JP2021005715A - 電子機器及び電磁波シールド性放熱シート - Google Patents
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Abstract
Description
[1] 電子部品と、電磁波シールド性放熱シートと、電子部品及び電磁波シールド性放熱シートを収容する筐体と、を備え、電磁波シールド性放熱シートは、第1の熱伝導性樹脂層と、導電層と、第2の熱伝導性樹脂層とをこの順に備え、かつ、第1の熱伝導性樹脂層が電子部品に接触し、第2の熱伝導性樹脂層が筐体に接触するように配置されている、電子機器。
[2] 導電層が、金属箔又は金属メッシュで形成されている、[1]に記載の電子機器。
[3] 導電層が、アルミニウム、銅、銀及び金からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、[1]又は[2]に記載の電子機器。
[4] 第1の熱伝導性樹脂層及び第2の熱伝導性樹脂層が、それぞれ、シリコーン樹脂及び熱伝導性フィラーを含む、[1]〜[3]のいずれかに記載の電子機器。
[5] 熱伝導性フィラーの含有量が、第1の熱伝導性樹脂層及び第2の熱伝導性樹脂層のそれぞれに対して40〜85体積%である、[4]に記載の電子機器。
[6] 第1の熱伝導性樹脂層及び第2の熱伝導性樹脂層の少なくとも一方に複数の切り込みが形成されている、[1]〜[5]のいずれかに記載の電子機器。
[7] 第1の熱伝導性樹脂層と、導電層と、第2の熱伝導性樹脂層とをこの順に備える、電磁波シールド性放熱シート。
[8] 導電層が、金属箔又は金属メッシュで形成されている、[7]に記載の電磁波シールド性放熱シート。
[9] 導電層が、アルミニウム、銅、銀及び金からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、[7]又は[8]に記載の電磁波シールド性放熱シート。
[10] 第1の熱伝導性樹脂層及び第2の熱伝導性樹脂層が、それぞれ、シリコーン樹脂及び熱伝導性フィラーを含む、[7]〜[9]のいずれかに記載の電磁波シールド性放熱シート。
[11] 熱伝導性フィラーの含有量が、第1の熱伝導性樹脂層及び第2の熱伝導性樹脂層のそれぞれに対して40〜85体積%である、[10]に記載の電磁波シールド性放熱シート。
[12] 第1の熱伝導性樹脂層及び第2の熱伝導性樹脂層の少なくとも一方に複数の切り込みが形成されている、[7]〜[11]のいずれかに記載の電磁波シールド性放熱シート。
(A)樹脂成分は、柔軟性に優れ、熱伝導性(放熱性)に更に優れる放熱シート5を得ることができる観点から、好ましくはシリコーン樹脂を含む(a)シリコーン樹脂成分である。
NMRによりビニル基の含有量を測定する。具体的には、例えばJEOL社製 ECP−300NMRを使用し、重溶媒として重クロロホルムにビニル基を有するオルガノポリシロキサンを溶解して測定する。測定結果から算出されるビニル基のモル数及びSi原子(Si−CH3基、H−Si基等に由来する)のモル数の合計を100モル%とした場合のビニル基のモル数の割合を、ビニル基の含有量(モル%)とする。
NMRによりH−Si基含有量を測定する。具体的には、例えばJEOL社製 ECP−300NMRを使用し、重溶媒として重クロロホルムにH−Si基を有するオルガノポリシロキサンを溶解して測定する。測定結果から算出されるSi原子(Si−CH3基、H−Si基等に由来する)のモル数を100モル%とした場合のH−Si基のモル数の割合を、H−Si基の含有量(モル%)とする。
熱伝導性フィラーは、例えば熱伝導率が10W/m・K以上のフィラーである。熱伝導性フィラーは、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、金属アルミニウム、黒鉛等であってよい。熱伝導性フィラーとして、これらを1種単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。熱伝導性フィラーは、好ましくは球状(好適には球形度が0.85以上)である。
<A−1>
二液付加反応型シリコーン(ビニル基を有するオルガノポリシロキサン(ビニル基含有量0.3モル%):H−Si基を有するオルガノポリシロキサン(H−Si含有量0.5モル%)=1:1(質量比));東レダウコーニング社製SE−1885;25℃における粘度430mPa・s;各オルガノポリシロキサンの質量平均分子量:120,000。
<A−2>
二液付加反応型シリコーン(ビニル基を有するオルガノポリシロキサン(ビニル基含有量0.8モル%):H−Si基を有するオルガノポリシロキサン(H−Si含有量1.0モル%)=1:1(質量比);モメンティブ社製TSE−3062;25℃における粘度1000mPa・s;各オルガノポリシロキサンの質量平均分子量:25,000)
<A−3>
二液付加反応型シリコーン(ビニル基を有するオルガノポリシロキサン(ビニル基含有量0.8モル%):H−Si基を有するオルガノポリシロキサン(H−Si含有量1.0モル%)=1:1(質量比);モメンティブ社製X14−B8530;25℃における粘度350mPa・s;各オルガノポリシロキサンの質量平均分子量:21,000)
熱伝導性フィラーは、下記の酸化アルミニウム(アルミナ)を使用した。表1〜3中の熱伝導性フィラーの「フィラー合計」(体積%)は、使用した各球状フィラー及び各結晶性アルミナの合計量である。
<B−1>
球状アルミナ(平均粒径:45μm、デンカ株式会社製 球状アルミナDAW45S)
<B−2>
球状アルミナ(平均粒径:5μm、デンカ株式会社製 球状アルミナDAW05)
<B−3>
結晶性アルミナ(平均粒径:0.5μm、住友化学株式会社製 結晶性アルミナAA−05)
130×130mmの放熱シートを用いて、KEC法によって1MHzでの電磁波シールド効果を測定した。シールド効果が10dB以上であれば電磁波シールド性に優れているといえ、20dB以上であれば特に優れているといえる。
放熱シートをTO−3型に裁断した試料を、トランジスタが内蔵されたTO−3型銅製ヒーターケース(有効面積6.0cm2)と銅板との間に挟み、初期厚さの10%が圧縮されるように荷重をかけた状態で、トランジスタに電力15Wをかけて5分間保持した。その後、ヒーターケース側及び銅板側のそれぞれの温度(℃)を測定した。測定結果から、下記式:
熱抵抗(℃/W)=(ヒーターケース側の温度(℃)−銅板側の温度(℃))/電力(W)
により、熱抵抗を求めた。続いて、上記熱抵抗を用いて、下記式:
熱伝導率(W/m・K)=試料の厚さ(m)/(断面積(m2)×熱抵抗(℃/W))
により、熱伝導率を算出した。熱伝導率が0.5W/m・K以上であれば熱伝導性に優れているといえ、2W/m・K以上であればより優れており、4W/m・K以上であれば特に優れているといえる。
アスカーC硬度は、高分子計器株式会社製「アスカーゴム硬度計C型」で測定した。アスカーC硬度が40未満であれば放熱シートが高柔軟性を有しており、アスカーC硬度が15以下であれば放熱シートが特に高柔軟性を有しているといえる。
<圧縮応力>
放熱シートを60×60mmに打ち抜いた後、卓上試験機(島津製作所製EZ−LX)により、厚さに対して、圧縮率20%時の荷重(N)を測定し、これを圧縮応力(N)とした。
また、下記式:
圧縮応力低減率(%)={圧縮による厚さの変化量(mm)×100}/圧縮前の厚さ(mm)
にて、圧縮応力低減率を算出した。圧縮応力の低減率が低減率5%以上であれば、圧縮応力を好適に低減できるといえる。
Claims (6)
- 第1の熱伝導性樹脂層と、導電層と、第2の熱伝導性樹脂層とをこの順に備え、
前記第1の熱伝導性樹脂層及び前記第2の熱伝導性樹脂層は、それぞれ、
少なくとも末端又は側鎖にビニル基を有するオルガノポリシロキサン、及び、少なくとも末端又は側鎖に2個以上のH−Si基を有するオルガノポリシロキサンを含むシリコーン樹脂成分の硬化物と、
熱伝導性フィラーと、
を含む、電磁波シールド性放熱シート。 - 前記少なくとも末端又は側鎖にビニル基を有するオルガノポリシロキサンが、下記式(a1−1)で表される構造単位又は下記式(a1−2)で表される末端構造を有する、請求項1に記載の電磁波シールド性放熱シート。
- 前記少なくとも末端又は側鎖に2個以上のH−Si基を有するオルガノポリシロキサンが、下記式(a2−1)で表される構造単位又は下記式(a2−2)で表される末端構造を有する、請求項1又は2に記載の電磁波シールド性放熱シート。
- 前記導電層が、金属箔で形成されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電磁波シールド性放熱シート。
- 前記熱伝導性フィラーの含有量が、前記第1の熱伝導性樹脂層及び前記第2の熱伝導性樹脂層のそれぞれに対して40〜85体積%である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の電磁波シールド性放熱シート。
- 前記電磁波シールド性放熱シートは、電子部品と、前記電磁波シールド性放熱シートと、前記電子部品及び前記電磁波シールド性放熱シートを収容する筐体と、を備える電子機器において、前記第1の熱伝導性樹脂層が前記電子部品に接触し、前記第2の熱伝導性樹脂層が前記筐体に接触するように配置されて用いられる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の電磁波シールド性放熱シート。
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