JP2014239236A - Thermally conductive sheet - Google Patents

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佑介 久保
Yusuke Kubo
佑介 久保
久村 達雄
Tatsuo Hisamura
達雄 久村
義寛 加藤
Yoshihiro Kato
義寛 加藤
鈴木 和彦
Kazuhiko Suzuki
和彦 鈴木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermally conductive sheet having good functions from the viewpoint of both the thermal conduction property and the electromagnetic wave-suppression property by performing the higher-density packing of magnetic metal particles, and thermally conductive particles better than the magnetic metal particles in thermal conductivity.SOLUTION: A thermally conductive sheet 11 is placed between an electronic component 14 and a metal heat dissipation member 12 for dissipating heat generated by the electronic component 14. The thermally conductive sheet 11 comprises a flexible resin including spherical magnetic metal particles for absorbing electromagnetic waves radiated by the electronic component 14, and thermally conductive particles higher than the magnetic metal particles in thermal conductivity. The magnetic metal particles are larger than the thermally conductive particles in average particle diameter. The volume fraction which the magnetic metal particles account for in the thermally conductive sheet is 55 [vol.%] or larger. The total volume fraction of the magnetic metal particles and the thermally conductive particles is larger than 70 [vol.%].

Description

本発明は、半導体パッケージなどの電子部品と、この電子部品が発熱する熱を放熱させる金属製放熱部材との間に配置される熱伝導性シートに関する。   The present invention relates to a thermally conductive sheet disposed between an electronic component such as a semiconductor package and a metal heat radiating member that radiates heat generated by the electronic component.

近年、電子機器は小型化の傾向をたどる一方、アプリケーションの多様性のために電力消費量はそれほど変化させることができないため、機器内における放熱対策がより一層重要視されている。   In recent years, electronic devices have been trending toward miniaturization, but the power consumption cannot be changed so much due to the variety of applications, and therefore heat radiation countermeasures in the devices have become more important.

上述した電子機器における放熱対策として、銅やアルミなどといった熱伝導率の高い金属材料で作製された放熱板やヒートパイプ、あるいはヒートシンクなどが広く利用されている。これらの熱伝導性に優れた放熱部品は、放熱効果または機器内の温度緩和を図るため、電子機器内における発熱部である半導体パッケージなどの電子部品に近接するようにして配置される。また、これらの熱伝導性に優れた放熱部品は、発熱部である電子部品から低温場所へ亘って配置される。また、電子部品と金属放熱部品とを接着させたときに生じる空間を埋めるため、可撓性を有する熱伝導性シートが、電子部品と金属放熱部品との間に配置される。   As a heat dissipation measure in the electronic devices described above, a heat dissipation plate, a heat pipe, a heat sink, or the like made of a metal material having high thermal conductivity such as copper or aluminum is widely used. These heat dissipating parts having excellent thermal conductivity are disposed so as to be close to electronic parts such as a semiconductor package, which is a heat generating part in the electronic equipment, in order to achieve a heat radiation effect or temperature relaxation in the equipment. Further, these heat dissipating parts having excellent thermal conductivity are arranged from the electronic part as the heat generating part to a low temperature place. Further, in order to fill a space generated when the electronic component and the metal heat dissipation component are bonded, a flexible heat conductive sheet is disposed between the electronic component and the metal heat dissipation component.

電子機器内における発熱部は、電流密度が高い半導体素子などの電子部品である。電流密度が高いということは、不要輻射の成分となりうる電界強度または磁界強度が大きい。このため金属で作製された放熱部品を電子部品の近辺に配置すると、熱とともに電子部品内を流れる電気信号の高調波成分をも拾ってしまうケースがしばしば見られる。   The heat generating part in the electronic device is an electronic component such as a semiconductor element having a high current density. A high current density means a large electric field strength or magnetic field strength that can be a component of unwanted radiation. For this reason, when a heat dissipating part made of metal is disposed in the vicinity of an electronic part, there are often cases where a harmonic component of an electric signal flowing in the electronic part is picked up together with heat.

具体的には、放熱部品は、金属材料で作製されているため、それ自体が高調波成分のアンテナとして働いてしまうことや、高調波ノイズ成分の伝達経路として働いてしまうという現象が生じる。   Specifically, since the heat dissipating part is made of a metal material, a phenomenon occurs in which the heat dissipating part itself functions as a harmonic component antenna or a harmonic noise component transmission path.

このような背景により、熱伝導性シートは、放熱部品がアンテナとして働いてしまうのを抑制するため、すなわち磁界のカップリングを断ち切るために、磁性材料を含有するものがある(特許文献1)。このような熱伝導性シートは、例えばフェライトなどの高透磁率を有する磁性材料を、シリコーン系やアクリル系などの高分子材に含有させることにより、熱伝導特性と電磁波抑制特性の両者の機能を実現している。   With such a background, there is a thermal conductive sheet containing a magnetic material in order to suppress the heat radiation component from acting as an antenna, that is, to cut off the coupling of the magnetic field (Patent Document 1). Such a heat conductive sheet, for example, includes a magnetic material having a high magnetic permeability such as ferrite in a polymer material such as silicone or acrylic, thereby providing both functions of heat conductivity and electromagnetic wave suppression. Realized.

特開2006−310812号公報JP 2006-310812 A

上述した熱伝導特性と電磁波抑制特性の両者の機能を有する熱伝導性シートは、母材となる高分子材に含まれる目的粉末の充填量に応じて大きく特性が変化する。   The characteristics of the heat conductive sheet having the functions of both the heat conduction characteristics and the electromagnetic wave suppression characteristics described above vary greatly depending on the filling amount of the target powder contained in the polymer material as the base material.

例えば、熱伝導率は、Bruggemanの式によると以下のような関係がある。(参考:“電子機器部品用放熱材料の高熱伝導化および熱伝導性の測定・評価技術”,技術情報協会,2003年出版)

For example, the thermal conductivity has the following relationship according to the Bruggeman equation. (Reference: "High heat conductivity of heat dissipation materials for electronic equipment parts and measurement / evaluation technology for heat conductivity", Technical Information Association, 2003)

Figure 2014239236
Figure 2014239236

ここで、λはシート全体の熱伝導率、λは熱伝導性材料の熱伝導率、λは母材の高分子材の熱伝導率、φは熱伝導性材料のシートに占める体積率である。 Here, λ e is the thermal conductivity of the entire sheet, λ d is the thermal conductivity of the thermally conductive material, λ c is the thermal conductivity of the base polymer material, and φ is the volume of the thermally conductive material in the sheet. Rate.

また、電磁波抑制特性の指標として、一般的には複素比透磁率(μ’−jμ”)の虚部μ”が用いられる。この磁性特性についても、例えばLichteneckerの式によると以下のような関係がある。(参考:“低損失高誘電率磁性体に関する研究”,電子情報通信学会論文誌 C, Vol. J86-C, No. 4, pp. 450-456, 2003) Further, as an index of the electromagnetic wave suppressing properties, generally "imaginary part mu r of the complex relative permeability (μ r = μ r '-jμ r)" is used. This magnetic characteristic also has the following relationship, for example, according to the Lichtenecker equation. (Reference: “Studies on low-loss, high-permittivity magnetic materials”, IEICE Transactions C, Vol. J86-C, No. 4, pp. 450-456, 2003)

Figure 2014239236
Figure 2014239236

ここで、μはシート全体の複素比透磁率、μr1は磁性材料の複素比透磁率、μr2は母材の複素比透磁率、νは磁性材料の体積率、νは母材の体積率である。 Here, the complex relative permeability of mu r entire sheet, mu r1 is the complex relative permeability of the magnetic material, mu r2 are complex relative permeability of the preform, [nu 1 volume ratio of the magnetic material, [nu 2 is the base material The volume ratio.

上述のように、熱伝導特性と、電磁波抑制特性とは、それぞれシートに充填される磁性材料と熱伝導性材料との充填量に応じて大きく変化する。   As described above, the heat conduction characteristics and the electromagnetic wave suppression characteristics vary greatly depending on the amounts of the magnetic material and the heat conductive material filled in the sheet.

しかしながら、このような熱伝導性シートの作製にあたり、任意の金属粉末と樹脂を単に混ぜるだけでは、シートに充填する磁性材料と熱伝導性材料の充填量に限界がある。   However, in the production of such a heat conductive sheet, the amount of magnetic material and heat conductive material filled in the sheet is limited by simply mixing an arbitrary metal powder and resin.

従来の電磁波抑制機能を有する熱伝導性シートには、磁性材料として、偏平状磁性粉末、または破砕磁性粉末が使用されている。偏平状磁性粉末、破砕磁性粉末は透磁率が大きいが比表面積が大きい。このため、樹脂とこれらの粉末を練るという単純な混合プロセスによってシート内に最密充填させることが困難であり、高充填化に限界がある。また熱伝導性を高めるため、偏平状磁性粉末又は破砕磁性粉末と充填性の高い球状の熱伝導性粉末とを混合させる場合も、これらの形状から最密充填させることが困難であり、高充填化に限界がある。磁性材料を高充填するためには熱伝導性材料を高い割合で充填することを要するが、この結果、磁性材料の充填量が減り、高い透磁率を得ることができない。   In a conventional heat conductive sheet having an electromagnetic wave suppressing function, flat magnetic powder or crushed magnetic powder is used as a magnetic material. Flat magnetic powder and crushed magnetic powder have a large magnetic permeability but a large specific surface area. For this reason, it is difficult to close-pack the sheet with a simple mixing process of kneading the resin and these powders, and there is a limit to high filling. In addition, in order to increase the thermal conductivity, even when flat magnetic powder or crushed magnetic powder is mixed with spherical heat conductive powder with high filling property, it is difficult to close-pack from these shapes, and high filling There is a limit to conversion. In order to highly fill the magnetic material, it is necessary to fill the heat conductive material at a high rate. However, as a result, the filling amount of the magnetic material is reduced, and high magnetic permeability cannot be obtained.

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、磁性金属粒子と、磁性金属粒子より熱伝導性が高い熱伝導性粒子との高充填化を図ることで、熱伝導特性と電磁波抑制特性の両者の機能が良好な熱伝導性シートを提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of such a situation, and by achieving high packing of magnetic metal particles and thermally conductive particles having higher thermal conductivity than magnetic metal particles, An object is to provide a heat conductive sheet having both functions of electromagnetic wave suppression characteristics.

上記のように、高い熱伝導特性を有しながら電磁波を抑制するという目的にて、磁性金属粒子と熱伝導性粒子との両者の充填量を増やすために、発明者らは下記の熱伝導性シートを発明するに至った。   As described above, in order to increase the filling amount of both the magnetic metal particles and the heat conductive particles for the purpose of suppressing electromagnetic waves while having high heat conduction characteristics, the inventors have the following heat conductivity. Invented the sheet.

すなわち、本発明は、電子部品と、この電子部品が発熱する熱を放熱させる金属製放熱部材との間に配置される熱伝導性シートにおいて、球状の磁性金属粒子と、磁性金属粒子よりも熱伝導性が高い熱伝導性粒子とを含有する可撓性樹脂からなり、磁性金属粒子の平均粒径は、熱伝導性粒子の平均粒径よりも大きく、当該熱伝導性シートに占める磁性金属粒子の体積率は、55[vol%]以上であり、磁性金属粒子と熱伝導性粒子との体積率の合計が70[vol%]より大きいことを特徴とする。   That is, the present invention provides a heat conductive sheet disposed between an electronic component and a metal heat dissipating member that dissipates heat generated by the electronic component. Magnetic metal particles made of a flexible resin containing highly conductive heat conductive particles, and the average particle size of the magnetic metal particles is larger than the average particle size of the heat conductive particles, and occupies the heat conductive sheet The volume ratio is 55 [vol%] or more, and the total volume ratio of the magnetic metal particles and the heat conductive particles is larger than 70 [vol%].

本発明は、電磁波吸収性材料である磁性金属粒子の形状を球状とし、磁性金属粒子の平均粒径を、熱伝導性粒子の平均粒径よりも大きくすることで、磁性金属粒子と熱伝導性粒子との高充填化を可能にし、さらに、磁性金属粒子の高充填化に伴い複素比透磁率の虚数部の値を高めることができるので、熱伝導特性と電磁波抑制特性との両者の機能が良好な熱伝導性シートを提供することができる。   In the present invention, the magnetic metal particles, which are electromagnetic wave absorbing materials, have a spherical shape, and the average particle diameter of the magnetic metal particles is larger than the average particle diameter of the heat conductive particles, thereby making the magnetic metal particles and the heat conductive It is possible to increase the filling with particles, and furthermore, the value of the imaginary part of the complex relative permeability can be increased with increasing the filling of magnetic metal particles, so both functions of heat conduction characteristics and electromagnetic wave suppression characteristics A good heat conductive sheet can be provided.

本発明が適用された熱伝導性シートが実装される回路基板の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the circuit board with which the heat conductive sheet to which this invention was applied is mounted. 回路基板における遠方電界強度の周波数特性を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency characteristic of the far field intensity in a circuit board. 熱伝導性シートの特性に応じた回路基板における遠方電界強度の周波数特性を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency characteristic of the far field intensity in the circuit board according to the characteristic of a heat conductive sheet. 磁性金属粒子として、球状センダストと球状アモルファス(Fe−Si−B−Cr)とにおける体積率に応じた、500MHzにおける複素比透磁率の虚数部の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the imaginary part of the complex relative magnetic permeability in 500 MHz according to the volume ratio in spherical sendust and spherical amorphous (Fe-Si-B-Cr) as magnetic metal particles. シートにおける熱伝導性材料の充填量とシート全体の熱伝導率との関係を算出したグラフである。It is the graph which computed the relationship between the filling amount of the heat conductive material in a sheet | seat, and the thermal conductivity of the whole sheet | seat.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、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。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明が適用された熱伝導性シートは、半導体パッケージなどの電子部品と、この電子部品が発熱する熱を放熱させる金属製放熱部材との間に配置される。   The thermally conductive sheet to which the present invention is applied is disposed between an electronic component such as a semiconductor package and a metal heat radiating member that radiates heat generated by the electronic component.

<熱伝導性シートが貼着される回路基板>
例えば本発明が適用された熱伝導性シートは、図1に示すような、回路基板1に貼着される。すなわち、図1に示す熱伝導性シート11は、発熱部である高周波基板17と、高周波基板17が発熱する熱を放熱させる放熱金属板12との間に配置される。具体的に、熱伝導性シート11は、一方の面11aが高周波基板17を構成する半導体パッケージを封止する樹脂モールド13と、他方の面11bが放熱金属板12とそれぞれ密着するように、回路基板1に貼着される。
<Circuit board to which the thermally conductive sheet is attached>
For example, a heat conductive sheet to which the present invention is applied is attached to a circuit board 1 as shown in FIG. That is, the heat conductive sheet 11 shown in FIG. 1 is disposed between the high-frequency substrate 17 that is a heat generating portion and the heat radiating metal plate 12 that dissipates heat generated by the high-frequency substrate 17. Specifically, the heat conductive sheet 11 has a circuit in which one surface 11a is in close contact with the resin mold 13 for sealing the semiconductor package constituting the high-frequency substrate 17, and the other surface 11b is in close contact with the heat radiating metal plate 12. Affixed to the substrate 1.

高周波基板17は、誘電体基板16の一方の面にGND電極となる銅箔15と、もう一方の面にパターニングにより構成された銅の信号線14からなるものでマイクロストリップラインを構成している。   The high-frequency substrate 17 comprises a copper foil 15 serving as a GND electrode on one surface of the dielectric substrate 16 and a copper signal line 14 formed by patterning on the other surface to constitute a microstrip line. .

高周波基板17は、不要輻射の影響が生じないようにするため、それ自体が動作した際の遠方電界強度が所定の値以下に抑制するように設計されている。このような高周波基板17を有する回路基板1では、放熱金属板12が、熱伝導性シート11を介して対向する高周波基板17の信号線14内を流れる電気信号の高調波成分を拾ってしまい、高調波成分のアンテナとして機能し、結果的に遠方電界強度を増大させてしまう。熱伝導性シート11には、放熱金属板12がアンテナとして作用するのを抑制するため、シートに占める体積率が所定の値以上になるように、球状の磁性金属粒子が含有されている。また、熱伝導性シート11には、良好な熱伝導特性を実現するため、球状の磁性金属粒子よりも熱伝導率が高い熱伝導性粒子が含有されている。   The high-frequency substrate 17 is designed so that the far field intensity when operating itself is suppressed to a predetermined value or less in order to prevent the influence of unnecessary radiation. In the circuit board 1 having such a high-frequency substrate 17, the heat radiating metal plate 12 picks up harmonic components of the electric signal flowing in the signal line 14 of the high-frequency substrate 17 opposed via the heat conductive sheet 11, It functions as an antenna for harmonic components, resulting in an increase in the far field strength. In order to suppress the heat radiating metal plate 12 from acting as an antenna, the thermally conductive sheet 11 contains spherical magnetic metal particles so that the volume ratio of the sheet occupies a predetermined value or more. Moreover, in order to implement | achieve a favorable heat conductive characteristic, the heat conductive sheet 11 contains the heat conductive particle whose heat conductivity is higher than a spherical magnetic metal particle.

<シミュレーション>
本発明が適用された熱伝導性シート11の具体的な構成を説明する前に、十分な熱伝導特性と電磁波吸収特性とを発揮するために必要な条件について説明する。
<Simulation>
Before describing the specific configuration of the heat conductive sheet 11 to which the present invention is applied, conditions necessary for exhibiting sufficient heat conduction characteristics and electromagnetic wave absorption characteristics will be described.

第1に、遠方電界強度と熱伝導性シート11の磁気特性との関係について説明する。上述した回路基板1を解析用モデルとし、シミュレーションにはアンソフト社製の電磁界シミュレーターHFSSを用い、次のように各条件を設定して3m遠方での電界強度を算出した。   First, the relationship between the far field strength and the magnetic properties of the thermal conductive sheet 11 will be described. The above-described circuit board 1 was used as an analysis model, and an electromagnetic field simulator HFSS manufactured by Ansoft was used for the simulation. Each field was set as follows, and the electric field strength at a distance of 3 m was calculated.

図2は、回路基板1において、熱伝導性シート11を省いた状態で、放熱金属板12がある場合とない場合の遠方電界強度の周波数特性を比較したものである。図2から明らかなように、高周波基板17に熱伝導性シート11を介さない状態で放熱金属板12が積層されていると、高周波基板17と放熱金属板12の間での電磁気的な結合により平行平板共振が発生し、この共振に対応した周波数で電界の放射が強くなる。本例では、高周波基板17から発信される高調波の周波数が1.1[GHz]、2.1[GHz]付近で強い電界放射がみられる。   FIG. 2 compares the frequency characteristics of the far field strength with and without the heat radiating metal plate 12 with the heat conductive sheet 11 omitted in the circuit board 1. As is clear from FIG. 2, when the heat radiating metal plate 12 is laminated on the high frequency substrate 17 without the heat conductive sheet 11 interposed therebetween, the electromagnetic coupling between the high frequency substrate 17 and the heat radiating metal plate 12 is caused. Parallel plate resonance occurs, and the electric field is radiated at a frequency corresponding to the resonance. In this example, strong electric field radiation is observed when the frequency of the harmonics transmitted from the high-frequency substrate 17 is near 1.1 [GHz] and 2.1 [GHz].

図3は、回路基板1において熱伝導性シート11を含めた状態で、熱伝導性シート11の複素比透磁率の実数部を10に固定して虚数部の値のみを変えたときの、遠方電界強度の周波数特性を比較したものである。図2と図3との解析結果を比較すると、虚数部の値が1では放射電界強度のピークを抑制できるが、図2の放射金属板無しの結果と比べると周波数全体に亘り放射電界強度が高い。これに対して、虚数部の値が3では上述した周波数の放射電界ピークは完全に抑えられ、また周波数全体に亘り図2の放射金属板無しの結果とほぼ同等な電界強度特性となっている。また、虚数部の値が5の場合は、更に放射電界強度が下がる。以上の解析結果から、熱伝導性シートの複素比透磁率虚数部が大きいほど、放射電界に対する低減効果が大きい傾向がある。特に、熱伝導性シート11は、虚数部の値が3以上であれば平行平板共振の影響を取り除くことができ、放熱金属板12を高周波基板17に近接させたとしても、不要輻射を増大させないようにすることができる。   FIG. 3 shows a distant view when the real part of the complex relative permeability of the heat conductive sheet 11 is fixed to 10 and only the value of the imaginary part is changed in the state including the heat conductive sheet 11 in the circuit board 1. The frequency characteristics of electric field strength are compared. Comparing the analysis results of FIG. 2 and FIG. 3, the peak of the radiated electric field intensity can be suppressed when the value of the imaginary part is 1, but the radiated electric field intensity is increased over the entire frequency as compared with the result of FIG. high. On the other hand, when the value of the imaginary part is 3, the radiated electric field peak of the frequency described above is completely suppressed, and the electric field strength characteristic is almost equivalent to the result without the radiating metal plate in FIG. 2 over the entire frequency. . Further, when the value of the imaginary part is 5, the radiation electric field strength further decreases. From the above analysis results, the larger the complex relative permeability imaginary part of the thermal conductive sheet, the greater the reduction effect on the radiation electric field. In particular, if the value of the imaginary part is 3 or more, the heat conductive sheet 11 can remove the influence of parallel plate resonance, and even if the heat radiating metal plate 12 is brought close to the high frequency substrate 17, it does not increase unnecessary radiation. Can be.

第2に、熱伝導性シート11における磁性金属粒子の充填量に応じた磁気特性の変化について説明する。   Secondly, a change in magnetic characteristics according to the filling amount of the magnetic metal particles in the heat conductive sheet 11 will be described.

ここでは、具体例として実際に次の2種類の磁性金属粒子を20vol%〜70vol%の範囲で変化させて充填させたシートを用いて説明する。図4は、磁性金属粒子として、球状センダストと球状アモルファス(Fe−Si−B−Cr)とにおける体積率に応じた、500MHzにおける複素比透磁率の虚数部の変化を示している。球状の磁性金属粒子は、偏平形状の磁性金属粒子に比べて、粒子単体での透磁率は低いが、分散性が高く高充填することが可能である。また、図4から明らかなように、磁性金属粒子の体積率が大きくなるのに伴って、シート全体での透磁率も大きくなる。よって、球状の磁性金属粒子は、シート内に高充填可能であり、その結果として高透磁率、高熱伝導率を実現することができる。   Here, a specific example will be described using a sheet in which the following two types of magnetic metal particles are actually filled in a range of 20 vol% to 70 vol%. FIG. 4 shows the change of the imaginary part of the complex relative permeability at 500 MHz according to the volume ratio of spherical sendust and spherical amorphous (Fe—Si—B—Cr) as magnetic metal particles. Spherical magnetic metal particles have a low magnetic permeability as compared with flat magnetic metal particles, but have high dispersibility and can be highly filled. Further, as apparent from FIG. 4, as the volume ratio of the magnetic metal particles increases, the magnetic permeability of the entire sheet also increases. Therefore, the spherical magnetic metal particles can be highly filled in the sheet, and as a result, high magnetic permeability and high thermal conductivity can be realized.

図2、図3で示される解析結果を踏まえると、2種類の磁性金属粒子において両方とも複素比透磁率の虚数部の値が3以上となる条件は、体積率が55vol%である。したがって、熱伝導性シート11は、球状の磁性金属粒子が55vol%以上で充填されていることで、放熱金属板12を高周波基板17に近接させたとしても、不要輻射を増大させないようにすることができる。   Based on the analysis results shown in FIG. 2 and FIG. 3, the condition that the value of the imaginary part of the complex relative permeability is 3 or more in both of the two types of magnetic metal particles is 55 vol%. Therefore, the thermal conductive sheet 11 is filled with spherical magnetic metal particles at 55 vol% or more, so that unnecessary radiation is not increased even if the heat radiating metal plate 12 is brought close to the high frequency substrate 17. Can do.

第3に、熱伝導性シート11における熱伝導性材料の充填量に応じた熱伝導率の変化について説明する。   3rdly, the change of the heat conductivity according to the filling amount of the heat conductive material in the heat conductive sheet 11 is demonstrated.

熱伝導率は、Bruggemanの式によると以下のような関係がある。   According to the Bruggeman equation, the thermal conductivity has the following relationship.

Figure 2014239236
Figure 2014239236

ここで、λはシート全体の熱伝導率、λは熱伝導性材料の熱伝導率、λは母材の高分子材の熱伝導率、φは熱伝導性材料のシートに占める体積率である。 Here, λ e is the thermal conductivity of the entire sheet, λ d is the thermal conductivity of the thermally conductive material, λ c is the thermal conductivity of the base polymer material, and φ is the volume of the thermally conductive material in the sheet. Rate.

図5は、上記のBruggemanの式を用い、シートにおける熱伝導性材料の充填量とシート全体の熱伝導率との関係を算出したグラフを示している。母材の高分子材の熱伝導率を0.2W/mKとし、熱伝導性材料の熱伝導率を10、30、50、70W/mKとした。ここで、熱伝導性シート11は、磁気特性が高い磁性金属粒子と、磁性金属粒子よりも熱伝導率が高い熱伝導性粒子との両方を、熱伝導性材料として含有するため、これらの含有比率に起因して、仮想的に1種類の熱伝導性材料としてみなしたときの熱伝導率が変化する。このため、含有比率に応じて熱伝導率が変化するが、図5から明らかなように、シート全体の熱伝導率は熱伝導性材料の充填量の増加に応じて単調増加し、特に、熱伝導性材料の充填量が約65%以上になると、シート全体の熱伝導率も急激に増加する。特に、シート全体で高い熱伝導率を実現するためには、70vol%以上となるように熱伝導性材料が充填されていることが望ましい。   FIG. 5 shows a graph in which the relationship between the filling amount of the thermally conductive material in the sheet and the thermal conductivity of the entire sheet is calculated using the above Bruggeman equation. The thermal conductivity of the base polymer material was 0.2 W / mK, and the thermal conductivity of the thermally conductive material was 10, 30, 50, and 70 W / mK. Here, since the heat conductive sheet 11 contains both the magnetic metal particles having high magnetic properties and the heat conductive particles having higher heat conductivity than the magnetic metal particles as the heat conductive material, the inclusion thereof. Due to the ratio, the thermal conductivity when virtually regarded as one type of thermal conductive material changes. For this reason, although the thermal conductivity changes according to the content ratio, as is clear from FIG. 5, the thermal conductivity of the entire sheet increases monotonously with the increase in the filling amount of the thermal conductive material, When the filling amount of the conductive material is about 65% or more, the thermal conductivity of the entire sheet also increases rapidly. In particular, in order to realize high thermal conductivity in the entire sheet, it is desirable that the thermal conductive material is filled so as to be 70 vol% or more.

上述した解析結果を踏まえ、本願の発明者らは、球状の磁性粉末を使用して良好な熱伝導特性と良好な電磁波抑制を同時に実現するために最適な配合の研究を行った結果、球状の磁性金属粒子を、シリコン樹脂などの可撓性樹脂に対して55vol%以上含有されていることが、熱伝導性シート11の良好な特性を満たす上で必要であるということを見出した。さらに熱伝導性材料として、磁性金属粒子より熱伝導率が高い熱伝導性粒子を3vol%以上含有されていること、及び、磁性金属粒子と熱伝導性粒子との合計で70vol%以上含有されていることが、熱伝導性シート11の熱伝導率を高めるという観点から好ましいことを見出した。   Based on the analysis results described above, the inventors of the present application conducted research on the optimal blending to achieve good heat conduction characteristics and good electromagnetic wave suppression simultaneously using spherical magnetic powder. It has been found that it is necessary to contain 55 vol% or more of magnetic metal particles with respect to a flexible resin such as silicon resin in order to satisfy the good characteristics of the heat conductive sheet 11. Further, as the heat conductive material, 3 vol% or more of heat conductive particles having higher heat conductivity than the magnetic metal particles are contained, and 70 vol% or more in total of the magnetic metal particles and the heat conductive particles. It has been found that it is preferable from the viewpoint of increasing the thermal conductivity of the thermal conductive sheet 11.

<熱伝導性シート>
次に、本願の発明者らが見出した良好な特性を実現する熱伝導性シート11の具体的な構成について説明する。
<Thermal conductive sheet>
Next, a specific configuration of the heat conductive sheet 11 that realizes good characteristics found by the inventors of the present application will be described.

熱伝導性シート11は、高周波基板17などの電子部品から放出される電磁波を吸収する電磁波吸収材料である球状の磁性金属粒子と、磁性金属粒子よりも熱伝導性が高い熱伝導性粒子とを含有する可撓性樹脂からなり、磁性金属粒子の平均粒径が熱伝導性粒子の平均粒径よりも大きく、この熱伝導性シート11に占める磁性金属粒子の体積率が55[vol%]以上である。このような構成からなる熱伝導性シート11は、磁性金属粒子と熱伝導性粒子との高充填化を可能にし、さらに、磁性金属粒子の高充填化に伴いシート内の複素比透磁率の虚数部の値を高めることができるので、良好な熱伝導特性と電磁波抑制効果とを実現することができる。   The thermally conductive sheet 11 includes spherical magnetic metal particles that are electromagnetic wave absorbing materials that absorb electromagnetic waves emitted from electronic components such as the high-frequency substrate 17 and thermally conductive particles that have higher thermal conductivity than the magnetic metal particles. It is made of a flexible resin, and the average particle diameter of the magnetic metal particles is larger than the average particle diameter of the heat conductive particles, and the volume ratio of the magnetic metal particles in the heat conductive sheet 11 is 55 [vol%] or more. It is. The heat conductive sheet 11 having such a configuration enables high filling of magnetic metal particles and heat conductive particles, and further, the imaginary number of the complex relative magnetic permeability in the sheet as the magnetic metal particles increase. Since the value of the portion can be increased, it is possible to achieve good heat conduction characteristics and electromagnetic wave suppression effects.

また、熱伝導性シート11は、熱伝導性粒子の体積率が3vol%以上が含有されていることによって、例えば偏平形状の磁性金属粒子を用いた熱伝導性シートと比べて高い熱伝導特性を実現することができる。   Moreover, the heat conductive sheet 11 contains a heat conductive particle having a volume fraction of 3 vol% or more, and thus has a higher heat conduction characteristic than a heat conductive sheet using, for example, flat magnetic metal particles. Can be realized.

また、熱伝導性シート11は、体積率の和で70vol%以上となるように磁性金属粒子と熱伝導性粒子が充填されていることによって、特に良好な熱伝導特性と電磁波抑制効果とを実現することができる。なお、熱伝導性シート11は、磁性金属粒子と熱伝導性粒子との平均粒径比を調節することにより、球状の磁性金属粒子の分散性の良さを利用して、シートに占める体積率の和が最大80vol%程度となるように、磁性金属粒子と熱伝導性粒子とを含有することができる。   The heat conductive sheet 11 is filled with magnetic metal particles and heat conductive particles so that the sum of the volume ratios is 70 vol% or more, thereby realizing particularly good heat conduction characteristics and electromagnetic wave suppression effect. can do. In addition, the heat conductive sheet 11 adjusts the average particle diameter ratio between the magnetic metal particles and the heat conductive particles, thereby making use of the good dispersibility of the spherical magnetic metal particles to Magnetic metal particles and thermally conductive particles can be contained so that the sum is about 80 vol% at maximum.

また、熱伝導性シート11は、カップリング処理の有無に拘わらず、良好な熱伝導特性と電磁波抑制特性を実現するが、熱伝導性粒子に対してカップリング処理を施すカップリング剤が含有されていることによって、シート内での分散性が向上し、特に良好な熱伝導特性を実現することができる。   Further, the heat conductive sheet 11 realizes good heat conduction characteristics and electromagnetic wave suppression characteristics regardless of the presence or absence of the coupling treatment, but contains a coupling agent that performs the coupling treatment on the heat conductive particles. Therefore, dispersibility in the sheet is improved, and particularly good heat conduction characteristics can be realized.

また、熱伝導性シート11は、磁性金属粒子より熱伝導率が高い複数種類の熱伝導性粒子が充填されていることによって、十分な熱伝導特性と電磁波抑制特性と維持しつつ、種々の熱伝導性粒子の充填量を調整することにより容易に特性を変更することができる。   In addition, the thermal conductive sheet 11 is filled with a plurality of types of thermal conductive particles having a higher thermal conductivity than the magnetic metal particles, thereby maintaining various thermal conductivity and electromagnetic wave suppression characteristics while maintaining various heat The characteristics can be easily changed by adjusting the filling amount of the conductive particles.

次に熱伝導性シート11に用いられる具体的な材料について説明する。   Next, specific materials used for the heat conductive sheet 11 will be described.

熱伝導性シート11は、シリコン樹脂などの可撓性樹脂に、下記のような粒子状の粉末が含有されることにより形成されている。   The heat conductive sheet 11 is formed by containing the following particulate powder in a flexible resin such as a silicon resin.

すなわち、熱伝導性シート11は、透磁率特性が良く、かつ上記の電磁波抑制特性の要求を満たす磁性金属粒子として、粉末作製の観点から比較的作製しやすい、ボロン(B)や炭素(C)などを添加した磁性金属アモルファス粉末を含有している。磁性金属アモルファス粉末は、例えば、Fe−Si−B系、Fe−Si−B−C系、Co−Si−B系、Co−Zr系、Co−Nb系、Co−Ta系などがあげられる。   That is, the thermal conductive sheet 11 is boron (B) or carbon (C), which has good permeability characteristics and is relatively easy to produce as magnetic metal particles satisfying the requirements of the above-mentioned electromagnetic wave suppression characteristics from the viewpoint of powder production. It contains magnetic metal amorphous powder to which etc. are added. Examples of the magnetic metal amorphous powder include Fe—Si—B, Fe—Si—B—C, Co—Si—B, Co—Zr, Co—Nb, and Co—Ta.

また、熱伝導性シート11に含有される磁性金属粒子は、上述した磁性金属アモルファスのみに限らず、例えば、球状センダストなどの結晶系磁性粉末であってもよい。すなわち、結晶化した金属粉末、金属合金粉末として、Fe系、Co系、Ni系、あるいはFe−Ni系、Fe−Co系、Fe−Al系、Fe−Si系、Fe−Si−Al系などがあげられ、これにN、C、Oを微量加えて微細化させた微結晶材料を磁性金属粒子として用いてもよい。   Further, the magnetic metal particles contained in the heat conductive sheet 11 are not limited to the above-described magnetic metal amorphous, but may be, for example, crystalline magnetic powder such as spherical sendust. That is, as a crystallized metal powder or metal alloy powder, Fe-based, Co-based, Ni-based, or Fe-Ni-based, Fe-Co-based, Fe-Al-based, Fe-Si-based, Fe-Si-Al-based, etc. A microcrystalline material refined by adding a small amount of N, C, or O may be used as the magnetic metal particles.

また、熱伝導性シート11は、上述した磁性金属粒子とともに、シートの熱伝導率を高めるため、磁性金属粒子よりも熱伝導率が高い熱伝導性粒子として、アルミナ、窒化ホウ素、窒化珪素、窒化アルミ、炭化珪素などの高熱伝導性セラミックス、また銅やアルミなどに絶縁体をコーティングした粉末を含有している。なお、熱伝導性粒子は、上述したものに限定されず、磁性金属粒子よりも熱伝導率が高い材料であればよいが、特に、平均粒径が磁性金属粒子に比べてより小さいものを用いることで、更なる高充填化が実現される。一般に熱伝導性シートの厚みにも依存するが、更なる高充填化を実現するには、熱伝導性粒子の平均粒径が磁性金属粒子の平均粒径よりも小さいことを前提として、磁性金属粒子の粒径が4〜100μmの範囲であり、熱伝導性粒子の粒径が0.1〜20μmの範囲が好ましい。   In addition to the above-described magnetic metal particles, the thermally conductive sheet 11 increases the thermal conductivity of the sheet, so that the thermally conductive particles having higher thermal conductivity than the magnetic metal particles are alumina, boron nitride, silicon nitride, nitride It contains highly thermally conductive ceramics such as aluminum and silicon carbide, and powders of copper and aluminum coated with an insulator. The heat conductive particles are not limited to those described above, and any material having a higher thermal conductivity than the magnetic metal particles may be used. In particular, particles having an average particle size smaller than that of the magnetic metal particles are used. As a result, further higher filling is realized. Generally, depending on the thickness of the heat conductive sheet, in order to realize further high filling, it is assumed that the average particle size of the heat conductive particles is smaller than the average particle size of the magnetic metal particles. The particle size is preferably in the range of 4 to 100 μm, and the heat conductive particle size is preferably in the range of 0.1 to 20 μm.

次に、熱伝導性シート11の実施例1として、下記のシートA〜Dを用いて、熱伝導特性と電磁波抑制効果について評価した。   Next, as Example 1 of the heat conductive sheet 11, the following sheets A to D were used to evaluate the heat conduction characteristics and the electromagnetic wave suppression effect.

<シートA>
シートAを、次のようにして作製した。すなわち、分子鎖両末端にのみアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンと側鎖にのみケイ素原子に直接結合した水素原子をもつメチルハイドロジェンポリシロキサンと白金族系付加反応触媒を1%未満含んだシリコーン混合物100gと、熱伝導性粒子にカップリング処理を施すためのカップリング剤21gとを可撓性樹脂材料とした。この可撓性樹脂材料に、磁性金属粒子として平均粒径が10μmの球状アモルファス合金(Fe−Si−B−Cr)を2000g(65vol%)、熱伝導性粒子として平均粒径が3μmの球状アルミナ粉末106g(6vol%)の合計71vol%を真空攪拌機にて攪拌した後に、厚さが1.5mmのシートにし、100度で60分間加熱して硬化させることにより、シートAを作製した。
<Sheet A>
Sheet A was produced as follows. That is, a silicone containing less than 1% of an organopolysiloxane containing an alkenyl group only at both ends of a molecular chain, methylhydrogenpolysiloxane having a hydrogen atom directly bonded to a silicon atom only in a side chain, and a platinum group addition reaction catalyst 100 g of the mixture and 21 g of a coupling agent for applying a coupling treatment to the thermally conductive particles were used as a flexible resin material. In this flexible resin material, 2000 g (65 vol%) of a spherical amorphous alloy (Fe—Si—B—Cr) having an average particle diameter of 10 μm as magnetic metal particles and spherical alumina having an average particle diameter of 3 μm as heat conductive particles A total of 71 vol% of 106 g (6 vol%) of powder was stirred with a vacuum stirrer, and then made into a sheet having a thickness of 1.5 mm, and heated and cured at 100 degrees for 60 minutes to prepare sheet A.

<シートB>
シートBを、次のようにして作製した。すなわち、分子鎖両末端にのみアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンと側鎖にのみケイ素原子に直接結合した水素原子をもつメチルハイドロジェンポリシロキサンと白金族系付加反応触媒を1%未満含んだシリコーン混合物100gと熱伝導性粒子にカップリング処理を施すためのカップリング剤35gとを可撓性樹脂材料とした。この可撓性樹脂材料に、磁性金属粒子として平均粒径が10μmの球状アモルファス合金(Fe−Si−B−Cr)を3100g(62vol%)、熱伝導性粒子として平均粒径が1μmの窒化アルミ破砕粉末380g(16vol%)、熱伝導性粒子として平均粒径が0.2μmの球状アルミナ87g(2vol%)の合計80%を真空攪拌機にて攪拌した後に、厚さが2mmのシートにし、100℃で60分間加熱して硬化させることによりシートBを作製した。
<Sheet B>
Sheet B was produced as follows. That is, a silicone containing less than 1% of an organopolysiloxane containing an alkenyl group only at both ends of a molecular chain, methylhydrogenpolysiloxane having a hydrogen atom directly bonded to a silicon atom only in a side chain, and a platinum group addition reaction catalyst 100 g of the mixture and 35 g of a coupling agent for applying a coupling treatment to the heat conductive particles were used as a flexible resin material. In this flexible resin material, 3100 g (62 vol%) of a spherical amorphous alloy (Fe—Si—B—Cr) having an average particle diameter of 10 μm as magnetic metal particles and aluminum nitride having an average particle diameter of 1 μm as heat conductive particles A total of 80% of pulverized powder 380 g (16 vol%) and 87 g (2 vol%) of spherical alumina having an average particle diameter of 0.2 μm as heat conductive particles were stirred with a vacuum stirrer, and then a sheet with a thickness of 2 mm was obtained. Sheet B was produced by heating and curing at 60 ° C. for 60 minutes.

<シートC>
シートCを、次のようにして作製した。すなわち、分子鎖両末端にのみアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンと側鎖にのみケイ素原子に直接結合した水素原子をもつメチルハイドロジェンポリシロキサンと白金族系付加反応触媒を1%未満含んだシリコーン混合物100gと熱伝導性粒子にカップリング処理を施すためのカップリング剤66gとを可撓性樹脂材料とした。この可撓性樹脂材料に、磁性金属粒子として平均粒径が10μmの球状アモルファス合金(Fe−Si−B−Cr)を4200g(67vol%)、熱伝導性粒子として平均粒径が1μmの窒化アルミ破砕粉末を300g(10vol%)の合計77vol%を真空攪拌機にて攪拌した後に、厚さが2mmのシートにし、100℃で60分間加熱して硬化させることによりシートCを作製した。
<Sheet C>
Sheet C was produced as follows. That is, a silicone containing less than 1% of an organopolysiloxane containing an alkenyl group only at both ends of a molecular chain, methylhydrogenpolysiloxane having a hydrogen atom directly bonded to a silicon atom only in a side chain, and a platinum group addition reaction catalyst 100 g of the mixture and 66 g of a coupling agent for applying a coupling treatment to the heat conductive particles were used as a flexible resin material. In this flexible resin material, 4200 g (67 vol%) of a spherical amorphous alloy (Fe—Si—B—Cr) having an average particle diameter of 10 μm as magnetic metal particles and aluminum nitride having an average particle diameter of 1 μm as heat conductive particles A total of 77 vol% of 300 g (10 vol%) of the crushed powder was stirred with a vacuum stirrer, and then the sheet was made into a sheet having a thickness of 2 mm, and heated and cured at 100 ° C for 60 minutes to prepare a sheet C.

<シートD>
シートDを、次のようにして作製した。すなわち、分子鎖両末端にのみアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンと側鎖にのみケイ素原子に直接結合した水素原子をもつメチルハイドロジェンポリシロキサンと白金族系付加反応触媒を1%未満含んだシリコーン混合物100gと熱伝導性粒子にカップリング処理を施すためのカップリング剤18gとを可撓性樹脂材料とした。この可撓性樹脂材料に、磁性金属粒子として平均粒径が10μmの球状センダスト1615g(55vol%)、熱伝導性粒子として平均粒径が1μmの窒化アルミ破砕粉末205g(15vol%)の合計70vol%を真空攪拌機にて攪拌した後に、厚さが2mmのシートにし、100℃で60分間加熱して硬化させることによりシートDを作製した。
<Sheet D>
Sheet D was produced as follows. That is, a silicone containing less than 1% of an organopolysiloxane containing an alkenyl group only at both ends of a molecular chain, methylhydrogenpolysiloxane having a hydrogen atom directly bonded to a silicon atom only in a side chain, and a platinum group addition reaction catalyst 100 g of the mixture and 18 g of a coupling agent for applying a coupling treatment to the thermally conductive particles were used as a flexible resin material. In this flexible resin material, a total of 70 vol% of spherical sendust 1615 g (55 vol%) having an average particle diameter of 10 μm as magnetic metal particles and 205 g (15 vol%) of aluminum nitride crushed powder having an average particle diameter of 1 μm as thermally conductive particles. After being stirred with a vacuum stirrer, a sheet having a thickness of 2 mm was prepared, and the sheet D was prepared by heating at 100 ° C. for 60 minutes to cure.

このような4種類のシートA〜Dに対し、比較対象として次の4種類のシートE〜Hを用いた。   For such four types of sheets A to D, the following four types of sheets E to H were used as comparison targets.

<シートE>
シートEを、次のようにして作製した。すなわち、分子鎖両末端にのみアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンと側鎖にのみケイ素原子に直接結合した水素原子をもつメチルハイドロジェンポリシロキサンと白金族系付加反応触媒を1%未満含んだシリコーン混合物100gと熱伝導性粒子にカップリング処理を施すためのカップリング剤13gとを可撓性樹脂材料とした。この可撓性樹脂材料に、磁性金属粒子として平均粒径が10μmの球状アモルファス合金(Fe−Si−B−Cr)を600g(22vol%)、熱伝導性粒子として平均粒径が1μmの窒化アルミ破砕粉末100g(8vol%)、熱伝導性粒子として平均粒径が45μmの球状アルミナ620g(40vol%)の合計70vol%を真空攪拌機にて攪拌した後に、厚さが2mmのシートにし、100℃で60分間加熱して硬化させることによりシートEを作製した。
<Sheet E>
Sheet E was produced as follows. That is, a silicone containing less than 1% of an organopolysiloxane containing an alkenyl group only at both ends of a molecular chain, methylhydrogenpolysiloxane having a hydrogen atom directly bonded to a silicon atom only in a side chain, and a platinum group addition reaction catalyst 100 g of the mixture and 13 g of a coupling agent for applying a coupling treatment to the heat conductive particles were used as a flexible resin material. In this flexible resin material, 600 g (22 vol%) of a spherical amorphous alloy (Fe—Si—B—Cr) having an average particle size of 10 μm as magnetic metal particles and aluminum nitride having an average particle size of 1 μm as heat conductive particles A total of 70 vol% of crushed powder 100 g (8 vol%) and spherical alumina 620 g (40 vol%) having an average particle diameter of 45 μm as heat conductive particles was stirred with a vacuum stirrer, and then a sheet with a thickness of 2 mm was obtained at 100 ° C. Sheet E was produced by heating and curing for 60 minutes.

<シートF>
シートFを、次のようにして作製した。すなわち、分子鎖両末端にのみアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンと側鎖にのみケイ素原子に直接結合した水素原子をもつメチルハイドロジェンポリシロキサンと白金族系付加反応触媒1%未満を含んだシリコーン混合物100gと熱伝導性粒子にカップリング処理を施すためのカップリング剤3gとを可撓性樹脂材料とした。この可撓性樹脂材料に、磁性金属粒子として平均粒径が60μmの偏平形状センダスト265g(24vol%)、熱伝導性粒子として平均粒径が5μmの窒化アルミ破砕粉末50g(8vol%)の合計32vol%を真空攪拌機にて攪拌した後に、厚さが2mmのシートにし、100℃で60分間加熱して硬化させることによりシートFを作製した。
<Sheet F>
Sheet F was produced as follows. That is, an organopolysiloxane containing an alkenyl group only at both ends of a molecular chain, a methylhydrogenpolysiloxane having a hydrogen atom directly bonded to a silicon atom only in a side chain, and a silicone containing less than 1% of a platinum group addition reaction catalyst 100 g of the mixture and 3 g of a coupling agent for applying a coupling treatment to the thermally conductive particles were used as a flexible resin material. In this flexible resin material, 265 g (24 vol%) of flat sendust having an average particle diameter of 60 μm as magnetic metal particles and 50 g (8 vol%) of aluminum nitride crushed powder having an average particle diameter of 5 μm as heat conductive particles are a total of 32 vol. % Was stirred with a vacuum stirrer, and then a sheet having a thickness of 2 mm was formed. The sheet F was prepared by heating at 100 ° C. for 60 minutes to cure.

<シートG>
シートGを、次のようにして作製した。すなわち、分子鎖両末端にのみアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンと側鎖にのみケイ素原子に直接結合した水素原子をもつメチルハイドロジェンポリシロキサンと白金族系付加反応触媒を1%未満含んだシリコーン混合物100gと熱伝導性粒子にカップリング処理を施すためのカップリング剤5.3gとを可撓性樹脂材料とした。この可撓性樹脂材料に、磁性金属粒子として平均粒径が60μmの偏平形状センダスト230g(15vol%)、熱伝導性粒子として平均粒径が5μmの球状アルミナ粉末280g(32vol%)、熱伝導性粒子として平均粒径が0.2μmの球状アルミナ粉末35g(3vol%)の合計50vol%を真空攪拌機にて攪拌した後に、厚さが2mmのシートにし、100℃で60分間加熱して硬化させることによりシートGを作製した。
<Sheet G>
Sheet G was produced as follows. That is, a silicone containing less than 1% of an organopolysiloxane containing an alkenyl group only at both ends of a molecular chain, methylhydrogenpolysiloxane having a hydrogen atom directly bonded to a silicon atom only in a side chain, and a platinum group addition reaction catalyst 100 g of the mixture and 5.3 g of a coupling agent for applying a coupling treatment to the heat conductive particles were used as a flexible resin material. In this flexible resin material, 230 g (15 vol%) of flat sendust having an average particle diameter of 60 μm as magnetic metal particles, 280 g (32 vol%) of spherical alumina powder having an average particle diameter of 5 μm as thermal conductive particles, and thermal conductivity A total of 50 vol% of spherical alumina powder 35 g (3 vol%) having an average particle diameter of 0.2 μm is stirred as a particle with a vacuum stirrer, and then a sheet with a thickness of 2 mm is formed and heated at 100 ° C. for 60 minutes to be cured. Thus, a sheet G was produced.

<シートH>
シートHを、次のようにして作製した。すなわち、分子鎖両末端にのみアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンと側鎖にのみケイ素原子に直接結合した水素原子をもつメチルハイドロジェンポリシロキサンと白金族系付加反応触媒を1%未満含んだシリコーン混合物100gと熱伝導性粒子にカップリング処理を施すためのカップリング剤5.3gとを可撓性樹脂材料とした。この可撓性樹脂材料に、磁性金属粒子として平均粒径が20μmの偏平形状のFe−Si−Cr−Ni230g(15vol%)、熱伝導性粒子として平均粒径が5μmの球状アルミナ粉末280g(32vol%)、熱伝導性粒子として平均粒径が0.2μmの球状アルミナ粉末35g(3vol%)の合計50vol%を真空攪拌機にて攪拌した後に、厚さが2mmのシートにし、100℃で60分間加熱して硬化させることによりシートHを作製した。
<Sheet H>
Sheet H was produced as follows. That is, a silicone containing less than 1% of an organopolysiloxane containing an alkenyl group only at both ends of a molecular chain, methylhydrogenpolysiloxane having a hydrogen atom directly bonded to a silicon atom only in a side chain, and a platinum group addition reaction catalyst 100 g of the mixture and 5.3 g of a coupling agent for applying a coupling treatment to the heat conductive particles were used as a flexible resin material. In this flexible resin material, 230 g (15 vol%) of flat Fe-Si-Cr-Ni having an average particle diameter of 20 μm as magnetic metal particles and 280 g (32 vol) of spherical alumina powder having an average particle diameter of 5 μm as heat conductive particles %), A total of 50 vol% of 35 g (3 vol%) of spherical alumina powder having an average particle diameter of 0.2 μm as heat conductive particles was stirred with a vacuum stirrer, and then a sheet with a thickness of 2 mm was formed at 100 ° C. for 60 minutes. Sheet H was produced by heating and curing.

<評価>
以上のような合計8種類のシートの電磁波吸収特性を評価するための指標として、次のような条件下で複素比透磁率の虚数部μ”を測定した。
<Evaluation>
As an index for evaluating the electromagnetic wave absorption characteristics of a total of eight types of sheets as described above, the imaginary part μ ″ of the complex relative permeability was measured under the following conditions.

すなわち、各シートを外径20mm、内径6mmのリング状体に打ち抜いて作製したサンプルについて、アジレントテクノロジー社製の測定器「Agilent 4291B RFインピーダンス/マテリアル・アナライザ」を使用して、電磁波の発振周波数が500MHzでの複素比透磁率の虚数部を測定した。   That is, with respect to a sample prepared by punching each sheet into a ring-shaped body having an outer diameter of 20 mm and an inner diameter of 6 mm, the measurement frequency “Agilent 4291B RF Impedance / Material Analyzer” manufactured by Agilent Technologies was used to determine the oscillation frequency of electromagnetic waves. The imaginary part of the complex relative permeability at 500 MHz was measured.

また、熱伝導特性の評価指標として、次のような条件下で熱伝導率を算出した。   In addition, the thermal conductivity was calculated under the following conditions as an evaluation index of thermal conductivity characteristics.

すなわち、各シートを1cm角程度の大きさに切り出し、これを金属性ヒートシンクと金属製ヒーターケースの間に挟んで、1kgfの力で加圧して接触させ、金属製ヒータケースに電力をかけて加熱して、金属製ヒータケースと金属性ヒートシンクの温度が一定になったところで、この間の温度差を計測した。ここで、熱伝導率は下記の式より算出した。   That is, each sheet is cut into a size of about 1 cm square, sandwiched between a metal heat sink and a metal heater case, pressed and contacted with a force of 1 kgf, and heated by applying electric power to the metal heater case. Then, when the temperature of the metallic heater case and the metallic heat sink became constant, the temperature difference between them was measured. Here, the thermal conductivity was calculated from the following equation.

熱伝導率=(電力×サンプル厚み)/(温度差×測定面積)   Thermal conductivity = (power × sample thickness) / (temperature difference × measurement area)

上記の条件下で測定した複素比透磁率の虚数部μ”と、算出した熱伝導率とを下記の表1に示す。表1においては、シートの厚みと磁性金属粒子の体積率と熱伝導性粒子の体積率とを示す。














The imaginary part μ ″ of the complex relative permeability measured under the above conditions and the calculated thermal conductivity are shown in the following Table 1. In Table 1, the thickness of the sheet, the volume ratio of the magnetic metal particles, and the thermal conductivity are shown. The volume ratio of the active particles.














Figure 2014239236
Figure 2014239236

上記の表1を見ると、シートA〜Dは、複素比透磁率の虚数部μ”の値が3以上であり、放熱金属板12を高周波基板17に近接させたとしても、不要輻射を増大させないようにすることができた。   As can be seen from Table 1 above, the sheets A to D have an imaginary part μ ″ value of complex relative permeability of 3 or more, and increase the unnecessary radiation even when the heat radiating metal plate 12 is brought close to the high-frequency substrate 17. I was able to avoid it.

これに対して、比較対象であるシートE〜Hのうち、シートFを除くものは、複素透磁率の虚数部μ”の値が3以下であり、十分に電磁波を抑制させることができなかった。シートFは、複素透磁率の虚数部μ”の値が3以上であり電磁波抑制効果に優れているが、熱伝導率が低く十分な熱伝導特性を実現することができなかった。シートEは、シートA、C、Dに比べて熱伝導性に優れているが、複素透磁率の虚数部μ”が非常に小さく電磁波を十分に抑制させることができなかった。   On the other hand, among the sheets E to H to be compared, those excluding the sheet F had a value of the imaginary part μ ″ of the complex permeability of 3 or less, and could not sufficiently suppress the electromagnetic wave. Sheet F had an imaginary part μ ″ value of complex permeability of 3 or more and was excellent in electromagnetic wave suppression effect, but its thermal conductivity was low and sufficient thermal conductivity characteristics could not be realized. The sheet E is superior in thermal conductivity to the sheets A, C, and D, but the imaginary part μ ″ of the complex permeability is very small and the electromagnetic wave cannot be sufficiently suppressed.

この結果から明らかなように、シートA〜Dにおいて、磁性金属粒子と、熱伝導性粒子とを互いに高充填することができたのは、比較対象のシートF〜Hに含有されている偏平形状の磁性金属粒子に比べて、球状の磁性金属粒子の方が分散性に優れているからである。   As is clear from this result, in the sheets A to D, the magnetic metal particles and the heat conductive particles can be highly filled with each other in the flat shape contained in the comparison sheets F to H. This is because the spherical magnetic metal particles are more excellent in dispersibility than the magnetic metal particles.

また、シートA〜Dにおいて、磁性金属粒子と、熱伝導性粒子とを互いに高充填することができたのは、磁性金属粒子の平均粒径が熱伝導性粒子に比べて大きいからである。これは、比較対象であるシートEにおいて、磁性金属粒子の形状が球形であっても、磁性金属粒子の平均粒径に比べて熱伝導性粒子の平均粒径が大きいため、磁性金属粒子を高充填できず電磁波抑制効果が十分ではない点からみても明らかである。   Moreover, in the sheets A to D, the magnetic metal particles and the heat conductive particles could be highly filled with each other because the average particle size of the magnetic metal particles was larger than that of the heat conductive particles. This is because, in the sheet E that is the object of comparison, even though the shape of the magnetic metal particles is spherical, the average particle size of the heat conductive particles is larger than the average particle size of the magnetic metal particles. It is also clear from the point that the electromagnetic wave suppression effect is not sufficient because it cannot be filled.

また、シートA〜Dにおいて、熱伝導性粒子が球状であるか破砕粉末であるかに拘わらず高充填できたのは、球状の磁性金属粒子の分散性が高く、さらに、磁性金属粒子の平均粒径が熱伝導性粒子の平均粒径に比べて大きいからである。   In addition, in the sheets A to D, the highly conductive particles can be filled regardless of whether the thermally conductive particles are spherical or crushed powder, and the dispersibility of the spherical magnetic metal particles is high. This is because the particle size is larger than the average particle size of the heat conductive particles.

また、シートBにおいて、2種類の熱伝導性粒子を含有することができたのは、磁性金属粒子の分散性が高いので、種々の熱伝導性粒子を充填できるからである。   In addition, the sheet B can contain two types of thermally conductive particles because the magnetic metal particles are highly dispersible and can be filled with various thermally conductive particles.

以上の評価から明らかなように、シートA〜Dは、電磁波吸収性材料を球状の磁性金属粒子にしたことで、例えば体積率の和で70vol%以上となるように磁性金属粒子と熱伝導性粒子との高充填化を可能にし、さらに、磁性金属粒子の高充填化に伴いシート内の複素比透磁率の虚数部の値を高めることができたので、良好な熱伝導特性と電磁波抑制効果とを実現することができた。   As is clear from the above evaluation, the sheets A to D are formed of spherical magnetic metal particles as the electromagnetic wave absorbing material, so that, for example, the magnetic metal particles and the thermal conductivity are 70 vol% or more in terms of the sum of volume ratios. Higher packing with particles, and with increased packing of magnetic metal particles, the value of the imaginary part of the complex relative permeability in the sheet could be increased, so good heat conduction characteristics and electromagnetic wave suppression effect And was able to be realized.

また、シートA〜Dは、磁性金属粒子の平均粒径が、熱伝導性粒子の平均粒径よりも大きいので、磁性金属粒子の分散性を利用して熱伝導性粒子を高充填化でき、結果として高い電磁波抑制効果を維持しつつ、高い熱伝導特性を実現することができた。   In addition, since the average particle diameter of the magnetic metal particles is larger than the average particle diameter of the heat conductive particles, the sheets A to D can be highly filled with the heat conductive particles using the dispersibility of the magnetic metal particles. As a result, it was possible to realize high heat conduction characteristics while maintaining a high electromagnetic wave suppression effect.

また、シートBは、磁性金属粒子の分散性が高いので、球状粉末であるか破砕粉末であるかに拘わらず、種々の熱伝導性粒子を高充填することができた。このため、シートBは、十分な熱伝導特性と電磁波抑制特性と維持しつつ、種々の熱伝導性粒子の充填量を調整することにより容易に特性を変更することができたことを明示している。   In addition, since the sheet B has high dispersibility of the magnetic metal particles, it was possible to highly fill various heat conductive particles regardless of whether it was a spherical powder or a crushed powder. For this reason, the sheet B clearly shows that the characteristics could be easily changed by adjusting the filling amount of various heat conductive particles while maintaining sufficient heat conduction characteristics and electromagnetic wave suppression characteristics. Yes.

次に、熱伝導性シート11の実施例2として、熱伝導性粒子の体積率が3vol%以上であることが、偏平形状の磁性金属粒子を用いた熱伝導性シートと比べて高い熱伝導特性を実現するために望ましいことを、下記のシートI、Jを用いて説明する。   Next, as Example 2 of the heat conductive sheet 11, the heat conductive particles having a volume ratio of 3 vol% or more are higher in heat conductivity than the heat conductive sheet using flat magnetic metal particles. What is desirable for realizing the above will be described using the following sheets I and J.

<シートI>
シートIを、次のようにして作製した。すなわち、分子鎖両末端にのみアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンと側鎖にのみケイ素原子に直接結合した水素原子をもつメチルハイドロジェンポリシロキサンと白金族系付加反応触媒を1%未満含んだシリコーン混合物100gと熱伝導性粒子にカップリング処理を施すためのカップリング剤12.8gとを可撓性樹脂材料とした。この可撓性樹脂材料に、磁性金属粒子として平均粒径が26μmの球状アモルファス合金(Fe−Si−B−Cr)を2500g(73vol%)、熱伝導性粒子として平均粒径が3μmの球状アルミナ粉末60g(3vol%)の合計76vol%を真空攪拌機にて攪拌した後に、厚さが2mmのシートにし、100℃で60分間加熱して硬化させることによりシートIを作製した。
<Sheet I>
Sheet I was produced as follows. That is, a silicone containing less than 1% of an organopolysiloxane containing an alkenyl group only at both ends of a molecular chain, methylhydrogenpolysiloxane having a hydrogen atom directly bonded to a silicon atom only in a side chain, and a platinum group addition reaction catalyst 100 g of the mixture and 12.8 g of a coupling agent for applying a coupling treatment to the heat conductive particles were used as a flexible resin material. In this flexible resin material, 2500 g (73 vol%) of a spherical amorphous alloy (Fe—Si—B—Cr) having an average particle diameter of 26 μm as magnetic metal particles and spherical alumina having an average particle diameter of 3 μm as heat conductive particles A total of 76 vol% of 60 g (3 vol%) of the powder was stirred with a vacuum stirrer, and then a sheet having a thickness of 2 mm was prepared and heated at 100 ° C. for 60 minutes to be cured to produce Sheet I.

<シートJ>
シートJを、次のようにして作製した。すなわち、分子鎖両末端にのみアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンと側鎖にのみケイ素原子に直接結合した水素原子をもつメチルハイドロジェンポリシロキサンと白金族系付加反応触媒を1%未満含んだシリコーン混合物100gと熱伝導性粒子にカップリング処理を施すためのカップリング剤20.5gを可撓性樹脂材料とした。この可撓性樹脂材料に、磁性金属粒子として平均粒径が50μmの球状アモルファス合金(Fe−Si−B−Cr)を2000g(67vol%)、熱伝導性粒子として平均粒径が3μmの球状アルミナ粉末50g(3vol%)の合計70vol%を真空攪拌機にて攪拌した後に、厚さが2mmのシートにし、100℃で60分間加熱して硬化させることによりシートJを作製した。
<Sheet J>
Sheet J was prepared as follows. That is, a silicone containing less than 1% of an organopolysiloxane containing an alkenyl group only at both ends of a molecular chain, methylhydrogenpolysiloxane having a hydrogen atom directly bonded to a silicon atom only in a side chain, and a platinum group addition reaction catalyst 100 g of the mixture and 20.5 g of a coupling agent for coupling the thermally conductive particles were used as a flexible resin material. In this flexible resin material, 2000 g (67 vol%) of a spherical amorphous alloy (Fe—Si—B—Cr) having an average particle diameter of 50 μm as magnetic metal particles and spherical alumina having an average particle diameter of 3 μm as heat conductive particles A total of 70 vol% of 50 g (3 vol%) of the powder was stirred with a vacuum stirrer, and then a sheet having a thickness of 2 mm was formed and heated at 100 ° C. for 60 minutes to be cured to produce a sheet J.

<評価>
これら2種類の熱伝導性シートI、Jに対して、上述した実施例1において行った条件下で、複素比透磁率の虚数部μ”を測定し、熱伝導率を算出した。
<Evaluation>
With respect to these two types of thermal conductive sheets I and J, the imaginary part μ ″ of the complex relative permeability was measured under the conditions performed in Example 1 described above, and the thermal conductivity was calculated.

測定した複素比透磁率の虚数部μ”と、算出した熱伝導率を、下記の表2に示す。




Table 2 below shows the measured imaginary part μ ″ of the complex relative permeability and the calculated thermal conductivity.




Figure 2014239236
Figure 2014239236

上記の表2に示されるように、磁性金属粒子の体積率に応じて特性が変化するものの、熱伝導性粒子の体積率が3vol%以上を含有されていることにより、熱伝導率の値が2以上となった。   As shown in Table 2 above, although the characteristics change according to the volume ratio of the magnetic metal particles, the thermal conductivity value is 3 vol% or more, so that the value of the thermal conductivity is increased. It became 2 or more.

この評価結果から明らかなように、シートI、Jは、熱伝導性粒子の体積率が3vol%以上含有されていることによって、例えば偏平形状の磁性金属粒子を用いた熱伝導性シートと比べて高い熱伝導特性を実現することができた。   As is apparent from the evaluation results, the sheets I and J have a volume ratio of 3 vol% or more of the heat conductive particles, so that, for example, compared with a heat conductive sheet using flat magnetic metal particles, for example. High heat conduction characteristics could be realized.

次に、熱伝導性シート11の実施例3として、磁性金属粒子と熱伝導性粒子との平均粒径比を調節することにより、シートに占める体積率の和が最大80vol%程度となるように、磁性金属粒子と熱伝導性粒子とを高充填することができることを、下記のシートK、Lを用いて説明する。   Next, as Example 3 of the heat conductive sheet 11, by adjusting the average particle size ratio of the magnetic metal particles and the heat conductive particles, the sum of the volume ratio in the sheet is about 80 vol% at the maximum. The fact that magnetic metal particles and thermally conductive particles can be highly filled will be described using the following sheets K and L.

<シートK>
シートKを、次のようにして作製した。すなわち、分子鎖両末端にのみアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンと側鎖にのみケイ素原子に直接結合した水素原子をもつメチルハイドロジェンポリシロキサンと白金族系付加反応触媒を1%未満含んだシリコーン混合物100gと熱伝導性粒子にカップリング処理を施すためのカップリング剤27gを可撓性樹脂材料とした。この可撓性樹脂材料に、磁性金属粒子として平均粒径が26μmの球状アモルファス合金(Fe−Si−B−Cr)を2350g(60vol%)、熱伝導性粒子として平均粒径が3μmの球状アルミナ粉末355g(16vol%)の合計76vol%を真空攪拌機にて攪拌した後に、厚さが2mmのシートにし、100℃で60分間加熱して硬化させることによりシートKを作製した。
<Sheet K>
Sheet K was produced as follows. That is, a silicone containing less than 1% of an organopolysiloxane containing an alkenyl group only at both ends of a molecular chain, methylhydrogenpolysiloxane having a hydrogen atom directly bonded to a silicon atom only in a side chain, and a platinum group addition reaction catalyst 100 g of the mixture and 27 g of a coupling agent for applying a coupling treatment to the thermally conductive particles were used as a flexible resin material. In this flexible resin material, 2350 g (60 vol%) of spherical amorphous alloy (Fe—Si—B—Cr) having an average particle diameter of 26 μm as magnetic metal particles, and spherical alumina having an average particle diameter of 3 μm as thermally conductive particles A total of 76 vol% of 355 g (16 vol%) of powder was stirred with a vacuum stirrer, and then a sheet with a thickness of 2 mm was prepared. The sheet K was prepared by heating at 100 ° C. for 60 minutes to cure.

<シートL>
シートLを、次のようにして作製した。すなわち、分子鎖両末端にのみアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンと側鎖にのみケイ素原子に直接結合した水素原子をもつメチルハイドロジェンポリシロキサンと白金族系付加反応触媒を1%未満含んだシリコーン混合物100gと熱伝導性粒子にカップリング処理を施すためのカップリング剤20gを可撓性樹脂材料とした。この可撓性樹脂材料に、磁性金属粒子として平均粒径が50μmの球状アモルファス合金(Fe−Si−B−Cr)を2435g(58vol%)、熱伝導性粒子として平均粒径が3μmの球状アルミナ粉末525g(22vol%)の合計80vol%を真空攪拌機にて攪拌した後に、厚さが2mmのシートにし、100℃で60分間加熱して硬化させることにより熱伝導性シートLを作製した。
<Sheet L>
Sheet L was produced as follows. That is, a silicone containing less than 1% of an organopolysiloxane containing an alkenyl group only at both ends of a molecular chain, methylhydrogenpolysiloxane having a hydrogen atom directly bonded to a silicon atom only in a side chain, and a platinum group addition reaction catalyst 100 g of the mixture and 20 g of a coupling agent for applying a coupling treatment to the heat conductive particles were used as a flexible resin material. In this flexible resin material, 2435 g (58 vol%) of spherical amorphous alloy (Fe—Si—B—Cr) having an average particle diameter of 50 μm as magnetic metal particles, and spherical alumina having an average particle diameter of 3 μm as heat conductive particles A total of 80 vol% of 525 g (22 vol%) of the powder was stirred with a vacuum stirrer, and then a sheet having a thickness of 2 mm was prepared and heated and cured at 100 ° C. for 60 minutes to prepare a heat conductive sheet L.

<評価>
これら2種類のシートK、Lに対して、上述した実施例1及び2で行ったときと同様の条件下で複素比透磁率の虚数部μ”を測定し、熱伝導率を算出した。
<Evaluation>
For these two types of sheets K and L, the imaginary part μ ″ of the complex relative permeability was measured under the same conditions as those performed in Examples 1 and 2 described above, and the thermal conductivity was calculated.

測定した複素比透磁率の虚数部μ”と、算出した熱伝導率を、下記の表3に示す。   Table 3 below shows the imaginary part μ ″ of the measured complex relative permeability and the calculated thermal conductivity.

Figure 2014239236
Figure 2014239236

上記の表3に示すように、シートK、Lでは、磁性金属粒子と熱伝導性粒子との平均粒径比を調節することにより、球状の磁性金属粒子の分散性の良さを利用して、シートに占める体積率の和が最大80vol%程度となるように、磁性金属粒子と熱伝導性粒子とを含有することができ、結果として良好な熱伝導特性及び電磁波抑制特性を実現することができた。   As shown in Table 3 above, in the sheets K and L, by adjusting the average particle size ratio between the magnetic metal particles and the heat conductive particles, the good dispersibility of the spherical magnetic metal particles is utilized. Magnetic metal particles and heat conductive particles can be contained so that the sum of the volume fraction in the sheet is about 80 vol% at maximum, and as a result, good heat conduction characteristics and electromagnetic wave suppression characteristics can be realized. It was.

次に、熱伝導性シート11の実施例4として、カップリング処理の有無による特性の変化について、下記のシートM、Nを用いて説明する。   Next, as Example 4 of the heat conductive sheet 11, a change in characteristics depending on the presence or absence of the coupling treatment will be described using the following sheets M and N.

<シートM>
カップリング処理が施されていない具体例として、シートMを次のように作製した。すなわち、分子鎖両末端にのみアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンと側鎖にのみケイ素原子に直接結合した水素原子をもつメチルハイドロジェンポリシロキサンと白金族系付加反応触媒を1%未満含んだシリコーン混合物100gとを可撓性樹脂材料とした。この可撓性樹脂材料に、磁性金属粒子として平均粒径が26μmの球状アモルファス合金(Fe−Si−B−Cr)を1970g(60vol%)、熱伝導性粒子として平均粒径が3μmの球状アルミナ粉末335g(18vol%)の合計78vol%を真空攪拌機にて攪拌した後に、厚さが2mmのシートにし、100℃で60分間加熱して硬化して、シートMを作製した。
<Sheet M>
As a specific example where the coupling treatment was not performed, a sheet M was manufactured as follows. That is, a silicone containing less than 1% of an organopolysiloxane containing an alkenyl group only at both ends of a molecular chain, methylhydrogenpolysiloxane having a hydrogen atom directly bonded to a silicon atom only in a side chain, and a platinum group addition reaction catalyst 100 g of the mixture was used as a flexible resin material. In this flexible resin material, 1970 g (60 vol%) of a spherical amorphous alloy (Fe—Si—B—Cr) having an average particle diameter of 26 μm as magnetic metal particles, and a spherical alumina having an average particle diameter of 3 μm as thermally conductive particles A total of 78 vol% of 335 g (18 vol%) of powder was stirred with a vacuum stirrer, and then a sheet having a thickness of 2 mm was cured by heating at 100 ° C. for 60 minutes to produce a sheet M.

<シートN>
カップリング処理が施されている以外を熱伝導性シートMと同様にして、シートNを作製した。すなわち、分子鎖両末端にのみアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンと側鎖にのみケイ素原子に直接結合した水素原子をもつメチルハイドロジェンポリシロキサンと白金族系付加反応触媒を1%未満含んだシリコーン混合物100gと熱伝導性粒子にカップリング処理を施すためのカップリング剤31gを可撓性樹脂材料とした。この可撓性樹脂材料に、磁性金属粒子として平均粒径が26μmの球状アモルファス合金(Fe−Si−B−Cr)を2650g(60vol%)、熱伝導性粒子として平均粒径が3μmの球状アルミナ粉末450g(18vol%)の合計78vol%を真空攪拌機にて攪拌した後に、厚さが2mmのシートにし、100℃で60分間加熱して硬化させてシートNを作製した。
<Sheet N>
A sheet N was produced in the same manner as the heat conductive sheet M except that the coupling treatment was performed. That is, a silicone containing less than 1% of an organopolysiloxane containing an alkenyl group only at both ends of a molecular chain, methylhydrogenpolysiloxane having a hydrogen atom directly bonded to a silicon atom only in a side chain, and a platinum group addition reaction catalyst 100 g of the mixture and 31 g of a coupling agent for applying a coupling treatment to the heat conductive particles were used as a flexible resin material. In this flexible resin material, 2650 g (60 vol%) of spherical amorphous alloy (Fe—Si—B—Cr) having an average particle diameter of 26 μm as magnetic metal particles, and spherical alumina having an average particle diameter of 3 μm as heat conductive particles After stirring a total of 78 vol% of 450 g (18 vol%) of the powder with a vacuum stirrer, the sheet was made into a sheet having a thickness of 2 mm and cured by heating at 100 ° C. for 60 minutes to prepare a sheet N.

<評価>
これら2種類のシートM、Nに対して、上述した実施例1〜3で行ったときと同様の条件下で、複素比透磁率の虚数部μ”を測定し、熱伝導率を算出した。
<Evaluation>
For these two types of sheets M and N, the imaginary part μ ″ of the complex relative permeability was measured under the same conditions as those performed in Examples 1 to 3 described above, and the thermal conductivity was calculated.

測定した複素透磁率の虚数部μ”と、算出した熱伝導率を、下記の表4に示す。   Table 4 below shows the measured imaginary part μ ″ of the complex magnetic permeability and the calculated thermal conductivity.

Figure 2014239236
Figure 2014239236

上記の表4から明らかなように、カップリング処理の有無に拘わらず、熱伝導性シートM、N両者とも良好な熱伝導特性と電磁波抑制特性を実現することができた。また、熱伝導性シートNは、特に熱伝導性粒子に対してカップリング処理を施すカップリング剤を含有することで、シート内での分散性が向上し、特に良好な熱伝導特性を実現することができた。   As is clear from Table 4 above, both the heat conductive sheets M and N were able to realize good heat conduction characteristics and electromagnetic wave suppression characteristics regardless of the presence or absence of the coupling treatment. Further, the heat conductive sheet N contains a coupling agent that applies a coupling treatment to the heat conductive particles, thereby improving dispersibility in the sheet and realizing particularly good heat conduction characteristics. I was able to.

1 回路基板、11 熱伝導性シート、12 放熱金属板、13 樹脂モールド、14 信号線、15 銅箔、16 誘電体基板、17 高周波基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Circuit board, 11 Thermal conductive sheet, 12 Heat dissipation metal plate, 13 Resin mold, 14 Signal line, 15 Copper foil, 16 Dielectric board, 17 High frequency board

Claims (6)

電子部品と、この電子部品が発熱する熱を放熱させる金属製放熱部材との間に配置される熱伝導性シートにおいて、
球状の磁性金属粒子と、上記磁性金属粒子よりも熱伝導性が高い熱伝導性粒子とを含有する可撓性樹脂からなり、
上記磁性金属粒子の平均粒径は、上記熱伝導性粒子の平均粒径よりも大きく、
当該熱伝導性シートに占める上記磁性金属粒子の体積率は、55[vol%]以上であり、
上記磁性金属粒子と上記熱伝導性粒子との体積率の合計が70[vol%]より大きいことを特徴とする熱伝導性シート。
In the heat conductive sheet disposed between the electronic component and the metal heat radiating member that radiates the heat generated by the electronic component,
It consists of a flexible resin containing spherical magnetic metal particles and heat conductive particles having higher heat conductivity than the magnetic metal particles,
The average particle size of the magnetic metal particles is larger than the average particle size of the thermally conductive particles,
The volume ratio of the magnetic metal particles in the thermally conductive sheet is 55 [vol%] or more,
The heat conductive sheet, wherein the total volume ratio of the magnetic metal particles and the heat conductive particles is greater than 70 [vol%].
上記熱伝導性粒子の体積率は、3[vol%]以上であることを特徴とする請求項1記載の熱伝導性シート。   The heat conductive sheet according to claim 1, wherein a volume ratio of the heat conductive particles is 3 vol% or more. 上記熱伝導性粒子には、カップリング処理が施されていることを特徴とする請求項1記載の熱伝導性シート。   The heat conductive sheet according to claim 1, wherein the heat conductive particles are subjected to a coupling treatment. 上記熱伝導性粒子は、2種類以上の熱伝導性材料から構成されていることを特徴とする請求項1記載の熱伝導性シート。   The thermally conductive sheet according to claim 1, wherein the thermally conductive particles are composed of two or more kinds of thermally conductive materials. 上記磁性金属粒子と上記熱伝導性粒子との体積率の合計が76[vol%]以上であることを特徴とする請求項1記載の熱伝導性シート。   The heat conductive sheet according to claim 1, wherein the total volume ratio of the magnetic metal particles and the heat conductive particles is 76 vol% or more. 上記熱伝導性粒子は、球形であることを特徴とする請求項1記載の熱伝導性シート。   The thermally conductive sheet according to claim 1, wherein the thermally conductive particles are spherical.
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