JP3068613B1 - 電子部品用放熱体 - Google Patents

電子部品用放熱体

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JP3068613B1
JP3068613B1 JP18217399A JP18217399A JP3068613B1 JP 3068613 B1 JP3068613 B1 JP 3068613B1 JP 18217399 A JP18217399 A JP 18217399A JP 18217399 A JP18217399 A JP 18217399A JP 3068613 B1 JP3068613 B1 JP 3068613B1
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  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

【要約】 【課題】放熱性および電磁波シールド性に優れた電子部
品用放熱体を提供する。 【解決手段】電子部品用放熱体11は、平板状の電磁波
吸収体12と、当該電磁波吸収体12の全外周面と密着
して覆設する熱伝導体13とから構成され、全体として
平板状を成している。発熱する電子部品22の上面は略
平坦になっており、電子部品22の下部は配線基板23
上に配置されている。ヒートシンク21の上部には断面
櫛歯状の放熱フィンが設けられ、ヒートシンク21の下
面は略平坦になっている。そして、ヒートシンク21の
略平坦な下面と、電子部品22の略平坦な上面との間
に、電子部品用放熱体11が挟設される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子部品用放熱体に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、発熱する電子部品を速やかに冷却
することにより、発熱による電子部品の特性変動や誤動
作を防止して信頼性を高めることがますます重要になっ
ている。
【0003】また、電子部品から放射された電磁波が、
その電子部品の近傍の他の電子部品の動作に悪影響を及
ぼしたり、その電子部品が搭載されている電子機器の外
部へ電磁波が漏洩することによる障害を防止するため、
当該電磁波を確実に遮断することが要求されている。
【0004】特に、CPU(Central Processing Uni
t)については、その集積度の向上および動作の高速化
に伴い、消費電力が増大すると共に発熱量も増大してい
ることから効率的な放熱対策が求められているだけでな
く、放射される電磁波の周波数が高くなって外部へ与え
る影響が増大していることから確実な電磁波放射対策が
求められている。
【0005】そこで、本出願人は、特開平8−1676
82号公報に開示されるように、熱放射率の大きい熱放
射性材料からなるシートと、熱伝導率の大きい熱伝導性
材料からなるシートとを積層させた放熱体を提案してい
る。また、前記熱伝導性材料としてフェライトを用いる
ことを提案している。
【0006】同公報に記載の放熱体を電子部品の上面に
貼付することにより、電子部品から発生した熱が熱放射
性材料からなるシートから速やかに外部へ放射されるだ
けでなく、当該シートから外部へ放射しきれなかった熱
が、熱伝導性材料からなるシートに伝導される。そのた
め、各々1種類のシートのみで放熱体を構成した場合に
比べて、熱放射が効率よく行われると共に放熱体内にこ
もる熱が減少し、電子部品の温度上昇を抑えることがで
きる。また、熱伝導性材料としてフェライトを用いるこ
とにより、そのフェライトにて電子部品から放射される
電磁波を吸収することが可能になり、電子部品から外部
へ漏洩する電磁波を減衰させることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記公報に記
載の技術には以下の問題点があった。 (1)熱放射性材料からなるシートと熱伝導性材料から
なるシートとを単に積層しているだけであるため、積層
した各シートが剥離するおそれがあり、各シートの剥離
により熱伝導が阻害されることがある。
【0008】(2)熱伝導性材料としてフェライトの焼
結体を用いた場合、フェライトの焼結体は脆いため破損
し易く、そのフェライトの破片が熱放射性材料からなる
シートから剥離して飛散することがある。 (3)熱伝導性材料としてフェライトの焼結体を用い、
その焼結体を電子部品の上面に直接貼付した場合、フェ
ライトの焼結体は密着性が悪いため、電子部品との間に
隙間が生じて接触熱抵抗が大きくなり熱伝導が阻害され
ることがある。
【0009】(4)熱伝導性材料としてフェライトの焼
結体を用い、その焼結体を電子部品の上面に直接貼付し
た場合、吸収したい電磁波の周波数に応じて導電率の大
きなフェライト(例えば、マンガンを多く含むもの)を
用いると、そのフェライトを介して電子部品の短絡故障
を引き起こすことがある。
【0010】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、放熱性および電磁波シ
ールド性に優れた電子部品用放熱体を提供することにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段および発明の効果】かかる
目的を達成するためになされた請求項1に記載の発明
は、電磁波を吸収する電磁波吸収体と、熱伝導率の大き
な熱伝導体とを備え、電子部品に装着される電子部品用
放熱体であって、前記熱伝導体は、前記電磁波吸収体の
全外周面を覆設することをその要旨とする。
【0012】従って、請求項1に記載の発明の電子部品
用放熱体を介して、電子部品をヒートシンク(または、
ヒートシンクとして用いられる筺体など)に取り付けた
場合、電子部品から発生した熱は、熱伝導体を介してヒ
ートシンクへ伝導され、ヒートシンクから外部へ速やか
に放出される。このとき、熱伝導体が電磁波吸収体の全
外周面を覆設しているため、電子部品から発生した熱
は、以下の2つの経路により伝導される。
【0013】[1]電子部品→電子部品と接する熱伝導体
の部分→電磁波吸収体→ヒートシンクと接する熱伝導体
の部分→ヒートシンク。 [2]電子部品→電子部品と接する熱伝導体の部分→電子
部品と接する熱伝導体の部分とヒートシンクと接する熱
伝導体の部分とを接続する熱伝導体の部分→ヒートシン
クと接する熱伝導体の部分→ヒートシンク。
【0014】これに対して、前記公報(特開平8−16
7682号)に記載の技術では、熱放射性材料からなる
シートと熱伝導性材料からなるシートとを単に積層して
いるだけであるため、上記[1]の経路による熱伝導しか
行われず、上記[2]の経路による熱伝導が行われない。
従って、請求項1に記載の発明によれば、前記公報に記
載の技術よりも、熱伝導が効率よく行われて電子部品用
放熱体内にこもる熱が減少することから放熱性が向上
し、電子部品の温度上昇を抑えることができる。
【0015】また、電子部品から放射される電磁波は電
磁波吸収体に吸収されるため、電子部品から外部へ漏洩
する電磁波を減衰させて遮断することができる。また、
外部から電子部品へ入射する電磁波も電磁波吸収体に吸
収されるため、外部から電子部品へ入射される電磁波を
減衰させて遮断することができる。従って、請求項1に
記載の発明によれば、優れた電磁波シールド性を得るこ
とができる。
【0016】そして、熱伝導体が電磁波吸収体の全外周
面を覆設しているため、熱伝導体と電磁波吸収体とは剥
離し難く、両者間の熱伝導が阻害されるのを防止するこ
とが可能になるため、高い放熱性を維持することができ
る。また、熱伝導体が電磁波吸収体の全外周面を覆設し
ているため、電磁波吸収体として脆い材料(例えば、フ
ェライトの焼結体など)を用いた場合に、電磁波吸収体
が破損したとしても、その破片は熱伝導体により包含さ
れることから外部に飛散することがない。
【0017】さらに、熱伝導体として可撓性に優れた材
料を用いることにより、電磁波吸収体として可撓性の低
い材料(例えば、フェライトの焼結体、金属磁性材料な
ど)を用いた場合でも、熱伝導体と電子部品との密着性
が良好に保たれて隙間が生じないため、接触熱抵抗の増
大を抑制して熱伝導が阻害されるのを防止することが可
能になり、高い放熱性を維持することができる。
【0018】加えて、熱伝導体として少なくとも表面の
絶縁性が高い材料を用いることにより、電磁波吸収体と
して導電性の高い材料(例えば、マンガンを多く含むフ
ェライト、金属磁性材料など)を用いた場合でも、ヒー
トシンクと電子部品との絶縁性を高めることができる上
に、電子部品用放熱体を介して電子部品の短絡故障が引
き起こされるのを防止することができる。
【0019】そして、電磁波吸収体として変形不能な材
料(例えば、フェライトの焼結体、金属磁性材料など)
を用いることにより、熱伝導体として可撓性に優れた材
料を用いた場合でも、電子部品用放熱体全体の変形を防
止して製造時の形状を維持することができる。
【0020】次に、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載の電子部品用放熱体において、前記電磁波吸収体
と前記熱伝導体とに挟設された導電体を備えたことをそ
の要旨とする。従って、請求項2に記載の発明の電子部
品用放熱体を介して、請求項1に記載の発明と同様に電
子部品をヒートシンクに取り付け、ヒートシンクの材料
として導電材料を用いると共に、熱伝導体の材料として
絶縁材料を用いた場合、ヒートシンクと導電体とに挟設
される熱伝導体の部分が誘電体として機能し、積層され
たヒートシンクと熱伝導体の部分と導電体とによりコン
デンサが形成される。また、導電体およびヒートシンク
は電気抵抗を有しているため、当該電気抵抗と前記コン
デンサとによりLC共振回路が形成される。このLC共
振回路により、本出願人による特開平11−12197
6号公報に記載の発明と同じ作用により、請求項1に記
載の発明の効果をより高めて、ヒートシンクから外部へ
漏洩する電磁波を確実に遮断することができる。
【0021】次に、請求項3に記載の発明は、請求項1
または請求項2に記載の電子部品用放熱体において、前
記電磁波吸収体における前記熱伝導体と接する部分に凹
凸が形成されていることをその要旨とする。従って、請
求項3に記載の発明によれば、請求項1または請求項2
に記載の発明の効果に加えて、電磁波吸収体に凹凸を設
けることにより、熱伝導体と電磁波吸収体との密着性が
向上し、熱伝導体と電磁波吸収体とがさらに剥離し難く
なるため、高い放熱性をより確実に維持することができ
る。
【0022】次に、請求項4に記載の発明は、請求項1
〜3のいずれか1項に記載の電子部品用放熱体におい
て、前記電磁波吸収体に貫設された貫通孔を備え、その
貫通孔に充填された熱伝導体を介して、前記電磁波吸収
体の全外周面を覆設する前記熱伝導体が連結されている
ことをその要旨とする。
【0023】従って、請求項4に記載の発明によれば、
請求項1または請求項2に記載の発明の効果に加えて、
電磁波吸収体に貫通孔を設けることにより、熱伝導体と
電磁波吸収体との密着性が向上し、熱伝導体と電磁波吸
収体とがさらに剥離し難くなるため、高い放熱性をより
確実に維持することができる。
【0024】また、請求項4に記載の発明の電子部品用
放熱体を介して、請求項1に記載の発明と同様に、電子
部品をヒートシンクに取り付けた場合、電子部品から発
生した熱は、熱伝導体を介してヒートシンクへ伝導さ
れ、ヒートシンクから外部へ速やかに放出される。この
とき、電子部品から発生した熱は、請求項1に記載の発
明における上記[1][2]の経路に加えて、下記[3]の経路
により伝導される。
【0025】[3]電子部品→電子部品と接する熱伝導体
の部分→貫通孔内に充填された熱伝導体→ヒートシンク
と接する熱伝導体の部分→ヒートシンク。 従って、請求項4に記載の発明によれば、請求項1に記
載の発明よりも、上記[3]の経路の分だけ熱伝導がさら
に効率よく行われるため、放熱性をより向上させること
ができる。
【0026】加えて、電磁波吸収体の厚みと、貫通孔の
個数および内径とをそれぞれ適宜設定すれば、本出願人
による特開平11−121976号公報に記載の発明と
同じ作用により、電磁波吸収体により吸収される電磁波
の周波数(整合周波数)を調整して吸収特性を改善する
ことが可能になるため、電磁波シールド性をさらに向上
させることができる。
【0027】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した各実施
形態を図面と共に説明する。尚、各実施形態において、
同じ構成部材については符号を等しくする。 (第1実施形態)図1(a)は、第1実施形態の電子部
品用放熱体11を示す斜視図である。図1(b)は、図
1(a)におけるX−X線断面図である。
【0028】電子部品用放熱体11は、平板状の電磁波
吸収体12と、当該電磁波吸収体12の全外周面と密着
して覆設する熱伝導体13とから構成され、全体として
平板状を成している。この電子部品用放熱体11を製造
するには、電磁波吸収体12の上下面を、その電磁波吸
収体12よりも外周が一回り大きな熱伝導体13の2枚
のシートで挟み込み、その熱伝導体13のシートの周縁
部を含む全面を加圧しながら加熱することにより、熱伝
導体13の各シートの周縁部を溶着一体化させると共
に、熱伝導体13の各シートと電磁波吸収体12とを密
着固定させる。尚、熱伝導体13と電磁波吸収体12と
を密着固定させるには、熱伝導性および可撓性に優れた
接着剤を用いてもよい。
【0029】ここで、電磁波吸収体12の材料は、吸収
したい電磁波の周波数に応じて適宜選択すればよく、具
体的には以下のものがあげられる。 フェライト(MO・Fe23の型の2価金属の塩であ
り、MはMn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Mg,
Cdなどである)の焼結体。
【0030】金属磁性材料(鉄アルミ珪素合金(セン
ダスト)、鉄ニッケル合金(パーマロイ)、鉄珪素合金
など) 上記のフェライトまたは上記の金属磁性材料のフ
ィラー(基材中に均一に分散可能な粉末状,微粒子状,
繊維状のもの)を、ゴム材料(シリコーンゴム、EPD
M(エチレン・プロピレン・ジエン共重合物)、ブチル
ゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ニトリルゴ
ム、フッ素ゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴ
ム、スチレン−ブタジエンゴムなど)または合成樹脂材
料(ポリエチレン、ポリカーボネートなど)の基材に添
加混合して分散させた複合材料。尚、複合材料として、
2種類以上の複数材料のフイラーを混合して用いてもよ
い。また、基材であるゴム材料または合成樹脂材料とし
ては、どのようなものを使用してもよいが、熱伝導性お
よび可撓性に優れたものを使用することが望ましい。
【0031】また、熱伝導体13の材料としては、熱伝
導性に優れた材料のフィラーを、前記ゴム材料または前
記合成樹脂材料の基材に添加混合して分散させた複合材
料があげられる。尚、基材であるゴム材料または合成樹
脂材料としては、どのようなものを使用してもよいが、
熱伝導性および可撓性に優れたものを使用することが望
ましい。また、熱伝導体13の少なくとも表面は高い絶
縁性を備えていることが望ましい。
【0032】ここで、熱伝導性に優れた材料としては、
以下のものがあげられるが、これらの材料を2種類以上
混合して用いてもよい。 金属(金、銀、銅、アルミニウム、またはこれら金属
の合金) 金属酸化物(酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化ベ
リリウム(ベリリア)、酸化マグネシウム(マグネシ
ア)、酸化亜鉛、またはこれら金属酸化物の化合物(チ
タン酸アルミニウム)など) 金属窒化物(窒化アルミニウム、窒化ベリリウム、窒
化マグネシウム、窒化亜鉛など) 金属化合物または金属酸化物の水和物(水酸化アルミ
ニウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、水酸化カル
シウム、水酸化スズなど)。尚、金属化合物の水和物を
用いた場合には、熱伝導体13を成形加工する際の熱に
より金属化合物の水和物のフィラーが加熱されると、当
該フィラーの個々の粒子が微量の水蒸気を発生させ、そ
の水蒸気が基材中に無数の気泡を形成し、熱伝導体13
が発泡材となるため、熱伝導体13の可撓性を高めるこ
とが可能になる。また、金属化合物の水和物を用いた場
合には、熱伝導体13の難燃性を高めることもできる。
【0033】コージエライト(2MgO・2Al23
・5SiO2) 遷移元素酸化物系などのセラミックス(例えば、Mn
O2 :60%、Fe2O3:20%、CuO:10%、C
oO:10%) 炭化珪素、黒鉛、炭素など。
【0034】図2および図3は、電子部品用放熱体11
の使用例を示す断面図である。図2に示す例では、電子
部品用放熱体11にヒートシンク21が組み合わされて
いる。すなわち、発熱する電子部品(例えば、トランジ
スタ,ダイオード,IC,LSI,CPUなどの各種半
導体、抵抗、電子管など)22の上面は略平坦になって
おり、電子部品22の下部は配線基板23上に配置され
ている。比熱の小さな材料(アルミニウム、銅など)に
より一体形成されているヒートシンク21の上部には断
面櫛歯状の放熱フィンが設けられ、ヒートシンク21の
下面は略平坦になっている。そして、ヒートシンク21
の略平坦な下面と、電子部品22の略平坦な上面との間
に、電子部品用放熱体11が挟設されている。
【0035】尚、電子部品22の「上面」とは、電子部
品22が実装される配線基板23に対して反対側の面を
指すものとする。従って、水平にされた配線基板23の
裏面に電子部品22が実装されている場合、電子部品2
2の「上面」は下方を向くことになる。
【0036】図3に示す例では、電子機器の筺体24が
ヒートシンクとして用いられている。すなわち、金属な
どの導電性材料により形成された筺体24の略平坦な内
壁面(天板,底板,側板のいずれかの内壁面)と、電子
部品22の略平坦な上面との間に、電子部品用放熱体1
1が挟設されている。
【0037】次に、上記のように構成された第1実施形
態の電子部品用放熱体11の作用・効果について説明す
る。 (1)図2および図3に示すように、電子部品22から
発生した熱は、熱伝導体13を介してヒートシンク21
または筺体24へ伝導され、ヒートシンク21または筺
体24から外部へ速やかに放出される。
【0038】このとき、熱伝導体13が電磁波吸収体1
2の全外周面を覆設しているため、電子部品22から発
生した熱は、以下の2つの経路により伝導される。 (1)電子部品22の上面→当該上面と接する熱伝導体1
3(熱伝導体13の平坦な底部13a)→電磁波吸収体
12→ヒートシンク21または筺体24と接する熱伝導
体13(熱伝導体13の平坦な天部13b)→ヒートシ
ンク21または筺体24。
【0039】(2)電子部品22の上面→熱伝導体13の
底部13a→熱伝導体13の底部13aと天部13bと
を側方で接続する側部13c→熱伝導体13の天部13
b→ヒートシンク21または筺体24。 これに対して、前記公報(特開平8−167682号)
に記載の技術では、熱放射性材料からなるシートと熱伝
導性材料からなるシートとを単に積層しているだけであ
るため、上記(1)の経路による熱伝導しか行われず、上
記(2)の経路による熱伝導が行われない。
【0040】従って、電子部品用放熱体11によれば、
前記公報に記載の技術よりも、熱伝導が効率よく行われ
て電子部品用放熱体11内にこもる熱が減少することか
ら放熱性が向上し、電子部品22の温度上昇を抑えるこ
とができる。特に、電磁波吸収体12として熱伝導性の
低い材料(例えば、前記したフェライトのフィラーをゴ
ム材料または合成樹脂材料の基材に添加混合して分散さ
せた複合材料など)を用いた場合には、上記(1)の経路
による熱伝導が阻害されるため、電子部品用放熱体11
の放熱性を高めるには、上記(2)の経路による熱伝導が
不可欠となる。そこで、このことを証明するために行っ
た実験について説明する。
【0041】まず、第1実施形態に相当するサンプルA
として、シリコーンゴムを基材としアルミナのフィラー
を添加混合して作成した熱伝導体13と、フェライトの
焼結体により作成した電磁波吸収体12とを用い、熱伝
導体13の底部13a,天部13b,側部13cの厚み
が全て0.5mm、電磁波吸収体12の厚みが0.5m
mで、全体の厚みが1.5mm,縦50mm,横100
mmの長方形平板状の電子部品用放熱体11を作成し
た。
【0042】また、従来の形態に相当するサンプルBと
して、図4に示すように、サンプルAから熱伝導体13
の側部13cを取り除き、電子部品用放熱体の側部から
電磁波吸収体12が露出したもの(熱伝導体13と電磁
波吸収体12とを単に積層した構造のもの)を作成し
た。尚、サンプルB全体の寸法形状はサンプルAと同じ
である。
【0043】そして、各サンプルA,Bについて、非定
常細線加熱法(熱線法またはプローブ法とも呼ばれる)
により熱伝導率を測定したところ、サンプルAは1.0
0W/m・K、サンプルBは0.87W/m・Kとなっ
た。この実験結果から、電磁波吸収体12として熱伝導
性の低い材料(前記したフェライトのフィラーをゴム材
料または合成樹脂材料の基材に添加混合して分散させた
複合材料など)を用いた場合には、電磁波吸収体12の
端面が露出したもの(サンプルB)に比べて、熱伝導体
13が電磁波吸収体12の全外周面を覆設し、電磁波吸
収体12の端面を熱伝導体13で覆ったもの(サンプル
A)の方が、熱伝導率が高くなり放熱性が向上すること
がわかる。
【0044】(2)電子部品22の上面側から放射され
る電磁波は電磁波吸収体12に吸収されるため、電子部
品22から外部へ漏洩する電磁波を減衰させて遮断する
ことができる。また、外部から電子部品22の上面側へ
入射する電磁波も電磁波吸収体12に吸収されるため、
外部から電子部品22へ入射される電磁波を減衰させて
遮断することができる。従って、電子部品用放熱体11
によれば、優れた電磁波シールド性を得ることができ
る。
【0045】(3)熱伝導体13が電磁波吸収体12の
全外周面と密着して覆設している。そのため、熱伝導体
13と電磁波吸収体12とは剥離し難く、両者間の熱伝
導が阻害されるのを防止することが可能になるため、高
い放熱性を維持することができる。
【0046】(4)熱伝導体13が電磁波吸収体12の
全外周面と密着して覆設している。そのため、電磁波吸
収体12として脆い材料(例えば、フェライトの焼結体
など)を用いた場合に、電磁波吸収体12が破損したと
しても、その破片は熱伝導体13により包含されること
から外部に飛散することがない。
【0047】例えば、電子機器の製造時に電子部品22
に対して電子部品用放熱体11を取り付ける際や、電子
機器のメンテナンス時に電子部品22から電子部品用放
熱体11を取り外す際には、電磁波吸収体12に力がか
かって破損し易いが、このようなときにも本実施形態に
よれば、電磁波吸収体12の破片が電子機器の筺体内に
飛散するのを防止することができる。
【0048】(5)熱伝導体13として可撓性に優れた
材料を用いることにより、電磁波吸収体12として可撓
性の低い材料(例えば、フェライトの焼結体、金属磁性
材料など)を用いた場合でも、熱伝導体13と電子部品
22との密着性が良好に保たれて隙間が生じないため、
接触熱抵抗の増大を抑制して熱伝導が阻害されるのを防
止することが可能になり、高い放熱性を維持することが
できる。
【0049】(6)熱伝導体13として少なくとも表面
の絶縁性が高い材料を用いることにより、電磁波吸収体
12として導電性の高い材料(例えば、マンガンを多く
含むフェライト、金属磁性材料など)を用いた場合で
も、ヒートシンク21または筺体24と電子部品22と
の絶縁性を高めることができる上に、電子部品用放熱体
11を介して電子部品22の短絡故障が引き起こされる
のを防止することができる。
【0050】(7)電磁波吸収体12として変形不能な
材料(例えば、フェライトの焼結体、金属磁性材料な
ど)を用いることにより、熱伝導体13として可撓性に
優れた材料を用いた場合でも、電子部品用放熱体11全
体の変形を防止して製造時の形状を維持することができ
る。
【0051】(第2実施形態)図5は、第2実施形態の
電子部品用放熱体31の使用例を示す断面図である。第
2実施形態の電子部品用放熱体31において、図2に示
した第1実施形態の電子部品用放熱体11と異なるの
は、熱伝導体13の天部13bと電磁波吸収体12との
間に、平板状の導電体32が挟設固定されている点であ
る。導電体32の平面寸法形状は電磁波吸収体12と同
一に形成され、導電体32と電磁波吸収体12とは互い
にずれることなく積層されている。
【0052】ここで、導電体32の材料としては、導電
性が高いものであればどのようなものを使用してもよい
が、各種金属(金、銀、銅、アルミニウム、またはこれ
ら金属の合金)、導電性の高い材料(黒鉛、炭素など)
のフィラーを、前記ゴム材料または前記合成樹脂材料の
基材に添加混合して分散させた複合材料などがあげられ
る。尚、2種類以上の複数材料のフイラーを混合して用
いてもよい。また、基材であるゴム材料または合成樹脂
材料としては、どのようなものを使用してもよいが、熱
伝導性および可撓性に優れたものを使用することが望ま
しい。
【0053】尚、熱伝導体13と電磁波吸収体12との
間に導電体32を挟設固定させるには、熱伝導性および
可撓性に優れた接着剤を用いてもよい。次に、上記のよ
うに構成された第2実施形態の電子部品用放熱体31の
作用・効果について説明する。
【0054】電子部品22から放射された電磁波は、電
磁波吸収体12にてある程度吸収される。ここで吸収さ
れなかった電磁波は電磁波吸収体12を透過し、その一
部が導電体32にて反射されて電磁波吸収体12にて再
び吸収され、残りの電磁波は導電体32上で渦電流とな
って停留する。
【0055】ここで、ヒートシンク21の材料として導
電材料を用いると共に、熱伝導体13の材料として絶縁
材料を用いた場合、ヒートシンク21と導電体32とに
挟設される熱伝導体13の天部13bが誘電体として機
能し、積層されたヒートシンク21と熱伝導体13の天
部13bと導電体32とによりコンデンサが形成され
る。また、導電体32およびヒートシンク21は電気抵
抗を有しているため、当該電気抵抗と前記コンデンサと
によりLC共振回路が形成される。
【0056】従って、導電体32上で停留した前記渦電
流は、前記LC共振回路により吸収されて減衰されるた
め、ヒートシンク21から外部へ漏洩する電磁波が遮断
される。ここで、ヒートシンク21をアースしておけ
ば、前記LC共振回路にて吸収されなかった渦電流がヒ
ートシンク21を介してアースに流れるため、ヒートシ
ンク21から外部へ漏洩する電磁波をより確実に遮断す
ることができる。
【0057】その結果、本第2実施形態の電子部品用放
熱体31によれば、前記した第1実施形態の電子部品用
放熱体11の作用・効果に加えて、さらに優れた電磁波
シールド性を得ることができる。尚、図3に示す例のよ
うに、電子機器の筺体24をヒートシンクとして用いる
場合も、電子部品用放熱体31を使用すれば、上記と同
様の作用・効果を得ることができる。
【0058】ちなみに、電磁波吸収体12と導電体32
(金属板)と熱伝導体13(誘電体)とヒートシンク
(放熱体)とをこの順番で積層した構造については、本
出願人による特開平11−121976号公報に開示さ
れている。 (第3実施形態)図6(a)は、第3実施形態の電子部
品用放熱体41を示す斜視図である。図6(b)は、図
6(a)におけるX−X線断面図である。
【0059】第3実施形態の電子部品用放熱体41にお
いて、図1に示した第1実施形態の電子部品用放熱体1
1と異なるのは、熱伝導体13の天部13bと接する電
磁波吸収体12の表面に、四角柱状の凸部12aが複数
個形成され、その各凸部12a間の凹部により複数の凹
凸が形成されている点である。
【0060】従って、本第3実施形態によれば、前記し
た第1実施形態の電子部品用放熱体11の作用・効果に
加えて、電磁波吸収体12に凸部12aを設けることに
より、熱伝導体13の天部13bと電磁波吸収体12と
の密着性が向上し、熱伝導体13と電磁波吸収体12と
がさらに剥離し難くなるため、高い放熱性をより確実に
維持することができる。
【0061】尚、凸部12aの形状は四角柱状に限ら
ず、どのような形状としてもよい。また、電磁波吸収体
12の表面だけでなく、熱伝導体13の底部13aと接
する電磁波吸収体12の裏面にも複数の凸部12aを形
成してもよく、このように電磁波吸収体12の表裏両面
に複数の凸部12aを形成すれば、熱伝導体13と電磁
波吸収体12との密着性をさらに向上させることができ
る。
【0062】(第4実施形態)図7(a)は、第4実施
形態の電子部品用放熱体51を示す斜視図である。図7
(b)は、図7(a)におけるX−X線断面図である。
第4実施形態の電子部品用放熱体51において、図1に
示した第1実施形態の電子部品用放熱体11と異なるの
は、電磁波吸収体12に円形の貫通孔12bが複数個貫
設され、各貫通孔12b内に充填された熱伝導体13を
介して、熱伝導体13の底部13aと天部13bとが連
結されている点である。尚、各貫通孔12bの形状は円
形に限らず、どのような形状としてもよい。
【0063】この電子部品用放熱体51を製造するに
は、複数の貫通孔12bが形成された電磁波吸収体12
の上下面を、その電磁波吸収体12よりも外周が一回り
大きな熱伝導体13の2枚のシートで挟み込み、その熱
伝導体13のシートの周縁部を含む全面を加圧しながら
加熱することにより、熱伝導体13の各シートの周縁部
を溶着一体化させると共に、熱伝導体13の各シートを
各貫通孔12bを介して溶着一体化させることで各貫通
孔12b内に熱伝導体13を充填させ、それと同時に、
熱伝導体13の各シートと電磁波吸収体12とを密着固
定させる。
【0064】従って、本第4実施形態によれば、前記し
た第1実施形態の電子部品用放熱体11の作用・効果に
加えて、以下の作用・効果を得ることができる。 (1)電磁波吸収体12に各貫通孔12bを設けること
により、熱伝導体13と電磁波吸収体12との密着性が
向上し、熱伝導体13と電磁波吸収体12とがさらに剥
離し難くなるため、高い放熱性をより確実に維持するこ
とができる。
【0065】(2)本第4実施形態の電子部品用放熱体
51についても、図2または図3に示す第1実施形態の
電子部品用放熱体11と同様に、ヒートシンク21また
は筺体24に取り付けられる。そして、電子部品22か
ら発生した熱は、熱伝導体13を介してヒートシンク2
1または筺体24へ伝導され、ヒートシンク21または
筺体24から外部へ速やかに放出される。このとき、電
子部品22から発生した熱は、第1実施形態で説明した
上記(1)(2)の経路に加えて、下記(3)の経路により伝導
される。
【0066】(3)電子部品22の上面→熱伝導体13の
底部13a→各貫通孔12b内に充填された熱伝導体1
3→熱伝導体13の天部13b→ヒートシンク21また
は筺体24。 従って、本第4実施形態の電子部品用放熱体51によれ
ば、第1実施形態の電子部品用放熱体11よりも、上記
(3)の経路の分だけ熱伝導がさらに効率よく行われるた
め、放熱性をより向上させることができる。
【0067】(3)電磁波吸収体12の厚みと、各貫通
孔12bの個数および内径とをそれぞれ適宜設定するこ
とにより、電磁波吸収体12により吸収される電磁波の
周波数(整合周波数)を調整して吸収特性を改善するこ
とが可能になる。そのため、本第4実施形態の電子部品
用放熱体51によれば、第1実施形態の電子部品用放熱
体11よりも、電磁波シールド性をさらに向上させるこ
とができる。
【0068】ちなみに、電磁波吸収体12に各貫通孔1
2b(調整穴)を形成して整合周波数を調整する技術に
ついては、本出願人による特開平11−121976号
公報に開示されているため、ここではその作用について
の説明を省略する。 (4)図8は、本第4実施形態の電子部品用放熱体51
の使用例を示す断面図であり、電子機器の筺体24がヒ
ートシンクとして用いられている。
【0069】ここで、筺体24において、電磁波吸収体
12の各貫通孔12bに対応する箇所には、貫通孔12
bの内径よりも外径が小さな嵌合突起24aが突設され
ている。そして、電磁波吸収体12の各貫通孔12bに
対して各嵌合突起24aが嵌合されるように、筺体24
と電子部品22との間に電子部品用放熱体51を挟設す
る。このとき、熱伝導体13は可撓性に優れているた
め、各貫通孔12bに対して各嵌合突起24aが嵌合さ
れると、各貫通孔12b内に充填された熱伝導体13は
各嵌合突起24aに押圧されて変形し、各嵌合突起24
aの周囲を包む熱伝導体13を介して、熱伝導体13の
底部13aと天部13bとが連結される。
【0070】このように、筺体24に各嵌合突起24a
を設けることにより、筺体24に対する電子部品用放熱
体51の位置決めを行った状態で、筺体24に電子部品
用放熱体51を取り付けることができる。尚、本発明は
上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の主
旨を逸脱しない範囲において適宜変更を加えてもよく、
例えば、電子部品用放熱体11,31,41,51の形
状は平板状に限らず、取り付ける電子部品22の形状に
対応した形状にすればよく、具体的には、電子部品22
が円柱状の電子管の場合、電子部品用放熱体11,3
1,41,51を円筒状にして当該電子管に被せればよ
い。
【0071】また、第2〜第4実施形態を適宜組み合わ
せて実施してもよく、その場合は組み合わせた実施形態
の相乗作用・効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は、本発明を具体化した第1実施形
態の電子部品用放熱体を示す斜視図。図1(b)は、図
1(a)におけるX−X線断面図。
【図2】第1実施形態の電子部品用放熱体の使用例を示
す断面図。
【図3】第1実施形態の電子部品用放熱体の使用例を示
す断面図。
【図4】第1実施形態の作用を説明するための電子部品
用放熱体のサンプルの斜視図。
【図5】本発明を具体化した第2実施形態の電子部品用
放熱体の使用例を示す断面図。
【図6】図6(a)は、本発明を具体化した第3実施形
態の電子部品用放熱体を示す斜視図。図6(b)は、図
6(a)におけるX−X線断面図。
【図7】図7(a)は、本発明を具体化した第4実施形
態の電子部品用放熱体を示す斜視図。図7(b)は、図
7(a)におけるX−X線断面図。
【図8】第4実施形態の電子部品用放熱体の使用例を示
す断面図。
【符号の説明】
11,31,41,51…電子部品用放熱体 12…
電磁波吸収体 13…熱伝導体 21…ヒートシンク 22…電子
部品 24…筺体 32…導電体 12a…凸部 12b…貫通孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−121976(JP,A) 特開 平8−167682(JP,A) 特開 平7−170088(JP,A) 特開 平10−116944(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 23/36 H05K 9/00 H05K 7/20

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電磁波を吸収する電磁波吸収体と、熱伝
    導率の大きな熱伝導体とを備え、電子部品に装着される
    電子部品用放熱体であって、 前記熱伝導体は、前記電磁波吸収体の全外周面を覆設す
    ることを特徴とする電子部品用放熱体。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の電子部品用放熱体にお
    いて、 前記電磁波吸収体と前記熱伝導体とに挟設された導電体
    を備えたことを特徴とする電子部品用放熱体。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の電子部
    品用放熱体において、 前記電磁波吸収体における前記熱伝導体と接する部分に
    凹凸が形成されていることを特徴とする電子部品用放熱
    体。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の電
    子部品用放熱体において、 前記電磁波吸収体に貫設された貫通孔を備え、その貫通
    孔に充填された熱伝導体を介して、前記電磁波吸収体の
    全外周面を覆設する前記熱伝導体が連結されていること
    を特徴とする電子部品用放熱体。
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