体。
18. 上記位置決め凹部に、接着剤又は粘着剤が設けられる接着凹部が形成されている請求項１７記載の実装体。
19. 上記接着凹部は、接着ペースト、又は接着フィルムが設けられる請求項１８記載の実装体。

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