JP2698036B2 - 電子部品用放熱材 - Google Patents
電子部品用放熱材Info
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- F28F13/003—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by using permeable mass, perforated or porous materials
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
電子部品の放熱を効率よく行うための電子部品用放熱材
に関する。
例えばCPU等のICチップにおいては、その集積度の
向上及び動作の高速化が著しく進んでいるが、これに伴
って、ICチップの放熱対策が大きな問題となってい
る。
体であるICチップは、通電使用されることによって発
熱を起こすが、その集積度が高くなり、動作が高速化す
るほど、動作時の発熱量が著しく多くなる。そして、発
熱量が多くなると、熱によるICチップの性能劣化が著
しくなったり、発熱によるノイズを受け易くなり、誤動
作の原因となる。
発生する熱を効率よく放熱して、チップの温度上昇を防
止するための放熱材が強く要望されている。本発明は、
前記課題を解決するためになされ、例えばICチップ等
の電子部品の放熱を効率よく行うことのできる電子部品
用放熱材を提供することを目的とする。
の請求項1の発明は、基材中に、遠赤外線を放射する物
質が混入されたことを特徴とする電子部品用放熱材を要
旨とする。
質体であることを特徴とする前記請求項1記載の電子部
品用放熱材を要旨とする。ここで、前記基材の材質には
特に限定はなく、例えばシリコン系樹脂等の合成樹脂
や、各種セラミックス等、様々なものを用いることがで
きる。尚、前記基材は、熱伝導率の大きい材質であれば
好ましいので、合成樹脂を用いる場合は、カーボン繊
維,金属粉末,金属繊維,セラミックス等を添加して熱
伝導性を向上させたものを使用すればより一層好まし
い。
多孔質体である場合は、例えばシリコン系樹脂の発泡体
や、多孔質のセラミックス等を用いることができる。
尚、多孔質体の気孔は、基材の外部に連通しない独立気
孔であってもよいが、基材の外部に連通する連続気孔で
あれば、加熱された気孔内部の空気が対流によって外部
に放出されるので好ましい。
に遠赤外線を放射する物質(以下、「遠赤外線放射物
質」と称する)が混入されていることが特徴であるが、
本発明で言う遠赤外線とは通常、波長4μm以上の範囲
のものを指すものである。そして、本発明における遠赤
外線放射物質としては、遠赤外線の放射特性が優れてい
るもの、即ち遠赤外線の放射率(放射率とは、同一条件
で比較したその物質と黒体との放射量の比であり、その
値が1に近いほど熱エネルギーの電磁波への変換効率が
良いことになる)が高いものを用いることが好ましい。
えば各種セラミックや、黒鉛等が挙げられる。この内、
セラミックとしては、例えばアルミナ,ジルコニア,チ
タニア等を用いることができるが、遠赤外線の放射率が
高く、しかも低熱膨張性で耐熱性のあるセラミックスと
して、コージライト(2MgO・2Al2O3・5SiO
2),β−スポジューメン(LiO2・Al2O3・4Si
O2),チタン酸アルミニウム(Al2O3・Ti2O3)
等も好適に用いられる。更に、全赤外域で放射率の高い
セラミックスとして、遷移元素酸化物系セラミックス
(1例として、MnO2:60%,Fe2O3:80%,
CuO:10%,CoO:10%)を用いることもでき
る。以上の材料については、例えば特開平1−2747
74号や、セラミックス 23(1988)No.4等
に記載されている。
ては、遠赤外線の放射特性が優れているものを用いるこ
とが好ましいが、より具体的には、30℃〜70℃程度
の温度範囲で、遠赤外線を黒体レベル程度(即ち、例え
ば放射率が0.9以上)発生放射するものであればより
一層好ましい。
な遠赤外線放射物質を基材の中に混入したものである
が、その用途に応じて、基材を所望の形状に成形して使
用することができる。即ち、例えばICチップの放熱材
として使用する場合は、チップの形状に合わせて四角い
板状に成形し、ICチップの上にセットして使用するこ
とができる。また、基材として、柔軟性を有する合成樹
脂を用いてテープ状に成形すれば、コード状の細い発熱
体の周囲に巻きつけて使用することもできる。
量は、あまり多すぎると、基材の材質によってはその特
性(例えば基材が合成樹脂である場合は、機械的強度や
弾性等)が損なわれる場合があり、逆に少なすぎては十
分な放熱効果が発揮されないので、例えば基材及び遠赤
外線放射物質の材質や形状、あるいは放熱材の用途等と
いった諸条件に応じて適宜増減すればよい。
は、遠赤外線の輻射(放射)を利用して電子部品の放熱
を行うものである。即ち、本発明の放熱体が、発熱体で
ある電子部品からの熱を受けて加熱されると、基材の中
に混入された遠赤外線放射物質は、電子部品からの熱エ
ネルギーを遠赤外線に変換して輻射する。これによっ
て、従来の対流による放熱に加えて、遠赤外線の輻射に
よっても放熱が行われるので、放熱対策が必要な電子部
品に対して、きわめて効率よく放熱を行うことができ
る。
ては、基材として多孔質体を用いているので、放熱体が
軽量化されるなどの利点があり、特に多孔質体の気孔が
基材の外部に連通する連続気孔である場合は、気孔内部
で加熱された空気が対流によって基材の外部に放出され
るので、基材の内部に熱がこもることがなく、一層効率
よく放熱を行うことができる。
明する。ここで、図1は、実施例の電子部品用放熱材の
斜視図、図2はこの放熱体の拡大断面図、図3はこの放
熱体の使用方法を示す斜視図である。
熱材1(以下、放熱材1と称する)は、ICチップ2の
放熱を行うためのものであり、合成樹脂よりなる多孔質
の基材3に、遠赤外線を放射するセラミック粉粒体5を
混入・分散させて、四角い板状に成形したものである。
ン系の合成樹脂よりなる多孔質の発泡体であり、多数の
気孔7を有している。この気孔7は、図2に示すよう
に、基材3の内部にて互いにつながり、基材3の表面3
aに開口して外部に連通する連続気孔である。
体5は、例えば特開平1−274774号に開示される
ジルコニア系のセラミックである。このセラミック粉粒
体5の粒径は8〜10μm程度であり、基材3に対し
て、約20〜60重量%程度混入されている。
る。即ち、図3に示すように、プリント回路基板(PC
B)11の上に配置されたICチップ2の上面に、放熱
材1を接着等によって固定する。そして、プリント回路
基板11に通電してICチップ2を動作させると、IC
チップ2は発熱を起こし、その熱は放熱材1に伝わる。
よって、放熱材1は加熱されるが、この際、基材3の中
に混入されたセラミック粉粒体5は、図2に矢印Aで示
すように、ICチップ2からの熱エネルギーを遠赤外線
に変換して放射する。即ち、セラミック粉粒体5が遠赤
外線を輻射することによって放熱が行われる。
材1が加熱されると、気孔7の内部の空気も加熱される
ことになるが、この空気は、図2に矢印Bで示すよう
に、対流によって放熱材1の外部に放出される。よっ
て、対流によっても放熱が行われるので、基材3の内部
に熱がこもることがなく、一層効率よく放熱を行うこと
ができる。
よれば、遠赤外線を放射するセラミック粉粒体5が混入
されており、遠赤外線の輻射によって放熱を行うことが
できるので、ICチップ2より発する熱を効率よく放熱
して、ICチップ2の温度上昇を防止することができる
という顕著な効果がある。
内部の空気の対流によっても放熱を行うことができるの
で、一層効率よく放熱を行うことができるという利点が
ある。以上実施例について説明したが、本発明は上記実
施例に限定されるものではなく、種々の態様で実施し得
る。
プ状に成形して、例えば電気コード等の発熱し易い部分
に巻き付けて使用してもよい。即ち、例えば図4に示す
ように、コンセント21の電気コード23の根元部25
に、テープ状の放熱材27を巻き付けて使用することも
できる。この電気コード23の根元部25は、屈曲し易
く、発熱を起こし易い部分であるが、このように放熱材
27を巻き付けて使用すれば、根元部25が過熱される
ことがなく、コンセントを安全に使用することができ
る。
プや電気コードに限らず、例えばハロゲンランプのソケ
ット部分等、様々な電子部品に使用することができる。
用放熱材においては、発熱体である電子部品からの熱エ
ネルギーを遠赤外線に変換・輻射して放熱を行うことに
よって、電子部品等から発熱を極めて効率よく放熱する
ことができるという顕著な効果を奏する。よって、放熱
対策の必要な電子部品、例えばICチップ等の電子部品
の放熱に好適に使用することができる。
体が軽量化されるとともに、気孔内部で加熱された空気
が対流によって基材の外部に放出されるので、一層効率
よく放熱を行うことができるという効果がある。
る。
視図である。
ある。
3…基材 5…セラミック粉粒体 7…気孔
Claims (2)
- 【請求項1】 基材中に、遠赤外線を放射する物質が混
入されたことを特徴とする電子部品用放熱材。 - 【請求項2】 前記基材が多孔質体であることを特徴と
する前記請求項1記載の電子部品用放熱材。
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1993
- 1993-12-07 JP JP5306607A patent/JP2698036B2/ja not_active Expired - Fee Related
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