JP2020004955A - Heat conductor, and electronic apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本技術は、電子部品等の発熱体と電子部品等の熱を拡散させる熱伝導部材との間に配置される熱伝導体、及びこの熱伝導体を備えた電子機器に関する。 The present technology relates to a heat conductor disposed between a heating element such as an electronic component and a heat conductive member that diffuses heat of the electronic component and the like, and to an electronic device including the heat conductor.
パーソナルコンピュータやスマートフォン等の各種電気機器やその他の電子機器は、小型化、高機能化かつ複雑化してきており、それに伴って、回路基板上の小型電子部品の集積密度がますます増加している。この結果、回路基板や回路基板に実装された電子部品の発熱による故障や機能障害、短寿命化等が問題となってくる。 Various electrical devices such as personal computers and smartphones and other electronic devices are becoming smaller, more sophisticated and more complex, and accordingly, the integration density of small electronic components on circuit boards is increasing more and more. . As a result, problems such as a failure, a functional failure, and a shortened life due to heat generation of the circuit board and the electronic components mounted on the circuit board arise.
回路基板や電子部品等の速やかな放熱を実現するために、回路基板自体を放熱性に優れた材料で構成する、回路基板や電子部品にヒートシンクを取り付ける、あるいは熱伝導性に優れたシート状の熱伝導体を配置するなどの方策が採られている。 In order to quickly release heat from circuit boards and electronic components, the circuit board itself is made of a material with excellent heat dissipation, a heat sink is attached to the circuit boards and electronic components, or a sheet-like sheet with excellent thermal conductivity is used. Measures such as arranging a heat conductor are taken.
従来、放熱目的に使用されるシート状の熱伝導体として、グラファイトシートが用いられている。グラファイトシートは、天然黒鉛または人造黒鉛から製造され、その結晶性から、熱伝導に異方性があり、厚み方向の熱伝導率は低く、熱が伝わりにくくされており、シートの表面と平行な面方向の熱伝導率は高く、熱が伝わりやすくされている。また、グラファイトシートは、数十ミクロンから数千ミクロンの任意の厚みに調整できるという特性を持っている。 Conventionally, a graphite sheet has been used as a sheet-like heat conductor used for the purpose of heat dissipation. Graphite sheets are manufactured from natural graphite or artificial graphite, and because of their crystallinity, have anisotropy in heat conduction, have low thermal conductivity in the thickness direction, are difficult to conduct heat, and are parallel to the sheet surface. The thermal conductivity in the plane direction is high, and heat is easily transmitted. Further, the graphite sheet has a characteristic that it can be adjusted to an arbitrary thickness of several tens of microns to several thousands of microns.
さらにグラファイトシートは誘電率が高く、遮蔽性があり、電磁場シールドとしての性能を有する。そのため高周波を利用する通信など各種通信機器付近で予期しない障害が発生するおそれがある。このような性質から、グラファイトシートは、使用位置が限定され、放熱部位や熱伝導部材の形状が多様化する場合に対応することが困難であった。 Further, the graphite sheet has a high dielectric constant, a shielding property, and a performance as an electromagnetic field shield. Therefore, an unexpected trouble may occur near various communication devices such as communication using high frequency. Due to such properties, the use position of the graphite sheet is limited, and it is difficult to cope with the case where the shape of the heat radiating part and the heat conduction member is diversified.
熱伝導材における低誘電材料としてはセラミックスシートが挙げられる。しかし、薄いセラミックスシートは外力が加わり、限界応力を超えると割れるという問題がある。セラミックスシートが割れた場合、電子機器内に破片や粉じんが飛散し、周囲に予期しない障害を発生させるおそれがある。 As the low dielectric material in the heat conductive material, there is a ceramic sheet. However, there is a problem that a thin ceramic sheet is broken when an external force is applied and exceeds a critical stress. When the ceramic sheet is broken, debris and dust are scattered in the electronic device, which may cause unexpected obstacles around the electronic device.
そこで、本技術は、低誘電かつ高熱伝導で、あらゆる放熱部位に密着可能な熱伝導体、及びこれを用いた電子機器を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present technology is to provide a heat conductor that has low dielectric constant and high heat conductivity and can be adhered to any heat radiation part, and an electronic device using the same.
上述した課題を解決するために、本技術に係る熱伝導体は、セラミックスシートと、上記セラミックスシートの少なくとも一方の面に形成された樹脂コーティング層とを有することを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems, a heat conductor according to the present technology is characterized by having a ceramic sheet and a resin coating layer formed on at least one surface of the ceramic sheet.
また、本技術に係る電子機器は、電子部品と、上記電子部品と熱的に接続された熱伝導体とを有するものである。 Further, an electronic device according to the present technology includes an electronic component and a thermal conductor thermally connected to the electronic component.
本技術によれば、セラミックスシートの少なくとも一方の面に樹脂コーティング層が形成されることにより、セラミックスシートに加わる応力が緩和されて割れの発生を抑制することができる。また、限界応力を超える外力が加わりセラミックスシートが割れた場合にも、セラミックスシートの破片や粉塵が周囲に飛び散ることを防止して予期しない障害を防止することができる。また、薄い樹脂コーティング層によって被覆されていることから、形状を維持できるとともに、熱伝導率の低下を抑制することができる。さらに、設置される部位との密着性を維持することができる。 According to the present technology, by forming the resin coating layer on at least one surface of the ceramic sheet, the stress applied to the ceramic sheet is reduced, and the generation of cracks can be suppressed. Further, even when an external force exceeding the limit stress is applied and the ceramic sheet is broken, it is possible to prevent fragments and dust of the ceramic sheet from scattering to the surroundings, thereby preventing unexpected trouble. In addition, since it is covered with the thin resin coating layer, the shape can be maintained, and a decrease in thermal conductivity can be suppressed. Further, the adhesiveness with the part to be installed can be maintained.
以下、本技術が適用された熱伝導体、及びこれを用いた電子機器について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本技術は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本技術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。 Hereinafter, a heat conductor to which the present technology is applied and an electronic device using the same will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present technology is not limited to only the following embodiments, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present technology. Also, the drawings are schematic, and the ratio of each dimension may be different from the actual one. Specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. In addition, it is needless to say that the drawings include portions having different dimensional relationships and ratios.
［熱伝導体］
本技術が適用された熱伝導体１を用いた電子機器１０は、電子部品１２と、電子部品１２と熱的に接続された熱伝導体１と、熱伝導体１と接して電子部品１２の熱を放熱する熱伝導部材３０とを有する。図１Ａは、熱伝導部材として機器外筐体３０を用いた電子機器１０の一例を示す断面図である。以下では、図１Ａに示す電子機器１０を用いて本技術に係る電子機器１０及び熱伝導体１について説明する。
[Thermal conductor]
An electronic device 10 using the thermal conductor 1 to which the present technology is applied includes an electronic component 12, a thermal conductor 1 thermally connected to the electronic component 12, and an electronic component 12 in contact with the thermal conductor 1. And a heat conducting member 30 that dissipates heat. FIG. 1A is a cross-sectional view illustrating an example of the electronic device 10 using the external housing 30 as a heat conductive member. Hereinafter, the electronic device 10 and the heat conductor 1 according to the present technology will be described using the electronic device 10 illustrated in FIG. 1A.
電子機器１０は、回路基板１１と、回路基板１１の一面に実装された電子部品１２と、電子部品１２と熱的に接続された熱伝導体１と、熱伝導体１と接して電子部品１２の発する熱を伝熱する熱伝導部材となる機器外筐体３０とを備える。熱伝導体１は、シート状に形成され、機器外筐体３０と電子部品１２との間に配設され、機器外筐体３０及び電子部品１２と熱的に接続されている。すなわち、図１Ａに示す熱伝導体１は、いわゆるヒートスプレッダとして使用される。なお、電子機器１０は、図１（Ａ）に示すように、電子部品１２と熱伝導体１とが、熱伝導シート５を介して接続されてもよく、熱伝導シート５を介さずに直接接続されてもよい。 The electronic device 10 includes a circuit board 11, an electronic component 12 mounted on one surface of the circuit board 11, a heat conductor 1 thermally connected to the electronic component 12, and an electronic component 12 in contact with the heat conductor 1. And a housing 30 outside the device, which serves as a heat conducting member for transferring the heat generated by the device. The heat conductor 1 is formed in a sheet shape, is disposed between the external housing 30 and the electronic component 12, and is thermally connected to the external housing 30 and the electronic component 12. That is, the heat conductor 1 shown in FIG. 1A is used as a so-called heat spreader. In the electronic device 10, as shown in FIG. 1A, the electronic component 12 and the heat conductor 1 may be connected via the heat conductive sheet 5, or directly without the heat conductive sheet 5. It may be connected.
図２は、本技術が適用された熱伝導体１を示す断面図である。本技術が適用された熱伝導体１は、図２（Ａ）に示すように、セラミックスシート２と、セラミックスシート２の少なくとも一方の面に形成された樹脂コーティング層３とを有し、樹脂コーティング層３が機器外筐体３０と接することを特徴とするものである。特に、熱伝導体１は、図２（Ｂ）に示すように、セラミックスシート２の両面に樹脂コーティング層３ａ，３ｂが形成され、樹脂コーティング層３ａ，３ｂの一方が機器外筐体３０と接することが好ましい。さらに好ましくは、熱伝導体１は、図２（Ｃ）に示すように、セラミックスシート２の端部を含む両面に樹脂コーティング層３が形成され、樹脂コーティング層３の一方が機器外筐体３０と接することが好ましい。以下では、図２（Ｂ）に示すセラミックスシート２の両面に樹脂コーティング層３ａ，３ｂが形成された熱伝導体１を用いて説明する。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing the heat conductor 1 to which the present technology is applied. The heat conductor 1 to which the present technology is applied has a ceramic sheet 2 and a resin coating layer 3 formed on at least one surface of the ceramic sheet 2 as shown in FIG. The layer 3 is in contact with the outer housing 30. In particular, as shown in FIG. 2B, the thermal conductor 1 has resin coating layers 3a and 3b formed on both surfaces of the ceramic sheet 2, and one of the resin coating layers 3a and 3b is in contact with the external housing 30. Is preferred. More preferably, as shown in FIG. 2 (C), the heat conductor 1 has a resin coating layer 3 formed on both surfaces including an end of the ceramic sheet 2, and one of the resin coating layers 3 is provided on the outer casing 30. It is preferable to contact with. Hereinafter, description will be made using the thermal conductor 1 in which the resin coating layers 3a and 3b are formed on both surfaces of the ceramic sheet 2 shown in FIG.
［セラミックスシート］
セラミックスシート２は、誘電率が低く、熱伝導性に優れ熱伝導体１の基体となる部材であり、１０Ｗ／ｍＫ以上の高い熱伝導率を有する材料であれば特に限定されるものではないが、例えば主成分として窒化アルミニウム、アルミナ、窒化ホウ素、窒化ケイ素等、２０Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有する材料を主成分として用いることが好ましい。また、セラミックスシート２は、例えば窒化アルミニウムの表面に酸化膜であるアルミナがコーティングされたものなど複数の部材で構成されても良い。
[Ceramic sheet]
The ceramic sheet 2 is a member having a low dielectric constant and excellent heat conductivity and serving as a base of the heat conductor 1, and is not particularly limited as long as it is a material having a high heat conductivity of 10 W / mK or more. For example, a material having a thermal conductivity of 20 W / mK or more, such as aluminum nitride, alumina, boron nitride, or silicon nitride, is preferably used as a main component. Further, the ceramic sheet 2 may be composed of a plurality of members such as, for example, an aluminum nitride surface coated with alumina as an oxide film.
また、セラミックスシート２の厚さは熱伝導体１として設置可能な空間に応じて適宜設定することができるが、電子機器が薄肉化できること、セラミックスシート２の厚さが薄い方が厚み方向の熱抵抗が小さくなることから、できるだけ薄い方が好ましい。セラミックスシート２の厚さは、例えば５００μｍ以下が好ましい。なお、セラミックスシート２の取り扱い性、熱伝導体１の製造コスト等の点から４０μｍ以上であることが好ましい。 The thickness of the ceramic sheet 2 can be appropriately set according to the space in which the ceramic sheet 2 can be installed. However, the thinner the thickness of the ceramic sheet 2 is, the smaller the thickness of the electronic device can be. It is preferable to be as thin as possible because the resistance is reduced. The thickness of the ceramic sheet 2 is preferably, for example, 500 μm or less. In addition, it is preferable that it is 40 micrometers or more from the point of the handleability of the ceramic sheet 2, the manufacturing cost of the heat conductor 1, etc.
また、一般にセラミックスシートは、厚さが薄くなるほど割れやすくなり、割れたセラミックスシートは面方向の熱伝導性を損なうが、本技術が適用された熱伝導体１は、樹脂コーティング層３ａ，３ｂによってセラミックスシート２を被覆しているため、形状保持性及び熱伝導性を維持することができる。この点は後に詳述する。 In general, the ceramic sheet is more likely to be cracked as the thickness becomes thinner, and the cracked ceramic sheet impairs the thermal conductivity in the surface direction. However, the heat conductor 1 to which the present technology is applied is formed by the resin coating layers 3a and 3b. Since the ceramic sheet 2 is covered, shape retention and thermal conductivity can be maintained. This will be described in detail later.
また、セラミックスシート２の形状や大きさは、熱伝導体１が配設される放熱部位の形状に応じて適宜設計することができ、例えばシート状、短冊状等に形成することができる。セラミックスシート２を短冊状に形成する等、適宜、セラミックスシート２に形状異方性を持たせることにより、外力に対する耐性を向上させ、割れを抑制することができる。 In addition, the shape and size of the ceramic sheet 2 can be appropriately designed according to the shape of the heat radiating portion where the heat conductor 1 is provided, and can be formed in a sheet shape, a strip shape, or the like, for example. By appropriately giving the ceramic sheet 2 a shape anisotropy, for example, by forming the ceramic sheet 2 in a strip shape, it is possible to improve resistance to external force and suppress cracking.
［樹脂コーティング層］
セラミックスシート２をコーティングする樹脂コーティング層３ａ，３ｂは、熱伝導体１と機器外筐体３０との密着性を高めるとともに、セラミックスシート２の少なくとも一方の面、好ましくは両面を被覆することにより、セラミックスシート２に加わる応力が緩和されて割れの発生を抑制するとともに、セラミックスシート２が割れた場合にも破片や粉塵の飛散を防止するものである。樹脂コーティング層３はこのような効果を奏する材料であれば特に制限はないが、生産性の観点から粘着テープ等の貼着可能な材料からなる粘着剤層や、熱伝導体１の機能に鑑みて従来の熱伝導シートに用いられる樹脂材料からなる熱伝導性樹脂層により形成されることが好ましい。また、熱伝導体１は、樹脂コーティング層３ａ，３ｂのいずれも粘着剤層又は熱伝導性樹脂層によって構成してもよく、あるいは、樹脂コーティング層３ａ，３ｂの一方を粘着剤層で構成し、他方を熱伝導性樹脂層によって構成してもよい。
[Resin coating layer]
The resin coating layers 3a and 3b for coating the ceramic sheet 2 enhance the adhesion between the heat conductor 1 and the external housing 30, and also cover at least one surface, preferably both surfaces, of the ceramic sheet 2. The stress applied to the ceramic sheet 2 is relieved to suppress the occurrence of cracks, and also to prevent the debris and dust from being scattered when the ceramic sheet 2 is cracked. The resin coating layer 3 is not particularly limited as long as it is a material having such an effect. However, from the viewpoint of productivity, an adhesive layer made of a stickable material such as an adhesive tape or the function of the heat conductor 1 is taken into consideration. Therefore, it is preferable that the heat conductive sheet is formed of a heat conductive resin layer made of a resin material used for a conventional heat conductive sheet. In the thermal conductor 1, both of the resin coating layers 3a and 3b may be constituted by an adhesive layer or a thermally conductive resin layer, or one of the resin coating layers 3a and 3b may be constituted by an adhesive layer. The other may be constituted by a heat conductive resin layer.
例えば、樹脂コーティング層３ａ，３ｂは、バインダ樹脂であり、更に必要に応じて熱伝導性フィラーなどの成分を含有することが好ましい。また、機器外筐体３０と接する樹脂コーティング層３は断熱材（例えば、発泡剤、又は発泡剤を含有したバインダ樹脂を用いる）でも良い。 For example, the resin coating layers 3a and 3b are a binder resin, and preferably further contain a component such as a thermally conductive filler as necessary. The resin coating layer 3 in contact with the external housing 30 may be a heat insulating material (for example, using a foaming agent or a binder resin containing a foaming agent).
［バインダ樹脂］
バインダ樹脂としては、非粘着性の樹脂に加え、エラストマーを含む粘着剤などが挙げられ、更には両面又は片面に粘着剤層を有する粘着テープの形態であってもよい。粘着テープは、必要に応じて片面粘着テープと両面粘着テープとを使い分けてもよい。粘着テープは、不織布、ＰＥＴ、アルミ箔などの基材を有しても、基材レスであってもよい。エラストマーとしては、特に限定されず、アクリル系、シリコーン系、ゴム系、ウレタン系などのポリマー類を使用できる。
[Binder resin]
Examples of the binder resin include an adhesive containing an elastomer in addition to a non-adhesive resin, and may be in the form of an adhesive tape having an adhesive layer on both sides or one side. As the adhesive tape, a single-sided adhesive tape and a double-sided adhesive tape may be properly used as needed. The pressure-sensitive adhesive tape may have a base material such as a nonwoven fabric, PET, or aluminum foil, or may have no base material. The elastomer is not particularly limited, and polymers such as acrylic, silicone, rubber, and urethane can be used.
例えば、アクリル系の粘着剤層は、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸イソノニル、酢酸ビニル、アクリルニトリル、アクリルアミド、スチレン、メタクリル酸メチル、アクリル酸メチル、アクリル酸、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸グリシジルなどのモノマーを選択して共重合させたポリマーに必要に応じて粘着付与剤を添加し、及び／又は架橋剤を配合して硬化させたものである。 For example, an acrylic pressure-sensitive adhesive layer includes ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, isononyl acrylate, vinyl acetate, acrylonitrile, acrylamide, styrene, methyl methacrylate, methyl acrylate, acrylic acid, acrylic A polymer obtained by selecting and copolymerizing monomers such as hydroxyethyl acrylate and glycidyl methacrylate is cured by adding a tackifier as necessary and / or blending a crosslinking agent.
また、粘着テープは１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。また、熱伝導体１は、基材を有する粘着テープによって樹脂コーティング層３ａ，３ｂを構成することにより、セラミックスシート２の強度を補強することができる。 The adhesive tape may be used alone or in combination of two or more. In addition, the heat conductor 1 can reinforce the strength of the ceramic sheet 2 by forming the resin coating layers 3a and 3b with an adhesive tape having a base material.
図３は、樹脂コーティング層３ａ，３ｂを両面粘着テープ４０により構成した熱伝導体１の一例を示す断面図である。両面粘着テープ４０は、基材４１の両面に粘着剤層４２が形成され、さらに各粘着剤層４２の基材４１に支持された面と反対の表面にはＰＥＴフィルムなどの剥離フィルム４３が設けられている。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the heat conductor 1 in which the resin coating layers 3a and 3b are formed by the double-sided adhesive tape 40. In the double-sided pressure-sensitive adhesive tape 40, a pressure-sensitive adhesive layer 42 is formed on both surfaces of a substrate 41, and a release film 43 such as a PET film is provided on the surface of each pressure-sensitive adhesive layer 42 opposite to the surface supported by the substrate 41. Have been.
図３に示す熱伝導体１は、セラミックスシート２の両面に両面粘着テープ４０の一方の粘着剤層４２が貼付されることにより形成される。使用時には、剥離フィルム４３が設けられている他方の粘着剤層４２から当該剥離フィルム４３を剥離し、他方の粘着剤層４２を介して電子部品１２や機器外筐体３０に接続される。 The thermal conductor 1 shown in FIG. 3 is formed by attaching one adhesive layer 42 of the double-sided adhesive tape 40 to both surfaces of the ceramic sheet 2. In use, the release film 43 is peeled off from the other pressure-sensitive adhesive layer 42 on which the release film 43 is provided, and is connected to the electronic component 12 or the external housing 30 via the other pressure-sensitive adhesive layer 42.
また、バインダ樹脂としては、例えば、熱硬化性ポリマーなどが挙げられる。熱硬化性ポリマーとしては、例えば、架橋ゴム、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン、ポリイミドシリコーン、熱硬化型ポリフェニレンエーテル、熱硬化型変性ポリフェニレンエーテルなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。 Examples of the binder resin include a thermosetting polymer. Examples of the thermosetting polymer include a crosslinked rubber, an epoxy resin, a polyimide resin, a bismaleimide resin, a benzocyclobutene resin, a phenol resin, an unsaturated polyester, a diallyl phthalate resin, a silicone resin, a polyurethane, a polyimide silicone, and a thermosetting polyphenylene. Ether and thermosetting modified polyphenylene ether. These may be used alone or in combination of two or more.
架橋ゴムとしては、例えば、天然ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、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ゴム、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、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、アクリルゴム、ポリイソブチレンゴム、シリコーンゴムなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。 Examples of the crosslinked rubber include natural rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, chloroprene rubber, ethylene propylene rubber, chlorinated polyethylene, chlorosulfonated polyethylene, butyl rubber, halogenated butyl rubber, fluoro rubber, urethane Rubber, acrylic rubber, polyisobutylene rubber, silicone rubber and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
これらの中でも、成形加工性、耐候性に優れると共に、電子部品１２に対する密着性及び追従性の点から、熱硬化性ポリマーは、シリコーン樹脂であることが特に好ましい。 Among these, it is particularly preferable that the thermosetting polymer is a silicone resin from the viewpoint of excellent moldability and weatherability, as well as adhesion to the electronic component 12 and followability.
シリコーン樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、液状シリコーンゲルの主剤と、硬化剤とを含有することが好ましい。そのようなシリコーン樹脂としては、例えば、付加反応型シリコーン樹脂、過酸化物を加硫に用いる熱加硫型ミラブルタイプのシリコーン樹脂などが挙げられる。これらの中でも、電子部品１２や機器外筐体３０などとの密着性が要求されるため、付加反応型シリコーン樹脂が特に好ましい。 The silicone resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. However, it is preferable that the silicone resin contains a main component of a liquid silicone gel and a curing agent. Examples of such a silicone resin include an addition reaction type silicone resin and a heat vulcanizable millable type silicone resin using a peroxide for vulcanization. Among these, an addition-reaction-type silicone resin is particularly preferable because adhesion to the electronic component 12 and the housing 30 outside the device is required.
付加反応型シリコーン樹脂としては、ビニル基を有するポリオルガノシロキサンを主剤、Ｓｉ−Ｈ基を有するポリオルガノシロキサンを硬化剤とした、２液性の付加反応型シリコーン樹脂が好ましい。 As the addition reaction type silicone resin, a two-component addition reaction type silicone resin containing a polyorganosiloxane having a vinyl group as a main component and a polyorganosiloxane having a Si—H group as a curing agent is preferable.
液状シリコーンゲルの主剤と、硬化剤との組合せにおいて、主剤と硬化剤との配合割合としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 In the combination of the main component of the liquid silicone gel and the curing agent, the mixing ratio of the main component and the curing agent is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.
バインダ樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０体積％〜１００体積％が好ましく、１５体積％〜９０体積％がより好ましく、２０体積％〜８５体積％が特に好ましい。なお、本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値および最大値として含む範囲を示す。 The content of the binder resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, the content is preferably from 10% by volume to 100% by volume, more preferably from 15% by volume to 90% by volume, and more preferably from 20% by volume. 85% by volume is particularly preferred. In this specification, a numerical range indicated by using “to” indicates a range including numerical values described before and after “to” as a minimum value and a maximum value, respectively.
［熱伝導性フィラー］
熱伝導性フィラーとしては、低誘電の熱伝導性フィラーであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、無機物フィラーなどが挙げられる。
[Thermal conductive filler]
The heat conductive filler is not particularly limited as long as it is a low dielectric heat conductive filler, and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include an inorganic filler.
無機物フィラーとしては、その形状、材質、平均粒径などについては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。無機物フィラーの形状としては、例えば、球状、楕円球状、塊状、粒状、扁平状、針状などが挙げられる。これらの中でも、球状、楕円形状が充填性の点から好ましく、球状が特に好ましい。 The shape, material, average particle size and the like of the inorganic filler are not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples of the shape of the inorganic filler include a spherical shape, an elliptical spherical shape, a block shape, a granular shape, a flat shape, and a needle shape. Among these, a spherical shape and an elliptical shape are preferred from the viewpoint of filling properties, and a spherical shape is particularly preferred.
無機物フィラーとしては、例えば、窒化アルミニウム（窒化アルミ：ＡｌＮ）、水酸化アルミニウム、シリカ、酸化アルミニウム（アルミナ）、窒化ホウ素、ガラス、酸化亜鉛、炭化ケイ素などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、シリカが好ましく、熱伝導率の点から、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化亜鉛が特に好ましい。 Examples of the inorganic filler include aluminum nitride (aluminum nitride: AlN), aluminum hydroxide, silica, aluminum oxide (alumina), boron nitride, glass, zinc oxide, and silicon carbide. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, aluminum oxide, boron nitride, aluminum nitride, zinc oxide and silica are preferable, and aluminum oxide, aluminum nitride and zinc oxide are particularly preferable from the viewpoint of thermal conductivity.
なお、無機物フィラーは、表面処理が施されていてもよい。表面処理としてカップリング剤で無機物フィラーを処理すると、無機物フィラーの分散性が向上し、樹脂コーティング層３ａ，３ｂの柔軟性が向上する。 The inorganic filler may be subjected to a surface treatment. When the inorganic filler is treated with a coupling agent as a surface treatment, the dispersibility of the inorganic filler is improved, and the flexibility of the resin coating layers 3a and 3b is improved.
無機物フィラーの平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。無機物フィラーがアルミナの場合、その平均粒径は、１μｍ〜１００μｍが好ましく、１μｍ〜９０μｍがより好ましい。平均粒径が、１μｍ未満であると、粘度が大きくなり、混合しにくくなることがある。 The average particle size of the inorganic filler is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. When the inorganic filler is alumina, the average particle size is preferably 1 μm to 100 μm, more preferably 1 μm to 90 μm. If the average particle size is less than 1 μm, the viscosity may increase and mixing may be difficult.
無機物フィラーが窒化アルミニウムの場合、その平均粒径は、０．３μｍ〜１００μｍが好ましく、１μｍ〜１００μｍがより好ましく、０．５μｍ〜１．５μｍが特に好ましい。平均粒径が、０．３μｍ未満であると、粘度が大きくなり、混合しにくくなることがあり、９０μｍを超えると、樹脂コーティング層の厚みを薄くできないことがある。 When the inorganic filler is aluminum nitride, the average particle size is preferably 0.3 μm to 100 μm, more preferably 1 μm to 100 μm, and particularly preferably 0.5 μm to 1.5 μm. If the average particle size is less than 0.3 μm, the viscosity may increase and mixing may be difficult. If it exceeds 90 μm, the thickness of the resin coating layer may not be reduced.
無機物フィラーの平均粒径は、例えば、粒度分布計、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により測定することができる。 The average particle size of the inorganic filler can be measured by, for example, a particle size distribution meter or a scanning electron microscope (SEM).
熱伝導性フィラーの含有量は、１０体積％〜８５体積％が好ましい。熱伝導性フィラーの含有量が、１０体積％未満の場合は熱伝導率が低くなるおそれがある。また、８５体積％を超えると樹脂コーティング層の表面性が悪くなり、熱抵抗が増大するおそれがある。なお、熱伝導性フィラーの含有量が、８５体積％を超えると、樹脂コーティング層３ａ，３ｂを形成することも困難となる。 The content of the thermally conductive filler is preferably from 10% by volume to 85% by volume. When the content of the thermally conductive filler is less than 10% by volume, the thermal conductivity may be low. On the other hand, if the content exceeds 85% by volume, the surface properties of the resin coating layer deteriorate, and the thermal resistance may increase. When the content of the thermally conductive filler exceeds 85% by volume, it becomes difficult to form the resin coating layers 3a and 3b.
熱伝導性フィラーは比誘電率が１０以下であることが好ましい。機器外筐体３０として非金属の筐体が使用される場合において、熱伝導体１をアンテナ素子周辺で用いる場合は、熱伝導性フィラーは電磁波を阻害しない材料が好ましい。比誘電率が１０を超えると電磁波の遅延を引き起こす原因となるおそれがある。 The heat conductive filler preferably has a relative permittivity of 10 or less. In the case where a non-metallic housing is used as the outer housing 30, when the heat conductor 1 is used around the antenna element, the heat conductive filler is preferably made of a material that does not inhibit electromagnetic waves. If the relative dielectric constant exceeds 10, there is a possibility that electromagnetic waves may be delayed.
そこで、比誘電率が１０以下の熱伝導性フィラーを用いることにより、熱伝導体１は、電子部品１２の熱を良好に機器外筐体３０に伝達するとともに、ノイズを発生させる原因ともなりにくくなる。 Therefore, by using a heat conductive filler having a relative dielectric constant of 10 or less, the heat conductor 1 transmits the heat of the electronic component 12 to the housing 30 outside the device well and hardly causes noise. Become.
比誘電率が１０以下の熱伝導性フィラーとしては、アルミナ（比誘電率：８．５）、六方晶窒化ホウ素（比誘電率：３．６〜４．２）、窒化アルミニウム（比誘電率：８．５）、酸化マグネシウム（比誘電率：９．６）、水酸化アルミニウム（比誘電率：５．１）、水酸化マグネシウム（比誘電率：４．７）などが挙げられる。 As the thermally conductive filler having a relative dielectric constant of 10 or less, alumina (relative dielectric constant: 8.5), hexagonal boron nitride (relative dielectric constant: 3.6 to 4.2), and aluminum nitride (relative dielectric constant: 8.5), magnesium oxide (relative dielectric constant: 9.6), aluminum hydroxide (relative dielectric constant: 5.1), magnesium hydroxide (relative dielectric constant: 4.7), and the like.
［他の成分］
［繊維状フィラー］
繊維状フィラーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、アルミナ繊維、窒化アルミウィスカー、ピッチ系炭素繊維、ＰＡＮ系炭素繊維、ＰＢＯ繊維を黒鉛化した炭素繊維、アーク放電法、レーザー蒸発法、ＣＶＤ法（化学気相成長法）、ＣＣＶＤ法（触媒化学気相成長法）等で合成された炭素繊維などを用いることができる。これらの中でも、熱伝導性の点から、アルミナ繊維、窒化アルミウィスカー、ＰＢＯ繊維を黒鉛化した炭素繊維、ピッチ系炭素繊維が特に好ましい。また、炭素繊維は、絶縁性材料で被覆されているものが好ましい。
[Other components]
[Fibrous filler]
The fibrous filler is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, alumina fiber, aluminum nitride whisker, pitch-based carbon fiber, PAN-based carbon fiber, carbon fiber obtained by graphitizing PBO fiber, arc discharge method, laser evaporation method, CVD method (chemical vapor deposition method), CCVD method (catalyst) Carbon fibers synthesized by chemical vapor deposition or the like can be used. Among these, from the viewpoint of thermal conductivity, alumina fibers, aluminum nitride whiskers, carbon fibers obtained by graphitizing PBO fibers, and pitch-based carbon fibers are particularly preferable. Further, the carbon fiber is preferably coated with an insulating material.
繊維状フィラーは、必要に応じて、その一部又は全部を表面処理して用いることができる。表面処理としては、例えば、酸化処理、窒化処理、ニトロ化、スルホン化、あるいはこれらの処理によって表面に導入された官能基若しくは炭素繊維の表面に、金属、金属化合物、有機化合物等を付着あるいは結合させる処理などが挙げられる。官能基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、カルボニル基、ニトロ基、アミノ基などが挙げられる。 The fibrous filler can be used after part or all of its surface treatment, if necessary. As the surface treatment, for example, an oxidation treatment, a nitridation treatment, a nitration, a sulfonation, or a metal, a metal compound, an organic compound, or the like is attached or bonded to the surface of a functional group or carbon fiber introduced to the surface by these treatments. And the like. Examples of the functional group include a hydroxyl group, a carboxyl group, a carbonyl group, a nitro group, an amino group, and the like.
繊維状フィラーの平均繊維長（平均長軸長さ）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５μｍ〜１００００μｍが好ましい。 The average fiber length (average major axis length) of the fibrous filler is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 5 μm to 10000 μm.
繊維状フィラーの平均繊維径（平均短軸長さ）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．１μｍ〜２０μｍが好ましい。 The average fiber diameter (average minor axis length) of the fibrous filler is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 0.1 μm to 20 μm.
繊維状フィラーの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１体積％〜７０体積％が好ましい。含有量が、１体積％未満であると、十分に低い熱抵抗を得ることが困難になることがあり、７０体積％を超えると、樹脂コーティング層３ａ，３ｂの成型性及び繊維状フィラーの配向性に影響を与えてしまうことがある。 The content of the fibrous filler is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 1% by volume to 70% by volume. If the content is less than 1% by volume, it may be difficult to obtain a sufficiently low thermal resistance, and if it exceeds 70% by volume, the moldability of the resin coating layers 3a and 3b and the orientation of the fibrous filler may be increased. May affect gender.
繊維状フィラーと、バインダ樹脂との質量比（繊維状フィラー／バインダ樹脂）は、１．３０未満であり、０．１０以上１．３０未満が好ましく、０．３０以上１．３０未満がより好ましく、０．５０以上１．３０未満が更により好ましく、０．６０以上１．２０以下が特に好ましい。質量比が、１．３０以上であると、樹脂コーティング層３ａ，３ｂの柔軟性が不十分となる。 The mass ratio of the fibrous filler and the binder resin (fibrous filler / binder resin) is less than 1.30, preferably from 0.10 to less than 1.30, more preferably from 0.30 to less than 1.30. , 0.50 or more and less than 1.30, still more preferably 0.60 or more and 1.20 or less. When the mass ratio is 1.30 or more, the flexibility of the resin coating layers 3a and 3b becomes insufficient.
［その他の成分］
樹脂コーティング層３ａ，３ｂの、繊維状フィラー以外のその他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、チキソトロピー性付与剤、分散剤、硬化促進剤、遅延剤、微粘着付与剤、可塑剤、難燃剤、酸化防止剤、安定剤、着色剤などが挙げられる。
[Other ingredients]
Other components of the resin coating layers 3a and 3b other than the fibrous filler are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include a thixotropic agent, a dispersant, a curing accelerator, and a retarder. Agents, slight tackifiers, plasticizers, flame retardants, antioxidants, stabilizers, coloring agents, and the like.
例えば、熱伝導体１に難燃性を付与する点から、水酸化アルミニウムを配合することが好ましい。難燃剤として水酸化アルミニウムを配合する場合、その平均粒径は１５μｍ以下が好ましく、粒径が細かいほど難燃性が向上するが、細かくするほど凝集粒が多く発生するため、その場合はステアリン酸やシランカップリング剤で表面を処理することが好ましい。 For example, from the viewpoint of imparting flame retardancy to the heat conductor 1, it is preferable to mix aluminum hydroxide. When aluminum hydroxide is blended as a flame retardant, the average particle size is preferably 15 μm or less. The smaller the particle size, the higher the flame retardancy. However, the finer the particle size, the more aggregated particles are generated. It is preferable to treat the surface with a silane coupling agent.
樹脂コーティング層３ａ，３ｂの平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３μｍ以上１００μｍ以下とすることが好ましい。樹脂コーティング層３ａ，３ｂの厚みが３μｍ未満とすると、セラミックスシート２が割れた場合に、熱伝導体１の形状を維持することが困難となる他、樹脂コーティング層３ａ，３ｂも割裂して、面方向の熱伝導性が低下し、また割れたセラミックスシート２の破片や粉塵が周囲に飛散する虞がある。また、樹脂コーティング層３ａ，３ｂの厚みが１００μｍ以上となると、熱伝導体１の熱伝導率を低下させる虞がある。 The average thickness of the resin coating layers 3a and 3b is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 3 μm or more and 100 μm or less. If the thickness of the resin coating layers 3a and 3b is less than 3 μm, it becomes difficult to maintain the shape of the heat conductor 1 when the ceramic sheet 2 is broken, and the resin coating layers 3a and 3b are also split. The thermal conductivity in the plane direction may be reduced, and fragments or dust of the cracked ceramic sheet 2 may be scattered around. When the thickness of the resin coating layers 3a and 3b is 100 μm or more, the thermal conductivity of the thermal conductor 1 may be reduced.
樹脂コーティング層３ａ，３ｂを熱伝導性樹脂層により形成し、繊維状フィラーを混合した場合、樹脂コーティング層３ａ，３ｂの表面は、突出した繊維状フィラーによる凸形状を追従するように、樹脂コーティング層３ａ，３ｂから滲み出した滲出成分で覆われていることが好ましい。樹脂コーティング層３ａ，３ｂの表面を滲出成分で被覆する方法は後述する。 When the resin coating layers 3a and 3b are formed of a thermally conductive resin layer and fibrous fillers are mixed, the surfaces of the resin coating layers 3a and 3b are coated with resin so as to follow the convex shape due to the protruding fibrous fillers. It is preferable to be covered with the exuding component exuding from the layers 3a and 3b. A method of covering the surfaces of the resin coating layers 3a and 3b with the exuding component will be described later.
また、熱伝導性樹脂層により形成された樹脂コーティング層３ａ，３ｂは、使用される電子部品１２周辺の電子回路の短絡防止の点から、１，０００Ｖの印加電圧における体積抵抗値が、１．０×１０１３Ω・ｃｍ以上であることが好ましく、１．０×１０１５Ω・ｃｍ以上であることがより好ましい。体積抵抗値は、例えば、ＪＩＳ Ｋ−６９１１に準じて測定される。 The resin coating layers 3a and 3b formed by the heat conductive resin layers have a volume resistance of 1.000 V at an applied voltage of 1,000 V from the viewpoint of preventing a short circuit of an electronic circuit around the electronic component 12 to be used. It is preferably at least 0 × 10 13 Ω · cm, more preferably at least 1.0 × 10 15 Ω · cm. The volume resistance value is measured according to, for example, JIS K-6911.
熱伝導性樹脂層により形成された樹脂コーティング層３ａ，３ｂは、機器外筐体３０及び電子部品１２に対する密着性の点から、荷重０．５ｋｇｆ／ｃｍ２における圧縮率が、３％以上であることが好ましく、１５％以上がより好ましい。樹脂コーティング層３ａ，３ｂの圧縮率の上限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３０％以下が好ましい。 The resin coating layers 3a and 3b formed of the thermally conductive resin layer have a compression ratio of 3% or more at a load of 0.5 kgf / cm 2 from the viewpoint of adhesion to the external housing 30 and the electronic component 12. And more preferably 15% or more. The upper limit of the compression ratio of the resin coating layers 3a and 3b is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 30% or less.
樹脂コーティング層３ａ，３ｂを熱伝導性樹脂層により形成し、繊維状フィラーを混合した場合、樹脂コーティング層３ａ，３ｂにおいては、繊維状フィラーが樹脂コーティング層３ａ，３ｂの厚み方向に配向していてもよい。そうすることにより、繊維状フィラーとバインダ樹脂との前述の特定の質量比、及び前述の樹脂コーティング層３ａ，３ｂの特定の含有量と相まって、高い熱伝導性を有しつつ、絶縁性にも優れる熱伝導体１が得られる。 When the resin coating layers 3a and 3b are formed of a thermally conductive resin layer and fibrous fillers are mixed, the fibrous fillers in the resin coating layers 3a and 3b are oriented in the thickness direction of the resin coating layers 3a and 3b. You may. By doing so, in combination with the above-mentioned specific mass ratio of the fibrous filler and the binder resin, and the above-mentioned specific contents of the resin coating layers 3a and 3b, while having high thermal conductivity, the insulating property is also improved. An excellent heat conductor 1 is obtained.
ここで、「繊維状フィラーが、樹脂コーティング層３ａ，３ｂの厚み方向に配向している」とは、樹脂コーティング層３ａ，３ｂが含有する繊維状フィラーの４５％以上が、厚み方向に対して０°〜４５°の範囲内に配向していることを指す。なお、繊維状フィラーは必ずしもすべての繊維状フィラーが同一の方向に配向している必要はない。繊維状フィラーの配向は、例えば電子顕微鏡により、測定することができる。 Here, "the fibrous filler is oriented in the thickness direction of the resin coating layers 3a and 3b" means that 45% or more of the fibrous filler contained in the resin coating layers 3a and 3b is in the thickness direction. It means that it is oriented in the range of 0 ° to 45 °. Note that all the fibrous fillers do not necessarily need to be oriented in the same direction. The orientation of the fibrous filler can be measured by, for example, an electron microscope.
［熱伝導部材・電子部品］
熱伝導体１は、セラミックスシート２の両面に形成された樹脂コーティング層３ａ，３ｂのうちの一方が機器外筐体３０と接する。なお、熱伝導体１は、セラミックス基板の一方の面のみに樹脂コーティング層３を形成した場合、当該樹脂コーティング層３が機器外筐体３０と接する場合と接しない場合がある。機器外筐体３０は、回路基板１１や回路基板１１に実装された電子部品１２等の発熱体と熱伝導体１を介して熱的に接続され、発熱体の放熱を促進する。機器外筐体３０の材料は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、アンテナ周辺では非金属が良く、それ以外の部位では熱伝導率が高いアルミニウム等の熱伝導率の高い金属材を用いて形成されることが好ましい。なお、熱伝導体１は、適宜、熱伝導シート５を介して機器外筐体３０と接続されてもよい。
[Heat conductive members and electronic components]
In the heat conductor 1, one of the resin coating layers 3 a and 3 b formed on both surfaces of the ceramic sheet 2 is in contact with the external housing 30. When the heat conductor 1 has the resin coating layer 3 formed on only one surface of the ceramic substrate, the resin coating layer 3 may or may not be in contact with the external housing 30 in some cases. The housing 30 outside the device is thermally connected to a heating element such as the circuit board 11 or the electronic component 12 mounted on the circuit board 11 via the thermal conductor 1 to promote heat radiation of the heating element. The material of the outer housing 30 is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, a non-metallic material is preferable around the antenna, and a thermal conductivity such as aluminum having a high thermal conductivity in other portions is preferable. It is preferable to use a metal material having a high hardness. The heat conductor 1 may be connected to the external housing 30 via the heat conductive sheet 5 as appropriate.
また、電子部品１２としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ、グラフィック演算素子等の各種半導体素子、アンテナ素子、バッテリーなどが挙げられる。なお、図１Ａに示す電子機器では、放熱を要する発熱体として電子部品１２を例示したが、本技術が適用された電子機器は、放熱を要する発熱体として回路基板１１にも適用することができる。 The electronic component 12 is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include various semiconductor elements such as a CPU, an MPU, and a graphic operation element, an antenna element, and a battery. In the electronic device illustrated in FIG. 1A, the electronic component 12 is illustrated as a heating element that requires heat radiation. However, the electronic device to which the present technology is applied can be applied to the circuit board 11 as a heating element that requires heat radiation. .
熱伝導体１は、熱伝導性樹脂層により形成された樹脂コーティング層３ａ，３ｂは非粘着性を有しても良い。そして、熱伝導体１の当該非粘着面と電子部品１２や熱伝導部材５との接着は、接着剤を用いて行うことができる。また、熱伝導体１は、樹脂コーティング層３ａ，３ｂの少なくとも一方にタック性（微粘着性）を持たせ、この粘着力によって電子部品１２や熱伝導部材５との接着を行うようにしてもよい。 In the heat conductor 1, the resin coating layers 3a and 3b formed of the heat conductive resin layer may have non-adhesiveness. The non-adhesive surface of the heat conductor 1 can be bonded to the electronic component 12 or the heat conductive member 5 using an adhesive. In addition, the thermal conductor 1 may be configured so that at least one of the resin coating layers 3a and 3b has tackiness (slight adhesiveness), and adheres to the electronic component 12 and the thermal conductive member 5 by this adhesive force. Good.
［熱伝導体の効果］
このような熱伝導体１は、セラミックスシート２の少なくとも一方に樹脂コーティング層３が形成されることにより、セラミックスシート２に加わる応力が緩和されて割れの発生を抑制することができる。また、限界応力を超える外力が加わりセラミックスシート２が割れた場合にも、セラミックスシート２の破片や粉塵が周囲に飛び散ることが防止されている。従って、電子機器の予期しない障害を防止することができる。
[Effect of thermal conductor]
By forming the resin coating layer 3 on at least one of the ceramic sheets 2, the thermal conductor 1 can reduce the stress applied to the ceramic sheet 2 and suppress the occurrence of cracks. In addition, even when the ceramic sheet 2 is broken by an external force exceeding the limit stress, fragments and dust of the ceramic sheet 2 are prevented from scattering around. Therefore, unexpected failure of the electronic device can be prevented.
また、熱伝導体１は、セラミックスシート２の少なくとも一方に樹脂コーティング層３が形成されることにより、セラミックスシート２が割れた場合にも、良好な熱伝導性を有する樹脂コーティング層３によって被覆されていることから、形状を維持できるとともに、熱伝導率の低下を抑制することができる。 Further, the thermal conductor 1 is covered with the resin coating layer 3 having good thermal conductivity even when the ceramic sheet 2 is cracked by forming the resin coating layer 3 on at least one of the ceramic sheets 2. Therefore, the shape can be maintained, and a decrease in the thermal conductivity can be suppressed.
さらに、熱伝導体１は、セラミックスシート２の少なくとも一方に樹脂コーティング層３が形成されることにより、設置される部位が平坦ではなくとも密着性を維持することができ、また、セラミックスシート２が割れた場合にも、樹脂コーティング層３によって電子部品１２や機器外筐体３０との密着性を維持することができる。 Furthermore, the thermal conductor 1 can maintain the adhesion even if the portion where the thermal conductor 1 is installed is not flat by forming the resin coating layer 3 on at least one of the ceramic sheets 2. Even in the case of cracking, the resin coating layer 3 can maintain the adhesion to the electronic component 12 and the housing 30 outside the device.
［セラミックスシートの全面被覆］
また、熱伝導体１は、図２（Ｃ）に示すように、セラミックスシート２が樹脂コーティング層３によって端部を含む全面が被覆されていることが好ましい。これにより熱伝導体１は、セラミックスシート２の破片や粉塵の飛散を確実に防止することができる。
[Overall coating of ceramic sheet]
Further, as shown in FIG. 2 (C), it is preferable that the entire surface including the end of the ceramic sheet 2 is covered with the resin coating layer 3 in the heat conductor 1. Thereby, the heat conductor 1 can reliably prevent the fragments of the ceramic sheet 2 and the scattering of dust.
なお、熱伝導体１と電子部品１２との間には熱伝導シート５を設けても良い。熱伝導シート５は、特に制限はなく、公知の熱伝導シートを用いることができる。 Note that a heat conductive sheet 5 may be provided between the heat conductor 1 and the electronic component 12. The heat conductive sheet 5 is not particularly limited, and a known heat conductive sheet can be used.
［熱伝導体の製造方法］
熱伝導体１は、粘着剤層又は熱伝導性樹脂層からなる樹脂コーティング層３ａ，３ｂを構成する樹脂組成物をセラミックスシート２に積層することにより形成することができる。または、熱伝導体１は、樹脂コーティング層３ａ，３ｂを構成する樹脂組成物をセラミックスシート２に積層し、当該積層の前又は後において適宜樹脂組成物を硬化させることにより形成することができる。もしくは、熱伝導体１は、樹脂コーティング層３ａ，３ｂを構成する樹脂組成物を支持体に支持させ、セラミックスシート２に積層し、当該積層の前又は後において適宜樹脂組成物を硬化させることにより形成することができる。
[Method of manufacturing thermal conductor]
The heat conductor 1 can be formed by laminating a resin composition constituting the resin coating layers 3 a and 3 b formed of an adhesive layer or a heat conductive resin layer on the ceramic sheet 2. Alternatively, the heat conductor 1 can be formed by laminating a resin composition constituting the resin coating layers 3a and 3b on the ceramic sheet 2, and curing the resin composition before or after the lamination as appropriate. Alternatively, the heat conductor 1 is obtained by supporting a resin composition constituting the resin coating layers 3a and 3b on a support, laminating the resin composition on the ceramic sheet 2, and curing the resin composition appropriately before or after the lamination. Can be formed.
樹脂コーティング層３ａ，３ｂを構成する樹脂組成物は、粘着剤組成物又は熱伝導性樹脂組成物であり、必要に応じて、熱伝導性フィラーその他の成分を含有する。樹脂組成物を支持する支持体としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムが挙げられる。支持体は、両面粘着テープのように樹脂組成物中にも存在してもよい。また、支持体は、樹脂コーティング層３ａ，３ｂの最表面に設けられる場合は、樹脂組成物を支持する面に剥離処理が施されていてもよい。 The resin composition constituting the resin coating layers 3a and 3b is a pressure-sensitive adhesive composition or a heat conductive resin composition, and contains a heat conductive filler and other components as necessary. Examples of the support for supporting the resin composition include a PET (polyethylene terephthalate) film. The support may be present in the resin composition as in a double-sided adhesive tape. When the support is provided on the outermost surface of the resin coating layers 3a and 3b, the surface supporting the resin composition may be subjected to a release treatment.
図４〜図７は、熱伝導体１の製造工程の一例を示す断面図である。先ず、図４に示すように、剥離処理されたＰＥＴフィルム２０に樹脂組成物２１を塗布する。樹脂組成物２１の塗布厚は、目的に応じて適宜選択することができ、一例としては５μｍ厚とする。このＰＥＴフィルム２０に支持された樹脂組成物２１に、セラミックスシート２の一面を配置し、セラミックスシート２の一面に全面にわたって樹脂組成物２１がいきわたるようにする。セラミックスシート２の厚さは、５０μｍから５００μｍの範囲で目的に応じて適宜選択することができ、一例としては５０μｍ厚とする。 4 to 7 are cross-sectional views illustrating an example of a manufacturing process of the heat conductor 1. First, as shown in FIG. 4, a resin composition 21 is applied to a PET film 20 that has been subjected to a release treatment. The coating thickness of the resin composition 21 can be appropriately selected according to the purpose, and is, for example, 5 μm. One surface of the ceramic sheet 2 is disposed on the resin composition 21 supported by the PET film 20 so that the resin composition 21 extends over the entire surface of the ceramic sheet 2. The thickness of the ceramic sheet 2 can be appropriately selected in the range of 50 μm to 500 μm depending on the purpose. For example, the thickness is 50 μm.
樹脂組成物２１が粘着剤組成物の場合、予め硬化させておき、セラミックスシート２を貼付する。これにより、図５に示すように、セラミックスシート２の一面にＰＥＴフィルム２０に支持された樹脂コーティング層３ａを形成することができる。 When the resin composition 21 is a pressure-sensitive adhesive composition, it is cured in advance and the ceramic sheet 2 is attached. Thereby, as shown in FIG. 5, the resin coating layer 3a supported by the PET film 20 can be formed on one surface of the ceramic sheet 2.
樹脂組成物２１が未硬化の熱伝導性樹脂組成物の場合、この未硬化の樹脂組成物２１の上にセラミックスシート２の一面を配置し、セラミックスシート２の一面に全面にわたって未硬化の熱伝導性樹脂組成物２１がいきわたるようにする。次いで、図５に示すように、セラミックスシート２の一面にＰＥＴフィルム２０に支持された熱伝導性樹脂組成物２１が積層された積層体を加熱して、熱伝導性樹脂組成物２１を硬化して、樹脂コーティング層３ａを得る。加熱条件は、熱伝導性樹脂組成物２１の組成や塗布厚に応じて適宜設定することができ、一例としては１００℃３０分とする。 When the resin composition 21 is an uncured heat conductive resin composition, one surface of the ceramic sheet 2 is disposed on the uncured resin composition 21, and the uncured heat conductive The conductive resin composition 21 is spread. Next, as shown in FIG. 5, the laminate in which the thermally conductive resin composition 21 supported on the PET film 20 is laminated on one surface of the ceramic sheet 2 is heated to cure the thermally conductive resin composition 21. Thus, a resin coating layer 3a is obtained. The heating condition can be appropriately set according to the composition and the coating thickness of the thermally conductive resin composition 21, and is, for example, 100 ° C. for 30 minutes.
次いで、図６に示すように、ＰＥＴフィルム２０に支持された樹脂組成物２１に、一面に樹脂コーティング層３ａが形成されたセラミックスシート２の他面を配置し、セラミックスシート２の他面に全面にわたって樹脂組成物２１がいきわたるようにする。 Next, as shown in FIG. 6, the other surface of the ceramic sheet 2 having the resin coating layer 3a formed on one surface is disposed on the resin composition 21 supported by the PET film 20, and the entire surface of the ceramic sheet 2 is provided on the other surface. So that the resin composition 21 spreads over the entire surface.
樹脂組成物２１が粘着剤組成物の場合、予め硬化させておき、セラミックスシート２を貼付する。これにより、図７に示すように、セラミックスシート２の他面にＰＥＴフィルム２０に支持された樹脂コーティング層３ｂを形成することができる。 When the resin composition 21 is a pressure-sensitive adhesive composition, it is cured in advance and the ceramic sheet 2 is attached. Thereby, as shown in FIG. 7, a resin coating layer 3b supported by the PET film 20 can be formed on the other surface of the ceramic sheet 2.
樹脂組成物２１が未硬化の熱伝導性樹脂組成物の場合、セラミックスシート２の他面にＰＥＴフィルム２０に支持された熱伝導性樹脂組成物２１が積層された積層体を加熱して、熱伝導性樹脂組成物２１を硬化する。これにより、図７に示すように、セラミックスシート２の他面にＰＥＴフィルム２０に支持された樹脂コーティング層３ｂを得る。加熱条件は、熱伝導性樹脂組成物２１の組成や塗布厚に応じて適宜設定することができ、一例としては１００℃３０分とする。 When the resin composition 21 is an uncured heat conductive resin composition, a laminate in which the heat conductive resin composition 21 supported on the PET film 20 is laminated on the other surface of the ceramic sheet 2 is heated to generate heat. The conductive resin composition 21 is cured. Thus, as shown in FIG. 7, a resin coating layer 3b supported on the PET film 20 is obtained on the other surface of the ceramic sheet 2. The heating condition can be appropriately set according to the composition and the coating thickness of the thermally conductive resin composition 21, and is, for example, 100 ° C. for 30 minutes.
これにより、樹脂コーティング層３ａ，３ｂの各表面がＰＥＴフィルム２０に被覆された熱伝導体１を得る。使用時においては、樹脂コーティング層３ａ，３ｂの各表面から使用方法に応じて適宜ＰＥＴフィルム２０を剥離する。樹脂コーティング層３ａ，３ｂが片面粘着テープの場合は、そのまま使用する。 Thereby, the heat conductor 1 in which the respective surfaces of the resin coating layers 3a and 3b are covered with the PET film 20 is obtained. At the time of use, the PET film 20 is appropriately peeled from each surface of the resin coating layers 3a and 3b according to the method of use. When the resin coating layers 3a and 3b are single-sided adhesive tapes, they are used as they are.
このような熱伝導体１は、樹脂コーティング層３ａ，３ｂに繊維状フィラーを配合した場合、この繊維状フィラーがランダムに配向していることにより、繊維状フィラー同士の交絡が増えるため、繊維状フィラーが一定方向に配向している場合よりも、熱伝導率が大きくなる。また、繊維状フィラーがランダムに配向していることにより、繊維状フィラー同士の交絡に加え、熱伝導性フィラー（例えば、無機物フィラー）との接点も増えるため、繊維状フィラーが、一定方向に配向している場合よりも、更に熱伝導率が大きくなる。 In the case of such a heat conductor 1, when a fibrous filler is blended in the resin coating layers 3a and 3b, since the fibrous filler is randomly oriented, entanglement between the fibrous fillers increases. The thermal conductivity is higher than when the filler is oriented in a certain direction. In addition, since the fibrous fillers are randomly oriented, in addition to the entanglement of the fibrous fillers, the number of contact points with the heat conductive fillers (for example, inorganic fillers) increases, so that the fibrous fillers are oriented in a certain direction. The thermal conductivity is further increased as compared with the case where it is performed.
なお、熱伝導体１は、プレス処理、放置処理などにより、熱伝導性樹脂層により形成された樹脂コーティング層３ａ，３ｂの表面を樹脂コーティング層３ａ，３ｂから滲み出した滲出成分により覆うようにしてもよい。「滲出成分」とは、熱伝導性樹脂組成物に含まれるが、硬化に寄与しなかった成分であって、非硬化性成分、及びバインダ樹脂のうちの反応に寄与しない成分などをいう。 In addition, the heat conductor 1 is made to cover the surfaces of the resin coating layers 3a and 3b formed by the heat conductive resin layer with the oozing components oozing out of the resin coating layers 3a and 3b by a pressing process, a leaving process, or the like. You may. The “leached component” is a component contained in the heat conductive resin composition but not contributing to curing, and refers to a non-curable component, a component not contributing to the reaction among the binder resins, and the like.
樹脂コーティング層３ａ，３ｂの表面を滲出成分により覆うことにより、熱伝導体１は、電子部品１２や機器外筐体３０の表面に対する追従性、密着性が向上し、熱抵抗を低減させることができる。また、樹脂コーティング層３ａ，３ｂに繊維状フィラーを配合した場合において、滲出成分による被覆が樹脂コーティング層３ａ，３ｂの表面の繊維状フィラーの形状を反映する程度の厚みである場合には、熱抵抗の上昇を回避できる。 By covering the surfaces of the resin coating layers 3a and 3b with the exuding components, the heat conductor 1 has improved followability and adhesion to the surface of the electronic component 12 and the outer casing 30 of the device, and can reduce the thermal resistance. it can. When the fibrous filler is blended in the resin coating layers 3a, 3b, if the coating with the exuding component is thick enough to reflect the shape of the fibrous filler on the surfaces of the resin coating layers 3a, 3b, the heat is applied. A rise in resistance can be avoided.
プレス処理は、例えば、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して行うことができる。また、プレス処理は、ヒータを内蔵したプレスヘッドを用いて、加熱しながら行ってもよい。また、プレス処理は、ピンチロールを使用して行ってもよい。 The press treatment can be performed using, for example, a pair of press devices including a flat plate and a press head having a flat surface. The pressing may be performed while heating using a press head having a built-in heater. The pressing may be performed using a pinch roll.
また、放置処理の放置の時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 There is no particular limitation on the duration of the leaving process, and it can be appropriately selected according to the purpose.
［セラミックスシートの分割］
また、図８に示すように、熱伝導体１は、セラミックスシート２が複数に分割され、屈曲可能に形成してもよい。熱伝導体１は、セラミックスシート２が複数に分割された場合にも、セラミックスシート２の少なくとも一方の面が樹脂コーティング層３ａ，３ｂによって被覆されていることから、形状を維持できるとともに、熱伝導率の低下を抑制することができる。
[Division of ceramic sheet]
As shown in FIG. 8, the thermal conductor 1 may be formed such that the ceramic sheet 2 is divided into a plurality of pieces and is bendable. Even when the ceramic sheet 2 is divided into a plurality of parts, the heat conductor 1 can maintain its shape and can maintain its shape because at least one surface of the ceramic sheet 2 is covered with the resin coating layers 3a and 3b. The rate can be prevented from lowering.
また、熱伝導体１は、屈曲可能とされることにより、平坦ではない面に配置された場合にも配置面の形状に追従することができ、配置面との密着性を維持することができ、電子部品１２の発する熱を効率よく機器外筐体３０に伝達し、放熱することができる。 Further, since the heat conductor 1 is bendable, it can follow the shape of the arrangement surface even when it is arranged on a surface that is not flat, and can maintain close contact with the arrangement surface. In addition, the heat generated by the electronic component 12 can be efficiently transmitted to the external housing 30 and radiated.
セラミックスシート２が複数に分割された熱伝導体１は、シート状に形成された熱伝導体１に外力を加え、セラミックスシート２を割ることにより形成することができる。 The heat conductor 1 in which the ceramic sheet 2 is divided into a plurality of pieces can be formed by applying an external force to the heat conductor 1 formed in a sheet shape and breaking the ceramic sheet 2.
また、セラミックスシート２が複数に分割された熱伝導体１は、複数のセラミックスシート２を隣接配置し、これら複数のセラミックスシート２の一面上に一括して樹脂コーティング層３ａを連続して形成し、次いで、これら複数のセラミックスシート２の他面上に一括して樹脂コーティング層３ｂを連続して形成することにより製造してもよい。また、セラミックスシート２が複数に分割された熱伝導体１は、セラミックスシート２のいずれか一方の面に樹脂コーティング層３を形成し、セラミックスシート２を割った後に他方の面に樹脂コーティング層３を設けても良い。 In the thermal conductor 1 in which the ceramic sheet 2 is divided into a plurality of pieces, the plurality of ceramic sheets 2 are arranged adjacently, and the resin coating layer 3a is continuously formed on one surface of the plurality of ceramic sheets 2 at a time. Then, the plurality of ceramic sheets 2 may be manufactured by forming a resin coating layer 3b continuously on the other surface of the plurality of ceramic sheets 2 at a time. The thermal conductor 1 in which the ceramic sheet 2 is divided into a plurality of parts has a resin coating layer 3 formed on one surface of the ceramic sheet 2, and after the ceramic sheet 2 is split, the resin coating layer 3 is formed on the other surface. May be provided.
以下、熱伝導体１の実施形態例について説明する。なお、本技術は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the heat conductor 1 will be described. Note that the present technology is not limited to the embodiments described below.
［実施形態１］
剥離処理されたＰＥＴフィルム上に樹脂コーティング層を形成する熱伝導性樹脂組成物を塗布（塗布厚：５μｍ）し、硬化前の熱伝導性樹脂組成物膜の上に５０μｍ厚の窒化アルミセラミックスシートを置いて基板全面に熱伝導性樹脂組成物がいきわたるようにした後、オーブンで１００℃３０分の条件で硬化し、窒化アルミセラミックスシートの一面に樹脂コーティング層を形成した。次に、剥離処理されたＰＥＴフィルム上に樹脂コーティング層を形成する熱伝導性樹脂組成物を塗布（塗布厚：５μｍ）し、得られた樹脂コーティング層付窒化アルミセラミックスシートの他面を置いて基板全面に熱伝導性樹脂組成物がいきわたるようにした後にオーブンで１００℃３０分の条件で硬化し、窒化アルミセラミックスシートの他面に樹脂コーティング層を形成し、熱伝導体を得た。
[Embodiment 1]
A thermally conductive resin composition for forming a resin coating layer is applied to the peeled PET film (coating thickness: 5 μm), and a 50 μm thick aluminum nitride ceramic sheet is placed on the thermally conductive resin composition film before curing. Was placed to spread the heat conductive resin composition over the entire surface of the substrate, and then cured in an oven at 100 ° C. for 30 minutes to form a resin coating layer on one surface of the aluminum nitride ceramic sheet. Next, a thermally conductive resin composition for forming a resin coating layer is applied (coated thickness: 5 μm) on the peeled PET film, and the other surface of the obtained aluminum nitride ceramic sheet with a resin coating layer is placed. After the thermal conductive resin composition was spread over the entire surface of the substrate, the composition was cured in an oven at 100 ° C. for 30 minutes to form a resin coating layer on the other surface of the aluminum nitride ceramic sheet to obtain a thermal conductor.
［実施形態２］
実施形態１で得られた熱伝導体の窒化アルミセラミックスシートを外力を加えて割り、屈曲可能な熱伝導体を得た。
[Embodiment 2]
The heat conductive aluminum nitride ceramic sheet obtained in Embodiment 1 was split by applying an external force to obtain a bendable heat conductor.
［実施形態３］
剥離処理されたＰＥＴフィルム上に樹脂コーティング層を形成する熱伝導性樹脂組成物を塗布（塗布厚：５μｍ）し、硬化前の熱伝導性樹脂組成物膜の上に５０μｍ厚の短冊状の窒化アルミセラミックスシートを置いて基板全面にシリコーンがいきわたるようにした後、オーブンで１００℃３０分の条件で硬化し、窒化アルミセラミックスシートの一面に樹脂コーティング層を形成した。次に、剥離処理されたＰＥＴフィルム上に樹脂コーティング層を形成する熱伝導性樹脂組成物を塗布（塗布厚：５μｍ）し、得られた樹脂コーティング層付窒化アルミセラミックスシートの他面を置いて短冊状基板全面に熱伝導性樹脂組成物がいきわたるようにした後にオーブンで１００℃３０分の条件で硬化し、窒化アルミセラミックスシートの他面に樹脂コーティング層を形成し、短冊状の熱伝導体を得た。実施形態３に係る熱伝導体は、短冊状に形成されているため、窒化アルミセラミックスシートの外力に対する耐性を向上させることができる。
[Embodiment 3]
A heat conductive resin composition for forming a resin coating layer is applied (applied thickness: 5 μm) on the peeled PET film, and a 50 μm-thick strip-shaped nitride is formed on the heat conductive resin composition film before curing. After placing the aluminum ceramic sheet to spread the silicone over the entire surface of the substrate, it was cured in an oven at 100 ° C. for 30 minutes to form a resin coating layer on one surface of the aluminum nitride ceramic sheet. Next, a thermally conductive resin composition for forming a resin coating layer is applied (coated thickness: 5 μm) on the peeled PET film, and the other surface of the obtained aluminum nitride ceramic sheet with a resin coating layer is placed. After the heat conductive resin composition spreads over the entire surface of the strip-shaped substrate, it is cured in an oven at 100 ° C. for 30 minutes to form a resin coating layer on the other surface of the aluminum nitride ceramic sheet. Got. Since the heat conductor according to the third embodiment is formed in a strip shape, the resistance of the aluminum nitride ceramic sheet to an external force can be improved.
［実施形態４］
剥離処理されたＰＥＴフィルム上に樹脂コーティング層を形成する水酸化アルミを混合した熱伝導性樹脂組成物を塗布（塗布厚：１０μｍ）し、硬化前の熱伝導性樹脂組成物膜の上に５０μｍ厚の窒化アルミセラミックスシートを置いて基板全面に熱伝導性樹脂組成物がいきわたるようにした後、オーブンで１００℃３０分の条件で硬化し、窒化アルミセラミックスシートの一面に樹脂コーティング層を形成した。次に、剥離処理されたＰＥＴフィルム上に樹脂コーティング層を形成する水酸化アルミを混合した熱伝導性樹脂組成物を塗布（塗布厚：１０μｍ）し、得られた樹脂コーティング層付窒化アルミセラミックスシートの他面を置いて基板全面に熱伝導性樹脂組成物がいきわたるようにした後にオーブンで１００℃３０分の条件で硬化し、窒化アルミセラミックスシートの他面に樹脂コーティング層を形成し、熱伝導体を得た。
[Embodiment 4]
A thermally conductive resin composition mixed with aluminum hydroxide for forming a resin coating layer is applied to the peeled PET film (application thickness: 10 μm), and 50 μm is applied on the thermally conductive resin composition film before curing. After placing a thick aluminum nitride ceramic sheet so that the thermally conductive resin composition spreads over the entire surface of the substrate, it was cured in an oven at 100 ° C. for 30 minutes to form a resin coating layer on one surface of the aluminum nitride ceramic sheet. . Next, a thermally conductive resin composition mixed with aluminum hydroxide for forming a resin coating layer is applied (applied thickness: 10 μm) on the peeled PET film, and the obtained aluminum nitride ceramic sheet with a resin coating layer is obtained. After placing the other side of the substrate so that the thermally conductive resin composition spreads over the entire surface of the substrate, it is cured in an oven at 100 ° C. for 30 minutes to form a resin coating layer on the other side of the aluminum nitride ceramic sheet. I got a body.
［実施形態５］
実施形態４で得られた熱伝導体の窒化アルミセラミックスシートを割り、屈曲可能な熱伝導体を得た。
[Embodiment 5]
The thermally conductive aluminum nitride ceramic sheet obtained in Embodiment 4 was cracked to obtain a bendable thermal conductor.
［実施形態６］
剥離処理されたＰＥＴフィルム上に樹脂コーティング層を形成する水酸化アルミを混合した熱伝導性樹脂組成物を塗布（塗布厚：１０μｍ）し、硬化前の熱伝導性樹脂組成物膜の上に５０μｍ厚の短冊状の窒化アルミセラミックスシートを置いて基板全面に熱伝導性樹脂組成物がいきわたるようにした後、オーブンで１００℃３０分の条件で硬化し、窒化アルミセラミックスシートの一面に樹脂コーティング層を形成した。次に、剥離処理されたＰＥＴフィルム上に樹脂コーティング層を形成する水酸化アルミを混合した熱伝導性樹脂組成物を塗布（塗布厚：１０μｍ）し、得られた樹脂コーティング層付窒化アルミセラミックスシートの他面を置いて短冊状基板全面に熱伝導性樹脂組成物がいきわたるようにした後にオーブンで１００℃３０分の条件で硬化し、窒化アルミセラミックスシートの他面に樹脂コーティング層を形成し、短冊状の熱伝導体を得た。実施形態６に係る熱伝導体は、短冊状に形成されているため、窒化アルミセラミックスシートの外力に対する耐性を向上させることができる。
[Embodiment 6]
A thermally conductive resin composition mixed with aluminum hydroxide for forming a resin coating layer is applied to the peeled PET film (application thickness: 10 μm), and 50 μm is applied on the thermally conductive resin composition film before curing. After placing a thick strip-shaped aluminum nitride ceramic sheet so that the thermally conductive resin composition spreads over the entire surface of the substrate, it is cured in an oven at 100 ° C. for 30 minutes, and a resin coating layer is formed on one side of the aluminum nitride ceramic sheet. Was formed. Next, a thermally conductive resin composition mixed with aluminum hydroxide for forming a resin coating layer is applied (applied thickness: 10 μm) on the peeled PET film, and the obtained aluminum nitride ceramic sheet with a resin coating layer is obtained. After placing the other surface, the heat conductive resin composition spreads over the entire surface of the strip-shaped substrate, and then is cured in an oven at 100 ° C. for 30 minutes to form a resin coating layer on the other surface of the aluminum nitride ceramic sheet. A strip-shaped heat conductor was obtained. Since the heat conductor according to the sixth embodiment is formed in a strip shape, the aluminum nitride ceramic sheet can have improved resistance to external force.
［実施形態７］
剥離処理されたＰＥＴフィルム上に樹脂コーティング層を形成する熱伝導性樹脂組成物を塗布（塗布厚：５μｍ）し、硬化前の熱伝導性樹脂組成物膜の上に５０μｍ厚の窒化アルミセラミックスシートを置いて基板全面に熱伝導性樹脂組成物がいきわたるようにした後、オーブンで１００℃３０分の条件で硬化し、窒化アルミセラミックスシートの一面に樹脂コーティング層を形成した。次に、剥離処理されたＰＥＴフィルム上に樹脂コーティング層を形成する水酸化アルミを混合した熱伝導性樹脂組成物を塗布（塗布厚：５μｍ）し、得られた樹脂コーティング層付窒化アルミセラミックスシートの他面を置いて基板全面に熱伝導性樹脂組成物がいきわたるようにした後にオーブンで１００℃３０分の条件で硬化し、窒化アルミセラミックスシートの他面に樹脂コーティング層を形成し、熱伝導体を得た。
[Embodiment 7]
A thermally conductive resin composition for forming a resin coating layer is applied to the peeled PET film (coating thickness: 5 μm), and a 50 μm thick aluminum nitride ceramic sheet is placed on the thermally conductive resin composition film before curing. Was placed so that the thermally conductive resin composition spread over the entire surface of the substrate, and then cured in an oven at 100 ° C. for 30 minutes to form a resin coating layer on one surface of the aluminum nitride ceramic sheet. Next, a thermally conductive resin composition mixed with aluminum hydroxide for forming a resin coating layer is applied (coated thickness: 5 μm) on the peeled PET film, and the obtained aluminum nitride ceramic sheet with a resin coating layer is obtained. After placing the other side of the substrate so that the thermally conductive resin composition spreads over the entire surface of the substrate, it is cured in an oven at 100 ° C. for 30 minutes to form a resin coating layer on the other side of the aluminum nitride ceramic sheet. I got a body.
［実施形態８］
実施形態７で得られた熱伝導体の窒化アルミセラミックスシートを外力を加えて割り、屈曲可能な熱伝導体を得た。
[Embodiment 8]
The heat conductive aluminum nitride ceramic sheet obtained in Embodiment 7 was split by applying an external force to obtain a bendable heat conductor.
［実施形態９］
剥離処理されたＰＥＴフィルム上に樹脂コーティング層を形成する熱伝導性樹脂組成物を塗布（塗布厚：１０μｍ）し、硬化前の熱伝導性樹脂組成物膜の上に５０μｍ厚の短冊状の窒化アルミセラミックスシートを置いて基板全面に熱伝導性樹脂組成物がいきわたるようにした後、オーブンで１００℃３０分の条件で硬化し、窒化アルミセラミックスシートの一面に樹脂コーティング層を形成した。次に、剥離処理されたＰＥＴフィルム上に樹脂コーティング層を形成する水酸化アルミを混合した熱伝導性樹脂組成物を塗布（塗布厚：５μｍ）し、得られた樹脂コーティング層付窒化アルミセラミックスシートの他面を置いて短冊状基板全面に熱伝導性樹脂組成物がいきわたるようにした後にオーブンで１００℃３０分の条件で硬化し、窒化アルミセラミックスシートの他面に樹脂コーティング層を形成し、短冊状の熱伝導体を得た。実施形態９に係る熱伝導体は、短冊状に形成されているため、窒化アルミセラミックスシートの外力に対する耐性を向上させることができる。
[Embodiment 9]
A thermally conductive resin composition for forming a resin coating layer is applied on the peeled PET film (coating thickness: 10 μm), and a 50 μm-thick strip-shaped nitride is formed on the thermally conductive resin composition film before curing. After placing the aluminum ceramic sheet so that the thermally conductive resin composition spread over the entire surface of the substrate, the composition was cured in an oven at 100 ° C. for 30 minutes to form a resin coating layer on one surface of the aluminum nitride ceramic sheet. Next, a thermally conductive resin composition mixed with aluminum hydroxide for forming a resin coating layer is applied (applied thickness: 5 μm) on the peeled PET film, and the obtained aluminum nitride ceramic sheet with a resin coating layer is obtained. After placing the other surface, the heat conductive resin composition spreads over the entire surface of the strip-shaped substrate, and then is cured in an oven at 100 ° C. for 30 minutes to form a resin coating layer on the other surface of the aluminum nitride ceramic sheet. A strip-shaped heat conductor was obtained. Since the heat conductor according to the ninth embodiment is formed in a strip shape, the resistance of the aluminum nitride ceramics sheet to an external force can be improved.
［実施形態１０］
５０μｍ厚の窒化アルミセラミックスシートの一面に両面粘着テープ（基材：１２μｍＰＥＴフィルム、粘着剤層：１０μｍ）をハンドローラーにて加圧し貼付け、窒化アルミセラミックスシートにアクリル系粘着剤層の樹脂コーティング層を形成した。次に、窒化アルミセラミックスシートの他面に端部を覆うように両面粘着テープ（基材：６０μｍＰＥＴフィルム、粘着剤層：１０μｍ）をハンドローラーにて加圧し貼付、はみ出し部位をカットすることにより熱伝導体を得た。
[Embodiment 10]
A double-sided pressure-sensitive adhesive tape (base material: 12 μm PET film, pressure-sensitive adhesive layer: 10 μm) is applied to one surface of a 50 μm-thick aluminum nitride ceramic sheet by pressing with a hand roller, and a resin coating layer of an acrylic pressure-sensitive adhesive layer is applied to the aluminum nitride ceramic sheet. Formed. Next, a double-sided pressure-sensitive adhesive tape (base material: 60 μm PET film, pressure-sensitive adhesive layer: 10 μm) is applied to the other surface of the aluminum nitride ceramic sheet by pressure with a hand roller so as to cover the end portion, and the protruding portion is cut. A conductor was obtained.
上記実施形態１〜１０に係る熱伝導体は、いずれも窒化アルミニウム基板の両面に樹脂コーティング層が形成されているため、窒化アルミニウム基板に加わる応力が緩和されて割れの発生を抑制するとともに、窒化アルミニウム基板に割れを生じさせ、あるいは割れが発生した場合にもセラミックスシート２の破片や粉塵が周囲に飛び散ることが防止でき、電子機器に実装された場合にも、セラミックスシート２の破片や粉塵による予期しない障害を防止することができる。 In each of the thermal conductors according to Embodiments 1 to 10, since the resin coating layers are formed on both surfaces of the aluminum nitride substrate, the stress applied to the aluminum nitride substrate is relaxed, and the generation of cracks is suppressed. Cracks are generated in the aluminum substrate, or even when cracks are generated, the fragments and dust of the ceramic sheet 2 can be prevented from scattering around, and even when mounted on an electronic device, the fragments and dust of the ceramic sheet 2 can be prevented. Unexpected failures can be prevented.
また、上記実施形態１〜１０に係る熱伝導体は、いずれも窒化アルミニウム基板の両面に良好な熱伝導性を有する樹脂コーティング層が形成されているため、窒化アルミセラミックスシートを割った際にも形状を維持できるとともに、熱伝導率の低下を抑制することができる。 In addition, the heat conductors according to Embodiments 1 to 10 each have a resin coating layer having good thermal conductivity formed on both surfaces of the aluminum nitride substrate. The shape can be maintained, and a decrease in thermal conductivity can be suppressed.
さらに、上記実施形態１〜１０に係る熱伝導体は、いずれも窒化アルミセラミックスシートを割ることができ、あるいは予め窒化アルミセラミックスシートが割れているため、屈曲可能であり、設置される部位が平坦ではなくとも密着性を維持することができる。 Furthermore, the heat conductors according to Embodiments 1 to 10 described above can be divided into aluminum nitride ceramic sheets, or can be bent because the aluminum nitride ceramic sheets are cracked in advance, and the portion to be installed is flat. If not, the adhesiveness can be maintained.
［電子機器の変形例］
また、電子機器１０は、図１Ａに示す態様の他、図９に示すように、回路基板１１の両面に電子部品１２を実装し、機器外筐体３０と一方の電子部品１２の間に熱伝導シート５とともに熱電導体１を挟持させてもよい。この場合、回路基板１１の両面に実装される電子部品１２は、互いに対向する位置に実装してもよく、図９に示すように、互いに対向しない位置に実装してもよい。また、電子機器１０は、図９に示すように、回路基板１１の一方の面側において、熱伝導体１を電子部品１２と電子部品１２の熱を放熱する熱伝導部材である機器外筐体３０との間に介在させ、回路基板１１の他方の面側において、電子部品１２が熱伝導シート５を介してヒートシンク３１と接続してもよい。
[Modification of electronic device]
In addition to the mode shown in FIG. 1A, the electronic device 10 has electronic components 12 mounted on both sides of a circuit board 11 as shown in FIG. The thermoelectric conductor 1 may be sandwiched together with the conductive sheet 5. In this case, the electronic components 12 mounted on both surfaces of the circuit board 11 may be mounted at positions facing each other, or may be mounted at positions not facing each other as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 9, the electronic device 10 has a heat conductor 1 on the one surface side of the circuit board 11 and an electronic device 12 and an external device housing that is a heat conductive member that radiates heat of the electronic component 12. The electronic component 12 may be connected to the heat sink 31 via the heat conductive sheet 5 on the other surface side of the circuit board 11 by being interposed between the electronic component 12 and the heat sink 31.
また、電子機器１０は、図１Ｂに示すように、熱伝導体１と機器外筐体３０との間に空間Ｓが設けられていてもよい。図１Ｂに示す構成においても、電子機器１０は、電子部品１２の発した熱を、適宜熱伝導シート５を介して熱伝導体１に伝熱、拡散させることができる。また、熱伝導体１は、電子部品１２から伝熱された熱を空間Ｓに放出することができる。 Further, in the electronic device 10, as shown in FIG. 1B, a space S may be provided between the heat conductor 1 and the external housing 30. Also in the configuration shown in FIG. 1B, electronic device 10 can transfer and diffuse heat generated by electronic component 12 to heat conductor 1 via heat conductive sheet 5 as appropriate. Further, the heat conductor 1 can release the heat transferred from the electronic component 12 to the space S.
また、電子機器１０は、図１Ｃに示すように、電子部品１２と熱伝導体１との間に空間Ｓが設けられていてもよい。図１Ｃに示す構成においても、電子機器１０は、電子部品１２が発した熱を空間Ｓを介して熱伝導体１に伝熱、拡散させることができる。また、電子部品１２と熱伝導体１との間に空間Ｓを設けることにより、電磁波を阻害する要因となりにくくなる。 Further, as shown in FIG. 1C, the electronic device 10 may be provided with a space S between the electronic component 12 and the heat conductor 1. Also in the configuration shown in FIG. 1C, electronic device 10 can transfer and diffuse heat generated by electronic component 12 to heat conductor 1 via space S. In addition, by providing the space S between the electronic component 12 and the heat conductor 1, the space S is less likely to be a factor for inhibiting electromagnetic waves.
また、電子機器１０は、図１Ｄに示すように、電子部品１２が必ず基板１２に担持されていなくともよい。バッテリーパックなどの電子部品１２は、基板１２に担持されることなく電子機器１０内に装着され、熱伝導体１と接触されるとともに、熱伝導体１を介して機器外筐体３０と熱的に接続される。なお、図１Ｄに示す構成においても、電子部品１２と熱伝導体１との間に適宜熱伝導シート５を介在させてもよい。 Further, in the electronic device 10, as shown in FIG. 1D, the electronic component 12 does not necessarily have to be carried on the substrate 12. The electronic component 12 such as a battery pack is mounted in the electronic device 10 without being supported by the substrate 12, is brought into contact with the heat conductor 1, and is thermally connected to the external housing 30 via the heat conductor 1. Connected to. In the configuration shown in FIG. 1D, the heat conductive sheet 5 may be appropriately interposed between the electronic component 12 and the heat conductor 1.
１ 熱伝導体、２ セラミックスシート、３ａ，３ｂ 樹脂コーティング層、５ 熱伝導部材、１０ 電子機器、１１ 回路基板、１２ 電子部品、２０ ＰＥＴフィルム、２１ 熱伝導性樹脂組成物、３０ 機器外筐体、３１ ヒートシンク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thermal conductor, 2 ceramic sheets, 3a, 3b resin coating layer, 5 thermal conductive members, 10 electronic devices, 11 circuit boards, 12 electronic components, 20 PET film, 21 heat conductive resin composition, 30 external device housing , 31 heat sink
Claims (19)
上記セラミックスシートの少なくとも一方の面に形成された樹脂コーティング層とを有する熱伝導体。 A ceramic sheet,
A heat conductor having a resin coating layer formed on at least one surface of the ceramic sheet.
上記セラミックスシートの少なくとも一方の面に形成された樹脂コーティング層とを有し、
上記樹脂コーティング層は、バインダ樹脂である熱伝導体。 A ceramic sheet,
Having a resin coating layer formed on at least one surface of the ceramic sheet,
The said resin coating layer is a heat conductor which is a binder resin.
セラミックスシートと、
上記セラミックスシートの少なくとも一方の面に形成された樹脂コーティング層とを有することを特徴とする請求項１６に記載の電子機器。 The heat conductor,
A ceramic sheet,
The electronic device according to claim 16, further comprising a resin coating layer formed on at least one surface of the ceramic sheet.
上記電子部品と接続された熱伝導体と上記機器外筐体との間に空間層を有する請求項１８に記載の電子機器。 The heat conductive member is a housing outside the device of the electronic device,
The electronic device according to claim 18, further comprising a space layer between the heat conductor connected to the electronic component and the housing outside the device.
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